CN117999004A - 气溶胶生成装置及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
提供了一种气溶胶生成装置，该气溶胶生成装置包括：加热器组件，该加热器组件被配置成通过使用感受器对容纳在气溶胶生成装置中的香烟进行感应加热；香烟检测器，该香烟检测器包括多个电感检测通道，该多个电感检测通道包括被配置成检测香烟的插入的多个香烟检测通道和被配置成检测磁性体从外部接近气溶胶生成装置的错误检测通道；以及控制器，该控制器被配置成基于香烟检测通道检测到的电感变化相对于错误检测通道检测到的电感变化的程度来确定是香烟插入到气溶胶生成装置中还是磁性体从外部接近气溶胶生成装置。
Description
技术领域
本公开涉及一种气溶胶生成装置及其控制方法，更具体地，涉及一种被配置成识别香烟的输入以对加热器的加热进行控制的气溶胶生成装置。
背景技术
近来，对克服普通香烟缺点的替代方法的需求不断增长。例如，对通过加热气溶胶生成材料而不是通过燃烧香烟来生成气溶胶的气溶胶生成装置的需求不断增长。因此，正在积极地进行对加热型气溶胶生成装置的研究。为了提高使用气溶胶生成装置的便利性，气溶胶生成装置需要准确地识别香烟的插入并启动加热器的加热。
发明内容
技术问题
需要防止气溶胶生成装置由于将外部物体错误地识别为香烟而发生故障。本公开的技术问题不限于上述描述，并且可以从下文描述的实施方式得出其他技术问题。
技术方案
根据一种或更多种实施方式，气溶胶生成装置包括：加热器组件，该加热器组件被配置成通过使用感受器对容纳在气溶胶生成装置中的香烟进行感应加热；香烟检测器，该香烟检测器包括多个电感检测通道，该多个电感检测通道包括被配置成检测香烟的插入的多个香烟检测通道和被配置成检测磁性体从外部接近气溶胶生成装置的错误检测通道；以及控制器，该控制器被配置成基于由香烟检测通道检测到的电感变化相对于由错误检测通道检测到的电感变化的程度来确定是香烟插入到气溶胶生成装置中还是磁性体从外部接近气溶胶生成装置。
根据一种或更多种实施方式，气溶胶生成装置包括：加热器组件，该加热器组件被配置成对容纳在气溶胶生成装置中的香烟进行加热；屏蔽材料件，该屏蔽材料件布置在加热器组件的外部并被配置成阻挡可变磁场；香烟检测器，该香烟检测器包括多个电感检测通道，该多个电感检测通道包括被配置成检测香烟的插入的多个香烟检测通道和被配置成检测磁性体从外部接近气溶胶生成装置的错误检测通道；以及控制器，该控制器被配置成基于由香烟检测通道检测到的电感变化相对于由错误检测通道检测到的电感变化的程度来确定是香烟插入到气溶胶生成装置中还是磁性体从外部接近气溶胶生成装置。
根据一种或更多种实施方式，气溶胶生成装置的控制方法包括：通过包括多个电感检测通道的香烟检测器检测电感变化，该多个电感检测通道包括被配置成检测香烟的插入的多个香烟检测通道和被配置成检测磁性体从外部接近气溶胶生成装置的错误检测通道，以及基于由香烟检测通道检测到的电感变化相对于由错误检测通道检测到的电感变化的程度来确定是香烟插入到气溶胶生成装置中还是磁性体从外部接近气溶胶生成装置。
有益效果
根据以上描述，通过利用多个电感检测通道中测量到的电感变化之间的相关性，可以准确地确定是插入了香烟还是外部磁性体已接近，并且只有当插入香烟时，才可以执行加热操作。这样，加热器当除香烟之外的外部物体接近时，从而防止气溶胶生成装置发生故障。
附图说明
图1是根据实施方式的气溶胶生成系统的视图；
图2是根据实施方式的气溶胶生成制品的视图；
图3是示出根据实施方式的气溶胶生成装置的硬件配置的框图；
图4是用于说明根据实施方式的香烟检测器的布置的视图；
图5是用于说明根据实施方式的香烟检测器的电感检测通道的视图；
图6是用于说明根据实施方式的香烟检测器的电感检测通道检测电感变化的区域的视图；
图7是用于说明根据实施方式的香烟检测器对香烟的插入进行检测的视图；
图8是用于说明根据实施方式的在插入香烟的情况下电感检测通道的电感变化的视图；
图9是用于说明根据实施方式的香烟检测器对气溶胶生成装置外部的磁性体进行检测的视图；
图10是用于说明根据实施方式的当气溶胶生成装置外部的磁性体接近时电感检测通道的电感变化的视图；
图11是用于描述根据另外的实施方式的气溶胶生成装置所包括的香烟检测器的视图；以及
图12是根据实施方式的气溶胶生成装置的控制方法的流程图。
具体实施方式
根据一种或更多种实施方式，气溶胶生成装置包括：加热器组件，该加热器组件被配置成通过使用感受器(susceptor)对容纳在气溶胶生成装置中的香烟进行感应加热；香烟检测器，该香烟检测器包括多个电感检测通道，该多个电感检测通道包括被配置成检测香烟的插入的多个香烟检测通道和被配置成检测磁性体从外部接近气溶胶生成装置的错误检测通道；以及控制器，该控制器被配置成基于由香烟检测通道检测到的电感变化相对于由错误检测通道检测到的电感变化的程度来确定是香烟插入到气溶胶生成装置中还是磁性体从外部接近气溶胶生成装置。
实施方式
对于各个实施方式中的术语，考虑到本公开的各个实施方式中的结构元件的功能，选择当前广泛使用的通用术语。然而，术语的含义可以根据意图、司法优判例、新技术的出现等而改变。另外，在某些情况下，申请人可以在特定情况下任意选择术语。在这种情况下，该术语的含义将在本公开的描述中的对应部分处进行详细描述。因此，在本公开的各个实施方式中使用的术语应基于术语的含义和本文提供的描述来定义。
另外，除非明确相反地描述，否则词语“包括”和诸如“包括有”或“包括了”之类的变型将被理解为暗示包括所述元件但不排除任何其他元件。另外，说明书中描述的术语“-器”、“-部”和“模块”表示用于处理至少一种功能和操作的单元，并且可以由硬件部件或软件部件及其组合来实现。
如本文中所用的，表述诸如“......中的至少一个”在元素列表之后时，修饰整个元素列表而不修饰列表的各个元素。例如，表述“a、b和c中的至少一个”应理解为包括仅a、仅b、仅c、a和b两者、a和c两者、b和c两者或所有a、b和c。
在下文中，现在将参考附图更全面地描述实施方式，附图中示出了示例性实施方式，使得本领域的普通技术人员可以容易地实施实施方式。然而，实施方式可以以许多不同的形式来体现，并且不应被解释为限于本文阐述的实施方式。
在下文中，将参考附图详细描述实施方式。
图1是根据实施方式的气溶胶生成系统的视图。
参照图1，气溶胶生成系统1可以包括气溶胶生成装置10和香烟20。气溶胶生成装置10可以包括腔160，腔160是供香烟20插入其中的香烟插入空间(香烟容纳空间)，并且气溶胶生成装置10可以通过加热插入到腔160中的香烟20来生成气溶胶。香烟20，作为一种气溶胶生成基质，可以包括气溶胶生成材料。
气溶胶生成装置10可以包括电池110、控制器120、感受器130、感应线圈140和香烟检测器150。然而，气溶胶生成装置10的内部结构和布置不限于图1所示的结构。与本实施方式相关的本领域技术人员可以理解，根据气溶胶生成装置10的设计，可以省略图1所示的硬件部件中的一些硬件部件，或者可以向其进一步添加新的配置，并且每个硬件部件可以进行不同的布置。
电池110可以供应用于操作气溶胶生成装置10的电力。例如，电池110可以供应电力使得感应线圈140产生可变磁场。另外，电池110可以为设置在气溶胶生成装置10内部的其他硬件部件的操作(例如，控制器120、各种传感器、用户接口、存储器等的操作)供应电力。电池110可以是可再充电电池或一次性电池。例如，电池110可以包括锂聚合物(LiPoly)电池，但是电池的类型不限于此。
控制器120控制气溶胶生成装置10的整体操作。例如，控制器120对电池110、感受器130、感应线圈140和香烟检测器150以及包括在气溶胶生成装置10中的其他部件的操作进行控制。另外，控制器120还可以通过检查气溶胶生成装置10的相应部件的状态来确定气溶胶生成装置10是否处于可操作状态。
控制器120可以包括至少一个处理器。处理器可以实现为多个逻辑门的阵列，或者处理器可以实现为通用微处理器和其中存储了可在微处理器中执行的程序的存储器的组合。另外，本实施方式所属领域的技术人员可以理解，处理器也可以包括其他类型的硬件。
感受器130可以包括当由感应线圈140感应的可变磁场施加到感受器130时被加热的材料。例如，感受器130可以包括金属或碳。感受器130可以包括铁氧体、铁磁合金、不锈钢和铝(Al)中的至少一种。另外，感受器130可以包括以下各者中的至少一者：陶瓷诸如石墨、钼、碳化硅、铌、镍合金、金属膜或氧化锆；过渡金属诸如镍(Ni)或钴(Co)；以及类金属诸如硼(B)或磷(P)。然而，其不限于此。
感受器130可以是管状形状或筒形形状，并且感受器130可以包围供香烟20插入的腔160。因此，当香烟20插入到气溶胶生成装置10的腔160中时，感受器130可以布置在香烟20的外部以包围香烟20。因此，香烟20中的气溶胶生成材料的温度可以通过从感受器130传递的热量而增加。
当从电池110接收电力时，感应线圈140可以产生可变磁场。由感应线圈140产生的可变磁场可以施加到感受器130，因此感受器130可以被加热。可以在控制器120的控制下调节供应到感应线圈140的电力，并且可以适当地维持感受器130被加热的温度。
香烟检测器150可以检测香烟20是否插入到腔160中。香烟检测器150可以检测由于香烟20的插入和取出而产生的电感变化量。为此，香烟20可以包括电磁感应器210。电磁感应器210可以改变香烟检测器150检测到的电感。电磁感应器210可以包括可以感应涡流的导体和感应磁通量变化的磁性体。例如，电磁感应器210可以包括金属材料、磁性墨水、磁带等。另外，电磁感应器210可以是金属材料，诸如铝。然而，实施方式不限于此，并且电磁感应器210可以包括但不限于可以引起由香烟检测器150检测到的电感变化的材料。
香烟检测器150可以将根据气溶胶生成装置10内部或外部产生的电感的变化而变化的频率值转换为电感输出值并输出该电感输出值。这里，从气溶胶生成装置10的内部或外部产生的电感的变化可以由香烟插入气溶胶生成装置10或从气溶胶生成装置10取出香烟或者磁性体从气溶胶生成装置10外部接近而引起。
香烟检测器150可以包括一个或更多个检测线圈，每个检测线圈可以对应于电感检测通道。换言之，香烟检测器150可以包括一个或更多个电感检测通道，并且每个电感检测通道可以对在气溶胶生成装置10内部或外部产生的电感的变化进行检测。
控制器120可以基于由香烟检测器150输出的电感输出值来计算电感变化量，并且可以基于电感变化量来确定是香烟20被插入或取出还是磁性体从气溶胶生成装置10的外部接近。
当检测到香烟20的插入时，控制器120可以自动执行加热操作，而无需附加的外部输入。例如，当通过使用香烟检测器150检测到插入了香烟20时，控制器120可以控制电池110以向感应线圈140供应电力。当感应线圈140产生可变磁场时，感受器130可以被加热。因此，放置在感受器130内部的香烟20可以被加热并且可以生成气溶胶。
相比之下，当控制单元120检测到外部磁性体的接近而不是香烟20的插入时，加热可能不会启动。
另外，气溶胶生成装置10除了电池110、控制器120、感受器130、感应线圈140和香烟检测器150之外还可以包括其他通用部件。例如，除了香烟检测器150之外，气溶胶生成装置10还可以包括其他传感器(例如，温度传感器、抽吸传感器等)、用户接口等。
尽管图1中未示出，但是用户接口可以向用户提供关于气溶胶生成装置10的状态的信息。用户接口可以包括输出视觉信息的显示器或灯、输出触觉信息的电机、输出声音信息的扬声器、以及接收来自用户的输入信息或向用户输出信息的输入/输出(I/O)接口单元(例如，按钮或触摸屏)。另外，用户接口可以包括各种接口单元，诸如用于数据通信或接收充电电力的终端、以及用于与外部装置进行无线通信(例如，WI-FI、WI-FI直连、蓝牙、蓝牙低能耗(BLE)、近场通信(NFC)等)的通信接口模块。
然而，气溶胶生成装置10可以选择性地仅包括上面示出的各种用户接口示例中的一些。另外，气溶胶生成装置10可以包括以上所示的各种用户接口示例中的至少一些的组合。例如，气溶胶生成装置10可以包括能够接收用户输入同时在其前侧输出视觉信息的触摸屏显示器。触摸屏显示器可以包括指纹传感器，并且可以通过指纹传感器来执行用户认证。
尽管在图1中没有示出，气溶胶生成装置10和附加托架可以一起形成系统。例如，气溶胶生成装置10的托架可以用于对电池110充电。可替选地，感应线圈140可以在托架和气溶胶产生装置10彼此联接的状态下被加热。
图2是根据示例实施方式的气溶胶生成制品的视图。
参照图2，气溶胶生成制品200可以对应于图1的香烟20。气溶胶生成制品200可以分为第一部分201、第二部分202、第三部分203和第四部分204，并且第一部分201、第二部分202、第三部分203和第四部分204可以分别包括气溶胶生成元件、烟草元件、冷却元件和过滤元件。详细地，第一部分201可以包括气溶胶生成材料，第二部分202可以包括烟草材料和保湿剂，第三部分203可以包括用于对穿过第一部分201和第二部分202的气流进行冷却的装置，第四部分204可以包括过滤材料。
第一部分201、第二部分202、第三部分203和第四部分204可以沿气溶胶生成制品200的长度方向顺序布置。这里，气溶胶生成制品200的纵向方向可以是气溶胶生成制品200的长度所延伸的方向。例如，气溶胶生成制品200的长度方向可以是从第一部分201到第四部分204的方向。因此，在第一部分201和第二部分202中的至少一者中生成的气溶胶可以依次穿过第一部分201、第二部分202、第三部分203和第四部分204以形成气流，因此，吸烟者可以从第四部分204吸入气溶胶。
第一部分201可以包括气溶胶生成元件。作为气溶胶生成元件的第一部分201可以包含其他添加剂，诸如风味剂、润湿剂和/或有机酸，并且可以包括风味液体，诸如薄荷醇或保湿剂。这里，气溶胶生成元件可以包括甘油、丙二醇、乙二醇、二丙二醇、二甘醇、三甘醇、四甘醇和油醇中的至少一种。
第一部分201可以包括卷绕片材，并且气溶胶生成元件可以通过浸渍在卷绕片材中而被包括在第一部分201中。另外，其他添加剂诸如风味剂、润湿剂和/或有机酸可以以被吸收到卷曲片材中的状态包含在第一部分201中。卷曲片材可以是包括聚合物材料的片材。例如，聚合物材料可以包括纸张、醋酸纤维素、莱赛尔纤维和聚乳酸中的至少一种。例如，卷绕片材可以是纸片材，该纸片材即使当纸被加热到高温时也不会因热而产生气味。然而，其不限于此。
第一部分201可以从气溶胶生成制品200的端部延伸至约7mm至约20mm的点，并且第二部分202可以从第一部分201终止的点延伸至约7mm至约20mm的点。然而，本公开不限于该数值范围，并且第一部分210和第二部分202中的每一个延伸的长度可以在本领域普通技术人员可以容易地改变的范围内适当地调整。
第二部分202可以包括烟草元件。烟草元件可以包括某种类型的烟草材料。例如，烟草元件可以包括烟斗烟草类型、烟草粒类型、烟草片类型、烟草珠类型、烟草颗粒类型、烟草粉末类型或烟草提取物类型。另外，烟草材料可以包括例如烟草叶、烟草脉、膨化烟草、切碎后的细小碎屑、烟草片细小碎屑和再造烟草中的一种或更多种。
第三部分203可以对穿过第一部分201和第二部分202的气流进行冷却。第三部分203可以由聚合物材料或可生物降解的聚合物材料制成，并且第三部分203可以具有冷却功能。例如，第三部分203可以由聚乳酸(PLA)纤维制成，但不限于此。可替选地，第三部分203可以由具有多个孔的醋酸纤维素过滤件制成。然而，第三部分203不限于上述示例，并且可以不受限制地使用执行冷却气溶胶功能的材料。例如，第三部分203可以是管式过滤件或者可以是包括中空部的支管过滤件。
第四部分240可以包括过滤材料。例如，第四部分240可以是醋酸纤维素过滤件。第四部分204的形状不受限制。例如，第四部分204可以是包括有中空部的筒型杆或管型杆。另外，第四部分204可以是凹部型杆。当第四部分204包括多个部段时，多个部段中的至少一个部段可以具有不同的形状。
第四部分204可形成为产生风味。例如，风味液体可以被喷射到第四部分204上，或者施加有风味液体的附加纤维可被插入到第四部分204中。
气溶胶生成制品200可以包括包围第一部分201至第四部分204中的至少一部分的包装件250。另外，气溶胶生成制品200可以包括包围第一部分201至第四部分204中的所有部分的包装件250。包装件250可定位在气溶胶生成制品200的最外侧上，并且包装件250可以是单个包装件，但也可以是多个包装件的组合。
包装件250，作为用于使用图1的香烟检测器150所进行的香烟检测的电磁感应器210，可以包括热传导材料。例如，热传导材料可以是金属箔，诸如银(Ag)箔纸、铝(Al)箔纸、铜(Cu)箔纸等，但不限于此。包括在包装件250中的热传导材料可以对传输到第一部分和第二部分202的热进行均匀地分配以提高热传导性，从而改善烟草的味道。此外，包括在包装件250中的热传导材料可以用作感受器。
包装件250的热传导材料可以改变香烟检测器150的电感。基于在香烟检测器150中检测到的电感变化，气溶胶生成装置10(图1)可以确定气溶胶生成制品200是被插入到气溶胶生成装置10(图1)中还是从气溶胶生成装置10(图1)中取出。
图3是示出根据实施方式的气溶胶生成装置的硬件配置的框图。
参考图3，气溶胶生成装置10可以包括电池110、控制器120、感受器130、感应线圈140、香烟检测器150、以及存储器170。图3示出了包括与本实施方式相关的部件的气溶胶生成装置10。因此，与本实施方式相关的本领域普通技术人员将理解，除了图3所示的部件之外，气溶胶生成装置10中还可以包括其他通用部件。图1中描述的气溶胶生成装置10的操作可以应用于图3的气溶胶生成装置10。
香烟检测器150检测是香烟20插入腔160(图1)或从腔160(图1)中取出，还是磁性体已接近气溶胶生成装置10的外部。
详细地，香烟检测器150可以被实现为能够检测其周围的电感变化的感应传感器。当香烟20被插入或取出时，根据设置在香烟20中的电磁感应器210与感应传感器之间的距离而变化的电感变化量可以由香烟检测器150测量。另外，香烟检测器150可以测量随着磁性体接近气溶胶生成装置10的外部而变化的电感变化量。因此，香烟检测器150可以将关于由香烟20的插入/取出或外部磁性体的接近而引起的电感变化量的数据传输到控制器120。
控制器120可以基于从香烟检测器150获得的电感变化量数据来确定是香烟20被插入/取出还是外部磁性体正在接近。
详细地，香烟检测器150可以包括多个电感检测通道，该多个电感检测通道包括被配置成检测香烟20的插入的多个香烟检测通道和检测气溶胶生成装置10外部的磁性体的接近的错误检测通道。即，香烟检测器150可以包括多个感应传感器，每个感应传感器可以独立地检测电感变化量。每个感应传感器对应香烟检测器150的每个电感检测通道。
在香烟检测器150不包括电感检测通道诸如被配置成检测外部磁性体的接近的错误检测通道的情况下，香烟检测器150可能将由外部磁性体引起的电感变化错误地检测为由香烟20的插入引起的电感变化。因此，即使没有插入香烟20的情况下，加热器组件310也可能会启动加热，从而引起气溶胶生成装置10的故障。就此而言，本公开的香烟检测器150可以包括独立的电感检测通道，诸如香烟检测通道和错误检测通道，以防止错误的加热。
为了使电感检测通道立即检测电感变化量，即使在气溶胶生成装置10不生成气溶胶的待机模式下，也持续向电感检测通道供应电力。当香烟检测器150检测到电感变化时，控制器120基于香烟检测通道检测到的电感变化相对于错误检测通道检测到的电感变化的程度来确定是香烟20被插入到气溶胶生成装置10中还是气溶胶生成装置10外部的磁性体已经接近。
详细地，控制器120基于每个香烟检测通道检测到的电感变化量与错误检测通道检测到的电感变化量之间的差来进行确定。例如，控制器120可以通过将第一差与第二差之和与预定阈值进行比较来进行确定，其中，第一差是第一香烟检测通道检测到的变化量与错误检测通道检测到的变化量之间的差，第二差是第二香烟检测通道检测到的变化量与错误检测通道检测到的变化量之间的差。结果，当第一差与第二差之和等于或大于预定阈值时，控制器120确定香烟20被插入到气溶胶生成装置10中。然而，如果第一差与第二差之和小于预定阈值，则控制器120确定磁性体已经接近气溶胶生成装置10的外部，而不是香烟20被插入。
当控制器120确定香烟20被插入到气溶胶生成装置10中时，控制器120可以控制加热器组件310以启动对香烟20的感应加热。然而，当确定磁性体已经接近气溶胶生成装置10的外部而不是香烟20被插入时，阻止启动感应加热。当控制器120确定香烟20被取出时，可以通过阻止向加热器组件310供应电力来终止加热。
加热器组件310包括感受器130和感应线圈140，并通过使用布置成对容纳在气溶胶生成装置10中的香烟20执行感应加热的感受器130来产生气溶胶。在这种情况下，控制器120可以通过脉冲宽度调制(PWM)方法控制供应到加热器组件310的电力。例如，控制器120可以包括附加的集成电路(IC)以仅控制对感应线圈140的电力供应。
存储器170可以存储由气溶胶生成装置10处理的各种数据、由控制器120处理的数据以及要由控制器120处理的数据。存储器可以实现为各种类型，诸如，随机存取存储器(RAM)诸如动态随机存取存储器(DRAM)和静态随机存取存储器(SRAM)、只读存储器(ROM)以及电可擦除可编程只读存储器存储器(EEPROM)。
存储器170可以存储电感变化量的参考值(或阈值)，以确定香烟20的插入/取出或外部磁性体的接近。在另外的实施方式中，存储器170可以存储气溶胶生成装置10的操作时间、最大抽吸次数、当前抽吸次数、至少一个温度曲线、关于用户的吸烟模式的各种数据等。
图4是用于说明根据实施方式的香烟检测器的布置的视图。
参考图4，感受器130是筒形的，并且用于接纳香烟20的腔(参见图1中的160)形成在感受器130内部。即，感受器130被布置为对容纳在气溶胶生成装置10中的香烟20进行感应加热。
感应线圈140可以沿着感受器130的长度方向布置在感受器130的外部。可以通过控制器120(图3)的控制向感应线圈140供应电力以产生可变磁场，从而控制感受器130的感应加热。
香烟检测器150布置在感受器130和感应线圈140之间的区域中。香烟检测器150的长度比感受器130的长度长，并且感受器130可以被布置为被包括在香烟检测器150的长度内，但是实施方式不限于此。由于在感应线圈140开始感应加热操作之前，感应线圈140并未产生磁场，因此可以确定香烟检测器150检测到的电感变化是由于香烟20的插入或外部磁性体的接近而引起的。
图5是用于说明根据实施方式的香烟检测器的电感检测通道的视图。
参照图5，香烟检测器150可以包括多个电感检测通道，诸如第一香烟检测通道150a、错误检测通道150b和第二香烟检测通道150c。如图5所示，多个电感检测通道可以沿感受器130的长度方向在感受器130的外部成排地布置。
在多个电感检测通道中，香烟检测通道150a和150c中的每一个可以被布置为在长度方向上延伸得比感受器130更远。错误检测通道150b可以布置在香烟检测通道150a和150c之间，并且可以比感受器130的长度短。
感受器130围绕腔160的周向外表面，腔160是供香烟插入的香烟插入空间(香烟容纳空间)。而且，香烟检测器的第一香烟检测通道150a、错误检测通道150b和第二香烟检测通道150c中的每一个都围绕感受器130的周向外表面。
图6是用于说明根据实施方式的香烟检测器的电感检测通道检测电感变化的区域的视图。
参照图6，第一香烟检测通道150a和第二香烟检测通道150c可以检测感受器130内部的腔160中的电感变化以及气溶胶生成装置10外部的电感变化。即，香烟检测器150内部和外部的电感变化均可以被检测。因此，第一香烟检测通道150a和第二香烟检测通道150c可以检测当香烟20插入腔160中或从腔160取出时或者当外部磁性体接近气溶胶生成装置时的电感变化。
根据图6的通道布置，第一香烟检测通道150a和第二香烟检测通道150c的一些区域可能由于感受器130的屏蔽而无法检测到腔160中的一些区域(一些方向)的电感变化。然而，实施方式不限于图6所示的布置，第一香烟检测通道150a和第二香烟检测通道150c可以布置在完全偏离感受器130的长度的位置，以避免感受器130的屏蔽。
错误检测通道150b可以仅检测气溶胶生成装置10外部的电感变化，并且可以不检测感受器130内部的腔160的电感变化。即，错误检测通道150b对感受器130内部(腔160)的电感变化的检测可以被感受器130的屏蔽所阻挡，并且错误检测通道150b可以仅检测由于感受器130外部的外部磁性体的接近而引起的电感变化。
图7是用于说明根据实施方式的香烟检测器对香烟的插入进行检测的视图。
参照图7，当香烟20被插入时，第一香烟检测通道150a和第二香烟检测通道150c中的每一个都可以检测由插入的香烟20中包括的金属材料的电磁感应器210而引起的电感变化。即，与图6中的香烟20未插入腔160的实施方式不同，图7中第一香烟检测通道150a和第二香烟检测通道150c的电感测量值可以随着香烟20的插入而改变。这里，电感测量值的变化量可以对应于设置在第一香烟检测通道150a和第二香烟检测通道150c的每一者中的感应传感器的感测频率的变化量。
相比之下，由于感受器130的屏蔽，错误检测通道150b可能无法检测到感受器130内部的电感变化，因此即使插入香烟20，错误检测通道150b的电感测量值也几乎没有变化。
图8是用于说明根据实施方式的插入香烟时的电感检测通道的电感变化的视图。
参照图8，示出了插入图7所描述的香烟20时第一香烟检测通道150a、错误检测通道150b和第二香烟检测通道150c的电感变化量的曲线图。
首先，将描述第一香烟检测通道150a和第二香烟检测通道150c的电感变化量的曲线图。当插入香烟20时，第一香烟检测通道150a和第二香烟检测通道150c中的每一者的电感测量值会快速变化。换言之，随着香烟20的插入，因香烟20中的电磁感应器210而起的电感变化量迅速增加。
然而，由于感受器130的屏蔽，即使在插入香烟20时，错误检测通道150b的电感测量值也几乎不改变。
如图3中所描述的，控制器120可以基于电感变化的现象来确定香烟20是否被插入。
下面的表1示出了在插入香烟20时重复测量第一香烟检测通道150a、错误检测通道150b和第二香烟检测通道150c中的每一者中的电感变化量的模拟结果。
【表1】
“LCH1”是在第一香烟检测通道150a中检测到的电感变化量，“LCH2”是在错误检测通道150b中检测到的电感变化量，“LCH3”是在第二香烟检测通道150c中检测到的电感变化量。“diff”对应于(LCH1-LCH2)+(LCH3-LCH2)的值。
参照表1，当插入香烟20时，可以看出，第一香烟检测通道150a和第二香烟检测通道150c的电感变化量(LCH1和LCH3)远大于在错误检测通道150b中检测到的电感变化量(LCH2)。这是因为第一香烟检测通道150a和第二香烟检测通道150c可以检测到因香烟20中的电磁感应器210而起的电感变化，但是错误检测通道150b无法检测到感受器20内部的电感变化。
控制器120可以通过考虑电感检测通道在检测特性方面的差异来确定香烟20是否被插入。
详细地，可以基于香烟检测通道150a和150c检测到的电感变化量(LCH1和LCH3)与错误检测通道150b检测到的电感变化量(LCH2)之间的差程度来进行确定。例如，控制器120可以通过将“diff”值((LCH1-LCH2)+(LCH3-LCH2))与预定阈值进行比较来执行确定，“diff”值是第一香烟检测通道150a检测到的变化量(LCH1)与错误检测通道150b检测到的变化量(LCH2)之间的第一差(LCH1-LCH2)以及第二香烟检测通道150c检测到的变化量(LCH3)与错误检测通道150b检测到的变化量(LCH2)之间的第二差(LCH3-LCH2)之和。在本实施方式中，为了描述方便，可以将第一差与第二差之和的值称为“diff”值。
仅当“diff”值大于或等于预定阈值时，控制器120才确定香烟20被插入到气溶胶生成装置10中。即，如果“diff”值小于预定阈值，则控制器120确定香烟20没有插入。在这种情况下，外部磁性体可能已经接近，或者除香烟20之外的异物可能已经插入到腔160中。
可以预先设置要与“diff”值进行比较的阈值(或参考值)。在电感检测通道中检测到的电感变化量的范围可以根据各种因素而变化，所述各种因素诸如为，物理特性诸如电磁感应器210的材料或厚度以及传感器特性诸如香烟20中所包括的感应传感器的灵敏度。换言之，最佳阈值可以根据气溶胶生成系统1(参见图1)中使用的部件的特性而变化。因此，可以根据使用要实现的气溶胶生成系统1(参见图1)进行的数十、数百、数千或数百万次的模拟结果测量到的电感变化量来将阈值确定为最佳值。例如，可以基于从多个模拟结果获得的统计数据诸如“diff”值的最小值和平均值等来预先确定阈值。
当控制器120确定香烟20被插入到气溶胶生成装置10中时，控制器120可以控制加热器组件310启动对香烟20的感应加热。然而，当确定磁性体已接近气溶胶生成装置10的外部而不是香烟20被插入时，加热器组件310被控制以阻止启动感应加热。
图9是用于说明根据实施方式的香烟检测器对气溶胶生成装置外部的磁性体进行检测的视图。
参照图9，如果外部磁性体900接近气溶胶生成装置10，则第一香烟检测通道150a、错误检测通道150b和第二香烟检测通道150c中的每一者都可以检测到由于外部磁性体900的接近而引起的电感变化。即，与图6所示的实施方式中没有外部磁性体接近气溶胶生成装置10的情况不同，当外部磁性体900接近时，第一香烟检测通道150a、错误检测通道150b和第二香烟检测通道150c的电感测量值都可能改变。
图10是用于说明根据实施方式的当气溶胶生成装置外部的磁性体接近时电感检测通道的电感变化的视图。
参照图10，示出了当图9中描述的外部磁性体900接近时第一香烟检测通道150a、错误检测通道150b和第二香烟检测通道150c的电感变化量的曲线图。
从外部磁性体900接近的时间点开始，第一香烟检测通道150a、错误检测通道150b和第二香烟检测通道150c的电感测量值可能会快速变化。
下面的表2示出了当外部磁性体900接近时重复测量第一香烟检测通道150a、错误检测通道150b和第二香烟检测通道150c中的每一者中的电感变化量的模拟结果。
【表2】
与表1不同的是，外部磁性体900的接近引起所有电感检测通道中的电感快速变化。因此，可以看出表2中的“diff”值大多小于表1中的“diff”值。即，在外部磁性体900接近的情况下获得的“diff”值小于预定阈值。因此，如果“diff”值小于预定阈值，则控制器120可以确定香烟20没有插入。在这种情况下，可以确定外部磁性体可能已经接近，或者除香烟20之外的异物可能已经插入到腔160中。
以此方式，根据本实施方式的香烟检测器150可以包括可以检测香烟20的插入的附加电感检测通道和可以检测气溶胶生成装置10外部的磁性体900的接近的附加电感检测通道。这样，香烟检测器150可以通过利用在电感检测通道中测量到的电感变化量之间的相关性来准确地确定是香烟20被插入还是外部磁性体900已经接近。因此，根据本实施方式的气溶胶生成装置10可以仅在香烟20被实际插入时才执行加热操作，并且可以在除香烟之外的外部物体已经接近时防止错误加热的故障。
根据本实施方式的控制器120可以仅通过使用与电感通道的电感变化量之间的相关性相对应的“diff”值的计算来确定香烟20的插入或外部磁性体900的接近。因此，与通过逐步单独比较每个电感通道中测量的电感变化量与单独阈值来确定香烟20的插入或外部磁性体900的接近的其他方法相比，该确定可以更准确、更快。
图11是用于描述根据另外的实施方式的气溶胶生成装置所包括的香烟检测器的视图。
参照图11，与图1的气溶胶生成装置10不同，气溶胶生成装置1100可以在腔1110内部包括要插入香烟中的内部加热型长形加热器1121或者包括对香烟的外侧表面进行加热的外部加热型筒形膜加热器1122。即，气溶胶生成装置1100可以不包括图4中描述的筒形感受器130和感应线圈140，并且可以利用不同种类的加热器组件来实现。
在气溶胶生成装置1100中，屏蔽材料件1130而不是感受器130可以布置在其他附图中所示的气溶胶生成装置10的感受器130的位置处。多个电感检测通道1500a、1500b和1500c沿着气溶胶生成装置1100的长度方向(即，屏蔽材料件1130的长度方向)成排地布置。
阻碍检测由于香烟插入而引起的电感变化的屏蔽材料件1130布置在错误检测通道1500b内部，因此，错误检测通道1500b可以仅检测外部磁性体的接近。每个香烟检测通道1500a和1500c可以被布置为在长度方向上延伸得比屏蔽材料件1130更远，以检测由包括在香烟中的诸如金属材料的电磁感应器引起的电感变化。
即，气溶胶生成装置1100与图1的气溶胶生成装置10的不同之处仅在于加热器组件的实现方法，因为设置了屏蔽材料件1130来代替感受器130，并且图1至图10中描述的实施方式的其他特征可以应用于利用香烟检测器的电感检测通道1500a、1500b和1500c来确定香烟的插入或外部磁性体的接近的方法。屏蔽材料件可以被实现为可以阻挡由感应传感器生成的磁场的物质。因为屏蔽材料件的物理特性可能与感受器130的物理特性不同，所以可以与使用感受器130时不同地设置要与“diff”值比较的阈值。
图12是根据实施方式的气溶胶生成装置的控制方法的流程图。图12的控制方法对应于先前附图中描述的气溶胶生成装置10的按时间排序的处理操作。因此，上面已描述的内容可以在下面省略，但是仍然可以应用于图12的控制方法。
在操作1201中，香烟检测器150检测电感变化。香烟检测器150包括多个电感检测通道，该多个电感检测通道包括用于检测香烟20插入气溶胶生成装置10中的多个香烟检测通道和用于检测气溶胶生成装置10外部的磁性体的接近的错误检测通道。
在操作1202中，当确定香烟检测器150检测到电感变化时，控制器120基于香烟检测通道检测到的电感变化相对于错误检测通道检测到的电感变化的程度来确定是香烟20插入气溶胶生成装置10中还是磁性体已经接近气溶胶生成装置10的外部。
上述方法可以被制备为在计算机上可执行的程序，并且可以在通过使用计算机可读记录介质来运行该程序的通用数字计算机上实现。另外，在上述方法中使用的数据的结构可以通过各种方法记录在计算机可读记录介质中。计算机可读记录介质包括磁存储介质(例如ROM、RAM、USB、软盘、硬盘等)和光读取介质(例如CD-ROM、DVD等)。
与本实施方式相关的领域的普通技术人员可以理解，在不脱离上述特征的范围的情况下，可以在其中进行形式和细节上的各种改变。因此，所公开的方法应当被认为是描述性的观点，而不是限制性的观点。本公开的范围由所附权利要求书而不是前述描述来限定，并且其等同物范围内的所有差异应当被解释为包括在本公开中。
Claims (15)
1.一种气溶胶生成装置，包括：
加热器组件，所述加热器组件被配置成通过使用感受器来对容纳在所述气溶胶生成装置中的香烟进行感应加热；
香烟检测器，所述香烟检测器包括多个电感检测通道，所述多个电感检测通道包括错误检测通道和多个香烟检测通道，所述多个香烟检测通道被配置成对所述香烟的插入进行检测，所述错误检测通道被配置成对磁性体从外部接近所述气溶胶生成装置进行检测；以及
控制器，所述控制器被配置成：基于由所述香烟检测通道检测到的电感变化相对于由所述错误检测通道检测到的电感变化的程度，来确定是所述香烟被插入所述气溶胶生成装置中还是所述磁性体已从外部接近所述气溶胶生成装置。
2.根据权利要求1所述的气溶胶生成装置，其中，所述控制器被配置成基于以下两者之间的差的程度来进行所述确定：由所述香烟检测通道中的每个香烟检测通道检测到的电感变化；以及由所述错误检测通道检测到的电感变化。
3.根据权利要求2所述的气溶胶生成装置，其中，
所述多个香烟检测通道包括第一香烟检测通道和第二香烟检测通道；
所述控制器还被配置成通过将第一差与第二差之和与预定阈值进行比较来进行所述确定，所述第一差是由所述第一香烟检测通道检测到的电感变化与由所述错误检测通道检测到的电感变化之间的差，所述第二差是由所述第二香烟检测通道检测到的电感变化与由所述错误检测通道检测到的电感变化之间的差。
4.根据权利要求3所述的气溶胶生成装置，其中，所述控制器还被配置成：
在所述第一差与所述第二差之和等于或大于所述预定阈值的情况下，确定所述香烟被插入所述气溶胶生成装置中；以及
在所述第一差与所述第二差之和的值小于所述预定阈值的情况下，确定所述磁性体已从外部接近所述气溶胶生成装置。
5.根据权利要求1所述的气溶胶生成装置，其中，所述多个电感检测通道沿所述感受器的长度方向在所述感受器的外部成排地布置。
6.根据权利要求5所述的气溶胶生成装置，其中，所述错误检测通道布置在所述香烟检测通道之间，并且所述错误检测通道比所述感受器的长度短。
7.根据权利要求6所述的气溶胶生成装置，其中，所述错误检测通道因所述感受器的屏蔽而被阻止对所述感受器内部的电感变化进行检测，并且所述错误检测通道对由于所述磁性体从外部接近而引起的电感变化进行检测。
8.根据权利要求5所述的气溶胶生成装置，其中，
所述香烟检测通道在所述长度方向上比所述感受器延伸得远；以及
在所述香烟被插入的情况下，所述香烟检测通道中的每个香烟检测通道对由包括在所插入的香烟中的电磁感应器而引起的电感变化进行检测。
9.根据权利要求1所述的气溶胶生成装置，其中，所述控制器还被配置成：
在确定所述香烟被插入所述气溶胶生成装置中的情况下，控制所述加热器组件以启动对所述香烟的感应加热；以及
在确定所述磁性体已从外部接近所述气溶胶生成装置的情况下，阻止启动所述感应加热。
10.一种气溶胶生成装置，包括：
加热器组件，所述加热器组件被配置成对容纳在所述气溶胶生成装置中的香烟进行加热；
屏蔽材料件，所述屏蔽材料件布置在所述加热器组件的外部，并且所述屏蔽材料件被配置成阻挡可变磁场；
香烟检测器，所述香烟检测器包括多个电感检测通道，所述多个电感检测通道包括错误检测通道和多个香烟检测通道，所述多个香烟检测通道被配置成对所述香烟的插入进行检测，所述错误检测通道被配置成对磁性体从外部接近所述气溶胶生成装置进行检测；以及
控制器，所述控制器被配置成：基于由所述香烟检测通道检测到的电感变化相对于由所述错误检测通道检测到的电感变化的程度，来确定是所述香烟被插入所述气溶胶生成装置中还是所述磁性体已从外部接近所述气溶胶生成装置。
11.根据权利要求10所述的气溶胶生成装置，其中，所述控制器还被配置成基于以下两者之间的差的程度来进行所述确定：由所述香烟检测通道中的每个香烟检测通道检测到的电感变化；以及由所述错误检测通道检测到的电感变化。
12.根据权利要求10所述的气溶胶生成装置，其中，
所述多个电感检测通道沿所述气溶胶生成装置的长度方向成排地布置；
所述屏蔽材料件布置在所述错误检测通道的内部；以及
所述香烟检测通道中的每个香烟检测通道被布置成在所述长度方向上延伸得比所述屏蔽材料件远，以对由包括在所述香烟中的电磁感应器引起的电感变化进行检测。
13.一种气溶胶生成装置的控制方法，所述方法包括：
通过香烟检测器来对电感变化进行检测，所述香烟检测器包括多个电感检测通道，所述多个电感检测通道包括错误检测通道和多个香烟检测通道，所述多个香烟检测通道被配置成对香烟的插入进行检测，所述错误检测通道被配置成对磁性体从外部接近气溶胶生成装置进行检测；以及
基于由所述香烟检测通道检测到的电感变化相对于由所述错误检测通道检测到的电感变化的程度，来确定是所述香烟被插入所述气溶胶生成装置中还是所述磁性体已从外部接近所述气溶胶生成装置。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，基于以下两者之间的差来进行所述确定：由所述香烟检测通道中的每个香烟检测通道检测到的电感变化；以及由所述错误检测通道检测到的电感变化。
15.根据权利要求13所述的方法，还包括：在确定所述香烟被插入所述气溶胶生成装置中的情况下，控制所述加热器组件启动对所述香烟的感应加热，其中，在确定所述磁性体已从外部接近所述气溶胶生成装置的情况下，不启动所述感应加热。
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