WO2021205009A1 - Device for generating an inhalable aerosol - Google Patents

Device for generating an inhalable aerosol Download PDF

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WO2021205009A1
WO2021205009A1 PCT/EP2021/059321 EP2021059321W WO2021205009A1 WO 2021205009 A1 WO2021205009 A1 WO 2021205009A1 EP 2021059321 W EP2021059321 W EP 2021059321W WO 2021205009 A1 WO2021205009 A1 WO 2021205009A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
article
sensor
control unit
electrostatic
sensor data
Prior art date
Application number
PCT/EP2021/059321
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Michael GOCH
Marko Medic
Original Assignee
Xeotech Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Xeotech Gmbh filed Critical Xeotech Gmbh
Priority to EP21718835.8A priority Critical patent/EP4125467A1/en
Publication of WO2021205009A1 publication Critical patent/WO2021205009A1/en

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Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A24TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24FSMOKERS' REQUISITES; MATCH BOXES; SIMULATED SMOKING DEVICES
    • A24F40/00Electrically operated smoking devices; Component parts thereof; Manufacture thereof; Maintenance or testing thereof; Charging means specially adapted therefor
    • A24F40/50Control or monitoring
    • A24F40/53Monitoring, e.g. fault detection
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A24TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24FSMOKERS' REQUISITES; MATCH BOXES; SIMULATED SMOKING DEVICES
    • A24F40/00Electrically operated smoking devices; Component parts thereof; Manufacture thereof; Maintenance or testing thereof; Charging means specially adapted therefor
    • A24F40/50Control or monitoring
    • A24F40/51Arrangement of sensors
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/02Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
    • G01N27/023Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance where the material is placed in the field of a coil

Definitions

  • the present invention relates to a device for generating an inhalable aerosol with a receiving area for an article which emits an aerosol when heated, with at least one sensor for detecting a physical property of the article as sensor data and with a control unit for controlling the device and / or to evaluate the sensor data.
  • inhalers have been an alternative to classic tobacco consumption for some time, in which tobacco products are burned and the resulting smoke is inhaled.
  • Various forms of inhalers are known.
  • vaporizers which are also known as electronic cigarettes or e-cigarettes
  • an aerosol is generated from a flavored and possibly nicotine-containing liquid (also called “liquid”) by heating it with an electric heater.
  • heat-not-burn devices are known, in which a solid based on tobacco is heated, the temperature generally being kept below the ignition temperature and thus less harmful substances being released. It is known to provide such inhalers with sensors, for example to monitor the temperature of the Schuvor direction or to measure certain properties of the respective aerosol generating article.
  • an evaporation device for generating an inhalable aerosol wherein a level of a liquid to be evaporated is detected by means of a level sensor.
  • a signal can be output to a user or the operation of the evaporation device can be prevented.
  • the level sensor is designed in particular as a capacitive sensor. The present invention resides in the finding, among other things based on the fact that such a sensor often delivers inadequate or inaccurate results. In addition, an expanded range of sensor-based functions of the device would be desirable.
  • the object of the present invention is therefore to improve the accuracy of a level measurement in a device for generating an inhalable aerosol and to expand the functional scope of the device based on sensor data.
  • the object is achieved by a device for generating an inhalier ble aerosol with the features of the independent claim.
  • a device for generating an inhalable aerosol is proposed.
  • the device comprises a receiving area for an article which, when heated, generates the aerosol.
  • the aerosol can contain nicotine and / or other substances.
  • the device further comprises at least one sensor for detecting a physical property of the article as sensor data.
  • the device or the article can be monitored with the aid of the sensor data.
  • the device comprises a control unit for controlling the device and / or for evaluating the sensor data.
  • the at least one sensor is designed as an electrostatic sensor.
  • the control unit is designed in such a way that it can determine a fill level of the article and / or identify the article on the basis of at least the sensor data of the electrostatic sensor.
  • the electrostatic sensor can measure an electrostatic charge on the article.
  • the electrostatic charge can be measured, for example, by measuring an electrical voltage that is measured by an electrical influence on the electrostatic sensor. The electrical influence is formed by the electrostatic charge. Since the electrostatic charge is accompanied by an electrostatic field, the electrostatic field can also be measured. Additionally or alternatively, the electrostatic charge can also be measured by means of a change in the electrostatic charge and / or by means of a change in the electrostatic field formed by the electrostatic charge.
  • the electrostatic charge can also be measured on the basis of a force on a test charge.
  • the electrostatic charge can also be determined by measuring the electrical field.
  • a change in the electrostatic charge that is to say a time profile, can also be measured in order to identify the article and / or to measure the fill level on the basis of this.
  • the electrostatic sensor can also be used to detect, in particular static, electrical charges, a charge distribution and / or an electrical field.
  • an electrical potential can also be detected, which the electrostatically charged article forms.
  • the determination of the fill level can be improved by means of the measurement by the electrostatic sensor.
  • the measured electrostatic charge on the article can depend on the fill level.
  • One higher measured electrostatic charge can mean, for example, that the fill level is higher.
  • the article can also be identified by means of the electrostatic sensor.
  • Different articles can have different electrostatic charges or different electrostatic characteristics, i.e. different characteristics of the electrostatic charge.
  • different articles can have different electrostatic charge curves over time, because they discharge differently, for example.
  • the course over time can also depend on the fill level.
  • the device may further comprise a meat device for heating the article so that the aerosol can be generated.
  • the sausage device can be designed as a sausage spiral, for example.
  • the meat frying device can also be arranged on the article itself. Then, however, the control unit can control the meat device of the article if there is an interface which connects the device to the control unit.
  • the device can have an energy supply, in particular in the form of an energy store.
  • the energy supply can, in particular, supply the meat-filling device, the sensors and, if necessary, the meat-filling device of the article with electrical energy.
  • the energy supply can be designed, for example, as at least one accumulator or at least one battery.
  • the energy supply can either be permanently installed in the device or it can be exchanged.
  • An energy supply in the form of a capacitor is also conceivable.
  • the device can in particular have a connection for an external energy source, via which the energy supply can be charged, for example.
  • the device can be designed for the use of various aerosol generating articles. As already mentioned, the article can have or consist of a flavored and optionally nicotine-containing liquid.
  • the device can have a permanently installed liquid storage device into which the article can be filled in the form of the liquid.
  • the article can also consist of a cartridge filled with an appropriate liquid, which must be replaced after use.
  • the article can further comprise or consist of a tobacco-based solid. Commonly used are, for example, articles that are pronounced of classic cigarettes in a shortened form, the tobacco-based solid being wrapped in cigarette paper.
  • the meat meat device can be designed differently depending on the aerosol-generating article.
  • the meat meat device can, for example, have one or more meat spirals which are heated by the flow of electrical current.
  • a light source for example in the form of a laser, is also conceivable as a heating device.
  • the Schuvorrich device can also be designed interchangeably as part of the device.
  • the heating device can have a liquid carrier, in particular in the form of wadding or in the form of a metallic sieve.
  • the heating device is connected to a liquid supply, in particular by a liquid-transferring element.
  • the liquid-transferring element can be a wick or a wire mesh, for example, and transfer the liquid in particular by capillary forces.
  • the control unit is designed, for example, to activate the heating device as a function of the behavior of a user of the device.
  • the heating device is triggered by actuating a switch, by touching a part of the body of the user or by inhaling by the user.
  • the heating device is not part of the device, but part of the article and, for example, with it is exchanged regularly.
  • a connection between the heating device of the article and the energy supply is established in particular through the receiving area.
  • the device can have an interface by means of which a heating device of the article can be controlled and / or supplied with energy.
  • the control unit can control the heating device of the article via the interface.
  • the electrostatic sensor can be a first sensor that detects a first physical property of the article as first sensor data.
  • the first sensor and the electrostatic sensor can be synonymous here.
  • the device furthermore has at least one second sensor for detecting a second physical property of the article as second sensor data.
  • the device can advantageously comprise a third sensor for detecting a third physical property of the article as third sensor data.
  • the second sensor and preferably the third sensor which detects the second and preferably the third physical property of the aerosol-generating article, and the evaluation of the signals from at least the first sensor, the second and preferably the third sensor, an accuracy and reliability in the Increase the determination of the fill level of the aerosol generating article.
  • the joint evaluation of the signals from the first sensor, the second sensor and preferably the third sensor enables further functions based on this evaluation, such as in particular the identification of the aerosol-generating article.
  • the receiving area can in particular receive the article in a form-fitting manner. It is conceivable that the receiving area has a locking device for xing of the article. As already mentioned, the receiving area can also have a connection to the power supply.
  • the receiving area can be designed, for example, as a liquid storage or liquid keitstank.
  • the first sensor, the second sensor and / or the third sensor are preferably designed as electronic components, in particular semiconductor elements.
  • the sensors are preferably supplied with an electrical voltage from the energy supply.
  • an output signal from the sensors changes that manifests itself as first, second and / or third sensor data.
  • the first, second and / or third sensor data can be present as analog and / or digital data, for example.
  • the sensors are integral components of the device and are independent of the article. In the interests of sustainability, the sensors in particular should not be exchanged with the article.
  • the physical properties of the article are to be understood as properties that are determined by the composition, an amount or residual amount, the geometric dimensions and / or basic material properties of the article.
  • the term article includes both the substance consumed during the intended use of the device and a container or a covering of the substance.
  • the control unit is designed, for example, as an electrical circuit, in particular an integrated circuit, or a microcontroller.
  • the control unit is designed to receive the sensor data, store it, convert it and / or perform mathematical operations with the sensor data.
  • the control unit is preferably designed to generate output data and / or control signals on the basis of the sensor data.
  • the term “fill level” of the article is to be understood in particular as an amount or residual amount of the substance already mentioned and consumed in the intended use of the device.
  • the filling level of the article can be determined, for example, automatically at regular intervals or with a specific cycle time.
  • the determination of the fill level can in particular be used to notify a user in the event of a low fill level or to prevent the use of the device. Any damage to the device or disadvantages for the user can thus be avoided.
  • Identification of the article is to be understood in particular as an assignment of the article currently used in the device to a specific type of article.
  • a type of article can, for example, be determined by the fact that it is determined or approved for use with the device by the lowering plate of the device.
  • the type of article can be characterized, for example, by a certain nicotine content and / or a certain flavoring.
  • an identification of the article can, for example, prevent the device from being used with undesired articles from competitors or imitations of articles.
  • the control unit is designed in such a way that it combines the first, second and third sensor data and / or evaluates them together.
  • the control unit When evaluating the individual sensor data, there is thus a synergy effect that increases the accuracy and reliability of the data evaluation.
  • the evaluation of a single sensor delivers inconclusive results, the other sensor data can be used to arrive at a conclusive result anyway.
  • the sensor data can be used for mutual correction, for example. They can be used as parameters in a clearing calculation.
  • a sensor fusion or information fusion can be carried out by the control unit.
  • the sensor data of the individual sensors can, for example, be weighted differently, depending on which sensor-based function is to be performed by the device.
  • control unit includes, for example, data models that were determined by the respective Fierstellers of the device as part of laboratory tests with different articles and different states of the articles, such as fill levels in particular.
  • the second and / or third sensor is advantageously designed as a capacitive sensor and / or optical sensor, in particular a spectral sensor.
  • these sensors allow easily reproducible measurements of different physical properties.
  • such sensors are inexpensive to manufacture and can be easily miniaturized.
  • the first, second and / or third physical property is in particular a permittivity, an electromagnetic spectrum and / or a particularly characteristic electrostatic charge.
  • the electromagnetic spectrum can be an absorption and / or emission spectrum.
  • the capacitive sensor measures in particular the electrical capacitance between two electrical conductors isolated from one another, the capacitance being equal to the ratio of the amount of charge stored on these conductors and the electrical voltage between them.
  • the capacity is dependent on the permittivity of the insulating medium located between the conductors or in the immediate vicinity of the conductors and the geometry of the conductors. The dependence on the permittivity can be used for present device can be exploited.
  • the article is generally designed as an insulator or dielectric, the permittivity of the article on the one hand on its nature and, in the case of an article in the form of a liquid, or if the article has a liquid, on the level of the liquid depending on the level of the liquid.
  • the capacitive sensor has, in particular, at least two electrodes between which the capacitance is measured, the two electrodes being able to be spaced, for example, such that the article is arranged between the electrodes when the device is used as intended.
  • both electrodes can also be arranged in the immediate vicinity of the article, for example in a common housing.
  • the electrodes can be arranged, for example, in a side wall of the receiving area.
  • the optical sensor measures light from at least one light source that has been influenced by the article.
  • This influencing can mean, for example, absorption, reflection, refraction and / or fluorescence.
  • the light measured by the sensor can be rich in the visible Be, in the infrared range and / or in the ultraviolet range.
  • the optical sensor designed as a spectral sensor measures in particular an intensity distribution as a function of the wavelength of the light.
  • the influences listed above, in particular the absorption and / or the fluorescence can thus be measured in particular as a function of the wavelength.
  • the optical sensor comprises a detector and a first and / or second illuminant.
  • the measurement accuracy of the optical sensor can be improved by using dedicated lighting means with a predetermined intensity or spectral composition of the light.
  • the first illuminant and the second illuminant can have different intensities and / or spectral compositions of the emitted light, for example.
  • the first light source and / or the second light source are, for example, an LED, in particular a white light LED, for example with a color temperature of 6000 K.
  • the first illuminant is designed as a monochromatic illuminant and the second illuminant as a white light illuminant, that is to say polychromatic illuminant with a broad spectral distribution.
  • the first luminous means and the second luminous means can be activated by the control unit at different times for a measurement of the optical sensor.
  • the detector is designed, for example, as a photodiode, solar cell, CCD or CMOS detector.
  • the detector is designed in particular as a spectral detector, i. H. the detector is designed to measure the intensity of the light as a function of the wavelength.
  • the detector is designed as a CCD spectrometer or grating spectrometer, for example.
  • the first illuminant is arranged adjacent to the detector and / or the second illuminant is spaced from the detector.
  • the second illuminant objected to by the detector can, for example, shine through a large proportion of the volume of the article.
  • the first illuminant adjacent to the detector can, for example, only illuminate a section of the surface of the article. This makes it possible to better differentiate between various aspects of the nature of the article.
  • the first lighting means and the second lighting means can be activated by the control unit, for example at different times, for a measurement of the optical sensor.
  • the first Lighting means and the second lighting means can be used, for example, for different sensor-based functions of the device.
  • the first light source can only be used to identify the article.
  • the detector and / or the first illuminant are arranged in a side wall of the receiving area and / or, if the article is properly arranged, on a longitudinal side of the article and / or the second illuminant in a bottom of the receiving area and / or at The intended arrangement of the article on one end face of the article is arranged.
  • Such an arrangement of the lighting means and the detector allows, for example, that the first lighting means only illuminates a section of the surface of the article and that the second lighting means illuminates a large part of the article. By examining different areas of the article, the measurement results can be further refined.
  • the article is designed, for example, as a cartridge with a liquid contained therein
  • the first illuminant can illuminate a side wall of the cartridge and the second illuminant can illuminate the cartridge with the liquid contained therein Liquid may be examined separately from one another.
  • the device has at least one, in particular visual, acoustic and / or haptic, feedback element, in particular a display element and / or a vibration element.
  • the feedback element allows the device or the control unit to communicate with a user of the device. For example, usage instructions and / or error messages can be communicated. Outputs on the feedback element occur in particular on the basis of the evaluation of the sensor data by the control unit.
  • Examples of a visual feedback element can be a lighting means, in particular an LED, or a display, in particular an LCD display.
  • the visual feedback elements are arranged in particular on an outside of the device that is clearly visible to a user.
  • An acoustic feedback element can in particular be a tone generator or loudspeaker.
  • An example of a haptic feedback element is the vibration element already mentioned, which is designed in particular to set the device in vibration.
  • the device can in particular have several of the feedback elements listed by way of example.
  • the device has a data memory in which reference values and / or reference value sets for at least one article are stored.
  • reference values and / or reference value sets for at least one article are stored.
  • a reference value can be, for example, the color of the article, which is detected by the optical sensor.
  • the reference value sets can, for example, be temporal progressions of the electrical charge or the other physical properties of the article.
  • the reference value sets can thus consist of several reference values, for example.
  • the reference value records describe the unloading of the article over time. Different articles or articles with different filling levels can, for example, be discharged or charged differently, which is mapped over time.
  • the reference value sets can also describe an increase and / or decrease in the electrostatic charge, which is characteristic of an article.
  • the reference value sets stored in the data memory can be used, for example, by a manufacturer of the device to limit a quantity of articles that can be used with the device.
  • a reference value set corresponds, for example, to an article compatible with the device.
  • the reference values or reference value sets were determined, for example, by a manufacturer of the device in the course of laboratory tests with a large number of different articles. It is conceivable that a user can transfer further reference value sets to the data memory. In this way, the selection of compatible articles can also be expanded retrospectively by a manufacturer. Such an extension can also take place, for example, by means of an automatic update of the device.
  • a reference value and / or a reference value set can include, for example, a time curve of a physical property, in particular the electrostatic charge, of the article.
  • the data memory is designed as a flash memory, for example.
  • the device can also have a data interface, in particular a USB connection.
  • Wireless data interfaces in particular a Bluetooth or WLAN interface, are also conceivable.
  • control unit is designed in such a way that it can compare at least the first sensor data with the reference values and / or the reference value sets in order to identify the article and / or to measure the fill level. For example, the time course of the measured discharging and / or charging of the electrostatic charge are compared with stored reference value sets which include the time courses of the discharge and / or the charging of the electrostatic charge. On the basis of this, the article can then be identified and / or the fill level can be determined.
  • control unit is designed in such a way that it can compare the sensor data recorded by several antenna units with one another and / or with reference value sets stored in the data memory in order to identify the article and / or to record the fill level, in particular the temporal progressions .
  • the antenna units can be positioned and / or oriented differently in relation to the article, so that the different antenna units detect different sensor data. On the basis of this, however, a spatial distribution of the electrostatic charge can be concluded, for example, so that the article can be identified and / or the fill level can be determined.
  • the reference values can correspond, for example, to the physical properties of the article described above.
  • a third reference value can be the permittivity of the article
  • a second reference value can correspond to an electromagnetic spectrum of the article, in which case the reference value is to be understood as a multitude of value pairs, namely intensities and wavelengths.
  • a first reference value can be the characteristic electrostatic charge of the article.
  • the reference values correspond to the sensor data that are not processed further, which are based on the physical properties depend on the item. In this case, for example, output voltages from the sensors are stored as reference values.
  • the reference values can also correspond to a result of a possibly complex joint processing of the sensor data.
  • the at least one electrostatic sensor comprises at least one, in particular four, antenna unit, by means of which measured values can be recorded.
  • the antenna unit With the help of the antenna unit, the electrostatic charge or the electric field can be detected. If several antenna units are present, the measured values of the different antenna units can be compared with one another by the control unit, so that the measurement by the electrostatic sensor is more reliable.
  • two antenna units can acquire the sensor data.
  • the at least one antenna unit can be formed, for example, on a circuit board.
  • an electrostatic and / or electrodynamic field can be generated by means of the at least one antenna unit.
  • the at least one antenna unit can also detect the electrostatic and / or electrodynamic field.
  • the electrostatic and / or electrodynamic field thus influences the article, so that the article is, for example, electrostatically charged, which in turn can be measured by the electrostatic sensor or by the at least one antenna unit.
  • one antenna unit can generate the field and the other antenna unit can generate the resulting electrostatic charge, in particular special measure the temporal course of the article.
  • the article can be identified and / or the fill level can be determined.
  • the control unit can activate the at least one antenna unit accordingly.
  • an antenna unit is designed as a transmitting and receiving antenna. Additionally or alternatively, the control unit is designed in such a way that it statically charges the article via the transmitting antenna and, in particular at the same time or at different times, detects the static charge of the article via the receiver antenna.
  • one antenna unit is designed as a transmitting antenna and another antenna unit is designed as a receiving antenna.
  • the control unit is designed in such a way that it electrostatically charges the article via the transmitting antenna and, in particular at the same time or offset in time, detects the static charge of the article via the receiver antenna.
  • control unit is designed in such a way that it can use the sensor data of the electrostatic sensor to determine a spatial distribution of the electrostatic charge on the article. This allows conclusions to be drawn about the fill level, for example.
  • control unit can determine the time course of the first sensor data acquired by the electrostatic sensor, in particular the sensor data acquired by the at least one antenna unit, the second sensor data acquired by the second sensor and / or the third sensor data acquired by the third sensor.
  • the electrical charge on the article will weaken over time, with a weakening rate being able to depend on the article, its nature and / or the fill level. Based on the measurement of the course over time the first, second and / or third sensor data can thus be concluded about the article and / or the fill level.
  • control unit can determine the course over time from the sensor data of each antenna unit. The control unit can then compare the timing of the sensor data from the various antenna units with one another. The control unit can identify the article therefrom and / or determine the fill level.
  • control unit can be taught to an article. This can take place in that test articles are inserted into the device and the control unit detects the first sensor data at least by means of the electrostatic sensor. From this, the control unit can determine the reference values and / or the reference value sets and store them in the data memory. Additionally or alternatively, the control unit can also use the second and / or third sensor data for teaching or generating the reference values and / or the reference value sets.
  • the control unit can, however, also be learned or learn itself that it continuously determines the reference values and / or the reference value sets of the article used during normal use of the device. Since the users of the device predominantly consume the same article or the same brand of the article, the control unit can continuously determine the reference values and / or the reference value sets as they are used. The control unit can, for example, output a message when a different article is inserted into the device in order to make the user aware that he may be unknowingly using the wrong article.
  • the device can also be adapted to the respective article.
  • an article-specific heating parameter is stored in the data memory the heating device, in particular a heating curve, is stored for at least one article and if the control unit is designed such that it adapts the heating parameter of the heating device to the article-specific heating parameter of the identified article.
  • Different articles can react differently to heating due to their different composition, with a uniform heating process resulting in an aerosol that is more or possibly less pleasant for a user. This can be compensated for in an advantageous manner by adapting the heating parameter or heating profile to the respective article.
  • the heating parameter can be, for example, a maximum temperature or a heating duration.
  • the heating curve is, in particular, a temperature dependent on the heating duration.
  • the heating parameters or heating profiles can in particular be specified by the manufacturer of the device. However, it is also conceivable that a user can save his own heating parameters or heating processes in the data memory.
  • control unit is designed in such a way that if the sensor data do not match, at least one of the sensors with the corresponding reference values of the reference value set prevents activation of the heating device and / or outputs an error signal via the at least one feedback element. In this way, use of the device with an unauthorized article can be prevented. This makes it particularly difficult to copy articles.
  • At least one second identification process can possibly be triggered automatically or by a user in the event of a mismatch in order to avoid incorrect assessments by the control unit.
  • the device has a pressure sensor for detecting an inhalation process by a user of the device.
  • the heating device can be automatically triggered when the pressure sensor detects an inhalation process.
  • a level measurement can also be carried out automatically by the pressure sensor when an inhalation process is recognized.
  • the pressure sensor can be designed, for example, as a piezoresistive, piezoelectric, capacitive or inductive pressure sensor.
  • the device comprises at least one orientation sensor, in particular an inertial measuring unit, for detecting an actual orientation of the device. Determining an actual orientation can represent an important prerequisite for further functions of the device.
  • the sensor data of the other sensors can be influenced by the actual orientation of the device.
  • the measurement results of the sensors change depending on the position of the liquid in the liquid reservoir.
  • the position of the liquid in the liquid storage tank is in turn dependent on the actual orientation of the device due to gravity. It is also conceivable that the device must be brought into a certain orientation before the article is identified.
  • the orientation sensor is designed, for example, to determine an inclination of the device, in particular a deviation from the vertical.
  • the device is, for example, precisely parallel to the vertical when a longitudinal axis of the device, i. H. an axis along the longest extension of the device is parallel to the vertical.
  • the vertical is the axis along which gravity acts. Roughly estimated is the vertical axis that points to the center of the earth.
  • the orientation sensor is designed in particular as a micro-electro-mechanical system (MEMS).
  • An inertial measuring unit is in particular a combination of one or more orientation sensors, acceleration sensors and / or rotation rate sensors.
  • control unit is also designed in such a way that it first detects an actual orientation of the device by means of the at least one orientation sensor in order to determine the fill level of the article and compares it with a target orientation stored in the data memory and, if they match, the determination of the fill level continues or, if they don't match, outputs an error signal via the at least one feedback element.
  • the filling level of the article should be determined with the device in an upright position. This can be ensured by the design of the control unit described.
  • the user is stopped by the error signal, for example, to bring the device into the corresponding upright position so that the determination of the fill level can be continued.
  • a determination of the fill level of the article is automatically triggered if the actual orientation and the target orientation match.
  • the target orientation is given in particular by the Fiersteller of the Vorrich device.
  • control unit is designed in such a way that it transfers the sensor data from the sensors as parameters of a fill level function stored in the data memory to determine the fill level of the article, an output value of the fill level function representing a current fill level of the article.
  • the fill level it may be inexpedient to store individual reference values for the sensor data due to the many possible different states. It is therefore advantageous to use the fill level function with regard to the memory requirement in the data memory and the precision of the determination of the fill level.
  • the filling level function can, for example, have been determined by the Fiersteller of the device in the course of laboratory tests. It is conceivable that several level functions are stored in the data memory, these being, for example, article-specific.
  • successful identification of the article is a prerequisite for determining the fill level. It can therefore be expedient to carry out the identification of the article immediately after an article has been inserted into the device or the device has been filled with an article. It represents a further advantage if the control unit is designed in such a way that it increases a cycle time for retrieving the sensor data of at least one sensor as soon as the fill level falls below a fill level limit value stored in the data memory, in particular 30%. Use of the device with an article in which the liquid to be vaporized has been consumed can result in damage to the device and / or an undesirable experience for the user. It is therefore important to monitor a low level with increased precision.
  • the cycle time is to be understood as the frequency of the successive automatic reading processes of the sensor data. For example, the cycle time can be doubled after falling below the fill level limit value.
  • control unit is also designed such that it outputs an error signal via the at least one feedback element when the fill level limit value is not reached and / or controls activation and deactivation of the meat device depending on the actual orientation of the device detected by the orientation sensor and the determined fill level.
  • the control unit can prevent the meat frying device from being activated.
  • An inclination limit value can be, for example, 30 °, 20 ° or 10 °.
  • the slope limit value can also depend, for example, on the fill level. The inclination limit value becomes smaller, especially when the fill level drops.
  • control unit is designed in such a way that it only allows the meat device to be activated if an actual orientation of the device corresponds to a target orientation stored in the data memory. As already indicated, this can be especially true for a low filling level to prevent damage to the device or an undesirable experience by the user. In other cases, however, the user experience may possibly be improved in this way.
  • the target orientation relates in particular to an inclination of the device.
  • control unit is designed to form a difference between a metering level stored in the data memory and the actual level of the article and, if the difference exceeds a difference limit value stored in the data memory, over the at least one feedback element to output an error signal and / or to prevent activation of the sausage device.
  • the Fiersteller or a user of the device for example, to limit a time-dependent maximum dosage of the article that is consumed by the user in a dosage interval.
  • a maximum dosage can be set for one day.
  • the dosing level is saved in particular at the point in time when the maximum dose is set or at the beginning of the dosing interval.
  • the maximum dosage is preferably converted into the difference limit value by the control unit.
  • the device can in particular have a timer, for example a clock, with the aid of which the dosing interval is established or checked.
  • the device can, for example, have an input means, in particular for determining a maximum dosage.
  • the input means can also be used, for example, to input a user-defined meat course and / or other operating parameters of the device.
  • the input means is in particular connected to the control unit for data transmission.
  • the input means can be designed, for example, as one or more buttons.
  • the function of an input means can also for example from the data interface already described, via which an external input means is connected to the device.
  • the control unit is designed in such a way that it detects bubbles in the article based on the sensor data of at least one sensor, in particular the optical sensor, and / or that the determination of the fill level only starts when a stored waiting time has elapsed and / or no more bubbles can be detected.
  • Bubbles in an article comprising a liquid can arise, for example, when the device is moved.
  • the bubbles can negatively influence the determination of the fill level by falsifying the measurement results.
  • the bubbles may cause too little liquid to reach the meat processor, which may result in overheating of the meat processor or an undesirable experience for the user. It is therefore also conceivable for the control unit to prevent the meat frying device from being activated if bubbles are detected in the article.
  • the optical sensor is particularly suitable for detecting the bubbles.
  • light absorption can be increased by the bubbles.
  • sensor data from the orientation sensor are used as an additional indicator of the presence of bubbles if, for example, increased movements of the device have been detected.
  • a measurement for recognizing the bubbles can also be triggered, for example after increased movements of the device have been detected.
  • a method for operating a device for generating an inhalable aerosol is also proposed, which is characterized in that the method is carried out with a device according to the preceding description.
  • the features described can be implemented individually or in any combination.
  • the described advantages of the device also extend to the method.
  • Figure 1 is a schematic representation of a first amongsbei game of the device according to the invention
  • Figure 2 is a schematic representation of a second amongsbei game of the device according to the invention
  • Figure 3 is a schematic representation of a third amongsbei game of the device according to the invention.
  • Figure 4 is a schematic representation of a fourth,sbei game of the device according to the invention.
  • Figure 5 is a schematic representation of a fifth,sbei game of the device according to the invention.
  • Figure 1 shows a schematic representation of a first principalsbei game of the device 1 according to the invention for generating an inhalierba Ren aerosol.
  • the device 1 comprises a receiving area 2 for an aerosol-generating article 3.
  • the article 3 comprises a tank 4 and a liquid 5 stored in the tank.
  • the device 1 is designed to vaporize the liquid 5 and there with the inhalable aerosol to form.
  • the device 1 has in particular a special heating device 6 by which the liquid 5 is heated.
  • the heating device 6 is shown here schematically by means of a heating coil which can be heated by means of a current flow.
  • An air inlet duct 23 is also shown schematically, via which ambient air is guided to the heating device 6. There the air mixes with the aerosol and reaches the user via the mouthpiece 7 and an air outlet channel 28.
  • a line element 24 is shown schematically.
  • the liquid 5 can be fed to the heating device 6 in order to generate the aerosol there by heating.
  • the line element 24 is shown here schematically in such a way that it extends into the tank 4.
  • the line element 24 can, for example, as is customary with most e-cigarettes, be formed from cotton wool or a cotton wool-like material.
  • the line element 24 soaks up in particular with the liquid 5 and thereby leads it to the heating device 6.
  • the heating device 6 and the line element 24 can be in direct contact with one another.
  • the tank 4 is permeable to the liquid 5 on the side facing the heating device 6, so that it can reach the line element 24.
  • the device 1 comprises the Schuvor direction 6.
  • the heating device 6 is therefore not exchanged.
  • Article 3, in which the heating device 6 is part of article 3 and is thus exchanged with out when exchanging, are of course also conceivable. If the heating device 6 is part of the article 3, however, it can be supplied with energy and / or controlled by the device 1.
  • FIG. 2 shows a schematic representation of a second embodiment example of the device 1 according to the invention. The devices 1 from FIG. 2
  • the device 1 from FIG. 1 has in particular a mouthpiece 7 that the device 1 from FIG. 2 lacks.
  • the article 3 from FIG. 2 comprises a tobacco-based solid which is wrapped in a paper envelope 9, for example. In the case of this article 3, a user places his mouth directly on the article 3 to inhale the aerosol formed. An additional mouthpiece 7 is not necessary here.
  • the exemplary embodiments from FIG. 1 and FIG. 2 have in common that the devices 1 each have an energy supply 10, which in particular supplies the meat frying device 6 with an electrical current.
  • the energy supply 10 is designed, for example, as an energy store, in particular as a battery or accumulator.
  • the devices 1 also have at least one electrostatic sensor 11a-11c for detecting electrostatic properties of the article 3.
  • the device 1 can also have a second and optionally a third sensor, so that the electrostatic sensor 11a -
  • I I c can also be a first sensor 11a-11c, which can detect the physical properties of the article 3 as first sensor data.
  • the first sensor data thus comprise the electrostatic properties of Article 3.
  • the devices 1 each have a control unit 13 for evaluating the sensor data.
  • the control unit 13 is designed in such a way that it identifies the article 3 on the basis of the sensor data of at least one first sensor 11.
  • the control unit 13 is additionally or alternatively designed such that this uses the sensor data of at least one first sensor 11 to determine a fill level of the liquid 5 of the article 3.
  • the control unit 13 is connected in particular to the energy supply 10, the meat processing device 6 and the first sensor, but this is not shown in the schematic illustration for the sake of clarity.
  • the control unit 13 is designed to activate or terminate a meat process of the meat device 6, the control unit 13 controlling the electrical current flowing through the meat device 6, for example.
  • the devices 1 also have a data memory 14, which is also connected to the control unit 13. It is conceivable that the data memory 14 is integrated in the control unit 13.
  • the data memory 14 includes, in particular, comparison data which the control unit 13 can use to evaluate the sensor data.
  • the data memory 14 comprised a database of reference value sets, each reference value set having reference values for the sensor data which correspond to a certain article 3 compatible with the device 1 and intended for use with the device 1. These reference value sets can consequently be used by the control unit 13 to identify the article 3.
  • the article 3 can be identified, for example, by the control unit 13 after a new article 3 has been inserted into the receiving area 2 of the device 1.
  • the sensor data of at least the first sensor 11 are called up by the control unit 13 and compared with the reference values stored in the data memory 14. If a specified difference between reference values and sensor data is not reached, the article 3 inserted in the device 1 is identified as an article 3 corresponding to a reference value record of the data memory 14.
  • the control unit 13 can, for example, allow or prevent activation of the heating device 6.
  • use of the device 1 with imitation products is to be prevented.
  • the use of damaged articles 3 or articles 3 into which foreign substances or foreign bodies have entered during manufacture or during transport can be prevented.
  • the article 3 is marked in a certain way during manufacture, so that an identification of the article 3 is simplified by the at least one sensor 11 and the control unit 13.
  • the liquid 5 and / or the tank 4 of the article 3 can be provided with a substance with known electrostatic properties, so that this electrostatic properties can be easily obtained from the at least one first sensor 11, which is a electrostatic sensor 11 is, can be detected.
  • the paper sleeve 9 can be prepared in the manner described.
  • a thickness of the paper envelope 9 influences the electrostatic properties of the article 3.
  • the articles 3 become particularly resistant to imitation if various physical properties of the articles 3 are prepared in a certain way.
  • the data memory 14 can, for example, also contain article-based heating parameters or heating profiles. After the article 3 has been successfully identified, the control unit 13 can operate the heating device 6, in particular with that heating parameter or heating process that is assigned to the article 3 identified.
  • the device 1 has three electrostatic sensors 11 a - 11 c or first sensors 11 a - 11 c on.
  • the exemplary embodiment in FIG. 2 only an electrostatic sensor 11 or a first sensor 11 is shown as an example.
  • the receiving area 2 has a base 8 and at least one longitudinal side 25, 26.
  • the first electrostatic sensor 11a is on the first longitudinal side 25 in FIG. 1
  • the second electrostatic sensor 11b is on the second longitudinal side 26 in FIG. 1
  • the third electrostatic sensor 11c is disposed on the floor 8.
  • the fill level can be determined well, for example.
  • the electrostatic sensor 11 of FIG. 2 is arranged on the first longitudinal side 25.
  • FIG. 3 and FIG. 4 each show schematic representations of a third and fourth exemplary embodiment of the device 1 according to the invention. Analogously to FIGS. 1 and 2, the exemplary embodiments differ significantly in terms of the articles 3 for which the devices 1 are intended. As before, the device 1 of FIG. 3 is intended for use with an article 3 which comprises a liquid 5. The device 1 of FIG. 4 is intended for an article 3 with a tobacco-based solid. The physical features of the exemplary embodiments in FIGS. 3 and 4 largely match.
  • the devices 1 of FIGS. 3 and 4 have, in addition to the first sensor 11, at least one second sensor 12 and at least one third sensor 19, which are designed to detect a second and third physical property of the article 3 as second and third sensor data.
  • the second sensor 12 designed as an optical sensor, comprises in these exemplary embodiments a detector 15, a first illuminant 16 and a second illuminant 17.
  • the first illuminant 16 is arranged adjacent to the detector 15 and the second illuminant 17 is arranged at a distance from the detector 15 . More precisely, the detector 15 and the first illuminant 16 are arranged in a side wall 18 of the receiving area 2. With the intended arrangement of the article 3 in the receiving area 2, the detector 15 and the first illuminant 16 are located on a longitudinal side of the article 3.
  • the second illuminant 17 is arranged in the bottom 8 of the receiving area 2, with the intended arrangement of the article 3 that second lighting means 17 is arranged on an end face of the article 3.
  • the first illuminant 16 primarily illuminates a section of the longitudinal side of the article 3.
  • a measurement of the detector 15 with an active first illuminant 16 and an inactive second illuminant 17 thus primarily records the properties of the longitudinal surface of the article 3.
  • the second illuminant 17 shines through the article 3 from the lower end face.
  • a measurement of the detector 15 with an inactive first light source 16 and an active second light source 17 thus primarily detects the properties of the volume of the article 3 . It is conceivable that the aforementioned marking for identifying the article 3 is illuminated in particular by the first illuminant 16.
  • the bulbs 16, 17 are designed as LEDs, for example.
  • the detector 15 is designed in particular as a CCD detector.
  • the article 3 is marked in a certain way during manufacture, so that an identification of the article 3 by the sensors 11, 12, 19 and the control unit 13 is simplified.
  • the liquid 5 and / or the tank 4 of the article 3 can be provided with a substance with a known electromagnetic spectrum, so that this electromagnetic spectrum is captured in a simple manner by the second sensor 12 designed as an optical sensor can be.
  • the liquid 5 and / or the tank 4 can be provided with a specific dye or a dye mixture.
  • the paper sleeve 9 can be prepared in the manner described.
  • a thickness of the paper sleeve 9 has a particularly strong influence on a characteristic light absorption by the article 3.
  • the articles 3 become particularly resistant to imitation if various physical properties of the articles 3 are prepared in a certain way.
  • the third sensor 19 is designed as a capacitive sensor and the third physical property is a specific capacitance and / or specific permittivity of the article 3.
  • the permittivity can be influenced in a certain way by a material composition of the article 3.
  • the third sensor 19, designed as a capacitive sensor, is designed, for example, in such a way that it can measure the permittivity of the article 3.
  • the sensor data of the second and possibly the third sensor 19 can supplement the sensor data of the first sensor 11 for the functions of the control unit 13 described in the exemplary embodiments of FIGS. 1 and 2, in particular the identification of article 3 and / or the determination of ei nes level of article 3, can be used. This will give accuracy and reliability of the evaluation of the sensor data and the functions based on it further increased.
  • the control unit 13 is designed in particular to combine the sensor data from the first sensor 11, the second sensor 12 and possibly the third sensor 19 and / or to evaluate them together.
  • Merging can be understood to mean, for example, that the sensor data from sensors 11, 12, 19 are evaluated separately, but a result of the evaluation depends on all sensor data.
  • the sensor data are evaluated jointly, for example.
  • the sensor data can flow into a joint calculation as parameters, for example.
  • the devices 1 have an orientation sensor 20 with which an actual orientation of the devices 1 can be determined.
  • the orientation sensor 20 is designed, for example, as an inertial measuring unit.
  • the orientation sensor 20 is connected to the control unit 13, the control unit 13 being designed to carry out certain functions as a function of the actual orientation of the device 1. For example, it is expedient to determine the level of the liquid 5 when the device 1 is in an upright position as in the diagrams shown.
  • the data memory 14 can include one or more target orientations for this purpose, with which the control unit 13 can compare the actual orientation determined by the orientation sensor 20.
  • the control unit 13 can prevent the meat device 6 from being activated if the device 1 is tilted excessively by the orientation sensor 20.
  • the devices 1 also have a pressure sensor 21 which can detect inhalation by a user of the device 1 in particular due to a pressure drop.
  • the pressure sensor 21 is also connected to the control unit 13 so that the control unit 13 can, for example, automatically activate the heating device 6 when an inhalation process is detected. It is also conceivable that when an inhalation process is detected by the pressure sensor 21, the control unit 13 ascertains the level of the liquid 5 or generally ascertains the remaining quantity of the article 3.
  • a feedback element 22 is used, which is designed, for example, as an optical display element, an acoustic loudspeaker element or a haptic vibration element.
  • error messages can be output via the feedback element 22.
  • a user can be signaled a low level or, in general, an almost used up item 3 that needs to be replaced.
  • the corresponding signal can be, for example, a lighting up, a sound or a vibration of the feedback element 22.
  • the user of the device 1 can, for example, also be informed of a failed identification of the article 3.
  • the feedback element 22 For example, an incorrect actual orientation, a low state of charge of the energy supply 10, damage to the heating device 6 or some other malfunction of the device 1 can be indicated by the feedback element 22. It is conceivable that if the feedback element 22 is designed as an optical display element, a category of the successfully identified article 3 is displayed.
  • the device 1 also has an interface 18 by means of which the device 1 can be connected to a smartphone, for example. Statistics can then be displayed, for example, and / or the device 1 can be controlled via the smartphone.
  • the control unit can send a signal to the smartphone, for example that the fill level is low, to alert the user. Error messages can also be transmitted by the control unit.
  • the interface 18 is preferably a wireless interface, for example Bluetooth, WLAN or the like.
  • FIG. 5 shows an exemplary embodiment in which the electrostatic sensor 11 or the first sensor 11 comprise at least one antenna unit 27.
  • the two electrostatic sensors 11a, 11c of FIG. 1 are shown in greater detail here by way of example.
  • the other electrostatic sensors 11 of the other figures can also be designed according to FIG.
  • the first electrostatic sensor 11a which is arranged on the first longitudinal side 25, comprises at least one, in this exemplary embodiment four, antenna units 27a-27d.
  • the third electrostatic sensor 11c which is arranged on the floor 8, also comprises at least one, in this exemplary embodiment two, antenna units 27e, 27f.
  • the antenna units 27a - 27f can be arranged at a distance from one another on the longitudinal side 25 and / or on the floor 8.
  • the antenna units 27 can also be arranged in a circumferential direction around the receiving area 2.
  • antenna units 27 can be used, for example, to confirm a measurement result or, for example, to form an average value from the measurement results of the respective antenna units 27.
  • the measurement result of the electrostatic sensor 11 is improved or becomes more trustworthy by means of the plurality of antenna units 27.
  • the at least one antenna unit 27 can also be activated by the control unit 13.
  • the at least one antenna unit 27 can furthermore be used to measure the electrostatic charge of the article 3.
  • the electrostatic charging of the article 3 also results in a charge shift on the electrostatic sensor 11 and in particular in the at least one antenna unit 27, which can be measured.
  • the at least one antenna unit 27 can also be used to transmit and / or receive. For example, by means of the at least one antenna unit 27, an electrical, in particular an electrostatic or electrodynamic, field can be generated, to which the article 3 reacts. The article 3 can thereby charge itself electrostatically, which can then be measured again. If the antenna unit 27 generates an electrodynamic field, a characteristic, for example a time profile, of the electrostatic charge of the article 3 can be measured, which can then be used to identify the fill level of the article 3 and / or the article 3.
  • the electrostatic charge can be measured with the aid of the antenna unit 27.
  • the level can be determined, for example, from the strength of the electrostatic charge. More liquid 5 in tank 3 can also be related to the strength of the electrostatic charge.
  • an antenna unit 27 can also be arranged on the second longitudinal side 26.

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Abstract

The invention relates to a device (1) for generating an inhalable aerosol, comprising: a receiving region (2) for a product (3) which generates an aerosol on heating; at least one sensor (11, 12, 19) for measuring a physical characteristic of the product as sensor data; and a control unit (13) for controlling the device (1) and/or for evaluating the sensor data. According to the invention, the at least one sensor (11) is an electrostatic sensor (11), by means of which an electrostatic charge of the product (3) can be measured, and the control unit (13) is designed to determine the fill level of the product (3) with the aid of at least the sensor data of the electrostatic sensor (11) and/or to identify the product (3). The invention also relates to a method for operating a device (1) for generating an inhalable aerosol.

Description

Vorrichtung zum Erzeugen eines inhalierbaren Aerosols Device for generating an inhalable aerosol
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erzeugen eines inha- lierbaren Aerosols mit einem Aufnahmebereich für einen Artikel, der bei Er hitzung ein Aerosol abgibt, mit zumindest einem Sensor zum Erfassen einer physikalischen Eigenschaft des Artikels als Sensordaten und mit einer Steu ereinheit zum Steuern der Vorrichtung und/oder zur Auswertung der Sensor daten. The present invention relates to a device for generating an inhalable aerosol with a receiving area for an article which emits an aerosol when heated, with at least one sensor for detecting a physical property of the article as sensor data and with a control unit for controlling the device and / or to evaluate the sensor data.
Derartige Inhalatoren stellen seit einiger Zeit eine Alternative zum klassi schen Tabakkonsum dar, bei dem Tabakprodukte verbrannt werden und der entstehende Rauch eingeatmet wird. Verschiedene Ausprägungen von Inha latoren sind bekannt. Bei Verdampfern, die auch als elektrische Zigaretten oder E-Zigaretten bezeichnet werden, wird ein Aerosol aus einer aromatisier ten und gegebenenfalls nikotinhaltigen Flüssigkeit (auch „Liquid“ genannt) durch Erhitzen mittels einer elektrischen Heizvorrichtung erzeugt. Weiterhin sind sogenannte „heat-not-burn“-Vorrichtungen bekannt, in denen ein auf Ta bak basierender Feststoff erhitzt wird, wobei die Temperatur in der Regel un- terhalb der Zündtemperatur gehalten wird und somit weniger gesundheits schädliche Stoffe freigesetzt werden. Es ist bekannt, derartige Inhalatoren mit Sensoren zu versehen, um beispielsweise die Temperatur der Heizvor richtung zu überwachen oder bestimmte Eigenschaften des jeweiligen Aero sol erzeugenden Artikels zu messen. Such inhalers have been an alternative to classic tobacco consumption for some time, in which tobacco products are burned and the resulting smoke is inhaled. Various forms of inhalers are known. In vaporizers, which are also known as electronic cigarettes or e-cigarettes, an aerosol is generated from a flavored and possibly nicotine-containing liquid (also called “liquid”) by heating it with an electric heater. Furthermore, so-called “heat-not-burn” devices are known, in which a solid based on tobacco is heated, the temperature generally being kept below the ignition temperature and thus less harmful substances being released. It is known to provide such inhalers with sensors, for example to monitor the temperature of the Heizvor direction or to measure certain properties of the respective aerosol generating article.
Beispielsweise aus der EP 3536 176 A1 ist eine Verdampfungsvorrichtung zum Erzeugen eines inhalierbaren Aerolos bekannt, wobei ein Füllstand ei ner zu verdampfenden Flüssigkeit mittels eines Füllstandssensors erfasst wird. Bei einem niedrigen Füllstand kann beispielweise ein Signal an einen Benutzer ausgeben oder der Betrieb der Verdampfungsvorrichtung verhin dert werden. Der Füllstandssensor ist insbesondere als kapazitiver Sensor ausgebildet. Der vorliegenden Erfindung liegt unter anderem die Erkenntnis zugrunde, dass ein derartiger Sensor oftmals unzureichende bzw. ungenaue Ergebnisse liefert. Außerdem wäre ein erweiterter Umfang sensorbasierter Funktionen der Vorrichtung wünschenswert. For example, from EP 3536 176 A1 an evaporation device for generating an inhalable aerosol is known, wherein a level of a liquid to be evaporated is detected by means of a level sensor. At a low level, for example, a signal can be output to a user or the operation of the evaporation device can be prevented. The level sensor is designed in particular as a capacitive sensor. The present invention resides in the finding, among other things based on the fact that such a sensor often delivers inadequate or inaccurate results. In addition, an expanded range of sensor-based functions of the device would be desirable.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es somit, die Genauigkeit bei einer Füllstandsmessung in einer Vorrichtung zum Erzeugen eines inhalierbaren Aerosols zu verbessern und den auf Sensordaten basierenden Funktionsum fang der Vorrichtung zu erweitern. The object of the present invention is therefore to improve the accuracy of a level measurement in a device for generating an inhalable aerosol and to expand the functional scope of the device based on sensor data.
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung zum Erzeugen eines inhalier baren Aerosols mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs. The object is achieved by a device for generating an inhalier ble aerosol with the features of the independent claim.
Vorgeschlagen wird eine Vorrichtung zum Erzeugen eines inhalierbaren Ae rosols. A device for generating an inhalable aerosol is proposed.
Die Vorrichtung umfasst einen Aufnahmebereich für einen Artikel, der bei Er hitzung das Aerosol erzeugt. Das Aerosol kann, wie vorstehend bereits be schrieben ist, Nikotin und/oder andere Stoffe aufweisen. The device comprises a receiving area for an article which, when heated, generates the aerosol. As already described above, the aerosol can contain nicotine and / or other substances.
Die Vorrichtung umfasst ferner zumindest einen Sensor zum Erfassen einer physikalischen Eigenschaft des Artikels als Sensordaten. Mit Hilfe der Sens ordaten kann die Vorrichtung bzw. der Artikel überwacht werden. The device further comprises at least one sensor for detecting a physical property of the article as sensor data. The device or the article can be monitored with the aid of the sensor data.
Außerdem umfasst die Vorrichtung eine Steuereinheit zum Steuern der Vor richtung und/oder zur Auswertung der Sensordaten. In addition, the device comprises a control unit for controlling the device and / or for evaluating the sensor data.
Erfindungsgemäß ist der zumindest eine Sensor als ein elektrostatischer Sensor ausgebildet. Des Weiteren ist die Steuereinheit derart ausgebildet, dass diese anhand zumindest der Sensordaten des elektrostatischen Sen sors einen Füllstand des Artikels ermittelt und/oder den Artikel identifizieren kann. Der elektrostatische Sensor kann dabei eine elektrostatische Aufladung des Artikels messen. Die Messung der elektrostatischen Aufladung kann dabei beispielsweise dadurch erfolgen, dass eine elektrische Spannung gemessen wird, die durch eine elektrische Influenz am elektrostatischen Sensor gemes sen wird. Die elektrische Influenz wird dabei durch die elektrostatische Aufla dung ausgebildet. Da mit der elektrostatischen Aufladung ein elektrostati sches Feld einhergeht, kann auch das elektrostatische Feld gemessen wer den. Zusätzlich oder alternativ kann die elektrostatische Aufladung auch mit tels einer Veränderung der elektrostatischen Aufladung und/oder mittels ei ner Veränderung des durch die elektrostatische Aufladung ausgebildeten elektrostatischen Feldes gemessen werden. According to the invention, the at least one sensor is designed as an electrostatic sensor. Furthermore, the control unit is designed in such a way that it can determine a fill level of the article and / or identify the article on the basis of at least the sensor data of the electrostatic sensor. The electrostatic sensor can measure an electrostatic charge on the article. The electrostatic charge can be measured, for example, by measuring an electrical voltage that is measured by an electrical influence on the electrostatic sensor. The electrical influence is formed by the electrostatic charge. Since the electrostatic charge is accompanied by an electrostatic field, the electrostatic field can also be measured. Additionally or alternatively, the electrostatic charge can also be measured by means of a change in the electrostatic charge and / or by means of a change in the electrostatic field formed by the electrostatic charge.
Ferner kann die elektrostatische Aufladung auch anhand einer Kraft auf eine Probeladung gemessen werden. Furthermore, the electrostatic charge can also be measured on the basis of a force on a test charge.
Die elektrostatische Aufladung kann zusätzlich auch durch die Messung des elektrischen Feldes ermittelt werden. The electrostatic charge can also be determined by measuring the electrical field.
Des Weiteren kann auch eine Änderung der elektrostatischen Aufladung, also ein zeitlicher Verlauf, gemessen werden, um anhand dessen den Artikel zu identifizieren und/oder um den Füllstand zu messen. Furthermore, a change in the electrostatic charge, that is to say a time profile, can also be measured in order to identify the article and / or to measure the fill level on the basis of this.
Mittels des elektrostatischen Sensors können auch, insbesondere ruhende, elektrische Ladungen, eine Ladungsverteilung und/oder ein elektrisches Feld erfasst werden. The electrostatic sensor can also be used to detect, in particular static, electrical charges, a charge distribution and / or an electrical field.
Mittels des elektrostatischen Sensors kann auch ein elektrisches Potential er fasst werden, welches der elektrostatisch aufgeladene Artikel ausbildet. By means of the electrostatic sensor, an electrical potential can also be detected, which the electrostatically charged article forms.
Mittels der Messung durch den elektrostatischen Sensor kann die Ermittlung des Füllstandes verbessert werden. Beispielsweise kann die gemessene elektrostatische Aufladung des Artikels von dem Füllstand abhängen. Eine höhere gemessene elektrostatische Aufladung kann beispielsweise bedeu ten, dass der Füllstand höher ist. The determination of the fill level can be improved by means of the measurement by the electrostatic sensor. For example, the measured electrostatic charge on the article can depend on the fill level. One higher measured electrostatic charge can mean, for example, that the fill level is higher.
Zusätzlich oder alternativ kann mittels des elektrostatischen Sensors auch der Artikel identifiziert werden. Verschiedene Artikel können voneinander un terschiedliche elektrostatische Aufladungen bzw. unterschiedliche elektrosta tische Charakteristika, d.h. unterschiedliche Charakteristika der elektrostati schen Aufladung, aufweisen. Beispielsweise können unterschiedliche Artikel unterschiedliche zeitliche Verläufe der elektrostatischen Aufladung aufwei sen, weil sie sich beispielsweise unterschiedlich entladen. Ferner kann der zeitliche Verlauf auch vom Füllstand abhängen. Additionally or alternatively, the article can also be identified by means of the electrostatic sensor. Different articles can have different electrostatic charges or different electrostatic characteristics, i.e. different characteristics of the electrostatic charge. For example, different articles can have different electrostatic charge curves over time, because they discharge differently, for example. Furthermore, the course over time can also depend on the fill level.
Die Vorrichtung kann ferner eine Fleizvorrichtung zum Erhitzen des Artikels umfassen, so dass das Aerosol erzeugt werden kann. Die Fleizvorrichtung kann beispielsweise als Fleizwendel ausgebildet sein. The device may further comprise a meat device for heating the article so that the aerosol can be generated. The sausage device can be designed as a sausage spiral, for example.
Zusätzlich oder alternativ kann die Fleizvorrichtung auch am Artikel selbst an geordnet sein. Dann kann jedoch die Steuereinheit die Fleizvorrichtung des Artikels steuern, wenn eine Schnittstelle vorhanden ist, welche die Fleizvor richtung mit der Steuereinheit verbindet. In addition or as an alternative, the meat frying device can also be arranged on the article itself. Then, however, the control unit can control the meat device of the article if there is an interface which connects the device to the control unit.
Des Weiteren kann die Vorrichtung eine Energieversorgung, insbesondere in Form eines Energiespeichers, aufweisen. Die Energieversorgung kann ins besondere die Fleizvorrichtung, die Sensoren und ggf. die Fleizvorrichtung des Artikels mit elektrischer Energie versorgen. Die Energieversorgung kann beispielsweise als wenigstens ein Akkumulator oder wenigstens eine Batterie ausgebildet sein. Die Energieversorgung kann entweder fest in der Vorrich tung verbaut oder wechselbar sein. Ebenfalls denkbar ist eine Energieversor gung in Form eines Kondensators. Die Vorrichtung kann insbesondere einen Anschluss für eine externe Energiequelle aufweisen, worüber die Energiever sorgung beispielsweise aufgeladen werden kann. Die Vorrichtung kann zur Verwendung von verschiedenen Aerosol erzeugen den Artikeln ausgebildet sein. Wie bereits erwähnt, kann der Artikel eine aro matisierte und gegebenenfalls nikotinhaltige Flüssigkeit aufweisen oder aus dieser bestehen. Die Vorrichtung kann einen fest verbauten Flüssigkeitsspei cher aufweisen, in den der Artikel in Form der Flüssigkeit eingefüllt werden kann. Der Artikel kann auch aus einer mit einer entsprechenden Flüssigkeit gefüllten Kartusche bestehen, die nach dem Verbrauch ausgewechselt wer den muss. Der Artikel kann weiterhin einen auf Tabak basierenden Feststoff aufweisen oder aus diesem bestehen. Gebräuchlich sind beispielsweise Arti kel, die an klassische Zigaretten in einer verkürzten Form erinnern, wobei der tabakbasierende Feststoff in ein Zigarettenpapier gewickelt ist. Furthermore, the device can have an energy supply, in particular in the form of an energy store. The energy supply can, in particular, supply the meat-filling device, the sensors and, if necessary, the meat-filling device of the article with electrical energy. The energy supply can be designed, for example, as at least one accumulator or at least one battery. The energy supply can either be permanently installed in the device or it can be exchanged. An energy supply in the form of a capacitor is also conceivable. The device can in particular have a connection for an external energy source, via which the energy supply can be charged, for example. The device can be designed for the use of various aerosol generating articles. As already mentioned, the article can have or consist of a flavored and optionally nicotine-containing liquid. The device can have a permanently installed liquid storage device into which the article can be filled in the form of the liquid. The article can also consist of a cartridge filled with an appropriate liquid, which must be replaced after use. The article can further comprise or consist of a tobacco-based solid. Commonly used are, for example, articles that are reminiscent of classic cigarettes in a shortened form, the tobacco-based solid being wrapped in cigarette paper.
Die Fleizvorrichtung kann in Abhängigkeit des Aerosol erzeugenden Artikels unterschiedlich ausgebildet sein. Die Fleizvorrichtung kann beispielsweise eine oder mehrere Fleizspiralen aufweisen, die sich durch den Durchfluss von elektrischem Strom erwärmen. Denkbar ist ebenfalls eine Lichtquelle, beispielsweise in Form eines Lasers, als Heizvorrichtung. Die Heizvorrich tung kann als Bestandteil der Vorrichtung ebenfalls wechselbar ausgebildet sein. Im Falle einer zu verdampfenden Flüssigkeit kann die Heizvorrichtung einen Flüssigkeitsträger, insbesondere in Form von Watte oder in Form eines metallischen Siebs, aufweisen. Auch ist die Heizvorrichtung in diesem Fall insbesondere durch ein flüssigkeitsübertragendes Element mit einem Flüs sigkeitsvorrat verbunden. Das flüssigkeitsübertragende Element kann bei spielswiese ein Docht oder ein Drahtgeflecht sein und die Flüssigkeit insbe sondere durch Kapillarkräfte übertragen. Die Steuereinheit ist beispielsweise ausgebildet, die Heizvorrichtung in Abhängigkeit eines Verhaltens eines Be nutzers der Vorrichtung zu aktivieren. Insbesondere ist es denkbar, dass die Heizvorrichtung durch das Betätigen eines Schalters, durch Berührung eines Körperteils des Benutzers oder das Inhalieren des Benutzers ausgelöst wird. The meat meat device can be designed differently depending on the aerosol-generating article. The meat meat device can, for example, have one or more meat spirals which are heated by the flow of electrical current. A light source, for example in the form of a laser, is also conceivable as a heating device. The Heizvorrich device can also be designed interchangeably as part of the device. In the case of a liquid to be evaporated, the heating device can have a liquid carrier, in particular in the form of wadding or in the form of a metallic sieve. In this case, too, the heating device is connected to a liquid supply, in particular by a liquid-transferring element. The liquid-transferring element can be a wick or a wire mesh, for example, and transfer the liquid in particular by capillary forces. The control unit is designed, for example, to activate the heating device as a function of the behavior of a user of the device. In particular, it is conceivable that the heating device is triggered by actuating a switch, by touching a part of the body of the user or by inhaling by the user.
Es ist ebenfalls denkbar, dass die Heizvorrichtung nicht Bestandteil der Vor richtung, sondern Bestandteil des Artikels ist und beispielsweise mit diesem regelmäßig ausgetauscht wird. In diesem Fall wird insbesondere durch den Aufnahmebereich eine Verbindung zwischen der Heizvorrichtung des Artikels und der Energieversorgung hergestellt. Die Vorrichtung kann dafür eine Schnittstelle aufweisen, mittels der eine Heizvorrichtung des Artikels ange steuert und/oder mit Energie versorgt werden kann. Über die Schnittstelle kann insbesondere die Steuereinheit die Heizvorrichtung des Artikels steu ern. It is also conceivable that the heating device is not part of the device, but part of the article and, for example, with it is exchanged regularly. In this case, a connection between the heating device of the article and the energy supply is established in particular through the receiving area. For this purpose, the device can have an interface by means of which a heating device of the article can be controlled and / or supplied with energy. In particular, the control unit can control the heating device of the article via the interface.
Der elektrostatische Sensor kann ein erster Sensor sein, der eine erste phy sikalische Eigenschaft des Artikels als erste Sensordaten erfasst. Erster Sen sor und elektrostatischer Sensor können hier gleichbedeutend sein. The electrostatic sensor can be a first sensor that detects a first physical property of the article as first sensor data. The first sensor and the electrostatic sensor can be synonymous here.
Vorteilhaft ist es, wenn die Vorrichtung weiterhin zumindest einen zweiten Sensor zum Erfassen einer zweiten physikalischen Eigenschaft des Artikels als zweite Sensordaten aufweist. Vorteilhafterweise kann die Vorrichtung ei nen dritten Sensor zum Erfassen einer dritten physikalischen Eigenschaft des Artikels als dritte Sensordaten umfassen. It is advantageous if the device furthermore has at least one second sensor for detecting a second physical property of the article as second sensor data. The device can advantageously comprise a third sensor for detecting a third physical property of the article as third sensor data.
Mithilfe des zweiten Sensors und vorzugsweise des dritten Sensors, der die zweite und vorzugsweise die dritte physikalische Eigenschaft des Aerosol er zeugenden Artikels erfasst und der Auswertung der Signale zumindest des ersten Sensors, des zweiten und vorzugsweise des dritten Sensors lässt sich eine Genauigkeit und Zuverlässigkeit bei der Ermittlung des Füllstands des Aerosol erzeugenden Artikels erhöhen. Darüber hinaus ermöglicht die ge meinsame Auswertung der Signale des ersten Sensors, des zweiten Sensors und vorzugsweise des dritten Sensors weitere auf dieser Auswertung basie rende Funktionen, wie insbesondere die Identifikation des Aerosol erzeugen den Artikels. With the help of the second sensor and preferably the third sensor, which detects the second and preferably the third physical property of the aerosol-generating article, and the evaluation of the signals from at least the first sensor, the second and preferably the third sensor, an accuracy and reliability in the Increase the determination of the fill level of the aerosol generating article. In addition, the joint evaluation of the signals from the first sensor, the second sensor and preferably the third sensor enables further functions based on this evaluation, such as in particular the identification of the aerosol-generating article.
Der Aufnahmebereich kann den Artikel insbesondere formschlüssig aufneh men. Es ist denkbar, dass der Aufnahmebereich eine Rastvorrichtung zur Fi- xierung des Artikels umfasst. Wie bereits erwähnt, kann der Aufnahmebe reich ebenfalls eine Verbindung zur Energieversorgung aufweisen. Der Auf nahmebereich kann beispielsweise als Flüssigkeitsspeicher bzw. Flüssig keitstank ausgebildet sein. The receiving area can in particular receive the article in a form-fitting manner. It is conceivable that the receiving area has a locking device for xing of the article. As already mentioned, the receiving area can also have a connection to the power supply. The receiving area can be designed, for example, as a liquid storage or liquid keitstank.
Der erste Sensor, der zweite Sensor und/oder der dritte Sensor sind vorzugs weise als elektronische Bauteile, insbesondere Flalbleiterelemente, ausgebil det. Die Sensoren werden vorzugsweise von der Energieversorgung mit ei ner elektrischen Spannung versorgt. In Abhängigkeit der ersten, zweiten und/oder dritte physikalischen Eigenschaft verändert sich beispielsweise ein Ausgabesignal der Sensoren, dass sich als erste, zweite und/oder dritte Sen sordaten manifestiert. Die ersten, zweiten und/oder dritte Sensordaten kön nen beispielsweise als analoge und/oder digitale Daten vorliegen. The first sensor, the second sensor and / or the third sensor are preferably designed as electronic components, in particular semiconductor elements. The sensors are preferably supplied with an electrical voltage from the energy supply. Depending on the first, second and / or third physical property, for example, an output signal from the sensors changes that manifests itself as first, second and / or third sensor data. The first, second and / or third sensor data can be present as analog and / or digital data, for example.
Die Sensoren sind insbesondere integrale Bestandteile der Vorrichtung und unabhängig vom Artikel. Im Sinne der Nachhaltigkeit sollen die Sensoren ins besondere nicht mit dem Artikel ausgetauscht werden. In particular, the sensors are integral components of the device and are independent of the article. In the interests of sustainability, the sensors in particular should not be exchanged with the article.
Unter den physikalischen Eigenschaften des Artikels sind vorliegend Eigen schaften zu verstehen, die durch die Zusammensetzung, eine Menge bzw. Restmenge, die geometrischen Abmessungen und/oder grundsätzliche Ma terialeigenschaften des Artikels bestimmt sind. Bei dem Begriff Artikel ist ei nerseits der beim bestimmungsgemäßen Gebrauch der Vorrichtung ver brauchte Stoff als auch ein Behältnis bzw. eine Umhüllung des Stoffs um fasst. In the present case, the physical properties of the article are to be understood as properties that are determined by the composition, an amount or residual amount, the geometric dimensions and / or basic material properties of the article. The term article includes both the substance consumed during the intended use of the device and a container or a covering of the substance.
Die Steuereinheit ist beispielsweise als elektrische Schaltung, insbesondere integrierter Schaltkreis, oder Mikrocontroller ausgebildet. Insbesondere ist die Steuereinheit ausgebildet, die Sensordaten zu empfangen, zu speichern, um zuwandeln und/oder mathematische Operationen mit den Sensordaten aus zuführen. Vorzugsweise ist die Steuereinheit ausgebildet, Ausgabedaten und/oder Steuersignale auf Basis der Sensordaten zu erzeugen. Unter dem Begriff des Füllstands des Artikels ist insbesondere eine Menge bzw. Restmenge des bereits erwähnten, beim bestimmungsgemäßen Ge brauch der Vorrichtung verbrauchten, Stoffs zu verstehen. Ein Ermitteln des Füllstands des Artikels kann beispielsweise automatisch in regelmäßigen Ab ständen, bzw. mit einer bestimmten Taktzeit, erfolgen. Das Ermitteln des Füllstands kann insbesondere dazu verwendet werden, einen Benutzer im Falle eines niedrigen Füllstands zu benachrichtigen oder die Benutzung der Vorrichtung zu verhindern. Eventuelle Beschädigungen der Vorrichtung oder Nachteile für den Benutzer können somit vermieden werden. The control unit is designed, for example, as an electrical circuit, in particular an integrated circuit, or a microcontroller. In particular, the control unit is designed to receive the sensor data, store it, convert it and / or perform mathematical operations with the sensor data. The control unit is preferably designed to generate output data and / or control signals on the basis of the sensor data. The term “fill level” of the article is to be understood in particular as an amount or residual amount of the substance already mentioned and consumed in the intended use of the device. The filling level of the article can be determined, for example, automatically at regular intervals or with a specific cycle time. The determination of the fill level can in particular be used to notify a user in the event of a low fill level or to prevent the use of the device. Any damage to the device or disadvantages for the user can thus be avoided.
Unter Identifikation des Artikels ist insbesondere eine Zuordnung des mo mentan in der Vorrichtung verwendeten Artikels zu einer bestimmten Gattung von Artikeln zu verstehen. Eine Gattung von Artikeln kann beispielsweise dadurch bestimmt sein, dass sie vom Fiersteller der Vorrichtung zu einer Ver wendung mit der Vorrichtung bestimmt bzw. freigegeben ist. Außerdem kann sich die Gattung von Artikeln beispielsweise durch einen bestimmten Nikotin gehalt und/oder eine bestimmte Aromatisierung auszeichnen. Vor allem kann eine Identifikation des Artikels beispielsweise eine Verwendung der Vorrich tung mit unerwünschten Artikeln von Wettbewerbern oder Nachahmungen von Artikeln verhindern. Identification of the article is to be understood in particular as an assignment of the article currently used in the device to a specific type of article. A type of article can, for example, be determined by the fact that it is determined or approved for use with the device by the lowering plate of the device. In addition, the type of article can be characterized, for example, by a certain nicotine content and / or a certain flavoring. Above all, an identification of the article can, for example, prevent the device from being used with undesired articles from competitors or imitations of articles.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Vorrichtung ist die Steuereinheit der art ausgebildet, dass diese die ersten, zweiten und dritten Sensordaten zu sammenführt und/oder gemeinsam auswertet. Es ergibt sich somit bei der Auswertung der einzelnen Sensordaten ein Synergieeffekt, der die Genauig keit und Zuverlässigkeit der Datenauswertung erhöht. Falls beispielsweise die Auswertung eines einzelnen Sensors unschlüssige Ergebnisse geliefert, können die anderen Sensordaten herangezogen werden, um trotzdem zu ei nem schlüssigen Ergebnis zu kommen. Die Sensordaten können beispielsweise zur gegenseitigen Korrektur heran gezogen werden. Sie können als Parameter einer Ausgleichsrechnung ver wendet werden. Es kann beispielsweise eine Sensorfusion bzw. Informa tionsfusion von der Steuereinheit durchgeführt werden. Die Sensordaten der einzelnen Sensoren können beispielsweise unterschiedlich gewichtet wer den, je nachdem welche sensorbasierte Funktion von der Vorrichtung vorge nommen werden soll. Darüber hinaus kann abhängig von der jeweiligen sen sorbasierten Funktion nur eine Untermenge der Sensoren gemeinsam aus gewertet werden. Die Steuereinheit umfasst zur gemeinsamen Auswertung der Sensordaten beispielsweise Datenmodelle, die vom jeweiligen Fiersteller der Vorrichtung im Rahmen von Laborversuchen mit verschiedenen Artikeln und verschiedenen Zuständen der Artikel, wie insbesondere Füllstände, er mittelt wurden. In an advantageous development of the device, the control unit is designed in such a way that it combines the first, second and third sensor data and / or evaluates them together. When evaluating the individual sensor data, there is thus a synergy effect that increases the accuracy and reliability of the data evaluation. If, for example, the evaluation of a single sensor delivers inconclusive results, the other sensor data can be used to arrive at a conclusive result anyway. The sensor data can be used for mutual correction, for example. They can be used as parameters in a clearing calculation. For example, a sensor fusion or information fusion can be carried out by the control unit. The sensor data of the individual sensors can, for example, be weighted differently, depending on which sensor-based function is to be performed by the device. In addition, depending on the respective sensor-based function, only a subset of the sensors can be evaluated together. For the joint evaluation of the sensor data, the control unit includes, for example, data models that were determined by the respective Fierstellers of the device as part of laboratory tests with different articles and different states of the articles, such as fill levels in particular.
Vorteilhafterweise ist der zweite und/oder dritte Sensor als kapazitiver Sen sor und/oder optischer Sensor, insbesondere Spektralsensor, ausgebildet. Diese Sensoren erlauben einerseits gut reproduzierbare Messungen unter schiedlicher physikalischer Eigenschaften. Andererseits sind derartige Sen soren kostengünstig in der Herstellung und lassen sich gut miniaturisieren. Die erste, zweite und/oder dritte physikalische Eigenschaft ist dabei insbe sondere eine Permittivität, ein elektromagnetisches Spektrum und/oder eine, insbesondere charakteristische, elektrostatische Aufladung. Bei dem elektro magnetischen Spektrum kann es sich um ein Absorptions- und/oder Emissi onsspektrum handeln. The second and / or third sensor is advantageously designed as a capacitive sensor and / or optical sensor, in particular a spectral sensor. On the one hand, these sensors allow easily reproducible measurements of different physical properties. On the other hand, such sensors are inexpensive to manufacture and can be easily miniaturized. The first, second and / or third physical property is in particular a permittivity, an electromagnetic spectrum and / or a particularly characteristic electrostatic charge. The electromagnetic spectrum can be an absorption and / or emission spectrum.
Der kapazitive Sensor misst insbesondere die elektrische Kapazität zwischen zwei voneinander isolierten elektrischen Leitern, wobei die Kapazität gleich dem Verhältnis der Ladungsmenge, die auf diesen Leitern gespeichert ist, und der zwischen ihnen herrschenden elektrischen Spannung ist. Die Kapa zität ist dabei abhängig von der Permittivität des zwischen den Leitern oder in unmittelbarer Umgebung der Leiter befindlichen isolierenden Mediums und der Geometrie der Leiter. Die Abhängigkeit von der Permittivität kann für die vorliegende Vorrichtung ausgenutzt werden. Der Artikel ist allgemein als Iso lator bzw. Dielektrikum ausgebildet, wobei die Permittivität des Artikels einer seits von seiner Beschaffenheit und bei einem Artikel in Form einer Flüssig keit bzw. wenn der Artikel eine Flüssigkeit aufweist von dem Füllstand der Flüssigkeit abhängt. The capacitive sensor measures in particular the electrical capacitance between two electrical conductors isolated from one another, the capacitance being equal to the ratio of the amount of charge stored on these conductors and the electrical voltage between them. The capacity is dependent on the permittivity of the insulating medium located between the conductors or in the immediate vicinity of the conductors and the geometry of the conductors. The dependence on the permittivity can be used for present device can be exploited. The article is generally designed as an insulator or dielectric, the permittivity of the article on the one hand on its nature and, in the case of an article in the form of a liquid, or if the article has a liquid, on the level of the liquid depending on the level of the liquid.
Der kapazitive Sensor weist insbesondere wenigstens zwei Elektroden auf, zwischen denen die Kapazität gemessen wird, wobei die zwei Elektroden beispielsweise derart beabstandet sein können, dass der Artikel bei bestim mungsgemäßem Gebrauch der Vorrichtung zwischen den Elektroden ange ordnet ist. Alternativ können beide Elektroden auch in unmittelbarer Nähe ne ben dem Artikel, beispielsweise in einem gemeinsamen Gehäuse, angeord net sein. Die Elektroden können in beiden genannten Fällen beispielsweise in einer Seitenwand des Aufnahmebereichs angeordnet sein. Durch die Än derung der Kapazität, die durch den kapazitiven Sensor detektiert wird, kann ebenfalls unabhängig von den anderen Sensoren in einfacher Weise ein Ein legen des Artikels in den Aufnahmebereich erkannt werden. The capacitive sensor has, in particular, at least two electrodes between which the capacitance is measured, the two electrodes being able to be spaced, for example, such that the article is arranged between the electrodes when the device is used as intended. Alternatively, both electrodes can also be arranged in the immediate vicinity of the article, for example in a common housing. In both cases mentioned, the electrodes can be arranged, for example, in a side wall of the receiving area. By changing the capacitance, which is detected by the capacitive sensor, an insertion of the article into the receiving area can also be recognized in a simple manner independently of the other sensors.
Für den optischen Sensor sind verschiedene Ausgestaltungen denkbar. Grundsätzlich misst der optische Sensor aber Licht wenigstens einer Licht quelle, das vom Artikel beeinflusst wurde. Unter dieser Beeinflussung kann beispielsweise Absorption, Reflexion, Brechung und/oder Fluoreszenz ver standen werden. Das vom Sensor gemessene Licht kann im sichtbaren Be reich, im Infrarotbereich und/oder im Ultraviolettbereich liegen. Der als Spekt ralsensor ausgebildete optische Sensor misst insbesondere eine Intensitäts verteilung in Abhängigkeit von der Wellenlänge des Lichts. Die oben aufge zählten Beeinflussungen, insbesondere die Absorption und/oder die Fluores zenz, können damit insbesondere in Abhängigkeit der Wellenlänge gemes sen werden. Various configurations are conceivable for the optical sensor. Basically, however, the optical sensor measures light from at least one light source that has been influenced by the article. This influencing can mean, for example, absorption, reflection, refraction and / or fluorescence. The light measured by the sensor can be rich in the visible Be, in the infrared range and / or in the ultraviolet range. The optical sensor designed as a spectral sensor measures in particular an intensity distribution as a function of the wavelength of the light. The influences listed above, in particular the absorption and / or the fluorescence, can thus be measured in particular as a function of the wavelength.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Vorrichtung umfasst der op tische Sensor einen Detektor und ein erstes und/oder zweites Leuchtmittel. Durch die Verwendung dedizierter Leuchtmittel mit vorgegebener Intensität bzw. spektraler Zusammensetzung des Lichts kann die Messgenauigkeit des optischen Sensors verbessert werden. Das erste Leuchtmittel und das zweite Leuchtmittel können hierbei beispielsweise unterschiedliche Intensitäten und/oder spektrale Zusammensetzungen des emittierten Lichts aufweisen. Das erste Leuchtmittel und/oder das zweite Leuchtmittel sind beispielsweise als LED, insbesondere als Weißlicht-LED, beispielsweise mit einer Farbtem peratur von 6000 K, ausgebildet. Es ist denkbar, dass das erste Leuchtmittel als monochromatisches Leuchtmittel und das zweite Leuchtmittel als Weiß- licht-Leuchtmittel, also polychromatisches Leuchtmittel mit breiter spektraler Verteilung, ausgebildet ist. Beispielsweise können das erste Leuchtmittel und das zweite Leuchtmittel von der Steuereinheit zu unterschiedlichen Zeitpunk ten für eine Messung des optischen Sensors aktiviert werden. In a further advantageous embodiment of the device, the optical sensor comprises a detector and a first and / or second illuminant. The measurement accuracy of the optical sensor can be improved by using dedicated lighting means with a predetermined intensity or spectral composition of the light. The first illuminant and the second illuminant can have different intensities and / or spectral compositions of the emitted light, for example. The first light source and / or the second light source are, for example, an LED, in particular a white light LED, for example with a color temperature of 6000 K. It is conceivable that the first illuminant is designed as a monochromatic illuminant and the second illuminant as a white light illuminant, that is to say polychromatic illuminant with a broad spectral distribution. For example, the first luminous means and the second luminous means can be activated by the control unit at different times for a measurement of the optical sensor.
Der Detektor ist beispielsweise als Fotodiode, Solarzelle, CCD- oder CMOS- Detektor ausgebildet. Der Detektor ist insbesondere als spektraler Detektor ausgebildet, d. h. der Detektor ist ausgebildet die Intensität des Lichts in Ab hängigkeit von der Wellenlänge zu messen. Hierzu ist der Detektor beispiels weise als CCD-Spektrometer bzw. Gitterspektrometer ausgebildet. The detector is designed, for example, as a photodiode, solar cell, CCD or CMOS detector. The detector is designed in particular as a spectral detector, i. H. the detector is designed to measure the intensity of the light as a function of the wavelength. For this purpose, the detector is designed as a CCD spectrometer or grating spectrometer, for example.
In diesem Zusammenhang stellt es einen Vorteil dar, wenn das erste Leucht mittel benachbart zum Detektor angeordnet und/oder das zweite Leuchtmittel vom Detektor beabstandet ist. Hierdurch können verschiedene Bereiche des Artikels festgelegt werden die vom optischen Sensor bzw. Detektor erfasst werden. Das vom Detektor beanstandete zweite Leuchtmittel kann beispiels weise einen großen Volumenanteil des Artikels durchleuchten. Das zum De tektor benachbarte erste Leuchtmittel kann beispielsweise nur einen Aus schnitt der Oberfläche des Artikels beleuchten. Hierdurch lassen sich ver schiedene Aspekte der Beschaffenheit des Artikels besser unterscheiden. Wie bereits beschrieben, können das erste Leuchtmittel und das zweite Leuchtmittel von der Steuereinheit beispielsweise zu unterschiedlichen Zeit punkten für eine Messung des optischen Sensors aktiviert werden. Das erste Leuchtmittel und das zweite Leuchtmittel können beispielsweise für unter schiedliche sensorbasierte Funktionen der Vorrichtung verwendet werden.In this context, it is advantageous if the first illuminant is arranged adjacent to the detector and / or the second illuminant is spaced from the detector. In this way, different areas of the article can be defined that are detected by the optical sensor or detector. The second illuminant objected to by the detector can, for example, shine through a large proportion of the volume of the article. The first illuminant adjacent to the detector can, for example, only illuminate a section of the surface of the article. This makes it possible to better differentiate between various aspects of the nature of the article. As already described, the first lighting means and the second lighting means can be activated by the control unit, for example at different times, for a measurement of the optical sensor. The first Lighting means and the second lighting means can be used, for example, for different sensor-based functions of the device.
So kann beispielsweise das erste Leuchtmittel ausschließlich bei der Identifi kation des Artikels verwendet werden. For example, the first light source can only be used to identify the article.
Es ist vorteilhaft, wenn der Detektor und/oder das erste Leuchtmittel in einer Seitenwand des Aufnahmebereichs und/oder bei bestimmungsgemäßer An ordnung des Artikels an einer Längsseite des Artikels angeordnet sind und/o der das zweite Leuchtmittel in einem Boden des Aufnahmebereichs und/oder bei bestimmungsgemäßer Anordnung des Artikels an einer Stirnseite des Ar tikels angeordnet ist. Eine derartige Anordnung der Leuchtmittel und des De tektors erlaubt es beispielsweise, dass das erste Leuchtmittel nur einen Aus schnitt der Oberfläche des Artikels beleuchtet und dass das zweite Leucht mittel einen Großteil des Artikels durchleuchtet. Durch die Untersuchung von unterschiedlichen Bereichen des Artikels können die Messergebnisse weiter verfeinert werden. Falls der Artikel beispielsweise als Kartusche mit einer da rin enthaltenen Flüssigkeit ausgebildet ist, kann insbesondere das erste Leuchtmittel eine Seitenwand der Kartusche beleuchten und das zweite Leuchtmittel die Kartusche mit der darin enthaltenen Flüssigkeit durchleuch ten. Damit können die Eigenschaften der Kartusche und der darin enthalte nen Flüssigkeit eventuell getrennt voneinander untersucht werden. It is advantageous if the detector and / or the first illuminant are arranged in a side wall of the receiving area and / or, if the article is properly arranged, on a longitudinal side of the article and / or the second illuminant in a bottom of the receiving area and / or at The intended arrangement of the article on one end face of the article is arranged. Such an arrangement of the lighting means and the detector allows, for example, that the first lighting means only illuminates a section of the surface of the article and that the second lighting means illuminates a large part of the article. By examining different areas of the article, the measurement results can be further refined. If the article is designed, for example, as a cartridge with a liquid contained therein, in particular the first illuminant can illuminate a side wall of the cartridge and the second illuminant can illuminate the cartridge with the liquid contained therein Liquid may be examined separately from one another.
Es ist besonders vorteilhaft, wenn die Vorrichtung wenigstens ein, insbeson dere visuelles, akustisches und/oder haptisches, Rückmeldungselement, ins besondere ein Anzeigeelement und/oder ein Vibrationselement, aufweist.It is particularly advantageous if the device has at least one, in particular visual, acoustic and / or haptic, feedback element, in particular a display element and / or a vibration element.
Das Rückmeldungselement erlaubt es der Vorrichtung bzw. der Steuereinheit mit einem Benutzer der Vorrichtung zu kommunizieren. Dabei können bei spielsweise Benutzungshinweise und/oder Fehlermeldungen kommuniziert werden. Ausgaben am Rückmeldungselement erfolgen insbesondere auf Ba sis der Auswertung der Sensordaten durch die Steuereinheit. Beispiele für ein visuelles Rückmeldungselement können ein Leuchtmittel, insbesondere eine LED, oder eine Anzeige, insbesondere eine LCD Anzeige, sein. Die vi suellen Rückmeldungselemente sind insbesondere auf einer für einen Benut zer gut sichtbaren Außenseite der Vorrichtung angeordnet. Ein akustisches Rückmeldungselement kann insbesondere ein Tongeber oder Lautsprecher sein. Ein Beispiel für ein haptisches Rückmeldungselement ist das bereits er wähnte Vibrationselement, das insbesondere ausgebildet ist die Vorrichtung in Vibration zu versetzen. Die Vorrichtung kann insbesondere mehrere der beispielhaft aufgezählten Rückmeldungselemente aufweisen. The feedback element allows the device or the control unit to communicate with a user of the device. For example, usage instructions and / or error messages can be communicated. Outputs on the feedback element occur in particular on the basis of the evaluation of the sensor data by the control unit. Examples of a visual feedback element can be a lighting means, in particular an LED, or a display, in particular an LCD display. The visual feedback elements are arranged in particular on an outside of the device that is clearly visible to a user. An acoustic feedback element can in particular be a tone generator or loudspeaker. An example of a haptic feedback element is the vibration element already mentioned, which is designed in particular to set the device in vibration. The device can in particular have several of the feedback elements listed by way of example.
Zusätzlich ist es von Vorteil, wenn die Vorrichtung einen Datenspeicher auf weist, in dem Referenzwerte und/oder Referenzwertsätze für zumindest ei nen Artikel abgespeichert sind. Durch einen Vergleich der Sensordaten mit den Referenzwerten bzw. den Referenzwertsätzen wird insbesondere die Identifikation des Artikels ermöglicht. Eine erfolgreiche Identifikation setzt da bei voraus, dass ein Satz von Sensordaten mit einem Referenzwertsatz übereinstimmt. Die Übereinstimmung muss dabei nicht unbedingt exakt vor liegen, es kann auch das unterschreiten einer bestimmten Differenz genü gen. Es ist denkbar, dass die Referenzwerte bzw. die Referenzwertsätze je weils mit einem Toleranzbereich im Datenspeicher abgelegt sind. Eine Über einstimmung von Messwerten und Referenzwerten bzw. der Referenzwerts ätze ist in diesem Fall beispielsweise auch innerhalb des Toleranzbereiches gegeben. In addition, it is advantageous if the device has a data memory in which reference values and / or reference value sets for at least one article are stored. By comparing the sensor data with the reference values or the reference value sets, in particular the identification of the article is made possible. Successful identification presupposes that a set of sensor data matches a set of reference values. The correspondence does not necessarily have to be exact; it can also be sufficient to fall below a certain difference. It is conceivable that the reference values or the reference value sets are each stored in the data memory with a tolerance range. In this case, there is also agreement between measured values and reference values or the reference value sets, for example, within the tolerance range.
Ein Referenzwert kann beispielsweise die Farbe des Artikels sein, welche vom optischen Sensor erfasst wird. Die Referenzwertsätze können beispiels weise zeitliche Verläufe der elektrischen Aufladung oder der anderen physi kalischen Eigenschaften des Artikels sein. Die Referenzwertsätze können so mit beispielsweise aus mehreren Referenzwerten bestehen. Beispielsweise beschreiben die Referenzwertsätze als zeitlicher Verlauf das Entladen des Artikels. Unterschiedliche Artikel oder Artikel mit unterschiedlichen Füllstän den können sich beispielsweise unterschiedlich Entladen oder Aufladen, was durch den zeitlichen Verlauf abgebildet wird. Die Referenzwertsätze können auch ein Ansteigen und/oder Abfallen der elektrostatischen Aufladung beschreiben, welche für einen Artikel charakte ristisch ist. A reference value can be, for example, the color of the article, which is detected by the optical sensor. The reference value sets can, for example, be temporal progressions of the electrical charge or the other physical properties of the article. The reference value sets can thus consist of several reference values, for example. For example, the reference value records describe the unloading of the article over time. Different articles or articles with different filling levels can, for example, be discharged or charged differently, which is mapped over time. The reference value sets can also describe an increase and / or decrease in the electrostatic charge, which is characteristic of an article.
Durch die im Datenspeicher gespeicherten Referenzwertsätze kann bei spielsweise von einem Hersteller der Vorrichtung eine Menge von mit der Vorrichtung verwendbaren Artikeln begrenzt werden. Ein Referenzwertsatz entspricht dabei beispielsweise einem mit der Vorrichtung kompatiblen Arti kel. Die Referenzwerte bzw. Referenzwertsätze wurden beispielsweise von einem Hersteller der Vorrichtung im Rahmen von Laborversuchen mit einer Vielzahl unterschiedlicher Artikel ermittelt. Es ist denkbar, dass ein Benutzer weitere Referenzwertsätze auf den Datenspeicher übertragen kann. Auf diese Weise kann auch im Nachhinein von einem Hersteller die Auswahl an kompatiblen Artikeln erweitert werden. Eine derartige Erweiterung kann auch beispielsweise mittels eines automatischen Updates der Vorrichtung erfol gen. The reference value sets stored in the data memory can be used, for example, by a manufacturer of the device to limit a quantity of articles that can be used with the device. A reference value set corresponds, for example, to an article compatible with the device. The reference values or reference value sets were determined, for example, by a manufacturer of the device in the course of laboratory tests with a large number of different articles. It is conceivable that a user can transfer further reference value sets to the data memory. In this way, the selection of compatible articles can also be expanded retrospectively by a manufacturer. Such an extension can also take place, for example, by means of an automatic update of the device.
Ein Referenzwert und/oder ein Referenzwertsatz kann beispielsweise einen zeitlichen Verlauf einer physikalischen Eigenschaft, insbesondere der elekt rostatischen Aufladung, des Artikels umfassen. A reference value and / or a reference value set can include, for example, a time curve of a physical property, in particular the electrostatic charge, of the article.
Der Datenspeicher ist beispielsweise als Flash-Speicher ausgebildet. Zum Beschreiben und Auslesen des Datenspeichers kann die Vorrichtung eben falls eine Datenschnittstelle, insbesondere einen USB-Anschluss aufweisen. Auch kabellose Datenschnittstellen, insbesondere eine Bluetooth- oder WLAN-Schnittstelle sind denkbar. The data memory is designed as a flash memory, for example. For writing to and reading out the data memory, the device can also have a data interface, in particular a USB connection. Wireless data interfaces, in particular a Bluetooth or WLAN interface, are also conceivable.
Vorteilhaft ist es, wenn die Steuereinheit derart ausgebildet ist, dass diese zur Identifikation des Artikels und/oder zum Messen des Füllstandes zumin dest die ersten Sensordaten mit den Referenzwerten und/oder den Referenz wertsätzen vergleichen kann. Beispielsweise kann der zeitliche Verlauf des gemessenen Entladens und/oder Aufladens der elektrostatischen Aufladung mit abgespeicherten Referenzwertsätzen, welche die zeitlichen Verläufe des Entladens und/oder des Aufladens der elektrostatischen Aufladung umfas sen, verglichen werden. Anhand dessen kann dann der Artikel identifiziert und/oder der Füllstand bestimmt werden. It is advantageous if the control unit is designed in such a way that it can compare at least the first sensor data with the reference values and / or the reference value sets in order to identify the article and / or to measure the fill level. For example, the time course of the measured discharging and / or charging of the electrostatic charge are compared with stored reference value sets which include the time courses of the discharge and / or the charging of the electrostatic charge. On the basis of this, the article can then be identified and / or the fill level can be determined.
Wie bereits beschrieben, ist es vorteilhaft, mit der Vorrichtung kompatible Ar tikel von Artikeln zu unterscheiden, die nicht mit der Vorrichtung kompatibel sind. Hierdurch wird beispielsweise eine Nachahmung von Artikeln oder eine fehlerhafte Benutzung der Vorrichtung verhindert. As already described, it is advantageous to distinguish between articles compatible with the device and articles which are not compatible with the device. This prevents, for example, the imitation of articles or incorrect use of the device.
Von Vorteil ist es, wenn die Steuereinheit derart ausgebildet ist, dass diese zur Identifikation des Artikels und/oder zum Erfassen des Füllstands, insbe sondere die zeitlichen Verläufe, der von mehreren Antenneneinheiten erfass ten Sensordaten miteinander und/oder mit im Datenspeicher gespeicherten Referenzwertsätzen vergleichen kann. Die Antenneneinheiten können zum Artikel verschieden positioniert und/oder orientiert sein, so dass die verschie denen Antenneneinheiten verschiedene Sensordaten erfassen. Anhand des sen kann jedoch beispielsweise eine räumliche Verteilung der elektrostati schen Aufladung geschlossen werden, so dass der Artikel identifiziert und/o der der Füllstand ermittelt werden kann. It is advantageous if the control unit is designed in such a way that it can compare the sensor data recorded by several antenna units with one another and / or with reference value sets stored in the data memory in order to identify the article and / or to record the fill level, in particular the temporal progressions . The antenna units can be positioned and / or oriented differently in relation to the article, so that the different antenna units detect different sensor data. On the basis of this, however, a spatial distribution of the electrostatic charge can be concluded, for example, so that the article can be identified and / or the fill level can be determined.
Die Referenzwerte können beispielsweise den oben beschriebenen physika lischen Eigenschaften des Artikels entsprechen. So kann ein dritter Refe renzwert beispielsweise die Permittivität des Artikels sein, ein zweiter Refe renzwert kann einem elektromagnetischen Spektrum des Artikels entspre chen, wobei in diesem Fall der Referenzwert als eine Vielzahl von Wertepaa ren, nämlich Intensitäten und Wellenlängen, zu verstehen ist. Ein erster Re ferenzwert kann die charakteristische elektrostatische Ladung des Artikels sein. Es ist ebenfalls denkbar, dass die Referenzwerte den nicht weiter verar beiteten Sensordaten entsprechen, die von den physikalischen Eigenschaf- ten des Artikels abhängen. In diesem Fall sind beispielsweise Ausgangs spannungen der Sensoren als Referenzwerte hinterlegt. Bei einer gemeinsa men Auswertung der Sensordaten durch die Steuereinheit können die Refe renzwerte auch einem Ergebnis einer eventuell komplexen gemeinsamen Verarbeitung der Sensordaten entsprechen. The reference values can correspond, for example, to the physical properties of the article described above. For example, a third reference value can be the permittivity of the article, a second reference value can correspond to an electromagnetic spectrum of the article, in which case the reference value is to be understood as a multitude of value pairs, namely intensities and wavelengths. A first reference value can be the characteristic electrostatic charge of the article. It is also conceivable that the reference values correspond to the sensor data that are not processed further, which are based on the physical properties depend on the item. In this case, for example, output voltages from the sensors are stored as reference values. In the case of a joint evaluation of the sensor data by the control unit, the reference values can also correspond to a result of a possibly complex joint processing of the sensor data.
Von Vorteil ist es, wenn der zumindest eine elektrostatische Sensor zumin dest eine, insbesondere vier, Antenneneinheit umfasst, mittels der Mess werte erfasst werden können. Mit Hilfe der Antenneneinheit kann die elektro statische Aufladung bzw. das elektrische Feld erfasst werden. Sind mehrere Antenneneinheiten vorhanden, können die Messwerte der verschiedenen An tenneneinheiten miteinander von der Steuereinheit verglichen werden, so dass die Messung durch den elektrostatischen Sensor vertrauenswürdiger ist. It is advantageous if the at least one electrostatic sensor comprises at least one, in particular four, antenna unit, by means of which measured values can be recorded. With the help of the antenna unit, the electrostatic charge or the electric field can be detected. If several antenna units are present, the measured values of the different antenna units can be compared with one another by the control unit, so that the measurement by the electrostatic sensor is more reliable.
Sind mehrere Antenneneinheiten vorhanden, können zwei Antenneneinhei ten die Sensordaten erfassen. If there are several antenna units, two antenna units can acquire the sensor data.
Die zumindest eine Antenneneinheit kann beispielsweise auf einer Leiter platte ausgebildet sein. The at least one antenna unit can be formed, for example, on a circuit board.
Vorteilhaft ist es, wenn mittels der zumindest einen Antenneneinheit ein elektrostatisches und/oder elektrodynamisches Feld erzeugt werden kann. Zusätzlich oder alternativ kann die zumindest eine Antenneneinheit das elektrostatische und/oder elektrodynamische Feld auch erfassen. Das so elektrostatische und/oder elektrodynamische Feld beeinflusst den Artikel, so dass der Artikel beispielsweise elektrostatisch aufgeladen wird, was wiede rum vom elektrostatischen Sensor oder von der zumindest einen Antennen einheit gemessen werden kann. Sind beispielsweise zwei Antenneneinheiten vorhanden, kann eine Antenneneinheit das Feld erzeugen und die andere Antenneneinheit die daraus resultierende elektrostatische Aufladung, insbe- sondere den zeitlichen Verlauf, des Artikels messen. Anhand einer Charakte ristik des Aufladens und/oder des Entladens der elektrostatischen Aufladung des Artikels kann so dieser identifiziert und/oder der Füllstand ermittelt wer den. Die Steuereinheit kann dabei die zumindest eine Antenneneinheit ent sprechend ansteuern. It is advantageous if an electrostatic and / or electrodynamic field can be generated by means of the at least one antenna unit. Additionally or alternatively, the at least one antenna unit can also detect the electrostatic and / or electrodynamic field. The electrostatic and / or electrodynamic field thus influences the article, so that the article is, for example, electrostatically charged, which in turn can be measured by the electrostatic sensor or by the at least one antenna unit. For example, if there are two antenna units, one antenna unit can generate the field and the other antenna unit can generate the resulting electrostatic charge, in particular special measure the temporal course of the article. Using a characteristic of the charging and / or discharging of the electrostatic charge on the article, the article can be identified and / or the fill level can be determined. The control unit can activate the at least one antenna unit accordingly.
Von Vorteil ist es, wenn eine Antenneneinheit als Sende- und Empfängeran tenne ausgebildet ist. Zusätzlich oder alternativ ist die Steuereinheit derart ausgebildet, dass diese über die Sendeantenne den Artikel statisch auflädt und, insbesondere zeitgleich oder zeitversetzt, über die Empfängerantenne die statische Aufladung des Artikels erfasst. It is advantageous if an antenna unit is designed as a transmitting and receiving antenna. Additionally or alternatively, the control unit is designed in such a way that it statically charges the article via the transmitting antenna and, in particular at the same time or at different times, detects the static charge of the article via the receiver antenna.
Vorteilhaft ist es, wenn eine Antenneneinheit als Sendeantenne und eine an dere Antenneneinheit als Empfängerantenne ausgebildet ist. Zusätzlich oder alternativ ist die Steuereinheit derart ausgebildet, dass diese über die Sende antenne den Artikel elektrostatisch auflädt und, insbesondere zeitgleich oder zeitversetzt, über die Empfängerantenne die statische Aufladung des Artikels erfasst. It is advantageous if one antenna unit is designed as a transmitting antenna and another antenna unit is designed as a receiving antenna. Additionally or alternatively, the control unit is designed in such a way that it electrostatically charges the article via the transmitting antenna and, in particular at the same time or offset in time, detects the static charge of the article via the receiver antenna.
Von Vorteil ist es, wenn die Steuereinheit derart ausgebildet ist, dass diese anhand der Sensordaten des elektrostatischen Sensors eine räumliche Ver teilung der elektrostatischen Aufladung des Artikels ermitteln kann. Dadurch kann beispielsweise auf den Füllstand geschlossen werden. It is advantageous if the control unit is designed in such a way that it can use the sensor data of the electrostatic sensor to determine a spatial distribution of the electrostatic charge on the article. This allows conclusions to be drawn about the fill level, for example.
Vorteilhaft ist es, wenn die Steuereinheit den zeitlichen Verlauf der vom elektrostatischen Sensor erfassten ersten Sensordaten, insbesondere der von der zumindest einen Antenneneinheit erfassten Sensordaten, die vom zweiten Sensor erfassten zweiten Sensordaten und/oder die vom dritten Sensor erfassten dritten Sensordaten ermitteln kann. Beispielsweise wird sich die elektrische Aufladung des Artikels mit der Zeit abschwächen, wobei eine Abschwächungsrate vom Artikel, von dessen Beschaffenheit und/oder vom Füllstand abhängen kann. Anhand der Messung des zeitlichen Verlaufs der ersten, zweiten und/oder dritten Sensordaten kann somit auf den Artikel und/oder den Füllstand geschlossen werden. It is advantageous if the control unit can determine the time course of the first sensor data acquired by the electrostatic sensor, in particular the sensor data acquired by the at least one antenna unit, the second sensor data acquired by the second sensor and / or the third sensor data acquired by the third sensor. For example, the electrical charge on the article will weaken over time, with a weakening rate being able to depend on the article, its nature and / or the fill level. Based on the measurement of the course over time the first, second and / or third sensor data can thus be concluded about the article and / or the fill level.
Sind mehrere Antenneneinheiten vorhanden, kann die Steuereinheit aus den Sensordaten jeder Antenneneinheit den zeitlichen Verlauf ermitteln. Darauf hin kann die Steuereinheit die zeitlichen Verläufe der Sensordaten der ver schiedenen Antenneneinheiten miteinander vergleichen. Die Steuereinheit kann daraus den Artikel identifizieren und/oder den Füllstand ermitteln. If there are several antenna units, the control unit can determine the course over time from the sensor data of each antenna unit. The control unit can then compare the timing of the sensor data from the various antenna units with one another. The control unit can identify the article therefrom and / or determine the fill level.
Von Vorteil ist es, wenn die Steuereinheit auf einen Artikel angelernt werden kann. Dies kann dadurch erfolgen, dass Testartikel in die Vorrichtung einge setzt werden und die Steuereinheit zumindest mittels des elektrostatischen Sensors die ersten Sensordaten erfasst. Daraus kann die Steuereinheit die Referenzwerte und/oder die Referenzwertsätze ermitteln und im Datenspei cher abspeichern. Zusätzlich oder alternativ kann die Steuereinheit für das Anlernen bzw. das Erzeugen der Referenzwerte und/oder der Referenz wertsätze auch die zweiten und/oder dritten Sensordaten heranziehen. It is advantageous if the control unit can be taught to an article. This can take place in that test articles are inserted into the device and the control unit detects the first sensor data at least by means of the electrostatic sensor. From this, the control unit can determine the reference values and / or the reference value sets and store them in the data memory. Additionally or alternatively, the control unit can also use the second and / or third sensor data for teaching or generating the reference values and / or the reference value sets.
Die Steuereinheit kann aber auch dadurch angelernt werden bzw. sich selbst anlernen, dass sie stetig bei normaler Verwendung der Vorrichtung die Refe renzwerte und/oder die Referenzwertsätze des verwendeten Artikels ermit telt. Da die Benutzer der Vorrichtung überwiegend den gleichen Artikel bzw. die gleiche Marke des Artikels konsumieren, kann so die Steuereinheit stetig bei Verwendung die Referenzwerte und/oder die Referenzwertsätze ermit teln. Die Steuereinheit kann beispielsweise einen Flinweis ausgeben, wenn ein unterschiedlicher Artikel in die Vorrichtung eingesetzt wird, um den Be nutzer darauf aufmerksam zu machen, dass er unter Umständen unwissent lich den falschen Artikel verwendet. The control unit can, however, also be learned or learn itself that it continuously determines the reference values and / or the reference value sets of the article used during normal use of the device. Since the users of the device predominantly consume the same article or the same brand of the article, the control unit can continuously determine the reference values and / or the reference value sets as they are used. The control unit can, for example, output a message when a different article is inserted into the device in order to make the user aware that he may be unknowingly using the wrong article.
Durch eine erfolgreiche Identifikation kann die Vorrichtung auch an den je weiligen Artikel angepasst werden. Eine derartige vorteilhafte Anpassung ergibt sich, wenn in dem Datenspeicher ein artikelspezifischer Heizparameter der Heizvorrichtung, insbesondere ein Heizverlauf, für zumindest einen Arti kel abgespeichert ist und wenn die Steuereinheit derart ausgebildet ist, dass diese den Heizparameter der Heizvorrichtung an den artikelspezifischen Heizparameter des identifizierten Artikels anpasst. Verschiedene Artikel kön nen aufgrund unterschiedlicher Zusammensetzung verschieden auf ein Erhit zen reagieren, wobei sich bei einem einheitlichen Heizverlauf ein für einen Benutzer mehr oder gegebenenfalls weniger angenehmes Aerosol ergibt. Dies kann in vorteilhafter Weise durch die Anpassung des Heizparameters bzw. Heizverlaufs an den jeweiligen Artikel ausgeglichen werden. Der Heiz parameter kann dabei beispielsweise eine maximale Temperatur oder eine Heizdauer sein. Der Heizverlauf ist insbesondere eine Temperatur in Abhän gigkeit von der Heizdauer. Die Heizparameter bzw. Heizverläufe können ins besondere vom Hersteller der Vorrichtung vorgegeben sein. Es ist aber ebenfalls denkbar, dass ein Benutzer eigene Heizparameter bzw. Heizver läufe im Datenspeicher abspeichern kann. With a successful identification, the device can also be adapted to the respective article. Such an advantageous adaptation results when an article-specific heating parameter is stored in the data memory the heating device, in particular a heating curve, is stored for at least one article and if the control unit is designed such that it adapts the heating parameter of the heating device to the article-specific heating parameter of the identified article. Different articles can react differently to heating due to their different composition, with a uniform heating process resulting in an aerosol that is more or possibly less pleasant for a user. This can be compensated for in an advantageous manner by adapting the heating parameter or heating profile to the respective article. The heating parameter can be, for example, a maximum temperature or a heating duration. The heating curve is, in particular, a temperature dependent on the heating duration. The heating parameters or heating profiles can in particular be specified by the manufacturer of the device. However, it is also conceivable that a user can save his own heating parameters or heating processes in the data memory.
Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn die Steuereinheit derart ausgebildet ist, dass diese bei einer Nicht-Übereinstimmung der Sensordaten zumindest ei nes der Sensoren mit den korrespondierenden Referenzwerten des Refe renzwertsatzes ein Aktivieren der Heizvorrichtung verhindert und/oder über das wenigstens eine Rückmeldungselement ein Fehlersignal ausgibt. Auf diese Weise kann ein Benutzen der Vorrichtung mit einem nicht autorisierten Artikel verhindert werden. Dies erschwert insbesondere die Nachahmung von Artikeln. Eventuell kann automatisch oder durch einen Benutzer bei einer Nichtübereinstimmung wenigstens ein zweiter Identifikationsvorgang ausge löst werden, um Fehleinschätzungen der Steuereinheit zu vermeiden. In particular, it is advantageous if the control unit is designed in such a way that if the sensor data do not match, at least one of the sensors with the corresponding reference values of the reference value set prevents activation of the heating device and / or outputs an error signal via the at least one feedback element. In this way, use of the device with an unauthorized article can be prevented. This makes it particularly difficult to copy articles. At least one second identification process can possibly be triggered automatically or by a user in the event of a mismatch in order to avoid incorrect assessments by the control unit.
Ein weiterer Vorteil zeigt sich, wenn die Vorrichtung einen Drucksensor zum Erfassen eines Inhaliervorgangs eines Benutzers der Vorrichtung aufweist. Hierdurch kann beispielsweise die Heizvorrichtung bei dem Erkennen eines Inhaliervorgangs durch den Drucksensor automatisch ausgelöst werden. Auch kann beispielsweise automatisch eine Füllstandsmessung beim Erken nen eines Inhaliervorgangs durch den Drucksensor erfolgen. Der Druck sensor kann beispielsweise als piezoresistiver, piezoelektrischer, kapazitiver oder induktiver Drucksensor ausgebildet sein. Another advantage is shown when the device has a pressure sensor for detecting an inhalation process by a user of the device. In this way, for example, the heating device can be automatically triggered when the pressure sensor detects an inhalation process. For example, a level measurement can also be carried out automatically by the pressure sensor when an inhalation process is recognized. The pressure sensor can be designed, for example, as a piezoresistive, piezoelectric, capacitive or inductive pressure sensor.
Einen weiteren großen Vorteil stellt es dar, wenn die Vorrichtung wenigstens einen Orientierungssensor, insbesondere eine inertiale Messeinheit, zum Er fassen einer Ist-Orientierung der Vorrichtung umfasst. Das Ermitteln einer Ist- Orientierung kann eine wichtige Voraussetzung für weitere Funktionen der Vorrichtung darstellen. So können beispielsweise die Sensordaten der ande ren Sensoren von der Ist-Orientierung der Vorrichtung beeinflusst sein. Ins besondere falls der Artikel eine zu verdampfende Flüssigkeit umfasst verän dern sich die Messergebnisse der Sensoren in Abhängigkeit der Lage der Flüssigkeit im Flüssigkeitsspeicher. Die Lage der Flüssigkeit im Flüssig keitsspeicher ist wiederum aufgrund der Schwerkraft abhängig von der Ist- Orientierung der Vorrichtung. Es ist ebenfalls denkbar, dass vor der Identifi kation des Artikels die Vorrichtung in eine bestimmte Orientierung gebracht werden muss. Der Orientierungssensor ist beispielsweise ausgebildet, eine Neigung der Vorrichtung, insbesondere eine Abweichung von der Senkrech ten zu ermitteln. Die Vorrichtung ist beispielsweise genau dann parallel zur senkrechten, wenn eine Längsachse der Vorrichtung, d. h. eine Achse ent lang der längsten Ausdehnung der Vorrichtung, parallel zur Senkrechten ist. Die Senkrechte ist diejenige Achse entlang derer die Schwerkraft wirkt. Grob abgeschätzt ist die senkrechte eine Achse, die auf den Erdmittelpunkt zeigt. Der Orientierungssensor ist insbesondere als mikro-elektro-mechanisches System (MEMS) ausgebildet. Eine inertiale Messeinheit ist insbesondere eine Kombination eines oder mehrerer Orientierungssensoren, Beschleuni gungssensoren und/oder Drehratensensoren. Another great advantage is when the device comprises at least one orientation sensor, in particular an inertial measuring unit, for detecting an actual orientation of the device. Determining an actual orientation can represent an important prerequisite for further functions of the device. For example, the sensor data of the other sensors can be influenced by the actual orientation of the device. In particular if the article includes a liquid to be evaporated, the measurement results of the sensors change depending on the position of the liquid in the liquid reservoir. The position of the liquid in the liquid storage tank is in turn dependent on the actual orientation of the device due to gravity. It is also conceivable that the device must be brought into a certain orientation before the article is identified. The orientation sensor is designed, for example, to determine an inclination of the device, in particular a deviation from the vertical. The device is, for example, precisely parallel to the vertical when a longitudinal axis of the device, i. H. an axis along the longest extension of the device is parallel to the vertical. The vertical is the axis along which gravity acts. Roughly estimated is the vertical axis that points to the center of the earth. The orientation sensor is designed in particular as a micro-electro-mechanical system (MEMS). An inertial measuring unit is in particular a combination of one or more orientation sensors, acceleration sensors and / or rotation rate sensors.
Vorteilhafterweise ist die Steuereinheit außerdem derart ausgebildet, dass diese zum Ermitteln des Füllstands des Artikels zunächst mittels des wenigs tens einen Orientierungssensors eine Ist-Orientierung der Vorrichtung erfasst und mit einer im Datenspeicher hinterlegten Soll-Orientierung abgleicht und bei Übereinstimmung das Ermitteln des Füllstands fortsetzt oder bei Nicht übereinstimmung über das wenigstens eine Rückmeldungselement ein Feh lersignal ausgibt. Für präzise Messergebnisse sollte ein Ermitteln des Füll stands des Artikels bei aufrechter Position der Vorrichtung stattfinden. Dies kann durch die beschriebene Ausbildung der Steuereinheit gewährleistet werden. Der Benutzer wird durch das Fehlersignal beispielsweise angehalten die Vorrichtung in die entsprechende aufrechte Position zu bringen, sodass die Ermittlung des Füllstands fortgesetzt werden kann. Es ist ebenfalls denk bar, dass bei einer Übereinstimmung der Ist-Orientierung und der Soll-Orien tierung automatisch eine Ermittlung des Füllstands des Artikels ausgelöst wird. Die Soll-Orientierung ist insbesondere von dem Fiersteller der Vorrich tung vorgegeben. Advantageously, the control unit is also designed in such a way that it first detects an actual orientation of the device by means of the at least one orientation sensor in order to determine the fill level of the article and compares it with a target orientation stored in the data memory and, if they match, the determination of the fill level continues or, if they don't match, outputs an error signal via the at least one feedback element. For precise measurement results, the filling level of the article should be determined with the device in an upright position. This can be ensured by the design of the control unit described. The user is stopped by the error signal, for example, to bring the device into the corresponding upright position so that the determination of the fill level can be continued. It is also conceivable that a determination of the fill level of the article is automatically triggered if the actual orientation and the target orientation match. The target orientation is given in particular by the Fiersteller of the Vorrich device.
Es ist auch von Vorteil, wenn die Steuereinheit derart ausgebildet ist, dass diese zum Ermitteln des Füllstands des Artikels die Sensordaten der Senso ren als Parameter einer im Datenspeicher hinterlegten Füllstandsfunktion übergibt, wobei ein Ausgabewert der Füllstandsfunktion einen momentanen Füllstand des Artikels darstellt. Für den Füllstand ist es aufgrund der vielen möglichen unterschiedlichen Zustände eventuell unzweckmäßig einzelne Re ferenzwerte für die Sensordaten zu hinterlegen. Es ist daher im Hinblick auf den Speicherbedarf im Datenspeicher und der Präzision der Ermittlung des Füllstands vorteilhaft die Füllstandsfunktion zu verwenden. Die Füllstands funktion kann beispielsweise von dem Fiersteller der Vorrichtung im Rahmen von Laborversuchen ermittelt worden sein. Es ist denkbar, dass mehrere Füllstandsfunktionen im Datenspeicher hinterlegt sind, wobei diese beispiels weise artikelspezifisch sind. In diesem Fall ist eine Voraussetzung für die Er mittlung des Füllstands eine erfolgreiche Identifikation des Artikels. Es kann daher zweckmäßig sein, unmittelbar nach einem Einlegen eines Artikels in die Vorrichtung oder eines Befüllens der Vorrichtung mit einem Artikel die Identifikation des Artikels vorzunehmen. Einen weiteren Vorteil stellt es dar, wenn die Steuereinheit derart ausgebildet ist, dass diese eine Taktzeit zum Abrufen der Sensordaten zumindest eines Sensors erhöht, sobald der Füllstand einen im Datenspeicher hinterlegten Füllstandsgrenzwert, insbesondere von 30%, unterschreitet. Eine Benutzung der Vorrichtung mit einem Artikel, bei dem die zu verdampfende Flüssigkeit verbraucht ist, kann zu einer Beschädigung der Vorrichtung und/oder einem unerwünschten Erlebnis für den Benutzer führen. Deshalb ist es wichtig, ei nen niedrigen Füllstand mit erhöhter Präzision zu überwachen. Die Taktzeit ist hierbei als Frequenz der aufeinanderfolgenden automatischen Auslese vorgänge der Sensordaten zu verstehen. Beispielsweise kann die Taktzeit nach dem Unterschreiten des Füllstandsgrenzwertes verdoppelt werden. It is also advantageous if the control unit is designed in such a way that it transfers the sensor data from the sensors as parameters of a fill level function stored in the data memory to determine the fill level of the article, an output value of the fill level function representing a current fill level of the article. For the fill level, it may be inexpedient to store individual reference values for the sensor data due to the many possible different states. It is therefore advantageous to use the fill level function with regard to the memory requirement in the data memory and the precision of the determination of the fill level. The filling level function can, for example, have been determined by the Fiersteller of the device in the course of laboratory tests. It is conceivable that several level functions are stored in the data memory, these being, for example, article-specific. In this case, successful identification of the article is a prerequisite for determining the fill level. It can therefore be expedient to carry out the identification of the article immediately after an article has been inserted into the device or the device has been filled with an article. It represents a further advantage if the control unit is designed in such a way that it increases a cycle time for retrieving the sensor data of at least one sensor as soon as the fill level falls below a fill level limit value stored in the data memory, in particular 30%. Use of the device with an article in which the liquid to be vaporized has been consumed can result in damage to the device and / or an undesirable experience for the user. It is therefore important to monitor a low level with increased precision. The cycle time is to be understood as the frequency of the successive automatic reading processes of the sensor data. For example, the cycle time can be doubled after falling below the fill level limit value.
Vorteilhafterweise ist die Steuereinheit außerdem derart ausgebildet, dass diese bei unterschrittenem Füllstandsgrenzwert über das wenigstens eine Rückmeldungselement ein Fehlersignal ausgibt und/oder ein Aktivieren und Deaktivieren der Fleizvorrichtung in Abhängigkeit der vom Orientierungs sensor erfassten Ist-Orientierung der Vorrichtung und des ermittelten Füll stands steuert. Auch bei einem niedrigen Füllstand aber noch nicht erschöpf tem Flüssigkeitsvorrat kann bei einer bestimmten Orientierung der Vorrich tung bei einem Fleizvorgang eventuell keine Flüssigkeit zur Fleizvorrichtung gelangen. H ierbei droht ebenfalls beispielsweise eine Beschädigung der Vor richtung. Beispielsweise kann bei einer zu großen Neigung der Vorrichtung in Bezug auf die Senkrechte ein Aktivieren der Fleizvorrichtung von der Steuer einheit verhindert werden. Ein Neigungsgrenzwert kann hierbei beispiels weise 30°, 20° oder 10° betragen. Der Neigungsgrenzwert kann ebenfalls beispielsweise von dem Füllstand abhängen. Dabei wird der Neigungsgrenz wert insbesondere bei sinkendem Füllstand kleiner. Advantageously, the control unit is also designed such that it outputs an error signal via the at least one feedback element when the fill level limit value is not reached and / or controls activation and deactivation of the meat device depending on the actual orientation of the device detected by the orientation sensor and the determined fill level. Even with a low level but not yet exhausted system of liquid supply, if the device is oriented in a certain way, no liquid may reach the meat device during a meat process. This also threatens, for example, damage to the device. For example, if the device is inclined too much with respect to the vertical, the control unit can prevent the meat frying device from being activated. An inclination limit value can be, for example, 30 °, 20 ° or 10 °. The slope limit value can also depend, for example, on the fill level. The inclination limit value becomes smaller, especially when the fill level drops.
Außerdem ist es vorteilhaft, wenn die Steuereinheit derart ausgebildet ist, dass diese ein Aktivieren der Fleizvorrichtung nur zulässt, wenn eine Ist-Ori entierung der Vorrichtung einer im Datenspeicher hinterlegten Soll-Orientie rung entspricht. Wie bereits angedeutet kann dies insbesondere bei einem niedrigen Füllstand einer Beschädigung der Vorrichtung oder einem uner wünschten Erlebnis durch den Benutzer Vorbeugen. Auch in sonstigen Fällen kann aber eventuell das Erlebnis des Benutzers auf diese Weise verbessert werden. Die Soll-Orientierung bezieht sich insbesondere auf eine Neigung der Vorrichtung. In addition, it is advantageous if the control unit is designed in such a way that it only allows the meat device to be activated if an actual orientation of the device corresponds to a target orientation stored in the data memory. As already indicated, this can be especially true for a low filling level to prevent damage to the device or an undesirable experience by the user. In other cases, however, the user experience may possibly be improved in this way. The target orientation relates in particular to an inclination of the device.
Es ist ein weiterer Vorteil, wenn die Steuereinheit ausgebildet ist, bei dem Er mitteln des Füllstands eine Differenz aus einem im Datenspeicher gespei cherten Dosierfüllstand und dem Ist-Füllstand des Artikels zu bilden und, falls die Differenz einen im Datenspeicher hinterlegten Differenzgrenzwert über schreitet, über das wenigstens eine Rückmeldungselement ein Fehlersignal auszugeben und/oder ein Aktivieren der Fleizvorrichtung zu verhindern. Hier durch ist es dem Fiersteller oder einem Benutzer der Vorrichtung beispiels weise möglich eine zeitabhängige maximale Dosierung des Artikels, die von dem Benutzer in einem Dosierungsintervall konsumiert wird, zu begrenzen. Beispielsweise kann eine maximale Dosierung für einen Tag festgelegt wer den. Der Dosierfüllstand wird hierbei insbesondere im Zeitpunkt der Festle gung der maximalen Dosierung oder am Beginn des Dosierungsintervalls ge speichert. Die maximale Dosierung wird vorzugsweise von der Steuereinheit in den Differenzgrenzwert umgesetzt. Die Vorrichtung kann insbesondere ei nen Zeitgeber, beispielsweise eine Uhr, aufweisen, mit dessen Hilfe das Do sierungsintervall festgelegt bzw. überprüft wird. It is a further advantage if the control unit is designed to form a difference between a metering level stored in the data memory and the actual level of the article and, if the difference exceeds a difference limit value stored in the data memory, over the at least one feedback element to output an error signal and / or to prevent activation of the sausage device. This makes it possible for the Fiersteller or a user of the device, for example, to limit a time-dependent maximum dosage of the article that is consumed by the user in a dosage interval. For example, a maximum dosage can be set for one day. The dosing level is saved in particular at the point in time when the maximum dose is set or at the beginning of the dosing interval. The maximum dosage is preferably converted into the difference limit value by the control unit. The device can in particular have a timer, for example a clock, with the aid of which the dosing interval is established or checked.
Die Vorrichtung kann beispielsweise ein Eingabemittel aufweisen, insbeson dere zur Festlegung einer maximalen Dosierung. Das Eingabemittel kann darüber hinaus beispielsweise auch zur Eingabe eines benutzerdefinierten Fleizverlaufs und/oder anderer Betriebsparameter der Vorrichtung dienen. Das Eingabemittel ist insbesondere mit der Steuereinheit zur Datenübertra gung verbunden. Das Eingabemittel kann beispielsweise als ein oder meh rere Taster ausgebildet sein. Die Funktion eines Eingabemittels kann auch beispielsweise von der bereits beschriebenen Datenschnittstelle übernom men werden, über die ein externes Eingabemittel mit der Vorrichtung verbun den wird. The device can, for example, have an input means, in particular for determining a maximum dosage. The input means can also be used, for example, to input a user-defined meat course and / or other operating parameters of the device. The input means is in particular connected to the control unit for data transmission. The input means can be designed, for example, as one or more buttons. The function of an input means can also for example from the data interface already described, via which an external input means is connected to the device.
Für die Vorrichtung ist es außerdem vorteilhaft, wenn die Steuereinheit derart ausgebildet ist, dass diese anhand der Sensordaten zumindest eines Sen sors, insbesondere des optischen Sensors, Blasen im Artikel erkennt und/o der die Ermittlung des Füllstands erst startet, wenn eine hinterlegte Wartezeit verstrichen ist und/oder keine Blasen mehr erkannt werden. Blasen in einem eine Flüssigkeit umfassenden Artikel können beispielsweise durch ein Bewe gen der Vorrichtung entstehen. Einerseits können die Blasen die Ermittlung des Füllstands negativ beeinflussen, indem die Messergebnisse verfälscht werden. Andererseits gelangt durch die Blasen eventuell zu wenig Flüssigkeit zur Fleizvorrichtung, wodurch es möglicherweise zu einem Überhitzen der Fleizvorrichtung oder einem unerwünschten Erlebnis des Benutzers kommt. Deshalb ist es ebenfalls denkbar, dass ein Aktivieren der Fleizvorrichtung von der Steuereinheit verhindert wird, falls Blasen im Artikel erkannt werden. It is also advantageous for the device if the control unit is designed in such a way that it detects bubbles in the article based on the sensor data of at least one sensor, in particular the optical sensor, and / or that the determination of the fill level only starts when a stored waiting time has elapsed and / or no more bubbles can be detected. Bubbles in an article comprising a liquid can arise, for example, when the device is moved. On the one hand, the bubbles can negatively influence the determination of the fill level by falsifying the measurement results. On the other hand, the bubbles may cause too little liquid to reach the meat processor, which may result in overheating of the meat processor or an undesirable experience for the user. It is therefore also conceivable for the control unit to prevent the meat frying device from being activated if bubbles are detected in the article.
Aufgrund der durch die Blasen entstehenden zusätzlichen Grenzflächen eig net sich der optische Sensor in besonderer Weise zur Erkennung der Blasen. Insbesondere eine Lichtabsorption kann durch die Blasen erhöht sein. Es ist denkbar, dass Sensordaten des Orientierungssensors als zusätzliches Indiz für ein Vorhandensein von Blasen herangezogen werden, falls beispiels weise vermehrte Bewegungen der Vorrichtung detektiert wurden. Auch kann eine Messung zur Erkennung der Blasen beispielsweise nach einem Detek- tieren von vermehrten Bewegungen der Vorrichtung ausgelöst werden. Due to the additional interfaces created by the bubbles, the optical sensor is particularly suitable for detecting the bubbles. In particular, light absorption can be increased by the bubbles. It is conceivable that sensor data from the orientation sensor are used as an additional indicator of the presence of bubbles if, for example, increased movements of the device have been detected. A measurement for recognizing the bubbles can also be triggered, for example after increased movements of the device have been detected.
Erfindungsgemäß wird außerdem ein Verfahren zum Betreiben einer Vorrich tung zum Erzeugen eines inhalierbaren Aerosols vorgeschlagen, das sich dadurch auszeichnet, dass das Verfahren mit einer Vorrichtung gemäß der vorangegangenen Beschreibung durchgeführt wird. Die beschriebenen Merk male können hierbei einzeln oder in beliebiger Kombination verwirklicht sein. Die beschriebenen Vorteile der Vorrichtung erstrecken sich ebenfalls auf das Verfahren. According to the invention, a method for operating a device for generating an inhalable aerosol is also proposed, which is characterized in that the method is carried out with a device according to the preceding description. The features described can be implemented individually or in any combination. The described advantages of the device also extend to the method.
Weitere Vorteile der Erfindung sind in den nachfolgenden Ausführungsbei- spielen beschrieben. Es zeigen: Further advantages of the invention are described in the following exemplary embodiments. Show it:
Figur 1 eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbei spiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung, Figur 2 eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbei spiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung, Figure 1 is a schematic representation of a first Ausführungsbei game of the device according to the invention, Figure 2 is a schematic representation of a second Ausführungsbei game of the device according to the invention,
Figur 3 eine schematische Darstellung eines dritten Ausführungsbei spiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung, Figure 3 is a schematic representation of a third Ausführungsbei game of the device according to the invention,
Figur 4 eine schematische Darstellung eines vierten Ausführungsbei spiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung und Figure 4 is a schematic representation of a fourth Ausführungsbei game of the device according to the invention and
Figur 5 eine schematische Darstellung eines fünften Ausführungsbei spiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Figure 5 is a schematic representation of a fifth Ausführungsbei game of the device according to the invention.
Bei der nachfolgenden Beschreibung der Figuren werden für in den verschie denen Figuren jeweils identische und/oder zumindest vergleichbare Merk male gleiche Bezugszeichen verwendet. Die einzelnen Merkmale, deren Ausgestaltung und/oder Wirkweise werden meist nur bei ihrer ersten Erwäh nung ausführlich erläutert. Werden einzelne Merkmale nicht nochmals detail liert erläutert, so entspricht deren Ausgestaltung und/oder Wirkweise der Ausgestaltung und Wirkweise der bereits beschriebenen gleichwirkenden o- der gleichnamigen Merkmale. Ferner können der Übersichtlichkeit halber nicht alle Merkmale in jeder Figur gezeigt sein. Es kann sein, dass Merkmale lediglich zu einer Figur beschrieben sind, jedoch auch bei den anderen Aus führungsbeispielen der anderen Figuren vorhanden sind. Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbei spiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zum Erzeugen eines inhalierba ren Aerosols. Die Vorrichtung 1 umfasst einen Aufnahmebereich 2 für einen Aerosol erzeugenden Artikel 3. Der Artikel 3 umfasst in diesem Beispiel ei nen Tank 4 und eine in dem Tank bevorratete Flüssigkeit 5. Die Vorrichtung 1 ist in diesem Beispiel ausgebildet, die Flüssigkeit 5 zu verdampfen und da mit das inhalierbare Aerosol zu bilden. Flierzu weist die Vorrichtung 1 insbe sondere eine Heizvorrichtung 6 auf, durch die die Flüssigkeit 5 erhitzt wird. Die Heizvorrichtung 6 ist hier schematisch mittels einer Heizwendel darge stellt, die mittels Stromfluss erhitzt werden kann. Schematisch ist ferner ein Lufteinlasskanal 23 gezeigt, über den Umgebungsluft zur Heizvorrichtung 6 geleitet wird. Dort vermischt sich die Luft mit dem Aerosol und gelangt über das Mundstück 7 und einen Luftauslasskanal 28 zum Benutzer. Außerdem ist ein Leitungselement 24 schematisch dargestellt. Mittels dem Leitungsele ment 24 kann die Flüssigkeit 5 zur Heizvorrichtung 6 geführt werden, um dort durch das Erhitzen das Aerosol zu erzeugen. Das Leitungselement 24 ist hier schematisch so gezeigt, dass es in den Tank 4 reicht. Das Leitungselement 24 kann beispielsweise, wie es bei den meisten E-Zigaretten üblich ist, aus Watte oder einem watteähnlichen Stoff ausgebildet sein. Das Leitungsele ment 24 saugt sich insbesondere mit der Flüssigkeit 5 voll und führt es dadurch zur Heizvorrichtung 6. Die Heizvorrichtung 6 und das Leitungsele ment 24 können in unmittelbarem Kontakt zueinander stehen. Beispielsweise ist der Tank 4 an der der Heizvorrichtung 6 zugewandten Seite durchlässig für die Flüssigkeit 5, so dass es zum Leitungselement 24 gelangen kann. In the following description of the figures, the same reference numerals are used for features that are identical and / or at least comparable in the various figures. The individual features, their design and / or mode of action are usually only explained in detail when they are first mentioned. If individual features are not explained again in detail, their design and / or mode of action corresponds to the design and mode of action of the already described identically acting or identically named features. Furthermore, for the sake of clarity, not all features can be shown in every figure. It may be that features are only described for one figure, but are also present in the other exemplary embodiments of the other figures. Figure 1 shows a schematic representation of a first Ausführungsbei game of the device 1 according to the invention for generating an inhalierba Ren aerosol. The device 1 comprises a receiving area 2 for an aerosol-generating article 3. In this example, the article 3 comprises a tank 4 and a liquid 5 stored in the tank. In this example, the device 1 is designed to vaporize the liquid 5 and there with the inhalable aerosol to form. In addition, the device 1 has in particular a special heating device 6 by which the liquid 5 is heated. The heating device 6 is shown here schematically by means of a heating coil which can be heated by means of a current flow. An air inlet duct 23 is also shown schematically, via which ambient air is guided to the heating device 6. There the air mixes with the aerosol and reaches the user via the mouthpiece 7 and an air outlet channel 28. In addition, a line element 24 is shown schematically. By means of the line element 24, the liquid 5 can be fed to the heating device 6 in order to generate the aerosol there by heating. The line element 24 is shown here schematically in such a way that it extends into the tank 4. The line element 24 can, for example, as is customary with most e-cigarettes, be formed from cotton wool or a cotton wool-like material. The line element 24 soaks up in particular with the liquid 5 and thereby leads it to the heating device 6. The heating device 6 and the line element 24 can be in direct contact with one another. For example, the tank 4 is permeable to the liquid 5 on the side facing the heating device 6, so that it can reach the line element 24.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel umfasst die Vorrichtung 1 die Heizvor richtung 6. Beim Austausch des Artikels 3 wird somit die Heizvorrichtung 6 nicht mit ausgetauscht. Denkbar sind natürlich auch Artikel 3, bei der die Heizvorrichtung 6 Teil des Artikels 3 ist und somit beim Austausch mit ausge tauscht wird. Ist die Heizvorrichtung 6 Teil des Artikels 3, kann diese jedoch von der Vorrichtung 1 mit Energie versorgt und/oder angesteuert werden. Figur 2 zeigt eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbei spiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1. Die Vorrichtungen 1 aus FigurIn the present embodiment, the device 1 comprises the Heizvor direction 6. When the article 3 is exchanged, the heating device 6 is therefore not exchanged. Article 3, in which the heating device 6 is part of article 3 and is thus exchanged with out when exchanging, are of course also conceivable. If the heating device 6 is part of the article 3, however, it can be supplied with energy and / or controlled by the device 1. FIG. 2 shows a schematic representation of a second embodiment example of the device 1 according to the invention. The devices 1 from FIG
I und Figur 2 unterscheiden sich maßgeblich durch den Artikel 3, für den die Vorrichtungen 1 bestimmt sind. Die körperlichen Merkmale der beiden Aus führungsbeispiele stimmen zum größten Teil überein. Die Vorrichtung 1 aus Figur 1 weist insbesondere ein Mundstück 7 auf, dass der Vorrichtung 1 aus Figur 2 fehlt. Außerdem ist die Fleizvorrichtung 6 bei der Vorrichtung 1 aus Figur 2 in einem Boden 8 das Aufnahmebereichs 2 angeordnet. Der Artikel 3 aus Figur 2 umfasst einen tabakbasierten Feststoff, der beispielsweise von einer Papierhülle 9 umwickelt ist. Bei diesem Artikel 3 setzt ein Benutzer zum Inhalieren des entstehenden Aerosols den Mund direkt am Artikel 3 an. Ein zusätzliches Mundstück 7 ist hier nicht notwendig. I and FIG. 2 differ significantly in the article 3 for which the devices 1 are intended. The physical characteristics of the two exemplary embodiments are largely the same. The device 1 from FIG. 1 has in particular a mouthpiece 7 that the device 1 from FIG. 2 lacks. In addition, in the device 1 from FIG. The article 3 from FIG. 2 comprises a tobacco-based solid which is wrapped in a paper envelope 9, for example. In the case of this article 3, a user places his mouth directly on the article 3 to inhale the aerosol formed. An additional mouthpiece 7 is not necessary here.
Den Ausführungsbeispielen aus Figur 1 und Figur 2 ist gemeinsam, dass die Vorrichtungen 1 jeweils eine Energieversorgung 10 aufweisen, die insbeson dere die Fleizvorrichtung 6 mit einem elektrischen Strom versorgt. Die Ener gieversorgung 10 ist beispielsweise als Energiespeicher, insbesondere als Batterie oder Akkumulator ausgebildet. Die Vorrichtungen 1 weisen außer dem zumindest einen elektrostatischen Sensor 11a - 11c zum Erfassen von elektrostatischen Eigenschaften des Artikels 3 auf. Wie in der folgenden Be schreibung erläutert wird, kann die Vorrichtung 1 auch einen zweiten und ggf. einen dritten Sensor aufweisen, so dass der elektrostatische Sensor 11a -The exemplary embodiments from FIG. 1 and FIG. 2 have in common that the devices 1 each have an energy supply 10, which in particular supplies the meat frying device 6 with an electrical current. The energy supply 10 is designed, for example, as an energy store, in particular as a battery or accumulator. The devices 1 also have at least one electrostatic sensor 11a-11c for detecting electrostatic properties of the article 3. As will be explained in the following description, the device 1 can also have a second and optionally a third sensor, so that the electrostatic sensor 11a -
I I c auch ein erster Sensor 11 a - 11 c sein kann, der physikalische Eigen schaften des Artikels 3 als erste Sensordaten erfassen kann. Die ersten Sen sordaten umfassen somit elektrostatische Eigenschaften des Artikels 3. I I c can also be a first sensor 11a-11c, which can detect the physical properties of the article 3 as first sensor data. The first sensor data thus comprise the electrostatic properties of Article 3.
Die Vorrichtungen 1 weisen jeweils eine Steuereinheit 13 zur Auswertung der Sensordaten auf. Die Steuereinheit 13 ist derart ausgebildet, dass diese an hand der Sensordaten zumindest des zumindest einen ersten Sensors 11 eine Identifikation des Artikels 3 vornimmt. Im Ausführungsbeispiel der Figur 1 ist die Steuereinheit 13 zusätzlich oder alternativ derart ausgebildet, dass diese anhand der Sensordaten zumindest des einen ersten Sensors 11 einen Füllstand der Flüssigkeit 5 des Artikels 3 ermittelt. The devices 1 each have a control unit 13 for evaluating the sensor data. The control unit 13 is designed in such a way that it identifies the article 3 on the basis of the sensor data of at least one first sensor 11. In the exemplary embodiment in FIG. 1, the control unit 13 is additionally or alternatively designed such that this uses the sensor data of at least one first sensor 11 to determine a fill level of the liquid 5 of the article 3.
Die Steuereinheit 13 ist insbesondere mit der Energieversorgung 10, der Fleizvorrichtung 6 und dem ersten Sensor verbunden, was in der schemati schen Darstellung der Übersichtlichkeit halber aber nicht dargestellt ist. Ins besondere ist die Steuereinheit 13 ausgebildet einen Fleizvorgang der Fleiz vorrichtung 6 zu aktivieren oder zu beenden, wobei die Steuereinheit 13 bei spielsweise den durch die Fleizvorrichtung 6 fließenden elektrischen Strom steuert. The control unit 13 is connected in particular to the energy supply 10, the meat processing device 6 and the first sensor, but this is not shown in the schematic illustration for the sake of clarity. In particular, the control unit 13 is designed to activate or terminate a meat process of the meat device 6, the control unit 13 controlling the electrical current flowing through the meat device 6, for example.
Die Vorrichtungen 1 weisen darüber hinaus einen Datenspeicher 14 auf, der ebenfalls mit der Steuereinheit 13 verbunden ist. Es ist denkbar, dass der Datenspeicher 14 in der Steuereinheit 13 integriert ist. Der Datenspeicher 14 umfasst insbesondere Vergleichsdaten, die die Steuereinheit 13 zur Auswer tung der Sensordaten heranziehen kann. Beispielsweise umfasste der Da tenspeicher 14 eine Datenbank von Referenzwertsätzen wobei jeder Refe renzwertsatz Referenzwerte für die Sensordaten aufweist, die einem be stimmten mit der Vorrichtung 1 kompatiblen und mit der Vorrichtung 1 zur Verwendung bestimmten Artikel 3 entspricht. Diese Referenzwertsätze kön nen folglich von der Steuereinheit 13 zur Identifikation des Artikels 3 heran gezogen werden. The devices 1 also have a data memory 14, which is also connected to the control unit 13. It is conceivable that the data memory 14 is integrated in the control unit 13. The data memory 14 includes, in particular, comparison data which the control unit 13 can use to evaluate the sensor data. For example, the data memory 14 comprised a database of reference value sets, each reference value set having reference values for the sensor data which correspond to a certain article 3 compatible with the device 1 and intended for use with the device 1. These reference value sets can consequently be used by the control unit 13 to identify the article 3.
Eine Identifikation des Artikels 3 kann beispielsweise von der Steuereinheit 13 nach dem Einlegen eines neuen Artikels 3 in den Aufnahmebereich 2 der Vorrichtung 1 durchgeführt werden. Flierzu werden von der Steuereinheit 13 die Sensordaten zumindest des ersten Sensors 11 abgerufen und mit den im Datenspeicher 14 hinterlegten Referenzwerten verglichen. Beim Unterschrei ten einer festgelegten Differenz zwischen Referenzwerten und Sensordaten wird der in der Vorrichtung 1 eingelegte Artikel 3 als ein zu einem Referenz wertsatz des Datenspeichers 14 korrespondierender Artikel 3 identifiziert. Ab- hängig von einer erfolgreichen Identifikation des Artikels 3 kann die Steuer einheit 13 beispielsweise ein Aktivieren der Heizvorrichtung 6 zulassen oder verhindern. Insbesondere soll eine Verwendung der Vorrichtung 1 mit Nach ahmungsprodukten verhindert werden. Ebenfalls kann beispielsweise eine Verwendung beschädigter Artikel 3 oder von Artikeln 3, in die bei der Herstel lung oder beim Transport Fremdstoffe bzw. Fremdkörper gelangt sind, ver hindert werden. The article 3 can be identified, for example, by the control unit 13 after a new article 3 has been inserted into the receiving area 2 of the device 1. For this purpose, the sensor data of at least the first sensor 11 are called up by the control unit 13 and compared with the reference values stored in the data memory 14. If a specified difference between reference values and sensor data is not reached, the article 3 inserted in the device 1 is identified as an article 3 corresponding to a reference value record of the data memory 14. Away- Depending on the successful identification of the article 3, the control unit 13 can, for example, allow or prevent activation of the heating device 6. In particular, use of the device 1 with imitation products is to be prevented. Likewise, for example, the use of damaged articles 3 or articles 3 into which foreign substances or foreign bodies have entered during manufacture or during transport can be prevented.
Es ist ferner denkbar, dass der Artikel 3 bei der Herstellung in bestimmter Weise markiert wird, sodass eine Identifikation des Artikels 3 durch den zu mindest einen Sensor 11 und die Steuereinheit 13 vereinfacht wird. Im Aus führungsbeispiel der Figur 1 kann beispielsweise die Flüssigkeit 5 und/oder der Tank 4 des Artikels 3 mit einer Substanz mit einer bekannten elektrostati schen Eigenschaften versehen werden, sodass dieses elektrostatischen Ei genschaften in einfacher Weise von dem zumindest einen ersten Sensor 11 , welcher ein elektrostatischer Sensor 11 ist, erfasst werden kann. Im Ausfüh rungsbeispiel der Figur 2 kann beispielsweise die Papierhülle 9 auf die be schriebene Weise präpariert werden. Ebenfalls beeinflusst beispielsweise eine Dicke der Papierhülle 9 die elektrostatischen Eigenschaften des Artikels 3. Besonders nachahmungsresistent werden die Artikel 3, wenn verschie dene physikalische Eigenschaften der Artikel 3 in bestimmter Weise präpa riert werden. It is also conceivable that the article 3 is marked in a certain way during manufacture, so that an identification of the article 3 is simplified by the at least one sensor 11 and the control unit 13. In the exemplary embodiment of FIG. 1, for example, the liquid 5 and / or the tank 4 of the article 3 can be provided with a substance with known electrostatic properties, so that this electrostatic properties can be easily obtained from the at least one first sensor 11, which is a electrostatic sensor 11 is, can be detected. In the exemplary embodiment of FIG. 2, for example, the paper sleeve 9 can be prepared in the manner described. Likewise, for example, a thickness of the paper envelope 9 influences the electrostatic properties of the article 3. The articles 3 become particularly resistant to imitation if various physical properties of the articles 3 are prepared in a certain way.
Der Datenspeicher 14 kann beispielsweise auch artikelbasierte Heizparame ter bzw. Heizverläufe enthalten. Nach einer erfolgreichen Identifikation des Artikels 3 kann die Steuereinheit 13 die Heizvorrichtung 6 insbesondere mit demjenigen Heizparameter bzw. Heizverlauf betreiben, der dem identifizier ten Artikel 3 zugeordnet ist. The data memory 14 can, for example, also contain article-based heating parameters or heating profiles. After the article 3 has been successfully identified, the control unit 13 can operate the heating device 6, in particular with that heating parameter or heating process that is assigned to the article 3 identified.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Figur 1 weist die Vorrich tung 1 drei elektrostatische Sensoren 11 a - 11 c bzw. erste Sensoren 11a - 11 c auf. Im Ausführungsbeispiel der Figur 2 ist beispielhaft lediglich ein elekt rostatischer Sensor 11 bzw. ein erster Sensor 11 gezeigt. According to the present exemplary embodiment in FIG. 1, the device 1 has three electrostatic sensors 11 a - 11 c or first sensors 11 a - 11 c on. In the exemplary embodiment in FIG. 2, only an electrostatic sensor 11 or a first sensor 11 is shown as an example.
Der Aufnahmebereich 2 weist, wie bereits beschrieben ist, einen Boden 8 so wie zumindest eine Längsseite 25, 26 auf. Der erste elektrostatische Sensor 11a ist in Figur 1 an der ersten Längsseite 25, der zweite elektrostatische Sensor 11 b ist in Figur 1 an der zweiten Längsseite 26 und der dritte elektro statische Sensor 11c ist am Boden 8 angeordnet. Infolgedessen kann bei spielsweise der Füllstand gut ermittelt werden. As already described, the receiving area 2 has a base 8 and at least one longitudinal side 25, 26. The first electrostatic sensor 11a is on the first longitudinal side 25 in FIG. 1, the second electrostatic sensor 11b is on the second longitudinal side 26 in FIG. 1 and the third electrostatic sensor 11c is disposed on the floor 8. As a result, the fill level can be determined well, for example.
Der elektrostatische Sensor 11 der Figur 2 ist an der ersten Längsseite 25 angeordnet. The electrostatic sensor 11 of FIG. 2 is arranged on the first longitudinal side 25.
Ein Ermitteln des Füllstands in dem beschriebenen Sinne ist zwar für das Ausführungsbeispiel der Figur 2 nicht möglich, da der Artikel 3 der Vorrich tung 1 in der Figur 2 keine Flüssigkeit 5 aufweist, jedoch ist es denkbar, dass auch der Artikel 3 in dem Ausführungsbeispiel der Figur 2 im Laufe des Ver brauchs seine physikalischen Eigenschaften derart verändert, dass dies durch den zumindest einen Sensor 11 messbar ist. Folglich kann eventuell auch hier eine Restmenge des verbrauchbaren Artikels 3 durch eine Auswer tung der Sensordaten durch die Steuereinheit 13 festgestellt werden. Auch die bereits beschriebenen Dosierungsfunktionen sind somit für das Ausfüh rungsbeispiel der Figur 2 denkbar. Determining the level in the sense described is not possible for the embodiment of FIG. 2, since the article 3 of the device 1 in FIG FIG. 2 changes its physical properties in the course of consumption in such a way that this can be measured by the at least one sensor 11. Consequently, a remaining amount of the consumable article 3 can possibly also be determined here by the control unit 13 by evaluating the sensor data. The dosage functions already described are thus also conceivable for the exemplary embodiment in FIG.
Figur 3 und Figur 4 zeigen jeweils schematische Darstellungen eines dritten und vierten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 . Analog zu den Figuren 1 und 2 unterscheiden sich die Ausführungsbeispiele maßgeblich durch die Artikel 3, für die die Vorrichtungen 1 vorgesehen sind. Wie zuvor ist die Vorrichtung 1 der Figur 3 für die Verwendung mit einem Ar tikel 3 vorgesehen, der eine Flüssigkeit 5 umfasst. Die Vorrichtung 1 der Fi gur 4 ist für einen Artikel 3 mit einem tabakbasierten Feststoff vorgesehen. Die körperlichen Merkmale der Ausführungsbeispiele der Figuren 3 und 4 stimmen zum größten Teil überein. FIG. 3 and FIG. 4 each show schematic representations of a third and fourth exemplary embodiment of the device 1 according to the invention. Analogously to FIGS. 1 and 2, the exemplary embodiments differ significantly in terms of the articles 3 for which the devices 1 are intended. As before, the device 1 of FIG. 3 is intended for use with an article 3 which comprises a liquid 5. The device 1 of FIG. 4 is intended for an article 3 with a tobacco-based solid. The physical features of the exemplary embodiments in FIGS. 3 and 4 largely match.
Die Vorrichtungen 1 der Figuren 3 und 4 weisen zusätzlich zum ersten Sen sor 11 zumindest einen zweiten Sensor 12 und zumindest einen dritten Sen sor 19 auf, die zum Erfassen einer zweiten und dritten physikalischen Eigen schaft des Artikels 3 als zweite und dritte Sensordaten ausgebildet sind. The devices 1 of FIGS. 3 and 4 have, in addition to the first sensor 11, at least one second sensor 12 and at least one third sensor 19, which are designed to detect a second and third physical property of the article 3 as second and third sensor data.
Der als optischer Sensor ausgebildete zweite Sensor 12 umfasst in diesen Ausführungsbeispielen einen Detektor 15, ein erstes Leuchtmittel 16 und ein zweites Leuchtmittel 17. Das erste Leuchtmittel 16 ist benachbart zum Detek tor 15 angeordnet und das zweite Leuchtmittel 17 ist vom Detektor 15 beab- standet angeordnet. Genauer gesagt sind der Detektor 15 und das erste Leuchtmittel 16 in einer Seitenwand 18 des Aufnahmebereichs 2 angeordnet. Bei bestimmungsgemäßer Anordnung des Artikels 3 im Aufnahmebereich 2 befinden sich der Detektor 15 und das erste Leuchtmittel 16 an einer Längs seite des Artikels 3. Das zweite Leuchtmittel 17 ist in dem Boden 8 des Auf nahmebereichs 2 angeordnet, wobei bei bestimmungsgemäßer Anordnung des Artikels 3 das zweite Leuchtmittel 17 an einer Stirnseite des Artikels 3 angeordnet ist. Das erste Leuchtmittel 16 beleuchtet in dieser Anordnung vor allem einen Ausschnitt der Längsseite des Artikels 3. Eine Messung des De tektors 15 bei einem aktiven ersten Leuchtmittel 16 und einem inaktiven zweiten Leuchtmittel 17 erfasst also vor allem die Eigenschaften der längs seitigen Oberfläche des Artikels 3. Das zweite Leuchtmittel 17 durchleuchtet in dieser Anordnung den Artikel 3 von der unteren Stirnseite. Eine Messung des Detektors 15 bei einem inaktiven ersten Leuchtmittel 16 und einem akti ven zweiten Leuchtmittel 17 erfasst also vor allem die Eigenschaften des Vo lumens des Artikels 3. Durch die Leuchtmittel 16, 17 können also von dem Detektor 15 verschiedene Bereiche des Artikels 3 untersucht werden. Es ist denkbar, dass insbesondere vom ersten Leuchtmittel 16 die bereits erwähnte Markierung zur Identifikation des Artikels 3 beleuchtet wird. Die Leuchtmittel 16, 17 sind beispielsweise als LEDs ausgebildet. Der Detektor 15 ist insbe sondere als CCD-Detektor ausgebildet. The second sensor 12, designed as an optical sensor, comprises in these exemplary embodiments a detector 15, a first illuminant 16 and a second illuminant 17. The first illuminant 16 is arranged adjacent to the detector 15 and the second illuminant 17 is arranged at a distance from the detector 15 . More precisely, the detector 15 and the first illuminant 16 are arranged in a side wall 18 of the receiving area 2. With the intended arrangement of the article 3 in the receiving area 2, the detector 15 and the first illuminant 16 are located on a longitudinal side of the article 3. The second illuminant 17 is arranged in the bottom 8 of the receiving area 2, with the intended arrangement of the article 3 that second lighting means 17 is arranged on an end face of the article 3. In this arrangement, the first illuminant 16 primarily illuminates a section of the longitudinal side of the article 3. A measurement of the detector 15 with an active first illuminant 16 and an inactive second illuminant 17 thus primarily records the properties of the longitudinal surface of the article 3. In this arrangement, the second illuminant 17 shines through the article 3 from the lower end face. A measurement of the detector 15 with an inactive first light source 16 and an active second light source 17 thus primarily detects the properties of the volume of the article 3 . It is conceivable that the aforementioned marking for identifying the article 3 is illuminated in particular by the first illuminant 16. The bulbs 16, 17 are designed as LEDs, for example. The detector 15 is designed in particular as a CCD detector.
Es ist denkbar, dass der Artikel 3 bei der Herstellung in bestimmter Weise markiert wird, sodass eine Identifikation des Artikels 3 durch die Sensoren 11 , 12, 19 und die Steuereinheit 13 vereinfacht wird. Im Ausführungsbeispiel der Figur 3 kann beispielsweise die Flüssigkeit 5 und/oder der Tank 4 des Ar tikels 3 mit einer Substanz mit einem bekannten elektromagnetischen Spekt rum versehen werden, sodass dieses elektromagnetische Spektrum in einfa cher Weise von dem als optischen Sensor ausgebildeten zweiten Sensor 12 erfasst werden kann. Insbesondere kann die Flüssigkeit 5 und/oder der Tank 4 mit einem bestimmten Farbstoff oder einer Farbstoffmischung versehen sein. Im Ausführungsbeispiel der Figur 4 kann beispielsweise die Papierhülle 9 auf die beschriebene Weise präpariert werden. Ebenfalls beeinflusst bei spielsweise eine Dicke der Papierhülle 9 besonders stark eine charakteristi sche Lichtabsorption durch den Artikel 3. Besonders nachahmungsresistent werden die Artikel 3, wenn verschiedene physikalische Eigenschaften der Ar tikel 3 in bestimmter Weise präpariert werden. It is conceivable that the article 3 is marked in a certain way during manufacture, so that an identification of the article 3 by the sensors 11, 12, 19 and the control unit 13 is simplified. In the exemplary embodiment in FIG. 3, for example, the liquid 5 and / or the tank 4 of the article 3 can be provided with a substance with a known electromagnetic spectrum, so that this electromagnetic spectrum is captured in a simple manner by the second sensor 12 designed as an optical sensor can be. In particular, the liquid 5 and / or the tank 4 can be provided with a specific dye or a dye mixture. In the exemplary embodiment in FIG. 4, for example, the paper sleeve 9 can be prepared in the manner described. Likewise, for example, a thickness of the paper sleeve 9 has a particularly strong influence on a characteristic light absorption by the article 3. The articles 3 become particularly resistant to imitation if various physical properties of the articles 3 are prepared in a certain way.
In diesen Ausführungsbeispielen ist der dritte Sensor 19 als kapazitiver Sen sor ausgebildet und die dritte physikalische Eigenschaft ist eine spezifische Kapazität und/oder spezifische Permittivität des Artikels 3. Beispielsweise kann durch eine Stoffzusammensetzung des Artikels 3 die Permittivität in be stimmter Weise beeinflusst werden. In these exemplary embodiments, the third sensor 19 is designed as a capacitive sensor and the third physical property is a specific capacitance and / or specific permittivity of the article 3. For example, the permittivity can be influenced in a certain way by a material composition of the article 3.
Der als kapazitiver Sensor ausgeführte dritte Sensor 19 ist beispielsweise derart ausgebildet, dass dieser die Permittivität des Artikels 3 messen kann. Die Sensordaten des zweiten und ggf. des dritten Sensors 19 können ergän zend zu den Sensordaten des ersten Sensors 11 für die in den Ausführungs beispielen der Figuren 1 und 2 beschriebenen Funktionen der Steuereinheit 13, insbesondere die Identifikation des Artikels 3 und/oder die Ermittlung ei nes Füllstands des Artikels 3, benutzt werden. Hierdurch werden Genauigkeit und Zuverlässigkeit der Auswertung der Sensordaten und der darauf basie renden Funktionen weiter erhöht. Die Steuereinheit 13 ist dabei insbeson dere ausgebildet, die Sensordaten des ersten Sensors 11 , des zweiten Sen sors 12 und ggf. des dritten Sensors 19 zusammenzuführen und/oder ge meinsam auszuwerten. Unter Zusammenführen kann beispielsweise verstan den werden, dass die Sensordaten der Sensoren 11 , 12, 19 separat bewertet werden aber ein Ergebnis der Auswertung von allen Sensordaten abhängt. Bei einer gemeinsamen Auswertung der Sensordaten des ersten Sensors 11 , des zweiten Sensors 12 und ggf. des dritten Sensors 19 werden die Sen sordaten beispielsweise gemeinsam bewertet. In letzterem Fall können die Sensordaten beispielsweise als Parameter in eine gemeinsame Berechnung einfließen. The third sensor 19, designed as a capacitive sensor, is designed, for example, in such a way that it can measure the permittivity of the article 3. The sensor data of the second and possibly the third sensor 19 can supplement the sensor data of the first sensor 11 for the functions of the control unit 13 described in the exemplary embodiments of FIGS. 1 and 2, in particular the identification of article 3 and / or the determination of ei nes level of article 3, can be used. This will give accuracy and reliability of the evaluation of the sensor data and the functions based on it further increased. The control unit 13 is designed in particular to combine the sensor data from the first sensor 11, the second sensor 12 and possibly the third sensor 19 and / or to evaluate them together. Merging can be understood to mean, for example, that the sensor data from sensors 11, 12, 19 are evaluated separately, but a result of the evaluation depends on all sensor data. In the case of a joint evaluation of the sensor data from the first sensor 11, the second sensor 12 and possibly the third sensor 19, the sensor data are evaluated jointly, for example. In the latter case, the sensor data can flow into a joint calculation as parameters, for example.
Die Vorrichtungen 1 weisen einen Orientierungssensor 20 auf, mit dem eine Ist-Orientierung der Vorrichtungen 1 ermittelbar ist. Der Orientierungssensor 20 ist beispielsweise als inertiale Messeinheit ausgebildet. Außerdem ist der Orientierungssensor 20 mit der Steuereinheit 13 verbunden, wobei die Steu ereinheit 13 ausgebildet ist, bestimmte Funktionen in Abhängigkeit der Ist- Orientierung der Vorrichtung 1 auszuführen. Beispielsweise ist es zweckmä ßig eine Ermittlung des Füllstands der Flüssigkeit 5 auszuführen, wenn die Vorrichtung 1 wie in den dargestellten Schemata in einer aufrechten Position ist. Beispielsweise kann der Datenspeicher 14 hierzu eine oder mehrere Soll- Orientierungen umfassen, mit denen die Steuereinheit 13 die vom Orientie rungssensor 20 ermittelte Ist-Orientierung abgleichen kann. The devices 1 have an orientation sensor 20 with which an actual orientation of the devices 1 can be determined. The orientation sensor 20 is designed, for example, as an inertial measuring unit. In addition, the orientation sensor 20 is connected to the control unit 13, the control unit 13 being designed to carry out certain functions as a function of the actual orientation of the device 1. For example, it is expedient to determine the level of the liquid 5 when the device 1 is in an upright position as in the diagrams shown. For example, the data memory 14 can include one or more target orientations for this purpose, with which the control unit 13 can compare the actual orientation determined by the orientation sensor 20.
Insbesondere im Ausführungsbeispiel der Figur 3 kann beispielsweise bei ei nem niedrigen Füllstand der Flüssigkeit 5 von der Steuereinheit 13 ein Akti vieren der Fleizvorrichtung 6 bei einer durch den Orientierungssensor 20 er fassten übermäßigen Neigung der Vorrichtung 1 verhindert werden. Die Vorrichtungen 1 weisen außerdem einen Drucksensor 21 auf, der insbe sondere durch einen Druckabfall ein Inhalieren eines Benutzers der Vorrich tungen 1 erfassen kann. Auch der Drucksensor 21 ist mit der Steuereinheit 13 verbunden, sodass die Steuereinheit 13 bei dem Erfassen eines Inhalier vorgangs beispielsweise automatisch die Heizvorrichtung 6 aktivieren kann. Es ist ebenfalls denkbar, dass die Steuereinheit 13 beim Erfassen eines In haliervorgangs durch den Drucksensor 21 eine Ermittlung des Füllstands der Flüssigkeit 5 oder allgemein eine Ermittlung der Restmenge des Artikels 3 durchführt. In the exemplary embodiment in FIG. 3, for example, when the liquid 5 is low, the control unit 13 can prevent the meat device 6 from being activated if the device 1 is tilted excessively by the orientation sensor 20. The devices 1 also have a pressure sensor 21 which can detect inhalation by a user of the device 1 in particular due to a pressure drop. The pressure sensor 21 is also connected to the control unit 13 so that the control unit 13 can, for example, automatically activate the heating device 6 when an inhalation process is detected. It is also conceivable that when an inhalation process is detected by the pressure sensor 21, the control unit 13 ascertains the level of the liquid 5 or generally ascertains the remaining quantity of the article 3.
Um mit einem Benutzer der Vorrichtungen 1 zu kommunizieren dient ein Rückmeldungselement 22, dass beispielsweise als optisches Anzeigeele ment, akustisches Lautsprecherelement oder haptisches Vibrationselement ausgebildet ist. Über das Rückmeldungselement 22 können insbesondere Fehlermeldungen ausgegeben werden. So kann einem Benutzer beispiels weise ein niedriger Füllstand bzw. allgemein ein fast aufgebrauchter und so mit wechselbedürftiger Artikel 3 signalisiert werden. Das entsprechende Sig nal kann beispielsweise ein Aufleuchten, ein Ton oder ein Vibrieren des Rückmeldungselements 22 sein. Durch das Rückmeldungselement 22 kann dem Benutzer der Vorrichtung 1 beispielsweise ebenfalls eine fehlgeschla gene Identifikation des Artikels 3 mitgeteilt werden. Auch beispielsweise eine fehlerhafte Ist-Orientierung, ein niedriger Ladezustand der Energieversor gung 10, eine Beschädigung der Heizvorrichtung 6 oder eine sonstige Fehl funktion der Vorrichtung 1 kann durch das Rückmeldungselement 22 ange zeigt werden. Es ist denkbar, dass falls das Rückmeldungselement 22 als optisches Anzeigeelement ausgebildet ist eine Gattung des erfolgreich identi fizierten Artikels 3 angezeigt wird. In order to communicate with a user of the devices 1, a feedback element 22 is used, which is designed, for example, as an optical display element, an acoustic loudspeaker element or a haptic vibration element. In particular, error messages can be output via the feedback element 22. Thus, for example, a user can be signaled a low level or, in general, an almost used up item 3 that needs to be replaced. The corresponding signal can be, for example, a lighting up, a sound or a vibration of the feedback element 22. By means of the feedback element 22, the user of the device 1 can, for example, also be informed of a failed identification of the article 3. For example, an incorrect actual orientation, a low state of charge of the energy supply 10, damage to the heating device 6 or some other malfunction of the device 1 can be indicated by the feedback element 22. It is conceivable that if the feedback element 22 is designed as an optical display element, a category of the successfully identified article 3 is displayed.
Ferner weist die Vorrichtung 1 eine Schnittstelle 18 auf, mittels welcher die Vorrichtung 1 beispielsweise mit einem Smartphone verbunden werden kann. Über das Smartphone können dann beispielsweise Statistiken ange zeigt und/oder die Vorrichtung 1 gesteuert werden. Die Steuereinheit kann dabei ein Signal an das Smartphone senden, beispielsweise, dass der Füll stand niedrig ist, um den Benutzer darauf aufmerksam zu machen. Auch Fehlermeldungen können von der Steuereinheit übermittelt werden. Die Schnittstelle 18 ist dabei vorzugsweise eine drahtlose Schnittstelle, beispiels weise Bluetooth, WLAN oder ähnliches. The device 1 also has an interface 18 by means of which the device 1 can be connected to a smartphone, for example. Statistics can then be displayed, for example, and / or the device 1 can be controlled via the smartphone. The control unit can send a signal to the smartphone, for example that the fill level is low, to alert the user. Error messages can also be transmitted by the control unit. The interface 18 is preferably a wireless interface, for example Bluetooth, WLAN or the like.
Figur 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem der elektrostatische Sensor 11 bzw. der erste Sensor 11 zumindest eine Antenneneinheit 27 umfassen. Beispielhaft sind hier die beiden elektrostatischen Sensoren 11a, 11c der Fi gur 1 detaillierter dargestellt. Natürlich können auch die anderen elektrostati schen Sensoren 11 der anderen Figuren gemäß der Figur 5 ausgebildet sein. FIG. 5 shows an exemplary embodiment in which the electrostatic sensor 11 or the first sensor 11 comprise at least one antenna unit 27. The two electrostatic sensors 11a, 11c of FIG. 1 are shown in greater detail here by way of example. Of course, the other electrostatic sensors 11 of the other figures can also be designed according to FIG.
Der erste elektrostatische Sensor 11a, welcher an der ersten Längsseite 25 angeordnet ist, umfasst zumindest eine, in diesem Ausführungsbeispiel vier, Antenneneinheiten 27a - 27d. Der dritte elektrostatische Sensor 11c, wel cher am Boden 8 angeordnet ist, umfasst ebenfalls zumindest eine, in die sem Ausführungsbeispiel zwei, Antenneneinheiten 27e, 27f. The first electrostatic sensor 11a, which is arranged on the first longitudinal side 25, comprises at least one, in this exemplary embodiment four, antenna units 27a-27d. The third electrostatic sensor 11c, which is arranged on the floor 8, also comprises at least one, in this exemplary embodiment two, antenna units 27e, 27f.
Die Antenneneinheiten 27a - 27f können voneinander beabstandet an der Längsseite 25 und/oder am Boden 8 angeordnet sein. The antenna units 27a - 27f can be arranged at a distance from one another on the longitudinal side 25 and / or on the floor 8.
Zusätzlich oder alternativ können die Antenneneinheiten 27 auch in einer Umfangsrichtung um den Aufnahmebereich 2 angeordnet sein. Additionally or alternatively, the antenna units 27 can also be arranged in a circumferential direction around the receiving area 2.
Mehrere Antenneneinheiten 27 können beispielsweise dazu verwendet wer den, um ein Messergebnis zu bestätigen oder um beispielsweise einen Durchschnittswert aus den Messergebnissen der jeweiligen Antenneneinhei ten 27 zu bilden. Mittels der mehreren Antenneneinheiten 27 wird das Mess ergebnis des elektrostatischen Sensors 11 verbessert bzw. wird vertrauens würdiger. Die zumindest eine Antenneneinheit 27 kann ferner von der Steuereinheit 13 angesteuert werden. Several antenna units 27 can be used, for example, to confirm a measurement result or, for example, to form an average value from the measurement results of the respective antenna units 27. The measurement result of the electrostatic sensor 11 is improved or becomes more trustworthy by means of the plurality of antenna units 27. The at least one antenna unit 27 can also be activated by the control unit 13.
Die zumindest eine Antenneneinheit 27 kann des Weiteren dazu verwendet werden, die elektrostatische Aufladung des Artikels 3 zu messen. Durch die elektrostatische Aufladung des Artikels 3 erfolgt auch eine Ladungsverschie bung am elektrostatischen Sensor 11 und insbesondere in der zumindest ei nen Antenneneinheit 27, welche gemessen werden kann. The at least one antenna unit 27 can furthermore be used to measure the electrostatic charge of the article 3. The electrostatic charging of the article 3 also results in a charge shift on the electrostatic sensor 11 and in particular in the at least one antenna unit 27, which can be measured.
Mit Hilfe der zumindest einen Antenneneinheit 27 kann ferner gesendet und/oder empfangen werden. Beispielsweise kann mittels der zumindest ei nen Antenneneinheit 27 ein elektrisches, insbesondere ein elektrostatisches oder elektrodynamisches, Feld erzeugt werden, auf welches der Artikel 3 re agiert. Dabei kann sich der Artikel 3 selbst elektrostatisch aufladen, was da raufhin wieder gemessen werden kann. Erzeugt die Antenneneinheit 27 da bei ein elektrodynamisches Feld, kann eine Charakteristik, beispielsweise ein zeitlicher Verlauf, der elektrostatischen Aufladung des Artikels 3 gemessen werden, anhand dessen dann der Füllstand des Artikels 3 und/oder der Arti kel 3 identifiziert werden kann. The at least one antenna unit 27 can also be used to transmit and / or receive. For example, by means of the at least one antenna unit 27, an electrical, in particular an electrostatic or electrodynamic, field can be generated, to which the article 3 reacts. The article 3 can thereby charge itself electrostatically, which can then be measured again. If the antenna unit 27 generates an electrodynamic field, a characteristic, for example a time profile, of the electrostatic charge of the article 3 can be measured, which can then be used to identify the fill level of the article 3 and / or the article 3.
Natürlich kann mit Hilfe der Antenneneinheit 27 auch lediglich die elektrosta tische Aufladung gemessen werden. Der Füllstand kann beispielsweise über die Stärke der elektrostatischen Aufladung ermittelt werden. Mehr Flüssigkeit 5 im Tank 3 kann auch mit der Stärke der elektrostatischen Aufladung Zusammenhängen. Of course, only the electrostatic charge can be measured with the aid of the antenna unit 27. The level can be determined, for example, from the strength of the electrostatic charge. More liquid 5 in tank 3 can also be related to the strength of the electrostatic charge.
Zusätzlich oder alternativ kann eine Antenneneinheit 27 auch an der zweiten Längsseite 26 angeordnet sein. Additionally or alternatively, an antenna unit 27 can also be arranged on the second longitudinal side 26.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Abwandlungen im Rahmen der Patentan sprüche sind ebenso möglich wie eine Kombination der Merkmale, auch wenn diese in unterschiedlichen Ausführungsbeispielen dargestellt und be schrieben sind. The present invention is not limited to the illustrated and described exemplary embodiments. Modifications within the scope of the patent claims are just as possible as a combination of the features, too if these are shown and described in different exemplary embodiments.
Bezuqszeichenliste Reference list
1 Vorrichtung 2 Aufnahmebereich 1 device 2 receiving area
3 Artikel 3 items
4 Tank 4 tank
5 Flüssigkeit 5 liquid
6 Heizvorrichtung 7 Mundstück 6 heater 7 mouthpiece
8 Boden 8 floor
9 Papierhülle 9 paper sleeve
10 Energieversorgung 11 elektrostatischer Sensor/erster Sensor 12 zweiter Sensor 10 power supply 11 electrostatic sensor / first sensor 12 second sensor
13 Steuereinheit 13 control unit
14 Datenspeicher 14 data memory
15 Detektor 15 detector
16 erstes Leuchtmittel 17 zweites Leuchtmittel 16 first illuminant 17 second illuminant
18 Schnittstelle 18 interface
19 dritter Sensor 19 third sensor
20 Orientierungssensor 21 Drucksensor 22 Rückmeldungselement 20 Orientation sensor 21 Pressure sensor 22 Feedback element
23 Lufteinlasskanal 23 air inlet duct
24 Leitungselement 24 line element
25 erste Längsseite 25 first long side
26 zweite Längsseite 27 Antenneneinheit 26 second long side 27 antenna unit
28 Luftauslasskanal 28 air outlet duct

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e Patent claims
1. Vorrichtung (1 ) zum Erzeugen eines inhalierbaren Aerosols mit einem Aufnahmebereich (2) für einen Artikel (3), der bei Erhitzung das Aerosol erzeugt, mit zumindest einem Sensor (11, 12, 19) zum Erfassen einer physika lischen Eigenschaft des Artikels als Sensordaten und mit einer Steuereinheit (13) zum Steuern der Vorrichtung (1) und/oder zur Auswertung der Sensordaten, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Sensor (11 ) ein elektrostatischer Sensor (11 ) ist, mittels dem eine elektrostatische Aufladung des Artikels (3) erfasst werden kann, und dass die Steuereinheit (13) derart ausgebildet ist, dass diese anhand zumindest der Sensordaten des elektrostatischen Sensors (11 ) einen Füllstand des Artikels (3) ermitteln und/oder den Artikel (3) identifizieren kann. 1. Device (1) for generating an inhalable aerosol with a receiving area (2) for an article (3) which generates the aerosol when heated, with at least one sensor (11, 12, 19) for detecting a physical property of the article as sensor data and with a control unit (13) for controlling the device (1) and / or for evaluating the sensor data, characterized in that the at least one sensor (11) is an electrostatic sensor (11), by means of which an electrostatic charge of the article (3) can be detected, and that the control unit (13) is designed in such a way that it can determine a fill level of the article (3) and / or identify the article (3) using at least the sensor data of the electrostatic sensor (11).
2. Vorrichtung (1 ) nach dem vorherigen Anspruch, dadurch gekennzeich net, dass der zumindest eine elektrostatische Sensor (11 ) zumindest eine, insbesondere vier, Antenneneinheit (27) umfasst. 2. Device (1) according to the preceding claim, characterized in that the at least one electrostatic sensor (11) comprises at least one, in particular four, antenna unit (27).
3. Vorrichtung (1 ) nach zumindest einem der vorangegangenen Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (13) derart aus gebildet ist, dass diese mittels der zumindest einen Antenneneinheit (27) ein elektrostatisches und/oder elektrodynamisches Feld erzeugen und/oder erfassen kann. 3. Device (1) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the control unit (13) is formed in such a way that it generates and / or captures an electrostatic and / or electrodynamic field by means of the at least one antenna unit (27) can.
4. Vorrichtung (1 ) nach zumindest einem der vorangegangenen Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, dass eine Antenneneinheit (27) als Sendeantenne und Empfängerantenne ausgebildet ist und/oder dass eine erste Antenneneinheit (27) als Sendeantenne und eine zweite Antenneneinheit (27) als Empfängerantenne ausgebildet ist. 4. The device (1) according to at least one of the preceding claims, characterized in that an antenna unit (27) is designed as a transmitting antenna and a receiving antenna and / or that a first antenna unit (27) is designed as a transmitting antenna and a second antenna unit (27) is designed as a receiving antenna.
5. Vorrichtung (1 ) nach zumindest einem der vorangegangenen Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit derart ausgebildet ist, dass diese über die Sen deantenne den Artikel elektrostatisch auflädt und, insbesondere zeit gleich oder zeitversetzt, über die Empfängerantenne die elektrostati sche Aufladung des Artikels erfasst. 5. The device (1) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the control unit is designed such that it charges the article electrostatically via the Sen deantenne and, in particular at the same time or offset in time, via the receiver antenna, the electrostatic charging of the Item recorded.
6. Vorrichtung (1 ) nach zumindest einem der vorangegangenen Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (13) derart aus gebildet ist, dass diese eine räumliche Verteilung der elektrostatischen Aufladung des Artikels (3) ermitteln kann. 6. The device (1) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the control unit (13) is formed in such a way that it can determine a spatial distribution of the electrostatic charge of the article (3).
7. Vorrichtung (1) nach zumindest einem der vorangegangenen Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) eine Heizvor richtung (6) zum Erhitzen des Artikels (3) umfasst, so dass das Aero sol erzeugt werden kann, und/oder dass die Vorrichtung (1) eine Schnittstelle umfasst, mittels der eine Heizvorrichtung (6) des Artikels (3) angesteuert und/oder mit Energie versorgt werden kann. 7. The device (1) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the device (1) comprises a Heizvor device (6) for heating the article (3) so that the aerosol can be generated, and / or that the device (1) comprises an interface by means of which a heating device (6) of the article (3) can be controlled and / or supplied with energy.
8. Vorrichtung (1 ) nach zumindest einem der vorangegangenen Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) zumindest ei nen durch den elektrostatischen Sensor (11) ausgebildeten ersten Sensor (11) zum Erfassen einer ersten physikalischen Eigenschaft des Artikels (3) als erste Sensordaten, zumindest einen zweiten Sensor (12) zum Erfassen einer zweiten phy sikalischen Eigenschaft des Artikels (3) als zweite Sensordaten und/o der zumindest einen dritten Sensor (19) zum Erfassen einer dritten physi kalischen Eigenschaft des Artikels (3) als dritte Sensordaten umfasst. 8. Device (1) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the device (1) has at least one first sensor (11) formed by the electrostatic sensor (11) for detecting a first physical property of the article (3) as first sensor data, at least one second sensor (12) for detecting a second physical property of the article (3) as second sensor data and / or the comprises at least one third sensor (19) for detecting a third physical property of the article (3) as third sensor data.
9. Vorrichtung (1 ) nach zumindest einem der vorangegangenen Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite und/oder dritte Sensor (12, 19) ein kapazitiver und/oder optischer Sensor, insbesondere Spektralsensor, ist. 9. The device (1) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the second and / or third sensor (12, 19) is a capacitive and / or optical sensor, in particular a spectral sensor.
10. Vorrichtung (1 ) nach zumindest einem der vorangegangenen Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (13) derart aus gebildet ist, dass diese die ersten, zweiten und/oder dritten Sensorda ten zusammenführen und/oder gemeinsam auswerten kann. 10. The device (1) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the control unit (13) is formed in such a way that it can combine and / or jointly evaluate the first, second and / or third sensor data.
11. Vorrichtung (1 ) nach zumindest einem der vorangegangenen Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (13) derart aus gebildet ist, dass diese einen zeitlichen Verlauf, insbesondere einen zeitlichen Verlauf eines Ansteigens und/oder eines Abfallens, der ers ten, zweiten und/oder dritten Sensordaten ermitteln kann. 11. The device (1) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the control unit (13) is formed in such a way that it has a time profile, in particular a time profile of an increase and / or decrease, of the first, can determine second and / or third sensor data.
12. Vorrichtung (1 ) nach zumindest einem der vorangegangenen Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine elektrostati sche Sensor (11), insbesondere mehrere elektrostatische Sensoren (11), an zumindest einer Längsseite (25, 26) des Aufnahmebereichs (2) und/oder in einem Boden (8) des Aufnahmebereichs (2) angeord net ist. 12. The device (1) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the at least one electrostatic-specific sensor (11), in particular several electrostatic sensors (11), on at least one longitudinal side (25, 26) of the receiving area (2) and / or in a bottom (8) of the receiving area (2) is angeord net.
13. Vorrichtung (1 ) nach zumindest einem der vorangegangenen Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) einen Daten speicher (14) aufweist, in dem Referenzwerte und/oder Referenz wertsätze gespeichert sind, und dass die Steuereinheit (13) derart ausgebildet ist, dass diese zur Iden- tifikation des Artikels (3) und/oder zum Erfassen des Füllstands zumin dest die ersten, zweiten und/oder dritten Sensordaten und/oder die entsprechenden zeitlichen Verläufe mit den Referenzwerten und/oder den Referenzwertsätzen vergleichen kann. 13. Device (1) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the device (1) has a data memory (14) in which reference values and / or reference value sets are stored, and that the control unit (13) such is designed that this is the ideal tification of the article (3) and / or for detecting the fill level can at least compare the first, second and / or third sensor data and / or the corresponding time courses with the reference values and / or the reference value sets.
14. Vorrichtung (1) nach zumindest einem der vorangegangenen Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (13) derart aus gebildet ist, dass diese zur Identifikation des Artikels (3) und/oder zum Erfassen des Füllstands, insbesondere die zeitlichen Verläufe, der von mehreren Antenneneinheiten (27) erfassen Sensordaten miteinander und/oder mit im Datenspeicher gespeicherten Referenzwertsätzen vergleichen kann. 14. The device (1) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the control unit (13) is formed in such a way that it is used to identify the article (3) and / or to detect the fill level, in particular the chronological progressions, which can compare sensor data acquired by several antenna units (27) with one another and / or with reference value sets stored in the data memory.
15. Vorrichtung (1 ) nach zumindest einem der vorangegangenen Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (13) derart aus gebildet ist, dass diese zur Identifikation des Artikels (3) und/oder zum Erfassen des Füllstands des Artikels (3), insbesondere mittels zumin dest einem Testartikel, auf physikalische Eigenschaften des Artikels (3) angelernt werden kann, wobei die Steuereinheit (13) daraus die Referenzwerte und/oder die Referenzwertsätze ermitteln kann. 15. The device (1) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the control unit (13) is formed in such a way that it is used to identify the article (3) and / or to detect the fill level of the article (3), physical properties of the article (3) can be learned in particular by means of at least one test article, the control unit (13) being able to determine the reference values and / or the reference value sets therefrom.
16. Vorrichtung (1 ) nach zumindest einem der vorangegangenen Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Datenspeicher (14) ein ar tikelspezifischer Fleizparameter der Fleizvorrichtung (6), insbesondere ein Fleizverlauf, für zumindest einen Artikel (3) abgespeichert ist und/oder dass die Steuereinheit (13) derart ausgebildet ist, dass diese den Fleizparameter der Fleizvorrichtung (6) an den artikelspezifischen Fleizparameter des identifizierten Artikels (3) anpassen kann. 16. Device (1) according to at least one of the preceding claims, characterized in that an article-specific meat parameter of the meat device (6), in particular a meat course, for at least one article (3) is stored and / or in the data memory (14) that the control unit (13) is designed in such a way that it can adapt the meat parameters of the meat device (6) to the article-specific meat parameters of the identified article (3).
17. Vorrichtung (1 ) nach zumindest einem der vorangegangenen Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) wenigstens ein, insbesondere visuelles, akustisches und/oder haptisches, Rück meldungselement (22) aufweist. 17. The device (1) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the device (1) at least a, in particular visual, acoustic and / or haptic, feedback element (22).
18. Vorrichtung (1 ) nach zumindest einem der vorangegangenen Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (13) derart aus gebildet ist, dass diese bei einer Nicht-Übereinstimmung der Sensor daten zumindest eines der Sensoren (11, 12, 19) mit den korrespon dierenden Referenzwerten des Referenzwertsatzes ein Aktivieren der Heizvorrichtung (6) verhindern und/oder über das wenigstens eine Rückmeldungselement (22) ein Fehlersignal ausgeben kann. 18. The device (1) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the control unit (13) is formed in such a way that, in the event of a mismatch of the sensor data, at least one of the sensors (11, 12, 19) with the corresponding reference values of the reference value set prevent activation of the heating device (6) and / or can output an error signal via the at least one feedback element (22).
19. Vorrichtung (1 ) nach zumindest einem der vorangegangenen Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, dass der optische Sensor einen Detek tor (15) und ein erstes und/oder zweites Leuchtmittel (16, 17) umfasst. 19. The device (1) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the optical sensor comprises a detector (15) and a first and / or second illuminant (16, 17).
20. Vorrichtung (1 ) nach zumindest einem der vorangegangenen Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Leuchtmittel (16) be nachbart zum Detektor (15) angeordnet und/oder das zweite Leucht mittel (17) vom Detektor (15) beabstandet ist. 20. The device (1) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the first lighting means (16) be arranged adjacent to the detector (15) and / or the second lighting means (17) is spaced from the detector (15).
21. Vorrichtung (1 ) nach zumindest einem der vorangegangenen Ansprü che, gekennzeichnet durch wenigstens einen Orientierungssensor (20) zum Erfassen einer Ist-Orientierung der Vorrichtung (1). 21. Device (1) according to at least one of the preceding claims, characterized by at least one orientation sensor (20) for detecting an actual orientation of the device (1).
22. Vorrichtung (1 ) nach zumindest einem der vorangegangenen Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (13) derart aus gebildet ist, dass diese zum Ermitteln des Füllstands des Artikels (3) mittels des wenigstens einen Orientierungssensors (20) eine Ist-Orien tierung der Vorrichtung (1) erfassen und mit einer im Datenspeicher (14) hinterlegten Soll-Orientierung abgleichen kann und bei Überein- Stimmung das Ermitteln des Füllstands fortsetzen oder bei Nicht-Über einstimmung über das wenigstens eine Rückmeldungselement (22) ein Fehlersignal ausgeben kann. 22. Device (1) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the control unit (13) is formed in such a way that it uses the at least one orientation sensor (20) to determine the filling level of the article (3). Orientation of the device (1) can be recorded and compared with a target orientation stored in the data memory (14) and Mood continue to determine the level or, if there is a disagreement, can output an error signal via the at least one feedback element (22).
23. Vorrichtung (1 ) nach zumindest einem der vorangegangenen Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (13) derart aus gebildet ist, dass diese zum Ermitteln des Füllstands des Artikels (3) die Sensordaten der Sensoren (11, 12, 19) als Parameter einer im Da tenspeicher (14) hinterlegten Füllstandsfunktion übergeben kann, wo bei ein Ausgabewert der Füllstandsfunktion einen momentanen Füll stand des Artikels (3) darstellt. 23. Device (1) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the control unit (13) is formed in such a way that it uses the sensor data of the sensors (11, 12, 19) to determine the fill level of the article (3) can be passed as a parameter of a level function stored in the data memory (14), where an output value of the level function represents a current level of the item (3).
24. Vorrichtung (1 ) nach zumindest einem der vorangegangenen Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (13) derart aus gebildet ist, dass diese eine Taktzeit zum Abrufen der Sensordaten zumindest eines Sensors (11, 12, 19) erhöhen kann, wenn der Füll stand einen im Datenspeicher (14) hinterlegten Füllstandsgrenzwert, insbesondere in einem Bereich von 5% bis 30%, unterschreitet. 24. The device (1) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the control unit (13) is formed in such a way that it can increase a cycle time for retrieving the sensor data of at least one sensor (11, 12, 19), if the level falls below a level limit value stored in the data memory (14), in particular in a range from 5% to 30%.
25. Vorrichtung (1 ) nach zumindest einem der vorangegangenen Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (13) derart aus gebildet ist, dass diese bei unterschrittenem Füllstandsgrenzwert ein Aktivieren und Deaktivieren der Fleizvorrichtung (6) in Abhängigkeit der vom Orientierungssensor (20) erfassten Ist-Orientierung der Vor richtung (1) und des ermittelten Füllstands steuern kann. 25. The device (1) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the control unit (13) is formed in such a way that it activates and deactivates the meat device (6) depending on the orientation sensor (20) when the fill level is below the limit value. recorded actual orientation of the device (1) and the determined level can control.
26. Vorrichtung (1 ) nach zumindest einem der vorangegangenen Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (13) derart aus gebildet ist, dass diese ein Aktivieren der Fleizvorrichtung (6) nur zu lässt, wenn eine Ist-Orientierung der Vorrichtung (1) einer im Daten speicher (14) hinterlegten Soll-Orientierung entspricht. 26. The device (1) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the control unit (13) is formed in such a way that it only allows activation of the sausage device (6) if an actual orientation of the device (1 ) corresponds to a target orientation stored in the data memory (14).
27. Vorrichtung (1 ) nach zumindest einem der vorangegangenen Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (13) ausgebildet ist, bei dem Ermitteln des Füllstands eine Differenz aus einem im Da tenspeicher (14) gespeicherten Dosierfüllstand und dem Ist-Füllstand des Artikels (3) zu bilden und, falls die Differenz einen im Datenspei cher (14) hinterlegten Differenzgrenzwert überschreitet, über das we nigstens eine Rückmeldungselement (22) ein Fehlersignal auszuge ben und/oder ein Aktivieren der Fleizvorrichtung (6) zu verhindern. 27. The device (1) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the control unit (13) is designed, when determining the fill level, a difference between a metering fill level stored in the data memory (14) and the actual fill level of the article (3) and, if the difference exceeds a difference limit value stored in the data memory (14), an error signal is output via the at least one feedback element (22) and / or an activation of the meat device (6) is prevented.
28. Vorrichtung (1 ) nach zumindest einem der vorangegangenen Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (13) derart aus gebildet ist, dass diese anhand der Sensordaten zumindest eines Sensors (11, 12, 19), insbesondere des optischen Sensors, Blasen im Artikel (3) erkennt und/oder die Ermittlung des Füllstands erst startet, wenn eine hinterlegte Warte zeit verstrichen ist und/oder keine Blasen mehr erkannt werden. 28. The device (1) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the control unit (13) is formed in such a way that it bubbles based on the sensor data of at least one sensor (11, 12, 19), in particular the optical sensor in article (3) recognizes and / or the determination of the fill level only starts when a stored waiting time has elapsed and / or no more bubbles are recognized.
29. Verfahren zum Betreiben einer Vorrichtung (1 ) zum Erzeugen eines inhalierbaren Aerosols, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren mit einer Vorrichtung (1 ) gemäß zumindest einem der vorangegange nen Ansprüche durchgeführt wird. 29. A method for operating a device (1) for generating an inhalable aerosol, characterized in that the method is carried out with a device (1) according to at least one of the preceding claims.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20220088322A1 (en) * 2020-09-18 2022-03-24 Ifedayo Oluseyi Adedayo Oladapo Laser vaporizer

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20170340009A1 (en) * 2014-12-25 2017-11-30 Fontem Holdings 1 B.V. Electronic cigarette liquid detection and measurement systems
US20180049469A1 (en) * 2014-03-21 2018-02-22 British American Tobacco (Investments) Limited Apparatus for heating smokable material and article of smokable material
WO2018114849A1 (en) * 2016-12-22 2018-06-28 Philip Morris Products S.A. Aerosol-generating system with pairs of electrodes
EP3536176A1 (en) 2018-03-05 2019-09-11 InnoCigs GmbH & Co. KG Electronic cigarette provided with a fluid level sensor
DE102018120547A1 (en) * 2018-08-23 2020-02-27 Hauni Maschinenbau Gmbh Component identification of inhalers

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10876879B2 (en) 2017-04-07 2020-12-29 Altria Client Services Llc Device and method for checking fill level of a cartridge
DE102017123869B4 (en) 2017-10-13 2019-05-23 Hauni Maschinenbau Gmbh Liquid storage for an inhaler, in particular for an electronic cigarette product

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20180049469A1 (en) * 2014-03-21 2018-02-22 British American Tobacco (Investments) Limited Apparatus for heating smokable material and article of smokable material
US20170340009A1 (en) * 2014-12-25 2017-11-30 Fontem Holdings 1 B.V. Electronic cigarette liquid detection and measurement systems
WO2018114849A1 (en) * 2016-12-22 2018-06-28 Philip Morris Products S.A. Aerosol-generating system with pairs of electrodes
EP3536176A1 (en) 2018-03-05 2019-09-11 InnoCigs GmbH & Co. KG Electronic cigarette provided with a fluid level sensor
DE102018120547A1 (en) * 2018-08-23 2020-02-27 Hauni Maschinenbau Gmbh Component identification of inhalers

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20220088322A1 (en) * 2020-09-18 2022-03-24 Ifedayo Oluseyi Adedayo Oladapo Laser vaporizer

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