ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к области электроуправляемых систем, генерирующих аэрозоль, в которых аэрозоль образуется из исходного материала, образующего аэрозоль, и доставляется пользователю. В частности, настоящее изобретение относится к идентификации пользователя системы.
ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Системы, генерирующие аэрозоль, содержат участок для хранения, предназначенный для хранения исходного материала, образующего аэрозоль. Исходный материал может содержать жидкость. Система нагрева может быть образована из одного или нескольких электрически активируемых резистивных нагревательных элементов, которые выполнены с возможностью нагрева указанного исходного материала для генерирования аэрозоля. Аэрозоль выпускают в канал для потока, проходящий между впускным отверстием и выпускным отверстием системы. Выпускное отверстие может быть выполнено в виде мундштука, через который пользователь осуществляет вдох для доставки аэрозоля пользователю.
Может потребоваться идентификация пользователя такой системы в силу различных причин, например, для предотвращения несанкционированного использования или для использования системы в соответствии с предпочтениями пользователя. Следовательно, необходимо реализовать экономную систему идентификации пользователя.
Несмотря на усилия, уже вложенные в разработку систем, генерирующих аэрозоль, дополнительные улучшения являются необходимыми.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение предоставляет систему, генерирующую аэрозоль, предназначенную для генерирования аэрозоля из исходного материала, образующего аэрозоль, при этом система содержит: электроуправляемую систему нагрева для нагрева указанного исходного материала для генерирования аэрозоля; канал для потока, предназначенный для передачи потока, содержащего аэрозоль, пользователю; систему нагрева, находящуюся в сообщении по текучей среде с каналом для потока. Электрическая схема выполнена с возможностью измерения параметра, связанного с системой нагрева. Изменение в параметре из-за охлаждающего эффекта, воздействующего на систему нагрева, от вдыхания пользователем через канал для потока может измеряться. Из измеренного параметра может определяться характеристика вдыхания. Личность пользователя может определяться на основе определенной характеристики.
Было обнаружено, что пользователь может быть идентифицирован путем определения характеристики изменения в параметре, связанном с системой нагрева, из-за охлаждающего эффекта от вдыхания. Например, было обнаружено, что пользователи имеют сигнатуру вдыхания, представляющую собой характеристику, через канал для потока, которая может использоваться для идентификации пользователя. Поскольку система нагрева находится в сообщении по текучей среде (например, с текучей средой, включающей воздух) с каналом для потока, сигнатура вдыхания, представляющая собой характеристику, сообщается путем охлаждения измеренному параметру, связанному с системой нагрева.
Следовательно, определяется характеристика во время вдыхания пользователем через канал для потока. Путем реализации идентификации таким образом может быть реализована экономная система идентификации, которая, например, исключает использование специального датчика для идентификации, такого как дорогой датчик потока или биометрический датчик.
С идентификацией пользователя система, генерирующая аэрозоль, может работать различными способами, включающими: конфигурирование системы в предпочтительный режим работы для пользователя, например, с установкой системы нагрева на конкретную температуру, которая является предпочтительной для пользователя, или с максимальной длительностью затяжки, которая предпочтительна для пользователя; распознавание несовершеннолетних пользователей, например, так, что несовершеннолетний пользователь не может использовать систему; деактивацию системы для несанкционированных пользователей; сбор данных об использовании конкретно для идентифицированного пользователя.
В качестве примера идентификации пользователя, было обнаружено, что взрослые пользователи вдыхают дольше и/или с большим расходом, чем несовершеннолетние пользователи, что может быть результатом того, что взрослый человек имеет больший объем легких и/или более развитую мышечную систему, контролирующую легкие. Следовательно, длительность вдыхания и/или максимальный расход могут использоваться для различения взрослых людей. Высокий расход вызывает высокий охлаждающий эффект, воздействующий на систему нагрева.
В качестве дополнительного примера идентификации пользователя, было обнаружено, что пользователи (например, взрослые пользователи) имеют особую сигнатуру вдыхания, представляющую собой характеристику.
В вариантах осуществления схема может идентифицировать пользователя путем определения, превышает ли характеристика пороговое значение, которое может включать длительность вдыхания и/или максимальное падение температуры во время вдыхания. Путем определения того, что пороговое значение превышено, система может реализовывать идентификацию пользователя с низкими непроизводительными затратами при обработке.
В вариантах осуществления электрическая схема выполнена с возможностью идентификации пользователя на основе соотнесения определенной характеристики с соответствующей сохраняемой характеристикой, включающей, например, сравнение определенной характеристики с сохраняемой характеристикой. Например, в схеме может быть реализовано запоминающее устройство для хранения сохраняемой характеристики. Путем сравнения сохраняемой характеристики система может точно идентифицировать пользователя.
В вариантах осуществления пользователь идентифицируется на основе значения показателя соотнесения. Схема может быть выполнена с возможностью сравнения показателя соотнесения с пороговым показателем и определения пользователя как идентифицированного, если показатель соотнесения превышает пороговый показатель.
В вариантах осуществления схема сохраняет сохраняемую характеристику во время процедуры калибровки. Например, пользователь может установить систему через пользовательский интерфейс в режим калибровки, во время которого происходит вдыхание пользователем через систему, а сохраняемая характеристика определяется и сохраняется. В режиме калибровки пользователь может быть обеспечен указанием через пользовательский интерфейс для начала вдыхания, из которого может быть записан параметр, связанный с системой нагрева, в течение предварительно определенного количества времени. Путем реализации процедуры калибровки характеристика от предшествующего вдыхания может сравниваться с эквивалентными характеристиками от последующих вдыханий, которые могут обеспечить точную идентификацию пользователя.
В вариантах осуществления схема управляет работой системы, генерирующей аэрозоль, на основе идентификации пользователя. Пользователь может определяться как идентифицированный, если характеристика, связанная с системой нагрева, соответствует предшествующей сохраняемой характеристике, или характеристика превышает пороговое значение, или посредством другого критерия.
Пример указанного управления представляет собой включение или выключение системы нагрева (например, путем предотвращения подачи в нее дополнительной электроэнергии, что может включать в себя предотвращение подачи электроэнергии в течение предварительно определенного количества времени, например, 5 или 10 минут). Система нагрева может быть выключена, если пользователь не идентифицирован. Система нагрева может быть включена только для последующих вдыханий, если пользователь идентифицирован.
В вариантах осуществления параметр, связанный с системой нагрева, основан на параметре электроэнергии, проходящей через систему нагрева. Параметр электроэнергии, проходящей через систему нагрева, может быть основан на электрическом токе или мощности, проходящих через систему нагрева, или электрическом потенциале в системе нагрева. Указанные количества могут быть измерены удобным образом, например, посредством шунтирующих резисторов и подходящим образом выполненной схемы.
В контексте настоящего документа термин «на основе» может относиться к чему-либо напрямую или в количественном отношении; например, «на основе электрического тока» может относиться напрямую к электрическому току или некоторому другому параметру, полученному из электрического тока или имеющему отношение к нему.
В вариантах осуществления параметр, связанный с системой нагрева, основан на температуре системы нагрева. В вариантах осуществления электрическая схема выполнена с возможностью определения температуры системы нагрева на основе измерения электрического сопротивления системы нагрева. Например, электрический ток, проходящий через систему нагрева, и падение электрического потенциала в системе нагрева могут быть измерены для определения электрического сопротивления. Температура может быть получена из электрического сопротивления на основе эмпирической взаимосвязи между температурой и сопротивлением. В вариантах осуществления электрическая схема содержит датчик температуры, расположенный в оперативной близости от системы нагрева. «Оперативная близость» подразумевает, что датчик выполнен с возможностью измерения характерной температуры системы нагрева.
В вариантах осуществления схема выполнена с возможностью регулирования температуры системы нагрева до целевой температуры с вдыханием через канал для потока с тем, чтобы вызвать временное отклонение регулируемой температуры от целевой температуры, характеристика основана на по меньшей мере части временного отклонения.
В вариантах осуществления характеристика основана на производной по времени указанного измеренного параметра, связанного с системой нагрева. Производная может быть производной по времени первого или второго порядка. Путем определения характеристики из производной по времени параметра, связанного с системой нагрева, большая вариация в конкретной характеристике между пользователями может быть получена по сравнению с параметром, не использующим производную по времени, что может обеспечить точную идентификацию пользователя.
В вариантах осуществления характеристика, определенная из измеренного параметра, связанного с системой нагрева, может включать: амплитуду, область, период или другую форму кривой колебания, которая может включать общее колебание, связанное с длительностью вдыхания, или колебание в начале или конце вдыхания; время до пикового охлаждения; время до первого максимального значения при охлаждении; время до первого минимального значения при охлаждении; время между пиками при охлаждении; скорость изменения охлаждения; количество пиков при охлаждении; температура при пиковом охлаждении; отношения пиковых охлаждений; скорость изменения отношений скоростей охлаждения.
В вариантах осуществления в электрической схеме реализовано запоминающее устройство и один или несколько процессоров.
В настоящем изобретении предоставлен способ идентификации пользователя системы, генерирующей аэрозоль. Способ может включать измерение изменения в параметре, связанном с системой нагрева, из-за охлаждающего эффекта, воздействующего на систему нагрева, от вдыхания пользователем через канал для потока; определение характеристики вдыхания из измеренного параметра, связанного с системой нагрева; и идентификацию пользователя на основе определенной характеристики.
В настоящем изобретении предоставлена компьютерная программа, или электрическая схема, или машиночитаемый носитель, содержащий компьютерную программу, для реализации одного или нескольких из раскрытых в настоящем документе способов.
Предыдущее краткое описание изобретения предоставлено в целях обобщения некоторых вариантов осуществления, чтобы обеспечить базовое понимание аспектов объекта настоящего изобретения, описанного в настоящем документе. Соответственно, вышеописанные признаки являются лишь примерами и не должны рассматриваться как ограничивающие каким-либо образом объем или сущность объекта настоящего изобретения, описанного в настоящем документе. Более того, вышеупомянутые и/или последующие варианты осуществления могут быть объединены в любой подходящей комбинации для предоставления дополнительных вариантов осуществления. Другие признаки, аспекты и преимущества объекта настоящего изобретения, описанного в настоящем документе, станут очевидными из следующих подробного описания, графических материалов и формулы изобретения.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
Аспекты, признаки и преимущества вариантов осуществления настоящего изобретения станут очевидными из следующего описания вариантов осуществления со ссылкой на прилагаемые графические материалы, на которых одинаковые цифры обозначают одинаковые элементы.
На фиг. 1 изображена структурная схема системы, показывающая компоненты согласно варианту осуществления системы, генерирующей аэрозоль.
На фиг. 2 изображена структурная схема, показывающая компоненты согласно варианту осуществления системы по фиг. 1.
На фиг. 3 изображена структурная схема, показывающая вариант осуществления системы по фиг. 1.
На фиг. 4 изображена блок-схема, показывающая процессы согласно варианту осуществления, реализуемые системой по фиг. 1 для определения параметра потока, проходящего через указанную систему.
На фиг. 5 изображена структурная схема, показывающая компоненты согласно варианту осуществления системы, генерирующей аэрозоль, по фиг. 1.
На фиг. 6 изображена принципиальная схема, показывающая схему согласно варианту осуществления системы по фиг. 1, при этом схема предназначена для определения параметра электроэнергии, проходящей через систему нагрева.
На фиг. 7 изображена принципиальная схема, показывающая более подробную реализацию схемы по фиг. 6.
На фиг. 8 изображен график, показывающий пример электрического тока, проходящего через электрическую систему нагрева схемы согласно варианту осуществления по фиг. 6 или фиг. 7.
На фиг. 9 изображен график, показывающий электрический ток по фиг. 9 и его производную по времени второго порядка.
На фиг. 10 изображен график, показывающий пример электрического тока и его производной по времени второго порядка, проходящего через электрическую систему нагрева схемы согласно варианту осуществления по фиг. 6 или фиг. 7, с подробно показанным эффектом вдоха пользователя через канал для потока системы по фиг. 1.
На фиг. 11 представлен график, показывающий пример электрического тока и его производной по времени второго порядка, проходящего через электрическую систему нагрева схемы согласно варианту осуществления по фиг. 6 или фиг. 7, с подробно показанным эффектом вдоха пользователя через канал для потока системы по фиг. 1, при этом вдыхание начинается раньше того, что показано на фиг. 10.
На фиг. 12 изображена блок-схема, показывающая процессы согласно варианту осуществления, реализуемые системой по фиг. 1 для определения параметра потока, проходящего через указанную систему, при этом параметр стабилизируется посредством предварительно определенного количества электроэнергии перед определением указанного параметра.
На фиг. 13 изображена блок-схема, показывающая процессы согласно варианту осуществления, реализуемые системой по фиг. 1 для определения параметра потока, проходящего через указанную систему, при этом параметр основан на колебании в параметре электроэнергии, проходящей через его систему нагрева, при этом колебание происходит в результате начала и/или окончания вдыхания потока через указанную систему.
На фиг. 14 изображена блок-схема, показывающая процессы согласно варианту осуществления, реализуемые системой по фиг. 1 для определения параметра потока, проходящего через указанную систему, при этом параметр определен с помощью одной из множества разных взаимосвязей.
На фиг. 15 изображена блок-схема, показывающая процессы согласно варианту осуществления, реализуемые системой по фиг. 1 для идентификации пользователя.
На фиг. 16 изображен график, показывающий пример изменения температуры по времени электрической системы нагрева системы по фиг. 1.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
Перед описанием нескольких вариантов осуществления системы, генерирующей аэрозоль, следует понимать, что система не ограничена подробностями конструкции или этапами процесса, излагаемыми в следующем описании. Специалистам в данной области техники, имеющим право пользования настоящим изобретением, будет очевидно, что система может иметь другие варианты осуществления и может применяться или выполняться различными способами.
Настоящее изобретение может быть лучше понято с учетом следующих объяснений.
В контексте настоящего документа термин «устройство, генерирующее аэрозоль» или «устройство» может включать в себя устройство для курения, предназначенное для доставки аэрозоля пользователю, включая аэрозоль для курения, посредством блока, генерирующего аэрозоль (например, нагревателя или распылителя, который генерирует пар, который конденсируется в аэрозоль перед доставкой на выпускное отверстие устройства, например, в мундштук, для вдыхания пользователем). Аэрозоль для курения может относиться к аэрозолю с размерами частиц 0,5-7 микрон. Размер частиц может быть менее 10 или 7 микрон. Устройство может быть портативным. Термин «портативный» может относиться к устройству, предназначенному для использования во время его удерживания в руке пользователем. Устройство может быть приспособлено для генерирования изменяемого количества аэрозоля, например, посредством активации распылителя на изменяемое количество времени (в отличие от отмеренной дозы аэрозоля), которым можно управлять посредством срабатывающего механизма. Срабатывающий механизм может быть активирован пользователем, например, посредством кнопки парения и/или датчика вдыхания. Устройство может быть приспособлено для генерирования изменяемого количества аэрозоля, например, посредством активации распылителя на изменяемое количество времени (в отличие от отмеренной дозы аэрозоля), которым можно управлять посредством срабатывающего механизма. Срабатывающий механизм может быть активирован пользователем, например, посредством кнопки парения и/или датчика вдыхания. Датчик вдыхания может быть чувствителен к силе вдыхания, а также к длительности вдыхания, чтобы можно было обеспечить подачу большего или меньшего количества пара в зависимости от силы вдыхания (чтобы сымитировать эффект курения обычного горючего курительного изделия, такого как сигарета, сигара или трубка и т. д.). Устройство может выполнять контроль регулирования температуры посредством, например, пропорционально-интегрально-дифференциального (PID) контроллера для быстрого доведения температуры нагревателя и/или нагреваемого вещества, генерирующего аэрозоль (исходного материала аэрозоля), до конкретной целевой температуры и, после этого, для поддержания температуры на целевом уровне температуры независимо от количества вещества (исходного материала), доступного в блоке, генерирующем аэрозоль, и независимо от силы, с которой пользователь вдыхает.
В контексте настоящего документа термин «система, генерирующая аэрозоль» или «система» может включать в себя устройство и факультативно другие схему/компоненты, связанные с функцией устройства, например, периферийное устройство и/или другое удаленное вычислительное устройство.
В контексте настоящего документа термин «аэрозоль» может включать в себя суспензию исходного материала в виде одного или нескольких из: твердых частиц; капель жидкости; газа. Указанная суспензия может проходить в газе, включая воздух. Аэрозоль в настоящем документе может обычно относиться к пару или содержать его. Аэрозоль может содержать один или несколько компонентов исходного материала.
В контексте настоящего документа термин «исходный материал, образующий аэрозоль», или «исходный материал», или «вещество, образующее аэрозоль», или «вещество» может относиться к одному или нескольким из: жидкости; твердого вещества; геля; другого вещества. Исходный материал может обрабатываться распылителем устройства для образования аэрозоля, как определено в настоящем документе. Исходный материал может содержать одно или несколько из: никотина; кофеина или другого активного компонента. Активный компонент может переноситься с носителем, который может быть жидкостью. Носитель может содержать пропиленгликоль или глицерин. Также может присутствовать ароматизатор. Ароматизатор может включать этилванилин (ваниль), ментол, изоамилацетат (банановое масло) или аналогичные варианты.
В контексте настоящего документа термин «электрическая схема», или «электрифицированная схема», или «схема», или «схема управления» может относиться, быть частью или подразумевать одно или несколько из следующих или других подходящих аппаратных или программных компонентов: специализированной интегральной схемы (ASIC); электронной/электрической цепи (например, пассивных компонентов, которые могут включать комбинации транзисторов, трансформаторов, резисторов, конденсаторов); процессора (коллективного, специализированного или группового); запоминающего устройства (коллективного, специализированного или группового), которое может исполнять одну или несколько программ из системы программного обеспечения или микропрограммного обеспечения; комбинационной логической схемы. Электрическая схема может быть централизована на устройстве или распределена, в том числе распределена, будучи установленной на устройстве и/или на одном или нескольких компонентах, связанных с устройством, например, как часть системы. Компонент может содержать одно или несколько из: сетевого компьютера (например, удаленного сервера); облачного компьютера; периферийного устройства. Схема может быть выполнена, или функции, связанные со схемой, могут быть выполнены одним или несколькими модулями программного обеспечения или микропрограммного обеспечения. Схема может содержать логический узел, по меньшей мере частично функционирующий в аппаратном обеспечении.
В контексте настоящего документа термин «процессор» или «ресурс для обработки» может относиться к одному или нескольким блокам для обработки, включая ASIC, микроконтроллер, FPGA (программируемую пользователем вентильную матрицу), микропроцессор, средство цифрового процессора обработки сигналов (DSP), конечный автомат или другие подходящие компоненты. Процессор может содержать компьютерную программу, например, машиночитаемые команды, хранящиеся на запоминающем устройстве и/или программируемом логическом узле. Процессор может иметь различные компоновки, соответствующие тем, которые обсуждались для схемы, например, установленный на и/или вне устройства в качестве части системы.
В контексте настоящего документа термин «машиночитаемый носитель/носители» может включать в себя обычное энергонезависимое запоминающее устройство, например, одно или несколько из: оперативного запоминающего устройства (RAM); CD-ROM; жесткого диска; твердотельного накопителя; флеш-памяти; карты памяти; DVD-ROM; дискеты; оптического диска. Запоминающее устройство может иметь различные компоновки, соответствующие тем, которые обсуждались для схемы/процессора.
В контексте настоящего документа термин «ресурсы связи» может относиться к аппаратному обеспечению и/или микропрограммному обеспечению для электронной передачи информации. Ресурсы беспроводной связи могут включать аппаратное обеспечение для передачи и приема сигналов по радио и могут включать различные реализации протокола, например, стандарт 802.11, описанный в Институте инженеров по электронике (IEEE), и BluetoothTM от специальной группы по интересам Bluetooth, Киркленд, Вашингтон. Ресурсы проводной связи могут включать: универсальную последовательную шину (USB); интерфейс для мультимедиа высокой четкости (HDMI) или другие реализации протокола. Устройство может содержать ресурсы связи для осуществления связи с периферийным устройством.
В контексте настоящего документа «система нагрева, (находящаяся) которая находится в сообщении по текучей среде с каналом для потока» может относиться к взаимодействию или обмену между системой нагрева и потоком, передаваемым каналом для потока, например, (помимо прочего) между компонентами системы нагрева, таким как нагревательная катушка, и воздухом, исходным материалом, твердыми материалами и/или аэрозолем, содержащимися в потоке. Например, система нагрева находится в сообщении по текучей среде с каналом для потока, если нагревательный элемент, такой как катушка, расположен в канале для потока. В этом случае нагревательный элемент нагревает поток, и, наоборот, поток может иметь охлаждающий эффект, воздействующий на нагревательный элемент.
В контексте настоящего документа термин «сеть» или «компьютерная сеть» может относиться к системе для электронной передачи информации. Сеть может включать одну или несколько сетей любого типа, к которым могут относиться: публичная наземная сеть мобильной связи (PLMN); телефонная сеть (например, телефонная коммутируемая сеть общего пользования (PSTN) и/или беспроводная сеть); локальная вычислительная сеть (LAN); городская вычислительная сеть (MAN); глобальная вычислительная сеть (WAN); сеть мультимедийной подсистемы Интернет-протокола (IMS); частная сеть; Интернет; интранет.
В контексте настоящего документа термин «периферийное устройство» может включать в себя электронные компоненты, периферийные к устройству. Периферийное устройство может содержать электронные компьютерные устройства, включающие в себя: смартфон; PDA (карманный персональный компьютер); видеоигровой контроллер; планшет; лэптоп или другое подобное устройство.
В контексте настоящего документа термин «участок для хранения» может относиться к участку устройства, приспособленному для хранения исходного материала.
В контексте настоящего документа термин «система доставки» может относиться к системе, функционирующей для доставки аэрозоля пользователю посредством вдыхания. Система доставки может содержать мундштук или узел, содержащий мундштук.
В контексте настоящего документа термин «канал для потока» может относиться к каналу или замкнутому проходу, проходящему через устройство, через которое пользователь может осуществлять вдох для доставки аэрозоля. Канал для потока может быть выполнен с возможностью приема аэрозоля.
В контексте настоящего документа термин «поток» может относиться к потоку в канале для потока и может включать в себя воздух, который может быть индуцирован в канал для потока из-за вдыхания через канал для потока и/или аэрозоля.
В контексте настоящего документа термин «вдыхать» может относиться к осуществлению вдоха пользователем (например, из-за расширения его легких) для создания снижения давления, чтобы индуцировать поток через канал для потока.
В контексте настоящего документа термин «распылитель» может относиться к устройству для образования аэрозоля из исходного материала. Распылитель может содержать систему нагрева, ультразвуковую или другую подходящую систему.
В контексте настоящего документа термин «параметр электроэнергии, проходящей через систему нагрева» или «измеренный параметр электроэнергии» может относиться к одному или нескольким из следующего: ток; электрический потенциал; мощность; фаза; другой имеющий отношение параметр электроэнергии, проходящей через и/или в системе нагрева (например, один или несколько ее электрически резистивных элементов) или компоненте, связанном с ней (например, резисторе, который может включать в себя шунтирующий резистор, расположенный последовательно или параллельно с системой нагрева, или с другим подходящим оперативным расположением). Параметр может относиться к временной зависимости параметра электроэнергии.
В контексте настоящего документа термин «параметр, имеющий отношение к потоку» или «параметр потока» может относиться к одному или нескольким из следующего, связанного с потоком в канале для потока: расход (например, объемный или массовый) аэрозоля и/или воздуха; длительность вдоха; старт вдоха; конец вдоха; интенсивность вдоха; скорость потока; количество потока (например, объемное или массовое), содержащего один или несколько компонентов аэрозоля потока (например, никотин, кофеин) и/или воздух, который может быть связан с вдохом.
В контексте настоящего документа термин «характеристика производной по времени второго порядка» в отношении измеренного параметра электроэнергии может включать в себя/относиться к одному или нескольким из следующих признаков: стационарная точка, например, точки максимума или точки минимума; другая точка перегиба, включающая в себя седловую точку; период, связанный со стационарной точкой, которая может находиться в отношении к базисному значению; период между стационарными точками, которые могут быть расположены непосредственно друг за другом или разделены, например, периодом базисной линии; скачок или другие разрывы; фронт или спад от базисной линии, например, для импульса; положение, связанное с амплитудой импульса, например, 25% амплитуды. Различные точки могут характеризоваться в отношении величины и/или положения во времени.
Как показано на фиг. 1, устройство 2, генерирующее аэрозоль, согласно варианту осуществления содержит источник 4 питания для подачи электроэнергии. Электроэнергию могут подавать в распылитель 6 и/или электрическую схему 8. Источник 4 питания может содержать электрифицированный источник питания в форме батареи и/или электрическое соединение с наружным источником питания. Устройство 2 может содержать систему 10 передачи исходного материала для передачи исходного материала в распылитель 6 для образования из него аэрозоля. Система 12 доставки доставляет аэрозоль пользователю.
Как показано на фиг. 1 и фиг. 2, устройство 2, генерирующее аэрозоль, согласно варианту осуществления содержит систему 10 передачи исходного материала, содержащую участок 14 для хранения, предназначенный для хранения исходного материала. Участок 14 для хранения может быть выполнен в виде резервуара (не показан) или другого подходящим образом выполненного участка, в зависимости от физического состояния исходного материала. Система 10 передачи исходного материала содержит блок 16 передачи, предназначенный для передачи исходного материала из участка 14 для хранения в распылитель 6. Блок 16 передачи может содержать одно или несколько из: абсорбирующего элемента (например, хлопок), выполненного с возможностью осуществления передачи посредством капиллярного действия; трубопровода; клапана; насосной системы, которая может содержать электроуправляемый насос.
В варианте осуществления, который не показан, система 10 передачи исходного материала может быть исключена. В таком варианте осуществления исходный материал может быть расположен в виде отделяемого отсека расходного материала (например, в виде жидкости или геля), при этом распылитель содержит нагретую емкость для отделяемого отсека.
Система 12 доставки содержит канал 18 для потока, предназначенный для передачи аэрозоля от распылителя 6 к пользователю. Распылитель 6 содержит впускное отверстие 20 для исходного материала. Распылитель 6 содержит впускное отверстие 22 для потока и выпускное отверстие 24 канала 18 для потока, предназначенного для прохода потока через распылитель 6. В варианте осуществления, который не показан, канал 18 для потока принимает аэрозоль из выпускного отверстия 24 и не проходит через распылитель 6.
Канал 18 для потока содержит впускное отверстие 26, которое может быть расположено так, чтобы проходить через корпус устройства 2. Канал 18 для потока содержит выпускное отверстие 28 для доставки аэрозоля и впускаемого потока пользователю. Выпускное отверстие 28 может быть выполнено в виде мундштука или другого подходящего элемента доставки.
Распылитель 6 содержит систему 30 нагрева, которая может быть выполнена в виде одного или нескольких электрически резистивных нагревательных элементов (не показаны). Нагревательный элемент может быть выполнен в виде провода или нити. Нагревательный элемент может быть оперативно соединен с блоком 16 передачи исходного материала для нагрева исходного материала в блоке 16 передачи. Один или несколько нагревательных элементов могут быть размещены внутри и/или в сообщении по текучей среде с каналом 18 для потока, например, чтобы охлаждаться указанным потоком.
В варианте осуществления, который не показан, картомайзер объединяет участок 14 для хранения и блок 16 передачи системы 10 передачи и системы 30 нагрева в общем корпусе. Картомайзер содержит предварительно определенное количество исходного материала.
Схема 8 регулирует электроэнергию от источника 4 питания к системе 30 нагрева. Расположенный близко к нагревательному элементу исходный материал может быть преобразован в пересыщенный пар, который впоследствии конденсируется с образованием вдыхаемого аэрозоля. По мере того как исходный материал преобразовывается в аэрозоль, он заменяется дополнительным исходным материалом, подаваемым блоком 16 передачи, например, посредством насосного действия, до тех пор, пока не будет израсходован участок 14 для хранения.
Электроэнергией, подаваемой в систему 30 нагрева, могут управлять посредством схемы 8, а именно посредством одной из следующих или другой аналогичной схемы: широтно-импульсной модуляции (PWM) через электроуправляемый переключатель или посредством других подходящих средств, например, посредством прерывания формы волны переменного тока; постоянного тока (DC): преобразователя постоянного тока, такого как понижающий преобразователь; линейного регулятора.
Схема 8 реализует некоторую форму управления температурой системы 30 нагрева, например, за счет управления с обратной связью. В зависимости от варианта осуществления управление может включать в себя регулирование одного из следующего: электрический потенциал; ток; мощность; температура; другая имеющая отношение величина, чтобы сохранить целевое значение по (или в) системе 30 нагрева.
Поскольку система 30 нагрева может содержать резистивные элементы, расположенные внутри канала 18 для потока, вдыхание через канал для потока имеет эффект охлаждения системы 30 нагрева. Указанное охлаждение воздействует на электрическое сопротивление резистивных элементов, и, следовательно, степень охлаждения может указывать на интенсивность вдыхания пользователем, т. е. расхода через канал для потока, и, поскольку количество исходного материала, доставляемого в виде аэрозоля из блока 16 передачи, может иметь зависимость от интенсивности вдыхания, сопротивление может использоваться для определения параметра потока, как определено в настоящем документе.
В вариантах осуществления, где напряжение регулируется как постоянное в системе 30 нагрева, изменение в электрическом токе для поддержания постоянного напряжения во время вдыхания может указывать на интенсивность вдыхания.
В вариантах осуществления, где температура системы нагрева регулируется по целевой температуре, например, посредством пропорционально-интегрально-дифференциального (PID) регулирования или другого подобного алгоритма управления, мощность (или другая имеющая отношение величина, такая как электрический ток) для поддержания целевой температуры во время вдыхания, следовательно, может указывать на интенсивность вдыхания.
Температура системы 30 нагрева может быть определена путем измерения электрического сопротивления, как описано выше, и путем реализации эмпирически определенной взаимосвязи между электрическим сопротивлением и температурой. Альтернативно в схеме может быть реализован специальный датчик температуры, расположенный в оперативной близости от системы 30 нагрева.
Следует понимать, что примеры, представленные в последующих вариантах осуществления, могут быть приспособлены для различных вышеупомянутых форм управления системы 30 нагрева.
Схема 8 может содержать срабатывающий механизм (не показан) для обнаружения того, когда требуется образование аэрозоля. Схема 8 может оказывать эффект на подачу электроэнергии в систему 30 нагрева при определении срабатывания срабатывающего механизма. Срабатывающий механизм может обнаружить, когда действие пользователя предполагает необходимость в образовании аэрозоля. Такой запрос может быть неявным, например, при вдыхании, или явным, например, при нажатии кнопки. Срабатывающий механизм может содержать исполнительный механизм, приводимый в действие посредством физического контакта (например, кнопка парения), в том числе посредством пальца руки пользователя. Примеры включают кнопку или циферблат. Срабатывающий механизм может содержать датчик вдыхания, действующий для обнаружения вдыхания пользователем через канал 18 для потока. Датчик вдыхания может содержать измеритель потока или датчик давления, действующий для определения давления потока, в том числе посредством емкостного измерения смещаемой мембраны, реагирующей на давление.
Как показано на фиг. 3, компоновка согласно варианту осуществления устройства 2 содержит: картомайзер 32, взаимосоединяющий источник 4 питания и мундштук 34. Упомянутые компоненты могут соединяться модульно, включая байонетные или резьбовые типы соединений или другое подходящее соединение. Устройство 2 геометрически вытянуто по продольной оси. Упомянутые компоненты могут быть выполнены в форме продолговатого цилиндра, чтобы повторять форму сигары или сигареты. В вариантах осуществления, которые не изображены, упомянутые компоненты расположены в альтернативном порядке; например, распылитель может быть расположен отдельно от участка для хранения. Один или несколько из упомянутых компонентов могут располагаться в общем корпусе 35.
Как показано на фиг. 1-5, электроуправляемая система 36, генерирующая аэрозоль, предназначенная для генерирования аэрозоля, может реализовывать признаки любого из предыдущих вариантов осуществления или других вариантов осуществления, раскрытых в настоящем документе. Система 36 выполнена с возможностью генерирования аэрозоля из исходного материала, образующего аэрозоль, и содержит систему 30 нагрева для нагрева указанного исходного материала для генерирования аэрозоля. Канал 18 для потока включает в себя впускное отверстие 26 для впуска воздуха и выпускное отверстие 28 для доставки аэрозоля и впускаемого воздуха. Система 30 нагрева находится в сообщении по текучей среде с каналом 18 для потока, что включает в себя прием потока 50 канала для потока.
Электрическая схема 8 в блоке 38 определяет (например, измеряет) параметр электроэнергии, проходящей через систему 30 нагрева. Зависимость параметра относительно времени может быть определена. Примеры подходящих параметров являются такими, как раскрыто в настоящем документе, что включает в себя ток или напряжение. В контексте настоящего документа термин «определение параметра электроэнергии, проходящей через систему нагрева» или «параметр электроэнергии, проходящей через систему нагрева» может относиться к прямому измерению параметра электроэнергии, проходящей через систему нагрева, и/или характеристическому измерению параметра электроэнергии в другом месте в схеме, связанной с системой нагрева (например, резистор, расположенный параллельно или последовательно относительно системы нагрева, который может включать в себя шунтирующий резистор).
Электрическая схема 8 в блоке 40 определяет производную по времени второго порядка определенного параметра электроэнергии, проходящей через систему 30 нагрева. В контексте настоящего документа «определение производной по времени второго порядка» или «на основе производной по времени второго порядка» (или подобный термин) может включать в себя характеристическую величину без формулировки в явном виде, а также с формулировкой в явном виде. Будут предоставлены примерные способы дифференцирования для производной второго порядка.
Электрическая схема 8 в блоке 42 определяет характеристику производной по времени второго порядка, примеры которой являются такими, как раскрыто в настоящем документе, что включает в себя такие признаки, как значение между пиками точек максимума и точек минимума. Термин «характеристика производной по времени второго порядка» следует понимать как неограничивающий отдельный признак; например, он может содержать указанное значение между пиками и время точки максимума; далее будут предоставлены дополнительные примеры.
Электрическая схема 8 в блоке 44 обрабатывает определенную характеристику производной по времени второго порядка для определения параметра, имеющего отношение к потоку. Примеры параметра, имеющего отношение к потоку, являются такими, как раскрыто в настоящем документе, что включает в себя величину одного или нескольких компонентов аэрозоля, выдаваемого во время вдоха пользователя через канал 18 для потока.
В вариантах осуществления параметр, имеющий отношение к потоку, может быть определен на основе взаимосвязи между параметром, имеющим отношение к потоку, и характеристикой производной по времени второго порядка; например, взаимосвязь может основываться на эмпирических данных, примеры которых будут предоставлены далее. В других вариантах осуществления, которые не показаны, схема 8 может реализовывать альтернативные этапы процесса, например, в отношении характеристики осуществляется исправленная операция.
Электрическая схема 8 в факультативном блоке 46 выдает определенный параметр, имеющий отношение к потоку, который может включать предоставление команд на пользовательский интерфейс для отображения определенного параметра и/или для сохранения указанного параметра, примеры которого будут предоставлены далее.
В соответствии с определением схемы 8 в настоящем документе, следует понимать, что блоки 38-46 процесса (или любой другой блок, связанный с ней, и подобные этапы процесса других вариантов осуществления, раскрытых в настоящем документе) могут исполняться централизовано на устройстве 2 и/или распределяться на другую схему, связанную с системой 36, например, периферийное устройство 48, которое может быть реализовано в виде смартфона.
Этапы процесса, приведенные в качестве примера с помощью блоков по фиг. 4, будут далее описаны подробнее, начиная с блока 38. Схема 8 для определения параметра электроэнергии, проходящей через систему 30 нагрева, может быть реализована различными способами.
[Определение параметра электроэнергии, проходящей через систему нагрева]
Как показано на фиг. 6, в схеме 8 реализована цепь для определения параметра электроэнергии, проходящей через систему 30 нагрева. Схема 8 включает блок 52 измерения для измерения параметра электроэнергии, проходящей через нагревательный элемент системы 30 нагрева или в нем. Блок 52 измерения может быть реализован в виде резистора (например, шунтирующий резистор, не показан), расположенного последовательно относительно системы 30 нагрева, и потенциометра (не показан), выполненного с возможностью измерения электрического потенциала в резисторе. Электрический потенциал в резисторе может быть преобразован в ток путем деления на сопротивление. Соответственно, параметр электроэнергии, проходящей через систему 30 нагрева, может быть основан на токе и/или электрическом потенциале. Процессор 54 определяет параметр электроэнергии на основе сигнала из измерительной системы 52.
В вариантах осуществления, которые не показаны, блок измерения может иметь другие варианты реализации, например, потенциометр выполнен с возможностью измерения электрического потенциала непосредственно в системе нагрева или другого параметра, который может включать фазу или мощность. Более того, в процессоре могут быть реализованы элементы блока измерения, например, потенциометр в виде алгоритма и/или комбинационной логической схемы. В процессоре также могут быть реализованы элементы системы управления для управления электроэнергией, подаваемую в систему нагрева, например, для широтно-импульсного преобразования или преобразования постоянного тока в постоянный. Процессор 54 может реализовывать определение производной по времени второго порядка вариации параметра электроэнергии, проходящей через систему 30 нагрева, и последующее определение параметра, имеющего отношение к потоку, как будет обсуждено.
Система 30 нагрева может содержать один или несколько нагревательных элементов. Материал нагревательного элемента может быть выбран с высоким температурным коэффициентом сопротивления α, например, 30-90 x104, например, никель. В вариантах осуществления указанный или каждый нагревательный элемент системы 30 нагрева может нагреваться в некотором диапазоне, чтобы вызвать испарение исходного материала без сгорания исходного материала, например, 150-350 °C.
Как показано на фиг. 7, которая является более подробным вариантом реализации схемы 8 по фиг. 6, схема 8 содержит примерные компоненты в целях иллюстрации. Измерительная система 52 реализован в виде шунтирующего резистора 58 сопротивлением 2 мОм, который расположен последовательно относительно системы 30 нагрева. Система 30 нагрева имеет электрически резистивную нагрузку в 200 мОм. Усилитель 60 усиливает электрический потенциал в шунтирующем резисторе 58. Усилитель представляет собой усилитель INA215 компании Texas Instruments с коэффициентом усиления, равным 50. Фильтр 62 выполнен с возможностью фильтрации выхода усилителя 60, например, для удаления шума, включающего паразитные моды. Процессор 54 реализован в виде микроконтроллера 64. Микроконтроллер 64 представляет собой микроконтроллер CC2540 компании Texas instruments.
Преобразователь 56 постоянного тока в постоянный (который в варианте осуществления реализован в виде понижающего преобразователя) выполнен с возможностью обеспечения стабилизированного постоянного напряжения из источника 4 питания. Преобразователь постоянного тока в постоянный представляет собой понижающий преобразователь LM212 компании Texas Instruments. Источник 4 питания имеет номинальное питающее напряжение в 3,7 В. Преобразователь 56 постоянного тока в постоянный выдает постоянное напряжение в 2,5 В, но может регулироваться в диапазоне 1,9-2,75 В. Микроконтроллер 64 обеспечивает управление преобразователем 56 постоянного тока в постоянный. Потенциометр 66 выполнен с возможностью подачи опорного напряжения в микроконтроллер 64 и преобразователь 56 постоянного тока в постоянный. Потенциометр 66 представляет собой потенциометр MCP4013 компании Microchip. Напряжение регулируется микроконтроллером 64, который устанавливает опорное напряжение потенциометра 66.
Поскольку сопротивление шунтирующего резистора 58 относительно постоянное, электрический потенциал в шунтирующем резисторе 58 может быть преобразован в ток путем деления на указанное сопротивление. Соответственно, параметр электроэнергии, проходящей через систему 30 нагрева, может основываться на токе и/или электрическом потенциале или других величинах, которые могут быть получены из них, например мощности.
Следует понимать, что производная по времени второго порядка определенного параметра электроэнергии, проходящей через систему 30 нагрева, является относительно независимой от конкретной реализации (например, сопротивлений) компонентов схемы 8. Более того, указанная независимость может уменьшить любой эффект варьирований электрических компонентов (например, производственных допусков), реализующих такую же схему 8, например, для партий такого же устройства 2.
Фильтр 62 может быть реализован в виде фильтра нижних частот, например, резистивно-емкостного (RC) фильтра. Частота пропускания может быть ниже 20 Гц. В варианте осуществления фильтр (или дополнительный фильтр) реализован в виде цифрового фильтрующего алгоритма (или логической цепи), факультативно расположенного на процессоре 54. Цифровой фильтр предпочтительно может быть полем, сконфигурированным процессором 54. Фильтр может реализовать алгоритм сглаживания для увеличения отношения сигнал-шум с минимальным искажением; подходящая реализация включает алгоритм фильтрации Савицкий-Галей. В варианте осуществления фильтр выбирается для отфильтровывания колебаний из-за пузырей в резервуаре или других флуктуаций.
[Пример измеренного параметра электроэнергии, проходящей через систему нагрева]
Как показано на фиг. 8-11, линия 72 представляет временную зависимость электрического тока, проходящего через систему 30 нагрева, при измерении с использованием схемы 8 согласно варианту осуществления, показанной на фиг. 6 или фиг. 7. Подобная временная зависимость может быть получена при измерении других параметров электроэнергии, проходящей через систему нагрева; при этом примеры включают в себя мощность.
В варианте осуществления (как обсуждено ранее) постоянный электрический потенциал поддерживается в системе 30 нагрева. Электрический ток, проходящий через систему 30 нагрева, заставляет указанный или каждый ее нагревательный элемент нагреваться. Увеличение температуры нагревательного элемента вызывает увеличение сопротивления, которое в результате регулирования постоянного электрического потенциала имеет результирующий эффект, заключающийся в уменьшении электрического тока, проходящего через систему 30 нагрева.
Как показано на фиг. 8, при T0 электроэнергия подается в систему 30 нагрева. Можно наблюдать, что электрический ток, проходящий через систему 30 нагрева, снижается экспоненциально. Это происходит в результате того, что система 30 нагрева при ее нагревании проявляет существенное увеличение начальной температуры, после чего следует сведение к постоянной температуре. Поскольку электрическое сопротивление пропорционально температуре, для поддержания постоянного электрического потенциала ток проявляет соответствующее затухание по экспоненте.
В варианте осуществления, который не показан, в схеме 8 реализован источник неизменяющегося тока, который выполнен с возможностью поддержания неизменяющегося тока в системе 30 нагрева. Поскольку сопротивление нагревательного элемента увеличивается, электрический потенциал в источнике неизменяющегося тока увеличивается; таким образом, электрический потенциал показывает подобную временную зависимость, что и электрический ток предыдущих вариантов осуществления. Подобная временная зависимость может быть получена при измерении мощности в системе нагрева или другой характеристической величины. Таким образом, следует понимать, что взаимосвязь между параметром электроэнергии, проходящей через систему 30 нагрева, и параметром, имеющим отношение к потоку канала для потока, может применяться к различным электрическим величинам, которые выбираются на основе варианта реализации схемы 8.
Когда пользователь вдыхает через канал 18 для потока, тепло рассеивается из системы 30 нагрева в поток 50, например, путем конвективной теплопередачи тепловой энергии из нагревательного элемента в течении. Рассеяние тепла системы 30 нагрева, таким образом, имеет отношение к потоку 50 через канал 18 для потока. Поскольку температура нагревательного элемента имеет отношение к его электрическому сопротивлению, таким образом, температура воздействует на параметр электроэнергии, проходящей через систему 30 нагрева (например, электрический потенциал в системе 30 нагрева или ток, проходящий через систему 30 нагрева, в зависимости от реализации схемы 8). Электроэнергия, проходящая через систему 30 нагрева, таким образом, имеет отношение к различным параметрам потока 50 в канале 18 для потока, как будет обсуждено.
Как показано на фиг. 10 и фиг. 11, воздействие вдоха пользователя через канал 18 для потока на электрический ток показано более четко, при этом линия 72 показывает ток во время вдыхания, и линия 73 показывает ток в отсутствие вдыхания. Линия 78 является производной по времени второго порядка линии 72. В частности, на опорных линиях 74 и 76 вдыхание пользователем соответственно начинается и оканчивается. Можно увидеть, что начало вдоха вызывает начальное колебание 75 в токе с последующим периодом увеличенного тока 77 и колебание 79 при окончании. Эффект будет более выраженным в производной 78 по времени второго порядка тока. На линии 81 начальное колебание 75 прекращает оказывать эффект на производную 78 по времени второго порядка. На линии 83 оконечное колебание 79 начинает оказывать эффект на производную 78 по времени второго порядка.
Как показано на фиг. 8 и фиг. 9, ток уменьшается от начальной величины в более чем 12 А до: 8-7,5 А в диапазоне от 0,5 до 1 секунды; 7,5-7 А в диапазоне от 1 до 2 секунд; номинального значения в 6,5-7 А после приблизительно 2 секунд. С номинальным значением в качестве опорного, ток, таким образом, падает на более чем 70% в первые 0,5 секунды. Может быть предпочтительным измерение эффекта вдоха пользователя, воздействующего на ток, проходящий через систему 30 нагрева, спустя 0,5 секунды, при этом ток стабилизирован, и эффект колебаний из-за вдыхания может проявляться более выраженно.
Таким образом, необходимо, чтобы вдох пользователя возникал после подачи предварительно определенного количества электроэнергии и/или с некоторым предварительным нагреванием нагревательного элемента для обеспечения эффекта начала регистрируемого вдоха пользователя.
В контексте настоящего документа «номинальное значение» может относиться к нормальному эксплуатационному значению сигнала электроэнергии, при этом схема 8 может быть спроектирована так, чтобы функционировать при этом значении. Номинальный может относиться к значению, к или относительно которого сводится сигнал.
Как показано на фиг. 12, схема 8 реализует процесс согласно варианту осуществления для стабилизации параметра электроэнергии, проходящей через систему 30 нагрева. Процесс может быть реализован в комбинации с процессом согласно варианту осуществления, показанным на фиг. 4, или другим вариантом осуществления, раскрытым в настоящем документе. В блоке 88 схема 8 подает предварительно определенное количество электроэнергии в систему 30 нагрева. В блоке 90 предварительно определенное количество электроэнергии стабилизирует параметр электроэнергии (например, ток в примерном варианте осуществления), проходящей через систему 30 нагрева. В блоке 92 схема 8 определяет параметр, имеющий отношение к потоку 50 канала 18 для потока, на основе параметра электроэнергии, проходящей через систему 30 нагрева, после поданного предварительно определенного количества электроэнергии, т. е. со стабилизированным указанным параметром, примеры которого будут приведены.
Вдыхание (которое может включать в себя начало вдыхания) после подачи предварительно определенного количества электроэнергии может обеспечиваться путем реализации одного или нескольких режимов согласно варианту осуществления работы схемы 8. В варианте осуществления в блоке 86 предварительно определенное количество электроэнергии подается при определении срабатывающего механизма, как описано ранее. Срабатывающий механизм может содержать исполнительный механизм, приводимый в действие посредством физического контакта (например, кнопка парения), в том числе посредством пальца руки пользователя. В электрической схеме 8 может быть реализован исполнительный механизм с электроэнергией, подаваемой к распылителю 6 в течение длительности приведения в действие. Было обнаружено, что с таким исполнительным механизмом большинство пользователей начинает вдыхание после 0,5 или 1 секунды приведения в действие. Таким образом, схема 8 может быть специально выполнена с возможностью подачи предварительно определенного количества электроэнергии до 0,5-1 секунды. Указанная конфигурация может быть реализована посредством системы управления процессора 54 для регулирования электроэнергии, подаваемой в систему 30 нагрева (например, преобразователь постоянного тока в постоянный или система управления на основе широтно-импульсного преобразования подает предварительно определенное количество электроэнергии в первые 0,5-1 секунды или другого подходящего периода T1 времени).
В других вариантах осуществления в схеме 8 реализуется срабатывающий механизм в виде датчика движения или датчика распознавания лиц (например, камера с обработкой изображения) для определения намерения начать вдыхание.
В варианте осуществления схема 8 может реализовать обеспечение вдыхания через канал 18 для потока, только когда система 30 нагрева нагревается до предварительно определенной температуры и/или ток имеет конкретную величину номинального значения (например, ± 40% или ± 25%). Схема 8 может обеспечивать вдыхание посредством электроуправляемого клапана или другого устройства, регулирующего поток.
Как показано на фиг. 8 и фиг. 9, схема 8 подает предварительно определенное количество электроэнергии в течение первого периода T1 времени. Начало вдоха через канал 18 для потока указывается линией 74 при Ti, который возникает после T1 и во время последующего периода времени. Таким образом, схема 8 определяет параметр, имеющий отношение к потоку, проходящему через канал для потока, как будет обсуждено. Схема 8 может быть выполнена с возможностью подачи предварительно определенного количества электроэнергии в течение длительности T1, составляющей 0,3-2, или 0,6-1,5, или менее чем 1 или 0,5 секунды.
Хотя предпочтительным является обеспечение появления Ti после подачи предварительно определенного количества электроэнергии, в варианте осуществления параметр потока основан на колебании при окончании вдыхания (примеры которого будут предоставлены). Таким образом, в некоторых примерах Ti происходит до того, как было полностью подано предварительно определенное количество электрической энергии.
Предварительно определенное количество электроэнергии может составлять 20, 25 или 30 Джоулей (каждое ± 40%, или ± 25%, или ± 10%). В реализациях варианта осуществления по фиг. 6 и фиг. 7 предварительно определенное количество электроэнергии может включать 2,5 В, подаваемые в течение T1 (как определено представленными ранее диапазонами).
Предварительно определенное количество электроэнергии может быть предусмотрено для предварительного нагрева нагревательного элемента системы 30 нагрева до предварительно определенного диапазона температур, от которого может начаться охлаждение во время указанного вдоха. Предварительно определенный диапазон температур может быть выбран для обеспечения испарения исходного материала без сгорания исходного материала, например, до 150-350 °C или 200-250 °C. Температура нагревательного элемента может быть определена различными реализациями, которые включают: сопротивление системы нагрева; специальный датчик температуры; эмпирические данные (например, известно, что определенное количество энергии влияет на экспериментально определенный диапазон температур).
Предварительно определенное количество электроэнергии может быть предусмотрено для стабилизации параметра электроэнергии, проходящей через систему 30 нагрева до ± 25% или ± 40% номинального значения. В примере номинальное значение тока может быть взято как 6,5 А, таким образом, + 40% или +25% равняется 9,1 А и 8,1 А соответственно, 8,1 А происходит во время T1. Те же диапазоны могут быть применены к другим параметрам (например, электрическому потенциалу) электроэнергии, проходящей через систему 30 нагрева, в других реализациях варианта осуществления схемы 8.
Предварительно определенное количество электроэнергии может быть предусмотрено для стабилизации параметра электроэнергии, проходящей через систему нагрева, таким образом, чтобы колебания, вызванные вдохом пользователя через канал для потока, можно было вывести и обработать. Колебания могут включать колебания в производной по времени первого или второго порядка, как будет обсуждено.
Конкретное количество электроэнергии для достижения вышеупомянутой стабилизации будет зависеть от реализации устройства 2, которая включает реализацию: схемы 8; системы 30 нагрева, в том числе сопротивление нагревательного элемента; канала для потока. Таким образом, будет понятно, что конкретное количество электроэнергии может быть определено на основе эмпирических данных.
Как показано на фиг. 9, спустя приблизительно 2,5 секунды ток 72 покажет значительное колебание (которое можно будет более четко увидеть в соответствующей производной 74 по времени второго порядка). Колебание представляет собой электрический шум, вызванный перегревом нагревательного элемента системы 30 нагрева. Следовательно, может быть желательным сконфигурировать схему 8 таким образом, чтобы вдох пользователя через канал 18 для потока происходил перед появлением электрического шума, чтобы электрический шум не мог помешать измерению вдоха. Этого можно достичь за счет подачи предварительно определенного количества электроэнергии как можно ближе к началу вдоха пользователя.
В связи с тем, что производные по времени второго порядка особенно подвержены помехам, поскольку электроэнергия, проходящая через систему 30 нагрева, уменьшается от своего начального значения до номинального значения, может быть желательной реализация схемы 8, которая подает предварительно определенное количество электроэнергии в сочетании с обработкой производной по времени второго порядка для вычисления параметра потока, примеры которого будут предоставлены.
Однако в некоторых вариантах осуществления параметр электроэнергии, проходящей через систему 30 нагрева, без численного дифференцирования может быть обработан для вычисления параметра потока, примеры которого будут предоставлены.
[Определение производной по времени второго порядка]
Как показано на фиг. 4 и фиг. 9-11, схема 8 в блоке 40 определяет производную по времени второго порядка определенного параметра электроэнергии, проходящей через систему 30 нагрева.
Определение производной по времени второго порядка может быть реализовано с помощью алгоритма (или логической цепи), который может быть сконфигурирован на процессоре. Могут быть реализованы конечно-разностный метод (например, конечные разности Ньютона, симметрическая разность или метод высшего порядка) или другие методы, такие как дифференциальный квадратурный метод. Дифференцирование производной также может определяться электрическими компонентами, например, конечно-разностный метод реализуется конденсатором, выполненным с возможностью введения задержки в параметр электроэнергии, проходящей через систему 30 нагрева и дифференциальный усилитель, для определения производной из параметра электроэнергии и параметра электроэнергии с задержкой.
Следует понимать, что явное определение производной по времени второго порядка не требуется, например, при реализации конечно-разностного метода небольшое изменение во времени не может быть разделено, если изменение во времени между функциональными точками выборки остается постоянным. В вариантах осуществления реализуется формулировка в явном виде производной.
[Определение признака характеристики производной по времени второго порядка]
Как показано на фиг. 4, в блоке 42 признак характеристики производной по времени второго порядка может выводиться схемой 8, в том числе с помощью алгоритма (или логической цепи), расположенного на процессоре.
Отдельная выводимая характеристика может зависеть от конкретной взаимосвязи, которая реализуется для определения параметра потока канала 18 для потока, примеры которого будут предоставлены.
Взаимосвязь может требовать выведения класса, содержащего один или несколько признаков (называемых входными значениями), производной второго порядка, все из которых охватываются термином «признак характеристики производной по времени второго порядка».
Следует понимать, что в зависимости от конкретного выводимого класса, могут быть реализованы различные процессы для выведения признаков, например, стационарные точки или начальные фронты/спады от базисной линии могут определяться посредством сравнения величины точки данных с соседней точкой данных, затем может быть определена амплитуда между пиками соседних точек максимума и точек минимума или амплитуда точки максимума или точки минимума.
[Определение параметра потока]
Как показано на фиг. 4, в блоке 44 определенный признак характеристики производной по времени второго порядка обрабатывается для определения параметра потока. Обработка может включать реализацию конкретной взаимосвязи для определения параметра потока 50 канала 18 для потока. Взаимосвязь может быть реализована схемой 8, в том числе с помощью алгоритма (или логической цепи), расположенного на процессоре.
В контексте настоящего документа термин «взаимосвязь» может относиться к взаимосвязи между параметром электроэнергии, проходящей через систему 30 нагрева, и параметром потока канала 18 для потока. Взаимосвязь может быть эмпирической взаимосвязью, например, полученной посредством данных, полученных экспериментальным путем. Эмпирические данные могут храниться на запоминающем устройстве, связанном со схемой 8. Взаимосвязь может включать математическую функцию с одной или несколькими входными переменными и выходной переменной. Выходная переменная включает параметр потока. Одна или несколько входных переменных содержат ранее описанный класс одной или нескольких характеристик.
Диапазон подходящих выходных значений предоставляется под определением «параметра, имеющего отношение к потоку». Диапазон подходящих входных значений (т. е. класс) предоставляется под определением «характеристики производной по времени второго порядка» и/или других признаков электроэнергии, проходящей через систему 30 нагрева.
Определенные в настоящем документе взаимосвязи можно лучше понять с учетом следующего примера.
[Пример 1]
Примерный вариант осуществления, в котором реализуется один или несколько признаков ранее описанных вариантов осуществления, или другой вариант осуществления, раскрытый в настоящем документе, будут предоставлены далее.
Взаимосвязь, предоставленная в уравнении (1), может быть реализована посредством схемы 8 для определения параметра потока,
M=A.I2+B.I+C.Ti+D.Td+E.V - F, (1)
где выходное значение является массой M аэрозоля, присутствующего при вдохе пользователя через канал 18 для потока. Коэффициенты A-F определены путем регрессии эмпирических данных и имеют соответствующие значения: 0,5965; 0,1223; 0,002088; 0,0004042; 0,05651; 134,0. Как показано на фиг. 9, входные значения включают: величину 84 между пиками, которая указывается как «I»; постоянное напряжение, поддерживаемое в системе 30 нагрева, которое указывается как «V» в мВ; длительность подачи электроэнергии в систему нагрева «Td» в мс; время начала вдыхания «Ti» в мс. Поскольку напряжение V в общем является постоянным, E и V могут заменяться как один коэффициент.
Вышеуказанная взаимосвязь далее будет использоваться с помощью следующего примера.
Входные значения включают: напряжение V, равное 2,51 В; длительность подачи электроэнергии Td, равную 3,987 секунды; Ti, равное 1,035 секунды; интенсивность I, равную 1,370. Вышеуказанная взаимосвязь определяет M как 12,9 мг с погрешностью эксперимента, равной ± 2-3%. Полученное экспериментальным путем значение M было получено путем измерения исчерпания участка для хранения, содержащего исходный материал. Вдох пользователя через канал для потока был воспроизведен с помощью насоса с калиброванным, характеристическим расходом в 18,33 мл/с.
Количество индивидуальных компонентов аэрозоля, например, никотина, может быть определено на основе их концентрации в исходном материале, например, произведением концентрации и M.
Как показано на фиг. 9, можно увидеть, что посредством использования производной по времени второго порядка характеристики (например, стационарные точки) являются более выраженными для линии 74 (чем то, что наблюдается в отношении производной по времени первого порядка или линии 72). Производная 74 обрабатывается для определения величины 84 между пиками для соседних точки 80 максимума и точки 82 минимума, которая связана с началом вдоха. Начало вдоха определяется как точка 80 максимума, как указано линией 74.
Схема 8 может реализовать различные условия для поиска и нахождения правильных точки 80 максимума и точки 82 минимума. Они приведены в качестве примера для реализации схемы 8, показанной на фиг. 7, как: определение возможных точек максимума и точек минимума в течение 1,5 секунды после начала подачи электроэнергии в систему нагрева; определение наибольшей разницы между соседними точками 80 максимума и точками 82 минимума; пренебрежение, если разница по времени между соседними точками 80 максимума и точками 82 минимума больше 1 секунды; пренебрежение, если абсолютное значение величины 84 между пиками не более чем 0,19; абсолютное значение величины 84 между пиками должно быть больше, чем абсолютное значение величины между пиками появляющихся позже соседних точки максимума и точки минимума, умноженной на 1,18; абсолютное значение величины 84 между пиками должно быть больше, чем абсолютное значение величины между пиками появляющихся раньше соседних точки максимума и точки минимума, умноженной на 1,13.
Схема 8 может определять длительность Td времени подачи электроэнергии в систему 30 нагрева посредством ранее описанной длительности приведения в действие срабатывающего механизма (например, кнопки парения или другого подходящего срабатывающего механизма). Схема 8 может определять начало вдыхания Ti посредством времени точек 80 максимума. Характеристическая длительность времени вдыхания (которая не используется в уравнении 1) может быть определена посредством Td - Ti.
Как показано на фиг. 10 и фиг. 11, где в качестве примера приведены ток 72 и производная 78 по времени второго порядка для случаев, где вдыхание начинается, когда ток достигает номинального значения и соответственно сводится к номинальному значению, можно увидеть, что величина 84 между пиками может проявлять подобную величину в обоих случаях. Следовательно, может быть предпочтительным использование производной второго порядка (в противоположность производной первого порядка или току без численного дифференцирования) для определения входных значений. Любая зависимость величины 84 между пиками и времени Ti начала (в результате затухания по экспоненте тока) может учитываться на основе зависимости уравнения (1) от времени Ti начала. Более того, очевидно, что производная второго порядка сводится к номинальному значению быстрее, чем ток без численного дифференцирования.
В варианте уравнения (1), если вдыхание начинается достаточно рано, на линии 74 может возникать седловая точка в токе 72. Следовательно, взаимосвязь может быть приспособлена для поиска седловой точки и для использования начала точки нулевого градиента в седле (вместо точек максимума в 80) для получения величины 84 между пиками.
[Пример 2]
Примерный вариант осуществления, в котором реализуется один или несколько признаков ранее описанных вариантов осуществления, или другой вариант осуществления, раскрытый в настоящем документе, будут предоставлены далее.
Взаимосвязь, предоставленная в уравнении (2), может быть реализована посредством схемы 8 для определения параметра потока,
M=X.Td+Y.V - Z, (2)
где выходное значение является массой M (в мг) аэрозоля, присутствующего при вдохе пользователя через канал 18 для потока. Коэффициенты X-Z определены путем регрессии эмпирических данных и имеют соответствующие значения: -0,00003115; 0,1227; 295,2. Входные значения включают: постоянное напряжение, поддерживаемое в системе 30 нагрева, указанное как «V» (в мВ); длительность подачи электроэнергии в систему нагрева «Td» (в мс).
Вышеуказанная взаимосвязь далее будет использоваться с помощью следующего примера.
Входные значения включают: напряжение V, равное 2,51 В; длительность подачи электроэнергии Td, равную 3,987 секунды. Вышеуказанная взаимосвязь определяет M как 12,7 мг с погрешностью эксперимента, равной ± 4-6%. Полученное экспериментальным путем значение M было получено путем измерения исчерпания участка для хранения, содержащего исходный материал. Вдох пользователя через канал для потока был воспроизведен с помощью насоса с калиброванным, характеристическим расходом в 18,33 мл/с.
Длительность подачи электроэнергии Td, проходящей через систему 30 нагрева, может быть определена, как обсуждено для примера 1.
В примерах, где начало вдоха не может быть определено (например, не могут быть идентифицированы точки 80 максимума), из-за чего предотвращается реализация уравнения (1), уравнение (2) может быть реализовано для определения параметра потока.
[Примеры вариантов]
Следует понимать, что пример 1 и пример 2 обеспечивают примерные взаимосвязи между электроэнергией, проходящей через систему 30 нагрева, и параметром потока канала 18 для потока. Могут быть реализованы другие взаимосвязи.
Вариант примера 1 может включать в качестве входных значений одно или несколько из следующего: период между точкой 80 максимума и точкой 82 минимума или другой период, имеющий отношение к ним; область под точкой 80 максимума и/или точкой 82 минимума; величину точки максимума или точки 82 минимума (в противоположность значению 84 между пиками); при этом могут использоваться альтернативные точки максимума и/или точки минимума, включая те, что связаны с концом вдоха. Альтернативно может использоваться градиент/период периода между колебаниями, вызванными началом и окончанием вдыхания. В других вариантах входные значения могут быть получены из первой производной параметра электроэнергии, проходящей через систему 30 нагрева, или параметра электроэнергии, проходящей через систему 30 нагрева (т. е. без численного дифференцирования).
В дальнейшем варианте признак колебания в параметре электроэнергии, проходящей через систему нагрева, может использоваться в качестве входного значения, в том числе в качестве единственного входного значения; например, уравнение (1) приспособлено так, что имеет в качестве единственного входного значения величину 84 между пиками, которая может быть основана на эмпирических данных, которая таким образом замещает временную зависимость в уравнении.
В дополнительном варианте длительность вдоха пользователя может быть получена из производной по времени второго порядка и может использоваться в качестве входного значения, вместо времени начала вдыхания и/или длительности подачи электроэнергии в систему нагрева.
Вариант примера 2 может включать в качестве входного значения длительность вдоха пользователя, которая может быть определена из второй производной параметра электроэнергии, проходящей через систему 30 нагрева, или параметра электроэнергии, проходящей через систему 30 нагрева (т. е. без численного дифференцирования).
В других вариантах может быть определен альтернативный параметр, имеющий отношение к потоку; например, уравнения (1) или (2) могут быть альтернативно сформулированы для определения: объема аэрозоля; массы или объема потока (т. е. совокупности аэрозоля и воздуха); скорости потока.
[Выходное значение параметра, имеющего отношение к потоку]
Определенный параметр потока может использоваться различными способами, в зависимости от того, что он из себя представляет. Он может использоваться в качестве одного или нескольких из следующего: отображение пользователю на пользовательском интерфейсе (например, на периферийном устройстве, таком как смартфон 48, или на устройстве 2); сохранен на запоминающем устройстве, связанном с системой 36; использован в качестве базы для управления устройства 2 (например, определено, что исчерпание исходного материала больше, чем пороговое значение, и генерирование аэрозоля уменьшается или управляется иным образом).
Как показано на фиг. 5, в вариантах осуществления, где параметр потока отображается на пользовательском интерфейсе 94, схема 8 генерирует команды для пользовательского интерфейса 94 для отображения информации на основе определенного параметра потока. Команды могут предназначаться для обработки, драйвером дисплея, для приведения в действие пользовательского интерфейса 94. В вариантах осуществления, где параметр потока представляет собой величину одного или нескольких компонентов аэрозоля, присутствующего при вдохе, может отображаться величина указанного количества (указанных количеств) и/или количество из совокупности множества вдохов.
[Определение параметра, имеющего отношение к потоку, на основе начала или окончания вдоха пользователя через канал для потока]
Как показано на фиг. 13, описанные варианты осуществления включают в себя схему 8 в блоке 100 для определения параметра электроэнергии, проходящей через систему 30 нагрева; в блоке 102 схему 8 для определения колебания в результате начала и/или окончания вдоха пользователя через канал 18 для потока. Процесс может быть реализован в комбинации с процессом согласно варианту осуществления, показанным на фиг. 4 и/или фиг. 12, или другим вариантом осуществления, раскрытым в настоящем документе.
В контексте настоящего документа «колебание» может относиться к одному или нескольким из следующего: точки максимума; точки минимума; седловая точка. Точки максимума и точки минимума могут быть соседними. Колебание может быть вызвано вдыханием через канал 18 для потока (а не электрическим шумом или другими помехами).
В блоке 104 схема 8 выполнена с возможностью обработки одного или нескольких признаков колебания для определения параметра, имеющего отношение к потоку. Обработка может включать один или несколько признаков, используемых в качестве входных значений для описанной взаимосвязи между параметром электроэнергии, проходящей через систему 30 нагрева, и параметром потока канала 18 для потока, причем параметр потока является выходным значением. В блоке 106 схема 8 выполнена с возможностью факультативной выдачи параметра, имеющего отношение к потоку (как обсуждено ранее).
Со ссылкой на ранее обсужденный пример 1, параметр, имеющий отношение к потоку, блока 104 может включать величину одного или нескольких компонентов аэрозоля, выдаваемого при вдохе через канал 18 для потока. Как обсуждено в примере 1 и со ссылкой на фиг. 10 и фиг. 11, входное значение может быть определено из колебания в результате начала вдоха пользователя через канал 18 для потока. Колебание может быть основано на производной 78 по времени второго порядка и включает точку 80 максимума и соседнюю точку 82 минимума. Амплитуда 84 между пиками может выводиться из точки 80 максимума и точки 82 минимума и использоваться в качестве входного значения.
В варианте осуществления входное значение может определяться из колебания в результате окончания вдоха пользователя через канал 18 для потока. Колебание может быть основано на производной 78 по времени второго порядка и включает точку 108 максимума и соседнюю точку 110 минимума. Амплитуда 112 между пиками может выводиться из точек 108 максимума и точек 110 минимума и использоваться в качестве входного значения.
Было обнаружено, что колебание от каждого или обоих из начала и окончания вдоха имеет отношение к величине одного или нескольких компонентов аэрозоля, выдаваемого при вдохе через канал 18 для потока. В вариантах осуществления входные значения могут быть определены из колебания, возникающего в результате окончания и начала. В вариантах осуществления входные значения из одного из колебаний, возникающих в результате начала или окончания вдоха, могут использоваться, если не доступно другое.
Следует понимать, что реализованная взаимосвязь между электроэнергией, проходящей через систему 30 нагрева, и параметром потока канала 18 для потока может выбираться, на основе чего определяются входные значения.
Как показано на фиг. 9, после приблизительно 2,5 секунд, ток 72 проявляет существенное колебание (которое можно отчетливо увидеть в соответствующей производной 74 по времени второго порядка). Колебание представляет собой электрический шум, вызванный перегревом нагревательного элемента системы 30 нагрева. В зависимости от того, когда случается электрический шум, электрический шум может мешать определению колебания, связанного с началом и/или окончанием вдыхания. Следовательно, может быть желательным сконфигурировать схему 8 таким образом, чтобы вдох пользователя через канал 18 для потока происходил перед появлением электрического шума, чтобы электрический шум не мог помешать измерению вдоха.
Как показано на фиг. 9, колебание, возникающее в результате окончания вдоха, смешивается с электрическим шумом. Следовательно, могут быть трудности с точным определением колебания, возникающего в результате окончания вдыхания. Соответственно, может быть необходимым реализовать взаимосвязи (например, обсужденные в примере 1) между электроэнергией, проходящей через систему 30 нагрева, и параметром потока канала 18 для потока, что не требует определения колебания при окончании вдыхания и требует определения колебания в начале, поскольку это колебание наименее вероятно будет подвергаться помехам.
В вариантах для определения колебания может использоваться первая производная параметра электроэнергии, проходящей через систему 30 нагрева, или параметра электроэнергии, проходящей через систему 30 нагрева (т. е. без численного дифференцирования). Однако со ссылкой на фиг. 10 можно увидеть, что производная второго порядка обеспечивает более выраженное колебание и может производить более точные выходные значения.
В вариантах осуществления схема 8 может определять колебание, возникающее в результате вдыхания и/или окончания вдыхания, путем сравнения с одним или несколькими предварительно определенными условиями, которые приведены в примере 1 в отношении условий для поиска и нахождения точек максимума и точек минимума.
В различных вариантах осуществления другие признаки колебания могут использоваться в качестве входного значения, например, период между точками максимума и точками минимума, или другие периоды, имеющие отношение к ним; область под точками максимума и/или точками минимума; величина точек максимума или точек минимума (в противоположность значению между пиками).
С учетом примера 1, следует понимать, что величина амплитуды 84 непосредственно имеет отношение к величине одного или нескольких компонентов M выдаваемого аэрозоля, т. е. посредством эмпирической взаимосвязи уравнения 1; чем больше величина амплитуды, тем больше количество выдаваемого компонента, например, посредством прямой пропорциональности или другой взаимосвязи математической функции.
В контексте настоящего документа «амплитуда» может включать в себя следующие определения: величина между пиками; пик; среднеквадратичная величина; другое подобное определение.
[Множество взаимосвязей для определения параметра потока, реализованное посредством схемы]
Описанные варианты осуществления могут быть реализованы с помощью электрической схемы 8 для определения параметра, имеющего отношение к потоку канала 18 для потока, на основе одной из множества разных взаимосвязей между электроэнергией, проходящей через систему нагрева, и указанным параметром.
В частности, схема может реализовать процесс, включающий: измерение параметра электроэнергии, проходящей через систему нагрева (например, тока, как было описано ранее, или другого параметра, такого как мощность или напряжение); определение одной или нескольких характеристик из указанного измеренного параметра электроэнергии (например, входных значений для ранее описанного примера 1, или примера 2, или описанных в настоящем документе имеющих отношение вариантов или других подобных характеристик); выбор на основе определенных характеристик одной из множества разных эмпирических взаимосвязей между измеренным параметром электроэнергии и параметром потока, как определено в настоящем документе (например, выбор примера 1, или примера 2, или другого из описанных в настоящем документе имеющих отношение вариантов); реализацию указанной взаимосвязи для определения параметра потока, как определено в настоящем документе.
Подходящие примеры взаимосвязей предоставлены как пример 1, и пример 2, и описанные в настоящем документе имеющие отношение варианты. Соответственно, в варианте осуществления схема 8 может реализовать взаимосвязь (например, пример 1, или пример 2, или другой вариант) в соответствии с порядком предпочтения или набором входных значений, который может называться «классом».
Как показано на фиг. 14, процесс согласно варианту осуществления для реализации множества взаимосвязей предусматривает в блоке 114 схему 8, измеряющую параметр электроэнергии, проходящей через систему 30 нагрева (примеры которой были обсуждены ранее).
В условии 116 схема 8 определяет, может ли первый класс из одного или нескольких входных значений быть определен из определенного параметра электроэнергии, проходящей через систему 30 нагрева. Если первый класс может быть определен, то блок 118 исполняется для выдачи параметра потока в блоке 120. Блок 118 реализует первую взаимосвязь.
В варианте осуществления, который реализует уравнение (1) примера 1, первый класс должен быть: величиной 84 между пиками, которая указывается как «I»; постоянным напряжением, поддерживаемым в системе 30 нагрева, которое указывается как «V»; длительностью подачи электроэнергии в систему нагрева «Td»; временем начала вдыхания «Ti». Поэтому, в условии 116, если первый класс может быть определен, то уравнение (1) реализуется в блоке 118. В блоке 120 выходное значение является массой M аэрозоля, присутствующего при вдохе пользователя через канал 18 для потока.
Если в условии 116 первый класс не может быть определен (например, одно или несколько из входных значений не могут быть вычислены), то исполняется условие 122. В условии 112 схема 8 определяет, может ли второй класс из одного или нескольких входных значений быть определен из определенного параметра электроэнергии, проходящей через систему 30 нагрева. Если второй класс может быть определен, то блок 124 исполняется для выдачи параметра потока в блоке 120. Блок 124 реализует вторую взаимосвязь.
В варианте осуществления, который реализует уравнение (2) примера 2, второй класс должен быть: длительностью подачи электроэнергии в систему нагрева «Td». Поэтому, в условии 116, если второй класс может быть определен, то уравнение (2) реализуется в блоке 124. В блоке 120 выходное значение является массой M аэрозоля, присутствующего при вдохе пользователя через канал 18 для потока.
В различных вариантах осуществления реализуются взаимосвязи с количеством, большим двух. В вариантах осуществления классы, связанные с множеством взаимосвязей, могут быть определены, где конкретная взаимосвязь реализована в соответствии с порядком предпочтения.
Если в условии 116 второй класс не может быть определен (например, одно или несколько из входных значений не могут быть вычислены), то исполняется блок 126. В блоке 126 схема 8 может определять выходное значение на основе выходного значения, определенного из одного или нескольких предшествующих вдохов пользователя через канал 18 для потока (например, выходное значение от раннего вдыхания используется в качестве выходного значения или среднего, или другое подходящее представление на основе выходных значений от множества предшествующих вдыханий используется в качестве выходного значения). Информация, имеющая отношение к предшествующим выходным значениям, может храниться на запоминающем устройстве, соединенном с возможностью связи с процессором схемы 8.
Ссылаясь на предыдущий вариант осуществления, в котором уравнения (1) и (2) были реализованы в виде первой и второй взаимосвязей, входные значения второго класса, связанные со второй взаимосвязью, представляют собой поднабор входных значений первого класса, связанного с первой взаимосвязью. Электрическая схема 8, реализованная таким образом, позволяет удобную реализацию второй взаимосвязи с помощью одного или нескольких из входных значений первого класса в случае, когда не могут быть определены все значения из первого класса. Такой вариант реализации может иметь сниженные непроизводительные затраты при обработке.
[Идентификация пользователя на основе сигнатуры вдыхания]
Как показано на фиг. 15 и фиг. 16, электроуправляемая система 36, генерирующая аэрозоль, предназначенная для генерирования аэрозоля, может реализовывать признаки любого из предыдущих вариантов осуществления или других вариантов осуществления, раскрытых в настоящем документе. Электрическая схема 8 может быть реализована с возможностью измерения изменения в параметре, связанном с системой 30 нагрева, из-за охлаждающего эффекта, воздействующего на систему нагрева, от вдыхания пользователем через канал для потока, и с возможностью определения характеристики вдыхания на основе измеренного параметра, связанного с системой нагрева, и с возможностью идентификации пользователя на основе определенной характеристики.
Ссылаясь на блок 200 по фиг. 15, измерение изменения в параметре, связанном с системой 30 нагрева, из-за охлаждающего эффекта, воздействующего на систему нагрева, от вдыхания пользователем через канал для потока, может включать измерение параметра электроэнергии, проходящей через систему нагрева, как описано в предшествующих вариантах осуществления. Один пример представляет собой схему 8 согласно варианту осуществления, предоставленную в вариантах осуществления, связанных с фиг. 6 и фиг. 7, где пример такого параметра представляет собой электрический ток, представленный на фиг. 8-11.
Ссылаясь на блок 202, определение характеристики включает идентификацию конкретного признака в измеренном параметре, например, характеристику на временной диаграмме. В предпочтительном варианте осуществления характеристика представляет собой параметр тока 72 или производную по времени тока, такую как производная по времени первого порядка (не показана) или производная 78 по времени второго порядка. Характеристика может быть идентифицирована и выведена из измеренного параметра с помощью техник, таких как выведение признака, как описано для предшествующих вариантов осуществления.
Как показано на фиг. 10, в примере тока 72 характеристика может быть основана на одном или нескольких из следующего: амплитуда со скачком (т. е. при увеличении тока между фронтом 75 и спадом 79); время или скорость начального фронта 75 при увеличении тока; длительность скачка при увеличении тока; другой имеющий отношение параметр.
В примере производной 78 по времени второго порядка характеристика может быть основана на одном или нескольких из следующего: амплитуда (включающая амплитуду 84, 112 между пиками), связанная с точками максимума или точками минимума 82-108; время указанной амплитуды; область, связанная с указанными точками максимума и/или точками минимума; период, связанный с указанными точками максимума и/или точками минимума; длительность вдыхания, полученная из точек максимума и/или точек минимума; другой имеющий отношение параметр.
Ссылаясь на блок 204, чтобы идентифицировать пользователя на основе определенной характеристики, характеристика может сравниваться с пороговым значением. В качестве примера вышесказанного, на основе эмпирически полученных данных пороговое значение может настраиваться для различения между взрослыми и несовершеннолетними пользователями на основе силы (которую можно определить посредством амплитуды 84, 112) и/или длительности (которую можно определить по времени амплитуд 84, 112) вдыхания. Разные взрослые люди также могут идентифицироваться подобным образом. В вариантах осуществления можно определить, что амплитуда для несовершеннолетнего пользователя составляет 50-75% от амплитуды обычного взрослого человека.
В другом варианте осуществления определенная характеристика может сравниваться с сохраняемой характеристикой, которая была получена как часть предшествующей процедуры калибровки (процедура калибровки будет обсуждена). Пользователь затем может быть идентифицирован на основе значения показателя соотнесения. Показатель соотнесения может быть единичным значением, полученным из соотнесения или алгоритма сопоставления с образцом, например, алгоритма сжатия цветков. Пользователь может быть определен как идентифицированный, если показатель соотнесения превышает пороговый показатель. Если показатель соотнесения не превышает порогового показателя, пользователь не может быть определен как идентифицированный. В качестве примера, кривая точек 80 максимума может сравниваться с сохраненной кривой с помощью алгоритма сопоставления с образцом.
В вариантах вышеуказанного процесса следует понимать, что в соответствии с предшествующими вариантами осуществления, раскрытыми в настоящем документе, другие параметры электроэнергии, проходящей через систему 30 нагрева, могут быть обработаны подобным образом, например, электрический потенциал в системе нагрева или электрическая мощность, проходящая через систему нагрева.
В дополнительном варианте параметр, связанный с системой нагрева, является температурой системы 30 нагрева. Это может быть определено из электрического сопротивления системы 30 нагрева, как раскрыто в представленных ранее вариантах осуществления. Альтернативно электрическая схема содержит отдельный датчик температуры, такой как термопара (не показана), расположенный в оперативной близости от системы нагрева, предназначенный для измерения температуры. В этих вариантах осуществления электрическая схема 8 выполнена с возможностью регулирования системы нагрева до целевой температуры (например, посредством PID-регулирования или подобного алгоритма, как обсуждено в представленных ранее вариантах осуществления), где вдыхание через канал для потока вызывает временное отклонение указанной регулируемой температуры от целевой температуры.
Обратимся к фиг. 16, на которой графически показано изменение 206 температуры по времени для такого варианта осуществления. Вдыхания 208, 210, 212 и 214 можно наблюдать в виде колебаний, т. е. охлаждения, в температуре 206. Пользователь может быть идентифицирован с помощью характеристики колебаний, например: падение температуры (что может указывать на максимальный расход и/или длительность вдыхания); период; область; другая имеющая отношение величина. В качестве примера, на основе эмпирически полученных данных может устанавливаться пороговое значение для различения между взрослыми и несовершеннолетними пользователями на основе величины падения температуры. Разные взрослые люди также могут идентифицироваться подобным образом. В вариантах осуществления характеристика может быть определена из производной по времени температуры.
Другая характеристика для различных вариантов осуществления может включать: другие формы кривой колебания, которые могут включать общее колебание, связанное с длительностью вдыхания, или колебание в начале или конце вдыхания (примеры чего приведены в предыдущих вариантах осуществления, например, тех, что обсуждены в связи с фиг. 9 и фиг. 10); время до пикового охлаждения; время до первой точки максимума при охлаждении; время до первой точки минимума охлаждения; время между пиками при охлаждении; скорость изменения охлаждения; количество пиков при охлаждении; температура при пиковом охлаждении; отношения пиковых охлаждений; скорость изменения отношений скоростей охлаждения.
Со ссылкой на блок 204 по фиг. 15 идентификация пользователя на основе определенной характеристики в варианте осуществления включает сравнение признака с сохраняемой характеристикой и определение соотнесения, например, посредством показателя соотнесения. В вариантах осуществления сохраняемая характеристика сохраняется во время процедуры калибровки.
В качестве части процедуры калибровки, когда сохраняется вышеупомянутая характеристика, связанная с сигнатурой вдыхания пользователем, пользователь может выбрать для записи обычное вдыхание через канал для потока или необычное вдыхание, например, конкретные последовательности или короткие отрывистые вдыхания. Последнее может обеспечивать лучшую безопасность.
В вариантах осуществления процедура калибровки включает воздействие вдыхания на измеренный параметр, связанный с системой нагрева, записанный в течение установленного периода времени, например, двух секунд, и сохраненного на запоминающем устройстве. Релевантная характеристика (например, падение температуры или другая такая характеристика) может затем выводиться из этого измеренного параметра (например, путем выведения признака, как описано в представленных ранее вариантах осуществления) и характеристики, связанной с сохраненной сигнатурой вдыхания пользователем. Процедура калибровки может исполняться через пользовательский интерфейс системы, выполненной с возможностью приема инструкции от пользователя на исполнение указанного процесса.
В качестве альтернативы процессу калибровки, характеристика, связанная с сигнатурой вдыхания пользователем, может быть записана во время первой работы системы или первых нескольких операций устройства, таким образом, процедура калибровки устраняется.
После блока 204 электрическая схема 8 может реализовать различные операции управления на основе идентификации пользователя. Как обсуждено в предшествующих вариантах осуществления, пользователь может определяться как идентифицированный, если характеристика, связанная с системой нагрева, соответствует предшествующей сохраняемой характеристике, или превышает пороговое значение, или посредством другого критерия.
Пример операции управления заключается во включении или выключении системы 30 нагрева (например, путем предотвращения подачи дополнительной электроэнергии в нее). Если пользователь не идентифицирован, в вариантах осуществления подача электроэнергии в систему нагрева предотвращается в течение предварительно определенного количества времени (например, 5 или 10 минут) или тогда, когда система будет перезагружена. В варианте осуществления перезагрузка включает ввод кода авторизации через пользовательский интерфейс периферийного устройства 48.
Пример операции управления представляет собой указание пользовательским интерфейсом, например, периферийного устройства 48, что пользователь был идентифицирован.
Пример операции управления представляет собой конфигурирование устройства для работы особым образом. В варианте осуществления устройство представляет собой конфигурацию для выбора одного или нескольких параметров работы, которые могут храниться на запоминающем устройстве в связи с личностью пользователя. Этот этап может включать реализацию структуры данных, такой как база данных значений ключей (или другой подобной парадигмы), при этом личность пользователя является ключом и связана с одним набором из одного или нескольких рабочих параметров. В вариантах осуществления структура данных может быть реализована через другие компоненты системы, включая периферийное устройство 42. Рабочие параметры могут включать одно или несколько из следующего: температура системы нагрева; максимально допустимая длительность нагрева для системы нагрева; конфигурация пользовательского интерфейса; другой имеющий отношение параметр.
Пример операции управления представляет собой конфигурирование системы для сохранения информации о работе, связанной с личностью пользователя. Информация о работе может содержать одно или несколько из следующего: время использования; количество вдыханий; длительность вдыхания; количество исходного материала, переработанного в аэрозоль; величина одного или нескольких компонентов исходного материала, выдаваемого в виде аэрозоля. Информация может периодически передаваться в периферийное устройство 48 или систему удаленного сервера.
Следует принять во внимание, что любой из раскрытых способов (или соответствующих устройств, программ, носителей данных и т. д.) может выполняться либо хостом, либо клиентом, в зависимости от конкретной реализации (т. е. раскрытые способы/устройства представляют собой форму связи (связей) и как таковые могут осуществляться с любой «точки зрения», т. е. в соответствии друг с другом). Кроме того, следует понимать, что термины «прием» и «передача» охватывают «ввод» и «вывод» и не ограничиваются RF-контекстом передачи и приема радиоволн. Следовательно, например, микросхема или другое устройство или компонент для реализации вариантов осуществления могут генерировать данные для вывода на другой чип, устройство или компонент или иметь в качестве вводимых данные от другого чипа, устройства или компонента, и такой вывод или ввод могут упоминаться как «передавать» и «принимать», включая формы отглагольных существительных «передача» и «прием», а также «передача» и «прием» в рамках RF-контекста.
Как было использовано в этом описании, любой состав, использованный в стиле «по меньшей мере одно из A, B или C», и состав в стиле «по меньшей мере одно из A, B и C» использует разделительный союз «или» и разделительный союз «и» таким образом, чтобы эти составы содержали любые и все сочетания компонентов A, B, C, а также несколько их перестановок, то есть один A, один B, один C, A и B в любом порядке, A и C в любом порядке, B и C в любом порядке и A, B, C в любом порядке. В таких составах может быть больше или меньше трех признаков.
В формуле изобретения любые ссылочные позиции, заключенные в скобки, не должны рассматриваться как ограничивающие пункт формулы изобретения. Слово «содержащий» не исключает наличия других элементов или этапов, отличных от перечисленных в пункте формулы изобретения. Кроме того, формы единственного числа, используемые в настоящем документе, определены как «один» или «более чем один». Кроме того, использование вводных фраз, таких как «по меньшей мере один» и «один или несколько», в формуле изобретения не следует истолковывать как подразумевающее, что введение другого элемента пункта формулы изобретения посредством использования форм единственного числа ограничивает любой конкретный пункт формулы изобретения, включающий такой введенный элемент пункта формулы изобретения, изобретениями, содержащими только один такой элемент, даже если этот же пункт формулы изобретения включает вводные фразы «один или несколько» или «по меньшей мере один» и формы единственного числа. То же самое относится и к случаям, в которых могут использоваться формы множественного числа. Если не указано иное, такие термины, как «первый» и «второй», используются для произвольного различения элементов, описываемых такими терминами. Таким образом, эти термины не обязательно предназначены для указания временной или другой приоритизации таких элементов. Сам факт того, что определенные признаки приведены во взаимно разных пунктах формулы изобретения, не означает, что комбинация этих признаков не может быть использована для получения преимущества.
Если явным образом не обозначена несовместимость, или если варианты осуществления, примеры и формула изобретения в силу своей физической сущности или иных факторов не исключают комбинирование, признаки вышеупомянутых вариантов осуществления и примеров, а также следующей формулы изобретения, могут быть интегрированы вместе в любой подходящей компоновке, особенно в тех случаях, когда это производит полезный эффект. Это не ограничивается только какой-либо определенной пользой, и вместо этого может возникнуть в результате пользы, появившейся «постфактум». Это означает, что комбинация признаков не ограничена описанными формами, в частности, формой (например, нумерацией) примера (примеров), варианта (вариантов) осуществления или зависимостью пункта (пунктов) формулы изобретения. Более того, это также относится к фразам «в одном варианте осуществления», «согласно варианту осуществления» и т. п., которые являются лишь стилистической формой формулировки и не должны рассматриваться как ограничение следующих признаков отдельным вариантом осуществления для всех других случаев такой же или аналогичной формулировки. Это означает, что ссылка на форму единственного числа, термин «один» или «некоторый» вариант (варианты) осуществления может быть ссылкой на любой один или несколько и/или все раскрытые варианты осуществления или их комбинацию (комбинации). Кроме того, аналогично ссылка на конкретный вариант осуществления не может быть ограничена непосредственно предыдущим вариантом осуществления.
В контексте настоящего документа любые машиноисполняемые команды или машиночитаемые носители могут выполнять раскрытый способ и могут, следовательно, использоваться синонимично с термином «способ» или друг с другом.
Вышеприведенное описание одной или нескольких реализаций обеспечивает иллюстрацию и описание, но не предназначено для того, чтобы быть исчерпывающим или ограничивать объем настоящего изобретения точной раскрытой формой. Модификации и изменения возможны в свете вышеприведенных идей или могут быть получены из практического применения различных реализаций настоящего изобретения.
СПИСОК ССЫЛОК
36 Система
2 Устройство
4 Источник питания
6 Распылитель
20 Впускное отверстие для исходного материала
22 Впускное отверстие для потока
24 Выпускное отверстие
30 Система нагрева
8 Схема
52 Измерительная система
58 Шунтирующий резистор
60 Усилитель
62 Фильтр
54, 64 Процессор
56 Преобразователь постоянного тока в постоянный
10 Система передачи исходного материала
14 Участок для хранения
16 Блок передачи
12 Система доставки
34 Мундштук
18 Канал для потока
26 Впускное отверстие
28 Выпускное отверстие
50 Поток
32 Картомайзер
36 Корпус
34 Мундштук
48 Периферийное устройство
94 Пользовательский интерфейс
Группа изобретений относится к системе, генерирующей аэрозоль, способу идентификации пользователя системы, электрической схеме для электроуправляемой системы, генерирующей аэрозоль, и энергонезависимому машиночитаемому носителю. Система содержит электроуправляемую систему нагрева для нагрева указанного исходного материала для генерирования аэрозоля, канал для потока, предназначенный для передачи потока, содержащего аэрозоль, пользователю. Система нагрева находится в сообщении по текучей среде с каналом для потока. Система содержит электрическую схему для измерения изменения в параметре, связанном с системой нагрева, из-за охлаждающего эффекта, воздействующего на систему нагрева, от вдыхания пользователем через канал для потока, и для определения характеристики вдыхания на основе измеренного параметра, связанного с системой нагрева, и для идентификации пользователя на основе определенной характеристики. Обеспечивается возможность использования системы нагрева устройства генерации аэрозоля в качестве датчика расхода воздуха вместо специального отдельного датчика потока, снижение производственных затрат и сложности устройства. 4 н. и 10 з.п. ф-лы, 16 ил.
1. Система (36), генерирующая аэрозоль, предназначенная для генерирования аэрозоля из исходного материала, образующего аэрозоль, причем система содержит:
- электроуправляемую систему (30) нагрева для нагрева указанного исходного материала для генерирования аэрозоля;
- канал (18) для потока, предназначенный для передачи потока, содержащего аэрозоль, пользователю; при этом система (30) нагрева находится в сообщении по текучей среде с каналом (18) для потока; и
- электрическую схему (8), выполненную с возможностью:
- измерения изменения в параметре, связанном с системой (30) нагрева, из-за охлаждающего эффекта, воздействующего на систему нагрева, от вдыхания пользователем через канал (18) для потока;
- определения характеристики вдыхания на основе измеренного параметра, связанного с системой (30) нагрева; и
- идентификации пользователя на основе определенной характеристики.
2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что электрическая схема (8) выполнена с возможностью идентификации пользователя на основе соотнесения определенной характеристики с сохраняемой характеристикой.
3. Система по п. 2, отличающаяся тем, что электрическая схема (8) выполнена с возможностью сохранения сохраняемой характеристики во время процедуры калибровки.
4. Система по любому из п. 2 или 3, отличающаяся тем, что электрическая схема (8) выполнена с возможностью идентификации пользователя на основе значения показателя соотнесения.
5. Система по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что электрическая схема (8) выполнена с возможностью управления работой системы на основе идентификации пользователя.
6. Система по п. 5, отличающаяся тем, что работа включает в себя включение или выключение системы (30) нагрева, при этом система (30) нагрева выключена, если пользователь не идентифицирован.
7. Система по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что измеренный параметр, связанный с системой (30) нагрева, основан на одном из следующего: температура системы (30) нагрева; электрический ток, проходящий через систему (30) нагрева; электрическая мощность, проходящая через систему (30) нагрева; электрический потенциал в системе (30) нагрева.
8. Система по п. 7, отличающаяся тем, что измеренный параметр, связанный с системой (30) нагрева, основан на температуре системы (30) нагрева, и электрическая схема (8) выполнена с возможностью определения температуры на основе измерения электрического сопротивления системы (30) нагрева, или электрическая схема (8) содержит датчик температуры, расположенный в оперативной близости от системы (30) нагрева.
9. Система по п. 8, отличающаяся тем, что электрическая схема (8) выполнена с возможностью регулирования температуры системы (30) нагрева до целевой температуры, и характеристика основана на по меньшей мере части временного отклонения указанной регулируемой температуры от целевой температуры, вызванного вдыханием через канал (18) для потока.
10. Система по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что характеристика основана на производной по времени измеренного параметра, связанного с системой (30) нагрева.
11. Система по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что электрическая схема (8) содержит запоминающее устройство и один или несколько процессоров.
12. Способ идентификации пользователя системы (36), генерирующей аэрозоль, предназначенной для генерирования аэрозоля из исходного материала, образующего аэрозоль, причем система (36), генерирующая аэрозоль, содержит электроуправляемую систему (30) нагрева для нагрева указанного исходного материала для генерирования аэрозоля, и канал (18) для потока, предназначенный для передачи потока, содержащего аэрозоль, пользователю, при этом система (30) нагрева находится в сообщении по текучей среде с каналом (18) для потока; причем способ включает:
- измерение изменения в параметре, связанном с системой (30) нагрева, из-за охлаждающего эффекта, воздействующего на систему (30) нагрева, от вдыхания пользователем через канал (18) для потока;
- определение характеристики вдыхания на основе измеренного параметра, связанного с системой (30) нагрева; и
- идентификацию пользователя на основе определенной характеристики.
13. Электрическая схема (8) для электроуправляемой системы, генерирующей аэрозоль, причем указанная схема выполнена с возможностью реализации способа по п. 12.
14. Энергонезависимый машиночитаемый носитель, содержащий компьютерную программу, содержащую команды, которые при исполнении на программируемой электрической схеме (8) исполняют способ по п. 12.
| WO 2016091658 A1, 16.06.2016 | |||
| СПОСОБЫ И УСТРОЙСТВА ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ ТОКА УТЕЧКИ В РЕЗИСТИВНОМ ДАТЧИКЕ ТЕМПЕРАТУРЫ | 2013 |
|
RU2640126C2 |
| ЭЛЕКТРОННАЯ СИГАРЕТА | 2013 |
|
RU2627004C2 |
| WO 2017205692 A1, 30.11.2017. | |||
