KR20240012163A - 에어로졸 발생 장치 - Google Patents

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권중학
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주식회사 이엠텍
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Abstract

실시예는 에어로졸 발생 장치에 관한 것으로서, 특히 사용자의 생체 신호를 획득하거나 감지하여, 히팅 디바이스의 가열 동작을 제어하여 사용자의 에어로졸 흡입에 의한 만족도를 개선하는 에어로졸 발생 장치에 관한 것이다.
실시예인 에어로졸 발생 장치는 에어로졸 형성 물품이나 에어로졸 형성 기재 카트리지가 삽입되는 삽입 공간이 형성된 케이스와, 케이스에 장착되어 에어로졸 형성 물품이나 에어로졸 형성 기재 카트리지 내의 에어로졸 형성 기재를 가열하여 에어로졸을 발생시키는 가열부와, 케이스에 장착되어 사용자의 신체나 피부에 접촉되거나 비접촉되어 사용자의 생체 신호를 감지하여 프로세서에 인가하는 생체 신호 감지 센서와, 가열부를 제어하여 에어로졸 발생 기능을 수행하되, 생체 신호 감지 센서로부터의 생체 신호를 인가 받아 사용자의 심리 상태를 판단하여, 판단된 심리 상태에 따라서 가열부의 가열 동작을 제어하는 프로세서를 포함한다.

Description

에어로졸 발생 장치{AEROSOL GENERATING APPARATUS}
실시예는 에어로졸 발생 장치에 관한 것으로서, 특히 사용자의 생체 신호를 획득하거나 감지하여, 히팅 디바이스의 가열 동작을 제어하여 사용자의 에어로졸 흡입에 의한 만족도를 개선하는 에어로졸 발생 장치에 관한 것이다.
에어로졸은 대기 중에 부유상태로 존재하는 액체 또는 고체의 작은 입자로 보통 0.001 ~ 1.0 ㎛의 크기를 갖는다. 특히 여러 종류의 궐련형 에어로졸 발생 물품으로부터 유래하는 에어로졸을 사람이 흡입하는 경우가 있다. 예를 들어 궐련형 통상의 담배를 선호하는 수요자들의 요구에 따라, 통상의 담배의 필터부와, 궐련부의 모양을 갖는 전자 담배도 제안되고 있는데, 이 전자 담배는 궐련부에 포함된 흡입물질을 전자히터로 기화시키면 통상의 담배와 동등한 구성을 갖는 필터부를 통해 사용자가 흡입하는 구성을 갖는다. 도 1은 종래 기술에 따른 에어로졸 발생 장치의 일 예를 설명하기 위한 도면이다. 도 1을 참조하면, 에어로졸 발생 장치(100)에는 궐련형 에어로졸 발생 물품(10)이 삽입되는 공동(20)이 구비되며, 에어로졸 발생 장치(100)에 삽입된 궐련형 에어로졸 발생 물품(10)을 가열하여 에어로졸을 발생시키기 위해 예를 들어 공동(20) 외주에는 파이프 형태의 히터(30)가 구비된다. 또한, 에어로졸 발생 장치(100)에는 히터(30)에 전력을 공급하기 위한 배터리(40)와, 이 배터리(40)로부터 히터(30)에 공급되는 전력을 제어하도록 구성된 제어부(50)를 포함한다. 상술한 종래 기술에서는 제어부(50)의 제어에 의해 배터리(40)로부터 히터(30)에 전력을 공급하여 히터(30)에서 발생하는 열에 의해 궐련형 에어로졸 발생 물품(10)이 가열되어 궐련형 에어로졸 발생 물품(10) 내의 에어로졸 발생 기질로부터 에어로졸이 발생한다.
히터(30)는 에어로졸 발생 장치(100)에 있어서 사용자 경험과 직결되는 핵심 요소로서, 히터(30)의 개선된 제어 방법은 에어로졸 발생 장치(100)의 품질에 다양한 방면에서 영향을 줄 수 있다. 먼저 히터(30)의 온도는 에어로졸 발생의 정도와 사용자가 흡입 시 느끼는 맛과 향, 연무량 등과 연관된다. 특히 히터(30)의 온도를 조절하여 연무량(에어로졸 배출량)이 일정하게 유지되도록 하는 점이 중요하다.
이러한 종래 기술은 사용자의 흡입이나 흡연에 의한 만족도에 대한 확인 과정을 제시하고 있지 않다.
실시예는 사용자의 생체 신호를 획득하거나 감지하여, 히팅 디바이스의 가열 동작을 제어하여 사용자의 에어로졸 흡입에 의한 만족도를 개선하는 에어로졸 발생 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
실시예인 에어로졸 발생 장치는 에어로졸 형성 물품이나 에어로졸 형성 기재 카트리지가 삽입되는 삽입 공간이 형성된 케이스와, 케이스에 장착되어 에어로졸 형성 물품이나 에어로졸 형성 기재 카트리지 내의 에어로졸 형성 기재를 가열하여 에어로졸을 발생시키는 가열부와, 케이스에 장착되어 사용자의 신체나 피부에 접촉되거나 비접촉되어 사용자의 생체 신호를 감지하여 프로세서에 인가하는 생체 신호 감지 센서와, 가열부를 제어하여 에어로졸 발생 기능을 수행하되, 생체 신호 감지 센서로부터의 생체 신호를 인가 받아 사용자의 심리 상태를 판단하여, 판단된 심리 상태에 따라서 가열부의 가열 동작을 제어하는 프로세서를 포함한다.
또한, 프로세서는 판단된 심리 상태에 따라서, 온도 프로파일의 목표 온도를 가변하거나, 가열부에 인가되는 전원의 크기를 가변하거나, 가열부의 가열 동작 및 가열 중지를 제어하는 것이 바람직하다.
또한, 프로세서는 판단된 심리 상태에 따라서 기본 퍼프 횟수를 가변하거나 설정하는 것이 바람직하다.
또한, 프로세서는 기본 퍼프 횟수가 감소된 경우, 온도 프로파일의 목표 온도보다 더 높은 목표 온도에서 가열부가 동작하도록 하는 것이 바람직하다.
또한, 프로세서는 생체 신호로부터 혈류량, 혈류 속도, 맥파 및 심박수 중의 어느 한 이상을 지표로 하여 사용자의 에어로졸의 현재 흡입량을 산정하는 것이 바람직하다.
또한, 프로세서는 설정된 에어로졸의 총 흡입량과 산정된 현재 흡입량을 비교하여, 가열부의 가열 동작을 제어하는 것이 바람직하다.
또한, 프로세서는 생체 신호로부터 혈류량, 혈류 속도, 맥파 및 심박수를 포함하는 생체 지표를 산정하고, 산정된 생체 지표에 대응하는 심리 상태를 판단하는 것이 바람직하다.
또한, 생체 신호 감지 센서는 케이스의 일면에 장착된 적어도 하나 이상의 PPG 센서나 ECG 센서인 것이 바람직하다.
실시예는 사용자의 생체 신호를 획득하거나 감지하여, 히팅 디바이스의 동작을 제어하여 사용자의 에어로졸 흡입에 의한 만족도를 개선하며, 에어로졸 발생 과정(흡입 과정) 중에서 실시간으로 가열 동작을 제어할 수 있으며, 생체 신호에 따른 흡입 제한도 가능하도록 하여 사용자의 건강에 해로운 과도한 흡입을 방지할 수도 있는 효과가 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 에어로졸 발생 장치의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 실시예에 따른 에어로졸 발생 장치의 제어 구성도이다.
도 3은 도 2의 생체 신호 감지 센서의 다양한 장착 위치에 대한 실시예들이다.
이하에서, 실시예들은 도면을 통하여 상세하게 설명된다. 그러나, 이는 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 설명되는 실시예들은 그 실시예들의 다양한 변경(modification), 균등물(equivalent), 및/또는 대체물(alternative)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
본 문서에서, "가진다", "가질 수 있다", "포함한다", 또는 "포함할 수 있다" 등의 표현은 해당 특징(예: 수치, 기능, 동작, 또는 부품 등의 구성요소)의 존재를 가리키며, 추가적인 특징의 존재를 배제하지 않는다.
본 문서에서, "A 또는 B", "A 또는/및 B 중 적어도 하나", 또는 "A 또는/및 B 중 하나 또는 그 이상" 등의 표현은 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. 예를 들면, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나", 또는 "A 또는 B 중 적어도 하나"는, (1) 적어도 하나의 A를 포함, (2) 적어도 하나의 B를 포함, 또는 (3) 적어도 하나의 A 및 적어도 하나의 B 모두를 포함하는 경우를 모두 지칭할 수 있다.
본 문서에서 사용된 "제1", "제2", "첫째", 또는 "둘째" 등의 표현들은 다양한 구성요소들을, 순서 및/또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 예를 들면, 제1 사용자 기기와 제2 사용자 기기는, 순서 또는 중요도와 무관하게, 서로 다른 사용자 기기를 나타낼 수 있다. 예를 들면, 본 문서에 기재된 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 바꾸어 명명될 수 있다.
어떤 구성요소(예: 제1 구성요소)가 다른 구성요소(예: 제2 구성요소)에 "(기능적으로 또는 통신적으로) 연결되어((operatively or communicatively) coupled with/to)" 있다거나 "접속되어(connected to)" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나, 다른 구성요소(예: 제3 구성요소)를 통하여 연결될 수 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소(예: 제1 구성요소)가 다른 구성요소(예: 제2 구성요소)에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소와 상기 다른 구성요소 사이에 다른 구성요소(예: 제3 구성요소)가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있다.
본 문서에서 사용된 표현 "~하도록 구성된(또는 설정된)(configured to)"은 상황에 따라, 예를 들면, "~에 적합한(suitable for)", "~하는 능력을 가지는(having the capacity to)", "~하도록 설계된(designed to)", "~하도록 변경된(adapted to)", "~하도록 만들어진(made to)", 또는 "~를 할 수 있는(capable of)"과 바꾸어 사용될 수 있다. 용어 "~하도록 구성(또는 설정)된"은 하드웨어적으로 "특별히 설계된(specifically designed to)"것만을 반드시 의미하지 않을 수 있다. 대신, 어떤 상황에서는, "~하도록 구성된 장치"라는 표현은, 그 장치가 다른 장치 또는 부품들과 함께 "~할 수 있는" 것을 의미할 수 있다. 예를 들면, 문구 "A, B, 및 C를 수행하도록 구성(또는 설정)된 프로세서"는 해당 동작을 수행하기 위한 전용 프로세서(예: 임베디드 프로세서), 또는 메모리 장치에 저장된 하나 이상의 소프트웨어 프로그램들을 실행함으로써, 해당 동작들을 수행할 수 있는 범용 프로세서(generic-purpose processor)(예: CPU 또는 application processor)를 의미할 수 있다.
본 문서에서 사용된 용어들은 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 다른 실시 예의 범위를 한정하려는 의도가 아닐 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 용어들은 본 문서에 기재된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 본 문서에 사용된 용어들 중 일반적인 사전에 정의된 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 동일 또는 유사한 의미로 해석될 수 있으며, 본 문서에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 경우에 따라서, 본 문서에서 정의된 용어일지라도 본 문서의 실시 예들을 배제하도록 해석될 수 없다.
실시예에서, 에어로졸 형성 물품은 일련의 적층 구조인 필터부와, 냉각부와, 에어로졸 형성 기재(예를 들면, 각초, 향료, 니코틴, VG(식물성 글리세린), PG(프로필렌 글리콜), 정향 등 중에서 적어도 하나 이상을 포함하는 혼합 물질임)를 포함하는 에어로졸 형성 기재층을 포함한다. 또한, 에어로졸 형성 물품은 필터부와 냉각부 및 에어로졸 형성 기재층의 외측면을 둘러 감싸는 랩핑부를 포함하여 구성된다. 에어로졸 형성 물품은 종래의 전자담배용 궐련, 필터 등을 포함한다.
실시예에서, 에어로졸 형성 기재 카트리지는 내부의 수용 공간에 상술된 에어로졸 형성 물질을 액상이나 겔 상태로 저장하거나 수용하는 것이다.
실시예에 따른 에어로졸 발생 장치는 상측이 개방되어 에어로졸 형성 물품이나 에어로졸 형성 기재 카트리지가 삽입되거나 분리되는 삽입 공간이 형성된 케이스를 구비한다.
에어로졸 발생 장치는 케이스에 장착되어 삽입 공간의 일부분(가열 공간) 내에 가열을 수행하는 가열부를 포함하여 에어로졸 형성 물품을 가열하여 에어로졸을 발생시키는 제 1 히팅 디바이스를 구비한다. 또는, 에어로졸 발생 장치는 에어로졸 형성 기재 카트리지로부터 에어로졸 형성 기재를 공급받거나 이송 받아서 가열을 수행하는 가열부를 포함하여 공급되거나 이송된 에어로졸 형성 기재를 가열하여 에어로졸을 발생시키는 제 2 히팅 디바이스를 구비할 수도 있다.
케이스는 삽입 공간 및 가열 공간의 저면 또는 측면과 외부 공간을 연통하도록 하는 기류 패스를 구비한다. 가열 공간 및 삽입 공간으로 에어로졸 형성 물품이나 에어로졸 형성 기재 카트리지가 삽입되거나 분리 이탈된다.
실시예에서, 생체 신호는 사용자의 신체나 피부에 접촉하거나 비접촉하여 획득될 수 있는 신호로서, 예를 들면, 혈류량이나, 혈류 속도나, 맥파 또는 심박수 등을 포함한다. 본 실시예에서는, 광혈류량 (PhotoPlethysmoGraphy) 감지 센서가 케이스에 장착되어, 사용자의 광혈류량을 포함하는 생체 신호를 감지하거나 획득한다. PPG 센서는 생체 신호 감지 센서의 일 실시예에 불과하다.
도 2는 실시예에 따른 에어로졸 발생 장치의 제어 구성도이다.
에어로졸 발생 장치(200)는 사용자로부터의 입력(예를 들면, 전원 온/오프, 기준 퍼프 횟수의 설정, 기준 흡입량의 설정 등)을 획득하여 프로세서(290)에 인가하는 입력부(210)와, 프로세서(290)로부터의 정보(예를 들면, 전원 상태 등)을 인가 받아 표시하는 표시부(220)와, 충전 가능한 배터리를 구비하여 전원을 전원 공급부(240)와 프로세서(290) 등에 공급하는 전원부(230)와, 전원부(230)로부터 전원을 공급 받아 프로세서(290)의 제어에 의해 가열부(270)로 공급하거나 공급 차단하는 전원 공급부(예를 들면, FET 등)(240)와, 케이스의 기류 패스나 가열 공간에 장착되어 사용자의 퍼프에 관련된 감지 신호를 생성하여 프로세서(290)에 인가하는 퍼프 감지 센서(250)와, 가열 공간이나 가열부(270)의 온도를 감지하여 온도 감지값을 프로세서(290)에 인가하는 온도 센서(252)와, 사용자의 신체나 피부에 접촉되거나 비접촉되어 생체 신호인 광혈류량을 감지하여 프로세서(290)에 인가하는 광혈류량 감지 센서인 PPG 센서(260)와, 전원 공급부(240)로부터 전원을 공급 받아 저항 가열이나 유도 가열 방식에 의해 열 에너지를 생성하여 가열 공간으로 전달하거나 확산시키는 가열부(270)와, 상술된 구성요소들을 제어하여 에어로졸 형성 물품이나 에어로졸 형성 기재 카트리지의 에어로졸 형성 기재에 대한 가열 동작을 수행하여 에어로졸 발생 기능을 수행하며, PPG 센서(260)로부터의 생체 신호를 인가 받아, 인가된 생체 신호에 대응하는 사용자의 심리 상태를 판단하여, 판단된 심리 상태에 따라서 가열부(270)의 가열 동작을 제어하여 사용자의 심리 상태에 최적화된 에어로졸 발생 기능을 수행하는 전원 공급부(240)(또는 가열부(290)의 가열 동작)를 제어하는 에어로졸 발생 기능을 수행하는 프로세서(290) 등을 포함하여 구성된다. 다만, 입력부(210)와, 표시부(220)와, 전원부(230)와, 전원 공급부(240)와, 온도 센서(252) 및 가열부(270) 등은 본 실시예가 속하는 기술 분야의 통상의 기술자에게 명확하게 인식되는 기술에 해당하여, 그 상세한 설명이 생략된다. 에어로졸 발생 장치(200)의 제어 장치는 케이스에 장착된다.
퍼프 감지 센서(250)는 사용자의 흡입에 의한 퍼프의 시작과 종료 또는 진행 중임에 대한 퍼프 감지 신호를 생성하여 프로세서(290)에 인가한다. 퍼프 감지 센서(250)는 예를 들면, 기류 패스 내의 압력이나 압력 변화를 감지하는 압력 센서이거나, 가열 공간의 온도나 온도 변화를 감지하는 온도 센서 등으로 구현될 수 있다.
PPG 센서(260)는 케이스의 일측면에 장착되어 사용자의 신체나 피부로부터 광혈류량을 감지하여, 생체 신호인 감지된 광혈류량을 프로세서(290)에 인가한다. PPG 센서(260)는 예를 들면, 발광부와 수광부를 구비하며, 그 구성과 작용은 본 실시예가 속하는 기술 분야의 통상의 기술자에게 널리 알려진 기술에 해당되어, 그 설명이 생략된다. 본 실시예는 생체 신호 감지 센서의 예시적으로 PPG 센서(260)를 기재하나, ECG 센서 등도 적용될 수 있다.
프로세서(290)는 가열 공간이나 가열부(270)의 온도를 제어하기 위한 온도 프로파일을 저장한다. 온도 프로파일은 1개피나 1회당 총 가열 시간과, 가열 시간에 따른 목표 온도나, 퍼프 횟수에 따른 목표 온도 등을 포함한다. 프로세서(290)가 온도 프로파일에 따라서 전원공급부(240)를 제어하여 가열부(270)의 가열 동작을 제어하며, 이 제어 과정에서 온도 센서(252)로부터의 감지 온도와 목표 온도를 비교하여, 그 비교 결과에 따라서 가열부(270)의 가열 동작을 제어한다. 이러한 온도 프로파일과 감지 온도를 이용하여, 프로세서(290)가 가열부(270)의 가열 동작을 제어하는 것은 본 실시예가 속하는 기술분야의 통상의 기술자에게 널리 알려진 기술에 해당되어, 그 설명이 생략된다.
프로세서(290)는 생체 신호로부터 사용자의 심리 상태를 판단하거나 결정한다. 여기서, 심리 상태는 적어도 만족 상태, 불만족 상태를 포함하여, 추가적으로 다른 상태를 포함할 수도 있다.
프로세서(290)는 예를 들면, 광혈류량을 포함하는 생체 신호로부터 혈류 속도, 맥파 또는 심박수 등을 포함하는 생체 지표를 산정하거나 추정할 수 있다. 또한, 프로세서(290)는 혈류량, 혈류 속도, 맥파 또는 심박수 중의 적어도 하나 이상을 포함하는 생체 지표에 대응하는 심리 상태를 판단할 수 있다. 예를 들면, 심박수가 점차 증가하고 혈류량이 점차 증가하는 경우, 프로세서(290)는 사용자의 심리 상태를 만족인 심리 상태로 판단하고, 혈류 속도가 점차 낮아지고 맥파가 점차 낮아지는 경우, 사용자의 심리 상태를 불만족인 심리 상태로 판단할 수 있다. 프로세서(290)는 생체 지표의 값이나 생체 지표의 변화 상태(증가 상태, 감소 상태, 유지 상태 등)로부터 심리 상태를 판단하기 위한 알고리즘 등을 저장할 수 있다.
프로세서(290)는 전원부(230)로부터 전원을 공급 받아 동작하면서, 이러한 심리 상태의 판단을 PPG 센서(260)로부터 생체 신호를 인가 받을 때부터 반복적으로 판단한다. 또한, 프로세서(290)는 에어로졸 발생 기능에 대하여 독립적으로 심리 상태 판단 과정을 수행하면서, 에어로졸 발생 기능의 수행 시에 가열부(270)의 가열 동작 등을 제어한다.
프로세서(290)는 에어로졸 발생 기능 중에, 사용자의 심리 상태가 만족인 경우에는, 온도 프로파일의 목표 온도를 동일하게 유지하도록 전원공급부(240)를 제어하여 가열부(270)의 가열 동작을 제어한다. 또한, 프로세서(290)는 에어로졸 발생 기능 중에, 사용자의 심리 상태가 불만족인 경우에는, 온도 프로파일의 목표 온도를 기설정된 크기만큼 가변하여, 가변된 목표 온도에 따라서 전원공급부(240)를 제어하여 가열부(270)의 가열 동작을 제어한다. 예를 들면, 프로세서(290)는 목표 온도를 높아지도록 하여, 전원공급부(240)가 더 큰 전압이나 전원을 가열부(270)에 인가하도록 함으로써, 에어로졸의 발생량이 증가되도록 할 수도 있고, 그 반대로 목표 온도가 낮아지도록 하여 전원공급부(240)가 더 작은 전압이나 전원을 가열부(270)에 인가하도록 하여, 에어로졸의 발생량이 감소되도록 할 수도 있다.
이러한 증가 이후에, 프로세서(290)는 다시 사용자의 심리 상태를 상술된 바와 같이 판단하고, 판단된 심리 상태가 만족인 경우에는 현재 가변된 목표 온도를 유지하거나 가변되기 이전의 목표 온도로 가변하여 전원 공급부(240)를 제어한다. 반면에, 판단된 심리 상태가 불만족인 경우에는, 프로세서(290)는 다시 목표 온도를 기설정된 크기만큼 가변하여 전원 공급부(240)를 제어한다. 프로세서(290)는 사용자의 심리 상태가 만족 상태가 되도록, 이러한 사용자의 심리 상태에 따른 가열부(270)의 가열 동작의 제어를 반복적으로 수행한다.
프로세서(290)는 퍼프 감지 센서(250)로부터의 퍼프 감지 신호에 따라서 현재까지의 퍼프 횟수를 산정하고, 산정된 현재 퍼프 횟수가 기준 퍼프 횟수를 초과하게 되면, 전원 공급부(240)를 제어하여 가열부(270)의 가열 동작이 중지되도록 한다. 다만, 프로세서(290)는 사용자의 심리 상태에 따라서 기준 퍼프 횟수를 가변하여 가변된 기준 퍼프 횟수와 현재 퍼프 횟수를 비교하여 가열부(270)의 가열 동작을 제어할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(290)는 상술된 바와 같이, 가열부(270)가 더 높은 목표 온도에서 동작할 때 심리 상태가 만족인 사용자의 경우, 기준 퍼프 횟수를 감소시킴으로써, 에어로졸의 총 발생량이 제한된 경우에, 감소된 기준 퍼프 횟수까지 온도 프로파일의 목표 온도보다 더 높은 목표 온도에서 가열부(270)가 동작되도록 하여 사용자가 만족 상태로 유지되도록 한다.
또한, 프로세서(290)는 입력부(210)를 통하여 에어로졸의 총 흡입량(또는 기준 흡입량)을 사용자가 설정할 수 있도록 하여 설정된 에어로졸의 총 흡입량을 저장할 수 있다. 에어로졸 발생 장치(200)의 1회(1개피) 동작 시에, 에어로졸의 총 흡입량은 에어로졸의 총 발생량과 동일하거나 대응된다.
또한, 프로세서(290)는 혈류량, 혈류 속도, 맥파 및 심박수를 생체 지표로 하여 현재까지의 에어로졸의 흡입량(에어로졸의 현재 흡입량)(예를 들면, 니코틴의 흡입량)을 산정하거나 추정할 수 있다. 이러한 에어로졸의 흡입량의 산정을 위해, 프로세서(290)는 가열부(270)에 의한 가열 동작이 없는 동안(에어로졸의 흡입 이전)의 사용자의 혈류량, 혈류 속도, 맥파 및 심박수를 또는 이들의 평균값들을 기준 생체 지표(기준 혈류량, 기준 혈류 속도, 기준 맥파, 기준 심박수)로 저장한다. 프로세서(290)는 기준 지표에서의 변화율에 따른 에어로졸의 흡입량을 포함하는 흡입량 데이터를 저장한다. 예를 들면, 혈류량(기준 혈류량의 110%), 혈류 속도(기준 혈류 속도의 105%), 맥파(기준 맥파의 103%), 심박수(기준 심박수의 112%)인 경우에는 에어로졸의 흡입량은 에어로졸의 총 흡입량의 12%로 산정되고, 혈류량(기준 혈류량의 107%), 혈류 속도(기준 혈류 속도의 104%), 맥파(기준 맥파의 102.5%), 심박수(기준 심박수의 109%)인 경우에는 에어로졸의 흡입량은 에어로졸의 총 흡입량의 10%로 산정될 수 있다.
또한, 프로세서(290)는 상술된 바와 같이, 산정된 현재까지의 에어로졸의 흡입량이 저장된 에어로졸의 총 흡입량을 초과할 경우, 현재까지의 퍼프 횟수가 기준 퍼프 횟수 미만이더라도, 가열부(270)의 가열 동작을 중단시키거나 표시부(220)를 통하여 사용자에게 가열 동작을 중단할 것인지를 질의하고, 입력부(210)를 통하여 가열 동작 중단 입력이나 가열 동작 지속 입력을 획득하여, 획득된 입력에 따라서 가열부(270)를 제어한다.
또한, 프로세서(290)는 상술된 바와 같이, 사용자의 심리 상태에 대응하여 기본 퍼프 횟수의 가변 및 설정과, 에어로졸의 총 흡입량을 가변 및 설정하는 과정을 반복적으로 수행하여 퍼프 횟수와 흡입량을 사용자의 심리 상태에 최적화시킬 수 있다.
또한, 프로세서(290)는 사용자가 상술된 PPG 센서(260)의 동작 활성화를 제어하여 사용자 심리 상태에 따른 에어로졸 발생 기능을 선택적으로 수행하도록 할 수 있다. 예를 들면, 입력부(210)가 사용자로부터 센서 동작 활성화 입력을 획득하여, 프로세서(290)에 인가하고, 프로세서(290)는 센서 동작 활성화 입력(심리 상태를 반영한 에어로졸 발생 기능 선택 입력)에 따라서, PPG 센서(260)의 동작을 활성화시키고 상술된 바와 같이 심리 상태를 반영한 에어로졸 발생 기능을 수행할 수도 있다.
도 3은 도 2의 생체 신호 감지 센서의 다양한 장착 위치에 대한 실시예들이다.
도 3의 (a)에서, 에어로졸 발생 장치(200)의 케이스(202a)의 저면에 1개의 생체 신호 감지 센서인 PPG 센서(260a)가 장착된 경우이다. 예를 들면, 사용자의 검지, 중지, 약지 또는 새끼 손가락이 케이스(202a)에 접촉되는 위치에 PPG 센서(260a)가 장착된다.
도 3의 (b)에서, 에어로졸 발생 장치(200)의 케이스(202b)의 저면에 2개의 생체 신호 감지 센서인 PPG 센서(260b), (260b)가 장착된 경우이다. 예를 들면, 사용자의 검지, 중지, 약지 또는 새끼 손가락이 케이스(202b)에 접촉되는 위치에 PPG 센서(260b), (260c)가 장착된다.
도 3의 (c)에서, 에어로졸 발생 장치(200)의 케이스(202c)의 측면에 1개의 생체 신호 감지 센서인 PPG 센서(260d)가 장착된 경우이다. 예를 들면, 사용자의 손바닥이 케이스(202c)에 접촉되는 위치에 PPG 센서(260d)가 장착된다.
도 3의 (a) 내지 (c)에서와 같이, PPG 센서의 장착 위치는 사용자가 사용(흡연) 시에 편하게 에어로졸 발생 장치를 쥐면서 손가락이나 손이 접촉될 수 있는 부분들이다.
본 실시예에서, 에어로졸 형성 기재를 에어로졸로 변환시키는 과정은 제 1 및 제 2 히팅 디바이스의 가열부에 의한 열 에너지를 에어로졸 형성 기재에 전달하거나 확산시키는 것으로 설명되었다. 다만, 에어로졸 형성 기재에 초음파나, 마이크로웨이프나 진동 에너지 등을 인가하는 에어로졸 발생부가 적용될 수도 있다. 프로세서는 사용자의 심리 상태에 따라서 에어로졸 발생부의 동작 및 동작 정지를 제어하여 에어로졸의 발생량 또는 흡입량을 제어할 수 있다.
다양한 실시 예에 따른 장치(예: 프로세서 또는 그 기능들) 또는 방법(예: 동작들)의 적어도 일부는, 예컨대, 프로그램 모듈의 형태로 컴퓨터로 읽을 수 있는 저장매체(computer-readable storage media)에 저장된 명령어로 구현될 수 있다. 상기 명령어가 프로세서에 의해 실행될 경우, 상기 하나 이상의 프로세서가 상기 명령어에 해당하는 기능을 수행할 수 있다. 컴퓨터로 읽을 수 있는 저장매체는, 예를 들면, 메모리가 될 수 있다.
컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체는, 하드디스크, 플로피디스크, 마그네틱 매체(magnetic media)(예: 자기테이프), 광기록 매체(optical media)(예: CD-ROM, DVD(Digital Versatile Disc), 자기-광 매체(magnetoopticalmedia)(예: 플롭티컬 디스크(floptical disk)), 하드웨어 장치(예: ROM, RAM, 또는 플래시 메모리 등)등을 포함할 수 있다. 또한, 프로그램 명령에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함할 수 있다. 상술한 하드웨어 장치는 다양한 실시 예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지다.
다양한 실시 예에 따른 프로세서 또는 프로세서에 의한 기능들은 전술한 구성요소들 중 적어도 하나 이상을 포함하거나, 일부가 생략되거나, 또는 추가적인 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다. 다양한 실시 예에 따른 모듈, 프로그램 모듈 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적, 병렬적, 반복적 또는 휴리스틱(heuristic)한 방법으로 실행될 수 있다. 또한, 일부 동작은 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 다른 동작이 추가될 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 상술한 특정의 바람직한 실시예들에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형의 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
210: 입력부 220: 표시부
260: PPG 센서

Claims (8)

  1. 에어로졸 형성 물품이나 에어로졸 형성 기재 카트리지가 삽입되는 삽입 공간이 형성된 케이스와;
    케이스에 장착되어 에어로졸 형성 물품이나 에어로졸 형성 기재 카트리지 내의 에어로졸 형성 기재를 가열하여 에어로졸을 발생시키는 가열부와;
    케이스에 장착되어 사용자의 신체나 피부에 접촉되거나 비접촉되어 사용자의 생체 신호를 감지하여 프로세서에 인가하는 생체 신호 감지 센서와;
    가열부를 제어하여 에어로졸 발생 기능을 수행하되, 생체 신호 감지 센서로부터의 생체 신호를 인가 받아 사용자의 심리 상태를 판단하여, 판단된 심리 상태에 따라서 가열부의 가열 동작을 제어하는 프로세서를 포함하는 것을 특징으로 하는 에어로졸 발생 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    프로세서는 판단된 심리 상태에 따라서, 온도 프로파일의 목표 온도를 가변하거나, 가열부에 인가되는 전원의 크기를 가변하거나, 가열부의 가열 동작 및 가열 중지를 제어하는 것을 특징으로 하는 에어로졸 발생 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    프로세서는 판단된 심리 상태에 따라서 기본 퍼프 횟수를 가변하거나 설정하는 것을 특징으로 하는 에어로졸 발생 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    프로세서는 기본 퍼프 횟수가 감소된 경우, 온도 프로파일의 목표 온도보다 더 높은 목표 온도에서 가열부가 동작하도록 하는 것을 특징으로 하는 에어로졸 발생 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    프로세서는 생체 신호로부터 혈류량, 혈류 속도, 맥파 및 심박수 중의 어느 한 이상을 지표로 하여 사용자의 에어로졸의 현재 흡입량을 산정하는 것을 특징으로 하는 에어로졸 발생 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    프로세서는 설정된 에어로졸의 총 흡입량과 산정된 현재 흡입량을 비교하여, 가열부의 가열 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 에어로졸 발생 장치.
  7. 제 1 항 내지 제 4 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    프로세서는 생체 신호로부터 혈류량, 혈류 속도, 맥파 및 심박수를 포함하는 생체 지표를 산정하고, 산정된 생체 지표에 대응하는 심리 상태를 판단하는 것을 특징으로 하는 에어로졸 발생 장치.
  8. 제 1 항 내지 제 6 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    생체 신호 감지 센서는 케이스의 일면에 장착된 적어도 하나 이상의 PPG 센서나 ECG 센서인 것을 특징으로 하는 에어로졸 발생 장치.
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