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特表2024-535878カプセル認証付き加熱式（ＨＥＡＴ－ＮＯＴ－ＢＵＲＮ（ＨＮＢ））エアロゾル発生装置
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-10-02
(54)【発明の名称】カプセル認証付き加熱式（ＨＥＡＴ－ＮＯＴ－ＢＵＲＮ（ＨＮＢ））エアロゾル発生装置
(51)【国際特許分類】
A24F 40/53 20200101AFI20240925BHJP
A24F 40/50 20200101ALI20240925BHJP
【ＦＩ】
A24F40/53
A24F40/50
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2024517394
(86)(22)【出願日】2022-09-02
(85)【翻訳文提出日】2024-05-01
(86)【国際出願番号】 US2022042476
(87)【国際公開番号】W WO2023043633
(87)【国際公開日】2023-03-23
(31)【優先権主張番号】17/479,260
(32)【優先日】2021-09-20
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ＢＬＵＥＴＯＯＴＨ
(71)【出願人】
【識別番号】517453405
【氏名又は名称】アルトリア クライアント サーヴィシーズ リミテッド ライアビリティ カンパニー
(74)【代理人】
【識別番号】110002789
【氏名又は名称】弁理士法人ＩＰＸ
(72)【発明者】
【氏名】ブラックモン・ザック・ダブリュー
(72)【発明者】
【氏名】ホーズ・エリック
(72)【発明者】
【氏名】キーン・ジャレット
(72)【発明者】
【氏名】サンダー・ランガラージ・エス
(72)【発明者】
【氏名】ラウ・レイモンド・ダブリュー
(72)【発明者】
【氏名】ギャラガー・ナイル
【テーマコード（参考）】
4B162
【Ｆターム（参考）】
4B162AA03
4B162AA22
4B162AB12
4B162AB22
4B162AB28
4B162AC13
4B162AC34
4B162AD02
4B162AD03
4B162AD06
4B162AD15
4B162AD20
4B162AD23
(57)【要約】
非燃焼エアロゾル発生装置は、カプセルと、メモリと、制御部とを有する。カプセルは、エアロゾル形成基材と、エアロゾル形成基材を加熱するように構成されたヒーターとを有する。制御部は、メモリに記憶された、コンピュータが読み取り可能な命令を実行して、非燃焼エアロゾル発生装置に、予熱期間中に、ヒーターに電力を印加させ、予熱期間の少なくとも一部の間に、ヒーターに対する電力の印加に起因する１つ以上の加熱特性波形を記録させ、加熱特性波形の１つ以上に基づいて、カプセルが有効であるか否かを判定させるように構成されている。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
非燃焼エアロゾル発生装置であって、カプセルと、メモリと、制御部とを有し、
前記カプセルは、エアロゾル形成基材と、前記エアロゾル形成基材を加熱するように構成されたヒーターとを有し、
前記メモリは、コンピュータが読み取り可能な命令を記憶し、
前記制御部は、コンピュータが読み取り可能な命令を実行して、前記非燃焼エアロゾル発生装置に、
予熱期間中に、前記ヒーターに電力を印加させ、
前記予熱期間の少なくとも一部の間に、前記予熱期間中の前記ヒーターに対する前記電力の印加に起因する１つ以上の加熱特性波形を記録させ、
前記加熱特性波形の１つ以上に基づいて、前記カプセルが有効であるか否かを判定させる
ように構成されている、
非燃焼エアロゾル発生装置。
【請求項2】
請求項１に記載の非燃焼エアロゾル発生装置において、前記制御部は、前記コンピュータが読み取り可能な命令を実行して、前記カプセルが有効でないと判定することに応答して、前記ヒーターに対する電力の印加を前記非燃焼エアロゾル発生装置に終了させるように構成されている、
非燃焼エアロゾル発生装置。
【請求項3】
請求項１に記載の非燃焼エアロゾル発生装置において、前記制御部は、前記コンピュータが読み取り可能な命令を実行して、前記カプセルが有効であると判定することに応答して、前記非燃焼エアロゾル発生装置に、エアロゾル発生を可能にさせるように構成されている、
非燃焼エアロゾル発生装置。
【請求項4】
請求項１に記載の非燃焼エアロゾル発生装置において、前記１つ以上の加熱特性波形は、抵抗特性波形、印加電力波形、又は温度特性波形のうちの１つ以上を含む、
非燃焼エアロゾル発生装置。
【請求項5】
請求項４に記載の非燃焼エアロゾル発生装置において、前記抵抗特性波形は、前記ヒーターの抵抗の変化を経時的に示し、
前記印加電力波形は、前記ヒーターに印加される電力のレベルを経時的に示し、
前記温度特性波形は、前記ヒーターの温度を経時的に示す、
非燃焼エアロゾル発生装置。
【請求項6】
請求項１に記載の非燃焼エアロゾル発生装置において、前記制御部は、前記コンピュータが読み取り可能な命令を実行して、前記加熱特性波形の前記１つ以上と、１つ以上の対応する予想加熱特性包絡線とに基づいて、前記カプセルが有効であるか否かを前記非燃焼エアロゾル発生装置に判定させるように構成されている、
非燃焼エアロゾル発生装置。
【請求項7】
請求項６に記載の非燃焼エアロゾル発生装置において、前記制御部は、前記コンピュータが読み取り可能な命令を実行して、前記非燃焼エアロゾル発生装置に、
前記加熱特性波形の前記１つ以上のうち、第１加熱特性波形が、前記１つ以上の対応する予想加熱特性包絡線のうち、対応する第１予想加熱特性包絡線の範囲外であると判定させ、
前記第１加熱特性波形が、対応する前記第１予想加熱特性包絡線の範囲外であることに応答して、前記カプセルが有効でないと判定させる
ように構成されている、
非燃焼エアロゾル発生装置。
【請求項8】
請求項６に記載の非燃焼エアロゾル発生装置において、前記１つ以上の加熱特性波形は、抵抗特性波形を含み、
前記制御部は、前記コンピュータが読み取り可能な命令を実行して、前記非燃焼エアロゾル発生装置に、
前記抵抗特性波形に急勾配が存在するか否かを判定させ、
前記抵抗特性波形に前記急勾配が存在するか否かに基づいて、前記カプセルが有効であるか否かを判定させる
ように構成されている、
非燃焼エアロゾル発生装置。
【請求項9】
請求項８に記載の非燃焼エアロゾル発生装置において、前記制御部は、前記コンピュータが読み取り可能な命令を実行して、勾配閾値期間（ｇｒａｄｉｅｎｔ ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ ｔｉｍｅ ｉｎｔｅｒｖａｌ）中の前記ヒーターの抵抗の変化に基づいて、前記急勾配が、前記抵抗特性波形に存在するか否かを前記非燃焼エアロゾル発生装置に判定させるように構成されている、
非燃焼エアロゾル発生装置。
【請求項10】
請求項９に記載の非燃焼エアロゾル発生装置において、前記制御部は、前記コンピュータが読み取り可能な命令を実行して、前記非燃焼エアロゾル発生装置に、
前記勾配閾値期間（ｇｒａｄｉｅｎｔ ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ ｔｉｍｅ ｉｎｔｅｒｖａｌ）中の前記ヒーターの抵抗の変化率を計算し、
前記抵抗の変化率と変化率閾値との比較に基づいて、前記急勾配が前記抵抗特性波形に存在するか否かを判定する
ことによって前記急勾配が前記抵抗特性波形に存在するか否かを判定させる
ように構成されている、
非燃焼エアロゾル発生装置。
【請求項11】
請求項１０に記載の非燃焼エアロゾル発生装置において、前記制御部は、前記コンピュータが読み取り可能な命令を実行して、前記抵抗の変化率が前記変化率閾値よりも大きいことに応答して、前記抵抗特性波形に前記急勾配が存在すると前記非燃焼エアロゾル発生装置に判定させるように構成されている、
非燃焼エアロゾル発生装置。
【請求項12】
請求項８に記載の非燃焼エアロゾル発生装置において、前記制御部は、前記コンピュータが読み取り可能な命令を実行して、前記急勾配が前記抵抗特性波形に存在すると判定することに応答して、前記カプセルが有効でないと前記非燃焼エアロゾル発生装置に判定させるように構成されている、
非燃焼エアロゾル発生装置。
【請求項13】
請求項１に記載の非燃焼エアロゾル発生装置において、前記１つ以上の加熱特性波形は、抵抗特性波形を含み、
前記制御部は、前記コンピュータが読み取り可能な命令を実行して、前記非燃焼エアロゾル発生装置に、
前記抵抗特性波形に急勾配が存在するか否かを判定させ、
前記抵抗特性波形に前記急勾配が存在するか否かに基づいて、前記カプセルが有効か否かを判定させる
ように構成されている、
非燃焼エアロゾル発生装置。
【請求項14】
請求項１３に記載の非燃焼エアロゾル発生装置において、前記制御部は、前記コンピュータが読み取り可能な命令を実行して、勾配閾値期間（ｇｒａｄｉｅｎｔ ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ ｔｉｍｅ ｐｅｒｉｏｄ）中の前記ヒーターの抵抗の変化に基づいて、前記急勾配が前記抵抗特性波形に存在するか否かを前記非燃焼エアロゾル発生装置に判定させるように構成されている、
非燃焼エアロゾル発生装置。
【請求項15】
請求項１４に記載の非燃焼エアロゾル発生装置において、前記制御部は、前記コンピュータが読み取り可能な命令を実行して、前記非燃焼エアロゾル発生装置に、
前記勾配閾値期間（ｇｒａｄｉｅｎｔ ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ ｔｉｍｅ ｐｅｒｉｏｄ）中の前記ヒーターの抵抗の変化率を計算し、
前記抵抗の変化率と変化率閾値との比較に基づいて、前記急勾配が前記抵抗特性波形に存在するか否かを判定する
ことによって、前記急勾配が前記抵抗特性波形に存在するか否かを判定させる
ように構成されている、
非燃焼エアロゾル発生装置。
【請求項16】
請求項１５に記載の非燃焼エアロゾル発生装置において、前記制御部は、前記コンピュータが読み取り可能な命令を実行して、前記抵抗の変化率が前記変化率閾値よりも大きいことに応答して、前記急勾配が前記抵抗特性波形に存在すると前記非燃焼エアロゾル発生装置に判定させるように構成されている、
非燃焼エアロゾル発生装置。
【請求項17】
請求項１３に記載の非燃焼エアロゾル発生装置において、前記制御部は、前記コンピュータが読み取り可能な命令を実行して、前記急勾配が前記抵抗特性波形に存在すると判定することに応答して、前記カプセルが有効でないと前記非燃焼エアロゾル発生装置に判定させるように構成されている、
非燃焼エアロゾル発生装置。
【請求項18】
請求項１に記載の非燃焼エアロゾル発生装置において、有効なカプセルは、真正なカプセル、前記非燃焼エアロゾル発生装置への挿入前にダメージを受けていないカプセル、又は消耗していないエアロゾル形成基材を含むカプセルの少なくとも１つである、
非燃焼エアロゾル発生装置。
【請求項19】
請求項１に記載の非燃焼エアロゾル発生装置において、前記１つ以上の加熱特性波形は、少なくとも、前記ヒーターの抵抗特性波形を含み、
前記制御部は、前記コンピュータが読み取り可能な命令を実行して、（ｉ）前記加熱特性波形の前記１つ以上が、対応する１つ以上の予想加熱特性包絡線の範囲内か否か、及び（ｉｉ）急勾配が前記抵抗特性波形に存在するか否かに基づいて、前記カプセルが有効であるか否かを前記非燃焼エアロゾル発生装置に判定させるように構成されている、
非燃焼エアロゾル発生装置。
【請求項20】
請求項１９に記載の非燃焼エアロゾル発生装置において、前記制御部は、前記コンピュータが読み取り可能な命令を実行して、（ｉ）前記１つ以上の加熱特性波形のうちの少なくとも１つが、前記対応する１つ以上の予想加熱特性包絡線の範囲外にあること、又は、（ｉｉ）前記急勾配が前記抵抗特性波形に存在することに応答して、前記カプセルが有効でないと前記非燃焼エアロゾル発生装置に判定させるように構成されている、
非燃焼エアロゾル発生装置。
【請求項21】
請求項１に記載の非燃焼エアロゾル発生装置において、前記１つ以上の加熱特性波形は、印加電力波形を含み、前記印加電力波形は、最大利用可能電力が前記ヒーターに印加される時間の長さを示し、
前記制御部は、前記コンピュータが読み取り可能な命令を実行して、前記時間の長さが閾値範囲内にあるか否かに基づいて、前記非燃焼エアロゾル発生装置内で故障が発生したと前記非燃焼エアロゾル発生装置に判定させるように構成されている、
非燃焼エアロゾル発生装置。
【請求項22】
請求項１に記載の非燃焼エアロゾル発生装置であって、前記１つ以上の加熱特性波形は、印加電力波形を含み、前記印加電力波形は、最大利用可能電力が前記ヒーターに印加される時間の長さを示し、
前記制御部は、前記コンピュータが読み取り可能な命令を実行して、前記非燃焼エアロゾル発生装置に、
前記印加電力波形に基づいて、前記ヒーターに印加された前記電力が、最大利用可能電力を下回ったと判定させ、
前記ヒーターに印加された前記電力が前記最大利用可能電力を下回ったと判定することに応答して、前記時間の長さが閾値範囲内にあるか否かを判定させ、
前記時間の長さが前記閾値の範囲内にあると判定することに応答して、前記予熱期間が終了したと判定させ、
前記予熱期間が終了したと判定することに応答して、前記カプセルが有効か否かを判定させる
ように構成されている、
非燃焼エアロゾル発生装置。
【請求項23】
請求項１に記載の非燃焼エアロゾル発生装置であって、前記１つ以上の加熱特性波形は、抵抗特性波形、印加電力波形、及び温度特性波形を含み、
前記制御部は、前記コンピュータが読み取り可能な命令を実行して、前記非燃焼エアロゾル発生装置に、
前記印加電力波形に基づいて、前記ヒーターに印加された前記電力が最大利用可能電力を下回ったと判定させ、
前記ヒーターに印加された前記電力が前記最大利用可能電力を下回ったと判定することに応答して、前記予熱期間が終了したと判定させ、
前記予熱期間が終了したと判定することに応答して、前記カプセルが有効か否かを判定させる
ように構成されている、
非燃焼エアロゾル発生装置。
【請求項24】
請求項１に記載の非燃焼エアロゾル発生装置において、前記制御部は、前記コンピュータが読み取り可能な命令を実行して、前記非燃焼エアロゾル発生装置に、
前記予熱期間の少なくとも前記一部の間、気流波形を記録させ、
記録された前記気流波形に基づいて、前記１つ以上の加熱特性波形を補正させ、
補正された前記１つ以上の加熱特性波形に基づいて、前記カプセルが有効か否かを判定させる
ように構成されている、
非燃焼エアロゾル発生装置。
【請求項25】
請求項２４に記載の非燃焼エアロゾル発生装置において、前記制御部は、前記コンピュータが読み取り可能な命令を実行して、マスキング又は計算補正の少なくとも１つによって、前記１つ以上の加熱特性波形を前記非燃焼エアロゾル発生装置に補正させるように構成されている、
非燃焼エアロゾル発生装置。
【請求項26】
その中に挿入されたカプセルを有する非燃焼エアロゾル発生装置を制御する方法であって、前記カプセルは、エアロゾル形成基材と、前記エアロゾル形成基材を加熱するように構成されたヒーターとを含み、前記方法は、前記ヒーターを予熱する予熱期間中、前記ヒーターに電力を印加するステップと、
前記予熱期間の少なくとも一部の間、前記予熱期間中の前記ヒーターに対する前記電力の印加に起因する１つ以上の加熱特性波形を記録するステップと、
前記加熱特性波形の１つ以上に基づいて、前記カプセルが有効であるか否かを判定するステップとを有する、
方法。
【請求項27】
コンピュータが読み取り可能な非一時的な記憶媒体であって、前記記憶媒体は、コンピュータが読み取り可能な命令を記憶し、前記コンピュータが読み取り可能な命令が非燃焼エアロゾル発生装置における制御部によって実行されると、前記非燃焼エアロゾル発生装置を制御する方法を前記制御部に行わせ、前記非燃焼エアロゾル発生装置は、その中に挿入されたカプセルを有し、前記カプセルは、エアロゾル形成基材と、エアロゾル形成基材を加熱するように構成されたヒーターとを含み、前記方法は、前記ヒーターを予熱する予熱期間中、前記ヒーターに電力を印加するステップと、
前記予熱期間の少なくとも一部の間、前記予熱期間中の前記ヒーターに対する前記電力の印加に起因する１つ以上の加熱特性波形を記録するステップと、
前記加熱特性波形の１つ以上に基づいて、前記カプセルが有効であるか否かを判定するステップとを有する、
記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、加熱式（ＨＮＢ）エアロゾル発生装置、カプセルを検証する方法、及び／又はＨＮＢエアロゾル発生装置を制御する方法に関する。
【背景技術】
【0002】
一部の電子装置は、植物材料のあらゆる実質的な熱分解を避けるために、植物材料の燃焼点以下の温度を保ちつつ、植物材料の成分を放出するのに十分な温度にまで植物材料を加熱するように構成されている。このような装置は、エアロゾル発生装置（例えば、加熱式エアロゾル発生装置）とも呼ばれ、加熱される植物材料はタバコであり得る。場合によっては、植物材料をエアロゾル発生装置の加熱チャンバに直接導入し得る。他の態様では、エアロゾル発生装置からの挿入及び除去を容易にするために、植物材料を個々の容器に予め包装してもよい。
【発明の概要】
【0003】
少なくとも１つの例示的な実施形態では、カプセル、メモリ、及び制御部を有する非燃焼エアロゾル発生装置を提供する。カプセルは、エアロゾル形成基材と、エアロゾル形成基材を加熱するように構成されたヒーターとを含む。メモリは、コンピュータが読み取り可能な命令を記憶する。制御部は、コンピュータが読み取り可能な命令を実行して、非燃焼エアロゾル発生装置に、予熱期間中に、ヒーターに電力を印加させ、予熱期間の少なくとも一部の間に、予熱期間中のヒーターに対する電力の印加に起因する１つ以上の加熱特性波形を記録させ、加熱特性波形の１つ以上に基づいて、カプセルが有効であるか否かを判定させるように構成されている。
【0004】
少なくとも１つの他の例示的な実施形態は、その中に挿入されたカプセルを有する非燃焼エアロゾル発生装置を制御する方法を提供し、カプセルは、エアロゾル形成基材と、エアロゾル形成基材を加熱するように構成されたヒーターとを含み、方法は、ヒーターを予熱する予熱期間中、ヒーターに電力を印加するステップと、予熱期間の少なくとも一部の間、予熱期間中のヒーターに対する電力の印加に起因する１つ以上の加熱特性波形を記録するステップと、加熱特性波形の１つ以上に基づいて、カプセルが有効であるか否かを判定するステップとを有する。
【0005】
少なくとも１つの他の例示的な実施形態は、コンピュータが読み取り可能な非一時的な記憶媒体を提供し、記憶媒体は、コンピュータが読み取り可能な命令を記憶し、コンピュータが読み取り可能な命令が、非燃焼エアロゾル発生装置における制御部によって実行されると、非燃焼エアロゾル発生装置を制御する方法を制御部に行わせ、非燃焼エアロゾル発生装置は、その中に挿入されたカプセルを有し、カプセルは、エアロゾル形成基材と、エアロゾル形成基材を加熱するように構成されたヒーターとを含み、方法は、ヒーターを予熱する予熱期間中、ヒーターに電力を印加するステップと、予熱期間の少なくとも一部の間、予熱期間中のヒーターに対する電力の印加に起因する１つ以上の加熱特性波形を記録するステップと、加熱特性波形の１つ以上に基づいて、カプセルが有効であるか否かを判定するステップとを有する。
【0006】
１つ以上の例示的な実施形態によると、制御部は、コンピュータが読み取り可能な命令を実行して、カプセルが有効でないと判定することに応答して、ヒーターに対する電力の印加を非燃焼エアロゾル発生装置に終了させるように構成され得る。
【0007】
制御部は、コンピュータが読み取り可能な命令を実行して、カプセルが有効であると判定することに応答して、非燃焼エアロゾル発生装置にエアロゾル発生を可能にさせるように構成され得る。
【0008】
１つ以上の加熱特性波形は、抵抗特性波形、印加電力波形、又は温度特性波形のうちの１つ以上を含み得る。
【0009】
抵抗特性波形は、ヒーターの抵抗の変化を経時的に示し得、印加電力波形は、ヒーターに印加される電力レベルを経時的に示し得、温度特性波形は、ヒーターの温度を経時的に示し得る。
【0010】
制御部は、コンピュータが読み取り可能な命令を実行して、加熱特性波形の１つ以上と、１つ以上の対応する予想加熱特性包絡線とに基づいて、カプセルが有効であるか否かを非燃焼エアロゾル発生装置に判定させるように構成され得る。
【0011】
制御部は、コンピュータが読み取り可能な命令を実行して、非燃焼エアロゾル発生装置に、加熱特性波形の１つ以上のうち、第１加熱特性波形が、１つ以上の対応する予想加熱特性包絡線のうち、対応する第１予想加熱特性包絡線の範囲外にあると判定させ、第１加熱特性波形が、対応する第１予想加熱特性包絡線の範囲外にあることに応答して、カプセルが有効でないと判定させるように構成され得る。
【0012】
１つ以上の加熱特性波形は、抵抗特性波形を含み得、制御部は、コンピュータが読み取り可能な命令を実行して、非燃焼エアロゾル発生装置に、抵抗特性波形に急勾配が存在するか否かを判定させ、抵抗特性波形に急勾配が存在するか否かに基づいて、カプセルが有効か否かを判定させるように構成され得る。
【0013】
制御部は、コンピュータが読み取り可能な命令を実行して、勾配閾値期間（ｇｒａｄｉｅｎｔ ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ ｔｉｍｅ ｉｎｔｅｒｖａｌ）中のヒーターの抵抗の変化に基づいて、急勾配が、抵抗特性波形に存在するか否かを非燃焼エアロゾル発生装置に判定させるように構成され得る。
【0014】
制御部は、コンピュータが読み取り可能な命令を実行して、非燃焼エアロゾル発生装置に、勾配閾値期間（ｇｒａｄｉｅｎｔ ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ ｔｉｍｅ ｉｎｔｅｒｖａｌ）中のヒーターの抵抗の変化率を計算すること、及び、抵抗の変化率と変化率閾値との比較に基づいて、急勾配が抵抗特性波形に存在するか否かを判定することによって、急勾配が抵抗特性波形に存在するか否かを判定させるように構成され得る。
【0015】
制御部は、コンピュータが読み取り可能な命令を実行して、急勾配が抵抗特性波形に存在すると判定することに応答して、カプセルが有効でないと非燃焼エアロゾル発生装置に判定させるように構成され得る。
【0016】
制御部は、コンピュータが読み取り可能な命令を実行して、抵抗の変化率が変化率閾値よりも大きいことに応答して、抵抗特性波形に急勾配が存在すると非燃焼エアロゾル発生装置に判定させるように構成され得る。
【0017】
有効なカプセルは、真正なカプセル、非燃焼エアロゾル発生装置への挿入前にダメージを受けていないカプセル、又は消耗していないエアロゾル形成基材を含むカプセルの少なくとも１つであり得る。
【0018】
１つ以上の加熱特性波形は、少なくとも、ヒーターに対する抵抗特性波形を含み得、制御部は、コンピュータが読み取り可能な命令を実行して、（ｉ）加熱特性波形の１つ以上が、対応する１つ以上の予想加熱特性包絡線の範囲内にあるか否か、及び、（ｉｉ）急勾配が抵抗特性波形に存在するか否かに基づいて、カプセルが有効であるか否かを非燃焼エアロゾル発生装置に判定させるように構成され得る。
【0019】
制御部は、コンピュータが読み取り可能な命令を実行して、（ｉ）１つ以上の加熱特性波形のうちの少なくとも１つが、対応する１つ以上の予想加熱特性包絡線の範囲外にあること、又は、（ｉｉ）急勾配が抵抗特性波形に存在することに応答して、カプセルが有効でないと非燃焼エアロゾル発生装置に判定させるように構成され得る。
【0020】
１つ以上の加熱特性波形は、印加電力波形を含み得、印加電力波形は、最大利用可能電力がヒーターに印加される時間の長さを示し、制御部は、コンピュータが読み取り可能な命令を実行して、当該時間の長さが閾値範囲内にあるか否かに基づいて、非燃焼エアロゾル発生装置内で故障が発生したと非燃焼エアロゾル発生装置に判定させるように構成され得る。
【0021】
１つ以上の加熱特性波形は、抵抗特性波形、印加電力波形、及び温度特性波形を含み得、制御部は、コンピュータが読み取り可能な命令を実行して、非燃焼エアロゾル発生装置に、印加電力波形に基づいて、ヒーターに印加された電力が最大利用可能電力を下回ったと判定させ、ヒーターに印加された電力が最大利用可能電力を下回ったと判定することに応答して、予熱期間が終了したと判定させ、予熱期間が終了したと判定することに応答して、カプセルが有効か否かを判定させるように構成され得る。
【0022】
１つ以上の加熱特性波形は、印加電力波形を含み得、印加電力波形は、最大利用可能電力がヒーターに印加される時間の長さを示す。制御部は、コンピュータが読み取り可能な命令を実行して、非燃焼エアロゾル発生装置に、印加電力波形に基づいて、ヒーターに印加された電力が最大利用可能電力を下回ったと判定させ、ヒーターに印加された電力が最大利用可能電力を下回ったと判定することに応答して、時間の長さが閾値範囲内にあるか否かを判定させ、時間の長さが閾値の範囲内にあると判定することに応答して、予熱期間が終了したと判定させ、予熱期間が終了したと判定することに応答して、カプセルが有効か否かを判定させるように構成され得る。
【0023】
制御部は、コンピュータが読み取り可能な命令を実行して、非燃焼エアロゾル発生装置に、予熱期間の少なくとも一部の間、気流波形を記録させ、記録された気流波形に基づいて、１つ以上の加熱特性波形を補正させ、補正された１つ以上の加熱特性波形に基づいて、カプセルが有効か否かを判定させるように構成され得る。
【0024】
制御部は、コンピュータが読み取り可能な命令を実行して、マスキング又は計算補正の少なくとも１つによって、１つ以上の加熱特性波形を非燃焼エアロゾル発生装置に補正させるように構成され得る。
【図面の簡単な説明】
【0025】
本明細書における非限定的な実施形態の様々な特徴及び利点は、添付図面と併せて詳細な説明を検討することにより、より明らかになるであろう。添付の図面は単に説明のために提供されたものであり、特許請求の範囲を限定するように解釈されるべきではない。添付の図面は、明示的に記載されていない限り、縮尺通りに描かれているとはみなされない。分かりやすくするため、図面の様々な寸法は誇張されている場合がある。
【0026】
【0027】
【0028】
【0029】
【0030】
【0031】
【0032】
【0033】
【0034】
【0035】
【0036】
【0037】
【0038】
【0039】
【0040】
【0041】
【0042】
【0043】
【0044】
【0045】
【0046】
【0047】
【発明を実施するための形態】
【0048】
いくつかの詳細な例示的な実施形態を本明細書に開示する。しかしながら、本明細書で開示される特定の構造的及び機能的な詳細は、例示的な実施形態を説明するための単なる代表的なものに過ぎない。例示的な実施形態は、しかしながら、多くの代替形態で具体化され得、本明細書に記載された例示的な実施形態のみに限定して解釈されるべきではない。
【0049】
したがって、例示的な実施形態は、様々な変更及び代替形態が可能であるが、その例示的な実施形態を図面において例示的に示し、本明細書において詳細に説明する。ここで、例示的な実施形態を、開示された特定の形態に限定する意図はなく、むしろ、例示的な実施形態は、そのすべての変更、等価物、及び代替物を包含するものであることを理解されたい。同様の番号は、図の説明を通じて同様の要素を指す。
【0050】
ある要素又は層が、他の要素又は層に対し「上にある（ｏｎ）」、「接続されている（ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ ｔｏ）」、「結合されている（ｃｏｕｐｌｅｄ ｔｏ）」、「取り付られている（ａｔｔａｃｈｅｄ ｔｏ）」、「隣接している（ａｄｊａｃｅｎｔ ｔｏ）」、又は「覆っている（ｃｏｖｅｒｉｎｇ）」と言及される場合、他の要素又は層に対し直接、上にある、接続されている、結合されている、取り付けられている、隣接している、又は覆っている場合もあるし、あるいは介在する要素又は層が存在する場合もあることを理解されたい。反対に、ある要素が他の要素又は層に対し「直接載っている（ｄｉｒｅｃｔｌｙ ｏｎ）」、「直接接続されている（ｄｉｒｅｃｔｌｙ ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ ｔｏ）」、又は「直接結合されている（ｄｉｒｅｃｔｌｙ ｃｏｕｐｌｅｄ ｔｏ）」と言及される場合は、介在する要素又は層は、存在しない。同様の番号は、本明細書全体を通して同様の要素を指す。本明細書で使用される場合、「及び／又は」という用語は、関連する列挙された項目の１つ以上のあらゆる組み合わせ又は下位の組み合わせを含む。
【0051】
本明細書において、第１、第２、第３等の用語は、様々な要素（ｅｌｅｍｅｎｔｓ）、領域（ｒｅｇｉｏｎｓ）、層（ｌａｙｅｒｓ）、及び／又は部分（ｓｅｃｔｉｏｎｓ）を説明するために使用され得るが、これらの要素、領域、層、及び／又は部分は、これらの用語によって限定されるべきではないことを理解されたい。これらの用語は、ある要素、領域、層、又は部分を、別の領域、層、又は部分と区別するためにのみ使用される。したがって、例示的な実施形態の開示から逸脱することなく、後述する第１要素、領域、層、又は部分を、第２要素、領域、層、又は部分と呼ぶことができる。
【0052】
空間的に相対的な用語（例えば、「下に（ｂｅｎｅａｔｈ）」、「下方に（ｂｅｌｏｗ）」、「低位に（ｌｏｗｅｒ）」、「上に（ａｂｏｖｅ）」、「上方に（ｕｐｐｅｒ）」等）は、本明細書では、説明を容易にするために、図に示されるように、１つの要素又は特徴と他の要素又は特徴との関係を説明するために使用され得る。空間的に相対的な用語は、図に描かれている向きに加えて、使用時又は動作時における装置の異なる向きを包含することを意図していることを理解されたい。例えば、図の装置を上下逆にした場合、他の要又は特徴の「下に（ｂｅｎｅａｔｈ）」又は「下方に（ｂｅｌｏｗ）」と記載された要素は、他の要素又は特徴の「上方に（ａｂｏｖｅ）」位置することになる。したがって、「下方に（ｂｅｌｏｗ）」という用語は、上方（ｕｐｐｅｒ）と下方（ｂｅｌｏｗ）との両方の方向を包含し得る。装置は、他の向き（９０度回転させた向き、又は他の向き）であってもよく、本明細書で使用される空間的に相対的な用語は、それに応じて解釈される。
【0053】
本明細書で使用する用語は、様々な例示的な実施形態を説明するためだけのものであり、例示的な実施形態を限定することを意図するものではない。本明細書において、単数形の「ａ」、「ａｎ」、及び「ｔｈｅ」は、文脈から明らかにそうでないことが示されない限り、複数形も含むことを意図している。本明細書中で使用される場合、「含む（ｉｎｃｌｕｄｅｓ）」、「含んでいる（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、「有する（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」、及び／又は「有している（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」という用語は、記載された特徴、整数、ステップ、操作、及び／又は要素の存在を規定するが、１つ以上の他の特徴、整数、ステップ、操作、要素、及び／又はそれらの群の存在又は追加を排除するものではないことがさらに理解されるであろう。
【0054】
本明細書において、数値に関連して「約（ａｂｏｕｔ）」及び「略（ｓｕｂｓｔａｎｔｉａｌｌｙ）」という語が使用される場合、明示的に定義されない限り、関連する数値は、記載された数値の周囲に±１０％の許容誤差を含むことが意図される。
【0055】
特に定義されない限り、本明細書で使用される全ての用語（技術用語及び科学用語を含む）は、例示的な実施形態が属する技術分野における当業者によって一般的に理解されるのと同じ意味を有する。さらに、一般的に使用されている辞書に定義されているものを含む用語は、関連技術の文脈における意味と一致する意味を有するものとして解釈されるべきであり、本明細書で明示的にそのように定義されていない限り、理想化された意味又は過度に形式的な意味で解釈されないことが理解されよう。
【0056】
ハードウェアは、１つ以上のプロセッサ、１つ以上の複数の中央処理装置（ＣＰＵ）、１つ以上のマイクロコントローラ、１つ以上の算術論理演算装置（ＡＬＵ）、１つ以上のデジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、１つ以上のマイクロコンピュータ、１つ以上のフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、１つ以上のシステムオンチップ（ＳｏＣ）、１つ以上のプログラマブルロジックユニット（ＰＬＵ）、１つ以上のマイクロプロセッサ、１つ以上の特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、又は定義された方法で命令に応答し、命令を実行可能な任意の他の装置又は装置の組み合わせといった、処理又は制御回路を使用して実装され得るが、これらに限定されない。
【0057】
図１Ａは、例示的な実施形態に係るエアロゾル発生装置の正面斜視図である。図１Ｂは、図１Ａのエアロゾル発生装置の背面斜視図である。図１Ｃは、図１Ａのエアロゾル発生装置の上流側斜視図である。図１Ａ～Ｃを参照すると、エアロゾル発生装置１０は、エアロゾル形成基材を受け入れ、加熱してエアロゾルを生成するように構成されている。エアロゾル発生装置１０は、特に、フレーム１２０８（例えば、シャーシ）に結合された、前部筐体１２０２、後部筐体１２０４、及び底部筐体１２０６を有する。扉１２１０も前部筐体１２０２に回動自在に接続又は取り付けされている。例えば、扉１２１０は、ヒンジ１２１２を中心に動作又はスイングするように構成され、ラッチ１２１４を介して前部筐体１２０２と可逆的に係合／係合解除するように構成され、開位置と閉位置との間を移行する。エアロゾル形成基材は、カプセル１００（例えば、図２）内に含まれていてもよく、扉１２１０を介してエアロゾル発生装置１０に導入されてもよい。エアロゾル発生装置１０の動作中、生成されたエアロゾルは、マウスピース１１００（例えば、図２）のマウス端部分１１０４によって画定されたエアロゾル出口１１０２を介してエアロゾル発生装置１０から吸引され得る。
【0058】
図１Ｂに示されるように、エアロゾル発生装置１０は、第１ボタン１２１８と第２ボタン１２２０とを有する。第１ボタン１２１８は予熱ボタン、第２ボタン１２２０は電源ボタン（又はその逆）であり得る。さらに、第１ボタン１２１８及び第２ボタン１２２０の一方又は双方は、第１ボタン１２１８及び／又は第２ボタン１２２０が押下されたときに、可視光を発するように構成された発光ダイオード（ＬＥＤ）を有し得る。第１ボタン１２１８及び第２ボタン１２２０の双方がＬＥＤを含む場合、発される光は、同じ色であってもよいし、異なる色であってもよい。また、光は、同じ強さであっても、異なる強さであってもよい。さらに、光は、連続光又は間欠光として構成され得る。例えば、電源ボタン（例えば、第２ボタン１２２０）に関連する光は、電源（例えば、バッテリ）の残量が少なく、充電が必要であることを示すために点滅／発光（ｂｌｉｎｋ／ｆｌａｓｈ）し得る。エアロゾル発生装置１０は、２つのボタンを持つとして示されているが、所望のインターフェース及び機能性に応じて、より多くの（例えば３つの）又はより少ないボタンを設け得ることを理解されたい。
【0059】
エアロゾル発生装置１０は、前面と、前面に対向する後面と、前面及び後面の間の第１側面と、第１側面に対向する第２側面と、下流側端面と、下流側端面に対向する上流側端面とを有する直方体状の形状を有し得る。本明細書で使用される場合、「上流」（及び、逆に「下流」）は、エアロゾルの流れに関連しており、「近位」（及び、逆に「遠位」）は、エアロゾル発生中におけるエアロゾル発生装置１０の成人の操作者に関連している。エアロゾル発生装置１０は、多角形の断面を有する直方体状の形状（例えば、丸みを帯びた直方体）を有するとして図示されているが、例示的な実施形態は、これに限定されないことを理解されたい。例えば、いくつかの実施形態において、エアロゾル発生装置１０は、円形断面（例えば、円柱状の場合）又は楕円形断面（例えば、楕円柱状の場合）を有する柱状の形状を有し得る。
【0060】
図１Ｃに示されるように、エアロゾル発生装置１０は、周囲の空気の装置本体１２００（例えば、図２）への進入を許可するように構成された入口インサート１２２２を有する。例示的な実施形態において、入口インサート１２２２は、エアロゾル出口１１０２と流体的に連通する空気入口としてのオリフィスを規定する。その結果、エアロゾル出口１１０２に吸引（例えば、ひとふかし、ひと吸い（ａ ｐｕｆｆ））又は負圧が加えられると、周囲の空気は、入口インサート１２２２のオリフィスを介して装置本体１２００に引き込まれる。入口インサート１２２２のオリフィスのサイズ（例えば、直径）は、所望の全体的な吸引抵抗（ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ－ｔｏ－ｄｒａｗ（ＲＴＤ））を提供するために、流路内の他の変数（例えば、カプセル１００）も考慮に入れながら、調整される。他の実施形態では、空気入口が底部筐体１２０６によって画定されるように、入口インサート１２２２を完全に省略し得る。
【0061】
エアロゾル発生装置１０は、さらに、ジャック１２２４と、ポート１２２６とを有し得る。例示的な実施形態において、ジャック１２２４は、研究開発（Ｒ＆Ｄ）目的のために（例えば、ＲＳ２３２ケーブルを介して）、操作情報のダウンロードを許可する。ポート１２２６は、エアロゾル発生装置１０内の内部電源を充電するために、外部電源から（例えば、ＵＳＢ又はミニＵＳＢケーブルを介して）電流を受け取るように構成されている。さらに、ポート１２２６はまた、別のエアロゾル発生装置又は他の電子装置（例えば、電話、タブレット、コンピュータ）に（例えば、ＵＳＢ又はミニＵＳＢケーブルを介して）データを送信し、及び／又はデータを受信するように構成され得る。さらに、エアロゾル発生装置１０はまた、携帯電話等の他の電子機器と、その電子機器にインストールされたアプリケーションソフトウェア（アプリ）を介して無線通信するように構成され得る。そのような例では、成人の操作者は、アプリを通じてエアロゾル発生装置１０を制御するか、又は他の方法でエアロゾル発生装置１０に接続する（例えば、エアロゾル発生装置の位置を特定する、使用情報を確認する、動作パラメータを変更する）ことができる。
【0062】
図２Ａは、図１Ａ～１Ｃのエアロゾル発生装置の正面斜視図であり、マウスピース１１００及びカプセル１００が装置本体から分離されている。図２を参照すると、エアロゾル発生装置１０は、カプセル１００とマウスピース１１００とを受け入れるように構成された装置本体１２００を有する。例示的な実施形態において、装置本体１２００は、カプセル１００を受け入れるように構成された容器１２２８を画定する。容器１２２８は、カプセル１００の電気端部部分／接点を収容するために、外側に延び、直径方向に対向するサイドスロットを備えた円筒形ソケットの形態をとり得る。しかしながら、容器１２２８は、カプセル１００の形状又は構成に基づく他の形態であってもよいことを理解されたい。
【0063】
前述のように、装置本体１２００は、開いてカプセル１００及びマウスピース１１００の挿入を可能にし、閉じてカプセル１００及びマウスピース１１００を保持するように構成された扉１２１０を有する。マウスピース１１００は、（例えば、マウス端部分１１０４の）マウス端と、（例えば、カプセル端部分１１０６の）対向するカプセル端とを有する。例示的な実施形態において、カプセル端はマウス端よりも大きく、装置本体１２００の扉１２１０が閉じられたときに、マウスピース１１００がカプセル１００から外れるのを防ぐように構成されている。装置本体１２００内に受け入れられて固定され、エアロゾル発生の準備が整うと、マウスピース１１００のエアロゾル出口１１０２を画定するマウス端部分１１０４が視認可能となり、カプセル１００は隠され得る。図に示されるように、マウスピース１１００のマウス端部分１１０４は、装置本体１２００の下流側端面から又はそれを貫通して延びていてもよい。さらに、マウスピース１１００のマウス端部分１１０４は、装置本体１２００の後面よりも前面に近接していてもよい。
【0064】
いくつかの場合において、エアロゾル発生装置１０の装置本体１２００は、任意にマウスピースセンサ及び／又は扉センサを有し得る。マウスピースセンサは、（例えば、装置本体１２００の前面に隣接する）容器１２２８の縁に配置され得る。扉センサは、ヒンジ１２１２に隣接し、扉１２１０のスイング経路内にある前部筐体１２０２の一部に配置され得る。例示的な実施形態において、マウスピースセンサ及びドアセンサは、安全スイッチとして構成されたバネ式（例えば、格納式）の突起である。例えば、マウスピースセンサは、マウスピース１１００が容器１２２８内に装填されたカプセル１００と完全に係合したときに、格納又は押下され（例えば、作動し）得る。さらに、扉１２１０が完全に閉じると、扉センサが格納又は押下され（例えば、作動し）得る。このような場合、装置本体１２００の制御回路は、カプセル１００に電流を供給して、その中のエアロゾル形成基材を加熱する（例えば、第１ボタン１２１８が押されたときに許可される予熱）ことを許可することができる。逆に、装置本体１２００の制御回路（例えば、制御部２１０５）は、マウスピースセンサ及び／又は扉センサが作動又は非作動（例えば、解除）されていない場合、電流の供給を防止又は停止し得る。したがって、マウスピース１１００が完全に挿入されていない場合、及び／又は扉１２１０が完全に閉じられていない場合、エアロゾル形成基材の加熱は開始されない。同様に、エアロゾル形成基材の加熱中に扉１２１０が開放されると、カプセル１００への電流供給が中断又は停止する。
【0065】
ここで詳細に説明するカプセル１００は、一般に、入口開口と、出口開口と、入口開口及び出口開口の間のチャンバとを画定する筐体を有する。エアロゾル形成基材は、筐体のチャンバ内に配置されている。さらに、ヒーターが、筐体の外側からその内部にかけて延びていてもよい。筐体は、本体部と上流部とを有し得る。筐体の本体部は、近位端と遠位端とを有する。筐体の上流部は、本体部の遠位端と係合するように構成され得る。
【0066】
【0067】
カプセル１００内に含まれるエアロゾル形成基材は、第１エアロゾル形成基材１６０ａ及び第２エアロゾル形成基材１６０ｂの形態であり得る。例示的な実施形態において、第１エアロゾル形成基材１６０ａと第２エアロゾル形成基材１６０ｂとは、第１カバー１１０と第２カバー１２０との間に収容される。エアロゾル発生装置１０の動作中、第１エアロゾル形成基材１６０ａ及び第２エアロゾル形成基材１６０ｂは、ヒーター３３６によって加熱され、エアロゾルを発生させ得る。本明細書でさらに詳しく説明するように、ヒーター３３６は、第１端部分１４２と、中間部分１４４と、第２端部分１４６とを有する。また、カプセル１００の組み立て前に、製造工程においてヒーター３３６をベース部１３０に取り付けてもよい。
【0068】
図示されているように、カプセル１００の第１カバー１１０は、第１上流溝１１２と、第１凹部１１４と、第１下流溝１１６とを画定している。第１上流溝１１２と第１下流溝１１６とのそれぞれは、一連の溝の形態であり得る。同様に、カプセル１００の第２カバー１２０は、第２上流溝と、第２凹部と、第２下流溝１２６とを画定する。例示的な実施形態において、第２カバー１２０の第２上流溝、第２凹部、及び第２下流溝１２６は、それぞれ第１カバー１１０の第１上流溝１１２、第１凹部１１４、及び第１下流溝１１６と同様である。具体的には、いくつかの場合において、第１カバー１１０と第２カバー１２０とは、同一且つ相補的な構造である。このような場合、第１カバー１１０と第２カバー１２０とを互いに対向させてベース部１３０と係合させると、相補的な配置となる。その結果、１つの部品を第１カバー１１０又は第２カバー１２０として交換可能に用いることができ、製造方法を簡素化することができる。
【0069】
第１カバー１１０の第１凹部１１４と、第２カバー１２０の第２凹部とは、第１カバー１１０と第２カバー１２０とがベース部１３０と結合したときに、ヒーター３３６の中間部分１４４を収容するように構成されたチャンバを、ともに形成する。第１エアロゾル形成基材１６０ａ及び第２エアロゾル形成基材１６０ｂは、カプセル１００が組み立てられたときにヒーター３３６の中間部分１４４と熱的に接触するように、チャンバ内に収容されてもよい。チャンバは、（例えば、上流側通路１６２の）入口開口の少なくとも１つから、対応する（例えば、下流側通路１６６の）出口開口まで延びる最長寸法を有し得る。例示的な実施形態において、カプセル１００の筐体は、長手方向軸を有し、チャンバの最長寸法は、筐体の長手方向軸に沿って延びる。
【0070】
第１カバー１１０の第１下流溝１１６と、第２カバー１２０の第２下流溝１２６とは、ともに下流側通路１６６を形成する。同様に、第１カバー１１０の第１上流溝１１２と第２カバー１２０の第２上流溝とは、ともに上流側通路１６２を形成する。下流側通路１６６及び上流側通路１６２は、第１エアロゾル形成基材１６０ａ及び第２エアロゾル形成基材１６０ｂをチャンバ内に保持するのに十分なほど小さく又は狭いが、第１エアロゾル形成基材１６０ａ及び第２エアロゾル形成基材１６０ｂがヒーター３３６によって加熱されるときに、空気及び／又はエアロゾルの通過を可能にするのに十分なほど大きく又は広い寸法に設計されている。
【0071】
一例において、第１エアロゾル形成基材１６０ａ及び第２エアロゾル形成基材１６０ｂのそれぞれは、第１エアロゾル形成基材１６０ａ及び第２エアロゾル形成基材１６０ｂを、それぞれ第１カバー１１０の第１凹部１１４及び第２カバー１２０の第２凹部内に一体的に配置できるように、その形状を維持するように構成された連結形態（例えば、シート、パレット、錠剤）であり得る。このような例では、第１エアロゾル形成基材１６０ａは、ヒーター３３６の中間部分１４４の一方の側（例えば、第１カバー１１０に面する側）に配置され、第２エアロゾル形成基材１６０ｂは、ヒーター３３６の中間部分１４４の他方の側（例えば、第２カバー１２０に面する側）に配置されることによって、第１カバー１１０の第１凹部１１４及び第２カバー１２０の第２凹部をそれぞれ実質的に充填することができ、よってヒーター３３６の中間部分１４４を間に挟み込む又は埋め込むことができる。あるいは、第１エアロゾル形成基材１６０ａ及び第２エアロゾル形成基材１６０ｂの一方又は双方は、決められた形状を持たず、むしろ導入された際に第１カバー１１０の第１凹部１１４及び／又は第２カバー１２０の第２凹部の形状をとるように構成された緩い形態（ｌｏｏｓｅ ｆｏｒｍ）（例えば、粒子、繊維、かす、断片、細片）であってもよい。
【0072】
前述のように、カプセル１００の筐体は、第１カバー１１０と、第２カバー１２０と、ベース部１３０とを有し得る。カプセル１００が組み立てられたとき、筐体は、約３０ｍｍ～４０ｍｍ（例えば、３５ｍｍ）の高さ（又は長さ）を有し得るが、例示的な実施形態はこれに限定されない。さらに、第１カバー１１０の第１凹部１１４及び第２カバー１２０の第２凹部の各々は、約１ｍｍ～４ｍｍ（例えば、２ｍｍ）の深さを有し得る。そのような例において、第１カバー１１０の第１凹部１１４と第２カバー１２０の第２凹部とによって集合的に形成されるチャンバは、約２ｍｍ～８ｍｍ（例えば、４ｍｍ）の全体厚さを有し得る。これらの線に沿って、第１エアロゾル形成基材１６０ａ及び第２エアロゾル形成基材１６０ｂは、連結形態であれば、それぞれ約１ｍｍ～４ｍｍ（例えば、２ｍｍ）の厚さを有し得る。その結果、ヒーター３３６の中間部分１４４によって、第１エアロゾル形成基材１６０ａと第２エアロゾル形成基材１６０ｂとが比較的早く均一に加熱され得る。
【0073】
制御回路は、ヒーター３３６に電流を供給するよう電源に指示し得る。電源からの電流供給は、手動操作（例えば、ボタン作動）又は自動操作（例えば、引き込み又は吸引（ｄｒａｗ／ｐｕｆｆ）作動）に応答して行われる。電流によって、カプセル１００が加熱され、エアロゾルが発生し得る。さらに、ヒーターの抵抗の変化は、エアロゾル化温度を監視及び制御するために使用され得る。発生したエアロゾルは、マウスピース１１００を経由してエアロゾル発生装置１０から吸引され得る。さらに、制御回路（例えば、制御部２１０５）は、吸引と吸引との間におけるカプセル１００の温度を維持するために、ヒーター３３６に電流を供給するよう、電源に指示し得る。
【0074】
本明細書で議論するように、エアロゾル形成基材は、エアロゾルを生成し得る材料又は材料の組み合わせである。エアロゾルは、開示された装置、特許請求の範囲に記載された装置、及びその等価物によって生成又は出力される物質に関する。材料は、化合物（例えば、ニコチン、カンナビノイド）を含み得、材料が加熱されると、化合物を含むエアロゾルが生成される。加熱は、エアロゾル形成基材の実質的な熱分解又は燃焼副生成物（もしあれば）の実質的な生成を伴わずにエアロゾルを生成するために、燃焼温度未満で行われ得る。したがって、例示的な実施形態において、加熱中及びその結果としてのエアロゾルの生成中に熱分解は起こらない。他の例では、熱分解及び燃焼の副生成物がある場合もあるが、その程度は比較的軽微で、及び／又は単なる付随的なものであり得る。
【0075】
エアロゾル形成基材は、繊維材料であり得る。例えば、繊維材料は、植物材料であり得る。繊維材料は、加熱されると化合物を放出するように構成されている。化合物は、繊維材料の成分であって、天然に存在する成分であり得る。例えば、繊維材料は、タバコのような植物であり、放出される化合物は、ニコチンである。「タバコ」という用語は、あらゆるタバコ植物材料を含み、例えば、マルバタバコ（Ｎｉｃｏｔｉａｎａ ｒｕｓｔｉｃａ）やタバコ（Ｎｉｃｏｔｉａｎａ ｔａｂａｃｕｍ）のような１種以上のタバコ植物由来のタバコの葉、タバコのプラグ、再構成タバコ、圧縮タバコ、成形タバコ、又は粉タバコ、及びそれらの組み合わせが挙げられる。
【0076】
いくつかの例示的な実施形態において、タバコ材料は、タバコ属（ｇｅｎｕｓ Ｎｉｃｏｔｉａｎａ）の任意のもの由来の材料を含み得る。さらに、タバコ材料は、２種類以上の異なるタバコ品種の混合物を含み得る。使用され得るタバコ材料の好適な種類の例としては、黄色種タバコ（ｆｌｕｅ－ｃｕｒｅｄ ｔｏｂａｃｃｏ）、バーレータバコ（Ｂｕｒｌｅｙ ｔｏｂａｃｃｏ）、ダークタバコ（ｄａｒｋ ｔｏｂａｃｃｏ）、メリーランドタバコ（Ｍａｒｙｌａｎｄ ｔｏｂａｃｃｏ）、オリエンタルタバコ（Ｏｒｉｅｎｔａｌ ｔｏｂａｃｃｏ）、希少（ｒａｒｅ）タバコ、スペシャルティタバコ、それらのブレンド等が挙げられるが、これらに限定されない。タバコ材料は、タバコラミナ、体積膨張もしくは膨化（ｖｏｌｕｍｅ ｅｘｐａｎｄｅｄ ｏｒ ｐｕｆｆｅｄ）タバコなどの加工タバコ材料、裁断圧延又は裁断膨化（ｃｕｔ－ｒｏｌｌｅｄ ｏｒ ｃｕｔ－ｐｕｆｆｅｄ）茎等の加工タバコ茎、再構成タバコ材料、それらの混合等を含むが、これらに限定されない、任意の適切な形態で提供され得る。いくつかの例示的な実施形態において、タバコ材料は、略乾燥したタバコ塊の形態をとる。さらに、いくつかの態様において、タバコ材料は、プロピレングリコール、グリセリン、それらの部分的組合せ、又はそれらの組合せのうちの少なくとも１つと混合及び／又は組合せられ得る。
【0077】
化合物はまた、医学的に治療効果が認められている薬用植物の天然に存在する成分であってもよい。例えば、薬用植物は、大麻植物であってもよく、化合物は、カンナビノイドであってもよい。カンナビノイドは、体内の受容体と相互作用し、さまざまな作用をもたらす。その結果、カンナビノイドは、さまざまな薬用目的（例えば、痛み、吐き気、てんかん、精神疾患等の治療）に使用されてきた。繊維材料は、アサ（Ｃａｎｎａｂｉｓ ｓａｔｉｖａ）、インドアサ（Ｃａｎｎａｂｉｓ ｉｎｄｉｃａ）、カンナビス・ルデラリス（Ｃａｎｎａｂｉｓ ｒｕｄｅｒａｌｉｓ）等の１種以上の大麻植物の葉及び／又は花の材料を含み得る。いくつかの態様において、繊維材料は、６０～８０％（例えば、７０％）のアサ（Ｃａｎｎａｂｉｓ ｓａｔｉｖａ）と、２０～４０％（例えば、３０％）のインドアサ（Ｃａｎｎａｂｉｓ ｉｎｄｉｃａ）との混合物である。
【0078】
カンナビノイドの例としては、テトラヒドロカンナビノール酸（ＴＨＣＡ）、テトラヒドロカンナビノール（ＴＨＣ）、カンナビジオール酸（ＣＢＤＡ）、カンナビジオール（ＣＢＤ）、カンナビノール（ＣＢＮ）、カンナビシクロール（ＣＢＬ）、カンナビクロメン（ＣＢＣ）、及びカンナビゲロール（ＣＢＧ）が挙げられる。テトラヒドロカンナビノール酸（ＴＨＣＡ）は、テトラヒドロカンナビノール（ＴＨＣ）の前駆体であり、カンナビジオール酸（ＣＢＤＡ）は、カンナビジオール（ＣＢＤ）の前駆体である。テトラヒドロカンナビノール酸（ＴＨＣＡ）及びカンナビジオール酸（ＣＢＤＡ）は、加熱によってそれぞれテトラヒドロカンナビノール（ＴＨＣ）及びカンナビジオール（ＣＢＤ）に変換され得る。例示的な実施形態では、ヒーター（例えば、図２Ｂに示すヒーター３３６）からの熱は、カプセル１００中のテトラヒドロカンナビノール酸（ＴＨＣＡ）をテトラヒドロカンナビノール（ＴＨＣ）に変換するように、及び／又はカプセル１００中のカンナビジオール酸（ＣＢＤＡ）をカンナビジオール（ＣＢＤ）に変換するように、脱炭酸を引き起こし得る。
【0079】
カプセル１００中にテトラヒドロカンナビノール酸（ＴＨＣＡ）とテトラヒドロカンナビノール（ＴＨＣ）との双方が存在する場合、脱炭酸及びその結果生じる変換により、テトラヒドロカンナビノール酸（ＴＨＣＡ）が減少し、テトラヒドロカンナビノール（ＴＨＣ）が増加する。テトラヒドロカンナビノール酸（ＴＨＣＡ）の少なくとも５０％（例えば、少なくとも８７％）は、カプセル１００の加熱中にテトラヒドロカンナビノール（ＴＨＣ）に変換され得る。同様に、カンナビジオール酸（ＣＢＤＡ）とカンナビジオール（ＣＢＤ）との双方がカプセル１００中に存在する場合、脱炭酸及びそれに伴う変換により、カンナビジオール酸（ＣＢＤＡ）が減少し、カンナビジオール（ＣＢＤ）が増加する。カンナビジオール酸（ＣＢＤＡ）の少なくとも５０％（例えば、少なくとも８７％）は、カプセル１００の加熱中にカンナビジオール（ＣＢＤ）に変換され得る。
【0080】
さらに、化合物は、その後に繊維材料に導入される非天然由来の添加剤を含んでいてもよいし、追加的に含んでいてもよい。一例では、繊維材料は、綿、ポリエチレン、ポリエステル、レーヨン、それらの組み合わせ等のうちの少なくとも１つを（例えば、ガーゼの形態で）含み得る。別の例では、繊維材料は、セルロース材料（例えば、非タバコ及び／又は非大麻材料）であり得る。いずれの例でも、導入される化合物は、ニコチン、カンナビノイド、及び／又は香味剤（ｆｌａｖｏｒａｎｔｓ）を含み得る。香味剤は、植物抽出物（例えば、タバコ抽出物、大麻抽出物）のように天然由来であっても、及び／又は人工由来であってもよい。さらに別の例では、繊維材料がタバコ及び／又は大麻を含む場合、化合物は、１つ以上の香味剤（例えば、メントール、ミント、バニラ）であってもよいし、１つ以上の香味剤を追加的に含んでもよい。したがって、エアロゾル形成基材内の化合物は、天然に存在する成分及び／又は天然に存在しない添加物を含み得る。この点に関して、エアロゾル形成基材の天然に存在する成分の存在レベルは、補充によって増加し得ることを理解されたい。例えば、ニコチンを含む抽出物を補充することで、ある量のタバコに含まれるニコチンの存在レベルを増加させ得る。同様に、ある量の大麻に含まれる１つ以上のカンナビノイドの存在レベルは、そのようなカンナビノイドを含む抽出物を補充することによって増加され得る。
【0081】
第１カバー１１０及び第２カバー１２０は、それぞれ第１深溝（ｆｕｒｒｏｗ）１１８及び第２深溝（ｆｕｒｒｏｗ）１２８も画定している。第１深溝１１８及び第２深溝１２８はともに、第１環状部材１５０ａを収容するように構成された下流深溝を形成する。同様に、ベース部１３０は、第２環状部材１５０ｂを収容するように構成された上流深溝１３８を画定する。前述のように、ベース部１３０は、第１カバー１１０及び第２カバー１２０との接続を容易にするように構成された係合部品１３６を含む。係合部品１３６は、ベース部１３０の一体的に形成された一部であってもよい。例示的な実施形態において、ベース部１３０は、ベース入口１３２と流体的に連通するベース出口１３４を画定し、係合部品１３６は、ベース出口１３４の両側に突出したリム又はカラーの形態である。さらに、第１カバー１１０及び第２カバー１２０の各々は、係合部品１３６における対応する突出したリム又はカラーを受容するように構成されたスロットを画定し得る。その結果、第１カバー１１０及び第２カバー１２０は、（例えば、それらの遠位端を介して）ベース部１３０の係合部品１３６とかみ合い（同時に、当接し）、カプセル１００の筐体を形成し得る。
【0082】
第１カバー１１０及び第２カバー１２０は、例えば液晶ポリマー、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）又はアルミニウム製であってもよい。
【0083】
シート材を切断又はその他の加工（例えば、スタンピング、電気化学エッチング、型抜き、レーザー切断）することによりヒーター３３６を製造し得る。シート材は、ジュール加熱（オーミック又は抵抗加熱としても知られている）を受けるように構成された１つ以上の導体で形成され得る。シート材に適した導電体としては、鉄系合金（例えば、ステンレス鋼、鉄アルミ合金）、ニッケル系合金（例えば、ニクロム）、及び／又はセラミック（例えば、金属でコーティングされたセラミック）が挙げられる。例えば、ステンレス鋼は、当該技術分野でＳＳ３１６Ｌとして知られているタイプであってもよいが、例示的な実施形態はこれに限定されない。シート材は、約０．１～０．３ｍｍ（例えば、０．１５～０．２５ｍｍ）の厚さを有し得る。ヒーター３３６の抵抗は、０．５～２．５オーム（例えば１～２オーム）であり得る。
【0084】
ヒーター３３６は、第１端部分１４２と、中間部分１４４と、第２端部分１４６とを有する。第１端部分１４２及び第２端部分１４６は、ヒーター３３６の起動中に電源から電流を受け取るように構成されている。ヒーター３３６が（例えば、ジュール加熱を受けるように）起動されると、第１エアロゾル形成基材１６０ａ及び第２エアロゾル形成基材１６０ｂの温度が上昇し、エアロゾルが発生し、カプセル１００の下流側通路１６６を通って吸引又は放出され得る。第１端部分１４２及び第２端部分１４６はそれぞれ、（例えば接続ボルトを介して）電源との電気的接続を容易にするためのフォーク端子を含み得るが、例示的な実施形態はこれに限定されない。さらに、ヒーター３３６は、シート材から製造され得るため、第１端部分１４２と、第２端部分１４６と、中間部分１４４とは、同一平面であり得る。さらに、ヒーター３３６の中間部分１４４は、複数の平行部分（例えば、８～１６の平行部分）を有する、圧縮された繰り返し又はジグザグに似た平面屈曲形状を有し得る。しかしながら、ヒーター３３６の中間部分１４４については、他の形態も可能であることを理解されたい（例えば、らせん状の形態、花のような形態）。
【0085】
例示的な実施形態では、ヒーター３３６は、ベース部１３０を貫通して延びている。このような例では、第１端部分１４２及び第２端部分１４６のそれぞれの終端は、ベース部１３０の反対側から突出したヒーター３３６の外部部分とみなし得る。特に、ヒーター３３６の中間部分１４４は、ベース部１３０の下流側にあり、ベース出口１３４と位置決めされていてもよい。製造中、ヒーター３３６は、射出成形（例えば、インサート成形、オーバーモールド成形）を介してベース部１３０内に埋め込まれ得る。例えば、ヒーター３３６は、中間部分１４４が係合部品１３６の一対の突出したリム又はカラーの間に等間隔で配置されるように埋め込まれ得る。
【0086】
ヒーター３３６の第１端部分１４２及び第２端部分１４６は、ベース部１３０の側面から延びる突起（例えば、フィン）として図面に示されているが、いくつかの例示的な実施形態では、ヒーター３３６の第１端部分１４２及び第２端部分１４６は、カプセル１００の側面の一部を構成するように構成されてもよいことを理解されたい。例えば、ヒーター３３６の第１端部分１４２及び第２端部分１４６の露出箇所は、ベース部１３０の側面に対して位置するか折り畳まれるように（例えば、ベース部１３０の下側の輪郭にも沿うように）寸法を決め、方向付けられ得る。その結果、第１端部分１４２及び第２端部分１４６は、カプセル１００の側面の一部と同様に、それぞれ第１電気接点及び第２電気接点を構成し得る。
【0087】
図２Ｃは、図１Ａ～１Ｃのエアロゾル発生装置の部分分解図である。図２Ｄは、図２のエアロゾル発生装置の部分分解図である。図２Ｃ～２Ｄを参照すると、フレーム１２０８（例えば、金属製シャーシ）は、エアロゾル発生装置１０の内部部品の土台として機能し、エアロゾル発生装置１０は、それに直接又は間接的に取り付けられ得る。図に示され、既に上述された構造又は構成要素に関しては、そのような関連する開示は本セクションにも適用可能であり、簡潔にするために開示を繰り返さなかったことを理解されたい。例示的な実施形態において、底部筐体１２０６は、フレーム１２０８の上流端に固定されている。さらに、（カプセル１００を受けるための）容器１２２８をフレーム１２０８の前面に取り付け得る。容器１２２８と底部筐体１２０６との間には、入口チャネル１２３０が設けられ、容器１２２８内のカプセル１００に周囲の空気の流入を導くように構成されている。流入した空気が流れ得る入口インサート１２２２（例えば、図１Ｃ）は、入口チャネル１２３０の遠位端に配置され得る。さらに、容器１２２８及び／又は入口チャネル１２３０は、流量センサ（例えば、一体型流量センサ）を含み得る。
【0088】
フレーム１２０８の背面側には、被覆１２３２とその内側の電源１２３４とが取り付けられている（例えば、図２Ｅ）。（例えば、容器１２２８内に位置し、マウスピース１１００のカプセル端部分１１０６に覆われている）カプセル１００との電気的接続を確立するために、第１電力端子ブロック１２３６ａ及び第２電力端子ブロック１２３６ｂを設けて電流の供給を容易にしてもよい。例えば、第１電力端子ブロック１２３６ａ及び第２電力端子ブロック１２３６ｂは、ヒーター３３６の第１端部分１４２及び第２端部分１４６を介して、電源１２３４とカプセル１００との間に必要な電気的接続を確立し得る。第１電力端子ブロック１２３６ａ及び／又は第２電力端子ブロック１２３６ｂは、真鍮で形成され得る。
【0089】
エアロゾル発生装置１０はまた、その動作を容易にするように構成された複数のプリント基板（ＰＣＢ）を有し得る。例示的な実施形態において、第１プリント基板１２３８（例えば、電力及びＩ２Ｃ用のブリッジＰＣＢ）が、電源１２３４用の被覆１２３２の下流端に取り付けられる。さらに、被覆１２３２の背面側には、第２プリント基板１２４０（ＨＭＩＰＣＢなど）が取り付けられる。別の例では、第３プリント基板１２４２（例えば、シリアルポートＰＣＢ）がフレーム１２０８の前面側に固定され、入口チャネル１２３０の後方に位置する。さらに、フレーム１２０８の背面側と電源１２３４用の被覆１２３２との間には、第４プリント基板１２４４（例えば、ＵＳＢ－ＣＰＣＢ）が配置されている。しかしながら、プリント基板に関し、本明細書の例示的な実施形態は、エアロゾル発生装置１０の所望の特徴に応じてそのサイズ、形状、及び位置が変化し得るため、限定的なものとして解釈されるべきではないことを理解されたい。
【0090】
図２Ｅは、図１Ａ～１Ｃのエアロゾル発生装置の断面図である。図２Ｆは、図１Ａ～１Ｃのエアロゾル発生装置の別の断面図である。図に示され、既に上述された構造／構成要素に関しては、そのような関連する開示は、本セクションにも適用可能であり、簡潔にするために開示を繰り返さないことを理解されたい。図２Ｅ～２Ｆを参照すると、マウスピース１１００のマウス端部分１１０４は、単一の出口の形態のエアロゾル出口１１０２を画定するものとして図示されている。しかし、例示的な実施形態は、これに限定されないことを理解されたい。例えば、エアロゾル出口１０２は、代替的に、複数の小さい出口（例えば、２～６個の出口）の形態であり得る。ある例では、複数の出口は、４つの出口の形態であり得る。出口は、エアロゾルの発散流を放出するように、放射状に配置され、及び／又は外向きに傾斜し得る。
【0091】
例示的な実施形態において、フィルタ又は香味媒体の少なくとも一つが、マウスピース１１００のマウス端部分１１０４内に任意に配置され得る。そのような例では、フィルタ及び／又は香味媒体は、チャンバ１６４の下流にあり、そこで生成されたエアロゾルは、少なくとも１つのエアロゾル出口１１０２を通って出る前に、フィルタ又は香味媒体の少なくとも１つを通過する。フィルタは、エアロゾル形成基材（例えば、エアロゾル形成基材１６０ａ及び／又はエアロゾル形成基材１６０ｂ）からの粒子が、カプセル１００から意図せず吸引されることを低減又は防止し得る。フィルタはまた、所望の口当たりを提供するために、エアロゾルの温度を下げるのに寄与し得る。香味媒体（例えば、フレーバービーズ）は、エアロゾルがそこを通過するときに香味剤を放出し、エアロゾルに所望の香味を付与し得る。香味剤は、エアロゾル形成基材に関連して上述したものと同じであり得る。さらに、フィルタ及び／又は香味媒体は、エアロゾル形成基材に関連して上述したように、固められた形態又は緩い形態を有し得る。
【0092】
エアロゾル発生装置１０は、容器１２２８内に装着された第３環状部材１５０ｃを含み得る。第３環状部材１５０ｃ（例えば、弾力性のあるＯリング）は、カプセル１００のベース部１３０が容器１２２８に完全に挿入されると、空気シールを確立するように構成されている。その結果、容器１２２８に引き込まれる空気は、すべてではないにせよ、ほとんどがカプセル１００を通過し、カプセル１００の周囲を流れる迂回の流れは、あったとしてもごくわずかなものとなる。例示的な実施形態において、第１環状部材１５０ａ、第２環状部材１５０ｂ、及び／又は第３環状部材１５０ｃは、透明なシリコーンで形成され得る。
【0093】
既に上述したプリント基板に加えて、エアロゾル発生装置１０は、フレーム１２０８と電源１２３４との間に配置された第５プリント基板１２４６（例えば、メインＰＣＢ）も有し得る。電源１２３４は、９００ｍＡｈのバッテリであってもよいが、例示的な実施形態はこれに限定されない。さらに、エアロゾル発生装置１０の動作を向上させるために、カプセル１００の上流側にセンサ１２４８を配置してもよい。例えば、センサ１２４８は気流センサであり得る。センサ１２４８だけでなく、第１ボタン１２１８及び第２ボタン１２２０についても、エアロゾル発生装置１０の操作は、自動操作（例えば、吸入（ｐｕｆｆ）作動式）であってもよいし、手動操作（例えば、ボタン作動式）であってもよい。少なくとも１つの例示的な実施形態において、センサは、微小な電気機械システム（ｍｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｓｙｓｔｅｍ（ＭＥＭＳ））流量センサ又は圧力センサ、あるいは熱線式風速計のような気流を測定するように構成された別のタイプのセンサであり得る。
【0094】
エアロゾル発生装置１０を作動させると、エアロゾルを発生するように、装置本体１２００内のカプセル１００が加熱され得る。例示的な実施形態において、エアロゾル発生装置１０は、センサ１２４８による気流の検出、及び／又は第１ボタン１２１８及び／又は第２ボタン１２２０の押下に関連する信号の生成を契機に起動され得る。気流の検出に関して、マウスピース１１００のエアロゾル出口１１０２に対する吸引又は負圧の印加により、周囲の空気が入口チャネル１２３０を経由して装置本体１２００に引き込まれ、空気は最初に入口インサート１２２２（例えば、図１Ｃ）を通過し得る。装置本体１２００の内部に入った空気は、入口チャネル１２３０を通過して容器１２２８に移動し、センサ１２４８によって検出される。センサ１２４８の後、空気は容器１２２８を通過し、ベース部１３０を経由してカプセル１００に入る。具体的には、空気は、カプセル１００のベース入口１３２を通過してから上流側通路１６２を通過し、チャンバ１６４に流れ込む。さらに、制御回路（例えば、制御部２１０５）は、吸引と吸引との間にカプセル１００の温度を維持するために、ヒーター３３６に電流を供給するように電源に対し指示し得る。
【0095】
センサ１２４８による気流の検出により、制御回路から電源１２３４は、ヒーター３３６の第１端部分１４２及び第２端部分１４６を介して、カプセル１００に電流を供給し得る。その結果、ヒーター３３６の中間部分１４４の温度が上昇し、よってチャンバ１６４内のエアロゾル形成基材（例えば、エアロゾル形成基材１６０ａ及び／又はエアロゾル形成基材１６０ｂ）の温度が上昇し、エアロゾル形成基材から揮発性物質が放出されてエアロゾルが生成される。生成されたエアロゾルは、チャンバ１６４を流れる空気に巻き込まれる。特に、チャンバ１６４で生成されたエアロゾルは、マウスピース１１００のエアロゾル出口１１０２からエアロゾル発生装置１０を出る前に、カプセル１００の下流側通路１６６を通過する。
【0096】
図３は、１つ以上の例示的な実施形態に係るエアロゾル発生装置及びカプセルの電気システムを示す。
【0097】
図３を参照すると、電気システムは、エアロゾル発生装置電気システム２１００と、カプセル電気システム２２００とを有する。エアロゾル発生装置電気システム２１００は、エアロゾル発生装置１０に含まれてもよく、カプセル電気システム２２００は、カプセル１００に含まれてもよい。
【0098】
図３に示す例示的な実施形態において、カプセル電気システム２２００は、ヒーター３３６を有する。
【0099】
カプセル電気システム２２００は、エアロゾル発生装置１０とカプセル１００との間で電力及び／又はデータを転送するための本体電気インターフェース又はデータインターフェース（図示せず）をさらに有し得る。少なくとも１つの例示的な実施形態によれば、例えば図２Ｂに示す電気接点は、本体電気インターフェースとして機能し得るが、例示的な実施形態はこれに限定されない。
【0100】
エアロゾル発生装置電気システム２１００は、制御部２１０５と、電源１２３４と、装置センサ又は測定回路２１２５と、加熱エンジン制御回路２１２７と、エアロゾルインジケータ２１３５と、製品上（ｏｎ－ｐｒｏｄｕｃｔ）操作手段２１５０（例えば、図１Ｂに示すボタン１２１８及び１２２０）と、メモリ２１３０と、クロック回路２１２８とを有する。いくつかの例示的な実施形態において、制御部２１０５と、電源１２３４と、装置センサ又は測定回路２１２５と、加熱エンジン制御回路２１２７と、メモリ２１３０と、クロック回路２１２８とは、同じＰＣＢ（例えば、メインＰＣＢ１２４６）上に設けられている。エアロゾル発生装置電気システム２１００は、エアロゾル発生装置１０とカプセル１００との間で電力及び／又はデータを転送するためのカプセル電気又はデータインターフェース（図示せず）をさらに有し得る。
【0101】
電源１２３４は、エアロゾル発生装置１０及びカプセル１００に電力を供給するための内部電源であり得る。電源１２３４からの電源供給は、不図示の電力制御回路を介して制御部２１０５によって制御され得る。電力制御回路は、電源１２３４からの電力出力を調整するために、１つ以上のスイッチ又はトランジスタを有し得る。電源１２３４は、リチウムイオン電池又はその変形（例えば、リチウムイオンポリマー電池）であり得る。
【0102】
制御部２１０５は、エアロゾル発生装置１０の全体的な動作を制御するように構成され得る。少なくともいくつかの例示的な実施形態によれば、制御部２１０５は、論理回路を含むハードウェア等の処理回路、ソフトウェアを実行するプロセッサのようなハードウェアとソフトウェアとの組み合わせ、又はそれらの組み合わせを有し得る。例えば、より具体的には、処理回路としては、中央処理装置（ＣＰＵ）、算術論理演算装置（ＡＬＵ）、デジタル信号プロセッサ、マイクロコンピュータ、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、システムオンチップ（ＳｏＣ）、プログラマブルロジックユニット、マイクロプロセッサ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）等が挙げられるが、これらに限定されない。
【0103】
図３に示す例示的な実施形態において、制御部２１０５は、汎用入出力（ＧＰＩＯ）、集積回路間（Ｉ２Ｃ）インターフェース、シリアルペリフェラルインターフェースバス（ＳＰＩ）インターフェース等のような入出力（Ｉ／Ｏ）インターフェースと、マルチチャネルアナログデジタルコンバーター（ＡＤＣ）と、クロック入力端子とを有するマイクロコントローラとして示されている。しかし、例示的な実施形態は、この例に限定されない。少なくとも１つの実装例において、制御部２１０５は、マイクロプロセッサであり得る。
【0104】
メモリ２１３０は、制御部２１０５の外部にあるように図示されているが、いくつかの例示的な実施形態において、メモリ２１３０は、制御部２１０５に搭載され得る。
【0105】
制御部２１０５は、装置センサ２１２５と、加熱エンジン制御回路２１２７と、エアロゾルインジケータ２１３５と、メモリ２１３０と、製品上操作手段２１５０と、クロック回路２１２８と、電源１２３４とに対し、通信可能に結合されている。
【0106】
加熱エンジン制御回路２１２７は、ＧＰＩＯ（汎用入出力）ピンを介して制御部２１０５に接続されている。メモリ２１３０は。ＳＰＩ（Ｓｅｒｉａｌ Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）ピンを介して制御部２１０５と接続されている。クロック回路２１２８は、制御部２１０５のクロック入力ピンに接続されている。エアロゾルインジケータ２１３５は、Ｉ２Ｃ（Ｉｎｔｅｒ－Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）インターフェースピンと、ＳＰＩ／ＧＰＩＯピンとを介して制御部２１０５に接続されている。装置センサ２１２５は、マルチチャネルＡＤＣのそれぞれのピンを介して制御部２１０５に接続されている。
【0107】
クロック回路２１２８は、制御部２１０５が、エアロゾル発生装置１０のアイドル時間、予熱長さ、エアロゾル発生（吸引（ｄｒａｗ））長さ、アイドル時間とエアロゾル発生（吸引）長さとの組み合わせ、ホットカプセル警告を判定する電力使用時間（例えば、インスタンス終了後３０秒）等を追跡できるようにするための、発振回路のようなタイミング機構であり得る。クロック回路２１２８は、エアロゾル発生装置１０用のシステムクロックを生成するように構成された専用の外部クロック水晶を有し得る。
【0108】
メモリ２１３０は、制御部２１０５が本明細書で説明するアルゴリズムを実行するための動作パラメータ及びコンピュータが読み取り可能な命令を記憶する不揮発性メモリであり得る。一例として、メモリ２１３０は、フラッシュメモリのような電気的に消去可能なプログラマブル読み取り専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）であり得る。
【0109】
さらに図３を参照すると、装置センサ２１２５は、センサもしくは測定情報を示す信号を制御部２１０５に提供するように構成された複数のセンサ又は測定回路を含み得る。図３に示す例では、装置センサ２１２５は、ヒーター電流測定回路２１２５８と、ヒーター電圧測定回路２１２５２と、補償電圧測定回路２１２５０とを有する。図３の電気システムは、図１Ａ～２Ｆを参照して説明したセンサをさらに有し得る。
【0110】
ヒーター電流測定回路２１２５８は、ヒーター３３６を流れる電流を示す信号（例えば、電圧）を出力するように構成され得る。ヒーター電流測定回路２１２５８の例示的な実施形態については、図５を参照して後に詳述する。
【0111】
ヒーター電圧測定回路２１２５２は、ヒーター３３６にかかる電圧を示す信号（例えば、電圧）を出力するように構成され得る。ヒーター電圧測定回路２１２５２の例示的な実施形態については、図４を参照して後に詳述する。
【0112】
補償電圧測定回路２１２５０は、カプセル１００とエアロゾル発生装置１０との間の電力インターフェース（例えば、電気コネクタ）の抵抗を示す信号（例えば、電圧）を出力するように構成され得る。いくつかの例示的な実施形態において、補償電圧測定回路２１２５０は、制御部２１０５に対し補償電圧測定信号を提供し得る。補償電圧測定回路２１２５０の例示的な実施形態については、図６Ａ～６Ｂを参照して後でさらに詳しく説明する。
【0113】
前述したとおり、補償電圧測定回路２１２５０と、ヒーター電流測定回路２１２５８と、ヒーター電圧測定回路２１２５２とは、マルチチャネルＡＤＣのピンを介して制御部２１０５に接続されている。エアロゾル発生装置１０とカプセル１００との特性及び／又はパラメータ（例えば、ヒーター３３６の電圧、電流、抵抗、温度等）を測定するために、制御部２１０５のマルチチャネルＡＤＣは、それぞれの装置センサによって測定される所定の特性及び／又はパラメータに適したサンプリングレートで、装置センサ２１２５からの出力信号をサンプリングし得る。
【0114】
エアロゾル発生装置電気システム２１００は、エアロゾル発生装置１０を通る気流を測定するためのセンサ１２４８を有し得る。少なくとも１つの例示的な実施形態において、センサは、微小な電気機械システム（ｍｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｓｙｓｔｅｍ（ＭＥＭＳ））流量もしくは圧力センサ、又は熱線式風速計のような気流を測定するように構成された別のタイプのセンサであり得る。例示的な実施形態において、気流を測定するためのセンサの制御部２１０５への出力は、デジタルインターフェース又はＳＰＩを介した流量（ｍｌ／ｓ又はｃｍ３／ｓ）の瞬間的な測定である。他の例示的な実施形態において、センサは、熱線式風速計、デジタルＭＥＭＳセンサ、又は他の既知のセンサであり得る。流量センサは、流量値が１ｍＬ／ｓ以上のときに吸引（ｄｒａｗ）を検出し、その後流量値が０ｍＬ／ｓに低下したときに吸い込みを終了することにより、吸入（ｐｕｆｆ）センサとして動作し得る。別の例では、流量センサは、流量値が１ｍＬ／ｓ以上のときに吸い込みを検出し、その後流量値が１ｍＬ／ｓ以下に低下したときに吸い込みを終了することにより、吸入（ｐｕｆｆ）センサとして動作し得る。例示的な実施形態では、センサ１２４８は、ＭＥＭＳフローセンサベースの差圧センサであり、差圧（パスカル単位）はカーブフィッティング校正関数又は（差圧読み取り値ごとの流量値の）ルックアップテーブルを使用して瞬間の流量読み取り値（ｍＬ／ｓ）に変換され得る。別の例示的な実施形態では、流量センサは、容量式圧力降下センサであり得る。
【0115】
加熱エンジン制御回路２１２７は、ＧＰＩＯピンを介して制御部２１０５に接続されている。加熱エンジン制御回路２１２７は、ヒーター３３６への電力を制御することにより、エアロゾル発生装置１０のヒーター３３６を制御（有効化及び／又は無効化）するように構成されている。
【0116】
制御部２１０５は、エアロゾル発生装置１０の状態及び／又は動作を成人の操作者に対して示すように、エアロゾルインジケータ２１３５を制御し得る。エアロゾルインジケータ２１３５は、少なくとも部分的にライトガイドを介して実装されてもよく、制御部２１０５が成人の操作者によって押されたボタンを感知したときに作動する電力インジケータ（例えば、ＬＥＤ）を含み得る。エアロゾルインジケータ２１３５はまた、バイブレータ、スピーカー、又は他のフィードバック機構を含んでもよく、成人の操作者が制御するエアロゾル発生パラメータ（例えば、エアロゾル量）の現在の状態を示し得る。
【0117】
さらに図３を参照すると、制御部２１０５は、加熱プロファイル（例えば、体積、温度、香味等に基づく加熱）に従ってエアロゾル形成基材を加熱するように、ヒーター３３６への電力を制御し得る。加熱プロファイルは、経験的なデータに基づいて判定されてもよく、エアロゾル発生装置１０のメモリ２１３０に保存され得る。
【0118】
図４は、ヒーター電圧測定回路２１２５２の例示的な実施形態を示す。
【0119】
図４を参照すると、ヒーター電圧測定回路２１２５２は、入力電圧信号ＣＯＩＬ＿ＯＵＴを受け取るように構成された端子とグランドとの間に、分圧構成で接続された抵抗器３７０２と抵抗器３７０４とを有する。抵抗器３７０２の抵抗は、８．２キロオームであってもよく、抵抗器３７０４の抵抗は、３．３キロオームであってもよい。入力電圧信号ＣＯＩＬ＿ＯＵＴは、ヒーター３３６に入力される電圧（ヒーター３３６の入力端子における電圧）である。抵抗器３７０２と抵抗器３７０４との間のノードＮ３７１６は、演算増幅器（オペアンプ）３７０８の正入力に結合されている。ノードＮ３７１６とグランドとの間にコンデンサ３７０６が接続され、オペアンプ３７０８の正入力に入力される電圧を安定化させるローパスフィルタ回路（Ｒ／Ｃフィルタ）を形成する。コンデンサ３７０６の静電容量は、例えば、１８ナノファラッドであってもよい。フィルタ回路はまた、ヒーター３３６への通電に使用されるＰＷＭ信号によって誘発されるスイッチングノイズによる精度不良を低減することができ、電流及び電圧の双方に対して同じ位相応答又は群遅延を有し得る。
【0120】
ヒーター電圧測定回路２１２５２は、さらに、抵抗器３７１０及び３７１２と、コンデンサ３７１４とを有する。抵抗器３７１２は、ノードＮ３７１８と、出力電圧信号ＣＯＩＬ＿ＲＴＮとを受け取るように構成された端子との間に接続され、例えば８．２キロオームの抵抗を有し得る。出力電圧信号ＣＯＩＬ＿ＲＴＮは、ヒーター３３６から出力される電圧（ヒーター３３６の出力端子における電圧）である。
【0121】
抵抗器３７１０とコンデンサ３７１４とは、ノードＮ３７１８とオペアンプ３７０８の出力との間に並列に接続されている。例えば、抵抗器３７１０の抵抗値は３．３キロオーム、コンデンサ３７１４の静電容量は１８ナノファラッドであり得る。オペアンプ３７０８の負入力もノードＮ３７１８に接続されている。抵抗器３７１０及び３７１２と、コンデンサ３７１４とは、ローパスフィルタ回路の構成で接続されている。
【0122】
ヒーター電圧測定回路２１２５２は、オペアンプ３７０８を使用して、入力電圧信号ＣＯＩＬ＿ＯＵＴと出力電圧信号ＣＯＩＬ＿ＲＴＮとの間の電圧差を測定し、スケーリングされたヒーター電圧測定信号ＣＯＩＬ＿ＶＯＬを出力し、ここで、ヒーター電圧測定信号ＣＯＩＬ＿ＶＯＬは、ヒーター３３６にかかる電圧を示す。制御部２１０５によるデジタルサンプリング及び測定のために、ヒーター電圧測定回路２１２５２は、スケーリングされたヒーター電圧測定信号ＣＯＩＬ＿ＶＯＬを、制御部２１０５によるデジタルサンプリング及び測定のために、制御部２１０５のＡＤＣピンに出力する。
【0123】
電圧測定のダイナミックレンジを向上させるために、周囲の受動電気素子（例えば、抵抗器及びコンデンサ）に基づいてオペアンプ３７０８のゲインが設定され得る。一例では、オペアンプ３７０８のダイナミックレンジは、最大電圧出力がＡＤＣの最大入力レンジ（例えば、約２．５Ｖ）に一致するように電圧をスケーリングすることによって達成され得る。少なくとも１つの例示的な実施形態において、スケーリングは１Ｖあたり約４０２ｍＶであり、したがってヒーター電圧測定回路２１２５２は、最大で約２．５Ｖ／０．４０２Ｖ＝６．２２Ｖを測定し得る。
【0124】
電圧信号ＣＯＩＬ＿ＯＵＴ及びＣＯＩＬ＿ＲＴＮは、それぞれダイオード３７２０及び３７２２によってクランプされ、静電気放電（ＥＳＤ）事象によるダメージのリスクを低減する。
【0125】
いくつかの例示的な実施形態において、４線式／ケルビン測定が使用されてもよく、ヒーター３３６とエアロゾル発生装置１０との間の電力インターフェース（例えば、電気コネクタ）の接触抵抗及びバルク抵抗を考慮するために、電圧信号ＣＯＩＬ＿ＯＵＴ及びＣＯＩＬ＿ＲＴＮは、測定接点（（主電力接点とは対照的に）電圧検出接続とも呼ばれる）において測定され得る。
【0126】
【0127】
図５を参照すると、出力電流信号ＣＯＩＬ＿ＲＴＮ＿Ｉは、グランドに接続された４端子（４Ｔ）測定抵抗器３８０２に入力される。４端子測定抵抗器３８０２にかかる差動電圧がオペアンプ３８０６によってスケーリングされることにより、ヒーター３３６を流れる電流を示すヒーター電流測定信号ＣＯＩＬ＿ＣＵＲが出力される。制御部２１０５における、ヒーター３３６を流れる電流のデジタルサンプリング及び測定のために、ヒーター電流測定信号ＣＯＩＬ＿ＣＵＲは、制御部２１０５のＡＤＣピンに出力される。
【0128】
図５に示す例示的な実施形態において、４線式／ケルビン電流測定技術を使用した電流測定の誤差を低減するために、４端子測定抵抗器３８０２が使用され得る。この例では、電流測定経路を電圧測定経路から分離することで、電圧測定経路のノイズを低減し得る。
【0129】
オペアンプ３８０６のゲインは、測定のダイナミックレンジを改善するように設定され得る。この例では、オペアンプ３８０６のスケーリングは、約０．８２０Ｖ／Ａであってもよく、よってヒーター電流測定回路２１２５８は、最大で約２．５Ｖ／（．８２０Ｖ／Ａ）＝３．５Ａを測定し得る。
【0130】
図５をより詳細に参照すると、４端子測定抵抗器３８０２の第１端子は、出力電流信号ＣＯＩＬ＿ＲＴＮ＿Ｉを受信するヒーター３３６の端子に接続されている。４端子測定抵抗器３８０２の第２端子は、グランドに接続されている。４端子測定抵抗器３８０２の第３端子は、抵抗器３８０４と、コンデンサ３８０８と、抵抗器３８１０とを含むローパスフィルタ回路（Ｒ／Ｃフィルタ）に接続されている。抵抗器３８０４の抵抗は１００オーム、抵抗器３８１０の抵抗は８．２キロオーム、コンデンサ３８０８の静電容量は３．３ナノファラッドであり得る。
【0131】
ローパスフィルタ回路の出力は、オペアンプ３８０６の正入力に接続されている。ローパスフィルタ回路は、ヒーター３３６に通電するために印加されるＰＷＭ信号によって誘起されるスイッチングノイズによる不正確さを低減し得、また、電流及び電圧の双方に対して同じ位相応答又は群遅延を有し得る。
【0132】
ヒーター電流測定回路２１２５８はさらに、抵抗器３８１２及び３８１４と、コンデンサ３８１６とを有する。抵抗器３８１２及び３８１４とコンデンサ３８１６とは、４端子測定抵抗器３８０２の第４端子と、オペアンプ３８０６の負入力と、オペアンプ３８０６の出力とに対し、ローパスフィルタ回路の構成で接続されており、ローパスフィルタ回路の出力は、オペアンプ３８０６の負入力に接続されている。例えば、抵抗器３８１２及び３８１４の抵抗はそれぞれ、１００オーム及び８．２キロオームであってもよく、コンデンサ３８１６の静電容量は、３．３ナノファラッドであり得る。
【0133】
制御部２１０５による、ヒーター３３６を流れる電流のサンプリング及び測定のために、オペアンプ３８０６は、ヒーター電流測定信号ＣＯＩＬ＿ＣＵＲの差動電圧を制御部２１０５のＡＤＣピンに出力する。
【0134】
少なくともこの例示的な実施形態によれば、ヒーター電流測定回路２１２５８の構成は、抵抗器３８０４及び３８１０とコンデンサ３８０８とを有するローパスフィルタ回路が４端子測定抵抗器３８０２の端子に接続され、抵抗器３８１２及び３８１４とコンデンサ３８１６とを有するローパスフィルタ回路が４端子測定抵抗器３８０２の別の端子に接続されることを除いて、ヒーター電圧測定回路２１２５２の構成と同様である。
【0135】
制御部２１０５は、エアロゾル発生装置１０で使用される「刻み」時間（'ｔｉｃｋ' ｔｉｍｅ）（制御ループの反復時間）に対応する時間ウィンドウ（例えば、約１ｍｓ）にわたって複数のサンプル（例えば、電圧）を平均化してもよく、スケーリング値の適用を通じて、平均値を、ヒーター３３６にかかる電圧及びヒーター３３６を通る電流の数学的表現に変換し得る。スケーリング値は、それぞれのオペアンプに実装されたゲイン設定に基づいて判定されてもよく、これは、エアロゾル発生装置１０のハードウェアに固有であり得る。
【0136】
制御部２１０５は、測定ノイズを減衰させるために、例えば３タップ移動平均フィルタを使用して、変換された電圧及び電流測定値をフィルタリングし得る。そして、制御部２１０５は、フィルタリングされた測定値を使用して、ヒーター３３６の抵抗ＲＨＥＡＴＥＲ（ＲＨＥＡＴＥＲ＝ＣＯＩＬ＿ＶＯＬ／ＣＯＩＬ＿ＣＵＲ）、ヒーター３３６に印加される電力ＰＨＥＡＴＥＲ（ＰＨＥＡＴＥＲ＝ＣＯＩＬ＿ＶＯＬ＊ＣＯＩＬ＿ＣＵＲ）等を計算し得る。
【0137】
【0138】
図６Ａは、１つ以上の例示的な実施形態に係る、別体の補償電圧測定回路を有するエアロゾル発生装置の電気システムを示す。
【0139】
図６Ａに示すように、ヒーター３３６とエアロゾル発生装置電気システム２１００との間の接点インターフェースは、入力電力接点６１００と、入力測定接点６２００と、出力測定接点６３００と、出力電力接点６４００とを有する４線式／ケルビン配線を有する。
【0140】
電圧測定回路２１２５２Ａは、入力測定接点６２００で測定電圧ＣＯＩＬ＿ＯＵＴ＿ＭＥＡＳを受け取り、出力測定接点６３００で出力測定電圧ＣＯＩＬ＿ＲＴＮ＿ＭＥＡＳを受け取る。電圧測定回路２１２５２Ａは、図４に図示された電圧測定回路２１２５２と同じ回路であり、スケーリングされたヒーター電圧測定信号ＣＯＩＬ＿ＶＯＬを出力する。図４では、ＣＯＩＬ＿ＯＵＴ及びＣＯＩＬ＿ＲＴＮが図示されているが、別体の補償電圧測定回路が設けられない例示的な実施形態では、電圧測定回路２１２５２は、入力及び出力電力接点６１００及び６４００の代わりに、入力及び出力測定接点６２００及び６３００で電圧を受信し得ることを理解されたい。
【0141】
図６Ａに示すシステムは、補償電圧測定回路２１２５０をさらに有する。補償電圧測定回路２１２５０は、入力電力接点６１００で電圧ＣＯＩＬ＿ＯＵＴを受け、出力電力接点６４００で電圧ＣＯＩＬ＿ＲＴＮを受け、補償電圧測定信号ＶＣＯＭＰを出力する以外は、電圧測定回路２１２５２Ａと同じである。
【0142】
電流測定回路２１２５８は、出力電流信号ＣＯＩＬ＿ＲＴＮ＿Ｉを出力電力接点６４００において受け取り、ヒーター電流測定信号ＣＯＩＬ＿ＣＵＲに出力する。
【0143】
図６Ｂは、例示的な実施形態に係る、ヒーターの目標電力を調整するために補償電圧測定信号を使用する方法を示す。
【0144】
制御部２１０５は、図６Ｂに示す方法を実行し得る。
【0145】
Ｓ６５００において、制御部は、ヒーターの電力供給ループを開始する。６５０５において、制御部は、メモリから動作パラメータ（例えば、加熱エンジン制御回路の閾値電圧、電力損失閾値、ウェッティングタイマー限界値）を引き出す。
【0146】
ステップ６５１０において、制御部は、接点ＰＣＯＮＴＡＣＴで損失した電力が、損失閾値を超えたか否かを判定する。制御部は、接点ＰＣＯＮＴＡＣＴで損失した電力を、以下のように判定し得る。
ＰＣＯＮＴＡＣＴ＝ａｂｓ（（ＶＣＯＭＰ＊ＣＯＩＬ＿ＣＵＲ）－（ＣＯＩＬ＿ＶＯＬ＊ＣＯＩＬ＿ＣＵＲ））
ＰＣＯＮＴＡＣＴ＝ａｂｓ（（ＶＣＯＭＰ＊ＣＯＩＬ＿ＣＵＲ）－（ＣＯＩＬ＿ＶＯＬ＊ＣＯＩＬ＿ＣＵＲ））
【0147】
損失閾値は、絶対値（例えば３Ｗ）又はヒーターに印加される電力のうちの割合（例えば２５％）であり得る。
【0148】
損失電力ＰＣＯＮＴＡＣＴが損失閾値以下であると制御部が判定した場合、制御部は、Ｓ６５１５において、ウェッティングフラグをクリアする。制御部は、Ｓ６５２０において補償電圧測定信号ＶＣＯＭＰを監視し、Ｓ６５２５において補償電圧測定信号ＶＣＯＭＰが閾値電圧ＶＭＡＸを超えたか否かを判定する。閾値電圧ＶＭＡＸは、加熱エンジン制御回路２１２７の定格電圧であり得る。
【0149】
補償電圧測定信号ＶＣＯＭＰが閾値電圧ＶＭＡＸを超えていないと制御部が判定した場合、制御部は、Ｓ６５３０において次の反復（すなわち、次の刻み時間（ｔｉｃｋ ｔｉｍｅ））に進む。補償電圧測定信号ＶＣＯＭＰが閾値電圧ＶＭＡＸを上回っていると制御部が判定した場合、制御部は、Ｓ６５３２において次の反復のためにヒーターの電力目標を低減し、６５３０において次の反復に進む。
【0150】
したがって、電力損失ＰＣＯＮＴＡＣＴが損失閾値よりも小さい場合、制御部は、接触加熱効果を低減するために印加電力を低減し得る。
【0151】
Ｓ６５１０に戻り、損失電力ＰＣＯＮＴＡＣＴが損失閾値よりも大きいと制御部が判定した場合、制御部は、６５３５において、ウェッティングフラグが設定されているか否かを判定する。Ｓ６５３５において、ウェッティングフラグが設定されていると制御部が判定した場合、制御部は、Ｓ６５５０において、加熱を終了する（例えば、ヒーターに電力を供給しない）。
【0152】
Ｓ６５３５において、ウェッティングフラグが設定されていないと制御部が判定した場合、制御部は、Ｓ６５４０において、ウェッティングタイマーが動作中であるか否かを判定する。ウェッティング時間は、所望の又は選択された期間（例えば２００ｍｓ）の間、電力損失の増加を許容するために使用される。
【0153】
制御部が、ウェッティングタイマーが動作していないと判定した場合、制御部は、Ｓ６５４５において、ウェッティングタイマーを開始し、６５２０における補償電圧測定信号ＶＣＯＭＰの監視に進む。
【0154】
Ｓ６５４０において、制御部が、ウェッティングタイマーが動作中であると判定した場合、Ｓ６５５５において、制御部は、ウェッティングタイマーが満了したか否かを判定する。制御部が、ウェッティングタイマーが満了していないと判定した場合、制御部は、Ｓ６５２０における補償電圧測定信号ＶＣＯＭＰの監視に進む。従って、接点ＰＣＯＮＴＡＣＴにおける電力損失が電力損失閾値よりも大きいことは、ウェッティングタイマーが依然動作中であれば許容される。
【0155】
ウェッティングタイマーが満了したと制御部が判定した場合、制御部は、６５６０においてウェッティングフラグを設定する。次に、制御部は、接点ＰＣＯＮＴＡＣＴでの電力損失が損失閾値を下回るように、Ｓ６５６５においてヒーターの電力目標を低減し、制御部は６５２０における補償電圧測定信号ＶＣＯＭＰの監視に進む。より具体的には、制御部は、ＰＩＤコントローラによって使用可能な電力の上限を設定する（言い換えると、ＰＩＤループが全電力範囲を使用することができるのではなく、１２Ｗではなく６Ｗのような低い範囲に制限される）。制御部は、引き続き同じ温度誤差入力を使用するが、上限電力が下がるため、応答が遅くなる。
【0156】
他の例示的な実施形態では、制御部が温度目標を変更し得る。
【0157】
接点抵抗は、温度によって変化し（あるいは接点の酸化層を除去する「ウェッティング電流」によって低下し得る）、その結果、電力接点において損失する電力の割合が使用中に変化し得る。接点での電力損失を補償することで、電気システムは、ヒーターへの電力供給を改善する（例えば、ウェッティング効果が発生した後、電力を増加させることでヒーターの温度を達成するまでの待ち時間を短縮することができる）。
【0158】
図６Ｂに示される電力供給ループのその後の各反復において、制御部２１０５は、（例えば、接触力の変化に対応するために）「ウェッティング」処理に再び入り得るが、ウェッティングフラグは、制御部が処理を継続的に再起動しないことを保証するために使用される。
【0159】
【0160】
【0161】
ブーストコンバータ回路７０２０は、第１電力イネーブル信号ＰＷＲ＿ＥＮ＿ＶＧＡＴＥ（シャットダウン信号とも呼ばれる）に基づいて、電圧源ＢＡＴＴから電圧信号ＶＧＡＴＥ（例えば９Ｖの供給）（電力信号又は入力電圧信号とも呼ばれる）を生成し、第１段７０４０に電力を供給するように構成されている。エアロゾル発生装置が使用可能な状態になると、制御部は、第１電力イネーブル信号ＰＷＲ＿ＥＮ＿ＶＧＡＴＥを生成して論理ハイレベルにすることができる。言い換えると、少なくとも、カプセルがエアロゾル発生装置に適切に接続されていることを制御部が検出すると、第１電力イネーブル信号ＰＷＲ＿ＥＮ＿ＶＧＡＴＥが論理ハイレベルになる。他の例示的な実施形態では、カプセルがエアロゾル発生装置に適切に接続されていることを制御部が検出し、ボタンが押される等の動作を制御部が検出すると、第１電力イネーブル信号ＰＷＲ＿ＥＮ＿ＶＧＡＴＥは、論理ハイレベルになる。
【0162】
第１段７０４０は、ブーストコンバータ回路７０２０からの入力電圧信号ＶＧＡＴＥを利用して加熱エンジン制御回路２１２７を駆動する。第１段７０４０及び第２段７０６０は、バックブーストコンバータ回路を構成する。
【0163】
図７Ａに示す例示的な実施形態において、ブーストコンバータ回路７０２０は、第１イネーブル信号ＰＷＲ＿ＥＮ＿ＶＧＡＴＥがアサートされている（存在する）場合にのみ、入力電圧信号ＶＧＡＴＥを生成する。制御部２１０５は、第１イネーブル信号ＰＷＲ＿ＥＮ＿ＶＧＡＴＥをデアサート（停止又は終了）することにより、第１段７０４０への電力をＶＧＡＴＥしてカットし得る。第１イネーブル信号ＰＷＲ＿ＥＮ＿ＶＧＡＴＥは、装置１０００でエアロゾル発生ＯＦＦ動作を行うための装置状態電力信号として機能し得る。この例では、制御部２１０５は、第１イネーブル信号ＰＷＲ＿ＥＮ＿ＶＧＡＴＥをデアサートすることによってエアロゾル発生ＯＦＦ動作を行い得るが、これにより第１段７０４０と、第２段７０６０と、ヒーター３３６とへの電力を無効にすることができる。その後、制御部２１０５は、ブーストコンバータ回路７０２０に再び第１イネーブル信号ＰＷＲ＿ＥＮ＿ＶＧＡＴＥをアサートすることで、装置１０００におけるエアロゾル発生を有効にし得る。
【0164】
制御部２１０５は、装置１０００でのエアロゾル発生条件に応答して第１段７０４０及びヒーター３３６への電力を有効にするために、ブーストコンバータ回路７０２０が高レベル（９Ｖ又はおよそ９Ｖ）の入力電圧信号ＶＧＡＴＥを出力するような論理レベルで、第１イネーブル信号ＰＷＲ＿ＥＮ＿ＶＧＡＴＥを生成し得る。制御部２１０５は、第１段７０４０及びヒーター３３６への電力を無効にしてヒーターＯＦＦ動作を行うことができるように、ブーストコンバータ回路７０２０が低レベル（０Ｖ又はおよそ０Ｖ）の入力電圧信号ＶＧＡＴＥを出力するような別の論理レベルで、第１イネーブル信号ＰＷＲ＿ＥＮ＿ＶＧＡＴＥを生成し得る。
【0165】
図７Ａのブーストコンバータ回路７０２０をより詳細に参照すると、コンデンサＣ３６が電圧源ＢＡＴＴとグランドとの間に接続されている。コンデンサＣ３６は、１０マイクロファラッドの静電容量を有し得る。
【0166】
インダクタＬ１００６の第１端子は、電圧源ＢＡＴＴとコンデンサＣ３６との間のノードＮｏｄｅ１に接続されている。インダクタＬ１００６は、ブーストコンバータ回路７０２０の主記憶素子として機能する。インダクタＬ１００６のインダクタンスは１０マイクロヘンリーであり得る。
【0167】
ノード１は、ブーストコンバータチップＵ１１電圧入力ピンＡ１に接続されている。いくつかの例示的な実施形態では、ブーストコンバータチップは、ＴＰＳ６１０４６であり得る。
【0168】
インダクタＬ１００６の第２端子は、ブーストコンバータチップＵ１１のスイッチピンＳＷに接続されている。ブーストコンバータチップＵ１１のイネーブルピンＥＮは、制御部２１０５から第１イネーブル信号ＰＷＲ＿ＥＮ＿ＶＧＡＴＥを受け取るように構成されている。
【0169】
図７Ａに示す例では、ブーストコンバータチップＵ１１がブーストコンバータ回路７０２０の主スイッチング素子として機能する。
【0170】
抵抗器Ｒ５３は、ブーストコンバータチップＵ１１のイネーブルピンＥＮとグランドとの間に接続され、第１イネーブル信号ＰＷＲ＿ＥＮ＿ＧＡＴＥが不定状態の時にヒーター３３６の動作を確実に阻止するためのプルダウン抵抗として機能する。いくつかの例示的な実施形態では、抵抗器Ｒ５３の抵抗は、１００キロオームであり得る。
【0171】
ブーストコンバータチップＵ１１の電圧出力ピンＶＯＵＴは、抵抗器Ｒ４９の第１端子とコンデンサＣ５８の第１端子とに接続されている。コンデンサＣ５８の第２端子は、グランドに接続されている。電圧出力ピンＶＯＵＴから出力される電圧は、入力電圧信号ＶＧＡＴＥである。
【0172】
抵抗器Ｒ４９の第２端子と抵抗器Ｒ５１の第１端子とは、第２ノードＮｏｄｅ２で接続されている。第２ノードＮｏｄｅ２は、ブーストコンバータチップＵ１１のフィードバックピンＦＢに接続されている。ブーストコンバータチップＵ１１は、抵抗器Ｒ５１の抵抗に対する抵抗器Ｒ４９の抵抗の比を用いて、約９Ｖの入力電圧信号ＶＧＡＴＥを生成するように構成されている。いくつかの例示的な実施形態では、抵抗器Ｒ４９は、６８０キロオームの抵抗を有していてもよく、抵抗器Ｒ５１は６６．５キロオームの抵抗を有していてもよい。
【0173】
コンデンサＣ３６及びＣ５８は、平滑コンデンサとして動作し、それぞれ１０マイクロファラッド及び４．７マイクロファラッドの静電容量を有し得る。インダクタＬ１００６は、所望の出力電圧（例えば、９Ｖ）に基づいて選択されたインダクタンスを有し得る。
【0174】
次に図７Ｂを参照すると、第１段７０４０は、入力電圧信号ＶＧＡＴＥと第２イネーブル信号ＣＯＩＬ＿Ｚとを受信する。第２イネーブル信号は、パルス幅変調（ＰＷＭ）信号であり、第１段７０４０への入力である。
【0175】
第１段７０４０は、制御部２１０５からの低電流信号を、第１段７０４０のトランジスタのスイッチングを制御するための高電流信号に変換するように構成された集積ゲートドライバＵ６を、特に有する。集積ゲートドライバＵ６はまた、制御部２１０５からの電圧レベルを第１段７０４０のトランジスタが必要とする電圧レベルに変換するように構成されている。図７Ｂに示す例示的な実施形態では、集積ゲートドライバＵ６はハーフブリッジドライバである。しかし、例示的な実施形態は、この例に限定されるべきではない。
【0176】
より詳細には、ブーストコンバータ回路７０２０からの入力電圧信号ＶＧＡＴＥは、抵抗器Ｒ２２とコンデンサＣ３２とを含むフィルタ回路を介して、第１段７０４０に入力される。抵抗器Ｒ２２の抵抗は１０オームであってもよく、コンデンサＣ３２の静電容量は１マイクロファラッドであってもよい。
【0177】
抵抗器Ｒ２２とコンデンサＣ３２とを含むフィルタ回路は、ノードＮｏｄｅ３において、集積ゲートドライバＵ６のＶＣＣピン（ピン４）と、ツェナーダイオードＤ２のアノードとに接続されている。コンデンサＣ３２の第２端子は、グランドに接続されている。ツェナーダイオードＤ２のアノードは、ノードＮｏｄｅ７において、コンデンサＣ３２の第１端子と、集積ゲートドライバＵ６のブーストピンＢＳＴ（ピン１）とに接続されている。コンデンサＣ３１の第２端子は、ノードＮｏｄｅ８において、集積ゲートドライバＵ６のスイッチングノードピンＳＷＮ（ピン７）と、トランジスタＱ２及びＱ３の間とに接続される。図７Ｂに示す例示的な実施形態では、ツェナーダイオードＤ２及びコンデンサＣ３１は、入力電圧ピンＶＣＣと集積ゲートドライバＵ６のブーストピンＢＳＴとの間に接続されたブートストラップチャージポンプ回路の一部を形成している。コンデンサＣ３１は、ブーストコンバータ回路７０２０から入力電圧信号ＶＧＡＴＥに接続されているため、ダイオードＤ２を介して入力電圧信号ＶＧＡＴＥとほぼ等しい電圧まで充電される。コンデンサＣ３１の静電容量は、２２０ナノファラッドであり得る。
【0178】
さらに図７Ｂを参照すると、抵抗器Ｒ２５がハイサイドゲートドライバピンＤＲＶＨ（ピン８）とスイッチングノードピンＳＷＮ（ピン７）との間に接続されている。抵抗器Ｒ２９の第１端子は、ノードＮｏｄｅ９でローサイドゲートドライバピンＤＲＶＬに接続されている。抵抗器Ｒ２９の第２端子は、グランドに接続されている。
【0179】
抵抗器Ｒ２３及びコンデンサＣ３３は、集積ゲートドライバＵ６の入力ピンＩＮ（ピン２）に接続されたフィルタ回路を形成する。フィルタ回路は、入力ピンＩＮに入力される第２ヒーターイネーブル信号ＣＯＩＬ＿Ｚから高周波ノイズを除去するように構成されている。第２ヒーターイネーブル信号ＣＯＩＬ＿Ｚは、制御部２１０５からのＰＷＭ信号である。したがって、フィルタ回路は、ＰＷＭ方形波パルス列の高周波成分をフィルタリングし、方形波エッジの立ち上がり及び立ち下がりの時間をわずかに短縮し、トランジスタが徐々に起動／終了（ＯＮ／ＯＦＦ）するように設計されている。
【0180】
抵抗器Ｒ２４は、ノードＮｏｄｅ１０において、フィルタ回路と入力ピンＩＮとに接続されている。抵抗器Ｒ２４は、第２ヒーターイネーブル信号ＣＯＩＬ＿Ｚがフローティング（又は不定）の場合に、集積ゲートドライバＵ６の入力ピンＩＮが論理ローレベルに保持され、ヒーター３３６の起動が防止されるようなプルダウン抵抗として使用される。
【0181】
抵抗器Ｒ３０及びコンデンサＣ３７は、集積ゲートドライバＵ６のピンＯＤ（ピン３）に接続されたフィルタ回路を形成する。フィルタ回路は、ピンＯＤに入力される入力電圧信号ＶＧＡＴＥから高周波ノイズを除去するように構成されている。
【0182】
抵抗器Ｒ３１は、ノードＮｏｄｅ１１において、フィルタ回路とピンＯＤとに接続されている。抵抗器Ｒ３１は、入力電圧信号ＶＧＡＴＥがフローティング（又は不定）の場合に、集積ゲートドライバＵ６のピンＯＤが論理ローレベルに保持され、ヒーター３３６の起動が防止されるようなプルダウン抵抗として使用される。抵抗器Ｒ３０とコンデンサＣ３７とで形成されるフィルタ回路が出力する信号を、フィルタリング信号ＧＡＴＥＯＮと呼ぶ。Ｒ３０とＲ３１とは分周回路でもあり、信号ＶＧＡＴＥは、トランジスタドライバチップ入力用に～２．５Ｖに分圧される。
【0183】
トランジスタＱ２及びＱ３は、電圧源ＢＡＴＴとグランドとの間に直列に接続された電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）である。さらに、インダクタＬ３の第１端子は、電圧源ＢＡＴＴに接続されている。インダクタＬ３の第２端子は、ノードＮｏｄｅ１２において、コンデンサＣ３０の第１端子と、トランジスタＱ２のドレインとに接続されている。コンデンサＣ３０の第２端子は、グランドに接続されている。インダクタＬ３及びコンデンサＣ３０は、電圧源ＢＡＴＴからの過渡スパイクを低減及び／又は防止するためのフィルタを形成する。
【0184】
トランジスタＱ３のゲートは、集積ゲートドライバＵ６のローサイドゲートドライバピンＤＲＶＬ（ピン５）に接続され、トランジスタＱ３のドレインは、ノードＮｏｄｅ８で集積ゲートドライバＵ６のスイッチングノードピンＳＷＮ（ピン７）に接続され、トランジスタＱ３のソースは、グランドＧＮＤに接続されている。ローサイドゲートドライバピンＤＲＶＬから出力されたローサイドゲート駆動信号がハイのとき、トランジスタＱ３は、ローインピーダンス状態（ＯＮ）となり、ノードＮｏｄｅ８をグランドに接続する。
【0185】
上述したように、コンデンサＣ３１は、ブーストコンバータ回路７０２０から入力電圧信号ＶＧＡＴＥに接続されているため、コンデンサＣ３１はダイオードＤ２を介して入力電圧信号ＶＧＡＴＥと等しいか実質的に等しい電圧に充電される。
【0186】
ローサイドゲートドライバピンＤＲＶＬからのローサイドゲート駆動信号出力がローの時、トランジスタＱ３は、ハイインピーダンス状態（ＯＦＦ）に切り替わり、ハイサイドゲートドライバピンＤＲＶＨ（ピン８）は、集積ゲートドライバＵ６内のブーストピンＢＳＴに内部接続される。その結果、トランジスタＱ２はローインピーダンス状態（ＯＮ）となり、スイッチングノードＳＷＮを電圧源ＢＡＴＴに接続して、スイッチングノードＳＷＮ（Ｎｏｄｅ８）を電圧源ＢＡＴＴの電圧に引き込む。
【0187】
この場合、ノードＮｏｄｅ７は、ブートストラップ電圧Ｖ（ＢＳＴ）≒Ｖ（ＶＧＡＴＥ）＋Ｖ（ＢＡＴＴ）に上昇され、これにより、トランジスタＱ２のゲートーソース間電圧は、電圧源ＢＡＴＴからの電圧とは無関係に（又は独立に）、入力電圧信号ＶＧＡＴＥの電圧（例えば、Ｖ（ＶＧＡＴＥ））と同一又は略同一になる。この回路配置により、電圧源の電圧が低下してもＢＳＴ電圧が変化しない、すなわち電圧源ＢＡＴＴの電圧が変化してもトランジスタが効率的にスイッチングされる。
【0188】
その結果、スイッチングノードＳＷＮ（Ｎｏｄｅ８）は、バッテリ電圧源ＢＡＴＴに等しい最大値を有する第２段７０６０への電圧出力（及びヒーター３３６への電圧出力）を生成するために使用され得る大電流スイッチング信号を提供するが、それ以外はバッテリ電圧源ＢＡＴＴからの電圧出力から略独立している。
【0189】
コンデンサＣ３４の第１端子とツェナーダイオードＤ４のアノードとは、ノードＮｏｄｅ１３で第２段７０６０の出力端子に接続されている。コンデンサＣ３４と抵抗器Ｒ２８とは、直列に接続されている。コンデンサＣ３４の第２端子と、抵抗器Ｒ２８の第１端子とが接続されている。ツェナーダイオードＤ４のカソードと抵抗器Ｒ２８の第２端子とは、グランドに接続されている。
【0190】
コンデンサＣ３４、ツェナーダイオードＤ４、及び抵抗器Ｒ２８は、インダクタＬ４（図７Ｃに示す）からのエネルギーが第１段７０４０に逆流するのを防止する逆起電力（電界及び磁界）防止回路を形成する。
【0191】
抵抗器Ｒ２５は、トランジスタＱ２のゲートとトランジスタＱ３のドレインとの間に接続されている。抵抗器Ｒ２５は、トランジスタＱ２がより確実にハイインピーダンスに切り替わるようにするためのプルダウン抵抗として機能する。
【0192】
第１段７０４０の出力は、電圧源の電圧とは略独立であり、電圧源の電圧以下である。第２ヒーターイネーブル信号ＣＯＩＬ＿Ｚが１００％ＰＷＭのとき、トランジスタＱ２は常に活性化され、第１段７０４０の出力は、電圧源の電圧又は略電圧源の電圧となる。
【0193】
図７Ｃは第２段７０６０を示す。第２段７０６０は、第１段７０４０からの出力信号を昇圧する。より具体的には、第２ヒーターイネーブル信号ＣＯＩＬ＿Ｚが一定の論理ハイレベルになると、第３イネーブル信号ＣＯＩＬ＿Ｘが活性化され、第１段７０４０の出力を昇圧し得る。第３イネーブル信号ＣＯＩＬ＿Ｘは、制御部２１０５からのＰＷＭ信号である。制御部２１０５は、第３イネーブル信号ＣＯＩＬ＿Ｘのパルス幅を制御して第１段７０４０の出力を昇圧し、入力電圧信号ＣＯＩＬ＿ＯＵＴを生成する。第３イネーブル信号ＣＯＩＬ＿Ｘが一定の論理ローレベルのとき、第２段７０６０の出力は、第１段７０４０の出力となる。
【0194】
第２段７０６０は、入力電圧信号ＶＧＡＴＥと、第３イネーブル信号ＣＯＩＬ＿Ｘと、フィルタリングされた信号ＧＡＴＥＯＮとを受け取る。
【0195】
第２段７０６０は、制御部２１０５からの低電流信号を、第２段７０６０のトランジスタのスイッチングを制御するための高電流信号に変換するように構成された集積ゲートドライバＵ７を特に有する。集積ゲートドライバＵ７は、制御部２１０５からの電圧レベルを第２段７０６０のトランジスタが必要とする電圧レベルに変換するようにも構成されている。図７Ｂに示す例示的な実施形態では、集積ゲートドライバＵ７は、ハーフブリッジドライバである。ただし、例示的な実施形態は、この例に限定されるべきではない。
【0196】
より詳細には、ブーストコンバータ回路７０２０からの入力電圧信号ＶＧＡＴＥは、抵抗器Ｒ１８とコンデンサＣ２８とを含むフィルタ回路を介して第２段７０６０に入力される。抵抗器Ｒ１８の抵抗は１０オームであってもよく、コンデンサＣ２８の静電容量は１マイクロファラッドであってもよい。
【0197】
抵抗器Ｒ１８及びコンデンサＣ２８を含むフィルタ回路は、ノードＮｏｄｅ１４において、集積ゲートドライバＵ７のＶＣＣピン（ピン４）と、ツェナーダイオードＤ１のアノードとに接続されている。コンデンサＣ２８の第２端子は、グランドに接続されている。ツェナーダイオードＤ２のアノードは、ノードＮｏｄｅ１５において、コンデンサＣ２７の第１端子と、集積ゲートドライバＵ７のブーストピンＢＳＴ（ピン１）とに接続されている。コンデンサＣ２７の第２端子は、ノードＮｏｄｅ１６において、集積ゲートドライバＵ７のスイッチングノードピンＳＷＮ（ピン７）と、トランジスタＱ１及びＱ４の間とに接続される。
【0198】
図７Ｃに示す例示的な実施形態では、ツェナーダイオードＤ１及びコンデンサＣ２７は、入力電圧ピンＶＣＣと集積ゲートドライバＵ７のブーストピンＢＳＴとの間に接続されたブートストラップチャージポンプ回路の一部を形成している。コンデンサＣ２７は、ブーストコンバータ回路７０２０から入力電圧信号ＶＧＡＴＥに接続されているため、ダイオードＤ１を介して入力電圧信号ＶＧＡＴＥと概ね等しい電圧まで充電される。コンデンサＣ３１は、２２０ナノファラッドの静電容量を有し得る。
【0199】
さらに図７Ｃを参照すると、抵抗器Ｒ２１は、ハイサイドゲートドライバピンＤＲＶＨ（ピン８）とスイッチングノードピンＳＷＮ（ピン７）との間に接続されている。トランジスタＱ４のゲートは、集積ゲートドライバＵ７のローサイドゲートドライバピンＤＲＶＬ（ピン５）に接続されている。
【0200】
インダクタＬ４の第１端子は、第１段７０４０の出力に接続され、インダクタＬ４の第２端子は、ノードＮｏｄｅ１６に接続される。インダクタＬ４は、第１段７０４０の出力の主蓄積素子として機能する。動作例では、集積ゲートドライバＵ７がローサイドゲートドライバピンＤＲＶＬ（５番ピン）からローレベルの信号を出力すると、トランジスタＱ４がローインピーダンス状態（ＯＮ）に切り替わり、インダクタＬ４及びトランジスタＱ４に電流が流れる。これにより、インダクタＬ４にエネルギーが蓄積され、電流は時間とともに直線的に増加する。インダクタに流れる電流は、トランジスタのスイッチング周波数（これは第３ヒーターイネーブル信号ＣＯＩＬ＿Ｘによって制御される）に比例する。
【0201】
抵抗器Ｒ１０及びコンデンサＣ２９は、集積ゲートドライバＵ７の入力ピンのＩＮ（ピン２）に接続されたフィルタ回路を形成する。フィルタ回路は、入力ピンＩＮに入力される第３ヒーターイネーブル信号ＣＯＩＬ＿Ｘの高周波ノイズを除去するように構成されている。
【0202】
抵抗器Ｒ２０は、ノードＮｏｄｅ１７において、フィルタ回路と入力ピンＩＮとに接続されている。抵抗器Ｒ２０は、プルダウン抵抗として使用され、第３ヒーターイネーブル信号ＣＯＩＬ＿Ｘがフローティング（又は不定）の場合、集積ゲートドライバＵ７の入力ピンＩＮが論理ローレベルに保持され、ヒーター３３６の起動を防止する。
【0203】
抵抗器Ｒ３０及びコンデンサＣ３７は、集積ゲートドライバＵ６のピンＯＤ（ピン３）に接続されたフィルタ回路を形成する。フィルタ回路は、ピンＯＤに入力される入力電圧信号ＶＧＡＴＥから高周波ノイズを除去するように構成されている。
【0204】
集積ゲートドライバＵ７のピンＯＤは、フィルタリングされた信号ＧＡＴＥＯＮを受信する。
【0205】
トランジスタＱ１及びＱ４は電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）である。トランジスタＱ１のゲートと、抵抗器Ｒ２１の第１端子とは、ノードＮｏｄｅ１８において、集積ゲートドライバＵ７のハイサイドゲートドライバピンＤＲＶＨ（ピン８）に接続されている。
【0206】
トランジスタＱ１のソースは、ノードＮｏｄｅ１６において、抵抗器Ｒ２１の第２端子と、ツェナーダイオードＤ３のアノードと、トランジスタＱ４のドレインと、コンデンサＣ３５の第１端子と、コンデンサＣ２７の第２端子と、集積ゲートドライバＵ７のスイッチングノードピンＳＷＮ（ピン７）とに接続されている。
【0207】
トランジスタＱ４のゲートは、ノードＮｏｄｅ１９において、集積ゲートドライバＵ７のローサイドゲートドライバピンＤＲＶＬ（ピン５）と、抵抗器Ｒ２７の第１端子とに接続されている。トランジスタＱ４のソースと抵抗器Ｒ２７の第２端子とは、グランドに接続されている。
【0208】
コンデンサＣ３５の第２端子は、抵抗器Ｒ２９の第１端子に接続されている。抵抗器Ｒ２９の第２端子は、グランドに接続されている。
【0209】
トランジスタＱ１のドレインは、ノードＮｏｄｅ２０において、コンデンサＣ３６の第１端子と、ツェナーダイオードＤ３のカソードと、ツェナーダイオードＤ５のカソードとに接続されている。コンデンサＣ３６の第２端子とツェナーダイオードＤ５のアノードとは、グランドに接続されている。第２段７０６０の出力端子７０６５は、ノードＮｏｄｅ２０に接続され、入力電圧信号ＣＯＩＬ＿ＯＵＴを出力する。出力端子７０６５は、加熱エンジン制御回路２１２７の出力として機能する。
【0210】
コンデンサＣ３５は、平滑コンデンサであってもよく、抵抗器は、突入電流を制限する。ツェナーダイオードＤ３は、ノードＮｏｄｅ２０の電圧がコンデンサＣ３５に放電するのを阻止するためのブロッキングダイオードである。コンデンサＣ３６は、第２段７０６０によって充電される出力コンデンサ（ＣＯＩＬ＿ＯＵＴのリップルを低減する）であり、ツェナーダイオードＤ５は、ＥＳＤ（静電気放電）保護ダイオードである。
【0211】
ローサイドゲートドライバピンＤＲＶＬからのローサイドゲート駆動信号出力がハイのとき、トランジスタＱ４は、低インピーダンス状態（ＯＮ）であり、これによりノードＮｏｄｅ１６がグランドに接続され、インダクタＬ４の磁界に蓄積されるエネルギーが増加する。
【0212】
上述したように、コンデンサＣ２７は、ブーストコンバータ回路７０２０から入力電圧信号ＶＧＡＴＥに接続されているため、コンデンサＣ２７は、ダイオードＤ１を介して入力電圧信号ＶＧＡＴＥと等しいか実質的に等しい電圧まで充電する。
【0213】
ローサイドゲートドライバピンＤＲＶＬからのローサイドゲート駆動信号出力がローのとき、トランジスタＱ４は、高インピーダンス状態（ＯＦＦ）に切り替わり、ハイサイドゲートドライバピンＤＲＶＨ（ピン８）は、集積ゲートドライバＵ７内のブートストラップピンＢＳＴに内部接続される。その結果、トランジスタＱ１は、低インピーダンス状態（ＯＮ）になり、スイッチングノードＳＷＮがインダクタＬ４に接続される。
【0214】
この場合、ノードＮｏｄｅ１５は、ブートストラップ電圧Ｖ（ＢＳＴ）≒Ｖ（ＶＧＡＴＥ）＋Ｖ（ＩＮＤＵＣＴＯＲ）に上昇され、これにより、トランジスタＱ１のゲートーソース間電圧は、インダクタＬ４からの電圧とは無関係に（又は独立に）、入力電圧信号ＶＧＡＴＥの電圧（例えば、Ｖ（ＶＧＡＴＥ））と同一又は略同一になる。第２段７０６０は、ブースト回路であるため、ブートストラップ電圧もブースト電圧と呼ばれることがある。
【0215】
スイッチングノードＳＷＮ（Ｎｏｄｅ８）がインダクタ電圧に接続され、出力コンデンサＣ３６が充電されることで、第１段７０４０から出力される電圧とは略独立の電圧出力信号ＣＯＩＬ＿ＯＵＴ（ヒーター３３６に出力される電圧）が生成される。
【0216】
図８Ａ～８Ｂは、例示的な実施形態に係る、非燃焼エアロゾル発生装置内のヒーターを制御する方法を示す図である。
【0217】
多くの非燃焼性装置は、使用前に有機物質（タバコ等）の予熱を行う。予熱は、成人の操作者によって加えられる最初の負圧に含まれるエアロゾルの量及び組成が適切になるように、対象化合物が揮発し始める段階まで物質の温度を上昇させるために使用される。
【0218】
少なくともいくつかの例示的な実施形態において、予熱中にヒーターを制御するための基礎として印加エネルギーが使用される。ヒーターを制御するために印加エネルギーを使用することで、成人の操作者によって印加される最初の負圧の質と一貫性とを向上させる。対照的に、一般的には、予熱を制御するための基礎として、時間と温度とが使用される。
【0219】
図８Ａ～８Ｂの方法は、制御部２１０５で実施され得る。一例では、図８Ａ～８Ｂの方法は、制御部２１０５で実行されるデバイスマネージャ有限状態機械（Ｆｉｎｉｔｅ Ｓｔａｔｅ Ｍａｃｈｉｎｅ（ＦＳＭ））ソフトウェア実装の一部として実装され得る。
【0220】
【0221】
図８Ｂに示すように、制御部は、カプセルがエアロゾル発生装置に挿入されたことを検出する。いくつかの例示的な実施形態では、制御部は、図１Ａ～１Ｃに示されている、扉に連結された開閉スイッチから信号を取得する。他の例示的な実施形態では、エアロゾル発生装置は、カプセル検出スイッチをさらに有する（又は代替的に有する）。カプセル検出スイッチは、カプセルが適切に挿入されているか否かを検出する（例えば、カプセルが適切に挿入されると、カプセル検出スイッチが押し下げられる又は閉じる）。カプセルが正しく挿入されると、制御部は信号ＰＷＲ＿ＥＮ＿ＶＧＡＴＥ（図７Ａに示す）を論理ハイレベルとして生成し得る。さらに、制御部は、カプセルが挿入され、ヒーターの抵抗が規定範囲内（例えば±２０％）であると判定するために、ヒーターの導通チェックを行い得る。
【0222】
カプセルが挿入された（スイッチによって検出された）後、及び／又は、エアロゾル発生装置１０が（例えば、ボタンの操作によって）起動されたとき、ヒーター３３６は、加熱エンジン制御回路からの低電力信号（～１Ｗ）で短時間の間（～５０ｍｓ）電力を供給されてもよく、抵抗は、このエネルギーのインパルスの間の測定電圧及び電流から計算されてもよい。測定された抵抗が規定範囲内（例えば、公称２１００ｍΩ±２０％）であれば、カプセルは許容とみなされ、システムは、エアロゾル発生に進み得る。
【0223】
低電力で短時間というのは、カプセルへの加熱を最小限に抑えるためである（エアロゾルの発生を防ぐため）。
【0224】
Ｓ８２５では、制御部は、メモリから動作パラメータを取得する。動作パラメータは、最大電力レベル（Ｐｍａｘ）と、初期予熱温度と、後続予熱温度と、予熱エネルギー閾値とを特定する値を含み得る。例えば、動作パラメータは、経験的データに基づいて事前に判定されてもよく、カプセルから得られた測定値（例えば、電圧や電流）に基づいて調整されてもよい。ただし、例示的な実施形態はこれに限定されない。追加的又は代替的に、動作パラメータは、マルチインスタンスデバイスの後続インスタンスに対する異なる初期予熱温度を含み得る。例えば、制御部は、最初のインスタンス用の動作パラメータと、２回目以降のインスタンス用の動作パラメータとを取得し得る。
【0225】
Ｓ８３０において、制御部は、エアロゾル発生装置に「ＯＮ」状態を表示させ得る。制御部は、エアロゾル発生装置に、「ＯＮ」状態を表示するための視覚インジケータ及び／又は触覚フィードバックを生成させ得る。
【0226】
Ｓ８３５において、制御部は、予熱が開始されたか否かを判定する。いくつかの例示的な実施形態では、制御部は、消費者が予熱を開始するボタンを押したことを示す製品上操作手段からの入力を受け取ると、予熱を開始し得る。いくつかの例示的な実施形態では、ボタンは、エアロゾル発生装置を起動（電源ＯＮ）するボタンとは別であってもよく、他の例示的な実施形態では、ボタンは、エアロゾル発生装置を起動（電源ＯＮ）するボタンと同じであってもよい。他の例示的な実施形態では、閾値を超える気流を検知する等の別の入力に基づいて予熱を開始し得る。他の例示的な実施形態では、製品上制御手段は、成人の操作者が１つ以上の温度プロファイル（メモリに記憶された動作パラメータに関連する各温度プロファイル）を選択することを可能にし得る。
【0227】
予熱が開始されていないと制御部が判定した場合、方法はＳ８８０に進み、制御部は、ＯＦＦタイマーが経過したか否かを判定する。ＯＦＦタイマーが経過していない場合、方法はＳ８３０に戻り、制御部がＯＦＦタイマーが経過したと判定した場合、制御部は、Ｓ８８５でエアロゾル発生装置に「ＯＦＦ」状態を表示させ、Ｓ８９０で終了（電源ＯＦＦ）する。検出された気流が閾値を下回ると、ＯＦＦタイマーが開始する。ＯＦＦタイマーは、１５分等の一定時間の無操作に基づいて「ＯＦＦ」状態を表示するために使用される。ただし、例示的な実施形態は、１５分に限定されない。例えば、ＯＦＦタイマーの継続時間は、約５分から約６０分の間やそれ以上とすることができる。
【0228】
Ｓ８３５において、予熱が開始されたと制御部が判定した場合（例えば、製品上操作手段からの入力を検出した場合）、制御部は、製品上操作手段からの入力に関連付けられた動作パラメータをメモリから取得する。一例では、エアロゾル発生インスタンスがカプセルの最初のインスタンスでない場合、制御部は、インスタンス番号に関連付けられた動作パラメータを取得し得る。例えば、メモリは、インスタンス番号に基づいて異なる温度目標（例えば、インスタンス番号に対してそれぞれ異なる温度目標）と、インスタンス番号に基づいて予熱に使用する異なる目標エネルギーレベルとを記憶し得る。
【0229】
最初のインスタンスは、カプセルが取り出され、その後、カプセルが挿入されたことを検出した後、制御部が初めて予熱アルゴリズムを開始したときに発生する。さらに、インスタンス番号がインクリメントされるのは、インスタンスがタイムアウトした場合（例えば、８分後）、又はインスタンス中に消費者が装置の電源を切った場合である。
【0230】
Ｓ８４０で動作パラメータを取得すると、Ｓ８４５で、制御部は、エアロゾルインジケータを介して、予熱が開始されたことを示す表示をエアロゾル発生装置に表示させ得る。
【0231】
Ｓ８５０で、制御部は、（加熱エンジン制御回路２１２７に供給されるＶＧＡＴＥ、ＣＯＩＬ＿Ｚ、及びＣＯＩＬ＿Ｘ信号を介して）ヒーターに対して最大利用可能電力までランプアップする（例えば、制御部は、２００ｍｓ以内に１０Ｗの最大利用可能電力を供給する）。より詳細には、制御部は最大電力を要求するが、電源の瞬間的な負荷を軽減するために最大電力にランプアップする。例示的な実施形態では、最大利用可能電力は、バッテリの能力に基づいて設定され、ヒーターによってエアロゾル形成基材が燃焼しないように、オーバーシュートを最小化するため（すなわち、燃焼させずにエアロゾル形成基材にどれだけのエネルギーを投入できるか）の値である。最大利用可能電力は、経験則に基づいて設定されてもよく、１０～１５Ｗの間であり得る。制御部は、Ｓ８５５において、ヒーターの目標初期予熱温度（例えば、３２０℃）が近づいていると制御部が判定するまで、最大利用可能電力を提供する。目標初期予熱温度の例として３２０℃が用いられているが、例示的な実施形態はこれに限定されないことを理解されたい。例えば、目標初期予熱温度は３５０℃のような、４００℃未満であり得る。さらに、目標初期予熱温度は、エアロゾル形成基材の材料に基づく。制御部は、ヒーター電圧測定回路（例えば、ＣＯＩＬ＿ＶＯＬ）及び補償電圧測定回路からの測定電圧と、ヒーター電流測定回路（例えば、ＣＯＩＬ＿ＲＴＮ＿Ｉ）からの測定電流とを用いて、ヒーターの温度を判定し得る。制御部は、（例えば、ヒーター３３６の抵抗と温度との間の比較的直線的な関係に基づいて）任意の既知の方法でヒーター３３６の温度を判定し得る。
【0232】
さらに、制御部は、測定電流ＣＯＩＬ＿ＲＴＮ＿Ｉ及び測定電圧ＣＯＩＬ＿ＲＴＮを使用して、ヒーター３３６の抵抗であるヒーター抵抗ＲＨｅａｔｅｒを（例えば、オームの法則又は他の既知の方法を用いて）判定し得る。例えば、少なくともいくつかの例示的な実施形態によれば、制御部は、測定電圧ＣＯＩＬ＿ＲＴＮ（又は補償電圧ＶＣＯＭＰ）を測定電流ＣＯＩＬ＿ＲＴＮ＿Ｉで除算して、ヒーター抵抗ＲＨｅａｔｅｒとしてもよい。
【0233】
いくつかの例示的な実施形態では、抵抗計算のために測定接点で測定された測定電圧ＣＯＩＬ＿ＲＴＮを、温度制御に使用し得る。
【0234】
例えば、制御部２１０５は、以下の式を用いて温度を判定（すなわち推定）することができる。
ＲＨｅａｔｅｒ＝Ｒ０［１＋α（Ｔ－Ｔ０）］
ここで、αはヒーターの材料の抵抗温度係数（ＴＣＲ）値、Ｒ０は開始抵抗、Ｔ０は開始温度、ＲＨｅａｔｅｒは電流抵抗判定値、Ｔは推定温度である。
ＲＨｅａｔｅｒ＝Ｒ０［１＋α（Ｔ－Ｔ０）］
ここで、αはヒーターの材料の抵抗温度係数（ＴＣＲ）値、Ｒ０は開始抵抗、Ｔ０は開始温度、ＲＨｅａｔｅｒは電流抵抗判定値、Ｔは推定温度である。
【0235】
開始抵抗Ｒ０は、初期予熱中に制御部２１０５によってメモリ２１３０に記憶される。より具体的には、制御部２１０５は、ヒーター３３６に印加される電力が、測定誤差が温度計算に与える影響が低減される値に達したときに、開始抵抗Ｒ０を測定し得る。例えば、制御部２１０５は、ヒーター３３６に供給される電力が１Ｗのとき（抵抗測定誤差が約１％未満である）、開始抵抗Ｒ０を測定し得る。
【0236】
開始温度Ｔ０は、制御部２１０５が開始抵抗Ｒ０を測定するときの周囲の温度である。制御部２１０５は、開始温度Ｔ０を測定するためのオンボードサーミスタ又は任意の温度測定装置を使用して、開始温度Ｔ０を判定し得る。
【0237】
少なくとも１つの例示的な実施形態によれば、ヒーター電流測定回路２１２５８及びヒーター電圧測定回路２１２５２から取得された測定値には、１０ｍｓ（ミリ秒）の測定間隔が使用され得る（これが最大サンプルレートである可能性があり得るため）。しかし、他の少なくとも１つの例示的な実施形態では、抵抗に基づくヒーター測定のために、１ｍｓの測定間隔（システムの刻みレート（ｔｉｃｋ ｒａｔｅ））を使用し得る。
【0238】
他の例示的な実施形態では、ヒーター温度値の判定は、判定された抵抗に基づいて、ルックアップテーブル（ＬＵＴ）から、ヒーター温度値を取得するステップを有し得る。いくつかの例示的な実施形態では、開始抵抗に対する抵抗の変化によって、インデックス付けされたＬＵＴが使用され得る。
【0239】
ＬＵＴは、複数のヒーター抵抗にそれぞれ対応する複数の温度値を記憶していてもよく、取得されたヒーター温度値は、ＬＵＴに記憶された複数の温度値のうち、判定された抵抗に対応する温度値であり得る。
【0240】
さらに、エアロゾル発生装置１０は、複数のヒーター抵抗値を、ルックアップテーブル（ＬＵＴ）に記憶されたそれぞれ対応する複数のヒーター温度値のインデックスとして記憶しているＬＵＴを（例えばメモリ２１３０に）記憶し得る。その結果、制御部は、ＬＵＴに記憶されたヒーター温度の中から対応するヒーター温度Ｔを特定する（例えば、ルックアップする）ために、先に判定されたヒーター抵抗ＲＨｅａｔｅｒをＬＵＴのインデックスとして使用してヒーター３３６の現在の温度を推定し得る。
【0241】
目標初期予熱温度が近づいていると制御部が一度判定すると、制御部は、Ｓ８５５で温度のオーバーシュートを回避するためにヒーターへの印加電力を中間電力レベルまで低減し始める。
【0242】
比例－積分－微分（ＰＩＤ）制御部（図９に示す）は、誤差信号（すなわち、目標温度から現在判定されている温度を差し引いた値）に基づいて比例制御を適用するため、誤差信号がゼロに向かって減少するにつれて、制御部２１０５は印加される電力を後退させ始める（これは、大部分がＰＩＤコントローラの比例項（Ｐ）によって制御されるが、積分項（Ｉ）及び微分項も寄与する）。
【0243】
Ｐ値、Ｉ値、Ｄ値は、オーバーシュート、レイテンシー、及び定常状態誤差の間のバランスをとり、ＰＩＤコントローラの出力調整方法を制御する。Ｐ値、Ｉ値、Ｄ値は経験的に、あるいはシミュレーションによって導き出され得る。
【0244】
図９は、少なくともいくつかの例示的な実施形態に係る、温度加熱エンジン制御アルゴリズムを示すブロック図である。
【0245】
図９を参照すると、温度加熱エンジン制御アルゴリズム９００は、ＰＩＤコントローラ９７０を使用して、所望の温度を達成するように加熱エンジン制御回路２１２７に印加される電力量を制御する。例えば、以下により詳細に説明するように、少なくともいくつかの例示的な実施形態によれば、温度加熱エンジン制御アルゴリズム９００は、判定温度値９７４（例えば、上述のように判定される）を取得するステップと、メモリ２１３０から目標温度値（例えば目標温度９７６）を取得するステップと、ＰＩＤコントローラ（例えば、ＰＩＤコントローラ９７０）により、判定されたヒーターの温度値と目標温度値とに基づいて、ヒーターに供給される電力レベルを制御するステップとを有する。
【0246】
さらに、少なくともいくつかの例示的な実施形態によれば、目標温度９７６は、ＰＩＤコントローラ９７０によって制御されるＰＩＤ制御ループにおける設定値（すなわち、温度設定値）として機能する。
【0247】
その結果、ＰＩＤコントローラ９７０は、目標温度９７６と判定温度９７４との間の差（例えば、差の大きさ）が低減されるか、あるいは最小化されるように、電力レベル設定動作９４４によって加熱エンジン制御回路２１２７に出力する電力波形９３０（すなわち、ＣＯＩＬ＿Ｘ及びＣＯＩＬ＿Ｚ）を制御するように、電力制御信号９７２のレベルを連続的に補正する。目標温度９７６と判定された温度９７４との差は、ＰＩＤコントローラ９７０が低減又は最小化するためにはたらく誤差値とみなし得る。
【0248】
例えば、少なくともいくつかの例示的な実施形態によれば、電力レベル設定動作９４４は、電力波形９３０のレベルが電力制御信号９７２によって制御されるような、電力波形９３０を出力する。加熱エンジン制御回路２１２７は、加熱エンジン制御回路２１２７に出力される電力レベル波形の電力レベルの大きさの増減に比例する形で、電源１２３４からヒーター３３６に供給される電力量を増減させる。その結果、電力制御信号９７２を制御することによって、ＰＩＤコントローラ９７０は、目標温度値（例えば、目標温度９７６）と判定温度値（例えば、判定温度９７４）との間の差の大きさが低減されるように、又はその代わりに最小化されるように、ヒーター３３６に（例えば、電源１２３４によって）供給される電力のレベルを制御する。
【0249】
少なくともいくつかの例示的な実施形態によれば、ＰＩＤコントローラ９７０は、既知のＰＩＤ制御方法に従って動作し得る。少なくともいくつかの例示的な実施形態によれば、ＰＩＤコントローラ９７０は、比例項（Ｐ）、積分項（Ｉ）、及び微分項（Ｄ）の中から２つ以上の項を生成してもよく、ＰＩＤコントローラ９７０は、当該２つ以上の項を使用して、既知の方法に従って電力制御信号９７２を調整又は補正し得る。いくつかの例示的な実施形態では、最初の予熱段階と後続予熱段階に同じＰＩＤ設定を使用することができる。
【0250】
他の例示的な実施形態では、各段階に異なるＰＩＤ設定が使用され得る（例えば、初期予熱と後続予熱に使用される温度目標が実質的に異なる場合）。
【0251】
図１０は、ＰＩＤコントローラ９７０が電力レベル設定動作９４４に供給された電力制御信号９７２を連続的に補正するにつれて、電力波形９３０のレベルが経時的に変化し得る態様の例を示している。図１０は、温度閾値及びエネルギー閾値に達するにつれて電力波形９３０のレベルが変化し得る態様の一例を示している。図１０の電力は、ＣＯＩＬ＿ＶＯＬ＊ＣＯＩＬ＿ＣＵＲである。図１０において、ＰＩＤループは、温度が設定値に近づくにつれて、最大電力Ｐｍａｘから印加電力を下げ始め、目標温度のオーバーシュートを低減する。
【0252】
図１０については、以下でさらに詳しく説明する。
【0253】
図８Ａに戻ると、制御部は、Ｓ８１０において、第１電力を適用する部分としてヒーターに送出された推定エネルギーを判定する。
【0254】
図８Ｂに示され、先に説明したように、制御部は、Ｓ８５５でヒーターに供給される電力を制御する。Ｓ８６０において、制御部は、ヒーターに加えられた推定エネルギーが予熱エネルギー閾値に達したか否かを判定する。より具体的には、制御部は、予熱を開始してからヒーターに供給された電力を積分して、ヒーターに供給されたエネルギーを推定する。例示的な実施形態では、制御部は、ミリ秒ごとにヒーターに印加される電力（Ｐｏｗｅｒ＝ＣＯＩＬ＿ＶＯＬ＊ＣＯＩＬ＿ＣＵＲ）を判定し、その判定された電力を積分の一部として使用する。
【0255】
制御部が、予熱エネルギー閾値が満たされていないと判定した場合、方法はＳ８５５に進み、ヒーターの予熱処理の一部として、ヒーターに電力が供給される。
【0256】
印加エネルギーが予熱エネルギー閾値（例えば７５Ｊ）に達したと制御部が判定すると、制御部は、Ｓ８６５において、エアロゾルインジケータを介してエアロゾル発生装置に予熱完了表示を出力させる。
【0257】
【0258】
制御部は、ヒーターの目標初期予熱温度を後続予熱温度（例えば、３００℃）に変更し、制御部は、図９で説明した温度制御アルゴリズムを使用して、第２電力に応じて入力電力を低減する。後続予熱温度は、経験的なデータに基づいていてもよく、目標初期予熱温度よりも小さくてもよい。いくつかの例示的な実施形態では、後続予熱温度は、カプセルが装置内にある状態において装置に負圧が加えられた回数に基づいて得られ得る。
【0259】
図８Ｂ及び図１０は、後続予熱温度目標までの予熱を示すが、成人の操作者は、初期予熱温度目標に達した後にエアロゾル発生を開始してもよい。より具体的には、制御部２１０５は、成人の操作者によって印加されている負圧を検出し、初期予熱温度目標に達したときに、エアロゾル発生（すなわち、ヒーターがエアロゾルを生成するのに十分な温度に達するように、ヒーターに電力を供給すること）を開始し得る。
【0260】
予熱エネルギー閾値は、経験的データに基づいて判定されてもよく、圧力閾値以上の負圧が加えられたときに、所望の又は選択された量のエアロゾルを生成するのに十分なエネルギーであると判定され得る。
【0261】
Ｓ８７５で、成人の操作者は、エアロゾル発生装置に負圧を加え得る。これに応答して、エアロゾル発生装置は、カプセル内のプレエアロゾル製剤を加熱してエアロゾルを発生させる。
【0262】
印加エネルギーをヒーターの温度及び／又は加熱中の温度の制御要因として使用することにより、感覚的体験とエネルギー効率とが改善され、その結果、バッテリの電力を節約することができる。
【0263】
図１０は、図８Ａ～８Ｂに示される方法のタイミング図を示す。Ｔ１では、予熱が開始され、制御部は第１電力（この例では最大電力Ｐｍａｘ）をヒーターに印加するために電力をランプアップさせる。Ｔ２において、制御部は、（ＰＩＤ制御ループにおける誤差信号の減少によって）ヒーターが初期予熱目標温度Ｔｅｍｐ１に近づいていると判定し、温度のオーバーシュートを回避するために、印加電力をＰｍａｘから中間電力Ｐｉｎｔに減少させ始める。中間電力Ｐｉｎｔへの低減は、少なくとも２つの期間Ｉｎｔ１及びＩｎｔ２を含む。制御部は、期間Ｉｎｔ２の間よりも速い速度（すなわち、大きな傾き）で電力を減少させる。初期予熱温度Ｔｅｍｐ１に到達したと制御部が判定するのと略同時に、中間電力Ｐｉｎｔに到達できるよう、期間Ｉｎｔ２では変化率が小さい。予熱に使用されるＰＩＤ設定は、期間Ｉｎｔ１及びＩｎｔ２の双方で同じであり得る（例えば、Ｐ＝１００、Ｉ＝０．２５、Ｄ＝０）。期間Ｉｎｔ１及びＩｎｔ２の間の電力印加の変化は、温度誤差信号の減少の結果である。
【0264】
Ｔ３において、制御部は、初期予熱温度Ｔｅｍｐ１に達したと判定する。Ｔ４で、制御部は、印加エネルギーが予熱エネルギー閾値に達したと判定し、ヒーターの温度を後続予熱温度Ｔｅｍｐ２に維持するために、電力を第２電力Ｐ２に減少させる。
【0265】
中間電力Ｐｉｎｔから第２電力Ｐ２への移行には、２つの期間Ｉｎｔ３及びＩｎｔ４が含まれる。期間Ｉｎｔ３において、制御部は最初の傾きで電力を減少させる。期間Ｉｎｔ４において、制御部は、最初の傾きの大きさよりも小さい傾きで電力を増加させる。制御部は、電力が第２電力Ｐ２よりも小さいＰｄｉｐになると、期間Ｉｎｔ４を開始する。
【0266】
１つ以上の例示的な実施形態によれば、（非燃焼）エアロゾル発生装置は、カプセル（例えば、ヒーター及び／又はエアロゾル形成基材）の少なくとも一部について、ヒーター、測定された加熱特性及び／又は加熱特性波形（プロファイルとも呼ばれる）に最大電力が適用される時間の長さに基づいて、挿入されたカプセルの有効性を判定し、判定されたカプセルの有効性に基づいてエアロゾル発生装置を制御し得る。エアロゾル発生装置は、加熱特性及び／又は加熱特性波形をリアルタイムで測定し、記録し得る。
【0267】
１つ以上の例示的な実施形態によれば、エアロゾル発生装置は、カプセルの予熱中にカプセルの有効性を判定し、カプセルが有効なカプセルであるか否かに基づいてさらなる予熱及び／又はエアロゾル発生を有効又は無効にするように構成され得る。
【0268】
とりわけ、エアロゾル発生装置は、制御部と、コンピュータが読み取り可能な命令を記憶するメモリとを有し得る。制御部は、コンピュータが読み取り可能な命令を実行して、エアロゾル発生装置に、予熱期間中にヒーターに電力を印加させ、予熱期間の少なくとも一部の間に、予熱期間中のヒーターに対する電力の印加に起因する１つ以上の加熱特性波形を記録させ、１つ以上の加熱特性波形及び／又は最大電力がヒーターに印加されている時間の長さに基づいて、カプセルが有効であるか否かを判定させるように構成され得る。ヒーターに印加した最大電力は、直接測定され得る。
【0269】
１つ以上の例示的な実施形態によれば、（例えば、初期温度（例えば、室温）から初期予熱温度目標までの初期予熱の少なくとも一部の間の）１つ以上の加熱特性及び／又は特性波形は、カプセルの構造における多数の物理的変数と相関し得る。これらの物理的変数は、例えば、（ｉ）エアロゾル形成基材が消耗するにつれて変化する、エアロゾル形成基材の熱質量、エアロゾル形成基材の質量内の熱伝導率、ヒーターとの熱接触等の観点からのエアロゾル形成基材の組成（例えば、有機植物材料等）、（ｉｉ）表面積、熱質量、抵抗温度係数（Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｏｆ Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ（ＴＣＲ））、構造的完全性（例えば、ヒーターの個々の要素が互いに接触することによって生じる部分的な短絡）等の観点からのヒーターの構造、及び／又は、（ｉｉｉ）カプセルのシェル又は筐体の部品のような、カプセル本体に使用される材料（例えば、材料の熱質量及び熱伝導率）（シェルに使用される材料及びその（それらの）厚さは、カプセルの加熱特性に比較的強い影響を及ぼし得る）を含み得る。
【0270】
これらの物理的変数は、エアロゾル形成基材及び／又はカプセルの構造の有効性を示し得る。その結果、予想される加熱特性（及び／又は加熱特性波形）からのずれは、エアロゾル発生装置に挿入されたカプセルが有効なカプセルであるか否か（例えば、カプセルが真正（又は偽造品）であるか否か、カプセルが比較的厳しい製造基準を満たしている（十分な品質である）か否か、エアロゾル形成基材が消耗しているか否かもしくは略消耗しているか否か、等）を判定するために利用され得る。
【0271】
本明細書で議論されるように、有効なカプセルとは、例えば、真正で適切に製造されたカプセル（例えば、適切又は十分な品質で、製造公差又は比較的厳しい製造基準の範囲内のカプセル）、エアロゾル発生装置への挿入前にダメージを受けていない又は改ざんされていないカプセル、消耗して（例えば、完全に消耗して）いないカプセル等を意味し得る。
【0272】
１つ以上の加熱特性波形は、記録された抵抗波形（特性抵抗シグネチャとも呼ばれる）、印加電力波形（印加電力シグネチャとも呼ばれる）、及び／又は記録された温度波形（特性温度波形とも呼ばれる）を含み得る。１つ以上の加熱特性波形は、ヒーターを目標予熱温度まで予熱する間に取得され得る。１つ以上の例示的な実施形態によれば、気流波形も記録され得る。気流波形は、他の波形に誘起される外乱を補償（又はマスク）するために利用され得る。１つ以上の加熱特性波形が記録される期間は、有効性判定期間と呼ばれ得る。
【0273】
少なくとも１つの例示的な実施形態によれば、制御部は、１つ以上の加熱特性波形と、対応する１つ以上の予想加熱特性包絡線（プロファイル、シグネチャ、又は波形とも呼ばれる）との比較に基づいて、カプセルが有効であるか否かを判定し得る。本明細書で説明するように、１つ以上の予想加熱特性包絡線は、より一般的には、カプセル検証（ｖａｌｉｄａｔｉｏｎ）情報、カプセル証明（ｖｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ）情報、又はカプセル認証（ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ）情報と呼ばれることがある。カプセル検証情報は、メモリに保存され得る。一例では、カプセル検証情報は、ルックアップテーブル（ＬＵＴ）に記憶され得る。
【0274】
１つ以上の予想加熱特性包絡線は、予熱中のカプセル内のヒーターに対する電力印加に応答して予想される、予想抵抗プロファイル包絡線、予想電力プロファイル包絡線、及び／又は予想温度プロファイル包絡線のうちの１つ以上を含み得る。制御部は、予熱中に記録された１つ以上の加熱特性波形を、１つ以上の予想加熱特性包絡線のうちの対応するものと比較して、エアロゾル発生装置に挿入されたカプセルが有効であるか否かを判定し得る。
【0275】
予想抵抗プロファイル包絡線は、タイマー期間（例えば、予熱期間の少なくとも一部）の各１ｍｓの時間ステップ又は「刻み（ｔｉｃｋ）」における上限及び下限抵抗範囲として定義し得る。予想電力プロファイル包絡線は、タイマー期間の１ｍｓ時間ステップ又は「刻み（ｔｉｃｋ）」ごとに、上限及び下限電力範囲として定義され得る。予想温度プロファイル包絡線は、タイマー期間の各１ｍｓの時間ステップ又は「刻み（ｔｉｃｋ）」における上限温度範囲及び下限温度範囲として定義し得る。
【0276】
各１ｍｓ刻み（１ ｍｓ ｔｉｃｋ）における１つ以上の予想加熱特性包絡線のそれぞれの上限及び下限範囲は、例えば、有効であることが知られているカプセルに基づいて得られた経験的証拠又は試験結果に基づいて、所望に設定され得る。
【0277】
一例として、公称値から約±５％の公差を上限及び下限範囲として使用し得る。しかしながら、例示的な実施形態は、この例に限定されるべきではない。むしろ、別の例では、波形の開始時にはより厳しい公差（例えば、公称値から±約１％）を使用し、波形が進むにつれて公差を大きくし得る。これは、タバコの組成や熱伝導等のより可変的な影響がプロファイルにとって支配的であり得るような波形の終端よりも、波形の始端においては、プロファイルがよりよく制御され得る（例えば、ヒーター構造が支配的）、という実際的な考慮を反映し得る。
【0278】
例示的な加熱特性波形については、図１３～１９に関して後述する。
【0279】
【0280】
【0281】
例示の目的のため、図１１Ａ及び図１１Ｂに示す例示的な実施形態を、図３の制御部２１０５によって行われる動作に関して説明する。ただし、例示的な実施形態は、この例に限定されるべきではない。図１１Ａ及び図１１Ｂに示される方法は、少なくとも１つのプロセッサと、コンピュータが実行可能な命令を記憶するメモリとを有するエアロゾル発生装置によって行われるものとして説明され得、ここで少なくとも１つのプロセッサは、コンピュータが読み取り可能な命令を実行して、１つ以上の例示的な実施形態の動作をエアロゾル発生装置に行わせるように構成されている。さらに、コンピュータプログラムコードとして符号化されたプロセッサ、メモリ、及び例示的なアルゴリズムは、本明細書で議論される動作を提供させ、又は行わせるための手段として機能し得る。
【0282】
【0283】
Ｓ８２５において、制御部２１０５は、図８ＢのＳ８２５に関して上述したのと同一又は略同一の方法で、メモリ２１３０から動作パラメータを取得する。
【0284】
Ｓ８３０において、制御部２１０５は、図８ＢのＳ８３０に関して上述したのと同一又は略同一の方法で、エアロゾル発生装置１０に「ＯＮ」状態を表示させる。
【0285】
Ｓ８３５において、制御部２１０５は、図８ＢのＳ８３５に関して上述したのと同一又は略同一の方法で、エアロゾル発生装置１０の予熱が開始されたか否かを判定する。
【0286】
予熱が開始されていないと制御部２１０５が判定した場合、Ｓ８８０において、制御部２１０５は、ＯＦＦタイマーが経過したか否かを判定する。ＯＦＦタイマーは、１５分のような一定時間の無操作に基づいて、「ＯＦＦ」状態を表示するために使用される。ただし、例示的な実施形態は１５分に限定されない。例えば、ＯＦＦタイマーの継続時間は、約５分以上約６０分以下であり得る。一例では、カプセル１００が挿入された（且つエアロゾル発生装置１０が起動された（スイッチがＯＮになった））ときに、ＯＦＦタイマーが開始し得る。
【0287】
ＯＦＦタイマーが経過していない場合、方法は、Ｓ８３０に戻り、本明細書で説明するように継続する。
【0288】
Ｓ８８０に戻り、ＯＦＦタイマーが経過したと制御部２１０５が判定した場合、制御部２１０５は、図８Ｂに関して上述したように、Ｓ８８５でエアロゾル発生装置１０に「ＯＦＦ」状態を表示させ、Ｓ８９０で終了（電源ＯＦＦ）させる。
【0289】
Ｓ８３５に戻り、予熱が開始されたと制御部２１０５が判定した（例えば、製品上操作手段からの入力を検出した）場合、Ｓ１１４０において、制御部２１０５は、図８ＢのＳ８４０に関して上述したのと同一又は略同一の方法で、製品上制御装置からの入力に関連付けられた動作パラメータをメモリ２１３０から取得する。また、Ｓ１１４０では、制御部２１０５は、クロック回路２１２８で予熱タイマーを開始する。予熱タイマーは、カプセル１００の現在の予熱時間間隔を追跡する。
【0290】
動作パラメータを取得し、Ｓ１１４０で予熱タイマーを開始すると、制御部２１０５は、Ｓ８４５において、図８ＢのＳ８４５に関して上述したのと同一又は略同一の方法で、エアロゾルインジケータ２１３５を介して、予熱が開始されたという表示をエアロゾル発生装置１０に表示させる。
【0291】
Ｓ１１５６で、制御部２１０５は、最大電力タイマーと予熱監視タイマーとを開始する。予熱監視タイマーは、後続のカプセル１００のカプセル有効性チェック用のサンプルを記録するために使用される、測定ウィンドウの長さを定義するタイマーである。一例では、測定ウィンドウは、約７秒である。最大電力タイマーは、システムが最大電力にある時間の長さを追跡する（例えば、ヒーター３３６に最大利用可能電力が適用される）。
【0292】
図１１Ｂに移り、Ｓ８５５において、制御部２１０５は、ヒーター３３６に電力を印加する（起動する）。一例では、制御部２１０５は、図８ＢのＳ８５０に関して上述したのと同一又は略同一の方法で、加熱エンジン制御回路２１２７に、（加熱エンジン制御回路２１２７に供給されるＶＧＡＴＥ、ＣＯＩＬ＿Ｚ、及びＣＯＩＬ＿Ｘ信号を通じて）最大利用可能電力（例えば、約１０Ｗ）をヒーター３３６へ供給させる。
【0293】
一例では、制御部２１０５は、制御部２１０５がヒーター３３６の目標初期予熱温度（例えば、３２０℃）に近づいていると判定するまで、加熱エンジン制御回路２１２７に、最大利用可能電力を印加させる。制御部２１０５は、図８Ｂに関して上述したのと同一又は略同一の方法で、ヒーター３３６の目標初期予熱温度（例えば、３２０℃）が近づいていると判定し得る。
【0294】
図１１Ａ及び図１１Ｂには示されていないが、予熱中に成人の操作者がエアロゾル発生装置１０を吸引する（例えば、十分な負圧を加える）場合（例えば、センサ１２４８による気流の検出を誘発し、エアロゾル発生装置１０を起動させるのに十分な負圧）、制御部２１０５はエアロゾル発生装置１０を通して気流の大きさを測定してもよく、それに応じて加熱特性における誘導された変化を補償し得る。制御部２１０５は、センサ１２４８からの情報に基づいて、気流の大きさを既知の方法で測定することができる。
【0295】
制御部２１０５は、気流の継続時間及びその後の整定時間の間、記録された測定値を無視する（あるいはフィルタリングする）ことで、加熱特性における誘導された変化を補償し得る。一例では、整定時間は、気流事象の長さと同一又は略同一であり得る。この例では、影響を受けた時間の部分は、カプセル１００の有効性チェックに用いられない。
【0296】
別の例では、制御部２１０５は、気流によって引き起こされる波形冷却効果を補正するために、数学的順列を利用し得る。
【0297】
別の例では、制御部２１０５は、例えばシステムの状態空間モデルに基づいて、気流の推定冷却効果と、冷却効果によって誘導される電力サージ又は抵抗変化とを計算し得る。推定された変化は、制御部２１０５が必要に応じて加熱特性波形を補正及び／又は補償するために減算又は加算（例えば、電力サージが減算され、抵抗減少が加算される）し得る補正係数のアレイを形成し得る。
【0298】
誘導された変化を補償することにより、予熱中の負圧印加に起因する偽陽性の発生を低減及び／又は防止し得る。
【0299】
図１１Ｂに戻って参照すると、Ｓ１１６０において、制御部２１０５は、ヒーター３３６に印加された電力を記録し、測定ウィンドウの間の各１ｍｓ刻み（時間ステップ）において、ヒーター３３６の複数の加熱特性のうちの１つ以上を測定及び記録して、ヒーター３３６の１つ以上の加熱特性波形（例えば、記録された抵抗波形、印加電力波形及び／又は記録された温度波形）を生成又は取得する。上述したように、制御部２１０５は、気流波形を記録してもよく、この波形は、例えば、他の波形に誘導される外乱を補償（又はマスクアウト）するために使用され得る。
【0300】
より詳細には、例えば、記録された抵抗波形を生成するために、制御部２１０５は、周知の式Ｒ＝Ｖ／Ｉに従って、ヒーター３３６にかかる測定電圧及びヒーター３３６を通る測定電流に基づいて、各１ｍｓの時間ステップでヒーター３３６の抵抗を測定し得る。ヒーター３３６を通る測定電流は、電流測定回路２１２５８から提供されてもよく、又は電流測定回路２１２５８から提供される情報に基づいて判定され得る。ヒーター３３６にかかる測定電圧は、電圧測定回路２１２５２によって提供されてもよく、又は電圧測定回路２１２５２によって提供される情報に基づいて判定され得る。あるいは、制御部２１０５は、記録された抵抗波形を生成するために、ヒーター３３６の抵抗を連続的に計算及び／又は監視し得る。
【0301】
印加電力波形を生成するために、制御部２１０５は、周知の式Ｐ＝Ｉ×Ｖに従って、ヒーター３３６にかかる測定電圧及びヒーター３３６を通る測定電流に基づいて、各１ｍｓの時間ステップでヒーター３３６にかかる瞬間的な電力を計算し得る。ヒーター３３６にかかる測定電流及び測定電圧は、抵抗測定に関して上述したのと同一又は略同一の方法で提供され得る。あるいは、制御部２１０５は、印加電力波形を生成するために、ヒーター３３６への印加電力を連続的に計算及び／又は監視し得る
【0302】
温度波形を生成するために、制御部２１０５は、図８ＢのＳ８５５に関して上述したのと同一又は略同一の方法で、各１ｍｓの時間ステップにおけるヒーター３３６の温度を計算し得る。あるいは、制御部２１０５は、記録された温度波形を生成するために、ヒーター３３６の温度を継続的に計算及び／又は監視し得る。
【0303】
気流波形を生成するために、制御部２１０５は、例えばセンサ１２４８によって提供される測定値を、連続的又は１ｍｓの時間ステップごとに、メモリ２１３０に記録することができる。
【0304】
例示的な加熱特性波形については後で詳しく説明する。
【0305】
さらに図１１Ｂを参照すると、Ｓ１１６２において、制御部２１０５は、ヒーター３３６に現在（例えば、次の１ｍｓの時間ステップにおいて）印加されている電力（例えば、瞬間の電力）ＰＡＰＰＬＩＥＤが、最大利用可能電力ＰＭＡＸ未満であるか否かを判定する。一例では、ヒーター３３６の温度が目標初期予熱温度（例えば約３２０℃）に近づく（又は到達する）と、ヒーター３３６に印加される電力が最大利用可能電力未満になり得る。例えば、ヒーター３３６の温度が目標初期予熱温度に近づいていると制御部２１０５が判定した場合、制御部２１０５は、温度のオーバーシュートを回避するために、ヒーター３３６への印加電力を中間電力レベルまで低減し始め得る。１つ以上の例示的な実施形態によれば、最大利用可能電力のヒーター３３６への継続的な印加は、ヒーター３３６の温度が目標初期予熱温度に達していないことを示し得る。少なくとも１つの他の例示的な実施形態によれば、制御部２１０５は、Ｓ１１６２で行われるチェックにおいて、電力ＰＡＰＰＬＩＥＤではなく、ヒーター電力目標を使用し得る。
【0306】
ヒーター３３６に印加された電力が最大利用可能電力未満ではない（最大利用可能電力が依然としてヒーター３３６に印加されている）場合、Ｓ１１６８において、制御部２１０５は、予熱監視タイマーが経過したか（又は、その代わりに、最大予熱測定ウィンドウ閾値に達したか）否かを判定する。上述したように、予熱監視タイマー（又は最大予熱測定ウィンドウ閾値の値）の長さの一例は、約７秒であり得る。
【0307】
予熱監視タイマーが経過していない場合、処理はＳ８５５に戻り、本明細書で説明するように継続する。
【0308】
Ｓ１１６８に戻り、制御部２１０５が、予熱監視タイマーが経過したと判定した場合、Ｓ１１７０において、制御部２１０５は、メモリ２１３０に記憶された１つ以上の記録された加熱特性波形及び１つ以上の対応する予想加熱特性包絡線に基づいて、カプセル１００が有効な（又は真正な）カプセルであるか否かを判定する。制御部２１０５は、記録された特性波形の１つ以上と、対応する１つ以上の予想加熱特性包絡線との比較に基づいて、カプセルが有効であるか否かを判定し得る。Ｓ１１７０における有効性判定の例示的な実施形態については、図１２に関して後で詳細に説明する。
【0309】
Ｓ１１７０において、カプセル１００が有効なカプセルでないと制御部２１０５が判定した場合、Ｓ１１７６において、制御部２１０５は、ヒーター３３６への電力の印加を終了する。一例では、制御部２１０５は、図６Ｂの６５５０に関して上述したのと同一又は略同一の方法で、ヒーター３３６への電力の印加を終了し得る。
【0310】
Ｓ１１８０で、制御部２１０５は、エアロゾルインジケータ２１３５を介して故障表示を出力する。一例では、故障表示は、音、視覚表示、及び／又は触覚フィードバックの形態であり得る。例えば、赤色ＬＥＤの点滅、遠隔電子機器上の接続された「アプリ」に（例えばＢｌｕｅｔｏｏｔｈを介して）送信されるエラーコードを含むソフトウェアメッセージ、それらの組み合わせ等である。
【0311】
Ｓ１１７０に戻り、カプセル１００が有効であると制御部２１０５が判定した場合、Ｓ１１７４において、制御部２１０５は、予熱の継続を許可し、エアロゾル発生が許可される。この場合、成人の操作者によるエアロゾル生成装置への負圧の印加に応答して、エアロゾル発生装置１０は、エアロゾルを生成するために、カプセル１００内のエアロゾル形成基材を加熱し得る。
【0312】
Ｓ１１６２に戻り、印加電力が最大利用可能電力未満であると制御部２１０５が判定した場合、Ｓ１１６４において、制御部２１０５は、最大電力タイマーを停止する。
【0313】
Ｓ１１６６では、制御部２１０５は、最大電力タイマーの値が許容範囲内（例えば、最小値と最大値との間）であるか否かを判定する。一例では、最大タイマー値は約５秒であってもよく、最小タイマー値は約２．５秒であり得る。
【0314】
最大電力タイマーの値が許容範囲内（例えば、最小タイマー値以上且つ最大タイマー値以下）であると制御部２１０５が判定した場合、処理はＳ１１６８に進み、上述したように継続する。
【0315】
Ｓ１１６６に戻り、最大電力タイマーの値が許容範囲外であると制御部２１０５が判定した場合、処理はＳ１１７６に進み、上述したように継続する。
【0316】
図１１Ａ及び図１１Ｂについて、成人の操作者による予熱の起動に関して説明したが、例示的な実施形態は、成人の操作者による予熱の起動前（例えば、カプセル１００の有効性、真正性、及び／又は完全性の事前チェック中）に利用されてもよい。この例では、認証ルーチンは、カプセル１００が有効であることを成人の操作者に示す前に（例えば、カプセルの挿入時に）自律的に実行され、予熱されてもよい。
【0317】
【0318】
図１２を参照すると、Ｓ１２１０で、制御部２１０５は、１つ以上の記録された加熱特性波形が、対応する１つ以上の予想加熱特性包絡線の範囲内にあるか否かを判定する。一例では、制御部２１０５は、記録された抵抗波形と予想抵抗プロファイル包絡線（各１ｍｓ刻みにおける上限及び下限抵抗範囲として定義される）とを比較して、各１ｍｓ刻みで記録された抵抗値が、予想抵抗プロファイル包絡線の対応する点において予想抵抗の範囲内にあるか否かを判定し得、制御部２１０５は、印加電力波形と予想電力プロファイル包絡線（各１ｍｓ刻みにおける上限及び下限電力範囲として定義される）とを比較して、各１ｍｓ刻みで記録された電力値が、予想電力プロファイル包絡線の対応する点における予想電力の範囲内にあるか否かを判定し得、及び／又は制御部２１０５は、記録された温度波形と予想温度プロファイル包絡線（各１ｍｓ刻みにおける上限及び下限温度範囲として定義される）とを比較して、各１ｍｓ刻みにおける記録された温度値が、予想温度プロファイル包絡線の対応する点における予想温度の範囲内にあるか否かを判定し得る。
【0319】
例示的な実施形態によれば、予想加熱特性包絡線のいずれか又は全ての長さは、記録された加熱特性波形の長さに一致するように（例えば、測定ウィンドウの長さに一致するように、及び／又は予熱の実際の長さに依存して）、必要に応じて補間又はデシメートされ得る。
【0320】
さらに図１２を参照すると、１つ以上の（例えば、任意の）記録された加熱特性波形の少なくとも一部（例えば、１つ以上のデータポイント）が対応する予想加熱特性包絡線の範囲外にある場合、制御部２１０５は、Ｓ１２４０において、カプセルが有効でないと判定する。
【0321】
Ｓ１２１０に戻り、１つ以上の記録された加熱特性波形のそれぞれが対応する予想加熱特性包絡線の範囲内にある場合、Ｓ１２２０において、制御部２１０５は、加熱特性波形の１つ以上に正又は負の急勾配が存在するか否かを判定する。
【0322】
少なくとも１つの例示的な実施形態では、制御部２１０５は、所与の期間（本明細書では、勾配閾値期間（ｇｒａｄｉｅｎｔ ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ ｔｉｍｅ ｐｅｒｉｏｄ）又は測定ウィンドウと呼ぶ）によって分離された２つの抵抗値を比較することによって、記録された抵抗波形に正又は負の急勾配が存在するか否かを判定する。期間の長さは、１サンプル（例えば約１ｍｓ）と小さくてもよいが、複数のサンプルを含み得る。一例では、システムがより低い勾配を検出し得るようにするために、期間は、６４サンプル（約６４ミリ秒）であり得る（それでも、通常の動作システムで予想され得る勾配を超える勾配は検出される）。一例では、抵抗の最大許容変化率は、６４ｍｓあたり約３％であり得る。ただし、例示的な実施形態はこの例に限定されるべきではない。むしろ、抵抗の最大許容変化率は、約３％以上とすることができる。さらに、異なる（例えば、より小さい）期間については、抵抗の最大許容変化は、３％未満（例えば、約１％又は２％）であり得る。
【0323】
期間で分けられた２つの抵抗値間の（正又は負の）大きさの変化率（抵抗の変化率）が閾値（変化率閾値）を超える（よりも大きい）場合、記録波形に急勾配が存在すると判定される。変化率閾値は、通常の加熱又は冷却効果によって予想され得る抵抗変化よりも大きくなるように設定され得る（例えば、率閾値は、物理的に不可能な値であってもよい）。一例では、変化率閾値は約３％である。ただし、例示的な実施形態は、この例に限定されるべきではない。
【0324】
さらに図１２を参照すると、制御部２１０５が、記録された抵抗波形に正又は負の急勾配が存在すると判定した場合、制御部２１０５は、Ｓ１２４０において、カプセルが有効でないと判定する。
【0325】
Ｓ１２２０に戻り、制御部２１０５が、記録された抵抗波形に正又は負の急勾配が存在しないと判定した場合、制御部２１０５は、Ｓ１２３０において、カプセルが有効であると判定する。
【0326】
図１１Ａ、図１１Ｂ、及び図１２に示される例示的な実施形態は、エアロゾル発生装置にカプセルを挿入することに応答して（例えば、Ｓ８２０で）開始されることに関して議論される。これらの例示的な実施形態は、新たに挿入されるカプセルに関連して利用することができる。少なくともいくつかの例示的な実施形態によれば、カプセルは、初期予熱の間に既に検証されており、エアロゾル発生装置は、カプセルが取り外されておらず、新しいカプセルが挿入されたことを検出していないため、検証は、後続予熱（例えば、終了（電源ＯＦＦ）及び起動（電源ＯＮ）後のような動作間の時間の後）のためには省略され得る。ただし、例示的な実施形態はこの例に限定されるべきではない。むしろ、例示的な実施形態は、成人の操作者による後続操作（例えば、終了及び起動後）のためにカプセルを再検証するためにも利用され得る。この場合、ステップＳ８２０は処理から省略され、本方法は、例えば電源ＯＮ時に開始又は誘発されてもよい。
【0327】
少なくとも１つの例では、再検証のために、波形の許容範囲を（例えば、約±３０％に）拡大し、Ｓ１１６６における最大電力タイマーの許容範囲を、例えば、約１ｓから約５ｓの間に拡大してもよい。これらの変更は、少なくとも部分的に消耗したカプセルを収容するのにも、動作中に現れた重大な誤動作を検出するにも十分である。
【0328】
あるいは、許容誤差及びタイマーは、より制御された方法（例えば、これまでの累積動作時間や、カプセルが挿入された後の成人の操作者による吸引回数に基づいてカプセルの消耗を推定すること）により解除され得る。
【0329】
さらに、再検証のために、図１２のＳ１２２０における不連続性チェックは、これらの特性がカプセルの消耗に影響されない可能性があるため、省略されてもよい。
【0330】
図１３は、例示的な実施形態に係る有効なカプセルの記録された波形を示すグラフである。
【0331】
【0332】
図１３及び図１４を参照すると、記録された波形は、特性温度波形（単位：℃）と、特性抵抗波形（単位：ｍΩ）と、印加電力波形（単位：ｍＷ）とを含む。既に同様に述べたように、特性温度波形は、特性温度上昇時間を示しており、ヒーター（例えば、ヒーター３３６）の測定抵抗値から数学的に導出され得る。特性抵抗波形は、ヒーター自体及び／又はヒーター３３６と接触する有機物塊の影響を受け得る。
【0333】
この例では、有効なカプセルの場合、ヒーターの抵抗は、予熱温度に達すると（例えば、約５秒後）、略安定化する。ヒーター抵抗の安定化は、図１４により明確に示されているように、アーチファクトを引き起こし得る。一例では、アーチファクトは、ウェッティング効果の結果であり得る。
【0334】
印加電力波形は、最大電力における時間（「最大電力時間」特性又は「最大電力時間」期間とも呼ばれる）を示しており、この例では約４秒である。示されるように、最大電力は約１０Ｗである。最大電力時間期間が終了すると、ヒーターへの電力が定常状態（例えば、約４Ｗ）まで低下する電力ロールオフが発生する。電力ロールオフはシステム特性であってもよく、ヒーターと接触する有機物塊、ＰＩＤ設定、ヒーターの質量等に影響され得る。
【0335】
図１５は、例示的な実施形態に係る、劣化した無効なカプセルの記録波形を示すグラフである。
【0336】
【0337】
図１５及び図１６に示す波形は、エアロゾル発生装置の以前の動作によって有機物が消耗し、それによって熱応答が変化して劣化したカプセルに関連する例である。しかしながら、図１３及び図１４に示された波形からの同様のずれは、他のタイプの無効なカプセル（例えば、不適切な有機物質、不正確なヒーターの質量等）を検出するために使用され得る。
【0338】
図１５に示されるように、「最大電力時間」間隔は、図１３及び図１４に示される例と比較して、約４秒から約２秒に短縮される。さらに、電力ロールオフは、図１３に示した例よりも急峻である。印加される電力にはさらにノイズが存在し、これはシステムが熱的に過敏に反応し得ることを示している（例えば、比較的小さな電力変動が比較的大きな温度変化を引き起こす）。ヒーターの抵抗も安定化し、図１３に示した例では約５秒であったのに対し、約２秒で予熱温度に到達する。
【0339】
【0340】
図１７に示すように、最大利用可能電力が既にヒーターに印加されているため、初期予熱中の気流事象は印加電力に影響を与えない。しかし、この気流はシステムを冷却し、その結果、抵抗が減少（例えば、比較的小さな減少）する。ヒーターに印加される電力が最大利用可能電力を下回った後（例えば約４秒前後）の後続気流事象は、ヒーターを冷却する。その結果、ヒーターの温度を維持するために、ヒーターへの印加電力が増加する。この電力増加は、気流事象が終了した後も（例えば約１秒後）、システムが失われたエネルギーを回復するにつれて継続する。一例として、システムは、気流事象の約２倍の長さの特徴を無視することにより、気流を補償し得る。
【0341】
図１７に示す例では、最大電力時間期間は約２．５ｓである。最大出力時間期間が約４秒である図１３に示される例と比較して、最大出力時間期間の、この長さの減少は、カプセルが以前に加熱されたが、完全には消耗しておらず、したがって有効なカプセルのままであることを示し得る。
【0342】
図１８は、例示的な実施形態に係る他の無効なカプセルの記録波形を示すグラフである。
【0343】
【0344】
【0345】
図１８及び図１９に示すように、「最大電力時間」期間は約４秒であり、電力ロールオフは、図１３に示す有効なカプセルの場合と略同一のままである。しかし、特性抵抗波形では、ヒーターの故障により、一定期間、抵抗における測定の不連続性又は負の急勾配（急激な低下）が発生する。少なくともいくつかの場合では、この不連続性は、例えばヒーターの熱衝撃のために、加熱の初期段階で発生しやすい可能性がある。
【0346】
図１２のＳ１２２０に関して同様に上述したように、不連続性又は負の急勾配は、加熱又は冷却から予想されるよりも大きい特性抵抗波形の勾配シフトを監視することによって検出され得る。一例として、１回の１ｍｓサンプル内における、前回の抵抗の約３％を超える勾配シフトは、抵抗波形に不連続性があることを示し得る。別の例では、６４ｍｓ期間内における前回の抵抗値の約３％を超える勾配シフトは、抵抗波形に不連続性があることを示し得る。
【0347】
１つ以上の例示的な実施形態は、カプセルが劣化した品質であるか否か、又は以前に加熱されたか否かを検出する能力を提供し、これは、成人の操作者が比較的劣悪な感覚的体験を受ける可能性を低減し、及び／又は無許可の偽造品によるエアロゾル発生装置の動作を防止し得る。
【0348】
エアロゾル発生装置の動作開始直後（例えば、初期予熱中）に品質劣化を検出することで、エアロゾル発生装置の運転を終了させつつ、早期に判定を行い、成人の操作者に伝えることができる。
【0349】
カプセルが有効であるか否かを検出するためのカプセルの固有の物理的特性の測定は、１つ以上の例示的な実施形態によれば、有効性を判定するための比較的低コストの方法を提供し得る。測定技術は、カプセルの感覚的体験を正確に制御する目的で、既に実装されている回路を使用するため、エアロゾル発生装置への追加コストも削減し得る。
【0350】
１つ以上の例示的な実施形態によるエアロゾル発生装置は、集積ヒーター素子を有し、カプセルの有効性、真正性、製造品質及び／又は消耗状態を判定するために、特性予熱曲線の測定及び監視を可能にする精密ヒーター制御電子機器を利用する。
【0351】
また、１つ以上の例示的な実施形態は、偽造カプセルを作成するためのカプセルの不正な再利用の検出を可能にし得る。
【0352】
１つ以上の例示的な実施形態はまた、（例えば、記録された加熱特性波形及び対応する予想加熱特性包絡線を介して）予期しない、比較的短い持続時間のアーチファクトを特性予熱曲線内で検出する能力を提供し、それは、許容可能な特性包絡線の範囲内ではあるが、カプセル（例えば、ヒーター）の製造品質の問題可能性を示す。これらのアーチファクトは、ヒーターが、室温からエアロゾルを発生させる温度への急激な上昇に伴う熱衝撃を受けることにより顕れ得る。
【0353】
本明細書に記載される非限定的な実施形態に加えて、本明細書で議論される基材、カプセル、装置、及び方法の追加の詳細はまた、２０１９年６月２５日に出願された米国出願第１６／４５１６６２号（名称は「ＣＡＰＳＵＬＥＳ，ＨＥＡＴ－ＮＯＴ－ＢＵＲＮ（ＨＮＢ）ＡＥＲＯＳＯＬ－ＧＥＮＥＲＡＴＩＮＧＤＥＶＩＣＥＳ，ＡＮＤＭＥＴＨＯＤＳＯＦＧＥＮＥＲＡＴＩＮＧＡＮＡＥＲＯＳＯＬ」、代理人整理番号は２４０００ＮＶ－０００５２２－ＵＳ）、２０１９年１月２１日に出願された米国出願第１６／２５２，９５１号（名称は「ＣＡＰＳＵＬＥＳ，ＨＥＡＴ－ＮＯＴ－ＢＵＲＮ（ＨＮＢ）ＡＥＲＯＳＯＬ－ＧＥＮＥＲＡＴＩＮＧＤＥＶＩＣＥＳ，ＡＮＤＭＥＴＨＯＤＳＯＦＧＥＮＥＲＡＴＩＮＧＡＮＡＥＲＯＳＯＬ」、代理人整理番号は２４０００ＮＶ－０００５２１－ＵＳ）、２０１７年１２月１８日に出願された米国出願第１５／８４５，５０１号（名称は「ＶＡＰＯＲＩＺＩＮＧ ＤＥＶＩＣＥＳ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤＳ ＦＯＲ ＤＥＬＩＶＥＲＩＮＧ Ａ ＣＯＭＰＯＵＮＤ ＵＳＩＮＧ ＴＨＥ ＳＡＭＥ」、代理人整理番号は２４０００ＤＭ－００００１２－ＵＳ）、及び２０１７年９月１８日に出願された米国出願第１５／５５９，３０８号（名称は「ＶＡＰＯＲＩＺＥＲ ＦＯＲ ＶＡＰＯＲＩＺＩＮＧ ＡＮ ＡＣＴＩＶＥ ＩＮＧＲＥＤＩＥＮＴ」、代理人整理番号は２４０００ＤＭ－０００００３－ＵＳ－ＮＰ）に記載されており、ここで、これらの各開示は参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
【0354】
多くの例示的な実施形態が本明細書に開示されているが、他の変形も可能であることを理解されたい。このような変形は、本開示の趣旨及び範囲から逸脱するものとはみなされず、当業者にとって自明であろうこのような変更はすべて、以下の特許請求の範囲に含まれることが意図される。
【図1A】
【図1B】
【図1C】
【図2A】
【図2B】
【図2C】
【図2D】
【図2E】
【図2F】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6A】
【図6B】
【図7A】
【図7B】
【図7C】
【図8A】
【図8B】
【図9】
【図10】
【図11A】
【図11B】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【国際調査報告】