KR102142545B1 - 전자 증기 제공 시스템들에 대한 시각화 시스템 및 방법 - Google Patents

전자 증기 제공 시스템들에 대한 시각화 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

전자 증기 제공 시스템과 시각화 디바이스 사이의 시각화 방법은, 사용자에 의한 전자 증기 제공 시스템에 대한 흡입이 발생하였다는 통지를 전자 증기 제공 시스템으로부터 획득하는 단계, 통지 시간에 대한 응답으로 사용자에 의한 내쉼 시간을 추정하는 단계, 및 추정된 내쉼 시간에 대한 응답으로 시각화 디바이스에 의해 컴퓨터 그래픽의 디스플레이를 개시하는 단계를 포함한다.

Description

전자 증기 제공 시스템들에 대한 시각화 시스템 및 방법
본 개시내용은 전자 증기 제공 시스템들, 이를테면 전자 니코틴 전달 시스템들(예컨대, 전자 담배들)에 대한 시각화 시스템 및 방법에 관한 것이다.
전자 증기 제공 시스템들, 이를테면 전자 담배들 및 다른 에어로졸 전달 시스템들은 일반적으로, 종종 니코틴을 포함하는, 증기화될 액체(이것은 때때로 "e-액체"라 지칭됨)의 저장소, 또는 가열에 의해 증기화될 수 있는 재료들을 포함하는 고체 기질(예컨대 담배를 가열하지만 태우지 않는 담배 가열 제품들의 경우)을 포함한다. 사용자가 디바이스를 흡입(inhale)할 때, 전기(예컨대, 저항성) 히터는 활성화되어 적은 양의 재료(예컨대, 액체)를 증기화하고, 그러므로 실제로 사용자에 의해 흡입되는 에어로졸이 생성된다. 액체는 에어로졸 형성을 돕기 위해 글리세린 또는 프로필렌 글리콜과 함께, 용매 이를테면 에탄올 또는 물 내에 니코틴을 포함할 수 있고, 또한 하나 또는 그 초과의 부가적인 풍미(flavour)들을 포함할 수 있다. 당업자는 전자 담배들 및 다른 그런 디바이스들에 사용될 수 있는 많은 상이한 액체 제제(formulation)들을 알 것이다.
이런 방식으로 증기화된 액체 또는 고체 재료를 흡입하는 관행은 보통 '베이핑(vaping)'으로 알려졌다. 편의를 위해서만, 다음 설명은 주로 전자 증기 제공 시스템들에 기반한 액체를 참조한다.
전자 담배는 외부 데이터 통신들을 지원하기 위한 인터페이스를 가질 수 있다. 이 인터페이스는 예컨대 제어 파라미터들 및/또는 업데이트된 소프트웨어를 외부 소스로부터 전자 담배 상으로 로딩하는데 사용될 수 있다. 대안적으로 또는 부가적으로, 인터페이스는 전자 담배로부터 외부 시스템으로 데이터를 다운로드하는데 활용될 수 있다. 다운로드된 데이터는 예컨대 전자 담배의 사용 파라미터들, 결함 조건들 등을 나타낼 수 있다. 당업자가 알 바와 같이, 많은 다른 형태들의 데이터는 전자 담배와 하나 또는 그 초과의 외부 시스템들(다른 전자 담배일 수 있음) 사이에서 교환될 수 있다.
일부 경우들에서, 전자 담배가 외부 시스템과의 통신을 수행하기 위한 인터페이스는 유선 연결, 이를테면 전자 담배로의 마이크로, 미니, 또는 일반 USB 연결을 사용하는 USB 링크에 기반한다. 전자 담배가 외부 시스템과의 통신을 수행하기 위한 인터페이스는 또한 무선 연결에 기반할 수 있다. 그런 무선 연결은 유선 연결에 비해 특정 장점들을 가진다. 예컨대, 사용자는 그런 연결을 형성하기 위해 임의의 부가적인 케이블링(cabling)을 필요로 하지 않는다. 게다가, 사용자는 움직임, 연결 세팅 업, 및 페어링(pairing) 디바이스들의 범위 측면에서 더 유연성을 가진다.
많은 전자 담배들이 이미 전자 담배가 재충전되는 것을 허용하기 위해 USB 인터페이스에 대한 지원을 제공하는 것에 주목하라. 따라서, 데이터 통신들을 또한 제공하기 위해 그런 유선 인터페이스의 부가적인 사용은 비교적 간단하다. 그러나, 무선 데이터 연결을 제공하기 위한 상황은 더 복잡하다.
게다가, 전자 담배들이 사용자의 베이핑 경험을 개선하기 위해 그런 유선 또는 무선 연결들을 활용하는 범위가 존재한다.
본 발명의 일 양상에서, 제1 항에 따른, 전자 증기 제공 시스템과 시각화 디바이스 사이의 시각화 방법이 제공된다.
본 발명의 다른 양상에서, 제12 항에 따른, 전자 증기 제공 시스템과 시각화 디바이스 사이의 시각화 방법이 제공된다.
본 발명의 또 다른 양상에서, 제14 항에 따른 전자 증기 제공 시스템이 제공된다.
본 발명의 또 다른 양상에서, 제15 항에 따른 시각화 디바이스가 제공된다.
본 발명의 또 다른 양상에서, 제16 항에 따른 시각화 디바이스가 제공된다.
본 발명의 또 다른 양상에서, 제17 항에 따른 시각화 시스템이 제공된다.
본 발명의 추가의 각각의 양상들 및 특징들은 첨부된 청구항들에서 정의된다.
본 발명의 실시예들은 이제 예로서 첨부 도면들을 참조하여 설명될 것이다.
도 1은 본 개시내용의 일부 실시예들에 따른 전자 담배의 개략적 (분해) 다이어그램이다.
도 2는 본 개시내용의 일부 실시예들에 따른 도 1의 전자 담배의 메인 전기/전자 컴포넌트들의 개략적 다이어그램이다.
도 3은 본 개시내용의 일부 실시예들에 따른 도 1의 전자 담배의 프로세서의 간략화된 개략적 다이어그램이다.
도 4는 도 1의 전자 담배와 모바일 통신 디바이스 사이의 무선 통신들의 개략적 다이어그램이다.
도 5는 본 개시내용의 일부 실시예들에 따른 전자 담배의 카토마이저(cartomiser)의 개략적 (분해) 다이어그램이다.
도 6은 본 개시내용의 일부 실시예들에 따른 도 5의 카토마이저로부터의 증발기(vaporiser)의 개략적 (분해) 다이어그램이다.
도 7은 본 개시내용의 일부 실시예들에 따른 모바일 통신 디바이스의 개략적 다이어그램이다.
도 8은 본 개시내용의 일부 실시예들에 따른 시각화 시스템의 개략적 다이어그램이다.
도 9는 본 개시내용의 일부 실시예들에 따른, 전자 증기 제공 시스템과 제1 사용자의 모바일 통신 디바이스 사이의 시각화 방법의 흐름도이다.
전자 증기 제공 시스템들에 대한 시각화 시스템 및 방법이 개시된다. 다음 설명에서, 다수의 특정 세부사항들은 본 발명의 실시예들의 완전한 이해를 제공하기 위해 제시된다. 그러나, 이들 특정 세부사항들이 본 발명을 실시하기 위하여 이용될 필요가 없다는 것이 당업자에게 자명할 것이다. 반대로, 당업자에게 알려진 특정 세부사항들은 적합한 경우 명확성의 목적들을 위해 생략된다.
위에서 설명된 바와 같이, 본 개시내용은 전자 증기 제공 시스템, 이를테면 전자 담배에 관한 것이다. 다음 설명 전체에 걸쳐 용어 "전자 담배"가 사용되지만; 이 용어는 전자 증기 제공 시스템, 에어로졸 전달 디바이스, 및 다른 유사한 용어와 상호교환 가능하게 사용될 수 있다.
도 1은 본 개시내용의 일부 실시예들에 따른 전자 담배(10)의 개략적 (분해) 다이어그램이다(실척이 아님). 전자 담배는 바디 또는 제어 유닛(20) 및 카토마이저(30)를 포함한다. 카토마이저(30)는 통상적으로 니코틴을 포함하는 액체의 저장소(38), 히터(36) 및 마우스피스(mouthpiece)(35)를 포함한다. 전자 담배(10)는 카토마이저(30)의 일 단부에 있는 마우스피스(35)로부터 제어 유닛(20)의 대향 단부(보통 팁(tip) 단부로 지칭됨)로 전자 담배의 중심 라인을 따라 연장되는 길이방향 또는 원통형 축을 가진다. 이 길이방향 축은 LA로 표시된 점선에 의해 도 1에 표시된다.
카토마이저 내의 액체 저장소(38)는 (전자) 액체를 액체 형태로 직접 홀딩할 수 있거나, 또는 액체에 대한 리테이너(retainer)로서 몇몇 흡수 구조, 이를테면 폼 매트릭스(foam matrix) 또는 면 재료 등을 활용할 수 있다. 이어서, 액체는 저장소(38)로부터 공급되어 히터(36)를 포함하는 증발기로 전달된다. 예컨대, 액체는 저장소(38)로부터 위크(wick)(도 1에 도시되지 않음)를 통해 히터(36)로 모세관 작용에 의해 흐를 수 있다.
다른 디바이스들에서, 액체는 식물 재료 또는 몇몇 다른 (표면이 단단한) 식물 유도체 재료의 형태로 제공될 수 있다. 이 경우에, 액체는 재료가 가열(heat)될 때 증발하는 휘발성 재료들을 나타내는 것으로 고려될 수 있다. 이런 타입의 재료를 포함하는 디바이스들이 일반적으로 액체를 히터에 운반하기 위한 위크를 요구하는 것이 아니라, 오히려 적절한 가열을 제공하기 위해 재료에 관하여 히터의 적절한 어레인지먼트를 제공하는 것에 주목하라.
제어 유닛(20)은 전력을 전자 담배(10)에 제공하기 위한 재충전가능 전지 또는 배터리(54)(이후 배터리로서 지칭됨) 및 일반적으로 전자 담배를 제어하기 위한 인쇄 회로 기판(PCB)(28) 및/또는 다른 전자장치들을 포함한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 제어 유닛(20) 및 카토마이저(30)는 서로 분리가능하지만, 디바이스(10)가 사용중일 때, 예컨대 나사 또는 바요넷 피팅(bayonet fitting)에 의해 함께 조인(join)된다. 카토마이저(30)와 제어 유닛(20)에 대한 연결기들은 도 1에서 각각 31B 및 21A로서 개략적으로 표시된다. 제어 유닛과 카토마이저 사이의 이런 연결은 둘 사이에 기계적 및 전기적 연결성을 제공한다.
제어 유닛이 카토마이저로부터 분리될 때, 카토마이저에 연결하는데 사용되는 제어 유닛에 대한 전기 연결부(21A)는 또한 충전 디바이스(도시되지 않음)를 연결하기 위한 소켓으로서 역할을 할 수 있다. 이 충전 디바이스의 다른 단부는 전자 담배의 제어 유닛 내 배터리(54)를 재충전하기 위해 USB 소켓에 플러깅될 수 있다. 다른 구현들에서, 전자 담배에는 (예컨대) 전기 연결부(21A)와 USB 소켓 사이의 직접 연결을 위한 케이블이 제공될 수 있다.
제어 유닛에는 PCB(28)에 인접한 공기 입구용 하나 또는 그 초과의 홀들이 제공된다. 이들 홀들은 제어 유닛을 통한 공기 통로를 연결기(21A)를 통해 제공된 공기 통로에 연결한다. 이어서, 이것은 카토마이저(30)를 통해 마우스피스(35)로의 공기 통로에 링크된다. 히터(36) 및 액체 저장소(38)가 연결기(31B)와 마우스피스(35) 사이에 공기 채널을 제공하도록 구성된다는 것에 주목하라. 이 공기 채널은 카토마이저(30)의 중심을 통해 흐를 수 있고, 이때 액체 저장소(38)는 이 중심 통로 둘레의 환형 영역으로 한정된다. 대안적으로(또는 부가적으로) 공기흐름 채널은 액체 저장소(38)와 카토마이저(30)의 외부 하우징 사이에 놓일 수 있다.
사용자가 마우스피스(35)를 통해 흡입할 때, 공기는 하나 또는 그 초과의 공기 입구 홀들을 통해 제어 유닛(20) 내로 끌어당겨진다. 이 공기흐름(또는 연관된 압력 변화)은 센서, 예컨대 압력 센서에 의해 검출되고, 차례로 센서는 저장소(38)로부터 공급되는 니코틴 액체를 증발시키기 위해 히터(36)를 작동시킨다. 이 공기흐름은 제어 유닛으로부터 증발기로 이동되며, 여기서 공기흐름은 니코틴 증기와 결합된다. 이어서, 공기흐름과 니코틴 증기의 이런 결합(실제로, 에어로졸)은 카토마이저(30)를 통해 마우스피스(35) 밖으로 이동되어 사용자에 의해 흡입된다. 니코틴 액체의 공급이 고갈될 때 카토마이저(30)는 제어 유닛으로부터 분리될 수 있고 버려질 수 있다(그리고 이어서 다른 카토마이저로 교체됨).
도 1에 도시된 전자 담배(10)가 단지 예로서 제시되고, 그리고 많은 다른 구현들이 채택될 수 있다는 것이 인지될 것이다. 예컨대, 일부 구현들에서, 카토마이저(30)는 액체 저장소(38)를 포함하는 카트리지 및 히터(36)를 포함하는 별개의 증발기 부분으로 분할된다. 이런 구성에서, 카트리지는, 저장소(38)의 액체가 고갈된 이후 버려질 수 있지만, 히터(36)를 포함하는 별개의 증발기 부분은 유지된다. 대안적으로, 전자 담배는 도 1에 도시된 카토마이저(30)가 제공될 수 있거나, 그렇지 않으면 원-피스(단일) 디바이스로 구성될 수 있지만, 액체 저장소(38)는 (사용자) 교체가능 카트리지 형태이다. 추가 가능한 변형들은, 히터(36)가 도 1에 도시된 것으로부터 카토마이저(30)의 대향 단부에, 즉 액체 저장소(38)와 마우스피스(35) 사이에 위치될 수 있거나, 그렇지 않으면 히터(36)가 카토마이저의 중심 축(LA)을 따라 위치될 수 있고, 그리고 액체 저장소가 히터(35)의 방사상 외측에 있는 환형 구조 형태인 것이다.
당업자는 또한 제어 유닛(20)에 대한 다수의 가능한 변형들을 알 것이다. 예컨대, 공기흐름은, PCB(28)에 인접한 공기흐름 외에 또는 이 대신에, 팁 단부에, 즉 연결기(21A)에 대한 대향 단부에서 제어 유닛에 진입할 수 있다. 이 경우에, 공기흐름은 통상적으로, 제어 유닛의 외부 벽과 배터리(54) 사이의 통로를 따라 카토마이저를 향해 끌어당겨질 것이다. 유사하게, 제어 유닛은 팁 단부 상에 또는 그 가까이에, 예컨대 배터리와 팁 단부 사이에 위치된 PCB를 포함할 수 있다. 그런 PCB는, PCB(28) 외에 또는 이 대신에 제공될 수 있다.
추가로, 전자 담배는, 카토마이저와 제어 유닛 사이의 연결 포인트에서 충전하는 것 외에 또는 이 대신에, 팁 단부에서, 또는 디바이스 상의 어딘가의 소켓을 통해 충전하는 것을 지원할 수 있다. (일부 전자 담배들이 본질적으로 일체형 유닛들로서 제공되고, 그 경우 사용자가 제어 유닛으로부터 카토마이저를 분리할 수 없는 것이 인지될 것이다). 다른 전자 담배들은 또한, 유선 충전 외에(또는 이 대신에), 무선 (유도) 충전을 지원할 수 있다.
도 1에 도시된 전자 담배에 대한 잠재적인 변형들의 위의 논의는 예시적이다. 당업자는 전자 담배(10)에 대한 추가 잠재적인 변형들(및 변형들의 조합)을 알 것이다.
도 2는 본 개시내용의 일부 실시예들에 따른, 도 1의 전자 담배(10)의 메인 기능 컴포넌트들의 개략적 다이어그램이다. 주의: 도 2는 주로 전기 연결성 및 기능성에 관련되며 ― 이는, 상이한 컴포넌트들의 물리적 사이징 또는 제어 유닛(20) 또는 카토마이저(30) 내에서의 이들의 물리적 배치의 세부사항들을 나타내는 것으로 의도되지 않는다. 게다가, 제어 유닛(20) 내에 위치된 도 2에 도시된 컴포넌트들 중 적어도 일부가 회로 기판(28) 상에 장착될 수 있다는 것이 인지될 것이다. 대안적으로, 그런 컴포넌트들 중 하나 또는 그 초과는 대신에, 회로 기판(28)과 함께 동작할 수 있도록 제어 유닛에 수용될 수 있지만, 회로 기판 자체 상에 물리적으로 장착되지 않을 수 있다. 예컨대, 이들 컴포넌트들은 하나 또는 그 초과의 부가적인 회로 기판들 상에 위치될 수 있거나, 또는 이들 컴포넌트들은 별도로 위치될 수 있다(이를테면 배터리(54)).
도 2에 도시된 바와 같이, 카토마이저는 연결기(31B)를 통해 전력을 수신하는 히터(310)를 포함한다. 제어 유닛(20)은 카토마이저(30)의 대응하는 연결기(31B)에(또는 잠재적으로 USB 충전 디바이스에) 연결하기 위한 전기 소켓 또는 연결기(21A)를 포함한다. 이어서, 이는 제어 유닛(20)과 카토마이저(30) 사이에 전기 연결성을 제공한다.
제어 유닛(20)은 센서 유닛(61)을 더 포함하고, 센서 유닛(61)은 공기 입구(들)로부터 공기 출구(연결기(21A)를 통해 카토마이저(30))로의 제어 유닛(20)을 통한 공기 경로에 위치되거나 이에 인접한다. 센서 유닛은 (또한 이런 공기 경로에 또는 이에 인접하여) 압력 센서(62) 및 온도 센서(63)를 포함한다. 제어 유닛은 캐패시터(220), 프로세서(50), FET(field effect transistor) 스위치(210), 배터리(54) 및 입력 및 출력 디바이스들(59, 58)을 더 포함한다.
프로세서(50) 및 다른 전자 컴포넌트들, 이를테면 압력 센서(62)의 동작들은 일반적으로 프로세서(또는 다른 컴포넌트들) 상에서 실행되는 소프트웨어 프로그램들에 의해 적어도 부분적으로 제어된다. 그런 소프트웨어 프로그램들은, 프로세서(50) 자체에 통합될 수 있거나 또는 별개의 컴포넌트로서 제공될 수 있는 비휘발성 메모리, 이를테면 ROM에 저장될 수 있다. 프로세서(50)는 요구되는 대로 개별 소프트웨어 프로그램들을 로딩 및 실행하기 위해 ROM에 액세스할 수 있다. 프로세서(50)는 또한, 제어 유닛(20)의 다른 디바이스들, 이를테면 압력 센서(62)와 적절히 통신하기 위해 적절한 통신 설비들, 예컨대 핀들 또는 패드들(뿐만 아니라 대응하는 제어 소프트웨어)을 포함한다.
출력 디바이스(들)(58)는 시각적, 오디오 및/또는 촉각적 출력을 제공할 수 있다. 예컨대, 출력 디바이스(들)는 스피커(58), 진동기, 및/또는 하나 또는 그 초과의 라이트(light)들을 포함할 수 있다. 라이트들은 통상적으로, 동일하거나 상이한 컬러들(또는 다중 컬러)일 수 있는 하나 또는 그 초과의 LED(light emitting diode)들의 형태로 제공된다. 다중-컬러 LED들의 경우에, 상이한 컬러들은 대응하는 상대적 컬러 변동들을 제공하기 위해 상이한 상대적 휘도들에서 선택적으로, 적색, 녹색 또는 청색 LED들을 스위칭 온 함으로써 획득된다. 적색, 녹색 및 청색 LED들이 함께 제공되는 경우, 모든 범위의 컬러들이 가능하지만, 3개의 적색, 녹색 및 청색 LED들 중 단지 2개만이 제공되면, 컬러들의 단지 개별 서브범위만이 획득될 수 있다.
출력 디바이스로부터의 출력은 전자 담배 내의 다양한 조건들 또는 상태(state)들, 이를테면 저 배터리 경고를 사용자에게 시그널링하기 위해 사용될 수 있다. 상이한 출력 신호들은 상이한 상태들 또는 조건들을 시그널링하는데 사용될 수 있다. 예컨대, 출력 디바이스(58)가 오디오 스피커이면, 상이한 상태들 또는 조건들은 상이한 피치(pitch) 및/또는 지속기간의 톤들 또는 비프(beep)들에 의해, 그리고/또는 다수의 그런 비프들 또는 톤들을 제공함으로써 나타내질 수 있다. 대안적으로, 출력 디바이스(58)가 하나 또는 그 초과의 라이트들을 포함하면, 상이한 상태들 또는 조건들은 상이한 컬러들, 연속 조명 또는 라이트의 펄스들, 상이한 펄스 지속기간들 등을 사용함으로써 나타내질 수 있다. 예컨대, 하나의 표시등은 저 배터리 경고를 보여주기 위해 활용될 수 있지만, 다른 표시등은, 액체 저장소(58)가 거의 고갈된 것을 표시하기 위해 사용될 수 있다. 주어진 전자 담배가 다수의 상이한 출력 모드들(오디오, 시각) 등을 지원하기 위한 출력 디바이스들을 포함할 수 있다는 것이 인지될 것이다.
입력 디바이스(들)(59)는 다양한 형태들로 제공될 수 있다. 예컨대, 입력 디바이스(또는 디바이스들)는 전자 담배의 외측 상의 버튼들(예컨대, 기계적, 전기적 또는 캐패시터 (터치) 센서들)로서 구현될 수 있다. 일부 디바이스들은 입력 메커니즘으로서 전자 담배로의 블로잉(blowing) 하는 것(그런 블로잉은 압력 센서(62)에 의해 검출될 수 있고, 이어서 압력 센서(62)는 또한 입력 디바이스(59)의 형태로서 작용할 수 있을 것임), 및/또는 다른 형태의 입력 메커니즘으로서 카토마이저(30) 및 제어 유닛(20)을 연결/연결해제 하는 것을 지원할 수 있다. 다시, 주어진 전자 담배가 다수의 상이한 입력 모드들을 지원하기 위한 입력 디바이스들(59)을 포함할 수 있다는 것이 인지될 것이다.
위에서 주목된 바와 같이, 전자 담배(10)는 공기 입구로부터 전자 담배를 통해, 압력 센서(62) 및 카토마이저(30) 내의 히터(310)를 지나, 마우스피스(35)로 공기 경로를 제공한다. 따라서, 사용자가 전자 담배의 마우스피스를 흡입할 때, 프로세서(50)는 압력 센서(62)로부터의 정보에 기반하여 그런 흡입을 검출한다. 그런 검출에 대한 응답으로, CPU는 배터리(54)로부터의 전력을 히터에 공급하고, 이에 의해 히터는 사용자에 의한 흡입 동안 액체 저장소(38)로부터 니코틴을 가열 및 증기화한다. 한편, 예컨대, 버튼이 활성화된 디바이스에 대해, 상이한 공기 경로가 사용될 수 있다(예컨대 배터리 섹션에 진입하지 않음).
도 2에 도시된 특정 구현에서, FET(210)는 배터리(54)와 연결기(21A) 사이에 연결된다. 이 FET(210)는 스위치로서 작용한다. 프로세서(50)는 스위치를 동작시키기 위해 FET의 게이트에 연결되고, 이에 의해 프로세서가, 검출된 공기흐름의 상황(status)에 따라, 배터리(54)로부터 히터(310)로 전력의 흐름을 스위치 온 및 스위치 오프하는 것이 허용된다. 히터 전류가 예컨대 1-5 암페어 범위로 비교적 클 수 있고, 따라서 FET(210)가 그런 전류 제어를 지원하도록 구현되어야 한다(FET(210) 대신 사용될 수 있는 임의의 다른 형태의 스위치에 대해서도 마찬가지임)는 것이 인지될 것이다.
배터리(54)로부터 히터(310)로 흐르는 전력의 양의 더 미세한(fine-grained) 제어를 제공하기 위해, PWM(pulse-width modulation) 방식이 채택될 수 있다. PWM 방식은 말하자면 1ms의 반복 기간을 기반으로 할 수 있다. 각각의 그런 기간 내에서, 스위치(210)는 그 기간의 일정 비율 동안 턴 온되고, 그리고 그 기간의 나머지 비율 동안 턴 오프된다. 이것은 듀티 사이클에 의해 파라미터화되며, 이에 의해 0의 듀티 사이클은, 스위치가 모든 각각의 기간 동안 오프(즉, 실제로, 영구적으로 오프)인 것을 표시하고, 0.33의 듀티 사이클은, 스위치가 각각의 기간 중 1/3 동안 온인 것을 표시하고, 0.66의 듀티 사이클은, 스위치가 각각의 기간 중 2/3 동안 온인 것을 표시하고, 그리고 1의 듀티 사이클은, FET가 모든 각각의 기간 동안 온(즉, 실제로, 영구적으로 온)인 것을 표시한다. 이들이 듀티 사이클에 대한 예시적 세팅들로서만 주어지고, 중간 값들이 적절히 사용될 수 있다는 것이 인식될 것이다.
PWM의 사용은 듀티 사이클에 의해 곱셈된 공칭 이용가능한 전력(배터리 출력 전압 및 히터 저항에 기반함)에 의해 제시되는 유효 전력을 히터에 제공한다. 프로세서(50)는 예컨대 흡입의 시작시 1의 듀티 사이클(즉, 전체 전력)을 활용하여 처음에 히터(310)를 가능한 한 빠르게 자신의 원하는 동작 온도로 상승시킬 수 있다. 이 원하는 동작 온도가 달성되었다면, 프로세서(50)는 원하는 동작 온도에서 히터(310)를 유지하기 위해 듀티 사이클을 일부 적절한 값으로 감소시킬 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 프로세서(50)는 무선 통신들을 위한, 특히 BLE(Bluetooth® Low Energy) 통신들을 지원하기 위한 통신 인터페이스(55)를 포함한다.
선택적으로, 히터(310)는 무선 통신들을 송신 및 수신하기 위한 통신 인터페이스(55)에 의해 사용하기 위한 안테나로서 활용될 수 있다. 이에 대한 하나의 동기는, 제어 유닛(20)이 금속 하우징(202)을 가질 수 있는 반면, 카토마이저 부분(30)이 플라스틱 하우징(302)을 가질 수 있다는 것이다(카토마이저(30)가 일회용인 반면, 제어 유닛(20)은 유지되고 그러므로 더 내구력이 있을 필요가 있다는 사실이 반영됨). 금속 하우징은 제어 유닛(20) 자체 내에 안테나를 배치하는 것을 어렵게 하는 스크린 또는 배리어(barrier)로서 작용한다. 그러나, 히터(310)를 무선 통신들을 위한 안테나로서 활용하는 것은 카토마이저의 플라스틱 하우징 때문에 이런 금속 스크리닝을 회피시키지만, 부가적인 컴포넌트들 또는 복잡성(또는 비용)을 카토마이저에게 부가하지 않는다. 대안적으로, 별개의 안테나가 제공될 수 있거나(도시되지 않음), 또는 금속 하우징의 일부가 사용될 수 있다.
이어서, 히터가, 도 2에 도시된 바와 같이, 안테나로서 사용되면, 프로세서(50), 보다 특히 통신 인터페이스(55)는 캐패시터(220)에 의해 배터리(54)로부터 히터(310)로의 (연결기(31B)를 통한) 전력 라인에 커플링될 수 있다. 이런 캐패시티브 커플링은 스위치(210)의 다운스트림에서 발생하는데, 그 이유는 가열을 위한 전력이 히터에 공급되지 않을 때 무선 통신들이 동작할 수 있기 때문이다(아래에서 더 상세히 논의됨). 캐패시터(220)가, 배터리(54)로부터 히터(310)로의 전력 공급이 다시 프로세서(50)로 전환되는 것을 방지한다는 것이 인지될 것이다.
캐패시티브 커플링이, 통신 인터페이스(55)의 출력과 임피던스 매칭을 또한 제공할 수 있는 더 복잡한 LC(인덕터-캐패시터) 네트워크를 사용하여 구현될 수 있다는 것에 주목하라. (당업자에게 알려진 바와 같이, 이 임피던스 매칭은, 통신 인터페이스(55)와 안테나로서 작용하는 히터(310) 사이의 신호들이 연결을 따라 다시 반사되기보다 오히려, 그런 신호들의 적절한 전달을 지원한다.)
일부 구현들에서, 프로세서(50) 및 통신 인터페이스는 영국의 레딩(Reading) 소재의 Dialog Semiconductor PLC로부터의 Dialog DA14580 칩을 사용하여 구현된다. 이 칩에 대한 추가 정보(및 데이터 시트)는 http://www.dialog-semiconductor.com/products/bluetooth-smart/smartbond-da14580에서 이용가능하다.
도 3은 블루투스®(Bluetooth®) 저 에너지를 지원하기 위한 통신 인터페이스(55)를 포함하는, 이 칩(50)의 하이-레벨 및 간략화된 개요를 제시한다. 이 인터페이스는 특히 신호 변조 및 복조 등을 수행하기 위한 라디오 트랜시버(520), 링크 계층 하드웨어(512), 및 고급 암호화 가능 설비(advanced encryption facility)(128 비트들)(511)를 포함한다. 라디오 트랜시버(520)로부터의 출력은 안테나(예컨대, 캐패시티브 커플링(220) 및 연결기들(21A 및 31B)을 통해 안테나로서 작용하는 히터(310))에 연결된다.
프로세서(50)의 나머지는 일반 프로세싱 코어(530), RAM(531), ROM(532), OTP(one-time programming) 유닛(533), (PCB(28) 상의 다른 컴포넌트들과 통신하기 위한) 범용 I/O 시스템(560), 전력 관리 유닛(540) 및 2개의 버스들을 연결하기 위한 브리지(570)를 포함한다. ROM(532) 및/또는 OTP 유닛(533)에 저장된 소프트웨어 명령들은 코어(530) 내의 하나 또는 그 초과의 프로세싱 유닛들에 의한 실행을 위해 RAM(531)(및/또는 코어(530)의 부분으로서 제공된 메모리)에 로딩될 수 있다. 이들 소프트웨어 명령들은 프로세서(50)로 하여금 본원에 설명된 다양한 기능성, 이를테면 센서 유닛(61)과의 인터페이싱 및 이에 따른 히터 제어를 구현하게 한다. 비록 도 3에 도시된 디바이스가 통신 인터페이스(55) 및 또한, 전자 증기 제공 시스템(10)에 대한 일반 제어기 둘 모두로서 작용하지만, 다른 실시예들에서 이들 2개의 기능들이 2 또는 그 초과의 상이한 디바이스들(칩들) 사이에서 분리(예컨대 하나의 칩은 통신 인터페이스(55)로서의 역할을 하고, 다른 칩은 전자 증기 제공 시스템(10)에 대한 일반 제어기로서의 역할을 할 수 있음)될 수 있는 것에 주목하라.
일부 구현들에서, 프로세서(50)는, 히터가 저장소(38)로부터의 액체를 증기화하는데 사용될 때 무선 통신들을 방지하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 무선 통신들은, 스위치(210)가 스위치 온될 때, 중단되거나, 종료되거나 시작이 방지될 수 있다. 대조적으로, 무선 통신들이 진행 중이면, (예컨대, 무선 통신들이 진행 중인 동안 센서 유닛(61)으로부터 공기흐름의 검출을 무시함으로써, 그리고/또는 히터(310)로의 전력을 턴 온하도록 스위치(210)를 동작시키지 않음으로써) 히터의 활성화가 방지될 수 있다.
가열 및 무선 통신들 둘 모두를 위해 히터(310)의 동시 동작을 방지하는 하나의 이유는 히터의 PWM 제어로부터의 임의의 잠재적인 간섭을 회피하기 위한 것이다. 이런 PWM 제어는, 무선 통신들의 주파수보다 훨씬 더 낮을지라도 그 자신의 주파수(펄스들의 반복 주파수에 기반함)를 가지며, 이 둘은 잠재적으로 서로 간섭할 수 있다. 일부 상황들에서, 그런 간섭은 실제로 어떤 문제들을 유발하지 않을 수 있고, 가열 및 무선 통신들 둘 모두를 위한 히터(310)의 동시 동작은 (그렇게 원한다면) 허용될 수 있다. 이것은 예컨대 신호 세기들 및/또는 PWM 주파수의 적합한 선택, 적절한 필터링의 제공 등 같은 기법들에 의해 가능해질 수 있다.
도 4는 전자 담배(10)와 스마트폰(400) 상에서 실행되는 애플리케이션(앱) 또는 다른 적절한 모바일 통신 디바이스(태블릿, 랩톱, 스마트와치 등) 사이의 블루투스®(Bluetooth®) 저 에너지 통신들을 도시하는 개략적 다이어그램이다. 그런 통신들은 광범위한 목적들, 예컨대 전자 담배(10) 상의 펌웨어를 업그레이드하고, 전자 담배(10)로부터 사용 및/또는 진단 데이터를 리트리빙(retrieve)하고, 전자 담배(10)를 리셋 또는 언로킹(unlock)하고, 전자 담배에 대한 세팅들을 제어하는 것 등에 사용될 수 있다.
일반적인 측면들에서, 이를테면 입력 디바이스(59)를 사용함으로써, 또는 가능하게 카토마이저(30)를 제어 유닛(20)에 조인함으로써 전자 담배(10)가 스위치 온될 때, 전자 담배(10)는 블루투스®(Bluetooth®) 저 에너지 통신을 알리는 것을 시작한다. 이런 발신 통신이 스마트폰(400)에 의해 수신되면, 스마트폰(400)은 전자 담배(10)에 대한 연결을 요청한다. 전자 담배는 이런 요청을 출력 디바이스(58)를 통해 사용자에게 통지하고, 사용자가 입력 디바이스(59)를 통해 그 요청을 수용하거나 거절하는 것을 대기할 수 있다. 요청이 수용되는 것을 가정하면, 전자 담배(10)는 스마트폰(400)과 추가로 통신할 수 있다. 전자 담배가 스마트폰(400)의 아이덴티티를 기억할 수 있고 그 스마트폰으로부터 자동으로 미래 연결 요청들을 수용할 수 있다는 것에 주목하라. 연결이 설정되었다면, 스마트폰(400) 및 전자 담배(10)는 클라이언트-서버 모드에서 동작하고, 스마트폰은 전자 담배에 요청들을 개시하고 전송하는 클라이언트로서 동작하고 그러므로 전자 담배는 서버로서 동작한다(그리고 적절히 요청들에 응답함).
블루투스® 저 에너지 링크(또한 블루투스 스마트®로서 알려짐)는 IEEE 802.15.1 표준을 구현하고, 그리고 약 12cm의 파장에 대응하는 2.4-2.5 GHz의 주파수에서, 최대 1Mbit/s의 데이터 레이트들로 동작한다. 연결을 위한 셋-업 시간은 6ms 미만이고, 그리고 평균 전력 소비는 매우 낮을 수 있다(1 mW 또는 그 미만 정도). 블루투스 저 에너지 링크는 약 50m까지 확장될 수 있다. 그러나, 도 4에 도시된 상황에 대해, 전자 담배(10) 및 스마트폰(400)은 통상적으로 동일한 사람의 소유일 것이고, 그러므로 서로 훨씬 더 가까이(예컨대, 1m) 있을 것이다. 블루투스 저 에너지에 관한 추가 정보는 http://www.bluetooth.com/Pages/Bluetooth-Smart.aspx에서 발견될 수 있다.
전자 담배(10)가 스마트폰(400)(또는 임의의 다른 적절한 디바이스)과의 통신을 위해 다른 통신 프로토콜들을 지원할 수 있다는 것이 인지될 것이다. 그런 다른 통신 프로토콜들은 블루투스 저 에너지를 대신하거나 그에 추가될 수 있다. 그런 다른 통신 프로토콜들의 예들은 블루투스®(저 에너지 변형이 아님)를 포함한다(예를 들어 보면, www.bluetooth.com, ISO 13157에 따른 NFC(near field communications) 및 WiFi®를 참조한다. NFC 통신들은 블루투스(13.56 MHz)보다 매우 낮은 파장들에서 동작하고 일반적으로 매우 짧은 범위(말하자면, <0.2m)를 가진다. 그러나, 이런 짧은 범위는 도 4에 도시된 바와 같은 대부분의 사용 시나리오들과 여전히 호환가능하다. 한편, 저-전력 WiFi® 통신들, 이를테면 IEEE802.11ah, IEEE802.11v 등은 전자 담배(10)와 원격 디바이스 사이에서 이용될 수 있다. 각각의 경우에, 적절한 통신 칩세트는 프로세서(50)의 부분으로서 또는 별개의 컴포넌트로서 PCB(28) 상에 포함될 수 있다. 당업자는 전자 담배(10)에 이용될 수 있는 다른 무선 통신 프로토콜들을 알 것이다.
도 5는 일부 실시예들에 따른 예시적인 카토마이저(30)의 개략적 분해도이다. 카토마이저는 외부 플라스틱 하우징(302), 마우스피스(35)(하우징의 부분으로서 형성될 수 있음), 증발기(620), 중공 내부 튜브(612), 및 제어 유닛에 부착하기 위한 연결기(31B)를 가진다. 카토마이저(30)를 통한 공기흐름 경로는 공기 입구에서 시작되어 연결기(31B)를 통과하고, 이어서 증발기(625) 및 중공 튜브(612)의 내부를 통과하고, 그리고 마지막으로 마우스피스(35)를 통해 밖으로 이어진다. 카토마이저(30)는 (i) 플라스틱 하우징(302)과, (ii) 증발기(620) 및 내부 튜브(612) 사이의 환형 지역에 액체를 유지한다. 연결기(31B)는 밀봉부(635)가 제공되어 이 지역에 액체를 유지하는 것을 돕고 누설을 방지한다.
도 6은 도 5에 도시된 예시적인 카토마이저(30)로부터의 증발기(620)의 개략적 분해도이다. 증발기(620)는 각각 실질적으로 반원 단면을 가진 2개의 컴포넌트들(627A, 627B)로 형성된 실질적으로 원통형 하우징(크래들(cradle))을 가진다. 어셈블링될 때, 컴포넌트들(627A, 627B)의 에지들은 서로 완전히 인접한 것이 아니라(적어도, 이들의 전체 길이를 따라서 인접하지 않음), 약간의 갭(625)이 유지된다(도 5에 표시된 바와 같이). 이 갭은 증발기 및 튜브(612) 둘레의 외부 저장소로부터의 액체가 증발기(620)의 내부에 진입하는 것을 허용한다.
증발기의 컴포넌트들(627B) 중 하나는 히터(310)를 지지한다. 히터(310)에 전력(및 무선 통신 신호)을 공급하도록 도시된 2개의 연결기들(631A, 631B)이 있다. 보다 특히, 이들 연결기들(631A, 631B)은 히터를 연결기(31B)로, 그리고 연결기(31B)로부터 제어 유닛(20)으로 링크한다. (연결기(631A)가 히터(310) 아래로 통과하고 도 6에 보이지 않는 와이어링(wiring)에 의해 연결기(31B)로부터 증발기(620)의 먼(far) 단부에서 패드(632A)에 조인되는 것에 주목하라).
히터(310)는 소결되는 금속 섬유 재료로 형성된 가열 엘리먼트를 포함하고 일반적으로 시트 또는 다공성, 전도 재료(이를테면 강철) 형태이다. 그러나, 다른 다공성 전도 재료들이 사용될 수 있다는 것이 인지될 것이다. 도 6의 예에서 가열 엘리먼트의 전체 저항은 약 1 옴이다. 그러나, 예컨대 이용가능한 배터리 전압 및 가열 엘리먼트의 원하는 온도/전력 손실 특성들을 고려해서 다른 저항들이 선택될 수 있다는 것이 인지될 것이다. 이에 관하여, 관련 특성들은 관심 소스 액체에 따른 디바이스에 대한 원하는 에어로졸(증기) 생성 특징들에 따라 선택될 수 있다.
가열 엘리먼트의 메인 부분은 일반적으로 약 20 mm의 길이(즉, 연결기(31B)와 접촉부(632A) 사이에서 이어지는 방향으로) 및 약 8 mm의 폭을 가지는 직사각형이다. 이 예에서 가열 엘리먼트를 포함하는 시트의 두께는 약 0.15 mm이다.
도 6에서 보여질 수 있는 바와 같이, 가열 엘리먼트의 일반적으로 직사각형 메인 부분은 더 긴 측들의 각각으로부터 안쪽으로 연장되는 슬롯들(311)을 가진다. 이들 슬롯들(311)은 증발기 하우징 컴포넌트(627B)에 의해 제공된 페그(peg)들(312)과 맞물리고, 이에 의해 하우징 컴포넌트들(627A, 627B)에 관하여 가열 엘리먼트의 포지션을 유지하는 것을 돕는다.
슬롯들은 약 4.8 mm만큼 안쪽으로 연장되고 약 0.6 mm의 폭을 가진다. 안쪽으로 연장되는 슬롯들(311)은 가열 엘리먼트의 각각의 측 상에서 약 5.4 mm 만큼 서로 분리되고, 이때 대향 측들로부터 안쪽으로 연장되는 슬롯들은 이런 간격의 약 절반만큼 서로 오프셋된다. 슬롯들의 이런 어레인지먼트(arrangement)의 결과는, 가열 엘리먼트를 따른 전류 흐름이 사실상 구불구불한 경로를 따르게 강제되어, 슬롯들의 단부들 주위에서 전류 및 전력의 집중이 초래되는 것이다. 가열 엘리먼트의 상이한 위치들에서 상이한 전류/전력 밀도들은, 비교적 낮은 전류 밀도의 영역들보다 더 뜨거워지는 비교적 높은 전류 밀도의 영역들이 있다는 것을 의미한다. 이것은 실제로 가열 엘리먼트에 다양한 상이한 온도들 및 온도 기울기들을 제공하고, 이는 에어로졸 제공 시스템들의 맥락에서 바람직할 수 있다. 이것은, 소스 액체의 상이한 컴포넌트들이 상이한 온도들에서 에어로졸화/증기화될 수 있기 때문이고, 따라서 가열 엘리먼트에 다양한 온도들을 제공하는 것은 소스 액체의 다양한 상이한 컴포넌트들을 동시에 에어로졸화하는 것을 도울 수 있다.
일 방향으로 세장형인, 실질적으로 편평한 형상을 가진 도 6에 도시된 히터(310)는 안테나로서 작용하기에 적절하다. 제어 유닛의 금속 하우징(202)과 함께, 히터(310)는 블루투스 저 에너지 통신들의 파장과 동일한 정도의 크기의 물리적 사이즈(즉, 약 12cm의 파장에 대해 몇 센티미터의 사이즈(히터(310) 및 금속 하우징(202)) 둘 모두에 대해 허용됨)를 가지는 근사 다이폴(dipole) 구성을 형성한다.
도 6이 히터(310)(가열 엘리먼트)의 하나의 형상 및 구성을 예시하지만, 당업자는 다양한 다른 가능성들을 알 것이다. 예컨대, 히터는 코일 또는 저항성 와이어의 몇몇 다른 구성으로서 제공될 수 있다. 다른 가능성은, 히터가 증기화될 액체(이를테면 몇몇 형태의 담배 제품)를 포함하는 파이프로서 구성되는 것이다. 이 경우에, 파이프는 주로 (예컨대, 코일 또는 다른 가열 엘리먼트에 의한) 생성 장소로부터의 열을 증발될 액체에 운반하는데 사용될 수 있다. 그런 경우에, 파이프는 여전히 가열될 액체에 대한 히터로서 작용한다. 그런 구성들은 또한 선택적으로 무선 구성들을 지원하기 위한 안테나로서 사용될 수 있다.
본원에서 이미 주목된 바와 같이, 적절한 전자 담배(10)는 예컨대 블루투스® 저 에너지 프로토콜을 사용하여 디바이스들을 페어링(paring)함으로써 모바일 통신 디바이스(400)와 통신할 수 있다.
결과적으로, 스마트 폰에서 실행하는데 적절한 소프트웨어 명령들(예컨대, 앱 형태임)을 제공함으로써, 전자 담배 및/또는 전자 담배와 스마트 폰을 포함하는 시스템에 부가적인 기능성을 제공하는 것이 가능하다.
이제 도 7을 참조하면, 통상적인 스마트폰(400)은 CPU(central processing unit)(410)를 포함한다. CPU는 직접 연결들을 통해 또는 적용가능하면 I/O 브리지(414) 및/또는 버스(430)를 통해 스마트 폰의 컴포넌트들과 통신할 수 있다.
도 7에 도시된 예에서, CPU는 메모리(412)와 직접 통신하고, 메모리(412)는 영구 메모리, 이를테면 예컨대 오퍼레이팅 시스템 및 애플리케이션들(앱들)을 저장하기 위한 플래시® 메모리, 및 휘발성 메모리, 이를테면 CPU에 의해 현재 사용 중인 데이터를 홀딩하기 위한 RAM을 포함할 수 있다. 통상적으로 영구 메모리 및 휘발성 메모리는 물리적으로 별개의 유닛들(도시되지 않음)에 의해 형성된다. 게다가, 메모리는 별도로 플러그-인 메모리, 이를테면 마이크로SD 카드, 및 또한 SIM(subscriber information module)(도시되지 않음)에 대한 가입자 정보 데이터를 포함할 수 있다.
스마트 폰은 또한 GPU(graphics processing unit)(416)를 포함할 수 있다. GPU는 CPU와 직접 또는 I/O 브리지를 통해 통신할 수 있거나, 또는 CPU의 부분일 수 있다. GPU는 CPU와 RAM을 공유할 수 있거나 또는 그 자신의 전용 RAM(도시되지 않음)을 가질 수 있고 모바일 폰의 디스플레이(418)에 연결된다. 디스플레이는 통상적으로 LCD(liquid crystal display) 또는 OLED(organic light-emitting diode) 디스플레이이지만, 임의의 적절한 디스플레이 기술, 이를테면 e-잉크일 수 있다. 선택적으로, GPU는 또한 스마트 폰의 하나 또는 그 초과의 라우드스피커들(420)을 구동하는데 사용될 수 있다.
대안적으로, 스피커는 I/O 브리지 및 버스를 통해 CPU에 연결될 수 있다. 터치 입력을 디바이스에 제공하는 목적들을 위한 터치 표면(432), 이를테면 스크린 상에 오버레이(overlay)된 캐패시티브 터치 표면, 사용자로부터 스피치를 수신하기 위한 마이크로폰(434), 이미지들을 캡처하기 위한 하나 또는 그 초과의 카메라들(436), 스마트 폰 지리적 포지션의 추정을 획득하기 위한 GPS(global positioning system) 유닛(438), 및 무선 통신 수단(440)을 포함하는, 스마트 폰의 다른 컴포넌트들은 유사하게 버스를 통해 연결될 수 있다.
차례로, 무선 통신 수단(440)은 상이한 표준들 및/또는 프로토콜들을 고수하는 몇몇 별개의 무선 통신 시스템들, 이를테면 블루투스®(표준 또는 저-에너지 변형들), 이미 설명된 바와 같은 근거리 통신 및 Wi-Fi®, 및 또한 폰 기반 통신 이를테면 2G, 3G 및/또는 4G를 포함할 수 있다.
시스템들은 통상적으로 배터리(도시되지 않음)에 의해 전력을 공급받고, 배터리는 전력 입력(도시되지 않음)을 통해 충전가능할 수 있고, 결국 전력 입력은 데이터 링크의 부분, 이를테면 USB(도시되지 않음)일 수 있다.
상이한 스마트폰들이 상이한 피처들(예컨대 컴파스 또는 부저)을 포함할 수 있고 위에 나열된 것들 중 일부(예컨대 터치 표면)를 생략할 수 있다는 것이 인지될 것이다.
따라서 더 일반적으로, 본 발명의 실시예에서, 적절한 원격 디바이스, 이를테면 스마트 폰(400)은 앱을 저장하고 실행하기 위한 CPU 및 메모리, 및 전자 담배(10)와 무선 통신을 실시하고 유지하도록 동작가능한 무선 통신 수단을 포함할 것이다. 그러나, 원격 디바이스가 이들 능력들을 가진 임의의 디바이스, 이를테면 태블릿, 랩톱, 스마트 TV 등일 수 있다는 것이 인지될 것이다.
도 8을 참조하면, 전자 담배(10)와 원격 디바이스, 이를테면 모바일 통신 디바이스(400)의 결합에 의해 제공될 수 있는 부가적인 기능성의 일 예는 전자 담배와 사용자(500A)의 모바일 통신 디바이스 사이의 시각화 방법이다.
이 경우에, 모바일 통신 디바이스(400)는 예컨대 머리-장착 유닛(450) 내에 홀딩됨으로써, 사용자의 눈들에 관하여 미리결정된 포지션에서 가상 현실 디바이스로서 그리고/또는 사용자가 이런 근접(도시되지 않음)에서 모바일 통신 디바이스의 디스플레이 상에 포커싱하는 것을 가능하게 하는데 사용된 임의의 개입 광학기기로서 동작할 수 있다.
모바일 통신 디바이스는 후방-장착 카메라로부터 위의 머리-장착 유닛 내의 그의 디스플레이로 실세계의 뷰(view)를 공급함으로써, 또는 실세계 및 이의 디스플레이의 동시 뷰를 가능하게 하도록 적절한 광학기기(이를테면 반-투명 미러)와 함께 적응형 머리 장착 유닛에 배열됨으로써, 유사하게 증강 현실 디바이스로서 동작할 수 있다.
모바일 통신 디바이스가 전자 담배로부터 데이터를 수신하고 몇몇 형태의 연관된 시각화를 제공할 수 있는 가상 현실 디바이스 또는 증강 현실 디바이스로서 동작하는 원격 디바이스의 단지 예인 것이 인지될 것이다. 실제로, 이런 능력을 가진 임의의 가상 현실 디바이스 또는 증강 현실 디바이스(예컨대, 가상 현실 디바이스, 이를테면 Oculus Rift® 또는 Samsung Gear VR® 디바이스들, 또는 증강 현실 디바이스, 이를테면 Google Glass® 또는 Microsoft Hololens® 디바이스들)는 적절할 수 있고, 따라서 더 일반적으로 그런 디바이스는 '시각화 디바이스'로 지칭될 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 전자 담배(10) 및 시각화 디바이스(400, 450)는 사용자에 의해 내쉬어지는(exhale) 실제 증기와 실질적으로 동기화되는 전자 담배에 대한 가상 현실 증기를 생성하기 위한 시스템으로서 동작한다. 가상 현실 증기는 특히, 전자 담배 증기의 내쉼(exhalation)이 보이는 '구름'을 초래하지 않거나, 또는 사용자가 다른 목적들을 위해 시각화 디바이스를 사용하는 동안 베이핑하기를 원하는 경우 사용할 수 있다. 반대로, 가상 현실 증기는 물리적으로 보이는 증기의 구름을 증강하는데, 예컨대 온도 또는 액체 풍미에 따라 이를 컬러 코딩하는데, 또는 그래픽 효과들을 부가하는데 반직관적으로 유용할 수 있다. 사회적 및 신규 가상 상호작용들에 대한 범위가 또한 존재한다.
'가상 현실 증기'가 일부 방식에서 내쉬어진 증기 구름에 대응하도록 의도된 컴퓨터 그래픽인 것이 인지될 것이다. 동일한 가상 현실 증기는 (실세계가 보이지 않고 통상적으로 가상 세계가 디스플레이되는 경우) 가상 현실 디스플레이에 사용될 수 있고 또한 증강 현실 디스플레이에서 실세계의 뷰 위에 슈퍼포즈(superpose)되어 사용될 수 있다. 따라서, '가상 현실 증기'는 가상 및 증강 현실 애플리케이션들에 똑같이 사용될 수 있다.
위에서 주목된 바와 같이, 전자 담배(10)는 예컨대 블루투스®을 통해 시각화 디바이스와 통신할 수 있다. 사용자가 예컨대 흡입에 의해 전자 담배를 동작시킬 때, 전자 담배는, 흡입이 발생하였다는 것을 시각화 디바이스에게 알린다. 이것은 흡입의 시작 또는 예컨대 흡입이 완료된 것을 표시하기 위한 흡입의 종료에서 발생할 수 있고, 그리고 선택적으로 부가적인 데이터 이를테면 흡입 사이즈의 표시를 포함할 수 있고; 예컨대 흡입의 지속기간 및/또는 흡입 동안 평균 또는 누적된 공기흐름은 흡입 사이즈를 표시하기 위해 취해질 수 있다. 버튼-작동식 디바이스들에 대해, 흡입이 발생하였다는 통지는, 버튼이 작동될 때 발생할 수 있고, 그리고/또는 흡입이 발생하였고 완료되었다는 통지는, 버튼이 작동해제 되었을 때(즉, 더 이상 가압되지 않음) 발생할 수 있는데, 그 이유는 이들이, 전자 담배로부터의 증기의 흡입이 시작되었거나 정지되었다는 프록시 표시자들이기 때문이다.
이어서, 시각화 디바이스(시각화 디바이스 자체는 그래픽들, 프로세싱 또는 다른 컴퓨팅 서비스들을 제공하기 위해 도시되지 않은 별개의 컴퓨팅 시스템과 통신할 수 있음)는 사용자의 실시간 내쉼과 실질적으로 동기화되는 가상 증기 구름을 디스플레이한다.
사용자의 실시간 내쉼은 전자 담배 또는 시각화 디바이스 상의 적절한 센서들에 의해 검출될 수 있다. 예시적인 센서들은 전자 담배의 마우스피스 상에 하나 또는 그 초과의 터치 센서들을 포함하여, 내쉼에 대한 예비 행동으로서 사용자의 입과 접촉의 상실을 검출한다. 유사하게, 전자 담배의 가속도계는 사용자의 입으로부터 제거되는 전자 담배 특성의 모션을 검출하는데 사용될 수 있다.
한편, 시각화 디바이스는 마이크로폰을 포함하고 내쉼의 사운드를 검출하도록 동작가능한 프로세싱 수단에 액세스할 수 있다. 유사하게, 시각화 디바이스는 카메라를 포함하고 사용자의 입으로부터 전자 담배의 제거, 및/또는 사용자의 입 또는 코로부터 방출되는 보이는 증기 기둥의 시작을 검출하도록 동작가능한 프로세싱 수단에 액세스할 수 있다. 사용자에 의해 내쉬어진 증기(선택적으로 정상 숨 온도 초과의 온도)를 검출하기 위한 열 검출기 또는 유사하게 사용자에 의해 내쉬어진 증기(선택적으로 정상 숨 습도 초과의 로컬 습도)를 검출하기 위한 습도 검출기를 포함하는, 본원에 설명된 것들 중 임의의 것과 별개로 또는 조합하여 동작할 수 있는 다른 검출 메커니즘들이 구상될 수 있고; 여기서 정상 값들은 사용자에게 가정되거나 교정될 수 있다.
아무튼, 내쉼의 시작을 검출하면, 그때, 시각화 디바이스는 본원에 이후에 설명되는 가상 증기 기둥의 시각화를 제공할 수 있다. 선택적으로, 가상 현실 증기의 사이즈 및/또는 속도(또는 일부 다른 특징, 이를테면 컬러)는 본래 흡입 사이즈의 함수일 수 있다.
그러나, 위의 접근법은 조금 문제들을 가진다.
모든 사용자들이 내쉬기 위해 전자 담배를 제거하지 않고, 이는 터치- 또는 모션-기반 검출이 신뢰될 수 없게 한다. 한편, 모션 또는 증기의 비디오-기반 검출은 컴퓨테이션(computation)적으로 대가를 치루며, 이는 시각화 디바이스로서 작용하는 모바일 통신 디바이스 같은 휴대용 디바이스에 대한 배터리 수명을 감소시킨다. 한편, 마이크로폰 신호의 분석은 내쉼, 이를테면 바람 노이즈 또는 음성들의 사운드(특히 마찰음들 또는 'ess' 사운드들)를 사운딩하는 긍정 오류들을 발생시키기 쉽다. 사용자에게 사용자 자신의 내쉼과 명확하게 관련되지 않은 가상의 증기 기둥들이 예기치 않게 제시되는 것은 당황스럽고 바람직하지 않을 것이다.
그러나, 이들 검출 문제들에 반해서, 사용자가 자신의 전자 담배와 상호작용하는 방법의 하나의 예측가능한 결과는, 일단 전자 담배를 흡입하면, 궁극적으로 내쉬어야만 하는 것이다. 게다가, 정상 사용시 이 내쉼은 예측가능한 시간 프레임 내에서 발생할 것이다.
따라서, 본 발명의 실시예에서, 제1 근사치로 사용자의 흡입과 내쉼 사이의 통상적인 또는 평균 지연이 가정될 수 있어서, 사용자의 내쉼의 타이밍은 위에서 설명된 것들 같은 센서들을 사용하여 내쉼의 임의의 외부 검출 없이 추정될 수 있다.
제2 근사치로, 흡입과 내쉼 사이의 통상적인 지연이 시각화 디바이스를 사용하는 등록 단계 동안 제공될 수 있는 사용자의 키, 체중, 나이 및/또는 성 같은 하나 또는 그 초과의 생체 인증 팩터들의 함수로서 추정될 수 있거나, 또는 그렇지 않으면 (예컨대 전자 담배에 관련된 하나 또는 그 초과의 앱들과 함께 사용되는 계정을 통해) 이용가능할 수 있다.
제3 근사치로, 흡입과 내쉼 사이의 통상적인 지연은, 위에서 설명된 바와 같이 획득된 선택적으로 사용자의 키, 체중, 나이 및/또는 성 중 하나 또는 그 초과와 함께, 이미 설명된 바와 같이 표시된 흡입 사이즈의 함수로서 추정될 수 있다.
제4 근사치로, 흡입과 내쉼 사이의 통상적인 지연은 특정 사용자에 대해, 예컨대 처음에, 신뢰적이지만 컴퓨테이션적으로 대가를 치루는 방법들, 이를테면 교정 기간 동안 비디오 분석(또는 사용자가 예컨대 온-스크린 메시지를 통해 이용된 방법을 알게 되는 경우 본원에서 이미 설명된 센서 방법들 중 임의의 방법)을 사용함으로써 측정될 수 있다. 이런 측정은 흡입 사이즈의 함수로서 추가로 모델링되게 개선될 수 있다. 교정 기간 이후에, 센서 방법은 더 이상 필요하지 않다.
특히, 사용자의 협조로, 그런 교정 기간은 복잡한 센서들, 또는 교정 목적만을 위해 제공된 센서들에 의존할 필요가 없다. 예컨대, 사용자는, 그들이 내쉴 때 전자 담배 또는 시각화 디바이스 상의 기존 버튼을 누르거나, 또는 터치 또는 모션 센서들이 있는 경우, 교정 단계 동안 그들의 입으로부터 전자 담배를 신뢰성 있게 제거하도록 요청받을 수 있다. 예컨대 타임-아웃 임계치에 기반하여, 사용자가 그렇게 하도록 기억하는 그러한 경우들에 대한 타이밍 측정들만이 사용될 것이다. 선택적으로, 통계적 이상치들(또는 특정 측정치에 대한 평균 지연으로부터 예컨대 1보다 많은 표준 편차)은 버려질 수 있다.
게다가, 위의 근사치들 중 임의의 근사치는, 상이한 액체들로부터의 증기들이 상이한 시간 기간들 동안 허파들에서 홀딩될 수 있기 때문에, 상이한 (전자) 액체들에 대해 별도로 제공될 수 있다. 이들은 별도로 측정될 수 있거나, 또는 상이한 액체들은 설정된 지연(들) 세트를 증가시키거나 감소시키기 위해 교정에 의해 제공되거나 추정된 연관된 승수를 가질 수 있다. 유사하게, 별도의 근사치들은 상이한 세기/증기 제공 레벨 세팅들을 위해 제공될 수 있거나, 또는 흡입의 사이즈와 유사한 방식으로 지연 모델의 부분으로서 포함될 수 있다.
따라서, 시각화 디바이스는 선택적으로 교정 프로세스에 의해 개개의 사용자에게 수정가능한 선택적으로 흡입의 하나 또는 그 초과의 사이즈들, 및/또는 선택적으로 하나 또는 그 초과의 액체들에 대한 하나 또는 그 초과의 흡입-내쉼 지연 시간들의 디폴트 룩-업 테이블들을 홀딩할 수 있다.
이어서, 시각화 디바이스는, 언제 사용자에게 가상 현실 증기를 디스플레이할지를 추정하기 위해 흡입이 완료되었다는 통지(선택적으로 흡입 사이즈의 표시와 함께)를 전자 담배로부터 수신한 이후에 적절한 지연을 사용할 수 있다.
이런 방식으로, 시스템은 사용자에 의한 전자 담배에 대한 흡입에 대해 이루어진 타이밍에 대한 응답으로 가상 현실 증기를 디스플레이할 수 있다.
그러므로, 유리하게, 위의 실시예는 원하는 방식으로 동작하도록 시각화 디바이스에 적절한 소프트웨어만을 요구하는 기본적인 흡입-통지 수단(예컨대, 블루투스®를 통해) 및 시각화 디바이스를 가진 전자 담배를 가진 임의의 사용자에게 가상 또는 증강 현실 경험을 가능하게 할 수 있다. 이 경우에, 전자 담배(예컨대, 가속도계를 부가하기 위해) 또는 시각화 디바이스(예컨대, 시각화 디바이스가 착용될 때 전자 담배를 볼 수 있는 카메라를 부가하기 위해)를 물리적으로 적응시키는 것이 필요하지 않다.
그러나, 사용자의 흡입/내쉼 패턴들의 그런 합리적으로 정확한 모델이 주어지면, 전자 담배 및/또는 시각화 디바이스에 이용가능한 임의의 적절한 센서들을 이용하기 위해 위의 실시예를 개선하는 것이 또한 가능하다.
특히, 위에서 설명된 제1 내지 제4 근사치들 중 하나에 기반하여, 내쉼이 시작될 시간의 합리적으로 정확한 추정이 주어지면, 이 시간을 중심으로 하는 검출 윈도우는 사용될 수 있고, 그동안 하나 또는 그 초과의 센서들은 모니터링되어, (개별 센서에 의해 가능한 정확한 정도로) 내쉼이 시작되는 때를 정확하게 검출한다. 이것은 실제 내쉼과 가상 내쉼의 동기화의 인식된 정확도를 개선할 수 있다.
따라서 예컨대, 비디오 검출은 추정된 시간을 중심으로 하는 짧은 윈도우 동안 사용될 수 있고; 그러므로 비디오 프로세싱의 컴퓨테이션적 로드는 윈도우 기간으로 제한되고, 이는 정확도와 컴퓨테이션적 로드/배터리 수명 사이의 우수한 트레이드-오프를 제공한다.
대안적으로 또는 부가적으로, 마이크로폰 검출은 추정된 시간을 중심으로 하는 짧은 윈도우 동안(잠재적으로 비디오 검출에 사용된 지속기간과 상이한 지속기간임) 사용될 수 있고; 그러므로 내쉼 노이즈의 긍정-오류 검출의 기회들은 윈도우 기간(윈도우 기간 동안 어떤 경우에도 내쉼이 지극히 발생할 가능성이 있음)으로 제한되고, 이는 다시 정확도와 가상 증기의 예기치 않은 디스플레이들 사이에 우수한 트레이드-오프를 제공한다.
'짧은' 윈도우는 절대 기간, 이를테면 0.05-2.0 초 범위 내의 기간일 수 있거나, 또는 추정된 지연의 비율, 이를테면 지연의 +/- 1-30% 또는 지연에 대한 평균 값으로부터 하나의 표준 편차 기간일 수 있다.
중심에 있는 대신, 윈도우는 내쉼의 예상된 시간에 대해 비대칭적으로 포지셔닝될 수 있고; 윈도우가 시작하기 전에 내쉼이 시작되면, 센서(들)는, 윈도우가 시작될 때 이를 즉각 검출하여야 한다. 대조적으로, 윈도우가 종료된 이후에 내쉼이 시작되면, 검출을 위한 범위가 존재하지 않는다. 따라서, 늦은 내쉼들을 검출하기 위해 윈도우를 바이어싱하는 것은 전체 검출 레이트들을 향상시킬 수 있다.
대안적으로 또는 부가적으로, 시각화 시스템은, 내쉼이 발생하여야 하는 것에 기반하여 내쉼이 검출되든 아니든 검출 윈도우의 끝에서 가상 현실 증기를 디스플레이할 수 있고, 내쉼의 추정된 시간에 기반하여, 윈도우 기간의 끝까지 기한이 지난다.
이런 방식으로 내쉼들의 타이밍을 검출하기 위한 센서들의 사용이 또한, 진행 중인 사용 동안, 위에서 설명된 교정 단계와 유사한 방식으로 추정된 지연 시간들의 계속적인 개선을 허용할 수 있다는 것이 인지될 것이다.
이어서, 단지 추정된 타이밍에만 기반하든, 또는 추정된 타이밍을 경계로 하는 검출 윈도우 동안 검출에 기반하든, 시각화 디바이스는 가상 현실 증기를 디스플레이할 수 있다.
가상 현실 증기가 실제 증기처럼 보이도록 설계된 컴퓨터 그래픽일 수 있지만, 이로 제한되지 않는 것이 인지될 것이다. 예컨대, 증기는 랜덤하게 또는 흡입 사이즈 같은 데이터에 대한 응답으로 컬러가 변화할 수 있거나, 불꽃 또는 스파크들과 유사할 수 있거나, 또는 사용된 특정 액체에 관련될 수 있고; 예컨대 꽃잎들 또는 박하 잎들의 플러리(flurry)를 나타낸다. 실제로, 회사 로고, 디자인 또는 상표, (예컨대 그 자신의 전화의 갤러리 상의) 사용자의 선택된 사진들, 일부 활동 기준을 충족하기 위해 수집된 가상 스티커들 또는 트로피들, 기보법(musical notation)들(선택적으로 시각화 디바이스에서의 음악 재생에 의해 구동됨) 등 같은 임의의 그래픽 이미지(들)는 이런 방식으로 사용될 수 있다. 마찬가지로, 단일 그래픽은 원점으로부터 멀리 확산하는 것으로 보이도록 스케일링(scale)되고, 회전되고, 이동되고 그리고/또는 투명도가 증가될 수 있다.
따라서, '가상 현실 증기'라는 용어가 증기인 것으로 보이는 그래픽들로 제한되지 않고, 사용자의 입과 통상적으로 대응하는 원래의 포지션으로부터 가상 공간으로 하나 또는 그 초과의 그래픽 객체들(증기 프리미티브(primitive)들 또는 다른 그래픽 객체들)의 분산으로서 더 일반적으로 생각될 수 있다는 것이 인지될 것이다.
위의 실시예들은 가상 현실 증기의 사용자 자신의 가상 또는 증강 경험에 관련되지만, 본 발명의 실시예들은 이로 제한될 필요가 없다.
다시 도 8을 참조하면, 제1 사용자(500A)가 전자 담배를 흡입하였다는 통지는 제1 사용자(500A)의 시각화 디바이스로 그리고/또는 제2 사용자(500B)의 시각화 디바이스로 송신될 수 있고, 잠재적으로 그 반대도 가능하다. 따라서, 예컨대, 제1 전자 담배(10)는 제1 시각화 디바이스(400, 450)와 통신할 수 있지만, 또한 이런 제2 디바이스와 또한 페어링함으로써, 또는 언페어링(unpair)된 브로드캐스트 프로토콜 이를테면 블루투스® 브로드캐스트를 사용함으로써 제2 시각화 디바이스(400', 450')와 통신할 수 있다.
이어서, 이 경우에, 시각화 디바이스들 둘 모두는 이들 각각의 사용자들에게 디스플레이하기 위한 일반적인 가상 현실 증기들에 대한 제1 사용자의 내쉼 시간을 독립적으로 추정할 수 있다.
그러나, 제2 시각화 디바이스가 그런 내쉼에 대한 정확한 타이밍을 생성할 가능성이 적은데, 그 이유는 제2 시각화 디바이스가 제1 사용자의 흡입-내쉼 패턴들의 교정된 모델(또는 유사하게 이들의 생체 인증 팩터들의 세트)을 가지지 않거나, 또는 검출 기간 동안 센서들을 덜 이용할 수 있기 때문에, 예컨대 내쉼의 사운드를 신뢰성 있게 검출하기에 제1 사용자로부터 너무 멀기 때문이라는 것이 인지될 것이다.
따라서, 대안적으로 또는 부가적으로, 제1 시각화 디바이스(400, 450)는 내쉼 타이밍 신호를 제2 시각화 디바이스(400', 450')에 송신할 수 있다. 제1 시각화 디바이스가 현재 어떻게 동작하는지에 따라, 내쉼 타이밍 신호는, 내쉼이 발생할 때의 추정(제1 시각화 디바이스가 그의 가상 그래픽들을 구동하는데 사용할 것임)일 수 있거나, 또는 내쉼이 검출되었다는 표시자일 수 있다.
이런 방식으로, 그 자신들이 전자 담배를 사용할 수 있거나 사용할 수 없는 제2 사용자는 선택적으로, 제1 사용자의 내쉼과 실질적으로 동기화되는 가상 증기를 볼 수 있다. 특히, 제1 사용자 자체들은 그 시간에 시각화 디바이스를 사용할 수 있거나 사용하지 않을 수 있지만, 위에서 설명된 바와 같이, 이들이 있는 경우 동기화가 더 정확할 가능성이 있다.
따라서, 더 일반적으로, 본 발명의 실시예에 따른 가상 또는 증강 현실 머리 장착 디스플레이의 주어진 사용자는 근처의 전자 담배들의 하나 또는 그 초과의 사용자들의 내쉼과 실질적으로 동기화된 가상 증기를 볼 수 있다.
다른 사용자의 위치에서의 가상 증기의 포지셔닝은 사용자 자체들을 위한 가상 증기를 생성하는 것보다 잠재적으로 더 복잡하고; 사용자 자신의 내쉼들 동안, 증기의 소스는 그들의 눈들에 관하여 고정된 포지션(즉, 바로 아래)에 있다. 한편, 제2 사용자의 입은 제1 사용자에 관하여 임의의 포지션에 있을 수 있다. 그러나, 제2 사용자는 다른 시각화 디바이스를 사용 중이고, 이는 디바이스의 로컬리제이션(localisation)을 가능하게 하는 포지션 또는 모션 데이터를 송신할 수 있거나, 또는 시각화 디바이스의 시각적 추적을 가능하게 하는 마킹들 또는 광들을 제공할 수 있다. 이것은 제2 사용자의 얼굴 포지션의 추정을 가능하게 할 것이다. 유사하게, 전자 담배의 끝에 있는 광의 포지션은 제2 사용자의 입의 포지션을 추정하기 위해 추적될 수 있다. 추적을 돕기 위해, 시각화 디바이스는 환경에서 보이는 다른 광들로부터 전자 담배를 명확히 하기 위해 광의 특징(예컨대, 컬러 또는 깜빡임 패턴)을 변화시키도록 전자 담배와 통신할 수 있다.
시각화 디바이스가, 하나보다 많은 사용자에 대한 가상 현실 증기를 디스플레이하는 목적들을 위해, 그 자신의 사용자의 베이핑에 관련된 데이터를 송신하고 그리고 또한 하나 또는 그 초과의 다른 사용자들의 베이핑에 관련된 데이터를 수신한다는 의미에서, 동시에 제1 시각화 디바이스 및 제2 시각화 디바이스일 수 있다는 것이 인지될 것이다.
이제 도 9를 참조하면, 본 발명의 요약 실시예에서, 전자 증기 제공 시스템(10)과 시각화 디바이스(400, 450) 사이의 시각화 방법은 하기 단계를 포함한다:
제1 단계(s101)에서, 사용자에 의한 전자 증기 제공 시스템에 대한 흡입이 발생하였다는 통지를 전자 증기 제공 시스템으로부터 획득하는 단계. 본원에서 이미 설명된 바와 같이, 예컨대 신호는 전자 담배와 VR 또는 AR 디스플레이로서 작용하는 스마트폰 사이의 블루투스®를 사용하여 전송될 수 있다;
제2 단계(s102)에서, 통지 시간에 대한 응답으로 사용자에 의한 내쉼 시간을 추정하는 단계. 본원에서 이미 설명된 바와 같이, 예컨대 추정치는 몇몇 레벨들의 근사치 중 하나일 수 있고 그리고/또는 검출 윈도우 내의 직접 검출에 응답할 수 있다; 그리고
제3 단계(s103)에서, 추정된 내쉼 시간에 대한 응답으로 시각화 디바이스에 의해 컴퓨터 그래픽의 디스플레이를 개시하는 단계. 본원에서 이미 설명된 바와 같이, 컴퓨터 그래픽은 가상 공간 내에서 하나 또는 그 초과의 임의의 그래픽 엘리먼트들의 분산을 도시할 수 있다.
본원에 설명되고 청구된 장치의 다양한 실시예들의 동작에 대응하는 위의 방법의 변형들이 본 발명의 범위 내에 있는 것으로 고려되는 것이 당업자에게 자명할 것이고, 동작들은 하기 단계를 포함하지만 이로 제한되지 않는다:
- 통지 시간에 지연을 부가하는 것을 포함하는 내쉼 시간을 추정하는 단계 ― 지연은 흡입과 내쉼 사이의 미리결정된 평균 지연임 ―;
- 통지 시간에 지연을 부가하는 것을 포함하는 내쉼 시간을 추정하는 단계 ― 지연은 사용자의 하나 또는 그 초과의 생체 인증 팩터들의 함수로서 추정됨 ―;
- 통지 시간에 지연을 부가하는 것을 포함하는 내쉼 시간을 추정하는 단계 ― 지연은 교정 단계 동안 획득된 지연 교정 데이터에 기반함 ―;
- 지연은 흡입 사이즈의 함수로서 추정되고;
- 지연은 증기 제공 레벨의 함수로서 추정되고;
- 지연은 증기화되는 액체 타입에 응답하여 추정되고;
- 추정된 내쉼 시간에 대한 응답으로 검출 기간을 세팅하는 단계, 및 검출 기간 내에서 사용자의 내쉼을 검출함으로써 사용자에 의한 내쉼 시간을 추정하는 단계;
- 이 경우에, 검출은 하기 단계 중 하나 또는 그 초과를 포함할 수 있다:
i. 사용자의 입과 전자 증기 제공 시스템의 접촉 상실을 검출하는 단계;
ii. 전자 증기 제공 시스템의 특성 모션을 검출하는 단계;
iii. 내쉼을 표시하는 사운드를 검출하는 단계; 및
iv. 내쉼의 시각적 표시를 검출하는 단계;
- 제1 사용자의 전자 증기 제공 시스템에 대한 흡입이 발생하였다는 통지는 제2 사용자의 시각화 디바이스에 의해 획득된다; 그리고
- 제1 사용자의 시각화 디바이스는 제2 사용자의 시각화 디바이스에 내쉼 타이밍 신호를 송신한다.
대안적으로 또는 부가적으로, 사용자에 의한 증기의 직접 내쉼이 전자 증기 제공 시스템으로부터 흡입의 통지에 의존하지 않거나 사용자에 의해 내쉼 시간을 추정하는 것 없이 본원에 설명된 기법들을 사용하여 검출될 수 있다는 것이 인지될 것이다. 따라서, 전자 증기 제공 시스템과 시각화 디바이스 사이의 시각화 방법은 사용자에 의해 증기의 내쉼을 검출하는 단계, 및 검출된 내쉼에 대한 응답으로 시각화 디바이스에 의해 컴퓨터 그래픽의 디스플레이를 개시하는 단계를 포함할 수 있다.
본원에 설명된 방법들 중 임의의 방법이 소프트웨어 명령에 의해 또는 전용 하드웨어의 포함 또는 대체에 의해 적용가능한 대로 적절히 채택된 종래의 하드웨어 상에서 수행될 수 있다는 것이 인지될 것이다.
따라서, 종래의 등가 디바이스의 기존 부분들에 요구된 적응은 유형의 비일시적 기계-판독가능 매체, 이를테면 플로피 디스크, 광학 디스크, 하드 디스크, PROM, RAM, 플래시 메모리 또는 이들의 임의의 조합 또는 다른 저장 매체들 상에 저장된 프로세서 구현가능 명령들을 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품의 형태로 구현될 수 있거나, ASIC(application specific integrated circuit) 또는 FPGA(field programmable gate array) 또는 종래의 등가 디바이스를 적응시키는데 사용하기에 적절한 다른 구성가능 회로로서 하드웨어로 실현될 수 있다. 별개로, 그런 컴퓨터 프로그램은 네트워크, 이를테면 이더넷, 무선 네트워크, 인터넷, 또는 이들 다른 네트워크들의 임의의 조합 상에서 데이터 신호들을 통해 송신될 수 있다.
따라서, 예컨대, 본원에서 설명된 전자 증기 제공 시스템은, 흡입이 완료될 때를 검출하도록 적응된 흡입 검출 수단, 및 무선 송신 수단을 포함할 수 있고, 전자 증기 제공 시스템은, 흡입이 완료될 때 사용자에 의한 전자 증기 제공 시스템에 대한 흡입이 발생하였다는 통지를 송신하도록 (예컨대 적절한 소프트웨어 명령에 의해) 적응된다.
유사하게, 본원에서 설명된 시각화 디바이스는, 사용자에 의한 전자 증기 제공 시스템에 대한 흡입이 발생하였다는 통지를 전자 증기 제공 시스템으로부터 수신하도록 적응된(예컨대 적절한 소프트웨어 명령에 의해) 무선 수신 수단, 통지 시간에 대한 응답으로 사용자에 의한 내쉼 시간을 추정하도록 적응된(예컨대, 적절한 소프트웨어 명령에 의해) 시간 추정 프로세싱 수단, 및 추정된 내쉼 시간에 대한 응답으로 시각화 디바이스에 의해 컴퓨터 그래픽의 디스플레이를 개시하는, 추정된 내쉼 시간에 대한 응답으로 컴퓨터 그래픽을 디스플레이하도록 적응된(예컨대, 적절한 소프트웨어 명령에 의해) 디스플레이 수단을 포함할 수 있다.
따라서, 전자 증기 제공 시스템 및 시각화 디바이스는 함께 시각화 시스템을 형성할 수 있다.
다시, 대안적으로 또는 부가적으로, 사용자에 의한 증기의 직접 내쉼이 전자 증기 제공 시스템으로부터 흡입의 통지에 의존하지 않거나 사용자에 의해 내쉼 시간을 추정하는 것 없이 본원에 설명된 기법들을 사용하여 검출될 수 있다는 것이 인지될 것이다. 따라서, 시각화 디바이스는 사용자에 의한 증기 내쉼을 검출하도록 적응된 내쉼 검출 수단, 및 검출된 내쉼에 대한 응답으로 컴퓨터 그래픽을 디스플레이하도록 적응된 디스플레이 수단을 포함할 수 있다.
다양한 문제들을 처리하고 기술을 증진시키기 위하여, 본 개시내용은, 청구된 발명(들)이 실시될 수 있는 다양한 실시예들을 예시로써 도시한다. 본 개시내용의 장점들 및 특징들은 단지 실시예들의 대표 샘플로 이루어지며, 총망라된 것이 아니고 그리고/또는 배타적이지 않다.
예컨대, 편의를 위해, 본 출원은 주로 전자 증기 제공 시스템의 다양한 액체를 참조하지만, 본 발명은 명확하게 또한 담배 가열 제품들 등에도 적용된다.
실시예들은 청구된 발명(들)을 이해하는 것을 돕고 교시하기 위해서만 제시된다. 본 개시내용의 장점들, 실시예들, 예들, 기능들, 특징들, 구조들 및/또는 다른 양상들이 청구항들에 의해 정의된 바와 같은 본 개시내용에 대한 제한들 또는 청구항들에 대한 등가물들에 대한 제한들로 고려되지 않고, 다른 실시예들이 활용될 수 있고 청구항들의 범위에서 벗어나지 않고 수정들이 이루어질 수 있다는 것이 이해될 것이다. 다양한 실시예들은 본원에 특정하게 설명된 것들 외에 개시된 엘리먼트들, 컴포넌트들, 특징들, 부분들, 단계들, 수단 등의 다양한 조합들을 적당히 포함하거나, 상기 조합들로 이루어지거나, 상기 조합들로 본질적으로 이루어질 수 있다. 본 개시내용은 현재 청구되지 않았지만, 미래에 청구될 수 있는 다른 발명들을 포함할 수 있다.

Claims (17)

  1. 전자 증기 제공 시스템과 시각화 디바이스 사이의 시각화 방법으로서,
    사용자에 의한 상기 전자 증기 제공 시스템에 대한 흡입(inhalation)이 발생하였다는 통지를 상기 전자 증기 제공 시스템으로부터 획득하는 단계;
    통지 시간에 대한 응답으로 상기 사용자에 의한 내쉼(exhalation) 시간을 추정하는 단계; 및
    추정된 내쉼 시간에 대한 응답으로 상기 시각화 디바이스에 의해 컴퓨터 그래픽의 디스플레이를 개시하는 단계
    를 포함하는,
    전자 증기 제공 시스템과 시각화 디바이스 사이의 시각화 방법.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 내쉼 시간을 추정하는 단계는 상기 통지 시간에 지연을 부가하는 단계를 포함하고, 상기 지연은 흡입과 내쉼 사이의 미리결정된 평균 지연인,
    전자 증기 제공 시스템과 시각화 디바이스 사이의 시각화 방법.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 내쉼 시간을 추정하는 단계는 상기 통지 시간에 지연을 부가하는 단계를 포함하고, 상기 지연은 상기 사용자의 하나 또는 그 초과의 생체 인증 팩터(biometric factor)들의 함수로서 추정되는,
    전자 증기 제공 시스템과 시각화 디바이스 사이의 시각화 방법.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 내쉼 시간을 추정하는 단계는 상기 통지 시간에 지연을 부가하는 단계를 포함하고, 상기 지연은 교정 단계 동안 획득된 지연 교정 데이터에 기반하는,
    전자 증기 제공 시스템과 시각화 디바이스 사이의 시각화 방법.
  5. 제2 항에 있어서,
    상기 지연은 흡입 사이즈의 함수로서 추정되는,
    전자 증기 제공 시스템과 시각화 디바이스 사이의 시각화 방법.
  6. 제2 항에 있어서,
    상기 지연은 증기 제공 레벨의 함수로서 추정되는,
    전자 증기 제공 시스템과 시각화 디바이스 사이의 시각화 방법.
  7. 제2 항에 있어서,
    상기 지연은 증기화되는 액체 타입에 대한 응답으로 추정되는,
    전자 증기 제공 시스템과 시각화 디바이스 사이의 시각화 방법.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 추정된 내쉼 시간에 대한 응답으로 검출 기간을 세팅하는 단계; 및
    상기 검출 기간 내에서 상기 사용자의 내쉼을 검출함으로써 상기 사용자에 의한 내쉼 시간을 추정하는 단계
    를 포함하는,
    전자 증기 제공 시스템과 시각화 디바이스 사이의 시각화 방법.
  9. 제8 항에 있어서,
    검출하는 단계는:
    i. 사용자의 입과 상기 전자 증기 제공 시스템의 접촉 상실(loss)을 검출하는 것;
    ii. 상기 전자 증기 제공 시스템의 특성 모션을 검출하는 것;
    iii. 내쉼을 표시하는 사운드를 검출하는 것; 및
    iv. 내쉼의 시각적 표시를 검출하는 것
    으로 이루어진 리스트로부터 선택된 하나 또는 그 초과의 리스트를 포함하는,
    전자 증기 제공 시스템과 시각화 디바이스 사이의 시각화 방법.
  10. 제1 항에 있어서,
    제1 사용자의 전자 증기 제공 시스템에 대한 흡입이 발생하였다는 통지는, 제2 사용자의 시각화 디바이스에 의해 획득되는,
    전자 증기 제공 시스템과 시각화 디바이스 사이의 시각화 방법.
  11. 제1 항에 있어서,
    제1 사용자의 시각화 디바이스는 제2 사용자의 시각화 디바이스에 내쉼 타이밍 신호를 송신하는,
    전자 증기 제공 시스템과 시각화 디바이스 사이의 시각화 방법.
  12. 제1 항 내지 제11 항 중 어느 한 항의 방법의 단계들을 구현하기 위한 컴퓨터 프로그램을 저장한,
    컴퓨터 판독 가능 저장 매체.
  13. 시각화 디바이스로서,
    사용자에 의한 전자 증기 제공 시스템에 대한 흡입이 발생하였다는 통지를 상기 전자 증기 제공 시스템으로부터 수신하도록 적응된 무선 수신 수단;
    통지 시간에 대한 응답으로 상기 사용자에 의한 내쉼 시간을 추정하도록 적응된 시간 추정 프로세싱 수단; 및
    추정된 내쉼 시간에 대한 응답으로 컴퓨터 그래픽을 디스플레이하도록 적응된 디스플레이 수단;을 포함하는,
    시각화 디바이스.
  14. 시각화 시스템으로서,
    전자 증기 제공 시스템; 및
    시각화 디바이스;를 포함하고,
    상기 전자 증기 제공 시스템은
    흡입이 발생하였을 때를 검출하도록 적응된 흡입 검출 수단; 및
    무선 송신 수단;을 포함하고,
    상기 전자 증기 제공 시스템은 사용자에 의한 상기 전자 증기 제공 시스템에 대한 흡입이 발생하였다는 통지를 송신하도록 적응되며,
    상기 시각화 디바이스는
    사용자에 의한 전자 증기 제공 시스템에 대한 흡입이 발생하였다는 통지를 상기 전자 증기 제공 시스템으로부터 수신하도록 적응된 무선 수신 수단;
    통지 시간에 대한 응답으로 상기 사용자에 의한 내쉼 시간을 추정하도록 적응된 시간 추정 프로세싱 수단; 및
    추정된 내쉼 시간에 대한 응답으로 컴퓨터 그래픽을 디스플레이하도록 적응된 디스플레이 수단;을 포함하는,
    시각화 시스템.
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