(57)【要約】  エアロゾル形成前駆体からエアロゾルを生成するためのエアロゾル生成システム（３６）であって、エアロゾルを生成するために前記前駆体を加熱するための電動式加熱システム（３０）、エアロゾルを含むフローをユーザに送給するための流路（１８）であって、加熱システム（３０）は、流路（１８）と流体連通して配置される、流路（１８）、電気回路（８）を含み、電気回路（８）は、流路（１８）を通したユーザ吸入からの、加熱システム（３０）に対する冷却効果による、加熱システム（３０）と関連付けられた特性の変化を測定することと、加熱システム（３０）と関連付けられた測定された特性に基づいて吸入の特質を決定することと、決定された特質に基づいてユーザを識別することとを行う、エアロゾル生成システム（３６）。
2021516950.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エアロゾル形成前駆体からエアロゾルを生成するためのエアロゾル生成システム（３６）であって、
−  前記エアロゾルを生成するために前記前駆体を加熱するための電動式加熱システム（３０）と、
−  前記エアロゾルを含むフローをユーザに送給するための流路（１８）であって、前記加熱システム（３０）は、前記流路（１８）と流体連通して配置される、流路（１８）と、
−  電気回路（８）と
を含み、前記電気回路（８）は、
−  前記流路（１８）を通したユーザ吸入からの、前記加熱システムに対する冷却効果による、前記加熱システム（３０）と関連付けられた特性の変化を測定することと、
−  前記加熱システム（３０）と関連付けられた前記測定された特性に基づいて前記吸入の特質を決定することと、
−  前記決定された特質に基づいて前記ユーザを識別することと
を行うように配置される、エアロゾル生成システム（３６）。
【請求項２】
前記電気回路（８）は、前記決定された特質と、格納された特質との相関に基づいてユーザを識別するように配置される、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記電気回路（８）は、較正手順中、前記格納された特質を格納するように配置される、請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記電気回路（８）は、相関スコアの値に基づいて前記ユーザを識別するように配置される、請求項２又は３に記載のシステム。
【請求項５】
前記電気回路（８）は、ユーザの識別に基づいて前記システムの動作を制御するように配置される、請求項１〜４のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項６】
前記動作は、前記加熱システム（３０）を使用可能にすること又は使用不能にすることを含み、前記加熱システム（３０）は、前記ユーザが識別されない場合に使用不能にされる、請求項５に記載のシステム。
【請求項７】
前記加熱システム（３０）と関連付けられた前記測定された特性は、前記加熱システム（３０）の温度、前記加熱システム（３０）を通した電流、前記加熱システム（３０）を通した電力、前記加熱システム（３０）にわたる電位の１つに基づく、請求項１〜６のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項８】
前記加熱システム（３０）と関連付けられた前記測定された特性は、前記加熱システム（３０）の温度に基づき、及び前記電気回路（８）は、前記加熱システム（３０）の電気抵抗の測定に基づいて前記温度を決定するように配置されるか、又は前記電気回路（８）は、前記加熱システム（３０）に動作可能に近接して配置された温度センサを含む、請求項７に記載のシステム。
【請求項９】
前記電気回路（８）は、前記加熱システム（３０）の温度をターゲット温度に調節するように配置され、及び前記特質は、前記流路（１８）を通した吸入によって生じる、前記ターゲット温度からの前記調節された温度の時間的変移に少なくとも部分的に基づく、請求項８に記載のシステム。
【請求項１０】
前記特質は、前記加熱システム（３０）と関連付けられた前記測定された特性の時間に関する導関数に基づく、請求項１〜９のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１１】
前記電気回路（８）は、メモリ及び１つ又は複数のプロセッサを含む、請求項１〜１０のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１２】
エアロゾル形成前駆体からエアロゾルを生成するためのエアロゾル生成システム（３６）のユーザを識別する方法であって、前記エアロゾル生成システム（３６）は、前記エアロゾルを生成するために前記前駆体を加熱するための電動式加熱システム（３０）と、前記エアロゾルを含むフローをユーザに送給するための流路（１８）であって、前記加熱システム（３０）は、前記流路（１８）と流体連通して配置される、流路（１８）とを含み、前記方法は、
−  前記流路（１８）を通したユーザ吸入からの、前記加熱システム（３０）に対する冷却効果による、前記加熱システム（３０）と関連付けられた特性の変化を測定するステップと、
−  前記加熱システム（３０）と関連付けられた前記測定された特性に基づいて前記吸入の特質を決定するステップと、
−  前記決定された特質に基づいて前記ユーザを識別するステップと
を含む、方法。
【請求項１３】
プログラム可能電気回路（８）において実行されると、請求項１２に記載の方法を実行する命令を含むコンピュータプログラム。
【請求項１４】
電動式エアロゾル生成システムのための電気回路（８）であって、請求項１２に記載の方法を実施するように配置される、電気回路（８）。
【請求項１５】
請求項１３に記載のコンピュータプログラムを含む非一時的コンピュータ可読媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、エアロゾル形成前駆体からエアロゾルが形成され、且つ前記エアロゾルをユーザに送達される電動式エアロゾル生成システムの分野に関する。具体的には、本開示は、システムのユーザの識別に関する。
【背景技術】
【０００２】
エアロゾル生成システムは、エアロゾル形成前駆体を貯蔵するための貯蔵部分を含む。前駆体は、液体を含み得る。加熱システムは、１つ又は複数の電気起動加熱要素から形成することができ、１つ又は複数の電気起動抵抗性加熱要素は、エアロゾルを生成するために前記前駆体を加熱するように配置される。エアロゾルは、システムの流入口と流出口との間に延在する流路内に放出される。流出口は、ユーザにエアロゾルを送達するためにユーザがエアロゾルを吸入するマウスピースとして配置することができる。
【０００３】
様々な理由のため（例えば、無許可の使用を防ぐため又はユーザの好みに従ってシステムを操作するため）、そのようなシステムのユーザを識別することが望ましい場合がある。結果的に、費用効果が高いユーザ識別システムを実装することが望ましい。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
エアロゾル生成システムの開発に既に努力が注ぎ込まれているにもかかわらず、さらなる改善が望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示は、エアロゾル形成前駆体からエアロゾルを生成するためのエアロゾル生成システムであって、エアロゾルを生成するために前記前駆体を加熱するための電動式加熱システムと、エアロゾルを含むフローをユーザに送給するための流路であって、加熱システムは、流路と流体連通して配置される、流路とを含むエアロゾル生成システムを提供する。電気回路は、加熱システムと関連付けられた特性を測定するように構成される。流路を通したユーザ吸入からの、加熱システムに対する冷却効果による特性の変化を測定することができる。測定された特性から吸入の特質を決定することができる。ユーザのアイデンティティは、決定された特質に基づいて決定され得る。
【０００６】
吸入からの冷却効果による、加熱システムと関連付けられた特性の変化の特質を決定することにより、ユーザを識別できることが分かっている。例えば、ユーザは、流路を通した特質的な吸入シグネチャを有することが分かっており、その特質的な吸入シグネチャを使用してユーザを識別することができる。加熱システムは、流路と流体連通するため（例えば、空気を含む流体で）、特質的な吸入シグネチャは、冷却を介して、加熱システムと関連付けられた測定された特性に与えられる。
【０００７】
従って、特質は、流路を通したユーザの吸入中に決定される。この方法で識別を実施することにより、費用効果が高い識別システムを実装することができ、その識別システムにより、例えば識別のための専用センサ（高価なフローセンサ又はバイオメトリックセンサなど）の必要性がなくなる。
【０００８】
ユーザ識別により、エアロゾル生成システムは、様々な方法で動作することができ、それらの方法は、ユーザにとって好ましい動作モードにシステムを構成する（例えば、ユーザが好む特定の温度に加熱システムを設定するか又はユーザが好む最大吸入持続時間を用いる）こと、未成年ユーザを判別する（例えば、未成年ユーザがシステムを使用できないように）こと、無許可のユーザに対してシステムを解除すること、特に識別されたユーザの使用量データを記録することを含む。
【０００９】
ユーザ識別の例として、成人ユーザは、未成年ユーザより長く及び／又はより大きいフローレートで吸入することが分かっており、それは、成人の方が大きい肺容量及び／又は肺を制御するための発達した筋肉組織を有することが原因によるものであり得る。結果的に、吸入持続時間及び／又は最大フローレートを使用して、成人を区別することができる。高フローレートは、加熱システムに対する高い冷却効果を与える。
【００１０】
ユーザ識別のさらなる例として、ユーザ（例えば、成人ユーザ）は、特定の特質的な吸入シグネチャを有することが分かっている。
【００１１】
実施形態では、回路は、特質（吸入持続時間及び／又は吸入中の最大温度降下を含み得る）が閾値を超えるかどうかを決定することにより、ユーザを識別することができる。閾値を超えるかどうかを決定することにより、システムは、低い処理オーバーヘッドでユーザ識別を実施することができる。
【００１２】
実施形態では、電気回路は、決定された特質と、対応する格納された特質との相関に基づいて（例えば、決定された特質と、格納された特質とを比較することによるものを含む）、ユーザを識別するように構成される。例えば、回路は、格納された特質を格納するためのメモリを実装することができる。格納された特質と比較することにより、システムは、ユーザを正確に識別することができる。
【００１３】
実施形態では、ユーザは、相関スコアの値に基づいて識別される。回路は、相関スコアと閾値スコアとを比較し、相関スコアが閾値スコアを超える場合、識別されたものとしてユーザを決定するように配置することができる。
【００１４】
実施形態では、回路は、較正手順中、格納された特質を格納する。例えば、ユーザは、ユーザインタフェースを介してシステムを較正モードに設定することができ、較正モード中、ユーザは、システムを通して吸入し、格納された特質の決定及び格納が行われる。較正モードでは、ユーザインタフェースを介して、吸入を開始するという表示をユーザに提供することができ、吸入開始から既定の時間量にわたり、加熱システムと関連付けられた特性を記録することができる。較正手順を実施することにより、以前の吸入からの特質と、相当する後続の吸入からの特質とを比較することができ、それによりユーザの正確な識別が可能になる。
【００１５】
実施形態では、回路は、ユーザの識別に基づいてエアロゾル生成システムの動作を制御する。加熱システムと関連付けられた特質が、以前の格納された特質と一致する場合若しくは特質が閾値を超える場合又は他の基準により、識別されたものとしてユーザを決定することができる。
【００１６】
前記制御の例は、例えば、加熱システムへのさらなる電気エネルギーの供給を阻止すること（５分間又は１０分間などの既定の時間量にわたり、電気エネルギーの供給を阻止することを含み得る）により、加熱システムを使用可能にすること又は使用不能にすることである。加熱システムは、ユーザが識別されない場合に使用不能にすることができる。加熱システムは、ユーザが識別される場合にのみ、後続の吸入に対して使用可能にすることができる。
【００１７】
実施形態では、加熱システムと関連付けられた特性は、加熱システムを通した電気エネルギーの特性に基づく。加熱システムを通した電気エネルギーの特性は、加熱システムを通した電流若しくは電力又は加熱システムにわたる電位に基づき得る。前記量は、例えば、シャント抵抗器及び適切に配置された回路によって適宜測定することができる。
【００１８】
本明細書で使用される場合、「基づいて」という用語は、明確に又は関連する量を指し得、例えば、「電流に基づいて」は、電流に明確に又は電流から導出されるか若しくは電流に関連する他の何らかの特性を指し得る。
【００１９】
実施形態では、加熱システムと関連付けられた特性は、加熱システムの温度に基づく。実施形態では、電気回路は、加熱システムの電気抵抗の測定に基づいて加熱システムの温度を決定するように配置される。例えば、電気抵抗を決定するために、加熱システムを通した電流及び加熱システムにわたる電位降下を測定することができる。温度は、温度と抵抗との間の実験的関係に基づいて電気抵抗から導出することができる。実施形態では、電気回路は、加熱システムに動作可能に近接して配置された温度センサを含む。「動作可能に近接して」により、加熱システムの代表的な温度を測定するようにセンサが配置されることを意味する。
【００２０】
実施形態では、回路は、加熱システムの温度をターゲット温度に調節するように配置され、流路を通した吸入により、ターゲット温度からの調節された温度の時間的変移が起こり、特質は、時間的変移に少なくとも部分的に基づく。
【００２１】
実施形態では、特質は、加熱システムと関連付けられた前記測定された特性の時間に関する導関数に基づく。導関数は、一次又は二次時間導関数であり得る。加熱システムと関連付けられた特性の時間に関する導関数から特質を決定することにより、時間導関数を使用しない特性と比べて、ユーザ間の特定の特質のより大きい変動を得ることができ、それによりユーザの正確な識別が可能になる。
【００２２】
実施形態では、加熱システムと関連付けられた測定された特性から決定された特質は、振動の振幅、面積、時間又は他の曲線形状（吸入持続時間と関連付けられた全体的な振動又は吸入開始時若しくは終了時の振動を含み得る）、ピーク冷却までの時間、第１の最大冷却までの時間、第１の最小冷却までの時間、ピーク冷却間の時間、冷却の変化率、ピーク冷却数、ピーク冷却温度、ピーク冷却比、冷却速度比の変化率を含み得る。
【００２３】
実施形態では、電気回路は、メモリ及び１つ又は複数のプロセッサを実装する。
【００２４】
本開示は、エアロゾル生成システムのユーザを識別する方法を提供する。方法は、流路を通したユーザ吸入からの、加熱システムに対する冷却効果による、加熱システムと関連付けられた特性の変化を測定するステップと、加熱システムと関連付けられた測定された特性から吸入の特質を決定するステップと、決定された特質に基づいてユーザを識別するステップとを含み得る。
【００２５】
本開示は、本明細書で開示される方法の１つ又は複数を実施するためのコンピュータプログラム若しくは電気回路又はコンピュータプログラムを含むコンピュータ可読媒体を提供する。
【００２６】
先行する概要は、本明細書で説明される主題の態様の基本的な理解を提供するためにいくつかの実施形態を要約する目的のために提供される。それに従って、上記で説明される特徴は、単なる例であり、本明細書で説明される主題の範囲又は趣旨を決して縮小するものと解釈すべきではない。その上、上記の及び／又は先行する実施形態は、さらなる実施形態を提供するために任意の適切な組合せで組み合わせることができる。本明細書で説明される主題の他の特徴、態様及び利点は、以下の詳細な説明、図及び請求項から明らかになるであろう。
【００２７】
本開示の実施形態の態様、特徴及び利点は、添付の図面を参照して、以下の実施形態の説明から明らかになるであろう。添付の図面では、同様の数字は、同様の要素を示す。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】エアロゾル生成システムの構成部品の実施形態を示すシステムブロック図である。
【図２】図１のシステムの構成部品の実施形態を示す概略図である。
【図３】図１のシステムの実施形態を示す概略図である。
【図４】前記システムを通したフローの特性を決定するために、図１のシステムによって実施されたプロセスの実施形態を示すフロー図である。
【図５】図１のエアロゾル生成システムの構成部品の実施形態を示す概略図である。
【図６】図１のシステムの回路、すなわち加熱システムを通した電気エネルギーの特性を決定するための回路の実施形態を示す概略図である。
【図７】図６の回路のより詳細な実装形態を示す概略図である。
【図８】図６又は７の回路の実施形態の電気加熱システムを通した電流の例を示すグラフである。
【図９】図９の電流及びその二次時間導関数を示すグラフである。
【図１０】図６又は７の回路の実施形態の電気加熱システムを通した電流及びその二次時間導関数の例を示すグラフであり、図１のシステムの流路を通したユーザ吸入の効果が詳細に示される。
【図１１】図６又は７の回路の実施形態の電気加熱システムを通した電流及びその二次時間導関数の例を示すグラフであり、図１のシステムの流路を通したユーザ吸入の効果が詳細に示され、吸入は、図１０に示されるものより早く開始される。
【図１２】前記システムを通したフローの特性を決定するために、図１のシステムによって実施されたプロセスの実施形態を示すフロー図であり、特性は、前記特性の決定前に既定の量の電気エネルギーによって安定化する。
【図１３】前記システムを通したフローの特性を決定するために、図１のシステムによって実施されたプロセスの実施形態を示すフロー図であり、特性は、その加熱システムを通した電気エネルギーの特性における振動に基づき、振動は、前記システムを通したフローの吸入の開始及び／又は終了によるものである。
【図１４】前記システムを通したフローの特性を決定するために、図１のシステムによって実施されたプロセスの実施形態を示すフロー図であり、特性は、複数の異なる関係の１つを使用して決定される。
【図１５】ユーザを識別するために、図１のシステムによって実施されたプロセスの実施形態を示すフロー図である。
【図１６】図１のシステムの電気加熱システムの温度履歴の例を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
エアロゾル生成システムのいくつかの実施形態を説明する前に、システムは、以下の説明に記載される構造又はプロセスステップの詳細に限定されないことを理解されたい。本開示の利益を有する当業者であれば、システムの他の実施形態が可能であり、システムを様々な方法で実践又は実行できることが明らかであろう。
【００３０】
本開示は、以下の説明を考慮してより良く理解することができる。
【００３１】
本明細書で使用される場合、「エアロゾル生成装置」又は「装置」という用語は、エアロゾル生成ユニット（例えば、ユーザによる吸入のために、装置の流出口に送達する前に例えばマウスピースにおいて凝縮してエアロゾルにするための蒸気を生成する加熱器又はアトマイザ）により、エアロゾル（喫煙のためのエアロゾルを含む）をユーザに送達するための喫煙装置を含み得る。喫煙のためのエアロゾルは、０．５〜７ミクロンの粒径のエアロゾルを指し得る。粒径は、１０又は７ミクロン未満であり得る。装置は、ポータブルであり得る。「ポータブル」は、ユーザが保持して使用するための装置を指し得る。装置は、例えば、不定の時間量にわたり、アトマイザを起動することにより、不定量のエアロゾル（定量のエアロゾルとは対照的に）を生成するように適応させることができ、その生成は、トリガによって制御することができる。トリガは、蒸気吸入ボタン及び／又は吸入センサなど、ユーザが起動できるものであり得る。装置は、例えば、不定の時間量にわたってアトマイザを起動することにより、不定量のエアロゾル（定量のエアロゾルとは対照的に）を生成するように適応させることができ、その生成は、トリガによって制御することができる。トリガは、蒸気吸入ボタン及び／又は吸入センサなど、ユーザが起動できるものであり得る。吸入センサは、吸入強度及び吸入持続時間に対する感度が高いものであり得、その結果、吸入強度に基づいてより多くの又はより少ない蒸気を提供することが可能になる（その結果、タバコ、葉巻又はパイプなどの従来の可燃性喫煙具の喫煙効果を模倣する）。装置は、温度調節制御（例えば、比例・積分・微分（ＰＩＤ）コントローラなど）を含み得、温度調節制御は、エアロゾル生成ユニットで利用可能な基質である前駆体）の量にかかわらず及びユーザが吸入する強度にかかわらず、加熱器及び／又は加熱エアロゾル生成物質（エアロゾル前駆体）の温度を指定ターゲット温度まで迅速に上昇させ、その後、ターゲット温度で温度を維持するためのものである。
【００３２】
本明細書で使用される場合、「エアロゾル生成システム」又は「システム」という用語は、装置及び任意選択により装置の機能と関連付けられた他の回路／構成部品（例えば、周辺デバイス及び／又は他のリモートのコンピューティングデバイス）を含み得る。
【００３３】
本明細書で使用される場合、「エアロゾル」という用語は、固体粒子、液滴、気体の１つ又は複数として前駆体の懸濁液を含み得る。前記懸濁液は、空気を含む気体の状態であり得る。本明細書のエアロゾルは、一般に、蒸気を指し得る／含み得る。エアロゾルは、前駆体の１つ又は複数の成分を含み得る。
【００３４】
本明細書で使用される場合、「エアロゾル形成前駆体」、「前駆体」、「エアロゾル形成物質」又は「物質」という用語は、液体、固体、ゲル、他の物質の１つ又は複数を指し得る。前駆体は、本明細書で定義されるようにエアロゾルを形成するために、装置のアトマイザによって処理可能なものであり得る。前駆体は、ニコチン、カフェイン又は他の有効成分の１つ又は複数を含み得る。有効成分は、液体であり得るキャリアで運ぶことができる。キャリアは、プロピレングリコール又はグリセリンを含み得る。また、香味料も存在し得る。香味料は、エチルバニリン（バニラ）、メントール、酢酸イソアミル（バナナオイル）又は同様のものを含み得る。
【００３５】
本明細書で使用される場合、「電気回路（ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  ｃｉｒｃｕｉｔｒｙ）」、「電気回路（ｅｌｅｃｔｒｉｃ  ｃｉｒｃｕｉｔｒｙ）」、「回路」又は「制御回路」という用語は、以下の又は他の適切なハードウェア又はソフトウェアコンポーネント、すなわち特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、電子／電気回路（例えば、トランジスタ、変成器、抵抗器、キャパシタの組合せを含み得る受動コンポーネント）、プロセッサ（共有、専用又はグループ）、１つ又は複数のソフトウェア又はファームウェアプログラムを実行することができるメモリ（共有、専用又はグループ）、組合せ論理回路の１つ又は複数を指すか、それらの一部であるか、又はそれらを含み得る。電気回路は、装置における集中型であるか、又は分散型（装置の基板上で及び／若しくは例えばシステムの一部として装置と通信する１つ若しくは複数のコンポーネント上で分散されたものを含む）であり得る。コンポーネントは、ネットワーク接続コンピュータ（例えば、リモートサーバ）、クラウドベースのコンピュータ、周辺デバイスの１つ又は複数を含み得る。回路を１つ若しくは複数のソフトウェア若しくはファームウェアモジュールにおいて実装するか、又は回路と関連付けられた機能を１つ若しくは複数のソフトウェア若しくはファームウェアモジュールによって実装することができる。回路は、ハードウェアにおいて少なくとも部分的に動作可能な論理を含み得る。
【００３６】
本明細書で使用される場合、「プロセッサ」又は「処理資源」という用語は、ＡＳＩＣ、マイクロコントローラ、ＦＰＧＡ、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）能力、状態機械又は他の適切なコンポーネントを含む、処理のための１つ又は複数のユニットを指し得る。プロセッサは、メモリに格納された機械可読命令及び／又はプログラマブル論理としてのコンピュータプログラムを含み得る。プロセッサは、回路に対して論じられたものに相当する様々な配置（例えば、装置の基板上及び／又はシステムの一部として装置の基板外）を有することができる。
【００３７】
本明細書で使用される場合、「コンピュータ可読媒体」という用語は、例えば、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、ＣＤ−ＲＯＭ、ハードドライブ、ソリッドステートドライブ、フラッシュドライブ、メモリカード、ＤＶＤ−ＲＯＭ、フロッピー（登録商標）ディスク、光学式ドライブの１つ又は複数など、従来の非一時的なメモリを含み得る。メモリは、回路／プロセッサに対して論じられたものに相当する様々な配置を有することができる。
【００３８】
本明細書で使用される場合、「通信資源」という用語は、電子情報転送のためのハードウェア及び／又はファームウェアを指し得る。無線通信資源は、無線機によって信号を送信及び受信するためのハードウェアを含み得、例えば電子学会（ＩＥＥＥ）において説明される８０２．１１規格及びワシントン州のＫｉｒｋｌａｎｄにあるＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）  Ｓｐｅｃｉａｌ  Ｉｎｔｅｒｅｓｔ  ＧｒｏｕｐからのＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などの様々なプロトコルの実装形態を含み得る。有線通信資源は、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）、高精細度マルチメディアインタフェース（ＨＤＭＩ（登録商標））又は他のプロトコルの実装形態を含み得る。装置は、周辺デバイスとの通信のための通信資源を含み得る。
【００３９】
本明細書で使用される場合、「流路と流体連通して配置された（配置されている）加熱システム」は、加熱システムと、流路によって送給されるフローとの間、（これらに限定されないが）加熱コイルなどの加熱システムのコンポーネントと、空気、前駆体、固体材料及び／又はフローに含まれるエアロゾルとの間などの相互作用又は交換を指し得る。例えば、コイルなどの加熱要素が流路内に位置付けられる場合、加熱システムは、流路と流体連通している。この事例では、加熱要素はフローを加熱し、その逆も同様であり、すなわち、フローは、加熱要素に対する冷却効果を有し得る。
【００４０】
本明細書で使用される場合、「ネットワーク」又は「コンピュータネットワーク」という用語は、電子情報転送のためのシステムを指し得る。ネットワークは、公衆陸上移動体ネットワーク（ＰＬＭＮ）、電話網（例えば、公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）及び／又は無線ネットワーク）、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、メトロポリタンエリアネットワーク（ＭＡＮ）、広域ネットワーク（ＷＡＮ）、インターネットプロトコルマルチメディアサブシステム（ＩＭＳ）ネットワーク、プライベートネットワーク、インターネット、イントラネットを含み得る任意のタイプの１つ又は複数のネットワークを含み得る。
【００４１】
本明細書で使用される場合、「周辺デバイス」という用語は、装置の周辺の電子コンポーネントを含み得る。周辺デバイスは、スマートフォン、ＰＤＡ、テレビゲームコントローラ、タブレット、ラップトップ又は他の同様のデバイスを含む電子コンピュータデバイスを含み得る。
【００４２】
本明細書で使用される場合、「貯蔵部分」という用語は、前駆体を貯蔵するように適応させた装置の部分を指し得る。
【００４３】
本明細書で使用される場合、「送達システム」という用語は、吸入によってエアロゾルをユーザに送達するように動作可能なシステムを指し得る。送達システムは、マウスピース又はマウスピースを含むアセンブリを含み得る。
【００４４】
本明細書で使用される場合、「流路」という用語は、装置中を通る経路又は密閉通路を指し得、それを通して、ユーザは、エアロゾル送達のための吸入を行うことができる。流路は、エアロゾルを受け取るように配置することができる。
【００４５】
本明細書で使用される場合、「フロー」という用語は、流路内のフローを指し得、流路を通した吸入によって流路内に誘導することができる空気及び／又はエアロゾルを含み得る。
【００４６】
本明細書で使用される場合、「吸入する」という用語は、流路を通過するフローを誘導するように減圧をもたらすためにユーザが吸入すること（例えば、肺拡張によって）を指し得る。
【００４７】
本明細書で使用される場合、「アトマイザ」という用語は、前駆体からエアロゾルを形成するためのデバイスを指し得る。アトマイザは、加熱システム、超音波又は他の適切なシステムを含み得る。
【００４８】
本明細書で使用される場合、「加熱システムを通した電気エネルギーの特性」又は「電気エネルギーの測定された特性」という用語は、加熱システム（例えば、その１つ又は複数の電気抵抗性要素）又は関連コンポーネント（例えば、加熱システムに直列若しくは並列に配置された又は他の適切な動作可能な配置の抵抗器（シャント抵抗器を含み得る））を通した、且つ／或いは同加熱システム又は関連コンポーネントにわたる電気エネルギーの電流、電位、電力、位相、他の関連特性の１つ又は複数を指し得る。特性は、電気エネルギーの特性の時間依存性を指し得る。
【００４９】
本明細書で使用される場合、「フローに関連する特性」又は「フローの特性」という用語は、流路のフローと関連付けられた以下のもの、すなわちエアロゾル及び／又は空気のフローレート（例えば、体積若しくは質量）、吸入持続時間、吸入開始、吸入終了、吸入強度、流速、流量（例えば、体積若しくは質量）（吸入と関連付けることができるフローのエアロゾルの１つ若しくは複数の成分（例えば、ニコチン、カフェイン）及び／又は空気を含む）の１つ又は複数を指し得る。
【００５０】
本明細書で使用される場合、電気エネルギーの測定された特性に対する「二次時間導関数の特質」という用語は、以下の特徴、すなわち停留点（例えば、極大値若しくは極小値）、他の変曲点（鞍点を含む）、停留点と関連付けられた時間（基礎値に対するものであり得る）、停留点間の時間（直接連続した若しくは区切られた（例えば、ベースラインの時間で）ものであり得る）、ステップ又は他の不連続性、ベースラインからの上昇又は下降（例えば、パルスの場合）、パルスの振幅と関連付けられた位置（例えば、振幅の２５％）の１つ又は複数を含み得る／指し得る。大きさ及び／又は時間位置に対して様々なポイントを特徴付けることができる。
【００５１】
図１を参照すると、エアロゾル生成装置２の実施形態は、電気エネルギーを供給するための電源４を含む。電気エネルギーは、アトマイザ６及び／又は電気回路８に供給することができる。電源４は、電池の形態の電源及び／又は外部電源への電気接続を含み得る。装置２は、エアロゾルを形成するために前駆体をアトマイザ６に送給するための前駆体送給システム１０を含み得る。送達システム１２は、エアロゾルをユーザに送達する。
【００５２】
図１及び２を参照すると、エアロゾル生成装置２の実施形態は、前駆体の貯蔵のための貯蔵部分１４を有する前駆体送給システム１０を含む。貯蔵部分１４は、前駆体の物質的な状態に応じて、貯蔵所（図示せず）又は他の適切な配置部分として配置することができる。前駆体送給システム１０は、貯蔵部分１４からアトマイザ６に前駆体を送給するための送給ユニット１６を含む。送給ユニット１６は、毛細管現象による送給用に配置された吸収性部材（例えば、綿）、導管、バルブ、ポンプシステム（電動式ポンプを含み得る）の１つ又は複数を含み得る。
【００５３】
示されていない実施形態では、前駆体送給システム１０を省略することができる。そのような実施形態では、前駆体は、消耗品ポッドとして（例えば、液体又はゲルとして）配置することができ、アトマイザは、ポッドのための加熱レセプタクルを含む。
【００５４】
送達システム１２は、アトマイザ６からユーザにエアロゾルを送給するための流路１８を含む。アトマイザ６は、前駆体流入口２０を含む。アトマイザ６は、フローがアトマイザ６を通過するための流路１８のフロー流入口２２及び流出口２４を含む。示されていない実施形態では、流路１８は、流出口２４からエアロゾルを受け取り、アトマイザ６を通過しない。
【００５５】
流路１８は、装置２の筐体を通して配置することができる流入口２６を含む。流路１８は、エアロゾル及び流入フローをユーザに送達するための流出口２８を含む。流出口２８は、マウスピース又は他の適切な送達部材として配置することができる。
【００５６】
アトマイザ６は、加熱システム３０を含み、加熱システム３０は、１つ又は複数の電気抵抗性加熱要素（図示せず）として配置することができる。加熱要素は、ワイヤ又はフィラメントとして配置することができる。加熱要素は、送給ユニット１６の前駆体を加熱するために前駆体送給ユニット１６に動作可能に接続することができる。１つ又は複数の加熱要素は、例えば、前記フローによって冷却するために流路１８内に配置し、且つ／又は流路１８と流体連通することができる。
【００５７】
示されていない実施形態では、カートマイザは、送給システム１０の貯蔵部分１４及び送給ユニット１６並びに加熱システム３０を共通の筐体に統合される。カートマイザは、既定量の前駆体を含む。
【００５８】
回路８は、電源４から加熱システム３０への電気エネルギーを調節する。前駆体は、加熱要素の最も近くまで接近すると、過飽和蒸気に変換され、その後、凝縮されて、吸入可能なエアロゾルを形成する。前駆体は、エアロゾルに変換されると、例えばポンピング動作により、送給ユニット１６によって供給されるさらなる前駆体と置き換えられ、その置換は、貯蔵部分１４を使い果たすまで続く。
【００５９】
加熱システム３０に供給される電気エネルギーは、以下の又は他の同様の回路の１つ、すなわち電動式スイッチによるパルス幅変調（ＰＷＭ）又は他の適切な手段により（例えば、交流波形切断、降圧型変換器などの直流／直流変換器、線形レギュレータにより）、回路８で制御することができる。
【００６０】
回路８は、例えば、閉ループ制御により、加熱システム３０の温度の制御の何らかの形態を実施する。実施形態に応じて、制御は、電位、電流、電力、温度、ターゲット値にとどめるための加熱システム３０を通した（又は加熱システム３０にわたる）他の関連量の１つを調節することを含み得る。
【００６１】
加熱システム３０は、流路１８内に配置された抵抗性要素を含み得るため、流路を通した吸入は、加熱システム３０を冷却する効果がある。前記冷却は、抵抗性要素の電気抵抗に影響を及ぼし、従って、冷却度は、ユーザ吸入の強度（すなわち流路を通したフローレート）を表し得る。送給ユニット１６からエアロゾルとして送達される前駆体の量は、吸入の強度に依存し得るため、抵抗を使用して、本明細書で定義されるようなフローの特性を決定することができる。
【００６２】
加熱システム３０にわたって電圧が一定のものとして調節される実施形態では、吸入中に定電圧を維持するための電流の変化は、吸入の強度を表し得る。
【００６３】
従って、例えば、比例・積分・微分（ＰＩＤ）又は他の同様の制御アルゴリズムにより、加熱システムの温度がターゲット温度に調節される実施形態では、吸入中にターゲット温度を維持するための電力（又は電流などの他の関連量）は、吸入の強度を表し得る。
【００６４】
加熱システム３０の温度は、上記で説明されるように電気抵抗を測定し、電気抵抗と温度との間の実験的に決定された関係を実施することによって決定することができる。代わりに、回路は、加熱システム３０に動作可能に近接して配置された専用温度センサを実装することができる。
【００６５】
後続の実施形態において提示される例は、加熱システム３０の前述の様々な制御形態に適応させることができることが理解されるであろう。
【００６６】
回路８は、エアロゾル形成が要求されている際にそれを検出するためのトリガ（図示せず）を含み得る。回路８は、トリガをトリガすることが決定され次第、加熱システム３０への電気エネルギーの供給をもたらすことができる。トリガは、エアロゾル形成を要求していることをユーザ動作が示唆している際にそれを検出することができる。そのような要求は、吸入によるものなどの黙示的なものであるか、又はボタンを押すことによるものなどの明示的なものでもあり得る。トリガは、ユーザの手の指によるものを含めて、物理的な接触（例えば、蒸気吸入ボタン）によって作動されるアクチュエータを含み得る。その例は、ボタン又はダイヤルを含む。トリガは、流路１８を通したユーザ吸入を検出するように動作可能な吸入センサを含み得る。吸入センサは、圧力応答性置換可能ダイヤフラムの容量検知によるものを含めて、流圧を決定するように動作可能なフローメータ又は圧力センサを含み得る。
【００６７】
図３を参照すると、装置２の配置の実施形態は、電源４とマウスピース３４とを相互接続するカートマイザ３２を含む。言及したコンポーネントは、モジュール式で接続することができる（差し込み若しくはねじ込み式接続又は他の適切な接続によるものを含む）。装置２は、縦軸に沿って幾何学的に細長いものである。言及したコンポーネントは、葉巻又はタバコの形態を複製できるように、細長い円筒状の形態で配置することができる。示されていない実施形態では、言及したコンポーネントは、分離可能に配置され、例えばアトマイザを貯蔵部分から分離できるように配置することができる。言及したコンポーネントの１つ又は複数は、共通の筐体３５に配置することができる。
【００６８】
図１〜５を参照すると、エアロゾルを生成するための電動式エアロゾル生成システム３６は、本明細書で開示される任意の先行する実施形態又は他の実施形態の特徴を実装することができる。システム３６は、エアロゾル形成前駆体からエアロゾルを生成するように構成され、エアロゾルを生成するために前記前駆体を加熱するための加熱システム３０を含む。流路１８は、空気流入のための流入口２６と、エアロゾル及び流入空気の送達のための流出口２８とを含む。加熱システム３０は、流路のフロー５０を受け取るためを含めて、流路１８と流体連通して配置される。
【００６９】
ブロック３８では、電気回路８は、加熱システム３０を通した電気エネルギーの特性を決定する（例えば、測定する）。時間に対する特性の依存性を決定することができる。適切な特性の例は、本明細書で開示されるようなものであり、電流又は電圧を含む。本明細書で使用される場合、「加熱システムを通した電気エネルギーの特性を決定する」又は「加熱システムを通した電気エネルギーの特性」という用語は、加熱システムを通した電気エネルギーの特性の直接的な測定値及び／又は加熱システムと関連付けられた回路の他の場所（例えば、加熱システムと並列若しくは直列接続された抵抗器（シャント抵抗器を含み得る））における電気エネルギーの特性の代表的な測定値を指し得る。
【００７０】
ブロック４０では、電気回路８は、加熱システム３０を通した電気エネルギーの決定された特性の二次時間導関数を決定する。本明細書で使用される場合、「二次時間導関数の決定」又は「二次時間導関数に基づく」（若しくは同様の用語）は、明示公式の有無にかかわらず、代表的な量を含み得る。二次導関数の微分方法の例を以下で提供する。
【００７１】
ブロック４２では、電気回路８は、二次時間導関数の特質を決定し、その例は、本明細書で開示されるようなものであり、極大値及び極小値のピーク−ピーク値などの特徴を含む。「二次時間導関数の特質」という用語は、単一の特徴に限定されないものと理解されたい。例えば、「二次時間導関数の特質」という用語は、前記ピーク−ピーク値及び最大値の時刻を含み得る。さらなる例を以下で提供する。
【００７２】
ブロック４４では、電気回路８は、フローに関連する特性を決定するために、二次時間導関数の決定された特質を処理する。フローに関連する特性の例は、本明細書で開示されるようなものであり、流路１８を通したユーザ吸入中に分配されたエアロゾルの１つ又は複数の成分の量を含む。
【００７３】
実施形態において、フローに関連する特性は、フローに関連する特性と二次時間導関数の特質との間の関係に基づいて決定することができる。例えば、関係は、実験データに基づき得、その例を以下で提供する。示されていない他の実施形態では、回路８は、代替の手順ステップを実施することができ、例えば特質に基づいて固定動作が実行される。
【００７４】
任意選択のブロック４６では、電気回路８は、フローに関連する決定された特性を出力し、出力することは、決定された特性を表示する命令及び／又は前記特性を格納する命令をユーザインタフェースに提供することを含み得、その例を以下で提供する。
【００７５】
本明細書における回路８の定義によれば、プロセスブロック３８〜４６（又はそれらのブロックと関連付けられた他の任意のブロック及び本明細書で開示される他の実施形態の同様のプロセスステップ）は、装置２上で集中的に実行すること及び／又システム３６と関連付けられた他の回路（例えば、スマートフォンとして実装することができる周辺デバイス４８）上で分散することができることが理解されるであろう。
【００７６】
ここで、図４のブロックによって例示される手順ステップをより詳細に説明し、ブロック３８から始める。加熱システム３０を通した電気エネルギーの特性の決定のための回路８は、様々な方法で実装することができる。
【００７７】
［加熱システムを通した電気エネルギーの特性の決定］
図６を参照すると、回路８は、加熱システム３０を通した電気エネルギーの特性を決定するための回路を実装する。回路８は、加熱システム３０の加熱要素を通した又は同加熱要素にわたる電気エネルギーの特性を測定するための測定ユニット５２を含む。測定ユニット５２は、加熱システム３０に直列に配置された抵抗器（例えば、シャント抵抗器（図示せず））及び抵抗器にわたる電位を測定するように配置された電位差計（図示せず）として実装することができる。抵抗器にわたる電位は、抵抗で除することによって電流に変換することができる。それに従って、加熱システム３０を通した電気エネルギーの特性は、電流及び／又は電位に基づき得る。プロセッサ５４は、測定システム５２からの信号に基づいて電気エネルギーの特性を決定する。
【００７８】
示されていない実施形態では、測定ユニットは、例えば、加熱システムにわたる電位を直接測定するように、又は位相若しくは電力を含み得る他の特性を測定するように配置された電位差計など、他の実装形態を有し得る。その上、プロセッサは、アルゴリズム及び／又は組合せ論理回路として測定ユニットの要素（例えば、電位差計）を実装することができる。また、プロセッサは、加熱システムへの電気エネルギーを制御するための制御システムの要素（例えば、ＰＷＭ制御又はＤＣ／ＤＣ変換）を実装することもできる。プロセッサ５４は、以下で論じるような、加熱システム３０を通した電気エネルギーの特性の変動の二次時間導関数の決定及びフローに関連する特性の後続の決定を実施することができる。
【００７９】
加熱システム３０は、単一又は複数の加熱要素を含み得る。加熱要素の材料は、ニッケルなど、抵抗の温度係数αが高くなるように（例えば、３０〜９０×１０４）選択することができる。実施形態では、加熱システム３０のその加熱要素又は各加熱要素は、前駆体を燃焼させずに前駆体の蒸発を引き起こす範囲（例えば、１５０〜３５０℃）まで加熱することができる。
【００８０】
図６の回路８のより詳細な実装形態である図７を参照すると、回路８は、例示を目的として、例示的な構成部品を含む。測定システム５２は、２ｍΩのシャント抵抗器５８として実装され、２ｍΩのシャント抵抗器５８は、加熱システム３０に直列に配置される。加熱システム３０は、２００ｍΩの電気抵抗負荷を有する。増幅器６０は、シャント抵抗器５８にわたる電位を増幅する。増幅器は、５０の利得を有するＴｅｘａｓ  ＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓによるＩＮＡ２１５である。フィルタ６２は、例えば、スプリアスモードを含む雑音を除去するために、増幅器６０の出力をフィルタ処理するように配置される。プロセッサ５４は、マイクロコントローラ６４として実装される。マイクロコントローラ６４は、Ｔｅｘａｓ  ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓによるＣＣ２５４０である。
【００８１】
ＤＣ−ＤＣ変換器５６（実施形態では降圧変換器として実装される）は、電源４から安定した連続電圧を提供するように配置される。ＤＣ−ＤＣ変換器は、Ｔｅｘａｓ  ＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓによるＬＭ２１２降圧変換器である。電源４は、３．７Ｖの公称供給電圧を有する。ＤＣ−ＤＣ変換器５６は、２．５Ｖの連続電圧を出力するが、１．９〜２．７５Ｖに制御することができる。マイクロコントローラ６４は、ＤＣ−ＤＣ変換器５６の制御を提供する。電位差計６６は、マイクロコントローラ６４及びＤＣ−ＤＣ変換器５６に基準電圧を提供するように配置される。電位差計６６は、ＭｉｃｒｏｃｈｉｐによるＭＣＰ４０１３である。電圧は、マイクロコントローラ６４によって制御され、それにより電位差計６６の基準電圧が設定される。
【００８２】
シャント抵抗器５８の抵抗は、比較的一定であるため、シャント抵抗器５８にわたる電位は、前記抵抗で除することによって電流に変換することができる。それに従って、加熱システム３０を通した電気エネルギーの特性は、電流及び／若しくは電位又は電流及び／若しくは電位から導出することができる他の量（電力など）に基づき得る。
【００８３】
加熱システム３０を通した電気エネルギーの決定された特性の二次時間導関数は、回路８のコンポーネントの特定の実装形態（例えば、抵抗）とは比較的無関係であることが理解されるであろう。その上、前記無関係性は、同じ回路８を実装する電気構成部品の変動（例えば、製造公差）のいかなる影響も低減することができる（例えば、同じ装置２のバッチの場合）。
【００８４】
フィルタ６２は、例えば、抵抗器・キャパシタ（ＲＣ）フィルタなど、ローパスフィルタとして実装することができる。通過周波数は、２０Ｈｚ未満であり得る。実施形態では、フィルタ（又は追加のフィルタ）は、プロセッサ５４上に任意選択により配置されるデジタルフィルタリングアルゴリズム（又は論理回路）として実装される。デジタルフィルタは、有利には、プロセッサ５４によって構成されたフィールドであり得る。フィルタは、最小限の歪みで信号対雑音比を増加するために平滑化アルゴリズムを実施することができ、適切な実装形態は、Ｓａｖｉｔｚｋｙ−Ｇｏｌａｙフィルタリングアルゴリズムを含む。実施形態では、フィルタは、貯蔵所の気泡による振動又は他の変動をフィルタ除去するように選択される。
【００８５】
［加熱システムを通した電気エネルギーの測定された特性の例］
図８〜１１を参照すると、ライン７２は、図６又は７に示される回路８の実施形態を使用して測定する際の加熱システム３０を通した電流の時間依存性を表す。加熱システムを通した電気エネルギーの他の特性（その例は、電力を含む）を測定する際にも同様の時間依存性を得ることができる。
【００８６】
実施形態（以前に論じられたような）では、加熱システム３０にわたって一定の電位が維持される。加熱システム３０を通した電流は、加熱システム３０のその加熱要素又は各加熱要素を加熱する。加熱要素の温度増加は、抵抗を増加させ、それは、一定の電位への調節により、結果的に加熱システム３０を通した電流が減少することが原因である。
【００８７】
図８を参照すると、Ｔ０では、電気エネルギーが加熱システム３０に印加される。加熱システム３０を通した電流は、指数関数的に減少することを観察することができる。これは、加熱システム３０が加熱されると実質的な初期の温度増加を呈し、それに続いて一定の温度に収束することが原因である。電気抵抗は温度に比例するため、電流は、対応する指数関数的減衰を呈することで一定の電位を維持する。
【００８８】
示されていない実施形態では、回路８は、定電流源を実装し、定電流源は、加熱システム３０にわたって定電流を維持するように配置される。加熱要素の抵抗が増加すると、定電流源にわたる電位が増加し、従って、電位は、先行する実施形態の電流の場合と同様の時間依存性を呈する。加熱システムにわたる電力又は他の代表的な量を測定する際にも同様の時間依存性を得ることができる。従って、加熱システム３０を通した電気エネルギーの特性と、流路のフローに関連する特性との間の関係は、回路８の実装形態に基づいて選択された様々な電気量に適用できることが理解されるであろう。
【００８９】
ユーザが流路１８を通して吸入すると、例えば加熱要素からフローストリームへの熱エネルギーの対流熱伝達により、加熱システム３０からフロー５０に熱が放散する。従って、加熱システム３０の熱放散は、流路１８を通したフロー５０に関連する。加熱要素の温度は、その電気抵抗に関連するため、温度は、加熱システム３０を通した電気エネルギーの特性（例えば、回路８の実装形態に応じて、加熱システム３０にわたる電位又は加熱システム３０を通した電流）に影響を及ぼす。従って、加熱システム３０を通した電気エネルギーは、以下で論じるように、流路１８のフロー５０の様々な特性に関連する。
【００９０】
図１０及び１１を参照すると、電流に対する流路１８を通したユーザ吸入の影響がより明確に示されており、ライン７２は、吸入中の電流を示し、ライン７３は、吸入がなかった場合の電流を示す。ライン７８は、ライン７２の二次時間導関数である。具体的には、それぞれ基準ライン７４でユーザ吸入が開始され、基準ライン７６でユーザ吸入が終了する。吸入の開始により、電流における初期振動７５が起こり、それに続いて電流増加７７の時間があり、終了時に振動７９が起こることが分かる。その影響は、電流の二次時間導関数７８においてより顕著である。ライン８１では、初期振動７５は、二次時間導関数７８に対する影響がなくなる。ライン８３では、末期振動７９が始まり、二次時間導関数７８に対する影響が出てくる。
【００９１】
図８及び９を参照すると、電流は、１２アンペアを超える初期の大きさから、０．５〜１秒で８〜７．５アンペアまで、１〜２秒で７．５〜７アンペアまで、その約２秒後には６．５〜７アンペアの公称値まで減少する。公称値を基準値として用いると、電流は、従って、最初の０．５秒で７０％を超えて下降することになる。電流が安定し且つ吸入による振動の影響がより顕著に現れ得る０．５秒後に、加熱システム３０を通した電流に対するユーザ吸入の影響を測定することが好ましい。
【００９２】
従って、ユーザ吸入の開始の影響を捕捉できるように、既定の量の電気エネルギーの供給に続いて及び／又は加熱要素の何らかの予熱を行ってから、ユーザ吸入が起こることが望ましい。
【００９３】
本明細書で使用される場合、「公称値」は、回路８が動作するように設計することができる電気エネルギーの信号の正常な動作値を指し得る。公称は、信号が収束する値又はおよその値を指し得る。
【００９４】
図１２を参照すると、回路８は、加熱システム３０を通した電気エネルギーの特性を安定させるためのプロセスの実施形態を実施する。プロセスは、図４に示されるプロセスの実施形態又は本明細書で開示される別の実施形態と組み合わせて実施することができる。ブロック８８では、回路８は、既定の量の電気エネルギーを加熱システム３０に印加する。ブロック９０では、既定の量の電気エネルギーが加熱システム３０を通した電気エネルギーの特性（例えば、例示的な実施形態では電流）を安定させる。ブロック９２では、回路８は、既定の量の電気エネルギーの印加後（すなわち前記特性が安定してから）、加熱システム３０を通した電気エネルギーの特性に基づいて流路１８のフロー５０に関連する特性を決定し、その例を以下で提供する。
【００９５】
既定の量の電気エネルギーの印加後の吸入（吸入の開始を含み得る）は、回路８の動作の１つ又は複数の実施形態モードを実施することによって保証することができる。実施形態では、ブロック８６において、以前に説明されたように、トリガが決定され次第、既定の量の電気エネルギーが印加される。トリガは、ユーザの手の指によるものを含めて、物理的な接触（例えば、蒸気吸入ボタン）によって作動されるアクチュエータを含み得る。電気回路８は、作動中にアトマイザ６に電気エネルギーを印加するアクチュエータを実装することができる。そのようなアクチュエータを用いて、ほとんどのユーザは、作動の０．５秒又は１秒後に吸入を開始することが分かっている。従って、回路８は、０．５〜１秒前に既定の量の電気エネルギーを印加するように特に構成することができる。前記構成は、加熱システム３０への電気エネルギーを調節するためのプロセッサ５４の制御システムによって実装することができる（例えば、ＤＣ／ＤＣ変換器又はＰＷＭに基づく制御システムが最初の０．５〜１秒又は他の適切な時間Ｔ１以内に既定の量の電気エネルギーを印加する）。
【００９６】
他の実施形態では、回路８は、吸入開始の意思を決定するために、運動センサ又は顔認識センサ（例えば、画像処理を有するカメラ）としてトリガを実施する。
【００９７】
実施形態では、回路８は、加熱システム３０が既定の温度まで加熱された際及び／又は電流が公称値の特定の量（例えば、±４０％若しくは±２５％）を有する際にのみ、流路１８を通した吸入を可能にすることができる。回路８は、電動式値又は他のフロー調節デバイスにより、吸入を可能にすることができる。
【００９８】
図８及び９を参照すると、回路８は、第１の時間Ｔ１にわたって既定の量の電気エネルギーを印加する。流路１８を通した吸入の開始は、Ｔｉにおけるライン７４によって示されており、Ｔ１後且つ後続の時間にわたって起こる。従って、回路８は、以下で論じるように、流路を通したフローに関連する特性を決定する。回路８は、０．３〜２秒若しくは０．６〜１．５秒又は１秒未満若しくは０．５秒未満のＴ１の時間にわたって既定の量の電気エネルギーを印加するように構成することができる。
【００９９】
既定の量の電気エネルギーが印加された後にＴｉが起こることを保証することが好ましいが、実施形態では、フローの特性は、吸入の終了時の振動に基づく（その例を以下で提供する）。従って、いくつかの例では、Ｔｉは、既定の量の電気エネルギーが完全に印加される前に起こる。
【０１００】
既定の量の電気エネルギーは、２０、２５又は３０ジュール（それぞれ±４０％、±２５％若しくは±１０％）であり得る。図６及び７の実装形態の実施形態では、既定の量の電気エネルギーは、Ｔ１中に印加される２．５Ｖを含み得る（以前の範囲によって定義されるように）。
【０１０１】
既定の量の電気エネルギーは、既定の温度範囲（前記吸入中にこの範囲から冷却することができる）まで加熱システム３０の加熱要素を予熱するためのものであり得る。既定の温度範囲は、前駆体を燃焼させずに前駆体の蒸発を引き起こすように選択することができる（例えば、１５０〜３５０℃まで又は２００〜２５０℃まで）。加熱要素の温度は、様々な実装形態によって決定することができ、それらの実装形態は、加熱システムの抵抗、専用温度センサ、実験データ（例えば、特定の量のエネルギーは、実験的に決定された温度範囲をもたらすことが知られている）を含む。
【０１０２】
既定の量の電気エネルギーは、加熱システム３０を通した電気エネルギーの特性を公称値の±２５％又は±４０％に安定させるためのものであり得る。例では、電流の公称値は、６．５アンペアとして取り入れることができ、従って、その＋４０％又は＋２５％は、それぞれ９．１アンペア及び８．１アンペアに等しく、８．１アンペアは、Ｔ１中に起こる。回路８の他の実施実装形態では、加熱システム３０を通した電気エネルギーの他の特性（例えば、電位）にも同じ範囲を適用することができる。
【０１０３】
既定の量の電気エネルギーは、流路を通したユーザ吸入によって生じる振動を抽出して処理することができるように、加熱システムを通した電気エネルギーの特性を安定させるためのものであり得る。振動は、以下で論じるように、一次又は二次時間導関数におけるものを含み得る。
【０１０４】
前述の安定化を達成するための特定の量の電気エネルギーは、装置２の実装形態（回路８、加熱要素の抵抗を含む加熱システム３０、流路の実装形態を含む）に依存する。従って、特定の量の電気エネルギーは、実験データに基づいて決定できることが理解されるであろう。
【０１０５】
図９を参照すると、約２．５秒後、電流７２は、著しい振動を呈している（対応する二次時間導関数７４においてより明確に分かる）。振動は、加熱システム３０の加熱要素の過熱によって生じる電気雑音である。従って、電気雑音が吸入の測定値に干渉しないように、流路１８を通したユーザ吸入が電気雑音の前に起こるように回路８を構成することが望ましいことがあり得る。これは、ユーザ吸入の開始にできる限り近い時刻に既定の量の電気エネルギーを印加することによって達成することができる。
【０１０６】
二次時間導関数は、加熱システム３０を通した電気エネルギーがその初期値から公称値まで減少する際に干渉の影響を特に受けやすいため、フローの特性を計算するために、二次時間導関数の処理と組み合わせて、既定の量の電気エネルギーを印加する回路８を実装することが望ましいことがあり得、その例を以下で提供する。
【０１０７】
しかし、いくつかの実施形態では、フローの特性を計算するため、数値微分が行われない加熱システム３０を通した電気エネルギーの特性を処理することができ、その例を以下で提供する。
【０１０８】
［二次時間導関数の決定］
図４及び９〜１１を参照すると、ブロック４０では、回路８は、加熱システム３０を通した電気エネルギーの決定された特性の時間に関する二次導関数を決定する。
【０１０９】
二次時間導関数の決定は、プロセッサに配置することができるアルゴリズム（又は論理回路）によって実施することができる。有限差分法（例えば、ニュートンの差分商、対称差若しくは高次方法）又は他の方法（微分求積法など）を実施することができる。また、電気構成部品によって導関数の微分を決定することもでき、例えば加熱システム３０を通した電気エネルギーの特性の遅延を導入するように配置されたキャパシタと、電気エネルギーの特性及び電気エネルギーの遅延された特性から導関数を決定するための差動増幅器とによって有限差分法が実施される。
【０１１０】
二次時間導関数の明示決定は、不要であり、例えば有限差分法を実施する際、関数サンプリングポイント間の時間変化が一定のままである場合、わずかな時間変化を除することはできないことが理解されるであろう。実施形態では、導関数の明示公式を実施する。
【０１１１】
［二次時間導関数の特質的特徴の決定］
図４を参照すると、ブロック４２では、回路８によって（プロセッサに配置されたアルゴリズム（又は論理回路）によるものを含む）、二次時間導関数の特質的特徴を抽出することができる。
【０１１２】
抽出される具体的な特質は、流路１８のフローの特性を決定するために実施される特定の関係に依存し得、その例を以下で提供する。
【０１１３】
関係は、二次導関数の１つ又は複数の特徴（入力値と呼ばれる）を含むクラスの抽出を必要とし得、それらの特徴は、すべて「二次時間導関数の特質的特徴」という用語によって包含される。
【０１１４】
抽出される具体的なクラスに応じて、特徴抽出のための様々なプロセスを実施できることが理解されるであろう。例えば、停留点又はベースラインからの初期の上昇／下降は、データポイントの大きさと隣接するデータポイントの大きさとの比較を介して決定することができ、その後、隣接する極大値及び極小値のピーク間振幅又は最大値若しくは最小値の振幅を決定することができる。
【０１１５】
［フローの特性の決定］
図４を参照すると、ブロック４４では、フローの特性を決定するために、二次時間導関数の決定された特質的特徴が処理される。処理することは、流路１８のフロー５０の特性を決定するために特定の関係を実施することを含み得る。関係は、回路８によって（プロセッサに配置されたアルゴリズム（又は論理回路）によるものを含む）実施することができる。
【０１１６】
本明細書で使用される場合、「関係」という用語は、加熱システム３０を通した電気エネルギーの特性と流路１８のフローの特性との間の関係を指し得る。関係は、実験的関係（例えば、実験的に得られたデータによって得られたもの）であり得る。実験データは、回路８と関連付けられたメモリに格納することができる。関係は、１つ又は複数の入力変数及び１つの出力変数を有する数学関数を含み得る。出力変数は、フローの特性を含む。１つ又は複数の入力変数は、１つ又は複数の特質の以前に説明されたクラスを含む。
【０１１７】
適切な出力値の範囲は、「フローに関連する特性」の定義の下で提供される。適切な入力値（すなわちクラス）の範囲は、「二次時間導関数の特質」及び／又は加熱システム３０を通した電気エネルギーの他の特徴の定義の下で提供される。
【０１１８】
本明細書で定義される関係は、以下の例を考慮してより良く理解することができる。
【実施例】
【０１１９】
［例１］
ここで、以前に説明された実施形態又は本明細書で開示される別の実施形態の１つ又は複数の特徴を実装する例示的な実施形態を提供する。
【０１２０】
方程式（１）において提供される関係は、回路８により、フローの特性を決定するために実施することができる。
Ｍ＝Ａ．Ｉ２＋Ｂ．Ｉ＋Ｃ．Ｔｉ＋Ｄ．Ｔｄ＋Ｅ．Ｖ−Ｆ．．．．．．．．．．．．（１）
式中、出力値は、流路１８を通したユーザ吸入中に存在するエアロゾルの質量Ｍである。係数Ａ〜Ｆは、実験データの回帰によって決定され、０．５９６５、０．１２２３、０．００２０８８、０．０００４０４２、０．０５６５１、１３４．０のそれぞれの値を有する。図９を参照すると、入力値は、「Ｉ」として示されるピーク間大きさ８４と、「Ｖ」（単位：ｍＶ）として示される加熱システム３０にわたって維持される定電圧と、電気エネルギーが加熱システムに印加される持続時間「Ｔｄ」（単位：ｍＳｅｃ）と、吸入の開始時刻「Ｔｉ」（単位：ｍＳｅｃ）とを含む。電圧Ｖは一般に定数であるため、Ｅ及びＶは、単一の係数として置き換えることができる。
【０１２１】
ここで、例示として、上記の関係を利用する。
【０１２２】
入力値は、２．５１Ｖの電圧Ｖと、３．９８７秒の電気エネルギー持続時間Ｔｄと、１．０３５秒のＴｉと、１．３７０の強度Ｉとを含む。上記の関係は、±２〜３％の実験誤差でＭを１２．９ｍｇと決定する。実験的に得られるＭの値は、前駆体を含む貯蔵部分の枯渇を測定することによって得られた。流路を通したユーザ吸入は、１８．３３ｍｌ／ｓの較正された代表的なフローレートでポンプによって複製された。
【０１２３】
エアロゾルの個々の成分（例えば、ニコチン）の量は、前駆体におけるそれらの濃度に基づいて（例えば、濃度とＭとの積によって）決定することができる。
【０１２４】
図９を参照すると、二次時間導関数を使用することにより、ライン７４に対して特質（例えば、停留点）がより顕著になる（一次時間導関数又はライン７２に対して観察されるものより）ことが分かる。導関数７４は、吸入の開始と関連付けられる隣接する最大値８０及び最小値８２に対するピーク間大きさ８４を決定するために処理される。吸入の開始は、ライン７４によって示されるように、最大値８０として決定される。
【０１２５】
回路８は、正しい最大値８０及び最小値８２の検索及び位置付けを行うための様々な条件を実施することができる。これらの条件は、図７に示される回路８の実装形態に対して次のように例示される。すなわち、加熱システムへの電気エネルギーの開始から１．５秒後に可能な極大値及び極小値を決定すること、隣接する極大値８０と極小値８２との間の最大差を決定すること、隣接する極大値８０と極小値８２との間の時間差が１秒を超える場合に無視すること、ピーク間大きさ８４の絶対値が０．１９以下である場合に無視すること、ピーク間大きさ８４の絶対値が、後に起こった隣接する最大値及び最小値のピーク間大きさの絶対値に１．１８を乗じたものを超えなければならないこと、ピーク間大きさ８４の絶対値が、前に起こった隣接する最大値及び最小値のピーク間大きさの絶対値に１．１３を乗じたものを超えなければならないことが条件である。
【０１２６】
回路８は、以前に説明されたトリガ（例えば、蒸気吸入ボタン又は他の適切なトリガ）の作動中に電気エネルギーが加熱システム３０に印加される持続時間Ｔｄを決定することができる。回路８は、極大値８０の時刻によって吸入の開始Ｔｉを決定することができる。代表的な吸入持続時間（方程式１では使用されない）は、Ｔｄ−Ｔｉによって決定することができる。
【０１２７】
電流が公称値を達成した際及び電流が公称値に収束している間のそれぞれにおいて吸入が開始される例に対する電流７２及び二次時間導関数７８を例示する図１０及び１１を参照すると、ピーク間大きさ８４は、両方の例において同様の大きさを呈し得ることが分かる。従って、入力値の決定のために二次導関数（一次導関数又は数値微分が行われない電流とは対照的に）を利用することが有利であり得る。ピーク間大きさ８４及び開始時刻Ｔｉのいかなる依存性（電流の指数関数的な減衰による）も、開始時刻Ｔｉに対する方程式（１）の依存に基づいて説明することができる。その上、二次導関数は、数値微分が行われない電流より速く公称値に収束することが明らかである。
【０１２８】
方程式（１）の変形形態では、十分早く吸入が開始された場合、電流７２の鞍点は、ライン７４で起こり得る。結果的に、ピーク間大きさ８４を導出するために、鞍点を探し、鞍部のゼロ勾配のポイント（８０の極大値の代わりに）の開始を利用するように、関係を適応させることができる。
【０１２９】
［例２］
ここで、以前に説明された実施形態又は本明細書で開示される別の実施形態の１つ又は複数の特徴を実装する例示的な実施形態を提供する。
【０１３０】
方程式（２）において提供される関係は、回路８により、フローの特性を決定するために実施することができる。
Ｍ＝Ｘ．Ｔｄ＋Ｙ．Ｖ−Ｚ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．（２）
式中、出力値は、流路１８を通したユーザ吸入中に存在するエアロゾルの質量Ｍ（単位：ｍｇ）である。係数Ｘ〜Ｚは、実験データの回帰によって決定され、−０．００００３１１５、０．１２２７、２９５．２のそれぞれの値を有する。入力値は、「Ｖ」（単位：ｍＶ）として示される加熱システム３０にわたって維持される定電圧と、電気エネルギーが加熱システムに印加される持続時間「Ｔｄ」（単位：ｍＳｅｃ）とを含む。
【０１３１】
ここで、例示として、上記の関係を利用する。
【０１３２】
入力値は、２．５１Ｖの電圧Ｖと、３．９８７秒の電気エネルギー持続時間Ｔｄとを含む。上記の関係は、±４〜６％の実験誤差でＭを１２．７ｍｇと決定する。実験的に得られるＭの値は、前駆体を含む貯蔵部分の枯渇を測定することによって得られた。流路を通したユーザ吸入は、１８．３３ｍｌ／ｓの較正された代表的なフローレートでポンプによって複製された。
【０１３３】
加熱システム３０を通した電気エネルギー持続時間Ｔｄは、例１で論じられるように決定することができる。
【０１３４】
吸入の開始が決定できず（例えば、極大値８０が識別できない）、従って方程式（１）の実装形態を除外する例では、フローの特性を決定するために方程式（２）を実施することができる。
【０１３５】
［変形形態の例］
例１及び例２は、加熱システム３０を通した電気エネルギーと流路１８のフローの特性との間の関係の例を提供することを理解されたい。他の関係も実施することができる。
【０１３６】
例１の変形形態は、入力値として、最大値８０と最小値８２との間の時間又は関連する他の時間、最大値８０及び／又は最小値８２の下の面積、最大値又は最小値８２の大きさ（ピーク−ピーク値８４とは対照的に）、代替の極大値又は極小値（吸入の終了と関連付けられるものを含む）の１つ又は複数を含み得る。代わりに、吸入の開始及び終了によって生じる振動間の時間の勾配／時間を利用することができる。他の変形形態では、入力値は、加熱システム３０を通した電気エネルギーの特性の一次導関数又は加熱システム３０を通した電気エネルギーの特性（すなわち数値微分が行われない）から得ることができる。
【０１３７】
さらなる変形形態では、加熱システムを通した電気エネルギーの特性における振動の特徴は、入力値として（唯一の入力値としてを含む）使用することができる。例えば、方程式（１）は、唯一の入力値として、実験データに基づき得る（従って方程式の時間依存性を置き換える）ピーク間大きさ８４を有するように適応させる。
【０１３８】
さらなる変形形態では、ユーザ吸入の持続時間は、二次時間導関数から得ることができ、吸入の開始時刻及び／又は電気エネルギーが加熱システムに印加される持続時間の代わりに入力値として使用することができる。
【０１３９】
例２の変形形態は、入力値としてユーザ吸入の持続時間を含み得、ユーザ吸入の持続時間は、加熱システム３０を通した電気エネルギーの特性の二次導関数又は加熱システム３０を通した電気エネルギーの特性（すなわち数値微分が行われない）から決定することができる。
【０１４０】
他の変形形態では、フローに関連する代替の特性を決定することができ、例えば、方程式（１）又は（２）は、代わりに、エアロゾルの体積、フローの質量又は体積（すなわちエアロゾルと空気との総量）、フローの速度を決定するために公式化することができる。
【０１４１】
［フローに関連する特性の出力］
フローの決定された特性は、その特性がどのようなものであるかに応じて、様々な方法で利用することができる。フローの決定された特性は、ユーザインタフェース（例えば、スマートフォン４８などの周辺デバイス上又は装置２上の）上でユーザに表示するため、システム３６と関連付けられたメモリに格納するため、装置２の制御の基準として使用するため（例えば、前駆体の枯渇が閾値を超えると決定され、エアロゾル生成が低減されるか又は別の方法で制御される）の１つ又は複数として利用することができる。
【０１４２】
図５を参照すると、フローの特性がユーザインタフェース９４上に表示される実施形態では、回路８は、ユーザインタフェース９４に対して、フローの決定された特性に基づいて情報を表示する命令を生成する。命令は、ユーザインタフェース９４を駆動するために、ディスプレイドライバによって処理するためのものである。フローの特性が吸入中に存在するエアロゾルの１つ又は複数の成分の量である実施形態では、前記量及び／又は複数の吸入の集計からの量を表示することができる。
【０１４３】
［流路を通したユーザ吸入の開始又は終了に基づくフローに関連する特性の決定］
図１３を参照すると、説明される実施形態は、回路８を含み、ブロック１００では、回路８は、加熱システム３０を通した電気エネルギーの特性を決定する。ブロック１０２では、回路８は、流路１８を通したユーザ吸入の開始及び／又は終了による振動を決定する。このプロセスは、図４及び／若しくは１２に示されるプロセスの実施形態又は本明細書で開示される別の実施形態と組み合わせて実施することができる。
【０１４４】
本明細書で使用される場合、「振動」は、極大値、極小値、鞍点の１つ又は複数を指し得る。極大値と極小値とは、隣接し得る。振動は、流路１８を通した吸入によって（電気雑音又は他の干渉によるものというよりむしろ）生じ得る。
【０１４５】
ブロック１０４では、回路８は、フローに関連する特性を決定するために振動の１つ又は複数の特徴を処理するように構成される。処理は、加熱システム３０を通した電気エネルギーの特性と流路１８のフローの特性との間の説明される関係に対する入力値として使用される１つ又は複数の特徴を含み得、フローの特性は、出力値である。ブロック１０６では、回路８は、任意選択により、フローに関連する特性を出力するように構成される（以前に論じられたように）。
【０１４６】
以前に論じられた例１を参照すると、ブロック１０４のフローに関連する特性は、流路１８を通した吸入中に分配されたエアロゾルの１つ又は複数の成分の量を含み得る。例１に対して論じられるように、且つ図１０及び１１を参照すると、入力値は、流路１８を通したユーザ吸入の開始による振動から決定することができる。振動は、二次時間導関数７８に基づき得、最大値８０及び隣接する最小値８２を含む。ピーク間振幅８４は、最大値８０及び最小値８２から抽出し、入力値として使用することができる。
【０１４７】
実施形態では、入力値は、流路１８を通したユーザ吸入の終了による振動から決定することができる。振動は、二次時間導関数７８に基づき得、最大値１０８及び隣接する最小値１１０を含む。ピーク間振幅１１２は、極大値１０８及び極小値１１０から抽出し、入力値として使用することができる。
【０１４８】
吸入の開始及び終了の一方又は両方からの振動は、流路１８を通した吸入中に分配されたエアロゾルの１つ又は複数の成分の量に関連することが分かっている。実施形態では、入力値は、終了及び開始による振動から決定することができる。実施形態では、吸入の開始による振動及び吸入の終了による振動の一方からの入力値は、他方が利用可能でない場合に使用することができる。
【０１４９】
加熱システム３０を通した電気エネルギーと流路１８のフローの特性との間の実施される関係は、いずれの入力値を決定するかに基づいて選択できることが理解されるであろう。
【０１５０】
図９を参照すると、約２．５秒後、電流７２は、著しい振動を呈している（対応する二次時間導関数７４においてより明確に分かる）。振動は、加熱システム３０の加熱要素の過熱によって生じる電気雑音である。電気雑音がいつ起こるかに応じて、電気雑音は、吸入の開始及び／又は終了と関連付けられた振動の決定に干渉し得る。従って、電気雑音が吸入の測定値に干渉しないように、流路１８を通したユーザ吸入が電気雑音の前に起こるように回路８を構成することが望ましい。
【０１５１】
図９を参照すると、吸入の終了による振動は、電気雑音の干渉を受ける。従って、吸入の終了による振動を正確に決定することが難しい。それに従って、加熱システム３０を通した電気エネルギーと流路１８のフローの特性との間の関係（例えば、例１の下で論じられるもの）を実施することが望ましく、その関係は、吸入の終了時の振動の決定を必要とせず、開始時の振動（この振動は干渉を受ける可能性が低いため）の決定を必要とするものである。
【０１５２】
変形形態では、振動を決定する場合、加熱システム３０を通した電気エネルギーの特性の一次導関数又は加熱システム３０を通した電気エネルギーの特性（すなわち数値微分が行われない）を利用することができる。しかし、図１０を参照すると、二次導関数は、より顕著な振動を提供し、より正確な出力値をもたらし得ることが分かる。
【０１５３】
実施形態では、回路８は、極大値及び極小値の検索及び位置付けを行うための条件に関連して、例１の下で例示される１つ又は複数の既定の条件と比較することにより、吸入及び／又は終了の吸入による振動を決定することができる。
【０１５４】
変形実施形態では、例えば、極大値と極小値との間の時間又は関連する他の時間、極大値及び／又は極小値の下の面積、極大値又は極小値の大きさ（ピーク−ピーク値とは対照的に）など、振動の他の特徴を入力値として利用することができる。
【０１５５】
例１を考慮すると、振幅の大きさ８４は、分配されたエアロゾルの１つ又は複数の成分の量Ｍに直接関連すること（すなわち方程式１の実験的関係を介して）、振幅の大きさが大きいほど、分配された成分の量が大きくなること（例えば、直接比例関係又は他の数学関数関係を介して）を理解することができる。
【０１５６】
本明細書で使用される場合、「振幅」は、以下の定義、すなわちピーク間、ピーク、ＲＭＳ、他の同様の定義を含み得る。
【０１５７】
［回路によって実施されるフローの特性を決定するための複数の関係］
説明される実施形態は、電気回路８を用いて、加熱システムを通した電気エネルギーと前記特性との間の複数の異なる関係の１つに基づいて流路１８のフローに関連する特性を決定するために実施することができる。
【０１５８】
具体的には、回路は、加熱システムを通した電気エネルギーの特性（例えば、以前に説明されたような電流又は電力若しくは電圧などの別の特性）を測定することと、電気エネルギーの前記測定された特性からの１つ又は複数の特質（例えば、以前に説明された例１若しくは例２又は本明細書で説明される関連変形形態に対する入力値或いは他の同様の特質）を決定することと、本明細書で定義されるように、決定された特質に基づいて、電気エネルギーの測定された特性とフローの特性との間の複数の異なる実験的関係から１つを選択する（例えば、例１若しくは例２又は本明細書で説明される関連変形形態の別のものを選択する）ことと、本明細書で定義されるように、フローの特性を決定するために前記関係を実施することとを含むプロセスを実施することができる。
【０１５９】
関係の適切な例は、例１及び例２並びに本明細書で説明される関連変形形態として提供される。それに従って、実施形態では、回路８は、好ましい順又は入力値セット（「クラス」と呼ぶことができる）に従って関係（例えば、例１若しくは例２又は他の変形形態）を実施することができる。
【０１６０】
図１４を参照すると、複数の関係を実施するためのプロセスの実施形態は、ブロック１１４において、回路８が加熱システム３０を通した電気エネルギーの特性を測定することを含む（その例は、以前に論じられている）。
【０１６１】
条件１１６では、回路８は、加熱システム３０を通した電気エネルギーの決定された特性から１つ又は複数の入力値の第１のクラスを決定できるかどうかを決定する。第１のクラスを決定することができる場合、ブロック１１８が実行され、ブロック１２０においてフローの特性が出力される。ブロック１１８は、第１の関係を実施する。
【０１６２】
例１の方程式（１）を実施する実施形態では、第１のクラスは、「Ｉ」として示されるピーク間大きさ８４、「Ｖ」として示される加熱システム３０にわたって維持される定電圧、電気エネルギーが加熱システムに印加される持続時間「Ｔｄ」、吸入の開始時刻「Ｔｉ」である。従って、条件１１６において第１のクラスを決定することができる場合、ブロック１１８において方程式（１）が実施される。ブロック１２０では、出力値は、流路１８を通したユーザ吸入中に存在するエアロゾルの質量Ｍである。
【０１６３】
条件１１６において第１のクラスを決定することができない（例えば、入力値の１つ又は複数を演算することができない）場合、条件１２２が実行される。条件１１２では、回路８は、加熱システム３０を通した電気エネルギーの決定された特性から１つ又は複数の入力値の第２のクラスを決定できるかどうかを決定する。第２のクラスを決定することができる場合、ブロック１２４が実行され、ブロック１２０においてフローの特性が出力される。ブロック１２４は、第２の関係を実施する。
【０１６４】
例２の方程式（２）を実施する実施形態では、第２のクラスは、電気エネルギーが加熱システムに印加される持続時間「Ｔｄ」である。従って、条件１１６において第２のクラスを決定することができる場合、ブロック１２４において方程式（２）が実施される。ブロック１２０では、出力値は、流路１８を通したユーザ吸入中に存在するエアロゾルの質量Ｍである。
【０１６５】
変形実施形態では、３つ以上の数の関係が実施される。実施形態では、複数の関係と関連付けられたクラスを決定することができ、特定の関係は、好ましい順に従って実施される。
【０１６６】
条件１１６において第２のクラスを決定することができない（例えば、入力値の１つ又は複数を演算することができない）場合、条件１２６が実行される。ブロック１２６では、回路８は、流路１８を通した１つ又は複数の以前のユーザ吸入から決定された出力値に基づいて出力値を決定することができる（例えば、以前の吸入からの出力値が出力値として利用されるか、又は複数の以前の吸入からの出力値に基づく平均若しくは他の適切な表現が出力値として利用される）。以前の出力値に関連する情報は、回路８のプロセッサに通信可能に結合されたメモリに格納することができる。
【０１６７】
方程式（１）及び（２）が第１及び第２の関係として実施される先行する実施形態を参照すると、第２の関係と関連付けられた第２のクラスの入力値は、第１の関係と関連付けられた第１のクラスの入力値のサブセットである。この方法で実装される電気回路８は、第１のクラスからの入力値のすべてを決定できるとは限らない場合、第１のクラスの入力値の１つ又は複数を使用して、第２の関係を適宜に実施できるようにする。そのような実装形態は、処理オーバーヘッドを低減することができる。
【０１６８】
［吸入シグネチャに基づくユーザの識別］
図１５及び１６を参照すると、エアロゾルを生成するための電動式エアロゾル生成システム３６は、本明細書で開示される任意の先行する実施形態又は他の実施形態の特徴を実装することができる。電気回路８は、流路を通したユーザ吸入からの加熱システムに対する冷却効果による、加熱システム３０と関連付けられた特性の変化を測定することと、加熱システムと関連付けられた測定された特性に基づいて吸入の特質を決定することと、決定された特質に基づいてユーザを識別することとを行うように実装することができる。
【０１６９】
図１５のブロック２００を参照すると、流路を通したユーザ吸入からの加熱システムに対する冷却効果による、加熱システム３０と関連付けられた特性の変化を測定することは、以前の実施形態において説明されるように、加熱システムを通した電気エネルギーの特性を測定することを含み得る。その一例は、図６及び７と関連付けられた実施形態において提供される回路８の実施形態であり、そのような特性の例は、図８〜１１において提供される電流である。
【０１７０】
ブロック２０２を参照すると、特質を決定することは、測定された特性の特定の特徴（例えば、時間履歴の特質）を識別することを含む。参照実施形態では、特質は、電流７２の特性又は電流の時間導関数（一次時間導関数（図示せず）若しくは二次時間導関数７８など）である。特質は、識別して、以前の実施形態に対して説明されるような特徴抽出などの技法によって測定された特性から抽出することができる。
【０１７１】
図１０を参照すると、電流７２の例では、特質は、ステップを有する振幅（すなわち上昇７５と下降７９との間の電流増加）、電流増加における初期の上昇７５の時刻又はレート、電流増加におけるステップ持続時間、他の関連特性の１つ又は複数に基づき得る。
【０１７２】
二次時間導関数７８の例では、特質は、極大値又は極小値８２〜１０８と関連付けられた振幅（ピーク間大きさ８４、１１２を含む）、前記振幅の時刻、前記極大値及び／又は極小値と関連付けられた面積、前記極大値及び／又は極小値と関連付けられた時間、極大値及び／又は極小値から導出された吸入持続時間、他の関連特性の１つ又は複数に基づき得る。
【０１７３】
ブロック２０４を参照すると、決定された特質に基づいてユーザを識別するため、特質は、閾値と比較することができる。後者の例として、吸入の強度（振幅８４、１１２によって決定することができる）及び／又は持続時間（振幅８４、１１２の時刻によって決定することができる）に基づいて成人と未成年ユーザとを区別するため、実験的に得られたデータに基づいて閾値を設定することができる。また、異なる成人同士もこの方法で識別することができる。実施形態では、未成年ユーザの振幅は、典型的な成人の振幅の５０〜７５％であると決定することができる。
【０１７４】
別の実施形態では、決定された特質は、格納された特質と比較することができ、格納された特質は、従来技術の較正手順（較正手順について以下で論じる）の一部として導出されているものである。次いで、相関スコアの値に基づいてユーザを識別することができる。相関スコアは、相関又はパターンマッチングアルゴリズム（例えば、ブロッサムアルゴリズム（ｂｌｏｓｓｏｍ  ａｌｇｏｒｉｔｈｍ））から導出される単一の値であり得る。ユーザは、相関スコアが閾値スコアを超える場合、識別されたものとして決定することができる。相関スコアが閾値スコアを超えない場合、識別されたものとしてユーザを決定することはできない。例として、パターンマッチングアルゴリズムを使用して、極大値８０の曲線と格納された曲線とを比較することができる。
【０１７５】
上記のプロセスの変形形態では、本明細書で開示される以前の実施形態に従って、加熱システム３０を通した電気エネルギーの他の特性（例えば、加熱システムにわたる電位又は加熱システムを通した電力）も同様に処理できることが理解されるであろう。
【０１７６】
さらなる変形形態では、加熱システムと関連付けられた特性は、加熱システム３０の温度である。加熱システム３０の温度は、以前の実施形態で開示されるように、加熱システム３０の電気抵抗から決定することができる。代わりに、電気回路は、温度を測定するために加熱システムに動作可能に近接して配置される別個の温度センサ（熱電対（図示せず）など）を含む。これらの実施形態では、電気回路８は、加熱システムをターゲット温度に調節するように（例えば、以前の実施形態において論じられるようなＰＩＤ又は同様のアルゴリズムによって）配置され、流路を通した吸入により、ターゲット温度からの前記調節された温度の時間的変移が起こる。
【０１７７】
図１６を参照すると、そのような実施形態に対する温度履歴２０６がプロットされている。吸入２０８、２１０、２１２、２１４は、温度２０６における振動（すなわち冷却）として観察することができる。ユーザは、温度降下（最大フローレート及び／又は吸入持続時間を示し得る）、時間、面積、他の関連量などの振動の特質によって識別することができる。例として、温度降下の大きさに基づいて成人と未成年ユーザとを区別するため、実験的に得られたデータに基づいて閾値を設定することができる。また、異なる成人同士もこの方法で識別することができる。実施形態では、特質は、温度の時間導関数から決定することができる。
【０１７８】
様々な実施形態の他の特質は、吸入持続時間と関連付けられた全体的な振動又は吸入開始時若しくは終了時の振動を含み得る振動の他の曲線形状（その例は、例えば、図９及び１０に関連して論じられるものなどの先行する実施形態で提供される）、ピーク冷却までの時間、第１の最大冷却までの時間、第１の最小冷却までの時間、ピーク冷却間の時間、冷却の変化率、ピーク冷却数、ピーク冷却温度、ピーク冷却比、冷却速度比の変化率を含み得る。
【０１７９】
図１５のブロック２０４を参照すると、実施形態において決定された特質に基づいてユーザを識別することは、特徴と格納された特質とを比較することと、例えば相関スコアにより、相関を決定することとを含む。実施形態では、格納された特質は、較正手順中に格納される。
【０１８０】
較正手順の一部として、ユーザ吸入シグネチャと関連付けられた前述の特質が格納される場合、ユーザは、流路を通した典型的な吸入又は非典型的な吸入（特定のシリーズの若しくは短く強い吸入など）を記録することを選択し得る。後者は、セキュリティの強化を提供することができる。
【０１８１】
実施形態では、較正手順は、設定時間（例えば、２秒間）にわたって記録されてメモリに格納された加熱システムと関連付けられた測定された特性に対する吸入の影響を含む。次いで、この測定された特性から（例えば、以前の実施形態において説明されるような特徴抽出によって）及び格納されたユーザ吸入シグネチャと関連付けられた特質から関連する特質（例えば、温度降下又は他のそのような特質）を抽出することができる。較正手順は、前記プロセスを実行するためにユーザからコマンドを受信するように配置されたシステムのユーザインタフェースを介して実行することができる。
【０１８２】
較正プロセスの代替として、ユーザ吸入シグネチャと関連付けられた特質は、システムの最初の動作中又はデバイスの最初の数回の動作中に記録することができ、従って較正手順の必要性をなくすことができる。
【０１８３】
ブロック２０４に続いて、電気回路８は、ユーザの識別に基づいて様々な制御動作を実施することができる。以前の実施形態において論じられるように、加熱システムと関連付けられた特質が以前の格納された特質と一致する場合若しくは特質が閾値を超える場合又は他の基準により、識別されたものとしてユーザを決定することができる。
【０１８４】
制御動作の例は、加熱システム３０を使用可能にすること又は使用不能にすることである（例えば、加熱システム３０へのさらなる電気エネルギーの供給を阻止することによって）。ユーザが識別されない場合、実施形態では、既定の時間量にわたり（５分間若しくは１０分間など）又はシステムがリセットされるまで、加熱システムへの電気エネルギーの供給が阻止される。実施形態では、リセットは、周辺デバイス４８のユーザインタフェースを介する認証コードのエントリを含む。
【０１８５】
制御動作の例は、例えば、周辺デバイス４８のユーザインタフェースにより、ユーザが識別されたことを表示することである。
【０１８６】
制御動作の例は、特定の方法で動作するように装置を構成することである。実施形態では、装置は、より多くの動作パラメータの１つを選択する構成であり、動作パラメータは、ユーザのアイデンティティと関連付けてメモリに格納することができる。この動作は、キー値データベース（又は他の同様のパラダイム）などのデータ構造を実装することを含み得、ユーザアイデンティティは、キーであり、１つ又は複数の動作パラメータの単一のセットにリンクされる。実施形態では、データ構造は、システムの他のコンポーネント（周辺デバイス４２を含む）にわたって実装することができる。動作パラメータは、加熱器システム温度、加熱システムの最大許容加熱器持続時間、ユーザインタフェース構成、他の関連パラメータの１つ又は複数を含み得る。
【０１８７】
制御動作の例は、ユーザアイデンティティと関連付けられた動作情報を格納するようにシステムを構成することである。動作情報は、使用時刻、吸入数、吸入持続時間、エアロゾルに処理された前駆体の量、エアロゾルとして分配された前駆体の１つ又は複数の成分の量の１つ又は複数を含み得る。情報は、周辺デバイス４８又はリモートサーバーシステムに定期的に転送することができる。
【０１８８】
開示される方法（又は対応する装置、プログラム、データキャリアなど）のいずれも、具体的な実装形態に応じて、ホスト又はクライアントによって実行できることが理解されるであろう（すなわち、開示される方法／装置は、コミュニケーションの形態であり、従っていずれかの「視点」から（すなわち互いの様式に対応して）実行することができる）。その上、「受信すること」及び「送信すること」という用語は、「入力すること」及び「出力すること」を包含し、電波の送信及び受信のＲＦに関連して限定されないことが理解されるであろう。従って、例えば、実施形態を実現するためのチップ又は他のデバイス若しくはコンポーネントは、別のチップ、デバイス又はコンポーネントに出力するためのデータを生成することも、別のチップ、デバイス又はコンポーネントからの入力データを有することもでき、そのような出力又は入力は、「送信する」及び「受信する」と称することができ、動名詞形、すなわち「送信すること」及び「受信すること」並びにＲＦに関連して「送信すること」及び「受信すること」を含む。
【０１８９】
本明細書で使用される場合、「Ａ、Ｂ又はＣの少なくとも１つ」というスタイルで使用される明確な記述及び「Ａ、Ｂ及びＣの少なくとも１つ」という明確な記述は、離接的な「又は」及び離接的な「及び」を使用し、その結果、それらの明確な記述は、Ａ、Ｂ、Ｃの組合せのいずれか及びすべて並びにＡ、Ｂ、Ｃのいくつかの並べ替え（すなわちＡのみ、Ｂのみ、Ｃのみ、任意の順番のＡ及びＢ、任意の順番のＡ及びＣ、任意の順番のＢ及びＣ、任意の順番のＡ、Ｂ、Ｃ）を含む。そのような明確な記述では、３つ以上又は３つ以下の特徴を使用することもできる。
【０１９０】
請求項では、括弧内にあるいかなる参照符号も、請求項を限定するものと解釈してはならない。「含む」という単語は、請求項にリストされているもの以外の要素又はステップの存在を除外しない。その上、「１つの（ａ）」又は「１つの（ａｎ）」という用語は、本明細書で使用される場合、「１つ又は複数」として定義される。また、請求項における「少なくとも１つの」及び「１つ又は複数」などの導入句の使用は、同じ請求項が「１つ又は複数」又は「少なくとも１つ」という導入句及び「１つの（ａ）」又は「１つの（ａｎ）」などの不定冠詞を含む場合でも、「１つの（ａ）」又は「１つの（ａｎ）」という不定冠詞による別の請求項要素の導入が、そのような導入請求項要素を含む特定の請求項を、そのような要素を１つのみ含む発明に限定することを含意するものと解釈すべきではない。定冠詞の使用についても同じことが言える。別段の言明がない限り、「第１の」及び「第２の」などの用語は、そのような用語が説明する要素を任意に区別するために使用される。従って、これらの用語は、必ずしもそのような要素の時間的な又は他の優先順位決定を示すことを意図するとは限らない。ある対策が相互に異なる請求項で列挙されているという事実のみでは、利益を得るためにこれらの対策の組合せを使用できないということを示さない。
【０１９１】
不適合との別段の言明がない限り又は実施形態、例若しくは請求項の物理学若しくは別の方法がそのような組合せを阻止しない限り、前述の実施形態及び例並びに以下の請求項の特徴は、任意の適切な構成で１つに統合することができる（特に、そうすることで有益な効果が得られる特徴の場合）。これは、指定される利益のみに限定されず、代わりに「事後的な」利益から起こり得る。すなわち、特徴の組合せは、説明される形態（特に例、実施形態又は請求項の従属性の形態（例えば、番号付け））による限定を受けない。また、これは、「一実施形態では」及び「実施形態によれば」という記載並びに同様のものにも当てはまり、それらの記載は、単に表現の様式的な形態であり、それに続く特徴を同じ又は同様の表現の他のすべての例に対する別個の実施形態に限定するものと解釈してはならない。すなわち、「１つの（ａｎ）」、「１つの（ｏｎｅ）」又は「いくつかの」実施形態への言及は、開示される実施形態のいずれか１つ若しくは複数及び／又はすべての実施形態或いはそれらの組合せへの言及であり得る。また、同様に、「その」実施形態への言及は、その直前の実施形態に限定されない。
【０１９２】
本明細書で使用される場合、いかなる機械実行可能命令又はコンピュータ可読媒体も、開示される方法を実行することができ、従って方法という用語と（又は互いに）同義に使用することができる。
【０１９３】
１つ又は複数の実装形態の前述の説明は、実例及び説明を提供するが、網羅的であることも、本発明の範囲を開示される正確な形態に限定することも意図しない。変更形態及び変形形態は、上記の教示を考慮して可能であるか又は本開示の様々な実装形態の実践から得ることができる。
【符号の説明】
【０１９４】
３６  システム
２  装置
４  電源
６  アトマイザ
２０  前駆体流入口
２２  フロー流入口
２４  流出口
３０  加熱システム
８  回路
５２  測定システム
５８  シャント抵抗器
６０  増幅器
６２  フィルタ
５４、６４  プロセッサ
５６  ＤＣ／ＤＣ変換器
１０  前駆体送給システム
１４  貯蔵部分
１６  送給ユニット
１２  送達システム
３４  マウスピース
１８  流路
２６  流入口
２８  流出口
５０  フロー
３２  カートマイザ
３６  筐体
３４  マウスピース
４８  周辺デバイス
９４  ユーザインタフェース
【図１】
2021516950.tif 000003
【図２】
2021516950.tif 000004
【図３】
2021516950.tif 000005
【図４】
2021516950.tif 000006
【図５】
2021516950.tif 000007
【図６】
2021516950.tif 000008
【図７】
2021516950.tif 000009
【図８】
2021516950.tif 000010
【図９】
2021516950.tif 000011
【図１０】
2021516950.tif 000012
【図１１】
2021516950.tif 000013
【図１２】
2021516950.tif 000014
【図１３】
2021516950.tif 000015
【図１４】
2021516950.tif 000016
【図１５】
2021516950.tif 000017
【図１６】
2021516950.tif 000018
【国際調査報告】
2021516950.tif 000019
2021516950.tif 000020
2021516950.tif 000021