JP2023538232A - エアロゾル生成アセンブリの動作方法、関連するカートリッジ、及びエアロゾル生成アセンブリ - Google Patents
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Abstract
本発明は、カートリッジと、カートリッジの流路と連通するように設計されたフローチャネルを有するエアロゾル生成デバイスとを備えるエアロゾル生成アセンブリの動作方法(100)に関する。方法(100)は、エアロゾル生成デバイスとのユーザ相互作用に応答して、エアロゾル生成デバイスのフローチャネルを通過しているフロー中にフローシグネチャを組み込むステップ(110)と、フローシグネチャを認識するための認識ルーチンを実行するステップ(130)と、フローシグネチャの認識に従って、エアロゾル生成デバイスの動作を制御するステップ(125、135)とを含む。
Description
本発明はエアロゾル生成アセンブリの動作方法に関する。
本発明はまた、エアロゾル生成デバイス用のカートリッジに関する。
本発明はまた、そのようなカートリッジを備えるエアロゾル生成アセンブリに関する。
異なる種類のエアロゾル生成デバイスが当技術分野で既に知られている。一般に、そのようなデバイスは、例えば液体又は固体を含み得る、エアロゾル形成前駆体を格納するための格納部を備える。加熱システムは、エアロゾルを生成するために前駆体を加熱するように配置された1つ以上の電気作動抵抗性加熱要素から形成される。エアロゾルは、デバイスの入口と出口との間に延びている流路内に放出される。出口は、エアロゾルを送達するためにユーザが吸入するマウスピースとして配置され得る。
加熱システムは、例えばリチウムイオン電池のような、一般に再充電可能電池を表す電池によって給電される。電池からの電力は通常、例えば、加熱システム特徴、例えば加熱コイルの抵抗に基づいて、マイクロコントローラにより制御される。
いくつかのエアロゾル生成デバイスでは、前駆体は、着脱可能なカートリッジ内に格納されている。したがって、前駆体が消費されると、カートリッジを容易に取り外して交換することができる。着脱可能なカートリッジをデバイス本体に取り付けるために、例えばねじ込み接続を用いることができる。
着脱可能なカートリッジを使用するいくつかのエアロゾル生成デバイスは、使用されることが意図されるカートリッジが純正カートリッジであること、すなわちデバイスの製造業者又は購入者により認可されたカートリッジであることを確実にするために、カートリッジ認証プロセスを実行することが可能である。この目的のため、各カートリッジは識別子を備える。このような識別子は、光学的シグネチャ又は電子シグネチャの形をとることができる。第1のケースでは、識別子は、カートリッジ内に及びデバイス内に組み込まれた、単一又は複数のエミッタ及び検出器を使用して読み取ることができる。第2のケースでは、電子シグネチャは、カートリッジとデバイスとの間に確立されたデータリンクを使用して、又は加熱システムのいくつかの所定の挙動を使用して伝達できる。例えば、電子シグネチャは、加熱回路の電気的パラメータ、例えば抵抗又はインダクタンスの意図的な変更を含むことができる。
したがって、カートリッジ認証の既存の方法は、カートリッジ及びデバイスの大きな構造変更を意味する可能性がある。これは、これら要素の製造容易性及び費用に対して大きな影響をもたらす。
本発明の目的の1つは、カートリッジ及びデバイス構造を著しく変更することなく、且つこれら要素の費用及び製造複雑さを著しく増加させることなく、カートリッジ認証を確実にすることである。
この目的のため、本発明は、カートリッジと、カートリッジと共に動作するように設計されたエアロゾル生成デバイスであってカートリッジの流路と連通するように設計されたフローチャネルを有するエアロゾル生成デバイスと、を備えるエアロゾル生成アセンブリの動作方法に関する。
本方法は、
・エアロゾル生成デバイスとのユーザ相互作用に応答して、エアロゾル生成デバイスのフローチャネルを通過しているフローにフローシグネチャを組み込むステップと、
・フローシグネチャを認識するための認識ルーチンを実行するステップと、
・フローシグネチャの認識に従って、エアロゾル生成デバイスの動作を制御するステップと、を含む。
本方法は、
・エアロゾル生成デバイスとのユーザ相互作用に応答して、エアロゾル生成デバイスのフローチャネルを通過しているフローにフローシグネチャを組み込むステップと、
・フローシグネチャを認識するための認識ルーチンを実行するステップと、
・フローシグネチャの認識に従って、エアロゾル生成デバイスの動作を制御するステップと、を含む。
これら特徴のおかげで、デバイスと共に使用されることが意図されるカートリッジにより形成されるフローシグネチャの認識に応じて、エアロゾル生成デバイスを制御することができる。このフローシグネチャは、カートリッジ及びデバイス構造を著しく変更することなく、且つこれら要素の費用及び製造複雑さを著しく増加させることなく、カートリッジを認証することを可能にする。
いくつかの実施形態によれば、認識ルーチンは、複数のRMSフロー値及び複数の入力平均フロー値を決定し、その値を所定の閾値と比較することを含む。
いくつかの実施形態によれば、認識ルーチンは、少なくとも、1つのRMSフロー値及び1つの入力平均フロー値に対して実行される、
・RMSフロー値を第1のRMS閾値と比較すること及び第1の入力平均フロー値を第1のフロー閾値と比較することを含む第1の比較ステップと、
・RMSフロー値を第2のRMS閾値と比較すること及び第1の入力平均フロー値を第2のフロー閾値と比較することを含む第2の比較ステップであって、第2のRMS閾値は第1のRMS閾値よりも大きく、第2のフロー閾値は第1のフロー閾値よりも大きい、第2の比較ステップと、を含む。
・RMSフロー値を第1のRMS閾値と比較すること及び第1の入力平均フロー値を第1のフロー閾値と比較することを含む第1の比較ステップと、
・RMSフロー値を第2のRMS閾値と比較すること及び第1の入力平均フロー値を第2のフロー閾値と比較することを含む第2の比較ステップであって、第2のRMS閾値は第1のRMS閾値よりも大きく、第2のフロー閾値は第1のフロー閾値よりも大きい、第2の比較ステップと、を含む。
いくつかの実施形態によれば、RMSフロー値が第1のRMS閾値よりも高く、且つ入力平均フロー値が第1のフロー閾値よりも高いという肯定的結果を、第1の比較ステップが有する場合にのみ、第2の比較ステップが実行される。
いくつかの実施形態によれば、以下の条件のうちの少なくとも1つが真である場合、フローシグネチャの認識は失敗する。
・第1の比較ステップ中に、RMSフロー値が第1のRMS閾値よりも低いこと。
・第1の比較ステップ中に、入力平均フロー値が第1のフロー閾値よりも低いこと。
・第2の比較ステップ中に、RMSフロー値が第2のRMS閾値よりも高いこと。
・第2の比較ステップ中に、入力平均フロー値が第2のフロー閾値よりも高いこと。
・第1の比較ステップ中に、RMSフロー値が第1のRMS閾値よりも低いこと。
・第1の比較ステップ中に、入力平均フロー値が第1のフロー閾値よりも低いこと。
・第2の比較ステップ中に、RMSフロー値が第2のRMS閾値よりも高いこと。
・第2の比較ステップ中に、入力平均フロー値が第2のフロー閾値よりも高いこと。
異なるRMSフロー値及び入力平均フロー値に対する、第1の比較ステップ及び第2の比較ステップのN回のイタレーションに対して、各RMSフロー値が第1のRMS閾値と第2のRMS閾値との間にあり、且つ各入力平均フロー値が第1のフロー閾値と第2のフロー閾値との間にある場合、フローシグネチャの認識は成功である。
これら特徴のおかげで、フローシグネチャを認識するためのバンドパスフィルタを使用することができる。そのようなフィルタのエッジ周波数を指定し、適当な次数(次数が高いほど帯域の外側で周波数の減衰が急峻である)を選択することにより、認識ルーチンのこの実現形態が完全に堅牢になる。更には、それにより、ディスラプタの製造公差を低く保つことが可能にでき、製造プロセス及び投資に関する追加費用を回避できる。加えて、このようなバンドパスフィルタは、不必要な低周波又は高周波だけでなく、測定されたフローのDC部分もフィルタで除去して、測定されたフローの様々な強度(信号のDC部分の様々な振幅)に対して堅牢になる。
いくつかの実施形態によれば、所定の閾値及び数Nは、ユーザの吸入に基づいて調整される。
これら特徴のおかげで、認識ルーチンの精度を向上させることが可能である。
いくつかの実施形態によれば、動作方法は、ユーザのブローを検出するためのブロー検出ルーチンを実行するステップを更に含み、ブロー検出ルーチンは、認識ルーチンの前に又は認識ルーチンと同時に実行され、エアロゾル生成デバイスの動作を制御するステップは、ユーザのブローの検出に応じて更に実行される。
これら特徴のおかげで、ユーザの吸入をユーザのブローから区別することが可能である。
いくつかの実施形態では、ブロー検出ルーチンは、少なくともいくつかのRMSフロー値及び少なくともいくつかの入力平均フロー値を所定の閾値と比較することを含む。
いくつかの実施形態によれば、ブロー検出ルーチンは、少なくとも、1つのRMSフロー値及び1つの入力平均フロー値に対して実行された認識ルーチンの第2の比較ステップの後にフローシグネチャの認識が失敗した場合に、同じRMSフロー値及び入力平均フロー値に対して実行される第3の比較ステップを含み、
第3の比較ステップは、RMSフロー値をブローRMS閾値と比較することと、入力平均フロー値をブローフロー閾値と比較することとを含み、RMSフロー値がブローRMS閾値よりも高いか又は入力平均フロー値がブローフロー閾値よりも高い場合に、ブローは非検出と想定される。
第3の比較ステップは、RMSフロー値をブローRMS閾値と比較することと、入力平均フロー値をブローフロー閾値と比較することとを含み、RMSフロー値がブローRMS閾値よりも高いか又は入力平均フロー値がブローフロー閾値よりも高い場合に、ブローは非検出と想定される。
いくつかの実施形態によれば、異なるRMSフロー値及び入力平均フロー値に対する第3の比較ステップのM回のイタレーション中に非検出と想定されない場合、ブローが検出される。
これら特徴のおかげで、その実現形態の第1の実施例による認識ルーチンと同時にブロー検出ルーチンを実行することが可能である。
いくつかの実施形態によれば、認識ルーチンは、RMSフロー値を使用してフローの有効周波数を決定することと、有効周波数を所定の閾値と比較することとを含む。
いくつかの実施形態によれば、動作方法は、決定された有効周波数に基づいて、カートリッジの格納部内に格納されている前駆体を決定することを更に含む。
これら特徴のおかげで、カートリッジに含まれる前駆体の性質を決定することが可能である。
いくつかの実施形態によれば、認識ルーチンは、所定の時間間隔内での流量を決定することと、この流量を少なくとも1つの所定の閾値と比較することとを含む。
これら特徴のおかげで、認識ルーチンは、計算時間及び必要なメモリに関して非常に低い要件を使用して実現できる。
いくつかの実施形態によれば、認識ルーチンは、フローの周波数スペクトルを決定することと、このスペクトルを所定のスペクトルと比較することとを含む。
いくつかの実施形態によれば、周波数スペクトルは、離散フーリエ変換(DFT)又は高速フーリエ変換(FFT)を使用して決定される。
認識ルーチンは、離散フーリエ変換を使用して、計算時間及び必要なメモリに関して非常に低い要件を使用して実現できる。
認識ルーチンは、高速フーリエ変換(FFT)を使用して、非常に正確且つ堅牢な結果をもたらすことができる。加えて、認識ルーチンは、そのフローの有効周波数を決定し、それによりこの有効周波数を使用してカートリッジに含まれる前駆体の性質を決定することも可能にできる。
本発明はまた、エアロゾル生成デバイスのためのカートリッジに関し、カートリッジは、カートリッジフロー入口及びカートリッジフロー出口を画定するカートリッジ本体であって、カートリッジフロー入口はエアロゾル生成デバイス内に配置されたフローチャネルと連通するように設計されている、カートリッジ本体を備え、
カートリッジ本体は、
・エアロゾル形成前駆体を格納するための格納部と、
・カートリッジフロー入口とカートリッジフロー出口との間に延びフローを伝達するように構成されている流路と、
・流路内に配置され格納部内に格納されている前駆体からエアロゾルを形成するように構成されているアトマイザと、
・フローの所定の摂動を形成することにより、流路内のフローのフローシグネチャを形成するように構成されているフローディスラプタであって、フローシグネチャは外部認識システムにより検出可能である、フローディスラプタと、を備える。
カートリッジ本体は、
・エアロゾル形成前駆体を格納するための格納部と、
・カートリッジフロー入口とカートリッジフロー出口との間に延びフローを伝達するように構成されている流路と、
・流路内に配置され格納部内に格納されている前駆体からエアロゾルを形成するように構成されているアトマイザと、
・フローの所定の摂動を形成することにより、流路内のフローのフローシグネチャを形成するように構成されているフローディスラプタであって、フローシグネチャは外部認識システムにより検出可能である、フローディスラプタと、を備える。
これら特徴のおかげで、エアロゾル生成デバイスにより検出可能なフローシグネチャがカートリッジにより形成できる。このフローシグネチャは、追加の電子部品又は光学部品なしで、カートリッジ内にフローディスラプタを加えることだけにより、カートリッジの認証を可能にする。したがって、カートリッジの構造は比較的単純に保つことができ、それによりカートリッジの費用及びその構造の複雑さが増加することはない。
いくつかの実施形態によれば、フローシグネチャは、フローディスラプタの寸法により定められる。
これら特徴のおかげで、カートリッジのための所定のフローシグネチャを形成することが可能である。
いくつかの実施形態によれば、フローディスラプタは、内部を画定するヘルムホルツ空洞と、スロートとを備える。
いくつかの実施形態によれば、フローシグネチャは、ヘルムホルツ空洞の内部の容積、スロートの面積、及びスロートの長さにより定められる。
これら特徴のおかげで、ヘルムホルツ空洞の内部及びスロートを定めることにより、フローシグネチャを形成することができる。
いくつかの実施形態によれば、フローディスラプタは、追加のヘルムホルツ空洞を備え、このヘルムホルツ空洞は流路の異なる側に配置されている。
これら特徴のおかげで、複雑な構造を有するフローシグネチャを生成すること、及び/又はフローシグネチャをより顕著にしてその検出を単純化することが可能である。
いくつかの実施形態によれば、フローシグネチャは、フローの所定の周波数パターンである。
これら特徴のおかげで、フローの周波数分析により、カートリッジを認証することが可能である。
いくつかの実施形態によれば、フローシグネチャは、格納部に格納されている前駆体との対応関係を有する。
これら特徴のおかげで、格納部内に格納されている前駆体を特定することが可能である。
いくつかの実施形態によれば、フローディスラプタは、カートリッジフロー入口とアトマイザとの間に配置されている。
これら特徴のおかげで、エアロゾル生成デバイスを通過しているフローにフローシグネチャを組み込むことができる。
本発明はまた、上述したカートリッジと、カートリッジと共に動作するように設計され、デバイスフロー入口及びデバイスフロー出口を画定するデバイス本体を備える、エアロゾル生成デバイスであって、デバイスフロー出口はカートリッジの流路と連通するように設計されている、エアロゾル生成デバイスと、を備えるエアロゾル生成アセンブリに関し、
デバイス本体は、
・デバイスフロー入口とデバイスフロー出口との間に延びるフローチャネルと、
・フローチャネル内に配置されフローに対する測定値を生成するように構成されているセンサ、及びカートリッジにより形成されたフローシグネチャを測定値を用いて認識するように構成されているコンピューティングユニット、を備える認識システムと、を備える。
デバイス本体は、
・デバイスフロー入口とデバイスフロー出口との間に延びるフローチャネルと、
・フローチャネル内に配置されフローに対する測定値を生成するように構成されているセンサ、及びカートリッジにより形成されたフローシグネチャを測定値を用いて認識するように構成されているコンピューティングユニット、を備える認識システムと、を備える。
エアロゾル生成デバイスは、認識システムを備えることにより、カートリッジのフローシグネチャを認識でき、したがってそのフローシグネチャを認証できる。
いくつかの実施形態によれば、コンピューティングユニットは、フローシグネチャが認識された場合、エアロゾル生成デバイスの動作を作動させ、フローシグネチャが認識されない場合、エアロゾル生成デバイスの動作を作動停止させるように更に構成されている。
これら特徴のおかげで、フローシグネチャ認識の結果に応じて、エアロゾル生成デバイスを動作させることが可能である。
いくつかの実施形態によれば、コンピューティングユニットは、フローチャネル内を通るフローの方向を特定するように更に構成されている。
いくつかの実施形態によれば、特定されたフローの方向がデバイスフロー入口からデバイスフロー出口である場合、コンピューティングユニットはフローシグネチャを認識するように構成されている。
いくつかの実施形態によれば、特定されたフローの方向がデバイスフロー出口からデバイスフロー入口である場合、コンピューティングユニットはエアロゾル生成デバイスの動作を作動停止させるように更に構成されている。
これら特徴のおかげで、ユーザのパフ及びブローを区別することが可能である。例えば、パフが検出された場合、デバイスを作動させることができる。ブローが検出された場合、いかなる動作も実行することができない。
いくつかの実施形態によれば、
・センサは、フローチャネルを通過している流れに対して流量値を生成するように構成され、
・コンピューティングユニットは、センサにより生成された流量値からカートリッジにより形成されるフローシグネチャを認識するように構成されている。
・センサは、フローチャネルを通過している流れに対して流量値を生成するように構成され、
・コンピューティングユニットは、センサにより生成された流量値からカートリッジにより形成されるフローシグネチャを認識するように構成されている。
いくつかの実施形態によれば、センサは圧力センサである。
これら特徴のおかげで、コンピューティングユニットと組み合わせた単純な圧力センサを使用して、フローシグネチャを認識することができる。これは、エアロゾル生成デバイスの費用及び構造複雑さに著しく影響を及ぼすことはない。
本発明及びその利点は、非限定的な例としてのみ挙げられ且つ添付の図面を参照して記述される以下の説明を読むことでよりよく理解されるであろう。
本発明を説明する前に、本発明は、以下の説明に記載される構造の詳細に限定されないことを理解されたい。本開示の利益を有する当業者には、本発明は他の実施形態が可能であり、様々な方法で実践又は実行できることが明らかであろう。
本明細書で使用される場合、「エアロゾル生成デバイス」又は「デバイス」という用語は、エアロゾル生成ユニット(例えば、ユーザが吸入するための、例えばマウスピースにおいてデバイスの出口に送達される前に、エアロゾルに凝縮する蒸気を生成するエアロゾル生成要素)によって、蒸気吸入用のエアロゾルを含むエアロゾルをユーザに送達するための蒸気吸入デバイスを含み得る。デバイスは、可搬であり得る。「可搬」は、ユーザが保持して使用するデバイスを指し得る。デバイスは、例えば、可変の時間量にわたってヒータシステムを作動させることにより、(定量のエアロゾルとは対照的に)可変量のエアロゾルを生成するように適合されてもよく、その生成はトリガにより制御できる。トリガは、蒸気吸入ボタン及び/又は吸入センサなど、ユーザが作動させることができるものであり得る。吸入センサは、(タバコ、葉巻、又はパイプなどの従来の可燃性喫煙物品の喫煙効果を模倣するように)可変量の蒸気を提供することを可能にするために、吸入強度並びに吸入持続時間に対する感度が高いものであってもよい。デバイスは、ヒータ及び/又は加熱されたエアロゾル生成物質(エアロゾル前駆体)の温度を特定の目標温度まで駆動し、その後、その温度をエアロゾルの効率的な生成を可能にする目標温度にて維持するための温度調節制御部を含んでもよい。
本明細書で使用される場合、「エアロゾル」という用語は、前駆体の懸濁液を、固体粒子、液滴、気体のうちの1つ以上として含み得る。その懸濁液は、空気を含む気体の状態であり得る。本明細書におけるエアロゾルは、一般に、蒸気を指してよく/蒸気を含んでよい。エアロゾルは、前駆体の1つ以上の成分を含み得る。
本明細書で使用される場合、「エアロゾル形成前駆体」、又は「前駆体」、又は「エアロゾル形成物質」、又は「物質」という用語は、液体、固体、ゲル、ムース、発泡体、又は他の物質のうちの1つ以上を指し得る。前駆体は、本明細書で定義されるように、エアロゾルを形成するためにデバイスの加熱システムによって処理可能であり得る。前駆体は、ニコチン、カフェイン、又は他の有効成分のうちの1つ以上を含み得る。有効成分は、液体であってもよい担体で運ばれてもよい。担体は、プロピレングリコール又はグリセリンを含み得る。香料も含まれてよい。香料は、エチルバニリン(バニラ)、メントール、酢酸イソアミル(バナナ油)等を含み得る。固体エアロゾル形成物質は、処理されたタバコ材料、波形シート、又は再構成タバコ(RTB)の向きが揃えられた細片、を含むロッドの形態であり得る。
図1を参照すると、本発明によるエアロゾル生成アセンブリ10は、エアロゾル生成デバイス12及び着脱可能なカートリッジ14を備える。エアロゾル生成デバイス12は、カートリッジ端部17と電池端部18との間に延びるデバイス本体16を備える。カートリッジ端部17に、デバイス本体16はデバイスフロー出口19を定め、側面に、デバイス本体16はデバイスフロー入口20を定める。デバイス本体16はまた、カートリッジ14を収容して最終的にはカートリッジ14を固定するように設計されたペイロード区画21を、カートリッジ端部17に定める。
デバイス本体16は、エアロゾル生成デバイス12の内部の範囲を定め、デバイス12に給電するように設計された電力ブロック22、電力ブロック22により給電されるアトマイザ回路24、デバイスフロー入口20とデバイスフロー出口19との間に延びるフローチャネル26、デバイスの動作を制御するコントローラ28、及びフローチャネル26内に部分的に配置された認識システム30を備える。エアロゾル生成デバイス12のデバイス本体16は、例えば通信モジュール、アンテナ、慣性センサなどとしてそれ自体が公知の、デバイス12の異なる機能を実行する他の内部構成要素を更に含んでもよい。
図1は、エアロゾル生成デバイス12の様々な構成要素の概略図のみを提示し、必ずしもこれら構成要素の実際の物理的配置及び寸法を示すわけではないことに留意すべきである。特に、そのような配置は、エアロゾル生成デバイス12の設計及びその構成要素の技術的特徴に従って選択できる。
電力ブロック22は、電池36及び電池充電器38を備える。電池36は、例えば、外部供給源により提供される電源を用いて充電され所定の電圧の直流電流を供給するように設計された公知の電池である。電池充電器38は、電池を外部供給源に接続することが可能であり、この目的のために、(例えばmini-USBコネクタのような)電力コネクタ、又は無線充電コネクタを備える。電池充電器38はまた、外部供給源から電池に送達される電力を、例えば所定の充電プロファイルに従って、制御することが可能である。そのような充電プロファイルは、例えば、その充電レベルに応じて、電池の充電電圧を定めることができる。
アトマイザ回路24は、カートリッジ14内に配置されたアトマイザに給電するように構成されている。図1の実施例では、アトマイザ回路24は、デバイス本体16から突出し、カートリッジ14がペイロード区画21内に収容されるときにカートリッジ14の一対の接触部と接触するように構成されている、一対の接触部を備える。他の実施形態では、アトマイザ回路24は、例えば加熱プレートのような少なくとも1つの加熱要素を備える。この場合、そのような加熱プレートは、デバイス本体16から突出し、カートリッジ14のアトマイザの少なくとも一部を形成する、加熱プレートなどの他の加熱要素と接触するように構成されている。
フローチャネル26は、デバイスフロー入口20とデバイスフロー出口19との間に延び、入口20と出口19との間で、フロー、とりわけ空気フローを導くように構成されている。デバイス12の通常動作中、フローは、主にデバイスフロー入口20からデバイスフロー出口19に導かれる。このケースは、ユーザの吸入に対応する。場合によっては、フローは、主にデバイスフロー出口19からデバイスフロー入口20に導かれることもできる。このケースは、とりわけユーザのブローに対応する。
コントローラ28は、例えば、エアロゾル生成デバイス12の動作を制御することが可能な(MCUとしても知られる)マイクロコントローラによって形成される。特に、コントローラ28は、アトマイザ回路24の給電を電力ブロック22により制御することによるカートリッジ14のアトマイザの動作と、最終的には、デバイス12の追加機能を提供する、デバイス本体16の少なくともいくつかの他の構成要素の動作とを制御することが可能である。例えば、ユーザの吸入が検出された場合、コントローラ28は、デバイス12の動作を作動させてエアロゾルを生成させることが可能である。コントローラ28はまた、以下で更に詳細に説明するように、カートリッジ14のフローシグネチャの認識に応じて、エアロゾルを生成するためのエアロゾル生成の動作を作動又は作動停止させることが可能である。
以下で更に詳細に説明するように、認識システム30は、フローチャネル26を通過しているフローのフローシグネチャを認識し、ユーザの吸入をユーザのブローから区別することが可能である。認識システムは、フローチャネル26内に配置されてフローに対する測定値を生成するように構成されているセンサ40と、センサ40により生成された測定値を使用して、認識ルーチンを実行することによりフローシグネチャを認識し、ブロー検出ルーチンを実行することによりユーザの吸入をユーザのブローから区別するように構成されているコンピューティングユニット42と、を備える。例えば、センサ40は、例えばMEMS又は熱線要素により形成された圧力センサ40であり、フローチャネル26を通過しているフローに対して、流量測定値とも称される流量値を生成するように構成されている。本発明の特定の実施形態によれば、センサ40は、可能な限りデバイスフロー出口19の近くに配置される。この場合、センサは、カートリッジ14のフローディスラプタの近くに配置され、これについて以下で更に詳細に説明する。したがって、センサ40は、ディスラプタによって生じるフロー外乱を特徴付けるフロー測定値を効率的に生成できる。コンピューティングユニット42は、例えば図1に示すように、独立したマイクロコントローラにより形成される。別の実施形態では、コンピューティングユニット42は、上述したコントローラ28内に組み込まれる。この場合、コントローラは、認識ルーチン及びブロー検出ルーチンを実行するようにも構成される。別の実施形態では、コンピューティングユニット42、コントローラ28、及びアトマイザ回路24は全てが1つのプリント回路基板(PCB)上に組み込まれる。
ここで、図2を参照して、本発明によるカートリッジ14について説明する。この図に示すように、カートリッジ14は、カートリッジフロー入口49及びカートリッジフロー出口50を定めるカートリッジ本体48を備える。カートリッジ本体48は、カートリッジ14の内部の範囲を定め、格納部60、流路62、アトマイザ64、及びフローディスラプタ66を備える。
格納部60は、エアロゾルを生成するために用いる前駆体を格納するように設計されている。特に、格納部60は、前駆体の性質に基づいて、前駆体を液体及び/又は固体の形で格納するように設計できる。いくつかの実施形態では、格納部60に前駆体を補充することもできる。
流路62は、カートリッジフロー入口49とカートリッジフロー出口50との間に延びている。特に、カートリッジ14がペイロード区画21内に収容されている場合、デバイス12のフローチャネル26がカートリッジ14の流路62により延長されるように、カートリッジフロー入口49は、デバイスフロー出口19に隣接している。カートリッジフロー出口50は、例えば、エアロゾルを吸入するためにユーザにより使用されるマウスピース内に配置できる。したがって、流路62は、ユーザの吸入中にアトマイザ64により生成されるエアロゾルと共に、デバイス12のフローチャネル26から流れるフローを、カートリッジフロー入口49からカートリッジフロー出口50まで導くように構成されている。ユーザのブロー中、流路62は、デバイス12のフローチャネル26を介してブローを排気するために、カートリッジフロー出口50からカートリッジフロー入口49まで導くように構成されている。
アトマイザ64は、流路62内に配置され、デバイス12のアトマイザ回路24により給電されたときに、格納部60内に格納されている前駆体からエアロゾルを形成するように構成されている。特に、図2の実施形態では、アトマイザ64は、カートリッジ14がペイロード区画21内に収容された場合にアトマイザ回路24の一対の接触部と接触するように設計された接触部を備える、コイルのような加熱要素を備える。この場合、加熱要素の接触部はカートリッジ本体48から突出している。本発明の他の実施形態では、アトマイザ64は、例えば加熱プレートを表す加熱要素を備え、これはカートリッジ本体48から少なくとも部分的に突出することができる。この場合、アトマイザ64の加熱プレートは、例えば、デバイス12のアトマイザ回路24の一部をなす他の加熱プレートと接触するように設計されている。
フローディスラプタ66は、カートリッジ14の流路62において、及びその結果、デバイス12のフローチャネル26において、フローの所定の摂動を形成することにより、このフローのフローシグネチャを形成するように構成されている。換言すれば、フローディスラプタ66は、流路62及びフローチャネル64を通過しているフローを乱すように構成され、それによりフローにおいて所定の周波数振動パターンが形成される。このパターンを、以下ではフローシグネチャと称する。本発明によれば、フローシグネチャは、フローディスラプタ62の寸法により定められる。図2に示す本発明の特定の実施例によれば、フローディスラプタ66は、内部70及びスロート72を定める一意のヘルムホルツ空洞である。この場合、ヘルムホルツ空洞は例えば、例えばカートリッジ14の電気接続部、シーリング、及び漏出収集手段を備えるアセンブリ区画73に面する、流路62の一方の側に配置される。別の実施形態によれば、フローディスラプタ66は、いくつかのヘルムホルツ空洞、例えば2つの空洞を備え、これらは流路62の両側に配置できる。特定の実施形態によれば、これら空洞は、流路62に対して対称的に配置でき、同一の又は異なる寸法を有することができる。したがって、図2の実施例では、各区画66、73がヘルムホルツ空洞を形成できる。
一意のヘルムホルツ空洞の場合、フローシグネチャは、ヘルムホルツ空洞の内部70の容積、スロートの面積、及びスロートの長さにより定められる。このフローシグネチャは、流路62を通過しているフローが受ける特定の振動周波数fに対応する可能性がある。この周波数fは、以下の式を使用して決定できる:
ただし、
θは、ガス中の音速(20℃の乾燥空気中では、約340m*s-1)、
Aは、スロート72の断面積、
Vは、内部70の静的容積、
Lは、スロート72の長さ、である。
θは、ガス中の音速(20℃の乾燥空気中では、約340m*s-1)、
Aは、スロート72の断面積、
Vは、内部70の静的容積、
Lは、スロート72の長さ、である。
有利には、本発明によれば、振動周波数fは、ユーザにとっていかなる追加の可聴ノイズも、又はいかなる他の有害な感覚も引き起こさないように選択される。
フローディスラプタ66の動作を表す一実施例を図3を示す。具体的には、この図3のグラフ(A)は、フローディスラプタのない従来のエアロゾル生成アセンブリにおけるユーザの吸入の流量を時間に対して示すものである。図から分かるように、最初に流量は急速に増加し、その後、ほぼ平坦な部分を達成し、次いで増加速度とほぼ同じ速度で減少する。同じ図のグラフ(B)は、ユーザの吸入がない場合に、フローディスラプタによって生成されるフローの流量を時間に対して示す。図から分かるように、流量は振動する信号を示す。フローディスラプタ62の寸法に応じて、この信号の周波数を変更して、特定のフローシグネチャを形成することができる。場合によっては、この信号は、多重周波数信号を呈する可能性があり、その周波数は、例えばそれら周波数の間で及び/又は他の時間と相関を有する。最後に、グラフ(C)は、本発明によるエアロゾル生成デバイスにおけるユーザの吸入中の流量を時間に対して示す。図から分かるように、この場合、グラフ(A)及び(B)が重ね合わされ、特定のフローシグネチャを形成する。
したがって、カートリッジ14により生成されるフローシグネチャを、カートリッジ14の異なる認証必要性のために使用できる。例えば、エアロゾル生成デバイス12は、認可されたカートリッジ製造業者だけが知っている特定のフローシグネチャを有するカートリッジを用いてだけ動作できる。場合によっては、フローシグネチャはまた、例えばヘルムホルツ空洞の特徴を1種類の前駆体に関連付けることにより、カートリッジ14内に格納されている前駆体の性質を定めることができ、したがって、フローシグネチャの検出は格納されている前駆体の識別を示すことができる。換言すれば、ヘルムホルツ空洞により生成されるフローシグネチャは、格納部60内に格納されている前駆体との関連性を有する可能性がある。したがって、エアロゾル生成デバイス12は、例えば、デバイス12が使用される領域において認可された前駆体を含むカートリッジと共にだけ動作することができる。
ここで、エアロゾル生成アセンブリ10の動作方法100が、そのステップのフローチャートを示す図4を参照して説明される。この方法は、とりわけ、カートリッジ14がエアロゾル生成デバイス12と共に最初に使用されている間に実行できる。したがって、本方法100は、少なくともカートリッジを最初に使用している間に、カートリッジ認証方法として使用できる。この場合、新しいカートリッジの挿入を検出し、且つユーザが新しいカートリッジを最初に吸入した時点で、デバイスは以下で説明するような方法を実行し、(ステップ135で説明するような)認識が成功した場合、カートリッジ内の前駆体が完全に枯渇するまで又はカートリッジの置換を検出するまで、認証結果は有効である。カートリッジの挿入及び/又は置換の検出は、ペイロード区画21に配置されているセンサにより実行できる。別の実施例によれば、方法100は、それぞれ、エアロゾル生成デバイス12を使用して実行される。この場合、認識又は認証結果は、連続蒸気吸入セッションに対してだけ有効である。したがって、初期的には、エアロゾル生成デバイス12は、エアロゾルを生成するように作動されていない、又はエアロゾルを短時間だけ生成するために作動されていると想定される。
本方法の初期的なステップ110は、ユーザの吸入(パフすること)又は吐出(ブローすること)又は他の形を含むことができる、デバイス12とのユーザ相互作用に対して更に実行される。換言すれば、本方法のステップ110は、フローがカートリッジ14の流路62及びデバイス12のフローチャネル26を通過するときに実行できる。これは、ユーザが、エアロゾル生成デバイス12の動作を作動させるためにカートリッジ出口50を通して吸入する場合に、又は例えば間違って若しくは保守の必要のためにカートリッジ出口50の中へとブローする場合に生じる可能性がある。このフローは、とりわけフローディスラプタ66を通過し、フローディスラプタは所定のフローシグネチャをフローの中に組み込む。特に、この場合、用語「組み込む」は、フローディスラプタ66の寸法により予め決定される周波数振動パターンに従ってフローを振動させることとして理解すべきである。
次のステップ120中に、コンピューティングユニット42は、ブロー検出ルーチンを実行する。特に、このステップ120では、コンピューティングユニット42がブローを検出すると、コンピューティングユニットは対応する信号をコントローラ28に送信し、コントローラは、ステップ125中に、エアロゾル生成デバイス12が作動されていない場合は、デバイス12を作動停止させた状態を維持し(すなわち、エアロゾルを生成させず)、そうでない場合は、エアロゾルを生成するためのエアロゾル生成デバイス12の動作を作動停止させる。ブローが検出されない場合、次のステップ130が実行される。
一般的な場合、ブロー検出ルーチンは、フローの少なくともいくつかの特徴を所定パターンと比較することから成ってもよい。
図5に示すように、ブロー中にセンサ40により測定される流量は、吸入と比較して、より大きな変動及びより大きな振幅を呈する。特に、図3の実施例では、ブローの場合、グラフ(B)及び(C)が、より大きな変動及びより大きな振幅を呈する。したがって、コンピューティングユニット42は、ブローを検出するために流量測定値を分析できる。
別の実施例によれば、コンピューティングユニット42は、ブローを検出するために、フローの温度測定値を分析できる。この場合、センサ40として、温度センサをフローチャネル26内に配置することもできる。図5に示すように、ブロー中、温度は上昇し、吸入中、温度はその周囲レベルに戻る。したがって、フロー温度の上昇を検出することによりブローを検出することができる。
別の実施例によれば、コンピューティングユニット42は、ブローを検出するために流量測定値から高周波高次モーメントデータ(HFHMデータ)を決定して、このデータを分析できる。実際に、図5に示すように、ユーザのブロー中、HFHMデータは乱れたエネルギーを呈する。ユーザが吸入している間、このエネルギーは名目レベルに戻る。
最後に、別の実施例によれば、コンピューティングユニット42は、前述の実施例のうちの少なくとも2つの実施例を同時に使用してブロー検出を実行する。これら実施例の全てにおいて、ディスラプタ66の存在により、ユーザがブローしている場合にフローの変動及び他の特徴がより顕著になることに留意すべきである。したがって、ブローは、より容易に検出できる。
ステップ130中に、コンピューティングユニット42は、フローシグネチャを認識するために、認識ルーチンを実行する。認識ルーチンは、以下に詳細に説明される異なる実施例に従って実行でき、フローの少なくとも1つの特徴を基準フローシグネチャから決定されたパラメータと比較することから成る。認識されるためには、カートリッジ14により生成されるフローシグネチャは、基準フローシグネチャに整合しなければならない。その後、コンピューティングユニット42は、コントローラ28に、以下の認識ルーチンの結果を伝達する:フローシグネチャが認識ルーチンにより認識された場合は肯定的結果、又はフローシグネチャがルーチンにより認識されない場合は否定的結果、又はセンサ40により実行された測定が肯定的若しくは否定的結果を決定することを可能にしない場合は「不明」結果。
結果が肯定的である場合、ステップ135中に、コントローラ28は、エアロゾル生成デバイス12の動作を作動させてエアロゾルを生成させる、又はエアロゾル生成デバイス12が既にそのように動作している場合は作動状態を維持する。結果が否定的であるか又は不明である場合、ステップ125中に、コントローラ28は、デバイスが既定で以前に作動されていなかった場合、エアロゾルを生成させず、デバイス12を作動停止させた状態に維持するか、又はそうでない場合(すなわち、デバイスが既定で以前に作動されていた場合)、エアロゾル生成デバイス12のエアロゾル生成動作を作動停止させる。結果が不明である場合、コントローラ28は、認識ルーチンを再び実行するように、又はエアロゾル生成デバイス12のエアロゾル生成動作を作動停止させるように、コンピューティングユニット42に命令できる。
いくつかの実施形態では、ブロー検出ルーチン及び認識ルーチンをそれぞれ実行するステップ120及び130は、同時に又は互いに独立して実行できることに留意すべきである。特に、いくつかの実施形態では、認識ルーチンは、ブロー検出ルーチンの前に実行できる。いくつかの他の実施形態では、ブロー検出ルーチンは実行されない。
認識ルーチンの第1の実施例
実現形態の第1の実施例による認識ルーチンは、実装されたデジタルフィルタ、及び流量のRMS値の計算を使用することに基づく。デジタルフィルタは、限定された周波数範囲を有するバンドパスフィルタであり得る。この周波数範囲は、例えば5Hz及び20Hzのエッジ周波数により形成できる。
実現形態の第1の実施例による認識ルーチンは、実装されたデジタルフィルタ、及び流量のRMS値の計算を使用することに基づく。デジタルフィルタは、限定された周波数範囲を有するバンドパスフィルタであり得る。この周波数範囲は、例えば5Hz及び20Hzのエッジ周波数により形成できる。
特に、認識ルーチンの始めに、コンピューティングユニット42は、センサ40により生成された流量測定値から複数のRMSフロー値及び複数の入力平均フロー値を決定する。RMS値は、図6に示すロジックに従って決定される。更なる説明では、RMS値の代わりに、これらRMS値の二乗も使用できることに留意すべきである。平均フロー値は、RMS値の計算のために使用される積分期間中に収集された流量の全てのサンプルにわたる算術平均値に対応する。本発明の好ましい実施形態では、平均フロー値は、オリンピック平均値、すなわち最大及び最小の外れ値を排除した平均値に対応できる。
次いで、コンピューティングユニット42は、これらの値を使用して、図7に示すフローチャートに従ってステップ210~240を実行する。
特に、コンピューティングユニット42は、少なくとも、1つのRMSフロー値(RMS値又は二乗RMS値を含む)及び1つの入力平均フロー値(すなわち、AVG値)に対して、第1の比較ステップ210及び第2の比較ステップ220を実行する。これらステップ中に、コンピューティングユニット42は、これらの値を、低RMS閾値(第1のRMS閾値とも呼ばれる)、低フロー閾値(第1のフロー閾値とも呼ばれる)、高RMS閾値(第2のRMS閾値とも呼ばれる)、及び高フロー閾値(第2のフロー閾値とも呼ばれる)と比較する。これら閾値は、コンピューティングユニット42により記憶され、基準フローシグネチャから決定される。
第1の比較ステップ210中に、コンピューティングユニット42は、対応するRMSフロー値を低RMS閾値と比較し、入力平均フロー値を低フロー閾値と比較する。RMSフロー値が低RMS閾値よりも低い、又は入力平均フロー値が低フロー閾値よりも低い場合、ステップ215中に、コンピューティングユニット42はフローシグネチャを非認識と想定する。そうでない場合は、コンピューティングユニット42は、第2の比較ステップ220に移る。
第2の比較ステップ220中に、コンピューティングユニット42は、対応するRMSフロー値を高RMS閾値と比較し、入力平均フロー値を高フロー閾値と比較する。RMSフロー値が高RMS閾値よりも高い、又は入力平均フロー値が高フロー閾値よりも高い場合、ステップ225中に、コンピューティングユニット42はフローシグネチャを非認識と想定する。そうでない場合は、コンピューティングユニット42は、次のステップ230に移る。
ステップ230中に、コンピューティングユニット42は、第1及び第2の比較ステップ210、220の要件を満たす(すなわち、対応するRMSフロー値が、上述した低RMS閾値及び高RMS閾値により定義される範囲内にある、且つ入力平均フロー値が、上述した低フロー閾値及び高フロー閾値により定義される範囲内にある)RMSフロー値及び入力平均フロー値の数を決定する。この数が所定の数Nを下回る場合、コンピューティングユニット42は、RMSフロー及び入力平均フロー値の別の対に対して、第1及び第2の比較ステップ210、220を再び実行する。そうでない場合は、コンピューティングユニット42は、ステップ240に移る。このステップ240中に、コンピューティングユニット42は、フローシグネチャが認識されたと結論付ける。
低RMS閾値、低フロー閾値、高RMS閾値、高フロー閾値、並びに数Nは、吸入の強さに応じて調整できる。例えば、吸入(吸引)の強度が低い場合、数Nは、より強い吸入に設定される数と比較してより低く設定され得る。低閾値及び高閾値はそれぞれ、より低い値及びより高い値に設定できる。すなわち、低閾値を減少させ高閾値を増加させて検出をより寛容にすることができる。特に、吸入の強さが低い場合、パフが非常に短いこと(例えば、人が喫煙パイプと同様に蒸気吸入していること)は極めてあり得ることである。この場合、消費者も望む場合、消費者がそのようなデバイスを蒸気吸入することを可能にするために、非常に速い検出が必要であろう。したがって、より低い値のN及びより寛容な閾値(より低い低閾値、及びより高い高閾値)を使うことができる。強い吸入の場合、パフは十分に長い可能性が高く、その結果、偽陽性又は偽陰性を検出するリスクを減らすために、サンプル数(N)は僅かに多い可能性があり、閾値用に非許容的な値を使用できる。すなわち、低閾値を増加させ(低閾値は、吸入の強度が低い場合よりも高い)、高閾値を減少させる(高閾値は、吸入の強度が低い場合よりも低い)。
認識ルーチンの第1の実施例の変形形態によれば、RMSフロー値及び平均フロー値を所定の閾値と比較する代わりに、コンピューティングユニット42は、フロー中に組み込まれた有効周波数fを直接決定してもよい。この場合、コンピューティングユニット42は、図8に示すロジックを実行してもよく、値ω2は、センサにより提供される流量測定値から出力される。この場合、コンピューティングユニット42は、RMS値だけでなく、これら値の時間微分値も決定する。次いで、有効周波数fは以下の式を使用して決定される:
ω=2πf
ω=2πf
この変形形態によれば、カートリッジに含まれる前駆体の性質に依存する周波数をカートリッジ14に関連付けることも可能である。したがって、コンピューティングユニット42は、そのディスラプタ66によって生成された有効フロー周波数が所定の周波数範囲内にある場合、カートリッジ14のフローシグネチャを認識でき、この周波数の正確な値に基づいて、コンピューティングユニット42は、カートリッジ14に含まれる前駆体の性質を更に認識できる。
ブロー検出ルーチンを有する認識ルーチンの第1の実施例
実現形態の第1の実施例による認識ルーチンは、ブロー検出ルーチンと同時に実行できる。
実現形態の第1の実施例による認識ルーチンは、ブロー検出ルーチンと同時に実行できる。
この実現形態によれば、以前のケースと同様に、コンピューティングユニット42は、複数のRMSフロー値及び複数の入力平均フロー値を決定する。
次いで、コンピューティングユニット42は、上述した第1及び第2の比較ステップ210、220と同一である第1及び第2の比較ステップ310、320を実行する。また、以前のケースと同様に、第1の比較ステップ310中に、RMSフロー値が低RMS閾値よりも低いか、又は入力平均フロー値が低フロー閾値よりも低い場合、ステップ315中に、コンピューティングユニット42はフローシグネチャを非認識と想定する。そうでない場合は、コンピューティングユニット42は、第2の比較ステップ320に移る。以前のケースとは逆に、第2の比較ステップ320中に、RMSフロー値がより高RMS閾値よりも高いか、又は入力平均フロー値が高フロー閾値よりも高い場合、コンピューティングユニットは第3の比較ステップ323を実行する。そうでない場合は、上述したステップ230及び240と同様に、コンピューティングユニット42は、次のステップ330、そして最終的にステップ340に移る。
第3の比較ステップ323中に、コンピューティングユニット40は、RMSフロー値をブローRMS閾値と比較し、入力平均フロー値をブローフロー閾値と比較する。RMSフロー値がブローRMS閾値よりも高い、又は入力平均フロー値がブローフロー閾値よりも高い場合、次のステップ325中に、コンピューティングユニット42は、ブロー検出並びにシグネチャ認識が失敗したと結論付ける。そうでない場合は、コンピューティングユニット40は、ステップ326に移る。
ステップ326中に、コンピューティングユニット42は、第3の比較ステップ323の要件を満たす、RMSフロー値及び入力平均フロー値の数を決定する。この数が数Mを下回る場合、コンピューティングユニット42は、RMSフロー及び入力平均フロー値の別の対に対して、第1、第2、そして最終的に第3の比較ステップ310、320、323を実行する。そうでない場合は、コンピューティングユニット42は、ステップ327に移る。このステップ327中に、コンピューティングユニット42は、ブローが検出されたと結論付ける。
認識ルーチンの第2の実施例
認識ルーチンの実現形態の第2の実施例は、流量測定値の時間微分解析を使用することに基づく。
認識ルーチンの実現形態の第2の実施例は、流量測定値の時間微分解析を使用することに基づく。
この場合、コンピューティングユニット42は、所定の時間間隔Δt内での流量測定値を決定する。次いで、コンピューティングユニット42は、得られた値が、基準フローシグネチャから決定された特定の閾値内に位置するかどうかをチェックする。
このルーチンは、計算時間及び必要なメモリに関して非常に低い要件を有する。その精度は、低域フィルタを適用することにより部分的に改善できる。
認識ルーチンの第3の実施例
認識ルーチンの実現形態の第3の実施例によれば、コンピューティングユニット42は、フローの周波数スペクトルを決定し、このスペクトルを基準フローシグネチャから決定された所定のスペクトルと比較する。
認識ルーチンの実現形態の第3の実施例によれば、コンピューティングユニット42は、フローの周波数スペクトルを決定し、このスペクトルを基準フローシグネチャから決定された所定のスペクトルと比較する。
この場合、フローの周波数スペクトルは、例えばゲーツェルアルゴリズムに従って離散フーリエ変換(DFT)を使用して決定される。
認識ルーチンの第4の実施例
認識ルーチンの実現形態の第4の実施例によれば、コンピューティングユニット42はまた、フローの周波数スペクトルを決定し、このスペクトルを基準フローシグネチャから決定された所定のスペクトルと比較する。
認識ルーチンの実現形態の第4の実施例によれば、コンピューティングユニット42はまた、フローの周波数スペクトルを決定し、このスペクトルを基準フローシグネチャから決定された所定のスペクトルと比較する。
しかしながら、この場合、フローの周波数スペクトルは、例えばクーリー-テューキーアルゴリズムに従って高速フーリエ変換(FFT)を使用して決定される。
Claims (20)
- カートリッジ(14)と、前記カートリッジ(14)と共に動作するように設計されたエアロゾル生成デバイスであって前記カートリッジ(14)の流路(62)と連通するように設計されたフローチャネル(26)を有するエアロゾル生成デバイス(12)と、を備えるエアロゾル生成アセンブリ(10)の動作方法(100)であって、
前記エアロゾル生成デバイスとのユーザ相互作用に応答して、前記エアロゾル生成デバイス(12)の前記フローチャネル(26)を通過しているフロー中に前記カートリッジ(14)を表すフローシグネチャを組み込むステップ(110)と、
前記フローシグネチャを認識するための認識ルーチンを実行するステップ(130)と、
前記フローシグネチャの認識に従って、前記エアロゾル生成デバイス(12)の動作を制御するステップ(125、135)と、を含む、動作方法(100)。 - 前記認識ルーチンは、複数のRMSフロー値及び複数の入力平均フロー値を決定し、前記値を所定の閾値と比較することを含む、請求項1に記載の動作方法(100)。
- 前記認識ルーチンは、少なくとも1つのRMSフロー値及び1つの入力平均フロー値に対して実行される、
前記RMSフロー値を第1のRMS閾値と比較すること及び前記入力平均フロー値を第1のフロー閾値と比較することを含む第1の比較ステップ(210;310)と、
前記RMSフロー値を第2のRMS閾値と比較すること及び前記入力平均フロー値を第2のフロー閾値と比較することを含む第2の比較ステップ(220;320)と、を含み、前記第2のRMS閾値は前記第1のRMS閾値よりも大きく、前記第2のフロー閾値は前記第1のフロー閾値よりも大きい、請求項2に記載の動作方法(100)。 - 前記RMSフロー値が前記第1のRMS閾値よりも高く、且つ前記入力平均フロー値が前記第1のフロー閾値よりも高いという肯定的結果を、前記第1の比較ステップ(210;310)が有する場合にのみ、前記第2の比較ステップ(220;320)が実行される、請求項3に記載の動作方法。
- 前記フローシグネチャの前記認識は、以下の条件、すなわち、
前記第1の比較ステップ(210;310)中に、前記RMSフロー値が前記第1のRMS閾値よりも低いこと、
前記第1の比較ステップ(210;310)中に、前記入力平均フロー値が前記第1のフロー閾値よりも低いこと、
前記第2の比較ステップ(220;320)中に、前記RMSフロー値が前記第2のRMS閾値よりも高いこと、
前記第2の比較ステップ(220;320)中に、前記入力平均フロー値が前記第2のフロー閾値よりも高いこと、
のうちの少なくとも1つが真である場合、失敗である、請求項4に記載の動作方法。 - 異なるRMSフロー値及び入力平均フロー値に対する、前記第1の比較ステップ(210、220)及び前記第2の比較ステップ(310、320)のN回のイタレーションに対して、各RMSフロー値が前記第1のRMS閾値と前記第2のRMS閾値との間にあり、且つ各入力平均フロー値が前記第1のフロー閾値と前記第2のフロー閾値との間にある場合、前記フローシグネチャの認識は成功である、請求項3から5のいずれか一項に記載の動作方法(100)。
- ユーザのブローを検出するためのブロー検出ルーチンを実行するステップ(120)を更に含み、前記ブロー検出ルーチンは、前記認識ルーチンの前に又は前記認識ルーチンと同時に実行され、前記エアロゾル生成デバイス(12)の前記動作を制御するステップ(125、135)は、ユーザのブローの検出に応じて更に実行される、請求項1から6のいずれか一項に記載の動作方法(100)。
- 前記ブロー検出ルーチンは、少なくともいくつかのRMSフロー値及び少なくともいくつかの入力平均フロー値を所定の閾値と比較することを含む、請求項2と組み合わせて実施される請求項7に記載の動作方法(100)。
- 前記ブロー検出ルーチンは、少なくとも、1つのRMSフロー値及び1つの入力平均フロー値に対して実行された前記認識ルーチンの前記第2の比較ステップ(320)後に前記フローシグネチャの前記認識が失敗した場合に、同じ前記RMSフロー値及び前記入力平均フロー値に対して実行される第3の比較ステップ(323)を含み、
前記第3の比較ステップ(323)は、前記RMSフロー値をブローRMS閾値と比較することと、前記入力平均フロー値をブローフロー閾値と比較することとを含み、前記RMSフロー値が前記ブローRMS閾値よりも高いか又は前記入力平均フロー値が前記ブローフロー閾値よりも高い場合に、ブローは非検出と想定される、請求項8及び5に記載の動作方法(100)。 - 前記認識ルーチンは、RMSフロー値を使用して前記フローの有効周波数を決定することと、前記有効周波数を所定の閾値と比較することと、を含む、請求項1又は2に記載の動作方法(100)。
- 決定された前記有効周波数に基づいて、前記カートリッジ(14)の格納部(60)内に格納されている前駆体を決定することを更に含む、請求項10に記載の動作方法(100)。
- 前記認識ルーチンは、所定の時間間隔内での流量を決定することと、前記流量を少なくとも1つの所定の閾値と比較することとを含む、請求項1に記載の動作方法(100)。
- 前記認識ルーチンは、前記フローの周波数スペクトルを決定することと、前記スペクトルを所定のスペクトルと比較することとを含む、請求項1に記載の動作方法(100)。
- カートリッジフロー入口(49)及びカートリッジフロー出口(50)を画定するカートリッジ本体(48)を備える、エアロゾル生成デバイス(12)のためのカートリッジ(14)であって、前記カートリッジフロー入口(49)は、前記エアロゾル生成デバイス(12)内に配置されたフローチャネル(26)と連通するように設計され、
前記カートリッジ本体(48)は、
エアロゾル形成前駆体を格納するための格納部(60)と、
前記カートリッジフロー入口(49)と前記カートリッジフロー出口(50)との間に延びフローを伝達するように構成されている流路(62)と、
前記流路(62)内に配置され前記格納部(60)内に格納されている前記前駆体からエアロゾルを形成するように構成されているアトマイザ(64)と、
前記フローの所定の摂動を形成することにより、前記流路(62)内の前記フローのフローシグネチャを形成するように構成されているフローディスラプタ(66)であって、前記フローシグネチャは外部認識システム(30)により検出可能である、フローディスラプタ(66)と、を備えるカートリッジ(14)。 - 前記フローシグネチャは、前記フローディスラプタ(66)の寸法により定められる、請求項14に記載のカートリッジ(14)。
- 前記フローディスラプタ(66)は、内部(70)を画定するヘルムホルツ空洞とスロート(72)とを備え、前記フローシグネチャは、前記ヘルムホルツ空洞の内部(70)の容積、前記スロートの面積、及び前記スロートの長さにより定められる、請求項14又は15に記載のカートリッジ(14)。
- 前記フローディスラプタ(66)は追加のヘルムホルツ空洞を備え、前記ヘルムホルツ空洞は、前記流路(62)の異なる側に配置されている、請求項16に記載のカートリッジ(14)。
- 前記フローシグネチャは、前記格納部(60)内に格納されている前記前駆体との対応関係を有する、請求項14から17のいずれか一項に記載のカートリッジ(14)。
- 請求項14から18のいずれか一項に記載のカートリッジ(14)と、前記カートリッジ(14)と共に動作するように設計されデバイスフロー入口(20)及びデバイスフロー出口(19)を画定するデバイス本体(16)を備えるエアロゾル生成デバイス(12)であって、前記デバイスフロー出口(19)は前記カートリッジ(14)の前記流路(62)と連通するように設計されている、エアロゾル生成デバイス(12)と、を備えるエアロゾル生成アセンブリ(10)であって、
前記デバイス本体(16)は、
前記デバイスフロー入口(20)と前記デバイスフロー出口(19)との間に延びるフローチャネル(26)と、
前記フローチャネル(26)内に配置され前記フローに対する測定値を生成するように構成されているセンサ(40)、及び前記カートリッジ(14)により形成された前記フローシグネチャを前記測定値を用いて認識するように構成されているコンピューティングユニット(42)、を備える認識システム(30)と、を備える、エアロゾル生成アセンブリ(10)。 - 前記コンピューティングユニット(42)は、前記フローシグネチャが認識された場合、前記エアロゾル生成デバイス(12)の動作を作動させ、又は前記フローシグネチャが認識されない場合、前記エアロゾル生成デバイス(12)の動作を作動停止させるように更に構成されている、請求項19に記載のエアロゾル生成アセンブリ(10)。
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