JP2023517225A - 電子エアロゾル供給システム - Google Patents

Abstract

電子エアロゾル供給システムであって、電子エアロゾル供給システムが、運動センサと、少なくとも１つの計算装置と、少なくとも１つの計算装置において動作するように構成された人工知能（ＡＩ）モデルとを備えており、ＡＩモデルが、複数の文字からなるアルファベットでありそれぞれの文字が動きパターンに対応するアルファベットを定義しており、ＡＩモデルは、電子エアロゾル供給システムの空間運動を表す運動センサからのデータを受信し、電子エアロゾル供給システムの空間運動が特定の文字の動きパターンに一致する場合に、受信されたデータに基づき、電子エアロゾル供給システムへのユーザ入力として、複数の文字からなるアルファベットから特定の文字を識別するようにさらに構成されている、電子エアロゾル供給システム。【選択図】 図１

Description

本開示は、電子エアロゾル供給システムに関する。

背景

電子タバコ、電子蒸気供給装置およびシステム、電子エアロゾル／蒸気／ニコチン吐出装置およびシステムなどを含む電子エアロゾル供給システム(装置)は、モジュール式であってもよい。例えば、これらの装置(システム)は、液体リザーバなどのエアロゾル前駆体材料を含むカートリッジと、バッテリなどの電源を含む制御ユニットとを備えてもよい。ユーザが、ボタンを押したり、装置の吸い口から吸引したりすることによって装置を操作するとき、制御ユニットは、バッテリを作動させて、エアロゾル前駆体材料からエアロゾルを生成するための電力を供給する。多くの装置において、カートリッジは、少量の液体を蒸発させることによってエアロゾルを生成する抵抗加熱器などの噴霧器を含んでいる(このようなカートリッジはカトマイザと呼ばれる場合がある)。

したがって、電子エアロゾル供給システムには、典型的に、１つは液体または他のエアロゾル前駆体材料、およびもう１つはバッテリ内の電力という２つの消耗品が組み込まれている。前者に関しては、液体または他のエアロゾル前駆体材料のリザーバが空になったとき、カートリッジの中身を詰め替えるか、カートリッジを廃棄して、新しいカートリッジと交換してもよい。後者に関しては、電子タバコは通常、外部充電設備から電力を受信するための何らかの有線または無線(誘導)設備を含んでいるため、それによってバッテリを再充電することができる。

電子エアロゾル供給システムは、より高度な機能性を備えている場合がある。例えば、いくつかのシステムは、バッテリによって供給される加熱電力の時間プロファイル及び／又は持続時間を変更するためのユーザ制御インターフェースを備えていてもよい。このような変更は、システムを特定のユーザの好み（またはユーザの特定の気分）に合わせるのに役立つことができる。ユーザ制御操作の別の例は、装置を使用可能とするために必要とされるＰＩＮ(個人識別番号)を入力することである。

しかし、電子エアロゾル供給システムが、このようなますます複雑化する機能性に対応するユーザインターフェースを有することが望ましい一方、小型で、容易に持ち運び可能で、丈夫で、電力消費が少なく、あまり高価でない電子エアロゾル供給システムを提供することも依然として望ましい。電子エアロゾル供給システムの開発者にとって、これらの様々な設計目標を調和させることは困難である。

要旨

本開示は添付の特許請求に定義される。

本明細書は電子エアロゾル供給システムを提供する。このシステムは、運動センサと、少なくとも１つの計算装置（computing device、コンピューティングデバイス）と、当該少なくとも１つの計算装置において動作するように構成された人工知能（ＡＩ）モデルとを含む。モデルは、それぞれの文字が動きパターンに対応する、複数の文字からなるアルファベットを定義する。ＡＩモデルは、電子エアロゾル供給システムの空間運動を表す運動センサからデータを受信し、電子エアロゾル供給システムの空間運動が特定の文字の動きパターンに一致する場合に、受信されたデータに基づき、電子エアロゾル供給システムへのユーザ入力として、複数の文字からなるアルファベットからその特定の文字を識別するようにさらに構成されている。

電子エアロゾル供給システムの制御ユニットとして使用するための装置も本明細書によって提供される。この装置は、運動センサと、少なくとも１つの計算装置と、当該少なくとも１つの計算装置において動作するように構成された人工知能（ＡＩ）モデルとを含む。モデルは、それぞれの文字が動きパターンに対応する、複数の文字からなるアルファベットを定義する。ＡＩモデルはさらに、制御ユニットの空間運動を表す運動センサからデータを受信し、制御ユニットの空間運動が特定の文字の動きパターンに一致する場合に、受信されたデータに基づき、制御ユニットへのユーザ入力として、複数の文字のアルファベットからその特定の文字を識別するように構成されている。

本発明の様々な実施形態を、以下の図面を参照しながら、例としてのみ詳細に説明する。
図１は、電子エアロゾル供給システム(装置)の大まかな概略(分解)図である。 図２は、図１の電子エアロゾル供給システムの制御ユニットの大まかな概略図である。 図３は、図１の電子エアロゾル供給システムのカトマイザ（カートリッジ）の大まかな概略図である。 図４は、人工知能（ＡＩ）モデルを含む、図２の制御ユニットのいくつかの電気構成要素の大まかな概略図である。 図５は、図１の電子エアロゾル供給システムのＡＩモデルを使用して、文字を認識して認識された文字を出力する例を示す大まかな概略図である。 図６は、文字を認識して認識された文字を出力する、図１の電子エアロゾル供給システムのＡＩモデルの動作例をより詳細に示す概略的なフローチャートである。 図７は、図１の電子エアロゾル供給システムのＡＩモデルを使用して認識され得る文字の例を示す。 図８は、図１の電子エアロゾル供給システムのＡＩモデルを使用して認識され得る文字の例を示す。 図９は、ＡＩモデルの訓練および図１の電子エアロゾル供給システムへの配備のプロセスを示す概略的なフローチャートである。

詳細な説明

本開示は、電子エアロゾル供給システム(装置)に関する。本明細書中では、「電子エアロゾル供給システム」という用語は、電子エアロゾル供給システムの動作を制御するための制御装置などの電子構成要素を１つ以上含むエアロゾル供給システムを意味する。電子エアロゾル供給システムは、それ自体の電源(バッテリなど)を備えていてもよいし、備えていなくてもよい。制御装置は、少なくとも１つの物質をユーザへ吐出することを含むがこれに限定されない、エアロゾル供給装置の適切な動作を制御するように構成されてよい。エアロゾル生成材料からのエアロゾルの生成は、電子的手段によって実現されてもよいし、電子的手段によって実現されなくてもよい。

いくつかの実施態様において、電子エアロゾル供給システムは、「不燃性」エアロゾル供給システムである。本開示によれば、「不燃性」エアロゾル供給システムは、少なくとも１つの物質をユーザへ吐出しやすくするために、エアロゾル供給システム(またはその構成要素)のエアロゾル生成材料が燃焼されないシステムである。

いくつかの実施態様において、不燃性エアロゾル供給システムは,ベイプデバイスや電子ニコチン送達システム（ＥＮＤ）などとしても知られる電子タバコ（eタバコ）であるが、エアロゾル生成材料中のニコチンの存在は必要要件ではないことに留意されたい。

いくつかの実施態様において、非燃焼式エアロゾル供給システムは、非燃焼・加熱式システムとしても知られる、エアロゾル生成材料加熱システムである。このようなシステムの一例は、タバコ加熱システムである。

いくつかの実施態様において、非燃焼式エアロゾル供給システムは、１つまたは複数が加熱されうるエアロゾル生成材料の組合せを使用してエアロゾルを生成するハイブリッドシステムである。エアロゾル生成材料は、例えば、固体、液体またはゲル状であってよく、ニコチンを含有しても含有しなくてもよい。いくつかの実施形態では、ハイブリッドシステムは、液体またはゲル状のエアロゾル生成材料および固体のエアロゾル生成材料を含む。固体のエアロゾル生成材料は、例えば、タバコまたは非タバコ製品を含んでもよい。

概して、非燃焼性エアロゾル供給システムは、非燃焼性エアロゾル供給装置と、非燃焼性エアロゾル供給装置と共に使用するための消耗品とを含んでよい。

いくつかの実施態様において、エアロゾル生成材料を含む又はエアロゾル生成材料からなる消耗品は、非燃焼性エアロゾル供給装置と共に使用されるように構成される。これらの消耗品は、本開示において物品と称される場合がある。

いくつかの実施態様において、非燃焼性エアロゾル供給システムは、発熱電源を含んでもよい。いくつかの実装形態では、発熱電源は、発熱電源に近接したエアロゾル生成材料または伝熱材料に対して電力を熱として分配するように励起され得る炭素基板を含む。

いくつかの実施形態において、非燃焼性エアロゾル供給システムは、消耗品を収容するための領域、エアロゾル発生器、エアロゾル発生領域、ハウジング、吸い口、フィルタ及び／又はエアロゾル改質剤を含んでもよい。

いくつかの実施形態において、非燃焼性エアロゾル供給装置と共に使用する消耗品は、エアロゾル生成材料、エアロゾル生成材料貯蔵領域、エアロゾル生成材料移送要素、エアロゾル発生器、エアロゾル生成領域、ハウジング、包装体（wrapper、ラッパ）、フィルタ、吸い口、及び／又はエアロゾル改質剤を含んでもよい。

いくつかの実施形態において、電子エアロゾル供給システムは、燃焼性エアロゾル供給システムを含んでもよい。本開示によれば、「燃焼性」エアロゾル供給システムは、少なくとも１つの物質をユーザへ送達すしやすくするために、エアロゾル供給システム（またはその構成要素）の構成要素であるエアロゾル生成材料が使用中に燃焼されるシステムである。

本明細書中で使用されるエアロゾル生成材料は、例えば、加熱され、照射され、または他の方法で励起された場合に、エアロゾルを生成することができる材料である。エアロゾル生成材料は、例えば、活性物質及び／又はフレーバ剤（flavourant、フレバラント）を含有してもしなくてもよい固体、液体またはゲル状であってよい。いくつかの実施形態では、エアロゾル生成材料は、「非晶質固体」を含んでもよく、これは「モノリシック固体」(すなわち、非繊維質)と称される場合がある。いくつかの実施形態では、非晶質固体は乾燥ゲルであってもよい。非晶質固体は、その中に液体などの流体をいくらか保持する固体材料である。いくつかの実施形態では、エアロゾル生成材料は、例えば、約５０質量％、６０質量％または７０質量％から約９０質量％、９５質量％または１００質量％の非晶質固体を含んでもよい。

必要に応じて、エアロゾル生成材料は、１つ以上の活性成分、１つ以上のフレーバ、１つ以上のエアロゾル形成材料、及び／又は１つ以上の他の機能材料を含んでもよい。本明細書中で使用される活性物質は、生理学的反応を達成するかまたは向上させることが意図される材料である、生理学的に活性な材料であってよい。活性物質は、例えば、栄養補助食品、向知性薬および向精神薬から選択することができる。活性物質は天然に存在するものであってもよいし、合成的に得られたものであってもよい。活性物質は、例えば、ニコチン、カフェイン、タウリン、テイン、Ｂ６またはＢ１２またはＣのようなビタミン、メラトニン、カンナビノイド、またはそれらの成分、誘導体、または組み合わせを含んでもよい。活性物質は、タバコ、大麻または他の植物の１つ以上の成分、誘導体または抽出物を含んでもよい。いくつかの実施態様では、活性物質はニコチンを含む。本明細書中で使用される「フレーバ」および「フレーバ剤」という用語は、その地方の規制に許容される場合、成人消費者のための製品において所望の味、香りまたは他の体性感覚的感覚を生成するために使用することができる材料を意味する。それは、天然に存在するフレーバ材料、植物、植物の抽出物、合成的に得られた材料、またはそれらの組み合わせを含んでよい。エアロゾル形成材料は、エアロゾルを形成することができる１つ以上の成分、例えばグリセリンまたはグリコールを含んでよい。１以上の他の機能材料は、ｐＨ調節剤、着色剤、防腐剤、結合剤、充填剤、安定化剤及び／又は抗酸化剤を１以上含んでよい。

図１は、電子エアロゾル供給システムの一例の概略（分解）図である。当該システムは、破線ＬＡで示す長手方向軸線に沿って延びる略円筒形状を呈し、２つの主要な構成要素、すなわち、本明細書ではエアロゾル供給装置（または、より簡単に、装置）と呼ばれる場合があり、かつ概して再利用可能な構成要素である制御ユニット（本体）２０と、通常消耗部品であるカトマイザ（カートリッジ）３０とを含む。エアロゾル供給装置２０および消耗品３０は、共にエアロゾル供給システム１０を構成する。システム１０は、（例えば、ポケットまたはバッグに入れて）持ち運びを容易にするために、通常小型であり、手で持って使用するものである。

カトマイザ３０は、この例では、液体のリザーバ（液体はエアロゾル生成材料の一例である）を含む内部チャンバであるエアロゾル生成材料貯蔵領域と、以下の例では、ヒータであるエアロゾル発生器（気化器と呼ばれる場合もある）と、吸い口３５とを含む。しかしながら、上記に従い、液体以外の他のエアロゾル生成材料を使用してもよいことが理解されよう。

いくつかの実施態様において、リザーバ内の液体は、典型的に、適切な溶媒中にニコチンを含み、さらに、例えば、上述したように、エアロゾル形成を補助するために、及び／又はさらなる香りづけのために、さらなる成分を含んでよい。リザーバは、気化器に送達されるまで液体を保持するための発泡母体（foam matrix）または他の構造体を含んでもよく、あるいは、液体をリザーバ内において自由に保持してもよい。カトマイザ３０は、リザーバからヒータに隣接する加熱場所へ少量の液体を移動させるための芯または同様の設備をさらに含んでもよい（より一般的には、当該芯は、エアロゾル生成材料移送要素の一例である）。

制御ユニット２０は、通常、システム１０に電力を供給するための少なくとも１つの再充電可能なセルまたはバッテリと、システム全体を制御するための（例えば、プリント回路基板（ＰＣＢ）またはフレキシブル回路として提供される）少なくとも１つの回路とを含む。回路基板によって制御されて、ヒータがバッテリから電力を受信すると、ヒータは芯から液体を蒸発させ、次いでこの蒸気が吸い口３５を介してユーザにより吸入される。ユーザが吸い口を通して電気的に生成された蒸気を吸入する電子エアロゾル供給システムのこのような使用法は、概してベイピングと称される。

制御ユニット２０およびカトマイザ３０は、図１に示すように、エアロゾル供給システム１０の長手方向軸線（ＬＡ）に平行な方向に分離することによって互いに着脱可能だが、バヨネット継手、ねじ継手またはその他の適切な結合形式として実施されてもよい、図１に２５Ａおよび２５Ｂとして概略的に示される接続部によって、使用のために共に結合されている。よって、制御ユニット２０は、消耗品を収容するための領域を含んでいると言える。接続部２５Ａ、２５Ｂは、制御ユニット２０とカトマイザ３０との間に機械的および電気的接続を提供する。また、制御ユニット２０は、制御ユニットを外部電源に接続するための設備（図示せず）を備えていてもよい。例えば、当該設備は、（マイクロ／ミニ／タイプＣ）ＵＳＢポートを含んでもよい。

システム１０は、空気を取り入れるための１つ以上の外部孔(図１には示されていない)を備えていてもよい。これらの孔は、制御ユニット２０に設けられ、コネクタ２５Ａ、２５Ｂを介して制御ユニットを通る空気通路に接続され、その後カトマイザ３０を通ってマウスピース３５へとつながる空気流路に連結されてもよい。ユーザが吸い口３５から吸引すると、空気が制御ユニットに引き込まれ、この空気の流れ（または結果として生じる圧力の変化）が圧力センサによって検出されることができる。この検出に反応して、システムは、ヒータを作動させて、リザーバから（芯を介して）受け取った液体を蒸発させてもよい。気化器を通過した空気流は、得られた蒸気と結合し、この結合した空気流と蒸気は、吸い口３５を介してカトマイザ３０から流れ出て、ユーザによって吸入される。カトマイザ３０は、液体がなくなったときに本体２０から取り外されて廃棄され、所望される場合、別のカトマイザと交換されてもよい。いくつかの実施態様において、カトマイザは代わりに（またはさらに）詰め替え可能であってもよい。したがって、液体は、装置２０と共に使用するためのエアロゾル生成材料を示す。

図２は、図１の電子エアロゾル供給システムの制御ユニット２０の概略（簡略）図であり、概して、長手方向軸線ＬＡを含む平面内の断面とみなすことができる。図２に示すように、制御ユニット２０は、バッテリ２１０と、システム１０を制御するための特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）またはマイクロコントローラなどの少なくとも１つのチップが搭載されたプリント回路基板２０２とを含む。ＰＣＢ２０２は、バッテリ２１０に沿って、またはバッテリ２１０の一方の端部に配置されてもよい。図２に示す構成では、ＰＣＢはバッテリ２１０とコネクタ２５Ｂとの間に配置されている。また、制御ユニットは、（特に）吸い口３５からの吸引を検出するために使用される空気流及び／又は圧力センサ（図示せず）を含んでもよい。このような吸引の検出に応じて、センサはＰＣＢ２０２上のチップに通知し、それによって、バッテリ２１０からカトマイザ内のヒータへの電力の流れが開始される。制御ユニット２０は、ユーザが吸い口３５から吸引したときに空気が制御ユニット２０に入り、センサを通過して流れることを可能にするために、１つ以上の空気取入口（図示せず）を含んでよく、それによってセンサがユーザの吸引を検出することを可能にする。

制御装置２０の先端部（即ち、システム１０の使用中、吸い口３５と反対側の端部）は先端部２２５として示され、一方、制御ユニット２０の反対側の端部（即ち、使用中、ユーザに近い近位端）には、制御部２０をカトマイザ３０に連結するコネクタ２５Ｂがある。上述したように、コネクタ２５Ｂは、制御ユニット２０とカトマイザ３０との間に機械的および電気的接続を提供する。図２に示すように、コネクタ２５Ｂは、カトマイザ３０への（正または負の）電気的接続のための第１の（外部）端子として機能するため金属（または金属コーティングされている）であってもよい本体（制御ユニット）コネクタ２４０を含んでもよい。コネクタ２５Ｂはさらに、第１の端子と反対の極性を有するカトマイザ３０に電気的に接続するための第２の（内部）端子を提供する電気接点２５０を含む。本体コネクタ２４０は、概して、制御ユニット２０（およびシステム１０全体）の長手方向軸線ＬＡと並列した環状または管状の形状を有する。電気接点２５０は、本体コネクタ２４０の中心に配置されたピンの形態であってもよく、すなわち、接点２５０は、長手方向軸線ＬＡに並列し、かつ長手方向軸線ＬＡに一致する。本体コネクタ２４０および電気接点２５０は、やはり環状形状を有する絶縁体２６０によって分離されている。

図３は、図１のシステム１０のカトマイザ３０の概略図であり、概して長手方向軸線ＬＡを含む平面の断面とみなすことができる。カトマイザ３０は、カトマイザを制御ユニット２０に連結するために、吸い口３５からコネクタ２５Ａまでカトマイザ３０の中心（長手方向）軸線に沿って延びる空気通路３５５を設け、これを囲む内管３１を含む。液体３６０（通常、溶媒にニコチンを含むもの）のリザーバが、空気通路３５５の周囲に設けられる。例えば、リザーバ３６０は、空気通路３５５を画定する管とカトマイザ３０の外側ハウジングとの間に形成されてもよい。リザーバ３６０は、液体に浸漬された綿または発泡体を含んでよく、または液体はリザーバ３６０内に自由に保持されてもよい（すなわち、綿または発泡体またはその他の保持母体（holding matrix）を含まない）。液体は、以下により詳細に説明するように、エアロゾル前駆体材料として作用する。

カトマイザはさらに、制御ユニット２０の機械的および電気的コネクタ２５Ｂに結合する機械的および電気的コネクタ２５Ａを含む。コネクタ２５Ａは、コネクタ２５Ｂと相補的な形状および構造を有し、絶縁体３７２によって離間された内側電極３７５および外側電極３７０を含み、これらは、すべて長手方向軸線ＬＡに平行かつ整列した環状形状を呈する。電気コネクタ２５Ａは、電気コネクタ２５Ｂに係合して結合するように構成されている。特に、カトマイザ３０が制御ユニット２０に接続されているとき、内側電極３７５は、制御ユニット２０の電気接点２５０に接触して、カトマイザと制御ユニットとの間に第１の電気経路を設け、外側コネクタ３７０は、制御ユニット２０の本体コネクタ２４０に接触して、カトマイザと制御ユニットとの間に第２の電気経路を設ける。したがって、内側電極３７５および外側電極３７０は、制御ユニット２０においてカトマイザ３０によってバッテリ２１０から電力を受信するための正の端子および負の端子(またはその逆)として機能する。

カトマイザ３０はさらに、芯３６２とヒータ３６５とを含む。芯３６２は、綿、ガラス繊維、セラミックなどの適切な多孔質材料で作ることができ、リザーバ３６０から空気通路３５５を横切って貫通して延在している。同様に、ヒータは、例えば、線材コイルまたは金属メッシュ、セラミックプレートまたはディスクなどの形式の抵抗ヒータとして、適切な方法により実施することができる。ヒータ３６５は、供給ライン３６６および３６７を介して端子３７０および３７５に電気的に接続され、制御ユニット２０（およびそのバッテリ）から電力を受信する。芯３６２は、ヒータに近接して配置され、例えば、ヒータは、芯を取り囲むか、または芯によって囲まれてもよく、これにより、芯３６２によってリザーバ３６０から運ばれた液体は、ヒータ３６５によって加熱され、電子エアロゾル供給システム１０に対するユーザの吸引に応じて空気通路３５５に沿って流れ、マウスピース３５から放出される蒸気を生成する。

様々な構成要素および詳細は、図を明確にするため図２および図３では省略されていることに留意されたい。例えば、コネクタ２５Ｂと回路基板２０２とバッテリ２１０との間の詳細な配線や、電力線３６６、３６７とコネクタ２５Ａとの間の配線などは図示されていない。同様に、システム１０の入力／出力設備(ボタンまたはＬＥＤなど)は示されていない。

また、図１から図３に示す電子エアロゾル供給システム１０の構成は、本出願の例示的な態様を示しているだけであることも理解されよう。当業者は、例えば、システム１０が二部式システム(制御ユニット２０およびカトマイザ／カートリッジ３０)ではなく、一体型の装置として形成されてもよいし、３つ以上の部分から形成されてもよいなど、多くの変形例が可能であることを認識するであろう。エアロゾル生成材料は、液体ではなく固体であってもよく、上述のように、葉状または粉末状(またはゲル状またはペースト状など)であってもよい。いくつかの実施形態では、システムは、最初に、加熱された蒸気（例えば、スチーム）の流れを生成し、それがエアロゾル生成材料を通過することによってエアロゾル生成材料を加熱し、エアロゾルを生成してもよい。いくつかの実施形態では、システム１０は、複数の異なるエアロゾル生成材料を含んでもよく、それらの材料を組合わせたり選択したりすることを支援してもよい。いくつかの装置は、リザーバ３６０を含む取り外し可能なカートリッジを含んでもよいが、噴霧器（例えば、ヒータ３６５）は、このカートリッジに含まれなくてもよい（例えば、噴霧器は別の構成要素に含まれていてもよい)。また、制御ユニット２０がカトマイザから遠位側に延在し、軸線ＬＡに沿って直線的な空気流を提供するのではなく、折り畳まれた構成を有する他の実施形態があってもよい。さらに、ヒータ３６５は、例えば、平面メッシュまたはセラミックヒータとして、様々な形態で実施することができる。噴霧器は、例えば加熱ではなく振動に基づいた、何らかの形態のネブライザとして設けられてもよい。当業者は、これらの例が、本明細書に開示される電子エアロゾル供給システムの構成における可能な変形例のほんの一部であることを理解するであろう。

図４は、図１の制御ユニットのいくつかの電気（電子を含む）構成要素の概略図である。これらの構成要素の少なくともいくつかは、例としてのみ示されており、所与の実施の状況に応じて、省略（及び／又は補足または他の構成要素によって置換）されてもよいことに留意されたい。さらに、図４に示される構成要素は、（制御ユニットは多くの異なるカトマイザ３０と再利用されることができるため)カトマイザ３０ではなく制御ユニット２０内に配置されることが想定されるものの、他の構成が所望に応じて採用されてもよい。また、図４に示される構成要素は、１つの回路基板２０２上に配置されてもよいが、他の構成が所望に応じて採用されてもよく、例えば、構成要素は、複数の回路基板にわたって分配されてもよいし、回路基板に（すべて）搭載されなくてもよい。さらに、明確にするため、図４は、電力線の大部分、メモリ（ＲＡＭ）及び／又は（不揮発性）記憶装置（ＲＯＭ）などの、この種の装置に一般的に存在する様々な要素が省略されている。

図４は、上記の（再充電可能な）バッテリ２１０とカトマイザ（カートリッジ）３０に結合するためのコネクタ２５Ｂと、後述する（マイクロ）コントローラ４５５とを含む。バッテリ２１０はさらに、例えば、マイクロまたはミニまたはタイプＣコネクタのＵＳＢコネクタ４２５に接続され、このＵＳＢコネクタ４２５は、外部電源から（通常、図４に示されていない何らかの再充電回路を介して）バッテリ２１０を再充電するために使用することができる。バッテリ２１０は、他の形態の再充電法が利用できることに留意されたい。例えば、他の形式のコネクタを介しての充電、ワイヤレス充電（例えば、誘導）、コネクタ２５Ｂを介しての充電、及び／又は電子タバコ１０からバッテリ２１０を取り外すことによっての充電が可能である。

図４の装置は、さらに、スマートフォン、ラップトップ及び／又は他の形態のコンピュータ及び／又は他の機器などの１つ以上の外部システム（図４には示されていない）との有線及び／又は無線通信に使用することができる通信インターフェース４１０を含む。無線通信は、（例えば）Bluetooth（登録商標）及び／又は他の適切な無線通信規格を使用して実行されてもよい。また、ＵＳＢインターフェース４２５は通信インターフェース４１０の代わりに（またはそれに加えて）有線通信リンクを提供するために使用されてもよいことが理解されよう。例えば、ＵＳＢインターフェース４２５はシステムに有線通信を提供するために使用されることができ、通信インターフェース４１０はシステムに無線通信を提供するために使用されることができる。

電子エアロゾル供給システム１０への、及び／又は、からの通信は、システム１０から、例えば使用レベル、設定、エラー条件に関する動作データを収集および報告（アップロード）するため、及び／又は更新制御プログラム、構成データなどをダウンロードするためなど、多種多様な目的に使用することができる。これらの通信はまた、電子エアロゾル供給システム１０と、電子エアロゾル供給システム１０のユーザが所有するスマートフォンなどの外部システムとの間の相互作用を支援するために使用されてもよい。このような相互作用は、コラボレーションによるまたはソーシャルメディアベースのアプリケーションを含む、幅広いアプリケーションを支援してもよい。

図４の装置はさらに、（後述する）運動センサ４６５と、ユーザのシステム１０からの吸引を検出するための空気流量センサ４６２とを含む。このような検出により、マイクロコントローラ４５５によるバッテリ２１０からカトマイザ３０（特にヒータ３６５）への電力供給が開始され、ユーザによる吸引のための蒸気出力が生成されてもよい（このプロセスは、概してパフ起動と呼ばれる）。センサ４６２は、空気の流れ及び／又は圧力の変化を監視することなどによって、適切な機構を介して空気流を検出することができる。いくつかのシステム１０はパフ作動が使用できないことに留意されたい。それらのシステムは、通常、ユーザがボタン（またはその他の直接入力）を押すことによって起動される。マイクロコントローラ４５５は、ヒータ３６５と共に使用するための１つ以上の加熱プロファイルを指定（および実施）してもよい。これらのプロファイルは、ヒータ３６５に供給される電力レベルの時間による変化を決定する。例えば、マイクロコントローラは、ヒータ３６５をその動作温度まで急速に暖めるために、パフの開始時にバッテリ２１０からヒータ３６５に最も多くの電力を供給し、その後、マイクロコントローラは、この動作温度を維持するのに十分な低下したレベルの電力をヒータ３６５に供給してもよい。

図４の装置は、システム１０へのユーザからの直接入力を可能にするために、ユーザＩ／Ｏ機能４２０をさらに含んでもよい（このユーザ入力／出力は、上述の通信機能の代わりに、またはより一般的にはそれに加えて提供されてもよい）。ユーザ出力は、視覚、音声及び／又は触覚出力（フィードバック）の１つ以上として提供されてもよい。例えば、視覚出力は、１つ以上の発光ダイオード（ＬＥＤｓ）または他の形態の照明によって、及び／又はより複雑な形態の出力を提供することができる液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）などのスクリーンまたは他のディスプレイによって実施されてもよい。ユーザ入力は、例えば、１つ以上のボタンまたはスイッチをシステム１０に設ける及び／又は（ユーザ入力および出力の両方が可能な）タッチスクリーンを設けるなど、適切な設備によって提供されてもよい。以下に説明するように、ユーザ入力は、装置２０（またはシステム１０全体）の動きによっても行うことができ、そのような動きは、運動センサ４６５を使用して検出されうる。この場合、運動センサ４６５は、ユーザ入力/出力機能４２０の一部として考えることができる。

マイクロコントローラ４５５は、ＰＣＢ２０２上に配置されてもよく、ＰＣＢ２０２は他の構成要素、例えば、運動センサ４６５及び／又は通信インターフェース４１０を適宜搭載するために使用されてもよい。システム１０を貫通する空気流通路に隣接して配置されてもよい空気流センサ４６２、およびシステム１０の外部ハウジング上に配置されてもよいユーザ入力設備（例えば、ボタン）などのいくつかの構成要素は、別々に搭載されてもよい。マイクロコントローラ４５５は、概してプロセッサ（または他の処理設備）およびメモリ（ＲＯＭ及び／又はＲＡＭ）を含む。マイクロコントローラ４５５（およびいくつかの他の電子構成要素）の動作は、典型的に、コントローラ（または必要に応じて他の電子構成要素）内のプロセッサ上で実行されるソフトウェアプログラムによって少なくとも部分的に制御される。このようなソフトウェアプログラムは、マイクロコントローラ４５５自体に組み込むことができる不揮発性メモリに格納されてもよく、または（例えば、ＰＣＢ２０２上の）別の構成要素として提供されてもよい。プロセッサは、ＲＯＭまたは他の適切な記憶装置にアクセスして、実行するための個々のソフトウェアプログラムを必要に応じて読み込んでもよい。また、マイクロコントローラ４５５は（図４に示されるような）システム１０の他の構成要素と相互に作用するための適切なインターフェース(および制御ソフトウェア)を含む。さらに、マイクロコントローラ４５５は、例えば、ニューラルネットワークなどの相互接続されたノードのネットワークとして図４に概略的に示され、かつ以下により詳細に説明される人工知能（ＡＩ）システム（モデル）４８０に対応する。

図４に示す構成は、当業者によって適宜変更されることができる。例えば、（マイクロ）コントローラ４５５の機能は、マイクロコントローラとして組み合わせて動作する１つ以上の構成要素に分散されていてもよい。さらに、例えば過負荷電圧または過負荷電流、及び／又は過度に長い充電時間を検出および防止するなどバッテリの再充電を制御するため、そして、例えばバッテリが損傷するまで過剰に放電されないように、バッテリの放電を制御するために、バッテリ２１０と組み合わせて提供されるＰＣＢまたは類似の物が存在してもよい。図１～図４の構成における上記の一連の代替案および変形例は決して網羅的なものではなく、多くのさらなる代替案および変形例が当業者には明らかであることが理解されよう。

いくつかの実施形態において、運動センサ４６５は、ＳＴマイクロエレクトロニクスより市販され、加速度計およびジャイロスコープの組み合わせとして使用される（つまり、２ｉｎ１システムインパッケージチップである）モジュールＬＳＭ６ＤＳＬＴＲによって提供される。特に、この装置は３Ｄデジタルジャイロスコープと３Ｄデジタル加速度計、すなわち、回転運動および直線運動のそれぞれに対する３軸感度を提供する。このモジュールの詳細については、以下のウェブサイトを参照。https://www.st.com/content/st_com/en/products/mems-and-sensors/inemo-inertial-modules/lsm6dsl.html

ＬＳＭ６ＤＳＬＴＲ装置の消費電力は、「常時オン」の構成の場合、０．５ｍＡ程度であることに留意されたい。バッテリ２１０の一般的な容量を５００ｍＡ時間mA hoursと仮定すると、１日あたりの運動センサ４６５の電力消費量は、バッテリ容量の２４％に相当する。電子タバコは多くの場合毎日再充電されることを考えると（液体の気化は概して比較的高い電流レベルを必要とする）、運動センサ４６５のこの程度の電力消費は容易に対応可能である。

いくつかの実施形態において、マイクロコントローラ４５５は、ＳＴマイクロエレクトロニクスより市販されているＳＴＭ３２Ｆ４２９ＺＩＴ６モジュールによって提供され、当該モジュールにはデジタル信号プロセッサ、浮動小数点ユニット、およびフラッシュメモリを有するＡＲＭＣｏｒｔｅｘ-Ｍ４コアが組み込まれている。モジュールは、典型的に、例えば上述のように加熱プロファイルに即して、ヒータ３６５からの出力を変化させるために電子タバコにおいて使用される、パルス幅変調（ＰＷＭ）のためのタイマーを含む。特に、ＰＷＭのデューティサイクルは、ヒータにより少ない電力を供給するために低減されてもよいし、電力レベルを上げるために増大されてもよい。詳細は、以下を参照。https://www.st.com/content/st_com/en/products/microcontrollers-microprocessors/stm32-32-bit-arm-cortex-mcus/stm32-high-performance-mcus/stm32f4-series/stm32f429-439/stm32f429zi.html

いくつかの実施形態において、ＡＩモデル４８０はＴｅｎｓｏｒＦｌｏｗ Ｌｉｔｅプラットフォームを使用して提供される。このプラットフォームはもともとＧｏｏｇｌｅによって開発され、その後、オンデバイス推論のためのオープンソースのディープラーニングフレームワークとしてリリースされた（https://www.tensorflow.org/liteを参照）。ＡＩモデル４８０に使用されうる代替のプラットフォームには、もともとＦａｃｅｂｏｏｋ（登録商標）によって開発され、その後オープンソースの機械学習ライブラリとしてリリースされたＰｙＴｏｒｃｈ（https://pytorch.org/を参照）及び／又は、分散ディープラーニング用のオープンソースツールキットであるＭｉｃｒｏｓｏｆｔ Ｃｏｇｎｉｔｉｖｅ Ｔｏｏｌｋｉｔ （ＣＮＴＫ）（https://docs.microsoft.com/en-us/cognitive-toolkit/を参照）が含まれる。ＡＩモデル４８０は、ＡＩモデルを実行するため、電子蒸気供給システムにおける計算装置として実質的に機能する、マイクロコントローラ４５５にインストールされる。

本明細書に記載されるように、運動センサ４６５およびＡＩモデル４８０は、組み合わせて使用されて、電子蒸気供給システム１０のためのユーザ入力機構を提供する。特に、人工知能（ＡＩ）モデルは、マイクロコントローラ４５５または他の計算装置において動作するように構成される。モデルは、それぞれの文字が動きパターンに対応する、複数の文字からなるセット（アルファベット）を定義する。ＡＩモデルはさらに、電子エアロゾル供給システムの空間運動を表す運動センサからデータを受信するように構成される。また、電子エアロゾル供給システムの空間運動が特定の文字の動きパターンに一致する場合に、受信されたデータに基づき、電子エアロゾル供給システムへのユーザ入力として、複数の文字のアルファベットからその特定の文字を識別（特定または決定）するように構成されている。

この処理は、ＡＩモデル４８０に渡される運動データ４６６の時系列を生成する運動センサ４６５を示す図５に示されている。次にＡＩモデルは、この入力に基づいて、１つ以上の出力文字４８１を決定する。よって、ＡＩモデル４８０は、運動データの一定の入力がＡＩモデル４８０が利用可能なアルファベットのうちの特定の文字を表すまたは示すとされ、この特定の文字が入力された運動データ４６６に対応する選択された出力文字４８１としてモデルによって出力されるという点において、分類器として機能する。運動データ４６６は、１つ以上の文字からなるユーザ入力シーケンスを表してもよく、その場合ＡＩモデル４８０からの出力は、１つ以上のそれぞれの出力文字からなる対応するシーケンスを含む。

運動センサ４６５からＡＩモデルに渡される運動データ４６６に特有の性質およびフォーマットは、個々の実施および状況による。例えば、上述のＬＳＭ６ＤＳＬＴＲ装置を使用して、運動データ４６６は、ベクトルＶ（ｔ１）、Ｖ（ｔ２）などの時間シーケンスとして表すことができ、各ベクトルは、６つの値

を含み、このうちの最初の３つの値は、ｘ、ｙおよびｚ軸それぞれについて、時間ｔ１における線形加速を表し、後ろの３つの値は、例えば、ｘ、ｙおよびｚ軸周りの、時間ｔ１における装置の角度または向きの変化を表す。したがって、ＬＳＭ６ＤＳＬＴＲ装置は６軸製品と見なすことができる。

運動データのサンプリングレートは、装置の運動を正確に示すのに十分である（アルファベットの異なる文字を確実に識別するために十分に正確である）。例えば、上述のＬＳＭ６ＤＳＬＴＲ装置を使用して、１００～１０００Ｈｚの範囲のサンプリングレート、すなわち０．００１ｓ～０．０１ｓの範囲の連続するサンプル間の時間増分または間隔（ｔ２－ｔ１）が典型的に採用されてきた。

運動センサ４６５は、運動データ４６６を、それらが捕捉される（感知される）際に個々のベクトルの形でＡＩモデル４８０に提供してもよく、またはＡＩモデルに送信するために複数の連続するベクトルをブロックまたはマトリクスとして蓄積してもよい。後者の場合、運動センサ４６５は、その後運動データ４６６をブロックまたはマトリクスの系列としてＡＩモデルに送信する。良好な応答性を提供し、待ち時間を回避するために、送信前に個々のブロックに蓄積されるベクトルの数は制限されるべきであることに留意されたい。例えば、一つのブロックに蓄積されるベクトルは、（例えば）約０．５ｓ以下とされてよい。一般的には、運動センサ４６５は、一定の（固定された）数のベクトルを有するブロックとして、運動データ４６６をＡＩモデル４８０に提供する。

他の実施形態では、上述したものと比べて異なる内容、フォーマット、タイミング及び／又は他の特性を有する運動データ４６６が提供されてもよいことが理解されよう。例えば、線形加速の値は、一連の［ｘ、ｙ、ｚ］値を与えるために、ｘ、ｙおよびｚ軸に関して定義された位置座標によって置換（または補足）されてもよい。または、運動データ４６６は線形位置または加速度のみを含んでもよい（ただし、角度測定は含まない）。実際、装置を用いたユーザの動作が壁に書き込むことに類似している場合、運動データ４６６として２つの空間座標のみを提供、すなわち実質（想像上の）壁の表面上の位置を示し、壁の想像上の表面に対して垂直に延びる空間座標をなくすことが適切であるかもしれない（その場合、これは２軸装置を表す）。

一方、一部の既知の運動センサは９軸装置として提示されている。例えば、ＩｎｖｅｎＳｅｎｓｅ社の９軸ＭｏｔｉｏｎＴｒａｃｋｉｎｇ製品を参照（https://www.invensense.com/products/motion-tracking/9-axis/）。これらの装置は、３軸ジャイロスコープ、３軸加速度計、および３軸コンパスを１つのチップ上に組み合わせている。上述の６軸デバイスと比較して、９軸デバイスは、（ある方向から別の方向への回転など、単に移動を測定するのではなく）空間内の方向の絶対値を提供することができる。

いくつかの実施態様において、運動センサ４６５は、運動期間と非運動期間とを識別することができ、上記のＶ（ｔ１）に規定されるような値にほとんどまたはまったく変動がない場合、非運動期間と決定される。運動センサ４６５は、運動データ４６６の運動センサからＡＩモデル４８０への送信を（検知された値から新たな運動が再び検出されるまで）停止することによって、非運動期間の検出に反応してもよい。いくつかの実施形態では、運動が停止したというこの検出は、例えば、運動センサ４６５自体の中ではなく、ＡＩモデル４８０上の入力フィルタによって実行されてもよい。

運動データ４６６の生成および処理に関する多くの他の変形例が可能であることは、当業者には明らかであろう。それにもかかわらず、ほとんどの実施形態では、運動センサ４６５は、上述のＬＳＭ６ＤＳＬＴＲ装置のような既製の構成要素であることが予想され、その場合、運動データ４６６は、本質的にかなり標準化され、包括的である可能性が高い。さらに、概して、より多くのデータ軸、より優れた空間的及び／又は時間的分解能などを有することによって、データの品質および量を増大させることは、記号のより大きなセットに対して、より迅速かつ信頼性の高い文字分類ができるようになるのに役立つ。

図６は、図５の認識プロセスの例をより詳細に示す概略的なフローチャートである。処理はＡＩモデルとともに実行され、最初に時間窓（time window、タイムウィンドウ）はＴ１－＞Ｔｋ、すなわちｔ＝１、ｔ＝２…からｔ＝ｋまでのｋ個の連続するサンプル（操作６１０）から定義される。各サンプルは、運動センサ４６５から受信された運動値のベクトルを表し、それによって、上述のようなベクトルＶ（ｔ１）、Ｖ（ｔ２）の時間シーケンスをウィンドウに蓄積する（操作６２０）。ここでも、ｋの値は、（例えば）良好な認識精度と少ない遅延との間のトレードオフに基づいて選択される。

サンプルがウィンドウを満たすとき、運動データ４６６は、識別のための文字が存在するかどうかを調べるためにＡＩモデル４８０によって分析される（操作６３０）。文字が存在する場合、識別された文字４８１が出力され（操作６５０）、ウィンドウは、新しいウィンドウ期間における次の文字を探すために進められるか、またはフラッシュされる（操作６６０）。例えば、新しいウィンドウ期間は、次のサンプルセットを取得するために、Ｔ（ｋ＋１）－＞Ｔ２ｋとすることができる。次に、操作６２０に折り返し、この新しいウィンドウ期間に運動センサデータのベクトルを蓄積する。操作６３０において文字が識別されない場合、ウィンドウは、操作６４０において、例えば、Ｔ６－＞Ｔ（ｋ＋５）（ここでｋ＞５）から延びるように、より小さい増分だけ前進させてもよい。実際、これは、（操作６６０における全ウィンドウ期間ではなく）ウィンドウ期間の一部に沿ってウィンドウを滑らせる。次に、前と同様に操作６２０に折り返（繰り返）す。操作６４０の増分アプローチは、ウィンドウの開始を、運動データの時間シーケンス内に符号化された文字の開始と（ほぼ）整列させるのに有用であり、これは、シンボルの認識および分類に役立つ。

図６の処理は好適な処理の一例を表しているが、多くの変形例が当業者には明らかであることが理解されよう。例えば、図６は一定のウィンドウサイズ（＝Ｔｋ－Ｔ１）を使用しているが、いくつかの実施形態ではいくつかの異なるウィンドウサイズを使用して文字を検索することもできる。このようにして、ＡＩモデル４８０は、運動データ４６６内で異なる開始時間及び／又は異なる継続時間を有する文字を探すことができる。このような文字の検索には、ウィンドウの異なる継続時間およびウィンドウの異なる開始時間のパラメータ空間を横断して検索するのに役立つ、例えば、マルチスレッドのような何らかの形式の並列処理を利用してもよいことに留意されたい。

図７は、ＡＩモデル４８０が利用できるアルファベットに存在し得るキ文字（記号）の３つの例、すなわち、Ｚ、チェックマーク、および円を示す。それぞれの文字は、通常記号の上部左側に配置される小さな円で示された位置から始まり、連続した線によって終点まで延ばされる。ＡＩモデル４８０が利用できる文字または記号は、英数字（すなわち、文字及び／又は数字）であってもよく、または装置２０を使用して無理なく表示または描画されることができる他の記号または形状（図７のチェックマークなど）であってもよい。

実例として、「チェックマーク」記号を装置を起動するために使用してもよい。例えば、このような記号は、スリープ（低電力）モードになった装置をスリープ解除（wake-up、ウェイクアップ）させてもよく、及び／又は、パフ作動されない装置のためのヒータへの電力供給を開始するためのユーザコマンドとして使用されてもよい。図７の「円」記号は、（例えば）装置をロックするため、及び／又は装置をスリープモードにするために使用されてもよい。

図７の文字は、いずれも最初から最後まで漸進的（単調）な動作を有しているが、これがすべての文字において可能なわけではない。例えば、図８は、多少後戻りすることが必要とされる記号（「Ｅ」）の例を示している（そうでなければ連続した線でＥを描くことはできない）。図８に示すように、このＥは、位置１から開始して位置２に移動してから、位置３に移動した後、位置２に戻って位置４で終了してＥを完成することによって作成されうる。ＡＩモデル４８０は概して、最終的な記号（「Ｅ」など）の視覚的外観ではなく、この記号を表す電子タバコの動きを認識するように訓練されていることが理解されよう。例えば、（上記のような）位置シーケンス１－２－３－２－４および位置シーケンス１－２－４－２－３は、従来の表記の観点ではどちらも「Ｅ」を作成するが、ＡＩモデルには概して異なる文字として認識される。したがって、ＡＩモデルが位置シーケンス１－２－３－２－４は記号Ｅであると訓練される場合、位置シーケンス１－２－４－２－３は、記号Ｅを表すものとして認識されない。しかしながら、複数の異なるシーケンスを単一（すなわち、同一）の出力文字を表すものとして認識するようにＡＩモデル４８０を特別に訓練することが望まれる場合には、この状況に対処することができる。「ｉ」などのように、装置が「ｉ」の本体から上部の点に移動されて記号が作成される不連続の記号にも同様の考慮が必要とされることに留意されたい。

システムに入力するための文字または記号は、典型的に、中程度の大きさである。これにより、ユーザが入力しづらい（そして、狭い空間または混雑した空間において、またはユーザが座っている場合には実用的でない）過度に大きな記号が回避される。さらに、ユーザが正確に追うことが困難であったり、間違って実行する可能性があったりする、過度に小さな記号も回避される。よって、記号の中程度の大きさは、通常、５～６０ｃｍ、好ましくは１０～４０ｃｍ、好ましくは約１５～２５ｃｍの範囲であってよい。（この大きさは、その記号を含むことができる最小の円の直径、またはその他の適切な尺度に対応するものとすることができる。）

電子エアロゾル供給システムは、例えば、ポケットまたはバッグに入れられて運ばれるときに、動かされることが理解されよう。このような運きは、システムへの文字入力を生じさせることを意図するものではない。実際、ＡＩモデル４８０は、そのような動きを文字入力として誤って解釈しない程度に適度に堅固であることが分かっているが、そのような誤った解釈を防ぐことがさらに所望される場合、例えば、以下のような様々な技術によってそれが可能となる。
＊機械学習システム（例えば、ＡＩモデル４８０）は、概して入力動作（ジェスチャ）が特定の記号または文字にどれだけ対応しているか、その信頼度を表示する。例えば、所定のジェスチャは、７５％の信頼度でロックを解除する記号に、２０％の信頼度で電源投入する記号に、５％の信頼度で電源オフの記号に対応すると表示される。システムは、通常、最大の信頼度を有する記号（すなわち、上記の例ではロック解除）として出力記号を選択することができる。ただし、出力を識別し、対応する行動を開始するために、所定の（閾値）信頼度（たとえば８０％）が必要となるようにシステムを設定することもできる。したがって、ＡＩモデルの出力およびその結果として生じるシステム動作は、より大きな信頼性を持ち、偶然特定のジェスチャに多少似ている動きをより安定的に拒絶できるようになる。（より高い閾値は、ユーザに自分のジェスチャをより正確に「描く」ことを要求しうる）。
＊記号ジェスチャを入力する前に、ユーザに「スリープ解除」をすることが要求されてもよい。「スリープ解除」は、左右または上下の素早い動作のような比較的早いジェスチャによって実施されてもよく、その後に実際の「コマンド」ジェスチャが実施されうる。任意の入力に対してこのように２つのジェスチャを共に組み合わせることで、意図しない動きが記号のジェスチャとして誤解されるリスクを低減できる。
＊装置は、装置自体がポケットやバッグではなく誰かの手の中にあることを確認するために、他のセンサー（例えば、赤外線センサー）も起動している場合にのみ、ジェスチャを受け入れてもよい。

上記の保護策は、（必要であれば）単独手または組み合わせて適用することができる。さらに、必要に応じて、さらなる保護策を採用してもよいことが理解されよう。

図９は、本明細書に記載される特定の文字（ジェスチャ）のユーザ入力を認識するように訓練され、配備される小型機械学習モデルの開発を大まかに示すフローチャートである。（例として）上記のＴｅｎｓｏｒＦｌｏｗ Ｌｉｔｅプラットフォームを採用すると、ＡＩモデル４８０は、まず、外部計算システム（ラップトップ、デスクトップ、サーバなど）上で、操作９１０により開発され、訓練されてもよい。

特に、操作９１０は、認識されるべき文字／記号／ジェスチャのセット（アルファベット、カタログまたは語彙）を最初に定義することを含んでよい。上述したように、文字は英数字、既存または新しく作成された記号などであってよい。上記のハードウェアおよびソフトウェアプラットフォームは、例えば２０～６０の異なる文字からなるアルファベットを利用できることがわかっており、より強力なハードウェアおよびソフトウェアであればより大きなアルファベットを利用できることが想定される。

ＡＩモデル４８０を所定の文字セットで訓練した後、操作９２０において、ＡＩモデル４８０は、圧縮されたフラットバッファ（例えば、ｔｆｌｉｔｅファイル）に（例えば、ＴｅｎｓｏｒＦｌｏｗ Ｌｉｔｅ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒプログラムを使用することによって）変換されてもよい。この圧縮されたファイルは、本明細書に記載されるようにユーザ入力機構として機能するために、操作９３０において組込み装置としてマイクロコントローラ４５５にロード（配備）できるようになる。

概して、ＡＩモデル４８０は、入力文字の認識／分類を実行するために電子蒸気供給システム１０自体において動作する。しかしながら、電子蒸気供給システム１０は、スマートフォンまたはラップトップなどの外部装置と（例えば、通信インターフェース４１０を使用して）相互作用し、ＡＩモデルに関連する処理の一部またはすべてをその外部装置にオフロードすることも可能である（この場合、出力文字４８１は、ラップトップの画面を使用するなどして、外部装置を介してユーザに戻されてもよい）。

ＡＩモデル４８０によって認識されるために装置１０に入力される文字は、記号的（symbolic、シンボリック）な性質を持っていることに留意されたい。換言すれば、ユーザによる装置の動きは、（例えば、ゲームに関連して使用されるような）位置、速度などのようないくつかの物理的パラメータの直接的な類似物を提供するために使用されるわけではない。むしろ、ユーザ入力は、明確な（それぞれ一つの記号に関連付けられる）可能性の離散（無限）集合からの選択（分類）を実行するために使用される。ＡＩモデルは、ユーザ入力（装置の動き）によって生成された運動データ４６６の特定の例を、所望のアルファベットのうちの対応する特定の文字に一致させるように訓練される。訓練段階９１０は、反復的な性質でありうることが理解されよう。例えば、ＡＩモデル４８０が２つの異なる文字を判別できない場合、アルファベットを修正して、問題のある文字の１つを変更または除去し（または除去された文字を別の、より明瞭な文字に置き換え）てもよい。

より一般的には、システム１０は様々なレベルの構成可能性を有することができる。例えば、いくつかの実施形態において、ＡＩモデル４８０は、変更できないような形で最終決定（固定）されてもよい。この場合、ユーザには、取扱説明書のハードコピーなどによって、使用する文字セット（アルファベット）が提供されてもよい。また、ユーザは、認識されるべき異なる記号に対して追加の訓練データを提供することによって、既存のＡＩモデルを補足することができるようになっていてもよい。ユーザは、所定の文字のパターンを変更することによって、既存の文字のモデルを変更（再訓練）することができるようになっていてもよい（これは、元の訓練データを補足するのではなく、置き換えることを含んでよい）。例えば、ユーザは、「ｇ」を入力したとき、「ｇ」を認識できるようにするため、この方法でＡＩモデル４８０を再訓練してもよい。別の可能性として、ユーザはモデルを変更（再訓練）して、アルファベットの追加の（つまり、新しい）文字を利用できる（および、またはその代わりに、既存の文字のモデルを変更する）ようにしてもよい。例えば、ユーザは、新しく作成された文字を既存のアルファベットに追加することができてもよいし、場合によっては、（ユーザの好みに合わせた）まったく新しいアルファベットを作成することができてもよい。

システム１０の能力に応じて、ＡＩモデル４８０に対するこのような変更は、例えば通信インターフェース４１０を使用して、スマートフォンまたはラップトップなどの外部システムで実行されてもよい。その場合、外部システムは、図９の操作９２０および９３０により、（電子エアロゾル供給システム１０から、または他の適切な出所から）既存のＡＩモデル４８０を取得し、モデルを更新し、モデルをフラットファイルに変換して戻し、モデルを電子エアロゾル供給システム１０にリロードしてもよい。ユーザがＡＩモデル４８０のこのような更新を簡単にできるようにし、かつそのやり方を説明するために、電子エアロゾル供給システム１０の供給業者によってソフトウェアが提供されるか、または利用可能にされてもよい。

いくつかのシステム１０において、ＡＩベースの入力機構は、ＡＩモデル４８０の動作に対応するために、ユーザインターフェースの他の要素と相互作用するか、またはそれによってサポートされてもよい。例えば、システムは、ユーザに文字入力を促すように構成されてもよい（このような促しは、一連の文字の最初の文字だけに使用されてもよいし、一連の文字それぞれに使用されてもよい）。同様に、システムは、文字入力が上手く識別されたときにユーザに通知するように構成されてもよい（この場合も、一連の文字の最初の文字に対してのみ、またはそれぞれの文字に対してであってよい）。この促し及び／又は確認は、可聴出力（例えば、ビープ音）、システム１０の振動を利用した触覚フィードバック、及び／又はＬＥＤランプによって提供されるような視覚的出力などの様々な形式であってよい。

これに加え（またはこの代わりに）、システム１０は、ユーザが文字入力の開始及び／又は終了を示すことができるようにしてもよい（この場合も、一連の文字の最初の文字に対してのみ、またはそれぞれの文字に対してであってよい）。そのような表示は、例えば、システム１０のボタンを押すことによって、またはシステム１０をタップすることによって提供されてもよい。

ユーザ入力を促す／確認すること、またはユーザがそのような入力の開始／終了を示すことは、（例えば、図６による認識ウィンドウの開始の決定に役立つことによって）ＡＩモデルに入力文字を認識しやすくすることができることが理解されよう。同様に、装置からユーザへのフィードバックは、ユーザ入力が意図されたものとして認識されたことを確認するのに有用であり得る。

ユーザ入力を提供し認識するための運動センサ４６５およびＡＩモデル４８０の使用は、システム１０において多くの異なる方法で利用されてもよい。以下の例は、限定するものではなく、例示のために提供されるものであり、いかなる装置も、これらの例をいずれも利用しなくてもよいし、またはそのうちの１つ、いくつか、またはすべてを利用してもよい。

いくつかのシステムでは、ＡＩモデル４８０によって認識されるユーザ入力は、装置２０（及び／又はシステム１０全体）の動作を可能にする（許可する）ために、個人識別番号（ＰＩＮ）に類似したパスコードまたはパスワードを含んでもよい。例えば、パスコードは、ＡＩモデル４８０によって認識される複数（例えば、４または６）の記号のシーケンスを含むことができる。このパスコードが入力されない場合、例えば、ヒータが起動されず、ベイピングができないなど、装置２０またはシステム１０全体の一部の機能がロックまたは制限されてもよい。システムによっては、ＡＩモデル４８０によって認識されるユーザ入力を使用して、システム１０の１つ以上の動作パラメータを設定することができてもよい。これは、対象の動作パラメータの識別子と値との両方を入力することを含む場合があってよい。例えば、システム１０は、ベイピングの際、複数の加熱レベルに対応し、ＡＩモデルを利用して、低、中、または高などの所望の加熱レベルを設定できてもよい。ＡＩモデルへのユーザ入力の他の例は、エラー条件をリセットすること、所望の加熱プロファイルを選択すること、メニュー構造をナビゲートすること、スマートフォンなどの外部装置とのデータ通信を制御し実行することなどでありうる。

モジュラーシステム１０の場合、ＡＩ入力機能は、（必ずしもそうではないが）典型的に、本体または制御ユニット（装置）２０内に設けられる。それでもなお、カートリッジ３０（例えば、カトマイザ）との相互作用が依然として必要な場合がある。例えば、制御ユニットに接続されたカートリッジを制御するためのユーザ入力を取得するためにＡＩ入力が使用されることがある。いくつかのシステムでは、制御ユニット２０は、ＡＩモデルによって認識され得るユーザ入力を適応させるために、カートリッジの接続（及び／又はそのようなカートリッジのアイデンティティ）に応答してもよい。例えば、ヒータへの電力レベルを変更するためのＡＩ入力は、制御ユニットに取り付けられたカートリッジがユーザによって設定可能な電力レベルを有することに対応している場合にのみ利用可能となる。そうでなければ、そのような入力は認識されない（または認識されるが、反応されない）可能性がある。したがって、ＡＩ入力機能によって利用されるアルファベットまたは語彙は、装置に取り付けられているカートリッジの有無及び／又はカートリッジの種類に基づいて調整されてもよい。より一般的には、システム１０は、例えば、カートリッジが接続されているかどうか、どの種類のカートリッジが接続されているか、バッテリの再充電が必要かどうかなどシステム１０の状態によって有効な記号のセット（つまり、認識されうるもの）を変更することができてもよい。

本明細書に記載されるような運動ベースのＡＩモデルを利用するユーザ入力機構は、電子蒸気供給システムにおける従来のユーザ入力機構と比較して多くの利点を有することが理解されよう。例えば、電子蒸気供給システムは、システムの電源を入れたり切ったりするため、加熱電力を増加または減少させるためなど、様々な目的のために１つ以上の物理的なボタン（スイッチ）を備えることが比較的一般的である。これらのボタンは、機械的入力、移動可能入力、及び／又はタッチスクリーン上の触覚入力として実現されてもよい。しかしながら、それらのボタンは概して、電子蒸気供給システムの外側（外部）ハウジングを介して物理的にアクセス可能でなければならない。これは通常、設計を複雑にし、そのようなボタンを収容するために外部ハウジングの全体的な一体性を低下させ、電子蒸気供給システムのための組立プロセスのコストおよび複雑さを増大させる。さらに、１つのボタンからの入力は、例えば、単一の二進状態（ｙｅｓ／ｎｏ）しか示せないなど、比較的制限され、柔軟性に欠ける。加えて、電子蒸気供給システムに運動センサ４６５を組み込んだり、（例えば）３Ｄジャイロスコープおよび加速度計センサを設けたりするための費用は、概して、（例えば）電子蒸気供給システムにタッチスクリーンディスプレイを設置する費用よりもかなり低い。さらに、運動センサ４６５のような電子構成要素の大きさは、物理的なボタンよりもかなり小さくてもよい点が考慮される（ボタンは、手によるユーザ操作を可能にするのに十分な大きさがなくてはならない）。

別の手法として、ユーザが、電子蒸気供給システムの入力装置として機能するスマートフォンなどの外部装置を有し、データが有線及び／又は無線通信設備を介して外部装置から電子蒸気供給システムに（および電子蒸気供給システムから外部装置に）送信されるものである。この手法では、データ入力の範囲と柔軟性が向上するものの、ユーザが適切な外部装置をすぐに利用できるようになっていなければならないが、必ずしもそうなっているとは限らない。これに対し、ユーザ入力機構としてＡＩモデル４８０を使用すれば、外部装置に依存する必要はない。

ユーザ入力のためのさらなる手法は、加速度計のみを電子エアロゾル供給システムに組み込んで、例えば、電子蒸気供給システムで固い表面を叩くなど、ユーザによって実行される特定の単純な動作を検出するものである。しかしながら、この種の手法は、本明細書に記載されるようなユーザ入力機構としてのＡＩモデル４８０の使用と比べて、実現され得るデータ入力の種類および範囲において、やはり比較的制限され、柔軟性に欠けるという問題がある。

また、ユーザ入力としての運動センサ４６５およびＡＩモデル４８０の使用は、既存のユーザ入力設備を（必ずしも置き換えるのではなく）補足するのに役立つことが理解されるであろう。この例として、回路リンクを物理的に開閉する機械的オン／オフボタンが設けられてもよい（オフ状態のために回路が物理的に断絶されることは、例えば、システムが誤って起動されることに対して、多少強力な保護策を提供しうる）。

本明細書に記載されるＡＩモデル４８０は、ニューラルネットワーク、サポートベクトルマシン、ベイズ分類器、機械学習システムなどのような広範囲の統計および計算構造を含む適切なＡＩプラットフォーム上に実装されてもよい。ＡＩモデルは、概して、エアロゾル供給デバイス自体に実装され、例えば、モデルをインストール及び／又は更新するために、スマートフォンまたはタブレット型コンピュータなどの外部装置によってサポートされうる。

より一般的には、本明細書に開示される電子蒸気供給システムには、電子蒸気供給システムの動きとシステムへの記号のユーザ入力との間の空間相関が組み込まれる。電子蒸気供給システムは、この相関を使用して、電子蒸気供給システムの検出された動きから、ユーザがシステムに入力している対応する記号にマッピングする分類器を含んでもよい。

本明細書に記載されるＡＩによってサポートされたユーザ入力設備は、可燃性エアロゾル供給システム、不燃性エアロゾル供給システム、またはエアロゾルを含まない送達システムを含む広範囲の装置において実施することができる。

本明細書に記載されるように、３Ｄジャイロスコープおよび加速度計センサを電子エアロゾル供給システムまたは装置に、例えば、そのような装置の回路基板に埋め込むことは、概して、タッチスクリーンを追加するよりも費用がかからず、煩雑でない。その後、小型な機械学習モデルを訓練して配備し、（３Ｄジャイロスコープおよび加速度計センサからの運動データに基づいて）消費者のジェスチャを認識して、機械的動作を補完するか、さらには完全に置き換えることができる。例えば、装置を起動するには「チェック記号」、ロックするには「円」など、特定の動作をモデルにあらかじめ組み込んでおくことができる。いくつかの実施形態では、消費者は、例えば「ロック解除」の組み合わせを指定するために、例えばコンパニオンアプリを使用することによって、カスタムのジェスチャをモデルに訓練させることができてもよい。システムまたは装置で行われた消費者のジェスチャを認識するために機械学習モデルを実行することは、（とりわけ）システムを「高性能（smart）」な製品として差別化するのに役立ち、１つ以上の機械部品をより安価でより小型の電子センサに置き換えることによって、システムのコスト及び／又はサイズを削減できる可能性があり、及び／又は消費者のスマートホームネットワークや日常的な活動にシステムを組み込むことに役立ち得る。

また、本明細書では、空間内の向きに対して絶対値を提供することができる９軸運動センサを含む電子エアロゾル供給システム（またはそのための装置形成部）についても説明する。例えば、９軸運動センサは、３軸ジャイロスコープ、３軸加速度計、および３軸コンパスが組み合わされてもよく、これらは一つのチップ上にまとめて配置されてもよい。９軸運動センサからの出力は、本明細書に記載されるＡＩモデルへの入力として、または他の適切な目的のために使用されてもよい。

本明細書に記載される様々な実施形態は、請求項に記載された特徴を理解し、教示することを支援するためにのみ提示される。これらの実施形態は、実施形態の代表的な実例としてのみ提供され、網羅的及び／又は排他的ではない。本明細書に記載される利点、実施形態、実施例、機能、特徴、構造、及び／又はその他の態様は、特許請求の範囲または特許請求の範囲との均等物の限定によって定義される本発明の範囲を限定するものではないこと、他の実施形態が利用されてもよく、請求項に係る発明の範囲から逸脱することなく修正されてもよいことが理解されるべきである。本発明の様々な実施形態は、本明細書に具体的に記載されたもの以外にも、開示された要素、部品、特徴、部分、工程、手段などの適切な組み合わせを好適に含むことができる。さらに、本開示は、現在請求項に記載されていないが将来請求項に記載される可能性のある他の発明を含むことができる。

Claims (22)

1. 電子エアロゾル供給システムであって、前記電子エアロゾル供給システムが、運動センサと、少なくとも１つの計算装置と、前記少なくとも１つの計算装置において動作するように構成された人工知能（ＡＩ）モデルとを備えており、前記ＡＩモデルが、複数の文字からなるアルファベットでありそれぞれの文字が動きパターンに対応するアルファベットを定義しており、
   前記ＡＩモデルは、前記電子エアロゾル供給システムの空間運動を表す前記運動センサからのデータを受信し、前記電子エアロゾル供給システムの空間運動が特定の文字の前記動きパターンに一致する場合に、受信された前記データに基づき、前記電子エアロゾル供給システムへのユーザ入力として、複数の文字からなる前記アルファベットから前記特定の文字を識別するようにさらに構成されている、電子エアロゾル供給システム。
2. 前記運動センサが、３軸の直線運動又は加速度のデータを出力するように構成されている、請求項１に記載の電子エアロゾル供給システム。
3. 前記運動センサが、３軸の角運動又は加速度のデータを出力するように構成されている、請求項１又は２に記載の電子エアロゾル供給システム。
4. 前記運動センサは、３軸の絶対空間方向データを出力するように構成される、請求項１～３のいずれか一項記載の電子エアロゾル供給システム。
5. 前記運動センサは、１０Ｈｚ以上、好ましくは２０Ｈｚ以上、好ましくは４０Ｈｚ以上、好ましくは６５Ｈｚ以上、好ましくは１００Ｈｚ以上、のレートで運動データのサンプルを収集するように構成されている、請求項１～４のいずれか一項に記載の電子エアロゾル供給システム。
6. 前記運動センサは、０．００１秒～０．０１秒の範囲の間隔で運動データのサンプルを収集するように構成されている、請求項５に記載の電子エアロゾル供給システム。
7. 前記運動センサは、時間窓中に生じる運動データの複数のサンプルを集め、各時間窓について、その時間窓中に生じる運動データの前記複数のサンプルをまとめて前記ＡＩモデルに送るように構成されている、請求項１～６のいずれか一項に記載の電子エアロゾル供給システム。
8. 前記ＡＩモデルが、フラットバッファファイルとして設けられている、請求項１～７のいずれか一項に記載の電子エアロゾル供給システム。
9. 前記アルファベットが、５以上の文字、好ましくは１０以上の文字、好ましくは２０以上の文字、好ましくは４０以上の文字、を含む、請求項１～８のいずれか一項に記載の電子エアロゾル供給システム。
10. 前記アルファベットが、２０～６０の文字を含む、請求項１～９のいずれか一項に記載の電子エアロゾル供給システム。
11. 前記複数の文字が、前記電子エアロゾル供給システムについての概念的で記号的なユーザ入力を表す、請求項１～１０のいずれか一項に記載の電子エアロゾル供給システム。
12. 前記複数の文字が、以下の動作
    低電力モードの前記電子エアロゾル供給システムをスリープ解除すること、
    前記電子エアロゾル供給システムを低電力モードにすること、
    前記電子エアロゾル供給システムの電力レベルを設定すること、
    前記電子エアロゾル供給システムのヒータのプロファイルを設定すること、
    前記電子エアロゾル供給システムの使用のために前記ヒータへの電力供給を開始すること、
    のうち１つ以上を入力するために使用される、請求項１～１１のいずれか一項に記載の電子エアロゾル供給システム。
13. 前記複数の文字が、前記電子エアロゾル供給システムのロック及び／又はロック解除を行うために使用され、前記電子エアロゾル供給システムは、蒸気を生成するためにロック解除されなければならない、請求項１～１２のいずれか一項に記載の電子エアロゾル供給システム。
14. 前記ＡＩモデルが、前記運動センサのデータから一連の文字を特定するように構成されている、請求項１～１３のいずれか一項に記載の電子エアロゾル供給システム。
15. 前記ＡＩモデルが、前記運動センサのデータから文字を識別するために前記少なくとも１つの計算装置において動作する、請求項１～１４のいずれか一項に記載の電子エアロゾル供給システム。
16. 前記ＡＩモデルが、前記運動センサのデータから文字を識別するために外部システムに処理の少なくとも一部をオフロードする、請求項１～１４のいずれか一項に記載の電子エアロゾル供給システム。
17. 前記アルファベットの１つ又は複数の文字が、電子エアロゾル供給システムに現在含まれているカートリッジの種類に基づく前記ＡＩモデルによる識別のために、有効化又は無効化され得る、請求項１～１６のいずれか一項に記載の電子エアロゾル供給システム。
18. 前記ＡＩモデルは、既存の文字の削除又は修正を行うこと及び／又は新たな文字を追加することによって、前記アルファベットを変更する機能を含む、請求項１～１７のいずれか一項に記載の電子エアロゾル供給システム。
19. 前記アルファベットの変更が、外部システムと相互作用することによって実行される、請求項１～１７のいずれか一項に記載の電子エアロゾル供給システム。
20. 電子エアロゾル供給システムの動作方法であって、前記電子エアロゾル供給システムが、運動センサと、少なくとも１つの計算装置と、前記少なくとも１つの計算装置において動作するように構成された人工知能（ＡＩ）モデルとを備えており、前記ＡＩモデルが、複数の文字からなるアルファベットでありそれぞれの文字が動きパターンに対応するアルファベットを定義しており、
    前記ＡＩモデルにより、前記電子エアロゾル供給システムの空間運動を表す前記運動センサからのデータを受信するステップと、
    前記電子エアロゾル供給システムの空間運動が特定の文字の前記動きパターンに一致する場合に、受信された前記データに基づき、前記電子エアロゾル供給システムへのユーザ入力として、複数の文字からなる前記アルファベットから前記特定の文字を識別するステップと、
    を含む、動作方法。
21. 電子エアロゾル供給システムの制御ユニットとして使用するための装置であって、前記装置は、運動センサと、少なくとも１つの計算装置と、前記少なくとも1つの計算装置において動作するように構成された人工知能（ＡＩ）モデルとを備えており、前記ＡＩモデルが、複数の文字からなるアルファベットでありそれぞれの文字が動きパターンに対応するアルファベットを定義しており、
    前記ＡＩモデルは、前記制御ユニットの空間運動を表す前記運動センサからのデータを受信し、前記制御ユニットの空間運動が特定の文字の前記動きパターンに一致する場合に、受信された前記データに基づき、前記制御ユニットへのユーザ入力として、複数の文字からなる前記アルファベットから前記特定の文字を識別するようにさらに構成されている、装置。
22. 請求項２１に記載の装置と、カートリッジとを備える、電子エアロゾル供給システム。
    
    

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