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特表2024-506217エアロゾル生成装置及びその動作方法
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-02-09
(54)【発明の名称】エアロゾル生成装置及びその動作方法
(51)【国際特許分類】
   A24F 40/57 20200101AFI20240202BHJP
   A24F 40/50 20200101ALI20240202BHJP
   A24F 40/60 20200101ALI20240202BHJP
【FI】
A24F40/57
A24F40/50
A24F40/60
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023553457
(86)(22)【出願日】2021-11-30
(85)【翻訳文提出日】2023-09-21
(86)【国際出願番号】 KR2021017903
(87)【国際公開番号】W WO2022139227
(87)【国際公開日】2022-06-30
(31)【優先権主張番号】10-2020-0181200
(32)【優先日】2020-12-22
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】519217032
【氏名又は名称】ケーティー アンド ジー コーポレイション
(74)【代理人】
【識別番号】110001519
【氏名又は名称】弁理士法人太陽国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】チュン、ヒョンチン
【テーマコード(参考)】
4B162
【Fターム(参考)】
4B162AA03
4B162AA05
4B162AA06
4B162AA07
4B162AA22
4B162AB01
4B162AB12
4B162AB14
4B162AB23
4B162AC22
4B162AC34
4B162AC37
4B162AC50
4B162AD02
4B162AD03
4B162AD06
4B162AD08
4B162AD12
4B162AD13
4B162AD16
4B162AD20
4B162AD23
4B162AD32
(57)【要約】
エアロゾル生成装置を開始する。本開始のエアロゾル生成装置は、エアロゾル生成物質を加熱する少なくとも一つのヒーターを含むエアロゾル生成モジュールと、前記ヒーターに電力を供給するバッテリーと、使用者の吸入を感知する少なくとも一つのセンサーを含むセンサーモジュールと、メモリと、前記ヒーターに供給される電力を制御する制御部と、を含み、前記制御部は、前記センサーモジュールから受信する信号に応じて前記使用者の吸入に対する吸入パターンを判断し、前記判断された吸入パターンが以前の吸入パターンと異なる場合、前記判断された吸入パターンに基づいて、前記吸入パターンに対応する温度プロファイルを決定し、前記吸入パターンに対応する温度プロファイルに基づいて、前記ヒーターに供給される電力を制御する。
【選択図】図5
【特許請求の範囲】
【請求項1】
エアロゾル生成装置であって、
エアロゾル生成物質を加熱する少なくとも一つのヒーターと、
前記少なくとも一つのヒーターに電力を供給するバッテリーと、
使用者の吸入を感知する少なくとも一つのセンサーと、
メモリと、
前記少なくとも一つのヒーターに供給される電力を制御する制御部と、を含み、
前記制御部は、
前記少なくとも一つのセンサーから受信する信号に応じて前記使用者の吸入に対する吸入パターンを判断し、
前記判断された吸入パターンが以前の吸入パターンと異なる場合、前記判断された吸入パターンに基づいて、前記吸入パターンに対応する温度プロファイルを決定し、
前記吸入パターンに対応する温度プロファイルに基づいて、前記ヒーターに供給される電力を制御する、エアロゾル生成装置。
【請求項2】
前記メモリは、複数の温度プロファイルを保存し、
前記制御部は、前記複数の温度プロファイルのうち、前記吸入パターンに対応する温度プロファイルを決定する、請求項1に記載のエアロゾル生成装置。
【請求項3】
前記制御部は、
前記吸入パターンに対応する温度プロファイルを生成し、
前記生成された温度プロファイルを前記メモリに保存する、請求項1に記載のエアロゾル生成装置。
【請求項4】
前記制御部は、
前記少なくとも一つのセンサーから受信する信号に含まれたセンシング値に基づいて、吸入強度、吸入量、パフ発生間隔および吸入時間のうちの少なくとも一つを算出し、
前記算出された前記吸入強度、前記吸入量、前記パフ発生間隔および前記吸入時間のうちの少なくとも一つによって前記吸入パターンを判断する、請求項1に記載のエアロゾル生成装置。
【請求項5】
前記制御部は、
前記センシング値に対する傾きに基づいてパフの開始時点および終了時点を判断し、
前記開始時点と前記終了時点との間の差を前記吸入時間として算出し、
前記吸入時間の前記センシング値に対する傾き、前記開始時点に対応するセンシング値、および前記終了時点に対応するセンシング値のうちの少なくとも一つに基づいて前記吸入強度および前記吸入量のうちの少なくとも一つを算出する、請求項4に記載のエアロゾル生成装置。
【請求項6】
前記制御部は、
前記使用者の使用が開始した時点から終了した時点までの時間を構成する複数のパフ区間のうち、最初パフ区間に対して算出された前記吸入強度、前記吸入量、前記パフ発生間隔および前記吸入時間のうちの少なくとも一つに基づいて、予熱区間での目標温度および前記ヒーターに供給される単位時間当りの電力のうちの少なくとも一つを決定し、
前記予熱区間での前記目標温度および前記単位時間当りの電力のうちの前記決定された少なくとも一つに対応して前記温度プロファイルを決定する、請求項1に記載の、請求項4に記載のエアロゾル生成装置。
【請求項7】
前記制御部は、
前記使用者の使用が開始した時点から終了した時点までの時間を構成する複数のパフ区間のそれぞれに対して算出された前記吸入強度、前記吸入量、前記パフ発生間隔および前記吸入時間のうちの少なくとも一つに基づいて、加熱区間での目標温度および前記ヒーターに供給される単位時間当りの電力のうちの少なくとも一つを決定し、
前記加熱区間での前記目標温度および前記単位時間当りの電力のうちの前記決定された少なくとも一つに対応して前記温度プロファイルを決定する、請求項4に記載のエアロゾル生成装置。
【請求項8】
使用者入力を受信する入力装置と、
メッセージを出力する出力装置と、をさらに含み、
前記制御部は、
前記判断された吸入パターンと以前の吸入パターンとが異なる場合、前記吸入パターンの変更に応えて設定の変更を提案する提案メッセージを前記出力装置を介して出力し、
前記入力装置を介して前記設定を変更する使用者入力を受信する場合、前記判断された吸入パターンに基づいて、前記使用者に対応する温度プロファイルを決定する、請求項1に記載のエアロゾル生成装置。
【請求項9】
前記制御部は、
前記複数のパフ区間のそれぞれに対して算出された前記吸入強度、前記吸入量、前記パフ発生間隔および前記吸入時間のうちの少なくとも一つの代表値と、以前の吸入パターンに対応する前記吸入強度、前記吸入量、前記パフ発生間隔および前記吸入時間のうちの少なくとも一つの代表値とを比較して、前記判断された吸入パターンと前記以前の吸入パターンとが異なるかを判断する、請求項4に記載のエアロゾル生成装置。
【請求項10】
メッセージを出力する出力装置をさらに含み、
前記制御部は、
前記吸入パターンに対応する温度プロファイルに基づいて使用者の最大パフ発生回数を算出し、
前記算出された最大パフ発生回数と既設定の最大パフ発生回数とが異なる場合、前記出力装置を介して、前記算出された最大パフ発生回数についての情報を含むメッセージを出力する、請求項1に記載のエアロゾル生成装置。
【請求項11】
前記制御部は、
前記吸入パターンに対応する温度プロファイルに基づいて、1回パフ中に消費される電力量を算出し、
前記算出された電力量を前記バッテリーの最大充電容量と比較して前記最大パフ発生回数を算出する、請求項10に記載のエアロゾル生成装置。
【請求項12】
前記制御部は、
前記少なくとも一つのセンサーから受信する信号に応じて前記使用者のパフ発生回数を算出し、
前記パフ発生回数が前記既設定の所定のパフ発生回数に到逹する場合、前記使用者の吸入に対する吸入パターンを判断し、
前記パフ発生回数が前記既設定の所定のパフ発生回数未満の状態で前記使用者の使用が終了する場合、前記吸入パターンに対する判断を省略する、請求項1に記載のエアロゾル生成装置。
【請求項13】
前記制御部は、
前記温度プロファイルを決定する学習モデルを生成し、
前記学習モデルが生成された後、前記少なくとも一つのセンサーから受信する信号を前記学習モデルに入力して、前記吸入パターンに対応する温度プロファイルを決定する、請求項1に記載のエアロゾル生成装置。
【請求項14】
少なくとも一つのアンテナを含む通信インターフェースをさらに含み、
前記制御部は、
前記通信インターフェースを介して、前記センサーから受信する信号についてのデータをサーバーに伝送し、
前記サーバーから前記温度プロファイルを決定する学習モデルを前記通信インターフェースを介して受信する場合、前記学習モデルを前記メモリに保存し、
前記学習モデルを受信した後、前記センサーから受信する信号を前記学習モデルに入力し、前記吸入パターンに対応する温度プロファイルを決定する、請求項1に記載のエアロゾル生成装置。
【請求項15】
エアロゾル生成装置の動作方法であって、
使用者の吸入を感知する少なくとも一つのセンサーから受信する信号に応じて、前記使用者の吸入に対する吸入パターンを判断する動作と、
前記判断された吸入パターンが以前の吸入パターンと異なる場合、前記判断された吸入パターンに基づいて、前記吸入パターンに対応する温度プロファイルを決定する動作と、
前記吸入パターンに対応する前記温度プロファイルに基づいて、エアロゾル生成物質を加熱する少なくとも一つのヒーターに電力を供給する動作と、を含む、エアロゾル生成装置の動作方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示はエアロゾル生成装置及びその動作方法に関する。
【背景技術】
【0002】
エアロゾル生成装置はエアロゾルを介して媒質または物質から所定の成分を抽出するためのものである。媒質は多様な成分の物質を含むことができる。媒質に含まれる物質は多様な成分の香味物質であり得る。例えば、媒質に含まれる物質は、ニコチン成分、ハーブ成分及び/またはコーヒー成分などを含むことができる。近年、このようなエアロゾル生成装置に対する多くの研究が行われている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
本開示は前述した問題及び他の問題を解決することを目的とする。
【0004】
本開示の他の目的は、使用者の吸入パターンを判断し、使用者のエアロゾル吸入の際、使用者の吸入パターンに対応する煙霧量を生成することができるエアロゾル生成装置およびその動作方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0005】
前記目的を達成するために、本開示の多様な実施例によるエアロゾル生成装置は、エアロゾル生成物質を加熱する少なくとも一つのヒーターを含むエアロゾル生成モジュールと、前記ヒーターに電力を供給するバッテリーと、使用者の吸入を感知する少なくとも一つのセンサーを含むセンサーモジュールと、メモリと、前記ヒーターに供給される電力を制御する制御部と、を含む。前記制御部は、前記センサーモジュールから受信する信号に応じて前記使用者の吸入に対する吸入パターンを判断し、前記判断された吸入パターンが以前の吸入パターンと異なる場合、前記判断された吸入パターンに基づいて、前記吸入パターンに対応する温度プロファイルを決定し、前記吸入パターンに対応する温度プロファイルに基づいて、前記ヒーターに供給される電力を制御することができる。
【0006】
前記目的を達成するために、本開示の多様な実施例によるエアロゾル生成装置の動作方法は、使用者の吸入を感知する少なくとも一つのセンサーを含むセンサーモジュールから受信する信号に応じて、前記使用者の吸入に対する吸入パターンを判断する動作と、前記判断された吸入パターンが以前の吸入パターンと異なる場合、前記判断された吸入パターンに基づいて、前記吸入パターンに対応する温度プロファイルを決定する動作と、前記吸入パターンに対応する前記温度プロファイルに基づいて、エアロゾル生成物質を加熱するヒーターに電力を供給する動作とを含むことができる。
【発明の効果】
【0007】
本開示の実施例のうちの少なくとも一つによれば、吸入強度、吸入時間などの使用者の吸入パターンに基づいて、使用者に対応する温度プロファイルを決定し、その後、使用者のエアロゾル吸入の際、使用者に対応する温度プロファイルに基づいて、ヒーターに供給される電力を制御することにより、使用者に最適の煙霧量を提供することができる。
【0008】
また、本開示の実施例のうちの少なくとも一つによれば、使用者の吸入パターンに基づいて、温度プロファイルの予熱区間と、温度プロファイルの加熱区間とを区分し、目標温度、単位時間当りの電力などを最適化することにより、使用者の吸入パターンに一層最適化した煙霧量を提供することができる。
【0009】
また、本開示の実施例のうちの少なくとも一つによれば、使用者の吸入パターンが変更されるかをモニタリングし、変更された吸入パターンによって既存の設定を最適化するかを使用者に提案することができるので、製品に対する使用者の満足度および信頼度を向上させることができる。
【0010】
本開示の適用可能な追加的な範囲は以下の詳細な説明から明らかになるであろう。しかし、本開示の思想及び範囲内で多様な変更及び修正は当業者に明らかに理解可能であるので、詳細な説明及び本開示の好適な実施例のような特定の実施例はただ例示として与えられたものと理解されなければならない。
【0011】
本開示の前記及び他の目的、特徴及び他の特徴は添付図面を参照する以降の詳細な説明から明らかに理解可能であろう。
【図面の簡単な説明】
【0012】
図1】本開示の一実施例によるエアロゾル生成装置のブロック図である。
図2】本開示の実施例によるエアロゾル生成装置についての説明に参照される図である。
図3】本開示の実施例によるエアロゾル生成装置についての説明に参照される図である。
図4】本開示の実施例によるエアロゾル生成装置についての説明に参照される図である。
図5】本開示の一実施例によるエアロゾル生成装置の動作方法を示すフローチャートである。
図6】エアロゾル生成装置の動作を説明する図である。
図7A】エアロゾル生成装置の動作を説明する図である。
図7B】エアロゾル生成装置の動作を説明する図である。
図7C】エアロゾル生成装置の動作を説明する図である。
図8A】エアロゾル生成装置の動作を説明する図である。
図8B】エアロゾル生成装置の動作を説明する図である。
図9】エアロゾル生成装置の動作を説明する図である。
図10】本開示の他の実施例によるエアロゾル生成装置の動作方法を示すフローチャートである。
図11図10の動作方法を説明する図である。
図12】本開始の他の実施例によるエアロゾル生成装置の動作方法を示すフローチャートである。
図13図12の動作方法を説明する図である。
図14図12の動作方法を説明する図である。
図15】本開始の他の実施例によるエアロゾル生成装置の動作方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、添付図面を参照してこの明細書に開示する実施例を詳細に説明する。図面を参照する説明の簡潔さのために、同一または類似の構成要素は同じ参照番号を付与し、それについての重複説明は省略する。
【0014】
以下の説明で使用される構成要素に対する接尾辞「モジュール」及び「部」は明細書の説明の容易性のみのためのものであり、特別な意味または役割を有するものではない。
【0015】
本開示において、当業者によく知られているものは簡潔さのために省略する。添付図面は多様な技術的特徴を容易に理解することができるようにするためのものであり、ここで開示する実施例は添付図面に限定されないことを理解しなければならない。したがって、本開示は、添付図面に具体的に開示したものに加えて、すべての変更、均等物及び代替物を含むものと解釈されなければならない。
【0016】
第1、第2などのような序数を含む用語は多様な構成要素を説明するのに使用され得るが、前記構成要素は前記用語によって限定されないことを理解しなければならない。前記用語は一つの構成要素を他の構成要素と区別する目的のみで使用される。
【0017】
ある構成要素が他の構成要素に「連結」されていると言及するときには、中間に他の構成要素が存在することもできると理解可能であろう。一方で、ある構成要素が他の構成要素に「直接連結」されていると言及するときには、中間に他の構成要素が存在しないと理解可能であろう。
【0018】
単数の表現は、文脈上明白に他に指示しない限り、複数の表現を含む。
【0019】
図1は本開示の一実施例によるエアロゾル生成装置のブロック図である。
【0020】
図1を参照すると、エアロゾル生成装置100は、通信インターフェース110、入出力インターフェース120、エアロゾル生成モジュール130、メモリ140、センサーモジュール150、バッテリー160、及び/または制御部170を含むことができる。
【0021】
一実施例で、エアロゾル生成装置100は本体のみで構成され得る。この場合、エアロゾル生成装置100に含まれた構成要素は本体に位置することができる。他の実施例で、エアロゾル生成装置100は、エアロゾル生成物質を保有するカートリッジと本体から構成され得る。この場合、エアロゾル生成装置100に含まれた構成要素は本体及びカートリッジのうちの少なくとも一つに位置することができる。
【0022】
通信インターフェース110は、外部装置及び/またはネットワークとの通信のための少なくとも一つの通信モジュールを含むことができる。例えば、通信インターフェース110は、USB(universal serial bus)などの有線通信のための通信モジュールを含むことができる。例えば、通信インターフェース110は、Wi-Fi(wireless fidelity)、ブルートゥース(登録商標)(Bluetooth(登録商標))、ブルートゥース(登録商標)低電力(BLE)、ジグビー(Zigbee(登録商標))、NFC(near field communication)などの無線通信のための通信モジュールを含むことができる。
【0023】
入出力インターフェース120は、使用者から命令を受信する入力装置(図示せず)及び/または使用者に情報を出力する出力装置(図示せず)を含むことができる。例えば、入力装置は、タッチパネル、物理的ボタン、マイクなどを含むことができる。例えば、出力装置は、ディスプレイ、発光ダイオード(Light Emitting Diode、LED)などの視覚情報を出力する表示装置、スピーカー、ブザーなどの聴覚情報を出力するオーディオ装置、触覚効果などの触覚情報を出力するモーターなどを含むことができる。
【0024】
入出力インターフェース120は、入力装置を介して使用者から入力された命令に対応するデータをエアロゾル生成装置100の他の構成要素(等)に伝達することができ、エアロゾル生成装置100の他の構成要素(等)から受信したデータに対応する情報を出力装置を介して出力することができる。
【0025】
エアロゾル生成モジュール130は、エアロゾル生成物質からエアロゾル(aerosol)を発生させることができる。ここで、エアロゾル生成物質は、エアロゾルを発生させることができる液体状態、固体状態、ゲル(gel)状態などの多様な状態のうちのいずれか1種の物質または2種以上の物質の組合せを意味し得る。
【0026】
液体状態のエアロゾル生成物質は、一実施例によって、揮発性タバコ香成分を含むタバコ含有物質を含む液体であり得、他の実施例によって、非タバコ物質を含む液体であり得る。例えば、液体状態のエアロゾル生成物質は、水、ソルベント、ニコチン、植物抽出物、香料、香味剤、ビタミン混合物などを含むことができる。
【0027】
固体状態のエアロゾル生成物質は、再構成タバコシート、細断タバコ、顆粒タバコなどのタバコ原料を基にする固体物質を含むことができる。また、固体状態のエアロゾル生成物質は、味調節剤、調味料などが含まれた固体物質を含むことができる。例えば、味調節剤は、炭酸カルシウム、炭酸水素ナトリウム、酸化カルシウムなどを含むことができる。例えば、調味料は、ハーブ顆粒などの天然物質、香成分を含むシリカ(silica)、ゼオライト(zeolite)、デキストリン(dextrin)などを含むことができる。
【0028】
また、エアロゾル生成物質は、グリセリン、プロピレングリコールのようなエアロゾル形成剤をさらに含むことができる。
【0029】
エアロゾル生成モジュール130は、少なくとも一つのヒーター(図示せず)を含むことができる。
【0030】
エアロゾル生成モジュール130は、電気抵抗性ヒーターを含むことができる。例えば、電気抵抗性ヒーターは、少なくとも一つの電気伝導性トラック(track)を含むことができ、電気伝導性トラックに流れる電流によって加熱され得る。ここで、加熱された電気抵抗性ヒーターによってエアロゾル生成物質が加熱され得る。
【0031】
電気伝導性トラックは、電気抵抗性物質を含むことができる。一例として、電気伝導性トラックは、金属物質から形成され得る。他の一例として、電気伝導性トラックは、セラミック物質、炭素、金属合金、またはセラミック物質と金属との合成物質から形成され得る。
【0032】
電気抵抗性ヒーターは、多様な形状に形成された電気伝導性トラックを含むことができる。例えば、電気伝導性トラックは、管状、板状、針状、棒状及びコイル状のうちのいずれか一つに形成され得る。
【0033】
エアロゾル生成モジュール130は、誘導加熱(induction heating)方式を用いるヒーターを含むことができる。例えば、誘導加熱式ヒーターは、電気伝導性コイルを含むことができ、電気伝導性コイルに流れる電流を調節することで、周期的に方向が変わる交番磁場(alternating magnetic field)を発生させることができる。ここで、交番磁場が磁性体に印加される場合、磁性体で渦電流損(eddy current loss)及びヒステリシス損(hysteresis loss)によるエネルギー損失が発生することがある。また、損失されるエネルギーが熱エネルギーとして放出されることにより、磁性体に隣接したエアロゾル生成物質が加熱され得る。ここで、磁場によって発熱する客体はサセプタ(susceptor)と言える。
【0034】
一方、エアロゾル生成モジュール130は、超音波振動を発生させることで、エアロゾル生成物質からエアロゾルを生成することもできる。
【0035】
エアロゾル生成装置100は、複数のエアロゾル生成モジュール130を含むことができる。例えば、エアロゾル生成装置100は、液状を気化させてエアロゾルを生成する第1エアロゾル生成モジュール131と、シガレットを加熱してエアロゾルを生成する第2エアロゾル生成モジュール132とを含むことができる。第1エアロゾル生成モジュール131に含まれた第1ヒーター133はコイルヒーターまたはメッシュヒーターであり得る。第1エアロゾル生成モジュール131は、エアロゾル生成装置100とは別のカートリッジ形態に具現され得る。第1エアロゾル生成モジュール131は、カートマイザー(cartomizer)、噴霧器(atomizer)、気化器(vaporizer)などと言える。第2エアロゾル生成モジュール132に含まれた第2ヒーター134は、電気伝導性トラックを含むフィルムヒーターまたは誘導加熱方式で加熱するサセプタであり得る。
【0036】
メモリ140は、制御部170内の各信号処理及び制御のためのプログラムを保存することができ、処理されたデータ及び処理対象のデータを保存することができる。
【0037】
例えば、メモリ140は、制御部170によって処理可能な多様な作業を実行するための目的で設計された応用プログラムを保存し、制御部170の要請の際、保存された応用プログラムのうちの一部を選択的に提供することができる。
【0038】
例えば、メモリ140は、エアロゾル生成装置100の動作時間、最大パフ発生回数、現在パフ発生回数、少なくとも一つの温度プロファイル、少なくとも一つの電力プロファイル、使用者の吸入パターンについてのデータなどが保存され得る。ここで、パフは使用者の吸入を意味し得る。吸入は使用者が口や鼻を通して使用者の口腔内、鼻腔内または肺内に引き込む状況を意味し得る。
【0039】
メモリ140は、揮発性メモリ(例えば、DRAM、SRAM、SDRAMなど)、非揮発性メモリ(例えば、フラッシュメモリー(Flashme mory)、ハードディスクドライブ(Hard disk drive;HDD)、ソリッドステートドライブ(Solid-state drive;SSD)など)のうちの少なくとも一つを含むことができる。
【0040】
センサーモジュール150は、少なくとも一つのセンサーを含むことができる。
【0041】
例えば、センサーモジュール150は、パフ発生を感知するセンサー(以下、パフセンサーという)を含むことができる。ここで、パフセンサーは、圧力センサーによって具現され得る。
【0042】
例えば、センサーモジュール150は、エアロゾル生成モジュール130に含まれたヒーターの温度、エアロゾル生成物質の温度などを感知するセンサー(以下、温度センサーという)を含むことができる。ここで、エアロゾル生成モジュール130に含まれたヒーターが温度センサーの役割を果たすこともできる。例えば。ヒーターの電気抵抗性物質は抵抗温度係数(temperature coefficient of resistance)を有する物質であってもよい。センサーモジュール150は、温度によって変わるヒーターの抵抗を測定してヒーターの温度をセンシングすることができる。
【0043】
例えば、エアロゾル生成装置100の本体にシガレットが挿入可能な場合、センサーモジュール150は、シガレットの挿入を感知するセンサー(以下、シガレット感知センサーという)を含むことができる。
【0044】
例えば、エアロゾル生成装置100がカートリッジを含む場合、センサーモジュール150は、カートリッジの装着/脱着、位置などを感知するセンサー(以下、カートリッジ感知センサーという)を含むことができる。
【0045】
ここで、シガレット感知センサー及び/またはカートリッジ感知センサーは、インダクタンス基盤のセンサー、静電容量型センサー、抵抗センサー、ホール効果(hall effect)を用いたホールセンサー(hall IC)などによって具現され得る。
【0046】
例えば、センサーモジュール150は、エアロゾル生成装置100に備えられた構成(例えば、バッテリー160)に印加される電圧を感知する電圧センサー及び/または電流を感知する電流センサーを含むことができる。
【0047】
バッテリー160は、制御部170の制御によって、エアロゾル生成装置100の動作に用いられる電力を供給することができる。バッテリー160は、エアロゾル生成装置100に備えられた他の構成、例えば、通信インターフェース110に含まれた通信モジュール、入出力インターフェース120に含まれた出力装置、エアロゾル生成モジュール130に含まれたヒーターなどに電力を供給することができる。
【0048】
バッテリー160は、充電が可能なバッテリーであるか使い捨てバッテリーであり得る。例えば、バッテリー160は、リチウムイオンバッテリーまたはリチウムポリマー(Li-Polymer)バッテリーであり得るが、これに限定されない。例えば、バッテリー160は充電可能な場合、バッテリーの充電率(C-rate)は10C、放電率(C-rate)は10C~20Cであり得るが、これに限定されない。また、安定した使用のために、バッテリー160は、充電/放電が2000回遂行された場合には、総容量の80%以上を確保することができるように製作され得る。
【0049】
エアロゾル生成装置100は、バッテリー160を保護するための回路であるバッテリー保護モジュール(Protection Circuit Module、PCM)(図示せず)をさらに含むことができる。バッテリー保護モジュール(PCM)は、バッテリー160の上面に隣接して配置され得る。例えば、バッテリー保護モジュール(PCM)は、バッテリー160の過充電及び過放電を防止するために、バッテリー160と連結された回路に短絡が発生する場合、バッテリー160に過電圧が印加される場合、バッテリー160に過電流が流れる場合などにおいて、バッテリー160に対する電路を遮断することができる。
【0050】
エアロゾル生成装置100は、外部から供給される電力が入力される電源端子(図示せず)をさらに含むことができる。例えば、エアロゾル生成装置100の本体の一側に配置された電源端子に電力線が連結され得る。エアロゾル生成装置100は、電源端子に連結された電力線を介して供給される電力を用いてバッテリー160を充電することができる。ここで、電源端子は、USB通信のための端子であってもよい。
【0051】
エアロゾル生成装置100は、通信インターフェース110を介して外部から供給される電力を無線で受信することもできる。例えば、エアロゾル生成装置100は、無線通信のための通信モジュールに含まれたアンテナを用いて無線で電力を受けることができ、無線で供給される電力を用いてバッテリー160を充電することができる。
【0052】
制御部170は、エアロゾル生成装置100の全般的な動作を制御することができる。制御部170は、エアロゾル生成装置100に備えられた各構成と連結され得、各構成との間に信号を送信及び/または受信して各構成の全般的な動作を制御することができる。
【0053】
制御部170は、少なくとも一つのプロセッサを含むことができ、これに含まれたプロセッサを用いてエアロゾル生成装置100の動作全般を制御することができる。ここで、プロセッサはCPU(central processing unit)のような一般的なプロセッサであってもよい。もちろん、プロセッサはASICのような専用装置(dedicated device)であるかまたは他のハードウェア基盤のプロセッサであり得る。
【0054】
制御部170は、エアロゾル生成装置100の複数の機能のうちのいずれか一つを果たすことができる。例えば、制御部170は、エアロゾル生成装置100に備えられた各構成の状態、入出力インターフェース120を介して受信される使用者の命令などに応じて、エアロゾル生成装置100の複数の機能(例えば、予熱機能、加熱機能、充電機能、掃除機能など)のうちのいずれか一つを実行することができる。
【0055】
制御部170は、メモリ140に保存されたデータに基づいて、エアロゾル生成装置100に備えられた各構成の動作を制御することができる。例えば、制御部170は、メモリ140に保存された温度プロファイル、使用者の吸入パターンなどについてのデータに基づいて、バッテリー160からエアロゾル生成モジュール130に所定の電力を供給するように制御することができる。
【0056】
制御部170は、センサーモジュール150に含まれたパフセンサーを介してパフの発生を判断することができる。例えば、制御部170は、パフセンサーのセンシング値に基づいてエアロゾル生成装置100内の温度変化、流量(flow)変化、圧力変化、電圧変化などを確認することができ、確認した結果によってパフの発生を判断することができる。
【0057】
制御部170は、パフ有無及び/またはパフ発生回数によって、エアロゾル生成装置100に備えられた各構成の動作を制御することができる。例えば、制御部170は、パフが発生したと判断した場合、メモリ140に保存された温度プロファイルによって既設定の電力をヒーターに供給するように制御することができる。例えば、制御部170は、メモリ140に保存された温度プロファイルに基づいて、ヒーターの温度が変更されるかまたは維持されるように制御することができる。
【0058】
制御部170は、所定の条件の下で、ヒーターに対する電力供給を遮断するように制御することができる。例えば、シガレットが除去されカートリッジが分離された場合、パフ発生回数が既設定の最大パフ発生回数に到逹した場合、既設定の時間以上にパフ発生を感知しなかった場合、バッテリー160の残量が所定値未満の場合などにおいて、制御部170はヒーターに対する電力供給を遮断するように制御することができる。
【0059】
制御部170は、バッテリー160に貯蔵された電力に対する残量を算出することができる。例えば、制御部170は、センサーモジュール150に含まれた電圧センサー及び/または電流センサーのセンシング値に基づいてバッテリー160の残量を算出することができる。
【0060】
図2A図4は本開示の実施例によるエアロゾル生成装置についての説明に参照される図である。
【0061】
本開示の多様な実施例によれば、エアロゾル生成装置100は、本体及び/またはカートリッジを含むことができる。
【0062】
図2Aを参照すると、一実施例によるエアロゾル生成装置100は、ハウジング215によって形成される内部空間にシガレット201が挿入できるように構成された本体310を含むことができる。
【0063】
シガレット201は一般的な燃焼型シガレットと類似していることができる。例えば、シガレット201は、エアロゾル生成物質を含む第1部分と、フィルターなどを含む第2部分とに区分され得る。もしくは、シガレット201の第2部分もエアロゾル生成物質を含むこともできる。例えば、顆粒またはカプセルの形態に形成された香味物質が第2部分に挿入されることもできる。
【0064】
エアロゾル生成装置100の内部には第1部分の全体が挿入され、第2部分は外部に露出され得る。もしくは、エアロゾル生成装置100の内部に第1部分の一部のみが挿入されることもでき、第1部分及び第2部分の一部が挿入されることもできる。使用者は第2部分を口でくわえた状態でエアロゾルを吸入することができる。ここで、エアロゾルは外部空気が第1部分を通過することによって生成され、生成されたエアロゾルは第2部分を通過して使用者の口に伝達され得る。
【0065】
本体310は、シガレット201が挿入された状態で外部空気が本体310の内部に流入することができる構造を有するように形成され得る。ここで、本体310内に流入した外部空気はシガレット201を通過して使用者の口に流動することができる。
【0066】
制御部170は、シガレット201が挿入された場合、メモリ140に保存された電力プロファイルに基づいて、ヒーターに電力を供給するように制御することができる。
【0067】
制御部170は、パルス幅変調(pulse width modulation、PWM)方式および比例-積分-微分(Proportional-Integral-Differential、PID)方式のうちの少なくとも一方式でヒーターに電力を供給するように制御することができる。
【0068】
例えば、制御部170は、PWM方式で、所定の周波数およびデューティー比を有する電流パルスをヒーターに供給するように制御することができる。ここで、制御部170は、電流パルスの周波数およびデューティー比を調節して、ヒーターに供給される電力を制御することができる。
【0069】
例えば、制御部170は、温度プロファイルに基づいて、制御の目標となる目標温度を決定することができる。ここで、制御部170は、ヒーターの温度と目標温度との差値、差値を時間の経過によって積分した値、および差値を時間の経過によって微分した値によるフィードバック制御方式であるPID方式で、ヒーターに供給される電力を制御することができる。
【0070】
一方、ヒーターに電力を供給する制御方式として、PWM方式、およびPID方式を例として説明したが、本開示がこれに限定されるものではなく、比例-積分(Proportional-Integral、PI)方式、比例-微分(Proportional-Differential、PD)方式などの多様な制御方式を使用することができる。
【0071】
ヒーターは、シガレット201が本体310に挿入されたときのシガレット201の位置に対応する本体310内の位置に配置され得る。この図面では、ヒーターが針状の電気伝導性トラックを含む電気伝導性ヒーター220として示されているが、本開示がこれに限定されるものではない。
【0072】
ヒーターは、バッテリー160から供給される電力を用いてシガレット201の内部及び/または外部を加熱することができ、加熱されたシガレット201でエアロゾルが生成され得る。ここで、使用者はシガレット201の一端を通して口で吸入して、タバコ物質を含むエアロゾルを吸入することができる。
【0073】
一方、制御部170は、既設定の条件の下で、シガレット201が挿入されない場合にもヒーターに電力を供給するように制御することができる。例えば、入出力インターフェース120を介して使用者から入力された命令に従って、シガレット201が挿入される空間を掃除する掃除機能が選択された場合、制御部170はヒーターに所定電力を供給するように制御することができる。
【0074】
制御部170は、シガレット201が挿入された時点から、パフセンサーのセンシング値に基づいてパフ発生回数をモニタリングすることができる。
【0075】
制御部170は、挿入されたシガレット201が除去された場合、メモリ140に保存された現在パフ発生回数を初期化することができる。
【0076】
図2Bを参照すると、一実施例によるシガレット201は、タバコロッド202及びフィルターロッド203を含むことができる。図2Aを参照して上述した第1部分はタバコロッド202を含み、第2部分はフィルターロッド203を含むことができる。
【0077】
図2Bにはフィルターロッド203が単一セグメントとして示されているが、これに限定されない。言い換えれば、フィルターロッド203は、複数のセグメントから構成されることもできる。例えば、フィルターロッド203は、エアロゾルを冷却する第1セグメント、及びエアロゾル内に含まれた所定の成分をフィルタリングする第2セグメントを含むことができる。また、必要に応じて、フィルターロッド203には他の機能を果たす少なくとも一つのセグメントをさらに含むことができる。
【0078】
シガレット201は、少なくとも一つのラッパー205によって包装され得る。ラッパー205には、外部空気が流入するか内部気体が流出する少なくとも一つの孔(hole)が形成され得る。一例として、シガレット201は、一つのラッパー205によって包装され得る。他の例として、シガレット201は、2枚以上のラッパー205によって重畳して包装されることもできる。例えば、第1ラッパーによってタバコロッド202が包装され、第2ラッパーによってフィルターロッド203が包装され得る。そして、個別ラッパーによって包装されたタバコロッド202及びフィルターロッド203が結合され、第3ラッパーによってシガレット201全体がさらに包装され得る。タバコロッド202またはフィルターロッド203のそれぞれが複数のセグメントから構成されていれば、それぞれのセグメントが個別ラッパーによって包装され得る。そして、個別ラッパーによって包装されたセグメントが結合されたシガレット201の全体が他のラッパーによってさらに包装され得る。
【0079】
タバコロッド202は、エアロゾル生成物質を含むことができる。例えば、エアロゾル生成物質は、グリセリン、プロピレングリコール、エチレングリコール、ジプロピレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、及びオレイルアルコールのうちの少なくとも1種を含むことができるが、これに限定されない。また、タバコロッド202は、風味剤、湿潤剤及び/または有機酸(organic acid)のような他の添加物質を含むことができる。また、タバコロッド202には、メントールまたは保湿剤などの加香液がタバコロッド202に噴射されることによって添加され得る。
【0080】
タバコロッド202は多様に製作可能である。例えば、タバコロッド202は、シート(sheet)から製作されることもでき、ストランド(strand)から製作されることもできる。また、タバコロッド202は、タバコシートが細かく切られた細断片から製作されることもできる。また、タバコロッド202は、熱伝導物質によって取り囲まれることができる。例えば、熱伝導物質は、アルミニウムホイルのような金属ホイルであり得るが、これに限定されない。一例として、タバコロッド202を取り囲む熱伝導物質はタバコロッド202に伝達される熱を均一に分散させて、タバコロッドへの熱伝導率を向上させることができ、これにより、タバコ味を向上させることができる。また、タバコロッド202を取り囲む熱伝導物質は誘導加熱式ヒーターによって加熱されるサセプタとしての機能を果たすことができる。ここで、図面に示されていないが、タバコロッド202は、外部を取り囲む熱伝導物質の他にも、追加のサセプタをさらに含むことができる。
【0081】
フィルターロッド203はセルロースアセテートフィルターであってもよい。一方、フィルターロッド203の形状には制限がない。例えば、フィルターロッド203は、円柱型(type)ロッドであり、内部に中空を有するチューブ型(type)ロッドであってもよい。また、フィルターロッド203はリセス型(type)ロッドであってもよい。仮に、フィルターロッド203が複数のセグメントから構成された場合、複数のセグメントのうちの少なくとも一つが他の形状に製作されることもできる。
【0082】
フィルターロッド203は香味を発生させるように製作されることもできる。一例として、フィルターロッド203に加香液が噴射されることもでき、加香液が塗布された別途の繊維がフィルターロッド203の内部に挿入されることもできる。
【0083】
また、フィルターロッド203は少なくとも一つのカプセル204を含むことができる。ここで、カプセル204は、香味を発生させる機能を果たすことができ、エアロゾルを発生させる機能を果たすこともできる。例えば、カプセル204は、香料を含む液体を被膜で包んでいる構造を有することができる。カプセル204は球形または円筒形を有することができるが、これに限定されない。
【0084】
仮に、フィルターロッド203にエアロゾルを冷却させるセグメントを含む場合、冷却セグメントは高分子物質または生分解性高分子物質から製造され得る。例えば、冷却セグメントは、純粋なポリ乳酸のみから製作され得るが、これに限定されない。もしくは、冷却セグメントは、複数の孔が形成されたセルロースアセテートフィルターから製作され得る。しかし、冷却セグメントは、上述した例に限定されず、エアロゾルを冷却させる機能を果たすことができるものであれば、制限なしに製作され得る。
【0085】
一方、図2Bには示されていないが、一実施例によるシガレット201は、前端フィルターをさらに含むこともできる。前端フィルターは、タバコロッド202において、フィルターロッド203と対向する一側に位置する。前端フィルターは、タバコロッド202が外部に離脱することを防止することができ、使用者の吸入中にタバコロッド202から液状化したエアロゾルがエアロゾル生成装置100に流入することを防止することができる。
【0086】
図3を参照すると、一実施例によるエアロゾル生成装置100は、カートリッジ320を支持する本体310と、エアロゾル生成物質を保有するカートリッジ320とを含むことができる。
【0087】
カートリッジ320は、一実施例によって本体310に装着/脱着可能に構成され得、他の実施例によって、本体310と一体に構成され得る。例えば、カートリッジ320の少なくとも一部が本体310のハウジング215によって形成される内部空間に挿入されることで、カートリッジ320が本体310に装着され得る。
【0088】
本体310は、カートリッジ320が挿入された状態で外部空気が本体310の内部に流入することができる構造を有するように形成され得る。ここで、本体310内に流入した外部空気は、カートリッジ320を通過して使用者の口に流動することができる。
【0089】
制御部170は、センサーモジュール150に含まれたカートリッジ感知センサーを介してカートリッジ320の装着/脱着有無を判断することができる。カートリッジ感知センサーは、例えば、カートリッジと連結される一端子を介してパルス電流を伝送し、他の端子を介してパルス電流が受信されるかによってカートリッジの連結有無を感知することができる。
【0090】
カートリッジ320は、エアロゾル生成物質を保有する貯蔵部321及び/または貯蔵部321のエアロゾル生成物質を加熱するヒーター323を含むことができる。例えば、エアロゾル生成物質を含浸(含有)している液体伝達手段が貯蔵部321の内部に配置され得、ヒーター323の電気伝導性トラックは液体伝達手段を巻く構造を有するように形成され得る。ここで、ヒーター323によって液体伝達手段が加熱されるのに伴い、エアロゾルが生成され得る。ここで、液体伝達手段は、綿繊維、セラミック繊維、ガラス繊維、多孔性セラミックのような芯(wick)などを含むことができる。
【0091】
カートリッジ320はマウスピース325を含むことができる。ここで、マウスピース325は使用者の口腔に挿入される部分であり得、パフ発生の際、エアロゾルが外部に排出される排出孔を有することができる。
【0092】
図4を参照すると、一実施例によるエアロゾル生成装置100は、カートリッジ420を支持し、内部空間415にシガレット401が挿入できるように構成された本体410と、エアロゾル生成物質を保有するカートリッジ420とを含むことができる。
【0093】
エアロゾル生成装置100は、カートリッジ420に貯蔵されたエアロゾル生成物質を加熱する第1ヒーターを含むことができる。例えば、使用者がシガレット401の一端を通して口で吸入する場合、第1ヒーターによって生成されたエアロゾルがシガレット401を通過することができる。ここで、エアロゾルがシガレット401を通過するうち、エアロゾルにタバコ物資が提供され得、タバコ物質が提供されたエアロゾルはシガレット401の一端を通して使用者の口腔に吸入され得る。
【0094】
一方、他の実施例によって、エアロゾル生成装置100は、カートリッジ420に貯蔵されたエアロゾル生成物質を加熱する第1ヒーターと、本体410に挿入されたシガレット401を加熱する第2ヒーターとをそれぞれ含むこともできる。例えば、エアロゾル生成装置100は、第1ヒーター及び第2ヒーターを介して、カートリッジ420に貯蔵されたエアロゾル生成物質とシガレット401とをそれぞれ加熱してエアロゾルを生成することもできる。
【0095】
図5は本開示の一実施例によるエアロゾル生成装置の動作方法を示すフローチャートである。
【0096】
図5を参照すると、エアロゾル生成装置100は、S510動作で、使用者の使用を感知することができる。例えば、エアロゾル生成装置100は、シガレット感知センサーによってシガレットの挿入を感知する場合、または入力装置を介して電源をオン(on)させる命令を受信する場合、使用者の使用を感知することができる。
【0097】
エアロゾル生成装置100は、S520動作で、使用者の使用を感知した場合、メモリ140に保存された温度プロファイルに基づいて、エアロゾル生成モジュール130のヒーターに電力を供給することができる。
【0098】
エアロゾル生成装置100は、使用者の使用を感知した場合、センサーモジュール150に含まれた少なくとも一つのセンサーによって、パフ発生が感知されるかを判断することができる。
【0099】
例えば、エアロゾル生成装置100は、使用者の吸入の際、空気が流動する流路の圧力を感知する圧力センサー(図示せず)を含むことができ、圧力センサーを介して感知される圧力変化に基づいてパフ発生を感知することができる。
【0100】
例えば、エアロゾル生成装置100は、使用者の吸入の際、空気が流動する流路の流量を感知する流量センサーを含むことができ、流量センサーを介して感知される流量の変化に基づいてパフ発生を感知することができる。
【0101】
以下では、圧力センサーを介して感知される圧力を基準に説明するが、本開示がこれに限定されるものではなく、パフセンサーを具現する多様なセンサーによって理解可能である。
【0102】
一方、エアロゾル生成装置100は、センサーモジュール150に含まれた少なくとも一つのセンサーのセンシング値をメモリ140に保存することができる。
【0103】
例えば、エアロゾル生成装置100は、圧力センサーを介して感知される、時間の経過による圧力変化についてのデータをメモリ140に保存することができる。
【0104】
例えば、エアロゾル生成装置100は、時間領域(time domain)での圧力変化についてのデータを周波数領域(frequency domain)に変換することができ、周波数領域に変換されたデータをメモリ140に保存することができる。
【0105】
エアロゾル生成装置100は、例えば、メモリ140に保存された温度プロファイルに基づいて、予熱区間でPWM方式で、ヒーターに供給される電力を制御することができ、加熱区間でPID方式で、ヒーターに供給される電力を制御することができる。
【0106】
エアロゾル生成装置100は、例えば、メモリ140に保存された温度プロファイルに基づいて、パフ発生を感知する場合、所定の加熱時間に既設定の第1電力をヒーターに供給することができ、パフ発生が感知されないうち、第1電力よりも小さい第2電力をヒーターに供給することができる。
【0107】
エアロゾル生成装置100は、例えば、複数のエアロゾル生成モジュール131、132を含む場合、メモリ140に保存された複数の温度プロファイルのうち、第1温度プロファイルに基づいて第1ヒーター133に電力を供給することができ、第2温度プロファイルに基づいて第2ヒーター134に電力を供給することができる。
【0108】
エアロゾル生成装置100は、S530動作で、使用者の使用が終了するかを判断することができる。
【0109】
エアロゾル生成装置100は、例えば、シガレット感知センサーを介してシガレットの除去を感知する場合、または入力装置を介して電源をオフ(off)させる命令を受信する場合、使用者の使用が終了したと判断することができる。
【0110】
エアロゾル生成装置100は、例えば、使用者の使用を感知した時点から所定の時間(例えば、5分)が経過した場合、使用者の使用が終了したと判断することができる。
【0111】
エアロゾル生成装置100は、例えば、パフ発生を最初に感知した時点からパフ発生回数をモニタリングすることができ、パフ発生回数が最大パフ発生回数に到逹した場合、使用者の使用が終了したと判断することができる。
【0112】
エアロゾル生成装置100は、S540動作で、使用者の使用が終了した場合、使用者の吸入に対する吸入パターンを判断することができる。
【0113】
エアロゾル生成装置100は、メモリ140に保存された少なくとも一つのセンサーのセンシング値に基づいて、使用者の吸入強度、総吸入量、単位時間当りの吸入量、パフ発生間の時間間隔(以下、パフ発生間隔という)および/または吸入時間を算出することができる。
【0114】
図6を参照すると、使用者の吸入の際、圧力センサーのセンシング値を確認することができる。
【0115】
エアロゾル生成装置100は、圧力センサーを介して感知した圧力値のうちの少なくとも一部を用いてサンプル圧力値600を算出することができる。例えば、エアロゾル生成装置100は、一定の時間連続した圧力値の代表値(例えば、平均値、中間値など)をサンプル圧力値600として算出することができる。一方、サンプル圧力値600の間の時間間隔は一定であり得る。
【0116】
エアロゾル生成装置100は、サンプル圧力値600の間の傾きを算出することができる。
【0117】
エアロゾル生成装置100は、サンプル圧力値600の間の傾きが第1基準未満の場合、パフが発生したと判断することができる。ここで、第1基準は、使用者の吸入によって圧力が下降したと判断することができる最小レベルの圧力変化(例えば、-4hpa/ms)を意味し得る。
【0118】
また、エアロゾル生成装置100は、サンプル圧力値600の間の傾きが第1基準未満の場合の第1サンプル圧力値601を基準圧力値と決定することができ、第1サンプル圧力値601に対応する時点をパフ発生時点と判断することができる。
【0119】
一方、エアロゾル生成装置100は、パフ発生時点の後、サンプル圧力値600の間の傾きが第2基準以上の場合、パフが終了したと判断することができる。ここで、第2基準は、使用者の吸入によってそれ以上圧力が下降しないと判断することができるレベルの圧力変化(例えば、-0.2hpa/ms)を意味し得る。
【0120】
また、エアロゾル生成装置100は、サンプル圧力値600の間の傾きが第2基準以上の場合の第2サンプル圧力値603を最小圧力値として算出することができ、第2サンプル圧力値603に対応する時点をパフ終了時点と判断することができる。
【0121】
エアロゾル生成装置100は、パフ発生時点からパフ終了時点までの時間610を、使用者の吸入時間として算出することができる。
【0122】
エアロゾル生成装置100は、パフ発生時点からパフ終了時点までの時間610、パフ発生時点から算出された傾きのうち最大の傾き620、最小圧力値として算出された第2サンプル圧力値603および/または基準圧力値と最小圧力値との間の差630に基づいて吸入強度を算出することができる。
【0123】
例えば、エアロゾル生成装置100は、パフ発生時点からパフ終了時点まで算出された傾きのうち最大の傾き620の大きさによって吸入強度を算出することができる。
【0124】
例えば、エアロゾル生成装置100は、パフ発生時点からパフ終了時点までの時間610に対する基準圧力値と最小圧力値との間の差630の比(ratio)に応えて吸入強度を算出することができる。
【0125】
例えば、エアロゾル生成装置100は、最小圧力値として算出された第2サンプル圧力値603に応えて吸入強度を算出することができる。
【0126】
また、エアロゾル生成装置100は、パフ発生の際、総吸入量および/または単位時間当りの吸入量を算出することができる。
【0127】
例えば、エアロゾル生成装置100は、時間領域での圧力センサーのセンシング値に対するグラフを積分した結果に基づいて総吸入量を算出することができ、算出された総吸入量を吸入時間で割った結果を単位時間当りの吸入量として算出することができる。
【0128】
例えば、エアロゾル生成装置100は、吸入強度および吸入時間を独立変数とする所定の算出式によって総吸入量を算出することができ、算出された総吸入量を吸入時間で割った結果を単位時間当りの吸入量として算出することができる。
【0129】
一方、エアロゾル生成装置100は、加熱区間を構成する複数のパフ区間のそれぞれに対して、吸入強度、総吸入量、単位時間当りの吸入量および/または吸入時間を算出することができ、複数のパフ区間のそれぞれに対して算出された吸入強度、総吸入量、単位時間当りの吸入量および/または吸入時間に基づいて使用者の吸入パターンを判断することができる。
【0130】
例えば、エアロゾル生成装置100は、複数のパフ区間のそれぞれに対して算出された吸入強度の代表値(例えば、平均値、中間値など)を使用者の吸入強度に決定することができる。
【0131】
例えば、エアロゾル生成装置100は、複数のパフ区間のそれぞれに対して算出された総吸入量の代表値を使用者の総吸入量に決定することができる。
【0132】
例えば、エアロゾル生成装置100は、複数のパフ区間のそれぞれに対して算出された単位時間当りの吸入量の代表値を使用者の単位時間当りの吸入量に決定することができる。
【0133】
例えば、エアロゾル生成装置100は、複数のパフ区間のそれぞれに対して算出された吸入時間の代表値を使用者の吸入時間に決定することができる。
【0134】
例えば、エアロゾル生成装置100は、複数のパフ区間のそれぞれに対して算出されたパフ発生間隔の代表値を使用者のパフ発生間隔に決定することができる。
【0135】
図7aおよび図7bを参照すると、加熱区間を構成する複数のパフ区間で検出された圧力センサーのセンシング値に対するグラフ710、720を確認することができる。ここで、複数のパフ区間のそれぞれに対して算出された吸入強度、例えば、パフ中の最小圧力値に基づいて、使用者が第1グラフ710のようにエアロゾルを吸入した場合の吸入強度が第2グラフ720のようにエアロゾルを吸入した場合の吸入強度よりも強いことを確認することができる。
【0136】
図7cを参照すると、吸入時間および吸入強度による使用者の吸入パターンを確認することができる。ここで、使用者が図7aの第1グラフ710のようにエアロゾルを吸入した場合730、使用者の吸入パターンは吸入強度が高く、吸入時間が短い第3タイプに相当し得る。また、使用者が図7bの第2グラフ720のようにエアロゾルを吸入した場合740、使用者の吸入パターンは吸入強度が低く、吸入時間が長い第2タイプに相当し得る。
【0137】
一方、図7cでは、使用者の吸入パターンに対する判断において、吸入パターンを吸入強度および吸入時間によって第1~第4タイプに区分するものとして説明したが、本開示がこれに限定されるものではない。例えば、使用者の吸入パターンは、使用者の総吸入量、単位時間当りの吸入量、パフ発生間隔などを考慮して区分することもできる。
【0138】
一方、図8aを参照すると、周波数領域に変換された圧力センサーのセンシング値に対するグラフ810、820を確認することができる。ここで、使用者の吸入パターンによって、周波数領域でのグラフ810、820が互いに異なることを確認することができる。
【0139】
エアロゾル生成装置100は、周波数領域でのグラフ810、820に基づいて使用者の吸入パターンを判断することもできる。ここで、エアロゾル生成装置100は、FIR(finite impulse response)、IIR(infinite impulse response)などのようなノイズフィルタリングアルゴリズムを使用して、周波数領域に変換されたグラフ810、820のノイズ成分を除去することができ、ノイズ成分を除去した結果に基づいて使用者の吸入パターンを判断することができる。ここで、FIRフィルターおよびIIRフィルターは線形フィルター(linear filter)であり、すべてのノイズ環境でフィルターによる影響を均一に減少させることができる。
【0140】
また、エアロゾル生成装置100は、ノイズ成分が除去された結果値を増幅させた後、使用者の吸入パターンを判断することもできる。
【0141】
図8bを参照すると、図8aに示したグラフ810、820で、ノイズ成分が除去された、周波数領域での圧力センサーのセンシング値に対するグラフ815、825を確認することができる。ここで、エアロゾル生成装置100は、ノイズ成分が除去されたグラフ815、825に基づいて使用者の吸入パターンをより正確に判断することができる。
【0142】
また、図5を参照すると、エアロゾル生成装置100は、S550動作で、使用者の吸入パターンが変更されたかを判断することができる。
【0143】
エアロゾル生成装置100は、S540動作で判断した吸入パターン(以下、現在吸入パターンという)と、S510動作よりも以前に判断された使用者の吸入パターン(以下、以前の吸入パターンという)とを比較することができ、両吸入パターンが互いに異なる場合、使用者の吸入パターンが変更されたと判断することができる。
【0144】
例えば、エアロゾル生成装置100は、現在吸入パターンに対応する使用者の吸入強度、総吸入量、単位時間当りの吸入量、パフ発生間隔および/または吸入時間を、以前の吸入パターンに対応する使用者の吸入強度、総吸入量、単位時間当りの吸入量、パフ発生間隔および/または吸入時間とそれぞれ比較することができる。ここで、使用者の吸入強度、総吸入量、単位時間当りの吸入量、パフ発生間隔および/または吸入時間のうちの少なくとも一つが変更された場合、例えば、単位時間当りの吸入量の間の差が所定の差以上の場合、エアロゾル生成装置100は、使用者の吸入パターンが変更されたと判断することができる。
【0145】
エアロゾル生成装置100は、S560動作で、使用者の吸入パターンが変更された場合、変更された吸入パターンに対応する温度プロファイルを生成することができ、メモリ140に既に保存されている温度プロファイルを生成された温度プロファイルに変更することができる。例えば、エアロゾル生成装置100は、使用者の吸入パターンに基づいて、ヒーターの目標温度、ヒーターに供給される単位時間当りの電力などを決定することができる。
【0146】
エアロゾル生成装置100は、使用者の吸入強度に基づいて、ヒーターの目標温度および/またはヒーターに供給される単位時間当りの電力を決定することができる。例えば、エアロゾル生成装置100は、吸入強度が高いほど、加熱区間での目標温度を高く決定することができる。例えば、エアロゾル生成装置100は、吸入強度が低いほど、加熱区間での単位時間当りの電力を低く決定することができる。
【0147】
エアロゾル生成装置100は、使用者の総吸入量に基づいて、ヒーターの目標温度および/またはヒーターに供給される単位時間当りの電力を決定することができる。例えば、エアロゾル生成装置100は、使用者の総吸入量が多いほど、予熱区間での目標温度は低く、加熱区間での目標温度は高く決定することができる。例えば、エアロゾル生成装置100は、使用者の総吸入量が多いほど、予熱区間での単位時間当りの電力は低く、加熱区間での単位時間当りの電力は高く決定することができる。
【0148】
エアロゾル生成装置100は、使用者のパフ発生間隔に基づいて、ヒーターの目標温度および/またはヒーターに供給される単位時間当りの電力を決定することができる。例えば、エアロゾル生成装置100は、使用者のパフ発生間隔が長いほど、予熱区間での単位時間当りの電力を低く決定することができる。
【0149】
エアロゾル生成装置100は、使用者の吸入時間に基づいて、ヒーターを加熱する加熱時間を決定することができる。例えば、エアロゾル生成装置100は、使用者の吸入時間が長いほど、加熱区間に対応する加熱時間を長く決定することができる。
【0150】
一方、エアロゾル生成装置100は、メモリ140に既に保存されている複数の温度プロファイルのうちのいずれか一つを使用者の吸入パターンに対応する温度プロファイルに決定することもできる。これに関連して、後で図15を参照して説明する。
【0151】
一方、エアロゾル生成装置100は、使用者の吸入パターンが変更された場合、入出力インターフェース120の出力装置を介して、吸入パターンの変更による設定変更を提案するメッセージ(以下、提案メッセージという)を出力することができる。ここで、入出力インターフェース120の入力装置を介して、吸入パターンの変更によって設定を変更する使用者入力を受信する場合、エアロゾル生成装置100は、既設定の温度プロファイルを、変更された吸入パターンに対応する温度プロファイルに変更することができる。
【0152】
一方、エアロゾル生成装置100は、使用者の吸入パターンによって温度プロファイルを変更するように既に設定されている場合、提案メッセージの出力なしに、変更された吸入パターンに対応する温度プロファイルに変更することができる。例えば、エアロゾル生成装置100は、使用者の使用を感知したとき、入出力インターフェース120の出力装置を介して提案メッセージを出力することができ、入出力インターフェース120の入力装置を介して受信される使用者入力によって温度プロファイルを変更するように既に設定され得る。例えば、エアロゾル生成装置100は、通信インターフェース110を介して、近距離無線通信で連結された外部装置に提案メッセージを含むデータを伝送することができ、外部装置から受信する制御信号に応じて温度プロファイルを変更するように既に設定され得る。
【0153】
一方、エアロゾル生成装置100は、通信インターフェース110を介して、センサーモジュール150に含まれた少なくとも一つのセンサーのセンシング値についてのデータをサーバー(図示せず)に伝送することができ、サーバーからディープラーニング(deep learning)などのマシンラーニング(machine learning)を介してセンシング値を学習して生成された学習モデルを受信および保存することができる。ここで、サーバーは、少なくとも一つのプロセッサを用いてデータを多様に処理することができる装置を意味し得る。
【0154】
また、エアロゾル生成装置100は、サーバーから受信した学習モデルを使用して、使用者の吸入パターンを判断する動作および温度プロファイルを生成する動作を実行することができる。
【0155】
マシンラーニングは、電子装置にヒトが直接ロジッグ(logic)を指示しなくてもデータを介して電子装置が学習し、これにより電子装置が問題を解決することを意味する。
【0156】
ディープラーニング、人工ニューラルネットワーク(Artificial Neural Networks;ANN)に基づいて電子装置にヒトの思考方式を教える方法であり、電子装置が自らヒトのように学習することができる人工知能技術を意味する。人工ニューラルネットワーク(ANN)はソフトウェア形態として具現されるかまたはチップ(chip)などのハードウェア形態として具現され得る。例えば、人工ニューラルネットワーク(ANN)は、深層ニューラルネットワーク(Deep Neural Network;DNN)、畳み込みニューラルネットワーク(Convolutional Neural Network;CNN)、回帰型ニューラルネットワーク(Recurrent Neural Network;RNN)、深層信念ネットワーク(Deep Belief Network;DBN)などの種々のアルゴリズムを含むことができる。
【0157】
図9を参照すると、人工ニューラルネットワーク(ANN)は、入力層(input layer)、隠れ層(hiddent layer)、および出力層(output layer)を含むことができる。各レイヤーは複数のノードを含み、各レイヤーは次のレイヤーと連結され得、隣接したレイヤー間のノードはウェイト(weight)を介して互いに連結され得る。
【0158】
電子装置は、データから一定のパターンを見つけて特徴マップ(feature map)を形成することができ、下位レベル特徴から、中間レベル特徴、および上位レベル特徴まで抽出して対象を認識し、その結果を出力することができる。
【0159】
また、各ノードは活性化モデルに基づいて動作することができ、活性化モデルによって入力値に対応する出力値を決定することができる。
【0160】
任意のノード、例えば、下位レベル特徴の出力値は当該ノードと連結された次のレイヤー、例えば、中間レベル特徴のノードに入力され得る。次のレイヤーのノード、例えば、中間レベル特徴のノードは下位レベル特徴の複数のノードから出力される値を受けることができる。
【0161】
ここで、各ノードの入力値は以前レイヤーのノードの出力値にウェイト(weight)を適用した値であり得る。ウェイト(weight)はノード間の連結強度を意味し得る。また、ディープラーニング過程は適切なウェイト(weight)、およびバイアス(bias)を捜し出す過程とも見なすことができる。
【0162】
一方、任意のノード、例えば、中間レベル特徴の出力値は当該ノードと連結された次のレイヤー、例えば、上位レベル特徴のノードに入力され得る。次のレイヤーのノード、例えば、上位レベル特徴のノードは中間レベル特徴の複数のノードから出力される値を受けることができる。
【0163】
人工ニューラルネットワーク(ANN)は、各レベルに対応する学習されたレイヤー(layer)を用いて、各レベルに対応する特徴情報を抽出することができる。人工ニューラルネットワーク(ANN)は、順次抽象化によって最も上位レベルの特徴情報を活用して所定の対象を認識することができる。
【0164】
一方、人工ニューラルネットワーク(ANN)の学習は、入力データに対して所望の出力が出るようにノード間の連結線のウェイト(weight)を調整することによって行うことができ、必要な場合、バイアス(bias)値も調整することができる。また、人工ニューラルネットワーク(ANN)は、学習によってウェイト(weight)値を持続的にアップデートすることができる。また、人工ニューラルネットワーク(ANN)の学習には逆伝播(Back-propagation)などの方式を使用することができる。
【0165】
一方、エアロゾル生成装置100は、エアロゾル生成装置100に備えられた各構成から獲得したデータ、人工ニューラルネットワーク(ANN)を学習するためのデータなどを保存することもできる。例えば、エアロゾル生成装置100のメモリ140は、人工ニューラルネットワーク(ANN)を学習するための、エアロゾル生成装置100に備えられた各構成についてのデータベース、人工ニューラルネットワーク(ANN)構造を成すウェイト(weight)、およびバイアス(bias)を保存することができる。ここで、エアロゾル生成装置100は、メモリ140に保存された、センサーモジュール150に含まれた少なくとも一つのセンサーのセンシング値についてのデータ、使用者の吸入パターン、温度プロファイルなどを学習することにより、使用者の吸入パターンの判断、温度プロファイルの生成などに使用される学習モデルを少なくとも一つ生成することができる。
【0166】
図10は本開始の他の実施例によるエアロゾル生成装置の動作方法を示すフローチャートであり、図11図10の動作方法を説明する図である。図5で説明した内容と重複する内容については詳細な説明を省略する。
【0167】
図10を参照すると、エアロゾル生成装置100は、S1010動作で、使用者の使用を感知することができる。例えば、エアロゾル生成装置100は、シガレット感知センサーを介してシガレットの挿入を感知する場合または入力装置を介して電源をオン(on)させる命令を受信する場合、使用者の使用を感知することができる。
【0168】
エアロゾル生成装置100は、S1020動作で、使用者の使用を感知した場合、予熱区間を開始してエアロゾル生成モジュール130のヒーターを予熱することができる。
【0169】
エアロゾル生成装置100は、予熱区間が開始する場合、メモリ140に保存された使用者の吸入パターンに対応する温度プロファイルに基づいて、ヒーターの温度を予熱区間での目標温度まで上昇させることができる。
【0170】
例えば、エアロゾル生成装置100は、使用者の使用を感知した時点、例えば、スティックの挿入を感知した時点または入出力インターフェース120を介して使用者入力を受信した時点から、ヒーターの温度が温度プロファイルの既設定の目標温度まで上昇するように、予熱区間に対して既設定の単位時間当りの電力を所定予熱時間ヒーターに供給するように制御することができる。
【0171】
例えば、エアロゾル生成装置100は、使用者の使用を感知した時点から、ヒーターの温度が温度プロファイルの既設定の目標温度まで上昇するように、PID方式でヒーターに供給される電力を調節することができる。
【0172】
一方、予熱区間での目標温度は、予熱区間内で時間によって変更されるように、温度プロファイルに既に設定されていることもあり得る。
【0173】
エアロゾル生成装置100は、S1030動作で、ヒーターの予熱が完了するかを確認することができる。
【0174】
例えば、エアロゾル生成装置100は、センサーモジュール150に含まれた温度センサーを介して、ヒーターの温度が予熱区間での目標温度に到逹するかを確認することができ、ヒーターの温度が予熱区間での目標温度に到逹する場合、ヒーターの予熱が完了したと判断することができる。
【0175】
例えば、エアロゾル生成装置100は、温度プロファイルの既設定の単位時間当りの電力がヒーターに供給される時間をモニタリングすることができ、所定の予熱時間が経過した場合、ヒーターの予熱が完了したと判断することができる。
【0176】
一方、エアロゾル生成装置100は、ヒーターの温度が予熱区間での目標温度に到逹しない場合および/または所定の予熱時間が経過しなかった場合、予熱区間での目標温度までヒーターをずっと加熱することができる。
【0177】
一方、エアロゾル生成装置100は、ヒーターの予熱が完了する場合、例えば、ヒーターの温度が予熱区間での目標温度に到逹する場合および/または予熱時間が経過した場合、入出力インターフェース120の出力装置を介して予熱完了についてのメッセージを出力することもできる。例えば、エアロゾル生成装置100は、モーターによって予熱完了に対応する振動を発生させることができる。
【0178】
エアロゾル生成装置100は、S1040動作で、予熱区間を終了し、エアロゾルの生成のためにヒーターを加熱する加熱区間を開始することができる。ここで、加熱区間は、使用者の吸入に対応する複数のパフ区間からなることができる。
【0179】
エアロゾル生成装置100は、加熱区間が開始する場合、メモリ140に保存された、使用者の吸入パターンに対応する温度プロファイルに基づいて、ヒーターに供給される電力を調節することができる。
【0180】
例えば、エアロゾル生成装置100は、メモリ140に保存された温度プロファイルによって加熱区間での目標温度を決定することができ、ヒーターの温度が加熱区間での目標温度に相応する温度を維持するように、PID方式でヒーターに供給される電力を調節することができる。ここで、加熱区間での目標温度は、複数のパフ区間によって変更することもできる。
【0181】
一方、エアロゾル生成装置100は、加熱区間で温度プロファイルに基づいてヒーターに供給される電力を調節するうち、センサーモジュール150に含まれた少なくとも一つのセンサーによってパフ発生が感知されるかを判断することができ、パフ発生回数をモニタリングすることができる。
【0182】
エアロゾル生成装置100は、S1050動作で、使用者の使用が終了するかを判断することができる。例えば、エアロゾル生成装置100は、シガレット感知センサーを介してシガレットの除去を感知する場合、使用者の使用を感知した時点から所定の時間(例えば、5分)が経過した場合、またはパフ発生回数が最大パフ発生回数に到逹した場合、使用者の使用が終了したと判断することができる。
【0183】
エアロゾル生成装置100は、S1060動作で、使用者の使用が終了した場合、使用者のパフ発生回数が所定のパフ発生回数以上であるかを確認することができる。ここで、所定のパフ発生回数は、1回以上、最大パフ発生回数以下の回数のうちのいずれか一つに設定することができる。
【0184】
エアロゾル生成装置100は、S1070動作で、使用者のパフ発生回数が所定のパフ発生回数以上の場合、使用者の吸入に対する吸入パターンを判断することができる。例えば、エアロゾル生成装置100は、メモリ140に保存された少なくとも一つのセンサーのセンシング値に基づいて、使用者の吸入強度、総吸入量、単位時間当りの吸入量、パフ発生間隔および/または吸入時間を算出することができる。
【0185】
エアロゾル生成装置100は、S1080動作で、使用者の吸入パターンが変更されたかを判断することができる。
【0186】
エアロゾル生成装置100は、S1090動作で、使用者の吸入パターンが変更された場合、変更された吸入パターンに対応する温度プロファイルを生成することができ、メモリ140に既に保存されている温度プロファイルを、生成された温度プロファイルに変更することができる。例えば、エアロゾル生成装置100は、パフが最初感知された最初パフ区間に対して算出された吸入強度、総吸入量、単位時間当りの吸入量、パフ発生間隔および/または吸入時間に基づいて、予熱区間での目標温度および/または単位時間当りの電力を決定することができる。
【0187】
例えば、エアロゾル生成装置100は、複数のパフ区間に対して算出された使用者の吸入強度、総吸入量、単位時間当りの吸入量、パフ発生間隔および/または吸入時間に基づいて、加熱区間での目標温度および/または単位時間当りの電力を決定することができる。
【0188】
一方、エアロゾル生成装置100は、使用者の吸入パターンが変更された場合、メモリ140に既に保存されている複数の温度プロファイルのうち、変更された吸入パターンに対応する温度プロファイルを決定することもできる。
【0189】
図11は使用者の多様な吸入パターンによるヒーターの温度変化に対するグラフを示す図である。
【0190】
図11を参照すると、吸入強度が弱く、吸入時間が長い第1吸入パターンに対応する第1グラフ1110、および吸入強度が強く、吸入時間が短い第2吸入パターンに対応する第2グラフ1120を確認することができる。ここで、両吸入パターンで使用者の総吸入量は同一であり得る。
【0191】
使用者の吸入パターンが、吸入強度が弱く、吸入時間が長い第1吸入パターンから、吸入強度が強く、吸入時間が短い第2吸入パターンに変更される場合、使用者は相対的に短い時間に多くのエアロゾルを吸入することができ、使用者も短時間に多くのエアロゾルが吸入されるように期待することができる。
【0192】
このような点を考慮して、使用者の吸入パターンが第1吸入パターンから第2吸入パターンに変更される場合、エアロゾル生成装置100は、第2吸入パターンに対応する温度プロファイルに基づいて、予熱区間で、第1吸入パターンに対応する第1目標温度T1よりも高い第2目標温度T2までヒーターを加熱することができる。
【0193】
例えば、エアロゾル生成装置100は、第1吸入パターンに対応する単位時間当りの電力よりも高い単位時間当りの電力をヒーターに供給して、使用者の使用を感知した時点から予熱区間の終了時点1101までの時間に、第1目標温度T1よりも高い第2目標温度T2までヒーターを加熱することができる。
【0194】
また、エアロゾル生成装置100は、第2吸入パターンに対応する温度プロファイルに基づいて、加熱区間で、第1吸入パターンに対応する第3目標温度T3よりも高い第4目標温度T4にヒーターの温度を維持するように、PID方式でヒーターに供給される電力を調節することができる。
【0195】
図12は本開始の他の実施例によるエアロゾル生成装置の動作方法を示すフローチャートであり、図13および図14図12の動作方法を説明する図である。図5で説明した内容と重複する内容については詳細な説明を省略する。
【0196】
図12を参照すると、エアロゾル生成装置100は、S1201動作で、使用者の使用を感知することができる。例えば、エアロゾル生成装置100は、入力装置を介して電源をオン(on)させる命令を受信する場合、使用者の使用を感知することができる。
【0197】
エアロゾル生成装置100は、S1202動作で、使用者の使用を感知した場合、エアロゾル生成モジュール130のヒーターを予熱することができる。
【0198】
例えば、エアロゾル生成装置100は、メモリ140に保存された温度プロファイルに基づいて、予熱区間に対して既に設定されている電力(以下、予熱電力)をヒーターに供給することができる。ここで、予熱電力は、ヒーターに供給可能な最大電力の一定の割合(例えば、5%)に相当する電力であり得る。
【0199】
例えば、エアロゾル生成装置100は、メモリ140に保存された温度プロファイルに基づいて予熱区間での目標温度を決定することができる。ここで、エアロゾル生成装置100は、ヒーターの温度が予熱区間での目標温度に相応する温度を維持するように、PID方式でヒーターに供給される電力を調節することができる。
【0200】
一方、実施例よって、エアロゾル生成装置100がヒーターを予熱するS1202動作は省略することもできる。
【0201】
エアロゾル生成装置100は、S1203動作で、センサーモジュール150に含まれた少なくとも一つのセンサーによって、パフ発生が感知されるかを判断することができる。
【0202】
エアロゾル生成装置100は、S1204動作で、パフ発生を感知する場合、メモリ140に保存された温度プロファイルに基づいてヒーターを加熱することができる。
【0203】
例えば、エアロゾル生成装置100は、メモリ140に保存された温度プロファイルに基づいて、加熱区間に対して既に設定されている単位時間当りの電力がバッテリー160からヒーターに供給されるように制御してヒーターを加熱することができる。ここで、エアロゾル生成装置100は、パフ発生を感知するうちにまたはパフ発生を感知した時点から既設定の時間(以下、加熱時間)に加熱区間に対して既設定の単位時間当りの電力をヒーターに供給することができる。
【0204】
例えば、エアロゾル生成装置100は、メモリ140に保存された温度プロファイルに基づいて加熱区間での目標温度を決定することができる。ここで、エアロゾル生成装置100は、ヒーターの温度が加熱区間での目標温度に相応する温度に上昇および/または維持するように、PID方式でヒーターに供給される電力を調節することができる。
【0205】
一方、エアロゾル生成装置100は、ヒーターを加熱するうち温度センサーを介してヒーターの温度をモニタリングすることができ、ヒーターの温度が既設定の制限温度を超える場合、ヒーターに対する電力供給を制限することができる。ここで、既設定の制限温度は、エアロゾル生成モジュール130に備えられた少なくとも一つの構成が損傷されるヒーターの最低温度に対応する温度を意味し得る。
【0206】
エアロゾル生成装置100は、S1205動作で、パフ発生回数が最大パフ発生回数に到逹したかを判断することができる。例えば、エアロゾル生成装置100は、パフ発生を最初に感知した時点からパフ発生回数をモニタリングすることができ、パフ発生を感知する都度パフ発生回数を更新することができる。
【0207】
エアロゾル生成装置100は、パフ発生回数が最大パフ発生回数に到逹しなかった場合、S1202動作に進み、温度プロファイルに基づいてヒーターを予熱することができ、パフ発生が感知されるかをずっと確認することができる。
【0208】
一方、エアロゾル生成装置100は、パフ発生回数が最大パフ発生回数に到逹するまで、センサーモジュール150に含まれた少なくとも一つのセンサーのセンシング値をメモリ140に保存することができる。
【0209】
エアロゾル生成装置100は、S1206動作で、パフ発生回数が最大パフ発生回数に到逹した場合、使用者の吸入に対する吸入パターンを判断することができる。
【0210】
エアロゾル生成装置100は、メモリ140に保存された少なくとも一つのセンサーのセンシング値に基づいて、使用者の吸入強度、総吸入量、単位時間当りの吸入量、パフ発生間隔および/または吸入時間を算出することができる。
【0211】
エアロゾル生成装置100は、S1207動作で、使用者の吸入パターンが変更されたかを判断することができる。
【0212】
エアロゾル生成装置100は、S1208動作で、使用者の吸入パターンが変更された場合、変更された吸入パターンに対応する温度プロファイルを生成することができ、メモリ140に既に保存されている温度プロファイルを生成された温度プロファイルに変更することができる。
【0213】
例えば、エアロゾル生成装置100は、使用者の吸入強度、総吸入量、単位時間当りの吸入量、パフ発生間隔および/または吸入時間に基づいて、各区間での目標温度、各区間でヒーターに供給される単位時間当りの電力および/または単位時間当りの電力が供給される加熱時間を決定することができ、決定された目標温度、単位時間当りの電力および/または加熱時間によって温度プロファイルを生成することができる。
【0214】
一方、エアロゾル生成装置100は、使用者の吸入パターンが変更された場合、メモリ140に既に保存されている複数の温度プロファイルのうち、変更された吸入パターンに対応する温度プロファイルを決定することもできる。
【0215】
図13は使用者の多様な吸入パターンによってヒーターに供給される単位時間当りの電力に対するグラフを示す図である。
【0216】
図13を参照すると、吸入強度が強く、吸入時間が短い吸入パターン、および吸入強度が弱く、吸入時間が長い吸入パターンに対するグラフをそれぞれ確認することができる。ここで、両吸入パターンで使用者の総吸入量およびパフ発生間隔は同一であり得る。
【0217】
使用者の吸入パターンが、吸入強度が強く、吸入時間が短い場合、加熱区間に対応する単位時間当りの電力をP1として算出することができ、加熱時間をTp1に決定することができる。
【0218】
エアロゾル生成装置100は、第1時点1310にパフ発生を感知すると、ヒーターに供給される単位時間当りの電力をP1まで増加させることができ、第2時点1320から加熱時間Tp1にP1の単位時間当りの電力をヒーターに供給することができる。ここで、ヒーターの温度は、第2時点1320から加熱時間Tp1が経過した第3時点1330まで持続的に増加することができる。ここで、第1時点1310と第2時点1320との間の差は、エアロゾル生成装置100に備えられた各構成の性能、信号が送受信される時間などによって決定することができる。
【0219】
一方、使用者の吸入パターンが、吸入強度が強く、吸入時間が短い吸入パターンから、吸入強度が相対的に弱く、吸入時間が相対的に長い吸入パターンに変更される場合、加熱区間に対応する単位時間当りの電力はP1よりも低いP2に決定することができ、加熱時間をTp1よりも長いTp2に決定することができる。
【0220】
この場合、エアロゾル生成装置100は、第1時点1310にパフ発生を感知すると、ヒーターに供給される単位時間当りの電力をP2まで増加させることができ、第2時点1320から加熱時間Tp2にP2の単位時間当りの電力をヒーターに供給することができる。ここで、ヒーターの温度は第2時点1320から加熱時間Tp2が経過した第4時点1340まで持続的に増加することができる。
【0221】
一方、図14を参照すると、エアロゾル生成装置100は、使用者の吸入パターンの変更に応えて予熱電力を変更することもできる。
【0222】
エアロゾル生成装置100は、ヒーターに供給可能な最大電力の一定の割合に対応する電力を予熱電力に決定することができる。
【0223】
例えば、使用者の吸入パターンが、吸入強度が強く、総吸入量が多い吸入パターンから、吸入強度が相対的に弱く、総吸入量が少ない吸入パターンに変更される場合、最大電力の5%に対応するP0電力から最大電力の7%に対応するP0’電力に予熱電力を変更することができる。この場合、エアロゾル生成装置100は、パフ発生が感知されないうちにP0’電力をヒーターに供給するように制御することができる。
【0224】
また、第1時点1410にパフ発生を感知すると、エアロゾル生成装置100は、ヒーターに供給される単位時間当りの電力をP2まで増加させることができ、第2時点1420から加熱時間Tp1にP2の単位時間当りの電力をヒーターに供給することができる。ここで、ヒーターの温度は第2時点1420から加熱時間Tp1が経過した第3時点1430まで持続的に増加することができる。
【0225】
また、エアロゾル生成装置100は、次のパフ発生を感知する時点までP0’電力をヒーターに供給するように制御することができる。
【0226】
一方、エアロゾル生成装置100は、使用者の吸入パターンが変更された場合、変更された吸入パターンに対応する温度プロファイルに基づいて使用者の最大パフ発生回数を算出することができる。
【0227】
例えば、エアロゾル生成装置100は、予熱区間に対応する単位時間当りの電力、加熱区間に対応する単位時間当りの電力、加熱時間、パフ発生間隔などに基づいて、使用者の1回吸入の際に消費される電力量を算出することができる。ここで、エアロゾル生成装置100は、パフ発生回数によって消費される総電力量をバッテリー160の最大充電容量と比較して最大パフ発生回数を決定することができる。
【0228】
また、エアロゾル生成装置100は、決定された最大パフ発生回数と現在の既設定の最大パフ発生回数とが異なる場合、最大パフ発生回数の変更についての情報を含む提案メッセージを出力装置を介して出力することができる。ここで、入出力インターフェース120の入力装置を介してメモリ140に保存された温度プロファイルを変更する使用者入力を受信する場合、エアロゾル生成装置100は、メモリ140に既に保存されている温度プロファイルを、変更された吸入パターンに対応する温度プロファイルに変更することができる。
【0229】
また図12を参照すると、エアロゾル生成装置100は、S1209動作で、パフ発生を感知しなかった場合、使用者の使用が終了するかを判断することができる。
【0230】
例えば、エアロゾル生成装置100は、入力装置を介して電源をオフ(off)させる命令を受信する場合、以前のパフ発生を感知した時点から所定の時間(例えば、1分)の間にパフ発生を感知しなかった場合、または使用者の使用を感知した時点から所定の時間(例えば、5分)が経過した場合、使用者の使用が終了したと判断することができる。
【0231】
エアロゾル生成装置100は、S1210動作で、使用者の使用が終了した場合、使用者のパフ発生回数が所定のパフ発生回数以上であるかを確認することができる。
【0232】
エアロゾル生成装置100は、使用者のパフ発生回数が所定のパフ発生回数以上の場合、使用者の吸入パターンを判断するためのデータがメモリ140に充分に保存されたと判断することができ、使用者の吸入に対する吸入パターンを判断することができる。
【0233】
一方、パフ発生回数が最大パフ発生回数に到逹する前に使用者の使用が終了した場合、エアロゾル生成装置100は、使用者の吸入パターンを判断するためのデータがメモリ140に充分に保存されなかったと判断し、メモリ140に保存された温度プロファイルを変更しないことができる。
【0234】
図15は本開始の他の実施例によるエアロゾル生成装置の動作方法を示すフローチャートであり、図5で説明した内容と重複する内容については詳細な説明を省略する。
【0235】
図15を参照すると、エアロゾル生成装置100は、S1510動作で、使用者の使用を感知することができる。
【0236】
エアロゾル生成装置100は、S1520動作で、使用者の使用を感知した場合、メモリ140に保存された温度プロファイルに基づいてエアロゾル生成モジュール130のヒーターに電力を供給することができる。
【0237】
エアロゾル生成装置100は、エアロゾル生成モジュール130のヒーターに電力が供給されるうち、センサーモジュール150に含まれた少なくとも一つのセンサーによって、パフ発生が感知されるかを判断することができる。
【0238】
一方、エアロゾル生成装置100は、エアロゾル生成モジュール130のヒーターに電力が供給されるうち、センサーモジュール150に含まれた少なくとも一つのセンサーのセンシング値をメモリ140に保存することができる。
【0239】
エアロゾル生成装置100は、S1530動作で、使用者の使用が終了するかを判断することができる。
【0240】
エアロゾル生成装置100は、S1540動作で、使用者の使用が終了した場合、使用者の吸入に対する吸入パターンを判断することができる。
【0241】
エアロゾル生成装置100は、S1550動作で、使用者の吸入パターンが変更されるかを判断することができる。
【0242】
エアロゾル生成装置100は、S1560動作で、使用者の吸入パターンが変更された場合、使用者の吸入パターンに対応する温度プロファイルを変更することができる。
【0243】
例えば、エアロゾル生成装置100は、使用者の吸入強度、総吸入量、単位時間当りの吸入量、パフ発生間隔および/または吸入時間に基づいて、メモリ140に既に保存されている複数の温度プロファイルのうちのいずれか一つを使用者の吸入パターンに対応する温度プロファイルとして選択することができる。
【0244】
エアロゾル生成装置100は、例えば、使用者の吸入強度が大きいほど、メモリ140に既に保存されている複数の温度プロファイルのうち、加熱区間での目標温度が高く設定された温度プロファイルを使用者の吸入パターンに対応する温度プロファイルに決定することができる。
【0245】
エアロゾル生成装置100は、例えば、使用者の総吸入量が多いほど、メモリ140に既に保存されている複数の温度プロファイルのうち、予熱区間での単位時間当りの電力は低く、加熱区間での単位時間当りの電力は高く設定された温度プロファイルを使用者の吸入パターンに対応する温度プロファイルに決定することができる。
【0246】
エアロゾル生成装置100は、例えば、使用者のパフ発生間隔が長いほど、メモリ140に既に保存されている複数の温度プロファイルのうち、予熱区間での単位時間当りの電力が低く設定された温度プロファイルを使用者の吸入パターンに対応する温度プロファイルに決定することができる。
【0247】
前記のように、本開示の実施例のうちの少なくとも一つによれば、吸入強度、吸入時間などの使用者の吸入パターンに基づいて使用者に対応する温度プロファイルを生成し、その後の使用者のエアロゾル吸入の際、使用者に対応する温度プロファイルに基づいてヒーターに供給される電力を制御することにより、使用者に最適の煙霧量を提供することができる。
【0248】
また、本開示の実施例のうちの少なくとも一つによれば、使用者の吸入パターンに基づいて、温度プロファイルの予熱区間と温度プロファイルの加熱区間とを区分して、目標温度、単位時間当りの電力などを最適化することにより、使用者の吸入パターンにより最適化した煙霧量を提供することができる。
【0249】
また、本開示の実施例のうちの少なくとも一つによれば、使用者の吸入パターンが変更されるかをモニタリングし、変更された吸入パターンによって既存の設定を最適化するかを使用者に提案することができるので、製品に対する使用者の満足度および信頼度を向上させることができる。
【0250】
図1図15を参照すると、本開始の一側面によるエアロゾル生成装置100は、エアロゾル生成物質を加熱する少なくとも一つのヒーターを含むエアロゾル生成モジュール130と、メモリ140と、使用者の吸入を感知する少なくとも一つのセンサーを含むセンサーモジュール150と、前記ヒーターに電力を供給するバッテリー160と、前記ヒーターに供給される電力を制御する制御部170と、を含み、前記制御部170は、前記センサーモジュール150から受信する信号に応じて、前記使用者の吸入に対する吸入パターンを判断し、前記判断された吸入パターンが以前の吸入パターンと異なる場合、前記判断された吸入パターンに基づいて、前記吸入パターンに対応する温度プロファイルを決定し、前記吸入パターンに対応する温度プロファイルに基づいて、前記ヒーターに供給される電力を制御することができる。
【0251】
また、本開始の他の側面によれば、前記メモリ140は複数の温度プロファイルを保存し、前記制御部170は前記複数の温度プロファイルのうち、前記吸入パターンに対応する温度プロファイルを決定することができる。
【0252】
また、本開始の他の側面によれば、前記制御部170は、前記吸入パターンに対応する温度プロファイルを生成し、前記生成された温度プロファイルを前記メモリ140に保存することができる。
【0253】
また、本開始の他の側面によれば、前記制御部170は、前記センサーモジュール150から受信する信号に含まれたセンシング値に基づいて、吸入強度、吸入量、パフ発生間隔および吸入時間のうちの少なくとも一つを算出し、前記算出された前記吸入強度、前記吸入量、前記パフ発生間隔および前記吸入時間のうちの少なくとも一つによって前記吸入パターンを判断することができる。
【0254】
また、本開始の他の側面によれば、前記制御部170は、前記センシング値に対する傾きに基づいてパフの開始時点および終了時点を判断し、前記開始時点と前記終了時点との間の差を前記吸入時間として算出し、前記吸入時間の前記センシング値に対する傾き、前記開始時点に対応するセンシング値、および前記終了時点に対応するセンシング値のうちの少なくとも一つに基づいて前記吸入強度および前記吸入量のうちの少なくとも一つを算出することができる。
【0255】
また、本開始の他の側面によれば、前記制御部170は、前記使用者の使用が開始した時点から終了した時点までの時間を構成する複数のパフ区間のうち、最初パフ区間に対して算出された前記吸入強度、前記吸入量、前記パフ発生間隔および前記吸入時間のうちの少なくとも一つに基づいて、予熱区間での目標温度および前記ヒーターに供給される単位時間当りの電力のうちの少なくとも一つを決定し、前記予熱区間での前記目標温度および前記単位時間当りの電力のうちの少なくとも一つに対応して前記温度プロファイルを決定することができる。
【0256】
また、本開始の他の側面によれば、前記制御部170は、前記使用者の使用が開始した時点から終了した時点までの時間を構成する複数のパフ区間のうち、最初パフ区間に対して算出された前記吸入強度、前記吸入量、前記パフ発生間隔および前記吸入時間のうちの少なくとも一つに基づいて、予熱区間での目標温度および前記ヒーターに供給される単位時間当りの電力のうちの少なくとも一つを決定し、前記予熱区間での前記目標温度および前記単位時間当りの電力のうちの少なくとも一つに対応して前記温度プロファイルを決定することができる。
【0257】
また、本開始の他の側面によれば、使用者入力を受信する入力装置と、メッセージを出力する出力装置とをさらに含み、前記制御部170は、前記判断された吸入パターンと以前の吸入パターンとが異なる場合、前記吸入パターンの変更に応えて設定の変更を提案する提案メッセージを前記出力装置を介して出力し、前記入力装置を介して前記設定を変更する使用者入力を受信する場合、前記判断された吸入パターンに基づいて、前記使用者に対応する温度プロファイルを決定することができる。
【0258】
また、本開始の他の側面によれば、前記制御部170は、前記複数のパフ区間のそれぞれに対して算出された前記吸入強度、前記吸入量、前記パフ発生間隔および前記吸入時間のうちの少なくとも一つの代表値と、以前の吸入パターンに対応する前記吸入強度、前記吸入量、前記パフ発生間隔および前記吸入時間のうちの少なくとも一つの代表値を比較して、前記判断された吸入パターンと前記以前の吸入パターンとが異なるかを判断することができる。
【0259】
また、本開始の他の側面によれば、メッセージを出力する出力装置をさらに含み、前記制御部170は、前記吸入パターンに対応する温度プロファイルに基づいて使用者の最大パフ発生回数を算出し、前記算出された最大パフ発生回数と既設定の最大パフ発生回数とが異なる場合、前記出力装置を介して、前記算出された最大パフ発生回数についての情報を含むメッセージを出力することができる。
【0260】
また、本開始の他の側面によれば、前記制御部170は、前記吸入パターンに対応する温度プロファイルに基づいて、1回パフ中に消費される電力量を算出し、前記算出された電力量を前記バッテリー160の最大充電容量と比較して前記最大パフ発生回数を算出することができる。
【0261】
また、本開始の他の側面によれば、前記制御部170は、前記センサーモジュール150から受信する信号に応じて前記使用者のパフ発生回数を算出し、前記パフ発生回数が前記既設定の所定のパフ発生回数に到逹する場合、前記使用者の吸入に対する吸入パターンを判断し、前記パフ発生回数が前記既設定の所定のパフ発生回数未満の状態で前記使用者の使用が終了する場合、前記吸入パターンに対する判断を省略することができる。
【0262】
また、本開始の他の側面によれば、前記制御部170は、前記温度プロファイルを決定する学習モデルを生成し、前記学習モデルが生成された後、前記センサーモジュール150から受信する信号を前記学習モデルに入力して、前記吸入パターンに対応する温度プロファイルを決定することができる。
【0263】
また、本開始の他の側面によれば、少なくとも一つの通信モジュールを含む通信インターフェース110をさらに含み、前記制御部170は、前記通信インターフェース110を介して、前記センサーモジュール150から受信する信号についてのデータをサーバーに伝送し、前記サーバーから前記温度プロファイルを決定する学習モデルを前記通信インターフェース110を介して受信する場合、前記学習モデルを前記メモリ140に保存し、前記学習モデルを受信した後、前記センサーモジュール150から受信する信号を前記学習モデルに入力して、前記吸入パターンに対応する温度プロファイルを決定することができる。
【0264】
一方、本開始の一側面によるエアロゾル生成装置100の動作方法は、使用者の吸入を感知する少なくとも一つのセンサーを含むセンサーモジュール150から受信する信号に応じて、前記使用者の吸入に対する吸入パターンを判断する動作と、前記判断された吸入パターンが以前の吸入パターンと異なる場合、前記判断された吸入パターンに基づいて、前記吸入パターンに対応する温度プロファイルを決定する動作と、前記吸入パターンに対応する前記温度プロファイルに基づいて、エアロゾル生成物質を加熱するヒーターに電力を供給する動作と、を含むことができる。
【0265】
前述した本開示の特定の実施例または他の実施例は互いに排他的であるか区別されるものではない。前述した本開示の実施例の特定の要素または全ての要素は構成または機能が他の要素と組み合わせられるか互いに組み合わせられることができる。
【0266】
例えば、本開示及び図面の一実施例で説明したA構成と本開示及び図面の他の実施例で説明したB構成は互いに組み合わせられることができる。すなわち、構成間の組合せについて直接的に説明しない場合であっても、前記組合せが不可であると説明した場合を除き、前記組合せは可能である。
【0267】
以上で実施例を多数の例示的実施例に応じて説明したが、本開示の原理の範囲に属する技術分野の当業者であれば多くの他の変形例及び実施例が可能であることを理解しなければならない。より具体的には、本開示、図面及び添付の特許請求の範囲の範囲内の対象組合せの構成部及び/または配置において多様な修正例及び変形例が可能である。前記構成部及び/または配置の修正例及び変形例に加えて、別の用途も当業者に明らかになるであろう。
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7A
図7B
図7C
図8A
図8B
図9
図10
図11
図12
図13
図14
図15
【国際調査報告】