气溶胶吸入器的控制设备的制作方法

本公开涉及一种气溶胶(aerosol)吸入器的控制设备和控制方法以及控制设备的控制程序。

背景技术：

在气溶胶吸入器中，被配置为雾化气溶胶源的负载(例如，加热器)的电阻值和温度用于各种控制。作为获取此类负载的电阻值等的技术，专利文献1(wo2019/082264)描述了一种通过恒定电压输出电路(例如，dc/dc转换器)向负载施加恒定电压并且从流经负载的恒定电压和电流值获得负载的电阻值的技术。专利文献2(jp-t-2014-501107)描述了一种通过加热器和电阻器形成分压电路，测量仅施加在电阻器上的电压和施加在加热器和电阻器两者上的电压，并从这两个电压获得负载的电阻值的技术。

然而，在专利文献1和2中描述的技术中，为了获得负载的电阻值和温度，气溶胶吸入器的电路可能被扩大或复杂化。

例如，在专利文献1中描述的技术中，需要电路规模趋于大的恒定电压输出电路。此外，在专利文献2中描述的技术中，有必要在提供负载的分压电路中测量至少两个电压，因此需要两个电压传感器。

本公开提供了一种能够以简单的配置高度精确地获取被配置为雾化气溶胶源的负载的电阻值或温度的气溶胶吸入器的控制设备，以及控制方法和控制设备的控制程序。

技术实现要素：

在本公开的第一方面，包括加热气溶胶产生源的负载的气溶胶吸入器的控制设备，其中负载的温度和电阻值相关。控制设备包括：电压传感器，被配置为输出施加到负载的电压值；恒定电流电路，被配置为向负载输出恒定电流；以及控制电路，被配置为基于电压传感器的输出和恒定电流来获取负载的电阻值或负载的温度。

在本公开的第二方面，包括加热气溶胶产生源的负载的气溶胶吸入器的控制方法，其中负载的温度和电阻值相关。控制方法包括：第一获取，获取施加到负载的电压值；以及第二获取，基于在第一获取中获取的施加到负载的电压值和输出到负载的恒定电流的电流值来获取负载的电阻值或负载的温度。

在本公开的第三方面，包括加热气溶胶产生源的负载的气溶胶吸入器的控制设备，其中负载的温度和电阻值相关。控制设备包括：传感器，被配置为输出负载的电变量；以及控制电路，被配置为仅基于传感器的输出和恒量(constant)来获取负载的电阻值或负载的温度。

在本公开的第四方面，包括加热气溶胶产生源的负载的气溶胶吸入器的控制方法，其中负载的温度和电阻值相关。控制方法包括：第一获取，获取负载的电变量；以及第二获取，仅基于在第一获取中获取的负载的电变量、和恒量来获取负载的电阻值或负载的温度。

在本公开的第五方面，控制程序被配置为使计算机执行根据第二方面或第四方面的控制方法。

附图说明

图1是本公开的一个实施例的配备有电源单元的气溶胶吸入器的透视图；

图2是图1的气溶胶吸入器的另一透视图；

图3是图1的气溶胶吸入器的横截面图；

图4是图1的气溶胶吸入器的电源单元的透视图；

图5是示出图1的气溶胶吸入器的功能配置的框图；

图6示出了电源单元的主电路配置；

图7示出了恒定电流电路的示例；

图8是图6的电源单元的电路配置的主要部分放大图；

图9示出了由恒定电流电路输出的恒定电流与温度分辨率之间的关系的示例；

图10是示出由电源单元的控制设备执行的控制处理的处理过程的流程图；

图11示出了电源单元的第一修改；

图12示出了包括在电源单元的控制设备中的运算放大器的放大因子与温度分辨率之间的关系的示例；

图13示出了电源单元的第三修改；

图14是示出电源单元的第四修改的第一示图；以及

图15是示出电源单元的第四修改的第二示图。

具体实施方式

在下文中，将描述本公开的一个实施例。下面描述的实施例是将本公开的气溶胶吸入器和气溶胶吸入器的控制设备应用于气溶胶吸入器电源单元和包括电源单元的气溶胶吸入器的示例。首先，将参考图1和图2描述气溶胶吸入器。

(气溶胶吸入器)

气溶胶吸入器1是一种用于在不燃烧的情况下吸入有香味的气溶胶的仪器，并且具有沿着预定方向(以下称为轴向x)延伸的杆状形状。

在气溶胶吸入器1中，沿轴向x依次设有电源单元10、第一盒(cartridge)20和第二盒30。第一盒20可附接到电源单元10并从电源单元10可拆卸。第二盒30可附接到第一盒20并从第一盒20可拆卸。换句话说，第一盒20和第二盒30是可更换的。

(电源单元)

本实施例的电源单元10是本公开的控制设备的示例。如图3、图4、图5和图6所示，电源12、充电器13、控制电路50和各种传感器(诸如进气传感器15)容纳在圆柱形电源单元壳体11中。电源12是可充电二次电池、电双层电容器等，优选为锂离子二次电池。电源12的电解液可以由凝胶电解质、电解质溶液、固体电解质、离子液体或其组合中的一个构成。控制电路50例如是微控制器单元(mcu)。

如图4所示，放电端子41设置在沿轴向x中位于电源单元壳体11的一端侧(第一盒20一侧)的顶部11a上。放电端子41从顶部11a的上表面朝向第一盒20突出，并且被配置为可电连接到负载第一盒20的负载21。

被配置为向第一盒20的负载21供应空气的空气供应单元42设置在放电端子41附近的顶部11a的上表面上。

可电连接到能够对电源12充电的外部电源(未示出)的充电端子43设置在沿轴向x位于电源单元壳体11的另一端侧(与第一盒20相对的一侧)的底部11b上。充电端子43设置在底部11b的侧表面上，并且例如，可以将usb端子、微型usb端子或lightning(注册商标)端子中的至少一个连接到其上。

充电端子43可以是能够无线地接收从外部电源发送的电力(power)的电力接收单元。在这种情况下，充电端子43(电力接收单元)可以由电力接收线圈配置。无线地发送电力的方法(无线电力传送)可以是电磁感应型或磁共振型。此外，充电端子43还可以是能够以非接触方式接收从外部电源发送的电力的电力接收单元。作为另一示例，充电端子43与usb端子、微型usb端子和lightning端子中的至少一个可连接，并且可以包括上述电源接收单元。

在电源单元壳体11中设置有可以由用户操作的操作部分14，以便在顶部单元11a的侧面上面向与充电端子43相对的一侧。更具体地，操作部分14和充电端子43关于连接操作部分14和充电端子43的直线与沿轴向x的电源单元10的中心线的交点具有点对称关系。操作部分14由按钮式开关、触摸面板等配置。如图3所示，在操作部分14的附近设置有被配置为检测抽吸操作的进气传感器15。

充电器13被布置为靠近充电端子43，并且控制从充电端子43输入到电源12的电力的充电。充电器13也可以被布置为控制电路50附近。

如图5所示，控制电路50连接到各种传感器设备，诸如被配置为检测抽吸(吸入)操作的进气传感器15、被配置为测量电源12的电压的电源电压传感器16、以及被配置为测量施加到负载21的电压的负载电压传感器17、操作部分14、下面将描述的通知单元45、以及被配置为存储抽吸操作的次数、对负载21的通电时间等的存储器18。控制电路50执行气溶胶吸入器1的各种控制。具体地，控制电路50主要包括下面将描述的处理器55(参见图8)，并且还包括存储介质，诸如用于处理器55操作所需的随机存取存储器(ram)和被配置为存储各种类型信息的只读存储器(rom)。更具体地，本说明书中的处理器是组合诸如半导体元件的电路元件的电路。

控制电路50可以被配置为使得在控制电路50内提供电源电压传感器16。在这种情况下，电源电压传感器16可以由下面描述的运算放大器56和模数转换器57来配置。电源电压传感器16的输出信号可以被输入到控制电路50内的处理器55。

电源单元外壳11设置有进气口(未示出)，被配置为吸入外部空气。可以在操作部分14的周围提供进气口，或者可以设置在充电端子43的周围。

(第一盒)

如图3所示，在圆柱形盒壳体27内，第一盒20包括：贮存器23，被配置为存储气溶胶源22；电负载21，被配置为雾化气溶胶源22；芯(wick)24，被配置为将气溶胶源从贮存器23抽取到负载21；气溶胶流径25，由气溶胶源22的雾化产生的气溶胶通过其流向第二盒30；以及端盖26，被配置为容纳第二盒30的一部分。

贮存器23被分隔并形成以包围气溶胶流径25的外围，并存储气溶胶源22。诸如树脂网或棉花的多孔体可以容纳在贮存器23中，并且气溶胶源22可以浸渍在多孔体中。贮存器23可以仅存储气溶胶源22而不容纳树脂网或棉花多孔体。气溶胶源22包括液体，诸如甘油、丙二醇或水。

芯24是液体保持构件，被配置为利用毛细管现象将气溶胶源22从贮存器23抽取到负载21。芯24由例如玻璃纤维或多孔陶瓷制成。

负载21通过由电源12经由放电端子41提供的电力加热气溶胶源22(而不燃烧)来执行雾化。负载21由以预定间距缠绕的电加热丝(线圈)形成。

负载21可以是通过加热气溶胶源22以产生气溶胶来执行雾化的任何元件。例如，负载21是加热元件。加热元件的示例包括加热电阻器、陶瓷加热器和感应加热型加热器。在下文中，负载21的电阻值将被称为电阻值rh。

其温度和电阻值相关的负载用作负载21。更具体地，将具有正温度系数(ptc)特性(使电阻值随温度升高而增大)的负载用作负载21。具有ptc特性的负载21的示例是nicr(镍铬铁合金)。具有ptc特性的负载21也可以由不锈钢、钨等实现。ptc特性也称为正电阻温度系数特性。

指示负载21的电阻值的变化量相对于负载21的温度变化量的大小的系数被称为电阻温度系数α[ppm(百万分率)/℃]。电阻温度系数α可以用以下公式(f1)表示，其中t为负载21的温度，tref为参考温度，并且rref为参考电阻值。

[公式1]

例如，指示负载21的电阻温度系数α[ppm/℃]的信息预先存储在电源单元10(例如，下面将描述的存储器18)中。

气溶胶流径25位于负载21的下游，并且设置在电源单元10的中心线l上。端盖26包括：盒容纳部分26a，被配置为容纳第二盒30的一部分；以及通道(communicationpath)26b，被配置为与气溶胶流径25和盒容纳部分26a连通(communicate)。

(第二盒)

第二盒30存储香味源31。第二盒30可拆卸地容纳在设置在第一盒20的端盖26中的盒容纳部分26a中。第二盒30的端部(位于与第一盒20一侧相对的一侧上)用作用户吸入口32。吸入口32不仅限于与第二盒30一体形成，而且还可以与从第二盒30可拆卸。通过以这种方式与电源单元10和第一盒20分开形成吸入口32，吸入口32可以保持卫生。

第二盒30通过使由负载21雾化气溶胶源22产生的气溶胶穿过香味源31而赋予气溶胶香味。可以使用切碎的烟草或通过将烟草原料成型为颗粒而获得的成型产品作为构成香味源31的原料片。香味源31可以由除烟草之外的植物(例如，薄荷、中草药或药草)形成。香味源31可以提供有香料，诸如薄荷醇。

在本实施例的气溶胶吸入器1中，香味气溶胶可以由气溶胶源22、香味源31和负载21产生。也就是说，气溶胶源22和香味源31构成产生气溶胶的气溶胶产生源。

气溶胶吸入器1的气溶胶产生源是由用户替换和使用的部分。作为该部分，例如，一个第一盒20和一个或多个(例如，五个)第二盒30作为一套提供给用户。

除了气溶胶源22和香味源31彼此分离的配置之外，气溶胶源22和香味源31是一体形成的配置、省略了香味源31并将香味源31中可以包括的物质添加到气溶胶源22的配置、或者将药物等添加到气溶胶源22而不是香味源31的配置也可以被用作气溶胶吸入器1中使用的气溶胶产生源的配置。

在气溶胶吸入器1包括气溶胶产生源，其中气溶胶源22和香味源31是一体形成的情况下，例如，一个或多个(例如，20个)气溶胶产生源作为一套被提供给用户。

在气溶胶吸入器1仅包括作为气溶胶产生源的气溶胶源22的情况下，例如，一个或多个(例如，20个)气溶胶产生源作为一套被提供给用户。

在以这种方式配置的气溶胶吸入器1中，如图3中的箭头b所示，从电源单元壳体11中设置的进气口(未示出)流入的空气从空气供应单元42穿过第一盒20的负载21附近。负载21雾化通过芯24从贮存器23抽取的气溶胶源22。雾化产生的气溶胶与从进气口流入的空气一起流经气溶胶流径25，并经由通道26b供应到第二盒30。供应到第二盒30的气溶胶通过香味源31而被赋予香味，然后供应到吸入口32。

气溶胶吸入器1设置有被配置为通知各种类型的信息的通知单元45(参见图5)。通知单元45可以由发光元件、振动元件或声音输出元件来配置。通知单元45还可以是发光元件、振动元件和声音输出元件中的两个或多个元件的组合。通知单元45可以被设置在电源单元10、第一盒20和第二盒30中的任何一个中，并且优选地被设置在电源单元10中。例如，采用其中操作部分14的外围具有发光特性并且由诸如led的发光元件发射的配置。

(电源单元的电路)

接下来，将参考图6描述电源单元10的电路的主要部分。

如图6所示，电源单元10包括：电源12；电源电压传感器16；控制电路50；低压降(ldo)调节器60；连接到负载21的放电端子41；第一开关sw1；恒定电流电路70；以及负载电压传感器17。第一开关sw1、恒定电流电路70、连接到负载21的放电端子41和负载电压传感器17构成如下所述的加热和测量电路c1。

在电源单元10中，控制电路50与ldo调节器60串联连接。串联连接的控制电路50和ldo调节器60连接到连接到电源12的正极端子的主正母线(bus)lu和连接到电源12的负极端子的主负母线ld。具体地，在其中ldo调节器60在主正母线lu一侧而控制电路50在主负母线ld一侧的状态下，控制电路50和ldo调节器60连接到主正母线lu和主负母线ld。

ldo调节器60是电压转换器，其将由电源12施加的电压(例如，在下文中也称为4.2[v]的“电源电压”)转换为预定电压(例如，3.7[v]的参考电压vref)。ldo调节器60将转换后的电压输出到控制电路50。

电源电压传感器16与电源12、串联连接的控制电路50和ldo调节器60并联连接，其一端连接到主正母线lu，另一端连接到主负母线ld。作为结果，电源电压传感器16可以检测主正母线lu和主负母线ld之间的电压。此外，电源电压传感器16还连接到控制电路50，并且向控制电路50发送指示检测到的电压的信息。作为结果，电源电压传感器16可以将检测到的电压通知给控制电路50。在下文中，由电源电压传感器16检测到的电压也被称为“电源电压”。

在图6中，加热和测量电路c1被配置为使得第一开关sw1、恒定电流电路70和连接到负载21的放电端子41依次直接连接。加热和测量电路c1的端部(位于第一开关sw1一侧)连接到主正母线lu。加热和测量电路c1的端部(位于放电端子41一侧)连接到主负母线ld。

第一开关sw1是连接到控制电路50并在控制电路50的控制下打开和闭合的开关。第一开关sw1例如是mosfet。在这种情况下，控制电路50可以通过控制第一开关sw1的栅极电压来控制第一开关sw1的打开和闭合和流过第一开关sw1的电流值。加热和测量电路c1中的第一开关sw1的布置位置不限于主正母线lu和恒定电流电路70之间的位置。作为另一示例，第一开关sw1可以布置在恒定电流电路70和负载21之间或者负载21和主负母线ld之间。

当输入电流时，恒定电流电路70向放电端子41(即负载21)输出恒定电流。具体地，由恒定电流电路70输出的恒定电流具有等于或小于输入电流的预定电流值。通过提供这样的恒定电流电路70，可以使输入到负载21的电流恒定，而不需要趋向于昂贵且电路规模大的电路，诸如dc/dc转换器。指示由恒定电流电路70输出的恒定电流的电流值的信息预先存储在控制电路50中。在下文中，由恒定电流电路70输出的恒定电流的电流值也被称为“恒定电流值”。

负载电压传感器17与加热和测量电路c1中的负载21(即放电端子41)并联连接，以检测施加到负载21的电压。这里，施加到负载21的电压是放电端子41的正电极侧放电端子41a和放电端子41的负电极侧放电端子41b之间的端子间电压。在下文中，施加到负载21的电压也被称为“负载电压”。此外，负载电压传感器17还连接到控制电路50，并且向控制电路50发送指示检测到的负载电压的负载电压信息。作为结果，负载电压传感器17可以将检测到的负载电压通知给控制电路50。

根据图6所示的电源单元10，在负载21连接到放电端子41的情况下，当控制电路50接通第一开关sw1时，来自电源12的电流被输入到恒定电流电路70，并且恒定电流电路70将恒定电流输出到负载21。因此，在这种情况下，控制电路50可以基于检测到的负载电压和恒定电流值来获取负载21的电阻值rh和温度t，如下所述。

(恒定电流电路的电路配置的一个示例)

接下来，将参考图7描述恒定电流电路70的电路配置的示例。

如图7所示，恒定电流电路70包括：运算放大器71；晶体管72；具有预定电阻值的电阻器73和电阻器74。

运算放大器71包括：非反相输入端子( )71a；反相输入端子(-)71b；输出端子71c；以及一对电源端子(未示出)。运算放大器71将通过从输入到非反相输入端子71a的电压减去输入到反相输入端子71b的电压而获得的差分值以预定放大因子放大，并且从输出端子71c输出放大的电压。这里，假设运算放大器71的放大因子，即运算放大器71的净电压增益，足够大。

晶体管72是npn晶体管，包括：基极72a；集电极72b；以及发射极72c。也就是说，在晶体管72中，流过基极72a的基极电流和流过集电极72b的集电极电流流向发射极72c。

基极72a经由电阻器73连接到运算放大器71的输出端子71c。应当注意，电阻器73也可以省略。集电极72b例如连接到图6所示的第一开关sw1。也就是说，集电极电流例如是在第一开关sw1接通时输入到恒定电流电路70的电流。发射极72c例如经由电阻器74连接到图6所示的正电极侧放电端子41a。在发射极72c和电阻器74之间提供分支部分75。分支部分75连接到运算放大器71的反相输入端子71b。将高于可以施加到反相输入端子71b的电压的预定电压输入到运算放大器71的非反相输入端子71a。

由于运算放大器71的输出随着集电极电流的减小而增加，因此恒定电流电路70增加基极电压，使得更多的集电极电流流动。这样，基极电压被调节，直到输入到非反相输入端子71a和反相输入端子71b的电压彼此近似相等。作为结果，集电极电流约等于通过将输入到非反相输入端子71a的电压值除以电阻器74的电阻值而获得的值。由于输入到非反相输入端子71a的电压值和电阻器74的电阻值是恒量，所以集电极电流也被控制为恒定值。

根据图7所示的恒定电流电路70，恒定电流可以响应于集电极电流流入集电极72b而从发射极72c输出。通过使用这样的恒定电流电路70，输入到负载21的电流可以利用简单的配置保持恒定，而不需要趋向于昂贵和电路规模大的电路，诸如dc/dc转换器。图7中示出的恒定电流电路70是一个示例，并不意图限制恒定电流电路70的配置。例如，恒定电流电路70也可以通过使用已知电路来实现，诸如电流镜像电路。

(控制设备的配置)

接下来，将更详细地描述控制电路50的配置。

如图5所示，控制电路50包括气溶胶产生请求检测器51、负载状态获取单元52、电力控制器53和通知控制器54，作为由运行rom中存储的程序的处理器实现的功能块。

气溶胶产生请求检测器51基于进气传感器15的输出结果来检测气溶胶产生请求。进气传感器15被配置为输出由用户通过吸入口32吸入引起的电源单元10中的压力(内部压力)变化的值。例如，进气传感器15是压力传感器，其输出与内部压力相对应的输出值(例如，电压值或电流值)，该内部压力根据从进气口(未示出)向吸入口32(即用户的抽吸操作)吸入的空气的流速而变化。进气传感器15可以由电容麦克风等配置。进气传感器15可以输出模拟值，或者可以输出从模拟值转换的数字值。

负载状态获取单元52基于负载21的电变量和预定恒量来获取负载21的电阻值或温度。例如，负载21的电变量可以是负载电压传感器17检测到的负载电压。预定恒量可以是例如由恒定电流电路70输出到负载21的恒定电流的电流值(恒定电流值)。

这里，由负载电压传感器17检测到的负载电压被称为vh，由恒定电流电路70输出的恒定电流值被称为ih，负载21的电阻值被称为rh，以及负载21的温度被称为t。在这种情况下，负载21的电阻值rh可以用以下公式(f2)表示。

[公式2]

rh＝vh/ih…(f2)

这里，负载电压vh是可以从负载电压传感器17获取的值，而恒定电流值ih是预先存储在存储器18等中的值。因此，负载状态获取单元52可以通过将负载电压vh和恒定电流值ih代入以上公式(f2)来获得负载21的电阻值rh。如以上公式(f1)所示，负载21的电阻值rh和温度t是相关的。因此，负载状态获取单元52可以从获取的负载21的电阻值rh和上述公式(f1)获取负载21的温度t。

通知控制器54控制通知单元45以通知各种类型的信息。例如，通知控制器54控制通知单元45以响应于对第二盒30的更换定时的检测来通知第二盒30的更换定时。通知控制器54基于存储在存储器18中的负载21的抽吸操作的累积次数或累积通电时间来检测并通知第二盒30的更换定时。通知控制器54不仅限于通知第二盒30的更换定时，还可以通知第一盒20的更换定时、电源12的更换定时、电源12的充电定时等。

在设置了一个未使用的第二盒30并且随后执行了预定次数的抽吸操作的情况下，或者在由于抽吸操作而对负载21的累计通电时间达到预定值(例如，120秒)的情况下，通知控制器54确定第二盒30已经用完(例如，剩余量为零或为空)，并且通知第二盒30的更换定时。

通知控制器54可以确定包括在一套中的第一盒20已经用完(例如，剩余量为零或为空)，并在确定上述一套中包括的所有第二盒30已经用完的情况下，通知第一盒20的更换定时。

当气溶胶产生请求检测器51检测到气溶胶产生请求时，电力控制器53例如通过第一开关sw1的开/关来控制经由放电端子41的电源12的放电。

电力控制器53执行控制，使得由负载21雾化气溶胶源产生的气溶胶量落在期望范围内，换句话说，从电源12向负载21提供的电力量落在一定范围内。具体地，电力控制器53例如通过脉冲宽度调制(pwm)控制来控制第一开关sw1的开/关。代替pwm控制，电力控制器53还可以通过脉冲频率调制(pfm)控制来控制第一开关sw1的开/关。

当自开始向负载21供电以来经过预定的时间段时，电力控制器53可以停止从电源12到负载21的供电。换句话说，当抽吸时段超过预定时段时，即使在用户实际执行抽吸操作的吸气时段内，电力控制器53也停止从电源12到负载21的供电。为了减少用户的抽吸时段中的变化，设置预定时段。电力控制器53根据电源12中存储的电量来控制开关19在一次抽吸操作期间的开/关的占空比。例如，电力控制器53控制用于从电源12向负载21供电的接通时间间隔(脉冲间隔)，并且控制用于从电源12向负载21供电的接通时间长度(脉冲宽度)。

电力控制器53检测充电端子43和外部电源60之间的电连接，并控制经由充电器13对电源12的充电。

(控制设备可检测的负载的温度分辨率)

接下来，将考虑可以由控制电路50检测(获取)的负载21的温度t的分辨率。在下文中，控制电路50可以检测到的负载21的温度t的分辨率也被称为“温度分辨率”。

(获取负载的温度等的具体配置)

图8是图6所示的电源单元10的电路配置的主要部分的放大图。如图8所示，控制电路50包括：运算放大器56；模数转换器(adc)57；以及处理器55。运算放大器56和模数转换器57也可以设置在控制电路50之外。

运算放大器56包括：非反相输入端子( )56a；反相输入端子(-)56b；输出端子56c；以及一对电源端子。运算放大器56将通过从输入到非反相输入端子56a的电压减去输入到反相输入端子56b的电压而获得的差值以预定放大因子(在下文中称为“放大因子a”)放大，并将放大后的电压从输出端子56c输出到模数转换器57。

具体地，运算放大器56的非反相输入端子56a连接到负载电压传感器17。作为结果，指示负载电压传感器17的输出(即负载电压vh)的电压信号(模拟信号)作为输入电压vin施加到非反相输入端子56a。输入电压vin根据负载21的电阻值rh的变化而变化。因此，输入电压vin相对于负载21的电阻值rh的变化量的变化量在下文中称为δvin。

例如，运算放大器56的反相输入端子56b连接到接地g，并且输入到反相输入端子56b的电压为“0(零)”。因此，从运算放大器56的输出端子56c输出将输入电压vin以放大因子a放大而获得的电压信号a·vin(模拟信号)，并输入到模数转换器57。此外，运算放大器56的一对电源端子包括高电位侧电源端子和低电位侧电源端子。例如，参考电压vref被输入到高电位侧电源端子。低电位侧电源端子例如连接到接地g。如图8所示，例如，参考电压vref也被输入到处理器55，作为处理器55的电源电压。

这里，运算放大器56的放大因子a被设置为1。换句话说，运算放大器56不执行放大。这样，通过将运算放大器56的放大因子a设置为1，可以防止由运算放大器56引起的噪声放大，并且有可能精确地检测负载21的电阻值rh和温度t。应当注意，从负载电压传感器17的输出可以直接输入到模数转换器57而不提供运算放大器56，并且即使采用这样的配置也可以获得与当放大因子a被设置为1时相同的效果。

模数转换器57通过使用从ldo调节器60输出的参考电压vref作为电源来操作，将从运算放大器56输入的电压信号a·vin转换为数字信号，并将转换后的数字信号输出到处理器55。具有根据参考电压vref来操作的n比特分辨率的模数转换器被用作模数转换器57。

这里，输入参考电压vref作为电源的n比特模数转换器57的分辨率res[v/比特(bit)]可以用以下公式(f3)表示。

[公式3]

当重写上述公式(f3)，使得分辨率res的维度从[v/比特]改变为[℃]时，控制电路50的温度分辨率res[℃]相对于负载21的温度t可以用以下公式(f4)表示。以下公式(f4)中的δth(δrh)表示根据负载21的电阻值rh的变化量，负载21的温度t的变化量。因此，通过使用负载21的电阻温度系数α[％]，可以将以下公式(f4)转化为以下公式(f5)。

[公式4]

[公式5]

如上所述，这里，恒定电流值ih由恒定电流电路70输入到负载21，并且运算放大器56的放大因子a被设置为1。因此，上述公式(f5)可以转化为以下公式(f6)。

[公式6]

从以上公式(f6)可以看出，为了提高温度分辨率res[℃]，可以增加恒定电流电路70输出的恒定电流值ih。

在公式(f3)至(f6)中，已经描述了负载21的温度分辨率res[℃]。

如上所述，由于负载21的温度和电阻值是相关的，因此可以理解，通过增加恒定电流值ih，负载21的电阻值的分辨率也提高。在以下描述中，负载21的温度和电阻值被视为等效。

图9示出了由恒定电流电路70输出的恒定电流值ih[ma]与温度分辨率res[℃]之间的关系的示例。在图9中，水平轴表示恒定电流值ih[ma]，以及垂直轴表示温度分辨率res[℃]。在图9的示例中，负载21的电阻温度系数α为100[ppm/℃]，负载21的电阻值rh的变化量δrh为1[％]，参考电压vref为3.7[v]，并且n为10[比特]。

如图9所示，通过将由恒定电流电路70输出的恒定电流值ih设置为约1000[ma](即1[a])，温度分辨率res[℃]可以被设置为约30至40[℃]。因此，通过将恒定电流值ih设置为1[a]或更大，例如有可能以检测第一盒20的拆卸和附接所需的精度来检测负载21的温度t。当第一盒20未连接到放电端子41时，由处理器55获得的温度(即电阻值)变化很大。因此，如果温度分辨率res[℃]约为30至40[℃]，则可以以足够的精度执行第一盒20的拆卸和附接检测。

如图9所示，通过将由恒定电流电路70输出的恒定电流值ih设置为约2000[ma](即2[a])，温度分辨率res[℃]可以被设置为约20至30[℃]。因此，通过将恒定电流值ih设置为2[a]或更大，有可能以更高精度检测负载21的温度t。作为结果，例如，有可能以实现诸如识别第一盒20、认证正品或检测气溶胶源的剩余量(例如，耗尽检测(depletiondetection))的功能所需的精度检测负载21的温度t。也就是说，在这些功能中，由处理器55获得的温度(即电阻值)在要被区分的状态(例如，在检测到气溶胶源的剩余量的情况下，气溶胶源保留的状态和气溶胶源耗尽的状态)之间略有不同。因此，如果温度分辨率res[℃]约为20至30[℃]，则可以确保一定程度的精度，并且可以实现这些功能。

如图9所示，通过将由恒定电流电路70输出的恒定电流值ih设置为约3000[ma](即3[a])，温度分辨率res[℃]可以被设置为约10至20[℃]。因此，通过将恒定电流值ih设置为3[a]或更大，有可能以更高精度检测负载21的温度t。作为结果，通过使用检测到的负载21的温度t，有可能以更高精度实现诸如识别第一盒20、认证正品或检测气溶胶源的剩余量(例如，耗尽检测)的功能。也就是说，如果温度分辨率res[℃]约为10至20℃，则可以以足够精度实现这些功能。

(由控制设备执行的控制处理)

接下来，将描述由控制电路50执行以获取负载21的电阻值rh和温度t的控制处理。

如图10所示，控制电路50首先基于进气传感器15的输出结果确定是否检测到气溶胶产生请求(步骤s01)。当在步骤s01中确定检测到气溶胶产生请求时(步骤s01中为“是”)，控制电路50接通第一开关sw1(步骤s02)。作为结果，来自电源12的电流被输入到恒定电流电路70，并且恒定电流电路70将恒定电流输出到负载21。

随后，控制电路50获取由负载电压传感器17检测到的负载电压vh(步骤s03)。然后，控制电路50基于由步骤s03获取的负载电压vh和由恒定电流电路70输出到负载21的恒定电流值ih来获取负载21的电阻值rh和温度t(步骤s04)，并结束图10所示的控制处理。

如上所述，控制电路50可以基于由负载电压传感器17检测到的负载电压vh和由恒定电流电路70输出到负载21的恒定电流值ih来获取负载21的电阻值rh和温度t。这里，通过简单的配置实现向负载21输出恒定电流的恒定电流电路70。因此，控制电路50能够以简单的配置获取负载21的电阻值rh和温度t。

(气溶胶吸入器第一修改)

接下来，将描述气溶胶吸入器1的第一修改。将参考图11描述第一修改的气溶胶吸入器1的电源单元10的电路的主要部分。在下面的图11的描述中，将酌情省略与图6中相同部分的描述。

如图11所示，在第一修改的电源单元10中，包括第一开关sw1和恒定电流电路70的第一电路c11和包括第二开关sw2的第二电路c12并联连接在加热和测量电路c1的放电端子41(即负载21)的上游侧，其不同于图6中描述的示例。这里，与第一开关sw1类似，第二开关sw2连接到控制电路50并且在控制电路50的控制下打开和闭合。

在第一修改中，例如，当检测到气溶胶产生请求时，控制电路50接通第二开关sw2并关断第一开关sw1。作为结果，从电源12输出的电流通过第二电路c12输入到负载21。也就是说，在这种情况下，不受恒定电流电路70影响的电流可以输入到负载21。因此，其电流值未被恒定电流电路70减小的电流可以输入到负载21，并且可以有效地加热负载21。换句话说，可以将没有由恒定电流电路70引起的功率损耗的电流输入到负载21。作为结果，可以改善气溶胶等的吸入响应。

在第一修改中，例如，当检测到负载21的电阻值rh和温度t的获取请求时，控制电路50接通第一开关sw1并关断第二开关sw2。作为结果，从c170输出的电流输入到第一电路c11，并且可以由恒定电流电路70将恒定电流输出到负载21。因此，在这种情况下，控制电路50可以获取如上所述的示例中的负载21的电阻值rh和温度t。

(气溶胶吸入器的第二修改)

接下来，将描述气溶胶吸入器1的第二修改。在第二修改的气溶胶吸入器1的电源单元10中，由恒定电流电路70输出的恒定电流值ih很小(例如，100[ma])，因此，图8所示的运算放大器56的放大因子a被设置为大于1。

当运算放大器56的放大因子a不是1时，上述公式(f5)可以转化为以下公式(f7)。

[公式7]

从以上公式(f7)可以看出，即使由恒定电流电路70输出的恒定电流值ih很小，通过增加运算放大器56的放大因子a，温度分辨率res[℃]也可以可以保持或提高。

图12示出了运算放大器56的放大因子a与温度分辨率res[℃]之间的关系的示例。在图12中，水平轴表示放大因子a[倍]，以及垂直轴表示温度分辨率res[℃]。在图12的示例中，由恒定电流电路70输出的恒定电流值ih为100[ma]，负载21的电阻温度系数α为100[ppm/℃]，负载21的电阻值rh的变化量δrh为1[％]，参考电压vref为3.7[v]，并且n为10[比特]。

如图12所示，即使由恒定电流电路70输出的恒定电流值ih为100[ma]，也可以通过增加运算放大器56的放大因子a来充分保证与图9所示示例类似的温度分辨率res[℃]。特别地，当运算放大器56的放大因子a为40倍或更大时，即使由恒定电流电路70输出的恒定电流值ih减小到约100[ma]，温度分辨率res[℃]也可以被设置为10[℃]或更低。

这样，通过将由恒定电流电路70输出的恒定电流值ih设置为小于1[a](优选为100[ma]或更小)，当获取负载21的温度t等时，可以减少负载21中产生的焦耳热。作为结果，可以减少焦耳热对负载21的温度t的影响，并且能够精确地检测负载21的电阻值rh和温度t。

第一修改和第二修改也可以组合。也就是说，如图11所示，包括第一开关sw1和恒定电流电路70的第一电路c11和包括第二开关sw2的第二电路c12并联连接在加热和测量电路c1的放电端子41(即负载21)的上游侧，由恒定电流电路70输出的恒定电流值ih小于1[a](例如，100[ma])，因此，图8所示的运算放大器56的放大因子a可以被设置为大于1。更具体地，例如，恒定电流值ih可以被设置为100[ma]，并且放大因子a可以被设置为40倍。

(气溶胶吸入器第三修改)

接下来，将描述气溶胶吸入器1的第三修改。将参考图13描述第三修改的气溶胶吸入器1的电源单元10的电路的主要部分。在下面的图13的描述中，将酌情省略与图11中相同部分的描述。

如图13所示，在第三修改的电源单元10中，具有预定电阻值rs(rs>>rh)的分流电阻器80与加热和测量电路c1中的负载21并联连接，这与图11中描述的示例不同。如图13所示，在第三修改的电源单元10中，负载电压传感器17与分流电阻器80和负载21并联连接。

在设置这种分流电阻器80的情况下，当第一盒20附接到电源单元12时(即当负载21连接到放电端子41时)，由恒定电流电路70输出的大部分恒定电流流过负载21，如图13的箭头ix所示。因此，在这种情况下，由负载电压传感器17检测负载电压rh。

另一方面，当第一盒20从电源单元12拆卸时，由恒定电流电路70输出的恒定电流流过分流电阻器80，如图13的箭头iy所示。因此，在这种情况下，由负载电压传感器17检测分流电阻器80的电阻值rs。如上所述，由于分流电阻器80的电阻值rs足够大于负载21的电阻值rh，因此控制电路50可以容易地检测第一盒20从电源单元12拆卸的状态。

如上所述，通过设置分流电阻器80，控制电路50能够基于负载电压传感器17的检测结果，精确地检测第一盒20相对于电源单元12的附接和拆卸。尽管省略了详细的描述和附图，但是在图6所示的电源单元12中，分流电阻器80也可以与图13所示的电源单元12相同的方式与负载21并联连接。在这种情况下，还有可能基于负载电压传感器17的检测结果，精确地检测第一盒20相对于电源单元12的附接和拆卸。

(气溶胶吸入器第四修改)

接下来，将描述气溶胶吸入器1的第四修改。将参考图14描述第四修改的气溶胶吸入器1的电源单元10的电路的主要部分。在下面的图14的描述中，将酌情省略与图11中相同部分的描述。

如上所述，通过增加由恒定电流电路70输出到负载21的恒定电流值ih，可以提高温度分辨率res[℃]。由于恒定电流值ih等于或小于输入到恒定电流电路70的电流值，所以需要增加输入到恒定电流电路70的电流值，以增加恒定电流值ih。

因此，在第四修改的电源单元10中，如图14所示，在电源12与加热和测量电路c1之间设置放大器电路90，这与图11中描述的示例不同。放大器电路90是放大从电源12输入的电流并将放大的电流输出到加热和测量电路c1的电路。作为结果，有可能输入具有比可以从电源12输出到恒定电流电路70更大的电流值的电流。

具体地，放大器电路90包括第三开关sw3、线圈91、电容器92、放大器电路电压传感器93等。放大器电路90是能够将输入电压降低到预定电压的切换(switching)调节器(例如，dc/dc调节器)，并且通过降低输入电压来放大输出电流。

与第一开关sw1和第二开关sw2类似，第三开关sw3连接到控制电路50并在控制电路50的控制下打开和闭合。第三开关sw3与线圈91串联连接，并且在第三开关sw3位于电源12一侧而线圈91位于加热和测量电路c1一侧的状态下连接到主正母线lu。线圈91的端部(位于与第三开关sw3一侧相对的一侧)连接到电容器92。电容器92的端部(位于与线圈91一侧相对的一侧)连接到主负母线ld。在放大器电路90中，放大器电路电压传感器93与电容器92并联连接，并检测从放大器电路90输出的电压(在下文中也称为“放大器电路输出电压”)。放大器电路电压传感器93例如向控制电路50发送指示检测到的放大器电路输出电压的放大器电路输出电压信息。应当注意，放大器电路90也可以由不同于控制电路50的电路控制。

这里，假设放大器电路90将输入电压降低到1/n的电压(n是预定值)。假设由放大器电路90的电压转换(电压降)引起的损耗足够小，则电压转换前后的功率变得相等，使得放大器电路90能够将输入电流放大为具有n倍电流值的电流，并且在这种情况下输出电流。

如上所述，根据第四修改的电源单元10，从电源12输出的电流可以被放大电路90放大，转换成具有大电流值的电流，然后输入到恒定电流电路70。作为结果，即使电源12没有改变为能够输出大电流的另一电源，也可以增加可以由恒定电流电路70输出的恒定电流值ih，并且可以增加温度分辨率res[℃]。放大器电路90可以设置在第一电路c11的第一开关sw1的上游侧而不是设置在电源12与加热和测量电路c1之间。

作为用于放大输入到恒定电流电路70的电流的另一示例，也可以考虑图15所示的配置。在下面的图14的描述中，将酌情省略与图11中相同部分的描述。

在图15的示例中，包括第四开关sw4和电容器100的第三电路c13与加热和测量电路c1中的第一电路c11的第一开关sw1并联连接，这与图11中描述的示例不同。控制电路50以预定定时接通第四开关sw4以将电存储在电容器100中。

这样，当第一开关sw1接通时，来自第一开关sw1一侧的电流和来自第三电路c13一侧的电流(即从电容器100放电的电流)可以输入到恒定电流电路70。因此，有可能输入具有比可以从电源12输出到恒定电流电路70更大的电流值的电流。

本实施例中描述的控制方法可以通过运行由计算机(例如，mcu)预先准备的程序来实施。控制程序被记录在计算机可读记录介质(诸如存储器)中，并且通过由计算机从记录介质中读出来运行。此外，控制程序可以经由诸如因特网的网络而分布。

本公开不限于实施例和上述修改，并且可以根据需要进行修改、改进等。

例如，虽然在上述实施例和修改中，控制电路50获取负载21的电阻值rh和温度t两者，但是本公开不限于此。控制电路50可以仅获取负载21的电阻值rh和温度t中的一个(例如，电阻值rh)。

也就是说，本公开的权利范围包括仅获取负载的电阻值和温度中的一个的模式，以及获取负载的电阻值和温度两者的模式。

尽管在上述实施例和修改中，包括负载21的第一盒20可拆卸地附接到电源单元10，但是包括负载21的第一盒20也可以与电源单元10集成。

本说明书至少描述了以下事项。应当注意的是，尽管上述实施例中的相应组件示出在括号中，但是本公开并不限于此。

(1)一种气溶胶吸入器(气溶胶吸入器1)的控制设备(电源单元10)，该气溶胶吸入器(气溶胶吸入器1)包括加热气溶胶产生源(气溶胶源22、香味源31)的负载，负载的温度和电阻值相关，该控制设备包括：

电压传感器(负载电压传感器17)，被配置为输出施加到负载的电压值；

恒定电流电路(恒定电流电路70)，被配置为向负载输出恒定电流；以及

控制电路(控制电路50)，被配置为基于电压传感器的输出和恒定电流来获取负载的电阻值或负载的温度。

根据(1)，由于负载的电阻值或温度是基于电压传感器的输出(即施加到负载的电压值)和由恒定电流电路输出到负载的恒定电流来获取的，因此可以通过简单的配置来以高精度获取负载的电阻值或温度。

(2)根据(1)所述的气溶胶吸入器的控制设备，其中

恒定电流等于或大于1[a]。

根据(2)，由于由恒定电流电路向负载输出的恒定电流等于或大于1[a]，因此，对于控制电路可以检测的负载的温度，可以保证一定程度的分辨率(温度分辨率)。例如，通过将由恒定电流电路输出到负载的恒定电流设置为1[a]或更大，有可能以具有检测负载相对于电源的拆卸和附接所需的精度来检测负载的温度。

(3)根据(1)所述的气溶胶吸入器的控制设备，其中

恒定电流等于或大于2[a]。

根据(3)，由于由恒定电流电路向负载输出的恒定电流为2[a]或更大，因此，可以提高温度分辨率。例如，通过将由恒定电流电路输出到负载的恒定电流设置为2[a]或更大，有可能以对负载进行正品认证或检测气溶胶源的剩余量(例如，耗尽检测)所需的精度来检测负载的温度。

(4)根据(1)所述的气溶胶吸入器的控制设备，其中

恒定电流等于或大于3[a]。

根据(4)，由于由恒定电流电路向负载输出的恒定电流为3[a]或更大，因此，可以进一步提高温度分辨率。例如，通过将由恒定电流电路输出到负载的恒定电流设置为3[a]或更大，有可能进一步改进基于检测到的负载的温度执行的负载的正品认证或气溶胶源剩余量的检测(例如，耗尽检测)的精度。

(5)根据(2)至(4)中任一项所述的气溶胶吸入器的控制设备，其中

控制电路包括模数转换器(模数转换器57)，电压传感器的输出被输入到该模数转换器，以及

模数转换器被配置为使得电压传感器的输出被输入而不被放大。

根据(5)，由于电压传感器的输出被输入到模数转换器而不被放大，因此，可以防止电压传感器输出中包含的噪声被放大，并且可以改进基于输出获取的负载的温度的精度。

(6)根据(1)所述的气溶胶吸入器的控制设备，其中

恒定电流小于1[a]，

控制电路包括模数转换器(模数转换器57)，电压传感器的输出被输入到该模数转换器，以及

模数转换器被配置为使得电压传感器的输出被放大并输入。

根据(6)，由于恒定电流小于1[a]，因此，当获取负载的电阻值或温度时，可以降低恒定电流所产生的焦耳热，使得可以减少通电对负载的电阻值或温度的影响。此外，通过放大电压传感器的输出，即使当恒定电流的电流值降低时，也可以保持负载的电阻值或温度的检测精度。

(7)根据(6)所述的气溶胶吸入器的控制设备，其中

恒定电流等于或小于100[ma]。

根据(7)，由于恒定电流小于100[ma]，因此，当获取负载的电阻值或温度时，可以进一步降低恒定电流所产生的焦耳热，使得可以进一步减小通电对负载的电阻值或温度的影响。

(7)根据(1)所述的气溶胶吸入器的控制设备还包括：

放大电路(放大电路90，第三电路c13)，被配置为放大输入到恒定电流电路的电流。

根据(8)，由于设置用于放大输入到恒定电流电路的电流的放大电路，因此，可以在不改变电源的情况下增加由恒定电流电路输出到负载的恒定电流的电流值。作为结果，在不改变电源的情况下，可以改进负载的温度的检测精度。

(9)根据(8)所述的气溶胶吸入器的控制设备，其中

放大器电路是能够降低输入电压的切换调节器。

根据(9)，有可能在放大输入到恒定电流电路的电流时减少损耗，并且在获取负载的电阻值或温度时降低功耗。

(10)根据(1)至(9)中任一项所述的气溶胶吸入器的控制设备还包括：

第一电路(第一电路c11)，包括恒定电流电路和第一开关(第一开关sw1)；以及

第二电路(第二电路c12)，与第一电路并联连接并包括第二开关(第二开关sw2)。

根据(10)，设置与第一电路并联连接并包括第二开关的第二电路，因此，有可能通过第二电路向负载输入电流。也就是说，有可能向负载输入不受第一电路的恒定电流电路限制的电流，并且有可能通过负载有效地加热气溶胶源。

(11)根据(1)至(10)中任一项所述的气溶胶吸入器的控制设备还包括：

连接器(放电端子41)，能够附接和拆卸负载；以及

电阻器(分流电阻器80)，与连接器并联连接，其中

当负载未附接到连接器时，电压传感器输出施加到电阻器的电压值。

根据(11)，由于当负载未附接到连接器时电压传感器输出施加到电阻器的电压值，因此，有可能基于电压传感器的输出容易地确定负载是否附接到连接器。

(12)根据(11)所述的气溶胶吸入器的控制设备，其中

电阻器的电阻值高于负载的电阻值。

根据(12)，由于电阻器的电阻值高于负载的电阻值，因此，可以减小当负载附接到连接器时通过电阻器的电流，并且，可以降低用于基于电压传感器的输出确定负载是否附接到连接器的功耗。

(13)一种气溶胶吸入器(气溶胶吸入器1)的控制方法，该气溶胶吸入器(气溶胶吸入器1)包括加热气溶胶产生源(气溶胶源22、香味源31)的负载(负载21)，负载的温度和电阻值相关，该控制方法包括：

第一获取(步骤s03)，获取施加到负载的电压值；以及

第二获取(步骤s04)，基于在第一获取中获取的施加到负载的电压值、和输出到负载的恒定电流的电流值来获取负载的电阻值或负载的温度。

根据(13)，由于负载的电阻值或温度是基于电压传感器的输出(即施加到负载的电压值)和由恒定电流电路输出到负载的恒定电流来获取的，因此，可以通过简单的配置以高精度获取负载的电阻值或温度。

(14)一种气溶胶吸入器(气溶胶吸入器1)的控制设备(电源单元10)，该气溶胶吸入器(气溶胶吸入器1)包括加热气溶胶产生源(气溶胶源22、香味源31)的负载(负载21)，负载的温度和负载的电阻值相关，该控制设备包括：

传感器(负载电压传感器17)，被配置为输出负载的电变量；以及

控制电路(控制电路50)，被配置为仅基于传感器的输出和恒量来获取负载的电阻值或负载的温度。

根据(14)，由于仅基于电压传感器的输出(即负载的电变量)和恒量来获取负载的电阻值或温度，因此，可以通过简单的配置以高精度获取负载的电阻值或温度。

(15)一种气溶胶吸入器(气溶胶吸入器1)的控制方法，该气溶胶吸入器(气溶胶吸入器1)包括加热气溶胶产生源(气溶胶源22、香味源31)的负载(负载21)，负载的温度和电阻值相关，该控制方法包括：

第一获取(步骤s03)，获取负载的电变量；以及

第二获取(步骤s04)，仅基于在第一获取中获取的负载的电变量、和恒量来获取负载的电阻值或负载的温度。

根据(15)，由于仅基于负载的电变量和恒量来获取负载的电阻值或温度，因此，可以通过简单的配置以高精度获取负载的电阻值或温度。

(16)一种控制程序，被配置为使计算机(控制电路50、处理器55)执行根据(13)或(15)所述的控制方法。

根据(16)，由于仅基于负载的电变量和恒量来获取负载的电阻值或温度，因此，可以通过简单的配置以高精度获取负载的电阻值或温度。