(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-05-22
(45)【発行日】2023-05-30
(54)【発明の名称】エアロゾル生成装置
(51)【国際特許分類】
A24F 40/50 20200101AFI20230523BHJP
A24F 40/20 20200101ALI20230523BHJP
【ＦＩ】
A24F40/50
A24F40/20
【請求項の数】
18
(21)【出願番号】P 2020551336
(86)(22)【出願日】2019-03-27
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2021-07-15
(86)【国際出願番号】 EP2019057721
(87)【国際公開番号】W WO2019185715
(87)【国際公開日】2019-10-03
【審査請求日】2020-10-30
(31)【優先権主張番号】1805234.0
(32)【優先日】2018-03-29
(33)【優先権主張国・地域又は機関】GB
【前置審査】
(73)【特許権者】
【識別番号】519138265
【氏名又は名称】ニコベンチャーズ トレーディング リミテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100107456
【弁理士】
【氏名又は名称】池田 成人
(74)【代理人】
【識別番号】100162352
【弁理士】
【氏名又は名称】酒巻 順一郎
(74)【代理人】
【識別番号】100123995
【弁理士】
【氏名又は名称】野田 雅一
(74)【代理人】
【識別番号】100154656
【弁理士】
【氏名又は名称】鈴木 英彦
(72)【発明者】
【氏名】モロニー， パトリック
(72)【発明者】
【氏名】チャン， ジャスティン ハン ヤン
【審査官】竹下 和志
(56)【参考文献】
【文献】欧州特許出願公開第０２３９９６３６（ＥＰ，Ａ１）
【文献】国際公開第２０１７／１４１０１７（ＷＯ，Ａ１）
【文献】国際公開第２０１６／００９２０２（ＷＯ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ａ２４Ｆ ４０／００ － ４７／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
電気回路を備える、エアロゾル生成物品を受容するためのエアロゾル生成装置とエアロゾル生成物品との組み合わせであって、前記電気回路は、該電気回路の電気的特性の変化を判断するためのコントローラを備え、前記エアロゾル生成物品は前記エアロゾル生成装置により受容されるように構成され、前記エアロゾル生成物品は導電材料を含み、前記電気回路の電気的特性の変化は、ユーザがエアロゾル生成物品の前記導電材料に触れることによって引き起こされ、前記導電材料は、ユーザが前記電気回路の電気的特性の変化のために触れるための第１の部分と、前記エアロゾル生成装置と電磁的に相互作用するための第２の部分とを含み、
当該エアロゾル生成装置は第１の導電面を備え、前記物品が当該エアロゾル生成装置に挿入されるとき、前記第１の導電面と前記導電材料とが共に静電容量を有し、前記電気回路の電気的特性の変化は、ユーザが前記導電材料の前記第１の部分に触れることに起因する前記静電容量の変化を含む、エアロゾル生成装置とエアロゾル生成物品との組み合わせ。
【請求項2】
前記電気回路の電気的特性の変化は、ユーザが前記導電材料の前記第１の部分に触れ、それによって電気的に接地することによって引き起こされる、請求項１に記載のエアロゾル生成装置とエアロゾル生成物品との組み合わせ。
【請求項3】
前記コントローラは、前記電気回路の時定数の変化を検出することにより、前記静電容量の変化を検出する、請求項１に記載のエアロゾル生成装置とエアロゾル生成物品との組み合わせ。
【請求項4】
前記コントローラは、前記電気回路の電気的特性の変化が検出されたときに、当該エアロゾル生成装置を使用可能にするように構成されている、請求項１～３のいずれか一項に記載のエアロゾル生成装置とエアロゾル生成物品との組み合わせ。
【請求項5】
前記コントローラは、前記電気回路の電気的特性の検出された変化を評価して、当該エアロゾル生成装置に受容された前記エアロゾル生成物品が所定のタイプであるかどうかを示すように構成されている、請求項１～４のいずれか一項に記載のエアロゾル生成装置とエアロゾル生成物品との組み合わせ。
【請求項6】
前記コントローラは、前記検出された変化を少なくとも１つの所定値のリストと比較して、当該エアロゾル生成装置に受容された前記エアロゾル生成物品が前記所定のタイプであるかどうかを示すように構成されている、請求項５に記載のエアロゾル生成装置とエアロゾル生成物品との組み合わせ。
【請求項7】
前記所定のタイプは承認された物品であり、前記コントローラは、前記検出された電気的特性の変化が、当該エアロゾル生成装置に受容された前記エアロゾル生成物品が承認された物品であることを示すとき、当該エアロゾル生成装置を使用可能にするように構成されている、請求項５又は６に記載のエアロゾル生成装置とエアロゾル生成物品との組み合わせ。
【請求項8】
前記所定のタイプは、承認された物品であり、前記コントローラは、前記検出された電気的特性の変化が、当該エアロゾル生成装置に受容された前記エアロゾル生成物品が承認された物品ではないことを示すとき、当該エアロゾル生成装置を使用を阻止するように構成されている、請求項５～７のいずれか一項に記載のエアロゾル生成装置とエアロゾル生成物品との組み合わせ。
【請求項9】
前記コントローラは、前記電気回路の電気的特性の変化を使用して、ユーザがエアロゾル生成物品に触れている時間長を判断するように構成されている、請求項１～８のいずれか一項に記載のエアロゾル生成装置とエアロゾル生成物品との組み合わせ。
【請求項10】
前記コントローラは、前記電気回路の電気的特性の変化を使用して、ユーザがエアロゾル生成物品に触れている少なくとも１つの場所を判断するように構成されている、請求項１～９のいずれか一項に記載のエアロゾル生成装置とエアロゾル生成物品との組み合わせ。
【請求項11】
前記導電材料は、ユーザによって直接触れられ得るように、当該エアロゾル生成物品の外面に少なくとも部分的に配置されている、請求項１～１０のいずれか一項に記載のエアロゾル生成装置とエアロゾル生成物品との組み合わせ。
【請求項12】
前記導電材料は、該導電材料のどの部分もユーザによって直接的に接触できないように配置されている、請求項１～１０のいずれか一項に記載のエアロゾル生成装置とエアロゾル生成物品との組み合わせ。
【請求項13】
前記導電材料の前記第１の部分は、当該エアロゾル生成物品の近位端に実質的に配置される末端を有する、請求項１～１２のいずれか一項に記載のエアロゾル生成装置とエアロゾル生成物品との組み合わせ。
【請求項14】
前記導電材料は、少なくとも１つの細い部分と少なくとも１つの広い部分とを有し、前記少なくとも１つの広い部分のうちの少なくとも１つは、当該エアロゾル生成物品の近位端側に配置されている、請求項１～１３のいずれか一項に記載のエアロゾル生成装置とエアロゾル生成物品との組み合わせ。
【請求項15】
前記エアロゾル生成装置は第１の導電面を備え、前記エアロゾル生成物品が前記エアロゾル生成装置に挿入されるとき、前記第１の導電面と前記導電材料とが共に静電容量を有し、前記第１の部分は、ユーザが触れるために当該エアロゾル生成物品の近位端に配置された第１の広い部分を備え、前記第２の部分は、前記エアロゾル生成装置の前記第１の導電面と相互作用するように配置された第２の広い部分を備え、前記第１の広い部分と前記第２の広い部分とは前記細い部分によって接続されている、請求項１４に記載のエアロゾル生成装置とエアロゾル生成物品との組み合わせ。
【請求項16】
請求項１～１５のいずれか一項に記載のエアロゾル生成物品とエアロゾル生成物品との組み合わせにおいて、前記エアロゾル生成装置に挿入された前記エアロゾル生成物品にユーザが触れたことを検出するための方法であって、ユーザが前記エアロゾル生成物品の前記導電材料の前記第１の部分に触れたときに前記電気回路の特性の変化を検出することを含む、方法。
【請求項17】
電気回路を備える、エアロゾル生成物品を受容するためのエアロゾル生成装置に挿入されたエアロゾル生成物品にユーザが触れたことを検出するための方法であって、前記電気回路は、該電気回路の電気的特性の変化を判断するためのコントローラを備え、
前記エアロゾル生成装置は導電面を備え、前記エアロゾル生成物品は導電材料を備え、前記導電材料は、ユーザが前記電気回路の電気的特性の変化のために触れるための第１の部分と、前記エアロゾル生成装置の前記導電面と電磁的に相互作用するための第２の部分とを含み、当該方法は、ユーザが前記導電材料の前記第１の部分触れるときに前記電気回路の静電容量の変化を検出することを含み、
前記物品が前記エアロゾル生成装置に挿入されるとき、前記導電面と前記導電材料とが共に静電容量を有し、前記電気回路の電気的特性の変化は、ユーザが前記導電材料の前記第１の部分に触れることに起因する前記静電容量の変化を含む、方法。
【請求項18】
前記電気回路の特性に対する変化を少なくとも１つの値のリストと比較するステップと、前記電気回路の特性に対する変化が前記少なくとも１つの値に対応するとき、前記エアロゾル生成装置を使用可能にするステップとをさらに含む、請求項１６又は１７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、エアロゾル生成装置、及びエアロゾル生成装置と共に使用するための物品に関する。
【背景技術】
【0002】
紙巻きタバコ、葉巻等の喫煙品は、使用時にタバコを燃焼してタバコ煙を発生させる。燃焼せずに材料から化合物を放出するこれらのタバコ燃焼物品に代わるものを提供する試みがなされてきた。このような製品の例は、材料を燃焼するのではなく加熱することによって化合物を放出する、いわゆる非燃焼加熱式製品（ｈｅａｔ－ｎｏｔ－ｂｕｒｎ ｐｒｏｄｕｃｔ）である。材料は、例えば、タバコであってもよいし、他の非タバコ材料でもよいし、それらはニコチンを含んでいてもよいし、含んでいなくてもよい。
【発明の概要】
【0003】
本発明の第１の態様によれば、エアロゾル生成物品（ａｅｒｏｓｏｌ ｇｅｎｅｒａｔｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅ）を受容するためのエアロゾル生成装置が提供され、このエアロゾル生成装置は電気回路を備え、電気回路は、該電気回路の電気的特性の変化を判断するためのコントローラを備え、前記変化は、エアロゾル生成装置によって受容されたエアロゾル生成物品とのユーザの相互作用によって引き起こされる。
【0004】
回路の特性の変化は、ユーザがエアロゾル生成物品に触れることによって引き起こされ得る。物品は導電材料を含んでもよく、電気回路の変化は、ユーザが導電材料と相互作用することによって引き起こされてもよい。変化は、ユーザが導電材料に触れ、それによって電気的に接地することによって引き起こされ得る。変化は、回路の静電容量の変化であり得、コントローラは、回路の時定数の変化を検出することによって静電容量の変化を検出するように構成され得る。本装置は、回路の特性の検出された変化を評価して、本装置内に受容された物品が所定のタイプであるかどうかを示すように構成され得る。コントローラは、回路の特性の検出された変化が、本装置内に受容された物品が承認された物品ではないことを示すとき、装置の使用を阻止するように構成されてもよい。
【0005】
本発明の第２の態様によれば、本発明の第１の態様によるエアロゾル生成装置のためのエアロゾル生成物品が提供され、この物品は導電材料を含み、導電材料は、ユーザが物品と接しているときにユーザと相互作用するための第１の部分と、エアロゾル生成装置と電磁的に相互作用するための第２の部分とを含む。
【0006】
導電材料は、ユーザによって直接触られ得るように、物品の外面に少なくとも部分的に配置され得る。導電材料は、材料のどの部分もユーザによって直接触れることができないように配置されてもよい。
【0007】
本発明の第３の態様によれば、本発明の第１の態様による装置に挿入された物品とのユーザの相互作用を検出する方法であって、ユーザが物品と相互作用るときの電気回路の特性の変化を検出するステップを含む方法が提供される。
【0008】
本方法は、ユーザが物品内の導電材料と相互作用するときに、回路の静電容量の変化を検出することを含み得る。本方法は、回路の特性の変化を少なくとも１つの値のリストと比較するステップと、回路の特性の変化が少なくとも１つの値に対応するときに装置を使用可能にするステップとを含むことができる。
【0009】
本発明のさらなる特徴及び利点は、添付の図面を参照してなされる、例としてのみ与えられる本発明の好ましい実施形態の以下の説明から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】エアロゾル生成装置とエアロゾル生成物品の長手方向断面図を示す。
【図2】第１の例示的なエアロゾル生成物品の部分断面図を示す。
【図3】第２の例示的なエアロゾル生成物品の部分断面図を示す。
【図4】第３の例示的なエアロゾル生成物品の部分断面図を示す。
【図5】第４の例示的なエアロゾル生成物品の部分断面図を示す。
【図6】エアロゾル生成物品が挿入された例示的なエアロゾル形成装置の概略断面図を示す。
【図7】本発明によるエアロゾル形成装置で使用するための例示的な回路の概略図を示す。
【発明を実施するための形態】
【0011】
図１を参照すると、エアロゾル生成装置１００の長手方向断面図が示されている。エアロゾル生成装置１００は、電源１１２と、装置１００を通してエネルギーを伝えるための伝導要素ないしは導電要素１１４とを収容する電源コンパートメント１１０を有する。一例では、電源１１２は、バッテリー等の電気エネルギー源であり、電源１１２は、例えば、充電式バッテリー又は使捨てバッテリーであってもよい。導電要素１１４はワイヤ等であってもよい。電源コンパートメント１１０は、図１に示される例では、装置１００の遠位端１０２の側に配置されている。
【0012】
装置１００は、コントローラ１２２を収容するコントローラコンパートメント１２０を有する。コントローラ１２２は、例えば、装置１００内に配置されたパフセンサ（図示せず）等の少なくとも１つのセンサから受信した情報に基づいて、又は例えばユーザ入力手段１４０を介して装置１００のユーザによって行われた要求に基づいて、装置１００の動作を制御する。装置１００は、バッテリー１１２、導電要素１１４、及びコントローラ１２２によって少なくとも部分的に形成される電気回路の電気的特性の変化を検出するように構成される。
【0013】
装置１００は、装置１００の近位端１０４の側に配置された物品受容コンパートメント１３０を有する。物品受容コンパートメント１３０は、物品５００が受容され得るチャンバ１３１を画定している。物品受容コンパートメント１３０は、導電面１３２及び加熱要素１３４を含む。図１の例では、導電面１３２は導電材料からなる単一プレートである。他の例では、２つ以上の導電面、例えば２つ以上の導電性プレートを使用することができる。
【0014】
導電面１３２は、チャンバ１３１の局所的な環境の変化を検知するためのものである。すなわち、導電面１３２は、チャンバ１３１への物品５００の挿入を検知し、チャンバ１３１に挿入されたときの物品５００の電気的特性の変化を検知するためのものである。
【0015】
導電面１３２は、バッテリー１１２、導電要素１１４、及びコントローラ１２２によって少なくとも部分的に形成される回路の一部となっている。導電面１３２は、チャンバ１３１の局所的な環境の変化が検知されたときに、回路の電気的特性の変化をもたらすように構成される。例えば、導電面１３２は、物品５００がチャンバ１３１に挿入されたときに回路の電気的特性の変化をもたらすように構成される。導電面１３２は、以下でより詳細に論じるように、物品５００がチャンバ１３１内に挿入される場合にユーザが物品５００と相互作用するときに、回路の電気的特性の変化を引き起こすように構成される。したがって、電源１１２、導電要素１１４、コントローラ１２２、及び導電面１３２によって形成される回路は、物品５００の挿入を感知し、装置１００に挿入されたときに物品５００とのユーザの相互作用を感知するための感知回路を形成している。
【0016】
導電面１３２は、導電面１３２の近傍の電磁的な環境の変化の影響を受けるように配置される。例えば、導電面１３２は、チャンバ１３１内への導電材料の挿入によって影響を受けるように配置され得る。導電面１３２が、物品５００のチャンバ１３１内への挿入中に生じ得るような、ユーザが関連する相互作用によって影響を受けると、回路の静電容量が影響を受け得る。
【0017】
図１に示す例示的な物品５００は、細長い形態であり、チャンバ１３１内に挿入される遠位端５０２と、ユーザの口内に受け入れられる近位端５０４とを有する。物品５００は、その近位端５０４に配置されたマウスピース（吸い口）５１０を有する。マウスピース５１０は、ユーザによる吸引の前に生成されたエアロゾルから成分を選択的に除去するためのフィルタ等を有し得る。他の例では、物品５００は、細長い形態でなくてもよく、任意の好適な形態をとってもよく、例えば、マウスピース５０４を備えていなくてもよい。物品５００は、この例では物品５００の長さに沿って延びる導電材料５３２を有する。図１の例では、導電材料５３２は、近位端５０４から物品５００の長さの大部分に沿って延びている。他の例では、導電材料５３２は、物品５００の長さの任意の一部分に沿って、例えば、物品の長さのごく一部にわたって延びるものとしてもよい。
【0018】
導電材料５３２は、物品５００が装置１００に完全に挿入されると、導電材料５３２の少なくとも一部分が装置１００の導電面１３２の近傍に配置され、導電材料５３２が導電面１３２と電磁的に相互作用できるように構成される。
【0019】
導電面１３２及び／又は導電材料５３２は、任意の適切な導電材料、例えば、アルミニウム、導電性インク、又はグラファイトを含み得る。
【0020】
使用時、ユーザは、物品５００をチャンバ１３１内に挿入し、導電面１３２及び導電材料５３２の少なくとも一部分は、互いに電磁的に相互作用し得るように互いに近接して配置される。このように互いに近接して配置されたとき、第１の導電面１３２及び第２の導電面５３２は、ともに第１の静電容量Ｃ０を有し得る。
【0021】
ユーザは、装置１００に受容された物品５００に触れた場合、回路の特性を変化させる。例えば、回路の静電容量は、物品５００とのユーザの相互作用によって変化し得る。変化は、ユーザが物品５００内の導電材料５３２に触れ、それによって物品５００を電気的に接地するように作用することによって、又はユーザが、物品５００を保持することによってそれを変形させる等して導電材料５３２と相互作用することによって、又はユーザと物品の導電材料５３２との間の容量結合効果によって、引き起こされ得る。導電材料５３２とのユーザの相互作用は、導電面１３２及び導電材料５３２における静電容量を例えば第２の静電容量値Ｃ２へと変化させることに起因して、回路の静電容量を変化するよう作用し得る。Ｃ０からＣ２への静電容量の変化は、コントローラ１２２によって検出され得る。
【0022】
装置１００によって受容される物品とユーザが相互作用した場合の効果を利用することは、回路の電気的特性が比較的大きく変化するという効果をもたらし得る。例えば、回路における静電容量の比較的小さい変化は、ユーザの相互作用によってあまり影響されない物品の挿入によって生じ得る。本書で説明される例では、物品５００とのユーザの相互作用は、電気回路で生成される電気的特性の変化を増幅し得る。例えば、導電材料５３２を接地することによって、又はユーザと物品５００との間に静電容量結合を生成することによって、ユーザの相互作用によって影響を受けない物品の挿入によって生成されるものよりも大きな回路の静電容量の変化が生じ得る。変化の度合いが大きいほど、より信頼性の高い検出が可能になり得る。ひいては、これにより、コントローラ１２２は、例えば、後述するように、所定の値のリストと比較するためのより信頼性の高い値を提供することによって、物品５００の特性をより正確に判断することができる。
【0023】
コントローラ１２２は、物品５００が挿入されたときに検出された静電容量の変化を静電容量値のデータベースと比較することができる。このようにして、コントローラ１２２は、挿入された物品５００が所定のタイプであるかどうかの指標を取得することができる。例えば、コントローラ１２２は、物品５００が、製造業者によって装置１００との使用が承認された物品（本書では「承認物品」とも称する）であるかどうかを判断することができるが、それは、検出された第１の静電容量Ｃ０への静電容量の変化と、前記承認物品に関連付けられた所定の静電容量値のリストとを比較することによって行われる。検出された静電容量が所定の値のリストからの値と一致する場合、コントローラ１２２は、物品５００が使用のために承認されていると判断することができ、装置１００の使用を可能にするように構成され得る。好ましい例では、コントローラ１２２は、検出された静電容量が物品５００の使用が承認されていないことを示す場合、装置１００の使用を阻止するように構成され得る。
【0024】
上述したように、コントローラ１２２はまた、ユーザが導電材料５３２と相互作用することによる、導電面１３２及び導電材料５３２の静電容量の第２の静電容量値Ｃ２への変化を検出するように構成される。検出された静電容量の変化は、前の段落で説明したように、静電容量の値のデータベースと比較することによって、装置１００に挿入された物品５００のタイプを示すために使用され得る。好ましい例では、ユーザが装置に挿入された物品５００と相互作用することに起因する回路の静電容量の変化を使用して、物品５００が所定のタイプであるかどうか、例えば、物品５００が装置１００の製造業者によって使用が承認されているものであるかどうかを判断する。装置１００は、挿入された物品５００が承認されているか否かに応じて、使用可能とされても使用可能とされなくてもよい。
【0025】
いくつかの実施形態では、異なるエアロゾル化可能材料（すなわち、異なる香味のエアロゾル又は異なる強さの香味／活性物質を提供する材料）を有する物品は、ユーザが物品５００と相互作用するときに異なる態様で電子回路の特性に影響を及ぼす異なる導電材料を備え得る。例えば、特定の第１の大きさの静電容量の変化は、エアロゾル化可能材料の１つの香味を示し得るが、特定の第２の大きさの静電容量の変化は、エアロゾル化可能材料の別の香味を示し得る。コントローラ１２２は、静電容量の変化を検出するだけでなく、静電容量の変化を定量化し、その変化を所与の物品５００に関連付けるように構成することができる。コントローラ１２２は、静電容量の変化の大きさに基づいて、装置が様々な作用をもたらすことを可能にし得る。
【0026】
いくつかの例では、装置１００は、静電容量の変化を検出することによって、物品５００が装置１００に挿入されている間にユーザが物品１０２に触れている時間の長さを検出することができる。装置１００は、いくつかの例では、静電容量の変化を測定し基準値と比較することによって、物品５００がユーザによって触れられた位置を検出することができる。いくつかの例では、装置１００は、ユーザの唇との接触及びそのような接触の持続時間を検出することによって、ユーザによるパフ（吸引）の持続時間を推測することができる。
【0027】
装置１００が使用可能になると、コントローラ１２２は、加熱要素１３４にエネルギーを供給するように電源１１２に指令を発することができる。加熱要素１３４は、抵抗ヒータ、化学的なヒータ又は誘導ヒータ等であり得る。加熱要素１３４の動作は、装置１００内のパフセンサによる喫煙セッションの開始の検出に基づいてもよい。あるいは、ユーザは、装置１００が動作状態に入った後に、装置１００上のインターフェース１４０を介して加熱要素１３４の起動を選択してもよい。ユーザは、装置１００が動作状態に入ったことを、装置１００上のインターフェース１４０を介して通知され得る。
【0028】
いくつかの例では、検出された静電容量の変化を使用して、ユーザが物品５００に接触していることを示すことができ、ユーザが装置１００を使用していることを示すように機能することができる。例えば、ユーザにより装置１００が使用されていることが示された場合に、そのことをコントローラが用いて、装置１００の動作を維持するようにすることができ、また、コントローラ１２２は、（静電容量の検出された変化を通して）装置１００の使用が所定の長さの時間にわたって検出されなかったとき、装置１００の動作ファクタを変更するように構成されてもよい。例えば、コントローラ１２２は、ユーザが物品５００に接触していないことを４分間又は１分間等の期間検出したときに、装置１００を非アクティブ化するように構成され得る。
【0029】
装置１００は、装置１００の動作を維持するために、承認物品がユーザによって触れられているときに関連付けられる静電容量の変化が規則的な間隔で検出されることを必要としてもよい。装置１００は、喫煙セッションに必要とされる典型的な時間にわたって使用可能とされ得る。一例では、装置１００は約４分間使用可能にされる。代替的な例では、装置１００は、より短い時間の間、使用可能とされる。より短い期間にわたって装置１００を使用可能にすることに関連する利点は、装置１００の使用防止機能を解除しようとする試みによって、承認されていない物品の使用にもかかわらず装置１００が使用可能になってしまう場合、そのような試みは喫煙セッション中において繰り返される必要があることである。これは、装置１００の使用防止機能を解除することを、そうしようと試みるいかなる人にとっても、より厄介なものとする。
【0030】
他の例では、Ｃ２への静電容量の変化は、装置のウェイクアップ信号として機能させることができる。例えば、装置は、名目上、（デフォルトによって、又はハードオン／スイッチ、例えば装置の表面上に設けられたユーザ作動可能ボタンの操作によって）低電力状態で提供されてもよい。低電力状態では、装置の機能は制限され得るが、コントローラ１２２は、静電容量の変化を検出するように構成される。ユーザが物品５００を装置に挿入すると、ユーザは物品５００に触れ、物品を接地する。したがって、物品５００が完全に挿入されると、静電容量Ｃ２がコントローラ１２２によって検出される。コントローラ１２２は、静電容量Ｃ２を初めて検出すると、装置を低電力状態から高電力状態（すなわち、装置の機能が制限されていない状態）に移行するように構成される。例えば、これにより、電力がヒータに供給されるか、又は電力が装置の表示画面に供給される。このようにして、装置は、ユーザが物品５００と相互作用していることを示す特定の静電容量の値の検出に基づいて、低電力状態から高電力状態に移行することができる。
【0031】
図１の装置１００と共に使用するための物品５００の例を図２～図５に示す。図２に示す物品５００は、図１の装置１００に挿入するための遠位端５０２と、ユーザの口に入れるためのマウスピース５１０を有する近位端５０４とを有する。導電材料５３２は、複数の接続された部分５３２ａ、５３２ｂ、５３２ｃを有する。
【0032】
導電材料５３２の第１の部分５３２ａは、物品５００の近位端５０４に配置される。第１の部分５３２ａは、マウスピース５１０の近くに位置し、マウスピース５１０の一部分を取り囲んでもよい。第１の部分５３２ａは、ユーザが、使用時に物品５００を指又は口内で保持するときにその表面と相互作用することができるように配置される。第１の部分５３２ａは、物品５００とのユーザの相互作用を検知し、変化がコントローラ１２２によって検出される。
【0033】
第１の部分５３２ａは、導電材料５３２の第２の部分５３２ｂに接続される。第２の部分５３２ｂは、導電材料５３２の第１の部分５３２ａと第３の部分５３２ｃとの間の接続用の部分である。図２に示す例では、第２の部分５３２ｂは、第１の部分５３２ａ及び第３の部分５３２ｃよりも細い。第２の部分５３２ｂは、第１の部分５３２ａへのいかなる変化部にも、また第３の部分５３２ｃへのいかなる変化部にも広がっている。
【0034】
第３の部分５３２ｃは、装置１００の導電面１３２の近傍内にあるよう所定の位置に配置される。これは、物品５００の中心に向かって、又は物品５００の遠位端５０２に向かってもよい。第３の部分５３２ｃは、第１の部分５３２ａに対する電気的変化が装置１００の第１の導電面１３２に明確に伝達されるようなサイズである。
【0035】
物品５００における導電材料５３２の各部分は、物品５００の内部又は外部のいずれかに配置されることができ、例えば、第３の部分５３２ｃ等の部分は、物品５００の内部に配置することができ、紙製の外層のような物品５００の外層によって囲まれてもよい。導電材料５３２の部分が内部又は外部に配置されているか否かは、装置１００の回路に伝送される信号の明瞭性に影響を及ぼす可能性があり、外部に配置される導電材料５３２は、概して、信号がより良好な明瞭性を呈する。また、装置１００の回路への信号が明瞭になることは、導電材料５３２の様々な部分のサイズ又は面積によっても影響され得る。導電材料５３２が物品５００の外面上にある例では、導電材料５３２の面積は、導電材料５３２が物品５００の内部にある配置と比較して、同等の信号明瞭性を維持しつつ小さくすることができる。
【0036】
導電材料５３２がユーザによって直接触れられるように構成される例では、第１の部分５３２ａは、ユーザが導電材料５３２に触れることなく物品５００を保持して使用できるほど小さくあるべきではない。図２に示す例では、第１の部分５３２ａは外側にあるが、第２の部分５３２ｂ及び第３の部分５３２ｃは内側にある。
【0037】
次に図３を参照すると、図１の装置１００と共に使用するための物品５００の例が示されている。図３に示す物品５００は、図２に示す物品５００と同様の特徴を有する。特徴が複数の例にわたって広く同じである場合、同じ参照番号が使用され、説明は繰り返さない。
【0038】
導電材料５３２の３つの部分５３２ａ、５３２ｂ、５３２ｃはすべて、図３に示す例では内部にある。上述したように、図３の物品５００の第１の部分５３２ａは、同じ信号明瞭性を呈するために、図２の物品５００の第１の部分５３２ａよりも面積が大きい必要がある。例えば、図３のように、導電性部分５３２ａの一セクションが内部に位置するために、ユーザと導電性部分５３２との間に直接接触がない場合、導電性部分によるユーザの相互作用の検出は、ユーザと導電性部分５３２との間の容量結合によって行われ得る。図３の例において第１の部分５３２ａが内部に配置されていることは、物品５００が通常の消耗品の外観を有するので、ユーザの観点からするとより望ましいであろう。さらに、ユーザは、マウスピースを囲む導電材料を有するものよりも、「通常の外観」を有するマウスピースに唇で触れることがより好ましい可能性が高い。この例のように、内部に配置される導電材料５３２は、導電材料によって拾われる電気的ノイズを軽減することにも寄与し得る。
【0039】
次に図４を参照すると、図１の装置１００と共に使用するための物品５００の例が示されている。導電材料５３２の３つの部分５３２ａ、５３２ｂ、５３２ｃは全て、図４に示す例では外部に位置する。上述したように、物品５００の外部表面上に導電面５３２を配置することは、同等のサイズの導電材料５３２の信号の質を向上させる。これにより、製造業者は、使用時に許容可能な量の信号を依然として維持しながら、より少ない導電材料を使用することができる。導電材料５３２は、ユーザに視覚的に好ましい効果をもたらすために、デザイン等の美的要素に組み込まれてもよい。
【0040】
次に図５を参照すると、図１の装置１００と共に使用するための物品５００の例が示されている。導電面５３２は、前の例のように異なるサイズ又は幅を有する複数の部分ではなく、連続体を備える。連続体は、近位部分５３２ａと、中間部分５３２ｂと、遠位部分５３２ｃとから作られ、物品５００の外面に配置されてもよいし、内部に、例えば物品５００の外側の紙層の下に配置されてもよい。内部に配置される場合、導電材料５３２が外部に配置される部位に適切な信号強度をもたらすために、より大きな面積の導電面５３２を使用する必要がある。しかしながら、上述したように、内部に配置されることは、ユーザにとってより視覚的に好ましいものであり得る。この構成は、導電面を複雑なパターンとする必要が少ないため、いくつかの製造上の利点を有し得る。
【0041】
ロッドは、図１に示す装置１００のようにロッドの外部に配置されたヒータ１３４によって極めて均一に加熱され得る。あるいは、物品５００は、物品５００が使用される装置１００の空洞部１３１に対応する任意の形状であってもよい。物品５００の形状に対する唯一の制約は、導電材料５３２が導電面１３２に影響するよう、物品５００が、使用時に、ユーザから装置１００内の導電面１３２の適切な近位位置まで延びていなければならないことである。
【0042】
また、上述の導電面は、連続的なループに形成される必要はないこと、すなわち、物品５００の円周方向に電気的に接続する必要はないことを理解されたい。例えば、導電面は、物品の外側表面の周りに部分的なループを形成し、導電面の端部間に間隙を画定してもよい（例えば、馬蹄型配置）。しかしながら、物品５００の表面の周りの（又は、導電面が物品５００の外面上にない場合には物品５００内での）導電面の角度範囲を大きくすることは、ユーザが物品５００を保持しても良好な導電結合を可能にするのに有利であろう。
【0043】
次に図６を参照すると、装置１００での使用時における物品５００の例が示されている。コントローラ１２２によって検出される信号のクリアさを向上させるために、装置１００の外壁１０６に対して適当な材料を選択することができる。例えば、外壁１０６は、回路に接続され、ユーザが外壁１０６に触れたときに回路を接地するために使用される導電材料とすることができる。導電面１３２は、検知回路６００の信頼性を向上させるために、絶縁材料（図示せず）によって裏打ちされるとよい。電気的に接地された構成要素（図示せず）は、導電面１３２から離れる方向に向いている絶縁材料の側面に隣接して配置されるとよく、そのような構成要素は、例えば、装置１００の導電性の外壁１０６への接続によって接地されるとよい。
【0044】
次に図７を参照して、装置１００で使用するための例示的な回路６００を説明する。回路６００は、先に図１に示した多数の特徴を有する。同様の特徴は、５００を加えた数字で示されており、これらの特徴の説明はここでは繰り返さない。
【0045】
図７に示す回路６００は、回路６００の電気的特性の変化を検知するためのコントローラ６２２と、導電面６３２（この導電面により回路６００の電気的特性が変化され得る）と、コントローラ６２２を導電面６３２に接続するための導電要素６１４とを有する。コントローラ６２２は、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサ又はタイミング回路であってもよく、いくつかの例ではアナログタイミング回路とすることができる。
【0046】
コントローラ６２２は、導電要素６１４への２つの接続点、すなわち第１の接続点Ｐ１及び第２の接続点Ｐ２を有する。回路６００はまた、導電面６３２とコントローラ６２２への第１の接続点Ｐ１との間に配置された抵抗器Ｒ１を有する。任意的ではあるが、回路６００は、図７に概略的に示すように、コンデンサＣ１及びアース６５０を有することもできる。回路内にコンデンサＣ１を含めることは、回路６００の信頼性を向上させ、回路６００によって提供される読取り値の安定性及び再現性を向上させることができる。
【0047】
コントローラ６２２は、第１の接続点Ｐ１の状態をトグル（交互切換え操作）し、第２の接続点Ｐ２が変化した状態を検知するのにかかる時間を測定することによって、回路６００の電気的特性の変化を検出することができる。これが生ずるのにかかる時間は、抵抗器Ｒ１の抵抗及び回路６００の静電容量に関連する時定数によって決定される。したがって、回路６００は、回路の時定数の変化を検出することにより、回路の容量変化を検出することができる。
【0048】
回路６００の静電容量は、コンデンサＣ１（存在する場合）の静電容量と、導電材料５３２が導電面６３２の近傍に配置されたときに存在するような、導電面６３２に存在する任意の追加の静電容量とを含む。上述したように、ユーザと導電材料５３２との相互作用は、導電面１３２及び導電材料５３２における静電容量を変化させる。
【0049】
したがって、例えば、物品５００の挿入による静電容量の変化（Ｃ０への変化）、又は例えば、導電材料５３２とのユーザの相互作用による静電容量の変化（Ｃ２への変化）は、回路６００の時定数の変化としてコントローラ６２２によって検出される。すなわち、物品５００の挿入又は導電材料５３２とのユーザの相互作用（例えば、ユーザの指又は口による物品５００との接触による）による静電容量の変化は、第２の接続点Ｐ２が状態の変化を検知するのにかかる時間を変化させる。コントローラ６２２は、かかった時間を記録することができ、その時間を期間のデータベース（コントローラ６２２が備えてもよいし、回路６００の別個の構成要素として設けられてもよい）と比較することができる。データベースにおける値は、例えば、装置１００と共に使用するための承認物品に関連付けられた所定の期間を表し得る。状態変化が検知されるのにかかる期間が、いくつかの所定の許容可能な境界内で、所定の期間に等しいとき、コントローラ６２２は、受容された物品５００が承認されたものであるという指標を受け取っており、装置１００を有効にすることができる。
【0050】
コントローラ６２２は、第１の接続点Ｐ１のトグルを制御する。トグルは、使用セッションの開始前に行われてもよく、又はコントローラ６２２は、設定された間隔の後に第１の接続点Ｐ１をトグルしてもよい。コントローラ６２２は、使用セッションを通して周期的に第１の接続点Ｐ１の状態をトグルするように構成され得る。例えば、コントローラ６２２は、パフ検出器が装置１００が使用中であることを検出し続けている間、第１の接続点Ｐ１の状態を周期的に切り替え続けることができる。コントローラ６２２は、回路６００が収容された装置１００への物品５００の挿入に続いて、ユーザからの要求に応じて最初にトグルし、次いで、使用セッション中に様々な間隔でトグルして、承認された消耗品が使用セッション全体にわたって使用されていることを保証することができる。これは、装置１００内で承認されていない物品から後で交換される承認された消耗品による装置１００の起動を防止する。
【0051】
上記実施形態は、本発明の例示として理解されるべきである。本発明のさらなる実施形態が想定される。任意の１つの実施形態に関連して説明された任意の特徴は、単独で、又は説明された他の特徴と組み合わせて使用されてもよく、また、任意の他の実施形態、又は任意の他の実施形態の任意の組合せの１つ以上の特徴と組み合わせて使用されてもよいことを理解されたい。さらに、添付の特許請求の範囲に定められる本発明の範囲から逸脱することなく、上で説明されていない均等物及び変更形態も用いられ得る。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】