KR20240006535A - 에어로졸 생성 장치의 회로 유닛 및 에어로졸 생성 장치 - Google Patents

에어로졸 생성 장치의 회로 유닛 및 에어로졸 생성 장치 Download PDF

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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

에어로졸 생성 장치의 회로 유닛에, 전원으로부터 공급되는 전력을 소비하여 에어로졸원을 가열하는 히터가 접속되는 히터 커넥터와, 시리얼 통신용의 제1 통신 단자(端子)와 제2 통신 단자를 포함하고, 전원으로부터 히터로의 전력의 공급을 제어하는 콘트롤러와, 콘트롤러와는 별체(別體)이고, 또한, 시리얼 통신용의 제3 통신 단자를 포함하는 제1 IC와, 콘트롤러 및 제1 IC와는 별체이고, 또한, 시리얼 통신용의 제4 통신 단자를 포함하는 제2 IC와, 제1 통신 단자와 제3 통신 단자를 접속하는 제1 통신 라인과, 제2 통신 단자와 제4 통신 단자를 접속하고, 또한, 제1 통신 라인과 전기적 접점을 가지지 않는 제2 통신 라인을 설치한다.

Description

에어로졸 생성 장치의 회로 유닛 및 에어로졸 생성 장치
본 발명은, 에어로졸 생성 장치의 회로 유닛 및 에어로졸 생성 장치에 관한 것이다.
에어로졸원의 가열에 의해 에어로졸을 생성하는 장치로서, 전자 담배나 가열식 담배가 알려져 있다. 전자 담배는, 에어로졸원인 액체를 무화(霧化)하여 에어로졸을 생성한다. 한편, 가열식 담배는, 에어로졸원인 스틱을 연소시키지 않고 가열함으로써 에어로졸을 생성한다. 이하에서는, 전자 담배나 가열식 담배를 총칭하는 경우, 「에어로졸 생성 장치」라고 한다. 또한, 특별히 단정짓지 않는 한, 「에어로졸 생성 장치」에는, 네뷸라이저나, 에어로졸원에 담배 유래의 성분을 포함하지 않는 전자 담배나 가열식 담배가 포함되는 점에 유의바란다.
특허문헌 1: 일본국 공개특허공보 특표2019-526889호 특허문헌 2: 일본국 공개특허공보 특표2019-511909호 특허문헌 3: 미국특허출원공개 제2020/0000146호 공보 명세서
오늘날의 에어로졸 생성 장치는, 고기능화에 따라, 복수의 IC를 가지는 경우가 있다. 복수의 IC 사이의 통신에는, 시리얼 통신이 채용된다. 한편, 시리얼 통신은, 고속 통신에는 부적합으로 여겨진다. 이 때문에, 가일층의 고기능화를 위해서 IC의 수를 늘리면, 시리얼 통신이 고기능화를 율속(律速)시킬 우려가 있다.
본 발명은, 실장(實裝)하는 IC의 수를 늘려도 통신 속도가 저하되지 않는 에어로졸 생성 장치 및 그 회로 유닛을 제공하는 것을 목적으로 한다.
제1의 특징은, 전원으로부터 공급되는 전력을 소비하여 에어로졸원을 가열하는 히터가 접속되는 히터 커넥터와, 시리얼 통신용의 제1 통신 단자(端子)와 제2 통신 단자를 포함하고, 상기 전원으로부터 상기 히터로의 전력의 공급을 제어하는 콘트롤러와, 상기 콘트롤러와는 별체(別體)이고, 또한, 시리얼 통신용의 제3 통신 단자를 포함하는 제1 IC와, 상기 콘트롤러 및 상기 제1 IC와는 별체이고, 또한, 시리얼 통신용의 제4 통신 단자를 포함하는 제2 IC와, 상기 제1 통신 단자와 상기 제3 통신 단자를 접속하는 제1 통신 라인과, 상기 제2 통신 단자와 상기 제4 통신 단자를 접속하고, 또한, 상기 제1 통신 라인과 전기적 접점을 가지지 않는 제2 통신 라인을 가지는 에어로졸 생성 장치의 회로 유닛이다.
제2의 특징은, 제1의 특징에 기재된 회로 유닛에 있어서, 상기 콘트롤러가 상기 제1 IC로부터 데이터를 수신하는 타이밍이, 상기 제2 IC로부터 데이터를 수신하는 타이밍 또는 상기 제2 IC로 데이터를 송신하는 타이밍과 겹치는, 및/또는, 상기 콘트롤러가, 상기 제2 IC로부터 데이터를 수신하는 타이밍이, 상기 제1 IC로부터 데이터를 수신하는 타이밍 또는 상기 제1 IC로 데이터를 송신하는 타이밍과 겹치는 것이다.
제3의 특징은, 제1의 특징에 기재된 회로 유닛에 있어서, 상기 콘트롤러가, 복수의 모드 중 어느 하나에서 동작하고, 상기 복수의 모드 중, 상기 콘트롤러가 상기 제1 IC와 통신하는 모드의 어느 하나는, 상기 복수의 모드 중, 상기 제2 IC와 통신하는 모드의 어느 하나와 동일한 것이다.
제4의 특징은, 제1~제3의 특징 중 어느 하나에 기재된 회로 유닛에 있어서, 상기 콘트롤러가, 상기 제2 IC와 주기적으로 통신하는 것이다.
제5의 특징은, 제1~제4의 특징 중 어느 하나에 기재된 회로 유닛에 있어서, 복수의 모드 중, 상기 콘트롤러가 상기 제2 IC와 통신하는 모드의 수는, 상기 복수의 모드 중 상기 콘트롤러가 상기 제2 IC와 통신하지 않는 모드의 수보다 많은 것이다.
제6의 특징은, 제5의 특징에 기재된 회로 유닛에 있어서, 상기 복수의 모드가, 다른 어느 하나의 모드로 천이(遷移) 가능한 슬립 모드를 포함하고, 또한, 해당 슬립 모드가, 다른 어느 하나의 모드보다도 소비 전력이 적은 모드이며, 상기 콘트롤러가, 상기 복수의 모드 중 상기 슬립 모드를 제외한 모든 모드에서, 상기 제2 통신 라인에 의해 상기 제2 IC와 통신하는 것이다.
제7의 특징은, 제5의 특징에 기재된 회로 유닛에 있어서, 상기 복수의 모드가, 다른 어느 하나의 모드로 천이 가능한 슬립 모드와, 상기 전원의 충전을 적어도 일시적으로 금지하는 에러 모드를 포함하고, 또한, 해당 슬립 모드가, 다른 어느 하나의 모드보다도 소비 전력이 적은 모드이며, 상기 콘트롤러가, 상기 복수의 모드 중, 상기 슬립 모드와 상기 에러 모드를 제외한 모든 모드에서, 상기 제2 통신 라인에 의해 상기 제2 IC와 통신하는 것이다.
제8의 특징은, 제5의 특징에 기재된 회로 유닛에 있어서, 상기 콘트롤러가, 상기 복수의 모드에 포함되는 모든 모드에서, 상기 제2 IC와 통신하는 것이다.
제9의 특징은, 제1~제8의 특징 중 어느 하나에 기재된 회로 유닛에 있어서, 상기 콘트롤러, 상기 제1 IC 및 상기 제2 IC 중 어느 것과도 별체이고, 또한, 시리얼 통신용의 제5 통신 단자를 포함하는 제3 IC를 더 포함하고, 상기 제1 통신 라인이, 상기 제1 통신 단자와 상기 제5 통신 단자를 접속하는 것이다.
제10의 특징은, 제9의 특징에 기재된 회로 유닛에 있어서, 상기 콘트롤러가, 제1 조건이 충족된 것을 계기로 하여, 상기 제1 IC와 통신하고, 상기 제1 조건과는 상이한 제2 조건이 충족된 것을 계기로 하여, 상기 제3 IC와 통신하는 것이다.
제11의 특징은, 제9의 특징에 기재된 회로 유닛에 있어서, 상기 콘트롤러가, 복수의 모드 중 어느 하나에서 동작하도록 구성되고, 상기 복수의 모드가, 상기 콘트롤러가, 상기 제1 IC와 상기 제3 IC 중 상기 제3 IC만과 통신하는 모드를 포함하는 것이다.
제12의 특징은, 제1~제11의 특징 중 어느 하나에 기재된 회로 유닛에 있어서, 상기 제1 통신 라인을 통하여 상기 콘트롤러에 접속되는 IC의 수가, 상기 제2 통신 라인을 통하여 상기 콘트롤러에 접속되는 IC의 수보다 많은 것이다.
제13의 특징은, 제12의 특징에 기재된 회로 유닛에 있어서, 상기 제2 통신 라인을 통하여 상기 콘트롤러에 접속되는 IC는, 상기 제2 IC뿐인 것이다.
제14의 특징은, 제13의 특징에 기재된 회로 유닛에 있어서, 상기 제2 IC가, 상기 전원의 정보를 취득하는 잔량계 IC인 것이다.
제15의 특징은, 제1~제14의 특징 중 어느 하나에 기재된 회로 유닛에 있어서, 상기 콘트롤러는, 복수의 모드 중 어느 하나에서 동작하고, 상기 복수의 모드는, 상기 제1 통신 라인에 의해 상기 제1 IC와 통신하지 않고, 또한 상기 제2 통신 라인에 의해 상기 제2 IC와 통신하지 않는 모드를 포함하는 것이다.
제16의 특징은, 제1~제15의 특징 중 어느 하나에 기재된 회로 유닛에 있어서, 상기 제1 통신 라인과 상기 제2 통신 라인에서 사용되는 통신 프로토콜이 I2C인 것이다.
제17의 특징은, 전원으로부터 공급되는 전력을 소비하여 에어로졸원을 가열하는 히터가 접속되는 히터 커넥터와, 시리얼 통신용의 제1 통신 단자와 제2 통신 단자를 포함하고, 상기 전원으로부터 상기 히터로의 전력의 공급을 제어하는 콘트롤러와, 상기 콘트롤러와는 별체이고, 또한, 시리얼 통신용의 제3 통신 단자를 포함하는 제1 IC와, 상기 콘트롤러 및 상기 제1 IC와는 별체이고, 또한, 시리얼 통신용의 제4 통신 단자를 포함하는 제2 IC와, 상기 제1 통신 단자와 상기 제3 통신 단자를 접속하는 제1 통신 라인과, 상기 제2 통신 단자와 상기 제4 통신 단자를 접속하고, 또한, 상기 제1 통신 라인과 전기적 접점을 가지지 않는 제2 통신 라인을 가지는 에어로졸 생성 장치이다.
제1의 특징에 의하면, 복수의 IC와의 통신 속도가 저하되지 않고, 에어로졸 생성 장치의 고기능화를 실현할 수 있다.
제2의 특징에 의하면, 복수의 IC와의 동시 통신에 의해, 에어로졸 생성 장치의 고기능화를 실현할 수 있다.
제3의 특징에 의하면, 적어도 하나의 모드에 있어서의 에어로졸 생성 장치의 고기능화를 실현할 수 있다.
제4의 특징에 의하면, 제2 IC의 정보를 사용하는 제어의 정도(精度)를 향상시킬 수 있다.
제5의 특징에 의하면, 적어도 반수 이상의 모드에 있어서의 에어로졸 생성 장치의 고기능화를 실현할 수 있다.
제6의 특징에 의하면, 슬립 모드 이외의 모드에 있어서의 에어로졸 생성 장치의 고기능화를 실현할 수 있다.
제7의 특징에 의하면, 슬립 모드와 에러 모드 이외의 모드에 있어서의 에어로졸 생성 장치의 고기능화를 실현할 수 있다.
제8의 특징에 의하면, 모든 모드에 있어서 에어로졸 생성 장치의 고기능화를 실현할 수 있다.
제9의 특징에 의하면, 제1 통신 라인을 복수의 IC로 공용함으로써, 에어로졸 생성 장치의 코스트를 저감시킬 수 있다.
제10의 특징에 의하면, 제1 통신 라인을 공용하는 복수의 IC가 통신하는 타이밍이 중복되지 않기 때문에 통신 속도의 저하를 억제할 수 있다.
제11의 특징에 의하면, 제1 통신 라인을 공용하는 복수의 IC가 통신하는 모드가 상이하므로, 제1 통신 라인을 공용해도 통신 속도의 저하를 억제할 수 있다.
제12의 특징에 의하면, 제2 통신 라인에 접속되는 IC의 정보를 사용하는 제어의 정도를 향상시킬 수 있다.
제13의 특징에 의하면, 제2 통신 라인에 접속되는 제2 IC의 정보를 사용하는 제어의 정도를 향상시킬 수 있다.
제14의 특징에 의하면, 에어로졸 생성 장치의 안전성을 향상시킬 수 있다.
제15의 특징에 의하면, 1 충전당의 에어로졸 생성 장치의 이용 기회를 증가시킬 수 있다.
제16의 특징에 의하면, I2C를 사용하는 IC의 수가 증가해도 통신 속도가 저하되지 않고, 에어로졸 생성 장치의 고기능화를 실현할 수 있다.
제17의 특징에 의하면, 복수의 IC와의 통신 속도가 저하되지 않고, 에어로졸 생성 장치의 고기능화를 실현할 수 있다.
[도 1a] 에어로졸 생성 장치의 정면측을 비스듬한 상방(上方)으로부터 관찰하는 도면이다.
[도 1b] 에어로졸 생성 장치의 정면측을 비스듬한 하방(下方)으로부터 관찰하는 도면이다.
[도 1c] 셔터를 분리한 에어로졸 생성 장치의 상면(上面)을 관찰하는 도면이다.
[도 1d] 외부 패널을 분리한 본체 하우징을 정면에서 관찰하는 도면이다.
[도 2a] 내부 패널을 분리함으로써 출현하는 외부 케이스 내의 구성예를 설명하는 도면이다.
[도 2b] 외부 케이스에 내장(內藏)되는 회로 유닛의 외관예를 설명하는 도면이다.
[도 3a] 실시의 형태 1에서 사용하는 MCU 기판의 표면측의 구성예를 설명하는 도면이다.
[도 3b] 실시의 형태 1에서 사용하는 MCU 기판의 이면측의 구성예를 설명하는 도면이다.
[도 4] 전원 라인상에 나타나는 회로 소자와 각 회로 소자 사이에 나타나는 전압을 설명하는 도면이다.
[도 5] 실시의 형태 1에서 사용하는 충전 IC의 내부 구성예를 설명하는 도면이다.
[도 6a] 충전 모드에서 동작하는 충전 IC의 전력의 공급 경로를 설명하는 도면이다.
[도 6b] BUS 전압(VUSB)에 의한 급전(給電) 모드에서 동작하는 충전 IC의 전력의 공급 경로를 설명하는 도면이다.
[도 6c] USB 전압(VUSB)과 배터리 전압(VBAT)에 의한 급전 모드에서 동작하는 충전 IC의 전력의 공급 경로를 설명하는 도면이다.
[도 6d] 배터리 전압(VBAT)에 의한 급전 모드에서 동작하는 충전 IC의 전력의 공급 경로를 설명하는 도면이다.
[도 6e] 배터리 전압(VBAT)의 OTG 기능에 의한 급전 모드에서 동작하는 충전 IC의 전력의 공급 경로를 설명하는 도면이다.
[도 7a] 실시의 형태 1에서 사용하는 USB 커넥터 기판의 표면측의 구성예를 설명하는 도면이다.
[도 7b] 실시의 형태 1에서 사용하는 USB 커넥터 기판의 이면측의 구성예를 설명하는 도면이다.
[도 8] 잔량계 IC의 기능을 설명하는 도면이다.
[도 9] 실시의 형태 1에서 사용하는 블루투스 기판과 홀 IC 기판의 구성예를 설명하는 도면이다.
[도 10] 회로 유닛에서 채용하는 통신 프로토콜의 일례를 설명하는 도면이다.
[도 11] I2C 통신의 이미지를 설명하는 도면이다.
[도 12] 실시의 형태 1에서 사용하는 에어로졸 생성 장치에 준비되어 있는 동작 모드와 동작 모드 사이의 천이의 조건을 설명하는 도면이다.
[도 13] 실시의 형태 1에 있어서의 동작 모드별의 통신의 내용을 설명하는 도표이다.
[도 14] 충전 모드(M1) 중의 통신을 설명하는 도면이다.
[도 15] 실시의 형태 2에 있어서의 동작 모드별의 통신의 내용을 설명하는 도표이다.
[도 16] 실시의 형태 3에 있어서의 동작 모드별의 통신의 내용을 설명하는 도표이다.
[도 17] 시리얼 통신의 한 형태인 SPI 통신의 접속 형태를 설명하는 도면이다.
[도 18] 전자 담배에 대응하는 에어로졸 생성 장치의 외관 구성예를 설명하는 도면이다.
이하, 도면을 참조하여, 본 발명의 실시의 형태를 설명한다. 각 도면에는, 동일한 부분에 동일한 부호를 붙여 나타낸다.
＜실시의 형태 1＞
＜에어로졸 생성 장치의 외관 구성예＞
우선, 실시의 형태 1에서 사용하는 에어로졸 생성 장치(1)의 외관 구성예를 설명한다. 실시의 형태 1에서 사용하는 에어로졸 생성 장치(1)는, 가열식 담배의 한 형태이다.
도 1a는, 에어로졸 생성 장치(1)의 정면측을 비스듬한 상방으로부터 관찰하는 도면이다.
도 1b는, 에어로졸 생성 장치(1)의 정면측을 비스듬한 하방으로부터 관찰하는 도면이다.
도 1c는, 셔터(30)를 분리한 에어로졸 생성 장치(1)의 상면을 관찰하는 도면이다.
도 1d는, 외부 패널(10)을 분리한 본체 하우징(20)을 정면에서 관찰하는 도면이다.
실시의 형태 1에서 사용하는 에어로졸 생성 장치(1)는, 유저가 한 손으로 보지(保持, 보유 지지) 가능한 사이즈를 가지고 있다.
에어로졸 생성 장치(1)는, 본체 하우징(20)과, 본체 하우징(20)의 정면에 장착되는 외부 패널(10)과, 본체 하우징(20)의 상면에 배치되어, 상면을 따라 슬라이드 조작이 가능한 셔터(30)를 가지고 있다.
외부 패널(10)은, 본체 하우징(20)에 대하여 착탈이 가능한 부재이다. 실시의 형태 1에 있어서의 외부 패널(10)의 착탈은 유저가 실시한다.
외부 패널(10)에는, 정보창(10A)이 설치되어 있다. 정보창(10A)은, 본체 하우징(20) 측에 설치되는 발광 소자와 대면하는 위치에 설치된다. 실시의 형태 1의 경우, 발광 소자에는 LED(=Light Emitting Diode)(302)(도 2b 참조)가 사용된다.
실시의 형태 1에 있어서의 정보창(10A)은, 빛을 투과하는 소재로 구성된다. 단, 정보창(10A)은 표면으로부터 이면까지 관통하는 구멍이어도 된다. 또한, 발광 소자의 점등이나 점멸은, 에어로졸 생성 장치(1) 상태를 표현한다. 발광 소자의 점등이나 점멸은, 후술하는 MCU(101)에 의해 제어되어도 된다.
외부 패널(10)은, 장식으로서의 역할 외에, 본체 하우징(20)으로부터 방출되는 열을 완충하는 역할도 가진다.
외부 패널(10)은, 정보창(10A)보다도 하방의 위치를 유저가 손가락끝으로 누름으로써 변형된다. 외부 패널(10)을 손가락끝으로 눌러 들어가게 하면, 본체 하우징(20)에 설치되어 있는 누름 버튼(23)을 누를 수 있다.
본체 하우징(20)의 저면(底面) 측에는, 타입 C의 USB(=Universal Serial Bus) 커넥터(21)가 설치되어 있다. 또한, USB 커넥터(21)의 형상이나 종류는 일례이다. 환언하면, USB 커넥터(21)를 타입 C 이외의 USB로 해도 된다. 실시의 형태 1의 경우, USB 커넥터(21)는, 오로지, 본체 하우징(20)에 내장되는 배터리(50)(도 2a 참조)의 충전에 사용된다.
또한, 본체 하우징(20)의 상면부에는, 지통(紙筒) 내에 에어로졸원인 스틱이 삽입되는 삽입 구멍(22)이 설치되어 있다. 스틱은, 지통으로 감겨진 대략 원주상(圓柱狀)의 외관을 가지고 있다. 삽입 구멍(22)은, 셔터(30)를 열면 노출되고, 셔터(30)를 닫으면 은폐된다.
실시의 형태 1의 경우, 삽입 구멍(22)의 개구(開口)는 대략 원형이다. 개구의 직경은, 대략 원주상의 스틱의 삽입이 가능한 치수이다. 환언하면, 스틱의 직경은, 삽입 구멍(22)에 삽입이 가능한 치수이다.
셔터(30)의 내측에는, 자석이 장착되어 있다. 셔터(30)의 개폐는, 본체 하우징(20) 측에 설치된 홀 IC(401)(도 2b 참조)에 의해 검지된다.
홀 IC(401)는, 자기(磁氣) 센서라고도 불리며, 홀 소자와 오피 앰프(op-amp, Operational Amplifier) 등으로 구성된다. 홀 소자는, 자석의 자계의 강도에 따른 전압을 출력하는 소자이다.
본체 하우징(20)은, 내부 패널(20A)과 외부 케이스(20B)로 구성된다. 실시의 형태 1의 경우, 내부 패널(20A)은, 외부 케이스(20B)에 대하여 나사 고정되어 있다.
내부 패널(20A)의 대략 중앙에는 누름 버튼(23)이 배치된다. 전술한 것처럼, 누름 버튼(23)은, 외부 패널(10)의 변형에 의해 조작된다. 누름 버튼(23)의 조작을 통하여, 누름 버튼(23)의 배후에 위치하는 외부 케이스(20B) 측의 택타일 스위치(301)(도 2b 참조)가 조작된다.
누름 버튼(23)은, 예를 들면 장치 본체의 전원의 온과 오프, 히터의 가열, 블루투스의 페어링 등에 사용된다. 또한, 외부 패널(10)이 분리된 상태에서 누름 버튼(23)을 길게 누르면(예를 들면 5초 이상 누르면), 리셋 기능이 작동한다. 또한, 실시의 형태 1의 경우, 블루투스로서, BLE(=Bluetooth Low Energy)를 사용한다.
또한, 내부 패널(20A)의 대략 중앙에서 택타일 스위치(301)가 노출됨으로써, 누름 버튼(23)을 생략해도 된다. 이 경우에 있어서, 외부 패널(10)의 변형은, 택타일 스위치(301)에 직접 전해진다.
내부 패널(20A)에는, 외부 패널(10)의 정보창(10A)에 대응하는 위치에, 빛을 투과하는 투광 부품(24)이 노출되어 있다. 투광 부품(24)은, LED(302)의 표면을 덮는 위치에 배치된다.
내부 패널(20A)의 상부와 하부에는, 외부 패널(10)의 장착에 사용하는 자석(25)이 설치되어 있다. 자석(25)은, 외부 패널(10) 측의 자석과 대향하는 위치에 설치된다. 이들 자석에 의해, 외부 패널(10)은, 내부 패널(20A)에 착탈 가능하게 장착된다.
실시의 형태 1의 경우, 자석(25)은, 외부 케이스(20B) 내의 섀시(500)(도 2a 참조)에 고정되어 있으며, 내부 패널(20A)의 개구로부터 노출된다. 실시의 형태 1을 대신하여, 자석(25)은 내부 패널(20A)에 고정되어도 된다.
＜에어로졸 생성 장치의 내부 구성예＞
도 2a는, 내부 패널(20A)(도 1d 참조)를 분리함으로써 출현하는 외부 케이스(20B) 내의 구성예를 설명하는 도면이다.
도 2b는, 외부 케이스(20B)에 내장되는 회로 유닛(1000)의 외관예를 설명하는 도면이다. 실시의 형태 1에서는, 외부 케이스(20B)로부터, 배터리(50)와, 섀시(500)와, 히팅 유닛(40)의 히터를 제거한 부분을 회로 유닛(1000)이라고 한다.
실시의 형태 1에 있어서의 외부 케이스(20B) 내에는, 히팅 유닛(40)과, 배터리(50)와, MCU(=Micro Control Unit) 기판(100)과, USB 커넥터 기판(200)과, LED 및 블루투스(등록상표) 기판(300)과, 홀 IC 기판(400)과, 바이브레이터(60), 이들 부재가 장착되는 섀시(500)가 설치되어 있다. 즉, 외부 케이스(20B) 내에는, 별체의 4개의 기판이 설치되어 있다. 4개의 기판은, 서로 이간(離間)되어 있다.
히팅 유닛(40)은, 삽입 구멍(22)(도 1c 참조)에 삽입된 담배 스틱을 가열하는 유닛이다. 삽입 구멍(22)은, 원통형의 용기(22A)의 내벽으로 둘러싸인 공간으로서 규정된다.
실시의 형태 1에서 사용하는 용기(22A)는 바닥을 가지고 있다. 단, 바닥을 가지지 않는 용기(22A)를 사용해도 된다.
실시의 형태 1에서 사용하는 용기(22A)의 경우, 그 측벽에 평탄부를 준비한다. 환언하면, 용기(22A)의 축선에 대하여 직교하는 평면에서 용기(22A)를 파단(破斷)한 경우의 단면(斷面)에 평탄부가 설치된다.
평탄부는, 삽입 구멍(22)(도 1c 참조)의 개구에 삽입된 담배 스틱의 측면을 압축 변형하여, 가열 효율을 향상시킨다. 또한, 단면의 형상은, 대략 원이어도, 대략 타원이어도, 대략 다각형이어도 된다. 또한, 단면의 형상은, 개구측으로부터 저면에 도달할 때까지 모두 동일해도 되지만, 개구측으로부터 저면에 도달할 동안에 변화해도 된다.
용기(22A)는, 열전도율이 높은 금속으로 구성되는 것이 바람직하다. 실시의 형태 1의 경우, 용기(22A)는, 예를 들면 스테인리스강으로 형성된다.
용기(22A)의 외주에는, 외주면을 덮는 필름상의 히터가 배치된다. 히터는, 배터리(50)로부터 공급되는 전력을 소비함으로써 발열한다. 히터가 발열하면, 스틱이 외주로부터 가열되고, 에어로졸이 생성된다.
히팅 유닛(40)에는, USB 커넥터 기판(200)에 설치된 히터 커넥터(206A 및 206B)(도 7a 참조)에 접속되고, 전력의 공급을 받는다. 히팅 유닛(40)에는, 퍼프(즉 흡기(吸氣))의 검지에 사용하는 서미스터(41)나 히터의 온도 측정에 사용하는 서미스터(42)도 설치되어 있다. 서미스터(41)와 서미스터(42)의 저항값은, 히터의 발열에 따른 온도의 상승이나 퍼프에 따른 온도의 저하에 의해 크게 변화한다.
서미스터(41)에는, 온도의 상승에 따라 저항값이 증가하는 PTC(=Positive Temperature Coefficient) 서미스터를 사용해도 되고, 온도의 상승에 따라 저항값이 감소하는 NTC(=Negative Temperature Coefficient) 서미스터를 사용해도 된다. 동일하게, 서미스터(42)에는, PTC 서미스터를 사용해도 되고, NTC 서미스터를 사용해도 된다.
서미스터(41)나 서미스터(42)의 저항값의 변화는, 전압의 변화로서 MCU(101)(도 3a 참조)에 의해 검지된다.
이 밖에, MCU(101)는, 별체의 서미스터를 통하여, 외부 케이스(20B)의 온도를 측정한다.
배터리(50)는, 외부 케이스(20B)에 내장되어 있는 회로 유닛의 동작에 필요한 전력을 공급하는 전원이다. 실시의 형태 1에서는, 배터리(50)로서, 반복 충전이 가능한 리튬이온 이차 전지 등을 사용한다. 배터리(50)의 전력은, 마이너스 전극(51)과 플러스 전극(52)에 접속된 전원 라인을 통하여 각부에 공급된다.
배터리(50)의 외주(外周)에는, 배터리(50)의 온도(이하 「배터리 온도」라고 한다)의 측정에 사용하는 서미스터(53)가 설치되어 있다. 서미스터(53)의 저항값의 변화는, 전압의 변화로서 USB 커넥터 기판(200)의 잔량계 IC(201)(도 7b 참조)에 의해 검지된다. 서미스터(53)에는, PTC 서미스터를 사용해도 되고, NTC 서미스터를 사용해도 된다.
＜MCU 기판(100)의 구성＞
도 3a는, 실시의 형태 1에서 사용하는 MCU 기판(100)의 표면측의 구성예를 설명하는 도면이다.
도 3b는, 실시의 형태 1에서 사용하는 MCU 기판(100)의 이면측의 구성예를 설명하는 도면이다.
도 3a 및 도 3b에 있어서의 표면과 이면은, 실시의 형태 1에 있어서의 설명에서만 사용한다.
MCU 기판(100)은, 양면 실장 기판이다.
MCU 기판(100)에는, 장치 전체의 동작을 제어하는 MCU(101)와, 장치의 이용에 관한 정보 등을 기록하는 EEPROM(102)과, 전력의 공급 경로를 전환하는 충전 IC(103)가 실장된다.
MCU(101)는, 이른바 콘트롤러이다. MCU(101)의 동작은, 펌웨어나 펌웨어 상에서 동작하는 프로그램의 실행을 통하여 규정된다.
실시의 형태 1에 있어서의 MCU(101)는, 다른 IC와의 통신에, 시리얼 통신 방식인 I2C 통신이나 UART 통신을 사용한다. 실시의 형태 1의 경우, I2C 통신용의 통신 라인을 2계통 준비한다.
제1 계통은, MCU(101)가, 자신과 동일한 기판(즉 MCU 기판(100))에 실장되어 있는 EEPROM(102) 및 충전 IC(103)와의 I2C 통신에 사용하는 통신 라인이다.
제2 계통은, MCU(101)가, MCU 기판(100)에 인접하는 다른 기판(즉 USB 커넥터 기판(200))에 실장되어 있는 잔량계 IC(201)와의 I2C 통신에 사용하는 통신 라인이다.
제1 계통과 제2 계통은, 전기적인 접점을 가지고 있지 않다. 이 때문에, 제1 계통의 통신과 제2 계통의 통신은 서로 독립적이다. MCU(101)는, MCU 기판(100)으로부터 보아, USB 커넥터 기판(200)보다도 멀리 위치하는 LED 및 블루투스 기판(300)에 실장되어 있는 블루투스 IC(303)(도 9 참조)와의 통신에 UART 통신을 사용한다.
충전 IC(103)에는, 배터리(50)로부터 배터리 전압(VBAT)의 급전을 받는 BAT 단자와, 외부 전원으로부터 BUS 전압(VUSB)의 공급을 받는 VBUS 단자가 설치되어 있다.
실시의 형태 1에 있어서의 에어로졸 생성 장치(1)의 경우, 배터리 전압(VBAT)의 공급에 사용하는 전원 라인은 2계통으로 분기(分岐)된다. 충전 IC(103)는, 한쪽의 전원 라인에 접속된다. 다른 쪽의 전원 라인은, 잔량계 IC(201)와 히터에 인가하는 전압을 생성하는 승압(昇壓) DC/DC 회로(202)(도 7b 참조)에 접속된다. 이 밖에, 배터리 전압(VBAT)은, 배터리(50)의 보호 IC(203)(도 7b 참조)에도 접속된다.
MCU 기판(100)에는, 외부 전원과 충전 IC(103)를 접속하는 전원 라인을 온 또는 오프하는 로드 스위치(104)가 실장된다. 외부 전원은, USB 커넥터(21)를 통하여 접속되는 외부 디바이스이다. 여기에서의 외부 디바이스에는, 예를 들면 퍼스널 컴퓨터, 스마트폰, 태블릿 단말, 콘센트가 있다.
MCU 기판(100)에는, 충전 IC(103)로부터 출력되는 전압(Vcc)으로부터 3.3V의 시스템 전원(Vcc33 _ 0)을 생성하는 승강압 DC/DC 회로(105)가 실장된다. 승강압 DC/DC 회로(105)는, 충전 IC(103)로부터 출력되는 전압(Vcc)을 승압하여 시스템 전원(Vcc33_0)을 생성해도 되고, 충전 IC(103)로부터 출력되는 전압(Vcc)을 강압(降壓)하여 시스템 전원(Vcc33 _ 0)을 생성해도 되고, 충전 IC(103)로부터 출력되는 전압(Vcc)을 그대로 출력하여 시스템 전원(Vcc33_0)을 생성해도 된다.
승강압 DC/DC 회로(105)는, 배터리 전압(VBAT)이 3.3V보다 낮은 경우에는 승압하고, 배터리 전압(VBAT)이 3.3V보다 높은 경우에는 강압하고, 배터리 전압(VBAT)이 3.3V과 동일한 경우에는 그대로 출력한다.
여기서의 시스템 전원(Vcc33 _ 0)은, MCU(101)가 동작하고 있지 않은 상태에서도 공급이 계속되는 원시적인 전원이다.
시스템 전원(Vcc33 _ 0)은, 전원 라인을 통하여, 전원 스위치 드라이버(108)와, 시스템 정지용의 로드 스위치(106)와, 히터가 과가열 상태인지 아닌가를 나타내는 값을 래치(보존)하는 플립플롭(107)에 공급된다. 환언하면, 이들 회로 소자에는, 시스템의 정지 중에도 동작한다.
시스템 정지용의 로드 스위치(106)가 오프인 경우, 시스템 전원(Vcc33 _ 0)이 공급되는 회로 소자만이 동작하는 상태가 된다. 결과적으로, MCU(101)를 포함하는 대부분의 회로 소자의 동작이 정지한다.
MCU 기판(100)에는, 전원 스위치 드라이버(108)가 실장된다. 전원 스위치 드라이버 IC(108)는, 로드 스위치(106)의 온과 오프를 제어하는 회로이다.
전원 스위치 드라이버(108)는, 외부 패널(10)이 분리된 상태에서 누름 버튼(23)(도 1d 참조)의 눌림을 검지하면, 로드 스위치(106)를 오프로 제어한다.
외부 패널(10)의 분리는, 외부 패널(10)의 본체 하우징(20)으로의 착탈의 검지에 사용하는 홀 IC(304)(도 9 참조)와 홀 IC(304)의 출력 전위를 입력으로 하는 싱글·시미트 트리거·인버터(305)(도 9 참조)에 의해 검지된다.
전원 스위치 드라이버(108)에 의한 로드 스위치(106)의 제어에, MCU(101)는 관여하지 않는다. 즉, 로드 스위치(106)의 제어는, MCU(101)와는 독립적으로 실행된다.
본 실시의 형태에서는, 온 상태의 로드 스위치(106)로부터 각부(各部)에 제공되는 3.3V의 시스템 전원을 Vcc33라고 표기하고, 시스템의 정지 중에도 공급이 계속되는 시스템 전원(Vcc33 _ 0)과 구별한다.
MCU 기판(100)에는, 셔터(30)가 열림 상태인 경우에, 전술한 3개의 서미스터에 대하여 시스템 전원(VCC33_SLP)을 공급하는 로드 스위치(109)가 실장된다.
따라서, 셔터(30)가 닫힘 상태인 경우, 3개의 서미스터에는 시스템 전원(VCC33_SLP)이 공급되지 않는다. 또한, 로드 스위치(109)에는, 시스템 정지용의 로드 스위치(106)로부터 3.3V의 시스템 전원(Vcc33)이 공급된다.
MCU 기판(100)에는, 외부 케이스(20B)의 온도가 이상(異常)인지 아닌가를 나타내는 값을 래치하는 플립플롭(110)이 실장된다. 플립플롭(110)에는, 시스템 정지용의 로드 스위치(106)로부터 시스템 전원(Vcc33)이 공급된다.
MCU 기판(100)에는, 히터 저항값(히터 온도)의 측정에 사용하는 오피 앰프(111)가 실장된다.
MCU 기판(100)에는, 바이브레이터(60)용의 커넥터(112)가 실장된다.
MCU 기판(100)에는, 히터 온도를 측정하는 서미스터(42)용의 커넥터(113A 및 113B)가 실장된다. 커넥터(113A)는 양극용이며, 커넥터(113B)는 음극용이다. 또한, 커넥터(114A 및 114B)에 서미스터(41)를 접속하는 배선은, 도 3b에 있어서 생략되어 있는 점에 유의하기 바란다.
MCU 기판(100)에는, 퍼프(즉 흡기)의 검지에 사용하는 서미스터(41)용의 커넥터(114A 및 114B)가 실장된다. 커넥터(114A)는 양극용이며, 커넥터(114B)는 음극용이다.
MCU 기판(100)에는, 외부 케이스(20B)의 온도의 검지에 사용하는 서미스터용의 커넥터(115A 및 115B)가 실장된다. 커넥터(115A)는 양극용이며, 커넥터(115B)는 음극용이다.
MCU 기판(100)은, MCU 기판(100) 이외의 기판에 실장된 회로 소자와의 통신에 사용하는 배선 패턴이 형성된 플렉서블 기판(600)을 사용한다. 플렉서블 기판(600)에는 전원 패턴도 포함된다.
도 4는, 전원 라인상에 나타나는 회로 소자와 각 회로 소자 사이에 나타나는 전압을 설명하는 도면이다.
실시의 형태 1에 있어서의 에어로졸 생성 장치(1)의 경우, 배터리(50)의 전원 라인은 2계통으로 분기되어 있다. 2계통 중 한쪽의 계통은, 충전 IC(103)의 BAT 단자에 접속되고, 다른 쪽의 계통은, 잔량계 IC(201)의 VBAT 단자와 승압 DC/DC 회로(202)의 VIN 단자에 접속된다. 전원 라인을 2계통으로 분기함으로써, 히터에 공급되는 대전류가 충전 IC(103)를 통과하지 않는다. 이 때문에, 충전 IC(103)가 비대화하지 않는다.
잔량계 IC(201)는, 시스템 전원(Vcc33)이 공급됨으로써 동작하고, BAT 단자에 공급되는 배터리 전압(VBAT) 등을 감시한다.
승압 DC/DC 회로(202)는, 배터리 전압(VBAT)을 승압하여 히터에 인가하는 승압 전압(Vboost)을 생성한다. 단, 히터로의 전력의 공급은, 승압 DC/DC 회로(202)의 출력 단자에 접속되는 도시하지 않은 MOS형 FET의 온 제어에 의해 실현된다.
덧붙여, 잔량계 IC(201)와 승압 DC/DC 회로(202)는, USB 커넥터 기판(200)에 실장되어 있다.
충전 IC(103)는, 배터리(50)로부터 공급을 받은 배터리 전압(VBAT)이나 외부 전원으로부터 공급을 받은 BUS 전압(VUSB)으로부터 전압(Vcc)을 생성하고, 승강압 DC/DC 회로(105)에 공급한다.
승강압 DC/DC 회로(105)는, 전압(Vcc)으로부터 3.3V의 시스템 전원(Vcc33 _ 0)을 생성하고, 로드 스위치(106) 등에 공급한다. 시스템 전원(Vcc33 _ 0)은, 시스템의 정지 중(MCU(101)의 정지 중)에도 공급이 계속된다.
로드 스위치(106)는, MCU(101)(도 3a 참조) 등을 동작시키는 경우에 한하여, 3.3V의 시스템 전원(Vcc33)을, MCU(101)나 로드 스위치(109) 등에 공급한다. 이 시스템 전원(Vcc33)은, 잔량계 IC(201)에도 공급된다.
로드 스위치(109)는, 3개의 서미스터에 의한 온도의 측정을 실행하는 경우에 한하여, 3.3V의 시스템 전원(VCC33 _ SLP)을 전원 라인에 출력한다. 여기서 말하는 3개의 서미스터란, 퍼프의 검지에 사용하는 서미스터(41)와, 히터의 온도의 측정에 사용하는 서미스터(42)와, 외부 케이스(20B)의 온도의 측정에 사용하는 서미스터를 가리키고 있다.
또한, 충전 IC(103)는, 배터리 전압(VBAT)으로부터 생성된 5V의 전원을 Vcc5로서 LED(302)(도 2b 참조)에 공급한다. LED(302)에는, BUS 전압(VUSB)이 공급되어도 된다.
도 5는, 실시의 형태 1에서 사용하는 충전 IC(103)의 내부 구성예를 설명하는 도면이다.
도 5에 나타내는 충전 IC(103)에는, I2C 인터페이스(103A)와, 로직 회로(103B)와, 게이트 드라이버(103C)와, 저(低)드롭 아웃·레귤레이터(이하 「LDO」라고 한다)(103D)와, 4개의 MOS형 FET(Q1~Q4)가 설치되어 있다.
I2C 인터페이스(103A)는, 동일한 기판상의 MCU(101)와의 I2C 통신에 사용된다.
충전 IC(103)의 BAT 단자에는, 전원 라인을 통하여, 배터리(50)가 접속된다. 이 때문에, 충전 IC(103)의 BAT 단자에는, 충전시를 제외하고 배터리 전압(VBAT)이 공급된다.
충전 IC(103)의 VBUS 단자에는, 로드 스위치(104)(도 4 참조)를 통하여 USB 커넥터(21)가 접속되어 있다. 로드 스위치(104)는, 외부 전원인 BUS 전압(VUSB)의 수전(受電)이 검지된 경우에 한하여 온 상태로 제어되고, BUS 전압(VUSB)의 수전이 검지되지 않는 경우는 오프 상태로 제어된다. 로드 스위치(104)의 온 상태와 오프 상태의 전환은, MCU(101)가 실시해도 된다.
충전 IC(103)는, 5종류의 급전 모드에 대응한다.
5종류의 급전 모드는, 충전 모드, BUS 전압(VUSB)에 의한 급전 모드, BUS 전압(VUSB)과 배터리 전압(VBAT)의 양쪽에 의한 급전 모드, 배터리 전압(VBAT)에 의한 급전 모드, 배터리 전압(VBAT)의 OTG(=On-The-Go) 기능에 의한 급전 모드이다.
도 6a는, 충전 모드에서 동작하는 충전 IC(103)의 전력의 공급 경로를 설명하는 도면이다.
충전 모드는, USB 커넥터(21)(도 1b 참조)에 USB 케이블이 접속된 상태로, MCU(101)로부터 CE 단자에 로우레벨 신호가 인가된 경우에 실행된다.
충전 모드의 경우, FET(Q1 및 Q4)가 온으로 제어되고, FET(Q3)는 오프로 제어되고, FET(Q2)는 PWM(=Pulse Width Modulation) 제어된다. 이와 같이 FET(Q1~Q4)를 제어함으로써, 충전 IC(103)는, 강압 레귤레이터(컨버터)로서 동작한다.
VBUS 단자에 인가된 BUS 전압(VUSB)은, 대략 5V의 전원이다.
FET(Q2)의 온 또는 오프는, 게이트 드라이버(103C)에 의해 제어된다. 게이트 드라이버(103C)의 스위칭은, 로직 회로(103B)가 도시하지 않은 단자나 배선으로부터 취득하는 충전 전류나 충전 전압에 근거하여 실행된다. FET(Q2)의 스위칭에 의해, BUS 전압(VUSB)은, 배터리(50)의 충전에 적합한 전압으로 강압된다.
충전 IC(103)의 SW 단자로부터 인덕턴스를 거쳐 출력되는 전압(Vcc)은, SYS 단자에 재입력된 후, BAT 단자로부터 배터리(50)(도 2a 참조)에 출력(충전)된다.
도 6b는, BUS 전압(VUSB)에 의한 급전 모드에서 동작하는 충전 IC(103)의 전원의 공급 경로를 설명하는 도면이다.
이 급전 모드는, USB 커넥터(21)(도 1b 참조)에 USB 케이블이 접속되고, 또한, 배터리(50)에 이상(異常)이 발생한 상태로, CE 단자에 대하여, MCU(101)로부터 하이레벨 신호가 인가된 경우에 실행된다. 여기서 말하는 배터리(50)의 이상이란, 과방전 상태나 심방전 상태 등에 있음으로써 배터리(50)의 방전이 금지되는 상태를 가리킨다.
CE 단자에 하이레벨 신호가 인가되면, FET(Q2)의 PWM 제어는 정지된다.
이 급전 모드의 경우, FET(Q1 및 Q2)가 온으로 제어되고, FET(Q3 및 Q4)가 오프로 제어된다.
FET(Q1 및 Q2)가 온으로 제어되고, FET(Q3)가 오프로 제어되므로, SW 단자에 나타나는 시스템 전원 Vcc는, BUS 전압(VUSB)과 동일해진다.
FET(Q4)가 오프되므로, 배터리(50)가 충전 IC(103)로부터 분리된다.
도 6c는, USB 전압(VUSB)과 배터리 전압(VBAT)의 양쪽에 의한 급전 모드에서 동작하는 충전 IC(103)의 전력의 공급 경로를 설명하는 도면이다.
이 급전 모드는, USB 커넥터(21)(도 1b 참조)에 USB 케이블이 접속되고, 또한, 배터리(50)에 이상이 발생하지 않은 상태로, MCU(101)로부터 CE 단자에 하이레벨 신호가 인가된 경우에 실행된다.
이 급전 모드의 경우, FET(Q1 및 Q4)가 온으로 제어되고, FET(Q3)가 오프로 제어되고, FET(Q2)가 PWM 제어된다.
이 급전 모드에 있어서의 PWM 제어는, SYS 단자의 전압이 배터리 전압(VBAT)과 동일하게 되도록 실행된다. 이 때문에, 승강압 DC/DC 회로(105)(도 4 참조)에는, BUS 전압(VUSB)에 유래하는 전력과 배터리(50)에 유래하는 전력이 합성된 상태로 공급된다.
이 급전 모드의 경우, SYS 단자의 전압과 배터리 전압(VBAT)이 동일하므로, 배터리(50)의 방전도 계속된다.
도 6d는, 배터리 전압(VBAT)에 의한 급전 모드에서 동작하는 충전 IC(103)의 전력의 공급 경로를 설명하는 도면이다.
이 급전 모드는, USB 커넥터(21)(도 1b 참조)에 USB 케이블이 접속되어 있지 않은 상태로, MCU(101)로부터 CE 단자에 하이레벨 신호가 인가된 경우에 실행된다.
이 급전 모드의 경우, FET(Q4)가 온으로 제어되고, FET(Q1, Q2 및 Q3)가 오프로 제어된다.
이 급전 모드의 경우, SYS 단자로부터 출력되는 전압(Vcc)은, 배터리 전압(VBAT)의 전압값과 동일하게 된다. 따라서, 배터리 전압(VBAT)의 전압값이 만충전시보다도 저하되면, 전압(Vcc)도 동일하게 저하된다.
이 급전 모드의 경우, SYS 단자의 전압(Vcc)은 변동한다.
또한, SW 단자와 VBUS 단자의 선로는, FET(Q1)의 기생 다이오드로 블록된다. 이 때문에, 충전 IC(103)의 역조류(OTG 기능)에 의한 5V의 전압은 생성되지 않는다.
도 6e는, 배터리 전압(VBAT)의 OTG 기능에 의한 급전 모드에서 동작하는 충전 IC(103)의 전력의 공급 경로를 설명하는 도면이다.
이 급전 모드는, I2C 인터페이스(103A)가 I2C 통신에 의해 MCU(101)로부터 OTG 기능을 사용하도록 지시된 상태로, MCU(101)로부터 CE 단자에 하이레벨 신호가 인가된 경우에 실행된다.
이 급전 모드의 경우, FET(Q1와 Q4)가 온으로 제어되고, FET(Q2)가 오프로 제어되고, FET(Q3)가 PWM 제어된다. 이와 같이 FET(Q1~Q4)를 제어함으로써, 충전 IC(103)는 승압 레귤레이터(컨버터)로서 동작한다.
이 급전 모드의 경우도, SYS 단자로부터 출력되는 전압(Vcc)은, 배터리 전압(VBAT)의 전압값과 동일하게 된다. 따라서, 배터리 전압(VBAT)의 전압값이 만충전시보다도 저하되면, 전압(Vcc)도 동일하게 저하된다.
이 급전 모드의 경우, FET(Q3)가 온 제어되고 있는 동안, 인덕턴스 경유로 GND 단자에 전류가 흐른다. 이후, FET(Q3)가 오프 제어되면, 인덕턴스에 역기(逆起) 전압이 발생한다. 이 역기 전력에 의해, VBUS 단자에는, 전압(Vcc)을 5V까지 승압한 전압이 출현한다. 5V의 전압이 출력됨으로써, LED(302)(도 2b 참조)의 이용이 가능하게 된다. 또한, LED(302)가 발광하는 것은, MCU(101)의 내부에서 트랜지스터가 닫히는 것이 필요하다. 환언하면, LED(302)는, MCU(101)의 내부에 설치된 트랜지스터를 통하여 그라운드에 접속된다.
이상, 각 동작 모드에 있어서, 충전 IC(103)의 CE 단자가 부논리(負論理) 동작인 경우에 대해 설명했지만, CE 단자가 정론리(正論理) 동작하는 충전 IC(103)를 대신 사용해도 된다.
이 경우, 예를 들면 충전 IC(103)를 충전 모드로 동작시키기 위해서는, MCU(101)로부터 CE 단자에 하이레벨 신호가 인가되면 된다.
＜USB 커넥터 기판의 구성＞
도 7a는, 실시의 형태 1에서 사용하는 USB 커넥터 기판(200)의 표면측의 구성예를 설명하는 도면이다.
도 7b는, 실시의 형태 1에서 사용하는 USB 커넥터 기판(200)의 이면측의 구성예를 설명하는 도면이다.
도 7a 및 도 7b에 있어서의 표면과 이면은, 실시의 형태 1에 있어서의 설명에서만 사용한다.
USB 커넥터 기판(200)은, 다른 기판에 비해 높은 전압을 취급하는 기판이다.
USB 커넥터 기판(200)도, 양면 실장 기판이다.
USB 커넥터 기판(200)에는, USB 커넥터(21)가 실장되어 있다. 본 실시의 형태에 있어서의 USB 커넥터(21)는, USB 케이블 경유로 외부 전원으로부터 전력의 공급을 받기 위해 사용된다.
이 밖에, USB 커넥터 기판(200)에는, 배터리(50)(도 2a 참조)의 정보를 수집하는 잔량계 IC(201)와, 승압 DC/DC 회로(202)가 실장된다.
잔량계 IC(201)는, VBAT 단자를 가지고, 이 VBAT 단자에 배터리(50)의 전원 라인이 접속되어 있다. 다만, 잔량계 IC(201)는, 로드 스위치(106)(도 4 참조)로부터 3.3V의 시스템 전원(Vcc33)의 공급을 받아 동작하고, VBAT 단자로의 입력 등에 근거하여 배터리(50)의 잔용량 등의 정보를 취득한다.
도 8은, 잔량계 IC(201)의 기능을 설명하는 도면이다. 도 8에는, 잔량계 IC(201)의 대표적인 구성 요소로서, 디지털 연산부(201A)와, 레지스터(201B)와, I2C 인터페이스(201C)를 나타내고 있다. 도 8에 있어서는 도시하지는 않지만, 잔량계 IC(201)는, VBAT 단자 등의 배터리(50)의 정보가 입력되는 단자를 가지고 있다.
디지털 연산부(201A)는, 배터리 온도(TBAT)(℃)와, 배터리 전압(VBAT)(V)와, 배터리 전류(IBAT)(A)에 근거하여 잔용량(Ah)을 계산하고, 레지스터(201B)에 격납한다. 디지털 연산부(201A)는, 현재 시각에 있어서의 만충전 용량(Ah)도 계산한다. 또한, 배터리 온도(TBAT)(℃)는, 서미스터(53)(도 2a 참조)에 의해 측정된다.
디지털 연산부(201A)에는, 현재 시각에 있어서의 만충전 상태를 100%, 완전 방전 상태를 0%로 하는 경우의 충전 상태 SOC(=State Of Charge)를 계산하는 기능이 설치되어 있다. 계산된 SOC도 레지스터(201B)에 격납된다.
디지털 연산부(201A)에는, 배터리(50)의 건전도나 열화(劣化) 상태의 지표인 SOH(=State of Health)를 계산하는 기능도 설치되어 있다. 계산된 SOH도 레지스터(201B)에 격납된다. 또한, SOH는, 신품(新品)시의 만충전 용량에 대한 현재 시각의 만충전 용량의 비율로서 나타내져도 된다. 신품시의 SOH는, 100%가 된다. 만충전 용량을 대신하여, 신품시의 배터리(50)의 내부 저항에 대한 현재 시각의 배터리(50)의 내부 저항의 비율을, SOH에 이용해도 된다.
I2C 인터페이스(201C)는, 인접하는 MCU 기판(100)에 실장되어 있는 MCU(101)와의 시리얼 통신에 사용된다.
도 7a 및 도 7b의 설명으로 되돌아간다.
이 밖에, USB 커넥터 기판(200)에는, 배터리(50)의 보호 IC(203)가 실장된다. 보호 IC(203)는, 배터리(50)의 과충전이나 과방전, 충전시나 방전시의 과전류를 감시하고, 이들을 검지하면 배터리(50)의 보호를 도모한다.
USB 커넥터 기판(200)에는, 배터리(50)로부터 전력의 인출에 사용하는 마이너스 전극(51) 및 플러스 전극(52)(도 2b 참조)에 각각 접속되는 커넥터(204A 및 204B)가 실장된다. 커넥터(204A)는 양극용이며, 커넥터(204B)는 음극용이다.
USB 커넥터 기판(200)에는, 배터리 온도의 측정에 사용하는 서미스터(53)용의 커넥터(205)도 실장된다.
또한, USB 커넥터 기판(200)에는, 히터 커넥터(206A 및 206B)가 실장된다. 히터 커넥터(206A)는 양극용이며, 히터 커넥터(206B)는 음극용이다.
이 밖에, USB 커넥터 기판(200)에는, 과전압 보호 IC도 실장된다. 과전압 보호 IC는, USB 커넥터(21)(도 1b 참조)와 로드 스위치(104)의 사이에 위치하고, USB 커넥터(21)로부터 공급되는 전력의 감시에 사용된다. 과전압 보호 IC는, 과전류 및/또는 과전압이 검지된 경우, USB 커넥터(21)와 로드 스위치(104)의 사이의 전기적인 접속을 차단한다.
＜LED 및 블루투스 기판과 홀 IC 기판의 구성＞
도 9는, 실시의 형태 1에서 사용하는 LED 및 블루투스 기판(300)과 홀 IC 기판(400)의 구성예를 설명하는 도면이다.
LED 및 블루투스 기판(300)에는, 택타일 스위치(301)와 LED(302)가 실장되어 있다. 택타일 스위치(301)는, 이른바 전원 버튼으로서 사용된다. 또한, 외부 패널(10)이 분리된 상태에서의 길게 누름 조작의 경우, 택타일 스위치(301)는, MCU(101)의 리셋 버튼으로서도 기능한다.
실시의 형태 1에 있어서의 LED(302)의 수는 8개이다. 도 9의 경우, LED(302)는, LED 및 블루투스 기판(300) 상에 일렬로 배치되어 있다. 또한, LED(302)의 수나 LED 및 블루투스 기판(300) 상에 있어서의 배치는 임의로 변경 가능하다.
LED(302)에는, 충전 IC(103)(도 4 참조) 또는 USB 커넥터(21)로부터 5V의 전압(Vcc5)이 인가된다. 8개의 LED(302)의 발광의 조합에 의해, 유저에 대하여 여러 가지 정보가 통지된다. 예를 들면 배터리(50)의 잔용량이 표시된다. 또 예를 들면 리셋이 실행될 취지가 통지된다. 리셋은, 외부 패널(10)이 본체 하우징(20)으로부터 분리된 상태로 누름 버튼(23)(즉 택타일 스위치(301))이 길게 눌린 경우에 실행된다.
LED(302)의 발광은, MCU(101)(도 3a 참조)에 의해 PWM 제어된다.
5V의 전압(Vcc5)이 인가되는 LED 및 블루투스 기판(300)을, 전술한 MCU 기판(100)이나 USB 커넥터 기판(200)과는 별도로 설치하므로, 배선이나 열(熱)이 하나의 기판에 집중되지 않는다. 또한, LED(302)의 발광을 보다 고도로 제어하기 위해 드라이버를 사용해도 된다.
이 밖에, LED 및 블루투스 기판(300)에는, 블루투스 IC(303)가 실장된다. 블루투스 IC(303)는, 페어링된 외부 기기와의 통신을 실행한다. 페어링은, 셔터(30)가 닫힌 상태로 택타일 스위치(301)가 눌리는 것을 조건으로 실행된다. 블루투스 IC(303)에는, 3.3V의 시스템 전원(Vcc33)이 공급된다.
블루투스 IC(303)와, MCU(101)의 통신에는, UART 통신이 사용된다.
LED 및 블루투스 기판(300)에는, 외부 패널(10)의 본체 하우징(20)으로의 착탈의 검지에 사용하는 홀 IC(304)와, 히스테리시스 특성에 의해 홀 IC(304)의 출력을 안정화하는 싱글·시미트 트리거·인버터(305)가 실장되어 있다. 홀 IC(304)와 싱글·시미트 트리거·인버터(305)에도, 3.3V의 시스템 전원(Vcc33)이 공급된다. 싱글·시미트 트리거·인버터(305)는 생략되어도 된다.
홀 IC 기판(400)에는, 셔터(30)의 개폐를 검지하는 홀 IC(401)가 실장되어 있다. 홀 IC(401)에도, 3.3V의 시스템 전원을 Vcc33가 공급된다. 홀 IC 기판(400)도, 플렉서블 기판(600)을 통하여, MCU(101)와 접속된다.
＜통신 프로토콜＞
도 10은, 회로 유닛(1000)(도 2b 참조)에서 채용하는 통신 프로토콜의 일례를 설명하는 도면이다. 구체적으로는, 도 10은, MCU(101)가 다른 IC와의 통신에 사용하는 통신 프로토콜을 예시한다.
실시의 형태 1에 있어서의 MCU(101)는, 복수의 통신 프로토콜을 사용하여 다른 IC와 통신한다. 구체적으로는, I2C 통신과 UART 통신을 사용한다.
실시의 형태 1의 경우, I2C 통신에 대응하는 통신 라인은 2계통이며, UART 통신에 대응하는 통신 라인은 1계통이다.
실시의 형태 1의 경우, I2C 통신에 대응하는 2계통의 통신 라인은, MCU(101)와 동일한 기판상의 IC와의 통신에 사용하는 제1 통신 라인과, MCU(101)와는 상이한 기판상의 IC와의 통신에 사용하는 제2 통신 라인이다. 제1 통신 라인과 제2 통신 라인의 사이에는 전기적 접점은 없다. 즉, 제1 통신 라인상의 통신과 제2 통신 라인상의 통신은, 각각 독립이다.
또한, UART 통신에 대응하는 1계통의 통신 라인은, 제3 통신 라인이다.
도 10에서는, 제1 통신 라인을 「I2C1」라고 표기하고, 제2 통신 라인을 「I2C2」라고 표기한다.
제1 통신 라인은, MCU 기판(100)에 배선 패턴으로서 실장된다. 실시의 형태 1에서는, MCU 기판(100)을 제1 기판이라고도 한다.
도 10의 경우, MCU(101)에는, 제1 통신 라인용의 제1 통신 단자(101A)와, 제2 통신 라인용의 제2 통신 단자(101B)가 설치된다.
MCU(101)는, 제1 통신 라인을 통하여, EEPROM(102)과 충전 IC(103)에 접속된다.
실시의 형태 1에서는, 충전 IC(103)를 제1 IC라고도 부르고, EEPROM(102)을 제3 IC라고도 부른다.
도 10의 경우, 충전 IC(103)에는, 제1 통신 라인용의 제3 통신 단자(103A1)가 설치되고, EEPROM(102)에는, 제1 통신 라인용의 제5 통신 단자(102A)가 설치된다.
제2 통신 라인은, MCU 기판(100)과 USB 커넥터 기판(200)을 접속하는 플렉서블 기판(600)(도 7b 참조)에 포함된다.
실시의 형태 1의 경우, MCU 기판(100)의 기판면과 USB 커넥터 기판(200)의 기판면은 개략 평행으로 설치된다. 이 기판 사이의 관계는, 예를 들면 도 2a, 도 2b 및 도 3a로부터도 확인된다. 환언하면, USB 커넥터 기판(200)은, MCU 기판(100)의 옆에 위치한다.
MCU 기판(100)과 USB 커넥터 기판(200)을 접속하는 플렉서블 기판(600)의 거리는, MCU 기판(100)과 LED 및 블루투스 기판(300)을 접속하는 플렉서블 기판(600)의 거리보다도 짧다. 또한, MCU 기판(100)과 LED 및 블루투스 기판(300)을 접속하는 플렉서블 기판(600)의 거리는, MCU 기판(100)과 홀 IC 기판(400)을 접속하는 플렉서블 기판(600)의 거리보다도 짧다. 이 설치상의 관계는, 예를 들면 도 9로부터 확인된다.
실시의 형태 1에서는, USB 커넥터 기판(200)을 제2 기판이라고도 한다.
MCU(101)는, 제2 통신 라인을 통하여, 잔량계 IC(201)에 접속된다.
실시의 형태 1에서는, 잔량계 IC(201)를 제2 IC라고도 부른다.
도 10의 경우, 잔량계 IC(201)에는, 제2 통신 라인용의 제4 통신 단자(201A1)가 설치된다.
실시의 형태 1에서는, LED 및 블루투스 기판(300)을 제3 기판이라고도 한다.
UART 통신용의 제3 통신 라인은, MCU 기판(100)과 LED 및 블루투스 기판(300)을 접속하는 플렉서블 기판(600)(도 7a 참조)에 포함된다.
MCU(101)는, 제3 통신 라인을 통하여, 블루투스 IC(303)에 접속된다.
실시의 형태 1에서는, 블루투스 IC(303)를 제4 IC라고도 부른다.
도 10의 경우, MCU(101)에는, 제3 통신 라인용의 제6 통신 단자(101C)가 설치된다. 한편, 블루투스 IC(303)에는, 제3 통신 라인용의 제7 통신 단자(303A)가 설치된다.
I2C 통신은, 일대다의 통신이 가능하다. 즉, I2C 통신은 버스 연결이다. 따라서, I2C 통신의 경우, 통신처는 주소에 의해 지정된다.
도 11은, I2C 통신의 이미지를 설명하는 도면이다. 도 11에서는, MCU(101)와 잔량계 IC(201)의 통신을 예시한다. 즉, 도 11은, 제2 통신 라인을 이용한 통신예를 나타내고 있다. 도 11에 나타내듯이, I2C 통신은, 어드레스의 송신, 커멘드의 송신, 데이터의 송신의 차례로 실행된다. 또한, 도 11에 나타내는 I2C 통신에 있어서는, 커멘드의 송신과 데이터의 송신은 멀티 바이트 형식이지만, 이것을 싱글 바이트 형식으로 해도 된다.
I2C 통신에 대응하는 제1 통신 라인도 제2 통신 라인도, 신호선의 수는, 접속되는 IC의 수에 의하지 않고, 시리얼 통신용의 클록 라인(SCL)과 시리얼 통신용의 데이터 라인(SDA)의 2개이다. 또한, I2C 통신의 속도는, 0.1~1Mbps이다. 또한, 클록 라인(SCL)은, 동기(同期)의 타이밍을 부여하는 클록 펄스나 ACK의 송수에 사용되고, 데이터 라인(SDA)은 전술한 어드레스, 커멘드, 데이터의 송수(送受)에 사용된다.
한편, UART 통신은, 1대 1의 접속이며, 클록을 사용하지 않는 비동기식의 통신이다.
단방향 통신의 경우, UART 통신의 신호선의 수는 1개이지만, 쌍방향 통신의 경우, UART 통신의 신호선의 수는 2개이다. 도 10의 예에서는, 리셋선을 포함한 3개의 신호선을 사용하고 있다.
또한, UART 통신의 속도는, 0.1~115kbps이다. 즉, UART 통신의 속도는, I2C 통신보다도 저속이다.
단, UART 통신은, 장거리 통신이 가능하다. 이 때문에, 실시의 형태 1에서는, 플렉서블 기판(600)의 거리가 길어지는 MCU(101)와 LED 및 블루투스 기판(300)과의 통신에 UART 통신을 사용하고 있다.
＜동작 모드＞
도 12는, 실시의 형태 1에서 사용하는 에어로졸 생성 장치(1)에 준비되어 있는 동작 모드와 동작 모드 사이의 천이의 조건을 설명하는 도면이다. 또한, 이후의 설명에서는, 동작 모드 사이의 천이를 천이 모드라고도 부르는 경우가 있다.
실시의 형태에서 사용하는 에어로졸 생성 장치(1)는, 9개의 동작 모드를 가지고 있다. 충전 모드(M1), 슬립 모드(M2), 에러 모드(M3), 퍼머넌트 에러 모드(M4), 블루투스 페어링 모드(M5), 액티브 모드(M6), 초기화 모드(M7), 베이핑 모드(M8), 베이핑 종료 모드(M9)의 9개이다.
이하 차례로, 각 동작 모드에 대해 설명한다.
·충전 모드(M1)
충전 모드(M1)는, BUS 전압(VUSB)을 이용하여 배터리(50)를 충전하는 모드이다.
충전 모드(M1)에서는, 배터리(50)(도 2a 참조)의 배터리 전압(VBAT)이 극단적으로 낮은 경우, 심방전이나 과방전의 검지 등도 실행되어도 된다.
·슬립 모드(M2)
슬립 모드(M2)는, 셔터(30)(도 1a 참조)의 닫힘 상태의 검지와, 잔량계 IC(201)에 의한 배터리(50)의 감시를 제외하고, 대부분의 기능을 사용할 수 없는 상태이다. 이 때문에, 슬립 모드(M2)는, 다른 모드에 비하여 소비 전력이 적다.
단, 일부의 플립플롭으로의 시스템 전원(Vcc33 _ 0)의 공급은 계속된다. 그 결과, 급전이 계속되는 플립플롭의 값이 보지된다.
슬립 모드(M2)에는, 충전 모드(M1)에서, USB가 분리된 경우 또는 충전이 완료된 경우에 이행된다. 반대로, 충전 모드(M1)에는, 슬립 모드(M2)에서 USB가 접속된 경우에 이행된다. 이 밖에, 슬립 모드(M2)는, 블루투스 페어링 모드(M5), 액티브 모드(M6)에도 천이 가능하다. 또한, 슬립 모드(M2) 이외의 모드에 있어서 USB가 접속된 경우에도, 충전 모드(M1)로 이행해도 된다.
·에러 모드(M3)
에러 모드(M3)는, 온도 이상 등 복구 가능한 에러가 발생했을 때에 일시적으로 퇴피(退避)시키는 모드이다.
에러 모드(M3)로 이행하면, 에러 통지를 실시하고, 일정 시간이 경과한 후 또는 에러를 해제하는 소정의 조건이 만족된 후에 슬립 모드(M2)로 복구한다.
덧붙여서, 에러 모드(M3)에는, 충전 모드(M1), 액티브 모드(M6), 베이핑의 초기화 모드(M7), 베이핑 모드(M8)로부터도 이행한다.
·퍼머넌트 에러 모드(M4)
퍼머넌트 에러 모드(M4)는, 심방전, 전지 수명, 단락(短絡) 등의 복구 불능인 에러가 발생한 경우에, 다른 모드로의 천이를 금지하는 모드이다. 도 12에서도, 퍼머넌트 에러 모드(M4)로부터 다른 모드로의 화살표는 없다.
·블루투스 페어링 모드(M5)
블루투스 페어링 모드(M5)는, 블루투스에 의한 외부 기기와의 페어링을 실행하는 모드이다. 페어링된 외부 기기는, 화이트 리스트에 기록된다. 즉, 본딩된다.
또한, 블루투스 페어링 모드(M5)에는, 슬립 모드(M2)에 있어서, 셔터(30)를 닫은 채로 누름 버튼(23)(도 1d 참조)을 조작함으로써 이행한다.
블루투스 페어링 모드(M5)에 있어서 본딩이 성공 또는 실패하면, 슬립 모드(M2)로 이행한다.
·액티브 모드(M6)
액티브 모드(M6)는, 가열을 제외한 대부분의 기능이 이용 가능한 모드이다.
액티브 모드(M6)에는, 슬립 모드(M2)에서 셔터(30)가 열리면 이행한다. 반대로, 액티브 모드(M6)에 있어서, 셔터(30)가 닫히면 또는 일정 시간이 경과하면, 슬립 모드(M2)로 이행한다.
·베이핑의 초기화 모드(M7)
베이핑의 초기화 모드(M7)는, 스틱의 가열을 개시함에 있어서 초기 설정 등을 실시하는 모드이다.
초기화 모드(M7)에는, 액티브 모드(M6)에서 누름 버튼(23)을 조작함으로써 이행한다.
또한, 초기화 중에 에러가 발생한 경우, 초기화 모드(M7)로부터 에러 모드(M3)로 이행한다.
·베이핑 모드(M8)
베이핑 모드(M8)는, 담배 스틱의 가열을 실행하는 모드이다. 히터로의 통전은, 발열을 위한 것과, 저항값의 취득을 위한 것이 교호(交互)로 실행된다. 또한, 히터의 온도 프로파일은 계시(繼時)적으로 변화한다.
베이핑 모드(M8)에는, 초기화 모드(M7)에서 초기 설정이 완료됨으로써 이행한다. 또한, 베이핑 모드(M8) 중에 에러가 발생하면, 에러 모드(M3)로 이행한다.
·베이핑 종료 모드(M9)
베이핑 종료 모드(M9)는, 가열의 종료 처리를 실행하는 모드이다.
베이핑 종료 모드(M9)에는, 베이핑 모드(M8)에 있어서, 시간 또는 퍼프 횟수가 상한에 도달했을 때, 셔터(30)가 닫혔을 때, 또는, USB가 접속되었을 때에 이행한다. USB가 접속됨으로써 베이핑 종료 모드(M9)로 이행한 경우, 계속하여 충전 모드(M1)로 이행해도 된다.
또한, 베이핑 종료 모드(M9)에 있어서, 가열의 종료가 검지되면, 액티브 모드(M6)로 이행한다.
＜동작 모드별의 통신의 내용＞
도 13은, 실시의 형태 1에 있어서의 동작 모드별의 통신의 내용을 설명하는 도표이다.
도 13에는, 9개의 동작 모드와, 슬립 모드로부터의 2개의 천이 모드의 합계 11개의 모드에 대하여 통신의 내용을 설명하고 있다.
도 13에서는, 전술한 3개의 통신 라인, 즉 I2C 통신용의 제1 통신 라인 및 제2 통신 라인과 UART 통신용의 제3 통신 라인상의 통신을 나타내고 있다.
제1 통신 라인에는, MCU(101)와, EEPROM(102)과, 충전 IC(103)가 접속되어 있다.
제2 통신 라인에는, MCU(101)와 잔량계 IC(201)가 접속되어 있다.
제3 통신 라인에는, MCU(101)와 블루투스 IC(303)가 접속되어 있다.
·충전 모드(M1)
MCU(101)는, 제1 통신 라인을 통하여, 충전 IC(103)로부터 충전 정보를 수취한다. 한편, MCU(101)는, 제1 통신 라인을 통하여, 충전 IC(103)에 대하여, OTG 기능을 오프로 하는 커멘드를 송신한다. 즉, MCU(101)는, 배터리 전압(VBAT)으로부터 5V의 전압을 생성시키는 기능의 정지를, 충전 IC(103)에 지시한다. 이에 의해 LED(302)에는 BUS 전압(VUSB)이 공급 가능하게 된다.
MCU(101)는, 마찬가지로 제1 통신 라인을 통하여, EEPROM(102)에 대하여 커멘드를 송신한다. 예를 들면 MCU(101)는, EEPROM(102)에 대하여, 충전 개시 일시와 그때의 전지 잔량을 기억시키는 커멘드를 송신한다. 또한 예를 들면 MCU(101)는, EEPROM(102)에 대하여, 충전 종료 일시와 그때의 전지 잔량을 기억시키는 커멘드를 송신한다.
본 실시의 형태의 경우, MCU(101)는, 제2 통신 라인을 통하여, 잔량계 IC(201)로부터 1초 주기로 배터리 정보를 수취한다. 또한, 1초 주기는 일례이다.
도 14는, 충전 모드(M1) 중의 통신을 설명하는 도면이다. 또한, 도 14에 나타내는 처리 동작의 초기 상태는 슬립 모드(M2)이다.
슬립 모드(M2)에 있어서, MCU(101)의 PA9 단자에 입력하는 전압이 H 레벨로 변화하면, MCU(101)는, USB의 접속을 검지하고, 동작 모드를 충전 모드(M1)로 변경한다. 또한, PA9 단자에는, BUS 전압(VUSB)을 분압한 전압이 주어진다. 분압 회로의 일단(一端)을 그라운드에 접속해 두면, USB가 접속되어 있지 않은 경우에는, PA9 단자의 전위는 그라운드의 전위와 동일해진다.
충전 모드(M1)가 개시되면, MCU(101)는, 제1 통신 라인(즉 I2C의 제1 계통)을 통하여, 동일 기판상의 충전 IC(103)에 OTG 오프 지령을 송신한다.
다음으로, MCU(101)는, PC9 단자에 출력하는 전압을 H 레벨로 변화시켜, 로드 스위치(104)(도 4 참조)를 온으로 제어한다. 로드 스위치(104)가 온 상태가 되면, 충전 IC(103)에 대한 BUS 전압(VUSB)의 급전이 개시된다.
또한, MCU(101)는 PC9 단자에 출력하는 전압을 L 레벨 또는 부정(不定)으로 함으로써, 로드 스위치(104)를 온으로 제어해도 된다. 이 경우에 있어서, 로드 스위치(104)의 ON 단자에는, BUS 전압(VUSB)을 분압한 전압이 주어진다. 즉, PC9 단자에 출력하는 전압을 L 레벨 또는 부정으로 하면, 로드 스위치(104)의 ON 단자는, BUS 전압(VUSB)을 분압한 전압에 의해 H 레벨이 된다.
단, BUS 전압(VUSB)의 급전이 개시되도, 충전 IC(103)에 의한 배터리(50)의 충전은 개시되지 않는다. 배터리(50)의 충전은, MCU(101)에 의한 충전 지령이 충전 IC(103)에 통지됨으로써 개시된다. 또한, 이 통지에는, 제1 통신 라인은 사용되지 않는다.
또한, 충전 모드(M1)가 개시되면, MCU(101)는, 제2 통신 라인(즉 I2C의 제2 계통)을 통하여, 잔량계 IC(201)와의 사이에서, 1초 주기로 I2C 커멘드를 송수신 한다.
이 제2 통신 라인을 사용하는 MCU(101)와 잔량계(201)의 사이의 통신은 충전 모드(M1) 동안 계속된다. 즉, MCU(101)는, EEPROM(102)이나 충전 IC(103)와의 통신에 방해받는 일 없이, 잔량계 IC(201)와의 통신에 전념할 수 있다.
환언하면, MCU(101)는, 잔량계 IC(201)와의 통신에 의해, EEPROM(102)이나 충전 IC(103)와의 통신이 방해받지 않는다.
로드 스위치(104)를 온 상태로 제어한 후, MCU(101)는, 제1 통신 라인을 통하여, EEPROM(102)에 충전 개시 정보를 기입한다. 구체적으로는, 충전 개시 일시나 그때의 배터리 잔량을 기록시킨다. 이 시점에서는, 아직 충전은 개시되지 않는다.
이후, MCU(101)는, 충전 IC(103)에 대한 충전 지령을 송신한다. 이 충전 지령은, MCU(101)의 PB3 단자의 전위를 L 레벨로 변화시킴으로써 실행된다. PB3 단자에 나타나는 전위의 변화는, 충전 IC(103)의 CE 단자(도 5 참조)에게 주어진다.
충전 지령의 수신에 의해 충전이 개시되면, MCU(101)와 충전 IC(103)는 일정시간 주기(예를 들면 x초 주기)로 I2C 커멘드를 송수한다.
이윽고, 충전의 완료가 충전 IC(103)로부터 MCU(101)에 통지되면, MCU(101)는, EEPROM(102)에 대하여 충전 종료 정보의 기입을 지시한다. 또한, MCU(101)는, PB3 단자의 전위를 H 레벨로 변화시킴으로써, 충전 IC(103)에 대하여, 충전 정지 지령을 통지한다. 충전 IC(103)에 대한 충전 정지 지령은, PB3 단자의 전위를 H 레벨로 변화시킴으로써 실행된다.
이후, PA9 단자에 입력하는 전압이 L 레벨로 변화하면, MCU(101)는, USB의 분리를 검지한다. 이어서, MCU(101)는, PC9 단자에 출력하는 전압을 L 레벨로 변화시켜, 로드 스위치(104)를 오프 상태로 제어한다. 로드 스위치(104)가 오프 상태로 제어되면, 충전 IC(103)에 대한 BUS 전압(VUSB)의 급전이 불능이 된다.
또한, 충전 모드(M1) 동안, MCU(101)는, EEPROM(102)과 충전 IC(103)의 각각과, 개별적으로 통신한다. 즉, MCU(101)와 EEPROM(102)이 통신하는 타이밍과, MCU(101)가 충전 IC(103)와 통신하는 타이밍은 겹치지 않는다. 더 상술(詳述)하면, MCU(101)와 EEPROM(102)이 통신하는 타이밍은, 충전 모드(M1)에 있어서의 초기(충전 개시 전)와 말기(충전 완료 후)이다. MCU(101)와 충전 IC(103)가 통신하는 타이밍은, 충전 모드(M1)에 있어서의 중기(충전 중)이다.
또한, MCU(101)와 EEPROM(102)의 통신, MCU(101)로부터 충전 IC(103)로의 OTG 오프 지령의 통신, 충전 IC(103)로부터 MCU(101)에 대한 충전 완료의 통신은, 각 이벤트가 발생한 시점에서 실행된다. 환언하면, 제1 통신 라인상의 통신은 비주기적으로 실행된다.
한편, 제2 통신 라인상의 통신은, 충전 모드(M1)의 기간 중, 주기적으로 실행된다.
도 14에 나타내듯이, 충전 모드(M1)에 있어서, 제1 통신 라인상의 통신의 타이밍과 제2 통신 라인상의 통신의 타이밍은 겹쳐 있다.
그러나, 전술한 것처럼, 제1 통신 라인과 제2 통신 라인은, 상이한 통신 라인이므로, 다른 통신 라인상의 통신을 방해하는 일 없이 실행이 가능하다.
또한, 제2 통신 라인은, MCU(101)가 실장되어 있는 MCU 기판(100)과는 다른 USB 커넥터 기판(200)을 접속하는 통신 라인이지만, I2C 통신이므로 UART 통신에 비하여 고속의 통신이 가능하다. 이 때문에, 1초 주기로 배터리(50)의 정보를 수집하는 것이 가능하게 된다. 환언하면, 제2 통신 라인의 통신 빈도는, 제1 통신 라인의 통신 빈도보다도 높다.
제2 통신 라인에 사용되는 I2C 통신은, 복수의 기판을 가로지르는 장거리의 통신에는 적합하지 않다라는 것이 기술 상식이다. 그러나, 장거리의 통신에 적합한 UART 통신 등을 사용해 버리면, 잔량계 IC(201)와의 통신 빈도가 저하하고, MCU(101)가 배터리(50)의 최신 상태를 취득하기 어려워져 버린다. 그래서, 잔량계 IC(201)가 실장되는 USB 커넥터 기판(200)을, MCU 기판(100)의 옆에 위치시킨다. 이에 의해, 다른 기판에 실장된 잔량계 IC(201)에 대해서도, I2C 통신에 의한 고빈도 통신이 가능해진다.
도 13의 설명으로 되돌아간다.
이들 제1 통신 라인 및 제2 통신 라인을 사용한 통신과 병렬하여, MCU(101)는, 블루투스 IC(303)가 실장되어 있는 LED 및 블루투스 기판(300)과 제3 통신 라인을 통하여 통신한다.
여기서의 제3 통신 라인은, 통신 프로토콜에 통신 거리가 긴 UART 통신을 사용한다. 덧붙여서, MCU(101)는, 블루투스 IC(303)에 대하여, 충전 정보를 송신한다. 이 충전 정보는, 페어링된 외부 기기에 송신하는 것이 가능해진다.
·슬립 모드(M2)
MCU(101)는, EEPROM(102), 충전 IC(103), 및 블루투스 IC(303) 중 어느 것과도 통신을 실행하지 않는다.
단, 액티브 모드(M6)로부터 슬립 모드(M2)로의 이행기의 경우, MCU(101)는, 제1 통신 라인을 통하여, 충전 IC(103)에 대하여, OTG 기능을 오프로 하는 커멘드를 송신한다. 또한, MCU(101)는, 제3 통신 라인을 통하여, 블루투스 IC(303)에 슬립을 지령한다. 액티브 모드(M6)로부터 슬립 모드(M2)로의 이행기는, 2개의 천이 모드 중 한쪽이기도 하다.
한편, 슬립 모드(M2)로부터 액티브 모드(M6)로의 이행기의 경우, MCU(101)는, 제1 통신 라인을 통하여, 충전 IC(103)에 대하여, OTG 기능을 온으로 하는 커멘드를 송신한다. 또한, MCU(101)는, 제3 통신 라인을 통하여, 블루투스 IC(303)에 기동을 지령한다.
여기서의 이행기는, 제1 IC로서의 충전 IC(103)와만 통신하는 제1 조건의 일례이다. 슬립 모드(M2)로부터 액티브 모드(M6)로의 이행기는, 2개의 천이 모드 중 한쪽이기도 하다.
·에러 모드(M3) 및 퍼머넌트 에러 모드(M4)
MCU(101)는, 제1 통신 라인을 통하여, EEPROM(102)에 에러 정보를 기억시킨다.
또한, MCU(101)는, 제2 통신 라인을 통하여, 잔량계 IC(201)로부터 1초 주기로 배터리 정보를 수취한다.
또한, MCU(101)는, 제3 통신 라인을 통하여, 블루투스 IC(303)에 에러 정보를 송신한다.
에러 모드(M3) 및 퍼머넌트 에러 모드(M4)는, 제3 IC로서의 EEPROM(102)과 통신하는 제2 조건의 일례이다.
·블루투스 페어링 모드(M5)
MCU(101)는, 제3 통신 라인을 통하여, 블루투스 IC(303)로부터 페어링된 단말의 정보를 수취한다.
이후, MCU(101)는, 제1 통신 라인을 통하여, EEPROM(102)에 페어링된 단말을 기억시킨다.
또한, MCU(101)는, 제2 통신 라인을 통하여, 잔량계 IC(201)로부터 1초 주기로 배터리 정보를 수취한다.
여기서의 블루투스 페어링 모드(M5)도, 제3 IC로서의 EEPROM(102)과 통신하는 제2 조건의 일례이다.
·액티브 모드(M6)
MCU(101)는, 제2 통신 라인을 통하여, 잔량계 IC(201)로부터 1초 주기로 배터리 정보를 수취한다. 또한, 액티브 모드(M6)의 MCU(101)는, 잔량계 IC(201)와만 통신한다.
·베이핑의 초기화 모드(M7)
MCU(101)는, 제1 통신 라인을 통하여, EEPROM(102)에 가열 개시 시간을 기억시킨다.
또한, MCU(101)는, 제2 통신 라인을 통하여, 잔량계 IC(201)로부터 1초 주기로 배터리 정보를 수취한다.
여기서의 초기화 모드(M7)도, 제3 IC로서의 EEPROM(102)과 통신하는 제2 조건의 일례이다.
·베이핑 모드(M8)
MCU(101)는, 제1 통신 라인을 통하여, EEPROM(102)에 퍼프 타이밍을 기억시킨다. 퍼프 타이밍은, 퍼프의 검지에 사용하는 서미스터(41)에 의해 검지된다.
또한, MCU(101)는, 제2 통신 라인을 통하여, 잔량계 IC(201)로부터 1초 주기로 배터리 정보를 수취한다.
여기서의 베이핑 모드(M8)도, 제3 IC로서의 EEPROM(102)과 통신하는 제2 조건의 일례이다.
·베이핑 종료 모드(M9)
MCU(101)는, 제1 통신 라인을 통하여, EEPROM(102)에 베이핑 모드의 시간을 기억시킨다. 또한, 가열 종료 시간을 기억해도 된다.
또한, MCU(101)는, 제2 통신 라인을 통하여, 잔량계 IC(201)로부터 1초 주기로 배터리 정보를 수취한다.
또한, MCU(101)는, 제3 통신 라인을 통하여, 블루투스 IC(303)에 흡인 정보를 송신한다.
여기서의 베이핑 종료 모드(M9)도, 제3 IC로서의 EEPROM(102)과 통신하는 제2 조건의 일례이다.
·정리
실시의 형태 1에서 사용하는 에어로졸 생성 장치(1)의 회로 유닛(1000)은, MCU(101)와 다른 IC의 I2C 통신에 2계통의 통신 라인을 설치한다. 이에 의해, MCU(101)가 통신하는 IC의 수가 증가해도, 복수의 IC와의 사이에 고빈도 또한 저지연 통신을 실현할 수 있다. 결과적으로, MCU(101)에 의한 제어의 정도(精度)의 향상이나 고기능화가 실현된다.
여기서의 2계통의 통신 라인에는, MCU 기판(100) 상에 실장되는 제1 통신 라인과, 동일 기판과 USB 커넥터 기판(200)을 접속하는 제2 통신 라인이 있다.
I2C 통신을 통신 대상인 기판별로 2계통 설치하므로, 하나의 기판상에 통신 라인이 집중하지 않고, 배선 패턴의 복잡화나 고밀도화가 억제된다. 결과적으로, 에어로졸 생성 장치(1)의 제조 코스트의 저감이 실현된다.
또한, MCU 기판(100)에 인접하는 USB 커넥터 기판(200)과의 통신에는 I2C 통신을 채용하므로, MCU(101)와 잔량계 IC(201)의 고속 통신을 실현할 수 있다. 환언하면, MCU(101)는 배터리(50) 상태를 저지연으로 취득할 수 있다.
한편, 플렉서블 기판(600)에 의한 통신 거리가 USB 커넥터 기판(200)보다도 긴 LED 및 블루투스 기판(300)과의 통신에는 UART 통신을 채용함으로써, 통신 거리가 긴 블루투스 IC(303)와도 확실한 통신이 실현된다.
또한, MCU(101)는, 제1 통신 라인을 공유하는 복수의 IC의 각각과 상이한 타이밍으로 통신하므로, MCU(101)와 각 IC와의 통신의 정도도 향상된다.
또한, 충전 모드(M1)는, 제1 통신 라인을 통하여, MCU(101)가, EEPROM(102)과 충전 IC(103)의 양쪽과 통신하는 모드이다.
슬립 모드(M2)는, 제1 통신 라인을 통하여, MCU(101)가, EEPROM(102)과 충전 IC(103)의 양쪽과 통신하지 않는 모드이다. 단, MCU(101)는, 제2 통신 라인을 통하여, 잔량계 IC(201)와는 통신한다.
슬립 모드(M2) 중, 액티브 모드(M6)로부터의 천이 기간이나 액티브 모드(M6)로의 천이 기간은, 제1 통신 라인을 통하여, MCU(101)가, 충전 IC(103)만과 통신하는 모드이다.
액티브 모드(M6)는, 제1 통신 라인을 통하여, MCU(101)가, EEPROM(102)과 충전 IC(103)의 양쪽과 통신하지 않는 모드이다.
남는 동작 모드, 즉 에러 모드(M3), 퍼머넌트 에러 모드(M4), 블루투스 페어링 모드(M5), 초기화 모드(M7), 베이핑 모드(M8), 베이핑 종료 모드(M9)는, 제1 통신 라인을 통하여, MCU(101)가, EEPROM(102)만과 통신하는 모드이다.
＜실시의 형태 2＞
실시의 형태 2에서 사용하는 에어로졸 생성 장치(1)(도 1a 참조)는, 동작 모드 중의 통신의 일부가 실시의 형태 1과 상이하다.
도 15는, 실시의 형태 2에 있어서의 동작 모드별의 통신의 내용을 설명하는 도표이다.
실시의 형태 2에서 사용하는 에어로졸 생성 장치(1)는, 에러 모드(M3)와 퍼머넌트 에러 모드(M4)에 있어서, 제2 통신 라인을 통하여 잔량계 IC(201)와 통신하지 않는 점에서, 실시의 형태 1과 상이하다.
＜실시의 형태 3＞
실시의 형태 3에서 사용하는 에어로졸 생성 장치(1)(도 1a 참조)는, 동작 모드 중의 통신의 일부가 실시의 형태 1과 상이하다.
도 16은, 실시의 형태 3에 있어서의 동작 모드별의 통신의 내용을 설명하는 도표이다.
실시의 형태 3에서 사용하는 에어로졸 생성 장치(1)는, 슬립 모드(M2)를 포함하는 모든 동작에 있어서, 제2 통신 라인을 통하여 잔량계 IC(201)와 통신하는 점에서, 실시의 형태 1과 상이하다.
＜다른 실시의 형태＞
(1) 이상, 본 발명의 실시의 형태에 대하여 설명했지만, 본 발명의 기술적 범위는 전술한 실시의 형태에 기재된 범위에 한정되지 않는다. 전술한 실시의 형태에, 여러 가지의 변경 또는 개량을 가한 것도, 본 발명의 기술적 범위에 포함되는 것은, 특허 청구의 범위의 기재로부터 명백하다.
(2) 전술의 실시의 형태에 있어서는, 제1 통신 라인과 제2 통신 라인의 통신 프로토콜에 I2C 통신을 사용하고 있지만, 어느 한쪽 또는 양쪽에 SPI(=Serial Peripheral Interface) 통신을 사용해도 된다.
도 17은, 시리얼 통신의 한 형태인 SPI 통신의 접속 형태를 설명하는 도면이다. SPI 통신의 경우, 신호선은, 클록 라인과, 마스터 출력 라인과, 마스터 입력 라인과, 슬레이브수(數)분의 슬레이브 선택 라인이 필요하게 된다. 예를 들면 슬레이브의 수가 1개인 경우, 신호선은 4개가 되고, 슬레이브의 수가 3개인 경우, 신호선은 6개가 된다.
SPI 통신은, 1~수Mbps의 속도로 통신이 가능하지만, 원거리의 통신에는 적합하지 않다. 이 때문에, SPI 통신은, I2C 통신의 대체 구성으로서의 채용이 가능하다.
(3) 전술의 실시의 형태의 경우, MCU(101)가 동일 기판상에서 통신하는 IC의 수가 2개이지만, 하나의 IC와만 통신해도 되고, 3개 이상의 IC와 통신해도 된다.
또한, MCU(101)가 USB 커넥터 기판(200)의 하나의 IC와 통신하고 있지만, USB 커넥터 기판(200) 상의 복수의 IC와 통신해도 된다. LED 및 블루투스 기판(300)과의 통신에 대해서도 동일하다.
(4) 전술의 실시의 형태의 경우, MCU(101)와의 통신에 I2C 통신을 채용하는 다른 기판이 USB 커넥터 기판(200)뿐이지만, MCU 기판(100)과의 통신 거리가 짧으면 복수의 다른 기판과의 통신에 I2C 통신을 채용해도 된다.
(5) 전술의 실시의 형태에서는, 에어로졸 생성 장치(1)로서 가열식 담배를 상정(想定)했지만, 전술한 회로 유닛(1000)의 구성은, 전자 담배에 응용해도 된다.
도 18은, 전자 담배에 대응하는 에어로졸 생성 장치(1A)의 외관 구성예를 설명하는 도면이다.
에어로졸 생성 장치(1A)는, 연소를 수반하지 않고 향미가 부가된 에어로졸을 생성하기 위한 기구이며, 길이 방향(A)을 따라 연장되는 봉(棒) 형상을 가지고 있다. 에어로졸 생성 장치(1A)는, 길이 방향(A)을 따르도록, 전원 유닛(710)과, 제1 카트리지(720)와, 제2 카트리지(730)로 구성된다.
여기서, 제1 카트리지(720)는, 전원 유닛(710)에 대하여 착탈 가능하다. 또한, 제2 카트리지(730)는, 제1 카트리지(720)에 대하여 착탈 가능하다.
환언하면, 제1 카트리지(720) 및 제2 카트리지(730)는, 각각 교환이 가능하다.
전원 유닛(710)은, 실시의 형태 1에 있어서의 외부 케이스(20B)(도 1d 참조)에 대응하고, 배터리에 더하여, MCU 그 밖의 회로가 내장되어 있다. 환언하면, 전원 유닛(710)에는, 회로 유닛(1000)에 상당하는 회로가 내장되어 있다. 덧붙여서, 전원 유닛(710)의 측면에는, 버튼(714)이 설치되어 있다. 이 버튼(714)은, 누름 버튼(23)(도 1d 참조)에 대응한다.
제1 카트리지(720)는, 에어로졸원인 액체를 저장하는 탱크와, 모세 현상에 의해 탱크로부터 액체를 끌어들이는 위크(wick)와, 위크에 보지되는 액체를 가열하여 증기화하는 코일을 내장한다.
제1 카트리지(720)는, 아토마이저라고도 불린다. 이 밖에, 제1 카트리지(720)에는, 에어로졸에 향미를 가하는 향미 유닛이 내장된다.
제2 카트리지(730)에는, 흡구(吸口)(732)가 설치되어 있다.
또한, 도 18에 나타내는 에어로졸 생성 장치(1A)의 외관은 일례이다.
(6) 전술의 실시의 형태에 있어서는, 에어로졸원을 가열하는 방식의 에어로졸 생성 장치에 대해 설명했지만, 초음파 등을 사용하여 에어로졸을 생성하는 네뷸라이저로의 응용도 가능하다. 이 경우, 히터를 대신하여 초음파 진동자가 사용된다. 이 경우, MCU는, 초음파 진동자의 진동을 제어 가능하게 구성된다.
(7) 전술의 실시의 형태에 있어서는, 에어로졸 생성 장치를 예시했지만, 전술한 회로 유닛의 구성은, 에어로졸의 생성 기구를 가지지 않는 휴대형의 전자 기기에도 응용이 가능하다. 특히 복수의 IC를 내장하는 휴대형의 전자 기기에 응용이 가능하다.
1, 1A…에어로졸 생성 장치, 10…외부 패널, 10A…정보창, 20…본체 하우징, 내부 패널 20A, 20B…외부 케이스, 22…삽입 구멍, 22A…용기, 24…투광 부품, 30…셔터, 40…히팅 유닛, 50…배터리, 60…바이브레이터, 100…MCU 기판, 101…MCU, 102…EEPROM, 103…충전 IC, 104, 106, 109…로드 스위치, 200…USB 커넥터 기판, 201…잔량계 IC, 300…LED 및 블루투스 기판, 303…블루투스 IC, 400…홀 IC 기판, 500…섀시, 600…플렉서블 기판, 710…전원 유닛, 720…제1 카트리지, 730…제2 카트리지, 1000…회로 유닛

Claims (17)

  1. 전원으로부터 공급되는 전력을 소비하여 에어로졸원을 가열하는 히터가 접속되는 히터 커넥터와,
    시리얼 통신용의 제1 통신 단자(端子)와 제2 통신 단자를 포함하고, 상기 전원으로부터 상기 히터로의 전력의 공급을 제어하는 콘트롤러와,
    상기 콘트롤러와는 별체(別體)이고, 또한, 시리얼 통신용의 제3 통신 단자를 포함하는 제1 IC와,
    상기 콘트롤러 및 상기 제1 IC와는 별체이고, 또한, 시리얼 통신용의 제4 통신 단자를 포함하는 제2 IC와,
    상기 제1 통신 단자와 상기 제3 통신 단자를 접속하는 제1 통신 라인과,
    상기 제2 통신 단자와 상기 제4 통신 단자를 접속하고, 또한, 상기 제1 통신 라인과 전기적 접점을 가지지 않는 제2 통신 라인
    을 가지는 에어로졸 생성 장치의 회로 유닛.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 콘트롤러가 상기 제1 IC로부터 데이터를 수신하는 타이밍은, 상기 제2 IC로부터 데이터를 수신하는 타이밍 또는 상기 제2 IC로 데이터를 송신하는 타이밍과 겹치는,
    및/또는,
    상기 콘트롤러가, 상기 제2 IC로부터 데이터를 수신하는 타이밍은, 상기 제1 IC로부터 데이터를 수신하는 타이밍 또는 상기 제1 IC로 데이터를 송신하는 타이밍과 겹치는,
    에어로졸 생성 장치의 회로 유닛.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 콘트롤러는, 복수의 모드 중 어느 하나에서 동작하고,
    상기 복수의 모드 중, 상기 콘트롤러가 상기 제1 IC와 통신하는 모드의 어느 하나는,
    상기 복수의 모드 중, 상기 제2 IC와 통신하는 모드의 어느 하나와 동일한,
    에어로졸 생성 장치의 회로 유닛.
  4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 콘트롤러는, 상기 제2 IC와 주기적으로 통신하는,
    에어로졸 생성 장치의 회로 유닛.
  5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
    복수의 모드 중, 상기 콘트롤러가 상기 제2 IC와 통신하는 모드의 수는, 상기 복수의 모드 중 상기 콘트롤러가 상기 제2 IC와 통신하지 않는 모드의 수보다 많은,
    에어로졸 생성 장치의 회로 유닛.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 복수의 모드는, 다른 어느 하나의 모드로 천이(遷移) 가능한 슬립 모드를 포함하고, 또한, 해당 슬립 모드는, 다른 어느 하나의 모드보다도 소비 전력이 적은 모드이며,
    상기 콘트롤러는, 상기 복수의 모드 중 상기 슬립 모드를 제외한 모든 모드에서, 상기 제2 통신 라인에 의해 상기 제2 IC와 통신하는,
    에어로졸 생성 장치의 회로 유닛.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 복수의 모드는, 다른 어느 하나의 모드로 천이 가능한 슬립 모드와, 상기 전원의 충전을 적어도 일시적으로 금지하는 에러 모드를 포함하고, 또한, 해당 슬립 모드는, 다른 어느 하나의 모드보다도 소비 전력이 적은 모드이며,
    상기 콘트롤러는, 상기 복수의 모드 중, 상기 슬립 모드와 상기 에러 모드를 제외한 모든 모드에서, 상기 제2 통신 라인에 의해 상기 제2 IC와 통신하는,
    에어로졸 생성 장치의 회로 유닛.
  8. 청구항 5에 있어서,
    상기 콘트롤러는, 상기 복수의 모드에 포함되는 모든 모드에서, 상기 제2 IC와 통신하는,
    에어로졸 생성 장치의 회로 유닛.
  9. 청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 콘트롤러, 상기 제1 IC 및 상기 제2 IC 중 어느 것과도 별체이고, 또한, 시리얼 통신용의 제5 통신 단자를 포함하는 제3 IC를 더 포함하고,
    상기 제1 통신 라인은, 상기 제1 통신 단자와 상기 제5 통신 단자를 접속하는,
    에어로졸 생성 장치의 회로 유닛.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 콘트롤러는,
    제1 조건이 충족된 것을 계기로 하여, 상기 제1 IC와 통신하고,
    상기 제1 조건과는 상이한 제2 조건이 충족된 것을 계기로 하여, 상기 제3 IC와 통신하는,
    에어로졸 생성 장치의 회로 유닛.
  11. 청구항 9에 있어서,
    상기 콘트롤러는, 복수의 모드 중 어느 하나에서 동작하도록 구성되고,
    상기 복수의 모드는, 상기 콘트롤러가, 상기 제1 IC와 상기 제3 IC 중 상기 제3 IC만과 통신하는 모드를 포함하는,
    에어로졸 생성 장치의 회로 유닛.
  12. 청구항 1 내지 청구항 11 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 통신 라인을 통하여 상기 콘트롤러에 접속되는 IC의 수는, 상기 제2 통신 라인을 통하여 상기 콘트롤러에 접속되는 IC의 수보다 많은,
    에어로졸 생성 장치의 회로 유닛.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 제2 통신 라인을 통하여 상기 콘트롤러에 접속되는 IC는, 상기 제2 IC뿐인,
    에어로졸 생성 장치의 회로 유닛.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 제2 IC는, 상기 전원의 정보를 취득하는 잔량계 IC인,
    에어로졸 생성 장치의 회로 유닛.
  15. 청구항 1 내지 청구항 14 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 콘트롤러는, 복수의 모드 중 어느 하나에서 동작하고,
    상기 복수의 모드는, 상기 제1 통신 라인에 의해 상기 제1 IC와 통신하지 않고, 또한 상기 제2 통신 라인에 의해 상기 제2 IC와 통신하지 않는 모드를 포함하는,
    에어로졸 생성 장치의 회로 유닛.
  16. 청구항 1 내지 청구항 15 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 통신 라인과 상기 제2 통신 라인에서 사용되는 통신 프로토콜은, I2C인,
    에어로졸 생성 장치의 회로 유닛.
  17. 전원으로부터 공급되는 전력을 소비하여 에어로졸원을 가열하는 히터가 접속되는 히터 커넥터와,
    시리얼 통신용의 제1 통신 단자와 제2 통신 단자를 포함하고, 상기 전원으로부터 상기 히터로의 전력의 공급을 제어하는 콘트롤러와,
    상기 콘트롤러와는 별체이고, 또한, 시리얼 통신용의 제3 통신 단자를 포함하는 제1 IC와,
    상기 콘트롤러 및 상기 제1 IC와는 별체이고, 또한, 시리얼 통신용의 제4 통신 단자를 포함하는 제2 IC와,
    상기 제1 통신 단자와 상기 제3 통신 단자를 접속하는 제1 통신 라인과,
    상기 제2 통신 단자와 상기 제4 통신 단자를 접속하고, 또한, 상기 제1 통신 라인과 전기적 접점을 가지지 않는 제2 통신 라인
    을 가지는 에어로졸 생성 장치.
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