(57)【要約】  電子喫煙システム３００が提供され、この喫煙システムは、オリフィス１０６、１０７のある外側シェル１０１を有する電子シガレット１００を備え、外側シェル１０１は、気化されて空気と気化流体との気化混合物になる流体を保持する液体カートリッジ１０３と、流体を気化するための霧化器１０２と、液体カートリッジ１０３の壁外側表面によりセンサ３１０に加えられる力又は圧力を検出するように構成された１つ又は複数のセンサ３０６、３０９、３１０を有するセンサ・システムとを備える。検出された力又は圧力は、液体カートリッジ１０３の流体体積のための尺度として使用されてもよい。電子シガレット１００の消費流体を保持するための液体カートリッジ１０３が提供される。電子喫煙システム３００のユーザによって行われる喫煙セッション中の電力消費を制御するための方法及びシステムも提供される。
2020528751.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
オリフィスのある外側シェルを有する電子シガレットを備える電子喫煙システムであって、前記外側シェルが、
気化されて、空気と気化流体の気化混合物になる流体を保持する液体カートリッジと、
前記流体を気化するための霧化器と、
前記液体カートリッジの壁外側表面によってセンサに加えられる力又は圧力を検出するように構成された１つ又は複数の前記センサを有するセンサ・システムであって、前記検出された力又は圧力が、前記液体カートリッジの流体体積に関係する、センサ・システムと
を備える、電子喫煙システム。
【請求項２】
前記外側シェルが、１つ又は複数の側壁内側表面及び底壁内側表面を有し、前記内側表面が、前記液体カートリッジを少なくとも部分的に囲み、前記液体カートリッジが、少なくとも１つ又は複数の側壁部分、底壁部分、及び上部分によって形成されており、
少なくとも１つのセンサが、前記外側シェルの前記底壁内側表面と、前記液体カートリッジの前記底壁外側表面との間に位置付けられ、
少なくとも１つのセンサが、前記外側シェルの側壁内側表面と、前記液体カートリッジの側壁外側表面との間に位置付けられる、請求項１に記載の電子喫煙システム。
【請求項３】
前記センサ・システムが、前記液体カートリッジの１つ又は複数の壁外側表面によって前記センサに加えられる力又は圧力を検出するように配置された少なくとも２つのセンサを保持する、請求項１又は２に記載の電子喫煙システム。
【請求項４】
少なくとも１つのセンサが、前記外側シェルの前記底壁内側表面と、前記液体カートリッジの前記底壁外側表面との間に位置付けられ、少なくとも１つのセンサが、前記外側シェルの側壁内側表面と、前記液体カートリッジの側壁外側表面との間に位置付けられる、請求項２又は３に記載の電子喫煙システム。
【請求項５】
前記液体カートリッジが、前記外側シェルに対する柔軟性を前記液体カートリッジに与える１つ又は複数の可撓性部分を備え、それにより前記液体キャリアが、前記センサに重力又は圧力を加えられるようになり、前記重力又は圧力は、少なくとも部分的に前記液体キャリアの前記流体体積の関数である、請求項１から４までのいずれか一項に記載の電子喫煙システム。
【請求項６】
前記液体カートリッジが１つ又は複数の可撓性壁部分を備え、
前記センサが、前記１つ又は複数の可撓性壁部分の外側表面から加えられる重力又は圧力を検出するように位置付けられる、請求項１から５までのいずれか一項に記載の電子喫煙システム。
【請求項７】
前記液体カートリッジの前記底壁部分が、前記外側シェルの前記底壁内側表面と、前記液体カートリッジの前記底壁外側表面との間に位置付けられた前記少なくとも１つのセンサに面する可撓性壁部分を保持し、
前記液体カートリッジの少なくとも１つの側壁部分が、前記外側シェルの側壁内側表面と、前記液体カートリッジの側壁外側表面との間に位置付けられた前記少なくとも１つのセンサに面する可撓性壁部分を保持する、請求項２に記載の、又は請求項２に従属する場合には請求項３から６までのいずれか一項に記載の電子喫煙システム。
【請求項８】
前記液体カートリッジが、１つ又は複数の側壁部分、底壁部分、前記外側シェルに取り付けられた上部分、及び前記上部分と前記側壁部分との間で可撓性接続を提供する可撓性相互接続部分を有し、前記センサが、前記１つ又は複数の側壁部分及び／又は底壁部分の外側表面から加えられる重力又は圧力を検出するように位置付けられた、請求項１から５までのいずれか一項に記載の電子喫煙システム。
【請求項９】
前記１つ若しくは複数の力又は圧力検出センサが、１つ若しくは複数のピエゾ抵抗ひずみゲージ型センサ、及び／又は１つ若しくは複数の力感知抵抗器型センサを含む、請求項１から８までのいずれか一項に記載の電子喫煙システム。
【請求項１０】
前記液体カートリッジが、少なくとも１つ又は複数の側壁部分、底壁部分、及び上部分によって形成され、前記側壁部分及び前記底壁部分が、少なくとも部分的にプラスチック材料又は可撓性プラスチック材料から作られる、請求項１から９までのいずれか一項に記載の電子喫煙システム。
【請求項１１】
前記上部分が、前記液体カートリッジを前記外側シェルに取り付けるためのねじ山部分を備える、請求項１０に記載の電子喫煙システム。
【請求項１２】
前記可撓性相互接続部分が、可撓性プラスチック材料から作られる、請求項８に記載の電子喫煙システム。
【請求項１３】
前記電子シガレットが、
前記センサ・システムと電子的に通信する制御回路であって、前記１つ又は複数の力／圧力検出センサによって検出された受信した力／圧力データに少なくとも部分的に基づき、前記液体カートリッジ内の前記流体の残りの体積を判定するように構成された制御回路をさらに備える、請求項１から１２までのいずれか一項に記載の電子喫煙システム。
【請求項１４】
前記制御回路が、少なくとも２つの力／圧力検出センサによって検出された受信した力／圧力データに少なくとも部分的に基づき、前記液体カートリッジ内の前記流体の残りの体積を判定するように構成された、請求項１３に記載の電子喫煙システム。
【請求項１５】
前記制御回路が、前記少なくとも２つの力／圧力検出センサによって検出された受信した力／圧力データを組み合わせ又は合計するように構成され、その結果得られる前記組み合わされた又は合計された力／圧力データに少なくとも部分的に基づき、前記液体カートリッジ内の前記流体の残りの体積を判定するように構成された、請求項１４に記載の電子喫煙システム。
【請求項１６】
前記制御回路は、前記受信した力／圧力データの最大値を判定するように、又は前記組み合わされた若しくは合計された力／圧力データの最大値を判定するように構成され、さらに、前記判定された最大値に少なくとも部分的に基づき、前記液体カートリッジ内の前記流体の残りの体積を判定するように構成された、請求項１３から１５までのいずれか一項に記載の電子喫煙システム。
【請求項１７】
制御回路が、最小及び最大の重力又は圧力の値を表す記憶された情報を保持し、前記最小値が、最小の流体体積を保持する液体カートリッジによって加えられる力又は圧力を表し、前記最大値が、最大の流体体積を保持する液体カートリッジによって加えられる力又は圧力を表し、前記制御回路が、前記１つ又は複数の力／圧力検出センサによって検出された受信した力／圧力データと、前記記憶された最小及び最大の力／圧力の値とに基づき、前記液体カートリッジ内の前記流体の残りの体積を判定するように構成された、請求項１３から１６までのいずれか一項に記載の電子喫煙システム。
【請求項１８】
前記制御回路が、前記組み合わされた又は合計された力／圧力データと、前記記憶された最小及び最大の力／圧力の値とに少なくとも部分的に基づき、前記液体カートリッジ内の前記流体の残りの体積を判定するように構成された、請求項１５又は１７に記載の電子喫煙システム。
【請求項１９】
前記制御回路が、前記判定された最大値と、前記記憶された最小及び最大の力／圧力の値とに基づき、前記液体カートリッジ内の前記流体の残りの体積を判定するように構成された、請求項１６又は１７に記載の電子喫煙システム。
【請求項２０】
前記電子シガレットが、前記制御回路と電子的に通信する短距離ワイヤレス通信モジュールであって、判定された残りの流体体積を外部コンピュータ又はスマートフォンにワイヤレス・データ通信するように構成された短距離ワイヤレス通信モジュールをさらに備える、請求項１３から１９までのいずれか一項に記載の電子喫煙システム。
【請求項２１】
前記電子シガレットが、
気化される前記流体を加熱するための、加熱システムの温度を感知するための温度センサを含む前記加熱システムであって、前記加熱システムが前記霧化器の一部であり、前記霧化器は、ユーザが前記オリフィスにおいて吹かし前記加熱システムから熱が送達されたときに、前記流体を気化して前記混合物にするように配置される、加熱システムと、
電力送達バッテリと
をさらに備える、請求項１から２０までのいずれか一項に記載の電子喫煙システム。
【請求項２２】
前記電子シガレットが、
ユーザの吹かしにより生じる空気圧の変化を検出するための空気流センサをさらに備え、
前記制御回路及び前記空気流センサが、空気圧の低下を検出するように構成され、前記制御回路が、空気圧の低下の検出に続いて、前記液体カートリッジ内の前記流体の残りの体積を判定するように構成された、請求項１から２０までのいずれか一項に記載の電子喫煙システム。
【請求項２３】
電子シガレット用の消費流体を保持するための液体カートリッジであって、１つ又は複数の側壁部分、底壁部分、剛性上部分、及び前記上部分と前記側壁部分との間で可撓性接続を提供する可撓性相互接続部分を備える液体カートリッジ。
【請求項２４】
前記上部分が、前記液体カートリッジを電子シガレットの外側シェルに取り付けるためのねじ山部分を備える、請求項２３に記載の液体カートリッジ。
【請求項２５】
前記可撓性相互接続部分が、可撓性プラスチック材料から作られる、請求項２３又は２４に記載の液体カートリッジ。
【請求項２６】
前記１つ又は複数の側壁部分、及び前記底壁部分が、非可撓性又は剛性のプラスチック材料から少なくとも部分的に作られる、請求項２３から２５までのいずれか一項に記載の液体カートリッジ。
【請求項２７】
起動接触部と、気化される流体を加熱するため又はたばこプラグを加熱するための、加熱システムの温度を感知するための温度センサを含む前記加熱システムと、外部コンピュータ又はスマートフォンとワイヤレス・データ通信するように構成された短距離ワイヤレス通信モジュールと、前記起動接触部、及び前記加熱システム、及び前記短距離ワイヤレス通信モジュールと電子的に通信する制御回路と、前記加熱システム、及び前記短距離ワイヤレス通信モジュール、及び前記制御回路に給電するためのバッテリとを備える電子喫煙システムの使用によって実行される喫煙セッション中の電力消費を制御する方法であって、
ユーザが、前記起動接触部を少なくとも所定の最短吹かし期間にわたって第１の起動喫煙位置に維持することにより、前記制御回路の動作モードを、給電非起動モード又はスリープ・モードから起動モードにシフトし、それにより喫煙セッションが開始されるステップと、
前記制御回路の前記動作モードが、前記起動モードにシフトされるときに、前記加熱システムにバッテリ電力を供給するステップと、
起動された前記加熱システムの温度を判定するステップと、
前記加熱システムの温度が所定の最高温度に到達したとき、又は前記起動接触部が前記第１の起動喫煙位置から第２の非起動位置にされたとき、前記加熱システムへの前記バッテリ電力の供給を起動解除するステップと、
前記制御回路が前記起動モードにされたときに、前記短距離ワイヤレス通信モジュールの動作モードを、給電非起動モード又はスリープ・モードから起動データ通信モードにシフトするステップと、
前記短距離ワイヤレス通信モジュールを前記起動データ通信モードにするステップから始まる所定の通信期間が経過した後に、前記短距離ワイヤレス通信モジュールが外部コンピュータ又スマートフォンとデータ通信セッション中かどうかを判定するステップと、データ通信セッション中でない場合には、
前記短距離ワイヤレス通信モジュールの前記動作モードを、前記給電非起動モード又はスリープ・モードにシフトし、データ通信セッション中である場合には、
前記データ通信セッションが終了したときに、前記短距離ワイヤレス通信モジュールの前記動作モードを、前記給電非起動モード又はスリープ・モードにシフトするステップと
を含む方法。
【請求項２８】
起動接触部と、
気化される流体を加熱するため、又はたばこプラグを加熱するための、加熱システムの温度を感知するための温度センサを含む前記加熱システムと、
外部コンピュータ又スマートフォンとワイヤレス・データ通信するように構成された短距離ワイヤレス通信モジュールと、
前記起動接触部、前記加熱システム、及び前記短距離ワイヤレス通信モジュールと電子的に通信する制御回路と、
前記加熱システム、前記短距離ワイヤレス通信モジュール、及び前記制御回路に給電するためのバッテリと
を備え、
前記制御回路は、
前記起動接触部が、少なくとも所定の最短吹かし期間にわたって第１の起動喫煙位置に維持されるとき、動作モードを、給電非起動モード又はスリープ・モードから起動モードにシフトし、
前記起動接触部が前記第１の起動喫煙位置に維持されるとき、バッテリ電力の供給を前記加熱システムに導くことにより、前記加熱システムを起動し、
起動された前記加熱システムの温度を判定し、
前記加熱システムの温度が所定の最高温度に到達したとき、又は前記起動接触部が前記第１の起動喫煙位置から第２の非起動位置にされたとき、前記加熱システムへの前記バッテリ電力の供給を起動解除し、
前記起動接触部が、前記第１の喫煙起動位置に維持されるとき、前記短距離ワイヤレス通信モジュールの前記動作モードを、給電非起動モード又はスリープ・モードから起動データ通信モードにシフトし、
前記短距離ワイヤレス通信モジュールの動作モードを前記起動データ通信モードにシフトすることから始まる所定の通信期間が経過した後に、前記短距離ワイヤレス通信モジュールが外部コンピュータ又スマートフォンとデータ通信セッション中かどうかを判定し、データ通信セッション中でない場合には、
前記短距離ワイヤレス通信モジュールの前記動作モードを、前記給電非起動モード又はスリープ・モードにシフトし、データ通信セッション中である場合には、
前記データ通信セッションが終了したときに、前記短距離ワイヤレス通信モジュールの前記動作モードを、前記給電非起動モード又はスリープ・モードにシフトするように構成される、電子喫煙システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、電子シガレット又はいわゆる「非燃焼・加熱式」電子シガレット・システムなどの電子喫煙システムに関し、詳細には、気化されユーザによって吸入されることになる送達物含有流体を保持する液体カートリッジを有する電子喫煙システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
電子シガレット、ｅシガレットなどの個人吸入装置により、一定のマイナス面のない喫煙という社会的恩恵を実現することができる。ｅシガレットは、その身体的感覚、全体的な見た目、及び場合によって風味が似ている（すなわち、たばこの芳香、メントールの味、追加のニコチンなどを有する）ことがある煙の代替物を作り出すことによって、たばこシガレットの喫煙を真似する装置である。この装置は、液体の（たとえば、プロピレン・グリコール又はグリセリンに基づく、たとえば味及び芳香の材料を含む）溶液を霧化／気化してエアロゾル・ミストにするために、熱を使用してもよい。生成されたミストは、シガレットの煙と同様に感じられることがある。ｅシガレットは電子的なので、オプション、通信、及び制御を増やす機会を提供することができる。
【０００３】
携帯性のため、且つシガレットの物理特性を模倣するために、個人吸入装置又はｅシガレットは、バッテリ式であってもよい。米国特許第８８５１０６８号は、バッテリ式の個人吸入装置を開示しており、この装置は、中にオリフィスが形成され１つ又は複数の送達物を有する媒体を収容する外側シェルと、シェル内に配設された霧化ユニットとを含む。霧化ユニットは、ユーザがオリフィスで吹かすときに、送達物を含む気体がオリフィスを通って排出されるように、媒体を霧化する。個人吸入装置はさらに、気体とともに排出された送達物を計測することができる。
【０００４】
米国特許出願公開第２０１３９２４０７７５号は、バッテリ式ｅシガレットを開示しており、これは、ｅシガレット内で様々な動作を実現するためのコントローラを含む。コントローラは、スマートフォンなどの消費者装置により、ｅシガレットの動作及び制御を実現する。ｅシガレットの動作及び制御を改善するため、並びにｅシガレットから通信されるデータを利用するために、スマートフォンのアプリケーションが開発されてもよい。アプリケーションは、喫煙特性の制御、動作の監視、設定の調節、製品通知の受信、又はｅシガレットからのデータの編集／分析を行うように開発されてもよい。またアプリケーションは、ｅシガレットに固有のものでなくてもよい他の機能を提供してもよい。
【０００５】
米国特許第８８５１０６８号と米国特許出願公開第２０１３９２４０７７５号に開示された電子シガレットは両方とも、圧力又は空気流のセンサを保持し、喫煙セッションを開始するためにユーザが吹かすことにより生じる、電子シガレットのハウジングを通る空気に起因して増大する圧力に、このセンサが反応する。空気流の増大により起動されると、次いで圧力センサは、制御電子機器、及び霧化ユニットの一部である加熱システムを起動し、この加熱システムが、喫煙セッション中に消費される液体を加熱し気化させる。
【０００６】
しかし、ユーザが吹かすときに初めて加熱システムを起動すると、液体を気化するのに必要な温度を得るうえで遅延が生じ、これは、十分な喫煙経験を得るために、ユーザがより長く吹かさなくてはならないことを意味する。
【０００７】
バッテリ式の個人吸入装置の全体的な課題は、バッテリの再充電までの使用持続時間であり、これは、スマートフォンなどの外部消費者装置とデータを通信するためのワイヤレス通信回路を含む個人吸入装置にとって、さらに大きい問題である。
【０００８】
したがって、気化される液体をよりよく加熱し、ユーザの喫煙セッション中にバッテリの電力消費をよりよく制御するための電子制御システムを有する個人吸入装置又はｅシガレットが必要とされている。
【０００９】
個人吸入装置の別の全体的な課題は、気化され吸入されることになる残りの送達物含有流体を把握することである。
【００１０】
国際公開第２０１７／０４５８９７Ａ１号は、ｅシガレットで使用するエアロゾル生成システム用のカートリッジであって、カートリッジ内の液体又は流体の量を感知するための２つのキャパシタ・プレートを有するキャパシタ・センサを保持するカートリッジを開示している。しかし、開示されたキャパシタ・プレート付き液体カートリッジは、カートリッジを再充填するのに便利な設計ではないことがある。
【００１１】
したがって、気化及び吸入されることになる送達物含有流体を保持する液体カートリッジの流体レベルを検出するための改善されたセンサ・システムであって、カートリッジを容易に再充填できるようにするセンサ・システムを有する個人吸入装置又はｅシガレットが必要とされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】米国特許第８８５１０６８号
【特許文献２】米国特許出願公開第２０１３９２４０７７５号
【特許文献３】国際公開第２０１７／０４５８９７Ａ１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明の目的は、個人吸入装置の使用時の電力消費を制御するための改善された方法及びシステムを提供することである。
【００１４】
この目的は、第１の態様により、起動接触部と、気化される流体を加熱するため又はたばこプラグを加熱するための、加熱システムの温度を感知するための温度センサを含む加熱システムと、外部コンピュータ又はスマートフォンとワイヤレス・データ通信するように構成された短距離ワイヤレス通信モジュールと、起動接触部、及び加熱システム、及び短距離ワイヤレス通信モジュールと電子的に通信する制御回路と、加熱システム、及び短距離ワイヤレス通信モジュール、及び制御回路に給電するためのバッテリとを備える電子喫煙システムの使用によって実行される喫煙セッション中に電力消費を制御する方法であって、
ユーザが、起動接触部を少なくとも所定の最短吹かし期間にわたって第１の起動喫煙位置に維持することにより、制御回路の動作モードを、給電非起動モード又はスリープ・モードから起動モードにシフトし、それにより喫煙セッションが開始されるステップと、
制御回路の動作モードが前記起動モードにシフトされるときに、加熱システムにバッテリ電力を供給するステップと、
起動加熱システムの温度を判定するステップと、
加熱システムの温度が所定の最高温度に到達したとき、又は起動接触部が第１の起動喫煙位置から第２の非起動位置にされたとき、加熱システムへのバッテリ電力の供給を起動解除するステップと
を含む方法を提供することによって、達成される。
【００１５】
本開示の方法及びシステムでは、ユーザは、起動接触部を使用することにより喫煙工程を開始し、この起動接触部を、ユーザは、喫煙工程中に喫煙位置に保持する。次いでユーザは、起動接触部を喫煙位置にした後で、吹かしを開始してもよい。本開示の方法及びシステムでは、起動接触部が喫煙位置にされた直後に、制御回路及び加熱システムが起動される。次いで吹かし中に気化される流体の加熱は、ほとんどの場合にユーザが吹かしを行う前に開始され、それにより喫煙体験が向上する。
【００１６】
電子喫煙システムの主な電力消費構成要素のうちの１つは加熱システムであり、加熱システムの温度を監視することによって、流体の過度な加熱が回避され、バッテリ電力の過剰な使用が回避される。
【００１７】
第１の態様の方法の考えられる実装形態では、方法はさらに、
制御回路が前記起動モードにされたときに、短距離ワイヤレス通信モジュールの動作モードを、給電非起動モード又はスリープ・モードから起動データ通信モードにシフトするステップと、
短距離ワイヤレス通信モジュールを前記起動データ通信モードにするステップから始まる所定の通信期間が経過した後に、短距離ワイヤレス通信モジュールが外部コンピュータ又スマートフォンとデータ通信セッション中かどうかを判定するステップと、データ通信セッション中でない場合には、
短距離ワイヤレス通信モジュールの動作モードを、給電非起動モード又はスリープ・モードにシフトするステップと、データ通信セッション中である場合には、
データ通信セッションが終了したときに、短距離ワイヤレス通信モジュールの動作モードを、給電非起動モード又はスリープ・モードにシフトするステップと
を含む。
【００１８】
外部消費者装置とデータを通信するためのワイヤレス通信回路が、電子喫煙システムの別の主な電力消費構成要素である。電子喫煙システムが喫煙セッション中に起動しているとき、通常ワイヤレス通信回路は、起動データ通信モードに維持される。所定の期間をデータ通信に使用することによって、バッテリ電力の過剰な使用が回避される。
【００１９】
第１の態様の方法の考えられる実装形態では、方法はさらに、
ユーザが、起動接触部を第１の起動喫煙位置から第２の非起動位置にする又は切り替えることにより、喫煙セッションを終了し、それにより制御回路の動作モードを、給電起動モードから給電非起動モード又はスリープ・モードにシフトするステップを含む。
【００２０】
第１の態様の方法の考えられる実装形態では、次いで、起動接触部を第１の起動喫煙位置から第２の非起動位置にする又は切り替える前記ステップが行われると、制御回路の動作モードは、短距離ワイヤレス通信モジュールの動作モードが給電非起動モード又はスリープ・モードにシフトされたときにのみ、給電起動モードから給電非起動モード又はスリープ・モードにシフトされる。
【００２１】
第１の態様の方法の考えられる実装形態では、次いで、喫煙セッションが始まる前に、電子喫煙システムの動作モードが、非給電オフモードから、電子喫煙システムが非起動又はスリープ・モードになる給電モードにシフトされ、前記動作モードは、起動接触部をユーザが数回連続して起動することによってシフトされ、これにより制御回路の動作モードが、非給電モードから、給電非起動スリープ・モードにシフトされ、短距離ワイヤレス通信モジュールの動作モードが、非給電モードから給電非起動モード又はスリープ・モードにシフトされる。
【００２２】
第１の態様の方法の考えられる実装形態では、次いで、喫煙セッションが終了した後に、起動接触部をユーザが数回連続して起動することによって、電子喫煙システムの動作モードが、給電非起動又はスリープ・モードから、非給電オフモードにシフトされ、これにより制御回路の動作モードが、給電非起動スリープ・モードから、非給電モードにシフトされ、短距離ワイヤレス通信モジュールの動作モードが、給電非起動モード又はスリープ・モードから非給電モードにシフトされる。
【００２３】
第１の態様の考えられる実装形態では、温度センサは電力を消費するセンサであり、この方法は、バッテリ電力を加熱システムに供給するときに、バッテリ電力を温度センサに供給するステップと、起動した加熱システムの温度を判定するステップと、加熱システムへのバッテリ電力の供給を起動解除するときに、温度センサへのバッテリ電力の供給を起動解除するステップとを含む。
【００２４】
第１の態様の方法の考えられる実装形態では、制御回路は残りのバッテリ充電を判定するように構成され、判定された残りのバッテリ充電を表すデータは、制御回路と短距離ワイヤレス通信モジュールの両方が起動モードのときに、制御回路により短距離ワイヤレス通信モジュールに通信され、さらに短距離ワイヤレス通信モジュールにより外部コンピュータ又はスマートフォンに通信される。
【００２５】
第１の態様の方法の考えられる実装形態では、電子喫煙システムは、オリフィスのある外側シェルを有する電子シガレットを備え、前記外側シェルは、気化されて空気と気化流体の気化混合物になる流体を有する液体カートリッジを保持し、前記外側シェルはさらに、流体を気化するための霧化器を保持し、ここで加熱システムは霧化器の一部であり、霧化器は、ユーザがオリフィスにおいて吹かし、加熱システムから熱が送達されたときに、流体を気化して前記混合物にするように配置され、電子シガレットは、ユーザの吹かしによって生じる空気圧の変化を検出するための空気流センサを保持し、方法はさらに、
ユーザが、起動接触部を少なくとも所定の最短吹かし期間にわたって第１の起動喫煙位置に維持することにより、喫煙セッションを開始するとき、制御回路の動作モードが前記起動モードにシフトされるときに、空気流センサを起動するステップと、
ユーザの吹かしの開始中に空気流の増加を検出するステップと、増加があれば、検出された空気流の増加を、検出されたユーザの吹かしとして記憶するステップと、
起動接触部が第１の起動喫煙位置から第２の非起動位置にされたとき、空気流センサを起動解除するステップとを含む。
【００２６】
第１の態様の方法の考えられる実装形態では、電子シガレットは、液体カートリッジ内の流体の体積を感知するための液体体積センサを保持し、方法はさらに、
ユーザが、起動接触部を少なくとも所定の最短吹かし期間にわたって第１の起動喫煙位置に維持することにより、喫煙セッションを開始するとき、制御回路の動作モードが前記起動モードにシフトされるときに、液体体積センサを起動するステップと、
液体カートリッジ内の流体の体積を検出し、検出された流体体積を記憶するステップと、
検出された流体体積が記憶されたとき、又は起動接触部が第１の起動喫煙位置から第２の非起動位置にされたとき、液体体積センサを起動解除するステップとを含む。
【００２７】
第１の態様の方法の考えられる実装形態では、検出及び記憶されたユーザの吹かしの回数を表すデータ並びに／又は最後に検出及び記憶された流体体積を表すデータは、制御回路と短距離ワイヤレス通信モジュールの両方が給電起動モードのときに、制御回路により短距離ワイヤレス通信モジュールに通信され、さらに短距離ワイヤレス通信モジュールにより外部コンピュータ又はスマートフォンに通信される。
【００２８】
第１の態様によれば、電子喫煙システムであって、
起動接触部と、
気化される流体を加熱するため、又はたばこプラグを加熱するための、加熱システムの温度を感知するための温度センサを含む加熱システムと、
外部コンピュータ又スマートフォンとワイヤレス・データ通信するように構成された短距離ワイヤレス通信モジュールと、
起動接触部、加熱システム、及び短距離ワイヤレス通信モジュールと電子的に通信する制御回路と、
加熱システム、短距離ワイヤレス通信モジュール、及び制御回路に給電するためのバッテリと
を備え、
制御回路が、
起動接触部が、少なくとも所定の最短吹かし期間にわたって第１の起動喫煙位置に維持されるとき、動作モードを、給電非起動モード又はスリープ・モードから起動モードにシフトし、
起動接触部が前記第１の起動喫煙位置に維持されるとき、バッテリ電力の供給を加熱システムに導くことにより、加熱システムを起動し、
起動加熱システムの温度を判定し、
加熱システムの温度が所定の最高温度に到達したとき、又は起動接触部が第１の起動喫煙位置から第２の非起動位置にされたとき、加熱システムへのバッテリ電力の供給を起動解除するように構成された、電子喫煙システムも提供される。
【００２９】
第１の態様のシステムの考えられる実装形態では、制御回路はさらに、
起動接触部が、第１の喫煙起動位置に維持されるとき、短距離ワイヤレス通信モジュールの動作モードを、給電非起動モード又はスリープ・モードから起動データ通信モードにシフトし、
短距離ワイヤレス通信モジュールの動作モードを前記起動データ通信モードにシフトすることから始まる所定の通信期間が経過した後に、短距離ワイヤレス通信モジュールが外部コンピュータ又スマートフォンとデータ通信セッション中かどうかを判定し、データ通信セッション中でない場合には、
短距離ワイヤレス通信モジュールの動作モードを、給電非起動モード又はスリープ・モードにシフトし、データ通信セッション中である場合には、
データ通信セッションが終了したときに、短距離ワイヤレス通信モジュールの動作モードを、給電非起動モード又はスリープ・モードにシフトするように構成される。
【００３０】
第１の態様のシステムの考えられる実装形態では、制御回路は、起動接触部が第１の起動喫煙位置から第２の非起動位置にされる又は切り替えられるときに、動作モードを給電起動モードから、給電非起動モード又はスリープ・モードにシフトするように構成される。
【００３１】
第１の態様のシステムの考えられる実装形態では、次いで、起動接触部が第１の起動喫煙位置から第２の非起動位置にされる又は切り替えられる前記ステップが行われると、制御回路は、短距離ワイヤレス通信モジュールの動作モードが給電非起動モード又はスリープ・モードにシフトされたときにのみ、動作モードを、給電起動モードから給電非起動モード又はスリープ・モードにシフトするように構成される。
【００３２】
第１の態様のシステムの考えられる実装形態では、起動接触部及び制御回路は、起動接触部が数回連続して起動されることにより、制御回路の動作モードを、非給電モードから給電非起動スリープ・モードにシフトするように構成される。
【００３３】
第１の態様のシステムの考えられる実装形態では、制御回路は、前記起動接触部が数回連続して起動されることにより制御回路の動作モードが給電非起動又はスリープ・モードにシフトされたときに、短距離ワイヤレス通信モジュールの動作モードを、非給電モードから給電非起動モード又はスリープ・モードにシフトするように構成される。
【００３４】
第１の態様のシステムの考えられる実装形態では、起動接触部及び制御回路は、起動接触部が数回連続して起動されることにより、制御回路の動作モードを、給電起動モード又は給電非起動スリープ・モードから、非給電モードにシフトするように構成される。
【００３５】
第１の態様のシステムの考えられる実装形態では、制御回路は、前記起動接触部が数回連続して起動されることにより、制御回路の動作モードが非給電モードにシフトされたときに、短距離ワイヤレス通信モジュールの動作モードを、給電起動データ通信モード又は給電非起動モード又はスリープ・モードから、非給電モードにシフトするように構成される。
【００３６】
第１の態様のシステムの考えられる実装形態では、温度センサは電力を消費するセンサであり、制御システムは、
加熱システムを起動するときに、温度センサにバッテリ電力を導くことにより、温度センサを起動し、
加熱システムへのバッテリ電力の供給を起動解除するときに、温度センサへのバッテリ電力の供給を起動解除するように構成される。
【００３７】
第１の態様のシステムの考えられる実装形態では、制御回路は残りのバッテリ充電を判定するように構成され、制御回路と短距離ワイヤレス通信モジュールの両方が起動モードのときに、制御回路は、判定された残りのバッテリ充電を表すデータを短距離ワイヤレス通信モジュールに通信するように構成され、短距離ワイヤレス通信モジュールは、受信したバッテリ充電データを外部コンピュータ又はスマートフォンに通信するように構成される。
【００３８】
第１の態様のシステムの考えられる実装形態では、電子喫煙システムは、オリフィスのある外側シェルを有する電子シガレットを備え、前記外側シェルは、気化されて空気と気化流体の気化混合物になる流体を有する液体カートリッジを保持し、前記外側シェルはさらに、流体を気化するための霧化器を保持し、ここで加熱システムは霧化器の一部であり、霧化器は、ユーザがオリフィスにおいて吹かし、加熱システムから熱が送達されたときに、流体を気化して前記混合物にするように配置され、電子シガレットは、ユーザの吹かしによって生じる空気圧の変化を検出するための空気流センサを保持する。
【００３９】
第１の態様のシステムの考えられる実装形態では、制御回路と短距離ワイヤレス通信モジュールの両方が起動モードのときに、制御回路は、ユーザの検出された吹かしの回数を表すデータを短距離ワイヤレス通信モジュールに通信するように構成され、短距離ワイヤレス通信モジュールは、受信したユーザの吹かしのデータを外部コンピュータ又はスマートフォンに通信するように構成される。
【００４０】
第１の態様のシステムの考えられる実装形態では、電子シガレットは、液体カートリッジ内の流体の体積を検出するための液体体積センサを保持する。
【００４１】
第１の態様のシステムの考えられる実装形態では、制御回路と短距離ワイヤレス通信モジュールの両方が起動モードのときに、制御回路は、液体カートリッジの検出された流体体積を表すデータを、短距離ワイヤレス通信モジュールに通信するように構成され、短距離ワイヤレス通信モジュールは、受信した流体体積のデータを外部コンピュータ又はスマートフォンに通信するように構成される。
【００４２】
本発明の目的は、気化及び吸入されることになる送達物含有流体を保持する液体カートリッジの流体レベルを検出するための改善されたセンサ・システムを保持する電子喫煙システムを提供することである。
【００４３】
この目的は、第２の態様により、オリフィスのある外側シェルを有する電子シガレットを備える電子喫煙システムであって、前記外側シェルが、
気化されて、空気と気化流体の気化混合物になる流体を保持する液体カートリッジと、
前記流体を気化するための霧化器と、
液体カートリッジの壁外側表面によってセンサに加えられる力又は圧力を検出するように構成された１つ又は複数のセンサを有するセンサ・システムであって、前記検出された力又は圧力が液体カートリッジの流体体積に関係する、センサ・システムとを備える、電子喫煙システムを提供することによって、達成される。
【００４４】
第２の態様のシステムの考えられる実装形態では、外側シェルは、１つ又は複数の側壁内側表面及び底壁内側表面を有し、それらの内側表面が、液体カートリッジを少なくとも部分的に囲み、前記液体カートリッジは、少なくとも１つ又は複数の側壁部分、底壁部分、及び上部分によって形成される。第２の態様のシステムの考えられる実装形態では、少なくとも１つのセンサが、外側シェルの底壁内側表面と、液体カートリッジの底壁外側表面との間に位置付けられる。第２の態様のシステムの考えられる実装形態では、少なくとも１つのセンサが、外側シェルの側壁内側表面と、液体カートリッジの側壁外側表面との間に位置付けられる。
【００４５】
第２の態様のシステムの考えられる実装形態では、センサ・システムは、液体カートリッジの１つ又は複数の壁外側表面によって前記センサに加えられる力又は圧力を検出するように配置された少なくとも２つのセンサを保持する。
【００４６】
第２の態様のシステムの考えられる実装形態では、少なくとも１つのセンサが、外側シェルの底壁内側表面と、液体カートリッジの底壁外側表面との間に位置付けられ、少なくとも１つのセンサが、外側シェルの側壁内側表面と、液体カートリッジの側壁外側表面との間に位置付けられる。
【００４７】
第２の態様のシステムの考えられる実装形態では、液体カートリッジは、外側シェルに対する柔軟性を液体カートリッジに与える１つ又は複数の可撓性部分を備え、それにより液体キャリアは、前記センサに重力又は圧力を加えられるようになり、前記重力又は圧力は、少なくとも部分的に液体キャリアの流体体積の関数である。
【００４８】
重力又は圧力は、流体体積と、力／圧力センサの位置に対する液体カートリッジの垂直位置との両方の関数であってもよい。
【００４９】
第２の態様のシステムの考えられる実装形態では、液体カートリッジは、１つ又は複数の可撓性壁部分を備え、センサは、前記１つ又は複数の可撓性壁部分の外側表面から加えられる重力又は圧力を検出するように位置付けられる。
【００５０】
第２の態様のシステムの考えられる実装形態では、液体カートリッジの底壁部分は、外側シェルの底壁内側表面と、液体カートリッジの底壁外側表面との間に位置付けられた前記少なくとも１つのセンサに面する可撓性壁部分を保持する。第２の態様のシステムの考えられる実装形態では、液体カートリッジの少なくとも１つの側壁部分は、外側シェルの側壁内側表面と、液体カートリッジの側壁外側表面との間に位置付けられた前記少なくとも１つのセンサに面する可撓性壁部分を保持する。
【００５１】
第２の態様のシステムの考えられる実装形態では、液体カートリッジは、１つ又は複数の側壁部分、底壁部分、外側シェルに取り付けられた上部分、及び上部分と側壁部分との間で可撓性接続を提供する可撓性相互接続部分を有し、センサは、前記１つ又は複数の側壁部分及び／又は底壁部分の外側表面から加えられる重力又は圧力を検出するように位置付けられる。上部分は剛性の上部分であってもよく、また側壁部分も剛性材料のものであってもよい。底壁部分も剛性材料のものであってもよい。
【００５２】
第２の態様のシステムの考えられる実装形態では、１つ若しくは複数の力又は圧力検出センサは、１つ若しくは複数のピエゾ抵抗ひずみゲージ型センサ、及び／又は１つ若しくは複数の力感知抵抗器型センサを含む。１つ若しくは複数の力又は圧力検出センサは、微小機械加工ピエゾ抵抗ひずみゲージ・セルなど、１つ又は複数の圧縮負荷セルを含んでもよい。
【００５３】
第２の態様のシステムの考えられる実装形態では、液体カートリッジは、少なくとも１つ又は複数の側壁部分、底壁部分、及び上部分によって形成され、側壁部分及び底壁部分は、少なくとも部分的にプラスチック材料又は可撓性プラスチック材料から作られる。
【００５４】
第２の態様のシステムの考えられる実装形態では、上部分は、液体カートリッジを外側シェルに取り付けるためのねじ山部分を備える。
【００５５】
第２の態様のシステムの考えられる実装形態では、可撓性相互接続部分は、可撓性プラスチック材料から作られる。
【００５６】
第２の態様のシステムの考えられる実装形態では、電子シガレットはさらに、
センサ・システムと電子的に通信する制御回路であって、１つ又は複数の力／圧力検出センサによって検出された受信した力／圧力データに少なくとも部分的に基づき、液体カートリッジ内の流体の残りの体積を判定するように構成された制御回路を備える。
【００５７】
第２の態様のシステムの考えられる実装形態では、制御回路は、少なくとも２つの力／圧力検出センサによって検出された受信した力／圧力データに少なくとも部分的に基づき、液体カートリッジ内の流体の残りの体積を判定するように構成される。
【００５８】
第２の態様のシステムの考えられる実装形態では、制御回路は、少なくとも２つの力／圧力検出センサによって検出された受信した力／圧力データを組み合わせる又は合計するように構成され、その結果得られる組み合わされた又は合計された力／圧力データに少なくとも部分的に基づき、液体カートリッジ内の流体の残りの体積を判定するように構成される。
【００５９】
第２の態様のシステムの考えられる実装形態では、制御回路は、受信した力／圧力データの最大値を判定するように、又は組み合わされた若しくは合計された力／圧力データの最大値を判定するように構成され、さらに、前記判定された最大値に少なくとも部分的に基づき、液体カートリッジ内の流体の残りの体積を判定するように構成される。
【００６０】
第２の態様のシステムの考えられる実装形態では、制御回路は、最小及び最大の重力又は圧力の値を表す記憶された情報を保持し、ここで最小値は、最小の流体体積を保持する液体カートリッジによって加えられる力又は圧力を表し、最大値は、最大の流体体積を保持する液体カートリッジによって加えられる力又は圧力を表し、制御回路は、１つ又は複数の力／圧力検出センサによって検出された受信した力／圧力データと、記憶された最小及び最大の力／圧力の値とに基づき、液体カートリッジ内の流体の残りの体積を判定するように構成される。
【００６１】
第２の態様のシステムの考えられる実装形態では、制御回路は、組み合わされた又は合計された力／圧力データと、記憶された最小及び最大の力／圧力の値とに少なくとも部分的に基づき、液体カートリッジ内の流体の残りの体積を判定するように構成される。
【００６２】
第２の態様のシステムの考えられる実装形態では、制御回路は、前記判定された最大値と、記憶された最小及び最大の力／圧力の値とに基づき、液体カートリッジ内の流体の残りの体積を判定するように構成される。
【００６３】
第２の態様のシステムの考えられる実装形態では、電子シガレットはさらに、制御回路と電子的に通信する短距離ワイヤレス通信モジュールであって、判定された残りの流体体積を外部コンピュータ又はスマートフォンにワイヤレス・データ通信するように構成された短距離ワイヤレス通信モジュールを備える。
【００６４】
第２の態様のシステムの考えられる実装形態では、電子シガレットはさらに、気化される流体を加熱するための加熱システムを備え、この加熱システムは、加熱システムの温度を感知するための温度センサを含み、ここで加熱システムは霧化器の一部であり、霧化器は、ユーザがオリフィスにおいて吹かし、加熱システムから熱が送達されたときに、流体を気化して前記混合物にするように配置される。第２の態様のシステムの考えられる実装形態では、電子シガレットはさらに、電力送達バッテリを備える。
【００６５】
第２の態様のシステムの考えられる実装形態では、電子シガレットはさらに、ユーザの吹かしにより生じる空気圧の変化を検出するための空気流センサを備え、制御回路及び空気流センサは、空気圧の低下を検出するように構成され、制御回路は、空気圧の低下の検出に続いて、液体カートリッジ内の流体の残りの体積を判定するように構成される。
【００６６】
電子シガレット用の流体体積感知システムを提供するためには、容器内の流体体積の関数である尺度を提供するように配置された１つ又は複数のセンサと相互作用することができる流体含有液体カートリッジを有することが重要である。このことは、力又は圧力センサを使用するとき、第３の態様により、電子シガレット用の消費流体を保持するための液体カートリッジであって、１つ又は複数の側壁部分、底壁部分、剛性上部分、及び上部分と側壁部分との間で可撓性接続を提供する可撓性相互接続部分を備える液体カートリッジを提供することによって達成される。
【００６７】
第３の態様の液体カートリッジの考えられる実装形態では、上部分は、液体カートリッジを電子シガレットの外側シェルに取り付けるためのねじ山部分を備える。
【００６８】
第３の態様の液体カートリッジの考えられる実装形態では、可撓性相互接続部分は、可撓性プラスチック材料から作られる。
【００６９】
第３の態様の液体カートリッジの考えられる実装形態では、１つ又は複数の側壁部分、及び底壁部分は、非可撓性又は剛性のプラスチック材料から少なくとも部分的に作られる。
【００７０】
上記その他の目的は、独立請求項の特徴によって達成される。さらなる実装形態は、従属請求項、説明、及び図面から明らかになる。本発明の上記その他の態様は、以下に記載の実施例から明らかになろう。
【００７１】
本開示の以下の詳述部分では、図面に示す例示的な実施例を参照しながら、本発明をより詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１ａ】例示的な実施例による電子シガレットの分解図である。
【図１ｂ】例示的な実施例による電子シガレットの底面図である。
【図２】例示的な実施例による、電子シガレットとスマートフォンのローカル通信、及びスマートフォンを介したネットワーク通信を示すブロック図である。
【図３】例示的な実施例による、電子喫煙システムの構成要素を示すブロック図である。
【図４】例示的な実施例による、喫煙制御工程を示すブロック図である。
【図５】例示的な実施例による、図４の喫煙制御工程の細部を示すブロック図である。
【図６】例示的な実施例による、図４の喫煙制御工程のさらなる細部を示すブロック図である。
【図７】例示的な実施例による、喫煙制御工程のタイミング図である。
【図８】例示的な実施例による、霧化器の配置を示すブロック図である。
【図９】例示的な実施例による、たばこプラグの加熱を示すブロック図である。
【図１０】例示的な実施例による、電子シガレットで使用する液体カートリッジを示す図である。
【図１１】例示的な実施例による、電子シガレットで使用する別の液体カートリッジを示す図である。
【図１２】例示的な実施例による、霧化器及び液体カートリッジの配置を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００７３】
図１ａ及び図１ｂは、例示的な実施例による個人吸入装置又は電子シガレット１００のそれぞれ分解図及び底面図である。
【００７４】
電子シガレット１００は、第１の外側シェル１０１及び第２の外側シェル１０４を備えるハウジングを有する。電子シガレット１００は、第１の外側シェル１０１に収容されてもよい制御回路、センサ、及びバッテリを有する電子機器区分（図３を参照）と、第２の外側シェル１０４に収容される霧化ユニット１０２と液体カートリッジ１０３とを含む。霧化ユニット１０２は、ユーザが吹かすときに気化される液体を加熱するための加熱コイルなどの加熱システムを保持してもよい。
【００７５】
電子機器区分は、ねじ留め接続により霧化ユニット１０２の一方の端部に接続されてもよく、液体カートリッジ１０３は、締り嵌めにより霧化ユニット１０２の他方の端部に接続されてもよい。組み立てられたときに、電子シガレット１００は、図１ｂに示すように、標準的なシガレットの長さと直径の比に近くてもよい長さと直径の比を有する細長い形状を画成する。
【００７６】
ハウジングの第２の外側シェル１０４は、端部（すなわち口側端部）に出口穴又はオリフィス１０７を有し、ここにユーザが自らの唇を付けて、霧化ユニット１０２によって生成された気体又はガスを吸い込むことができる。オリフィス１０７を保持する口側端部でユーザが吸い込む又は吹かすときに、ハウジングに空気が入れるようにし、それにより電子シガレット１００のハウジングを通って空気を吸い込めるようにするために、ハウジングの反対側の端部、すなわち、第１の外側シェル１０１の端部に、入口穴又はオリフィス１０６が設けられてもよい。
【００７７】
液体カートリッジ１０３は、ユーザが口で吸い込む又は吹かすときに、加熱された霧化ユニット１０２において霧化される送達物含有媒体を貯蔵しており、その加熱された霧化ユニット１０２により、オリフィス１０７を通ってユーザにより吸入される気体が生成される。電子シガレット１００の動作は、第１の外側シェル１０１の電子機器区分に収容された制御回路、及び押しボタン１０５などのユーザ起動接触部によって制御され、ユーザ起動接触部は、第２の外側シェル１０４に近い第１の外側シェル１０１の底面側に位置付けられてもよい。
【００７８】
加熱システムは、加熱システムの温度を検出するための温度センサに接続されてもよく又はそれを含んでもよく、第１の外側シェル１０１内の電子機器区分の一部として空気流センサが設けられてもよい。空気流センサは、ユーザが吹かし、それにより第１の外側シェル１０１内で空気圧の変化が生じることによって引き起こされる、センサにわたる圧力降下によって起動されてもよい。
【００７９】
電子機器区分が、液体カートリッジ１０３内の流体の体積を検出するための１つ又は複数のセンサを保持する又はそれに接続されることも、一実施例の範囲内にある。一実施例では、電子シガレット１００は、ユーザの喫煙セッション中に液体の消費によって生じる液体カートリッジ１０３の重さの変化を検出するように配置された１つ又は複数の力センサを保持する。次いで、カートリッジ１０３内の残りの液体を、力センサの出力に基づき計算することができる。
【００８０】
電子機器区分は、短距離ワイヤレス通信モジュールも保持することができ、このモジュールは、スマートフォンなどの外部コンピュータ又は外部ユーザ装置とワイヤレス・データ通信するためのＢｌｕｅｔｏｏｔｈ(登録商標）モジュールとすることができる。これはさらに図２に示されており、図２は、電子シガレット１００とスマートフォン２００などのユーザ装置との間でワイヤレス通信するためのＢｌｕｅｔｏｏｔｈモジュール３０４が装備された電子シガレット１００とのローカル通信を示すブロック図である。スマートフォンは、アプリケーション・プログラムＡｐｐ２０１を保持してもよく、このアプリケーション・プログラムは「喫煙管理アプリケーション」であってもよく、電子シガレット１００から受信したデータを記憶してもよい。こうしたデータは、検出されたユーザの吹かしの回数、液体カートリッジ１０３内の使用済み又は残りの液体、及び残りのバッテリ充電を含んでもよい。受信したデータは、スマートフォンからネットワーク通信を介してサーバ２０２にさらに通信されてもよい。
【００８１】
図３は、例示的な実施例による、電子喫煙システム３００の構成要素を示すブロック図である。電子喫煙システム３００は、起動接触部３０１と、気化される流体を加熱するため又はたばこプラグを加熱するための加熱システム３０５と、加熱システム３０５の温度を感知するための温度センサ３０６と、アプリケーション・プログラムＡｐｐ２０１を保持する外部コンピュータ又はスマートフォン２００とワイヤレス・データ通信するように構成されたＢｌｕｅｔｏｏｔｈモジュール３０４などの短距離ワイヤレス通信モジュールと、出入力インターフェース回路３０３（Ｉ／Ｏ）を有する制御回路３０２と、バッテリ３０７と、バッテリ充電制御回路３０８とを備える。制御回路３０２は、起動接触部又はボタン３０１、温度センサ３０６を有する加熱システム３０５、短距離ワイヤレス通信モジュール３０４、及びバッテリ充電制御回路３０８と電子的に通信する。バッテリ３０７は、加熱システム３０５、制御回路３０２、及び短距離ワイヤレス通信モジュール３０４に電力を送達し、制御回路３０２は、動作モードを制御し、それにより温度システム３０５及びワイヤレス通信モジュール３０４の電力消費を制御する。
【００８２】
電子シガレット１００では、加熱システム３０５は霧化ユニット１０２の一部であってもよく、霧化ユニット１０２は流体又は液体カートリッジ１０３とともに、気体出口穴１０７のある第２の外側シェル１０４内に位置付けられる。起動接触部３０１は、第１の外側シェル１０１の底面側に配置された押しボタン１０５とすることができ、インターフェース回路３０２を有する制御回路３０２、バッテリ３０７、バッテリ充電制御回路３０８、及びワイヤレス通信モジュール３０４はすべて、第１の外側シェル１０１内に位置付けられてもよい。一実施例では、電子シガレット１００には空気流又は圧力センサ３０９が設けられてもよく、このセンサ３０９は、電子喫煙システムの一部であってもよく、第１の外側シェル１０１内に位置付けられてもよい。空気流センサ３０９は、ユーザが吹かし、それにより第１の外側シェル１０１内で空気圧の変化が生じることによって引き起こされる、センサにわたる圧力降下によって起動されてもよい。
【００８３】
一実施例では、電子シガレット１００は、液体カートリッジ１０３内の残りの流体又は液体を監視するための体積センサ３１０を保持してもよい。体積センサ３１０は、液体カートリッジ１０３の重量の変化を検出するように配置された２つの力センサなど、１つ又は複数の力センサとすることができる。次いで、カートリッジ１０３内の残りの液体を、力センサ３１０の重量出力に基づき計算することができる。２つの力センサ３１０は、液体カートリッジが第２の外側シェル１０４内に配置され、霧化ユニット１０２に留め付けられたときに、第１の力センサが液体カートリッジ１０３の底面外側部分に接触し、第２の力センサが液体カートリッジ１０３の側面外側部分に接触するように、第２の外側シェル１０４内に配置されてもよい。制御回路３０２が力センサ３１０と電子的に通信するように、第１と第２の外側シェル１０１、１０４間に電気接触部が設けられてもよい。
【００８４】
２つの力センサは、カートリッジ１０３内に流体又は液体を含む液体カートリッジ１０３の重量を重力により測定してもよい。したがって、電子シガレット１００が垂直位置に保持されるとき、第１の力センサが液体カートリッジ１０３の重量によって加圧されてもよく、電子シガレット１００が水平位置に保持されるとき、第２の力センサが液体カートリッジ１０３の重量によって加圧されてもよい。
【００８５】
図３の空気流センサ３０９及び体積センサ３１０の破線により示されるように、これらのセンサは両方とも、本開示の電子喫煙システム３００にとって任意選択である。
【００８６】
喫煙工程中に電子機器の電力消費を制御するときの電子喫煙システム３００の動作を、図４、図５、及び図６のブロック図、並びに図７のタイミング図に関連してここでさらに詳細に説明する。
【００８７】
システム電力オンからシステム電力オフまでの喫煙制御工程を図４に示し、この工程のタイミングを図７に示す。時間ｔ０より前は、システム３００は電力オフであり（ステップ４０１）、システム３００の電子構成要素によって使用されているバッテリ電力はない。時間ｔ０〜ｔ１では、ユーザは、システム３００を電力オンにするために、起動接触部又はボタン１０５、３０１を３回など複数回素早く連続して押す（ステップ４０２）。時間ｔ１において、制御回路３０２が電力オンにされ、非給電オフモードから、給電モードにモードを変更し、給電モードでは、制御回路３０２は非起動モード又はスリープ・モードである（ステップ４０３）。ステップ４０３では、制御回路３０２のモードを変更することにより、短距離ワイヤレス通信モジュール３０４の動作モードも、非給電モードから給電非起動モード又はスリープ・モードに変更される。
【００８８】
時間ｔ２において、ユーザは、起動接触部又はボタン１０５、３０１を押して起動喫煙位置にし、ボタン１０５、３０１をこの位置に維持することによって喫煙工程を開始する（ステップ４０４）。ステップ４０２においてシステムに給電するために使用された押下期間のうちの１つの期間よりも長い最短期間にわたって、ボタン１０５、３０１が喫煙位置に維持されているとき、制御回路の動作モードが、給電非起動モード又はスリープ・モードから起動モードにシフトされる（ステップ４０４及び４０５）。ステップ４０５の起動モードにあるとき、電子喫煙システムは完全に起動しており、制御回路３０２は続行し、加熱システム３０５、ワイヤレス通信又はＢｌｕｅｔｏｏｔｈモジュール３０４を監視し、センサ・データを収集し、センサ・データをワイヤレス通信又はＢｌｕｅｔｏｏｔｈモジュール３０４に転送する（ステップ４０６）。ステップ４０６において実行される動作を、図５及び図６に関連してさらに説明する。
【００８９】
ユーザが、時間ｔ２において喫煙セッションのためにシステム３００を起動した後、ユーザは通常、時間ｔ３において喫煙の吹かしを行い、この吹かしは時間ｔ４において終了する。時間ｔ３〜時間ｔ４の吹かし期間は、約３〜４秒とすることができる。時間ｔ５においてユーザの吹かしが終了した後、ユーザは、起動接触部又はボタン１０５、３０１を解放して、起動喫煙位置から非起動位置にする（ステップ４０７）。起動接触部又はボタン１０５、３０１を解放することにより、制御回路３０２の動作モードが、給電起動モードから給電非起動モード又はスリープ・モードにシフトされる（ステップ４０８）。ステップ４０８において、制御回路３０２は、ワイヤレス通信又はＢｌｕｅｔｏｏｔｈモジュール３０４の動作モードを制御して、給電非起動スリープ・モードにし、その後制御回路３０２自体がスリープ・モードになる。
【００９０】
ステップ４０８において、ユーザは、時間ｔ６において起動接触部又はボタン１０５、３０１を押して起動喫煙位置にし、この位置にボタン１０５、３０１を保つことにより、新たな喫煙セッションを開始したいと決定してもよい（ステップ４０４）。ステップ４０５、４０６、４０７、及び４０８がここで繰り返され、ユーザが時間ｔ７からｔ８の間に吹かしを行い、時間ｔ９において起動接触部又はボタン１０５、３０１を解放して、起動喫煙位置から非起動位置にする。時間ｔ１０において、ユーザはもう喫煙の吹かしを行わないことを決定し、時間ｔ１０〜ｔ１１１で、ユーザは、システム３００を電力オフにするために、起動接触部又はボタン１０５、３０１を３回など複数回素早く連続して押す（ステップ４０９及び４１０）。
【００９１】
ステップ４０４及び４０５から、ステップ４０６において実行される動作を、図５及び図６に関連してさらに説明する。図５のブロック図は、制御回路３０２と、加熱センサ３０６を有する加熱システム３０５との間の処理動作、及び制御回路３０２と、ワイヤレス通信又はＢｌｕｅｔｏｏｔｈモジュール３０４との間の処理動作を示す。時間ｔ２において、ユーザは、起動接触部又はボタン１０５、３０１を押して起動喫煙位置にし、ボタン１０５、３０１をこの位置に維持することによって喫煙工程を開始する（ステップ４０４）。ステップ４０２においてシステムに給電するために使用された押下期間のうちの１つの期間よりも長い最短期間にわたって、ボタン１０５、３０１が喫煙位置に維持されているとき、制御回路の動作モードが、給電非起動モード又はスリープ・モードから起動モードにシフトされる（ステップ４０５及び５０１）。
【００９２】
ステップ５０１の起動モードにあるとき、制御回路３０２は、加熱システム３０５に供給されるバッテリ電力を制御することによって加熱システム３０５を起動し（ステップ５０２）、同時に、温度センサ３０６からの出力を読み取ることによって加熱システム３０５の温度を監視する。加熱システム３０５の温度が所定の最高温度に到達すると（ステップ５０３）、制御回路３０２は、加熱システム３０５へのバッテリ電力の供給を起動解除することにより加熱システム３０５を起動解除する（ステップ５０４）。加熱システム３０５は、３〜４秒とすることができる典型的なユーザの吹かしの持続時間よりも短い２〜３秒などの期間内に、最高温度を得るように構成される。
【００９３】
ステップ５０１の起動モードにあるとき、ワイヤレス通信又はＢｌｕｅｔｏｏｔｈモジュール３０４は、最初スリープ・モードであるが、制御回路３０２が、ここでワイヤレス通信又はＢｌｕｅｔｏｏｔｈモジュール３０４の動作モードを、給電非起動モード又はスリープ・モードから起動モード５０５にシフトするように制御し、ここからワイヤレス通信又はＢｌｕｅｔｏｏｔｈモジュール３０４が起動データ通信モードになる（ステップ５０６）。ワイヤレス通信又はＢｌｕｅｔｏｏｔｈモジュール３０４は、所定の通信時間の間、起動データ通信モードになるよう構成され、この通信時間は、１秒以下又は未満であってもよく、３〜４秒とすることができる典型的なユーザの吹かしの持続時間より短い。所定の通信期間が経過した後、制御回路３０２は、ワイヤレス通信又はＢｌｕｅｔｏｏｔｈモジュールがなお外部コンピュータ又はスマートフォンとのデータ通信セッション中かどうかを制御し（ステップ５０７及び５０８）、データ通信セッション中でない場合には、制御回路３０２は、ワイヤレス通信又はＢｌｕｅｔｏｏｔｈモジュール３０４の動作モードを、起動モードから給電非起動モード又はスリープ・モードにシフトするように制御する（ステップ５０９）。データ通信セッション中の場合には、制御回路３０２は、そのデータ通信セッションが終了したときに、ワイヤレス通信又はＢｌｕｅｔｏｏｔｈモジュール３０４の動作モードを、起動モードから給電非起動モード又はスリープ・モードにシフトするように制御する（ステップ５０９）。
【００９４】
図５のブロック図はさらに、ステップ５０１の起動モードにあるときに、制御回路３０２が、バッテリ充電制御回路３０８と通信して残りのバッテリ充電を判定してもよく（ステップ５１０）、次いで制御回路３０２が、判定された残りのバッテリ充電を表すデータをワイヤレス通信又はＢｌｕｅｔｏｏｔｈモジュール３０４に転送してもよいことを示す（図６のステップ６０１を参照）。次いでワイヤレス通信又はＢｌｕｅｔｏｏｔｈモジュール３０４は、制御回路３０２とワイヤレス通信又はＢｌｕｅｔｏｏｔｈモジュール３０４の両方が起動モードにあるときに、受信データを外部コンピュータ又はスマートフォン２００に転送してもよい（ステップ５０５）。
【００９５】
電子喫煙システム３００が電子シガレット１００の一部であるとき、このシステムは空気流センサ３０９も含むことができ、この空気流センサ３０９は、ユーザの吹かしにより生じる空気圧の変化を検出することにより、ユーザの吹かしが実行されたらいつでも検出する。図５に示すように、制御回路３０２がステップ５０１の起動モードにあるとき、制御回路３０２は空気流センサ３０９を起動し、空気流センサ３０９と通信して、何らかのユーザの吹かしが記録されたかどうかを判定してもよく、次いで制御回路３０２は、検出されたユーザの吹かしを表すデータを、ワイヤレス通信又はＢｌｕｅｔｏｏｔｈモジュール３０４に転送してもよい（図６のステップ６０１を参照）。次いでこの場合も、ワイヤレス通信又はＢｌｕｅｔｏｏｔｈモジュール３０４は、制御回路３０２とワイヤレス通信又はＢｌｕｅｔｏｏｔｈモジュール３０４の両方が起動モードにあるときに、受信データを外部コンピュータ又はスマートフォン２００に転送してもよい（ステップ５０５）。ユーザが、起動接触部を第１の起動喫煙位置から第２の非起動位置に解放することにより喫煙セッションが終了すると（図４のステップ４０７及び図６のステップ６０２）、制御回路３０２は、空気流センサ３０９を起動解除してもよく（ステップ６０３）、その後、制御回路３０２は、給電非起動スリープ・モードにシフトしてもよい（図４のステップ４０８及び図６のステップ６０４）。
【００９６】
電子喫煙システム３００が電子シガレット１００の一部であるとき、このシステムは、液体カートリッジ１０３内の残りの流体又は液体を監視するための１つ又は複数の液体体積センサ３１０も含むことができる。制御回路３０２は、ステップ５０１の起動モードにあるとき、液体体積センサ３１０を起動し、体積センサ３１０と通信して、液体カートリッジ１０３の残りの液体体積を判定してもよい。次いで制御回路３０２は、判定された残りの液体体積を表すデータを、ワイヤレス通信又はＢｌｕｅｔｏｏｔｈモジュール３０４に転送してもよい（図６のステップ６０１を参照）。次いでこの場合も、ワイヤレス通信又はＢｌｕｅｔｏｏｔｈモジュール３０４は、制御回路３０２とワイヤレス通信又はＢｌｕｅｔｏｏｔｈモジュール３０４の両方が起動モードにあるときに、受信データを外部コンピュータ又はスマートフォン２００に転送してもよい（ステップ５０５）。ユーザが、起動接触部を第１の起動喫煙位置から第２の非起動位置に解放することにより喫煙セッションが終了すると（図４のステップ４０７及び図６のステップ６０２）、制御回路３０２は、液体体積センサ３１０を起動解除してもよく（ステップ６０３）、その後、制御回路３０２は、給電非起動スリープ・モードにシフトしてもよい（図４のステップ４０８及び図６のステップ６０４）。
【００９７】
システム３００を電力オン又は電力オフにするために、ユーザは、電力オンにするときにはｔ０〜ｔ１の間に、又は電力オフするときにはｔ１０〜ｔ１１の間に、起動接触部又はボタン１０５、３０１を３回など複数回押す。一実施例では、制御回路３０２の動作モードを変更するために、起動の３回が２秒の時間制限内に行われるものとする。ｔ０〜ｔ１の期間は、２．５回の起動押し期間を保持し、ボタン１０５、３０１を喫煙位置に維持するための最短期間である最短の吹かし期間が、１回の起動押し期間より長く設定される場合、この最短吹かし期間は、少なくとも１．５秒、又は少なくとも２秒など、少なくとも１秒とすべきであることが、図７からわかる。
【００９８】
典型的なユーザの吹かしの持続時間は、３〜４秒の範囲とすることができ、ワイヤレス通信又はＢｌｕｅｔｏｏｔｈモジュール３０４が外部コンピュータ又はスマートフォンとなおデータ通信セッション中かどうかを制御回路３０２が制御し始めるまでの所定の通信期間は、０．８秒以下、０．５秒以下など、１秒以下に設定することができる。
【００９９】
加熱システムは、気化される液体を加熱するための加熱コイルを保持してもよく、温度センサは、負の温度係数（ＮＴＣ）サーミスタなどのサーミスタであってもよい。所定の最高温度は、１５０℃に設定、２５０℃に設定、又は３５０℃に設定するなど、１５０℃〜３５０℃の範囲内で選択されてもよい。
【０１００】
バッテリが、喫煙システム３００の電子回路に電圧を約５Ｖ供給することになる５Ｖのバッテリであることは、一実施例の範囲内にある。しかし、加熱システムに供給されるバッテリ電力は、気化される液体の種類に応じて、４．１Ｖ、３．６Ｖ、又は３Ｖのいずれかになるように制御されてもよい。非給電オフモードから給電スリープ・モードに電子喫煙システム３００を給電オンにするために使用される接触部又はボタン１０５、３０１をユーザが複数回起動したことに続いて、起動接触部又はボタン１０５、３０１をユーザが複数回連続して起動することにより、制御回路３０２は、所望の加熱システム電圧、及び対応する最高加熱温度を選択するようにプログラムされてもよい。一実施例では、ユーザが接触部又はボタン１０５、３０１を４回連続して起動することにより、制御回路３０２は、加熱システムへの供給電圧を約３Ｖで、最高温度を約１５０℃に設定するようにプログラムされてもよく、ユーザが接触部又はボタン１０５、３０１を５回連続して起動することにより、制御回路３０２は、加熱システムへの供給電圧を約３．６Ｖで、最高温度を約２５０℃に設定するようにプログラムされてもよく、ユーザが接触部又はボタン１０５、３０１を６回連続して起動することにより、制御回路３０２は、加熱システムへの供給電圧を約４．１Ｖで、最高温度を約３５０℃に設定するようにプログラムされてもよい。制御回路が、電圧／温度のプログラミングを、喫煙セッションの開始、及び電子喫煙システム３００の給電オフから区別するために、接触部又はボタン１０５、３０１をユーザが４回連続して起動することは、２．５秒以内、２秒以内など、３秒以内に行われるべきであり、接触部又はボタン１０５、３０１をユーザが５回連続して起動することは、３秒以内、２．５秒以内など、３．５秒以内に行われるべきであり、接触部又はボタン１０５、３０１をユーザが６回連続して起動することは、３．５秒以内、３秒以内など、４秒以内に行われるべきである。
【０１０１】
消費される液体は、一定濃度のニコチンを保持してもよく、この濃度は、液体の様々なタイプにより異なってもよい。濃度（ｍｇ／ｍｌとすることができる）をユーザが認識し、次いでユーザはその濃度を外部コンピュータ又はユーザ装置又はスマートフォン２００のアプリケーション・プログラム２０１に入力することができる。残りの液体体積、したがってカートリッジ１０３から消費された液体の液体体積を表すデータは、ユーザ装置２００に転送されてもよく、次いで消費されたニコチンの絶対量を計算するために、ユーザ装置２００によって使用されてもよい。次いで、消費されたニコチンの量を、ユーザがユーザ装置又はスマートフォン２００から読み取ることができる。ユーザはまた、ユーザ装置又はスマートフォン２００から、吹かしの総数及び／又は残りのバッテリ充電を読み取ることもできる。
【０１０２】
ユーザ装置又はスマートフォン２００に転送されるユーザ・データは、１日又は数日、たとえば２日〜５日などの最短期間にわたり、電子シガレット１００の制御回路３０２によって記憶されてもよく、それによりユーザは、１つ又は複数の喫煙セッションの後に、ユーザ装置又スマートフォン２００を電子シガレット１００に接続した場合に、データを受信できるようになる。
【０１０３】
図８は、例示的な実施例による、電子シガレット１００内の霧化器１０２の構成をさらに詳細に示すブロック図である。第１の外側シェル１０１は第２の外側シェル１０４に接続され、ここで霧化ユニット１０２は、第１の外側シェル１０１に収容される電子機器区分に接続された状態で第２の外側シェル１０４に収容される。液体カートリッジ１０３は霧化ユニット１０２に接続され、霧化ユニット１０２は、カートリッジ１０３から液体を吸い上げることができる芯１１０を一方の端部で保持し、この場合には加熱コイルである加熱システム３０５を他方の端部で保持する。加熱システムの温度センサ３０６は、図８に示していない。加熱システム３０５と、第１の外側シェル１０１内の電子機器制御回路３０２及び３０３との間に、電気接続（図示せず）が提供される。第２の外側シェル１０４は、口側端部に空気出口オリフィス１０７ａを有し、霧化ユニット１０２は、空気を取り入れるための空気入口オリフィス１０７ｂを有する。
【０１０４】
空気流センサ３０９が、第１の外側シェル１０１に配置されており、霧化ユニット１０２の空気入口オリフィス１０７ｂに面していてもよい。第１の外側シェル１０１内で、空気流センサ３０９と第１の外側シェル１０１の空気入口オリフィス１０６（図８には示さず）との間に、１つ又は複数の空気通路１０７ｃが設けられる。加熱がオンにされ、ユーザがオリフィス１０７ａにおいて吹かすとき、空気は空気通路１０７ｃを通り、入口オリフィス１０７ｂを通って霧化ユニット１０２に入るように導かれ、ここで空気は加熱され、芯１１０から液滴を除去し、それにより液体が霧化されて、空気と気化した液体又は流体との気化混合物になる。空気と液体又は流体の気化混合物は、カートリッジ１０３の側部に沿って霧化ユニット１０２の多数の小さい空気通路（図示せず）を通過し、空気出口オリフィス１０７ａを通り、ユーザの口の中に入る。ユーザが吹かしたときの流れ又は空気を、図８において矢印で示す。
【０１０５】
２つの体積センサ３１０ａ及び３１０ｂは、第２の外側シェル１０４内に配置されてもよい。体積センサは、第１の力センサ３１０ａ及び第２の力センサ３１０ｂであってもよく、ここで第１の力センサ３１０ａは、液体カートリッジ１０３の底面外側部分に接触し、第２の力センサ３１０ｂは、液体カートリッジ１０３の側面外側部分に接触する。制御回路３０２、３０３が、力センサ３１０ａ、３１０ｂと電子的に通信するために、第１と第２の外側シェル１０１、１０４間に電気接触部（図示せず）が設けられてもよい。
【０１０６】
図９は、例示的な実施例による、たばこプラグ９０３の加熱を示すブロック図である。図３のシステム３００に似ているが空気流センサ３０９及び体積センサ３１０のない電子喫煙システムが、ハウジング９０１内に配置されてもよい。熱伝達要素９０２が、ハウジングの一方の端部に配置され、加熱システム９０５を保持しており、この加熱システム９０５は図３の加熱システム３０５と等しくてもよく、加熱システム９０５は、温度センサ（図示せず）も保持してもよい。熱伝達要素９０２は、たばこプラグに取り付けられるように構成され、たばこプラグは、「非燃焼・加熱式」シガレットに使用される種類のものとすることができる。所定の最高温度は、１５０℃に設定、２５０℃に設定、又は３５０℃に設定するなど、１５０℃〜３５０℃の範囲内で選択されてもよい。
【０１０７】
図１０は、例示的な実施例による、電子シガレットで使用する液体カートリッジ１００３を示す。液体カートリッジ１００３は、円筒形の側壁１００３ａ、底壁１００３ｂ、及び上部分１００３ｃによって形成される。側壁１００３ａ及び底壁１００３ｂは、両方とも可撓性プラスチック材料などの可撓性材料から作られてもよく、上部分１００３ｃは、剛性プラスチック材料などの実質的に剛性の材料から作られてもよい。上部分１００３は、電子シガレットの外側シェル１０１、１０４に液体カートリッジを取り付けるためのねじ山部分を保持してもよい。ねじ山部分は、外側シェル１０１、１０４の外ねじ山部分に嵌まるように内ねじ山を有してもよい。可撓性材料から作られた壁１００３ａ及び１００３ｂを有することにより、壁１００３ａ及び１００３ｂは、おおむねカートリッジ１０３内の流体体積の関数として変形してもよく、それにより、力又は圧力センサ３１０ａ、３１０ｂ、３１０ｃに接触したときにカートリッジ１００３によって加えられる変化する重力が生じてもよい（図１２を参照）。
【０１０８】
図１１は、例示的な実施例による、電子シガレットで使用する別の液体カートリッジ１１０３を示す。液体カートリッジ１１０３は、円筒形の側壁１１０３ａ、底壁１１０３ｂ、上部分１１０３ｃ、及び可撓性相互接続部分１１０３ｄによって形成されてもよい。相互接続部分１１０３ｄは、上部分１１０３ｃと側壁１１０３ａとの間に可撓性の相互接続を提供する。側壁１１０３ａ及び底壁１１０３ｂは、両方とも可撓性又は剛性のプラスチック材料などの可撓性又は剛性の材料から作られてもよく、上部分１１０３ｃは、剛性プラスチック材料などの実質的に剛性の材料から作られてもよい。側壁１１０３ａ及び底壁１１０３ｂが、両方とも剛性プラスチック材料などの剛性材料から作られることは、好ましい実施例の範囲内にある。またこの場合も、上部分１１０３は、電子シガレットの外側シェル１０１、１０４に液体カートリッジを取り付けるためのねじ山部分を保持してもよい。ねじ山部分は、外側シェル１０１、１０４の外ねじ山部分に嵌まるように内ねじ山を有してもよい。可撓性相互接続部分１１０３ｄを使用することにより、側壁１１０３ａ及び底壁１１０３ｂは、上部分１１０３ｃに対して位置を変えられるようになり、ここで位置の変化は、カートリッジ１１０３内の流体体積の関数として変わってもよく、それにより、力又は圧力センサ３１０ａ、３１０ｂ、３１０ｃに接触したときにカートリッジ１１０３によって加えられる重力の変化が生じてもよい（図１２を参照）。
【０１０９】
図１２は、例示的な実施例による、電子シガレット１００内の霧化器又は霧化ユニット１０２及び液体カートリッジ１００３の構成を示すブロック図である。電子シガレット１００及び霧化器１０２は、図８に関連して説明した構成要素に似ている。電子シガレット１００は、第２の外側シェル１０４に接続された第１の外側シェル１０１を有し、ここで霧化ユニット１０２は、締付け要素１０８によって第１の外側シェル１０１に固定接続された状態で第２の外側シェル１０４に収容され、締付け要素１０８は、要素１０８に接続するための外ねじ山部分を有する霧化ユニットに伴い、内ねじ山を有してもよい。また霧化ユニットは、第１の外側シェル１０１に収容される電子機器区分にも電子的に接続される。液体カートリッジ１００３の上部分１００３ｃは、締付け要素１０９によって第１の外側シェル１０１に固定接続され、締付け要素１０９は、要素１０９に接続するための内ねじ山を有する上部分１００３ｃに伴って外ねじ山を有してもよい。要素１０８及び１０９は、霧化ユニット１０２に対する所望の位置に液体カートリッジ１００３を保持するように位置付け及び構成される。カートリッジ１００３は、第１の外側シェル１０１に取外し可能に留め付けされており、流体体積が少なくなりすぎたときに、液体カートリッジ１００３を容易に再充填できることに留意する。カートリッジ１００３が第１の外側シェル１０１に接続されたら、第１の外側シェル１０１が第２の外側シェル１０４に接続され、これは圧着又はスナップ嵌めを使用して行われてもよい。
【０１１０】
複数の力又は圧力センサ３１０ａ、３１０ｂ、３１０ｃは、第２の外側シェル１０４内に配置され、第１の外側シェル１０１が第２の外側シェル１０４に接続されることによって液体カートリッジ１００３が第２の外側シェル１００４の内側の位置にきたとき、液体カートリッジ１００３の壁外側表面に接触するように位置付けられる。可撓性材料から作られた壁１００３ａ及び１００３ｂを有することによって、壁１００３ａ及び１００３ｂは、カートリッジ１００３内の流体体積の関数として変形してもよく、それにより、力又は圧力センサ３１０ａ、３１０ｂ、３１０ｃに接触したときにカートリッジ１００３によって加えられる重力の変化が生じてもよい。図１２は、電子シガレット１００内の図１０の液体カートリッジ１００３の配置を示す。しかし本開示は、図１２に示す配置のカートリッジ１００３が図１１の液体カートリッジ１１０３に置き換わった実施例も網羅する。カートリッジ１１０３では、可撓性相互接続部分１１０３ｄを使用することにより、側壁１１０３ａ及び底壁１１０３ｂは、上部分１１０３ｃに対して位置を変えられるようになり、ここで位置の変化は、カートリッジ１１０３内の流体体積の関数として変わってもよく、それにより、カートリッジ１１０３によって力又は圧力センサ３１０ａ、３１０ｂ、３１０ｃに加えられる重力の変化が生じてもよい。
【０１１１】
図１２に示す構成では、３つの力又は圧力センサ３１０ａ、３１０ｂ、３１０ｃが存在し、これらは第２の外側シェル１０４の側壁内側表面内に配置され、ここでセンサ３１０ｂ及び３１０ｃは、側壁１００３ａの壁外側表面に接触し、センサ３１０ａは底壁１００３ｂに接触する。力又は圧力センサが１つだけ使用されることも本開示の実施例の範囲内にあり、このセンサは、底壁１００３ｂに接触するように配置された単一センサ３１０ａ、又は側壁１００３ａに接触するように配置された単一センサ３１０ｂ又は３１０ｃとすることができる。２つの力又は圧力センサが使用されることも本開示の実施例の範囲内にあり、これらのセンサは、底壁１００３ｂに接触するように配置された単一センサ３１０ａ、及び側壁１００３ａに接触するように配置された単一センサ３１０ｂ若しくは３１０ｃとすることができ、又は、底壁に接触するセンサ３１０ａのない、側壁１００３ａに接触するように配置された２つのセンサ３１０ｂ及び３１０ｃであってもよい。
【０１１２】
第１の外側シェル内の制御回路３０２、３０３（図３を参照）が、力又は圧力センサ３１０ａ、３１０ｂ、３１０ｃと電子的に通信するために、第１と第２の外側シェル１０１、１０４間に電気接触部（図示せず）が設けられる。力又は圧力検出センサ３１０ａ、３１０ｂ、３１０ｃは、微小機械加工されたピエゾ抵抗ひずみゲージ・セルとすることができる圧縮負荷セルなど、ピエゾ抵抗ひずみゲージ型センサとすることができる。力又は圧力検出センサ３１０ａ、３１０ｂ、３１０ｃが、力感知抵抗器型センサであることも、実施例の範囲内にある。
【０１１３】
第２の外側シェル１０４は、口側端部に空気出口オリフィス１０７ａを有し、霧化ユニット１０２は、空気を取り入れるための入口オリフィス１０７ｂを有する。空気流センサ３０９が、第１の外側シェル１０１に配置されてもよく、霧化ユニット１０２の空気入口オリフィス１０７ｂに面していてもよい。第１の外側シェル１０１内で、空気流センサ３０９と第１の外側シェル１０１の空気入口オリフィス１０６（図８には示さず）との間に、１つ又は複数の空気通路１０７ｃが設けられる。加熱がオンにされ、ユーザがオリフィス１０７において吹かすとき、空気は空気通路１０７ｃを通り、入口オリフィス１０７ｂを通って霧化ユニット１０２に入るように導かれ、ここで空気は加熱され、芯１１０から液滴を除去し（図８を参照）、それにより液体が霧化されて、空気と気化した液体又は流体との気化混合物になる。空気と液体又は流体の気化混合物は、霧化ユニット１０２の多数の小さい空気通路（図示せず）を通り、締付け要素１０９の空気通路（図示せず）を通り、カートリッジ１００３の側部に沿って、空気出口オリフィス１０７ａを通り、ユーザの口の中に入る。
【０１１４】
液体カートリッジ１００３、１１０３内の残りの液体をユーザに知らせるために、制御回路３０２、３０３は、力／圧力検出センサ３１０ａ、３０１ｂ、３１０ｃによって検出された、受信した力／圧力データに少なくとも部分的に基づき、液体カートリッジ内の流体の残りの体積を判定するように構成されてもよい。２つ以上のセンサ３１０ａ、３１０ｂ、３１０ｃが使用されるとき、制御回路は、検出され受信した力／圧力データを組み合わせ又は合計し、その結果得られる組み合わされた又は合計された力／圧力データに少なくとも部分的に基づき、液体カートリッジ１００３、１１０３内の流体の残りの体積を判定するように構成されてもよい。
【０１１５】
センサ３１０ａ、３１０ｂ、３１０ｃによって検出された圧力の重力は、液体カートリッジ１００３、１１０３の垂直／水平位置の関数として変化し、したがって電子シガレット１００の位置で変化することが理解されるべきである。電子シガレット１００及びカートリッジ１００３、１１０３が垂直位置に保持されるとき、底壁１００３ｂ、１１０３ｂに接触しているセンサ３１０ａに最大圧力がかかり、一方、電子シガレット１００及びカートリッジ１００３、１１０３が水平位置に保持されるとき、側壁１００３ａ、１１０３ａに接触しているセンサ３１０ｂに最大圧力がかかる。したがって制御回路は、受信した力／圧力データの最大値を判定するように、又は組み合わされた若しくは合計された力／圧力データの最大値を判定するように構成されてもよく、さらに、前記判定された最大値に少なくとも部分的に基づき、液体カートリッジ内の流体の残りの体積を判定するように構成されてもよい。
【０１１６】
制御回路３０２、３０３が、検出された力／圧力データに基づき流体の残りの体積を判定するためには、最小及び最大の重力又は圧力の値ための尺度を有することが必要な場合があり、ここで最小値は、最小の流体体積を保持する又は空の液体カートリッジ１００３、１１０３によって加えられる力又は圧力を表し、最大値は、最大の流体体積を保持する液体カートリッジ１００３、１１０３によって加えられる力又は圧力を表す。したがって制御回路３０２、３０３は、こうした最小及び最大の重力又は圧力の値を表す記憶された情報を保持してもよく、制御回路３０２、３０３は、１つ又は複数の力／圧力検出センサ３０１、３０１ｂ、３０１ｃによって検出された、受信した力／圧力データと、記憶された最小及び最大の力／圧力の値とに基づき、液体カートリッジ１００３、１１０３内の流体の残りの体積を判定するように構成されてもよい。ここで制御回路３０２、３０３は、組み合わされた又は合計された力／圧力データと、記憶された最小及び最大の力／圧力の値とに少なくとも部分的に基づき、液体カートリッジ１００３、１１０３内の流体の残りの体積を判定するように構成されてもよい。また制御回路３０２、３０３は代替的に、判定された最大値と、記憶された最小及び最大の力／圧力の値とに基づき、液体カートリッジ１００３、１１０３内の流体の残りの体積を判定するように構成されてもよい。
【０１１７】
電子シガレット１００が、制御回路３０２、３０３と電子的に通信する短距離ワイヤレス通信モジュール３０４（図３を参照）であって、判定された残りの流体体積を外部コンピュータ又はスマートフォン２００（図３を参照）にワイヤレス・データ通信するように構成された短距離ワイヤレス通信モジュール３０４を備えることは、本開示の実施例の範囲内にある。
【０１１８】
空気流センサ３０９は、ユーザの吹かしによって生じる空気圧の変化を検出するように構成されてもよく、制御回路３０２、３０３、及び空気流センサ３０９は、ユーザがもう吹かしをしないことによって生じ得る空気圧の低下を検出するように構成されてもよい。ここで制御回路３０２、３０３は、空気圧の低下が検出されたことに続いて、液体カートリッジ１００３、１１０３内の流体の残りの体積を判定するように構成されてもよい。
【０１１９】
本明細書の様々な実施例に関連して、本発明を説明してきた。しかし、開示した実施例に対する他の変形形態は、図面、開示、及び添付の特許請求の範囲を研究することにより、特許請求する本発明を実践する当業者によって理解され、実行されることが可能である。特許請求の範囲では、「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」という言葉は、他の要素又はステップを除外せず、不定冠詞「１つの（ａ）」又は「１つの（ａｎ）」は、複数を除外しない。
【図１ａ】
2020528751.tif 000003
【図１ｂ】
2020528751.tif 000004
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【手続補正書】
【提出日】平成30年10月11日(2018.10.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
オリフィスのある外側シェルを有する電子シガレットを備える電子喫煙システムであって、前記外側シェルが、
気化されて、空気と気化流体の気化混合物になる流体を保持する液体カートリッジと、
前記流体を気化するための霧化器と、
前記液体カートリッジの壁外側表面によってセンサに加えられる力又は圧力を検出するように構成された１つ又は複数の前記センサを有するセンサ・システムであって、前記検出された力又は圧力が、前記液体カートリッジの流体体積に関係するセンサ・システムと
を備え、前記液体カートリッジが、前記外側シェルに対する柔軟性を前記液体カートリッジに与える１つ又は複数の可撓性部分を備え、それにより前記液体カートリッジが、前記センサに重力を加えられるようになり、前記重力は、少なくとも部分的に前記液体カートリッジの前記流体体積の関数であり、
前記外側シェルが、１つ又は複数の側壁内側表面及び底壁内側表面を有し、前記内側表面が、前記液体カートリッジを少なくとも部分的に囲み、前記液体カートリッジが、少なくとも１つ又は複数の側壁部分、底壁部分、及び上部分によって形成され、少なくとも１つのセンサが、前記外側シェルの前記底壁内側表面と、前記液体カートリッジの前記底壁外側表面との間に位置付けられることを特徴とする、
電子喫煙システム。
【請求項２】
少なくとも１つのセンサが、前記外側シェルの側壁内側表面と、前記液体カートリッジの側壁外側表面との間に位置付けられる、請求項１に記載の電子喫煙システム。
【請求項３】
前記センサ・システムが、前記液体カートリッジの１つ又は複数の壁外側表面によって前記センサに加えられる力又は圧力を検出するように配置された少なくとも２つのセンサを保持する、請求項１又は２に記載の電子喫煙システム。
【請求項４】
前記液体カートリッジが１つ又は複数の可撓性壁部分を備え、
前記センサが、前記１つ又は複数の可撓性壁部分の外側表面から加えられる重力又は圧力を検出するように位置付けられる、請求項１から３までのいずれか一項に記載の電子喫煙システム。
【請求項５】
前記液体カートリッジの前記底壁部分が、前記外側シェルの前記底壁内側表面と、前記液体カートリッジの前記底壁外側表面との間に位置付けられた前記少なくとも１つのセンサに面する可撓性壁部分を保持し、
前記液体カートリッジの少なくとも１つの側壁部分が、前記外側シェルの側壁内側表面と、前記液体カートリッジの側壁外側表面との間に位置付けられた前記少なくとも１つのセンサに面する可撓性壁部分を保持する、請求項２に記載の、又は請求項２に従属する場合には請求項３又は４に記載の電子喫煙システム。
【請求項６】
前記液体カートリッジが、１つ又は複数の側壁部分、底壁部分、前記外側シェルに取り付けられた上部分、及び前記上部分と前記側壁部分との間で可撓性接続を提供する可撓性相互接続部分を有し、前記センサが、前記１つ又は複数の側壁部分及び／又は底壁部分の外側表面から加えられる重力又は圧力を検出するように位置付けられた、請求項１から３までのいずれか一項に記載の電子喫煙システム。
【請求項７】
前記１つ若しくは複数の力又は圧力検出センサが、１つ若しくは複数のピエゾ抵抗ひずみゲージ型センサ、及び／又は１つ若しくは複数の力感知抵抗器型センサを含む、請求項１から６までのいずれか一項に記載の電子喫煙システム。
【請求項８】
前記液体カートリッジが、少なくとも１つ又は複数の側壁部分、底壁部分、及び上部分によって形成され、前記側壁部分及び前記底壁部分が、少なくとも部分的にプラスチック材料又は可撓性プラスチック材料から作られる、請求項１から７までのいずれか一項に記載の電子喫煙システム。
【請求項９】
前記上部分が、前記液体カートリッジを前記外側シェルに取り付けるためのねじ山部分を備える、請求項８に記載の電子喫煙システム。
【請求項１０】
前記可撓性相互接続部分が、可撓性プラスチック材料から作られる、請求項６に記載の電子喫煙システム。
【請求項１１】
前記電子シガレットが、
前記センサ・システムと電子的に通信する制御回路であって、前記１つ又は複数の力／圧力検出センサによって検出された受信した力／圧力データに少なくとも部分的に基づき、前記液体カートリッジ内の前記流体の残りの体積を判定するように構成された制御回路をさらに備える、請求項１から１０までのいずれか一項に記載の電子喫煙システム。
【請求項１２】
前記制御回路が、少なくとも２つの力／圧力検出センサによって検出された受信した力／圧力データに少なくとも部分的に基づき、前記液体カートリッジ内の前記流体の残りの体積を判定するように構成された、請求項１１に記載の電子喫煙システム。
【請求項１３】
前記制御回路が、前記少なくとも２つの力／圧力検出センサによって検出された受信した力／圧力データを組み合わせ又は合計するように構成され、その結果得られる前記組み合わされた又は合計された力／圧力データに少なくとも部分的に基づき、前記液体カートリッジ内の前記流体の残りの体積を判定するように構成された、請求項１２に記載の電子喫煙システム。
【請求項１４】
前記制御回路は、前記受信した力／圧力データの最大値を判定するように、又は前記組み合わされた若しくは合計された力／圧力データの最大値を判定するように構成され、さらに、前記判定された最大値に少なくとも部分的に基づき、前記液体カートリッジ内の前記流体の残りの体積を判定するように構成された、請求項１１から１３までのいずれか一項に記載の電子喫煙システム。
【請求項１５】
制御回路が、最小及び最大の重力又は圧力の値を表す記憶された情報を保持し、前記最小値が、最小の流体体積を保持する液体カートリッジによって加えられる力又は圧力を表し、前記最大値が、最大の流体体積を保持する液体カートリッジによって加えられる力又は圧力を表し、前記制御回路が、前記１つ又は複数の力／圧力検出センサによって検出された受信した力／圧力データと、前記記憶された最小及び最大の力／圧力の値とに基づき、前記液体カートリッジ内の前記流体の残りの体積を判定するように構成された、請求項１１から１４までのいずれか一項に記載の電子喫煙システム。
【請求項１６】
前記制御回路が、前記組み合わされた又は合計された力／圧力データと、前記記憶された最小及び最大の力／圧力の値とに少なくとも部分的に基づき、前記液体カートリッジ内の前記流体の残りの体積を判定するように構成された、請求項１３又は１５に記載の電子喫煙システム。
【請求項１７】
前記制御回路が、前記判定された最大値と、前記記憶された最小及び最大の力／圧力の値とに基づき、前記液体カートリッジ内の前記流体の残りの体積を判定するように構成された、請求項１４又は１５に記載の電子喫煙システム。
【請求項１８】
前記電子シガレットが、前記制御回路と電子的に通信する短距離ワイヤレス通信モジュールであって、判定された残りの流体体積を外部コンピュータ又はスマートフォンにワイヤレス・データ通信するように構成された短距離ワイヤレス通信モジュールをさらに備える、請求項１１から１７までのいずれか一項に記載の電子喫煙システム。
【請求項１９】
前記電子シガレットが、
気化される前記流体を加熱するための、加熱システムの温度を感知するための温度センサを含む前記加熱システムであって、前記加熱システムが前記霧化器の一部であり、前記霧化器は、ユーザが前記オリフィスにおいて吹かし前記加熱システムから熱が送達されたときに、前記流体を気化して前記混合物にするように配置される、加熱システムと、
電力送達バッテリと
をさらに備える、請求項１から１８までのいずれか一項に記載の電子喫煙システム。
【請求項２０】
前記電子シガレットが、
ユーザの吹かしにより生じる空気圧の変化を検出するための空気流センサをさらに備え、
前記制御回路及び前記空気流センサが、空気圧の低下を検出するように構成され、前記制御回路が、空気圧の低下の検出に続いて、前記液体カートリッジ内の前記流体の残りの体積を判定するように構成された、請求項１から１９までのいずれか一項に記載の電子喫煙システム。
【請求項２１】
電子シガレット用の消費流体を保持するための液体カートリッジであって、１つ又は複数の側壁部分、底壁部分、剛性上部分、及び前記上部分と前記側壁部分との間で可撓性接続を提供する可撓性相互接続部分を備える液体カートリッジ。
【請求項２２】
前記上部分が、前記液体カートリッジを電子シガレットの外側シェルに取り付けるためのねじ山部分を備える、請求項２１に記載の液体カートリッジ。
【請求項２３】
前記可撓性相互接続部分が、可撓性プラスチック材料から作られる、請求項２１又は２２に記載の液体カートリッジ。
【請求項２４】
前記１つ又は複数の側壁部分、及び前記底壁部分が、非可撓性又は剛性のプラスチック材料から少なくとも部分的に作られる、請求項２１から２３までのいずれか一項に記載の液体カートリッジ。
【請求項２５】
起動接触部と、気化される流体を加熱するため又はたばこプラグを加熱するための、加熱システムの温度を感知するための温度センサを含む前記加熱システムと、外部コンピュータ又はスマートフォンとワイヤレス・データ通信するように構成された短距離ワイヤレス通信モジュールと、前記起動接触部、及び前記加熱システム、及び前記短距離ワイヤレス通信モジュールと電子的に通信する制御回路と、前記加熱システム、及び前記短距離ワイヤレス通信モジュール、及び前記制御回路に給電するためのバッテリとを備える電子喫煙システムの使用によって実行される喫煙セッション中の電力消費を制御する方法であって、
ユーザが、前記起動接触部を少なくとも所定の最短吹かし期間にわたって第１の起動喫煙位置に維持することにより、前記制御回路の動作モードを、給電非起動モード又はスリープ・モードから起動モードにシフトし、それにより喫煙セッションが開始されるステップと、
前記制御回路の前記動作モードが、前記起動モードにシフトされるときに、前記加熱システムにバッテリ電力を供給するステップと、
起動された前記加熱システムの温度を判定するステップと、
前記加熱システムの温度が所定の最高温度に到達したとき、又は前記起動接触部が前記第１の起動喫煙位置から第２の非起動位置にされたとき、前記加熱システムへの前記バッテリ電力の供給を起動解除するステップと、
前記制御回路が前記起動モードにされたときに、前記短距離ワイヤレス通信モジュールの動作モードを、給電非起動モード又はスリープ・モードから起動データ通信モードにシフトするステップと、
前記短距離ワイヤレス通信モジュールを前記起動データ通信モードにするステップから始まる所定の通信期間が経過した後に、前記短距離ワイヤレス通信モジュールが外部コンピュータ又スマートフォンとデータ通信セッション中かどうかを判定するステップと、データ通信セッション中でない場合には、
前記短距離ワイヤレス通信モジュールの前記動作モードを、前記給電非起動モード又はスリープ・モードにシフトし、データ通信セッション中である場合には、
前記データ通信セッションが終了したときに、前記短距離ワイヤレス通信モジュールの前記動作モードを、前記給電非起動モード又はスリープ・モードにシフトするステップと
を含む方法。
【請求項２６】
起動接触部と、
気化される流体を加熱するため、又はたばこプラグを加熱するための、加熱システムの温度を感知するための温度センサを含む前記加熱システムと、
外部コンピュータ又スマートフォンとワイヤレス・データ通信するように構成された短距離ワイヤレス通信モジュールと、
前記起動接触部、前記加熱システム、及び前記短距離ワイヤレス通信モジュールと電子的に通信する制御回路と、
前記加熱システム、前記短距離ワイヤレス通信モジュール、及び前記制御回路に給電するためのバッテリと
を備え、
前記制御回路は、
前記起動接触部が、少なくとも所定の最短吹かし期間にわたって第１の起動喫煙位置に維持されるとき、動作モードを、給電非起動モード又はスリープ・モードから起動モードにシフトし、
前記起動接触部が前記第１の起動喫煙位置に維持されるとき、バッテリ電力の供給を前記加熱システムに導くことにより、前記加熱システムを起動し、
起動された前記加熱システムの温度を判定し、
前記加熱システムの温度が所定の最高温度に到達したとき、又は前記起動接触部が前記第１の起動喫煙位置から第２の非起動位置にされたとき、前記加熱システムへの前記バッテリ電力の供給を起動解除し、
前記起動接触部が、前記第１の喫煙起動位置に維持されるとき、前記短距離ワイヤレス通信モジュールの前記動作モードを、給電非起動モード又はスリープ・モードから起動データ通信モードにシフトし、
前記短距離ワイヤレス通信モジュールの動作モードを前記起動データ通信モードにシフトすることから始まる所定の通信期間が経過した後に、前記短距離ワイヤレス通信モジュールが外部コンピュータ又スマートフォンとデータ通信セッション中かどうかを判定し、データ通信セッション中でない場合には、
前記短距離ワイヤレス通信モジュールの前記動作モードを、前記給電非起動モード又はスリープ・モードにシフトし、データ通信セッション中である場合には、
前記データ通信セッションが終了したときに、前記短距離ワイヤレス通信モジュールの前記動作モードを、前記給電非起動モード又はスリープ・モードにシフトするように構成される、電子喫煙システム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、電子シガレット又はいわゆる「非燃焼・加熱式」電子シガレット・システムなどの電子喫煙システムに関し、詳細には、気化されユーザによって吸入されることになる送達物含有流体を保持する液体カートリッジを有する電子喫煙システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
電子シガレット、ｅシガレットなどの個人吸入装置により、一定のマイナス面のない喫煙という社会的恩恵を実現することができる。ｅシガレットは、その身体的感覚、全体的な見た目、及び場合によって風味が似ている（すなわち、たばこの芳香、メントールの味、追加のニコチンなどを有する）ことがある煙の代替物を作り出すことによって、たばこシガレットの喫煙を真似する装置である。この装置は、液体の（たとえば、プロピレン・グリコール又はグリセリンに基づく、たとえば味及び芳香の材料を含む）溶液を霧化／気化してエアロゾル・ミストにするために、熱を使用してもよい。生成されたミストは、シガレットの煙と同様に感じられることがある。ｅシガレットは電子的なので、オプション、通信、及び制御を増やす機会を提供することができる。
【０００３】
携帯性のため、且つシガレットの物理特性を模倣するために、個人吸入装置又はｅシガレットは、バッテリ式であってもよい。米国特許第８８５１０６８号は、バッテリ式の個人吸入装置を開示しており、この装置は、中にオリフィスが形成され１つ又は複数の送達物を有する媒体を収容する外側シェルと、シェル内に配設された霧化ユニットとを含む。霧化ユニットは、ユーザがオリフィスで吹かすときに、送達物を含む気体がオリフィスを通って排出されるように、媒体を霧化する。個人吸入装置はさらに、気体とともに排出された送達物を計測することができる。
【０００４】
米国特許出願公開第２０１３３４０７７５号は、バッテリ式ｅシガレットを開示しており、これは、ｅシガレット内で様々な動作を実現するためのコントローラを含む。コントローラは、スマートフォンなどの消費者装置により、ｅシガレットの動作及び制御を実現する。ｅシガレットの動作及び制御を改善するため、並びにｅシガレットから通信されるデータを利用するために、スマートフォンのアプリケーションが開発されてもよい。アプリケーションは、喫煙特性の制御、動作の監視、設定の調節、製品通知の受信、又はｅシガレットからのデータの編集／分析を行うように開発されてもよい。またアプリケーションは、ｅシガレットに固有のものでなくてもよい他の機能を提供してもよい。
【０００５】
米国特許第８８５１０６８号と米国特許出願公開第２０１３９２４０７７５号に開示された電子シガレットは両方とも、圧力又は空気流のセンサを保持し、喫煙セッションを開始するためにユーザが吹かすことにより生じる、電子シガレットのハウジングを通る空気に起因して増大する圧力に、このセンサが反応する。空気流の増大により起動されると、次いで圧力センサは、制御電子機器、及び霧化ユニットの一部である加熱システムを起動し、この加熱システムが、喫煙セッション中に消費される液体を加熱し気化させる。
【０００６】
しかし、ユーザが吹かすときに初めて加熱システムを起動すると、液体を気化するのに必要な温度を得るうえで遅延が生じ、これは、十分な喫煙経験を得るために、ユーザがより長く吹かさなくてはならないことを意味する。
【０００７】
バッテリ式の個人吸入装置の全体的な課題は、バッテリの再充電までの使用持続時間であり、これは、スマートフォンなどの外部消費者装置とデータを通信するためのワイヤレス通信回路を含む個人吸入装置にとって、さらに大きい問題である。
【０００８】
したがって、気化される液体をよりよく加熱し、ユーザの喫煙セッション中にバッテリの電力消費をよりよく制御するための電子制御システムを有する個人吸入装置又はｅシガレットが必要とされている。
【０００９】
個人吸入装置の別の全体的な課題は、気化され吸入されることになる残りの送達物含有流体を把握することである。
【００１０】
国際公開第２０１７／０４５８９７Ａ１号は、ｅシガレットで使用するエアロゾル生成システム用のカートリッジであって、カートリッジ内の液体又は流体の量を感知するための２つのキャパシタ・プレートを有するキャパシタ・センサを保持するカートリッジを開示している。しかし、開示されたキャパシタ・プレート付き液体カートリッジは、カートリッジを再充填するのに便利な設計ではないことがある。
【００１１】
したがって、気化及び吸入されることになる送達物含有流体を保持する液体カートリッジの流体レベルを検出するための改善されたセンサ・システムであって、カートリッジを容易に再充填できるようにするセンサ・システムを有する個人吸入装置又はｅシガレットが必要とされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】米国特許第８８５１０６８号
【特許文献２】米国特許出願公開第２０１３３４０７７５号
【特許文献３】国際公開第２０１７／０４５８９７Ａ１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明の目的は、個人吸入装置の使用時の電力消費を制御するための改善された方法及びシステムを提供することである。
【００１４】
この目的は、第１の態様により、起動接触部と、気化される流体を加熱するため又はたばこプラグを加熱するための、加熱システムの温度を感知するための温度センサを含む加熱システムと、外部コンピュータ又はスマートフォンとワイヤレス・データ通信するように構成された短距離ワイヤレス通信モジュールと、起動接触部、及び加熱システム、及び短距離ワイヤレス通信モジュールと電子的に通信する制御回路と、加熱システム、及び短距離ワイヤレス通信モジュール、及び制御回路に給電するためのバッテリとを備える電子喫煙システムの使用によって実行される喫煙セッション中に電力消費を制御する方法であって、
ユーザが、起動接触部を少なくとも所定の最短吹かし期間にわたって第１の起動喫煙位置に維持することにより、制御回路の動作モードを、給電非起動モード又はスリープ・モードから起動モードにシフトし、それにより喫煙セッションが開始されるステップと、
制御回路の動作モードが前記起動モードにシフトされるときに、加熱システムにバッテリ電力を供給するステップと、
起動加熱システムの温度を判定するステップと、
加熱システムの温度が所定の最高温度に到達したとき、又は起動接触部が第１の起動喫煙位置から第２の非起動位置にされたとき、加熱システムへのバッテリ電力の供給を起動解除するステップと
を含む方法を提供することによって、達成される。
【００１５】
本開示の方法及びシステムでは、ユーザは、起動接触部を使用することにより喫煙工程を開始し、この起動接触部を、ユーザは、喫煙工程中に喫煙位置に保持する。次いでユーザは、起動接触部を喫煙位置にした後で、吹かしを開始してもよい。本開示の方法及びシステムでは、起動接触部が喫煙位置にされた直後に、制御回路及び加熱システムが起動される。次いで吹かし中に気化される流体の加熱は、ほとんどの場合にユーザが吹かしを行う前に開始され、それにより喫煙体験が向上する。
【００１６】
電子喫煙システムの主な電力消費構成要素のうちの１つは加熱システムであり、加熱システムの温度を監視することによって、流体の過度な加熱が回避され、バッテリ電力の過剰な使用が回避される。
【００１７】
第１の態様の方法の考えられる実装形態では、方法はさらに、
制御回路が前記起動モードにされたときに、短距離ワイヤレス通信モジュールの動作モードを、給電非起動モード又はスリープ・モードから起動データ通信モードにシフトするステップと、
短距離ワイヤレス通信モジュールを前記起動データ通信モードにするステップから始まる所定の通信期間が経過した後に、短距離ワイヤレス通信モジュールが外部コンピュータ又スマートフォンとデータ通信セッション中かどうかを判定するステップと、データ通信セッション中でない場合には、
短距離ワイヤレス通信モジュールの動作モードを、給電非起動モード又はスリープ・モードにシフトするステップと、データ通信セッション中である場合には、
データ通信セッションが終了したときに、短距離ワイヤレス通信モジュールの動作モードを、給電非起動モード又はスリープ・モードにシフトするステップと
を含む。
【００１８】
外部消費者装置とデータを通信するためのワイヤレス通信回路が、電子喫煙システムの別の主な電力消費構成要素である。電子喫煙システムが喫煙セッション中に起動しているとき、通常ワイヤレス通信回路は、起動データ通信モードに維持される。所定の期間をデータ通信に使用することによって、バッテリ電力の過剰な使用が回避される。
【００１９】
第１の態様の方法の考えられる実装形態では、方法はさらに、
ユーザが、起動接触部を第１の起動喫煙位置から第２の非起動位置にする又は切り替えることにより、喫煙セッションを終了し、それにより制御回路の動作モードを、給電起動モードから給電非起動モード又はスリープ・モードにシフトするステップを含む。
【００２０】
第１の態様の方法の考えられる実装形態では、次いで、起動接触部を第１の起動喫煙位置から第２の非起動位置にする又は切り替える前記ステップが行われると、制御回路の動作モードは、短距離ワイヤレス通信モジュールの動作モードが給電非起動モード又はスリープ・モードにシフトされたときにのみ、給電起動モードから給電非起動モード又はスリープ・モードにシフトされる。
【００２１】
第１の態様の方法の考えられる実装形態では、次いで、喫煙セッションが始まる前に、電子喫煙システムの動作モードが、非給電オフモードから、電子喫煙システムが非起動又はスリープ・モードになる給電モードにシフトされ、前記動作モードは、起動接触部をユーザが数回連続して起動することによってシフトされ、これにより制御回路の動作モードが、非給電モードから、給電非起動スリープ・モードにシフトされ、短距離ワイヤレス通信モジュールの動作モードが、非給電モードから給電非起動モード又はスリープ・モードにシフトされる。
【００２２】
第１の態様の方法の考えられる実装形態では、次いで、喫煙セッションが終了した後に、起動接触部をユーザが数回連続して起動することによって、電子喫煙システムの動作モードが、給電非起動又はスリープ・モードから、非給電オフモードにシフトされ、これにより制御回路の動作モードが、給電非起動スリープ・モードから、非給電モードにシフトされ、短距離ワイヤレス通信モジュールの動作モードが、給電非起動モード又はスリープ・モードから非給電モードにシフトされる。
【００２３】
第１の態様の考えられる実装形態では、温度センサは電力を消費するセンサであり、この方法は、バッテリ電力を加熱システムに供給するときに、バッテリ電力を温度センサに供給するステップと、起動した加熱システムの温度を判定するステップと、加熱システムへのバッテリ電力の供給を起動解除するときに、温度センサへのバッテリ電力の供給を起動解除するステップとを含む。
【００２４】
第１の態様の方法の考えられる実装形態では、制御回路は残りのバッテリ充電を判定するように構成され、判定された残りのバッテリ充電を表すデータは、制御回路と短距離ワイヤレス通信モジュールの両方が起動モードのときに、制御回路により短距離ワイヤレス通信モジュールに通信され、さらに短距離ワイヤレス通信モジュールにより外部コンピュータ又はスマートフォンに通信される。
【００２５】
第１の態様の方法の考えられる実装形態では、電子喫煙システムは、オリフィスのある外側シェルを有する電子シガレットを備え、前記外側シェルは、気化されて空気と気化流体の気化混合物になる流体を有する液体カートリッジを保持し、前記外側シェルはさらに、流体を気化するための霧化器を保持し、ここで加熱システムは霧化器の一部であり、霧化器は、ユーザがオリフィスにおいて吹かし、加熱システムから熱が送達されたときに、流体を気化して前記混合物にするように配置され、電子シガレットは、ユーザの吹かしによって生じる空気圧の変化を検出するための空気流センサを保持し、方法はさらに、
ユーザが、起動接触部を少なくとも所定の最短吹かし期間にわたって第１の起動喫煙位置に維持することにより、喫煙セッションを開始するとき、制御回路の動作モードが前記起動モードにシフトされるときに、空気流センサを起動するステップと、
ユーザの吹かしの開始中に空気流の増加を検出するステップと、増加があれば、検出された空気流の増加を、検出されたユーザの吹かしとして記憶するステップと、
起動接触部が第１の起動喫煙位置から第２の非起動位置にされたとき、空気流センサを起動解除するステップとを含む。
【００２６】
第１の態様の方法の考えられる実装形態では、電子シガレットは、液体カートリッジ内の流体の体積を感知するための液体体積センサを保持し、方法はさらに、
ユーザが、起動接触部を少なくとも所定の最短吹かし期間にわたって第１の起動喫煙位置に維持することにより、喫煙セッションを開始するとき、制御回路の動作モードが前記起動モードにシフトされるときに、液体体積センサを起動するステップと、
液体カートリッジ内の流体の体積を検出し、検出された流体体積を記憶するステップと、
検出された流体体積が記憶されたとき、又は起動接触部が第１の起動喫煙位置から第２の非起動位置にされたとき、液体体積センサを起動解除するステップとを含む。
【００２７】
第１の態様の方法の考えられる実装形態では、検出及び記憶されたユーザの吹かしの回数を表すデータ並びに／又は最後に検出及び記憶された流体体積を表すデータは、制御回路と短距離ワイヤレス通信モジュールの両方が給電起動モードのときに、制御回路により短距離ワイヤレス通信モジュールに通信され、さらに短距離ワイヤレス通信モジュールにより外部コンピュータ又はスマートフォンに通信される。
【００２８】
第１の態様によれば、電子喫煙システムであって、
起動接触部と、
気化される流体を加熱するため、又はたばこプラグを加熱するための、加熱システムの温度を感知するための温度センサを含む加熱システムと、
外部コンピュータ又スマートフォンとワイヤレス・データ通信するように構成された短距離ワイヤレス通信モジュールと、
起動接触部、加熱システム、及び短距離ワイヤレス通信モジュールと電子的に通信する制御回路と、
加熱システム、短距離ワイヤレス通信モジュール、及び制御回路に給電するためのバッテリと
を備え、
制御回路が、
起動接触部が、少なくとも所定の最短吹かし期間にわたって第１の起動喫煙位置に維持されるとき、動作モードを、給電非起動モード又はスリープ・モードから起動モードにシフトし、
起動接触部が前記第１の起動喫煙位置に維持されるとき、バッテリ電力の供給を加熱システムに導くことにより、加熱システムを起動し、
起動加熱システムの温度を判定し、
加熱システムの温度が所定の最高温度に到達したとき、又は起動接触部が第１の起動喫煙位置から第２の非起動位置にされたとき、加熱システムへのバッテリ電力の供給を起動解除するように構成された、電子喫煙システムも提供される。
【００２９】
第１の態様のシステムの考えられる実装形態では、制御回路はさらに、
起動接触部が、第１の喫煙起動位置に維持されるとき、短距離ワイヤレス通信モジュールの動作モードを、給電非起動モード又はスリープ・モードから起動データ通信モードにシフトし、
短距離ワイヤレス通信モジュールの動作モードを前記起動データ通信モードにシフトすることから始まる所定の通信期間が経過した後に、短距離ワイヤレス通信モジュールが外部コンピュータ又スマートフォンとデータ通信セッション中かどうかを判定し、データ通信セッション中でない場合には、
短距離ワイヤレス通信モジュールの動作モードを、給電非起動モード又はスリープ・モードにシフトし、データ通信セッション中である場合には、
データ通信セッションが終了したときに、短距離ワイヤレス通信モジュールの動作モードを、給電非起動モード又はスリープ・モードにシフトするように構成される。
【００３０】
第１の態様のシステムの考えられる実装形態では、制御回路は、起動接触部が第１の起動喫煙位置から第２の非起動位置にされる又は切り替えられるときに、動作モードを給電起動モードから、給電非起動モード又はスリープ・モードにシフトするように構成される。
【００３１】
第１の態様のシステムの考えられる実装形態では、次いで、起動接触部が第１の起動喫煙位置から第２の非起動位置にされる又は切り替えられる前記ステップが行われると、制御回路は、短距離ワイヤレス通信モジュールの動作モードが給電非起動モード又はスリープ・モードにシフトされたときにのみ、動作モードを、給電起動モードから給電非起動モード又はスリープ・モードにシフトするように構成される。
【００３２】
第１の態様のシステムの考えられる実装形態では、起動接触部及び制御回路は、起動接触部が数回連続して起動されることにより、制御回路の動作モードを、非給電モードから給電非起動スリープ・モードにシフトするように構成される。
【００３３】
第１の態様のシステムの考えられる実装形態では、制御回路は、前記起動接触部が数回連続して起動されることにより制御回路の動作モードが給電非起動又はスリープ・モードにシフトされたときに、短距離ワイヤレス通信モジュールの動作モードを、非給電モードから給電非起動モード又はスリープ・モードにシフトするように構成される。
【００３４】
第１の態様のシステムの考えられる実装形態では、起動接触部及び制御回路は、起動接触部が数回連続して起動されることにより、制御回路の動作モードを、給電起動モード又は給電非起動スリープ・モードから、非給電モードにシフトするように構成される。
【００３５】
第１の態様のシステムの考えられる実装形態では、制御回路は、前記起動接触部が数回連続して起動されることにより、制御回路の動作モードが非給電モードにシフトされたときに、短距離ワイヤレス通信モジュールの動作モードを、給電起動データ通信モード又は給電非起動モード又はスリープ・モードから、非給電モードにシフトするように構成される。
【００３６】
第１の態様のシステムの考えられる実装形態では、温度センサは電力を消費するセンサであり、制御システムは、
加熱システムを起動するときに、温度センサにバッテリ電力を導くことにより、温度センサを起動し、
加熱システムへのバッテリ電力の供給を起動解除するときに、温度センサへのバッテリ電力の供給を起動解除するように構成される。
【００３７】
第１の態様のシステムの考えられる実装形態では、制御回路は残りのバッテリ充電を判定するように構成され、制御回路と短距離ワイヤレス通信モジュールの両方が起動モードのときに、制御回路は、判定された残りのバッテリ充電を表すデータを短距離ワイヤレス通信モジュールに通信するように構成され、短距離ワイヤレス通信モジュールは、受信したバッテリ充電データを外部コンピュータ又はスマートフォンに通信するように構成される。
【００３８】
第１の態様のシステムの考えられる実装形態では、電子喫煙システムは、オリフィスのある外側シェルを有する電子シガレットを備え、前記外側シェルは、気化されて空気と気化流体の気化混合物になる流体を有する液体カートリッジを保持し、前記外側シェルはさらに、流体を気化するための霧化器を保持し、ここで加熱システムは霧化器の一部であり、霧化器は、ユーザがオリフィスにおいて吹かし、加熱システムから熱が送達されたときに、流体を気化して前記混合物にするように配置され、電子シガレットは、ユーザの吹かしによって生じる空気圧の変化を検出するための空気流センサを保持する。
【００３９】
第１の態様のシステムの考えられる実装形態では、制御回路と短距離ワイヤレス通信モジュールの両方が起動モードのときに、制御回路は、ユーザの検出された吹かしの回数を表すデータを短距離ワイヤレス通信モジュールに通信するように構成され、短距離ワイヤレス通信モジュールは、受信したユーザの吹かしのデータを外部コンピュータ又はスマートフォンに通信するように構成される。
【００４０】
第１の態様のシステムの考えられる実装形態では、電子シガレットは、液体カートリッジ内の流体の体積を検出するための液体体積センサを保持する。
【００４１】
第１の態様のシステムの考えられる実装形態では、制御回路と短距離ワイヤレス通信モジュールの両方が起動モードのときに、制御回路は、液体カートリッジの検出された流体体積を表すデータを、短距離ワイヤレス通信モジュールに通信するように構成され、短距離ワイヤレス通信モジュールは、受信した流体体積のデータを外部コンピュータ又はスマートフォンに通信するように構成される。
【００４２】
本発明の目的は、気化及び吸入されることになる送達物含有流体を保持する液体カートリッジの流体レベルを検出するための改善されたセンサ・システムを保持する電子喫煙システムを提供することである。
【００４３】
この目的は、第２の態様により、オリフィスのある外側シェルを有する電子シガレットを備える電子喫煙システムであって、前記外側シェルが、
気化されて、空気と気化流体の気化混合物になる流体を保持する液体カートリッジと、
前記流体を気化するための霧化器と、
液体カートリッジの壁外側表面によってセンサに加えられる力又は圧力を検出するように構成された１つ又は複数のセンサを有するセンサ・システムであって、前記検出された力又は圧力が液体カートリッジの流体体積に関係する、センサ・システムとを備える、電子喫煙システムを提供することによって、達成される。
【００４４】
第２の態様のシステムの考えられる実装形態では、外側シェルは、１つ又は複数の側壁内側表面及び底壁内側表面を有し、それらの内側表面が、液体カートリッジを少なくとも部分的に囲み、前記液体カートリッジは、少なくとも１つ又は複数の側壁部分、底壁部分、及び上部分によって形成される。第２の態様のシステムの考えられる実装形態では、少なくとも１つのセンサが、外側シェルの底壁内側表面と、液体カートリッジの底壁外側表面との間に位置付けられる。第２の態様のシステムの考えられる実装形態では、少なくとも１つのセンサが、外側シェルの側壁内側表面と、液体カートリッジの側壁外側表面との間に位置付けられる。
【００４５】
第２の態様のシステムの考えられる実装形態では、センサ・システムは、液体カートリッジの１つ又は複数の壁外側表面によって前記センサに加えられる力又は圧力を検出するように配置された少なくとも２つのセンサを保持する。
【００４６】
第２の態様のシステムの考えられる実装形態では、少なくとも１つのセンサが、外側シェルの底壁内側表面と、液体カートリッジの底壁外側表面との間に位置付けられ、少なくとも１つのセンサが、外側シェルの側壁内側表面と、液体カートリッジの側壁外側表面との間に位置付けられる。
【００４７】
第２の態様のシステムの考えられる実装形態では、液体カートリッジは、外側シェルに対する柔軟性を液体カートリッジに与える１つ又は複数の可撓性部分を備え、それにより液体キャリアは、前記センサに重力又は圧力を加えられるようになり、前記重力又は圧力は、少なくとも部分的に液体キャリアの流体体積の関数である。
【００４８】
重力又は圧力は、流体体積と、力／圧力センサの位置に対する液体カートリッジの垂直位置との両方の関数であってもよい。
【００４９】
第２の態様のシステムの考えられる実装形態では、液体カートリッジは、１つ又は複数の可撓性壁部分を備え、センサは、前記１つ又は複数の可撓性壁部分の外側表面から加えられる重力又は圧力を検出するように位置付けられる。
【００５０】
第２の態様のシステムの考えられる実装形態では、液体カートリッジの底壁部分は、外側シェルの底壁内側表面と、液体カートリッジの底壁外側表面との間に位置付けられた前記少なくとも１つのセンサに面する可撓性壁部分を保持する。第２の態様のシステムの考えられる実装形態では、液体カートリッジの少なくとも１つの側壁部分は、外側シェルの側壁内側表面と、液体カートリッジの側壁外側表面との間に位置付けられた前記少なくとも１つのセンサに面する可撓性壁部分を保持する。
【００５１】
第２の態様のシステムの考えられる実装形態では、液体カートリッジは、１つ又は複数の側壁部分、底壁部分、外側シェルに取り付けられた上部分、及び上部分と側壁部分との間で可撓性接続を提供する可撓性相互接続部分を有し、センサは、前記１つ又は複数の側壁部分及び／又は底壁部分の外側表面から加えられる重力又は圧力を検出するように位置付けられる。上部分は剛性の上部分であってもよく、また側壁部分も剛性材料のものであってもよい。底壁部分も剛性材料のものであってもよい。
【００５２】
第２の態様のシステムの考えられる実装形態では、１つ若しくは複数の力又は圧力検出センサは、１つ若しくは複数のピエゾ抵抗ひずみゲージ型センサ、及び／又は１つ若しくは複数の力感知抵抗器型センサを含む。１つ若しくは複数の力又は圧力検出センサは、微小機械加工ピエゾ抵抗ひずみゲージ・セルなど、１つ又は複数の圧縮負荷セルを含んでもよい。
【００５３】
第２の態様のシステムの考えられる実装形態では、液体カートリッジは、少なくとも１つ又は複数の側壁部分、底壁部分、及び上部分によって形成され、側壁部分及び底壁部分は、少なくとも部分的にプラスチック材料又は可撓性プラスチック材料から作られる。
【００５４】
第２の態様のシステムの考えられる実装形態では、上部分は、液体カートリッジを外側シェルに取り付けるためのねじ山部分を備える。
【００５５】
第２の態様のシステムの考えられる実装形態では、可撓性相互接続部分は、可撓性プラスチック材料から作られる。
【００５６】
第２の態様のシステムの考えられる実装形態では、電子シガレットはさらに、
センサ・システムと電子的に通信する制御回路であって、１つ又は複数の力／圧力検出センサによって検出された受信した力／圧力データに少なくとも部分的に基づき、液体カートリッジ内の流体の残りの体積を判定するように構成された制御回路を備える。
【００５７】
第２の態様のシステムの考えられる実装形態では、制御回路は、少なくとも２つの力／圧力検出センサによって検出された受信した力／圧力データに少なくとも部分的に基づき、液体カートリッジ内の流体の残りの体積を判定するように構成される。
【００５８】
第２の態様のシステムの考えられる実装形態では、制御回路は、少なくとも２つの力／圧力検出センサによって検出された受信した力／圧力データを組み合わせる又は合計するように構成され、その結果得られる組み合わされた又は合計された力／圧力データに少なくとも部分的に基づき、液体カートリッジ内の流体の残りの体積を判定するように構成される。
【００５９】
第２の態様のシステムの考えられる実装形態では、制御回路は、受信した力／圧力データの最大値を判定するように、又は組み合わされた若しくは合計された力／圧力データの最大値を判定するように構成され、さらに、前記判定された最大値に少なくとも部分的に基づき、液体カートリッジ内の流体の残りの体積を判定するように構成される。
【００６０】
第２の態様のシステムの考えられる実装形態では、制御回路は、最小及び最大の重力又は圧力の値を表す記憶された情報を保持し、ここで最小値は、最小の流体体積を保持する液体カートリッジによって加えられる力又は圧力を表し、最大値は、最大の流体体積を保持する液体カートリッジによって加えられる力又は圧力を表し、制御回路は、１つ又は複数の力／圧力検出センサによって検出された受信した力／圧力データと、記憶された最小及び最大の力／圧力の値とに基づき、液体カートリッジ内の流体の残りの体積を判定するように構成される。
【００６１】
第２の態様のシステムの考えられる実装形態では、制御回路は、組み合わされた又は合計された力／圧力データと、記憶された最小及び最大の力／圧力の値とに少なくとも部分的に基づき、液体カートリッジ内の流体の残りの体積を判定するように構成される。
【００６２】
第２の態様のシステムの考えられる実装形態では、制御回路は、前記判定された最大値と、記憶された最小及び最大の力／圧力の値とに基づき、液体カートリッジ内の流体の残りの体積を判定するように構成される。
【００６３】
第２の態様のシステムの考えられる実装形態では、電子シガレットはさらに、制御回路と電子的に通信する短距離ワイヤレス通信モジュールであって、判定された残りの流体体積を外部コンピュータ又はスマートフォンにワイヤレス・データ通信するように構成された短距離ワイヤレス通信モジュールを備える。
【００６４】
第２の態様のシステムの考えられる実装形態では、電子シガレットはさらに、気化される流体を加熱するための加熱システムを備え、この加熱システムは、加熱システムの温度を感知するための温度センサを含み、ここで加熱システムは霧化器の一部であり、霧化器は、ユーザがオリフィスにおいて吹かし、加熱システムから熱が送達されたときに、流体を気化して前記混合物にするように配置される。第２の態様のシステムの考えられる実装形態では、電子シガレットはさらに、電力送達バッテリを備える。
【００６５】
第２の態様のシステムの考えられる実装形態では、電子シガレットはさらに、ユーザの吹かしにより生じる空気圧の変化を検出するための空気流センサを備え、制御回路及び空気流センサは、空気圧の低下を検出するように構成され、制御回路は、空気圧の低下の検出に続いて、液体カートリッジ内の流体の残りの体積を判定するように構成される。
【００６６】
電子シガレット用の流体体積感知システムを提供するためには、容器内の流体体積の関数である尺度を提供するように配置された１つ又は複数のセンサと相互作用することができる流体含有液体カートリッジを有することが重要である。このことは、力又は圧力センサを使用するとき、第３の態様により、電子シガレット用の消費流体を保持するための液体カートリッジであって、１つ又は複数の側壁部分、底壁部分、剛性上部分、及び上部分と側壁部分との間で可撓性接続を提供する可撓性相互接続部分を備える液体カートリッジを提供することによって達成される。
【００６７】
第３の態様の液体カートリッジの考えられる実装形態では、上部分は、液体カートリッジを電子シガレットの外側シェルに取り付けるためのねじ山部分を備える。
【００６８】
第３の態様の液体カートリッジの考えられる実装形態では、可撓性相互接続部分は、可撓性プラスチック材料から作られる。
【００６９】
第３の態様の液体カートリッジの考えられる実装形態では、１つ又は複数の側壁部分、及び底壁部分は、非可撓性又は剛性のプラスチック材料から少なくとも部分的に作られる。
【００７０】
上記その他の目的は、独立請求項の特徴によって達成される。さらなる実装形態は、従属請求項、説明、及び図面から明らかになる。本発明の上記その他の態様は、以下に記載の実施例から明らかになろう。
【００７１】
本開示の以下の詳述部分では、図面に示す例示的な実施例を参照しながら、本発明をより詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１ａ】例示的な実施例による電子シガレットの分解図である。
【図１ｂ】例示的な実施例による電子シガレットの底面図である。
【図２】例示的な実施例による、電子シガレットとスマートフォンのローカル通信、及びスマートフォンを介したネットワーク通信を示すブロック図である。
【図３】例示的な実施例による、電子喫煙システムの構成要素を示すブロック図である。
【図４】例示的な実施例による、喫煙制御工程を示すブロック図である。
【図５】例示的な実施例による、図４の喫煙制御工程の細部を示すブロック図である。
【図６】例示的な実施例による、図４の喫煙制御工程のさらなる細部を示すブロック図である。
【図７】例示的な実施例による、喫煙制御工程のタイミング図である。
【図８】例示的な実施例による、霧化器の配置を示すブロック図である。
【図９】例示的な実施例による、たばこプラグの加熱を示すブロック図である。
【図１０】例示的な実施例による、電子シガレットで使用する液体カートリッジを示す図である。
【図１１】例示的な実施例による、電子シガレットで使用する別の液体カートリッジを示す図である。
【図１２】例示的な実施例による、霧化器及び液体カートリッジの配置を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００７３】
図１ａ及び図１ｂは、例示的な実施例による個人吸入装置又は電子シガレット１００のそれぞれ分解図及び底面図である。
【００７４】
電子シガレット１００は、第１の外側シェル１０１及び第２の外側シェル１０４を備えるハウジングを有する。電子シガレット１００は、第１の外側シェル１０１に収容されてもよい制御回路、センサ、及びバッテリを有する電子機器区分（図３を参照）と、第２の外側シェル１０４に収容される霧化ユニット１０２と液体カートリッジ１０３とを含む。霧化ユニット１０２は、ユーザが吹かすときに気化される液体を加熱するための加熱コイルなどの加熱システムを保持してもよい。
【００７５】
電子機器区分は、ねじ留め接続により霧化ユニット１０２の一方の端部に接続されてもよく、液体カートリッジ１０３は、締り嵌めにより霧化ユニット１０２の他方の端部に接続されてもよい。組み立てられたときに、電子シガレット１００は、図１ｂに示すように、標準的なシガレットの長さと直径の比に近くてもよい長さと直径の比を有する細長い形状を画成する。
【００７６】
ハウジングの第２の外側シェル１０４は、端部（すなわち口側端部）に出口穴又はオリフィス１０７を有し、ここにユーザが自らの唇を付けて、霧化ユニット１０２によって生成された気体又はガスを吸い込むことができる。オリフィス１０７を保持する口側端部でユーザが吸い込む又は吹かすときに、ハウジングに空気が入れるようにし、それにより電子シガレット１００のハウジングを通って空気を吸い込めるようにするために、ハウジングの反対側の端部、すなわち、第１の外側シェル１０１の端部に、入口穴又はオリフィス１０６が設けられてもよい。
【００７７】
液体カートリッジ１０３は、ユーザが口で吸い込む又は吹かすときに、加熱された霧化ユニット１０２において霧化される送達物含有媒体を貯蔵しており、その加熱された霧化ユニット１０２により、オリフィス１０７を通ってユーザにより吸入される気体が生成される。電子シガレット１００の動作は、第１の外側シェル１０１の電子機器区分に収容された制御回路、及び押しボタン１０５などのユーザ起動接触部によって制御され、ユーザ起動接触部は、第２の外側シェル１０４に近い第１の外側シェル１０１の底面側に位置付けられてもよい。
【００７８】
加熱システムは、加熱システムの温度を検出するための温度センサに接続されてもよく又はそれを含んでもよく、第１の外側シェル１０１内の電子機器区分の一部として空気流センサが設けられてもよい。空気流センサは、ユーザが吹かし、それにより第１の外側シェル１０１内で空気圧の変化が生じることによって引き起こされる、センサにわたる圧力降下によって起動されてもよい。
【００７９】
電子機器区分が、液体カートリッジ１０３内の流体の体積を検出するための１つ又は複数のセンサを保持する又はそれに接続されることも、一実施例の範囲内にある。一実施例では、電子シガレット１００は、ユーザの喫煙セッション中に液体の消費によって生じる液体カートリッジ１０３の重さの変化を検出するように配置された１つ又は複数の力センサを保持する。次いで、カートリッジ１０３内の残りの液体を、力センサの出力に基づき計算することができる。
【００８０】
電子機器区分は、短距離ワイヤレス通信モジュールも保持することができ、このモジュールは、スマートフォンなどの外部コンピュータ又は外部ユーザ装置とワイヤレス・データ通信するためのＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）モジュールとすることができる。これはさらに図２に示されており、図２は、電子シガレット１００とスマートフォン２００などのユーザ装置との間でワイヤレス通信するためのＢｌｕｅｔｏｏｔｈモジュール３０４が装備された電子シガレット１００とのローカル通信を示すブロック図である。スマートフォンは、アプリケーション・プログラムＡｐｐ２０１を保持してもよく、このアプリケーション・プログラムは「喫煙管理アプリケーション」であってもよく、電子シガレット１００から受信したデータを記憶してもよい。こうしたデータは、検出されたユーザの吹かしの回数、液体カートリッジ１０３内の使用済み又は残りの液体、及び残りのバッテリ充電を含んでもよい。受信したデータは、スマートフォンからネットワーク通信を介してサーバ２０２にさらに通信されてもよい。
【００８１】
図３は、例示的な実施例による、電子喫煙システム３００の構成要素を示すブロック図である。電子喫煙システム３００は、起動接触部３０１と、気化される流体を加熱するため又はたばこプラグを加熱するための加熱システム３０５と、加熱システム３０５の温度を感知するための温度センサ３０６と、アプリケーション・プログラムＡｐｐ２０１を保持する外部コンピュータ又はスマートフォン２００とワイヤレス・データ通信するように構成されたＢｌｕｅｔｏｏｔｈモジュール３０４などの短距離ワイヤレス通信モジュールと、出入力インターフェース回路３０３（Ｉ／Ｏ）を有する制御回路３０２と、バッテリ３０７と、バッテリ充電制御回路３０８とを備える。制御回路３０２は、起動接触部又はボタン３０１、温度センサ３０６を有する加熱システム３０５、短距離ワイヤレス通信モジュール３０４、及びバッテリ充電制御回路３０８と電子的に通信する。バッテリ３０７は、加熱システム３０５、制御回路３０２、及び短距離ワイヤレス通信モジュール３０４に電力を送達し、制御回路３０２は、動作モードを制御し、それにより温度システム３０５及びワイヤレス通信モジュール３０４の電力消費を制御する。
【００８２】
電子シガレット１００では、加熱システム３０５は霧化ユニット１０２の一部であってもよく、霧化ユニット１０２は流体又は液体カートリッジ１０３とともに、気体出口穴１０７のある第２の外側シェル１０４内に位置付けられる。起動接触部３０１は、第１の外側シェル１０１の底面側に配置された押しボタン１０５とすることができ、インターフェース回路３０３を有する制御回路３０２、バッテリ３０７、バッテリ充電制御回路３０８、及びワイヤレス通信モジュール３０４はすべて、第１の外側シェル１０１内に位置付けられてもよい。一実施例では、電子シガレット１００には空気流又は圧力センサ３０９が設けられてもよく、このセンサ３０９は、電子喫煙システムの一部であってもよく、第１の外側シェル１０１内に位置付けられてもよい。空気流センサ３０９は、ユーザが吹かし、それにより第１の外側シェル１０１内で空気圧の変化が生じることによって引き起こされる、センサにわたる圧力降下によって起動されてもよい。
【００８３】
一実施例では、電子シガレット１００は、液体カートリッジ１０３内の残りの流体又は液体を監視するための体積センサ３１０を保持してもよい。体積センサ３１０は、液体カートリッジ１０３の重量の変化を検出するように配置された２つの力センサなど、１つ又は複数の力センサとすることができる。次いで、カートリッジ１０３内の残りの液体を、力センサ３１０の重量出力に基づき計算することができる。２つの力センサ３１０は、液体カートリッジが第２の外側シェル１０４内に配置され、霧化ユニット１０２に留め付けられたときに、第１の力センサが液体カートリッジ１０３の底面外側部分に接触し、第２の力センサが液体カートリッジ１０３の側面外側部分に接触するように、第２の外側シェル１０４内に配置されてもよい。制御回路３０２が力センサ３１０と電子的に通信するように、第１と第２の外側シェル１０１、１０４間に電気接触部が設けられてもよい。
【００８４】
２つの力センサは、カートリッジ１０３内に流体又は液体を含む液体カートリッジ１０３の重量を重力により測定してもよい。したがって、電子シガレット１００が垂直位置に保持されるとき、第１の力センサが液体カートリッジ１０３の重量によって加圧されてもよく、電子シガレット１００が水平位置に保持されるとき、第２の力センサが液体カートリッジ１０３の重量によって加圧されてもよい。
【００８５】
図３の空気流センサ３０９及び体積センサ３１０の破線により示されるように、これらのセンサは両方とも、本開示の電子喫煙システム３００にとって任意選択である。
【００８６】
喫煙工程中に電子機器の電力消費を制御するときの電子喫煙システム３００の動作を、図４、図５、及び図６のブロック図、並びに図７のタイミング図に関連してここでさらに詳細に説明する。
【００８７】
システム電力オンからシステム電力オフまでの喫煙制御工程を図４に示し、この工程のタイミングを図７に示す。時間ｔ０より前は、システム３００は電力オフであり（ステップ４０１）、システム３００の電子構成要素によって使用されているバッテリ電力はない。時間ｔ０〜ｔ１では、ユーザは、システム３００を電力オンにするために、起動接触部又はボタン１０５、３０１を３回など複数回素早く連続して押す（ステップ４０２）。時間ｔ１において、制御回路３０２が電力オンにされ、非給電オフモードから、給電モードにモードを変更し、給電モードでは、制御回路３０２は非起動モード又はスリープ・モードである（ステップ４０３）。ステップ４０３では、制御回路３０２のモードを変更することにより、短距離ワイヤレス通信モジュール３０４の動作モードも、非給電モードから給電非起動モード又はスリープ・モードに変更される。
【００８８】
時間ｔ２において、ユーザは、起動接触部又はボタン１０５、３０１を押して起動喫煙位置にし、ボタン１０５、３０１をこの位置に維持することによって喫煙工程を開始する（ステップ４０４）。ステップ４０２においてシステムに給電するために使用された押下期間のうちの１つの期間よりも長い最短期間にわたって、ボタン１０５、３０１が喫煙位置に維持されているとき、制御回路の動作モードが、給電非起動モード又はスリープ・モードから起動モードにシフトされる（ステップ４０４及び４０５）。ステップ４０５の起動モードにあるとき、電子喫煙システムは完全に起動しており、制御回路３０２は続行し、加熱システム３０５、ワイヤレス通信又はＢｌｕｅｔｏｏｔｈモジュール３０４を監視し、センサ・データを収集し、センサ・データをワイヤレス通信又はＢｌｕｅｔｏｏｔｈモジュール３０４に転送する（ステップ４０６）。ステップ４０６において実行される動作を、図５及び図６に関連してさらに説明する。
【００８９】
ユーザが、時間ｔ２において喫煙セッションのためにシステム３００を起動した後、ユーザは通常、時間ｔ３において喫煙の吹かしを行い、この吹かしは時間ｔ４において終了する。時間ｔ３〜時間ｔ４の吹かし期間は、約３〜４秒とすることができる。時間ｔ５においてユーザの吹かしが終了した後、ユーザは、起動接触部又はボタン１０５、３０１を解放して、起動喫煙位置から非起動位置にする（ステップ４０７）。起動接触部又はボタン１０５、３０１を解放することにより、制御回路３０２の動作モードが、給電起動モードから給電非起動モード又はスリープ・モードにシフトされる（ステップ４０８）。ステップ４０８において、制御回路３０２は、ワイヤレス通信又はＢｌｕｅｔｏｏｔｈモジュール３０４の動作モードを制御して、給電非起動スリープ・モードにし、その後制御回路３０２自体がスリープ・モードになる。
【００９０】
ステップ４０８において、ユーザは、時間ｔ６において起動接触部又はボタン１０５、３０１を押して起動喫煙位置にし、この位置にボタン１０５、３０１を保つことにより、新たな喫煙セッションを開始したいと決定してもよい（ステップ４０４）。ステップ４０５、４０６、４０７、及び４０８がここで繰り返され、ユーザが時間ｔ７からｔ８の間に吹かしを行い、時間ｔ９において起動接触部又はボタン１０５、３０１を解放して、起動喫煙位置から非起動位置にする。時間ｔ１０において、ユーザはもう喫煙の吹かしを行わないことを決定し、時間ｔ１０〜ｔ１１で、ユーザは、システム３００を電力オフにするために、起動接触部又はボタン１０５、３０１を３回など複数回素早く連続して押す（ステップ４０９及び４１０）。
【００９１】
ステップ４０４及び４０５から、ステップ４０６において実行される動作を、図５及び図６に関連してさらに説明する。図５のブロック図は、制御回路３０２と、加熱センサ３０６を有する加熱システム３０５との間の処理動作、及び制御回路３０２と、ワイヤレス通信又はＢｌｕｅｔｏｏｔｈモジュール３０４との間の処理動作を示す。時間ｔ２において、ユーザは、起動接触部又はボタン１０５、３０１を押して起動喫煙位置にし、ボタン１０５、３０１をこの位置に維持することによって喫煙工程を開始する（ステップ４０４）。ステップ４０２においてシステムに給電するために使用された押下期間のうちの１つの期間よりも長い最短期間にわたって、ボタン１０５、３０１が喫煙位置に維持されているとき、制御回路の動作モードが、給電非起動モード又はスリープ・モードから起動モードにシフトされる（ステップ４０５及び５０１）。
【００９２】
ステップ５０１の起動モードにあるとき、制御回路３０２は、加熱システム３０５に供給されるバッテリ電力を制御することによって加熱システム３０５を起動し（ステップ５０２）、同時に、温度センサ３０６からの出力を読み取ることによって加熱システム３０５の温度を監視する。加熱システム３０５の温度が所定の最高温度に到達すると（ステップ５０３）、制御回路３０２は、加熱システム３０５へのバッテリ電力の供給を起動解除することにより加熱システム３０５を起動解除する（ステップ５０４）。加熱システム３０５は、３〜４秒とすることができる典型的なユーザの吹かしの持続時間よりも短い２〜３秒などの期間内に、最高温度を得るように構成される。
【００９３】
ステップ５０１の起動モードにあるとき、ワイヤレス通信又はＢｌｕｅｔｏｏｔｈモジュール３０４は、最初スリープ・モードであるが、制御回路３０２が、ここでワイヤレス通信又はＢｌｕｅｔｏｏｔｈモジュール３０４の動作モードを、給電非起動モード又はスリープ・モードから起動モード５０５にシフトするように制御し、ここからワイヤレス通信又はＢｌｕｅｔｏｏｔｈモジュール３０４が起動データ通信モードになる（ステップ５０６）。ワイヤレス通信又はＢｌｕｅｔｏｏｔｈモジュール３０４は、所定の通信時間の間、起動データ通信モードになるよう構成され、この通信時間は、１秒以下又は未満であってもよく、３〜４秒とすることができる典型的なユーザの吹かしの持続時間より短い。所定の通信期間が経過した後、制御回路３０２は、ワイヤレス通信又はＢｌｕｅｔｏｏｔｈモジュールがなお外部コンピュータ又はスマートフォンとのデータ通信セッション中かどうかを制御し（ステップ５０７及び５０８）、データ通信セッション中でない場合には、制御回路３０２は、ワイヤレス通信又はＢｌｕｅｔｏｏｔｈモジュール３０４の動作モードを、起動モードから給電非起動モード又はスリープ・モードにシフトするように制御する（ステップ５０９）。データ通信セッション中の場合には、制御回路３０２は、そのデータ通信セッションが終了したときに、ワイヤレス通信又はＢｌｕｅｔｏｏｔｈモジュール３０４の動作モードを、起動モードから給電非起動モード又はスリープ・モードにシフトするように制御する（ステップ５０９）。
【００９４】
図５のブロック図はさらに、ステップ５０１の起動モードにあるときに、制御回路３０２が、バッテリ充電制御回路３０８と通信して残りのバッテリ充電を判定してもよく（ステップ５１０）、次いで制御回路３０２が、判定された残りのバッテリ充電を表すデータをワイヤレス通信又はＢｌｕｅｔｏｏｔｈモジュール３０４に転送してもよいことを示す（図６のステップ６０１を参照）。次いでワイヤレス通信又はＢｌｕｅｔｏｏｔｈモジュール３０４は、制御回路３０２とワイヤレス通信又はＢｌｕｅｔｏｏｔｈモジュール３０４の両方が起動モードにあるときに、受信データを外部コンピュータ又はスマートフォン２００に転送してもよい（ステップ５０５）。
【００９５】
電子喫煙システム３００が電子シガレット１００の一部であるとき、このシステムは空気流センサ３０９も含むことができ、この空気流センサ３０９は、ユーザの吹かしにより生じる空気圧の変化を検出することにより、ユーザの吹かしが実行されたらいつでも検出する。図５に示すように、制御回路３０２がステップ５０１の起動モードにあるとき、制御回路３０２は空気流センサ３０９を起動し、空気流センサ３０９と通信して、何らかのユーザの吹かしが記録されたかどうかを判定してもよく、次いで制御回路３０２は、検出されたユーザの吹かしを表すデータを、ワイヤレス通信又はＢｌｕｅｔｏｏｔｈモジュール３０４に転送してもよい（図６のステップ６０１を参照）。次いでこの場合も、ワイヤレス通信又はＢｌｕｅｔｏｏｔｈモジュール３０４は、制御回路３０２とワイヤレス通信又はＢｌｕｅｔｏｏｔｈモジュール３０４の両方が起動モードにあるときに、受信データを外部コンピュータ又はスマートフォン２００に転送してもよい（ステップ５０５）。ユーザが、起動接触部を第１の起動喫煙位置から第２の非起動位置に解放することにより喫煙セッションが終了すると（図４のステップ４０７及び図６のステップ６０２）、制御回路３０２は、空気流センサ３０９を起動解除してもよく（ステップ６０３）、その後、制御回路３０２は、給電非起動スリープ・モードにシフトしてもよい（図４のステップ４０８及び図６のステップ６０４）。
【００９６】
電子喫煙システム３００が電子シガレット１００の一部であるとき、このシステムは、液体カートリッジ１０３内の残りの流体又は液体を監視するための１つ又は複数の液体体積センサ３１０も含むことができる。制御回路３０２は、ステップ５０１の起動モードにあるとき、液体体積センサ３１０を起動し、体積センサ３１０と通信して、液体カートリッジ１０３の残りの液体体積を判定してもよい。次いで制御回路３０２は、判定された残りの液体体積を表すデータを、ワイヤレス通信又はＢｌｕｅｔｏｏｔｈモジュール３０４に転送してもよい（図６のステップ６０１を参照）。次いでこの場合も、ワイヤレス通信又はＢｌｕｅｔｏｏｔｈモジュール３０４は、制御回路３０２とワイヤレス通信又はＢｌｕｅｔｏｏｔｈモジュール３０４の両方が起動モードにあるときに、受信データを外部コンピュータ又はスマートフォン２００に転送してもよい（ステップ５０５）。ユーザが、起動接触部を第１の起動喫煙位置から第２の非起動位置に解放することにより喫煙セッションが終了すると（図４のステップ４０７及び図６のステップ６０２）、制御回路３０２は、液体体積センサ３１０を起動解除してもよく（ステップ６０３）、その後、制御回路３０２は、給電非起動スリープ・モードにシフトしてもよい（図４のステップ４０８及び図６のステップ６０４）。
【００９７】
システム３００を電力オン又は電力オフにするために、ユーザは、電力オンにするときにはｔ０〜ｔ１の間に、又は電力オフするときにはｔ１０〜ｔ１１の間に、起動接触部又はボタン１０５、３０１を３回など複数回押す。一実施例では、制御回路３０２の動作モードを変更するために、起動の３回が２秒の時間制限内に行われるものとする。ｔ０〜ｔ１の期間は、２．５回の起動押し期間を保持し、ボタン１０５、３０１を喫煙位置に維持するための最短期間である最短の吹かし期間が、１回の起動押し期間より長く設定される場合、この最短吹かし期間は、少なくとも１．５秒、又は少なくとも２秒など、少なくとも１秒とすべきであることが、図７からわかる。
【００９８】
典型的なユーザの吹かしの持続時間は、３〜４秒の範囲とすることができ、ワイヤレス通信又はＢｌｕｅｔｏｏｔｈモジュール３０４が外部コンピュータ又はスマートフォンとなおデータ通信セッション中かどうかを制御回路３０２が制御し始めるまでの所定の通信期間は、０．８秒以下、０．５秒以下など、１秒以下に設定することができる。
【００９９】
加熱システムは、気化される液体を加熱するための加熱コイルを保持してもよく、温度センサは、負の温度係数（ＮＴＣ）サーミスタなどのサーミスタであってもよい。所定の最高温度は、１５０℃に設定、２５０℃に設定、又は３５０℃に設定するなど、１５０℃〜３５０℃の範囲内で選択されてもよい。
【０１００】
バッテリが、喫煙システム３００の電子回路に電圧を約５Ｖ供給することになる５Ｖのバッテリであることは、一実施例の範囲内にある。しかし、加熱システムに供給されるバッテリ電力は、気化される液体の種類に応じて、４．１Ｖ、３．６Ｖ、又は３Ｖのいずれかになるように制御されてもよい。非給電オフモードから給電スリープ・モードに電子喫煙システム３００を給電オンにするために使用される接触部又はボタン１０５、３０１をユーザが複数回起動したことに続いて、起動接触部又はボタン１０５、３０１をユーザが複数回連続して起動することにより、制御回路３０２は、所望の加熱システム電圧、及び対応する最高加熱温度を選択するようにプログラムされてもよい。一実施例では、ユーザが接触部又はボタン１０５、３０１を４回連続して起動することにより、制御回路３０２は、加熱システムへの供給電圧を約３Ｖで、最高温度を約１５０℃に設定するようにプログラムされてもよく、ユーザが接触部又はボタン１０５、３０１を５回連続して起動することにより、制御回路３０２は、加熱システムへの供給電圧を約３．６Ｖで、最高温度を約２５０℃に設定するようにプログラムされてもよく、ユーザが接触部又はボタン１０５、３０１を６回連続して起動することにより、制御回路３０２は、加熱システムへの供給電圧を約４．１Ｖで、最高温度を約３５０℃に設定するようにプログラムされてもよい。制御回路が、電圧／温度のプログラミングを、喫煙セッションの開始、及び電子喫煙システム３００の給電オフから区別するために、接触部又はボタン１０５、３０１をユーザが４回連続して起動することは、２．５秒以内、２秒以内など、３秒以内に行われるべきであり、接触部又はボタン１０５、３０１をユーザが５回連続して起動することは、３秒以内、２．５秒以内など、３．５秒以内に行われるべきであり、接触部又はボタン１０５、３０１をユーザが６回連続して起動することは、３．５秒以内、３秒以内など、４秒以内に行われるべきである。
【０１０１】
消費される液体は、一定濃度のニコチンを保持してもよく、この濃度は、液体の様々なタイプにより異なってもよい。濃度（ｍｇ／ｍｌとすることができる）をユーザが認識し、次いでユーザはその濃度を外部コンピュータ又はユーザ装置又はスマートフォン２００のアプリケーション・プログラム２０１に入力することができる。残りの液体体積、したがってカートリッジ１０３から消費された液体の液体体積を表すデータは、ユーザ装置２００に転送されてもよく、次いで消費されたニコチンの絶対量を計算するために、ユーザ装置２００によって使用されてもよい。次いで、消費されたニコチンの量を、ユーザがユーザ装置又はスマートフォン２００から読み取ることができる。ユーザはまた、ユーザ装置又はスマートフォン２００から、吹かしの総数及び／又は残りのバッテリ充電を読み取ることもできる。
【０１０２】
ユーザ装置又はスマートフォン２００に転送されるユーザ・データは、１日又は数日、たとえば２日〜５日などの最短期間にわたり、電子シガレット１００の制御回路３０２によって記憶されてもよく、それによりユーザは、１つ又は複数の喫煙セッションの後に、ユーザ装置又スマートフォン２００を電子シガレット１００に接続した場合に、データを受信できるようになる。
【０１０３】
図８は、例示的な実施例による、電子シガレット１００内の霧化器１０２の構成をさらに詳細に示すブロック図である。第１の外側シェル１０１は第２の外側シェル１０４に接続され、ここで霧化ユニット１０２は、第１の外側シェル１０１に収容される電子機器区分に接続された状態で第２の外側シェル１０４に収容される。液体カートリッジ１０３は霧化ユニット１０２に接続され、霧化ユニット１０２は、カートリッジ１０３から液体を吸い上げることができる芯１１０を一方の端部で保持し、この場合には加熱コイルである加熱システム３０５を他方の端部で保持する。加熱システムの温度センサ３０６は、図８に示していない。加熱システム３０５と、第１の外側シェル１０１内の電子機器制御回路３０２及び３０３との間に、電気接続（図示せず）が提供される。第２の外側シェル１０４は、口側端部に空気出口オリフィス１０７ａを有し、霧化ユニット１０２は、空気を取り入れるための空気入口オリフィス１０７ｂを有する。
【０１０４】
空気流センサ３０９が、第１の外側シェル１０１に配置されており、霧化ユニット１０２の空気入口オリフィス１０７ｂに面していてもよい。第１の外側シェル１０１内で、空気流センサ３０９と第１の外側シェル１０１の空気入口オリフィス１０６（図８には示さず）との間に、１つ又は複数の空気通路１０７ｃが設けられる。加熱がオンにされ、ユーザがオリフィス１０７ａにおいて吹かすとき、空気は空気通路１０７ｃを通り、入口オリフィス１０７ｂを通って霧化ユニット１０２に入るように導かれ、ここで空気は加熱され、芯１１０から液滴を除去し、それにより液体が霧化されて、空気と気化した液体又は流体との気化混合物になる。空気と液体又は流体の気化混合物は、カートリッジ１０３の側部に沿って霧化ユニット１０２の多数の小さい空気通路（図示せず）を通過し、空気出口オリフィス１０７ａを通り、ユーザの口の中に入る。ユーザが吹かしたときの流れ又は空気を、図８において矢印で示す。
【０１０５】
２つの体積センサ３１０ａ及び３１０ｂは、第２の外側シェル１０４内に配置されてもよい。体積センサは、第１の力センサ３１０ａ及び第２の力センサ３１０ｂであってもよく、ここで第１の力センサ３１０ａは、液体カートリッジ１０３の底面外側部分に接触し、第２の力センサ３１０ｂは、液体カートリッジ１０３の側面外側部分に接触する。制御回路３０２、３０３が、力センサ３１０ａ、３１０ｂと電子的に通信するために、第１と第２の外側シェル１０１、１０４間に電気接触部（図示せず）が設けられてもよい。
【０１０６】
図９は、例示的な実施例による、たばこプラグ９０３の加熱を示すブロック図である。図３のシステム３００に似ているが空気流センサ３０９及び体積センサ３１０のない電子喫煙システムが、ハウジング９０１内に配置されてもよい。熱伝達要素９０２が、ハウジングの一方の端部に配置され、加熱システム９０５を保持しており、この加熱システム９０５は図３の加熱システム３０５と等しくてもよく、加熱システム９０５は、温度センサ（図示せず）も保持してもよい。熱伝達要素９０２は、たばこプラグに取り付けられるように構成され、たばこプラグは、「非燃焼・加熱式」シガレットに使用される種類のものとすることができる。所定の最高温度は、１５０℃に設定、２５０℃に設定、又は３５０℃に設定するなど、１５０℃〜３５０℃の範囲内で選択されてもよい。
【０１０７】
図１０は、例示的な実施例による、電子シガレットで使用する液体カートリッジ１００３を示す。液体カートリッジ１００３は、円筒形の側壁１００３ａ、底壁１００３ｂ、及び上部分１００３ｃによって形成される。側壁１００３ａ及び底壁１００３ｂは、両方とも可撓性プラスチック材料などの可撓性材料から作られてもよく、上部分１００３ｃは、剛性プラスチック材料などの実質的に剛性の材料から作られてもよい。上部分１００３ｃは、電子シガレットの外側シェル１０１、１０４に液体カートリッジを取り付けるためのねじ山部分を保持してもよい。ねじ山部分は、外側シェル１０１、１０４の外ねじ山部分に嵌まるように内ねじ山を有してもよい。可撓性材料から作られた壁１００３ａ及び１００３ｂを有することにより、壁１００３ａ及び１００３ｂは、おおむねカートリッジ１０３内の流体体積の関数として変形してもよく、それにより、力又は圧力センサ３１０ａ、３１０ｂ、３１０ｃに接触したときにカートリッジ１００３によって加えられる変化する重力が生じてもよい（図１２を参照）。
【０１０８】
図１１は、例示的な実施例による、電子シガレットで使用する別の液体カートリッジ１１０３を示す。液体カートリッジ１１０３は、円筒形の側壁１１０３ａ、底壁１１０３ｂ、上部分１１０３ｃ、及び可撓性相互接続部分１１０３ｄによって形成されてもよい。相互接続部分１１０３ｄは、上部分１１０３ｃと側壁１１０３ａとの間に可撓性の相互接続を提供する。側壁１１０３ａ及び底壁１１０３ｂは、両方とも可撓性又は剛性のプラスチック材料などの可撓性又は剛性の材料から作られてもよく、上部分１１０３ｃは、剛性プラスチック材料などの実質的に剛性の材料から作られてもよい。側壁１１０３ａ及び底壁１１０３ｂが、両方とも剛性プラスチック材料などの剛性材料から作られることは、好ましい実施例の範囲内にある。またこの場合も、上部分１１０３ｃは、電子シガレットの外側シェル１０１、１０４に液体カートリッジを取り付けるためのねじ山部分を保持してもよい。ねじ山部分は、外側シェル１０１、１０４の外ねじ山部分に嵌まるように内ねじ山を有してもよい。可撓性相互接続部分１１０３ｄを使用することにより、側壁１１０３ａ及び底壁１１０３ｂは、上部分１１０３ｃに対して位置を変えられるようになり、ここで位置の変化は、カートリッジ１１０３内の流体体積の関数として変わってもよく、それにより、力又は圧力センサ３１０ａ、３１０ｂ、３１０ｃに接触したときにカートリッジ１１０３によって加えられる重力の変化が生じてもよい（図１２を参照）。
【０１０９】
図１２は、例示的な実施例による、電子シガレット１００内の霧化器又は霧化ユニット１０２及び液体カートリッジ１００３の構成を示すブロック図である。電子シガレット１００及び霧化器１０２は、図８に関連して説明した構成要素に似ている。電子シガレット１００は、第２の外側シェル１０４に接続された第１の外側シェル１０１を有し、ここで霧化ユニット１０２は、締付け要素１０８によって第１の外側シェル１０１に固定接続された状態で第２の外側シェル１０４に収容され、締付け要素１０８は、要素１０８に接続するための外ねじ山部分を有する霧化ユニットに伴い、内ねじ山を有してもよい。また霧化ユニットは、第１の外側シェル１０１に収容される電子機器区分にも電子的に接続される。液体カートリッジ１００３の上部分１００３ｃは、締付け要素１０９によって第１の外側シェル１０１に固定接続され、締付け要素１０９は、要素１０９に接続するための内ねじ山を有する上部分１００３ｃに伴って外ねじ山を有してもよい。要素１０８及び１０９は、霧化ユニット１０２に対する所望の位置に液体カートリッジ１００３を保持するように位置付け及び構成される。カートリッジ１００３は、第１の外側シェル１０１に取外し可能に留め付けされており、流体体積が少なくなりすぎたときに、液体カートリッジ１００３を容易に再充填できることに留意する。カートリッジ１００３が第１の外側シェル１０１に接続されたら、第１の外側シェル１０１が第２の外側シェル１０４に接続され、これは圧着又はスナップ嵌めを使用して行われてもよい。
【０１１０】
複数の力又は圧力センサ３１０ａ、３１０ｂ、３１０ｃは、第２の外側シェル１０４内に配置され、第１の外側シェル１０１が第２の外側シェル１０４に接続されることによって液体カートリッジ１００３が第２の外側シェル１００４の内側の位置にきたとき、液体カートリッジ１００３の壁外側表面に接触するように位置付けられる。可撓性材料から作られた壁１００３ａ及び１００３ｂを有することによって、壁１００３ａ及び１００３ｂは、カートリッジ１００３内の流体体積の関数として変形してもよく、それにより、力又は圧力センサ３１０ａ、３１０ｂ、３１０ｃに接触したときにカートリッジ１００３によって加えられる重力の変化が生じてもよい。図１２は、電子シガレット１００内の図１０の液体カートリッジ１００３の配置を示す。しかし本開示は、図１２に示す配置のカートリッジ１００３が図１１の液体カートリッジ１１０３に置き換わった実施例も網羅する。カートリッジ１１０３では、可撓性相互接続部分１１０３ｄを使用することにより、側壁１１０３ａ及び底壁１１０３ｂは、上部分１１０３ｃに対して位置を変えられるようになり、ここで位置の変化は、カートリッジ１１０３内の流体体積の関数として変わってもよく、それにより、カートリッジ１１０３によって力又は圧力センサ３１０ａ、３１０ｂ、３１０ｃに加えられる重力の変化が生じてもよい。
【０１１１】
図１２に示す構成では、３つの力又は圧力センサ３１０ａ、３１０ｂ、３１０ｃが存在し、これらは第２の外側シェル１０４の側壁内側表面内に配置され、ここでセンサ３１０ｂ及び３１０ｃは、側壁１００３ａの壁外側表面に接触し、センサ３１０ａは底壁１００３ｂに接触する。力又は圧力センサが１つだけ使用されることも本開示の実施例の範囲内にあり、このセンサは、底壁１００３ｂに接触するように配置された単一センサ３１０ａ、又は側壁１００３ａに接触するように配置された単一センサ３１０ｂ又は３１０ｃとすることができる。２つの力又は圧力センサが使用されることも本開示の実施例の範囲内にあり、これらのセンサは、底壁１００３ｂに接触するように配置された単一センサ３１０ａ、及び側壁１００３ａに接触するように配置された単一センサ３１０ｂ若しくは３１０ｃとすることができ、又は、底壁に接触するセンサ３１０ａのない、側壁１００３ａに接触するように配置された２つのセンサ３１０ｂ及び３１０ｃであってもよい。
【０１１２】
第１の外側シェル内の制御回路３０２、３０３（図３を参照）が、力又は圧力センサ３１０ａ、３１０ｂ、３１０ｃと電子的に通信するために、第１と第２の外側シェル１０１、１０４間に電気接触部（図示せず）が設けられる。力又は圧力検出センサ３１０ａ、３１０ｂ、３１０ｃは、微小機械加工されたピエゾ抵抗ひずみゲージ・セルとすることができる圧縮負荷セルなど、ピエゾ抵抗ひずみゲージ型センサとすることができる。力又は圧力検出センサ３１０ａ、３１０ｂ、３１０ｃが、力感知抵抗器型センサであることも、実施例の範囲内にある。
【０１１３】
第２の外側シェル１０４は、口側端部に空気出口オリフィス１０７ａを有し、霧化ユニット１０２は、空気を取り入れるための入口オリフィス１０７ｂを有する。空気流センサ３０９が、第１の外側シェル１０１に配置されてもよく、霧化ユニット１０２の空気入口オリフィス１０７ｂに面していてもよい。第１の外側シェル１０１内で、空気流センサ３０９と第１の外側シェル１０１の空気入口オリフィス１０６（図８には示さず）との間に、１つ又は複数の空気通路１０７ｃが設けられる。加熱がオンにされ、ユーザがオリフィス１０７において吹かすとき、空気は空気通路１０７ｃを通り、入口オリフィス１０７ｂを通って霧化ユニット１０２に入るように導かれ、ここで空気は加熱され、芯１１０から液滴を除去し（図８を参照）、それにより液体が霧化されて、空気と気化した液体又は流体との気化混合物になる。空気と液体又は流体の気化混合物は、霧化ユニット１０２の多数の小さい空気通路（図示せず）を通り、締付け要素１０９の空気通路（図示せず）を通り、カートリッジ１００３の側部に沿って、空気出口オリフィス１０７ａを通り、ユーザの口の中に入る。
【０１１４】
液体カートリッジ１００３、１１０３内の残りの液体をユーザに知らせるために、制御回路３０２、３０３は、力／圧力検出センサ３１０ａ、３０１ｂ、３１０ｃによって検出された、受信した力／圧力データに少なくとも部分的に基づき、液体カートリッジ内の流体の残りの体積を判定するように構成されてもよい。２つ以上のセンサ３１０ａ、３１０ｂ、３１０ｃが使用されるとき、制御回路は、検出され受信した力／圧力データを組み合わせ又は合計し、その結果得られる組み合わされた又は合計された力／圧力データに少なくとも部分的に基づき、液体カートリッジ１００３、１１０３内の流体の残りの体積を判定するように構成されてもよい。
【０１１５】
センサ３１０ａ、３１０ｂ、３１０ｃによって検出された圧力の重力は、液体カートリッジ１００３、１１０３の垂直／水平位置の関数として変化し、したがって電子シガレット１００の位置で変化することが理解されるべきである。電子シガレット１００及びカートリッジ１００３、１１０３が垂直位置に保持されるとき、底壁１００３ｂ、１１０３ｂに接触しているセンサ３１０ａに最大圧力がかかり、一方、電子シガレット１００及びカートリッジ１００３、１１０３が水平位置に保持されるとき、側壁１００３ａ、１１０３ａに接触しているセンサ３１０ｂに最大圧力がかかる。したがって制御回路は、受信した力／圧力データの最大値を判定するように、又は組み合わされた若しくは合計された力／圧力データの最大値を判定するように構成されてもよく、さらに、前記判定された最大値に少なくとも部分的に基づき、液体カートリッジ内の流体の残りの体積を判定するように構成されてもよい。
【０１１６】
制御回路３０２、３０３が、検出された力／圧力データに基づき流体の残りの体積を判定するためには、最小及び最大の重力又は圧力の値ための尺度を有することが必要な場合があり、ここで最小値は、最小の流体体積を保持する又は空の液体カートリッジ１００３、１１０３によって加えられる力又は圧力を表し、最大値は、最大の流体体積を保持する液体カートリッジ１００３、１１０３によって加えられる力又は圧力を表す。したがって制御回路３０２、３０３は、こうした最小及び最大の重力又は圧力の値を表す記憶された情報を保持してもよく、制御回路３０２、３０３は、１つ又は複数の力／圧力検出センサ３０１、３０１ｂ、３０１ｃによって検出された、受信した力／圧力データと、記憶された最小及び最大の力／圧力の値とに基づき、液体カートリッジ１００３、１１０３内の流体の残りの体積を判定するように構成されてもよい。ここで制御回路３０２、３０３は、組み合わされた又は合計された力／圧力データと、記憶された最小及び最大の力／圧力の値とに少なくとも部分的に基づき、液体カートリッジ１００３、１１０３内の流体の残りの体積を判定するように構成されてもよい。また制御回路３０２、３０３は代替的に、判定された最大値と、記憶された最小及び最大の力／圧力の値とに基づき、液体カートリッジ１００３、１１０３内の流体の残りの体積を判定するように構成されてもよい。
【０１１７】
電子シガレット１００が、制御回路３０２、３０３と電子的に通信する短距離ワイヤレス通信モジュール３０４（図３を参照）であって、判定された残りの流体体積を外部コンピュータ又はスマートフォン２００（図３を参照）にワイヤレス・データ通信するように構成された短距離ワイヤレス通信モジュール３０４を備えることは、本開示の実施例の範囲内にある。
【０１１８】
空気流センサ３０９は、ユーザの吹かしによって生じる空気圧の変化を検出するように構成されてもよく、制御回路３０２、３０３、及び空気流センサ３０９は、ユーザがもう吹かしをしないことによって生じ得る空気圧の低下を検出するように構成されてもよい。ここで制御回路３０２、３０３は、空気圧の低下が検出されたことに続いて、液体カートリッジ１００３、１１０３内の流体の残りの体積を判定するように構成されてもよい。
【０１１９】
本明細書の様々な実施例に関連して、本発明を説明してきた。しかし、開示した実施例に対する他の変形形態は、図面、開示、及び添付の特許請求の範囲を研究することにより、特許請求する本発明を実践する当業者によって理解され、実行されることが可能である。特許請求の範囲では、「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」という言葉は、他の要素又はステップを除外せず、不定冠詞「１つの（ａ）」又は「１つの（ａｎ）」は、複数を除外しない。
【国際調査報告】
2020528751.tif 000016
2020528751.tif 000017
2020528751.tif 000018
2020528751.tif 000019
2020528751.tif 000020
2020528751.tif 000021
2020528751.tif 000022
2020528751.tif 000023