CN114144086A - 通过视觉通信对电子设备的功能控制和年龄验证 - Google Patents
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Abstract
一种气雾输送设备或电子尼古丁传送系统(“ENDS”)设备可以包括产生气雾的吸烟物品。设备可以在认证后运行。在认证允许设备运行之前，认证可以首先包括年龄验证。认证可以包括到设备的控制信号通信。控制信号通信可以包括音频信号，诸如由设备上的麦克风或压力传感器检测到的认证音调。控制信号通信可以包括由设备上的光传感器或光电二极管检测到的视觉信号、光学信号或光信号。
Description
发明人：
索耶·哈伯德
克莱尔勒斯·A·莱耶斯
文斯·爱尔兰
肖恩·多尔蒂
肖恩·卢坎
杰瑞德·阿列尔
相关申请
本申请要求于2019年6月14日提交的题为“通过视觉通信对电子设备进行功能控制和年龄验证(Functional Control and Age Verification of Electronic Devicesthrough VISUAL Communication)”的美国专利Ser.No.16/441937的优先权，该美国专利要求于2019年4月2日提交的题为“用于气雾输送设备的认证和年龄验证(AUTHENTICATIONAND AGE VERIFICATION FOR AN AEROSOL DELIVERY DEVICE)”的美国临时专利申请No.62/828222的优先权，其每一篇均通过引用并入本文。本申请涉及于2019年6月14日提交的题为“通过视觉通信对电子设备进行功能控制和年龄验证(Functional Control and AgeVerification of Electronic Devices through Speaker Communication)”的美国专利申请No.16/441903，其全部公开内容通过引用并入本文。
技术领域
本公开涉及气雾输送设备(诸如电子尼古丁传送系统(“ENDS”)设备)的年龄验证和控制。基于年龄验证，通过与设备的通信来控制气雾输送设备。通信可以包括音频信号或视觉/光学信号，提供这些信号以认证和解锁设备。
背景技术
多年以来，已经提出了许多设备作为需要燃烧烟草才能使用的吸烟产品的改进方案或替代方案。一些示例替代方案包括燃烧固体或液体燃料以将热量传递给烟草的设备或使用化学反应来提供这种热源的设备。附加的示例替代方案使用电能来加热烟草和/或其他气雾生成基底材料，诸如美国专利No.9078473(Worm等人)中描述的材料，其通过引用并入本文。通常，使用电能加热烟草或其他物质的设备可以称为气雾输送设备并且电子尼古丁传送系统(“ENDS”)设备是这种设备的一个示例。
据称，许多这些设备设计成提供与抽香烟、雪茄或烟斗相关联的感觉，但不会传送由烟草的燃烧而引起的大量不完全燃烧产物和热解产物。为此，已经提出了许多替代吸烟产品、香味生成器和药用吸入器，它们利用电能来蒸发或加热挥发性材料，或试图在不明显燃烧烟草的情况下提供抽香烟、雪茄或烟斗的感觉。参见，例如，背景技术中阐述的各种替代吸烟物品、气雾输送设备和热量生成源在美国专利No.8881737(Collett等人)、美国专利申请公开No.2013/0255702(Griffith Jr.等人)、美国专利申请公开No.2014/0000638(Sebastian等人)、美国专利申请公开No.2014/0096781(Sears等)、美国专利申请公开No.2014/0096782(Ampolini等人)、美国专利申请公开No.2015/0059780(Davis等人)和于2016年7月28日提交的美国专利申请Ser.No.15/222615(Watson等人)中进行了描述，其全部通过引用并入本文。还参见，例如，产品和加热配置的各种实施方式在美国专利No.5388594(Counts等人)和No.8079371(Robinson等人)的背景技术部分中进行了描述，其通过引用并入。
上述吸烟物品可以受到包括年龄限制的某些限制。在一些地方，基于用户年龄来限制包括ENDS设备的药筒在内的物品的使用。可能需要通过年龄验证的用户来对设备进行认证的改进过程。
发明内容
本公开涉及控制一种气雾输送设备，该气雾输送设备包括电子尼古丁传送系统(“ENDS”)设备。ENDS或气雾输送设备可以在通过验证时运行。在认证允许设备运行之前，认证可以首先包括年龄验证。认证可以包括到设备的控制信号通信。控制信号通信可以包括音频信号，诸如由设备上的麦克风或压力传感器检测到的认证音调。控制信号通信可以包括由设备上的光传感器或光电二极管检测到的视觉信号、光学信号或光信号。音频信号或视觉信号可以由主机设备(例如智能电话)发送、基于服务台电话呼叫或来自销售点位置。
在一个实施例中，系统包括：被配置为验证用户年龄的年龄验证系统、被配置为与年龄验证系统进行通信并被配置为基于用户的验证发送音频信号的主机设备，以及被配置为响应接收并确认来自主机设备的音频信号而被认证的气雾输送设备。气雾输送设备还可以包括被配置为检测音频信号的音频检测器。音频检测器可以包括被配置为检测由音频信号引起的压力变化的压力传感器。压力传感器可以被配置为除了检测音频信号之外，还测量由在气雾输送设备上的抽吸引起的压力差。可以由抽吸引起的压力差的测量激活了气雾输送设备中的加热器，该加热器生成用于吸入的气雾。音频检测器还可以包括被配置为检测音频信号的麦克风。麦克风可以包括使用薄膜隔膜的MEMS驻极体麦克风。音频信号可以被转换以确定音频信号对于认证气雾输送设备是否正确。主机设备可以包括具有扬声器的计算设备，该扬声器发送音频信号。主机设备可以访问用户的用户档案以用于认证。
在另一个实施例中，一种用于认证气雾输送设备的方法包括：接收对气雾输送设备的用户的年龄验证的请求、确定用户的年龄、基于所确定的用户的年龄来执行年龄验证，以及响应于年龄验证为用户认证气雾输送设备。认证包括发送用于气雾输送设备的音频信号。接收请求可以包括接收来自用户的电话呼叫。音频信号可以通过电话呼叫发送以由气雾输送设备检测。电话呼叫可以由服务台操作员接收和应答。音频信号可以包括认证音调。认证可以包括响应于检测到正确的音频信号而解锁气雾输送设备。
在另一个实施例中，气雾输送设备包括：被配置为提供电力以生成气雾的电源、被配置为检测音频信号的信号检测器以及被配置为接收音频信号、转换音频信号并在音频信号正确时认证气雾输送设备的信号检测器电路。信号检测器可以包括压力传感器，该压力传感器被配置为检测由音频信号引起的压力变化并且还被配置为测量由在气雾输送设备上的抽吸引起的压力差，该压力差用来激活气雾输送设备中的加热器，该加热器生成用于吸入的气雾。信号检测器可以包括被配置为检测音频信号的麦克风。音频信号可以被转换以确定音频信号对于认证气雾输送设备是否正确。从为信号检测器播放音频信号的主机设备的扬声器接收音频信号。设备可以包括与电源耦接的气雾产生部件，使得气雾产生部件接收电力以生成气雾。设备可以包括通向信号检测器的通道以用于音频信号行进。
在一个实施例中，系统包括：被配置为验证用户年龄的年龄验证系统、被配置为与年龄验证系统进行通信并被配置为基于用户的验证发送光学信号的主机设备以及被配置为响应接收并确认来自主机设备的光学信号而被认证的气雾输送设备。气雾输送设备可以包括被配置为检测光学信号的光学检测器。光学检测器可以包括被配置为检测光学信号的光传感器。光学信号可以包括由光传感器检测的一系列脉冲，所述一系列脉冲具有变化的波长、亮度或脉冲宽度中的一种或更多种。光学检测器可以包括被配置为检测光学信号的光电二极管。主机设备可以是与网络耦接的计算设备以用于与年龄验证系统进行通信。光学信号可以包括光脉冲序列。由光学检测器检测到的光学信号可以源自计算设备的闪光灯或源自计算设备的显示器屏幕。光学信号可以被转换以确定光学信号对于认证气雾输送设备是否正确。主机设备可以访问用户的用户档案以用于认证。认证密钥可以修改来自光源的光以形成光学信号。
在另一个实施例中，一种用于认证气雾输送设备的方法包括：接收对气雾输送设备的用户的年龄验证请求、验证用户的年龄并提供年龄验证以及提供用于在验证用户年龄时生成与气雾输送设备进行通信的光学信号的指令。生成光学信号包括认证气雾输送设备。认证可以包括响应于检测到正确的光学信号而解锁气雾输送设备。光学信号可以由将光学信号传送到气雾输送设备的主机设备来生成。主机设备可以与年龄验证系统通信。主机设备可以访问用户的用户档案以用于认证。年龄验证可以包括比较身份识别文档。
在另一个实施例中，气雾输送设备包括：被配置为提供电力以生成气雾的电源、被配置为检测光学信号的信号检测器以及被配置为接收视频信号、转换光学信号并在光学信号正确时认证气雾输送设备的信号检测器电路。信号检测器可以包括被配置为检测光学信号的光传感器或光电二极管。光学信号可以通过来自信号检测器电路的转换器被转换以确定光学信号对于认证气雾输送设备是否正确。光学信号可以通过在主机设备的屏幕上显示光学信号的主机设备，或者通过主机设备的闪光灯功能，而发送到信号检测器。
应当理解的是，提供该发明内容只是为了总结一些示例实施方式以便提供本公开的一些方面的基本理解。因此，应当理解的是，上述示例实施方式只是示例并且不应被解释为以任何方式缩小本公开的范围或精神。其他示例实施方式、各个方面和各个优点将从结合附图的以下详细描述中变得显而易见，附图作为示例示出了一些描述的示例实施方式的原理。
附图说明
因此，已经在上文概括地描述了本公开的多个方面，现在将参照附图，这些附图不一定按比例绘制，并且其中：
图1示出了根据本公开的一个示例实施方式的气雾输送设备的立体示图，该气雾输送设备包括彼此耦接的药筒和控制主体。
图2是根据一个示例实施方式的图1的气雾输送设备的局部剖视示图，其中药筒与控制主体彼此解耦。
图3和图4示出了根据本公开的另一个示例实施方式的气雾输送设备的立体示图，该气雾输送设备包括分别彼此耦接和彼此解耦的控制主体和气雾源构件。
图5和图6分别示出了根据一个示例实施方式的图3和图4的气雾输送设备的正面示图和截面示图。
图7和图8分别示出了根据一个示例实施方式的气雾输送设备的侧面示图和部分剖视示图，该气雾输送设备包括耦接到控制主体的药筒。
图9示出了根据本公开的各种示例实施方式的气雾输送设备的电路图。
图10示出了根据本公开的一个示例实施方式的信号调节电路的电路图。
图11示出了用于设备的功能控制的一个示例系统图。
图12示出了信号检测器电路的一个实施例。
图13示出了控制信号的实施例。
图14示出了音频检测器的实施例。
图15示出了光学检测器的实施例。
图16示出了用音频信号对设备进行功能控制的一个示例系统图。
图17示出了用光学信号对设备进行功能控制的一个示例系统图。
图18是示出了控制信号处理的一个示例的流程图。
图19是示出了音频信号处理的一个示例的流程图。
图20是示出了用主机设备进行认证的一个示例的流程图。
图21示出了一个示例认证密钥。
具体实施方式
现在将在下文中参考本公开的示例实施方式更全面地描述本公开。这些示例实施方式被描述为使得本公开将是彻底和完整的，并且将向本领域技术人员充分传达本公开的范围。实际上，本公开可以以许多不同的形式体现并且不应解释为限于本文阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式是为了使本公开满足适用的法律要求。除非上下文另有明确指示，否则在本说明书和权利要求中使用的单数形式“一个”、“一种”、“该”等包括多个所表示的对象。此外，尽管本文可能会提及定量测量、值、几何关系等，但除非另有说明，这些中的任何一个或更多个(如果不是全部)可以是绝对的或近似的，以考虑可能发生的诸如由于工程公差等原因引起的可接受的变化。
如下文所述，本公开涉及要求对受年龄限制的设备(诸如气雾输送设备或电子尼古丁传送系统(“ENDS”)设备)进行认证。认证可以包括或要求在先年龄验证，使得受年龄限制的设备对于未通过年龄验证的用户是不可操作的。认证可以包括受年龄限制的设备，该受年龄限制的设备接收用于认证设备的控制信号。控制信号可以包括用于认证该设备的音频信号和/或视觉/光学信号。
气雾输送设备或ENDS是这种设备的示例，其可以与限制(诸如年龄限制)相关联。其他示例包括用于传送大麻素(诸如四氢大麻酚(THC)和/或大麻二酚(CBD))、植物制剂、药物和/或其他活性成分的传送设备。因此，应当理解的是，尽管气雾传送或ENDS设备始终用作各种实施例的一个示例应用，但该示例旨在是非限制性的，使得本文公开的发明概念能够与除气雾传送或ENDS设备之外的设备一起使用，包括可以用来向用户传送其他药物和/或活性成分或者可以包括无烟烟草或其他烟草产品的气雾输送设备。
通过控制信号进行设备认证能够是用户进行年龄验证的附加，或者可以是要求作为用户进行年龄验证的先决条件。未通过年龄验证的用户不能认证设备。对于受年龄限制的产品的使用，可能需要进行周期性地认证。可以存在用于确认用户的年龄和/或认证适当的用户和/或设备的年龄验证系统。
功能控制和认证可以适用于任何受年龄限制的设备或物质，包括尼古丁、香烟、酒精、四氢大麻酚(THC)、大麻二酚(CBD)、CBD油、大麻制品/大麻、植物制剂、药物和/或其他受年龄限制的产品。认证可以适用于除气雾输送设备之外的受年龄限制的设备。同样，尽管年龄是设备限制的一个示例，但通过对设备进行认证来验证的设备上可以存在其他类型的限制。
气雾输送设备是可以受到限制的设备的一个示例，并且认证可以用到设备的控制信号来完成。参照图1至图10进一步描述气雾输送设备。在其他示例中，设备可以是使用气雾源构件作为消耗品而不是药筒的加热非燃烧设备。气雾输送设备可以被配置为由气雾前体组合物(有时称为可吸入物质介质)产生气雾(可吸入物质)。气雾前体组合物可以包括固体烟草材料、半固体烟草材料或液体气雾前体组合物中的一种或更多种。在一些实施方式中，气雾输送设备可以被配置为加热并从流体气雾前体组合物(例如液体气雾前体组合物)产生气雾。附加地或替代地，气雾前体组合物可以包括上述的一种或更多种物质，包括但不限于植物物质、药用物质、酒精、甘油，并且该气雾前体组合物可以包括尼古丁和/或其他活性成分，包括但不限于植物成分(例如薰衣草、薄荷、洋甘菊、罗勒、迷迭香、百里香、桉树、生姜、大麻、人参、玛咖和草本茶)、兴奋剂(例如咖啡因和瓜拉那)、氨基酸(例如牛磺酸、茶氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸)和/或药物、营养品和药用成分(例如维生素(诸如维生素B6、维生素B12和维生素C)以及大麻素(诸如四氢大麻酚(THC)和大麻二酚(CBD)))。这种气雾输送设备可以包括所谓的电子香烟。在其他实施方式中，气雾输送设备可以包括加热非燃烧设备。在其他实施方式中，气雾输送设备可以包括非加热非燃烧设备。
液体气雾前体组合物，也称为蒸气前体组合物或“电子烟液”，对电子香烟和非加热非燃烧设备特别有用。液体气雾前体组合物可以包括多种组分，举例来说，包括多元醇(例如甘油、丙二醇或其混合物)、尼古丁、烟草、烟草提取物和/或食用香料。在一些示例中，气雾前体组合物包括甘油和尼古丁。在其他示例中，组合物可以附加地或替代地包括酒精、植物成分(例如，薰衣草、薄荷、洋甘菊、罗勒、迷迭香、百里香、桉树、生姜、大麻、人参、玛咖和草本茶)、兴奋剂(例如，咖啡因和瓜拉那)、氨基酸(例如牛磺酸、茶氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸)、药物、营养品和药用成分(例如维生素(诸如维生素B6、维生素B12和维生素C)以及大麻素(诸如四氢大麻酚(THC)和大麻二酚(CBD))或其他活性成分，或其某种组合。
可以与各种实施方式结合使用的一些液体气雾前体组合物可以包括一种或更多种酸，诸如乙酰丙酸、琥珀酸、乳酸、丙酮酸、苯甲酸、富马酸及其组合等。在包括尼古丁(其包括盐形式的尼古丁)的液体气雾前体组合物中含酸可以提供质子化的液体气雾前体组合物。液体气雾前体组合物和制剂的代表性类型在美国专利No.7726320(Robinson等人)；美国专利No.9254002(Chong等人)；以及美国专利申请公开No.2013/0008457(Zheng等)、No.2015/0020823(Lipowicz等人)和No.2015/0020830(Koller人)；以及PCT专利申请公开No.WO 2014/182736(Bowen等人)；以及美国专利No.8881737(Collett等人)中进行了阐述和表征，其公开内容通过引用并入本文。可以采用的其他气雾前体包括已并入上述多个代表性产品中的任何一种的气雾前体。从Johnson Creek Enterprises LLC可购得的用于电子香烟的所谓“烟汁”也是可取的。又一些示例气雾前体组合物以商品名BLACK NOTE、COSMIC FOG、THE MILKMAN E-LIQUID、FIVE PAWNS、THE VAPOR CHEF、VAPE WILD、BOOSTED、THE STEAM FACTORY、MECH SAUCE、CASEY JONES MAINLINE RESERVE、MITTEN VAPORS、DR.CRIMMY’S V-LIQUID、SMILEY E LIQUID、BEANTOWN VAPOR、CUTTWOOD、CYCLOPS VAPOR、SICBOY、GOOD LIFE VAPOR、TELEOS、PINUP VAPORS、SPACE JAM、MT.BAKER VAPOR和JIMMYTHE JUICE MAN出售。泡腾材料的实施方式能够与气雾前体一起使用，并且举例来说，在美国专利申请公开No.2012/0055494(Hunt等人)中进行了描述，其通过引用并入本文。此外，泡腾材料的使用例如在美国专利No.4639368(Niazi等人)；美国专利No.5178878(Wehling等人)；美国专利No.5223264(Wehling等人)；美国专利No.6974590(Pather等人)；美国专利No.7381667(Bergquist等人)；美国专利No.8424541(Crawford等人)；美国专利No.8627828(Strickland等人)；和美国专利No.9307787(Sun等人)；以及美国专利申请公开No.2010/0018539(Brinkley等人)，以及PCT专利申请公开No.WO 97/06786(Johnson等人)中进行了描述，其全部通过引用并入本文。
用于支持气雾前体的基底、储器或其他部件的代表性类型在美国专利No.8528569(Newton)；美国专利申请公开No.2014/0261487(Chapman等人)；美国专利申请公开No.2015/0059780(Davis等人)；和美国专利申请公开No.2015/0216232(Bless等人)中进行了描述，其全部通过引用并入本文。此外，各种芯吸材料以及这些芯吸材料在某些类型的电子香烟中的配置和操作在美国专利No.8910640(Sears等人)中进行了阐述，其通过引用并入本文。
在其他实施方式中，气雾输送设备可以包括加热非燃烧设备，该加热非燃烧设备被配置为加热固体气雾前体组合物(例如挤压的烟草棒)或半固体气雾前体组合物(例如含有甘油的烟草糊)。气雾前体组合物可以包括含烟草珠、烟草丝、烟草条、再造烟草材料或其组合，以及/或者细磨烟草、烟草提取物、喷雾干燥的烟草提取物或与可选无机材料(诸如碳酸钙)、可选的香料和气雾形成材料混合的其他烟草形式的混合物以形成基本上固体或可模制的(例如可挤压的)基底。固体和半固体气雾前体组合物和制剂的代表性类型在美国专利No.8424538(Thomas等人)；美国专利No.8464726(Sebastian等)人；美国专利申请公开No.2015/0083150(Conner等人)；美国专利申请公开No.2015/0157052(Ademe等人)；和美国专利申请公开No.2017/0000188(Nordskog等人)中进行了公开，其全部通过引用并入本文。固体和半固体气雾前体组合物和布置的另外的代表性类型包括在British AmericanTobacco的GLOTM产品的NEOSTIKTM消耗性气雾源构件和Philip Morris International,Inc.的IQOSTM产品的HEETSTM消耗性气雾源构件中发现的那些。
在各种实施方式中，可吸入物质具体地可以是烟草组分或烟草衍生材料(即天然存在于烟草中的可直接从烟草中分离或合成制备的材料)。例如，气雾前体组合物可以包括与惰性基底结合的烟草提取物或其馏分。气雾前体组合物还可以包括未燃烧的烟草或含有未燃烧的烟草的组合物，该未燃烧的烟草或含有未燃烧的烟草的组合物在加热到低于其燃烧温度的温度时释放可吸入物质。在一些实施方式中，气雾前体组合物可以包括烟草冷凝物或其馏分(即留下香味并可能留下尼古丁的由烟草燃烧产生的烟雾的冷凝组分)。
在其他实施方式中，无烟烟草和其他烟草产品可以是受年龄限制的产品的示例而不是气雾传送或ENDS设备的示例。已上市的代表性无烟烟草产品可以包括R.J.ReynoldsTobacco Company称之为CAMEL Snus、CAMEL Orbs、CAMEL Strips和CAMEL Sticks；American Snuff Company,LLC的GRIZZLY moist tobacco、KODIAK moist tobacco、LEVIGARRETT loose tobacco和TAYLOR'S PRIDE loose tobacco；Swisher International,Inc.的KAYAK moist snuff和CHATTANOOGA CHEW chewing tobacco；Pinkerton TobaccoCo.LP的REDMAN chewing tobacco；U.S.Smokeless Tobacco Company的COPENHAGEN moisttobacco、COPENHAGEN Pouches、SKOAL Bandits、SKOAL Pouches、RED SEAL long cut和REVEL Mint Tobacco Packs；以及Philip Morris USA的MARLBORO Snus和Taboka的产品。鼻烟产品的代表性类型(通常称为“snus”)可以在欧洲(特别是在瑞典)由或通过诸如Swedish Match AB、Fiedler&Lundgren AB、Gustavus AB、Skandinavisk TobakskompagniA/S以及Rocker Production AB来制造。以前或目前在美国可购得的鼻烟产品已以诸如R.J.Reynolds Tobacco Company的CAMEL Snus Frost、CAMEL Snus Original和CAMELSnus Spice、CAMEL Snus Mint、CAMEL Snus Mellow、CAMEL Snus Winterchill和CAMELSnus Robust的商品名进行销售。无烟烟草产品已经包装在罐头盒、“冰球状盒”或“罐”中。其他示例产品包括尼古丁锭剂(诸如REVEL尼古丁锭剂(R.J.Reynolds Vapor Company产品))和无烟草尼古丁袋装产品(诸如Swedish Match的Zyn和LYFT)。
用于本公开的烟草材料能够变化并且可以包括例如烤烟、白肋烟、东方烟草或马里兰烟草、深色烟草、深色烤烟和Rustica烟草以及其他稀有或特种烟草，或其混合物。烟草材料还能够包括所谓的“混合的”形式和加工的形式，例如加工的烟梗(例如，切卷或切膨化的烟梗)、体积膨胀烟草(例如膨化烟草，诸如干冰膨胀烟草(DIET)，优选地以切成填料的形式)、再造烟草(例如使用造纸型或铸片型过程制造的再造烟草)。各种代表性的烟草类型、烟草加工的类型和烟草混合物类型在美国专利No.4836224(Lawson等人)、No.4924888(Perfetti等人)、No.5056537(Brown等人)、No.5159942(Brinkley等人)，No.5220930(Gentry)，No.5360023(Blakley等人)，No.6701936(Shafer等人)，No.7011096(Li等人)，No.7017585(Li等人)和No.7025066(Lawson等人)；美国专利申请公开No.2004/0255965(Perfetti等人)；PCT专利申请公开No.WO02/37990(Bereman)；以及期刊Fund.Appl.Toxicol.,39,p.11-17(1997)(Bombick等人)中进行了阐述，其通过引用并入本文。用于吸烟设备(包括根据本公开的吸烟设备)的另外的示例烟草组合物在美国专利No.7726320(Robinson等)中进行了公开，其通过引用并入本文。
此外，气雾前体组合物可以包括惰性基底，该惰性基底具有整合在其中或以其他方式沉积在其上的可吸入物质或该可吸入物质的前体。例如，包括可吸入物质的液体可以涂覆在惰性基底上或被惰性基底吸收或吸附到惰性基底中，使得在加热后，可吸入物质以能够通过施加正压或负压从本发明物品中抽出的形式释放。在一些方面，气雾前体组合物可以包括以切成填料的形式的香味烟草和芳香烟草的混合物。在另一个方面，气雾前体组合物可以包括再造烟草材料，诸如在美国专利No.4807809(Pryor等人)；美国专利No.4889143(Pryor等人)；和美国专利No.5025814(Raker)中描述的再造烟草材料，其公开内容通过引用并入本文。关于合适的气雾前体组合物的进一步信息，参见于2018年3月9日提交的美国专利申请Ser.No.15/916834(Sur等人)，其通过引用并入本文。
不管气雾前体组合物的类型，气雾输送设备可以包括被配置为从气雾前体组合物产生气雾的气雾产生部件。在电子香烟或加热非燃烧设备的情况下，例如，气雾产生部件可以是或包括加热元件。在非加热非燃烧设备的情况下，在一些示例中，气雾产生部件可以是或包括可振动的压电的或压磁的网。换言之，可以没有用于气雾产生的加热元件。一些实施例的气雾输送设备可以包括元件的组合以提供气雾产生部件，诸如振动气雾产生部件(例如可振动的压电陶瓷和/或其他压电的或压磁的材料)，其能够包括合作以从气雾前体组合物产生气雾的加热元件和附加元件。
合适的加热元件的一个示例是感应加热器。这种加热器通常包括感应发射器和感应接收器。感应发射器可以包括线圈，该线圈被配置为在交流电流被引导通过它时产生振荡磁场(例如随时间周期性变化的磁场)。感应接收器可以至少部分地位于或接收在感应发射器内并且可以包括导电材料(例如铁磁材料或涂覆铝的材料)。通过引导交流电通过感应发射器，可以经由感应在感应接收器中生成涡流。流过限定感应接收器的材料的电阻的涡流可以通过焦耳加热(即通过焦耳效应)加热该感应接收器。可以限定雾化器的感应接收器可以被无线地加热以从位于感应接收器附近的气雾前体组合物形成气雾。具有感应加热器的气雾输送设备的各种实施方式在美国专利申请公开No.2017/0127722(Davis等人)；美国专利申请公开No.2017/0202266(Sur等人)；于2016年11月15日提交的美国专利申请Ser.No.15/352153(Sur等人)；于2017年10月31日提交的美国专利申请Ser.No.15/799365(Sebastian等人)；和美国专利申请Ser.No.15/836086(Sur)中进行了描述，其全部通过引用并入本文。
在包括本文更具体描述的那些实施方式的其他实施方式中，加热元件是导电加热器，诸如在电阻加热器的情况下的导电加热器。这些加热器可以被配置为在电流被引导通过它时产生热量。在各种实施方式中，可以以各种形式设置导电加热器，诸如以箔状、泡沫状、盘状、螺旋状、纤维状、线状、膜状、纱线状、条状、带状或圆柱状的形式设置导电加热器。这种加热器通常包括金属材料并且被配置为由于电阻与通过该加热器的电流相关联而产生热量。这种电阻加热器可以位于气雾前体组合物附近并加热该气雾前体组合物以产生气雾。可以与本公开一起使用的多种导电基底在上文引用的美国专利申请公开No.2013/0255702(Griffith等人)中进行了描述。
在一些实施方式中，在所谓的电子香烟或非加热非燃烧设备的情况下，气雾输送设备可以包括控制主体和药筒，或者在加热非燃烧设备的情况下，气雾输送设备可以包括控制主体和气雾源构件。药筒可以是用于设备的消耗品的一个示例并且对药筒的引用可以包括其他消耗品。气雾源构件的其他示例可以包括“棍”(诸如其可以包含烟草、烟草提取物、气雾形成剂、尼古丁和/或能够在加热非燃烧设备中使用的其他活性成分)。例如，British American Tobacco的GLOTM产品的NEOSTIKTM消耗性气雾源构件和Philip MorrisInternational,Inc的IQOSTM产品的HEETSTM消耗性气雾源构件。在电子香烟或加热非燃烧设备的情况下，控制主体可以是可重复使用的，而药筒/气雾源构件可以被配置为用于有限次数的使用和/或被配置为一次性的。各种机构可以将药筒/气雾源构件连接到控制主体以引起螺纹接合、压配合接合、过盈配合、滑动配合、磁性接合等。
控制主体和药筒/气雾源构件可以包括可以由多种不同材料中的任一种形成的单独的、相应的外壳或外部主体。外壳可以由任何合适的、结构合理的材料形成。在一些示例中，外壳可以由金属或合金(诸如不锈钢、铝等)形成。其他合适的材料包括各种塑料(例如聚碳酸酯)、塑料上的金属电镀、陶瓷等。
药筒(即气雾源构件)可以包括气雾前体组合物。为了从气雾前体组合物产生气雾，气雾产生部件(例如加热元件、压电的/压磁的网)可以定位成与气雾前体组合物接触或接近，诸如横跨控制主体和药筒，或在气雾源构件可以位于其中的控制主体中。控制主体可以包括电源，该电源可以是可再充电的或可更换的，从而控制主体可以与多个药筒/气雾源构件一起重复使用。
控制主体还可以包括装置(诸如用于手动控制设备的按钮、触敏表面等)以激活气雾输送设备。附加地或替代地，控制主体可以包括流量传感器以检测用户何时在药筒/气雾源构件上抽吸从而激活气雾输送设备。在一些实施例中，控制主体可以包括不像在其他实施例中处于消耗品或药筒中那样的加热元件。
在各种实施方式中，根据本公开的气雾输送设备可以具有多种整体形状，包括但不限于可以限定成基本上棒状的或基本上管状形状的或基本上圆柱形形状的整体形状。在附图中示出的和参照附图描述的实施方式中，气雾输送设备具有基本上圆形的横截面；然而，本公开也涵盖其他横截面形状(例如椭圆形、正方形、矩形、三角形等)。描述物品物理形状的这种语言也可以施加到其各个部件，包括控制主体和药筒/气雾源构件。在其他实施方式中，控制主体可以采用另一种手持形状，例如小盒子形状。
在更具体的实施方式中，控制主体和药筒/气雾源构件中的一者或两者可以称为一次性的或可重复使用的。例如，控制主体可以具有电源，诸如可更换电池或可充再电电池、SSB、薄膜SSB、电容器、光伏、可再充电超级电容器、锂离子或混合锂离子超级电容器等。电源的一个示例是由德国Tadiran Batteries GmbH生产的TKI-1550可再充电锂离子电池。在另一个实施方式中，有用的电源可以是由日本Sanyo Electric Company,Ltd.生产的N50-AAA CADNICA镍镉电池。在其他实施方式中，多个这种电池(例如每个电池提供1.2伏)可以串联连接。在一些实施方式中，电源配置为提供输出电压。电源能够为气雾产生部件提供电力，该部件可通电以从气雾前体组合物产生气雾。电源可以与任何类型的再充电技术(诸如如下文进一步讨论的充电附件)连接。
电源的示例在美国专利No.9484155(Peckerar等人)；和于2015年10月21日提交的美国专利申请公开No.2017/0112191(Sur等人)中进行了描述，其公开内容通过引用并入本文。合适的电源的其他示例在美国专利申请公开No.2014/0283855(Hawes等人)、美国专利申请公开No.2014/0014125(Fernando等人)、美国专利申请公开No.2013/0243410(Nichols等人)、美国专利申请公开No.2010/0313901(Fernando等人)和美国专利No.9439454(Fernando等人)中提供，其全部通过引用并入本文。关于流量传感器，包括用于气雾输送设备的各种微控制器、传感器和开关的代表性的电流调整部件和其他电流控制部件在美国专利No.4735217(Gerth等人)；美国专利No.4922901、No.4947874和No.4947875(Brooks等人)；美国专利No.5372148(McCafferty等人)；美国专利No.6040560(Fleischhauer等人)；美国专利No.7040314(Nguyen等人)；美国专利No.8205622(Pan)；美国专利申请公开No.8881737(Collet等人)；美国专利No.9423152(Ampolini等人)；美国专利No.9439454(Fernando等人)；和美国专利申请公开No.2015/0257445(Henry等人)中进行了描述，其全部通过引用并入本文。
与电子气雾传送物品相关的部件以及公开了可以使用在本物品中的材料或部件的另一些示例包括：美国专利No.4735217(Gerth等人)；美国专利No.5249586(Morgan等人)；美国专利No.5666977(Higgins等人)；美国专利No.6053176(Adams等人)；美国专利No.6164287(White)；美国专利No.6196218(Voges)；美国专利No.6810883(Felter等人)；美国专利No.6854461(Nichols)；美国专利No.7832410(Hon)；美国专利No.7513253(Kobayashi)；美国专利No.7896006(Hamano)；美国专利No.6772756(Shayan)；美国专利No.8156944和No.8375957(Hon)；美国专利No.8794231(Thorens等人)；美国专利No.8851083(Oglesby等人)；美国专利No.8915254和No.8925555(Monsees等人)；美国专利No.9220302(DePiano等人)；美国专利申请公开No.2006/0196518和No.2009/0188490(Hon)；美国专利申请公开No.2010/0024834(Oglesby等人)；美国专利申请公开No.2010/0307518(Wang)；PCT专利申请公开No.WO2010/091593(Hon)；以及PCT专利申请公开No.WO2013/089551(Foo)，其中的每一个均通过引用并入本文。此外，美国专利申请公开2017/0099877(Worm等人)公开了可以包括在气雾输送设备中的胶囊和用于气雾输送设备的钥匙圈状(fob shape)的配置，并且通过引用并入本文。由前述文献公开的多种材料可以在各种实施方式中并入到本设备中，并且所有前述公开内容通过引用并入本文。
能够并入到本公开的气雾输送设备中的其它特征、控件或部件在美国专利No.5,967,148(Harris等人)；美国专利No.5934289(Watkins等人)；美国专利No.5954979(Counts等人)；美国专利No.6040560(Fleischhauer等人)；美国专利No.8365742(Hon)；美国专利No.8402976(Fernando等人)；美国专利申请公开No.2005/0016550(Katase)；美国专利No.8689804(Fernando等人))；美国专利申请公开No.2013/0192623(Tucker等人)；美国专利No.9427022(Leven等人)；美国专利申请公开No.2013/0180553(Kim等人)；美国专利申请公开No.2014/0000638(Sebastian等人)；美国专利申请公开2014/0261495(Novak等人)；和美国专利No.9220302(DePiano等人)中进行了描述，其全部通过引用并入本文。
在另一方面，本公开可以涉及提供如本文所述的多个部件的套件。例如，套件可以包括具有一个或更多个药筒或气雾源构件的控制主体。套件还可以包括下文描述的充电附件连同一个或更多个电池，以及具有一个或更多个药筒的控制主体。套件还可以包括多个药筒和一个或更多个电池和/或充电附件。在上述实施例中，药筒或控制主体可以设置有包括在其中的加热构件。本发明的套件还可以包括容纳一个或更多个另外的套件部件的箱体(或其他包装部件、承载部件或存储部件)。替代地，充电附件可以是套件之一中的箱体。箱体可以是可重复使用的硬容器或软容器。此外，箱体可以是简单地盒子或其他包装结构。
图1和图2示出了在电子香烟的情况下包括控制主体和药筒的气雾输送设备的实施方式。在这点上，图1和图2示出了根据本公开的一个示例实施方式的气雾输送设备100。如所示出的，气雾输送设备可以包括控制主体102(即电池部分)和药筒104。如下所述，设备的操作(诸如在安装药筒104时)可以要求认证连同年龄验证。控制主体和药筒能够以功能关系永久地或可拆卸地对准。在这点上，图1示出了处于耦接配置的气雾输送设备的立体示图，而图2示出了处于解耦配置的气雾输送设备的局部剖视侧面示图。当控制主体和药筒处于组装配置时，在一些实施方式中，气雾输送设备可以例如是基本上棒状的、基本上管状形状的或基本上圆柱形状的。
控制主体102和药筒104能够被配置为通过各种连接彼此接合，例如压配合(或过盈配合)连接、螺纹连接、磁性连接等。因此，控制主体可以包括第一接合元件(例如耦接器)，该第一接合元件适于接合药筒上的第二接合元件(例如连接器)。第一接合元件和第二接合元件可以是可逆的。作为示例，第一接合元件或第二接合元件中的任一个可以是公螺纹，而另一个可以是母螺纹。作为另一个示例，第一接合元件或第二接合元件中的任一个可以是磁体，而另一个可以是金属或匹配的磁体。在特定实施方式中，接合元件可以由控制主体和药筒的现有部件直接限定。例如，控制主体的外壳可以在其端部处限定腔体，该腔体被配置为接收药筒的至少一部分(例如药筒的存储罐或其他壳体形成元件)。特别地，药筒的存储罐可以至少部分地接收在控制主体的腔体内，而药筒的嘴件保持暴露在控制主体的腔体外部。药筒可以诸如通过过盈配合(例如通过使用棘爪和/或在药筒的外表面与形成控制主体腔体的壁的内表面之间产生过盈接合的其他特征)、通过磁性接合(例如通过使用定位在控制主体的腔体内和定位在药筒上的磁体和/或磁性金属)或通过其他合适的技术来保持在由控制主体外壳形成的腔体内。
如图2所示的剖视示图中所见，控制主体102和药筒104各自包括多个相应的部件。图2中所示的部件代表可以存在于控制主体和药筒中的部件并且不旨在限制本公开所涵盖的部件的范围。在一个实施例中，控制主体102可以称为电池部分。如图所示，例如，控制主体102能够由外壳206(有时称为控制主体壳体)形成，该外壳能够包括控制部件208(例如处理电路等)、流量传感器210、电源212(例如电池、超级电容器)和指示器214(例如LED、基于量子点的LED)，并且这种部件能够可变化地对准。电源可以是可再充电的，并且控制部件可以包括开关和耦接到流量传感器和开关的处理电路。处理电路可以被配置为根据认证或年龄验证状态来阻止访问(锁定)设备。在一个示例中，设备可以在锁定状态下开始，在该锁定状态下使用被阻止，但是一旦在设备处接收到正确的控制信号后，设备通过认证，则该设备将是可使用的。换言之，设备的默认状态可以是锁定的，并且认证(连同年龄验证)解锁该设备。
药筒104能够由外壳216(有时称为药筒壳体)形成，该外壳包围被配置为保持气雾前体组合物的储器218并且包括加热元件220(气雾产生部件)。在各种配置中，该结构可以称为罐；并且因此，术语“药筒”、“罐”等可以互换使用以指包围用于气雾前体组合物的储器并且包括加热元件的壳体或其他外壳。
如图所示，在一些示例中，储器218可以与液体传输元件222流体连通，该液体传输元件适于将储存在储器外壳中的气雾前体组合物芯吸或以其他方式传输到加热元件220。在一些示例中，阀可以定位在储器与加热元件之间，并且被配置为控制从储器传递或传送到加热元件的气雾前体组合物的量。
可以采用材料的各种示例来形成加热元件220，该材料被配置为在施加电流通过它时产生热量。这些示例中的加热元件可以是电阻加热元件，诸如线圈、微型加热器等。可以形成加热元件的示例材料包括Kanthal(FeCrAl)、镍铬合金、镍、不锈钢、氧化铟锡、钨、二硅化钼(MoSi2)、硅化钼(MoSi)、掺杂铝的二硅化钼(Mo(Si,Al)2)、钛、铂、银、钯、银和钯的合金、石墨和基于石墨的材料(例如基于碳的泡沫和纱线)、导电油墨、掺硼二氧化硅和陶瓷(例如正温度系数或负温度系数陶瓷)。加热元件可以是电阻加热元件或被配置为通过感应生成热量的加热元件。加热元件可以由导热陶瓷(诸如氮化铝、碳化硅、氧化铍、氧化铝、氮化硅或其复合物)涂覆。用于根据本公开的气雾输送设备的加热元件的示例实施方式在下文中进行进一步描述，并且能够并入到设备(诸如本文所述的设备)中。
开口224可以存在于外壳216中(例如在嘴端处)以允许形成的气雾从药筒104中排出。
药筒104还可以包括一个或更多个电子部件226，该一个或更多个电子部件可以包括集成电路、存储器部件(例如EEPROM、闪存)、传感器等。电子部件可以适于通过有线或无线方式与控制部件208和/或与外部设备进行通信。电子元件可以定位在药筒或该药筒的基部228内的任何地方。
虽然分开地示出了控制部件208和流量传感器210，但是应当理解的是，包括控制部件和流量传感器的各种电子部件可以组合在支撑并电连接电子部件的电路板(例如PCB)上。此外，电路板可以相对于图1的图示来水平定位，因为电路板能够纵向平行于控制主体的中心轴线。在一些示例中，空气流量传感器可以包括其自身的电路板或其可以附接到的其他基部元件。在一些示例中，可以利用柔性电路板。柔性电路板可以被配置成包括基本上管状形状的多种形状。在一些示例中，柔性电路板可以与加热器基底组合、层叠到加热器基底上或形成加热器基底的一部分或全部。
控制主体102和药筒104可以包括部件，该部件适于促进在它们之间的流体接合。如图2所示，控制主体能够包括其中具有腔体232的耦接器230。药筒的基部228能够适于接合耦接器并且能够包括适于配合在腔体内的突起部234。这种接合能够促进控制主体与药筒之间的稳定连接，以及在控制主体中的电源212和控制部件208与药筒中的加热元件220之间建立电连接。此外，外壳206能够包括进气口236，该进气口可以是外壳中的凹口，其中该进气口连接到耦接器，该进气口允许环境空气环绕耦接器进入到外壳中，然后穿过耦接器的腔体232并通过突起部234进入到药筒中。
根据本公开有用的耦接器和基部在美国专利申请公开No.2014/0261495(Novak等人)中进行了描述，其通过引用并入本文。例如，如图2所示的耦接器230可以限定被配置为与基部228的内周边240紧密配合的外周边238。在一个示例中，基部的内周边可以限定基本上等于或略大于耦接器的外周边半径的半径。此外，耦接器可以在外周边处限定一个或更多个凸部242，该一个或更多个凸部被配置为接合限定在基部内周边处的一个或更多个凹部244。然而，可以采用结构、形状和部件的各种其他示例来将基部耦接到耦接器。在一些示例中，药筒104的基部与控制主体102的耦接器之间的连接可以基本上是永久性的，而在其他示例中，它们之间的连接可以是可释放的，使得例如控制主体可以与一个或更多个附加药筒一起重复使用，该一个或更多个附加药筒可以是一次性的和/或可再填充的。
图2所示的储器218能够是容器或者如目前所述能够是纤维储器。例如，在该示例中，储器能够包括一层或更多层无纺纤维，该一层或更多层无纺纤维基本上形成为环绕外壳216内部的管的形状。气雾前体组合物能够保持在储器中。例如，储器能够吸附地保持液体组分。储器能够与液体传输元件222流体连接。液体传输元件能够经由毛细管作用-或经由微型泵-将储存在储器中的气雾前体组合物传输到加热元件220，在该示例中，该加热元件是金属线圈的形式。因此，加热元件与液体传输元件在加热布置中。
在一些示例中，微流体芯片可以嵌入在储器218中，并且从储器传送的气雾前体组合物的量和/或质量可以由微型泵(诸如基于微机电系统(MEMS)技术的微型泵)来控制。用于根据本公开的气雾输送设备的储器和传输元件的其他示例实施方式在下文中进行进一步描述，并且这种储器和/或传输元件能够并入到设备(诸如本文所述的设备)中。特别是，如本文进一步描述的加热构件和传输元件的特定组合可以并入到设备(诸如本文所述的设备)中。
在使用中，当用户在气雾输送设备100上抽吸时，气流被流量传感器210检测到，并且加热元件220被激活以蒸发气雾前体组合物的组分。在气雾输送设备的嘴端部上的抽吸导致环境空气进入进气口236并穿过耦接器230中的腔体232和基部228的突起部234中的中心开口。在药筒104中，抽吸的空气与形成的蒸气结合以形成气雾。气雾从加热元件迅速带走、吸出或以其他方式吸走并从气雾输送设备的嘴端部中的开口224出来。
关于在电子香烟的情况下包括控制主体和药筒的气雾输送设备的实施方式的进一步细节，参见上文引用的美国专利申请Ser.No.15/836086(Sur)；和美国专利申请Ser.No.15/916834(Sur等人)；以及于2018年3月9日提交的美国专利申请Ser.No.15/916696(Sur)，其也通过引用并入本文。
图3至图6示出了在加热非燃烧设备的情况下包括控制主体和气雾源构件的气雾输送设备的实施方式。更具体地，图3示出了根据本公开的一个示例实施方式的气雾输送设备300。气雾输送设备可以包括控制主体302和气雾源构件304。在各种实施方式中，气雾源构件和控制主体能够以功能关系永久地或可拆卸地对准。在这点上，图3示出了处于耦接配置的气雾输送设备，而图4示出了处于解耦配置的气雾输送设备。
如图4所示，在本公开的各种实施方式中，气雾源构件304可以包括加热端部406和嘴端部408，该加热端部被配置为插入到控制主体302中，用户在该嘴端部上抽吸以产生气雾。在各种实施方式中，加热端部的至少一部分可以包括气雾前体组合物410。
在各种实施方式中，气雾源构件304或其一部分可以包裹在外部包裹材料412中，该外部包裹材料可以由对为气雾源构件提供附加结构和/或支撑有用的任何材料形成。在各种实施方式中，外部包裹材料可以包括抗热传递的材料，该抗热传递的材料可以包括纸或其他纤维材料，诸如纤维素材料。外部包裹材料还可以包括嵌入或分散在纤维材料内的至少一种填料材料。在各种实施方式中，填料材料可以具有水不溶性颗粒的形式。此外，填料材料可以包含无机组分。在各种实施方式中，外部包裹物可以由多层(诸如下层、体层和上层(诸如香烟中的典型包装纸))形成。这种材料可以包括例如轻质“碎布纤维”(诸如亚麻、大麻、剑麻、稻草和/或西班牙草蜡)。外部包裹物还可以包括通常在传统香烟的过滤器元件中使用的材料，诸如醋酸纤维素。
此外，在气雾源构件的嘴端部408处的包裹物的多余长度的功能可以是如下所述，简单地将气雾前体组合物410与消费者的嘴间隔开或提供用于定位过滤器材料的空间，或者影响物品上的抽吸或影响抽吸期间离开设备的蒸气或气雾的流动特性。关于可以与本公开一起使用的包裹材料的配置的进一步讨论可以在上文引用的美国专利No.9078473(Worm等人)中找到。
在各种实施方式中，气雾源构件304的气雾前体组合物410与嘴端部408之间可以存在其他部件，其中嘴端部可以包括过滤器414，该过滤器可以例如由醋酸纤维素或聚丙烯材料制成。过滤器可以附加地或替代地包含含烟丝的材料，诸如在美国专利No.5025814(Raker等人)所述的材料，其通过引用整体并入本文。在各种实施方式中，过滤器可以增加气雾源构件的嘴端部的结构完整性和/或提供过滤能力(如果期望)和/或提供抽吸阻力。在一些实施方式中，以下的一种或任何组合可以定位在气雾前体组合物与嘴端部之间：气隙；用于冷却空气的相变材料；香味释放媒介；能够选择性化学吸附的离子交换纤维；作为过滤器介质的气凝胶颗粒；和其他合适的材料。
本公开的各种实施方式采用一个或更多个导电加热元件来加热气雾源构件304的气雾前体组合物410。在各种实施方式中，可以以各种形式设置加热元件，诸如以箔状、泡沫状、网状、空心球状、半球状、盘状、螺旋状、纤维状、线状、膜状、纱线状、条状、带状或圆柱状的形式设置加热元件。这种加热元件通常包括金属材料并且被配置为由于与通过该加热元件的电流相关联的电阻而产生热量。这种电阻加热元件可以定位成与气雾源构件以及特别是与气雾源构件的气雾前体组合物直接接触或接近。加热元件可以位于控制主体和/或气雾源构件中。在各种实施方式中，气雾前体组合物可以包括嵌入基底部分中或以其他方式成为基底部分的一部分的组分(即导热成分)，该基底部分可以用作加热组件或促进加热组件的功能。各种加热构件和元件的一些示例在美国专利No.9078473(Worm等人)中进行了描述。
各种加热元件配置的一些非限制性示例包括加热元件放置成与气雾源构件304接近的配置。例如，在一些示例中，加热元件的至少一部分可以围绕气雾源构件的至少一部分。在其他示例中，在被插入控制主体302中时，一个或更多个加热元件可以与气雾源构件的外部相邻定位。在其他示例中，在气雾源部件插入到控制主体中时，加热元件的至少一部分(例如，穿透气雾源构件的一个或更多个尖头和/或尖刺)可以穿透气雾源构件的至少一部分。在一些情况下，气雾前体组合物可以包括可以用作加热元件或促进加热元件的功能的与气雾前体组合物接触的结构，或嵌入气雾前体组合物中的多个珠或颗粒或以其他方式成为气雾前体组合物的一部分。
图5示出了根据本公开的一个示例实施方式的气雾输送设备300的正面示图，并且图6示出了穿过图5的气雾输送设备的截面示图。特别地，所示的实施方式的控制主体302可以包括外壳516，该外壳包括限定在其接合端部中的开口518、流量传感器520(例如抽吸传感器或压力开关)、控制部件522(例如处理电路等)、电源524(例如电池、超级电容器)和包括指示器526(例如LED)的端部盖。电源可以是可再充电的，并且控制部件可以包括开关和耦接到流量传感器和开关的处理电路。如下文进一步讨论的，处理电路可以被配置为如果年龄验证失败，则阻止用开关的操作。设备的默认状态可以是与开关未连接并且开关在认证(其可以基于验证)后连接。
在一个实施方式中，指示器526可以包括一个或更多个LED、基于量子点的LED等。指示器能够与控制部件522进行通信并且例如当气雾源构件耦接到控制主体302时，用户在气雾源构件304上抽吸时，如由流量传感器520检测到的，该指示器能够被照亮。
所示的实施方式的控制主体302包括一个或更多个加热组件528(单独称为或统称为加热组件)，该一个或更多个加热组件被配置为加热气雾源构件304的气雾前体组合物410。尽管本公开的各种实施方式的加热组件可以采取多种形式，但是在图5和图6所示的特定实施方式中，加热组件包括外圆柱体530和加热元件532(气雾产生部件)，该加热元件在该实施方式中包括从接收基部534延伸的多个加热器尖头(在各种配置中，加热组件或更具体地加热器尖头可以称为加热器)。在所示的实施方式中，外圆柱体包括由不锈钢构成的双壁真空管以将加热器尖头生成的热量维持在外圆柱体内，并且更具体地将加热器尖头生成的热量维持在气雾前体组合物内。在各种实施方式中，加热器尖头可以由一种或更多种导电材料构成，包括但不限于铜、铝、铂、金、银、铁、钢、黄铜、青铜、石墨或其任何组合。
如图所示，加热组件528可以延伸靠近外壳516的接合端部，并且可以被配置为基本上围绕包括气雾前体组合物410的气雾源构件304的加热端部406的一部分。如此，加热组件可以限定大体上管状的配置。如图5和图6所示，外圆柱体530围绕加热元件532(例如多个加热器尖头)以创建接收室536。如此，在各种实施方式中，外圆柱体可以包括非导电绝缘材料和/或构造，包括但不限于绝缘聚合物(例如塑料或纤维素)、玻璃、橡胶、陶瓷、瓷器、双壁真空结构或其任何组合。
在一些实施方式中，加热组件528的一个或更多个部分或部件可以与气雾前体组合物410组合、包装和/或整合(例如嵌入气雾前体组合物中)。例如，在一些实施方式中，气雾前体组合物可以由如上所述的材料形成并且可以包括混合在其中的一种或更多种导电材料。在这些实施方式中的一些实施方式中，触点可以直接连接到气雾前体组合物，使得在气雾源构件插入到控制主体的接收室中时，触点与电能源进行电连接。替代地，触点可以与电能源整合并且可以延伸到接收室中，使得在气雾源构件插入到控制主体的接收室中时，触点与气雾前体组合物进行电连接。由于气雾前体组合物中导电材料的存在，从电能源向气雾前体组合物施加电力允许电流流动并因此从导电材料产生热量。因此，在一些实施方式中，加热元件可以描述成与气雾前体组合物整合。作为一个非限制性示例，石墨或其他合适的导电材料可以与形成气雾前体组合物的材料混合、嵌入形成气雾前体组合物的材料中或以其他方式直接存在于形成气雾前体组合物的材料之上或内，以使加热元件与介质整合。
如上所述，在所示的实施方式中，外圆柱体530还可以用来在气雾源构件插入到外壳516中时促进气雾源构件304的正确定位。在各种实施方式中，加热组件528的外圆柱体可以接合外壳的内部表面以提供加热组件相对于外壳的对准。因此，由于加热组件之间的固定耦接，加热组件的纵向轴线可以基本上平行于外壳的纵向轴线延伸。特别地，支撑圆柱体可以从外壳的开口518延伸到接收基部534以创建接收室536。
气雾源构件304的加热端部406的大小和形状设计为用于插入到控制主体302中。在各种实施方式中，控制主体的接收室536可以表征为由具有内表面和外表面的壁限定，内表面限定了接收室的内部体积。例如，在所示的实施方式中，外圆柱体530限定了内表面，该内表面限定了接收室的内部体积。在所示的实施方式中，外圆柱体的内径可以略大于或近似等于相应的气雾源构件的外径(例如以创建滑动配合)，使得外圆柱体被配置为引导气雾源构件进入到相对于控制主体的适当位置(例如横向位置)中。因此，气雾源构件的最大外径(或取决于实施方式的具体横截面形状的其他尺寸)的大小可以设计成小于在控制主体中接收室的开口端部的壁的内表面处的内径(或其他尺寸)。在一些实施方式中，相应的直径的差异可以足够小，使得气雾源构件紧密地配合到接收室中，并且摩擦力防止气雾源构件在没有施加力的情况下移动。另一方面，差异可能足以允许气雾源构件在无需过度的力的情况下滑入到接收室中或滑出接收室。
在所示的实施方式中，控制主体302被配置为使得在气雾源构件304插入到控制主体中时，加热元件532(例如加热器尖头)位于气雾源构件的加热端部406的气雾前体组合物410的至少一部分的近似径向中心中。如此，当与固体或半固体气雾前体组合物结合使用时，加热器尖头可以与气雾前体组合物直接接触。在其他实施方式中，诸如当与限定管结构的挤压的气雾前体组合物结合使用时，加热器尖头可以位于由挤压的管结构的内表面限定的腔体内部，并且不会接触挤压的管结构的内表面。
在使用期间，消费者启动对加热组件528的加热，并且特别是启动对与气雾前体组合物410(或其特定层)相邻的加热元件532的加热。气雾前体组合物的加热释放气雾源构件304内的可吸入物质以便产生可吸入物质。当消费者在气雾源部件的嘴端部408上吸气时，空气通过进气口538(诸如控制主体302中的开口或孔)抽吸到气雾源部件中。当抽吸的材料离开气雾源部件的嘴端部时，抽吸的空气和释放的可吸入物质的组合由消费者吸入。在一些实施方式中，为了启动加热，消费者可以手动致动使加热组件的加热元件从电池或其他能量源接收电能的按钮或类似部件。电能可以供应预定的时长或可以手动控制。
在一些实施方式中，电能的流动在设备300上的两次抽吸之间基本上不行进(尽管能量流可以行进以维持大于环境温度的基线温度-例如促进快速加热到活性加热温度的温度)。然而，在所示的实施方式中，通过使用一个或更多个传感器(诸如流量传感器520)，由消费者的抽吸动作来启动加热。一旦抽吸中断，加热将停止或减少。当消费者已经进行了足够次数的抽吸使得已经释放了足够量的可吸入物质(例如足以等同于典型吸烟体验的量)时，气雾源构件304可以从控制主体302移除并丢弃。在一些实施方式中，如美国专利申请No.15/707461(Phillips等人)中所讨论的，可以使用另外的感测元件(诸如电容感测元件和其他传感器)，其通过引用并入本文。
在各种实施方式中，气雾源构件304可以由适合于形成并维持适当的配置(诸如管状形状)并且适合于在其中保持气雾前体组合物410的任何材料形成。在一些实施方式中，气雾源构件可以由单个壁形成，或者在其他实施方式中由多个壁形成，并且可以由抗热材料(天然或合成)形成，以便如本文进一步讨论的，至少在电加热元件提供的加热温度的温度下保持该气雾源构件的结构完整性(例如不会降解)。虽然在一些实施方式中，可以使用抗热聚合物，但在其他实施方式中，气雾源构件可以由纸(诸如基本上是吸管形状的纸)形成。如本文进一步讨论的，气雾源构件可以具有与其相关联的一个或更多个层，该一个或更多个层的功能是基本上防止蒸气通过其移动。在一个示例实施方式中，铝箔层可以叠层到气雾源构件的一个表面。还可以使用陶瓷材料。在另一些实施方式中，可以使用绝缘材料以免不必要地将热量从气雾前体组合物中移走。可以用来提供上述功能或用作上述材料和部件的替代物的部件和材料的另外的示例类型能够是在美国专利申请公开No.2010/00186757(Crooks等人)、No.2010/00186757(Crooks等人)和No.2011/0041861(Sebastian等人)中阐述的那些类型，其全部通过引用并入本文。
在所示的实施方式中，控制主体302包括控制部件522，该控制部件控制包括向电加热元件532提供电力的气雾输送设备300的各种功能。例如，控制部件可以包括通过导电线(未示出)连接到电源524的处理电路(如本文进一步所述，其可以连接到另外的部件)。在各种实施方式中，处理电路可以控制加热组件528以及特别是加热器尖头何时和如何接收电能以加热气雾前体组合物410以用于释放由消费者吸入的可吸入物质。在一些实施方式中，这种控制可以由如上文更详细描述的流量传感器520来激活。
如图5和6中所见，所示的实施方式的加热组件528包括外圆柱体530和从接收基部534延伸的加热元件532(例如多个加热器尖头)。在一些实施方式(诸如气雾前体组合物410包括管结构的实施方式)中，加热器尖头可以被配置为延伸到由气雾前体组合物的内表面限定的腔体中。在其他实施方式(诸如气雾前体组合物包括固体或半固体的所示的实施方式)中，多个加热器尖头被配置为在气雾源构件插入到控制主体302中时穿透到包含在气雾源构件304的加热端部406中的气雾前体组合物中。在这种实施方式中，包括加热器尖头和/或接收基部的加热组件的一个或更多个部件可以由不粘或抗粘的材料(例如某些铝、铜、不锈钢、碳钢和陶瓷材料)构成。在其他实施方式中，包括加热器尖头和/或接收基部的加热组件的一个或更多个部件可以包括不粘涂层，该不粘涂层包括例如聚四氟乙烯(PTFE)涂层(诸如
)或其他涂层(诸如抗粘搪瓷涂层或陶瓷涂层(诸如
或ThermolonTM)或陶瓷涂层(诸如
或ThermolonTM))。
此外，尽管在所示的实施方式中存在多个加热器尖头532，该个加热器尖头基本上均等地分布在接收基部534周围，但应当注意的是，在其他实施方式中，可以以任何其他合适的空间配置使用包括少至一个的任意数量的加热器尖头。此外，在各种实施方式中，加热器尖头的长度可以变化。例如，在一些实施方式中，加热器尖头可以包括小突起，而在其他实施方式中，加热器尖头可以延伸接收室536的长度的任何部分(其包括高达约25％、高达约50％、高达约75％以及高达约接收室的整个长度)。在其他实施方式中，加热组件528可以采用其他配置。根据上文提供的讨论，可以适用于本发明的其他加热器配置的示例能够在美国专利No.5060671(Counts等人)、No.5093894(Deevi等人)、No.5224498(Deevi等人)、No.5228460(Sprinkel Jr.等人)、No.5322075(Deevi等人)、No.5353813(Deevi等人)、No.5468936(Deevi等人)、No.5498850(Das)、No.5659656(Das)、No.5498855(Deevi等人)、No.5530225(Hajaligol)、No.5665262(Hajaligol)和No.5573692(Das等人)；以及美国专利No.5591368(Fleischhauer等人)中找到，其通过引用并入本文。
在各种实施方式中，控制主体302可以在其中包括用于允许环境空气进入到接收室536的内部中的进气口538(例如一个或更多个开口或孔)。如此，在一些实施方式中，接收基部534还可以包括进气口。因此，在一些实施方式中，当消费者在气雾源构件304的嘴端部抽吸时，空气能够穿过控制主体的进气口和接收基部而被抽吸到接收室中，进入到气雾源构件中，并且被抽吸穿过气雾源构件的气雾前体组合物410以用于供消费者吸入。在一些实施方式中，抽吸的空气携带可吸入物质穿过可选的过滤器414并从在气雾源构件的嘴端部408处的开口出来。随着加热元件532定位在气雾前体组合物内部，可以激活加热器尖头以加热气雾前体组合物并导致可吸入物质通过气雾源构件释放。
特别是如上文参照图5和图6所述，本公开的各种实施方式采用导电加热器来加热气雾前体组合物410。还如上所述，各种其他实施方式采用感应加热器来加气雾前体组合物。在这些实施方式中的一些实施方式中，加热组件528可以被配置成感应加热器，该感应加热器包括具有感应发射器和感应接收器的转换器。在加热组件被配置成感应加热器的实施方式中，外圆柱体530可以被配置成感应发射器，并且从接收基部534延伸的加热元件532(例如多个加热器尖头)可以被配置成感应接收器。在各种实施方式中，感应发射器和感应接收器中的一者或两者可以位于控制主体302和/或气雾源构件304中。
在各种实施方式中，作为感应发射器和感应接收器的外圆柱体530和加热元件532可以由一种或更多种导电材料构成，并且在另一些实施方式中，感应接收器可以由包括但不限于钴、铁、镍及其组合的铁磁材料构成。在一个示例实施方式中，箔材料由导电材料构成并且加热器尖头由铁磁材料构成。在各种实施方式中，接收基部可以由非导电和/或绝缘材料构成。
作为感应发射器的外圆柱体530可以包括具有围绕支撑圆柱体的箔材料的叠层件。在一些实施方式中，箔材料可以包括印刷在其上的电迹线，例如，在一些实施方式中，当箔材料围绕作为感应接收器的加热元件532定位时，一个或更多个电迹线可以形成螺旋线圈图案。箔材料和支撑圆柱体可以各自限定管状配置。支撑圆柱体可以被配置为支撑箔材料，使得箔材料不会移动到与加热器尖头接触并从而与加热器尖头短路。如此，支撑圆柱体可以包括非导电材料，该非导电材料对于由箔材料产生的振荡磁场可以是基本上透明的。在各种实施方式中，箔材料可以嵌入支撑圆柱体中或以其他方式耦接到支撑圆柱体。在所示的实施方式中，箔材料与支撑圆柱体的外表面接合；然而，在其他实施方式中，箔材料可以定位在支撑圆柱体的内表面处或完全嵌入支撑圆柱体中。
外圆柱体530的箔材料可以被配置为在交流电流被引导通过它时产生振荡磁场(例如随时间周期性变化的磁场)。加热元件532的加热器尖头可以至少部分地位于或接收在外圆柱体内并且包括导电材料。通过引导交流电通过箔材料，可以经由感应在加热器尖头中生成涡流。流过限定加热器尖头的材料的电阻的涡流可以通过焦耳加热(即通过焦耳效应)来加热该加热器尖头。加热器尖头可以进行无线加热以从定位在加热器尖头附近的气雾前体组合物410形成气雾。
气雾输送设备、控制主体和气雾源构件的其他实施方式在上文引用的美国专利申请Ser.No.15/916834(Sur等人)；美国专利申请Ser.No.15/916696(Sur)；和美国专利申请Ser.No.15/836086(Sur)中进行了描述。
图7和图8示出了在非加热非燃烧设备的情况下包括控制主体和药筒的气雾输送设备的实施方式。在这点上，图7示出了根据本公开的各种示例实施方式的气雾输送设备700的侧面示图，该气雾输送设备包括控制主体702和药筒704。尤其是，图7示出了彼此耦接的控制主体和药筒。控制主体和药筒可以以功能关系可拆卸地对准。
图8更具体地示出了根据一些示例实施方式的气雾输送设备700。如该图所示的剖视示图中所见，再次地，气雾输送设备能够包括控制主体702和药筒704，该控制主体和药筒中的每一个包括多个相应的部件。图8中所示的部件代表可以存在于控制主体和药筒中的部件并且不旨在限制本公开所涵盖的部件的范围。如图所示，例如，控制主体能够由控制主体外壳或壳体806形成，该控制主体外壳或壳体能够包括控制部件808(例如处理电路等)、输入设备810、电源812和指示器814(例如LED、基于量子点的LED)，并且这种部件能够可变化地对准。在此，合适的控制部件的一个特定示例包括来自Microchip Technology Inc.的PIC16(L)F1713/6微控制器，该微控制器在Microchip Technology,Inc.，AN2265，振动网状雾化器参考设计(Vibrating Mesh Nebulizer Reference Design)(2016)中进行了描述，其通过引用并入。
药筒704能够由外壳-有时称为药筒壳体816-形成，该外壳包围被配置为保持气雾前体组合物的储器818并且包括具有压电/压磁的网(气雾产生部件)的喷嘴820。与上文类似，在各种配置中，该结构可以称为罐。
图8所示的储器818能够是容器或者如目前所述能够是纤维储器。储器可以与喷嘴820流体连通以用于将储存在储器外壳中的气雾前体组合物传输到喷嘴。开口822可以存在于药筒壳体816中(例如在嘴端部处)以允许形成的气雾从药筒704中排出。
在一些示例中，传输元件可以定位在储器818与喷嘴820之间，并且被配置为控制从储器传递或传送到喷嘴的气雾前体组合物的量。在一些示例中，微流体芯片可以嵌入药筒704中，并且从储器传送的气雾前体组合物的量和/或质量可以由一个或更多个微流体部件控制。微流体部件的一个示例是微型泵824，诸如基于微机电系统(MEMS)技术的微型泵。合适的微型泵的示例包括来自ThinXXS Microtechnology AG的MDP2205型微型泵和其他微型泵、来自Bartels Mikrotechnik GmbH的mp5和mp6型微型泵和其他微型泵以及来自Takasago Fluidic Systems的压电微型泵。
还如图所示，在一些示例中，微型过滤器826可以定位在微型泵824与喷嘴820之间以过滤传送到喷嘴的气雾前体组合物。与微型泵一样，微型过滤器是一种微流体部件。合适的微型过滤器的示例包括使用芯片实验室(LOC)技术制造的流通式微型过滤器。
在使用中，当输入设备810检测到用户输入以激活气雾输送设备时，激活压电/压磁的网以通过网来振动并从而抽吸气雾前体组合物。这形成与空气结合的气雾前体组合物的液滴以形成气雾。气雾从网快速带走、吸出或以其他方式吸走并从气雾输送设备的嘴端部中的开口822出来。
气雾输送设备700能够包含输入设备810(诸如开关、传感器或检测器)以用于在期望气雾生成时(例如在使用期间抽吸后)控制向喷嘴820的压电/压磁的网的电力供应。因此，例如，提供了一种方式或方法，当使用期间未抽吸气雾输送设备时，关闭向网的电源，并且用于在抽吸期间打开电源以致动或触发来自喷嘴的气雾的产生和分配。感测或检测机制、其结构和配置、其部件及其一般运行方法的附加的代表性类型在上文和在美国专利No.5261424(Sprinkel,Jr.)、美国专利No.5372148(McCafferty等人)和PCT专利申请公开No.WO2010/003480(Flick)中进行了描述，其全部通过引用并入本文。
关于在非加热非燃烧设备情况下气雾输送设备的上述和其他实施方式的更多信息，请参见于2017年7月17日提交的美国专利申请Ser.No.15/651548(Sur)，其通过引入并入本文。
如上所述，示例实施方式的气雾输送设备可以包括在电子香烟、加热非燃烧设备或非加热非燃烧设备的背景下或者甚至在包括电子香烟、加热非燃烧设备或非加热非燃烧设备中的一种或更多种的功能的设备的情况下的各种电子部件。图9示出了气雾输送设备900的电路图，该气雾输送设备900可以是根据本公开的各种示例性实施方式的气雾输送设备100、300、700中的任何一个或更多个或者可以包含根据本公开的各种示例性实施方式的气雾输送设备中的任何一个或更多个的功能。
如图9所示，气雾输送设备900包括具有电源904和控制部件906的控制主体902，它们可以对应于控制主体102、302、702、电源212、524、812和控制部件208、522、808中相应的一个，或者包括上述控制主体、电源和控制部件中相应的一个的功能。气雾输送设备还包括气雾产生部件916，该气雾产生部件可以对应于加热元件220、532或喷嘴820的压电/压磁的网，或者包括上述加热元件或喷嘴的压电/压磁的网的功能。控制主体902可以包括气雾产生部件916或被配置为将气雾产生部件连接到控制主体的端子918。
在一些实施方式中，控制主体902包括被配置为产生空气流测量结果的传感器908。传感器908可以对应于流量传感器210、520或输入设备810或者包括上述流量传感器或输入设备的功能。在这些实施方式中，控制部件906包括耦接到电源904和气雾产生部件916并在它们之间的开关910。控制部件还包括耦接到传感器和开关的处理电路912。开关能够是金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)开关。传感器可以连接到处理电路的内部集成电路(I2C)，Vcc和/或接地。
如参照图11至图15所示和所述，传感器908还可以包括音频检测器1402或光学检测器1502。传感器908可以检测用于认证的控制信号。在认证后，可以触发开关910以允许设备的运行。在一些实施方式中，处理电路912被配置为处理控制信号并确定该控制信号是否与保存在存储器芯片中的正确信号匹配。在其他实施例中，处理电路912可以被配置为认证和/或验证用户的年龄，并输出信号(如箭头922所示)以使开关910可切换地连接和断开从电源904到气雾产生部件916的输出电压，以在气雾产生时间段内或基于使用(例如药筒插入、设备充电等)为气雾产生部件供电。在一些实施方式中，处理电路912被配置为输出脉冲宽度调制(PWM)信号。PWM信号的占空比是可调整的，以使开关可切换地连接和断开到气雾产生部件的输出电压。处理电路912可以包括参照图12描述的信号检测器电路1202。
在一些实施方式中，控制部件906还包括耦接到传感器908和处理电路912的信号调节电路914。这种实施方式的信号调节电路可以被配置为操纵开关910的运行。参照图10，下文将更详细地描述信号调节电路。
尽管未示出，但处理电路912和/或信号调节电路914可以与控制信号耦接或接收控制信号，该控制信号用于认证或验证。控制信号可以由传感器908接收。如果接收到控制信号并且该控制信号正确，则处理电路912可以打开开关910以允许气雾输送设备的运行。替代地或此外，如果未接收到验证信号或验证信号不正确，则处理电路912可以关闭开关910以阻止气雾输送设备900的运行。包括基于传感器908的控制信号检测的处理电路912可以控制开关910。处理电路912可以分析传感器908处的控制信号。年龄验证和认证过程可以用来确定何时进行连接。如果用户未通过验证或认证，则可以断开开关以防止向气雾产生部件提供电压。替代地，如果开关处于断开状态，那么如果用户未通过验证或认证，则开关将保持断开状态。同样，当用户通过验证或认证时，开关能够建立连接，使得电流将能够流动以用于设备的使用。换言之，当用户通过验证或认证时，允许向气雾产生部件提供输出电压。
图10示出了根据本公开的一个示例实施方式的信号调节电路1000的电路图，该信号调节电路可以对应于信号调节电路914。如图所示，在一些实施方式中，信号调节电路1000包括信号调节芯片1001和双向电压-电平转换器1002。合适的信号调节芯片的一个示例是来自Zap-Tech corporation的ZAP 3456型。并且合适的双向电压-电平转换器的一个示例是来自NXP Semiconductors的NVT 2003型双向电压-电平转换器。
在一个示例中，如图10所示，信号调节芯片1001能够连接到双向电压-电平转换器1002，并且双向电压-电平转换器能够连接到处理电路912的5V输入和接地。应当注意的是，图10所示的值(例如电压、电阻和电容)仅用于说明示例的目的，并且除非另有说明，否则这些值不应被视为对本公开的限制。
图11示出了用于设备的功能控制的一个示例系统图。图11示出了设备1106如何通过网络1103和主机设备1104来与年龄验证系统1102进行通信，以便验证用户的年龄，这也可以用来周期性地认证设备1106。年龄验证系统1102通过网络1103与主机设备1104耦接。尽管未示出，但年龄验证系统1102可以通过网络1103与设备1106耦接。
设备1106可以是包括根据上述各种实施例的例如电子尼古丁传送系统(“ENDS”)设备的任何气雾输送设备。在一个实施例中，设备1106可以是或可以包括充电附件，诸如题为“用于气雾输送设备的认证和年龄验证(AUTHENTICATION AND AGE VERIFICATION FORAN AEROSOL DELIVERY DEVICE)”的美国专利申请No.16/415460中描述的附件，该美国专利申请要求于2019年4月2日的美国临时申请No.62/282222的优先权，其中的每一篇的全部公开内容均通过引用并入本文。可以与各种实施例结合使用的其他示例充电器或充电配件在美国专利公开No.2019/0089180(Rajesh Sur)；美国专利公开No.2015/0224268(Henry等)人；美国专利No.10206431(Sur等人)中进行了进一步描述，其中的每一篇均通过引用并入本文。
如上所述，年龄验证系统1102不仅可以验证年龄(例如用于年龄限制产品)，而且还可以提供认证或用户身份识别(例如用于实际购买或防止盗窃)。通过年龄验证系统1102进行的认证和年龄验证在题为“用于气雾输送设备的认证和年龄验证(AUTHENTICATIONAND AGE VERIFICATION FOR AN AEROSOL DELIVERY DEVICE)”的美国专利申请No.16/415460中进一步描述，该美国专利申请要求于2019年4月2日的美国临时申请No.62/282222的优先权，其中的每一篇的全部公开内容均通过引用并入本文。下文描述的认证可以依赖于首先进行的年龄验证，并然后使用发送到设备1106的控制信号1105以供后续验证参考。然而，除了年龄之外，还可以存在其他验证机制。例如，在一些实施例中，可以进行用户身份识别来代替年龄验证。如于2019年5月17日提交的题为“用气雾输送设备的注册的药筒进行年龄验证(AGE VERIFICATION WITH REGISTERED CARTRIDGES FOR AN AEROSOL DELIVERYDEVICE)”的美国专利申请No.16415444中所述，药筒或消耗品可以作为年龄验证或认证过程的一部分进行注册，其全部公开内容通过引用并入本文。美国专利No.8689804(Fernando等人)公开了用于吸烟设备的身份识别系统，其公开内容通过引用并入本文。
年龄验证系统1102可以包括数据库，该数据库跟踪用户连同年龄，以及维持设备和部件(例如药筒)连同批准的记录。可以为每个用户进行加密和/或使用匿名标识符(例如数字、字母或任何字母数字标识符)。
初始年龄验证可以发生并存储在数据库中，诸如可以在年龄验证系统1102处维持和/或以其他方式通过网络1103访问。在一些实施例中，可以使用区块链技术来维持年龄验证记录。可以通过调用数据库来确认该用户的未来年龄验证请求。具体地，一旦用户最初在年龄验证系统数据库中被确认通过年龄验证，未来的验证(即“认证”)可以只调用该数据库以用于解锁设备1106。换言之，用户最初进行年龄验证，并然后后续的使用可以要求在没有完整初始年龄验证要求的情况下进行认证。必须以其来解锁或认证设备1106的频率能够变化。同样，用户需要重新验证其年龄的时机可以变化。例如，每次更换药筒时，用户可能需要重新验证或重新认证。在一些实施例中，在从设备1106抽吸一定次数之后可以要求重新认证可以基于时间的流逝(例如每小时、每天、每周、每月等一次)。在线数据库可以跟踪用于认证的请求并设置每个用户的限制。这能够防止单个用户解锁其他未达到年龄的用户的设备的潜在欺诈。这也会防止重新分发解锁(即通过验证和通过认证)的设备和/或配件。对设备、充电器、消耗品和/或认证的数量进行合理限制能够防止该潜在欺诈。
可以(例如在设备1106上或从主机设备1104上的应用程序或app)存储用户档案，该用户档案包括如参照图20描述的年龄验证。主机设备1104上的app可以通过网络(诸如网络1103)访问用户档案。一旦用户最初在年龄验证系统数据库中被确认通过年龄验证，则可以生成并保存该用户的用户档案，使得未来的验证(即“认证”)可以只调用该数据库。在一个实施例中，年龄验证可以是主机设备1104能够生成控制信号1105并将其提交给设备1106的先决条件。
主机设备1104可以是任何计算设备，诸如智能电话、平板电脑或计算机。主机设备1104可以与设备1106进行通信或向该设备提供控制信号1105以用于认证。如参照图13至图15所讨论的，从主机设备1104到设备1106的控制信号1105可以是音频信号或光/光学信号。在一些实施例中，主机设备1104可以与设备1106直接耦接以诸如提供电力或进行通信。主机设备1104可以已经被配置为通过网络(诸如网络1103)进行通信，因此设备1106可以不需要相同水平的通信功能，因为主机设备1104提供该能力。在一个实施例中，主机设备1104在与年龄验证系统1102进行通信后可以提供控制信号1105以认证和解锁设备1106。
认证可以是在用户已经验证其年龄之后验证用户身份的过程。如果用户未验证其年龄，则认证过程将失败。如上所述，认证过程可以包括设备1106接收并认证控制信号1105以便解锁设备1106。年龄验证过程发生的频率(例如在购买设备时)可以低于认证过程，该认证过程可以基于使用(诸如基于抽吸频率、抽吸长度、使用的时间和/或每次更换药筒时)发生。在替代示例中，可以存在要求更频繁的认证过程。认证过程的失败可以导致设备1106无法运行。例如，如果控制信号1105未被批准与设备1106一起使用，则可以阻止设备1106接收加热所需的电力。
年龄验证系统1102提供关于用户是否达到使用特定产品(诸如气雾输送设备或包括气雾输送设备的电子尼古丁传送系统(“ENDS”)设备，其两者均是设备1106的示例)的合适年龄的指示。年龄验证系统1102的至少一些部件或特征可以是设备1106或主机设备1104的一部分。例如，可以在访问远程数据库之后本地地进行来自年龄验证系统1102的处理和确定。在一个替代实施例中，年龄验证系统1102可以位于远程并且可通过网络(诸如网络1103)访问。
本公开考虑了一种包括指令或响应于传播的信号接收并执行指令的计算机可读介质，使得连接到网络的设备能够通过网络传送语音、视频、音频、图像或任何其他数据。设备1106、主机设备1104或年龄验证系统1102可以经由一个或更多个通信端口通过网络提供指令。通信端口可以在软件中创建，或者可以是硬件中的物理连接。如下文讨论的，与网络的连接可以是物理连接(诸如有线以太网连接)，或者可以无线地建立。同样，与其他部件的连接可以是物理连接，或者可以无线地建立。设备1106或主机设备1104可以通过网络进行通信，包括但不限于网络1103。例如，信号检测器电路1202(参照图12讨论的信号检测器电路)可以包括网络功能，以便与主机设备1104或年龄验证系统1102耦接。这些部件可以包括被配置为与网络(诸如网络1103)连接的通信端口。
例如，网络(诸如网络1103)可以耦接设备，使得可以在诸如在设备1106、主机设备1104和/或年龄验证系统1102之间交换通信，包括在经由无线网络耦接的其他无线设备之间交换通信。如上所述，存储待分析的数据的机器集群可以通过一个或更多个网络(诸如网络1103)连接。例如，网络还可以包括大容量存储，诸如网络附属存储(NAS)、存储区域网络(SAN)或其他形式的计算机或机器可读媒介。网络可以包括互联网、一个或更多个局域网(LAN)、一个或更多个广域网(WAN)、有线类型连接、无线类型连接或其任何组合。同样，子网(诸如可以采用不同的架构或者可以符合或兼容不同的协议的子网)可以在更大的网络内交互操作。例如，可以使得各种类型的设备可用以为不同的架构或协议提供可交互操作的能力。作为一个说明性示例，路由器可以在以其他方式分离的LAN与独立的LAN之间提供链路。通信链路或信道可以包括：例如，模拟电话线(诸如双绞线、同轴电缆、包括T1、T2、T3或T4类型线路的全数字线路或部分数字线路)、综合业务数字网络(ISDN)、数字用户线路(DSL)、包括卫星链路的无线链路或其他通信链路或信道(诸如本领域技术人员可以已知的其他通信链路或信道)。此外，例如，计算设备或其他相关电子设备可以诸如经由电话线路或链路来远程耦接到网络。
无线网络可以耦接设备，诸如设备1106、主机设备1104和年龄验证系统1102。网络1103可以包括无线网络并且可以采用独立ad-hoc网络、网状网络、无线LAN(WLAN)网络、无线广域网(WWAN)、无线城域网(WMAN)、蜂窝网络等。无线网络还可以包括终端、网关、路由器、或通过无线电链路耦接的类似物等的系统，该终端、网关、路由器、或通过无线电链路耦接的类似物等可以自由地、随机地移动或任意地组织它们自己，使得网络拓扑可以改变，有时甚至快速地改变。无线网络还可以采用多种网络接入技术，包括长期演进(LTE)、WLAN、无线路由器(WR)网状网，或第二代、第三代或第四代(2G、3G、4G、5G或未来迭代)蜂窝技术等。网络可以经由一种或更多种网络接入技术实现RF或无线类型通信，该一种或更多种网络接入技术诸如是全球移动通信系统(GSM)、通用移动电信系统(UMTS)、通用分组无线电服务(GPRS)、增强型数据GSM环境(EDGE)、3GPP长期演进(LTE)、LTE高级、宽带码分多址(WCDMA)、蓝牙、802.11b/g/n、Zigbee、Z Wave、IEEE 802.16(例如WiMax)和/或其他WWAN/WMAN技术等，并包括任何上述技术的未来迭代。无线网络可以包括几乎任何类型的无线通信机制，通过该无线通信机制可以在设备之间传送信号。在一些实施例中，上文列出的通信协议可以用于设备1106与主机设备1104之间的通信，并且然后主机设备1104通过相同或不同的通信协议与年龄验证系统1102进行通信。
经由网络(诸如网络1103或参与数字通信网络的网络)传送的信号包可以兼容或符合一种或更多种协议。采用的信号格式或协议可以包括例如TCP/IP、UDP、DECnet、NetBEUI、IPX、Appletalk等。互联网协议(IP)的版本可以包括IPv4或IPv6。互联网是指对网络进行分散管理的全球网络。互联网包括局域网(LAN)、广域网(WAN)、无线网络或长途公共网络，该长途公共网络例如允许在LAN之间传送信号包。信号包可以在网络节点之间传送，例如传送到采用本地网络地址的一个或更多个站点。例如，可以从经由接入节点耦接到互联网的用户站点通过互联网传送信号包。同样，例如，信号包可以经由网络节点转发到经由网络接入节点耦接到网络的目标站点。经由互联网传送的信号包可以例如经由网关、服务器等的路径来路由，该网关、服务器等可以根据目标地址和到目标地址的网络路径的可用性来路由信号包。该信号包通信可以适于设备1106、主机设备1104和/或年龄验证系统1102之间的数据通信。
设备1106包括检测信号的信号检测器1107。如图所示，控制信号1105从主机设备1104传送到信号检测器1107，但是控制信号1105可以来自主机设备1104以外的源，包括直接通过网络1103发送到设备1106。信号检测器1107可以是图9所示的传感器908的一个示例。参照图14至图15描述示例信号检测器1107。
图12示出了信号检测器电路1202的一个实施例，该信号检测器电路可以位于信号检测器1107上或与该信号检测器耦接。设备1106能够使用信号检测器电路1202以用于确认任何接收到的控制信号1105对于认证来说是正确的。信号检测器电路1202除了接收和分析控制信号1105之外，还可以操作以进行认证或还可以用于初始年龄验证。信号检测器电路1202还可以称为认证电路并且可以包括处理器1204、存储器1206、转换器1207和开关1208。
信号检测器电路1202中的处理器1204可以在一个或更多个芯片上并且可以包括中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、数字信号处理器(DSP)或其他类型的处理设备。处理器1204可以是一个或更多个通用处理器、数字信号处理器、专用集成电路、现场可编程门阵列、服务器、网络、数字电路、模拟电路、它们的组合或用于分析和处理数据的其他现在已知或以后开发的设备。处理器1204可以结合软件程序(诸如手动生成(即编程)的代码)运行。
处理器1204可以与存储器1206耦接，或者存储器1206可以是单独的部件。存储器1206可以包括但不限于计算机可读存储媒介，诸如各种类型的易失性和非易失性存储媒介，包括随机存取存储器、只读存储器、可编程只读存储器、电可编程只读存储器、电可擦除只读存储器、闪存、磁带或磁盘、光学媒介等。存储器1206可以包括用于处理器1204的随机存取存储器。替代地，存储器1206可以与处理器1204分离，该存储器诸如是处理器的高速缓冲存储器、系统存储器或其他存储器。存储器1206可以是用于储存记录的ad或用户数据的外部存储设备或数据库。示例包括硬盘驱动器、光盘(“CD”)、数字视频光盘(“DVD”)、存储卡、记忆棒、软盘、通用串行总线(“USB”)存储设备或可操作以存储包括认证或信号检测数据的数据的任何其他设备。存储器1206是可操作的以存储可由处理器1204执行的指令。
图中所示或本文所述的功能、动作或任务可以由执行存储在存储器1206中的指令的编程处理器来进行。具体地，检测控制信号1105并确定控制信号1105是否能够认证设备1106的操作可以由处理器1204基于来自存储器1206的指令来进行。在其他实施例中，诸如来自系统1102的认证和/或年龄验证可以由处理器1204基于来自存储器1206的指令来进行。功能、动作或任务独立于特定类型的指令集、存储媒介、处理器或处理策略，并且可以由单独或组合运行的软件、硬件、集成电路、固件、微代码等来进行。同样，处理策略可以包括多处理、多任务、并行处理等。
处理器1204可以被配置为执行软件，该软件包括用于接收/分析控制信号1105、认证设备1106和/或验证用户的年龄或者用于年龄验证系统1102的后续认证操作的指令。具体地，如果处理器1204不能认证控制信号1105，则能够激活开关1208以防止提供停止或阻止设备1106运行的电力。具体地，设备1106可以包括用于为设备供电的电池，该电池仅在设备1106接收到通过认证的控制信号1105时激活。换言之，如果来自年龄验证的认证通过，则允许电流流动。替代地，如果认证或年龄验证失败，则可以停止电流流动。具体地，当开关1208关闭时，不向设备1106提供电流。开关1208可以是参照图9描述的开关910。尽管开关1208示出为信号检测器电路1202的一部分，但在替代实施例中该开关可以是设备1106上的单独部件。
信号检测器电路1202可以包括用于转换控制信号1105的转换器1207。控制信号1105的转换可以是认证过程的一部分，通过该认证过程认证控制信号1105。参照图13至图15，如下文进一步所述，根据控制信号1105的类型，转换器1207可以是不同的。
图13示出了控制信号1105的实施例。提供控制信号1105以用于设备1106的认证。控制信号1105可以对应于设备1106或设备的部件(例如药筒)的序列号。为了通过认证，控制信号1105必须与序列号匹配。在替代实施例中，除了序列号之外，可以存在设备1106的另一个身份识别代码或认证代码。在替代实施例中，代码对于每个设备1106、对于每个用户或对于每种类型的设备可以是唯一的。年龄验证系统1102可以包括用于储存待提供为用于认证的代码或控制信号1105的数据库。数据库可以使用户、档案和/或设备与能够解锁设备1106的特定代码关联。在一个实施例中，数据库可以是使用区块链技术的分散管理的网络存储，如于2019年5月17日提交的题为“用于烟草产品的分散管理的身份存储(DECENTRALIZED IDENTITY STORAGE FOR TOBACCO PRODUCTS)”的美国专利申请No.16/415477中所述，该专利申请要求于2019年4月24日提交的题为“用于烟草产品的分散管理的身份存储(DECENTRALIZED IDENTITY STORAGE FOR TOBACCO PRODUCTS)”的美国临时专利申请No.62/838272的优先权，其每一篇的全部公开内容均通过引用并入。
可以加密控制信号1105以减少未通过验证的用户入侵的可能性。在一个实施例中，设备1106的序列号或另一个标识符能够在制造期间随机分配散列代码，该散列代码储存在设备1106存储器芯片(例如存储器1206)中。该值可以储存在数据库中，该数据库被更新和访问以用于认证。在图19的实施例中，服务台操作员能够访问该数据库。在该实施例中，当操作员接收到来自设备1106购买者解锁他们的设备的呼叫时，操作员查找序列号并发送分配的散列代码。在一个替代实施例中，一旦用户被识别和/或通过年龄验证，主机设备1104就能够访问特定条目的数据库。在另一个加密示例中，序列号或标识符可以利用某种代码运算符，该代码运算符以相同的方式翻译所有数字。例如，可以向所有序列整数和序列字母字符添加或减去一设定数量。在设定数量为+5的示例中，加密的S189A4R标识符变为X634F9W。为了增加安全性和复杂性，代码可以基于设备1106的制造日期/时间而改变。
设备1106可以处于锁定位置出售，这不允许在认证之前使用该设备，这还可以包括具有年龄验证的注册。在一个实施例中，定位在零售销售点处的售货亭可以使消费者在购买时更容易注册并年龄验证他们的设备。一旦消费者通过年龄验证，设备的周期性认证就用来确认消费者。在其他实施例中，在注册和年龄验证过程中还可以利用零售店员，诸如通过扫描身份识别文档并提示设备购买者给出用于认证的视觉输入或听觉输入。
设备1106可以包含伪随机数生成器，该伪随机数生成器与诸如来自年龄验证系统1102的或与服务台操作员相关联的网络版本同步。该数字生成器可以是滚动的并在预定的时间量之后改变。控制信号1105不需要链接到设备序列号。加密的其他示例形式可以包括高级加密标准(AES)、三重数据加密标准(3DES)、Twofish或RSA技术，这些技术能够用于加密控制信号1105以防止未通过验证的用户解锁设备。这些技术能够在将控制信号1105发送到设备1106之前加密该控制信号。设备1106然后可以使用存储在设备1106存储器1206中的分配的密钥来解密信号。
控制信号1105对于每个制造的设备可以是相同的，或者对于用户、档案或特定设备可以是唯一的。在设备制造过程期间，可以用对应于该设备的序列号或另一个标识符的特定解锁序列(即控制信号1105，其包括音频信号1302和/或光学信号1304)来编码设备软件。在一个示例中，控制信号1105可以是解锁音调序列，该解锁音调序列是根据字符编码方案(诸如摩尔斯电码或Tap码)转录的设备序列号。
从主机设备1104到设备1106的控制信号1105可以是音频信号1302。音频信号1302可以包括音调序列。音频信号1302或音调序列可以是一系列脉冲，诸如类似于摩尔斯电码的长脉冲和短脉冲。在替代实施例中，可以使用幅度和/或频率增加和/或减少的不同类型的序列。序列号或标识符可以在年龄验证系统1102处或通过操作员(例如服务台操作员)使用的软件来转变为认证音调。该转变可以通过软件进行。这种软件的一个示例可以包括转变成摩尔斯电码，诸如https://morsecode.scphillips.com/translator.html上的免费在线软件。对于摩尔斯电码示例，序列号或标识符的转换是转变成一系列点和画线。因此，标识符S189A4R变为....-------..----..-....-.-。该摩尔斯电码信号能够以听得见的方式向设备1106播放，该设备用信号检测器1107检测代码并用转换器1207转换代码。控制信号1105可以指转变的信号，然后该转变的信号通过设备1106转换回标识符。
从主机设备1104到设备1106的控制信号1105可以是光/光学/扫描的信号1304，该光/光学/扫描的信号可以称为光学信号。光学信号1304可以是一系列光脉冲或光序列。利用光学信号或光源的通信于2019年3月5日在英国提交的题为“具有光学无线通信的电子蒸气供应系统(ELECTRONIC VAPOR PROVISION SYSTEM WITH OPTICAL WIRELESSCOMMUNICATIONS)”的英国申请No.1906243.9中进行了进一步描述，其通过引用并入本文。
图14示出了音频检测器1402的实施例。音频检测器1402是信号检测器1107的一个实施例。音频检测器1402可以包括压力传感器1407和/或麦克风1408。在设备是抽吸激活的气雾输送设备的一些实施例中，压力传感器1407可以包括设备1107中现有的压力传感器(例如传感器908)，该压力传感器可以用来测量压力的变化，诸如当用户在设备1107上抽吸或吸入时激活设备1107(例如打开加热器)。可以存在单独的压力传感器，该单独的压力传感器测量吸入以用于激活设备，或者可以只存在一个压力传感器，该压力传感器在吸入时激活设备并用于检测音频信号1302。换言之，压力传感器1407可以是用来感测抽吸和激活加热器的相同的压力传感器，或者是可以仅用于认证的辅助压力传感器。
压力传感器1407可以诸如通过孔口、端口或通道暴露于设备1107的外部表面以用于改进音频信号1302的检测。在由服务台员工提供音频信号1302的一个实施例(例如图19)中，服务台员工可以指示设备购买者将电话扬声器保持到正确位置，诸如在设备1107的外部表面上的孔口、端口或通道处，使得压力传感器1407处于感测音频信号1302(即认证音调)的最佳位置。在音频信号1302由主机1104(例如计算设备、移动电话、平板电脑等)上的app或软件提供的其他实施例中，app能够指示用户如何将智能电话扬声器保持在相对于设备1107的最佳位置。这确保压力传感器1407能够检测音频信号1302。
音频信号1302可以称为认证音调并且可以是低频压力波。在一个实施例中，对于大多数智能电话或移动电话中使用的基本电话扬声器来说，该波可以在功能的下端上。在一个示例中，频率可以是约10Hz-20Hz，以便压力传感器1407以降低的信噪比检测音调。
可以存在可以检测音频信号1302的压力传感器1407的许多不同实施例。一个示例是密封的压差传感器，其允许将环境压力的变化(由于压力或声波引起的)与标准参考压力进行比较。密封的压差传感器可以检测从扬声器发射的声波。替代地，压力传感器1407可以是包括流量传感器的非密封的压差传感器，其比较从通过不同直径的两个孔的流体流产生的压力。可能需要设置非密封的压差传感器以更好地检测声波。
在另一个实施例中，设备1107可以包含麦克风1408。麦克风1408可能能够感测由移动电话扬声器可以发射的更宽范围的音调(例如除了听得见的之外的听不见的音调)，但该麦克风将是附加的部件。具体地，听得见的音调可以是人类听得见的频率范围，而音调还可以包括更宽的范围，该更宽的范围包括听不见的音调。麦克风1408可以用来感测抽吸并激活加热器，或者可以存在用于仅检测音频信号1302或认证音调的辅助麦克风。在该实施例中，频率可以在智能电话、移动电话、平板电脑或其他常见扬声器的功能的上端上，诸如在20kHz到25kHz的范围内。这种频率对用户或设备购买者来说将是听不见的，而仍然由麦克风1408感测到。麦克风1408可以基于其功能的限制来感测音调，该音调包括在约20Hz到20kHz之间的范围内的任何听得见的频率。
可以存在可以检测音频信号1302的麦克风1408的许多不同实施例。一个示例是使用基于PTFE的薄膜隔膜的MEMS驻极体麦克风。该示例可以为合适的大小，具有长效性。在其他示例中，可以使用其他驻极体麦克风。此外，电容麦克风家族中还存在其他麦克风。其他示例包括晶体或压电麦克风。这些示例可以通过固体物体感测噪声或振动，并且可以在内部抵靠设备的外壳体放置，这可以消除对孔口、通道或端口的需要以允许声波传播到设备1107中。
图15示出了光学检测器1502的实施例。光学检测器1502是信号检测器1107的一个实施例。光学检测器1502还可以称为视觉检测器或光检测器。光学检测器1502可以包括光传感器1507、光电二极管1508、读取器1509和/或红外检测器1510。光传感器1507可以包括任何依赖光的电阻元件。这些传感器可以由于光的存在或不存在而改变电阻。这可以要求在发送光学信号1304(即认证光序列)时电流流过电阻元件。光电二极管1508可以包括在暴露于光源时产生小电流的传感器。该光电二极管可以用作开关并且可以具有快速响应时间。
光学检测器1502可以包括读取器1509，诸如照相机、条形码读取器或其他检测器。在一个示例中，用户可以捕获(例如用主机1104，包括移动设备或智能电话)与特定设备相关联的唯一代码(例如条形码)的图片。在替代示例中，读取器1509可以读取条形码、射频(RF)身份识别、近场通信(NFC)通信、磁条读取器、芯片读取器(例如类似于信用卡读取器)、有线通信，或无线通信。示例性条形码可以包括任何类型的可扫描标识符，诸如通用产品代码(UPC)、数据矩阵代码和/或快速响应(QR)代码。代码可以包括任何一维(1D)代码、二维(2D)代码、三维(3D)代码或其他类型的代码。用RFID的示例性通信和认证在美国专利No.10015987(Henry等人)和美国专利公布No.2017/0020191(Lamb等人)中进行了描述，其每一篇均通过引用并入本文。用NFC的示例性通信和认证在美国专利No.9864947(Sur等人)中进行了描述，其通过引用并入本文。代码(诸如条形码)能够印刷在产品包装上、标签上、产品本身上或产品包装中的插页上。在一个实施例中，每个特定设备可以存在唯一的条形码。从条形码链接的应用或网站可以使用软件将从唯一条形码中提取的身份识别信息转变为相应的认证光序列。换言之，条形码的扫描能够触发主机1104发射光学信号1304。替代地，应用或网站可以在数据库中查找从唯一条形码中提取的身份识别信息，以确定该特定设备1106的合适的光学信号1304。在另一个实施例中，设备1106(或设备1106的包装/插页)可以携带能够由执行应用或能够访问网站的主机1104(例如移动设备或智能电话)读取的RFID标签。RFID标签可以携带能够导致光学信号1304的产生的设备1106的唯一标识符，该光学信号能够认证或解锁该特定设备1106。
对于光学检测器1502传感器示例，光波长范围可以是约400nm到700nm。可以调谐光学检测器1502以接收更小的范围或更小的波长或任何/所有波长(即白光)。相对于一系列脉冲，光学信号1304可以包括波长图案。在一个示例中，光学信号1304可以在3秒内从400nm上升到500nm，保持黑色5秒，然后在1秒内从400nm上升到700nm。该波长和时间的变化能够用来生成唯一的光学信号1304。可以使用其他图案和波长变化。
当主机1104是移动设备或智能电话时，光学信号1304可以由显示器(例如屏幕上的光/颜色布置或来自显示器的脉冲)或由闪光灯(例如移动设备或其他计算设备上的背面闪光灯)生成。显示器示例可以包括大部分为黑色的显示器，但包括放置在设备1106的光学检测器1502附近的部分以用于检测显示器屏幕中示出的任何颜色/脉冲/图案。在包括闪光灯应用的主机1104的示例中，app可以编程为使闪光灯根据提供光学信号1304的特定图案或序列来发送光。闪光灯的光强度可以更大，这可以降低发送期间信号丢失的机会。在光学信号1304发送之前，app可以提示用户将他们的设备定位在正确的位置，使得光学检测器1502与主机1104或移动设备上的闪光灯对准。光学检测器1502可以包括用于扫描QR或其他条形码的读取器1510，该QR或其他条形码在与年龄验证及年龄验证系统1102对应的app或网页上显示。这种实施例的读取器1510扫描该QR码，这使设备能够被解锁。
在一个实施例中，设备上的光传感器可以是红外(IR)传感器1510。主机1104可以是移动电话或经由IR传送光学信号1304的其他激活IR设备。在一些实施例中，可以存在可见光谱和IR的组合，这可以依赖于不同的光学检测器1502(例如光传感器1507和IR 1510)或者单个传感器可以测量两者。具有光学类型的组合可以为光学信号1304提供更大的代码组合集。用户可能能够看到可见光谱，而IR可能无法检测到，这也可以通过防止光学信号的重建来改进安全性。对于IR或不可见信号，可以向用户提供指示(例如可见光谱脉冲)或确认用于控制/解锁设备的正在传送的光学信号1304。
图16示出了用音频信号对设备进行功能控制的一个示例系统图。与图11类似，图16示出了用于音频检测的系统。主机1104能够通过网络1103访问年龄验证系统1102。在验证后，主机1104能够用于设备1106的认证。具体地，主机1104能够向设备1106提供音频信号1302以用于音频检测器(诸如压力传感器1407和/或麦克风1408)检测。音频信号1302是用于解锁设备1106的控制信号或认证信号。在其他实施例中，音频信号1302可以由服务台呼叫提供，而不是由用户的智能电话或移动设备提供。在这种实施例中，主机1104可以被认为是通过音频通信(例如VoIP或电话呼叫)访问的服务台。
图17示出了用光学信号对设备进行功能控制的一个示例系统图。与图11类似，图17示出了用于光学/视觉检测的系统。主机1104能够通过网络1103访问年龄验证系统1102。在验证后，主机1104能够用于设备1106的认证。具体地，主机1104能够向设备1106提供光学信号1304以用于光学检测器1502检测。光学信号1304是用于解锁设备1106的控制信号或认证信号。光学检测器1502的示例在图15中示出并参照图15进行了描述。
图18是示出了控制信号处理的一个示例的流程图。在方框1802中，用户/消费者购买设备，诸如设备1106。购买可以在线进行，或可以亲自在零售店或售货亭处进行。在方框1804中，设备能够运行直到要求认证。在一个实施例中，设备可以处于锁定或非运行状态直到认证完成。在另一个实施例中，设备1106可以解锁出售以用于有限使用(有限的时间或有限的抽吸)，在此之后将要求认证。如方框1806中所示，认证可以首先要求年龄验证，这可以由年龄验证系统1102进行。年龄验证可以仅发生一次或可能需要周期性地更新，而认证可以要求更加频繁(例如每次更换药筒或其他气雾源构件时)。年龄验证系统1102提供用于验证用户年龄的功能。年龄验证可以针对特定用户，使得验证适用于该用户使用的多个设备，但仍可以要求对每个单独的设备进行认证。在一些实施例中，每个设备可以要求除了随后的认证之外的年龄验证过程。
作为初始年龄验证，年龄验证系统1102可以要求一些身份识别文档来建立用户的年龄。例如，可以上传驾照或护照以确立用户的年龄。通过使用来自该文档的图像进行面部识别，该图像可以用于未来的年龄验证。面部识别技术能够分析两个图像以确认身份匹配、拒绝身份验证或标记验证以请求附加的身份识别信息。该年龄验证可以包括将该图像与用户使用其移动设备或网络摄像头拍摄的实时自身图像(“自拍”)或视频进行比较。这可以防止只示出某人的照片的欺诈。具体地，这降低了使用硬拷贝照片来欺骗面部识别软件(例如将驾照靠近网络摄像头)的可能性。还能够通过记录短视频来检查用户上传的自拍图像的生动性，以确保帧发生改变。在替代实施例中，验证步骤可以包括来自用户的听得见的输入，诸如朗诵数字、序列或代码以验证生动性。其他年龄验证示例可以包括某种形式的指纹读取器以用于在用户已通过年龄验证之后验证该用户。在一个实施例中，主机1104可以接收指纹作为验证过程的一部分。还可以存在用于验证用户的其他生物特征，诸如DNA、血液或其他生物指标。
设备1106可以要求更频繁的认证以确保设备不通过年龄验证并然后分发给其他用户。如在方框1808中，认证可以包括向设备1106提供控制信号。如上所述，控制信号可以是音频信号1302或可以是光学信号1304。该信号可以源自主机设备1104或源自另一个源(例如服务台呼叫)。在方框1810中，在设备1106处接收控制信号，并且如果控制信号是正确的，则设备通过认证，并且在方框1812中，设备能够继续使用直到再次要求认证。如果在方框1810中，设备1106处接收的控制信号不正确，则设备1106未通过认证并且将保持锁定直到在方框1808中发送正确的认证控制信号。
在一些实施例中，通过控制信号对设备的认证为特定用户解锁设备，并且可以再次要求的未来认证可以在设备1106本身上进行。例如，可以在设备上使用上述生物特征、指纹读取器或其他生物指标以用于认证。在这点上，在一些实施例中，设备1106可以(例如在初始认证后)与用于初始认证的特定用户生物特征绑定以防止第二个用户使用设备1106。当未来要求重新认证时，用户可以通过提供用户生物特征以重新认证来解锁和/或继续使用设备1106。作为进一步的示例，用户可以设置代码，诸如在设备1106最初通过认证时可以经由设备1106的用户界面(例如通过触摸屏、输入按钮、用户在设备上抽吸时可以提供的特定抽吸图案等)和/或经由可以通信地耦接到设备1106的计算设备而输入的pin码，并且以后用户可以输入pin码以重新认证用户以解锁和/或继续使用设备1106。
图19是示出了音频信号处理的一个示例的流程图。图19所示的示例是使用服务台以用于设备1106的验证和认证。具体地，用户能够呼叫服务台线路以用于验证和/或认证。在方框1902，中，用户呼叫服务台进行年龄验证。通过提供或确认用户信息，服务台电话呼叫能够用来确认身份。服务台员工获取设备购买者的信息，该信息可以包括设备序列号、购买日期、驾照号码、社会保险号的后四位数字或可以用来验证购买者身份的其他个人信息。在一个实施例中，服务台能够用来确认身份识别文档中提供的信息，以在方框1904中验证用户的年龄。然后，服务台操作员能够为用户发送音频信号1302以提供给设备1106。具体地，可以是主机设备1104的用户的电话接收器具有扬声器，在方框1906中通过该扬声器发送音频信号1302或认证音调。
在一些实施例中，在方框1902中的服务台电话呼叫、在方框1904中的服务台验证和在方框1906中的认证音调都可以来自不同的设备或来自相同的设备。例如，可以从与认证音调的源不同的电话进行方框1902至方框1904中的验证电话呼叫。具体地，服务台可以发送或提供认证音调的授权，从与服务台的电话呼叫不同的设备或不同来源发送该认证音调。在一个示例中，基于服务台验证/认证用户，授权音调可以通过电话上的app播放(而不是在电话呼叫期间通过扬声器播放)。在另一个示例中，服务台可以诸如通过电子邮件、短信或通知发送具有认证音调的音频文件的一次性可用链接。该链接可以仅在有限量的时间内有效以防止欺诈。
音调生成可以来自可以并入到设备购买者自己使用的移动app或网络app中的软件(例如通过如图20中的移动设备上具有档案的app)。认证音调会通过用户的计算机、电话或移动电话扬声器生成和发射，并且如在方框1908中，由设备1106的音频检测器1402检测到。如果在方框1908中认证音调不正确，则设备将保持锁定或未通过认证，并等待来自方框1906中的正确的认证音调。如果认证音调正确，则如在方框1910中能够使用设备1106直到再次要求认证。除了重新认证过程之外，还可以存在设备购买者在每次使用前、每次充电前、预定时长后、预定的抽吸秒数或抽吸量后、在预定的药筒插入次数之前重新验证的要求，或购买设备后仅进行一次验证。在这种示例中，当在方框1910中再次要求认证时，除了在方框1906中的认证之外，还可能需要在方框1904中重新验证用户的年龄。
图20是示出了用主机设备进行认证的一个示例的流程图。图20中的实施例部分地基于通过年龄验证的用户的档案来认证设备1106，该档案可以被访问以用于验证。在方框2002中，用户购买设备1106。在方框2004中，用户提供身份识别以用于年龄验证系统。如上所述，身份识别可以包括用来确认用户身份和年龄的信息。该信息可以是向零售商示出身份识别(例如驾照)，或在售货亭或用户的个人设备(诸如计算机或移动设备)上扫描身份识别。用户还可以利用联网的年龄验证系统(计算机、移动电话等)自行上传他们的身份识别信息。在身份识别和年龄验证后，在方框2006中，用户能够用年龄验证系统1102创建用户档案。年龄验证系统1102可以通过网络1103(诸如互联网)连接，可以要求用户在应用中或用基于web的应用创建档案。用户档案能够储存在用于年龄验证系统1102的数据库中以用于在未来的认证请求期间快速访问。如在方框2008中，基于用户(或用户的档案)验证用户年龄的请求和确认，主机设备1104能够向设备1106发送控制信号1105。控制信号1105可以被储存并且与储存在数据库中的用户档案相关联。替代地，可以存在基于储存在用户档案中的信息生成正确的控制信号的应用，该信息包括关于设备1106的信息(例如序列号)。控制信号1105能够是由主机设备1104发送的音频信号1302或光学信号1304。如果在方框2010中控制信号不正确，则设备1106未通过认证并且必须等待正确的控制信号。如果在方框2010中控制信号正确，则如在方框2012中能够使用设备1106直到再次要求认证。当再次要求身份验证时，在方框2008中，主机设备能够再次向设备发送控制信号。
图21示出了一个示例认证密钥2102。认证密钥2102可以作为设备包装的一部分出售。认证密钥2102可以通过与设备1106上的光学检测器1502(例如光传感器1507)容易地对准来与光学信号1304一起使用并且阻挡光量或阻挡可由检测器或传感器区分的某些光段。认证密钥2102可以包含旋转机构，该旋转机构改变允许进入检测器/传感器的光强度或改变能够传递到检测器/传感器的光段。在一个实施例中，在密钥的周长上列出了一系列数字(例如从0-12)。当旋转机构接合时，数字也可以相对于箭头旋转，该箭头帮助设备用户识别密钥设置为哪个数字。在该实施例中，用户能够在不访问网络或互联网的情况下解锁设备1106。如上所述，用户能够首先进行年龄验证(例如用户通过电话呼叫服务台以进行年龄验证)。在年龄验证之后，可以提供数字或数字序列以与认证密钥2012一起使用。数字或数字序列用于认证密钥2012的旋转。在一个实施例中，数字或数字序列可以对应于设备1106的序列号。诸如在芯片制造期间，从用户旋转密钥生成的对应的光序列可以编程到设备1106的存储器中(例如在存储器1206中)。这可以允许处理器(例如处理器1204)将保存在存储器中的期望值与来自认证密钥2102的单次或多次旋转的接收值进行比较，并且将两者进行比较以确定认证。
物品的使用的前述描述能够通过细微的修改应用于本文描述的各种示例实施方式，根据本文提供的进一步公开，这些修改对于本领域技术人员来说是显而易见的。然而，以上使用描述并非旨在限制物品的使用，而是提供以符合本公开的所有必要公开要求。图1至图21中所示的物品中所示的任何元素或者如上文另有描述的任何元素都可以包括在根据本公开的气雾输送设备中。
受益于前述描述和相关附图中呈现的教导，本公开所属领域的技术人员将想到本文阐述的本公开的许多修改和其他实施方式。因此，应当理解的是，本公开不限于所公开的具体实施方式，并且修改和其他实施方式旨在包括在所附权利要求的范围内。此外，尽管前述描述和相关附图在元素和/或功能的某些示例组合的上下文中描述了示例实施方式，但是应当理解的是，在不脱离所附权利要求的范围的情况下，元素和/或功能的不同组合可以由替代实施方式提供。在这点上，例如，与上文明确描述的元素和/或功能的组合不同的元素和/或功能的组合也考虑为可以在一些所附权利要求中阐述。尽管本文采用了特定术语，但它们仅用于一般和描述性意义，而非出于限制的目的。
Claims (22)
1.一种系统，其包括：
年龄验证系统，其被配置为验证用户的年龄；
主机设备，其被配置为与所述年龄验证系统进行通信并且被配置为基于所述用户的验证发送光学信号；以及
气雾输送设备，其被配置为响应于接收并且确认来自所述主机设备的所述光学信号而被认证。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述气雾输送设备还包括：
光学检测器，其被配置为检测所述光学信号。
3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述光学检测器还包括：
光传感器，其被配置为检测所述光学信号。
4.根据权利要求3所述的系统，其中，所述光学信号包括由所述光传感器检测的一系列脉冲，所述一系列脉冲具有变化的波长、亮度或脉冲宽度中的一种或更多种。
5.根据权利要求2所述的系统，其中，所述光学检测器还包括：
光电二极管，其被配置为检测所述光学信号。
6.根据权利要求1所述的系统，其中，所述主机设备包括与网络耦接的计算设备，以用于与所述年龄验证系统进行通信。
7.根据权利要求6所述的系统，其中，所述光学信号包括光脉冲序列。
8.根据权利要求6所述的系统，其中，由所述光学检测器检测到的所述光学信号源自所述计算设备的闪光灯或源自所述计算设备的显示器屏幕。
9.根据权利要求1所述的系统，其中，所述光学信号被转换以确定所述光学信号对于认证所述气雾输送设备是否正确。
10.根据权利要求1所述的系统，其中，所述主机设备访问所述用户的用户档案以用于认证。
11.根据权利要求1所述的系统，其中，认证密钥修改来自光源的光以形成所述光学信号。
12.一种用于认证气雾输送设备的方法，所述方法包括：
接收对所述气雾输送设备的用户的年龄验证请求；
验证所述用户的年龄并提供年龄验证；以及
提供指令，以用于在验证所述用户的年龄时生成与所述气雾输送设备通信的光学信号。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，生成所述光学信号包括认证所述气雾输送设备。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述认证包括响应于检测到正确的光学信号而解锁所述气雾输送设备。
15.根据权利要求12所述的方法，其中，所述光学信号由将所述光学信号传送到所述气雾输送设备的主机设备生成。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述主机设备与年龄验证系统通信。
17.根据权利要求15所述的方法，其中，所述主机设备访问所述用户的用户档案以用于认证。
18.根据权利要求11所述的方法，其中，所述年龄验证包括比较身份识别文档。
19.一种气雾输送设备，其包括：
电源，其被配置为提供电力以生成气雾；
信号检测器，其被配置为检测光学信号；以及
信号检测器电路，其被配置为接收所述视频信号、转换所述光学信号并在所述光学信号正确时认证所述气雾输送设备。
20.根据权利要求19所述的设备，其中，所述信号检测器包括被配置为检测所述光学信号的光传感器或光电二极管。
21.根据权利要求19所述的设备，其中，所述光学信号通过来自所述信号检测器电路的转换器进行转换以确定所述光学信号对于认证所述气雾输送设备是否正确。
22.根据权利要求19所述的设备，其中，所述光学信号通过在主机设备的屏幕上显示所述光学信号的主机设备，或者通过所述主机设备的闪光灯功能，而发送到所述信号检测器。
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