JP2022130582A - エアロゾル生成装置及びその動作方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本体とカートリッジとの通信ネットワークを形成する技術を提供する。【解決手段】エアロゾル生成装置は、本体５１０、及び本体５１０に分離可能に結合されたカートリッジ５２０を含み、本体５１０は、制御部５１２、バッテリ５１３及び第１無線通信部５１１を含み、カートリッジ５２０は、第２無線通信部５２１を含む。制御部５１２は、バッテリ５１３からカートリッジ５２０に供給される電力を制御し、第１無線通信部５１１は、既設定の電力パターンに対応する供給される電力に基づき、第２無線通信部５２１との無線連結を形成することができる。【選択図】図５

Description

本発明は、エアロゾル生成装置及びその動作方法に関する。

最近、一般的なシガレットの短所を克服する代替方法への需要が増大している。例えば、シガレットを燃焼させてエアロゾルを生成させる方法ではなく、エアロゾル生成物質が加熱されることによってエアロゾルが生成される方法への需要が増大している。

エアロゾル生成装置が、本体及びカートリッジによって構成される場合、本体とカートリッジとの間において、データが送受信されうる。

従って、本体とカートリッジとの通信ネットワークを形成する技術の必要性が要求されている。

前述の技術的課題を達成するための技術的手段として、本開示の第１側面は、エアロゾル生成装置において、制御部、バッテリ及び第１無線通信部を含む本体と、第２無線通信部を含み、前記本体に分離可能に結合されるカートリッジと、を含み、前記制御部は、前記バッテリの出力電力を制御し、電力パターンを前記カートリッジに印加し、バッテリからカートリッジに供給される電力が既設定の電力パターンに対応する場合、前記第１無線通信部は、前記第２無線通信部との無線連結（例えば、無線通信ネットワークまたは無線通信リンク）を形成するものであるエアロゾル生成装置を提供することができる。

本開示の第２側面は、エアロゾル生成装置を制御する方法において、前記エアロゾル生成装置は、本体と、カートリッジと、を含み、前記方法は、前記バッテリから前記カートリッジに供給される電力を制御する段階と、前記供給される電力が既設定の電力パターンに対応する場合、前記第１無線通信部と前記第２無線通信部との無線通信ネットワークを形成する段階と、を含む方法を提供することができる。

本開示の第３側面は、第２側面による方法をコンピュータで実行させるためのプログラムを記録したコンピュータで読み取り可能な記録媒体を提供することができる。

本発明によれば、電力パターンに基づき、本体とカートリッジとの無線通信ネットワークを形成することにより、ユーザが意図しない、本体とカートリッジとの無線通信ネットワークが形成されることを防止することができる。

一実施形態に係わる、エアロゾル生成物質を保有する交換可能なカートリッジと、それを具備したエアロゾル生成装置との結合関係を概略的に図示した分離斜視図である。 図１に図示された実施形態に係わるエアロゾル生成装置の例示的な一作動状態を図示した斜視図である。 図１に図示された実施形態に係わるエアロゾル生成装置の例示的な他の作動状態を図示した斜視図である。 一実施形態によるエアロゾル生成装置のハードウェア構成を図示したブロック図である。 一実施形態による、本体とカートリッジとが分離された状態におけるブロック図である。 一実施形態による、本体とカートリッジとが結合された状態におけるブロック図である。 一実施形態による電力パターンの例示を示す図面である。 一実施形態によるエアロゾル生成装置を制御する方法を示すフローチャートである。

エアロゾル生成装置は、本体、及び本体に分離可能に結合されたカートリッジを含んでもよい。該本体は、制御部、バッテリ及び第１無線通信部を含み、該カートリッジは、第２無線通信部を含んでもよい。

本実施形態による制御部は、バッテリの出力電力を制御し、電力パターンをカートリッジに印加し、既設定の電力パターンがカートリッジに印加されたことに応答し、第１無線通信部と第２無線通信部とが連結されうる。

本実施形態で使用される用語は、本発明での機能を考慮しながら、可能な限り現在汎用される一般的な用語を選択したが、それは、当分野に携わる技術者の意図、判例、または新たな技術の出現などによっても異なる。また、特定の場合、出願人が任意に選定した用語もあり、その場合、当該発明の説明部分において、詳細にその意味を記載する。従って、本発明で使用される用語は、単純な用語の名称ではなく、その用語が有する意味と、本発明の全般にわたる内容とを基に定義されなければならない。

明細書全体において、ある部分がある構成要素を「含む」というとき、それは、特別に反対となる記載がない限り、他の構成要素を除くものではなく、他の構成要素をさらに含んでもよいということを意味する。また、明細書に記載された「…部」、「…モジュール」というような用語は、少なくとも１つの機能や動作を処理する単位を意味し、それは、ハードウェアまたはソフトウェアによって具現されてもよく、ハードウェアとソフトウェアとの結合によって具現されてもよい。

本明細書で使用されているように、要素リストの前にあるとき、「少なくとも一つ」のような表現は、全体要素リストを修正し、リストの個別要素を修正するものではない。例えば、「ａ、ｂ、及びｃのうち少なくとも一つ」という表現は、ａだけ、ｂだけ、ｃだけ、ａ及びｂ、ａ及びｃ、ｂ及びｃ、またはａ、ｂ、及びｃのいずれも含むものであると理解されなければならない。

要素または層が、他の要素または層の「上」、「上部」にあったり、「連結」または「結合」されていたりすると記載されている場合、それは、他の要素または層の直接の上、上部、連結されていたり、あるいは結合されていたりするか、あるいは介入された要素または層が存在するというものである。反対に、ある要素が他の要素または層に「直接上」、「直接上部」にあったり、「直接連結」、「直接結合」されていたりすると記載される場合、介入された要素または層、存在しない。同一参照番号は、全体にわたって同一要素を指す。

以下では、添付図面を参照し、本発明の実施形態について、本発明が属する技術分野において当業者が容易に実施することができるように詳細に説明する。しかし、本発明は、さまざまに異なる形態にも具現され、ここで説明する実施形態に限定されるものではない
。

以下においては、図面を参照し、本発明の実施形態について詳細に説明する。

図１は、一実施形態に係わる、エアロゾル生成物質を保有する交換可能なカートリッジと、それを具備したエアロゾル生成装置との結合関係を概略的に図示した分離斜視図である。

図１に図示された実施形態に係わるエアロゾル生成装置５は、エアロゾル生成物質を保有するカートリッジ２０と、カートリッジ２０を支持する本体１０と、を含む。

カートリッジ２０は、内部にエアロゾル生成物質を収容した状態において、本体１０に結合することができる。カートリッジ２０の一部分が、本体１０の収容空間１９に挿入されることにより、カートリッジ２０が本体１０にも装着される。

カートリッジ２０は、例えば、液体状態、固体状態、気体状態、ゲル（ｇｅｌ）状態のようないずれか１つの状態を有するエアロゾル生成物質を保有することができる。エアロゾル生成物質は，液状組成物を含んでもよい。例えば、該液状組成物は、揮発性タバコ香成分を含むタバコ含有物質を含む液体でもあり、非タバコ物質を含む液体でもある。

該液状組成物は、例えば、水、ソルベント、エタノール、植物抽出物、香料、香味剤、及びビタミン混合物のいずれか１つの成分でもあり、それら成分の混合物を含んでもよい。該香料は、メントール、ペパーミント、スぺアミントオイル、各種果物の香り成分などを含んでもよいが、それらに制限されるものではない。香味剤は、ユーザに多様な香味または風味を提供することができる成分を含んでもよい。該ビタミン混合物は、ビタミンＡ、ビタミンＢ、ビタミンＣ及びビタミンＥのうち少なくとも一つが混合されたものでもあるが、それらに制限されるものではない。また、該液状組成物は、グリセリン及びプロピレングリコールのようなエアロゾル形成剤を含んでもよい。

例えば、該液状組成物は、ニコチン塩が添加された任意重量比のグリセリン及びプロピレングリコール溶液を含んでもよい。該液状組成物には、２種以上のニコチン塩が含まれてもよい。該ニコチン塩は、ニコチンに、有機酸または無機酸を含む適切な酸を添加することによっても形成される。ニコチンは、自然に発生するニコチン、または合成ニコチンであり、該液状組成物の総溶液重量に対する任意の適切な重量濃度を有することができる。

ニコチン塩形成のための酸は、血中ニコチン吸収速度、エアロゾル生成装置５の作動温度、香味または風味、溶解度などを考慮しても適切に選択される。例えば、ニコチン塩の形成のための酸は、安息香酸、乳酸、サリチル酸、ラウリン酸、ソルビン酸、レブリン酸、ピルビン酸、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、ブチル酸、吉草酸、カプロン酸、カプリル酸、カプリン酸、クエン酸、ミシルチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、フェニル酢酸、酒石酸、コハク酸、フマル酸、グルコン酸、サッカリン酸、マロン酸またはリンゴ酸によって構成された群から選択される単独の酸、または前記群から選択される２以上の酸の混合によってもなるが、それらに限定されるものではない。

カートリッジ２０は、本体１０から伝達される電気信号または無線信号などによって作動することにより、カートリッジ２０内部のエアロゾル生成物質の相を気体相に変換し、エアロゾルを発生させる機能を遂行する。該エアロゾルは、エアロゾル生成物質から発生した蒸気化された粒子と空気とが混合された状態の気体を意味する。

例えば、カートリッジ２０は、本体１０から電気信号を供給され、エアロゾル生成物質を加熱するか、超音波振動方式を利用するか、あるいは誘導加熱方式を利用することにより、エアロゾル生成物質の相を変換することができる。他の例として、カートリッジ２０が自体的な電力源を含む場合には、本体１０からカートリッジ２０に伝達される電気的な制御信号や無線信号により、カートリッジ２０が作動することにより、エアロゾルを発生させることができる。

カートリッジ２０は、内部に、エアロゾル生成物質を収容する液体保存部２１と、液体保存部２１のエアロゾル生成物質をエアロゾルに変換する機能を遂行する霧化器（ａｔｏｍｉｚｅｒ）と、を含んでもよい。

液体保存部２１が内部に「エアロゾル生成物質を収容する」というのは、液体保存部２１が器（ｃｏｎｔａｉｎｅｒ）の用途のように、エアロゾル生成物質を単に入れる機能を遂行することと、液体保存部２１の内部に、例えば、スポンジ（ｓｐｏｎｇｅ）や綿や布地や多孔性セラミックス構造体のようなエアロゾル生成物質を含浸（含有）する要素を含むことと、を意味する。

該霧化器は、例えば、エアロゾル生成物質を吸収し、エアロゾルに変換するための最適状態に維持する液体伝達手段（ウィック（ｗｉｃｋ））と、液体伝達手段を加熱してエアロゾルを発生するヒータと、を含んでもよい。

該液体伝達手段は、例えば、綿ファイバ、セラミックスファイバ、ガラスファイバ、多孔性セラミックスの少なくとも一つを含んでもよい。

該ヒータは、電気抵抗によって熱を発生させることにより、該液体伝達手段に伝達するエアロゾル生成物質を加熱するために、銅、ニッケル、タングステンのような金属素材を含んでもよい。該ヒータは、例えば、金属熱線（ｗｉｒｅ）、金属熱板（ｐｌａｔｅ）、セラミックス発熱体などによっても具現され、あるいはニクロム線のような素材を利用し、伝導性フィラメントによっても具現され、該液体伝達手段に巻かれたり、該液体伝達手段に隣接したりするようにも配置される。

該霧化器は、また別途の液体伝達手段を使用せず、エアロゾル生成物質を吸収してエアロゾルに変換するための最適状態に維持する機能と、エアロゾル生成物質を加熱し、エアロゾルを発生する機能とをいずれも遂行するメッシュ形状（ｍｅｓｈ ｓｈａｐｅ）や板形状（ｐｌａｔｅ ｓｈａｐｅ）の発熱体によっても具現される。

カートリッジ２０の内部に収容されたエアロゾル生成物質を、外部から視覚的に確認することができるように、カートリッジ２０の液体保存部２１は、少なくとも一部が透明な素材を含んでもよい。液体保存部２１は、本体１０に結合するとき、本体１０の溝１１に挿入されうるように、液体保存部２１から突出する突出窓２１ａを含む。マウスピース２２及び液体保存部２１の全体が、透明なプラスチックやガラスのような素材によっても作製され、液体保存部２１の一部分に該当する突出窓２１ａだけが透明な素材によっても作製される。

本体１０は、収容空間１９の内側に配置された接続端子１０ｔを含む。本体１０の収容空間１９に、カートリッジ２０の液体保存部２１が挿入されれば、本体１０は、接続端子１０ｔを介して、カートリッジ２０に電力を提供したり、カートリッジ２０の作動と係わる信号をカートリッジ２０に供給したりすることができる。

カートリッジ２０の液体保存部２１の一側端部には、マウスピース２２が結合される。マウスピース２２は、エアロゾル生成装置５のユーザの口腔に挿入される部分である。マウスピース２２は、液体保存部２１内部のエアロゾル生成物質から発生したエアロゾルを外部に排出する排出孔２２ａを含む。

本体１０には、スライダ７が、本体１０に対して移動可能に結合される。スライダ７は、本体１０に対して移動することにより、本体１０に結合されたカートリッジ２０のマウスピース２２の少なくとも一部を覆ったり、マウスピース２２の少なくとも一部を外部に露出させたりする機能を遂行する。スライダ７は、カートリッジ２０の突出窓２１ａの少なくとも一部を外部に露出させる長孔７ａを含む。

スライダ７は、内部が空いており、両側端部が開放された筒形状を有する。スライダ７の構造は、図面に図示されているように筒状に制限されるものではなく、本体１０のエッジに結合された状態を維持しながら、本体１０に対して移動可能なクリップ形態の断面形状を有する折り曲げられた板の構造や、湾曲された円弧形態の断面形状を有する曲がった半円筒状のような構造を有することができる。

スライダ７は、本体１０とカートリッジ２０とに対するスライダ７の位置を維持するための磁性体を含む。該磁性体は、永久磁石でもあり、または鉄、ニッケル、コバルト、またはそれらの合金のような素材を含んでもよい。

該磁性体は、スライダ７の内部空間を挟み、互いに対向する２つの第１磁性体８ａと、スライダ７の内部空間を挟み、互いに対向する２つの第２磁性体８ｂと、を含む。第１磁性体８ａと第２磁性体８ｂは、スライダ７の移動方向、すなわち、本体１０が延長する方向である本体１０の長手方向に沿い、互いに離隔されるように配置される。

本体１０は、スライダ７が本体１０に対して移動する間、スライダ７の第１磁性体８ａと第２磁性体８ｂとが移動する経路上に配置された固定磁性体９を含む。本体１０の固定磁性体９も、収容空間１９を挟み、互いに対向するように二つが設けられうる。

スライダ７の位置により、固定磁性体９及び第１磁性体８ａ、または固定磁性体９及び第２磁性体８ｂの間で作用することにより、スライダ７は、マウスピース２２の端部を覆ったり露出させたりする位置にも安定して維持される。

本体１０は、スライダ７が本体１０に対して移動する間、スライダ７の第１磁性体８ａと第２磁性体８ｂとが移動する経路上に配置される位置変化感知センサ３を含む。位置変化感知センサ３は、例えば、磁場の変化を感知して信号を発するホール効果（ｈａｌｌ ｅｆｆｅｃｔ）を利用したホールセンサ（ｈａｌｌ ＩＣ）を含んでもよい。

前述の実施形態に係わるエアロゾル生成装置５において、本体１０とカートリッジ２０とスライダ７は、長手方向を横切る方向への断面形状がほぼ長方形であるが、本実施形態は、そのようなエアロゾル生成装置５の形状によって制限されるものではない。エアロゾル生成装置５は、例えば、円形や楕円形や正方形や、さまざまな形態の多角形の断面形状を有することができる。また、エアロゾル生成装置５が長手方向に延長するとき、必ずしも直線的に延長する構造に制限されるものではなく、ユーザが手にしやすいように、例えば、流線形に湾曲されたり、特定領域において、既定角度に折り曲げられながら長く延長することができる。

図２は、図１に図示された実施形態に係わるエアロゾル生成装置の例示的な一作動状態を図示した斜視図である。

図２においては、スライダ７が本体１０と結合されたカートリッジ２０のマウスピース２２の端部を覆う位置に移動した作動状態が図示されている。スライダ７がマウスピース２２の端部を覆う位置に移動した状態においては、マウスピース２２が外部の異物から安全に保護され、清潔な状態にも維持される。

ユーザは、スライダ７の長孔７ａを介して、カートリッジ２０の突出窓２１ａを視覚的に確認することにより、カートリッジ２０が保有するエアロゾル生成物質の残量を確認することができる。ユーザは、エアロゾル生成装置５を使用するために、スライダ７を本体１０の長手方向に移動させることができる。

図３は、図１に図示された実施形態に係わるエアロゾル生成装置の例示的な他の作動状態を図示した斜視図である。

図３においては、スライダ７が本体１０と結合されたカートリッジ２０のマウスピース２２の端部を外部に露出させる位置に移動した作動状態が図示されている。スライダ７がマウスピース２２の端部を外部に露出させる位置に移動した状態において、ユーザが自身の口腔にマウスピース２２を挿入し、マウスピース２２の排出孔２２ａを介して排出されるエアロゾルを吸入することができる。

スライダ７がマウスピース２２の端部を外部に露出させる位置に移動した状態においても、スライダ７の長孔７ａを介して、カートリッジ２０の突出窓２１ａが外部に露出されるので、ユーザは、カートリッジ２０が保有するエアロゾル生成物質の残量を視覚的に確認することができる。

図１を参照すれば、エアロゾル生成装置５は、位置変化感知センサ３を含んでもよい。位置変化感知センサ３は、スライダ７の位置変化を感知することができる。

一実施形態において、該位置変化感知センサ３は、磁性材料（ｍａｇｎｅｔｉｃ ｍａｔｅｒｉａｌ）の磁化または磁場の方向、強度のような変化を感知することができる。スライダ７には、磁石が含まれ、位置変化感知センサ３は、スライダ７に含まれる磁石の移動を感知することができる。

例えば、位置変化感知センサ３は、ホール効果センサ（ｈａｌｌ ｅｆｆｅｃｔ ｓｅｎｓｏｒ）、回転コイル（ｒｏｔａｔｉｎｇ ｃｏｉｌ）、磁気抵抗素子（ｍａｇｎｅｔｏｒｅｓｉｓｔｏｒ）またはＳＱＵＩＤ（ｓｕｐｅｒｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ ｑｕａｎｔｕｍ ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ ｄｅｖｉｃｅ）でもあるが、それらに制限されるものではない。望ましくは、位置変化感知センサ３は、ホール効果センサでもある。

図４は、一実施形態によるエアロゾル生成装置のハードウェア構成を図示したブロック図である。

図４を参照すれば、エアロゾル生成装置４００は、バッテリ４１０、ヒータ４２０、センサ４３０、ユーザインターフェース４４０、メモリ４５０及び制御部４６０を含んでもよい。しかし、エアロゾル生成装置４００の内部構造は、図４に図示されたところに限定されるものではない。エアロゾル生成装置４００の設計により、図４に図示されたハードウェア構成のうち一部が省略されたり、新たな構成がさらに追加されたりもするということは、本実施形態と係わる技術分野で当業者であるならば、理解することができるであろう。

一実施形態において、エアロゾル生成装置４００は、本体だけによっても構成され、その場合、エアロゾル生成装置４００に含まれたハードウェア構成は、本体に位置する。他の実施形態において、エアロゾル生成装置４００は、本体及びカートリッジによっても構成され、エアロゾル生成装置４００に含まれたハードウェア構成は、本体及びカートリッジに分けられて位置することができる。または、エアロゾル生成装置４００に含まれたハードウェア構成のうち少なくとも一部は、本体及びカートリッジのそれぞれに位置することもできる。

以下においては、エアロゾル生成装置４００に含まれた各構成が位置する空間を限定せず、各構成の動作について説明する。

バッテリ４１０は、エアロゾル生成装置４００の動作に利用される電力を供給する。すなわち、バッテリ４１０は、ヒータ４２０が加熱されうるように電力を供給することができる。また、バッテリ４１０は、エアロゾル生成装置４００内に具備された他のハードウェア構成、すなわち、センサ４３０、ユーザインターフェース４４０、メモリ４５０及び制御部４６０の動作に必要な電力を供給することができる。バッテリ４１０は、充電が可能なバッテリでもあり、単回使用バッテリでもある。例えば、バッテリ４１０は、リチウムポリマー（Ｌｉ ｐｏｌｙ）バッテリでもあるが、それに制限されるものではない。

ヒータ４２０は、制御部４６０の制御により、バッテリ４１０から電力が供給される。ヒータ４２０は、バッテリ４１０から電力が供給され、エアロゾル生成装置４００に挿入されたシガレットを加熱したり、エアロゾル生成装置４００に装着されたカートリッジを加熱したりすることができる。

ヒータ４２０は、エアロゾル生成装置４００の本体に位置することができる。または、エアロゾル生成装置４００が、本体及びカートリッジによって構成される場合、ヒータ４２０は、カートリッジに位置することができる。ヒータ４２０がカートリッジに位置する場合、ヒータ４２０は、本体及びカートリッジのうち少なくともいずれか１ヵ所に位置したバッテリ４１０から電力が供給されうる。

ヒータ４２０は、任意の適する電気抵抗性物質によっても形成される。例えば、適する電気抵抗性物質は、チタン、ジルコニウム、タンタル、白金、ニッケル、コバルト、クロム、ハフニウム、ニオブ、モリブデン、タングステン、スズ、ガリウム、マンガン、鉄、銅、ステンレス鋼、ニクロムなどを含む金属または金属合金でもあるが、それらに制限されるものではない。また、ヒータ４２０は、金属熱線（ｗｉｒｅ）、電気伝導性トラック（ｔｒａｃｋ）が配置された金属熱板（ｐｌａｔｅ）、セラミックス発熱体などによっても具現されるが、それらに制限されるものではない。

一実施形態において、ヒータ４２０は、カートリッジに含まれた構成でもある。該カートリッジは、ヒータ４２０、液体伝達手段及び液体保存部を含んでもよい。該液体保存部に収容されたエアロゾル生成物質は、該液体伝達手段に移動し、ヒータ４２０は、該液体伝達手段に吸収されたエアロゾル生成物質を加熱し、エアロゾルを発生させることができる。例えば、ヒータ４２０は、ニッケルクロムのような素材を含み、該液体伝達手段に巻かれたり、該液体伝達手段に隣接したりするようにも配置される。

他の実施形態において、ヒータ４２０は、エアロゾル生成装置４００の収容空間に挿入されたシガレットを加熱することができる。エアロゾル生成装置４００の収容空間にシガレットが収容されることにより、ヒータ４２０は、シガレットの内部及び／または外部に位置することができる。それにより、ヒータ４２０は、シガレット内のエアロゾル生成物質を加熱し、エアロゾルを発生させることができる。

一方、ヒータ４２０は、誘導加熱式ヒータでもある。ヒータ４２０は、シガレットまたはカートリッジを誘導加熱方式で加熱するための電気伝導性コイルを含んでもよく、シガレットまたはカートリッジには、誘導加熱式ヒータによって加熱されうるサセプタが含まれてもよい。

エアロゾル生成装置４００は、少なくとも１つのセンサ４３０を含んでもよい。少なくとも１つのセンサ４３０でセンシングされた結果は、制御部４６０に伝達され、該センシング結果により、制御部４６０は、ヒータの動作制御、喫煙の制限、シガレット（または、カートリッジ）挿入いかん判断、お知らせ表示のような多様な機能が遂行されるように、エアロゾル生成装置４００を制御することができる。

例えば、少なくとも１つのセンサ４３０は、パフ感知センサを含んでもよい。該パフ感知センサは、温度変化、流量（ｆｌｏｗ）変化、電圧変化及び圧力変化のうちいずれか一つに基づき、ユーザのパフを感知することができる。

また、少なくとも１つのセンサ４３０は、温度感知センサを含んでもよい。該温度感知センサは、ヒータ４２０（または、エアロゾル生成物質）が加熱される温度を感知することができる。エアロゾル生成装置４００は、ヒータ４２０の温度を感知する別途の温度感知センサを含むか、あるいは別途の温度感知センサを含む代わりに、ヒータ４２０自体が温度感知センサの役割を行うことができる。または、ヒータ４２０が温度感知センサの役割を行うと共に、エアロゾル生成装置４００に、別途の温度感知センサがさらに含まれてもよい。

また、少なくとも１つのセンサ４３０は、位置変化感知センサを含んでもよい。位置変化感知センサは、本体に対して移動可能に結合されたスライダの位置変化を感知することができる。

ユーザインターフェース４４０は、ユーザに、エアロゾル生成装置４００の状態に係わる情報を提供することができる。ユーザインターフェース４４０は、視覚情報を出力するディスプレイまたはランプ、触覚情報を出力するモータ、音情報を出力するスピーカ、ユーザから入力された情報を受信したり、ユーザに情報を出力したりする入出力（Ｉ／Ｏ）インタフェーシング手段（例えば、ボタンまたはタッチスクリーン）とデータ通信を行ったり、充電電力を供給されたりするための端子、及び／または外部デバイスと無線通信（例えば、ＷＩ－ＦＩ、ＷＩ－ＦＩ Ｄｉｒｅｃｔ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＮＦＣ（ｎｅａｒ－ｆｉｅｌｄ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）など）を行うための通信インタフェーシングモジュールのような多様なインタフェーシング手段を含んでもよい。

ただし、エアロゾル生成装置４００には、前述のところで例示された多様なユーザインターフェース４４０例示のうち一部だけが取捨選択されても具現される。

メモリ４５０は、エアロゾル生成装置４００内で処理される各種データを保存するハードウェアであり、メモリ４５０は、制御部４６０で処理されたデータ及び処理されるデータを保存することができる。メモリ４５０は、ＤＲＡＭ（ｄｙｎａｍｉｃ ｒａｎｄｏｍ
ａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙ）・ＳＲＡＭ（ｓｔａｔｉｃ ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙ）のようなＲＡＭ（ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（ｒｅａｄ ｏｎｌｙ ｍｅｍｏｒｙ）、ＥＥＰＲＯＭ（ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ
ｅｒａｓａｂｌｅ ａｎｄ ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｒｅａｄ ｏｎｌｙ ｍｅｍｏｒｙ）のような多種にも具現される。

メモリ４５０には、エアロゾル生成装置４００の動作時間、最大パフ回数、現在パフ回数、少なくとも１つの温度プロファイル、少なくとも１つの電力プロファイル、及びユーザの喫煙パターンに係わるデータなどが保存されうる。

制御部４６０は、エアロゾル生成装置４００の全般的な動作を制御するハードウェアである。制御部４６０は、少なくとも１つのプロセッサを含む。該プロセッサは、多数の論理ゲートのアレイによっても具現され、汎用的なマイクロプロセッサと、該マイクロプロセッサで実行されうるプログラムが保存されたメモリとの組み合わせによっても具現される。また、他の形態のハードウェアによっても具現されるということは、本実施形態が属する技術分野で当業者であるならば、理解することができるであろう。

制御部４６０は、少なくとも１つのセンサ４３０によってセンシングされた結果を分析し、続いて行われる処理を制御する。

制御部４６０は、少なくとも１つのセンサ４３０によってセンシングされた結果に基づき、ヒータ４２０の動作が開始または終了されるように、ヒータ４２０に供給される電力を制御することができる。また、制御部４６０は、少なくとも１つのセンサ４３０によってセンシングされた結果に基づき、ヒータ４２０が所定温度まで加熱されるか、あるいは適切な温度を維持するように、ヒータ４２０に供給される電力量、及び電力が供給される時間を制御することができる。

一実施形態において、エアロゾル生成装置４００は、複数のモードを有することができる。例えば、エアロゾル生成装置４００のモードは、予熱モード、動作モード、休止モード、スリープモードを含んでもよい。しかし、エアロゾル生成装置４００のモードは、それらに制限されるものではない。

制御部４６０は、少なくとも１つのセンサ４３０によってセンシングされた結果に基づき、ユーザインターフェース４４０を制御することができる。例えば、パフ感知センサを利用してパフ回数をカウントした後、パフ回数が既設定回数に逹すれば、制御部４６０は、ランプ、モータ及びスピーカのうち少なくともいずれか一つを利用し、ユーザに、エアロゾル生成装置４００が間もなく終了すると通知することができる。

一方、図４には、図示されていないが、エアロゾル生成装置４００は、別途のクレードルと共に、エアロゾル生成システムを構成することもできる。例えば、該クレードルは、エアロゾル生成装置４００のバッテリ４１０を充電するのにも利用される。例えば、エアロゾル生成装置４００は、クレードル内部の収容空間に収容された状態で、クレードルのバッテリから電力を供給され、エアロゾル生成装置４００のバッテリ４１０を充電することができる。

図５は、一実施形態による、本体とカートリッジとが分離された状態におけるブロック図である。

図５を参照すれば、エアロゾル生成装置は、本体５１０及びカートリッジ５２０によっても構成される。本体５１０は、第１無線通信部５１１、制御部５１２及びバッテリ５１３を含んでもよい。カートリッジ５２０は、第２無線通信部５２１、霧化器５２２及び液体保存部５２３を含んでもよい。ただし、本体５１０及びカートリッジ５２０の設計により、図５に図示されたハードウェア構成のうち一部が省略されたり、新たな構成がさらに追加されたりもするということは、本実施形態と係わる技術分野で当業者であるならば、理解することができるであろう。

第１無線通信部５１１と第２無線通信部５２１は、無線通信ネットワークを形成し、データを送受信することができる。第１無線通信部５１１と第２無線通信部５２１は、ブルートゥース（登録商標）（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標））に基づいた無線通信ネットワークを形成することができる。

ブルートゥース（登録商標）通信方式には、ＢＲ／ＥＤＲ（ｂａｓｉｃ ｒａｔｅ／ｅｎｈａｎｃｅｄ ｄａｔａ ｒａｔｅ）方式とＢＬＥ方式とがある。ＢＲ／ＥＤＲ方式は、ブルートゥース（登録商標）クラシック（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標） Ｃｌａｓｓｉｃ）とも称される。ブルートゥース（登録商標）クラシック方式は、ベーシックレート（ｂａｓｉｃ ｒａｔｅ）を利用するブルートゥース（登録商標）１．０から続くブルートゥース（登録商標）技術と、ブルートゥース（登録商標）２．０から支援されるエンハンスドデータレート（ｅｎｈａｎｃｅｄ ｄａｔａ ｒａｔｅ）を利用するブルートゥース（登録商標）技術と、を含む。

ＢＬＥ方式は、ブルートゥース（登録商標）４．０から適用され、少ない電力を消耗し、数百キロバイト（ＫＢ）の情報を安定して提供することができる。ＢＬＥ方式においては、属性プロトコル（ａｔｔｒｉｂｕｔｅ ｐｒｏｔｏｃｏｌ）を活用し、デバイス間情報を交換する。ＢＬＥ方式は、ヘッダのオーバーヘッド（ｏｖｅｒｈｅａｄ）を減らし、動作を簡単にし、エネルギー消費を減らすことができる。例えば、第１無線通信部５１１と第２無線通信部５２１は、ＢＬＥモジュールでもある。

第１無線通信部５１１と第２無線通信部５２１とが無線通信ネットワークを形成するのに先立ち、本体５１０の制御部５１２は、カートリッジ５２０が本体５１０に結合されたか否かということを決定することができる。

一実施形態において本体５１０は、カートリッジ５２０に電力を伝達する接続端子を含んでもよい。制御部５１２は、該接続端子を介して、バッテリ５１３の電力をカートリッジ５２０に伝達することができる。制御部５１２は、周期的に接続端子に電力を供給し、接続端子から受信される電力に基づき、カートリッジ５２０が本体５１０に結合されたか否かということを決定することができる。

例えば、カートリッジ５２０が本体５１０に結合されれば、本体５１０の接続端子は、カートリッジ５２０内霧化器５２２と連結され、本体５１０内部の回路が導通されうる。本体５１０内部の回路が導通された状態において制御部５１２は、バッテリ５１３の出力電力を制御し、接続端子に電力を供給し、接続端子から受信される電力に基づき、カートリッジ５２０が本体５１０に結合されたか否かということを決定することができる。

言い換えれば、カートリッジ５２０が本体５１０に結合されなければ、本体５１０内部の回路が短絡された状態であるので、接続端子に電力が供給されても、接続端子から受信される電力が存在しないが、制御部５１２は、カートリッジ５２０が本体５１０に結合されていないことで決定することができる。

または、本体５１０には、カートリッジ２０と本体１０との結合いかんを検出する別途のセンサが具備されてもよい。

カートリッジ５２０が本体５１０に結合されたと決定された場合、制御部５１２は、第１無線通信部５１１を活性化させることができる。カートリッジ５２０が本体５１０に結合されていない場合には、第１無線通信部５１１を非活性化状態に維持することにより、本体５１０の消耗電力を減らすことができる。

カートリッジ５２０が本体５１０に結合されたと決定された場合、制御部５１２は、バッテリ５１３を制御し、既設定の電力パターンをカートリッジ５２０に印加することができる。本体５１０からカートリッジ５２０に、既設定の電力パターンが印加されたことに応答し、第２無線通信部５２１が活性化されうる。既設定の電力パターンと異なる電力パターンがカートリッジ５２０に印加される場合、第２無線通信部５２１は、非活性化状態を維持することができる。

一実施形態において、第１無線通信部５１１及び第２無線通信部５２１が活性化された後、第１無線通信部５１１と第２無線通信部５２１との無線通信ネットワークが形成されうる。例えば、カートリッジ５２０が本体５１０に結合された後、第１無線通信部５１１が活性化され、本体５１０からカートリッジ５２０に、既設定の電力パターンが印加された後、第２無線通信部５２１が活性化されることにより、第１無線通信部５１１と第２無線通信部５２１との無線通信ネットワークが形成されうる。

一方、第１無線通信部５１１及び第２無線通信部５２１のうち少なくともいずれか一つは、活性化状態を維持することもできる。例えば、カートリッジ５２０が本体５１０に結合されたか否かということと係わりなく、第１無線通信部５１１は、活性化状態を維持することができる。または、本体５１０からカートリッジ５２０に、既設定の電力パターンが印加されたか否かということと係わりなく、第２無線通信部５２１は、活性化状態を維持することができる。

本開示においては、前述の方法を介して、第１無線通信部５１１及び第２無線通信部５２１のうち少なくともいずれか一つを活性化させた後、第１無線通信部５１１と第２無線通信部５２１との無線通信ネットワークを形成することで、本体５１０が意図しないカートリッジ５２０との無線通信ネットワークを形成することを防止することができる。すなわち、本開示を介して、ユーザが所望する本体５１０とカートリッジ５２０との無線通信ネットワークが形成されるのである。

図６は、一実施形態による、本体とカートリッジとが結合された状態におけるブロック図である。

以下においては、図５との重複内容は、便宜上省略する。

カートリッジ６２０が本体１０の収容空間に挿入されることにより、本体６１０とカートリッジ６２０とが結合されうる。本体６１０とカートリッジ６２０とが結合された状態において、本体６１０の第１無線通信部６１１と、カートリッジ６２０の第２無線通信部６２１は、無線通信ネットワークを形成することができる。

一実施形態において、カートリッジ６２０は、メモリをさらに含んでもよい。該メモリは、第２無線通信部６２１に搭載されるか、あるいは別途のハードウェア構成でもある。該メモリには、既設定の電力パターンが保存されうる。制御部６１２は、バッテリ６１３を制御し、電力パターンをカートリッジ６２０に印加することができる。カートリッジ６２０に印加された電力パターンが、メモリに保存された既設定の電力パターンと一致する場合、第２無線通信部６２１は、第１無線通信部６１１と無線通信ネットワークを形成することができる。

第１無線通信部６１１が第２無線通信部６２１からデータを受信すれば、制御部６１２は、受信されたデータに基づき、カートリッジ６２０に電力を供給することができる。カートリッジ６２０は、内部にエアロゾル生成物質を収容する液体保存部６２３を含むが、液体保存部６２３に保存されたエアロゾル生成物質の種類により、エアロゾル生成物質が
加熱される最適の温度プロファイルが異なりもする。第１無線通信部６１１は、第２無線通信部６２１から、カートリッジ６２０が要請する温度プロファイルに係わるデータを受信し、制御部６１２は、要請された温度プロファイルにより、カートリッジ６２０に電力を供給することができる。

例えば、本体６１０のメモリには、第１温度プロファイルないし第３温度プロファイルが保存されてもよい。このとき、第１無線通信部６１１が第２無線通信部６２１から、第１温度プロファイルを要求するデータを受信すれば、制御部６１２は、第１温度プロファイルにより、カートリッジ６２０に電力を供給することができる。

一実施形態において、カートリッジ６２０は、使用回数をカウントすることができる。カートリッジ６２０は、第２無線通信部６２１に搭載されたプロセッサを利用し、使用回数をカウントすることができる。または、カートリッジ６２０に含まれた別途の制御部が使用回数をカウントすることもできる。

本体６１０からカートリッジ６２０に印加される電力が、臨界値を超える場合、カートリッジ６２０は、使用回数をカウントすることができる。カートリッジ６２０に印加される電力が臨界値を超えるということは、霧化器６２２内ヒータに十分な電力が印加され、ヒータ温度が上昇し、それにより、液体保存部６２３内エアロゾル生成物質が加熱されることを意味するのである。使用回数に係わるデータは、カートリッジ６２０のメモリにも保存される。

一実施形態において、第２無線通信部６２１は、使用回数に係わるデータを第１無線通信部６１１に伝送することができる。制御部６１２は、第１無線通信部６１１を介して受信した使用回数に係わるデータに基づき、カートリッジ６２０に印加される電力を制御することができる。

使用回数の増加は、液体保存部６２３内エアロゾル生成物質の残余量が減少したことを意味し、エアロゾル生成物質の残余量が減少することにより、以前と同一電力がカートリッジ６２０に供給されても、エアロゾル生成物質の加熱温度がさらに高くなってしまう。それにより、一定量のエアロゾルを発生させるために、制御部６１２は、第１無線通信部６１１を介して受信した使用回数に係わるデータに基づき、カートリッジ６２０に印加される電力を制御することができる。

例えば、本体６１０のメモリには、第１温度プロファイルないし第３温度プロファイルが保存され、カートリッジ６２０の総使用可能回数は１００回にも設定される。カートリッジ６２０の使用回数が１回ないし５０回である場合、制御部６１２は、第１温度プロファイルにより、カートリッジ６２０に電力を供給することができる。第１無線通信部６１１が、第２無線通信部６２１から使用回数が５０回を超えたというデータを受信すれば、制御部６１２は、第２温度プロファイルにより、カートリッジ６２０に電力を供給することができる。また、第１無線通信部６１１が第２無線通信部６２１から、使用回数が８０回を超えたというデータを受信すれば、制御部６１２は、第３温度プロファイルにより、カートリッジ６２０に電力を供給することができる。

ｈまた、制御部６１２は、使用回数が既設定の回数を超えた場合、カートリッジ６２０に印加される電力を遮断することができる。ここで、既設定の回数を超えたということは、液体保存部６２３内エアロゾル生成物質が枯渇したことを示す指標でもある。例えば、カートリッジ６２０の総使用可能回数が１００回に設定された場合、第１無線通信部６１１が第２無線通信部６２１から、使用回数が１００回に逹したというデータを受信すれば、制御部６１２は、カートリッジ６２０に印加される電力を遮断することができる。

一方、カートリッジ６２０が本体６１０に結合されたと決定された場合、制御部６１２は、第１無線通信部６１１を介して、第２無線通信部６２１から、使用回数に係わるデータを受信することができる。受信された使用回数が既設定の回数を超えた場合、制御部６１２は、カートリッジに印加される電力を遮断することにより、カートリッジ６２０の再使用を防止することができる。

本開示においては、第１無線通信部６１１が第２無線通信部６２１から、カートリッジ６２０が要求する温度プロファイルに係わるデータを受信することにより、本体６１０がカートリッジ６２０別に最適化された温度プロファイルに基づき、カートリッジ６２０に電力を供給することができる。

また、第１無線通信部６１１が第２無線通信部６２１から、使用回数に係わるデータを受信することにより、本体６１０がカートリッジ６２０に電力を供給するとき、液体保存部６２３内エアロゾル生成物質の枯渇程度が考慮されもする。それを介して、カートリッジ６２０の再使用も防止することができる。

図７は、一実施形態による電力パターンの例示を示す図面である。

図７には、経時的な電力グラフによって表現される電力パターン７００が図示される。

一実施形態において、エアロゾル生成装置は、本体及びカートリッジを含んでもよい。本体のメモリには、少なくとも１つの電力パターンが保存されうる。カートリッジが本体に結合された場合、本体の制御部は、メモリに保存された電力パターンに基づき、本体のバッテリから出力される電力を制御することができる。例えば、本体から、図７に図示されているような電力パターンがカートリッジに印加されうる。

図７を参照すれば、全３秒間持続する電力パターン７００が図示され、０～０．５秒区間では、３Ｗ、０．５秒区間では、１Ｗ、１～２秒区間では、２Ｗ、２～３秒区間では、３Ｗの電力が本体からカートリッジに印加されうる。ただし、電力パターン７００の持続時間及び電力レベルは、図７に図示された例示に制限されるものではない。

本体からカートリッジに、既設定電力パターンが印加されたことに応答し、本体とカートリッジとの無線通信ネットワークが形成されるのである。

図８は、一実施形態によるエアロゾル生成装置を制御する方法を示すフローチャートである。

図８を参照すれば、段階８１０において、エアロゾル生成装置は、電力パターンがカートリッジに印加されるように、バッテリの出力電力を制御することができる。

エアロゾル生成装置は、本体及びカートリッジによっても構成される。該本体は、第１無線通信部、制御部及びバッテリを含んでもよい。該カートリッジは、第２無線通信部、霧化器及び液体保存部を含んでもよい。

第１無線通信部と第２無線通信部は、無線通信ネットワークを形成し、データを送受信することができる。第１無線通信部と第２無線通信部は、ブルートゥース（登録商標）に基づいた無線通信ネットワークを形成することができる。例えば、第１無線通信部と第２無線通信部は、ＢＬＥモジュールでもある。

第１無線通信部と第２無線通信部とが無線通信ネットワークを形成するのに先立ち、制御部は、カートリッジが本体に結合されたか否かということを決定することができる。一実施形態において該制御部は、周期的に接続端子に電力を供給し、該接続端子から受信される電力に基づき、カートリッジが本体に結合されたか否かということを決定することができる。または、該本体には、カートリッジと本体との結合いかんを検出する別途のセンサが具備されてもよい。

カートリッジが本体に結合されたと決定された場合、該制御部は、第１無線通信部を活性化させることができる。カートリッジが本体に結合されたと決定された場合、制御部は、バッテリを制御し、既設定の電力パターンをカートリッジに印加することができる。

本体のメモリには、少なくとも１つの電力パターンが保存されうる。カートリッジが本体に結合された場合、本体の制御部は、メモリに保存された電力パターンに基づき、本体のバッテリから出力される電力を制御することができる。

段階８２０において、エアロゾル生成装置は、既設定の電力パターンがカートリッジに印加されたことに応答し、第１無線通信部と第２無線通信部との無線通信ネットワークを形成することができる。

本体からカートリッジに、既設定の電力パターンが印加されたことに応答し、第２無線通信部が活性化されうる。

段階８１０及び段階８２０が進められることにより、第１無線通信部及び第２無線通信部が活性化されもする。第１無線通信部及び第２無線通信部が活性化された後、第１無線通信部と第２無線通信部との無線通信ネットワークが形成されうる。

例えば、カートリッジが本体に結合された後、第１無線通信部が活性化され、本体からカートリッジに、既設定の電力パターンが印加された後、第２無線通信部が活性化されることにより、第１無線通信部と第２無線通信部との無線通信ネットワークが形成されうる。

一実施形態において、第１無線通信部が第２無線通信部からデータを受信すれば、制御部は、受信されたデータに基づき、カートリッジに電力を供給することができる。第１無線通信部は、第２無線通信部からカートリッジが要請する温度プロファイルに係わるデータを受信し、制御部は、要請された温度プロファイルにより、カートリッジに電力を供給することができる。

一実施形態において、本体からカートリッジに印加される電力が臨界値を超える場合、カートリッジは、使用回数をカウントすることができる。第２無線通信部は、使用回数に係わるデータを第１無線通信部に伝送することができる。制御部は、第１無線通信部を介して受信した使用回数に係わるデータに基づき、カートリッジに印加される電力を制御することができる。

本体は、複数の温度プロファイルが保存されたメモリを含んでもよい。制御部は、第１無線通信部を介して受信された使用回数に係わるデータに基づき、メモリに保存された複数の温度プロファイルのうちいずれか一つを選択することができる。また、制御部は、選択された温度プロファイルに基づき、カートリッジに電力が供給されるように、バッテリを制御することができる。また、制御部は、使用回数が既設定の回数を超えた場合、カートリッジに印加される電力を遮断することができる。

一実施形態は、コンピュータによって実行されるプログラムモジュールのようなコンピュータによって実行可能な命令語を含む記録媒体の形態でも具現されうる。コンピュータ可読媒体は、コンピュータによってアクセスされうる任意可読媒体でもあり、揮発性及び不揮発性の媒体、分離型及び非分離型の媒体をいずれも含む。また、コンピュータ可読媒体は、コンピュータ記録媒体及び通信媒体をいずれも含んでもよい。該コンピュータ記録媒体は、コンピュータ可読命令語、データ構造、プログラムモジュール、またはその他データのような情報の保存のための任意方法または技術によって具現された揮発性及び不揮発性、分離型及び非分離型の媒体をいずれも含む。該通信媒体は、典型的に、コンピュータ可読命令語、データ構造、プログラムモジュールのような変調されたデータ信号のその他データ、またはその他伝送メカニズムを含み、任意情報伝達媒体を含む。

制御器４６０、ユーザインターフェース４４０、センサ４３０、第１無線通信部５１１及び第２無線通信部５２１のように、ブロックによって表現される構成、要素、モジュールまたはユニット（本段落において、「構成」と総称する）において少なくとも一つは、例示的な実施形態により、前述のそれぞれの機能を遂行する多様な個数のハードウェア、ソフトウェア及び／またはファームウェアのストラクチャとしても具現される。例えば、それらコンポーネントのうち少なくとも一つは、メモリ、プロセッサ、論理回路、ルックアップテーブルのような、１以上のマイクロプロセッサ、または他の制御装置の制御を介し、それぞれの機能を遂行することができる直接回路構造を使用することができる。また、それら構成要素のうち少なくとも一つは、特定論理機能を遂行するための１以上の実行可能な命令を含み、１以上のマイクロプロセッサ、または他の制御装置によって実行されるモジュール、プログラム、またはコードの一部によっても具体的に具現される。また、それら構成要素のうち少なくとも一つは、それぞれの機能を遂行する中央処理装置（ＣＰＵ）、マイクロプロセッサのようなプロセッサを含むか、あるいはそれによっても具現される。それらコンポーネントのうち２以上は、１以上の単一コンポーネントに結合され、結合された２以上のコンポーネントの全ての動作または機能を遂行することができる。また、それらコンポーネントのうち少なくとも一つの機能の少なくとも一部は、それらコンポーネントのうち他のコンポーネントによっても遂行される。また、バス（ｂｕｓ）は、ブロック図に図示されていないが、コンポーネントを介する通信は、バスを介してもなされる。前述の例示的な実施形態の機能的側面は、１以上のプロセッサで実行されるアルゴリズムによっても具現される。また、ブロックまたはプロセッシング段階によって表現されたコンポーネントは、電子構成、信号のプロセッシング及び／または制御、データプロセッシングなどのための任意関連技術を利用することができる。

前述の実施形態に係わる説明は、例示的なものに過ぎず、当該技術分野において当業者であるならば、それらから多様な変形、及び均等な他の実施形態が可能であるという点を理解するであろう。従って、発明の真の保護範囲は、特許請求の範囲によって定められ、特許請求の範囲に記載された内容と同等な範囲にある全ての差異は、特許請求の範囲によって定められる保護範囲に含まれるものであると解釈されなければならないのである。

Claims (1)

1. エアロゾル生成装置において、
   制御部、バッテリ及び第１無線通信部を含む本体と、
   第２無線通信部を含み、前記本体に分離可能に結合されるカートリッジと、を含み、
   前記制御部は、前記バッテリから前記カートリッジに供給される電力を制御し、前記第１無線通信部は、既設定の電力パターンに対応する前記供給される電力に基づき、前記第２無線通信部との無線連結を形成する、
   エアロゾル生成装置。
   

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