JP7157756B2 - エアロゾル発生装置における製品認識 - Google Patents

Description

本開示はエアロゾル発生装置に関する。本発明の態様は、消耗品であるエアロゾル発生基体を含むエアロゾル発生装置に関連する特定の用途を見いだす。説明されている本発明の実施例は電子エアロゾル発生物品に関する。

電子エアロゾル発生物品は典型的に、エアロゾル発生基体を収容する容器を受容するように構成されている。容器使用後またはエアロゾル発生基体の枯渇後、容器は物品から取り外され、新しい容器と交換されてもよい。容器は、例えばたばこロッドを囲むラッパー、ニコチンの液体供与源を収容するカートリッジ、または乾燥粉末ニコチンを収容するカートリッジであってもよい。

容器またはエアロゾル発生物品のタイプにかかわらず、容器またはエアロゾル発生基体が電子エアロゾル発生物品の製造者の基準を満たすかどうかを確立することが困難でありうるため、偽造製品は実質的な課題を呈する。

本発明の一つの目的は、エアロゾル発生物品で使用する容器のエアロゾル発生内容物を確認するための強化された能力を有する電子エアロゾル発生物品およびシステムを製造することである。本発明のその他の目的は、下記の特許請求の範囲および添付図面を含む本開示を読んで理解することで当業者にとって明らかとなろう。

本発明の一態様において、エアロゾル発生システムは、エアロゾル発生基体を収容する容器、および容器に関連付けられた製品識別化合物を含む。システムは、容器を受容するように構成された電子物品をさらに含む。電子物品は制御電子回路と、制御電子回路に作動可能に連結された電気化学センサースイッチとを含む。電気化学スイッチは、製品識別化合物が電気化学センサーと相互作用する時、第一の状態から第二の状態に変化するように構成されている。電気化学スイッチは第一の状態において、第二の状態とは異なる導電率を有する。制御電子回路は、電気化学センサースイッチが製品識別化合物との相互作用に起因して状態を変化する時、装置にエアロゾル発生基体からエアロゾルを発生させるように構成されている。

スイッチの第一の状態は、電気的に「開」または「閉」であると考えられてもよい。スイッチの第二の状態は電気的に「閉」または「開」であると考えられてもよいが、第一の状態が開であると考えられる場合に第二の状態は閉であると考えられ、また第一の状態が閉であると考えられる場合に第二の状態は開であると考えられる。電気化学スイッチに対して「開」および「閉」は、絶対的ではなく相対的と考えられてもよい。電気化学スイッチの第二の状態は、第一の状態とは相対的に電気的に「閉」であることが好ましい。

電気化学スイッチの第一の状態と第二の状態との間の導電率の差異は、少なくとも２０％（少なくとも３０％または少なくとも４０％など）であることが好ましい。電気化学スイッチの第一の状態と第二の状態との間の導電率の差異は、少なくとも５０％であることがより好ましい。

閉状態が第一の状態であってもまたは第二の状態であっても、「閉」状態は「開」状態よりも導電性が最大１０００倍でありうる。例えば、閉状態は、開状態より導電性が最大１００倍であってもよく、または開状態より導電性が最大１０倍であってもよい。

本発明の一態様において、電子物品はエアロゾル発生基体を収容する容器を受容するように構成されている。容器は製品識別化合物を含む。電子物品は制御電子回路と、制御電子回路に作動可能に連結された電気化学センサースイッチとを備える。電気化学センサースイッチは、製品識別化合物が電気化学センサーと相互作用する時、第一の状態から第二の状態に変化するように構成されている。電気化学スイッチは第一の状態において、第二の状態とは異なる導電率を有する。制御電子回路は、電気化学センサースイッチが第二の状態にする時、電子物品にエアロゾル発生基体からエアロゾルを発生させるように構成されている。

本発明の一態様において、電子エアロゾル発生物品で使用するニコチン含有装置は、容器および容器内に配置されたニコチン含有エアロゾル発生基体を含む。装置は、容器に関連付けられた製品識別化合物をさらに含む。製品識別化合物は、容器が物品内に受容されている時、電子エアロゾル発生物品の電気化学センサースイッチによって検出されて、物品がエアロゾル発生基体からエアロゾルを発生することを可能にするように構成されている。

本発明の実施例は、消耗品であるエアロゾル発生基体に関連付けられた化学的特徴を検出するように構成されたセンサーを含む電子物品について説明する。電子物品は喫煙物品、医薬送達物品、またはエアロゾルをエアロゾル発生基体からユーザーに送達するためのその他の物品であってもよい。

本発明の様々な態様は、現時点で入手可能な、または前述の電子物品およびシステムに対して、一つ以上の利点を有してもよい。例えば、電子物品によって検出可能であってもよいエアロゾル発生基体を収容する容器を識別するための化学的フィンガープリントとして機能する製品識別化合物の使用は、認証について代替的な解決策を提供する。さらに、制限時間中に製品識別化合物が電子物品によって検出可能なレベルで存在する場合、容器の繰り返し使用または延長使用は、その化学的フィンガープリントの喪失をもたらす場合がある。例えば、容器に関連付けられた製品識別化合物の量は、製品識別化合物が経時的に消散する場合、経時的に減少する場合がある。容器に関連付けられた製品識別化合物の量は、容器の単回使用の典型的な時間の長さよりも短い時間内に電子物品のセンサーによる検出より低いレベルにまで消散することが好ましい。従って、本発明の幾つかの態様によると、真正性の検証は容器の単回使用に限定される場合がある。化学的フィンガープリント（製品識別化合物）が検出されない場合に、電子物品が使用を排除するように構成されており、かつシステムが検出を単回使用に限定するよう構成されている場合には、消費者による容器の再充填を防止することができ、これによって容器内のエアロゾル発生基体が製造仕様に対して処方されることを確保することができ、体験の再現可能な品質を確保することができる。本発明の様々な態様のこれらの利点およびその他の利点は、本開示を読んで理解すれば当業者には明らかになるであろう。

本発明は任意の適切な電子物品に適用可能である場合がある。本明細書で使用される「電子物品」は一つ以上の電気構成要素を有する物品である。一つ以上の電気構成要素のうちの少なくとも幾つかが、エアロゾル発生基体からユーザーへのエアロゾルの送達を制御することが好ましい。電気構成要素は基体ヒーターを含んでもよく、基体ヒーターは例えば一つ以上の電気抵抗性のある要素を含んでもよく、または基体から発生したエアロゾルのユーザーへの通過を可能にするまたは防止するように位置付けられ、かつ構成された電気的に制御可能な弁を含んでもよい。ヒーター、弁、または他の電気構成要素の制御は制御電子回路によって達成されてもよい。制御電子回路は任意の適切な形態で提供されてもよく、かつ例えばコントローラーまたはメモリーおよびコントローラーを含んでもよい。コントローラーは、「特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）」状態マシン、デジタル信号プロセッサ、ゲートアレイ、マイクロプロセッサ、または等価のディスクリート論理回路もしくは集積論理回路のうちの一つ以上を含んでもよい。制御電子回路は、制御電子回路の一つ以上の構成要素に制御電子回路の機能または態様を実行させる命令を収容するメモリーを含んでもよい。本開示における制御電子回路に帰属する機能は、ソフトウェア、ファームウェア、ハードウェアのうちの一つ以上として具現化されてもよい。

電子物品は、エアロゾルをユーザーに送達するように構成された物品であることが好ましい。エアロゾルはニコチンを含むことが好ましい。エアロゾルは任意の適切なエアロゾル発生基体から発生されてもよい。例えば、基体はたばこを含んでもよい。一部の実施形態において、基体はニコチンを含む液体組成物を含む。一部の実施形態において、基体はニコチンを含有する乾燥粉末（ニコチン塩など）を含む。本明細書に説明されるエアロゾル発生物品は、エアロゾルを生成するためにエアロゾル発生基体を直接または間接的に加熱する物品と、基体を加熱せずに気流または化学反応を使用してエアロゾルを送達する物品とを含む。

当然のことながら、制御電子回路を含まない物品は、本発明の一つ以上の実施形態を実行するために、制御可能な弁などの制御電子回路を組み込むように容易に修正される場合がある。

本発明による電子物品は、物品で使用するエアロゾル発生基体に関連付けられた製品識別化合物を検出するように構成されたセンサーを含む。製品識別化合物は、エアロゾル発生基体を収容するための容器に関連付けられてもよい。「容器に関連付けられた」製品識別化合物とは、容器上もしくは容器内または容器の中に収容された基体上もしくは基体内にある製品識別化合物であってもよい。

任意の適切な化合物が製品識別化合物として使用されてもよい。容器および基体の背景の中での化合物の検出を可能にするために、製品識別化合物は容器内または容器内に収容された基体内に、別の形で存在しないことが好ましい。製品識別化合物の検出が、環境内の化合物の背景量ではなく製品（エアロゾル発生基体を収容する容器）を示してもよいように、製品識別化合物は電子物品が使用されることになる環境内に存在すると予想されないであろう化合物であることが好ましい。製品識別化合物は揮発性であるか、または例えば揮発性溶剤などの揮発性担体中に担持されることが好ましい。製品識別化合物が揮発性であるか、または揮発性担体中に担持されている場合、化合物は容器または基体から電子物品上のセンサーに移動されてもよく、ひいてはセンサーによって検出されてもよい。製品識別化合物が揮発性であるか、または揮発性担体中に担持されている場合、化合物は容器または基体からセンサーの検出限界よりも低いレベルにまで消散してもよい。容器に関連付けられた製品識別化合物の量は、容器の単回使用の典型的な時間の長さよりも短い時間内に電子物品のセンサーによる検出より低いレベルにまで消散することが好ましい。従って、本発明の一部の好ましい実施形態によると、真正性の検証は容器の単回使用に限定されてもよい。例えば、使用前の容器の貯蔵中の製品識別化合物の過度に早すぎる喪失を防止するために、容器はパッケージ内に密封されていてもよく、このパッケージを通して製品識別化合物は浸透性がほとんどないか、全くない。しかしながら、製品識別化合物の適用可能な量がパッケージから漏れ出る、容器から消散する、またはそうでなければ貯蔵中に時間が経つにつれて減少する場合、容器もしくは容器が中に貯蔵されているパッケージは、有効期限、「推奨使用期限」、またはこれに類するものが記されていてもよい。

本明細書に提示された教示により採用されてもよい製品識別化合物の非限定的な例としては、異性体化合物（キシレン異性体など）、およびアミン含有化合物が挙げられる。

製品識別化合物は、ユーザーが知覚できないほど十分に低い濃度で存在しながらも、電子物品のセンサーによって検出されるのに十分に高い濃度で存在することが好ましい。センサーからの製品識別化合物の供与源の距離、およびセンサーの感度は、製品識別化合物の望ましい濃度に影響を与える因子である場合がある。

一部の実施形態において、センサーは、ピコグラム（１０^-12）の範囲、フェムトグラム（１０^-15）の範囲、またはアトグラム（１０^-18）の範囲で製品識別化合物を検出する能力を有する。その結果、製品識別化合物の供与源が非常に低い濃度であり、かつセンサーから比較的遠い距離にある時でさえも、製品識別化合物はセンサーによって検出される場合がある。一部の実施形態において、製品識別化合物の供与源は、容器が電子物品によって受容されている時、供与源がセンサーから１００ミリメートル～１５０ミリメートルの距離にあるように位置付けられてもよい。

製品識別化合物は、エアロゾル発生基体が任意の適切な方法で中に配置される容器に関連付けられてもよい。製品識別化合物は、容器を形成するハウジング上に存在しうることが好ましい。化合物はハウジングの内側または外側の上に存在してもよい。化合物は、容器が電子物品によって受容されている時、電子物品のセンサーに近接して化合物を定置させる位置で容器上に位置付けられることが好ましい。製品識別化合物は、容器のハウジングの一部であるか、または容器のハウジングに取り付けられた貯蔵部上もしくは貯蔵部内に定置されてもよい。例えば、化合物または化合物を含む組成物は、容器に貼り付けられてもよい紙またはその他の適切な材料の上にブロットされてもよい。一部の実施形態において、容器は紙を備え、この紙に化合物または化合物を含む組成物がブロットされてもよい。例えば、エアロゾル発生基体がたばこのロッドである場合、容器はロッドの周囲に配置されたラッパー（紙ラッパーなど）であってもよい。

二つ以上の製品識別化合物が、エアロゾル発生基体を収容する容器に関連付けられてもよい。製品識別化合物の数が増えると、偽造がより困難な製品をもたらす、または製品に関連する追加的な情報を提供する場合がある製品をもたらす場合がある。例えば、エアロゾル発生基体の容器の製造者が、適合性のある電子物品で使用するエアロゾル発生基体の１５個の異なる組成物を収容する容器の製品ラインを製造する場合、製造では５個の異なる製品識別化合物のうちの一つ以上の何らかの組み合わせを各容器と関連付けることを選んでもよく、これによって、各製品ライン用の容器は製品識別化合物の組み合わせによって定義された一意の化学的フィンガープリントを有してもよい。電子物品は、五つの潜在的な製品識別化合物のうちの一つ以上を別個に検出するための五つの異なるセンサーを備えることが好ましい。様々な製品識別化合物の存在または不在に関連するセンサーから得られたデータは、容器の内容物の特性を決定するために電子物品によって使用されてもよい。

複数の製品識別化合物を使用することに加えて、または別の方法として、任意の他の適切な識別子が、エアロゾル発生基体を収容する容器に関連付けられてもよい。例えば、容器の特性、または容器およびその内容物を示すために、ＲＦＩＤタグが容器に関連付けられてもよい。ＲＦＩＤタグおよび本発明による製品識別化合物の使用は、認証の目的でＲＦＩＤタグのみを含む製品よりも偽造がより困難な製品（基体を収容する容器）をもたらす場合がある。一部の実施形態において、電子物品は容器に関連付けられたＲＦＩＤタグを検出してもよく、また容器に関連付けられた製品識別化合物およびＲＦＩＤタグからの使用情報を検出して、コヒーレンスチェックを実施して、製品識別化合物が容器に関連付けられるべき化合物であることを確認してもよい。こうしたコヒーレンスチェックは、偽造者に対する追加的なバリアとして機能する場合がある。

本発明の態様によると、電子物品の制御電子回路のスイッチは、センサーが製品識別化合物に曝露された時、第一の状態（例えば、比較的開～閉）から第二の状態（例えば、比較的閉または開）へとスイッチを変える製品識別化合物センサーを備える。エアロゾル発生基体を収容する容器に関連付けられた製品識別化合物を検出するための任意の適切なセンサーが使用されてもよい。センサーは電気化学センサー備えることが好ましい。例えば、センサーは、カーボンナノチューブまたはグラフェンと、製品識別化合物を検出する化合物との複合材料を含んでもよく、これによって製品識別化合物の存在または不在に基づいてセンサーの半導体もしくは電気挙動が変化する。一つの適切な電気化学センサーは、カーボンナノチューブと、アミンに対して化学的に感受性のあるメタロポルフィリンとの複合材料を含む。アミンの存在または不在は、センサーの半導体特性および電気的挙動に影響を与える。例えば、Ｌｕｉ ｅｔ ａｌ．，“Ｓｉｎｇｌｅ－ｗａｌｌｅｄ ｃａｒｂｏｎ ｎａｎｏｔｕｂｅ／ｍｅｔａｌｌｏｐｏｒｐｈｙｒｉｎ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ ｆｏｒ ｔｈｅ ｃｈｅｍｉｒｅｓｉｓｔｉｖｅ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｏｄ ａｍｉｎｅｓ ａｎｄ ｍｅａｔ ｓｐｏｉｌａｇｅ，”Ａｎｇｅｗ Ｃｈｅｍ Ｉｎｔ Ｅｄ Ｅｎｇｌ．２０１５ Ｍａｙ ２６；５４（２２）：６５５４－７を参照のこと。また、Ｓｉｎｇｈ ｅｔ ａｌ．，“Ｏｒｇａｎｉｃ ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｉｓａｔｉｏｎ ａｎｄ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｉｎｇｌｅ－ｗａｌｌｅｄ ｃａｒｂｏｎ ｎａｎｏｔｕｂｅｓ，”Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ Ｒｅｖｉｅｗｓ ３８（８）：２２１４－３０（Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ ２００９）を参照のこと。センサーの半導体または電気挙動を変化させて、センサーを備えるスイッチを開閉する場合がある任意の適切な電気化学センサーが採用されてもよい。

二つ以上の製品識別化合物がエアロゾル発生基体を収容する容器に関連付けられている場合、電子物品は二つ以上センサーを有することが好ましい。例えば、電子物品は二つ、三つ、四つ、五つ、またはそれ以上のセンサーを備えてもよい。各々のセンサーは、容器に関連付けられた所与の製品識別化合物または製品識別化合物の組み合わせを検出するために回路の中へと組み込まれたスイッチとして構成されてもよい。例えば、容器の製品ラインが五つの異なる製品識別化合物のうちの任意の一つ以上の組み合わせを含みうる場合、電子物品は各々が異なる製品識別化合物を検出するように構成された五つのセンサーを含んでもよく、製品ライン内の任意の所与の容器が五つ未満の異なる製品識別化合物しか含まない場合でさえもそうである。

製品識別化合物を検出するための回路へと任意の適切な被覆または層が組み込まれてもよい。例えば、ホストゲスト化学としてのカリックスアレーン置換タイプの材料などのポリチオフェンで被覆されたカーボンナノチューブなどの化学抵抗性材料または半導体材料だけでなく、ポリチオフェンで含浸されたグラフェン基体は、キシレン分子またはキシレン分子の誘導体に対して選択的に応答を有する場合があり、また高い感度または極端に高い感度を有する場合があり、かつ室温および大気圧で検出可能なコンダクタンスの変化を実証する場合がある。カーボンナノチューブ（ＣＮＴ）または単一壁カーボンナノチューブ（ＳＷＮＴ、ＳＷＣＮＴ）を金－ハフニウムで被覆することで、検出能力を増幅できる場合がある。さらなる例として、カーボンナノチューブ／メタロポルフィリン複合材料を上述の通り、検出されたアミン含有化合物に対して使用してもよい。

電子物品が可撓性であるか、または曲げることができる場合、センサーは可撓性であることが好ましい。可撓性のセンサーの例としては、カーボンナノチューブまたはグラフェン構造ベースのセンサーが挙げられる。

検出される製品識別化合物にかかわらず、本発明の電子物品のセンサーによって得られたデータは、任意の一つ以上の適切な目的のために使用されてもよく、そのうちの数例のみが本開示において、より詳細に説明される。

好ましい実施形態において、電子物品は、センサーから得られたデータを保存するために、ＲＡＭなどのメモリーに作動可能に連結された製品識別化合物センサーを含む。メモリーは、例えばデータが製品識別化合物の存在を示すものかどうかを解析するためにセンサーデータを解析するための適切な演算装置に作動可能に連結されてもよい。加えて、または別の方法として、電子物品は表示のため、解析のため、または表示および解析のために、保存されたセンサーデータを他のデバイスへと転送するための出力装置を含んでもよい。出力装置は出力通信装置を含んでもよい。出力通信装置は有線通信装置であってもよく、または無線通信装置であってもよい。有線出力通信装置は、電子物品をスマートモバイルフォンまたはコンピュータなどの別の演算装置に作動可能に連結するための、ＵＳＢポートまたはファイアワイヤーポートなどの一つ以上のポートを含んでもよい。無線通信装置としては、電子物品をスマートモバイルフォンまたはコンピュータなどの別の演算装置に作動可能に接続するための、テレメトリー、ブルートゥース（登録商標）、赤外線、または他の無線トランスミッタが挙げられる。コンピュータ、スマートモバイルフォン、または他の演算装置は、センサーから得られたデータを受信するために使用されてもよい。次いで、演算装置が、感知されたデータを解析するために使用されてもよい。電子物品の部品であるか、または遠隔装置の一部であるかによらず、演算装置は消費者に情報を提供するために使用されてもよい。容器が真正である、および装置の使用準備が整っている、または装置が真正として検出されておらず、装置の使用準備が整っていないという、例えば可聴式の、触覚式の、または視覚的なフィードバックが消費者に提供されてもよい。

一部の実施形態において、本発明による電子物品のセンサーによって得られたデータは中央のデータセンターに提供されてもよく、電子物品によって読み取られる容器の値は電子物品によってメモリー内に保持され、および中央のデータセンターに（場合によっては電子物品の識別子を含むその他の値とともに）通信されることになる。こうしたプロセスは、偽造者がブラックリスト化された容器識別子を電子物品に通信することによって、既存の適合性のある容器識別子を用いて偽造ＲＦＩＤタグをでっち上げることができた場合に、偽造をさらに防止するのに役立つ可能性がある。

電子物品はハードウェア、ソフトウェア、ファームウェアのうちの一つ以上で具体化されてもよい位置特定装置を備えてもよい。例えば、装置は全地球測位システムに基づいて位置を特定するためのＧＰＳ受信機を備えてもよい。装置は、補助ＧＰＳを採用するための携帯電話信号、Ｗｉ－Ｆｉ信号、またはこれに類するものを受信するためのアンテナを含んでもよい。任意の他の適切な位置特定装置が採用されてもよい。

位置特定装置の使用は、互換性のない電子物品の試みの使用が試みられた場所に関連する情報を電子物品が提供することを可能にする。

電子物品は、電子物品からのエアロゾルの送達を制御するよう構成された制御電子回路に作動可能に連結された製品識別化合物センサースイッチを含むことが好ましい。制御電子回路は、センサーから受信したデータに基づいてエアロゾルの送達を制御するように構成されていることが好ましい。例えば、容器が認証され、かつ容器の内容物が識別された場合、制御電子回路は、容器の内容物に基づいてエアロゾルの送達または生成および送達を調整してもよい。一部の実施形態において、制御電子回路は、センサーから受信したデータに基づいて、物品が物品からのエアロゾルを送達するのを防止するように構成されている。例えば、製品識別化合物がセンサーによって検出されない場合、制御電子回路は装置からのエアロゾルの送達を防止する場合がある。

電子物品がエアロゾルの送達を防止するように構成されている一部の実施形態において、電子物品は、製品識別化合物センサーに作動可能に連結された制御可能な弁を含む。弁は、エアロゾル発生基体から電子物品の口側端に延びる流路に沿って位置付けられてもよい。弁は、製品識別化合物（または化合物の適切な組み合わせ）が検出されない限り、ユーザーへのエアロゾルの送達を防止するためにある構成（例えば、閉じた状態）をデフォルトで適合させるように構成されてもよい。別の方法として、弁は、エアロゾルをユーザーに送達できるようにする、デフォルトの構成（例えば、開いた状態）を適合させるように構成されてもよく、また製品識別化合物が検出されない場合、弁はエアロゾルの送達を防止する構成を適合させてもよい。

電子物品がエアロゾルの送達を防止するように構成されている一部の実施形態において、電子物品はユーザーに送達されるエアロゾルを発生するために基体を加熱するように構成されたヒーターを含む。ヒーターは製品識別化合物センサーに作動可能に連結されてもよい。製品識別化合物がセンサーによって検出されない限り、ヒーターは起動されるのを防止されてもよい。別の方法として、ヒーターは、起動された状態のデフォルトの構成を適合させるように構成されてもよく、また製品識別化合物が検出されない場合に、ヒーターは停止状態にされてもよい。そのような場合、幾らかの量のエアロゾルが、基体の先行する加熱に起因して、ユーザーへの送達のために利用可能である場合がある。

一部の実施形態において、電子物品はユーザーに送達されるエアロゾルを発生するために基体を加熱するよう構成されたヒーターを含み、また制御可能な弁（上述の弁など）を含む。

電子物品からある量のエアロゾルが送達されるのを防止することとは別の方法としてまたはそれに加えて、電子物品の制御電子回路は、製品識別化合物が検出されなかったことを通知するための警報装置に作動可能に連結されてもよい。警報装置には例えば、起動された時に電子物品を振動させる装置、可聴音を提供するスピーカー、点滅しうるＬＥＤライト、および警告を提示するディスプレイが含まれてもよい。別の方法として、警報装置は電子物品の外部にあってもよく、また電子物品の出力装置に連結されてもよい。警報装置は、例えばスマートモバイルフォンを含んでもよい。

当然のことながら、本明細書に説明される好ましい実施形態は、任意の適切な方法で組み合わせられてもよい。例えば、製品識別化合物が検出されない時にエアロゾルの送達を防止するように構成された電子物品はまた、製品識別化合物センサーによって得られたデータに関連する情報の保存、出力のいずれかまたは両方をするように構成されてもよい。

一部の実施形態において、本発明の電子物品は、基体を収容する容器が電子物品によって受容される時、センサー検出構成要素を起動させる一つ以上の構成要素を含む。例えば、電子物品は、容器が電子物品によって受容される時、位置付けられかつ作動されるスイッチを含んでもよい。スイッチの作動は、一つ以上のセンサー検出構成要素を起動させてもよい。検出構成要素のこのような起動は、必要のない時に電力を検出構成要素へと流用させないことによって、電池電力などの電力を節約するように機能する場合がある。一部の実施形態において、一つ以上の検出構成要素はある一定の時間後、基体または容器がハウジングから取り外されていなくても、機能停止される。

加えて、または別の方法として、一つ以上の検出構成要素は、常に起動されたままではなく、時間頻度に基づき起動されてもよい。加えて、または別の方法として、一つ以上の検出構成要素は、ユーザーが電子物品から吸煙した時に起動されてもよい。こうした実施形態において、吸煙検出構成要素は、センサーを含むスイッチに作動可能に連結されてもよい。本発明の電子物品は、マイクロホン、熱電対、または例えば国際特許公開第２０１３／０９８３９８号または同第２０１０／００３４８０号に説明されているものなど、任意の適切な吸煙検出構成要素を含んでもよい。

一部の好ましい実施形態において、本明細書に説明されている電子物品は、熱を用いるがたばこ消耗品を燃焼せず、またたばこロッドなどの消耗品の容器を受容するための主要ユニットおよびたばこスティックホルダーを有する電子喫煙物品である。センサーを備える一つ以上のスイッチは、例えばたばこスティックホルダーに組み込まれてもよく、またスイッチは主要ユニット内の制御電子回路に連結されてもよい。一部の好ましい実施形態において、電子物品は、例えばニコチンを含有する液体組成物を有する消耗品として、カートリッジまたはこれに類するものを採用する電子たばこまたはベイピングシステムである。一つ以上のセンサーは、装置の電子回路内に直接組み込まれてもよい。当然のことながら、その他の適切な構成が本明細書で意図され、また本明細書に提示された開示に基づき容易に達成可能である。

本明細書で使用されるすべての科学的および技術的な用語は、別途指定のない限り、当業界で一般に使用される意味を有する。本明細書で提供した定義は、本明細書で頻繁に使用される特定の用語の理解を容易にするために提供されている。

本明細書で使用される単数形（「一つの（ａ）」、「一つの（ａｎ）」、および「その（ｔｈｅ）」）は、複数形の対象を有する実施形態を含蓄するが、その内容によって明らかに別途定められている場合はその限りではない。

本明細書で使用される「または」は一般的に、「および／または」を含む意味で使用されるが、その内容によって明らかに別途定められている場合はその限りではない。「および／または」という用語は、列挙された要素の一つまたはすべて、または列挙された要素のうちの任意の二つ以上の組み合わせを意味する。

本明細書で使用される「有する、持つ（ｈａｖｅ）」、「有している、持っている（ｈａｖｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｅ）」、「含まれる（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」、「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、またはこれに類するものは制約のない意味で使用され、一般的に「含むが、これに限定されない」を意味する。「から本質的に成る（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ ｅｓｓｅｎｔｉａｌｌｙ ｏｆ）」、「から成る（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ ｏｆ）」、およびこれに類するものは、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」およびこれに類するものに包摂されることが理解されるであろう。

「好ましい」および「好ましくは」という語は、ある特定の状況下で、ある特定の利点をもたらす場合がある本発明の実施形態を指す。ただし、同一またはその他の状況下で、その他の実施形態もまた好ましいものでありうる。その上、一つ以上の好ましい実施形態の列挙は、その他の実施形態が有用ではないことを暗示するものではなく、特許請求の範囲を含む本開示の範囲からその他の実施形態を除外することを意図するものではない。

ここで本発明の一部の態様が図示されている図面を参照する。図面に描かれていないその他の態様は、本発明の範囲および趣旨に収まることが理解されよう。図面は概略図であり、また必ずしも実寸に比例していない。図内で使用されている類似の番号は、類似の構成要素、工程、およびこれに類するものを指す。しかし当然のことながら、所与の図内で一つの構成要素を指すために一つの番号を使用することは、別の図内で同一の番号が付けられた構成要素を制限することを意図するものではない。加えて、異なる図内で構成要素を指すための異なる番号の使用は、異なる番号の付いた構成要素を他の番号の付いた構成要素と同一または類似のものとすることはできないと示すことを意図するものではない。

図１Ａ～図１Ｄは、電気化学センサーを含む回路の一部分を描く概略的な線図（１Ａ、１Ｃ）、および標準的なスイッチの対応する状態（１Ｂ、１Ｄ）である。 図２は、本発明の様々な実施形態による電子物品の概略的な線図側面図である。 図３は、本発明の様々な実施形態による電子物品の概略的な線図側面図である。 図４は、本発明の様々な実施形態による電子物品の幾つかの構成要素を図示する概略的な線図である。 図５は、本発明の様々な態様による電子物品によって実施されてもよいプロセスの態様を図示するフローチャートである。

電気化学センサースイッチ２０を有する回路１０が図１Ａに示されていて、これは標準的な「開」スイッチ２５を有する回路１５（図１Ｂ、単に図示の目的で示されている）に対応する。製品識別化合物１５５が存在する場合における電気化学センサースイッチ２０を有する回路１０が図１Ｃに示されている。標準的なスイッチ２５が閉である、図１Ｄに描かれた回路１５は、単に図示の目的で示されていて、また図１Ｃに示されている回路１０に対応している。図１Ａ～図１Ｄに示すように、製品識別化合物が存在しない場合、電気化学センサースイッチ１５は「開」である（図１Ａ）。製品識別化合物１５５が存在する場合、回路を閉にさせるように半導体または電気化学センサースイッチ２０の電気的特性が変わる（図１Ｃ）。一部の実施形態において（図示せず）、電気化学スイッチは、製品識別化合物が存在しない場合に「閉」であり、製品識別化合物が存在する場合に「開」である。

一部の好ましい実施形態において、電気化学センサースイッチは、ポリチオフェンで被覆されたカーボンナノチューブなど、ホストゲスト化学物質としてのカリックスアレーン置換材料タイプの材料など、ならびにポリチオフェンを含浸したグラフェン基材、またはカーボンナノチューブ／メタロポルフィリン複合材料など、化学抵抗性材料または半導体材料を含んでもよい。電気化学スイッチとして任意の他の適切な電気化学センサーが採用されてもよい。

本明細書に説明される電気化学スイッチは、絶対的に開または閉ではなく、比抵抗または導電率の変化に基づいた相対的な開位置および閉位置を仮定する。変化は、製品識別化合物が存在しない場合に対して、製品識別化合物が存在する場合の比抵抗または導電率が、少なくとも２０％、少なくとも３０％、少なくとも４０％、または少なくとも５０％であることが好ましい。

ここで図２を参照すると、本発明の様々な実施形態による電子物品１００には、ハウジング１１０が含まれる。ハウジング１１０は単一部品から形成されてもよく、または相互接続された複数の部品から形成されてもよい。ハウジング１１０は口側端１２５を画定する。ハウジング１１０は、エアロゾル発生基体を収容する容器１５０を受容するように構成されている。図２では、容器１５０を口側端１２５とは反対側の端で受容するように描かれている一方、ハウジング１１０は容器１５０を任意の適切な場所で受容するように構成されてもよい。一つ以上の製品識別化合物１５５は、容器１５０に関連付けられてもよい。電子物品１００は、容器１５０に関連付けられた一つ以上の製品識別化合物１５５を検出するために一つ以上のセンサースイッチ１０を含む。センサー１０に作動可能に連結された一つ以上の電気構成要素（図２に図示せず）は、ハウジング１１０内に配置されてもよい。

一部の実施形態において、容器１５０は、たばこロッドを囲むラッパーであってもよく、また電子物品１００は、消費者が口側端１２５を経由して吸入しうるエアロゾルを発生させるために、たばこロッドを加熱するが燃焼しないように構成されてもよい。一部の実施形態において、容器１５０はｅリキッドを含むカートリッジであってもよく、また電子装置１００はｅシガレットまたはベイピング装置であってもよい。

ここで図３を参照すると、本発明の様々な実施形態による電子物品１００は、マウスピース１２０を有するハウジング１１０を含み、またエアロゾル発生基体を収容する容器１５０を受容するように構成されている。マウスピース１２０は口側端１２５を画定する。一つ以上の製品識別化合物１５５は、容器１５０に関連付けられてもよい。電子物品１００は、容器１５０に関連付けられた一つ以上の製品識別化合物１５５を検出するために一つ以上のセンサースイッチ１０を含む。センサースイッチ１０に作動可能に連結された一つ以上の電気構成要素（図３に図示せず）は、ハウジング１１０内に配置されてもよい。

ここで図４を参照すると、本発明の様々な態様による電子物品１００は、エアロゾル発生基体を収容する容器１５０を受容するように構成されたハウジング１１０を含む。ハウジング１１０は口側端１２５を含む。一つ以上の製品識別化合物１５５は、容器１５０に関連付けられている。電子物品１００は、製品識別化合物電気化学センサースイッチ１０を含む。電子物品１００は、制御電子回路２００に作動可能に連結された電源２１０を含む。電源２１０は、電池、コンデンサー、またはこれに類するものなどの任意の適切な電源であってもよい。電源２１０は、再充電可能リチウムイオン電池、再充電可能ニッケルカドミウム電池、またはこれに類するものなどの、再充電可能電池を備えることが好ましい。

図４に描かれた実施形態において、制御電子回路２００は、ヒーター２４０と弁２２０をセンサースイッチ１０を経由して作動可能に接続する。弁２２０は容器１５０から口側端１２５に延びる経路２３０に沿って位置付けられ、この経路を通して基体によって発生されたエアロゾルが移動される場合がある。弁２２０は、容器１５０内に収容された基体から口側端１２５へとエアロゾルが移動されるのを可能にするまたは妨げるように、開構成または閉構成を適合させてもよい。電気化学センサースイッチ１０が閉にならない限り、弁２２０は閉位置を適合させるように構成されてもよく、これは容器１５０に関連付けられた製品識別化合物１５５が存在する場合に生じる場合がある。スイッチ１０が回路を閉じている時、弁２２０はエアロゾルが通路２３０を通って流れることを可能にするように開いてもよい。

ヒーター２４０は容器１５０と接触して、またはその近傍に位置付けられていて、また基体によってエアロゾルを発生させるために基体を加熱するように構成されている。電気化学スイッチ１０が閉である（製品識別化合物が存在している）場合、電気は抵抗要素を備えていてもよいヒーター２４０へと流れてもよく、基体を加熱させてエアロゾルを形成させる。

図４に描かれた実施例は、電気化学スイッチ１０を通して制御電子回路２００に作動可能に連結されたヒーター２４０と弁２２０の両方を示す。しかし、一部の実施形態において（図示せず）、ヒーターのみまたは弁のみが、電気化学スイッチを通して制御電子回路に連結されている。一部の実施形態において、物品１００は、図４に描かれている通り、ヒーターおよび弁の両方ではなく、これらのうちの一つのみを含んでもよい。一部の実施形態において、電気化学スイッチは弁またはヒーターを有する回路内に位置付けられていないが、むしろ弁およびヒーターのうちの一方または両方の適切な制御のために、電気化学スイッチの開閉を検出する場合がある制御電子回路と連結された別個の回路上に位置付けられている。

図４に描かれた実施形態において、電子物品１００は、物品１００の位置を識別できるようにする位置特定装置３００（ＧＰＳまたは補助ＧＰＳ装置など）を含む。物品１００はまた、制御装置２００に作動可能に連結された伝送装置３１０を含む。制御装置２００は、偽造が疑われる容器１５０がハウジング１１０の中へと挿入された場合、伝送装置３１０に物品１００の場所を伝送させてもよい。

描かれた電子物品１００はまた、ハウジング１１０内に容器１５０を挿入することによって作動されるスイッチ３２０を含む。スイッチ３２０の起動が検出されるが、電気化学スイッチ１０の起動が検出されない場合、制御電子回路は物品１００の場所を特定するため、およびこの場所を偽造の容器１５０またはエアロゾル発生基体の使用を試みた場所として伝送装置３１０を介して伝送するために、ＧＰＳ装置３００に問い合わせてもよい。

ここで図５を参照すると、本発明の様々な実施形態による電子物品またはシステムによって実施されてもよいプロセスを図示するフロー図が示されている。工程４００では、エアロゾル発生基体を収容する容器が電子物品の中へと挿入されているかどうかの判定がなされる。これは、例えば図４に描かれた通り、スイッチ３２０が作動されたかどうかを判断することによって判定されてもよい。容器が挿入されている場合、次いで製品識別化合物が検出されるかどうかの判定（４２０）は、例えば電気化学スイッチが閉であるかどうかを判断することによってなされる。製品識別化合物が検出されない場合、電子物品は起動されない（４４０）。製品識別化合物が検出される（例えば、電気化学スイッチが閉である）場合、制御電子回路は、例えば電子装置を起動してもよい。電子装置の起動には、ヒーター（例えば、図４に描かれたヒーター２４０）の起動、弁（例えば、図４に描かれた弁２２０）の起動、またはエアロゾルを基体からユーザーに（例えば、図４に描かれた経路２３０を通して）送達できるようにするためのヒーターおよび弁の起動が含まれてもよい。

このように、エアロゾル発生装置における製品認識のための方法、システム、装置、化合物、組成物が説明されている。本発明の様々な修正および変形が、本発明の範囲および趣旨を逸脱することなく、当業者に明らかになるであろう。本発明は特定の好ましい実施形態に関連して説明してきたが、当然のことながら、本発明は特許請求の通り、こうした特定の実施形態に不当に限定されるべきではない。実際に、電子物品製造または関連分野の当業者にとって明らかである、本発明を実行するための説明されたモードの様々な修正は、以下の特許請求の範囲内に収まるものであることが意図される。

Claims (15)

1. システムであって、
   エアロゾル発生基体を収容する容器と、
   前記容器に関連付けられた製品識別化合物と、
   前記容器を受容するように構成された電子物品であって、
   制御電子回路と、
   前記制御電子回路に作動可能に連結された電気化学センサースイッチであって、前記製品識別化合物が電気化学センサーと相互作用する時、電気化学スイッチが第一の状態から第二の状態に変化するように構成されていて、前記電気化学センサースイッチが前記第一の状態において、前記第二の状態とは異なる導電率を有する、電気化学センサースイッチと、
   前記電気化学センサースイッチを介して前記制御電子回路に作動可能に連結されたヒーターおよび／または制御可能な弁とを備える、電子物品とを備え、
   前記電気化学センサースイッチが前記第一の状態から前記第二の状態に変化する時、前記制御電子回路が前記システムに前記エアロゾル発生基体からエアロゾルを発生させるように構成されている、システム。
2. 前記第二の状態が前記第一の状態よりも少なくとも２０％大きい導電率を有する、請求項１に記載のシステム。
3. 前記電子物品がヒーターを備え、前記容器が前記電子物品によって受容されている時に前記ヒーターが前記エアロゾル発生基体を加熱するように構成されていて、かつ前記製品識別化合物が前記電気化学センサースイッチと相互作用して前記スイッチによって前記第二の状態になるのを引き起こさない限り、前記制御電子回路による前記ヒーターの作動を前記電気化学スイッチが防止する、請求項２に記載のシステム。
4. 前記基体が前記物品によって受容されている時、前記電子物品が、前記物品の口側端と前記エアロゾル発生基体との間の流路に沿って位置付けられた制御可能な弁を含み、前記弁が前記基体から前記口側端への前記エアロゾルの流れを可能にする構成を適合させるように、および前記基体から前記口側端への前記エアロゾルの流れを防止する構成を適合させるように構成されていて、前記製品識別化合物が前記センサースイッチと相互作用して前記スイッチによって前記第二の状態になるのを引き起こさない限り、前記基体から前記口側端への前記エアロゾルの流れを可能にする構成を前記弁が適合させるのを前記制御電子回路が引き起こすことを前記電気化学スイッチが防止する、請求項２または３に記載のシステム。
5. 前記容器が前記電子物品によって受容されている時、および前記ヒーターが前記制御電子回路によって起動されている時、前記エアロゾル発生基体を加熱するように構成されたヒーターを前記電子物品が備え、前記電気化学センサースイッチが前記第二の状態にある時、前記制御電子回路が前記ヒーター起動するように構成されている、請求項１または２に記載のシステム。
6. 前記基体が前記物品によって受容されている時、前記物品の口側端と前記エアロゾル発生基体との間の流路に沿って位置付けられた制御可能な弁を前記電子物品が含み、前記弁が前記基体から前記口側端への前記エアロゾルの流れを可能にする構成を適合させるように、および前記基体から前記口側端への前記エアロゾルの流れを防止する構成を適合させるように構成されていて、前記電気化学センサースイッチが前記第二の状態にする時、前記基体から前記口側端への前記エアロゾルの流れを可能にする前記構成を前記弁に適合させるように前記制御電子回路が構成されている、請求項１、２、または５のいずれか一項に記載のシステム。
7. 前記容器がラッパーを備え、かつ前記エアロゾル発生基体がたばこロッドを備え、前記ラッパーが前記ロッドを囲む、請求項１～６のいずれか一項に記載のシステム。
8. 前記エアロゾル発生基体が、ニコチン含有液体組成物またはニコチン含有乾燥粉末を含む、請求項１～６のいずれか一項に記載のシステム。
9. 前記製品識別化合物が揮発性である、または揮発性溶媒によって担持される、請求項１～８のいずれか一項に記載のシステム。
10. 前記電子物品が、前記制御電子回路に作動可能に連結された位置特定装置と、前記制御電子回路に作動可能に連結された伝達装置とを備える、請求項１～９のいずれか一項に記載のシステム。
11. 前記容器が前記電子物品によって受容されていて、かつ前記電気化学センサーが前記第一の状態にある場合、前記制御電子回路が、前記位置特定装置に問い合わせて前記電子物品の前記場所を特定するように、かつ前記伝達装置を経由して前記電子物品の前記場所を伝送するように構成されている、請求項１０に記載のシステム。
12. 前記電子物品が、二つ以上の電気化学センサースイッチを備え、それぞれが異なる製品識別化合物の存在を検出するように構成されていて、また二つ以上の製品識別化合物が前記容器に関連付けられている、請求項１～１１のいずれか一項に記載のシステム。
13. エアロゾル発生基体を収容する容器を受容するように構成された電子物品であって、前記容器が製品識別化合物を含み、前記電子物品が、
    制御電子回路と、
    前記制御電子回路に作動可能に連結された電気化学センサースイッチであって、前記製品識別化合物が電気化学センサーと相互作用する時、電気化学スイッチが第一の状態から第二の状態に変化するように構成されていて、前記電気化学センサースイッチが前記第一の状態において、前記第二の状態とは異なる導電率を有する、電気化学センサースイッチと、
    前記電気化学センサースイッチを介して前記制御電子回路に作動可能に連結されたヒーターおよび／または制御可能な弁と、を備え、
    前記電気化学センサースイッチが前記第二の状態にする時、前記制御電子回路が前記電子物品に前記エアロゾル発生基体からエアロゾルを発生させるように構成されている、電子物品。
14. 請求項１３に記載の前記電子エアロゾル発生物品で使用するニコチン含有装置であって、
    容器と、
    前記容器内に配置されたニコチン含有エアロゾル発生基体と、
    前記容器に関連付けられた製品識別化合物と、を備え、
    前記容器が前記物品内に受けられている時、前記製品識別化合物が前記電子エアロゾル発生物品の電気化学センサースイッチによって検出されて、前記物品が前記エアロゾル発生基体からエアロゾルを発生させることを可能にするように構成されている、装置。
15. 前記容器がラッパーを備え、かつ前記エアロゾル発生基体がたばこロッドを備え、前記ラッパーが前記ロッドを囲む、請求項１４に記載の装置。

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