KR20240004699A

KR20240004699A - 에어로졸 생성 장치의 전원 유닛 및 방법

Info

Publication number: KR20240004699A
Application number: KR1020237041002A
Authority: KR
Inventors: 타츠나리 아오야마; 히로시 카와나고; 토루 나가하마; 타카시 후지키; 료 요시다
Original assignee: 니뽄 다바코 산교 가부시키가이샤
Priority date: 2021-05-10
Filing date: 2021-05-10
Publication date: 2024-01-11
Also published as: CN117255633A; EP4338624A1; WO2022239065A1; US20240023630A1; JPWO2022239065A1

Abstract

장치의 사용을 실질적으로 금지해야 할 이상의 발생을 적절하게 판정하는 것이 가능한 에어로졸 생성 장치의 전원 유닛 및 방법을 제공하는 것. 전원 유닛은, 에어로졸원을 가열하는 부하의 온도를 제어하는 제어 수단과, 제어 수단과는 상이한 수단에 의해 부하에 관한 이상이 검출되었는지의 여부를 나타내는 제1 정보를 유지하는 제1 유지 수단을 갖는다. 제어 수단은, 부하의 온도 제어를 개시하고 나서 종료할 때까지의 기간에, 제1 정보가 이상이 검출된 것을 나타내는 상태로 변화된 것을 검출한 경우에, 전원 유닛의 사용을 금지해야 할 이상이 발생했다고 판정한다.

Description

에어로졸 생성 장치의 전원 유닛 및 방법

본 발명은, 에어로졸 생성 장치의 전원 유닛, 및 에어로졸 생성 장치의 전원 유닛이 실행되는 방법에 관한 것이다.

전자 담배 등의 에어로졸 생성 장치는 에어로졸을 형성하기 위한 액체를 가열하기 위한 구성을 가지고 있다. 특허문헌 1에는, 컨트롤러가 히터의 과열을 검출하면, 컨트롤러가 배터리로부터 히터로의 전력 공급을 제한하거나 오프하거나 하는 에어로졸 생성 장치가 개시되어 있다.

특허문헌 1 : 일본 특허공표공보 2020-505002호

특허문헌 1에서는 컨트롤러가 히터의 과열을 검출한 경우여도, 그 후의 에어로졸 생성 장치의 사용을 금지할 수는 없다. 그 때문에, 히터의 과열이 반복될 우려가 있다.

본원 발명은, 장치의 사용을 실질적으로 금지해야 할 이상의 발생을 적절히 판정하는 것이 가능한 에어로졸 생성 장치의 전원 유닛 및 방법을 제공하는 것을 목적의 하나로 한다.

상기 과제를 감안하여, 제1 양태에 의하면,

에어로졸원을 가열하는 부하의 온도를 제어하는 제어 수단과,

상기 제어 수단과는 상이한 수단에 의해 상기 부하에 관한 이상이 검출되었는지의 여부를 나타내는 제1 정보를 유지하는 제1 유지 수단을 갖는 에어로졸 생성 장치의 전원 유닛으로서,

상기 제어 수단은, 상기 부하의 온도 제어를 개시하고 나서 종료할 때까지의 기간에, 상기 제1 정보가 이상이 검출되지 않은 것을 나타내는 상태로부터 이상이 검출된 것을 나타내는 상태로 변화된 것을 검출한 경우에, 상기 전원 유닛의 사용을 금지해야 할 이상이 발생했다고 판정하는, 전원 유닛이 제공된다.

제2 양태에 의하면,

상기 제어 수단은,

상기 기간에 있어서 상기 제1 정보가 이상이 검출되지 않은 것을 나타내는 상태로부터 이상이 검출된 것을 나타내는 상태로 변화된 것을 검출한 것에 더하여,

상기 부하의 온도가 미리 정해진 문턱값 이상이라고 판정된 경우에, 상기 전원 유닛의 사용을 금지해야 할 이상이 발생했다고 판정하는, 제 1 항에 기재된 전원 유닛이 제공된다.

제3 양태에 의하면,

상기 부하에 관한 이상과는 상이한 이상이 검출되었는지의 여부를 나타내는 제2 정보를 유지하는 제2 유지 수단을 더 가지며,

상기 제어 수단은,

상기 부하의 온도가 미리 정해진 문턱값 이상이라고 판정되고, 또한 상기 제2 정보가 이상이 검출된 것을 나타내는 경우에, 상기 전원 유닛의 사용을 금지해야 할 이상이 발생했다고 판정하는, 제 1 항에 기재된 전원 유닛이 제공된다.

제4 양태에 의하면,

상기 제2 정보가, 전원 유닛의 전원에 관한 이상 혹은 상기 전원 유닛의 표면을 구성하는 케이스의 온도에 관한 이상이 검출되었는지의 여부를 나타내는, 제 3 항에 기재된 전원 유닛이 제공된다.

제5 양태에 의하면,

상기 제어 수단은, 상기 부하의 저항치에 기초하여 검출한 상기 부하의 온도에 기초하여 상기 부하의 온도 제어를 실시하는, 제 2 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 기재된, 전원 유닛이 제공된다.

제6 양태에 의하면,

상기 제어 수단은, 상기 기간에 있어서 상기 제1 정보가 이상이 검출되지 않은 것을 나타내는 상태로부터 이상이 검출된 것을 나타내는 상태로 변화된 것을 검출한 경우, 상기 부하의 온도를 검출하는 검출 수단으로부터 상기 부하의 온도를 취득하는, 제 5 항에 기재된 전원 유닛이 제공된다.

제7 양태에 의하면,

상기 제어 수단은, 기동 시에도 상기 판정을 실시하는, 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 기재된 전원 유닛이 제공된다.

제8 양태에 의하면,

상기 제어 수단은, 상기 부하의 온도 제어를 개시할 때에 소정의 정보를 불휘발성의 기억 수단에 기입하고, 상기 부하의 온도 제어를 종료할 때에 상기 소정의 정보를 상기 기억 수단으로부터 소거하는, 제 7 항에 기재된 전원 유닛이 제공된다.

제9 양태에 의하면,

상기 제1 유지 수단은, 상기 제어 수단의 리셋 전에 유지한 상기 제1 정보를 상기 제어 수단의 리셋 후에도 유지하는, 제 8 항에 기재된 전원 유닛이 제공된다.

제10 양태에 의하면,

상기 제어 수단은, 리셋 후의 기동 시에, 상기 기억 수단에 상기 소정의 정보가 존재하고, 또한 상기 제1 유지 수단에 유지된 상기 정보가 이상이 검출된 것을 나타내는 경우, 상기 전원 유닛의 사용을 금지해야 할 이상이 발생했다고 판정하는, 제 9 항에 기재된 전원 유닛이 제공된다.

제11 양태에 의하면,

상기 제어 수단은, 상기 전원 유닛의 사용을 금지해야 할 이상이 발생했다고 판정한 경우, 상기 전원 유닛의 사용을 금지해야 할 이상이 발생한 것을 나타내는 정보를 불휘발성의 기억 수단에 기입하는 것을 특징으로 하는 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 기재된 전원 유닛이 제공된다.

제12 양태에 의하면,

상기 제어 수단은, 기동 시에 상기 불휘발성의 기억 수단에 상기 전원 유닛의 사용을 금지해야 할 이상이 발생한 것을 나타내는 정보가 존재하는 경우, 상기 전원 유닛의 기동을 불가능하게 하는, 제 11 항에 기재된 전원 유닛이 제공된다.

제13 양태에 의하면,

상기 제어 수단은, 상기 전원 유닛의 사용을 금지해야 할 이상이 발생했다고 판정한 경우, 상기 부하의 가열을 금지하는, 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 기재된 전원 유닛이 제공된다.

제14 양태에 의하면,

상기 제어 수단과는 상이한 수단에 의해 상기 부하에 관한 이상이 검출되었는지의 여부를 나타내는 제1 정보를 유지하는 제1 유지 수단을 갖는 에어로졸 생성장치의 전원 유닛에 있어서, 상기 제어 수단이 실시하는 방법으로서,

상기 부하의 온도를 제어를 개시하고 나서 종료할 때까지의 기간에, 상기 제1 정보가 이상이 검출되지 않은 것을 나타내는 상태로부터 이상이 검출된 것을 나타내는 상태로 변화된 것을 검출한 경우에, 상기 전원 유닛의 사용을 금지해야 할 이상이 발생했다고 판정하는 것을 갖는 방법이 제공된다.

이와 같은 구성에 의해, 본 발명에 의하면, 장치의 사용을 실질적으로 금지해야 할 이상의 발생을 적절히 판정하는 것이 가능한 에어로졸 생성 장치의 전원 유닛 및 방법을 제공하는 것이 가능한 에어로졸 생성 장치의 전원 유닛 및 방법을 제공할 수 있다.

[도 1] 실시형태에 관련되는 에어로졸 생성 장치의 전원 유닛의 외관예를 나타내는 도면.
[도 2] 실시형태에 관련되는 전원 유닛의 내부 구성예를 나타내는 사시도.
[도 3] 실시형태에 관련되는 전원 유닛의 전체적인 회로 구성예를 나타내는 도면.
[도 4] 온도 제어 패턴의 예를 나타내는 도면.
[도 5] 도 3의 일부를 발췌한 도면.
[도 6] 실시형태에 관련되는 전원 유닛에 있어서의 배터리 이상 조건의 예를 나타내는 도면.
[도 7] 실시형태에 관련되는 전원 유닛의 온도 제어 동작에 관한 플로우차트.
[도 8] 실시형태에 관련되는 전원 유닛의 기동 시 처리에 관한 플로우차트.

이하, 첨부 도면을 참조하여 실시형태를 상세히 설명한다. 또한, 이하의 실시형태는 특허청구범위에 관련되는 발명을 한정하는 것이 아니며, 또한 실시형태에서 설명되어 있는 특징의 조합 전부가 발명에 필수적인 것이라고는 한정할 수 없다. 실시형태에서 설명되어 있는 복수의 특징 중 2개 이상의 특징이 임의로 조합되어도 된다. 또한, 동일 혹은 같은 구성에는 동일한 참조 번호를 부여하여, 중복된 설명은 생략한다.

도 1에는, 본 발명의 일 실시형태에 관련되는 에어로졸 생성 장치의 전원 유닛(1)의 구성예를 모식적으로 나타낸 외관 사시도이다. 전원 유닛(1)은, 모서리가 둥글게 된 대략 직방체 형상의 케이스(2)를 갖는다. 케이스(2)는, 전원 유닛(1)의 표면을 구성한다. 여기서는 편의상, 도 1의 a로 나타내는 면을 정면, b로 나타내는 면을 배면으로 한다. 또한, 도 1의 c로 나타내는 면을 바닥면, d로 나타내는 면을 천장면으로 한다.

전원 유닛(1)은, 하우징(케이스)(2)와, 케이스(2)에 착탈 가능한 프론트 패널(11)을 갖는다. 도 1의 f는, a의 상태에서 프론트 패널(11)을 분리한 상태를 나타내고 있다. 또한, 도 1의 g는, 프론트 패널(11)을 내측에서 본 상태를 나타내고 있다. 프론트 패널(11)은, 케이스(2)의 정면 커버로서 기능하며, 사용자가 자유롭게 교환하여 외관을 커스터마이즈하는 것을 가능하게 한다.

프론트 패널(11)의 내면과, 케이스(2)의 정면 각각에는, 대향하는 위치에 2쌍의 마그넷(14A 및 14B)와, 마그넷(15A 및 15B)가 형성되어 있다. 마그넷(14A)와 (15A)가 서로 끌어당기고, 마그넷(14B)와 (15B)가 서로 끌어당김으로써, 자력에 의해 프론트 패널(11)이 케이스(2)의 정면에 유지된다.

또한, 케이스(2)의 정면에는 누름 가능한 스위치(SW)와, 발광부(NU)가 형성되어 있다. 프론트 패널(11)의 내면에는, 스위치(SW)와 대향하는 위치에 볼록부(16)가 형성되어 있다. 프론트 패널(11)을 장착한 상태에서 프론트 패널(11)의 중앙 부근(12)를 누름으로써, 볼록부(16)을 통하여 스위치(SW)를 간접적으로 누를 수 있다. 또한, 프론트 패널(11)을 분리한 상태에서 스위치(SW)를 직접적으로 누를 수도 있다. 발광부(NU)에는 복수의 발광 소자(예를 들어, LED)가 일렬로 배치된다. 발광부(NU)의 상태는 프론트 패널(11)에 형성된 창(19)를 통하여 관찰할 수 있다.

케이스(2)의 천장면에는 개폐 가능한 슬라이더(13)가 형성되어 있다. 슬라이더(13)을 화살표 방향으로 이동시키면, 도 1의 e에 나타내는 바와 같이 히터 챔버(17)이 나타난다. e에서는 편의상 슬라이더(13)을 도시하지 않았다. 히터 챔버(17)은 수평 단면이 타원형(긴원 장방형)을 갖는 통형상의 공간이며, 히터 챔버(17)에 삽입되는 스틱 또는 카트리지를 가열한다. 스틱은 원통 형상이며, 수평 단면의 직경을 히터 챔버(17)의 수평 단면의 단경보다도 크게 한다. 이로써, 히터 챔버(17)에 삽입될 때에 스틱이 직경 방향으로 압축되기 때문에, 스틱의 외표면과 히터 챔버(17)의 접촉성이 높아지는 데다가, 접촉 면적이 증가한다. 따라서, 스틱을 효율적으로 가열할 수 있다. 이로써, 스틱으로부터 생성되는 에어로졸의 양이나 향미를 향상시킬 수 있다.

전원 유닛(1)은, 프론트 패널(11)이 장착된 상태에서 슬라이더(13)가 히터 챔버(17)이 노출되는 위치(개방 위치)로 이동되어, 스위치(SW)가 소정 시간(예를 들어 수 초) 연속하여 눌러진 것이 검출되면, 가열 개시 지시로 간주하여 가열 동작을 개시한다.

또한, 히터 챔버(17)에 의해 가열되는 스틱은, 에어로졸원만을 포함해도 되며, 에어로졸원과 향미 물질을 포함해도 된다. 에어로졸원은, 예를 들어, 글라이세린 또는 프로필렌글라이콜 등의 다가 알코올 등의 액체를 포함할 수 있다. 구체적 일례로서, 에어로졸원은, 글라이세린 및 프로필렌글라이콜의 혼합 용액을 포함할 수 있다. 혹은, 에어로졸원은, 약제나 한방을 포함해도 된다. 혹은, 에어로졸원은, 멘솔 등의 향료를 포함해도 된다. 혹은, 에어로졸원은, 액상의 니코틴을 포함해도 된다. 에어로졸원은 액체여도 되며, 고체여도 되며, 액체 및 고체의 혼합물이어도 된다. 에어로졸원 대신에, 또는 에어로졸원에 더하여, 물 등의 증기원이 사용되어도 된다. 스틱은 에어로졸원을 담지(擔持)시키기 위한 담지체를 포함해도 된다. 이 담지체 자체가, 고체 에어로졸원이어도 된다. 이 담지체는, 담배잎 유래의 원료를 성형한 시트를 포함해도 된다.

케이스(2)의 바닥면에는 외부 기기를 접속하기 위한 커넥터(USBC)가 형성되어 있다. 여기서는 커넥터(USBC)가 USB Type-C 규격에 준거한 리셉터클인 것으로 한다. 전원 유닛(1)을 충전하는 경우, 커넥터(USBC)에 예를 들어 USB PD 규격에 따라 전력을 공급 가능한 외부 기기(USB 충전기, 모바일 배터리, 퍼스널 컴퓨터 등)가 접속된다. 또한, 커넥터(USBC)는, USB Type-C 규격 이외의 규격에 준거해도 된다. 또한, 커넥터(USBC) 대신에, 또는 커넥터(USBC)에 더하여, 비접촉 충전용의 수전(受電) 코일을 전원 유닛(1)에 형성해도 된다.

도 2는, 전원 유닛(1)에서 케이스를 제거한 상태를 모식적으로 나타내는 사시도이다. 도 1과 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 부여하고 있다. 히터 유닛(HT)(이하, 간단히 히터(HT)라고 한다)는, 히터 챔버(17)의 외주에 형성되며, 전원으로부터 공급되는 전력을 소비하여 히터 챔버(17)을 가열하고, 에어로졸원을 가열하는 부하이다. 도 2에서는 도시되지 않았지만, 히터(HT)는 단열재로 덮여 있다. 히터(HT)의 단열재에 부착되어 있는 히터 서미스터(TH)는, 히터(HT)의 온도를 간접적으로 계측하는 온도 센서이다. 또한, 히터(HT)를 유도 가열 방식으로 해도 된다. 이 경우, 히터(HT)에는 전자 유도용 코일이 적어도 포함된다. 전자 유도용 코일로부터 보내지는 자장을 수취하는 서셉터(금속편)는, 히터(HT)에 포함되어 있어도 되며, 스틱에 내장되어 있어도 된다.

퍼프 서미스터(TP)는, 히터 챔버(17)의 상단부에 배치된 흡인 센서이다. 에어로졸이 흡인되면, 퍼프 서미스터(TP)에서 검출되는 온도가 변동되는 것을 이용하여, 흡인을 검출할 수 있다.

케이스 서미스터(TC)는, 케이스(2)의 정면의 내면 근방에 형성되어, 케이스 온도를 검출한다.

배터리(BT)는 충전 가능하며, 예를 들어 리튬 이온 이차 전지이다. 배터리(BT)는 전원 유닛(1)의 기본적인 전력을 공급하는 전원이다. 배터리(BT)는 제조 시에 장착되고, 전원 유닛(1)은 히터(HT)나 서미스터(TH, TC, TP) 등을 제외한 대부분의 구성 요소에 전력이 공급되고 있는 상태(슬리프 상태)로 출하된다.

검출기(170)은, 슬라이더(13)의 개폐를 검지하는 개폐 센서이며, 홀 소자를 사용한 집적 회로(홀 IC)여도 된다. 전원 유닛(1)의 회로는, 4개의 회로 기판(PCB1∼PCB4)에 분산 배치되어 있다.

도 3을 참조하여, 전원 유닛(1)을 구성하는 각 부품의 동작에 대하여 설명한다. 배터리(BT)의 양극은, 제1 전원 커넥터(BC+)에 전기적으로 접속되고, 배터리(BT)의 음극은, 제2 전원 커넥터(BC-)에 전기적으로 접속된다. 배터리(BT)의 양극의 전위는, 보호 회로(90)의 VBAT 단자, 배터리 감시 회로(100)의 VBAT 단자, 변압 회로(120)의 VIN 단자, 충전 회로(20)의 BAT 단자 및 스위치 회로(80)의 전위 입력 단자에 공급될 수 있다.

보호 회로(90)은, 배터리(BT)로부터 출력되는 전류가 흐르는 경로에 배치된 저항(R2)를 사용하여 그 경로를 흐르는 전류를 계측하고, 그 전류에 따라 배터리(BT)를 보호한다. 보호 회로(90)은, VBAT 단자에 대한 입력을 사용하여 배터리(BT)의 출력 전압을 계측하고, 계측된 출력 전압에 따라 배터리(BT)를 보호한다. 배터리 감시 회로(100)은, 배터리(BT)로부터 출력되는 전류가 흐르는 경로에 배치된 저항(R1)을 사용하여, 배터리(BT)의 상태를 계측할 수 있다.

과전압 보호 회로(110)은, 급전 커넥터로서의 커넥터(USBC)로부터 공급되는 전압(V_BUS)를 받아, V_USB 라인에 전압(V_USB)를 출력한다. 과전압 보호 회로(110)은, 커넥터(USBC)로부터 공급되는 전압(V_BUS)가 규정 전압치를 초과하는 전압이어도, 그것을 규정 전압치까지 강하시켜 과전압 보호 회로(110)의 출력측에 공급하는 보호 회로로서 기능할 수 있다. 이 규정 전압치는, OVLo 단자에 입력되는 전압치에 기초하여 설정되어도 된다.

변압 회로(120)은, 배터리(BT)로부터 공급되는 전원 전압(V_BAT)를 변압하여 히터(HT)를 구동하기 위한 히터 전압(V_BOOST)를 생성하는 DC/DC 컨버터이다. 변압 회로(120)은, 승압 회로, 또는, 승강압 회로, 또는 강압 회로일 수 있다. 히터(HT)는, 에어로졸원을 가열하도록 배치된다. 히터(HT)의 양측 단자는, 제1 히터 커넥터(HC+)에 전기적으로 접속되고, 히터(HT)의 음측 단자는, 제2 히터 커넥터(HC-)에 전기적으로 접속될 수 있다.

히터(HT)는, 전원 유닛(1)에 대하여, 파괴하지 않으면 떼어내어 분리할 수 없는 형태(예를 들어, 납땜)로 부착되어도 되며, 파괴하지 않아도 떼어낼 수 있는 형태로 부착되어도 된다. 또한, 본 명세서에 있어서, "커넥터"에 의한 전기적 접속은, 특별히 언급하지 않는 한, 파괴하지 않으면 상호 분리할 수 없는 형태와, 파괴하지 않아도 상호 분리할 수 있는 형태 중 어느 것이어도 되는 것으로서 설명된다.

MCU(Micro Controller Unit)(130)은, 프로그램을 실행 가능한 프로세서, 메모리(ROM 및 RAM), 인터페이스 등을 구비한 프로세서 베이스의 제어 회로이다. MCU(130)은, 프로그램을 MCU(130)이 갖는 RAM에 판독 입력하여 실행함으로써, 전원 유닛(1)의 동작을 제어한다. MCU(130)이 실행하는 프로그램은, 내장 메모리(ROM), 불휘발성 메모리(70), 또는 그 양쪽에 존재할 수 있다.

MCU(130)은, 배터리(BT)로부터 공급되는 전력을 사용하여 에어로졸원을 가열하기 위한 히터(HT)로의 전력 공급을 제어한다. 다른 관점에 있어서, MCU(130)은, 배터리(BT)로부터 공급되는 전력을 사용하여 에어로졸원을 가열하기 위한 히터(HT)의 발열을 제어한다. 또한 다른 관점에 있어서, MCU(130)은, 히터(HT)로의 전력 공급 및 배터리(BT)의 충전 동작을 제어한다.

히터(HT)를 발열시킬 때, MCU(130)은 스위치(SH) 및 스위치(SS)를 온으로 하고, 스위치(SM)을 오프한다. 이로써, 히터 전압(V_BOOST)가 변압 회로(120)으로부터 스위치(SH)를 통하여 히터(HT)에 공급될 수 있다. 또한, 히터(HT)의 온도 혹은 저항을 계측할 때, MCU(130)은 스위치(SH)를 오프하고, 스위치(SM) 및 스위치(SS)를 온한다. 이로써, 히터 전압(V_BOOST)는, 변압 회로(120)으로부터 스위치(SM)을 통하여 히터(HT)에 공급될 수 있다.

히터(HT)의 온도 혹은 저항치를 계측할 때, 연산 증폭기(A1)은, 히터(HT)의 양측 단자와 음측 단자 사이의 전압, 환언하면, 제1 히터 커넥터(HC+)와 제2 히터 커넥터(HC-) 사이의 전압에 따른 출력을 MCU(130)의 PA7 단자에 공급한다. 연산 증폭기(A1)은, 히터(HT)의 저항치 혹은 온도를 계측하는 계측 회로로서 이해되어도 된다.

스위치(SM)과 제1 히터 커넥터(HC+)를 전기적으로 접속하는 경로에는, 분로 저항(RS)가 배치될 수 있다. 분로 저항(RS)의 저항치는, 히터(HT)를 가열하는 기간은 스위치(SR)이 온되고, 히터(HT)의 온도 혹은 저항치를 계측하는 기간은 스위치(SR)이 오프되도록 결정될 수 있다.

MCU(130)은, 가열 개시 지시가 검출된 경우, 히터(HT)의 온도를 미리 정해진 온도 제어 패턴에 따라 제어한다. 온도 제어 패턴은, 가열 프로파일이라고도 불리며, 가열 개시부터 종료까지의 기간에 있어서, 히터(HT)의 온도를 어떻게 제어할지를 규정한다. 예를 들어, 온도 제어 패턴은, 구간마다 길이(시간)와 목표 온도를 규정한 것이어도 된다. 온도 제어 패턴은, 가열 프로파일이라고도 불린다. MCU(130)은, 히터(HT)의 온도의 검출과, 검출된 히터(HT)의 온도에 기초하는 히터(HT)로의 전력 공급 시간의 제어를 반복하여 실행함으로써, 온도 제어 패턴에 규정된 온도 변화를 실현한다.

도 4는, 온도 제어 패턴에 따른 히터(HT)의 온도 제어의 예를 나타내는 도면이다. 여기서는, 각 구간의 종료 시에 목표 온도에 도달하도록 온도 제어를 실시하는 것으로 한다. 가로축은 시간(초), 세로축은 히터(HT)의 온도이다. 각 구간에 표시되어 있는 숫자는 구간의 길이를 나타내고 있다.

가열의 개시와 함께 시작되는 초기 승온 구간은, 제1 승온 구간과 그것에 이어지는 제2 승온 구간을 포함한다. 제1 승온 구간의 길이는 17초, 목표 온도는 290℃이다. 또한, 제2 승온 구간의 길이는 18초, 목표 온도 295℃이다. MCU(130)은, 제1 승온 구간 내에 290℃에 도달하도록 히터(HT)로의 전력 공급을 제어하고, 이어지는 제2 승온 구간 내에 295℃에 도달하도록 히터(HT)의 동작을 제어한다. 초기 승온 구간을 복수의 구간으로 분할하고, 1개 이상의 중간 목표 온도(여기서는 290℃)를 거쳐 초기 승온 구간의 목표 온도(여기서는 295℃)에 도달하도록 함으로써, 초기 승온 구간 내에 최종적인 목표 온도(295℃)에 도달시킬 확률을 높일 수 있다.

또한, 초기 승온 구간을 구성하는 복수의 승온 구간 중, 최후 승온 구간에 있어서의 온도 구배(단위 시간당 승온폭)를 다른 승온 구간보다도 완만하게 함으로써, 최종적인 목표 온도에 대한 오버 슈트가 발생하기 어려워진다. 또한, 초기 승온 구간은, 온도 유지 구간을 포함해도 된다.

초기 승온 구간에 이어지는 구간은, 히터(HT)의 온도를 내리는 구간(강온 혹은 서랭 구간)이다. 강온 구간의 길이는 10초, 목표 온도는 230℃이다. MCU(130)은 강온 구간에 대해서는, 히터(HT)에 전력 공급하지 않고, 히터(HT)가 주위의 공기에 의해 식는 것을 기다리는 것으로 하지만, 냉각 팬과 같이 적극적으로 냉각하기 위한 구성을 가져도 된다.

강온 구간이 종료하고 나서는 재승온 구간이며, 길이는 310초, 목표 온도는 260℃이다. MCU(130)은, 재승온 구간이 종료하거나, 슬라이더(13)가 히터 챔버(17)을 가리는 위치(폐쇄 위치)로 이동된 것이 검출되면, 히터(HT)로의 전력 공급을 정지하고, 히터(HT)의 온도 제어를 종료한다.

또한, 강온 구간에 히터에 전력을 공급하지 않는 경우, 강온 구간에서는 히터(HT)의 저항치를 측정할 수 없다. 그 때문에, MCU(130)은, 강온 구간에 대해서는, 히터(HT)에 전력 공급하여 저항치를 계측하는 대신에, PA6 단자에 접속된 히터 서미스터(TH)를 사용하여 히터(HT)의 온도를 취득한다.

이와 같이, MCU(130)은, 온도 제어 패턴에 따라 히터(HT)의 온도를 제어하고 있는 기간에 있어서, 히터(HT)의 온도를 주기적으로 계측하고 있기 때문에, 히터(HT)의 온도의 이상(과가열)이 발생하고 있으면, 그것을 검출할 수 있다.

도 3으로 돌아가서, 스위치(SR)이 N 채널형의 MOSFET로 구성되는 경우, 스위치(SR)의 드레인 단자는 연산 증폭기(A1)의 출력 단자에 접속되고, 스위치(SR)의 게이트 단자는 분로 저항(RS)와 제1 히터 커넥터(HC+) 사이에 접속되고, 스위치(SR)의 소스 단자는 그라운드(GND)에 접속된다. 스위치(SR)의 게이트 단자에는, 히터 전압(V_BOOST)를 주로 분로 저항(RS)와 히터(HT)로 분압한 값의 전압이 입력된다. 분로 저항(RS)의 저항치는, 이 분압한 값이 스위치(SR)의 문턱값 전압 이상이 되도록 결정될 수 있다. 또한, 분로 저항(RS)에 의해, 스위치(SH)가 오프되고, 또한 스위치(SM) 및 스위치(SS)가 온인 경우에 히터(HT)를 흐르는 전류는, 스위치(SH) 및 스위치(SS)가 온되고, 또한 스위치(SM)이 오프인 경우에 히터(HT)를 흐르는 전류보다도 작아진다. 이로써, 히터(HT)의 온도 혹은 저항을 계측할 때에 히터(HT)를 흐르는 전류에 의해 히터(HT)의 온도가 변화되는 것을 억제할 수 있다.

로드 스위치(10)은, ON 단자에 로(low)레벨이 입력되어 있을 때는, VIN 단자와 VOUT 단자를 전기적으로 절단하고, ON 단자에 하이레벨이 입력되어 있을 때는, VIN 단자와 VOUT 단자를 전기적으로 접속하고, VOUT 단자로부터 V_CC5 라인으로 전압(V_CC5)를 출력한다. 전압(V_CC5)의 전압치는, 예를 들어 5.0[V]이다. V_CC5 라인은, 후술하는 충전 회로(20)의 VBUS 단자 및 VAC 단자와, 발광부(NU)에 접속된다. 또한, 로드 스위치(10)의 ON 단자에는, npn형의 바이폴라 트랜지스터의 컬렉터 단자가 접속된다. 이 바이폴라 트랜지스터의 에미터 단자는 그라운드에 접속되고, 베이스 단자는 MCU(130)의 PC9 단자에 접속된다. 즉, MCU(130)은, PC9 단자의 전위를 조정함으로써, 바이폴라 트랜지스터를 통하여 로드 스위치의 개폐를 제어할 수 있다.

충전 회로(20)은 충전 모드를 갖는다. 충전 모드에 있어서 충전 회로(20)은, SYS 단자와 BAT 단자를 내부에서 전기적으로 접속한다. 이로써, V_CC5 라인을 통하여 VBUS 단자에 공급되는 전압(V_CC5)를 사용하여, BAT 단자로부터 제1 도전로(PT1)을 통하여 배터리(BT)에 충전 전압을 공급할 수 있다. 충전 회로(20)은, 전압(V_CC5)를 강압함으로써 적절한 충전 전압을 생성하는 것이 바람직하다. 충전 모드는, /CE 단자에 로레벨이 공급됨으로써 인에이블 혹은 기동될 수 있다. V_CC 라인은, 후술하는 변압 회로(30)의 VIN 단자와 EN 단자에 접속된다.

충전 회로(20)은, 파워 패스 기능을 가질 수 있다. 파워 패스 기능이 유효하게 설정되어 있는 경우, 충전 회로(20)은, V_CC5 라인을 통하여 VBUS 단자에 공급되는 전압(V_CC5)를 사용하거나, 또는, 배터리(BT)로부터 제1 도전로(PT1)을 통하여 BAT 단자에 공급되는 전원 전압(V_BAT)를 사용하여, V_CC 라인에 전압(V_CC)를 공급한다. 구체적으로는, 충전 회로(20)은, 전압(V_USB)가 이용 가능한 상태에 있어서 파워 패스 기능이 유효하게 설정되어 있는 경우, VBUS 단자와 SW 단자를 내부에서 전기적으로 접속하고, V_CC5 라인을 통하여 공급되는 전압(V_CC5)를 사용하여, V_CC 라인에 전압(V_CC)를 공급한다. 또한, 충전 회로(20)은, 전압(V_USB)가 이용 불가능한 상태에 있어서 파워 패스 기능이 유효하게 설정되어 있는 경우, VBUS 단자와 SW 단자를 내부에서 전기적으로 접속하고, 배터리(BT)로부터 제1 도전로(PT1)을 통하여 BAT 단자에 공급되는 전원 전압(V_BAT)를 사용하여, V_CC 라인에 전압(V_CC)를 공급한다.

충전 회로(20)은, OTG(On-The-GO) 기능을 갖는다. OTG 기능이 유효하게 설정되어 있는 경우, 충전 회로(20)은, 배터리(BT)로부터 제1 도전로(PT1)을 통하여 BAT 단자에 공급되는 전원 전압(V_BAT)를 사용하여, VBUS 단자로부터 V_CC5 라인으로 전압(V_CC5)를 공급한다. 전원 전압(V_BAT)로부터 전압(V_CC5)를 생성하는 경우, 발광부(NU)에 공급되는 전압이, 전압(V_USB)로부터 전압(V_CC5)를 생성하는 경우와 동일한 정도 또는 동일해지도록, 충전 회로(20)은, 전원 전압(V_BAT)를 승압하여 전압(V_CC5)를 공급하는 것이 바람직하다. 이와 같은 구성으로 함으로써, 발광부(NU)의 동작이 안정된다. /CE 단자에 하이레벨이 공급되면, 충전 회로(20)은, 파워 패스 기능 및 OTG 기능 중 디폴트로 설정되어 있는 기능, 또는, MCU(130)에 의해 유효하게 설정된 한 쪽의 기능을 이용하여 동작할 수 있다.

변압 회로(30)은, 승압 회로, 또는, 승강압 회로, 또는, 강압 회로일 수 있는 DC/DC 컨버터이며, V_CC 라인에 전압(V_CC)가 공급됨으로써 인에이블된다. 구체적으로는, 변압 회로(30)은, EN 단자에 하이레벨의 신호가 입력됨으로써 인에이블된다. VIN 단자 및 EN 단자는 V_CC 라인에 접속되어 있는 점에서, 변압 회로(30)은, V_CC 라인에 전압(V_CC)가 공급됨으로써 인에이블된다. 변압 회로(30)은, VOUT 단자로부터 V_{CC33_0} 라인에 전압(V_{CC33_0})을 공급한다. 전압(V_{CC33_0})의 전압치는, 예를 들어, 3.3[V]이다. V_{CC33_0} 라인은, 후술하는 로드 스위치(40)의 VIN 단자, 후술하는 리부트 컨트롤러(50)의 VIN 단자 및 RSTB 단자, 후술하는 FF2의 VCC 단자 및 D 단자에 접속된다.

로드 스위치(40)은, ON 단자에 로레벨이 입력되어 있을 때는, VIN 단자와 VOUT 단자를 전기적으로 절단하고, ON 단자에 하이레벨이 입력되어 있을 때는, VIN 단자와 VOUT 단자를 전기적으로 접속하여, VOUT 단자로부터 V_CC33 라인에 전압(V_CC33)을 출력한다. 전압(V_CC33)의 전압치는, 예를 들어, 3.3[V]이다. V_CC33 라인은, 후술하는 로드 스위치(60)의 VIN 단자, 불휘발성 메모리(70)의 VCC 단자, 후술하는 배터리 감시 회로(100)의 VDD 단자 및 CE 단자, MCU(130)의 VDD 단자, 후술하는 검출기(140)의 VDD 단자, 후술하는 슈미트 트리거 회로(150)의 VCC 단자, 후술하는 통신 인터페이스 회로(160)의 VCC_NRF 단자, 후술하는 검출기(170)의 VDD 단자, 후술하는 FF1의 VCC 단자 및 D 단자, 연산 증폭기(A1)의 양전원 단자, 후술하는 연산 증폭기(A2)의 양전원 단자에 접속된다. 로드 스위치(40)의 VIN 단자는, 변압 회로(30)의 VOUT 단자에 전기적으로 접속되어, 변압 회로(30)으로부터 전압(V_{CC33_0})이 공급된다. 전원 유닛(1)의 회로 기판을 복잡하게 하지 않기 위해, 전압(V_{CC33_0})의 전압치와 전압(V_CC33)의 전압치는, 대략 동일한 것이 바람직하다.

리부트 컨트롤러(50)은, SW1 단자 및 SW2 단자에 로레벨이 소정 시간에 걸쳐 공급됨에 따라, RSTB 단자로부터 로레벨을 출력한다. RSTB 단자는, 로드 스위치(40)의 ON 단자에 전기적으로 접속되어 있다. 따라서, 리부트 컨트롤러(50)의 SW1 단자 및 SW2 단자에 로레벨이 소정 시간에 걸쳐 공급됨에 따라, 로드 스위치(40)은, VOUT 단자로부터의 전압(V_CC33)의 출력을 정지한다. 로드 스위치(40)의 VOUT 단자로부터의 전압(V_CC33)의 출력이 정지되면, MCU(130)의 VDD 단자(전원 단자)에 대한 전압(V_CC33)의 공급이 끊어지므로, MCU(130)은 동작을 정지한다.

여기서, 프론트 패널(11)이 전원 유닛(1)로부터 분리되면, 검출기(140)으로부터 슈미트 트리거 회로(150)을 통하여 리부트 컨트롤러(50)의 SW2 단자에 로레벨이 공급된다. 또한, 스위치(SW)가 눌러지면, 리부트 컨트롤러(50)의 SW1 단자에 로레벨이 공급된다. 따라서, 프론트 패널(11)이 전원 유닛(1)로부터 분리된 상태(도 1의 f에 나타내는 상태)에서 스위치(SW)가 눌러지면, 리부트 컨트롤러(50)의 SW1 단자 및 SW2 단자에 로레벨이 공급된다. 리부트 컨트롤러(50)은, SW1 단자 및 SW2 단자에 로레벨이 소정 시간(예를 들어 수 초간) 계속해서 공급되면, 전원 유닛(1)에 대한 리셋 혹은 재기동의 지령이 입력된 것으로 인식한다. 리부트 컨트롤러(50)은, RSTB 단자로부터 로레벨을 출력한 후에, RSTB 단자로부터 로레벨을 출력하지 않도록 하는 것이 바람직하다.

리부트 컨트롤러(50)이 RSTB 단자로부터 로레벨을 출력하면, 로드 스위치(40)의 ON 단자에 로레벨이 입력되고, 로드 스위치(40)은 VIN 단자와 VOUT 단자를 전기적으로 절단하여, V_CC33 라인에 전압(V_CC33)이 출력되지 않게 된다. 이로써, MCU(130)은 동작을 정지한다. 그 후, 리부트 컨트롤러(50)이 RSTB 단자로부터 로레벨을 출력하지 않게 되면, 하이레벨의 전압(V_{CC33_0})이 로드 스위치(40)의 ON 단자에 입력되기 때문에, 로드 스위치(40)은 VIN 단자와 VOUT 단자를 전기적으로 접속하여, VOUT 단자로부터 V_CC33 라인으로 전압(V_CC33)을 다시 출력한다. 이로써, 동작을 정지한 MCU(130)을 재기동할 수 있다.

로드 스위치(60)은, ON 단자에 로레벨이 입력되어 있을 때는, VIN 단자와 VOUT 단자를 전기적으로 절단하고, ON 단자에 하이레벨이 입력되어 있을 때는, VIN 단자와 VOUT 단자를 전기적으로 접속하여, VOUT 단자로부터 V_{CC33_SLP} 라인으로 전압(V_{CC33_SLP})를 출력한다. 전압(V_{CC33_SLP})의 전압치는, 예를 들어, 3.3[V]이다. V_{CC33_SLP} 라인은, 후술하는 퍼프 서미스터(TP), 후술하는 히터 서미스터(TH), 후술하는 케이스 서미스터(TC)에 접속된다. 로드 스위치(60)의 ON 단자는, MCU(130)의 PC11 단자에 전기적으로 접속되어 있다. MCU(130)은, 슬리프 모드로 이행할 때에 PC11 단자의 논리 레벨을 하이레벨에서 로레벨로 천이시키고, 슬리프 상태로부터 액티브 상태로 이행할 때에 PC11 단자의 논리 레벨을 로레벨에서 하이레벨로 천이시킨다. 환언하면, 전압(V_{CC33_SLP})는 슬리프 상태에서는 이용할 수 없으며, 슬리프 상태로부터 액티브 상태로 이행할 때에 이용할 수 있게 된다.

전원 유닛(1)은, 사용자에 의한 퍼프(흡인) 동작을 검출하기 위한 퍼프 센서를 구성하는 퍼프 서미스터(TP)(예를 들어, NTC 서미스터 또는 PTC 서미스터)를 구비할 수 있다. 퍼프 서미스터(TP)는, 예를 들어, 퍼프에 수반되는 공기 유로의 온도 변화를 검출하도록 배치될 수 있다. 또한, 퍼프 서미스터(TP)는, 퍼프 센서의 구체적 일례에 불과하다는 점에 유의하기 바란다. 퍼프 서미스터(TP) 대신에, 마이크로폰 콘덴서, 압력 센서, 유량 센서, 유속 센서 등을 퍼프 센서에 사용해도 된다. 전원 유닛(1)은, 바이브레이터(M)을 구비해도 된다. 바이브레이터(M)은, 예를 들어, 스위치(SN)을 온시킴으로써 기동될 수 있다. 스위치(SN)은, 트랜지스터로 구성되어도 되며, 트랜지스터의 베이스 또는 게이트에는, MCU(130)의 PH0 단자로부터 제어 신호가 공급될 수 있다. 또한, 전원 유닛(1)은, 바이브레이터(M)을 제어하기 위한 드라이버를 가지고 있어도 된다.

전원 유닛(1)은, 히터(HT)의 온도를 검출하기 위한 히터 서미스터(TH)(예를 들어, NTC 서미스터 또는 PTC 서미스터)를 구비할 수 있다. 히터(HT)의 온도는, 히터(HT) 근방의 온도를 검출함으로써 간접적으로 검출되어도 된다. 연산 증폭기(A2)는, 서미스터(TH)의 저항치에 따른 전압, 환언하면, 히터(HT)의 온도에 따른 전압을 출력할 수 있다.

전원 유닛(1)은, 전원 유닛의 하우징(케이스)(2)의 온도를 검출하기 위한 케이스 서미스터(TC)(예를 들어, NTC 서미스터 또는 PTC 서미스터)를 구비할 수 있다. 케이스(2)의 온도는, 케이스(2) 근방의 온도를 검출함으로써 간접적으로 검출되어도 된다. 연산 증폭기(A3)은, 서미스터(TC)의 저항치에 따른 전압, 환언하면, 케이스(2)의 온도에 따른 전압을 출력한다.

검출기(140)은, 프론트 패널(11)이 전원 유닛(1)로부터 분리된 것을 검출하도록 구성될 수 있다. 검출기(140)의 출력은, 슈미트 트리거 회로(150)을 통하여 리부트 컨트롤러(50)의 SW2 단자 및 MCU(130)의 PD2 단자에 공급될 수 있다. 스위치(SW)의 일단은, V_CC33 라인, 리부트 컨트롤러(50)의 SW1 단자, 및 MCU(130)의 PC10 단자에 접속될 수 있다. 스위치(SW)의 타단은 그라운드에 접속될 수 있다. 이로써, 스위치(SW)가 눌러지면 리부트 컨트롤러(50)의 SW1 단자 및 MCU(130)의 PC10 단자에 로레벨이 공급되고, 스위치(SW)가 눌러지지 않으면 리부트 컨트롤러(50)의 SW1 단자 및 MCU(130)의 PC10 단자에 하이레벨이 공급될 수 있다.

검출기(170)은, 슬라이더(13)의 개폐를 검출하도록 구성될 수 있다. 검출기(170)의 출력은, MCU(130)의 PC13 단자에 공급될 수 있다. 검출기(140 및 170)은, 예를 들어, 홀 소자를 사용한 집적 회로(홀 IC)로 구성될 수 있다.

통신 인터페이스 회로(160)은, 스마트폰, 휴대 전화, 퍼스널 컴퓨터 등의 외부 기기와 무선 통신하는 기능을 MCU(130)에 제공한다. 통신 인터페이스 회로(160)은, 예를 들어, Bluetooth(등록상표) 등, 임의의 무선 통신 규격의 1개 이상에 준거한 통신 인터페이스 회로여도 된다.

도 5는, 도 3을 사용하여 설명한 구성 요소 중, FF(Flip-Flop)1 및 FF2를 이용한 동작에 관련되는 구성을 발췌하여 기재한 회로도이다. FF1 및 FF2는, MCU(130)과는 상이한 수단에 의해 전원 유닛(1)에 관한 이상이 검출되었는지의 여부를 나타내는 1비트의 정보(0 또는 1)를 로레벨 또는 하이레벨로서 유지하는 유지 회로이다. 구체적으로는, FF1은 배터리 감시 회로(100), 연산 증폭기(A2), 연산 증폭기(A3)에 의한 이상 검출의 유무를 나타내는 정보(제2 정보)를 유지한다. 또한, FF2는 연산 증폭기(A2)에 의한 이상 검출의 유무를 나타내는 정보(제1 정보)를 유지한다.

FF2는, 유지하고 있는 정보의 값을 반전한 값을, /Q 단자에서 HEATER_Latched 신호로서 출력한다. 또한, FF1은, 유지하고 있는 정보의 값을, Q 단자로부터 nALARM_Latched 신호로서 출력한다. HEATER_Latched 신호와 nALARM_Latched 신호는 각각 MCU(130)의 PB14 단자 및 PA10 단자에 입력된다. 그 때문에, MCU(130)은 이들 단자의 레벨을 참조함으로써, FF1에 유지되어 있는 정보와 FF2에 유지되어 있는 정보를 참조할 수 있다.

FF1 및 FF2는, /CLR 단자를 가지며, /CLR 단자의 입력 레벨이 하이레벨에서 로레벨로 변화되면, 유지하고 있는 정보의 값을 0(로레벨)으로 초기화한다. 또한, /CLR 단자의 입력 레벨의 로레벨에서 하이레벨로의 변화는, 유지하고 있는 정보의 값에 영향을 주지 않는다.

본 실시형태에 있어서, FF1과 FF2에는, 상이한 전원 라인에 의해 전력이 공급된다. 즉, FF1의 VCC 단자(전원 단자)에는 전압(V_{CC33_0})이, FF2의 VCC 단자(전원 단자)에는 전압(V_CC33)이, 각각 입력되어 있다. 전압(V_{CC33_0})은 MCU(130)을 구동하는 전압(V_CC33)이 리셋 동작에 있어서 일시적으로 공급되지 않게 되는 동안에도 계속해서 공급된다. 그 때문에, FF2가 유지하는 정보(Q 및 /Q 단자의 출력)는 전원 유닛(1)의 리셋 동작이 실행되어도 지워지지 않고 유지된다. 한편, FF1에는 MCU(130)에 전력을 공급하는 전원 라인에 의해 전력이 공급되기 때문에, FF1이 유지하는 정보는 리셋 동작 시에 소거된다.

FF1 및 FF2에 있어서, VCC 단자에 대한 입력은 D 단자에도 입력되어 있다. 그 때문에, FF1 및 FF2가 동작하고 있는 동안, D 단자에는 항상 하이레벨이 입력되어 있다. FF1 및 FF2는 도시되지 않은 동기(同期) 단자를 가지며, 동기 단자의 입력이 로레벨에서 하이레벨로 변화되면, D 단자의 입력 레벨을 유지한다. 전원 유닛(1)이 정상적으로 동작하고 있는 경우, FF1 및 FF2는 하이레벨을 유지하고, nALARM_Latched 신호는 하이레벨, HEATER_Latched 신호는 로레벨이다.

우선, 배터리 감시 회로(100)이 배터리(BT)에 관한 이상을 검출했을 때의 동작에 대하여 설명한다. 배터리 감시 회로(100)은, 배터리(BT)의 정보(전류량, 온도, 및 전압 등)에 대하여 감시하고 있다. 제어 회로인 MCU(130)은 정기적으로 I²C 통신과 통하여 배터리 감시 회로(100)에 배터리(BT)의 정보를 요구하고, 배터리 감시 회로(100)은 요구에 따라 배터리(BT)의 정보를 MCU(130)에 통지한다. MCU(130)은, 취득한 배터리(BT)의 정보와, 미리 정해진 복수의 이상 조건에 기초하여 이상 유무를 판정한다. MCU(130)은 해당하는 이상 조건이 있는 경우, 그 이상 조건에 대응된 동작을 실행한다.

(이상 조건)

도 6은, 배터리(BT)에 관한 이상 조건의 일례를 나타내는 도면이다. MCU(130)의 판정 조건은, MCU(130)이 I²C 통신을 통하여 배터리 감시 회로(100)으로부터 취득한 배터리(BT)의 정보에 대하여 적용하는 이상 조건이다. 또한, nGAUGE_INT1 신호의 출력 조건과 nGAUGE_INT2 신호의 출력 조건은, 배터리 감시 회로(100) 자체가 배터리(BT)의 정보에 대하여 적용하는 이상 조건이다. nGAUGE_INT1 신호의 출력 조건 중 어느 하나가 충족되면, 배터리 감시 회로(100)은, ALERT 단자로부터 로레벨의 nGAUGE_INT1 신호를 출력한다. 또한, nGAUGE_INT2 신호의 출력 조건 중 어느 것이 만족되면, 배터리 감시 회로(100)은, IO5 단자로부터 로레벨의 nGAUGE_INT2 신호를 출력한다. 이와 같이, 배터리(BT)의 상태는, MCU(130)과 배터리 감시 회로(100)이 각각 독립적으로 감시한다. 이로써, 예를 들어 MCU(130)과 배터리 감시 회로(100)의 I²C 통신이 어떠한 원인으로 정상적으로 이루어질 수 없거나, MCU(130)이 어떠한 원인으로 정상적으로 동작하지 않거나 하는 경우여도, 배터리 감시 회로(100)이 배터리(BT)의 이상을 확실하게 검출하여, 적절한 대응을 취할 수 있다.

도 6에 있어서, "Timing"의 열은, 각 이상 조건에 해당하는지의 여부를 판정하는 타이밍을 나타내고 있다. "Timing"의 열에 "충전"이라고 기재되어 있는 이상 조건은, 충전 회로(20)에 의해 배터리(BT)의 충전이 실시되고 있는 동안에만, 해당하는지의 여부가 판정된다. "Timing"의 열에 "방전"이라고 기재되어 있는 이상 조건은, 충전 회로(20)에 의해 배터리(BT)의 충전이 실시되고 있지 않은 동안에만(보다 바람직하게는 히터 전압(V_BOOST)가 히터(HT)에 인가되고 있는 동안에만), 해당하는지의 여부가 판정된다. "Timing"의 열에 "상시"라고 기재되어 있는 이상 조건은, 충전 회로(20)에 의해 배터리(BT)의 충전이 실시되고 있는지의 여부를 불문하고, 해당하는지의 여부가 판정된다.

도 6에 있어서, 이상 조건에 대한 테두리의 유무 및 종류는, 그 이상 조건이 나타내는 이상 정도를 나타내고 있다. 구체적으로는, 테두리가 부여되지 않은 이상 조건은 가장 경도의 이상, 실선의 테두리가 부여된 이상 조건은 리셋이 필요한 중간 정도의 이상, 그리고, 이중선의 테두리가 부여된 이상 조건은 중요한 이상(영구 고장)을 나타낸다. 영구 고장은, 전원 유닛(1)의 사용을 실질적으로 금지해야 할 이상이다. MCU(130) 및 배터리 감시 회로(100)은, 해당하는 이상 정도에 따른 동작을 실시한다.

여기서, 배터리(BT)의 충전 시나 방전 시의 전류량과 같이, 동일한 감시 파라미터에 대하여 nGAUGE_INT1 신호의 출력 조건과 nGAUGE_INT2 신호의 출력 조건의 양쪽이 설정되는 경우, nGAUGE_INT1 신호의 출력 조건 쪽이 엄격한 조건으로 설정되어 있다. 즉, 동일한 감시 파라미터에 대하여, nGAUGE_INT2 신호의 쪽이, nGAUGE_INT1 신호보다도 먼저 출력되도록 이상 조건이 설정되어 있다. 이는, nGAUGE_INT2 신호가 MCU(130)에 대하여 출력되고, MCU(130)의 제어에 의해 이상에 대처하는 것에 대하여, nGAUGE_INT1 신호는, MCU(130)을 통하지 않고, 하드웨어적으로 이상에 대처하기 위함이다. 기본적으로는 안정적으로 동작하는 MCU(130)에 의한 소프트웨어적인 제어를 우선하고, nGAUGE_INT1 신호에 의한 하드웨어적인 제어는 소프트웨어적인 제어가 작용하지 않는 경우의 수단으로서 실시한다. 소프트웨어적인 제어가 작용하지 않는 경우의 예는, MCU(130)이 프리즈되어 있는 경우이다.

(MCU(130)에 의한 배터리 이상 검출)

다음으로, 배터리(BT)의 이상 검출 및 검출된 이상 정도에 따른 동작에 대하여 설명한다. 우선, I²C 통신에 의해 취득한 배터리(BT)의 정보에 기초하는 MCU(130)의 동작에 대하여 설명한다. MCU(130)은, 정기적으로(예를 들어 1초 간격으로) 배터리 감시 회로(100)과 I²C 통신을 실시하여, 배터리(BT)의 정보를 취득하고, 도 6에 나타내는 바와 같은 이상 조건 중 어느 것에 해당하는지의 여부를 판정한다.

(경도의 이상)

가장 경도의 이상 상태(도 5의 예에서는, 방전 시에 배터리(BT)의 온도가 51℃ 이상 55℃ 미만이 된 경우)에 해당한다고 판정된 경우, MCU(130)은, 배터리(BT)로부터 히터(HT)로의 전력의 공급(히터 전압 V_BOOST의 인가)을 금지시킨다. 또한, MCU(130)은, 발광부(NU)나 바이브레이터(M)에 의해 에러를 통지시킨다. MCU(130)은, 충전 회로(20)에 의한 배터리(BT)의 충전도 함께 금지시킨다. MCU(130)은, 배터리(BT) 충전도 함께 금지시킨다. 슬리프 상태에서는, 전압(V_BAT, V_CC33, V_{CC33_0})은 공급되지만, 전압(V_{CC33_SLP})는 공급되지 않는다.

(히터(HT)로의 전력 공급 금지 동작)

MCU(130)은, PC12 단자로부터 출력되는 Heater_Enable 신호를 로레벨로 하여 스위치(SS)를 오프로 한다. 이로써, MCU(130)은, 히터(HT)의 마이너스 단자(HC-)를 그라운드로부터 분리한다. 또한, Heater Enable 신호는 변압 회로(120)의 EN 단자에도 입력되기 때문에, 변압 회로(120)도 동작을 중지하고, 히터(HT)로의 전력 공급이 금지된다.

(배터리(BT)의 충전 금지 동작)

MCU(130)은, PB3 단자로부터 출력되는 nCharger_Enable 신호를 하이레벨로 한다. 이로써, 충전 회로(20)의 /CE 단자가 하이레벨이 되기 때문에, 충전 회로(20)은 충전을 금지한다.

그 후, 배터리(BT)의 온도가 45℃ 이하가 된 것이 확인되면, MCU(130)은, 전원 유닛(1)을 슬리프 상태로 이행시킨다.

(중간 정도의 이상)

중간 정도의 이상 상태(도 6의 예에서는, 방전 시에 배터리(BT)의 온도가 55℃ 이상이 된 경우 등)에 해당한다고 판정된 경우, 전원 유닛(1)의 리셋(재기동)이 필요하게 된다. 그 때문에, MCU(130)은, 발광부(NU)의 발광 패턴 및/또는 발광색 등에 의해, 사용자에게 리셋 동작을 하도록 촉구한다. 발광부(NU)에 더하여, 바이브레이터(M)을 사용해도 된다. 또한, 중간 정도의 이상 상태에 해당한다고 판정된 경우, MCU(130)은, 변압 회로(120)으로부터 히터(HT)로의 전력 공급 및 충전 회로(20)에 의한 배터리(BT)의 충전을 금지시킨다.

(리셋 동작)

본 실시형태의 전원 유닛(1)에서는,

·프런트 패널(11)이 분리되어 있는 것

·스위치(SW)가, 가열 개시 지시로부터 긴 일정 시간 눌러지는 것

의 양쪽이 검출된 경우에, 리셋 조작이 이루어진 것으로 인식한다.

구체적으로는, 이들 조건은 리부트 컨트롤러(50)이 검출한다. 리부트 컨트롤러(50)의 SW1 단자는 스위치(SW)에, SW2 단자는 프론트 패널(11)의 착탈을 나타내는 신호를 출력하는 슈미트 트리거 회로(150)에 접속되어 있다. 프론트 패널(11)이 분리된 상태에서 스위치(SW)가 눌러지면, SW1 및 SW2 단자의 입력이 양쪽 로레벨이 된다. 이로써, 리부트 컨트롤러(50)은 리셋 동작을 개시한다.

리부트 컨트롤러(50)은, SW1 및 SW2 단자의 양쪽이 로레벨이 된 상태가, 사용자 설정 가능한 리부트 지연 시간(예를 들어, 1∼20초)이 경과할 때까지 계속되는지의 여부를 감시한다. 리부트 지연 시간 동안, MCU(130)은, 발광부(NU)와 바이브레이터(M)을 이용하여 리셋을 사용자에게 통지한다.

리부트 컨트롤러(50)은, SW1 및 SW2 단자의 양쪽이 로레벨이 된 상태가 리부트 지연 시간만큼 계속되면, RSTB 단자의 출력을 로레벨로 한다. 이로써, 로드 스위치(40)의 ON 단자가 로레벨이 되어, 로드 스위치(40)의 VOUT 단자로부터의 전압(V_CC33)과, 로드 스위치(60)의 VOUT 단자로부터의 전압(V_{CC33_SLP})의 공급이 정지된다. 이로써, MCU(130)으로의 전력 공급이 중단되어, MCU(130)은 동작을 정지한다. 즉, 상술한, 리셋 지시의 인식에 필요한, 가열 개시 지시보다 긴 시간은, 리부트 지연 시간과 대략 동일하다.

리부트 컨트롤러(50)은, RSTB 단자를 로레벨로 하고 나서 소정 시간(예를 들어 0.4초) 경과하면, 자동적으로 RSTB 단자를 로레벨로 하지 않게 된다. 이로써, 전압(V_{CC33_0})이 V_{CC33_0} 라인을 통하여 로드 스위치(40)의 ON 단자에 입력된다. 로드 스위치(40)으로부터의 전압(V_CC33)의 공급이 재개되어, MCU(130)이 기동한다. 즉, MCU(130)은, 전력이 공급되지 않는 상태에서 공급되는 상태가 되면 기동한다. 전원 유닛(1)은 MCU(130)이 기동하면 슬리프 상태 혹은 충전 상태가 된다. 이 시점에서는 전압(V_{CC33_SLP})는 공급되지 않는다. 이와 같이 MCU(130)이 재기동하면, MCU(130)에 발생하고 있던 프리즈 등의 결함이 해소되는 경우가 있다.

또한, 중간 정도의 이상 상태 중, 충전 시의 과전류는, 충전 회로(20)에 의해 실행되는 CCCV 충전 중, CC(Constant-Current, 정전류) 충전을 실시하기 위해 정해진 전류치(이하, 설정치라고도 한다)의 1.1배 이상의 전류치가 검출되면, 해당한다고 판정된다.

(중요한 이상)

중요한 이상 상태(도 6의 예에서는, 배터리(BT)의 전압으로부터 심방전(深放電)으로 판정되는 경우)에 해당한다고 판정된 경우, MCU(130)은 중요한 이상(영구 고장)이 발생한 것으로 판정한다. 또한, 심방전이란 과방전 상태보다도 배터리(BT)의 방전이 진행된 상태를 가리키는 것으로 한다. 또한, 과방전 상태란, 배터리(BT)의 출력 전압이 방전 종지 전압을 밑도는 상태를 가리키는 것으로 한다. 심방전의 판정은 미리 정해진 알고리즘에 의해 실시할 수 있다. 심방전의 판정 방법에 제한은 없지만, 예를 들어 배터리(BT)의 양극 전압이 미만인 경우에 심방전이라고 판정할 수 있다.

영구 고장은, 장치의 사용을 실질적으로 금지해야 할 이상이다. 그 때문에, 영구 고장이 발생했다고 판정한 경우, MCU(130)은, 사용자에 의한 전원 유닛(1)의 사용을 금지하기 위한 동작을 실행한다. 영구 고장이 발생했다고 판정한 경우의 MCU(130)의 처리의 상세에 대해서는 후술한다.

(배터리 감시 회로(100)에 의한 배터리 이상 검출)

다음으로, MCU(130)과는 독립적으로 배터리 감시 회로(100)이 실시하는 배터리(BT)의 이상 검출 동작에 대하여 설명한다.

배터리 감시 회로(100)은, 배터리(BT)의 상태를 감시하고, 도 6에 나타낸 바와 같은 이상 조건 중 어느 것에 해당하는지의 여부를 판정한다. 그리고, 해당한 이상 조건에 따라 nGAUGE_INT1 신호 혹은 nGAUGE_INT2 신호를 출력한다. nGAUGE_INT2 신호는 배터리 감시 회로(100)의 IO5 단자로부터 MCU(130)의 PB12 단자에 인터럽트 신호로서 입력된다. 즉, 정기적인 MCU(130)과의 I²C 통신의 주기를 기다리지 않고, nGAUGE_INT2 신호는, 배터리 감시 회로(100)의 IO5 단자로부터 출력된다. 한편, 배터리 감시 회로(100)의 ALERT 단자로부터 출력되는 nGAUGE_INT1 신호는 MCU(130)에는 입력되지 않고, 유지 회로인 FF1의/CLR 단자에 입력된다.

(nGAUGE_INT2 신호)

우선, nGAUGE_INT2 신호에 관하여 설명한다. 배터리 감시 회로(100)은, 정기적으로 취득하는 배터리(BT)의 정보가, nGAUGE_INT2 신호의 출력 조건으로서 열거한 이상 조건 중 어느 것에 해당하는지의 여부를 판정한다. 그리고, 이상 조건 중 어느 것에 해당한다고 판정된 경우, 배터리 감시 회로(100)은, IO5 단자의 출력을 로레벨로 함으로써 nGAUGE_INT2 신호를 출력하고, PB12 단자를 통하여 MCU(130)에 이상 발생을 통지한다.

MCU(130)은 PB12 단자의 입력이 로레벨로 변화되면, 배터리 감시 회로(100)이 배터리(BT)의 이상을 검출했다고 인식한다. 그리고, MCU(130)은 SCL 및 SDA 단자를 통한 I²C 통신을 통하여, 배터리 감시 회로(100)으로부터 배터리(BT)의 정보를 취득한다.

MCU(130)은, 취득한 배터리(BT)의 정보에 nGAUGE_INT2 신호의 출력 조건과 동일한 이상 조건을 적용하여, 배터리(BT)가 이상 상태인지의 여부를 판정한다. 그리고, 이상 조건 중 해당하는 것이 있으면, 그 이상 상태가 나타내는 이상 정도에 따른 동작을 실행한다. 즉, MCU(130)은, 배터리(BT)의 정보를 정기적인 I²C 통신으로 취득했는지, nGAUGE_INT2 신호에 의한 통지(인터럽트)에 응답한 I²C 통신에 의해 취득했는지에 따라, 취득한 배터리(BT)의 정보에 적용하는 이상 조건을 다르게 한다. 해당하는 이상 조건이 있는 경우에, 그 이상 조건이 나타내는 이상의 정도에 따라 실시하는 동작은, 배터리(BT)의 정보를 정기적인 I²C 통신으로 취득한 경우와 동일하다.

또한, 전지 온도의 이상 조건(85℃ 이상이 2분간 계속)에 대해서는, 배터리 감시 회로(100)과 MCU(130)에서 판정 방법이 상이하다. 배터리 감시 회로(100)에서는, 정기적으로 취득하는 배터리(BT)의 정보를 감시함으로써, 85℃ 이상의 온도가 2분간 계속되었다고 판정되면 로레벨의 nGAUGE_INT2 신호를 출력한다.

로레벨의 nGAUGE_INT2 신호를 수신한 MCU(130)은, 소정의 주기(예를 들어, 1초)로 배터리 감시 회로(100)으로부터 배터리(BT)의 정보를 취득한다. 그리고, 소정의 복수회(예를 들어 5회) 연속하여 85℃ 이상의 온도가 검출되고 있으면, 이상 조건에 해당한다(영구 고장이 발생했다)고 판정한다.

상술한 실시형태에 있어서는, MCU(130)은, 취득한 배터리(BT)의 정보에 nGAUGE_INT2 신호의 출력 조건과 동일한 이상 조건을 적용하여, 배터리(BT)가 이상 상태인지의 여부와, 이상 정도를 판정한다.

(nGAUGE_INT1 신호)

다음으로, nGAUGE_INT1 신호에 관하여 설명한다. 배터리 감시 회로(100)은, 정기적으로 취득하는 배터리(BT)의 정보가, nGAUGE_INT1 신호의 출력 조건으로서 열거한 이상 조건 중 어느 것에 해당하는지의 여부를 판정한다. 그리고, 이상 조건 중 어느 것에 해당한다고 판정된 경우, 배터리 감시 회로(100)은, ALERT 단자의 출력을 로레벨로 함으로써, nGAUGE_INT1 신호를 출력한다.

nGAUGE_INT1 신호는, 유지 회로인 FF1의/CLR 단자에 입력된다. /CLR 단자는 부논리이기 때문에, 로레벨의 nGAUGE_INT1이 입력되면, FF1의 출력인 Q 단자의 출력이 강제적으로 로레벨이 된다.

FF1에는 로드 스위치(40)으로부터 전압(V_CC33)의 공급이 개시된 시점에서, D 단자에 하이레벨이 입력되는 동시에, 도시되지 않은 클록 단자에 MCU(130)으로부터 클록 신호가 입력되기 때문에, Q 단자의 출력은 통상적으로 하이레벨이다. 여기서, 클록 신호의 입력은, 클록 단자의 입력 레벨을 로레벨에서 하이레벨로 변경하는 것이어도 된다. FF1은, 클록 단자의 입력 레벨이 로레벨에서 하이레벨이 되었을 때의 D 단자의 입력 레벨을 유지하고, Q 단자로부터 출력하는 것으로 한다.

FF1의 Q 단자의 출력(nALARM_Latched 신호)은 스위치(SS), 변압 회로(120), 충전 회로(20)의 /CE 단자에 접속되어 있는 스위치 SL, 및 MCU(130)(PA10 단자)에 입력된다. FF1의 Q 단자로부터 출력되는 nALARM_Latched 신호가 이상을 나타내는 소정 레벨(로레벨)이 되면,

·스위치(SS)가 오프가 되기 때문에 히터(HT)로의 전력 공급이 차단되고,

·DC/DC120의 EN 단자가 로레벨이 되기 때문에 히터(HT)로의 전력 공급이 정지되고,

·스위치(SL)이 온됨으로써, 저항(R9)가 저항(R10)과의 전압(V_CC33)의 분압에 기여하지 않게 되어, 충전 회로(20)의/ CE 단자의 입력이 전압(V_CC33)과 동일한 하이레벨이 되기 때문에 충전이 중지된다. 또한, 이 타이밍에 있어서 nCharger_Enable 신호는 생성되지 않고, PB3 단자의 전위는 정해지지 않는다.

이와 같이, FF1의 출력을 로레벨로 함으로써, MCU(130)을 통하지 않고, 변압 회로(120)으로부터 히터(HT)로의 전력 공급 및 충전 회로(20)에 의한 배터리(BT)의 충전을 금지하여, 회로를 보호할 수 있다.

MCU(130)은, PA10 단자에 로레벨의 nALARM_Latched 신호가 입력되면, 리셋이 필요한 이상이 검출되었다고 판정하고, 발광부(NU)나 바이브레이터(M)을 사용하여 사용자에게 리셋 조작을 실시하도록 촉구한다. 리셋 동작의 검출 및 그에 따른 리셋 동작은 상술한 바와 같다.

(히터 서미스터 및 케이스 서미스터에 의한 이상 검출)

다음으로, 히터 서미스터(TH) 및 케이스 서미스터(TC)에 의한 이상 검출과, 이상 검출에 따른 동작에 대하여 설명한다. 히터 서미스터(TH)는 히터(HT)에 근접하는 위치에 배치된다. 또는, 히터 서미스터(TH)는 히터(HT)에 접하는 위치에 배치된다. 따라서, 히터(HT)의 실온도와 히터 서미스터(TH)의 저항치의 관계를 사전에 계측해 둠으로써, 히터 서미스터(TH)의 저항치를 히터(HT)의 온도로서 사용할 수 있다.

연산 증폭기(A2)의 반전 입력에는 전압(V_{CC33_SLP})를 히터 서미스터(TH)와 저항(R1)로 분압한 전압이 입력된다. 또한, 연산 증폭기(A2)의 비반전 입력에는 전압(V_CC33)을 저항(R4) 및 (R5)로 분압한 전압이, 기준 전압 혹은 문턱값 전압으로서 입력된다. 바람직하게는, NTC 서미스터에 의해 히터 서미스터(TH)가 구성되어 있기 때문에, 히터(HT)가 과가열되지 않은 상태에 있어서의 비반전 입력의 전압은 낮고, 히터(HT)가 과가열되어 있는 상태에 있어서의 비반전 입력의 전압은 높아진다. 히터(HT)가 과가열되지 않은 상태에서는 비반전 입력의 전압이 반전 입력의 전압보다도 높아지고, 히터(HT)가 과가열되어 있는 상태에서는 반전 입력의 전압이 비반전 입력의 전압보다도 높아지도록, 분압 저항(R3∼R5)의 값이 조정되고 있다. 따라서, 연산 증폭기(A2)는, 히터(HT)에 관한 이상의 일례로서의 온도의 이상, 구체적으로는 과가열을 검출하는 회로(제1 검출 회로)로서 기능한다. 또한, 분압 저항(R3∼R5)의 값은, 히터(HT)의 온도가 과가열의 문턱값에 도달했을 때의 히터 서미스터(TH)의 저항치에 기초하여 조정할 수 있다.

따라서, 연산 증폭기(A2)의 출력은, 히터(HT)가 과가열되지 않은 상태(정상 상태)에서는 하이레벨, 히터(HT)가 과가열되어 있는 상태(이상 상태)에서는 로레벨이 된다.

연산 증폭기(A2)의 출력은, FF2의 /CLR 단자에 직접 접속되어 있다. 또한, 연산 증폭기(A2)의 출력은, 다이오드(D1)을 통하여 FF1의 D 단자 및 /CLR 단자에도 접속되어 있다. 다이오드(D1)은 캐소드가 연산 증폭기(A2)의 출력에 접속되어 있다. 히터(HT)의 온도가 정상 상태이면, FF2의 /CLR 단자의 입력은 하이레벨이 된다. /CLR 단자의 입력이 하이레벨인 경우, FF2의 Q 단자의 출력은 초기 상태를 유지한다. FF2의 D 단자에는 전압(V_{CC33_0})이 입력되어 있고, 기동 시에 이상이 없으면 FF2는 초기 상태에서 D 단자의 입력 레벨을 유지한다. 따라서, 히터(HT)의 온도가 정상 상태이면, FF2의 Q 단자 출력은 하이레벨, /Q 단자 출력(HEATER_Latched 신호)은 로레벨이다.

히터(HT)가 과가열 상태가 되면, 연산 증폭기(A2)의 출력이 로레벨로 변화된다. 이로써, FF2의 /CLR 단자의 입력이 로레벨로 변화된다. /CLR 단자가 로레벨이 되면, FF2는 강제적으로 초기화되고, Q 단자의 출력이 로레벨, /Q 단자의 출력이 하이레벨이 된다. 따라서, FF2의 /Q 단자의 출력인 HEATER_Latched 신호는 하이레벨로 유지된다. HEATER_Latched 신호는 MCU(130)의 PB14 단자에 입력된다. HEATER_Latched 신호가 하이레벨이 된 것을 검출했을 때의 MCU(130)의 동작에 대해서는 후술한다.

FF2의 VCC 단자에는 전압(V_{CC33_0})이 공급된다. 전압(V_{CC33_0})은 MCU(130)을 구동하는 전압(V_CC33)이 리셋 동작에 있어서 일시적으로 공급되지 않게 되는 동안에도 계속해서 공급된다. 그 때문에, FF2가 유지하는 정보(Q 및 /Q 단자의 출력)는 MCU(130)이 리셋되어도 지워지지 않고 유지된다.

케이스 서미스터(TC)는, 케이스(2)의 내면에 근접하는 위치에 배치된다. 또는, 케이스 서미스터(TC)는, 케이스(2)의 내면에 접하는 위치에 배치된다. 케이스(2)의 실온도와 케이스 서미스터(TC)의 저항치의 관계를 사전에 계측해 둠으로써, 케이스 서미스터(TC)의 저항치를 케이스(2)의 온도로서 사용할 수 있다.

연산 증폭기(A3)의 반전 입력에는, 전압(V_{CC33_SLP})를 케이스 서미스터(TC)와 저항(R6)으로 분압한 전압이 입력된다. 또한, 연산 증폭기(A3)의 비반전 입력에는 전압(V_CC33)을 저항(R7) 및 저항(R8)로 분압한 전압이, 기준 전압 혹은 문턱값 전압으로서 입력된다. 바람직하게는, NTC 서미스터에 의해 케이스 서미스터(TC)가 구성되어 있기 때문에, 케이스(2)가 고온이 아닌 상태에 있어서의 비반전 입력의 전압은 낮고, 케이스(2)가 고온인 상태에 있어서의 비반전 입력의 전압은 높아진다. 전원 유닛(1)의 케이스(2)가 고온이 아닌 상태에서는 비반전 입력의 전압이 반전 입력의 전압보다도 높아지고, 케이스(2)가 고온인 상태에서는 반전 입력의 전압이 비반전 입력의 전압보다도 높아지도록, 분압 저항(R6∼R8)의 값이 조정되고 있다. 따라서, 연산 증폭기(A3)은, 케이스(2)의 온도에 관한 이상으로서의 고온을 검출하는 회로(제2 검출 회로)로서 기능한다. 또한, 분압 저항(R6∼R8)의 값은, 케이스(2)의 온도가 고온에 도달했을 때의 케이스 서미스터(TC)의 저항치에 기초하여 조정할 수있다.

따라서, 연산 증폭기(A3)의 출력은, 케이스(2)가 고온이 아닌 상태(정상 상태)에서는 하이레벨, 케이스(2)가 고온인 상태(이상 상태)에서는 로레벨이 된다.

연산 증폭기(A3)의 출력은, FF1의 /CLR 단자 및 D 단자에 직접 접속되어 있다. 또한, 연산 증폭기(A3)의 출력은, 다이오드(D1)의 애노드에도 접속되어 있다. 케이스(2)의 온도가 정상 상태이면, FF1의 /CLR 단자의 입력은 하이레벨이 된다. /CLR 단자의 입력이 하이레벨인 경우, FF1의 Q 단자의 출력은 초기 상태를 유지한다. FF1의 D 단자에는 전압(V_CC33)이 입력되어 있고, 기동 시에 이상이 없으면 FF1은 초기 상태에서 D 단자의 입력 레벨을 유지한다. 따라서, 케이스(2)의 온도가 정상 상태이면, FF1의 Q 단자 출력(nALARM_Latched 신호)은 하이레벨이다.

하이레벨의 nALARM_Latched 신호는, MCU(130)의 PA10 단자와, 스위치(SL)의베이스에 입력된다. 스위치(SL)은 오프가 된다.

케이스(2)가 고온 상태가 되면, 연산 증폭기(A3)의 출력이 로레벨로 변화된다. 이로써, FF1의 /CLR 단자의 입력이 로레벨로 변화된다. /CLR 단자가 로레벨이 되면, FF1은 강제적으로 초기화되고, Q 단자의 출력(nALARM_Latched 신호)은 로레벨이 된다. 이로써, 배터리 감시 회로(100)이 로레벨의 nGAUGE_INT1 신호를 출력했을 때와 동일하게, MCU(130)을 통하지 않고 변압 회로(120)으로부터 히터(HT)로의 전력 공급 및 충전 회로(20)에 의한 배터리(BT)의 충전을 금지하여, 전원 유닛(1)을 보호할 수 있다.

또한, 히터(HT)가 과가열 상태이면서 케이스(2)가 고온 상태인 경우, 연산 증폭기(A2) 및 연산 증폭기(A3)의 출력이 모두 하이레벨이 된다. 연산 증폭기(A2) 및 연산 증폭기(A3)의 출력은 접속되어 있기 때문에, 양자의 출력이 충돌할 우려가 있다. 연산 증폭기(A2)의 출력과 연산 증폭기(A3)의 출력은 반드시 동일한 전압치로 한정되지는 않아, 전압치가 상이한 하이레벨끼리의 충돌은, 예기치 않은 오동작을 초래할 우려가 있다. 특히, 연산 증폭기(A2) 및 연산 증폭기(A3)의 출력이 모두 하이레벨이어도, 연산 증폭기(A3)의 출력 전압이 연산 증폭기(A2)의 출력 전압보다도 낮은 경우, FF2의 /CLR 단자의 입력 레벨에 영향을 줄 가능성이 있다.

그 때문에, 연산 증폭기(A2)의 출력과 및 연산 증폭기(A3)의 출력의 접속 경로에, 전류가 흐르는 방향을 제한하는 제한 회로로서의 다이오드(D1)을, 애노드에 연산 증폭기(A3)의 출력이, 캐소드에 연산 증폭기(A2)의 출력이 접속되도록 접속되어 있다. 즉, FF1의 /CLR 단자에서 보아, 연산 증폭기(A3)의 출력, 다이오드(D1)의 애노드, 다이오드(D1)의 캐소드, 연산 증폭기(A2)의 출력이 직렬로 접속된다. 혹은, 연산 증폭기(A3)의 출력과 다이오드(D1)의 애노드 사이에 FF1의 /CLR 단자가 존재하고, 다이오드(D1)의 캐소드에 연산 증폭기(A2)가 접속된다. 이로써, 연산 증폭기(A3)의 출력 전압이 연산 증폭기(A2)의 출력 전압보다 낮은 경우에, 연산 증폭기(A2)로부터 연산 증폭기(A3)을 향하는 방향으로 흐르는 전류가 다이오드(D1)에 의해 제한되어, 연산 증폭기(A1)의 출력 전압이 FF2의 /CLR 단자의 입력 레벨에 영향을 주는 것을 회피할 수 있다. 또한, 다이오드(D1)의 방향은 연산 증폭기(A2)의 이상 검출 시에 있어서의 출력 레벨이 연산 증폭기(A3)의 출력 레벨에 의해 받는 영향을 억제하도록, 이상 검출 시에 있어서의 연산 증폭기(A2 및 A3)의 출력 레벨에 따라 정하면 된다.

한편, 히터(HT)가 과가열 상태이고, 케이스(2)가 정상 상태인 경우에는, 배터리(BT)의 충전이나 히터(HT)로의 전력 공급을 금지하여, 회로를 즉시 보호해야 한다. 이 경우, 연산 증폭기(A2)의 출력은 로레벨, 연산 증폭기(A3)의 출력은 하이레벨이 된다. 연산 증폭기(A3)의 출력 전압이 연산 증폭기(A2)의 출력 전압보다 높은 경우, 다이오드(D1)에는 순방향 전압이 가해진다. 또한, 연산 증폭기(A3)으로부터 연산 증폭기(A2)로 흘러들어가는 전류는 그라운드에 접속되기 때문에, FF1의 /CLR 단자의 입력은 연산 증폭기(A3)의 출력이 하이레벨이어도 그라운드로 끌려들어가서 로레벨이 된다. 이와 같이, FF2가 유지하는 정보가 이상이 검출된 것을 나타내는 값으로 변화될 때에는, FF1이 유지하는 정보도 또한 이상이 검출된 것을 나타내는 값으로 변화된다.

이로써, 히터(HT)의 과가열 상태가 검출된 경우에, MCU(130)을 통하지 않고 즉시 변압 회로(120)으로부터 히터(HT)로의 전력 공급 및 충전 회로(20)에 의한 배터리(BT)의 충전을 금지하여, 회로를 보호할 수 있다. 또한, 다이오드(D1)을 쇼트키 다이오드로 함으로써, PN 접합을 이용한 통상적인 다이오드(PN 다이오드)를 사용하는 경우보다도 순방향 전류의 상승이 보다 고속이 된다. 그 때문에, 다이오드(D1)에 PN 다이오드를 사용하는 경우보다도 FF1의 /CLR 단자를 보다 빠르게 로레벨로 할 수 있어, 히터(HT)의 과가열 상태가 검출되었을 때에 신속하게 회로를 보호할 수 있다.

또한, 여기서는 HEATER_Latched 신호를 FF2의 /Q 단자 출력으로 했지만, Q 단자 출력으로 해도 된다. 그러나, /Q 단자 출력을 사용하여 이상 시에 HEATER_Latched 신호가 하이레벨이 되도록 함으로써, 이상 시에 HEATER_Latched 신호가 로레벨이 되는 경우보다도 외란(外亂) 노이즈의 영향을 받기 어려워, MCU(130)에 있어서 보다 확실하게 이상을 판정할 수 있다.

(히터의 온도 제어 중에 있어서의 영구 고장 판정)

본 실시형태의 전원 유닛(1)은, 중요한 이상(영구 고장) 중, 히터(HT)의 과가열에 관한 영구 고장이 발생하고 있는지의 여부의 판정을, 적어도 온도 제어 패턴에 따른 히터(HT)의 온도 제어를 실시하고 있는 기간과 리셋 동작 후의 재기동 시에 실시한다.

우선, 히터(HT)의 온도 제어 처리에 있어서의 영구 고장 판정에 관하여, 도 7에 나타내는 플로우차트를 사용하여 설명한다. 도 7은, MCU(130)이 실시하는 히터(HT)의 온도 제어에 관련되는 동작에 관한 플로우차트이다. 도 7에 나타내는 동작은, MCU(130)이 갖는 ROM(내장 ROM), 혹은 불휘발성 메모리(70)에 기억된 프로그램을, MCU(130)이 갖는 RAM에 판독 입력하여 실행함으로써 실시할 수 있다.

S710에서 MCU(130)은, 가열 개시 지시가 검출되었는지의 여부를 판정한다. MCU(130)은, 가열 개시 지시가 검출되었다고 판정되면 S715를 실행하고, 가열 개시 지시가 검출되었다고 판정되지 않으면 S710을 다시 실행한다.

S715에서, MCU(130)은, 불휘발성 기억 수단(MCU(130)이 갖는 ROM 혹은 불휘발성 메모리(70))에 가열 중 플래그를 기입한다. 플래그의 기입은, 플래그로서 할당된 변수 등의 값을 거짓(예를 들어, 0)에서 참(예를 들어, 1)으로 변경하는 것이어도 된다.

S720에서 MCU(130)은, 미리 정해진 온도 제어 패턴에 따른 히터(HT)의 온도 제어를 개시한다. 상술한 바와 같이 MCU(130)은, 히터(HT)의 온도 취득과, 취득한 온도와 온도 제어 패턴에 기초하는 히터(HT)의 전력 공급 제어를 반복하여 실행한다.

S725에 있어서 MCU(130)은, PB14 단자에 입력되어 있는 HEATER_Latched 신호가 로레벨에서 하이레벨로 변화되었는지의 여부를 판정한다. HEATER_Latched 신호가 로레벨에서 하이레벨로 변화된 것은, FF2가 유지하는 정보가, 이상이 검출되지 않은 것을 나타내는 상태로부터 이상이 검출된 것을 나타내는 상태로 변화된 것에 상당한다.

MCU(130)은, HEATER_Latched 신호가 로레벨에서 하이레벨로 변화되었다고 판정되면 S730을 실행하고, HEATER_Latched 신호가 로레벨에서 하이레벨로 변화되었다고 판정되지 않으면 S750을 실행한다.

S750에서 MCU(130)은, 다른 이상을 검출했는지의 여부를 판정한다. 다른 이상의 검출에는, 히터(HT)의 저항치에 기초하는 히터 온도의 이상 검출, 배터리(BT)에 관한 이상 조건에 기초하는 이상 검출, 및 로레벨의 nALARM_Latched 신호의 입력에 기초하는 이상 검출이 포함된다. MCU(130)은, 다른 이상을 검출했다고 판정되면 S770을 실행하고, 다른 이상을 검출했다고 판정되지 않으면 S755를 실행한다.

S755에서 MCU(130)은, 제어를 종료할지의 여부를 판정한다. MCU(130)은, 온도 제어 패턴에 규정된 최후의 구간이 종료된 경우, 혹은 슬라이더(13)가 폐쇄 위치로 이동된 것이 검출된 경우에, 제어를 종료한다고 판정할 수 있다. MCU(130)은, 제어를 종료한다고 판정되면 S760을 실행하고, 제어를 종료한다고 판정되지 않으면 S725를 실행한다.

S760에서 MCU(130)은, S715에서 기입된 제어 중 플래그를 소거하여, 히터(HT)의 온도 제어 동작을 종료한다. 플래그의 소거는, 플래그로서 할당된 변수 등의 값을 참(예를 들어, 1)에서 거짓(예를 들어, 0)으로 변경하는 것이어도 된다.

MCU(130)은, S720에서 온도 제어 패턴에 따른 히터(HT)의 온도 제어를 개시하고 나서 S755에서 온도 제어를 종료한다고 판정될 때까지의 동안에, S725, S750, 및 S755의 처리나, 배터리 감시 회로(100)과의 I²C 통신 등을, 히터(HT)의 온도 취득 및 히터(HT)의 전력 공급 제어와 병행하여 실행한다.

S725에서 HEATER_Latched 신호가 로레벨에서 하이레벨로 변화되었다고 판정된 경우, S730에서 MCU(130)은, 히터 서미스터(TH)를 사용하여 히터(HT)의 온도를 취득한다. 여기서, 히터 온도를 히터 서미스터(TH)를 사용하여 취득하는 것은, 히터(HT)의 온도 제어에 있어서 히터(HT)의 저항치에 기초하여 취득한 히터 온도에 이상이 검출되지 않았기 때문이다. 또한, HEATER_Latched 신호가 하이레벨이 됨으로써, nALARM_Latched 신호가 로레벨로 변화되어 히터(HT)로의 전력 공급이 금지되어 있기 때문이기도 하다.

S735에서 MCU(130)은, S735에서 취득한 히터 온도가 미리 정해진 문턱값 이상인지의 여부를 판정한다. 여기서 사용하는 문턱값은, 반드시 과가열에 상당하는 온도(예를 들어 300℃)일 필요는 없고, 일정 정도의 고온인 것을 확인할 수 있는 것이어도 된다. 예를 들어 220∼250℃ 정도를 문턱값으로서 사용할 수 있다. MCU(130)은, 히터 온도가 미리 정해진 문턱값 이상으로 판정되면 S740을 실행하고, 히터 온도가 미리 정해진 문턱값 이상으로 판정되지 않으면 S775를 실행한다.

S740에서 MCU(130)은, nALERM_Latched 신호가 이상을 나타내는 레벨(여기서는 로레벨)인지의 여부를 판정한다. 상술한 바와 같이, HEATER_Latched 신호가 하이레벨이 됨으로써, nALARM_Latched 신호가 로레벨이 되어 있는 것이다. 그러나, HEATER_Latched 신호가 노이즈 등에 의해 하이레벨로 되어 있을 가능성도 있다. 특히, S735에서 사용하는 문턱값이 과가열에 상당하는 온도보다도 낮은 경우, 잘못해서 영구 고장이 발생했다고 판정할 우려가 있다. 그 때문에, nALARM_Latched 신호가 로레벨로 되어 있는 것을 확인할 수 있었던 경우에만 영구 고장이 발생했다고 판정하도록 하고 있다.

MCU(130)은, nALARM_Latched 신호가 로레벨이라고 판정되면 S745를 실행하고, nALARM_Latched 신호가 로레벨이라고 판정되지 않으면 S775를 실행한다.

S775에서 MCU(130)은, 발광부(NU)나 바이브레이터(M)을 사용하여, 사용자에게 리셋 조작을 실시하도록 촉구한다.

S745에서 MCU(130)은, 영구 고장이 발생했다고 판정한다.

S765에서 MCU(130)은, MCU(130)이 갖는 ROM 혹은 불휘발성 메모리(70)에 영구 고장 플래그를 기입한다.

S770에서 MCU(130)은, 검출된 이상에 따른 처리를 실행한다. 또한, 히터(HT)의 가열이 정지되어 있지 않으면, MCU(130)은, 검출된 이상에 따른 처리를 실행하기 전에, Heater_Enable 신호를 로레벨로 하여 히터(HT)로의 전력 공급을 금지한다.

검출된 이상에 따른 처리 중, 영구 고장 이외의 이상이 검출되었을 때의 동작은 이미 설명했기 때문에, 여기서는 영구 고장이 발생했다고 판정된 경우의 처리에 대하여 설명한다. MCU(130)은, 충전 회로(20)과의 I²C 통신을 통하여, 충전 회로(20)의 파워 패스 기능(BAT 단자에 입력되는 전력을 SYS 단자로부터 출력하는 기능)을 정지시킨다. 이로써, 충전 회로(20)으로부터 전원 전압(V_BAT)에 기초하는 전압(V_CC)의 공급이 정지되고, 또한 전압(V_CC)로부터 파생되는 전압(V_{CC33_0}, V_CC33, V_{CC33_SLP})의 공급이 정지된다. 따라서, MCU(130)을 비롯하여 대부분의 회로에 전력이 공급되지 않아, 전원 유닛(1)은 실질적으로 동작을 정지한다. 리부트 컨트롤러(50)으로의 전력도 공급되지 않기 때문에, 리셋 조작도 받아들이지 않게 된다.

또한, 충전 회로(20)의 파워 패스 기능을 정지시킴으로써, 변압 회로(120)으로부터 히터(HT)로의 전력 공급 및 충전 회로(20)에 의한 배터리(BT)의 충전도 실행할 수 없게 된다. 또한, 중요한 이상 상태에 해당한다고 판정된 경우에 있어서의 전원 유닛(1)의 안전성을 향상시키기 위해, 영구 고장이 발생했다고 판정된 경우, MCU(130)은, 사용자에 의한 전원 유닛(1)의 사용을 금지하기 위한 동작의 일부로서, 충전 회로(20)의 파워 패스 기능을 정지시키기 전에, 상술한 Heater_Enable 신호 및 nCharger Enable 신호를 사용하는 방법에 의해 변압 회로(120)으로부터 히터(HT)로의 전력 공급 및 충전 회로(20)에 의한 배터리(BT)의 충전을 금지해도 된다.

혹은, MCU(130)은, S765를 실행하지 않고, S770에서 발광부(NU)나 바이브레이터(M)에 의해 사용자에게 리셋 조작을 실시하도록 촉구해도 된다. 이는, MCU(130) 자체의 오동작의 우려가 있기 때문에, 리셋 후의 (재)기동 처리에 있어서, 영구 고장의 발생에 대하여 재차 판정하기 위함이다. 영구 고장이 발생했다고 판정된 경우, 전원 유닛(1)을 실질적으로 사용할 수 없게 되기 때문에, 판정은 신중하게 행할 필요가 있다.

이상이, 히터(HT)의 온도 제어 중에 있어서의 영구 고장의 판정에 관한 동작이다. 또한, MCU(130)은, 히터(HT)의 온도 제어 처리를 실시하지 않은 상태에서 HEATER_Latched 신호가 이상을 나타내는 레벨로 변화된 것을 검출한 경우도, 상술한 S730 이후의 처리를 실시할 수 있다.

((재)기동 시에 있어서의 영구 고장 판정)

다음으로, (재)기동 시에 있어서의 영구 고장의 판정 동작에 대하여, 도 8에 나타내는 플로우차트를 사용하여 설명한다. 도 8은, MCU(130)이 실시하는 기동 시의 동작에 관한 플로우차트이다. 도 8에 나타내는 동작은, MCU(130)이 갖는 ROM(내장 ROM), 혹은 불휘발성 메모리(70)에 기억된 프로그램을, MCU(130)이 갖는 RAM에 판독 입력하여 실행함으로써 실시할 수 있다.

S805에서 MCU(130)은, 불휘발성 기억 수단(내장 ROM 혹은 불휘발성 메모리(70))에 영구 고장 플래그가 존재하는지의 여부를 판정한다. 여기서, 플래그가 존재한다는 것은, 플래그가 참값(1)인 것에 상당한다. MCU(130)은, 영구 고장 플래그가 존재한다고 판정되면 S830을 실행하고, 영구 고장 플래그가 존재한다고 판정되지 않으면 S810을 실행한다.

S810에서 MCU(130)은, 내장 ROM 혹은 불휘발성 메모리(70)에 제어 중 플래그가 존재하는지의 여부를 판정한다. MCU(130)은, 제어 중 플래그가 존재한다고 판정되면 S815를 실행하고, 제어 중 플래그가 존재한다고 판정되지 않으면 S840을 실행한다.

S815에서 MCU(130)은, HEATER_Latched 신호가 이상이 검출된 것을 나타내는 레벨(여기서는 하이레벨)인지의 여부를 판정한다. MCU(130)은, HEATER_Latched 신호가 하이레벨이라고 판정되면 S820을 실행하고, HEATER_Latched 신호가 하이레벨이라고 판정되지 않으면 S835를 실행한다.

상술한 바와 같이, FF2가 유지하는 정보는, 리셋 동작에 의해 소거되지 않기 때문에, 리셋 동작의 실행 전에 히터 서미스터(TH)에 의해 히터(HT)의 과가열이 검출되어 있던 경우에는, 재기동 후에도 HEATER_Latched 신호가 하이레벨을 유지하고 있다.

또한, 리셋 후, 전압(V_CC33)의 공급이 재개됨으로써, 연산 증폭기(A2) 및 MCU(130)이 동작한다. 이 시점에서 히터(HT)의 과열 상태가 해소되어 있으면, 연산 증폭기(A2)의 출력은 하이레벨로 되돌아간다. 그러나, FF2의 도시되지 않은 클록 단자에 MCU(130)으로부터 클록 신호가 입력되지 않기 때문에, FF2가 유지하는 정보는 리셋 전부터 변화되지 않는다. 그 때문에, 리셋 후에 MCU(130)이 HEATER_Latched 신호를 참조함으로써, 리셋 전에 히터(HT)의 과가열이 검출되었던 것을 확인할 수 있다.

S820에서 MCU(130)은, 영구 고장이 발생했다고 판정한다.

S825에서 MCU(130)은, MCU(130)이 갖는 ROM 혹은 불휘발성 메모리(70)에 영구 고장 플래그를 기입한다.

S830에서 MCU(130)은, 발광 유닛(NU)나 바이브레이터(M)을 사용하여, 사용자에게 영구 고장이 발생한 것을 통지한다. 또한, MCU(130)은, 전원 유닛(1)의 기동을 불가능하게 한다. 구체적으로는, 전원 유닛(1)을 슬리프 상태로 유지하고, 슬라이더(13)가 개방 위치로 이동된 것이 검출되어도 액티브 상태로는 이행하지 않도록 한다. 따라서, 가열 개시 지시가 입력되어도 가열은 개시되지 않는다. 혹은, MCU(130)은, 충전 회로(20)과의 I²C 통신을 통하여, 충전 회로(20)의 파워 패스 기능(BAT 단자에 입력되는 전력을 SYS 단자로부터 출력하는 기능)을 정지시켜도 된다.

예를 들어, S725에 있어서의 판정이, FF2가 유지하는 정보가 로레벨로 변화된 것이 아니고, 노이즈에 의해 PB14 단자의 레벨이 로레벨이 된 것에서 기인하고 있는 경우, 리셋 후에 MCU(130)이 참조하는 HEATER_Latched 신호는 로레벨이기 때문에, 영구 고장 판정 시의 동작이 잘못 실행되는 것이 억제된다. 또한, MCU(130)이 리셋 전에 오동작하고 있던 경우에도, 리셋을 행함으로써, 정상적으로 동작한 상태에서 영구 고장의 판정을 보다 정확하게 실행할 수 있다.

S835에서 MCU(130)은, MCU(130)이 갖는 ROM 혹은 불휘발성 메모리(70)으로부터 제어 중 플래그를 소거한다. 그리고, MCU(130)은 정상적으로 기동한다.

S840에서 MCU(130)은, HEATER_Latched 신호가 이상이 검출된 것을 나타내는 레벨(여기서는 하이레벨)인지의 여부를 판정한다. MCU(130)은, HEATER_Latched 신호가 하이레벨이라고 판정되면 S845를 실행하고, HEATER_Latched 신호가 하이레벨이라고 판정되지 않으면 S850을 실행한다.

S845에서 MCU(130)은, 발광부(NU)나 바이브레이터(M)을 사용하여, 사용자에게 리셋 조작을 실시하도록 촉구한다. 이는, 회로의 오동작이 의심되기 때문이다.

S850에서 MCU(130)은 정상적으로 기동한다.

이상이, (재)기동 시에 있어서의 영구 고장의 판정에 관한 동작이다.

또한, 영구 고장이라고 판정된 경우의 처리는, (재)기동 시에 판정된 경우와, 기동 후에 판정된 경우에서 동일하게 해도 되며, 상이하게 해도 된다. 다만, 어느 경우여도, 적어도 히터(TH)로의 전력 공급(히터 전압(V_BOOST)의 인가)은 금지한다. 이로써, 전원 유닛(1)로서의 기능을 다할 수 없기 때문에, 전원 유닛(1)의 사용을 실질적으로 금지할 수 있다. 또한, 사용자가 리셋 조작을 실시했을 때에 확실하게 영구 고장의 판정이 이루어지도록, 영구 고장 플래그의 기입도 실시하는 것이 바람직하다.

본 실시형태에 의하면, 에어로졸 생성 장치의 전원 유닛에 있어서, 장치의 사용을 실질적으로 금지해야 할 히터에 관한 이상(영구 고장)을, 히터의 온도 제어를 실시하는 MCU(130)과는 상이한 회로에 의해 히터에 관한 이상이 검출된 것에 따라 판정하도록 했다. 그 때문에, 어떠한 원인에 의해 MCU(130)에서 히터에 관한 이상을 검출할 수 없었던 경우여도, 장치의 사용을 실질적으로 금지해야 할 히터에 관한 이상을 적절히 판정할 수 있다.

또한, MCU(130)과는 상이한 회로에 의해 히터에 관한 이상이 검출된 것을 나타내는 정보를, 전원 유닛의 리셋에 의해 소거되지 않도록 유지하도록 했다. 그 때문에, 리셋 후에 이 정보를 참조함으로써, MCU(130)이 정상적으로 동작하고 있는 상태에서 다시 영구 고장의 판정을 실시할 수 있다. 그 때문에, 영구 고장을 보다 정확하게 판정할 수 있다.

또한, 영구 고장의 판정을 실시한 경우에는, 그것을 나타내는 정보를 불휘발성의 기억 수단에 기억하고, 기동 시에 참조하도록 했다. 그 때문에, 한번 영구 고장의 판정을 실시한 후에는 확실하게 장치의 사용을 금지하는 것이 가능하게 된다.

발명은 상기 실시형태에 제한되는 것이 아니며, 발명의 요지의 범위 내에서, 여러 가지 변형·변경이 가능하다.

1: 전원 유닛
10: 케이스
11: 프런트 패널
13: 슬라이더
130: MCU
SW: 스위치
HT: 히터
TH: 히터 서미스터
TC: 케이스 서미스터
FF1, FF2: 유지 회로

Claims

에어로졸원을 가열하는 부하의 온도를 제어하는 제어 수단과,
상기 제어 수단과는 상이한 수단에 의해 상기 부하에 관한 이상이 검출되었는지의 여부를 나타내는 제1 정보를 유지하는 제1 유지 수단을 갖는 에어로졸 생성 장치의 전원 유닛으로서,
상기 제어 수단은, 상기 부하의 온도 제어를 개시하고 나서 종료할 때까지의 기간에, 상기 제1 정보가 이상이 검출되지 않은 것을 나타내는 상태로부터 이상이 검출된 것을 나타내는 상태로 변화된 것을 검출한 경우에, 상기 전원 유닛의 사용을 금지해야 할 이상이 발생했다고 판정하는, 전원 유닛.
청구항 1에 있어서,
상기 제어 수단은,
상기 기간에 있어서 상기 제1 정보가 이상이 검출되지 않은 것을 나타내는 상태로부터 이상이 검출된 것을 나타내는 상태로 변화된 것을 검출한 것에 더하여,
상기 부하의 온도가 미리 정해진 문턱값 이상이라고 판정된 경우에, 상기 전원 유닛의 사용을 금지해야 할 이상이 발생했다고 판정하는, 전원 유닛.
청구항 1에 있어서,
상기 부하에 관한 이상과는 상이한 이상이 검출되었는지의 여부를 나타내는 제2 정보를 유지하는 제2 유지 수단을 더 가지며,
상기 제어 수단은,
상기 기간에 있어서 상기 제1 정보가 이상이 검출되지 않은 것을 나타내는 상태로부터 이상이 검출된 것을 나타내는 상태로 변화된 것을 검출한 것에 더하여,
상기 부하의 온도가 미리 정해진 문턱값 이상이라고 판정되고, 또한 상기 제2 정보가 이상이 검출된 것을 나타내는 경우에, 상기 전원 유닛의 사용을 금지해야 할 이상이 발생했다고 판정하는, 전원 유닛.
청구항 3에 있어서,
상기 제2 정보가, 전원 유닛의 전원에 관한 이상 혹은 상기 전원 유닛의 표면을 구성하는 케이스의 온도에 관한 이상이 검출되었는지의 여부를 나타내는, 전원 유닛.
청구항 2 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제어 수단은, 상기 부하의 저항치에 기초하여 검출한 상기 부하의 온도에 기초하여 상기 부하의 온도 제어를 실시하는, 전원 유닛.
청구항 5에 있어서,
상기 제어 수단은, 상기 기간에 있어서 상기 제1 정보가 이상이 검출되지 않은 것을 나타내는 상태로부터 이상이 검출된 것을 나타내는 상태로 변화된 것을 검출한 경우, 상기 부하의 온도를 검출하는 검출 수단으로부터 상기 부하의 온도를 취득하는, 전원 유닛.
청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제어 수단은, 기동 시에도 상기 판정을 실시하는, 전원 유닛.
청구항 7에 있어서,
상기 제어 수단은, 상기 부하의 온도 제어를 개시할 때에 소정의 정보를 불휘발성의 기억 수단에 기입하고, 상기 부하의 온도 제어를 종료할 때에 상기 소정의 정보를 상기 기억 수단으로부터 소거하는, 전원 유닛.
청구항 8에 있어서,
상기 제1 유지 수단은, 상기 제어 수단의 리셋 전에 유지한 상기 제1 정보를 상기 제어 수단의 리셋 후에도 유지하는, 전원 유닛.
청구항 9에 있어서,
상기 제어 수단은, 리셋 후의 기동 시에, 상기 기억 수단에 상기 소정의 정보가 존재하고, 또한 상기 제1 유지 수단에 유지된 상기 정보가 이상이 검출된 것을 나타내는 경우, 상기 전원 유닛의 사용을 금지해야 할 이상이 발생했다고 판정하는, 전원 유닛.
청구항 1 내지 청구항 10 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제어 수단은, 상기 전원 유닛의 사용을 금지해야 할 이상이 발생했다고 판정한 경우, 상기 전원 유닛의 사용을 금지해야 할 이상이 발생한 것을 나타내는 정보를 불휘발성의 기억 수단에 기입하는 것을 특징으로 하는 전원 유닛.
청구항 11에 있어서,
상기 제어 수단은, 기동 시에 상기 불휘발성의 기억 수단에 상기 전원 유닛의 사용을 금지해야 할 이상이 발생한 것을 나타내는 정보가 존재하는 경우, 상기 전원 유닛의 기동을 불가능하게 하는, 전원 유닛.
청구항 1 내지 청구항 12 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제어 수단은, 상기 전원 유닛의 사용을 금지해야 할 이상이 발생했다고 판정한 경우, 상기 부하의 가열을 금지하는, 전원 유닛.
에어로졸원을 가열하는 부하의 온도를 제어하는 제어 수단과,
상기 제어 수단과는 상이한 수단에 의해 상기 부하에 관한 이상이 검출되었는지의 여부를 나타내는 제1 정보를 유지하는 제1 유지 수단을 갖는 에어로졸 생성장치의 전원 유닛에 있어서, 상기 제어 수단이 실시하는 방법으로서,
상기 부하의 온도를 제어를 개시하고 나서 종료할 때까지의 기간에, 상기 제1 정보가 이상이 검출되지 않은 것을 나타내는 상태로부터 이상이 검출된 것을 나타내는 상태로 변화된 것을 검출한 경우에, 상기 전원 유닛의 사용을 금지해야 할 이상이 발생했다고 판정하는 것을 갖는 방법.