KR102588862B1 - 흡입 거동에 기반한 사용자 인식이 있는 흡입 장치 - Google Patents

Abstract

흡입 장치의 동작을 제어하는 방법으로, 흡입 장치는 기체가 사용자 퍼프 동작에 의해 흡인될 수 있는 기체 흐름 경로, 기체 흐름 경로 내부의 기체 흐름 센서 및 메모리를 포함하고 있으며, 방법은, 기체 흐름 센서로부터의 기체 흐름 측정값을 기록하는 단계; 기체 흐름 측정값을 메모리 내에 저장된 사용자 퍼프 특성과 비교하여 상관관계 점수를 제공하는 단계; 및 상관관계 점수 값에 기초하여 장치의 추가 동작을 활성화 또는 비활성화하는 단계를 포함하고 있다. 이 방법은, 전기 작동식 흡연 장치 또는 의료용 흡입기와 같은 흡입 장치가 검출된 퍼핑 거동에 기초하여 장치의 사용자를 인증할 수 있게 한다.

Description

흡입 거동에 기반한 사용자 인식이 있는 흡입 장치{INHALING DEVICE WITH USER RECOGNITION BASED ON INHALATION BEHAVIOUR}

본 발명은 원하는 약제 또는 성분을 함유하는 에어로졸 또는 증기를 사용자가 흡입할 수 있게 하도록 구성되어 있는 흡입 장치에 관한 것이다. 이러한 종류의 흡입 장치의 예는 전기 작동식 궐련, 가열식 담배 시스템 및 의료용 흡입기를 포함하고 있다. 특히, 본 발명은 사용자의 퍼핑 거동(puffing behaviour)에 기초하여 사용자를 인식 또는 인증할 수 있는 장치 및 방법에 관한 것이다.

흡입 장치의 일례는 전자 궐련이다. 전자 궐련은 통상의 궐련보다 덜 해롭다고 여겨지고 있고 금연 보조제로서 사용될 수도 있지만, 미인증 개인, 특히 전자 궐련에 대한 법정 연령 미만인 자에 의한 사용에 대해서는 의도되어 있지 않다. 현재 입수 가능한 전자 궐련에서는, 미인증 사용을 방지하기 위한 기구가 없다.

다른 전자 장치에 사용되는 다수의 사용자 식별 시스템이 있다. 예를 들면, 이동 전화는 통상적으로 완전히 동작하기 전에 사용자가 패스워드를 입력할 필요가 있다. 더욱 정교한 시스템은 지문 인식, 얼굴 인식, 음성 인식 및 망막 스캐닝을 포함하고 있다. 그러나, 이들 시스템은 통상적으로 전자 궐련과 같은 소형 장치에 일체화하기에는 부피가 너무 크다. 그리고, 지문 및 스위핑 제스처(sweeping gesture) 인식과 같은 더 작은 시스템조차도, 복잡하고 고가의 전자장치 및 소프트웨어가 장치에 일체화될 필요가 있다. WO2014/150704는 전자 궐련의 미인증 사용을 방지하는데 사용되는 이러한 유형의 일부 시스템을 기재하고 있다.

흡입 장치의 미인증 사용을 방지하는 더 간단하며, 부피가 덜 크고, 덜 비싼 수단을 제공하는 것이 바람직할 것이다. 또한, 흡입 장치의 개인 맞춤 동작을 제공하기 위해 흡입 장치의 사용자를 자동으로 인식하는 수단을 제공하는 것이 바람직할 것이다.

제1 측면에서는, 흡입 장치의 동작을 제어하는 방법이 제공되어 있으며, 상기 흡입 장치는 기체가 사용자 퍼프 동작에 의해 흡인될 수 있는 기체 흐름 경로, 기체 흐름 경로 내부의 기체 흐름 센서 및 메모리를 포함하고 있으며, 상기 방법은,

기체 흐름 센서로부터의 기체 흐름 측정값을 기록하는 단계;

기체 흐름 측정값을 메모리 내에 저장된 사용자 퍼프 특성(user puff signature)과 비교하여 상관관계 점수(correlation score)를 제공하는 단계; 및

상관관계 점수 값에 기초하여 장치의 추가 동작을 활성화(enabling) 또는 비활성화(disabling)하는 단계를 포함하고 있다.

이 방법은, 전기 작동식 흡연 장치 또는 의료용 흡입기와 같은 흡입 장치가 검출된 퍼핑 거동에 기초하여 장치의 사용자를 인증할 수 있게 한다. 사용자가 인증된 사용자인 것으로 결정된 경우에만, 장치는 추가 동작, 예를 들어 사용자에게 에어로졸을 전달하는 것이 활성화된다. 인증 및 장치의 미인증 사용을 방지하는 이러한 방법은 간단하고 소형이며, 많은 흡입 장치가 다른 목적을 위해 흐름 센서 및 제어부를 포함하는 것을 고려하면, 많은 경우에서 매우 저가의 해결책이다.

도 1은 본 발명에 따른 전기 작동식 흡연 시스템의 제1 실시예를 도시하고 있으며;
도 2는 도 1에 도시된 유형의 장치를 통한 퍼프 프로파일을 도시하고 있으며;
도 3은 퍼프 특성으로 사용되는 가능한 퍼프 프로파일을 도시하고 있으며;
도 4는 사용자 퍼프 특성을 기록하기 위한 셋업 절차의 흐름도이며;
도 5는 본 발명에 따른 인증 과정의 흐름도이며;
도 6은 사용자 퍼프 데이터에 기초하여 동작 모드를 선택하는 과정을 도시하는 흐름도이며; 그리고
도 7은 본 발명에 따른 전기 작동식 흡연 시스템의 제2 실시예를 도시하고 있다.

본원에서 사용되는 바와 같이, 흡입 장치는 사용자가 흡입하기 위한 물질을 전달하도록 구성되는 임의의 장치를 포함하고 있다. 흡입 장치는, 예를 들어 의료용 흡입기 또는 분무기, 증발기, 전자 궐련 또는 가열식 담배 장치일 수도 있다. 본원에서 사용되는 바와 같이, 흡입은 에어로졸 또는 기체를 사용자의 입 또는 코를 통해 자신의 신체 안으로 흡인하는 사용자의 동작을 의미한다. 흡입은 날숨(exhalation) 전에 폐로 흡인하는 것, 및 날숨 전에 입 또는 비강 안으로만 흡인하는 것도 포함하고 있다.

본원에서 사용되는 바와 같이 기체 흐름 측정값은, 질량 흐름 속도 또는 체적 흐름 속도일 수도 있는 기체 흐름 속도의 측정값일 수 있거나, 또는 압력 변화, 전기 저항 또는 전기 용량의 변화와 같은, 기체 흐름 속도에 관한 하나 이상의 다른 파라미터에 대한 측정값을 지칭할 수도 있다.

상기 방법은, 셋업 절차 중에 기체 흐름 센서로부터의 신호에 기초하여 사용자 퍼프 특성을 기록하는 단계; 및 사용자 퍼프 특성을 메모리 내에 저장하는 단계를 더 포함할 수도 있다. 사용자 퍼프 특성을 기록하는 단계는 제1 소정의 기간 동안 기체 흐름 센서를 지난 기체 흐름 속도를 기록하는 단계를 포함할 수도 있다. 그리고, 사용자 퍼프 특성을 기록하는 단계는 제1 소정의 기간의 시작을 사용자에게 표시하는 것을 제공하는 단계를 포함할 수도 있다. 그래서, 셋업 동작에서, 사용자는 조명 또는 스피커와 같은 표시기가 장치 상에서 활성화된 후 설정된 기간 이내에 특징적인 퍼핑 거동을 제공하여 퍼프 특성을 제공하도록 요구 받을 수도 있다. 사용자는 무엇이든 자신이 좋아하는 퍼프 특성을 선택할 수도 있다. 예를 들면, 사용자는 시리즈 또는 짧고 예리한 퍼프들을 선택할 수 있거나 또는 가변적 기체 흐름 속도를 가지는 한번의 긴 퍼프를 선택할 수도 있다. 이러한 퍼핑 거동은 설정된 기간, 예를 들어 2초 동안 기록되고, 사용자 퍼프 특성으로서 메모리 내에 저장된다.

기체 흐름 측정값을 기록하는 단계는 제2 소정의 기간 동안 기체 흐름 센서를 지난 기체 흐름 속도를 기록하는 단계를 포함할 수도 있다. 제2 소정의 기간은 유리하게는 제1 소정의 기간과 동일한 지속 기간일 수 있다. 기체 흐름 측정값을 기록하는 단계는 제2 소정의 기간의 시작 또는 장치가 제2 소정의 기간 동안 기록을 시작할 준비가 되었음을 사용자에게 표시하는 것을 제공하는 단계를 포함하고 있다. 재차, 빛 또는 청각적 표시가 인증 절차의 시작을 표시하기 위해 제공되어 있을 수도 있다. 그런 다음, 사용자는 그 또는 그녀의 퍼프 특성을 복제한다. 사용자의 퍼프 특성은 제2 소정의 기간 동안 기체 흐름 측정값으로서 기록된 다음에, 저장된 퍼프 특성과 비교되어 상관관계 점수를 제공한다.

상관관계 점수는 상관관계 또는 패턴 매칭 알고리즘으로부터 유도되는 단일의 값일 수도 있다.

장치의 추가 동작을 활성화 또는 비활성화하는 단계는 상관관계 점수를 임계 점수와 비교하고 상관관계 점수가 임계 점수를 초과하는 경우에 장치의 추가 동작을 활성화하는 단계를 포함할 수도 있다. 상관관계 점수가 임계 점수를 초과하지 않는 경우, 장치는 비활성화될 수 있다. 시스템을 비활성화하는 단계는 사용자가 재차 인증 절차를 시도할 수 있기 전에 소정의 비활성화 기간 동안 시스템을 비활성화하는 단계를 포함할 수도 있다. 비활성화 기간은 사용자가 성공적으로 인증되고 장치가 활성화될 때까지 장치의 각각의 차후 비활성화에 의해 증가될 수도 있다. 예를 들면, 장치의 제1 비활성화는 단지 수 초 동안 장치를 비활성화하는 것을 포함할 수도 있다. 사용자가 차후에 일치하는(matching) 퍼프 특성을 재차 제공하는데 실패할 경우, 장치의 제2 비활성화는 2분 동안 장치를 비활성화하는 것을 포함할 수도 있다. 일치하는 퍼프 특성을 제공하려고 또 다른 성공적이지 못한 시도가 이루어진 경우, 장치는 1시간 동안 비활성화될 수도 있다.

상기 방법은 또한 리셋 절차가 수행될 때까지 장치를 영구적으로 비활성화하는 단계를 포함할 수도 있다. 리셋 절차는 장치를 PC 또는 다른 이차 장치에 연결하는 단계, 및 이차 장치를 통해 다른 형태의 인증, 예를 들어 패스워드를 제공하는 단계를 포함할 수도 있다. 리셋 절차가 수행되면, 사용자는 새로운 퍼프 특성을 기록할 필요가 있을 수도 있다.

상기 방법은 상관관계 점수가 임계 점수를 초과하는 경우에 기체 흐름 측정값에 기초하여 사용자 퍼프 특성을 수정하는 단계를 더 포함할 수도 있다. 이러한 방식으로, 사용자가 성공적으로 인증될 때마다, 자신의 퍼프 특성이 가장 최신의 일치하는 퍼프 거동으로 갱신되거나 대체될 수 있다. 이것은, 시간 경과에 따른 퍼프 거동의 작은 변화를 추적하거나 시각, 계절 또는 지역 환경으로 인한 변동을 설명하는 특성에 대한 평균을 제공하는데 유리할 수도 있다.

또한, 사용자 퍼프 특성은 특성으로서 사용자에 의해 의도적으로 생성되는 퍼핑 거동이 아닐 수도 있다. 사용자 퍼프 특성은 사용자에게 특정되는 기록된 자연스러운 퍼핑 거동일 수도 있다.

기체 흐름 측정값을 사용자 퍼프 특성과 비교하는 단계는 기체 흐름 측정값의 임의의 적절한 파라미터를 비교하는 단계를 포함할 수도 있다. 예를 들면, 다음의 파라미터들, 즉 퍼프 종료까지의 시간, 피크 흐름 속도까지의 시간, 제1 최대 흐름 속도까지의 시간, 제1 최소 흐름 속도까지의 시간, 피크 흐름 속도들 사이의 시간, 흐름 속도의 변화율, 피크 흐름 속도의 수, 피크 흐름 속도에서의 흐름 속도, 퍼프 볼륨, 피크 흐름 속도비, 흐름 속도비의 변화율, 퍼프 사이의 간격, 및 곡선 형상 중 하나 이상이 사용될 수 있다. 예를 들면, 사용자 퍼프 특성은 최대 흐름 속도, 다수의 흐름 피크 및 처음 0.5초에 걸친 흐름 속도의 초기 변화율을 포함할 수도 있다. 이들 파라미터 각각은 기체 흐름 측정값으로부터 추출될 수도 있다. 상기 비교는 각각의 파라미터 및 최종의 상관관계 점수를 제공하는데 사용되는 비교 결과의 가중된 합계에 대해 이루어질 수도 있다.

사용되는 파라미터의 선택은 기록된 퍼프 특성의 길이 및 복잡성과 얻어지는 기체 흐름 측정값의 민감도에 따를 것이다. 그 목적은 허위 거부와 허위 수락 간의 균형을 유지하면서, 진정한 사용자의 확실한 인증을 제공하는 것이다. 파라미터, 상관관계 알고리즘 및 임계 점수의 선택은 모두 시행 착오에 기초하여 요구되는 성능을 제공하도록 조정될 수 있다.

상기 방법은, 기체 흐름 측정값을 사용자 퍼프 특성과 비교하는 단계 전에, 시각에 따라, 또는 장치와 함께 사용되는 소모품의 유형에 기초하여, 또는 양쪽 모두에 따라, 기록된 사용자 퍼프 특성을 수정하는 단계를 더 포함할 수도 있다. 사용자가 통상적으로 저녁보다는 아침에 더 강력한 퍼프를 취하는 것으로 설정된 경우, 퍼프 특성은 아침에 비해서 저녁 동안 수정될 수도 있다.

장치가 흡입 장치로부터 사용자에게 전달될 물질을 함유하는 다른 소모품과 함께 사용될 수 있는 경우, 다른 소모품은 장치를 통한 흐름 속도에 영향을 미칠 수도 있다. 따라서, 퍼프 특성은 사용되는 소모품에 기초하여 수정될 수도 있다. 이것은, 사용자 특성이 의도적으로 생성된 특성이 아니지만 기록된 자연스러운 퍼핑 거동이고 허위 거부율을 감소시킬 수 있는 경우에 특히 유용하다.

상기 방법은 복수의 사용자 퍼프 특성을 저장하는 단계를 포함할 수도 있고, 기체 흐름 측정값을 사용자 퍼프 특성과 비교하는 단계는 기체 흐름 측정값을 각 퍼프 특성과 비교해서 복수의 상관관계 점수를 제공하는 단계를 포함할 수도 있다. 이것은, 다수의 사용자가 단일 장치에 대하여 허가될 수 있게 한다. 예를 들어 전기 작동식 흡연 장치의 경우에는, 가정 내에 다수의 허가된 사용자가 있을 수도 있다.

상기 방법은 복수의 상관관계 점수 중 어느 것이 가장 높은지에 따라 장치의 동작을 수정하는 단계를 더 포함할 수도 있다. 이것은, 장치의 동작 파라미터가 장치를 사용하기 위해 인증되어 있는 사용자에 대해 설정될 수 있게 한다. 재차, 흡연 장치의 예를 들면, 한 사용자는 다른 허가된 사용자보다 퍼프당 더 많은 볼륨의 에어로졸 전달을 선호할 수도 있다. 장치가 기재를 가열하여 에어로졸을 발생시킨 경우, 이에 따라 장치는 한 사용자에 대해 다른 사용자보다 더 많은 열을 기재에 제공하도록 구성된 것일 수도 있다. 또한, 단일의 사용자는, 특정 퍼프 특성을 제공하여 특정 동작 모드를 선택할 수 있도록, 다른 퍼프 특성을 기록하여 다른 장치 동작을 제공할 수도 있다. 예를 들면, 하나의 퍼프 특성은 에어로졸의 매우 신속한 전달이 요구될 때에 사용될 수도 있고, 다른 퍼프 특성은 에어로졸의 더 점진적인 전달이 요구될 때에 사용될 수도 있다.

제2 측면에서는, 흡입 장치가 제공되어 있으며, 상기 흡입 장치는,

장치의 동작을 제어하도록 구성되어 있는 제어부;

기체가 사용자 퍼프 동작에 의해 흡인될 수 있는 기체 흐름 경로,

기체 흐름 경로 내부의 기체 흐름 센서; 및

메모리를 포함하고 있으며,

제어부는 메모리 내에 저장된 사용자 퍼프 특성을 기체 흐름 센서로부터의 기체 흐름 측정값과 비교하여 상관관계 점수를 생성하도록 구성되어 있으며, 상관관계 점수의 값에 기초하여 장치의 동작을 활성화 또는 비활성화하도록 구성되어 있다.

흡입 시스템은 전기 작동식 흡연 시스템일 수도 있다.

흡연 시스템은 에어로졸 형성 기재를 가열하여 에어로졸을 발생시키는 전기 가열식 흡연 시스템일 수도 있다. 에어로졸 형성 기재는 액체 저장부 내에 보유되는 액체일 수 있거나, 또는 고체 기재일 수도 있다. 어느 경우에도, 에어로졸 형성 기재는 사용시 장치와 체결되는 대체 가능한 소모품 부분 내에 제공되어 있을 수도 있다. 흡연 시스템은 사용자에 의해 직접 흡입될 수 있는 에어로졸을 형성하도록 궐련이 가열되지만 연소되지 않는 가열식 담배 유형 시스템일 수도 있다.

상기 장치는 공기 유입부, 및 마우스피스를 포함할 수도 있고, 기체 흐름 경로는 공기 유입부와 마우스피스 사이로 연장되고, 기체는 마우스피스를 퍼핑하는 사용자의 동작에 의해 기체 흐름 경로를 통해 흡인될 수 있다. 대안적으로, 사용자는 상기 장치에 결합된 에어로졸 형성 기재를 직접 퍼프할 수도 있다.

제어부는 제1 측면을 참조하여 설명된 단계들 중 일부 또는 전부를 수행하도록 구성된 것일 수도 있다.

특히, 제어부는 제1 소정의 기간 동안 기체 흐름 센서를 지난 기체 흐름 속도를 기록하여 사용자 퍼프 특성을 기록하도록 구성된 것일 수도 있다. 그리고, 상기 장치는 LED 또는 스피커와 같은 하나 이상의 표시기를 포함할 수도 있고, 제어부는 제1 소정의 기간의 시작을 사용자에게 표시하는 것을 제공하도록 구성된 것일 수도 있다. 제어부는 제2 소정의 기간 동안 기체 흐름 센서를 지난 기체 흐름 속도를 기록하여 기체 흐름 측정값을 기록하도록 구성된 것일 수도 있다. 제2 소정의 기간은 유리하게는 제1 소정의 기간과 동일한 지속 기간일 수도 있다. 제어부는 제2 소정의 기간의 시작을 사용자에게 표시하는 것을 제공하도록 구성된 것일 수도 있다.

제어부는 상관관계 점수를 임계 점수와 비교하고 상관관계 점수가 임계 점수를 초과하는 경우에 상기 장치의 추가 동작을 활성화하도록 구성된 것일 수도 있다. 상관관계 점수가 임계 점수를 초과하지 않는 경우, 제어부는 상기 장치를 비활성화할 수도 있다. 제어부는 사용자가 재차 인증 절차를 시도할 수 있기 전에 소정의 비활성화 기간 동안 시스템을 비활성화할 수도 있다. 비활성화 기간은 사용자가 성공적으로 인증되고 장치가 활성화될 때까지 장치의 각각의 차후 비활성화에 의해 증가될 수도 있다.

제어부는 또한 리셋 절차가 수행될 때까지 상기 장치를 영구적으로 비활성화하도록 구성된 것일 수도 있다. 리셋 절차는 장치를 PC 또는 다른 이차 장치에 연결하는 단계, 및 이차 장치를 통해 다른 형태의 인증, 예를 들어 패스워드를 제공하는 단계를 포함할 수도 있다. 리셋 절차가 수행되면, 사용자는 새로운 퍼프 특성을 기록할 필요가 있을 수도 있다.

제어부는 또한 상관관계 점수가 임계 점수를 초과하는 경우에 기체 흐름 측정값에 기초하여 사용자 퍼프 특성을 수정하도록 구성된 것일 수도 있다.

제어부는 기체 흐름 측정값의 임의의 적절한 파라미터 및 사용자 퍼프 특성을 비교하도록 구성된 것일 수도 있다. 예를 들면, 다음의 파라미터들, 즉 퍼프 종료까지의 시간, 피크 흐름 속도까지의 시간, 제1 최대 흐름 속도까지의 시간, 제1 최소 흐름 속도까지의 시간, 피크 흐름 속도들 사이의 시간, 흐름 속도의 변화율, 피크 흐름 속도의 수, 피크 흐름 속도에서의 흐름 속도, 퍼프 볼륨, 피크 흐름 속도비, 흐름 속도비의 변화율, 퍼프 사이의 간격, 및 곡선 형상 중 하나 이상이 사용될 수 있다. 상기 비교는 복수의 파라미터 및 최종의 상관관계 점수를 제공하는데 사용되는 비교 결과의 가중된 합계에 대해 이루어질 수 있다.

제어부는, 기체 흐름 측정값을 사용자 퍼프 특성과 비교하기 전에, 시각에 따라, 또는 상기 장치와 함께 사용되는 소모품의 유형에 기초하여, 또는 양쪽 모두에 따라, 기록된 사용자 퍼프 특성을 수정할 수도 있다.

제어부는 복수의 사용자 퍼프 특성을 저장하고 기체 흐름 측정값을 각 퍼프 특성과 비교하여 복수의 상관관계 점수를 제공할 수도 있다. 이것은, 다수의 사용자가 단일 장치에 대하여 허가될 수 있게 한다. 예를 들어 전기 작동식 흡연 장치의 경우에는, 가정 내에 다수의 허가된 사용자가 있을 수도 있다. 제어부는 복수의 상관관계 점수 중 어느 것이 가장 높은지에 따라 상기 장치의 동작을 수정할 수도 있다. 이것은, 장치의 동작 파라미터가 장치를 사용하기 위해 인증되어 있는 사용자에 대해 설정될 수 있게 한다.

기체 흐름 센서는 전자 궐련에서 일반적으로 사용되는 임의의 적절한 센서, 예를 들어 마이크로폰 기반 센서, 압력 센서 또는 전기 저항에 기초한 센서, 예를 들어 기류의 결과로서의 저항 요소의 냉각이 그의 전기 저항에 영향을 미쳐서 퍼프의 정확한 표시를 제공하는 EP2143346에 기재된 센서일 수도 있다.

제어부는 프로그래밍 가능 마이크로프로세서일 수도 있는, 마이크로프로세서를 포함할 수도 있다. 제어부는 전자 구성요소들을 더 포함할 수도 있다. 전기 제어부는 히터 또는 진동 멤브레인과 같은 에어로졸 발생 요소로의 전력 공급을 조절하도록 구성된 것일 수도 있다. 전력은 에어로졸 발생 요소에 공급되어서 시스템의 활성화를 연속적으로 수반할 수도 있거나, 또는 예를 들면 퍼프마다를 기준으로 간헐적으로 공급될 수도 있다. 전력은 펄스 전류의 형태로 에어로졸 발생 요소에 공급될 수도 있다.

상기 장치는 사용자 퍼프 특성이 저장될 수 있는 비휘발성 메모리를 포함할 수도 있다.

상기 장치는 에어로졸 형성 기재와 상호 작용하여 흡입을 위한 에어로졸을 생성하도록 구성되어 있는 에어로졸 발생 요소를 포함할 수도 있다. 한 구현예에서, 에어로졸 발생 요소는 에어로졸 발생 기재를 가열하여 사용자가 흡입하기 위한 에어로졸을 제공하도록 구성되어 있는 히터이다. 히터는 하나 이상의 가열 요소를 포함할 수도 있고 고체 에어로졸 형성 기재 또는 액체 에어로졸 형성 기재를 가열하도록 구성된 것일 수도 있다. 히터는 전기 작동식 히터일 수도 있고, 상기 장치는 히터에 전력을 공급하기 위한 전력 공급부를 포함할 수도 있다. 제어부는 히터로의 전력 공급을 제어하도록 구성된 것일 수도 있고, 제어부는 히터로의 전력 공급을 방지하여 상기 장치의 동작을 비활성화할 수도 있으며, 히터로의 전력 공급을 허용하여 장치의 동작을 활성화할 수도 있다.

에어로졸 형성 기재는 에어로졸을 형성할 수 있는 휘발성 화합물들을 방출할 수 있는 기재이다. 휘발성 화합물들은 에어로졸 형성 기재를 가열하여 방출될 수도 있다. 에어로졸 형성 기재는 식물계 물질을 포함할 수도 있다. 에어로졸 형성 기재는 담배를 포함하고 있을 수도 있다. 에어로졸 형성 기재는 가열시에 에어로졸 형성 기재로부터 방출되는, 휘발성 담배 향미 화합물들을 함유하는 담배 함유 물질을 포함할 수도 있다. 에어로졸 형성 기재는, 대안으로, 비-담배 함유 물질을 포함하고 있을 수도 있다. 에어로졸 형성 기재는 균질화된 식물계 물질을 포함할 수도 있다. 에어로졸 형성 기재는 균질화된 담배 물질을 포함할 수도 있다. 에어로졸 형성 기재는 적어도 하나의 에어로졸 형성제를 포함하고 있을 수도 있다. 에어로졸 형성제는, 사용시 치밀하고 안정적인 에어로졸의 형성을 용이하게 하고 시스템의 동작 온도에서 열 감성에 대하여 실질적으로 견디는 임의의 적절한 공지된 화합물 또는 화합물들의 혼합물이다. 적합한 에어로졸 형성제는 당 기술분야에 잘 공지되어 있고, 이에 정의되지 않지만, 트리에틸렌 글리콜, 1,3-부탄디올 및 글리세린과 같은 다가 알코올; 글리세롤 모노-, 디- 또는 트리아세테이트와 같은 다가 알코올의 에스테르; 및 디메틸 도데칸디오에이트(dimethyl dodecanedioate) 및 디메틸 테트라데칸디오에이트(dimethyl tetradecanedioate)와 같은, 모노-, 디- 또는 폴리카르복실산의 지방족 에스테르를 포함한다. 바람직한 에어로졸 형성제는, 트리에틸렌 글리콜, 1,3-부탄디올 같은 다가 알코올 또는 그들의 혼합물이며, 가장 바람직하게는 글리세린 또는 프로필렌 글리콜 같은 글리세린이다. 에어로졸 형성 기재는 다른 첨가제 및 향미제와 같은 재료를 포함할 수도 있다. 일 실시예에서, 에어로졸 형성 기재는 글리세린, 프로필렌 글리콜(PG), 물 및 향미제, 및 니코틴의 혼합물을 포함하고 있다. 바람직한 구현예에서, 에어로졸 형성 기재는 부피 기준 약 40% PG, 부피 기준 40% 글리세린, 부피 기준 18% 물 및 부피 기준 2% 니코틴을 포함하고 있다.

상기 장치는 에어로졸 형성 기재를 검출하는 수단을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 에어로졸 형성 기재는 장치가 읽을 수 있는 바코드 또는 다른 표시를 가질 수도 있다. 대안적으로, 에어로졸 형성 기재에는 기재 식별 정보가 장치로 전달될 수 있는 전기 접촉부가 제공될 수도 있다. 제어부는 장치의 동작을 조정할 수도 있으며 에어로졸 형성 기재의 식별내용에 따라 사용자 퍼프 특성을 수정할 수도 있다.

상기 시스템은 유리하게는 하우징의 본체 내부에 전력 공급부, 통상적으로 재충전 가능한 리튬 이온 배터리와 같은 배터리를 포함하고 있다. 대안적으로서, 전력 공급부는 콘덴서와 같은 다른 형태의 전하 저장 장치일 수도 있다. 전력 공급부는 재충전이 필요할 수도 있으며 하나 이상의 흡연 경험하기에 충분한 에너지의 저장을 허용하는 용량을 가질 수도 있다; 예를 들면, 전력 공급부는 통상의 궐련을 흡연하는 데에 걸리는 통상적인 시간에 대응하여, 약 6분의 기간 동안, 또는 6분의 2배인 기간 동안 에어로졸의 연속적인 발생을 허용하기에 충분한 용량을 가지고 있을 수도 있다. 다른 실시예에서, 전력 공급부는 소정의 수의 퍼프 또는 개별적인 가열 요소의 활성화를 허용하기에 충분한 용량을 가질 수도 있다.

바람직하게, 상기 에어로졸 발생 시스템은 하우징을 포함하고 있다. 바람직하게는, 하우징은 세장형이다. 상기 하우징은 임의의 적절한 물질 또는 물질들의 조합을 포함할 수도 있다. 적절한 물질의 예로는, 금속, 합금, 플라스틱 또는 그러한 물질들 중 하나 이상을 포함하는 복합 물질, 또는 음식이나 제약에 적용하는 데 적절한 열가소성 물질, 예컨대, 폴리프로필렌, 폴리에테르케톤(PEEK) 및 폴리에틸렌이 있다. 바람직하게, 상기 물질은 경량이며 비-취성(non-brittle)이다.

바람직하게, 상기 에어로졸 발생 시스템은 휴대용이다. 에어로졸 발생 시스템은 통상의 엽궐련 또는 궐련에 필적한 크기를 가질 수도 있다. 흡연 시스템은 대략 30mm와 대략 150mm 사이의 총 길이를 가질 수도 있다. 흡연 시스템은 대략 5mm와 대략 30mm 사이의 외부 직경을 가질 수도 있다.

특정 퍼프 특성을 검출하는 능력은 인증 목적을 위해서뿐만 아니라 사용자 또는 특정 사용자 거동을 인식하고 사용자 또는 사용자 거동에 가장 잘 맞도록 장치의 동작을 적응시키는데 사용될 수도 있다.

본 발명의 제3 측면에서는, 흡입 장치의 동작을 제어하는 방법이 제공되어 있으며, 상기 흡입 장치는 기체가 사용자 퍼프 동작에 의해 흡인될 수 있는 기체 흐름 경로, 기체 흐름 경로 내부의 기체 흐름 센서 및 메모리를 포함하고 있으며, 상기 방법은,

퍼프 프로파일 데이터를 메모리 내에 저장하는 단계;

기체 흐름 센서로부터의 기체 흐름 측정값을 기록하는 단계;

기체 흐름 측정값을 퍼프 프로파일 데이터와 비교하여 복수의 상관관계 점수를 제공하는 단계; 및

상관관계 점수 값에 기초하여 장치의 동작을 수정하는 단계를 포함하고 있다.

퍼프 프로파일 데이터는 사용자에 의한 상기 장치의 이전의 동작 중에 기록된 데이터일 수도 있다. 상기 방법은, 흡입 장치의 동작 중에 기체 흐름 센서로부터의 신호에 기초하여 사용자 퍼프 데이터를 기록하는 단계, 및 해당 데이터를 퍼프 프로파일 데이터로서 메모리 내에 저장하는 단계를 더 포함할 수도 있다.

상기 흡입 장치는 제2 측면을 참조하여 설명된 것과 같을 수 있고, 특히 전기 작동식 흡연 장치일 수도 있다. 상기 장치의 동작을 수정하는 단계는, 예를 들면, 가열 요소 또는 다른 에어로졸 발생 구성요소에 공급된 전력을 수정할 수도 있거나, 예를 들어 히터 또는 다른 에어로졸 발생 구성요소로의 전력 인가의 지속 기간 또는 목표 온도를 수정하여 제어 전략을 수정할 수도 있거나, 에어로졸 발생 요소로 또는 기체 흐름 경로 내로의 하나 이상의 에어로졸 형성 기재의 공급을 수정할 수도 있거나, 또는 기체 흐름 경로의 치수를 수정할 수도 있다.

사용자의 초기 퍼핑 거동이 특정의 저장된 사용자 퍼프 데이터와 일치하고, 저장된 퍼프 데이터가 상기 장치에 대한 특정 제어 파라미터와 관련된 경우, 해당 제어 파라미터는 상기 장치가 비활성화되거나 스위치가 꺼질 때까지 상기 장치의 동작의 지속 기간 동안 채택될 수 있다.

이러한 방식으로, 상기 장치의 동작은 특정 사용자 거동에 대해 최적화될 수 있다. 사용자가 특정 유형의 퍼핑 거동으로 시작한 것으로 결정된 경우, 상기 장치는 사용자가 해당 사용 세션의 지속 기간 동안 동일한 퍼핑 거동으로 연속할 것이라는 가정에 기초하여 상기 장치의 동작의 지속 기간 동안 상기 장치의 동작을 제어할 수 있다.

본 발명의 제4 측면에서는, 컴퓨터 프로그램 제품이 제공되어 있으며, 흡입 장치 내의 프로그램 가능 제어부 상에서 실행되었을 때, 기체가 사용자 퍼프 동작에 의해 흡인될 수 있는 기체 흐름 경로, 기체 흐름 경로 내부의 기체 흐름 센서 및 메모리를 포함하는 상기 흡입 장치는 본 발명의 제1 측면의 방법을 수행한다.

본 발명의 제5 측면에서는, 컴퓨터 프로그램 제품이 제공되어 있으며, 흡입 장치 내의 프로그램 가능 제어부 상에서 실행되었을 때, 기체가 사용자 퍼프 동작에 의해 흡인될 수 있는 기체 흐름 경로, 기체 흐름 경로 내부의 기체 흐름 센서 및 메모리를 포함하는 상기 흡입 장치는 본 발명의 제3 측면의 방법을 수행한다.

본 발명의 일 측면에 관하여 설명된 특징들은 또한 본 발명의 다른 측면에 적용될 수도 있다.

이제 첨부된 도면들을 참조하여 단지 예시용으로 본 발명을 더욱 설명할 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 흡입 장치의 일 실시예를 보여주고 있으며, 이는 전기 작동식 에어로졸 발생 시스템이다. 도 1에서, 시스템은 흡연 시스템이다. 도 1의 흡연 시스템(100)은 마우스피스 말단(103)과 본체 말단(105)을 가지는 하우징(101)을 포함하고 있다. 본체 말단에서, 배터리(107) 및 전기 제어 회로(109)의 형태로 된 전력 공급부가 제공되어 있다. 전기 제어 회로는 프로그래밍 가능 마이크로프로세서 및 비휘발성 메모리를 포함하고 있으며 다른 전기 구성요소들도 포함할 수도 있다. 기체 흐름 센서 형태인 퍼프 검출 시스템(111) 또한 전기 제어 회로(109)와 협력하여 제공되어 있다. 마우스피스 말단에는, 액체(115) 함유 카트리지(113), 모세관 본체(117)와 히터(119)의 형태로 된 액체 저장부가 제공되어 있다. 히터는 도 1에서 개략적으로만 보여지고 있음을 유의한다. 도 1에 도시된 예시적인 구현예에서, 모세관 심지(117)의 일 말단이 카트리지(113) 내로 연장되어 있고 모세관 심지(117)의 다른 말단은 히터(119)에 의해 둘러싸여 있다. 히터는 접속부들(121)을 경유하여 전기 제어 회로에 접속되어 있으며, 이는 카트리지(113)의 외측을 따라 통과할 수도 있다(도 1에 미도시함). 하우징(101)은 공기 유입부(123), 마우스피스 말단에 있는 공기 유출부(125), 에어로졸 형성실(127), LED 표시기(129), USB 포트(131) 및 버튼(133)을 포함하고 있다.

도 1에 도시된 구현예에서, 전기 제어 회로(109) 및 퍼프 검출 시스템(111)은 프로그램 가능하다. 전기 제어 회로(109) 및 퍼프 검출 시스템(111)은 에어로졸 발생 시스템의 동작을 관리하는데 사용된다. 이는 에어로졸에서 입자 크기를 조절하는 것을 보조한다.

도 1은 본 발명에 따른 전기 작동식 에어로졸 발생 시스템의 일 실시예를 보여주고 있다. 그러나 많은 다른 실시예가 가능하다. 또한 도 1은 본질적으로 개략적임을 유의한다. 특히, 도시된 구성요소들은 개별적으로든지 서로에 대해 상대적으로 확대되지 않아야 한다. 에어로졸 발생 시스템은 에어로졸 형성 기재를 포함하거나 수용할 필요가 있다. 에어로졸 발생 시스템은 에어로졸 형성 기재로부터 에어로졸을 발생시키기 위해, 히터 또는 진동 변환기와 같은, 일종의 에어로졸 발생 요소를 필요로 한다. 그러나 시스템의 다른 측면들은 변경될 수 있다. 예를 들어, 하우징의 전체 형상 및 크기가 변경될 수 있다. 또한, 시스템은 모세관 심지를 포함하지 않을 수도 있다.

그러나, 도 1에 도시된 구현예에서, 시스템은 액체 기재를 저장부로부터 적어도 하나의 가열 요소로 전달하기 위한 모세관 심지를 포함하고 있다. 모세관 심지는 다양한 다공성 또는 모세관 물질로 제조될 수 있으며, 바람직하게는 공지된, 미리 정의된 모세관 현상을 갖는다. 예로는 섬유 또는 소성 분말 형태의 세라믹계 또는 그라파이트계 물질을 포함한다. 상이한 다공성의 심지를 사용해서 밀도, 점도, 표면 장력 및 증기압과 같은 상이한 액체 물성을 수용할 수 있다. 심지는 필요한 양의 액체가 히터로 전달될 수 있기에 적합해야 한다. 히터는 모세관 심지 둘레로 연장되어 있는 적어도 하나의 가열 와이어 또는 필라멘트를 포함할 수도 있다.

대안적으로, 히터는 심지에 인접하게 또는 액체 에어로졸 형성 기재 저장소에 직접 인접하게 배치되어 있는 가열 요소를 포함할 수도 있다. 특히, 히터는 실질적으로 편평할 수도 있다. 본원에 사용된 바와 같이, "실질적으로 편평한"은 실질적으로 2차원 표면형태 매니폴드의 형태인 히터를 지칭한다. 따라서, 실질적으로 편평한 히터는 실질적으로 3 차원보다는 표면을 따라 2차원으로 연장되어 있다. 구체적으로, 표면 내의 2차원으로 실질적으로 히터의 치수는, 그 표면에 법선 방향인 3 차원보다 적어도 5배 크다. 실질적으로 편평한 히터의 예는 2개의 실질적으로 평행한 표면 사이의 구조체이고, 여기서 이들 2개의 표면 사이의 거리는 표면들 내부의 연장부보다 실질적으로 작다. 일부 구현예에서, 실질적으로 편평한 히터는 평면형이다. 다른 구현예들에서, 실질적으로 편평한 히터는, 하나 이상의 치수를 따라 휘어져, 예를 들어, 돔 형상 또는 브리지 형상을 형성하고 있다.

히터는 복수의 히터 필라멘트를 포함할 수도 있다. “필라멘트”라는 용어는, 두 개의 전기 접촉부 사이에 배열된 전기적 경로를 가리키도록 명세서 전체에 걸쳐 사용되고 있다. 필라멘트는, 임의로 분기되어 여러 경로 또는 필라멘트로 각각 갈라져 있을 수도 있고, 또는 여러 전기적 경로들로부터 하나의 경로로 수렴할 수도 있다. 필라멘트는 둥근형, 정사각형, 평평한 형상, 또는 단면의 다른 임의의 형태일 수도 있다. 필라멘트는 직선형 또는 곡선형으로 배열되어 있을 수도 있다.

복수의 필라멘트는, 예를 들어, 서로 평행하게 배열된 필라멘트들의 어레이일 수도 있다. 바람직하게, 필라멘트들은 메쉬를 형성할 수도 있다. 메쉬는 직물 또는 부직포일 수도 있다. 복수의 필라멘트는 에어로졸 형성 기재를 보유하는 모세관 물질에 인접하게 또는 접촉하여 위치될 수도 있다. 필라멘트들은 이 필라멘트들 사이의 간극들을 정의할 수도 있고, 간극들은 10㎛와 100㎛ 사이의 폭을 가질 수도 있다. 필라멘트들은 간극들 내에서 모세관 작용을 일어나게 해서, 사용시 증발될 액체가 간극들 내로 흡인되어, 서셉터 요소와 액체 간의 접촉 면적을 증가시킨다.

일 실시예에서, 히터는 304L 스테인리스 강으로 형성된 필라멘트 메쉬를 포함하고 있다. 필라멘트들의 직경은 약 16㎛이다. 메쉬는 갭에 의해 서로로부터 분리되는 전기 접촉부에 연결되어 있고, 약 30㎛의 두께를 갖는 구리 호일로부터 형성되어 있다. 전기 접촉부들은 두께가 약 120㎛인 폴리이미드 기재 상에 제공되어 있다. 메쉬를 형성하는 필라멘트들은 필라멘트들 사이의 간극들을 정의한다. 이 실시예에서의 간극들의 폭은 약 37㎛이지만, 더 크거나 작은 간극을 사용할 수도 있다. 이러한 대략적 치수의 메쉬를 사용하여, 에어로졸 형성 기재의 메니스커스가 간극에 형성될 수 있고, 히터 조립체의 메쉬가 에어로졸 형성 기재를 모세관 작용에 의해 흡인할 수 있다. 히터는 액체 에어로졸 형성 기재를 보유하는 모세관 물질과 접촉하여 위치하고 있다. 모세관 물질은 강성 하우징 내에 보유되고 히터는 하우징의 개구를 가로질러 연장되어 있다.

도 1의 구현예를 재차 참조하면, 사용시의 동작은 다음과 같다. 액체(115)는 모세관 작용에 의해 카트리지(113)로부터, 카트리지 내로 연장되어 있는 심지(117)의 말단으로부터 히터(119)에 의해 둘러싸인 심지의 다른 말단까지 운반된다. 사용자가 공기 유출부(125)에서 에어로졸 발생 시스템을 흡인할 때, 주위 공기는 공기 유입부(123)를 통해 흡인된다. 도 1에 도시된 구성에서, 퍼프 검출 시스템(111)은 퍼프를 감지하고 히터(119)를 활성화시킨다. 배터리(107)는 전기 에너지를 히터(119)에 공급해서 상기 히터에 의해 둘러싸인 심지(117)의 말단을 가열한다. 심지(117)의 말단 내 액체는 히터(119)에 의해 기화되어서 과포화 증기를 생성하게 된다. 동시에, 기화되는 액체는 모세관 작용에 의해 심지(117)를 따라 움직이는 추가 액체에 의해 교체된다. (이를 때때로 "펌핑 동작"이라고 한다.) 생성되는 과포화 증기는 기류와 혼합되어 공기 유입부(123)로부터 기류에 운반된다. 에어로졸 형성실(127)에서, 증기가 응축되어 흡인 가능 에어로졸을 형성하며, 에어로졸은 유출부(125)를 향해 사용자의 입 안으로 운반된다.

도 2는 사용자 퍼프의 임시 프로파일(200)을 도시하고 있다. 퍼프 검출 시스템을 지난 공기 흐름 속도가 y-축 상에 표시되어 있고 시간이 x-축 상에 표시되어 있다. 퍼프 프로파일(200)은 2개의 국부적인 최대 흐름 속도 및 국부적인 최소 흐름 속도를 가지는 복잡한 형상을 가지고 있다. 도 2로부터 알 수 있는 바와 같이, 퍼프는 많은 다른 파라미터를 특징으로 할 수 있다. 예를 들면, 퍼프의 총 지속 기간은 ΔT1로 표시되고, 제1 국부적인 최대값까지의 시간은 ΔT2로 표시되며, 제2 국부적인 최대값까지의 시간은 ΔT3으로 표시되고, 국부적인 최소값까지의 시간은 ΔT4이며, 최대 흐름 속도와 퍼프의 종료 사이의 시간은 ΔT5이고, 국부적인 최대값들 사이의 시간은 ΔT6이다. 또한, 도 2 상에는 퍼프 중의 평균 흐름 속도 및 퍼프 중의 흐름 속도의 변화율이 표시되어 있다. 기울기 1은 제1 국부적인 최대값까지의 흐름 속도의 변화율이고, 기울기 2는 제1 국부적인 최대값과 차후의 국부적인 최소값 사이의 흐름 속도의 변화율이며, 기울기 3은 국부적인 최소값과 제2 국부적인 최대값 사이의 흐름 속도의 변화율이고, 기울기 4는 제2 국부적인 최대값과 퍼프의 종료 사이의 흐름 속도의 변화율이다. 또한, 도 2에는, 제1 국부적인 최대 흐름 값인 피크 흐름 2, 및 제2 국부적인 최대 값이고 퍼프 중의 전체 최대 흐름 속도인 피크 흐름 1이 도시되어 있다. 이들 파라미터의 전부 및 그 이상, 예를 들어 플롯의 곡률 또는 퍼프의 총 공기 볼륨(곡선 아래의 영역)이 퍼프를 특징짓는 파라미터로서 사용될 수 있고, 사용자의 인증에 또는 시스템에 대한 동작 모드를 결정하기 위해서 사용될 수 있다.

한 구현예에서, 사용 전, 시스템은 인증 절차를 수행하여 허가된 사용자만이 시스템을 동작시킬 수 있도록 구성되어 있다. 인증 절차는 사용자의 퍼핑 거동에 기초한다. 사용자를 인증하기 위해서, 사용자는, 짧지만 소정의 기간에 걸친 퍼핑 거동의 기록인 사용자 퍼프 특성을 처음에 기록해야 한다. 도 3은 3개의 예시적인 퍼프 특성(300, 310, 320)을 도시하고 있다. 퍼프 특성은 흐름 속도 측정값으로서 메모리 내에 저장될 수 있거나 또는 대안적으로 흐름 속도 측정값으로부터 추출된 전술한 유형의 하나 이상의 파라미터로서 저장될 수도 있다. 가장 잘 구별하기 위해서, 사용자는 수개의 국부적인 흐름 속도 피크를 포함하는 특이하고 명백한 퍼핑 거동을 특성으로서 선택할 수도 있다.

도 4는 사용자 퍼프 특성이 기록되는 셋업 절차의 흐름도이다. 제1 단계 400에서, 셋업 절차가 시작된다. 셋업 절차는 적어도 2초 동안 버튼(133)을 눌러서 시작될 수도 있다. 미인증 사용자가 퍼프 특성을 기록하는 것을 회피하기 위해서, 이것은 장치의 최초 사용 전에만, 또는 장치가 USB 포트(131)를 통해 컴퓨터에 연결되었을 때 장치 리셋이 수행된 후에만 가능할 수도 있다. 셋업 절차가 시작되면, 단계 410에서 제어부(109)는 퍼프 특성의 기록을 시작할 준비가 되었을 때 표시기(129)를 활성화시킨다. 그런 다음, 사용자가 마우스피스(125)를 퍼프하고 흐름 속도 측정값이 표시기(129)의 활성화 다음에 소정의 기간 동안 단계 420에서 퍼프 검출기에 의해 취득된다. 흐름 속도 측정값은 퍼프 특성으로서 단계 430에서 메모리 내에 저장된다. 설명된 바와 같이, 퍼프 특성은 흐름 속도 측정값으로서 또는 마이크로프로세서에 의해 실행되는 알고리즘을 사용하여 흐름 속도 측정값으로부터 추출된 하나 이상의 파라미터로서 저장될 수 있다. 셋업 절차는 단계 440에서 종료한다. 셋업 절차의 종료는 LED(129)를 재차 활성화하여 사용자에게 표시될 수 있다.

도 4의 공정에 대안으로서, 사용자 퍼프 특성은 셋업 절차를 요구하지 않으면서, 장치의 첫 번째 동작, 또는 장치의 처음 몇 번의 동작 중에 기록될 수도 잇다. 사용자의 자연스러운 퍼핑 거동은 처음 몇 번의 퍼핑에 기초하여 인증을 허용하기에 충분할 정도로 고유할 수도 있다. 이러한 경우에는, 각각의 성공적인 인증 다음에 사용자 퍼프 특성을 연속적으로 갱신하는 것이 특히 유리할 수도 있다. 퍼프 특성이 기초로 삼는 샘플 크기가 클수록, 인증 절차가 더욱 신뢰적일 것이다. 사용자의 자연스러운 퍼핑 거동을 사용하여 특성을 생성하는 것은 사용자 편의성의 이점을 가지며, 장치를 켜는 것과 사용자에게 에어로졸을 전달하는 것 사이의 임의의 지연을 최소화한다.

도 5는 사용자 퍼프 특성이 인증 과정에서 사용되는 방법을 도시하고 있다. 단계 500에서, 사용자는 장치를 켠다. 그런 다음, 단계 510에서 장치는, 예를 들어 표시기(129)를 활성화하여 인증 절차가 시작되어야 하는 표시를 사용자에게 제공한다. 그런 다음, 장치는 단계 520에서 흐름 속도 측정값의 기록을 시작한다. 단계 530에서, 제어부는 기록된 흐름 속도 측정값으로부터 사용자 퍼프 특성(들)과의 비교를 위해 사용될 파라미터를 추출한다. 이 단계는, 사용자가 마우스피스를 퍼핑하고 사용자 퍼프 특성의 기간과 일치하는 다음의 소정의 기간 동안 흐름 속도 측정 데이터를 취득하여 인증 과정을 시작할 때를 결정하는 것을 포함할 수 있다. 단계 540에서, 제어부는 단계 530에서 추출된 파라미터와 저장된 사용자 퍼프 특성 간의 상관관계 계산을 수행한다. 사용되는 상관관계 알고리즘은 사용되는 파라미터의 수 및 복잡성에 따를 것이다. 상관관계 계산은 단일의 수치일 수 있는 상관관계 점수를 산출한다. 예를 들면, 상관관계 점수는 비교되는 각 파리미터에 기초한 상관관계 결과의 가중된 합계로부터 유도될 수도 있고, 가중된 합계에 대한 계수는 상관관계 결과의 값에 따를 수도 있다.

단계 550에서, 상관관계 점수는 메모리 내에 저장된 임계값과 비교된다. 상관관계 점수가 임계값을 초과하는 경우, 기록된 흐름 속도 측정값은, 사용자가 퍼프 특성의 작성자로서 인증될 수 있는, 저장된 사용자 퍼프 특성에 대해 충분히 양호한 일치인 것으로 간주된다. 이러한 경우, 공정은 단계 560으로 진행하여, 메모리 내에 활성화 플래그를 저장하는 장치의 추가 동작이 제어부에 의해 활성화되고, 사용자는 흡연 세션을 즐길 수 있다. 상관관계 점수가 임계값을 초과하지 않는 경우이면, 공정은 단계 570으로 진행하여, 단계 510으로 되돌아가서 인증 시에 다른 시도가 이루어질 수 있기 전에 장치의 동작이 비활성화 T_n 동안 비활성화된다. 장치는, 예를 들어 표시기(129)를 점멸하도록 제어하여, 장치가 비활성화되는 동안 사용자에게 표시를 제공할 수도 있다.

비활성화 시간은 인증 카운터 값 n에 의해 결정될 수도 있다. 사용자 퍼프 특성과 일치하지 않는 성공하지 못한 시도가 있을 때마다 카운터 값이 1씩 증분된다. 성공적인 인증이 이루어졌을 때에 카운터 값은 1로 리셋된다. n의 값이 증가함에 따라, n이 예를 들어 5의 최대값에 도달할 때까지, 비활성화 시간이 증가된다. 최대 카운터 값에서 장치는 리셋 동작이 수행될 때까지 영구적으로 비활성화된다. 리셋 동작은 대안적인 형태의 인증을 요구할 수 있다. 예를 들면, 장치는 USB 포트를 통해 컴퓨터에 연결될 수도 있고, 사용자는 장치를 리셋하기 위해서 컴퓨터에 패스워드 또는 일부 다른 형태의 사용자 식별번호를 입력할 필요가 있다.

장치는 다른 허가된 사용자 또는 동일한 사용자로부터의 다른 사용자 프로파일에 대응하는 수개의 사용자 퍼프 특성을 메모리 내에 저장할 수도 있다. 수개의 사용자 퍼프 특성이 메모리 내에 저장되었을 때, 단계 540의 상관관계 계산은 각각의 저장된 퍼프 특성과 관련하여 수행되어 복수의 상관관계 점수를 제공한다. 그런 다음, 단계 550에서 임계값과의 비교를 위해 가장 높은 상관관계 점수가 선택된다.

장치의 동작 파라미터, 예를 들어 사용자 퍼프 중에 공급되는 전력량 및 전원을 켜고 끄는 시간이 특정 사용자에 대해 조정될 수 있다. 그래서, 사용자가 단계 550에서 인증되면, 제어부는 해당 사용자와 관련된 동작 모드를 선택할 수도 있다. 예를 들면, 등록 과정 중, 장치가 컴퓨터에 연결되어 있는 동안에 사용자는 사용자 선호도를 설정할 수 있거나, 또는 자신의 흡연 습관에 관한 설문을 완료할 수도 있다. 이 정보는 장치의 메모리 내에 저장되고 해당 사용자를 위해 장치에 의해 사용되는 동작 파라미터를 결정하는 사용자 프로파일을 설정하는데 사용될 수도 있다. 단일의 사용자는 수개의 다른 프로파일을 저장하고 각각에 대해 다른 퍼프 특성을 제공할 수도 있다. 그래서 사용자는 아침에 흡연하기 위한 자신의 선호도에 대한 하나의 퍼프 특성과 야간에 흡연하기 위한 자신의 선호도에 대한 다른 퍼프 특성을 사용할 수도 있다.

도 6은 본 발명의 다른 관련된 측면을 도시하고 있다. 도 6의 공정에서는, 저장된 사용자 특정 퍼프 특성을 사용하여 장치의 동작 모드를 결정하는 것이 아니라, 이전에 기록된 사용자 퍼핑 데이터가 흡연 세션의 코스를 예측하는데 사용된다. 사용자의 초기 퍼핑 거동이 이전의 세션의 초기 퍼핑 거동과 일치하는 경우이면, 장치 동작은 사용자 퍼핑 거동이 이전의 흡연 세션과 계속해서 일치할 것이라는 가정 하에 최적화된다.

단계 600에서, 흡연 세션이 시작된다. 이것은 도 5를 참조하여 설명된 유형의 인증 공정이 수행된 후일 수도 있다. 제1 사용자 퍼프 중에 기체 흐름 센서를 지난 기체 흐름 속도가 기록된다. 단계 620에서, 저장된 데이터와의 비교를 위한 특정 파라미터가 도 5의 단계 530으로 설명된 것과 동일한 방식으로 기체 흐름 속도 측정값으로부터 추출된다. 단계 630에서, 추출된 파라미터가 이전의 흡연 세션으로부터 추출된 파라미터와 상관되어 복수의 상관관계 점수를 제공한다. 최상의 매칭에 대응하는 상관관계 점수가 선택되고, 단계 640에서, 사용자 퍼프 거동이 일치된 파라미터와 관련된 이전의 퍼프 거동과 일치할 것이라는 가정에 기초하여 장치의 동작 모드가 선택된다. 모드 선택 동작은 단계 650에서 종료한다.

물론, 도 6의 공정에서 저장된 데이터는 사용자 특정 데이터가 아니라 제조 시에 메모리 내에 저장된 일반적인 데이터일 수도 있다. 장치는 수개의 저장된 프로파일, 예를 들어 특정한 초기 퍼핑 파라미터와 관련된 “강렬한 퍼핑”, “짧은 퍼핑”, “긴 퍼핑”등을 가질 수 있다. 그런 다음, 사용자의 초기 퍼핑 거동과 가장 잘 일치하는 프로파일이 선택된다.

도 7은 전기 가열식 에어로졸 발생 장치(700)의 대안적인 구현예의 구성요소들이 단순화된 방식으로 도시되어 있다. 도 7의 구현예는 담배 기반의 고체 기재가 가열되지만, 연소되지 않고, 흡입을 위한 에어로졸을 생성하는, 전기 가열식 담배 장치이다. 전기 가열식 에어로졸 발생 장치(700)의 요소들이 도 7에서는 실제 축적대로 묘사되어 있지 않다. 이 구현예의 이해를 위해서 무관한 요소들은 도 7을 단순화하기 위해서 생략되어 있다.

전기 가열식 에어로졸 발생 장치(700)는 하우징(703) 및 에어로졸 형성 기재(710), 예를 들면 궐련을 포함하고 있다. 에어로졸 형성 기재(710)는 하우징(703)에 의해 형성된 공동(705) 내측으로 가압되어서 히터(701)와 열적으로 근접하게 된다. 에어로졸 형성 기재(710)는 상이한 온도에서 광범위한 휘발성 화합물을 방출한다. 전기 가열식 에어로졸 발생 장치(700)의 동작 온도를 일부의 휘발성 화합물들의 방출 온도 아래가 되도록 제어하여, 이러한 연기 성분들의 방출 또는 형성이 회피될 수 있다.

하우징(703) 내에는 전기 에너지 공급부(707), 예를 들면 재충전 가능한 리튬 이온 배터리가 있다. 제어부(709)가 히터(701), 전기 에너지 공급부(707), 및 사용자 인터페이스(715), 예를 들면 버튼과 디스플레이에 접속되어 있다. 제어부(709)는 히터의 온도를 조절하기 위해서 히터(701)에 공급된 전력을 제어한다. 에어로졸 형성 기재 검출기(713)는 히터(701)와 열적으로 근접한 에어로졸 형성 기재(710)의 존재 및 동일성을 검출하고 에어로졸 형성 기재(710)의 존재를 제어부(709)에 신호전달할 수도 있다. 기재 검출기의 제공은 선택적이다.

기체 흐름 센서(711)는 하우징 내에 제공되고 제어부(709)에 연결되어서 장치를 통과하는 기체 흐름 속도를 검출하게 된다.

제어부(709)는 히터로의 전력 공급을 조절하여 히터(701)의 최대 동작 온도를 제어한다. 히터의 온도는 전용 온도 센서로 검출될 수 있다. 대안적으로, 도시된 구현예에서 히터의 온도는 그 전기 저항을 모니터링하여 결정된다. 와이어 길이의 전기 저항은 온도에 따라 다르다. 저항ρ은 온도 상승에 따라 증가한다. 실제 저항ρ 특성은 합금의 정확한 조성 및 히터(701)의 기하학적 구성에 따라 달라질 것이며, 경험적으로 결정된 관계가 제어부에서 사용될 수 있다. 따라서, 임의의 주어진 시간에서 저항ρ에 대한 지식은 히터(701)의 실제 동작 온도를 추론하는데 사용될 수 있다.

기재된 구현예에서, 히터(701)는 세라믹 기판 상에 증착된 전기 저항 트랙 또는 트랙들이다. 세라믹 기판은 블레이드의 형태이며 사용시에 에어로졸 형성 기재(710) 내로 삽입된다.

도 7의 시스템에서 퍼프 특성의 기록 및 퍼프 특성의 추출은 도 1 내지 도 6을 참조하여 기술된 것과 동일한 방식으로 동작한다. 그러나, 기재 검출기(713)의 추가로 기재에 관한 정보를 사용해서 상관 과정을 수정함으로써 상이한 기재가 제공하는 상이한 흡인 저항(RTD)를 설명하는 것이 가능하다. 더 높은 RTD를 갖는 기재일수록 주어진 사용자 효과를 위해 시스템을 통해 더 낮은 기체 흐름 속도를 발생시킬 것이다.

본 발명은 2가지 상이한 유형의 전기 흡연 시스템을 참조하여 설명되었지만, 다른 흡입 장치에도 적용 가능하다는 것이 명백해야 한다.

또한, 본 발명은 기체 흐름 센서를 갖는 기존의 흡입 장치 내의 프로그램 가능한 제어부 상에서 실행하기 위한 컴퓨터 프로그램 제품으로서 구현될 수도 있다는 것이 명백해야 한다. 컴퓨터 프로그램 제품은 다운로드 가능한 소프트웨어로서 또는 컴팩트 디스크와 같은 컴퓨터 판독 가능 매체 상에 제공될 수도 있다.

100: 흡연 시스템
101: 하우징
103: 마우스피스 말단
105: 본체 말단
107: 배터리
109: 전기 제어 회로
111: 퍼프 검출 시스템
113: 카트리지
115: 액체
117: 모세관 본체
119: 히터
121: 접속부
123: 공기 유입부
125: 공기 유출부
127: 에어로졸 형성실
129: LED 표시기
131: USB 포트
133: 버튼
200: 퍼프 프로파일
300, 310, 320: 퍼프 특성
700: 에어로졸 발생 장치
701: 히터
703: 하우징
705: 공동
707: 전기 에너지 공급부
709: 제어부
710: 에어로졸 형성 기재
711: 센서
713: 검출기
715: 인터페이스

Claims (15)

1. 흡입 장치의 동작을 제어하는 방법으로, 상기 흡입 장치는 기체가 사용자 퍼프 동작에 의해 흡인될 수 있는 기체 흐름 경로, 상기 기체 흐름 경로 내부의 기체 흐름 센서 및 메모리를 포함하되, 상기 방법은,
   상기 기체 흐름 센서로부터의 기체 흐름 측정값을 기록하는 단계;
   상기 기체 흐름 측정값을 상기 메모리 내에 저장된 사용자 퍼프 특성과 비교하여 상관관계 점수를 제공하는 단계; 및
   상기 상관관계 점수 값에 기초하여 상기 장치의 추가 동작을 활성화 또는 비활성화하는 단계를 포함하는, 방법.
2. 제1항에 있어서, 셋업 절차 동안 상기 기체 흐름 센서로부터의 신호에 기초하여 사용자 퍼프 특성을 기록하는 단계; 및 상기 사용자 퍼프 특성을 상기 메모리 내에 저장하는 단계를 더 포함하는, 방법.
3. 제2항에 있어서, 상기 사용자 퍼프 특성을 기록하는 단계는 제1 소정의 기간 동안 상기 기체 흐름 센서를 지난 기체 흐름 속도를 기록하는 단계를 포함하는, 방법.
4. 제3항에 있어서, 상기 사용자 퍼프 특성을 기록하는 단계는 상기 제1 소정의 기간의 시작을 사용자에게 표시하는 것을 제공하는 단계를 포함하는, 방법.
5. 제3항에 있어서, 상기 기체 흐름 측정값을 기록하는 단계는 제2 소정의 기간 동안 상기 기체 흐름 센서를 지난 기체 흐름 속도를 기록하는 단계를 포함하는, 방법.
6. 제5항에 있어서, 상기 기체 흐름 측정값을 기록하는 단계는 상기 제2 소정의 기간의 시작을 사용자에게 표시하는 것을 제공하는 단계를 포함하는, 방법.
7. 제1항에 있어서, 상기 장치의 추가 동작을 활성화 또는 비활성화하는 단계는 상기 상관관계 점수를 임계 점수와 비교하고 상기 상관관계 점수가 상기 임계 점수를 초과하는 경우에 상기 장치의 추가 동작을 활성화하는 단계를 포함하는, 방법.
8. 제1항에 있어서, 상기 상관관계 점수가 임계 점수를 초과하는 경우에 상기 기체 흐름 측정값에 기초하여 상기 사용자 퍼프 특성을 수정하는 단계를 더 포함하는, 방법.
9. 제1항에 있어서, 상기 기체 흐름 측정값을 상기 사용자 퍼프 특성과 비교하는 단계는 하기 파라미터들:
   퍼프 종료까지의 시간, 피크 흐름 속도까지의 시간, 제1 최대 흐름 속도까지의 시간, 제1 최소 흐름 속도까지의 시간, 피크 흐름 속도들 사이의 시간, 흐름 속도의 변화율, 피크 흐름 속도의 수, 피크 흐름 속도에서의 흐름 속도, 퍼프 볼륨, 피크 흐름 속도비, 흐름 속도비의 변화율, 퍼프 사이의 간격, 및 곡선 형상 중 하나 이상을 비교하는 단계를 포함하는, 방법.
10. 제1항에 있어서, 상기 기체 흐름 측정값을 상기 사용자 퍼프 특성과 비교하는 단계 전에, 시각에 따라 상기 기록된 사용자 퍼프 특성을 수정하는 단계를 더 포함하는, 방법.
11. 제1항에 있어서, 상기 장치의 추가 동작을 활성화 또는 비활성화하는 단계는 소정의 비활성화 기간 동안 상기 장치의 추가 동작을 비활성화하는 단계를 포함하는, 방법.
12. 제1항에 있어서, 복수의 사용자 퍼프 특성을 저장하는 단계를 포함하고, 상기 기체 흐름 측정값을 상기 사용자 퍼프 특성과 비교하는 단계는 상기 기체 흐름 측정값을 각 퍼프 특성과 비교해서 복수의 상관관계 점수를 제공하는 단계 및 상기 복수의 상관관계 점수 중 어느 것이 가장 높은지에 따라 상기 장치의 동작을 수정하는 단계를 포함하는, 방법.
13. 컴퓨터 판독가능 저장 매체에 기록가능한 컴퓨터 프로그램 제품으로서, 흡입 장치 내의 프로그램 가능 제어부 상에서 실행되었을 때, 기체가 사용자 퍼프 동작에 의해 흡인될 수 있는 기체 흐름 경로, 상기 기체 흐름 경로 내부의 기체 흐름 센서 및 메모리를 포함하는 흡입 장치가 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 따른 방법을 수행하는, 컴퓨터 프로그램 제품.
14. 흡입 장치로,
    장치의 동작을 제어하도록 구성되어 있는 제어부;
    기체가 사용자 퍼프 동작에 의해 흡인될 수 있는 기체 흐름 경로,
    상기 기체 흐름 경로 내부의 기체 흐름 센서; 및
    메모리를 포함하고,
    상기 제어부는 상기 메모리 내에 저장된 사용자 퍼프 특성을 상기 기체 흐름 센서로부터의 기체 흐름 측정값과 비교하여 상관관계 점수를 생성하도록 구성되어 있고, 상기 상관관계 점수의 값에 기초하여 상기 장치의 동작을 활성화 또는 비활성화하도록 구성되어 있는, 흡입 장치.
15. 제14항에 있어서, 상기 흡입 장치는 전기 작동식 흡연 장치인, 흡입 장치.