CN114786513A - 用于电子气溶胶供给系统的设备中的电力水平指示 - Google Patents

Abstract

本申请描述了一种用于电子气溶胶供给系统(10)的设备，该设备包括用于显示电力水平的指示器。该设备包括：电池(5)，其用于向系统中的气溶胶生成部件提供电力；指示灯(44，46)，其被配置为在指示可从电池获得的电力水平的信号周期内发射光信号；以及控制器(28)，其被配置为在检测到系统上的抽吸周期已经完成之后激活指示灯以发射光信号。

Description

用于电子气溶胶供给系统的设备中的电力水平指示

技术领域

本公开涉及一种用于电子气溶胶供给系统的设备，该设备包括用于显示电力水平的指示器、包括该设备的系统、以及用于在该系统和设备中提供电力水平指示的方法。

背景技术

许多电子气溶胶供给系统，例如电子烟和其他通过蒸发或加热基质材料来输送尼古丁的电子尼古丁输送系统，由两个主要部件或部分组成，其可以被称为设备和物品。该设备是控制或电力部分或部件，并且可以包括诸如电池的电源，以及控制器或控制单元，该控制器或控制单元包括被配置为操作该系统的电子设备，如电路和/或软件。该物品可以被认为是烟弹或烟雾器部分，并且包括用于可气溶胶材料的存储区域，以及通常的气溶胶生成部件，例如被配置为从可气溶胶材料生成用于气溶胶形成的蒸汽的加热器。气溶胶生成部件可替代地位于设备中。当可气溶胶材料耗尽时，该物品可以预期为一次性的，从而可以用新物品替换以与设备一起使用，其中设备预期在许多物品的使用寿命内工作。可替代地，该物品可以包括含有可气溶胶材料的较小的一次性部件或消耗品，可以在耗尽时更换可气溶胶材料，或者该物品可以重新填充新的可气溶胶材料。该物品和设备可以是耦合在一起以形成该系统的分离元件，或者该系统可以具有包含该物品和设备的所有部分的整体结构。

在这些布置中的任何一个中，电源被配置为当系统的用户需要气溶胶生成时，通常在控制单元的控制下提供电力以激活气溶胶生成部件。电源可能是可充电或可更换的电池，随着时间的推移，电池会耗尽。向用户提供电池状态的指示是有用的，例如电池是否耗尽或“无电”，或剩余电量。一些系统和设备具有指示器，可用于向用户提供电池电力状态的视觉指示。指示器可以包括在设备外部可见的光发射器，并且还可以向用户指示系统的其他操作特征。

有效利用电力水平指示器的布置值得关注。

发明内容

根据本文描述的一些实施方式的第一方面，提供了一种用于电子气溶胶供给系统的设备，该设备包括：电池，用于向系统中的气溶胶生成部件提供电力；指示灯，配置为在信号周期内发射光信号，指示可从电池获得的电力水平；以及控制器，配置为在检测到系统上的抽吸周期已经完成之后激活指示灯以发射光信号。

根据本文描述的一些实施方式的第二方面，提供了一种操作电子气溶胶供给系统的方法，该方法包括：确定能够从向该系统中的气溶胶生成部件提供电力的电池获得的电力水平；检测该系统上的抽吸周期已经完成；以及响应于该检测，激活指示灯以发射指示电力水平的光信号。

在所附的独立和从属权利要求中阐述了某些实施方式的这些和其他方面。应当理解，从属权利要求的特征可以彼此组合并且可以与独立权利要求的特征以不同于权利要求中明确阐述的组合来组合。此外，本文所描述的方法不限于诸如以下所述的特定实施方式，而是包括并考虑本文所呈现的特征的任何适当组合。例如，可以根据本文描述的方法提供电子气溶胶供给系统或其设备，其包括以下描述的各种特征中的任何一个或多个(视情况而定)。

附图说明

现在将仅参考以下附图仅借助于示例来详细描述本发明的各种实施方式，其中：

图1示出了通过示例电子气溶胶供给系统的简化示意横截面，其中可以实施本公开的实施方式；

图2示出了可用于实施本公开的实施方式的指示灯的第一示例的简化示意图；

图3示出了可用于实施本公开的实施方式的指示灯的第二示例的简化示意图；

图4示出了可用于实施本公开的实施方式的指示灯的第三示例的简化表示；

图5示出了根据本公开的实施方式的用于传递电池电力水平指示灯信号的第一示例方法的流程图；

图6示出了描述根据本公开的实施方式的电池电力水平指示灯信号的发射的第一示例时间线；

图7示出了根据本公开的实施方式的用于传递电池电力水平指示灯信号的第二示例方法的流程图；

图8示出了描述根据本公开的实施方式的电池电力水平指示灯信号的发射的第二示例时间线；

图9示出了根据本公开的实施方式的用于传递电池电力水平指示灯信号的第三示例方法的流程图；以及

图10至图13示出了适合于根据本公开的实施方式提供的电池电力水平指示灯信号的示例亮度分布的曲线图。

具体实施方式

本文讨论/描述了某些示例和实施方式的方面和特征。某些示例和实施方式的一些方面和特征可以常规地实现，并且为了简洁起见，不详细讨论/描述这些方面和特征。因此，应当理解，本文讨论的未详细描述的装置和方法的方面和特征可以根据用于实现这些方面和特征的任何常规技术来实现。

如上所述，本公开涉及(但不限于)电子气溶胶或蒸汽供给系统，例如电子烟。在下面的描述中，有时可以使用术语“电子烟”和“电烟”，然而，应当理解，这些术语可以与气溶胶(蒸汽)供给系统/设备互换使用。该系统旨在通过液体或凝胶形式的基质蒸发生成可吸入气溶胶，其中可以包含或可以不包含尼古丁。另外，混合系统可以包括液体或凝胶基质加上也被加热的固体基质。例如，固体基质可以是烟草或其他非烟草产品，其可能包含或可能不包含尼古丁。本文所用的术语“可气溶胶材料”旨在指可以通过加热或其他方式形成气溶胶的材料。术语“气溶胶”可以与“蒸汽”互换使用。

如本文所使用的，术语“系统”、“输送系统”旨在包括向用户输送物质的系统，并且包括：从可气溶胶材料释放化合物而不使可气溶胶材料燃烧的不可燃气溶胶供给系统，例如电子烟、烟草加热产品和混合系统以使用可气溶胶材料的组合来生成气溶胶，以及包括可气溶胶材料并且被配置为在这些不可燃气溶胶供给系统中使用的物品。根据本公开，“不可燃”气溶胶供给系统是这样一种系统，其中气溶胶供给系统(或其部件)的组成气溶胶生成材料在使用期间不燃烧或燃烧，以便于向用户输送。在一些实施方式中，输送系统是不可燃气溶胶供给系统，例如动力不可燃气溶胶供给系统。在一些实施方式中，不可燃气溶胶供给系统是电子烟，也称为汽化设备或电子尼古丁输送系统(END)，尽管注意到可气溶胶材料中尼古丁的存在不是必需的。在一些实施方式中，不可燃气溶胶供给系统是烟草加热系统，也称为热不燃烧系统。在一些实施方式中，不可燃气溶胶供给系统是混合系统，以使用一种或多种可加热的可气溶胶材料的组合来生成气溶胶。例如，每种可气溶胶材料可以是固体、液体或凝胶的形式，并且可以包含或可以不包含尼古丁。在一些实施方式中，混合系统包括液体或凝胶可气溶胶材料和固体可气溶胶材料。例如，固体可气溶胶材料可以包括烟草或非烟草产品。

典型地，不可燃气溶胶供给系统可以包括不可燃气溶胶供给设备和用于与不可燃气溶胶供给设备一起使用的物品。然而，可以设想的是，本身包括用于向气溶胶生成部件提供动力的装置的物品本身可以形成不可燃气溶胶供给系统。在一些实施方式中，不可燃气溶胶供给设备可以包括电源和控制器。例如，该电源可以是电力电源。在一些实施方式中，与不可燃气溶胶供给设备一起使用的物品可以包括可气溶胶材料、气溶胶生成部件、气溶胶生成区域、吸嘴和/或用于接收可气溶胶材料的区域。

在一些实施方式中，气溶胶生成部件是能够与可气溶胶材料相互作用以从可气溶胶材料中释放一种或多种挥发物以形成气溶胶的加热器。在一些实施方式中，气溶胶生成部件能够在不加热的情况下从可气溶胶材料生成气溶胶。例如，气溶胶生成部件能够例如通过振动、机械、加压或静电方式中的一种或多种从可气溶胶材料生成气溶胶而不对其施加热量。

在一些实施方式中，与不可燃气溶胶供给设备一起使用的物品可以包括可气溶胶材料或用于接收可气溶胶材料的区域。在一些实施方式中，与不可燃气溶胶供给设备一起使用的物品可以包括吸嘴。用于接收可气溶胶材料的区域可以是用于存储可气溶胶材料的存储区域。例如，存储区域可以是储液器。在一些实施方式中，用于接收可气溶胶材料的区域可以与气溶胶生成区域分开或与气溶胶生成区域结合。

如本文所用，术语“部件”可用于指电子烟或类似设备的部件、部分、单元、模块、组件或类似物，其包括可能在外壳或墙壁内的多个较小部件或元件。气溶胶输送系统(例如电子烟)可以由一个或多个这样的部件(例如物品和设备)形成或构建，并且这些部件可以是可拆卸的或可分离地彼此连接的，或者可以在制造期间永久地连接在一起以限定整个系统。本公开适用于(但不限于)包括两个部件的系统，这两个部件彼此可分离地连接，并且被配置为例如具有容纳液体或另一种可气溶胶材料的可气溶胶材料携带部件形式的物品(可替代地称为烟弹、烟雾器或消耗品)，以及具有电池或其他电源的设备，用于提供电力以操作气溶胶生成部件，以从可气溶胶材料生成蒸汽/气溶胶。部件可以包括比示例中包括的部分更多或更少的部分。

在一些示例中，本公开涉及利用液体或凝胶形式的可气溶胶材料的气溶胶供给系统及其部件，该可气溶胶材料保存在系统中包括的储液器、罐、容器或其他容器中，或吸附在载体基质上。包括用于将材料从储液器输送到气溶胶生成部件以生成蒸汽/气溶胶的装置。术语“液体”、“凝胶”、“流体”、“源液体”、“源凝胶”、“源流体”等可与“可气溶胶基质材料”和“基质材料”互换使用，以指根据具有能够本公开的示例存储和输送的形式的可气溶胶基质材料。

图1是一般示例气溶胶/蒸汽供给系统(例如电子烟10)的高度示意图(未按比例)，其目的是显示典型系统的各个部分之间的关系并解释操作的一般原理。注意，本公开不限于以这种方式配置的系统，并且可以根据上述和/或对本领域技术人员显而易见的各种替代方案和定义来修改特征。在本示例中，电子烟10具有大致细长的形状，沿着虚线指示的纵轴延伸，并且包括两个主要部件，即设备20(控制或动力部件、部分或单元)和物品30(烟弹组件或部分，有时称为烟雾器或清除器)，该物品携带可气溶胶材料并作为蒸汽生成部件操作。

物品30包括储液器3，该储液器包含源液体或其它可气溶胶材料，该材料包括将从其生成气溶胶的制剂，例如含有尼古丁的液体或凝胶。作为示例，源液体可包括约1-3％的尼古丁和50％的甘油，其余部分包括大致相等量的水和丙二醇，并且可能还包括其他成分，例如调味品。也可以使用无尼古丁源液体，例如输送调味品。也可以包括固体基质(未示出)，例如烟草的一部分或从液体生成的蒸汽通过其的其他香料元素。储液器3具有存储罐的形式，该存储罐是容器或接收器，其中可以存储源液体，使得液体在罐的范围内自由移动和流动。对于消耗性物品，可以在制造期间填充后密封储液器3，以便在消耗源液后一次性使用；否则，它可以具有入口或其他开口，用户可以通过该入口或开口添加新的源液体。物品30还包括气溶胶生成部件4，例如位于储液罐3外部的电动加热元件或加热器4，用于通过加热使源液体汽化来生成气溶胶。可以提供液体传递或输送装置(液体输送元件或更一般地是可气溶胶材料传递部件)，例如芯或其它多孔元件6，以将源液体从储液器3输送到加热器4。芯6可以具有位于储液器3内的一个或多个部分，或者与储液器3中的液体流体连通，以便能够吸收源液体并通过芯吸或毛细作用将其传递到芯6的与加热器4相邻或接触的其他部分。该液体因此被加热和汽化，以被来自储液器的新的源液体所取代，以通过芯6传递到加热器4。芯可被认为是储液器3和加热器4之间的导管，其将液体从储液器输送或传递到加热器。

加热器和芯(或类似)的组合有时被称为雾化器或雾化器组件，并且储液罐及其源液体加上雾化器可以统称为气溶胶源。各种设计都是可能的，其中与图1的高度示意性表示相比，可以不同地布置这些部分。例如，芯6可以是与加热器4完全分离的元件，或者加热器4可以被配置为多孔的，并且能够直接执行芯吸功能的至少一部分(例如，金属网格)。在电气或电子设备中，蒸汽生成元件可以是通过欧姆/电阻(焦耳)加热或通过感应加热操作的电气加热元件。因此，通常，雾化器可以被认为是一个或多个实施蒸汽生成功能的元件或蒸发元件，其能够从输送至其的源液体生成蒸汽；以及液体输送或传送元件，其能够通过芯吸作用/毛细管力将液体从储液器或类似的液体存储器输送或传送到气溶胶生成部件。如图1中所示，雾化器通常被容纳在气溶胶生成系统的物品30中，但在一些示例中，至少气溶胶生成部件可以被容纳在设备20中。在一些设计中，液体可以直接从储液器分配到蒸汽生成器上，而不需要明显的芯吸或毛细管元件。本公开的实施方式适用于与本文的示例和描述一致的所有和任何这样的配置。

回到图1，物品30还包括具有开口或空气出口的吸嘴或吸嘴部分35，用户可以通过该开口或空气出口吸入由雾化器4生成的气溶胶。

设备20包括蓄电池或电池5(下文中称为电池，其可以是可再充电的，也可以不是可再充电的)，以向电子烟10的电气部件提供电力，特别是操作加热器4(或其它气溶胶生成部件)。另外，有控制器28，例如印刷电路板和/或其他电子设备或电路，通常用于控制电子烟。控制器可以包括用软件编程的处理器，该软件可以由该系统的用户修改。当需要蒸汽时，控制电子设备/电路28使用来自电池5的电力操作加热器4。此时，用户经由吸嘴35在系统10上吸入，并且空气A通过设备20的壁中的一个或多个空气入口26进入(空气入口可替代地或附加地位于物品30中)。当操作加热元件4时，加热元件4使由液体输送元件6从储液器3输送的源液体蒸发，以通过将蒸汽夹带到流过系统的空气中而生成气溶胶，然后由用户通过吸嘴35中的开口将其吸入。当用户在吸嘴35上吸入时，气溶胶沿着一个或多个空气通道(未示出)从气溶胶源输送到吸嘴35，该空气通道将空气入口26连接到气溶胶源到空气出口。

如图1中实心箭头所示，设备20和物品30是可通过在平行于纵轴的方向上分离而彼此可拆卸的分离的可连接部分。当设备10在使用时，通过协同配合的接合元件21、31(例如，螺钉或卡口配件)将部件20、30接合在一起，该接合元件在设备20和物品30之间提供机械连接，在某些情况下提供电连接。如果加热器4通过欧姆加热操作，则需要电气连接，以便当加热器4连接到电池5时电流可以穿过加热器4。在使用感应加热的系统中，如果物品30中没有要求电力的部分，则可以省略电气连接。感应工作线圈可以容纳在设备20中并由电池5供应电力，并且物品30和设备20的形状使得当它们连接时，加热器4适当地暴露于由线圈生成的磁通量中，以便在加热器的材料中生成电流。气溶胶生成部件的其他电力示例包括振动网格，其例如经由压电效应操作来排出液滴。图1的设计仅仅是一个示例性布置，并且各种部分和特征可以不同地分布在设备20和物品30之间，并且可以包括其他部件和元件。这两个部分可以以如图1所示的纵向配置端对端地连接在一起，或者以不同的配置(例如平行、并排布置)连接在一起。该系统可以是也可以不是大致圆柱形和/或具有大致纵向形状。其中一个或两个部分或部件可以旨在在耗尽时进行处理和替换(例如，储液器是空的或电池电量不足)，或者旨在用于通过诸如重新填充储液器和重新充电电池之类的动作实现的多种用途。在其他示例中，系统10可以是单一的，其中设备20和物品30的部分被包括在单个壳体中并且不能分离。本公开的实施方式和示例适用于这些配置中的任何一种以及本领域技术人员将知道的其他配置。

在电子烟或其他气溶胶供给系统上吸入以获得一定数量或剂量的气溶胶供用户消耗的动作通常被称为抽吸，并且单个吸入行为被称为一次抽吸。抽吸有一个持续时间，为了方便起见，本文中称为“抽吸周期”。典型的抽吸持续时间不是几秒钟的量级，并且因用户而异，每个用户在不同的时间也不同。

为了操作气溶胶供给系统以在抽吸期间生成气溶胶，该系统将包括可操作以在需要气溶胶时激活气溶胶生成部件的机构或布置。例如，可以通过从电池向加热器供应电力来实现加热器的激活。当接收到指示抽吸开始和结束的信号时，可以在设备中的控制器的控制下进行电力(向加热器或其他电动气溶胶生成部件)的供应。

这种布置的两个示例是气流传感器和用户操作的开关。参考图1，气流传感器40可以位于设备20内部或可替代地位于物品30内部。可以操作气流传感器以检测当用户吸入以实现抽吸时通过系统从空气入口26到吸嘴35的气流。当气流传感器40检测到气流(例如，其可能需要高于对应于典型用户吸入力或压力的阈值的水平)时，将开始信号传送到控制器28，并且作为响应，控制器28通过从电池5向加热器4提供电力来激活加热器4，并输送气溶胶。当用户停止吸入时，气流传感器40识别出气流的停止，并且将相应的停止信号传送到控制器28，由此停止对加热器6的电力供应，并且停止气溶胶输送。开始信号和停止信号之间的时间可以被定义为抽吸周期，因为它大致对应于用户在系统上吸入并能够获得气溶胶的时间。因此，以这种方式使用的气流传感器有时被称为抽吸检测器。

可替代地，该系统可以包括用户操作的开关，或者更一般地，包括用户可致动控制器。如图1所示，该控制器可以具有位于设备的壳体的外部的按钮42的形式。按钮可以是机械按钮，它是凹进的、平齐的或凸出的，或者是触敏按钮。可以使用其他控制器形式，例如具有两个或更多位置的开关，或滑块，其可以是机械滑块或触敏表面，或对技术人员来说将显而易见的其他形式。当用户需要抽吸时，如前所述，将吸嘴35放置在口中以通过系统吸入空气，并且用户使用相关的致动来操作控制器。响应于该致动，通常在控制器28的控制下，从电池5向加热器6提供电力，以便激活加热器并启动气溶胶生成。用户吸入气溶胶(吸一口)，直到已消耗完所需的量。然后，用户进一步操作控制器42，以关闭加热器6的激活，从而停止供电。控制器42的操作可以采取任何方便的形式。例如，控制器42可能需要在抽吸的持续时间内被激活，并且当用户停止致动时，加热器关闭。在按钮的情况下，用户在所需的抽吸持续时间内保持按钮上的压力。在另一示例中，控制器42的初始致动可以开始加热器激活，并且随后的致动在抽吸结束时关闭加热器，在任一情况下，打开(激活)和关闭(停用)加热器之间的时间可以被定义为抽吸周期，这大致对应于用户在系统上吸入并能够获得气溶胶的时间。

注意，用户可致动控制器可以被配置为除了用于抽吸的加热器激活之外，启用系统的替代功能或附加功能。此外，系统可以包括气流传感器和一个或多个用户可致动控制器，其中，气流传感器被配置用于响应于吸入而激活加热器，并且用户可致动控制器被配置用于一个或多个其他功能。

包含电池的气溶胶供给系统可以包括向用户指示电池的功率水平或功率状态的装置，换句话说，有多少电力可用于系统的未来使用，或者是否有电力可用于系统的未来使用。实现电池电力水平或电池寿命指示的一种方法是在系统中包括指示灯，该指示灯位于应便于用户在系统的外表面上看到，但不一定在设备的表面上的位置。指示灯被照亮以向用户传递系统的各种操作特征，其中使用不同颜色的光和/或不同的照明模式或序列(例如闪烁或衰落)来指示不同的特征。例如，一个或多个指示灯可以向用户显示当加热器被激活时，或者当可气溶胶材料被耗尽时，或者当设备连接到外部电源以对电池充电时，并且充电正在进行或完成时。对于本公开，电池电力水平的指示是令人感兴趣的。这可以通过用不同颜色的光照亮指示灯来传递。例如，如果电池有很大比例的最大可能电量可用，例如至少20％，或一些其他阈值量，则可以显示第一种颜色，例如绿色。当电量下降到电池在不久的将来可能耗尽(电量耗尽)的水平时，例如低于最大值的20％，则可以显示第二种颜色的光，如橙色、黄色或琥珀色。当电量接近耗尽，需要立即或几乎立即更换电池或充电以便将来使用系统时，例如小于最大值的5％或小于最大值的2％，则可以显示第三种颜色的光，如红色。可替代地，可以只使用两种颜色，例如绿色指示超过阈值(例如20％或10％或5％)的电量，红色指示低于阈值的电量，从而向用户提供重新充电或更换电池的提示。在替代布置中彩色光信号可以用不同的光模式代替，例如，对于高或可用的充电水平，指示灯连续照明，对于低充电水平、闪烁或脉冲照明。通常，指示电池中的电力或充电水平的指示灯的照明这里将被称为光信号的发射。

指示灯本身将在控制器的控制下由电池供电操作，控制器根据其编程并响应于经由电路从系统中的其他部件接收的信息，确定在任何给定时间应该发射哪些光信号。虽然可以在任何时候发射指示电池状态的光信号，因此用户始终可以立即确定电池充电水平，但这将消耗电池的电量，可能更有用地应用于其他功能，特别是气溶胶供给。因此，优选地，例如响应于特定事件，在非连续的基础上用电池充电水平光信号照亮指示灯。例如，已知的是，在具有用户可致动控制器(如按钮)的系统的情况下，响应于特定致动(如按钮按压并立即释放)而呈现电池充电水平光信号(例如，与用于激活加热器的按住致动(press-and-hold actuation)相比)。

图2示出了包含指示灯的气溶胶供给系统的示例设备的部分的示意图。设备20具有外壁22，该外壁限定了壳体，该设备的各个部分位于该壳体内，图2中仅示出了其中的一些部分。具有向内和向外致动B的按钮42形式的用户可致动控制器安装在壁22上，以便可以从设备20的外部访问。控制器42具有包含在其内的指示灯，该指示灯在本示例中包括光管44和发光二极管(LED)或发光二极管单元46。光管44安装在按钮42的材料中，并且包括光承载元件(例如光波导或光纤)，该光承载元件被安装成使得沿其传播的光从位于按钮表面平面内的光管44的输出端44b(光发射器)发射。输出端可以被认为是指示灯的光发射部分或光发射器，因为这是以用户可见的形式传递光信号的部分。LED 46位于设备20的内部，并且被定位为使得其生成的光被光管44的输入端44a收集，从而光可以传播到输出端44b。以这种方式，由LED 46生成的光信号45被传递到设备20的外部，在那里它可以被用户感知。

LED 46在设备的控制器28的控制下，并经由控制线47从控制器28接收适当的驱动信号，以生成所需的光信号。LED直接或经由控制器28从电池(图2中未示出)接收电力。按钮42还连接到控制器28(连接未示出)，使得控制器28可以接收关于按钮42的致动状态的信息，并使用该信息来生成控制信号并将其发送到气溶胶供给系统的其他部件，例如电池和气溶胶生成元件，以激活气溶胶生成。类似地，为了发送和接收其他信号和信息的目的，控制器可以连接到系统的其他部件(未示出)。

图2示出了靠近按钮42的LED 42，但这不是必需的。光管44可以被成形和配置为可以将光沿着从LED(其可以位于设备20内部最方便的任何位置)的任何路径传送到设备20的外部上的指示灯的任何所需位置。柔性光纤特别适合于这种布置。此外，光管44的输出端44b不必位于按钮42的边界内。

图3示出了设备20中的指示灯的进一步示例的示意图。设备20再次包括用户可致动控制器42，其可以是按钮，也可以不是按钮，但是在这种情况下，光管具有成形的输出端44b，其被配置为围绕控制器42，从而提供当发射光时为控制器42提供照明边界的光发射器。

图4示出了设备20中的指示灯的进一步示例的示意图。在此示例中，指示灯不与任何用户可致动控制器相关联，因此系统可以包括用于气溶胶生成元件的激活的抽吸检测的气流传感器，或者可以具有一个或多个位于其表面上远离指示灯的其他地方的用户控制。因此，光管44(在这种情况下在设备20内具有弯曲或弯的形状，并且再次被布置成经由其输入端44a收集从设备20内的LED 46示出的光)具有直接设置在设备20的壁22中的输出端44b，以向设备20外部发射光。在这种布置中，由输出端44b限定的光发射器可以在壁22上的平面中具有任何所需的形状，例如，以给出具有光斑形状、圆形形状或线形状的指示灯。另一替代方案是具有环形光发射器的指示灯，其布置设备壁22的周界或圆周周围。环可以是连续的，也可以由断断续续的点或线组成。这对于没有用于加热器激活的用户可致动控制器，而是依赖于抽吸检测的系统可能是有用的。在这样的系统中，使用中的系统可能没有特定的取向，否则将由用户在使用期间访问的按钮的位置来定义。无论系统的取向如何，环形指示灯都将是潜在可见的。

虽然光管有助于为外部光输出和LED的相对位置以及指示灯的形状提供灵活性，但可以省略。例如，LED可以被封装在塑料圆顶或其他透明或半透明罩中，并且封装元件直接用作指示灯的外部输出表面，从而充当光发射器。在具有由透明外壁限定的用于可气溶胶材料的储液器的系统中可以采用另一种替代布置，以便用户可以直接观察剩余液体或凝胶材料的水平。指示灯可以被定位成通过储液器壁向储液器内部发射光信号。光将从气溶胶材料上散射并照射储液器内部，因此用户可以在储液器外部观察到光信号。附加地或可替代地，如果透明储液器壁的形状和布置与LED相关，则透明储液器壁可以充当光管。

指示灯可以包括单个LED(或替代光源，例如二极管激光器)，例如，如果不需要不同颜色的光，则相反，使用光发射的模式或序列来定义不同的光信号。可替代地，可以使用LED单元或LED设备，其包括两个或多个元件，每个元件是单独的LED。LED元件被封装在一起，以形成能够在所需方向上发射光的单个单元。如果这些元件被配置为发射不同颜色的光，例如红色LED、蓝色LED和绿色LED，它们可以单独或组合操作，以便提供几乎任何颜色的光。以这种方式，可以通过不同的颜色来区分来自指示灯的光信号。可替代地或附加地，根据一起操作的元件的数量，可以使用多个LED元件来提供更宽或更大范围的输出亮度。在本文的图中，任何描绘的LED 46(例如，如图2、图3和图4中)可以是单个LED或包括两个或更多个单独元件的LED单元。类似地，在本文中可互换地使用术语LED和LED单元或LED设备来指示一个或多个二极管的发光布置。

如上所述，LED在控制器的控制下操作，控制器向LED提供适当的驱动信号以在任何给定时间生成所需的光信号。因此，LED可以包括被配置为格式化驱动信号的LED驱动器或驱动器单元。可以使用驱动LED的任何方法，例如恒流驱动或恒压驱动，如本领域技术人员所理解的。对于依赖于独立的电池供电的气溶胶供给系统，因此需要有效的功耗来最大限度地延长工作寿命，可以使用脉宽调制(PWM)来驱动LED。这是一种众所周知的LED驱动技术，其中驱动信号被配置为快速打开和关闭LED。对于恒定电压，LED因此被一系列恒定振幅的电压脉冲驱动。如果脉冲率(频率)足够高，通常使用200Hz，则人眼无法察觉开关，LED似乎在连续发光。开关是有用的，因为LED只在一些时间内接通，因此需要更少的电池电力来实现照明。从而节省了电池寿命。此外，开关使得LED能够在超过其操作规范(称为“过驱动”)的电流和/或电压下被驱动，从而在LED接通期间可以生成更高的亮度水平。

PWM驱动LED的视亮度，即用户感知的亮度水平，由“开”期间的实际亮度的平均值和“关”期间的零亮度确定，可以通过改变PWM的标记-空间比来调节。也就是说，改变“开”时间与“关”时间的比例，而驱动脉冲的振幅保持不变。为了使LED的输出变暗，缩短“开”脉冲的长度和/或增加“关”周期的长度，并且为了使输出变亮，增加“开”脉冲的长度和/或减少“关”周期的长度。这将被技术人员理解。

可替代地，可以通过使用恒流降低技术来调节亮度，其中，改变提供来驱动LED的电流量，以产生输出亮度的比例变化。

本公开中的示例包括使用LED亮度调节，并且这可以使用这些技术中的任一种来实现。

在此，除非从上下文中另有明显说明，否则亮度是在用户观察LED可感知的亮度水平的意义上使用的，而不是在PWM驱动序列的“开”部分期间的亮度(无论感知的亮度如何，该亮度都将是相同的)，或者LED的指定最大亮度，当使用PWM时可以超过该最大亮度。

在本公开的实施方式中，驱动气溶胶供给系统的指示灯，以便能够发射指示能够从电池获得的电力水平的光信号。指示灯的光发射部分必须位于系统的外表面上，以便用户可以看到。然而，一些气溶胶供给系统(如电子烟)的性质是，它们是尺寸相对较小的手持设备。在使用中，当握住和操作系统时，光发射器可能被用户的手完全或部分遮住。此外，当用户通过系统的吸嘴吸气时，光发射器可以从用户的视线中移除。此外，虽然将电池电力水平传递给用户是有用的，以便可以规划和启用系统的未来使用，但电池寿命指示灯信号的过度发射本身将使用电力，因此减少电池寿命。

因此，根据本实施方式，建议在每次抽吸之后自动传送指示当前电池电力水平的光信号。这将对用户的电池电力状态的定期通信限制在系统的有效使用期间，从而节省了驱动指示灯所需的电池电力。与响应于用户请求的发射光信号相反，自动触发光信号提供了关于电池电力水平的有效实时更新，因此用户信息充分，并能够采取适当的动作来维持可操作的电池，例如通过充电或更换，并且不太可能因电池电量耗尽或接近耗尽而感到意外。

建议通过在气溶胶供给系统上记录抽吸周期的结束，并将其作为触发器，以光信号的形式自动生成和发射电池电力水平指示，以生成适合当前电池状态的光信号。控制器被配置为检测到已经完成抽吸(抽吸周期完成)，并且作为响应，激活指示灯以发射光信号。如上所述，光信号可以是与电池中的当前充电水平相对应的特定颜色或脉冲模式。

图5示出了用于在电子气溶胶供给系统中发射电池电力水平指示灯信号的第一示例方法中的步骤的流程图。在第一步骤S1中，控制器确定正在启动抽吸，从而检测到抽吸的开始。在上面所讨论的，这可以通过在用户吸入时检测通过系统的气流，使用气流检测器，或者通过检测被配置为激活气溶胶生成元件(例如加热器)的控制器的用户致动。在抽吸周期期间，即，当生成用于吸入的气溶胶时，在步骤S2中，控制器获得指示电池中的当前电力水平的测量值。这可以以任何已知的方式实施，因为确定一系列电气设备中的电池充电水平是标准技术。在步骤S3中，控制器确定将是什么合适的光信号来向用户指示当前电力水平。例如，电力水平测量值可以与将可能充电水平的全部范围划分为诸如“高电力”、“中电力”和“低电力”的类别的一个或多个阈值进行比较。因此，可以将来自步骤S2的当前电力水平分配给其中一个类别，每个类别都具有对应的光信号。然后，控制器能够提供适当的驱动信号，以生成正确的光信号；例如，可以经由查找表从控制器内的存储器或系统中的其他位置检索这些内容。存储器还可以存储定义各种充电水平类别的阈值或边界值。在步骤S4中，控制器检测抽吸的结束，例如通过记录由气流传感器检测的通过系统的气流的停止，或者通过记录用户控制的致动的停止(或终止致动)。作为响应，控制器推断出抽吸已经终止；换句话说，检测到抽吸周期的完成。在步骤S5中，控制器激活指示灯以发射在步骤S3中确定的合适的光信号。

图6示出了图5过程的时间线。在时间P1，如控制器检测到的那样，抽吸开始，并且抽吸周期Tp开始。在稍后的时间P2，检测到抽吸的结束，因此确定抽吸周期Tp完成。这会触发指示灯的激活，以发出合适的光信号，反映电池当前的充电或电力状态。光信号在从L1开始到L2的时间段内发射，以给出光信号的持续时间TL，该持续时间可以被称为信号周期。

以这种方式，在用户能够观察到指示灯的时间，即在抽吸之后，系统不在用户口中，而是可能主动地保持在用户附近，以使指示灯处于潜在可见的位置，则自动地向用户提供电池状态的指示。

如图6所示，在抽吸周期结束时立即或接近立即发射光信号。换句话说，L1近似等于P2；L1与P2重合或略晚于P2下降。

然而，在另一实施方式中提出了修改，在抽吸周期的完成和指示灯的激活之间引入时间延迟来发射光信号。换句话说，在抽吸和光信号之间实现暂停。这在进一步节省电池电力方面是有用的，因为它将光信号的开始延迟到用户更有可能能够观察到指示灯的时间。在发射光信号之前，暂停允许用户有时间将系统从他们的口中移除，并将系统定位在他们视野中的某个地方。因此，在用户极不可能观察到指示灯的时间段内没有发射，因为任何这样的发射都可能是电池电力的浪费。

图7示出了用于在电子气溶胶供给系统中发射电池电力水平指示灯信号的第二示例方法中的步骤的流程图。步骤S1-S5与图5示例中的步骤S1-S5相同，因此在此不作进一步说明。然而，该方法包括附加步骤S4a，该附加步骤S4a在步骤S4中检测抽吸结束并推断抽吸周期的完成和在步骤S5中激活指示灯之间执行。在步骤S4a中，实施了暂停周期。当在步骤S4中检测到抽吸周期的结束时，作为步骤S4a，开始暂停周期。然后，当暂停周期已经到期时，在步骤S5中发射光信号。

图8示出了图7过程的时间线。如图6示例中所示，在抽吸周期TP结束后的信号周期TL内发射光信号。然而，在抽吸周期和光信号发射之间插入持续时间TD的延迟或暂停周期。因此，当抽吸周期在时间P2结束时，以开始时间D1开始暂停周期。当暂停周期的预定持续时间TD到期时，在时间D2，指示灯在时间L1被激活，以在持续时间TL到时间L2发射光信号。在P2处的抽吸周期的结束与在D1处的暂停周期的开始重合，并且暂停周期的结束与在L1处的光信号发射周期的开始重合。

暂停周期的持续时间可能在0.3秒至0.7秒之间，但更长或更短的暂停可能被认为是有用的，例如在0.2秒至0.8、0.9或1.0秒之间。在这个时间刻度上的暂停为用户提供了一段合理的时间量，以将气溶胶供给系统从他们的嘴移动到可以看到指示灯的典型保持位置。较短的暂停时间可能导致指示灯出现之前光信号开始，这可能被认为浪费了少量电池电力。较长的暂停时间可能导致在用户观察到指示器之后光信号开始，这可能导致用户错误地得出系统故障的结论。已经发现，对于许多用户来说，大约0.5秒的暂停周期是适当的延迟，暂停周期在0.4秒至0.6秒范围内的用户占更大比例，对于大多数用户的预期行为来说，0.3秒至0.7秒基本上包括在内。

如果在用于抽吸和发光的时间序列中包括暂停，如图8示例中所示，则获得电池电力水平和确定适当的对应光信号的步骤(图5和图7中的步骤S2和S3)的计时范围更大。由于光信号不是立即发射的，因此不需要在抽吸周期结束时完成这两个步骤。

图9示出了用于在电子气溶胶供给系统中发射电池电力水平指示灯信号的第三示例方法中的步骤的流程图。步骤S1-S5与图7示例中相应编号的步骤相同，但以不同的顺序执行。具体地，在抽吸周期完成之后，执行步骤S2，其中获得当前电池电力水平，以及步骤S3，其中确定用于所获得的电池电力水平的适当光信号。换句话说，它们是在暂停周期期间执行的，而不是在抽吸周期期间执行的。然后，当暂停周期到期时，已知所需的正确光信号，并且控制器能够根据步骤S5激活指示灯。

进一步的修改是，在抽吸周期期间，换句话说，在步骤S1和步骤S4之间执行步骤S2，其中获得电池电力水平，并且在暂停周期期间，换句话说，在步骤S4a和步骤S5之间执行步骤S3，其中确定合适的光信号。

总之，在抽吸周期和光信号的发射之间可以存在也可以不存在暂停周期，但是通常在抽吸周期完成之后，在检测到抽吸周期的结束之后发射光信号。光信号可以在抽吸周期结束时立即或接近立即发射，或者在延迟或暂停之后发射。

可以选择光信号的持续时间(图6和图8中的信号周期TL)，以便为用户提供方便的观看时间长度(使得它不会太短，并且在用户能够正确地看到和欣赏光信号之前停止)，同时也不会使用比所需的更多的电池电力(使得信号不过度长于用户能够正确地看到和欣赏光信号的时间)。已经发现大约1.5秒的总持续时间是足够的。然而，为了覆盖更广泛或不同种类的用户行为和系统类型，可以使用更长或更短的持续时间。例如，在指示灯发射器不寻常地放置或在抽吸期间可能被用户覆盖的系统中，为了给用户更多的时间在指示灯被照亮时方便地查看指示灯，可能需要更长的持续时间。在这些情况下，更长的暂停周期也是有用的。总体而言，可预期1秒至5秒范围内的光信号发射持续时间。当平衡低功耗的好处和适应更广泛的用户行为时，如果优选的话，可以选择较小的范围，例如1秒至4秒，或1秒至3秒或1秒至2秒。

在包括暂停周期的其他实施方式中，暂停周期加上光信号发射周期(信号周期)的总持续时间可以被配置为在如上所述的相同范围内。作为特定的示例，从抽吸周期结束到光信号发射结束的时间可以是大约2秒，或者更一般地在1秒到5秒，或者1秒到4秒，或者1秒到3秒，或者1秒到2秒的范围内。在2秒的示例中，暂停周期可以具有大约0.5秒的持续时间，并且光信号发射时间可以是大约1.5秒。

光信号可以被实施为简单的开-关光发射，或者可以采用更复杂的照明模式。

图10示出了光信号的第一示例的曲线图，表示为亮度B相对于时间t的关系图。回想一下，亮度是用户感知到的亮度(或强度)(例如，而不是在PWM操作的“开”脉冲期间的实际亮度)。指示灯在光信号开始时间L1被打开并直接激活到最大亮度Bmax(其中最大亮度是该特定光信号的最大亮度，而不是从LED获得的最大亮度，尽管这些可以是相同的)，并在光信号持续时间TL中保持在Bmax，然后在时间L2停用或关闭，持续时间TL的结束。这为实现光信号提供了一种简单的方法，但是对于较低的功耗水平，修改可以产生类似的效果。可以使用相同的光信号持续时间，但仅在该持续时间的一部分内显示光信号的最大亮度。

图11示出了光信号的第二示例的曲线图。如图10的示例中，指示灯在开始时间L1激活，在持续时间TL保持开，并且在结束时间L2停用。然而，光信号由三个部分组成，每个部分覆盖持续时间TL的一部分。在时间L1，光指示器被激活并进入从L1持续到稍后时间La的第一激活周期。这是上升周期，其中LED的亮度以线性方式从零逐渐增加到该光信号的最大亮度Bmax，在时间La达到最大亮度。上升周期具有持续时间Ta。当在时间La达到Bmax时，该亮度水平在时间段Tb内保持恒定，持续到时间Lb。这是持续时间Tb的恒定亮度周期。最后，光信号具有下降周期，从时间Lb开始，并持续到时间L2，即光信号的终点。在具有持续时间Tc的下降周期期间，LED的亮度以线性方式从Bmax逐渐降低到零。因此，总光信号持续时间TL包括Ta+Tb+Tc，并且包括亮度增加的周期、作为所述光信号的最大亮度的恒定亮度周期和亮度降低的周期。

可以为上升周期、恒定亮度周期和下降周期选择任何相对持续时间。在一个示例中，上升周期、恒定亮度周期和下降周期中的每一个具有基本相同的持续时间。可能地，上升周期、恒定亮度周期和下降周期中的每一个具有0.3秒至1.5秒范围内的持续时间，其中持续时间可以相同，也可以不相同。例如，一个或多个周期的持续时间约为0.5秒。更具体地，每个周期可以具有约0.5秒的相同持续时间。如果再加上约0.5秒的暂停周期，则从抽吸完成到光信号结束的时间将约为2秒。这在实现用户对光信号的有效感知和节省电池电力之间给出了良好的平衡。然而，本公开在这方面不受限制，并且可以使用其他时间周期，例如在本文所呈现的各种示例范围中。

也可以使用其他形状的光信号，其提供特定的总持续时间，同时通过包括比光信号发射时间的总长度短的最大亮度周期来节省功耗。最大亮度是为任何特定光信号选择的最大亮度，而不是从LED可实现的实际最大亮度，例如LED技术规范中指示的亮度或通过过驱动LED可实现的更高亮度。

图12示出了光信号的第三示例的曲线图，其再次包括上升周期、恒定亮度周期和下降周期。在这种情况下，在上升周期中的亮度增加和在下降周期中的亮度减少是非线性的，而是具有曲线轮廓。如图所示，非线性形状具有增加的斜率，例如二次曲线或指数曲线。可以使用其他非线性形状，如斜率减小的曲线，例如正弦波的第一个四分之一(见图13)。根据光信号的增亮和变暗部分所需的“淡入”和“淡出”视觉效果，可以选择任何非线性形状。

此外，图12的示例显示，上升部分和下降部分是彼此的镜像，给出光信号的对称亮度分布。然而，这不是必要的，对于上升部分可以使用不同的分布，对于下降部分也可以使用不同的分布。类似地，线性分布可以与非线性分布相结合。

图13示出了光信号的第四示例的曲线图，其仅包括从L1到La的上升周期和从La延伸到L2并因此在光信号持续时间TL的结束处结束的恒定亮度周期。这种布置在光信号开始时提供逐渐增加的亮度，从而在用户可能还不能清楚地看到指示灯的时候节省功率，并且在用户可能已经停止观察指示灯的时候在光信号结束时急剧地截断光信号。可替代地，可以使用光信号的其他分布；对亮度分布的形状没有限制。其他选项包括恒定亮度周期，之后是下降周期、仅上升周期和仅下降周期。恒定亮度周期可以全部或部分地替换为可变亮度周期，例如脉冲或闪烁。然而，也不排除其他分布。

在任何光信号分布中，在该信号中将显示最大亮度水平，在该亮度水平下用户将能够最容易地感知光信号。在包括暂停周期和/或上升周期的示例中，将在抽吸周期结束后的某个时间达到信号的最大亮度。这可以被描述为该信号中最大亮度的时间。该时间的有效持续时间被认为在0.5秒至1.5秒的范围内，或者更具体地在0.7秒至1.3秒或0.8秒至1.2秒的范围内，例如约1秒。

在另一实施方式中，上述任何一个示例都可以与这样一种配置相结合，在该配置中，响应于用户对设备上的用户可致动控制器的致动，在控制器的控制下由指示灯发射光信号。这提供了“按需”提供的电池电量指示灯信号，以便用户可以了解剩余电池电力，而无需在系统上抽吸。在包括气流检测器以激活用于气溶胶生产的加热器的系统的情况下，可以提供用户可致动控制器，以实现其他功能，其可以包括引起光信号的发射。在包括用户可致动控制器以激活用于气溶胶生产的加热器的系统的情况下，可能需要不同于用于加热器激活的致动动作来引起光信号的按需发射，例如，与用于加热器激活的按住动作相比，快速按下和释放按钮控制。

本文描述的各种实施方式仅是为了帮助理解和教导所要求保护的特征而呈现的。这些实施方式仅作为实施方式的代表性样本提供，并且不是穷尽性和/或排他性的。应当理解，本文描述的优点、实施方式、示例、功能、特征、结构和/或其他方面不应被视为是对由权利要求限定的本发明范围的限制或对权利要求等同物的限制，并且可以使用其他实施方式，并且可以在不脱离所要求保护的本发明范围的情况下进行修改。除了本文具体描述的那些之外，本发明的各种实施方式可以适当地包括、由或基本由所公开的元件、部件、特征、部分、步骤、装置等的适当组合组成。此外，本公开可以包括目前未要求保护、但将来可能要求保护的其他发明。

Claims (19)

1.一种用于电子气溶胶供给系统的设备，包括：

电池，用于向所述系统中的气溶胶生成部件提供电力；

指示灯，配置为在信号周期内发射光信号，指示能够从所述电池获得的电力水平；以及

控制器，配置为在检测到所述系统上的抽吸周期已经完成之后激活所述指示灯以发射所述光信号。

2.根据权利要求1所述的设备，进一步包括用户可致动控制器，所述用户可致动控制器配置为当被致动时引起从所述电池向所述气溶胶生成部件提供电力，使得所述抽吸周期对应于致动的持续时间，并且当致动停止时检测到所述抽吸周期已经完成。

3.根据权利要求1所述的设备，其中，所述系统包括气流传感器，所述气流传感器配置为当感测到气流时引起从所述电池向所述气溶胶生成部件提供电力，使得所述抽吸周期对应于感测到的气流的持续时间，并且当气流停止时检测到所述抽吸周期已经完成。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的设备，其中，所述控制器配置为在当检测到所述抽吸周期已经完成时开始的暂停周期结束时，激活所述指示灯，以发射所述光信号。

5.根据权利要求4所述的设备，其中，所述暂停周期在0.3秒至0.7秒的范围内。

6.根据权利要求5所述的设备，其中，所述暂停周期基本上为0.5秒。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的设备，其中，所述光信号在1秒至5秒范围内的信号周期内发射。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的设备，其中，所述光信号在从检测到所述抽吸周期的完成起的1秒至5秒范围内的时间结束的信号周期内发射。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的设备，其中，所述信号周期包括：上升周期，在所述上升周期期间，所述指示灯的亮度从零增加到所述光信号的最大亮度；接着是恒定亮度周期，在所述恒定亮度周期期间，所述指示灯的亮度保持在所述光信号的最大亮度；接着是下降周期，在所述下降周期期间，所述指示灯的亮度从所述光信号的最大亮度降低到零。

10.根据权利要求9所述的设备，其中，所述上升周期、所述恒定亮度周期和所述下降周期具有基本相同的持续时间。

11.根据权利要求9或10所述的设备，其中，所述上升周期、所述恒定亮度周期和所述下降周期各自具有在0.3秒至1.5秒范围内的持续时间。

12.根据权利要求10所述的设备，其中，所述上升周期、所述恒定亮度周期和所述下降周期各自具有基本上0.5秒的持续时间。

13.根据权利要求1至12中任一项所述的设备，其中，所述光信号以两种或两种以上颜色中的任一种颜色发射，每种颜色指示能够从所述电池获得的不同电力水平。

14.根据权利要求2所述的设备，其中，所述控制器附加地配置为响应于所述用户可致动控制器的预定义的致动模式来激活所述指示灯以发射所述光信号，预定义模式不同于引起从所述电池向所述气溶胶生成部件提供电力的致动。

15.根据权利要求1至14中任一项所述的设备，其中，所述指示灯包括发光二极管，所述发光二极管布置成将光传送到所述设备的表面上的光发射器。

16.根据权利要求15所述的设备，其中，所述发光二极管包括配置为生成红光的元件、配置为生成蓝光的元件和配置为生成绿光的元件。

17.根据权利要求15所述的设备，其中，所述光发射器位于所述设备上的用户可致动控制器内部或周围。

18.一种电子气溶胶供给系统，包括根据权利要求1至17中任一权利要求所述的设备。

19.一种操作电子气溶胶供给系统的方法，包括：

确定能够从向所述系统中的气溶胶生成部件提供电力的电池获得的电力水平；

检测所述系统上的抽吸周期已经完成；以及

响应于所述检测，激活指示灯，以发射指示所述电力水平的光信号。

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