KR20230163495A - 에어로졸 생성 장치의 전원 유닛 - Google Patents

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KR20230163495A
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타츠나리 아오야마
히로시 카와나고
토루 나가하마
타카시 후지키
료 요시다
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니뽄 다바코 산교 가부시키가이샤
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Abstract

안전성을 높인 에어로졸 생성 장치를 제공한다. 흡인기(100)는, 전원(BAT)으로부터 공급되는 전력을 소비하여 로드(500)를 가열하는 히터(HTR)가 접속되는 히터 커넥터(Cn)와, 히터(HTR)의 근방에 배치되고, 히터(HTR)의 온도에 관한 값을 출력하는 서미스터(T3)와, 서미스터(T3)와는 이간한 위치에 설치되고, 상기 위치의 온도에 관한 값을 출력하는 서미스터(T4)를 구비하고, 서미스터(T3)의 출력값과 서미스터(T4)의 출력값 중 적어도 한쪽이 이상(異常)인 경우, 전원(BAT)의 충전과 전원(BAT)으로부터 히터(HTR)로의 방전을 금지한다.

Description

에어로졸 생성 장치의 전원 유닛
본 발명은, 에어로졸 생성 장치의 전원 유닛에 관한 것이다.
특허문헌 1에는, 전지 및 에어로졸 발생 요소를 포함하는 에어로졸 발생 장치와, 휴대용 충전기를 구비하는 장치가 기재되어 있다. 이 장치에서는, 휴대용 충전기가 에어로졸 발생 장치의 하우징의 온도를 검지하는 서미스터를 가지고, 이 서미스터에 의해 검지된 온도가 10℃보다 저하하면, 에어로졸 발생 장치의 전지의 주위에 있는 코일을 동작시켜, 이 전지의 온도가 10℃로 저하되는 것을 방지하고 있다.
특허문헌 2에는, 컴퍼레이터를 사용하여, 과전류나 과전압의 보호를 도모하는 장치가 기재되어 있다.
특허문헌 1: 일본국 공개특허공보 특표2019-525737호 특허문헌 2: 미국특허출원공개 제2020/0000146호
에어로졸을 흡인 가능하게 구성한 에어로졸 생성 장치는, 그 하우징 내에 전원이나 히터 등의 발열하는 부품이 설치된다. 이러한 부품이 고온 환경하에서 발열하지 않도록 하는 것이, 안전성을 높이는데 중요하다.
본 발명의 목적은, 안전성을 높인 에어로졸 생성 장치를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 일 태양(態樣)의 에어로졸 생성 장치의 전원 유닛은, 전원과, 상기 전원으로부터 공급되는 전력을 소비하여 에어로졸원(源)을 가열하는 히터가 접속되는 히터 커넥터와, 상기 히터 또는 상기 전원의 근방에 배치되고, 상기 히터의 온도에 관한 값 또는 상기 전원의 온도에 관한 값을 출력하는 제1 센서와, 상기 제1 센서와는 이간한 위치에 설치되고, 상기 위치의 온도에 관한 값을 출력하는 제2 센서를 구비하고, 상기 제1 센서의 출력값과 상기 제2 센서의 출력값 중 적어도 한쪽이 이상(異常)인 경우, 상기 전원의 충전과 상기 전원으로부터 상기 히터로의 방전의 한쪽 또는 양쪽을, 적어도 일시적으로 금지하는, 것이다.
본 발명에 의하면, 안전성을 높인 에어로졸 생성 장치를 제공할 수 있다.
[도 1] 비연소식 흡인기의 사시도이다.
[도 2] 로드를 장착한 상태를 나타내는 비연소식 흡인기의 사시도이다.
[도 3] 비연소식 흡인기의 다른 사시도이다.
[도 4] 비연소식 흡인기의 분해 사시도이다.
[도 5] 비연소식 흡인기의 내부 유닛의 사시도이다.
[도 6] 도 5의 내부 유닛의 분해 사시도이다.
[도 7] 전원 및 새시를 제거한 내부 유닛의 사시도이다.
[도 8] 전원 및 새시를 제거한 내부 유닛의 다른 사시도이다.
[도 9] 흡인기의 동작 모드를 설명하기 위한 모식도이다.
[도 10] 내부 유닛의 전기 회로의 개략 구성을 나타내는 도면이다.
[도 11] 내부 유닛의 전기 회로의 개략 구성을 나타내는 도면이다.
[도 12] 내부 유닛의 전기 회로의 개략 구성을 나타내는 도면이다.
[도 13] 슬립 모드에 있어서의 전기 회로의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
[도 14] 액티브 모드에 있어서의 전기 회로의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
[도 15] 가열 초기 설정 모드에 있어서의 전기 회로의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
[도 16] 가열 모드에 있어서의 히터의 가열시의 전기 회로의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
[도 17] 가열 모드에 있어서의 히터의 온도 검출시의 전기 회로의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
[도 18] 충전 모드에 있어서의 전기 회로의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
[도 19] MCU의 리셋(재기동) 시의 전기 회로의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
[도 20] 퍼프 서미스터를 사용한 MCU에 의한 흡인 동작의 검지 처리를 설명하기 위한 모식도이다.
[도 21] 도 10에 나타내는 전기 회로 중, 서미스터와 관계가 있는 주요한 전자 부품을 골라 나타낸 요부(要部) 회로도이다.
[도 22] 도 21에 있어서의 파선으로 둘러싸인 범위(AR)의 부분을 추출하여 나타낸 도면이다.
[도 23] 흡인기에서 실시되는 보호 제어의 패턴의 구체적인 예를 정리한 도면이다.
[도 24] 슬립 모드 상태에서 잔량계 IC로부터 고온 통지 신호가 출력되는 경우의 잔량계 IC 및 MCU의 동작의 일례를 설명하기 위한 플로우차트이다.
[도 25] 도 1에 나타내는 흡인기의 케이스 서미스터(T4)를 통과하는 절단면에서의 단면도이다.
[도 26] 도 1에 나타내는 흡인기의 케이스 서미스터(T4)를 통과하는 절단면에서의 단면도이다.
이하, 본 발명에 있어서의 에어로졸 생성 장치의 일 실시 형태인 흡인 시스템에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다. 이 흡인 시스템은, 본 발명의 전원 유닛의 일 실시 형태인 비연소식 흡인기(100)(이하, 단지, 「흡인기(100)」라고도 한다)와, 흡인기(100)에 의해 가열되는 로드(500)를 구비한다. 이하의 설명에서는, 흡인기(100)가, 가열부를 착탈 불능하게 수용한 구성을 예로 설명한다. 그러나, 흡인기(100)에 대하여 가열부가 착탈 자재(自在)로 구성되어 있어도 된다. 예를 들면, 로드(500)와 가열부가 일체화된 것을, 흡인기(100)에 착탈 자재로 구성한 것이어도 된다. 즉, 에어로졸 생성 장치의 전원 유닛은, 구성 요소로서 가열부를 포함하지 않는 구성이어도 된다. 또한, 착탈 불능이란, 상정되는 용도의 한에서, 분리를 실시할 수 없는 태양을 가리키는 것으로 한다. 또는, 흡인기(100)에 설치되는 유도 가열용 코일과, 로드(500)에 내장되는 서셉터가 협동하여 가열부를 구성해도 된다.
도 1은, 흡인기(100)의 전체 구성을 나타내는 사시도이다. 도 2는, 로드(500)를 장착한 상태를 나타내는 흡인기(100)의 사시도이다. 도 3은, 흡인기(100)의 다른 사시도이다. 도 4는, 흡인기(100)의 분해 사시도이다. 또한, 이하의 설명에서는, 서로 직교하는 3방향을, 편의상, 전후 방향, 좌우 방향, 상하 방향으로 한, 3차원 공간의 직교 좌표계를 이용하여 설명한다. 도면 중, 전방을 Fr, 후방을 Rr, 우측을 R, 좌측을 L, 상방(上方)을 U, 하방(下方)을 D, 로하여 나타낸다.
흡인기(100)는, 에어로졸원 및 향미원(香味源)을 포함하는 충전물 등을 가지는 향미 성분 생성 기재(基材)의 일례로서의 가늘고 긴 대략 원주상(圓柱狀)의 로드(500)(도 2 참조)를 가열함으로써, 향미를 포함하는 에어로졸을 생성하도록 구성된다.
＜향미 성분 생성 기재(로드)＞
로드(500)는, 소정 온도로 가열되어 에어로졸을 생성하는 에어로졸원을 함유하는 충전물을 포함한다.
에어로졸원의 종류는, 특별히 한정되지 않고, 용도에 따라 여러 가지의 천연물로부터의 추출 물질 및/또는 그들의 구성 성분을 선택할 수 있다. 에어로졸원은, 고체여도 되고, 예를 들면, 글라이세린, 프로필렌글라이콜과 같은 다가 알코올이나, 물 등의 액체여도 된다. 에어로졸원은, 가열함으로써 향미 성분을 방출하는 담배 원료나 담배 원료 유래의 추출물 등의 향미원을 포함하고 있어도 된다. 향미 성분이 부가되는 기체는 에어로졸에 한정되지 않고, 예를 들면 보이지 않는 증기가 생성되어도 된다.
로드(500)의 충전물은, 향미원으로서 담배살을 함유할 수 있다. 담배살의 재료는 특별히 한정되지 않고, 라미나나 중골 등의 공지의 재료를 사용할 수 있다. 충전물은, 1종 또는 2종 이상의 향료를 포함하고 있어도 된다. 해당 향료의 종류는 특별히 한정되지 않지만, 양호한 끽미(喫味) 부여의 관점에서, 바람직하게는 멘톨이다. 향미원은, 담배 이외의 식물(예를 들면, 민트, 한방(漢方), 또는 허브 등)을 함유할 수 있다. 용도에 따라서는, 로드(500)는 향미원을 포함하지 않아도 된다.
＜비연소식 흡인기의 전체 구성＞
이어서, 흡인기(100)의 전체 구성에 대하여, 도 1~도 4를 참조하면서 설명한다.
흡인기(100)는, 전면, 후면, 좌면, 우면, 상면, 및 하면을 구비하는 대략 직육면체 형상의 케이스(110)를 구비한다. 케이스(110)는, 전면, 후면, 상면, 하면, 및 우면이 일체로 형성된 바닥이 있는 통상(筒狀)의 케이스 본체(112)와, 케이스 본체(112)의 개구부(114)(도 4 참조)를 봉지(封止)하여 좌면을 구성하는 아우터 패널(115) 및 이너 패널(118)과, 슬라이더(119)를 구비한다.
이너 패널(118)은, 케이스 본체(112)에 볼트(120)로 고정된다. 아우터 패널(115)은, 케이스 본체(112)에 수용된 후술하는 새시(150)(도 5 참조)에 보지(保持, 보유 지지)된 마그넷(124)에 의해, 이너 패널(118)의 외면을 덮도록 케이스 본체(112)에 고정된다. 아우터 패널(115)이, 마그넷(124)에 의해 고정됨으로써, 유저는 기호에 맞추어 아우터 패널(115)을 교환하는 것이 가능하게 되어 있다.
이너 패널(118)에는, 마그넷(124)이 관통하도록 형성된 2개의 관통 구멍(126)이 설치된다. 이너 패널(118)에는, 상하에 배치된 2개의 관통 구멍(126)의 사이에, 또한 세로로 긴 긴 구멍(127) 및 원형의 둥근 구멍(128)이 설치된다. 이 긴 구멍(127)은, 케이스 본체(112)에 내장된 8개의 LED(Light Emitting Diode)(L1~L8)로부터 출사(出射)되는 빛을 투과시키기 위한 것이다. 둥근 구멍(128)에는, 케이스 본체(112)에 내장된 버튼식의 조작 스위치(OPS)가 관통한다. 이에 의해, 유저는, 아우터 패널(115)의 LED 창(窓)(116)을 통하여 8개의 LED(L1~L8)로부터 출사되는 빛을 검지할 수 있다. 또한, 유저는, 아우터 패널(115)의 압압부(押壓部)(117)를 통하여 조작 스위치(OPS)를 압하(壓下)할 수 있다.
도 2에 나타내듯이, 케이스 본체(112)의 상면에는, 로드(500)를 삽입 가능한 개구(開口)(132)가 설치된다. 슬라이더(119)는, 개구(132)를 닫는 위치(도 1 참조)와 개구(132)를 개방하는 위치(도 2 참조)의 사이를, 전후 방향으로 이동 가능하게 케이스 본체(112)에 결합된다.
조작 스위치(OPS)는, 흡인기(100)의 각종 조작을 실시하기 위해서 사용된다. 예를 들면, 유저는, 도 2에 나타내듯이 로드(500)를 개구(132)에 삽입하여 장착한 상태로, 압압부(117)를 통하여 조작 스위치(OPS)를 조작한다. 이에 의해, 가열부(170)(도 5 참조)에 의해, 로드(500)를 연소시키지 않고 가열한다. 로드(500)가 가열되면, 로드(500)에 포함되는 에어로졸원으로부터 에어로졸이 생성되고, 로드(500)에 포함되는 향미원의 향미가 해당 에어로졸에 부가된다. 유저는, 개구(132)로부터 돌출된 로드(500)의 흡구(吸口)(502)를 물고 흡인함으로써, 향미를 포함하는 에어로졸을 흡인할 수 있다.
케이스 본체(112)의 하면에는, 도 3에 나타내듯이, 콘센트나 모바일 배터리 등의 외부 전원과 전기적으로 접속하여 전력 공급을 받기 위한 충전 단자(134)가 설치되어 있다. 본 실시 형태에 있어서, 충전 단자(134)는, USB(Universal Serial Bus) Type-C 형상의 리셉터클로 하고 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 충전 단자(134)를, 이하에서는, 리셉터클(RCP)이라고도 기재한다.
또한, 충전 단자(134)는, 예를 들면, 수전(受電) 코일을 구비하고, 외부 전원으로부터 송전되는 전력을 비접촉으로 수전 가능하게 구성되어도 된다. 이 경우의 전력 전송(Wireless Power Transfer)의 방식은, 전자 유도형이어도 되고, 자기 공명형이어도 되고, 전자 유도형과 자기 공명형을 조합 것이어도 된다. 다른 일례로서, 충전 단자(134)는, 각종 USB 단자 등이 접속 가능하고, 또한 상술한 수전 코일을 가지고 있어도 된다.
도 1~도 4에 나타나는 흡인기(100)의 구성은 일례에 지나지 않는다. 흡인기(100)는, 로드(500)를 보지하여 예를 들면 가열 등의 작용을 가함으로써, 로드(500)로부터 향미 성분이 부여된 기체를 생성시키고, 생성된 기체를 유저가 흡인할 수 있는, 여러 가지 형태로 구성할 수 있다.
＜비연소식 흡인기의 내부 구성＞
흡인기(100)의 내부 유닛(140)에 대하여 도 5~도 8을 참조하면서 설명한다.
도 5는, 흡인기(100)의 내부 유닛(140)의 사시도이다. 도 6은, 도 5의 내부 유닛(140)의 분해 사시도이다. 도 7은, 전원(BAT) 및 새시(150)를 제거한 내부 유닛(140)의 사시도이다. 도 8은, 전원(BAT) 및 새시(150)를 제거한 내부 유닛(140)의 다른 사시도이다.
케이스(110)의 내부 공간에 수용되는 내부 유닛(140)은, 새시(150)와, 전원(BAT)과, 회로부(160)와, 가열부(170)와, 통지부(180)와, 각종 센서를 구비한다.
새시(150)는, 전후 방향에 있어서 케이스(110)의 내부 공간의 대략 중앙에 배치되어 상하 방향 또한 전후 방향으로 연설(延設)된 판상(板狀)의 새시 본체(151)와, 전후 방향에 있어서 케이스(110)의 내부 공간의 대략 중앙에 배치되어 상하 방향 또한 좌우 방향으로 연장되는 판상의 전후 분할벽(152)과, 상하 방향에 있어서 전후 분할벽(152)의 대략 중앙으로부터 전방으로 연장되는 판상의 상하 분할벽(153)과, 전후 분할벽(152) 및 새시 본체(151)의 상연부(上緣部)로부터 후방으로 연장되는 판상의 새시 상벽(上壁)(154)과, 전후 분할벽(152) 및 새시 본체(151) 하연부(下緣部)로부터 후방으로 연장되는 판상의 새시 하벽(下壁)(155)을 구비한다. 새시 본체(151)의 좌면은, 전술한 케이스(110)의 이너 패널(118) 및 아우터 패널(115)에 덮인다.
케이스(110)의 내부 공간은, 새시(150)에 의해 전방 상부에 가열부 수용 영역(142)이 구획 형성되고, 전방 하부에 기판 수용 영역(144)이 구획 형성되고, 후방에 상하 방향에 걸쳐 전원 수용 공간(146)이 구획 형성되어 있다.
가열부 수용 영역(142)에 수용되는 가열부(170)는, 복수의 통상의 부재로 구성되고, 이들이 동심원상으로 배치됨으로써, 전체적으로 통상체를 이루고 있다. 가열부(170)는, 그 내부에 로드(500)의 일부를 수납 가능한 로드 수용부(172)와, 로드(500)를 외주 또는 중심으로부터 가열하는 히터(HTR)(도 10~도 19 참조)를 가진다. 로드 수용부(172)가 단열재로 구성, 또는, 로드 수용부(172)의 내부에 단열재가 설치됨으로써, 로드 수용부(172)의 표면과 히터(HTR)는 단열되는 것이 바람직하다. 히터(HTR)는, 로드(500)를 가열 가능한 소자이면 된다. 히터(HTR)는, 예를 들면, 발열 소자이다. 발열 소자로서는, 발열 저항체, 세라믹 히터, 및 유도 가열식의 히터 등을 들 수 있다. 히터(HTR)로서는, 예를 들면, 온도의 증가에 따라 저항값도 증가하는 PTC(Positive Temperature Coefficient) 특성을 가지는 것이 바람직하게 사용된다. 이를 대신하여, 온도의 증가에 따라 저항값이 저하하는 NTC(Negative Temperature Coefficient) 특성을 가지는 히터(HTR)를 사용해도 된다. 가열부(170)는, 로드(500)에 공급하는 공기의 유로를 획정(劃定)하는 기능, 및 로드(500)를 가열하는 기능을 가진다. 케이스(110)에는, 공기를 유입시키기 위한 통기구(도시하지 않음)가 형성되고, 가열부(170)에 공기를 유입할 수 있도록 구성된다.
전원 수용 공간(146)에 수용되는 전원(BAT)은, 충전 가능한 이차 전지, 전기 이중층 커패시터 등이며, 바람직하게는, 리튬이온 이차 전지이다. 전원(BAT)의 전해질은, 겔상의 전해질, 전해액, 고체 전해질, 이온 액체의 하나 또는 이들의 조합으로 구성되어 있어도 된다.
통지부(180)는, 전원(BAT)의 충전 상태를 나타내는 SOC(State Of Charge), 흡인시의 예열 시간, 흡인 가능 기간 등의 각종 정보를 통지한다. 본 실시 형태의 통지부(180)는, 8개의 LED(L1~L8)와, 진동 모터(M)를 포함한다. 통지부(180)는, LED(L1~L8)와 같은 발광 소자에 의해 구성되어 있어도 되고, 진동 모터(M)와 같은 진동 소자에 의해 구성되어 있어도 되고, 음(音) 출력 소자에 의해 구성되어 있어도 된다. 통지부(180)는, 발광 소자, 진동 소자, 및 음 출력 소자 중, 2 이상의 소자의 조합이어도 된다.
각종 센서는, 유저의 퍼프 동작(흡인 동작)을 검출하는 흡기(吸氣) 센서, 전원(BAT)의 온도를 검출하는 전원 온도 센서, 히터(HTR)의 온도를 검출하는 히터 온도 센서, 케이스(110)의 온도를 검출하는 케이스 온도 센서, 슬라이더(119)의 위치를 검출하는 커버 위치 센서, 및 아우터 패널(115)의 착탈을 검출하는 패널 검출 센서 등을 포함한다.
흡기 센서는, 예를 들면, 개구(132)의 근방에 배치된 서미스터(T2)를 주체(主體)로 구성된다. 전원 온도 센서는, 예를 들면, 전원(BAT)의 근방에 배치된 서미스터(T1)를 주체로 구성된다. 히터 온도 센서는, 예를 들면, 히터(HTR)의 근방에 배치된 서미스터(T3)를 주체로 구성된다. 상술한 바와 같이, 로드 수용부(172)는 히터(HTR)로부터 단열되는 것이 바람직하다. 이 경우에 있어서, 서미스터(T3)는, 로드 수용부(172)의 내부에 있어서, 히터(HTR)와 접하는 또는 근접하는 것이 바람직하다. 히터(HTR)가 PTC 특성이나 NTC 특성을 가지는 경우, 히터(HTR) 그 자체를 히터 온도 센서로 사용해도 된다. 케이스 온도 센서는, 예를 들면, 케이스(110)의 좌면의 근방에 배치된 서미스터(T4)를 주체로 구성된다. 서미스터(T4)는, 케이스(110)와 접하는 또는 근접하는 것이 바람직하다. 커버 위치 센서는, 슬라이더(119)의 근방에 배치된 홀 소자를 포함하는 홀 IC(14)를 주체로 구성된다. 패널 검출 센서는, 이너 패널(118)의 내측의 면의 근방에 배치된 홀 소자를 포함하는 홀 IC(13)를 주체로 구성된다.
회로부(160)는, 4개의 회로 기판과, 복수의 IC(Integrate Circuit)와, 복수의 소자를 구비한다. 4개의 회로 기판은, 주로 후술의 MCU(Micro Controller Unit)(1) 및 충전 IC(2)가 배치된 MCU 탑재 기판(161)과, 주로 충전 단자(134)가 배치된 리셉터클 탑재 기판(162)과, 조작 스위치(OPS), LED(L1~L8), 및 후술의 통신 IC(15)가 배치된 LED 탑재 기판(163)과, 커버 위치 센서를 구성하는 홀 소자를 포함하는 후술의 홀 IC(14)가 배치된 홀 IC 탑재 기판(164)을 구비한다.
MCU 탑재 기판(161) 및 리셉터클 탑재 기판(162)은, 기판 수용 영역(144)에 있어서 서로 평행으로 배치된다. 구체적으로 설명하면, MCU 탑재 기판(161) 및 리셉터클 탑재 기판(162)은, 각각의 소자 배치면이 좌우 방향 및 상하 방향을 따라 배치되고, MCU 탑재 기판(161)이 리셉터클 탑재 기판(162)보다도 전방에 배치된다. MCU 탑재 기판(161) 및 리셉터클 탑재 기판(162)에는, 각각 개구부가 설치된다. MCU 탑재 기판(161) 및 리셉터클 탑재 기판(162)은, 이들 개구부의 주연부(周緣部)끼리의 사이에 원통형의 스페이서(173)를 개재시킨 상태로 전후 분할벽(152)의 기판 고정부(156)에 볼트(136)로 체결된다. 즉, 스페이서(173)는, 케이스(110)의 내부에 있어서의 MCU 탑재 기판(161) 및 리셉터클 탑재 기판(162)의 위치를 고정하고, 또한, MCU 탑재 기판(161)과 리셉터클 탑재 기판(162)을 기계적으로 접속한다. 이에 의해, MCU 탑재 기판(161)과 리셉터클 탑재 기판(162)이 접촉하고, 이들의 사이에 단락(短絡) 전류가 발생하는 것을 억제할 수 있다.
편의상, MCU 탑재 기판(161) 및 리셉터클 탑재 기판(162)의 전방을 향하는 면(面)을, 각각의 주면(主面)(161a, 162a)으로 하고, 주면(161a, 162a)의 반대면을 각각의 부면(副面)(161b, 162b)으로 하면, MCU 탑재 기판(161)의 부면(161b)과, 리셉터클 탑재 기판(162)의 주면(162a)이, 소정의 간극을 통하여 대향(對向)한다. MCU 탑재 기판(161)의 주면(161a)은 케이스(110)의 전면(前面)과 대향하고, 리셉터클 탑재 기판(162)의 부면(162b)은, 새시(150)의 전후 분할벽(152)과 대향한다. MCU 탑재 기판(161) 및 리셉터클 탑재 기판(162)에 탑재되는 소자 및 IC에 대해서는 후술한다.
LED 탑재 기판(163)은, 새시 본체(151)의 좌측면, 또한 상하에 배치된 2개의 마그넷(124)의 사이에 배치된다. LED 탑재 기판(163)의 소자 배치면은, 상하 방향 및 전후 방향을 따라 배치되어 있다. 환언하면, MCU 탑재 기판(161) 및 리셉터클 탑재 기판(162) 각각의 소자 배치면과, LED 탑재 기판(163)의 소자 배치면은, 직교하고 있다. 이와 같이, MCU 탑재 기판(161) 및 리셉터클 탑재 기판(162) 각각의 소자 배치면과, LED 탑재 기판(163)의 소자 배치면은, 직교에 한하지 않고, 교차하고 있는(비평행인) 것이 바람직하다. 또한, LED(L1~L8)와 함께 통지부(180)를 구성하는 진동 모터(M)는, 새시 하벽(155)의 하면에 고정되고, MCU 탑재 기판(161)에 전기적으로 접속된다.
홀 IC 탑재 기판(164)은, 새시 상벽(154)의 상면에 배치된다.
＜흡인기의 동작 모드＞
도 9는, 흡인기(100)의 동작 모드를 설명하기 위한 모식도이다. 도 9에 나타내듯이, 흡인기(100)의 동작 모드에는, 충전 모드, 슬립 모드, 액티브 모드, 가열 초기 설정 모드, 가열 모드, 및 가열 종료 모드가 포함된다.
슬립 모드는, 주로 히터(HTR)의 가열 제어에 필요한 전자 부품으로의 전력 공급을 정지하여 전력 절약화를 도모하는 모드이다.
액티브 모드는, 히터(HTR)의 가열 제어를 제외한 대부분의 기능이 유효하게 되는 모드이다. 흡인기(100)는, 슬립 모드로 동작하고 있는 상태에서, 슬라이더(119)가 열리면, 동작 모드를 액티브 모드로 전환한다. 흡인기(100)는, 액티브 모드로 동작하고 있는 상태에서, 슬라이더(119)가 닫히거나 조작 스위치(OPS)의 무조작 시간이 소정 시간에 도달하거나 하면, 동작 모드를 슬립 모드로 전환한다.
가열 초기 설정 모드는, 히터(HTR)의 가열 제어를 개시하기 위한 제어 파라미터 등의 초기 설정을 실시하는 모드이다. 흡인기(100)는, 액티브 모드로 동작하고 있는 상태에서, 조작 스위치(OPS)의 조작을 검출하면, 동작 모드를 가열 초기 설정 모드로 전환하고, 초기 설정이 종료되면, 동작 모드를 가열 모드로 전환한다.
가열 모드는, 히터(HTR)의 가열 제어(에어로졸 생성을 위한 가열 제어와, 온도 검출을 위한 가열 제어)를 실행하는 모드이다. 흡인기(100)는, 동작 모드가 가열 모드로 전환되면, 히터(HTR)의 가열 제어를 개시한다.
가열 종료 모드는, 히터(HTR)의 가열 제어의 종료 처리(가열 이력의 기억 처리 등)를 실행하는 모드이다. 흡인기(100)는, 가열 모드로 동작하고 있는 상태에서, 히터(HTR)로의 통전 시간 또는 유저의 흡인 회수가 상한에 도달하거나, 슬라이더(119)가 닫히거나 하면, 동작 모드를 가열 종료 모드로 전환하고, 종료 처리가 종료되면, 동작 모드를 액티브 모드로 전환한다. 흡인기(100)는, 가열 모드로 동작하고 있는 상태에서, USB 접속이 이루어지면, 동작 모드를 가열 종료 모드로 전환하고, 종료 처리가 종료되면, 동작 모드를 충전 모드로 전환한다. 도 9에 나타낸 바와 같이, 이 경우에 있어서, 동작 모드를 충전 모드로 전환하기 전에, 동작 모드를 액티브 모드로 전환해도 된다. 환언하면, 흡인기(100)는, 가열 모드로 동작하고 있는 상태에서, USB 접속이 이루어지면, 동작 모드를 가열 종료 모드, 액티브 모드, 충전 모드의 순으로 전환해도 된다.
충전 모드는, 리셉터클(RCP)에 접속된 외부 전원으로부터 공급되는 전력에 의해, 전원(BAT)의 충전을 실시하는 모드이다. 흡인기(100)는, 슬립 모드 또는 액티브 모드로 동작하고 있는 상태에서, 리셉터클(RCP)에 외부 전원이 접속(USB 접속)되면, 동작 모드를 충전 모드로 전환한다. 흡인기(100)는, 충전 모드로 동작하고 있는 상태에서, 전원(BAT)의 충전이 완료되거나, 리셉터클(RCP)과 외부 전원의 접속이 해제되거나 하면, 동작 모드를 슬립 모드로 전환한다.
＜내부 유닛의 회로의 개략＞
도 10, 도 11, 및 도 12는, 내부 유닛(140)의 전기 회로의 개략 구성을 나타내는 도면이다. 도 11은, 도 10에 나타내는 전기 회로 중, MCU 탑재 기판(161)에 탑재되는 범위(161A)(굵은 파선으로 둘러싸인 범위)와, LED 탑재 기판(163)에 탑재되는 범위(163A)(굵은 실선으로 둘러싸인 범위)를 추가한 점을 제외하고는, 도 10과 동일하다. 도 12는, 도 10에 나타내는 전기 회로 중, 리셉터클 탑재 기판(162)에 탑재되는 범위(162A)와, 홀 IC 탑재 기판(164)에 탑재되는 범위(164A)를 추가한 점을 제외하고는, 도 10과 동일하다.
도 10에 있어서 굵은 실선으로 나타낸 배선은, 내부 유닛(140)의 기준이 되는 전위(그라운드 전위)와 동일 전위가 되는 배선(내부 유닛(140)에 설치된 그라운드에 접속되는 배선)이며, 이 배선을 이하에서는 그라운드 라인이라고 기재한다. 도 10에서는, 복수의 회로 소자를 칩화한 전자 부품을 직사각형으로 나타내고 있으며, 이 직사각형의 내측에 각종 단자의 부호를 기재하고 있다. 칩에 탑재되는 전원 단자(VCC) 및 전원 단자(VDD)는, 각각, 고(高)전위측의 전원 단자를 나타낸다. 칩에 탑재되는 전원 단자(VSS) 및 그라운드 단자(GND)는, 각각, 저(低)전위측(기준 전위측)의 전원 단자를 나타낸다. 칩화된 전자 부품은, 고전위측의 전원 단자의 전위와 저전위측의 전원 단자의 전위의 차분(差分)이, 전원 전압이 된다. 칩화된 전자 부품은, 이 전원 전압을 이용하여, 각종 기능을 실행한다.
도 11에 나타내듯이, MCU 탑재 기판(161)(범위(161A))에는, 주요한 전자 부품으로서, 흡인기(100)의 전체를 통괄 제어하는 MCU(1)와, 전원(BAT)의 충전 제어를 실시하는 충전 IC(2)와, 콘덴서, 저항기, 및 트랜지스터 등을 조합하여 구성된 로드 스위치(이하, LSW)(3, 4, 5)와, ROM(Read Only Memory)(6)과, 스위치 드라이버(7)와, 승강압 DC/DC 컨버터(8)(도면에서는, 승강압 DC/DC(8)라고 기재)와, 오피 앰프(op-amp, Operational Amplifier)(OP2)와, 오피 앰프(OP3)와, 플립플롭(이하, FF)(16, 17)과, 흡기 센서를 구성하는 서미스터(T2)와 전기적으로 접속되는 커넥터(Cn(t2))(도면에서는, 이 커넥터에 접속된 서미스터(T2)를 기재)와, 히터 온도 센서를 구성하는 서미스터(T3)와 전기적으로 접속되는 커넥터(Cn(t3))(도면에서는, 이 커넥터에 접속된 서미스터(T3)를 기재)와, 케이스 온도 센서를 구성하는 서미스터(T4)와 전기적으로 접속되는 커넥터(Cn(t4))(도면에서는, 이 커넥터에 접속된 서미스터(T4)를 기재)와, USB 접속 검출용의 분압 회로(Pc)가 설치되어 있다.
충전 IC(2), LSW(3), LSW(4), LSW(5), 스위치 드라이버(7), 승강압 DC/DC 컨버터(8), FF(16), 및 FF(17)의 각각의 그라운드 단자(GND)는, 그라운드 라인에 접속되어 있다. ROM(6)의 전원 단자(VSS)는, 그라운드 라인에 접속되어 있다. 오피 앰프(OP2) 및 오피 앰프(OP3)의 각각의 음전원 단자는, 그라운드 라인에 접속되어 있다.
도 11에 나타내듯이, LED 탑재 기판(163)(범위 (163A))에는, 주요한 전자 부품으로서, 패널 검출 센서를 구성하는 홀 소자를 포함하는 홀 IC(13)와, LED(L1~L8)와, 조작 스위치(OPS)와, 통신 IC(15)가 설치되어 있다. 통신 IC(15)는, 스마트폰 등의 전자 기기와의 통신을 실시하기 위한 통신 모듈이다. 홀 IC(13)의 전원 단자(VSS) 및 통신 IC(15)의 그라운드 단자(GND)의 각각은, 그라운드 라인에 접속되어 있다. 통신 IC(15)와 MCU(1)는, 통신선(LN)에 의해 통신 가능하게 구성되어 있다. 조작 스위치(OPS)의 일단(一端)은 그라운드 라인에 접속되고, 조작 스위치(OPS) 타단(他端)은 MCU(1)의 단자(P4)에 접속되어 있다.
도 12에 나타내듯이, 리셉터클 탑재 기판(162)(범위(162A))에는, 주요한 전자 부품으로서, 전원(BAT)과 전기적으로 접속되는 전원 커넥터(도면에서는, 이 전원 커넥터에 접속된 전원(BAT)을 기재)와, 전원 온도 센서를 구성하는 서미스터(T1)와 전기적으로 접속되는 커넥터(도면에서는, 이 커넥터에 접속된 서미스터(T1)를 기재)와, 승압 DC/DC 컨버터(9)(도면에서는, 승압 DC/DC(9)라고 기재)와, 보호 IC(10)와, 과전압 보호 IC(11)와, 잔량계 IC(12)와, 리셉터클(RCP)과, MOSFET로 구성된 스위치(S3)~스위치(S6)와, 오피 앰프(OP1)와, 히터(HTR)와 전기적으로 접속되는 한 쌍(양극측과 음극측)의 히터 커넥터(Cn)가 설치되어 있다.
리셉터클(RCP)의 2개의 그라운드 단자(GND)와, 승압 DC/DC 컨버터(9)의 그라운드 단자(GND)와, 보호 IC(10)의 전원 단자(VSS)와, 잔량계 IC(12)의 전원 단자(VSS)와, 과전압 보호 IC(11)의 그라운드 단자(GND)와, 오피 앰프(OP1)의 음전원 단자는, 각각, 그라운드 라인에 접속되어 있다.
도 12에 나타내듯이, 홀 IC 탑재 기판(164)(범위(164A))에는, 커버 위치 센서를 구성하는 홀 소자를 포함하는 홀 IC(14)가 설치되어 있다. 홀 IC(14)의 전원 단자(VSS)는, 그라운드 라인에 접속되어 있다. 홀 IC(14)의 출력 단자(OUT)는, MCU(1)의 단자(P8)에 접속되어 있다. MCU(1)는, 단자(P8)에 입력되는 신호에 의해, 슬라이더(119)의 개폐를 검출한다.
도 11에 나타내듯이, 진동 모터(M)와 전기적으로 접속되는 커넥터는, MCU 탑재 기판(161)에 설치되어 있다.
＜내부 유닛의 회로의 상세＞
이하, 도 10을 참조하면서 각 전자 부품의 접속 관계 등에 대하여 설명한다.
리셉터클(RCP)의 2개의 전원 입력 단자(VBUS)는, 각각, 퓨즈(Fs)를 통하여, 과전압 보호 IC(11)의 입력 단자(IN)에 접속되어 있다. 리셉터클(RCP)에 USB 플러그가 접속되고, 이 USB 플러그를 포함하는 USB 케이블이 외부 전원에 접속되면, 리셉터클(RCP)의 2개의 전원 입력 단자(VBUS)에 USB 전압(VUSB)이 공급된다.
과전압 보호 IC(11)의 입력 단자(IN)에는, 2개의 저항기의 직렬 회로로 이루어지는 분압 회로(Pa)의 일단이 접속되어 있다. 분압 회로(Pa)의 타단은 그라운드 라인에 접속되어 있다. 분압 회로(Pa)를 구성하는 2개의 저항기의 접속점은, 과전압 보호 IC(11)의 전압 검출 단자(OVLo)에 접속되어 있다. 과전압 보호 IC(11)는, 전압 검출 단자(OVLo)에 입력되는 전압이 문턱값 미만인 상태에서는, 입력 단자(IN)에 입력된 전압을 출력 단자(OUT)로부터 출력한다. 과전압 보호 IC(11)는, 전압 검출 단자(OVLo)에 입력되는 전압이 문턱값 이상(과전압)이 된 경우에는, 출력 단자(OUT)로부터의 전압 출력을 정지(LSW(3)와 리셉터클(RCP)의 전기적인 접속을 차단)함으로써, 과전압 보호 IC(11)보다도 하류의 전자 부품의 보호를 도모한다. 과전압 보호 IC(11)의 출력 단자(OUT)는, LSW(3)의 입력 단자(VIN)와, MCU(1)에 접속된 분압 회로(Pc)(2개의 저항기의 직렬 회로)의 일단에 접속되어 있다. 분압 회로(Pc)의 타단은 그라운드 라인에 접속되어 있다. 분압 회로(Pc)를 구성하는 2개의 저항기의 접속점은, MCU(1)의 단자(P17)에 접속되어 있다.
LSW(3)의 입력 단자(VIN)에는, 2개의 저항기의 직렬 회로로 이루어지는 분압 회로(Pf)의 일단이 접속되어 있다. 분압 회로(Pf)의 타단은 그라운드 라인에 접속되어 있다. 분압 회로(Pf)를 구성하는 2개의 저항기의 접속점은, LSW(3)의 제어 단자(ON)에 접속되어 있다. LSW(3)의 제어 단자(ON)에는, 바이폴러 트랜지스터(S2)의 컬렉터 단자가 접속되어 있다. 바이폴러 트랜지스터(S2)의 이미터 단자는 그라운드 라인에 접속되어 있다. 바이폴러 트랜지스터(S2)의 베이스 단자는, MCU(1)의 단자(P19)에 접속되어 있다. LSW(3)는, 제어 단자(ON)에 입력되는 신호가 하이레벨이 되면, 입력 단자(VIN)에 입력된 전압을 출력 단자(VOUT)로부터 출력한다. LSW(3)의 출력 단자(VOUT)는, 충전 IC(2)의 입력 단자(VBUS)에 접속되어 있다. MCU(1)는, USB 접속이 이루어지지 않은 동안은, 바이폴러 트랜지스터(S2)를 온(on)으로 한다. 이에 의해, LSW(3)의 제어 단자(ON)는 바이폴러 트랜지스터(S2)를 통하여 그라운드 라인에 접속되기 때문에, LSW(3)의 제어 단자(ON)에는 로우레벨의 신호가 입력된다.
LSW(3)에 접속된 바이폴러 트랜지스터(S2)는, USB 접속이 이루어지면, MCU(1)에 의해 오프(off)된다. 바이폴러 트랜지스터(S2)가 오프됨으로써, 분압 회로(Pf)에 의해 분압된 USB 전압(VUSB)이 LSW(3)의 제어 단자(ON)에 입력된다. 이 때문에, USB 접속이 이루어지고 또한 바이폴러 트랜지스터(S2)가 오프되면, LSW(3)의 제어 단자(ON)에는, 하이레벨의 신호가 입력된다. 이에 의해, LSW(3)는, USB 케이블로부터 공급되는 USB 전압(VUSB)을 출력 단자(VOUT)로부터 출력한다. 또한, 바이폴러 트랜지스터(S2)가 오프되어 있지 않은 상태에서 USB 접속이 이루어져도, LSW(3)의 제어 단자(ON)는, 바이폴러 트랜지스터(S2)를 통하여 그라운드 라인에 접속되어 있다. 이 때문에, MCU(1)가 바이폴러 트랜지스터(S2)를 오프하지 않는 한, LSW(3)의 제어 단자(ON)에는 로우레벨의 신호가 계속 입력되는 점을 유의바란다.
전원(BAT)의 양극 단자는, 보호 IC(10)의 전원 단자(VDD)와, 승압 DC/DC 컨버터(9)의 입력 단자(VIN)와, 충전 IC(2)의 충전 단자(bat)에 접속되어 있다. 따라서, 전원(BAT)의 전원 전압(VBAT)은, 보호 IC(10)와, 충전 IC(2)와, 승압 DC/DC 컨버터(9)에 공급된다. 전원(BAT)의 음극 단자에는, 저항기(Ra)와, MOSFET로 구성된 스위치(Sa)와, MOSFET로 구성된 스위치(Sb)와, 저항기(Rb)가 이 순으로 직렬 접속되어 있다. 저항기(Ra)와 스위치(Sa)의 접속점에는, 보호 IC(10)의 전류 검출 단자(CS)가 접속되어 있다. 스위치(Sa)와 스위치(Sb)의 각각의 제어 단자는, 보호 IC(10)에 접속되어 있다. 저항기(Rb)의 양단은, 잔량계 IC(12)에 접속되어 있다.
보호 IC(10)는, 전류 검출 단자(CS)에 입력되는 전압으로부터, 전원(BAT)의 충방전시에 있어서 저항기(Ra)에 흐르는 전류값을 취득하고, 이 전류값이 과대하게 된 경우(과전류)에, 스위치(Sa)와 스위치(Sb)의 개폐 제어를 실시하여, 전원(BAT)의 충전 또는 방전을 정지시킴으로써, 전원(BAT)의 보호를 도모한다. 보다 구체적으로는, 보호 IC(10)는, 전원(BAT)의 충전시에 과대한 전류값을 취득한 경우에는, 스위치(Sb)를 오프함으로써, 전원(BAT)의 충전을 정지시킨다. 보호 IC(10)는, 전원(BAT)의 방전시에 과대한 전류값을 취득한 경우에는, 스위치(Sa)를 오프함으로써, 전원(BAT)의 방전을 정지시킨다. 또한, 보호 IC(10)는, 전원 단자(VDD)에 입력되는 전압으로부터, 전원(BAT)의 전압값이 이상(異常)이 된 경우(과충전 또는 과전압인 경우)에, 스위치(Sa)와 스위치(Sb)의 개폐 제어를 실시하여, 전원(BAT)의 충전 또는 방전을 정지시킴으로써, 전원(BAT)의 보호를 도모한다. 보다 구체적으로는, 보호 IC(10)는, 전원(BAT)의 과충전을 검지한 경우에는, 스위치(Sb)를 오프함으로써, 전원(BAT)의 충전을 정지시킨다. 보호 IC(10)는, 전원(BAT)의 과방전을 검지한 경우에는, 스위치(Sa)를 오프함으로써, 전원(BAT)의 방전을 정지시킨다.
전원(BAT)의 근방에 배치된 서미스터(T1)와 접속되는 커넥터에는 저항기(Rt1)가 접속되어 있다. 저항기(Rt1)와 서미스터(T1)의 직렬 회로는, 그라운드 라인과, 잔량계 IC(12)의 레귤레이터 단자(TREG)에 접속되어 있다. 서미스터(T1)와 저항기(Rt1)의 접속점은, 잔량계 IC(12)의 서미스터 단자(THM)에 접속되어 있다. 서미스터(T1)는, 온도의 증가에 따라 저항값이 증대하는 PTC(Positive Temperature Coefficient) 서미스터여도 되고, 온도의 증가에 따라 저항값이 감소하는 NTC(Negative Temperature Coefficient) 서미스터여도 된다.
잔량계 IC(12)는, 저항기(Rb)에 흐르는 전류를 검출하고, 검출된 전류값에 근거하여, 전원(BAT)의 잔용량, 충전 상태를 나타내는 SOC(State Of Charge), 및 건전(健全) 상태를 나타내는 SOH(State Of Health) 등의 배터리 정보를 도출한다. 잔량계 IC(12)는, 레귤레이터 단자(TREG)에 접속되는 내장 레귤레이터로부터, 서미스터(T1)와 저항기(Rt1)의 분압 회로에 전압을 공급한다. 잔량계 IC(12)는, 이 분압 회로에 의해 분압된 전압을 서미스터 단자(THM)로부터 취득하고, 이 전압에 근거하여, 전원(BAT)의 온도에 관한 온도 정보를 취득한다. 잔량계 IC(12)는, 시리얼 통신을 실시하기 위한 통신선(LN)에 의해 MCU(1)와 접속되어 있으며, MCU(1)와 통신 가능하게 구성되어 있다. 잔량계 IC(12)는, 도출된 배터리 정보와, 취득된 전원(BAT)의 온도 정보를, MCU(1)로부터의 요구에 따라, MCU(1)에 송신한다. 또한, 시리얼 통신을 실시하기 위해서는, 데이터 송신용의 데이터 라인이나 동기용의 클록 라인 등의 복수의 신호선이 필요하게 된다. 도 10-도 19에서는, 간략화를 위해, 1개의 신호선만이 도시되어 있는 점에 유의바란다.
잔량계 IC(12)는, 통지 단자(12a)를 구비하고 있다. 통지 단자(12a)는, MCU(1)의 단자(P6)와, 후술하는 다이오드(D2)의 캐소드에 접속되어 있다. 잔량계 IC(12)는, 전원(BAT)의 온도가 과대하게 되었다 등의 이상을 검출하면, 통지 단자(12a)로부터 로우레벨의 신호를 출력함으로써, 그 이상 발생을 MCU(1)에 통지한다. 이 로우레벨의 신호는, 다이오드(D2)를 경유하여, FF(17)의 CLR(￣) 단자에도 입력된다.
승압 DC/DC 컨버터(9)의 스위칭 단자(SW)에는, 리액터(Lc)의 일단이 접속되어 있다. 이 리액터(Lc)의 타단은 승압 DC/DC 컨버터(9)의 입력 단자(VIN)에 접속되어 있다. 승압 DC/DC 컨버터(9)는, 스위칭 단자(SW)에 접속된 내장 트랜지스터의 온 오프 제어를 실시함으로써, 입력된 전압을 승압하여, 출력 단자(VOUT)로부터 출력된다. 또한, 승압 DC/DC 컨버터(9)의 입력 단자(VIN)는, 승압 DC/DC 컨버터(9)의 고전위측의 전원 단자를 구성하고 있다. 승압 DC/DC 컨버터(9)는, 이네이블 단자(EN)에 입력되는 신호가 하이레벨이 되어 있는 경우에, 승압 동작을 실시한다. USB 접속되어 있는 상태에 있어서는, 승압 DC/DC 컨버터(9)의 이네이블 단자(EN)에 입력되는 신호는, MCU(1)에 의해 로우레벨로 제어되어도 된다. 혹은, USB 접속되어 있는 상태에 있어서는, 승압 DC/DC 컨버터(9)의 이네이블 단자(EN)에 입력되는 신호를 MCU(1)가 제어하지 않음으로써, 이네이블 단자(EN)의 전위를 부정(不定)으로 해도 된다.
승압 DC/DC 컨버터(9)의 출력 단자(VOUT)에는, P 채널형 MOSFET에 의해 구성된 스위치(S4)의 소스 단자가 접속되어 있다. 스위치(S4)의 게이트 단자는, MCU(1)의 단자(P15)와 접속되어 있다. 스위치(S4)의 드레인 단자에는, 저항기(Rs)의 일단이 접속되어 있다. 저항기(Rs)의 타단은, 히터(HTR)의 일단과 접속되는 양극측의 히터 커넥터(Cn)에 접속되어 있다. 스위치(S4)와 저항기(Rs)의 접속점에는, 2개의 저항기로 이루어지는 분압 회로(Pb)가 접속되어 있다. 분압 회로(Pb)를 구성하는 2개의 저항기의 접속점은, MCU(1)의 단자(P18)와 접속되어 있다. 스위치(S4)와 저항기(Rs)의 접속점은, 또한, 오피 앰프(OP1)의 양전원 단자와 접속되어 있다.
승압 DC/DC 컨버터(9)의 출력 단자(VOUT)와 스위치(S4)의 소스 단자의 접속 라인에는, P 채널형 MOSFET에 의해 구성된 스위치(S3)의 소스 단자가 접속되어 있다. 스위치(S3)의 게이트 단자는, MCU(1)의 단자(P16)와 접속되어 있다. 스위치(S3)의 드레인 단자는, 저항기(Rs)와 양극측의 히터 커넥터(Cn)의 접속 라인에 접속되어 있다. 이와 같이, 승압 DC/DC 컨버터(9)의 출력 단자(VOUT)와 히터 커넥터(Cn)의 양극측의 사이에는, 스위치(S3)를 포함하는 회로와, 스위치(S4) 및 저항기(Rs)를 포함하는 회로가 병렬 접속되어 있다. 스위치(S3)를 포함하는 회로는, 저항기를 가지지 않기 때문에, 스위치(S4) 및 저항기(Rs)를 포함하는 회로보다도 저(低)저항인 회로이다.
오피 앰프(OP1)의 비(非)반전 입력 단자는, 저항기(Rs)와 양극측의 히터 커넥터(Cn)의 접속 라인에 접속되어 있다. 오피 앰프(OP1)의 반전 입력 단자는, 히터(HTR)의 타단과 접속되는 음극측의 히터 커넥터(Cn)와, N 채널형 MOSFET에 의해 구성된 스위치(S6)의 드레인 단자에 접속되어 있다. 스위치(S6)의 소스 단자는 그라운드 라인에 접속되어 있다. 스위치(S6)의 게이트 단자는, MCU(1)의 단자(P14)와, 다이오드(D4)의 애노드와, 승압 DC/DC 컨버터(9)의 이네이블 단자(EN)에 접속되어 있다. 다이오드(D4)의 캐소드는, FF(17)의 Q 단자와 접속되어 있다. 오피 앰프(OP1)의 출력 단자에는 저항기(R4)의 일단이 접속되어 있다. 저항기(R4)의 타단은, MCU(1)의 단자(P9)와, N 채널형 MOSFET에 의해 구성된 스위치(S5)의 드레인 단자에 접속되어 있다. 스위치(S5)의 소스 단자는, 그라운드 라인에 접속되어 있다. 스위치(S5)의 게이트 단자는, 저항기(Rs)와 양극측의 히터 커넥터(Cn)의 접속 라인에 접속되어 있다.
충전 IC(2)의 입력 단자(VBUS)는, LED(L1~L8)의 각각의 애노드에 접속되어 있다. LED(L1~L8)의 각각의 캐소드는, 전류 제한을 위한 저항기를 통하여, MCU(1)의 제어 단자(PD1~PD8)에 접속되어 있다. 즉, 입력 단자(VBUS)에는, LED(L1~L8)가 병렬 접속되어 있다. LED(L1~L8)는, 리셉터클(RCP)에 접속된 USB 케이블로부터 공급되는 USB 전압(VUSB)과, 전원(BAT)으로부터 충전 IC(2)를 경유하여 공급되는 전압의 각각 의해 동작 가능하게 구성되어 있다. MCU(1)에는, 제어 단자(PD1)~제어 단자(PD8)의 각각과 그라운드 단자(GND)에 접속된 트랜지스터(스위칭 소자)가 내장되어 있다. MCU(1)는, 제어 단자(PD1)와 접속된 트랜지스터를 온함으로써 LED(L1)에 통전하여 이를 점등시키고, 제어 단자(PD1)와 접속된 트랜지스터를 오프함으로써 LED(L1)를 소등시킨다. 제어 단자(PD1)와 접속된 트랜지스터의 온과 오프를 고속으로 전환함으로써, LED(L1)의 휘도나 발광 패턴을 동적으로 제어할 수 있다. LED(L2~L8)에 대해서도 동일하게 MCU(1)에 의해 점등 제어된다.
충전 IC(2)는, 입력 단자(VBUS)에 입력되는 USB 전압(VUSB)에 근거하여 전원(BAT)을 충전하는 충전 기능을 구비한다. 충전 IC(2)는, 도시하지 않은 단자나 배선으로부터, 전원(BAT)의 충전 전류나 충전 전압을 취득하고, 이들에 근거하여, 전원(BAT)의 충전 제어(충전 단자(bat)으로부터 전원(BAT)으로의 전력 공급 제어)를 실시한다. 또한, 충전 IC(2)는, 잔량계 IC(12)로부터 MCU(1)에 송신된 전원(BAT)의 온도 정보를, 통신선(LN)을 이용한 시리얼 통신에 의해 MCU(1)로부터 취득하고, 충전 제어에 이용해도 된다.
충전 IC(2)는, 또한, VBAT 파워 패스 기능과, OTG 기능을 구비한다. VBAT 파워 패스 기능은, 충전 단자(bat)에 입력되는 전원 전압(VBAT)과 대략 일치하는 시스템 전원 전압(Vcc0)을, 출력 단자(SYS)로부터 출력하는 기능이다. OTG 기능은, 충전 단자(bat)에 입력되는 전원 전압(VBAT)을 승압하여 얻어지는 시스템 전원 전압(Vcc4)을, 입력 단자(VBUS)로부터 출력하는 기능이다. 충전 IC(2)의 OTG 기능의 온 오프는, 통신선(LN)을 이용한 시리얼 통신에 의해, MCU(1)에 의해 제어된다. 또한, OTG 기능에 있어서는, 충전 단자(bat)로 입력되는 전원 전압(VBAT)을, 입력 단자(VBUS)로부터 그대로 출력해도 된다. 이 경우에 있어서, 전원 전압(VBAT)과 시스템 전원 전압(Vcc4)은 대략 일치한다.
충전 IC(2)의 출력 단자(SYS)는, 승강압 DC/DC 컨버터(8)의 입력 단자(VIN)에 접속되어 있다. 충전 IC(2)의 스위칭 단자(SW)에는 리액터(La)의 일단이 접속되어 있다. 리액터(La)의 타단은, 충전 IC(2)의 출력 단자(SYS)에 접속되어 있다. 충전 IC(2)의 충전 이네이블 단자(CE)(￣)는, 저항기를 통하여, MCU(1)의 단자(P22)에 접속되어 있다. 또한, 충전 IC(2)의 충전 이네이블 단자(CE)(￣)에는, 바이폴러 트랜지스터(S1)의 컬렉터 단자가 접속되어 있다. 바이폴러 트랜지스터(S1)의 이미터 단자는, 후술의 LSW(4)의 출력 단자(VOUT)에 접속되어 있다. 바이폴러 트랜지스터(S1)의 베이스 단자는, FF(17)의 Q 단자에 접속되어 있다. 또한, 충전 IC(2)의 충전 이네이블 단자(CE)(￣)에는, 저항기(Rc)의 일단이 접속되어 있다. 저항기(Rc)의 타단은, LSW(4)의 출력 단자(VOUT)에 접속되어 있다.
승강압 DC/DC 컨버터(8)의 입력 단자(VIN)와 이네이블 단자(EN)에는 저항기가 접속되어 있다. 충전 IC(2)의 출력 단자(SYS)로부터, 승강압 DC/DC 컨버터(8)의 입력 단자(VIN)에 시스템 전원 전압(Vcc0)이 입력됨으로써, 승강압 DC/DC 컨버터(8)의 이네이블 단자(EN)에 입력되는 신호는 하이레벨이 되고, 승강압 DC/DC 컨버터(8)는 승압 동작 또는 강압 동작을 개시한다. 승강압 DC/DC 컨버터(8)는, 리액터(Lb)에 접속된 내장 트랜지스터의 스위칭 제어에 의해, 입력 단자(VIN)에 입력된 시스템 전원 전압(Vcc0)을 승압 또는 강압하여 시스템 전원 전압(Vcc1)을 생성하고, 출력 단자(VOUT)로부터 출력한다. 승강압 DC/DC 컨버터(8)의 출력 단자(VOUT)는, 승강압 DC/DC 컨버터(8)의 피드백 단자(FB)와, LSW(4)의 입력 단자(VIN)와, 스위치 드라이버(7)의 입력 단자(VIN)와, FF(16)의 전원 단자(VCC) 및 D 단자에 접속되어 있다. 승강압 DC/DC 컨버터(8)의 출력 단자(VOUT)로부터 출력되는 시스템 전원 전압(Vcc1)이 공급되는 배선을 전원 라인(PL1)이라고 기재한다.
LSW(4)는, 제어 단자(ON)에 입력되는 신호가 하이레벨이 되면, 입력 단자(VIN)에 입력되어 있는 시스템 전원 전압(Vcc1)을 출력 단자(VOUT)로부터 출력한다. LSW(4)의 제어 단자(ON)와 전원 라인(PL1)은, 저항기를 통하여 접속되어 있다. 이 때문에, 전원 라인(PL1)에 시스템 전원 전압(Vcc1)이 공급됨으로써, LSW(4)의 제어 단자(ON)에는 하이레벨의 신호가 입력된다. LSW(4)가 출력하는 전압은, 배선 저항 등을 무시하면 시스템 전원 전압(Vcc1)과 동일하지만, 시스템 전원 전압(Vcc1)과 구별하기 위해서, LSW(4)의 출력 단자(VOUT)로부터 출력되는 전압을, 이하에서는 시스템 전원 전압(Vcc2)이라고 기재한다.
LSW(4)의 출력 단자(VOUT)는, MCU(1)의 전원 단자(VDD)와, LSW(5)의 입력 단자(VIN)와, 잔량계 IC(12)의 전원 단자(VDD)와, ROM(6)의 전원 단자(VCC)와, 바이폴러 트랜지스터(S1)의 이미터 단자와, 저항기(Rc)와, FF(17)의 전원 단자(VCC)에 접속되어 있다. LSW(4)의 출력 단자(VOUT)로부터 출력되는 시스템 전원 전압(Vcc2)이 공급되는 배선을 전원 라인(PL2)이라고 기재한다.
LSW(5)는, 제어 단자(ON)에 입력되는 신호가 하이레벨이 되면, 입력 단자(VIN)에 입력되어 있는 시스템 전원 전압(Vcc2)을 출력 단자(VOUT)로부터 출력한다. LSW(5)의 제어 단자(ON)는, MCU(1)의 단자(P23)와 접속되어 있다. LSW(5)가 출력하는 전압은, 배선 저항 등을 무시하면 시스템 전원 전압(Vcc2)과 동일하지만, 시스템 전원 전압(Vcc2)과 구별하기 위해서, LSW(5)의 출력 단자(VOUT)로부터 출력되는 전압을, 이하에서는 시스템 전원 전압(Vcc3)이라고 기재한다. LSW(5)의 출력 단자(VOUT)로부터 출력되는 시스템 전원 전압(Vcc3)이 공급되는 배선을 전원 라인(PL3)이라고 기재한다.
전원 라인(PL3)에는, 서미스터(T2)와 저항기(Rt2)의 직렬 회로가 접속되고, 저항기(Rt2)는 그라운드 라인에 접속되어 있다. 서미스터(T2)와 저항기(Rt2)는 분압 회로를 구성하고 있으며, 이들의 접속점은, MCU(1)의 단자(P21)와 접속되어 있다. MCU(1)는, 단자(P21)에 입력되는 전압에 근거하여, 서미스터(T2)의 온도 변동(저항값 변동)을 검출하고, 그 온도 변동량에 의해, 퍼프 동작의 유무를 판정한다.
전원 라인(PL3)에는, 서미스터(T3)와 저항기(Rt3)의 직렬 회로가 접속되고, 저항기(Rt3)는 그라운드 라인에 접속되어 있다. 서미스터(T3)와 저항기(Rt3)는 분압 회로를 구성하고 있으며, 이들의 접속점은, MCU(1)의 단자(P13)와 오피 앰프(OP2)의 반전 입력 단자에 접속되어 있다. MCU(1)는, 단자(P13)에 입력되는 전압에 근거하여, 서미스터(T3)의 온도(히터(HTR)의 온도에 상당)를 검출한다.
전원 라인(PL3)에는, 서미스터(T4)와 저항기(Rt4)의 직렬 회로가 접속되고, 저항기(Rt4)는 그라운드 라인에 접속되어 있다. 서미스터(T4)와 저항기(Rt4)는 분압 회로를 구성하고 있으며, 이들의 접속점은, MCU(1)의 단자(P12)와 오피 앰프(OP3)의 반전 입력 단자에 접속되어 있다. MCU(1)는, 단자(P12)에 입력되는 전압에 근거하여, 서미스터(T4)의 온도(케이스(110)의 온도에 상당)를 검출한다.
전원 라인(PL2)에는, MOSFET에 의해 구성된 스위치(S7)의 소스 단자가 접속되어 있다. 스위치(S7)의 게이트 단자는, MCU(1)의 단자(P20)에 접속되어 있다. 스위치(S7)의 드레인 단자는, 진동 모터(M)가 접속되는 한 쌍의 커넥터의 한쪽에 접속되어 있다. 이 한 쌍의 커넥터의 다른 쪽은 그라운드 라인에 접속되어 있다. MCU(1)는, 단자(P20)의 전위를 조작함으로써 스위치(S7)의 개폐를 제어하고, 진동 모터(M)를 특정의 패턴으로 진동시킬 수 있다. 스위치(S7)를 대신하여, 전용의 드라이버 IC를 사용해도 된다.
전원 라인(PL2)에는, 오피 앰프(OP2)의 양전원 단자와, 오피 앰프(OP2)의 비반전 입력 단자에 접속되어 있는 분압 회로(Pd)(2개의 저항기의 직렬 회로)가 접속되어 있다. 분압 회로(Pd)를 구성하는 2개의 저항기의 접속점은, 오피 앰프(OP2)의 비반전 입력 단자에 접속되어 있다. 오피 앰프(OP2)는, 히터(HTR)의 온도에 따른 신호(서미스터(T3)의 저항값에 따른 신호)를 출력한다. 본 실시 형태에서는, 서미스터(T3)로서 NTC 특성을 가지는 것을 사용하고 있기 때문에, 히터(HTR)의 온도(서미스터(T3)의 온도)가 높을수록, 오피 앰프(OP2)의 출력 전압은 낮아진다. 이것은, 오피 앰프(OP2)의 음전원 단자는 그라운드 라인에 접속되어 있으며, 오피 앰프(OP2)의 반전 입력 단자에 입력되는 전압값(서미스터(T3)와 저항기(Rt3)에 의한 분압값)이, 오피 앰프(OP2)의 비반전 입력 단자에 입력되는 전압값(분압 회로(Pd)에 의한 분압값)보다 높아지면, 오피 앰프(OP2)의 출력 전압의 값은, 그라운드 전위의 값과 대략 동일하게 되기 때문이다. 즉, 히터(HTR)의 온도(서미스터(T3)의 온도)가 고온이 되면, 오피 앰프(OP2)의 출력 전압은 로우레벨이 된다.
또한, 서미스터(T3)로서 PTC 특성을 가지는 것을 사용하는 경우에는, 오피 앰프(OP2)의 비반전 입력 단자에, 서미스터(T3) 및 저항기(Rt3)의 분압 회로의 출력을 접속하여, 오피 앰프(OP2)의 반전 입력 단자에, 분압 회로(Pd)의 출력을 접속하면 된다.
전원 라인(PL2)에는, 오피 앰프(OP3)의 양전원 단자와, 오피 앰프(OP3)의 비반전 입력 단자에 접속되어 있는 분압 회로(Pe)(2개의 저항기의 직렬 회로)가 접속되어 있다. 분압 회로(Pe)를 구성하는 2개의 저항기의 접속점은, 오피 앰프(OP3)의 비반전 입력 단자에 접속되어 있다. 오피 앰프(OP3)는, 케이스(110)의 온도에 따른 신호(서미스터(T4)의 저항값에 따른 신호)를 출력한다. 본 실시 형태에서는, 서미스터(T4)로서 NTC 특성을 가지는 것을 사용하고 있기 때문에, 케이스(110)의 온도가 높을수록, 오피 앰프(OP3)의 출력 전압은 낮아진다. 이것은, 오피 앰프(OP3)의 음전원 단자는 그라운드 라인에 접속되어 있으며, 오피 앰프(OP3)의 반전 입력 단자에 입력되는 전압값(서미스터(T4)와 저항기(Rt4)에 의한 분압값)이, 오피 앰프(OP3)의 비반전 입력 단자에 입력되는 전압값(분압 회로(Pe)에 의한 분압값)보다 높아지면, 오피 앰프(OP3)의 출력 전압의 값은, 그라운드 전위의 값과 대략 동일하게 되기 때문이다. 즉, 서미스터(T4)의 온도가 고온이 되면, 오피 앰프(OP3)의 출력 전압이, 로우레벨이 된다.
또한, 서미스터(T4)로서 PTC 특성을 가지는 것을 사용하는 경우에는, 오피 앰프(OP3)의 비반전 입력 단자에, 서미스터(T4) 및 저항기(Rt4)의 분압 회로의 출력을 접속하고, 오피 앰프(OP3)의 반전 입력 단자에, 분압 회로(Pe)의 출력을 접속하면 된다.
오피 앰프(OP2)의 출력 단자에는 저항기(R1)가 접속되어 있다. 저항기(R1)에는, 다이오드(D1)의 캐소드가 접속되어 있다. 다이오드(D1)의 애노드는, 오피 앰프(OP3)의 출력 단자와, FF(17)의 D 단자와, FF(17)의 CLR(￣) 단자에 접속되어 있다. 저항기(R1)와 다이오드(D1)의 접속 라인에는, 전원 라인(PL1)에 접속된 저항기(R2)가 접속되어 있다. 또한, 이 접속 라인에는, FF(16)의 CLR(￣) 단자가 접속되어 있다.
다이오드(D1)의 애노드 및 오피 앰프(OP3)의 출력 단자의 접속점과, FF(17)의 D 단자의 접속 라인에는, 저항기(R3)의 일단이 접속되어 있다. 저항기(R3)의 타단은 전원 라인(PL2)에 접속되어 있다. 또한, 이 접속 라인에는, 잔량계 IC(12)의 통지 단자(12a)와 접속되어 있는 다이오드(D2)의 애노드와, 다이오드(D3)의 애노드와, FF(17)의 CLR(￣) 단자가 접속되어 있다. 다이오드(D3)의 캐소드는, MCU(1)의 단자(P5)에 접속되어 있다.
FF(16)는, 히터(HTR)의 온도가 과대가 되고, 오피 앰프(OP2)로부터 출력되는 신호가 작아져, CLR(￣) 단자에 입력되는 신호가 로우레벨이 되면, Q(￣) 단자로부터 하이레벨의 신호를 MCU(1)의 단자(P11)에 입력한다. FF(16)의 D 단자에는 전원 라인(PL1)으로부터 하이레벨의 시스템 전원 전압(Vcc1)이 공급되어 있다. 이 때문에, FF(16)에서는, 음논리로 동작하는 CLR(￣) 단자에 입력되는 신호가 로우레벨이 되지 않는 한, Q(￣) 단자로부터는 로우레벨의 신호가 계속 출력된다.
FF(17)의 CLR(￣) 단자에 입력되는 신호는, 히터(HTR)의 온도가 과대가 된 경우와, 케이스(110)의 온도가 과대가 된 경우와, 잔량계 IC(12)의 통지 단자(12a)로부터 이상 검출을 나타내는 로우레벨의 신호가 출력된 경우의 어느 하나의 경우에, 로우레벨이 된다. FF(17)는, CLR(￣) 단자에 입력되는 신호가 로우레벨이 되면, Q 단자로부터 로우레벨의 신호를 출력한다. 이 로우레벨의 신호는, MCU(1)의 단자(P10)와, 스위치(S6)의 게이트 단자와, 승압 DC/DC 컨버터(9)의 이네이블 단자(EN)와, 충전 IC(2)에 접속된 바이폴러 트랜지스터(S1)의 베이스 단자에 각각 입력된다. 스위치(S6)의 게이트 단자에 로우레벨의 신호가 입력되면, 스위치(S6)를 구성하는 N 채널형 MOSFET의 게이트-소스간 전압이 문턱값 전압 미만이 되기 때문에, 스위치(S6)가 오프가 된다. 승압 DC/DC 컨버터(9)의 이네이블 단자(EN)에 로우레벨의 신호가 입력되면, 승압 DC/DC 컨버터(9)의 이네이블 단자(EN)는 정논리이기 때문에, 승압 동작이 정지된다. 바이폴러 트랜지스터(S1)의 베이스 단자에 로우레벨의 신호가 입력되면, 바이폴러 트랜지스터(S1)가 온이 된다(컬렉터 단자로부터 증폭된 전류가 출력된다). 바이폴러 트랜지스터(S1)가 온이 되면, 충전 IC(2)의 CE(￣) 단자에 바이폴러 트랜지스터(S1)를 통하여 하이레벨의 시스템 전원 전압(Vcc2)이 입력된다. 충전 IC(2)의 CE(￣) 단자는 부논리이기 때문에, 전원(BAT)의 충전이 정지된다. 이들에 의해, 히터(HTR)의 가열과 전원(BAT)의 충전이 정지된다. 또한, MCU(1)가 단자(P22)로부터 충전 IC(2)의 충전 이네이블 단자(CE)(￣)에 대하여 로우레벨의 이네이블 신호를 출력하려고 해도, 바이폴러 트랜지스터(S1)가 온이 되면, 증폭된 전류가, 컬렉터 단자로부터 MCU(1)의 단자(P22) 및 충전 IC(2)의 충전 이네이블 단자(CE)(￣)에 입력된다. 이에 의해, 충전 IC(2)의 충전 이네이블 단자(CE)(￣)에는 하이레벨의 신호가 입력되는 점에 유의바란다.
FF(17)의 D 단자에는 전원 라인(PL2)으로부터 하이레벨의 시스템 전원 전압(Vcc2)이 공급되고 있다. 이 때문에, FF(17)에서는, 부논리로 동작하는 CLR(￣) 단자에 입력되는 신호가 로우레벨이 되지 않는 한, Q 단자로부터 하이레벨의 신호가 계속 출력된다. 오피 앰프(OP3)의 출력 단자로부터 로우레벨의 신호가 출력되면, 오피 앰프(OP2)의 출력 단자로부터 출력되는 신호의 레벨에 따르지 않고, FF(17)의 CLR(￣) 단자에는 로우레벨의 신호가 입력된다. 오피 앰프(OP2)의 출력 단자로부터 하이레벨의 신호가 출력되는 경우에는, 오피 앰프(OP3)의 출력 단자로부터 출력되는 로우레벨의 신호는, 다이오드(D1)에 의해 이 하이레벨의 신호의 영향을 받지 않는 점에 유의바란다. 또한, 오피 앰프(OP2)의 출력 단자로부터 로우레벨의 신호가 출력되는 경우에는, 오피 앰프(OP3)의 출력 단자로부터 하이레벨의 신호가 출력되었다고 해도, 다이오드(D1)를 통하여 이 하이레벨의 신호는 로우레벨의 신호로 치환된다.
전원 라인(PL2)은, MCU 탑재 기판(161)으로부터 LED 탑재 기판(163) 및 홀 IC 탑재 기판(164) 측을 향하여 더 분기(分岐)되어 있다. 이 분기된 전원 라인(PL2)에는, 홀 IC(13)의 전원 단자(VDD)와, 통신 IC(15)의 전원 단자(VCC)와, 홀 IC(14)의 전원 단자(VDD)가 접속되어 있다.
홀 IC(13)의 출력 단자(OUT)는, MCU(1)의 단자(P3)와, 스위치 드라이버(7)의 단자(SW2)에 접속되어 있다. 아우터 패널(115)이 분리되면, 홀 IC(13)의 출력 단자(OUT)로부터 로우레벨의 신호가 출력된다. MCU(1)는, 단자(P3)에 입력되는 신호에 의해, 아우터 패널(115)의 장착 유무를 판정한다.
LED 탑재 기판(163)에는, 조작 스위치(OPS)와 접속된 직렬 회로(저항기와 콘덴서의 직렬 회로)가 설치되어 있다. 이 직렬 회로는, 전원 라인(PL2)에 접속되어 있다. 이 직렬 회로의 저항기와 콘덴서의 접속점은, MCU(1)의 단자(P4)와, 조작 스위치(OPS)와, 스위치 드라이버(7)의 단자(SW1)에 접속되어 있다. 조작 스위치(OPS)가 압하되어 있지 않은 상태에서는, 조작 스위치(OPS)는 도통하지 않고, MCU(1)의 단자(P4)와 스위치 드라이버(7)의 단자(SW1)에 각각 입력되는 신호는, 시스템 전원 전압(Vcc2)에 의해 하이레벨이 된다. 조작 스위치(OPS)가 압하되어 조작 스위치(OPS)가 도통 상태가 되면, MCU(1)의 단자(P4)와 스위치 드라이버(7)의 단자(SW1)에 각각 입력되는 신호는, 그라운드 라인에 접속되기 때문에 로우레벨이 된다. MCU(1)는, 단자(P4)에 입력되는 신호에 의해, 조작 스위치(OPS)의 조작을 검출한다.
스위치 드라이버(7)에는, 리셋 입력 단자(RSTB)가 설치되어 있다. 리셋 입력 단자(RSTB)는, LSW(4)의 제어 단자(ON)에 접속되어 있다. 스위치 드라이버(7)는, 단자(SW1)와 단자(SW2)에 입력되는 신호의 레벨이 모두 로우레벨이 된 경우(아우터 패널(115)이 분리되어 있고, 또한, 조작 스위치(OPS)가 압하된 상태)에는, 리셋 입력 단자(RSTB)로부터 로우레벨의 신호를 출력함으로써, LSW(4)의 출력 동작을 정지시킨다. 즉, 본래는 아우터 패널(115)의 압압부(117)를 통하여 눌려지는 조작 스위치(OPS)가, 아우터 패널(115)이 분리된 상태로 유저에 의해 직접 눌려지면, 스위치 드라이버(7)의 단자(SW1)와 단자(SW2)에 입력되는 신호의 레벨이 모두 로우레벨이 된다.
＜흡인기의 동작 모드마다의 동작＞
이하, 도 13~도 19를 참조하여, 도 10에 나타내는 전기 회로의 동작을 설명한다. 도 13은, 슬립 모드에 있어서의 전기 회로의 동작을 설명하기 위한 도면이다. 도 14는, 액티브 모드에 있어서의 전기 회로의 동작을 설명하기 위한 도면이다. 도 15는, 가열 초기 설정 모드에 있어서의 전기 회로의 동작을 설명하기 위한 도면이다. 도 16은, 가열 모드에 있어서의 히터(HTR)의 가열시의 전기 회로의 동작을 설명하기 위한 도면이다. 도 17은, 가열 모드에 있어서의 히터(HTR)의 온도 검출시의 전기 회로의 동작을 설명하기 위한 도면이다. 도 18은, 충전 모드에 있어서의 전기 회로의 동작을 설명하기 위한 도면이다. 도 19는, MCU(1)의 리셋(재기동)시의 전기 회로의 동작을 설명하기 위한 도면이다. 도 13~도 19의 각각에 있어서, 칩화된 전자 부품의 단자 중, 파선의 타원으로 둘러싸인 단자는, 전원 전압(VBAT), USB 전압(VUSB), 및 시스템 전원 전압 등의 입력 또는 출력이 이루어지고 있는 단자를 나타내고 있다.
어느 동작 모드에 있어서도, 전원 전압(VBAT)은, 보호 IC(10)의 전원 단자(VDD)와, 승압 DC/DC 컨버터(9)의 입력 단자(VIN)와, 충전 IC(2)의 충전 단자(bat)에 입력되어 있다.
＜슬립 모드: 도 13＞
MCU(1)는, 충전 IC(2)의 VBAT 파워 패스 기능을 유효로 하고, OTG 기능과 충전 기능을 무효로 한다. 충전 IC(2)의 입력 단자(VBUS)에 USB 전압(VUSB)이 입력되지 않음으로써, 충전 IC(2)의 VBAT 파워 패스 기능은 유효하게 된다. 통신선(LN)으로부터 OTG 기능을 유효하게 하기 위한 신호가 MCU(1)로부터 충전 IC(2)로 출력되지 않기 때문에, OTG 기능은 무효가 된다. 이 때문에, 충전 IC(2)는, 충전 단자(bat)에 입력된 전원 전압(VBAT)으로부터 시스템 전원 전압(Vcc0)을 생성하여, 출력 단자(SYS)로부터 출력한다. 출력 단자(SYS)로부터 출력된 시스템 전원 전압(Vcc0)은, 승강압 DC/DC 컨버터(8)의 입력 단자(VIN) 및 이네이블 단자(EN)에 입력된다. 승강압 DC/DC 컨버터(8)는, 정논리인 이네이블 단자(EN)에 하이레벨의 시스템 전원 전압(Vcc0)이 입력됨으로써 이네이블이 되고, 시스템 전원 전압(Vcc0)으로부터 시스템 전원 전압(Vcc1)을 생성하여, 출력 단자(VOUT)로부터 출력한다. 승강압 DC/DC 컨버터(8)의 출력 단자(VOUT)로부터 출력된 시스템 전원 전압(Vcc1)은, LSW(4)의 입력 단자(VIN)와, LSW(4)의 제어 단자(ON)와, 스위치 드라이버(7)의 입력 단자(VIN)와, FF(16)의 전원 단자(VCC) 및 D 단자에 각각 공급된다.
LSW(4)는, 제어 단자(ON)에 시스템 전원 전압(Vcc1)이 입력됨으로써, 입력 단자(VIN)에 입력된 시스템 전원 전압(Vcc1)을, 출력 단자(VOUT)로부터 시스템 전원 전압(Vcc2)으로서 출력한다. LSW(4)로부터 출력된 시스템 전원 전압(Vcc2)은, MCU(1)의 전원 단자(VDD)와, LSW(5)의 입력 단자(VIN)와, 홀 IC(13)의 전원 단자(VDD)와, 통신 IC(15)의 전원 단자(VCC)와, 홀 IC(14)의 전원 단자(VDD)에 입력된다. 또한, 시스템 전원 전압(Vcc2)은, 잔량계 IC(12)의 전원 단자(VDD)와, ROM(6)의 전원 단자(VCC)와, 충전 IC(2)의 충전 이네이블 단자(CE)(￣)에 접속된 저항기(Rc) 및 바이폴러 트랜지스터(S1)와, FF(17)의 전원 단자(VCC)와, 오피 앰프(OP3)의 양전원 단자와, 분압 회로(Pe)와, 오피 앰프(OP2)의 양전원 단자와, 분압 회로(Pd)에 각각 공급된다. 충전 IC(2)에 접속되어 있는 바이폴러 트랜지스터(S1)는, FF(17)의 Q 단자로부터 로우레벨의 신호가 출력되지 않는 한은 오프로 되어 있다. 그 때문에, LSW(4)에서 생성된 시스템 전원 전압(Vcc2)은, 충전 IC(2)의 충전 이네이블 단자(CE)(￣)에도 입력된다. 충전 IC(2)의 충전 이네이블 단자(CE)(￣)는 부논리이기 때문에, 이 상태에서는, 충전 IC(2)에 의한 충전 기능은 오프가 된다.
이와 같이, 슬립 모드에 있어서는, LSW(5)는 시스템 전원 전압(Vcc3)의 출력을 정지하고 있기 때문에, 전원 라인(PL3)에 접속되는 전자 부품으로의 전력 공급은 정지된다. 또한, 슬립 모드에 있어서는, 충전 IC(2)의 OTG 기능은 정지되어 있기 때문에, LED(L1~L8)로의 전력 공급은 정지된다.
＜액티브 모드: 도 14＞
MCU(1)는, 도 13의 슬립 모드 상태로부터, 단자(P8)에 입력되는 신호가 하이레벨이 되고, 슬라이더(119)가 열린 것을 검출하면, 단자(P23)로부터 LSW(5)의 제어 단자(ON)에 하이레벨의 신호를 입력한다. 이에 의해, LSW(5)는 입력 단자(VIN)에 입력되어 있는 시스템 전원 전압(Vcc2)을, 시스템 전원 전압(Vcc3)으로 하여, 출력 단자(VOUT)로부터 출력한다. LSW(5)의 출력 단자(VOUT)로부터 출력된 시스템 전원 전압(Vcc3)은, 서미스터(T2)와, 서미스터(T3)와, 서미스터(T4)에 공급된다.
또한, MCU(1)는, 슬라이더(119)가 열린 것을 검출하면, 통신선(LN)을 통하여, 충전 IC(2)의 OTG 기능을 유효화한다. 이에 의해, 충전 IC(2)는, 충전 단자(bat)으로부터 입력된 전원 전압(VBAT)을 승압하여 얻어지는 시스템 전원 전압(Vcc4)을, 입력 단자(VBUS)로부터 출력한다. 입력 단자(VBUS)로부터 출력된 시스템 전원 전압(Vcc4)은,
LED(L1~L8)에 공급된다.
＜가열 초기 설정 모드: 도 15＞
도 14의 상태로부터, 단자(P4)에 입력되는 신호가 로우레벨이 되면(조작 스위치(OPS)의 압하가 이루어지면), MCU(1)는, 가열에 필요한 각종의 설정을 실시한 후, 단자(P14)로부터, 승압 DC/DC 컨버터(9)의 이네이블 단자(EN)에 하이레벨의 이네이블 신호를 입력한다. 이에 의해, 승압 DC/DC 컨버터(9)는, 전원 전압(VBAT)을 승압하여 얻어지는 구동 전압(Vbst)을 출력 단자(VOUT)로부터 출력한다. 구동 전압(Vbst)은, 스위치(S3)와 스위치(S4)에 공급된다. 이 상태에서는, 스위치(S3)와 스위치(S4)는 오프로 되어 있다. 또한, 단자(P14)로부터 출력된 하이레벨의 이네이블 신호에 의해 스위치(S6)는 온이 된다. 이에 의해, 히터(HTR)의 음극측 단자가 그라운드 라인에 접속되어, 스위치(S3)를 ON으로 하면 히터(HTR)를 가열 가능한 상태가 된다. MCU(1)의 단자(P14)로부터 하이레벨의 신호의 이네이블 신호가 출력된 후, 가열 모드로 이행한다.
＜가열 모드시의 히터 가열: 도 16＞
도 15의 상태에 있어서, MCU(1)는, 단자(P16)에 접속된 스위치(S3)의 스위칭 제어와, 단자(P15)에 접속된 스위치(S4)의 스위칭 제어를 개시한다. 이들 스위칭 제어는, 상술한 가열 초기 설정 모드가 완료되면 자동적으로 개시되어도 되고, 새로운 조작 스위치(OPS)의 압하에 의해 개시되어도 된다. 구체적으로는, MCU(1)는, 도 16과 같이, 스위치(S3)를 온하고, 스위치(S4)를 오프하여, 구동 전압(Vbst)을 히터(HTR)에 공급하고, 에어로졸 생성을 위한 히터(HTR)의 가열을 실시하는 가열 제어와, 도 17과 같이, 스위치(S3)를 오프하고, 스위치(S4)를 온하여, 히터(HTR)의 온도를 검출하는 온도 검출 제어를 실시한다.
도 16에 나타내듯이, 가열 제어시에 있어서는, 구동 전압(Vbst)은, 스위치(S5)의 게이트에도 공급되어, 스위치(S5)가 온이 된다. 또한, 가열 제어시에는, 스위치(S3)를 통과한 구동 전압(Vbst)이, 저항기(Rs)를 통하여, 오피 앰프(OP1)의 양전원 단자에도 입력된다. 저항기(Rs)의 저항값은, 오피 앰프(OP1)의 내부 저항값과 비교하면 무시할 수 있을 정도로 작다. 그 때문에, 가열 제어시에 있어서, 오피 앰프(OP1)의 양전원 단자에 입력되는 전압은, 구동 전압(Vbst)과 거의 동등하게 된다.
또한, 저항기(R4)의 저항값은, 스위치(S5)의 온 저항값보다도 크게 되어 있다. 가열 제어시에도 오피 앰프(OP1)는 동작하지만, 가열 제어시에는 스위치(S5)가 온이 된다. 스위치(S5)가 온의 상태에서는, 오피 앰프(OP1)의 출력 전압이, 저항기(R4)와 스위치(S5)의 분압 회로에 의해 분압되어, MCU(1)의 단자(P9)에 입력된다. 저항기(R4)의 저항값이 스위치(S5)의 온 저항값보다도 크게 되어 있음으로써, MCU(1)의 단자(P9)에 입력되는 전압은 충분히 작아진다. 이에 의해, 오피 앰프(OP1)로부터 MCU(1)에 대하여 큰 전압이 입력되는 것을 방지할 수 있다.
＜가열 모드시의 히터 온도 검출: 도 17＞
도 17에 나타내듯이, 온도 검출 제어시에는, 구동 전압(Vbst)이 오피 앰프(OP1)의 양전원 단자에 입력됨과 함께, 분압 회로(Pb)에 입력된다. 분압 회로(Pb)에 의해 분압된 전압은, MCU(1)의 단자(P18)에 입력된다. MCU(1)는, 단자(P18)에 입력되는 전압에 근거하여, 온도 검출 제어시에 있어서의 저항기(Rs)와 히터(HTR)의 직렬 회로에 인가되는 기준 전압(Vtemp)을 취득한다.
또한, 온도 검출 제어시에는, 구동 전압(Vbst)(기준 전압(Vtemp))이, 저항기(Rs)와 히터(HTR)의 직렬 회로에 공급된다. 그리고, 이 구동 전압(Vbst)(기준 전압(Vtemp))을 저항기(Rs)와 히터(HTR)에 의해 분압된 전압(Vheat)이, 오피 앰프(OP1)의 비반전 입력 단자에 입력된다. 저항기(Rs)의 저항값은 히터(HTR)의 저항값보다도 충분히 크기 때문에, 전압(Vheat)은, 구동 전압(Vbst)보다도 충분히 낮은 값이다. 온도 검출 제어시에는, 이 낮은 전압(Vheat)이 스위치(S5)의 게이트 단자에도 공급됨으로써, 스위치(S5)는 오프가 된다. 오피 앰프(OP1)는, 반전 입력 단자에 입력되는 전압과 비반전 입력 단자에 입력되는 전압(Vheat)의 차를 증폭하여 출력한다.
오피 앰프(OP1)의 출력 신호는, MCU(1)의 단자(P9)에 입력된다. MCU(1)는, 단자(P9)에 입력된 신호와, 단자(P18)의 입력 전압에 근거하여 취득한 기준 전압(Vtemp)과, 기지(旣知)의 저항기(Rs)의 전기 저항값에 근거하여, 히터(HTR)의 온도를 취득한다. MCU(1)는, 취득한 히터(HTR)의 온도에 근거하여, 히터(HTR)의 가열 제어(예를 들면 히터(HTR)의 온도가 목표 온도가 되는 것 같은 제어)를 실시한다.
또한, MCU(1)는, 스위치(S3)와 스위치(S4)를 각각 오프로 하고 있는 기간(히터(HTR)로의 통전을 실시하고 있지 않은 기간)에 있어서도, 히터(HTR)의 온도를 취득할 수 있다. 구체적으로는, MCU(1)는, 단자(P13)에 입력되는 전압(서미스터(T3)와 저항기(Rt3)로 구성되는 분압 회로의 출력 전압)에 근거하여, 히터(HTR)의 온도를 취득한다.
또한, MCU(1)는, 임의의 타이밍에서, 케이스(110)의 온도의 취득도 가능하다. 구체적으로는, MCU(1)는, 단자(P12)에 입력되는 전압(서미스터(T4)와 저항기(Rt4)로 구성되는 분압 회로의 출력 전압)에 근거하여, 케이스(110)의 온도를 취득한다.
＜충전 모드: 도 18＞
도 18은, 슬립 모드 상태에서 USB 접속이 이루어진 경우를 예시하고 있다. USB 접속이 이루어지면, USB 전압(VUSB)이 과전압 보호 IC(11)를 통하여 LSW(3)의 입력 단자(VIN)에 입력된다. USB 전압(VUSB)은, LSW(3)의 입력 단자(VIN)에 접속된 분압 회로(Pf)에도 공급된다. USB 접속이 이루어진 직후의 시점에서는, 바이폴러 트랜지스터(S2)가 온이 되어 있기 때문에, LSW(3)의 제어 단자(ON)에 입력되는 신호는 로우레벨로 남아있다. USB 전압(VUSB)은, MCU(1)의 단자(P17)에 접속된 분압 회로(Pc)에도 공급되고, 이 분압 회로(Pc)에서 분압된 전압이 단자(P17)에 입력된다. MCU(1)는, 단자(P17)에 입력된 전압에 근거하여, USB 접속이 이루어진 것을 검출한다.
MCU(1)는, USB 접속이 이루어진 것을 검출하면, 단자(P19)에 접속된 바이폴러 트랜지스터(S2)를 오프한다. 바이폴러 트랜지스터(S2)의 게이트 단자에 로우레벨의 신호를 입력하면, 분압 회로(Pf)에 의해 분압된 USB 전압(VUSB)이 LSW(3)의 제어 단자(ON)에 입력된다. 이에 의해, LSW(3)의 제어 단자(ON)에 하이레벨의 신호가 입력되어, LSW(3)는, USB 전압(VUSB)을 출력 단자(VOUT)로부터 출력한다. LSW(3)로부터 출력된 USB 전압(VUSB)은, 충전 IC(2)의 입력 단자(VBUS)에 입력된다. 또한, LSW(3)로부터 출력된 USB 전압(VUSB)은, 그대로 시스템 전원 전압(Vcc4)으로서, LED(L1~L8)에 공급된다.
MCU(1)는, USB 접속이 이루어진 것을 검출하면, 또한, 단자(P22)로부터, 충전 IC(2)의 충전 이네이블 단자(CE)(￣)에 대하여 로우레벨의 이네이블 신호를 출력한다. 이에 의해, 충전 IC(2)는, 전원(BAT)의 충전 기능을 유효화하고, 입력 단자(VBUS)에 입력되는 USB 전압(VUSB)에 의한 전원(BAT)의 충전을 개시한다.
또한, 액티브 모드 상태에서 USB 접속이 이루어진 경우에는, MCU(1)는, USB 접속이 이루어진 것을 검출하면, 단자(P19)에 접속된 바이폴러 트랜지스터(S2)를 오프하고, 또한, 단자(P22)로부터, 충전 IC(2)의 충전 이네이블 단자(CE)(￣)에 대하여 로우레벨의 이네이블 신호를 출력하고, 또한, 통신선(LN)을 이용한 시리얼 통신에 의해, 충전 IC(2)의 OTG 기능을 오프한다. 이에 의해, LED(L1~L8)에 공급되는 시스템 전원 전압(Vcc4)은, 충전 IC(2)의 OTG 기능으로 생성되어 있던 전압(전원 전압(VBAT)에 근거하는 전압)으로부터, LSW(3)로부터 출력된 USB 전압(VUSB)으로 전환된다. LED(L1~L8)는, MCU(1)에 의해 내장 트랜지스터의 온 제어가 이루어지지 않는 한은 작동하지 않는다. 이 때문에, OTG 기능의 온에서 오프로의 과도기에 있어서의 불안정한 전압이 LED(L1~L8)에 공급되는 것은 방지된다.
도 18에서는, 충전 모드에 있어서의 시스템 전원 전압의 공급 상태는, 슬립 모드와 동일하게 하고 있다. 그러나, 충전 모드에 있어서의 시스템 전원 전압의 공급 상태는, 도 14에 도시한 액티브 모드와 동일하게 하는 것이 바람직하다. 즉, 충전 모드에 있어서는, 후술하는 온도 관리를 위해서, 서미스터(T2~T4)에 시스템 전원 전압(Vcc3)이 공급된 상태로 되어 있는 것이 바람직하다.
＜MCU의 리셋: 도 19＞
아우터 패널(115)이 분리되어 홀 IC(13)의 출력이 로우레벨이 되고, 조작 스위치(OPS)의 온 조작이 이루어져 MCU(1)의 단자(P4)에 입력되는 신호가 로우레벨이 되면, 스위치 드라이버(7)의 단자(SW1)와 단자(SW2)가 모두 로우레벨이 된다. 이에 의해, 스위치 드라이버(7)는, 리셋 입력 단자(RSTB)로부터 로우레벨의 신호를 출력한다. 리셋 입력 단자(RSTB)로부터 출력된 로우레벨의 신호는 LSW(4)의 제어 단자(ON)에 입력된다. 이에 의해, LSW(4)는, 출력 단자(VOUT)로부터의 시스템 전원 전압(Vcc2)의 출력을 정지한다. 시스템 전원 전압(Vcc2)의 출력이 정지됨으로써, MCU(1)의 전원 단자(VDD)에 시스템 전원 전압(Vcc2)이 입력되지 않기 때문에, MCU(1)는 정지한다.
스위치 드라이버(7)는, 리셋 입력 단자(RSTB)로부터 로우레벨의 신호를 출력하고 있는 시간이 기정(旣定) 시간에 도달하거나, 단자(SW1)와 단자(SW2)의 어느 하나에 입력되는 신호가 하이레벨이 되면, 리셋 입력 단자(RSTB)로부터 출력되는 신호를 하이레벨로 되돌린다. 이에 의해, LSW(4)의 제어 단자(ON)가 하이레벨이 되고, 시스템 전원 전압(Vcc2)이 각부에 공급되는 상태로 복귀한다.
이하에서는 이해를 용이하게 하기 위해서, 전술한 서미스터(T1)를 전원 서미스터(T1)라고도 기재하고, 전술한 서미스터(T2)를 퍼프 서미스터(T2)라고도 기재하고, 전술한 서미스터(T3)를 히터 서미스터(T3)라고도 기재하고, 전술한 서미스터(T4)를 케이스 서미스터(T4)라고도 기재한다.
(흡인 검지의 상세)
도 20은, 퍼프 서미스터(T2)를 사용한 MCU(1)에 의한 흡인 동작의 검지 처리를 설명하기 위한 모식도이다. 도 20에 나타내듯이, MCU(1)의 내부에는, 오피 앰프(1A)와, 아날로그 디지털 변환기(ADC)(1B)와, 필터 회로(1C)와, 지연 회로(1D)와, 감산기(1E)와, 비교기(1F)가 설치되어 있다.
오피 앰프(1A)의 비반전 입력 단자는 단자(P21)에 접속되어 있다. 오피 앰프(1A)의 반전 입력 단자에는 기준 전압(VRef)이 입력된다. 기준 전압(VRef)은, MCU(1)의 전원 단자(VDD)에 입력되는 시스템 전원 전압(Vcc2)으로부터 생성되어도 된다. 퍼프 서미스터(T2)는, 도 20의 예에서는 NTC 특성을 가지는 것으로 하고 있다. 단자(P21)에는, 시스템 전원 전압(Vcc3)을 퍼프 서미스터(T2)와 저항기(Rt2)로 분압한 신호가 입력된다. 따라서, 단자(P21)에 입력되는 신호는, 퍼프 서미스터(T2)의 온도가 높을수록, 큰 값이 된다. 오피 앰프(1A)는, 퍼프 서미스터(T2)에 인가된 전압을 증폭하여 출력한다. ADC(1B)는, 오피 앰프(1A)의 출력 신호를 디지털값으로 변환한다. 필터 회로(1C)는, ADC(1B)로부터 출력된 디지털 신호에 하이패스 필터나 로우패스 필터나 밴드패스 필터 등의 필터 처리를 실시한다. 필터 회로(1C)로 필터 처리 후의 디지털 신호는, 감산기(1E)의 +측에 입력된다. 이 디지털 신호는, 지연 회로(1D)로 지연되어 감산기(1E)의 -측에 입력된다. 따라서, 감산기(1E)로부터는, 임의의 시각(t(n))에서 얻어진 퍼프 서미스터(T2)의 온도에 상당하는 디지털 신호와, 시각(t(n))의 지연 시간 전의 시각(t(n-1))에서 얻어진 퍼프 서미스터(T2)의 온도에 상당하는 디지털 신호의 차분값이 출력된다. 시각(t(n-1))으로부터 시각(t(n))에 걸쳐 퍼프 서미스터(T2)의 온도가 저하된 경우에는, 감산기(1E)의 출력값이 음의 값이 되고, 비교기(1F)의 출력이 로우레벨이 된다. 시각(t(n-1))으로부터 시각(t(n))에 걸쳐 퍼프 서미스터(T2)의 온도가 증가한 경우에는, 감산기(1E)의 출력값은 양의 값이 되고, 비교기(1F)의 출력이 하이레벨이 된다.
가열 초기 설정 모드로부터 가열 모드로 이행하면, MCU(1)는, 히터(HTR)의 예열을 개시한다. 도 6 및 도 7에 나타낸 바와 같이, 퍼프 서미스터(T2)는 가열부(170)의 근방에 배치되어 있다. 따라서, 이 예열에 의해 히터(HTR)의 온도가 상승하면, 퍼프 서미스터(T2)의 온도도 거기에 맞추어 상승하게 된다. 이 상태로, 유저가 흡인을 실시하면, 케이스(110) 내부의 기체의 흐름에 의해, 퍼프 서미스터(T2)의 온도가 약간 저하한다. 즉, 히터(HTR)의 예열 중에 흡인이 실시되면, 감산기(1E)의 출력이 음의 값이 되고, 비교기(1F)로부터 로우레벨의 신호가 출력된다. MCU(1)는, 비교기(1F)로부터 로우레벨의 신호가 출력된 경우에, 흡인 동작이 이루어졌다고 판정한다.
(보호 제어)
흡인기(100)에서는, 전원 서미스터(T1)의 저항값(출력값)에 의해 전원(BAT)의 온도(이하, 전원 온도(TBAT)라고 기재)를 취득 가능하고, 히터 서미스터(T3)의 저항값(출력값)에 의해 히터(HTR)의 온도(이하, 히터 온도(THTR)라고 기재)를 취득 가능하고, 케이스 서미스터(T4)의 저항값(출력값)에 의해 케이스(110)의 온도(이하, 케이스 온도(TCASE)라고 기재)를 취득 가능하다. 그리고, 흡인기(100)는, 전원 온도(TBAT), 히터 온도(THTR), 및 케이스 온도(TCASE) 중 적어도 어느 하나가, 흡인기(100)가 사용되는 추천 환경하에서의 값과 동떨어진 상태가 된 경우에, 전원(BAT)의 충전 및 전원(BAT)으로부터 히터(HTR)로의 방전(이하, 충방전이라고도 기재)을 금지하는 보호 제어를 실행하여, 안전성을 높이도록 구성되어 있다. 이 보호 제어는, MCU(1)와 FF(17)에 의해 실시된다.
충방전을 금지하는 보호 제어란, 충방전이 불가(不可)가 되도록 전자 부품을 제어하는 것을 말한다. 전원(BAT)으로부터 히터(HTR)로의 방전을 불가로 하기 위해서는, 승압 DC/DC 컨버터(9)의 이네이블 단자(EN)에 로우레벨의 신호를 입력하여(혹은 이네이블 단자(EN)의 전위를 부정(不定)으로 하여) 승압 동작을 정지시키고, 또한, 스위치(S6)의 게이트 단자에 로우레벨의 신호를 입력하여(혹은 게이트 단자의 전위를 부정으로 하여) 음극측의 히터 커넥터(Cn)(－)와 그라운드의 접속을 차단하면 된다. 또한, 승압 DC/DC 컨버터(9)의 승압 동작의 정지와, 히터 커넥터(Cn)(－)와 그라운드의 접속 차단 중 한쪽만을 실시하는 것으로도, 전원(BAT)으로부터 히터(HTR)로의 방전을 불가로 하는 것은 가능하다. 전원(BAT)의 충전을 불가로 하기 위해서는, 충전 IC(2)의 충전 이네이블 단자(CE)(￣)에 하이레벨의 신호가 입력되도록 하여, 충전 IC(2)의 충전 동작을 정지시키면 된다.
이하에서는, 보호 제어로서 충방전을 금지하는 예를 설명하지만, 보호 제어는, 안전성의 향상이라고 하는 관점에서, 충전만을 금지하는 제어로 해도 되고, 방전만을 금지하는 제어로 해도 된다.
보호 제어가 실시된 경우에, 동작 모드의 제한이 더 실시되는 것이 바람직하다. 이하에서는, 보호 제어가 실시되면, 동작 모드가 제한되는 것으로 한다. 다만, 동작 모드의 관리는 MCU(1)가 실시하기 때문에, MCU(1)가 어떠한 이유로 작동하고 있지 않는 상태에 있어서는, 동작 모드의 제한은 실시되지 않아도 된다.
흡인기(100)에서 실시되는 보호 제어에는, 유저 조작에 의해 MCU(1)의 리셋이 이루어짐으로써 종료 가능한 수동 복귀 보호 제어와, MCU(1)의 리셋을 필요로 하지 않고, 온도 환경의 개선에 의해 자동적으로 종료 가능한 자동 복귀 보호 제어와, 종료 불능인 비복귀 보호 제어가 포함된다. 흡인기(100)의 동작 모드에는, 도 9에서 설명한 것에 더하여, 에러 모드와, 영구 에러 모드가 있다. 본 명세서에 있어서, "흡인기의 모든 동작 모드"라고 기재할 때는, 이들 에러 모드와 영구 에러 모드를 제외한 모든 동작 모드(도 9에 나타낸 모든 동작 모드)를 의미한다.
수동 복귀 보호 제어 또는 자동 복귀 보호 제어가 실시된 경우에는, 흡인기(100)는 에러 모드로 이행하고, 다른 동작 모드로의 이행은 불가가 된다. 또한, 에러 모드에서는, 직전의 동작 모드에 있어서의 전원 전압의 상태(시스템 전원 전압의 공급 상태)가 유지되는 것으로 한다. 즉, 에러 모드에 있어서는, 충방전을 제외한, 직전의 동작 모드에서 실행 가능한 기능(예를 들면 온도 정보의 취득 등)이 실행 가능하게 된다. 에러 모드에 있어서, MCU(1)의 리셋이 이루어지면, 수동 복귀 보호 제어는 종료된다. 에러 모드에 있어서, 온도 환경의 개선이 이루어지면, 자동 복귀 보호 제어는 종료된다. 수동 복귀 보호 제어 또는 자동 복귀 보호 제어가 종료되면, 동작 모드의 제한은 해제되고, 동작 모드는 슬립 모드로 이행한다. 그 이후는, 유저 조작 등에 의한 동작 모드의 변경이 가능해진다.
비복귀 보호 제어가 실시된 경우에는, 흡인기(100)는 영구 에러 모드로 이행한다. 영구 에러 모드에서는, 흡인기(100)의 모든 기능이 사용 불가가 되고, 흡인기(100)는, 수리 또는 폐기가 필요하게 된다.
MCU(1)는, 단자(P14)로부터 로우레벨의 신호를 출력하여, 승압 DC/DC 컨버터(9)의 승압 동작의 정지 및 음극측의 히터 커넥터(Cn)(－)와 그라운드의 접속 차단을 실시함과 함께, 단자(P22)로부터 하이레벨의 신호를 출력하여, 충전 IC(2)의 충전 동작을 정지함으로써, 보호 제어를 실시한다. 충전만 금지하는 경우에는 단자(P14)로부터 로우레벨의 신호를 출력할 필요는 없고, 방전만 금지하는 경우에는 단자(P22)로부터 하이레벨의 신호를 출력할 필요는 없다.
FF(17)는, Q 단자로부터 로우레벨의 신호를 출력하여, 승압 DC/DC 컨버터(9)의 승압 동작의 정지, 음극측의 히터 커넥터(Cn)(－)와 그라운드의 접속 차단, 및 바이폴러 트랜지스터(S1)의 온에 의한 충전 IC(2)의 충전 동작의 정지를 실시함으로써, MCU(1)를 통하지 않고, 보호 제어를 실시한다.
FF(17)는, CLR(￣) 단자에 입력되는 신호가 하이레벨로부터 로우레벨로 전환되면, Q 단자로부터 로우레벨의 신호를 출력한다. 이 로우레벨 신호는, MCU(1)의 P10 단자에도 입력된다. 단자(P10)에 로우레벨 신호가 입력되고 있는 동안은, MCU(1)는 FF(17)의 도시하지 않은 CLK 단자에 입력되는 신호를 로우레벨로부터 하이레벨로 전환하지 않는다. 환언하면, 단자(P10)에 로우레벨 신호가 입력되고 있는 동안은, FF(17)의 CLK 신호가 일어나지 않는다. 또한, MCU(1)가 예를 들면 다운(freeze)된 상태에서는, FF(17)의 도시하지 않은 CLK 단자에 입력되는 신호는 로우레벨인 채가 된다. 따라서, MCU(1)가 정상 동작하고 있는 상태와 다운된 상태 중 어느 상태여도, FF(17)의 Q 단자로부터 로우레벨의 신호가 출력된 후, FF(17)의 CLR(￣) 단자에 입력되는 신호가 로우레벨로부터 하이레벨로 전환되어도, FF(17)의 Q 단자로부터는 로우레벨의 신호가 계속 출력된다. 도 19에서 설명한 바와 같이 MCU(1)의 리셋을 실시하면, FF(17)가 재기동한다(시스템 전원 전압(Vcc2)의 재투입이 실시된다). 리셋된 MCU(1)는 슬립 모드로 동작하기 때문에, 히터 서미스터(T3) 및 케이스 서미스터(T4)에는 시스템 전원 전압(Vcc3)이 투입되지 않고, 오피 앰프(OP2)의 출력과 오피 앰프(OP3)의 출력이 모두 하이레벨이 된다. 이에 의해, FF(17)의 D 단자와 CLR(￣) 단자에는 하이레벨의 신호가 입력된다. 이 타이밍에 있어서는, FF(17)의 재기동에 의해, 단자(P10)에 로우레벨의 신호가 입력되어 있지 않기 때문에, MCU(1)는, FF(17)의 CLK 신호를 일으킨다. 이에 의해, FF(17)의 Q 단자의 출력을 하이레벨로 되돌리는 것이 가능하다. FF(17)의 Q 단자의 출력이 하이레벨로 되돌아감으로써, FF(17)에 의한 보호 제어는 종료된다.
상술한 바와 같이, FF(17)의 Q 단자로부터 출력된 신호는, MCU(1)의 단자(P10)에도 입력된다. 이 때문에, MCU(1)는, 단자(P10)에 입력된 로우레벨의 신호에 의해, FF(17)가 보호 제어를 실시한 것을 검지 가능하다. MCU(1)는, FF(17)가 보호 제어를 실시한 것을 검지하면, MCU(1)의 리셋 요구 통지를 통지부(180)에 실시하게 하여, 에러 모드로 이행하는 것이 바람직하다.
흡인기(100)에서는, 온도 판정을 위한 문턱값(이하, 온도 문턱값이라고 기재)으로서, 하기에 나타내는 것이 설정되어 있다. 이 각 온도 문턱값에 있어서의 괄호 내의 수치 및 대소 관계는, 바람직한 예를 나타내고 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다. 이하에서는, 각 온도 문턱값이 괄호 내의 값인 것으로 하여 설명한다.
온도 문턱값(THH0)(340℃)
온도 문턱값(THH1)(85℃)
온도 문턱값(THH2)(65℃)
온도 문턱값(THH3)(60℃)
온도 문턱값(THH4)(55℃)
온도 문턱값(THH5)(51℃)
온도 문턱값(THH6)(48℃)
온도 문턱값(THH7)(47℃)
온도 문턱값(THH8)(45℃)
온도 문턱값(THL1)(0℃)
온도 문턱값(THL2)(-5℃)
다음으로, 보호 제어의 설명에 필요한 회로 구성에 대하여 설명한다.
도 21은, 도 10에 나타내는 전기 회로 중, 서미스터(T1~T4)와 관계있는 주요한 전자 부품을 골라 나타낸 요부 회로도이다. 도 22는, 도 21에 있어서의 파선으로 둘러싸인 범위(AR)의 부분을 추출하여 나타낸 도면이다. 또한, 도 22에는, 도 21에서는 도시하지 않았던 전자 부품으로서, 시스템 전원 전압(Vcc3)을 생성하는 LSW(5)가 나타나 있다.
도 21에는, 도 10에서는 도시를 생략한 전자 부품 및 노드로서, 콘덴서(Cu), 콘덴서(Ct3), 저항기(Rh), 콘덴서(Ct4), 콘덴서(Ch), 콘덴서(Ct2), 노드(Nu), 노드(Nt2), 노드(Nt3), 노드(Nt4), 및 노드(Nb)가 나타나 있다. 콘덴서(Cu), 콘덴서(Ct3), 저항기(Rh), 콘덴서(Ct4), 콘덴서(Ch), 및 콘덴서(Ct2)는, 각각, 노이즈를 저감(신호를 평활화)하는 목적으로 설치되어 있다. 또한, 도 10에서는 단일 단자로 되어 있던 잔량계 IC(12)의 통지 단자(12a)가, 도 21에서는, 제1 통지 단자(12aa)와 제2 통지 단자(12ab)로 나뉘어 도시되어 있다.
도 22에 나타내듯이, 노드(Nu)는, LSW(5)의 출력 단자(VOUT)와, 퍼프 서미스터(T2)가 접속되는 커넥터(Cn(t2))의 양극측과 접속하고 있다. 노드(Nu)와 LSW(5)의 출력 단자(VOUT)의 접속 라인에는, 콘덴서(Cu)의 일단(一端)이 접속되어 있다. 콘덴서(Cu)의 타단(他端)은 그라운드에 접속되어 있다. 콘덴서(Cu)의 용량은 일례로서 1μF이다. 노드(Nu)에는, 케이스 서미스터(T4)가 접속되는 커넥터(Cn(t4))의 양극측과, 히터 서미스터(T3)가 접속되는 커넥터(Cn(t3))의 양극측이 각각 접속되어 있다.
노드(Nt2)는, 커넥터(Cn(t2))의 음극측과, 저항기(Rt2)의 일단을 접속하고 있다. 저항기(Rt2)의 타단은 그라운드에 접속되어 있다. 노드(Nt2)와 커넥터(Cn(t2))의 음극측의 접속 라인에는, 콘덴서(Ct2)의 일단이 접속되어 있다. 콘덴서(Ct2)의 타단은, 그라운드에 접속되어 있다. 콘덴서(Ct2)의 용량은 일례로서 0.01μF이다. 노드(Nt2)는, MCU(1)의 단자(P21)에 접속되어 있다.
노드(Nt4)는, 커넥터(Cn(t4))의 음극측과 저항기(Rt4)의 일단을 접속하고 있다. 저항기(Rt4)의 타단은 그라운드에 접속되어 있다. 노드(Nt4)와 커넥터(Cn(t4))의 음극측의 접속 라인에는, 콘덴서(Ct4)의 일단이 접속되어 있다. 콘덴서(Ct4)의 타단은, 그라운드에 접속되어 있다. 콘덴서(Ct4)의 용량은 일례로서 0.1μF이다. 노드(Nt4)는, MCU(1)의 단자(P12)에 접속되어 있다. 노드(Nt4)와 MCU(1)의 단자(P12)의 접속 라인에는, 오피 앰프(OP3)의 반전 입력 단자가 접속되어 있다.
노드(Nt3)는, 커넥터(Cn(t3))의 음극측과, 저항기(Rt3)의 일단을 접속하고 있다. 저항기(Rt3)의 타단은 그라운드에 접속되어 있다. 노드(Nt3)와 커넥터(Cn(t3))의 음극측의 접속 라인에는, 콘덴서(Ct3)의 일단이 접속되어 있다. 콘덴서(Ct3)의 타단은, 그라운드에 접속되어 있다. 콘덴서(Ct3)의 용량은 일례로서 0.1μF이다. 노드(Nt3)에는, 저항기(Rh)의 일단이 접속되어 있다. 저항기(Rh)의 타단은, MCU(1)의 단자(P13)에 접속되어 있다. 저항기(Rh)의 타단과 MCU(1)의 단자(P13)의 접속 라인에는, 콘덴서(Ch)의 일단이 접속되어 있다. 콘덴서(Ch)의 타단은 그라운드에 접속되어 있다. 콘덴서(Ch)의 용량은 일례로서 0.01μF이다. 저항기(Rh)와 콘덴서(Ch)는, 일차 RC 직렬 회로에 의한 필터 회로(RC1)를 구성하고 있다.
노드(Nb)는, 저항기(Rh)의 일단과 노드(Nt3)를 접속하고 있다. 노드(Nb)에는, 오피 앰프(OP2)의 반전 입력 단자가 접속되어 있다.
(콘덴서의 바람직한 구성)
콘덴서(Cu), 콘덴서(Ct3), 콘덴서(Ct4), 콘덴서(Ch), 및 콘덴서(Ct2)의 용량은, 다음의 (A)~(C)의 관계가 되어 있는 것이 바람직하다.
(A) 콘덴서(Cu)의 용량은, 콘덴서(Ct3), 콘덴서(Ct4), 및 콘덴서(Ct2)의 각각의 용량보다도 크다
도 22에 나타낸 바와 같이, 콘덴서(Cu)는, 퍼프 서미스터(T2) 및 저항기(Rt2)의 분압 회로와, 케이스 서미스터(T4) 및 저항기(Rt4)의 분압 회로와, 히터 서미스터(T3) 및 저항기(Rt3)의 분압 회로의 3개의 분압 회로보다도 상류측(고전위측)에 설치된다. 이 위치에 대용량의 콘덴서(Cu)가 있음으로써, 각 분압 회로에 불안한 전원이 공급되기 어려워지기 때문에, 서미스터(T2~T4)의 출력 신호를 안정으로 하고, 흡인기(100)을 안정적으로 동작시킬 수 있다. 또한, 대용량의 콘덴서(Cu)가 상류측에 존재함으로써, 하류측에 설치되는 콘덴서(Ct2), 콘덴서(Ct3), 및 콘덴서(Ct4)의 용량을 낮출 수 있다. 이 때문에, 회로 기판의 면적을 유효 활용할 수 있고, 흡인기(100)의 코스트나 사이즈를 저감할 수 있다. 또한, 콘덴서(Cu)를 설치함으로써, 슬라이더(119)의 개폐나 MCU(1)의 리셋 등에 따라 간헐적으로 ON이 되는 LSW(5)의 ON/OFF시에 발생할 수 있는 과도적인 전압을 평활화하는 효과도 얻을 수 있다.
(B) 콘덴서(Ct2)의 용량은, 콘덴서(Ct3) 및 콘덴서(Ct4)의 각각의 용량보다도 작다
MCU(1)는, 단자(P21), 단자(P12), 및 단자(P13)의 각각에 입력되는 신호 중, 단자(P21)에 입력되는 신호에 대해서만, 도 20에서 설명한 바와 같이, 필터 처리를 실행한다. 또한, MCU(1)는, 단자(P21)에 입력되는 신호의 변화에 근거하여, 흡인 동작의 검지를 실시한다. 따라서, 단자(P21)에 입력되는 신호가 그 입력 전에 크게 평활화되는 것은 바람직하지 않다. 콘덴서(Ct2)의 용량을 작게 함으로써, 퍼프 서미스터(T2)의 출력으로부터 적당히 노이즈를 제거하면서, 필터 처리의 결과에 영향을 주기 어려워진다. 이에 의해 흡인 검지를 고정밀도로 실시할 수 있다.
한편, 콘덴서(Ct3)와 콘덴서(Ct4)에 대해서는, 큰 용량으로 함으로써, 충분히 평활화된 신호를 오피 앰프(OP2)와 오피 앰프(OP3)에 입력 가능해진다. 이에 의해, 오피 앰프(OP2)와 오피 앰프(OP3)가 오동작할 우려가 저감하고, 히터 서미스터(T3)와 케이스 서미스터(T4)의 출력값을 MCU(1)가 고정밀도에 취득 가능해진다.
(C) 콘덴서(Ch)의 용량은, 콘덴서(Ct3)의 용량보다도 작다
RC 필터 회로(RC1)를 설치함으로써, 콘덴서(Ct3)에서 평활화하지 못한 스파이크 노이즈를 제거하는 효과를 얻을 수 있다. 즉, RC 필터 회로(RC1)는, 콘덴서(Ct3)의 보조적인 역할을 하지만, 이러한 보조적인 RC 필터 회로(RC1)에, 콘덴서(Ct3)보다도 소용량의 콘덴서를 사용함으로써, RC 필터 회로(RC1)에 의한 히터 서미스터(T3)의 출력 신호의 지연을 억제할 수 있다. 이 결과, MCU(1)는, 히터 온도(THTR)의 취득을 고속이고 또한 저노이즈로 실시할 수 있다.
또한, 히터 서미스터(T3)의 출력 신호는, 오피 앰프(OP2)에도 입력되지만, 오피 앰프(OP2)의 입력 단자는, 노드(Nt3)와 RC 필터 회로(RC1)의 사이에 접속되어 있다. 이 때문에, 오피 앰프(OP2)에 입력되는 히터 서미스터(T3)의 출력 신호가 RC 필터 회로(RC1)에 의해 지연되는 것은 방지된다.
도 21에 나타내듯이, 잔량계 IC(12)의 제1 통지 단자(12aa)는, 다이오드(D2)의 캐소드에 접속되어 있다. 잔량계 IC(12)의 제2 통지 단자(12ab)는, MCU(1)의 단자(P6)에 접속되어 있다.
잔량계 IC(12)는, 전원 온도(TBAT)를 정기적인 타이밍(예를 들면 1초마다)으로 취득하여 내장 레지스터에 보지한다. 잔량계 IC(12)는, MCU(1)가 전력 절약화를 도모하고 있는 슬립 모드 이외의 동작 모드에 있어서는, 통신선(LN)에 의해 MCU(1)와 상호 통신 가능하다. 잔량계 IC(12)는, 통신선(LN)을 통하여 MCU(1)로부터 전원 온도(TBAT)의 송신 요구를 받으면, 그 송신 요구에 따라, 전원 온도(TBAT)를 MCU(1)에 송신한다.
잔량계 IC(12)는, 슬립 모드에 있어서는, 전원 온도(TBAT)가 고온 조건(온도 문턱값(THH1)(85℃) 이상의 상태가 복수 회 연속한다는 조건)을 충족한 경우(전원 서미스터(T1)의 출력값이 이상(異常)인 경우)에, 고온 통지 신호(SIG2a)를 제2 통지 단자(12ab)로부터 출력한다. 슬립 모드에 있어서는, MCU(1)는 통신선(LN)에 의해 잔량계 IC(12)와는 상호 통신 불능이다. 따라서, 고온 통지 신호(SIG2a)는, MCU(1)에 대한 인터럽트 신호라고도 할 수 있다.
잔량계 IC(12)는, 모든 동작 모드에 있어서, 전원 온도(TBAT)가 저온 조건(온도 문턱값(THL2)(-5℃) 이하가 된다는 조건)를 충족한 경우(전원 서미스터(T1)의 출력값이 이상인 경우)에, 저온 통지 신호(SIG2b)를 제2 통지 단자(12ab)로부터 출력한다. 잔량계 IC(12)는, 모든 동작 모드에 있어서, 전원 온도(TBAT)가 저온 해제 조건(온도 문턱값(THL1)(0℃) 이상이 된다는 조건)를 충족한 경우(전원 서미스터(T1)의 출력값이 정상인 경우)에, 저온 해제 통지 신호(SIG2c)를 제2 통지 단자(12ab)로부터 출력한다. 도 21에서는, 고온 통지 신호(SIG2a)와 저온 통지 신호(SIG2b)와 저온 해제 통지 신호(SIG2c)를 함께 통지 신호(SIG2)라고 표기하고 있다. 저온 통지 신호(SIG2b)와 저온 해제 통지 신호(SIG2c)는, 통신선(LN)에 의한 MCU(1)로부터의 요구를 기다리지 않고 출력된다. 저온 통지 신호(SIG2b)와 저온 해제 통지 신호(SIG2c)도, MCU(1)에 대한 인터럽트 신호라고도 할 수 있다.
슬립 모드로 동작하고 있는 상태의 MCU(1)는, 그 기능을, 조작 스위치(OPS)의 조작 검지, 슬라이더(119)의 열림 검지, 아우터 패널(115)의 탈착 검지, USB 접속의 검지, 잔량계 IC(12)로부터의 통지의 검지, 및 잔량계 IC(12)로부터의 통지에 근거하는 보호 제어의 실행 등으로 좁힘으로써 에너지 절약화를 도모하고 있다.
슬립 모드로 동작 중인 MCU(1)는, 슬라이더(119)가 열린 것을 계기로 하여 기동(모든 기능을 유효화)하고, 흡인기(100)의 동작 모드를 액티브 모드로 이행시키는 것은 전술한 바와 같다. 이에 더하여, MCU(1)는, 슬립 모드에 있어서, 고온 통지 신호(SIG2a)를 잔량계 IC(12)로부터 단자(P6)에서 수신한 경우(전원 서미스터(T1)의 출력값이 이상인 경우)에도 기동하고, 흡인기(100)의 동작 모드를 액티브 모드로 이행시킨다.
또한, MCU(1)는, 슬립 모드에 있어서, 저온 통지 신호(SIG2b)를 잔량계 IC(12)로부터 단자(P6)에서 수신한 경우(전원 서미스터(T1)의 출력값이 이상인 경우)에는, 자동 복귀 보호 제어를 실행하고, 흡인기(100)의 동작 모드를 에러 모드로 이행시킨다. 이 자동 복귀 보호 제어의 실행 후, MCU(1)는, 저온 해제 통지 신호(SIG2c)를 단자(P6)에서 수신한 경우(전원 서미스터(T1)의 출력값이 정상인 경우)에는, 자동 복귀 보호 제어를 종료하여, 슬립 모드로 되돌아온다.
잔량계 IC(12)는, 전원 온도(TBAT)가 고온 조건(온도 문턱값(THH3)(60℃) 이상이 된다는 조건)를 충족한 경우(전원 서미스터(T1)의 출력값이 이상인 경우)에는, 로우레벨의 고온 통지 신호(SIG1)를 제1 통지 단자(12aa)로부터 출력한다. 제1 통지 단자(12aa)로부터 로우레벨의 고온 통지 신호(SIG1)가 출력되면, FF(17)의 CLR(￣) 단자가 로우레벨이 된다. 즉, FF(17)의 Q 단자의 출력이 로우레벨이 되어, 수동 복귀 보호 제어가 실행되게 된다. 고온 통지 신호(SIG1)에 근거하는 보호 제어의 실행이 가능한 것은, 모든 동작 모드이다.
오피 앰프(OP2)의 비반전 입력 단자에 접속되는 분압 회로(Pd)는, 히터 서미스터(T3)의 온도가 온도 문턱값(THH0)(340℃) 이상이 된 경우(히터 서미스터(T3)의 출력값이 이상인 경우)에, 오피 앰프(OP2)의 출력이 로우레벨이 되도록, 저항값이 결정되어 있다. 히터 서미스터(T3)의 온도가 온도 문턱값(THH0)(340℃)에 가까운 고온이 되는 것은 가열 모드일 때이다. 따라서, 가열 모드에 있어서, 오피 앰프(OP2)로부터 로우레벨의 신호가 출력되면, FF(17)의 CLR(￣) 단자가 로우레벨이 된다. 즉, FF(17)의 Q 단자의 출력이 로우레벨이 되어, 수동 복귀 보호 제어가 실행되게 된다. 오피 앰프(OP2)의 출력에 근거하는 보호 제어의 실행이 가능한 것은, 히터 서미스터(T3)에 전원이 공급되고 있는 동작 모드(환언하면, 슬립 모드 이외의 동작 모드)이다.
오피 앰프(OP3)의 비반전 입력 단자에 접속되는 분압 회로(Pe)는, 케이스 서미스터(T4)의 온도가 온도 문턱값(THH3)(60℃) 이상이 된 경우(케이스 서미스터(T4)의 출력값이 이상인 경우)에, 오피 앰프(OP3)의 출력이 로우레벨이 되도록, 저항값이 결정되어 있다. 오피 앰프(OP3)로부터 로우레벨의 신호가 출력되면, FF(17)의 CLR(￣) 단자가 로우레벨이 된다. 즉, FF(17)의 Q 단자의 출력이 로우레벨이 되어, 수동 복귀 보호 제어가 실행되게 된다. 오피 앰프(OP3)의 출력에 근거하는 보호 제어의 실행이 가능한 것은, 케이스 서미스터(T4)에 전원이 공급되고 있는 동작 모드(환언하면, 슬립 모드 이외의 동작 모드)이다.
이와 같이, FF(17)는, MCU(1)를 통하지 않고 보호 제어를 실행할 수 있기 때문에, MCU(1)가 슬립 모드에서 전력 절약화를 도모하고 있거나, MCU(1)가 어떠한 이유로 정상적으로 동작하고 있지 않거나 한 경우여도, 전원 온도(TBAT), 히터 온도(THTR), 및 케이스 온도(TCASE)의 어느 하나의 온도에 근거하여, 충방전을 금지할 수 있다. 이에 의해 흡인기(100)의 안전성을 높일 수 있다.
또한, 슬립 모드에 있어서는, 서미스터(T2~T4)에는 전원 전압(시스템 전원 전압(Vcc3))이 공급되어 있지 않다. 이 때문에, FF(17)는, 히터 온도(THTR) 및 케이스 온도(TCASE)의 어느 하나의 온도에 근거하는 충방전의 금지를 실시할 수 없다. 이에 대하여, 전원 서미스터(T1)에는, 모든 동작 모드에 있어서 전원 전압이 공급되어 있다. 이 때문에, 모든 동작 모드에 있어서, FF(17)에 의한 보호 제어의 실행은 가능하다.
MCU(1)는, 주로, 슬립 모드 이외의 동작 모드에 있어서 보호 제어를 실시한다. 이하, 도 23을 참조하여 구체적으로 설명한다. 도 23은, 흡인기(100)에서 실시되는 보호 제어의 패턴의 구체적인 예를 정리한 도면이다. 도 23에는, 이해를 위하여, 도면 중의 온도와 온도 문턱값의 관계를 병기하고 있다.
(보호 제어의 패턴)
도 23에 나타내듯이, 전원 온도(TBAT)에만 근거하여 실시되는 보호 제어에는 패턴(PT1~PT4)가 존재한다. 히터 온도(THTR)에만 근거하여 실시되는 보호 제어에는 패턴(PT5)가 존재한다. 케이스 온도(TCASE)에만 근거하여 실시되는 보호 제어에는 패턴(PT6)와 패턴(PT7)이 존재한다. 전원 온도(TBAT) 및 케이스 온도(TCASE)에 근거하여 실시되는 보호 제어에는 패턴(PT8)이 존재한다. 이하, 각 패턴에 대하여 설명한다.
(패턴(PT1))
보호 제어를 실행하는 것은 MCU(1)이며, 보호 제어의 종별(種別)은 자동 복귀 보호 제어이다. MCU(1)는, 슬립 모드로부터 액티브 모드로의 이행 기간(모든 기능을 유효화하는 기동 처리가 종료할 때까지의 기간)과 가열 초기 설정 모드의 각각에서 자동 복귀 보호 제어를 실행 가능하다. MCU(1)는, 상기 이행 기간과 가열 초기 설정 모드의 각각에 있어서, 통신선(LN)을 통하여, 잔량계 IC(12)에 전원 온도(TBAT)의 취득 요구를 정기적으로 실시한다. MCU(1)는, 이 취득 요구에 따라 잔량계 IC(12)로부터 송신되어 온 전원 온도(TBAT)가 고온측의 온도 문턱값(THH5)(51℃) 이상(以上)이 된 경우에는, 전원 서미스터(T1)의 출력값이 이상(異常)이라고 판단하여, 자동 복귀 보호 제어를 실행한다. 자동 복귀 보호 제어를 실행한 후, MCU(1)는, 잔량계 IC(12)로부터 송신되어 온 전원 온도(TBAT)가, 온도 문턱값(THH5) 미만인 온도 문턱값(THH8)(45℃) 이하가 되면, 전원 서미스터(T1)의 출력값이 정상이라고 판단하여, 자동 복귀 보호 제어를 종료하고, 슬립 모드로 이행한다.
(패턴(PT2))
보호 제어를 실행하는 것은 MCU(1)이며, 보호 제어의 종별은 수동 복귀 보호 제어이다. MCU(1)는, 가열 모드와 충전 모드의 각각에서 수동 복귀 보호 제어를 실행 가능하다. MCU(1)는, 가열 모드와 충전 모드의 각각에 있어서, 통신선(LN)을 통하여, 잔량계 IC(12)에 전원 온도(TBAT)의 취득 요구를 정기적으로 실시한다. 가열 모드에서 동작 중인 MCU(1)는, 잔량계 IC(12)로부터 송신되어 온 전원 온도(TBAT)가 고온측의 온도 문턱값(THH4)(55℃) 이상이 된 경우에는, 전원 서미스터(T1)의 출력값이 이상이라고 판단하여, 수동 복귀 보호 제어를 실시한다. 충전 모드에서 동작 중인 MCU(1)는, 잔량계 IC(12)로부터 송신되어 온 전원 온도(TBAT)가 온도 문턱값(THH4)(55℃) 이상이 된 경우와, 잔량계 IC(12)로부터 송신되어 온 전원 온도(TBAT)가 저온측의 온도 문턱값(THL1)(0℃) 미만이 된 경우의 어느 하나의 경우에, 전원 서미스터(T1)의 출력값이 이상이라고 판단하여, 수동 복귀 보호 제어를 실시한다.
(패턴(PT3))
보호 제어를 실행하는 것은 FF(17)이며, 보호 제어의 종별은 수동 복귀 보호 제어이다. FF(17)는, 모든 동작 모드에 있어서 수동 복귀 보호 제어를 실행 가능하다. FF(17)는, 모든 동작 모드에 있어서, 잔량계 IC(12)로부터의 통지 신호(SIG1)(전원 온도(TBAT)가 온도 문턱값(THH3)(60℃) 이상이 된 것을 나타내는 신호)를 CLR 단자(￣)에서 받으면(전원 서미스터(T1)의 출력값이 이상인 경우), 수동 복귀 보호 제어를 실시한다.
(패턴(PT4))
보호 제어를 실행하는 것은 MCU(1)이며, 보호 제어의 종별은 자동 복귀 보호 제어이다. MCU(1)는, 모든 동작 모드에 있어서 자동 복귀 보호 제어를 실행 가능하다. MCU(1)는, 저온 통지 신호(SIG2b)를 잔량계 IC(12)로부터 단자(P6)에서 수신한 경우에, 전원 서미스터(T1)의 출력값이 이상이라고 판단하여, 자동 보호 제어를 실행한다. 이 자동 복귀 보호 제어의 실행 후, MCU(1)는, 저온 해제 통지 신호(SIG2c)를 단자(P6)에서 수신한 경우에, 전원 서미스터(T1)의 출력값이 정상이라고 판단하여, 자동 보호 제어를 종료한다.
(패턴(PT5))
보호 제어를 실행하는 것은 FF(17)이며, 보호 제어의 종별은 수동 복귀 보호 제어이다. FF(17)는, 슬립 모드 이외의 동작 모드에 있어서 수동 복귀 보호 제어를 실행 가능하다. FF(17)는, 오피 앰프(OP2)로부터 로우레벨의 신호를 CLR(￣) 단자에서 받으면(히터 서미스터(T3)의 출력값이 이상인 경우), 수동 복귀 보호 제어를 실시한다. 가열 모드 이외의 동작 모드에 있어서는, 히터 서미스터(T3)의 온도가 온도 문턱값(THH0)(340℃)에 가까워질 가능성은 극히 낮다. 이 때문에, 도 23에서는, 이 수동 복귀 보호 제어를 하는 동작 모드를 가열 모드만으로 하여 나타내고 있다.
(패턴(PT6))
보호 제어를 실행하는 것은 MCU(1)이며, 보호 제어의 종별은 자동 복귀 보호 제어이다. MCU(1)는, 액티브 모드와 가열 초기 설정 모드에 있어서 자동 복귀 보호 제어를 실행 가능하다. 이들 동작 모드에서 동작 중인 MCU(1)는, 단자(P12)에 입력되는 신호(케이스 서미스터(T4)의 저항값에 따른 신호)에 근거하는 케이스 온도(TCASE)가 온도 문턱값(THH6)(48℃) 이상인 경우에, 케이스 서미스터(T4)의 출력값이 이상이라고 판단하여, 자동 복귀 보호 제어를 실행한다. 자동 복귀 보호 제어의 실행 후, MCU(1)는, 단자(P12)에 입력되는 신호에 근거하는 케이스 온도(TCASE)가 온도 문턱값(THH6) 미만의 온도 문턱값(THH7)(47℃) 이하가 된 경우에, 케이스 서미스터(T4)의 출력값이 정상이라고 판단하여, 자동 복귀 보호 제어를 종료한다.
또한, 패턴(PT6)에서는 충전 모드와 가열 모드에서 보호 제어가 실행 불능으로 되어 있지만, 어느 한쪽에서는 보호 제어를 실행 가능하게 해도 된다.
(패턴(PT7))
보호 제어를 실행하는 것은 FF(17)이며, 보호 제어의 종별은 수동 복귀 보호 제어이다. FF(17)는, 슬립 모드 이외의 동작 모드에 있어서 수동 복귀 보호 제어를 실행 가능하다. FF(17)는, 이들 동작 모드에 있어서, 오피 앰프(OP3)로부터 로우레벨의 신호(케이스 온도(TCASE)가 온도 문턱값(THH3)(60℃) 이상인 것을 나타내는 신호)를 CLR(￣) 단자에서 받으면(케이스 서미스터(T4)의 출력이 이상인 경우), 수동 복귀 보호 제어를 실시한다.
(패턴(PT8))
보호 제어를 실행하는 것은 MCU(1)이며, 보호 제어의 종별은 비복귀 보호 제어이다. 비복귀 보호 제어는, 슬립 모드에 있어서, 잔량계 IC(12)로부터 고온 통지 신호(SIG2a)가 출력된 경우에 실행 가능해진다. 슬립 모드에서 동작 중인 MCU(1)는, 고온 통지 신호(SIG2a)를 수신하면, 액티브 모드로 이행하고, 전원 서미스터(T1)와 케이스 서미스터(T4)의 각각의 출력값이 이상(異常)인지 아닌지를 판단하는 1차 체크를 실행한다. 구체적으로는, MCU(1)는, 통신선(LN)을 통하여 잔량계 IC(12)로부터 송신되어 온 전원 온도(TBAT)가 고온측의 온도 문턱값(THH1)(85℃) 이상이 되고, 또한, 단자(P12)에 입력되는 신호(케이스 서미스터(T4)의 저항값에 따른 신호)에 근거하는 케이스 온도(TCASE)가 온도 문턱값(THH2)(65℃) 이상인 경우에, 전원 서미스터(T1)와 케이스 서미스터(T4)의 각각의 출력값이 이상이라고 판단하여, 비복귀 보호 제어를 실행한다.
또한, 패턴(PT8)의 보호 제어는 비복귀 보호 제어로 하고 있지만, 이를 대신하여 수동 복귀 보호 제어로 해도 된다. 전원 서미스터(T1)와 케이스 서미스터(T4)의 각각의 출력값이 이상인 상황은, 흡인기(100)에 이상이 강하게 발생하고 있다고 추정되는 상황이다. 이러한 상황에서는, 비복귀 보호 제어나 수동 복귀 보호 제어에 의해, 보호 제어가 자동적으로 종료되지 않도록 함으로써, 흡인기(100)의 안전성을 향상시킬 수 있다.
도 24는, 슬립 모드의 상태에서 잔량계 IC(12)로부터 고온 통지 신호(SIG2a)가 출력되는 경우의 잔량계 IC(12) 및 MCU(1)의 동작의 일례를 설명하기 위한 플로우차트이다.
잔량계 IC(12)는, 예를 들면 1초 간격으로 전원 온도(TBAT)를 취득하여 내장 레지스터에 격납한다(스텝 S1). 잔량계 IC(12)는, 스텝 S1의 처리와 병행하여, 예를 들면 1분 간격으로 전원 온도(TBAT)의 이상 판정을 실시한다. 구체적으로는, 잔량계 IC(12)는, 마지막 이상 판정을 실시하고 나서 1분이 경과했는지 아닌지를 판정한다(스텝 S2). 잔량계 IC(12)는, 스텝 S2의 판정이 yes이면, 내장 레지스터에 격납되어 있는 최신의 전원 온도(TBAT)가 온도 문턱값(THH1)(85℃) 이상인지 아닌지를 판정한다(스텝 S3). 잔량계 IC(12)는, 스텝 S3의 판정이 no이면, 내장 카운터의 수치(n)를 초기값인 0으로 리셋하고(스텝 S4), 스텝 S2로 처리를 되돌린다.
잔량계 IC(12)는, 스텝 S3의 판정이 yes이면, 내장 카운터의 수치(n)를 1개늘린다(스텝 S5). 그 후, 잔량계 IC(12)는, 수치(n)가 2 미만이면(스텝 S6: no), 스텝 S2로 처리를 되돌리고, 수치(n)가 2 이상이면(스텝 S6: yes), 고온 통지 신호(SIG2a)를 MCU(1)에 송신한다(스텝 S7). 또한, 스텝 S6에 있어서의 판정 문턱값(=2)은 일례에 지나지 않고, 1 이상의 자연수이면 임의의 것을 사용해도 된다.
슬립 모드로 동작 중인 MCU(1)는, 스텝 S7에서 송신된 고온 통지 신호(SIG2a)를 수신하면(스텝 S11), 내장 카운터의 수치(m)를 초기값인 0으로 리셋 하여(스텝 S12), 동작 모드를 액티브 모드로 변경한다(스텝 S13). 그 후, MCU(1)는, 전원 온도(TBAT)와 케이스 온도(TCASE)의 이상 판정을 개시한다.
구체적으로는, MCU(1)는, 1초가 경과하면(스텝 S14: yes), 통신선(LN)을 통하여, 잔량계 IC(12)에 대하여, 전원 온도(TBAT)의 송신을 요구한다(스텝 S15). 잔량계 IC(12)는, 이 요구를 수신하면(스텝 S8), 전원 온도(TBAT)를 취득하고, 통신선(LN)을 통하여 MCU(1)에 송신한다(스텝 S9). MCU(1)는, 스텝 S9에서 잔량계 IC(12)로부터 송신된 전원 온도(TBAT)를 수신하여 취득한다(스텝 S16).
MCU(1)는, 스텝 S15 및 스텝 S16의 처리와 병행하여, 스텝 S17의 처리를 실시한다. 스텝 S17에 있어서, MCU(1)는, 단자(P12)에 입력되는 신호에 근거하여, 케이스 온도(TCASE)를 취득한다. 스텝 S16 및 스텝 S17 후, MCU(1)는, 스텝 S16에서 취득한 전원 온도(TBAT)가 온도 문턱값(THH1)(85℃) 이상이고, 또한, 스텝 S17에서 취득한 케이스 온도(TCASE)가 온도 문턱값(THH2)(65℃) 이상인지 아닌지를 판정한다(스텝 S18).
MCU(1)는, 스텝 S18의 판정이 no인 경우에는, 스텝 S14로 처리를 되돌린다. 혹은, MCU(1)는, 스텝 S18의 판정이 no인 경우에는, 처리를 종료해도 된다. MCU(1)는, 스텝 S18의 판정이 yes인 경우에는, 수치(m)를 1개 늘린다(스텝 S19). 그 후, MCU(1)는, 수치(m)가 5 이상인지 아닌지를 판정한다(스텝 S20). MCU(1)는, 스텝 S20의 판정이 no인 경우에는, 스텝 S14로 처리를 되돌린다. MCU(1)는, 스텝 S20의 판정이 yes인 경우에는, 단자(P14)로부터 로우레벨의 신호를 출력하고 또한 단자(P22)로부터 하이레벨의 신호를 출력하여 충방전을 금지하는 보호 제어를 실시한다(스텝 S21). 스텝 S21 후, MCU(1)는, 동작 모드를 영구 에러 모드로 천이시킨다(스텝 S22). 또한, 스텝 S20에 있어서의 판정 문턱값(=5)은 일례에 지나지 않고, 1이상의 자연수이면 임의의 것을 사용해도 된다.
도 23에 나타낸 바와 같이, 흡인기(100)에서는, 보호 제어의 주체가 다르거나, 보호 제어 종별이 다르거나, 보호 제어의 실행 판정에 사용하는 신호의 종류가 다르거나, 실행 가능한 동작 모드가 다르거나 하는 복수의 패턴으로 보호 제어가 실행된다. 이와 같이, 온도 측정 대상이나 상황에 따라 적절히 보호 제어를 실행할 수 있기 때문에, 흡인기(100)의 안전성을 향상시킬 수 있다.
상술한 실시 형태에 있어서는, 패턴(PT8)의 보호 제어는, 잔량계 IC(12)로부터 출력되는 고온 통지 신호(SIG2a)를 계기로 하여 실행되었다. 본 실시 형태를 대신하여, 패턴(PT8)의 보호 제어는, 고온 통지 신호(SIG2a)를 계기로 하지 않고 실행되어도 된다. 즉, 리셉터클(RCP)에 외부 전원이 접속(USB 접속)되거나, 슬라이더(119)가 열리거나 함으로써, 슬립 모드로부터 다른 모드로 정상적으로 천이한 후, MCU(1)는, 전원 온도(TBAT)가 고온측의 온도 문턱값(THH1)(85℃) 이상이 되고, 또한, 케이스 온도(TCASE)가 온도 문턱값(THH2)(65℃) 이상인 경우에, 비복귀 보호 제어를 실행해도 된다. 이러한 패턴(PT8)의 보호 제어는, 도 24에 나타나는 플로우차트에 있어서, 스텝 S2에서 S7과 스텝 S11에서 S13을 생략함으로써 실현된다.
(케이스 서미스터(T4)의 바람직한 배치)
도 25 및 도 26은, 도 1에 나타내는 흡인기(100)의 케이스 서미스터(T4)를 통과하는 절단면에서의 단면도이다. 도 25는, 전후 방향에 수직인 절단면에서의 단면도이다. 도 26은, 상하 방향으로 수직인 절단면에서의 단면도이다.
케이스(110) 내부의 새시(150)에는, 히터(HTR)를 포함하는 가열부(170)와, 전원(BAT)과, 케이스 서미스터(T4)가 고정되어 있다. 도 26에 나타내듯이, 가열부(170)와 전원(BAT)은 전후 방향으로 나란히 배치되어 있고, 케이스 서미스터(T4)는, 전후 방향에 있어서, 가열부(170)와 전원(BAT)의 사이에 위치하도록 새시(150)에 고정되어 있다. 도 25 및 도 26에 나타내듯이, 새시(150)는, 전원(BAT)과 케이스 서미스터(T4)의 사이에 위치하는 부분(Pb)과, 가열부(170)와 케이스 서미스터(T4)의 사이에 위치하는 부분(Pa)을 포함한다.
이와 같이, 케이스 서미스터(T4)는, 다른 전자 부품을 고정하기 위해 사용하고 있는 새시(150)에 의해 위치가 고정된다. 이 때문에, 흡인기(100)의 제조 코스트의 증대를 회피하면서, 케이스 서미스터(T4)가 케이스(110)의 온도를 정확하게 취득할 수 있게 된다. 또한, 도 26에 나타내듯이, 전후 방향에 있어서의 끝쪽으로 케이스 서미스터(T4)가 위치하지 않음으로써, 케이스(110)을 유저가 파지(把持)했을 때의 유저의 손의 열이 케이스 서미스터(T4)에 영향을 주기 어려워진다. 또한, 부분(Pa)이나 부분(Pb)의 존재에 의해, 전원(BAT)이나 히터(HTR)에서 발생한 열이 케이스 서미스터(T4)에 전해지기 어려워진다. 이 때문에, 케이스 서미스터(T4)의 출력값으로부터, 흡인기(100)가 처해 있는 환경을 보다 정확하게 파악할 수 있게 된다.
또한, 새시(150)의 부분(Pa)과 부분(Pb)의 한쪽을 생략해도, 부분(Pa)과 부분(Pb)의 다른 쪽의 존재에 의해, 전원(BAT) 또는 히터(HTR)에서 발생한 열이 케이스 서미스터(T4)에 전해지기 어려워지는 효과를 얻을 수 있다.
이상, 도면을 참조하면서 각종의 실시의 형태에 대하여 설명했지만, 본 발명은 이러한 예에 한정되지 않는 것은 말할 필요도 없다. 당업자이면, 특허청구의 범위에 기재된 범주 내에 있어서, 각종의 변경예 또는 수정예에 생각이 미칠 수 있음은 분명하고, 그것들에 대해서도 당연하게 본 발명의 기술적 범위에 속하는 것으로 이해된다.
본 명세서에는 적어도 이하의 사항이 기재되어 있다. 또한, 괄호 내에는, 상기한 실시 형태에 있어서 대응하는 구성 요소 등을 나타내고 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
(1)
에어로졸 생성 장치의 전원 유닛(흡인기(100))으로서,
전원(전원(BAT))과,
상기 전원으로부터 공급되는 전력을 소비하여 에어로졸원을 가열하는 히터(히터(HTR))가 접속되는 히터 커넥터(히터 커넥터(Cn))와,
상기 히터 또는 상기 전원의 근방에 배치되고, 상기 히터의 온도에 관한 값 또는 상기 전원의 온도에 관한 값을 출력하는 제1 센서(히터 서미스터(T3) 또는 전원 서미스터(T1))와,
상기 제1 센서와는 이간된 위치에 설치되고, 상기 위치의 온도에 관한 값을 출력하는 제2 센서(케이스 서미스터(T4))를 구비하고,
상기 제1 센서의 출력값과 상기 제2 센서의 출력값 중 적어도 한쪽이 이상(異常)인 경우, 상기 전원의 충전과 상기 전원으로부터 상기 히터로의 방전의 한쪽 또는 양쪽을, 적어도 일시적으로 금지하는,
에어로졸 생성 장치의 전원 유닛.
(1)에 의하면, 제1 센서와 제2 센서의 한쪽이 어떠한 요인으로 이상을 검지할 수 없는 경우에 있어서도, 다른 쪽이 이상이면 전원의 충전과 히터로의 전원의 방전 중 적어도 한쪽을 정지할 수 있으므로, 에어로졸 생성 장치의 안전성을 향상시킬 수 있다.
(2)
(1)에 기재된 에어로졸 생성 장치의 전원 유닛으로서,
상기 전원으로부터 상기 히터로의 전력의 공급을 제어하도록 구성되는 MCU(MCU(1))를 구비하고,
상기 제1 센서의 출력값이 이상인 경우, 상기 MCU를 통하지 않고, 상기 충전과 상기 방전의 한쪽 또는 양쪽을 금지하는 제1 보호 제어(도 23의 패턴(PT3) 또는 패턴(PT5)의 보호 제어)를, 실행하고,
상기 제2 센서의 출력값이 이상인 경우, 상기 MCU를 통하지 않고, 상기 충전과 상기 방전의 한쪽 또는 양쪽을 금지하는 제2 보호 제어(도 23의 패턴(PT7)의 보호 제어)를 실행하는,
에어로졸 생성 장치의 전원 유닛.
(2)에 의하면, 다운(freeze) 등의 이상이 MCU에 발생하고 있을 때에도, 제1 센서와 제2 센서의 각각을 이용한 보호 제어를 실행할 수 있다. 이 때문에, MCU가 정상으로 동작하고 있지 않은 경우에도, 에어로졸 생성 장치의 안전성을 향상시킬 수 있다.
(3)
(2)에 기재된 에어로졸 생성 장치의 전원 유닛으로서,
상기 제1 보호 제어의 종료에는, 상기 MCU의 재기동이 필요하고,
상기 제2 보호 제어의 종료에는, 상기 MCU의 재기동이 필요한,
에어로졸 생성 장치의 전원 유닛.
MCU를 통하지 않고 전원의 충전과 히터로의 전원의 방전 중 적어도 한쪽을 금지하는 보호 제어가 실행된 경우에는, MCU가 정상적으로 동작하고 있다는 보증이 없다. 이 때문에, (3)과 같이, 이 보호 제어의 종료에는 MCU의 재기동을 필요로 함으로써, MCU를 정상적으로 동작시켜, 에어로졸 생성 장치의 제어를 정상화할 수 있다.
(4)
(2) 또는 (3)에 기재된 에어로졸 생성 장치의 전원 유닛으로서,
복수의 모드로 동작 가능하고,
상기 복수의 모드 중 상기 제1 보호 제어(도 23의 패턴(PT3)의 보호 제어)와 상기 제2 보호 제어(도 23의 패턴(PT7)의 보호 제어)의 한쪽이 실행 불능인 모드에 있어서, 상기 제1 보호 제어와 상기 제2 보호 제어의 다른 쪽은 실행 가능한,
에어로졸 생성 장치의 전원 유닛.
2개의 보호 제어 중 한쪽만이 실행 가능한 모드에서는, 양쪽을 실행 가능하게 한 경우보다 소비 전력을 줄일 수 있다. 이 때문에, (4)에 의하면, 안전성을 담보하면서, 에어로졸 생성 장치의 전력 절약화를 도모할 수 있다.
(5)
(4)에 기재된 에어로졸 생성 장치의 전원 유닛으로서,
상기 전원 유닛의 표면을 구성하는 케이스(케이스(110))를 구비하고,
상기 제1 센서(전원 서미스터(T1))는, 상기 전원의 근방에 배치되어, 상기 전원의 온도에 관한 값을 출력하고,
상기 제2 센서(케이스 서미스터(T4))는, 상기 케이스의 근방에 배치되어, 상기 케이스의 온도에 관한 값을 출력하고,
상기 복수의 모드 중 상기 제2 보호 제어(도 23의 패턴(PT7)의 보호 제어)가 실행 불능인 모드(슬립 모드)에 있어서, 상기 제1 보호 제어(도 23의 패턴(PT3)의 보호 제어)는 실행 가능한,
에어로졸 생성 장치의 전원 유닛.
전원은, 케이스에 비하여 복잡한 구조이고 중요한 부품이다. (5)에 의하면, 제2 보호 제어를 실행 불능인 모드에 있어서, 이 전원의 온도에 근거하는 제1 보호 제어가 실행 가능하게 된다. 이 때문에, 보다 적절히 안전성을 담보하면서, 제1 보호 제어와 제2 보호 제어의 양쪽이 실행 가능한 모드가 줄어드는 것에 의한 에어로졸 생성 장치의 전력 절약화를 도모할 수 있다.
(6)
(5)에 기재된 에어로졸 생성 장치의 전원 유닛으로서,
상기 제1 보호 제어(도 23의 패턴(PT3)의 보호 제어)는, 모든 상기 모드에 있어서 실행 가능한,
에어로졸 생성 장치의 전원 유닛.
(6)에 의하면, 전원의 온도에 근거하는 제1 보호 제어가 모든 모드에서 실행 가능하게 되므로, 보다 적절히 안전성을 담보하면서, 에어로졸 생성 장치의 전력 절약화를 도모할 수 있다.
(7)
(1) 내지 (6) 중 어느 하나에 기재된 에어로졸 생성 장치의 전원 유닛으로서,
상기 전원으로부터 상기 히터로의 전력의 공급을 제어하도록 구성되는 MCU(MCU(1))를, 구비하고,
상기 MCU는,
상기 제1 센서(전원 서미스터(T1))의 출력값이 이상인 경우, 상기 충전과 상기 방전의 한쪽 또는 양쪽을 금지하는 제3 보호 제어(도 23의 패턴(PT1), 패턴(PT2), 패턴(PT4)의 보호 제어)를 실행하고,
상기 제2 센서(케이스 서미스터(T4))의 출력값이 이상인 경우, 상기 충전과 상기 방전의 한쪽 또는 양쪽을 금지하는 제4 보호 제어(도 23의 패턴(PT6)의 보호 제어)를 실행하도록 구성되는,
에어로졸 생성 장치의 전원 유닛.
(7)에 의하면, 에어로졸 생성 장치에 내장되는 IC 중에서도 가장 정확하게 동작하는 MCU에 의해, 제3 보호 제어와 제4 보호 제어가 실행되므로, 이들 보호 제어를 보다 적절한 타이밍에서 실행할 수 있다.
(8)
(7)에 기재된 에어로졸 생성 장치의 전원 유닛으로서,
상기 MCU는,
상기 제1 센서의 출력값이 정상이 되면, 상기 제3 보호 제어(도 23의 패턴(PT1), 패턴(PT4)의 보호 제어)를 종료하고,
상기 제2 센서의 출력값이 정상이 되면, 상기 제4 보호 제어(도 23의 패턴(PT6)의 보호 제어)를 종료하도록 구성되는,
에어로졸 생성 장치의 전원 유닛.
(8)에 의하면, MCU에 의해 보호 제어가 실행된 경우에도, 정상인 상태가 되면 유저의 조작을 기다리지 않고 자동적으로 보호 제어가 종료된다. 이 때문에, 제1 센서나 제2 센서의 출력값이 단기적으로 이상이 된 경우에, 보호 제어가 길게 실행되는 것을 방지할 수 있어, 에어로졸 생성 장치의 상품성이 향상된다.
(9)
(1) 내지 (6) 중 어느 하나에 기재된 에어로졸 생성 장치의 전원 유닛으로서,
상기 전원 유닛의 표면을 구성하는 케이스(케이스(110))와,
상기 전원으로부터 상기 히터로의 전력의 공급을 제어하도록 구성되는 MCU(MCU(1))를 구비하고,
상기 제1 센서(전원 서미스터(T1))는, 상기 전원의 근방에 배치되어, 상기 전원의 온도에 관한 값을 출력하고,
상기 제2 센서(케이스 서미스터(T4))는, 상기 케이스의 근방에 배치되어, 상기 케이스의 온도에 관한 값을 출력하고,
상기 MCU는,
상기 제1 센서의 출력값에 근거하여, 상기 전원의 온도를 취득하고,
상기 제2 센서의 출력값에 근거하여, 상기 케이스의 온도를 취득하고,
상기 전원의 온도가 제1 문턱값(온도 문턱값(THH5): 51℃, 또는, 온도 문턱값(THH4): 55℃) 이상인 경우, 상기 제1 센서의 출력값이 이상이라고 판단하고, 또한, 상기 충전과 상기 방전의 한쪽 또는 양쪽을 금지하는 제3 보호 제어(도 23의 패턴(PT1), 패턴(PT2)의 보호 제어)를 실행하고,
상기 케이스의 온도가 제2 문턱값(온도 문턱값(THH6): 48℃) 이상인 경우, 상기 제2 센서의 출력값이 이상이라고 판단하고, 또한, 상기 충전과 상기 방전의 한쪽 또는 양쪽을 금지하는 제4 보호 제어(도 23의 패턴(PT6)의 보호 제어)를 실행하도록 구성되고,
상기 제1 문턱값은, 상기 제2 문턱값과는 상이한,
에어로졸 생성 장치의 전원 유닛.
(9)에 의하면, 온도 측정 대상에 따른 적절한 문턱값을 설정할 수 있으므로, 에어로졸 생성 장치의 안전성이 향상된다.
(10)
(9)에 기재된 에어로졸 생성 장치의 전원 유닛으로서,
상기 제1 문턱값은, 상기 제2 문턱값보다 높은,
에어로졸 생성 장치의 전원 유닛.
열원 그 자체가 아닌 케이스는, 본래라면 고온이 되기 어렵다. 따라서, 제2 문턱값을 낮게 해도 이상과 정상의 구별은 가능하다. (10)에 의하면, 낮은 제2 문턱값에 의해 케이스의 온도에 관한 이상의 조기 검출이 가능하게 되므로, 에어로졸 생성 장치의 안전성이 향상된다.
(11)
(1) 내지 (6) 중 어느 하나에 기재된 에어로졸 생성 장치의 전원 유닛으로서,
상기 전원 유닛의 표면을 구성하는 케이스(케이스(110))와,
상기 전원으로부터 상기 히터로의 전력의 공급을 제어하도록 구성되는 MCU(MCU(1))를 구비하고,
상기 제1 센서(전원 서미스터(T1))는, 상기 전원의 근방에 배치되어, 상기 전원의 온도에 관한 값을 출력하고,
상기 제2 센서(케이스 서미스터(T4))는, 상기 케이스의 근방에 배치되어, 상기 케이스의 온도에 관한 값을 출력하고,
상기 MCU는,
상기 제1 센서의 출력값에 근거하여, 상기 전원의 온도를 취득하고,
상기 제2 센서의 출력값에 근거하여, 상기 케이스의 온도를 취득하고,
상기 전원의 온도가 제1 문턱값(온도 문턱값(THH5): 51℃) 이상인 경우, 상기 제1 센서의 출력값이 이상이라고 판단하고, 또한, 상기 충전과 상기 방전의 한쪽 또는 양쪽을 금지하는 제3 보호 제어(도 23의 패턴(PT1)의 보호 제어)를 실행하고,
상기 제3 보호 제어의 실행 후에 상기 전원의 온도가 상기 제1 문턱값 미만인 제2 문턱값(온도 문턱값(THH8):45℃) 이하가 되면, 상기 제1 센서의 출력값이 정상이라고 판단하고, 또한, 상기 제3 보호 제어를 종료하고,
상기 케이스의 온도가 제3 문턱값(온도 문턱값(THH6):48℃) 이상인 경우, 상기 제2 센서의 출력값이 이상이라고 판단하고, 또한, 상기 충전과 상기 방전의 한쪽 또는 양쪽을 금지하는 제4 보호 제어(도 23의 패턴(PT6)의 보호 제어)를 실행하고,
상기 제4 보호 제어의 실행 후에 상기 케이스의 온도가 상기 제3 문턱값 미만인 제4 문턱값(온도 문턱값(THH7): 47℃) 이하가 되면, 상기 제2 센서의 출력값이 정상이라고 판단하고, 또한, 상기 제4 보호 제어를 종료하도록 구성하고,
상기 제1 문턱값에서 상기 제2 문턱값을 뺀 값은, 상기 제3 문턱값에서 상기 제4 문턱값을 뺀 값과는 상이한,
에어로졸 생성 장치의 전원 유닛.
(11)에 의하면, 센서의 출력값의 이상을 판정하기 위한 문턱값에, 온도 측정 대상에 따른 적절한 히스테리시스를 설정하고 있으므로, 에어로졸 생성 장치의 안전성이 향상된다.
(12)
(11)에 기재된 에어로졸 생성 장치의 전원 유닛으로서,
상기 제1 문턱값에서 상기 제2 문턱값을 뺀 값은, 상기 제3 문턱값에서 상기 제4 문턱값을 뺀 값보다 큰,
에어로졸 생성 장치의 전원 유닛.
열원 그 자체가 아닌 케이스는, 본래라면 그 온도는 변화하기 어렵다. 따라서, (12)와 같이, 제3 문턱값과 제4 문턱값의 차를 작게 함으로써, 제4 보호 제어가 장기 또는 빈번하게 실행될 가능성을 억제하면서, 상대적으로 낮은 문턱값에 의해 케이스의 온도에 관한 이상의 조기 검출이 가능하게 된다. 이 결과, 에어로졸 생성 장치의 안전성과 편리성이 향상된다.
(13)
(1) 내지 (12) 중 어느 하나에 기재된 에어로졸 생성 장치의 전원 유닛으로서,
상기 전원 유닛의 표면을 구성하는 케이스(케이스(110))와,
상기 전원으로부터 상기 히터로의 전력의 공급을 제어하도록 구성되는 MCU(MCU(1))를 구비하고,
상기 제1 센서(히터 서미스터(T3))는, 상기 히터의 근방에 배치되어, 상기 히터의 온도에 관한 값을 출력하고,
상기 제2 센서(케이스 서미스터(T4))는, 상기 케이스의 근방에 배치되어, 상기 케이스의 온도에 관한 값을 출력하고,
상기 제1 센서의 출력값이 이상인 경우, 상기 MCU를 통하지 않고, 상기 충전과 상기 방전의 한쪽 또는 양쪽을 금지하는 제5 보호 제어(도 23의 패턴(PT5)의 보호 제어)를 실행하고,
상기 MCU는, 상기 제2 센서의 출력값이 이상인 경우, 상기 충전과 상기 방전의 한쪽 또는 양쪽을 금지하는 제6 보호 제어(도 23의 패턴(PT6)의 보호 제어)를 실행하도록 구성되고,
상기 전원 유닛은, 복수의 모드로 동작 가능하고,
상기 복수의 모드 중 상기 제6 보호 제어가 실행 불능인 모드(가열 모드)에 있어서, 상기 제5 보호 제어는 실행 가능한,
에어로졸 생성 장치의 전원 유닛.
(13)에 의하면, 케이스에 비해서 더 중요한 히터의 온도 이상에 근거하는 제5 보호 제어를, 제6 보호 제어가 실행 불능인 모드에 있어서 실행할 수 있으므로, 에어로졸 생성 장치의 안전성이 향상된다.
(14)
(13)에 기재된 에어로졸 생성 장치의 전원 유닛으로서,
상기 복수의 모드는, 상기 전원으로부터 상기 히터로 방전하는 가열 모드와, 슬립 모드와, 상기 슬립 모드로부터 상기 가열 모드로 천이시키기 위해서 경유할 필요가 있는 가열 전(前) 모드(액티브 모드 및 가열 초기 설정 모드)를 포함하고,
상기 제6 보호 제어는, 상기 가열 모드와 상기 가열 전 모드 중 상기 가열 전 모드에 있어서만, 실행 가능한,
에어로졸 생성 장치의 전원 유닛.
(14)에 의하면, 에어로졸을 생성하기 전에, 에어로졸 생성 장치가 안전한 상황에 처해 있는지 아닌지를 판정할 수 있다. 에어로졸 생성 장치가 추천되지 않는 환경에 처해 있는 경우는 예를 들면 히터의 가열을 개시하지 않아도 되므로, 에어로졸원의 낭비를 회피할 수 있고, 에어로졸 생성 장치의 편리성과 안전성을 향상시킬 수 있다.
이상, 도면을 참조하면서 각종의 실시의 형태에 대하여 설명했지만, 본 발명은 이러한 예에 한정되지 않는 것은 말할 필요도 없다. 당업자이면, 특허청구의 범위에 기재된 범주 내에 있어서, 각종의 변경예 또는 수정예에 생각이 미칠 수 있음은 분명하고, 그것들에 대해서도 당연하게 본 발명의 기술적 범위에 속하는 것이라고 이해된다. 또한, 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에 있어서, 상기 실시의 형태에 있어서의 각 구성 요소를 임의로 조합해도 된다.
또한, 본 출원은, 2021년 5월 10일 출원한 일본특허출원(특원2021-079893)에 근거하는 것이며, 그 내용은 본 출원 중에 참조로서 원용된다.
100 흡인기
110 케이스
119 슬라이더
150 새시
170 가열부
1 MCU
2 충전 IC
9 승압 DC/DC 컨버터
12 잔량계 IC
17 플립플롭
HTR 히터
BAT 전원
Cn 히터 커넥터
T1 전원 서미스터
T2 퍼프 서미스터
T3 히터 서미스터
T4 케이스 서미스터
Ch, Cu, Ct2, Ct3, Ct4 콘덴서
Nt1, Nt2, Nt3, Nt4, Nu, Nb 노드
OPS 조작 스위치
PT1~PT8 패턴

Claims (14)

  1. 에어로졸 생성 장치의 전원 유닛으로서,
    전원과,
    상기 전원으로부터 공급되는 전력을 소비하여 에어로졸원을 가열하는 히터가 접속되는 히터 커넥터와,
    상기 히터 또는 상기 전원의 근방에 배치되고, 상기 히터의 온도에 관한 값 또는 상기 전원의 온도에 관한 값을 출력하는 제1 센서와,
    상기 제1 센서와는 이간된 위치에 설치되고, 상기 위치의 온도에 관한 값을 출력하는 제2 센서를 구비하고,
    상기 제1 센서의 출력값과 상기 제2 센서의 출력값 중 적어도 한쪽이 이상(異常)인 경우, 상기 전원의 충전과 상기 전원으로부터 상기 히터로의 방전의 한쪽 또는 양쪽을, 적어도 일시적으로 금지하는,
    에어로졸 생성 장치의 전원 유닛.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 전원으로부터 상기 히터로의 전력의 공급을 제어하도록 구성되는 MCU를 구비하고,
    상기 제1 센서의 출력값이 이상인 경우, 상기 MCU를 통하지 않고, 상기 충전과 상기 방전의 한쪽 또는 양쪽을 금지하는 제1 보호 제어를, 실행하고,
    상기 제2 센서의 출력값이 이상인 경우, 상기 MCU를 통하지 않고, 상기 충전과 상기 방전의 한쪽 또는 양쪽을 금지하는 제2 보호 제어를 실행하는,
    에어로졸 생성 장치의 전원 유닛.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 제1 보호 제어의 종료에는, 상기 MCU의 재기동이 필요하고,
    상기 제2 보호 제어의 종료에는, 상기 MCU의 재기동이 필요한,
    에어로졸 생성 장치의 전원 유닛.
  4. 청구항 2 또는 3에 있어서,
    복수의 모드로 동작 가능하고,
    상기 복수의 모드 중 상기 제1 보호 제어와 상기 제2 보호 제어의 한쪽이 실행 불능인 모드에 있어서, 상기 제1 보호 제어와 상기 제2 보호 제어의 다른 쪽은 실행 가능한,
    에어로졸 생성 장치의 전원 유닛.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 전원 유닛의 표면을 구성하는 케이스를 구비하고,
    상기 제1 센서는, 상기 전원의 근방에 배치되어, 상기 전원의 온도에 관한 값을 출력하고,
    상기 제2 센서는, 상기 케이스의 근방에 배치되어, 상기 케이스의 온도에 관한 값을 출력하고,
    상기 복수의 모드 중 상기 제2 보호 제어의 보호 제어가 실행 불능인 모드에 있어서, 상기 제1 보호 제어는 실행 가능한,
    에어로졸 생성 장치의 전원 유닛.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 제1 보호 제어는, 모든 상기 모드에 있어서 실행 가능한,
    에어로졸 생성 장치의 전원 유닛.
  7. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전원으로부터 상기 히터로의 전력의 공급을 제어하도록 구성되는 MCU를, 구비하고,
    상기 MCU는,
    상기 제1 센서의 출력값이 이상인 경우, 상기 충전과 상기 방전의 한쪽 또는 양쪽을 금지하는 제3 보호 제어를 실행하고,
    상기 제2 센서의 출력값이 이상인 경우, 상기 충전과 상기 방전의 한쪽 또는 양쪽을 금지하는 제4 보호 제어를 실행하도록 구성되는,
    에어로졸 생성 장치의 전원 유닛.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 MCU는,
    상기 제1 센서의 출력값이 정상이 되면, 상기 제3 보호 제어를 종료하고,
    상기 제2 센서의 출력값이 정상이 되면, 상기 제4 보호 제어를 종료하도록 구성되는,
    에어로졸 생성 장치의 전원 유닛.
  9. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전원 유닛의 표면을 구성하는 케이스와,
    상기 전원으로부터 상기 히터로의 전력의 공급을 제어하도록 구성되는 MCU를 구비하고,
    상기 제1 센서는, 상기 전원의 근방에 배치되어, 상기 전원의 온도에 관한 값을 출력하고,
    상기 제2 센서는, 상기 케이스의 근방에 배치되어, 상기 케이스의 온도에 관한 값을 출력하고,
    상기 MCU는,
    상기 제1 센서의 출력값에 근거하여, 상기 전원의 온도를 취득하고,
    상기 제2 센서의 출력값에 근거하여, 상기 케이스의 온도를 취득하고,
    상기 전원의 온도가 제1 문턱값 이상(以上)인 경우, 상기 제1 센서의 출력값이 이상(異常)이라고 판단하고, 또한, 상기 충전과 상기 방전의 한쪽 또는 양쪽을 금지하는 제3 보호 제어를 실행하고,
    상기 케이스의 온도가 제2 문턱값 이상인 경우, 상기 제2 센서의 출력값이 이상이라고 판단하고, 또한, 상기 충전과 상기 방전의 한쪽 또는 양쪽을 금지하는 제4 보호 제어를 실행하도록 구성되고,
    상기 제1 문턱값은, 상기 제2 문턱값과는 상이한,
    에어로졸 생성 장치의 전원 유닛.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 제1 문턱값은, 상기 제2 문턱값보다 높은,
    에어로졸 생성 장치의 전원 유닛.
  11. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전원 유닛의 표면을 구성하는 케이스와,
    상기 전원으로부터 상기 히터로의 전력의 공급을 제어하도록 구성되는 MCU를 구비하고,
    상기 제1 센서는, 상기 전원의 근방에 배치되어, 상기 전원의 온도에 관한 값을 출력하고,
    상기 제2 센서는, 상기 케이스의 근방에 배치되어, 상기 케이스의 온도에 관한 값을 출력하고,
    상기 MCU는,
    상기 제1 센서의 출력값에 근거하여, 상기 전원의 온도를 취득하고,
    상기 제2 센서의 출력값에 근거하여, 상기 케이스의 온도를 취득하고,
    상기 전원의 온도가 제1 문턱값 이상인 경우, 상기 제1 센서의 출력값이 이상이라고 판단하고, 또한, 상기 충전과 상기 방전의 한쪽 또는 양쪽을 금지하는 제3 보호 제어를 실행하고,
    상기 제3 보호 제어의 실행 후에 상기 전원의 온도가 상기 제1 문턱값 미만인 제2 문턱값 이하가 되면, 상기 제1 센서의 출력값이 정상이라고 판단하고, 또한, 상기 제3 보호 제어를 종료하고,
    상기 케이스의 온도가 제3 문턱값 이상인 경우, 상기 제2 센서의 출력값이 이상이라고 판단하고, 또한, 상기 충전과 상기 방전의 한쪽 또는 양쪽을 금지하는 제4 보호 제어를 실행하고,
    상기 제4 보호 제어의 실행 후에 상기 케이스의 온도가 상기 제3 문턱값 미만인 제4 문턱값 이하가 되면, 상기 제2 센서의 출력값이 정상이라고 판단하고, 또한, 상기 제4 보호 제어를 종료하도록 구성하고,
    상기 제1 문턱값에서 상기 제2 문턱값을 뺀 값은, 상기 제3 문턱값에서 상기 제4 문턱값을 뺀 값과는 상이한,
    에어로졸 생성 장치의 전원 유닛.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 제1 문턱값에서 상기 제2 문턱값을 뺀 값은, 상기 제3 문턱값에서 상기 제4 문턱값을 뺀 값보다 큰,
    에어로졸 생성 장치의 전원 유닛.
  13. 청구항 1 내지 청구항 12 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전원 유닛의 표면을 구성하는 케이스와,
    상기 전원으로부터 상기 히터로의 전력의 공급을 제어하도록 구성되는 MCU를 구비하고,
    상기 제1 센서는, 상기 히터의 근방에 배치되어, 상기 히터의 온도에 관한 값을 출력하고,
    상기 제2 센서는, 상기 케이스의 근방에 배치되어, 상기 케이스의 온도에 관한 값을 출력하고,
    상기 제1 센서의 출력값이 이상인 경우, 상기 MCU를 통하지 않고, 상기 충전과 상기 방전의 한쪽 또는 양쪽을 금지하는 제5 보호 제어를 실행하고,
    상기 MCU는, 상기 제2 센서의 출력값이 이상인 경우, 상기 충전과 상기 방전의 한쪽 또는 양쪽을 금지하는 제6 보호 제어를 실행하도록 구성되고,
    상기 전원 유닛은, 복수의 모드로 동작 가능하고,
    상기 복수의 모드 중 상기 제6 보호 제어가 실행 불능인 모드에 있어서, 상기 제5 보호 제어는 실행 가능한,
    에어로졸 생성 장치의 전원 유닛.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 복수의 모드는, 상기 전원으로부터 상기 히터로 방전하는 가열 모드와, 슬립 모드와, 상기 슬립 모드로부터 상기 가열 모드로 천이시키기 위해 경유할 필요가 있는 가열 전(前) 모드를 포함하고,
    상기 제6 보호 제어는, 상기 가열 모드와 상기 가열 전 모드 중 상기 가열 전 모드에 있어서만, 실행 가능한,
    에어로졸 생성 장치의 전원 유닛.
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