特許ウォッチ

公開番号2024120116
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-04
出願番号2021080020
出願日2021-05-10
発明の名称エアロゾル生成装置の回路ユニット及びエアロゾル生成装置
出願人日本たばこ産業株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類A24F 40/65 20200101AFI20240828BHJP(たばこ;葉巻たばこ;紙巻たばこ;喫煙具)
要約【課題】実装するICの数を増やしても通信速度が低下しないエアロゾル生成装置及びその回路ユニットを提供する。
【解決手段】エアロゾル生成装置の回路ユニットに、電源から供給される電力を消費してエアロゾル源を加熱するヒータが接続されるヒータコネクタと、シリアル通信用の第1通信端子と第2通信端子を含み、電源からヒータへの電力の供給を制御するコントローラと、コントローラとは別体であり、かつ、シリアル通信用の第3通信端子を含む第1ICと、コントローラ及び第1ICとは別体であり、かつ、シリアル通信用の第4通信端子を含む第2ICと、第1通信端子と第3通信端子とを接続する第1通信ラインと、第2通信端子と第4通信端子とを接続し、かつ、第1通信ラインと電気的接点を有さない第2通信ラインと、を設ける。
【選択図】図10
特許請求の範囲【請求項１】
電源から供給される電力を消費してエアロゾル源を加熱するヒータが接続されるヒータコネクタと、
シリアル通信用の第１通信端子と第２通信端子を含み、前記電源から前記ヒータへの電力の供給を制御するコントローラと、
前記コントローラとは別体であり、かつ、シリアル通信用の第３通信端子を含む第１ＩＣと、
前記コントローラ及び前記第１ＩＣとは別体であり、かつ、シリアル通信用の第４通信端子を含む第２ＩＣと、
前記第１通信端子と前記第３通信端子とを接続する第１通信ラインと、
前記第２通信端子と前記第４通信端子とを接続し、かつ、前記第１通信ラインと電気的接点を有さない第２通信ラインと、
を有するエアロゾル生成装置の回路ユニット。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
前記コントローラが前記第１ＩＣからデータを受信するタイミングは、前記第２ＩＣからデータを受信するタイミング又は前記第２ＩＣへデータを送信するタイミングと重なる、
及び／又は、
前記コントローラが、前記第２ＩＣからデータを受信するタイミングは、前記第１ＩＣからデータを受信するタイミング又は前記第１ＩＣへデータを送信するタイミングと重なる、
請求項１に記載のエアロゾル生成装置の回路ユニット。
【請求項３】
前記コントローラは、複数のモードのうちいずれか１つで動作し、
前記複数のモードのうち、前記コントローラが前記第１ＩＣと通信するモードのいずれか１つは、
前記複数のモードのうち、前記第２ＩＣと通信するモードのいずれか１つと同じである、
請求項１に記載のエアロゾル生成装置の回路ユニット。
【請求項４】
前記コントローラは、前記第２ＩＣと周期的に通信する、
請求項１～３のいずれか１項に記載のエアロゾル生成装置の回路ユニット。
【請求項５】
複数のモードのうち、前記コントローラが前記第２ＩＣと通信するモードの数は、前記複数のモードのうち前記コントローラが前記第２ＩＣと通信しないモードの数より多い、
請求項１～４のいずれか１項に記載のエアロゾル生成装置の回路ユニット。
【請求項６】
前記複数のモードは、他のいずれかのモードへ遷移可能なスリープモードを含み、かつ、当該スリープモードは、他のいずれかのモードよりも消費電力が少ないモードであり、
前記コントローラは、前記複数のモードのうち前記スリープモードを除く全てのモードで、前記第２通信ラインによって前記第２ＩＣと通信する、
請求項５に記載のエアロゾル生成装置の回路ユニット。
【請求項７】
前記複数のモードは、他のいずれかのモードへ遷移可能なスリープモードと、前記電源の充電を少なくても一時的に禁止するエラーモードとを含み、かつ、当該スリープモードは、他のいずれかのモードよりも消費電力が少ないモードであり、
前記コントローラは、前記複数のモードのうち、前記スリープモードと前記エラーモードを除く全てのモードで、前記第２通信ラインによって前記第２ＩＣと通信する、
請求項５に記載のエアロゾル生成装置の回路ユニット。
【請求項８】
前記コントローラは、前記複数のモードに含まれる全てのモードで、前記第２ＩＣと通信する、
請求項５に記載のエアロゾル生成装置の回路ユニット。
【請求項９】
前記コントローラ、前記第１ＩＣ及び前記第２ＩＣのいずれとも別体であり、かつ、シリアル通信用の第５通信端子を含む第３ＩＣを更に含み、
前記第１通信ラインは、前記第１通信端子と前記第５通信端子とを接続する、
請求項１～８のいずれか１項に記載のエアロゾル生成装置の回路ユニット。
【請求項１０】
前記コントローラは、
第１条件が満たされたことを契機として、前記第１ＩＣと通信し、
前記第１条件とは異なる第２条件が満たされたことを契機として、前記第３ＩＣと通信する、
請求項９に記載のエアロゾル生成装置の回路ユニット。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、エアロゾル生成装置の回路ユニット及びエアロゾル生成装置に関する。
続きを表示（約 5,700 文字）【背景技術】
【０００２】
エアロゾル源の加熱によりエアロゾルを生成する装置として、電子たばこや加熱式たばこが知られている。電子たばこは、エアロゾル源である液体を霧化してエアロゾルを生成する。一方、加熱式たばこは、エアロゾル源であるスティックを燃焼させずに加熱することでエアロゾルを生成する。以下では、電子たばこや加熱式たばこを総称する場合、「エアロゾル生成装置」という。なお、特に断りのない限り、「エアロゾル生成装置」には、ネブライザーや、エアロゾル源にたばこ由来の成分を含まない電子たばこや加熱式たばこが含まれる点に留意されたい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特表２０１９－５２６８８９号公報
特表２０１９－５１１９０９号公報
米国特許出願公開第２０２０／００００１４６号公報明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
今日のエアロゾル生成装置は、高機能化に伴い、複数のＩＣを有することがある。複数のＩＣ間の通信には、シリアル通信が採用される。一方で、シリアル通信は、高速通信には不向きとされる。このため、より一層の高機能化のためにＩＣの数を増やすと、シリアル通信が高機能化を律速させるおそれがある。
【０００５】
本発明は、実装するＩＣの数を増やしても通信速度が低下しないエアロゾル生成装置及びその回路ユニットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の特徴は、電源から供給される電力を消費してエアロゾル源を加熱するヒータが接続されるヒータコネクタと、シリアル通信用の第１通信端子と第２通信端子を含み、前記電源から前記ヒータへの電力の供給を制御するコントローラと、前記コントローラとは別体であり、かつ、シリアル通信用の第３通信端子を含む第１ＩＣと、前記コントローラ及び前記第１ＩＣとは別体であり、かつ、シリアル通信用の第４通信端子を含む第２ＩＣと、前記第１通信端子と前記第３通信端子とを接続する第１通信ラインと、前記第２通信端子と前記第４通信端子とを接続し、かつ、前記第１通信ラインと電気的接点を有さない第２通信ラインと、を有するエアロゾル生成装置の回路ユニットである。
第２の特徴は、第１の特徴に記載の回路ユニットにおいて、前記コントローラが前記第１ＩＣからデータを受信するタイミングが、前記第２ＩＣからデータを受信するタイミング又は前記第２ＩＣへデータを送信するタイミングと重なる、及び／又は、前記コントローラが、前記第２ＩＣからデータを受信するタイミングが、前記第１ＩＣからデータを受信するタイミング又は前記第１ＩＣへデータを送信するタイミングと重なることである。
第３の特徴は、第１の特徴に記載の回路ユニットにおいて、前記コントローラが、複数のモードのうちいずれか１つで動作し、前記複数のモードのうち、前記コントローラが前記第１ＩＣと通信するモードのいずれか１つは、前記複数のモードのうち、前記第２ＩＣと通信するモードのいずれか１つと同じであることである。
第４の特徴は、第１～第３の特徴のいずれか１つに記載の回路ユニットにおいて、前記コントローラが、前記第２ＩＣと周期的に通信することである。
第５の特徴は、第１～第４の特徴のいずれか１つに記載の回路ユニットにおいて、複数のモードのうち、前記コントローラが前記第２ＩＣと通信するモードの数は、前記複数のモードのうち前記コントローラが前記第２ＩＣと通信しないモードの数より多いことである。
第６の特徴は、第５の特徴に記載の回路ユニットにおいて、前記複数のモードが、他のいずれかのモードへ遷移可能なスリープモードを含み、かつ、当該スリープモードが、他のいずれかのモードよりも消費電力が少ないモードであり、前記コントローラが、前記複数のモードのうち前記スリープモードを除く全てのモードで、前記第２通信ラインによって前記第２ＩＣと通信することである。
第７の特徴は、第５の特徴に記載の回路ユニットにおいて、前記複数のモードが、他のいずれかのモードへ遷移可能なスリープモードと、前記電源の充電を少なくても一時的に禁止するエラーモードとを含み、かつ、当該スリープモードが、他のいずれかのモードよりも消費電力が少ないモードであり、前記コントローラが、前記複数のモードのうち、前記スリープモードと前記エラーモードを除く全てのモードで、前記第２通信ラインによって前記第２ＩＣと通信することである。
第８の特徴は、第５の特徴に記載の回路ユニットにおいて、前記コントローラが、前記複数のモードに含まれる全てのモードで、前記第２ＩＣと通信することである。
第９の特徴は、第１～第８の特徴のいずれか１つに記載の回路ユニットにおいて、前記コントローラ、前記第１ＩＣ及び前記第２ＩＣのいずれとも別体であり、かつ、シリアル通信用の第５通信端子を含む第３ＩＣを更に含み、前記第１通信ラインが、前記第１通信端子と前記第５通信端子とを接続することである。
第１０の特徴は、第９の特徴に記載の回路ユニットにおいて、前記コントローラが、第１条件が満たされたことを契機として、前記第１ＩＣと通信し、前記第１条件とは異なる第２条件が満たされたことを契機として、前記第３ＩＣと通信することである。
第１１の特徴は、第９の特徴に記載の回路ユニットにおいて、前記コントローラが、複数のモードのうちいずれか１つで動作するように構成され、前記複数のモードが、前記コントローラが、前記第１ＩＣと前記第３ＩＣのうち前記第３ＩＣのみと通信するモードを含むことである。
第１２の特徴は、第１～第１１の特徴のいずれか１つに記載の回路ユニットにおいて、前記第１通信ラインを介して前記コントローラへ接続されるＩＣの数が、前記第２通信ラインを介して前記コントローラへ接続されるＩＣの数より多いことである。
第１３の特徴は、第１２の特徴に記載の回路ユニットにおいて、前記第２通信ラインを介して前記コントローラへ接続されるＩＣは、前記第２ＩＣのみであることである。
第１４の特徴は、第１３の特徴に記載の回路ユニットにおいて、前記第２ＩＣが、前記電源の情報を取得する残量計ＩＣであることである。
第１５の特徴は、第１～第１４の特徴のいずれか１つに記載の回路ユニットにおいて、前記コントローラは、複数のモードのうちいずれか１つで動作し、前記複数のモードは、前記第１通信ラインによって前記第１ＩＣと通信せず、かつ前記第２通信ラインによって前記第２ＩＣと通信しないモードを含むことである。
第１６の特徴は、第１～第１５の特徴のいずれか１つに記載の回路ユニットにおいて、前記第１通信ラインと前記第２通信ラインで用いられる通信プロトコルがＩ２Ｃであることである。
第１７の特徴は、電源から供給される電力を消費してエアロゾル源を加熱するヒータが接続されるヒータコネクタと、シリアル通信用の第１通信端子と第２通信端子を含み、前記電源から前記ヒータへの電力の供給を制御するコントローラと、前記コントローラとは別体であり、かつ、シリアル通信用の第３通信端子を含む第１ＩＣと、前記コントローラ及び前記第１ＩＣとは別体であり、かつ、シリアル通信用の第４通信端子を含む第２ＩＣと、前記第１通信端子と前記第３通信端子とを接続する第１通信ラインと、前記第２通信端子と前記第４通信端子とを接続し、かつ、前記第１通信ラインと電気的接点を有さない第２通信ラインと、を有するエアロゾル生成装置である。
【発明の効果】
【０００７】
第１の特徴によれば、複数のＩＣとの通信速度が低下せず、エアロゾル生成装置の高機能化を実現できる。
第２の特徴によれば、複数のＩＣとの同時通信により、エアロゾル生成装置の高機能化を実現できる。
第３の特徴によれば、少なくとも１つのモードにおけるエアロゾル生成装置の高機能化を実現できる。
第４の特徴によれば、第２ＩＣの情報を使用する制御の精度を向上できる。
第５の特徴によれば、少なくとも半数以上のモードにおけるエアロゾル生成装置の高機能化を実現できる。
第６の特徴によれば、スリープモード以外のモードにおけるエアロゾル生成装置の高機能化を実現できる。
第７の特徴によれば、スリープモードとエラーモード以外のモードにおけるエアロゾル生成装置の高機能化を実現できる。
第８の特徴によれば、全てのモードにおいてエアロゾル生成装置の高機能化を実現できる。
第９の特徴によれば、第１通信ラインを複数のＩＣで共用することにより、エアロゾル生成装置のコストを低減できる。
第１０の特徴によれば、第１通信ラインを共用する複数のＩＣが通信するタイミングが重複しないので通信速度の低下を抑制できる。
第１１の特徴によれば、第１通信ラインを共用する複数のＩＣが通信するモードが異なるので、第１通信ラインを共用しても通信速度の低下を抑制できる。
第１２の特徴によれば、第２通信ラインに接続されるＩＣの情報を使用する制御の精度を向上できる。
第１３の特徴によれば、第２通信ラインに接続される第２ＩＣの情報を使用する制御の精度を向上できる。
第１４の特徴によれば、エアロゾル生成装置の安全性を向上できる。
第１５の特徴によれば、１充電当たりのエアロゾル生成装置の利用機会を増加できる。
第１６の特徴によれば、Ｉ２Ｃを使用するＩＣの数が増えても通信速度が低下せず、エアロゾル生成装置の高機能化を実現できる。
第１７の特徴によれば、複数のＩＣとの通信速度が低下せず、エアロゾル生成装置の高機能化を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
エアロゾル生成装置の正面側を斜め上方から観察する図である。
エアロゾル生成装置の正面側を斜め下方から観察する図である。
シャッタを取り外したエアロゾル生成装置の上面を観察する図である。
外部パネルを取り外した本体ハウジングを正面から観察する図である。
内部パネルを取り外すことで出現する外部ケース内の構成例を説明する図である。
外部ケースに内蔵される回路ユニットの外観例を説明する図である。
実施の形態１で使用するＭＣＵ基板の表面側の構成例を説明する図である。
実施の形態１で使用するＭＣＵ基板の裏面側の構成例を説明する図である。
電源ライン上に現れる回路素子と各回路素子間に現れる電圧を説明する図である。
実施の形態１で使用する充電ＩＣの内部構成例を説明する図である。
充電モードで動作する充電ＩＣの電力の供給経路を説明する図である。
ＢＵＳ電圧Ｖ
ＵＳＢ
による給電モードで動作する充電ＩＣの電力の供給経路を説明する図である。
ＵＳＢ電圧Ｖ
ＵＳＢ
とバッテリ電圧Ｖ
ＢＡＴ
による給電モードで動作する充電ＩＣの電力の供給経路を説明する図である。
バッテリ電圧Ｖ
ＢＡＴ
による給電モードで動作する充電ＩＣの電力の供給経路を説明する図である。
バッテリ電圧Ｖ
ＢＡＴ
のＯＴＧ機能による給電モードで動作する充電ＩＣの電力の供給経路を説明する図である。
実施の形態１で使用するＵＳＢコネクタ基板の表面側の構成例を説明する図である。
実施の形態１で使用するＵＳＢコネクタ基板の裏面側の構成例を説明する図である。
残量計ＩＣの機能を説明する図である。
実施の形態１で使用するブルートゥース基板とホールＩＣ基板の構成例を説明する図である。
回路ユニットで採用する通信プロトコルの一例を説明する図である。
Ｉ２Ｃ通信のイメージを説明する図である。
実施の形態１で使用するエアロゾル生成装置に用意されている動作モードと動作モード間の遷移の条件を説明する図である。
実施の形態１における動作モード別の通信の内容を説明する図表である。
充電モードＭ１中の通信を説明する図である。
実施の形態２における動作モード別の通信の内容を説明する図表である。
実施の形態３における動作モード別の通信の内容を説明する図表である。
シリアル通信の一形態であるＳＰＩ通信の接続形態を説明する図である。
電子たばこに対応するエアロゾル生成装置の外観構成例を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。各図面には、同一の部分に同一の符号を付して示す。
【００１０】
＜実施の形態１＞
＜エアロゾル生成装置の外観構成例＞
まず、実施の形態１で使用するエアロゾル生成装置１の外観構成例を説明する。実施の形態１で使用するエアロゾル生成装置１は、加熱式たばこの一形態である。
図１Ａは、エアロゾル生成装置１の正面側を斜め上方から観察する図である。
図１Ｂは、エアロゾル生成装置１の正面側を斜め下方から観察する図である。
図１Ｃは、シャッタ３０を取り外したエアロゾル生成装置１の上面を観察する図である。
図１Ｄは、外部パネル１０を取り外した本体ハウジング２０を正面から観察する図である。
（【００１１】以降は省略されています）

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