JP6761913B1 - 吸引器用コントローラ - Google Patents
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Abstract
Description
以下において、上記発明とは別に本明細書に記載された発明のいくつかの特徴を説明するが、それらの特徴は、本願の出願当初の特許請求の範囲に記載された発明に関連するものであり、本願の特許請求の範囲に記載された発明ではない。
本発明の一側面によれば、エアロゾル源を霧化するヒータを有する霧化器を保持する保持部と、前記保持部によって保持されている前記霧化器における前記エアロゾル源の有無または残量を第1アルゴリズムにより判定する第1判定処理と、前記有無または前記残量を前記第1アルゴリズムとは異なる第2アルゴリズムにより判定する第2判定処理とを実行するプロセッサと、を有することを特徴とする吸引器用コントローラが提供される。
RHTR=VHTR/IHTR=VHTR・(RHTR+Rshunt1)/Vout
・・・式(1)
RHTR=Rshunt1・VHTR/(Vout−VHTR)
・・・式(2)
VAMP=A・VHTR ・・・式(3)
VHTR=VAMP/A ・・・式(4)
よって、式(2)および式(4)に従って、ヒータ127の抵抗値RHTRを得ることができる。
T=Tref+(1/α)・(RHTR−Rref)・(1/Rref)・106
・・・式(5)
ここで、Trefは基準温度である。Rrefは基準抵抗値であり、これは基準温度におけるヒータ127の抵抗値RHTRである。αはヒータ127の温度係数[ppm/℃]である。なお、基準温度は、任意の温度とすることができ、基準抵抗値を取得する際のヒータ127の温度が基準温度である。基準抵抗値を取得する際のヒータ127の温度としては、吸引器100内の任意箇所の温度(例えば、後述の温度センサ282によって検出される温度)を代用することができる。
図4には、霧化器104におけるエアロゾル源の有無または残量の判定処理を含む吸引器100の第1動作例が示されている。第1動作例においては、第1判定処理は第1アルゴリズムによりエアロゾル源の残量を判定する処理であり、第2判定処理は第2アルゴリズムによりエアロゾル源の有無を判定する処理である。例えば、第1アルゴリズムは、後述するアルゴリズムB1〜B6のうちから選択されるいずれかのアルゴリズムであり、第2アルゴリズムは、後述するアルゴリズムA1〜A8のうちから選択されるいずれかのアルゴリズムでありうる。
図5には、霧化器104におけるエアロゾル源の有無または残量の判定処理を含む吸引器100の第2動作例が示されている。第2動作例においては、第1判定処理は第1アルゴリズムによりエアロゾル源の有無を判定する処理であり、第2判定処理は第2アルゴリズムによりエアロゾル源の残量を判定する処理である。例えば、第1アルゴリズムは、後述するアルゴリズムA1〜A8のうちから選択されるいずれかのアルゴリズムであり、第2アルゴリズムは、後述するアルゴリズムB1〜B6のうちから選択されるいずれかのアルゴリズムでありうる。
図6には、霧化器104におけるエアロゾル源の残量の判定処理を含む吸引器100の第3動作例が示されている。第3動作例においては、第1判定処理は第1アルゴリズムによりエアロゾル源の残量を判定する処理であり、第2判定処理は第2アルゴリズムによりエアロゾル源の残量を判定する処理である。例えば、第1アルゴリズムは、後述するアルゴリズムB1〜B6のうちから選択されるいずれかのアルゴリズムであり、第2アルゴリズムは、アルゴリズムB1〜B6のうちから選択される、第1アルゴリズム以外のいずれかのアルゴリズムでありうる。
図7には、霧化器104におけるエアロゾル源の残量の判定処理を含む吸引器100の第4動作例が示されている。第4動作例は上記第3動作例の変形例である。第4動作例においては、第3動作例と同様、第1判定処理は第1アルゴリズムによりエアロゾル源の残量を判定する処理であり、第2判定処理は第2アルゴリズムによりエアロゾル源の残量を判定する処理である。
図8には、霧化器104におけるエアロゾル源の有無の判定処理を含む吸引器100の第5動作例が示されている。第5動作例においては、第1判定処理は第1アルゴリズムによりエアロゾル源の有無を判定する処理であり、第2判定処理は第2アルゴリズムによりエアロゾル源の有無を判定する処理である。例えば、第1アルゴリズムは、後述するアルゴリズムA1〜A8のうちから選択されるいずれかのアルゴリズムであり、第2アルゴリズムは、アルゴリズムA1〜A8のうちから選択される、第1アルゴリズム以外のいずれかのアルゴリズムでありうる。
上述の各動作例における第1判定処理に係る第1アルゴリズムおよび第2判定処理に係る第2アルゴリズムには、種々のアルゴリズムを採用することができる。以下、エアロゾル源の有無または残量を判定するアルゴリズムの例を示す。以下において、アルゴリズムA1〜A8は、エアロゾル源の有無を判定するアルゴリズム、アルゴリズムB1〜B6は、エアロゾル源の残量を判定するアルゴリズムである。
アルゴリズムA1は、ヒータ127の温度(以下、ヒータ温度)またはヒータ温度の上昇速度に基づいてエアロゾル源の有無を判定する。アルゴリズムA1において、エアロゾル源の有無の判定に必要な変数(パラメータ)は、ヒータ127の抵抗値RHTRまたはヒータ温度である。
アルゴリズムA2は、ヒータ127の抵抗値RHTRの変化率に基づいてエアロゾル源の有無を判定する。アルゴリズムA2において、エアロゾル源の有無の判定に必要な変数(パラメータ)は、ヒータ127の抵抗値RHTRまたはヒータ温度である。
アルゴリズムA3は、各給電サイクルにおけるヒータ温度のばらつきに関連する指標に基づいてエアロゾル源の有無を判定する。アルゴリズムA3において、エアロゾル源の有無の判定に必要な変数(パラメータ)は、ヒータ127の抵抗値RHTRまたはヒータ温度である。
アルゴリズムA4は、直近の2つの給電サイクルそれぞれにおけるヒータ温度のばらつきに関連する指標に基づいてエアロゾル源の有無を判定する。アルゴリズムA4において、エアロゾル源の有無の判定に必要な変数(パラメータ)は、ヒータ127の抵抗値RHTRまたはヒータ温度である。
アルゴリズムA5は、エアロゾル生成終了後のヒータ温度の冷却速度あるいは冷却時間に基づいてエアロゾル源の有無を判定する。アルゴリズムA1において、エアロゾル源の有無の判定に必要な変数(パラメータ)は、ヒータ127の抵抗値RHTRまたはヒータ温度である。
アルゴリズムA6は、ヒータ127が加熱され冷却された後の抵抗値に基づいてエアロゾル源の有無を判定する。すなわち、アルゴリズムA1において、エアロゾル源の有無の判定に必要な変数(パラメータ)は、ヒータ127の抵抗値RHTRである。
輸送部127に埋め込まれた剛性抵抗線を有するセンサを備える場合には、この剛性抵抗線の電気抵抗値に基づいてエアロゾル源の有無を判定することができる。したがって、アルゴリズムA7において、エアロゾル源の有無の判定に必要な変数(パラメータ)は、輸送部127に埋め込まれた剛性抵抗線の抵抗値である。
容器125内のエアロゾル源の温度を検知する温度センサが容器125内に配置されている場合には、この温度センサによって検知される温度に基づいてエアロゾル源の有無を判定することができる。したがって、アルゴリズムA8において、エアロゾル源の有無の判定に必要な変数(パラメータ)は、容器125内に配置された温度センサによって検知された温度である。
(アルゴリズムB1)
吸引時間と霧化量との関係(霧化特性)が分かっていれば、累積吸引時間によってエアロゾル源の消費量を推定できる。そこで、アルゴリズムB1は、累積吸引時間上限値(エアロゾル源の満量に対応する)に対する現在の累積吸引時間の割合に基づいてエアロゾル源の残量を判定する。アルゴリズムB1において、エアロゾル源の残量の判定に必要な変数(パラメータ)は、各回の吸引動作における吸引時間である。なお、1吸引あたりのヒータ127に対する給電を行う上限時間が定められている場合は、吸引時間に代えて給電を実際に行った時間を用いてもよい。
アルゴリズムB2は、ヒータ温度またはヒータ温度の上昇率に基づいてエアロゾル源の残量を判定する。アルゴリズムB2において、エアロゾル源の残量の判定に必要な変数(パラメータ)は、ヒータ127の抵抗値RHTRまたはヒータ温度である。ヒータ127の温度を検知する温度センサが配置されている場合には、エアロゾル源の残量の判定に必要な変数(パラメータ)は、温度センサによって検知されたヒータ温度でありうる。
ヒータ加熱(給電)継続時間に対するヒータ温度の変化を表す温度プロファイルが既知であり、ヒータ温度に対する霧化率の特性が既知であれば、ヒータ加熱継続時間に対する霧化率の変化を表す霧化率プロファイルが得られる。アルゴリズムB3は、霧化率プロファイルに基づいてエアロゾル源の残量を判定する。
アルゴリズムB4は、輸送部127の電気抵抗値に基づいてエアロゾル源の残量を判定する。アルゴリズムB4において、エアロゾル源の残量の判定に必要な変数(パラメータ)は、輸送部127の電気抵抗値である。
ここでは、容器125内の第1位置に配置された電極と、容器125内の該第1位置とは離れた第2位置に配置された電極のそれぞれが検出回路220に接続され、検出回路200は、容器125における電極間の電気抵抗値を検出するように構成される。電極間の電気抵抗値は、容器125内のエアロゾル源の充填状態によって変化する。例えば、容器125内にエアロゾル源が満たされている状態では電気抵抗値は低く、容器125内のエアロゾル源が減少するにつれ電気抵抗値は高くなる。
ここでは、容器125内の第1位置に配置された電極と、容器125内の該第1位置とは離れた第2位置に配置された電極のそれぞれが検出回路220に接続され、検出回路200は、容器125における電極間の静電容量を検出するように構成される。電極間の静電容量は、容器125内のエアロゾル源の充填状態によって変化する。例えば、容器125内にエアロゾル源が満たされている状態では静電容量は高く、容器125内のエアロゾル源が減少するにつれ静電容量は低くなる。
Claims (8)
- エアロゾル源を霧化するヒータを有する霧化器を保持する保持部と、
霧化要求が検知されたことに応じて、前記保持部によって保持されている前記霧化器における前記エアロゾル源の残量を第1アルゴリズムにより判定する第1判定処理を実行し、前記第1判定処理の実行後の霧化要求が検知されたことに応じて、前記霧化器における前記エアロゾル源の有無を前記第1アルゴリズムとは異なる第2アルゴリズムにより判定する第2判定処理を実行するとともに、前記ヒータへの電力の供給を制御するプロセッサと、
前記霧化器における前記エアロゾル源の残量の値を記憶するメモリと、
を有し、
前記プロセッサは、前記第1判定処理により前記残量が0より多いと判定された場合であっても、前記第2判定処理によりエアロゾル源無しと判定された場合には、該エアロゾル源無しとの判定結果を最終判定結果として出力し、該最終判定結果に応じて前記ヒータへの電力の供給を禁止するとともに前記メモリにおける前記値を0に更新する、ことを特徴とする吸引器用コントローラ。 - エアロゾル源を霧化するヒータを有する霧化器を保持する保持部と、
霧化要求が検知されたことに応じて、前記保持部によって保持されている前記霧化器における前記エアロゾル源の有無を第1アルゴリズムにより判定する第1判定処理を実行し、前記第1判定処理によりエアロゾル源有りと判定された場合にのみ、前記霧化器における前記エアロゾル源の残量を前記第1アルゴリズムとは異なる第2アルゴリズムにより判定する第2判定処理を実行するプロセッサと、
を有することを特徴とする吸引器用コントローラ。 - エアロゾル源を霧化するヒータを有する霧化器を保持する保持部と、
霧化要求が検知されたことに応じて、前記保持部によって保持されている前記霧化器における前記エアロゾル源の残量を第1アルゴリズムにより判定する第1判定処理を実行し、前記第1判定処理の実行後の霧化要求が検知されたことに応じて、前記霧化器における前記エアロゾル源の残量を前記第1アルゴリズムとは異なる第2アルゴリズムにより判定する第2判定処理を実行するプロセッサと、
前記霧化器における前記エアロゾル源の残量の値を記憶するメモリと、
を有し、
前記プロセッサは、前記第1判定処理によって判定された前記残量と前記第2判定処理によって判定された前記残量との単純平均値または加重平均値を、前記霧化器における前記エアロゾル源の残量である第1量として取得し、前記メモリにおける前記値を前記第1量に更新する、ことを特徴とする吸引器用コントローラ。 - 表示部を更に有し、
前記プロセッサは、
前記メモリにおける前記値を、前記第1判定処理によって判定された前記残量に基づき取得される前記霧化器における前記エアロゾル源の残量である第2量に更新し、該更新された第2量を前記表示部に表示させ、
前記第2量が前記表示部によって表示された後に前記第1量を取得したことに応じて、前記メモリにおける前記値を前記第1量に更新し、該更新された第1量を前記表示部に表示させる、ことを特徴とする請求項3に記載の吸引器用コントローラ。 - 前記霧化器における前記エアロゾル源の残量を表示する表示部を更に有し、
前記プロセッサは、前記第1量が取得されるまで、前記表示部に表示させる前記エアロゾル源の残量を変更しない、ことを特徴とする請求項3に記載の吸引器用コントローラ。 - エアロゾル源を霧化するヒータを有する霧化器を保持する保持部と、
霧化要求が検知されたことに応じて、前記保持部によって保持されている前記霧化器における前記エアロゾル源の有無を第1アルゴリズムにより判定する第1判定処理を実行し、前記第1判定処理の実行後の霧化要求が検知されたことに応じて、前記霧化器における前記エアロゾル源の有無を前記第1アルゴリズムとは異なる第2アルゴリズムにより判定する第2判定処理を実行するとともに、前記ヒータへの電力の供給を制御するプロセッサと、
前記霧化器における前記エアロゾル源の残量の値を記憶するメモリと、
を有し、
前記プロセッサは、前記第1判定処理と前記第2判定処理とのうちの一方でエアロゾル源無しと判定され、かつ前記第1判定処理と前記第2判定処理とのうちの他方ではエアロゾル源有りと判定された場合、前記ヒータへの電力の供給を禁止するとともに前記メモリにおける前記値を0に更新する、ことを特徴とする吸引器用コントローラ。 - 前記霧化器は、前記エアロゾル源を保持する容器と、前記容器内の前記エアロゾル源を前記ヒータによって加熱可能な位置まで輸送する輸送部とを更に有し、
前記第1判定処理を実行するために必要な変数は、前記ヒータと前記容器と前記輸送部とのうちのいずれか1つの要素から取得され、
前記第2判定処理を実行するために必要な変数は、前記ヒータと前記容器と前記輸送部とのうちの前記要素以外のいずれか1つから取得される、ことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の吸引器用コントローラ。 - エアロゾル源を霧化するヒータを有する霧化器を保持する保持部と、
前記保持部によって保持されている前記霧化器における前記エアロゾル源の有無または残量を第1アルゴリズムにより判定する第1判定処理と、前記有無または前記残量を前記第1アルゴリズムとは異なる第2アルゴリズムにより判定する第2判定処理とを実行するプロセッサと、を有し、
前記霧化器は、前記エアロゾル源を保持する容器と、前記容器内の前記エアロゾル源を前記ヒータによって加熱可能な位置まで輸送する輸送部とを更に有し、
前記第1判定処理を実行するために必要な変数は、前記ヒータと前記容器と前記輸送部とのうちのいずれか1つの要素から取得され、
前記第2判定処理を実行するために必要な変数は、前記ヒータと前記容器と前記輸送部とのうちの前記要素以外のいずれか1つから取得される、
ことを特徴とする吸引器用コントローラ。
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