WO2022239474A1 - エアロゾル生成装置の電源ユニット - Google Patents

Abstract

過去に検出された異常の有無を利用した適切な制御が可能なエアロゾル生成装置の電源ユニットが開示される。電源ユニットは、電源と、電源から供給される電力を消費してエアロゾル源を加熱する負荷が接続されるコネクタと、電源から負荷への電力の供給を制御する制御回路と、を有する。電源ユニットは、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保持回路をさらに有し、制御回路は、起動時に第１保持回路に保持された第１情報を参照し、第１情報が、異常が検出されたことを示す場合には、電源ユニットの使用を禁止するための動作を実行する。

Description

エアロゾル生成装置の電源ユニット

　本発明は、エアロゾル生成装置の電源ユニットに関する。

　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、コントローラが過去に検出された異常の有無を知ることができない。そのため、ヒータの過熱が検出されたのち、装置のリセットもしくは再起動が行われた場合、コントローラは再びヒータの過熱が検出されるまでヒータに対する電力供給を制限できない。

　本願発明は、過去に検出された異常の有無を利用した適切な制御が可能なエアロゾル生成装置の電源ユニット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、
　電源と、
　前記電源から供給される電力を消費してエアロゾル源を加熱する負荷が接続されるコネクタと、
　前記電源から前記負荷への電力の供給を制御する制御回路と、を有するエアロゾル生成装置の電源ユニットであって、
　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保持回路を有し、
　前記制御回路は、起動時に前記第１保持回路に保持された前記第１情報を参照し、前記第１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るための動作を実行する、電源ユニットが提供される。
　第２態様によれば、
　前記制御回路は、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し、
　前記第１保持回路には、前記制御回路への電力が供給されない期間も電力が供給される、第１態様に記載の電源ユニットが提供される。
　第３態様によれば、
　前記第１保持回路に電力を供給する電源ラインと、前記制御回路に電力を供給する電源ラインとが異なる、第２態様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１情報は、前記負荷に関して予め定められた異常が検出されたか否かを示す、第１態様から第３態様のいずれか１つに記載の電源ユニットが提供される。
　第５態様によれば、
　前記負荷に関して予め定められた異常が、前記負荷の温度の異常である、第４態様に記載の電源ユニットが提供される。
　第６態様によれば、
　前記第１保持回路は、前記第１情報を示す第１信号を前記制御回路に出力する端子を有し、前記制御回路は前記端子を参照することによって前記第１情報を参照する、第１態様から第５態様のいずれか１つに記載の電源ユニットが提供される。
　第７態様によれば、
　前記第１情報は、非反転入力端子と反転入力端子の一方が前記負荷に近接する位置に配置されたサーミスタへ接続され、且つ前記非反転入力端子と前記反転入力端子のうち他方が基準電圧へ接続される第１オペアンプの出力に応じて値が変化する、第１態様から第５態様のいずれか１つに記載の電源ユニットが提供される。
　第８態様によれば、
　前記電源ユニットの使用を禁止するための動作が、前記負荷および前記制御回路への電力の供給の停止を含む、第１態様から第７態様のいずれか１つに記載の電源ユニットが提供される。
　第９態様によれば、
　前記電源を充電する充電回路をさらに有し、
　前記電源ユニットの使用を禁止するための動作が、前記電源を充電する回路への電力の供給の停止をさらに含む、第８態様に記載の電源ユニットが提供される。
　第１０態様によれば、
　前記電源に関す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保持回路をさらに有し、
　前記制御回路は、前記第２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リセット操作を行うようにユーザに報知する、第１態様から第９態様のいずれか１つに記載の電源ユニットが提供される。
　第１１態様によれば、
　前記第２保持回路は、前記第２情報を示す第２信号を出力する端子を有し、
　前記第２情報が、異常が検出されたことを示す場合、前記第２信号は、前記制御回路を介さずに前記負荷への電力の供給を停止又は禁止させる、第１０態様に記載の電源ユニットが提供される。
　第１２態様によれば、
　前記第２保持回路には、前記制御回路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、第１０態様または第１１態様に記載の電源ユニットが提供される。
　第１３態様によれば、
　前記電源に関する異常が、前記電源の放電時の電流量と前記電源の充電時の電流量と前記電源の温度との少なくとも１つに関する異常である、第１０態様から第１２態様のいずれか１つに記載の電源ユニットが提供される。
　第１４態様によれば、
　前記電源ユニットの表面を構成するケースをさらに有し、
　前記第２情報はさらに、前記ケースの温度に関する異常が検出された否かも示す、第１０態様から第１３態様のいずれか１つに記載の電源ユニットが提供される。
　第１５態様によれば、
　前記第１情報が、異常が検出されたことを示す値に変化する場合、前記第２情報も異常が検出されたことを示す値に変化する、第１０態様から第１４態様のいずれか１つに記載の電源ユニットが提供される。

　このような構成により、本発明によれば、過去に検出された異常の有無を利用した適切な制御が可能なエアロゾル生成装置の電源ユニット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。 図３の一部を抜粋した図。 図４Ａの変形例を示す図。 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回路基板および回路素子の配置例を示す図。 実施形態に係る電源ユニットの回路基板および回路素子の配置例を示す図。 実施形態に係る電源ユニットの回路基板および回路素子の配置例を示す図。 実施形態に係る電源ユニットの回路基板および回路素子の配置例を示す図。 実施形態に係る電源ユニットの回路基板および回路素子の配置例を示す図。

　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、ａに示す面を正面、ｂに示す面を背面とする。また、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。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、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、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。後述するように、本実施形態では異常の検出有無を示す情報を保持する保持回路を外乱ノイズによる影響を受けづらい位置に配置することにより、保持回路が保持する情報が外乱ノイズによって書き換わるリスクを抑制する。

　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、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、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もいえる。

　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。

　なお、温度制御パターンがヒータＨＴの温度を下げる区間（降温もしくは徐冷区間）を有する場合、降温区間ではヒータＨＴに電力を供給しないことが望ましい。これは、降温区間ではヒータＨＴの抵抗値を測定できないことを意味する。そのため、ＭＣＵ１３０は、降温区間については、ヒータＨＴに電力を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。

　ＭＣＵ１３０は、温度制御パターンに規定された最後の区間が終了するか、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。

　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端子及び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、又は、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又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端子及び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端子及びＲＳＴＢ端子、後述するＦＦ２のＶＣＣ端子及び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端子及び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端子及び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の状態）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の回路基板を複雑にしないため、電圧Ｖ_{ＣＣ３３＿ＳＬＰ}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。

　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サーミスタ又は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サーミスタ又は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サーミスタ又は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４Ａ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、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。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５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５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５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。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５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。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５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。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への電力供給及び充電回路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５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。具体的には、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。

（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５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への電圧印加が停止する、
・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により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。ＭＣＵ１３０は、HEATER_Latched信号がハイレベルになったことを検出すると、リセット操作をユーザに促す。これは、ヒータＨＴの過加熱は重要な異常であるため、ＭＣＵ１３０が正しく動作していることが確実な状態で再度判定を行うためである。

　ＭＣＵ１３０はリセット後の起動時にHEATER_Latched信号を参照し、HEATER_Latched信号がハイレベルであることが検出されると、永久故障が発生したものと判定する。そして、上述した永久故障判定時の動作を実行する。永久故障判定時の動作は、不可逆的な動作である。このような動作は、ＦＦ１やＦＦ２よりも高度なＭＣＵ１３０によって実行されることが好ましい。しかし、過加熱の状態にならないようにヒータＨＴの温度はＭＣＵ１３０によって制御されているところ、ヒータＨＴが過加熱の状態になるということは、ノイズによってＰＢ１４端子にハイレベルが入力されたか、ＭＣＵ１３０が誤動作した虞がある。ノイズによってＰＢ１４端子にハイレベルが入力される場合、リセット後の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。ＭＣＵ１３０が誤動作した場合にはリセットによりＭＣＵ１３０が正常動作するようになり、永久故障判定時の動作を正確に実行できる。

　リセット操作およびリセット動作は上述したとおりである。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。

　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。

　ＭＣＵ１３０はリセット後の起動時にHEATER_Latched信号を参照し、HEATER_Latched信号がハイレベルであることが検出されると、永久故障が発生したものと判定する。そして、上述した永久故障判定時の動作を実行する。

　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、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、図４Ａの変形例である図４Ｂに示すように、ダイオードＤ１をショットキーダイオードＤ１'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。

（回路配置）
　図６Ａおよび図６Ｂは、図４Ａまたは図４Ｂに示した回路を実現する回路素子の実装例を示す斜視図である。図６Ａは第１回路基板ＰＣＢ１および第２回路基板ＰＣＢ２の位置関係ならびに第１回路基板ＰＣＢ１の上面における回路素子の実装例を示している。また、図６Ｂは第１回路基板ＰＣＢ１の下面（図６Ａで隠れている面）における回路素子の実装例をそれぞれ示している。

　図１および図２から明らかなように、実装面に直行する方向の距離に関し、第１回路基板ＰＣＢ１の方が第２回路基板ＰＣＢ２よりケース２の内面に近い位置に配置される。また、第１回路基板ＰＣＢ１と第２回路基板ＰＣＢ２とはフレキシブルプリント基板ＦＰＣを通じて電気的に接続されている。第１回路基板ＰＣＢ１と第２回路基板ＰＣＢ２とは、何れも両面基板であり、間に設けられたスペーサによって基材が実質的に平行となるように保持されている。

　第１回路基板ＰＣＢ１において、ＴＨＣ＋およびＴＨＣ－はヒータサーミスタＴＨを接続するコネクタである。また、ＴＣＣ＋およびＴＣＣ－はケースサーミスタＴＣを接続するコネクタである。図６ＡではヒータサーミスタＴＨのリード線およびケースサーミスタＴＣのリード線がそれぞれのコネクタに接続されていないが、単に図示の都合によるものであり、実際には対応するコネクタに接続されている。好ましくは、ヒータサーミスタＴＨのリード線は、ＦＰＣの隙間を通って、ＴＨＣ＋およびＴＨＣ－へ接続される。また、ＴＰＣ＋およびＴＰＣ－はパフサーミスタＴＰのリード線を接続するためのコネクタである。

　第１回路基板ＰＣＢ１および第２回路基板ＰＣＢ２の各実装面における回路要素の配置例を示す図７Ａおよび図７Ｂをさらに参照して、回路要素の配置に関して説明する。図７ＡはＰＣＢ１を、図７ＢはＰＣＴ２の回路要素の配置を示している。また、図７Ａにおいて、７ａは上面、７ｂは下面を示している。同様に、図７Ｂにおいて、７ｃは上面、７ｄは下面を示している。図３に示した回路図において、特にノイズ源となる回路は、スイッチング動作を行う充電回路２０および変圧回路１２０と、動作時にノイズを発生するＭＣＵ１３０である。

　一方、永久故障の判定に用いられるＦＦ２が保持する値がノイズの影響を受けて反転した場合や値を正確に保持できない場合、その影響は非常に大きい。したがって、ＦＦ２は、電源ユニット１内の他の回路からのノイズおよび電源ユニット１の外部からのノイズの影響を受けづらい位置に実装する必要がある。

　したがって、本実施形態では、ノイズ源となる回路を、ＦＦ２と同じ実装面やＦＦ２の実装面と対向する実装面には実装しない。具体的には、充電回路２０およびＭＣＵ１３０は第１回路基板ＰＣＢ１の上面に実装され、変圧回路１２０は第２回路基板ＰＣＢ２の下面に実装される。つまり、ノイズ源となる回路を外向きの実装面に実装している。なお、これは単なる一例であり、充電回路２０およびＭＣＵ１３０の少なくとも一方を第２回路基板ＰＣＢ２の下面に実装したり、変圧回路１２０を第１回路基板ＰＣＢ１の上面に実装したりしてもよい。

　一方で、ヒータＨＴの過加熱の検出有無を示す情報を保持するＦＦ２は、第１回路基板ＰＣＢ１の下面に実装される。ノイズ源となる回路の実装面とは異なり、かつ対向もしない実装面にＦＦ２を実装することにより、電源ユニット１が有する他の回路からのノイズによりＦＦ２の保持する値が変化する又は値を正確に保持できないリスクを低減することができる。

　また、第２回路基板ＰＣＢ２と対向する、内向きの面にＦＦ２を実装することにより、第１回路基板ＰＣＢ１と第２回路基板ＰＣＢ２の基材や配線パターンを、電源ユニット１の外部から侵入するノイズのシールドとして利用することができる。特に、第１回路基板ＰＣＢ１と第２回路基板ＰＣＢ２の基材のうち、グランドをもたらすための銅箔層はシールドとして有効である。そのため、電源ユニット１の外部から侵入するノイズによりＦＦ２の保持する値が変化する又は値を正確に保持できないリスクを低減することができる。

　さらに、電源ユニット１のケース２の表面に露出するコネクタＵＳＢＣを、ＦＦ２が実装される第１回路基板ＰＣＢ１とは異なる第２回路基板ＰＣＢ２に実装する。これにより、電源ユニット１の外部からコネクタＵＳＢＣを通じて侵入するノイズ、特に静電気がＦＦ２に与える影響を抑制することができる。これらのノイズは、コネクタＵＳＢＣに対してプラグを挿抜する際に特に生じやすい。

　さらに、ヒータサーミスタＴＨは、大電力が供給されるヒータＨＴに近接して配置され、また例えば２５０℃を超える温度になるヒータＨＴの温度を検出するため、抵抗値が大きく変化する。そのため、ヒータサーミスタＴＨのコネクタＴＨＣ＋およびＴＨＣ－の電位も大きく変化し、ノイズの原因となり得る。したがって、ヒータサーミスタＴＨのコネクタＴＨＣ＋およびＴＨＣ－についても、ＦＦ２の実装面とは異なり、かつ対向しない実装面に実装する。本実施形態ではヒータサーミスタＴＨのコネクタＴＨＣ＋およびＴＨＣ－を第１回路基板ＰＣＢ１の上面に実装しているが、第２回路基板の下面に実装してもよい。

　また、ＦＦ２の実装面に供給される最大電圧を、ＦＦ２の動作電圧（ここではＶ_ＣＣ３３）とする。これにより、ＦＦ２に対してＦＦ２の実装面上に短絡電流が生じる可能性を大きく減らすことができる。

　以上のような回路要素間の位置関係を考慮した実装に加え、実装面内におけるＦＦ２の位置についてもノイズの影響を考慮する。図８は、ＦＦ２が実装される第１回路基板ＰＣＢ１の下面を拡大した図である。

　実装面上の回路要素に対するノイズは、遮るものがない方向から多く侵入する。ＦＦ２が実装される第１回路基板ＰＣＢ１の下面は、下面に直交する方向にはケース２との間に第１回路基板ＰＣＢ１の基材と第２回路基板ＰＣＢ２が存在するが、下面に平行な方向にはケース２との間にシールドになるような構成要素が存在しない。そのため、第１回路基板ＰＣＢ１の側方からのノイズが侵入する虞がある。

　したがって、第１回路基板ＰＣＢ１の実装面において、ＦＦ２は縁部に接する位置よりも中心よりに実装することで、基板側方からのノイズの影響を抑制することができる。一方で、ＦＦ２をあまり縁部から離れた位置に実装すると、ＦＦ２への配線長が増加したり、他の回路素子の配置に影響を与えたりするおそれがある。例えば、ＦＦ２と、第１回路基板ＰＣＢ１の縁部のうちＦＦ２に最も近い縁ＥＤとの距離をｄとし、第１回路基板ＰＣＢ１の実装面の中心Ｏと、縁ＥＤとの距離をｄｃとする。これら距離ｄおよびｄｃは最短距離である。このとき、距離ｄが０より大きく、ｄｃより小さく、かつ距離ｄが距離ｄｃとｄとの差分より小さくなるように距離ｄを定めることができる（０＜ｄ＜ｄｃかつｄ＜ｄｃ－ｄ）。

　あるいは、ｄｃに対するｄの比率が閾値以上となる位置にＦＦ２を実装する。すなわち、ｄ／ｄｃ≧閾値（％）となるように、実装面におけるＦＦ２の位置を定める。この場合も０＜ｄ＜ｄｃ並びにｄ＜ｄｃ－ｄを満たすようにする。閾値は２０％以上であることが好ましく、３０％以上であることがさらに好ましく、４０％以上であることが最も好ましい。また、閾値の上限はｄ＜ｄｃ－ｄを満たすことから５０％未満となる。なお、図８において距離ｄはＦＦ２のパッケージの側面と縁ＥＤとの距離としているが、ＦＦ２のパッケージの中心と縁ＥＤとの距離ｄ'を用いてもよい。また、実装面の中心Ｏは、基板を矩形と見なせる場合には対角線の交点とすることができる。あるいは、基材を均一な厚みを有する同一素材から形成されるものとした場合の重心位置を実装面の中心としてもよい。

　また、ＦＦ２の実装面において、ＦＦ２と、第１回路基板ＰＣＢ１の縁部のうちＦＦ２に最も近い縁ＥＤとの間に、集積回路（ＩＣ）や、スイッチング動作を行う素子（ＭＯＳ　ＦＥＴ）以外の回路素子、例えばダイオードや、受動素子（コンデンサや抵抗など）を１つ以上実装することによっても、基板側方からのノイズの影響を低減することができる。本実施形態では、図７Ａの７ｂに示すＰＣＢ１の下面におけるコンデンサＣ１およびＣ２がこの条件を満たす回路素子（かつ受動素子）である。

　以上説明したように、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、保持する情報が電源ユニットのリセット動作によって消去されない保持回路を設けた。そして、保持回路に、異常が検出されたか否かを示す情報を保持するようにした。そのため、リセット動作後に保持回路が保持する情報を参照することにより、過去に検出された異常の有無を利用した適切な制御を実現することができる。例えば、重要な異常が検出されたことを示す情報が保持回路に保持されている場合、電源ユニットはリセット動作後の起動時に、ヒータＨＴへの電力供給の禁止、バッテリＢＴの充電の禁止、所定の回路に対する電力の供給停止、電源ユニットの使用禁止など、適切な動作を実行することができる。

　また、保持する情報が電源ユニットのリセット動作によって消去される保持回路をさらに用い、検出された異常の種類に応じて異なる対応動作を実行できるようにした。例えば、電源ユニットのリセット動作によって消去されない保持回路には重要な異常の検出有無に関する情報を保持する。また、電源ユニットのリセット動作によって消去される保持回路には、リセット動作によって復帰可能な異常の検出有無に関する情報を保持する。重大な異常が検出された際には、両方の保持回路に異常が検出されたことを示す情報を保持するように構成することで、リセット動作前に一部の動作を制限したのち、リセット動作後に保持回路を参照して、より厳しい動作制限を実施することができる。

　また、重大な異常の検出有無に関する情報を保持する保持回路は、電源ユニットの外部からのノイズや、電源ユニット内の他の回路が発生するノイズの影響を受けづらい位置に実装することで、ノイズの影響による誤動作を効果的に抑制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。

　本願は、２０２１年５月１０日提出の日本国特許出願特願２０２１－７９７４６を基礎として優先権を主張するものであり、その記載内容の全てを、ここに援用する。

Claims (15)

1. 　電源と、
   　前記電源から供給される電力を消費してエアロゾル源を加熱する負荷が接続されるコネクタと、
   　前記電源から前記負荷への電力の供給を制御する制御回路と、を有するエアロゾル生成装置の電源ユニットであって、
   　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保持回路を有し、
   　前記制御回路は、起動時に前記第１保持回路に保持された前記第１情報を参照し、前記第１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るための動作を実行する、電源ユニット。
2. 　前記制御回路は、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し、
   　前記第１保持回路には、前記制御回路への電力が供給されない期間も電力が供給される、請求項１に記載の電源ユニット。
3. 　前記第１保持回路に電力を供給する電源ラインと、前記制御回路に電力を供給する電源ラインとが異なる、請求項２に記載の電源ユニット。
4. 　前記第１情報は、前記負荷に関して予め定められた異常が検出されたか否かを示す、請求項１から３のいずれか１項に記載の電源ユニット。
5. 　前記負荷に関して予め定められた異常が、前記負荷の温度の異常である、請求項４に記載の電源ユニット。
6. 　前記第１保持回路は、前記第１情報を示す第１信号を前記制御回路に出力する端子を有し、前記制御回路は前記端子を参照することによって前記第１情報を参照する、請求項１から５のいずれか１項に記載の電源ユニット。
7. 　前記第１情報は、非反転入力端子と反転入力端子の一方が前記負荷に近接する位置に配置されたサーミスタへ接続され、且つ前記非反転入力端子と前記反転入力端子のうち他方が基準電圧へ接続される第１オペアンプの出力に応じて値が変化する、請求項１から５のいずれか１項に記載の電源ユニット。
8. 　前記電源ユニットの使用を禁止するための動作が、前記負荷および前記制御回路への電力の供給の停止を含む、請求項１から７のいずれか１項に記載の電源ユニット。
9. 　前記電源を充電する充電回路をさらに有し、
   　前記電源ユニットの使用を禁止するための動作が、前記電源を充電する回路への電力の供給の停止をさらに含む、請求項８に記載の電源ユニット。
10. 　前記電源に関す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保持回路をさらに有し、
    　前記制御回路は、前記第２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リセット操作を行うようにユーザに報知する、請求項１から９のいずれか１項に記載の電源ユニット。
11. 　前記第２保持回路は、前記第２情報を示す第２信号を出力する端子を有し、
    　前記第２情報が異常が検出されたことを示す場合、前記第２信号は、前記制御回路を介さずに前記負荷への電力の供給を停止又は禁止させる、請求項１０に記載の電源ユニット。
12. 　前記第２保持回路には、前記制御回路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、請求項１０または１１に記載の電源ユニット。
13. 　前記電源に関する異常が、前記電源の放電時の電流量と前記電源の充電時の電流量と前記電源の温度との少なくとも１つに関する異常である、請求項１０から１２のいずれか１項に記載の電源ユニット。
14. 　前記電源ユニットの表面を構成するケースをさらに有し、
    　前記第２情報はさらに、前記ケースの温度に関する異常が検出された否かも示す、請求項１０から１３のいずれか１項に記載の電源ユニット。
15. 　前記第１情報が、異常が検出されたことを示す値に変化する場合、前記第２情報も異常が検出されたことを示す値に変化する、請求項１０から１４のいずれか１項に記載の電源ユニット。

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