KR20210099866A - 에어로졸 생성 장치 및 그의 동작 방법 - Google Patents

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Abstract

에어로졸 생성 장치는 에어로졸 생성 물질을 가열하는 히터, 히터에 전력을 공급하는 배터리 및 제어부를 포함할 수 있다. 또한, 에어로졸 생성 장치는 사용자의 입력을 수신하는 사용자입력 감지 센서 및 압력을 감지하는 압력 감지 센서를 포함할 수 있다.
제어부는 사용자입력 감지 센서를 이용하여 사용자의 입력을 감지한 것에 응답하여 압력 감지 센서의 초기 압력 센싱값을 수신할 수 있다. 또한, 제어부는 초기 압력 센싱값에 기초하여 기준 압력값을 결정하고, 기준 압력값에 기초하여 퍼프의 발생 여부를 결정할 수 있다.

Description

에어로졸 생성 장치 및 그의 동작 방법{AEROSOL GENERATING DEVICE AND OPERATION METHOD THEREOF}
본 개시는 에어로졸 생성 장치 및 그의 동작 방법에 관한 것이다.
근래에 일반적인 궐련의 단점들을 극복하는 대체 방법에 관한 수요가 증가하고 있다. 예를 들어, 궐련을 연소시켜 에어로졸을 생성시키는 방법이 아닌 에어로졸 생성 물질이 가열됨에 따라 에어로졸이 생성되는 방법에 관한 수요가 증가하고 있다.
에어로졸 생성 장치의 퍼프 감지 센서는 압력 변화를 감지하고, 제어부는 압력 변화에 기초하여 히터를 제어한다. 한편, 사용자가 에어로졸 생성 장치를 사용하는 환경에 따라 에어로졸 생성 장치 주변의 기압은 다를 수 있다. 에어로졸 생성 장치의 압력 감지 센서에서 검출하는 센싱값은 에어로졸 생성 장치 주변의 기압에 영향을 받을 수 있으므로, 에어로졸 생성 장치 주변의 기압이 달라지는 경우 제어부는 퍼프의 발생 여부에 대해 오판할 수 있다.
하나 이상의 실시예들은 에어로졸 생성 장치 및 그의 동작 방법을 제공한다. 또한, 에어로졸 생성 장치 주변의 기압을 고려하여 퍼프의 발생 여부를 정확하게 결정할 수 있는 장치 및 방법을 제공한다. 또한, 상기 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공하는 데 있다.
본 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 이하의 실시예들로부터 또 다른 기술적 과제들이 유추될 수 있다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 개시의 제 1 측면은, 에어로졸 생성 물질을 가열하는 히터; 상기 히터에 전력을 공급하는 배터리; 사용자의 입력을 수신하는 사용자입력 감지 센서; 압력을 감지하는 압력 감지 센서; 및 제어부;를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 사용자입력 감지 센서를 이용하여 상기 사용자의 입력을 감지한 것에 응답하여, 상기 압력 감지 센서의 초기 압력 센싱값을 수신하고, 상기 초기 압력 센싱값에 기초하여 퍼프(puff)의 발생 여부를 결정하는 것인, 에어로졸 생성 장치를 제공할 수 있다.
본 개시의 제 2 측면은, 에어로졸 생성 장치를 제어하는 방법에 있어서, 사용자입력 감지 센서를 이용하여 사용자의 입력을 감지하는 단계; 상기 사용자의 입력을 감지한 것에 응답하여, 압력 감지 센서를 이용하여 초기 압력 센싱값을 수신하는 단계; 및 상기 초기 압력 센싱값에 기초하여 퍼프의 발생 여부를 결정하는 단계;를 포함하는 방법을 제공할 수 있다.
본 개시의 제 3 측면은, 제 2 측면에 따른 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공할 수 있다.
전술한 본 개시의 과제 해결 수단에 의하면, 에어로졸 생성 장치의 사용자입력 감지 센서를 이용하여 사용자가 에어로졸 생성 장치를 실제로 사용하고자 하는 시점을 확인할 수 있다. 본 개시에서는 사용자가 에어로졸 생성 장치를 실제로 사용하고자 하는 시점에 에어로졸 생성 장치 주변의 기압을 고려하여 퍼프의 발생 여부를 결정함으로써, 에어로졸 생성 장치 주변의 기압에 영향을 받지 않고 퍼프의 발생 여부를 정확하게 결정할 수 있다.
또한, 본 개시의 다른 과제 해결 수단 중 하나에 의하면, 사용자입력 감지 센서 및 위치변화 감지 센서를 이용하여 에어로졸 생성 장치의 모드 변경 여부를 결정함으로써, 에어로졸 생성 장치 외부의 압력이 급격하게 변한 것을 퍼프가 발생한 것으로 오판하는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 관한 에어로졸 생성 물질을 보유하는 교체 가능한 카트리지와 이를 구비한 에어로졸 생성 장치의 결합 관계를 개략적으로 도시한 분리 사시도이다.
도 2는 도 1에 나타난 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치의 예시적인 일 작동 상태를 도시한 사시도이다.
도 3은 도 1에 나타난 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치의 예시적인 다른 작동 상태를 도시한 사시도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치의 하드웨어 구성을 도시한 블록도이다.
도 5는 일 실시예에 따른, 에어로졸 생성 장치의 본체에 포함된 사용자입력 감지 센서의 동작 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치 주변의 기압을 고려하지 않고 퍼프의 발생 여부를 결정하는 예시를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 주변의 기압을 고려하여 퍼프의 발생 여부를 결정하는 예시를 설명하기 위한 도면이다.
도 8a 내지 도 8b는 일 실시예에 따른 사용자입력 감지 센서 및 위치변화 감지 센서의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치를 제어하는 방법을 나타내는 흐름도이다.
실시예들에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "...모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다.
도 1은 일 실시예에 관한 에어로졸 생성 물질을 보유하는 교체 가능한 카트리지와 이를 구비한 에어로졸 생성 장치의 결합 관계를 개략적으로 도시한 분리 사시도이다.
도 1에 나타난 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치(5)는 에어로졸 생성 물질을 보유하는 카트리지(20)와, 카트리지(20)를 지지하는 본체(10)를 포함한다.
카트리지(20)는 내부에 에어로졸 생성 물질을 수용한 상태에서 본체(10)에 결합할 수 있다. 카트리지(20)의 일부분이 본체(10)의 수용 공간(19)에 삽입됨으로써 카트리지(20)가 본체(10)에 장착될 수 있다.
카트리지(20)는 예를 들어 액체 상태나, 고체 상태나, 기체 상태나, 겔(gel) 상태 등의 어느 하나의 상태를 갖는 에어로졸 생성 물질을 보유할 수 있다. 에어로졸 생성 물질은 액상 조성물을 포함할 수 있다. 예를 들어, 액상 조성물은 휘발성 담배 향 성분을 포함하는 담배 함유 물질을 포함하는 액체일 수 있고, 비 담배 물질을 포함하는 액체일 수도 있다.
액상 조성물은 예를 들어, 물, 솔벤트, 에탄올, 식물 추출물, 향료, 향미제, 및 비타민 혼합물의 어느 하나의 성분이나, 이들 성분의 혼합물을 포함할 수 있다. 향료는 멘솔, 페퍼민트, 스피아민트 오일, 각종 과일향 성분 등을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 향미제는 사용자에게 다양한 향미 또는 풍미를 제공할 수 있는 성분을 포함할 수 있다. 비타민 혼합물은 비타민 A, 비타민 B, 비타민 C 및 비타민 E 중 적어도 하나가 혼합된 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 또한 액상 조성물은 글리세린 및 프로필렌 글리콜과 같은 에어로졸 형성제를 포함할 수 있다.
예를 들어, 액상 조성물은 니코틴 염이 첨가된 임의의 중량비의 글리세린 및 프로필렌 글리콜 용액을 포함할 수 있다. 액상 조성물에는 2종 이상의 니코틴 염이 포함될 수도 있다. 니코틴 염은 니코틴에 유기산 또는 무기산을 포함하는 적절한 산을 첨가함으로써 형성될 수 있다. 니코틴은 자연적으로 발생하는 니코틴 또는 합성 니코틴으로서, 액상 조성물의 총 용액 중량에 대한 임의의 적절한 중량의 농도를 가질 수 있다.
니코틴 염의 형성을 위한 산은 혈중 니코틴 흡수 속도, 에어로졸 생성 장치(5)의 작동 온도, 향미 또는 풍미, 용해도 등을 고려하여 적절하게 선택될 수 있다. 예를 들어, 니코틴 염의 형성을 위한 산은 벤조산, 락트산, 살리실산, 라우르산, 소르브산, 레불린산, 피루브산, 포름산, 아세트산, 프로피온산, 부티르산, 발레르산, 카프로산, 카프릴산, 카프르산, 시트르산, 미리스트산, 팔미트산, 스테아르산, 올레산, 리놀레산, 리놀렌산, 페닐아세트산, 타르타르산, 숙신산, 푸마르산, 글루콘산, 사카린산, 말론산 또는 말산으로 구성된 군으로부터 선택되는 단독의 산 또는 상기 군으로부터 선택되는 2 이상의 산들의 혼합이 될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
카트리지(20)는 본체(10)로부터 전달되는 전기 신호 또는 무선 신호 등에 의해 작동함으로써 카트리지(20)의 내부의 에어로졸 생성 물질의 상(phase)을 기체의 상으로 변환하여 에어로졸(aerosol)을 발생시키는 기능을 수행한다. 에어로졸은 에어로졸 생성 물질로부터 발생한 증기화된 입자와 공기가 혼합된 상태의 기체를 의미할 수 있다.
예를 들어, 카트리지(20)는 본체(10)로부터 전기 신호를 공급받아 에어로졸 생성 물질을 가열하거나, 초음파 진동 방식을 이용하거나, 유도 가열 방식을 이용함으로써 에어로졸 생성 물질의 상을 변환할 수 있다. 다른 예로서, 카트리지(20)가 자체적인 전력원을 포함하는 경우에는 본체(10)로부터 카트리지(20)에 전달되는 전기적인 제어 신호나 무선 신호에 의해 카트리지(20)가 작동함으로써 에어로졸을 발생시킬 수 있다.
카트리지(20)는 내부에 에어로졸 생성 물질을 수용하는 액체 저장부(21)와, 액체 저장부(21)의 에어로졸 생성 물질을 에어로졸로 변환하는 기능을 수행하는 무화기(atomizer)를 포함할 수 있다.
액체 저장부(21)가 내부에 '에어로졸 생성 물질을 수용한다'는 것은 액체 저장부(21)가 그릇(container)의 용도와 같이 에어로졸 생성 물질을 단순히 담는 기능을 수행하는 것과, 액체 저장부(21)의 내부에 예를 들어 스펀지(sponge)나 솜이나 천이나 다공성 세라믹 구조체와 같은 에어로졸 생성 물질을 함침(함유)하는 요소를 포함하는 것을 의미한다.
무화기는 예를 들어, 에어로졸 생성 물질을 흡수하여 에어로졸로 변환하기 위한 최적의 상태로 유지하는 액체 전달 수단(wick; 윅)과, 액체 전달 수단을 가열하여 에어로졸을 발생하는 히터를 포함할 수 있다.
액체 전달 수단은 예를 들어 면 섬유, 세라믹 섬유, 유리 섬유, 다공성 세라믹의 적어도 하나를 포함할 수 있다.
히터는 전기 저항에 의해 열을 발생시킴으로써 액체 전달 수단에 전달되는 에어로졸 생성 물질을 가열하기 위하여 구리, 니켈, 텅스텐 등의 금속 소재를 포함할 수 있다. 히터는 예를 들어, 금속 열선(wire), 금속 열판(plate), 세라믹 발열체 등으로 구현될 수 있으며, 니크롬선과 같은 소재를 이용하여 전도성 필라멘트로 구현되거나 액체 전달 수단에 감기거나 액체 전달 수단에 인접하게 배치될 수 있다.
무화기는 또한 별도의 액체 전달 수단을 사용하지 않고 에어로졸 생성 물질을 흡수하여 에어로졸로 변환하기 위한 최적의 상태로 유지하는 기능과 에어로졸 생성 물질을 가열하여 에어로졸을 발생하는 기능을 모두 수행하는 메시 형상(mesh shape)이나 판 형상(plate shape)의 발열체로 구현될 수 있다.
카트리지(20)의 내부에 수용된 에어로졸 생성 물질을 외부에서 시각적으로 확인할 수 있도록 카트리지(20)의 액체 저장부(21)는 적어도 일부가 투명한 소재를 포함할 수 있다. 액체 저장부(21)는 본체(10)에 결합할 때에 본체(10)의 홈(11)에 삽입될 수 있도록 액체 저장부(21)로부터 돌출하는 돌출창(21a)을 포함한다. 마우스피스(22) 및 액체 저장부(21)의 전체가 투명한 플라스틱이나 유리 등의 소재로 제작될 수 있으며, 액체 저장부(21)의 일부분에 해당하는 돌출창(21a)만이 투명한 소재로 제작될 수 있다.
본체(10)는 수용 공간(19)의 내측에 배치된 접속 단자(10t)를 포함한다. 본체(10)의 수용 공간(19)에 카트리지(20)의 액체 저장부(21)가 삽입되면 본체(10)는 접속 단자(10t)를 통하여 카트리지(20)에 전력을 제공하거나, 카트리지(20)의 작동과 관련한 신호를 카트리지(20)에 공급할 수 있다.
카트리지(20)의 액체 저장부(21)의 일측 단부에는 마우스피스(22)가 결합된다. 마우스피스(22)는 에어로졸 생성 장치(5)의 사용자의 구강으로 삽입되는 부분이다. 마우스피스(22)는 액체 저장부(21) 내부의 에어로졸 생성 물질로부터 발생한 에어로졸을 외부로 배출하는 배출공(22a)을 포함한다.
본체(10)에는 슬라이더(7)가 본체(10)에 대하여 이동 가능하게 결합된다. 슬라이더(7)는 본체(10)에 대해 이동함으로써 본체(10)에 결합된 카트리지(20)의 마우스피스(22)의 적어도 일부를 덮거나 마우스피스(22)의 적어도 일부를 외부로 노출시키는 기능을 수행한다. 슬라이더(7)는 카트리지(20)의 돌출창(21a)의 적어도 일부를 외부로 노출시키는 장공(7a)을 포함한다.
슬라이더(7)는 내부가 비어 있으며 양측 단부가 개방된 통 형상을 갖는다. 슬라이더(7)의 구조는 도면에 도시된 것과 같이 통 형상으로 제한되는 것은 아니며, 본체(10)의 가장자리에 결합된 상태를 유지하면서 본체(10)에 대해 이동 가능한 클립 모양의 단면 형상을 갖는 절곡된 판의 구조나, 만곡된 원호 모양의 단면 형상을 갖는 구부러진 반원통 형상 등의 구조를 가질 수 있다.
슬라이더(7)는 본체(10)와 카트리지(20)에 대한 슬라이더(7)의 위치를 유지하기 위한 자성체를 포함한다. 자성체는 영구자석이나, 철, 니켈, 코발트, 또는 이들의 합금 등과 같은 소재를 포함할 수 있다.
자성체는 슬라이더(7)의 내부 공간을 사이에 두고 서로 마주보는 두 개의 제1 자성체(8a)와, 슬라이더(7)의 내부 공간을 사이에 두고 서로 마주보는 두 개의 제2 자성체(8b)를 포함한다. 제1 자성체(8a)와 제2 자성체(8b)는 슬라이더(7)의 이동 방향, 즉 본체(10)가 연장하는 방향인 본체(10)의 길이 방향을 따라 서로 이격되게 배치된다.
본체(10)는 슬라이더(7)가 본체(10)에 대하여 이동하는 동안 슬라이더(7)의 제1 자성체(8a)와 제2 자성체(8b)가 이동하는 경로 상에 배치된 고정 자성체(9)를 포함한다. 본체(10)의 고정 자성체(9)도 수용 공간(19)을 사이에 두고 서로 마주보도록 두 개가 설치될 수 있다.
슬라이더(7)의 위치에 따라, 고정 자성체(9)와 제1 자성체(8a) 또는 고정 자성체(9)와 제2 자성체(8b) 사이에서 작용하는 자력에 의하여 슬라이더(7)는 마우스피스(22)의 단부를 덮거나 노출시키는 위치에 안정적으로 유지될 수 있다.
본체(10)는 슬라이더(7)가 본체(10)에 대하여 이동하는 동안 슬라이더(7)의 제1 자성체(8a)와 제2 자성체(8b)의 이동하는 경로 상에 배치되는 위치변화 감지 센서(3)를 포함한다. 위치변화 감지 센서(3)는 예를 들어 자기장의 변화를 감지하여 신호를 발생하는 홀 효과(hall effect)를 이용한 홀 센서(hall IC)를 포함할 수 있다.
상술한 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치(5)에서 본체(10)와 카트리지(20)와 슬라이더(7)는 길이 방향을 가로지르는 방향에서의 단면 형상이 대략 직사각형이지만, 실시예는 이러한 에어로졸 생성 장치(5)의 형상에 의해 제한되지 않는다. 에어로졸 생성 장치(5)는 예를 들어 원형이나 타원형이나 정사각형이나 여러 가지 형태의 다각형의 단면 형상을 가질 수 있다. 또한 에어로졸 생성 장치(5)가 길이 방향으로 연장할 때 반드시 직선적으로 연장하는 구조로 제한되는 것은 아니며, 사용자가 손으로 잡기 편하게 예를 들어 유선형으로 만곡되거나 특정 영역에서 미리 정해진 각도로 절곡되며 길게 연장할 수 있다.
도 2는 도 1에 나타난 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치의 예시적인 일 작동 상태를 도시한 사시도이다.
도 2에서는 슬라이더(7)가 본체(10)와 결합된 카트리지(20)의 마우스피스(22)의 단부를 덮는 위치로 이동한 작동 상태가 도시되었다. 슬라이더(7)가 마우스피스(22)의 단부를 덮는 위치로 이동한 상태에서는 마우스피스(22)가 외부의 이물질로부터 안전하게 보호되며 청결한 상태로 유지될 수 있다.
사용자는 슬라이더(7)의 장공(7a)을 통하여 카트리지(20)의 돌출창(21a)을 시각적으로 확인함으로써 카트리지(20)가 보유하는 에어로졸 생성 물질의 잔량을 확인할 수 있다. 사용자는 에어로졸 생성 장치(5)를 사용하기 위해서 슬라이더(7)를 본체(10)의 길이 방향으로 이동시킬 수 있다.
도 3은 도 1에 나타난 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치의 예시적인 다른 작동 상태를 도시한 사시도이다.
도 3에서는 슬라이더(7)가 본체(10)와 결합된 카트리지(20)의 마우스피스(22)의 단부를 외부로 노출시키는 위치로 이동한 작동 상태가 도시되었다. 슬라이더(7)가 마우스피스(22)의 단부를 외부로 노출시키는 위치로 이동한 상태에서 사용자가 자신의 구강에 마우스피스(22)를 삽입하여 마우스피스(22)의 배출공(22a)을 통해서 배출되는 에어로졸을 흡입할 수 있다.
슬라이더(7)가 마우스피스(22)의 단부를 외부로 노출시키는 위치로 이동한 상태에서도 슬라이더(7)의 장공(7a)을 통하여 카트리지(20)의 돌출창(21a)이 외부로 노출되므로, 사용자가 카트리지(20)가 보유하는 에어로졸 생성 물질의 잔량을 시각적으로 확인할 수 있다.
도 4는 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치의 하드웨어 구성을 도시한 블록도이다.
도 4를 참조하면, 에어로졸 생성 장치(400)는 배터리(410), 히터(420), 센서(430), 사용자 인터페이스(440), 메모리(450) 및 제어부(460)를 포함할 수 있다. 그러나, 에어로졸 생성 장치(400)의 내부 구조는 도 4에 도시된 것에 한정되지 않는다. 에어로졸 생성 장치(400)의 설계에 따라, 도 4에 도시된 하드웨어 구성 중 일부가 생략되거나 새로운 구성이 더 추가될 수 있음을 본 실시예와 관련된 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.
일 실시예에서 에어로졸 생성 장치(400)는 본체만으로 구성될 수 있고, 이 경우 에어로졸 생성 장치(400)에 포함된 하드웨어 구성들은 본체에 위치한다. 다른 실시예에서 에어로졸 생성 장치(400)는 본체 및 카트리지로 구성될 수 있고, 에어로졸 생성 장치(400)에 포함된 하드웨어 구성들은 본체 및 카트리지에 나뉘어 위치할 수 있다. 또는, 에어로졸 생성 장치(400)에 포함된 하드웨어 구성들 중 적어도 일부는 본체 및 카트리지 각각에 위치할 수도 있다.
이하에서는 에어로졸 생성 장치(400)에 포함된 각 구성들이 위치하는 공간을 한정하지 않고, 각 구성들의 동작에 대해 설명하기로 한다.
배터리(410)는 에어로졸 생성 장치(400)가 동작하는데 이용되는 전력을 공급한다. 즉, 배터리(410)는 히터(420)가 가열될 수 있도록 전력을 공급할 수 있다. 또한, 배터리(410)는 에어로졸 생성 장치(400) 내에 구비된 다른 하드웨어 구성들, 즉, 센서(430), 사용자 인터페이스(440), 메모리(450) 및 제어부(460)의 동작에 필요한 전력을 공급할 수 있다. 배터리(410)는 충전이 가능한 배터리이거나 일회용 배터리일 수 있다. 예를 들어, 배터리(410)는 리튬폴리머(LiPoly) 배터리일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
히터(420)는 제어부(460)의 제어에 따라 배터리(410)로부터 전력을 공급 받는다. 히터(420)는 배터리(410)로부터 전력을 공급 받아 에어로졸 생성 장치(400)에 삽입된 궐련을 가열하거나, 에어로졸 생성 장치(400)에 장착된 카트리지를 가열할 수 있다.
히터(420)는 에어로졸 생성 장치(400)의 본체에 위치할 수 있다. 또는, 에어로졸 생성 장치(400)가 본체 및 카트리지로 구성되는 경우, 히터(420)는 카트리지에 위치할 수 있다. 히터(420)가 카트리지에 위치하는 경우, 히터(420)는 본체 및 카트리지 중 적어도 어느 한 곳에 위치한 배터리(410)로부터 전력을 공급받을 수 있다.
히터(420)는 임의의 적합한 전기 저항성 물질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 적합한 전기 저항성 물질은 타이타늄, 지르코늄, 탄탈럼, 백금, 니켈, 코발트, 크로뮴, 하프늄, 나이오븀, 몰리브데넘, 텅스텐, 주석, 갈륨, 망간, 철, 구리, 스테인리스강, 니크롬 등을 포함하는 금속 또는 금속 합금일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 또한, 히터(420)는 금속 열선(wire), 전기 전도성 트랙(track)이 배치된 금속 열판(plate), 세라믹 발열체 등으로 구현될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
일 실시예에서 히터(420)는 카트리지에 포함된 구성일 수 있다. 카트리지는 히터(420), 액체 전달 수단 및 액체 저장부를 포함할 수 있다. 액체 저장부에 수용된 에어로졸 생성 물질은 액체 전달 수단으로 이동하고, 히터(420)는 액체 전달 수단에 흡수된 에어로졸 생성 물질을 가열하여 에어로졸을 발생시킬 수 있다. 예를 들어, 히터(420)는 니켈크롬과 같은 소재를 포함하고 액체 전달 수단에 감기거나 액체 전달 수단에 인접하게 배치될 수 있다.
다른 실시예에서 히터(420)는 에어로졸 생성 장치(400)의 수용 공간에 삽입된 궐련을 가열할 수 있다. 에어로졸 생성 장치(400)의 수용 공간에 궐련이 수용됨에 따라 히터(420)는 궐련의 내부 및/또는 외부에 위치할 수 있다. 이로써, 히터(420)는 궐련 내의 에어로졸 생성 물질을 가열하여 에어로졸을 발생시킬 수 있다.
한편, 히터(420)는 유도 가열식 히터일 수 있다. 히터(420)는 궐련 또는 카트리지를 유도 가열 방식으로 가열하기 위한 전기 전도성 코일을 포함할 수 있으며, 궐련 또는 카트리지에는 유도 가열식 히터에 의해 가열될 수 있는 서셉터가 포함될 수 있다.
에어로졸 생성 장치(400)는 적어도 하나의 센서(430)를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 센서(430)에서 센싱된 결과는 제어부(460)로 전달되고, 센싱 결과에 따라 제어부(460)는 히터의 동작 제어, 흡연의 제한, 궐련(또는 카트리지) 삽입 유/무 판단, 알림 표시 등과 같은 다양한 기능들이 수행되도록 에어로졸 생성 장치(400)를 제어할 수 있다.
예를 들어, 적어도 하나의 센서(430)는 퍼프 감지 센서를 포함할 수 있다. 퍼프 감지 센서는 온도 변화, 유량(flow) 변화, 전압 변화 및 압력 변화 중 어느 하나에 기초하여 사용자의 퍼프를 감지할 수 있다.
또한, 적어도 하나의 센서(430)는 온도 감지 센서를 포함할 수 있다. 온도 감지 센서는 히터(420)(또는, 에어로졸 생성 물질)가 가열되는 온도를 감지할 수 있다. 에어로졸 생성 장치(400)는 히터(420)의 온도를 감지하는 별도의 온도 감지 센서를 포함하거나, 별도의 온도 감지 센서를 포함하는 대신 히터(420) 자체가 온도 감지 센서의 역할을 수행할 수 있다. 또는, 히터(420)가 온도 감지 센서의 역할을 수행함과 동시에 에어로졸 생성 장치(400)에 별도의 온도 감지 센서가 더 포함될 수 있다.
또한, 적어도 하나의 센서(430)는 위치변화 감지 센서를 포함할 수 있다. 위치변화 감지 센서는 본체에 대하여 이동 가능하게 결합된 슬라이더의 위치 변화를 감지할 수 있다.
사용자 인터페이스(440)는 사용자에게 에어로졸 생성 장치(400)의 상태에 대한 정보를 제공할 수 있다. 사용자 인터페이스(440)는 시각 정보를 출력하는 디스플레이 또는 램프, 촉각 정보를 출력하는 모터, 소리 정보를 출력하는 스피커, 사용자로부터 입력된 정보를 수신하거나 사용자에게 정보를 출력하는 입/출력(I/O) 인터페이싱 수단들(예를 들어, 버튼 또는 터치스크린)과 데이터 통신을 하거나 충전 전력을 공급받기 위한 단자들, 외부 디바이스와 무선 통신(예를 들어, WI-FI, WI-FI Direct, Bluetooth, NFC(Near-Field Communication) 등)을 수행하기 위한 통신 인터페이싱 모듈 등의 다양한 인터페이싱 수단들을 포함할 수 있다.
다만, 에어로졸 생성 장치(400)에는 위의 예시된 다양한 사용자 인터페이스(440) 예시들 중 일부만이 취사 선택되어 구현될 수도 있다.
메모리(450)는 에어로졸 생성 장치(400) 내에서 처리되는 각종 데이터들을 저장하는 하드웨어로서, 메모리(450)는 제어부(460)에서 처리된 데이터들 및 처리될 데이터들을 저장할 수 있다. 메모리(450)는 DRAM(dynamic random access memory), SRAM(static random access memory) 등과 같은 RAM(random access memory), ROM(read-only memory), EEPROM(electrically erasable programmable read-only memory) 등의 다양한 종류들로 구현될 수 있다.
메모리(450)에는 에어로졸 생성 장치(400)의 동작 시간, 최대 퍼프 횟수, 현재 퍼프 횟수, 적어도 하나의 온도 프로파일, 적어도 하나의 전력 프로파일 및 사용자의 흡연 패턴에 대한 데이터 등이 저장될 수 있다.
제어부(460)는 에어로졸 생성 장치(400)의 전반적인 동작을 제어하는 하드웨어이다. 제어부(460)는 적어도 하나의 프로세서를 포함한다. 프로세서는 다수의 논리 게이트들의 어레이로 구현될 수도 있고, 범용적인 마이크로 프로세서와 이 마이크로 프로세서에서 실행될 수 있는 프로그램이 저장된 메모리의 조합으로 구현될 수도 있다. 또한, 다른 형태의 하드웨어로 구현될 수도 있음을 본 실시예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.
제어부(460)는 적어도 하나의 센서(430)에 의해 센싱된 결과를 분석하고 뒤이어 수행될 처리들을 제어한다.
제어부(460)는 적어도 하나의 센서(430)에 의해 센싱된 결과에 기초하여, 히터(420)의 동작이 개시 또는 종료되도록 히터(420)에 공급되는 전력을 제어할 수 있다. 또한, 제어부(460)는 적어도 하나의 센서(430)에 의해 센싱된 결과에 기초하여, 히터(420)가 소정의 온도까지 가열되거나 적절한 온도를 유지할 수 있도록 히터(420)에 공급되는 전력의 양 및 전력이 공급되는 시간을 제어할 수 있다.
일 실시예에서 에어로졸 생성 장치(400)는 복수의 모드를 가질 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 장치(400)의 모드는 예열모드, 동작모드, 휴지모드, 슬립모드를 포함 수 있다. 그러나, 에어로졸 생성 장치(400)의 모드는 이에 제한되지 않는다.
에어로졸 생성 장치(400)가 이용되지 않는 상태에서 에어로졸 생성 장치(400)는 슬립모드를 유지할 수 있고, 제어부(460)는 슬립모드에서 히터(420)에 전력이 공급되지 않도록 배터리(410)의 출력 전력을 제어할 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 장치(400)의 사용 전, 또는 에어로졸 생성 장치(400)의 사용이 종료된 후, 에어로졸 생성 장치(400)는 슬립모드에서 동작할 수 있다.
제어부(460)는 에어로졸 생성 장치(400)에 대한 사용자의 입력을 수신한 후 히터(420)의 동작을 개시하기 위해 에어로졸 생성 장치(400)의 모드를 예열모드로 설정(또는, 슬립모드에서 예열모드로 전환)할 수 있다.
또한, 제어부(460)는 퍼프 감지 센서를 이용하여 사용자의 퍼프를 감지한 후 에어로졸 생성 장치(400)의 모드를 예열모드에서 가열모드로 전환할 수 있다.
또한, 에어로졸 생성 장치(400)가 가열모드에서 동작한 시간이 기설정된 시간을 도과하면, 제어부(460)는 에어로졸 생성 장치(400)의 모드를 가열모드에서 휴지모드로 전환할 수 있다.
또한, 제어부(460)는 퍼프 감지 센서를 이용하여 퍼프 횟수를 카운트한 후 퍼프 횟수가 최대 퍼프 횟수에 도달하면 히터(420)에 대한 전력 공급을 중단할 수 있다.
예열모드, 가열모드 및 휴지모드 각각에 대응하는 온도 프로파일이 설정될 수 있다. 제어부(460)는 각 모드 별 온도 프로파일에 따라 에어로졸 생성 물질이 가열되도록, 모드 별 전력 프로파일에 기초하여 히터에 공급되는 전력을 제어할 수 있다.
제어부(460)는 적어도 하나의 센서(430)에 의해 센싱된 결과에 기초하여, 사용자 인터페이스(440)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 퍼프 감지 센서를 이용하여 퍼프 횟수를 카운트한 후 퍼프 횟수가 기설정된 횟수에 도달하면, 제어부(460)는 램프, 모터 및 스피커 중 적어도 어느 하나를 이용하여 사용자에게 에어로졸 생성 장치(400)가 곧 종료될 것임을 통지할 수 있다.
한편, 도 4에는 도시되지 않았으나, 에어로졸 생성 장치(400)는 별도의 크래들과 함께 에어로졸 생성 시스템을 구성할 수도 있다. 예를 들어, 크래들은 에어로졸 생성 장치(400)의 배터리(410)를 충전하는데 이용될 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 장치(400)는 크래들 내부의 수용 공간에 수용된 상태에서, 크래들의 배터리로부터 전력을 공급받아 에어로졸 생성 장치(400)의 배터리(410)를 충전할 수 있다.
도 5는 일 실시예에 따른, 에어로졸 생성 장치의 본체에 포함된 사용자입력 감지 센서의 동작 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 5를 참조하면, 에어로졸 생성 장치의 본체(500)는 사용자입력 감지 센서(530)를 포함할 수 있다. 사용자입력 감지 센서(530)는 PCB(540) 상에 위치할 수 있다.
사용자입력 감지 센서(530)는 본체(500)에 대한 사용자의 입력을 수신할 수 있다. 사용자입력 감지 센서(530)는 정전용량형 센서(capacitive sensor)일 수 있다.
일 실시예에서 본체의 외면(510) 중 일부는 금속 재질 부분(520)으로 형성될 수 있다. 이 경우, 본체의 외면(510) 중 금속 재질 부분(520)을 제외한 나머지 부분은 비금속 재질로 형성될 수 있다. 사용자입력 감지 센서(530)와 금속 재질 부분(520)은 클립(531)을 통해 전기적으로 연결될 수 있으나, 사용자입력 감지 센서(530)와 금속 재질 부분(520)이 연결되는 방식은 이에 제한되지 않는다.
사용자입력 감지 센서(530)는 금속 재질 부분(520)에 대한 사용자의 입력을 감지할 수 있다. 예를 들어, 사용자가 금속 재질 부분(520)을 터치하는 경우 커패시턴스(capacitance)의 변화가 발생하고, 사용자입력 감지 센서(530)는 커패시턴스의 변화를 검출함으로써 사용자의 입력을 감지할 수 있다. 제어부는 사용자입력 감지 센서(530)로부터 수신한 커패시턴스의 변화 전후 값을 비교함으로써 사용자의 입력이 발생하였는지 여부를 결정할 수 있다. 커패시턴스의 변화 전후 값이 기설정된 임계값을 초과한 경우, 제어부는 사용자의 입력이 발생한 것으로 결정할 수 있다.
반면, 사용자가 본체의 외면(510) 중 금속 재질 부분(520) 외의 비금속 재질 부분을 터치하는 경우, 커패시턴스의 변화가 발생하지 않을 수 있다. 제어부는 사용자입력 감지 센서(530)로부터 수신한 커패시턴스의 변화 전후 값을 비교함으로써, 변화 전후 값이 기설정된 임계값 이하인 경우, 사용자의 입력이 발생하지 않은 것으로 결정할 수 있다.
본체의 외면(510) 중 금속 재질 부분(520)이 형성되는 위치에 따라, 금속 재질 부분(520)에 대한 사용자의 입력 방식이 달라질 수 있다. 예를 들어, 금속 재질 부분(520)이 손가락 마디 하나의 크기에 대응될 경우, 사용자는 손가락으로 금속 재질 부분(520)을 터치할 수 있다. 또는, 금속 재질 부분(520)이 본체의 외면(510)을 둘러싸는 경우, 사용자는 본체(500)를 움켜쥠으로써 금속 재질 부분(520)을 터치할 수 있다.
금속 재질 부분(520)은 더미 패턴(521)으로 형성될 수 있다. 더미 패턴(521)의 형태는 금속 재질 부분(520)이 형성되는 위치에 따라 다양하게 변형될 수 있다. 사용자입력 감지 센서(530)가 커패시턴스의 변화를 효과적으로 검출할 수 있도록, 금속 재질 부분(520)이 형성되는 위치, 및 금속 재질 부분(520)에 대한 사용자의 입력 방식을 고려하여, 금속 재질 부분(520)의 더미 패턴(521)이 결정될 수 있다.
다른 실시예에서, 본체의 외면(510) 전체가 금속 재질 부분(520)으로 형성될 수 있다. 이 경우, 사용자가 본체의 외면(510) 중 어느 부분을 터치하든, 사용자입력 감지 센서(530)는 사용자의 입력을 감지할 수 있다.
도 6은 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치 주변의 기압을 고려하지 않고 퍼프의 발생 여부를 결정하는 예시를 설명하기 위한 도면이다.
에어로졸 생성 장치는 에어로졸 생성 물질을 가열하는 히터, 히터에 전력을 공급하는 배터리 및 에어로졸 생성 장치의 전반적인 동작을 제어하는 제어부를 포함한다.
또한, 에어로졸 생성 장치는 사용자의 입력을 수신하는 사용자입력 감지 센서 및 압력을 감지하는 압력 감지 센서를 포함할 수 있다. 압력 감지 센서는 에어로졸 생성 장치 내부 및 외부의 압력을 감지할 수 있다. 압력 감지 센서는 절대압 센서일 수 있다. 예를 들어, 압력 감지 센서는 마이크로 전기기계 시스템(microelectromechanical system: MEMS)일 수 있다.
에어로졸 생성 장치 외부의 압력은 에어로졸 생성 장치 주변의 기압에 대응할 수 있다. 에어로졸 생성 장치 주변의 기압은 온도 및 고도 등에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 사용자가 고도가 높은 곳에서 에어로졸 생성 장치를 사용하는 경우 에어로졸 생성 장치 외부의 압력 센싱값은 상대적으로 작고, 사용자가 고도가 낮은 곳에서 에어로졸 생성 장치를 사용하는 경우 에어로졸 생성 장치 외부의 압력 센싱값은 상대적으로 크다.
에어로졸 생성 장치 내부의 압력은 사용자의 퍼프 강도에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 사용자 강하게 퍼프할 경우 에어로졸 생성 장치 내부의 압력 센싱값은 상대적으로 작고, 사용자 약하게 퍼프할 경우 에어로졸 생성 장치 내부의 압력 센싱값은 상대적으로 작다.
사용자입력 감지 센서는 에어로졸 생성 장치에 대한 사용자의 입력을 수신할 수 있다. 예를 들어, 사용자입력 감지 센서는 정전용량형 센서일 수 있다.
도 6을 참조하면, 제1 그래프(611) 및 제2 그래프(612) 모두 사용자의 퍼프에 따른, 압력 감지 센서에서 측정한 센싱값의 변화를 나타낸다. 도 6에서 제1 그래프(611)의 제1 초기 압력 센싱값(601)과, 제2 그래프(612)의 제2 초기 압력 센싱값(602)이 상이하나, 제1 그래프(611) 및 제2 그래프(612)에 대한 기준 압력값(620)은 동일하게 설정된다.
제1 그래프(611)를 참조하면, 사용자입력 감지 센서가 t0에 사용자의 입력을 수신하고, 제어부는 사용자의 입력이 감지된 것으로 결정할 수 있다. 사용자의 입력이 감지된 것에 응답하여, 압력 감지 센서의 동작이 개시된다. 압력 감지 센서는 t0 이전에는 압력을 감지하지 않고, t0에 제1 초기 압력 센싱값(601)을 획득할 수 있다. 제1 초기 압력 센싱값(601)은 에어로졸 생성 장치 주변의 기압에 따라 결정될 수 있다.
한편, 기준 압력값(620)은 특정 온도 및 특정 기압에서 압력 감지 센서의 센싱값으로 설정될 수 있다. 예를 들어, 0℃ 및 1기압에서 압력 감지 센서의 센싱값이 기준 압력값(620)으로 설정될 수 있다. 기설정된 기준 압력값(620)이 에어로졸 생성 장치의 메모리에 저장될 수 있다.
사용자의 퍼프는 t0로부터 소정의 시간이 흐른 t1에 발생할 수 있다. t0 ~ t1 동안 압력 감지 센서의 센싱값은 제1 초기 압력 센싱값(601)으로 유지되고, t1부터 압력 감지 센서의 센싱값이 제1 초기 압력 센싱값(601) 이하로 감소할 수 있다.
또한, 퍼프가 진행됨에 따라, t1 ~ t2 동안 압력 감지 센서의 센싱값은 제1 초기 압력 센싱값(601)과 임계값(605) 사이의 값을 가진다. 임계값(605)은 기준 압력값(620)에 기초하여 결정될 수 있다. 예를 들어, 임계값(605)은 기준 압력값(620)의 30% 내지 70% 사이의 값으로 결정될 수 있으나, 임계값(605)을 결정하는 기준은 이에 제한되지 않는다.
압력 감지 센서의 센싱값이 소정의 시간 동안 임계값(605) 이하로 유지될 경우, 제어부는 퍼프가 발생한 것으로 결정할 수 있다. 소정의 시간은 0.1초 내지 2.0초 사이의 시간일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
제1 그래프(611)를 참조하면, 압력 감지 센서의 센싱값이 소정의 시간(t2 ~ t3) 동안 임계값(605) 이하로 유지됨에 따라, 제어부는 t3에서 퍼프가 발생한 것으로 결정할 수 있다. 제어부는 t3에서 퍼프가 발생한 것으로 결정한 후, 에어로졸 생성 장치의 모드를 슬립모드 또는 휴지모드에서 예열모드 또는 가열모드로 전환할 수 있다.
예를 들어, 에어로졸 생성 장치가 슬립모드인 상태에서 퍼프가 발생한 것으로 결정된 경우, 제어부는 에어로졸 생성 장치의 모드를 슬립모드에서 예열모드로 전환할 수 있다.
또는, 에어로졸 생성 장치가 휴지모드인 상태에서 퍼프가 발생한 것으로 결정된 경우, 제어부는 에어로졸 생성 장치의 모드를 휴지모드에서 가열모드로 전환할 수 있다.
한편, 슬립모드는 에어로졸 생성 장치가 동작하지 않는 상태의 모드로서, 슬립모드에서 히터에 전력이 공급되지 않을 수 있다. 가열모드는 히터에 전력이 공급되어 에어로졸 생성 물질이 가열됨으로써 에어로졸이 생성되는 모드를 나타낸다. 예열모드는, 가열모드에서 곧바로 충분한 무화가 발생하도록, 슬립모드에서 가열모드로 전환되기 전에 히터의 온도를 소정의 온도까지 상승시키는 모드를 나타낸다. 휴지모드는, 히터에 전력이 공급되는 중에 퍼프가 중단된 상태의 모드로서, 휴지모드에서는 히터에 전력 공급이 중단되거나, 가열모드와 비교하여 전력 공급량이 감소할 수 있다.
제2 그래프(612)를 참조하면, 사용자입력 감지 센서가 t0에 사용자의 입력을 수신하고, 제어부는 사용자의 입력이 감지된 것으로 결정할 수 있다. 사용자의 입력이 감지된 것에 응답하여, 압력 감지 센서의 동작이 개시된다. 압력 감지 센서는 t0 이전에는 압력을 감지하지 않고, t0에 제2 초기 압력 센싱값(602)을 획득할 수 있다. 제2 초기 압력 센싱값(602)은 에어로졸 생성 장치 주변의 기압에 따라 결정될 수 있다.
제1 그래프(611)와 제2 그래프(612)를 비교하면, 제1 그래프(611)의 제1 초기 압력 센싱값(601)과 제2 그래프(612)의 제2 초기 압력 센싱값(602)은 상이하다. 예를 들어, 제1 그래프(611)는 에어로졸 생성 장치가 1기압에서 동작하는 경우이고, 제2 그래프(612)는 에어로졸 생성 장치가 1.5기압에서 동작하는 경우일 수 있다.
도 6에서는 제1 그래프(611) 및 제2 그래프(612)에 대한 기준 압력값(620)이 동일하게 설정된다. 또한, 임계값(605)은 기준 압력값(620)에 기초하여 결정되므로, 제1 그래프(611) 및 제2 그래프(612)에 대한 임계값(605) 역시 동일하게 결정된다.
제1 그래프(611) 및 제2 그래프(612)는 동일한 퍼프 패턴에 대한, 압력 감지 센서에서 측정한 센싱값의 변화를 나타낸 그래프이다. 제어부는 제1 그래프(611)의 t3에서 퍼프가 발생한 것으로 결정한 것과 같이, 제2 그래프(612)의 t3에서도 퍼프가 발생한 것으로 결정했어야 함에도 불구하고, 제2 그래프(612)의 제2 초기 압력 센싱값(602)이 제1 그래프(611)의 제1 초기 압력 센싱값(601) 보다 값이 커짐에 따라 제어부가 제2 그래프(612)에서는 퍼프가 발생하지 않은 것으로 결정하게 된다. 제2 그래프(612)에서 퍼프가 발생하지 않은 것으로 결정됨에 따라, 제어부는 에어로졸 생성 장치의 모드를 슬립모드 또는 휴지모드로 유지하게 된다.
도 7은 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치의 주변의 기압을 고려하여 퍼프의 발생 여부를 결정하는 예시를 설명하기 위한 도면이다.
이하에서 도 6과 중복되는 설명은 편의상 생략하기로 한다.
도 7을 참조하면, 제1 그래프(711) 및 제2 그래프(712) 모두 사용자의 퍼프에 따른, 압력 감지 센서에서 측정한 센싱값의 변화를 나타낸다. 도 7에서 제1 그래프(711)의 제1 초기 압력 센싱값(701)과, 제2 그래프(712)의 제2 초기 압력 센싱값(702)이 상이하다.
제1 그래프(711)를 참조하면, 사용자입력 감지 센서가 t0에 사용자의 입력을 수신하고, 제어부는 사용자의 입력이 감지된 것으로 결정할 수 있다. 사용자의 입력이 감지된 것에 응답하여, 압력 감지 센서의 동작이 개시된다. 압력 감지 센서는 t0 이전에는 압력을 감지하지 않고, t0에 제1 초기 압력 센싱값(701)을 획득할 수 있다. 제1 초기 압력 센싱값(701)은 에어로졸 생성 장치 주변의 기압에 따라 결정될 수 있다.
제어부는 압력 감지 센서의 제1 초기 압력 센싱값(701)에 기초하여 제1 기준 압력값(720)을 결정할 수 있다. 도 7에서는 제1 초기 압력 센싱값(701)이 제1 기준 압력값(720)으로 결정된다.
사용자의 퍼프는 t0로부터 소정의 시간이 흐른 t1에 발생할 수 있다. t0 ~ t1 동안 압력 감지 센서의 센싱값은 제1 초기 압력 센싱값(701)으로 유지되고, t1부터 압력 감지 센서의 센싱값이 제1 초기 압력 센싱값(701) 이하로 감소할 수 있다.
또한, 퍼프가 진행됨에 따라, t1 ~ t2 동안 압력 감지 센서의 센싱값은 제1 초기 압력 센싱값(701)과 제1 임계값(705) 사이의 값을 가진다. 제1 임계값(705)은 제1 기준 압력값(720)에 기초하여 결정될 수 있다. 예를 들어, 제1 임계값(705)은 제1 기준 압력값(720)의 30% 내지 70% 사이의 값으로 결정될 수 있으나, 제1 임계값(705)을 결정하는 기준은 이에 제한되지 않는다.
압력 감지 센서의 센싱값이 소정의 시간 동안 제1 임계값(705) 이하로 유지될 경우, 제어부는 퍼프가 발생한 것으로 결정할 수 있다. 제1 그래프(711)를 참조하면, 압력 감지 센서의 센싱값이 소정의 시간(t2 ~ t3) 동안 제1 임계값(705) 이하로 유지됨에 따라, 제어부는 t3에서 퍼프가 발생한 것으로 결정할 수 있다. 제어부는 t3에서 퍼프가 발생한 것으로 결정한 후, 에어로졸 생성 장치의 모드를 슬립모드 또는 휴지모드에서 예열모드 또는 가열모드로 전환할 수 있다.
제2 그래프(712)를 참조하면, 사용자입력 감지 센서가 t0에 사용자의 입력을 수신하고, 제어부는 사용자의 입력이 감지된 것으로 결정할 수 있다. 사용자의 입력이 감지된 것에 응답하여, 압력 감지 센서의 동작이 개시된다. 압력 감지 센서는 t0 이전에는 압력을 감지하지 않고, t0에 제2 초기 압력 센싱값(702)을 획득할 수 있다. 제2 초기 압력 센싱값(702)은 에어로졸 생성 장치 주변의 기압에 따라 결정될 수 있다.
제1 그래프(711)와 제2 그래프(712)를 비교하면, 제1 그래프(711)의 제1 초기 압력 센싱값(701)과 제2 그래프(712)의 제2 초기 압력 센싱값(702)은 상이하다. 예를 들어, 제1 그래프(711)는 에어로졸 생성 장치가 1기압에서 동작하는 경우이고, 제2 그래프(712)는 에어로졸 생성 장치가 1.5기압에서 동작하는 경우일 수 있다.
제어부는 압력 감지 센서의 제2 초기 압력 센싱값(702)에 기초하여 제2 기준 압력값(730)을 설정할 수 있다. 도 7에서는 제2 초기 압력 센싱값(702)이 제2 기준 압력값(730)으로 설정된다.
사용자의 퍼프는 t0로부터 소정의 시간이 흐른 t1에 발생할 수 있다. t0 ~ t1 동안 압력 감지 센서의 센싱값은 제2 초기 압력 센싱값(702)으로 유지되고, t1부터 압력 감지 센서의 센싱값이 제2 초기 압력 센싱값(702) 이하로 감소할 수 있다.
또한, 퍼프가 진행됨에 따라, t1 ~ t2 동안 압력 감지 센서의 센싱값은 제2 초기 압력 센싱값(702)과 제2 임계값(706) 사이의 값을 가진다. 제2 임계값(706)은 제2 기준 압력값(730)에 기초하여 결정될 수 있다. 예를 들어, 제2 임계값(706)은 제2 기준 압력값(730)의 30% 내지 70% 사이의 값으로 결정될 수 있으나, 제2 임계값(706)을 결정하는 기준은 이에 제한되지 않는다.
압력 감지 센서의 센싱값이 소정의 시간 동안 제2 임계값(706) 이하로 유지될 경우, 제어부는 퍼프가 발생한 것으로 결정할 수 있다. 제2 그래프(712)를 참조하면, 압력 감지 센서의 센싱값이 소정의 시간(t2 ~ t3) 동안 제2 임계값(706) 이하로 유지됨에 따라, 제어부는 t3에서 퍼프가 발생한 것으로 결정할 수 있다. 제어부는 t3에서 퍼프가 발생한 것으로 결정한 후, 에어로졸 생성 장치의 모드를 슬립모드 또는 휴지모드에서 예열모드 또는 가열모드로 전환할 수 있다.
제어부는 초기 압력 센싱값에 기초하여 기준 압력값을 결정할 수 있다. 도 6과 비교하여, 도 7에서는 제1 그래프(711)의 제1 초기 압력 센싱값(701)과, 제2 그래프(712)의 제2 초기 압력 센싱값(702)이 상이하므로, 제1 그래프(711)에 대한 제1 기준 압력값(720)과 제2 그래프(712)에 대한 제2 기준 압력값(730) 역시 달라지게 된다.
또한, 제어부는 기준 압력값에 기초하여 임계값을 결정할 수 있다. 도 6과 비교하여, 도 7에서는 제1 그래프(711)에 대한 제1 임계값(705)과 제2 그래프(712)에 대한 제2 임계값(706) 역시 달라지게 된다.
제1 그래프(711) 및 제2 그래프(712)는 동일한 퍼프 패턴에 대한, 압력 감지 센서에서 측정한 센싱값의 변화를 나타낸 그래프이다. 사용자의 입력을 감지한 시점의 에어로졸 생성 장치 주변의 기압이, 제1 초기 압력 센싱값(701) 및 제2 초기 압력 센싱값(702)과 같이 달라지더라도, 제어부는 제1 그래프(711) 및 제2 그래프(712) 모두에서 t3에 퍼프가 발생한 것으로 결정할 수 있다.
본 개시에서는 에어로졸 생성 장치의 사용자입력 감지 센서를 이용하여 사용자가 에어로졸 생성 장치를 실제로 사용하고자 하는 시점을 확인할 수 있다. 또한, 본 개시에서는 사용자가 에어로졸 생성 장치를 실제로 사용하고자 하는 시점에 에어로졸 생성 장치 주변의 기압을 고려하여 퍼프의 발생 여부를 결정할 수 있다. 이로써, 본 개시에서는 에어로졸 생성 장치 주변의 기압에 영향을 받지 않고 퍼프의 발생 여부를 정확하게 결정할 수 있다.
도 8a 내지 도 8b는 일 실시예에 따른 사용자입력 감지 센서 및 위치변화 감지 센서의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
에어로졸 생성 장치는 본체(850) 및 슬라이더(860)를 포함할 수 있다. 슬라이더(860)는 본체(850)를 따라 이동 가능할 수 있다. 또한, 에어로졸 생성 장치의 본체(850)에는 위치변화 감지 센서(853)가 포함될 수 있다.
위치변화 감지 센서(853)는 본체(850)를 따라 이동 가능한 슬라이더(860)의 이동을 감지할 수 있다. 위치변화 감지 센서(853)는 근접센서일 수 있다. 예를 들어, 위치변화 감지 센서(853)는 자기 센서, 정전용량형 센서 등을 포함할 수 있으며, 이에 제한되지 않는다. 이하에서는 위치변화 감지 센서(853)가 자기 센서인 것을 전제로 한다.
도 8a는 슬라이더(860)가 본체(850)의 제1 위치에 위치한 것을 나타내고, 도 8b는 슬라이더(860)가 본체(850)의 제2 위치에 위치한 것을 나타낸다.
슬라이더(860)가 제1 위치에 위치하면, 자석(861)은 위치감지 센서(853)와 멀게 배치되고, 슬라이더(860)가 제2 위치에 위치하면, 자석(861)은 위치감지 센서(853)와 인접하게 배치된다.
슬라이더(860)가 제1 위치와 제2 위치 사이에서 이동함에 따라, 위치감지 센서(853)는 슬라이더(860) 내부의 자석(861)에 의한 자기장의 변화를 감지할 수 있다. 예를 들어, 위치감지 센서(853)는 자석(861)의 자기장에 의해 발생하는 전압을 감지할 수 있다. 위치감지 센서(853)는 자기장의 변화를 감지함으로써 슬라이더(860)의 이동을 감지할 수 있다.
한편, 슬라이더(860)가 제2 위치에 위치하면, 제2 자기결합 부재(862, 862')는 제1 자기결합 부재(854, 854')와 인접하게 배치될 수 있다. 이때, 제2 자기결합 부재(862, 862')와 제1 자기결합 부재(854, 854')는 자기 결합할 수 있다. 이를 위해, 제1 자기결합 부재 및 제2 자기결합 부재 중 적어도 어느 하나는 자성을 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 자기결합 부재(854, 854')는 자석이고, 제2 자기결합 부재(862, 862')는 철판일 수 있다. 제2 자기결합 부재(862, 862')와 제1 자기결합 부재(854, 854')가 자기 결합함에 따라, 슬라이더(860)가 제2 위치에 고정될 수 있다.
슬라이더(860)가 제1 위치에 위치하면, 자석(861, 861')은 제1 자기결합 부재(154, 154')와 인접하게 배치될 수 있다. 이때, 자석(161, 161')은 제1 자기결합 부재(154, 154')와 자기 결합할 수 있다. 자석(161, 161')과 제1 자기결합 부재(154, 154')가 자기 결합함에 따라, 슬라이더(860)가 제1 위치에 고정될 수 있다.
일 실시예에서, 사용자입력 감지 센서(810)는 사용자의 입력을 수신할 수 있다. 예를 들어, 사용자입력 감지 센서(810)는 정전용량형 센서일 수 있다. 사용자입력 감지 센서가 사용자의 입력을 수신하고, 제어부는 사용자의 입력이 감지된 것으로 결정할 수 있다. 사용자의 입력이 감지된 것에 응답하여, 압력 감지 센서의 동작이 개시된다.
제어부는 압력 감지 센서로부터 초기 압력 센싱값을 수신하고, 초기 압력 센싱값에 기초하여 기준 압력값을 결정하며, 기준 압력값에 기초하여 퍼프의 발생 여부를 결정할 수 있다. 제어부는 퍼프가 발생한 것으로 결정한 후, 에어로졸 생성 장치의 모드를 슬립모드 또는 휴지모드에서 예열모드 또는 가열모드로 전환할 수 있다.
한편, 위치변화 감지 센서(853)는 슬라이더(860)의 이동을 감지할 수 있다. 제어부는, 위치변화 감지 센서(853)가 슬라이더(860)의 이동(예를 들어, 제1 위치에서 제2 위치로 이동)을 감지한 것에 응답하여, 에어로졸 생성 장치의 모드를 슬립모드 또는 휴지모드에서 예열모드 또는 가열모드로 전환할 수 있다.
예를 들어, 제어부에서 퍼프가 발생한 것으로 결정한 경우라도, 위치변화 감지 센서(853)에서 슬라이더(860)의 이동을 감지하지 못한 경우, 제어부는 에어로졸 생성 장치의 모드를 슬립모드 또는 휴지모드에서 예열모드 또는 가열모드로 전환하지 않을 수 있다.
본 개시에서는, 사용자입력 감지 센서(810) 및 위치변화 감지 센서(853)를 이용하여 에어로졸 생성 장치의 모드 변경 여부를 결정함으로써, 에어로졸 생성 장치 외부의 압력이 급격하게 변한 것을 퍼프가 발생한 것으로 오판하는 것을 방지할 수 있다.
다른 실시예에서, 사용자입력 감지 센서(810)와 위치변화 감지 센서(853)가 정전용량형 센서인 경우, 사용자입력 감지 센서(810)와 위치변화 감지 센서(853)는 하나의 단일 센서로 구현될 수도 있다. 단일 센서는 상술한 사용자입력 감지 센서(810)와 위치변화 감지 센서(853)의 역할을 모두 수행할 수 있다.
도 9는 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치를 제어하는 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 9를 참조하면, 단계 910에서 제어부는 사용자입력 감지 센서를 이용하여 사용자의 입력을 감지할 수 있다.
일 실시예에서, 제어부는 사용자입력 감지 센서로부터 기설정된 임계값 이상의 센싱값을 수신한 경우, 사용자 입력이 발생한 것으로 결정할 수 있다.
사용자입력 감지 센서는 에어로졸 생성 장치에 대한 사용자의 입력을 수신할 수 있다. 사용자입력 감지 센서는 정전용량형 센서일 수 있다.
에어로졸 생성 장치의 적어도 일부는 금속 재질로 형성될 수 있다. 사용자입력 감지 센서는, 금속 재질에 대한 사용자의 입력에 따른 정전용량의 변화를 감지할 수 있다.
에어로졸 생성 장치의 금속 재질 부분은 더미 패턴으로 형성될 수 있다. 더미 패턴의 형태는 금속 재질 부분이 형성되는 위치에 따라 다양하게 변형될 수 있다. 금속 재질 부분이 형성되는 위치, 및 금속 재질 부분에 대한 사용자의 입력 방식을 고려하여, 금속 재질 부분의 더미 패턴이 결정될 수 있다.
단계 920에서 제어부는 사용자의 입력을 감지한 것에 응답하여, 압력 감지 센서를 이용하여 초기 압력 센싱값을 수신할 수 있다.
압력 감지 센서는 에어로졸 생성 장치 내부 및 외부의 압력을 감지할 수 있다. 압력 감지 센서는 절대압 센서일 수 있다. 예를 들어, 압력 감지 센서는 마이크로 전기기계 시스템(MEMS)일 수 있다.
압력 감지 센서는, 에어로졸 생성 장치 주변의 기압에 기초하여 초기 압력 센싱값을 획득할 수 있다.
단계 930에서 제어부는 초기 압력 센싱값에 기초하여 퍼프의 발생 여부를 결정할 수 있다.
제어부는 초기 압력 센싱값에 기초하여 기준 압력값을 결정할 수 있다. 기준 압력값은 초기 압력 센싱값으로 결정될 수 있다. 또는, 기준 압력값은 초기 압력 센싱값이 보정된 값으로 결정될 수 있다.
제어부는 기준 압력값에 기초하여 임계값을 결정할 수 있다. 예를 들어, 임계값은 기준 압력값의 30% 내지 70% 사이의 값으로 결정될 수 있으나, 임계값을 결정하는 기준은 이에 제한되지 않는다.
제어부는 압력 감지 센서의 센싱값과 임계값에 기초하여 퍼프의 발생 여부를 결정할 수 있다. 예를 들어, 압력 감지 센서의 센싱값이 소정의 시간 동안 임계값 이후로 유지될 경우, 제어부는 퍼프가 발생한 것으로 결정할 수 있다. 소정의 시간은 0.1초 내지 2.0초 사이의 시간일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
제어부는 퍼프가 발생한 것으로 결정한 후, 에어로졸 생성 장치의 모드를 슬립모드 또는 휴지모드에서 예열모드 또는 가열모드로 전환할 수 있다.
일 실시예는 컴퓨터에 의해 실행되는 프로그램 모듈과 같은 컴퓨터에 의해 실행가능한 명령어를 포함하는 기록 매체의 형태로도 구현될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용 매체일 수 있고, 휘발성 및 비휘발성 매체, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 또한, 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터 저장 매체 및 통신 매체를 모두 포함할 수 있다. 컴퓨터 저장 매체는 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 기타 데이터와 같은 정보의 저장을 위한 임의의 방법 또는 기술로 구현된 휘발성 및 비휘발성, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 통신 매체는 전형적으로 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈과 같은 변조된 데이터 신호의 기타 데이터, 또는 기타 전송 메커니즘을 포함하며, 임의의 정보 전달 매체를 포함한다.
상술한 실시예들에 대한 설명은 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의해 정해져야 할 것이며, 청구범위에 기재된 내용과 동등한 범위에 있는 모든 차이점은 청구범위에 의해 정해지는 보호 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
3: 위치변화 감지 센서 5: 에어로졸 생성 장치
7: 슬라이더 7a: 장공
8a: 제1 자성체 8b: 제2 자성체
9: 고정 자성체 10: 본체
10t: 접속 단자 11: 홈
19: 수용 공간 20: 카트리지
21a: 돌출창 21: 액체 저장부
22: 마우스피스 22a: 배출공
154, 154': 제1 자기결합 부재 161, 161': 자석
500: 본체 510: 외면
520: 금속 재질 부분 521: 더미 패턴
530: 사용자입력 감지 센서 531: 클립
540: PCB
601: 제1 초기 압력 센싱값 602: 제2 초기 압력 센싱값
611: 제1 그래프 612: 제2 그래프
620: 기준 압력값
701: 제1 초기 압력 센싱값 702: 제2 초기 압력 센싱값
711: 제1 그래프 712: 제2 그래프
720: 제1 기준 압력값 730: 제2 기준 압력값
810: 사용자입력 감지 센서 850: 본체
853: 센서 860: 슬라이더
861: 자석 854, 854': 제1 자기결합 부재
861, 861': 자석 862, 862': 제2 자기결합 부재

Claims (15)

  1. 에어로졸 생성 장치에 있어서,
    에어로졸 생성 물질을 가열하는 히터;
    상기 히터에 전력을 공급하는 배터리;
    사용자의 입력을 수신하는 사용자입력 감지 센서;
    압력을 감지하는 압력 감지 센서; 및
    제어부;
    를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 사용자입력 감지 센서를 이용하여 상기 사용자의 입력을 감지한 것에 응답하여, 상기 압력 감지 센서의 초기 압력 센싱값을 수신하고,
    상기 초기 압력 센싱값에 기초하여 퍼프(puff)의 발생 여부를 결정하는 것인, 에어로졸 생성 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 초기 압력 센싱값에 기초하여 기준 압력값을 결정하고, 상기 기준 압력값에 기초하여 임계값을 결정하며, 상기 압력 감지 센서의 센싱값과 상기 임계값에 기초하여 퍼프의 발생 여부를 결정하는 것인, 에어로졸 생성 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 압력 감지 센서는 상기 에어로졸 생성 장치의 외부 및 내부의 압력 변화를 감지하는 것인, 에어로졸 생성 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 에어로졸 생성 장치는,
    상기 히터, 상기 사용자입력 감지 센서, 상기 압력 감지 센서 및 상기 제어부를 포함하는 본체; 및
    상기 본체를 따라 이동 가능한 슬라이더;
    를 포함하고,
    상기 사용자입력 감지 센서는 상기 슬라이더의 이동을 감지하는 것인, 에어로졸 생성 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 사용자입력 감지 센서가 상기 슬라이더의 이동을 감지한 것에 응답하여, 상기 에어로졸 생성 장치의 모드를 슬립모드 또는 휴지모드에서 예열모드 또는 가열모드로 전환하는 것인, 에어로졸 생성 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 에어로졸 생성 장치는,
    상기 히터, 상기 사용자입력 감지 센서, 상기 압력 감지 센서 및 상기 제어부를 포함하는 본체; 및
    상기 본체를 따라 이동 가능한 슬라이더;를 포함하고,
    상기 본체는,
    상기 슬라이더의 이동을 감지하는 위치변화 감지 센서;를 더 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 위치변화 감지 센서가 상기 슬라이더의 이동을 감지한 것에 응답하여, 상기 에어로졸 생성 장치의 모드를 슬립모드 또는 휴지모드에서 예열모드 또는 가열모드로 전환하는 것인, 에어로졸 생성 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 에어로졸 생성 장치의 외면 중 적어도 일부는 금속 재질로 형성되고,
    상기 사용자입력 감지 센서는, 상기 금속 재질에 대한 상기 사용자의 입력에 따른 정전용량의 변화를 감지하는 것인, 에어로졸 생성 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 사용자입력 감지 센서는 정전용량형 센서(capacitive sensor)를 포함하는 것인, 에어로졸 생성 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 압력 감지 센서는 절대압 센서를 포함하는 것인, 에어로졸 생성 장치.
  10. 에어로졸 생성 장치를 제어하는 방법에 있어서,
    사용자입력 감지 센서를 이용하여 사용자의 입력을 감지하는 단계;
    상기 사용자의 입력을 감지한 것에 응답하여, 압력 감지 센서를 이용하여 초기 압력 센싱값을 수신하는 단계; 및
    상기 초기 압력 센싱값에 기초하여 퍼프의 발생 여부를 결정하는 단계;
    를 포함하는, 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 퍼프의 발생 여부를 결정하는 단계는,
    상기 초기 압력 센싱값에 기초하여 기준 압력값을 결정하고, 상기 기준 압력값에 기초하여 임계값을 결정하는 단계; 및
    상기 압력 감지 센서의 센싱값과 상기 임계값에 기초하여 퍼프의 발생 여부를 결정하는 단계;
    를 포함하는, 방법.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 에어로졸 생성 장치의 외면 중 적어도 일부는 금속 재질로 형성되고,
    상기 감지하는 단계는,
    상기 사용자입력 감지 센서를 이용하여, 상기 금속 재질에 대한 상기 사용자의 입력에 따른 정전용량의 변화를 감지하는 단계;
    를 포함하는, 방법.
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 사용자입력 감지 센서는 정전용량형 센서를 포함하는 것인, 방법.
  14. 제 10 항에 있어서,
    상기 압력 감지 센서는 절대압 센서를 포함하는 것인, 에어로졸 생성 장치.
  15. 제 10 항의 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
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