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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023120447
(43)【公開日】2023-08-29
(54)【発明の名称】エアロゾル生成装置用の制御ユニット
(51)【国際特許分類】
A24F 40/51 20200101AFI20230822BHJP
A24F 40/60 20200101ALI20230822BHJP
A24F 40/50 20200101ALI20230822BHJP
A24F 40/53 20200101ALI20230822BHJP
【ＦＩ】
A24F40/51
A24F40/60
A24F40/50
A24F40/53
【審査請求】有
【請求項の数】12
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023108448
(22)【出願日】2023-06-30
(62)【分割の表示】P 2020094876の分割
【原出願日】2018-10-03
(71)【出願人】
【識別番号】000004569
【氏名又は名称】日本たばこ産業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110003281
【氏名又は名称】弁理士法人大塚国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】小田 崇
(72)【発明者】
【氏名】奥野 博
(72)【発明者】
【氏名】赤尾 剛志
(72)【発明者】
【氏名】藤田 創
(57)【要約】 （修正有）
【課題】温度センサの出力値と電源の温度の真値とのずれに応じて、温度センサの出力値が第２範囲からずれた第１範囲内の場合に、電源を操作する機能を実行することで、電源の温度がより適した範囲の場合のみに、電源を操作する機能を実行する。
【解決手段】エアロゾル生成装置用の制御ユニットは、充電可能及びエアロゾル源を霧化する負荷へ放電可能な電源であるリチウムイオン二次電池の温度に関する値を出力するセンサと、前記センサの出力値が第１上限と第１下限を有する第１範囲に属する場合に、前記電源を操作する１つ以上の機能を実行するよう構成される制御部と、を含む。前記第１上限は、第２上限と第２下限を有する第２範囲の前記第２上限より小さく、前記第１下限は、前記第２下限以上である。２つの上限の差の絶対値及び２つの下限の差の絶対値の少なくとも一方は、前記センサの入力値に対する出力値における誤差の最大値以上である。
【選択図】図５
【解決手段】エアロゾル生成装置用の制御ユニットは、充電可能及びエアロゾル源を霧化する負荷へ放電可能な電源であるリチウムイオン二次電池の温度に関する値を出力するセンサと、前記センサの出力値が第１上限と第１下限を有する第１範囲に属する場合に、前記電源を操作する１つ以上の機能を実行するよう構成される制御部と、を含む。前記第１上限は、第２上限と第２下限を有する第２範囲の前記第２上限より小さく、前記第１下限は、前記第２下限以上である。２つの上限の差の絶対値及び２つの下限の差の絶対値の少なくとも一方は、前記センサの入力値に対する出力値における誤差の最大値以上である。
【選択図】図５
【特許請求の範囲】
【請求項1】
充電可能及びエアロゾル源を霧化する負荷へ放電可能な電源であるリチウムイオン二次電池の温度に関する値を出力するセンサと、
前記センサの出力値が第１上限と第１下限を有する第１範囲に属する場合に、前記電源を操作する１つ以上の機能を実行するよう構成される制御部と、を含み、
前記第１上限は、前記１つ以上の機能が実行可能な前記電源の温度に関する値の範囲、前記電源の劣化が抑制される前記電源の温度に関する値の範囲、常温と同じ要因のみで前記電源が劣化する前記電源の温度に関する値の範囲、又は前記電源の動作温度に相当する範囲である第２上限と第２下限を有する第２範囲の前記第２上限より小さく、前記第１下限は、前記第２下限以上であり、
前記第２上限と前記第１上限の差の絶対値と、前記第２下限と前記第１下限の差の絶対値の少なくとも一方は、前記センサの入力値に対する前記センサの出力値における誤差の最大値以上であり、
前記制御部は、複数の前記機能を実行可能に構成され、
前記第１範囲は、前記機能毎に異なる、
エアロゾル生成装置用の制御ユニット。
前記センサの出力値が第１上限と第１下限を有する第１範囲に属する場合に、前記電源を操作する１つ以上の機能を実行するよう構成される制御部と、を含み、
前記第１上限は、前記１つ以上の機能が実行可能な前記電源の温度に関する値の範囲、前記電源の劣化が抑制される前記電源の温度に関する値の範囲、常温と同じ要因のみで前記電源が劣化する前記電源の温度に関する値の範囲、又は前記電源の動作温度に相当する範囲である第２上限と第２下限を有する第２範囲の前記第２上限より小さく、前記第１下限は、前記第２下限以上であり、
前記第２上限と前記第１上限の差の絶対値と、前記第２下限と前記第１下限の差の絶対値の少なくとも一方は、前記センサの入力値に対する前記センサの出力値における誤差の最大値以上であり、
前記制御部は、複数の前記機能を実行可能に構成され、
前記第１範囲は、前記機能毎に異なる、
エアロゾル生成装置用の制御ユニット。
【請求項2】
前記第１範囲は、前記第１下限を有し、
前記第１下限は、前記第２下限より大きい、請求項１に記載のエアロゾル生成装置用の制御ユニット。
前記第１下限は、前記第２下限より大きい、請求項１に記載のエアロゾル生成装置用の制御ユニット。
【請求項3】
前記制御部は、前記センサの出力値と前記電源の温度の真値との間に差を生じさせる変動するパラメータに基づき、前記第１上限及び前記第１下限の少なくとも一方を、前記第１範囲が前記第２範囲を超えないように調整する、
請求項１又は２に記載のエアロゾル生成装置用の制御ユニット。
請求項１又は２に記載のエアロゾル生成装置用の制御ユニット。
【請求項4】
前記センサは、前記電源とは別体である電子部品の内部又は近傍に配置され、
前記センサと前記電子部品との間の距離は、前記センサと前記電源の間の距離よりも短い、
請求項１から３のいずれか１項に記載のエアロゾル生成装置用の制御ユニット。
前記センサと前記電子部品との間の距離は、前記センサと前記電源の間の距離よりも短い、
請求項１から３のいずれか１項に記載のエアロゾル生成装置用の制御ユニット。
【請求項5】
前記第２上限と前記第１上限の差の絶対値と、前記第２下限と前記第１下限の差の絶対値の少なくとも一方は、前記電源の温度が前記センサ又は前記電子部品に伝わるまでの温度変化に相当する変化量以上である、
請求項４に記載のエアロゾル生成装置用の制御ユニット。
請求項４に記載のエアロゾル生成装置用の制御ユニット。
【請求項6】
前記第２上限と前記第１上限の差の絶対値と、前記第２下限と前記第１下限の差の絶対値の少なくとも一方は、前記センサの出力値と前記電源の温度の真値に相当する値との差分の絶対値以上である、
請求項４に記載のエアロゾル生成装置用の制御ユニット。
請求項４に記載のエアロゾル生成装置用の制御ユニット。
【請求項7】
前記第２上限と前記第１上限の差の絶対値と、前記第２下限と前記第１下限の差の絶対値の少なくとも一方は、前記電源の温度が前記センサ若しくは前記電子部品に伝わるまでの温度変化に相当する変化量、又は前記センサの出力値と前記電源の温度の真値に相当する値との差分の絶対値を、前記センサの入力値に対する出力値の誤差における最大値に加えた値以上である、
請求項４に記載のエアロゾル生成装置用の制御ユニット。
請求項４に記載のエアロゾル生成装置用の制御ユニット。
【請求項8】
前記電子部品は、前記制御部であり、
前記制御部は、前記制御部の所定時間あたりの計算量に基づき、前記第２上限と前記第１上限の差と、前記第２下限と前記第１下限の差との少なくとも一方を調整するよう構成され、前記制御部の所定時間あたりの前記計算量は、前記制御部の計算資源の使用量若しくは使用率から、又は前記制御部により制御される機能の内容若しくは数から取得される、
請求項４から７のいずれか１項に記載のエアロゾル生成装置用の制御ユニット。
前記制御部は、前記制御部の所定時間あたりの計算量に基づき、前記第２上限と前記第１上限の差と、前記第２下限と前記第１下限の差との少なくとも一方を調整するよう構成され、前記制御部の所定時間あたりの前記計算量は、前記制御部の計算資源の使用量若しくは使用率から、又は前記制御部により制御される機能の内容若しくは数から取得される、
請求項４から７のいずれか１項に記載のエアロゾル生成装置用の制御ユニット。
【請求項9】
前記制御部は、前記センサの出力値に基づき、前記第２上限と前記第１上限の差と、前記第２下限と前記第１下限の差との少なくとも一方を調整するよう構成される、
請求項４から７のいずれか１項に記載のエアロゾル生成装置用の制御ユニット。
請求項４から７のいずれか１項に記載のエアロゾル生成装置用の制御ユニット。
【請求項10】
前記１つ以上の機能は、前記電源の放電と充電と劣化診断のうちの少なくとも１つを含む、
請求項１から９のいずれか１項に記載のエアロゾル生成装置用の制御ユニット。
請求項１から９のいずれか１項に記載のエアロゾル生成装置用の制御ユニット。
【請求項11】
前記第２上限は、前記電源における電極又は電解液の構造又は組成の変化が生じる温度である、
請求項１から１０のいずれか１項に記載のエアロゾル生成装置用の制御ユニット。
請求項１から１０のいずれか１項に記載のエアロゾル生成装置用の制御ユニット。
【請求項12】
前記１つ以上の機能は、前記電源の充電であり、
前記第２下限は、前記電源において電析が生じる温度である、
請求項１から１１のいずれか１項に記載のエアロゾル生成装置用の制御ユニット。
前記第２下限は、前記電源において電析が生じる温度である、
請求項１から１１のいずれか１項に記載のエアロゾル生成装置用の制御ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、エアロゾル生成装置用の制御ユニットに関する。
【背景技術】
【0002】
シガレットに代わり、エアロゾル源をヒータのような電気的負荷で霧化することによって生じたエアロゾルを味わうエアロゾル生成装置が知られている（特許文献１及び特許文献２）。エアロゾル生成装置は、エアロゾル源を霧化させる加熱素子、加熱素子に電力を供給する電源、加熱素子や電源を制御する制御部を備える。
【0003】
特許文献１は、使用時に周囲温度を測定するように構成された温度センサーを有するエアロゾル生成装置を開示する。特許文献１に記載された装置では、温度センサーで測定した温度が、使用時に閾値を上回った場合には温度の測定後に待機モードにとどまり、あるいは温度が閾値を下回った場合には待機モードを終える。また、使用時に、温度センサーで測定した温度が限定閾値を上回った場合には装置を使用不可能にすることも記載されている。
【0004】
特許文献２は、エアロゾル生成装置に搭載された電源を充電する方法を開示している。特許文献２には、周囲温度に応じて、電源へ供給する充電電流のレートを変更したり、充電を禁止したりすることも記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開２０１７－０７９７４７号
【特許文献2】特表２０１７－５１８７３３号
【発明の概要】
【0006】
第１の特徴は、エアロゾル生成装置用の制御ユニットであって、充電可能及びエアロゾル源を霧化する負荷へ放電可能な電源の温度に関する値を出力するセンサと、前記センサの出力値が第１上限と第１下限の少なくとも一方を有する第１範囲に属する場合に、前記電源を操作する機能を実行するよう構成される制御部と、を含み、前記第１上限若しくは前記第１下限は、前記機能が実行可能な温度に関する値の範囲、前記電源の劣化を抑制する温度に関する値の範囲、常温と同じ要因のみで前記電源が劣化する温度に関する値の範囲、又は前記電源の動作温度に相当する範囲である第２範囲の第２上限若しくは第２下限より、小さい若しくは大きいことを要旨とする。
【0007】
ここで、温度に関する値は、温度そのものであってもよく、温度とは異なる物理量、例えば温度に換算可能な物理量であってもよい。換言すれば、温度に関する値は、温度と相関を有する物理量であってもよい。温度に換算可能な又は相関を有する物理量は、例えば、電源付近に設けられた又は電源表面に貼り付けられた抵抗の電気抵抗値や、当該抵抗における電圧降下量（電位差）などであってよい。センサは、サーミスタなどの電源の温度に関する値を取得可能であればどのようなセンサであってもよい。例えば、電源の温度に関する値が温度そのものである場合、センサは、温度センサであってよい。電源の温度に関する値が電圧降下量である場合、センサは、電圧センサであってよい。
【0008】
ここで、電源を操作する機能とは、実行されると電源に何らかの影響を直接的に又は間
接的に及ぼすものを指す。この機能の一例としては、電源の残容量を変動させる充放電や、電源に影響を及ぼす制御の入力として用いられる電源の状態検知又は推定などが挙げられる。なお、機能の実行前に既に電源の温度は取得されているため、この機能から電源の温度の取得は除外される旨に留意されたい。
接的に及ぼすものを指す。この機能の一例としては、電源の残容量を変動させる充放電や、電源に影響を及ぼす制御の入力として用いられる電源の状態検知又は推定などが挙げられる。なお、機能の実行前に既に電源の温度は取得されているため、この機能から電源の温度の取得は除外される旨に留意されたい。
【0009】
第２の特徴は、第１の特徴におけるエアロゾル生成装置用の制御ユニットであって、前記第１範囲は、前記第１上限を有し、前記第１上限は、前記第２上限より小さいことを要旨とする。
【0010】
第３の特徴は、第１の特徴又は第２の特徴におけるエアロゾル生成装置用の制御ユニットであって、前記第１範囲は、前記第１下限を有し、前記第１下限は、前記第２下限より大きいことを要旨とする。
【0011】
第４の特徴は、第１の特徴から第３の特徴のいずれかにおけるエアロゾル生成装置用の制御ユニットであって、前記第１範囲は、前記第１上限及び前記第１下限を有し、前記第２上限と前記第１上限との差の符号は、前記第２下限と前記第１下限との差の符号と異なることを要旨とする。
【0012】
第５の特徴は、第１の特徴から第４の特徴のいずれかにおけるエアロゾル生成装置用の制御ユニットであって、前記第２上限と前記第１上限の差の絶対値と、前記第２下限と前記第１下限の差の絶対値の少なくとも一方は、前記センサの入力値に対する出力値における誤差の最大値以上であることを要旨とする。
【0013】
第６の特徴は、第１の特徴から第５の特徴のいずれかにおけるエアロゾル生成装置用の制御ユニットであって、前記制御部は、前記第１上限と前記第１下限の少なくとも一方を可変に構成されていることを要旨とする。
【0014】
第７の特徴は、第１の特徴から第６の特徴のいずれかにおけるエアロゾル生成装置用の制御ユニットであって、前記センサは、前記電源とは別体である電子部品の内部又は近傍に配置され、前記センサと前記電子物品の間の距離は、前記センサと前記電源の間の距離よりも短いことを要旨とする。
【0015】
第８の特徴は、第７の特徴におけるエアロゾル生成装置用の制御ユニットであって、前記第２上限と前記第１上限の差の絶対値と、前記第２下限と前記第１下限の差の絶対値の少なくとも一方は、前記電源の温度が前記センサ又は前記電子部品に伝わるまでの温度変化に相当する変化量以上であることを要旨とする。
【0016】
第９の特徴は、第７の特徴におけるエアロゾル生成装置用の制御ユニットであって、前記第２上限と前記第１上限の差の絶対値と、前記第２下限と前記第１下限の差の絶対値の少なくとも一方は、誤差が無い場合の前記センサの出力値と前記電源の温度の真値に相当する値との差分の絶対値以上であることを要旨とする。
【0017】
第１０の特徴は、第７の特徴におけるエアロゾル生成装置用の制御ユニットであって、前記第２上限と前記第１上限の差の絶対値と、前記第２下限と前記第１下限の差の絶対値の少なくとも一方は、前記電源の温度が前記センサ若しくは前記電子部品に伝わるまでの温度変化に相当する変化量、又は誤差が無い場合の前記センサの出力値と前記電源の温度の真値に相当する値との差分の絶対値を、前記センサの入力値に対する出力値の誤差における最大値に加えた値以上であることを要旨とする。
【0018】
第１１の特徴は、第７の特徴から第１０の特徴のいずれかにおけるエアロゾル生成装置用の制御ユニットであって、前記電子部品は、前記制御部であり、前記制御部は、前記制御部の所定時間あたりの計算量に基づき、前記第２上限と前記第１上限の差と、前記第２下限と前記第１下限の差との少なくとも一方を調整するよう構成されることを要旨とする。
【0019】
第１２の特徴は、第７の特徴から第１０の特徴のいずれかにおけるエアロゾル生成装置用の制御ユニットであって、前記制御部は、前記センサの出力値に基づき、前記第２上限と前記第１上限の差と、前記第２下限と前記第１下限の差との少なくとも一方を調整するよう構成されることを要旨とする。
【0020】
第１３の特徴は、第１の特徴から第１２の特徴のいずれかにおけるエアロゾル生成装置用の制御ユニットであって、前記機能は、前記電源の放電と充電と劣化診断のうちの少なくとも１つを含むことを要旨とする。
【0021】
第１４の特徴は、第１の特徴から第１３の特徴のいずれかにおけるエアロゾル生成装置用の制御ユニットであって、前記第２上限は、前記電源における電極又は電解液の構造又は組成の変化が生じる温度であることを要旨とする。
【0022】
第１５の特徴は、第１の特徴から第１４の特徴のいずれかにおけるエアロゾル生成装置用の制御ユニットであって、前記機能は、前記電源の放電と劣化診断の少なくとも一方を含み、前記第２上限は、６０℃であることを要旨とする。
【0023】
第１６の特徴は、第１の特徴から第１５の特徴のいずれかにおけるエアロゾル生成装置用の制御ユニットであって、前記機能は、前記電源の放電と劣化診断の少なくとも一方を含み、前記第１上限は、５４℃であることを要旨とする。
【0024】
第１７の特徴は、第１の特徴から第１４の特徴のいずれかにおけるエアロゾル生成装置用の制御ユニットであって、前記機能は、前記電源の充電であり、前記第２上限は、４５℃であることを要旨とする。
【0025】
第１８の特徴は、第１の特徴から第１４の特徴、又は第１７の特徴のいずれかにおけるエアロゾル生成装置用の制御ユニットであって、前記機能は、前記電源の充電であり、前記第１上限は、３９℃であることを要旨とする。
【0026】
第１９の特徴は、第１の特徴から第１６の特徴のいずれかにおけるエアロゾル生成装置用の制御ユニットであって、前記機能は、前記電源の充電であり、前記第２下限は、前記電源において電析が生じる温度であることを要旨とする。
【0027】
第２０の特徴は、第１の特徴から第１６の特徴、又は第１９の特徴のいずれかにおけるエアロゾル生成装置用の制御ユニットであって、前記第２下限は、０℃であることを要旨とする。
【0028】
第２１の特徴は、第１の特徴から第１６の特徴、第１９の特徴、第２０の特徴のいずれかにおけるエアロゾル生成装置用の制御ユニットであって、前記第１下限は、６℃であることを要旨とする。
【0029】
第２２の特徴は、第１の特徴から第１６の特徴、又は第１９の特徴のいずれかにおけるエアロゾル生成装置用の制御ユニットであって、前記機能は、前記電源の放電と劣化診断の少なくとも一方を含み、前記第２下限は、－１０℃であることを要旨とする。
【0030】
第２３の特徴は、第１の特徴から第１６の特徴、第１９の特徴、第２０の特徴のいずれかにおけるエアロゾル生成装置用の制御ユニットであって、前記機能は、前記電源の放電と劣化診断の少なくとも一方を含み、前記第１下限は、－４℃であることを要旨とする。
【0031】
第２４の特徴は、第１の特徴から第２３の特徴のいずれかにおけるエアロゾル生成装置用の制御ユニットであって、前記制御部は、複数の前記機能を実行可能に構成され、前記第１範囲は、前記機能毎に異なることを要旨とする。
【0032】
第２５の特徴は、第１の特徴から第２４の特徴のいずれかにおけるエアロゾル生成装置用の制御ユニットであって、前記制御部は、複数の前記機能を実行可能に構成され、前記第１上限と、前記第１下限と、前記第２上限と、前記第２下限と、前記第２上限と前記第１上限の差と、前記第２下限と前記第１下限の差との少なくとも１つは、複数の前記機能において同じであることを要旨とする。
【0033】
第２６の特徴は、エアロゾル生成装置であって、第１の特徴から第２５の特徴のいずれかにおける制御ユニットと、前記エアロゾル源を霧化する前記負荷と、を有することを要旨とする。
【0034】
第２７の特徴は、充電可能及びエアロゾル源を霧化する負荷へ放電可能な電源の温度に関する値を取得又は推定するステップと、前記電源の温度に関する値が第１上限と第１下限の少なくとも一方を有する第１範囲に属する場合に、前記電源を操作する機能を実行するステップと、を有し、前記第１上限若しくは前記第１下限は、前記機能が実行可能な温度に関する値の範囲、前記電源の劣化を抑制する温度に関する値の範囲、常温と同じ要因のみで前記電源が劣化する温度に関する値の範囲、又は前記電源の動作温度に相当する範囲 である第２範囲の第２上限若しくは第２下限より、小さい若しくは大きい、方法であることを要旨とする。
【0035】
第２８の特徴は、第２７の特徴における方法をコンピュータに実行させるプログラムであることを要旨とする。
【図面の簡単な説明】
【0036】
【発明を実施するための形態】
【0037】
以下において、実施形態について説明する。なお、以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率などは現実のものとは異なる場合があることに留意すべきである。
【0038】
したがって、具体的な寸法などは以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれる場合があることは勿論である。
【0039】
［開示の概要］
一態様によれば、エアロゾル生成装置用の制御ユニットは、充電可能及びエアロゾル源を霧化する負荷へ放電可能な電源の温度に関する値を出力するセンサと、センサの出力値が第１上限と第１下限の少なくとも一方を有する第１範囲に属する場合に、電源を操作する機能を実行するよう構成される制御部と、を含む。第１上限若しくは第１下限は、機能が実行可能な温度に関する値の範囲、電源の劣化を抑制する温度に関する値の範囲、常温と同じ要因のみで電源が劣化する温度に関する値の範囲、又は電源の動作温度に相当する範囲である第２範囲の第２上限若しくは第２下限より、小さい若しくは大きい。
一態様によれば、エアロゾル生成装置用の制御ユニットは、充電可能及びエアロゾル源を霧化する負荷へ放電可能な電源の温度に関する値を出力するセンサと、センサの出力値が第１上限と第１下限の少なくとも一方を有する第１範囲に属する場合に、電源を操作する機能を実行するよう構成される制御部と、を含む。第１上限若しくは第１下限は、機能が実行可能な温度に関する値の範囲、電源の劣化を抑制する温度に関する値の範囲、常温と同じ要因のみで電源が劣化する温度に関する値の範囲、又は電源の動作温度に相当する範囲である第２範囲の第２上限若しくは第２下限より、小さい若しくは大きい。
【0040】
温度センサは、不可避の計測誤差や製品誤差を有するため、温度センサの出力値は、電源の温度の真値からずれることがある。なお、特に断りのない限り以下において、「電源の温度の真値」とは、電源の温度の正確な値を示すものとする。換言すれば、計測誤差や製品誤差を有さない理想的な温度センサの出力値は、「電源の温度の真値」と一致する。したがって、センサの出力値が第２範囲内の場合に電源を操作する機能を実行するよう構成したとすると、電源の真値が第２範囲外の場合に当該電源を操作する機能を実行してしまうことがある。なお、温度センサが電源の温度を直接出力しない場合でも、同様の課題が生じ得る点に留意されたい。
【0041】
本形態では、温度センサの出力値と電源の温度の真値とのずれに応じて、制御部は、温度センサの出力値が第２範囲からずれた第１範囲内の場合に、電源を操作する機能を実行する。これにより、電源の温度がより適した範囲の場合のみに、制御部は、電源を操作する機能を実行することができる。
【0042】
［第１実施形態］
以下において、第１実施形態に係るエアロゾル生成装置について説明する。図１は、一実施形態に係るエアロゾル生成装置を示す分解図である。図２は、一実施形態に係る霧化ユニットを示す図である。図３は、電源ユニットの一部の拡大斜視図である。図４は、電源ユニットの一部を分解した分解斜視図である。図５は、エアロゾル生成装置のブロック図である。図６は、電源ユニットの電気回路を示す図である。図７は、負荷を含む霧化ユニットと電源ユニットの電気回路を示す図である。
以下において、第１実施形態に係るエアロゾル生成装置について説明する。図１は、一実施形態に係るエアロゾル生成装置を示す分解図である。図２は、一実施形態に係る霧化ユニットを示す図である。図３は、電源ユニットの一部の拡大斜視図である。図４は、電源ユニットの一部を分解した分解斜視図である。図５は、エアロゾル生成装置のブロック図である。図６は、電源ユニットの電気回路を示す図である。図７は、負荷を含む霧化ユニットと電源ユニットの電気回路を示す図である。
【0043】
エアロゾル生成装置１００は、燃焼を伴わずにエアロゾルを吸引するための非燃焼型の吸引器であってよい。より好ましくは、エアロゾル生成装置１００は、携帯型の吸引器であってよい。
【0044】
エアロゾル生成装置１００は、非吸口端Ｅ２から吸口端Ｅ１に向かう方向である所定方向Ａに沿って延びる形状を有していてよい。この場合、エアロゾル生成装置１００は、香味を吸引する吸口１４１を有する一方の端部Ｅ１と、吸口１４１とは反対側の他方の端部Ｅ２と、を含んでいてよい。
【0045】
エアロゾル生成装置１００は、電源ユニット１１０及び霧化ユニット１２０を有していてよい。霧化ユニット１２０は、ケース１２３と、ケース１２３の内部に配置される負荷１２１Ｒと、を有していてよい。ケース１２３は、エアロゾル生成装置の最も外側の外表面の一部を構成していてよい。
【0046】
霧化ユニット１２０は、電源ユニット１１０に対して機械的な接続部分１１１，１２１を介して着脱可能に構成されていてよい。霧化ユニット１２０と電源ユニット１１０とが互いに機械的に接続されたときに、霧化ユニット１２０内の負荷１２１Ｒは、電気的な接続端子（第１接続部）１１１ｔ，１２１ｔを介して、電源ユニット１１０に設けられた電源１０に電気的に接続される。すなわち、電気的な接続端子１１１ｔ，１２１ｔは、負荷１２１Ｒと電源１０を電気的に接続可能な接続部を構成する。
【0047】
霧化ユニット１２０は、ユーザにより吸引されるエアロゾル源と、電源１０からの電力によりエアロゾル源を霧化する電気的な負荷１２１Ｒと、を有する。
【0048】
負荷１２１Ｒは、電源からの電力を用いてエアロゾル源からエアロゾルを発生させることができる素子であればよい。例えば、負荷１２１Ｒは、ヒータのような発熱素子、又は超音波発生器のような素子であってよい。発熱素子としては、発熱抵抗体、セラミックヒータ、及び誘導加熱式のヒータ等が挙げられる。
【0049】
以下では、図１及び図２を参照しつつ、霧化ユニット１２０のより詳細な一例について説明する。霧化ユニット１２０は、リザーバ１２１Ｐと、ウィック１２１Ｑと、負荷１２１Ｒと、を有していてよい。リザーバ１２１Ｐは、液状のエアロゾル源を貯留するよう構成されていてよい。リザーバ１２１Ｐは、例えば、樹脂ウェブ等材料によって構成される多孔質体であってよい。ウィック１２１Ｑは、リザーバ１２１Ｐから毛管現象を利用してエアロゾル源を引き込む液保持部材であってよい。ウィック１２１Ｑは、例えば、ガラス繊維や多孔質セラミックなどによって構成することができる。
【0050】
負荷１２１Ｒは、ウィック１２１Ｑに保持されるエアロゾル源を加熱する。負荷１２１Ｒは、例えば、ウィック１２１Ｑに巻き回される抵抗発熱体（例えば、電熱線）によって構成される。
【0051】
外気を流路に取込む入口１２５から流入した空気は、流路１２２Ａ中で、霧化ユニット１２０内の負荷１２１Ｒ付近を通過する。負荷１２１Ｒによって生成されたエアロゾルは、空気とともに吸口１４１の方へ流れる。以下、流路１２２Ａは、流体が流れ得る通路のうち、入口１２５と吸口１４１との間の通路を意味するものとする。すなわち、この流路１２２Ａは、ユーザによる吸引に伴って生じる気流を通す。本実施形態では、流路１２２Ａは、霧化ユニット１２０と電源ユニット１１０との接続部から、霧化ユニット１２０を通って吸口１４１に至る。
【0052】
本実施形態では、入口１２５が霧化ユニット１２０の接続部分１２１に設けられる形態について説明した。本実施形態に代えて、入口１２５は、電源ユニット１１０の接続部分１１１に設けられてもよい。また、本実施形態に代えて、入口１２５は、霧化ユニット１２０の接続部分１２１及び電源ユニット１１０の接続部分１１１に設けられてもよい。いずれの形態においても、入口１２５は、霧化ユニット１２０と電源ユニット１１０との接続部に設けられる。
【0053】
エアロゾル源は、常温で液体であってよい。例えば、エアロゾル源としては、グリセリンやプロピレングリコールなどの多価アルコールを用いることができる。エアロゾル源は、加熱することによって香喫味成分を放出するたばこ原料やたばこ原料由来の抽出物を含んでいてもよい。
【0054】
なお、上記実施形態では、常温で液体のエアロゾル源についての例を詳細に説明したが、この代わりに、エアロゾル源は、常温で固体のものを用いることもできる。この場合、負荷１２１Ｒは、固体状のエアロゾル源からエアロゾルを発生させるため、固体状のエアロゾル源に接し、又は近接していてよい。
【0055】
霧化ユニット１２０は、交換可能に構成された香味ユニット（カートリッジ）１３０を備えていてもよい。香味ユニット１３０は、香味源を収容する筒体１３１を有していてよい。筒体１３１は、空気やエアロゾル等が通過可能な膜部材１３３とフィルタ１３２とを含んでいてよい。膜部材１３３とフィルタ１３２とにより構成される空間内に香味源が設けられていてよい。
【0056】
好ましい実施形態の一例によれば、香味ユニット１３０内の香味源は、霧化ユニット１２０の負荷１２１Ｒによって生成されたエアロゾルに香喫味成分を付与する。香味源によってエアロゾルに付与される香味は、エアロゾル生成装置１００の吸口１４１に運ばれる。
【0057】
香味ユニット１３０内の香味源は、常温で固体であってよい。一例として、香味源は、エアロゾルに香喫味成分を付与する植物材料の原料片によって構成される。香味源を構成する原料片としては、刻みたばこやたばこ原料のようなたばこ材料を粒状に成形した成形体を用いることができる。この代わりに、香味源は、たばこ材料をシート状に成形した成形体であってもよい。また、香味源を構成する原料片は、たばこ以外の植物（例えば、ミント、ハーブ等）によって構成されてもよい。香味源には、メントールなどの香料が付与されていてもよい。
【0058】
エアロゾル生成装置１００は、使用者が吸引成分を吸引するための吸引口を有するマウスピースを含んでいてよい。マウスピースは、霧化ユニット１２０又は香味ユニット１３０に着脱可能に構成されていてもよく、一体不可分に構成されていてもよい。なお、香味ユニット１３０のフィルタ１３２を含む一部がケース１２３から露出することで、香味ユニット１３０がマウスピースの役割を果たしてもよい。
【0059】
以下では、図１，図３，図４を参照しつつ、電源ユニット１１０のより詳細な一例について説明する。電源ユニット１１０は、ケース１１３、電源１０、圧力センサ２０、制御ユニット及び温度センサ１６０を有していてよい。電源１０、圧力センサ２０、制御ユニット及び温度センサ１６０は、ケース１１３内に設けられていてよい。ケース１１３は、エアロゾル生成装置の最も外側の外表面の一部を構成していてよい。
【0060】
電源１０は、前述したように、エアロゾル源を霧化する負荷１２１Ｒへ電気的に接続される又は接続可能に構成されている。すなわち、電源１０は、負荷１２１Ｒへ放電可能である。電源１０は、電源ユニット１１０に対して交換可能であってよい。電源１０は、例えばリチウムイオン二次電池のような再充電可能な二次電池であってよい。
【0061】
二次電池は、正極と、負極と、正極と負極とを離間するセパレータと、電解液又はイオン液体と、を含んでいてよい。リチウムイオン二次電池では、正極は例えばリチウム酸化物のような正極材によって構成され、負極は例えば黒鉛のような負極材によって構成される。電解液は、例えばリチウム塩有機溶媒であってよい。
【0062】
圧力センサ２０は、吸口１４１を通じたユーザの吸引又は吹込みにより生じたエアロゾル生成装置１００内の圧力変化の値を出力するよう構成されている。具体的には、圧力センサ２０は、非吸口側から吸口側に向けて吸引される空気の流量（すなわち、ユーザのパフ動作）に応じて変化する気圧に応じた出力値（例えば、電圧値又は電流値）を出力するセンサであってよい。圧力センサ２０の出力値は、圧力の次元を有していてもよく、圧力の次元に代えて吸引される空気の流量や流速を有していてもよい。そのような圧力センサとして、例えば、コンデンサマイクロフォンセンサや公知の流量センサなどが挙げられる。
【0063】
制御ユニットは、制御基板や、ＣＰＵ及びメモリを含んでいてよい。ＣＰＵ及びメモリなどは、エアロゾル生成装置１００の各種の制御を行う第１制御部５０を構成する。例えば、第１制御部５０は、負荷１２１Ｒへ供給する電力を制御してもよい。エアロゾル生成装置１００は、負荷１２１Ｒと電源１０とを電気的に接続及び切断可能な第１開閉器１７２を含んでいてよい（図６参照）。第１開閉器１７２は、第１制御部５０によって開閉される。第１開閉器１７２は、例えばＭＯＳＦＥＴにより構成されていてよい。
【0064】
第１開閉器１７２がＯＮになると、電源１０から負荷１２１Ｒへ電力が供給される。一方、第１開閉器１７２がＯＦＦになると、電源１０から負荷１２１Ｒへ電力の供給が停止される。第１開閉器１７２のＯＮ／ＯＦＦは、第１制御部５０によって制御される。
【0065】
電源ユニット１１０は、負荷１２１Ｒの動作を要求する信号である動作要求信号を出力可能な要求センサを含んでいてよい。要求センサは、例えばユーザにより押される押しボタン３０、又は前述した圧力センサ２０であってよい。第１制御部５０は、負荷１２１Ｒへの動作要求信号を取得して負荷１２１Ｒを動作させるための指令を生成する。一例では、第１制御部５０は、負荷１２１Ｒを動作させるための指令を第１開閉器１７２へ出力し、この指令に応じて第１開閉器１７２がＯＮになる。このように、第１制御部５０は、電源１０から負荷１２１Ｒへの給電を制御するよう構成されていてよい。電源１０から負荷１２１Ｒへ電力が供給されると、負荷１２１Ｒによりエアロゾル源が気化又は霧化される。
【0066】
また、電源ユニット１１０は、必要に応じて、電源１０の出力電圧を取得又は推定可能な電圧センサ１５０を有していてもよい。この場合、第１制御部５０は、電圧センサ１５０の出力値に応じて所定の制御を行うことができる。例えば、第１制御部５０は、電圧センサ１５０からの出力値によって、電源１０の残量や電源１０の異常を検知又は推定することができる。第１制御部５０は、電源１０の残量の低下や電源１０の異常を検知したら、通知部４０の制御によってユーザに通知を行ってもよい。
【0067】
電圧センサ１５０は、電源１０のアナログ電圧値を既定の相関を用いてデジタル電圧値に変換し、デジタル電圧値を出力するよう構成されていてよい。具体的には、電圧センサ１５０は、アナログ入力値をデジタル出力値に変換するＡ／Ｄコンバータを有していてよい。なお、電圧センサ１５０ではなく第１制御部５０が、Ａ／Ｄコンバータを有していてもよい。
【0068】
本実施形態では、電源ユニット１１０は、互いに電気的に直列に接続された第１抵抗１５２と第２抵抗１５３を有していてよい。第１抵抗１５２は、電源１０に電気的に接続されており、一対の電気端子１１１ｔどうしを連結するよう設けられている。第２抵抗１５３の一端は、第１抵抗１５２に接続されており、第２抵抗１５３の他端は、第１制御部５０に接続されている。第１抵抗１５２及び第２抵抗１５３の電気抵抗値は既知である。好ましくは、第１抵抗１５２及び第２抵抗１５３の電気抵抗値は、電源１０の状態に拠らず一定であってよい。これらの抵抗１５２，１５３は、電気端子１１１ｔへの外部ユニットの接続の検知に使用可能である。
【0069】
通知部４０は、各種の情報をユーザに知らせるための通知を発する。通知部４０は、例えばＬＥＤのような発光素子であってよい。この代わりに、通知部４０は、音を発生する音響素子、又は振動を発するバイブレータであってもよい。さらに、通知部４０は、発光素子、音響素子、バイブレータの任意の組み合わせによって構成されていてもよい。通知部４０は、エアロゾル生成装置１００の任意の箇所に設けられていて良い。本実施形態では、通知部４０は、第１制御部５０に内蔵されていてもよく、第１制御部５０とは異なる場所に配置されていてもよい。通知部４０は、ユーザに通知を認識させることができれば、どこに設けられていても良い。
【0070】
電源ユニット１１０は、電源１０の温度に関する値を出力するセンサを有していてよい。このようなセンサは、前述の温度センサ１６０であることが好ましい。温度センサ１６０の出力値は、第１制御部５０に送られる。
【0071】
温度センサ１６０は、電源１０の温度を取得又は推定できれば、どこに設けられていてもよい。温度センサ１６０は、電源１０とは別体である電子部品の内部又は近傍に配置されていてよい。この場合、温度センサ１６０と当該電子物品の間の距離は、温度センサ１６０と電源１０の間の距離よりも短くてもよい。このような電子部品は、第１制御部５０であってよい。例えば、温度センサ１６０は、第１制御部５０に内蔵されていてもよい。
【0072】
図３及び図４に示す態様では、電源ユニット１１０は、圧力センサ２０、温度センサ１６０及び第１制御部５０を包む第１部材３００及び第２部材３１０を有する。第１部材３００及び第２部材３１０は、例えば筒状に形成されている。第２部材３１０は、第１部材３００の一方の端に嵌められている。第１部材３００の別の一方の端には、キャップ３３０が設けられている。キャップ３３０に大気開放の開口１１４が形成されていてよい。これにより、第１部材３００及び第２部材３１０の内部が大気開放される。
【0073】
電源ユニット１１０は、電源１０を充電可能な充電ユニットと接続可能に構成されていてもよい。図６に示す例では、充電ユニットの電気端子は、電源ユニット１１０の一対の電気端子１１１ｔに電気的に接続される。充電ユニットが電源ユニット１１０に接続されたとき、充電ユニットは電源１０に向けて充電電流を流す。この場合、第１制御部５０は、充電電流の電力値及び／又は電流値を変換して電源１０に向けて出力可能な変換部を有していてよい。このような変換部は、直流の電圧を昇圧及び／又は降圧可能なＤＣ／ＤＣコンバータを有していてもよい。これにより、第１制御部５０は、電源１０の充電レート（充電速度）を変更することができる。
【0074】
本実施形態では、充電ユニットは、一対の接続端子１１１ｔにより電源ユニット１１０に電気的に接続されてもよい。この代わりに、電源ユニット１１０は、充電ユニットを接続されるための別個の専用のポートを有していてもよい。なお、充電ユニットは必ずしも電源ユニット１１０と機械的に接続されなくてもよい。別の一例として、充電ユニットは、非接触充電や無接点充電によって電源ユニット１１０を充電するように構成されていてよい。
【0075】
電源ユニット１１０は、電源１０と電気的な接続端子１１１ｔとの間に、第２開閉器１７４を備えていてよい。第２開閉器１７４は、第１制御部５０によって開閉される。第２開閉器１７４は、例えばＭＯＳＦＥＴにより構成されていてよい。第２開閉器１７４のＯＮ／ＯＦＦは、第１制御部５０によって制御される。
【0076】
第２開閉器１７４がＯＮになると、充電ユニットからの充電電流が、電源１０まで流れ込むことができる。第２開閉器１７４がＯＦＦになると、充電ユニットからの充電電流は、電源１０に流れ込むことができない。すなわち、電源ユニット１１０に充電ユニットが接続されていたとしても、第１制御部５０は、第２開閉器１７４によって、電源１０の充電を一時的又は恒久的に停止することができる。
【0077】
第１制御部５０は、充電ユニットが接続されたか否かを判定可能に構成されていてよい。第１制御部５０は、例えば、前述した第２抵抗１５３における電圧降下量の変化によって、充電ユニットが接続されたか否かを判定することができる。
【0078】
第２抵抗１５３における電圧降下量は、一対の電気端子１１１ｔに何も接続されていない場合と、一対の電気端子１１１ｔに充電ユニットや霧化ユニット１２０のような外部ユニットが接続されている場合で異なる。したがって、第１制御部５０は、第２抵抗１５３における電圧降下量を取得することによって、充電ユニットや霧化ユニット１２０のような外部ユニットの接続を検知することができる。
【0079】
例えば、第１制御部５０は、第２抵抗１５３のところで高レベルの電圧値を検知すると、接続端子１１１ｔに充電ユニットが接続されていないと推定できる。また、第１制御部５０は、第２抵抗１５３のところで低レベル又はゼロレベルの電圧値を検知すると、接続端子１１１ｔに充電ユニットが接続されたと推定できる。
【0080】
より詳述すると、接続端子１１１ｔに充電ユニットが接続されていない状態では、第１抵抗１５２と第２抵抗１５３を介して電源１０から第１制御部５０へ向けて電流が流れる。したがって、第２抵抗１５３を貫流する電流によって第２抵抗１５３において電圧降下が生じるため、第１制御部５０は第２抵抗１５３のところで高レベルの電圧値を検知する。一方、一対の電気端子１１１ｔのうち、第１抵抗１５２と第２抵抗１５３との間に接続される充電ユニットの主負母線が接地によってグラウンド電位に落ちているならば、接続端子１１１ｔへの充電ユニットの接続によって、第１抵抗１５２と第２抵抗１５３との間の部分がグラウンド電位に落ちる。したがって、接続端子１１１ｔに充電ユニットが接続された状態では、第２抵抗１５３を電流が貫流しなくなるため、第１制御部５０は、第２抵抗１５３のところで低レベルの電圧値を検知する。
【0081】
上述した態様の代わりに、第１制御部５０は、例えば一対の接続端子１１１ｔどうしの間の電位差の変化によって充電ユニットの接続を検知してもよい。
【0082】
（電源の放電制御）
図８は、電源１０の放電における制御フローを示す図である。具体的には、図８は、電源１０から負荷１２１Ｒへの電力の供給に関する制御フローを示している。このような制御フローは、霧化ユニット１２０が電源ユニット１１０に接続された状態で行われる。
図８は、電源１０の放電における制御フローを示す図である。具体的には、図８は、電源１０から負荷１２１Ｒへの電力の供給に関する制御フローを示している。このような制御フローは、霧化ユニット１２０が電源ユニット１１０に接続された状態で行われる。
【0083】
第１制御部５０は、霧化ユニット１２０が電源ユニット１１０に接続された状態で、負荷１２１Ｒへの動作要求信号を取得するまで待機する（ステップＳ１００）。動作要求信号は、ユーザの動作に応じて、前述した要求センサから第１制御部５０に入力される。要求センサは、前述したように、圧力センサ２０や押しボタン３０などであってよい。すなわち、ステップＳ１００では、第１制御部５０は、ユーザによる吸引動作やユーザによる押しボタン３０の押下を検知する。
【0084】
第１制御部５０は、動作要求信号を取得すると、電源１０の温度に関する値を取得又は推定する（ステップＳ１０２）。図８に示す例では、電源１０の温度そのものを取得又は推定する。より具体的には、第１制御部５０は、温度センサ１６０の出力値（温度）を取得する。
【0085】
次に、第１制御部５０は、温度センサ１６０の出力値が上限と下限の少なくとも一方を有する範囲に属するかどうかを判断する（ステップＳ１０４）。この範囲は常温を含むことが好ましい。常温は、例えば、１５℃～２５℃の範囲であってよい（以下、同様）。なお、図８に示す例では、第１制御部５０は、温度センサ１６０の出力値が－１０℃～５４℃の範囲に属するかどうかを判断する。
【0086】
次に、第１制御部５０は、温度センサ１６０の出力値が上記範囲に属する場合に、電源１０を操作する機能を実行する。ここでは、電源１０を操作する機能は、電源１０の放電を含む。より具体的には、第１制御部５０は、電源１０から負荷１２１Ｒへ電力の供給を開始する（ステップＳ１０６）。これによりエアロゾル源からエアロゾルが発生する。
【0087】
電源１０から負荷１２１Ｒへの電力は、電力パルスの形態で供給されることが好ましい。この場合、第１制御部５０は、電力パルスのデューティ比を調節することによって、負荷１２１Ｒに供給する電力量（単位時間値の電力量）を制御することができる。
【0088】
負荷１２１Ｒがヒータである場合、負荷１２１Ｒの温度制御は、公知のフィードバック制御によって実現できる。具体的には、第１制御部５０は、電源１０からの電力を、パルス幅変調（ＰＷＭ）又はパルス周波数変調（ＰＦＭ）によるパルスの形態で負荷１２１Ｒに供給することが好ましい。フィードバック制御では、第１制御部５０は、負荷１２１Ｒの温度を測定又は推定し、測定又は推定された負荷１２１Ｒの温度と目標温度との差分等に基づいて、負荷１２１Ｒへ供給する電力、例えば前述のデューティ比を制御すればよい。フィードバック制御は、例えばＰＩＤ制御であってよい。
【0089】
負荷１２１Ｒの温度は、負荷１２１Ｒ付近におかれた温度センサによって測定又は推定することができる。この代わりに、負荷１２１Ｒの温度は、負荷１２１Ｒの電気抵抗値を測定又は推定することによっても推定できる。これは、負荷１２１Ｒの電気抵抗値は、温度に応じて変化するためである。負荷１２１Ｒの電気抵抗値は、例えば、負荷１２１Ｒでの電圧降下量を測定することによって推定できる。負荷１２１Ｒでの電圧降下量は、負荷１２１Ｒに印加される電位差を測定する電圧センサによって測定できる。
【0090】
第１制御部５０は、温度センサ１６０の出力値が上記範囲に属しなかった場合、電源１０の温度異常と判断する（ステップＳ１３０）。このように電源１０の温度異常が検知された場合、第１制御部５０は、電源１０の放電を禁止する（ステップＳ１３２）。電源１０の放電の禁止は、例えば第１開閉器１７２を開くことによって実現できる。
【0091】
第１制御部５０が負荷１２１Ｒへの電力供給を開始すると（ステップＳ１０６）、第１制御部５０は、電源１０の温度に関する値を取得又は推定する（ステップＳ１０８）。図８に示す例では、電源１０の温度そのものを取得又は推定する。より具体的には、第１制御部５０は、温度センサ１６０の出力値（温度）を取得する。
【0092】
次に、第１制御部５０は、温度センサ１６０の出力値が上限と下限の少なくとも一方を有する範囲に属するかどうかを判断する（ステップＳ１１０）。この範囲は常温を含むことが好ましい。なお、図８に示す例では、第１制御部５０は、温度センサ１６０の出力値が１５℃～５４℃の範囲に属するかどうかを判断する。なお、ステップＳ１１０で用いる温度センサ１６０の出力値に、ステップＳ１０２で取得したものを用いてもよい。このようにすれば、ステップＳ１０８の処理を省略できる。
【0093】
ステップＳ１１０において、温度センサ１６０の出力値が上記範囲内に属する場合、第１制御部５０は、電源１０の劣化診断を開始する。図８では、電源１０の劣化診断の一例として、ＳＯＨ（State Of Health）を利用する。ＳＯＨは、現在の電源１０の満充電容量を、初期の電源の満充電容量で割った値によって規定される。ＳＯＨは、公知の方法により推定できる。例えば、第１制御部５０は、電源１０から流出した電流の積算値、電源１０へ流入した電流の積算値、インピーダンス、及び温度センサ１６０を用いて計測された温度に基づき、電源１０の劣化状態（ＳＯＨ）を取得又は推定することができる（ステップＳ１２０）。
【0094】
次に、第１制御部５０は、取得又は推定されたＳＯＨが所定の閾値以上であるかどうか判断する（ステップＳ１２２）。取得又は推定されたＳＯＨが所定の閾値未満である場合、第１制御部５０は、電源１０が劣化したと判断する（ステップＳ１２４）。この場合、第１制御部５０は、電源１０の放電を停止し、メモリに電源１０の劣化が生じたという情報を記憶する（ステップＳ１２６，１２８）。電源１０の放電の停止は、例えば第１開閉器１７２を開くことによって実現できる。また、第１制御部５０は、通知部４０を介して電源１０の異常が生じたことをユーザに報知してもよい。また、第１開閉器１７２に加えて第２開閉器１７４を開くことで、併せて充電を禁止してもよい。
【0095】
取得又は推定されたＳＯＨが所定の閾値以上である場合、電源１０は劣化していないと判断され、ステップＳ１１４に移行する。また、ステップＳ１１０において、温度センサ１６０の出力値が上記範囲内に属しない場合、第１制御部５０は、電源１０の劣化の診断をすることなく、ステップＳ１１４に移行する。ステップＳ１１４では、第１制御部５０は、負荷１２１Ｒへの電力供給の終了のタイミングであるかどうかを判断する。
【0096】
負荷１２１Ｒへの電力供給の終了のタイミングは、例えばユーザの吸引動作の終了を検知したタイミング、ユーザの押しボタン押下の解除を検知したタイミング、又は負荷１２１Ｒへの電力供給の開始から所定の期間経過したタイミングによって規定されていてよい。
【0097】
第１制御部５０は、負荷１２１Ｒへの電力供給の終了のタイミングと判断すると、負荷１２１Ｒへの電力の供給を終了する（ステップＳ１１６）。負荷１２１Ｒへの電力の供給を終了すると、第１制御部５０は、再び、負荷１２１Ｒへの動作要求信号を取得するまで待機する（ステップＳ１００）。
【0098】
第１制御部５０は、負荷１２１Ｒへの電力供給の終了のタイミングではない判断すると、負荷１２１Ｒへの電力の供給を継続するとともに、再び温度センサ１６０の出力値を取得する（ステップＳ１０８）。そして、第１制御部５０は、温度センサ１６０の出力値に応じて電源１０の劣化診断を行う（ステップＳ１２０～Ｓ１２８）。このように、第１制御部５０は、負荷１２１Ｒへの電力供給が終了するまで、電源１０の温度に応じて電源１０の劣化の診断を繰り返すことが好ましい。ステップＳ１１４における判断がＮｏ（否定的）な場合には、ステップＳ１１４を繰り返すことで、１シーケンスにおいてステップＳ１０６～Ｓ１２２の処理は１度のみ行われてもよい。また、別の一例として、ステップＳ１１４における判断がＮｏ（否定的）な場合には、処理はステップＳ１０２に戻ることで、電源１０が温度異常であるか否かを再度判断してもよい。
【0099】
【0100】
第１制御部５０は、電源ユニット１１０に充電ユニットが接続されたかどうかを判断する（ステップＳ３００）。第１制御部５０は、充電ユニット２００が電源ユニット１１０に接続されるまで待機する。
【0101】
充電ユニット２００が接続されると、第１制御部５０は、電源１０の温度に関する値を取得又は推定する（ステップＳ３０２）。図９に示す例では、電源１０の温度そのものを取得又は推定する。より具体的には、第１制御部５０は、温度センサ１６０の出力値を取得する。
【0102】
次に、第１制御部５０は、温度センサ１６０の出力値が上限と下限の少なくとも一方を有する範囲に属するかどうかを判断する（ステップＳ３０４）。この範囲は常温を含むことが好ましい。なお、図９に示す例では、第１制御部５０は、温度センサ１６０の出力値が１０℃～５４℃の範囲に属するかどうかを判断する。
【0103】
第１制御部５０は、温度センサ１６０の出力値が上記範囲内である場合、急速充電を開始する（ステップＳ３０６）。ここで、充電速度はＣレートを用いて表現することができる。一般的に、放電終止状態の電源１０を１時間で満充電状態まで充電する充電速度を、基準として１．０Ｃで表す。急速充電では、例えば２．０Ｃの充電レートで充電が行われてもよい。ただし、急速充電におけるＣレートはこの値に限定されないことに留意されたい。
【0104】
第１制御部５０は、充電ユニットからの充電電流の電力の値又は電流の値を、変換して出力可能な変換部を有していてよい。これにより、制御部５０は、充電ユニットからの充電電流を所望の電力の値又は電流の値に変換して電源１０に供給することができる。したがって、制御部５０は、急速充電と、後述する普通充電とに切り替えることができる。
【0105】
ステップＳ３０４において、温度センサ１６０の出力値が上限と下限の少なくとも一方を有する範囲に属しない場合、第１制御部５０は、温度センサ１６０の出力値が上限と下限の少なくとも一方を有する別の範囲に属するかどうか判断する（ステップＳ５０４）。この範囲は常温を含むことが好ましい。なお、図９に示す例では、第１制御部５０は、ステップＳ５０４において、温度センサ１６０の出力値が６℃～１０℃の範囲に属するかどうかを判断する。
【0106】
温度センサ１６０の出力値が当該別の範囲内である場合、制御部５０は、普通充電を開始する（ステップＳ５０６）。ここで、普通充電は、急速充電のＣレートよりも低いＣレートを有する充電モードであってよい。普通充電では、例えば１．０ＣのＣレートで充電が行われてよい。
【0107】
第１制御部５０は、温度センサ１６０の出力値がステップＳ５０４に規定する範囲に属しなかった場合、電源１０の温度異常と判断する（ステップＳ３３０）。このように電源１０の温度異常が検知された場合、第１制御部５０は、電源１０の充電を禁止する（ステップＳ３３２）。電源１０の充電の禁止は、例えば第２開閉器１７４を開くことによって実現できる。また、第２開閉器１７４に加えて第１開閉器１７２を開くことで、併せて放電を禁止してもよい。
【0108】
急速充電又は普通充電が開始されると（ステップＳ３０６及びＳ５０６）、第１制御部５０は、電源１０の温度に関する値を取得又は推定する（ステップＳ３０８）。図９に示す例では、電源１０の温度そのものを取得又は推定する。より具体的には、第１制御部５０は、温度センサ１６０の出力値（温度）を取得する。
【0109】
次に、第１制御部５０は、温度センサ１６０の出力値が上限と下限の少なくとも一方を有する範囲に属するかどうかを判断する（ステップＳ３１０）。この範囲は常温を含むことが好ましい。なお、図９に示す例では、第１制御部５０は、温度センサ１６０の出力値が１５℃～５４℃の範囲に属するかどうかを判断する。なお、ステップＳ３１０で用いる温度センサ１６０の出力値に、ステップＳ３０２で取得したものを用いてもよい。このようにすれば、ステップＳ３０８の処理を省略できる。
【0110】
ステップＳ３１０において、温度センサ１６０の出力値が上記範囲内に属する場合、第１制御部５０は、電源１０の劣化診断を開始する（ステップＳ３２０）。図９では、電源１０の劣化診断の一例として、ＳＯＨ（State Of Health）を利用する。電源１０の劣化診断は、前述のステップＳ１１０、Ｓ１２０で説明したとおりである。
【0111】
第１制御部５０は、取得又は推定されたＳＯＨが所定の閾値以上であるかどうか判断する（ステップＳ３２２）。取得又は推定されたＳＯＨが所定の閾値未満である場合、第１制御部５０は、電源１０が劣化したと判断する（ステップＳ３２４）。この場合、第１制御部５０は、電源１０の充電を停止し、メモリに電源１０の劣化が生じたという情報を記憶する（ステップＳ３２６，３２８）。電源１０の充電の停止は、例えば第２開閉器１７４を開くことによって実現できる。また、第１制御部５０は、通知部４０を介して電源１０の異常が生じたことをユーザに報知してもよい。
【0112】
取得又は推定されたＳＯＨが所定の閾値以上である場合、電源１０は劣化していないと判断され、ステップＳ３１４に移行する。また、ステップＳ３１０において、温度センサ１６０の出力値が上記範囲内に属しない場合、第１制御部５０は、電源１０の劣化の診断をすることなく、ステップＳ３１４に移行する。ステップＳ３１４では、第１制御部５０は、電源１０の充電が完了したかどうかを判断する。なお、充電の完了は、充電電流の大きさなどを監視することで検知することができる。第１制御部５０は、電源１０の充電が完了したと判断すると、第２開閉器１７４を開き、充電を停止すればよい（ステップＳ３１６）。
【0113】
第１制御部５０は、電源１０の充電が完了していないと判断すると、充電を継続するとともに、再び温度センサ１６０の出力値を取得する（ステップＳ３０８）。そして、第１制御部５０は、温度センサ１６０の出力値に応じて電源１０の劣化診断を行う（ステップＳ３２０～Ｓ３２８）。このように、第１制御部５０は、充電が終了するまで、電源１０の温度に応じて電源１０の劣化の診断を繰り返すことが好ましい。ステップＳ３１４における判断がＮｏ（否定的）な場合には、ステップＳ３１４を繰り返すことで、１シーケンスにおいてステップＳ３０８～Ｓ３２２の処理が１度のみ行われてもよい。また別の一例として、ステップＳ３１４における判断がＮｏ（否定的）な場合には、処理はステップＳ３０２に戻ることで、電源１０が温度異常であるか否かを再度判断してもよい。
【0114】
（各機能における温度に関する値の範囲）
次に、図１０に基づき、電源１０の動作に関する各機能と温度との関係について説明する。
次に、図１０に基づき、電源１０の動作に関する各機能と温度との関係について説明する。
【0115】
前述したように、第１制御部５０は、温度センサ１６０の出力値が上限と下限の少なくとも一方を有する第１範囲に属する場合に、電源１０を操作する機能を実行するステップを含んでいる。ここで、電源１０を操作する機能は、電源１０の放電と充電と劣化診断のうちの少なくとも１つを含む。
【0116】
例えば、図８のステップＳ１０４、Ｓ１０６では、第１制御部５０は、温度センサ１６０の出力値が第１範囲に属する場合に、電源１０から負荷１２１Ｒへの電力の供給（放電）を実行する。放電により電源１０の残容量が低下するため、放電は電源１０を操作する機能である。
【0117】
また、図９のステップＳ３０４、Ｓ３０６では、第１制御部５０は、温度センサ１６０の出力値が別の第１範囲に属する場合に、電源１０の急速充電を実行する。また、図９のステップＳ５０４、Ｓ５０６では、第１制御部５０は、温度センサ１６０の出力値が別の第１範囲に属する場合に、電源１０の普通充電を実行する。急速充電又は充電により電源１０の残容量が増加するため、急速充電又は充電は電源１０を操作する機能である。
【0118】
さらに、図８のステップＳ１１０、Ｓ１２０、及び図９のステップＳ３１０、Ｓ３２０では、第１制御部５０は、温度センサ１６０の出力値がさらに別の第１範囲に属する場合に、電源１０の劣化診断を実行する。劣化診断の結果に応じて電源１０への制御が異なるため、劣化診断は電源１０を操作する機能である。
【0119】
ここで、電源１０は、通常、動作温度が定められている。このような動作範囲は、電源の製造者が電源（製品）に対して予め定めている動作温度（例えば動作保障範囲）であってよい。
【0120】
また、二次電池のような電源１０は、電源１０の劣化を抑制する温度範囲、より具体的には常温と同じ要因のみで電源が劣化する温度範囲で使用されることが望まれる。例えば、電源１０は、通常の条件下で生じる劣化（正常劣化）の他に、通常の条件とは異なる条件（低温又は高温条件）に起因して生じる劣化（特異劣化）を有する。したがって、電源１０は、このような特異劣化が生じない条件下で使用されることが好ましい。特異劣化の一例としては、低温時に生じ得る電析や高温時に生じ得る電源内部の物性変化などが挙げられる。これら特異劣化の詳細については後述する。
【0121】
さらに、電源１０を操作する前述の各機能は、当該機能の実行可能な温度範囲が存在することもある。
【0122】
以上のような観点から、ステップＳ１０４、Ｓ１１０、Ｓ３０４、Ｓ３１０、Ｓ５０４で規定される温度範囲は、通常、電源の劣化を抑制する温度に関する値の範囲、常温と同じ要因のみで電源１０が劣化する温度（特異劣化が生じない温度）に関する値の範囲、又は電源の動作温度に相当する範囲（第２範囲）に基づき定められる。このような第２範囲は、電源１０の種類及び実行すべき機能の種類が決まれば、理想的には、電源１０の温度に関する値の真値に基づき決定できる。
【0123】
しかしながら、本実施形態では、ステップＳ１０４、Ｓ１１０、Ｓ３０４、Ｓ３１０、Ｓ５０４で規定される温度範囲（第１範囲）の上限（第１上限）若しくは下限（第１下限）は、電源の劣化を抑制する温度に関する値の範囲、常温と同じ要因のみで電源１０が劣化する温度に関する値の範囲、又は電源の動作温度に相当する範囲である第２範囲の上限（第２上限）若しくは下限（第２下限）より、小さい又は大きい。なお、本明細書において、第１範囲は、制御フローにおいて、実際にセンサの出力値と比較されるべき範囲によって規定される。以下では、第１範囲の上限を「第１上限」と、第１範囲の下限を「第１下限」と称することがある。同様に、第２範囲の上限を「第２上限」と、第２範囲の下限を「第２下限」と称することがある。
【0124】
第１範囲と第２範囲とのずれは、温度センサ１６０の出力値と電源１０の温度の真値とのずれに起因して定められることが好ましい。例えば、温度センサ１６０の出力値は、温度センサ１６０の精度に起因する誤差を含み得る。温度センサ１６０の誤差としては、ゲイン誤差、オフセット誤差、ヒステリシス誤差などが挙げられる。これらの誤差は実験的に求めてもよいし、温度センサ１６０のスペックシートや仕様書に記載されたものを用いてもよい。
【0125】
また、温度センサ１６０が電源１０から離れた位置に設けられる場合、電源１０から温度センサ１６０までの熱損失によって、温度センサ１６０の出力値が、電源１０の温度の真値からずれることもある。さらに、温度センサ１６０の付近に電源１０とは異なる熱源が存在する場合、熱源からの熱の影響により、温度センサ１６０の出力値が、電源１０の温度の真値からずれることもあり得る。
【0126】
本実施形態では、温度センサ１６０の出力値と電源１０の温度の真値とのずれに応じて、ステップＳ１０４、Ｓ１１０、Ｓ３０４、Ｓ３１０、Ｓ５０４で規定される温度範囲（第１範囲）の第１上限若しくは第１下限を、第２範囲の第２上限若しくは第２下限より小さく又は大きくすればよい。このように、温度センサ１６０の出力値と電源１０の温度の真値とのずれに基づき、上記の各機能の実行の可否を決定することにより、第１制御部５０は、適切な温度範囲内で各機能を実行することができるようになる。
【0127】
ここで、第２範囲の第２上限は、電源１０の動作温度（製造者により規定された推奨使用温度）の上限によって規定されていてよい。この代わりに、第２範囲の第２上限は、電源１０における電極又は電解液の構造又は組成の変化が生じる温度によって規定されていてもよい。例えば、第２範囲の第２上限は、６０℃であってよい。なお、電極又は電解液の構造又は組成の変化は、前述した特異劣化の一例である。また、第２範囲の第２上限は６０℃に限定されず、電源１０の種類などに応じて、好ましくは４０℃～８０℃の範囲、より好ましくは５０℃～７０℃の範囲、さらに好ましくは５５℃～６５℃の範囲から選ばれてよい点に留意されたい。
【0128】
ステップＳ１０４、Ｓ１１０、Ｓ３０４、Ｓ３１０、Ｓ５０４で規定される第１範囲の第１上限は、第２範囲の第２上限より小さいことが好ましい。これにより、温度センサ１６０の出力値が、電源１０の温度の真値からプラスとマイナスのいずれにずれたとしても、電源１０の温度の真値が第２範囲内である場合にのみ、第１制御部５０は上記機能を実行することができる。これにより、上記機能を実行しても電源１０の劣化が抑制されるため、電源１０を新品に交換することなく長期的に使用できるという省エネルギー効果を有する。
【0129】
第２範囲の第２上限と第１範囲の第１上限との差は、６～１０℃程度であってよい。したがって、第１上限は例えば５０～５４℃であってよい。図１０に示す例では、放電、充電、及び電源の劣化診断のいずれの機能に対しても、第１範囲の第１上限は、同じ値となっている。これは、いずれの機能においても、高温の条件下では、電源１０における電極又は電解液の構造又は組成の変化を避けることが好ましいからである。
【0130】
なお、機能毎に第１範囲の第１上限は異なっていてもよい。電源の劣化影響度は放電よりも充電の方が高いため、普通充電又は急速充電の実行が許可される第１範囲の第１上限は５４℃より低くてもよい。好ましくは、第２範囲の第２上限を４５℃することで、普通充電又は急速充電の実行が許可される第１範囲の第１上限は３９℃であってもよい。
【0131】
第２上限と第１上限の差は、図１０に示すいずれの機能においても、同じである。この代わりに、第２上限と第１上限の差は、少なくとも２つの機能において同じであってもよい。第２上限と第１上限の差は、温度センサ１６０の出力値と電源１０の温度の真値との差（差の最大値）に応じて決められることが好ましい。このような観点から、第２上限と第１上限の差は、各機能において同じであることが好ましい。
【0132】
また、ステップＳ１０４、Ｓ１１０、Ｓ３０４、Ｓ３１０、Ｓ５０４で規定される第１範囲の第１下限は、上記第２下限より大きいことが好ましい。これにより、温度センサ１６０の出力値が、電源１０の温度の真値からずれていたとしても、電源１０の温度の真値が第２範囲内である場合にのみ、第１制御部５０は上記機能を実行することができる。これにより、上記機能を実行しても電源１０の劣化が抑制されるため、電源１０を新品に交換することなく長期的に使用できるという省エネルギー効果を有する。
【0133】
図１０に示す例では、第１範囲の第１下限は、放電、充電、及び電源の劣化診断の機能ごとに異なっている。これにより、各機能を実行する判断となる第１範囲は、機能毎に異なる。これにより、第１制御部５０は、機能毎に最適な条件下で各機能を実行するか否かを判断することができる。
【0134】
ここで、電源の放電及び充電の機能において、第２範囲の第２下限は、電源１０の動作温度（製造者により規定された推奨使用温度）の下限によって規定されていてよい。
【0135】
この代わりに、電源の放電機能においては、第２範囲の第２下限は、電解液凝固によって内部抵抗が過大になり得る温度によって規定されていてよい。この場合、例えば、第２範囲の第２下限は、－１０℃であってよい。
【0136】
また、電源の充電機能においては、第２範囲の第２下限は、電析により負極の表面に例えばリチウムのような正極材が析出され得る温度によって規定されていてよい。この場合、例えば、第２範囲の第２下限は、０℃であってよい。特に、電析は、電源の充電時に生じ易い。したがって、特に充電の機能に関して、第２範囲の第２下限は０℃であることが好ましい。
【0137】
電源の普通充電の機能において、第２範囲の第２下限と第１範囲の第１下限との差の絶対値は、６～１０℃程度であってよい。すなわち、電源の普通充電の機能において、第１範囲の第１下限は例えば６～１０℃であってよい。
【0138】
また、電源の劣化診断機能においては、第２範囲の第２下限は、電源の劣化診断機能を実行可能な温度範囲によって規定されている。具体的には、電源の劣化は、前述したようにＳＯＨのような量を用いて診断される。ここで、電源の内部インピーダンスが、ＳＯＨのような量の推定に影響を与えることがある。電源１０が低温になると、内部インピーダンスが増大するため、低温ではＳＯＨのような量を正確に推定することができない場合がある。このような観点から、電源の劣化診断機能においては、第２範囲の第２下限は、例えば１５℃に設定されていてよい。また、電源の劣化診断機能においては、第１範囲の第１下限も、同じ１５℃に設定されていてよい。
【0139】
電源１０の充電、特に普通充電の機能において、第２上限と第１上限との差の符号は、第２下限と第１下限との差の符号と異なることが好ましい。すなわち、第２上限が第１上限よりも大きいなら、第２下限は第１下限よりも小さい。逆に、第２上限が第１上限よりも小さいなら、第２下限は第１下限よりも大きい。最も好ましくは、第２上限が第１上限よりも大きく、かつ、第２下限が第１下限よりも小さい。これにより、温度センサ１６０の出力値が、電源１０の温度の真値からプラスとマイナスの両方にずれたとしても、電源１０の温度の真値が第２範囲内である場合にのみ、第１制御部５０は電源１０の充電を実行することができる。これにより、上記機能を実行しても電源１０の劣化が抑制されるため、電源１０を新品に交換することなく長期的に使用できるという省エネルギー効果を有する。
【0140】
第２上限と第１上限の差の絶対値と、第２下限と第１下限の差の絶対値の少なくとも一方は、温度センサ１６０の入力値に対する出力値における誤差の最大値以上であることが好ましい。
【0141】
より好ましくは、第２上限と第１上限の差の絶対値と、第２下限と第１下限の差の絶対値の少なくとも一方は、誤差が無い場合の温度センサ１６０の出力値と電源１０の温度の真値に相当する値との差分の絶対値以上である。
【0142】
また、電源１０と温度センサ１６０が離れている場合、第２上限と第１上限の差の絶対値と、第２下限と第１下限の差の絶対値の少なくとも一方は、電源１０の温度が温度センサ１６０又は温度センサ１６０を内蔵した電子部品に伝わるまでの温度変化（熱損失）に相当する変化量以上であることが好ましい。これにより、第１制御部５０は、熱損失に起因する温度センサ１６０の出力値と電源１０の温度の真値との差分を適切に考慮することができる。
【0143】
より好ましくは、第２上限と第１上限の差の絶対値と、第２下限と第１下限の差の絶対値の少なくとも一方は、電源１０の温度が温度センサ１６０若しくは電子部品に伝わるまでの温度変化（熱損失）に相当する変化量、又は誤差が無い場合の温度センサ１６０の出力値と電源１０の温度の真値に相当する値との差分の絶対値を、温度センサ１６０の入力値に対する出力値の誤差における最大値に加えた値以上である。これにより、第１制御部５０は、前述した熱損失に起因する温度センサ１６０の出力値と電源１０の温度の真値との差分と、温度センサ１６０の誤差に起因する真値との差分との両方を考慮することができる。
【0144】
図１０に示す例では、放電、急速充電、及び電源の劣化診断の機能において、第１範囲の第１下限は、第２範囲の第２下限と同じである。この代わりに、放電、急速充電、及び電源の劣化診断のうちの少なくとも１つの機能において、普通充電と同様に、第１範囲の第１下限が、第２範囲の第２下限より大きくなっていてもよい。この場合、第２下限と第１下限の差は、放電、普通充電、急速充電、及び電源の劣化診断のうちの少なくとも２つの機能、より好ましくはすべての機能において、同じであってよい。普通充電と同様に第１下限と第２下限の差の絶対値を６℃にする場合は、放電の第１下限は－４℃、急速充電の第１下限は１６℃、劣化診断の第１下限は２１℃である点に留意されたい。
【0145】
なお、前述した実施形態では、第１下限と第２下限の差分の絶対値と、第１上限と第２上限の差分の絶対値は同じ値であったが、異なる値でもよい。
【0146】
［第２実施形態］
（電源の放電制御）
次に、第２実施形態における電源の放電における制御フローを説明する。以下において、第１実施形態と同様の構成については、説明を省略することがある。
（電源の放電制御）
次に、第２実施形態における電源の放電における制御フローを説明する。以下において、第１実施形態と同様の構成については、説明を省略することがある。
【0147】
図１１は、第２実施形態における電源の放電における制御フローを示す図である。第２実施形態における電源の放電における制御フローは、第１実施形態における制御フロー（図８）と概ね同様である。ただし、第２実施形態では、ステップＳ１０４，１１０で規定される第１範囲の上限（第１上限）が可変に構成されている。
【0148】
具体的には、第１制御部５０は、動作要求信号を取得し（ステップＳ１００）、温度センサ１６０の出力値を取得すると（ステップＳ１０２）、温度センサ１６０の出力値と電源１０の温度の真値との間に差を生じさせるパラメータを取得する（ステップＳ１０３ａ）。それから、制御部５０は、取得したパラメータから、温度センサ１６０の出力値と電源１０の温度の真値との間に生じ得る差分εを算出する（ステップＳ１０３ｂ）。
【0149】
次に、第１制御部５０は、算出した差分εに基づき、第２上限と第１上限の差を調整する。具体的には、第１制御部５０は、算出した差分εだけ、第１実施形態で使用した第１上限を小さくする。そして、ステップＳ１０４において、第１制御部５０は、温度センサ１６０の出力値が差分εを考慮した新しい第１範囲に属するかどうかを判断する（ステップＳ１０４）。このように、第１制御部５０は、状況に応じて、電源１０の放電を行うかどうかを判断する第１範囲を可変にする。
【0150】
同様に、第１制御部５０は、電源１０の劣化の診断（ステップＳ１２０）の前にも、温度センサ１６０の出力値と電源１０の温度の真値との間に差を生じさせるパラメータを取得し（ステップＳ１０９ａ）、取得したパラメータから、温度センサ１６０の出力値と電源１０の温度の真値との間に生じ得る差分εを算出してもよい（ステップＳ１０９ｂ）。この場合、第１制御部５０は、ステップＳ１１０において、温度センサ１６０の出力値が差分εを考慮した新しい第１範囲に属するかどうかを判断する。このように、第１制御部５０は、状況に応じて、電源１０の劣化診断を行うかどうかを判断する第１範囲を可変にしてもよい。
【0151】
ここで、温度センサ１６０の出力値と電源１０の温度の真値との間に生じ得る差分εは、例えば電源１０から温度センサ１６０まで熱が伝わる間に損失する熱量に起因するものであってよい。また、温度センサ１６０付近に別の熱源が存在する場合、温度センサ１６０の出力値と電源１０の温度の真値との間に生じ得る差分εは、当該別の熱源が温度センサ１６０に与える熱の影響であってもよい。
【0152】
一例では、温度センサ１６０の出力値と電源１０の温度の真値との間に差を生じさせるパラメータは、温度センサ１６０によって取得した温度そのものであってよい。電源１０の温度が高いほど、電源１０から温度センサ１６０まで伝わるまでに損失する熱量は高くなると考えられる。このように、温度センサ１６０の温度に応じて、温度センサ１６０の出力値と電源１０の温度の真値との間に生じ得る差分εは変動し得る。したがって、この場合、第１制御部５０は、温度センサ１６０の出力値に基づき、第２上限と第１上限の差を調整すればよい。
【0153】
別の一例では、温度センサ１６０の出力値と電源１０の温度の真値との間に差を生じさせるパラメータは、制御部５０の所定時間あたりの計算量であってよい。制御部５０の所定時間あたりの計算量が多いほど、制御部５０の発熱量が増大する。温度センサ１６０が制御部５０付近又は制御部５０の内部に設けられている場合、温度センサ１６０の出力値は制御部５０の発熱に影響を受ける。したがって、制御部５０の所定時間あたりの計算量に応じて、温度センサ１６０の出力値と電源１０の温度の真値との間に生じ得る差分εは変動し得る。したがって、この場合、第１制御部５０は、制御部５０の所定時間あたりの計算量に基づき、第２上限と第１上限の差を調整すればよい。
【0154】
制御部５０の所定時間あたりの計算量は、例えば制御部５０の計算資源の使用量や使用率から求めてもよい。別の一例として、制御部５０の所定時間あたりの計算量は、制御部５０が制御している機能の内容や数から求めてもよい。
【0155】
図１１に示す例では、制御部５０は、第１範囲の上限のみを可変にし、第２上限と第１上限の差を調整するよう構成されている。この代わりに、制御部５０は、第１範囲の上限と下限のうちの少なくとも一方を可変にし、第２上限と第１上限の差と、第２下限と第１下限の差との少なくとも一方を調整するよう構成されていてもよい。第１範囲の上限と下限のどちらを調整するか、及び調整量については、温度センサ１６０の出力値と電源１０の温度の真値との間に差を生じさせるパラメータと、出力値と真値との関係性を予め実験により適宜設定しておけばよい。
【0156】
上記のように、第１制御部５０は、使用環境や使用状況に応じて、第１範囲を可変にすることで、より適切な条件下で電源１０を操作する機能を実行することができる。
【0157】
（電源の充電制御）
次に、第２実施形態における電源の充電における制御フローを説明する。以下において、第１実施形態と同様の構成については、説明を省略することがある。
次に、第２実施形態における電源の充電における制御フローを説明する。以下において、第１実施形態と同様の構成については、説明を省略することがある。
【0158】
図１２は、第２実施形態における電源の充電における制御フローを示す図である。第２実施形態における電源の充電における制御フローは、第１実施形態における制御フロー（図９）と概ね同様である。ただし、第２実施形態では、ステップＳ３０４，３１０で規定される第１範囲の第１上限と、ステップＳ５０４で規定される第１範囲の第１下限とが可変に構成されている。
【0159】
具体的には、ステップＳ３０４，３１０の前に、制御部５０は、温度センサ１６０の出力値と電源１０の温度の真値との間に差を生じさせるパラメータを取得し（ステップＳ３０３ａ，Ｓ３０９ａ）、取得したパラメータから、温度センサ１６０の出力値と電源１０の温度の真値との間に生じ得る差分εを算出する（ステップＳ３０３ｂ，Ｓ３０９ｂ）。
【0160】
次に、第１制御部５０は、算出した差分εに基づき、ステップＳ３０４やステップＳ３１０における第１範囲の第１上限を調整する。具体的には、第１制御部５０は、算出した差分εだけ、第１上限を小さくする。そして、ステップＳ３０４，Ｓ３１０において、第１制御部５０は、温度センサ１６０の出力値が差分εを考慮した新しい第１範囲に属するかどうかを判断する。
【0161】
同様に、制御部５０は、算出した差分εに基づき、ステップＳ５０４における第１範囲の第１下限を調整する。具体的には、第１制御部５０は、算出した差分εだけ、第１下限を大きくする。そして、ステップＳ５０４では、第１制御部５０は、温度センサ１６０の出力値が差分εを考慮した新しい第１範囲に属するかどうかを判断する。
【0162】
このように、第１制御部５０は、状況に応じて、電源１０の充電又は電源の劣化診断を行うかどうかを判断する第１範囲を可変にする。第１制御部５０は、使用環境や使用状況に応じて、第１範囲を可変にすることで、より適切な条件下で電源１０を操作する機能を実行することができる。
【0163】
なお、温度センサ１６０の出力値と電源１０の温度の真値との間に差を生じさせるパラメータや、差分εについては、電源の放電制御において説明したとおりである。
【0164】
［第３実施形態］
次に、第３実施形態について説明する。第３実施形態において、第１実施形態と同様の構成については、同様の符号が付されており、その説明を省略することがある。
次に、第３実施形態について説明する。第３実施形態において、第１実施形態と同様の構成については、同様の符号が付されており、その説明を省略することがある。
【0165】
【0166】
電源ユニット１１０は、充電ユニット２００と接続可能に構成されている。充電ユニット２００が電源ユニット１１０に接続されたとき、充電ユニット２００は電源ユニット１１０の電源１０と電気的に接続される。充電ユニット２００は、電流センサ２３０、電圧センサ２４０、第２制御部２５０及び第２温度センサ２６０を有していてよい。
【0167】
充電ユニット２００は、一対の接続端子２１１ｔにより電源ユニット１１０に電気的に接続される。充電ユニット２００を電気的に接続するための電源ユニット１１０の一対の電気端子は、負荷１２１Ｒを電気的に接続するための電源ユニット１１０の一対の電気端子１１１ｔと同じであって良い。この代わりに、充電ユニット２００を電気的に接続するための電源ユニット１１０の一対の電気端子は、一対の電気端子１１１ｔとは別個に設けられていてもよい。
【0168】
外部電源２１０が交流電源の場合、充電ユニット２００は、交流を直流に変換するインバータ（ＡＣ／ＤＣコンバータ）を有していてよい。電流センサ２３０は、充電ユニット２００から電源１０へ供給する充電電流の値を取得するセンサである。電圧センサ２４０は、充電ユニット２００の一対の電気端子間の電圧を取得するセンサである。換言すれば、電圧センサ２４０は、電源ユニットの一対の接続端子１１１ｔ間に印加する電位差を取得する。
【0169】
第２制御部２５０は、電源１０への充電を制御するよう構成されている。第２制御部２５０は、第２温度センサ２６０、電流センサ２３０及び／又は電圧センサ２４０からの出力値を用いて、電源１０の充電を制御してよい。なお、充電ユニット２００は、インバータが出力する直流の電圧を取得する電圧センサや、インバータや外部電源２１０が出力する直流の電圧を昇圧及び／又は降圧可能なＤＣ／ＤＣコンバータを、さらに有していてもよい。
【0170】
充電ユニット２００は、入力された電力の電圧又は電流を変換して出力可能な変換部２９０を備えていてよい。第２制御部２５０は、変換部２９０の操作によって変換部２９０が出力する電圧の値又は電流の値を調整可能に構成されている。これにより、第２制御部２５０は、電源１０を充電するための充電電流を調整することができる。
【0171】
したがって、第３実施形態では、充電ユニット２００の第２制御部２５０が急速充電と普通充電の切り替えを担う。一方、電源ユニット１１０の第１制御部５０は、第２開閉器１７４の開閉により、充電の可否を選択することができる。すなわち、電源ユニット１１０に充電ユニット２００が接続されていたとしても、第１制御部５０は、第２開閉器１７４によって、電源１０の充電を一時的又は恒久的に停止することができる。
【0172】
（電源の充電制御）
図１５は、第３実施形態における電源の充電における充電ユニット側の制御フローを示す図である。
図１５は、第３実施形態における電源の充電における充電ユニット側の制御フローを示す図である。
【0173】
充電ユニットの第２制御部２５０は、電源ユニット１１０に接続されたかどうかを判断する（ステップＳ６００）。第２制御部２５０は、電源ユニット１１０に接続されるまで待機する。
【0174】
電源ユニット１１０に接続されると、第２制御部２５０は、電源１０の温度に関する値を取得又は推定する（ステップＳ６０２）。電源１０の温度に関する値は、電源１０の温度であってよい。この場合、第２制御部２５０は、第２温度センサ２６０の出力値から、電源１０の温度を推定してよい。
【0175】
次に、第２制御部２５０は、第２温度センサ２６０の出力値が上限と下限の少なくとも一方を有する範囲に属するかどうかを判断する（ステップＳ６０４）。この範囲は常温を含むことが好ましい。なお、図１５に示す例では、第２制御部２５０は、第２温度センサ２６０の出力値が１５℃～５４℃の範囲に属するかどうかを判断する。
【0176】
第２制御部２５０は、第２温度センサ２６０の出力値が上記範囲内である場合、急速充電を開始する（ステップＳ６０６）。具体的には、第２制御部２５０は、急速充電に相当する充電レートで、電源ユニット１１０に向けて電流を供給する。
【0177】
ステップＳ６０４において、温度センサ１６０の出力値が上限と下限の少なくとも一方を有する範囲に属しない場合、第２制御部２５０は、普通充電を開始する（ステップＳ６０７）。具体的には、第２制御部２５０は、普通充電に相当する充電レートで、電源ユニット１１０に向けて電流を供給する。
【0178】
第２制御部２５０は、充電が完了したと判断すると、電流の供給を停止する（ステップＳ６１４）。第２制御部２５０は、例えば、定電圧充電中に充電電流が充電完了電流以下になった場合に、充電が完了したと判断すればよい。
【0179】
図１６は、第３実施形態における電源の充電における電源ユニット側の制御フローを示す図である。電源ユニット１１０の第１制御部５０は、第１実施形態と同様に、電源ユニット１１０に充電ユニットが接続されたかどうかを判断する（ステップＳ３００）。第１制御部５０は、充電ユニット２００が電源ユニット１１０に接続されるまで待機する。
【0180】
充電ユニット２００が接続されると、第１制御部５０は、第１実施形態と同様に、温度センサ１６０の出力値を取得し、温度センサ１６０の出力値が上限と下限の少なくとも一方を有する範囲に属するかどうかを判断する（ステップＳ３０２、Ｓ３０４）。
【0181】
第１制御部５０は、温度センサ１６０の出力値が上記範囲内である場合、第２開閉器１７４を閉じる（ステップＳ７０４）。これにより、充電ユニット２００からの充電電流が電源１０に到達可能になる。
【0182】
ステップＳ３０４において、温度センサ１６０の出力値が上限と下限の少なくとも一方を有する範囲に属しない場合、第１制御部５０は、電源１０の温度異常と判断する（ステップＳ３３０）。このように電源１０の温度異常が検知された場合、第１制御部５０は、電源１０の充電を禁止する（ステップＳ３３２）。電源１０の充電の禁止は、例えば第２開閉器１７４を開くことによって実現できる。
【0183】
急速充電又は普通充電が開始されると、第１制御部５０は、電源１０の温度に関する値を取得又は推定し、必要に応じて電源の劣化診断を行う（ステップＳ３０８、Ｓ３１０、Ｓ３２０、Ｓ３２２、Ｓ３２４、Ｓ３２６、Ｓ３２８）。これらのステップは、第１実施形態と同様である。
【0184】
本実施形態では、第１制御部５０は、電源の充電が完了したと判断すると、第２開閉器１７４を開く。これにより、充電ユニットからの充電電流が電源１０へ到達することを防ぐ。
【0185】
前述したように、本実施形態では、電源ユニット１１０の第１制御部５０と充電ユニット２００の第２制御部２５０が、共同で充電の機能を実行する。この場合であっても、第１制御部５０及び／又は第２制御部２５０は、温度センサ１６０，２６０の出力値が第１上限と第１下限の少なくとも一方を有する第１範囲に属する場合に、電源を操作する機能を実行するよう構成されていてよい。この場合、第１範囲の第１上限若しくは第１下限は、当該機能が実行可能な温度に関する値の範囲、電源の劣化を抑制する温度に関する値の範囲、常温と同じ要因のみで電源が劣化する温度に関する値の範囲、又は電源の動作温度に相当する範囲である第２範囲の第２上限若しくは第２下限より、小さい又は大きくてよい。すなわち、図１５のステップＳ６０４、図１６のステップＳ３０４及びＳ３１０における温度範囲の上限及び／又は下減は、前述した「各機能における温度に関する値の範囲」の欄で説明したとおりに設定されていてよい。
【0186】
【0187】
（プログラム及び記憶媒体）
前述した任意の制御フロー、より具体的には図８，９，１１，１２，１５，１６で説明した制御フローは、第１制御部５０又は第２制御部２５０が実行することができる。すなわち、第１制御部５０又は第２制御部２５０は、エアロゾル生成装置や電源ユニットや充電ユニットのような装置に搭載されるコンピュータに前述の方法を実行させるプログラムを有していてよい。このようなプログラムは、コンピュータにより読み込み可能な記憶媒体に格納されていてよい。記憶媒体は、例えば非一過性の媒体であってよい。
前述した任意の制御フロー、より具体的には図８，９，１１，１２，１５，１６で説明した制御フローは、第１制御部５０又は第２制御部２５０が実行することができる。すなわち、第１制御部５０又は第２制御部２５０は、エアロゾル生成装置や電源ユニットや充電ユニットのような装置に搭載されるコンピュータに前述の方法を実行させるプログラムを有していてよい。このようなプログラムは、コンピュータにより読み込み可能な記憶媒体に格納されていてよい。記憶媒体は、例えば非一過性の媒体であってよい。
【0188】
［その他の実施形態］
本発明は上述した実施形態によって説明したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、この発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
本発明は上述した実施形態によって説明したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、この発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
【0189】
例えば、前述した実施形態では、エアロゾル生成装置１００は、エアロゾルを発生するエアロゾル源と、香喫味成分を発生するたばこ原料やたばこ原料由来の抽出物を含む香味源との両方を含む。この代わりに、エアロゾル生成装置１００は、エアロゾル源と香味源のいずれか一方のみを含んでいてもよい。
【0190】
また、前述したエアロゾル生成装置では、電源ユニット１１０と霧化ユニット１２０は互いに分離可能に構成されている。この代わりに、電源ユニット１１０と霧化ユニット１２０は、一体不可分に構成されていてもよい。
【0191】
前述した実施形態では、電源１０の温度に関する値として、電源１０の温度そのものを用いた。したがって、温度に関する値を出力するセンサは、温度センサ１６０，２６０であった。この代わりに、温度に関する値は、温度とは異なる物理量、例えば温度に換算可能な物理量であってもよい。温度に換算可能な物理量は、例えば、（電源付近に設けられた）抵抗の電気抵抗値や、当該抵抗における電圧降下量（電位差）などであってよい。この場合、電源の温度に関する値を出力するセンサは、電源の付近に設けられた電気抵抗の電気抵抗値を測定するセンサ、又は電気抵抗での電圧降下量を測定する電圧センサであってよい。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】