KR20220003002A - 인공지능을 포함하는 에어로졸 전달 장치용 온도 제어 회로 - Google Patents

인공지능을 포함하는 에어로졸 전달 장치용 온도 제어 회로 Download PDF

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KR20220003002A
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레이 스트라티직 홀딩스, 인크.
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Abstract

에어로졸 전달 장치가 제공되며, 에어로졸 전달 장치는 장치의 사용 동안 속성의 측정치를 생성하는 센서(들)와, 장치의 복수의 사용에 대한 데이터를 기록하는 처리 회로를 포함하고, 각각의 사용에 대해 데이터는 속성의 측정치를 포함한다. 처리 회로는 기계 학습 알고리즘, 속성으로부터 선택된 적어도 하나의 특징 및 속성의 측정치로부터 생성된 트레이닝 세트를 사용하여 타겟 변수를 예측하기 위한 기계 학습 모델을 구축하도록 구성된다. 처리 회로는 타겟 변수를 예측하고 이에 기초하여 장치의 적어도 하나의 기능 요소를 제어하도록 구성된다. 장치는 또한 안면 인식을 가능하게 하도록 시도 사용자의 얼굴의 이미지를 캡처하여 장치의 잠금 상태를 변경하는 디지털 카메라를 포함할 수 있다.

Description

인공지능을 포함하는 에어로졸 전달 장치용 온도 제어 회로
본 개시는 에어로졸을 생성하는 흡연 물품과 같은 에어로졸 전달 장치에 관한 것이다. 흡연 물품은 에어로졸 전구체를 가열하거나 에로졸 전구체를 분배하거나 에어로졸 전구체로부터 에어로졸을 생성하도록 구성될 수 있는데, 이는 담배(tobacco)로부터 제조되거나 유래될 수 있는 재료를 포함하거나 담배를 포함할 수 있으며, 전구체는 인간의 소비를 위한 흡입성 물질을 형성할 수 있다.
담배 연소에 기반하는 흡연 제품에 대한 개선 또는 대안으로서 수년 동안 많은 흡연 물품이 제안되어왔다. 일부 예시적인 대안들은, 고체 또는 액체 연료를 연소시켜 담배에 열을 전달하거나 또는 화학 반응을 이용하여 그러한 열원을 제공하는 장치를 포함하였다. 다른 예시적인 대안들은, Worm 등의 미국 특허 제9,078,473호(이는 본원 명세서에 참조로 통합됨)에 설명된 바와 같이, 담배 및/또는 다른 에어로졸 발생 기재 재료(aerosol generating substrate materials)를 가열하기 위해 전기 에너지를 사용한다.
흡연 물품에 대한 개선점 또는 대안점은, 통상적으로 상당한 양의 불완전 연소 및 열분해 산물을 전달하지 않으면서 궐련, 시가 또는 파이프 흡연과 연관된 느낌을 제공하는 것이었다. 이를 위해, 전기 에너지를 사용하여 휘발성 재료를 기화 또는 가열하거나, 담배를 태우지 않으면서 궐련, 시가 또는 파이프 흡연의 느낌을 상당한 정도로 제공하려고 하는 수많은 흡연 제품, 향미 발생기(flavor generators) 및 약용 흡입기가 제안되어 왔다. 예를 들어, 참조로 본원에 통합되는, Robinson 등의 미국 특허 제 7,726,320 호에 설명된 배경기술에 제시된 다양한 대체 흡연 물품, 에어로졸 전달 장치 및 열 발생 소스, Griffith Jr. 등의 미국 특허출원 공개 제 2013/0255702 호, 및 Sears 등의 미국 특허출원 공개 제 2014/0096781 호를 참조한다. 또한, 예를 들어, 참조로 본원에 통합되는 Bless 등의 미국 특허출원 공개 제 2015/0220232 호에서 브랜드명 및 상업적 소스에 의해 참조되는 다양한 유형의 흡연 물품, 에어로졸 전달 장치 및 전동식 열 발생 소스를 참조한다. 브랜드명 및 상업적 소스에 의해 참조되는 추가 유형의 흡연 물품, 에어로졸 전달 장치 및 전동식 열 발생 소스는, 참조로 본원에 또한 통합되는 DePiano 등의 미국 특허출원 공개 제 2015/0245659 호에 나열되어 있다. 설명되어 있거나 몇몇 경우에 상용화된 다른 대표적인 궐련 또는 흡연 물품은, Gerth 등의 미국 특허 제 4,735,217 호, Brooks 등의 미국 특허 제 4,922,901 호, 제 4,947,874 호 및 제 4,947,875 호, Counts 등의 미국 특허 제 5,060,671 호, Morgan 등의 미국 특허 제 5,249,586 호, Counts 등의 미국 특허 제 5,388,594 호, Higgins 등의 미국 특허 제 5,666,977 호, Adams 등의 미국 특허 제 6,053,176 호, White의 미국 특허 제 6,164,287 호, Voges의 미국 특허 제 6,196,218 호, Felter 등의 미국 특허 제 6,810,883 호, Nichols의 미국 특허 제 6,854,461 호, Hon의 미국 특허 제 7,832,410 호, Kobayashi의 미국 특허 제 7,513,253 호, Robinson 등의 미국 특허 제 7,726,320 호, Hamano의 미국 특허 제 7,896,006 호, Shayan의 미국 특허 제 6,772,756 호, Hon의 미국 특허출원 공개 제 2009/0095311 호, Hon의 미국 특허출원 공개 제2006/0196518, 2009/0126745호 및 제 2009/0188490 호, Thorens 등의 미국 특허출원 공개 제 2009/0272379호, Monsees 등의 미국 특허출원 공개 제2009/0260641호 및 제2009/0260642호, Oglesby 등의 미국 특허출원 공개 제2008/0149118호 및 제 2010/0024834 호, Wang의 미국 특허출원 공개 제 2010/0307518 호, 및 Hon의 WO 2010/091593에 기술된 것들을 포함하며, 이들 각각은 본원에 참조로 포함된다.
통상적인 유형의 궐련, 시가 또는 파이프의 속성 다수와 닮은 대표적인 제품이, Philip Morris Incorporated의 ACCORD®, InnoVapor LLC의 ALPHA™, JOYE 510™ 및 M4™, White Cloud Cigarettes의 CIRRUS™ 및 FLING™, Fontem Ventures B.V.의 BLU™, EPUFFER® International Inc.의 COHITA™, COLIBRI™, ELITE CLASSIC™, MAGNUM™, PHANTOM™, 및 SENSE™, Electronic Cigarettes, Inc.의 DUOPRO™, STORM™ 및 VAPORKING®, Egar Australia의 EGAR™, Joyetech의 eGo-C™ 및 eGo-T™, Elusion UK Ltd의 ELUSION™, Eonsmoke LLC의 EONSMOKE®, FIN Branding Group, LLC의 FIN™, Green Smoke Inc. USA의 SMOKE®, Greenarette LLC의 GREENARETTE™, SMOKE STIK®의 HALLIGAN™, HENDU™, JET™, MAXXQ™, PINK™ 및 PITBULL™, Philip Morris International, Inc.의 HEATBAR™, Crown7의 HYDRO IMPERIAL™ 및 LXE™, LOGIC Technology의 LOGIC™ 및 THE CUBAN™, Luciano Smokes Inc.의 LUCI®, Nicotek, LLC의 METRO®, Sottera, Inc.의 NJOY® 및 ONEJOY™, SS Choice LLC의 NO. 7™, PremiumEstore LLC의 PREMIUM ELECTRONIC CIGARETTE™, Ruyan America, Inc.의 RAPP E-MYSTICK™, Red Dragon Products, LLC의 RED DRAGON™, Ruyan Group (Holdings) Ltd.의 RUYAN®, Smoker Friendly International, LLC의 SF®, The Smart Smoking Electronic Cigarette Company Ltd.의 GREEN SMART SMOKER®, Coastline Products LLC의 SMOKE ASSIST®, Smoking Everywhere, Inc.의 SMOKING EVERYWHERE®, VMR Products LLC의 V2CIGS™, VaporNine LLC의 VAPOR NINE™, Vapor 4 Life, Inc.의 VAPOR4LIFE®, E-CigaretteDirect, LLC의 VEPPO™, R J Reynolds Vapor Company의 VUSE®, Mistic Ecigs의 MISTIC MENTHOL, CN Creative Ltd의 VYPE, Philip Morris International의 IQOS™, British American Tobacco의 GLO™, Nu Mark LLC의 MARK TEN 제품, 및 Juul Labs, Inc.의 JUUL 제품으로 시장에 출시되었다. 또 다른 전동식 에어로졸 전달 장치 및 특히 소위 전자 담배로 규정된 장치들이 COOLER VISIONS™, DIRECT E-CIG™, DRAGONFLY™, EMIST™, EVERSMOKE™, GAMUCCI™, HYBRID FLAME™, KNIGHT STICKS™, ROYAL BLUES™, SMOKETIP® 및 SOUTH BEACH SMOKE™의 제품명으로 시장에 출시되었다.
그러나, 장치의 유용성을 확장할 수 있는 것과 같은 개선된 전자 기술을 갖는 에어로졸 전달 장치를 제공하는 것이 바람직할 수 있다.
본 개시는 에어로졸을 생성하도록 구성된 에어로졸 전달 장치에 관한 것으로, 일부 구현에서 에어로졸 전달 장치는 전자 담배 또는 가열-비연소식(heat-not-burn) 궐련(또는 장치), 또는 비가열-비연소식 장치로 지칭될 수 있다. 본 개시는 다음의 예시적 구현들을 제한없이 포함한다.
예시적인 구현 1: 에어로졸 전달 장치로서,
에어로졸 전구체 조성물을 보유하도록 구성된 하우징과, 에어로졸 전달 장치의 사용 동안 속성의 측정치를 생성하도록 구성된 적어도 하나의 센서와, 에어로졸 전달 장치에 전원을 연결하도록 구성된 단자와, 에어로졸 생성 구성요소를 에어로졸 전달 장치에 연결하기 위한 에어로졸 생성 구성요소 또는 제2 단자 - 에어로졸 생성 구성요소는 에어로졸 전구체 조성물로부터 에어로졸을 생성하도록 구성됨 - 와, 전원을 에어로졸 생성 구성요소를 포함하는 부하에 전환 가능하게 연결하여 에어로졸 생성 구성요소에 전력을 공급하도록 구성된 처리 회로를 포함하는 제어 구성요소와, 처리 회로는 에어로졸 전달 장치의 복수의 사용에 대한 데이터를 기록하도록 구성되며, 각각의 사용에 대한 데이터는 속성의 측정치를 포함하고,
처리 회로는 타겟 변수를 예측하기 위한 기계 학습 모델을 구축하도록 구성되고, 기계 학습 모델은 기계 학습 알고리즘, 속성으로부터 선택된 적어도 하나의 특징, 및 속성의 측정치로부터 생성된 트레이닝 세트를 사용하여 구축되며, 처리 회로는 기계 학습 모델을 활용하여 타겟 변수를 예측하고 이에 기초하여 에어로졸 전달 장치의 적어도 하나의 기능적 요소를 제어하도록 구성된다.
예시적인 구현 2: 임의의 이전 예시적인 구현 또는 임의의 이전 예시적인 구현의 임의의 조합의 에어로졸 전달 장치로서, 에어로졸 전달 장치의 시도 사용자의 얼굴의 이미지를 캡처하도록 구성된 디지털 카메라를 포함하는 카메라 시스템을 더 포함하고,
처리 회로는 시도 사용자가 에어로졸 전달 장치의 승인된 사용자인지 검증하기 위해 이미지를 사용하여 안면 인식을 수행하도록 구성되며, 적어도 하나의 기능 요소를 제어하도록 처리 회로가 구성되는 것은 시도 사용자의 검증에 기초하여 에어로졸 전달 장치의 잠금 상태를 변경하도록 구성되는 것을 포함한다.
예시적인 구현 3: 임의의 이전 예시적인 구현 또는 임의의 이전 예시적인 구현의 임의의 조합의 에어로졸 전달 장치로서, 에어로졸 전달 장치의 복수의 사용은 각각의 사용자 퍼프를 포함하며, 각각의 사용자 퍼프는 하우징의 적어도 일부를 통해 공기의 흐름을 일으키고 에어로졸의 사용자 흡입을 위한 것이며, 복수의 사용을 위한 데이터를 기록하도록 처리 회로가 구성되는 것은 각각의 사용자 퍼프의 시간 및 지속시간으로 측정치를 기록하도록 구성되는 것을 포함하고, 타겟 변수는 속성 중 적어도 하나 및 각각의 사용자 퍼프의 시간 및 지속시간에 의존하는 사용자 프로파일이다.
예시적인 구현 4: 임의의 이전 예시적인 구현 또는 임의의 이전 예시적인 구현의 임의의 조합의 에어로졸 전달 장치로서, 사용자 프로파일은 에어로졸 전달 장치의 예측된 비사용 기간을 나타내는 정보를 포함하고, 적어도 하나의 기능 요소를 제어하도록 처리 회로가 구성되는 것은 예상되는 비사용 기간 동안 에어로졸 전달 장치를 슬립 모드로 들어가게 하도록 구성되는 것을 포함한다.
예시적인 구현 5: 임의의 이전 예시적인 구현 또는 임의의 이전 예시적인 구현의 임의의 조합의 에어로졸 전달 장치로서, 적어도 하나의 기능 요소를 제어하도록 처리 회로가 구성되는 것은 사용자 프로파일 기초하여 에어로졸 생성 구성요소를 포함하는 부하로의 전원으로부터 전력을 제어하도록 구성되는 것을 포함한다.
예시적인 구현 6: 임의의 이전 예시적인 구현 또는 임의의 이전 예시적인 구현의 임의의 조합의 에어로졸 전달 장치로서, 에어로졸 생성 구성요소는 압전 또는 압자기 재료로 둘러싸인 복수의 메시를 포함하고, 처리 회로는 압전 또는 압자기 재료를 선택적으로 구동하여 진동시키고 하나 이상의 메시를 통해 에어로졸 전구체 조성물의 구성요소의 방전을 일으키도록 구성되며, 전원으로부터의 전력을 제어하도록 처리 회로가 구성되는 것은 사용자 프로파일에 기초하여 압전 또는 압자기 재료를 선택적으로 구동하기 위해 전원으로부터의 전력을 제어하도록 구성되는 것을 포함한다.
예시적인 구현 7: 임의의 이전 예시적인 구현 또는 임의의 이전 예시적인 구현의 임의의 조합의 에어로졸 전달 장치로서, 적어도 하나의 센서는 공기의 흐름에 의해 야기되는 압력의 측정치를 생성하도록 구성된 압력 센서를 포함하고, 사용자 프로파일이 의존하는 속성 중 적어도 하나는 각각의 사용자 퍼프의 강도에 비례하는 압력의 측정치를 포함한다.
예시적인 구현 8: 임의의 이전 예시적인 구현 또는 임의의 이전 예시적인 구현의 임의의 조합의 에어로졸 전달 장치로서, 적어도 하나의 센서는 각각의 사용자 퍼프 동안 생성된 에어로졸 내의 총 특정 물질(TPM)에 비례하는 공기의 흐름에 의해 유발되는 압력의 측정치를 생성하도록 구성된 압력 센서를 포함하고, 사용자 프로파일이 의존하는 속성 중 적어도 하나는 각각의 사용자 퍼프 동안 생성된 에어로졸의 TPM에 비례하는 압력의 측정치를 포함한다.
예시적인 구현 9: 임의의 이전 예시적인 구현 또는 임의의 이전 예시적인 구현의 임의의 조합의 에어로졸 전달 장치로서, 적어도 하나의 센서는 에어로졸 생성 구성요소를 통과하는 전류 또는 그 양단의 전압의 측정치를 생성하도록 구성된 전류 또는 전압 센서를 포함하고, 처리 회로는 에어로졸 생성 구성요소를 통과하는 전류 또는 그 양단의 전압의 측정치에 기초하여 각각의 사용자 퍼프 동안 에어로졸 생성 구성요소에 의해 소비되는 전력을 결정하도록 더 구성되며, 사용자 프로파일이 의존하는 속성 중 적어도 하나는 각각의 사용자 퍼프 동안 에어로졸 생성 구성요소에 의해 소비되는 전력을 포함한다.
예시적인 구현 10: 임의의 이전 예시적인 구현 또는 임의의 이전 예시적인 구현의 임의의 조합의 에어로졸 전달 장치로서, 에어로졸 전달 장치는 적어도 복수의 에어로졸 전구체 조성물과 함께 사용 가능하고, 적어도 하나의 센서는 에어로졸 전달 장치가 함께 사용되는 경우 각각의 사용자 퍼프 동안 처리 회로가 복수의 에어로졸 전구체 조성물의 각각의 조성물을 식별하도록 구성되는 기계 판독가능 정보를 판독하도록 구성되는 판독기를 포함하며, 사용자 프로파일은 적어도, 처리 회로에 의해 식별된 복수의 에어로졸 전구체 조성물의 각각의 조성물, 및 에어로졸 전달 장치가 함께 사용될 때 각각의 사용자 퍼프의 시간 및 지속시간에 의존한다.
예시적인 구현 11: 임의의 이전 예시적인 구현 또는 임의의 이전 예시적인 구현의 임의의 조합의 에어로졸 전달 장치로서, 에어로졸 생성 구성요소는 복수의 에어로졸 전구체 조성물로부터 에어로졸을 생성하도록 구성된 복수의 에어로졸 생성 구성요소이고, 상기 적어도 하나의 기능 요소를 제어하도록 처리 회로가 구성되는 것은 사용자 프로파일에 기초하여 상이한 시간에 복수의 에어로졸 생성 구성요소 중에서 자동으로 선택하도록 구성되는 것을 포함한다.
예시적인 구현 12: 임의의 이전 예시적인 구현 또는 임의의 이전 예시적인 구현의 임의의 조합의 에어로졸 전달 장치로서, 처리 회로는 사용자 프로파일에 기초하여 복수의 에어로졸 전구체 조성물 중 특정한 하나의 고갈을 예측하도록 더 구성되고, 에어로졸 전달 장치는 무선 통신 인터페이스를 더 포함하고, 적어도 하나의 기능 요소를 제어하도록 처리 회로가 구성되는 것은 복수의 에어로졸 전구체 조성물 중 특정한 하나의 추가량을 주문하기 위해 무선 통신 인터페이스를 통해 컴퓨팅 장치 또는 서비스 플랫폼과 통신하도록 구성되는 것을 포함한다.
예시적인 구현 13: 임의의 이전 예시적인 구현 또는 임의의 이전 예시적인 구현의 임의의 조합의 에어로졸 전달 장치로서, 적어도 하나의 센서는 에어로졸 전달 장치의 지리적 위치를 결정하도록 구성된 위치 센서를 포함하고, 사용자 프로파일이 의존하는 속성 중 적어도 하나는 각각 사용자 퍼프 동안 에어로졸 전달 장치의 지리적 위치를 포함한다.
예시적인 구현 14: 임의의 이전 예시적인 구현 또는 임의의 이전 예시적인 구현의 임의의 조합의 에어로졸 전달 장치로서, 에어로졸 전달 장치가, 각각의 제2 사용자 퍼프 및 각각의 제2 사용자 퍼프의 제2 시간 및 지속시간을 포함하는 제2 에어로졸 전달 장치의 사용 동안 제2 에어로졸 전달 장치로부터 속성의 제2 측정치를 수신하도록 구성되는 무선 통신 인터페이스를 더 포함하고, 처리 회로는 제2 타겟 변수를 예측하기 위해 제2 기계 학습 모델을 구축 및 활용하도록 더 구성되며, 제2 기계 학습 모델은 기계 학습 알고리즘, 속성으로부터 선택된 적어도 하나의 특징, 및 속성의 제2 측정치로부터 생성된 제2 트레이닝 세트를 사용하여 구축되고, 제2 타겟 변수는 속성 중 적어도 하나 및 각각의 제2 사용자 퍼프의 제2 시간 및 지속시간에 의존하는 제 2 사용자 프로파일이다.
예시적인 구현 15: 임의의 이전 예시적인 구현 또는 임의의 이전 예시적인 구현의 임의의 조합의 에어로졸 전달 장치로서, 적어도 하나의 센서는 에어로졸 전달 장치의 가속도의 측정치를 생성하도록 구성된 가속도계를 포함하고, 타겟 변수는 에어로졸 전달 장치의 사용자의 논리적 활동이며, 기계 학습 모델을 구축하도록 처리 회로가 구성되는 것은 사용자의 논리적 활동을 예측하기 위해 활동 검출 모델을 구축하도록 구성되는 것을 포함하고, 활동 검출 모델은 기계 학습 알고리즘, 가속도를 포함하는 적어도 하나의 특징 및 가속도 측정치에서 생성된 트레이닝 세트를 사용하여 구축된다.
예시적인 구현 16: 임의의 이전 예시적인 구현 또는 임의의 이전 예시적인 구현의 임의의 조합의 에어로졸 전달 장치로서, 적어도 하나의 센서는 에어로졸 전달 장치의 가속도의 측정치를 생성하도록 구성된 가속도계를 포함하고, 타겟 변수는 에어로졸 전달 장치의 논리적 휴대 위치이며, 기계 학습 모델을 구축하도록 처리 회로가 구성되는 것은, 에어로졸 전달 장치의 논리적 휴대 위치를 예측하기 위해 휴대 위치 검출 모델을 구축하도록 구성되는 것을 포함하고, 휴대 위치 검출 모델은 기계 학습 알고리즘, 가속도를 포함하는 적어도 하나의 특징 및 가속도의 측정치에서 생성된 트레이닝 세트를 사용하여 구축된다.
예시적인 구현 17: 임의의 이전 예시적인 구현 또는 임의의 이전 예시적인 구현의 임의의 조합의 에어로졸 전달 장치로서, 적어도 하나의 센서는 에어로졸 전달 장치의 가속도의 측정치를 생성하도록 구성된 가속도계를 포함하고, 타겟 변수는 에어로졸 전달 장치를 사용하여 수행되는 제스처이며, 기계 학습 모델을 구축하도록 처리 회로가 구성되는 것은, 제스처를 예측하기 위해 제스처 인식 모델을 구축하도록 구성되는 것을 포함하고, 제스처 인식 모델은 기계 학습 알고리즘, 가속도를 포함하는 적어도 하나의 특징및 가속도 측정치에서 생성된 트레이닝 세트를 사용하여 구축된다.
예시적인 구현 18: 임의의 이전 예시적인 구현 또는 임의의 이전 예시적인 구현의 임의의 조합의 에어로졸 전달 장치로서, 적어도 하나의 센서는 에어로졸 전달 장치의 환경에서 오디오 소스로부터 오디오의 측정치를 생성하도록 구성된 마이크로폰을 포함하고, 처리 회로는 오디오의 측정치로부터 생성되고 오디오 소스의 방향을 가리키는 빔 패턴을 갖는 가상 지향성 마이크로폰을 생성하도록 더 구성된다.
예시적인 구현 19: 임의의 이전 예시적인 구현 또는 임의의 이전 예시적인 구현의 임의의 조합의 에어로졸 전달 장치로서, 무선 통신 인터페이스를 더 포함하고, 처리 회로는 무선 통신 인터페이스를 통해 컴퓨팅 장치와 반-이중 블루투스 저에너지 통신을 가능하게 하도록 더 구성된다.
예시적인 구현 20: 임의의 이전 예시적인 구현 또는 임의의 이전 예시적인 구현의 임의의 조합의 에어로졸 전달 장치로서, 적어도 하나의 센서는 에어로졸 전구체 조성물의 저항 측정치를 생성하도록 구성된 센서를 포함하고, 타겟 변수는 에어로졸 전구체 조성물의 저항률에 비례하는 에어로졸 전구체 조성물의 품질의 정도이고, 저항률은 저항 측정치로부터 결정 가능하며, 기계 학습 모델을 구축하도록 처리 회로가 구성되는 것은 에어로졸 전구체 조성물의 품질의 정도를 예측하기 위해 기계 학습 모델을 구축하도록 구성되는 것을 포함하고, 모델은 기계 학습 알고리즘, 에어로졸 전구체 조성의 저항을 포함하는 적어도 하나의 특징, 저항 측정치로부터 생성되는 트레이닝 세트를 사용하여 구축된다.
예시적인 구현 21: 임의의 이전 예시적인 구현 또는 임의의 이전 예시적인 구현의 임의의 조합의 에어로졸 전달 장치로서, 전원은 재충전 가능하고, 복수의 사용을 위한 데이터는 전원의 재충전 횟수 및 빈도를 포함하고, 타겟 변수는 에어로졸 전구체 조성물 또는 전원의 재충전 횟수 및 빈도에 비례하는 전원의 예상 수명의 양이고, 기계 학습 모델을 구축하도록 처리 회로가 구성되는 것은 에어로졸 전구체 조성물 또는 전원의 기대 수명의 양을 예측하기 위해 기계 학습 모델을 구축하도록 구성되는 것을 포함하고, 모델은 기계 학습 알고리즘, 전원의 재충전 횟수 및 빈도를 포함하는 적어도 하나의 특징, 및 재충전의 횟수 및 빈도로부터 생성되는 트레이닝 세트를 사용하여 구축된다.
예시적인 구현 22: 임의의 이전 예시적인 구현 또는 임의의 이전 예시적인 구현의 임의의 조합의 에어로졸 전달 장치로서, 적어도 하나의 센서는 에어로졸 전달 장치의 가속도의 측정치를 생성하도록 구성된 가속도계를 포함하고, 타겟 변수는 사용자의 걸음 수(a conut of steps)에 비례하는 에어로졸 전달 장치의 사용자의 활동의 양에 기초하며, 걸음 수는 가속도 측정치로부터 결정될 수 있으며, 상기 기계 학습 모델을 구축하도록 구성된 처리 회로는 사용자의 활동 양을 예측하기 위해 기계 학습 모델을 구축하도록 구성되는 것을 포함하고, 모델은 기계 학습 알고리즘, 가속도를 포함하는 적어도 하나의 특징 및 가속도 측정치에서 생성된 트레이닝 세트를 사용하여 구축된다.
예시적인 구현 23: 임의의 이전 예시적인 구현 또는 임의의 이전 예시적인 구현의 임의의 조합의 에어로졸 전달 장치로서, 에어로졸 전달 장치의 복수의 사용은 각각의 사용자 퍼프를 포함하며, 각각의 사용자 퍼프는 하우징의 적어도 일부를 통과하는 공기의 흐름을 유발하고 에어로졸의 사용자 흡입을 위한 것이며, 복수의 사용을 위한 데이터를 기록하도록 처리 회로가 구성되는 것은 각각의 사용자 퍼프의 시간 및 지속시간으로 측정치를 기록하도록 구성되는 것을 포함하고, 타겟 변수는 활동의 양에 기초하여, 그리고 각각의 사용자 퍼프의 시간과 지속시간에 의존하는 사용률에 기초하는 사용자의 건강의 정도(measure of health)이다.
예시적인 구현 24: 임의의 이전 예시적인 구현 또는 임의의 이전 예시적인 구현의 임의의 조합의 에어로졸 전달 장치로서, 무선 통신 인터페이스를 더 포함하고, 상기 적어도 하나의 기능 요소를 제어하도록 처리 회로가 구성되는 것은 무선 통신 인터페이스를 통해 서비스 플랫폼에 타겟 변수를 통신하도록 구성되는 것을 포함하고, 서비스 플랫폼은 블록체인에 타겟 변수를 전자적으로 기록하도록 구성된다.
본 개시의 이들 및 다른 특징, 측면 및 이점은 이하에 간략하게 설명되는 첨부 도면과 함께 다음의 상세한 설명을 읽음으로써 명백해질 것이다. 본 개시는, 본 개시에 제시된 특징 또는 요소가 본 명세서에 설명된 특정 예시적 구현에서 명시적으로 조합되거나 달리 언급되는지 여부에 관계없이, 본 개시에 제시된 2개, 3개, 4개 또는 그 이상의 특징 또는 요소의 임의의 조합을 포함한다. 본 개시는, 본 개시의 문맥상 명백하게 달리 표시되지 않는 한, 본 개시의 임의의 분리 가능한 특징 또는 요소가 임의의 측면 및 예시적 구현에서 조합 가능한 것으로 간주되도록 총체적으로 판독되도록 의도된다.
따라서, 이 '발명의 내용' 항목은 본 개시의 일부 측면의 기본적인 이해를 제공하기 위해 일부 예시적 구현을 요약하기 위한 목적으로만 제공된다는 것이 이해될 것이다. 따라서, 앞에서 설명된 예시적 구현은 단지 예시일 뿐이며 어떤 방식으로든 본 개시의 범위 또는 사상을 좁히는 것으로 해석되어서는 안 된다는 것이 이해될 것이다. 다른 예시적 구현, 측면 및 이점은, 일부 설명된 예시적 구현의 원리를 예로써 도시하는 첨부 도면과 함께 취해진 다음의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.
앞에서 일반적인 용어로 본 개시의 양태들을 설명했다면 이제는 첨부 도면을 참조할 것인데, 도면은 반드시 축척대로 그려진 것은 아니다.
도 1은 본 개시의 예시적 구현에 따른, 서로 결합되는 카트리지와 제어 본체를 포함하는 에어로졸 전달 장치의 사시도이다.
도 2는 예시적 구현에 따른, 카트리지와 제어 본체가 서로 분리되는 도 1의 에어로졸 전달 장치의 부분 절개도이다.
도 3 및 도 4는 본 개시의 다른 예시적 구현에 따른, 각각 서로 결합되고 서로 분리되는 제어 본체와 에어로졸 소스 부재를 포함하는 에어로졸 전달 장치의 사시도이다.
도 5 및 도 6은 예시적 구현에 따른, 도 3 및 도 4의 에어로졸 전달 장치의 정면도 및 그를 통한 단면도를 각각 도시한다.
도 7 및 도 8은 예시적 구현에 따른, 제어 본체에 결합된 카트리지를 포함하는 에어로졸 전달 장치의 측면도 및 부분적인 단면도를 각각 도시한다.
도 9은 본 개시의 다양한 예시적인 구현에 따른, 에어로졸 전달 장치의 회로도를 도시한다.
도 10은 예시적인 구현에 따른, 에어로졸 전달 장치를 포함하는 통신 시스템을 도시한다.
본 개시는 이제 그 예시적 구현을 참조하여 이하에서 더 완전하게 설명될 것이다. 이러한 예시적 구현은 본 개시가 철저하고 완전한 것이 되고 본 개시의 범위를 당업자에게 완전히 전달할 수 있도록 설명된다. 실제로, 본 개시는 많은 상이한 형태로 구체화될 수 있고, 여기에 설명된 구현으로 제한되는 것으로 해석되어서는 안 되며, 오히려, 이러한 구현은 적용가능한 법적 요건을 이 개시가 충족시킬 수 있도록 제공된다. 명세서 및 첨부된 청구범위에 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 명백하게 달리 지시하지 않는 한 복수의 지시 대상을 포함한다. 또한, 본 명세서에서 정량적 측정, 값, 기하학적 관계 등을 참조할 수 있지만, 달리 명시되지 않는 한, 이들 전부는 아니더라도 하나 이상은 엔지니어링 공차 등으로 인해 발생할 수 있는 허용가능한 편차를 고려하는 근사적인 것 또는 절대적인 것일 수 있다.
이하에 설명되는 바와 같이, 본 개시는 에어로졸 전달 장치에 관한 것이다. 에어로졸 전달 장치는 에어로졸 전구체 조성물(때때로 흡입성 물질 매질이라고도 함)로부터 에어로졸(흡입성 물질(inhalable substance))을 생성하도록 구성될 수 있다. 에어로졸 전구체 조성물은 고체 담배 재료, 반고체 담배 재료, 또는 액체 에어로졸 전구체 조성물 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 일부 구현에서, 에어로졸 전달 장치는 유체 에어로졸 전구체 조성물(예컨대, 액체 에어로졸 전구체 조성물)을 가열하여 그로부터 에어로졸을 생성하도록 구성될 수 있다. 이러한 에어로졸 전달 장치는 소위 전자 담배를 포함할 수 있다. 다른 구현에서, 에어로졸 전달 장치는 가열-비연소식(heat-not-burn) 장치를 포함할 수 있다. 또 다른 구현에서, 에어로졸 전달 장치는 비가열-비연소식 장치를 포함할 수 있다.
증기 전구체 조성물 또는 "e-액체"라고도 하는 액체 에어로졸 전구체 조성물은 전자 담배 및 비가열-비연소 장치에 특히 유용하다. 액체 에어로졸 전구체 조성물은 예를 들어 다가 알코올(polyhydric alcohol)(예컨대, 글리세린(식물성 글리세린을 포함), 프로파일렌 글리콜, 또는 이들의 혼합물), 니코틴, 담배, 담배 추출물, 및/또는 향미제를 포함하는 다양한 성분을 포함할 수 있다. 일부 예에서, 에어로졸 전구체 조성물은 글리세린 및 니코틴을 포함한다.
다양한 구현과 함께 사용될 수 있는 일부 액체 에어로졸 전구체 조성물은, 레불린산(levulinic acid), 숙신산, 젖산, 피루브산, 벤조산, 푸마르산, 이들의 조합 등과 같은 하나 이상의 산을 포함할 수 있다. 니코틴을 포함하는 액체 에어로졸 전구체 조성물에 산(들)을 포함시키면 염 형태의 니코틴을 포함하는 양성자화된(protonated) 액체 에어로졸 전구체 조성물을 제공할 수 있다. 대표적인 유형의 액체 에어로졸 전구체 조성물 및 제형(formulations)은, Robinson 등의 미국 특허 제 7,726,320 호, Chong 등의 미국 특허 제 9,254,002 호, Zheng 등의 미국 특허출원 공개 제 2013/0008457 호, Lipowicz 등의 미국 특허출원 공개 제 2015/0020823 호 및 Koller의 미국 특허출원 공개 제 2015/0020830 호뿐만 아니라, Bowen 등의 PCT 특허출원 공개 제 WO 2014/182736 호, 및 Collett 등의 미국 특허 제 8,881,737 호에 제시되고 특성화되며, 이들의 개시내용은 본원에 참조로 포함된다. 사용될 수 있는 다른 에어로졸 전구체는 앞에서 식별된 다수의 대표적인 제품 중 임의의 것에 포함된 에어로졸 전구체를 포함한다. 또한, 전자 담배용으로 Johnson Creek Enterprises LLC에서 입수 가능한 소위 "연기 주스(smoke juices)"가 바람직하다. 또 다른 예의 에어로졸 전구체 조성물은 BLACK NOTE, COSMIC FOG, THE MILKMAN E-LIQUID, FIVE PAWNS, THE VAPOR CHEF, VAPE WILD, BOOSTED, THE STEAM FACTORY, MECH SAUCE, CASEY JONES MAINLINE RESERVE, MITTEN VAPORS, DR. CRIMMY'S V-LIQUID, SMILEY E LIQUID, BEANTOWN VAPOR, CUTTWOOD, CYCLOPS VAPOR, SICBOY, GOOD LIFE VAPOR, TELEOS, PINUP VAPORS, SPACE JAM, MT. BAKER VAPOR, 및 JIMMY THE JUICE MAN라는 브랜드명으로 판매된다. 비등성(effervescent) 재료의 구현이 에어로졸 전구체와 함께 사용될 수 있으며, 이는 예를 들어 본원에 참조로 통합되는 Hunt 등의 미국 특허출원 공개 제 2012/0055494 호에 설명되어 있다. 또한, 비등성 재료의 사용은 예를 들어 Niazi 등의 미국 특허 제 4,639,368 호, Wehling 등의 미국 특허 제 5,178,878 호, Wehling 등의 미국 특허 제 5,223,264 호, Pather 등의 미국 특허 제 6,974,590 호, Bergquist 등의 미국 특허 제 7,38 1,667 호, Crawford 등의 미국 특허 제 8,424,541 호, Strickland 등의 미국 특허 제 8,627,828 호, 및 Sun 등의 미국 특허 제 9,307,787 호뿐만 아니라, Brinkley 등의 미국 특허출원 공개 제 2010/0018539 호 및 Johnson 등의 PCT 특허출원 공개 제 WO 97/06786 호에 설명되어 있으며, 이들 모두는 본원에 참조로 포함된다.
에어로졸 전구체를 지지하기 위한 대표적인 유형의 기재, 저장소 또는 다른 구성요소는 Newton의 미국 특허 제 8,528,569 호, Chapman 등의 미국 특허출원 공개 제 2014/0261487 호, Davis 등의 미국 특허출원 공개 제 2015/0059780 호, 및 Bless 등의 미국 특허출원 공개 제 2015/0216232 호에 설명되어 있으며, 이들 모두는 본원에 참조로 포함된다. 또한, 다양한 위킹(wicking) 재료와, 소정 유형의 전자 담배 내에서 이러한 위킹 재료의 구성 및 동작은 Sears 등의 미국 특허 제 8,910,640 호에 제시되어 있으며, 이는 본원에 참조로 포함된다.
다른 구현에서, 에어로졸 전달 장치는 고체 에어로졸 전구체 조성물(예컨대, 압출 담배 막대) 또는 반고체 에어로졸 전구체 조성물(예컨대, 글리세린-적재 담배 페이스트)을 가열하도록 구성된 가열-비연소식 장치를 포함할 수 있다. 에어로졸 전구체 조성물은 담배-함유 비드, 담배 조각, 담배 스트립, 재구성된 담배 재료, 또는 이들의 조합, 및/또는 미세하게 분쇄된 담배의 믹스, 담배 추출물, 분무 건조 담배 추출물, 또는 선택적 무기 재료(예컨대, 탄산 칼슘), 선택적 향미제, 및 실질적으로 고체 또는 성형 가능한(예컨대, 압출 가능한) 기재를 형성하는 에어로졸 형성 재료가 혼합된 다른 담배 형태를 포함할 수 있다. 대표적인 유형의 고체 및 반고체 에어로졸 전구체 조성물 및 제형은 Thomas 등의 미국 특허 제 8,424,538 호, Sebastian 등의 미국 특허 제 8,464,726 호, Conner 등의 미국 특허출원 공개 제 2015/0083150 호, Ademe 등의 미국 특허출원 공개 제 2015/0157052호, 및 Nordskog 등의 미국 특허출원 공개 제 2017/0000188 호에 개시되어 있으며, 이들 모두는 본원에 참조로 포함된다. 또 다른 대표적인 유형의 고체 및 반고체 에어로졸 전구체 조성물 및 배열은 British American Tobacco의 GLO™ 제품용 NEOSTIKS™ 소모품 에어로졸 소스 부재와 Philip Morris International, Inc.의 IQOS™ 제품용 HEETS™ 소모품 에어로졸 소스 부재에서 발견되는 것들을 포함한다.
다양한 구현에서, 흡입성 물질은 구체적으로 담배 성분 또는 담배 유래 재료(즉, 담배에서 직접 분리되거나 합성적으로 조제될 수 있는 담배에서 자연적으로 발견되는 재료)일 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 전구체 조성물은 불활성 기재와 조합된 담배 추출물 또는 그 조각을 포함할 수 있다. 에어로졸 전구체 조성물은 연소 온도 미만의 온도로 가열될 때 흡입성 물질을 방출하는 비연소 담배 또는 비연소 담배를 함유하는 조성물을 추가로 포함할 수 있다. 일부 구현 예에서, 에어로졸 전구체 조성물은 담배 응축물 또는 그 조각(즉, 향미 및 가능하다면 니코틴을 남기는 담배의 연소에 의해 생성되는 연기의 응축된 성분)을 포함할 수 있다.
본 개시에서 유용한 담배 재료는 다양할 수 있으며, 예를 들어, 철관 건조 담배(flue-cured tobacco), 버얼리종 담배(burley tobacco), 오리엔탈 담배(Oriental tobacco) 또는 메릴랜드 담배(Maryland tobacco), 다크 담배(dark tobacco), 다크 파이어 담배(dark-fired tobacco) 및 루스티카 담배(Rustica tobaccos)뿐만 아니라, 다른 희귀 또는 특수 담배 또는 그 혼합물을 포함할 수 있다. 담배 재료는 또한 소위 "혼합된(blended)" 형태 및 가공된 형태, 예를 들어 가공된 담배 줄기(예컨대, 컷-롤형(cut-rolled) 또는 컷-퍼프형(cut-puffed) 줄기), 부피 팽창형 담배(예컨대, 바람직하게는 컷 필러(cut filler) 형태의 드라이아이스 팽창형 담배(dry ice expanded tobacco: DIET)와 같은 퍼프형 담배), 재구성된 담배(예컨대, 종이 제조 유형 또는 캐스트 시트 유형의 공정을 사용하여 제조된 재구성 담배)를 포함할 수 있다. 다양한 대표적인 담배 유형, 가공된 담배 유형 및 담배 혼합물 유형은, Lawson 등의 미국 특허 제 4,836,224 호, Perfetti 등의 미국 특허 제 4,924,888 호, Brown 등의 미국 특허 제 5,056,537 호, Brinkley 등의 미국 특허 제 5,159,942 호, Gentry의 미국 특허 제 5,220,930 호, Blakley 등의 미국 특허 제 5,360,023 호, Shafer 등의 미국 특허 제 6,701,936 호, Li 등의 미국 특허 제 7,011,096 호, 및 Li 등의 미국 특허 제 7,017,585 호, Lawson 등의 미국 특허 제 7,025,066 호, Perfetti 등의 미국 특허출원 공개 제 2004/0255965 호, Bereman의 PCT 특허출원 공개 제 WO 02/37990 호, 및 Bombick 등의 Fund. Appl. Toxicol., 39, p. 11-17(1997)에 제시되어 있으며, 이들은 본원에 참조로 포함된다. 본 개시에 따른 것을 포함하여 흡연 장치에 유용할 수 있는 추가의 예시적 담배 조성물은 Robinson 등의 미국 특허 제 7,726,320 호에 개시되어 있으며, 이는 본원에 참조로 포함된다.
또한, 에어로졸 전구체 조성물은 흡입성 물질 또는 그 전구체가 내부에 통합되거나 위에 증착된 불활성 기재를 포함할 수 있다. 예를 들어, 흡입성 물질을 포함하는 액체는 불활성 기재 상에 코팅되거나 흡수되거나 흡착될 수 있어서, 열을 가할 때 흡입성 물질은 정압 또는 부압(positive or negative pressure)의 인가를 통해 본 발명의 물품으로부터 인출될 수 있는 형태로 방출된다. 일부 측면에서, 에어로졸 전구체 조성물은 컷 필러 형태의 향미 및 아로마 담배의 혼합물 포함할 수 있다. 또 다른 측면에서, 에어로졸 전구체 조성물은 Pryor 등의 미국 특허 제 4,807,809 호, Pryor 등의 미국 특허 제 4,889,143 호, 및 Raker의 미국 특허 제 5,025,814 호(이들의 개시내용은 본원에 참조로 통합됨)에 기술된 바와 같은 재구성된 담배 재료를 포함할 수 있다. 적합한 에어로졸 전구체 조성물에 관한 추가 정보에 대해서는, 2018년 3월 9일에 출원된 Sur 등의 미국 특허출원 제 15/916,834 호(이는 본원에 참조로 통합됨)를 참조한다.
에어로졸 전구체 조성물의 유형에 관계없이, 에어로졸 전달 장치는 에어로졸 전구체 조성물로부터 에어로졸을 생상하도록 구성된 에어로졸 생성 구성요소를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자 담배 또는 가열-비연소식 장치의 경우, 에어로졸 생성 구성요소는 가열 요소이거나 이를 포함할 수 있다. 비가열-비연소식 장치의 경우, 일부 예에서, 에어로졸 생성 구성요소는 적어도 하나의 진동 가능한 압전 또는 압자기 메시이거나 이를 포함할 수 있다.
적합한 가열 요소의 일 예는 유도 히터이다. 이러한 히터는 종종 유도 송신기 및 유도 수신기를 포함한다. 유도 송신기는 교류가 통과할 때 진동 자기장(예컨대, 시간에 따라 주기적으로 변하는 자기장)을 생성하도록 구성된 코일을 포함할 수 있다. 유도 수신기는 유도 송신기 내에 적어도 부분적으로 위치하거나 수용될 수 있고, 전도성 재료(예컨대, 강자성 재료 또는 알루미늄 코팅 재료)를 포함할 수 있다. 유도 송신기에 교류가 흐르게 함으로써 유도를 통해 유도 수신기에서 와전류가 발생될 수 있다. 유도 수신기를 정의하는 재료의 저항을 통해 흐르는 와전류는 이를 주울 가열에 의해(즉, 주울 효과를 통해) 가열할 수 있다. 분무기(atomizer)를 정의할 수 있는 유도 수신기는 유도 수신기에 근접하게 위치된 에어로졸 전구체 조성물로부터 에어로졸을 형성하기 위해 무선으로 가열될 수 있다. 유도 히터를 갖는 에어로졸 전달 장치의 다양한 구현은, Davis 등의 미국 특허출원 공개 제 2017/0127722 호, Sur 등의 미국 특허출원 공개 제 2017/0202266 호, 2016년 11월 15일 출원된 Sur 등의 미국 특허출원 제 15/352,153 호, 2017년 10월 31일 출원된 Sebastian 등의 미국 특허출원 제 15/799,365 호, 및 Sur의 미국 특허출원 제 15/836,086 호에 설명되어 있으며, 이들 모두는 본원에 참조로 포함된다.
본 명세서에 보다 구체적으로 설명된 것들을 포함하는 다른 구현에서, 가열 요소는 전기 저항 히터의 경우에서와 같은 전도성 히터이다. 이러한 히터는 전류가 통과할 때 열을 생성하도록 구성될 수 있다. 다양한 구현에서, 전도성 히터는 포일, 폼, 디스크, 나선형, 섬유, 와이어, 필름, 실(yarns), 스트립, 리본 또는 원통의 형태와 같은 다양한 형태로 제공될 수 있다. 이러한 히터는 종종 금속 재료를 포함하며, 전류를 통과시키는 것과 연관된 전기 저항의 결과로서 열을 생성하도록 구성된다. 이러한 저항성 히터는 에어로졸을 생성하기 위해 에어로졸 전구체 조성물에 근접하게 위치되어 이를 가열할 수 있다. 본 개시에 유용할 수 있는 다양한 전도성 기재가 전술한 Griffith 등의 미국 특허출원 공개 제 2013/0255702 호에 설명되어 있다.
일부 구현에서 에어로졸 전달 장치는 소위 전자 담배 또는 비가열-비연소식 장치의 경우에 제어 본체와 카트리지를 포함하거나, 또는 가열-비연소식 장치의 경우에는 제어 본체와 에어로졸 소스 부재를 포함할 수 있다. 전자 담배 또는 가열-비연소식 장치의 경우, 제어 본체는 재사용 가능할 수 있는 반면, 카트리지/에어로졸 소스 부재는 제한된 수의 사용을 위해 구성되고/되거나 일회용으로 구성될 수 있다. 다양한 메커니즘이 카트리지/에어로졸 소스 부재를 제어 본체에 연결하여 나사 결합, 압입 결합, 억지 끼워맞춤(interference fit), 슬라이딩 끼워맞춤, 자기 결합 등을 초래할 수 있다.
제어 본체 및 카트리지/에어로졸 소스 부재는 다수의 상이한 재료 중 임의의 것으로 형성될 수 있는 별도의 개별 하우징 또는 외부 본체를 포함할 수 있다. 하우징은 임의의 적합한 구조적으로 건전한 재료로 형성될 수 있다. 일부 예에서, 하우징은 스테인리스 스틸, 알루미늄 등과 같은 금속 또는 합금으로 형성될 수 있다. 다른 적합한 재료는 다양한 플라스틱(예: 폴리카보네이트), 플라스틱 위의 금속 도금, 세라믹 등을 포함한다.
카트리지/에어로졸 소스 부재는 에어로졸 전구체 조성물을 포함할 수 있다. 에어로졸 전구체 조성물로부터 에어로졸을 생성하기 위해, 에어로졸 생성 구성요소(예컨대, 가열 요소, 압전/압자기 메시)는 제어 본체 및 카트리지를 가로지르거나 또는 에어로졸 소스 부재가 위치할 수 있는 제어 본체 내에서 에어로졸 전구체 조성물과 접촉하거나 근접하게 위치될 수 있다. 제어 본체는 재충전 가능하거나 교체 가능할 수 있는 전원을 포함할 수 있으며, 이에 따라 제어 본체는 다수의 카트리지/에어로졸 소스 부재와 함께 재사용될 수 있다.
제어 본체는 또한 장치의 수동 제어를 위해 푸시 버튼, 터치 감지 표면 등과 같은 에어로졸 전달 장치를 활성화하는 수단을 포함할 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 제어 본체는 사용자가 카트리지/에어로졸 소스 부재를 빨아들여 에어로졸 전달 장치를 활성화하는 시기를 검출하는 흐름 센서를 포함할 수 있다.
다양한 구현에서, 본 개시에 따른 에어로졸 전달 장치는, 실질적으로 막대형이거나 실질적으로 튜브 형상이거나 실질적으로 원통 형상인 것으로 정의될 수 있는 전반적 형상을 포함하지만 이에 제한되지 않는 다양한 전반적 형상을 가질 수 있다. 첨부 도면을 참조하여 도시되고 설명된 구현에서, 에어로졸 전달 장치는 실질적으로 둥근 단면을 갖지만, 다른 단면 형상(예컨대, 타원형, 정사각형, 직사각형, 삼각형 등)도 본 개시에 포함된다. 물품의 물리적 형상을 설명하는 이러한 언어는 제어 본체 및 카트리지/에어로졸 소스 부재를 포함하는 개별 구성요소에도 적용될 수 있다. 다른 구현에서, 제어 본체는 작은 상자 형상과 같은 다른 핸드헬드 형상을 취할 수 있다.
보다 구체적인 구현에서, 제어 본체와 카트리지/에어로졸 소스 부재 중 하나 또는 둘 모두는 일회용이거나 재사용 가능한 것으로 지칭될 수 있다. 예를 들어, 제어 본체는 교체 가능한 배터리 또는 재충전 가능한 배터리, SSB, 박막 SSB, 재충전 가능한 슈퍼커패시터, 리튬 이온 또는 하이브리드 리튬 이온 슈퍼커패시터 등과 같은 전원을 가질 수 있다. 전원의 일 예는 독일의 Tadiran Batteries GmbH에 의해 생성된 TKI-1550 재충전 가능 리튬 이온 배터리이다. 다른 구현에서, 유용한 전원은 일본의 Sanyo Electric Company, Ltd.에 의해 생성된 N50-AAA CADNICA 니켈-카드뮴 전지일 수 있다. 다른 구현에서는, 예를 들어 각각 1.2 볼트를 제공하는 복수의 그러한 배터리가 직렬로 접속될 수 있다.
그 다음에, 일부 예에서, 전원은 임의의 유형의 재충전 기술에 접속되어 그와 결합될 수 있다. 적합한 충전기의 예는 단순히 일정한 또는 펄스 직류(DC) 전력을 전원에 공급하는 충전기, 제어 회로를 추가하는 고속 충전기, 3 단계 충전기, 유도 전력 공급식 충전기, 스마트 충전기, 모션 전력 공급식 충전기, 펄스 충전기, 태양열 충전기, USB 기반 충전기 등을 포함한다. 일부 예에서, 충전기는 전원 어댑터 및 임의의 적절한 충전 회로를 포함한다. 다른 예에서, 충전기는 전원 어댑터를 포함하고 제어 본체에는 충전 회로가 장착된다. 이러한 다른 예에서, 충전기는 때때로 단순히 전원 어댑터로 지칭될 수 있다.
제어 본체는, 적절한 충전기에 접속하고 일부 예에서는 통신을 위해 다른 주변 장치에 접속하기 위해, 다수의 상이한 단자, 전기 커넥터 등 중 임의의 것을 포함할 수 있다. 보다 구체적인 적절한 예는, 원통형 커넥터, 궐련 라이터 커넥터, 및 USB 커넥터(USB 1.x(예컨대, Type A, Type B), USB 2.0 및 그 업데이트 및 부가물(예컨대, Mini A, Mini B, Mini AB, Micro A, Micro B, Micro AB), 및 USB 3.x(예컨대, Type A, Type B, Micro B, Micro AB, Type C)에 의해 특정된 것들을 포함함), 독점적 커넥터(예컨대, Apple의 Lightning 커넥터) 등과 같은 직류(DC) 커텍터를 포함한다. 제어 본체는 충전기 또는 다른 주변장치에 직접 접속될 수 있고, 또는 두 요소는 역시 적절한 커넥터를 갖는 적절한 케이블을 통해 접속될 수 있다. 두 요소가 케이블에 의해 접속되는 예에서, 제어 본체와 충전기 또는 다른 주변장치는 일 유형의 커넥터 또는 두 유형의 커넥터를 갖는 케이블과 동일하거나 다른 유형의 커넥터를 가질 수 있다.
유도 전력 공급식 충전을 포함하는 예에서, 에어로졸 전달 장치는 유도 무선 충전 기술을 갖추고 있을 수 있으며, 유도 송신기를 포함하여 유도 무선 충전(예를 들어 WPC(Wireless Power Consortium)의 Qi 무선 충전 표준에 따른 무선 충전을 포함함)을 사용하는 무선 충전기, 충전 패드 등과 접속하기 위한 유도 수신기를 포함할 수 있다. 또는 전원은 무선 RF(radio frequency) 기반 충전기로부터 재충전될 수 있다. 유도성 무선 충전 시스템의 예는 Sur 등의 미국 특허 출원 공개 제 2017/0112196 호에 설명되어 있으며, 이는 그 전체가 본원에 참조로 포함된다. 또한, 일부 구현에서, 전자 담배의 경우 카트리지는 Chang 등의 미국 특허 제 8,910,639 호(이는 본원에 참조로 통합됨)에 개시된 바와 같이 일회용 카트리지를 포함할 수 있다.
전원을 재충전 기술에 접속하기 위해 하나 이상의 접속이 사용될 수 있으며, 일부는 충전 케이스, 크래들, 도크, 슬리브 등을 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 예를 들어, 제어 본체는, 전원 공급 장치에 접속하기 위해 USB 커넥터를 포함하는 크래들과 결합하도록 구성될 수 있다. 또는 다른 예에서, 제어 본체는 전원 공급 장치에 접속되는 USB 커넥터를 포함하는 슬리브 내에 끼워져 맞물리도록 구성될 수 있다. 이러한 예 및 유사한 예에서, USB 커넥터는 전원에 직접 접속될 수 있거나, USB 커넥터는 적절한 전원 어댑터를 통해 전원에 접속될 수 있다.
전원의 예는 Peckerar 등의 미국 특허 제 9,484,155 호 및 2015년 10월 21일에 출원된 Sur 등의 미국 특허출원 공개 제 2017/0112191 호에 설명되어 있으며, 이들의 개시내용은 참조로 본원에 포함된다. 적절한 전원의 다른 예는 Hawes 등의 미국 특허출원 공개 제 2014/0283855 호, Fernando 등의 미국 특허출원 공개 제 2014/0014125 호, Nichols 등의 미국 특허출원 공개 제 2013/0243410 호, Fernando 등의 미국 특허출원 공개 제 2010/0313901 호 및 Fernando 등의 미국 특허 제9,439,454호에 기재되어 있으며, 이들 모두는 본원에 참조로 포함된다. 흐름 센서와 관련하여, 에어로졸 전달 장치를 위한 다양한 마이크로제어기, 센서 및 스위치를 포함하는 대표적인 전류 조정 구성요소 및 다른 전류 제어 구성요소는 Gerth 등의 미국 특허 제 4,735,217 호, Brooks 등의 미국 특허 제 4,922,901 호, 제 4,947,874 호 및 제 4,947,875 호, McCafferty 등의 미국 특허 제 5,372,148 호, Fleischhauer 등의 미국 특허 제 6,040,560 호, Nguyen 등의 미국 특허 제 7,040,314 호, Pan의 미국 특허 제 8,205,622 호, Collet 등의 미국 특허 제 8,881,737 호, Ampolini 등의 미국 특허 제 9,423,152 호, Fernando 등의 미국 특허 제 9,439,454 호, 및 Henry 등의 미국 특허출원 공개 제 2015/0257445 호에 설명되어 있으며, 이들 모두는 본원에 참조로 포함된다.
입력 장치는 에어로졸 전달 장치에 포함될 수 있다(흐름 센서를 대체하거나 보완할 수 있음). 입력은 사용자가 장치의 기능을 제어할 수 있도록 및/또는 사용자에게 정보를 출력하기 위해 포함될 수 있다. 임의의 구성요소 또는 구성요소들의 조합은 장치의 기능을 제어하기 위한 입력으로 활용될 수 있다. 적합한 입력 장치는 예를 들어, 푸시 버튼, 터치 스위치 또는 다른 터치 감지 표면을 포함한다. Worm 등의 미국 특허출원 공개 제 2015/0245658 호(이는 참조에 의해 본원에 통합됨)에 설명된 바와 같은 하나 이상의 푸시 버튼이 사용될 수 있다. 마찬가지로, 2015년 3월 10일에 출원된 Sears 등의 미국 특허출원 제 14/643,626 호(본 명세서에 참조로 포함됨)에 설명된 바와 같은 터치 스크린이 사용될 수 있다.
추가 예로서, 에어로졸 전달 장치의 특정 움직임에 기초한 제스처 인식에 적합한 구성요소가 입력 장치로 사용될 수 있다. Henry 등의 미국 특허출원 공개 제 2016/0158782 호(이는 참조로 본원에 통합됨)를 참조한다. 또 다른 예로서, 사용자가 예를 들어 용량성 센서가 구현되는 장치의 표면을 터치함으로써 입력을 제공하게 할 수 있도록 용량성 센서가 에어로졸 전달 장치에 구현될 수 있다. 다른 예에서는, 사용자가 입력을 제공하게 할 수 있도록 장치와 연관된 움직임을 검출할 수 있는 센서(예컨대, 가속도계, 자이로스코프, 광전 근접 센서 등)가 에어로졸 전달 장치에 구현될 수 있다. 적합한 센서의 예는 Sur 등의 미국 특허출원 공개 제 2018/0132528 호 및 Henry 등의 미국 특허출원 공개 제 2016/0158782 호에 설명되어 있으며, 이들은 본원에 참조로 포함된다.
전술한 바와 같이, 에어로졸 전달 장치는 적어도 하나의 제어 구성요소와 같은 다양한 전자 장치를 포함할 수 있다. 적절한 제어 구성요소는 다수의 전자 구성요소를 포함할 수 있으며, 일부 예에서 인쇄 회로 기판(PCB)과 같은 회로 기판으로 형성될 수 있다. 일부 예에서, 전자 구성요소는, 하나 이상의 예시적 구현에 따라 데이터 처리, 애플리케이션 실행, 또는 다른 처리, 제어 또는 관리 서비스를 수행하도록 구성된 처리 회로를 포함한다. 처리 회로는, 예를 들어, ASIC(application specific integrated circuit), FPGA(field programmable gate array), 이들의 어떤 조합 등과 같은 하나 이상의 집적 회로를 포함하는, 적어도 하나의 프로세서 코어, 마이크로프로세서, 코프로세서, 제어기, 마이크로제어기 또는 다양한 다른 컴퓨팅 또는 처리 장치와 같은 다양한 형태로 구체화된 프로세서를 포함할 수 있다. 일부 예에서, 처리 회로는 프로세서에 결합되거나 그와 통합된 메모리를 포함할 수 있고, 메모리는 데이터, 프로세서에 의해 실행 가능한 컴퓨터 프로그램 명령어, 이들의 어떤 조합 등을 저장할 수 있다.
일부 예에서, 제어 구성요소는 처리 회로에 결합되거나 그와 통합될 수 있는 하나 이상의 입력/출력 주변장치를 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 제어 구성요소는 하나 이상의 네트워크, 컴퓨팅 장치 또는 다른 적절하게 활성화된 장치와의 무선 통신을 가능하게 하는 통신 인터페이스를 포함할 수 있다. 적절한 통신 인터페이스의 예는 Marion 등의 미국 특허출원 공개 제 2016/0261020 호에 개시되어 있으며, 그 내용은 본원에 참조로 포함된다. 적합한 통신 인터페이스의 또 다른 예는 Texas Instruments의 CC3200 단일 칩 무선 마이크로제어기 유닛(microcontroller unit: MCU)이다. 또한, 에어로졸 전달 장치가 무선으로 통신하도록 구성될 수 있게 하는 적절한 방식의 예는 Ampolini 등의 미국 특허출원 공개 제 2016/0007651 호 및 Henry, Jr. 등의 미국 특허출원 공개 제 2016/0219933 호에 개시되어 있으며, 이들 각각은 본원에 참조로 포함된다.
본 개시의 에어로졸 전달 장치에는 또 다른 구성요소가 사용될 수 있다. 적합한 구성요소의 일 예는, 에어로졸 전달 장치를 사용하여 조명될 수 있는 발광 다이오드(LED), 양자점 기반 LED 등과 같은 표시기이다. 적합한 LED 구성요소, 그 구성 및 용도의 예는 Sprinkel 등의 미국 특허 제 5,154,192 호, Newton의 미국 특허 제 8,499,766 호, Scatterday의 미국 특허 제 8,539,959 호, 및 Sears 등의 미국 특허 제 9,451,791 호에 설명되어 있으며, 이들 모두는 본원에 참조로 포함된다.
다른 동작 지표(indices)도 본 개시에 포함된다. 예를 들어, 동작의 시각적 지표는 흡연 경험의 진행을 보여주기 위해 밝은 색상 또는 강도의 변화도 포함한다. 진동 모터와 같은 동작의 촉각(햅틱) 표시기 및 스피커와 같은 동작의 소리(오디오) 표시기가 유사하게 본 발명에 포함된다. 더 나아가, 이러한 동작 지표들의 조합도 단일 흡연 물품에 사용하기에 적합하다. 다른 측면에 따르면, 에어로졸 전달 장치는, 예를 들어, 전원에 남아있는 전력량, 흡연 경험의 진행, 에어로졸 생성 구성요소 활성화에 대응하는 표시 등과 같은 흡연 물품의 동작에 대응하는 정보를 제공하도록 구성된 디스플레이와 같은 하나 이상의 표시기 또는 표시를 포함할 수 있다.
또 다른 구성요소도 고려된다. 예를 들어, Sprinkel 등의 미국 특허 제 5,154,192 호는 흡연 물품용 표시기를 개시하고 있고, Sprinkel, Jr.의 미국 특허 제 5,261,424 호는 빨아들이는 것과 연관된 사용자 입술 활동을 검출하여 가열 장치의 가열을 트리거하기 위해 장치의 마우스 단부와 연관될 수 있는 압전 센서를 개시하고 있고, McCafferty 등의 미국 특허 제 5,372,148 호는 마우스피스를 통한 압력 강하에 응답하여 가열 부하 어레이로의 에너지 흐름을 제어하기 위한 퍼프 센서를 개시하고 있고, Harris 등의 미국특허 제 5,967,148 호는 삽입된 구성요소의 적외선 투과율의 불균일성을 검출하는 식별기 및 구성요소가 리셉터클(receptacle)에 삽입될 때 검출 루틴을 실행하는 제어기를 포함하는 흡연 장치의 리셉터클을 개시하고 있고, Fleischhauer 등의 미국 특허 제 6,040,560 호는 다수의 차동 단계를 갖는 정의된 실행가능 전력 사이클을 설명하고 있으며, Watkins 등의 미국 특허 제 5,934,289 호는 광자-광전자(photonic-optronic) 구성요소를 개시하고 있고, Counts 등의 미국 특허 제 5,954,979 호는 흡연 장치를 통한 인발 저항(draw resistance)을 변경하는 수단을 개시하고 있고, Blake 등의 미국 특허 제 6,803,545 호는 흡연 장치에 사용하기 위한 특정 배터리 구성을 개시하고 있고, Griffen 등의 미국 특허 제 7,293,565 호는 흡연 장치와 함께 사용하기 위한 다양한 충전 시스템을 개시하고 있고, Fernando 등의 미국 특허 제 8,402,976 호는 충전을 용이하게 하고 장치의 컴퓨터 제어를 가능하게 하는 흡연 장치용 컴퓨터 인터페이스 수단을 개시하고 있고, Fernando 등의 미국 특허 제 8,689,804 호는 흡연 장치용 식별 시스템을 개시하고 있으며, Flick의 PCT 특허출원 공개 제 WO 2010/003480 호는 에어로졸 생성 시스템에서 퍼프를 표시하는 유체 흐름 감지 시스템을 개시하고 있는데, 전술한 개시내용들 모두는 본원에 참조로 포함된다.
전자 에어로졸 전달 물품과 관련된 구성요소 및 본 물품에서 사용될 수 있는 개시 재료 또는 구성요소의 추가 예는, Gerth 등의 미국 특허 제 4,735,217 호, Morgan 등의 미국 특허 제 5,249,586 호, Higgins 등의 미국 특허 제 5,666,977 호, Adams 등의 미국 특허 제 6,053,176 호, White의 미국 특허 제 6,164,287 호, Voges의 미국 특허 제 6,196,218 호, Felter 등의 미국 특허 제 6,810,883 호, Nichols의 미국 특허 제 6,854,461 호, Hon의 미국 특허 제 7,832,410 호, Kobayashi의 미국 특허 제 7,513,253 호, Hamano의 미국 특허 제 7,896,006 호, Shayan의 미국 특허 제 6,772,756 호, Hon의 미국 특허 제 8,156,944 호 및 제 8,375,957 호, Thorens 등의 미국 특허 제 8,794,231 호, Oglesby 등의 미국 특허 제 8,851,083 호, Monsees 등의 미국 특허 제 8,915,254 호 및 제 8,925,555 호, DePiano 등의 미국 특허 제 9,220,302 호, Hon의 미국 특허출원 공개 제 2006/0196518 호 및 제 2009/0188490 호, Oglesby 등의 미국 특허출원 공개 제 2010/0024834 호, Wang의 미국 특허출원 공개 제 2010/0307518 호, Hon의 PCT 특허출원 공개 제 WO 2010/091593 호 및 Foo의 PCT 특허출원 공개 제 WO 2013/089551 호를 포함하며, 이들 각각은 참조에 의해 본원에 포함된다. 또한, Worm 등의 미국 특허출원 공개 제 2017/0099877 호는 에어로졸 전달 장치에 포함될 수 있는 캡슐 및 에어로졸 전달 장치를 위한 포브형(fob-shape) 구성을 개시하고 있으며, 이는 본원에 참조로 포함된다. 전술한 문서에 의해 개시된 다양한 재료는 다양한 구현으로 본 장치에 통합될 수 있으며, 전술한 개시내용 전부는 본원에 참조로 포함된다.
본 개시의 에어로졸 전달 장치에 통합될 수 있는 또 다른 특징, 제어 또는 구성요소는, Harris 등의 미국 특허 제 5,967,148 호, Watkins 등의 미국 특허 제 5,934,289 호, Counts 등의 미국 특허 제 5,954,979 호, Fleischhauer 등의 미국 특허 제 6,040,560 호, Hon의 미국 특허 제 8,365,742 호, Fernando 등의 미국 특허 제 8,402,976 호, Katase의 미국 특허출원 공개 제 2005/0016550 호, Fernando 등의 미국 특허 제 8,689,804 호, Tucker 등의 미국 특허출원 공개 제 2013/0192623 호, Leven 등의 미국 특허 제 9,427,022 호, Kim 등의 미국 특허출원 공개 제 2013/0180553 호, Sebastian 등의 미국 특허출원 공개 제 2014/0000638 호, Novak 등의 미국 특허출원 공개 제 2014/0261495 호, 및 DePiano 등의 미국 특허 제 9,220,302 호에 개시되어 있으며, 이들 모두는 참조에 의해 본원에 포함된다.
도 1 및 도 2는 전자 담배의 경우에 제어 본체 및 카트리지를 포함하는 에어로졸 전달 장치의 구현을 도시한다. 이와 관련하여, 도 1 및 도 2는 본 개시의 예시적 구현에 따른 에어로졸 전달 장치(100)를 도시한다. 표시된 바와 같이, 에어로좀 전달 장치는 제어 본체(102) 및 카트리지(104)를 포함할 수 있다. 제어 본체와 카트리지는 기능 관계에서 영구적으로 또는 분리 가능하게 정렬될 수 있다. 이와 관련하여, 도 1은 결합된 구성의 에어로졸 전달 장치의 사시도인 반면, 도 2는 분리된 구성의 에어로졸 전달 장치의 절개 측면도이다. 에어로졸 전달 장치는, 제어 본체 및 카트리지가 조립형 구성일 경우 일부 구현에서, 예를 들어 실질적으로 막대 형상, 실질적으로 튜브 형상, 또는 실질적으로 원통 형상일 수 있다.
제어 본체(102) 및 카트리지(104)는 프레스 끼워맞춤(또는 간섭 끼워맞춤) 접속, 나사 접속, 자기적 접속 등과 같은 다양한 접속에 의해 서로 맞물리도록 구성될 수 있다. 이와 같이, 제어 본체는 카트리지 상의 제 2 맞물림 요소(예컨대, 커넥터)와 결합하도록 구성된 제 1 맞물림 요소(예컨대, 커플러)를 포함할 수 있다. 제 1 맞물림 요소와 제 2 맞물림 요소는 가역적일 수 있다. 예를 들어, 제 1 맞물림 요소 또는 제 2 맞물림 요소 중 어느 하나는 수나사일 수 있고, 다른 하나는 암나사일 수 있다. 추가 예로서, 제 1 맞물림 요소 또는 제 2 맞물림 요소 중 어느 하나는 자석일 수 있고, 다른 하나는 금속 또는 매칭 자석일 수 있다. 특정 구현에서, 맞물림 요소는 제어 본체 및 카트리지의 기존의 구성요소에 의해 직접 정의될 수 있다. 예를 들어, 제어 본체의 하우징은 그 단부에 카트리지의 적어도 일부(예컨대, 카트리지의 저장 탱크 또는 다른 쉘 형성 요소)를 수용하도록 구성된 공동을 정의할 수 있다. 특히, 카트리지의 저장 탱크는 제어 본체의 공동 내에 적어도 부분적으로 수용될 수 있는 반면, 카트리지의 마우스피스는 제어 본체의 공동 외부에 노출된 채로 유지될 수 있다. 카트리지는, 예를 들어, 간섭 끼워맞춤에 의해(예컨대, 카트리지의 외부 표면과 제어 본체 공동을 형성하는 벽의 내부 표면 사이에 간섭 맞물림을 생성하는 멈춤쇠 및/또는 다른 특징의 사용을 통해), 자기적 맞물림에 의해(예컨대, 제어 본체의 공동 내에 위치되고 카트리지 상에 위치된 자석 및/또는 자기 금속의 사용을 통해), 또는 다른 적절한 기법에 의해, 제어 본체 하우징에 의해 형성된 공동 내에 유지될 수 있다.
도 2에 도시된 절개도에서 볼 수 있듯이, 제어 본체(102) 및 카트리지(104)는 각각 다수의 각자의 구성요소를 포함한다. 도 2에 도시된 구성요소는 제어 본체 및 카트리지 내에 존재할 수 있는 구성요소를 나타내며, 본 개시에 포함되는 구성요소의 범위를 제한하도록 의도되지 않는다. 도시된 바와 같이, 예를 들어, 제어 본체는 제어 구성요소(208)(예컨대, 처리 회로 등), 흐름 센서(210), 전원(212)(예컨대, 배터리, 슈퍼커패시터) 및 표시기(214)(예컨대, LED, 양자점 기반 LED)를 포함할 수 있는 하우징(206)(때때로 제어 본체 쉘이라고 함)으로 형성될 수 있고, 이러한 구성요소들은 가변적으로 정렬될 수 있다. 전원은 재충전 가능할 수 있고, 제어 본체는 전원에 연결되고 전원을 제어 가능하게 충전하도록 구성된 충전 회로를 포함할 수 있다.
카트리지(104)는 에어로졸 전구체 조성물을 보유하도록 구성된 저장소(218)를 둘러싸고 가열 요소(220)(에어로절 생성 구성요소)를 포함하는 하우징(216)(때론 카트리지 쉘이라고 함)으로 형성될 수 있다. 다양한 구성에서, 이 구조는 탱크로 지칭될 수 있고, 따라서, "카트리지", "탱크" 등의 용어는, 에어로졸 전구체 조성물을 위한 저장소를 둘러싸고, 가열 요소를 포함하는 쉘 또는 다른 하우징을 지칭하기 위해 상호 교환적으로 사용될 수 있다.
도시된 바와 같이, 일부 예에서, 저장소(218)는 저장소 하우징에 저장된 에어로졸 전구체 조성물을 가열 요소(220)로 나르거나 수송하도록 구성된 액체 수송 요소(222)와 유체 연통할 수 있다. 일부 예에서, 저장소와 가열 요소 사이에 밸브가 위치될 수 있고, 밸브는 저장소로부터 가열 요소로 이동되거나 전달되는 에어로졸 전구체 조성물의 양을 제어하도록 구성될 수 있다.
전류가 인가될 때 열을 생성하도록 구성된 재료의 다양한 예가 가열 요소(220)를 형성하는 데 사용될 수 있다. 이들 예에서의 가열 요소는 와이어 코일, 마이크로 히터 등과 같은 저항성 가열 요소일 수 있다. 가열 요소를 형성할 수 있는 재료의 예는, 칸탈(FeCrAl), 니크롬, 니켈, 스테인레스 스틸, 인듐 주석 산화물, 텅스텐, 몰리브덴 디실리사이드(MoSi2), 몰리브덴 실리사이드(MoSi), 알루미늄이 도핑된 몰리브덴 디실리사이드(Mo(Si,Al)2), 티타늄, 백금, 은, 팔라듐, 은과 팔라듐의 합금, 흑연 및 흑연 기반 재료(예컨대, 탄소 기반 폼 및 실), 전도성 잉크, 붕소 도핑된 실리카, 및 세라믹(예컨대, 포지티브 또는 네거티브 온도 계수 세라믹)을 포함한다. 가열 요소는 저항성 가열 요소이거나, 유도를 통해 열을 발생하도록 구성된 가열 요소일 수 있다. 가열 요소는 알루미늄 질화물, 실리콘 탄화물, 베릴륨 산화물, 알루미나, 실리콘 질화물, 또는 이들의 합성물과 같은 열 전도성 세라믹으로 코팅될 수 있다. 본 개시에 따른 에어로졸 전달 장치에 유용한 가열 요소의 예시적 구현이 아래에 추가로 설명되고, 이는 본 명세서에 설명된 것과 같은 장치에 통합될 수 있다.
카트리지(104)로부터 형성된 에어로졸의 배출을 허용하기 위해 하우징(216)(예컨대, 마우스 단부)에는 개방부(224)가 존재할 수 있다.
카트리지(104)는 또한 집적 회로, 메모리 구성요소(예컨대, EEPROM, 플래시 메모리), 센서 등을 포함할 수 있는 하나 이상의 전자 구성요소(226)를 포함할 수 있다. 전자 구성요소는 유선 또는 무선 수단에 의해 제어 구성요소(208) 및/또는 외부 장치와 통신하도록 구성될 수 있다. 전자 구성요소는 카트리지 또는 그 베이스(228) 내의 어느 곳에나 위치할 수 있다.
제어 구성요소(208) 및 흐름 센서(210)가 별개로 도시되어 있지만, 제어 구성요소와 흐름 센서를 포함하는 다양한 전자 구성요소들이, 전자 구성요소를 지원하고 전기 접속하는 회로 기판(예컨대, PCB) 상에서 결합될 수 있다고 이해하면 된다. 또한, 회로 기판이 제어 본체의 중심 축에 평행한 횡방향일 수 있다는 점에서, 회로 기판은 도 1의 예시에 비해 상대적으로 수평으로 위치할 수 있다. 일부 예에서, 공기 흐름 센서는 자신이 부착될 수 있는 자체 회로 기판 또는 다른 베이스 요소를 포함할 수 있다. 일부 예에서는, 연성(flexible) 회로 기판이 사용될 수 있다. 연성 회로 기판은 다양한 형태로 구성될 수 있으며 실질적으로 튜브 형상을 포함한다. 일부 예에서, 연성 회로 기판은 히터 기재와 결합되거나, 그 위에 적층되거나, 그 일부 또는 전부를 형성할 수 있다.
제어 본체(102) 및 카트리지(104)는 이들 사이에 유체 결합을 용이하게 하도록 구성된 구성요소를 포함할 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 제어 본체는 내부에 공동(232)을 갖는 커플러(230)를 포함할 수 있다. 카트리지의 베이스(228)는 커플러와 맞물리도록 구성될 수 있으며, 공동 내에 끼워지도록 구성된 돌출부(234)를 포함할 수 있다. 이러한 맞물림은 제어 본체와 카트리지 사이의 안정적인 접속을 용이하게 할 수 있을 뿐만 아니라 제어 본체의 전원(212) 및 제어 구성요소(208)와 카트리지의 가열 요소(220) 사이의 전기적 접속도 수립할 수 있다. 또한, 하우징(206)은 공기 흡입구(236)를 포함할 수 있는데, 이는 커플러 주위의 주변 공기를 통과시켜 하우징 내로 들어갈 수 있게 하는 커플러에 접속되는 하우징 내의 노치일 수 있고, 여기서 이는 그 후 커플러의 공동(232)을 통과해서 돌출부(234)를 통해 카트리지 내부로 들어간다.
본 개시에 따른 유용한 커플러 및 베이스는 Novak 등의 미국 특허출원 공개 제2014/0261495호에 설명되어 있으며, 이는 참조로 본 명세서에 포함된다. 예를 들어, 도 2에 도시된 커플러(230)는 베이스(228)의 내주(inner periphery)(240)와 짝을 이루도록 구성된 외주(outer periphery)(238)를 정의할 수 있다. 일 예에서, 베이스의 내주는 커플러의 외주 반경과 실질적으로 동일하거나 약간 더 큰 반경을 정의할 수 있다. 또한, 커플러는 베이스의 내주에 정의된 하나 이상의 리세스(244)와 맞물리도록 구성된 외주에 하나 이상의 돌출부(242)를 정의할 수도 있다. 그러나, 베이스를 커플러에 결합하기 위해 구조, 형상 및 구성요소의 다양한 다른 예가 채용될 수 있다. 일부 예에서, 카트리지(104)의 베이스와 제어 본체(102)의 커플러 사이의 접속은 실질적으로 영구적일 수 있는 반면, 다른 예에서는 이들 사이의 접속이, 예를 들어 제어 본체가 일회용 및/또는 재충전가능할 수 있는 하나 이상의 추가 카트리지와 함께 재사용될 수 있도록 해제가능할 수 있다.
도 2에 도시된 저장소(218)는 현재 설명되는 바와 같이 용기(container)이거나 섬유형 저장소일 수 있다. 예를 들어, 저장소는 이 예에서 하우징(216)의 내부를 둘러싸는 튜브의 형상으로 실질적으로 형성된 하나 이상의 부직 섬유층(one or more layers of nonwoven fibers)을 포함할 수 있다. 에어로졸 전구체 조성물은 저장소에 보유될 수 있다. 예를 들어, 액체 성분은 저장소에 의해 흡착식으로 보유될 수 있다. 저장소는 액체 수송 요소(222)와 유체 접속될 수 있다. 액체 수송 요소는 모세관 작용을 통해 또는 마이크로 펌프를 통해 저장소에 저장된 에어로졸 전구체 조성물을 이 예에서 금속 와이어 코일의 형태인 가열 요소(220)로 수송할 수 있다. 이와 같이, 가열 요소는 액체 수송 요소를 갖는 가열 배열에 존재한다.
일부 예에서, 미세 유체 칩이 저장소(218)에 매립될 수 있으며, 저장소로부터 전달되는 에어로졸 전구체 조성물의 양 및/또는 질량은 마이크로 전자기계 시스템(MEMS) 기술에 기초한 것과 같은 마이크로 펌프에 의해 제어될 수 있다. 본 개시에 따른 에어로졸 전달 장치에 유용한 저장소 및 수송 요소의 다른 예시적 구현은 본 명세서에 추가로 설명되며, 이러한 저장소 및/또는 수송 요소는 본 명세서에 기재된 것과 같은 장치에 통합될 수 있다. 특히, 본 명세서에 추가로 설명되는 가열 부재 및 수송 요소의 특정 조합은 본 명세서에 설명된 것과 같은 장치에 통합될 수 있다.
사용시, 사용자가 에어로졸 전달 장치(100)를 빨아들일 때, 공기 흐름이 흐름 센서(210)에 의해 검출되고, 가열 요소(220)가 활성화되어 에어로졸 전구체 조성물의 성분을 기화시킨다. 에어로졸 전달 장치의 마우스 단부를 빨아들이면 주변 공기가 공기 흡입구(236)로 들어가고 커플러(230) 내의 공동(232) 및 베이스(228)의 돌출부(234) 내의 중앙 개방부를 관통한다. 카트리지(104)에서, 빨아들인 공기는 형성된 증기와 결합하여 에어로졸을 형성한다. 에어로졸은 가열 요소로부터 멀어져 에어로졸 전달 장치의 마우스 단부의 개방부(224) 밖으로 날아가거나, 흡인되거나, 배출된다.
전자 담배의 경우에 제어 본체 및 카트리지를 포함하는 에어로졸 전달 장치의 구현에 관한 추가 세부사항은 위에서 인용된 Sur의 미국 특허출원 제 15/836,086 호 및 Sur 등의 미국 특허출원 제 15/916,834 호뿐만 아니라, 2018년 3월 9일에 출원된 Sur의 미국 특허출원 제 15/916,696 호를 참조한다(이들 모두는 또한 참조로 본원에 통합됨).
도 3 내지 도 6은 가열-비연소식(heat-not-burn) 장치의 경우에 제어 본체 및 에어로졸 소스 부재를 포함하는 에어로졸 전달 장치의 구현을 도시한다. 보다 구체적으로, 도 3은 본 개시의 예시적 구현에 따른 에어로졸 전달 장치(300)를 도시한다. 에어로졸 전달 장치는 제어 본체(302) 및 에어로졸 소스 부재(304)를 포함할 수 있다. 다양한 구현에서, 에어로졸 소스 부재 및 제어 본체는 기능 관계에서 영구적으로 또는 분리 가능하게 정렬될 수 있다. 이와 관련하여, 도 3은 결합된 구성의 에어로졸 전달 장치를 도시하는 반면, 도 4는 분리된 구성의 에어로졸 전달 장치를 도시한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 개시의 다양한 구현에서, 에어로졸 소스 부재(304)는 제어 본체(302)에 삽입되도록 구성된 가열 단부(406) 및 사용자가 에어로졸을 생성하기 위해 빨아들이는 마우스 단부(408)를 포함할 수 있다. 다양한 구현에서, 가열 단부의 적어도 일부는 에어로졸 전구체 조성물(410)을 포함할 수 있다.
다양한 구현에서, 에어로졸 소스 부재(304) 또는 그 일부는 에어로졸 소스 부재에 대한 추가 구조 및/또는 지지를 제공하는 데 유용한 임의의 재료로 형성될 수 있는 외부 오버랩 재료(412)로 감길 수 있다. 다양한 구현에서, 외부 오버랩 재료는 종이 또는 다른 섬유 재료(예컨대, 셀룰로스 재료)를 포함할 수 있는 열 전달에 저항하는 재료를 포함할 수 있다. 외부 오버랩 재료는 또한 섬유 재료 내에 매립되거나 분산된 하나 이상의 충전제 재료를 포함할 수 있다. 다양한 구현에서, 충전제 재료는 물 불용성 입자(water insoluble particles)의 형태를 가질 수 있다. 또한, 충전제 재료는 무기 성분을 포함할 수 있다. 다양한 구현에서, 외부 오버랩은 궐련의 전형적인 포장지와 같이 하부 벌크 층 및 상부 층과 같은 다수의 층으로 형성될 수 있다. 이러한 재료는, 예를 들어, 아마, 대마, 사이잘(sisal), 볏짚 및/또는 에스파토(esparto)와 같은 경량 "넝마 섬유(rag fibers)"를 포함할 수 있다. 외부 오버랩은 또한 셀룰로스 아세테이트와 같은 종래의 궐련의 필터 요소에 전형적으로 사용되는 재료를 포함할 수 있다. 또한, 에어로졸 소스 부재의 마우스 단부(408)에서의 오버랩의 초과 길이는, 아래에 설명되는 바와 같이 에어로졸 전구체 조성물(410)을 소비자의 입으로부터 간단히 분리하거나 필터 재료를 배치하기 위한 공간을 제공하도록 기능할 수 있거나, 또는 물품을 빨아들이는 데 영향을 주거나 빨아들이는 중에 장치를 떠나는 증기 또는 에어로졸의 흐름 특성에 영향을 준다. 본 개시와 함께 사용될 수 있는 오버랩 재료의 구성에 관한 추가 논의는 위에서 인용된 Worm 등의 미국 특허 제 9,078,473 호에서 찾을 수 있다.
다양한 구현에서, 에어로졸 전구체 조성물(410)과 에어로졸 소스 부재(304)의 마우스 단부(408) 사이에 다른 구성요소가 존재할 수 있는데, 마우스 단부는 예를 들어 셀룰로스 아세테이트 또는 폴리프로파일렌 재료로 이루어질 수 있는 필터(414)를 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 필터는 Raker 등의 미국 특허 제 5,025,814 호(이는 그 전체가 본원에 참조로 통합됨)에 설명된 바와 같이 담배 함유 재료의 가닥(strands)을 포함할 수 있다. 다양한 구현에서, 필터는 에어로졸 소스 부재의 마우스 단부의 구조적 무결성을 증가시킬 수 있고/있거나 원한다면 필터링 능력을 제공하고/하거나 빨아들이는 것에 대한 저항을 제공할 수 있다. 일부 구현에서는 에어로졸 전구체 조성물과 마우스 단부 사이에 다음 중 하나 또는 임의의 조합이 위치할 수 있다: 에어 갭; 냉각 공기를 위한 상 변화 재료; 향미 방출 매체; 선택적 화학적 흡착이 가능한 이온 교환 섬유; 필터 매체로서의 에어로겔 입자; 및 다른 적합한 재료.
본 개시의 다양한 구현은 에어로졸 소스 부재(304)의 에어로졸 전구체 조성물(410)을 가열하기 위해 하나 이상의 전도성 가열 요소를 사용한다. 다양한 구현에서, 가열 요소는 포일(foil), 폼(foam), 메시(mesh), 중공 볼(hollow ball), 하프 볼(half ball), 디스크, 나선형, 섬유, 와이어, 필름, 실, 스트립, 리본 또는 원통의 형태와 같은 다양한 형태로 제공될 수 있다. 이러한 가열 요소는 종종 금속 재료를 포함하고, 전류를 통과시키는 것과 연관된 전기 저항의 결과로 열을 생성하도록 구성된다. 이러한 저항성 가열 요소는 에어로졸 소스 부재, 특히 에어로졸 소스 부재(304)의 에어로졸 전구체 조성물과 직접 접촉하거나 근접하게 위치할 수 있다. 가열 요소는 제어 본체 및/또는 에어로졸 소스 부재에 위치할 수 있다. 다양한 구현에서, 에어로졸 전구체 조성물은, 가열 조립체로서 작용하거나 그 기능을 용이하게 할 수 있는 기재 부분에 매립되거나 그 일부인 성분(즉, 열 전도 성분)을 포함할 수 있다. 다양한 가열 부재 및 요소의 몇몇 예는 Worm 등의 미국 특허 제 9,078,473 호에 설명되어 있다.
다양한 가열 요소 구성의 일부 비제한적 예는 가열 요소가 에어로졸 소스 부재(304)와 근접하게 배치되는 구성을 포함한다. 예를 들어, 일부 예에서, 가열 요소의 적어도 일부는 적어도 에어로졸 소스 부재의 적어도 일부를 둘러쌀 수 있다. 다른 예에서, 하나 이상의 가열 요소는 제어 본체(302)에 삽입될 때 에어로졸 소스 부재의 외부에 인접하게 위치될 수 있다. 다른 예에서, 가열 요소의 적어도 일부는 에어로졸 소스 부재가 제어 본체에 삽입될 때 에어로졸 소스 부재의 적어도 일부를 관통할 수 있다(예컨대, 에어로졸 소스 부재를 관통하는 하나 이상의 프롱(prongs) 및/또는 스파이크(spikes)). 일부 예에서, 에어로졸 전구체 조성물은, 가열 요소의 역할을 하거나 그 기능을 용이하게 할 수 있는 에어로졸 전구체 조성물과 접촉하는 구조, 또는 에어로졸 전구체 조성물에 매립된 복수의 비드 또는 입자를 포함할 수 있거나, 그와 같은 에어로졸 전구체 조성물의 일부일 수 있다.
도 5는 본 개시의 예시적 구현에 따른 에어로졸 전달 장치(300)의 정면도를 도시하고, 도 6은 도 5의 에어로졸 전달 장치를 통한 단면도를 도시한다. 특히, 도시된 구현의 제어 본체(302)는, 그 맞물림 단부에 정의된 개방부(518)를 포함하는 하우징(516), 흐름 센서(520)(예컨대, 퍼프 센서 또는 압력 스위치), 제어 구성요소(522)(예컨대, 처리 회로 등), 전원(524)(예컨대, 배터리, 슈퍼커패시터), 및 표시기(526)(예컨대, LED)을 포함하는 단부 캡을 포함할 수 있다. 전원은 재충전 가능할 수 있고, 제어 본체는 전원에 결합되고 전원을 제어가능하게 충전하도록 구성되는 충전 회로를 포함할 수 있다.
일 구현에서, 표시기(526)는 하나 이상의 LED, 양자점-기반 LED(quantum dot-based LEDs) 등을 포함할 수 있다. 표시기는 제어 구성요소(522)와 통신할 수 있고, 예를 들어, 사용자가 에어로졸 소스 부재(304)를 빨아들일 때, 제어 본체(302)에 결합될 때, 흐름 센서(520)에 의해 검출될 때 조명될 수 있다.
도시된 구현의 제어 본체(302)는 에어로졸 소스 부재(304)의 에어로졸 전구체 조성물(410)을 가열하도록 구성된 하나 이상의 가열 조립체(528)(개별적으로 또는 집합적으로 가열 조립체로 지칭됨)를 포함한다. 본 개시의 다양한 구현의 가열 조립체는 다양한 형태를 취할 수 있지만, 특히 도 5 및 도 6에 도시된 특정 구현에서, 가열 조립체는 외부 실린더(530) 및 가열 요소(532)(에어로졸 생성 구성요소)를 포함하고, 가열 요소(532)는 이 구현에서 수용 베이스(534)로부터 연장되는 복수의 히터 프롱(heater prongs)을 포함한다(다양한 구성에서, 가열 조립체 또는 보다 구체적으로 히터 프롱은 히터로 지칭됨). 도시된 구현에서, 외부 실린더는 외부 실린더 내의 히터 프롱에 의해 발생된 열을 유지하고, 보다 구체적으로는 에어로졸 전구체 조성물 내의 히터 프롱에 의해 발생된 열을 유지하기 위해, 스테인레스 스틸로 구성된 이중벽 진공관을 포함한다. 다양한 구현에서, 히터 프롱은, 구리, 알루미늄, 백금, 금, 은, 철, 스틸, 황동, 청동, 흑연 또는 이들의 임의의 조합을 포함 하지만 이에 제한되지 않는 하나 이상의 전도성 재료로 구성될 수 있다.
도시된 바와 같이, 가열 조립체(528)는 하우징(516)의 맞물림 단부에 근접하게 연장될 수 있고, 에어로졸 전구체 조성물(410)을 포함하는 에어로졸 소스 부재(304)의 가열 단부(406)의 일부를 실질적으로 둘러싸도록 구성될 수 있다. 이러한 방식으로, 가열 조립체는 일반적으로 튜브형 구성을 정의할 수 있다. 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 가열 요소(532)(예컨대, 복수의 히터 프롱)는 수용 챔버(536)를 생성하기 위해 외부 실린더(530)에 의해 둘러싸인다. 이러한 방식으로, 다양한 구현에서, 외부 실린더는 비전도성 절연 재료 및/또는 절연 폴리머(예컨대, 플라스틱 또는 셀룰로스), 유리, 고무, 세라믹, 자기(porcelain), 이중벽 진공 구조 또는 이들의 임의의 조합을 포함하지만 이에 제한되지 않는 구조를 포함할 수 있다.
일부 구현에서, 가열 조립체(528)의 하나 이상의 부분 또는 구성요소는 에어로졸 전구체 조성물(410)과 결합, 포장 및/또는 통합(예컨대, 내부에 매립)될 수 있다. 예를 들어, 일부 구현에서, 에어로졸 전구체 조성물은 전술한 바와 같은 재료로 형성될 수 있고, 그 안에서 혼합된 하나 이상의 전도성 재료를 포함할 수 있다. 이러한 구현들 중 일부에서, 접촉부는 에어로졸 전구체 조성물에 직접 접속될 수 있어서, 에어로졸 소스 부재가 제어 본체의 수용 챔버 내로 삽입될 때 접촉부는 전기 에너지 소스와 전기적으로 접속된다. 대안적으로, 접촉부는 전기 에너지 소스와 일체형일 수 있고 제어 본체의 수용 챔버 내로 연장될 수 있어서, 에어로졸 소스 부재가 제어 본체의 수용 챔버 내로 삽입될 때 접촉부는 에어로졸 전구체 조성물과 전기적으로 접속된다. 에어로졸 전구체 조성물 내에 전도성 재료가 존재하기 때문에, 전기 에너지 소스로부터 에어로졸 전구체 조성물로 전력을 인가하면 전류가 흐를 수 있고 따라서 전도성 재료로부터 열이 생성된다. 따라서, 일부 구현에서, 가열 요소는 에어로졸 전구체 조성물과 일체형인 것으로 설명될 수 있다. 비제한적 예로서, 흑연 또는 다른 적합한 전도성 재료는, 가열 요소를 매질과 일체형이 되게 하기 위해 에어로졸 전구체 조성물을 형성하는 재료와 혼합되거나, 그에 매립되거나, 그 재료 바로 위에 또는 그 내부에 존재할 수 있다.
위에서 언급한 바와 같이, 도시된 구현에서, 외부 실린더(530)는 또한 에어로졸 소스 부재가 하우징(516) 내로 삽입될 때 에어로졸 소스 부재(304)의 적절한 위치 설정을 용이하게 하는 역할을 할 수 있다. 다양한 구현에서, 가열 조립체(528)의 외부 실린더는 하우징에 대한 가열 조립체의 정렬을 제공하기 위해 하우징의 내부 표면과 맞물릴 수 있다. 이에 의해, 가열 조립체 사이의 고정 결합의 결과로서, 가열 조립체의 세로 축은 하우징의 세로 축에 실질적으로 평행하게 연장될 수 있다. 특히, 지지 실린더는 수용 챔버(536)를 생성하기 위해 하우징의 개방부(518))로부터 수용 베이스(534)까지 연장될 수 있다.
에어로졸 소스 부재(304)의 가열 단부(406)는 제어 본체(302)로의 삽입을 위한 크기 및 형상을 갖는다. 다양한 구현에서, 제어 본체의 수용 챔버(536)는 내부 표면 및 외부 표면을 갖는 벽에 의해 정의되는 것으로 특성화될 수 있는데, 내부 표면은 수용 챔버의 내부 용적을 정의한다. 예를 들어, 도시된 구현에서, 외부 실린더(530)는 수용 챔버의 내부 용적을 정의하는 내부 표면을 정의한다. 도시된 구현에서, 외부 실린더의 내부 직경은 대응하는 에어로졸 소스 부재의 외부 직경보다 약간 더 크거나 거의 동일할 수 있으므로(예컨대, 슬라이딩 핏을 생성함), 외부 실린더는 에어로졸 소스 부재를 제어 본체에 대해 적절한 위치(예컨대, 측면 위치)로 안내하도록 구성된다. 따라서, 에어로졸 소스 부재의 가장 큰 외부 직경(또는 구현의 특정 단면 형상에 따라 다른 치수)은, 제어 본체에 있는 수용 챔버의 개방 단부의 벽의 내부 표면에서의 내부 직경(또는 다른 치수)보다 작도록 크기가 조정될 수 있다. 일부 구현에서, 각각의 직경의 차이는 에어로졸 소스 부재가 수용 챔버에 꼭 맞도록 충분히 작을 수 있고, 마찰력은 에어로졸 소스 부재가 가해진 힘없이 이동되는 것을 방지한다. 다른 한편으로, 그 차이는 과도한 힘을 요구하지 않으면서 에어로졸 소스 부재가 수용 챔버 안팎으로 미끄러질 수 있도록 하기에 충분할 수 있다.
도시된 구현에서, 제어 본체(302)는 에어로졸 소스 부재(304)가 제어 본체에 삽입될 때 가열 요소(532)(예컨대, 히터 프롱)가 에어로졸 소스 부재의 가열 단부(406)의 에어로졸 전구체 조성물(410)의 적어도 일부의 근사 방사 중심(approximate radial center)에 위치하도록 구성된다. 이러한 방식으로, 고체 또는 반고체 에어로졸 전구체 조성물과 함께 사용될 때, 히터 프롱은 에어로졸 전구체 조성물과 직접 접촉할 수 있다. 다른 구현에서, 예컨대, 튜브 구조를 정의하는 압출 에어로졸 전구체 조성물과 함께 사용될 때, 히터 프롱은 압출 튜브 구조의 내부 표면에 의해 정의된 공동 내부에 위치할 수 있고, 압출 튜브 구조의 내부 표면과 접촉하지 않을 것이다.
사용 중에, 소비자는 가열 조립체(528), 특히, 에어로졸 전구체 조성물(410)(또는 이의 특정 층)에 인접한 가열 요소(532)의 가열을 시작한다. 에어로졸 전구체 조성물의 가열은 흡입성 물질을 생성하기 위해 에어로졸 소스 부재(304) 내에 흡입성 물질을 방출한다. 소비자가 에어로졸 소스 부재의 마우스 단부(408)에서 흡입할 때, 공기는 제어 본체(302)의 개방부 또는 개구와 같은 공기 흡입구(538)를 통해 에어로졸 소스 부재로 유입된다. 유입된 공기와 방출된 흡입 물질의 조합은 빨아들인 재료가 에어로졸 소스 부재의 마우스 단부를 빠져나가면서 소비자에 의해 흡입된다. 일부 구현에서, 가열을 시작하기 위해, 소비자는 가열 조립체의 가열 요소가 배터리 또는 다른 에너지 소스로부터 전기 에너지를 받게 하는 푸시 버튼 또는 유사한 구성요소를 수동으로 작동시킬 수 있다. 전기 에너지는 미리 정해진 시간 동안 공급되거나 수동으로 제어될 수 있다.
일부 구현에서, (주변 온도보다 더 큰 기준 온도, 예컨대, 능동 가열 온도로의 급속 가열을 촉진하는 온도를 유지하기 위해 에너지 흐름이 진행될 수도 있지만) 장치(300) 상의 퍼프들 사이에서는 전기 에너지의 흐름이 실질적으로 진행되지 않는다. 그러나, 도시된 구현에서, 가열은 흐름 센서(520)와 같은 하나 이상의 센서의 사용을 통해 소비자의 퍼프 동작에 의해 시작된다. 퍼프가 중단되면, 가열은 중지되거나 감소될 것이다. 소비자가 충분한 양의 흡입성 물질(예컨대, 전형적인 흡연 경험과 동일시하기에 충분한 양)을 방출하도록 충분한 수의 퍼프를 취한 경우, 에어로졸 소스 부재(304)는 제어 본체(302)에서 제거되거나 폐기될 수 있다. 일부 구현에서는, Phillips 등의 미국 특허출원 제 15/707,461 호(이는 본원에 참조로 통합됨)에서 논의된 바와 같이, 용량성 감지 요소 및 다른 센서와 같은 추가 감지 요소가 사용될 수 있다.
다양한 구현에서, 에어로졸 소스 부재(304)는 튜브 형상과 같은 적절한 형태를 형성 및 유지하고 에어로졸 전구체 조성물(410)을 내부에 보유하기에 적합한 임의의 재료로 형성될 수 있다. 에어로졸 소스 부재는 일부 구현에서는 단일 벽으로 형성될 수 있고 또는 다른 구현에서는 다중 벽으로 형성될 수 있으며, 본 명세서에서 추가로 논의되는 바와 같이, 적어도 전기 가열 요소에 의해 제공되는 가열 온도인 온도에서 구조적 무결성을 유지하기 위해(예컨대, 열화되지 않음) 내열성인 재료(천연 또는 합성)로 형성될 수 있다. 일부 구현에서는 내열성 폴리머가 사용될 수 있지만, 다른 구현에서 에어로졸 소스 부재는 실질적으로 짚 형상의 종이와 같은 종이로 형성될 수 있다. 본 명세서에서 추가로 논의되는 바와 같이, 에어로졸 소스 부재는 그를 통한 증기의 이동을 실질적으로 방지하는 기능을 하는 연관된 하나 이상의 층을 가질 수 있다. 하나의 예시적 구현에서는, 알루미늄 포일 층이 에어로졸 소스 부재의 한 표면에 적층될 수 있다. 세라믹 재료가 사용될 수도 있다. 추가 구현에서, 에어로졸 전구체 조성물로부터 열을 불필요하게 멀리 이동시키지 않도록 절연 재료가 사용될 수 있다. 위에 설명된 기능을 제공하기 위해 사용될 수 있거나 위에 언급된 재료 및 구성요소에 대한 대안으로 사용될 수 있는 구성요소 및 재료의 추가 예시적 유형은, Crooks 등의 미국 특허출원 공개 제 2010/00186757 호, Crooks 등의 미국 특허출원 공개 제 2010/00186757 호 및 Sebastian 등의 미국 특허출원 공개 제 2011/0041861 호(이들 모두는 본원에 참조로 통합됨)에 기재된 유형의 것일 수 있다.
도시된 구현에서, 제어 본체(302)는 전기 가열 요소(532)에 전력을 제공하는 것을 포함하여 에어로졸 전달 장치(300)의 다양한 기능을 제어하는 제어 구성요소(522)를 포함한다. 예를 들어, 제어 구성요소는 전기 전도성 와이어(미도시)에 의해 전원(524)에 접속되는 처리 회로(이는 본원에 추가로 설명되는 바와 같이 추가 구성요소에 접속될 수 있음)를 포함할 수 있다. 다양한 구현에서, 처리 회로는 가열 조립체(528) 및 특히 히터 프롱이 소비자에 의한 흡입을 위한 흡입성 물질의 방출을 위해 에어로졸 전구체 조성물(410)을 가열하기 위해 언제 그리고 어떻게 전기 에너지를 수신할지를 제어할 수 있다. 일부 구현에서, 이러한 제어는 위에서 더 상세히 설명된 바와 같이 흐름 센서(520)에 의해 활성화될 수 있다.
도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 도시된 구현의 가열 조립체(528)는 수용 베이스(534)로부터 연장되는 외부 실린더(530) 및 가열 요소(532)(예컨대, 복수의 히터 프롱)를 포함한다. 에어로졸 전구체 조성물(410)이 튜브 구조를 포함하는 것과 같은 일부 구현에서, 히터 프롱은 에어로졸 전구체 조성물의 내부 표면에 의해 정의된 공동 내로 연장되도록 구성될 수 있다. 다른 구현에서, 예컨대, 에어로졸 전구체 조성물이 고체 또는 반고체를 포함하는 도시된 구현에서, 복수의 히터 프롱은 에어로졸 소스 부재가 제어 본체(302)에 삽입될 때 에어로졸 소스 부재(304)의 가열 단부(406)에 포함된 에어로졸 전구체 조성물 내로 침투하도록 구성된다. 이러한 구현에서, 히터 프롱 및/또는 수용 베이스를 포함하는 가열 조립체의 구성요소들 중 하나 이상은 비-점착성 또는 점착 방지 재료, 예를 들어, 소정 알루미늄, 구리, 스테인레스 스틸, 탄소 스틸 및 세라믹 재료로 구성될 수 있다. 다른 구현에서, 히터 프롱 및/또는 수용 베이스를 포함하는 가열 조립체의 구성요소들 중 하나 이상은, 예를 들어 Teflon®과 같은 PTFE(polytetrafluoroethylene) 코팅, 또는 점착 방지 에나멜 코팅과 같은 다른 코팅, 또는 Greblon® 또는 Thermolon™과 같은 세라믹 코팅을 포함하는 비-점착성 코팅을 포함할 수 있다.
또한, 도시된 구현에서는 수용 베이스(534) 주위에 실질적으로 균등하게 분포된 다수의 히터 프롱(532)이 있지만, 다른 구현에서는 임의의 다른 적절한 공간 구성과 함께 겨우 하나뿐인 것을 포함하여 임의의 수의 히터 프롱이 사용될 수 있음에 유의해야 한다. 또한, 다양한 구현에서 히터 프롱의 길이는 변할 수 있다. 예를 들어, 일부 구현에서 히터 프롱은 작은 돌출부를 포함할 수 있는 반면, 다른 구현에서 히터 프롱은 수용 챔버(536)의 길이의 최대 약 25%, 최대 약 50%, 최대 약 75%, 및 최대 거의 전체 길이를 포함하여 수용 챔버(536)의 길이의 임의의 부분으로 연장될 수 있다. 또 다른 구현에서, 가열 조립체(528)는 다른 구성을 취할 수 있다. 위에서 제공된 논의에 따라 본 발명에서 사용하기 위해 개조될 수 있는 다른 히터 구성의 예는, Counts 등의 미국 특허 제 5,060,671 호, Deevi 등의 미국 특허 제 5,093,894 호, Deevi 등의 미국 특허 제 5,224,498 호, Sprinkel Jr. 등의 미국 특허 제 5,228,460 호, Deevi 등의 미국 특허 제 5,322,075 호, Deevi 등의 미국 특허 제 5,353,813 호, Deevi 등의 미국 특허 제 5,468,936 호, Das의 미국 특허 제 5,498,850 호, Das의 미국 특허 제 5,659,656 호, Deevi 등의 미국 특허 제 5,498,855 호, Hajaligol의 미국 특허 제 5,530,225 호, Hajaligol의 미국 특허 제 5,665,262 호, Das 등의 미국 특허 제 5,573,692 호, 및 Fleischhauer 등의 미국 특허 제 5,591,368 호에서 찾을 수 있는데, 이들은 본원에 참조로 포함된다.
다양한 구현에서, 제어 본체(302)는 내부에 공기 흡입구(538)(예컨대, 하나 이상의 개방부 또는 개구)를 포함하여 수용 챔버(536)의 내부로 주변 공기의 유입을 허용할 수 있다. 이러한 방식으로, 일부 구현에서는 수용 베이스(534)도 공기 흡입구를 포함할 수 있다. 따라서, 일부 구현에서 소비자가 에어로졸 소스 부재(304)의 마우스 단부를 빨아들일 때, 공기는 제어 본체 및 수용 베이스의 공기 흡입구를 통해 수용 챔버로 유입되고, 에어로졸 소스 부재로 전달되며, 소비자에 의한 흡입을 위해 에어로졸 소스 부재의 에어로졸 전구체 조성물(410)로 유입된다. 일부 구현에서, 유입된 공기는 선택적 필터(414)를 통해 에어로졸 소스 부재의 마우스 단부(408)에 있는 개방부 외부로 흡입성 물질을 운반한다. 에어로졸 전구체 조성물 내부에 위치된 가열 요소(532)에 의해, 히터 프롱이 활성화되어 에어로졸 전구체 조성물을 가열하고 에어로졸 소스 부재를 통한 흡입성 물질의 방출을 유발할 수 있다.
특히 도 5 및 도 6을 참조하여 전술한 바와 같이, 본 개시의 다양한 구현은 에어로졸 전구체 조성물(410)을 가열하기 위해 전도성 히터를 사용한다. 또한 위에서 나타낸 바와 같이, 다양한 다른 구현은 에어로졸 전구체 조성물을 가열하기 위해 유도 히터(induction heater)를 사용한다. 이런 구현들 중 일부에서, 가열 조립체(528)는 유도 송신기 및 유도 수신기를 갖는 변압기를 포함하는 유도 히터로서 구성될 수 있다. 가열 조립체가 유도 히터로서 구성되는 구현에서, 외부 실린더(530)는 유도 송신기로서 구성될 수 있고, 수용 베이스(534)로부터 연장되는 가열 요소(532)(예컨대, 복수의 히터 프롱)는 유도 수신기로서 구성될 수 있다. 다양한 구현에서, 유도 송신기와 유도 수신기 중 하나 또는 둘 모두는 제어 본체(302) 및/또는 에어로졸 소스 부재(304)에 위치할 수 있다.
다양한 구현에서, 유도 송신기 및 유도 수신기로서의 외부 실린더(530) 및 가열 요소(532)는 하나 이상의 전도성 재료로 구성될 수 있고, 추가 구현에서 유도 수신기는 코발트, 철, 니켈 및 이들의 조합을 포함하지만 이에 제한되지 않은 강자성 재료로 구성될 수 있다. 일 예시적인 구현에서, 포일 재료는 전도성 재료로 구성되고 히터 프롱은 강자성 재료로 구성된다. 다양한 구현에서, 수용 베이스는 비전도성 및/또는 절연 재료로 구성될 수 있다.
유도 송신기로서의 외부 실린더(530)는 지지 실린더를 둘러싸는 포일 재료를 갖는 라미네이트를 포함할 수 있다. 일부 구현에서, 포일 재료는, 예를 들어 일부 구현에서 유도 수신기로서의 가열 요소(532) 주위에 포일 재료가 위치할 때 나선형 코일 패턴을 형성할 수 있는 하나 이상의 전기 트레이스와 같은, 그 위에 인쇄된 전기 트레이스를 포함할 수 있다. 포일 재료 및 지지 실린더는 각각 튜브형 구성을 정의할 수 있다. 지지 실린더는 포일 재료가 히터 프롱과 접촉하여 단락되지 않도록 포일 재료를 지지하도록 구성될 수 있다. 이러한 방식으로, 지지 실린더는 포일 재료에 의해 생성된 진동 자기장에 실질적으로 투명할 수 있는 비전도성 재료를 포함할 수 있다. 다양한 구현에서, 포일 재료는 지지 실린더에 매립되거나 결합될 수 있다. 도시된 구현에서 포일 재료는 지지 실린더의 외부 표면과 맞물리지만, 다른 구현에서 포일 재료는 지지 실린더의 내부 표면에 위치하거나 지지 실린더 내에 완전히 매립될 수 있다.
외부 실린더(530)의 포일 재료는 자신을 통해 교류 전류가 흐를 때 진동 자기장(예컨대, 시간에 따라 주기적으로 변하는 자기장)을 생성하도록 구성될 수 있다. 가열 요소(532)의 히터 프롱은 외부 실린더 내에 적어도 부분적으로 위치되거나 수용될 수 있고, 전도성 재료를 포함할 수 있다. 포일 재료를 통해 교류 전류가 흐름으로써, 유도를 통해 히터 프롱에 와전류가 발생될 수 있다. 히터 프롱을 정의하는 재료의 저항을 통해 흐르는 와전류는 주울 가열에 의해(즉, 주울 효과를 통해) 이를 가열할 수 있다. 히터 프롱은 무선으로 가열되어 히터 프롱에 근접하게 위치된 에어로졸 전구체 조성물(410)로부터 에어로졸을 형성할 수 있다.
에어로졸 전달 장치, 제어 본체 및 에어로졸 소스 부재의 다른 구현은 위에서 인용된 Sur 등의 미국 특허출원 제 15/916,834 호, Sur의 미국 특허출원 제 15/916,696 호 및 Sur의 미국 특허출원 제 15/836,086 호에 설명되어 있다.
도 7 및 도 8은 비가열-비연소 장치의 경우에 제어 본체 및 카트리지를 포함하는 에어로졸 전달 장치의 구현예를 도시한다. 이와 관련하여, 도 7은 본 개시의 다양한 예시적인 구현예에 따른, 제어 본체(702) 및 카트리지(704)를 포함하는 에어로졸 전달 장치(700)의 측면도를 예시한다. 구체적으로, 도 7은 서로 결합된 제어 본체와 카트리지를 도시한다. 제어 본체와 카트리지는 기능 관계에서 분리 가능하게 정렬될 수 있다.
도 8은 일부 예시적인 구현예에 따른, 에어로졸 전달 장치(700)를 보다 구체적으로 도시한다. 도 8에 도시된 단면도(cut-away view)에서 볼 수 있는 바와 같이, 다시 에어로졸 전달 장치는 다수의 개별 구성요소를 각각 포함하는 제어 본체(702) 및 카트리지(704)를 포함할 수 있다. 도 8에 도시된 구성요소는 제어 본체 및 카트리지에 존재할 수 있는 구성요소를 나타내며 본 개시에 포함되는 구성요소의 범위를 제한하려는 것이 아니다. 도시된 바와 같이, 예를 들어, 제어 본체는 제어 구성요소(808)(예를 들어, 처리 회로 등), 입력 장치(810), 전원(812) 및 표시기(814)(예를 들어, 양자점 기반 LED)를 포함할 수 있는 제어 본체 하우징 또는 쉘(806)로 형성될 수 있고, 그러한 구성요소는 가변적으로 정렬될 수 있다. 여기에서 적절한 제어 구성요소의 특정 예는 Microchip Technology Inc.의 PIC16(L)F1713/6 마이크로컨트롤러를 포함하고, 이는 Microchip Technology, Inc.의 AN2265(Vibrating Mesh Nebulizer Reference Design(2016))에 설명되어 있으며, 이는 참조로 포함된다.
카트리지(704)는 에어로졸 전구체 조성물을 보유하도록 구성된 저장소(818)를 둘러싸고 적어도 하나의 압전/압자기 메시(에어로졸 생성 구성요소)를 갖는 노즐(820)을 포함하는 하우징(때때로 카드리지 셀(816)이라고도 함)을 형성할 수 있다. 위와 유사하게 다양한 구성에서, 이 구조는 탱크라고 할 수 있고, 따라서 "카트리지", "탱크" 등의 용어는 노즐을 포함하고 에어로졸 전구체 조성물을 위한 저장소를 둘러싸고 있는 쉘 또는 기타 하우징을 지칭하기 위해 상호교환적으로 사용될 수 있다.
도 8에 도시된 저장소(818)는 현재 기술된 바와 같이 용기이거나 섬유 저장소일 수 있다. 저장소는 저장소 하우징에 저장된 에어로졸 전구체 조성물을 노즐로 수송하기 위해 노즐(820)과 유체 연통할 수 있다. 개구(822)는 카트리지(704)로부터 형성된 에어로졸의 배출을 가능하게 하기 위해 카트리지 쉘(816)(예를 들어, 입구)에 존재할 수 있다.
일부 예에서, 수송 요소는 저장소(818)와 노즐(820) 사이에 위치할 수 있고, 저장소에서 노즐로 전달되거나 배달되는 에어로졸 전구체 조성물의 양을 제어하도록 구성될 수 있다. 일부 예에서, 미세유체 칩(microfluidic chip)은 카트리지(704)에 내장될 수 있고, 저장소로부터 전달되는 에어로졸 전구체 조성물의 양 및/또는 질량은 하나 이상의 미세유체 구성요소에 의해 제어될 수 있다. 미세유체 구성요소의 한 예는 MEMS(microelectromechanical systems) 기술에 기반한 것과 같은 마이크로 펌프(824)이다. 적합한 마이크로 펌프의 예로는 thinXXS Microtechnology AG의 모델 MDP2205 마이크로 펌프 및 다른 펌프, Bartels Mikrotechnik GmbH의 mp5 및 mp6 모델 마이크로 펌프 및 다른 펌프, Takasago Fluidic Systems의 압전 마이크로 펌프가 포함된다.
또한 도시된 바와 같이, 일부 예에서 마이크로 필터(826)는 마이크로 펌프(824)와 노즐(820) 사이에 위치되어 노즐로 전달되는 에어로졸 전구체 조성물을 여과할 수 있다. 마이크로 펌프와 마찬가지로, 마이크로 필터는 미세 유체 구성요소이다. 적합한 마이크로 필터의 예에는 LOC(lab-on-a-chip) 기술을 사용하여 제조된 관통형 마이크로 필터가 포함된다.
사용시에, 입력 장치(810)가 에어로졸 전달 장치를 활성화하기 위한 사용자 입력을 검출할 때, 압전/압자기 메시가 활성화되어 진동하고 이에 의해 메시를 통해 에어로졸 전구체 조성물을 끌어당긴다. 이것은 에어로졸을 형성하기 위해 공기와 결합하는 에어로졸 전구체 조성물의 액적을 형성한다. 에어로졸은 휘저어지거나, 흡인되거나, 그렇지 않으면 메시로부터 멀어지고 에어로졸 전달 장치의 입구(mouthend)에 있는 개구(822) 밖으로 당겨진다.
에어로졸 전달 장치(700)는 에어로졸 생성이 필요할 때(예를 들어, 사용 중 당김 시), 노즐(820)의 적어도 하나의 압전/압자기 메시에 전기 전력의 공급을 제어하기 위한 스위치, 센서 또는 검출기와 같은 입력 장치(810)를 포함할 수 있다. 이와 같이, 예를 들어, 에어로졸 전달 장치가 사용 중에 당겨지지 않을 때 메시에 대한 전원을 끄고, 전원을 켜서 당김 중에 노즐로부터의 에어로졸의 생성 및 분배를 작동시키거나 트리거하는 방식 또는 방법이 제공된다. 추가의 대표적인 유형의 감지 또는 검출 메커니즘, 그 구조 및 구성, 그 구성요소, 및 그 일반적인 작동 방법은 Sprinkel, Jr. 등의 미국 특허 제 5,261,424 호, McCafferty 등의 미국 특허 제 5,372,148 호 및 Flick의 PCT 특허 출원 공보 WO 2010/003480에 기술되어 있으며, 이들 모두는 본 명세서에 참조로 포함된다.
비가열-비연소식 장치의 경우에 에어로졸 전달 장치의 전술한 및 다른 구현에 관한 추가 정보에 대해서는, 2017년 7월 17일자로 출원된 Sur의 미국 특허 출원 제 15/651,548 호를 참조하며, 이는 본 명세서에 참조로 포함된다.
전술한 바와 같이, 예시적인 구현의 에어로졸 전달 장치는 전자 담배, 가열-비연소식 장치 또는 비가열-비연소식 장치와 관련하여 또는 전자 담배, 가열-비연소식 장치, 비가열-비연소식 장치 중 하나 이상의 기능을 모두 포함하는 장치의 경우에도 다양한 전자 구성요소를 포함할 수 있다. 도 9는 본 개시의 다양한 예시적인 구현예에 따른 에어로졸 전달 장치(100, 300, 700) 중 하나 이상의 기능일 수 있거나 그 기능을 통합할 수 있는 에어로졸 전달 장치(900)의 회로도를 예시한다.
도 9에 도시된 바와 같이, 에어로졸 전달 장치(900)는 제어 본체(102, 302, 702), 제어 구성요소(208, 522, 808) 및 전원(212, 524, 812)의 각각의 기능에 대응하거나 이를 포함할 수 있는 전원(908) 및 제어 구성요소(904)를 갖는 제어 본체(902)를 포함한다. 에어로졸 전달 장치는 또한 가열 요소(222, 534) 및 노즐(820)의 압전/압자기 메시의 기능에 대응하거나 이를 포함할 수 있는 에어로졸 생성 구성요소(910)를 포함할 수 있다. 일부 구현에서, 에어로졸 전달 장치 및 특히 제어 본체는 전원(904)을 에어로졸 전달 장치 또는 특히 제어 본체에 연결하도록 구성된 단자(912)를 포함한다. 제어 본체는 에어로졸 생성 구성요소 또는 에어로졸 생성 구성요소를 제어 본체에 연결하도록 구성된 제2 단자(914)를 포함할 수 있다.
일부 예에서, 에어로졸 전달 장치(900)는 일부 예에서 제1 센서(916a) 및/또는 하나 이상의 제2 센서(916b)를 포함하는 적어도 하나의 센서(916)를 포함하며, 이는 에어로졸 전달 장치(900)의 사용 동안 속성의 측정치를 생성하도록 구성된다. 이와 관련하여, 제1 센서는 센서(210, 520), 또는 입력 장치(810)의 기능에 대응하거나 이를 포함할 수 있다. 에어로졸 전달 장치의 적어도 일부를 통한 에어의 흐름으로 인한 압력의 측정치를 생성하거나 또는 에어로졸 전달 장치의 사용을 나타내는 입력을 수신하도록 구성된 압력 센서일 수 있다. 제1 센서는 아날로그에서 디지털로의 변환을 포함할 수 있는, 대응하는 전기 신호로 측정치/사용자 입력을 변환하도록 구성된다. 일부 예에서, 이러한 제1 센서는 디지털 센서, 디지털 압력 센서 등일 수 있으며, 이들의 일부 적합한 예는 Murata Manufacturing Co., Ltd.에 의해 제조된다.
처리 회로(906)는 전원(908)을 에어로졸 생성 구성요소(910)를 포함하는 부하(918)에 전환가능하게 연결하여 에어로졸 생성 구성요소에 전력을 공급하도록 구성될 수 있다. 보다 구체적으로, 예를 들어, 처리 회로는 제1 센서(916a)로부터 대응하는 전기 신호를 수신하고 이에 응답하여 전원을 에어로졸 생성 구성요소를 포함하는 부하에 연결하여 에어로졸 생성 구성요소에 전력을 공급하도록 구성될 수 있다. 처리 회로는 온/오프 조건을 결정하기 위해 대응하는 전기 신호를 처리하도록 구성될 수 있고, 제1 센서에 의해 생성된 측정치/사용자 입력에 비례하여 부하에 대한 전원의 스위칭 연결을 변조할 수 있다. 일부 예에서, 제어 구성요소(904)는 제1 센서와 부하 사이에 위치하고 에어로졸 생성 구성요소를 포함하는 부하에 전원을 연결 및 연결 해제하도록 처리 회로에 의해 제어될 수 있는 하이사이드 부하 스위치(high-side load switch, LS)(920)를 더 포함한다.
제2 센서(들)(916b)는 제1 센서(916a)와 마찬가지로, 에어로졸 전달 장치(900)를 사용하는 동안 속성의 측정치를 생성하도록 구성된다. 이러한 제2 센서(들)는 다수의 상이한 유형의 센서를 포함할 수 있다. 적합한 센서의 예는 전류 센서, 전압 센서, 저항 센서, 기계 판독 가능한 정보 판독기, 위치 센서, 가속도계, 마이크로폰 등을 포함한다. 기계 판독 가능 정보 판독기는 특히 다양한 자동 식별 및 데이터 캡처(automatic identification and data capture, AIDC) 기술(예를 들어, 바코드, 무선 주파수 식별 등) 중 임의의 것에 따라 기계 판독 가능 정보를 판독하도록 구성된 판독기이다. 위치 센서는 GPS(Global Positioning System)와 같은 위성 항법 시스템과의 상호 작용과 같은 다양한 방식으로 이의 지리적 위치를 결정하도록 구성된다. 이와 관련하여 지리적 위치는 좌표(예: 위도, 경도)로 제공될 수 있다. 다른 예에서, 지리적 위치는 구조 또는 토지 구획의 주소 또는 기타 식별자에 의해, 또는 구조 또는 토지 구획 내의 위치에 의해 추가로 제공될 수 있다. 특정 예에서, 지리적 위치는 사용자의 작업장 주소 또는 더 구체적으로 사용자 작업장의 흡연 라운지 위치로 제공될 수 있다.
센서도 있지만, 도 9에 별도로 도시된 바와 같이, 일부 예에서 에어로졸 전달 장치(900)는 또한 디지털 카메라(922) 및 지원 전자 장치를 갖는 카메라 시스템을 포함하며, 일부 예에서는 처리 회로(906)를 포함할 수 있다. 디지털 카메라는 시야의 물체 또는 장면의 이미지를 캡처하도록 구성될 수 있고, 이러한 이미지는 에어로졸 전달 장치에 로컬로 탑재되거나 외부 컴퓨팅 장치로 전달될 수 있다. 이미지는 스틸 이미지 또는 비디오를 포함할 수 있거나, 일부 예에서 디지털 카메라는 스틸 이미지를 선택적으로 캡처하거나 비디오를 캡처하도록 구성될 수 있다. 적합한 카메라 시스템에 관한 추가 정보는 Sur 등의 미국 특허 제 9,955,733 호에 기재되어 있으며, 이는 본원에 참조로 포함된다.
전술한 바와 같이, 일부 예에서, 제어 구성요소(904)는 하나 이상의 네트워크, 컴퓨팅 장치 또는 다른 적절하게 인에이블된 장치와의 무선 통신을 가능하게 하는 통신 인터페이스(924)를 포함한다. 이와 관련하여, 도 10은 에어로졸 전달 장치(900)를 포함하는 통신 시스템(1000)을 예시한다. 통신 인터페이스는 에어로졸 전달 장치 외부의 컴퓨팅 장치(1002)(외부 컴퓨팅 장치)의 설정 또는 연결을 가능하게 하도록 구성될 수 있다. 이 컴퓨팅 장치는 또한 다수의 상이한 모바일 컴퓨터 중 임의의 것과 같은 다수의 상이한 장치로서 구현될 수 있다. 적합한 모바일 컴퓨터의 더 구체적인 예는 휴대용 컴퓨터(예를 들어, 랩탑, 노트북, 태블릿 컴퓨터), 휴대 전화(예를 들어, 셀 폰, 스마트폰), 웨어러블 컴퓨터(예를 들어, 스마트워치) 등을 포함한다. 다른 예들에서, 컴퓨팅 장치는 데스크탑 컴퓨터, 서버 컴퓨터 등과 같은 방식으로 모바일 컴퓨터가 아닌 다른 것으로 구현될 수 있다. 또 다른 예에서, 컴퓨팅 장치는 다른 에어로졸 전달 장치로서 구현될 수도 있다.
추가적으로 또는 대안적으로, 일부 예에서, 에어로졸 전달 장치(900)의 통신 인터페이스(924)는 컴퓨팅 장치(1002)를 포함하는 무선 개인 영역 네트워크(WPAN)(1004)의 설정 또는 연결을 가능하게 하도록 구성된다. 적합한 WPAN 기술의 예에는 블루투스(Bluetooth), 블루투스 저에너지(Bluetooth LE), ZigBee, 적외선(예: IrDA), 무선 주파수 식별(RFID), 무선 USB 등을 포함하는 IEEE 802.15 표준에 기반하거나 이에 의해 지정된 기술이 포함된다. 일부 예에서, 처리 회로(906)는 무선 통신 인터페이스를 통해 컴퓨팅 장치와의 반-이중 블루투스 저에너지 통신을 가능하게 하도록 구성될 수 있다. 적합한 WPAN 기술의 다른 예로는 Wi-Fi Direct와 IEEE 802.11 표준에 기반하거나 이에 의해 지정되고 직접 장치 대 장치 통신을 지원하는 소정의 다른 기술이 있다.
일부 예에서, 에어로졸 전달 장치(900)의 통신 인터페이스(924)는 무선 근거리 통신망(WLAN)(1006)에 대한 연결을 가능하게 하도록 구성될 수 있다. 적합한 WLAN 기술의 예는 IEEE 802.11 표준에 기초하거나 이에 의해 지정되며, Wi-Fi로 마케팅된 것을 포함한다. WLAN은 적절한 네트워킹 하드웨어를 포함하며, 그 중 일부는 통합될 수 있고 다른 일부는 분리되어 상호 연결될 수 있다. 도시된 바와 같이, 예를 들어 WLAN은 에어로졸 전달 장치(900) 및 컴퓨팅 장치(1002)를 포함하는 무선 장치가 WLAN에 연결되는 것을 허용하도록 구성된 무선 액세스 포인트(1008)를 포함한다. 또한 도시된 바와 같이, 예를 들어 WLAN은 WLAN을 인터넷과 같은 WAN(Wide Area Network)과 같은 외부 컴퓨터 네트워크(1012)에 연결하도록 구성된 주거용 게이트웨이와 같은 게이트웨이 장치(1010)를 포함할 수 있다. 일부 예에서, 무선 액세스 포인트 또는 게이트웨이 장치는 다른 시스템 또는 장치가 연결될 수 있는 통합 라우터를 포함할 수 있다. WLAN은 또한 네트워크 스위치, 허브, DSL(digital subscriber line) 모뎀, 케이블 모뎀 등과 같은 다른 통합형 또는 분리되고 연결된 네트워킹 하드웨어를 포함할 수 있다.
일부 예에서, 시스템(1000)은 WLAN(1006) 또는 외부 네트워크(1012)(도시된 바와 같음)에 의해 액세스 가능한 컴퓨터 시스템으로서 구현될 수 있는 서비스 플랫폼(1014)을 더 포함할 수 있다. 서비스 플랫폼은 하나 이상의 블레이드 서버, 클라우드 컴퓨팅 인프라, 분산 데이터베이스 등에 의해 제공될 수 있는 것과 같은 하나 이상의 서버를 포함할 수 있다. 일부 예에서, 서비스 플랫폼은 클라우드 컴퓨팅 인프라 또는 분산 데이터베이스를 제공하는 데 사용될 수 있는 것과 같은 다중 컴퓨팅 장치를 포함하는 분산 컴퓨팅 장치로 구현된다. 적절한 분산 데이터베이스의 한 가지 예는 트랜잭션을 기록하기 위한 변경 불가능한 공유 원장인 블록체인이다. 그리고 이러한 예에서 서비스 플랫폼을 형성하는 컴퓨팅 장치는 외부 네트워크와 같은 네트워크를 통해 서로 통신할 수 있다.
일부 예에서, 서비스 플랫폼(1014)은 WLAN(1006) 및 외부 네트워크(1012)를 통해 에어로졸 전달 장치(900)에 의해 액세스 가능하고, 에어로졸 전달 장치의 사용자 및 아마도 다른 에어로졸 전달 장치의 사용자에게 하나 이상의 서비스를 제공하도록 구성된다. 예를 들어, 서비스 플랫폼은 에어로졸 전달 장치의 리테일러(retailer) 또는 에어로졸 전달 장치의 구성요소, 에어로졸 전구체 조성물 등에 의해 운영될 수 있다. 서비스 플랫폼은 사용자가 에어로졸 전구체 조성물을 주문하거나 재주문하고, 기계 학습 모델, 사용자 프로파일 또는 기계 학습 모델, 사용자 프로파일 등에서 파생된 정보(아래에서 더 자세히 설명됨)를 모니터링, 추적 또는 통신하는 것과 같이 다양한 특징에 액세스하고 사용하게 할 수 있다. 이와 관련하여, 서비스 플랫폼은 기계 학습 모델 및/또는 사용자 프로파일을 저장할 수 있고, 사용자가 기계 학습 모델 또는 사용자 프로파일 중 하나 또는 둘 다를 서로 다른 에어로졸 전달 장치 사이에 전달하게 할 수 있다. 또는 에어로졸 전달 장치는 하나의 에어로졸 전달 장치에서 다른 에어로졸 전달 장치(예를 들어, 에어로졸 전달 장치로서 구현된 컴퓨팅 장치(1002))로의 장치 대 장치 전달이 가능할 수 있다.
에어로졸 전달 장치(900)와 유사하게, 일부 예에서, 서비스 플랫폼(1014)은 WLAN(1006) 및 외부 네트워크(1012)를 통해 컴퓨팅 장치(1002)에 의해 액세스될 수 있지만, WLAN 또는 외부 네트워크는 에어로졸 전달 장치 및 컴퓨팅 장치 간에 상이할 수 있다. 컴퓨팅 장치는 설치된 애플리케이션 또는 다른 인터페이스(이를 통해 서비스 플랫폼에 액세스할 수 있음)를 포함하거나 제공할 수 있다. 이 애플리케이션 또는 다른 인터페이스는 씬 클라이언트 및/또는 다른 클라이언트 애플리케이션(예컨대, 이를 통해 서비스 플랫폼에 의해 제공되는 웹 페이지(예: 서비스 포털)에 액세스할 수 있는 웹 브라우저 애플리케이션)일 수 있거나 이에 의해 제공될 수 있다. 다른 예로서, 애플리케이션 또는 다른 인터페이스는 모바일 컴퓨팅 장치로서 구현된 컴퓨팅 장치 상에 설치된 모바일 앱과 같은 전용 애플리케이션일 수 있거나 이에 의해 제공될 수 있다.
도 10을 더 참조하여 다시 도 9를 참조하면, 에어로졸 전달 장치(900)가 디지털 카메라(922)를 구비한 카메라 시스템을 포함하는 예에서, 디지털 카메라는 에어로졸 전달 장치의 시도 사용자(attempted user)의 얼굴의 이미지(얼굴 이미지)를 캡처하도록 구성될 수 있다. 이러한 예들에서, 처리 회로(906)는 시도 사용자가 에어로졸 전달 장치의 인가된 사용자임을 검증하기 위해 얼굴 이미지를 사용하여 안면 인식을 수행하도록 구성될 수도 있다. 그 다음 처리 회로는 시도 사용자의 검증에 기초하여 에어로졸 전달 장치의 적어도 하나의 기능 요소를 제어하도록 구성될 수 있다. 이는 시도 사용자의 검증에 기초하여 에어로졸 전달 장치의 잠금 상태를 변경하도록 구성된 처리 회로를 포함할 수 있다.
에어로졸 전달 장치(900)는 안면 인식을 수행하기 위해 서비스 플랫폼(1014)과 통신하도록 구성되거나, 에어로졸 전달 장치는 서비스 플랫폼 없이 로컬로 안면 인식을 수행할 수 있다. 후자의 예에서, 처리 회로(906)는 얼굴 이미지의 분석적 계산이 에어로졸 전달 장치에서 로컬로 수행되는 노달 분석(nodal analytics)(때로는 노드 분석으로 지칭됨)을 수행하도록 구성될 수 있다. 따라서 얼굴 이미지를 저장하지 않고도 안면 인식을 수행할 수 있으며, 계산이 신속하게 완료되고 윤곽이 온보드 메모리에 저장된다. 노달 분석은 계산 전력을 덜 소비하고 지연 시간을 줄이면서 안면 인식을 가능하게 할 수 있다. 노달 분석은 또한 보안을 강화하고 에어로졸 전달 장치에서 전력을 덜 사용할 수 있다.
일부 예에서, 처리 회로(906)는 디지털 카메라(922)의 시야에 나타나는 시도 사용자와 같은 시각적 이벤트에 응답하여 노달 분석을 수행하도록 구성될 수 있다. 이에 대응하여, 디지털 카메라는 시도 사용자의 얼굴의 이미지를 캡처하고, 처리 회로(906)는 서비스 플랫폼(1014)에 대한 액세스 없이 시도 사용자가 에어로졸 전달 장치의 승인된 사용자임을 검증하기 위해 이미지를 사용하여 안면 인식을 로컬로 수행하도록 구성될 수 있다.
처리 회로(906)는 다수의 상이한 방식들 중 임의의 방식으로 안면 인식을 수행할 수 있다. 일부 예에서, 처리 회로는 승인된 사용자의 하나 이상의 참조 이미지를 사용하여 승인된 사용자의 얼굴을 인식하도록 트레이닝될 수 있으며, 이는 안면 인식을 위한 트레이닝 세트를 정의할 수 있다. 이러한 트레이닝은 승인된 사용자를 검증하는 데 있어 적어도 임계 정확도를 발생시킬 수 있으며, 안면 인식이 에어로졸 전달 장치의 잠금 상태와 같은 에어로졸 전달 장치(900)의 기능 요소(들)를 제어하는 데 사용하기 전에 수행될 수 있다. 일부 추가 예들에서, 초기 트레이닝은 적어도 임계 정확도를 달성하기 위해 수행될 수 있고, 다음으로 안면 인식이 수행됨에 따라 계속될 수 있으며, 승인된 사용자의 검증된 이미지가 안면 인식을 위한 트레이닝 세트에 추가될 수 있다.
일부 예에서, 얼굴 이미지는 시도 사용자가 승인된 사용자인지 확인하기 위해 사용될 수 있는 다수의 포인트(예를 들어, 100 포인트)로 분할될 수 있다. 처리 회로(906)는 또한 얼굴의 이미지를 다른 물체의 이미지와 구별하기 위한 물체 인식 로직을 포함할 수 있다. 이것은 에어로졸 전달 장치(900)에서 원격으로 수행되는 분석의 적어도 일부를 포함하는 기술에 비해 프로세스를 로컬화하고 대기 시간 또는 계산 오류를 줄이는 데 도움이 될 수 있다.
디지털 카메라(922)는 얼굴 이미지를 캡처하기 위한 선형 이미저이거나 이를 포함할 수 있거나, 디지털 카메라는 대수 이미저이거나 이를 포함할 수 있다. 선형 이미저와 비교하여 대수 이미저는 그림자, 반사 등으로 인해 발생할 수 있는 광도 변화에 대한 의존도를 줄이는 것 외에도 이미지 처리를 위해 더 높은 동적 범위를 제공할 수 있다. 이는 이미지 캡처를 개선할 수 있으며, 이는 차례로 이미지 분석을 개선할 수 있다.
선형 이미저는 일반적으로 빛의 선형 함수로서 전압을 생성하는 픽셀을 사용하며, 이로 인해 콘트라스트가 제한될 수 있다. 선형 이미저의 대비는 광도에 따라 달라질 수 있으며, 이로 인해 반사 기반 대비 문제가 발생할 수 있다. 대수 이미저는 이러한 문제를 제거하거나 줄일 수 있다. 대수 이미저에서, 픽셀은 빛의 대수 함수로 전압을 생성하여, 대비를 향상시킬 수 있다. 대수 이미저는 또한 더 넓은 범위의 광 레벨을 제공할 수 있고 따라서 대수적으로 생성되는 픽셀 전압으로 인해 증가된 대비를 제공할 수 있다. 그림자가 생성되거나 구름이 덮인 위치에서는, 대수 이미저가 선형 이미저보다 더 유용할 수 있다. 대수 이미저는 헤드 라이트나 갑작스런 빛의 섬광으로 인해 사람에 과도한 반사가 있는 경우에도 유용할 수 있다.
안면 인식에 추가로 또는 안면 인식 대신에, 에어로졸 전달 장치(900)에는 다른 기계 학습 기능이 장착될 수 있다. 일부 예시적인 구현예에 따르면, 처리 회로(906)는 에어로졸 전달 장치의 복수의 사용에 대한 데이터를 기록하도록 구성될 수 있다. 각각의 사용을 위해, 데이터는 제1 센서(916a) 및/또는 제2 센서(들)(916b)를 포함하는 센서(916)로부터의 속성의 측정치를 포함할 수 있다. 그 다음, 처리 회로는 타겟 변수를 예측하기 위한 기계 학습 모델을 구축하고, 타겟 변수를 예측하기 위해 기계 학습 모델을 활용하며, 이에 기초하여 에어로졸 전달 장치의 적어도 하나의 기능 요소를 제어하도록 구성될 수 있다. 이와 관련하여, 기계 학습 모델은 기계 학습 알고리즘, 속성으로부터 선택된 적어도 하나의 특징, 및 속성의 측정으로부터 생성된 트레이닝 세트를 이용하여 구축될 수 있다.
일부 예에서, 에어로졸 전달 장치(900)의 복수의 사용은 각각의 사용자 퍼프(puff)를 포함할 수 있으며, 각각의 사용자 퍼프는 에어로졸 전달 장치의 하우징의 적어도 일부를 통해 공기의 흐름을 유발하고 에어로졸의 사용자의 흡입을 위한 것이다. 이들 예 중 일부에서, 처리 회로(906)는 각각의 사용자 퍼프의 시간(times) 및 지속시간(duration)과 함께 센서(916)로부터의 속성을 측정하도록 구성될 수 있다. 시간 및 지속시간은 일부 예에서 처리 회로의 실시간 클록(RTC)으로부터 제공되거나 그렇지 않으면 결정되거나, 처리 회로에 의해 액세스될 수 있다.
타겟 변수는 상이한 애플리케이션 또는 사용 사례에 대한 다수의 상이한 변수 중 임의의 것일 수 있다. 타겟 변수는 활동의 양(measure)에 기반한 사용자의 건강의 정도(measure)일 수 있고, 더 나아가 각 사용자가 퍼프의 시간 및 지속시간에 의존하는 사용률에 기반할 수 있다. 일부 예에서, 타겟 변수는 속성, 및 각각의 사용자 퍼프의 시간 및 지속시간 중 적어도 하나에 의존하는 사용자 프로파일이거나 이를 포함할 수 있다.
일부 예에서, 사용자 프로파일은 에어로졸 전달 장치(900)의 예측된 비사용 기간을 나타내는 정보를 포함할 수 있다. 이러한 예들 중 일부에서, 에어로졸 전달 장치의 기능 요소(들)의 제어는, 에어로졸 전달 장치가 예측된 비사용 기간 동안 수면 모드에 들어가게 하도록 구성된 처리 회로(906)를 포함할 수 있다. 슬립 모드는 제1 센서(916a)와 같이, 비사용 기간 동안 필요하지 않을 수 있는 구성요소에 전력이 차단될 수 있는 저전력 또는 절전 모드일 수 있다. 일부 예에서, 이 모드는 에어로졸 전달 장치의 전원(908)을 충전할 때 사용될 수 있는 전력 공급 구성요소를 포함할 수 있으며, 이는 전원이 무선 RF 기반 충전기로부터 재충전될 수 있는 경우에 특히 유용할 수 있다.
위에 나타내고 아래에서 더 상세히 설명되는 바와 같이, 사용자 프로파일은 각각의 사용자 퍼프에 의존할 수 있다. 이와 관련하여, 사용자 프로파일은 사용자의 퍼프 프로파일을 포함하거나 그렇지 않으면 정의할 수 있다. 퍼프 프로파일은 각각의 사용자 퍼프를 기술할 수 있다. 퍼프 프로파일은 각각의 사용자 퍼프의 시간 및 지속시간을 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 퍼프 프로파일은 각각의 사용자 퍼프의 특성(characteristic)이거나 그렇지 않으면 이와 관련된 임의의 속성을 포함할 수 있다. 예를 들어 아래에 설명된 바와 같이, 이는 각각의 사용자 퍼프의 강도에 비례하는 압력의 측정치, 각각의 사용자 퍼프 동안 생성된 에어로졸의 총 특정 물질(total particular matter, TPM)에 비례하는 압력 측정치, 각각의 퍼프 동안 에어로졸 생성 구성요소에 의해 소비되는 전력, 각각의 사용자 퍼프 동안 사용된 에어로졸 전구체 조성물, 각각의 퍼프 동안 에어로졸 전달 장치의 지리적 위치 등을 포함할 수 있다. 퍼프 프로파일에 포함될 수 있는 속성의 다른 예에 대해, 2018년 11월 5일에 출원된 영국 특허 출원 번호 제 1818007.5 호를 참조하며, 이는 여기에 참조로 포함된다.
일부 예에서, 사용자 프로파일이 의존하는 속성 또는 속성들은 각각의 사용자 퍼프의 강도에 비례하는 제1 센서(916a)로부터의 압력 측정치를 포함할 수 있다. 다른 예들에서, 사용자 프로파일이 의존하는 속성 또는 속성들은 각각의 사용자 퍼프 동안 생성된 에어로졸의 TPM에 비례하는 압력 측정치를 포함할 수 있다.
타겟 변수가 사용자 프로파일이거나 이를 포함하는 일부 추가 예에서, 기능 요소(들)의 제어는 사용자 프로파일에 기초하여 전원(908)으로부터 에어로졸 생성 구성요소(910)를 포함하는 부하(918)로의 전력을 제어하도록 구성된 처리 회로를 포함할 수 있다.
또 다른 예에서, 에어로졸 생성 구성요소(910)는 압전 또는 압자기 재료(예를 들어, 노즐(820)의 압전/압자기 메시)로 둘러싸인 복수의 메시를 포함한다. 이들 예 중 일부에서, 처리 회로(906)는 압전 또는 압자기 재료가 진동하도록 선택적으로 구동하고 메시들 중 하나 이상을 통해 에어로졸 전구체 조성물의 성분들의 방전(discharge)을 일으키도록 구성될 수 있다. 이와 관련하여, 처리 회로는 사용자 프로파일에 기초하여 압전 또는 압자기 재료를 선택적으로 구동하기 위해 전원(908)으로부터의 전력을 제어하도록 구성될 수 있다.
특정 예에서, 에어로졸 생성 구성요소(910)는 각각 113kHz, 800kHz 및 2.2MHz에서 진동하도록 동작가능한 3개의 메시를 포함하고, 주파수가 높을 수록 에어로졸 전구체 조성물의 액적이 더 작게 형성된다. 사용자가 에어로졸 전달 장치(700)를 자주 사용하는 경우, 처리 회로(903)는 3개의 메시 모두를 구동할 수 있다. 사용자가 에어로졸 전달 장치를 덜 자주 사용하는 경우 3개 미만으로 구동될 수 있다. 로우 엔드에서 113kHz 메시가 구동될 수 있으며, 이는 다른 두 메시보다 더 큰 액적을 형성할 수 있다. 일부 사용자의 경우 더 큰 액적을 완전히 삼키지 않을 수 있으며, 이는 사용자의 장치 사용을 줄이는 것을 용이하게 할 수 있다.
제2 센서(들)(916b)가 전류 또는 전압 센서를 포함하는 일부 예에서, 전류 또는 전압 센서는 에어로졸 생성 구성요소(910)를 통한 전류 또는 전압의 측정치를 생성하도록 구성될 수 있다. 이들 예 중 일부에서, 처리 회로(906)는 에어로졸 생성 구성요소를 통한 전류 또는 전압의 측정치에 기초하여 각각의 사용자 퍼프 동안 에어로졸 생성 구성요소에 의해 소비되는 전력을 결정하도록 추가로 구성될 수 있다. 또한 이러한 예들 중 일부에서, 사용자 프로파일이 의존하는 속성 또는 속성들은 각각의 사용자 퍼프 동안 에어로졸 생성 구성요소에 의해 소비되는 전력을 포함할 수 있다.
일부 예에서, 에어로졸 전달 장치(900)는 적어도 복수의 에어로졸 전구체 조성물과 함께 사용될 수 있고, 제2 센서(들)(916b)는 기계 판독 가능 정보를 판독하도록 구성된 판독기를 포함할 수 있다. 이러한 기계 판독 가능한 정보로부터, 처리 회로(906)는 에어로졸 전달 장치가 이와 함께 사용되는 경우 각각의 사용자 퍼프 동안 복수의 에어로졸 전달 장치 조성물의 각각 조성물을 식별하도록 구성될 수 있다.
복수의 에어로졸 전구체 조성물은 상이한 저항률(resistivity)을 가질 수 있으며, 이는 또한 복수의 에러로졸 전구체 조성물 중 각각의 조성물을 식별하는 데 사용될 수 있다. 제2 센서(들)(916b)가 저항 센서를 포함하는 일부 예에서, 저항 센서는 에어로졸 전구체 조성물의 저항 측정치를 생성하도록 구성된 센서일 수 있다. 이러한 저항 측정치로부터, 처리 회로는 에어로졸 전구체 조성물의 저항률을 결정하고, 그 다음 저항률로부터 에어로졸 전구체 조성물을 식별하도록 구성될 수 있다.
위의 예들 중 일부에서, 사용자 프로파일은 적어도 처리 회로(906)에 의해 식별된 복수의 에어로졸 전구체 조성물 중 각각의 조성물, 및 에어로졸 전달 장치가 함께 사용되는 경우, 각각의 사용자 퍼프의 시간 및 지속시간에 의존할 수 있다. 일부 추가 예에서, 에어로졸 생성 구성요소(910)는 복수의 에어로졸 전구체 조성물로부터 에어로졸을 생성하도록 구성된 복수의 에어로졸 생성 구성요소일 수 있다. 이들 예 중 일부에서, 기능 요소(들)의 제어는 사용자 프로파일에 기초하여 상이한 시간에 복수의 에어로졸 생성 구성요소 중에서 자동으로 선택하도록 구성된 처리 회로를 포함할 수 있다.
다른 추가 예에서, 처리 회로(906)는 사용자 프로파일에 기초하여 복수의 에어로졸 전구체 조성물 중 특정한 하나의 고갈을 예측하도록 추가로 구성될 수 있다. 이러한 예들 중 일부에서, 기능 요소(들)의 제어는 복수의 에어로졸 전구체 조성물 중 특정한 하나의 추가 양을 주문하기 위해 통신 인터페이스(924)(예를 들어, 무선 통신 인터페이스)를 통해 컴퓨팅 장치(1002) 또는 서비스 플랫폼(1014)과 통신하도록 구성된 처리 회로(906)를 포함할 수 있다.
위의 예들 중 일부를 추가로 설명하기 위해, 멘톨, 크레마, 차이 및 트로피카나와 같은 상이한 향미(다른 향미제를 가짐)의 4 개의 에어로졸 전구체 조성물의 경우를 고려한다. 사용자 프로파일은 다양한 향미의 사용 시간 및 지속시간의 측정치를 포함할 수 있다. 처리 회로는 일정 기간(예: 30일)에 걸쳐 측정치에 회귀 원리(regression principles)를 적용하고 경계 조건을 결정할 수 있다. 또는 일부 예에서, 처리 회로는 경계 조건을 결정할 수 있는 서비스 플랫폼(1014)에 측정치를 업로드할 수 있다.
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경계 조건으로부터, 사용자는 멘톨 및 차이를 선호한다는 것을 이해할 수 있고, 이러한 이해는 사용자에게 그러한 향미를 더 많이 전달하거나 제공하는 데 사용될 수 있다. 서비스 플랫폼(1014)은 사용자가 더 자주 사용하거나 더 많은 수의 사용자에게 사용되는 그러한 향미를 더 많이 제공하도록, 특히 마케팅 팀에 의해 액세스될 수 있다.일부 예에서, 처리 회로(906)는 무선 통신 인터페이스(924)를 통해 서비스 플랫폼(1014)에 타겟 변수를 통신하도록 구성될 수 있으며, 서비스 플랫폼은 블록체인에 타겟 변수를 전자적으로 기록하도록 구성된다. 블록체인에 대한 액세스 권한이 있는 사용자는 이에 따라 타겟 변수에 액세스할 수 있다. 예측된 타겟 변수는 타겟 변수에 대한 실제 데이터와 비교될 수 있다. 예측과 실제가 수렴됨에 따라, 시스템(1000)은 실제 데이터를 예측할 수 있고, 따라서 기계 학습과 블록체인을 이용하여 시스템의 효율성을 높일 수 있다.
제2 센서(들)(916b)가 에어로졸 전달 장치의 지리적 위치를 결정하도록 구성된 위치 센서를 포함하는 일부 예에서, 사용자 프로파일이 의존하는 속성 또는 속성들은 각 사용자 퍼프 동안, 에어로졸 전달 장치의 지리적 위치를 포함할 수 있다. 다른 예에서, 컴퓨팅 장치(1002)는 컴퓨팅 장치의 지리적 위치를 결정하도록 구성된 (에어로졸 전달 장치에 추가로 또는 대신하여) 위치 센서를 포함할 수 있다. 에어로졸 전달 장치가 컴퓨팅 장치에 근접할 때, 컴퓨팅 장치의 지리적 위치는 에어로졸 전달 장치의 지리적 위치에 근접할 수 있다. 컴퓨팅 장치는 에어로졸 전달 장치의 위치 센서에 의해 결정된 지리적 위치와 유사한 사용을 위해 통신 인터페이스(924)(예를 들어, 무선 통신 인터페이스)를 통해 에어로졸 전달 장치에 지리적 위치를 통신할 수 있다.
추가 예로서, 사용자 프로파일은 에어로졸 전달 장치(900)(또는 에어로졸 전달 장치 근처에 있는 컴퓨팅 장치(1002))의 지리적 위치에 기초하여 예측된, 에어로졸 전달 장치의 사용 또는 비사용의 하나 이상의 예측된 지리적 영역을 나타내는 정보를 포함할 수 있다. 이들 예 중 일부에서, 에어로졸 전달 장치의 기능 요소(들)의 제어는 에어로졸 전달 장치가 예측된 사용 지리적 영역 내에 위치할 때 에어로졸 전달 장치가 잠금 해제되거나, 에어로졸 전달 장치가 예측된 사용 지리적 영역 외부 또는 예측된 비사용 지리적 영역 내에 있는 경우 잠금되도록 구성된 처리 회로(906)를 포함할 수 있다. 이와 관련하여, 에어로졸 전달 장치는 승인된 사용자가 장치를 사용하거나 사용하지 않는 위치를 학습하고 해당 정보를 기반으로 장치를 잠그거나 잠금 해제할 수 있으므로 에어로졸 전달 장치의 분실 또는 도난과 같은 경우의 무단 사용을 방지할 수 있다.
예측된 사용 또는 비사용의 지리적 영역(들)을 포함하는 위의 다른 예에서, 에어로졸 전달 장치(900)의 기능 요소(들)의 제어는 예측된 사용 지리적 영역에 접근하거나 그 영역 내에서의 사용을 위해 에어로졸 전달 장치를 준비하도록 구성된 처리 회로(906)를 포함할 수 있다. 이는 수면 모드에서 에어로졸 전달 장치를 복원하거나 제1 센서(916a)와 같이 전력이 차단되었을 수 있는 구성요소를 활성화하는 것을 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 에어로졸 생성 구성요소(910)가 가열 요소이거나 이를 포함하는 일부 예에서, 처리 회로는 가열 요소의 예열을 개시할 수 있다. 역으로, 처리 회로는 에어로졸 전달 장치가 예측된 사용 지리적 영역(들)을 벗어나거나 그 외부에 위치할 때, 또는 예측된 비사용 지리적 영역에 접근하거나 그 안에 있을 때 에어로졸 전달 장치가 수면 모드에 들어가게 하도록 구성될 수 있다.
일부 추가 예에서, 사용자 프로파일은 에어로졸 전달 장치(900)(또는 에어로졸 전달 장치에 근접한 컴퓨팅 장치(1002))의 지리적 위치에 기초하여 예측된, 에어로졸 전달 장치의 수정된 사용의 하나 이상의 예측된 지리적 영역을 나타내는 정보를 포함할 수 있다. 이들 예들 중 일부에서, 에어로졸 전달 장치의 기능 요소(들)의 제어는 에어로졸 전달 장치가 수정된 사용의 예측된 지리적 위치 내에 배치될 때 에어로졸 전달 장치에 의해 생성된 에어로졸의 부피를 조정하게 하도록 구성된 처리 회로(906)를 포함할 수 있다. 특히, 예를 들어, 에어로졸 전달 장치는 에어로졸 전달 장치가 실내에 있을 때 또는 수정된 사용이 요구되는 다른 지리적 영역에 있을 때 에어로졸 전달 장치에 의해 생성된 에어로졸의 부피를 감소시킬 수 있다.
사용(또는 수정된 사용)의 예측된 지리적 영역(들)과 마찬가지로, 사용자 프로파일의 다른 측면은 승인된 사용자에 대해 에어로졸 전달 장치(900)를 잠금하는 데 사용될 수 있다. 전술한 바와 같이, 사용자 프로파일은 승인된 사용자의 퍼프 프로파일을 포함하거나 정의할 수 있으며, 이는 사용자의 각각의 사용자 퍼프를 설명할 수 있다. 일부 예에서, 에어로졸 전달 장치는 승인된 사용자의 퍼프 프로파일에 대해 잠금될 수 있다. 이러한 예에서, 처리 회로(906)는 에어로졸 전달 장치의 사용 동안 각각의 퍼프의 사용-특정 퍼프 프로파일을 활용하고, 사용-특정 퍼프 프로파일을 사용자 프로파일 내의 퍼프 프로파일과 비교할 수도 있다. 처리 회로는 사용-특정 퍼프 프로파일과 퍼프 프로파일이 일치하거나 적어도 임계적 유사성을 가지는 경우 계속 사용을 가능하게 할 수 있고, 사용-특정 퍼프 프로파일과 퍼프 프로파일이 일치하지 않거나 적어도 임계적 유사성을 갖지 않는 경우 계속 사용이 가능하지 않도록 에어로졸 전달 장치를 잠금할 수 있다.
다른 유사한 예에서, 처리 회로(906)는 에어로졸 전달 장치(900)의 사용에 허용된 연령 이상이거나 미만의 사용자를 구별하기 위해 퍼프 프로파일을 사용할 수 있다. 사용-특정 퍼프 프로파일이 사용자가 적어도 허용 연령임을 나타내는 경우 처리 회로는 계속 사용을 가능하게 하고, 사용-특정 퍼프 프로파일이 사용자가 적어도 허용 연령 이상이 아님을 나타내는 경우에는 에어로졸 전달 장치를 계속 사용하지 못하도록 잠근다.
일부 예에서, 에어로졸 전달 장치(900)는 통신 인터페이스(924)(예를 들어, 무선 통신 인터페이스)를 통해 제2 에어로졸 전달 장치(예를 들어, 에어로졸 전달 장치로서 구현된 컴퓨팅 장치(1002))와 통신하도록 구성된다. 이러한 예들 중 일부에서, 에어로졸 전달 장치는 제2 에어로졸 전달 장치로부터 각각의 제2 사용자 퍼프, 및 각각의 제2 사용자 퍼프의 제2 시간 및 지속시간을 포함하는 제2 에어로졸 전달 장치의 사용 동안 속성의 제2 측정치를 수신하도록 구성될 수 있다. 처리 회로(906)는 제2 타겟 변수를 예측하기 위해 제2 기계 학습 모델을 구축 및 전개하도록 추가로 구성될 수 있다. 제2 기계 학습 모델은 기계 학습 알고리즘, 속성으로부터 선택된 적어도 하나의 특징, 및 속성들의 제2 측정치로부터 생성된 제2 트레이닝 세트를 사용하여 구축될 수 있다. 여기서, 제2 타겟 변수는 속성 중 적어도 하나, 각각의 제2 사용자 퍼프의 제2 시간 및 지속시간에 의존하는 제2 사용자 프로파일일 수 있다.
위의 예에서, 사용자는 자신의 에어로졸 전달 장치(900)를 다른 사용자의 에어로졸 전달 장치와 페어링할 수 있다. 이것은 사용자가 시간, 빈도, 에어로졸 전구체 조성물 등과 같은 사용자 및 다른 사용자의 사용을 모니터링하는 것을 허용할 수 있으며, 이는 소셜 네트워크를 어느 정도 생성할 수 있다. 더 큰 소셜 네트워크를 제공하기 위해 2개보다 많은 에어로졸 전달 장치가 있을 수 있으며, 여기서 각 사용자는 소셜 네트워크에서 장치 사용자의 사용을 모니터링할 수 있다. 이들 및 다른 예에서, 에어로졸 전달 장치는 부가적으로 또는 대안적으로 사용 정보를 서비스 플랫폼(1024)에 업로드할 수 있다. 적절한 소셜 네트워킹 특징에 대한 추가 정보는 Henry 등의 미국 특허 출원 공개 제 2015/0224268 호를 참조하며, 이는 참조로서 본 명세서에 포함된다.
제2 센서(들)(916b)가 가속도계를 포함하는 일부 예에서에서, 가속도계는 에어로졸 전달 장치(900)의 가속도의 측정치를 생성하도록 구성될 수 있고, 타겟 변수는 에어로졸 전달 장치의 사용자의 논리적 활동일 수 있다. 이러한 예 중 일부에서, 기계 학습 모델은 사용자의 논리적 활동을 예측하기 위한 활동 검출 모델이거나 이를 포함할 수 있다. 그리고 처리 회로(906)는 기계 학습 알고리즘, 가속도를 포함하는 적어도 하나의 특징, 및 가속도의 측정치로부터 생성된 트레이닝 세트를 사용하여 활동 검출 모델을 구축하도록 구성될 수 있다.
제2 센서(들)(916b)가 가속도계를 포함하는 다른 예에서, 타겟 변수는 에어로졸 전달 장치(900)의 논리적 휴대 위치(carry position)일 수 있다. 이러한 예 중 일부에서, 기계 학습 모델은 에어로졸 전달 장치의 논리적 휴대 위치를 예측하기 위한 휴대 위치 검출 모델이거나 이를 포함할 수 있다. 그리고 처리 회로(906)는 기계 학습 알고리즘, 가속도를 포함하는 적어도 하나의 특징, 및 가속도의 측정으로부터 생성된 트레이닝 세트를 사용하여 휴대 위치 검출 모델을 구축하도록 구성될 수 있다.
제2 센서(들)(916b)가 가속도계를 포함하는 다른 예에서, 타겟 변수는 에어로졸 전달 장치(900)를 사용하여 수행된 제스처일 수 있다. 이러한 예 중 일부에서, 기계 학습 모델은 제스처를 예측하는 제스처 인식 모델이거나 이를 포함할 수 있다. 그리고 처리 회로(906)는 기계 학습 알고리즘, 가속도를 포함하는 적어도 하나의 특징, 및 가속도의 측정치로부터 생성된 트레이닝 세트를 사용하여 제스처 인식 모델을 구축하도록 구성될 수 있다.
전술한 및 다른 유사한 예에서, 처리 회로(906)는 사용자의 예측된 논리적 활동, 에어로졸 전달의 논리적 휴대 위치, 장치, 제스처 등에 기초하여 에어로졸 전달 장치(900)의 기능적 요소(들)를 제어하도록 구성될 수 있다. 논리적 활동, 휴대 위치 또는 제스처가 에어로졸 전달 장치의 사용을 나타낼 때, 예를 들어 처리 회로는 에어로졸 전달 장치를 수면 모드에서 복원하거나 그렇지 않으면 제1 센서(916a)와 같이 전원이 차단되었을 수 있는 구성요소를 활성화할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 에어로졸 생성 구성요소(910)가 가열 요소이거나 이를 포함하는 일부 예에서, 처리 회로는 가열 요소의 예열을 개시할 수 있다.
일부 예에서, 사용자 프로파일은 승인된 사용자의 퍼프 프로파일과 유사하게 승인된 사용자를 하나 이상의 논리적 활동으로 설명하는 정보를 포함할 수 있고, 휴대 위치 및/또는 제스처를 사용하여 승인된 사용자를 설명할 수 있다. 이러한 예에서, 이러한 정보는 퍼프 프로파일에 추가로 또는 그 대신에 승인된 사용자에게 에어로졸 전달 장치(900)를 잠그는 데 사용될 수 있다. 처리 회로(906)는 에어로졸 전달 장치의 사용 동안 논리적 활동, 휴대 위치 및/또는 제스처를 예측하고, 예측된 논리적 활동, 휴대 위치 및/또는 제스처를 사용자 프로파일의 정보와 비교할 수 있다. 처리 회로는 예측된 논리적 활동, 휴대 위치 및/또는 제스처가 일치하거나 그렇지 않으면 사용자 프로파일의 정보와 적어도 임계적 유사성을 가질 때 계속 사용을 가능하게 할 수 있고, 예측된 논리적 활동, 휴대 위치 및/또는 제스처가 사용자 프로파일의 정보와 일치하지 않거나 적어도 임계값 유사성을 갖지 않는 경우에는 계속 사용하지 못하게 에어로졸 전달 장치를 잠글 수 있다.
제2 센서(들)(916b)가 가속도계를 포함하는 또 다른 예에서, 타겟 변수는 사용자의 걸음 수에 비례하는 에어로졸 전달 장치(900)의 사용자의 활동의 양(measure)에 기초할 수 있다. 걸음의 수는 가속도의 측정치로부터 결정가능할 수 있다. 이들 예 중 일부에서, 처리 회로는 사용자의 활동의 양을 예측하기 위한 기계 학습 모델을 구축하도록 구성될 수 있다. 여기서, 모델은 기계 학습 알고리즘, 가속도를 포함하는 적어도 하나의 특징, 및 가속도의 측정으로부터 생성된 트레이닝 세트를 사용하여 구축될 수 있다. 걸음은 활동에 대한 에어로졸 전달 장치의 사용율(rate of use)을 결정하는 데 사용될 수 있다. 사용율이 증가하고 활동의 양이 감소하는 경우, 처리 회로(906)는 시각적, 촉각적 및/또는 사운드 표시기를 트리거하여 사용자가 이들의 활동을 증가시키도록 할 수 있다.
제2 센서(들)(916b)가 저항 센서를 포함하는 일부 예에서, 저항 센서는 에어로졸 전구체 조성물의 저항 측정치를 생성하도록 구성된 센서일 수 있다. 타겟 변수는 에어로졸 전구체 조성물의 저항률(resistivity)에 비례하는 에어로졸 전구체 조성물의 품질의 정도(measure)일 수 있다. 여기서, 기계 학습 모델은 에어로졸 전구체 조성물의 품질의 정도를 예측하기 위한 기계 학습 모델이거나 이를 포함할 수 있다. 처리 회로(906)는 기계 학습 알고리즘, 에어로졸 전구체 조성물의 저항을 포함하는 적어도 하나의 특징, 및 저항의 측정치로부터 생성된 트레이닝 세트를 사용하여 기계 학습 모드 모델을 구축하도록 구성될 수 있다.
구체적으로, 에어로졸 생성 구성요소(910)가 다가 알코올(polyhydric alcohol)을 포함하는 액체 에어로졸 전구체 조성물을 가열하기 위한 가열 요소이거나 이를 포함하는 예시적인 구현을 고려한다. 가열 요소가 에어로졸 전구체 조성물을 가열함에 따라, 다가 알코올의 양이 감소될 수 있고, 이는 마찬가지로 에어로졸 전구체 조성물의 품질을 감소시킬 수 있다. 이는 또한 에어로졸 전구체 조성물의 저항을 감소시킬 수 있다. 에어로졸 전구체 조성물에 대한 베이스라인 저항률이 주어지면, 에어로졸 전달 장치(900)의 사용 동안 저항의 측정이 이루어질 수 있고, 에어로졸 전구체 조성물의 저항률이 결정될 수 있으며 남아있는 에어로졸 전구체 조성물의 품질을 결정하기 위해 베이스라인 저항과 비교될 수 있다.
전원(908)이 재충전가능한 일부 예에서, 복수의 사용을 위한 데이터는 전원의 재충전 횟수 및 빈도를 포함한다. 이들 예 중 일부에서, 타겟 변수는 전원의 재충전 횟수 및 빈도에 비례하는 전원 또는 에어로졸 전구체 조성물의 기대 수명의 양(measure)일 수 있다. 처리 회로(906)는 기계 학습 알고리즘을 사용하여 에어로졸 전구체 조성물 또는 전원의 예상 수명의 양을 예측하기 위한 기계 학습 모델을 구축하도록 구성될 수 있으며, 적어도 하나의 특징은 전원의 재충전 횟수 및 빈도 및 재충전 횟수와 빈도에서 생성된 트레이닝 세트를 포함한다.
위에서, 기계 학습 및 아마도 연료 게이지는 전원(908)의 예상 수명을 예측하는 데 사용될 수 있다. 사용자가 전원을 자주 사용하고 충전하는 경우, 전원의 예상 수명은 사용량의 함수로 측정될 수 있다. 사용량이 적으면 전원의 예상 수명이 더 길게 예상될 수 있다. 일부 예에서는 연료 게이지가 사용되지 않을 수 있으며 현재 충전 횟수(count)에 대한 충전 수의 예상 수명이 사용될 수 있다.
전원(908)의 예상 수명의 양(measure)이 예측되는 일부 예에서, 에어로졸 전달 장치(900)의 기능 요소(들)의 제어는 에어로졸 전달 장치가 예상 수명의 양이 임계 시간 아래로 감소하는 경우, 비사용 기간 동안 에어로졸 전달 장치가 필요하지 않는 경우와 유사하게 슬립 모드로 들어가게 하도록 구성된 처리 회로(906)를 포함할 수 있다. 또는 처리 회로는 에어로졸 전달 장치가 에어로졸을 생성하기 위해 장치를 사용하는 데 필요한 구성요소에 전력이 남아 있지만 다른 구성요소에 대한 전력이 차단될 수 있는 다른 절전 모드에 들어가게 할 수 있다.
제2 센서(들)(916b)가 마이크로폰을 포함하는 일부 예에서, 마이크로폰은 에어로졸 전달 장치(900)의 환경에서 오디오 소스로부터 오디오의 측정치를 생성하도록 구성될 수 있다. 이들 예 중 일부에서, 처리 회로(906)는 오디오의 측정치로부터 생성되고 오디오 소스의 방향을 가리키는 빔 패턴을 갖는 가상의 지향성 마이크로폰을 생성하도록 추가로 구성될 수 있다.
물품(들)의 사용에 대한 전술한 설명은 사소한 수정을 통해 본 명세서에 설명된 다양한 예시적 구현에 적용될 수 있는데, 이는 본 명세서에 제공되는 추가 개시에 비추어 당업자에게 명백할 수 있다. 그러나, 사용에 대한 위에서의 설명은 물품의 사용을 제한하려는 것이 아니라 본 개시의 공개에 필요한 모든 요구사항을 준수하기 위해 제공되는 것이다. 도 1 내지 도 10에 도시된 물품(들)에서 보여지거나 전술된 임의의 요소는 본 개시에 따른 에어로졸 전달 장치에 포함될 수 있다.
전술한 설명 및 관련 도면에 제시된 교시의 이점을 갖는 본 개시가 속하는 분야의 당업자에게는 본 개시의 많은 수정 및 다른 구현이 떠오를 것이다. 따라서, 본 개시는 본 명세서에 개시된 특정 구현으로 제한되지 않으며, 첨부된 청구범위의 범위 내에 수정 및 다른 구현이 포함되도록 의도된다는 것이 이해되어야 한다. 본 명세서에서는 특정 용어들이 사용되지만, 이들은 제한을 목적으로 하는 것이 아니라 일반적이고 설명적인 의미로만 사용된다.

Claims (24)

  1. 에어로졸 전달 장치로서,
    에어로졸 전구체 조성물을 보유하도록 구성된 하우징과,
    상기 에어로졸 전달 장치의 사용 동안 속성의 측정치를 생성하도록 구성된 적어도 하나의 센서와,
    상기 에어로졸 전달 장치에 전원을 연결하도록 구성된 단자와,
    에어로졸 생성 구성요소 또는 제2 단자 - 상기 에어로졸 생성 구성요소 또는 상기 제2 단자는 상기 에어로졸 생성 구성요소를 상기 에어로졸 전달 장치에 연결하고, 상기 에어로졸 생성 구성요소는 상기 에어로졸 전구체 조성물로부터 에어로졸을 생성하도록 구성됨 - 와,
    전원을 상기 에어로졸 생성 구성요소를 포함하는 부하에 스위칭 가능하게 연결하여 상기 에어로졸 생성 구성요소에 전력을 공급하도록 구성된 처리 회로를 포함하는 제어 구성요소를 포함하되,
    상기 처리 회로는 상기 에어로졸 전달 장치의 복수의 사용에 대한 데이터를 기록하도록 구성되며, 각각의 사용에 대한 데이터는 속성의 측정치를 포함하고,
    상기 처리 회로는 타겟 변수를 예측하기 위한 기계 학습 모델을 구축하도록 구성되고, 상기 기계 학습 모델은 기계 학습 알고리즘, 상기 속성으로부터 선택된 적어도 하나의 특징, 및 상기 속성의 측정치로부터 생성된 트레이닝 세트를 사용하여 구축되며,
    상기 처리 회로는 상기 기계 학습 모델을 활용하여 상기 타겟 변수를 예측하고 이에 기초하여 상기 에어로졸 전달 장치의 적어도 하나의 기능적 요소를 제어하도록 구성되는
    에어로졸 전달 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 에어로졸 전달 장치의 시도 사용자(attempted user)의 얼굴의 이미지를 캡처하도록 구성된 디지털 카메라를 포함하는 카메라 시스템을 더 포함하고,
    상기 처리 회로는 상기 시도 사용자가 상기 에어로졸 전달 장치의 승인된 사용자인지 검증하기 위해 상기 이미지를 사용하여 안면 인식을 수행하도록 구성되며, 상기 적어도 하나의 기능 요소를 제어하도록 처리 회로가 구성되는 것은 상기 시도 사용자의 검증에 기초하여 상기 에어로졸 전달 장치의 잠금 상태를 변경하도록 구성되는 것을 포함하는
    에어로졸 전달 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 에어로졸 전달 장치의 복수의 사용은 각각의 사용자 퍼프를 포함하며, 상기 각각의 사용자 퍼프는 상기 하우징의 적어도 일부를 통해 공기의 흐름을 일으키고 상기 에어로졸의 사용자 흡입을 위한 것이며,
    상기 복수의 사용을 위한 데이터를 기록하도록 상기 처리 회로가 구성되는 것은 상기 각각의 사용자 퍼프의 시간 및 지속시간으로 측정치를 기록하도록 구성되는 것을 포함하고, 상기 타겟 변수는 상기 속성 중 적어도 하나 및 상기 각각의 사용자 퍼프의 시간 및 지속시간에 의존하는 사용자 프로파일인
    에어로졸 전달 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 사용자 프로파일은 상기 에어로졸 전달 장치의 예측된 비사용 기간을 나타내는 정보를 포함하고, 상기 적어도 하나의 기능 요소를 제어하도록 상기 처리 회로가 구성되는 것은 상기 예측된 비사용 기간 동안 상기 에어로졸 전달 장치를 슬립 모드로 들어가게 하도록 구성되는 것을 포함하는
    에어로졸 전달 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 기능 요소를 제어하도록 상기 처리 회로가 구성되는 것은 상기 사용자 프로파일 기초하여 상기 에어로졸 생성 구성요소를 포함하는 부하로의 상기 전원으로부터 전력을 제어하도록 구성되는 것을 포함하는
    에어로졸 전달 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 에어로졸 생성 구성요소는 압전 또는 압자기 재료로 둘러싸인 복수의 메시(mesh)를 포함하고, 상기 처리 회로는 상기 압전 또는 압자기 재료를 선택적으로 구동하여 진동시키고 상기 하나 이상의 메시를 통해 상기 에어로졸 전구체 조성물의 구성요소의 방전을 일으키도록 구성되며,
    상기 전원으로부터의 전력을 제어하도록 상기 처리 회로가 구성되는 것은 상기 사용자 프로파일에 기초하여 상기 압전 또는 압자기 재료를 선택적으로 구동하기 위해 상기 전원으로부터의 전력을 제어하도록 구성되는 것을 포함하는
    에어로졸 전달 장치.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 센서는 상기 공기의 흐름에 의해 유발되는 압력의 측정치를 생성하도록 구성된 압력 센서를 포함하고, 상기 사용자 프로파일이 의존하는 속성 중 적어도 하나는 상기 각각의 사용자 퍼프의 강도에 비례하는 상기 압력의 측정치를 포함하는
    에어로졸 전달 장치.
  8. 제3항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 센서는 상기 각각의 사용자 퍼프 동안 생성된 상기 에어로졸 내의 총 특정 물질(TPM)에 비례하는 공기의 흐름에 의해 유발되는 압력의 측정치를 생성하도록 구성된 압력 센서를 포함하고, 상기 사용자 프로파일이 의존하는 속성 중 적어도 하나는 상기 각각의 사용자 퍼프 동안 생성된 상기 에어로졸의 TPM에 비례하는 상기 압력의 측정치를 포함하는
    에어로졸 전달 장치.
  9. 제3항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 센서는 상기 에어로졸 생성 구성요소를 통과하는 전류 또는 그 양단의 전압의 측정치를 생성하도록 구성된 전류 또는 전압 센서를 포함하고, 상기 처리 회로는 상기 에어로졸 생성 구성요소를 통과하는 전류 또는 그 양단의 전압의 측정치에 기초하여 상기 각각의 사용자 퍼프 동안 상기 에어로졸 생성 구성요소에 의해 소비되는 전력을 결정하도록 더 구성되며,
    상기 사용자 프로파일이 의존하는 속성 중 적어도 하나는 상기 각각의 사용자 퍼프 동안 상기 에어로졸 생성 구성요소에 의해 소비되는 전력을 포함하는
    에어로졸 전달 장치.
  10. 제3항에 있어서,
    상기 에어로졸 전달 장치는 적어도 복수의 에어로졸 전구체 조성물과 함께 사용 가능하고, 상기 적어도 하나의 센서는 상기 에어로졸 전달 장치가 함께 사용되는 경우 상기 각각의 사용자 퍼프 동안 상기 처리 회로가 상기 복수의 에어로졸 전구체 조성물의 각각의 조성물을 식별하도록 구성되는 기계 판독가능 정보를 판독하도록 구성되는 판독기를 포함하며,
    상기 사용자 프로파일은 적어도, 상기 처리 회로에 의해 식별된 상기 복수의 에어로졸 전구체 조성물의 각각의 조성물, 및 상기 에어로졸 전달 장치가 함께 사용될 때 각각의 사용자 퍼프의 시간 및 지속시간에 의존하는
    에어로졸 전달 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 에어로졸 생성 구성요소는 상기 복수의 에어로졸 전구체 조성물로부터 에어로졸을 생성하도록 구성된 복수의 에어로졸 생성 구성요소이고,
    상기 적어도 하나의 기능 요소를 제어하도록 상기 처리 회로가 구성되는 것은 상기 사용자 프로파일에 기초하여 상이한 시간에 상기 복수의 에어로졸 생성 구성요소 중에서 자동으로 선택하도록 구성되는 것을 포함하는
    에어로졸 전달 장치.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 처리 회로는 상기 사용자 프로파일에 기초하여 상기 복수의 에어로졸 전구체 조성물 중 특정한 하나의 고갈을 예측하도록 더 구성되고,
    상기 에어로졸 전달 장치는 무선 통신 인터페이스를 더 포함하고, 상기 적어도 하나의 기능 요소를 제어하도록 상기 처리 회로가 구성되는 것은 상기 복수의 에어로졸 전구체 조성물 중 상기 특정한 하나의 추가량을 주문하기 위해 상기 무선 통신 인터페이스를 통해 컴퓨팅 장치 또는 서비스 플랫폼과 통신하도록 구성되는 것을 포함하는
    에어로졸 전달 장치.
  13. 제3항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 센서는 상기 에어로졸 전달 장치의 지리적 위치를 결정하도록 구성된 위치 센서를 포함하고, 상기 사용자 프로파일이 의존하는 속성 중 적어도 하나는 상기 각각 사용자 퍼프 동안 상기 에어로졸 전달 장치의 지리적 위치를 포함하는
    에어로졸 전달 장치.
  14. 제3항에 있어서,
    상기 에어로졸 전달 장치가, 각각의 제2 사용자 퍼프 및 상기 각각의 제2 사용자 퍼프의 제2 시간 및 지속시간을 포함하는 상기 제2 에어로졸 전달 장치의 사용 동안 상기 제2 에어로졸 전달 장치로부터 상기 속성의 제2 측정치를 수신하도록 구성되는 무선 통신 인터페이스를 더 포함하고,
    상기 처리 회로는 제2 타겟 변수를 예측하기 위해 제2 기계 학습 모델을 구축 및 활용하도록 더 구성되며, 상기 제2 기계 학습 모델은 상기 기계 학습 알고리즘, 상기 속성으로부터 선택된 상기 적어도 하나의 특징, 및 상기 속성의 제2 측정치로부터 생성된 제2 트레이닝 세트를 사용하여 구축되고, 상기 제2 타겟 변수는 상기 속성 중 적어도 하나 및 상기 각각의 제2 사용자 퍼프의 제2 시간 및 지속시간에 의존하는 제 2 사용자 프로파일인
    에어로졸 전달 장치.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 센서는 상기 에어로졸 전달 장치의 가속도의 측정치를 생성하도록 구성된 가속도계를 포함하고, 상기 타겟 변수는 상기 에어로졸 전달 장치의 사용자의 논리적 활동이며,
    상기 기계 학습 모델을 구축하도록 상기 처리 회로가 구성되는 것은 상기 사용자의 논리적 활동을 예측하기 위해 활동 검출 모델을 구축하도록 구성되는 것을 포함하고, 상기 활동 검출 모델은 상기 기계 학습 알고리즘, 상기 가속도를 포함하는 상기 적어도 하나의 특징 및 상기 가속도의 측정치에서 생성된 트레이닝 세트를 사용하여 구축되는
    에어로졸 전달 장치.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 센서는 상기 에어로졸 전달 장치의 가속도의 측정치를 생성하도록 구성된 가속도계를 포함하고, 상기 타겟 변수는 상기 에어로졸 전달 장치의 논리적 휴대 위치이며,
    상기 기계 학습 모델을 구축하도록 상기 처리 회로가 구성되는 것은, 상기 에어로졸 전달 장치의 상기 논리적 휴대 위치를 예측하기 위해 휴대 위치 검출 모델을 구축하도록 구성되는 것을 포함하고, 상기 휴대 위치 검출 모델은 상기 기계 학습 알고리즘, 상기 가속도를 포함하는 상기 적어도 하나의 특징 및 상기 가속도의 측정치에서 생성된 트레이닝 세트를 사용하여 구축되는
    에어로졸 전달 장치.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 센서는 상기 에어로졸 전달 장치의 가속도의 측정치를 생성하도록 구성된 가속도계를 포함하고, 상기 타겟 변수는 상기 에어로졸 전달 장치를 사용하여 수행되는 제스처이며,
    상기 기계 학습 모델을 구축하도록 상기 처리 회로가 구성되는 것은, 상기 제스처를 예측하기 위해 제스처 인식 모델을 구축하도록 구성되는 것을 포함하고, 상기 제스처 인식 모델은 상기 기계 학습 알고리즘, 상기 가속도를 포함하는 상기 적어도 하나의 특징, 및 상기 가속도 측정치에서 생성된 트레이닝 세트를 사용하여 구축되는
    에어로졸 전달 장치.
  18. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 센서는 상기 에어로졸 전달 장치의 환경에서 오디오 소스로부터 오디오의 측정치를 생성하도록 구성된 마이크로폰을 포함하고,
    상기 처리 회로는 상기 오디오의 측정치로부터 생성되고 상기 오디오 소스의 방향을 가리키는 빔 패턴을 갖는 가상 지향성 마이크로폰을 생성하도록 더 구성되는
    에어로졸 전달 장치.
  19. 제1항에 있어서,
    무선 통신 인터페이스를 더 포함하고,
    상기 처리 회로는 상기 무선 통신 인터페이스를 통해 컴퓨팅 장치와 반-이중(half-duplex) 블루투스 저에너지 통신을 가능하게 하도록 더 구성되는
    에어로졸 전달 장치.
  20. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 센서는 상기 에어로졸 전구체 조성물의 저항 측정치를 생성하도록 구성된 센서를 포함하고, 상기 타겟 변수는 상기 에어로졸 전구체 조성물의 저항률에 비례하는 상기 에어로졸 전구체 조성물의 품질의 정도(measure)이고, 상기 저항률은 저항 측정치로부터 결정 가능하며,
    상기 기계 학습 모델을 구축하도록 상기 처리 회로가 구성되는 것은 상기 에어로졸 전구체 조성물의 상기 품질의 정도를 예측하기 위해 상기 기계 학습 모델을 구축하도록 구성되는 것을 포함하고, 상기 모델은 상기 기계 학습 알고리즘, 상기 에어로졸 전구체 조성의 저항을 포함하는 상기 적어도 하나의 특징, 상기 저항 측정치로부터 생성되는 상기 트레이닝 세트를 사용하여 구축되고
    에어로졸 전달 장치.
  21. 제1항에 있어서,
    상기 전원은 재충전 가능하고, 상기 복수의 사용을 위한 데이터는 상기 전원의 재충전 횟수(count) 및 빈도를 포함하고, 상기 타겟 변수는 상기 에어로졸 전구체 조성물 또는 상기 전원의 재충전 횟수 및 빈도에 비례하는 전원의 예상 수명의 양이고,
    상기 기계 학습 모델을 구축하도록 상기 처리 회로가 구성되는 것은 상기 에어로졸 전구체 조성물 또는 상기 전원의 예상 수명의 양을 예측하기 위해 상기 기계 학습 모델을 구축하도록 구성되는 것을 포함하고, 상기 모델은 상기 기계 학습 알고리즘, 상기 전원의 재충전 횟수 및 빈도를 포함하는 상기 적어도 하나의 특징, 및 재충전의 횟수 및 빈도로부터 생성되는 상기 트레이닝 세트를 사용하여 구축되는
    에어로졸 전달 장치.
  22. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 센서는 상기 에어로졸 전달 장치의 가속도의 측정치를 생성하도록 구성된 가속도계를 포함하고, 상기 타겟 변수는 사용자의 걸음 수(a conut of steps)에 비례하는 상기 에어로졸 전달 장치의 사용자의 활동의 양에 기초하며, 상기 걸음 수는 가속도 측정치로부터 결정될 수 있고,
    상기 기계 학습 모델을 구축하도록 구성된 처리 회로는 상기 사용자의 활동 양을 예측하기 위해 상기 기계 학습 모델을 구축하도록 구성되는 것을 포함하고, 상기 모델은 상기 기계 학습 알고리즘, 가속도를 포함하는 상기 적어도 하나의 특징 및 상기 가속도 측정치에서 생성된 트레이닝 세트를 사용하여 구축되는
    에어로졸 전달 장치.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 에어로졸 전달 장치의 복수의 사용은 각각의 사용자 퍼프를 포함하며, 상기 각각의 사용자 퍼프는 하우징의 적어도 일부를 통과하는 공기의 흐름을 유발하고 상기 에어로졸의 사용자 흡입을 위한 것이며,
    상기 복수의 사용을 위한 데이터를 기록하도록 상기 처리 회로가 구성되는 것은 상기 각각의 사용자 퍼프의 시간 및 지속시간으로 측정치를 기록하도록 구성되는 것을 포함하고, 상기 타겟 변수는 활동의 양에 기초하며 상기 각각의 사용자 퍼프의 시간과 지속시간에 의존하는 사용률에 기초하는 상기 사용자의 건강의 정도(measure of health)인
    에어로졸 전달 장치.
  24. 제1항에 있어서,
    무선 통신 인터페이스를 더 포함하고,
    상기 적어도 하나의 기능 요소를 제어하도록 상기 처리 회로가 구성되는 것은 상기 무선 통신 인터페이스를 통해 서비스 플랫폼에 상기 타겟 변수를 통신하도록 구성되는 것을 포함하고, 상기 서비스 플랫폼은 블록체인에 상기 타겟 변수를 전자적으로 기록하도록 구성되는
    에어로졸 전달 장치.
KR1020217038293A 2019-04-25 2020-04-22 인공지능을 포함하는 에어로졸 전달 장치용 온도 제어 회로 KR20220003002A (ko)

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