WO2022239065A1

WO2022239065A1 - エアロゾル生成装置の電源ユニットおよび方法

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Publication number: WO2022239065A1
Application number: PCT/JP2021/017702
Authority: WO
Inventors: 達也青山; 拓嗣川中子; 徹長浜; 貴司藤木; 亮吉田
Original assignee: 日本たばこ産業株式会社
Priority date: 2021-05-10
Filing date: 2021-05-10
Publication date: 2022-11-17
Also published as: US20240023630A1; EP4338624A1; KR20240004699A; CN117255633A; JPWO2022239065A1

Abstract

装置の使用を実質的に禁止すべき異常の発生を適切に判定することが可能なエアロゾル生成装置の電源ユニットおよび方法を提供すること。電源ユニットは、エアロゾル源を加熱する負荷の温度を制御する制御手段と、制御手段とは異なる手段によって負荷に関する異常が検出されたか否かを示す第１情報を保持する第１保持手段とを有する。制御手段は、負荷の温度制御を開始してから終了するまでの期間に、第１情報が異常が検出されたことを示す状態に変化したことを検出した場合に、電源ユニットの使用を禁止すべき異常が発生したと判定する。

Description

エアロゾル生成装置の電源ユニットおよび方法

　本発明は、エアロゾル生成装置の電源ユニット、およびエアロゾル生成装置の電源ユニットが実行する方法に関する。

　電子たばこ等のエアロゾル生成装置はエアロゾルを形成するための液体を加熱するための構成を有している。特許文献１には、コントローラがヒータの過熱を検出すると、コントローラがバッテリーからヒータへの電力供給を制限したりオフしたりするエアロゾル生成装置が開示されている。

特表２０２０－５０５００２号公報

　特許文献１ではコントローラがヒータの過熱を検出した場合であっても、その後のエアロゾル生成装置の使用を禁止することはできない。そのため、ヒータの過熱が繰り返される恐れがある。

　本願発明は、装置の使用を実質的に禁止すべき異常の発生を適切に判定することが可能なエアロゾル生成装置の電源ユニットおよび方法を提供することを目的の１つとする。

　上記課題に鑑みて、第１態様によれば、
　エアロゾル源を加熱する負荷の温度を制御する制御手段と、
　前記制御手段とは異なる手段によって前記負荷に関する異常が検出されたか否かを示す第１情報を保持する第１保持手段と、を有するエアロゾル生成装置の電源ユニットであって、
　前記制御手段は、前記負荷の温度制御を開始してから終了するまでの期間に、前記第１情報が異常が検出されていないことを示す状態から異常が検出されたことを示す状態に変化したことを検出した場合に、前記電源ユニットの使用を禁止すべき異常が発生したと判定する、電源ユニットが提供される。
　第２態様によれば、
　前記制御手段は、
　　前記期間において前記第１情報が異常が検出されていないことを示す状態から異常が検出されたことを示す状態に変化したことを検出したことに加え、
　　前記負荷の温度が予め定められた閾値以上であると判定された場合に、前記電源ユニットの使用を禁止すべき異常が発生したと判定する、請求項１に記載の電源ユニットが提供される。
　第３態様によれば、
　前記負荷に関する異常とは異なる異常が検出されたか否かを示す第２情報を保持する第２保持手段をさらに有し、
　前記制御手段は、
　　前記期間において前記第１情報が異常が検出されていないことを示す状態から異常が検出されたことを示す状態に変化したことを検出したことに加え、
　　前記負荷の温度が予め定められた閾値以上であると判定され、かつ前記第２情報が異常が検出されたことを示す場合に、前記電源ユニットの使用を禁止すべき異常が発生したと判定する、請求項１に記載の電源ユニットが提供される。
　第４態様によれば、
　前記第２情報が、電源ユニットの電源に関する異常もしくは前記電源ユニットの表面を構成するケースの温度に関する異常が検出されたか否かを示す、請求項３に記載の電源ユニットが提供される。
　第５態様によれば、
　前記制御手段は、前記負荷の抵抗値に基づいて検出した前記負荷の温度に基づいて前記負荷の温度制御を行う、請求項２から４のいずれか１項に記載の電源ユニットが提供される。
　第６態様によれば、
　前記制御手段は、前記期間において前記第１情報が異常が検出されていないことを示す状態から異常が検出されたことを示す状態に変化したことを検出した場合、前記負荷の温度を検出する検出手段から前記負荷の温度を取得する、請求項５に記載の電源ユニットが提供される。
　第７態様によれば、
　前記制御手段は、起動時にも前記判定を行う、請求項１から６のいずれか１項に記載の電源ユニットが提供される。
　第８態様によれば、
　前記制御手段は、前記負荷の温度制御を開始する際に所定の情報を不揮発性の記憶手段に書き込み、前記負荷の温度制御を終了する際に前記所定の情報を前記記憶手段から消去する、請求項７に記載の電源ユニットが提供される。
　第９態様によれば、
　前記第１保持手段は、前記制御手段のリセット前に保持した前記第１情報を前記制御手段のリセット後も保持する、請求項８に記載の電源ユニットが提供される。
　第１０態様によれば、
　前記制御手段は、リセット後の起動時に、前記記憶手段に前記所定の情報が存在し、かつ前記第１保持手段に保持された前記情報が異常が検出されたことを示す場合、前記電源ユニットの使用を禁止すべき異常が発生したと判定する、請求項９に記載の電源ユニットが提供される。
　第１１態様によれば、
　前記制御手段は、前記電源ユニットの使用を禁止すべき異常が発生したと判定した場合、前記電源ユニットの使用を禁止すべき異常が発生したことを示す情報を不揮発性の記憶手段に書き込むことを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載の電源ユニットが提供される。
　第１２態様によれば、
　前記制御手段は、起動時に前記不揮発性の記憶手段に前記電源ユニットの使用を禁止すべき異常が発生したことを示す情報が存在する場合、前記電源ユニットの起動を不能にする、請求項１１に記載の電源ユニットが提供される。
　第１３態様によれば、
　前記制御手段は、前記電源ユニットの使用を禁止すべき異常が発生したと判定した場合、前記負荷の加熱を禁止する、請求項１から１２のいずれか１項に記載の電源ユニットが提供される。
　第１４態様によれば、
　エアロゾル源を加熱する負荷の温度を制御する制御手段と、
　前記制御手段とは異なる手段によって前記負荷に関する異常が検出されたか否かを示す第１情報を保持する第１保持手段と、を有するエアロゾル生成装置の電源ユニットにおいて、前記制御手段が実施する方法であって、
　前記負荷の温度を制御を開始してから終了するまでの期間に、前記第１情報が異常が検出されていないことを示す状態から異常が検出されたことを示す状態に変化したことを検出した場合に、前記電源ユニットの使用を禁止すべき異常が発生したと判定すること、を有する方法が提供される。

　このような構成により、本発明によれば、装置の使用を実質的に禁止すべき異常の発生を適切に判定することが可能なエアロゾル生成装置の電源ユニットおよび方法を提供することが可能なエアロゾル生成装置の電源ユニットおよび方法を提供することができる。

実施形態に係るエアロゾル生成装置の電源ユニットの外観例を示す図。実施形態に係る電源ユニットの内部構成例を示す斜視図。実施形態に係る電源ユニットの全体的な回路構成例を示す図。温度制御パターンの例を示す図。図３の一部を抜粋した図。実施形態に係る電源ユニットにおけるバッテリ異常条件の例を示す図。実施形態に係る電源ユニットの温度制御動作に関するフローチャート。実施形態に係る電源ユニットの起動時処理に関するフローチャート。

　以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。尚、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものでなく、また実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明に必須のものとは限らない。実施形態で説明されている複数の特徴のうち二つ以上の特徴が任意に組み合わされてもよい。また、同一若しくは同様の構成には同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。

　図１には、本発明の一実施形態に係るエアロゾル生成装置の電源ユニット１の構成例を模式的に示した外観斜視図である。電源ユニット１は、角が丸められた略直方体形状のケース２を有する。ケース２は、電源ユニット１の表面を構成する。ここでは便宜上、図１のａに示す面を正面、ｂに示す面を背面とする。また、図１のｃに示す面を底面、ｄに示す面を天面とする。

　電源ユニット１は、筐体（ケース）２と、ケース２に着脱可能なフロントパネル１１とを有する。図１のｆは、ａの状態からフロントパネル１１を外した状態を示している。また、図１のｇは、フロントパネル１１を内側から見た状態を示している。フロントパネル１１は、ケース２の正面カバーとして機能し、ユーザが自由に交換して外観をカスタマイズすることを可能にする。

　フロントパネル１１の内面と、ケース２の正面とのそれぞれには、対向する位置に２対のマグネット１４Ａおよび１４Ｂと、マグネット１５Ａおよび１５Ｂとが設けられている。マグネット１４Ａと１５Ａとが引き合い、マグネット１４Ｂと１５Ｂとが引き合うことにより、磁力によってフロントパネル１１がケース２の正面に保持される。

　また、ケース２の正面には押下可能なスイッチＳＷと、発光部ＮＵとが設けられている。フロントパネル１１の内面には、スイッチＳＷと対向する位置に凸部１６が設けられている。フロントパネル１１を装着した状態でフロントパネル１１の中央付近１２を押下することにより、凸部１６を通じてスイッチＳＷを間接的に押下することができる。なお、フロントパネル１１を外した状態でスイッチＳＷを直接的に押下することもできる。発光部ＮＵには複数の発光素子（例えばＬＥＤ）が一列に配置される。発光部ＮＵの状態はフロントパネル１１に設けられた窓１９を通じて観察することができる。

　ケース２の天面には開閉可能なスライダ１３が設けられている。スライダ１３を矢印方向に移動させると、図１のｅに示すようにヒータチャンバ１７が現れる。ｅでは便宜上スライダ１３を図示していない。ヒータチャンバ１７は水平断面が楕円形（長丸長方形）を有する筒状の空間であり、ヒータチャンバ１７に挿入されるスティックまたはカートリッジを加熱する。スティックは円筒形状であり、水平断面の直径をヒータチャンバ１７の水平断面の短径よりも大きくする。これにより、ヒータチャンバ１７に挿入される際にスティックが径方向に圧縮されるため、スティックの外表面とヒータチャンバ１７との接触性が高まる上、接触面積が増大する。したがって、スティックを効率良く加熱することができる。これにより、スティックから生成されるエアロゾルの量や香味を向上させることができる。

　電源ユニット１は、フロントパネル１１が装着された状態でスライダ１３がヒータチャンバ１７が露出する位置（開位置）に移動され、スイッチＳＷが所定時間（例えば数秒）連続して押下されたことが検出されると、加熱開始指示と見なして加熱動作を開始する。

　なお、ヒータチャンバ１７によって加熱されるスティックは、エアロゾル源のみを含んでもよいし、エアロゾル源と香味物質とを含んでもよい。エアロゾル源は、例えば、グリセリンまたはプロピレングリコール等の多価アルコール等の液体を含みうる。具体的一例として、エアロゾル源は、グリセリンおよびプロピレングリコールの混合溶液を含みうる。あるいは、エアロゾル源は、薬剤や漢方を含んでもよい。あるいは、エアロゾル源は、メンソールなどの香料を含んでもよい。あるいは、エアロゾル源は、液相のニコチンを含んでもよい。エアロゾル源は、液体であってもよいし、固体であってもよいし、液体および固体の混合物であってもよい。エアロゾル源に代えて、またはエアロゾル源に加えて、水等の蒸気源が用いられてもよい。スティックはエアロゾル源を担持させるための担持体を含んでもよい。この担持体自身が、固体のエアロゾル源であってもよい。この担持体は、タバコ葉由来の原料を成形したシートを含んでもよい。

　ケース２の底面には外部機器を接続するためのコネクタＵＳＢＣが設けられている。ここではコネクタＵＳＢＣがＵＳＢ　Ｔｙｐｅ－Ｃ規格に準拠したレセプタクルであるものとする。電源ユニット１を充電する場合、コネクタＵＳＢＣに例えばＵＳＢ　ＰＤ規格に従って電力を供給可能な外部機器（ＵＳＢ充電器、モバイルバッテリ、パーソナルコンピュータなど）が接続される。なお、コネクタＵＳＢＣは、ＵＳＢ　Ｔｙｐｅ－Ｃ規格以外の規格に準拠してもよい。なお、コネクタＵＳＢＣに代えて、またはコネクタＵＳＢＣに加えて、非接触充電用の受電コイルを電源ユニット１に設けてもよい。

　図２は、電源ユニット１からケースを取り除いた状態を模式的に示す斜視図である。図１と同じ構成要素については同じ参照符号を付してある。ヒータユニットＨＴ（以下、単にヒータＨＴという）は、ヒータチャンバ１７の外周に設けられ、電源から供給される電力を消費してヒータチャンバ１７を加熱し、エアロゾル源を加熱する負荷である。図２では図示していないが、ヒータＨＴは断熱材で覆われている。ヒータＨＴの断熱材に取り付けられているヒータサーミスタＴＨは、ヒータＨＴの温度を間接的に計測する温度センサである。なお、ヒータＨＴを誘導加熱方式としてもよい。この場合、ヒータＨＴには電磁誘導用のコイルが少なくても含まれる。電磁誘導用のコイルから送られる磁場を受け取るサセプタ（金属片）は、ヒータＨＴに含まれていてもよいし、スティックに内蔵されていてもよい。

　パフサーミスタＴＰは、ヒータチャンバ１７の上端部に配置された吸引センサである。エアロゾルが吸引されるとパフサーミスタＴＰで検出される温度が変動することを利用して、吸引を検出することができる。
　ケースサーミスタＴＣは、ケース２の正面の内面近傍に設けられ、ケース温度を検出する。

　バッテリＢＴは充電可能であり、例えばリチウムイオン二次電池である。バッテリＢＴは電源ユニット１の基本的な電力を供給する電源である。バッテリＢＴは製造時に装着され、電源ユニット１はヒータＨＴやサーミスタＴＨ、ＴＣ、ＴＰなどを除く大部分の構成要素に電力が供給されている状態（スリープ状態）で出荷される。
　検出器１７０は、スライダ１３の開閉を検知する開閉センサであり、ホール素子を用いた集積回路（ホールＩＣ）であってよい。電源ユニット１の回路は、４つの回路基板ＰＣＢ１～ＰＣＢ４に分散配置されている。

　図３を参照して、電源ユニット１を構成する各部品の動作について説明する。バッテリＢＴの正極は、第１電源コネクタＢＣ＋に電気的に接続され、バッテリＢＴの負極は、第２電源コネクタＢＣ－に電気的に接続される。バッテリＢＴの正極の電位は、保護回路９０のＶＢＡＴ端子、バッテリ監視回路１００のＶＢＡＴ端子、変圧回路１２０のＶＩＮ端子、充電回路２０のＢＡＴ端子、および、スイッチ回路８０の電位入力端子に供給されうる。

　保護回路９０は、バッテリＢＴから出力される電流が流れる経路に配置された抵抗Ｒ２を使って該経路を流れる電流を計測し、その電流に応じてバッテリＢＴを保護する。保護回路９０は、ＶＢＡＴ端子への入力を使ってバッテリＢＴの出力電圧を計測し、計測された出力電圧に応じてバッテリＢＴを保護する。バッテリ監視回路１００は、バッテリＢＴから出力される電流が流れる経路に配置された抵抗Ｒ１を使って、バッテリＢＴの状態を計測しうる。

　過電圧保護回路１１０は、給電コネクタとしてのコネクタＵＳＢＣから供給される電圧Ｖ_ＢＵＳを受けてＶ_ＵＳＢラインに電圧Ｖ_ＵＳＢを出力する。過電圧保護回路１１０は、コネクタＵＳＢＣから供給される電圧Ｖ_ＢＵＳが規定電圧値を超える電圧であっても、それを規定電圧値まで降下させて過電圧保護回路１１０の出力側に供給する保護回路として機能しうる。この規定電圧値は、ＯＶＬｏ端子へ入力される電圧値に基づいて設定されてもよい。

　変圧回路１２０は、バッテリＢＴから供給される電源電圧Ｖ_ＢＡＴを変圧してヒータＨＴを駆動するためのヒータ電圧Ｖ_{ＢＯＯＳＴ}を生成するＤＣ／ＤＣコンバータである。変圧回路１２０は、昇圧回路、または、昇降圧回路、または、降圧回路でありうる。ヒータＨＴは、エアロゾル源を加熱するように配置される。ヒータＨＴの正側端子は、第１ヒータコネクタＨＣ＋に電気的に接続され、ヒータＨＴの負側端子は、第２ヒータコネクタＨＣ－に電気的に接続されうる。

　ヒータＨＴは、電源ユニット１に対して、破壊しなければ取り外し外すことができない形態（例えば、半田付け）で取り付けられてもよいし、破壊しなくても取り外すことができる形態で取り付けられてもよい。なお、本明細書において、「コネクタ」による電気的接続は、特に断らない限り、破壊しなければ相互に分離することができない形態と、破壊しなくても相互に分離することができる形態とのいずれでもよいものとして説明される。

　ＭＣＵ(Micro Controller Unit)１３０は、プログラムを実行可能なプロセッサ、メモリ（ＲＯＭおよびＲＡＭ）、インタフェースなどを備えたプロセッサベースの制御回路である。ＭＣＵ１３０は、プログラムをＭＣＵ１３０が有するＲＡＭに読み込んで実行することにより、電源ユニット１の動作を制御する。ＭＣＵ１３０が実行するプログラムは、内蔵メモリ（ＲＯＭ）、不揮発性メモリ７０、またはその両方に存在しうる。

　ＭＣＵ１３０は、バッテリＢＴから供給される電力を使ってエアロゾル源を加熱するためのヒータＨＴへの電力の供給を制御する。他の観点において、ＭＣＵ１３０は、バッテリＢＴから供給される電力を使ってエアロゾル源を加熱するためのヒータＨＴの発熱を制御する。更に他の観点において、ＭＣＵ１３０は、ヒータＨＴへの電力の供給およびバッテリＢＴの充電動作を制御する。

　ヒータＨＴを発熱させるとき、ＭＣＵ１３０はスイッチＳＨおよびスイッチＳＳをオンとし、スイッチＳＭをオフする。これにより、ヒータ電圧Ｖ_{ＢＯＯＳＴ}が変圧回路１２０からスイッチＳＨを通してヒータＨＴに供給されうる。また、ヒータＨＴの温度あるいは抵抗を計測するとき、ＭＣＵ１３０はスイッチＳＨをオフし、スイッチＳＭおよびスイッチＳＳをオンする。これにより、ヒータ電圧Ｖ_{ＢＯＯＳＴ}は、変圧回路１２０からスイッチＳＭを通してヒータＨＴに供給されうる。

　ヒータＨＴの温度あるいは抵抗値を計測するとき、オペアンプＡ１は、ヒータＨＴの正側端子と負側端子との間の電圧、換言すると、第１ヒータコネクタＨＣ＋と第２ヒータコネクタＨＣ－との間の電圧に応じた出力をＭＣＵ１３０のＰＡ７端子に供給する。オペアンプＡ１は、ヒータＨＴの抵抗値あるいは温度を計測する計測回路として理解されてもよい。

　スイッチＳＭと第１ヒータコネクタＨＣ＋とを電気的に接続する経路には、シャント抵抗ＲＳが配置されうる。シャント抵抗ＲＳの抵抗値は、ヒータＨＴを加熱する期間はスイッチＳＲがオンし、ヒータＨＴの温度あるいは抵抗値を計測する期間はスイッチＳＲがオフするように決定されうる。

　ＭＣＵ１３０は、加熱開始指示が検出された場合、ヒータＨＴの温度を予め定められた温度制御パターンに従って制御する。温度制御パターンは、加熱プロファイルとも呼ばれ、加熱の開始から終了までの期間において、ヒータＨＴの温度をどのように制御するかを規定する。例えば、温度制御パターンは、区間ごとに長さ（時間）と目標温度とを規定したものであってよい。温度制御パターンは、加熱プロファイルとも呼ばれる。ＭＣＵ１３０は、ヒータＨＴの温度の検出と、検出したヒータＨＴの温度に基づくヒータＨＴへの電力供給時間の制御とを繰り返し実行することにより、温度制御パターンに規定された温度変化を実現する。

　図４は、温度制御パターンに従ったヒータＨＴの温度制御の例を示す図である。ここでは、各区間の終了時に目標温度に達するように温度制御を行うものとする。横軸は時間（秒）、縦軸はヒータＨＴの温度である。各区間に示されている数字は区間の長さを示している。

　加熱の開始とともに始まる初期昇温区間は、第１の昇温区間とそれに続く第２の昇温区間とを含む。第１の昇温区間の長さは１７秒、目標温度は２９０℃である。また、第２の昇温区間の長さは１８秒、目標温度２９５℃である。ＭＣＵ１３０は、第１の昇温区間内に２９０℃に達するようにヒータＨＴへの電力供給を制御し、つづく第２の昇温区間内に２９５℃に達するようにヒータＨＴの動作を制御する。初期昇温区間を複数の区間に分割し、１つ以上の中間目標温度（ここでは２９０℃）を経て初期昇温区間の目標温度（ここでは２９５℃）に達するようにすることで、初期昇温区間内に最終的な目標温度（２９５℃）に到達させる確率を高めることができる。

　また、初期昇温区間を構成する複数の昇温区間のうち、最後の昇温区間における温度勾配（単位時間当たりの昇温幅）を他の昇温区間よりも緩くすることで、最終的な目標温度に対するオーバーシュートが起こりづらくなる。なお、初期昇温区間は、温度維持区間を含んでもよい。

　初期昇温区間に続く区間は、ヒータＨＴの温度を下げる区間（降温もしくは徐冷区間）である。降温区間の長さは１０秒、目標温度は２３０℃である。ＭＣＵ１３０は降温区間については、ヒータＨＴに電力供給せず、ヒータＨＴが周囲の空気によって冷やされるのを待つものとするが、冷却ファンのように積極的に冷却するための構成を有してもよい。

　降温区間が終了してからは再昇温区間であり、長さは３１０秒、目標温度は２６０℃である。ＭＣＵ１３０は、再昇温区間が終了するか、スライダ１３がヒータチャンバ１７を隠す位置（閉位置）に移動されたことが検出されると、ヒータＨＴへの電力供給を停止し、ヒータＨＴの温度制御を終了する。

　なお、降温区間にヒータに電力供給しない場合、降温区間ではヒータＨＴの抵抗値を測定できない。そのため、ＭＣＵ１３０は、降温区間については、ヒータＨＴに電力供給して抵抗値を計測する代わりに、PA6端子に接続されたヒータサーミスタＴＨを用いてヒータＨＴの温度を取得する。

　このように、ＭＣＵ１３０は、温度制御パターンに従ってヒータＨＴの温度を制御している期間において、ヒータＨＴの温度を周期的に計測しているため、ヒータＨＴの温度の異常（過加熱）が生じていれば、それを検出することができる。

　図３に戻り、スイッチＳＲがＮチャネル型のＭＯＳＦＥＴで構成される場合、スイッチＳＲのドレイン端子はオペアンプＡ１の出力端子へ接続され、スイッチＳＲのゲート端子はシャント抵抗ＲＳと第１ヒータコネクタＨＣ＋の間へ接続され、スイッチＳＲのソース端子はグランド(GND)へ接続される。スイッチＳＲのゲート端子には、ヒータ電圧Ｖ_{ＢＯＯＳＴ}を主にシャント抵抗ＲＳとヒータＨＴで分圧した値の電圧が入力される。シャント抵抗ＲＳの抵抗値は、この分圧した値がスイッチＳＲの閾値電圧以上になるように決定されうる。また、シャント抵抗ＲＳにより、スイッチＳＨがオフし、且つスイッチＳＭおよびスイッチＳＳがオンの場合にヒータＨＴを流れる電流は、スイッチＳＨおよびスイッチＳＳがオンし、且つスイッチＳＭがオフの場合にヒータＨＴを流れる電流よりも小さくなる。これにより、ヒータＨＴの温度あるいは抵抗を計測するときにヒータＨＴを流れる電流によってヒータＨＴの温度が変化することを抑制できる。

　ロードスイッチ１０は、ＯＮ端子にローレベルが入力されているときは、ＶＩＮ端子とＶＯＵＴ端子とを電気的に切断し、ＯＮ端子にハイレベルが入力されているときは、ＶＩＮ端子とＶＯＵＴ端子とを電気的に接続し、ＶＯＵＴ端子からＶ_ＣＣ５ラインに電圧Ｖ_ＣＣ５を出力する。電圧Ｖ_ＣＣ５の電圧値は、例えば５．０［Ｖ］である。Ｖ_ＣＣ５ラインは、後述する充電回路２０のＶＢＵＳ端子およびＶＡＣ端子と、発光部ＮＵとへ接続される。なお、ロードスイッチ１０のＯＮ端子には、ｎｐｎ型のバイポーラトランジスタのコレクタ端子が接続される。このバイポーラトランジスタのエミッタ端子はグランドへ接続され、ベース端子はＭＣＵ１３０のＰＣ９端子へ接続される。つまり、ＭＣＵ１３０は、ＰＣ９端子の電位を調整することで、バイポーラトランジスタを介してロードスイッチの開閉を制御できる。

　充電回路２０は、充電モードを有する。充電モードにおいて充電回路２０は、ＳＹＳ端子とＢＡＴ端子とを内部で電気的に接続する。これにより、Ｖ_ＣＣ５ラインを介してＶＢＵＳ端子へ供給される電圧Ｖ_ＣＣ５を使って、ＢＡＴ端子から第１導電路ＰＴ１を介してバッテリＢＴに充電電圧を供給しうる。充電回路２０は、電圧Ｖ_ＣＣ５を降圧することで適切な充電電圧を生成することが好ましい。充電モードは、／ＣＥ端子にローレベルが供給されることによってイネーブルあるいは起動されうる。Ｖ_ＣＣラインは、後述する変圧回路３０のＶＩＮ端子とＥＮ端子へ接続される。

　充電回路２０は、パワーパス機能を有しうる。パワーパス機能が有効に設定されている場合、充電回路２０は、Ｖ_ＣＣ５ラインを介してＶＢＵＳ端子に供給される電圧Ｖ_ＣＣ５を使って、または、バッテリＢＴから第１導電路ＰＴ１を介してＢＡＴ端子に供給される電源電圧Ｖ_ＢＡＴを使って、Ｖ_ＣＣラインに電圧Ｖ_ＣＣを供給する。具体的には、充電回路２０は、電圧Ｖ_ＵＳＢが利用可能な状態においてパワーパス機能が有効に設定されている場合、ＶＢＵＳ端子とＳＷ端子とを内部で電気的に接続し、Ｖ_ＣＣ５ラインを介して供給される電圧Ｖ_ＣＣ５を使って、Ｖ_ＣＣラインに電圧Ｖ_ＣＣを供給する。また、充電回路２０は、電圧Ｖ_ＵＳＢが利用不能な状態においてパワーパス機能が有効に設定されている場合、ＶＢＵＳ端子とＳＷ端子とを内部で電気的に接続し、バッテリＢＴから第１導電路ＰＴ１を介してＢＡＴ端子に供給される電源電圧Ｖ_ＢＡＴを使って、Ｖ_ＣＣラインに電圧Ｖ_ＣＣを供給する。

　充電回路２０は、ＯＴＧ(On-The-GO)機能を有する。ＯＴＧ機能が有効に設定されている場合、充電回路２０は、バッテリＢＴから第１導電路ＰＴ１を介してＢＡＴ端子に供給される電源電圧Ｖ_ＢＡＴを使って、ＶＢＵＳ端子からＶ_ＣＣ５ラインに電圧Ｖ_ＣＣ５を供給する。電源電圧Ｖ_ＢＡＴから電圧Ｖ_ＣＣ５を生成する場合、発光部ＮＵへ供給される電圧が、電圧Ｖ_ＵＳＢから電圧Ｖ_ＣＣ５を生成する場合と同程度または同じになるように、充電回路２０は、電源電圧Ｖ_ＢＡＴを昇圧して電圧Ｖ_ＣＣ５を供給することが好ましい。このような構成とすることで、発光部ＮＵの動作が安定する。／ＣＥ端子にハイレベルが供給されると、充電回路２０は、パワーパス機能およびＯＴＧ機能のうちデフォルトで設定されている機能、または、ＭＣＵ１３０によって有効に設定された一方の機能を用いて動作しうる。

　変圧回路３０は昇圧回路、または、昇降圧回路、または、降圧回路でありうるＤＣ／ＤＣコンバータであり、Ｖ_ＣＣラインに電圧Ｖ_ＣＣが供給されることによってイネーブルされる。具体的には、変圧回路３０は、ＥＮ端子へハイレベルの信号が入力されることによってイネーブルされる。ＶＩＮ端子およびＥＮ端子はＶ_ＣＣラインへ接続されていることから、変圧回路３０は、Ｖ_ＣＣラインに電圧Ｖ_ＣＣが供給されることによってイネーブルされる。変圧回路３０は、ＶＯＵＴ端子からＶ_{ＣＣ３３＿０}ラインに電圧Ｖ_{ＣＣ３３＿０}を供給する。電圧Ｖ_{ＣＣ３３＿０}の電圧値は、例えば、３．３［Ｖ］である。Ｖ_{ＣＣ３３＿０}ラインは、後述するロードスイッチ４０のＶＩＮ端子、後述するリブートコントローラ５０のＶＩＮ端子およびＲＳＴＢ端子、後述するＦＦ２のＶＣＣ端子およびＤ端子へ接続される。

　ロードスイッチ４０は、ＯＮ端子にローレベルが入力されているときは、ＶＩＮ端子とＶＯＵＴ端子とを電気的に切断し、ＯＮ端子にハイレベルが入力されているときは、ＶＩＮ端子とＶＯＵＴ端子とを電気的に接続し、ＶＯＵＴ端子からＶ_ＣＣ３３ラインに電圧Ｖ_ＣＣ３３を出力する。電圧Ｖ_ＣＣ３３の電圧値は、例えば、３．３［Ｖ］である。Ｖ_ＣＣ３３ラインは、後述するロードスイッチ６０のＶＩＮ端子、不揮発性メモリ７０のＶＣＣ端子、後述するバッテリ監視回路１００のＶＤＤ端子およびＣＥ端子、ＭＣＵ１３０のＶＤＤ端子、後述する検出器１４０のＶＤＤ端子、後述するシュミットトリガ回路１５０のＶＣＣ端子、後述する通信インタフェース回路１６０のＶＣＣ＿ＮＲＦ端子、後述する検出器１７０のＶＤＤ端子、後述するＦＦ１のＶＣＣ端子およびＤ端子、オペアンプＡ１の正電源端子、後述するオペアンプＡ２の正電源端子とへ接続される。ロードスイッチ４０のＶＩＮ端子は、変圧回路３０のＶＯＵＴ端子に電気的に接続され、変圧回路３０から電圧Ｖ_{ＣＣ３３＿０}が供給される。電源ユニット１の回路基板を複雑にしないため、電圧Ｖ_{ＣＣ３３＿０}の電圧値と電圧Ｖ_ＣＣ３３の電圧値は、略等しいことが好ましい。

　リブートコントローラ５０は、ＳＷ１端子およびＳＷ２端子にローレベルが所定時間にわたって供給されたことに応じて、ＲＳＴＢ端子からローレベルを出力する。ＲＳＴＢ端子は、ロードスイッチ４０のＯＮ端子に電気的に接続されている。したがって、リブートコントローラ５０のＳＷ１端子およびＳＷ２端子にローレベルが所定時間にわたって供給されたことに応じて、ロードスイッチ４０は、ＶＯＵＴ端子からの電圧Ｖ_ＣＣ３３の出力を停止する。ロードスイッチ４０のＶＯＵＴ端子からの電圧Ｖ_ＣＣ３３の出力が停止すると、ＭＣＵ１３０のＶＤＤ端子（電源端子）に対する電圧Ｖ_ＣＣ３３の供給が絶たれるので、ＭＣＵ１３０は、動作を停止する。

　ここで、フロントパネル１１が電源ユニット１から取り外されると、検出器１４０からシュミットトリガ回路１５０を介してリブートコントローラ５０のＳＷ２端子にローレベルが供給される。また、スイッチＳＷが押下されると、リブートコントローラ５０のＳＷ１端子にローレベルが供給される。よって、フロントパネル１１が電源ユニット１から取り外された状態（図１のｆに示す状態）でスイッチＳＷが押下されると、リブートコントローラ５０のＳＷ１端子およびＳＷ２端子にローレベルが供給される。リブートコントローラ５０は、ＳＷ１端子およびＳＷ２端子にローレベルが所定時間（例えば数秒間）継続して供給されると、電源ユニット１に対するリセットあるいは再起動の指令が入力されたものと認識する。リブートコントローラ５０は、ＲＳＴＢ端子からローレベルを出力した後に、ＲＳＴＢ端子からローレベルを出力しないようにすることが好ましい。

　リブートコントローラ５０がＲＳＴＢ端子からローレベルを出力すると、ロードスイッチ４０のＯＮ端子にローレベルが入力され、ロードスイッチ４０はＶＩＮ端子とＶＯＵＴ端子とを電気的に切断し、Ｖ_ＣＣ３３ラインに電圧Ｖ_ＣＣ３３が出力されなくなる。これにより、ＭＣＵ１３０は動作を停止する。その後、リブートコントローラ５０がＲＳＴＢ端子からローレベルを出力しないようになると、ハイレベルの電圧Ｖ_{ＣＣ３３＿０}がロードスイッチ４０のＯＮ端子へ入力されるため、ロードスイッチ４０はＶＩＮ端子とＶＯＵＴ端子とを電気的に接続し、ＶＯＵＴ端子からＶ_ＣＣ３３ラインに電圧Ｖ_ＣＣ３３を再び出力する。これにより、動作を停止したＭＣＵ１３０が再起動できる。

　ロードスイッチ６０は、ＯＮ端子にローレベルが入力されているときは、ＶＩＮ端子とＶＯＵＴ端子とを電気的に切断し、ＯＮ端子にハイレベルが入力されているときは、ＶＩＮ端子とＶＯＵＴ端子とを電気的に接続し、ＶＯＵＴ端子からＶ_{ＣＣ３３＿ＳＬＰ}ラインに電圧Ｖ_{ＣＣ３３＿ＳＬＰ}を出力する。電圧Ｖ_{ＣＣ３３＿ＳＬＰ}の電圧値は、例えば、３．３［Ｖ］である。Ｖ_{ＣＣ３３＿ＳＬＰ}ラインは、後述するパフサーミスタＴＰ、後述するヒータサーミスタＴＨ、後述するケースサーミスタＴＣへ接続される。ロードスイッチ６０のＯＮ端子は、ＭＣＵ１３０のＰＣ１１端子に電気的に接続されている。ＭＣＵ１３０は、スリープモードに移行する際にＰＣ１１端子の論理レベルをハイレベルからローレベルに遷移させ、スリープ状態からアクティブ状態に移行する際にＰＣ１１端子の論理レベルをローレベルからハイレベルに遷移させる。換言すれば、電圧Ｖ_{ＣＣ３３＿ＳＬＰ}はスリープ状態では利用できず、スリープ状態からアクティブ状態に移行する際に利用できるようになる。

　電源ユニット１は、ユーザによるパフ（吸引）動作を検出するためのパフセンサを構成するパフサーミスタＴＰ（例えば、ＮＴＣサーミスタまたはＰＴＣサーミスタ）を備えることができる。パフサーミスタＴＰは、例えば、パフに伴う空気流路の温度変化を検出するように配置されうる。なお、パフサーミスタＴＰは、パフセンサの具体的一例に過ぎない点に留意されたい。パフサーミスタＴＰに代えて、マイクロフォンコンデンサ、圧力センサ、流量センサ、流速センサなどをパフセンサに用いてもよい。電源ユニット１は、バイブレータＭを備えてもよい。バイブレータＭは、例えば、スイッチＳＮをオンさせることによって起動されうる。スイッチＳＮは、トランジスタで構成されてよく、トランジスタのベースまたはゲートには、ＭＣＵ１３０のＰＨ０端子から制御信号が供給されうる。なお、電源ユニット１は、バイブレータＭを制御するためのドライバを有していてもよい。

　電源ユニット１は、ヒータＨＴの温度を検出するためのヒータサーミスタＴＨ（例えば、ＮＴＣサーミスタまたはＰＴＣサーミスタ）を備えうる。ヒータＨＴの温度は、ヒータＨＴの近傍の温度を検出することによって間接的に検出されてもよい。オペアンプＡ２は、サーミスタＴＨの抵抗値に応じた電圧、換言すると、ヒータＨＴの温度に応じた電圧を出力しうる。

　電源ユニット１は、電源ユニットの筐体（ケース）２の温度を検出するためのケースサーミスタＴＣ（例えば、ＮＴＣサーミスタまたはＰＴＣサーミスタ）を備えうる。ケース２の温度は、ケース２近傍の温度を検出することによって間接的に検出されてもよい。オペアンプＡ３は、サーミスタＴＣの抵抗値に応じた電圧、換言すると、ケース２の温度に応じた電圧を出力する。

　検出器１４０は、フロントパネル１１が電源ユニット１から取り外されたことを検出するように構成されうる。検出器１４０の出力は、シュミットトリガ回路１５０を介してリブートコントローラ５０のＳＷ２端子およびＭＣＵ１３０のＰＤ２端子に供給されうる。スイッチＳＷの一端は、Ｖ_ＣＣ３３ライン、リブートコントローラ５０のＳＷ１端子、およびＭＣＵ１３０のＰＣ１０端子へ接続されうる。スイッチＳＷの他端はグランドへ接続されうる。これにより、スイッチＳＷが押下されるとリブートコントローラ５０のＳＷ１端子およびＭＣＵ１３０のＰＣ１０端子にローレベルが供給され、スイッチＳＷが押下されないとリブートコントローラ５０のＳＷ１端子およびＭＣＵ１３０のＰＣ１０端子にハイレベルが供給されうる。

　検出器１７０は、スライダ１３の開閉を検出するように構成されうる。検出器１７０の出力は、ＭＣＵ１３０のＰＣ１３端子に供給されうる。検出器１４０および１７０は、例えば、ホール素子を用いた集積回路（ホールＩＣ）で構成されうる。

　通信インタフェース回路１６０は、スマートフォン、携帯電話、パーソナルコンピュータ等の外部機器と無線通信する機能をＭＣＵ１３０に提供する。通信インタフェース回路１６０は、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）など、任意の無線通信規格の１つ以上に準拠した通信インタフェース回路であってよい。

　図５は、図３を用いて説明した構成要素のうち、ＦＦ(Flip-Flop)１およびＦＦ２を利用した動作に係わる構成を抜き出して記載した回路図である。ＦＦ１およびＦＦ２は、ＭＣＵ１３０とは異なる手段によって電源ユニット１に関する異常が検出されたか否かを示す１ビットの情報（０または１）をローレベルまたはハイレベルとして保持する保持回路である。具体的にはＦＦ１はバッテリ監視回路１００、オペアンプＡ２、オペアンプＡ３による異常検出の有無を示す情報（第２情報）を保持する。また、ＦＦ２はオペアンプＡ２による異常検出の有無を示す情報（第１情報）を保持する。

　ＦＦ２は、保持している情報の値を反転した値を、/Q端子からHEATER_Latched信号として出力する。また、ＦＦ１は、保持している情報の値を、Q端子からnALARM_Latched信号として出力する。HEATER_Latched信号とnALARM_Latched信号はそれぞれＭＣＵ１３０のＰＢ１４端子とＰＡ１０端子へ入力される。そのため、ＭＣＵ１３０はこれらの端子のレベルを参照することで、ＦＦ１に保持されている情報とＦＦ２に保持されている情報を参照できる。

　ＦＦ１およびＦＦ２は、/CLR端子を有し、/CLR端子の入力レベルがハイレベルからローレベルに変化すると、保持している情報の値を０（ローレベル）に初期化する。なお、/CLR端子の入力レベルのローレベルからハイレベルへの変化は、保持している情報の値に影響を与えない。

　本実施形態において、ＦＦ１とＦＦ２とには、異なる電源ラインによって電力が供給される。すなわち、ＦＦ１のVCC端子（電源端子）には電圧Ｖ_{ＣＣ３３＿０}が、ＦＦ２のVCC端子（電源端子）には電圧Ｖ_ＣＣ３３が、それぞれ入力されている。電圧Ｖ_{ＣＣ３３＿０}はＭＣＵ１３０を駆動する電圧Ｖ_ＣＣ３３がリセット動作において一時的に供給されなくなる間も継続して供給される。そのため、ＦＦ２が保持する情報（Qおよび/Q端子の出力）は電源ユニット１のリセット動作が実行されても消えることなく保持される。一方、ＦＦ１にはＭＣＵ１３０に電力を供給する電源ラインによって電力が供給されるため、ＦＦ１が保持する情報はリセット動作時に消去される。

　ＦＦ１およびＦＦ２において、VCC端子への入力はD端子にも入力されている。そのため、ＦＦ１およびＦＦ２が動作している間、D端子には常にハイレベルが入力されている。ＦＦ１およびＦＦ２は図示しない同期端子を有し、同期端子の入力がローレベルからハイレベルに変化すると、D端子の入力レベルを保持する。電源ユニット１が正常に動作している場合、ＦＦ１およびＦＦ２はハイレベルを保持し、nALARM_Latched信号はハイレベル、HEATER_Latched信号はローレベルである。

　まず、バッテリ監視回路１００がバッテリＢＴに関する異常を検出した際の動作について説明する。バッテリ監視回路１００は、バッテリＢＴの情報（電流量、温度、および電圧など）について監視している。制御回路であるＭＣＵ１３０は定期的にＩ^２Ｃ通信と通じてバッテリ監視回路１００にバッテリＢＴの情報を要求し、バッテリ監視回路１００は要求に応じてバッテリＢＴの情報をＭＣＵ１３０に通知する。ＭＣＵ１３０は、取得したバッテリＢＴの情報と予め定められた複数の異常条件に基づいて異常有無を判定する。ＭＣＵ１３０は該当する異常条件がある場合、その異常条件に対応付けられた動作を実行する。

（異常条件）
　図６は、バッテリＢＴに関する異常条件の一例を示す図である。ＭＣＵ１３０の判定条件は、ＭＣＵ１３０がＩ^２Ｃ通信を通じてバッテリ監視回路１００から取得したバッテリＢＴの情報に対して適用する異常条件である。また、nGAUGE_INT1信号の出力条件とnGAUGE_INT２信号の出力条件は、バッテリ監視回路１００自身がバッテリＢＴの情報に対して適用する異常条件である。nGAUGE_INT1信号の出力条件のいずれかが満たされると、バッテリ監視回路１００は、ＡＬＥＲＴ端子からローレベルのnGAUGE_INT1信号を出力する。また、nGAUGE_INT２信号の出力条件のいずれかが満たされると、バッテリ監視回路１００は、ＩＯ５端子からローレベルのnGAUGE_INT２信号を出力する。このように、バッテリＢＴの状態は、ＭＣＵ１３０とバッテリ監視回路１００とがそれぞれ独立して監視する。これにより、例えばＭＣＵ１３０とバッテリ監視回路１００とのＩ^２Ｃ通信が何らかの原因で正常に行えなかったり、ＭＣＵ１３０が何らかの原因で正常に動作しなかったりする場合でも、バッテリ監視回路１００がバッテリＢＴの異常を確実に検出し、適切な対応をとることができる。

　図６において、「Ｔｉｍｉｎｇ」の列は、各異常条件に該当するか否かを判定するタイミングを示している。「Ｔｉｍｉｎｇ」の列に「充電」と記載されている異常条件は、充電回路２０によってバッテリＢＴの充電が行われている間のみ、該当するか否かが判定される。「Ｔｉｍｉｎｇ」の列に「放電」と記載されている異常条件は、充電回路２０によってバッテリＢＴの充電が行われていない間のみ（より好ましくはヒータ電圧Ｖ_{ＢＯＯＳＴ}がヒータＨＴに印加されている間のみ）、該当するか否かが判定される。「Ｔｉｍｉｎｇ」の列に「常時」と記載されている異常条件は、充電回路２０によってバッテリＢＴの充電が行われているか否かを問わず、該当するか否かが判定される。

　図６において、異常条件に対する枠の有無および種類は、その異常条件が表す異常の程度を示している。具体的には、枠が付されていない異常条件は最も軽度の異常、実践の枠が付された異常条件はリセットが必要な中程度の異常、そして、二重線の枠が付された異常条件は重要な異常（永久故障）を表す。永久故障は、電源ユニット１の使用を実質的に禁止すべき異常である。ＭＣＵ１３０およびバッテリ監視回路１００は、該当する異常の程度に応じた動作を実施する。

　ここで、バッテリＢＴの充電時や放電時の電流量のように、同じ監視パラメータに対してnGAUGE_INT1信号の出力条件とnGAUGE_INT２信号の出力条件との両方が設定される場合、nGAUGE_INT1信号の出力条件の方が厳しい条件に設定されている。つまり、同じ監視パラメータに対して、nGAUGE_INT２信号の方が、nGAUGE_INT１信号よりも先に出力されるように異常条件が設定されている。これは、nGAUGE_INT２信号がＭＣＵ１３０に対して出力され、ＭＣＵ１３０の制御によって異常に対処するのに対し、nGAUGE_INT1信号は、ＭＣＵ１３０を介さず、ハードウェア的に異常に対処するためである。基本的には安定的に動作するＭＣＵ１３０によるソフトウェア的な制御を優先し、nGAUGE_INT1信号によるハードウェア的な制御はソフトウェア的な制御が働かない場合の手段として実施する。ソフトウェア的な制御が働かない場合の一例は、ＭＣＵ１３０がフリーズしている場合である。

（ＭＣＵ１３０によるバッテリ異常検出）
　次に、バッテリＢＴの異常検出および、検出した異常の程度に応じた動作について説明する。まず、Ｉ^２Ｃ通信によって取得したバッテリＢＴの情報に基づくＭＣＵ１３０の動作について説明する。ＭＣＵ１３０は、定期的に（例えば１秒間隔で）バッテリ監視回路１００とＩ^２Ｃ通信を行い、バッテリＢＴの情報を取得し、図６に示すような異常条件のいずれかに該当するか否かを判定する。

（軽度の異常）
　最も軽度の異常状態（図５の例では、放電時にバッテリＢＴの温度が５１℃以上５５℃未満となった場合）に該当すると判定された場合、ＭＣＵ１３０は、バッテリＢＴからヒータＨＴへの電力の供給（ヒータ電圧Ｖ_{ＢＯＯＳＴ}の印加）を禁止させる。また、ＭＣＵ１３０は、発光部ＮＵやバイブレータＭによりエラーを通知させる。ＭＣＵ１３０は、充電回路２０によるバッテリＢＴの充電も併せて禁止させる。ＭＣＵ１３０は、バッテリＢＴ充電も併せて禁止させる。スリープ状態では、電圧Ｖ_ＢＡＴ、Ｖ_ＣＣ３３、Ｖ_{ＣＣ３３＿０}は供給されるが、電圧Ｖ_{ＣＣ３３＿ＳＬＰ}は供給されない。

（ヒータＨＴへの電力供給禁止動作）
　ＭＣＵ１３０は、PC12端子から出力するHeater_Enable信号をローレベルにしてスイッチＳＳをオフとする。これにより、ＭＣＵ１３０は、ヒータＨＴのマイナス端子ＨＣ－をグランドから切り離す。また、Heater Enable信号は変圧回路１２０のEN端子にも入力されるため、変圧回路１２０も動作を中止し、ヒータＨＴへの電力供給が禁止される。

（バッテリＢＴの充電禁止動作）
　ＭＣＵ１３０は、PB3端子から出力するnCharger_Enable信号をハイレベルにする。これにより、充電回路２０の/CE端子がハイレベルとなるため、充電回路２０は充電を禁止する。

　その後、バッテリＢＴの温度が４５℃以下になったことが確認されると、ＭＣＵ１３０は、電源ユニット１をスリープ状態へ移行させる。

（中程度の異常）
　中程度の異常状態（図６の例では、放電時にバッテリＢＴの温度が５５℃以上となった場合など）に該当すると判定された場合、電源ユニット１のリセット（再起動）が必要となる。そのため、ＭＣＵ１３０は、発光部ＮＵの発光パターンおよび／または発光色などにより、ユーザにリセット操作を行うように促す。発光部ＮＵに加え、バイブレータＭを用いてもよい。なお、中程度の異常状態に該当すると判定された場合、ＭＣＵ１３０は、変圧回路１２０からヒータＨＴへの電力供給および充電回路２０によるバッテリＢＴの充電を禁止させる。

（リセット動作）
　本実施形態の電源ユニット１では、
・フロントパネル１１が外されていること
・スイッチＳＷが、加熱開始指示より長い一定時間押下されること
の両方が検出された場合に、リセット操作が行われたものと認識する。

　具体的には、これらの条件はリブートコントローラ５０が検出する。リブートコントローラ５０のSW1端子はスイッチＳＷに、SW2端子はフロントパネル１１の着脱を示す信号を出力するシュミットトリガ回路１５０に接続されている。フロントパネル１１が外された状態でスイッチＳＷが押下されると、SW1およびSW2端子の入力が両方ローレベルになる。これにより、リブートコントローラ５０は、リセット動作を開始する。

　リブートコントローラ５０は、SW1およびSW2端子の両方がローレベルになった状態が、ユーザ設定可能なリブート遅延時間（例えば１～２０秒）が経過するまで継続するか否かを監視する。リブート遅延時間の間に、ＭＣＵ１３０は、発光部ＮＵとバイブレータＭを用いてリセットをユーザに報知する。

　リブートコントローラ５０は、SW1およびSW2端子の両方がローレベルになった状態がリブート遅延時間だけ継続すると、RSTB端子の出力をローレベルにする。これにより、ロードスイッチ４０のＯN端子がローレベルになり、ロードスイッチ４０のVOUT端子からの電圧Ｖ_ＣＣ３３と、ロードスイッチ６０のVOUT端子からの電圧Ｖ_{ＣＣ３３＿ＳＬＰ}の供給が停止する。これにより、ＭＣＵ１３０への電力供給が断たれ、ＭＣＵ１３０は動作を停止する。つまり、上述した、リセット指示の認識に必要な、加熱開始指示より長い時間は、リブート遅延時間と略等しい。

　リブートコントローラ５０は、RSTB端子をローレベルにしてから所定時間（例えば０．４秒）経過すると、自動的にRSTB端子をローレベルにしなくなる。これにより、電圧Ｖ_{ＣＣ３３＿０}が、Ｖ_{ＣＣ３３＿０}ラインを介してロードスイッチ４０のＯＮ端子へ入力される。ロードスイッチ４０からの電圧Ｖ_ＣＣ３３の供給が再開され、ＭＣＵ１３０が起動する。つまり、ＭＣＵ１３０は、電力が供給されない状態から供給される状態になると起動する。電源ユニット１は、ＭＣＵ１３０が起動するとスリープ状態もしくは充電状態となる。この時点では電圧Ｖ_{ＣＣ３３＿ＳＬＰ}は供給されない。このようにＭＣＵ１３０が再起動すると、ＭＣＵ１３０に生じていたフリーズなどの不具合が解消することがある。

　なお、中程度の異常状態のうち、充電時の過電流は、充電回路２０によって実行されるＣＣＣＶ充電のうち、ＣＣ（Constant-Current、定電流）充電を行うために予められた電流値（以下、設定値ともいう）の１．１倍以上の電流値が検出されると、該当すると判定される。

（重要な異常）
　重要な異常状態（図６の例では、バッテリＢＴの電圧から深放電と判定される場合）に該当すると判定された場合、ＭＣＵ１３０は重要な異常（永久故障）が発生したものと判定する。なお、深放電とは過放電状態よりもバッテリＢＴの放電が進行した状態を指すものとする。なお、過放電状態とはバッテリＢＴの出力電圧が放電終止電圧を下回った状態を指すものとする。深放電の判定は予め定められたアルゴリズムによって行うことができる。深放電の判定方法に制限はないが、例えばバッテリＢＴの正極電圧が未満である場合に深放電と判定することができる。

　永久故障は、装置の使用を実質的に禁止すべき異常である。そのため、永久故障が発生したと判定した場合、ＭＣＵ１３０は、ユーザによる電源ユニット１の使用を禁止するための動作を実行する。永久故障が発生したと判定した場合のＭＣＵ１３０の処理の詳細については後述する。

（バッテリ監視回路１００によるバッテリ異常検出）
　次に、ＭＣＵ１３０とは独立してバッテリ監視回路１００が行うバッテリＢＴの異常検出動作について説明する。
　バッテリ監視回路１００は、バッテリＢＴの状態を監視し、図６に示したような異常条件のいずれかに該当するか否かを判定する。そして、該当した異常条件に応じてnGAUGE_INT1信号もしくはnGAUGE_INT2信号を出力する。nGAUGE_INT2信号はバッテリ監視回路１００のIO5端子からＭＣＵ１３０のPB12端子に割り込み信号として入力される。つまり、定期的なＭＣＵ１３０とのＩ^２Ｃ通信の周期を待たずに、nGAUGE_INT2信号は、バッテリ監視回路１００のIO5端子から出力される。一方、バッテリ監視回路１００のALERT端子から出力されるnGAUGE_INT1信号はＭＣＵ１３０には入力されず、保持回路であるＦＦ１の/CLR端子に入力される。

（nGAUGE_INT2信号）
　まず、nGAUGE_INT2信号に関して説明する。バッテリ監視回路１００は、定期的に取得するバッテリＢＴの情報が、nGAUGE_INT2信号の出力条件として列記した異常条件のいずれかに該当するか否かを判定する。そして、異常条件のいずれかに該当すると判定された場合、バッテリ監視回路１００は、IO5端子の出力をローレベルとすることにより、nGAUGE_INT2信号を出力し、PB12端子を通じてＭＣＵ１３０に異常の発生を通知する。

　ＭＣＵ１３０はPB12端子の入力がローレベルに変化すると、バッテリ監視回路１００がバッテリＢＴの異常を検出したと認識する。そして、ＭＣＵ１３０はSCLおよびSDA端子を通じたＩ^２Ｃ通信を通じて、バッテリ監視回路１００からバッテリＢＴの情報を取得する。

　ＭＣＵ１３０は、取得したバッテリＢＴの情報にnGAUGE_INT2信号の出力条件と同じ異常条件を適用して、バッテリＢＴが異常状態であるか否かを判定する。そして、異常条件のうち該当するものがあれば、その異常状態が示す異常の程度に応じた動作を実行する。つまり、ＭＣＵ１３０は、バッテリＢＴの情報を定期的なＩ^２Ｃ通信で取得したか、nGAUGE_INT2信号による通知（割り込み）に応答したＩ^２Ｃ通信によって取得したかによって、取得したバッテリＢＴの情報に適用する異常条件を異ならせる。該当する異常条件がある場合に、その異常条件が表す異常の程度に応じて行う動作は、バッテリＢＴの情報を定期的なＩ^２Ｃ通信で取得した場合と同じである。

　なお、電池温度の異常条件（８５℃以上が２分間継続）については、バッテリ監視回路１００とＭＣＵ１３０とで判定方法が異なる。バッテリ監視回路１００では、定期的に取得するバッテリＢＴの情報を監視することにより、８５℃以上の温度が２分間継続したと判定されるとローレベルのnGAUGE_INT2信号を出力する。

　ローレベルのnGAUGE_INT2信号を受信したＭＣＵ１３０は、所定の周期（例えば１秒）でバッテリ監視回路１００からバッテリＢＴの情報を取得する。そして、所定の複数回（例えば５回）連続して８５℃以上の温度が検出されていれば、異常条件に該当する（永久故障が発生した）と判定する。

　上述した実施形態においては、ＭＣＵ１３０は、取得したバッテリＢＴの情報にnGAUGE_INT2信号の出力条件と同じ異常条件を適用して、バッテリＢＴが異常状態であるか否かと、異常の程度とを判定する。

（nGAUGE_INT1信号）
　次に、nGAUGE_INT1信号に関して説明する。バッテリ監視回路１００は、定期的に取得するバッテリＢＴの情報が、nGAUGE_INT1信号の出力条件として列記した異常条件のいずれかに該当するか否かを判定する。そして、異常条件のいずれかに該当すると判定された場合、バッテリ監視回路１００は、ALERT端子の出力をローレベルとすることにより、nGAUGE_INT1信号を出力する。

　nGAUGE_INT1信号は、保持回路であるＦＦ１の/CLR端子に入力される。/CLR端子は負論理であるため、ローレベルのnGAUGE_INT1が入力されると、ＦＦ１の出力であるQ端子の出力が強制的にローレベルになる。
　ＦＦ１にはロードスイッチ４０から電圧Ｖ_ＣＣ３３の供給が開始された時点で、D端子にハイレベルが入力されるとともに、不図示のクロック端子にＭＣＵ１３０からクロック信号が入力されるため、Q端子の出力は通常ハイレベルである。ここで、クロック信号の入力は、クロック端子の入力レベルをローレベルからハイレベルに変更することであってよい。ＦＦ１は、クロック端子の入力レベルがローレベルからハイレベルになったときのＤ端子の入力レベルを保持し、Ｑ端子から出力するものとする。

　ＦＦ１のQ端子の出力(nALARM_Latched信号）は、スイッチＳＳ、変圧回路１２０、充電回路２０の/CE端子に接続されているスイッチＳＬ、およびＭＣＵ１３０(PA10端子）に入力される。ＦＦ１のQ端子から出力されるnALARM_Latched信号が異常を示す所定レベル（ローレベル）になると、
・スイッチＳＳがオフになるためヒータＨＴへの電力供給が遮断され、
・DC/DC１２０のEN端子がローレベルになるためヒータＨＴへの電力供給が停止する、
・スイッチＳＬがオンすることで、抵抗Ｒ９が抵抗Ｒ１０との電圧Ｖ_ＣＣ３３の分圧に寄与しなくなり、充電回路２０の/CE端子の入力が電圧Ｖ_ＣＣ３３と同じハイレベルになるため充電が中止される。なお、このタイミングにおいてnCharger_Enable信号は生成されておらず、ＰＢ３端子の電位は不定である。
　このように、ＦＦ１の出力をローレベルとすることにより、ＭＣＵ１３０を介さずに、変圧回路１２０からヒータＨＴへの電力供給および充電回路２０によるバッテリＢＴの充電を禁止し、回路を保護することができる。

　ＭＣＵ１３０は、PA10端子にローレベルのnALARM_Latched信号が入力されると、リセットが必要な異常が検出されたと判定し、発光部ＮＵやバイブレータＭを用いてユーザにリセット操作を行うように促す。リセット操作の検出およびそれに応じたリセット動作は上述した通りである。

（ヒータサーミスタおよびケースサーミスタによる異常検出）
　次に、ヒータサーミスタＴＨおよびケースサーミスタＴＣによる異常検出と、異常検出に応じた動作について説明する。ヒータサーミスタＴＨはヒータＨＴに近接する位置に配置される。または、ヒータサーミスタＴＨはヒータＨＴに接する位置に配置される。したがって、ヒータＨＴの実温度とヒータサーミスタＴＨの抵抗値との関係を事前に計測しておくことにより、ヒータサーミスタＴＨの抵抗値をヒータＨＴの温度として用いることができる。

　オペアンプＡ２の反転入力には電圧Ｖ_{ＣＣ３３＿ＳＬＰ}をヒータサーミスタＴＨと抵抗Ｒ１とで分圧した電圧が入力される。また、オペアンプＡ２の非反転入力には電圧Ｖ_ＣＣ３３を抵抗Ｒ４およびＲ５とで分圧した電圧が、基準電圧もしくは閾値電圧として入力される。好ましくはＮＴＣサーミスタによりヒータサーミスタＴＨが構成されているため、ヒータＨＴが過加熱していない状態における非反転入力の電圧は低く、ヒータＨＴが過加熱している状態における非反転入力の電圧は高くなる。ヒータＨＴが過加熱していない状態では非反転入力の電圧が反転入力の電圧よりも高くなり、ヒータＨＴが過加熱している状態では反転入力の電圧が非反転入力の電圧よりも高くなるように、分圧抵抗Ｒ３～Ｒ５の値が調整されている。したがって、オペアンプＡ２は、ヒータＨＴに関する異常の一例としての温度の異常、具体的には過加熱を検出する回路（第１検出回路）として機能する。なお、分圧抵抗Ｒ３～Ｒ５の値は、ヒータＨＴの温度が過加熱の閾値に達した際のヒータサーミスタＴＨの抵抗値に基づいて調整することができる。

　したがって、オペアンプＡ２の出力は、ヒータＨＴが過加熱していない状態（正常状態）ではハイレベル、ヒータＨＴが過加熱している状態（異常状態）ではローレベルとなる。
　オペアンプＡ２の出力は、ＦＦ２の/CLR端子に直接接続されている。また、オペアンプＡ２の出力は、ダイオードＤ１を介してＦＦ１のD端子および/CLR端子にも接続されている。ダイオードＤ１はカソードがオペアンプＡ２の出力に接続されている。ヒータＨＴの温度が正常状態であれば、ＦＦ２の/CLR端子の入力はハイレベルとなる。/CLR端子の入力がハイレベルの場合、ＦＦ２のQ端子の出力は初期状態を維持する。ＦＦ２のD端子には電圧Ｖ_{ＣＣ３３＿０}が入力されており、起動時に異常がなければＦＦ２は初期状態でD端子の入力レベルを保持する。したがって、ヒータＨＴの温度が正常状態であれば、ＦＦ２のQ端子出力はハイレベル、/Q端子出力(HEATER_Latched信号)はローレベルである。

　ヒータＨＴが過加熱の状態になると、オペアンプＡ２の出力がローレベルに変化する。これにより、ＦＦ２の/CLR端子の入力がローレベルに変化する。/CLR端子がローレベルになると、ＦＦ２は強制的に初期化され、Q端子の出力がローレベル、/Q端子の出力がハイレベルとなる。したがって、ＦＦ２の/Q端子の出力であるHEATER_Latched信号はハイレベルに保持される。HEATER_Latched信号はＭＣＵ１３０のPB14端子に入力される。HEATER_Latched信号がハイレベルになったことを検出した際のＭＣＵ１３０の動作については後述する。

　ＦＦ２のVCC端子には電圧Ｖ_{ＣＣ３３＿０}が供給される。電圧Ｖ_{ＣＣ３３＿０}はＭＣＵ１３０を駆動する電圧Ｖ_ＣＣ３３がリセット動作において一時的に供給されなくなる間も継続して供給される。そのため、ＦＦ２が保持する情報（Qおよび/Q端子の出力）はＭＣＵ１３０がリセットされても消えることなく保持される。

　ケースサーミスタＴＣは、ケース２の内面に近接する位置に配置される。または、ケースサーミスタＴＣは、ケース２の内面に接する位置に配置される。ケース２の実温度とケースサーミスタＴＣの抵抗値との関係を事前に計測しておくことにより、ケースサーミスタＴＣの抵抗値をケース２の温度として用いることができる。

　オペアンプＡ３の反転入力には、電圧Ｖ_{ＣＣ３３＿ＳＬＰ}をケースサーミスタＴＣと抵抗Ｒ６とで分圧した電圧が入力される。また、オペアンプＡ３の非反転入力には電圧Ｖ_ＣＣ３３を抵抗Ｒ７および抵抗Ｒ８とで分圧した電圧が、基準電圧もしくは閾値電圧として入力される。好ましくはＮＴＣサーミスタによりケースサーミスタＴＣが構成されているため、ケース２が高温ではない状態における非反転入力の電圧は低く、ケース２が高温である状態における非反転入力の電圧は高くなる。電源ユニット１のケース２が高温ではない状態では非反転入力の電圧が反転入力の電圧よりも高くなり、ケース２が高温である状態では反転入力の電圧が非反転入力の電圧よりも高くなるように、分圧抵抗Ｒ６～Ｒ８の値が調整されている。したがって、オペアンプＡ３は、ケース２の温度に関する異常としての高温を検出する回路（第２検出回路）として機能する。なお、分圧抵抗Ｒ６～Ｒ８の値は、ケース２の温度が高温に達した際のケースサーミスタＴＣの抵抗値に基づいて調整することができる。

　したがって、オペアンプＡ３の出力は、ケース２が高温ではない状態（正常状態）ではハイレベル、ケース２が高温である状態（異常状態）ではローレベルとなる。

　オペアンプＡ３の出力は、ＦＦ１の/CLR端子およびD端子に直接接続されている。また、オペアンプＡ３の出力は、ダイオードＤ１のアノードにも接続されている。ケース２の温度が正常状態であれば、ＦＦ１の/CLR端子の入力はハイレベルとなる。/CLR端子の入力がハイレベルの場合、ＦＦ１のQ端子の出力は初期状態を維持する。ＦＦ１のD端子には電圧Ｖ_ＣＣ３３が入力されており、起動時に異常がなければＦＦ１は初期状態でD端子の入力レベルを保持する。したがって、ケース２の温度が正常状態であれば、ＦＦ１のQ端子出力(nALARM_Latched信号)はハイレベルである。

　ハイレベルのnALARM_Latched信号は、ＭＣＵ１３０のPA10端子と、スイッチＳＬのベースとに入力される。スイッチＳＬはオフとなる。

　ケース２が高温の状態になると、オペアンプＡ３の出力がローレベルに変化する。これにより、ＦＦ１の/CLR端子の入力がローレベルに変化する。/CLR端子がローレベルになると、ＦＦ１は強制的に初期化され、Q端子の出力(nALARM_Latched信号)はローレベルになる。これにより、バッテリ監視回路１００がローレベルのnGAUGE_INT1信号を出力したときと同様に、ＭＣＵ１３０を介さずに変圧回路１２０からヒータＨＴへの電力供給および充電回路２０によるバッテリＢＴの充電を禁止し、電源ユニット１を保護することができる。

　なお、ヒータＨＴが過加熱の状態であり且つケース２高温の状態である場合、オペアンプＡ２およびオペアンプＡ３の出力がいずれもハイレベルとなる。オペアンプＡ２およびオペアンプＡ３の出力は接続されているため、両者の出力が衝突する恐れがある。オペアンプＡ２の出力とオペアンプＡ３の出力は必ずしも同じ電圧値とは限らず、電圧値の異なるハイレベル同士の衝突は、予期せぬ誤動作をもたらす虞がある。特に、オペアンプＡ２およびオペアンプＡ３の出力がいずれもハイレベルであっても、オペアンプＡ３の出力電圧がオペアンプＡ２の出力電圧よりも低い場合、ＦＦ２の/CLR端子の入力レベルに影響を与える可能性がある。

　そのため、オペアンプＡ２の出力とおよびオペアンプＡ３の出力との接続経路に、電流の流れる方向を制限する制限回路としてのダイオードＤ１を、アノードにオペアンプＡ３の出力が、カソードにオペアンプＡ２の出力が接続されるように接続している。つまり、ＦＦ１の/CLR端子からみて、オペアンプＡ３の出力、ダイオードＤ１のアノード、ダイオードＤ１のカソード、オペアンプＡ２の出力が直列に接続される。あるいは、オペアンプＡ３の出力とダイオードＤ１のアノードとの間にＦＦ１の/CLR端子が存在し、ダイオードＤ１のカソードにオペアンプＡ２が接続される。これにより、オペアンプＡ３の出力電圧がオペアンプＡ２の出力電圧より低い場合に、オペアンプＡ２からオペアンプＡ３に向かう方向に流れる電流がダイオードＤ１によって制限され、オペアンプＡ１の出力電圧がＦＦ２の/CLR端子の入力レベルに影響を与えることを回避することができる。なお、ダイオードＤ１の向きは、オペアンプＡ２の異常検出時における出力レベルがオペアンプＡ３の出力レベルによって受ける影響を抑制するように、異常検出時におけるオペアンプＡ２およびＡ３の出力レベルに応じて定めればよい。

　一方、ヒータＨＴが過加熱の状態で、ケース２が正常状態の場合には、バッテリＢＴの充電やヒータＨＴへの電力供給を禁止し、回路を直ちに保護するべきである。この場合、オペアンプＡ２の出力はローレベル、オペアンプＡ３の出力はハイレベルとなる。オペアンプＡ３の出力電圧がオペアンプＡ２の出力電圧より高い場合、ダイオードＤ１には順方向の電圧が加わる。また、オペアンプＡ３からオペアンプＡ２に流れ込む電流はグランドに接続されるため、ＦＦ１の/CLR端子の入力はオペアンプＡ３の出力がハイレベルであってもグランドに引き込まれ、ローレベルになる。このように、ＦＦ２が保持する情報が異常が検出されたことを示す値に変化する際には、ＦＦ１が保持する情報もまた異常が検出されたことを示す値に変化する。

　これにより、ヒータＨＴの過加熱状態が検出された場合に、ＭＣＵ１３０を介さずに直ちに変圧回路１２０からヒータＨＴへの電力供給および充電回路２０によるバッテリＢＴの充電を禁止し、回路を保護することができる。なお、ダイオードＤ１をショットキーダイオードとすることにより、ＰＮ接合を用いた通常のダイオード（ＰＮダイオード）を用いる場合よりも順方向電流の立ち上がりがより高速になる。そのため、ダイオードＤ１にＰＮダイオードを用いる場合よりもＦＦ１の/CLR端子をより早くローレベルとすることができ、ヒータＨＴの過加熱状態が検出された際に素早く回路を保護することができる。

　なお、ここではHEATER_Latched信号をＦＦ２の/Q端子出力としたが、Q端子出力としてもよい。しかしながら、/Q端子出力を用いて異常時にHEATER_Latched信号がハイレベルとなるようにすることで、異常時にHEATER_Latched信号がローレベルとなる場合よりも外乱ノイズの影響を受けづらく、ＭＣＵ１３０においてより確実に異常を判定することができる。

（ヒータの温度制御中における永久故障判定）
　本実施形態の電源ユニット１は、重要な異常（永久故障）のうち、ヒータＨＴの過加熱に関する永久故障が発生しているか否かの判定を、少なくとも温度制御パターンに従ったヒータＨＴの温度制御を行っている期間とリセット動作後の再起動時とに行う。

　まず、ヒータＨＴの温度制御処理における永久故障判定に関して、図７に示すフローチャートを用いて説明する。図７は、ＭＣＵ１３０が行うヒータＨＴの温度制御に係る動作に関するフローチャートである。図７に示す動作は、ＭＣＵ１３０が有するＲＯＭ（内蔵ＲＯＭ）、もしくは不揮発性メモリ７０に記憶されたプログラムを、ＭＣＵ１３０が有するＲＡＭに読み込んで実行することによって実施することができる。

　Ｓ７１０でＭＣＵ１３０は、加熱開始指示が検出されたか否かを判定する。ＭＣＵ１３０は、加熱開始指示が検出されたと判定されればＳ７１５を実行し、加熱開始指示が検出されたと判定されなければＳ７１０を再度実行する。

　Ｓ７１５でＭＣＵ１３０は、不揮発性の記憶手段（ＭＣＵ１３０が有するＲＯＭもしくは不揮発性メモリ７０）に加熱中フラグを書き込む。フラグの書き込みは、フラグとして割り当てられた変数などの値を偽（例えば０）から真（例えば１）に変更することであってよい。

　Ｓ７２０でＭＣＵ１３０は、予め定められた温度制御パターンに従ったヒータＨＴの温度制御を開始する。上述したようにＭＣＵ１３０は、ヒータＨＴの温度取得と、取得した温度と温度制御パターンとに基づくヒータＨＴの電力供給制御とを繰り返し実行する。

　Ｓ７２５においてＭＣＵ１３０は、PB14端子に入力されているHEATER_Latched信号がローレベルからハイレベルに変化したか否かを判定する。HEATER_Latched信号がローレベルからハイレベルに変化したことは、ＦＦ２が保持する情報が、異常が検出されていないことを示す状態から異常が検出されたことを示す状態に変化したことに相当する。

　ＭＣＵ１３０は、HEATER_Latched信号がローレベルからハイレベルに変化したと判定されればＳ７３０を実行し、HEATER_Latched信号がローレベルからハイレベルに変化したと判定されなければＳ７５０を実行する。

　Ｓ７５０でＭＣＵ１３０は、他の異常を検出したか否かを判定する。他の異常の検出には、ヒータＨＴの抵抗値に基づくヒータ温度の異常の検出、バッテリＢＴに関する異常条件に基づく異常の検出、およびローレベルのnALARM_Latched信号の入力に基づく異常の検出が含まれる。ＭＣＵ１３０は、他の異常を検出したと判定されればＳ７７０を実行し、他の異常を検出したと判定されなければＳ７５５を実行する。

　Ｓ７５５でＭＣＵ１３０は、制御を終了するか否かを判定する。ＭＣＵ１３０は、温度制御パターンに規定された最後の区間が終了した場合、あるいはスライダ１３が閉位置に移動されたことが検出された場合に、制御を終了すると判定することができる。ＭＣＵ１３０は、制御を終了すると判定されればＳ７６０を実行し、制御を終了すると判定されなければＳ７２５を実行する。

　Ｓ７６０でＭＣＵ１３０は、Ｓ７１５で書き込んだ制御中フラグを消去して、ヒータＨＴの温度制御動作を終了する。フラグの消去は、フラグとして割り当てられた変数などの値を真（例えば１）から偽（例えば０）に変更することであってよい。

　ＭＣＵ１３０は、Ｓ７２０で温度制御パターンに従ったヒータＨＴの温度制御を開始してから、Ｓ７５５で温度制御を終了すると判定されるまでの間、Ｓ７２５、Ｓ７５０、およびＳ７５５の処理や、バッテリ監視回路１００とのＩ２Ｃ通信などを、ヒータＨＴの温度取得およびヒータＨＴの電力供給制御と並行して実行する。

　Ｓ７２５でHEATER_Latched信号がローレベルからハイレベルに変化したと判定された場合、Ｓ７３０でＭＣＵ１３０は、ヒータサーミスタＴＨを用いてヒータＨＴの温度を取得する。ここで、ヒータ温度をヒータサーミスタＴＨを用いて取得するのは、ヒータＨＴの温度制御においてヒータＨＴの抵抗値に基づいて取得したヒータ温度に異常が検出されていないためである。また、HEATER_Latched信号がハイレベルになったことで、nALARM_Latched信号がローレベルに変化してヒータＨＴへの電力供給が禁止されているためでもある。

　Ｓ７３５でＭＣＵ１３０は、Ｓ７３５で取得したヒータ温度が予め定められた閾値以上か否か判定する。ここで用いる閾値は、必ずしも過加熱に相当する温度（例えば３００℃）である必要はなく、ある程度の高温であることが確認できるものであってもよい。例えば２２０～２５０℃程度を閾値として用いることができる。ＭＣＵ１３０は、ヒータ温度が予め定められた閾値以上と判定されればＳ７４０を実行し、ヒータ温度が予め定められた閾値以上と判定されなければＳ７７５を実行する。

　Ｓ７４０でＭＣＵ１３０は、nALERM_Latched信号が異常を示すレベル（ここではローレベル）か否かを判定する。上述の通り、HEATER_Latched信号がハイレベルになったことで、nALARM_Latched信号がローレベルになっているはずである。しかし、HEATER_Latched信号がノイズなどによってハイレベルになっている可能性もある。特に、Ｓ７３５で用いる閾値が過加熱に相当する温度よりも低い場合、誤って永久故障が発生したと判定するおそれがある。そのため、nALARM_Latched信号がローレベルになっていることが確認できた場合のみ永久故障が発生したと判定するようにしている。

　ＭＣＵ１３０は、nALARM_Latched信号がローレベルであると判定されればＳ７４５を実行し、nALARM_Latched信号がローレベルであると判定されなければＳ７７５を実行する。
　Ｓ７７５でＭＣＵ１３０は、発光部ＮＵやバイブレータＭを用いて、ユーザにリセット操作を行うように促す。

　Ｓ７４５でＭＣＵ１３０は、永久故障が発生したと判定する。
　Ｓ７６５でＭＣＵ１３０は、ＭＣＵ１３０が有するＲＯＭもしくは不揮発性メモリ７０に永久故障フラグを書き込む。

　Ｓ７７０でＭＣＵ１３０は、検出した異常に応じた処理を実行する。なお、ヒータＨＴの加熱が停止していなければ、ＭＣＵ１３０は、検出した異常に応じた処理を実行する前に、Heater_Enable信号をローレベルしてヒータＨＴへの電力供給を禁止する。

　検出した異常に応じた処理のうち、永久故障以外の異常が検出された際の動作は既に説明したため、ここでは永久故障が発生したと判定された場合の処理について説明する。ＭＣＵ１３０は、充電回路２０とのＩ^２Ｃ通信を通じて、充電回路２０のパワーパス機能（BAT端子に入力される電力をSYS端子から出力する機能）を停止させる。これにより、充電回路２０から電源電圧Ｖ_BATに基づく電圧Ｖ_ＣＣの供給が停止され、さらに電圧Ｖ_ＣＣから派生する電圧Ｖ_{ＣＣ３３＿０}、Ｖ_ＣＣ３３、Ｖ_{ＣＣ３３＿ＳＬＰ}の供給が停止される。したがって、ＭＣＵ１３０を始めとしてほとんどの回路に電力が供給されず、電源ユニット１は実質的に動作を停止する。リブートコントローラ５０への電力も供給されないため、リセット操作も受け付けなくなる。

　また、充電回路２０のパワーパス機能を停止させることで、変圧回路１２０からヒータＨＴへの電力供給および充電回路２０によるバッテリＢＴの充電も実行できなくなる。なお、重要な異常状態に該当すると判定された場合における電源ユニット１の安全性を向上させるため、永久故障が発生したと判定した場合、ＭＣＵ１３０は、ユーザによる電源ユニット１の使用を禁止するための動作の一部として、充電回路２０のパワーパス機能を停止させる前に、上述したHeater_Enable信号およびnCharger Enable信号を用いる方法によって変圧回路１２０からヒータＨＴへの電力供給および充電回路２０によるバッテリＢＴの充電を禁止してもよい。

　あるいは、ＭＣＵ１３０は、Ｓ７６５を実行せずに、Ｓ７７０で発光部ＮＵやバイブレータＭによりユーザにリセット操作を行うように促してもよい。これは、ＭＣＵ１３０自身の誤動作のおそれがあるため、リセット後の（再）起動処理において、永久故障の発生について再度判定するためである。永久故障が発生したと判定された場合、電源ユニット１が実質的に使用できなくなるため、判定は慎重に行う必要がある。

　以上が、ヒータＨＴの温度制御中における永久故障の判定に関する動作である。なお、ＭＣＵ１３０は、ヒータＨＴの温度制御処理を行っていない状態でHEATER_Latched信号が異常を示すレベルに変化したことを検出した場合も、上述したＳ７３０以降の処理を実施することができる。

（（再）起動時における永久故障判定）
　次に、（再）起動時における永久故障の判定動作について、図８に示すフローチャートを用いて説明する。図８は、ＭＣＵ１３０が行う起動時の動作に関するフローチャートである。図８に示す動作は、ＭＣＵ１３０が有するＲＯＭ（内蔵ＲＯＭ）、もしくは不揮発性メモリ７０に記憶されたプログラムを、ＭＣＵ１３０が有するＲＡＭに読み込んで実行することによって実施することができる。

　Ｓ８０５でＭＣＵ１３０は、不揮発性の記憶手段（内蔵ＲＯＭもしくは不揮発性メモリ７０）に永久故障フラグが存在するか否かを判定する。ここで、フラグが存在するとは、フラグが真値（１）であることに相当する。ＭＣＵ１３０は、永久故障フラグが存在すると判定されればＳ８３０を実行し、永久故障フラグが存在すると判定されなければＳ８１０を実行する。

　Ｓ８１０でＭＣＵ１３０は、内蔵ＲＯＭもしくは不揮発性メモリ７０に制御中フラグが存在するか否かを判定する。ＭＣＵ１３０は、制御中フラグが存在すると判定されればＳ８１５を実行し、制御中フラグが存在すると判定されなければＳ８４０を実行する。

　Ｓ８１５でＭＣＵ１３０は、HEATER_Latched信号が異常が検出されたことを示すレベル（ここではハイレベル）か否かを判定する。ＭＣＵ１３０は、HEATER_Latched信号がハイレベルであると判定されればＳ８２０を実行し、HEATER_Latched信号がハイレベルであると判定されなければＳ８３５を実行する。

　上述の通り、ＦＦ２が保持する情報は、リセット動作によって消去されないため、リセット動作の実行前にヒータサーミスタＴＨによってヒータＨＴの過加熱が検出されていた場合には、再起動後もHEATER_Latched信号がハイレベルを維持している。

　また、リセット後、電圧Ｖ_ＣＣ３３の供給が再開することにより、オペアンプＡ２およびＭＣＵ１３０が動作する。この時点でヒータＨＴの過熱状態が解消されていれば、オペアンプＡ２の出力はハイレベルに戻る。しかし、ＦＦ２の不図示のクロック端子へＭＣＵ１３０からクロック信号が入力されないため、ＦＦ２の保持する情報はリセット前から変化しない。そのため、リセット後にＭＣＵ１３０がHEATER_Latched信号を参照することにより、リセット前にヒータＨＴの過加熱が検出されていたことが確認できる。

　Ｓ８２０でＭＣＵ１３０は、永久故障が発生したと判定する。
　Ｓ８２５でＭＣＵ１３０は、ＭＣＵ１３０が有するＲＯＭもしくは不揮発性メモリ７０に永久故障フラグを書き込む。

　Ｓ８３０でＭＣＵ１３０は、発光ユニットＮＵやバイブレータＭを用いて、ユーザに永久故障が発生したことを報知する。また、ＭＣＵ１３０は、電源ユニット１の起動を不能とする。具体的には、電源ユニット１をスリープ状態に維持し、スライダ１３が開位置に移動されたことが検出されてもアクティブ状態には移行しないようにする。したがって、加熱開始指示が入力されても加熱は開始されない。あるいは、ＭＣＵ１３０は、充電回路２０とのＩ^２Ｃ通信を通じて、充電回路２０のパワーパス機能（BAT端子に入力される電力をSYS端子から出力する機能）を停止させてもよい。

　例えば、Ｓ７２５における判定が、ＦＦ２の保持する情報がローレベルに変化したことではなく、ノイズによってPB14端子のレベルがローレベルになったことに起因している場合、リセット後にＭＣＵ１３０が参照するHEATER_Latched信号はローレベルであるため、永久故障判定時の動作が誤って実行されることが抑制される。また、ＭＣＵ１３０がリセット前に誤動作していた場合も、リセットを行うことで、正常に動作した状態で永久故障の判定をより正確に実行することができる。

　Ｓ８３５でＭＣＵ１３０は、ＭＣＵ１３０が有するＲＯＭもしくは不揮発性メモリ７０から制御中フラグを消去する。そして、ＭＣＵ１３０は正常に起動する。

　Ｓ８４０でＭＣＵ１３０は、HEATER_Latched信号が異常が検出されたことを示すレベル（ここではハイレベル）か否かを判定する。ＭＣＵ１３０は、HEATER_Latched信号がハイレベルであると判定されればＳ８４５を実行し、HEATER_Latched信号がハイレベルであると判定されなければＳ８５０を実行する。

　Ｓ８４５でＭＣＵ１３０は、発光部ＮＵやバイブレータＭを用いて、ユーザにリセット操作を行うように促す。これは、回路の誤動作が疑われるためである。
　Ｓ８５０でＭＣＵ１３０は正常に起動する。
　以上が、（再）起動時のおける永久故障の判定に関する動作である。

　なお、永久故障であると判定された場合の処理は、（再）起動時に判定された場合と、起動後に判定された場合とで同じにしてもよいし、異ならせてもよい。ただし、いずれの場合であっても、少なくともヒータＴＨへの電力供給（ヒータ電圧Ｖ_{ＢＯＯＳＴ}の印加）は禁止する。これにより、電源ユニット１としての機能を果たすことができないため、電源ユニット１の使用を実質的に禁止することができる。また、ユーザがリセット操作を行った際に確実に永久故障の判定がなされるように、永久故障フラグの書き込みも実施することが好ましい。

　本実施形態によれば、エアロゾル生成装置の電源ユニットにおいて、装置の使用を実質的に禁止すべきヒータに関する異常（永久故障）を、ヒータの温度制御を行うＭＣＵ１３０とは異なる回路によってヒータに関する異常が検出されたことに応じて判定するようにした。そのため、何らかの原因によってＭＣＵ１３０でヒータに関する異常が検出できなかった場合であっても、装置の使用を実質的に禁止すべきヒータに関する異常を適切に判定することができる。

　また、ＭＣＵ１３０とは異なる回路によってヒータに関する異常が検出されたことを示す情報を、電源ユニットのリセットによって消去されないように保持するようにした。そのため、リセット後にこの情報を参照することにより、ＭＣＵ１３０が正常に動作している状態で改めて永久故障の判定を行うことができる。そのため、永久故障をより正確に判定することができる。

　さらに、永久故障の判定を行った場合には、それを示す情報を不揮発性の記憶手段に記憶し、起動時に参照するようにした。そのため、一度永久故障の判定を行った後は確実に装置の使用を禁止することが可能になる。

　発明は上記の実施形態に制限されるものではなく、発明の要旨の範囲内で、種々の変形・変更が可能である。

　１…電源ユニット、１０…ケース、１１…フロントパネル、１３…スライダ、１３０…ＭＣＵ、ＳＷ…スイッチ、ＨＴ…ヒータ、ＴＨ…ヒータサーミスタ、ＴＣ…ケースサーミスタ、ＦＦ１，ＦＦ２…保持回路

Claims

　エアロゾル源を加熱する負荷の温度を制御する制御手段と、
　前記制御手段とは異なる手段によって前記負荷に関する異常が検出されたか否かを示す第１情報を保持する第１保持手段と、を有するエアロゾル生成装置の電源ユニットであって、
　前記制御手段は、前記負荷の温度制御を開始してから終了するまでの期間に、前記第１情報が異常が検出されていないことを示す状態から異常が検出されたことを示す状態に変化したことを検出した場合に、前記電源ユニットの使用を禁止すべき異常が発生したと判定する、電源ユニット。
　前記制御手段は、
　　前記期間において前記第１情報が異常が検出されていないことを示す状態から異常が検出されたことを示す状態に変化したことを検出したことに加え、
　　前記負荷の温度が予め定められた閾値以上であると判定された場合に、前記電源ユニットの使用を禁止すべき異常が発生したと判定する、請求項１に記載の電源ユニット。
　前記負荷に関する異常とは異なる異常が検出されたか否かを示す第２情報を保持する第２保持手段をさらに有し、
　前記制御手段は、
　　前記期間において前記第１情報が異常が検出されていないことを示す状態から異常が検出されたことを示す状態に変化したことを検出したことに加え、
　　前記負荷の温度が予め定められた閾値以上であると判定され、かつ前記第２情報が異常が検出されたことを示す場合に、前記電源ユニットの使用を禁止すべき異常が発生したと判定する、請求項１に記載の電源ユニット。
　前記第２情報が、電源ユニットの電源に関する異常もしくは前記電源ユニットの表面を構成するケースの温度に関する異常が検出されたか否かを示す、請求項３に記載の電源ユニット。
　前記制御手段は、前記負荷の抵抗値に基づいて検出した前記負荷の温度に基づいて前記負荷の温度制御を行う、請求項２から４のいずれか１項に記載の電源ユニット。
　前記制御手段は、前記期間において前記第１情報が異常が検出されていないことを示す状態から異常が検出されたことを示す状態に変化したことを検出した場合、前記負荷の温度を検出する検出手段から前記負荷の温度を取得する、請求項５に記載の電源ユニット。
　前記制御手段は、起動時にも前記判定を行う、請求項１から６のいずれか１項に記載の電源ユニット。
　前記制御手段は、前記負荷の温度制御を開始する際に所定の情報を不揮発性の記憶手段に書き込み、前記負荷の温度制御を終了する際に前記所定の情報を前記記憶手段から消去する、請求項７に記載の電源ユニット。
　前記第１保持手段は、前記制御手段のリセット前に保持した前記第１情報を前記制御手段のリセット後も保持する、請求項８に記載の電源ユニット。
　前記制御手段は、リセット後の起動時に、前記記憶手段に前記所定の情報が存在し、かつ前記第１保持手段に保持された前記情報が異常が検出されたことを示す場合、前記電源ユニットの使用を禁止すべき異常が発生したと判定する、請求項９に記載の電源ユニット。
　前記制御手段は、前記電源ユニットの使用を禁止すべき異常が発生したと判定した場合、前記電源ユニットの使用を禁止すべき異常が発生したことを示す情報を不揮発性の記憶手段に書き込むことを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載の電源ユニット。
　前記制御手段は、起動時に前記不揮発性の記憶手段に前記電源ユニットの使用を禁止すべき異常が発生したことを示す情報が存在する場合、前記電源ユニットの起動を不能にする、請求項１１に記載の電源ユニット。
　前記制御手段は、前記電源ユニットの使用を禁止すべき異常が発生したと判定した場合、前記負荷の加熱を禁止する、請求項１から１２のいずれか１項に記載の電源ユニット。
　エアロゾル源を加熱する負荷の温度を制御する制御手段と、
　前記制御手段とは異なる手段によって前記負荷に関する異常が検出されたか否かを示す第１情報を保持する第１保持手段と、を有するエアロゾル生成装置の電源ユニットにおいて、前記制御手段が実施する方法であって、
　前記負荷の温度を制御を開始してから終了するまでの期間に、前記第１情報が異常が検出されていないことを示す状態から異常が検出されたことを示す状態に変化したことを検出した場合に、前記電源ユニットの使用を禁止すべき異常が発生したと判定すること、を有する方法。