KR20220090215A - 에어로졸 생성장치 및 그 동작방법 - Google Patents

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Abstract

에어로졸 생성장치가 개시된다. 본 개시의 에어로졸 생성장치는, 에어로졸 생성물질을 가열하는 히터를 적어도 하나 포함하는 에어로졸 생성 모듈; 상기 히터에 전력을 공급하는 배터리; 사용자의 흡입을 감지하는 적어도 하나의 센서를 포함하는 센서 모듈; 메모리; 및 상기 히터에 공급되는 전력을 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 센서 모듈로부터 수신되는 신호에 기초하여, 상기 사용자의 흡입에 관한 흡입 패턴을 판단하고, 상기 판단된 흡입 패턴이 이전 흡입 패턴과 상이한 경우, 상기 판단된 흡입 패턴에 기초하여, 상기 흡입 패턴에 대응하는 온도 프로파일을 결정하고, 상기 흡입 패턴에 대응하는 온도 프로파일에 기초하여, 상기 히터에 공급되는 전력을 제어할 수 있다.

Description

에어로졸 생성장치 및 그 동작방법{AEROSOL GENERATING DEVICE AND METHOD THEREOF}
본 개시는, 에어로졸 생성장치 및 그 동작방법에 관한 것이다.
에어로졸 생성장치는 에어로졸을 통해 매질 또는 물질로부터 일정 성분을 추출하기 위한 것이다. 매질은 다양한 성분의 물질을 포함할 수 있다. 매질에 포함되는 물질은 다양한 성분의 향미 물질일 수 있다. 예를 들면, 매질에 포함되는 물질은 니코틴 성분, 허브 성분 및/또는 커피 성분 등을 포함할 수 있다. 최근, 이러한 에어로졸 생성장치에 대한 많은 연구가 이루어지고 있다.
본 개시는 전술한 문제 및 다른 문제를 해결하는 것을 목적으로 한다.
또 다른 목적은, 사용자의 흡입 패턴을 판단하여, 사용자의 에어로졸 흡입 시, 사용자의 흡입 패턴에 대응하는 연무량을 생성할 수 있는 에어로졸 생성장치 및 그 동작방법을 제공하는 것일 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 에어로졸 생성장치는, 에어로졸 생성물질을 가열하는 히터를 적어도 하나 포함하는 에어로졸 생성 모듈; 상기 히터에 전력을 공급하는 배터리; 사용자의 흡입을 감지하는 적어도 하나의 센서를 포함하는 센서 모듈; 메모리; 및 상기 히터에 공급되는 전력을 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 센서 모듈로부터 수신되는 신호에 기초하여, 상기 사용자의 흡입에 관한 흡입 패턴을 판단하고, 상기 판단된 흡입 패턴이 이전 흡입 패턴과 상이한 경우, 상기 판단된 흡입 패턴에 기초하여, 상기 흡입 패턴에 대응하는 온도 프로파일을 결정하고, 상기 흡입 패턴에 대응하는 온도 프로파일에 기초하여, 상기 히터에 공급되는 전력을 제어할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 에어로졸 생성장치의 동작방법은, 사용자의 흡입을 감지하는 적어도 하나의 센서를 포함하는 센서 모듈로부터 수신되는 신호에 기초하여, 상기 사용자의 흡입에 관한 흡입 패턴을 판단하는 동작; 상기 판단된 흡입 패턴이 이전 흡입 패턴과 상이한 경우, 상기 판단된 흡입 패턴에 기초하여, 상기 흡입 패턴에 대응하는 온도 프로파일을 결정하는 동작; 및 상기 흡입 패턴에 대응하는 상기 온도 프로파일에 기초하여, 에어로졸 생성물질을 가열하는 히터에 전력을 공급하는 동작을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예 중 적어도 하나에 따르면, 흡입세기, 흡입시간 등의 사용자의 흡입 패턴에 기초하여, 사용자에 대응하는 온도 프로파일을 결정하고, 이후 사용자의 에어로졸 흡입 시, 사용자에 대응하는 온도 프로파일에 기초하여 히터에 공급되는 전력을 제어함으로써, 사용자에게 최적의 연무량을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예 중 적어도 하나에 따르면, 사용자의 흡입 패턴에 기초하여, 온도 프로파일의 예열 구간과, 온도 프로파일의 가열 구간을 구분하여, 목표 온도, 단위 시간당 전력 등을 최적화함으로써, 사용자의 흡입 패턴에 보다 최적화된 연무량을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예 중 적어도 하나에 따르면, 사용자의 흡입 패턴이 변경되는지 여부를 모니터링하고, 변경된 흡입 패턴에 따라 기존 설정을 최적화할지 여부를 사용자에게 제안할 수 있어, 제품에 대한 사용자의 만족도 및 신뢰도를 향상시킬 수 있다.
본 개시의 적용 가능성의 추가적인 범위는 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 그러나 본 개시의 사상 및 범위 내에서 다양한 변경 및 수정은 당업자에게 명확하게 이해될 수 있으므로, 상세한 설명 및 본 개시의 바람직한 실시예와 같은 특정 실시예는 단지 예시로 주어진 것으로 이해되어야 한다.
도 1은. 본 개시의 일 실시예에 따른, 에어로졸 생성장치의 블록도이다.
도 2a 내지 4는. 본 개시의 실시예들에 따른 에어로졸 생성장치에 대한 설명에 참조되는 도면들이다.
도 5는. 본 개시의 일 실시예에 따른, 에어로졸 생성장치의 동작방법을 도시한 순서도이다.
도 6 내지 9는, 에어로졸 생성장치의 동작에 대한 설명에 참조되는 도면들이다.
도 10은, 본 개시의 다른 일 실시예에 따른, 에어로졸 생성장치의 동작방법을 도시한 순서도이다.
도 11은, 도 10의 동작방법에 대한 설명에 참조되는 도면이다.
도 12는, 본 개시의 다른 일 실시예에 따른, 에어로졸 생성장치의 동작방법을 도시한 순서도이다.
도 13 및 14는, 도 12의 동작방법에 대한 설명에 참조되는 도면들이다.
도 15는, 본 개시의 다른 일 실시예에 따른, 에어로졸 생성장치의 동작방법을 도시한 순서도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.
또한, 본 명세서에 개시된 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 개시의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
도 1은. 본 개시의 일 실시예에 따른, 에어로졸 생성장치의 블록도이다.
도 1을 참조하면, 에어로졸 생성장치(100)는, 통신 인터페이스(110), 입출력 인터페이스(120), 에어로졸 생성 모듈(130), 메모리(140), 센서 모듈(150), 배터리(160) 및/또는 제어부(170)를 포함할 수 있다.
일 실시예에서 에어로졸 생성장치(100)는 본체만으로 구성될 수 있고, 이 경우 에어로졸 생성장치(100)에 포함된 구성요소들은 본체에 위치할 수 있다. 다른 일 실시예에서 에어로졸 생성장치(100)는 에어로졸 생성 물질을 보유하는 카트리지와 본체로 구성될 수 있고, 이 경우 에어로졸 생성장치(100)에 포함된 구성요소들은 본체 및 카트리지 중 적어도 하나에 위치할 수 있다.
통신 인터페이스(110)는, 외부 장치 및/또는 네트워크와의 통신을 위한 적어도 하나의 통신 모듈을 포함할 수 있다. 예를 들면, 통신 인터페이스(110)는, USB(universal serial bus) 등의 유선 통신을 위한 통신 모듈을 포함할 수 있다. 예를 들면, 통신 인터페이스(110)는, WiFi(wireless fidelity), 블루투스(bluetooth), 블루투스 저전력(BLE), 지그비(Zigbee), NFC(near field communication) 등의 무선 통신을 위한 통신 모듈을 포함할 수 있다.
입출력 인터페이스(120)는, 사용자로부터 명령을 수신하는 입력장치(미도시) 및/또는 사용자에게 정보를 출력하는 출력장치(미도시)를 포함할 수 있다. 예를 들면, 입력장치는, 터치 패널, 물리적 버튼, 마이크 등을 포함할 수 있다. 예를 들면, 출력장치는, 디스플레이, 발광 다이오드(Light Emitting Diode, LED) 등의 시각 정보를 출력하는 표시장치, 스피커, 버저 등의 청각 정보를 출력하는 오디오 장치, 햅틱 효과 등의 촉각 정보를 출력하는 모터 등을 포함할 수 있다.
입출력 인터페이스(120)는, 입력장치를 통해 사용자로부터 입력된 명령에 대응하는 데이터를 에어로졸 생성장치(100)의 다른 구성요소(들)에 전달할 수 있고, 에어로졸 생성장치(100)의 다른 구성요소(들)로부터 수신된 데이터에 대응하는 정보를 출력장치를 통해 출력할 수 있다.
에어로졸 생성 모듈(130)은, 에어로졸 생성 물질로부터 에어로졸(aerosol)을 발생시킬 수 있다. 여기서, 에어로졸 생성 물질은, 에어로졸을 발생시킬 수 있는 액체 상태, 고체 상태, 겔(gel) 상태 등의 다양한 상태 중 어느 하나의 물질 또는 둘 이상의 물질의 조합을 의미할 수 있다.
액체 상태의 에어로졸 생성 물질은, 일 실시예에 따라 휘발성 담배 향 성분을 포함하는 담배 함유 물질을 포함하는 액체일 수 있고, 다른 실시예에 따라 비 담배 물질을 포함하는 액체일 수 있다. 예를 들면, 액체 상태의 에어로졸 생성 물질은, 물, 솔벤트, 니코틴, 식물 추출물, 향료, 향미제, 비타민 혼합물 등을 포함할 수 있다.
고체 상태의 에어로졸 생성 물질은, 판상엽 시트, 각초, 과립 등 담배 원료를 기초로 하는 고체 물질을 포함할 수 있다. 또한, 고체 상태의 에어로졸 생성 물질은, 끽미 조절제, 가향 물질 등이 포함된 고체 물질을 포함할 수 있다. 예를 들면, 끽미 조절제는, 탄산칼슘, 탄산수소나트륨, 산화칼슘 등을 포함할 수 있다. 예를 들면, 가향 물질은, 허브 과립 등의 천연 물질이나, 향 성분을 포함하는 실리카(silica), 제올라이트(zeolite), 덱스트린(dextrin) 등을 포함할 수 있다.
또한, 에어로졸 생성 물질은, 글리세린, 프로필렌 글리콜과 같은 에어로졸 형성제를 더 포함할 수 있다.
에어로졸 생성 모듈(130)은, 적어도 하나의 히터(미도시)를 포함할 수 있다.
에어로졸 생성 모듈(130)은, 전기 저항성 히터를 포함할 수 있다. 예를 들면, 전기 저항성 히터는, 적어도 하나의 전기 전도성 트랙(track)을 포함할 수 있고, 전기 전도성 트랙에 흐르는 전류에 의해 가열될 수 있다. 이때, 가열된 전기 저항성 히터에 의하여 에어로졸 생성 물질이 가열될 수 있다.
전기 전도성 트랙은, 전기 저항성 물질을 포함할 수 있다. 일 예로서, 전기 전도성 트랙은, 금속 물질로 형성될 수 있다. 다른 일 예로서, 전기 전도성 트랙은, 세라믹 물질, 탄소, 금속 합금, 또는 세라믹 물질과 금속의 합성 물질로 형성될 수 있다.
전기 저항성 히터는, 다양한 형상으로 형성된 전기 전도성 트랙을 포함할 수 있다. 예를 들면, 전기 전도성 트랙은, 관 형상, 판 형상, 침 형상, 봉 형상 및 코일 형상 중 어느 하나로 형성될 수 있다.
에어로졸 생성 모듈(130)은, 유도 가열(induction heating) 방식을 이용하는 히터를 포함할 수 있다. 예를 들면, 유도 가열식 히터는, 전기 전도성 코일을 포함할 수 있고, 전기 전도성 코일에 흐르는 전류를 조절하여, 주기적으로 방향이 변하는 교번 자기장(alternating magnetic field)을 발생시킬 수 있다. 이때, 교번 자기장이 자성체에 인가되는 경우, 자성체에서 와류손(eddy current loss) 및 히스테리시스손(hysteresis loss)에 따른 에너지 손실이 발생할 수 있고, 손실되는 에너지가 열에너지로서 방출됨에 따라, 자성체에 인접한 에어로졸 생성 물질이 가열될 수 있다. 여기서, 자기장에 의해 발열하는 객체는 서셉터(susceptor)로 명명될 수 있다.
한편, 에어로졸 생성 모듈(130)은, 초음파 진동을 발생시켜, 에어로졸 생성 물질로부터 에어로졸을 생성할 수도 있다.
에어로졸 생성장치(100)는 복수의 에어로졸 생성 모듈(130)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성장치(100)는 액상을 기화시켜 에어로졸을 생성하는 제1 에어로졸 생성 모듈(131) 및 궐련을 가열하여 에어로졸을 생성하는 제2 에어로졸 생성 모듈(132)을 포함할 수 있다. 제1 에어로졸 생성 모듈(131)에 포함된 제1 히터(133)는 코일 히터 또는 메쉬 히터일 수 있다. 제1 에어로졸 생성 모듈(131)은 에어로졸 생성장치(100)와는 별도의 카트리지 형태로 구현될 수 있다. 제1 에어로졸 생성 모듈(131)은 카토마이저(cartomizer), 무화기(atomizer), 증기화기(vaporizer) 등으로 명명될 수 있다. 제2 에어로졸 생성 모듈(132)에 포함된 제2 히터(134)는 전기 전도성 트랙을 포함하는 필름히터 또는 유도가열 방식으로 가열되는 서셉터일 수 있다.
메모리(140)는, 제어부(170) 내의 각 신호 처리 및 제어를 위한 프로그램을 저장할 수 있고, 처리된 데이터 및 처리 대상인 데이터를 저장할 수 있다.
예를 들면, 메모리(140)는, 제어부(170)에 의해 처리 가능한 다양한 작업들을 수행하기 위한 목적으로 설계된 응용 프로그램들을 저장하고, 제어부(170)의 요청 시, 저장된 응용 프로그램들 중 일부를 선택적으로 제공할 수 있다.
예를 들면, 메모리(140)는, 에어로졸 생성장치(100)의 동작 시간, 최대 퍼프 횟수, 현재 퍼프 횟수, 적어도 하나의 온도 프로파일, 사용자의 흡입 패턴에 대한 데이터 등이 저장될 수 있다. 여기서, 퍼프는 사용자의 흡입을 의미할 수 있고, 흡입은 사용자가 입이나 코를 통해 사용자의 구강 내, 비강 내 또는 폐로 끌어당기는 상황을 의미할 수 있다.
메모리(140)는, 휘발성 메모리(예: DRAM, SRAM, SDRAM 등)나, 비휘발성 메모리(예: 플래시 메모리(Flash memory), 하드 디스크 드라이브(Hard disk drive; HDD), 솔리드 스테이트 드라이브(Solid-state drive; SSD) 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
센서 모듈(150)은, 적어도 하나의 센서를 포함할 수 있다.
예를 들면, 센서 모듈(150)은, 퍼프를 감지하는 센서(이하, 퍼프 센서)를 포함할 수 있다. 이때, 퍼프 센서는, 압력 센서에 의하여 구현될 수 있다.
예를 들면, 센서 모듈(150)은, 에어로졸 생성 모듈(130)에 포함된 히터의 온도, 에어로졸 생성 물질의 온도 등을 감지하는 센서(이하, 온도 센서)를 포함할 수 있다. 이때, 에어로졸 생성 모듈(130)에 포함된 히터가 온도 센서의 역할을 수행할 수도 있다. 예를 들어. 히터의 전기 저항성 물질은 저항온도계수(temperature coefficient of resistance)를 가지는 물질일 수 있다. 센서 모듈(150)은 온도에 따라 달라지는 히터의 저항을 측정하여 히터의 온도를 센싱할 수 있다.
예를 들면, 에어로졸 생성장치(100)의 본체에 궐련이 삽입 가능한 경우, 센서 모듈(150)은, 궐련의 삽입을 감지하는 센서(이하, 궐련 감지센서)를 포함할 수 있다.
예를 들면, 에어로졸 생성장치(100)가 카트리지를 포함하는 경우, 센서 모듈(150)은, 카트리지의 장착/탈착, 위치 등을 감지하는 센서(이하, 카트리지 감지센서)를 포함할 수 있다.
이때, 궐련감지센서 및/또는 카트리지 감지센서는, 인덕턴스 기반의 센서, 정전 용량형 센서, 저항 센서, 홀 효과(hall effect)를 이용한 홀 센서(hall IC) 등에 의하여 구현될 수 있다.
예를 들면, 센서 모듈(150)은, 에어로졸 생성장치(100)에 구비된 구성(예: 배터리(160))에 인가되는 전압을 감지하는 전압 센서 및/또는 전류를 감지하는 전류 센서를 포함할 수 있다.
배터리(160)는, 제어부(170)의 제어에 따라, 에어로졸 생성장치(100)의 동작에 이용되는 전력을 공급할 수 있다. 배터리(160)는, 에어로졸 생성장치(100)에 구비된 다른 구성, 예를 들면, 통신 인터페이스(110)에 포함된 통신 모듈, 입출력 인터페이스(120)에 포함된 출력장치, 에어로졸 생성 모듈(130)에 포함된 히터 등에 전력을 공급할 수 있다.
배터리(160)는, 충전이 가능한 배터리이거나 일회용 배터리일 수 있다. 예를 들면, 배터리(160)는, 리튬이온 배터리 또는 리튬폴리머(Li-Polymer) 배터리일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 예를 들면, 배터리(160)가 충전이 가능한 경우, 배터리(160)의 충전율(C-rate)은 10C, 방전율(C-rate)은 10C 내지 20C 일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또한, 안정적인 사용을 위하여, 배터리(160)는 충전/방전이 2000회 진행된 경우에도, 전체 용량의 80% 이상이 확보될 수 있도록 제작될 수 있다.
에어로졸 생성장치(100)는, 배터리(160)를 보호하기 위한 회로인 배터리 보호모듈(Protection Circuit Module, PCM)(미도시)를 더 포함할 수 있다. 배터리 보호모듈(PCM)은, 배터리(160)의 상면에 인접하여 배치될 수 있다. 예를 들면, 배터리 보호모듈(PCM)은, 배터리(160)의 과충전 및 과방전을 방지하기 위해, 배터리(160)와 연결된 회로에 단락이 발생하는 경우, 배터리(160)에 과전압이 인가되는 경우, 배터리(160)에 과전류가 흐르는 경우 등에 있어서, 배터리(160)에 대한 전로를 차단할 수 있다.
에어로졸 생성장치(100)는, 외부에서 공급되는 전력이 입력되는 전원 단자(미도시)를 더 포함할 수 있다. 예를 들면, 에어로졸 생성장치(100)의 본체의 일 측에 배치된 전원 단자에 전력선이 연결될 수 있고, 에어로졸 생성장치(100)는 전원 단자에 연결된 전력선을 통해 공급되는 전력을 이용하여 배터리(160)를 충전할 수 있다. 이때, 전원 단자는, USB 통신을 위한 유선 단자일 수 있다.
에어로졸 생성장치(100)는, 통신 인터페이스(110)를 통해 외부에서 공급되는 전력을 무선으로 수신할 수도 있다. 예를 들면, 에어로졸 생성장치(100)는, 무선 통신을 위한 통신 모듈에 포함된 안테나를 이용하여 무선으로 전력을 공급받을 수 있고, 무선으로 공급되는 전력을 이용하여 배터리(160)를 충전할 수 있다.
제어부(170)는, 에어로졸 생성장치(100)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 제어부(170)는, 에어로졸 생성장치(100)에 구비된 각 구성과 연결될 수 있고, 각 구성과 상호 간에 신호를 송신 및/또는 수신하여, 각 구성의 전반적인 동작을 제어할 수 있다.
제어부(170)는, 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있고, 이에 포함된 프로세서를 이용하여, 에어로졸 생성장치(100)의 동작 전반을 제어할 수 있다. 여기서, 프로세서는 CPU(central processing unit)과 같은 일반적인 프로세서일 수 있다. 물론, 프로세서는 ASIC과 같은 전용 장치(dedicated device)이거나 다른 하드웨어 기반의 프로세서일 수 있다.
제어부(170)는, 에어로졸 생성장치(100)의 복수의 기능 중 어느 하나를 수행할 수 있다. 예를 들면, 제어부(170)는, 에어로졸 생성장치(100)에 구비된 각 구성의 상태, 입출력 인터페이스(120)를 통해 수신되는 사용자의 명령 등에 따라, 에어로졸 생성장치(100)의 복수의 기능(예: 예열 기능, 가열 기능, 충전 기능, 청소 기능 등) 중 어느 하나를 수행할 수 있다.
제어부(170)는, 메모리(140)에 저장된 데이터에 기초하여, 에어로졸 생성장치(100)에 구비된 각 구성의 동작을 제어할 수 있다. 예를 들면, 제어부(170)는, 메모리(140)에 저장된 온도 프로파일, 사용자의 흡입 패턴 등에 대한 데이터에 기초하여, 배터리(160)에서 에어로졸 생성 모듈(130)로 소정 전력이 공급되도록 제어할 수 있다.
제어부(170)는, 센서 모듈(150)에 포함된 퍼프 센서를 통해, 퍼프 여부를 판단할 수 있다. 예를 들면, 제어부(170)는, 퍼프 센서의 센싱 값에 기초하여 에어로졸 생성장치(100) 내 온도 변화, 유량(flow) 변화, 압력 변화, 전압 변화 등을 확인할 수 있고, 확인한 결과에 따라 퍼프 여부를 판단할 수 있다.
제어부(170)는, 퍼프 여부 및/또는 퍼프 횟수에 따라, 에어로졸 생성장치(100)에 구비된 각 구성의 동작을 제어할 수 있다. 예를 들면, 제어부(170)는, 퍼프가 발생한 것으로 판단된 경우, 메모리(140)에 저장된 온도 프로파일에 따라 기 설정된 전력이 히터에 공급되도록 제어할 수 있다. 예를 들면, 제어부(170)는, 메모리(140)에 저장된 온도 프로파일에 기초하여, 히터의 온도가 변경되거나 유지되도록 제어할 수 있다.
제어부(170)는, 소정 조건에 따라, 히터에 대한 전력 공급이 차단되도록 제어할 수 있다. 예를 들면, 궐련이 제거된 경우, 카트리지가 탈착된 경우, 퍼프 횟수가 기 설정된 최대 퍼프 횟수에 도달한 경우, 기 설정된 시간 이상 퍼프가 감지되지 않은 경우, 배터리(160)의 잔량이 소정 값 미만인 경우 등에 있어서, 제어부(170)는 히터에 대한 전력 공급이 차단되도록 제어할 수 있다.
제어부(170)는, 배터리(160)에 저장된 전력에 대한 잔여 용량을 산출할 수 있다. 예를 들면, 제어부(170)는, 센서 모듈(150)에 포함된 전압 센서 및/또는 전류 센서의 센싱 값에 기초하여, 배터리(160)의 잔여 용량을 산출할 수 있다.
도 2a 내지 4는. 본 개시의 실시예들에 따른 에어로졸 생성장치에 대한 설명에 참조되는 도면이다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 에어로졸 생성장치(100)는, 본체 및/또는 카트리지를 포함할 수 있다.
도 2a를 참조하면, 일 실시예에 따른 에어로졸 생성장치(100)는, 하우징(215)에 의하여 형성되는 내부 공간에 궐련(201)이 삽입 가능하도록 구성된 본체(210)를 포함할 수 있다.
궐련(201)은 일반적인 연소형 궐련과 유사할 수 있다. 예를 들면, 궐련(201)은 에어로졸 생성 물질을 포함하는 제1 부분과 필터 등을 포함하는 제2 부분으로 구분될 수 있다. 또는, 궐련(201)의 제2 부분에도 에어로졸 생성 물질이 포함될 수도 있다. 예를 들면, 과립 또는 캡슐의 형태로 만들어진 향미 물질이 제2 부분에 삽입될 수도 있다.
에어로졸 생성 장치(100)의 내부에는 제1 부분 전체가 삽입되고, 제2 부분은 외부에 노출될 수 있다. 또는, 에어로졸 생성 장치(100)의 내부에 제1 부분의 일부만 삽입될 수도 있고, 제1 부분 및 제2 부분의 일부가 삽입될 수도 있다. 사용자는 제2 부분을 입으로 문 상태에서 에어로졸을 흡입할 수 있다. 이때, 에어로졸은 외부 공기가 제1 부분을 통과함으로써 생성되고, 생성된 에어로졸은 제2 부분을 통과하여 사용자의 입으로 전달될 수 있다.
본체(210)는, 궐련(201)이 삽입된 상태에서 외부 공기가 본체(210)의 내부로 유입될 수 있는 구조로 형성될 수 있다. 이때, 본체(210) 내로 유입된 외부 공기는, 궐련(201)을 통과하여 사용자의 입으로 유동할 수 있다.
제어부(170)는, 궐련(201)이 삽입된 경우, 메모리(140)에 저장된 온도 프로파일에 기초하여, 히터에 전력이 공급되도록 제어할 수 있다.
제어부(170)는, 펄스폭 변조(pulse width modulation, PWM) 방식 및 비례-적분-미분(Proportional-Integral-Differential, PID) 방식 중 적어도 하나의 방식을 이용하여, 히터에 전력이 공급되도록 제어할 수 있다.
예를 들면, 제어부(170)는, PWM 방식을 이용하여, 소정 주파수 및 듀티비를 가지는 전류 펄스가 히터에 공급되도록 제어할 수 있다. 이때, 제어부(170)는, 전류 펄스의 주파수 및 듀티비를 조절하여, 히터에 공급되는 전력을 제어할 수 있다.
예를 들면, 제어부(170)는, 온도 프로파일에 기초하여, 제어의 목표가 되는 목표 온도를 결정할 수 있다. 이때, 제어부(170)는, 히터의 온도와 목표 온도의 차이 값, 차이 값을 시간의 흐름에 따라 적분한 값 및 차이 값을 시간의 흐름에 따라 미분한 값을 통한 피드백 제어 방식인 PID 방식을 이용하여, 히터에 공급되는 전력을 제어할 수 있다.
한편, 히터에 전력을 공급하는 제어 방식으로 PWM 방식과, PID 방식을 예시로 설명하였으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 비례-적분(Proportional-Integral, PI) 방식, 비례-미분(Proportional-Differential, PD) 방식 등 다양한 제어 방식이 사용될 수 있다.
히터는, 궐련(201)이 본체(210)에 삽입된 경우의 궐련(201)의 위치에 대응하는 본체(210) 내 위치에 배치될 수 있다. 본 도면에서는, 히터가 침 형상의 전기 전도성 트랙을 포함하는 전기 전도성 히터(220)인 것으로 도시하였으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
히터는, 배터리(160)로부터 공급되는 전력을 이용하여 궐련(201)의 내부 및/또는 외부를 가열할 수 있고, 가열된 궐련(201)에서 에어로졸이 생성될 수 있다. 이때, 사용자는 궐련(201)의 일단을 입으로 흡입하여, 담배 물질을 포함하는 에어로졸을 흡입할 수 있다.
한편, 제어부(170)는, 기 설정된 조건에 따라, 궐련(201)이 삽입되지 않은 경우에도 히터에 전력이 공급되도록 제어할 수 있다. 예를 들면, 입출력 인터페이스(120)를 통해 사용자로부터 입력된 명령에 따라 궐련(201)이 삽입되는 공간을 청소하는 청소 기능이 선택된 경우, 제어부(170)는 히터에 소정 전력이 공급되도록 제어할 수 있다.
제어부(170)는, 궐련(201)이 삽입된 시점부터, 퍼프 센서의 센싱 값에 기초하여, 퍼프 횟수를 모니터링할 수 있다.
제어부(170)는, 삽입된 궐련(201)이 제거된 경우, 메모리(140)에 저장된 현재 퍼프 횟수를 초기화할 수 있다.
도 2b를 참조하면, 일 실시예에 따른 궐련(201)은, 담배 로드(202) 및 필터 로드(203)를 포함할 수 있다. 도 2a를 참조하여 상술한 제1 부분은 담배 로드(202)를 포함하고, 제2 부분은 필터 로드(203)를 포함할 수 있다.
도 2b에는 필터 로드(203)가 단일 세그먼트로 도시되어 있으나, 이에 한정되지 않는다. 다시 말해, 필터 로드(203)는, 복수의 세그먼트들로 구성될 수도 있다. 예를 들면, 필터 로드(203)는, 에어로졸을 냉각하는 제1 세그먼트 및 에어로졸 내에 포함된 소정의 성분을 필터링하는 제2 세그먼트를 포함할 수 있다. 또한, 필요에 따라, 필터 로드(203)에는 다른 기능을 수행하는 적어도 하나의 세그먼트를 더 포함할 수 있다.
궐련(201)은, 적어도 하나의 래퍼(205)에 의하여 포장될 수 있다. 래퍼(205)에는, 외부 공기가 유입되거나 내부 기체가 유출되는 적어도 하나의 구멍(hole)이 형성될 수 있다. 일 예로서, 궐련(201)은, 하나의 래퍼(205)에 의하여 포장될 수 있다. 다른 예로서, 궐련(201)은, 2 이상의 래퍼(205)들에 의하여 중첩적으로 포장될 수도 있다. 예를 들면, 제1 래퍼에 의하여 담배 로드(202)가 포장되고, 제2 래퍼에 의하여 필터 로드(203)가 포장될 수 있다. 그리고, 개별 래퍼에 의하여 포장된 담배 로드(202) 및 필터 로드(203)가 결합되고, 제3 래퍼에 의하여 궐련(201) 전체가 재포장될 수 있다. 만약, 담배 로드(202) 또는 필터 로드(203) 각각이 복수의 세그먼트들로 구성되어 있다면, 각각의 세그먼트가 개별 래퍼에 의하여 포장될 수 있다. 그리고, 개별 래퍼에 의하여 포장된 세그먼트들이 결합된 궐련(201) 전체가 다른 래퍼에 의하여 재포장될 수 있다.
담배 로드(202)는, 에어로졸 생성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들면, 에어로졸 생성 물질은, 글리세린, 프로필렌 글리콜, 에틸렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 테트라에틸렌 글리콜 및 올레일 알코올 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또한, 담배 로드(202)는, 풍미제, 습윤제 및/또는 유기산(organic acid)과 같은 다른 첨가 물질을 함유할 수 있다. 또한, 담배 로드(202)에는, 멘솔 또는 보습제 등의 가향액이, 담배 로드(202)에 분사됨으로써 첨가할 수 있다.
담배 로드(202)는, 다양하게 제작될 수 있다. 예를 들면, 담배 로드(202)는, 시트(sheet)로 제작될 수도 있고, 가닥(strand)으로 제작될 수도 있다. 또한, 담배 로드(202)는, 담배 시트가 잘게 잘린 각초로 제작될 수도 있다. 또한, 담배 로드(202)는, 열 전도 물질에 의하여 둘러싸일 수 있다. 예를 들면, 열 전도 물질은, 알루미늄 호일과 같은 금속 호일일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 일 예로, 담배 로드(202)를 둘러싸는 열 전도 물질은 담배 로드(202)에 전달되는 열을 고르게 분산시켜 담배 로드에 가해지는 열 전도율을 향상시킬 수 있으며, 이로 인해 담배 맛을 향상시킬 수 있다. 또한, 담배 로드(202)를 둘러싸는 열 전도 물질은 유도 가열식 히터에 의해 가열되는 서셉터로서의 기능을 할 수 있다. 이때, 도면에 도시되지는 않았으나, 담배 로드(202)는, 외부를 둘러싸는 열 전도 물질 이외에도 추가의 서셉터를 더 포함할 수 있다.
필터 로드(203)는, 셀룰로오스 아세테이트 필터일 수 있다. 한편, 필터 로드(203)의 형상에는 제한이 없다. 예를 들면, 필터 로드(203)는, 원기둥 형(type) 로드일 수도 있고, 내부에 중공을 포함하는 튜브 형(type) 로드일 수도 있다. 또한, 필터 로드(203)는, 리세스 형(type) 로드일 수도 있다. 만약, 필터 로드(203)가 복수의 세그먼트들로 구성된 경우, 복수의 세그먼트들 중 적어도 하나가 다른 형상으로 제작될 수도 있다.
필터 로드(203)는, 향미가 발생되도록 제작될 수도 있다. 일 예로서, 필터 로드(203)에 가향액이 분사될 수도 있고, 가향액이 도포된 별도의 섬유가 필터 로드(203)의 내부에 삽입될 수도 있다.
또한, 필터 로드(203)에는 적어도 하나의 캡슐(204)이 포함될 수 있다. 여기에서, 캡슐(204)은, 향미를 발생시키는 기능을 수행할 수도 있고, 에어로졸을 발생시키는 기능을 수행할 수도 있다. 예를 들면, 캡슐(204)은, 향료를 포함하는 액체를 피막으로 감싼 구조일 수 있다. 캡슐(204)은 구형 또는 원통형의 형상을 가질 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
만약, 필터 로드(203)에 에어로졸을 냉각하는 세그먼트가 포함될 경우, 냉각 세그먼트는, 고분자 물질 또는 생분해성 고분자 물질로 제조될 수 있다. 예를 들면, 냉각 세그먼트는, 순수한 폴리락트산 만으로 제작될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또는, 냉각 세그먼트는, 복수의 구멍들이 뚫린 셀룰로오스 아세테이트 필터로 제작될 수 있다. 그러나, 냉각 세그먼트는, 상술한 예에 한정되지 않고, 에어로졸이 냉각되는 기능을 수행할 수 있다면, 제한 없이 해당될 수 있다.
한편, 도 2b에는 도시되지 않았으나, 일 실시예에 따른 궐련(201)은, 전단 필터를 더 포함할 수도 있다. 전단 필터는, 담배 로드(202)에 있어서, 필터 로드(203)에 대향하는 일측에 위치한다. 전단 필터는 담배 로드(202)가 외부로 이탈하는 것을 방지할 수 있으며, 사용자의 흡입 중에 담배 로드(202)로부터 액상화된 에어로졸이 에어로졸 발생 장치(100)로 흘러 들어가는 것을 방지할 수 있다.
도 3을 참조하면, 일 실시예에 따른 에어로졸 생성장치(100)는, 카트리지(320)를 지지하는 본체(310)와, 에어로졸 생성 물질을 보유하는 카트리지(320)를 포함할 수 있다.
카트리지(320)는, 일 실시예에 따라 본체(310)에 장착/탈착 가능하도록 구성될 수 있고, 다른 실시예에 따라 본체(310)와 일체로 구성될 수 있다. 예를 들면, 카트리지(320)의 적어도 일부가 본체(310)의 하우징(315)에 의하여 형성되는 내부 공간에 삽입되어, 카트리지(320)가 본체(310)에 장착될 수 있다.
본체(310)는, 카트리지(320)가 삽입된 상태에서 외부 공기가 본체(310)의 내부로 유입될 수 있는 구조로 형성될 수 있다. 이때, 본체(310) 내로 유입된 외부 공기는, 카트리지(320)를 통과하여 사용자의 입으로 유동할 수 있다.
제어부(170)는, 센서 모듈(150)에 포함된 카트리지 감지센서를 통해, 카트리지(320)의 장착/탈착 여부를 판단할 수 있다. 카트리지 감지센서는, 예를 들어, 카트리지와 연결되는 단자를 통해 펄스 전류를 전송하고 다른 단자를 통해 펄스 전류가 수신되는지 여부로 카트리지 연결 여부를 감지할 수 있다.
카트리지(320)는, 에어로졸 생성 물질을 보유하는 저장부(321) 및/또는 저장부(321)의 에어로졸 생성 물질을 가열하는 히터(323)를 포함할 수 있다. 예를 들면, 에어로졸 생성 물질을 함침(함유)하는 액체 전달 수단이 저장부(321)의 내부에 배치될 수 있고, 히터(323)의 전기 전도성 트랙은 액체 전달 수단을 감는 구조로 형성될 수 있다. 이때, 히터(323)에 의해 액체 전달 수단이 가열됨에 따라, 에어로졸이 생성될 수 있다. 여기서, 액체 전달 수단은, 면 섬유, 세라믹 섬유, 유리 섬유, 다공성 세라믹과 같은 심지(wick) 등을 포함할 수 있다.
카트리지(320)는, 마우스피스(325)를 포함할 수 있다. 여기서, 마우스피스(325)는 사용자의 구강으로 삽입되는 부분일 수 있고, 퍼프 시 에어로졸이 외부로 배출되는 배출공을 포함할 수 있다.
도 4를 참조하면, 일 실시예에 따른 에어로졸 생성장치(100)는, 카트리지(420)를 지지하고, 내부 공간(415)에 궐련(401)이 삽입 가능하도록 구성된 본체(410)와, 에어로졸 생성 물질을 보유하는 카트리지(420)를 포함할 수 있다.
에어로졸 생성장치(100)는, 카트리지(420)에 저장된 에어로졸 생성 물질을 가열하는 제1 히터를 포함할 수 있다. 예를 들면, 사용자가 궐련(401)의 일단을 입으로 흡입하는 경우, 제1 히터에 의해 생성된 에어로졸이 궐련(401)을 통과할 수 있다. 이때, 에어로졸이 궐련(401)을 통과하는 동안, 에어로졸에 담배 물질이 가미될 수 있으며, 담배 물질이 가미된 에어로졸이 궐련(401)의 일단을 통해 사용자의 구강으로 흡입될 수 있다.
한편, 다른 실시예에 따라, 에어로졸 생성장치(100)는, 카트리지(420)에 저장된 에어로졸 생성 물질을 가열하는 제1 히터와, 본체(410)에 삽입된 궐련(401)을 가열하는 제2 히터를 각각 포함할 수도 있다. 예를 들면, 에어로졸 생성장치(100)는, 제1 히터 및 제2 히터를 통해, 카트리지(420)에 저장된 에어로졸 생성 물질과 궐련(401)을 각각 가열하여, 에어로졸을 생성할 수도 있다.
도 5는. 본 개시의 일 실시예에 따른, 에어로졸 생성장치의 동작방법을 도시한 순서도이다.
도 5를 참조하면, 에어로졸 생성장치(100)는, S510 동작에서, 사용자의 사용을 감지할 수 있다. 예를 들면, 에어로졸 생성장치(100)는, 궐련 감지센서를 통해 궐련의 삽입이 감지되는 경우 또는 입력장치를 통해 전원을 온(on)시키는 명령이 수신되는 경우, 사용자의 사용을 감지할 수 있다.
에어로졸 생성장치(100)는, S520 동작에서, 사용자의 사용이 감지된 경우, 메모리(140)에 저장된 온도 프로파일에 기초하여, 에어로졸 생성 모듈(130)의 히터에 전력을 공급할 수 있다.
에어로졸 생성장치(100)는, 사용자의 사용이 감지된 경우, 센서 모듈(150)에 포함된 적어도 하나의 센서에 기초하여, 퍼프가 감지되는지 여부를 판단할 수 있다.
예를 들면, 에어로졸 생성장치(100)는, 사용자의 흡입 시 공기가 유동하는 유로의 압력을 감지하는 압력 센서(미도시)를 포함할 수 있고, 압력 센서를 통해 감지되는 압력의 변화에 기초하여, 퍼프를 감지할 수 있다.
예를 들면, 에어로졸 생성장치(100)는, 사용자의 흡입 시 공기가 유동하는 유로의 유량을 감지하는 유량 센서를 포함할 수 있고, 유량 센서를 통해 감지되는 유량의 변화에 기초하여, 퍼프를 감지할 수 있다.
이하에서는, 압력 센서를 통해 감지되는 압력을 기준으로 설명하나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 퍼프 센서를 구현하는 다양한 센서에 기초하여 이해될 수 있다.
한편, 에어로졸 생성장치(100)는, 센서 모듈(150)에 포함된 적어도 하나의 센서의 센싱 값을 메모리(140)에 저장할 수 있다.
예를 들면, 에어로졸 생성장치(100)는, 압력 센서를 통해 감지되는, 시간의 흐름에 따른 압력의 변화에 대한 데이터를, 메모리(140)에 저장할 수 있다.
예를 들면, 에어로졸 생성장치(100)는, 시간 영역(time domain)에서의 압력의 변화에 대한 데이터를 주파수 영역(frequency domain)으로 변환할 수 있고, 주파수 영역으로 변환된 데이터를 메모리(140)에 저장할 수 있다.
에어로졸 생성장치(100)는, 예를 들면, 메모리(140)에 저장된 온도 프로파일에 기초하여, 예열 구간에서 PWM 방식을 이용하여 히터에 공급되는 전력을 제어할 수 있고, 가열 구간에서 PID 방식을 이용하여 히터에 공급되는 전력을 제어할 수 있다.
에어로졸 생성장치(100)는, 예를 들면, 메모리(140)에 저장된 온도 프로파일에 기초하여, 퍼프가 감지되는 경우, 소정 가열 시간 동안 기 설정된 제1 전력을 히터에 공급할 수 있고, 퍼프가 감지되지 않는 동안, 제1 전력보다 작은 제2 전력을 히터에 공급할 수 있다.
에어로졸 생성장치(100)는, 예를 들면, 복수의 에어로졸 생성 모듈(131, 132)을 포함하는 경우, 메모리(140)에 저장된 복수의 온도 프로파일 중, 제1 온도 프로파일에 기초하여 제1 히터(133)에 전력을 공급할 수 있고, 제2 온도 프로파일에 기초하여 제2 히터(134)에 전력을 공급할 수 있다.
에어로졸 생성장치(100)는, S530 동작에서, 사용자의 사용이 종료되는지 여부를 판단할 수 있다.
에어로졸 생성장치(100)는, 예를 들면, 궐련 감지센서를 통해 궐련의 제거가 감지되는 경우 또는 입력장치를 통해 전원을 오프(off)시키는 명령이 수신되는 경우, 사용자의 사용이 종료된 것으로 판단할 수 있다.
에어로졸 생성장치(100)는, 예를 들면, 사용자의 사용이 감지된 시점부터 소정 시간(예: 5분)이 경과된 경우, 사용자의 사용이 종료된 것으로 판단할 수 있다.
에어로졸 생성장치(100)는, 예를 들면, 퍼프가 최초 감지된 시점부터 퍼프 횟수를 모니터링할 수 있고, 퍼프 횟수가 최대 퍼프 횟수에 도달한 경우, 사용자의 사용이 종료된 것으로 판단할 수 있다.
에어로졸 생성장치(100)는, S540 동작에서, 사용자의 사용이 종료된 경우, 사용자의 흡입에 관한 흡입 패턴을 판단할 수 있다.
에어로졸 생성장치(100)는, 메모리(140)에 저장된 적어도 하나의 센서의 센싱 값에 기초하여, 사용자의 흡입세기, 총 흡입량, 단위 시간당 흡입량, 퍼프 간의 시간 간격(이하, 퍼프 간격) 및/또는 흡입시간을 산출할 수 있다.
도 6을 참조하면, 사용자의 흡입 시 압력 센서의 센싱 값을 확인할 수 있다.
에어로졸 생성장치(100)는, 압력 센서를 통해 감지된 압력 값 중 적어도 일부를 이용하여, 샘플 압력 값(600)을 산출할 수 있다. 예를 들면, 에어로졸 생성장치(100)는, 일정 시간 동안 연속된 압력 값들의 대푯값(예: 평균값, 중간값 등)을 샘플 압력 값(600)으로 산출할 수 있다. 한편, 샘플 압력 값(600) 간의 시간 간격은 일정할 수 있다.
에어로졸 생성장치(100)는, 샘플 압력 값(600) 사이의 기울기를 산출할 수 있다.
에어로졸 생성장치(100)는, 샘플 압력 값(600) 사이의 기울기가 제1 기준 미만인 경우, 퍼프가 발생한 것으로 판단할 수 있다. 여기서, 제1 기준은, 사용자의 흡입에 의해 압력이 하강한 것으로 볼 수 있는 최소 수준의 압력 변화(예: -4hpa/ms)를 의미할 수 있다.
또한, 에어로졸 생성장치(100)는, 샘플 압력 값(600) 사이의 기울기가 제1 기준 미만인 경우의 제1 샘플 압력 값(601)을 기준 압력 값으로 결정할 수 있고, 제1 샘플 압력 값(601)에 대응하는 시점을 퍼프 발생 시점으로 판단할 수 있다.
한편, 에어로졸 생성장치(100)는, 퍼프 발생 시점 이후, 샘플 압력 값(600) 사이의 기울기가 제2 기준 이상인 경우, 퍼프가 종료된 것으로 판단할 수 있다. 여기서, 제2 기준은, 사용자의 흡입에 의해 더 이상 압력이 하강하지 않는 것으로 볼 수 있는 수준의 압력 변화(예: -0.2hpa/ms)를 의미할 수 있다.
또한, 에어로졸 생성장치(100)는, 샘플 압력 값(600) 사이의 기울기가 제2 기준 이상인 경우의 제2 샘플 압력 값(603)을 최소 압력 값으로 산출할 수 있고, 제2 샘플 압력 값(603)에 대응하는 시점을 퍼프 종료 시점으로 판단할 수 있다.
에어로졸 생성장치(100)는, 퍼프 발생 시점부터 퍼프 종료 시점까지의 시간(610)을, 사용자의 흡입시간으로 산출할 수 있다.
에어로졸 생성장치(100)는, 퍼프 발생 시점부터 퍼프 종료 시점까지의 시간(610), 퍼프 발생 시점으로부터 산출된 기울기 중 가장 큰 기울기(620), 최소 압력 값으로 산출된 제2 샘플 압력 값(603) 및/또는 기준 압력 값과 최소 압력 값 간의 차이(630)에 기초하여, 흡입세기를 산출할 수 있다.
예를 들면, 에어로졸 생성장치(100)는, 퍼프 발생 시점부터 퍼프 종료 시점까지 산출된 기울기 중 가장 큰 기울기(620)의 크기에 대응하여, 흡입세기를 산출할 수 있다.
예를 들면, 에어로졸 생성장치(100)는, 퍼프 발생 시점부터 퍼프 종료 시점까지의 시간(610)에 대한 기준 압력 값과 최소 압력 값 간의 차이(630)의 비(ratio)에 대응하여, 흡입세기를 산출할 수 있다.
예를 들면, 에어로졸 생성장치(100)는, 최소 압력 값으로 산출된 제2 샘플 압력 값(603)에 대응하여, 흡입세기를 산출할 수 있다.
또한, 에어로졸 생성장치(100)는, 퍼프 시 총 흡입량 및/또는 단위 시간당 흡입량을 산출할 수 있다.
예를 들면, 에어로졸 생성장치(100)는, 시간 영역에서의 압력 센서의 센싱 값에 대한 그래프를 적분한 결과에 기초하여 총 흡입량을 산출할 수 있고, 산출된 총 흡입량을 흡입시간으로 나눈 결과를 단위 시간당 흡입량으로 산출할 수 있다.
예를 들면, 에어로졸 생성장치(100)는, 흡입세기와 흡입시간을 독립변수로 하는 소정 산출식에 기초하여 총 흡입량을 산출할 수 있고, 산출된 총 흡입량을 흡입시간으로 나눈 결과를 단위 시간당 흡입량으로 산출할 수 있다.
한편, 에어로졸 생성장치(100)는, 가열 구간을 구성하는 복수의 퍼프 구간 각각에 대하여, 흡입세기, 총 흡입량, 단위 시간당 흡입량 및/또는 흡입시간을 산출할 수 있고, 복수의 퍼프 구간 각각에 대하여 산출된 흡입세기, 총 흡입량, 단위 시간당 흡입량 및/또는 흡입시간에 기초하여, 사용자의 흡입 패턴을 판단할 수 있다.
예를 들면, 에어로졸 생성장치(100)는, 복수의 퍼프 구간 각각에 대하여 산출된 흡입세기의 대푯값(예: 평균값, 중간값 등)을, 사용자의 흡입세기로 결정할 수 있다.
예를 들면, 에어로졸 생성장치(100)는, 복수의 퍼프 구간 각각에 대하여 산출된 총 흡입량의 대푯값을, 사용자의 총 흡입량으로 결정할 수 있다.
예를 들면, 에어로졸 생성장치(100)는, 복수의 퍼프 구간 각각에 대하여 산출된 단위 시간당 흡입량의 대푯값을, 사용자의 단위 시간당 흡입량으로 결정할 수 있다.
예를 들면, 에어로졸 생성장치(100)는, 복수의 퍼프 구간 각각에 대하여 산출된 흡입시간의 대푯값을, 사용자의 흡입시간으로 결정할 수 있다.
예를 들면, 에어로졸 생성장치(100)는, 복수의 퍼프 구간 각각에 대하여 산출된 퍼프 간격의 대푯값을, 사용자의 퍼프 간격으로 결정할 수 있다.
도 7a 및 7b를 참조하면, 가열 구간을 구성하는 복수의 퍼프 구간에서 검출된, 압력 센서의 센싱 값에 대한 그래프(710, 720)를 확인할 수 있다. 이때, 복수의 퍼프 구간 각각에 대하여 산출된 흡입세기, 예컨대, 퍼프 시 최소 압력 값에 기초하여, 사용자가 제1 그래프(710)와 같이 에어로졸을 흡입한 경우의 흡입세기가, 제2 그래프(720)와 같이 에어로졸을 흡입한 경우의 흡입세기보다 센 것을 확인할 수 있다.
도 7c를 참조하면, 흡입시간과 흡입세기에 따른 사용자의 흡입 패턴을 확인할 수 있다. 이때, 사용자가 도 7a의 제1 그래프(710)와 같이 에어로졸을 흡입한 경우(730), 사용자의 흡입 패턴은 흡입세기가 세고, 흡입시간이 짧은 제3 타입에 해당할 수 있다. 또한, 사용자가 도 7b의 제2 그래프(720)와 같이 에어로졸을 흡입한 경우(740), 사용자의 흡입 패턴은 흡입세기가 약하고, 흡입시간이 긴 제2 타입에 해당할 수 있다.
한편, 도 7c에서는 사용자의 흡입 패턴에 대한 판단에 있어서, 흡입 패턴을 흡입세기 및 흡입시간에 따라 제1 내지 제4 타입으로 구분하는 것으로 설명하였으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들면, 사용자의 흡입 패턴은, 사용자의 총 흡입량, 단위 시간당 흡입량, 퍼프 간격 등을 고려하여 구분될 수도 있다.
한편, 도 8a를 참조하면, 주파수 영역으로 변환된 압력 센서의 센싱 값에 대한 그래프(810, 820)를 확인할 수 있다. 이때, 사용자의 흡입 패턴에 따라, 주파수 영역에서의 그래프(810, 820)가 서로 상이한 것을 확인할 수 있다.
에어로졸 생성장치(100)는, 주파수 영역에서의 그래프(810, 820)에 기초하여, 사용자의 흡입 패턴을 판단할 수도 있다. 이때, 에어로졸 생성장치(100)는, FIR(finite impulse response), IIR(infinite impulse response) 등과 같은 노이즈 필터링 알고리즘을 사용하여, 주파수 영역으로 변환된 그래프(810, 820)의 노이즈 성분을 제거할 수 있고, 노이즈 성분을 제거한 결과에 기초하여 사용자의 흡입 패턴을 판단할 수 있다. 여기서, FIR 필터, IIR 필터는, 선형필터(linear filter)로서, 모든 노이즈 환경에서 필터에 의한 영향을 균일하게 감소시킬 수 있다.
또한, 에어로졸 생성장치(100)는, 노이즈 성분이 제거된 결과 값을 증폭시킨 후, 사용자의 흡입 패턴을 판단할 수도 있다.
도 8b를 참조하면, 도 8a에 도시된 그래프(810, 820)에서 노이즈 성분이 제거된, 주파수 영역에서의 압력 센서의 센싱 값에 대한 그래프(815, 825)를 확인할 수 있다. 이때, 에어로졸 생성장치(100)는, 노이즈 성분이 제거된 그래프(815, 825)에 기초하여, 사용자의 흡입 패턴을 보다 정확히 판단할 수 있다.
다시 도 5를 참조하면, 에어로졸 생성장치(100)는, S550 동작에서, 사용자의 흡입 패턴이 변경되었는지 여부를 판단할 수 있다.
에어로졸 생성장치(100)는, S540 동작에서 판단한 흡입 패턴(이하, 현재 흡입 패턴)과, S510 동작보다 이전에 판단된 사용자의 흡입 패턴(이하, 이전 흡입 패턴)을 비교할 수 있고, 두 흡입 패턴이 서로 상이한 경우 사용자의 흡입 패턴이 변경된 것으로 판단할 수 있다.
예를 들면, 에어로졸 생성장치(100)는, 현재 흡입 패턴에 대응하는 사용자의 흡입세기, 총 흡입량, 단위 시간당 흡입량, 퍼프 간격 및/또는 흡입시간을, 이전 흡입 패턴에 대응하는 사용자의 흡입세기, 총 흡입량, 단위 시간당 흡입량, 퍼프 간격 및/또는 흡입시간과 각각 비교할 수 있다. 이때, 사용자의 흡입세기, 총 흡입량, 단위 시간당 흡입량, 퍼프 간격 및/또는 흡입시간 중 적어도 하나가 변경된 경우, 예컨대, 단위 시간당 흡입량 간의 차이가 소정 차이 이상인 경우, 에어로졸 생성장치(100)는, 사용자의 흡입 패턴이 변경된 것으로 판단할 수 있다.
에어로졸 생성장치(100)는, S560 동작에서, 사용자의 흡입 패턴이 변경된 경우, 변경된 흡입 패턴에 대응하는 온도 프로파일을 생성할 수 있고, 메모리(140)에 기 저장된 온도 프로파일을, 생성된 온도 프로파일로 변경할 수 있다. 예를 들면, 에어로졸 생성장치(100)는, 사용자의 흡입 패턴에 기초하여, 히터의 목표 온도, 히터에 공급되는 단위 시간당 전력 등을 결정할 수 있다.
에어로졸 생성장치(100)는, 사용자의 흡입세기에 기초하여, 히터의 목표 온도 및/또는 히터에 공급되는 단위 시간당 전력을 결정할 수 있다. 예를 들면, 에어로졸 생성장치(100)는, 흡입세기가 클수록, 가열 구간에서의 목표 온도를 높게 결정할 수 있다. 예를 들면, 에어로졸 생성장치(100)는, 흡입세기가 작을수록, 가열 구간에서의 단위 시간당 전력을 낮게 결정할 수 있다.
에어로졸 생성장치(100)는, 사용자의 총 흡입량에 기초하여, 히터의 목표 온도 및/또는 히터에 공급되는 단위 시간당 전력을 결정할 수 있다. 예를 들면, 에어로졸 생성장치(100)는, 사용자의 총 흡입량이 많을수록, 예열 구간에서의 목표 온도는 낮게, 가열 구간에서의 목표 온도는 높게 결정할 수 있다. 예를 들면, 에어로졸 생성장치(100)는, 사용자의 총 흡입량이 많을수록, 예열 구간에서의 단위 시간당 전력은 낮게, 가열 구간에서의 단위 시간당 전력은 높게 결정할 수 있다.
에어로졸 생성장치(100)는, 사용자의 퍼프 간격에 기초하여, 히터의 목표 온도 및/또는 히터에 공급되는 단위 시간당 전력을 결정할 수 있다. 예를 들면, 에어로졸 생성장치(100)는, 사용자의 퍼프 간격이 길수록, 예열 구간에서의 단위 시간당 전력을 낮게 결정할 수 있다.
에어로졸 생성장치(100)는, 사용자의 흡입시간에 기초하여, 히터를 가열하는 가열 시간을 결정할 수 있다. 예를 들면, 에어로졸 생성장치(100)는, 사용자의 흡입시간이 길수록, 가열 구간에 대응하는 가열 시간을 길게 결정할 수 있다.
한편, 에어로졸 생성장치(100)는, 메모리(140)에 기 저장된 복수의 온도 프로파일 중 어느 하나를, 사용자의 흡입 패턴에 대응하는 온도 프로파일로 결정할 수도 있다. 이와 관련하여, 이후 도 15를 참조하여 설명하도록 한다.
한편, 에어로졸 생성장치(100)는, 사용자의 흡입 패턴이 변경된 경우, 입출력 인터페이스(120)의 출력장치를 통해 흡입 패턴의 변경에 따른 설정 변경을 제안하는 메시지(이하, 제안 메시지)를 출력할 수 있다. 이때, 입출력 인터페이스(120)의 입력장치를 통해 흡입 패턴의 변경에 따라 설정을 변경하는 사용자 입력이 수신되는 경우, 에어로졸 생성장치(100)는, 기 설정된 온도 프로파일을, 변경된 흡입 패턴에 대응하는 온도 프로파일로 변경할 수 있다.
한편, 에어로졸 생성장치(100)는, 사용자의 흡입 패턴에 따라 온도 프로파일을 변경하도록 기 설정된 경우, 제안 메시지의 출력 없이, 변경된 흡입 패턴에 대응하는 온도 프로파일로 변경할 수 있다. 예를 들면, 에어로졸 생성장치(100)는, 사용자의 사용이 감지된 시점에, 입출력 인터페이스(120)의 출력장치를 통해 제안 메시지를 출력할 수 있고, 입출력 인터페이스(120)의 입력장치를 통해 수신되는 사용자 입력에 따라, 온도 프로파일을 변경하도록 기 설정할 수 있다. 예를 들면, 에어로졸 생성장치(100)는, 통신 인터페이스(110)를 통해, 근거리 무선 통신 연결된 외부 장치에 제안 메시지를 포함하는 데이터를 전송할 수 있고, 외부 장치로부터 수신되는 제어 신호에 따라, 온도 프로파일을 변경하도록 기 설정할 수 있다.
한편, 에어로졸 생성장치(100)는, 통신 인터페이스(110)를 통해, 센서 모듈(150)에 포함된 적어도 하나의 센서의 센싱 값에 대한 데이터를 서버(미도시)에 전송할 수 있고, 서버로부터 딥 러닝(deep learning) 등 머신 러닝(machine learning)을 통해 센싱 값을 학습하여 생성된 학습 모델을 수신 및 저장할 수 있다. 여기서, 서버는, 적어도 하나의 이용하여 데이터를 다양하게 처리할 수 있는 장치를 의미할 수 있다.
또한, 에어로졸 생성장치(100)는, 서버로부터 수신된 학습 모델을 사용하여, 사용자의 흡입 패턴을 판단하는 동작, 온도 프로파일을 생성하는 동작을 수행할 수 있다.
머신 러닝은, 전자장치에게 사람이 직접 로직(logic)을 지시하지 않아도 데이터를 통해 전자장치가 학습을 하고, 이를 통해 전자장치가 문제를 해결하게 하는 것을 의미한다.
딥 러닝은, 인공신경망(Artificial Neural Networks; ANN)을 기반으로 전자장치에게 사람의 사고방식을 가르치는 방법으로, 전자장치가 스스로 사람처럼 학습할 수 있는 인공지능 기술을 의미한다. 인공신경망(ANN)은 소프트웨어 형태로 구현되거나 칩(chip) 등 하드웨어 형태로 구현될 수 있다. 예를 들면, 인공신경망(ANN)은, 심층신경망(Deep Neural Network; DNN), 합성곱신경망(Convolutional Neural Network; CNN), 순환신경망(Recurrent Neural Network; RNN), 심층신뢰신경망(Deep Belief Network; DBN) 등 다양한 종류의 알고리즘을 포함할 수 있다.
도 9를 참조하면, 인공신경망(ANN)은 입력 레이어(input layer), 히든 레이어(hiddent layer), 및 출력 레이어(output layer)를 포함할 수 있다. 각 레이어는 복수의 노드들을 포함하고, 각 레이어는 다음 레이어와 연결될 수 있으며, 인접한 레이어 사이의 노드들은 웨이트(weight)를 가지고 서로 연결될 수 있다.
전자장치는, 데이터로부터 일정한 패턴을 발견해 특징 맵(feature map)을 형성할 수 있고, 하위레벨 특징부터, 중간레벨 특징, 상위레벨 특징까지 추출하여, 대상을 인식하고 그 결과를 출력할 수 있다.
또한, 각 노드들은 활성화 모델에 기초하여 동작할 수 있고, 활성화 모델에 따라 입력 값에 대응하는 출력 값이 결정될 수 있다.
임의의 노드, 예를 들어, 하위레벨 특징의 출력 값은 해당 노드와 연결된 다음 레이어, 예를 들어, 중간레벨 특징의 노드로 입력될 수 있다. 다음 레이어의 노드, 예를 들어, 중간레벨 특징의 노드는 하위레벨 특징의 복수의 노드로부터 출력되는 값들을 입력 받을 수 있다.
이때, 각 노드의 입력 값은 이전 레이어의 노드의 출력 값에 웨이트(weight)가 적용된 값일 수 있다. 웨이트(weight)는 노드 간의 연결 강도를 의미할 수 있다. 또한, 딥러닝 과정은 적절한 웨이트(weight), 바이어스(bias)를 찾아내는 과정으로도 볼 수 있다.
한편, 임의의 노드, 예를 들어, 중간레벨 특징의 출력 값은 해당 노드와 연결된 다음 레이어, 예를 들어, 상위레벨 특징의 노드로 입력될 수 있다. 다음 레이어의 노드, 예를 들어, 상위레벨 특징의 노드는 중간레벨 특징의 복수의 노드로부터 출력되는 값들을 입력 받을 수 있다.
인공신경망(ANN)은 각 레벨에 대응하는 학습된 레이어(layer)를 이용하여, 각 레벨에 대응하는 특징 정보를 추출할 수 있다. 인공신경망(ANN)은 순차적으로 추상화하여, 가장 상위 레벨의 특징 정보를 활용하여 소정 대상을 인식할 수 있다.
한편, 인공신경망(ANN)의 학습은 입력 데이터에 대하여 원하는 출력이 나오도록 노드간 연결선의 웨이트(weight)를 조정함으로써 이루어질 수 있고, 필요한 경우 바이어스(bias) 값도 조정할 수 있다. 또한, 인공신경망(ANN)은 학습에 의해 웨이트(weight) 값을 지속적으로 업데이트할 수 있다. 또한, 인공신경망(ANN)의 학습에는 역전파(Back-propagation) 등의 방식이 사용될 수 있다.
한편, 에어로졸 생성장치(100)는, 에어로졸 생성장치(100)에 구비된 각 구성으로부터 획득한 데이터, 인공신경망(ANN)을 학습하기 위한 데이터 등을 저장할 수도 있다. 예를 들면, 에어로졸 생성장치(100)의 메모리(140)는, 인공신경망(ANN)을 학습하기 위한, 에어로졸 생성장치(100)에 구비된 각 구성에 대한 데이터베이스, 인공신경망(ANN) 구조를 이루는 웨이트(weight), 바이어스(bias)들을 저장할 수 있다. 이때, 에어로졸 생성장치(100)는, 메모리(140)에 저장된, 센서 모듈(150)에 포함된 적어도 하나의 센서의 센싱 값에 대한 데이터, 사용자의 흡입 패턴, 온도 프로파일 등을 학습하여, 사용자의 흡입 패턴의 판단, 온도 프로파일의 생성 등에 사용되는 학습 모델을 적어도 하나 생성할 수 있다.
도 10은, 본 개시의 다른 일 실시예에 따른, 에어로졸 생성장치의 동작방법을 도시한 순서도이고, 도 11은, 도 10의 동작방법에 대한 설명에 참조되는 도면이다. 도 5에서 설명한 내용과 중복되는 내용에 대해서는 상세한 설명을 생략하도록 한다.
도 10을 참조하면, 에어로졸 생성장치(100)는, S1010 동작에서, 사용자의 사용을 감지할 수 있다. 예를 들면, 에어로졸 생성장치(100)는, 궐련 감지센서를 통해 궐련의 삽입이 감지되는 경우 또는 입력장치를 통해 전원을 온(on)시키는 명령이 수신되는 경우, 사용자의 사용을 감지할 수 있다.
에어로졸 생성장치(100)는, S1020 동작에서, 사용자의 사용이 감지된 경우, 예열 구간을 개시하여, 에어로졸 생성 모듈(130)의 히터를 예열할 수 있다.
에어로졸 생성장치(100)는, 예열 구간이 개시되는 경우, 메모리(140)에 저장된, 사용자의 흡입 패턴에 대응하는 온도 프로파일에 기초하여, 히터의 온도를 예열 구간에서의 목표 온도까지 상승시킬 수 있다.
예를 들면, 에어로졸 생성장치(100)는, 사용자의 사용이 감지된 시점, 예컨대, 스틱의 삽입이 감지된 시점 또는 입출력 인터페이스(120)를 통해 사용자 입력이 수신된 시점부터, 히터의 온도가 온도 프로파일에서 기 설정된 목표 온도까지 상승하도록, 예열 구간에 대하여 기 설정된 단위 시간당 전력이 소정 예열 시간 동안 히터에 공급되도록 제어할 수 있다.
예를 들면, 에어로졸 생성장치(100)는, 사용자의 사용이 감지된 시점부터, 히터의 온도가 온도 프로파일에서 기 설정된 목표 온도까지 상승하도록, PID 방식을 이용하여 히터에 공급되는 전력을 조절할 수 있다.
한편, 예열 구간에서의 목표 온도는, 예열 구간 내에서 시간에 따라 변경되도록, 온도 프로파일에 기 설정될 수도 있다.
에어로졸 생성장치(100)는, S1030 동작에서, 히터의 예열이 완료되는지 여부를 확인할 수 있다.
예를 들면, 에어로졸 생성장치(100)는, 센서 모듈(150)에 포함된 온도 센서를 통해, 히터의 온도가 예열 구간에서의 목표 온도에 도달하는지 여부를 확인할 수 있고, 히터의 온도가 예열 구간에서의 목표 온도에 도달하는 경우, 히터의 예열이 완료된 것으로 판단할 수 있다.
예를 들면, 에어로졸 생성장치(100)는, 온도 프로파일에서 기 설정된 단위 시간당 전력이 히터에 공급되는 시간을 모니터링할 수 있고, 소정 예열 시간이 경과된 경우, 히터의 예열이 완료된 것으로 판단할 수 있다.
한편, 에어로졸 생성장치(100)는, 히터의 온도가 예열 구간에서의 목표 온도에 도달하지 않은 경우 및/또는 소정 예열 시간이 경과되지 않은 경우, 예열 구간에서의 목표 온도까지 히터를 계속 가열할 수 있다.
한편, 에어로졸 생성장치(100)는, 히터의 예열이 완료되는 경우, 예컨대, 히터의 온도가 예열 구간에서의 목표 온도에 도달하는 경우 및/또는 예열 시간이 경과된 경우, 입출력 인터페이스(120)의 출력장치를 통해 예열 완료에 관한 메시지를 출력할 수도 있다. 예를 들면, 에어로졸 생성장치(100)는, 모터를 통해 예열 완료에 대응하는 진동을 발생시킬 수 있다.
에어로졸 생성장치(100)는, S1040 동작에서, 예열 구간을 종료하고, 에어로졸의 생성을 위해 히터를 가열하는 가열 구간을 개시할 수 있다. 여기서, 가열 구간은, 사용자의 흡입에 대응하는 복수의 퍼프 구간으로 구성될 수 있다.
에어로졸 생성장치(100)는, 가열 구간이 개시되는 경우, 메모리(140)에 저장된, 사용자의 흡입 패턴에 대응하는 온도 프로파일에 기초하여, 히터에 공급되는 전력을 조절할 수 있다.
예를 들면, 에어로졸 생성장치(100)는, 메모리(140)에 저장된 온도 프로파일에 따라 가열 구간에서의 목표 온도를 결정할 수 있고, 히터의 온도가 가열 구간에서의 목표 온도에 상응하는 온도를 유지하도록, PID 방식을 이용하여 히터에 공급되는 전력을 조절할 수 있다. 이때, 가열 구간에서의 목표 온도는, 복수의 퍼프 구간에 따라 변경될 수도 있다.
한편, 에어로졸 생성장치(100)는, 가열 구간에서 온도 프로파일에 기초하여 히터에 공급되는 전력을 조절하는 동안, 센서 모듈(150)에 포함된 적어도 하나의 센서에 기초하여, 퍼프가 감지되는지 여부를 판단할 수 있고, 퍼프 횟수를 모니터링할 수 있다.
에어로졸 생성장치(100)는, S1050 동작에서, 사용자의 사용이 종료되는지 여부를 판단할 수 있다. 예를 들면, 에어로졸 생성장치(100)는, 궐련 감지센서를 통해 궐련의 제거가 감지되는 경우, 사용자의 사용이 감지된 시점부터 소정 시간(예: 5분)이 경과된 경우, 또는 퍼프 횟수가 최대 퍼프 횟수에 도달한 경우, 사용자의 사용이 종료된 것으로 판단할 수 있다.
에어로졸 생성장치(100)는, S1060 동작에서, 사용자의 사용이 종료된 경우, 사용자의 퍼프 횟수가 소정 퍼프 횟수 이상인지 여부를 확인할 수 있다. 여기서, 소정 퍼프 횟수는, 1회 이상, 최대 퍼프 횟수 이하의 횟수 중 어느 하나로 설정될 수 있다.
에어로졸 생성장치(100)는, S1070 동작에서, 사용자의 퍼프 횟수가 소정 퍼프 횟수 이상인 경우, 사용자의 흡입에 관한 흡입 패턴을 판단할 수 있다. 예를 들면, 에어로졸 생성장치(100)는, 메모리(140)에 저장된 적어도 하나의 센서의 센싱 값에 기초하여, 사용자의 흡입세기, 총 흡입량, 단위 시간당 흡입량, 퍼프 간격 및/또는 흡입시간을 산출할 수 있다.
에어로졸 생성장치(100)는, S1080 동작에서, 사용자의 흡입 패턴이 변경되었는지 여부를 판단할 수 있다.
에어로졸 생성장치(100)는, S1090 동작에서, 사용자의 흡입 패턴이 변경된 경우, 변경된 흡입 패턴에 대응하는 온도 프로파일을 생성할 수 있고, 메모리(140)에 기 저장된 온도 프로파일을, 생성된 온도 프로파일로 변경할 수 있다. 예를 들면, 에어로졸 생성장치(100)는, 퍼프가 최초 감지된 최초 퍼프 구간에 대하여 산출된 흡입세기, 총 흡입량, 단위 시간당 흡입량, 퍼프 간격 및/또는 흡입시간에 기초하여, 예열 구간에서의 목표 온도 및/또는 단위 시간당 전력을 결정할 수 있다.
예를 들면, 에어로졸 생성장치(100)는, 복수의 퍼프 구간에 대하여 산출된 사용자의 흡입세기, 총 흡입량, 단위 시간당 흡입량, 퍼프 간격 및/또는 흡입시간에 기초하여, 가열 구간에서의 목표 온도 및/또는 단위 시간당 전력을 결정할 수 있다.
한편, 에어로졸 생성장치(100)는, 사용자의 흡입 패턴이 변경된 경우, 메모리(140)에 기 저장된 복수의 온도 프로파일 중, 변경된 흡입 패턴에 대응하는 온도 프로파일을 결정할 수도 있다.
도 11은, 사용자의 다양한 흡입 패턴에 따른, 히터의 온도 변화에 대한 그래프를 도시한 도면이다.
도 11을 참조하면, 흡입세기가 약하고, 흡입시간이 긴 제1 흡입 패턴에 대응하는 제1 그래프(1110)와, 흡입세기가 세고, 흡입시간이 짧은 제2 흡입 패턴에 대응하는 제2 그래프(1120)를 확인할 수 있다. 이때, 두 흡입 패턴에서 사용자의 총 흡입량은 동일할 수 있다.
사용자의 흡입 패턴이, 흡입세기가 약하고, 흡입시간이 긴 제1 흡입 패턴에서 흡입세기가 세고, 흡입시간이 짧은 제2 흡입 패턴으로 변경되는 경우, 사용자는 상대적으로 짧은 시간 동안에 많은 에어로졸을 흡입할 수 있으며, 사용자 역시 짧은 시간 동안 많은 에어로졸이 흡입되길 기대할 수 있다.
이러한 점을 고려하여, 사용자의 흡입 패턴이 제1 흡입 패턴에서 제2 흡입 패턴으로 변경되는 경우, 에어로졸 생성장치(100)는, 제2 흡입 패턴에 대응하는 온도 프로파일에 기초하여, 예열 구간에서, 제1 흡입 패턴에 대응하는 제1 목표 온도(T1)보다 높은 제2 목표 온도(T2)까지 히터를 가열할 수 있다.
예를 들면, 에어로졸 생성장치(100)는, 제1 흡입 패턴에 대응하는 단위 시간당 전력보다 높은 단위 시간당 전력을 히터에 공급하여, 사용자의 사용이 감지된 시점부터 예열 구간의 종료 시점(1101)까지의 시간 동안, 제1 목표 온도(T1)보다 높은 제2 목표 온도(T2)까지 히터를 가열할 수 있다.
또한, 에어로졸 생성장치(100)는, 제2 흡입 패턴에 대응하는 온도 프로파일에 기초하여, 가열 구간에서, 제1 흡입 패턴에 대응하는 제3 목표 온도(T3)보다 높은 제4 목표 온도(T4)에서 히터의 온도가 유지되도록, PID 방식을 이용하여 히터에 공급되는 전력을 조절할 수 있다.
도 12는, 본 개시의 다른 일 실시예에 따른, 에어로졸 생성장치의 동작방법을 도시한 순서도이고, 도 13 및 14는, 도 12의 동작방법에 대한 설명에 참조되는 도면들이다. 도 5에서 설명한 내용과 중복되는 내용에 대해서는 상세한 설명을 생략하도록 한다.
도 12를 참조하면, 에어로졸 생성장치(100)는, S1201 동작에서, 사용자의 사용을 감지할 수 있다. 예를 들면, 에어로졸 생성장치(100)는, 입력장치를 통해 전원을 온(on)시키는 명령이 수신되는 경우, 사용자의 사용을 감지할 수 있다.
에어로졸 생성장치(100)는, S1202 동작에서, 사용자의 사용이 감지된 경우, 에어로졸 생성 모듈(130)의 히터를 예열할 수 있다.
예를 들면, 에어로졸 생성장치(100)는, 메모리(140)에 저장된 온도 프로파일에 기초하여, 예열 구간에 대하여 기 설정된 전력(이하, 예열 전력)을 히터에 공급할 수 있다. 여기서, 예열 전력은, 히터에 공급 가능한 최대 전력의 일정 비율(예: 5%)에 해당하는 전력일 수 있다.
예를 들면, 에어로졸 생성장치(100)는, 메모리(140)에 저장된 온도 프로파일에 기초하여 예열 구간에서의 목표 온도를 결정할 수 있다. 이때, 에어로졸 생성장치(100)는, 히터의 온도가 예열 구간에서의 목표 온도에 상응하는 온도를 유지하도록, PID 방식을 이용하여 히터에 공급되는 전력을 조절할 수 있다.
한편, 실시예에 따라, 에어로졸 생성장치(100)가 히터를 예열하는 S1202 동작은 생략될 수도 있다.
에어로졸 생성장치(100)는, S1203 동작에서, 센서 모듈(150)에 포함된 적어도 하나의 센서에 기초하여, 퍼프가 감지되는지 여부를 판단할 수 있다.
에어로졸 생성장치(100)는, S1204 동작에서, 퍼프가 감지되는 경우, 메모리(140)에 저장된 온도 프로파일에 기초하여, 히터를 가열할 수 있다.
예를 들면, 에어로졸 생성장치(100)는, 메모리(140)에 저장된 온도 프로파일에 기초하여, 가열 구간에 대하여 기 설정된 단위 시간당 전력이 배터리(160)에서 히터로 공급되도록 제어하여, 히터를 가열할 수 있다. 이때, 에어로졸 생성장치(100)는, 퍼프가 감지되는 동안 또는 퍼프가 감지된 시점부터 기 설정된 시간(이하, 가열 시간) 동안, 가열 구간에 대하여 기 설정된 단위 시간당 전력을 히터에 공급할 수 있다.
예를 들면, 에어로졸 생성장치(100)는, 메모리(140)에 저장된 온도 프로파일에 기초하여 가열 구간에서의 목표 온도를 결정할 수 있다. 이때, 에어로졸 생성장치(100)는, 히터의 온도가 가열 구간에서의 목표 온도에 상응하는 온도로 상승 및/또는 유지하도록, PID 방식을 이용하여 히터에 공급되는 전력을 조절할 수 있다.
한편, 에어로졸 생성장치(100)는, 히터를 가열하는 동안 온도 센서를 통해 히터의 온도를 모니터링할 수 있고, 히터의 온도가 기 설정된 제한 온도를 초과하는 경우, 히터에 대한 전력 공급을 제한할 수 있다. 여기서, 기 설정된 제한 온도는, 에어로졸 생성 모듈(130)에 구비된 적어도 하나의 구성이 손상되는 히터의 최저 온도에 대응하는 온도를 의미할 수 있다.
에어로졸 생성장치(100)는, S1205 동작에서, 퍼프 횟수가 최대 퍼프 횟수에 도달했는지 여부를 판단할 수 있다. 예를 들면, 에어로졸 생성장치(100)는, 퍼프가 최초 감지된 시점부터 퍼프 횟수를 모니터링할 수 있고, 퍼프가 감지될 때마다 퍼프 횟수를 갱신할 수 있다.
에어로졸 생성장치(100)는, 퍼프 횟수가 최대 퍼프 횟수에 도달하지 않은 경우, S1202 동작으로 분기하여, 온도 프로파일에 기초하여 히터를 예열할 수 있고, 퍼프가 감지되는지 여부를 계속 확인할 수 있다.
한편, 에어로졸 생성장치(100)는, 퍼프 횟수가 최대 퍼프 횟수에 도달할 때까지, 센서 모듈(150)에 포함된 적어도 하나의 센서의 센싱 값을 메모리(140)에 저장할 수 있다.
에어로졸 생성장치(100)는, S1206 동작에서, 퍼프 횟수가 최대 퍼프 횟수에 도달한 경우, 사용자의 흡입에 관한 흡입 패턴을 판단할 수 있다.
에어로졸 생성장치(100)는, 메모리(140)에 저장된 적어도 하나의 센서의 센싱 값에 기초하여, 사용자의 흡입세기, 총 흡입량, 단위 시간당 흡입량, 퍼프 간격 및/또는 흡입시간을 산출할 수 있다.
에어로졸 생성장치(100)는, S1207 동작에서, 사용자의 흡입 패턴이 변경되었는지 여부를 판단할 수 있다.
에어로졸 생성장치(100)는, S1208 동작에서, 사용자의 흡입 패턴이 변경된 경우, 변경된 흡입 패턴에 대응하는 온도 프로파일을 생성할 수 있고, 메모리(140)에 기 저장된 온도 프로파일을, 생성된 온도 프로파일로 변경할 수 있다.
예를 들면, 에어로졸 생성장치(100)는, 사용자의 흡입세기, 총 흡입량, 단위 시간당 흡입량, 퍼프 간격 및/또는 흡입시간에 기초하여, 각 구간에서의 목표 온도, 각 구간에서 히터에 공급되는 단위 시간당 전력 및/또는 단위 시간당 전력이 공급되는 가열 시간을 결정할 수 있고, 결정된 목표 온도, 단위 시간당 전력 및/또는 가열 시간에 따라 온도 프로파일을 생성할 수 있다.
한편, 에어로졸 생성장치(100)는, 사용자의 흡입 패턴이 변경된 경우, 메모리(140)에 기 저장된 복수의 온도 프로파일 중, 변경된 흡입 패턴에 대응하는 온도 프로파일을 결정할 수도 있다.
도 13은, 사용자의 다양한 흡입 패턴에 따라 히터에 공급되는 단위 시간당 전력에 대한 그래프를 도시한 도면이다.
도 13을 참조하면, 흡입세기가 세고, 흡입시간이 짧은 흡입 패턴과, 흡입세기가 약하고, 흡입시간이 긴 흡입 패턴에 대한 그래프를 각각 확인할 수 있다. 이때, 두 흡입 패턴에서 사용자의 총 흡입량 및 퍼프 간격은 동일할 수 있다.
사용자의 흡입 패턴이 흡입세기가 세고, 흡입시간이 짧은 경우, 가열 구간에 대응하는 단위 시간당 전력이 P1으로 산출될 수 있고, 가열 시간이 Tp1으로 결정될 수 있다.
에어로졸 생성장치(100)는, 제1 시점(1310)에 퍼프가 감지되면, 히터에 공급되는 단위 시간당 전력을 P1까지 증가시킬 수 있고, 제2 시점(1320)부터 가열 시간(Tp1) 동안 P1의 단위 시간당 전력을 히터에 공급할 수 있다. 이때, 히터의 온도는 제2 시점(1320)부터 가열 시간(Tp1)이 경과된 제3 시점(1330)까지 지속적으로 증가할 수 있다. 여기서, 제1 시점(1310)과 제2 시점(1320) 간의 차이는, 에어로졸 생성장치(100)에 구비된 각 구성의 성능, 신호가 송수신되는 시간 등에 따라 결정될 수 있다.
한편, 사용자의 흡입 패턴이, 흡입세기가 세고, 흡입시간이 짧은 흡입 패턴에서, 흡입세기가 상대적으로 약하고, 흡입시간이 상대적으로 긴 흡입 패턴으로 변경되는 경우, 가열 구간에 대응하는 단위 시간당 전력이 P1보다 낮은 P2로 산출될 수 있고, 가열 시간이 Tp1보다 긴 Tp2로 결정될 수 있다.
이 경우, 에어로졸 생성장치(100)는, 제1 시점(1310)에 퍼프가 감지되면, 히터에 공급되는 단위 시간당 전력을 P2까지 증가시킬 수 있고, 제2 시점(1320)부터 가열 시간(Tp2) 동안 P2의 단위 시간당 전력을 히터에 공급할 수 있다. 이때, 히터의 온도는 제2 시점(1320)부터 가열 시간(Tp2)이 경과된 제4 시점(1340)까지 지속적으로 증가할 수 있다.
한편, 도 14를 참조하면, 에어로졸 생성장치(100)는, 사용자의 흡입 패턴의 변경에 대응하여, 예열 전력을 변경할 수도 있다.
에어로졸 생성장치(100)는, 히터에 공급 가능한 최대 전력의 일정 비율에 대응하는 전력을, 예열 전력으로 결정할 수 있다.
예를 들면, 사용자의 흡입 패턴이, 흡입세기가 세고, 총 흡입량이 많은 흡입 패턴에서, 흡입세기가 상대적으로 약하고, 총 흡입량이 적은 흡입 패턴으로 변경되는 경우, 최대 전력의 5%에 대응하는 P0 전력에서 최대 전력의 7%에 대응하는 P0' 전력으로 예열 전력을 변경할 수 있다. 이 경우, 에어로졸 생성장치(100)는, 퍼프가 감지되지 않는 동안 P0' 전력이 히터에 공급되도록 제어할 수 있다.
또한, 제1 시점(1410)에 퍼프가 감지되면, 에어로졸 생성장치(100)는, 히터에 공급되는 단위 시간당 전력을 P2까지 증가시킬 수 있고, 제2 시점(1420)부터 가열 시간(Tp1) 동안 P2의 단위 시간당 전력을 히터에 공급할 수 있다. 이때, 히터의 온도는 제2 시점(1420)부터 가열 시간(Tp1)이 경과된 제3 시점(1430)까지 지속적으로 증가할 수 있다.
또한, 에어로졸 생성장치(100)는, 다음 퍼프가 감지되는 시점까지 P0' 전력이 히터에 공급되도록 제어할 수 있다.
한편, 에어로졸 생성장치(100)는, 사용자의 흡입 패턴이 변경된 경우, 변경된 흡입 패턴에 대응하는 온도 프로파일에 기초하여, 사용자의 최대 퍼프 횟수를 산출할 수 있다.
예를 들면, 에어로졸 생성장치(100)는, 예열 구간에 대응하는 단위 시간당 전력, 가열 구간에 대응하는 단위 시간당 전력, 가열 시간, 퍼프 간격 등에 기초하여, 사용자의 1회 흡입 시 소비되는 전력량을 산출할 수 있다. 이때, 에어로졸 생성장치(100)는, 퍼프 횟수에 따라 소비되는 총 전력량을 배터리(160)의 최대 충전 용량과 비교하여, 최대 퍼프 횟수를 결정할 수 있다.
또한, 에어로졸 생성장치(100)는, 결정된 최대 퍼프 횟수와 현재 기 설정된 최대 퍼프 횟수가 상이한 경우, 최대 퍼프 횟수의 변경에 대한 정보가 포함된 제안 메시지를 출력장치를 통해 출력할 수 있다. 이때, 입출력 인터페이스(120)의 입력장치를 통해 메모리(140)에 저장된 온도 프로파일을 변경하는 사용자 입력이 수신되는 경우, 에어로졸 생성장치(100)는, 메모리(140)에 기 저장된 온도 프로파일을, 변경된 흡입 패턴에 대응하는 온도 프로파일로 변경할 수 있다.
다시 도 12를 참조하면, 에어로졸 생성장치(100)는, S1209 동작에서, 퍼프가 감지되지 않는 경우, 사용자의 사용이 종료되는지 여부를 판단할 수 있다.
예를 들면, 에어로졸 생성장치(100)는, 입력장치를 통해 전원을 오프(off)시키는 명령이 수신되는 경우, 이전 퍼프가 감지된 시점부터 소정 시간(예: 1분) 동안 퍼프가 감지되지 않은 경우, 또는 사용자의 사용이 감지된 시점부터 소정 시간(예: 5분)이 경과된 경우, 사용자의 사용이 종료된 것으로 판단할 수 있다.
에어로졸 생성장치(100)는, S1210 동작에서, 사용자의 사용이 종료된 경우, 사용자의 퍼프 횟수가 소정 퍼프 횟수 이상인지 여부를 확인할 수 있다.
에어로졸 생성장치(100)는, 사용자의 퍼프 횟수가 소정 퍼프 횟수 이상인 경우, 사용자의 흡입 패턴을 판단하기 위한 데이터가 메모리(140)에 충분히 저장된 것으로 판단할 수 있고, 사용자의 흡입에 관한 흡입 패턴을 판단할 수 있다.
한편, 퍼프 횟수가 최대 퍼프 횟수에 도달하기 이전에 사용자의 사용이 종료된 경우, 에어로졸 생성장치(100)는, 사용자의 흡입 패턴을 판단하기 위한 데이터가 메모리(140)에 충분히 저장되지 않은 것으로 판단하여, 메모리(140)에 저장된 온도 프로파일을 변경하지 않을 수 있다.
도 15는, 본 개시의 다른 일 실시예에 따른, 에어로졸 생성장치의 동작방법을 도시한 순서도이고, 도 5에서 설명한 내용과 중복되는 내용에 대해서는 상세한 설명을 생략하도록 한다.
도 15를 참조하면, 에어로졸 생성장치(100)는, S1510 동작에서, 사용자의 사용을 감지할 수 있다.
에어로졸 생성장치(100)는, S1520 동작에서, 사용자의 사용이 감지된 경우, 메모리(140)에 저장된 온도 프로파일에 기초하여, 에어로졸 생성 모듈(130)의 히터에 전력을 공급할 수 있다.
에어로졸 생성장치(100)는, 에어로졸 생성 모듈(130)의 히터에 전력이 공급되는 동안, 센서 모듈(150)에 포함된 적어도 하나의 센서에 기초하여, 퍼프가 감지되는지 여부를 판단할 수 있다.
한편, 에어로졸 생성장치(100)는, 에어로졸 생성 모듈(130)의 히터에 전력이 공급되는 동안, 센서 모듈(150)에 포함된 적어도 하나의 센서의 센싱 값을 메모리(140)에 저장할 수 있다.
에어로졸 생성장치(100)는, S1530 동작에서, 사용자의 사용이 종료되는지 여부를 판단할 수 있다.
에어로졸 생성장치(100)는, S1540 동작에서, 사용자의 사용이 종료된 경우, 사용자의 흡입에 관한 흡입 패턴을 판단할 수 있다.
에어로졸 생성장치(100)는, S1550 동작에서, 사용자의 흡입 패턴이 변경되었는지 여부를 판단할 수 있다.
에어로졸 생성장치(100)는, S1560 동작에서, 사용자의 흡입 패턴이 변경된 경우, 사용자의 흡입 패턴에 대응하는 온도 프로파일을 변경할 수 있다.
예를 들면, 에어로졸 생성장치(100)는, 사용자의 흡입세기, 총 흡입량, 단위 시간당 흡입량, 퍼프 간격 및/또는 흡입시간에 기초하여, 메모리(140)에 기 저장된 복수의 온도 프로파일 중 어느 하나를, 사용자의 흡입 패턴에 대응하는 온도 프로파일로 선택할 수 있다.
에어로졸 생성장치(100)는, 예를 들면, 사용자의 흡입세기가 클수록, 메모리(140)에 기 저장된 복수의 온도 프로파일 중, 가열 구간에서의 목표 온도가 높게 설정된 온도 프로파일을, 사용자의 흡입 패턴에 대응하는 온도 프로파일로 결정할 수 있다.
에어로졸 생성장치(100)는, 예를 들면, 사용자의 총 흡입량이 많을수록, 메모리(140)에 기 저장된 복수의 온도 프로파일 중, 예열 구간에서의 단위 시간당 전력은 낮게, 가열 구간에서의 단위 시간당 전력은 높게 설정된 온도 프로파일을, 사용자의 흡입 패턴에 대응하는 온도 프로파일로 결정할 수 있다.
에어로졸 생성장치(100)는, 예를 들면, 사용자의 퍼프 간격이 길수록, 메모리(140)에 기 저장된 복수의 온도 프로파일 중, 예열 구간에서의 단위 시간당 전력이 낮게 설정된 온도 프로파일을, 사용자의 흡입 패턴에 대응하는 온도 프로파일로 결정할 수 있다.
상기와 같이, 본 발명의 실시예 중 적어도 하나에 따르면, 흡입세기, 흡입시간 등의 사용자의 흡입 패턴에 기초하여, 사용자에 대응하는 온도 프로파일을 생성하고, 이후 사용자의 에어로졸 흡입 시, 사용자에 대응하는 온도 프로파일에 기초하여 히터에 공급되는 전력을 제어함으로써, 사용자에게 최적의 연무량을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예 중 적어도 하나에 따르면, 사용자의 흡입 패턴에 기초하여, 온도 프로파일의 예열 구간과, 온도 프로파일의 가열 구간을 구분하여, 목표 온도, 단위 시간당 전력 등을 최적화함으로써, 사용자의 흡입 패턴에 보다 최적화된 연무량을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예 중 적어도 하나에 따르면, 사용자의 흡입 패턴이 변경되는지 여부를 모니터링하고, 변경된 흡입 패턴에 따라 기존 설정을 최적화할지 여부를 사용자에게 제안할 수 있어, 제품에 대한 사용자의 만족도 및 신뢰도를 향상시킬 수 있다.
도 1 내지 15를 참조하면, 본 개시의 일 측면에 따른 에어로졸 생성장치(100)는, 에어로졸 생성물질을 가열하는 히터를 적어도 하나 포함하는 에어로졸 생성 모듈(130); 메모리(140); 사용자의 흡입을 감지하는 적어도 하나의 센서를 포함하는 센서 모듈(150); 상기 히터에 전력을 공급하는 배터리(160); 및 상기 히터에 공급되는 전력을 제어하는 제어부(170)를 포함하고, 상기 제어부(170)는, 상기 센서 모듈(150)로부터 수신되는 신호에 기초하여, 상기 사용자의 흡입에 관한 흡입 패턴을 판단하고, 상기 판단된 흡입 패턴이 이전 흡입 패턴과 상이한 경우, 상기 판단된 흡입 패턴에 기초하여, 상기 흡입 패턴에 대응하는 온도 프로파일을 결정하고, 상기 흡입 패턴에 대응하는 온도 프로파일에 기초하여, 상기 히터에 공급되는 전력을 제어할 수 있다.
또한, 본 개시의 다른(another) 측면에 따르면, 상기 메모리(140)는, 복수의 온도 프로파일을 저장하고, 상기 제어부(170)는, 상기 복수의 온도 프로파일 중, 상기 흡입 패턴에 대응하는 온도 프로파일을 결정할 수 있다.
또한, 본 개시의 다른(another) 측면에 따르면, 상기 제어부(170)는, 상기 흡입 패턴에 대응하는 온도 프로파일을 생성하고, 상기 생성된 온도 프로파일을 상기 메모리(140)에 저장할 수 있다.
또한, 본 개시의 다른(another) 측면에 따르면, 상기 제어부(170)는, 상기 센서 모듈(150)로부터 수신되는 신호에 포함된 센싱 값에 기초하여, 흡입세기, 흡입량, 퍼프 간격 및 흡입시간 중 적어도 하나를 산출하고, 상기 산출된 상기 흡입세기, 상기 흡입량, 상기 퍼프 간격 및 상기 흡입시간 중 적어도 하나에 따라, 상기 흡입 패턴을 판단할 수 있다.
또한, 본 개시의 다른(another) 측면에 따르면, 상기 제어부(170)는, 상기 센싱 값에 대한 기울기에 기초하여, 퍼프의 개시 시점 및 종료 시점을 판단하고, 상기 개시 시점과 상기 종료 시점 간의 차이를 상기 흡입시간으로 산출하고, 상기 흡입시간 동안의 상기 센싱 값에 대한 기울기, 상기 개시 시점에 대응하는 센싱 값, 상기 종료 시점에 대응하는 센싱 값 중 적어도 하나에 기초하여, 상기 흡입세기 및 상기 흡입량 중 적어도 하나를 산출할 수 있다.
또한, 본 개시의 다른(another) 측면에 따르면, 상기 제어부(170)는, 상기 사용자의 사용이 개시된 시점부터 종료된 시점까지의 시간을 구성하는 복수의 퍼프 구간 중, 최초 퍼프 구간에 대하여 산출된 상기 흡입세기, 상기 흡입량, 상기 퍼프 간격 및 상기 흡입시간 중 적어도 하나에 기초하여, 예열 구간에서의 목표 온도 및 상기 히터에 공급되는 단위 시간당 전력 중 적어도 하나를 결정하고, 상기 예열 구간에서의 상기 목표 온도 및 상기 단위 시간당 전력 중 적어도 하나에 대응하여, 상기 온도 프로파일을 결정할 수 있다.
또한, 본 개시의 다른(another) 측면에 따르면, 상기 제어부(170)는, 상기 사용자의 사용이 개시된 시점부터 종료된 시점까지의 시간을 구성하는 복수의 퍼프 구간 중, 최초 퍼프 구간에 대하여 산출된 상기 흡입세기, 상기 흡입량, 상기 퍼프 간격 및 상기 흡입시간 중 적어도 하나에 기초하여, 예열 구간에서의 목표 온도 및 상기 히터에 공급되는 단위 시간당 전력 중 적어도 하나를 결정하고, 상기 예열 구간에서의 상기 목표 온도 및 상기 단위 시간당 전력 중 적어도 하나에 대응하여, 상기 온도 프로파일을 결정할 수 있다.
또한, 본 개시의 다른(another) 측면에 따르면, 사용자 입력을 수신하는 입력장치; 및 메시지를 출력하는 출력장치를 더 포함하고, 상기 제어부(170)는, 상기 판단된 흡입 패턴과 이전 흡입 패턴이 상이한 경우, 상기 흡입 패턴의 변경에 대응하여 설정의 변경을 제안하는 제안 메시지를 상기 출력 장치를 통해 출력하고, 상기 입력장치를 통해 상기 설정을 변경하는 사용자 입력이 수신되는 경우, 상기 판단된 흡입 패턴에 기초하여, 상기 사용자에 대응하는 온도 프로파일을 결정할 수 있다.
또한, 본 개시의 다른(another) 측면에 따르면, 상기 제어부(170)는, 상기 복수의 퍼프 구간 각각에 대하여 산출된 상기 흡입세기, 상기 흡입량, 상기 퍼프 간격 및 상기 흡입시간 중 적어도 하나의 대푯값과, 이전 흡입 패턴에 대응하는 상기 흡입세기, 상기 흡입량, 상기 퍼프 간격 및 상기 흡입시간 중 적어도 하나의 대푯값을 비교하여, 상기 판단된 흡입 패턴과 상기 이전 흡입 패턴이 상이한지 여부를 판단할 수 있다.
또한, 본 개시의 다른(another) 측면에 따르면, 메시지를 출력하는 출력장치를 더 포함하고, 상기 제어부(170)는, 상기 흡입 패턴에 대응하는 온도 프로파일에 기초하여, 사용자의 최대 퍼프 횟수를 산출하고, 상기 산출된 최대 퍼프 횟수와 기 설정된 최대 퍼프 횟수가 상이한 경우, 상기 출력장치를 통해, 상기 산출된 최대 퍼프 횟수에 대한 정보가 포함된 메시지를 출력할 수 있다.
또한, 본 개시의 다른(another) 측면에 따르면, 상기 제어부(170)는, 상기 흡입 패턴에 대응하는 온도 프로파일에 기초하여, 1회 퍼프 시 소비되는 전력량을 산출하고, 상기 산출된 전력량을 상기 배터리(160)의 최대 충전 용량과 비교하여, 상기 최대 퍼프 횟수를 산출할 수 있다.
또한, 본 개시의 다른(another) 측면에 따르면, 상기 제어부(170)는, 상기 센서 모듈(150)로부터 수신되는 신호에 기초하여, 상기 사용자의 퍼프 횟수를 산출하고, 상기 퍼프 횟수가 상기 기 설정된 소정 퍼프 횟수에 도달하는 경우, 상기 사용자의 흡입에 관한 흡입 패턴을 판단하고, 상기 퍼프 횟수가 상기 기 설정된 소정 퍼프 횟수 미만인 상태에서 상기 사용자의 사용이 종료되는 경우, 상기 흡입 패턴에 대한 판단을 생략할 수 있다.
또한, 본 개시의 다른(another) 측면에 따르면, 상기 제어부(170)는, 상기 온도 프로파일을 결정하는 학습 모델을 생성하고, 상기 학습 모델이 생성된 이후 상기 센서 모듈(150)로부터 수신되는 신호를 상기 학습 모델에 입력하여, 상기 흡입 패턴에 대응하는 온도 프로파일을 결정할 수 있다.
또한, 본 개시의 다른(another) 측면에 따르면, 적어도 하나의 통신 모듈을 포함하는 통신 인터페이스(110)를 더 포함하고, 상기 제어부(170)는, 상기 통신 인터페이스(110)를 통해, 상기 센서 모듈(150)로부터 수신되는 신호에 대한 데이터를 서버에 전송하고, 상기 서버로부터 상기 온도 프로파일을 결정하는 학습 모델이 상기 통신 인터페이스(110)를 통해 수신되는 경우, 상기 학습 모델을 상기 메모리(140)에 저장하고, 상기 학습 모델이 수신된 이후 상기 센서 모듈(150)로부터 수신되는 신호를 상기 학습 모델에 입력하여, 상기 흡입 패턴에 대응하는 온도 프로파일을 결정할 수 있다.
한편, 본 개시의 일 측면에 따른 에어로졸 생성장치(100)의 동작방법은, 사용자의 흡입을 감지하는 적어도 하나의 센서를 포함하는 센서 모듈(150)로부터 수신되는 신호에 기초하여, 상기 사용자의 흡입에 관한 흡입 패턴을 판단하는 동작; 상기 판단된 흡입 패턴이 이전 흡입 패턴과 상이한 경우, 상기 판단된 흡입 패턴에 기초하여, 상기 흡입 패턴에 대응하는 온도 프로파일을 결정하는 동작; 및 상기 흡입 패턴에 대응하는 상기 온도 프로파일에 기초하여, 에어로졸 생성물질을 가열하는 히터에 전력을 공급하는 동작을 포함할 수 있다.
앞에서 설명된 본 개시의 어떤 실시예들 또는 다른 실시예들은 서로 배타적이거나 구별되는 것은 아니다. 앞서 설명된 본 개시의 어떤 실시예들 또는 다른 실시예들은 각각의 구성 또는 기능이 병용되거나 조합될 수 있다.
예를 들어 특정 실시예 및/또는 도면에 설명된 A 구성과 다른 실시예 및/또는 도면에 설명된 B 구성이 결합될 수 있음을 의미한다. 즉, 구성 간의 결합에 대해 직접적으로 설명하지 않은 경우라고 하더라도 결합이 불가능하다고 설명한 경우를 제외하고는 결합이 가능함을 의미한다.
상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

Claims (15)

  1. 에어로졸 생성장치에 있어서,
    에어로졸 생성물질을 가열하는 히터를 적어도 하나 포함하는 에어로졸 생성 모듈;
    상기 히터에 전력을 공급하는 배터리;
    사용자의 흡입을 감지하는 적어도 하나의 센서를 포함하는 센서 모듈;
    메모리; 및
    상기 히터에 공급되는 전력을 제어하는 제어부를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 센서 모듈로부터 수신되는 신호에 기초하여, 상기 사용자의 흡입에 관한 흡입 패턴을 판단하고,
    상기 판단된 흡입 패턴이 이전 흡입 패턴과 상이한 경우, 상기 판단된 흡입 패턴에 기초하여, 상기 흡입 패턴에 대응하는 온도 프로파일을 결정하고,
    상기 흡입 패턴에 대응하는 온도 프로파일에 기초하여, 상기 히터에 공급되는 전력을 제어하는 것을 특징으로 하는 에어로졸 생성장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 메모리는, 복수의 온도 프로파일을 저장하고,
    상기 제어부는,
    상기 복수의 온도 프로파일 중, 상기 흡입 패턴에 대응하는 온도 프로파일을 결정하는 것을 특징으로 하는 에어로졸 생성장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 흡입 패턴에 대응하는 온도 프로파일을 생성하고,
    상기 생성된 온도 프로파일을 상기 메모리에 저장하는 것을 특징으로 하는 에어로졸 생성장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 센서 모듈로부터 수신되는 신호에 포함된 센싱 값에 기초하여, 흡입세기, 흡입량, 퍼프 간격 및 흡입시간 중 적어도 하나를 산출하고,
    상기 산출된 상기 흡입세기, 상기 흡입량, 상기 퍼프 간격 및 상기 흡입시간 중 적어도 하나에 따라, 상기 흡입 패턴을 판단하는 것을 특징으로 하는 에어로졸 생성장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 센싱 값에 대한 기울기에 기초하여, 퍼프의 개시 시점 및 종료 시점을 판단하고,
    상기 개시 시점과 상기 종료 시점 간의 차이를 상기 흡입시간으로 산출하고,
    상기 흡입시간 동안의 상기 센싱 값에 대한 기울기, 상기 개시 시점에 대응하는 센싱 값, 상기 종료 시점에 대응하는 센싱 값 중 적어도 하나에 기초하여, 상기 흡입세기 및 상기 흡입량 중 적어도 하나를 산출하는 것을 특징으로 하는 에어로졸 생성장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 사용자의 사용이 개시된 시점부터 종료된 시점까지의 시간을 구성하는 복수의 퍼프 구간 중, 최초 퍼프 구간에 대하여 산출된 상기 흡입세기, 상기 흡입량, 상기 퍼프 간격 및 상기 흡입시간 중 적어도 하나에 기초하여, 예열 구간에서의 목표 온도 및 상기 히터에 공급되는 단위 시간당 전력 중 적어도 하나를 결정하고,
    상기 예열 구간에서의 상기 목표 온도 및 상기 단위 시간당 전력 중 적어도 하나에 대응하여, 상기 온도 프로파일을 결정하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 에어로졸 생성장치.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 사용자의 사용이 개시된 시점부터 종료된 시점까지의 시간을 구성하는 복수의 퍼프 구간 각각에 대하여 산출된 상기 흡입세기, 상기 흡입량, 상기 퍼프 간격 및 상기 흡입시간 중 적어도 하나에 기초하여, 가열 구간에서의 목표 온도 및 상기 히터에 공급되는 단위 시간당 전력 중 적어도 하나를 결정하고,
    상기 가열 구간에서의 상기 목표 온도 및 상기 단위 시간당 전력 중 적어도 하나에 대응하여, 상기 온도 프로파일을 결정하는 것을 특징으로 하는 에어로졸 생성장치.
  8. 제1항에 있어서,
    사용자 입력을 수신하는 입력장치; 및
    메시지를 출력하는 출력장치를 더 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 판단된 흡입 패턴과 이전 흡입 패턴이 상이한 경우, 상기 흡입 패턴의 변경에 대응하여 설정의 변경을 제안하는 제안 메시지를 상기 출력 장치를 통해 출력하고,
    상기 입력장치를 통해 상기 설정을 변경하는 사용자 입력이 수신되는 경우, 상기 판단된 흡입 패턴에 기초하여, 상기 사용자에 대응하는 온도 프로파일을 결정하는 것을 특징으로 하는 에어로졸 생성장치.
  9. 제4항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 복수의 퍼프 구간 각각에 대하여 산출된 상기 흡입세기, 상기 흡입량, 상기 퍼프 간격 및 상기 흡입시간 중 적어도 하나의 대푯값과, 이전 흡입 패턴에 대응하는 상기 흡입세기, 상기 흡입량, 상기 퍼프 간격 및 상기 흡입시간 중 적어도 하나의 대푯값을 비교하여, 상기 판단된 흡입 패턴과 상기 이전 흡입 패턴이 상이한지 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 에어로졸 생성장치.
  10. 제1항에 있어서,
    메시지를 출력하는 출력장치를 더 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 흡입 패턴에 대응하는 온도 프로파일에 기초하여, 사용자의 최대 퍼프 횟수를 산출하고,
    상기 산출된 최대 퍼프 횟수와 기 설정된 최대 퍼프 횟수가 상이한 경우, 상기 출력장치를 통해, 상기 산출된 최대 퍼프 횟수에 대한 정보가 포함된 메시지를 출력하는 것을 특징으로 하는 에어로졸 생성장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 흡입 패턴에 대응하는 온도 프로파일에 기초하여, 1회 퍼프 시 소비되는 전력량을 산출하고,
    상기 산출된 전력량을 상기 배터리의 최대 충전 용량과 비교하여, 상기 최대 퍼프 횟수를 산출하는 것을 특징으로 하는 에어로졸 생성장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 센서 모듈로부터 수신되는 신호에 기초하여, 상기 사용자의 퍼프 횟수를 산출하고,
    상기 퍼프 횟수가 상기 기 설정된 소정 퍼프 횟수에 도달하는 경우, 상기 사용자의 흡입에 관한 흡입 패턴을 판단하고,
    상기 퍼프 횟수가 상기 기 설정된 소정 퍼프 횟수 미만인 상태에서 상기 사용자의 사용이 종료되는 경우, 상기 흡입 패턴에 대한 판단을 생략하는 것을 특징으로 하는 에어로졸 생성장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 온도 프로파일을 결정하는 학습 모델을 생성하고,
    상기 학습 모델이 생성된 이후 상기 센서 모듈로부터 수신되는 신호를 상기 학습 모델에 입력하여, 상기 흡입 패턴에 대응하는 온도 프로파일을 결정하는 것을 특징으로 하는 에어로졸 생성장치.
  14. 제1항에 있어서,
    적어도 하나의 통신 모듈을 포함하는 통신 인터페이스를 더 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 통신 인터페이스를 통해, 상기 센서 모듈로부터 수신되는 신호에 대한 데이터를 서버에 전송하고,
    상기 서버로부터 상기 온도 프로파일을 결정하는 학습 모델이 상기 통신 인터페이스를 통해 수신되는 경우, 상기 학습 모델을 상기 메모리에 저장하고,
    상기 학습 모델이 수신된 이후 상기 센서 모듈로부터 수신되는 신호를 상기 학습 모델에 입력하여, 상기 흡입 패턴에 대응하는 온도 프로파일을 결정하는 것을 특징으로 하는 에어로졸 생성장치.
  15. 에어로졸 생성장치의 동작방법에 있어서,
    사용자의 흡입을 감지하는 적어도 하나의 센서를 포함하는 센서 모듈로부터 수신되는 신호에 기초하여, 상기 사용자의 흡입에 관한 흡입 패턴을 판단하는 동작;
    상기 판단된 흡입 패턴이 이전 흡입 패턴과 상이한 경우, 상기 판단된 흡입 패턴에 기초하여, 상기 흡입 패턴에 대응하는 온도 프로파일을 결정하는 동작; 및
    상기 흡입 패턴에 대응하는 상기 온도 프로파일에 기초하여, 에어로졸 생성물질을 가열하는 히터에 전력을 공급하는 동작을 포함하는 에어로졸 생성장치의 동작방법.
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