СИСТЕМА И СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДАННЫХ О ПРОФИЛЕ КУРЕНИЯ Российский патент 2018 года по МПК A24F47/00 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к электронному аэрозольному курительному изделию и, в частности, к системе и способу получения данных о профиле курения от электронного курительного изделия.

Основной принцип работы

Курительный изделие, и в том числе электронные сигареты или е-сигареты используют жидкость в качестве субстрата для образования аэрозоля, уменьшающего вторичный дым, позволяя в то же время курильщику избирательно приостанавливать и возобновлять курение. Такое устройство может иметь в составе картридж, содержащий субстрат для образования аэрозоля. Субстрат может поступать в различных формах, таких как твердое вещество или жидкость, и выделяет аэрозольный газ курильщику после адекватного нагрева посредством нагревательного элемента. Нагревательный элемент получает энергию от источника питания, такого как батарейка или аккумулятор. Нагрев аэрозольного субстрата запускается посредством затяжки электронным курительным изделием (e-puff), инициируемой пользователем.

Были описаны системы для сбора данных на основе профиля курения человека. Например, заявка на выдачу патента США US 2012/0291791 описывает систему для уменьшения подачи никотина, содержащую монитор дыхания, который отслеживает использование раствора никотина, частоту использования и характеристики дыхания. Контроллер расхода используется для регулирования уровней поступления никотина или раствора никотина к пользователю на основе монитором контролируемого поведения и характеристик пользователя. В заявке на выдачу патента США US 2011/0036346 описывается персональное ингаляционное устройство, содержащее логическое устройство, которое может быть запрограммировано для ограничения количества никотин-содержащего вещества, распыляемого во время затяжки, и минимального промежутка времени между моментами активизации распылительного устройства, например. Логическое устройство может быть запрограммировано для сохранения информации о работе устройства, такой как число затяжек в день, число затяжек в минуту, использованные картриджи, средний уровень использования и другую информацию об использовании, какая может понадобиться. Собранные данные могут быть сохранены в памяти и могут быть позднее выгружены во внешнее устройство.

В заявке US 2011/0265806 предлагается электронное курительное изделие, содержащее контроллер, осуществляющий различные операции с изделием, и запоминающее устройство, сохраняющее команды, которые должен выполнять контроллер. Кроме того, запоминающее устройство может сохранять информацию об использовании, информацию об изделии и информацию о пользователе. Например, информация об использовании может содержать сведения об уровне курительной жидкости в контейнере, число уже израсходованных контейнеров и количество потребленного никотина. Информация об изделии может содержать номер модели и серийный номер изделия; а в состав информации о пользователе могут входить имя, пол, возраст, адрес, сведения об образовании, интересах и хобби. Эти данные могут храниться в запоминающем устройстве, пока они не будут выгружены через какое-либо подходящее проводное или беспроводное соединение.

Краткое изложение существа изобретения

Примеры вариантов настоящего изобретения обладают рядом преимуществ по сравнению с известными системами, а именно в том, что устройство для определения профиля курения согласно настоящему изобретению содержит процессор, предназначенный для наблюдения за изменениями напряжения батарейки или аккумулятора, чтобы определить, когда происходят акты курения. Иными словами, каждое событие затяжки электронной сигаретой отбирает некоторое количество заряда из аккумулятора, что приводит к изменениям напряжения аккумулятора в продолжение затяжки. Таким образом, можно контролировать и регистрировать моменты, длину и продолжительность затяжек с привязкой к этим изменениям напряжения. Во время этих актов курения собирают и накапливают данные для контроля работы устройства и поведения пользователя. Данные собирают и сохраняют в запоминающем устройстве в виде структурированных блоков данных, так что эти данные могут быть позднее переданы внешнему устройству через USB-соединение или беспроводное соединение для дальнейшего анализа или обработки.

Данные могут быть записаны в шестнадцатиричном формате или в каком-либо другом подходящем формате, если нужно, переданы через проводные или беспроводные средства связи внешнему устройству и использованы в клинических исследованиях для контроля профиля курения и/или для информирования курильщика об использовании сигареты. В дальнейшем эти данные могут быть использованы для оптимизации характеристик устройства или для калибровки устройства на основе схем использования устройства курильщиком. Например, эти данные могут быть использованы для оптимизации функций устройства, таких как модуляция питания, интенсивность подачи жидкости, напряжение аккумулятора, с целью оптимизации восприятия пользователем и/или продления срока службы аккумулятора или срока службы нагревателя.

Пример первого варианта предлагает электронное аэрозольное курительное изделие, содержащее: по меньшей мере один датчик, предназначенный для измерения взаимодействия пользователя с курительным изделием; процессор, предназначенный для обнаружения и оценки характеристик акта курения на основе выходного сигнала этого по меньшей мере одного датчика, сбора данных, ассоциированных с этим актом курения и организации данных в соответствии со структурой, связывающей акт курения с изменениями напряжения аккумулятора; и запоминающее устройство, предназначенное для сохранения структур данных в соответствии со структурированным многобайтовым форматом.

Пример второго варианта предлагает схему определения профиля курения в электронном аэрозольном курительном изделии, эта схема содержит: по меньшей мере один датчик, предназначенный для обнаружения и оценки характеристик взаимодействия пользователя с курительным изделием; аккумулятор, предназначенный для питания курительного изделия; процессор, предназначенный для обнаружения и оценки характеристик акта курения на основе выходного сигнала этого по меньшей мере одного датчика, сбора данных, ассоциированных с этим актом курения и организации данных в соответствии со структурой, связывающей акт курения с изменениями напряжения аккумулятора; и запоминающее устройство, предназначенное для сохранения структур данных в соответствии со структурированным многобайтовым форматом.

Пример третьего варианта настоящего изобретения предлагает способ генерации данных о профиле курения для электронного аэрозольного курительного изделия, содержащего по меньшей мере аккумулятор, нагревательный элемент и процессор, способ содержит: определение факта, что произошел акт курения, посредством по меньшей мере одного датчика, измеряющего взаимодействие пользователя с курительным изделием; измерение напряжения аккумулятора в начале и в конце акта курения; и генерацию структуры данных, определяющей акт курения, на основе изменения напряжения между началом и концом акта курения.

Краткое описание чертежей

Примеры вариантов настоящего изобретения описаны более подробно со ссылками на прилагаемые чертежи.

Фиг. 1 иллюстрирует пример электронного аэрозольного курительного изделия согласно примеру одного из вариантов настоящего изобретения.

Фиг. 2 иллюстрирует характерные признаки устройства 112 для определения профиля курения (устройство для определения профиля курения (STD)) согласно примеру одного из вариантов настоящего изобретения.

Фиг. 3 иллюстрирует способ генерации данных о профиле курения согласно примеру одного из вариантов настоящего изобретения.

Фиг. 4 иллюстрирует формат и структуру данных согласно примеру одного из вариантов настоящего изобретения.

Фиг. 5 иллюстрирует пример данных о профиле курения, записанных в запоминающем устройстве для одного акта курения, в соответствии со способом, показанным на Фиг. 3, согласно примеру одного из вариантов настоящего изобретения.

Фиг. 6 иллюстрирует пример данных о профиле курения, записанных в запоминающем устройстве для последовательных актов курения, в соответствии со способом, показанным на Фиг. 3, согласно примеру одного из вариантов настоящего изобретения.

Подробное описание

Примеры вариантов настоящего изобретения предлагают электронное аэрозольное курительное изделие, способное собирать, сохранять и передавать данные о профиле курения внешнему устройству, такому как компьютер, рабочая станция, процессор или другое подходящее устройство, какое потребуется. В состав курительного изделия входят энергонезависимое запоминающее устройство (например, флэш-память) и процессор, такой как программируемое логическое устройство, предназначенное для сбора данных о профиле курения, таких как число затяжек, продолжительность затяжки, объем затяжки и поток воздуха через различные встроенные датчики. Процессор может быть выполнен с возможностью передачи собранных данных внешнему устройству через проводной или беспроводной интерфейс, такой как соединение Bluetooth или универсальная последовательная шина (Universal Serial Bus (USB)).

Фиг. 1 иллюстрирует пример электронного курительного изделия (например, электронного аэрозольного курительного изделия (electronic aerosol smoking device (EASD))) 100 согласно примеру варианта настоящего изобретения. Изделие EASD 100 содержит корпус 102, имеющий первый конец 104 и второй конец 106. На первом конце 104 находится мундштук 108, выполненный так, чтобы пользователь мог взять его в рот. В первом конце 104 располагается также субстрат 110 для образования аэрозоля, соединенный для выделения аэрозольных паров или газа пользователю через мундштук 108. Субстрат 110 для образования аэрозоля может содержать материал, в состав которого входят табак и летучие соединения с ароматом табака, выделяющиеся из субстрата при нагревании. Субстрат 110 для образования аэрозоля может быть реализован в какой-либо из ряда известных форм. Например, этот субстрат 110 для образования аэрозоля может представлять собой твердый субстрат, содержащий какое-либо сочетание: порошка, гранул, таблеток, кусочков, трубочек, полосок или листков, так что любой или все эти структурные компоненты могут содержать одну или несколько следующих составляющих: листья растений, листья табака, фрагменты жилок листьев табака, восстановленный табак, гомогенизированный табак, экструдированный табак или «взорванный» табак. Твердые субстраты могут быть нанесены на какой-либо подходящий термостабильный носитель или погружены в такой носитель. В примере одного из вариантов субстрат для образования аэрозоля может представлять собой жидкий субстрат, удерживаемый в каком-либо известном контейнере или в пористом материале-носителе. В другом примере варианта субстрат 110 для образования аэрозоля может представлять собой газообразный субстрат или какое-либо сочетание уже описанных выше субстратов для образования аэрозоля.

На втором конце 106 корпуса 102 может располагаться устройство 112 для определения профиля курения. Это устройство 112 для определения профиля курения может быть соединено с субстратом 110 для образования аэрозоля, находящимся в первом конце 104 корпуса, для контроля выделения аэрозоля из субстрата 110 для образования аэрозоля и сбора данных, ассоциированных с выделением аэрозоля и использованием изделия EASD 100.

Фиг. 2 иллюстрирует характерные признаки устройства 112 для определения профиля курения (STD) согласно одному из примеров вариантов настоящего изобретения.

Как показано на Фиг. 2, устройство STD 112 содержит процессор 200, несколько датчиков 202, источник 204 питания, нагревательный элемент 206, схему 208 зарядки и линию 210 связи. Процессор 200 может быть реализован в виде программируемого логического устройства, кристалла многофункциональной логической интегральной схемы (MFL) или какого-либо другого подходящего контроллерного или микроконтроллерного устройства, если нужно. Процессор 200 может быть выполнен с возможностью обнаружения акта курения на основе изменения напряжения аккумулятора, управления нагревательным элементом 206 для нагрева субстрата 110 для образования аэрозоля и генерации массива данных на основе данных о профиле курения, собранных во время акта курения. В примере одного из вариантов один акт курения может содержать события требования затяжки, когда пользователь захватывает первый конец 104 корпуса 102, чтобы инициировать выделение аэрозоль-содержащего газа из мундштука 108. Другой акт курения может содержать событие прекращения затяжки, когда пользователь отпускает первый конец 104 корпуса 102, останавливая тем самым выделение аэрозоль-содержащего газа из мундштука 108. В примере другого варианта акт курения может содержать сочетание события требования затяжки и события прекращения затяжки.

Процессор 200 может быть выполнен так, чтобы содержать аналого-цифровой (A/D) преобразователь 212 и запоминающее устройство 214. Аналого-цифровой (A/D) преобразователь осуществляет преобразование аналоговых данных, получаемых от нескольких датчиков, в цифровые данные. Запоминающее устройство 214, такое как энергонезависимое устройство флэш-памяти с доступом по последовательному интерфейсу (Serial Flash) или другое подходящее запоминающее устройство, если нужно, предназначено для сохранения данных о поведении курильщика, преобразованных посредством аналого-цифрового преобразователя 212. Запоминающее устройство может быть достаточного размера для сохранения собранных данных в объеме множества байтов данных в шестнадцатиричном формате. Процессор 200 выполнен с возможностью управления всеми операциями устройства STD 112, такими как включение нагревательного элемента 206 для подогрева субстрата 110 для образования аэрозоля, включение/выключение светодиодов 216 и другими операциями, которые будут подробнее осуждаться ниже. Например, процессор 200 может быть выполнен так, чтобы содержать системные часы (CLK) для отслеживания промежутка времени, прошедшего с момента инициализации изделия EASD 100. Процессор 200 может также быть выполнен так, чтобы иметь различные счетчики (Timer0, Timer1, Timer2, …, TimerX) для регистрации длины, промежутка времени или продолжительности акта курения, промежутка времени без курения, имеющего место между актами курения или времени, истекшего после инициализации изделия EASD 100 и вплоть до акта курения.

Процессор 200 может иметь разнообразные другие счетчики (CNT), которые могут быть использованы для контроля и/или отслеживания числа произошедших актов курения (EN). Более того, процессор может быть выполнен так, чтобы иметь несколько регистров (REG), которые могут отслеживать состояние системы или различных компонентов системы, таких как датчики 202. Например, регистр аккумулятора (BATTREG) может быть выполнен с возможностью записи состояния напряжения аккумулятора, так что состояние высокого (1) или низкого (0) уровня записывают на основе сравнения уровня напряжения с заданным порогом (например, 3,3 В). В другом примере регистр состояния курения (SSREG) может быть выполнен с возможностью записи состояния изделия EASD 100 во время акта курения, такого как состояние начала затяжки или состояние прекращения затяжки. Процессор 200 может иметь регистр счетчика напряжения аккумулятора сигареты в начале затяжки (Start of Puff Cigarette Battery Voltage Counts register (SPVCREG)), записывающий уровень напряжения аккумулятора в момент, когда обнаружено событие начала затяжки. Процессор 200 может также иметь регистр счетчика напряжения аккумулятора сигареты в конце затяжки (End of Puff Cigarette Battery Voltage Count register (EPVCREG)), записывающий уровень напряжения аккумулятора в момент, когда обнаружено событие прекращения затяжки. Следует понимать, что для получения и/или сбора данных, необходимых или желательных для отслеживания или контроля профиля курения, может быть использовано любое число регистров.

Несколько датчиков 202 могут быть выполнены с возможностью измерения различных функций и операций устройства во время акта курения. Эти данные могут обозначать длину затяжки, частоту затяжек, расход воздуха и/или какие-либо другие данные о профиле курения для курильщика, если нужно. В примере варианта настоящего изобретения датчики 202 могут быть интегрированы в структуру процессора 200. В примере другого варианта по меньшей мере один из датчиков 202 может располагаться вне процессора.

Источник 204 питания может быть реализован в виде аккумулятора или элемента питания (батарейки), подающего энергию нагревательному элементу 206. Источник 204 питания может представлять собой литий-ионную батарейку или какой-либо подходящий вариант такой батарейки. В примере другого варианта компонент 204 питания может представлять собой никель-металлогидридный аккумулятор или никель-кадмиевый аккумулятор или топливный элемент. Источник 204 питания может быть перезаряжен через схему 208 зарядки. Схема 208 зарядки может быть выполнен с возможностью получения энергии с целью зарядки аккумулятора 204 по линии 210 связи. Используя преобразователи питания или другие подходящие устройства, источник 204 питания может быть выполнен с возможностью подачи питания с подходящим напряжением (например, 3,3 В) процессору 200.

Нагревательный элемент 206 может быть выполнен в виде единого элемента или в виде линейки нагревательных элементов. Нагревательный элемент 206 может быть расположен внутри корпуса 102 изделия EASD таким образом, чтобы передать нужное количество теплоты субстрату для образования аэрозоля. Нагревательный элемент 206 может содержать электрорезистивный материал, такой как полупроводниковые материалы, включая легированную керамику, электропроводную керамику, углерод, графит, металлы, металлические сплавы, композиционные материалы на основе керамики и металлов или какие-либо другие подходящие электрорезистивные материалы, если нужно. В примере одного из материалов нагревательный элемент 206 может содержать электрорезистивную катушку, взаимодействующую с нитевидным волокнистым фитилем, как это описано в опубликованной заявке США 2013/0192615. В примере другого варианта нагревательный элемент 206 может представлять собой инфракрасный нагревательный элемент, как это описано в Патенте США US 5,514,630 (настоящим включен сюда посредством ссылки во всей своей полноте), индуктивный нагревательный элемент, как это описано в Патенте США US 5,613,515 (настоящим включен сюда посредством ссылки во всей своей полноте), теплоотвод или тепловой резервуар, как это описано в европейской заявке ЕР 0857,431, или какой-либо другой подходящий нагревательный компонент, если нужно. Тепловой резервуар может быть выполнен из материала, способного поглощать или сохранять тепло и выделять это тепло с течением времени субстрату для образования аэрозоля. Теплоотвод или тепловой резервуар может быть в прямом контакте с субстратом для образования аэрозоля и может передавать запасенное тепло прямо субстрату. В других известных вариантах реализации тепло, запасенное в теплоотводе или в тепловом резервуаре, может быть передано субстрату для образования аэрозоля по тепловому проводнику, такому как металлическая трубка, как это описано в международной заявке WO 2008/0154441. В каком-либо примере нагревательный элемент 206 выполнен с возможностью запуска цикла нагрева субстрата 110 для образования аэрозоля на основе сигнала управления, принимаемого процессором 200.

Линия 210 связи может быть выполнена с возможностью установления двустороннего проводного или беспроводного соединения с внешним устройством. В проводной конфигурации эти линия 210 связи может представлять собой линию стандарта USB, линию стандарта RS-232 и т.п. Проводная конфигурация может обеспечивать двустороннюю связь, а также напряжение питания 5 В постоянного тока. В беспроводной конфигурации линия 210 связи может быть реализована в виде линии Bluetooth, линии стандарта ассоциации по инфракрасной технологии передачи данных (Infrared Data Association (IrDA)), высокочастотной линии связи, линии сотовой связи или линии связи, соответствующей какому-либо другому подходящему стандарту радиосвязи, если нужно. С процессором 200 соединена также линия 208 связи для передачи данных о профиле курения внешнему устройству и/или передачи данных конфигурации процессору 200. Линия 210 связи может быть выполнена с возможностью позволить двустороннюю передачу данных пользователя, данных управления и/или данных конфигурации между устройством STD 112 и внешним устройством или процессором. Что касается данных конфигурации и управления, процессор 200 может быть выполнен так, чтобы быть специально запрограммирован и/или конфигурирован для выполнения процедуры, записанной на энергонезависимом компьютерном носителе записи, таком как накопитель на жестком диске, флэш-память, оптическое запоминающее устройство или энергонезависимое запоминающее устройство какого-либо другого типа, если нужно. Выполняемые данные для этой процедуры могут быть переданы процессору 200 по линии 208 связи.

В одном из примеров вариантов устройство STD 112 может быть выполнено с возможностью иметь по меньшей мере один светодиод (LED) 218, обеспечивающий визуальную индикацию рабочего состояния изделия EASD 100 для пользователя. Например, светодиоды LED могут быть видны на наружной части корпуса 102 и обеспечивать визуальную индикацию состояния заряда аккумулятора 204, состояния курения и/или других подходящих рабочих и/или функциональных характеристик изделия EASD 100 или устройства STD 112, если нужно. Следует понимать, что светодиоды LED могут быть выполнены с возможностью излучения какого-либо подходящего цвета, быть какой-либо подходящей формы или генерации выходного сигнала какой-либо подходящей структуры, если требуется, для предоставления желаемой информации пользователю.

Устройство STD 112 может также содержать переключающую схему 220, обеспечивающую защищенный доступ к данным системе/конфигурации и/или данным о профиле курения, хранящимся в процессоре 200.

В примере другого варианта устройство STD 112 может содержать схему 222 отладки, позволяющую разобраться с ошибками в работе процессора 200 из-за поврежденных данных пользователя, данных конфигурации или данных системы, если нужно.

Устройство STD 112 может быть выполнено на многослойной печатной плате (РСВ). Плата может иметь подходящие размеры, такие как 25 мм × 8 мм, так что она может быть полностью заключена внутри корпуса 102 устройства EASD 100.

Устройство STD 112 может быть выполнено так, чтобы иметь два режима работы, и в том числе режим предварительного подогрева и режим стационарного курения.

Когда пользователь начинает курить (например, акт курения), нагревательный первоначально является холодным. Поэтому нагревательный элемент 206 может в этот момент получать полную мощность, так что температура может увеличиться так быстро, как только возможно. Когда нагреватель нагреется, мощность, поступающая к нагревательному элементу 206, может быть пропорционально уменьшена. В одном из примеров вариантов нагревателю могут направлять импульсы с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ (PWM)) для поддержания постоянной мощности и температуры с целью продления срока службы нагревателя. Параметры ШИМ-импульса (PWM) могут быть подобраны посредством интерфейса приложений компьютера через линию 210 связи для выбора нужного уровня мощности для стационарного режима курения. Например, в одном из примеров вариантов, где длительность импульса соответствует большему коэффициенту заполнения, средняя выходная мощность нагревателя также будет больше. Продолжительность промежутка времени, заданного для завершения режима предварительного подогрева, зависит от температуры нагревательного элемента непосредственно перед началом режима предварительного подогрева. Время предварительного подогрева можно регулировать, задавая время паузы между двумя актами курения.

Линия 210 связи также может быть использована для конфигурирования устройства STD 112, так что для различных уровней напряжения аккумулятора имеет место разное время для завершения режима предварительного подогрева и соответственно разные значения длительности ШИМ-импульсов. В одном из вариантов всю совокупность уровней напряжения аккумулятора можно разбить на четыре диапазона следующим образом: (1) 3.3 В - 3.5 В, (2) 3.5 В - 3.7 В, (3) 3.7 В - 3.9 В и (4) 3.9 В - 4.1 В. Переменные резисторы на печатной плате устройства STD 112 могут быть отрегулированы для управления уровнем напряжения, используемого электронной сигаретой. В одном из примеров вариантов настоящего изобретения можно через интерфейс персонального компьютера по линии 210 связи устанавливать различное время предварительного подогрева посредством подбора длительности ШИМ-импульсов для поддержания нужного качества курения при любом из совокупности возможных уровней напряжения. Поскольку мощность ШИМ-сигнала в одном диапазоне напряжений должна быть равна мощности ШИМ-сигнала в другом диапазоне напряжений, то когда, например, определены параметры в диапазоне (1), параметры в другом диапазоне напряжений могут быть получены следующим образом:

где Р - мощность ШИМ-импульса, V - среднее напряжение ШИМ-импульса и R - сопротивление или величина периода ШИМ-импульса.

Продолжительность периода является одним из факторов при определении оптимального времени предварительного подогрева. Более продолжительное время паузы приводит к тому, что нагреватель станет более холодным непосредственно перед началом режима предварительного подогрева, что означает необходимость задать более продолжительное время предварительного подогрева.

Фиг. 3 иллюстрирует способ генерации данных о профиле курения согласно одному из примеров вариантов настоящего изобретения. Как показано на Фиг. 3, на этапе 300 при включении или сбросе в исходное состояние устройства STD 112 происходит загрузка системной программы из запоминающего устройства и инициализация этой программы. Когда эта системная программа и/или данные конфигурации загружены из запоминающего устройства 214, процессор получает по меньшей мере информацию о дате для системных часов.

На этапе 302 и после запуска системы происходит инициализация счетчика паузы (Timer0) и системных часов (CLK). В таймере Timer0 устанавливают время паузы для режима предварительного подогрева, заданное пользователем, или инициализируют этот таймер в соответствии со значением по умолчанию. Процессор задает также по меньшей мере один из контактов ввода/вывода общего назначения (GPIO) в качестве входа прерывания (INT). Например, в одном из примеров вариантов процессор 200 может иметь контакт (например, Порт C1), соединенный с выходом датчика расхода воздуха. Этот датчик расхода воздуха может быть выполнен с возможностью определения изменений расхода воздуха на основе заданного порога. Это изменение указывает, что пользователь взялся или отпустил мундштук 108 изделия EASD 100, и инициирует или останавливает последовательность курения в моменты события начала затяжки и события прекращения затяжки, соответственно. Когда выход датчика расхода воздуха соединен с контактом GPIO, заданным в качестве входа прерывания (Int1), выходной сигнал высокого уровня на выходе датчика расхода дает команду процессору генерировать прерывания IΝT1.

На этапе 304 процессор 200 контролирует сигнал на контакте GPIO. Если на этом контакте GPIO присутствует низкий уровень, значит датчик не обнаружил события начала затяжки или потока воздуха. На этапе 306, если событие начала затяжки не обнаружено, значение в счетчике Timer0 равно 0,1 с, тогда происходит генерация прерывания счетчика Timer0, и на этапе 308 увеличивают значение счетчика. Затем работа возвращается к этапу 304 и продолжается контролем состояния рассматриваемого контакта GPIO с целью обнаружения события начала контакта.

Когда на выходе датчика расхода воздуха присутствует высокий уровень, указывающий событие начала затяжки, происходит генерация прерывания INT1. Когда происходит генерация прерывания INT1, на этапе 310 процессор 200 считывает величину напряжения аккумулятора и записывают эту величину в качестве показаний счетчика напряжения аккумулятора сигареты в начале затяжки (Start of Puff Cigarette Battery Voltage Count (SPVC)). Процессор 200 инициализирует также второй счетчик (Timer1), который используется для измерения длины затяжки или промежутка времени от события начала затяжки до события прекращения затяжки. Процессор 200 также собирает и регистрирует показания системных часов.

На этапе 312 процессор 200 контролирует состояние контакта GPIO, соединенного с датчиком 202 расхода воздуха. В частности, он контролирует, нет ли на рассматриваемом контакте GPIO низкого уровня, который означает, что датчик расхода воздуха обнаружил падение расхода воздуха в мундштуке 108 ниже заданного порога. Сигнал низкого уровня на выходе датчика 202 расхода воздуха является индикатором того, что произошло событие прекращения затяжки. На этапе 314, когда на рассматриваемом контакте GPIO поддерживают высокий уровень, тогда увеличивают число в счетчике Timer1, и работа возвращается к этапу 312, чтобы снова контролировать контакт GPIO.

На этапе 312, если на выходе датчика расхода воздуха присутствует низкий уровень (0), происходит генерация прерывания INT2 на контакте GPIO. После генерации прерывания INT2 процессор 200 останавливает счетчик Timer1 и записывает величину, имеющую место в этом счетчике Timer1, в качестве Времени события (Time of Event (TOE)) или длины затяжки (этап 316). Затем процессор 200 запускает третий счетчик (Timer2), который измеряет протяженность промежутка времени, когда нет затяжки, или интервал времени, когда нет курения, между событием прекращения затяжки и событием начала затяжки в следующем акте курения. Процессор 200 получает величину напряжения аккумулятора в качестве показаний счетчика напряжения аккумулятора сигареты в конце затяжки (End of Puff Battery Voltage Count (EPVC)). Процессор 200 также получает и записывает показания системных часов.

Работа продолжается на этапе 318, где напряжение на рассматриваемом контакте GPIO вновь контролируют для обнаружения высокого уровня, указывающего другое событие начала затяжки. Если событие начала затяжки не обнаружено, на этапе 318 процессор 200 увеличивает число в счетчике Timer2 на 1 (этап 320). Если после увеличения значения в счетчике Timer2 стало больше заданной величины, тогда процессор 200 определит, что больше не будет событий затяжки, и для сбережения заряда аккумулятора выключит изделие EASD 100 или переведет его в неактивный режим (этап 322). Если в противном случае величина в счетчике Timer2 оказалась ниже пороговой величины, работа возвращается к этапу 316.

Если на этапе 318 процессор 200 обнаружит следующее событие затяжки, тогда считывают и записывают число из счетчика Timer2, после чего работа возвращается к этапу 312.

Фиг. 4 иллюстрирует формат и структуру данных согласно одному из примеров вариантов настоящего изобретения.

Как уже обсуждалось, процессор 200 собирает большие объемы данных, относящихся к профилю курения, путем использования регистров и счетчиков, каждый из которых имеет свое заданное разрешение в битах. Собранные данные передают в запоминающее устройство 214, где их записывают в заданных формате и структуре данных. Данные записывают в соответствующей битовой структуре, так что каждый байт данных содержит несколько битов, назначенных по меньшей мере одной заданной величине данных. Многобайтовую структуру данных сохраняют в шестнадцатиричном формате. Как показано на Фиг. 4, формат данных может содержать несколько байтов данных, где первый байт данных (8 бит) содержит величины данных, определяющие число событий (EN), состояние аккумулятора (BS) и состояние курение (SS). Второй байт данных может содержать величину, соответствующую величине SPVC, сохраняемой в регистре SPVCREG. Третий байт данных может содержать величину EPVC, сохраняемую в регистре EPVCREG. Сочетание четвертого и пятого байтов данных может быть использовано для записи времени, соответствующего числу в счетчике, как это записано в регистре TOEREG, а часть пятого байта данных вместе с байтами с шестого по восьмой могут быть использованы для записи показаний системных часов CLKREG. Как показано, каждое значение данных имеет соответствующее битовое разрешение, однако следует понимать, что битовое разрешение для каждой величины данных можно регулировать, если нужно, для обеспечения подходящего контроля профиля курения в заданной реализации.

Фиг. 5 иллюстрирует пример данных профиля курения, записанных в запоминающем устройстве для одного акта курения, согласно примеру способа, показанному на Фиг. 3 настоящего описания. В контексте этого примера один акт курения содержит пару из одного события начала затяжки и одного события прекращения затяжки. Как показано на Фиг. 5, для одного акта курения процессор 200 собирает величину SPVC, равную 4.35 В, величину EPVC, равную 3.75 В, величину TOE, равную 1.3 с и показания системных часов, равные 1 час. Более того, состояние аккумулятора признано нормальным (>3 В), а состояние курения идентифицировано как состояние затяжки (10). Перечисленные выше данные записаны в шестнадцатиричном формате и переданы на выход в виде 29 Е0 6D 02 28 00 0Е 10.

Фиг. 6 иллюстрирует пример данных о профиле курения, записанных в запоминающем устройстве 214 для последовательных актов курения в соответствии с примером способа, показанным на Фиг. 3 настоящей заявки. В контексте этого примера последовательные акты курения содержат несколько последовательных пар событий, каждая из которых состоит из одного события начала затяжки и одного события прекращения затяжки. Как показано на Фиг. 6, для первого акта курения процессор 200 собирает величину SPVC, равную 4.35 В, величину EPVC, равную 3.75 В, величину TOE, равную 1.3 с и показания системных часов, равные 1 час. Более того, состояние аккумулятора признано нормальным (>3 В), а состояние курения идентифицировано как состояние затяжки (10). Перечисленные выше данные для первого акта курения записаны в шестнадцатиричном формате и переданы на выход в виде 29 Е0 6D 02 28 00 0Е 10.

Для второго акта курения процессор 200 собирает величину SPVC, равную 0 В, величину EPVC, равную 0 В, величину TOE, равную 0.93 с и показания системных часов, равные 1 час и 1 с. Более того, состояние аккумулятора признано нормальным (>3 В), а состояние курения идентифицировано как состояние прекращения затяжки (01). Перечисленные выше данные для второго акта курения записаны в шестнадцатиричном формате и переданы на выход в виде 64 00 00 01 7 40 0Е 11. Для третьего акта курения процессор 200 собирает величину SPVC, равную 4.15 В, величину EPVC, равную 3.85 В, величину TOE, равную 1.88 с и показания системных часов, равные 1 час и 3 с. Более того, состояние аккумулятора признано нормальным (>3 В), а состояние курения идентифицировано как состояние затяжки (10). Перечисленные выше данные для третьего акта курения записаны в шестнадцатиричном формате и переданы на выход в виде 69 С9 6F 02 F0 00 0Е 13.

Положения настоящего изобретения применимы ко всем видам электронных курительных изделий, таким как электронные сигареты, сигары, трубки, кальяны и другие курительные изделия, какие нужно, независимо от их размеров и формы.

Тогда как настоящее изобретение было иллюстрировано и рассмотрено подробно на чертежах и в предшествующем описании, такие иллюстрации и описания следует рассматривать только в качестве иллюстраций и примеров, а не ограничений; настоящее изобретение не ограничивается рассмотренными примерами вариантов. Специалисты в рассматриваемой области смогут понять и осуществить на практике другие вариации относительно описываемых здесь примеров вариантов на основе изучения чертежей, описания и прилагаемой Формулы изобретения. В этой Формуле изобретения слово «содержащий» не исключает другие элементы или этапы, а неопределенный артикль "а" или "an" не исключает множественного числа. Сам по себе факт, что некоторые меры упоминаются во взаимно различных независимых пунктах Формулы изобретения, не означает, что сочетание этих мер не может быть использовано с успехом. Никакие позиционные и другие справочные обозначения не следует толковать в качестве ограничений для объема изобретения.

Таким образом, специалисты в рассматриваемой области должны понимать, что настоящее изобретение может быть реализовано в других конкретных формах, не отклоняясь от смысла или существенных характеристик изобретения. Представленные здесь варианты считаются поэтому во всех отношениях только иллюстративными и неограничивающими. Объем настоящего изобретения обозначен прилагаемой формулой изобретения, а не предшествующим описанием, и все изменения в значении и диапазоне, а также эквиваленты должны охватываться этой формулой.

Изобретение относится к электронному аэрозольному курительному изделию и, в частности, к системе и способу получения данных о профиле курения от электронного курительного изделия. Электронное курительное изделие содержит субстрат для образования аэрозоля; нагревательный элемент, выполненный с возможностью нагрева субстрата для образования аэрозоля; аккумулятор, выполненный с возможностью подачи питания на нагревательный элемент для его нагрева; датчик расхода воздуха, выполненный с возможностью создания выходного сигнала, основанного на измеренном расходе воздуха в по меньшей мере части электронного курительного изделия; процессор, выполненный с возможностью обнаружения взаимодействия пользователя с электронным курительным изделием на основе определения выходного сигнала датчика расхода воздуха, имеющего заданное пороговое значение, считывания данных об изменении напряжения в аккумуляторе при обнаружении взаимодействия пользователя с электронным курительным изделием, и компоновки этих данных в шаблон, характеризующий взаимодействие пользователя с электронным курительным изделием посредством по меньшей мере изменения напряжения аккумулятора; и запоминающее устройство, выполненное с возможностью сохранения этого шаблона данных в структурированном многобайтовом формате. Техническим результатом изобретения является возможность контролировать и регистрировать моменты, длину и продолжительность затяжек с привязкой к изменениям напряжения. 3 н. и 27 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Электронное курительное изделие, содержащее

субстрат для образования аэрозоля;

нагревательный элемент, выполненный с возможностью нагрева субстрата для образования аэрозоля;

аккумулятор, выполненный с возможностью подачи питания на нагревательный элемент для его нагрева;

датчик расхода воздуха, выполненный с возможностью создания выходного сигнала, основанного на измеренном расходе воздуха в по меньшей мере части электронного курительного изделия;

процессор, выполненный с возможностью обнаружения взаимодействия пользователя с электронным курительным изделием на основе определения выходного сигнала датчика расхода воздуха, имеющего заданное пороговое значение,

считывания данных об изменении напряжения в аккумуляторе при обнаружении взаимодействия пользователя с электронным курительным изделием, и

компоновки этих данных в шаблон, характеризующий взаимодействие пользователя с электронным курительным изделием посредством по меньшей мере изменения напряжения аккумулятора; и

запоминающее устройство, выполненное с возможностью сохранения этого шаблона данных в структурированном многобайтовом формате.

2. Изделие по п. 1, в котором процессор содержит таймер, выполненный с возможностью включения в начале взаимодействия пользователя с электронным курительным изделием и остановки в конце этого взаимодействия для определения интервала времени курения, при этом процессор выполнен с возможностью определения значения интервала времени курения и записи этого значения в массив данных в качестве продолжительности взаимодействия пользователя с электронным курительным изделием.

3. Изделие по п. 1, в котором датчик расхода воздуха выполнен с возможностью обнаружения начала и окончания взаимодействия пользователя с электронным курительным изделием на основе измеренного расхода воздуха в по меньшей мере части электронного курительного изделия;

другой датчик выполнен с возможностью измерения напряжения аккумулятора в момент обнаружения начала затяжки и/или в момент обнаружения окончания затяжки, и

процессор выполнен с возможностью сбора значений напряжения аккумулятора в моменты начала и окончания затяжки, и записи этих значений в качестве начального и конечного напряжений аккумулятора, соответственно, в процессе взаимодействия пользователя с электронным курительным изделием.

4. Изделие по п. 1, в котором данные образуют первый массив, при последовательных взаимодействиях пользователя с электронным курительным изделием для каждого из них, при этом процессор способен создавать первый массив данных, включающий в себя значения начального и конечного напряжений аккумулятора во время взаимодействия пользователя с электронным курительным изделием и значение интервала времени этого взаимодействия, и второй массив данных, включающий в себя по меньшей мере интервал времени без курения между окончанием первого взаимодействия пользователя с электронным курительным изделием и началом второго такого взаимодействия.

5. Изделие по п. 4, в котором процессор содержит первый таймер, выполненный с возможностью измерения продолжительности каждого взаимодействия пользователя с электронным курительным изделием, и второй таймер, выполненный с возможностью измерения отрезка времени между первым и вторым взаимодействиями пользователя с электронным курительным изделием.

6. Изделие по п. 1, которое дополнительно содержит отдельный датчик, выполненный с возможностью измерения напряжения аккумулятора, при этом процессор выполнен с возможностью сбора значений напряжения аккумулятора от указанного отдельного датчика и определения состояния аккумулятора.

7. Изделие по п. 6, в котором процессор выполнен с возможностью введения по меньшей мере одного массива данных в шаблон данных, причем этот массив данных содержит по меньшей мере один бит данных, обозначающий состояние аккумулятора.

8. Изделие по п. 1, в котором процессор выполнен с возможностью сбора данных, обозначающих начало и окончание взаимодействия пользователя с электронным курительным изделием, от указанного датчика расхода воздуха и определения состояния курения.

9. Изделие по п. 8, в котором для создания массива данных во время начала взаимодействия пользователя с электронным курительным изделием процессор выполнен с возможностью определения того, что состояние курения соответствует затяжке, и введения в массив данных по меньшей мере одного бита, обозначающего состояние затяжки в изделии.

10. Изделие по п. 8, в котором для создания массива данных при окончании первого взаимодействия во время последовательных взаимодействий пользователя с электронным курительным изделием, процессор выполнен с возможностью определения того, что состояние курения соответствует окончанию затяжки, и введения во второй массив данных по меньшей мере одного бита, обозначающего состояние прекращения затяжки в изделии.

11. Изделие по п. 1, в котором процессор выполнен с возможностью передачи выходного сигнала массива данных в шестнадцатиричном формате.

12. Изделие по п. 1, которое содержит интерфейс для соединения процессора с внешним устройством.

13. Изделие по п. 1, в котором процессор содержит системные часы, и выполнен с возможностью записи показания этих часов в каждом массиве данных.

14. Схема определения профиля курения в электронном курительном изделии, содержащая

датчик расхода воздуха, выполненный с возможностью определения взаимодействия пользователя с электронным курительным изделием на основе измеренного расхода воздуха в по меньшей мере части электронного курительного изделия;

нагревательный элемент, выполненный с возможностью нагрева субстрата для образования аэрозоля;

аккумулятор, выполненный с возможностью подачи питания на нагревательный элемент для его нагрева;

процессор, выполненный с возможностью обнаружения взаимодействия пользователя с электронным курительным изделием на основе определения выходного сигнала датчика расхода воздуха,

считывания данных об изменении напряжения в аккумуляторе при обнаружении взаимодействия пользователя с электронным курительным изделием,

компоновки этих данных в шаблон, характеризующий взаимодействие пользователя с электронным курительным изделием, посредством по меньшей мере изменения напряжения аккумулятора; и

запоминающее устройство, выполненное с возможностью записи шаблона данных в структурированном формате.

15. Схема по п. 14, в которой процессор содержит таймер, выполненный с возможностью включения в начале взаимодействия пользователя с электронным курительным изделием и остановки в конце этого взаимодействия, причем значение таймера в конце взаимодействия пользователя с электронным курительным изделием записывают в запоминающее устройство в качестве продолжительности этого взаимодействия.

16. Схема по п. 14, в которой каждое взаимодействие пользователя с электронным курительным изделием имеет соответствующий массив данных в шаблоне данных, записанном в запоминающем устройстве так, что во время последовательных взаимодействий пользователя с электронным курительным изделием каждый массив данных содержит для соответствующего взаимодействия значение начального напряжения аккумулятора и/или значение конечного напряжения аккумулятора и/или значение продолжительности этого соответствующего взаимодействия, при этом в запоминающем устройстве записывают второй массив данных, содержащий по меньшей мере интервал времени между последовательными взаимодействиями пользователя с электронным курительным изделием.

17. Схема по п. 16, в которой процессор содержит первый таймер, выполненный с возможностью измерения продолжительности взаимодействия пользователя с электронным курительным изделием, и второй таймер, выполненный с возможностью измерения отрезка времени между последовательными взаимодействиями пользователя с электронным курительным изделием.

18. Схема по п. 14, в которой процессор выполнен с возможностью создания первого прерывания на основе первого выходного сигнала датчика расхода воздуха, соответствующего обнаружению начала взаимодействия пользователя с электронным курительным изделием,

создания второго прерывания на основе второго выходного сигнала датчика расхода воздуха, соответствующего обнаружению окончания взаимодействия пользователя с электронным курительным изделием, и

определения состояния курения электронного курительного изделия на основе начала затяжки и окончания взаимодействия пользователя с электронным курительным изделием.

19. Схема по п. 18, в которой после создания первого прерывания процессор способен определять то, что состояние курения электронного курительного изделия соответствует затяжке, и записывать в массив данных по меньшей мере один бит, обозначающий состояние затяжки.

20. Схема по п. 18, отличающаяся тем, что после создания второго прерывания процессор способен определить то, что состояние курения электронного курительного изделия соответствует прекращению затяжки, и записывать в массив данных по меньшей мере один бит, обозначающий состояние прекращения затяжки.

21. Схема по п. 14, в которой процессор содержит аналого-цифровой преобразователь, выполненный с возможностью преобразования аналоговых данных, получаемых от датчика расхода воздуха, в цифровые данные.

22. Способ генерации данных о профиле курения для электронного курительного изделия, содержащего по меньшей мере, генератор аэрозоля, включающий в себя нагревательный элемент, выполненный с возможностью нагрева субстрата для образования аэрозоля, аккумулятор, выполненный с возможностью подачи питания на нагревательный элемент для его нагрева, и датчик расхода воздуха, выполненный с возможностью создания выходного сигнала, основанного на измеренном расходе воздуха в по меньшей мере части электронного курительного изделия, при этом способ включает в себя этапы, на которых:

обнаруживают начало взаимодействия пользователя с электронным курительным изделием на основе определения выходного сигнала датчика расхода воздуха, имеющего заданное пороговое значение;

считывают данные напряжения аккумулятора в начале взаимодействия пользователя с электронным курительным изделием; и

обнаруживают окончание взаимодействия пользователя с электронным курительным изделием на основе определения выходного сигнала датчика расхода воздуха, свидетельствующего о том, что измеренный этим датчиком поток воздуха упал ниже заданного порогового значения;

считывают данные напряжения аккумулятора в конце взаимодействия пользователя с электронным курительным изделием;

создают шаблон данных, характеризующий взаимодействие пользователя с электронным курительным изделием на основе изменения напряжения аккумулятора между началом и концом этого взаимодействия.

23. Способ по п. 22, в котором взаимодействие пользователя с электронным курительным изделием включает в себя начало затяжки, за которым следует прекращение затяжки.

24. Способ по п. 22, дополнительно содержащий этапы, на которых создают первое прерывание, при обнаружении начала затяжки; и

запускают первый таймер после создания первого прерывания для измерения продолжительности взаимодействия пользователя с электронным курительным изделием.

25. Способ по п. 22, дополнительно содержащий этапы, на которых создают второе прерывание, при обнаружении прекращения затяжки; и

останавливают первый таймер после создания второго прерывания; и

запускают второй таймер после создания второго прерывания для измерения отрезка времени до следующего начала затяжки.

26. Способ по п. 25, дополнительно содержащий этапы, на которых сохраняют измеренные значения напряжения аккумулятора и значения первого и второго таймеров в структурированном формате в энергонезависимом запоминающем устройстве.

27. Способ по п. 22, в котором при включении питания или при возвращении в исходное состояние загружают в процессор системную программу, сохраненную в запоминающем устройстве, и инициализируют системную программу в процессоре.

28. Способ по п. 27, дополнительно содержащий этапы, на которых запускают первый таймер, когда в процессоре произошла инициализация системной программы, для осуществления режима предварительного нагрева; и

задают в процессоре по меньшей мере один порт датчика в качестве порта для сигнала прерывания.

29. Способ по п. 22, в котором шаблон данных включает в себя значения по меньшей мере напряжения аккумулятора для каждого из первого и второго взаимодействий пользователя с электронным курительным изделием и отрезка времени между взаимодействиями пользователя с электронным курительным изделием в качестве продолжительности события.

30. Способ по п. 22, дополнительно содержащий этап, на котором оптимизируют по меньшей мере одну функцию электронного курительного изделия на основе данных, входящих в состав шаблона данных.