KR102290599B1

KR102290599B1 - 흡인 성분 생성 장치, 외부 전원의 프로세서, 흡인 성분 생성 장치를 제어하는 방법, 및 프로그램

Info

Publication number: KR102290599B1
Application number: KR1020207012745A
Authority: KR
Inventors: 마나부 야마다; 마나부 타케우치; 타케시 아카오; 타쿠마 나카노; 하지메 후지타
Original assignee: 니뽄 다바코 산교 가부시키가이샤
Priority date: 2017-10-23
Filing date: 2017-10-23
Publication date: 2021-08-17
Also published as: EA202091023A1; CA3079378A1; KR102566984B1; PL3701818T3; TWI732966B; EP3701818B1; KR20200064119A; JP6735932B2; EP3701818A1; EA039768B1; JPWO2019082248A1; CN111278311B; TW201916821A; KR20210066944A; WO2019082248A1; US11083226B2; US20200245691A1; CN111278311A; EP3701818A4; CA3079378C

Abstract

흡인 성분 생성 장치는, 전원으로부터의 전력에 의해 흡인 성분원을 기화 또는 무화하는 부하와, 전원의 잔량을 나타내는 값을 취득하고, 또한 부하로의 동작 요구 신호를 취득하여 부하를 동작시키기 위한 지령을 생성하는 제어부와, 통지부를 갖는다. 제어부는, 통지부에, 전원의 잔량을 나타내는 값이 제1 임계값 미만, 또한 제1 임계값보다 작은 제2 임계값 이상인 경우에 제2 통지를 행하게 하도록 구성된다. 제어부는, 통지부에, 전원의 잔량을 나타내는 값이 제2 임계값 미만인 경우에 제3 통지를 행하게 하도록 구성된다. 제1 임계값은, 동작 요구 신호에 근거하여 변경 가능하다.

Description

흡인 성분 생성 장치, 외부 전원의 프로세서, 흡인 성분 생성 장치를 제어하는 방법, 및 프로그램

본 발명은, 전원으로부터의 전력에 의해 흡인 성분원을 기화 또는 무화하는 부하를 포함하는 흡인 성분 생성 장치에 관한 것이다.

궐련 대신에, 담배 등의 향미원이나 에어로졸원을 히터와 같은 부하로 기화 또는 무화(霧化)하는 것에 의해 발생한 흡인 성분을 맛보는 흡인 성분 생성 장치(전자 궐련)가 제안되고 있다(특허문헌 1~8). 흡인 성분 생성 장치는, 향미원 및/또는 에어로졸원을 기화 또는 무화시키는 부하, 부하에 전력을 공급하는 전원, 부하나 전원을 제어하는 제어부를 구비한다.

특허문헌 2~7은, LED(발광 다이오드)를 구비한 흡인 성분 생성 장치를 개시한다. 특히, 특허문헌 4~7은, 전원의 충전율에 따라 장치에 구비된 발광 소자(LED)의 점등수 또는 점등 패턴을 변경하는 것을 개시한다.

또한, 특허문헌 9는, 전원의 전압이 방전 종지 전압에 이르기 전에, 전원의 열화 정보에 따른 관리 전압값을 설정하는 것을 개시한다. 제어부는, 전원의 전압이 관리 전압값 이하가 되었을 때, 이차 전지의 방전을 종료시키기 위한 처리를 실행한다.

특허문헌 1: 국제공개 제2015/165747호 특허문헌 2: 미국 특허 제2013/0019887호 명세서 특허문헌 3: 국제공개 제2015/046386호 특허문헌 4: 국제공개 제2015/073975호 특허문헌 5: 미국 특허 제2015/0272223호 명세서 특허문헌 6: 국제공개 제2015/119918호 특허문헌 7: 국제공개 제2015/161502호 특허문헌 8: 국제공개 제2014/150942호 특허문헌 9: 일본 공개특허공보 2011-53097호

제1의 특징은, 전원으로부터의 전력에 의해 흡인 성분원을 기화 또는 무화하는 부하와, 상기 전원의 잔량을 나타내는 값을 취득하고, 또한 상기 부하로의 동작 요구 신호를 취득하여 상기 부하를 동작시키기 위한 지령을 생성하는 제어부와, 통지부를 갖고, 상기 제어부는, 상기 통지부에, 상기 전원의 잔량을 나타내는 값이 제1 임계값 미만, 또한 상기 제1 임계값보다 작은 제2 임계값 이상인 경우에 제2 통지를 행하게 하도록 구성되며, 상기 제어부는, 상기 통지부에, 상기 전원의 잔량을 나타내는 값이 상기 제2 임계값 미만인 경우에 제3 통지를 행하게 하도록 구성되며, 상기 제1 임계값은, 상기 동작 요구 신호에 근거하여 변경 가능한, 흡인 성분 생성 장치를 요지로 한다.

제2의 특징은, 제1의 특징에 있어서의 흡인 성분 생성 장치로서, 상기 제어부는, 상기 전원으로부터 상기 부하로의 급전을 제어하도록 구성되어 있고, 상기 제1 임계값은, 상기 전원으로부터 상기 부하로의 급전에 관한 값에 근거하여 변경되는 것을 요지로 한다.

제3의 특징은, 제1의 특징 또는 제2의 특징에 있어서의 흡인 성분 생성 장치로서, 상기 제1 임계값은, 기정(旣定) 횟수에 상당하는 양만큼 상기 부하를 동작 가능하거나 또는 흡인 성분을 생성 가능한 값에 근거하여 변경되는 것을 요지로 한다.

제4의 특징은, 제3의 특징에 있어서의 흡인 성분 생성 장치로서, 상기 기정 횟수는, 미사용의 상기 흡인 성분원의 사용 가능 횟수보다 작은 것을 요지로 한다.

제5의 특징은, 제4의 특징에 있어서의 흡인 성분 생성 장치로서, 복수의 상기 흡인 성분원을 갖고, 상기 기정 횟수는, 복수의 상기 흡인 성분원 중 최소의 미사용으로부터의 사용 가능 횟수보다 작은 것을 요지로 한다.

제6의 특징은, 제3의 특징 내지 제5의 특징 중 어느 하나에 있어서의 흡인 성분 생성 장치로서, 상기 제어부는, 상기 전원의 잔량을 나타내는 값으로서 상기 전원의 전압을 취득하고, 상기 제2 임계값은, 상기 전원의 방전 종지 전압이며, 상기 제1 임계값은, 상기 전원의 잔량을 나타내는 값이 상기 제2 임계값에 도달했을 때보다 상기 기정 횟수만큼 전에 상기 부하를 동작시켰을 때의 상기 전원의 전압의 값에 근거하여 변경되는 것을 요지로 한다.

제7의 특징은, 제3의 특징 내지 제5의 특징 중 어느 하나에 있어서의 흡인 성분 생성 장치로서, 상기 제어부는, 상기 전원의 잔량을 나타내는 값으로서 상기 전원의 전압을 취득하고, 상기 제2 임계값은, 상기 전원의 방전 종지 전압이며, 상기 제1 임계값은, 상기 제2 임계값보다, 상기 기정 횟수에 상당하는 양만큼 상기 부하를 동작시켰을 때의 상기 전원의 전압의 강하량에 상당하는 양만큼 큰 값에 근거하여 변경되는 것을 요지로 한다.

제8의 특징은, 제7의 특징에 있어서의 흡인 성분 생성 장치로서, 상기 전원의 전압의 상기 강하량은, 상기 전원의 충전 개시 시 또는 전에 있어서의 상기 제어부가 취득한 상기 전원의 잔량을 나타내는 값에 근거하여 추정되는 것을 요지로 한다.

제9의 특징은, 제3의 특징 내지 제5의 특징 중 어느 하나에 있어서의 흡인 성분 생성 장치로서, 상기 제어부는, 상기 전원의 잔량을 나타내는 값으로서 상기 전원의 충전율 또는 잔용량을 취득하고, 상기 제2 임계값은, 상기 전원의 전압이 방전 종지 전압이 되었을 때의 상기 전원의 충전율 또는 잔용량이며, 상기 제1 임계값은, 상기 제2 임계값에, 상기 기정 횟수에 상당하는 양만큼 상기 부하를 동작시키기 위해서 필요한 상기 전원의 충전율 또는 잔용량을 가산한 값에 근거하여 변경되는 것을 요지로 한다.

제10의 특징은, 제3의 특징 내지 제5의 특징 중 어느 하나에 있어서의 흡인 성분 생성 장치로서, 상기 제어부는, 상기 전원의 잔량을 나타내는 값으로서 상기 전원의 충전율 또는 잔용량을 취득하고, 상기 제2 임계값은, 상기 전원의 전압이 방전 종지 전압이 되었을 때의 상기 전원의 충전율 또는 잔용량이며, 상기 제1 임계값은, 상기 제2 임계값보다, 상기 기정 횟수에 상당하는 양만큼 상기 부하를 동작시켰을 때의 상기 전원의 충전율 또는 잔용량의 강하량에 상당하는 양만큼 큰 값에 근거하여 변경되는 것을 요지로 한다.

제11의 특징은, 제10의 특징에 있어서의 흡인 성분 생성 장치로서, 상기 전원의 충전율 또는 잔용량의 상기 강하량은, 상기 전원의 충전 개시 시 또는 전에 있어서의 상기 제어부가 취득한 값에 근거하여 추정되는 것을 요지로 한다.

제12의 특징은, 제1의 특징 내지 제11의 특징 중 어느 하나에 있어서의 흡인 성분 생성 장치로서, 상기 전원의 충전 개시 시 또는 전까지의 상기 부하의 동작량 또는 상기 부하에 의한 흡인 성분의 생성량이 기준량 미만인 경우, 상기 제1 임계값은 변경되지 않는 것을 요지로 한다.

제13의 특징은, 제1의 특징 내지 제12의 특징 중 어느 하나에 있어서의 흡인 성분 생성 장치로서, 상기 전원의 충전 개시 시 또는 전에 있어서의 상기 제어부가 취득한 값이 상기 제1 임계값 이상인 경우, 상기 제1 임계값은 변경되지 않는 것을 요지로 한다.

제14의 특징은, 제1의 특징 내지 제13의 특징 중 어느 하나에 있어서의 흡인 성분 생성 장치로서, 상기 제어부는, 상기 부하에 전력을 공급하지 않는 기간인 방치 시간을 계측하도록 구성되며, 상기 방치 시간이 기정 시간 이상인 경우, 상기 제1 임계값은 갱신되지 않는 것을 요지로 한다.

제15의 특징은, 제1의 특징 내지 제13의 특징 중 어느 하나에 있어서의 흡인 성분 생성 장치로서, 상기 제어부는, 상기 부하에 전력을 공급하지 않는 기간인 방치 시간을 계측하도록 구성되며, 상기 방치 시간에 따라, 상기 동작 요구 신호에 근거하여 변경되는 상기 제1 임계값을 보정하는 것을 요지로 한다.

제16의 특징은, 제15의 특징에 있어서의 흡인 성분 생성 장치로서, 상기 제어부는, 상기 부하가 동작 또는 흡인 성분을 생성했을 때의 상기 전원의 잔량에 따라, 상기 동작 요구 신호에 근거하여 변경되는 상기 제1 임계값을 보정하는 것을 요지로 한다.

제17의 특징은, 제1의 특징 내지 제16의 특징 중 어느 하나에 있어서의 흡인 성분 생성 장치로서, 상기 흡인 성분 생성 장치는, 상기 방전 개시 시 또는 전의 상기 전원의 잔량을 추정 가능한 외부 전원의 프로세서와 통신 가능하고, 상기 제1 임계값은, 상기 프로세서로부터 취득한 상기 전원의 잔량에 근거하여 변경되는 것을 요지로 한다.

제18의 특징은, 제1의 특징 내지 제17의 특징 중 어느 하나에 있어서의 흡인 성분 생성 장치로서, 상기 제어부는, 변경된 상기 제1 임계값이 소정의 판정값 이상인 경우, 상기 전원의 열화 또는 이상을 검지하는 것을 요지로 한다.

제19의 특징은, 제1의 특징 내지 제18의 특징 중 어느 하나에 있어서의 흡인 성분 생성 장치로서, 상기 제어부는, 상기 전원의 열화 또는 이상을 검지한 경우, 제4 통지를 행하도록 상기 통지부를 제어하는 것을 요지로 한다.

제20의 특징은, 제1의 특징 내지 제19의 특징 중 어느 하나에 있어서의 흡인 성분 생성 장치로서, 상기 제어부는, 상기 전원의 잔량을 나타내는 값이 상기 제2 임계값 미만이 되었을 경우, 또는 상기 전원으로의 충전이 행해진 경우에, 상기 제1 임계값을 변경하는 것을 요지로 한다.

제21의 특징은, 전원으로부터의 전력에 의해 흡인 성분원을 기화 또는 무화하는 부하와, 통지부와, 상기 부하로의 동작 요구 신호를 취득하여 상기 부하를 동작시키기 위한 지령을 생성하는 제어부로서, 통상 사용 모드, 충전 요구 모드 및 이상 통지 모드 중 어느 한 모드로 동작하도록 상기 통지부를 제어 가능한 제어부를 포함하고, 상기 통상 사용 모드와 상기 충전 요구 모드를 전환하는 조건은, 상기 동작 요구 신호에 근거하여 변경되는 것을 요지로 한다.

제22의 특징은, 제1의 특징 내지 제21의 특징 중 어느 하나에 있어서의 흡인 성분 생성 장치에 사용되는 전원을 충전 가능하고, 상기 흡인 성분 생성 장치와 통신 가능한 외부 전원의 프로세서로서, 상기 프로세서는, 상기 전원의 충전 개시 시 또는 전의 상기 전원의 잔량을 추정 가능하고, 추정한 상기 전원의 잔량을 나타내는 값을 상기 흡인 성분 생성 장치에 송신하는, 외부 전원의 프로세서를 요지로 한다.

제23의 특징은, 제22의 특징에 있어서의 외부 전원의 프로세서로서, 상기 프로세서는, 상기 전원으로부터 상기 외부 전원으로의 방전과 상기 전원으로의 상기 외부 전원으로부터의 충전 중 적어도 한쪽을 제어하고, 상기 전원으로부터 상기 외부 전원으로 방전되는 전력량을 나타내는 값과, 상기 전원으로 상기 외부 전원으로부터 충전되는 전력량을 나타내는 값 중 적어도 한쪽에 근거하여, 상기 전원의 잔량을 추정하는 것을 요지로 한다.

제24의 특징은, 전원으로부터의 전력에 의해 흡인 성분원을 기화 또는 무화하는 부하를 갖는 흡인 성분 생성 장치를 제어하는 방법으로서, 상기 전원의 잔량을 나타내는 값을 취득하는 취득 스텝(step, 단계)과, 상기 부하로의 동작 요구 신호를 취득하여 상기 부하를 동작시키기 위한 지령을 생성하는 스텝과, 상기 취득 스텝에 있어서 취득한 상기 전원의 잔량을 나타내는 값이 제1 임계값 미만, 또한 상기 제1 임계값보다 작은 제2 임계값 이상인 경우에 제2 통지를 행하는 스텝과, 상기 취득 스텝에 있어서 취득한 상기 전원의 잔량을 나타내는 값이 상기 제2 임계값 미만인 경우에 제3 통지를 행하는 스텝과, 상기 제1 임계값을 상기 동작 요구 신호에 근거하여 변경하는 스텝을 갖는 것을 요지로 한다.

제25의 특징은, 전원으로부터의 전력에 의해 흡인 성분원을 기화 또는 무화하는 부하를 갖는 흡인 성분 생성 장치를 제어하는 방법으로서, 상기 전원의 잔량을 나타내는 값을 취득하는 스텝과, 상기 부하로의 동작 요구 신호를 취득하여 상기 부하를 동작시키기 위한 지령을 생성하는 스텝과, 통상 사용 모드, 충전 요구 모드 및 이상 통지 모드 중의 어느 하나의 통지를 행하는 스텝과, 상기 통상 사용 모드와 상기 충전 요구 모드를 전환하는 조건을, 상기 동작 요구 신호에 근거하여 변경하는 스텝을 갖는 것을 요지로 한다.

제26의 특징은, 제24의 특징 또는 제25의 특징에 있어서의 방법을 흡인 성분 생성 장치에 실행시키는 프로그램을 요지로 한다.

도 1은, 일 실시형태에 관한 흡인 성분 생성 장치의 모식도이다.
도 2는, 일 실시형태에 관한 무화 유닛의 모식도이다.
도 3은, 일 실시형태에 관한 흡인 센서의 구성의 일례를 나타내는 모식도이다.
도 4는, 흡인 성분 생성 장치의 블록도이다.
도 5는, 부하가 접속된 상태의 무화 유닛 및 전장 유닛의 전기 회로를 나타내는 도면이다.
도 6은, 충전기가 접속된 상태의 충전기 및 전장 유닛의 전기 회로를 나타내는 도면이다.
도 7은, 흡인 성분 생성 장치의 제어 방법의 일례를 나타내는 플로우 차트이다.
도 8은, 유저에 의한 퍼프 동작의 횟수와, 전원의 잔량을 나타내는 값의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 9는, 통상 사용 모드 및 충전 요구 모드에 있어서의 발광 소자의 발광 패턴의 일례를 나타내는 도면이다.
도 10은, 이상 통지 모드에 있어서의 발광 소자의 발광 패턴의 일례를 나타내는 도면이다.
도 11은, 임계값 변경 처리의 일례를 나타내는 플로우 차트이다.
도 12는, 기정의 알고리즘을 실시하기 위한 제어부의 블록도의 일례를 나타내고 있다.
도 13은, 기정의 알고리즘을 실시하기 위한 제어부의 블록도의 다른 일례를 나타내고 있다.
도 14는, 임계값 변경 처리의 다른 예를 나타내는 플로우 차트이다.
도 15는, 전원의 전압이 방전 종지 전압에 이르기 전에 충전이 개시되었을 경우에 있어서의 전원의 전압값의 양상을 나타내는 그래프이다.
도 16은, 기정의 알고리즘을 실시하기 위한 제어부의 블록도의 다른 일례를 나타내고 있다.
도 17은, 어닐링 처리를 실시하기 위한 제어부의 블록도의 일례를 나타내고 있다.
도 18은, 장기간 방치한 후에 임계값 변경 처리를 행하는 경우에 있어서의 제1 임계값의 보정을 실시하기 위한 제어부의 블록도의 일례를 나타내고 있다.
도 19는, 이상 판정 처리의 일례를 나타내는 플로우 차트이다.

이하에 있어서, 실시형태에 대해 설명한다. 또한, 이하의 도면의 기재에 있어서, 동일 또는 유사한 부분에는, 동일 또는 유사한 부호를 붙이고 있다. 다만, 도면은 모식적인 것이며, 각 치수의 비율 등은 현실과는 다른 경우가 있는 것에 유의해야 한다.

따라서, 구체적인 치수 등은 이하의 설명을 참작해 판단해야 할 것이다. 또한, 도면 상호 간에 있어서도 서로의 치수의 관계나 비율이 다른 부분이 포함되는 경우가 있는 것은 물론이다.

[개시의 개요]

특허문헌 9는, 전원의 전압이 방전 종지 전압에 이르기 전에, 이차 전지의 열화 정보에 따른 관리 전압값을 설정하는 것을 개시한다. 이 관리 전압값은, 이차 전지의 방전을 종료시키기 위한 지표로서 이용된다. 또한, 관리 전압값은, 이차 전지의 열화 정보에 근거하여 설정되어 있지만, 장치의 사용 양태(유저에 따른 사용법)에 기인한 상이(相異)를 반영하고 있지 않다.

일 양태에 의하면, 흡인 성분 생성 장치는, 전원으로부터의 전력에 의해 흡인 성분원을 기화 또는 무화하는 부하와, 상기 전원의 잔량을 나타내는 값을 취득하고, 또한 상기 부하로의 동작 요구 신호를 취득하여 상기 부하를 동작시키기 위한 지령을 생성하는 제어부와, 통지부를 갖는다. 상기 제어부는, 상기 통지부에, 상기 전원의 잔량을 나타내는 값이 제1 임계값 미만, 또한 상기 제1 임계값보다 작은 제2 임계값 이상인 경우에 제2 통지를 행하게 하도록 구성된다. 또한, 상기 제어부는, 상기 통지부에, 상기 검출부의 출력값이 상기 제2 임계값 미만인 경우에 제3 통지를 행하게 하도록 구성된다. 상기 제1 임계값은, 상기 동작 요구 신호에 근거하여 변경 가능하다.

상기 양태에 의하면, 통지부는, 전원의 잔량에 따라 제2 통지 및 제3 통지를 통지할 수 있다. 여기에서, 제1 임계값은, 부하를 동작하기 위한 동작 요구 신호에 근거하여 변경 가능하다. 동작 요구 신호는, 유저에 의한 사용법에 따른 신호를 출력하기 때문에, 제1 임계값은, 부하의 사용법에 따라 변경 가능해진다. 따라서, 제2 통지를 통지하는 타이밍은, 유저에 의한 흡인 성분 생성 장치의 사용법에 따라 변경 가능해진다. 따라서, 본 태양에 의하면, 유저에 의한 흡인 성분 생성 장치의 사용법에 따라 보다 적절한 타이밍에 제2 통지를 통지하는 것이 가능해진다.

다른 양태에 의하면, 흡인 성분 생성 장치는, 전원으로부터의 전력에 의해 흡인 성분원을 기화 또는 무화하는 부하와, 통지부와, 상기 부하로의 동작 요구 신호를 취득하여 상기 부하를 동작시키기 위한 지령을 생성하는 제어부로서, 통상 사용 모드, 충전 요구 모드 및 이상 통지 모드 중 어느 한 모드로 동작하도록 상기 통지부를 제어 가능한 제어부를 포함한다. 상기 통상 사용 모드와 상기 충전 요구 모드를 전환하는 조건은, 상기 동작 요구 신호에 근거하여 변경된다.

본 태양에 의하면, 앞서 설명한 바와 마찬가지로, 전원의 잔량에 따라 보다 적절한 모드로 통지부가 동작한다. 여기에서, 통상 사용 모드와 충전 요구 모드를 전환하는 조건은, 부하를 동작하기 위한 동작 요구 신호에 근거하여 변경된다. 그러므로, 유저에 의한 부하의 사용법에 따라 변경 가능하게 되어 있다. 따라서, 상기의 조건이, 부하의 사용법, 즉 유저에 의한 흡인 성분 생성 장치의 사용법에 따라 변경 가능해진다. 따라서, 유저에 의한 흡인 성분 생성 장치의 사용법에 따라 보다 적절한 타이밍에 충전 요구 모드를 통지하는 것이 가능해진다.

[제1 실시형태]

(흡인 성분 생성 장치)

이하에 있어서, 제1 실시형태에 관한 흡인 성분 생성 장치에 대해 설명한다. 도 1은, 일 실시형태에 관한 흡인 성분 생성 장치를 나타내는 분해도이다. 도 2는, 일 실시형태에 관한 무화 유닛을 나타내는 도면이다. 도 3은, 일 실시형태에 관한 흡인 센서의 구성의 일례를 나타내는 모식도이다. 도 4는, 흡인 성분 생성 장치의 블록도이다. 도 5는, 부하가 접속된 상태의 무화 유닛 및 전장 유닛의 전기 회로를 나타내는 도면이다. 도 6은, 충전기가 접속된 상태의 충전기 및 전장 유닛의 전기 회로를 나타내는 도면이다.

흡인 성분 생성 장치(100)는, 연소를 수반하지 않고 흡인 성분(향끽미 성분)을 흡인하기 위한 비연소형의 향미 흡인기여도 된다. 흡인 성분 생성 장치(100)는, 비마우스피스단(E2)으로부터 마우스피스단(E1)을 향하는 방향인 소정 방향 A를 따라 뻗어 있는 형상을 갖고 있어도 된다. 이 경우, 흡인 성분 생성 장치(100)는, 흡인 성분을 흡인하는 흡인구(141)를 갖는 일방의 단부(E1)와, 흡인구와는 반대측의 타방의 단부(E2)를 포함하고 있어도 된다.

흡인 성분 생성 장치(100)는, 전장 유닛(110) 및 무화 유닛(120)을 갖고 있어도 된다. 무화 유닛(120)은, 전장 유닛(110)에 대해서 기계적인 접속 부분(111, 121)을 개재하여 착탈 가능하게 구성되어 있어도 된다. 무화 유닛(120)과 전장 유닛(110)이 서로 기계적으로 접속되었을 때에, 무화 유닛(120) 내의 후술하는 부하(121R)는, 전기적인 접속 단자(110t, 120t)를 개재하여, 전장 유닛(110)이 마련된 전원(10)에 전기적으로 접속된다. 즉, 전기적인 접속 단자(110t, 120t)는, 부하(121R)와 전원(10)을 전기적으로 단접(斷接) 가능한 접속부를 구성한다.

무화 유닛(120)은, 유저에 의해 흡인되는 흡인 성분원과, 전원(10)으로부터의 전력에 의해 흡인 성분원을 기화 또는 무화하는 부하(121R)를 갖는다. 흡인 성분원은, 에어로졸을 발생하는 에어로졸원, 및/또는 향미 성분을 발생하는 향미원을 포함하고 있어도 된다.

부하(121R)는, 전력을 받는 것에 의해 에어로졸원 및/또는 향미원으로부터 에어로졸 및/또는 향미 성분을 발생시킬 수 있는 소자이면 된다. 예를 들면, 부하(121R)는, 히터와 같은 발열 소자, 또는 초음파 발생기와 같은 소자여도 된다. 발열 소자로서는, 발열 저항체, 세라믹 히터, 및 유도 가열식의 히터 등을 들 수 있다.

이하에서는, 도 1 및 도 2를 참조하면서, 무화 유닛(120)의 보다 상세한 일례에 대해 설명한다. 무화 유닛(120)은, 리저버(121P)와, 윅(심지, wick)(121Q)과, 부하(121R)를 갖고 있어도 된다. 리저버(121P)는, 액상의 에어로졸원 또는 향미원을 저장하도록 구성되어 있어도 된다. 리저버(121P)는, 예를 들면, 수지 웨브(resin web) 등의 재료에 의해 구성되는 다공질체여도 된다. 윅(121Q)은, 리저버(121P)로부터 모관(毛管) 현상을 이용하여 에어로졸원 또는 향미원을 끌어들이는 액 보지(保持) 부재이면 된다. 윅(121Q)은, 예를 들면, 유리 섬유나 다공질 세라믹 등에 의해 구성할 수 있다.

부하(121R)는, 윅(121Q)에 보지되는 에어로졸원을 무화 또는 향미원을 가열한다. 부하(121R)는, 예를 들면, 윅(121Q)에 권회되는 저항 발열체(예를 들면, 전열선)에 의해 구성된다.

유입 구멍(122A)으로부터 유입한 공기는, 무화 유닛(120) 내의 부하(121R) 부근을 통과한다. 부하(121R)에 의해 생성된 흡인 성분은, 공기와 함께 마우스피스 쪽으로 흐른다.

에어로졸원은 상온에서 액체여도 된다. 예를 들면, 에어로졸원으로서는, 다가 알코올을 이용할 수 있다. 에어로졸원 자신이 향미 성분을 갖고 있어도 된다. 또는, 에어로졸원은, 가열하는 것에 의해 향끽미 성분을 방출하는 담배 원료나 담배 원료 유래의 추출물을 포함하고 있어도 된다.

또한, 상기 실시형태에서는, 상온에서 액체인 에어로졸원에 대한 예를 상세하게 설명했지만, 이 대신에, 에어로졸원은, 상온에서 고체인 것을 이용할 수도 있다.

무화 유닛(120)은, 교환 가능하게 구성된 향미 유닛(130)을 구비하고 있어도 된다. 향미 유닛(130)은, 향미원을 수용하는 통체(131)를 갖는다. 통체(131)는, 막부재(133)와 필터(132)를 포함하고 있어도 된다. 막부재(133)와 필터(132)에 의해 구성되는 공간 내에 향미원이 마련되어 있어도 된다.

무화 유닛(120)은, 파괴부(90)를 포함하고 있어도 된다. 파괴부(90)는, 향미 유닛(130)의 막부재(133)의 일부를 파괴하기 위한 부재이다. 파괴부(90)는, 무화 유닛(120)과 향미 유닛(130)을 나누기 위한 격벽 부재(126)에 의해 보지되어 있어도 된다. 격벽(隔璧) 부재(126)는, 예를 들면, 폴리아세탈 수지이다. 파괴부(90)는, 예를 들면, 원통형의 중공 침이다. 중공 침의 선단을 막부재(133)에 찔러 넣는 것에 의해, 무화 유닛(120)과 향미 유닛(130)을 공기적으로 연통하는 공기 유로가 형성된다. 여기에서, 중공 침의 내부에는, 향미원이 통과하지 못할 정도의 조도(粗度)를 갖는 망목(網目)이 마련되는 것이 바람직하다.

바람직한 실시형태의 일례에 의하면, 향미 유닛(130) 내의 향미원은, 무화 유닛(120)의 부하(121R)에 의해 생성된 에어로졸에 향끽미 성분을 부여한다. 향미원에 의해 에어로졸에 부여되는 향미는, 흡인 성분 생성 장치(100)의 마우스피스로 운반된다. 이와 같이, 흡인 성분 생성 장치(100)는, 복수의 흡인 성분원을 갖고 있어도 된다. 이 대신에, 흡인 성분 생성 장치(100)는, 1개의 흡인 성분원만을 갖고 있어도 된다.

향미 유닛(130) 내의 향미원은 상온에서 고체여도 된다. 일례로서 향미원은, 에어로졸에 향끽미 성분을 부여하는 식물 재료의 원료편에 의해 구성된다. 향미원을 구성하는 원료편으로서는, 살담배나 담배 원료와 같은 담배 재료를 입상으로 성형한 성형체를 이용할 수 있다. 이 대신에, 향미원은, 담배 재료를 시트상으로 성형한 성형체여도 된다. 또한, 향미원을 구성하는 원료편은, 담배 이외의 식물(예를 들면, 민트, 허브 등)에 의해 구성되어도 된다. 향미원에는, 멘톨 등의 향료가 부여되어 있어도 된다.

흡인 성분 생성 장치(100)는, 사용자가 흡인 성분을 흡인하기 위한 흡인구(141)를 갖는 마우스피스(142)를 포함하고 있어도 된다. 마우스피스(142)는, 무화 유닛(120) 또는 향미 유닛(130)에 착탈 가능하게 구성되어 있어도 되고, 일체 불가분으로 구성되어 있어도 된다.

전장 유닛(110)은, 전원(10), 흡인 센서(20), 압하 버튼(30), 통지부(40) 및 제어부(50)를 갖고 있어도 된다. 전원(10)은, 향미 흡인기(100)의 동작에 필요한 전력을 비축한다. 전원(10)은, 전장 유닛(110)에 대해서 착탈 가능해도 된다. 전원(10)은, 예를 들면 리튬 이온 이차 전지와 같은 재충전 가능한 전지이면 된다.

무화 유닛(120)이 전장 유닛(110)에 접속되었을 때, 무화 유닛(120)에 마련된 부하(121R)는, 전장 유닛(110)의 전원(10)과 전기적으로 접속된다(도 5 참조).

흡인 성분 생성 장치(100)는, 부하(121R)와 전원(10)을 전기적으로 접속 및 절단 가능한 스위치(140)를 포함하고 있어도 된다. 스위치(140)는, 제어부(50)에 의해 개폐된다. 스위치(140)는, 예를 들면 MOSFET에 의해 구성되어 있어도 된다.

스위치(140)가 ON이 되면, 전원(10)으로부터 부하(121R)로 전력이 공급된다. 한편, 스위치(140)가 OFF가 되면, 전원(10)으로부터 부하(121R)로 전력의 공급이 정지된다. 스위치(140)의 ON/OFF는, 제어부(50)에 의해 제어된다.

제어부(50)는, 유저의 작동 요구에 관련된 동작을 검출하는 작동 요구 센서를 포함하고 있어도 된다. 작동 요구 센서는, 예를 들면 유저에 의해 눌리는 압하 버튼(30), 또는 유저의 흡인 동작을 검출하는 흡인 센서(20)여도 된다. 제어부(50)는, 부하(121R)로의 동작 요구 신호를 취득하여 부하(121R)를 동작시키기 위한 지령을 생성한다. 구체적 일례에서는, 제어부(50)는, 부하(121R)를 동작시키기 위한 지령을 스위치(140)에 출력하고, 이 지령에 따라 스위치(140)가 ON이 된다. 이와 같이, 제어부(50)는, 전원(10)으로부터 부하(121R)로의 급전을 제어하도록 구성되어 있다. 전원(10)으로부터 부하(121R)로 전력이 공급되면, 부하(121R)에 의해 흡인 성분원이 기화 또는 무화된다.

또한, 흡인 성분 생성 장치(100)는, 필요에 따라, 전압 센서(150), 전류 센서(152) 및 온도 센서(154) 중 적어도 1개를 포함하고 있어도 된다. 또한, 편의상, 도 5 및 도 6에는, 온도 센서(154)는 나타나 있지 않다.

전압 센서(150)는, 전원(10)의 전압을 검출 가능하게 구성되어 있어도 된다. 전류 센서(152)는, 전원(10)으로부터 유출된 전류량 및 전원(10)에 유입된 전류량을 검출 가능하게 구성되어 있어도 된다. 온도 센서(154)는, 예를 들면 전원(10) 부근의 온도를 검출 가능하게 구성되어 있어도 된다. 제어부(50)는, 전압 센서(150), 전류 센서(152) 및 온도 센서(154)의 출력을 취득 가능하게 구성되어 있다. 제어부(50)는, 이들의 출력을 이용하여 각종의 제어를 행한다.

흡인 센서(20)는, 비마우스피스측으로부터 마우스피스측을 향하여 흡인되는 공기의 유량(즉, 유저의 퍼프 동작)에 따라 변화하는 값(예를 들면, 전압값 또는 전류값)을 출력하는 센서여도 된다. 그러한 센서로서 예를 들면, 콘덴서 마이크로폰 센서나 공지의 유량 센서 등을 들 수 있다.

도 3은, 흡인 센서(20)의 구체적 일례를 나타내고 있다. 도 3에 예시된 흡인 센서(20)는, 센서 본체(21)와, 커버(22)와, 기판(23)을 갖는다. 센서 본체(21)는, 예를 들면, 콘덴서에 의해 구성되어 있다. 센서 본체(21)의 전기용량은, 공기 도입구멍(125)으로부터 흡인되는 공기(즉, 비마우스피스측으로부터 마우스피스측을 향하여 흡인되는 공기)에 의해 발생하는 진동(압력)에 의해 변화한다. 커버(22)는, 센서 본체(21)에 대해서 마우스피스측에 마련되어 있으며, 개구(22A)를 갖는다. 개구(22A)를 갖는 커버(22)를 마련하는 것에 의해, 센서 본체(21)의 전기용량이 변화하기 쉽고, 센서 본체(21)의 응답 특성이 향상된다. 기판(23)은, 센서 본체(21)(콘덴서)의 전기용량을 나타내는 값(여기에서는, 전압값)을 출력한다.

흡인 성분 생성 장치(100), 보다 구체적으로는 전장 유닛(110)은, 전장 유닛(110) 내의 전원(10)을 충전하는 충전기(200)와 접속 가능하게 구성되어 있어도 된다(도 6 참조). 충전기(200)가 전장 유닛(110)에 접속되었을 때, 충전기(200)는 전장 유닛(110)의 전원(10)과 전기적으로 접속된다.

전장 유닛(110)은, 충전기(200)가 접속되었는지 아닌지를 판정하는 판정부를 갖고 있어도 된다. 판정부는, 예를 들면, 충전기(200)가 접속되는 한 쌍의 전기 단자 간의 전위차의 변화에 근거하여, 충전기(200)의 접속의 유무를 판정하는 수단이어도 된다. 판정부는, 이 수단으로 한정되지 않고, 충전기(200)의 접속의 유무를 판정할 수 있으면, 어떠한 수단이어도 된다.

충전기(200)는, 전장 유닛(110) 내의 전원(10)을 충전하기 위한 외부 전원(210)을 갖는다. 흡인 성분 생성 장치(100)는, 충전기(200)의 프로세서(250)와 통신 가능해도 된다. 프로세서(250)는, 전원(10)으로부터 외부 전원(210)으로의 방전과, 전원(10)으로의 외부 전원(210)으로부터의 충전 중 적어도 한쪽을 제어 가능하게 구성되어 있어도 된다. 또한, 충전기(200)는, 충전 전류의 값을 취득하는 전류 센서(230)와, 충전 전압의 값을 취득하는 전압 센서(240)를 갖고 있어도 된다.

제어부(50)는, 유저의 퍼프 동작을 검출한 횟수를 카운트하는 카운터(52)를 갖고 있어도 된다. 또한, 제어부(50)는, 유저의 퍼프 동작의 검출, 즉 부하(121R)로의 동작 요구 신호의 취득으로부터 경과한 시간을 계측하는 타이머(54)를 갖고 있어도 된다.

통지부(40)는, 각종 정보를 유저에게 알리기 위한 통지를 발한다. 통지부(40)는, 예를 들면 LED와 같은 발광 소자이면 된다. 이 대신에, 통지부(40)는, 소리를 발생하는 소자, 또는 바이브레이터여도 된다. 제어부(50)는, 통상 사용 모드, 충전 요구 모드 및 이상 통지 모드 중 어느 한 모드로 동작하도록 통지부(40)를 제어 가능하게 구성되어 있어도 된다. 통상 사용 모드, 충전 요구 모드 및 이상 통지 모드에 대해서는 후술한다.

통지부(40)가 발광 소자를 포함하는 경우, 발광 소자는, 마우스피스단(E1)과 비마우스피스단(E2)의 사이를 뻗어 있는 측면(124)에 마련되어 있는 것이 바람직하다(도 1 참조). 이 경우, 마우스피스단(E1)으로부터 발광 소자까지의 길이는, 바람직하게는 58mm 이상, 보다 바람직하게는 100mm 이상이다. 또한, 일방의 단부(E1)로부터 타방의 단부(E2)까지의 길이는, 135mm 이하인 것이 바람직하다.

또한, 발광 소자는, 흡인 성분 생성 장치(100)의 비마우스피스단(E2)과, 마우스피스단(E1)과 비마우스피스단(E2)의 사이를 뻗어 있는 측면(124)의 일부에 걸쳐서 마련되어 있어도 된다. 이 경우, 일방의 단부(E1)로부터 타방의 단부(E2)까지의 길이, 즉 마우스피스단(E1)으로부터 발광 소자까지의 대략의 길이는, 바람직하게는 58mm 이상, 보다 바람직하게는 100mm 이상이다. 또한, 일방의 단부(E1)로부터 타방의 단부(E2)까지의 길이는, 135mm 이하인 것이 바람직하다. 이 길이는, 널리 유통하고 있는 궐련의 형상을 모방하는 관점이나, 유저가 단부(E1)를 입에 물었을 때에 통지부(40)가 유저의 시야 내에 들어오는 관점에서, 설정되어 있어도 된다.

이로써, 유저가 마우스피스단(E1)을 입에 물고 흡인 성분 생성 장치(100)를 사용하는 경우에, 유저의 눈으로부터 흡인 성분 생성 장치(100)의 타방의 단부(E2), 즉 발광 소자까지의 거리를 확보할 수 있다. 일반적인 유저의 두 눈의 사이의 거리를 100mm로 가정하고, 주변시의 셈을 고려하면, 발광 소자가 자색으로 발광하는 경우, 마우스피스단(E1)으로부터 발광 소자까지의 길이가 58mm 이상이고 유저의 시선이 전방 중앙을 향하고 있는 상태에 있어서도 유저가 발광 소자의 색을 인식하기 시작할 수 있다. 즉, 유저가 발광 소자를 주시하지 않아도 발광 소자의 색의 차이를 쉽게 인식하게 할 수 있다. 또한, 마우스피스단(E1)으로부터 발광 소자까지의 길이가 100mm 이상에서 유저의 자색에 대한 인식률이 50%를 넘는다. 또한, 색의 인식은, 특정의 색과 다른 색을 구별할 수 있다는 것을 나타낸다. 또한, 반드시 동계색(同系色)에 속하는 복수의 색을 구별할 수 있을 필요는 없고, 적어도 동계색에 속하지 않고 또한 구별하기 쉬운 복수의 색을 구별할 수 있으면 된다.

그런데, 상기 설명한 유저가 발광 소자의 색을 인식하기 시작할 수 있는 길이나, 유저의 색에 대한 인식률이 50%를 넘는 길이는, 발광 소자가 자색으로 발광하는 일례에 있어서의 값이라는 점에 유의하기 바란다. 환언하면, 발광 소자의 발광색 중 특히 유저에게 인식시키고 싶은 색에 근거하여, 마우스피스단(E1)으로부터 발광 소자까지의 길이를 결정해도 된다.

또한, 발광 소자가 마우스피스단(E1)과 비마우스피스단(E2)의 사이를 뻗어 있는 측면(124)의 일부에 마련되어 있는 경우, 유저는 흡인 성분 생성 장치를 입에 문 상태로 발광 소자의 색을 인식하기 쉽다는 메리트가 있다.

도 7은, 흡인 성분 생성 장치의 제어 방법의 일례를 나타내는 플로우 차트이다. 도 8은, 유저에 의한 퍼프 동작의 횟수와, 전원의 잔량을 나타내는 값의 관계를 나타내고 있다.

이하의 일련의 처리 동안, 카운터(52)는, 유저가 퍼프 동작을 행한 횟수를 계측하는 것이 바람직하다.

제어부(50)는, 충전기(200)에 의해 전원(10)의 충전이 행해졌는지 아닌지를 감시한다(스텝 S100). 충전이 행해졌는지 아닌지의 판정은, 전원(10)의 잔량을 나타내는 값을 감시하는 것에 의해 행할 수 있다. 예를 들면, 제어부(50)는, 전원(10)의 잔량을 나타내는 값이, 소정량 이상까지 증가한 경우에, 충전이 행해졌다고 판단할 수 있다. 또는 이 대신에, 전장 유닛(110)에 마련된 전류 센서(152)가 전원(10)을 충전하는 충전 전류를 검지한 경우에, 충전이 행해졌다고 판단해도 된다. 또는 이 대신에, 전장 유닛(110)과 충전기(200) 사이의 통신을 가능하게 하는 도시하지 않은 통신 수단에 의해, 충전기(200)로부터 전장 유닛(110)으로 충전이 실행되고 있다는 것이 통신되고 있는 경우에, 충전이 행해졌다고 판단해도 된다. 또는 이 대신에, 전장 유닛(110)으로부터 충전기(200)에, 충전을 요구하는 신호가 송신되고 있는 경우에, 충전이 행해졌다고 판단해도 된다. 또한, 전장 유닛(110)과 충전기(200) 사이의 통신은, 전용의 통신 수단을 이용하지 않고, 회로를 통한 전력선 반송 통신(PLC)에 의해 행해져도 된다.

전원(10)의 잔량을 나타내는 값은, 예를 들면, 전원(10)의 전압, 전원(10)의 충전율(SOC) 또는 전원의 잔용량이어도 된다. 전원(10)의 전압은, 전원(10)에 부하(121R)를 전기적으로 접속하지 않고 취득되는 개회로 전압(OCV)이어도 되고, 전원에 부하를 전기적으로 접속하여 취득되는 폐회로 전압(CCV)이어도 된다. 다만, 전원(10)의 잔량의 추정의 정밀도와 같은 관점에서는, 부하(121R)의 전기적 접속에 수반하는 전압 강하나 방전에 수반하는 내부 저항이나 온도의 변화의 영향을 배제하기 위하여, 전원(10)의 잔량을 나타내는 값은, 폐회로 전압(CCV)보다 개회로 전압(OCV)에 의해 규정되는 것이 바람직하다.

제어부(50)는, 충전이 행해진 경우, 카운터(52)의 값을 「0」으로 세트하는 것이 바람직하다(스텝 S102). 이로써, 카운터(52)는, 충전이 행해진 후 현재까지의 퍼프 동작의 횟수를 계측할 수 있다.

또한, 제어부(50)는, 충전이 행해진 경우에, 필요에 따라 임계값 변경 처리 S104를 실시해도 된다. 임계값 변경 처리 S104에 대해서는, 이하에 상세하게 설명한다.

또한, 제어부(50)는, 부하(121R)로의 동작 요구 신호를 취득할 때까지 대기한다(스텝 S106). 부하(121R)로의 동작 요구 신호는, 유저의 동작에 따라, 앞서 설명한 작동 요구 센서로부터 제어부(50)에 입력된다.

제어부(50)는, 부하(121R)로의 동작 요구 신호를 취득하면, 전원(10)의 잔량을 나타내는 값을 취득한다(스텝 S108). 전원(10)의 잔량을 나타내는 값의 예는, 앞서 설명한 바와 같다. 취득된 전원(10)의 잔량을 나타내는 값은, 메모리(58)에 기억된다.

취득한 전원(10)의 잔량을 나타내는 값이 제2 임계값 미만인 경우, 제어부(50)는, 이상 통지 모드로 통지부(40)를 제어하고, 통지부(40)에 제3 통지를 행하게 한다(스텝 S110, S112). 이상 통지 모드는, 전원(10)의 잔량이 0 또는 매우 낮아, 부하(121R)가 흡인 성분원으로부터 흡인 성분을 정상적으로 생성할 수 없다는 것을 나타내는 모드이다.

제2 임계값은, 예를 들면 0 또는 0 근방의 전원의 잔량에 상당하는 값에 의해 규정되어 있어도 된다. 전원(10)의 잔량을 나타내는 값이 전원(10)의 전압인 경우, 제2 임계값은, 예를 들면 방전 종지(終止) 전압, 또는 방전 종지 전압보다 약간 큰 전압에 의해 규정되어 있어도 된다. 전원(10)의 잔량을 나타내는 값이 전원(10)의 충전율 또는 잔용량인 경우, 제2 임계값은, 예를 들면 방전 종지 전압, 또는 방전 종지 전압보다 약간 큰 전압에 상당하는 충전율 또는 잔용량에 의해 규정되어 있어도 된다.

제어부(50)는, 이상 통지 모드에 있어서, 부하(121R)로의 전력 공급을 하지 않고 대기해도 된다. 대체적으로, 제어부(50)는, 이상 통지 모드에 들어가면, 자동적으로 흡인 성분 생성 장치(100)를 OFF로 해도 된다.

바람직하게는, 제어부(50)는, 이상 통지 모드에 들어가면, 필요에 따라 임계값 변경 처리(스텝 S114)를 실행한다. 임계값 변경 처리 S114의 상세에 대해서는 후술한다.

취득한 전원(10)의 잔량을 나타내는 값이 제2 임계값보다 큰 제1 임계값 이상인 경우, 제어부(50)는, 통상 사용 모드로 통지부(40)를 제어하고, 통지부(40)에 제1 통지를 행하게 한다(스텝 S110, S116, S118). 통상 사용 모드는, 전원(10)의 잔량이 충분히 많아, 부하(121R)에 의해 흡인 성분원으로부터 흡인 성분을 생성 가능한 모드이다. 제1 임계값은, 통상 사용 모드와 후술하는 충전 요구 모드를 구별하기 위해서 이용된다.

제어부(50)는, 통상 사용 모드에 있어서, 부하(121R)로의 동작 요구 신호를 취득하여 부하(121R)를 동작시키기 위한 지령을 생성한다. 이 지령에 근거하여 스위치(140)가 ON이 되고, 이로써 부하(121R)로 전력이 공급된다(스텝 S120). 이로써, 부하(121R)는 흡인 성분원으로부터 흡인 성분을 생성한다. 생성된 흡인 성분은, 마우스피스를 개재하여 유저에게 흡입된다. 제어부(50)는, 부하(121R)에 공급하는 전력량을 펄스폭 제어(PWM)에 의해 제어해도 된다.

제어부(50)는, 작동 요구 센서로부터의 동작 요구 신호에 근거하여 유저의 작동 요구 동작(흡인 동작)이 완료되었다고 판단하면, 스위치(140)를 OFF로 하는 것에 의해 부하(121R)로의 전력 공급을 정지한다(스텝 S122, 스텝 S124). 또한, 제어부(50)는, 유저의 작동 요구 동작(흡인 동작)이 소정의 기간을 넘어 계속되었을 경우에는, 강제적으로 부하(121R)로의 전력 공급을 정지해도 된다. 부하(121R)로의 전력 공급을 강제적으로 정지하기 위한 상기의 소정의 기간은, 통상의 유저의 1회의 흡입 동작의 기간에 근거하여 설정되어 있으면 되고, 예를 들면 2~4초의 범위로 설정되어 있어도 된다.

제어부(50)는, 작동 요구 센서로부터의 동작 요구 신호에 근거하여 유저의 퍼프 동작을 검지하면, 퍼프 동작의 횟수를 계측하는 카운터(52)의 값을 1개 높인다. 또한, 제어부(50)는, 타이머(54)를 리셋하고, 타이머(54)에 의해 시간 경과를 측정한다(스텝 S128). 이로써, 제어부(50)는, 타이머(54)를 이용하여, 부하(121R)에 전력을 공급하지 않는 기간인 방치 시간을 계측할 수 있다.

부하(121R)로의 전력 공급이 정지되면 대기 상태로 돌아와, 제어부(50)는, 다시, 충전이 행해졌는지 아닌지(스텝 S100), 및 부하(121R)로의 동작 요구 신호를 취득했는지 아닌지를 감시한다(스텝 S106).

스텝 S108에 있어서 취득한 전원의 잔량을 나타내는 값이 제1 임계값 미만 또한 제2 임계값 이상인 경우, 제어부(50)는, 충전 요구 모드로 통지부(40)를 제어하고, 통지부(40)에 제2 통지를 행하게 한다(스텝 S110, S116, S119). 충전 요구 모드는, 부하(121R)로의 전력 공급에 의해 흡인 성분을 생성 가능하지만, 전원(10)의 잔량의 감소를 유저에게 알려, 유저에게 충전을 요구하기 위해서 마련되어 있다.

충전 요구 모드에 있어서도, 제어부(50)는, 통상 사용 모드와 마찬가지로, 부하(121R)로의 동작 요구 신호를 취득하여 부하(121R)를 동작시키기 위한 지령을 생성한다. 이 지령에 근거하여 스위치(140)가 ON이 되고, 이로써 부하(121R)로 전력이 공급된다(스텝 S120). 이로써, 부하(121R)는 흡인 성분원으로부터 흡인 성분을 생성한다. 충전 요구 모드에 있어서의 부하(121R)로의 전력 공급의 개시부터 종료에 이르는 스텝(스텝 S120, S122, S124)은, 앞서 설명한 바와 같이, 통상 사용 모드와 마찬가지로 행할 수 있다. 또한, 제어부(50)는, 유저의 퍼프 동작을 검지하면, 충전 요구 모드에 있어서도 카운터(52)의 값을 1개 높인다(스텝 S126). 또한, 제어부(50)는, 타이머(54)를 리셋하고, 타이머(54)에 의해 시간 경과를 측정한다(스텝 S128). 이로써, 제어부(50)는, 타이머(54)를 이용하여, 부하(121R)로 전력을 공급하지 않는 기간인 방치 시간을 계측할 수 있다.

앞서 설명한 제1 임계값은, 제어부(50)가 취득한 부하(121R)로의 동작 요구 신호에 근거하여 변경 가능한 가변값이다. 즉, 통상 사용 모드와 충전 요구 모드를 전환하는 조건은, 동작 요구 신호에 근거하여 변경된다. 제1 임계값의 변경은, 예를 들면 앞서 설명한 임계값 변경 처리에 있어서, 제어부(50)에 의해 자동적으로 행해진다. 바람직하게는, 제1 임계값은, 전원(10)으로부터 부하(121R)로의 급전에 관한 값에 근거하여 변경된다. 이 급전에 관한 값은, 전원(10)의 전압, 전원(10)의 충전율, 또는 전원의 잔용량 등이어도 된다. 보다 구체적으로는, 제1 임계값은, 예를 들면 퍼프별 전원(10)의 전압 강하량, 퍼프별 전원(10)의 충전율의 감소량, 또는 퍼프별 전원(10)의 잔용량의 감소량에 근거하여 변경되면 된다.

여기에서, 퍼프 동작의 방법(흡인 시간 및 흡인량)이나 전원(10)의 열화의 정도 등에 따라, 도 8에 나타내는 전원의 잔량을 나타내는 값과 퍼프 동작의 횟수의 관계성을 나타내는 곡선은 변화한다.

동작 요구 신호는, 유저에 의한 사용법에 따른 신호를 출력한다. 예를 들면, 흡인 센서(20)는, 유저의 1퍼프당 흡인량 및 흡인 시간에 따른 출력 신호(동작 요구 신호)를 출력한다(도 9 및 도 10의 상단의 그래프 참조).

따라서, 제1 임계값이 부하(121R)로의 동작 요구 신호, 예를 들면 부하(121R)로의 급전에 관한 값에 근거하여 변경 가능한 경우, 제1 임계값은, 부하(121R)의 사용법에 따라 변경 가능해진다. 이로써, 제2 통지를 통지하는 타이밍은, 유저에 의한 흡인 성분 생성 장치의 사용법에 따라 변경 가능해진다. 따라서, 본 태양에 의하면, 유저에 의한 흡인 성분 생성 장치의 사용법에 따라 보다 적절한 타이밍에 제2 통지를 통지하는 것이 가능해진다.

(통지부에 의한 통지의 양태)

앞서 설명한 제1 통지, 제2 통지 및 제3 통지는 서로 상이하다. 즉, 상기 설명한 실시형태에서는, 통상 사용 모드, 충전 요구 모드 및 이상 통지 모드에 있어서의 통지부(40)의 통지는 서로 상이하다. 따라서, 통지부(40)는, 전원(10)의 잔량에 따른 적어도 3종류의 다른 통지에 의해, 전원(10)의 잔량 및/또는 모드의 구별을 유저에게 인식시킬 수 있다.

이로써, 통지부(40)는, 통상 사용 모드, 충전 요구 모드 및 이상 통지 모드의 차이를, 서로 다른 통지에 의해 유저에게 알릴 수 있다. 전자 궐련과 같은 흡인 성분 생성 장치는, 에어로졸원 또는/및 향미원을 저장 또는 수용하는 리저버(121P) 및 향미 유닛(130)이나, 전원(10)과 같은 소형화 곤란한 부품을 필수 구성 요소로서 포함하면서도, 널리 유통하고 있는 궐련의 형상이나 중량을 모방해야 한다. 이로 인하여, 유저 인터페이스(U/I) 및 레이아웃(L/O)의 제약이 특히 어렵다. 이와 같은 흡인 성분 생성 장치에 있어서, 통지부(40)는, 서로 다른 통지, 예를 들면 통지의 양태의 차이를 이용하여, 통상 사용 모드, 충전 요구 모드 및 이상 통지 모드의 차이를, 효과적으로 유저에게 인식시킬 수 있다.

또한, 제3 통지 전에 제2 통지에 의해 전원(10)의 잔량이 줄어들고 있는 것을 알림으로써, 전원(10)의 잔량이 고갈되기 전에 전원(10)의 충전을 요구하는 통지를 유저에게 부여할 수 있다. 여기에서, 전원(10)의 잔량이 고갈되면, 전원(10)의 열화가 촉진된다는 것이 알려져 있다. 본 태양에 의하면, 전원(10)의 잔량이 고갈되기 전에, 전원(10)의 충전을 촉구하는 것에 의해, 전원(10)의 열화의 촉진을 억제할 수 있다.

통지부(40)는 발광 소자를 포함하는 것이 바람직하다. 이 경우, 제1 통지, 제2 통지 및 제3 통지는, 각각, 발광 소자에 의한 제1 발광색, 제2 발광색 및 제3 발광색에 의해 구성되어 있어도 된다. 여기에서, 제1 발광색, 제2 발광색 및 제3 발광색은 서로 상이하다.

보다 바람직하게는, 제1 발광색은 한색(寒色)을 포함하고, 제2 발광색은 중간색을 포함하고, 제3 발광색은 난색(暖色)을 포함한다. 여기에서, 제2 발광색으로서의 「중간색」은, 색상환에 있어서 「한색」인 제1 발광색과 「난색」인 제3 발광색의 사이에 위치하는 색에 의해 규정된다.

「색상환(色相環)」은, 예를 들면, 먼셀 표색계에 있어서의 색상을 순서 지어 원환형으로 나열한 색상환에 의해 규정된다. 「난색」은, 먼셀 표색계에 있어서 10RP~10Y의 색상을 갖는 영역, 또는 570nm~830nm의 파장대에 광스펙트럼 피크를 갖는 광에 의해 규정되어 있어도 된다. 「난색」은, 예를 들면 적색을 예시할 수 있다. 「한색」은, 먼셀 표색계에 있어서 5BG~5PB의 색상을 갖는 영역, 또는 450nm~500nm의 파장대에 광스펙트럼 피크를 갖는 광에 의해 규정되어 있어도 된다. 「한색」은, 예를 들면 청색을 예시할 수 있다. 「중간색」은, 먼셀 표색계에 있어서 5PB~10RP의 색상을 갖는 영역, 또는 380~450nm의 파장대에 광스펙트럼 피크를 갖는 광에 의해 규정되어 있어도 된다. 「중간색」은, 예를 들면 자색을 예시할 수 있다.

이상 통지 모드에 있어서의 제3 발광색이 난색을 포함하는 것에 의해, 이상이 발생하고 있는 것, 구체적으로는 전원(10)의 잔량이 없어지고 있다는 것을 유저에게 효과적으로 인상을 남길 수 있다. 한편, 통상 사용 모드에 있어서의 제1 발광색이 한색을 포함하는 것에 의해, 흡인 성분 생성 장치(100)가 문제없이 동작하고 있다는 것을 유저에게 인상을 남길 수 있다. 또한, 충전 요구 모드에 있어서의 제2 발광색이 제1 발광색과 제3 발광색 사이의 중간색인 것에 의해, 전원(10)의 잔량이 충분한 통상 사용 모드로부터, 전원(10)의 잔량이 고갈된 이상 통지 모드로 천이하고 있다는 것을, 유저에게 효과적으로 인상을 남길 수 있다.

바람직하게는, 제1 발광색의 보색과 제3 발광색 사이의 색상환상의 거리는, 제1 발광색의 보색과 제2 발광색 사이의 색상환상의 거리보다 짧다. 이 대신에, 또는 이에 더해, 제3 발광색의 보색과 제1 발광색 사이의 색상환상의 거리는, 제3 발광색의 보색과 제2 발광색 사이의 색상환상의 거리보다 짧은 것이 바람직하다.

여기에서, 어떤 색의 「보색」이란, 색상환상에 있어서, 당해 색과는 정반대에(환언하면 대각선상에) 위치하는 색을 의미한다. 어떤 색과 그 보색의 조합은, 서로의 색을 눈에 띄게 하는 색의 조합에 상당한다. 따라서, 제2 발광색보다 제3 발광색이, 색상환상에 있어서 제1 발광색의 보색에 가까운 경우, 유저는, 제3 발광색을, 제1 발광색으로부터 보다 구별하기 쉬워진다. 이로써, 제3 발광색에 관련된 모드가, 제1 발광색에 관련된 통상 사용 모드와는 대극에 있는 모드, 즉 이상 통지 모드라고 유저에게 효과적으로 인상을 남길 수 있다.

또한, 제2 발광색에 상당하는 광의 파장은, 제3 발광색에 상당하는 광의 파장보다, 제1 발광색에 상당하는 광의 파장에 가까워도 된다. 특히, 발광 소자가, 예를 들면 LED와 같이 특정의 파장대에서 돌출된 광스펙트럼 피크를 갖는 것인 경우, 각 발광색에 있어서의 광의 파장은, 이러한 관계를 충족시키는 것이 바람직하다.

바람직한 양태의 일례로서, 제1 통지는 발광 소자에 의한 청색광에 의해 구성되고, 제2 통지는 발광 소자에 의한 자색광에 의해 구성되며, 또한 제3 통지는 발광 소자에 의한 적색광에 의해 구성되어 있어도 된다.

다음으로, 도 9 및 도 10을 참조하여, 발광 소자의 발광 패턴의 예에 대해 설명한다. 도 9는, 통상 사용 모드 및 충전 요구 모드에 있어서의 발광 소자의 발광 패턴의 일례를 나타내는 도면이다. 도 10은, 이상 통지 모드에 있어서의 발광 소자의 발광 패턴의 일례를 나타내는 도면이다. 도 9 및 도 10에 있어서, 상단의 그래프는, 동작 요구 센서, 예를 들면 흡인 센서(20)의 출력값의 시간 의존성을 나타내고 있다. 도 9 및 도 10에 있어서, 중단의 그래프는, 발광 소자로의 전력 공급의 시간 의존성을 나타내고 있다. 도 9 및 도 10에 있어서, 하단의 그래프는, 부하(121R)로의 전력 공급의 시간 의존성을 나타내고 있다.

발광 소자는, 통상 사용 모드, 충전 요구 모드 및 이상 통지 모드의 각각에 있어서, 상시 계속 발광하고 있어도 되고, 또는 발광과 비발광을 반복함으로써 점멸해도 된다. 도시한 예에서는, 발광 소자는, 통상 사용 모드 및 충전 요구 모드에 있어서, 원하는 기간, 발광한다. 한편, 발광 소자는, 이상 통지 모드에 있어서, 발광과 비발광을 반복한다.

제어부(50)는, 통상 사용 모드, 충전 요구 모드 및 이상 통지 모드의 각각에 있어서, 동작 요구 신호를 트리거로 하여 발광 소자를 발광시키기 시작하면 된다. 예를 들면, 동작 요구 센서가, 흡인 성분 생성 장치(100) 내의 유속에 관련된 값을 출력하는 흡인 센서(20)인 경우, 도 9 및 도 10에 나타내듯이, 흡인 센서(20)의 출력값이 소정의 임계값을 넘었을 때에, 제어부(50)는, 발광 소자에 전력을 공급하기 시작하여, 발광 소자를 발광시키기 시작하면 된다.

또한, 제어부(50)는, 통상 사용 모드 및 충전 요구 모드에 있어서, 유저의 작동 요구 동작(흡인 동작)이 완료되었다고 판단하면, 발광 소자의 발광을 종료시키면 된다. 예를 들면, 동작 요구 센서가, 흡인 성분 생성 장치(100) 내의 유속에 관련된 값을 출력하는 흡인 센서(20)인 경우, 도 9에 나타내듯이, 흡인 센서(20)의 출력값이 다른 소정의 임계값을 밑돌았을 때에, 제어부(50)는, 발광 소자로의 전력의 공급을 정지하여, 발광 소자를 비발광으로 하면 된다. 즉, 제어부(50)는, 흡인 센서(20)로부터의 동작 요구 신호를 계속해서 취득한 기간에 따라, 통지부(40)에 의해 행해지는 제1 통지 및 제2 통지의 기간을 가변으로 제어한다. 여기에서는, 흡인 센서(20)로부터의 동작 요구 신호에 근거하여 통지부(40)를 제어하는 방법에 대해 설명했지만, 동작 요구 신호는, 흡인 센서(20) 이외의 센서로부터 출력되어도 된다. 예를 들면, 압하 버튼(30)이 이용되는 경우, 제어부(50)는, 압하 버튼(30)으로부터의 동작 요구 신호를 계속해서 취득한 기간에 따라, 통지부(40)에 의해 행해지는 제1 통지 및 제2 통지의 기간을 가변으로 제어해도 된다.

통상 사용 모드에 있어서의 제1 통지와 충전 요구 모드에 있어서의 제2 통지에 있어서의 발광 소자의 발광 패턴은 동일한 것이 바람직하다(도 9 참조). 구체적으로는, 제어부(50)가 동작 요구 신호를 검지했을 때의 제1 통지와 제2 통지의 통지 타이밍 및 통지 기간 중 적어도 한쪽, 보다 바람직하게는 양쪽 모두가 서로 동일해도 된다. 제2 통지에 있어서의 발광색을 제1 통지와 다른 것으로 설정하면서도, 제1 통지와 제2 통지에서 통지 패턴(발광 패턴)을 동일하게 함으로써, 제2 통지, 즉 충전 요구 모드에 있어서는, 제1 통지, 즉 통상 사용 모드와 마찬가지로, 흡인 성분원으로부터 흡인 성분을 생성 가능하다는 것을 유저에게 쉽게 인식시킬 수 있다.

또한, 도 9에 나타내듯이, 통지부(40)에 의한 제1 통지 및 제2 통지를 개시하는 타이밍 및 종료하는 타이밍은, 부하(121R)로 전력을 공급 개시하는 타이밍 및 공급 종료하는 타이밍과 동일해도 된다.

이 대신에, 충전 요구 모드에 있어서의 제2 통지를 종료하는 타이밍은, 부하(121R)로의 전력의 공급을 종료하는 타이밍, 보다 바람직하게는 퍼프 동작을 종료하는 타이밍보다 길어도 된다.

제어부(50)는, 동작 요구 신호를 계속해서 취득한 기간에 의존하지 않는 소정 기간만, 제3 통지를 행하도록 통지부(40)를 제어하도록 구성되어 있어도 된다(도 10 참조). 즉, 통지부(40)는, 유저의 퍼프 동작의 시간에 영향을 받지 않고, 소정 기간만 제3 통지를 행하면 된다. 이 경우, 통지부(40)가 제1 통지 및 제2 통지를 행하는 기간은, 제3 통지가 행해지는 상기의 소정 기간보다 짧은 것이 바람직하다. 예를 들면, 제3 통지가 행해지는 소정 기간은, 통상의 유저의 1회의 흡입 동작의 기간보다 길게 설정되어 있으면 되고, 예를 들면 4.5~6초의 범위로 설정되어 있어도 된다.

상기 양태에 의해, 이상 통지 모드에 있어서의 제3 통지는, 통상 사용 모드에 있어서의 제1 통지, 및 충전 요구 모드에 있어서의 제2 통지와 구별하기 쉬워진다. 또한, 통상 사용 모드에 있어서의 제1 통지, 및 충전 요구 모드에 있어서의 제2 통지보다 긴 기간 제3 통지가 계속되기 때문에, 유저에게 충전이 필요한 상태라는 것을 효과적으로 전달할 수 있다.

또한 본 실시형태에서는, 통상 사용 모드에 있어서의 제1 통지는 발광 소자에 의한 청색광에 의해 구성되고, 충전 요구 모드에 있어서의 제2 통지는 발광 소자에 의한 자색광에 의해 구성되며, 이상 통지 모드에 있어서의 제3 통지는 발광 소자에 의해 적색광에 의해 구성되는 양태에 대해 설명했다. 이 양태 대신에 각 통지에 있어서 발광 소자는 복수의 발광색에 의해 구성되어도 된다. 보다 구체적으로는, 각 통지를 개시한 후의 시간 경과에 따라, 동일한 모드 내여도, 발광 소자의 발광색을 변경해도 된다. 또한, 발광 소자는 동시에 복수의 발광색으로 발광해도 된다.

즉, 통상 사용 모드에 있어서의 제1 통지의 적어도 일부의 기간에 있어서 발광 소자의 적어도 일부가 청색광에 의해 구성되고, 충전 요구 모드에 있어서의 제2 통지의 적어도 일부의 기간에 있어서 발광 소자의 적어도 일부가 자색광에 의해 구성되며, 이상 통지 모드에 있어서의 제3 통지의 적어도 일부의 기간에 있어서 발광 소자의 적어도 일부가 적색광에 의해 구성되어 있어도 된다.

(임계값 변경 처리)

앞서 설명한 임계값 변경 처리에 대해 상세하게 설명한다. 도 11은, 임계값 변경 처리의 플로우 차트의 일례를 나타내고 있다. 제어부(50)는, 전원(10)의 잔량을 나타내는 값이 제2 임계값 이하가 되었을 경우에, 임계값 변경 처리 S114를 실행하는 것이 바람직하다.

임계값 변경 처리에서는, 기정의 알고리즘에 근거하여 1차 제1 임계값을 도출한다(스텝 S200). 도 12는, 본 예에 관한 기정의 알고리즘을 실시하기 위한 제어부의 블록도를 나타내고 있다.

도 12에 나타내는 예에서는, 전원(10)의 잔량을 나타내는 값은, 전원(10)의 전압에 의해 규정되어 있다. 이 경우, 만충전은, 만충전 전압에 의해 규정되고, 제2 임계값은 방전 시종 전압에 의해 규정되어 있어도 된다. 또한, 이 경우, 도 7에 나타내는 플로우 차트에 있어서, 제어부(50)는, 전원(10)의 잔량을 나타내는 값으로서 전원(10)의 전압을 취득한다. 전원(10)의 전압은, 스위치(140)를 OFF로 한 상태에서 취득된 개회로 전압(OCV)인 것이 바람직하다. 개회로 전압(OCV)은, 퍼프 동작이 행해질 때마다 메모리(58)에 격납되게 된다.

본 예에 관한 기정의 알고리즘은, 전원(10)의 전압이 방전 종지 전압 이하가 되었을 경우에 실행된다. 이 알고리즘에서는, 제1 임계값은, 전원(10)의 전압이 방전 종지 전압에 도달했을 때보다 기정 횟수만큼 전에 부하(121R)를 동작시켰을 때의 전원(10)의 전압의 값에 근거하여 변경된다. 구체적으로는, 제어부(50)는, 충전이 행해진 후 계측된 퍼프 동작의 횟수(N)로부터 기정 횟수(N_re)만큼 전에 취득한 전원(10)의 전압(OCV(N-N_re))을 메모리(58)로부터 취득하고, 1차 제1 임계값으로서 설정한다(도 12 참조).

제어부(50)는, 제1 소정 조건이 충족되지 않은 경우에는, 1차 제1 임계값을 새로운 제1 임계값으로 설정한다(스텝 S202, S208). 제어부(50)는, 제1 소정 조건이 충족된 경우에는, 1차 제1 임계값을 어닐링 처리한 값을 제1 임계값으로 설정한다(스텝 S202, S204, S206). 여기에서, 제1 소정 조건은, 예를 들면 후술하듯이, 전원(10)의 열화 상태가 소정의 판정 상태를 넘어 진행되고 있지 않다는 조건이어도 된다. 어닐링 처리에 대해서는 후술한다.

기정 횟수(N_re)는, 미리 설정된 고정값이어도 되고, 유저에 의해 설정 가능한 가변값이어도 된다. 구체적 일례로서, 기정 횟수(N_re)는, 특별히 제한되지 않지만, 바람직하게는 15~35회, 보다 바람직하게는 20~30회이다.

기정 횟수(N_re)는, 미사용 흡인 성분원의 사용 가능 횟수보다 작은 것이 바람직하다. 흡인 성분 생성 장치(100)가 복수의 흡인 성분원을 갖는 경우, 기정 횟수는, 복수의 흡인 성분원 중 최소의 미사용으로부터의 사용 가능 횟수보다 작은 것이 보다 바람직하다. 예를 들면, 흡인 성분 생성 장치(100)가 에어로졸원을 포함하는 무화 유닛(120)과, 향미원을 포함하는 향미 유닛(130)을 포함하는 경우, 기정 횟수는, 무화 유닛(120)과 향미 유닛(130) 중 사용 가능 횟수가 작은 쪽의 값보다 작게 설정되어 있어도 된다.

여기에서, 사용 가능 횟수는, 무화 유닛(120) 또는 향미 유닛(130)의 설계에 따라 미리 설정된 값이어도 된다. 사용 가능 횟수는, 예를 들면, 흡인 성분원마다 미리 퍼프별 흡인 연량(煙量)이 설계 범위 내일 때의 최대 사용 횟수, 퍼프별 흡인 성분이 설계 범위 내일 때의 최대 사용 횟수여도 된다.

기정 횟수(N_re)가 미사용 흡인 성분원의 사용 가능 횟수보다 작은 것에 의해, 충전 요구 모드 동안, 무화 유닛(120) 또는 향미 유닛(130)의 교환 시기가 도래하는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 충전 요구 모드에 있어서 기정 횟수 정도 퍼프 동작이 가능하다는 인식이 번복되는 사태를 억제할 수 있다.

제어부(50)는, 필요에 따라, 기정의 알고리즘에 의해 도출된 1차 제1 임계값을, 전에 변경된 복수의 제1 임계값 중 적어도 1개에 가깝게 하는 어닐링 처리를 실시하는 것이 바람직하다(스텝 S204). 이 경우, 제어부(50)는, 어닐링 처리를 실시하는 것에 의해 도출된 값에 근거하여, 제1 임계값을 설정한다(스텝 S206).

또한, 제1 임계값은, 변경될 때마다, 메모리(58)에 기억되는 것이 바람직하다(스텝 S210). 즉, 메모리(58)는, 제1 임계값의 이력을 기억한다. 상기 설명한 임계값 변경 처리에 의해, 도 7에 나타내는 플로우 차트에서 이용되는 제1 임계값의 값이 변경되게 된다.

제1 임계값이 변경되면, 필요에 따라 이상 진단 처리 S300을 실시하는 것이 바람직하다. 이상 진단 처리 S300에 대해서는 후술한다.

본 예에 관한 임계값 변경 처리에 의해 제1 임계값을 변경함으로써, 충전 요구 모드로부터 이상 통지 모드로 이행하기까지 기정 횟수 정도의 퍼프 동작을 확보할 수 있게 된다. 즉, 유저의 퍼프 동작의 방법(동작 요구 신호의 패턴)이나 전원(10)의 열화에 관계없이, 충전 요구 모드에 있어서 가능한 퍼프 동작의 횟수를 확보할 수 있다. 이로써, 충전 요구 모드에 들어간 후 돌연 흡인 성분 생성 장치(100)를 사용할 수 없게 되는 것을 방지하여, 유저에게 있어 편리성 높은 흡인 성분 생성 장치(100)를 제공할 수 있다.

(기정의 알고리즘의 다른 일례)

다음으로, 기정의 알고리즘의 다른 일례에 대해 설명한다. 도 13은, 본 예에 관한 기정의 알고리즘을 실시하기 위한 제어부의 블록도를 나타내고 있다.

도 13에 나타내는 예에서는, 전원(10)의 잔량을 나타내는 값은, 전원(10)의 충전율(SOC, state of charge) 또는 잔용량에 의해 규정되어 있다. 이 경우, 제2 임계값은, 전원의 전압이 방전 종지 전압이 되었을 때의 전원의 충전율 또는 잔용량이어도 된다. 또한, 이 경우, 도 7에 나타내는 플로우 차트에 있어서, 제어부(50)는, 전원(10)의 잔량을 나타내는 값으로서 전원(10)의 충전율 또는 잔용량을 취득한다. 취득된 충전율 또는 잔용량은, 퍼프 동작이 행해질 때마다 메모리(58)에 격납되게 된다. 또한, 전원(10)의 잔량을 나타내는 값으로서 전원(10)의 충전율(SOC)을 이용하는 경우, 스텝 S110에 있어서의 제2 임계값과 스텝 S116에 있어서의 제1 임계값은, 충전율(SOC)과의 비교에 적합한 값이 되며, 그 차원(단위)은 (%)가 된다. 한편, 전원(10)의 잔량을 나타내는 값으로서 전원(10)의 잔용량을 이용하는 경우, 스텝 S110에 있어서의 제1 임계값과 스텝 S116에 있어서의 제2 임계값은, 잔용량과의 비교에 적합한 값이 되며, 그 차원(단위)은 (Wh)가 된다.

본 예에 관한 기정의 알고리즘은, 전원(10)의 충전율이 방전 종지 전압에 상당하는 충전율 이하가 되었을 경우에 실행되는 것이 바람직하다. 이 알고리즘에서는, 제1 임계값은, 제2 임계값에, 앞서 설명한 기정 횟수에 상당하는 양만큼 부하(121R)를 동작시키기 위해서 필요한 전원(10)의 충전율 또는 잔용량을 가산한 값에 근거하여 변경된다.

전원(10)의 충전율(SOC) 또는 잔용량은, 예를 들면 공지의 SOC-OCV법이나 전류 적산법(쿨롱·카운팅법) 등에 의해 추정할 수 있다. 도 13은, SOC-OCV법을 이용한 일례를 나타내고 있다. 이 방법에서는, 제어부(50)는, 전원(10)의 열화 상태를 추정하는 열화 상태 추정부(70)를 갖는다. 또한, 제어부(50)는, 적산 방전 전류 도출부(62), 적산 충전 전류 도출부(64), 임피던스 계측부(66) 및 적산 소비 용량 도출부(68)를 갖는다. 적산 방전 전류 도출부(62) 및 적산 충전 전류 도출부(64)는, 전류 센서(152)를 이용하여, 각각 전원(10)으로부터 유출된 전류의 적산값, 및 전원(10)에 유입된 전류의 적산값을 산출한다. 임피던스 계측부(66)는, 전압 센서(150) 및 전류 센서(152)를 이용하여, 임피던스(내부 저항)를 계측한다. 열화 상태 추정부(70)는, 공지의 방법에 의해, 전원(10)으로부터 유출된 전류의 적산값, 전원(10)에 유입된 전류의 적산값, 임피던스, 및 온도 센서(154)를 이용하여 계측된 온도에 근거하여, 전원(10)의 열화 상태(SOH, state of health)를 취득한다.

제어부(50)는, 전원(10)의 열화 상태(SOH)로부터 매핑(72)에 의해 전원(10)의 만충전 용량을 취득한다. 적산 소비 용량 도출부(68)에 의해 도출된 전원(10)의 적산 소비 용량과 만충전 용량을 이용하여, 앞서 설명한 기정 횟수에 상당하는 양만큼 부하(121R)를 동작시키기 위해서 필요한 전원(10)의 충전율 또는 잔용량을 도출한다. 전원(10)의 충전율(SOC)과 전원(10)의 개회로 전압의 매핑(74)을 이용하여 도출된 필요한 전원(10)의 충전율 또는 잔용량으로부터, 1차 제1 임계값으로서의 개회로 전압(V_th1)을 도출한다.

전원(10)의 충전율(SOC)과 전원(10)의 개회로 전압의 매핑(74)은, 전원(10)의 열화 상태에 의존한다는 것이 알려져 있기 때문에, 전원의 열화 상태에 따른 복수의 매핑(74)이 미리 메모리(58)에 기억되어 있는 것이 바람직하다.

이상과 같이, SOC-OCV법에서는, 충전율과 전원의 전압이 일대일의 관계성을 갖는 것을 이용하여, 미리 전원의 종류에 따른 충전율과 전원의 전압의 매핑을 이용하여, 사용 시에 취득된 전원의 전압으로부터 충전율을 추정할 수 있다. 여기에서, 전원의 전압은, 개회로 전압인 것이 바람직하다.

본 예에서는, 1차 제1 임계값으로서 개회로 전압을 도출하는 알고리즘을 상세하게 설명했다. 이 대신에, 전원(10)의 잔량을 나타내는 값으로서 전원(10)의 충전율(SOC)이나 잔용량이 이용되는 경우, 도 13에 나타내는 매핑(74)의 전단에서 도출된 「기정 횟수에 상당하는 양만큼 부하(121R)를 동작시키기 위해서 필요한 전원(10)의 충전율 또는 잔용량」을 1차 제1 임계값으로서 이용해도 된다. 또는 이 대신에, 매핑(74) 또는/및 만충전 용량과, 매핑(74)으로 도출된 개회로 전압을 이용하여 도출되는 「기정 횟수에 상당하는 양만큼 부하(121R)를 동작시키기 위해서 필요한 전원(10)의 충전율 또는 잔용량」을, 1차 제1 임계값으로서 이용해도 된다.

또한 본 예에서는, 1차 제1 임계값을 도출하는 알고리즘이 앞서 설명한 예와 다르지만, 임계값 변경 처리는, 도 11에 나타내는 플로우 차트와 같이 실행할 수 있다.

(임계값 변경 처리의 다른 일례)

임계값 변경 처리의 다른 일례에 대해 상세하게 설명한다. 도 14는, 임계값 변경 처리의 플로우 차트의 일례를 나타내고 있다. 제어부(50)는, 전원(10)의 잔량을 나타내는 값이 제2 임계값 미만이 되기 전에 전원(10)의 충전이 행해진 경우에, 임계값 변경 처리 S104를 실행하는 것이 바람직하다. 또한, 도 15는, 전원(10)의 전압이 제2 임계값, 예를 들면 방전 종지 전압에 이르기 전에 충전이 개시되었을 경우에 있어서의 전원의 전압값의 양상을 나타내고 있다.

본 예에 관한 임계값 변경 처리에 있어서, 제2 소정 조건이 충족되지 않은 경우에는, 제1 임계값은 변경하지 않고, 임계값 변경 처리를 종료하는 것이 바람직하다(스텝 S220, S222).

일 양태에서는, 제2 소정 조건은, 전원(10)의 충전 개시 시 또는 전까지의 부하(121R)의 동작량 또는 부하(121R)에 의한 흡인 성분의 생성량이 기준량 이상이라는 조건이다. 즉, 전원(10)의 충전 개시 시 또는 전까지의 부하(121R)의 동작량 또는 부하(121R)에 의한 흡인 성분의 생성량이 기준량 미만인 경우, 제1 임계값은 변경되지 않는다. 여기에서, 부하(121R)의 동작량 또는 부하(121R)에 의한 흡인 성분의 생성량은, 전에 충전을 행한 시점으로부터 산출된다.

다른 양태에서는, 제2 소정 조건은, 전원(10)의 충전 개시 시 또는 전에 있어서의 제어부(50)가 취득한 값이 제1 임계값 미만이라는 조건이다. 즉, 전원(10)의 충전 개시 시 또는 전에 있어서의 제어부(50)가 취득한 전원(10)의 잔량을 나타내는 값이 제1 임계값 이상인 경우, 제1 임계값은 변경되지 않는다. 보다 구체적으로는, 전원(10)의 잔량을 나타내는 값이 제1 임계값 이상인 경우, 전원(10)이 충전되었다고 해도, 제1 임계값은 변경하지 않는 것이 바람직하다.

앞서 설명한 제2 소정 조건에 있어서는, 전원(10)의 잔량이 많은, 즉 퍼프 동작 횟수가 적다는 조건을 의미한다. 이로 인하여, 통상 사용 모드와 충전 요구 모드를 나누는 제1 임계값은, 변경하지 않아도, 비교적 적절한 값으로 설정된 상태라고 생각된다.

또 다른 양태에서는, 제2 소정 조건은, 부하(121R)에 전력을 공급하지 않는 기간인 방치 시간이 기정 시간 미만이라는 조건이다. 즉, 부하(121R)에 전력을 공급하지 않는 기간인 방치 시간이 기정 시간 이상인 경우, 제1 임계값은 변경되지 않는다. 방치 시간은, 앞서 설명한 타이머(54)에 의해 계측할 수 있다.

방치 시간이 기정 시간 이상으로 커지면, 자연 방전에 의한 현저한 전압 강하가 발생할 수 있다. 이로 인하여, 임계값 변경 처리, 보다 구체적으로는 기정의 알고리즘에 의해 도출되는 1차 제1 임계값의 값의 정밀도가 저하되는 경우가 있다. 이러한 1차 제1 임계값을 이용하여 제1 임계값을 변경한 경우, 통상 사용 모드와 충전 요구 모드를 나누는 제1 임계값이, 적절한 값으로부터 벗어나 버릴 가능성이 있다. 따라서, 앞서 설명한 바와 같이 자연 방전에 의해 현저한 전압 강하가 발생하는 것과 같은 케이스에서는, 제1 임계값을 변경하지 않는 것이 바람직하다.

임계값 변경 처리에 있어서, 제2 소정 조건이 충족된 경우에는, 기정의 알고리즘에 근거하여 1차 제1 임계값을 도출한다(스텝 S200). 본 예에 있어서, 제1 임계값은, 제2 임계값보다, 기정 횟수에 상당하는 양만큼 부하(121R)를 동작시켰을 때의 전원(10)의 전압의 강하량에 상당하는 양만큼 큰 값에 근거하여 변경된다. 여기에서, 기정 횟수에 상당하는 양만큼 부하(121R)를 동작시켰을 때의 전원(10)의 전압의 강하량은, 제어부(50)에 의해 추정된 값이어도 된다. 즉, 전원(10)의 전압의 강하량은, 전원의 충전 개시 시 또는 전에 있어서의 제어부(50)가 취득한 전원(10)의 잔량을 나타내는 값에 근거하여 추정된다. 즉, 본 예에 있어서, 제1 임계값은, 충전 요구 모드에 있어서 기정 횟수 정도의 퍼프 동작을 가능하게 하도록 변경된다.

구체적으로는, 제어부(50)는, 퍼프 동작마다, 전원(10)의 잔량을 나타내는 값으로서 전원(10)의 전압을 취득한다. 이로써, 제어부(50)는, 퍼프 동작별 전압 강하량 ΔV(i)를 취득할 수 있다. 여기에서, 「i」는, 의 퍼프 동작의 횟수를 나타내는 지표이다.

전원(10)이 충전되었을 경우, 제어부(50)는, 퍼프 동작별 전압 강하량의 평균값 ΔV_AVE를 취득한다. 여기에서, 퍼프 동작별 전압 강하량의 평균값 ΔV_AVE는, 전에 전원(10)이 충전된 후 행해진 퍼프 동작의 횟수에 걸쳐서 산출되어도 된다.

이 대신에, 퍼프 동작별 전압 강하량의 평균값 ΔV_AVE는, 전원(10)의 전압이 소정의 값을 밑돈 후 행해진 퍼프 동작의 횟수에 걸쳐서 산출되어도 된다. 이 경우, 소정의 값은, 현재 설정되어 있는 제1 임계값이어도 된다. 이 경우, 전원(10)의 전압이 제1 임계값을 밑돌기 전에 전원(10)의 충전이 개시되었을 때에는, 제어부(50)는 제1 임계값을 변경하지 않아도 되다.

제어부(50)는, 전압 강하량의 평균값 ΔV_AVE를 이용하여, 충전 개시 시에 있어서의 잔여 퍼프 횟수를 추정한다. 잔여 퍼프 횟수란, 충전 개시 시에 있어서의 전원의 잔량에 있어서 앞으로 몇 회 퍼프 동작을 행할 수 있는지의 지표이다. 잔여 퍼프 횟수는, 예를 들면 전원(10)의 전압이 퍼프 동작과 함께 직선적으로 감소한다고 가정하는 것에 의해 추정할 수 있다. 이 경우, 잔여 퍼프 횟수(puff_remain)는, 다음의 식에 의해 취득할 수 있다:puff_remain=(V(N)-방전 종지 전압)/ΔV_AVE. 여기에서, V(N)는, 충전 개시 시에 있어서의 전원(10)의 전압을 의미한다.

제어부(50)는, 이와 같이 추정된 잔여 퍼프 횟수 puff_remain를 이용하여, 충전이 행해진 후 계측된 퍼프 동작의 횟수(N)와 잔여 퍼프 횟수(puff_remain)의 합으로부터 기정 횟수(N_re)만큼 전에 취득한 전원(10)의 전압(OCV(N+puff_remain-N_re))을 메모리(58)로부터 취득하고, 1차 제1 임계값으로서 설정하면 된다.

앞서 설명한 바와 같이, 제어부(50)는, 제1 소정 조건이 충족되지 않은 경우에는, 1차 제1 임계값을 새로운 제1 임계값으로 설정한다(스텝 S202, S208). 제어부(50)는, 제1 소정 조건이 충족된 경우에는, 1차 제1 임계값을 어닐링 처리한 값을 제1 임계값으로 설정한다(스텝 S202, S204, S206). 여기에서, 제1 소정 조건은, 예를 들면 전원(10)의 열화 상태가 소정의 판정 상태를 넘어 진행되고 있지 않다는 조건이면 된다.

기정 횟수(N_re)는, 앞서 설명한 바와 같으며, 미리 설정된 고정값이어도 되고, 유저에 의해 설정 가능한 가변값이어도 된다.

(기정의 알고리즘의 또 다른 일례)

다음으로, 기정의 알고리즘의 또 다른 일례에 대해 설명한다. 도 16은, 본 예에 관한 기정의 알고리즘을 실시하기 위한 제어부의 블록도를 나타내고 있다.

도 16에 나타내는 예에서는, 전원(10)의 잔량을 나타내는 값은, 전원(10)의 충전율(SOC) 또는 잔용량에 의해 규정되어 있다. 이 경우, 제2 임계값은, 전원의 전압이 방전 종지 전압이 되었을 때의 전원의 충전율 또는 잔용량이어도 된다. 또한, 이 경우, 도 7에 나타내는 플로우 차트에 있어서, 제어부(50)는, 전원(10)의 잔량을 나타내는 값으로서 전원(10)의 충전율 또는 잔용량을 취득한다. 취득된 충전율 또는 잔용량은, 퍼프 동작이 행해질 때마다 메모리(58)에 격납되게 된다. 또한, 전원(10)의 잔량을 나타내는 값으로서 전원(10)의 충전율(SOC)을 이용하는 경우, 스텝 S110에 있어서의 제2 임계값과 스텝 S116에 있어서의 제1 임계값은, 충전율(SOC)과의 비교에 적합한 값이 되며, 그 차원(단위)은 (%)가 된다. 한편, 전원(10)의 잔량을 나타내는 값으로서 전원(10)의 잔용량을 이용하는 경우, 스텝 S110에 있어서의 제1 임계값과 스텝 S116에 있어서의 제2 임계값은, 잔용량과의 비교에 적합한 값이 되며, 그 차원(단위)은 (Wh)가 된다.

본 예에 관한 기정의 알고리즘은, 전원(10)의 충전율이 방전 종지 전압에 상당하는 충전율 또는 잔용량 이하가 되었을 경우에 실행되는 것이 바람직하다. 이 알고리즘에서는, 제1 임계값은, 제2 임계값보다, 기정 횟수에 상당하는 양만큼 부하(121R)를 동작시켰을 때의 전원(10)의 충전율 또는 잔용량의 강하량에 상당하는 양만큼 큰 값에 근거하여 변경된다. 전원(10)의 충전율 또는 잔용량의 강하량은, 전원(10)의 충전 개시 시 또는 전에 있어서의 제어부(50)가 취득한 충전율 또는 잔용량에 근거하여 추정하면 된다.

전원(10)의 충전율(SOC) 또는 잔용량은, 예를 들면 공지의 SOC-OCV법이나 전류 적산법(쿨롱·카운팅법) 등에 의해 추정할 수 있다. 도 16은, SOC-OCV법을 이용한 일례를 나타내고 있다. 이 방법에서는, 제어부(50)는, 전원(10)의 열화 상태를 추정하는 열화 상태 추정부(70)를 갖는다. 또한, 제어부(50)는, 적산 방전 전류 도출부(62), 적산 충전 전류 도출부(64), 임피던스 계측부(66) 및 퍼프별 소비 전력 도출부(69)를 갖는다.

적산 방전 전류 도출부(62) 및 적산 충전 전류 도출부(64)는, 전류 센서(152)를 이용하여, 각각 전원(10)으로부터 유출된 전류의 적산값, 및 전원(10)에 유입된 전류의 적산값을 산출한다. 임피던스 계측부(66)는, 전압 센서(150) 및 전류 센서(152)를 이용하여, 임피던스(내부 저항)를 계측한다. 열화 상태 추정부(70)는, 공지의 방법에 의해, 전원(10)으로부터 유출된 전류의 적산값, 전원(10)에 유입된 전류의 적산값, 임피던스, 및 온도 센서(154)를 이용하여 계측된 온도에 근거하여, 전원(10)의 열화 상태(SOH)를 취득한다.

제어부(50)는, 전원(10)의 열화 상태(SOH)로부터 매핑(72)에 의해 전원(10)의 만충전 용량을 취득한다. 또한, 제어부(50)는, 전원(10)의 열화 상태(SOH)에 근거한 적절한 매핑(74)을 이용하여, 충전 개시 시에 있어서의 전원(10)의 전압값으로부터, 전원(10)의 충전율(%)을 도출한다. 제어부(50)는, 취득한 만충전 용량과 전원(10)의 충전율(SOC)을 곱하는 것에 의해, 충전 개시 시에 있어서의 전원(10)의 잔용량을 추정할 수 있다.

또한, 제어부(50)는, 퍼프별 소비 전력 도출부(69)에 의해 도출된 퍼프별 전력 소비량의 누적값을 퍼프 횟수로 나눈 값에 의해, 1퍼프 동작에 필요로 하는 전력 소비량의 추정값을 도출한다. 제어부(50)는, 충전 개시 시에 있어서의 전원(10)의 잔용량을, 1퍼프 동작에 필요로 하는 전력 소비량의 추정값으로 나누는 것에 의해, 잔여 퍼프 횟수(puff_remain)를 추정할 수 있다.

기정 횟수(N_re)는, 앞서 설명한 바와 같이 미리 설정된 고정값이어도 되고, 유저에 의해 설정 가능한 가변값이어도 된다.

본 예에서는, 1차 제1 임계값으로서 개회로 전압을 도출하는 알고리즘을 상세하게 설명했다. 이 대신에, 전원(10)의 잔량을 나타내는 값으로서 전원(10)의 충전율(SOC)이나 잔용량이 이용되는 경우, 도 16에 나타내는 매핑(74)의 전단에서 도출된 「기정 횟수에 상당하는 양만큼 부하(121R)를 동작시키기 위해서 필요한 전원(10)의 충전율 또는 잔용량」을 1차 제1 임계값으로서 이용해도 된다. 또는 이 대신에, 매핑(74) 또는/및 만충전 용량과, 매핑(74)으로 도출된 개회로 전압을 이용하여 도출되는 「기정 횟수에 상당하는 양만큼 부하(121R)를 동작시키기 위해서 필요한 전원(10)의 충전율 또는 잔용량」을, 1차 제1 임계값으로서 이용해도 된다.

또한 본 예에서는, 1차 제1 임계값을 도출하는 알고리즘이 앞서 설명한 예와 다르지만, 임계값 변경 처리는, 예를 들면 도 14에 나타내는 플로우 차트와 같이 실행할 수 있다.

(외부 프로세서에 의한 제어)

앞서 설명한 예에서는, 제어부(50)가, 전원(10)의 잔량을 나타내는 값을 이용하여 기정의 알고리즘에 의해 제1 임계값을 변경하는 처리를 모두 행한다. 이 대신에, 당해 처리의 적어도 일부는, 외부 전원의 프로세서(250), 예를 들면 충전기(200)의 프로세서에 의해 행해져도 된다.

일례로서, 흡인 성분 생성 장치(100)는, 방전 개시 시 또는 전의 전원(10)의 잔량을 추정 가능한 외부 전원의 프로세서(250)와 통신 가능해도 된다. 프로세서(250)는, 전원(10)의 충전 개시 시 또는 전의 전원(10)의 잔량을 추정 가능하고, 추정한 전원(10)의 잔량을 나타내는 값을 흡인 성분 생성 장치(100)에 송신하면 된다.

프로세서(250)는, 전원(10)으로부터 외부 전원(210)으로 방전되는 전력량을 나타내는 값과, 전원(10)으로 외부 전원(210)으로부터 충전되는 전력량을 나타내는 값 중 적어도 한쪽에 근거하여, 전원(10)의 잔량을 추정할 수 있다. 이들 전력량은, 전류 센서(230) 및 전압 센서(240)를 이용하여 도출할 수 있다.

프로세서(250)에 의한 전원(10)의 잔량의 추정은, 공지의 임의의 방법에 의해 행해져도 된다. 예를 들면, 전원(10)이 충전기(200)에 접속되었을 때에, 전원(10)을 방전 종지 전압까지 방전한 방전 전력량과, 전원(10)을 방전 종지 전압으로부터 만충전 전압까지 충전한 충전 전력량의 비에 의해, 전원(10)의 잔량을 추정할 수 있다. 이 경우, 방전 전력량과 충전 전력량의 도출은, 예를 들면 일단 전원(10)을 방전 종지 전압까지 방전한 후에, 만충전 전압까지 충전하는 것에 의해 얻어진다.

프로세서(250)에 의해 전원(10)의 잔량을 추정하는 경우, 제어부(50)는, 제1 임계값을, 프로세서(250)로부터 취득한 전원(10)의 잔량에 근거하여 변경하면 된다. 구체적으로는, 제어부(50)는, 프로세서(250)로부터 취득한 전원(10)의 잔량을 이용하여 앞서 설명한 기정의 알고리즘 중 어느 하나를 적용하는 것에 의해, 1차 제1 임계값을 도출할 수 있다.

(어닐링(annealing) 처리)

도 17은, 어닐링 처리를 실시하기 위한 제어부의 블록도의 일례를 나타내고 있다. 어닐링 처리는, 예를 들면, 과거에 변경된 복수의 제1 임계값 중, 직근(直近)의 소정 갯수의 제1 임계값의 이동평균을 취하는 처리여도 된다. 즉, 어닐링 처리는, 메모리(58)에 격납되어 있는 복수의 제1 임계값(V_th1) 중, 새로운 쪽으로부터 순서대로 추출한 소정 갯수의 제1 임계값의 평균값이다.

앞서 설명한 바와 같이, 기정의 알고리즘은, 전원(10)의 전압의 값에 근거하여 1차 제1 임계값을 도출한다. 그러나, 전원(10)의 전압의 값은, 온도 조건 등의 다양한 환경에 따른 변화나 오차를 포함할 수 있기 때문에, 단순히 1차 제1 임계값을 제1 임계값으로서 설정하면, 제1 임계값이 전의 제1 임계값으로부터 크게 변화되어 버릴 수 있다. 1차 제1 임계값에 어닐링 처리를 실시한 값을 새로운 제1 임계값으로 설정함으로써, 온도 조건 등의 다양한 환경에 따른 변화나 오차를 경감할 수 있다. 아울러, 유저의 흡인별 흡인 방식의 세세한 차이나, 흡인 성분 생성 장치(100)의 제품 오차나 시간 경과(aging)가 새로운 제1 임계값에 주는 영향을 저감시킬 수 있다. 또한, 새로 설정된 제1 임계값이 크게 변화하는 것을 억제함으로써, 유저에게 주는 위화감을 경감할 수도 있다.

일례에서는, 어닐링 처리의 강도는, 전에 변경된 제1 임계값의 수, 구체적으로는 메모리(58)에 격납되어 있는 제1 임계값의 수에 근거하여 변경되면 된다. 예를 들면, 메모리(58)에 이미 격납되어 있는 제1 임계값의 수가 0인 경우, 제어부(50)는, 어닐링 처리를 행하지 않고, 기정의 알고리즘에 의해 도출된 1차 제1 임계값을, 제1 임계값으로서 설정한다. 즉 이 경우에는, 어닐링 처리에 이용되는 제1 임계값의 수(n1)는 0이다.

또한, 메모리(58)에 이미 격납되어 있는 제1 임계값의 수가 1개인 경우, 제어부(50)는, 메모리(58)에 격납된 제1 임계값과, 기정의 알고리즘에 의해 도출된 1차 제1 임계값의 평균값을, 제1 임계값으로서 설정하면 된다. 즉 이 경우에는, 어닐링 처리에 이용되는 제1 임계값의 수(n1)는 1이다.

또한, 메모리(58)에 이미 격납되어 있는 제1 임계값의 수가 2개 이상인 경우, 제어부(50)는, 메모리에 격납된 2개의 제1 임계값과, 기정의 알고리즘에 의해 도출된 1차 제1 임계값의 평균값을, 제1 임계값으로서 설정하면 된다. 즉 이 경우에는, 어닐링 처리에 이용되는 제1 임계값의 수(n1)는 2이다.

이와 같이, 메모리(58)에 격납된 제1 임계값의 수에 따라, 이동평균을 취하기 위해서 이용되는 값의 수를 변경함으로써, 어닐링 처리의 강도를 적절히 설정할 수 있다. 이로써, 어닐링 처리가 너무 강한 것에 의해 제1 임계값을 적절히 변경할 수 없는 것을 억제함과 함께, 어닐링 처리가 너무 약한 것에 의해 처리가 기능하지 않는 것을 억제할 수 있다.

또한, 어닐링 처리의 강도는, 전원(10)의 열화 상태(SOH)에 근거하여 변경되어도 된다. 구체적으로는, 어닐링 처리의 강도는, 전원(10)의 열화 상태가 진행됨과 함께 약해지는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 전원(10)의 열화 상태가 진행됨과 함께, 어닐링 처리에 이용되는 제1 임계값의 수(n2)를 줄이면 된다. 보다 바람직하게는, 어닐링 처리에서 이용되는 제1 임계값의 수는, 메모리(58)에 격납된 제1 임계값의 수에 따른 수(n1)와, 전원(10)의 열화 상태(SOH)에 근거하여 얻어진 수(n2) 중 작은 쪽이어도 된다(도 17 참조).

예를 들면, 전원(10)의 열화 상태(SOH)가 제1 판정 상태 이하인 경우, 제어부(50)는, 메모리(58)에 이미 격납되어 있는 2개의 제1 임계값과, 기정의 알고리즘에 의해 도출된 1차 제1 임계값의 평균값을, 제1 임계값으로서 설정하면 된다. 단, 메모리(58)에 격납되어 있는 제1 임계값의 수가 2개 미만이면, 어닐링 처리에 이용하는 제1 임계값의 수를 메모리(58)에 격납되어 있는 제1 임계값의 수에 따라 줄여도 된다. 마찬가지로, 메모리(58)에 제1 임계값이 격납되어 있지 않으면, 어닐링 처리를 실행하지 않아도 되다.

또한, 전원(10)의 열화 상태(SOH)가 제1 판정 상태를 넘어 진행되고, 제2 판정 상태 이하인 경우, 제어부(50)는, 메모리(58)에 이미 격납되어 있는 1개의 제1 임계값과, 기정의 알고리즘에 의해 도출된 1차 제1 임계값의 평균값을, 제1 임계값으로서 설정하면 된다. 단, 메모리(58)에 제1 임계값이 격납되어 있지 않으면, 어닐링 처리를 실행하지 않아도 되다.

또한, 전원(10)의 열화 상태(SOH)가 제2 판정 상태를 넘어 진행된 경우, 제어부(50)는, 제1 임계값을, 기정의 알고리즘에 의해 도출된 1차 제1 임계값으로 설정하는 것이 바람직하다(스텝 S202, S208).

전원(10)이 열화됨과 함께, 전원(10)의 잔량을 나타내는 값, 예를 들면 전원(10)의 전압, 전원(10)의 충전율, 전원(10)의 잔용량의 값이 급격하게 변화하는 경우가 있다. 이러한 경우, 어닐링 처리의 강도를 약하게 하거나, 또는 어닐링 처리를 하지 않는 것에 의해, 임계값 변경 처리에 있어서, 제1 임계값을 전원(10)의 열화 상태를 반영한 값으로 설정 가능하게 된다.

제어부(50)는, 어닐링 처리에 있어서, 접속부(120t)에 대해서 부하(121R)가 장착된 후에 얻어진 제1 임계값만을 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 제어부(50)는, 접속부(120t)에 대한 부하(121R)의 탈착에 근거하여, 메모리(58)에 기억된 제1 임계값의 적어도 일부, 바람직하게는 전부를 사용 불가능하게 하거나 또는 소거해도 된다. 이로써, 제어부(50)는, 어닐링 처리에 있어서, 접속부(120t)에 대해서 부하(121R)가 장착되기 전에 얻어진 제1 임계값을 사용하지 않게 할 수 있다.

또한, 본 예에서는 1차 제1 임계값에 대한 어닐링 처리로서, 1차 제1 임계값과 메모리(58)에 격납된 제1 임계값의 이동 평균값을 취하는 처리에 대해, 상세하게 설명했다. 이 대신에, 메모리(58)에 격납된 복수의 제1 임계값, 또는 이것에 1차 제1 임계값을 더한 데이터군의 최소 이승법에 의한 어닐링 처리를 이용해도 된다. 혹은 어닐링 처리에 있어서, 메모리(58)에 격납된 제1 임계값 중 직근의 것일수록 큰 가중치를 매긴 가중 이동평균 또는 지수 이동평균이 행해져도 된다.

또한, 본 예에서는 도 11과 도 14의 스텝 S200에서 도출된 1차 제1 임계값을 메모리(58)에 격납하지 않고, 1차 제1 임계값을 제어 플로우에 있어서의 일시적인 변수로서 취급하는 알고리즘에 대해, 상세하게 설명했다. 이 대신에 도 11과 도 14의 스텝 S200에서 도출된 1차 제1 임계값을, 어닐링 처리를 실시하기 전에 메모리(58)에 격납해도 된다. 즉, 도 17에 있어서, 어닐링 처리를 실시하기 전까지는, 메모리(58)에 격납된 가장 새로운 데이터 V_th1(n)는, 도 11과 도 14의 스텝 S200에서 도출된 1차 제1 임계값이 된다. 따라서, 앞서 설명한 메모리(58)에 격납되어 있는 제1 임계값의 수나 전원(10)의 열화 상태(SOH)에 근거하여 어닐링 처리의 강도를 설정할 때에는, 최소 1개의 데이터가 메모리(58)에 격납되어 있다. 이 경우, 어닐링 처리에 있어서, 메모리(58)에 격납된 제1 임계값의 전부에 걸쳐, 메모리(58)에 격납된 제1 임계값의 수에 따른 수(n1)를 1씩 늘릴 필요가 있다. 마찬가지로, 전원(10)의 열화 상태(SOH) 전부에 걸쳐, 전원(10)의 열화 상태(SOH)에 근거하여 얻어진 수(n2)를 1씩 늘릴 필요 있다. 또한, 어닐링 처리에 의해 얻어진 새로운 제1 임계값으로 메모리(58)에 격납된 1차 제1 임계값 V_th1(n)를 갱신해야 한다는 점에 유의할 필요가 있다.

또한, 본 예에서는 전원(10)의 잔량을 나타내는 값, 1차 제1 임계값 및 제1 임계값으로서 전원(10)의 전압을 이용한 경우의 어닐링 처리에 대해, 상세하게 설명했다. 이 대신에, 전원(10)의 잔량을 나타내는 값, 1차 제1 임계값 및 제1 임계값으로서 전원(10)의 충전율(SOC)이나 잔용량을 이용해도 된다.

(장기 방치 대책)

전원(10)을 장기간 방치한 후에 앞서 설명한 임계값 변경 처리가 행해지면, 자연 방전에 의해 상기 설명한 기정의 알고리즘의 정밀도가 저하되는 경우가 있다. 따라서, 제어부(50)는, 방치 시간에 따라, 동작 요구 신호에 근거하여 변경되는 제1 임계값을 보정하는 것이 바람직하다. 여기에서, 방치 시간은, 앞서 설명한 바와 같이 부하(121R)에 전력을 공급하지 않는 기간에 의해 규정되며, 타이머(54)에 의해 계측할 수 있다.

도 18은, 장기간 방치한 후에 임계값 변경 처리를 행하는 경우에 있어서의 제1 임계값의 보정을 실시하기 위한 제어부의 블록도의 일례를 나타내고 있다. 본 예에서는, 제어부(50)는, 기정의 알고리즘에 의해 도출된 1차 제1 임계값(V_th1)을, 다음의 보정식에 의해 보정한다:V_{th1_amend}=V_th1-α1+α2×α3.

여기에서, V_{th1_amend}는, 보정 후의 1차 제1 임계값이다. V_th1은, 보정 전의 1차 제1 임계값, 즉 앞서 설명한 기정의 알고리즘에 의해 얻어진 1차 제1 임계값이다. α1, α2, α3은, 각각 보정 계수이다.

보정 계수 α1은, 전원(10)의 방치가 수반하는 전원(10)의 전압의 자연 강하를 보상하기 위한 계수이다. 상기 설명한 기정의 알고리즘에 의하면, 방치 시간에 따른 보정을 하지 않는 경우, 1차 제1 임계값은, 자연 방전에 의한 전압 강하분만큼 높은 값으로 설정되어 버리는 경우가 있다. 따라서, 자연 방전에 의한 전압 강하를 캔슬하도록, 보정 계수 α1이 설정되어 있어도 된다. 즉, 제어부(50)는, 방치 시간에 따라 1차 제1 임계값을 작은 값으로 보정하는 것이 바람직하다.

보정 계수 α2, α3은, 전원(10)의 방치가 수반하는 전원(10)의 용량 열화(환언하면 만충전 용량의 저하)를 보상하기 위한 계수이다. 일반적으로, 전원(10)은 장기 방치하면 열화가 진행되어, 만충전 용량이 저하된다는 것이 알려져 있다. 또한 이 저하의 정도는, 방치할 때의 전원(10)의 잔량에 의존한다. 상기 설명한 기정의 알고리즘에 의하면, 방치 시간에 따른 보정을 하지 않는 경우, 1차 제1 임계값은, 만충전 용량의 저하만큼 낮은 값으로 설정되어 버리는 경우가 있다. 따라서, 장기 방치에 수반하는 만충전 용량의 저하를 고려하도록, 보정 계수 α2, α3에 근거한 보정을 행하는 것이 바람직하다.

보정 계수 α3은, 부하(121R)가 동작 또는 흡인 성분을 생성했을 때의 전원(10)의 잔량에 따른 값이다. 보다 구체적으로는, 보정 계수 α3은, 전원(10)의 방치 후에 부하(121R)가 동작되었을 때의 전원(10)의 잔량에 따른 값이다. 앞서 설명한 바와 같이, 장기 방치에 수반하는 전원(10)의 만충전 용량의 저하는, 방치 시의 전원의 잔량에 의존한다. 특히, 만충전 전압이나 방전 종지 전압에 상당하는 잔량의 근방에서 전원(10)을 장기 방치해 버리면, 전원(10)의 만충전 용량이 저하되기 쉽다. 이러한 관점에서는, 방치 시에 있어서의 전원(10)의 잔량이, 만충전 전압 또는 방전 종지 전압에 가까울수록 1차 제1 임계값을 큰 값으로 보정하는 것이 바람직하다.

그리고, 전원(10)의 방치에 수반하는 축전 용량(≒퍼프 동작의 가능 횟수)의 저하는, 방치하는 시간의 길이에도 영향을 받는다. 이로 인하여, 제어부(50)는, 전원(10)의 방치 시의 잔량에 근거한 보정 계수 α2와 보정 계수 α3의 곱을, 1차 제1 임계값에 더하는 것에 의해, 1차 제1 임계값을 보정하면 된다.

또한, 보정 계수 α1, α2와 방치 시간의 관계성은, 사용하는 전원(10)의 종류(설계)로 정해진다. 마찬가지로, 보정 계수 α3과 방전 전압, 전원의 충전율 또는 잔용량의 관계성은, 사용하는 전원(10)의 종류(설계)로 정해진다. 따라서, 보정 계수 α1, α2, α3은, 사용하는 전원(10)에 대해 미리 실험에 의해 도출해 둘 수 있다.

제어부(50)는, 이와 같이 보정된 값을 제1 임계값으로 설정한다. 또한, 앞서 설명한 바와 같이, 이와 같이 보정된 값에 어닐링 처리를 행하여 얻어진 값을 제1 임계값으로 설정해도 된다.

(이상 판정 처리)

도 19는, 이상 판정 처리의 일례를 나타내는 플로우 차트이다. 제어부(50)는, 변경된 제1 임계값이 소정의 판정값 이상인 경우, 전원(10)의 열화 또는 이상을 검지한다(스텝 S302).

열화된 전원(10)에서는, 전원(10)의 잔량을 나타내는 값은, 퍼프 동작의 횟수와 함께 급속히 저하한다. 따라서, 기정 횟수에 상당하는 양만큼 부하(121R)를 동작 가능하거나 또는 흡인 성분을 생성 가능한 값에 근거하여 제1 임계값을 변경하려고 하면, 제1 임계값은, 전원(10)의 열화와 함께 커진다. 이로 인하여, 변경된 제1 임계값이 소정의 판정값 이상인 경우, 전원(10)이 열화, 또는 전원(10)에 이상이 생겼다고 생각할 수 있다.

여기에서, 소정의 판정값은, 전원(10)의 열화 또는 전원(10)의 이상이라고 생각될 정도의 미리 정해진 값으로 설정되어 있어도 된다. 전원(10)의 잔량을 나타내는 값이 전원의 전압이며, 전원(10)으로서 리튬이온 이차 전지를 이용하는 경우, 소정의 판정값은, 예를 들면 3.7~3.9V의 범위여도 된다.

제어부(50)는, 전원(10)의 열화 또는 이상을 검지한 경우, 제4 통지를 행하도록 통지부(40)를 제어한다(스텝 S306). 제4 통지는, 앞서 설명한 제1 통지, 제2 통지 및 제3 통지와 다른 것이 바람직하다. 통지부(40)가 발광 소자인 경우, 제4 통지에 있어서의 발광 소자의 발광색 및/발광 패턴이, 제1 통지, 제2 통지 및 제3 통지에 있어서의 발광 소자의 발광색 및/발광 패턴과 상이해도 된다.

제어부(50)는, 이상을 검지한 경우, 흡인 성분 생성 장치(100)의 모든 동작을 정지해도 된다.

[기타 실시형태]

본 발명은 상기 설명한 실시형태에 의해 설명했지만, 이 개시의 일부를 이루는 논술 및 도면은, 이 발명을 한정하는 것이라고 이해해서는 안 된다. 이 개시로부터 당업자에게는 다양한 대체 실시형태, 실시예 및 운용 기술이 분명해질 것이다.

예를 들면, 상기의 각 실시형태에 기재된 구성은, 가능한 한, 서로 조합, 및/또는 치환할 수 있다.

또한, 제어부(50)에 의해 행해지는 앞서 설명한 각종의 방법을 흡인 성분 생성 장치에 실행시키는 프로그램도 본 발명의 범위에 포함된다는 것에 유의하기 바란다.

Claims

전원으로부터의 전력에 의해 흡인 성분원을 기화 또는 무화하는 부하와,
상기 전원의 잔량을 나타내는 값을 취득하고, 또한 상기 부하로의 동작 요구 신호를 취득하여 상기 부하를 동작시키기 위한 지령을 생성하는 제어부와,
통지부를 갖고,
상기 제어부는, 상기 통지부에, 상기 전원의 잔량을 나타내는 값이 제1 임계값 미만, 또한 상기 제1 임계값보다 작은 제2 임계값 이상인 경우에 제2 통지를 행하게 하도록 구성되고,
상기 제어부는, 상기 통지부에, 상기 전원의 잔량을 나타내는 값이 상기 제2 임계값 미만인 경우에 제3 통지를 행하게 하도록 구성되고,
상기 제1 임계값은, 상기 동작 요구 신호를 취득한 때에, 변경 가능한, 흡인 성분 생성 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 제어부는, 상기 전원으로부터 상기 부하로의 급전을 제어하도록 구성되어 있고,
상기 제1 임계값은, 상기 전원으로부터 상기 부하로의 급전에 관한 값에 근거하여 변경되는, 흡인 성분 생성 장치.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 제1 임계값은, 기정(旣定) 횟수에 상당하는 양만큼 상기 부하를 동작 가능하거나 또는 흡인 성분을 생성 가능한 값에 근거하여 변경되는, 흡인 성분 생성 장치.
청구항 3에 있어서,
상기 기정 횟수는, 미사용의 상기 흡인 성분원의 사용 가능 횟수보다 작은, 흡인 성분 생성 장치.
청구항 4에 있어서,
복수의 상기 흡인 성분원을 갖고,
상기 기정 횟수는, 복수의 상기 흡인 성분원 중 최소의 미사용으로부터의 사용 가능 횟수보다 작은, 흡인 성분 생성 장치.
청구항 3에 있어서,
상기 제어부는, 상기 전원의 잔량을 나타내는 값으로서 상기 전원의 전압을 취득하고,
상기 제2 임계값은, 상기 전원의 방전 종지 전압이며,
상기 제1 임계값은, 상기 전원의 잔량을 나타내는 값이 상기 제2 임계값에 도달했을 때보다 상기 기정 횟수만큼 전에 상기 부하를 동작시켰을 때의 상기 전원의 전압의 값에 근거하여 변경되는, 흡인 성분 생성 장치.
청구항 3에 있어서,
상기 제어부는, 상기 전원의 잔량을 나타내는 값으로서 상기 전원의 전압을 취득하고,
상기 제2 임계값은, 상기 전원의 방전 종지 전압이며,
상기 제1 임계값은, 상기 제2 임계값보다, 상기 기정 횟수에 상당하는 양만큼 상기 부하를 동작시켰을 때의 상기 전원의 전압의 강하량에 상당하는 양만큼 큰 값에 근거하여 변경되는, 흡인 성분 생성 장치.
청구항 7에 있어서,
상기 전원의 전압의 상기 강하량은, 상기 전원의 충전 개시 시 또는 전에 있어서의 상기 제어부가 취득한 상기 전원의 잔량을 나타내는 값에 근거하여 추정되는, 흡인 성분 생성 장치.
청구항 3에 있어서,
상기 제어부는, 상기 전원의 잔량을 나타내는 값으로서 상기 전원의 충전율 또는 잔용량을 취득하고,
상기 제2 임계값은, 상기 전원의 전압이 방전 종지 전압이 되었을 때의 상기 전원의 충전율 또는 잔용량이며,
상기 제1 임계값은, 상기 제2 임계값에, 상기 기정 횟수에 상당하는 양만큼 상기 부하를 동작시키기 위해서 필요한 상기 전원의 충전율 또는 잔용량을 가산한 값에 근거하여 변경되는, 흡인 성분 생성 장치.
청구항 3에 있어서,
상기 제어부는, 상기 전원의 잔량을 나타내는 값으로서 상기 전원의 충전율 또는 잔용량을 취득하고,
상기 제2 임계값은, 상기 전원의 전압이 방전 종지 전압이 되었을 때의 상기 전원의 충전율 또는 잔용량이며,
상기 제1 임계값은, 상기 제2 임계값보다, 상기 기정 횟수에 상당하는 양만큼 상기 부하를 동작시켰을 때의 상기 전원의 충전율 또는 잔용량의 강하량에 상당하는 양만큼 큰 값에 근거하여 변경되는, 흡인 성분 생성 장치.
청구항 10에 있어서,
상기 전원의 충전율 또는 잔용량의 상기 강하량은, 상기 전원의 충전 개시 시 또는 전에 있어서의 상기 제어부가 취득한 값에 근거하여 추정되는, 흡인 성분 생성 장치.
청구항 1에 있어서,
전원의 충전 개시 시 또는 전까지의 상기 부하의 동작량 또는 상기 부하에 의한 흡인 성분의 생성량이 기준량 미만인 경우, 상기 제1 임계값은 변경되지 않는, 흡인 성분 생성 장치.
청구항 1에 있어서,
전원의 충전 개시 시 또는 전에 있어서의 상기 제어부가 취득한 값이 상기 제1 임계값 이상인 경우, 상기 제1 임계값은 변경되지 않는, 흡인 성분 생성 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 제어부는, 상기 부하에 전력을 공급하지 않는 기간인 방치 시간을 계측하도록 구성되고,
상기 방치 시간이 기정 시간 이상인 경우, 상기 제1 임계값은 갱신되지 않는, 흡인 성분 생성 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 제어부는,
상기 부하에 전력을 공급하지 않는 기간인 방치 시간을 계측하도록 구성되고,
상기 방치 시간에 따라, 상기 동작 요구 신호에 근거하여 변경되는 상기 제1 임계값을 보정하는, 흡인 성분 생성 장치.
청구항 15에 있어서,
상기 제어부는,
상기 부하가 동작 또는 흡인 성분을 생성했을 때의 상기 전원의 잔량에 따라, 상기 동작 요구 신호에 근거하여 변경되는 상기 제1 임계값을 보정하는, 흡인 성분 생성 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 흡인 성분 생성 장치는, 방전 개시 시 또는 전의 상기 전원의 잔량을 추정 가능한 외부 전원의 프로세서와 통신 가능하고,
상기 제1 임계값은, 상기 프로세서로부터 취득한 상기 전원의 잔량에 근거하여 변경되는, 흡인 성분 생성 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 제어부는, 변경된 상기 제1 임계값이 소정의 판정값 이상인 경우, 상기 전원의 열화 또는 이상을 검지하는, 흡인 성분 생성 장치.
청구항 18에 있어서,
상기 제어부는, 상기 전원의 열화 또는 이상을 검지한 경우, 제4 통지를 행하도록 상기 통지부를 제어하는, 흡인 성분 생성 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 제어부는, 상기 전원의 잔량을 나타내는 값이 상기 제2 임계값 미만이 되었을 경우, 또는 전원으로의 충전이 행해진 경우에, 상기 제1 임계값을 변경하는, 흡인 성분 생성 장치.
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전원으로부터의 전력에 의해 흡인 성분원을 기화 또는 무화하는 부하를 갖는 흡인 성분 생성 장치를 제어하는 방법으로서,
상기 전원의 잔량을 나타내는 값을 취득하는 취득 단계와,
상기 부하로의 동작 요구 신호를 취득하여 상기 부하를 동작시키기 위한 지령을 생성하는 단계와,
상기 취득 단계에 있어서 취득한 상기 전원의 잔량을 나타내는 값이 제1 임계값 미만, 또한 상기 제1 임계값보다 작은 제2 임계값 이상인 경우에 제2 통지를 행하는 단계와,
상기 취득 단계에 있어서 취득한 상기 전원의 잔량을 나타내는 값이 상기 제2 임계값 미만인 경우에 제3 통지를 행하는 단계,
를 갖고,
상기 제1 임계값은, 상기 동작 요구 신호를 취득한 때에, 변경 가능한 방법.
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