KR102312706B1 - 배터리 유닛, 향미 흡인기, 배터리 유닛을 제어하는 방법, 및 프로그램 - Google Patents

배터리 유닛, 향미 흡인기, 배터리 유닛을 제어하는 방법, 및 프로그램 Download PDF

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Abstract

배터리 유닛은, 전원과, 전원의 출력 전압을 검출하는 검출부와, 에어로졸원을 무화하는 또는 향미원을 가열하는 부하와 전원을 충전하는 충전기를 접속 가능한 접속부와, 전원으로부터 부하로 급전 가능한 급전 모드 및 충전기로부터 전원으로 충전 가능한 충전 모드를 실행 가능한 제어부를 포함한다. 충전 모드에 있어서의 출력 전압의 소정 기간당 감소량이, 급전 모드에 있어서의 출력 전압의 소정 기간당 감소량에 근거하여 설정되는 문턱값 이하인 경우, 제어부는, 충전 모드에 있어서의 이상을 판단한다.

Description

배터리 유닛, 향미 흡인기, 배터리 유닛을 제어하는 방법, 및 프로그램
본 발명은, 에어로졸원을 무화(霧化)하는 아토마이저와 접속 가능한 접속부를 포함하는 배터리 유닛과, 해당 배터리 유닛을 포함하는 향미 흡인기와, 배터리 유닛을 제어하는 방법과, 해당 방법을 실행시키는 프로그램에 관한 것이다.
시가렛을 대신하여, 연소를 수반하지 않고 향미를 흡인하기 위한 비연소형 향미 흡인기(전자 시가렛)가 제안되고 있다(특허문헌 1∼6). 향미 흡인기는, 에어로졸원과 향미원의 적어도 한쪽, 에어로졸원과 향미원의 적어도 한쪽에 포함되는 끽미 성분을 무화시키는 전기 부하인 아토마이저, 아토마이저에 전력을 공급하는 전원, 아토마이저나 전원을 제어하는 제어부를 구비한다.
특허문헌 1에는, 아토마이저가 전원 및 제어부를 구비한 배터리 유닛에 탈착 가능하게 구성되는 것이 기재되어 있다. 특허문헌 1은, ID와 같은 식별 정보를 이용하여 배터리 유닛에 접속된 아토마이저를 식별 가능하게 하는 것을 개시하고 있다.
특허문헌 2는, 배터리 유닛의 공통의 접속부(인터페이스)에 아토마이저와 충전기를 대체적으로 접속 가능한 전자 흡연 장치를 개시하고 있다.
특허문헌 3은, 전자 시가렛 내의 전자 회로에 흐르는 과전류나 합선을 검지하는 것을 개시하고 있다. 특허문헌 4는, 전자 시가렛 내의 아토마이저의 과가열을 방지하는 퓨즈를 개시하고 있다. 특허문헌 5는, 전기식 흡연도구와 같은 에어로졸 생성 장치에 있어서의 시스템 이상시에, 전자 회로 중의 퓨즈를 용단(溶斷)하고, 시스템을 사용 불능으로 하는 것을 개시하고 있다. 특허문헌 6은, 전자 시가렛의 배터리 유닛의 충전 중에 과전류나 과전압을 검지하는 것을 개시한다.
또한, 특허문헌 7은, 전지를 충전할 때에 전지의 충전 상태를 감시하는 충전 감시 장치를 개시한다. 이 충전 감시 장치는, 충전되는 전지 전압의 시간에 대한 변화 혹은 충전되는 전지 전압의 충전 전기량에 대한 변화의 감시와 함께, 전압계측 수단에서 얻어지는 전지의 계측 전압값의 감시도 병용함으로써, 충전 상태의 이상(異常)을 검출한다.
인용문헌 8은, 향미 흡인기에 있어서, 유저의 퍼프 동작시의 흡인압에 근거한 유저 인증 기술을 개시하고 있다.
인용문헌 9는, 향미 흡인기를 간이(簡易)하게 사용 불능으로 하는 기술을 개시하고 있다.
특허문헌 1: 미국특허 제2016/0174076호 명세서 특허문헌 2: 국제공개 제2016/119626호 특허문헌 3: 미국특허 제2014/0254055호 명세서 특허문헌 4: 미국특허 제2014/0283856호 명세서 특허문헌 5: 일본특허출원 특표2014-501106호 특허문헌 6: 미국특허 제2015/0036250호 명세서 특허문헌 7: 일본특허출원 특개2003-317811호 공보 특허문헌 8: 국제공개 제2015/167000호 명세서 특허문헌 9: 일본특허출원 특표평11-507718호
제1 특징은, 전원과, 상기 전원의 출력 전압을 검출하는 검출부와, 에어로졸원을 무화하는 또는 향미원을 가열하는 부하와 상기 전원을 충전하는 충전기를 접속 가능한 접속부와, 상기 전원으로부터 상기 부하에 급전(給電) 가능한 급전 모드 및 상기 충전기로부터 상기 전원에 충전 가능한 충전 모드를 실행 가능한 제어부를 포함하고, 상기 충전 모드에 있어서의 상기 출력 전압의 소정 기간당 감소량이, 상기 급전 모드에 있어서의 상기 출력 전압의 상기 소정 기간당 감소량에 근거하여 설정되는 문턱값 이하인 경우, 상기 제어부는, 상기 충전 모드에 있어서의 이상을 판단하는, 배터리 유닛을 요지로 한다.
제2 특징은, 제1 특징에 있어서, 상기 문턱값은, 상기 급전 모드에 있어서의 상기 출력 전압의 상기 소정 기간당 감소량 이하로 설정되는 것을 요지로 한다.
제3 특징은, 제1 특징 또는 제2 특징에 있어서, 배터리 유닛이 상기 접속부에 접속된 상기 부하 또는 상기 충전기에 대해, 상기 전원과 전기적으로 접속 및 절단 가능한 스위치를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 급전 모드에서 제1 조건을 만족한 경우에 상기 스위치를 ON으로 하고, 상기 충전 모드에서 상기 제1 조건과 다른 제2 조건을 만족한 경우에 상기 스위치를 ON으로 하는 것을 요지로 한다.
제4 특징은, 제3 특징에 있어서, 배터리 유닛이 상기 부하의 사용을 위한 조작을 검지하는 검지부를 포함하고, 상기 제1 조건은 상기 조작의 검지에 근거하는 조건인 것을 요지로 한다.
제5 특징은, 제3 특징 또는 제4 특징에 있어서, 상기 제2 조건은, 상기 접속부에 대한 상기 충전기의 접속에 근거하는 조건인 것을 요지로 한다.
제6 특징은, 제1 특징 내지 제5 특징 중 어느 1항에 있어서, 상기 제어부는, 상기 전원의 열화(劣化)에 따라 상기 문턱값을 변경하는 것을 요지로 한다.
제7 특징은, 제1 특징에서 제6 특징 중 어느 하나에 있어서, 상기 충전 모드의 개시부터 기산한 상기 출력 전압을 검출한 회수가 소정 회수 미만인 경우, 상기 충전 모드에 있어서의 상기 출력 전압의 상기 소정 기간당 상기 감소량은, 최신 검출에 있어서의 상기 출력 전압의 값과, 상기 최신 검출의 1회 전의 검출에 있어서의 상기 출력 전압의 값의 차분(差分)에 의해 산출되며, 상기 충전 모드의 개시부터 기산한 상기 출력 전압을 검출한 회수가 소정 회수 이상인 경우, 상기 충전 모드에 있어서의 상기 출력 전압의 상기 소정 기간당 상기 감소량은, 최신 검출에 있어서의 상기 출력 전압의 값과, 상기 충전 모드의 개시부터 검출된 복수의 상기 출력 전압에 근거하여 얻은 예측값의 차분에 의해 산출되는 것을 요지로 한다.
제8 특징은, 제1 특징에서 제7 특징 중 어느 하나의 배터리 유닛과, 상기 부하를 포함하는 향미 흡인기를 요지로 한다.
제9 특징은, 에어로졸원을 무화 또는 향미원을 가열하는 부하와 전원을 충전하는 충전기를 접속 가능한 접속부를 통하여 상기 전원으로부터 상기 부하에 급전하는 급전 모드, 및 상기 접속부를 통하여 상기 충전기로부터 상기 전원에 충전하는 충전 모드를 실행 가능한 제어부를 포함하는 배터리 유닛을 제어하는 방법으로, 상기 전원의 출력 전압을 검출하는 스텝과, 상기 충전 모드에 있어서의 상기 출력 전압의 소정 기간당 감소량이, 상기 급전 모드에 있어서의 상기 출력 전압의 상기 소정 기간당 감소량에 근거하여 설정되는 문턱값 이하인 경우, 상기 충전 모드에 있어서의 이상을 판단하는 스텝을 포함하는 것을 요지로 한다.
제10 특징은, 제9 특징에 관련되는 방법을 배터리 유닛에 실행시키는 프로그램인 것을 요지로 한다.
여기서 청구의 범위에 관련되는 용어에 관하여 보충해 둔다. 「출력 전압의 소정 기간당 감소량」이란, 소정 기간에 있어서 출력 전압이 어느 정도 감소했는지를 나타내는 양이다. 바꾸어 말하면, 소정 기간의 종기(終期)에 있어서의 출력 전압이 소정 기간의 시기(始期)에 있어서의 출력 전압에 대하여 어느 정도 작은가를 나타내는 양이다. 예를 들면 「출력 전압의 소정 기간당 감소량」은, 예를 들면 소정 기간의 종기에 있어서의 출력 전압으로부터 소정 기간의 시기에 있어서의 출력 전압을 뺌으로써 구해진다. 「출력 전압의 소정 기간당 감소량」이 마이너스의 값을 나타내는 경우는, 소정 기간에 있어 출력 전압이 감소한다. 한편, 「출력 전압의 소정 기간당 감소량」이 플러스의 값을 나타내는 경우는, 소정 기간에 있어서 출력 전압이 증가한다. 또한, 양이 다른 2개의 「출력 전압의 소정 기간당 감소량」을 비교하는 경우, 작은 「출력 전압의 소정 기간당 감소량」은, 소정 기간에 있어서의 출력 전압이 보다 많이 감소한 쪽, 바꾸어 말하면, 소정 기간의 종기에 있어서의 출력 전압이 소정 기간의 시기에 있어서의 출력 전압에 대해 보다 작은 쪽을 가리킨다.
[도 1] 도 1은, 일 실시 형태에 관련되는 향미 흡인기를 나타내는 분해도이다.
[도 2] 도 2는, 일 실시 형태에 관련되는 무화 유닛을 나타내는 도면이다.
[도 3] 도 3은, 배터리 유닛에 설치된 전기 회로를 나타내는 도면이다.
[도 4] 도 4는, 부하가 접속된 상태의 무화 유닛 및 배터리 유닛의 전기 회로를 나타내는 도면이다.
[도 5] 도 5는, 충전기가 접속된 상태의 충전기 및 배터리 유닛의 전기 회로를 나타내는 도면이다.
[도 6] 도 6은, 급전 모드 및 충전 모드로 이행하는 제어 플로를 나타내는 플로 차트이다.
[도 7] 도 7은, 일 실시 형태에 관련되는 급전 모드를 나타내는 플로 차트이다.
[도 8] 도 8은, 일 실시 형태에 관련되는 부하의 인증 처리의 일례를 나타내는 플로 차트이다.
[도 9] 도 9는, 일 실시 형태에 관련되는 충전 모드를 나타내는 플로 차트이다.
[도 10] 도 10은, 전원의 열화와 전원의 출력 전압과의 관계의 일례를 나타내는 그래프이다.
[도 11] 도 11은, 일 실시 형태에 관련되는 이상 처리의 일례를 나타내는 플로 차트이다.
[도 12] 도 12는, 일 실시 형태에 관련되는 이상 처리의 다른 예를 나타내는 플로 차트이다.
[도 13] 도 13은, 제2 실시 형태에 관련되는 향미 흡인기의 전기 회로를 나타내는 도면이다.
이하에 있어서, 실시 형태에 관하여 설명한다. 또한, 이하 도면의 기재에 있어서, 동일 또는 유사한 부분에는, 동일 또는 유사한 부호를 부여하고 있다. 다만, 도면은 모식적인 것이며, 각 치수의 비율 등은 현실의 것과는 다른 경우가 있음에 유의해야 한다.
따라서, 구체적인 치수 등은 이하의 설명을 참작하여 판단해야 할 것이다. 또한, 도면 상호 간에 있어서도 서로의 치수의 관계나 비율이 다른 부분이 포함되는 경우가 있음은 물론이다.
[개시의 개요]
특허문헌 2에 기재된 것처럼, 배터리 유닛의 접속부(인터페이스)에 아토마이저와 충전기를 대체적으로 접속 가능한 전자 흡연 장치가 존재한다. 즉, 배터리 유닛의 접속부는, 충전 중에 충전기와 접속되고, 방전 중에 아토마이저와 접속된다. 전원의 충전이나 방전을 실시할 때에는, 배터리 유닛에 있어서의 L(트랜지스터)를 ON으로 하는 것에 의해, 전원이 충전기 또는 아토마이저와 전기적으로 접속된다.
예를 들면 아토마이저와 같은 전기 부하를 접속부에 접속했을 때에 발생하는 채터링(chattering)과 같은 현상에 의해, 전기 부하가 접속부에 접속되어 있음에도 불구하고 충전기가 접속부에 접속되었다고 오검지되는 경우가 있다. 이러한 오검지가 발생한 경우, 배터리 유닛에 있어서의 스위치가 의도하지 않고 ON이 되고, 전원의 전력을 쓸데없이 소비할 가능성이 있다. 따라서, 접속부에 접속된 것을 오검지한 경우여도, 전원 전력의 쓸데없는 소비를 경감시키는 것이 바람직하다.
개시의 개요에 의하면, 배터리 유닛은, 전원과, 전원의 출력 전압을 검출하는 검출부와, 에어로졸원을 무화하는 또는 향미원을 가열하는 부하와 전원을 충전하는 충전기를 접속 가능한 접속부와, 전원으로부터 부하로 급전하는 급전 모드 및 충전기로부터 전원으로 충전하는 충전 모드를 실행 가능한 제어부를 포함한다. 충전 모드에 있어서의 출력 전압의 소정 기간당 감소량이, 급전 모드에 있어서의 출력 전압의 소정 기간당 감소량에 근거하여 설정되는 문턱값 이하인 경우, 제어부는, 상기 충전 모드에 있어서의 이상을 판단한다.
충전 모드에 있어서의 출력 전압의 소정 기간당 감소량이, 비교적 작은 경우, 즉 급전 모드에 있어서의 출력 전압의 소정 기간당 감소량에 근거하여 설정되는 문턱값 이하인 경우, 전기 부하가 접속부에 접속되어 있을 가능성이 높다. 왜냐하면, 충전 모드에 있어서의 출력 전압은, 충전기에 의한 충전에 의해 증가하고 있거나, 무부하 상태가 됨으로써 변화하지 않는 것이 상정된다. 검출부의 검출 오차나 무부하 상태에 있어서의 자기 방전에 의해, 충전 모드에 있어서의 출력 전압의 소정 기간당 감소량이 작은 값을 나타내는 경우가 있지만, 이들도 문턱값을 어느 정도의 값으로 설정하는가에 의해, 이들 충전 모드에 있어서 출력 전압이 감소하는 경우와, 급전 모드에 있어서 출력 전압이 감소하는 경우를 정밀하게 식별할 수 있다. 따라서, 제어부는 충전 모드에 있어서의 이상을 판단한다. 이에 의해, 부하가 접속부에 접속되어 있음에도 불구하고, 충전기가 접속부에 접속되었다고 오검지된 경우여도, 충전 모드에 있어서 해당 오검지를 판단할 수 있다. 따라서, 실수로 배터리 유닛에 있어서의 스위치를 계속 ON으로 하는 것을 방지하고, 전원 전력의 쓸데없는 소비를 경감시킬 수 있다.
[제1 실시 형태]
(비연소형 향미 흡인기)
이하에 있어서, 제1 실시 형태에 관련되는 향미 흡인기에 관하여 설명한다. 도 1은, 일 실시 형태에 관련되는 향미 흡인기를 나타내는 분해도이다. 도 2는, 일 실시 형태에 관련되는 무화 유닛을 나타내는 도면이다. 도 3은, 배터리 유닛에 설치된 전기 회로를 나타내는 도면이다. 도 4는, 부하가 접속된 상태의 부하 및 배터리 유닛의 전기 회로를 나타내는 도면이다. 도 5는, 충전기가 접속된 상태의 충전기 및 배터리 유닛의 전기 회로를 나타내는 도면이다.
향미 흡인기(100)는, 연소를 수반하지 않고 흡인 성분(향끽미 성분)을 흡인하기 위한 비연소형의 향미 흡인기여도 된다. 향미 흡인기(100)는, 비흡구단(E2)으로부터 흡구단(E1)으로 향하는 방향인 소정 방향(A)을 따라 연장되는 형상을 가지고 있어도 된다.
향미 흡인기(100)는, 배터리 유닛(112) 및 무화 유닛(111)을 가지고 있어도 된다. 무화 유닛(111)은, 에어로졸을 발생하는 에어로졸원, 및/또는 향미 성분을 발생하는 향미원과, 에어로졸원을 무화 또는 향미원을 가열하는 전기적인 부하(111R)를 가지고 있어도 된다. 부하(111R)는, 전력을 받는 것에 의해 에어로졸원 및/또는 향미원으로부터 에어로졸 및/또는 향미 성분을 발생시킬 수 있는 소자이면 된다.
배터리 유닛(112)은, 전원(40) 및 제어부(51)를 가진다. 전원(40)은, 향미 흡인기(100)의 동작에 필요한 전력을 저장한다. 전원(40)은, 제어부(51)나, 무화 어셈블리(120)의 부하에 전력을 공급한다. 전원(40)은, 예를 들면 리튬이온 2차 전지와 같은 재충전 가능한 전지여도 된다.
배터리 유닛(112)은, 무화 유닛(111)의 부하(111R)와, 전원(40)을 충전하는 충전기(200)를 접속 가능한 접속부(120)를 가진다. 배터리 유닛(112)의 접속부(120)는, 부하(111R)와 충전기(200)를 대체적으로 접속 가능하게 구성되어 있다. 바꾸어 말하면, 배터리 유닛(112)의 접속부(120)에는, 충전기(200) 또는 부하(111R)가 배타적으로 접속되고, 동시에 충전기(200)와 부하(111R)가 접속되는 경우는 없다. 그러나 배터리 유닛(112)이 복수의 접속부(120)를 가지는 경우는 이러하지 않는다.
배터리 유닛(112)의 접속부(120)는, 무화 유닛(111)의 부하(111R) 및 충전기(200)에 전기적으로 접속하기 위한 전기 단자(120t)를 가진다. 전기 단자(120t)는, 전원(40) 및 제어부(51)와 전기적으로 접속되어 있다(도 3 참조).
무화 유닛(111)이 배터리 유닛(112)의 접속부(120)에 접속되었을 때, 무화 유닛(111)에 설치된 부하(111R)는, 전기 단자(120t)를 통하여 배터리 유닛(112)의 전원(40)과 전기적으로 접속된다(도 4 참조). 또한, 충전기(200)가 배터리 유닛(112)의 접속부(120)에 접속되었을 때, 충전기(200)는 전기 단자(120t)를 통하여 배터리 유닛(112)의 전원(40)과 전기적으로 접속된다(도 5 참조).
배터리 유닛(112)은, 외부로부터 공기를 유입하기 위한 유입 구멍(112A)을 가지고 있어도 된다. 유입 구멍(112A)으로부터 유입된 공기는, 무화 유닛(111)의 내부에 설치된 유로를 경유하여, 향미 흡인기(100)의 흡구단(E1)에 설치된 흡구에 이른다. 또한, 유입 구멍(112A)을 대신하여 또는 유입 구멍(112A)과 함께 이용하기 위해, 무화 유닛(111)에 다른 유입 구멍을 설치해도 된다. 또한, 다른 변형예로서는, 무화 유닛(111)과 배터리 유닛(112)을 접속했을 때에, 접속 개소(箇所)(경계 개소)에 유입 구멍이 형성되도록, 무화 유닛(111)과 배터리 유닛(112)이 구성되어 있어도 된다.
이하에서는, 도 1 및 도 2를 참조하면서, 무화 유닛(111)의 상세한 일례에 관하여 설명한다. 무화 유닛(111)은, 리졸버(111P)와, 위크(wick)(111Q)와, 부하(111R)를 가지고 있어도 된다. 리졸버(111P)는, 액상의 에어로졸원을 저장한다. 예를 들면, 리졸버(111P)는, 수지 웹 등 재료에 의해 구성되는 공질체(孔質體)여도 된다. 위크(111Q)는, 리졸버(111P)로부터 모관 현상 등을 이용하여 에어로졸원을 끌어들이는 액보지(液保持) 부재이다. 예를 들면, 위크(111Q)는, 유리 섬유나 다공질 세라믹 등에 의해 구성된다.
부하(111R)는, 저항 발열체여도 된다. 이 저항 발열체는, 위크(111Q)에 유지되는 에어로졸원을 무화한다. 저항 발열체는, 예를 들면, 위크(111Q)에 돌려 감아지는 저항 발열체(예를 들면, 전열선)에 의해 구성된다.
유입 구멍(112A)으로부터 유입된 공기는, 무화 유닛(111) 중의 부하(111R) 부근을 통과한다. 부하(111R)에 의해 생성된 에어로졸은, 공기와 함께 흡구쪽으로 흐른다.
에어로졸원은, 상온에서 액체여도 된다. 예를 들면, 에어로졸원으로서는, 다가 알코올을 이용할 수 있다. 에어로졸원 자신이 향미 성분을 가지고 있어도 된다. 혹은, 에어로졸원은, 가열하는 것에 의해 향끽미 성분을 방출하는 담배 원료나 담배 원료 유래의 추출물을 포함하고 있어도 된다.
또한, 상기 실시 형태에서는, 상온에서 액체인 에어로졸원에 관한 예를 상세하게 설명했지만, 이 대신에, 에어로졸원은, 상온에서 고체인 것을 이용할 수도 있다.
무화 유닛(111)은, 교환 가능하게 구성된 향미 유닛(130)을 구비하고 있어도 된다. 향미 유닛(130)은, 통체(筒體)(131)와, 향미원(132)과, 메시(mesh)(133A)와, 필터(133B)를 가지고 있어도 된다. 통체(131)는, 소정 방향(A)을 따라 연장되는 통 모양 형상을 가진다. 통체(131)는, 향미원(132)을 유지하는 유지부(134)를 가진다.
향미원(132)은, 흡구로부터 흡입되는 공기의 유로(流路)상에 있어서 무화 유닛(111)보다도 흡구 측에 설치된다. 향미원(132)은, 무화 유닛(111)의 부하(111R)에 의해 무화된 에어로졸에 향끽미 성분을 부여한다. 향미원(132)에 의해 에어로졸에 부여되는 향미는, 향미 흡인기(100)의 흡구로 운반된다.
향미원(132)은, 상온에서 고체여도 된다. 일례로서 향미원(132)은, 에어로졸에 향끽미 성분을 부여하는 식물 재료의 원료편에 의해 구성된다. 향미원(132)을 구성하는 원료편으로서는, 살담배나 담배 원료와 같은 담배 재료를 입상(粒狀)으로 성형한 성형체를 이용할 수 있다. 이 대신에, 향미원(132)은, 담배 재료를 시트상(狀)으로 성형한 성형체여도 된다. 또한, 향미원(132)을 구성하는 원료편은, 담배 이외의 식물(예를 들면, 민트, 허브 등)에 의해 구성되어도 된다. 향미원(132)에는, 멘톨 등의 향료가 부여되어 있어도 된다.
메시(133A)는, 향미원(132)에 대하여 비흡구 측에 있어서 통체(131)의 개구를 막도록 설치되어 있다. 필터(133B)는, 향미원(132)에 대하여 흡구 측에 있어서 통체(131)의 개구를 막도록 설치되어 있다. 메시(133A)는, 향미원(132)을 구성하는 원료편이 통과하지 않는 정도의 조도를 가진다. 필터(133B)는, 통기성을 가지는 물질에 의해 구성된다. 필터(133B)는, 향미원(132)을 구성하는 원료편이 통과하지 않는 정도의 조도를 가진다.
본 실시 형태에서는, 무화 유닛(111)은, 에어로졸원과 향미원 모두를 가진다. 이 대신에, 무화 유닛(111)은, 에어로졸원과 향미원 중 한쪽만을 가지고 있어도 된다.
본 실시 형태에서는, 필터(113B)의 근방에 향미 흡인기(100)의 사용자가 입을 접함으로써 에어로졸을 흡인하기 때문에, 향미 유닛(130)이 이른바 마우스피스의 역할을 하고 있다. 이 대신에, 향미 유닛(130)과는 별체(別體)의 마우스피스가 설치되어 있어도 된다.
또한, 본 실시 형태에서는, 부하(111R)는, 에어로졸원을 무화하는 소자로서 설치되어 있다. 이 대신에, 부하(111R)는, 향미원(132)을 가열하는 소자로서 설치되어 있어도 된다. 또한, 부하(111R)는, 에어로졸원을 무화하고, 또한 향미원(132)을 가열하는 소자로서 설치되어 있어도 된다.
또한, 본 실시 형태에서는, 부하(111R)는, 에어로졸원을 저장하는 리졸버(111P)의 근방에 설치되어 있다. 이 대신에, 부하(111R)는, 향미원(132)을 수용하는 향미 유닛(130)의 근방에 설치되어도 된다. 또한, 부하(111R)의 수는 1개로 한정되지 않으며, 리졸버(111P)와 향미 유닛(130)의 근방에 각각 설치되어도 된다.
부하(111R)는, 저항 발열체에 한정되지 않으며, 에어로졸원을 무화 또는 향미원을 가열할 수 있는 소자이면 된다. 예를 들면, 부하(111R)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.
다음으로, 배터리 유닛(112) 구성의 구체적 일례에 관하여 설명한다. 배터리 유닛(112)은, 접속부(120)에 접속된 부하(111R) 또는 충전기(200)에 대하여, 전원(40)과 전기적으로 접속 및 절단 가능한 스위치(140)를 포함한다. 스위치(140)는, 제어부(51)에 의해 개폐된다. 스위치(140)는, 예를 들면 MOSFET에 의해 구성되어 있어도 된다.
접속부(120)에 부하(111R)가 접속된 상태에서 스위치(140)가 ON이 되면, 전원(40)으로부터 부하(111R)로 전력이 공급된다(도 4 참조). 접속부(120)에 충전기(200)가 접속된 상태에서 스위치(140)가 ON이 되면, 충전기(200)에 의해 전원(40)이 충전된다(도 5 참조).
배터리 유닛(112)은, 접속부(120)에 충전기(200)가 접속되었는지 여부를 판정하는 판정부를 가진다. 판정부는, 예를 들면, 접속부(120)에 설치된 전기 단자(120t)끼리 사이의 전위차에 근거하여, 충전기가 접속되었는지 여부를 판정하는 수단이어도 된다. 본 실시 형태에서는, 판정부는, 직렬로 배치된 한 쌍의 전기 저항기(150, 152)를 포함한다. 한 쌍의 전기 저항기(150) 중 한쪽은, 접속 단자(120t)끼리를 연결하는 위치에 설치되어 있다. 한 쌍의 전기 저항기 중 다른 한쪽(152)은, 제어부(51)를 구성하는 제어 모듈의 일 단자와 연결되어 있다.
한 쌍의 전기 저항기의 전기 저항값(150, 152)은 이미 알려진 것이어도 된다. 한 쌍의 전기 저항기(150, 152)의 전기 저항값은, 부하(111R)에 비하여 충분히 높고, 예를 들면 10kΩ여도 된다.
한 쌍의 전기 저항기(150, 152)끼리 사이의 점의 전위는, 전기 단자(120t)에 아무것도 접속되어 있지 않은 경우와, 전기 단자(120t)에 충전기(200)가 접속되어 있는 경우에서 서로 다르다. 따라서, 제어부(51)는, 한 쌍의 전기 저항기 중 다른 한쪽(152)로부터의 신호(이하, 「WAKE 신호」라고 칭한다.)를 받아들이는 것에 의해, 접속부(120)에 아무것도 접속되어 있지 않은 상태, 접속부(120)에 충전기(200)가 접속된 상태 중 어느 하나를 추정할 수 있다. 구체적으로는, 제어부(51)는, 제1 레벨(예를 들면 HIGH)의 WAKE 신호를 검지하면, 접속부(120)에 충전기(200)가 접속되어 있지 않다고 추정할 수 있다. 또한, 제어부(51)는, 제2 레벨(예를 들면 LOW)의 WAKE 신호를 검지하면, 접속부(120)에 충전기(200)가 접속되었다고 추정할 수 있다.
접속부(120)에 부하(111R)가 접속된 경우의 WAKE 신호와, 접속부(120)에 충전기(200)가 접속된 경우의 WAKE 신호의 차이에 관하여 더 상술한다.
도 3에 나타낸 바와 같이, 스위치(140)가 OFF이면서 접속부(120)에 충전기(200)가 접속되어 있지 않은 경우, 전원(40)이 대기 전력으로서 방전한 암전류는, 전기 저항기(150, 152)를 관류한다. 이때의 전기 저항기(150, 152)에 있어서의 전압 강하를, 제어부(51)는 제1 레벨의 WAKE 신호로서 검지한다.
한편, 도 5에 나타낸 바와 같이, 접속부(120)에 충전기(200)가 접속된 경우, 충전기(200)로부터 전원(40)에 충전되는 전류는, 전기 저항기(150)와 전원(40)의 병렬 회로 중 저항값이 낮은 전원(40)으로 우선적으로 충전된다. 이때에 전기 저항기(152)의 전기 저항기(150)와 연결되는 단자에 있어서의 전위는 접지에 상당하는 수준까지 강하하기 때문에, 전기 저항기(152)에서의 전압 강하는 대부분 발생하지 않고, 제어부(51)는 제2 레벨의 WAKE 신호를 검지한다.
제1 레벨 및 제2 레벨은, 서로 중복하지 않는 소정 범위를 가지는 값이어도 된다.
본 실시 형태에서는, 판정부는 접속부(120)에 충전기(200)가 접속되었는지 여부를 판정하고 있다. 이 대신에, 판정부는, 접속부(120)에 충전기(200)와 부하(111R) 모두가 접속되어 있지 않은 상태와, 접속부(120)에 충전기(200)가 접속되어 있은 상태와, 접속부(120)에 부하(111R)가 접속되어 있는 상태를 판정해도 된다. 부하(111R)의 전기 저항값을 전기 저항기(150)와 비교하여 충분히 큰 값으로 함으로써, 제어부(51)가 검지하는 WAKE 신호가 이들 3개 상태에서 다른 레벨을 나타낸다.
도 4에 나타낸 바와 같이, 스위치(140)가 OFF이면서 접속부(120)에 부하(111R)가 접속된 경우, 전원(40)이 방전한 전류는, 부하(111R)와 전기 저항기(150)의 병렬 회로 중 저항값이 낮은 부하(111R)를 우선적으로 관류한 후, 전기 저항기(152)를 관류한다. 이때의 부하(111R)와 전기 저항기(152)에 있어서의 전압 강하를, 제어부(51)는, 제1 레벨 및 제2 레벨과는 중복되지 않는 제3 레벨의 WAKE 신호로서 검지한다.
배터리 유닛(112)은, 전원(40)의 출력 전압을 검출하는 검출부(160)를 가지고 있어도 된다. 검출부(160)는, 배터리 유닛(112) 내의 전기 회로 중에 설치되어 있어도 된다. 검출부(160)는, 잘 알려진 임의의 전기 모듈에 의해 구성되어 있어도 된다. 본 실시 형태에서는, 제어부(51)와 검출부(160)는 각각 다른 모듈로 구성된다. 이 대신에, 제어부(51)와 검출부(160)를 1개의 모듈로 구성해도 된다.
배터리 유닛(112)은, 전원(40)으로부터 부하(111R)로의 급전을 적어도 일시적으로 불능으로 하는 절단 수단(170)을 가지고 있어도 된다. 절단 수단(170)은, 배터리 유닛(112)의 전기 회로에 있어서 전원(40)과 전기 단자(120t)의 사이에 설치되어 있어도 된다.
절단 수단(170)은, 전원(40)으로부터 부하(111R)로의 급전을 제어부(51)에 의해 재개할 수 있도록 일시적으로 불능으로 하는 제1 모드와, 전원(40)으로부터 부하(111R)로의 급전을 제어부(51)에 의해 재개되지 않도록 불가역적으로 불능으로 하는 제2 모드로 전환 가능하게 구성되어 있는 것이 바람직하다. 제어부(51)는, 제1 모드와 제2 모드에 절단 수단(170)을 제어 가능하게 구성되어 있어도 된다.
구체적인 구성의 일례로서, 절단 수단(170)은, 퓨즈(172)를 포함하고 있어도 된다. 절단 수단(170)은, 퓨즈(172)가 설치되어 있는 라인(L1)으로부터, 통상 라인(L2)과 이상 라인(L3)으로 병렬로 분기되어 있어도 된다. 통상 라인(L2)에서는, 제1 전기 저항기(174)와 제1 개폐기(175)가 서로 직렬로 접속되어 있어도 된다. 이상 라인(L3)에서는, 제2 전기 저항기(176)와 제2 개폐기(177)가 서로 직렬로 접속되어 있어도 된다.
제1 개폐기(175)와 제2 개폐기(177) 양쪽 모두가 OFF인 경우, 전원(40)으로부터 전력을 부하(111R)로 공급할 수 없고, 충전기(200)에 의해 전원(40)을 충전할 수도 없다. 통상 동작 중, 즉 이상인 상황이 발생되지 않는 동안에는, 제1 개폐기(175)가 ON이 되어 있으며, 또한 제2 개폐기(177)가 OFF가 되어 있다. 이에 의해, 접속부(120)에 접속된 부하(111R) 또는 충전기(200)는, 통상 라인(L2)을 통하여 전원(40)과 접속된다.
제1 모드에서는, 제1 개폐기(175)와 제2 개폐기(177) 양쪽 모두가 OFF가 되어 있다. 이에 의해, 전원(40)과 접속부(120)에 접속된 부하(111R)가 전기적으로 절단되기 때문에, 전원(40)으로부터 부하(111R)로의 급전이 일시적으로 불능이 된다.
제2 모드에서는, 제1 개폐기(175)와 제2 개폐기(177)가 ON이 된다. 이에 의해, 통상 라인(L2)과 이상 라인(L3) 양쪽 모두에 전류가 흐르고, 통상 동작 중보다도 큰 전류가 퓨즈(172)에 흐르고, 그 결과, 퓨즈(172)가 용단된다. 퓨즈(172)가 용단되는 것에 의해, 전원(40)으로부터 부하(111R)로의 급전이 제어부(51)에 의해 재개되지 않도록 불가역적으로 불능이 된다.
또한, 상술한 모양 대신에, 제2 모드에서는, 제1 개폐기(175)가 OFF이고, 또한 제2 개폐기(177)가 ON이 되어도 된다. 이 경우여도, 제1 전기 저항기(174)의 저항값보다도 제2 전기 저항기(176)의 저항값이 충분히 작으면, 통상 동작 중보다도 큰 전류가 퓨즈(172)로 흐르고, 그 결과, 퓨즈(172)를 용단할 수 있다.
또한, 제1 전기 저항기(174)의 저항값과 제2 전기 저항기(176)의 저항값은, 제1 모드에 있어서 퓨즈(172)가 용단되는 경우 없이, 제2 모드에 있어서 퓨즈(172)가 용단되도록 설정되어 있으면 된다.
또한, 이상 라인(L3)은 제2 저항기(176)를 가지지 않고 리드 선의 도선 저항만을 가지는 이른바 합선 라인이어도 된다.
도 3∼도 5에 나타내는 모양 대신에, 절단 수단(170)은, 전원(40)으로부터 부하(111R)로의 급전을 제어부(51)에 의해 재개할 수 있도록 일시적으로 불능으로 하는 제1 모드만을 실행 가능한 수단이어도 된다. 이 경우, 절단 수단(170)은 단일한 개폐기만에 의해 구성하고, 퓨즈(172)를 포함하지 않아 된다.
또한, 절단 수단(170)은, 전원(40)으로부터 부하(111R)로의 급전을 제어부(51)에 의해 재개되지 않도록 불가역적으로 불능으로 하는 제2 모드만을 실행 가능한 수단이어도 된다. 이 경우, 절단 수단(170)은, 제1 개폐기(175)를 포함하지 않아도 된다.
절단 수단(170)의 다른 예로서는, DC-DC 컨버터를 이용해도 된다. 퓨즈(172)를 용단할 때에는, DC-DC 컨버터의 출력 전류를 제어하고, 퓨즈(172)가 용단되는 전류값 이상의 전류를 퓨즈(172)에 흘리면 된다.
향미 흡인기(100)는, 전원(40)의 열화 상황(수명)을 추정하는 전원 열화 추정 수단을 가지고 있어도 된다. 전원 열화 검출 수단은, 예를 들면 전류 적산법과 같은 공지의 임의의 수단이어도 된다. 구체적 일례로서, 전원(40)이 충방전한 전류의 총적산값을 산출하는 것에 의해, 전원(40)의 열화 상황을 추정할 수 있다. 또한, 전원 열화 추정 수단은 전류 적산법을 대신하여, 전원(40)의 내부 온도의 상승이나, 전원(40)의 출력하는 전력값이나 전압값의 감소라고 하는 전원(40)의 임피던스 증대에 따른 변화로부터, 전원(40)의 열화 상태를 추정해도 된다.
제어부(51)는, 복수의 동작 모드를 실행 가능하게 구성되어 있어도 된다. 동작 모드로서는, 급전 모드 및 충전 모드 등을 들 수 있다. 급전 모드는, 전원(40)으로부터 부하(111R)로 급전 가능한 모드이다. 충전 모드는, 충전기(200)로부터 전원(40)으로 충전 가능한 모드이다.
향미 흡인기(100)는, 부하(111R)의 사용을 위한 조작을 검지하는 검지부(20)를 포함하고 있어도 된다. 검지부(20)는, 배터리 유닛(112)에 설치되어 있는 것이 바람직하다. 검지부(20)로부터의 신호는 제어부(51)에 의해 검지 가능하다.
검지부(20)는, 예를 들면 유저에 의한 향미 흡인기(100)의 흡구로부터의 흡인을 검지하는 흡인 센서여도 된다. 흡인 센서는, 콘덴서를 가지는 MEMS(Micro　Electro　Mechanical　Systems) 센서이면 되고, 흡인 동작에 의해 유로 내에 발생한 차압에 따른 콘덴서의 전기 용량을 나타내는 값(예를 들면, 전압값)을 출력한다. 출력되는 값은 압력으로서 인식되어도 되고, 또한 단위 시간당 유량이나 유속으로서 인식되어도 된다. 흡인 센서 대신에, 검지부(20)는, 예를 들면 유저에 의한 버튼의 압하를 검지하는 누름 버튼에 의해 구성되어 있어도 된다.
향미 흡인기(100)는, 알림 수단(30)을 가지고 있어도 된다. 알림 수단(30)은, 배터리 유닛(112)에 설치되어 있는 것이 바람직하다. 알림 수단(30)으로서는, 예를 들면, LED와 같은 발광 소자, 음성 출력 디바이스, Haptics 등의 감각 피드백 디바이스 등을 들 수 있다. 알림 수단으로서 감각 피드백 디바이스를 이용하는 경우에는, 예를 들면 발진 소자 등을 구비하고, 진동을 유저에게 전달하는 것에 의해 알림을 실시할 수 있다. 제어부(51)는, 향미 흡인기의 동작 모드의 차이나 향미 흡인기에 발생한 이상 등을 유저에게 알리도록 알림 수단(30)을 제어할 수 있다.
(급전 모드 또는 충전 모드로의 이행)
도 6은, 급전 모드(M1) 및 충전 모드(M2)로 이행하는 제어 플로의 일례를 나타내고 있다.
제어부(51)는, WAKE 신호를 감시하고 있으며, WAKE 신호가 제1 레벨에 있을 때, 스텝 S30로 이행한다(스텝 S10). 그리고 검지부(20)가 부하(111R)의 사용을 위한 조작을 검지했는지 여부를 판정하여(스텝 S30), 검지부(20)가 부하(111R)의 사용을 위한 조작을 검지한 경우는 급전 모드(M1)로 이행하고(스텝 S30가 Yes인 경우), 검지부(20)가 부하(111R)의 사용을 위한 조작을 검지하지 않는 경우는 스텝 S10의 판단으로 되돌아간다(스텝 S30가 No인 경우).
또한, 제어부(51)는, WAKE 신호가 제2 레벨에 있을 때, 충전 모드(M2)로 이행한다(스텝 S20).
또한, 본례에 한정되지 않고, 제어부(51)는, 배터리 유닛(112)의 접속부(120)에 부하(111R)가 장착된 것을 나타내는 임의의 신호에 근거하여 급전 모드(M1)로 이행하면 된다. 마찬가지로, 제어부(51)는, 배터리 유닛(112)의 접속부(120)에 충전기(200)가 장착된 것을 나타내는 임의의 신호에 근거하여 충전 모드(M2)로 이행하면 된다.
(급전 모드)
도 7은, 일 실시 형태에 관련되는 급전 모드를 나타내는 플로 차트이다. 제어부(51)는, 급전 모드(M1)에서 제1 조건을 만족한 경우에 스위치(140)를 ON으로 한다(스텝 S102). 스위치(140)를 ON으로 함으로써, 전원(40)으로부터 부하(111R)로의 급전이 개시된다. 또한, 스위치(140)를 ON으로 하기 전에, 전원(40)의 출력 전압을 제어부(51)에 기억해도 된다(스텝 S100). 또한, 전원(40)으로부터 부하(111R)로 공급하는 전력량은, 임의로 제어되어 있어도 된다. 예를 들면, 전원(40)으로부터 부하(111R)로 공급하는 전력량은, 펄스 폭 제어에 의해 조정되어 있어도 된다. 펄스 폭에 관한 듀티비는, 100%보다도 작은 값이어도 된다. 또한, 펄스 폭 제어를 대신하여 펄스 주파수 제어에 의해, 전원(40)으로부터 부하(111R)로 공급하는 전력량을 조정해도 된다.
본 실시 형태에서는, 제1 조건은, 부하(111R)의 사용을 위한 조작의 검지에 근거하는 조건이어도 된다. 구체적 일례로서, 제1 조건은, 부하(111R)의 사용을 위한 조작을 검지하는 것 그 자체여도 된다. 즉, 검지부(20)가 부하(111R)의 사용을 위한 조작을 검지했을 때에, 제어부(51)는 스위치(140)를 ON으로 하면 된다. 예를 들면 검지부(20)가 흡인 센서인 경우, 제어부(51)는, 흡인 센서에 의해 유저의 흡인 동작을 검출했을 때에, 스위치(140)를 ON으로 하면 된다. 또한, 검지부(20)가 누름 버튼인 경우, 제어부(51)는, 유저에 의한 누름 버튼의 압하를 검출했을 때에, 스위치(140)를 ON으로 하면 된다.
상기 구체적인 예 대신에, 제1 조건은, 부하(111R)의 사용을 위한 조작을 검지함과 동시에, 다른 조건을 더 만족하는 조건이어도 된다. 예를 들면, 검지부(20)가 부하(111R)의 사용을 위한 조작을 검지했을 때에, 유저가 누름 버튼을 누르고 있다는 조건을 만족하고 있는 경우에, 제어부(51)는 스위치(140)를 ON으로 하면 된다. 다른 예로서, 검지부(20)가 부하(111R)의 사용을 위한 조작을 검지했을 때에, 후술과 같이 부하(111R)가 인증되었다는 조건을 만족하고 있는 경우에, 제어부(51)는 스위치(140)를 ON으로 하면 된다.
부하(111R)로 급전하기 전(전원이 무부하 상태)과 부하(111R)로의 급전 중(전원이 부하 상태)에, 검출부(160)에 의해 전원(40)의 출력 전압이 소정의 시간 간격으로 검출되고, 검출된 전원(40)의 출력 전압은 제어부(51)에 기억된다(스텝 S100, S104, S106, S108). 급전 모드(M1) 중에 검출부(160)에 의해 검출된 전원(40)의 출력 전압은, 제어부(51)에 구비된 메모리에 기억된다.
본 실시 형태에 있어서, 제어부(51)는, 급전 모드(M1) 중에, 급전 모드(M1)에 있어서의 전원(40)의 출력 전압의 소정 기간당 변화량에 근거하여, 부하(111R)로의 급전과는 다른 특정의 제어를 실행해도 된다. 일례로서, 특정의 제어는, 예를 들면 부하(111R)의 인증 처리(스텝 S110)여도 된다.
도 8에 나타내도록, 부하(111R)의 인증 처리에서는, 구체적으로는, 제어부(51)는, 전원(40)의 출력 전압의 소정 기간당 변화량이 소정 범위에 포함되는가 아닌가를 판정한다(스텝 S200). 여기서, 전원(40)의 출력 전압의 소정 기간당 변화량은, 부하(111R)로의 통전시의 출력 전압과 부하(111R)로의 비통전시의 출력 전압과의 차에 상당해도 되는 것에 유의했으면 한다.
전원(40)의 출력 전압의 소정 기간당 변화량이 소정 범위에 포함되는 경우, 부하(111R)의 인증을 계속하고(스텝 S202), 급전 모드의 스텝 S112로 이행한다.
전원(40)의 출력 전압의 소정 기간당 변화량이 소정 범위에 포함되지 않는 경우, 스위치(140)를 OFF로 하고(스텝 S206), 부하(111R)의 인증을 해제한다(스텝 S208). 부하(111R)의 인증이 해제된 경우, 제어부(51)는, 그 취지를 유저에게 알려도 된다(스텝 S210). 유저에게의 알림은, 알림 수단(30)에 의해 실시할 수 있다.
부하(111R)의 인증이 해제된 상태에서는, 제어부(51)는, 검지부(20)가 부하(111R)의 사용을 위한 조작을 검지했다고 해도, 스위치(140)를 ON으로 하지 않는, 즉 부하(111R)로 전력을 공급하지 않는 것이 바람직하다.
부하(111R)의 인증이 해제된 후에, 복귀 동작(복귀 신호) 검지를 계기로, 제어부(51)는, 부하(111R)의 재인증 처리를 실시해도 된다(스텝 S214). 구체적으로는, 제어부(51)가 복귀 신호를 검지하면(스텝 S212), 스위치(140)를 ON으로 하고(스텝 S213), 전원(40)의 출력 전압을 소정의 시간 간격으로 검출한다. 그리고 전원(40)의 출력 전압의 소정 기간당 변화량이 소정 범위에 포함되지 않는 경우, 부하(111R)의 인증을 해제한 채로, 유저에게의 알림을 실시한다(스텝 S210). 또한, 전원(40)의 출력 전압의 변화를 검출하기 위해 스텝 S213에서 스위치를 ON으로 할 때는, 부하(111R)에 흐르는 전류에 의해 에어로졸원이 무화되지 않도록, 통전 시간을 짧은 것으로 하거나, 펄스 폭 제어 또는 펄스 주파수 제어에 의해 전원(40)으로부터 부하(111R)에 공급되는 전력을 제한하는 것이 바람직하다. 바꾸어 말하면, 급전 모드에 있어서 에어로졸원을 무화할 때에 부하(111R)에 공급되는 전력보다 작은 전력을 공급하도록, 스위치(140)가 단시간 ON으로 되는 것이 바람직하다.
전원(40)의 출력 전압의 소정 기간당 변화량이 소정 범위에 포함되는 경우, 부하(111R)를 인증하고(스텝 S216), 급전 모드의 개시로 이행한다. 여기서, 전원(40)의 출력 전압의 소정 기간당 변화량은, 복귀 신호의 검지 후에 있어서의, 부하(111R)로의 통전시의 출력 전압과 부하(111R)로의 비통전시의 출력 전압의 차에 상당해도 좋은 것에 유의했으면 한다.
복귀 동작(신호)은, 부하(111R)의 재접속을 검지한 신호, 소정 패턴에서의 누름 버튼의 압하를 검출하는 신호, 소정 패턴에서의 흡인 동작을 검지한 신호, 또는 1회의 퍼프 동작의 종료를 검지한 신호 등이어도 된다.
부하(111R)의 인증은, 예를 들면 배터리 유닛(112)에 접속된 무화 유닛(111)이 사용 가능한 것인지 여부를 판단하기 위해 행해져도 된다. 상기의 모양에서는, 예를 들면, 부하(111R)의 인증이 해제된 경우, 제어부(51)는, 배터리 유닛(112)에 접속된 부하(111R)를 사용할 수 없는 것이라고 판단하고, 부하(111R)의 교환을 재촉할 수 있다. 예를 들면 전원(40)의 출력 전압의 소정 기간당 변화량이 허용폭을 초과한 경우에, 제어부(51)는, 부하(111R)가 열화되었다고 판단하고, 인증을 해제하여 부하(111R)의 교환을 재촉할 수 있다. 이 대신에, 정규 무화 유닛(111)과는 다른 전압 강하량을 가지는 비정규 무화 유닛이 배터리 유닛(112)에 접속된 경우에, 제어부(51)는, 인증을 해제하여 비정규 부하를 정규 부하(111R)로 교환하는 것을 재촉할 수 있다.
부하의 인증 처리에 있어서, 부하(111R)의 인증이 계속되면(스텝 S202), 급전 모드의 스텝 S112로 이행한다(도 7 참조). 스텝 S112에서는, 제어부(51)는, 부하(111R)로의 전력 공급의 종료 타이밍을 검지했는지 여부를 판정한다. 제어부(51)는, 종료 타이밍을 검지하면, 스위치(140)를 OFF로 하고, 급전 모드(M1)를 유지한 채로, 다음의 부하(111R)로의 전력 공급의 개시까지 대기한다. 다시 한번, 상술한 제1 조건을 만족하면, 제어부(51)는, 스위치(140)를 ON으로 하고(스텝 S100, S102), 해당 스텝 S100, S102 이후의 처리를 반복한다.
부하(111R)로의 전력 공급의 종료 타이밍은, 부하(111R)로의 전력 공급의 개시부터 소정 시간이 경과한 것을 검지한 타이밍이어도 된다. 이 대신에, 부하(111R)로의 전력 공급의 종료 타이밍은, 검지부(20)가 부하(111R)의 사용을 위한 조작의 종료를 검지한 타이밍이어도 된다. 예를 들면, 검지부(20)가 흡인 센서인 경우, 부하(111R)로의 전력 공급의 종료 타이밍은, 유저에 의한 흡인 동작의 종료를 검지한 타이밍이어도 된다.
(소정 범위)
상술한 소정 범위는, 부하(111R)의 통상시의 전압 강하량에 근거하여 설정된다. 구체적으로는, 소정 범위에 있어서의 하한값은, 부하(111R)로의 비급전시의 전압과 부하(111R)로의 급전시의 전압의 차(전압 강하량)보다도 작은 값으로 설정되어 있어도 된다. 그 대신에, 소정 범위에 있어서의 하한값은, 정규의 정상적인 부하(111R)가 접속부(120)에 접속되어 있는 상태에 있어서 급전 모드에 있어서의 소정 기간마다의 전원의 출력 전압의 감소량보다도 작은 값으로 설정되어 있어도 된다. 이 경우, 정규의 정상적인 부하(111R)가 접속부(120)에 접속되어 있는 경우, 전원의 출력 전압의 변화량은 소정 범위에 있어서의 하한값보다 큰 값이 되는 것으로부터 소정 범위에 포함되기 때문에, 급전 모드를 계속할 수 있다.
한편, 접속부(120)에 비정규 부하나 격렬하게 열화한 부하가 접속된 경우에는, 전원의 출력 전압의 변화량은, 정규의 정상적인 부하(111R)가 접속부(120)에 접속되어 있는 경우와는 다른 값을 나타내는 경향이 있다. 예를 들면 비정규 부하가 이용된 경우, 부하 그 자체의 저항값이 정규 부하와 다른 점이나, 접속부(120)에 있어서의 접촉 불량을 요인으로 하여, 전원의 출력 전압의 변화량은 고유의 값을 나타낸다. 이들의 고유의 값이 제외되고, 또한 정규의 정상적인 부하(111R)가 접속부(120)에 접속되어 있는 상태에 있어서 급전 모드에 있어서의 소정 기간마다의 전원의 출력 전압의 감소량이 포함되도록 소정 범위를 설정하면, 비정규 부하의 인증을 해제할 수 있다. 또한, 격렬하게 열화한 부하는, 정규 부하에도 불구하고 그 저항값은 정상적인 부하와 크게 다른 값인 이상(異常)값을 나타낸다. 이 이상값이 제외되고, 또한 정규의 정상적인 부하(111R)가 접속부(120)에 접속되어 있은 상태에 있어서 급전 모드에 있어서의 소정 기간마다의 전원의 출력 전압의 감소량이 포함되도록 소정 범위를 설정하면, 격렬하게 열화한 부하의 인증을 해제할 수 있다.
(충전 모드)
도 9는, 일 실시 형태에 관련되는 충전 모드를 나타내는 플로 차트이다. 제어부(51)는, 충전 모드(M2)에서, 상기의 제1 조건과 다른 제2 조건을 만족한 경우에 스위치를 ON으로 하는 것이 바람직하다. 즉, 충전 모드와 급전 모드에서 스위치를 ON으로 하기 위한 조건이 다르다. 스위치(140)를 ON으로 하기 위한 조건이, 충전 모드와 급전 모드에 있어서 서로 다르기 때문에, 오동작을 억제하기 쉬워진다.
제2 조건은, 접속부(120)에 대한 충전기(200)의 접속에 근거하는 조건이어도 된다. 여기서, 접속부(120)에 대한 충전기(200)의 접속에 근거하는 조건은, 접속부(120)에 대한 충전기(200)의 접속을 나타내는 신호(제2 레벨의 WAKE 신호)를 검지했다라는 조건 그 자체여도 된다. 예를 들면, 접속부(120)에 대한 충전기(200)의 접속에 근거하는 조건은, 제2 레벨의 WAKE 신호를 1회 또는 복수회 연속으로 검지했다라는 조건이어도 된다.
이 대신에, 접속부(120)에 대한 충전기(200)의 접속에 근거하는 조건은, 접속부(120)에 대한 충전기(200)의 접속을 나타내는 신호(제2 레벨의 WAKE 신호)의 검지와, 또 다른 신호의 검지와의 조합이어도 된다. 또 다른 신호로서는, 예를 들면 유저에 의한 누름 버튼의 압하를 검지하는 신호여도 된다. 또한, 누름 버튼은 배터리 유닛(112)과 충전기(200) 중 어느 하나에 설치되어도, 또는 배터리 유닛(112)과 충전기(200)의 쌍방에 설치되어 있어도 된다.
제어부(51)가 스위치(140)를 ON으로 했을 때에, 배터리 유닛(112)의 접속부(120)에 충전기(200)가 접속되어 있으면, 충전기(200)로부터 전원(40)으로 전기가 흐르고, 전원(40)이 충전되게 된다(스텝 S300). 또한, 제어부(51)는, 스위치(140)를 ON으로 함과 동시에, 배터리 유닛에 내장된 타이머를 기동시킨다(스텝 S302). 타이머는, 기동시에 「0」으로 세트되어 있다. 타이머는, 기동시부터의 시간을 계측한다.
제어부(51)는, 타이머의 기동시부터 소정 기간이 경과했는지 여부를 판정하고(스텝 S304), 소정 기간이 경과하면 스위치(140)를 OFF로 한다(스텝 S306). 이 소정 기간은 예를 들면 100ms여도 된다.
제어부(51)는, 스위치(140)를 OFF로 하고 나서 소정의 대기 시간이 경과하면(스텝 S308), 스위치(140)를 다시 ON으로 한다(스텝 S310). 여기서, 소정의 대기 시간은, 예를 들면 400μs여도 된다. 제어부(51)는, 스텝 S308과 스텝 S310 사이에 WAKE 신호의 값을 기억한다(스텝 S309).
제어부(51)는, 스텝 S306으로부터 스텝 S310까지를 소정 회수 반복한다. 본 실시 형태에서는, 소정 회수는 10회이다. 다음으로, 제어부(51)는, 연속하는 소정 회수(여기에서는 10회) 모두에서 WAKE 신호가 제2 레벨은 아닌지 여부를 판정한다(스텝 S314).
연속하는 소정 회수 모두에서 WAKE 신호가 제2 레벨이 아닌 경우, 제어부(51)는, 배터리 유닛(112)으로부터 충전기(200)가 떼어졌다고 인식하여, 스위치(140)를 OFF로 하고(스텝 S316), 그 뒤 일련의 제어 플로를 종료한다. 연속하는 소정 회수 중 적어도 1회에서 WAKE 신호가 제2 레벨이었을 경우, 제어부(51)는, 충전 모드(M2)를 계속한다.
다음으로, 제어부(51)는, 충전 모드에 있어서의 이상을 판정하는 스텝을 실시한다(스텝 S318). 여기서, WAKE 신호에 근거하여 접속부(120)에 충전기(200)가 접속되었다고 판단된 경우여도, 해당 판단이 잘못된 경우가 있을 수 있다. 예를 들면, 접속부(120)에 부하(111R)를 장착했을 때에, 채터링과 같은 현상에 의해 오동작이 발생하고, 실수로 충전 모드(M2)로 이행되어 버리는 경우도 상정할 수 있다. 충전 모드(M2)에 있어서의 이상을 판정하는 스텝 S318은, 이와 같이 실수로 충전 모드로 이행되어 버린 경우에, 그 이상을 판단하는 것을 상정하고 있다.
구체적으로는, 충전 모드에 있어서의 이상을 판정하는 스텝에서는, 충전 모드(M2)에 있어서의 전원(40)의 출력 전압의 소정 기간당 감소량이, 급전 모드(M1)에 있어서의 출력 전압의 해당 소정 기간당 감소량에 근거하여 설정되는 제1 문턱값 이하인 경우, 제어부(51)는, 충전 모드에 있어서의 이상을 판단한다. 즉, 제어부(51)는, 이 경우에, 접속부(120)에 접속된 부하(111R)를 실수로 충전기(200)로 판정했다고 추정한다. 바꾸어 말하면, 제어부(51)는, 접속부(120)에 부하(111R)가 접속된 상태에서 충전 모드가 실행되고 있다고 판단한다. 또한, 전원(40)의 출력 전압은, 충전 모드에 있어서, 소정 기간마다 계측되고, 기억되고 있어도 된다.
제어부(51)가 충전 모드에 있어서의 이상이 존재한다고 판단한 경우에는, 특정 처리, 예를 들면 도 11 및 도 12에 나타내는 후술하는 특정 처리로 이행한다. 이 대신에, 제어부(51)가 충전 모드에 있어서의 이상이 존재한다고 판단한 경우에, 제어부(51)는, 스위치(140)를 정지하고, 알림 수단에서 유저에게 이상을 알려도 된다.
제어부(51)가 충전 모드에 있어서의 이상이 존재하지 않는다고 판단한 경우에는, 제어부(51)는, 충전 모드를 계속한다. 구체적으로는, 제어부(51)는, 타이머를 리셋하여 다시 기동하고 , 스텝 S302 이후의 프로세스를 반복한다.
(제1 문턱값에 관하여)
접속부(120)에 부하(111R)가 접속되어 있는 경우, 스위치(140)가 ON일 때의 소정 기간당 전원(40)의 출력 전압은, 부하(111R)의 전기 저항값에 따라 저하해 간다. 한편, 접속부(120)에 충전기(200)가 접속되어 있는 경우, 소정 기간당 전원(40)의 출력 전압은, 이상적으로는 감소하지 않는다. 왜냐하면, 접속부(120)에 충전기(200)가 접속되어 있는 경우, 전원(40)은 충전기(200)에 의한 충전 상태나 무부하 상태에 있으며, 전자이면 전원(40)의 단자 간 전압은 증대하고, 후자이면 전원(40)의 단자 간 전압은 이상적으로는 변화하지 않기 때문이다. 따라서, 제1 문턱값은, 접속부(120)에 충전기(200)가 접속된 상태에서 실행되는 충전 모드에 있어서의 출력 전압의 소정 기간당 감소량 이하여도 된다.
또한, 엄밀하게는, 접속부(120)에 충전기(200)가 접속되어 있는 경우, 소정 기간당 전원(40)의 출력 전압은, 전원(40)이 자연 방전한 암전류에 의한 전압 강하에 따라 감소한다. 이 경우, 제1 문턱값은, 암전류에 의한 전압 강하에 상당하는 값보다도 큰 것이 바람직하다. 또한, 제1 문턱값은, 검출한 출력 전압의 값의 오차도 고려하여 설정되는 것이 바람직하다.
또한, 부하(111R)가 접속되어 있음에도 불구하고 실수로 충전 모드로 이행한 경우, 급전 모드(M1)에서 부하(111R)로 공급하는 전력보다도 큰 전력이 부하(111R)로 공급될 수 있다. 이 경우, 출력 전압의 소정 기간당 감소량은, 급전 모드에 있어서의 출력 전압의 소정 기간당 감소량보다도 작아진다. 이 점을 고려하면, 제1 문턱값은, 급전 모드에 있어서의 출력 전압의 소정 기간당 감소량과 같은 값, 또는 그보다도 작게 설정되어 있어도 된다.
제1 문턱값은, 배터리 유닛(112)의 제조시에 미리 설정되어 있어도 된다. 다만, 제1 문턱값은, 항구적으로 미리 설정된 값으로 유지될 필요는 없다.
일례로서 제1 문턱값은, 전원(40)의 열화나 충방전의 이력에 따라 변경되어도 된다. 구체적으로는, 도 10에 나타내듯이, 일반적으로, 전원(40)이 열화하는, 즉 충방전의 사이클 수가 커짐과 동시에, 전원(40)의 출력 전압은 저하하고, 전압 강하량도 커진다. 이것은 전해액의 불가역적인 분해에 의한 축전 용량의 감소나, 활물질이나 도전조재(導電助材)의 응집을 원인으로 하는 전극 구조의 변화에 의한 내부 저항의 증대에 의한 것이다. 따라서, 접속부(120)에 부하(111R)가 접속되어 있는 경우, 전원(40)이 열화함과 동시에 소정 기간에 있어서의 전원(40)의 출력 전압의 감소량은, 보다 작아진다. 이 점을 고려하면, 전원(40)의 열화에 따라 제1 문턱값을 적절히 변경하는 것에 의해, 충전 모드에 있어서의 이상 판단의 정도를 향상시킬 수 있다.
구체적으로는, 전원(40)의 열화에 따라, 제1 문턱값을 작게 하는 것이 바람직하다. 일반적으로, 전원(40)의 열화에 따라, 접속부(120)에 부하(111R)가 접속되어 있을 때의 소정 기간에 있어서의 출력 전압의 감소량은 확대한다. 따라서, 제1 문턱값을 보다 작게 했다 해도, 충전 모드에 있어서의 이상을 판단할 수 있다. 한편으로, 접속부(120)에 충전기(200)가 접속되어 있음에도 불구하고, 충전 모드에서 검출한 소정 기간에 있어서의 전원(40)의 출력 전압의 감소량이 출력 전압의 검출값의 오차 등에 의해 제1 문턱값을 하회(下回)한다고 하는 오류를, 제1 문턱값을 작게 하는 것에 의해 억제할 수 있다.
또한, 전원(40)에 리튬이온 2차 전지를 이용한 경우, 널리 알려져 있듯이 비교적 초기의 충방전 사이클에 있어서는, 전해질의 분해에 유래하는 SEI(Solid　Electrolyte　Interphase)가 음극 표면을 피막하도록 형성된다. 이 SEI는 전기 화학 반응을 안정화시키기 때문에, 소정 기간에 있어서의 전원(40)의 출력 전압의 감소에 대한 개선을 기대할 수 있다. 이와 같은 경우에 있어서도 충방전의 이력이나 회수에 따라 제1 문턱값을 변경하면, 충전 모드에 있어서의 이상의 판단의 정도를 향상시킬 수 있다.
또 다른 예로서, 제1 문턱값은, 급전 모드에 있어서의 출력 전압의 소정 기간당 감소량에 근거하여 변경되어도 된다. 상술한 바와 같이, 급전 모드에 있어서의 출력 전압은, 소정 기간마다 제어부(51)에 기억되어 있다. 따라서, 급전 모드에 있어서 기억한 전원(40)의 출력 전압을 이용하여 급전 모드에 있어서의 출력 전압의 소정 기간당 감소량을 산출할 수 있다. 제어부(51)는, 이 급전 모드에 있어서의 출력 전압의 소정 기간당 감소량을, 제1 문턱값으로 피드백할 수 있다. 이에 의해, 무화 유닛(111)(부하(111R))이 교환된 경우에도, 교환된 새로운 부하(111R)에 관한 전압 강하의 값에 근거하여, 적절한 제1 문턱값을 설정할 수 있다. 또한, 전원(40)이 열화하고, 출력 전압의 강하량이 증대한 것과 같은 경우여도, 전원(40)의 열화에 따른 출력 전압의 강하량을 반영한 제1 문턱값을 설정할 수 있기 때문에, 충전 모드에 있어서의 이상의 검지의 정도를 향상시킬 수 있다.
제어부(51)는 충전 모드에 있어서의 이상을 판단하는 것에 의해, 부하(111R)가 접속부(120)에 접속되어 있음에도 불구하고, 충전기(200)가 접속부(120)에 접속되었다고 오검지된 경우여도, 충전 모드에 있어서 해당 오검지를 판단할 수 있다. 따라서, 실수로 배터리 유닛(112)에 있어서의 스위치(140)를 계속 ON으로 하는 것을 방지하고, 전원 전력의 쓸데없는 소비를 경감시킬 수 있다.
(충전 모드에 있어서의 이상을 판정하는 스텝 S318의 구체적인 예)
충전 모드에 있어서의 이상을 판정하는 스텝에서는, 충전 모드에 있어서의 출력 전압의 소정 기간당 감소량이, 급전 모드에 있어서의 출력 전압의 소정 기간당 감소량에 근거하여 설정되는 문턱값 이하인 경우, 제어부(51)는, 충전 모드에 있어서의 이상을 판단한다. 충전 모드에 있어서의 전원의 출력 전압의 소정 기간당 감소량을 산출하기 때문에, 충전 모드에 있어서 전원(40)의 출력 전압이 소정 기간 간격으로 검지되고 있다.
일례로서 스텝 S318에 있어서, 충전 모드에 있어서의 출력 전압의 소정 기간당 감소량은, 최신 검출에 있어서의 출력 전압의 값과, 최신 검출의 1회 전의 검출에 있어서의 출력 전압 값의 차분에 의해 산출된다. 즉, 스텝 S318에서는, 최신의 검출값과 그 1회 전의 검출값의 차분과, 제1 문턱값이 비교된다. 또한, 최신 검출값과 차분을 취하는 검출값은, 반드시 최신의 1회 전의 검출값이 아니어도 되고, 최신의 1회 전보다 이전의 검출값이여도 되고, 또한 충전 모드의 개시에 있어서의 스위치(140)를 ON으로 하기 전(스텝 S300의 실행에 앞서)의 검출값이어도 된다.
다른 예로서, 충전 모드에 있어서의 출력 전압의 소정 기간당 감소량은, 소정 기간마다 검지한 전원의 복수의 출력 전압의 값으로부터 도출한 예측값, 즉 근사(近似) 직선 또는 근사 곡선으로부터 얻어진 예측값에 의해 규정되어도 된다. 예를 들면, 소정 기간마다 검지한 전원의 복수의 출력 전압의 값으로부터, 최소 제곱법에 의해 출력 전압의 감소를 직선에서 근사하고, 해당 근사 직선으로부터, 충전 모드에 있어서의 출력 전압의 소정 기간당 감소량의 예측값을 산출할 수 있다. 최소 제곱법을 이용하기 위한 데이터(출력 전압의 값)의 수는, 임의이며, 검출 오차의 영향을 충분히 작게 할 수 있는 정도로 큰 것이 바람직하다. 이와 같이 충전 모드에 있어서의 출력 전압의 소정 기간당 감소량을, 근사 직선 또는 근사 곡선으로부터 얻어진 예측값으로부터 도출하면, 근사 직선의 기울기나 근사 곡선의 미분값이 "0"이 아닌 값을 가지는 경우, 그 값은 무부하시의 전원(40)의 자기 방전에 의한 암전류에 기인할 가능성이 높기 때문에, 검출 오차의 영향을 작게 할 수 있다.
또 다른 예로서, 스텝 S318에 있어서, 충전 모드에 있어서의 출력 전압의 소정 기간당 감소량은, 충전 모드의 개시부터 기산한 출력 전압을 검출한 회수가 소정 회수 미만인 경우와, 충전 모드의 개시부터 기산한 출력 전압을 검출한 회수가 소정 회수 이상인 경우에서, 변경해도 된다. 예를 들면, 충전 모드의 개시부터 기산한 출력 전압을 검출한 회수가 소정 회수 미만인 경우, 상술한 바와 같이, 충전 모드에 있어서의 출력 전압의 소정 기간당 감소량은, 최신 검출에 있어서의 출력 전압의 값과, 최신 검출의 1회 전의 검출에 있어서의 출력 전압의 값의 차분에 의해 산출되어 있어도 된다. 다만, 충전 모드의 개시부터 기산한 출력 전압을 검출한 회수가 소정 회수 이상인 경우, 충전 모드에 있어서의 출력 전압의 소정 기간당 감소량은, 최신 검출에 있어서의 출력 전압의 값과, 충전 모드의 개시부터 검출된 복수의 출력 전압에 근거하여 얻은 예측값의 차분에 의해 산출되어도 된다. 해당 예측값은, 예를 들면 상술한 바와 같은 최소 제곱법을 들 수 있다.
여기서, 소정 회수는, 예측값을 이용하는 경우, 예측값을 산출하기 위해서 이용한 데이터(출력 전압의 값)의 수가 많을수록, 예측값의 정도가 상승한다. 널리 알려져 있듯이 최소 제곱법에서는, 근사 직선이나 근사 곡선에 대한 실제 데이터의 편차는, 데이터 수의 평방근의 역수에 비례하여 작아진다고 하는 성질을 가지고 있기 때문이다. 그 때문에, 소정 회수는, 임의이기는 하지만, 출력 전압의 검출 오차의 영향을 충분히 작게 할 수 있을 정도로 큰 것이 바람직하다. 이에 의해, 스텝 S318에 있어서의 판정에 있어서, 전원의 출력 전압의 검출 오차의 영향을 억제할 수 있다.
또 다른 예로서, 상술한 근사 직선이나 근사 곡선을 이용하지 않아도, 소정 기간마다 검지한 전원의 복수의 출력 전압의 값으로부터 기울기를 도출하고, 이 기울기를 충전 모드에 있어서의 출력 전압의 소정 기간당 감소량에 이용해도 된다. 또는 이를 대신하여, 복수의 출력 전압의 값으로부터 도출한 이동 평균값에 근거하여 충전 모드에 있어서의 전원의 출력 전압의 소정 기간당 감소량을 추정해도 된다.
(특정 처리의 구체적인 예 1)
제어부(51)는, 충전 모드에 있어서의 이상을 판정하는 스텝 S318에 있어서, 충전 모드에 있어서의 이상이라고 판정하면, 전원(40)으로부터 부하(111R)로의 급전을 적어도 일시적으로 불능으로 하는 것을 적어도 선택적으로 실행 가능한 특정 처리를 실시한다(도 11). 도 11은, 그러한 특정 처리의 일례를 나타내고 있다.
우선, 특정 처리가 개시되면, 특정 변수의 값을 「1」으로 설정한다(스텝 S400). 본례에 있어서, 특정 변수는, 특정 조건을 만족한 회수를 나타낸다. 본례에서는, 특정 조건은, 충전 모드에 있어서 출력 전압의 소정 기간당 감소량이 상술한 제1 문턱값 이하라고 하는 조건이다.
다음으로, 특정 변수의 값이 제2 문턱값 이상인지 여부를 판정한다(스텝 S402). 제2 문턱값은, 1 이상의 임의의 자연수여도 된다. 일례로서, 제2 문턱값은, 「1」이어도 된다. 이 대신에, 제2 문턱값은, 2 이상의 자연수여도 된다. 이 경우, 제어부(51)는, 특정 처리에 있어서, 전원(40)으로부터 부하(111R)로의 급전을 적어도 일시적으로 불능으로 하기 전에, 부하(111R)가 접속부(120)에 접속되어 있는지 여부를 재확인할 수 있다. 부하(111R)가 접속부(120)에 접속되어 있는지 여부의 재확인은, 다시 한번, 특정 조건을 만족하였는지 여부에 의해 판정할 수 있다.
구체적 일례로서 특정 변수의 값이 제2 문턱값 이상이 아닌 경우, 전원(40)의 출력 전압을 측정하고(스텝 S404), 출력 전압의 소정 기간당 감소량을 다시 한번 산출한다. 그리고 상술한 특정 조건을 만족하였는지 여부를, 여기에서는 전원(40)의 출력 전압의 소정 기간당 감소량이 제1 문턱값 이하인지 여부를 판정한다(스텝 S406). 여기서, 전원(40)의 출력 전압의 소정 기간당 감소량이 제1 문턱값을 초과한다면, 충전 모드에 있어서의 이상이 존재하지 않을 가능성이 있기 때문에, 충전 모드의 개시부터 다시 할 수 있다. 또한, 충전 모드의 개시부터 다시 하는 대신에, 전원(40)의 출력 전압의 소정 기간당 감소량이 제1 문턱값보다 크다면, 충전 모드의 도중부터 다시 해도 된다. 일례로서, 충전 모드에 있어서의 타이머를 기동하는 스텝 S302로 되돌아가도 된다.
한편, 전원(40)의 출력 전압의 소정 기간당 감소량이 다시 제1 문턱값 이하였을 경우, 특정 변수의 값을 「1」만큼 증가시키고(스텝 S408), 그리고 특정 변수의 값이 제2 문턱값 이상인지 여부를 판정한다(스텝 S402).
특정 변수의 값이 제2 문턱값 이상인 경우, 제어부(51)는, 충전 모드에 있어서 이상이 있었다고 임시로 판단하고, 전원(40)으로부터 부하(111R)로의 급전을 제어부(51)에 의해 재개 가능하도록 일시적으로 불능으로 하는 제1 모드를 실시한다(스텝 S410). 또한, 제1 모드는, 제어부(51)에 의해 상술한 절단 수단(170)을 제어하는 것에 의해 실현될 수 있다. 그리고 제어부(51)는, 제1 모드를 실시한 것을 유저에게 알린다(스텝 S412). 유저에게의 알림은, 알림 수단(30)에 의해 실시할 수 있다.
제1 모드를 실시한 후에, 스위치(140)와 스위치(175)를 ON으로 하고(스텝 S413), 전원(40)의 출력 전압을 측정하고(스텝 S414), 다시, 상술한 특정 조건을 만족하였는지 여부, 여기에서는 전원(40)의 출력 전압의 소정 기간당 감소량이 제1 문턱값 이하인지 여부를 판정해도 된다(스텝 S416). 또한, 유저에게의 알림을 실시한 후(스텝 S412), 복귀 동작(복귀 신호)을 검지하면, 전원(40)의 출력 전압을 측정해도 된다(스텝 S414).
여기서, 전원(40)의 출력 전압의 소정 기간당 감소량이 제1 문턱값보다 크다면, 충전 모드에 있어서의 이상이 존재하지 않거나 또는 제1 모드를 실시한 후에 이상이 해소된 가능성이 있기 때문에, 제1 모드를 해제하고(스텝 S418), 충전 모드의 개시부터 다시 할 수 있다. 또한, 충전 모드의 개시부터 다시 하는 대신에, 충전 모드의 도중부터 다시 해도 된다.
한편, 전원(40)의 출력 전압의 소정 기간당 감소량이 제1 문턱값 이하였을 경우, 특정 변수의 값을 「1」만큼 증가시키고(스텝 S420), 그리고 특정 변수의 값이 제3 문턱값 이상인지 여부를 판정한다(스텝 S422). 여기서, 제3 문턱값은, 제2 문턱값보다도 큰 자연수이다. 일례로서 제3 문턱값은, 제2 문턱값보다도 「1」큰 자연수여도 된다.
특정 변수의 값이 제3 문턱값 미만인 경우, 전원(40)의 출력 전압을 측정하고(스텝 S414), 다시, 상술한 특정 조건을 만족하였는지 여부, 여기에서는 전원(40)의 출력 전압의 소정 기간당 감소량이 제1 문턱값 이하인지 여부를 판정한다(스텝 S416).
특정 변수의 값이 제3 문턱값 이상인 경우, 제어부(51)는, 충전 모드에 있어서 이상이 있었다고 단정 또는 이상의 해소가 곤란하다고 판단하고, 전원(40)으로부터 부하(111R)로의 급전을 제어부(51)에 의해 재개할 수 없도록 불가역적으로 불능으로 하는 제2 모드를 실시한다(스텝 S424). 또한, 제2 모드는, 제어부(51)에 의해 상술한 절단 수단(170)을 제어하는 것에 의해 실현될 수 있다. 그리고 제어부(51)는, 제2 모드를 실시한 것을 유저에게 알린다(스텝 S426). 유저에게의 알림은, 알림 수단(30)에 의해 실시할 수 있다.
상술한 바와 같이, 제1 모드와 제2 모드의 각각을 실행하는지 여부를 판단하는 제1 조건(스텝 S402)과 제2 조건(스텝 S422)이 설치되어 있어도 된다. 이 경우, 제2 조건은 제1 조건에 비해 엄격하다. 바꾸어 말하면, 제2 조건은 제1 조건에 비해 만족하기 어렵다. 예를 들면, 특정 변수의 값이 제2 문턱값 이상 또한 제3 문턱값 미만인 경우와 같이, 제1 조건은 만족할 수 있어도 제2 조건을 만족할 수 없는 경우가 있다. 이에 의해, 제어부(51)는, 이상이 존재할 가능성을 찾아낸 경우에 전원으로부터 부하로의 급전을 일시적으로 불능으로 하는 제1 모드를 실시하고, 이상이 존재할 가능성이 극히 높은 경우에 전원으로부터 부하로의 급전을 불가역적으로 불능으로 하는 제2 모드를 실시할 수 있다.
(특정 처리의 구체적인 예 2)
도 12는, 도 11을 대신하는 특정 처리의 다른 예를 나타내고 있다. 우선, 특정 처리가 개시되면, 특정 변수의 값을 「최신의 출력 전압의 소정 기간당 감소량」으로 설정한다(스텝 S500). 이와 같이, 본례에 있어서, 특정 변수는, 출력 전압의 소정 기간당 감소량을 포함한다.
다음으로, 특정 변수의 값이 제4 문턱값 이하인지 여부를 판정한다(스텝 S502). 제4 문턱값은, 예를 들면 상술한 제1 문턱값과 같은 값이어도 되고 급전 모드에 있어서의 전원(40)의 출력 전압의 소정 기간당 감소량에 근거하여 설정되어 있어도 된다.
특정 변수의 값이 제4 문턱값보다 큰 것이면, 충전 모드에 있어서의 이상이 존재하지 않을 가능성이 있기 때문에, 충전 모드의 개시부터 다시 할 수 있다. 또한, 충전 모드의 개시부터 다시 하는 대신에, 충전 모드의 도중부터 다시 해도 된다.
특정 변수의 값이 제4 문턱값 이하이면, 해당 특정 변수의 값이 제5 문턱값 이하인지 여부를 판정한다(스텝 S504). 여기서, 제5 문턱값은, 제4 문턱값보다도 작은 값이다. 제5 문턱값은, 예를 들면, 정규의 정상적인 부하(111R)를 사용한 경우에 있어서 전원(40)의 출력 전압의 소정 기간당 감소량의 하한을 하회하는 값, 예를 들면 전원(40)이 만충전 또한 부하(111R)에 듀티비 100%로 전력을 공급했을 때의 소정 기간당 전원(40)의 출력 전압의 감소량으로 설정되어 있어도 된다.
특정 변수의 값이 제4 문턱값 이하, 또한 제5 문턱값보다 큰 경우, 제어부(51)는, 충전 모드에 있어서 이상이 있었다고 임시로 판단하고, 전원(40)으로부터 부하(111R)로의 급전을 제어부(51)에 의해 재개 가능하도록 일시적으로 불능으로 하는 제1 모드를 실시한다(스텝 S510). 그리고 제어부(51)는, 제1 모드를 실시한 것을 유저에게 알린다(스텝 S512).
특정 변수의 값이 제5 문턱값 이하인 경우, 제어부(51)는, 충전 모드에 있어서 이상이 있었다고 단정하고, 전원(40)으로부터 부하(111R)로의 급전을 제어부(51)에 의해 재개할 수 없도록 불가역적으로 불능으로 하는 제2 모드를 실시한다(스텝 S524). 그리고 제어부(51)는, 제2 모드를 실시한 것을 유저에게 알린다(스텝 S526).
상술한 바와 같이, 제1 모드와 제2 모드의 각각을 실행하는지 여부를 판단하는 제1 조건(스텝 S502)과 제2 조건(스텝 S504)이 설치되어 있어도 된다. 이 경우, 제2 조건은 제1 조건에 비해 엄격하다. 바꾸어 말하면, 제2 조건은 제1 조건에 비해 만족하기 어렵다. 예를 들면, 특정 변수의 값이 제4 문턱값 이하 또한 제5 문턱값보다 큰 경우와 같이, 제1 조건은 만족할 수 있어도 제2 조건을 만족할 수 없는 경우가 있다.
(절단 수단 제어의 타이밍)
상술한 예에서는, 접속부(120)로의 부하(111R)의 접속시에 충전 모드를 실행하는 경우, 바꾸어 말하면, 접속부(120)에 접속된 부하(111R)를 실수로 충전기(200)로 판정한 경우에, 제어부(51)는, 전원(40)으로부터 부하(111R)로의 급전을 적어도 일시적으로 불능으로 하는 것을 적어도 선택적으로 실행 가능한 특정 처리를 실시한다(도 11 및 도 12 참조).
상술한 예에 한정되지 않고, 제어부(51)는, 부하(111R) 또는 전원(40)의 임의의 이상을 검지한 경우에, 전원(40)으로부터 부하(111R)로의 급전을 적어도 일시적으로 불능으로 하는 것을 적어도 선택적으로 실행 가능한 특정 처리를 실시해도 된다. 부하(111R) 또는 전원(40)의 이상으로서는, 예를 들면, 접속부(120)로의 비정규 부하의 접속, 비정규 유저에 의한 배터리 유닛의 사용(유저 인증의 해제), 그 밖의 배터리 유닛의 오류 등을 들 수 있다. 접속부(120)로의 비정규 부하의 접속은, 예를 들면 상술한 부하의 인증 처리에 의해 검출할 수 있다.
유저 인증은, 예를 들면 검지부(20)가 누름 버튼인 경우, 소정 패턴에 있어서의 누름 버튼의 압하에 의해 실시할 수 있다. 다른 예로서, 유저 인증은, 검지부(20)가 흡인 센서인 경우, 소정 패턴에 있어서의 흡인 동작의 압하에 의해 실시할 수 있다.
(프로그램 및 기억 매체)
도 6∼도 9, 도 11 및 도 12에 나타난 상술한 플로는, 제어부(51)가 실행할 수 있다. 즉, 제어부(51)는, 배터리 유닛(112) 및 향미 흡인기(100)에 상술한 방법을 실행시키는 프로그램, 및 해당 프로그램이 격납된 기억 매체를 가지고 있어도 된다.
[제2 실시 형태]
다음으로, 제2 실시 형태에 관련되는 향미 흡인기에 관해서 도 13을 참조하여 설명한다. 또한, 상술한 실시 형태와 같은 구성에 관해서는, 동일한 부호가 부여되어 있으며, 그 설명을 생략하는 경우가 있다. 이하에서는, 상술한 실시 형태와 다른 구성에 관하여 상세하게 설명한다.
본 실시 형태에서는, 상술한 절단 수단(170)이, 배터리 유닛(112)이 아니라, 무화 어셈블리(111), 즉 부하(111R)에 설치되어 있다. 절단 수단(170)을 구성하는 제1 개폐기(175) 및 제2 개폐기(177)는, 접속부(120)에 설치된 미도시의 전기 단자를 통하여 제어부(51)와 전기적으로 접속되도록 구성되어 있어도 된다. 제어부(51)는, 부하(111R)가 접속 단자(120t)에 접속되었을 때에, 절단 수단(170)의 제1 개폐기(175) 및 제2 개폐기(177)를 제어 가능하게 되어 있다. 이에 의해, 제어부(51)는, 도 11 및 도 12에 나타내는 특정 처리를 실행할 수 있다.
본 실시 형태에 의하면, 전원(40)으로부터 부하(111R)로의 급전을 제어부(51)에 의해 재개할 수 없도록 불가역적으로 불능으로 하는 제2 모드가 실행된 경우에, 부하(111R) 즉 무화 어셈블리(111)를 신품으로 교환하는 것에 의해, 향미 흡인기(100)를 사용 가능한 상태로 되돌릴 수 있다. 일반적으로 전원(40) 등의 고가의 부품을 가지는 배터리 유닛(112)에 비해, 무화 어셈블리(111)는 저렴한 경향이 있다. 따라서, 본 실시 형태는 특히 비용의 관점에서 우위이다. 또한, 절단 수단(170)은 배터리 유닛(112)과 무화 어셈블리(111)의 쌍방에 설치되어도 된다.
[그 밖의 실시 형태]
본 발명은 상술한 실시 형태에 의해 설명했지만, 이 개시의 일부를 이루는 논술 및 도면은, 이 발명을 한정하는 것이라고 이해해서는 안 된다. 이 개시로부터 당업자에게는 여러 가지 대체 실시 형태, 실시예 및 운용 기술이 명백해질 것이다.
예를 들면, 상기의 각 실시 형태에 기재된 구성은, 가능한 한, 서로 조합, 및/또는 치환할 수 있다.

Claims (10)

  1. 전원과,
    상기 전원의 출력 전압을 검출하는 검출부와,
    에어로졸원을 무화하는 또는 향미원을 가열하는 부하와 상기 전원을 충전하는 충전기를 접속 가능한 접속부와,
    상기 전원으로부터 상기 부하에 급전 가능한 급전 모드 및 상기 충전기로부터 상기 전원에 충전 가능한 충전 모드를 실행 가능한 제어부를 포함하고,
    상기 충전 모드에 있어서의 상기 출력 전압의 소정 기간당 감소량이, 상기 급전 모드에 있어서의 상기 출력 전압의 상기 소정 기간당 감소량에 근거하여 설정되는 문턱값 이하인 경우, 상기 제어부는, 상기 충전 모드에 있어서의 이상을 판단하는, 배터리 유닛.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 문턱값은, 상기 급전 모드에 있어서의 상기 출력 전압의 상기 소정 기간당 감소량 이하로 설정되는, 배터리 유닛.
  3. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    상기 접속부에 접속된 상기 부하 또는 상기 충전기에 대해, 상기 전원과 전기적으로 접속 및 절단 가능한 스위치를 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 급전 모드에서 제1 조건을 만족한 경우에 상기 스위치를 ON으로 하고, 상기 충전 모드에서 상기 제1 조건과 다른 제2 조건을 만족한 경우에 상기 스위치를 ON으로 하는, 배터리 유닛.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 부하의 사용을 위한 조작을 검지하는 검지부를 포함하고,
    상기 제1 조건은 상기 조작의 검지에 근거하는 조건인, 배터리 유닛.
  5. 청구항 3에 있어서,
    상기 제2 조건은, 상기 접속부에 대한 상기 충전기의 접속에 근거하는 조건인, 배터리 유닛.
  6. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 전원의 열화에 따라 상기 문턱값을 변경하는, 배터리 유닛.
  7. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    상기 충전 모드의 개시부터 기산한 상기 출력 전압을 검출한 회수가 소정 회수 미만인 경우, 상기 충전 모드에 있어서의 상기 출력 전압의 상기 소정 기간당 상기 감소량은, 최신 검출에서의 상기 출력 전압의 값과, 상기 최신 검출의 1회 전의 검출에서의 상기 출력 전압의 값의 차분에 의해 산출되며,
    상기 충전 모드의 개시부터 기산한 출력 전압을 검출한 회수가 소정 회수 이상인 경우, 상기 충전 모드에 있어서의 상기 출력 전압의 상기 소정 기간당 상기 감소량은, 최신 검출에서의 상기 출력 전압의 값과, 상기 충전 모드의 개시부터 검출된 복수의 상기 출력 전압에 근거하여 얻은 예측값의 차분에 의해 산출되는, 배터리 유닛.
  8. 청구항 1 또는 2의 배터리 유닛과, 상기 부하를 포함하는 향미 흡인기.
  9. 에어로졸원을 무화 또는 향미원을 가열하는 부하와 전원을 충전하는 충전기를 접속 가능한 접속부를 통하여 상기 전원으로부터 상기 부하에 급전하는 급전 모드, 및 상기 접속부를 통하여 상기 충전기로부터 상기 전원에 충전하는 충전 모드를 실행 가능한 제어부를 포함하는 배터리 유닛을 제어하는 방법으로서,
    상기 전원의 출력 전압을 검출하는 스텝과,
    상기 충전 모드에 있어서의 상기 출력 전압의 소정 기간당 감소량이, 상기 급전 모드에 있어서의 상기 출력 전압의 상기 소정 기간당 감소량에 근거하여 설정되는 문턱값 이하인 경우, 상기 충전 모드에 있어서의 이상을 판단하는 스텝을 포함하는 방법.
  10. 청구항 9에 기재된 방법을 배터리 유닛에 실행시키는, 컴퓨터 판독 가능한 기록매체에 기록된 프로그램.
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