CN117562309A - 产品使用和行为监测仪器 - Google Patents

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Abstract

本发明的一种产品使用和行为仪器，包括在其中限定中央隔室的壳体。控制器位于中央隔室内。控制器包括连接器。连接器被配置为将产品使用和行为仪器可操作地和可拆卸地耦合到电子吸烟制品。该电子吸烟制品包括加热元件以加热烟草产品。电子吸烟制品包括电池。传感器电路被构造成收集吸烟动作的至少一个使用数据特征。吸烟动作与加热元件和电池中至少一个的使用有关。本地存储器被构造为存储吸烟动作的至少一个使用数据特征。通信接口被构造为将所存储的吸烟动作的至少一个使用数据特征传输给远程计算设备。

Description

产品使用和行为监测仪器
本申请是申请日为2018年9月18日、申请号为201880068356.5、名称为“产品使用和行为监测仪器”的中国专利申请(PCT申请号为PCT/US2018/051543)的分案申请。
关联申请的交叉引用
本申请要求2018年2月8日提交的美国专利申请第15/892，151号和2017年9月20日提交的美国专利申请第15/710，681号的优先权，其内容全部通过引用并入本文。
技术领域
本发明涉及气溶胶递送制品及其在产生可吸入形式的烟草组分或其它材料中的用途。该制品可以由烟草制成或衍生自烟草，或以其它方式结合烟草供人体消耗。更具体地，本发明总体上涉及电子或电动吸烟制品的领域。
背景技术
多年来已经提出许多吸烟设备作为对需要燃烧烟草以供使用的吸烟产品的改进品或替代品。这些设备中的许多设备据称已被设计成提供与香烟、雪茄或烟斗吸烟相关的感觉，但不递送由于烟草燃烧而产生的大量不完全燃烧物和热解产物。为此，已经提出了利用电能来蒸发或加热挥发性材料的许多吸烟产品、气味发生器和药物吸入器，或者试图提供香烟、雪茄或烟斗吸烟的感觉而不燃烧烟草至显著程度(例如“加热不燃烧”的产品)。参看例如阐述于在Griffith Jr.等人的美国专利申请公开第2013/0255702号、Sebastian等人的美国专利申请公开第2014/0000638号、Counts等人的美国专利第5,060,671号、White的美国专利第9,016,274号、Thompson的美国专利第9,078,474号、Collett等人的美国专利第2014/0060554号、Sears等人的美国专利申请公开第2014/0096781号、Ampolini等人的美国专利申请公开第2014/0096782号和Davis等人的美国专利申请公开第2015/0059780号中描述的背景技术中的各种替代的吸烟制品、气溶胶递送设备和热生成源，所述文献全部以全文引用的方式并入本文中。还参见例如Counts等人的美国专利No.5,388,594和Robinson等人的美国专利No.8,079,371的背景技术部分中描述的产品和加热配置的各种实施方式，这些文献都通过引用并入本文。例如，参见在Robinson等人的美国专利申请公开第2015/0040930号(美国专利第9,814,268号)、Banerjee等人的美国专利申请公开第2005/0016549号、Banerjee等人的美国专利申请公开第2016/0073687号(美国专利第9,220,301号)、Banerjee等人的美国专利申请公开第2010/0065075号(美国专利第8,469,035号)、Banerjee等人的美国专利申请公开第2011/0180082号(美国专利第8,617,263号)、Sebastian等人的美国专利申请公开第2011/0041861号(美国专利号8,464,726)、Sebastian等人的美国专利申请公开第2013/0233329号(美国专利号9,486,013)、Thomas等人的美国专利申请公开第2011/0271972号(美国专利号8,424,538)、Conner等人的美国专利申请公开第2012/0067360号、Stone等人的美国专利申请公开第2013/0269720号(美国专利号9,345,268)、Ademe等人的美国专利申请公开第2015/0157052号、Nordskog等人的美国专利申请公开第2017/0000188号或Nordskog等人的美国专利申请公开第2017/0238607号中所描述的背景技术中阐述的各种替代性吸烟制品、气溶胶递送设备和加热不燃烧热生成源。
流行的电子或电动吸烟制品(例如，电子香烟、电子烟等)(在本文中统称为“电子吸烟制品”)通常包括用于存储气溶胶前体材料的液体存储组件(例如，气溶胶形成剂、液体烟雾等)；连接有加热线圈的汽化室，该加热室用于使气溶胶前体材料在其中蒸发；以及为设备供电的电池。气溶胶前体材料通常包括丙二醇、甘油、尼古丁、水和调味剂的混合物。各种电子吸烟制品具有单个装置，该单个装置将加热元件和气溶胶前体材料都容纳在一个单元中，通常被称为雾化器。
利用电能产生热量以形成烟雾或气溶胶的某些烟草产品，特别是被称为电子香烟产品或电子吸烟制品的某些产品，已在全世界市售。与传统类型的香烟，雪茄或烟斗的许多属性相似的代表性产品已在市场上销售：菲利普莫里斯公司(Philip MorrisIncorporated)的InnoVapor有限责任公司的ALPHATM、JOYE 510TM和M4TM；WhiteCloud Cigarettes(白云香烟公司)的CIRRUSTM和FLINGTM；/>International Inc(国际股份有限公司)的COHITATM,COLIBRITM,ELITE CLASSICTM,MAGNUMTM,PHANTOMTM以及SENSETM；Electronic Cigarettes,Inc(电子香烟股份有限公司)的DUOPROTM,STORMTM以及/>Egar Australia(澳大利亚Egar公司)的EGARTM；Elusion UK Ltd(英国Elusion有限公司)的eGo-CTM以及Joyetech(卓尔悦公司)的eGo-TTM；Eonsmoke LLC(Eonsmoke有限责任公司)的ELUSIONTMElusion UK Ltd；/>Green SmokeInc.USA(美国Green Smoke股份有限公司)的GREEN/>；Greenarette LLC(Greenarette有限责任公司)的GREENARETTETM；Smoke/>的HALLIGANTM,HENDUTM,JETTM,MAXXQTMPINKTM以及PITBULLTM；Philip Morris International,Inc.(菲利普莫里斯国际股份有限公司)的HEATBARTM；来自Crown7的HYDRO IMPERIALTM以及LXETM；LOGIC Technology(逻辑技术公司)的LOGICTM以及THE CUBANTM；Luciano Smokes Inc.(Luciano Smokes股份有限公司)的/>；Nicotek,LLC(Nicotek有限责任公司)的/>Sottera,Inc.(Sottera股份有限公司)的/>以及ONEJOYTM；SS Choice LLC(SS Choice有限责任公司)的NO.7TM；PremiumEstore LLC(PremiumEstore有限责任公司)的PREMIUM ELECTRONICCIGARETTETM；Ruyan America,Inc.(Ruyan美国股份有限公司)的RAPP E-MYSTICKTM；RedDragon Products,LLC(红龙产品有限责任公司)的RED DRAGONTM；Ruyan Group(Holdings)Ltd.(Ruyan集团(控股)有限公司)的/>The Smart Smoking Electronic CigaretteCompany Ltd.(智能喷烟电子香烟有限公司)的SMART/>Coastline Products LLC(海岸线产品有限责任公司)的SMOKE/>Smoking Everywhere,Inc.(SmokingEverywhere股份有限公司)的SMOKING />VMR Products LLC(VMR产品有限责任公司)的V2CIGSTM；VaporNine LLC(VaporNine有限责任公司)的VAPOR NINETM；Vapor4Life,Inc.(Vapor 4Life股份有限公司)的/>E-CigaretteDirect,LLC(E-CigaretteDirect有限责任公司)的VEPPOTM以及R.J.Reynolds Vapor Company(R.J.雷诺蒸汽公司)的/>还有其它的电动式气溶胶递送设备以及具体而言已经被表征为所谓的电子烟的那些设备已经在以下商品名下上市：BLUTM、COOLER VISIONSTM、DIRECT E-CIGTM、DRAGONFLYTM、EMISTTM、EVERSMOKETM、/>HYBRID FLAMETM、KNIGHT STICKSTM、ROYALBLUESTM、/>以及SOUTH BEACH SMOKETM。在某些此类电子吸烟制品中，当使用者吸入电子吸烟制品时，利用重力和芯中的毛细管将气溶胶前体材料从储气罐“拉”入汽化室。气溶胶前体材料吸附或停留在蒸发器的加热设备上，并被加热直到变成蒸汽为止。蒸气从设备的加热区域被抽走，随后蒸气在该区域冷却并冷凝成高数字密度，通常为亚微米的气溶胶，然后蒸气离开装置。芯材料可以包括二氧化硅、有机棉、纤维棉人造纤维、不锈钢、玻璃纤维、陶瓷和其它具有类似特征的材料的任意组合。
当前，用于记录和理解个人如何使用电子吸烟制品的选择有限。例如，在临床试验中，大多数尝试都试图调整用于测量可燃香烟使用量的技术(例如，地形)，使用电子吸烟制品的人的视频记录，或询问个人使用者回想他们如何使用电子吸烟制品。这些方法通过将受监测的单个使用者约束到单个位置来进行限制。因此，使用情况的记录和文档发生在“不切实际”的情况下。换句话说，通过将个人使用者限制在特定的测试地点而非常规的日常地点和使用情况下，测量使用情况的行为会损害个人使用电子吸烟制品的方式。此外，实际测量的“传统”地形(例如，在当前的监测方法下)与人们使用电子吸烟制品时发生的情况没有直接关系。具有电子吸烟制品的传统地形集中在喷烟过程中产生的空气量和压力上。该仪器围绕压力传感器和模数转换器构建，这些转换器对喷烟压力动态进行转换，以收集和计算喷烟特征的每次喷烟和每根香烟的概要。地形仪器放置在电子吸烟制品和使用者之间。与使用者自然使用产品的方式相比，这种放置方式改变了使用者使用产品的方式。这种干扰可能会改变使用者在测试期间使用产品的方式，而不会提供准确表示使用者在现实世界中如何使用产品的信息。同样，使用传统的地形，消费者/受试者必须坐在实验室环境中，并与传统的地形仪器相连，从而进一步影响产品的使用和行为。因此，希望提供一种设备，该设备可以改装成各种电子吸烟制品，并且能够在正常条件下(例如，在没有监测的情况下的个人日常使用)监测和捕获个人使用者和电子吸烟制品的使用。
发明内容
各种示例实施例涉及产品使用和行为仪器以及使用这种仪器的方法。根据第一组实施例，产品使用和行为仪器包括在其中限定中央隔室的壳体。控制器位于所述中央隔室内。控制器包括连接器。所述连接器被配置为将所述产品使用和行为仪器可操作且可拆卸地耦合到电子吸烟制品。该电子吸烟制品包括加热元件以加热烟草产品。所述电子吸烟制品包括电池。传感器电路被构造成收集吸烟行为的至少一个使用数据特征。所述吸烟动作与所述加热元件和所述电池中至少一个的使用有关。本地存储器被构造为存储所述吸烟动作的至少一个所述使用数据特征。通信接口被构造为将所存储的所述吸烟行为的至少一个所述使用数据特征传输给远程计算设备。
根据第二组实施例，描述了一种电子吸烟制品。所述电子吸烟制品包括加热元件以加热烟草产品。电子吸烟制品还包括电池。所述电子吸烟制品还包括产品使用和行为仪器。所述产品使用和行为仪器包括控制器。所述控制器包括连接器。所述连接器被配置为将所述产品使用和行为仪器可操作且可拆卸地耦合到所述电子吸烟制品。传感器电路被构造成收集吸烟行为的至少一个使用数据特征。所述吸烟动作与所述加热元件和电池中至少一个的使用有关。本地存储器被构造为存储所述吸烟动作的至少一个所述使用数据特征。通信接口被构造为将所存储的所述吸烟行为的至少一个所述使用数据特征传输给远程计算设备。
在另一组实施例中，描述了一种捕获吸烟行为的至少一个使用数据特征的方法。该方法包括向使用者提供电子吸烟制品。该电子吸烟制品包括配置成加热烟草产品的加热元件。所述电子吸烟制品还包括电池。所述电子吸烟制品还包括产品使用和行为仪器。所述产品使用和行为仪器包括控制器。所述控制器包括连接器。所述连接器被配置为将所述产品使用和行为仪器可操作且可拆卸地耦合到所述电子吸烟制品。传感器电路被构造成收集吸烟行为的至少一个使用数据特征。所述吸烟动作与所述加热元件和电池中至少一个的使用有关。本地存储器被构造为存储所述吸烟动作的至少一个所述使用数据特征。通信接口被构造为将所存储的所述吸烟行为的至少一个所述使用数据特征传输给远程计算设备。所述控制器响应于所述吸烟动作的开始来激活所述传感器电路。所述传感器电路捕获所述吸烟行为的至少一个使用数据特征。所述吸烟行为的至少一个所述使用数据特征存储在所述本地存储器中。
根据另一组实施例，一种产品使用和行为仪器包括在其中限定中央隔室的壳体。控制器位于所述中央隔室内。所述控制器包括第一连接器。所述第一连接器配置成可操作且可拆卸地将所述产品使用和行为仪器耦合到电子吸烟制品的电池元件。第二连接器配置成可操作且可拆卸地将所述产品使用和行为仪器耦合到所述电子吸烟制品的罐元件。传感器电路被构造成收集吸烟行为的至少一个使用数据特征。所述吸烟动作与所述罐和电池元件中至少一个的使用有关。本地存储器被构造为存储所述吸烟动作的至少一个所述使用数据特征。通信接口被构造为将所存储的所述吸烟行为的至少一个所述使用数据特征传输给远程计算设备。
根据另一组实施例，描述了一种电子吸烟制品。该电子吸烟制品包括罐元件。所述电子吸烟制品还包括电池元件。所述电子吸烟制品还包括产品使用和行为仪器。所述产品使用和行为仪器包括控制器。所述控制器包括第一连接器。所述第一连接器可拆卸地且可操作地连接至所述电池元件。第二连接器可拆卸地且可操作地连接至所述罐元件。传感器电路被构造成收集吸烟行为的至少一个使用数据特征。所述吸烟动作与所述罐和电池元件中至少一个的使用有关。本地存储器被构造为存储所述吸烟动作的至少一个所述使用数据特征。通信接口被构造为将所存储的所述吸烟行为的至少一个所述使用数据特征传输给远程计算设备。
在另一组实施例中，描述了一种捕获吸烟行为的至少一个使用数据特征的方法。该方法包括向使用者提供电子吸烟制品。该电子吸烟制品包括罐元件。所述电子吸烟制品还包括电池元件。所述电子吸烟制品还包括产品使用和行为仪器。所述产品使用和行为仪器包括控制器。所述控制器包括第一连接器。所述第一连接器可拆卸地且可操作地连接至所述电池元件。第二连接器可拆卸地且可操作地连接至所述罐元件。传感器电路被构造成收集吸烟行为的至少一个使用数据特征。所述吸烟动作与所述罐和电池元件中至少一个的使用有关。本地存储器被构造为存储所述吸烟动作的至少一个所述使用数据特征。通信接口被构造为将所存储的所述吸烟行为的至少一个所述使用数据特征传输给远程计算设备。检测到所述使用者的吸烟行为。控制器激活所述传感器电路。所述传感器电路捕获所述吸烟行为的至少一个使用数据特征。所述吸烟行为的至少一个所述使用数据特征存储在所述本地存储器中。
当结合附图时，根据下列具体实施方式，这些和其它特征以及其组织和操作方式将变得显而易见，其中，在以下描述的几个附图中，相同的元件具有相同的标号。
附图说明
结合附图，从下面的描述和所附权利要求书中，本公开的上述和其它特征将变得更加显而易见。可以理解，这些附图只描绘了本公开的几种实施例，并且因此不被认为是对其范围的限制，将通过使用附图并利用附加特征和细节来描述本公开。现在将仅以示例的方式参考附图来描述本申请的示例性实施例，这些附图不一定按比例绘制，并且其中：
图1是根据示例性实施例的未组装的产品使用和行为监测仪器的透视图。
图2A是根据另一示例性实施例的组装后的电子吸烟制品的透视图。
图2B是根据另一示例性实施例的图2A的未组装的产品使用和行为监测仪器及电子吸烟制品的透视图。
图2C是具有图2B的产品使用和行为监测仪器的组装后的电子吸烟制品的透视图。
图3A是根据一示例性实施例的组装后的电子吸烟制品的透视图。
图3B是根据另一示例性实施例的图3A的未组装的产品使用和行为监测仪器及电子吸烟制品的透视图。
图3C是具有图3B的产品使用和行为监测仪器的组装后的电子吸烟制品的透视图。
图4A是根据另一示例性实施例的组装后的电子吸烟制品的透视图。
图4B是根据另一示例性实施例的图4A的未组装的产品使用和行为监测仪器及电子吸烟制品的透视图。
图4C是具有图4B的产品使用和行为监测仪器的组装后的电子吸烟制品的透视图。
图5是示出了根据示例性实施例的用于从具有产品用途和行为监测仪器的电子吸烟制品传输数据的方法的示意流程图。
图6A是根据另一示例性实施例的用于烟草加热系统的组装后的电子吸烟制品和产品使用和行为监测仪器的透视图。
图6B是根据另一示例性实施例的用于烟草加热系统和图6A的未组装的电子吸烟制品的产品使用和行为监测仪器的透视图。
图6C是与图6B的用于烟草加热系统的产品使用和行为监测仪器进行组装的电子吸烟制品的透视图。
图7A是根据另一示例性实施例的组装后的电子吸烟制品的透视图。
图7B是根据另一示例性实施例的用于烟草加热系统和图7A的电子吸烟制品的未组装的产品使用和行为监测仪器的透视图。
图7C是与图7B的用于烟草加热系统的产品使用和行为监测仪器进行组装的电子吸烟制品的透视图。
图8A是根据另一示例性实施例的组装后的电子吸烟制品的截面透视图。
图8B是根据另一示例性实施例的用于烟草加热系统和图8A的电子吸烟制品的产品使用和行为监测仪器的截面透视图。
图8C是与图8B的用于烟草加热系统的产品使用和行为监测仪器进行组装的电子吸烟制品的截面透视图。
现在将在下文中参照所附附图更全面地描述本公开，在所附附图中示出了本公开的一些而非全部方面。事实上，本发明可以以许多不同的形式体现，并且不应被解释为仅限于本文所述的方面；相反，提供这些方面是为了使本发明彻底和完整，将充分向本领域技术人员传达本发明的范围，并且将满足适用的法律要求。贯穿全文，相同的编号指代相同的要素。如在本说明书和权利要求书中所使用的，除非上下文另有明确规定，否则单数形式“a”、“an”和“the”包括复数指称。
具体实施方式
通常参考附图，描述产品使用和行为(“PUB”)仪器。PUB仪器的结构是记录电子吸烟制品使用的各个方面，包括电子吸烟制品使用者的使用情况以及电子吸烟制品对该使用的反应。PUB仪器也可以定制为监测烟草加热系统(“THS”)电子吸烟制品，该电子吸烟制品提取出“加热不燃烧”配置，该配置将烟草加热到比传统吸烟物品燃烧时更低的温度，或者以不同于传统电子吸烟制品中的加热液体的方式进行加热。如将理解的，PUB仪器和用于烟草加热系统的PUB(PUB-THS)仪器在所收集的数据和一般配置上相似，使得可以使用PUB-THS仪器来实现与PUB仪器相关的特征，反之亦然。因此，除非另有明确说明，否则，关于PUB仪器引用的实施例和公开可应用于PUB-THS仪器，并且关于PUB-THS仪器的实施例和公开可应用于PUB仪器。因此，对PUB仪器的引用包括PUB仪器和PUB-THS仪器。
如本文所用，可吸入物质的加热包括蒸发液体的电子吸烟制品、使用加热多孔衬底烟草的加热元件的电子吸烟制品、利用烟草衬底中的前体组分的电子吸烟制品、利用前体加热形成气溶胶然后通过多孔烟草衬底的电子吸烟制品、可加热药物的医疗设备，可通过使用本文所述的任何设备以液体和/或固体形式加热该药物以形成气溶胶、以及它们的任何组合。在利用多孔衬底烟草的布置中，多孔烟草衬底可包括各种几何形状的颗粒的堆积床，例如可由磨细的、研磨的或粉末状的烟草薄片形成的颗粒；包含空气通道的烟草整体；烟草片的填充(或成束)层；和/或其它形式的烟草和/或再造烟草。使用由可应用各种实施例的雾化液体加热的烟草衬底的示例性布置包括在美国专利申请公开第2015/0335070号和美国专利申请公开第2017/0065000号中引用的背景技术，通过引用将它们整体并入本文。在利用前体的一些布置中，多孔的烟草衬底被通过的气溶胶加热，但是不被加热元件直接加热。前体可以包括也可以不包括尼古丁和/或其它烟草衍生物。另外，任何描述的电子吸烟制品可以被配置成“双重加热”布置。在那些布置中，电子吸烟制品包括由第一加热元件加热的蒸气前体(例如液体)和由第二加热元件加热的前体下游的多孔烟草衬底。可以理解，加热的蒸气穿过/通过加热的多孔烟草衬底。因此，多孔烟草衬底(例如，碎片、球体、颗粒等)由第二加热元件和通过该元件的蒸汽加热。另外，可以在烟草室和雾化室的填充床之一或两者中实现气溶胶前体。此外，上述电子吸烟制品可被配置成具有双重和/或多重加热元件。
在利用烟草衬底中的前体组分的布置上扩展，在一些实施例中，除了电加热器之外或代替电加热器，可使用可燃热源，例如碳热源。可燃热源可以位于产品的前端(例如，非口部)，以便向下游的烟草填充床提供热量。在那些布置中，空气被抽吸通过可燃热源，被加热，并且循环通过包含气溶胶前体的烟草床。热空气加热烟草和前体材料，并使前体汽化并与烟草基质相互作用，产生蒸气，随后蒸气凝结形成气溶胶。可以应用各种实施例的使用碳质热源的示例布置包括RJ Reynolds烟草公司生产的PremierTM电子吸烟制品和EclipseTM电子吸烟制品，以及“加热而不是燃烧烟草的新型卷烟原型的化学和生物学研究，RJ雷诺兹烟草公司专著(Chemical and Biological Studies on New Cigarette Prototypes thatHeat Instead of Burn Tobacco,R.J.Reynolds Tobacco Company Monograph)”(1988年)中描述的布置。使用可应用各种实施例的可燃燃料源的其它示例布置包括在Banerjee等人的美国专利第4,714,082号和White等人的美国专利第4,771,795号中引用的背景技术；在此通过引用将其全部并入。同样，参见，例如，下面专利中描述的吸烟制品的那些类型：Clearman等人的美国专利第4,756,318号；Banerjee等人的美国专利第4,714,082号；White等人的美国专利第4,771,795号；Sensabaugh等人的美国专利第4,793,365号；Clearman等人的美国专利第4,917,128号；Korte的美国专利第4,961,438号；Serrano等人的美国专利第4,966,171号；Bale等人的美国专利第4,969,476号；Serrano等人的美国专利第4,991,606号；Farrier等人的美国专利第5,020,548号；Clearman等人的美国专利第5,033,483号；Schlatter等人的美国专利第5,040,551号；Creighton等人的美国专利第5,050,621号；Lawson的美国专利第5,065,776号；Nystrom等人的美国专利第5,076,296号；Farrier等人的美国专利第5,076,297号；Clearman等人的美国专利第5,099,861号；Drewett等人的美国专利第5,105,835号；Barnes等人的美国专利第5,105,837号；Hauser等人的美国专利第5,115,820号；Best等人的美国专利第5,148,821号；Hayward等人的美国专利第5,159,940号；Riggs等人的美国专利第5,178,167号；Clearman等人的美国专利第5,183,062号；Shannon等人的美国专利第5,211,684号；Deevi等人的美国专利第5,240,014号；Nichols等人的美国专利第5,240,016号；Clearman等人的美国专利第5,345,955号；Riggs等人的美国专利第5,551,451号；Bensalem等人的美国专利第5,595,577号；Barnes等人的美国专利第5,819,751号；Matsuura等人的美国专利第6,089,857号；Beven et al的美国专利第6,095,152号；Beven的美国专利第6,578,584；以及Dominguez美国专利第6,730,832号。
如本文所用，对烟草产品的加热包括与烟草或烟草基质一起使用加热，例如，如上所述，与使用加热多孔基质烟草的加热元件的电子吸烟制品、利用烟草基质中的前体组分的电子吸烟制品、以及使用被加热以形成气溶胶的前体并且该气溶胶随后通过多孔烟草基质的电子吸烟制品一样。如将意识到的，PUB仪器和PUB-THS仪器可以被配置成接合、监测和记录加热可吸入物质的各种的电子吸烟制品，包括例如加热可吸入药物的医疗装置。
通常，PUB仪器可以记录和检测电子吸烟制品的电池激活、电池特性(例如，功率、电压和电阻)、位置(例如，全球位置)、仪器的方向、仪器的运动、进入电子吸烟制品的气流温度、以及进入电子吸烟制品的气流的声音。关于使用者使用，PUB仪器可以测量一段时间内(例如每小时、每天、每周)的使用特征、即时反馈和模式、喷烟行为(例如次数、持续时间、容量、喷烟间隔等)、以及整个使用过程(例如使用PUB仪器吸烟和不吸烟动作)或一段时间内的特征变化。有益的是，PUB-仪器被配置成可用于改装各种电子吸烟制品，因为它适用于电子吸烟制品的各种电池罐、电池烟草棒或电池盒连接。如本文中所使用的，术语“罐”是指电子吸烟制品的一些或全部气溶胶产生元件，包括料筒、烟嘴、芯、雾化器、加热元件、衬底、储集器和类似元件。如本文所用，术语“烟草棒”是指包括某种形式的烟草的气溶胶产生元件中的一些或全部。烟草的形式可以包括例如浸渍有烟草和其它元素的混合物的烟草、需要将散叶烟草放入室中的散叶烟草蒸发器(使用元件进行电加热)或类似的元件。在一些实施例中，电子吸烟制品是利用机械雾化的无热递送系统。
通常，PUB仪器包括用于记录产品使用特征的传感器阵列、用于存储所收集的数据的板载存储器、板载可充电电源、用于将数据传输到外部存储位置的无线(例如BluetoothTM)通信阵列、用于罐端的第一连接器和用于电池端的第二连接器。一旦将PUB仪器安装在电子吸烟制品上，就可以通过电子吸烟制品的激活和去激活来触发或连续进行数据监测和收集。在一段数据获取完成时，PUB仪器可以与兼容无线通信的计算设备(例如，台式机、笔记本电脑、平板电脑、智能手机等)同步，并且将数据上传到安全数据库。可以将数据导出到任何统计软件包以进行进一步分析，也可以导出到任务特定的汇总软件。将会认识到，PUB仪器可用于临床和非临床研究，以捕获和跟踪用于行为建模的电子吸烟制品使用数据的使用来跟踪使用情况，并提供有关使用方式的信息。
与传统的临床技术(例如，地形学)不同，由于可燃和电子吸烟制品之间的差异的性质，PUB仪器不主要使用空气运动来产生与喷烟动态相关的值。此外，PUB仪器不会干扰使用者(或临床试验对象)与产品之间的通路，也不会干扰产品的正常功能以及使用者在使用电子吸烟制品时的体验。最终，PUB设备是完全便携式的，并且允许使用者在诊所、实验室或非住院(诊所或实验室之外的任何地方)环境中使用电子吸烟制品。这增加了仪器记录与实际电子吸烟制品使用特征相一致的可能性。
参照图1，示出了根据示例性实施例的未组装的PUB仪器100的透视图。PUB仪器100包括控制器102和壳体104。在某些实施例中，壳体104包括第一外罩和第二外罩。PUB仪器100监测、记录并发送多个使用者使用数据和电子吸烟制品设备数据。PUB仪器100被构造成具有形式、尺寸和连接器，以允许其适于在不干扰多种电子吸烟制品(例如，电子烟、笔、开放和/或封闭系统“罐”产品设计)的操作的情况下进行交互。将会认识到，PUB仪器100是耐用的，并且可以在监督和非监督下，根据用于移动研究设备的产品安全标准，在受控和受限控制环境中使用。
控制器102包括第一端连接器110、第二端连接器112、传感器阵列116、PUB电池118、板载存储器120和天线122。控制器102被配置成监测、记录和存储使用者和电子吸烟制品的多个数据和特性。控制器102构造成具有尺寸和连接器，该尺寸和连接器与各种的电子吸烟制品相接，并且在物理上尽可能少地干扰电子吸烟制品的预期形式。控制器102获取与各个喷烟行为(例如，数量、持续时间、体积、喷烟间隔)的特征、喷烟特征随时间的变化、喷烟特征在一段时间内的变化有关的实时数据以及类似信息。例如，捕获的喷烟特征可以包括但不限于喷烟量(ml)、喷烟持续时间(s)、喷烟次数、子喷烟次数、均值和峰值流量(ml/s)、均值和峰值吸气量(ml/s)、平均电阻和峰值电阻、平均压力峰值和最大压力降(mmWg)、吸气间隔(s)和点亮时间(s)。控制器102还可以记录电池特性(例如，功率、电压和电阻)、位置、仪表的方向、仪表的移动、进入电子吸烟制品的气流的温度以及进入电子吸烟制品的气流的声音。控制器102有利于存储与每时每刻的使用者使用行为和跨产品交互的周期(例如，每小时、每天、每周)的使用模式有关的数据特征。控制器102和相关元件可以物理地实现在电路板上。
第一端连接器110包括构造成可拆卸地耦合至电子吸烟制品的电池端并与之接合的耦合元件。电子吸烟制品可以采用多种不同的“形式”，例如，盒式、笔式或开放式系统“罐式”产品设计。各种电子吸烟制品可以具有用于将电池附接到罐的不同的耦合机构。在一些实施例中，一个或多个PUB仪器100(例如，模块)可以用在单个电子吸烟制品中。在那些实施例中，第一端连接器110可以被构造为与另一模块PUB仪器100耦合。应当理解，第一端部连接器110的耦合元件的尺寸和类型取决于构成特定电子吸烟制品的内部的部件。在下面的图2A至图4C中更详细地描述示例性的连接。
第二端连接器112包括耦合元件，该耦合元件构造成可拆卸地耦合到电子吸烟制品的罐(例如，吸烟材料的储集器)端并与之连接。电子吸烟制品可以采用多种不同的“形式”，例如，电子烟、笔、开放式系统“罐”产品设计。各种电子吸烟制品可以具有用于将可充电电池附接到罐的不同的耦合机构。在一些实施例中，一个或多个PUB仪器100(例如，模块)可以用在单个电子吸烟制品中。在那些实施例中，第二端连接器112可以被构造为与另一模块PUB仪器100耦合。应当理解，第二端部连接器112的耦合元件的尺寸和类型取决于构成特定电子吸烟制品的内部的部件。在下面的图2A至图4C中更详细地描述不同的连接。
板载存储器120被构造为存储由传感器阵列116收集的数据和特性。板载存储器120可以是例如闪存或电可擦除可编程只读存储器(“EEPROM”)存储器。板载存储器120应提供足够的存储容量，以允许存储在设定的时间段(例如，七天的时间段)内所生成的最高估计数据负载。在一些实施例中，一旦上传数据，板载存储器120可以被重置为空值，并且板载时钟被重新同步。在其它实施例中，板载存储器120被构造为维持所有数据，直到板载存储器120达到容量为止。板载存储器120可以用原始数据格式存储数据，对其进行时间和日期戳记，并使用它来确定功率值。如将理解的，功率值与喷烟持续时间值结合可以用于生成用于气溶胶测量的估计的口水平暴露(“eMLE”)的总颗粒物(“TPM”)常数。由传感器阵列116捕获的数据既存储在板载存储器120中，又存储在离散的单个数据点中，并且作为时间和日期戳记的累积记录的一部分。
PUB电池118包括板载可再充电电池。PUB电池118也可以是可再充电固态电池。PUB电池118为PUB仪器100供电，并且被构造为确保由PUB仪器100进行的数据收集的性能不会影响电池的性能。PUB电池118应该能够在受试者使用的最高估计水平上保持充电。在一些实施例中，PUB电池118将持续至少七天，而不必重新充电。在一些实施例中，当电子吸烟制品电池被充电时，PUB电池118被充电。在其它实施例中，PUB仪器100在壳体104上包括可对PUB电池118进行充电的充电端口。在一些设备中，PUB仪器100不具有PUB电池118；相反，PUB仪器100从电子吸烟制品的电池汲取电力。
天线122被构造为发射由传感器阵列116收集并由板载存储器120存储的信号。天线122可以构造成在电子吸烟制品的充电周期期间、在电子吸烟制品装置的激活期间、在电子吸烟制品的整个生命周期中连续地或类似的触发事件期间上载数据。在一些实施例中，一旦由天线122上传的数据结束，板载存储器120可以被重置为空值，并且板载时钟被重新同步。在一些设备中，PUB仪器100使用蓝牙TM或其它无线通信技术来促进通过数据传输软件(例如，PC，iOSTM，或AndroidTM)将数据从PUB仪器100的存储器传输到安全位置(例如，服务器位置)。通过蓝牙TM无线传输数据，天线122被设计成尽可能地限制对所产生的气溶胶的干扰。在其它实施例中，天线122具有有线接口，该有线接口允许通过数据传输软件有线连接到安全位置。从PUB仪器100的天线122到计算机或智能设备到数据库服务器的迁移期间的数据安全性和完整性可以根据适当的研究数据标准来维持。在一些实施例中，安全数据库中托管的数据可以用于与PC和/或智能设备(例如，智能手机和/或平板电脑)通信，以向PUB仪器100的使用者呈现附加信息。
传感器阵列116被构造成监测和记录电子吸烟制品和使用者使用数据的一个或多个数据特征。传感器阵列116被构造为监测和记录各种使用者使用特征和数据。传感器阵列116可以捕获与个体使用行为的特征(例如，喷烟次数、持续时间、体积、喷烟间隔)相关的实时数据、这些特征如何随时刻变化、以及电池特性例如功率(例如，瓦数))如何随时刻变化。传感器阵列116可以测量从结束喷烟(例如，电池失活)到开始下一喷烟(例如，电池激活)之间的时间，也称为喷烟间隔(“IPI”)。如将理解的，由传感器阵列116捕获的喷烟统计信息可用于捕获喷烟、快速喷烟、子喷烟计数和持续时间值以及IPI计数和持续时间值。在一些实施例中，传感器阵列116监测并捕获电池的激活(其与喷烟的开始一致)，并测量电池激活的时间以确定喷烟持续时间。在其它实施例中，当电池不再激活时，传感器阵列116可以记录喷烟的结束。
关于电子吸烟制品，传感器阵列116可以包括特定的传感器，以检测电子吸烟制品的电池激活、电池特性(例如，功率、电压、电流和电阻)或电池使用的持续时间(例如，吸烟时间长度)。应当理解，由传感器阵列116捕获的数据既存储在板载存储器120中，又存储在离散的单个数据点中，并且作为时间和日期戳记的累积记录的一部分。
在一些实施例中，传感器阵列116包括硬件传感器，该硬件传感器在使用时跟踪电子吸烟制品的位置。例如，使用9轴陀螺仪来捕获PUB仪器100的方向，使用加速度计来捕获PUB仪器100的运动，使用全球定位系统(“GPS”)或其它卫星导航系统(例如Galileo、GLONASS、北斗等)来捕获PUB仪器100的位置。在这样的实施例中，位置跟踪器可以用于生成关于电子吸烟制品的电池端和罐端之间的位置关系的关于电子吸烟制品的位置的数据。有益地，记录该位置关系允许研究人员确定使用者在喷烟时如何握住电子吸烟制品。确定使用者是否以类似于传统香烟的方式坐着时握住电子吸烟制品与躺在沙发上并且电池位于罐上方时吸电子吸烟制品相比，可以提供有关电子吸烟制品的常规使用的更多信息、以及可以提供有关罐泄漏和电子吸烟制品产品故障/失灵的详细信息。
传感器阵列116可以包括检测电子吸烟制品的气道端口内的环境温度变化的硬件传感器。温度变化可以用于识别何时开始喷烟和继续使用电子吸烟制品。在一些实施例中，PUB仪器100可以包括检测PUB仪器100从一个位置到另一位置的移动速度的硬件传感器。在那些实施例中，相对于使用/不使用来测量PUB仪器100的线性加速度，以识别产品使用周期的开始。在其它实施例中，PUB仪器100可以包括硬件传感器，其记录通过PUB仪器100上的专用气道端口的空气的声音的频率。在这样的实施例中，无源声学测量的使用可以提供信息以理解喷烟速度和各个喷烟特征的总体形状。
PUB仪器100还可以包括硬件传感器，该硬件传感器跟踪和记录由组成PUB仪器100的其它组件测量的事件。有益的是，此跟踪带有日期和时间戳，以便所有记录的事件均形成累积记录。累积记录是可跟踪的，并可导出到任何统计软件包以进行进一步分析或特定于任务的汇总软件。在其它实施例中，PUB仪器100可以通过下载到PUB仪器100来接收外部处理的累积记录。在这样的实施例中，PUB仪器100可以执行外部处理的数据的附加分析或任务特定的汇总。在其它实施例中，PUB仪器100对设备内的累积记录执行信息和反馈分析。在其它实施例中，PUB仪器100可以包括光电传感器、机械传感器和/或压力传感器，其将检测PUB仪器100是否已经被从电子吸烟制品的电池和/或罐端移除。
在一些实施例中，PUB仪器100在控制器102上包括切换功能。切换功能可以打开、关闭、限制或更改由PUB仪器100监测和记录的一个或多个数据特征。例如，切换功能可以限制在特定时间段(例如，分钟/小时/天/周等)内产生的总喷烟次数(例如，持续时间、次数或两者的组合)以限制电子吸烟制品的使用次数。在其它实施例中，PUB仪器100包括单个激活按钮，其可以用于触发或标记在使用电子吸烟制品的过程中发生的事件(例如，日期/时间/位置)。在一些实施例中，PUB仪器100包括插入到壳体104上的屏幕(例如，LCD、LED、OLED或其它合适的屏幕)。屏幕显示PUB仪器100记录或管理的任何事件的状态。屏幕还可以帮助使用者例如通过切换功能来调整传感器阵列监测和记录的数据。使用者可以使用屏幕来对所收集的一个或多个数据特征(例如，使用者在整个PUB仪器100的使用中的位置)选择“关闭”选项。
PUB仪器100还可以包括与PUB仪器100的结构和特征有关的标识符。在整个PUB仪器100的使用中，标识符对于每个使用者都是可更新的。如将理解的，这将允许使用者在临床研究(例如，为第三方分析而捕获的数据)或非临床研究(例如，为使用者分析而捕获的数据)之间进行切换。标识符可以被合并到数据集中以允许数据类型与数据源(例如，临床、非临床、特定使用者、PUB仪器100类型)的一致。此外，标识符可以编码到PUB仪器100中，并通过PUB仪器100的壳体104的压纹部分或通过标签固定在其上，从而在视觉上清晰可见。在一些实施例中，传感器阵列116可以包括通过生物统计安全传感器(例如指纹传感器)的访问控制以检测指纹特征。在那些实施例中，仅当指纹传感器从授权使用者(例如，与PUB仪器相关联)捕获指纹时，才可能进行电子吸烟制品和/或数据特征收集的使用。如将理解的，生物统计安全传感器可以被构造成从授权使用者捕获各种生物统计数据(例如，虹膜、语音、步态等)。
在某些实施例中，PUB仪器100被配置为一系列模块。单个模块PUB仪器100可以位于电子吸烟制品的电池端与罐端之间。单个模块PUB仪器100可以被构造成监测和记录单个或多个数据或特性。多个模块PUB仪器100可以沿着电子吸烟制品连接以监测和记录单个或多个数据或特性。应当理解，利用模块PUB仪器100，可以定制电子吸烟制品以捕获数据和特性的特定子集。例如，使用者可能想要利用PUB仪器100捕获数据特征，但不允许传输或捕获任何位置数据。因此，使用者的电子吸烟制品可以包括模块PUB仪器100，该模块可以监测和记录与位置无关的数据或特性。在一些实施例中，PUB仪器100包括芯片，该芯片被构造成连接在电子吸烟制品上并收集至少一个使用数据特征。
应当理解，可以将由传感器阵列116收集的数据输入到基于图形的软件程序中，以在特定时间段内对电子吸烟制品的使用进行汇总和模式识别。该软件可以基于每个使用者/每次试用导入从数据库导出的原始数据。可以对数据进行处理以汇总并应用算法，以计算离散的产品使用要素、产品使用率和/或样式以及气溶胶测量值的eMLE。在软件程序中，与执行分析所需的被评估的特定电子吸烟制品相关的信息(例如TPM数据值)是可修改的。通过该过程生成的数据可以被上载到PUB仪器100数据库。可以理解，导入的数据和导出的结果符合数据安全性和完整性的标准。在其它实施例中，由传感器阵列116收集的数据被发送到任务特定的汇总软件。
参考图2A，示出了根据示例性实施例的组装的电子吸烟制品202的透视图。电子吸烟制品202包括电池204和容纳液体或其它吸烟材料的圆柱形储集器206。电池204通过在电池204的一端和储集器206的一端上的互补的扭转(例如，扭曲)接口可拆卸地耦合到储集器206。可以理解，电子吸烟制品202的使用者可以将电池204从储集器206上拧下来以替换任一组件，以为电池204充电、用于维护目的或类似动作。在一些实施例中，电子吸烟制品202在电池204上具有发光二极管(“LED”)指示器端。LED指示灯末端将模拟传统的香烟点燃末端，指示电子吸烟制品何时工作。储集器206上的嘴端允许使用者向电子吸烟制品202中呼气或从中吸气，通过电池204吸入空气以与储集器206中的液体接触(例如，间接地)，并最终与嘴部接触到达使用者。在其它实施例中，空气被吸入加热或汽化室，在加热的芯上方/周围流动，该加热的芯包括来自储集器器206的液体。空气从芯中夹带加热的蒸汽，并凝结成气溶胶，流到嘴端。在一实施例中，吸入空气开始汽化过程。可替代地，激活电路闭合装置(机械的或光学的)开始汽化过程。
与更常规的香烟相反，电子吸烟制品202产生的产品不是烟雾，而是由掺入其中的某些组分的挥发或汽化产生的气溶胶或蒸汽。可吸入物质可在气溶胶的颗粒和蒸气部分中找到。蒸气被定义为以低于其临界点的温度存在于气相中的物质。在电子吸烟制品中，颗粒物由凝结成微小液滴的蒸气组成。颗粒和蒸气都悬浮在包含吸入空气(主要是氧气和氮气)的气体中。为简单起见，不管是否可见且不管是否能被视为烟雾状的形式，本文中所使用的术语“蒸发的液体”意图包括蒸气、气体和颗粒，即适于人吸入的形式或类型的气溶胶。
储集器206包含被汽化并递送给使用者的液体。在一些实施例中，液体包括诸如尼古丁、丙二醇、甘油、水、调味剂或可用于汽化的任何其它合适材料的物质。在特定的实施方案中，液体是尼古丁、丙二醇和甘油的组合。此外，在加热过程中可能会生成挥发性有机化合物(VOC)或烟草生物碱。储集器不限于特定尺寸，并且可以是不透明的、或透明的以使得使用者可以看到其中的液体。
图2B示出了根据示例性实施例的未组装的PUB仪器100和图2A的电子吸烟制品的透视图。如图2B所示，PUB仪器100包括第一端连接器210，该第一端连接器210构造成与电子吸烟制品202的电池204的端部扭接。PUB仪器还包括第二端连接器212，该第二端连接器212构造成用于与电子吸烟制品202的储集器206的端部扭转(例如，扭曲)连接。应当理解，PUB仪器100可以包括上述组件和传感器阵列116中的一个或多个。虽然图2B中仅示出一个PUB仪器100，但在一些实施例中，一个或多个PUB仪器100(例如，模块)可用在电子吸烟制品202中。在那些实施例中，第一端连接器210、第二端连接器212或两者可以被构造为与另一PUB仪器100耦合。在一些实施例中，PUB仪器100的壳体104被改变以更好地适合电子吸烟制品202的形状。应当理解，第一端部连接器110的耦合元件的尺寸和类型取决于构成电子吸烟制品202的内部的部件。
转到图2C，图2C是根据示例性实施例的具有图2B的PUB仪器100(在本文中被称为“PUB递送系统”200的组合)的组装后的电子吸烟制品202的透视图。PUB递送系统200具有与原始电子吸烟制品202相同的总体形式和结构。PUB仪器100的大小和形状被构造为在物理上最小程度地干扰电子吸烟制品202的预定形式。PUB仪器100的组件可确保PUB递送系统200的性能和使用与电子吸烟制品202的性能和使用基本相似。
参考图3A，示出了根据示例性实施例的组装后的电子吸烟制品302的透视图。电子吸烟制品302类似于电子吸烟制品202。电子吸烟制品302与电子吸烟制品202之间的差异是电池304与电子吸烟制品302的储集器306之间的耦合接口是互锁接口。电子吸烟制品302包括电池304和容纳液体或其它吸烟材料的圆柱形储集器306。电池304通过在电池304的一端和储集器306的一端上的互补互锁(例如，卡扣配合)接口，可拆卸地耦合到储集器306。应当理解，可以推动电子吸烟制品302的使用者将电池304卡入储集器306或者拉开来替换任一组件，以对电池304充电，并用于维护目的或类似动作。在一些实施例中，电子吸烟制品302在电池304上具有LED指示器端。LED指示器端模拟传统的香烟点燃末端，并指示电子吸烟制品何时进行工作。储集器306上的嘴端允许使用者呼吸到电子吸烟制品302中，通过电池304将空气吸入至储集器306中的液体，并且最终到达使用者的嘴端。在一实施例中，吸入空气开始汽化过程。可替代地，激活电路闭合装置(机械的或光学的)开始汽化过程。
如前所述，由电子吸烟制品302产生的副产物不是烟雾，而是由掺入其中的某些组分的挥发或汽化产生的气溶胶或蒸气。例如，可吸入物质可以基本上呈蒸气形式(即，在低于临界点的温度下呈气相的物质)。替代地，可吸入物质也可以是气溶胶形式(即，气体中细固体颗粒或液滴的悬浮液)。储集器306包含被汽化并递送给使用者的液体。
图3B示出了根据示例性实施例的未组装的PUB仪器100和图3A的电子吸烟制品的透视图。如图3B所示，PUB仪器100包括第一端连接器310，该第一端连接器310被构造成与电子吸烟制品302的电池端互锁接口。PUB仪器还包括第二端连接器312，该第二端连接器312被构造成用于与电子吸烟制品302的储集器端306互锁接口。应当理解，PUB仪器100可以包括上述组件和传感器阵列116中的一个或多个。虽然图3B中仅示出一个PUB仪器100，但在一些实施例中，一个或多个PUB仪器100(例如，模块)可用在电子吸烟制品302中。在那些实施例中，第一端连接器310、第二端连接器312或两者可以被构造为与另一PUB仪器100耦合。在一些实施例中，PUB仪器100的壳体104被改变以更好地适合电子吸烟制品302的形状。应当理解，第一端部连接器110的耦合元件的尺寸和类型取决于构成电子吸烟制品302的内部的部件。
转到图3C，图3C是根据示例性实施例的具有图3B的PUB仪器100(在本文中被称为“PUB递送系统”300的组合)的组装的电子吸烟制品302的透视图。PUB递送系统300具有与原始电子吸烟制品302相同的总体形式和结构。PUB仪器100的大小和形状被构造为在物理上最小程度地干扰电子吸烟制品302的预定形式。PUB仪器100的组件可确保PUB递送系统300的性能和使用与电子吸烟制品302的性能和使用基本相似。
参考图4A，示出了根据示例性实施例的组装后的电子吸烟制品402的透视图。电子吸烟制品402类似于电子吸烟制品302。电子吸烟制品402和电子吸烟制品302之间的区别在于电子吸烟制品402的电池404和储集器406的构造。电子吸烟制品402包括电池404和容纳液体或其它吸烟材料的圆柱形储集器406。电池404通过在电池404的一端和储集器406的一端上的互补互锁(例如，卡扣配合)接口，可拆卸地耦合到储集器406。应当理解，可以推动电子吸烟制品402的使用者将电池404卡扣配合到储集器406或者拉开来替换任一组件，以对电池404充电，并用于维护目的或类似动作。在一些实施例中，电子吸烟制品402在电池404上具有LED指示器端。LED指示器端模拟传统的香烟点燃末端，指示电子吸烟制品何时进行工作。储集器406上的嘴端允许使用者呼吸到电子吸烟制品402中，通过电池404将空气吸入至储集器406中的液体，并且最终到达使用者的嘴端。在一实施例中，吸入空气开始汽化过程。可替代地，激活电路闭合装置(机械的或光学的)开始汽化过程。
如前所述，由电子吸烟制品402产生的副产物不是烟雾，而是由掺入其中的某些组分的挥发或汽化产生的气溶胶或蒸气。例如，可吸入物质可以基本上呈蒸气形式(即，在低于临界点的温度下呈气相的物质)。替代地，可吸入物质也可以是气溶胶形式(即，气体中细固体颗粒或液滴的悬浮液)。储集器406包含被汽化并递送给使用者的液体。
转到图4B，图4B示出了根据示例性实施例的未组装的PUB仪器414和图4A的电子吸烟制品的透视图。PUB仪器414类似于PUB仪器100。PUB仪器414与PUB仪器100之间的差异在于PUB仪器414的壳体104的形状以及第一端连接器和第二端连接器(410、412)。如图4B所示，PUB仪器414包括第一端连接器410，该第一端连接器410被构造成与电子吸烟制品402的电池端互锁接口。PUB仪器还包括第二端连接器412，该第二端连接器412被构造成用于与电子吸烟制品402的储集器端406互锁接口。尽管PUB仪器414具有不同的形状，但是PUB仪器414可包括上述组件和传感器阵列116中的一个或多个。虽然图4B中仅示出一个PUB仪器414，但在一些实施例中，一个或多个PUB仪器414(例如，模块)可用在电子吸烟制品402中。在那些实施例中，第一端连接器410、第二端连接器412或两者可以被构造为与另一PUB仪器414耦合。在一些实施例中，PUB仪器414的壳体104被改变以更好地适合电子吸烟制品402的形状。应当理解，第一端部连接器110的耦合元件的尺寸和类型取决于构成电子吸烟制品402的内部的部件。
如图4C所示，电子吸烟制品402与图4B的PUB仪器414(在本文中被称为“PUB递送系统”400的组合)组装在一起。PUB递送系统400具有与原始电子吸烟制品402相同的总体形式和结构。PUB仪器414的大小和形状被构造为在物理上最小程度地干扰电子吸烟制品402的预定形式。PUB仪器414的组件可确保PUB递送系统400的性能和使用与电子吸烟制品402的性能和使用基本相似。
参照图5，示出了根据示例性实施例的用于从PUB递送系统200发送数据的方法500的示意流程图。结合正在与使用者计算系统510(例如笔记本电脑、平板电脑、台式机、移动计算设备等)、安全服务器系统512(例如数据库、云存储等)和临床计算系统514同步的PUB递送系统200上的记录数据来描述方法500。PUB递送系统200可以是类似于例如图3C和图4C的PUB递送系统(300、400)或图6C、图7C和图8C的PUB-THS递送系统(600、700、800)的PUB递送系统。可以理解，导出和导入的数据及结果符合临床数据安全性和完整性的标准。
方法500始于502，PUB递送系统200将存储在PUB递送系统200的板载存储器120上的数据同步到与使用者相关联的使用者计算系统510。可以使用PUB仪器100的天线122进行数据同步。数据同步可以通过例如PUB递送系统200的组件的充电周期、在PUB递送系统200的激活期间、在PUB递送系统200的整个生命周期中连续地或类似的触发事件来触发。在一些实施例中，PUB递送系统200使用蓝牙TM技术来促进通过数据传输软件(例如，PC，iOSTM或AndroidTM)将数据从PUB递送系统200的存储器传输到使用者计算系统510。在其它实施例中，PUB递送系统200具有有线接口，该有线接口允许通过数据传输软件与使用者计算系统510进行有线连接。
数据同步可以包括与使用者在跨产品交互的时间段(例如，每小时，每天，每周)的每时每刻的使用行为和使用行为的模式有关的数据。PUB递送系统200获取与个人使用(喷烟)行为的特征(例如，数量、持续时间、体积、吹气间隔)有关的实时数据、这些特征如何随时刻变化以及电池特性如何随时刻变化。使用预先确定和建立的TPM速率，可以确定PUB递送系统200气溶胶的多个eMLE。在一些实施例中，数据同步的结论导致存储在板载存储器120上的数据被重置为空值，并且板载时钟被重新同步。
在504，从使用者计算系统510传送的数据通过网络被传送到安全服务器系统512。该网络可以包括例如因特网、蜂窝网络、专有云网络和类似的基础设施。在一些实施例中，根据适当的研究数据标准来维持转移。
在506，临床计算系统514访问存储在安全服务器系统512上的数据。一个或多个临床计算系统514可以访问安全服务器系统512上的安全数据。应当理解，可以将由临床计算系统514访问的数据输入到基于图形的软件程序中，以用于在特定时间段内的电子吸烟制品202的使用的汇总和模式识别。该软件可以基于每个使用者/每次试用导入从数据库导出的原始数据。可以对数据进行处理以汇总和应用算法，以计算离散的产品使用要素、产品使用率和/或样式以及eMLE。在软件程序中，与执行分析所需的评估中的特定电子吸烟制品202相关的信息(例如TPM数据值)是可修改的。可以将通过该处理生成的数据上传到安全服务器系统512上。
在一些实施例中，托管在安全服务器系统512中的数据可以用于与使用者计算系统510通信508，以向PUB递送系统200呈现附加信息。此类信息例如可以包括：用于PUB仪器的软件更新、用于数据传输和存储的安全更新、功能变更、功能添加、向使用者呈现数据、使用者使用情况统计信息、附加控制功能、授权使用者更新、数据存储更新等。例如，通信可以使PUB递送系统监测和捕获与特定特征有关的数据。
在一些实施例中，PUB仪器可以用THS电子吸烟制品(例如，加热不燃烧的电子烟)实施，以捕获使用THS电子吸烟制品的吸烟动作的使用数据特征。如本文所用，“PUB-THS仪器”是指构造成与THS电子吸烟制品一起使用的PUB仪器。通常，THS电子吸烟制品包括电池、加热元件、控制器和用于容纳烟草棒(例如，烟源)的腔。可以理解，THS电子吸烟制品是一种电子吸烟制品。根据THS电子吸烟制品的类型，烟草棒可以是可移动的元件，其形状和大小类似于在使用后可以去除的传统香烟。例如，具有插入到烟草棒腔和嘴端中的烟草端，以便使用者接收烟草气溶胶。在其它实施例中，烟草棒为可拆卸的烟草的形式，其可以被放置在烟草保持器中的加热元件附近，并且在使用后被去除/清除。虽然THS吸烟制品被描述为用烟草加热元件在烟草棒中加热烟草元件/产品，但PUB-THS仪器可用于监测多种吸烟产品和消耗品的加热不燃烧的使用。例如，PUB-THS仪器可用于监测吸烟制品的吸烟(例如，消耗、加热温度、持续时间等)和非吸烟(例如，移动、位置、休息时间等)动作，该吸烟制品加热不燃烧尼古丁、四氢大麻酚、大麻素或类似的加热不燃烧消耗品。PUB-THS仪器还可用于监测各种药品的加热不燃烧的使用。
加热元件被构造成加热烟草棒，使得其产生烟草蒸气或气溶剂，而不是烟草烟雾(如燃烧时)。可以理解，烟草棒可包含很少或不包含烟草，而是可替代的可食用产品，其被加热而不燃烧。加热元件可以围绕烟草棒，例如，加热烟草棒的外部。可替代地，加热元件例如可以作为突出部插入到烟草棒中，该突出部从插入的烟草端进入烟草棒并加热围绕加热元件的烟草。在一些实施例中，实现了两种配置(由内向外和由外而内)。通常，加热元件将烟草加热到高达350℃的温度。控制器配置为监测和控制加热元件的温度，以确保一致的味觉体验并避免过热。产生的烟草气溶胶可包含水、甘油和原始烟草混合物中存在的其它汽化物质(例如，香料)。THS电子吸烟制品的使用者激活/启动加热元件以开始吸烟动作。在一些实施例中，THS电子吸烟制品的使用者可能需要按下按钮来激活加热元件；在其它布置中，使用者开始抽吸THS电子吸烟制品以启动加热元件。在一些实施例中，使用者可以通过指纹扫描、激活使用者设备上的移动应用、远程激活或其它激活机制来激活THS电子吸烟制品。
有益的是，PUB-THS仪器被构造成可用于改装各种THS电子吸烟制品，因为它适用于THS电子吸烟制品的各种的电池罐、电池烟棒或电池盒连接。PUB-THS仪器在板或壳体的任一端均包括至少一个连接器，以允许PUB-THS仪器连接至THS电子吸烟制品。一般而言，在一些实施例中，PUB-THS仪器可扩展到THS电子吸烟制品的气流进入加热器腔室的部分，从而允许PUB-THS仪器记录实际空气进入加热腔室的流量，而不会妨碍产品正常运行所需的气流。在其它实施例中，PUB-THS仪器位于THS电子吸烟制品电源与加热室之间。换句话说，PUB-THS仪器包括两个连接器，其一端为用于THS电子吸烟制品的加热器元件部分的连接器，而另一端为用于THS电子吸烟制品的电池部分的连接器。在另一个实施例中，PUB-THS仪器可以形成为包括使用者与之交互的消费产品(例如，烟条)的THS电子吸烟制品的部分。例如，PUB-THS仪器可以是护罩，其形成为由装载到THS电子吸烟制品中的香烟棒形成的突起的形状。在任何实施例中，PUB-THS仪器的组件被封装在一个壳体中，该壳体使PUB-THS仪器可用于广泛的THS电子吸烟制品，而不会干扰THS电子吸烟制品的使用和/或功能。此外，PUB-THS仪器包括一个(或多个)设置(例如，模制、耦合等)在PUB-THS仪器的内部腔体中的文丘里(Venturi)气流室，其构造为允许通过捕获文丘里管收缩部分的压力来精确测量空气压力和流量的变化。或者，PUB-THS仪器可包括一个(或多个)孔口，这些孔口设置(例如，模制、耦合等)在PUB-THS仪器的内腔中，其构造为可通过捕获孔口的狭窄部分的压力来准确测量空气压力和流量的变化。
应当理解，PUB-THS仪器可以记录并检测THS电子吸烟制品的电池激活、电池特性(例如，功率、电压和电阻)、位置(例如、整体位置)、仪器的方向、仪器的运动、进入THS电子吸烟制品的气流温度以及进入THS电子吸烟制品的气流声音。关于使用者使用情况，PUB-THS仪器可以测量一段时间(例如每小时、每天、每周)的使用特征、即时反馈和模式、喷烟行为(例如次数、持续时间、容量、抽气间隔等)，并在整个喷烟时段或一段时间内改变特征。通常，PUB仪器包括用于记录产品使用特征的传感器阵列、用于存储所收集的数据的板载存储器、板载可充电电源、用于将数据传输到外部存储位置的无线(例如BluetoothTM)通信阵列、用于罐端的第一连接器和用于电池端的第二连接器。一旦将PUB-THS仪器安装在电子吸烟制品上，就可以通过THS电子吸烟制品的激活和去激活来触发或连续进行数据监测和收集。在一段数据获取完成时，PUB-THS仪器可以与兼容无线通信的计算设备(例如，台式机、笔记本电脑、平板电脑、智能手机等)同步，并且将数据上传到安全数据库。可以将数据导出到任何统计软件包以进行进一步分析，也可以导出到任务特定的汇总软件。将会认识到，PUB-THS仪器可用于临床和非临床研究，以捕获和跟踪用于行为建模的电子吸烟制品使用数据的使用、跟踪使用情况，并提供有关使用方式的信息。
参考图6A，示出了根据示例性实施例的未组装的THS电子吸烟制品602和PUB-THS仪器610的透视图。THS电子吸烟制品602包括具有第一端605、第二端607和激活开关609的壳体604。第二端607包括气流端口608，该气流端口被配置为促进气流通过THS电子吸烟制品602的壳体604。第一端605包括用于接收烟草棒606的烟草棒腔(未示出)。在一些实施例中，烟草棒606是在壳体604上的永久性结构，与烟草棒腔流体连通，烟草棒或散叶烟草可以被插入其中并在其中被加热。烟草棒606的嘴端允许使用者向THS电子吸烟制品602呼气或从中吸气，通过气流端口608吸入空气，该空气流经THS电子吸烟制品602和烟草，并最终到达使用者嘴端。在一实施例中，通过吸气吸入的空气开始汽化过程。可替代地，由电路闭合装置(机械的或光学的)的激活、诸如激活开关609开始汽化过程。
THS电子吸烟制品602的内部(例如，在壳体604内部并且未示出)可以是电路板、电池、加热元件和烟草棒腔。由电池为THS电子吸烟制品602(包括加热元件)供电。电路板被构造为激活、去激活、控制加热和加热元件的使用、以及控制THS电子吸烟制品602的其它部件。加热元件可以围绕烟草棒606，从外到内加热烟草，可以将其插入烟草棒606，从内到外加热烟草，或者将两者结合。作为另一示例，在一些实施例中，可以使用感应加热装置，该感应加热装置可以包括感应线圈(或多个感应线圈)和一个或多个感受器，该感受器可以定位在烟草棒606附近，并插入到烟草棒606中，和/或包括集成到烟草棒606中的感受器颗粒。在一些实施例中，THS电子吸烟制品602具有LED指示器以指示加热元件是激活的。如图6A所示，LED在激活开关609周围。激活开关609允许使用者激活或停用加热元件并使用THS电子吸烟制品602。
如图6A所示，PUB-THS仪器610包括具有第一端618和第二端620的壳体616。第二端620被配置为经由连接器与THS电子吸烟制品602的第二端607连接。在一些实施例中，连接器是壳体616内部的控制器(未示出)的一部分。在其它实施例中，连接器是壳体616的一部分。第一端618包括与第二端620的气流端口614流体连通的气流端口(未示出)。PUB-THPTHS仪器610的第二端620包括气流端口614和传感器支架612。气流端口614与壳体616内部的文丘里管流体连通。可以将一个或多个文丘里气流室(未示出)模制成PUB-THS仪器610的内部空腔。文丘里气流室的使用增强了PUB-THS仪器610在受试者使用THS时准确测量气压/空气流量变化的能力。具体而言，PUB-THS仪器610中的压力换能传感器能够测量穿过文丘里管的收缩部分的压力差的变化以确定空气流速。例如，可以通过记录喷烟结束(气流终止)和下一次喷烟开始(例如气流开始)之间的时间来测量喷烟间隔(“IPI”)，只要这些事件发生在加热元件处于一定温度且有消费品(例如烟草)要消耗的时间段内。该数据可以以原始数据格式存储、上载、标记时间和日期，并用于生成喷烟、快速喷烟和子喷烟计数和持续时间值以及IPI计数和持续时间值。应当理解，可以在壳体616的内部设置一个或多个孔口，以增强PUB-THS仪器610在受试者使用THS时准确测量空气压力/流量变化的能力。
扩展PUB-THS仪器610，PUB-THS仪器610监测、记录并发送多个使用者使用数据和THS电子吸烟制品设备数据。PUB-THS仪器610构造成具有可使其适合与THS电子吸烟制品602的底部连接，而不会干扰THS电子吸烟制品602的操作的形状、尺寸和连接器。应当认识到，PUB-THS仪器610可以在受控的和受限的控制环境中使用，在监督和无监督的情况下，经久耐用，并且符合用于移动研究设备的产品安全标准。壳体616的内部是控制器(未示出)。该控制器可以类似于图1的PUB仪器100的控制器,其被配置为设置在PUB-THS仪器610的壳体616中。控制器包括传感器阵列、PUB电池、板载存储器和天线。控制器102被配置成监测、记录和存储使用者和THS电子吸烟制品的多个数据和特性。控制器被构造为具有尺寸，并且在一些实施例中为连接器，其与各种THS电子吸烟制品连接，并且在物理上尽可能少地干扰THS电子吸烟制品602的预定形状。
控制器获取与各个喷烟行为(例如，数量、持续时间、体积、喷烟间隔)有关的实时数据、喷烟特征随时间的变化、喷烟特征在一段时间内的变化以及类似信息。例如，捕获的抽吸特性可以包括但不限于抽吸量(ml)、喷烟持续时间(s)、喷烟次数、子喷烟次数、均值和峰值流量(ml/s)、均值和峰值吸气量(ml/s)、平均电阻和峰值电阻、平均压力峰值和最大压力降(mmWg)、吸气间隔(s)和点亮时间(s)。控制器还可以获取电池特性(例如，功率、电压和电阻)、仪器的位置、方向、仪器的移动、进入THS电子吸烟制品602的气流的温度和进入电子吸烟制品602的气流的声音。控制器有助于存储与瞬间使用者使用行为和跨产品交互的周期(例如每小时、每天、每周)的使用模式有关的数据特征。控制器和相关元件可以物理地实现在电路板上。
板载存储器被构造为存储由传感器阵列收集的数据和特性。板载存储器可以是例如闪存或电可擦除可编程只读存储器(“EEPROM”)存储器。板载存储器应提供足够的存储容量，以允许存储在设定的时间段(例如，七天的时间段)内生成的最高估计数据负载。在一些实施例中，一旦上传数据，板载存储器可以被重置为空值，并且板载时钟被重新同步。在其它实施例中，板载存储器被构造为维持所有数据，直到板载存储器达到容量为止。板载存储器可以以原始数据格式存储数据，对其进行时间和日期戳记，并使用它来确定功率值。应当理解，功率值与喷烟持续时间值结合可以用于生成用于气溶胶测量的估计的口水平暴露(“eMLE”)的总颗粒物(“TPM总)常数。由传感器阵列捕获的数据既存储在板载存储器中，又存储在离散的单个数据点中，并且作为时间和日期戳记的累积记录的一部分。
PUB-THS电池包括板载可充电电池。PUB-THS电池也可以是可再充电固态电池。PUB-THS电池为PUB-THS仪器610供电，并且被构造为确保由PUB-THS仪器610进行的数据收集的性能不会影响电池的性能。PUB-THS电池应该能够在受试者使用的最高估计水平上保持充电。在一些实施例中，PUB-THS电池将持续至少七天，而不必重新充电。在一些实施例中，当THS电子吸烟制品602电池被充电时，PUB-THS电池被充电。在其它实施例中，PUB仪器610在壳体616上包括可对PUB-THS电池进行充电的充电端口。在一些实施例中，PUB-THS仪器610不具有PUB-THS电池；相反，PUB-THS仪器610从THS电子吸烟制品602的电池中汲取电力。
天线被构造为用于传输由传感器阵列收集并由板载存储器存储的数据。天线可以被构造成在电子吸烟制品的充电周期期间、在THS电子吸烟制品602的激活期间，在THS电子吸烟制品602的整个生命周期中连续地或在类似的触发事件时上传数据。在一些实施例中，一旦由天线上传的数据结束，则可以将板载存储器重置为空值，并且重新同步板载时钟。在一些实施例中，PUB-THS仪器使用无线技术(例如，BluetoothTM技术)来促进通过数据传输软件(例如，PC、iOSTM或AndroidTM)将数据从PUB-THS仪器610的存储器传输到安全位置(例如，服务器位置)。通过蓝牙TM或其它无线通信技术传输数据，天线被设计为尽可能地限制对所产生的气溶胶的干扰。在其它实施例中，天线具有有线接口，该有线接口允许通过数据传输软件有线连接到安全位置。从PUB-THS仪器610的天线到计算机或智能设备到数据库服务器的迁移期间的数据安全性和完整性可以根据适当的研究数据标准来维持。在一些实施例中，安全数据库中托管的数据可用于与PC和/或智能设备(智能手机和/或平板电脑)进行通信，以向PUB-THS仪器610的使用者显示附加信息。
传感器阵列被构造成监测并记录THS电子吸烟制品602的一个或多个数据特征和使用者使用数据。传感器阵列被构造为监测和记录各种使用者使用特性和数据。传感器阵列可以捕获与个人使用行为的特征(例如，次数、持续时间、体积、喷烟间隔)有关的实时数据、这些特征如何随时刻变化以及电池特性(例如功率)如何随时刻变化。传感器阵列可以测量结束喷烟(例如，电池失活)与开始下一个喷烟(例如，电池激活)之间的时间，也称为IPI。应当理解，由传感器阵列捕获的喷烟统计信息可用于捕获喷烟、快速喷烟、子喷烟计数和持续时间值以及IPI计数和持续时间值。在一些实施例中，传感器阵列监测和捕获与喷烟开始一致的电池或加热元件的激活，并测量电池激活的时间以确定喷烟持续时间。此外，传感器阵列可以在每个喷烟持续时间的期间捕获加热器的温度。在其它实施例中，当电池不再激活时，传感器阵列可以记录喷烟的结束。
关于THS电子吸烟制品602，传感器阵列可以包括特定的传感器，以检测THS电子吸烟制品的电池激活、电池特性(例如，功率、电压、电流和电阻)或电池使用时间(例如，吸烟时间长度)。可以理解，由传感器阵列捕获的数据既存储在板载存储器中，又存储在离散的单个数据点中，并且作为时间和日期戳记的累积记录的一部分。如以上更详细地讨论的，传感器阵列可以包括压力换能传感器，以测量跨过一个或多个文丘里气流室或孔口的压力差的变化。
传感器阵列可以包括检测THS电子吸烟制品602中烟草棒606的存在的硬件传感器。硬件传感器可以用于验证呈条状、散叶状或其它形式的烟草棒606被正确地插入THS电子吸烟制品602中并且被加热元件适当地加热。传感器可以被配置为识别在THS电子吸烟制品602中使用的消耗品的类型(例如，烟草和非烟草产品、或其特定变体)以及消耗品的量。传感器可以确定烟草条插入压力、烟条量(在散叶烟草的情况下)、负载持续时间、去除频率以及烟草条606和THS电子吸烟制品602的其它相互作用。在一些实施例中，传感器阵列可以验证烟草棒是正品烟草棒(例如，授权的、非伪造的等等)。类似未经授权的烟草棒可能不符合原始制造商的质量、性能和安全参数。
在一些实施例中，传感器阵列包括硬件传感器，该硬件传感器在使用时跟踪THS电子吸烟制品的位置。例如，使用9轴陀螺仪来捕获PUB-THS仪器610的方向，使用加速度计来捕获PUB-THS仪器610的运动，或者使用GPS或其它卫星导航系统来捕获PUB-THS仪器610的位置。在这样的实施例中，位置跟踪器可以用于生成关于THS电子吸烟制品602的第一端605和第二端607之间的位置关系的THS电子吸烟制品602的位置的数据。有益地，记录该位置关系允许研究人员确定使用者在进行喷烟时如何握住THS电子吸烟制品602。确定使用者是否以与传统香烟类似的方式坐着时正握住THS电子吸烟制品602与躺在沙发上且电池位于罐上方时吸THS电子吸烟制品602相比，提供了有关常规使用THS电子吸烟制品602的更多信息，并且可以提供与罐泄漏和THS电子吸烟制品602的故障/失灵有关的详细信息。此外，位置传感器可用于跟踪该电子吸烟制品610从一个位置到另一个位置的移动速度，由此，线性加速度可用于识别电子吸烟制品602使用的开始或结束。
传感器阵列可以包括检测电子吸烟制品602的气道端口内的环境温度变化的硬件传感器。温度变化可以用于识别何时开始喷烟和继续使用THS电子吸烟制品602。在一些实施例中，PUB-THS仪器610可以包括检测PUB-THS仪器610从一个位置到另一位置的移动速度的硬件传感器。在那些实施例中，相对于使用/不使用来测量PUB-THS仪器610的线性加速度，以识别产品使用周期的开始。在其它实施例中，PUB-THS仪器610可以包括硬件传感器，其记录通过PUB-THS仪器610上的专用气道端口的空气的声音的频率。在这样的实施例中，无源声学测量的使用可以提供信息以理解喷烟速度和各个喷烟特性的总体形状。
PUB-THS仪器610还可以包括硬件传感器，该硬件传感器跟踪和记录由组成PUB-THS仪器610的其它组件测量的事件。有益的是，此跟踪带有日期和时间戳，以便所有记录的事件形成累积记录。累积记录是可跟踪的，并可导出到任何统计软件包以进行进一步分析或特定于任务的汇总软件。在其它实施例中，PUB-THS仪器610可以通过下载到PUB-THS仪器610来接收外部处理的累积记录。在这样的实施例中，PUB-THS仪器610可以执行外部处理的数据的附加分析或任务特定的汇总。在其它实施例中，PUB-THS仪器610对设备内的累积记录执行信息和反馈分析。在其它实施例中，PUB-THS仪器610可以包括光电传感器、机械传感器和/或压力传感器，其检测PUB-THS仪器610是否已经从电子吸烟制品的电池和/或罐端移除。
在一些实施例中，PUB-THS仪器610在控制器上包括切换功能。切换功能可以打开、关闭、限制或更改由PUB-THS仪器610监测和记录的一个或多个数据特征。例如，切换功能可以限制在特定时间段(例如，分钟/小时/天/周等)内产生的总喷烟次数(例如，持续时间、次数或两者的组合)以限制THS电子吸烟制品的使用次数。在其它实施例中，PUB-THS仪器610包括单个激活按钮，其可以用于触发或标记在使用电子吸烟制品的过程中发生的事件(例如，日期/时间/位置)。在一些实施例中，PUB-THS仪器610包括插入到壳体616的屏幕(例如，LCD、LED、OLED或其它合适的屏幕)。屏幕显示PUB-THS仪器610记录或管理的任何事件的状态。屏幕还可以帮助使用者例如通过切换功能来调整传感器阵列监测和记录的数据。使用者可以使用屏幕为收集的一个或多个数据特征(例如，使用者在整个PUB-THS仪器610的使用中的位置)选择“关闭”选项。切换功能可以包括修改传输到THS电子吸烟制品602的加热室内的加热元件的功率的功能。使用者可以使用此切换功能将输送的总功率修改为小于THS电池产生的功率数，使其低至零。此外，切换功能可用于跟踪和记录由组成PUB-THS仪器610或PUB-THS仪器610的其它组件测量的事件。
PUB-THS仪器610还可以包括与PUB-THS仪器610的结构和特性有关的标识符。在整个PUB-THS仪器610的使用中，标识符对于每个使用者都是可更新的。应当理解的，这将允许使用者在临床研究(例如，为第三方分析而捕获的数据)或非临床研究(例如，为使用者分析而捕获的数据)之间进行切换。标识符可以被合并到数据集中以允许数据类型与数据源(例如，临床、非临床、特定使用者、PUB-THS仪器610类型)的一致。此外，标识符可以编码到PUB-THS仪器610中，并通过PUB-THS仪器610的壳体616的压纹部分或通过标签固定在其上，从而在视觉上清晰可见。在一些实施例中，传感器阵列可以包括通过生物统计安全传感器(例如指纹传感器)的访问控制以检测指纹特征。在那些实施例中，仅在指纹传感器从授权使用者(例如，与PUB-THS仪器相关联)捕获指纹的情况下，才可以使用THS电子吸烟制品602和/或数据特征集合。应当理解的，生物统计安全传感器可以被构造成从授权使用者捕获各种生物统计数据(例如，虹膜、语音、步态等)。
在某些实施例中，PUB-THS仪器610被配置为一系列模块。单个模块PUB-THS仪器610可以位于THS电子吸烟制品602的电池端与罐端之间。单个模块PUB-THS仪器610可以被构造成监测和记录单个或多个数据或特性。多个模块PUB-THS仪器610可以沿着THS电子吸烟制品602连接以监测和记录单个或多个数据或特性。应当理解，利用模块PUB-THS仪器610，可以定制THS电子吸烟制品602以捕获数据和特性的特定子集。例如，使用者可能想要利用PUB-THS仪器610捕获数据特征，但不允许传输或捕获任何位置数据。因此，使用者的THS-电子吸烟制品602可以包括模块PUB-THS仪器610，该模块可以监测和记录与位置无关的数据或特性。在一些实施例中，PUB-THS仪器610包括芯片，该芯片被构造成连接在电子吸烟制品602上并收集至少一个使用数据特征。
应当理解，可以将由传感器阵列116收集的数据输入到基于图形的软件程序中，以在特定时间段内对THS电子吸烟制品602的使用进行汇总和模式识别。该软件可以基于每个使用者/每次试用导入从数据库导出的原始数据。可以对数据进行处理以汇总并应用算法，以计算离散的产品使用要素，产品使用率和/或样式以及气溶胶测量值的eMLE。在软件程序中，与执行分析所需的评估中的特定THS电子吸烟制品602相关的信息(例如TPM数据值)是可修改的。通过该过程生成的数据可以被上传到PUB-THS仪器610数据库。可以理解，导入的数据和导出的结果符合数据安全性和完整性的标准。在其它实施例中，由传感器阵列收集的数据被发送到任务特定的汇总软件。
在一些实施例中，控制器包括耦合元件，该耦合元件构造成可拆卸地耦合到THS电子吸烟制品602的气流端口608和第二端607并与之连接。可以使用多种不同的耦合机制将PUB-THS仪器610连接到THS电子吸烟制品602，包括从控制器延伸的与THS电子吸烟制品602相连的突起。应当理解，耦合元件的耦合元件的尺寸和类型取决于构成特定THS电子吸烟制品的内部的部件。在一些实施例中，PUB-THS仪器610通过在PUB-THS仪器610的第二端620和THS电子吸烟制品602的第二端607上的互补的互锁(例如，卡扣配合)接口可拆卸地耦合到THS电子吸烟制品602。应当理解，可以推动PUB-THS仪器610的使用者将其卡入THS电子吸烟制品602，随后，为了维护目的或类似动作，可以将它们拉开以更换任一组件，从而为电池充电。可以使用PUB-THS仪器610的第二端620和THS电子吸烟制品602的第二端607上的可替代的互补互锁接口，例如，扭转配合、压入配合、摩擦配合，重叠锁定以及类似的连接接口。
图6B示出了根据示例性实施例的图6A的未组装的PUB-THS仪器610和THS电子吸烟制品602的透视图。如图6B所示，PUB-THS仪器610包括在第二端620上的连接器，该连接器构造成与THS电子吸烟制品602的第二端607互锁连接。将PUB-THS仪器610附接到THS电子吸烟制品602，使得它可以记录THS电子吸烟制品602的功能和特性，而不会妨碍正常功能所需的气流。应当理解，PUB-THS仪器610可以包括上述组件和传感器阵列中的一个或多个。虽然图6B中仅示出一个PUB-THS仪器610，但在一些实施例中，一个或多个PUB-THS仪器610(例如，模块)可用在THS电子吸烟制品602中。在那些实施例中，在第一端618、第二端620或两端上的附加连接器可以被构造为与另一个PUB-THS仪器610耦合。在一些实施例中，PUB-THS仪器610的壳体616被改变以更好地适合THS电子吸烟制品602的形状。应当理解，第二端620的连接器的耦合元件的尺寸和类型取决于构成THS电子吸烟制品602的外部和内部的部件。
转到图6C，图6C是示出根据示例性实施例的具有图6B的PUB-THS仪器610(在本文中被称为“PUB-THS递送系统”的组合)的组装后的THS电子吸烟制品602的透视图。PUB-THS递送系统600具有与原始电子吸烟制品602相同的总体形式和结构。PUB-THS仪器610的大小和形状被构造为在物理上最小程度地干扰电子吸烟制品602的预定形状。PUB-THS仪器610的组件确保PUB递送系统600的性能和使用与THS电子吸烟制品602的性能和使用基本相似。
参考图7A，示出了根据示例性实施例的组装后的THS电子吸烟制品702的透视图。THS电子吸烟制品702与THS电子吸烟制品602相似。如前所述，THS电子吸烟制品702产生的副产品不是烟，而是由烟草棒706中的烟草加热产生的气溶胶或蒸气。例如，可吸入物质可以基本上为气溶胶的形式(即，细小固体颗粒或液滴在气体中的悬浮液)。THS电子吸烟制品702包括具有第一端705、第二端707和激活开关709的壳体704。第二端707包括气流端口708，该气流端口708被配置为促进气流通过THS电子吸烟制品702的壳体704。第一端705包括用于容纳烟草棒706的腔(未示出)。在一些实施例中，烟草棒706是在壳体704上的永久性结构，并与烟草棒腔流体连通，烟草棒或散叶烟草可以被插入其中并在其中被加热。烟草棒706的嘴端允许使用者向THS电子吸烟制品702呼气或从中吸气，通过气流端口708吸入空气，该空气流经THS电子吸烟制品702和加热的烟草，并最终到达使用者嘴端。在一实施例中，吸入空气开始汽化过程。可替代地，由电路闭合装置(机械的或光学的)的激活、诸如激活开关709开始汽化过程。
转到图7B，图7B示出了根据示例性实施例的未组装的PUB-THS仪器710和图7A的THS电子吸烟制品的透视图。PUB-THS仪器710与PUB-THS仪器610相似，使得PUB-THS仪器710的内部结构(例如，控制器、传感器阵列等)在形状和/或功能上与PUB-THS仪器610相似或相同。PUB-THS仪器710和PUB-THS仪器610之间的差异是PUB-THS仪器710的壳体716的形状、耦合元件以及PUB-THS仪器710的连接位置。如图7B所示，PUB-THS仪器710包括THS电子吸烟制品702的第一端705的一部分和伸出第一端705的烟草棒706。换句话说，PUB-THS仪器710包括一部分(例如，空心突起)，该部分以类似于护罩的方式组装在所装载的烟草棒的位置和/或使用者与之互动以消耗烟草产品的位置上。PUB-THS仪器710包括具有从壳体716的第二端718延伸的气流开口714的突起712和与THS电子吸烟制品702的第一端720偶合的第一端720。
突出部712与烟草棒706流体连通，使得通过气流开口714的吸入与未安装PUB-THS仪器710(例如，仅THS电子吸烟制品702)的烟草的消耗基本相似。尽管PUB-THS仪器710具有不同的形状，但是PUB-THS仪器710可以包括上述组件中的一个或多个(例如，控制器、传感器阵列等)。尽管在图7B中仅示出了一个PUB-THS仪器710，在一些实施例中，可以在THS电子吸烟制品702中使用一个或多个PUB-THS仪器710(例如，模块)。在那些实施例中，第一端720、第二端718或两者可以被构造为与另一个PUB-THS仪器710耦合。在一些实施例中，PUB-THS仪器710的壳体716被改变以更好地适合THS电子吸烟制品702的形状。应当理解，在第一端720上和/或在壳体716的内部上的耦合元件的耦合元件的尺寸和类型取决于构成THS电子吸烟制品702的内部的部件。
各种不同的耦合机构可以用于将PUB-THS仪器710连接到THS电子吸烟制品702，包括在壳体716上的卡扣配合以与THS电子吸烟制品702连接。应当理解，耦合元件的耦合元件的尺寸和类型取决于构成特定THS电子吸烟制品的内部的部件。在一些实施例中，PUB-THS仪器710通过在PUB-THS仪器710的第一端720和THS电子吸烟制品702的第一端705上的互补的互锁(例如，卡扣配合)接口可拆卸地耦合到THS电子吸烟制品702。应当理解，可以推动PUB-THS仪器710的使用者将其卡入THS电子吸烟制品702，随后，为了维护目的或类似动作，可以将它们拉开以更换任一组件，从而为电池充电。使用PUB-THS仪器710的第一端720和THS电子吸烟制品702的第一端705上的可替代的互补互锁接口，例如扭转配合、压入配合、摩擦配合、重叠锁配合和类似的连接接口。
如图7C所示，THS电子吸烟制品702与图7B的PUB-THS仪器710(在本文中被称为“PUB-THS递送系统”700的组合)组装在一起。PUB-THS递送系统700具有与原始THS电子吸烟制品702相同的总体形状和结构。PUB-THS仪器710的大小和形状被构造为在物理上最小程度地干扰THS电子吸烟制品702的预定形状。PUB-THS仪器710的组件确保PUB-THS递送系统700的性能和使用与THS电子吸烟制品702的性能和使用基本相似。
参考图8A，示出了根据示例性实施例的组装后的THS电子吸烟制品802的透视图。THS电子吸烟制品802类似于图2A-2C的电子吸烟制品202。THS电子吸烟制品802和电子吸烟制品202之间的区别是在加热元件805的嘴端使用了烟草棒806。THS电子吸烟制品802包括电池舱804、加热元件805以及包含烟草或其它吸烟材料的圆柱形烟草棒806。气流808可以从电池舱804中吸入，使得使用者通过电池舱804呼吸或吸入空气，并使空气通过加热元件805到达烟草棒806，最后到达使用者的嘴端。在一些实施例中，气流808可以例如在加热元件805的连接器814上或附近的位置从电池舱804的侧面进入。
电池舱804包括电池812、电路板822、LED指示器820和激活开关818。电路板822由电池812供电，并且可操作地连接至LED指示器820、激活开关818和加热元件805。电路板822被配置为控制THS电子吸烟制品802的操作，包括加热元件805的激活、温度控制和失活。激活开关818可操作地连接到电路板822，并允许使用者控制THS电子吸烟制品802的使用(例如，加热)。在一实施例中，由吸入空气开始汽化过程。可替代地，由激活电路闭合装置(机械的或光学的)开始汽化过程。如前所述，THS电子吸烟制品802产生的产物不是烟，而是由烟草棒806中的烟草加热产生的气溶胶或蒸气。例如，可吸入物质可以基本上为气溶胶的形式(即，细小固体颗粒或液滴在气体中的悬浮液)。在一些实施例中，THS电子吸烟制品802在电池舱804上具有LED指示器820。当THS电子吸烟制品802工作时LED指示器端会发出指示。电池舱804经由在电池舱804的连接器端816和加热元件805的连接器端814上的互补的扭转(例如，扭曲)接口可拆卸地耦合到加热元件805。可以理解，THS电子吸烟制品802的使用者可以将电池舱804从加热器805上拧下来以替换任一组件，以便为电池舱804充电、以用于维护目的或类似动作。
烟草棒806插入加热元件805中，使得加热元件围绕烟草棒806。在一些实施例中，加热元件805伸入烟草棒806中并从内部加热烟草。烟草棒806上的嘴端允许使用者向THS电子吸烟制品802中呼气或从中吸气，吸入空气使得气流808通过电池舱804流向烟草棒806，最终到达使用者的嘴端。
图8B示出了图8A的未组装的PUB-THS仪器810和THS电子吸烟制品802的透视图。PUB-THS仪器810与PUB-THS仪器610相似，使得PUB-THS仪器810的内部结构(例如，控制器、传感器阵列等)在形状和/或功能上与PUB-THS仪器610相似或相同。PUB-THS仪器810和PUB-THS仪器610之间的区别在于具有两个耦合元件的PUB-THS仪器810的壳体的形状，以及PUB-THS仪器810在该THS电子吸烟制品的电池舱804和加热元件805之间的连接位置。
PUB-THS仪器810包括第一端连接器826，该第一端连接器826用于与THS电子吸烟制品802的电池连接器端816扭转连接。PUB-THS仪器810还包括第二端连接器824，该第二端连接器824用于与THS电子吸烟制品802的加热元件连接器端814扭转(例如扭曲)连接。应当理解，PUB-THS仪器810可以包括上述组件(例如控制器、传感器阵列等)中的一个或多个。第一端连接器826和第二端连接器824上的可替代的互补互锁接口可用于与THS电子吸烟制品802上的适当接口连接，例如扭转配合、压入配合、摩擦配合、重叠锁配合或类似的连接接口。尽管在图8B中仅示出了一个PUB-THS仪器810，在一些实施例中，可以在THS电子吸烟制品802中使用一个或多个PUB-THS仪器810(例如，模块)。在那些实施例中，第一端连接器826、第二端连接器824或两个端部可以被构造为与另一PUB-THS仪器810耦合。在一些实施例中，PUB-THS仪器810的壳体被改变以更好地适合THS电子吸烟制品802的形状。
转到图8C，图8C是示出根据示例性实施例的具有图8B的PUB-THS仪器810(在本文中被称为“PUB-THS递送系统”的组合)的组装后的THS电子吸烟制品802的透视图。PUB-THS递送系统800具有与原始THS电子吸烟制品802相同的总体形状和结构。PUB-THS仪器810的大小和形状被构造为在物理上最小程度地干扰THS电子吸烟制品802的预定形状。PUB-THS仪器810的组件确保PUB-THS递送系统800的性能和使用与THS电子吸烟制品802的性能和使用基本相似。
应当注意，在本文中使用术语“示例”来描述各种实施例旨在表示这样的实施例是可能的实施例的可能的示例、表示和/或图示(并且该术语并不旨在表示这样的实施例是必须的意想不到的或最佳的示例)。此外，尽管多个实施例描述了PUB仪器或PUB-THS仪器的各种尺寸和连接，但是可以预期，PUB仪器或PUB-THS仪器可以具有多种目标形状和尺寸的连接横截面。
如本文所使用的，术语“基本上”和类似术语旨在具有广泛的含义，与本公开的主题所属领域的普通技术人员的普通和公认用法相一致。审阅本公开的本领域技术人员应当理解，这些术语旨在允许描述和要求保护的某些特征，而不将这些特征的范围限于所提供的精确数值范围。因此，这些术语应被解释为指示所描述和要求保护的主题的非实质性或无关紧要的修改或变更(例如，在给定角度或其它值的正负百分之五之内)被认为在如所附权利要求书所述的本发明的范围内。关于值使用的术语“大约”是指相关值的正负百分之五。
如本文中所使用的，术语“耦合”等意指两个构件彼此直接或间接地连接。这样的连接可以是固定的(例如，永久的)或可移动的(例如，可移动的或可释放的)。可以通过两个构件或两个构件以及任何附加的中间构件彼此一体地形成为单个整体，或者通过两个构件或两个构件以及任何附加的中间构件彼此附接而实现这种连接。
本文中对元件的位置(例如，“顶部”，“底部”，“上方”，“下方”等)的引用仅用于描述附图中各个元件的方向。应当注意，根据其它示例实施例，各种元件的方向可以不同，并且这种变型旨在被本公开所涵盖。
包含在处理电路上的计算机可读程序代码(例如，标识代码)可以使用任何适当的介质进行传输，包括但不限于无线、有线、光纤电缆、射频(RF)等，或任何以上各项的适当组合。在一实施例中，计算机可读介质可以包括一种或多种计算机可读存储介质和一种或多种计算机可读信号介质的组合。例如，计算机可读程序代码既可以作为电磁信号通过光纤电缆传播用于由处理器执行，又可以存储在RAM存储设备上用于由处理器执行。
重要的是要注意，各种示例实施例的构造和布置仅是说明性的。尽管在本公开中已经详细描述了本发明的仅仅一些实施例，但是阅读本公开的本领域技术人员将容易理解，可以进行许多修改(例如，各种元件的尺寸、维度、结构、形状和比例、参数值、安装布置、材料的使用、颜色、方向等的变化)，而不实质上脱离所述主题的新颖教导和优点。例如显示为整体形成的元件可以由多个部分或元件构成，元件的位置可以反转或以其它方式改变，且离散元件或位置的性质或数量可以更改或改变。根据替代的实施例，任何处理或方法步骤的顺序或序列可以改变或重新排序。另外，如本领域的普通技术人员将理解的，来自特定实施例的特征可以与来自其它实施例的特征组合。在不脱离本发明的范围的情况下，还可以在各种示例性实施例的设计、操作条件和布置中进行其它替换，修改，改变和省略。
另外，所采用的格式和符号被提供来解释示意图的逻辑步骤，并且被理解为不限制由示意图示出的方法的范围。虽然可在示意图中采用各种箭头类型和线条类型，但它们被理解成不限制对应方法的范围。实际上，一些箭头或其它连接器可被用于仅指示方法的逻辑流。例如，箭头可以指示所描绘的方法的列举步骤之间的未指定持续时间的等待或监测时段。另外，特定方法的发生顺序可能严格遵守或可能不严格遵守所示相应步骤的顺序。还应注意，框图和/或流程图的每个方框，以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以由执行指定功能或动作、或专用硬件和程序代码的组合的基于专用硬件的系统来实现。

Claims (20)

1.一种与电子吸烟制品一起使用的仪器，所述仪器包括：
壳体，所述壳体在其中限定隔室；
控制器，所述控制器定位在所述壳体的所述隔室内，所述控制器包括：
连接器，所述连接器被配置用于将所述仪器可操作且可拆卸地耦合至电子吸烟制品；以及
生物统计安全传感器，所述生物统计安全传感器被构造用于当所述仪器被耦合至所述电子吸烟制品时捕捉生物统计数据，并且仅当所述生物统计数据来自授权使用者时才允许使用所述电子吸烟制品。
2.如权利要求1所述的仪器，其中所述电子吸烟制品包括电池元件和罐元件，所述连接器是被配置用于将所述仪器可操作且可拆卸地耦合至所述电子吸烟制品的所述电池元件的第一连接器，以及
其中所述控制器进一步包括被配置用于将所述仪器可操作且可拆卸地耦合至所述电子吸烟制品的所述罐元件的第二连接器。
3.如权利要求2所述的仪器，其中所述壳体包括第一壳体端和远离所述第一外壳端设置的第二壳体端，所述壳体的所述隔室被限定在所述第一壳体端和所述第二壳体端之间，以及
其中所述第一连接器在所述第一壳体端附近，且所述第二连接器在所述第二壳体端附近。
4.如权利要求2所述的仪器，其中所述第一连接器和所述第二连接器是扭转连接件或压接构件。
5.如权利要求1所述的仪器，其中所述电子吸烟制品包括电池元件和加热元件，而所述加热元件被配置用于加热烟草棒，所述烟草棒能插入所述加热元件中，所述烟草棒从所述电池元件突出开来并且包括嘴端，以及
其中所述连接器被配置用于将所述仪器可操作且可拆卸地耦合至所述加热元件，使得所述嘴端可用。
6.如权利要求1所述的仪器，其中所述生物统计安全传感器包括指纹传感器，所述指纹传感器被配置用于捕捉包括指纹特征的所述生物统计数据。
7.如权利要求1所述的仪器，进一步包括：
传感器电路，所述传感器电路被配置用于当所述仪器被耦合至所述电子吸烟制品时收集吸烟动作的至少一个使用数据特征，其中所述吸烟动作与所述电子吸烟制品的所述使用相关联；以及
本地存储器，所述本地存储器被配置用于存储所述吸烟动作的所述至少一个使用数据特征。
8.如权利要求7所述的仪器，其中所述仪器进一步包括通信接口，所述通信接口被配置用于向远程计算设备传输所述吸烟动作的所存储的所述至少一个使用数据特征。
9.如权利要求7所述的仪器，其中所述生物统计安全传感器被进一步配置用于仅当所述生物统计数据来自所述授权使用者时才使得所述传感器电路能够收集所述至少一个使用数据特征。
10.如权利要求7所述的仪器，其中所述吸烟动作的所述至少一个使用数据特征包括第一使用数据特征和第二使用数据特征，以及
其中所述仪器进一步包括气道端口，所述气道端口允许气流通过所述仪器，所述第一使用数据特征包括通过所述气道端口的空气的声音的频率，所述空气的声音的所述频率用于确定包括喷烟速度的所述第二使用数据特征。
11.如权利要求7所述的仪器，其中所述传感器电路被配置用于通过所述仪器内的环境温度变化来检测所述吸烟动作，并且当检测到所述吸烟动作时开始收集所述吸烟动作的所述至少一个使用数据特征。
12.如权利要求1所述的仪器，其中所述控制器包括切换功能，所述切换功能被配置用于限制特定时间段内对电子吸烟制品的使用次数。
13.一种操作电子吸烟制品的方法，所述方法包括：
提供包括控制器的仪器，所述控制器包括连接器和生物统计安全传感器，所述连接器被配置用于将所述仪器可操作且可拆卸地耦合至电子吸烟制品；并且通过所述仪器，
当所述仪器通过所述连接器被耦合至所述电子吸烟制品时，利用所述生物统计安全传感器捕捉生物统计数据；以及
仅当所述生物统计数据来自授权使用者时才允许使用所述电子吸烟制品。
14.如权利要求13所述的方法，其中所述生物统计安全传感器包括指纹传感器，捕捉所述生物统计数据包括捕捉指纹特征，以及仅当所述指纹特征来自所述授权使用者时才允许使用所述电子吸烟制品。
15.如权利要求13所述的方法，其中所述仪器进一步包括传感器电路和本地存储器，且所述方法进一步包括：
当所述仪器被耦合至所述电子吸烟制品时，利用所述传感器电路收集吸烟动作的至少一个使用数据特征，其中所述吸烟动作与所述电子吸烟制品的所述使用相关联；以及
将所述吸烟动作的所述至少一个使用数据特征存储在所述本地存储器中。
16.如权利要求15所述的方法，其中所述仪器进一步包括通信接口，且所述方法进一步包括：
经由所述通信接口向远程计算设备传输所述吸烟动作的所存储的所述至少一个使用数据特征。
17.如权利要求15所述的方法，其中所述方法进一步包括：仅当所述生物统计数据来自所述授权使用者时才使得所述传感器电路能够收集所述至少一个使用数据特征。
18.如权利要求15所述的方法，其中所述仪器进一步包括气道端口，所述气道端口允许气流通过所述仪器，且收集所述吸烟动作的所述至少一个使用数据特征包括：
收集第一使用数据特征，所述第一使用数据特征包括通过所述气道端口的空气的声音的频率；以及
使用所述空气的声音的所述频率来确定包括喷烟速度的第二使用数据特征。
19.如权利要求15所述的方法，其中所述方法进一步包括：所述传感器电路通过所述仪器内的环境温度变化检测所述吸烟动作，当检测到所述吸烟动作时开始收集所述吸烟动作的所述至少一个使用数据特征。
20.如权利要求13所述的方法，其中所述仪器进一步包括切换功能，且所述方法进一步包括：经由所述切换功能限制特定时间段内对电子吸烟制品的使用次数。
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