(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-09-30
(45)【発行日】2024-10-08
(54)【発明の名称】霧化装置、加熱電気回路、方法、読取可能記憶媒体
(51)【国際特許分類】
G01R 27/02 20060101AFI20241001BHJP
【ＦＩ】
G01R27/02 R
【請求項の数】
7
(21)【出願番号】P 2023514756
(86)(22)【出願日】2021-12-07
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2023-11-22
(86)【国際出願番号】 CN2021136079
(87)【国際公開番号】W WO2022143035
(87)【国際公開日】2022-07-07
【審査請求日】2023-04-19
(31)【優先権主張番号】202023298846.8
(32)【優先日】2020-12-30
(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN
(73)【特許権者】
【識別番号】522441529
【氏名又は名称】江門摩爾科技有限公司
【氏名又は名称原語表記】Ｊｉａｎｇｍｅｎ Ｍｏｏｒｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．，Ｌｔｄ
(74)【代理人】
【識別番号】100091683
【弁理士】
【氏名又は名称】▲吉▼川 俊雄
(74)【代理人】
【識別番号】100179316
【弁理士】
【氏名又は名称】市川 寛奈
(72)【発明者】
【氏名】李亜飛
(72)【発明者】
【氏名】李祥忠
【審査官】島▲崎▼ 純一
(56)【参考文献】
【文献】中国特許出願公開第１１１４３６６６８（ＣＮ，Ａ）
【文献】中国特許出願公開第１０９６５６２８３（ＣＮ，Ａ）
【文献】特表２００８－５０３８１３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特許第６６６７７０９（ＪＰ，Ｂ１）
【文献】国際公開第２０１９／０８２２８０（ＷＯ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０１Ｒ ２７／０２
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
発熱体抵抗、ＭＣＵを含む霧化装置の加熱電気回路において、更に、サンプリング抵抗、第１駆動ユニット及び第２駆動ユニットを含み、
前記サンプリング抵抗の抵抗値は前記発熱体抵抗の抵抗値よりも大きく、
前記第１駆動ユニットは、ＰＭＯＳＦＥＴ、スイッチングデバイス、第３抵抗及び第４抵抗を含み、前記ＭＣＵの第１ＩＯポートは、前記スイッチングデバイスの制御端子及び前記第４抵抗の第１端子にそれぞれ接続され、前記スイッチングデバイスの第１端子及び前記第４抵抗の第２端子はそれぞれグランドに接続され、前記スイッチングデバイスの第２端子は前記ＰＭＯＳＦＥＴのゲート及び前記第３抵抗の第１端子にそれぞれ接続され、前記ＰＭＯＳＦＥＴのソース及び前記第３抵抗の第２端子はバッテリ電源にそれぞれ接続され、前記ＰＭＯＳＦＥＴのドレインは前記発熱体抵抗の第１端子に接続され、前記発熱体抵抗の第２端子はグランドに接続され、
前記ＭＣＵは、ＰＷＭサイクルの第１期間内は、前記第１ＩＯポートを通じて前記第１駆動ユニットを制御することで、バッテリ電源が前記発熱体抵抗にのみ電気を供給するようにして、前記発熱体抵抗を正常に動作させ、
前記ＭＣＵは、ＰＷＭサイクルの第２期間内は、対応するＩＯポートを通じて前記第２駆動ユニットを制御することで、バッテリ電源が、直列に接続される前記サンプリング抵抗及び前記発熱体抵抗に電気を供給するようにし、且つ、対応するＩＯポートを通じて前記発熱体抵抗の電圧及び前記サンプリング抵抗の電圧をそれぞれ収集し、前記サンプリング抵抗の抵抗値及び収集した電圧に基づいて前記発熱体抵抗の抵抗値を算出することを特徴とする霧化装置の加熱電気回路。
【請求項2】
前記第２駆動ユニットは第１バイポーラトランジスタを含み、且つ、前記第１バイポーラトランジスタのベースは前記ＭＣＵの第２ＩＯポートに接続され、前記第１バイポーラトランジスタのコレクタはバッテリ電源に接続され、前記第１バイポーラトランジスタのエミッタは前記サンプリング抵抗の第１端子及び前記ＭＣＵの第３ＩＯポートにそれぞれ接続され、前記サンプリング抵抗の第２端子は前記発熱体抵抗の第１端子及び前記ＭＣＵの第４ＩＯポートにそれぞれ接続されることを特徴とする請求項１に記載の霧化装置の加熱電気回路。
【請求項3】
前記スイッチングデバイスはＮＭＯＳＦＥＴを含み、且つ、前記ＮＭＯＳＦＥＴのゲートは前記ＭＣＵの第１ＩＯポートに接続され、前記ＮＭＯＳＦＥＴのソースはグランドに接続され、前記ＮＭＯＳＦＥＴのドレインは前記ＰＭＯＳＦＥＴのゲート及び前記第３抵抗の第１端子にそれぞれ接続されることを特徴とする請求項１に記載の霧化装置の加熱電気回路。
【請求項4】
前記スイッチングデバイスは第２バイポーラトランジスタ及び第５抵抗を含み、前記第２バイポーラトランジスタのベースは前記第４抵抗の第１端子及び前記第５抵抗の第１端子にそれぞれ接続され、前記第２バイポーラトランジスタのコレクタは前記ＰＭＯＳＦＥＴのゲート及び前記第３抵抗の第１端子にそれぞれ接続され、前記第２バイポーラトランジスタのエミッタ及び前記第４抵抗の第２端子はそれぞれグランドに接続され、前記第５抵抗の第２端子は前記ＭＣＵの第１ＩＯポートに接続されることを特徴とする請求項１に記載の霧化装置の加熱電気回路。
【請求項5】
請求項１～４のいずれか１項に記載の加熱電気回路を含むことを特徴とする霧化装置。
【請求項6】
ＭＣＵに応用される霧化装置の加熱方法において、発熱体抵抗、ＭＣＵを含む加熱電気回路であって、
更に、サンプリング抵抗、第１駆動ユニット及び第２駆動ユニットを含み、
前記サンプリング抵抗の抵抗値は前記発熱体抵抗の抵抗値よりも大きく、
前記第１駆動ユニットは、ＰＭＯＳＦＥＴ、スイッチングデバイス、第３抵抗及び第４抵抗を含み、前記ＭＣＵの第１ＩＯポートは、前記スイッチングデバイスの制御端子及び前記第４抵抗の第１端子にそれぞれ接続され、前記スイッチングデバイスの第１端子及び前記第４抵抗の第２端子はそれぞれグランドに接続され、前記スイッチングデバイスの第２端子は前記ＰＭＯＳＦＥＴのゲート及び前記第３抵抗の第１端子にそれぞれ接続され、前記ＰＭＯＳＦＥＴのソース及び前記第３抵抗の第２端子はバッテリ電源にそれぞれ接続され、前記ＰＭＯＳＦＥＴのドレインは前記発熱体抵抗の第１端子に接続され、前記発熱体抵抗の第２端子はグランドに接続された加熱電気回路
を使用し、
ＰＷＭサイクルの第１期間内は、前記第１ＩＯポートを通じて前記第１駆動ユニットを制御することで、バッテリ電源が前記発熱体抵抗にのみ電気を供給するようにして、前記発熱体抵抗を正常に動作させ、
ＰＷＭサイクルの第２期間内は、対応するＩＯポートを通じて前記第２駆動ユニットを制御することで、前記バッテリ電源が、直列に接続される前記サンプリング抵抗及び前記発熱体抵抗に電気を供給するよう制御するとともに、前記発熱体抵抗の電圧及び前記サンプリング抵抗の電圧をそれぞれ収集し、前記サンプリング抵抗の抵抗値及び収集した電圧に基づいて前記発熱体抵抗の抵抗値を算出する、
ことを含むことを特徴する霧化装置の加熱方法。
【請求項7】
コンピュータプログラムが記憶されている読取可能記憶媒体において、前記コンピュータプログラムは、プロセッサにより実行される際に、請求項６に記載の加熱方法を実現することを特徴とする読取可能記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、霧化機器の分野に関し、特に、霧化装置、加熱電気回路、方法、読取可能記憶媒体に関する。
【背景技術】
【0002】
霧化装置において、中核となる部材は加熱部材であり、中核技術は加熱部材の温度制御である。また、温度制御を行う際のポイントは、加熱部材の温度を測定することである。且つ、通常、加熱部材は発熱体抵抗であり、発熱体抵抗に電気を供給して熱を発生させることで霧化基質を加熱する。これにより、霧化基質を昇温させると、煙霧又はエアロゾルが発生する。現在の加熱電気回路では、通常、加熱回路にサンプリング抵抗を直列に接続して発熱体抵抗の抵抗値を検出し、続いて、オペアンプでサンプリング抵抗における電圧降下を増幅したあと、ＭＣＵ（Ｍｉｃｒｏｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ｕｎｉｔ，マイクロコントローラユニット）に収集させて演算する。ＭＣＵは、まず、Ｉ＝Ｕ１／Ｒ１から電流を取得する。Ｕ１はサンプリング抵抗における電圧降下、Ｒ１はサンプリング抵抗の抵抗値、Ｉは電流である。通常、ＭＣＵにおいて、電圧はＬＤＯ（Ｌｏｗ Ｄｒｏｐｏｕｔ Ｒｅｇｕｌａｔｏｒ，低ドロップアウトリニアレギュレータ）で降圧したあと取得される。また、ＭＣＵが収集可能な電圧は加熱電源（バッテリ）の電圧よりも小さい。そのため、発熱体抵抗の電圧は、サンプリング抵抗で分圧したあとＭＣＵに収集させて、Ｒ２＝Ｕ２／Ｉから発熱体抵抗の抵抗値を算出する必要がある。Ｕ２は発熱体抵抗における電圧降下、Ｒ２は発熱体抵抗の抵抗値である。このような方式では、サンプリング抵抗が加熱回路に直列に接続されるため、サンプリング抵抗値が非常に小さくなければ（ｍΩレベル）加熱効率に影響を及ぼしてしまう。また、サンプリング抵抗における電圧降下が非常に小さいことから、サンプリング抵抗の電圧降下を増幅させるオペアンプを追加する必要がある。且つ、サンプリング抵抗が非常に小さいために、抵抗値自体の精度を非常に高くすることは難しい。そのほか、オペアンプ自体の誤差も存在するため、サンプリングされる電流の誤差が比較的大きくなる。加えて、サンプリング抵抗の精度誤差によって、収集される発熱体抵抗の電圧にも誤差が存在する。結果として、Ｒ２＝Ｕ２／Ｉから算出される発熱体抵抗の抵抗値の誤差が比較的大きくなる。且つ、オペアンプを追加する必要があるため、コストが比較的高くなる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
本発明は、従来技術に存在する誤差が大きく、コストが高いとの欠点を解決すべき技術的課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0004】
本発明が技術的課題を解決するために採用する技術方案は以下の通りである。
【0005】
発熱体抵抗、ＭＣＵを含むとともに、サンプリング抵抗を更に含み、且つ、前記サンプリング抵抗の抵抗値が前記発熱体抵抗の抵抗値のサンプリング抵抗よりも大きい霧化装置の加熱電気回路を構成する。
【0006】
前記ＭＣＵは、ＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ，パルス幅変調）サイクルの第１期間内は、バッテリ電源が前記発熱体抵抗にのみ電気を供給するよう制御することで、前記発熱体抵抗を正常に動作させる。
【0007】
前記ＭＣＵは、ＰＷＭサイクルの第２期間内は、バッテリ電源が、直列に接続される前記サンプリング抵抗及び前記発熱体抵抗に電気を供給するよう制御する。且つ、前記発熱体抵抗の電圧及び前記サンプリング抵抗の電圧をそれぞれ収集し、前記サンプリング抵抗の抵抗値及び収集した電圧に基づいて前記発熱体抵抗の抵抗値を算出する。
【0008】
選択的に、更に、第１駆動ユニット、第２駆動ユニットを含む。
【0009】
且つ、前記ＭＣＵは、ＰＷＭサイクルの第１期間内は、対応するＩＯ（Ｉｎｐｕｔ／Ｏｕｔｐｕｔ）ポートを通じて前記第１駆動ユニットを制御することで、バッテリ電源が前記発熱体抵抗にのみ電気を供給するようにする。
【0010】
前記ＭＣＵは、ＰＷＭサイクルの第２期間内は、対応するＩＯポートを通じて前記第２駆動ユニットを制御することで、バッテリ電源が、直列に接続される前記サンプリング抵抗及び前記発熱体抵抗に電気を供給するようにする。且つ、対応するＩＯポートを通じて前記発熱体抵抗の電圧及び前記サンプリング抵抗の電圧をそれぞれ収集し、前記サンプリング抵抗の抵抗値及び収集した電圧に基づいて前記発熱体抵抗の抵抗値を算出する。
【0011】
選択的に、前記第１駆動ユニットは、ＰＭＯＳ（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ Ｃｈａｎｎｅｌ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ，Ｐ型金属酸化物半導体）ＦＥＴ、スイッチングデバイス、第３抵抗及び第４抵抗を含む。前記ＭＣＵの第１ＩＯポートは、前記スイッチングデバイスの制御端子及び前記第４抵抗の第１端子にそれぞれ接続され、前記スイッチングデバイスの第１端子及び前記第４抵抗の第２端子はそれぞれグランドに接続され、前記スイッチングデバイスの第２端子は前記ＰＭＯＳＦＥＴのゲート及び前記第３抵抗の第１端子にそれぞれ接続され、前記ＰＭＯＳＦＥＴのソース及び前記第３抵抗の第２端子はバッテリ電源にそれぞれ接続され、前記ＰＭＯＳＦＥＴのドレインは前記発熱体抵抗の第１端子に接続され、前記発熱体抵抗の第２端子はグランドに接続される。
【0012】
選択的に、前記第２駆動ユニットは第１バイポーラトランジスタを含む。且つ、前記第１バイポーラトランジスタのベースは前記ＭＣＵの第２ＩＯポートに接続され、前記第１バイポーラトランジスタのコレクタはバッテリ電源に接続され、前記第１バイポーラトランジスタのエミッタは前記サンプリング抵抗の第１端子及び前記ＭＣＵの第３ＩＯポートにそれぞれ接続され、前記サンプリング抵抗の第２端子は前記発熱体抵抗の第１端子及び前記ＭＣＵの第４ＩＯポートにそれぞれ接続される。
【0013】
選択的に、前記スイッチングデバイスは、ＮＭＯＳ（Ｎｅｇａｔｉｖｅ Ｃｈａｎｎｅｌ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ，Ｎ型金属酸化物半導体）ＦＥＴを含む。且つ、前記ＮＭＯＳＦＥＴのゲートは前記ＭＣＵの第１ＩＯポートに接続され、前記ＮＭＯＳＦＥＴのソースはグランドに接続され、前記ＮＭＯＳＦＥＴのドレインは前記ＰＭＯＳＦＥＴのゲート及び前記第３抵抗の第１端子にそれぞれ接続される。
【0014】
選択的に、前記スイッチングデバイスは第２バイポーラトランジスタ及び第５抵抗を含む。前記第２バイポーラトランジスタのベースは前記第４抵抗の第１端子及び前記第５抵抗の第１端子にそれぞれ接続され、前記第２バイポーラトランジスタのコレクタは前記ＰＭＯＳＦＥＴのゲート及び前記第３抵抗の第１端子にそれぞれ接続され、前記第２バイポーラトランジスタのエミッタ及び前記第４抵抗の第２端子はそれぞれグランドに接続され、前記第５抵抗の第２端子は前記ＭＣＵの第１ＩＯポートに接続される。
【0015】
本発明は、更に、上述した加熱電気回路を含む霧化装置を構成する。
【0016】
本発明は、更に、ＭＣＵに応用される霧化装置の加熱方法を構成する。当該方法は、以下を含む。
【0017】
ＰＷＭサイクルの第１期間内は、バッテリ電源が発熱体抵抗にのみ電気を供給するよう制御することで、前記発熱体抵抗を正常に動作させる。
【0018】
ＰＷＭサイクルの第２期間内は、前記バッテリ電源が、直列に接続されるサンプリング抵抗及び前記発熱体抵抗に電気を供給するよう制御するとともに、前記発熱体抵抗の電圧及び前記サンプリング抵抗の電圧をそれぞれ収集する。前記サンプリング抵抗の抵抗値は前記発熱体抵抗の抵抗値よりも大きい。
【0019】
前記サンプリング抵抗の抵抗値及び収集した電圧に基づいて前記発熱体抵抗の抵抗値を算出する。
【0020】
選択的に、バッテリ電源が発熱体抵抗にのみ電気を供給するよう制御することには、第１駆動ユニットを制御することで、前記バッテリ電源が発熱体抵抗にのみ電気を供給するようにすることが含まれる。
【0021】
選択的に、前記バッテリ電源が、直列に接続されるサンプリング抵抗及び前記発熱体抵抗に電気を供給するよう制御することには、第２駆動ユニットを制御することで、前記バッテリ電源が、直列に接続されるサンプリング抵抗及び前記発熱体抵抗に電気を供給するようにすることが含まれる。
【0022】
本発明は、更に、コンピュータプログラムが記憶されている読取可能記憶媒体を構成する。前記コンピュータプログラムは、プロセッサにより実行される際に上述した加熱方法を実現する。
【発明の効果】
【0023】
本発明で提供する技術方案において、霧化装置の加熱電気回路には、加熱回路が設置されるだけでなく、検出回路も別途追加される。且つ、ＭＣＵは、ＰＷＭ駆動方式で加熱制御を実現する。即ち、期間別に加熱回路及び検出回路の動作を制御する。具体的には、ＰＷＭサイクルの第１期間において、ＭＣＵは、バッテリ電源が発熱体抵抗にのみ電気を供給するよう制御する。即ち、加熱回路の動作を制御する。また、ＰＷＭサイクルの第２期間において、ＭＣＵは、バッテリ電源が、直列に接続されるサンプリング抵抗及び発熱体抵抗に電気を供給するよう制御する。即ち、検出回路の動作を制御する。当該加熱電気回路において、サンプリング抵抗は、発熱体抵抗の抵抗値を検出するとき（ＰＷＭサイクルの第２期間内）にのみ動作し、ほかのタイミングでは動作しない。よって、当該サンプリング抵抗に抵抗値の大きな抵抗を選択可能となる。こうすることで、第一に、抵抗値の大きなサンプリング抵抗は精度がより高くなり得るため、発熱体抵抗の抵抗値の検出精度を向上させられる。第二に、オペアンプを用いて増幅しなくても、ＭＣＵ（ＡＤＣ（Ａｎａｌｏｇ Ｔｏ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ，アナログデジタルコンバータ）ポートを有する）でサンプリング抵抗の電圧を直接サンプリングできるため、電圧のサンプリング精度を向上させることができ、更には、発熱体抵抗の抵抗値の検出精度を比較的高くまで向上させられる。且つ、オペアンプを設置しなくともよいため、コストを低下させられる。
【0024】
本発明の実施例をより明瞭に説明するために、以下に、実施例の記載にあたり使用を要する図面について簡単に述べる。なお、言うまでもなく、以下で記載する図面は本発明の一部の実施例にすぎず、当業者であれば、創造的労働を伴わないことを前提に、これら図面からその他の図面を得ることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【0025】
【発明を実施するための形態】
【0026】
以下に、本発明の実施例に係る図面を組み合わせて、本発明の実施例における技術方案について明瞭簡潔に記載する。なお、言うまでもなく、ここで記載する実施例は本発明の一部の実施例にすぎず、全ての実施例ではない。本発明の実施例に基づいて、当業者が創造的労働を行わないことを前提に取得するその他全ての実施例は、いずれも本発明の保護の範囲に属する。
【0027】
従来の加熱電気回路に存在する発熱体の抵抗値の検出精度が高くなく、コストが大きいとの技術的課題に対し、本発明は、霧化装置の加熱電気回路を構成する。当該加熱電気回路は、ＭＣＵ、発熱体抵抗、サンプリング抵抗を含み、且つ、サンプリング抵抗の抵抗値が発熱体抵抗の抵抗値よりも大きい。例えば、サンプリング抵抗には、抵抗値がΩレベル（即ち、少なくとも１Ωの電気抵抗）の高精度の抵抗を選択する。且つ、ＭＣＵは、ＰＷＭサイクルの第１期間内は、バッテリ電源が発熱体抵抗にのみ電気を供給するよう制御することで、前記発熱体抵抗を正常に動作させる。また、ＭＣＵは、ＰＷＭサイクルの第２期間内は、バッテリ電源が、直列に接続されるサンプリング抵抗及び発熱体抵抗に電気を供給するよう制御する。且つ、第２期間内は、発熱体抵抗の電圧及びサンプリング抵抗の電圧をそれぞれ収集し、サンプリング抵抗の抵抗値及び収集した電圧に基づいて発熱体抵抗の抵抗値を算出する。理解すべき点として、ＰＷＭサイクルは第１期間と第２期間の和に等しい。
【0028】
本実施例において、加熱電気回路には、加熱回路が設置されるだけでなく、検出回路も別途追加される。且つ、ＭＣＵは、ＰＷＭ駆動方式で加熱制御を実現する。即ち、期間別に加熱回路及び検出回路の動作を制御する。具体的には、ＰＷＭサイクルの第１期間において、ＭＣＵは、バッテリ電源が発熱体抵抗にのみ電気を供給するよう制御する。即ち、加熱回路の動作を制御する。また、ＰＷＭサイクルの第２期間において、ＭＣＵは、バッテリ電源が、直列に接続されるサンプリング抵抗及び発熱体抵抗に電気を供給するよう制御する。即ち、検出回路の動作を制御する。本実施例の加熱電気回路において、サンプリング抵抗は、発熱体抵抗の抵抗値を検出するとき（ＰＷＭサイクルの第２期間内）にのみ動作し、ほかのタイミングでは動作しない。よって、当該サンプリング抵抗に抵抗値の大きな抵抗を選択可能となる。こうすることで、第一に、抵抗値の大きなサンプリング抵抗は精度がより高くなり得るため、発熱体抵抗の抵抗値の検出精度を向上させられる。第二に、オペアンプを用いて増幅しなくても、ＭＣＵ（ＡＤＣポートを有する）でサンプリング抵抗の電圧を直接サンプリングできるため、電圧のサンプリング精度を向上させることができ、更には、発熱体抵抗の抵抗値の検出精度を比較的高くまで向上させられる。且つ、オペアンプを設置しなくともよいため、コストを低下させられる。
【0029】
更に、選択的な実施例において、本発明の加熱電気回路は第１駆動ユニット及び第２駆動ユニットを更に含む。且つ、ＭＣＵは、ＰＷＭサイクルの第１期間内は、対応するＩＯポートを通じて前記第１駆動ユニットを制御することで、バッテリ電源が前記発熱体抵抗にのみ電気を供給するようにする。また、ＭＣＵは、ＰＷＭサイクルの第２期間内は、対応するＩＯポートを通じて前記第２駆動ユニットを制御することで、バッテリ電源が、直列に接続される前記サンプリング抵抗及び前記発熱体抵抗に電気を供給するようにする。且つ、対応するＩＯポートを通じて前記発熱体抵抗の電圧及び前記サンプリング抵抗の電圧をそれぞれ収集し、前記サンプリング抵抗の抵抗値及び収集した電圧に基づいて前記発熱体抵抗の抵抗値を算出する。
【0030】
図１は、本発明における霧化装置の加熱電気回路の実施例１の回路図である。本実施例の加熱電気回路は、ＭＣＵ Ｕ１（即ち、マイクロコントローラＵ１）、発熱体抵抗Ｒ２、サンプリング抵抗Ｒ１、第１駆動ユニット及び第２駆動ユニットを含む。且つ、サンプリング抵抗Ｒ１の抵抗値は発熱体抵抗Ｒ２の抵抗値よりも大きい。
【0031】
第１駆動ユニットは、ＰＭＯＳＦＥＴ Ｑ１、ＮＭＯＳＦＥＴ Ｑ３、第３抵抗Ｒ３及び第４抵抗Ｒ４を含む。ＭＣＵ Ｕ１の第１ＩＯポート（ＰＭＯＳ）は、ＮＭＯＳＦＥＴ Ｑ３のゲート及び第４抵抗Ｒ４の第１端子にそれぞれ接続される。また、ＮＭＯＳＦＥＴ Ｑ３のソース及び第４抵抗Ｒ４の第２端子はそれぞれグランドに接続され、ＮＭＯＳＦＥＴ Ｑ３のドレインはＰＭＯＳＦＥＴ Ｑ１のゲート及び第３抵抗Ｒ３の第１端子にそれぞれ接続される。また、ＰＭＯＳＦＥＴ Ｑ１のソース及び第３抵抗Ｒ３の第２端子はバッテリ電源（ＢＡＴ）にそれぞれ接続され、ＰＭＯＳＦＥＴ Ｑ１のドレインは発熱体抵抗Ｒ２の第１端子に接続される。また、発熱体抵抗Ｒ２の第２端子はグランドに接続される。
【0032】
第２駆動ユニットは第１バイポーラトランジスタＱ２を含む。且つ、第１バイポーラトランジスタＱ２のベースはＭＣＵ Ｕ１の第２ＩＯポート（ＩＳＥＮ）に接続され、第１バイポーラトランジスタＱ２のコレクタはバッテリ電源（ＢＡＴ）に接続され、第１バイポーラトランジスタＱ２のエミッタはサンプリング抵抗Ｒ１の第１端子及びＭＣＵ Ｕ１の第３ＩＯポート（ＩＳ１）にそれぞれ接続される。また、サンプリング抵抗Ｒ１の第２端子は発熱体抵抗Ｒ２の第１端子及びＭＣＵの第４ＩＯポート（ＩＳ２）にそれぞれ接続される。理解すべき点として、ＭＣＵ Ｕ１の第３ＩＯポート（ＩＳ１）及び第４ＩＯポート（ＩＳ２）はＡＤポートである。
【0033】
次に、当該加熱電気回路の動作原理について説明する。
【0034】
各ＰＷＭサイクルの第１期間内は、ＭＣＵ Ｕ１の第１ＩＯポート（ＰＭＯＳ）がハイレベルを出力し、ＮＭＯＳＦＥＴ Ｑ３がターンオンすることで、ＰＭＯＳＦＥＴ Ｑ１がターンオンする。同時に、ＭＣＵ Ｕ１の第２ＩＯポート（ＩＳＥＮ）がローレベルを出力し、第１バイポーラトランジスタＱ２がターンオフする。このとき、バッテリ電源（ＶＢＡＴ）の電圧がＰＭＯＳＦＥＴ Ｑ１を通じて発熱体抵抗Ｒ２に直接印加され、発熱体抵抗Ｒ２が正常な動作を開始する。
【0035】
各ＰＷＭサイクルの第２期間内は、ＭＣＵ Ｕ１の第１ＩＯポート（ＰＭＯＳ）がローレベルを出力し、ＮＭＯＳＦＥＴ Ｑ３がターンオフすることで、ＰＭＯＳＦＥＴ Ｑ１がターンオフし、発熱体抵抗Ｒ２が加熱を停止する。同時に、ＭＣＵ Ｕ１の第２ＩＯポート（ＩＳＥＮ）がハイレベルを出力し、第１バイポーラトランジスタＱ２がターンオンする。このとき、電流はバッテリ電源（ＶＢＡＴ）から、第１バイポーラトランジスタＱ２、サンプリング抵抗Ｒ１、発熱体抵抗Ｒ２を経由してグランドに到達する。且つ、第１バイポーラトランジスタＱ２のベース電圧がＭＣＵ Ｕ１のＩＯポートのハイレベルとなる。第１バイポーラトランジスタＱ２のベース電圧のクランプ作用によって、ターンオン時の第１バイポーラトランジスタＱ２のエミッタ電圧はベース電圧よりもやや小さくなる。よって、このとき、ＭＣＵ Ｕ１の第３、第４ＩＯポート（ＩＳ１，ＩＳ２）の電圧はいずれもＭＣＵ Ｕ１のＩＯポートのハイレベルよりも小さくなるため、ＭＣＵ Ｕ１の第３、第４ＩＯポート（ＩＳ１，ＩＳ２）は電圧サンプリングを直接実施可能となる。仮に、ＭＣＵ Ｕ１の第３ＩＯポートがサンプリングする電圧をＶＩＳ１、ＭＣＵ Ｕ１の第４ＩＯポートがサンプリングする電圧をＶＩＳ２として、式Ｉ＝（ＶＩＳ１－ＶＩＳ２）／Ｒ１から検出回路の電流Ｉを算出する。なお、Ｒ１はサンプリング抵抗Ｒ１の抵抗値である。そして、式Ｒ２＝ＶＩＳ２／Ｉ＝Ｒ１＊ＶＩＳ２／（ＶＩＳ１－ＶＩＳ２）から発熱体抵抗Ｒ２の抵抗値Ｒ２を算出する。
【0036】
図２は、本発明における霧化装置の加熱電気回路の実施例２の回路図である。本実施例の加熱電気回路は、図１に示した実施例と比較して、以下の点のみが異なっている。即ち、スイッチングデバイスをＮＭＯＳＦＥＴ Ｑ３から第２バイポーラトランジスタＱ４及び第５抵抗Ｒ５に変更する。且つ、第２バイポーラトランジスタＱ４のベースは第４抵抗Ｒ４の第１端子及び第５抵抗Ｒ５の第１端子にそれぞれ接続される。また、第２バイポーラトランジスタＱ４のコレクタはＰＭＯＳＦＥＴ Ｑ１のゲート及び第３抵抗Ｒ３の第１端子にそれぞれ接続される。また、第２バイポーラトランジスタＱ４のエミッタ及び第４抵抗Ｒ４の第２端子はそれぞれグランドに接続され、第５抵抗Ｒ５の第２端子はＭＣＵ Ｕ１の第１ＩＯポート（ＰＭＯＳ）に接続される。そのほかの同一部分についてはここでは詳述しない。
【0037】
次に、当該加熱電気回路の動作原理について説明する。
【0038】
各ＰＷＭサイクルの第１期間内は、ＭＣＵ Ｕ１の第１ＩＯポート（ＰＭＯＳ）がハイレベルを出力し、第２バイポーラトランジスタＱ４がターンオンすることで、ＰＭＯＳＦＥＴ Ｑ１がターンオンする。同時に、ＭＣＵ Ｕ１の第２ＩＯポート（ＩＳＥＮ）がローレベルを出力し、第１バイポーラトランジスタＱ２がターンオフする。このとき、バッテリ電源（ＶＢＡＴ）の電圧が、ＰＭＯＳＦＥＴ Ｑ１を通じて発熱体抵抗Ｒ２に直接印加され、発熱体抵抗Ｒ２が正常な動作を開始する。
【0039】
各ＰＷＭサイクルの第２期間内は、ＭＣＵ Ｕ１の第１ＩＯポート（ＰＭＯＳ）がローレベルを出力し、第２バイポーラトランジスタＱ４がターンオフすることで、ＰＭＯＳＦＥＴ Ｑ１がターンオフし、発熱体抵抗Ｒ２が加熱を停止する。同時に、ＭＣＵ Ｕ１の第２ＩＯポート（ＩＳＥＮ）がハイレベルを出力し、第１バイポーラトランジスタＱ２がターンオンする。このとき、電流はバッテリ電源（ＶＢＡＴ）から、第１バイポーラトランジスタＱ２、サンプリング抵抗Ｒ１、発熱体抵抗Ｒ２を経由してグランドに到達する。且つ、第１バイポーラトランジスタＱ２のベース電圧がＭＣＵ Ｕ１のＩＯポートのハイレベルとなる。第１バイポーラトランジスタＱ２のベース電圧のクランプ作用によって、ターンオン時の第１バイポーラトランジスタＱ２のエミッタ電圧はベース電圧よりもやや小さくなる。よって、このとき、ＭＣＵ Ｕ１の第３、第４ＩＯポート（ＩＳ１，ＩＳ２）の電圧はいずれもＭＣＵ Ｕ１のＩＯポートのハイレベルよりも小さくなるため、ＭＣＵ Ｕ１の第３、第４ＩＯポート（ＩＳ１，ＩＳ２）は電圧サンプリングを直接実施可能となる。仮に、ＭＣＵ Ｕ１の第３ＩＯポートがサンプリングする電圧をＶＩＳ１、ＭＣＵ Ｕ１の第４ＩＯポートがサンプリングする電圧をＶＩＳ２として、式Ｉ＝（ＶＩＳ１－ＶＩＳ２）／Ｒ１から検出回路の電流Ｉを算出する。なお、Ｒ１はサンプリング抵抗Ｒ１の抵抗値である。そして、式Ｒ２＝ＶＩＳ２／Ｉ＝Ｒ１＊ＶＩＳ２／（ＶＩＳ１－ＶＩＳ２）から発熱体抵抗Ｒ２の抵抗値Ｒ２を算出する。
【0040】
本発明は、更に、霧化装置を構成する。当該霧化装置は加熱電気回路を含む。且つ、当該加熱電気回路の構造については上記の記載を参照すればよい。
【0041】
図３は、本発明における霧化装置の加熱方法の実施例１のフローチャートである。本実施例の加熱方法はＭＣＵに応用され、且つ、具体的に以下のステップを含む。
【0042】
ステップＳ１０：ＰＷＭサイクルの第１期間内は、バッテリ電源が発熱体抵抗にのみ電気を供給するよう制御することで、前記発熱体抵抗を正常に動作させる。
【0043】
ステップＳ２０：ＰＷＭサイクルの第２期間内は、前記バッテリ電源が、直列に接続されるサンプリング抵抗及び前記発熱体抵抗に電気を供給するよう制御するとともに、前記発熱体抵抗の電圧及び前記サンプリング抵抗の電圧をそれぞれ収集する。前記サンプリング抵抗の抵抗値は前記発熱体抵抗の抵抗値よりも大きい。
【0044】
ステップＳ３０：前記サンプリング抵抗の抵抗値及び収集した電圧に基づいて前記発熱体抵抗の抵抗値を算出する。
【0045】
本実施例では、１つのＰＷＭサイクル内で、発熱体抵抗に対し期間別に加熱制御及び抵抗値検出を行う。具体的に、ＰＷＭサイクルの第１期間において、ＭＣＵは、バッテリ電源が発熱体抵抗にのみ電気を供給するよう制御する。即ち、発熱体抵抗が正常に動作するよう制御する。また、ＰＷＭサイクルの第２期間において、ＭＣＵは、バッテリ電源が、直列に接続されるサンプリング抵抗及び発熱体抵抗に電気を供給するよう制御する。即ち、発熱体抵抗の抵抗値を検出する。サンプリング抵抗は、発熱体抵抗の抵抗値を検出するとき（ＰＷＭサイクルの第２期間内）にのみ動作し、ほかのタイミングでは動作しない。よって、当該サンプリング抵抗に抵抗値の大きな抵抗を選択可能となる。こうすることで、第一に、抵抗値の大きなサンプリング抵抗は精度がより高くなり得るため、発熱体抵抗の抵抗値の検出精度を向上させられる。第二に、オペアンプを用いて増幅しなくても、ＭＣＵ（ＡＤＣポートを有する）でサンプリング抵抗の電圧を直接サンプリングできるため、電圧のサンプリング精度を向上させることができ、更には、発熱体抵抗の抵抗値の検出精度を比較的高くまで向上させられる。且つ、オペアンプを設置しなくともよいため、コストを低下させられる。
【0046】
更に、ＭＣＵは、第１駆動ユニットを制御することで、前記バッテリ電源が発熱体抵抗にのみ電気を供給するようにできる。また、これに対応して、ＭＣＵは、第２駆動ユニットを制御することで、前記バッテリ電源が、直列に接続されるサンプリング抵抗及び前記発熱体抵抗に電気を供給するようにできる。
【0047】
本発明は、更に、読取可能記憶媒体を構成する。当該読取可能記憶媒体にはコンピュータプログラムが記憶されている。且つ、当該コンピュータプログラムは、プロセッサにより実行される際に上述した加熱方法を実現する。
【0048】
以上の記載は本発明の好ましい実施例にすぎず、本発明を制限するものではない。当業者にとって、本発明には各種の変更及び変形が存在し得る。本発明の精神及び原則の範囲内で実施される何らかの修正、同等の置換、改良等は、いずれも本発明の特許請求の範囲に含まれるものとする。
【図1】
【図2】
【図3】
