KR20200122388A - 전자 에어로졸 제공 시스템 - Google Patents

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패트릭 몰로니
콜린 디킨스
저스틴 한 양 찬
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니코벤처스 트레이딩 리미티드
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Abstract

전자 증기 제공 시스템은, 전자 증기 제공 시스템의 사용자에 의한 흡입을 위해 페이로드를 증발시키기 위한 증발기 ― 증발기가 페이로드를 증발시키기 위해 증발기에 전력이 공급되는데에는 유한한 시간 기간이 걸림 ― ; 사용자 활성화에 대한 응답으로, 페이로드를 증발시키기 위해 증발기에 전력을 공급하기 위한 전력 공급 장치; 사용자와 전자 증기 제공 시스템의 상호작용에 대한 응답으로, 개개의 신호들을 출력하도록 동작 가능한 하나 이상의 센서들; 개개의 신호들 중 하나 이상의 분석에 기초하여, 사용자의 예상 활성화 순간(expected moment of activation)을 추정하도록 구성된 추정 프로세서; 및 사용자의 추정된 예상 활성화 순간 이전의 시간에 전력이 증발기에 공급되게 하도록 구성된 제어 프로세서를 포함한다.

Description

전자 에어로졸 제공 시스템
본 개시내용은 니코틴 전달 시스템들(nicotine delivery systems)(예컨대, 전자 시가렛들(electronic cigarettes) 등)과 같은 전자 에어로졸 제공 시스템들(electronic aerosol provision systems)에 관한 것이다.
전자 시가렛들(e-시가렛들)과 같은 전자 에어로졸 제공 시스템들은 일반적으로, 예컨대, 가열 증발(heat vaporisation)을 통해 에어로졸(aerosol)이 발생되는 니코틴(nicotine)을 통상적으로 포함하는 제제(formulation)를 보유하는 소스 액체(source liquid)의 저장조(reservoir)를 포함한다. 대안적으로 젤, 또는 프로세싱되거나 프로세싱되지 않은 담배 잎과 같은 고체 재료는 비-연소성 가열 증발을 통해 에어로졸을 생성하기 위해 유사하게 사용될 수 있다. 따라서, 보다 일반적으로, 이러한 시스템은 에어로졸화될 페이로드를 보유하는 것으로 지칭될 수 있다. 따라서, 에어로졸 제공 시스템을 위한 에어로졸 소스는, 예컨대, 위킹(wicking)/모세관 작용, 또는 열 전도를 통해 페이로드를 수용하거나 이와 결합되도록 배열된 가열 요소를 갖는 히터(heater)를 포함할 수 있다. 사용자가 디바이스 상에서 흡입하는 동안, 가열 요소에 전력이 공급되어 히터 부근에서 페이로드를 증발시켜서 사용자에 의한 흡입을 위한 에어로졸을 발생시킨다. 그러한 디바이스들에는, 통상적으로 시스템의 마우스피스(mouthpiece) 단부로부터 떨어져 위치된 하나 이상의 공기 입구 구멍들이 제공된다. 사용자가 시스템의 마우스피스 단부에 연결된 마우스피스를 빨 때, 공기가 입구 구멍들을 통해 에어로졸 소스를 지나서 흡인(drawn)된다. 에어로졸 소스와 마우스피스의 개구 사이를 연결하는 유동 경로가 있으며, 그에 따라 에어로졸 소스를 지나서 흡인된 공기는 유동 경로를 따라 마우스피스 개구로 계속되어 에어로졸 소스로부터의 에어로졸의 일부를 함께 운반한다. 에어로졸-운반 공기는 사용자에 의한 흡입을 위해 마우스피스 개구를 통해 에어로졸 제공 시스템을 빠져나간다.
일반적으로, 사용자가 디바이스 상에서 흡인/퍼핑(puffing)하는 중일 때 전류가 히터에 공급된다. 통상적으로, 사용자가 흡입/흡인/퍼핑할 때 유동 경로를 따른 기류 센서의 활성화에 대한 응답으로, 또는 사용자에 의한 버튼(button)의 활성화에 대한 응답으로, 전류가 히터, 예컨대, 저항 가열 요소에 공급된다. 가열 요소에 의해 발생된 열은 제제를 증발시키는 데 사용된다. 방출된 증기는 퍼핑 소비자에 의해 디바이스를 통해 흡인된 공기와 혼합되고, 에어로졸을 형성한다. 사용자가 퍼핑을 종료했을 때(공기 유동의 강하/압력의 강하), 유동 또는 압력 센서는 전류를 차단함으로써 전기 히터를 비활성화시킨다.
그러나 반응성 경험을 제공하기 위해, 시스템이 사용자에 의해 활성화될 때 페이로드의 신속한 증발을 제공할 필요가 있으며, 이는 결국, 히터의 신속한 활성화를 요구한다. 그러나 이는, 히터가 더 느리게 활성화될 수 있는 경우 발생하게 될 것보다, 시스템의 배터리를 더 빨리 고갈시킨다. 또한, 히터의 신속한 활성화는 사용되는 특정 타입들의 히터, 이를 테면, 예컨대, 저항 가열 요소가 페이로드로부터 떨어져 있는, 그리고 발생된 열이 열 도체를 따른 열 유동을 통해 유한한 시간 기간에 걸쳐 페이로드에 전달되는 히터에 불리하게 작용한다.
이러한 문제들 중 일부를 해결하는 것을 돕고자 하는 다양한 접근법들이 설명된다.
제1 양상에서, 전자 증기 제공 시스템이 청구항 1에 따라 제공된다.
또 다른 양상에서, 증기 제공 방법은 청구항 10에 따라 제공된다.
본 발명의 제1 및 다른 양상들과 관련하여 위에서 설명된 본 발명의 특징들 및 양상들은 위에서 설명된 특정 조합들로만이 아니라, 본 발명의 다른 양상들에 따른 본 발명의 실시예들에 동일하게 적용 가능하고, 이들 실시예들과 적절히 조합될 수 있다는 것이 인지될 것이다.
본 발명의 실시예들은 이제 단지 예로서 첨부 도면들을 참조하여 설명될 것이다.
도 1은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 e-시가렛과 같은 전자 증기 제공 시스템의 (분해) 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 도 1의 e-시가렛의 본체의 개략도이다.
도 3은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 도 1의 e-시가렛의 증발기 부분의 개략도이다.
도 4는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 도 1의 e-시가렛의 본체 부분의 일 단부의 특정 양상들을 도시하는 개략도이다.
도 5a는 본 발명의 일부 실시예들에 따른, 신호 특징들의 분산을 예시하고, 도 5b는 예열 거동을 조정하기 위한 분산 측정의 사용을 예시한다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 일부 실시예들에 따라, 연속적인 신호 특징들의 발생에 대한 응답으로 가열 구배에 대한 변화들을 예시한다.
도 7은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 전자 증기 제공 시스템을 도시하는 개략도이다.
도 8은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 증기 제공 방법의 방법 흐름도이다.
특정 예들 및 실시예들의 양상들 및 특징들이 본원에서 논의/설명된다. 특정 예들 및 실시예들의 일부 양상들 및 특징들은 통상적으로 구현될 수 있으며, 이들은 간결화를 위해 상세하게 논의/설명되지 않는다. 따라서, 상세하게 설명되지 않는, 본원에서 논의되는 장치 및 방법들의 양상들 및 특징들은 그러한 양상들 및 특징들을 구현하기 위한 임의의 통상적인 기술들에 따라 구현될 수 있다는 것이 인지될 것이다.
위에서 설명된 바와 같이, 본 개시내용은 e-시가렛과 같은 에어로졸 제공 시스템에 관한 것이다. 하기의 설명 전체에 걸쳐서, "e-시가렛"이라는 용어가 때때로 사용되지만, 이러한 용어는 에어로졸(증기) 제공 시스템과 상호 교환 가능하게 사용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 e-시가렛(10)과 같은 전자 증기 제공 시스템의 개략도이다(실척이 아님). e-시가렛은 대체로, 파선(LA)에 의해 표시된 종축을 따라 연장되는 원통 형상이고, 2개의 메인 컴포넌트들, 즉 본체(20) 및 카토마이저(cartomiser)(30)를 포함한다. 카토마이저는 예컨대, 용액, 젤 또는 폼 매트릭스 형태의 니코틴과 같은 페이로드를 보유하는 내부 챔버, 또는 식물 재료의 블록, 증발기(이를테면, 히터) 및 마우스피스(35)를 포함한다. 이후의 '니코틴'에 대한 참조들은 단지 예시적인 것으로 이해될 것이며 임의의 적합한 활성 성분으로 대체될 수 있다. 마찬가지로, '저장조'에 대한 참조들은 임의의 적합한 페이로드와 동의어로 간주될 수 있다. 페이로드는 니코틴이 증발기로 전달되도록 요구되는 시간까지 니코틴을 유지하기 위한 임의의 적합한 구조의 형태를 취할 수 있다. 또한, 다른 구현들에서, 페이로드는 (카토마이저(30) 내에 저장되는 것과 대조적으로) 디바이스에 수용되도록 지향될 수 있다는 것이 인지되어야 한다. 예컨대, 페이로드는 종이 또는 유사한 재료로 감싸진 담배 막대(tobacco rod)의 형태를 취할 수 있거나, 페이로드는 평면 종이/카드 층의 일 측 상에 증착될 수 있다. 그에 따라, 페이로드를 증발시키기 위한 메커니즘이 선택될 수 있다. 본 개시내용의 양상들을 예시하기 위해, 카토마이저(30)가 참조될 것이다.
증발기는 니코틴을 포함하는 액체(또는 보다 일반적으로 페이로드)를 증발시키기 위한 것이며, 카토마이저(30)는 저장조로부터 증발기 상의 또는 그 인접한 증발 위치로 소량의 액체를 운반하기 위한 심지 또는 유사한 설비를 더 포함할 수 있다. 이하, 히터는 증발기의 특정 예로서 사용된다. 선택적으로, 본원에서 이전에 언급된 바와 같이, 히터는 전기 저항에 의해 구동되고 페이로드로부터 거리를 두고 포지셔닝된 가열 요소, 및 가열 요소로부터의 열을 증발 위치로 전달하는 열 전도 컴포넌트를 포함할 수 있다. 그러나, 다른 형태들의 증발기(예컨대, 초음파들을 활용하는 것들)가 또한 사용될 수 있고, 히터에 대한 참조들은 다른 형태들의 증발기를 적절히 포함하는 것으로 해석될 수 있다는 것이 인지될 것이다.
본체(20)는 e-시가렛(10)에 전력을 제공하기 위한 재충전 가능 셀 또는 배터리 및 e-시가렛을 일반적으로 제어하기 위한 회로 보드를 포함한다.
통상적으로, 회로 보드에 의해 제어되는 바와 같이, 히터가 배터리로부터 전력을 수신할 때, 히터는 페이로드를 증발시키고 이 증기는 그 후 마우스피스(35)를 통해 사용자에 의해 흡입된다. 일부 특정 실시예들에서, 본체에는 추가로, 수동 활성화 디바이스(265) 예컨대, 본체 외부 상에 로케이팅된 버튼, 스위치 또는 터치 센서가 제공된다.
그러나 본원에서 이전에 언급된 바와 같이, 사용자 활성화에 응답하기 위해, 통상적으로 히터의 온도가 페이로드의 증발 온도를 초과하여 매우 신속하게 상승되어야 하며, 이는 잠재적으로 더 높은 방전 또는 피크 전류를 요구하고, 통상적으로 더 높은 피크 전류들 또는 방전은 주어진 셀 기하학적 구조 또는 화학 반응(chemistry)에 대한 유효 용량 또는 전체 배터리 용량을 손상시킨다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에서, 히터는 페이로드의 증발 온도 미만의 온도로 선제적으로 예열되어서, 이후, 사용자에 의한 활성화에 대한 응답으로 증발을 달성하는데 더 작은 차동 온도 증가가 요구된다. 결과적으로, 주변 온도로부터 동작 온도로의 신속한 가열과 연관된 배터리의 상승된 소모를 회피하면서 더 뛰어난 응답성이 획득될 수 있다.
그러나 이러한 접근법은 결국, 사용자가 실제로 후속적으로 디바이스를 활성화하지 않을 때 또는 히터를 너무 일찍 예열함으로써 전력을 낭비할 가능성이 있고; 이러한 각각의 예열 액션은 배터리로부터의 전력을 요구하고, 이에 따라 활성화의 순간 그 자체에 절약되는 것보다 더 많은 전력을 사용할 가능성이 있다.
따라서, 이러한 예열 액션이 발생하는 시간의 길이를 감소시키는 것, 그리고 바람직하게는 또한, 사용자에 의한 임박한 활성화의 거짓 긍정 검출에 대한 응답으로 예열 액션이 발생하는 횟수들을 감소시키는 것이 바람직하다.
이러한 문제들을 해결하거나 완화하기 위한 장치 및 방법들이 본원에서 추후에 논의된다.
본체(20) 및 카토마이저(30)는 도 1에 도시된 바와 같이, 종축(LA)에 평행한 방향으로 분리함으로써 서로 분리 가능할 수 있지만, 디바이스(10)가 사용중일 때 도 1에서 25A 및 25B로 개략적으로 표시된 연결부에 의해 함께 결합되어, 본체(20)와 카토마이저(30) 사이의 기계적 및 전기적 연결을 제공한다. 카토마이저(30)에 연결하는 데 사용되는, 본체(20) 상의 전기 커넥터(25B)는 또한, 본체(20)가 카토마이저(30)로부터 분리되는 경우에 충전 디바이스(도시되지 않음)를 연결하기 위한 소켓(socket)으로서 역할을 한다. 충전 디바이스의 다른 단부는 USB 소켓 내로 플러깅(plugging)되어 e-시가렛(10)의 본체(20) 내의 셀을 재충전할 수 있다. 다른 구현들에서, 본체(20) 상의 전기 커넥터(25B)와 USB 소켓 사이의 직접 연결을 위한 케이블이 제공될 수 있다.
e-시가렛(10)에는, 공기 입구들을 위한 하나 이상의 구멍들(도 1에는 도시되지 않음)이 제공된다. 이들 구멍들은 e-시가렛(10)을 통한 마우스피스(35)로의 공기 통로에 연결된다. 사용자가 마우스피스(35)를 통해 흡입할 때, 공기는 e-시가렛의 외부 상에 적합하게 로케이팅되는 하나 이상의 공기 입구 구멍들을 통해 공기 통로 내로 흡인된다. 히터가 카트리지로부터의 액체를 증발시키도록 활성화되는 경우, 기류는 증기를 통과하여 증기와 조합되고, 그 다음, 기류와 니코틴 증기의 이러한 조합물은 사용자에 의해 흡입되도록 마우스피스(35)를 빠져 나간다. 일회용 디바이스들을 제외하고는, 카토마이저(30)는 니코틴의 공급이 소진되는 경우에 본체(20)로부터 분리되어, 폐기될 수 있다(그리고 원하는 경우, 다른 카토마이저로 교체됨).
도 1에 도시된 e-시가렛(10)은 예로서 제시되며, 다양한 다른 구현들이 채택될 수 있다는 것이 인지될 것이다. 예컨대, 일부 실시예들에서, 카토마이저(30)는 2개의 분리 가능한 컴포넌트들, 즉 액체 저장조 및 마우스피스를 포함하는 카트리지(이는 저장조로부터의 액체가 소진되는 경우에 교체될 수 있음), 및 (일반적으로 보유되는) 히터를 포함하는 증발기로서 제공된다. 다른 예로서, 충전 설비는 자동차 시가렛 라이터(car cigarette lighter)와 같은 부가적인 또는 대안적인 전원(power source)에 연결될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 도 1의 e-시가렛(10)의 본체(20)의 개략도(단순화된 도면)이다. 도 2는 대체로 e-시가렛(10)의 종축(LA)을 통한 평면에서의 단면으로 간주될 수 있다. 본체의 다양한 컴포넌트들 및 세부사항들, 예컨대, 배선 및 보다 복잡한 형상화(shaping) 등은 명확화를 위해 도 2에서 생략되었다는 것에 주의한다.
본체(20)는 디바이스의 사용자 활성화에 응답하여 e-시가렛(10)에 전력을 공급하기 위한 배터리 또는 셀(210)을 포함한다. 부가적으로, 본체(20)는 e-시가렛(10)을 제어하기 위한 제어 유닛(도 2에는 도시되지 않음), 예컨대, ASIC(application specific integrated circuit) 또는 마이크로제어기(microcontroller)와 같은 칩(chip)을 포함한다. 마이크로제어기 또는 ASIC는 CPU 또는 마이크로프로세서(microprocessor)를 포함한다. CPU 및 다른 전자 컴포넌트들의 동작들은 일반적으로 CPU(또는 다른 컴포넌트)에서 실행되는 소프트웨어 프로그램들에 의해 적어도 부분적으로 제어된다. 그러한 소프트웨어 프로그램들은 마이크로제어기 자체에 통합되거나 별개의 컴포넌트로서 제공될 수 있는 ROM과 같은 비-휘발성 메모리(non-volatile memory)에 저장될 수 있다. CPU는 필요한 동안 그리고 필요할 때, 개별 소프트웨어 프로그램들을 로딩하고 실행하기 위해 ROM에 액세스할 수 있다. 마이크로제어기는 또한 본체(10) 내의 다른 디바이스들과 적절하게 통신하기 위한 적절한 통신 인터페이스들(communications interfaces)(및 제어 소프트웨어)을 보유한다.
본체(20)는 e-시가렛(10)의 먼(원위) 단부를 밀봉 및 보호하기 위한 캡(cap)(225)을 더 포함한다. 통상적으로, 사용자가 마우스피스(35) 상에서 흡입할 때 공기가 본체(20)에 진입할 수 있게 하기 위해 캡(225) 내에 또는 캡(225)에 인접하게 제공된 공기 입구 구멍이 존재한다. 제어 유닛 또는 ASIC은 배터리(210) 옆에 또는 배터리(210)의 일 단부에 포지셔닝될 수 있다. 일부 실시예들에서, ASIC은 마우스피스(35) 상에서의 흡입을 검출하기 위한 센서 유닛(215)에 부착된다(또는 대안적으로 센서 유닛(215)은 ASIC 자체에 제공될 수 있음). 공기 입구로부터 e-시가렛을 통해, 기류 센서(215) 및 (증발기 또는 카토마이저(30) 내의) 히터를 지나서 마우스피스(35)까지의 공기 경로가 제공된다. 따라서, 사용자가 e-시가렛의 마우스피스 상에서 흡입할 때, CPU는 기류 센서(215)로부터의 정보에 기초하여 그러한 흡입을 검출한다. 따라서, 사용자의 흡입이, 미리 결정된 활성화 임계치를 초과한다는 신호를 기류 센서로부터 생성할 때, 기류 센서가 e-시가렛에 대한 대안적인 또는 부가적인 활성화 메커니즘으로서 작용할 수 있다는 것이 인지될 것이다.
따라서, 보다 상세하게는, 기류 센서가 디바이스에서 구현되어서, 사용자가 디바이스를 활성화하고 제어 유닛으로 하여금 증발기에 전력을 공급하게 하여 디바이스 상에서 흡입함으로써 페이로드를 증발시킬 수 있다. 이러한 실시예들에서, 기류 센서의 사용자 활성화는 디바이스의 사용자 활성화를 용이하게 한다. 본체(20)는 본체(20)를 통해 공기 입구로부터 공기 출구(증발기)까지의 공기 경로 내에 또는 그에 인접하게 로케이팅된 센서 유닛(215)을 포함한다. 센서 유닛(215)은 (또한, 이러한 공기 경로 내에 또는 그에 인접하게) 압력 강하 센서 및 온도 센서를 포함할 수 있다. 그러나, 센서 유닛(215)은 온도 센서 없이 압력 강하 센서를 포함할 수 있거나, (압력 강하보다는) 기류를 직접 측정하기 위해 기류 모니터를 포함할 수 있다는 것이 인지될 것이다. 따라서, 사용자가 e-시가렛의 마우스피스 상에서 흡입할 때, 제어 유닛은 압력 강하 센서로부터의 정보에 기초하여 그러한 흡입을 검출한다. 흡입의 검출에 응답하여, CPU는 히터에 전력을 공급하며, 그리하여 히터는 사용자에 의한 흡입을 위해 페이로드를 가열 및 증발시킨다.
캡(225)으로부터 본체(20)의 대향하는 단부에는, 본체(20)를 카토마이저(30)에 결합하기 위한 커넥터(25B)가 있다. 커넥터(25B)는 본체(20)와 카토마이저(30) 사이의 기계적 및 전기적 연결을 제공한다. 커넥터(25B)는 카토마이저(30)에 대한 전기적 연결을 위한 (양의 또는 음의) 하나의 단자로서 역할을 하기 위해 금속인(일부 실시예들에서는, 은 도금된) 본체 커넥터(240)를 포함한다. 커넥터(25B)는 제1 단자, 즉 본체 커넥터(240)와 반대 극성인 카토마이저(30)에 대한 전기적 연결을 위한 제2 단자를 제공하는 전기 접점(250)을 더 포함한다. 전기 접점(250)은 코일 스프링(coil spring)(255) 상에 장착된다. 본체(20)가 카토마이저(30)에 부착될 때, 카토마이저(30) 상의 커넥터(25A)는 코일 스프링을 축방향으로, 즉 종축(LA)에 평행한 방향으로(종축(LA)과 함께 정렬된 방향으로) 압축하도록 하는 방식으로 전기 접점(250)에 대해 가압된다. 스프링(255)의 탄성 특성을 고려하면, 이러한 압축은 스프링(255)을 팽창시키도록 편향시키며, 이는 전기 접점(250)을 카토마이저(30)의 커넥터(25A)에 대해 확실하게 가압하는 효과를 가지며, 이에 의해 본체(20)와 카토마이저(30) 사이의 양호한 전기적 연결을 보장하는 것을 돕는다. 본체 커넥터(240)와 전기 접점(250)은 2개의 전기 단자들 사이에 양호한 절연을 제공하기 위해 비-도체(이를테면, 플라스틱)로 제조된 가대(trestle)(260)에 의해 분리된다. 가대(260)는 커넥터들(25A 및 25B)의 상호 기계적 결합을 보조하도록 형상화된다.
위에서 언급된 바와 같이, 수동 활성화 디바이스(265)의 형태를 나타내는 버튼(265)은 본체(20)의 외부 하우징 상에 로케이팅될 수 있다. 버튼(265)은 사용자에 의해 수동으로 활성화되도록 동작 가능한 임의의 적절한 메커니즘 ― 예컨대, 기계식 버튼 또는 스위치, 용량성 또는 저항성 터치 센서 등 ― 을 사용하여 구현될 수 있다. 또한, 수동 활성화 디바이스(265)는 본체(20)의 외부 하우징보다는, 카토마이저(30)의 외부 하우징 상에 로케이팅될 수 있으며, 그러한 경우에 수동 활성화 디바이스(265)는 연결부들(25A, 25B)을 통해 ASIC에 부착될 수 있다는 것이 인지될 것이다. 버튼(265)은 또한 캡(225) 대신에(또는 그에 부가하여), 본체(20)의 단부에 로케이팅될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 도 1의 e-시가렛(10)의 카토마이저(30)의 개략도이다. 도 3은 대체로 e-시가렛(10)의 종축(LA)을 통한 평면에서의 단면으로 간주될 수 있다. 카토마이저(30)의 다양한 컴포넌트들 및 세부사항들, 예컨대, 배선 및 보다 복잡한 형상화는 명확화를 위해 도 3에서 생략되었다는 것에 주목한다.
카토마이저(30)는 카토마이저(30)의 중심축(종축)을 따라 마우스피스(35)로부터 카토마이저(30)를 본체(20)에 결합하기 위한 커넥터(25A)까지 연장되는 공기 통로(355)를 포함한다. 공기 통로(335) 주위에는 액체의 저장조(360)가 제공된다. 이러한 저장조(360)는, 예컨대, 액체에 적셔진 면(cotton) 또는 발포체를 제공함으로써 구현될 수 있다. 카토마이저(30)는 또한 사용자가 e-시가렛(10) 상에서 흡입하는 것에 대한 응답으로, 공기 통로(355)를 통해 그리고 마우스피스(35)를 통해 외부로 유동하는 증기를 발생시키기 위해 저장조(360)로부터의 액체를 가열하기 위한 히터(365)를 포함한다. 히터(365)에는, 라인들(366 및 367)(이는 따라서, 커넥터(25A)를 통해 본체(20)의 배터리(210)의 반대 극성들(양극 및 음극, 또는 반대로 음극 및 양극)에 연결됨)을 통해 전력이 공급된다(전력 라인들(366 및 367)과 커넥터(25A) 사이의 배선의 세부사항들은 도 3에서 생략됨).
커넥터(25A)는, 은 도금되거나 일부의 다른 적합한 금속 또는 전도성 재료로 제조될 수 있는 내부 전극(375)을 포함한다. 카토마이저(30)가 본체(20)에 연결될 때, 내부 전극(375)은 본체(20)의 전기 접점(250)과 접촉하여 카토마이저(30)와 본체(20) 사이에 제1 전기 경로를 제공한다. 특히, 커넥터들(25A 및 25B)이 결합될 때, 내부 전극(375)은 코일 스프링(255)을 압축하도록 전기 접점(250)에 대해 가압되고, 이에 의해 내부 전극(375)과 전기 접점(250) 사이의 양호한 전기적 접촉을 보장하는 것을 돕는다.
내부 전극(375)은 플라스틱, 고무, 실리콘 또는 임의의 다른 적합한 재료로 제조될 수 있는 절연 링(372)에 의해 둘러싸여 있다. 절연 링은, 은 도금되거나 일부의 다른 적합한 금속 또는 전도성 재료로 제조될 수 있는 카토마이저 커넥터(370)에 의해 둘러싸인다. 카토마이저(30)가 본체(20)에 연결될 때, 카토마이저 커넥터(370)는 본체(20)의 본체 커넥터(240)와 접촉하여 카토마이저(30)와 본체(20) 사이에 제2 전기 경로를 제공한다. 다시 말해서, 내부 전극(375) 및 카토마이저 커넥터(370)는 적절하게는 공급 라인들(366 및 367)을 통해 본체(20) 내의 배터리(210)로부터 카토마이저(30) 내의 히터(365)로 전력을 공급하기 위한 양극 및 음극 단자들(또는 반대로 음극 및 양극 단자들)로서 역할을 한다.
카토마이저 커넥터(370)에는, e-시가렛(10)의 종축으로부터 멀어지는 반대 방향들로 연장되는 2개의 러그들(lugs) 또는 탭들(tabs)(380A, 380B)이 제공된다. 이들 탭들은 카토마이저(30)를 본체(20)에 연결하기 위한 본체 커넥터(240)와 함께 베이어닛 끼워맞춤부(bayonet fitting)를 제공하는 데 사용된다. 이러한 베이어닛 끼워맞춤부는 카토마이저(30)와 본체(20) 사이에 확실하고 견고한 연결을 제공하여서, 카토마이저와 본체가 최소의 흔들거림(wobble) 또는 휨으로, 서로에 대해 고정된 포지션에 유지되게 하며, 임의의 우발적인 분리의 가능성이 매우 적어진다. 동시에, 베이어닛 끼워맞춤부는 연결을 위한 삽입 후 회전, 및 분리를 위한 (반대 방향으로의) 회전 후 빼냄(withdrawal)에 의해 간단하고 신속한 연결 및 분리를 제공한다. 다른 실시예들은 본체(20)와 카토마이저(30) 사이의 상이한 형태의 연결, 예컨대, 스냅 끼워맞춤(snap fit) 또는 스크류 연결(screw connection)을 사용할 수 있다는 것이인지될 것이다.
도 4는 본 발명의 일부 실시예들에 따른, 본체(20)의 단부에서의 커넥터(25B)의 특정 세부사항들의 개략도이다(그러나, 명확화를 위해, 도 2에 도시된 바와 같은 커넥터의 대부분의 내부 구조, 예컨대, 가대(260)를 생략함). 특히, 도 4는 대체로 원통형 튜브 형태를 갖는, 본체(20)의 외부 하우징(201)을 도시한다. 이러한 외부 하우징(201)은, 예컨대, 종이 또는 유사물의 외부 피복(outer covering)을 갖는 금속의 내부 튜브(inner tube)를 포함할 수 있다. 외부 하우징(201)은 또한 수동 활성화 디바이스(265)에 사용자가 용이하게 액세스할 수 있도록 수동 활성화 디바이스(265)(도 4에 도시되지 않음)를 포함할 수 있다.
본체 커넥터(240)는 본체(20)의 이러한 외부 하우징(201)으로부터 연장된다. 도 4에 도시된 바와 같이, 본체 커넥터(240)는 2개의 주요 부분들, 즉 본체(20)의 외부 하우징(201) 내부에 꼭 끼워맞춰지도록 크기설정된 중공의 원통형 튜브 형상의 샤프트 부분(shaft portion)(241), 및 e-시가렛의 메인 종축(LA)으로부터 떨어져 방사상 외향 방향으로 지향된 립 부분(lip portion)(242)을 포함한다. 본체 커넥터(240)의 샤프트 부분(241)은, 샤프트 부분이 외부 하우징(201)과 중첩하지 않는 곳에서, 역시 원통형 튜브 형상인 칼라(collar) 또는 슬리브(sleeve)(290)로 둘러싸인다. 칼라(290)는, 축방향(즉, 축(LA)에 평행한 방향)으로의 칼라(290)의 이동을 함께 방지하는 본체 커넥터(240)의 립 부분(242)과 본체의 외부 하우징(201) 사이에 유지된다. 그러나, 칼라(290)는 샤프트 부분(241) 주위(및 따라서 또한 축(LA) 주위)로 자유롭게 회전한다.
위에서 언급된 바와 같이, 캡(225)에는, 사용자가 마우스피스(35) 상에서 흡입할 때 공기가 유동할 수 있게 하는 공기 입구 구멍이 제공된다. 그러나, 일부 실시예들에서, 사용자가 흡입할 때 디바이스로 진입하는 대부분의 공기는 도 4에서 2개의 화살표들로 표시된 바와 같이 칼라(290) 및 본체 커넥터(240)를 통해 유동한다.
본원에서 이전에 언급된 바와 같이, 도 1 내지 도 4의 e-시가렛은 전자 증기 제공 시스템의 예시적인 예이지만 비-제한적이다.
본 발명의 일 실시예에서, e-시가렛은 하나 이상의 센서들을 포함할 수 있다. 센서들은, 이전에 언급된 버튼(265) 형태의 프레스 활성화의 검출, 예컨대, 이전에 언급된 흡입(기류) 검출기(215)의 사용에 의한 흡입의 검출, 하나 이상의 터치 센서들(도시되지 않음), 가속도계 및/또는 자이로스코프 센서(도시되지 않음), 포토레지스터, 태양 광 셀 또는 다른 감광성 센서(도시되지 않음), 피부 갈바닉 센서(도시되지 않음) 또는 e-시가렛과 사용자의 상호작용의 검출에 적합한 임의의 다른 센서 이를테면, 고도계(도시되지 않음) 또는 카메라(도시되지 않음)를 포함하는 다수의 상이한 형태들을 취할 수 있다.
이전에 논의한 바와 같이, 히터는 그의 현재 주변 온도로부터 페이로드의 증발이 발생할 수 있는 동작 온도까지 가열하는 데 일정 시간이 걸린다. 결과적으로, e-시가렛의 활성화와 페이로드의 증발 사이의 시간량을 최소화하기 위해, 히터가 페이로드의 증발 온도에 가깝지만 그 미만의 온도까지 예열될 수 있어서, 이러한 근(near) 증발 온도에서 동작 온도까지 온도를 가열하는 데 요구되는 시간량은 주변 온도로부터 히터를 가열하는 데 걸리는 시간보다 훨씬 적다.
최초 근사치로, 섭씨 약 15-30도의 주변 온도가 가정될 수 있는데, 그 이유는 대부분의 사람들이 자신의 디바이스를 그 사람 주위에서 유지하고 그들 자체가 이 온도 범위에 있을 것이기 때문이다. 이 온도 주위에서의 변동성들은 증발 온도에 비해 작은 것으로 가정될 수 있다.
분명히, 히터를 필요한 것보다 길게 근 증발 온도로 유지하지 않는 것이 또한 바람직한데, 그 이유는 이것이 배터리로부터의 전력을 소모할 것이기 때문이다. 따라서, 이상적으로 히터의 예열은 주변 온도로부터 근 증발 온도로 가열하는 데 요구되는 시간량과 동일한, e-시가렛의 활성화 이전의 시간에 시작해야 한다.
가열 요소에 적용되는 전류의 함수로서 그 가열 요소의 온도의 변화율은 디바이스에 대해 경험적으로 계산되거나 결정될 수 있어서, 근 증발 온도에 도달하는 데 필요한 시간은 미리 알려지거나, 계산되거나, 또는 주어진 전류에서 히터가 얼마나 오랫동안 이미 활성화되었는지에 기초하여 또는 현재 측정된 온도로부터 표에서 조회될 수 있다.
사용자에 의한 활성화의 이상적인 예상은 배터리 수명을 추가로 소모하지 않고 활성화에 대한 가장 빠른 응답을 제공할 것이다. 초기 예열은 히터를 근 증발 온도로 유지하면서 배터리 수명을 소모하는 반면, 추후 예열은 증발이 발생하기에 앞서 활성화 이후 지연을 증가시킨다.
증발 온도 바로 아래의 온도로 e-시가렛을 예열하는 것에 추가적으로 또는 대안으로서, 일 실시예에서, 디바이스는 동작 가능한 온도로 가열되거나 추가로 가열되고 사용자가 디바이스를 능동적으로 퍼핑하기 전에 에어로졸을 발생시킨다. 이 경우에, 에어로졸은 흡입/활성화를 예상하여 디바이스의 캐비티에 또는 소모품 내에 효과적으로 저장된다.
재차, 사용자에 의한 활성화의 이상적인 예상은 배터리 수명을 추가로 소모하지 않고 활성화에 대한 가장 빠른 응답을 제공할 것이며, 이 경우에, 용인 불가능한 레벨의 응축 이전에 디바이스에 의해 유지될 수 있는 것에 대응하는 최대 미리 결정된 양/기간의 증발이 발생한다.
보다 일반적으로, e-시가렛이 통상적으로 사용자에 의해 용인될 수 있는 것보다 더 긴 기간에 걸쳐 원하는 에어로졸을 생성하는 경우, 본 발명의 실시예들은 e-시가렛이 (예컨대, 위에서 언급된 바와 같은 예열 및/또는 사전-증발을 통해) 잠재적으로 더 긴 기간에 걸쳐 에어로졸을 생성할 수 있도록 하는, 사용자에 의한 활성화를 예측할 수 있어서, 소비자에게, 에어로졸은 언제든지(on demand) 이용 가능한 것처럼 보이게 된다. 그 후, e-시가렛은 피크 전류와 같은 배터리로부터의 요건들을 감소시키기 위해 원하는 에어로졸을 더 긴 기간에 걸쳐 의도적으로 생성할 수 있다.
본 개시내용의 실시예들은 그러한 이상적인 예상에 근사하는 것을 추구한다.
본 개시내용의 실시예에서, 적합한 소프트웨어 명령 하에 동작하는 제어 유닛은 활성화가 발생하기 전에 히터를 근 증발 온도로 유지하는 데 사용되는 전력량을 제한하면서, e-시가렛이 고도로 반응성인 것처럼 보이도록, 히터로 하여금, 사용자에 의한 e-시가렛의 의도적인 활성화의 순간에 근 증발 온도에 도달하게 하도록 추정된 시점에 페이로드의 증발 온도 미만의 온도로 히터를 예열하도록 구성된다.
이를 위해, 제어 유닛은 사용자에 의한 활성화의 순간, 및 e-시가렛의 하나 이상의 센서들에서 출력되는 신호들 간의 타이밍 상관성(correlation)들을 검출하도록 구성된다.
따라서, 예컨대, 히터가 선호되는 배터리 로딩 하에서 근 증발 온도에 도달하는 데 0.3 초를 요구하고, 사용자가 흡입하기 0.5 초 전에 습관적으로 e-시가렛을 자신의 입에 가져가는 경우, 이상적으로, 제어 유닛은 사용자가 e-시가렛을 자신의 입으로 가져가고 나서 0.2 초 후에 예열을 시작할 수 있다.
사용자에 의한 활성화의 순간 및 신호들 간의 상관성들은 그의 예측 가치(predictive worth)의 관점에서 그리고 관련 신호 특징과 활성화의 순간 간의 타이밍 분산의 관점에서, 사용자마다 상이할 가능성이 높고 신호 소스에 의존하여 상이할 가능성이 또한 높다.
따라서, 예컨대, e-시가렛이 수평(사용자가 e-시가렛을 자신의 입에 넣을 때의 경우일 가능성이 높을 수 있음)인지 여부를 가속도계로부터 검출하는 것은, 사용자가 e-시가렛을 자신의 핸드백에 평평하게 놓은 채로 유지하는 경우에 대해 활성화와 낮은 상관성을 가질 수 있지만, 사용자가 그의 e-시가렛을 자신의 주머니에서 실질적으로 수직으로 유지하는 경우에 대해 활성화와 높은 상관성을 가질 수 있다. 결과적으로, 제2 사용 경우에서만, 가속도계로부터의 신호가 잠재적인 예측 능력을 갖는다.
한편, 둘 모두의 경우들에서, 가속도계가 높이의 변화 및/또는 팔꿈치를 구부리는 것과 연관된 디바이스의 아치형 모션(예컨대, 사용자가 디바이스를 대략적으로 허리 포지션으로부터 입 포지션으로 가져오는 것을 표시함)을 검출하는 것은 이러한 사용자들 둘 모두에 대한 활성화와 강한 상관성을 가질 수 있다. 유사하게, 서 있거나 누워있는 사용과 연관된 고도의 특징적인 변화와 함께 배향의 변화는 또한 활성화와 강한 상관성을 가질 수 있다.
결과적으로, 상관성 임계치는 선택적으로, 특정 신호 소스들을 무시하는 데 사용될 수 있다. 단일 소스에 대한 상관성은 신호 데이터의 인스턴스들(또는 e-시가렛이 수평인지 여부와 같은 그의 특정 특징들)과 사용자에 의한 활성화의 인스턴스들 사이의 상호-상관(cross-correlation)을 수행함으로써 설정될 수 있으며, 타임-아웃(time-out)은 비-활성화를 표시한다. 상호-상관은 또한 신호 데이터(또는 특정 신호 특징)의 상대적 타이밍들과 사용자에 의한 활성화의 순간을 드러내는 데 사용할 수 있다. 한편, 타임-아웃(부정의 상관성을 표시함)은 1, 5, 10, 30 또는 60 초와 같은 설계자 선택사항일 수 있고, 센서들 사이에서 상이할 수 있다.
그러나 센서 신호 특징과 타임-아웃 윈도우 내의 활성화 사이에 전반적으로 임계치-초과의 상관성이 존재할 때조차도, 상호-상관에 의해 드러나는 상대적 타이밍들은 매우 가변적이어서, 이들이 주어진 신호의 예측 파워에 유사하게 영향을 미칠 수 있다.
타이밍 변동성 및 이에 따라, 히터를 선제적으로 활성화하기 위한 신호의 예측 가치는 또한 사용자마다 그리고 신호 소스마다 상이할 수 있다. 예컨대, 한 사용자가 종종 자신의 입 안에 그의 e-시가렛을 둔 채로 대화하는 경우, e-시가렛이 수평이 되는 시기와 사용자가 그것을 활성화하는 시기 사이에 높은 변동성, 및 이에 따라 가속도계 신호에 대한 제한된 예측 값이 존재할 수 있다. 한편, 다른 사용자가 e-시가렛을 사용하기 위해 자신의 입에 e-시가렛을 넣는 경우, 훨씬 더 적은 변동성, 및 이에 따른 가속도계 신호에 대한 더 큰 예측 값이 존재할 수 있다.
따라서, 전자 증기 전달 시스템의 개별 사용자가 흡입 목적으로 디바이스를 의도적으로 활성화하기에 앞서 디바이스와 어떻게 상호작용하는지에 의존하여, 상이한 신호들이 상이한 예측 가치를 가질 것이란 점이 인지될 것이다.
결과적으로, 제어 유닛은 선호되는 신호들 중 어느 것이, 사용자가 e-시가렛을 활성화할 때를 가장 잘 예측하는지를 학습하고(즉, 활성화와의 상관성의 함수로서 그리고/또는 활성화의 순간에 대한 신호 특징 타이밍의 변동성의 함수로서 신호들을 자동으로 랭킹하고 그리고/또는 선택함), 사용자에 의한 디바이스의 활성화가 발생할 때 그리고 이에 따라 사용자가 디바이스를 활성화함에 따라 사전-증발 온도가 달성되도록 히터를 예열할 때를 예측하기 위해 선호되는 신호 또는 각각의 선호되는 신호의 검출을 사용하도록 구성된다.
따라서, 주어진 센서 또는 센서 세트에 대해, 기준 상관성 임계치를 충족하는 신호들에 대해, 신호 특징이 디바이스의 활성화에 선행한 마지막 N개의 인스턴스들에 대한 상대적 타이밍 값들이 저장될 수 있고, 그러한 타이밍 값들의 평균 및 분산이 계산될 수 있다. N은 작지만 통계적으로 유의미한 샘플들의 수일 수 있다. 재차, 분산 임계치는 일부 신호 소스들을 무시하는 데 사용될 수 있다.
후속적으로, 사용자가 디바이스를 활성화할 시기에 관한 최상의 표시자로서 최소 타이밍 분산을 갖는 신호들이 선택될 수 있는데, 그 이유는 이들이 신호 특징과 활성화의 순간 사이의 가장 신뢰할 수 있는 관계를 갖는 것으로 측정되기 때문이다.
따라서, 관련 센서로부터의 관련 신호 특징이 후속적으로 검출될 때, 그 신호 특징과 디바이스의 사용자의 활성화 사이의 이전에 계산된 상대적 타이밍들에 대한 응답으로, 디바이스의 사용자의 활성화의 예상 타이밍이 예측될 수 있다. 통상적으로, 이는 평균 타이밍 값일 것이다. 그러나 이는, 활성화 이전에 근-증발(near-vaporisation)에 도달할 기회들을 개선하는 것이 우선 사항(priority)으로(즉, 정상-초과 배터리 소모가 요구되는 빈도를 감소시키기 위해) 고려되는 경우, 더 긴 시간 기간에 대한 평균으로부터 하나의 표준 편차일 수 있거나, 또는 활성화 이전에 근-증발에서 대기할 기회들을 감소시키는 것이 우선 사항으로 고려되는 경우, 더 짧은 시간 기간에 대한 평균으로부터 하나의 표준 편차일 수 있다.
변형들
다음 변형들은 단독으로 또는 임의의 적합한 조합으로 고려될 수 있다.
변형 실시예에서, e-시가렛의 상이한 상태들을 선택하기 위해 상이한 센서들이 사용될 수 있다.
예컨대, e-시가렛과 페어링된 스마트 폰 또는 e-시가렛 상의 카메라로부터의 이미지들이 분석되어 사용자와 e-시가렛 간의 상호작용을 결정할 수 있다. (예컨대, 사용자 머리, 손 및/또는 e-시가렛의 상대적 포지션들의 관점에서) 물리적 상호작용들은 예열 프로세스를 시작하는 데 사용될 수 있는 반면에, 사용자가 e-시가렛을 흘낏 보는 것, 그의 머리 배향 또는 입 구성과 같이 물리적 상호작용들을 수반하지 않는(또는 이와 병행하는) 선행 상호작용들은, 선택적으로, 적절한 때 (예컨대, 사용자가 e-시가렛의 마우스피스와의 임박한 결합을 나타내는 입 형상을 형성할 때) 디바이스를 수면 상태로부터 깨우거나 예열로부터 사전-기화 상태로 트랜지션(transition)하는 것으로 제한될 수 있다.
신호와 사용자에 의한 디바이스의 후속 활성화 사이에 충분히 강한 상관성이 존재하는지를 결정하기 위해 상관 임계치가 센서 신호들에 적용될 수 있다는 것이 본원에서 이전에 제안되었다. 따라서, 다른 변형 실시예에서, 둘 이상의 센서 신호들과 디바이스의 활성화 간의 상관성이 고려될 수 있다.
예컨대, 정기적으로 집어들고 내려놓는 핸드백에 e-시가렛을 유지하는 위에서 설명한 시나리오에서, 가속도계 단독은 활성화와 열등한 상관성을 가질 수 있다. 그러나 광 센서 또는 터치 센서로부터의 신호와 함께 고려하면, 그것은 활성화와 매우 양호한 상관성을 가질 수 있다. 따라서, 센서 신호가 상관성에 대해 그리고 후속적으로 또한 예측을 위해 평가되는지 여부는, 경험적으로 결정될 수 있는 타이밍 윈도우 내에 또는 동시에 다른 센서로부터 존재하는 다른 신호에 따라 조건부로 이루어질 수 있다.
센서들의 조합들은 강화뿐만 아니라 거짓-긍정들을 방지하거나 감소시키는 데 사용될 수 있다. 따라서, 예컨대, 가속도계는 (예컨대, 핸드백에 있지 않을 때) 검출된 피부 접촉과 관련될 때 양호한 상관성을 가질 수 있고, 따라서 가속과 활성화 간의 상관성은 거짓 긍정들을 방지하도록 터치 센서가 활성화되었을 때로 제한될 수 있다.
유사한 방식으로, 하나의 센서 신호 및 다른 맥락 데이터와 디바이스의 활성화 사이의 상관성이 고려될 수 있다.
예컨대, 가속도계는 특정 시각들(times of day) 또는 요일들(days of the week)에 예컨대, 사용자가 집에 있거나 사무실에 있고, 따라서 자신의 핸드백을 정기적으로 이동시키지 않을 때(또는 e-시가렛을 자신의 핸드백에 유지하지 않을 때), 그것만으로 활성화와 양호한 상관성을 제공할 수 있다. 따라서, 센서 신호는 상이한 시간들에 그리고/또는 상이한 장소들에서 (예컨대, 페어링된 모바일 폰의 GPS를 통해) 상이하게 평가될 수 있고, 상이한 상관 프로파일들이 집/직장/여행/저녁/주말 등과 같은 상이한 사용자 맥락들에 대해 상응하게 생성될 수 있다.
보다 일반적으로, e-시가렛 또는 페어링된 모바일 디바이스는 선택적으로 주어진 맥락에 대해, 하나 이상의 신호들 및/또는 표시자들과 활성화 간에 특히 높은 상관성이 존재하는 것들을 발견하기 위해 선택적으로 맥락들과 함께 신호들/표시자들의 조합들을 찾을 수 있다. 광 센서 또는 터치 센서를 갖는 가속도계 및 특정 시간들에 또는 특정 위치들의 가속도계의 예들과 같은 예들은 단지 비-제한적인 예일뿐이다.
사용자에 의한 활성화에 대한 가장 작은 분산들을 갖는 가장 강한 상관성들 중 하나는 측정 가능한 기류가 e-시가렛의 활성화를 트리거하는 레벨에 있기 전에 그 기류를 생성하는 들숨(intake of breath)의 시작일 수 있다는 것이 인지될 것이다.
그러나 이 신호는 그것이 사실상 사용자에 의한 활성화에 대한 램프-업(ramp-up)의 부분이기 때문에, 디바이스의 실제 활성화와 매우 가깝게 발생할 가능성이 높다.
결과적으로, 이 신호 특징에 의해 제공되는 예측은 배터리(그로부터의 전류)의 소모를 원하는 레벨 초과로 상승시킴 없이 히터가 주변 온도로부터 근 증발 온도로 가열할 수 있도록 하기에는 너무 늦을 수 있다.
따라서, 제어 유닛은, 표시된 타이밍(평균 또는 평균보다 더 긴 하나의 표준 편차)이 선호되는 배터리 동작 조건들 내에서 주변 온도로부터 근 증발 온도로의 히터의 알려진 또는 계산된 가열 시간보다 더 긴, 가장 작은 타이밍 분산을 갖는 제2 신호를 대신 선택할 수 있다.
이 경우에, 선택적으로, 제어 유닛은 제2 신호에 대한 응답으로 히터를 더 낮은 온도로 가열할 수 있으며, 여기서 이러한 더 낮은 온도는 근 증발 온도로의 트랜지션이 검출된 들숨의 시작과 디바이스를 활성화하는 데 사용되는 임계 기류 사이의 시간 내에 달성될 수 있는 온도로서 선택된다.
따라서, 보다 일반적으로 그리고 상관성 및 분산 기준을 충족하는 여러 신호 특징들이 존재하고 잇따라 발생하는 신호 특징이 더 작은 분산을 갖는(즉, 이러한 상이한 신호 특징들의 예측 정확도는 이들이 활성화의 순간에 가까워질수록 개선되는) 도 5a 및 도 5b를 지금 참조하여, 단계적 예열 방식이 사용될 수 있다.
도 5a는 수평 시간 축 및 임의의 신호 축을 갖고, 예측된 활성화 시간에 대한 평균 타이밍들 tm #을 갖는 3개의 상이한 신호들을 도시하며, 여기서 더 앞선 신호들은 나중의 신호들보다 더 큰 타이밍 변동성 V#을 갖는다.
도 5b는 (상이한) 시간 축 및 온도 축을 가지며, 주변 온도로부터 원하는 근 사전-증발 온도까지의 히터에 대한 가열 구배를 도시한다. 그것은 또한, 제1 신호의 검출에 기초하여 가열에 대한 추정된 시작 포인트를 도시하며, 시작 포인트는 제1 신호와 사용 활성화 사이의 평균 시간에서 히터를 가열하는 데 걸린 시간을 빼고, 신호의 변동성을 반영하는 값 V1을 추가로 뺀 값에 기초한다. 결과적으로, 제1 신호만이 검출되는 경우, 히터는 가열 구배를 따르고 이 신호의 변동성을 반영하는 값에 대응하는 예측된 활성화 시간 이전의 시간에 근 증발 온도에 도달할 것이다.
결과적으로, 이러한 제1 신호의 변동성을 반영하는 시간 기간 동안 히터를 이러한 사전-증발 온도로 유지하는 것은 비교적 많은 양의 전력을 사용한다.
따라서, 이 변형 실시예에서, 제2 신호가 검출되는 경우, 히터를 가열하기 위한 타이밍은 제2 신호가 수신된 때, 및 그의 변동성 값 V2에 기초한 유사한 계산을 사용하여 업데이트된다. 그의 변동성이 더 작기 때문에, 가열 프로세스가 재개하기 전에 중간 온도에서 일시중지될 수 있다. 이러한 중간 온도를 유지하는 것은 일시중지된 시간 기간 동안 사전-증발 온도를 유지하는 것보다 적은 전력을 요구할 것이다.
유사하게, 제3 신호가 검출되는 경우, 히터를 위한 타이밍은 제1 신호가 수신된 때 및 그의 변동성 값 V3에 기초한 유사한 계산을 사용하여 재차 업데이트된다. 재차, 가열 프로세스는 재개 이전에 중간 온도에서 일시중지될 수 있고, 재차 이러한 중간 온도를 유지하는 것은, 일시중지된 시간 기간 동안 사전-증발 온도를 유지하는 것보다 적은 전력을 요구할 것이다.
결과적으로, 단순히 제1 신호에 대한 응답으로 히터를 가열하는 것에 비해 전체 전력이 절약된다. 또한, 제3 신호 및 가능하게는, 제2 신호가 예측된 활성화 시간에 충분히 가까운 시간 기간(이는 주변 온도로부터 원하는 사전-증발 온도까지 원하는 가열 구배로 히터를 적시에 가열하는 것이 가능하지 않아서, 이러한 신호들은 일반적으로 사용되지 않을 수 있었음)에 수신될 수 있다는 것이 인지될 것이다. 그러나 원하는 가열 구배로 가열을 시작할 필요가 있기 전에 발생하는 신호에 기초하여 히터를 중간 온도로 예열함으로써, 보다 정확한 타이밍을 위해 나중 신호들을 사용하는 것이 이로써 가능해지며, 여기서 현재 온도와 원하는 사전-증발 온도 사이의 차동 온도는 나중 신호와 예측된 활성화 시간 사이에 이용 가능한 시간 내에 달성될 수 있다.
한편, 제2 또는 제3 신호들과 만나지 않는 경우, 시스템은 여전히 제1 신호에 기초하여 예열할 수 있다는 것이 인지될 것이다.
보다 일반적으로, 이 실시예에서, 가열이 시작되는 시간은 분산을 감안하지 않고 대신에, 신호의 통상적인 인스턴스들에 대한 평균 또는 일부 다른 타이밍을 사용할 수 있다. 이 경우에, 3개의 신호들이 발생할 때 이들의 특정 인스턴스들의 타이밍들은 예측된 활성화 시간을 정제하도록 작용하며, 선택적으로, 가열 구배는 그것이 연속적으로 업데이트됨에 따라 예측된 활성화 시간에 원하는 사전-증발 온도에 도달하도록 전류를 변경함으로써 조정될 수 있다. 그러나 재차, 활성화에 매우 가까이 발생하는 신호에 대한 응답으로 조정되는 경우조차도, 주변 온도로부터 원하는 사전-증발 온도로 히터를 가열하려고 시도하는 경우보다 중간 온도로부터 원하는 사전-증발 온도로 트랜지션할 때, 가열 구배는 더 얕아질 것이고, 이에 따라 배터리의 소모가 감소된다는 것이 인지될 것이다.
따라서, 신호(S1)가 수신될 때 도 6a에 도시된 바와 같이, 신호(S1)와 관련된 분산 보정을 한 예측된 활성화 시간이 계산되고 가열은 디폴트 가열 구배에서 시작한다. 그러나 신호(S2)가 수신되고 신호(S2)와 관련된 분산 보정을 한 예측된 활성화 시간이 재계산될 때, 가열은 원하는 타이밍보다 앞서 있는 것으로 발견되고 따라서 더 낮은 구배가 사용될 수 있다. 재차, 신호(S3)가 수신될 때, 신호(S3)와 관련된 분산 보정을 한 예측된 활성화 시간이 재계산되고 가열은 재차 원하는 타이밍 보다 앞서 있는 것으로 발견되고 따라서 훨씬 더 낮은 구배가 사용될 수 있다.
한편, 도 6b에서, 신호(S1)가 수신될 때, (여기서 선택적으로, 신호(S1)와 관련된 분산 보정 없이) 예측된 활성화 시간이 계산되고 가열은 디폴트 가열 구배에서 시작한다. 그러나 신호(S2)가 수신되고 예측된 활성화 시간이 재계산되는 경우, 이 예에서의 가열은 원하는 타이밍보다 뒤쳐지는 것으로 발견되고 따라서 더 높은(그러나 신호(S2)를 수신한 후 주변 온도로부터 가열하는 것처럼 높지는 않음) 구배가 사용된다. 유사하게, 신호(S3)가 수신되고 예측된 활성화 시간이 재계산되는 경우, 이 예에서의 가열은 원하는 타이밍보다 더욱 뒤쳐지는 것으로 발견되고 따라서 훨씬 더 높은(그러나 신호(S3)를 수신한 후 주변 온도로부터 가열하는 것처럼 높지는 않음) 구배가 사용된다.
실제로, 주어진 신호 소스에 대한 전체 분산이 가열 타이밍에 관한 요인으로 포함되는지 여부에 관계 없이, 개별 신호 이벤트들의 타이밍 변동성으로 인해, 가열 구배의 증가 또는 감소의 혼합이 발생할 수 있다.
다른 변형 실시예에서, 위의 기술들 중 임의의 것에 추가로 또는 대안적으로, (단일 이벤트 또는 광범위하게 주기적인 이벤트에 의해 야기되든지 간에) 디폴트 타임-아웃을 초과하는 상관 시간을 가진 신호 특징이 디바이스에 대한 민감도 윈도우를 제어하는 데 사용될 수 있다. 따라서, 예컨대, 사용자가 통상적으로 사용하기 30초 이전에 자신의 주머니로부터 자신의 e-시가렛을 꺼내는 경우, 이는 전기의 순수 절약 방식으로 예열을 시작하기에는 너무 많이 앞설 수 있지만, 예열 평가 목적들을 위해 60초 윈도우 직후에, 또는 10 내지 50초 후에, 또는 20 내지 40초 후에 또는 25 내지 35초 후에 적절히 신호 특징들을 수신할 준비를 하는 데 사용될 수 있고; 특정 타이밍들은 단지 예시일 뿐이다.
그러나 이러한 접근법은 거짓 긍정 신호 검출들의 인스턴스들을 감소시키고 이에 따라 전체적으로 전력을 절약할 가능성이 높다. 이 접근법은 또한, 가속도계 및 광 검출 신호들의 예에서와 같이 다른 상이한 신호 특징의 존재 시에(또는 특정 시간 내에 후속하는) 하나의 신호 특징의 상관성들만을 고려하는 이전에 설명된 접근법과 명확하게 관련된다.
위에서 설명된 기술들은 사용자가 e-시가렛을 활성화할 때 그리고 그에 따라 예열 프로세스의 시간을 예측하기 위해 어느 센서(들)로부터의 신호 특징(들)이 사용될 수 있는지를 계산하는데 있어 상관성 및 선택적으로 분산의 평가를 참조한다.
그러나, 원칙적으로, 잇따른 예시적인 신호 입력들에 기초하여 예측 타이밍 출력을 제공할 수 있는 임의의 통계 분석 기술이 사용될 수 있다.
따라서, 예컨대, 주어진 신호 또는 일련의 신호들에 대해 가장 가능성이 높은 활성화 시간을 예측하는 데 베이지안 분석이 사용될 수 있고, 유사하게, 인공 뉴럴 네트워크 이를테면, 소위 딥 러닝 네트워크(또는 임의의 적합한 네트워크 구성)이 사용될 수 있다.
그러나 이러한 분석들 및 네트워크들에 대한 트레이닝 시간은 통상적으로 매우 느려, 학습하는데 수천 개의 인스턴스들을 요구한다는 것에 주의할만하다. 따라서, 사용자의 트레이닝 집단 내에서 가장 공통적인 방식들로 신호 특징들에 응답하는 일반 분석/네트워크가 제공될 수 있고, 이 분석/네트워크는 그 후 사용자에 의한 사용에의 노출에 의해 수정되고 개인화될 수 있다.
선택적으로, 일군의 트레이닝 데이터는 이러한 방식으로 구축될 수 있으며(예컨대, 디바이스의 활성화를 초래한 마지막 100개의 상호작용들), 이들은 디바이스가 달리 유휴일 때 분석/네트워크를 트레이닝하기 위해 여러 번 사용될 수 있어서, 트레이닝이 보다 신속하게 발생한다.
또한, 그러한 분석들/네트워크들과 함께 그리고 또한, 본원에서 앞서 설명된 상관/분산 기술들과 함께, 여러 세트들의 통계들이 상이한 시각들에 대해 또는 상이한 요일들에 대해 발생될 수 있다. 따라서, 예컨대, 저녁들 및/또는 주말들의 사용 패턴들은 주중들 동안의 사용 패턴들과 상이할 수 있고, 이에 따라 별개의 모델들의 사용은 예측 정확도를 개선할 수 있다.
다른 변형 실시예에서, 위의 기술들 중 임의의 것에 추가로 또는 대안적으로, 선택적으로, 후속 사용자 활성화 시에 사용자에게 제공되는 에어로졸의 특성과 관련하여 피드백 데이터가 수신될 수 있고, 사용자의 예상 활성화 순간의 향후 추정은 그 후 피드백 데이터의 분석에 기초하여 조정될 수 있다. 따라서, 피드백은 선제적 가열을 위한 타이밍 및/또는 온도를 조정하는 데 사용될 수 있다. 이 피드백은 사용자로부터 그리고/또는 디바이스 내의 센서들로부터 올 수 있다. 예컨대, 추정 프로세스를 평가하기 위해 사용자 피드백이 획득될 수 있다. 따라서, 사용자가 디바이스 상에서 흡입하고 이들이 충분한 에어로졸(볼륨 관점에서)을 받지 못하는 경우, 이는 사용자의 활성화 시간의 추정을, 그것이 실제로 활성된 것보다 늦는다는 것으로 나타낼 수 있다. 사용자의 피드백은 추정 프로세서와 통신하도록 동작 가능한 모바일 폰 상의 동반 앱을 통해, 또는 e-시가렛 그 자체의 버튼, 슬라이더 또는 다이얼과 같은 로컬 입력 수단을 통해 제공될 수 있다. 따라서, 피드백에 기초하여, 추정 프로세서는 다음 퍼핑에 대한 추정 프로세스를 업데이트할 수 있다(예컨대, 이 경우에, 그것은 더 많은 에어로졸을 발생시키기 위해 더 일찍 또는 더 높은 전력으로 가열을 시작할 수 있음). 이는 추정 프로세스를 효과적으로 교정하는 역할을 한다. 사용자는 필요한 경우에만 이러한 방식으로 디바이스를 교정할 수 있고, 이에 따라 이는 퍼핑이 만족스러운 것으로 고려되지 않는 경우에 사용자가 단지 관여하는 모드일 수 있다.
한편, 대안적으로 또는 추가적으로, e-시가렛의 하나 이상의 센서들에 의해 피드백이 제공될 수 있다. 예컨대, 기류 센서는 흡입이 시작된 때를 검출할 수 있고, 추가의 센서는 자신을 지나 유동하는 임의의 에어로졸의 밀도 또는 다른 특성을 평가할 수 있다. 따라서, 예컨대, 사용자에게 에어로졸 전달의 신속성 및 품질과 관련된 데이터를 제공하기 위해, 흡입이 검출된 순간으로부터 에어로졸 밀도를 추정하기 위해 마우스피스 벽의 반대측들 상의 표준 광원 및 포토-센서와 같은 광학 센서가 사용될 수 있다. 에어로졸이 미리 결정된 표준으로 생성되는지를 평가하기 위해, 기류 경로의 적절한 포인트들에 추가로 또는 그 대신에 다른 센서들이 사용될 수 있다. 따라서, 예컨대, 열 센서는 히터의 바로 하류에 배치되어 기류가 증발을 유발할 만큼 충분히 뜨거운지를 검출할 수 있다. 에어로졸 밀도가 초기에 불충분하거나 가열이 현재 주변 온도 공기를 충분한 레벨로 상승시키지 못하는 경우, 이러한 센서들로부터의 데이터가 추정 프로세서로 피드백될 수 있고, 추정 모델은 상응하게 업데이트될 수 있다.
위의 기술들은 적합한 소프트웨어 명령 하에 e-시가렛의 프로세서에 의해 수행될 수 있다는 것이 인지될 것이다. 이 경우에, 전자 증기 제공 시스템은 e-시가렛 단독인 것으로 이해될 수 있다.
그러나, 이제 도 7을 또한 참조하면, 선택적으로, 그러한 기술의 적어도 일부는 예컨대, Bluetooth® 연결(201)을 통해 e-시가렛(10)과 통신하는 모바일 폰(200) 또는 유사한 디바이스에 의해 수행될 수 있다. 이 경우에, 전자 증기 제공 시스템은 협력적으로 작용하는 e-시가렛 및 모바일 폰 또는 유사한 디바이스 둘 모두를 포함하는 것으로 이해될 수 있다.
따라서, 이러한 어레인지먼트에서, 예컨대, 본원에서 앞서 논의된 ASIC의 일부로서 e-시가렛의 제어 유닛(710)은 Bluetooth® 트랜시버(712)를 통해 모바일 폰(200)과 통신할 수 있다. 모바일 폰은 폰의 프로세서(720)에 데이터를 중계하는 대응하는 Bluetooth® 트랜시버(722)를 포함한다. 프로세서 그 자체는 앱(724) 또는 이와 유사한 것으로부터의 적합한 소프트웨어 명령 하에서 본원에서 설명된 기술들을 구현한다.
이 경우에, 과거 신호 특징 데이터의 유지관리(예컨대, 센서 당 N개의 신호 특징 인스턴스들에 대한 상대적 타이밍들을 저장함), 및 상관성들, 평균들 및 분산들 또는 표준 편차들의 계산은 앱으로부터의 적합한 소프트웨어 명령 하에서 모바일 폰에 의해 수행될 수 있다. e-시가렛으로부의 데이터는 사용자에 의한 각각의 활성화 후에 폰에 전송되거나, e-시가렛에 의해 수집되고 설계자 선호도에 의존하여 주기적으로(예컨대, 매시간 또는 매일) 송신될 수 있다.
선택적으로, 모바일 폰은 또한 센서 신호들이 e-시가렛으로부터 자신에게 송신되는 것에 대한 응답으로, 가열 요소의 예열을 제어하기 위한 신호들을 송신할 수 있지만, 이는 응답성 면에서 용인 불가능한 지연들을 야기하고 그리고/또는 송신 및 수신으로 인해 e-시가렛에 원치않는 배터리 소모를 도입할 수 있다. 따라서, 대안적으로, 모바일 폰은, 어떤 신호 특징들이 조합하여 또는 단독으로 사용될 수 있는지를(즉, 어떤 신호 특징들이 단독으로 또는 다른 신호 특징(들)과 함께 상관 임계치를 충족하는지를) 표시하는 데이터를 (예컨대, 이전에 설명된 바와 같이, 그 신호 특징에 대한 평균 타이밍과 관련하여 또는 그 신호 특징의 분산을 고려하여) 활성화에 대한 예측된 시간과 함께 e-시가렛에 송신할 수 있다.
e-시가렛은 그 후, 이 정보를 사용하여, 신호 특징, 이를테면, e-시가렛이 수평이 되거나 사용자의 입술들에 닿거나, 또는 디바이스의 두 측들에 걸친 피부 저항을 검출하는 것, 또는 디바이스의 사용에 대비하여 사용자에 의한 디바이스와의 상호작용 과정 동안 변하는 값들을 갖는 임의의 다른 센서에 의해 출력되는 신호 특징들의 발생에 대한 응답으로, 히터를 예열할 시기를 계산할 수 있다.
따라서, 위의 방법들 및 기술들은 소프트웨어 명령에 의해 또는 전용 하드웨어의 포함 또는 대체에 의해 적용 가능할 때 적합하게 적응된 종래의 하드웨어(이를테면, 위에서 설명된 e-시가렛, 및 선택적으로 모바일 폰) 상에서 수행될 수 있다는 것이 인지될 것이다.
따라서, 종래의 등가의 디바이스의 기존 부분들에 대한 요구되는 적응은, 비-일시적인 머신-판독 가능 매체, 이를테면, 플로피 디스크, 광학 디스크, 하드 디스크, PROM, RAM, 플래시 메모리 또는 이들 또는 다른 저장 매체들의 임의의 조합 상에 저장되는 프로세서 구현 가능 명령들을 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품의 형태로 구현되거나, ASIC(application specific integrated circuit) 또는 FPGA(field programmable gate array) 또는 종래의 등가의 디바이스를 적응시키는 데 사용하기에 적합한 다른 구성 가능한 회로로서 하드웨어로 실현될 수 있다. 별개로, 그러한 컴퓨터 프로그램은 이더넷, 무선 네트워크, 인터넷, 또는 이들 또는 다른 네트워크들의 임의의 조합과 같은 네트워크 상에서 데이터 신호들을 통해 송신될 수 있다.
유리하게는, 위에서 설명된 실시예들은 사용자에 의한 퍼핑에 앞서 근-증발 온도로 히터를 예열할 때 히터에 공급되는 에너지를 감소시키는 작용을 한다. 따라서, 주어진 배터리 용량에 대한 퍼핑들의 횟수를 증가시키거나 디바이스의 배터리 용량을 감소시키는 기회를 제공할 수 있다. 사전-증발 가열 페이즈의 감소된 길이는 잠재적으로 또한, 디바이스 내부 벽들 상의 원치않는 응축물들을 감소시키고, 이는 주어진 양의 페이로드에 대한 퍼핑 카운트를 개선하고, 히터가 온이지만 디바이스에 어떠한 기류도 없을 때 발생할 수 있는 카르보닐 축적(carbonyl build up)을 완화하는 데 또한 도움이 될 수 있다.
따라서, 본 발명의 요약 실시예에서, 전자 증기 제공 시스템(예컨대, e-시가렛(10) 단독 또는 모바일 폰(100)과 협력함)이 설명되었으며, 이는, 전자 증기 제공 시스템의 사용자에 의한 흡입을 위해 페이로드를 증발시키기 위한 증발기 ― 증발기는 (히터이든 대안적인 시스템 이를테면, 초음파 증발기든지 간에) 페이로드를 증발시키기 위해 증발기에 전력이 공급되는데에는 유한한 시간 기간이 걸림 ― ; (예컨대, 활성화 버튼(265)의 누름 또는 기류 또는 압력 강하 임계치를 충족시키에 충분하게 되는 센서(215)에 의해 검출된 흡입에 의한) 사용자 활성화에 대한 응답으로 액체 페이로드를 증발시키기 위해 증발기에 전력을 공급하기 위한 전력 공급 장치(예컨대, 배터리, 또는 잠재적으로 연료 셀, 커패시터 또는 다른 전원); 사용자와 전자 증기 제공 시스템의 상호작용에 대한 응답으로, 개개의 신호들을 출력하도록 동작 가능한 하나 이상의 센서들(이를테면, 본원에서 이전에 설명된 센서들); 개개의 신호들 중 하나 이상 신호의 분석에 기초하여 사용자의 예상 활성화 순간을 추정하도록 (예컨대, 적합한 소프트웨어 명령에 의해) 구성된 추정 프로세서(예컨대, e-시가렛 제어기(710) 및/또는 모바일 폰 프로세서(720); 및 (예컨대, 활성화에 대비하여 히터의 온도를 근-증발 온도로 상승시키기 위해 계산된(또는 사전-계산되고 리트리브된) 시간량 만큼) 사용자의 추정된 예상 활성화 순간 이전의 시간에 전력이 증발기에 공급되게 하도록 (예컨대, 적합한 소프트웨어 명령에 의해) 구성된 제어 프로세서(예컨대, e-시가렛 제어기(710))를 포함한다.
이 요약 실시예의 인스턴스에서, 추정 프로세서는, 하나 이상의 센서들로부터의 신호들 사이의 상관성(correlation)을 계산하고, 개개의 상관 임계치를 충족하지 않는 센서들로부터의 신호들을 무시한다.
이 요약 실시예의 인스턴스에서, 추정 프로세서는 하나 이상의 개개의 신호들의 검출에 대한 사용자 활성화를 위한 개개의 예측된 타이밍을 발생하기 위해 후속 사용자 활성화에 대하여 하나 이상의 센서들로부터의 신호들의 타이밍 변동성을 계산한다.
- 이 경우에서, 선호되는 신호를 포함하는 2개 이상의 신호들이 검출되는 경우, 추정 프로세서는 예측된 타이밍을 선택하도록 선호되는 신호로서 최소 변동성을 갖는 신호를 선택할 수 있다.
요약 실시예의 인스턴스에서, 2개 이상의 신호들이 연속적으로 검출되는 경우에, 추정 프로세서는 예측된 타이밍을 선택하도록 신호로서 연속 신호들을 선택하고, 이에 의해 예측된 타이밍을 업데이트한다.
요약 실시예의 인스턴스에서, 2개 이상의 신호들이 연속적으로 검출되는 경우에, 추정 프로세서는 예측된 타이밍을 선택하도록 신호로서 더 작은 변동성들을 갖는 연속 신호들을 선택하고, 이에 의해 예측된 타이밍을 업데이트한다.
적절하게, 요약 실시예의 인스턴스에서, 증발기는 히터이고, 추정 프로세서는 예측된 타이밍 또는 각각의 예측된 타이밍에 응답하여 예열 개시 시간을 계산한다.
적절하게, 요약 실시예의 인스턴스에서, 증발기는 히터이고, 추정 프로세서는 증발기의 현재 온도 및 예측된 타이밍 또는 각각의 예측된 타이밍에 응답하여 가열 구배(heating gradient)를 계산한다.
그리고, 요약 실시예의 인스턴스에서, 전자 증기 제공은 제어 프로세서를 포함하는 e-시가렛, 및 추정 프로세서를 포함하는 모바일 폰을 포함한다.
유사하게, 이제 도 8을 참조하면, 본 발명의 요약 실시예에서, 증기 제공 방법은,
- 제1 단계(s810)에서, 사용자에 의한 흡입을 위해 페이로드를 증발시키기 위한 증발기를 제공하는 단계 ― 증발기가 페이로드를 증발시키기 위해 증발기에 전력이 공급되는데에는 유한한 시간 기간이 걸림 ― ;
- 제2 단계(s820)에서, 사용자 활성화에 대한 응답으로, 페이로드를 증발시키기 위해 증발기에 전력을 공급하기 위한 전력 공급 장치를 제공하는 단계;
- 제3 단계(s830)에서, 사용자와 전자 증기 제공 시스템의 상호작용에 대한 응답으로, 개개의 신호들을 출력하도록 동작 가능한 하나 이상의 센서들을 제공하는 단계;
- 제4 단계(s840)에서, 개개의 신호들 중 하나 이상의 분석에 기초하여, 사용자의 예상 활성화 순간을 추정하는 단계; 및
- 제5 단계(s850)에서, 사용자의 추정된 예상 활성화 순간 이전의 시간에 전력이 증발기에 공급되게 하는 단계를 포함한다.
본원에서 설명되고 청구된 바와 같은 장치의 다양한 실시예들의 동작에 대응하는 위의 방법의 변동들이 본 발명의 범위 내인 것으로 간주된다는 것이 당업자에게 명백할 것이며, 이는 다음을 포함(그러나 이에 제한되지 않음)한다.
- 추정 단계는 하나 이상의 센서들로부터의 신호들 사이의 상관성(correlation)을 계산하는 단계, 및 개개의 상관 임계치를 충족하지 않는 센서들로부터의 신호들을 무시하는 단계를 포함하고;
- 추정 단계는 하나 이상의 개개의 신호들의 검출에 대한 사용자 활성화를 위한 개개의 예측된 타이밍을 발생하기 위해 후속 사용자 활성화에 대하여 하나 이상의 센서들로부터의 신호들의 타이밍 변동성을 계산하는 단계를 포함하고;
- 추정 단계는 선호되는 신호를 포함하는 2개 이상의 신호들이 검출되는 경우, 예측된 타이밍을 선택하도록 선호되는 신호로서 최소 변동성을 갖는 신호를 선택하는 단계를 포함하고;
- 추정 단계는 2개 이상의 신호들이 연속적으로 검출되는 경우에, 예측된 타이밍을 선택하도록 신호로서 연속 신호들을 선택하고, 이에 의해 예측된 타이밍을 업데이트하는 단계를 포함하고, 또는 보다 구체적으로, 추정 단계는 2개 이상의 신호들이 연속적으로 검출되는 경우에, 예측된 타이밍을 선택하도록 신호로서 더 작은 변동성들을 갖는 연속 신호들을 선택하고, 이에 의해 예측된 타이밍을 업데이트하는 단계를 포함하고; 그리고
- 증발기는 히터이고, 추정 단계는 예측된 타이밍 또는 각각의 예측된 타이밍에 응답하여 예열 개시 시간을 계산하는 단계 및/또는 증발기의 현재 온도 및 예측된 타이밍 또는 각각의 예측된 타이밍에 응답하여 가열 구배를 계산하는 단계를 포함한다.
전술한 실시예들은 어떤 점에서는 일부 특정의 예시적인 에어로졸 제공 시스템들에 초점을 맞추고 있지만, 동일한 원리들이 다른 기술들을 사용하여 에어로졸 제공 시스템들에 적용될 수 있다는 것이 인지될 것이다. 즉, 에어로졸 제공 시스템의 다양한 양상들이 기능하는 특정 방식은 본원에서 설명된 예들의 기본 원리들과 직접적으로 관련되지 않는다.
다양한 이슈들을 다루고 기술을 진보시키기 위해, 본 개시내용은 청구된 발명(들)이 실시될 수 있는 다양한 실시예들을 예시로서 도시한다. 본 개시내용의 이점들 및 특징들은 단지 실시예들의 대표 샘플이며, 포괄적인 및/또는 배타적인 것은 아니다. 그것들은 청구된 발명(들)을 이해시키는 것을 보조하고 교시하기 위해서만 제시된다. 본 개시내용의 이점들, 실시예들, 예시들, 기능들, 특징들, 구조들, 및/또는 다른 양상들은 청구항들에 의해 정의된 바와 같은 본 개시내용에 관한 제한들, 또는 청구항들의 등가물들에 관한 제한들로 간주되어서는 안 되고, 청구항들의 범위를 벗어나지 않고 다른 실시예들이 활용될 수 있고 수정들이 이루어질 수 있다는 것이 인지될 것이다. 다양한 실시예들은 본원에서 구체적으로 설명된 것들 이외의, 개시된 요소들, 컴포넌트들, 특징들, 부분들, 단계들, 수단들 등의 다양한 조합들을 적절하게 포함할 수 있거나, 이들로 구성될 수 있거나, 이들을 필수 구성으로 포함(consist essentially of)할 수 있으며, 따라서 종속 청구항들의 특징들은 청구항들에 명시적으로 기술된 것 이외의 조합들로 독립 청구항들의 특징들과 조합될 수 있다는 것이 이해될 것이다. 본 개시내용은 현재 청구되지는 않았으나 장래에 청구될 수 있는 다른 발명을 포함할 수 있다.

Claims (19)

  1. 전자 증기 제공 시스템(electronic vapour provision system)으로서,
    상기 전자 증기 제공 시스템의 사용자에 의한 흡입을 위해 페이로드(payload)를 증발시키기 위한 증발기 ― 상기 증발기는, 상기 페이로드를 증발시키기 위해 상기 증발기에 전력이 공급되는데에는 유한한 시간 기간이 걸림 ― ;
    사용자 활성화에 대한 응답으로, 상기 페이로드를 증발시키기 위해 상기 증발기에 전력을 공급하기 위한 전력 공급 장치;
    상기 사용자와 상기 전자 증기 제공 시스템의 상호작용에 대한 응답으로, 개개의 신호들을 출력하도록 동작 가능한 하나 이상의 센서들;
    상기 개개의 신호들 중 하나 이상의 분석에 기초하여, 상기 사용자의 예상 활성화 순간(expected moment of activation)을 추정하도록 구성된 추정 프로세서; 및
    상기 사용자의 추정된 예상 활성화 순간 이전의 시간에 전력이 상기 증발기에 공급되게 하도록 구성된 제어 프로세서를 포함하는,
    전자 증기 제공 시스템.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 추정 프로세서는, 하나 이상의 센서들로부터의 신호들 사이의 상관성(correlation)을 계산하고, 개개의 상관 임계치를 충족하지 않는 센서들로부터의 신호들을 무시(discount)하는,
    전자 증기 제공 시스템.
  3. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
    상기 추정 프로세서는 하나 이상의 개개의 신호들의 검출에 대한 사용자 활성화를 위한 개개의 예측된 타이밍을 발생하기 위해 후속 사용자 활성화에 대하여 하나 이상의 센서들로부터의 신호들의 타이밍 변동성을 계산하는,
    전자 증기 제공 시스템.
  4. 제3 항에 있어서,
    선호되는 신호를 포함하는 2개 이상의 신호들이 검출되는 경우에, 상기 추정 프로세서는 상기 예측된 타이밍을 선택하도록 상기 선호되는 신호로서 최소 변동성을 갖는 신호를 선택하는,
    전자 증기 제공 시스템.
  5. 제2 항 내지 제4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    2개 이상의 신호들이 연속적으로 검출되는 경우에, 상기 추정 프로세서는 상기 예측된 타이밍을 선택하도록 상기 신호로서 연속 신호들을 선택하고, 이에 의해 상기 예측된 타이밍을 업데이트하는,
    전자 증기 제공 시스템.
  6. 제5 항에 있어서,
    2개 이상의 신호들이 연속적으로 검출되는 경우에, 상기 추정 프로세서는 상기 예측된 타이밍을 선택하도록 상기 신호로서 더 작은 변동성들을 갖는 연속 신호들을 선택하고, 이에 의해 상기 예측된 타이밍을 업데이트하는,
    전자 증기 제공 시스템.
  7. 제3 항 내지 제6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 증발기는 히터이고 그리고 상기 추정 프로세서는 상기 예측된 타이밍 또는 각각의 예측된 타이밍에 응답하여 예열 개시 시간을 계산하는,
    전자 증기 제공 시스템.
  8. 제3 항 내지 제6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 증발기는 히터이고 그리고 상기 추정 프로세서는 상기 증발기의 현재 온도 및 상기 예측된 타이밍 또는 각각의 예측된 타이밍에 응답하여 가열 구배(heating gradient)를 계산하는,
    전자 증기 제공 시스템.
  9. 제1 항 내지 제8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어 프로세서를 포함하는 e-시가렛(e-cigarette), 및
    상기 추정 프로세서를 포함하는 모바일 폰을 포함하는,
    전자 증기 제공 시스템.
  10. 증기 제공 방법으로서,
    사용자에 의한 흡입을 위해 페이로드를 증발시키기 위한 증발기를 제공하는 단계 ― 상기 증발기는, 상기 페이로드를 증발시키기 위해 상기 증발기에 전력이 공급되는데에는 유한한 시간 기간이 걸림 ― ;
    사용자 활성화에 대한 응답으로, 상기 페이로드를 증발시키기 위해 상기 증발기에 전력을 공급하기 위한 전력 공급 장치를 제공하는 단계;
    상기 사용자와 상기 전자 증기 제공 시스템의 상호작용에 대한 응답으로, 개개의 신호들을 출력하도록 동작 가능한 하나 이상의 센서들을 제공하는 단계;
    상기 개개의 신호들 중 하나 이상의 분석에 기초하여, 상기 사용자의 예상 활성화 순간을 추정하는 단계; 및
    상기 사용자의 추정된 예상 활성화 순간 이전의 시간에 전력이 상기 증발기에 공급되게 하는 단계를 포함하는,
    증기 제공 방법.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 추정 단계는,
    하나 이상의 센서들로부터의 신호들 간의 상관성을 계산하는 단계, 및
    개개의 상관 임계치를 충족하지 않는 센서들로부터의 신호들을 무시하는 단계를 포함하는,
    증기 제공 방법.
  12. 제10 항 또는 제11 항에 있어서,
    상기 추정 단계는,
    하나 이상의 개개의 신호들의 검출에 대한 사용자 활성화를 위한 개개의 예측된 타이밍을 발생하기 위해, 후속 사용자 활성화에 대하여 하나 이상의 센서들로부터의 신호들의 타이밍 변동성을 계산하는 단계를 포함하는,
    증기 제공 방법.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 추정 단계는,
    상기 선호되는 신호를 포함하는 2개 이상의 신호들이 검출되는 경우, 상기 예측된 타이밍을 선택하도록 상기 선호되는 신호로서 최소 변동성을 갖는 신호를 선택하는 단계를 포함하는,
    증기 제공 방법.
  14. 제11 항 내지 제13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 추정 단계는,
    2개 이상의 신호들이 연속적으로 검출되는 경우에, 상기 예측된 타이밍을 선택하도록 상기 신호로서 연속 신호들을 선택하고, 이에 의해 상기 예측된 타이밍을 업데이트하는 단계를 포함하는,
    증기 제공 방법.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 추정 단계는,
    2개 이상의 신호들이 연속적으로 검출되는 경우에, 상기 예측된 타이밍을 선택하도록 상기 신호로서 더 작은 변동성들을 갖는 연속 신호들을 선택하고, 이에 의해 상기 예측된 타이밍을 업데이트하는 단계를 포함하는,
    증기 제공 방법.
  16. 제10항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 추정 단계는,
    상기 후속 사용자 활성화 시에 상기 사용자에게 제공된 에어로졸의 특성과 관련된 피드백 데이터를 수신하는 단계, 및
    상기 피드백 데이터의 분석에 기초하여, 상기 사용자의 예상 활성화 순간의 향후 추정을 조정하는 단계를 포함하는,
    증기 제공 방법.
  17. 제12항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 증발기가 히터이고
    상기 추정 단계는,
    상기 예측된 타이밍 또는 각각의 예측된 타이밍에 응답하여 예열 개시 시간을 계산하는 단계를 포함하는,
    증기 제공 방법.
  18. 제12항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 증발기가 히터이고
    상기 추정 단계는,
    상기 증발기의 현재 온도 및 상기 예측된 타이밍 또는 각각의 예측된 타이밍에 응답하여 가열 구배를 계산하는 단계를 포함하는,
    증기 제공 방법.
  19. 컴퓨터 시스템으로 하여금, 제10 항 내지 제18 항 중 어느 한 항의 방법을 수행하게 하도록 구성된 컴퓨터 실행 가능 명령들을 갖는 컴퓨터 판독 가능 매체.
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