KR20200121894A - 에어로졸 발생 디바이스 - Google Patents

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Abstract

에어로졸 발생 물품을 수용하기 위한 에어로졸 발생 디바이스는 전기 회로를 포함하며, 전기 회로는 전기 회로의 전기적 특성의 변경을 결정하기 위한 제어기를 포함한다. 회로의 전기적 특성의 변경은, 사용자가 디바이스에 의해 수용된 에어로졸 발생 물품과 상호 작용함으로써 야기된다.

Description

에어로졸 발생 디바이스
본 발명은 에어로졸 발생 디바이스에 관한 것으로, 에어로졸 발생 디바이스에 사용하기 위한 물품에 관한 것이다.
시가레트들(cigarettes), 시가들(cigars) 등과 같은 흡연 물품들(smoking articles)은 사용 동안에 담배를 태워서 담배 연기를 생성한다. 태우지 않고 화합물들을 방출하는 이러한 담배-연소식 물품들(tobacco-burning articles)에 대한 대안들을 제공하려는 시도들이 있었다. 그러한 제품들의 예들에는 재료를 가열하되 태우지 않음으로써 화합물들을 방출하는, 소위 비연소식 가열 제품들(heat-not-burn products)이다. 재료는 예컨대, 니코틴(nicotine)을 보유할 수 있거나 또는 보유하지 않을 수 있는, 담배 또는 비담배 재료(non-tobacco material)일 수 있다.
본 발명의 제1 양상에 따르면, 에어로졸 발생 물품을 수용하기 위한 에어로졸 발생 디바이스가 제공되며, 디바이스는 전기 회로를 포함하며, 전기 회로는 전기 회로의 전기적 특성의 변경을 결정하기 위한 제어기를 포함하고, 변경은, 사용자가 디바이스에 의해 수용된 에어로졸 발생 물품과 상호 작용함으로써 야기된다.
회로의 특성의 변경은, 사용자가 에어로졸 발생 물품에 접촉함으로써 야기될 수 있다. 물품은 전도성 재료를 포함할 수 있고, 회로에서의 변경은 사용자가 전도성 재료와 상호 작용함으로써 야기될 수 있다. 변경은, 사용자가 전도성 재료에 접촉하여 전도성 재료를 전기적으로 접지시킴으로써 야기될 수 있다. 변경은 회로의 커패시턴스의 변경일 수 있고, 제어기는 회로의 시상수의 변경을 검출함으로써 커패시턴스의 변경을 검출하도록 구성될 수 있다. 디바이스는 디바이스에 수용된 물품이 미리 결정된 유형인지 여부에 대한 표시를 제공하기 위해 회로의 특성의 검출된 변경을 평가하도록 구성될 수 있다. 제어기는, 회로의 특성의 검출된 변경이 디바이스에 수용된 물품이 승인된 물품이 아니라는 것을 표시할 때 디바이스를 사용하지 못하게 하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 제2 양상에 따르면, 본 발명의 제1 양상에 따른 에어로졸 발생 디바이스를 위한 에어로졸 발생 물품이 제공되며, 물품은 전도성 재료를 포함하고, 전도성 재료는, 사용자가 물품과 접촉할 때 사용자와 상호 작용하기 위한 제1 부분, 및 에어로졸 발생 디바이스와 전자기적으로 상호 작용하기 위한 제2 부분을 포함한다.
전도성 재료는 사용자에 의해 직접 접촉될 수 있도록 물품의 외부 표면에 적어도 부분적으로 배열될 수 있다. 전도성 재료는 재료의 어떠한 부분도 사용자에 의해 직접 접촉할 수 없도록 배열될 수 있다.
본 발명의 제3 양상에 따르면, 본 발명의 제1 양상에 따른 디바이스에 삽입된 물품과 사용자의 상호 작용을 검출하는 방법이 제공되며, 방법은 사용자가 물품과 상호 작용할 때 전기 회로의 특성의 변경을 검출하는 단계를 포함한다.
방법은 사용자가 물품의 전도성 재료와 상호 작용할 때 회로의 커패시턴스의 변경을 검출하는 단계를 포함할 수 있다. 방법은, 회로의 특성에 대한 변경을 적어도 하나의 값의 리스트와 비교하고, 회로의 특성에 대한 변경이 적어도 하나의 값과 대응할 때 디바이스를 사용하는 것을 가능하게 하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 추가 특징들 및 이점들은 첨부된 도면들을 참조하여 이루어진, 단지 예로서 주어지는 본 발명의 바람직한 실시예들에 대한 다음의 설명으로부터 명백해질 것이다.
도 1은 에어로졸 발생 디바이스 및 에어로졸 발생 물품의 종단면도를 도시한다.
도 2는 제1 예시적 에어로졸 발생 물품의 부분적 측단면도를 도시한다.
도 3은 제2 예시적 에어로졸 발생 물품의 부분적 측단면도를 도시한다.
도 4는 제3 예시적 에어로졸 발생 물품의 부분적 측단면도를 도시한다.
도 5는 제4 예시적 에어로졸 발생 물품의 부분적 측단면도를 도시한다.
도 6은 삽입된 에어로졸 발생 물품을 갖는 예시적 에어로졸 제공 디바이스의 개략적 단면도를 도시한다.
도 7은 본 발명에 따른 에어로졸 제공 디바이스에서 사용하기 위한 예시적 회로의 개략도를 도시한다.
도 1을 참조하면, 에어로졸 발생 디바이스(100)의 종단면도가 도시되어 있다. 에어로졸 발생 디바이스(100)는, 전원(112) 및 디바이스(100)를 통해 에너지를 전도하기 위한 전도성 요소들(114)을 수납하는 전력 컴파트먼트(power compartment)(110)를 갖는다. 예에서, 전원(112)은 배터리와 같은 전기 에너지의 소스이고, 전원(112)은 예컨대, 재충전 가능한 배터리 또는 일회용 배터리일 수 있다. 전도성 요소들(114)은 와이어들 등일 수 있다. 전력 컴파트먼트(110)는 도 1에 도시된 예에서 디바이스(100)의 원위 단부(102)를 향해 위치된다.
디바이스(100)는 제어기(122)를 수납하는 제어기 컴파트먼트(120)를 갖는다. 제어기(122)는 예컨대, 디바이스(100)에 위치된 퍼프 센서(puff sensor)(도시되지 않음)와 같은 적어도 하나의 센서로부터 수신된 정보에 기초하여, 또는 예컨대, 사용자 입력 수단(140)을 통해, 디바이스(100)의 사용자에 의해 이루어진 요청들에 기초하여 디바이스(100)의 작동을 제어한다. 디바이스(100)는 배터리(112), 전도성 요소들(114) 및 제어기(122)에 의해 적어도 부분적으로 형성된 전기 회로의 전기적 특성의 변경을 검출하도록 구성된다.
디바이스(100)는 디바이스(100)의 근위 단부(104)를 향해 배열된 물품 수용 컴파트먼트(130)를 갖는다. 물품 수용 컴파트먼트(130)는 물품(500)이 수용될 수 있는 챔버(131)를 규정한다. 물품 수용 컴파트먼트(130)는 전도성 표면(132) 및 가열 요소(134)를 포함한다. 도 1의 예에서, 전도성 표면(132)은 전도성 재료의 단일 플레이트이다. 다른 예들에서, 하나 초과의 전도성 표면, 예컨대, 하나 초과의 전도성 플레이트가 사용될 수 있다.
전도성 표면(132)은 챔버(131)의 국부적 환경의 변경을 등록하기 위한 것이다. 즉, 전도성 표면(132)은, 챔버(131)에의 물품(500)의 삽입을 등록하고 챔버(131)에 삽입될 때 물품(500)의 전기적 특성의 변경을 등록하기 위한 것이다.
전도성 표면(132)은 배터리(112), 전도성 요소들(114) 및 제어기(122)에 의해 적어도 부분적으로 형성된 회로의 일부이다. 전도성 표면(132)은 챔버(131)의 국부적 환경의 변경이 등록될 때 회로의 전기적 특성의 변경에 영향을 미치도록 구성된다. 예컨대, 전도성 표면(132)은 물품(500)이 챔버(131)에 삽입될 때 회로의 전기적 특성의 변경에 영향을 미치도록 구성된다. 아래에서 더 상세하게 논의될 바와 같이, 전도성 표면(132)은 물품(500)이 챔버(131)에 삽입될 때 사용자가 물품(500)과 상호 작용할 경우 회로의 전기적 특성의 변경을 야기하도록 구성된다. 이로써, 전원(112), 전도성 요소들(114), 제어기(122) 및 전도성 표면(132)에 의해 형성된 회로는, 물품(500)의 삽입을 감지하고, 디바이스(100)에 삽입될 때 물품(500)과 사용자의 상호 작용을 감지하기 위한 감지 회로를 형성한다.
전도성 표면(132)은 전도성 표면(132) 근처의 전자기적 환경의 변경에 영향을 받도록 배열된다. 예컨대, 전도성 표면(132)은 챔버(131)에의 전도성 재료의 삽입에 영향을 받도록 배열될 수 있다. 전도성 표면(132)이, 챔버(131)에 물품(500)을 삽입하는 동안 발생할 수 있는 것과 같이 사용자 관련 상호 작용에 영향을 받을 때, 회로의 커패시턴스가 영향을 받을 수 있다.
도 1에 도시된 예시적 물품(500)은 세장형 형태이며, 챔버(131)에 삽입된 원위 단부(502), 및 사용자의 입에 수용될 근위 단부(504)를 갖는다. 물품(500)은 그것의 근위 단부(504)에 배열된 마우스피스(510)를 갖는다. 마우스피스(510)는 사용자가 흡입하기 이전에 발생된 에어로졸로부터 요소들을 선택적으로 제거하기 위한 필터 등을 가질 수 있다. 다른 예들에서, 물품(500)은 세장형 형태가 아닐 수 있고, 임의의 적절한 형태를 취할 수 있으며, 예컨대, 마우스피스(504)를 포함하지 않을 수 있다. 물품(500)은 전도성 재료(532)를 가지며, 전도성 재료(532)는 이 예에서 물품(500)의 길이를 따라 연장된다. 도 1의 예에서, 전도성 재료(532)는 다수(majority)의 물품(500) 길이를 따라 근위 단부(504)로부터 연장된다. 다른 예들에서, 전도성 재료(532)는 물품(500)의 길이의 임의의 부분을 따라 예컨대, 소수(minority)의 물품 길이에 대해서만 연장될 수 있다.
물품(500)을 디바이스(100)에 완전히 삽입할 시 전도성 재료(532)의 적어도 일부가 디바이스(100)의 전도성 표면(132)에 근접하도록 배열되어, 전도성 재료(532)가 전도성 표면(132)과 전자기적으로 상호 작용할 수 있도록 전도성 재료(532)가 배열된다.
전도성 표면(132) 및/또는 전도성 재료(532)는 임의의 적절한 전도성 재료 예컨대, 알루미늄, 전도성 잉크 또는 흑연을 포함할 수 있다.
사용 시, 사용자는 물품(500)을 챔버(131)에 삽입하고, 전도성 표면(132) 및 전도성 재료(532)의 적어도 일부는 이들이 서로 전자기적으로 상호 작용할 수 있도록 서로 근접하게 배열된다. 그렇게 서로 근접하게 배열될 때, 제1 전도성 표면(132) 및 제2 전도성 표면(532)은 함께 제1 커패시턴스(C0)를 가질 수 있다.
사용자가 디바이스(100)에 수용된 물품(500)에 접촉할 때, 사용자는 회로의 특성을 변경한다. 예컨대, 회로의 커패시턴스는 물품(500)과 사용자의 상호 작용에 의해 변경될 수 있다. 사용자가 물품(500)의 전도성 재료(532)에 접촉하여, 물품(500)을 전기적으로 접지시키도록 작용함으로써, 또는 사용자가 물품(500)을 잡고 그것을 변형시키는 것과 같이 전도성 재료(532)와 다른 방식으로 상호 작용함으로써, 또는 사용자와 물품의 전도성 재료(532) 사이의 용량성 커플링 효과(capacitive coupling effect)에 의해 변경이 야기될 수 있다. 전도성 재료(532)와 사용자의 상호 작용은 전도성 표면(132) 및 전도성 재료(532)에서의 커패시턴스를 예컨대, 제2 커패시턴스 값(C2)으로 변경함으로써 회로의 커패시턴스를 변경하도록 작용할 수 있다. C0에서 C2로의 커패시턴스의 변경은 제어기(122)에 의해 검출될 수 있다.
디바이스(100)에 의해 수용된 물품과 사용자의 상호 작용의 효과를 이용하는 것은 생성될 회로의 전기적 특성의 비교적 큰 변경을 가능하게 할 수 있다. 예컨대, 회로의 커패시턴스의 비교적 작은 변경은 사용자 상호 작용에 크게 영향을 받지 않는 물품을 삽입함으로써 생성될 수 있다. 본원에서 설명된 예들에서, 물품(500)과 사용자의 상호 작용은 전기 회로에서 생성된 전기적 특성의 변경을 증폭시킬 수 있다. 예컨대, 전도성 재료(532)를 접지시키거나 또는 사용자와 물품(500) 사이에 커패시턴스 커플링을 생성함으로써, 사용자 상호 작용에 영향을 받지 않는 물품의 삽입에 의해 생성된 것보다 회로의 커패시턴스의 더 큰 변경이 생성될 수 있다. 더 큰 변경 크기는 더 신뢰성 있는 검출을 가능하게 할 수 있다. 차례로, 이것은, 제어기(122)가 예컨대, 아래에서 설명되는 바와 같이, 미리 결정된 값들의 리스트와 비교하기 위해 더 신뢰성 있는 값을 제공함으로써 물품(500)의 특성을 더 정확하게 결정하게 할 수 있다.
제어기(122)는, 물품(500)이 삽입될 때 검출된 커패시턴스의 변경을 커패시턴스 값들의 데이터베이스와 비교할 수 있다. 이러한 방식으로, 제어기(122)는 삽입된 물품(500)이 미리 결정된 유형인지 여부에 대한 표시를 획득할 수 있다. 예컨대, 제어기(122)는, 검출된 제1 커패시턴스(C0)로의 커패시턴스의 변경을 승인된 물품들과 연관된 미리 결정된 커패시턴스 값들의 리스트와 비교함으로써, 물품(500)이 제조업체에 의해 디바이스(100)에 사용되도록 승인된 물품인지 여부를 결정할 수 있다. 검출된 커패시턴스가 미리 결정된 값들의 리스트로부터의 값과 매칭하면, 제어기(122)는 물품(500)이 사용되도록 승인되었다고 결정할 수 있으며, 디바이스(100)의 사용을 가능하게 하도록 구성될 수 있다. 바람직한 예들에서, 제어기(122)는 검출된 커패시턴스가 물품(500)이 사용되도록 승인되지 않았음을 표시할 때 디바이스(100)를 사용하지 못하도록 구성될 수 있다.
위에서 언급된 바와 같이, 제어기(122)는 또한 전도성 재료(532)와 사용자의 상호 작용으로 인해 제2 커패시턴스 값(C2)으로의 전도성 표면(132) 및 전도성 재료(532)의 커패시턴스의 변경을 검출하도록 구성된다. 이전 단락에서 설명된 바와 같이, 검출된 커패시턴스의 변경은 커패시턴스 값들의 데이터베이스와 비교함으로써 디바이스(100)에 삽입된 물품(500)의 유형의 표시를 제공하는 데 사용될 수 있다. 디바이스에 삽입된 물품(500)과 사용자의 상호 작용으로 인한 회로의 커패시턴스의 변경은 바람직한 예들에서, 물품(500)이 미리 결정된 유형인지 여부 예컨대, 물품(500)이 디바이스(100)의 제조업체에 의해 사용되도록 승인된 물품인지 여부를 결정하는 데 사용된다. 디바이스(100)는 삽입된 물품(500)이 승인된 것으로 결정되었는지 아니면 승인되지 않은 것으로 결정되었는지에 따라 실행가능해지거나 또는 실행불가능해질 수 있다.
일부 구현들에서, 상이한 에어로졸화 가능한 재료(즉, 상이한 향미 부가된 에어로졸들 또는 상이한 강도들의 향미/활성 물질들을 제공하는 재료)를 갖는 물품들에는 사용자가 물품(500)과 상호 작용할 때 상이한 방식들로 전자 회로의 특성들에 영향을 미치는 상이한 전도성 재료들이 제공될 수 있다. 예컨대, 특정 제1 양만큼의 커패시턴스의 변경은 에어로졸화 가능한 재료의 한 가지 향미를 표시할 수 있는 반면, 특정 제2 양만큼의 커패시턴스의 변경은 에어로졸화 가능한 재료의 다른 향미를 표시할 수 있다. 제어기(122)는 커패시턴스의 변경을 검출할뿐만 아니라 커패시턴스의 변경을 정량화하고, 그 변경을 주어진 물품(500)과 연관시키도록 구성될 수 있다. 제어기(122)는 커패시턴스의 변경의 크기에 기초하여 디바이스가 상이한 동작들을 취하는 것을 가능하게 할 수 있다.
일부 예들에서, 디바이스(100)는 커패시턴스의 변경의 검출을 통해, 물품(500)이 디바이스(100)에 삽입되는 동안 사용자가 물품(500)과 접촉하는 시간의 길이를 검출할 수 있다. 일부 예들에서, 디바이스(100)는 커패시턴스의 변경을 측정하고 기준 값과 비교함으로써 물품(500)이 사용자에 의해 접촉된 위치를 검출할 수 있다. 일부 예들에서, 디바이스(100)는 사용자의 입술들과의 접촉 및 그러한 접촉의 지속시간을 검출함으로써 사용자에 의한 퍼프의 지속시간을 추론할 수 있다.
일단 디바이스(100)가 실행가능해지면, 제어기(122)는 가열 요소(134)에 에너지를 제공하도록 전원(112)에 명령할 수 있다. 가열 요소(134)는 저항성, 화학적 또는 유도성 가열기 등일 수 있다. 가열 요소(134)의 활성화는 디바이스(100)의 퍼프 센서에 의한 흡연 세션의 개시의 검출에 기초할 수 있다. 대안적으로, 사용자는 디바이스(100)가 작동 상태에 들어간 이후에 디바이스(100) 상의 인터페이스(140)를 통해 가열 요소(134)의 활성화를 선택할 수 있다. 사용자는 디바이스(100) 상의 인터페이스(140)를 통해 디바이스(100)가 작동 상태에 들어 갔음을 통지받을 수 있다.
일부 예들에서, 검출된 커패시턴스의 변경은 사용자가 물품(500)과 접촉하고 있다는 표시를 제공하는 데 사용될 수 있으며, 사용자가 디바이스(100)를 사용하고 있음을 표시하도록 작용할 수 있다. 예컨대, 사용자가 디바이스(100)를 사용한다는 표시는 디바이스(100)의 작동을 유지하기 위해 제어기(122)에 의해 사용될 수 있고, 제어기(122)는 (검출된 커패시턴스의 변경을 통해) 디바이스(100)의 사용이 미리 결정된 시간 길이 동안 검출되지 않았을 때 디바이스(100)의 작동의 요인을 변경하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 제어기(122)는 자신이, 사용자가 시간 기간 이를테면, 4 분 또는 1 분 동안 물품(500)에 접촉하지 않았음을 검출할 때 디바이스(100)를 활성화해제하도록 구성될 수 있다.
디바이스(100)는 디바이스(100)의 작동을 유지하기 위해, 사용자가 승인된 물품에 접촉하였을 때와 연관된 커패시턴스의 변경이 정규 인터벌들로 검출되는 것을 요구할 수 있다. 디바이스(100)는 흡연 세션에 요구되는 통상적 시간 동안 실행가능해질 수 있다. 예에서, 디바이스(100)는 약 4 분 동안 실행가능해진다. 대안적 예에서, 디바이스(100)는 더 짧은 시간 동안 실행가능해진다. 더 짧은 시간 기간 동안 디바이스(100)를 실행가능하게 하는 것과 연관된 이점은, 디바이스(100)의 방지 특징들을 회피하려는 시도들이, 승인되지 않은 물품의 사용에도 불구하고 디바이스(100)가 실행가능해지는 것으로 이어질 경우, 그러한 시도들이 흡연 세션 동안 내내 반복되어야 할 것이라는 것이다. 이것은, 그렇게 하려고 시도하는 어떤 사람이 디바이스(100)의 방지 특징들을 회피하는 것을 더 번거롭게 만들 것이다.
다른 예들에서, C2로의 커패시턴스의 변경은 디바이스에 대한 웨이크-업 신호로서 역할을 할 수 있다. 예컨대, 디바이스는 (기본적으로, 또는 하드 온/스위치 예컨대, 디바이스의 표면 상에 제공된 사용자 작동 가능한 버튼의 활성화를 통해) 명목상 저전력 상태에서 제공될 수 있다. 저전력 상태에서, 디바이스의 기능들이 제한될 수 있지만, 제어기(122)는 커패시턴스의 변경들을 검출하도록 구성된다. 사용자가 물품(500)을 디바이스에 삽입할 때, 그들은 물품(500)에 접촉하고, 그에 따라 물품을 접지에 커플링시킨다. 따라서, 물품(500)이 완전히 삽입될 때, 커패시턴스(C2)는 제어기(122)에 의해 검출된다. 제어기(122)는 처음으로 커패시턴스(C2)를 검출할 시에 디바이스를 저전력 상태에서 더 높은 전력 상태(즉, 디바이스의 기능들이 제한되지 않는 상태)로 전환하도록 구성된다. 예컨대, 이것은 전력이 가열기에 공급되게 할 수 있거나 또는 그것은 전력이 디바이스 상의 디스플레이 스크린에 공급되게 할 수 있다. 이러한 방식으로, 디바이스는 사용자가 물품(500)과 상호 작용하는 것을 표시하는 특정 커패시턴스 값의 검출에 기초하여 저전력에서 고전력 상태로 전환할 수 있다.
도 1의 디바이스(100)에 사용하기 위한 물품(500)의 예들은 도 2 내지 도 5에 도시되어 있다. 도 2에 도시된 물품(500)은 도 1의 디바이스(100)에 삽입하기 위한 원위 단부(502) 및 사용자의 입에 삽입하기 위한 마우스피스(510)를 갖는 근위 단부(504)를 갖는다. 전도성 재료(532)는 다수의 연결된 부분들(532a, 532b, 532c)을 갖는다.
전도성 재료(532)의 제1 부분(532a)은 물품(500)의 근위 단부(504)에 배열된다. 제1 부분(532a)은 마우스피스(510) 근처에 위치되며, 마우스피스(510)의 일부분을 둘러쌀 수 있다. 제1 부분(532a)은 사용자가 사용 중에 손가락들 또는 입으로 물품(500)을 잡고 있을 때 표면과 상호 작용할 수 있도록 배열된다. 제1 부분(532a)은 물품(500)과 사용자의 상호 작용을 등록하고, 제어기(122)에 의해 변경이 검출된다.
제1 부분(532a)은 전도성 재료(532)의 제2 부분(532b)에 연결된다. 제2 부분(532b)은 전도성 재료(532)의 제1 부분(532a)과 제3 부분(532c) 사이의 연결 부분이다. 제2 부분(532b)은 도 2에 도시된 예의 제1 부분(532a) 및 제3 부분(532c)보다 얇다. 제2 부분(532b)은 제1 부분(532a) 내지 제3 부분(532c)에 임의의 변경들을 전파한다(pervade).
제3 부분(532c)은 디바이스(100)의 전도성 표면(132)에 근접하는 위치에 배열된다. 이것은 물품(500)의 중심을 향하거나 또는 물품(500)의 원위 단부(502)를 향할 수 있다. 제3 부분(532c)은 제1 부분(532a)에 대한 전기적 변경들이 디바이스(100)의 제1 전도성 표면(132)에 명확하게 전달되게 하는 크기를 갖는다.
물품(500)의 전도성 재료(532)의 각각의 부분은 물품(500)의 내부 또는 외부에 위치될 수 있으며, 예컨대, 제3 부분(532c)과 같은 부분이 물품(500)의 내부에 위치될 수 있으며, 페이퍼 외층(paper outer layer)과 같은, 물품(500)의 외층에 의해 한계가 정해질 수 있다. 전도성 재료(532) 부분들이 내부에 위치되는지 아니면 외부에 위치되는지는 디바이스(100)의 회로에 전달되는 신호의 선명도(clarity)에 영향을 미칠 수 있으며, 외부에 위치된 전도성 재료(532)는 일반적으로 더 양호한 신호 선명도를 갖는다. 디바이스(100)의 회로에 대한 신호의 선명도는 또한 전도성 재료(532)의 다양한 부분들의 크기 또는 면적에 영향을 받을 수 있다. 전도성 재료(532)가 물품(500)의 외부 표면 상에 있는 예들에서, 전도성 재료(532)의 면적은 전도성 재료(532)가 유사한 신호 선명도를 유지하면서 물품(500) 내부에 있는 배열에 비해 감소될 수 있다.
전도성 재료(532)가 사용자에 의해 직접 접촉되도록 구성되는 예들에서, 제1 부분(532a)은 사용자가 전도성 재료(532)에 접촉하지 않고 물품(500)을 잡아 사용할 수 있을 정도로 작지 않아야 한다. 도 2에 도시된 예에서, 제1 부분(532a)은 외부에 있지만, 제2 및 제3 부분들(532b, 532c)은 내부에 있다.
이제 도 3을 참조하면, 도 1의 디바이스(100)에 사용하기 위한 물품(500)의 예가 도시되어 있다. 도 3에 도시된 물품(500)은 도 2에 도시된 물품(500)과 유사한 특징들을 갖는다. 특징들이 예들에서 광범위하게 동일한 경우, 동일한 참조 번호들이 사용되었으며, 설명은 반복되지 않을 것이다.
전도성 재료(532)의 모든 3개의 부분들(532a, 532b, 532c)은 도 3에 도시된 예에서 내부에 있다. 위에서 언급된 바와 같이, 도 3의 물품(500)의 제1 부분(532a)은 동일한 신호 선명도를 제공하기 위해 도 2의 물품(500)의 제1 부분(532a)보다 면적이 더 커야 한다. 사용자와 전도성 부분(532) 사이에 직접적 접촉이 없는 경우, 예컨대, 전도성 부분(532a)의 섹션이 도 3에서와 같이 내부에 위치되기 때문에, 전도성 부분에 의한 사용자 상호 작용의 검출은 사용자와 전도성 부분(532) 사이의 용량성 커플링에 의해 달성될 수 있다. 도 3의 예에서 제1 부분(532a)의 내부 배치는, 물품(500)이 정상적 소모품의 외관을 가질 것이므로 사용자의 관점에서 더 바람직할 가능성이 있다. 추가로, 사용자는, 마우스피스를 둘러싸는 전도성 재료를 갖는 것보다 "정상적 외관"을 갖는 마우스피스를 사용자들의 입술들로 터치하는 것이 더 바람직할 가능성이 있을 것이다. 이 예에서와 같이, 내부에 배치되는 전도성 재료(532)는 또한 전도성 재료에 의해 픽업된 전기적 노이즈를 완화하는 데 기여할 수 있다.
이제 도 4를 참조하면, 도 1의 디바이스(100)에 사용하기 위한 물품(500)의 예가 도시되어 있다. 전도성 재료(532)의 모든 3개의 부분들(532a, 532b, 532c)은 도 4에 도시된 예에서 외부에 위치된다. 위에서 언급된 바와 같이, 물품(500)의 외부 표면 상에 전도성 표면(532)을 위치시키는 것은 유사한 크기를 갖는 전도성 재료(532)에 대한 신호 품질을 개선한다. 이것은, 사용 중에 수용 가능한 양의 신호를 여전히 유지하면서 제조업체가 전도성이 적은 재료를 사용하는 것을 가능하게 할 수 있다. 전도성 재료(532)는 사용자에게 시각적으로 만족스러운 효과를 제공하기 위해 디자인(design)과 같은 미적 요소에 통합될 수 있다.
이제 도 5을 참조하면, 도 1의 디바이스(100)에 사용하기 위한 물품(500)의 예가 도시되어 있다. 전도성 표면(532)은 이전 예들에서와 같이 별개의 크기들 또는 폭들을 갖는 다수의 부분들보다는 연속체(continuous body)를 포함한다. 연속체는 근위 부분(532a), 중간 부분(532b) 및 원위 부분(532c)으로 구성되며, 물품(500)의 외부 표면 상에 배열되거나 또는 내부에 예컨대, 물품(500)의 외부 상의 페이퍼 층 아래에 배열될 수 있다. 내부에 배열될 경우, 더 큰 면적의 전도성 표면(532)이 전도성 재료(532)가 외부에 배열되는 곳에 적절한 신호 강도를 제공하는 데 사용되도록 요구된다. 그러나, 위에서 언급된 바와 같이, 내부 배열체(arrangement)는 사용자에게 더 시각적으로 만족스러울 수 있다. 이 구성은 전도성 표면들의 덜 복잡한 패턴들이 제공될 필요가 있을 때 몇몇 제조 이점들을 가질 수 있다.
로드(rod)는 도 1에 도시된 디바이스(100)에서와 같이, 로드의 외부에 배열된 가열기들(134)을 통해 상당히 균등하게 가열될 수 있다. 대안적으로, 물품(500)은 물품(500)이 사용될 디바이스(100)의 캐비티(cavity)(131)에 대응하는 임의의 형상일 수 있다. 물품(500)의 형상에 대한 유일한 제한은, 전도성 재료(532)가 전도성 표면(132)에 영향을 미칠 수 있도록 물품(500)이 사용 시 사용자로부터 디바이스(100)의 전도성 표면(132)에 적절히 근접하게 돌출되어야 한다는 것이다.
또한, 위에서 설명된 전도성 표면들은 연속 루프들로 형성될 필요가 없으며 즉, 이들은 물품(500)의 원주 방향으로 전기적으로 연결될 필요가 없음이 인식되어야 한다. 예컨대, 전도성 표면들은 물품의 외부 표면 주위에 부분 루프들을 형성하고, (예컨대, 말굽 유형 배열체에서) 전도성 표면의 단부들 사이의 갭을 규정할 수 있다. 그러나, 물품(500)의 표면 주위에서(또는 전도성 표면이 물품(500)의 외부 표면 상에 없는 경우 물품(500) 내에서) 전도성 표면들의 각도 범위를 증가시키는 것은 양호한 전도성 커플링을 허용하는 데 유리할 수 있지만, 사용자가 물품(500)을 잡는다.
이제 도 6을 참조하면, 디바이스(100)에 사용되는 물품(500)의 예가 도시되어 있다. 제어기(122)에 의해 검출된 신호의 청정도(cleanliness)를 개선하기 위해, 디바이스(100)의 외벽(106)을 위한 적절한 재료들이 선택될 수 있다. 예컨대, 외벽(106)은, 회로에 연결되고, 사용자가 외벽(106)에 접촉할 때 회로를 접지시키는 데 사용되는 전도성 재료일 수 있다. 전도성 표면(132)은 감지 회로(600)의 신뢰성을 개선하기 위해 절연 재료(도시되지 않음)에 의해 백킹(back)될 수 있다. 전기적으로 접지된 구성요소(도시되지 않음)는 전도성 표면(132)을 등지는(facing away from) 절연 재료의 측면에 인접하게 위치될 수 있고, 그러한 구성요소는 예컨대, 디바이스(100)의 전도성 외벽(106)에 대한 연결에 의해 접지될 수 있다.
이제 도 7을 참조하면, 디바이스(100)에 사용하기 위한 예시적 회로(600)가 설명될 것이다. 회로(600)는 앞서 도 1에 도시된 다수의 특징들을 갖는다. 유사한 특징들이 500만큼 증가된 숫자들로 도시되고, 이러한 특징들의 논의는 여기서 반복되지 않을 것이다.
도 7에 도시된 회로(600)는, 회로(600)의 전기적 특성의 변경을 등록하기 위한 제어기(622), 전도성 표면(632) ― 이를 통해 회로(600)의 전기적 특성의 변경이 영향을 받을 수 있음 ― , 및 제어기(622)를 전도성 표면(632)에 연결하기 위한 전도성 요소들(614)을 갖는다. 제어기(622)는 마이크로제어기 또는 마이크로프로세서 또는 타이밍 회로일 수 있으며, 이는 일부 예들에서, 아날로그 타이밍 회로일 수 있다.
제어기(622)는 전도성 요소들(614)에 대한 2개의 연결 지점들: 제1 연결 지점(P1) 및 제2 연결 지점(P2)을 갖는다. 회로(600)는 또한, 전도성 표면(632)과 제어기(622)에 대한 제1 연결 지점(P1) 사이에 배열된 저항기(R1)를 갖는다. 선택적으로, 회로(600)는 또한, 도 7에서 회색으로 도시된 바와 같이, 커패시터(C1) 및 전기 접지(650)를 가질 수 있다. 회로에 커패시터(C1)를 포함하는 것은 회로(600)의 신뢰성을 개선하고, 회로(600)에 의해 제공되는 판독들의 안정성 및 반복성을 개선할 수 있다.
제어기(622)는, 제1 연결 지점(P1)의 상태를 토글링(toggle)하고 제2 연결 지점(P2)이 변경된 상태를 등록하는 데 소요되는 시간을 측정함으로써 회로(600)의 전기적 특성의 변경을 검출할 수 있다. 이것이 발생하는 데 소요되는 시간은 저항기(R1)의 저항 및 회로(600)의 커패시턴스와 관련된 시상수에 의해 결정된다. 따라서, 회로(600)는 회로의 시상수의 변경을 검출함으로써 회로의 커패시턴스의 변경을 검출할 수 있다.
회로(600)의 커패시턴스는, 커패시터(C1)(존재한다면)의 커패시턴스, 및 전도성 재료(532)가 전도성 표면(632)과 아주 근접하게 배치될 때 존재하는 것과 같이, 전도성 표면(632)에 존재하는 임의의 추가 커패시턴스를 포함한다. 위에서 논의된 바와 같이, 전도성 재료(532)와 사용자의 상호 작용은 전도성 표면(132) 및 전도성 재료(532)에서 커패시턴스를 변경한다.
따라서, 예컨대, 물품(500)의 삽입으로 인한 커패시턴스의 변경(C0로의 변경) 또는 예컨대, 전도성 재료(532)와 사용자의 상호 작용으로 인한 커패시턴스의 변경(C2로의 변경)은 회로(600)의 시상수의 변경으로서 제어기(622)에 의해 검출된다. 즉, 물품(500)의 삽입 또는 전도성 재료(532)와 사용자의 상호 작용으로 인한(이를테면, 사용자의 입 또는 손가락들에 의한 물품(500)과의 접촉에 의한) 커패시턴스의 변경은 제2 연결 지점(P2)이 상태의 변경을 등록하는 데 소요되는 시간을 변경한다. 제어기(622)는 소요된 시간을 주목할 수 있으며, 이를 제어기(622)가 포함할 수 있거나 또는 회로(600)의 별개의 구성요소로서 제공될 수 있는 시간 기간들의 데이터베이스와 비교할 수 있다. 예컨대, 데이터베이스의 값들은 디바이스(100)에 사용하기 위해 승인된 물품과 연관된 미리 결정된 시간 기간들을 표현할 수 있다. 상태 변경이 등록되는 데 소요되는 시간 기간이, 일부 미리 결정된 수용 가능한 경계들 내에서, 미리 결정된 시간 기간과 동일할 때, 제어기(622)는 수용된 물품(500)이 승인되었다는 표시를 수신하며, 디바이스(100)를 실행가능하게 할 수 있다.
제어기(622)는 제1 연결 지점(P1)의 토글링을 제어할 수 있다. 토글링은 사용 세션의 시작 이전에 발생할 수 있거나, 또는 제어기(622)는 세팅된 인터벌 이후에 제1 연결 지점(P1)을 토글링할 수 있다. 제어기(622)는 사용 세션 동안 내내 주기적으로 제1 연결 지점(P1)의 상태를 토글링하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 제어기(622)는 퍼프 검출기가 디바이스(100)가 사용 중임을 계속 검출하는 동안 제1 연결 지점(P1)의 상태를 주기적으로 계속 토글링할 수 있다. 제어기(622)는 회로(600)가 수납된 디바이스(100)에 물품(500)을 삽입한 이후 사용자로부터의 요청 시 초기에 토글링할 수 있으며, 그런 다음 승인된 소모품이 사용 세션 동안 내내 사용되도록 보장하기 위해 사용 세션 동안 다양한 인터벌들로 토글링할 수 있다. 이것은 승인되지 않은 물품으로 디바이스(100)에서 후속적으로 교체되는 승인된 소모품에 의한 디바이스(100)의 활성화를 방지할 것이다.
위의 실시예들은 본 발명의 예시적 예들로서 이해되어야 한다. 본 발명의 추가 실시예들이 예상된다. 임의의 하나의 실시예와 관련하여 설명된 임의의 특징은 단독으로 또는 설명된 다른 특징들과 조합하여 사용될 수 있고, 또한 실시예들 중 임의의 다른 실시예의 하나 이상의 특징들, 또는 실시예들 중 임의의 다른 실시예의 임의의 조합과 조합하여 사용될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 추가로, 첨부된 청구항들에 정의된 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서, 위에서 설명되지 않은 등가물들 및 수정들이 또한 사용될 수 있다.

Claims (24)

  1. 에어로졸 발생 물품을 수용하기 위한 에어로졸 발생 디바이스로서,
    상기 디바이스는 전기 회로를 포함하며,
    상기 전기 회로는 상기 전기 회로의 전기적 특성의 변경을 결정하기 위한 제어기를 포함하고, 그리고
    상기 변경은, 사용자가 상기 디바이스에 의해 수용된 상기 에어로졸 발생 물품과 상호 작용함으로써 야기되는,
    에어로졸 발생 물품을 수용하기 위한 에어로졸 발생 디바이스.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 회로의 특성의 변경은, 상기 사용자가 상기 에어로졸 발생 물품에 접촉함으로써 야기되는,
    에어로졸 발생 물품을 수용하기 위한 에어로졸 발생 디바이스.
  3. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
    상기 물품은 전도성 재료를 포함하고, 상기 변경은 상기 사용자가 상기 전도성 재료와 상호 작용함으로써 야기되는,
    에어로졸 발생 물품을 수용하기 위한 에어로졸 발생 디바이스.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 회로의 특성의 변경은, 상기 사용자가 상기 전도성 재료에 접촉하여 상기 전도성 재료를 전기적으로 접지시킴으로써 야기되는,
    에어로졸 발생 물품을 수용하기 위한 에어로졸 발생 디바이스.
  5. 제3 항 또는 제4 항에 있어서,
    상기 디바이스는 제1 전도성 표면을 포함하고, 상기 물품이 상기 디바이스에 삽입될 때 상기 제1 전도성 표면 및 상기 전도성 재료는 함께 커패시턴스를 가지고, 그리고
    상기 회로의 특성의 변경은 상기 사용자가 상기 물품과 상호 작용하는 것으로 인한 상기 커패시턴스의 변경을 포함하는,
    에어로졸 발생 물품을 수용하기 위한 에어로졸 발생 디바이스.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 회로의 시상수의 변경을 검출함으로써 상기 커패시턴스의 변경을 검출하도록 구성되는,
    에어로졸 발생 물품을 수용하기 위한 에어로졸 발생 디바이스.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 제어기는, 상기 제어기에 대한 제1 연결의 상태를 토글링(toggle)하고, 변경된 상태를 등록하기 위한 상기 제어기에 대한 제2 연결에 대한 시간을 측정함으로써 상기 회로의 시상수의 변경을 검출하도록 구성되는,
    에어로졸 발생 물품을 수용하기 위한 에어로졸 발생 디바이스.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 커패시턴스의 변경을 검출하기 위해 상기 제1 연결의 상태를 주기적으로 토글링하도록 구성되는,
    에어로졸 발생 물품을 수용하기 위한 에어로졸 발생 디바이스.
  9. 제1 항 내지 제8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어기는, 상기 회로의 특성의 변경이 검출될 때 상기 디바이스를 사용하는 것을 가능하게 하도록 구성되는,
    에어로졸 발생 물품을 수용하기 위한 에어로졸 발생 디바이스.
  10. 제1 항 내지 제9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어기는, 상기 디바이스에 수용된 물품이 미리 결정된 유형인지 여부에 대한 표시를 제공하기 위해 상기 회로의 특성의 검출된 변경을 평가하도록 구성되는,
    에어로졸 발생 물품을 수용하기 위한 에어로졸 발생 디바이스.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 제어기는, 상기 디바이스에 수용된 물품이 상기 미리 결정된 유형인지 여부에 대한 표시를 제공하기 위해 상기 검출된 변경을 적어도 하나의 미리 결정된 값의 리스트와 비교하도록 구성되는,
    에어로졸 발생 물품을 수용하기 위한 에어로졸 발생 디바이스.
  12. 제10 항 또는 제11 항에 있어서,
    상기 미리 결정된 유형은 승인된 물품이고, 상기 제어기는, 특성의 상기 검출된 변경이 상기 디바이스에 수용된 물품이 승인된 물품이라는 것을 표시할 때 상기 디바이스를 사용하는 것을 가능하게 하도록 구성되는,
    에어로졸 발생 물품을 수용하기 위한 에어로졸 발생 디바이스.
  13. 제9 항 내지 제12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 미리 결정된 유형은 승인된 물품이고, 상기 제어기는, 특성의 상기 검출된 변경이 상기 디바이스에 수용된 물품이 승인된 물품이 아니라는 것을 표시할 때 상기 디바이스를 사용하지 못하게 하도록 구성되는,
    에어로졸 발생 물품을 수용하기 위한 에어로졸 발생 디바이스.
  14. 제1 항 내지 제13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 회로의 특성의 변경을 사용하여 상기 사용자가 상기 물품과 접촉하는 시간 길이를 결정하도록 구성되는,
    에어로졸 발생 물품을 수용하기 위한 에어로졸 발생 디바이스.
  15. 제1 항 내지 제14 항 중 어느 한 항에 있어서
    상기 제어기는 상기 회로의 특성의 변경을 사용하여 상기 사용자가 상기 물품과 접촉하는 적어도 하나의 위치를 결정하도록 구성되는,
    에어로졸 발생 물품을 수용하기 위한 에어로졸 발생 디바이스.
  16. 제1 항 내지 제15 항 중 어느 한 항에 따른 에어로졸 발생 디바이스를 위한 에어로졸 발생 물품으로서,
    상기 물품은 전도성 재료를 포함하고, 상기 전도성 재료는, 사용자가 상기 물품과 접촉할 때 상기 사용자와 상호 작용하기 위한 제1 부분, 및 상기 에어로졸 발생 디바이스와 전자기적으로 상호 작용하기 위한 제2 부분을 포함하는,
    에어로졸 발생 디바이스를 위한 에어로졸 발생 물품.
  17. 제16 항에 있어서,
    상기 전도성 재료는 사용자에 의해 직접 접촉될 수 있도록 상기 물품의 외부 표면에 적어도 부분적으로 배열되는,
    에어로졸 발생 디바이스를 위한 에어로졸 발생 물품.
  18. 제16 항에 있어서,
    상기 전도성 재료는 상기 재료의 어떠한 부분도 상기 사용자에 의해 직접 접촉할 수 없도록 배열되는,
    에어로졸 발생 디바이스를 위한 에어로졸 발생 물품.
  19. 제16 항 내지 제18 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전도성 재료의 상기 제1 부분은 실질적으로 상기 물품의 근위 단부에 위치된 말단(terminus)을 갖는,
    에어로졸 발생 디바이스를 위한 에어로졸 발생 물품.
  20. 제16 항 내지 제19 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전도성 재료는 적어도 하나의 좁은 부분 및 적어도 하나의 넓은 부분을 가지며, 상기 적어도 하나의 넓은 부분들 중 적어도 하나는 상기 물품의 근위 단부를 향해 배열되는,
    에어로졸 발생 디바이스를 위한 에어로졸 발생 물품.
  21. 제20 항에 있어서,
    상기 제1 부분은 상기 사용자와 상호 작용하기 위해 상기 물품의 근위 단부에 배열된 제1 넓은 부분을 포함하고, 상기 제2 부분은 상기 디바이스의 상기 전도성 표면과 상호 작용하도록 배열된 제2 넓은 부분을 포함하며, 상기 제1 넓은 부분 및 상기 제2 넓은 부분은 상기 좁은 부분에 의해 연결되는,
    에어로졸 발생 디바이스를 위한 에어로졸 발생 물품.
  22. 제1 항 내지 제15 항 중 어느 한 항에 따른 디바이스에 삽입된 물품과 사용자의 상호 작용을 검출하는 방법으로서,
    상기 방법은 사용자가 상기 물품과 상호 작용할 때 상기 전기 회로의 특성의 변경을 검출하는 단계를 포함하는,
    디바이스에 삽입된 물품과 사용자의 상호 작용을 검출하는 방법.
  23. 제22 항에 있어서,
    상기 디바이스는 전도성 표면을 포함하고, 상기 물품은 전도성 재료를 포함하며, 상기 방법은 상기 사용자가 상기 전도성 재료와 상호 작용할 때 상기 회로의 커패시턴스의 변경을 검출하는 단계를 포함하는,
    디바이스에 삽입된 물품과 사용자의 상호 작용을 검출하는 방법.
  24. 제22 항 또는 제23 항에 있어서,
    상기 회로의 특성에 대한 변경을 적어도 하나의 값의 리스트와 비교하고, 상기 회로의 특성에 대한 변경이 상기 적어도 하나의 값과 대응할 때 상기 디바이스를 사용하는 것을 가능하게 하는 단계를 더 포함하는,
    디바이스에 삽입된 물품과 사용자의 상호 작용을 검출하는 방법.
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