УСТРОЙСТВО И СИСТЕМА ДЛЯ ГЕНЕРИРОВАНИЯ АЭРОЗОЛЯ
DEVICE AND SYSTEM FOR AEROSOL GENERATION

[Область техники]
[1] Один или несколько вариантов осуществления относятся к устройству и системе для генерирования аэрозоля и, в частности, к устройству и системе, способным более точно определять отделение вещества для генерирования аэрозоля.
[Предшествующий уровень техники]
[2] В последнее время растет спрос на альтернативные способы решения проблем, связанных с обычными сигаретами. Например, растет потребность в способе генерирования аэрозоля посредством нагрева материала для генерирования аэрозоля в сигаретах или хранилищах жидкости вместо сжигания сигарет.
[3] Такое устройство для генерирования аэрозоля может обнаруживать присутствие или отсутствие сигареты при помощи индуктивного датчика и нагревать нагреватель на основе присутствия или отсутствия сигареты.
[4] Однако когда сигарету нагревают посредством индукционного нагрева из предшествующего уровня техники, переменное магнитное поле, создаваемое индукционной катушкой, действует как составляющая шума индуктивного датчика, и поэтому присутствие сигареты не может быть точно обнаружено.
[Сущность изобретения]
A. Техническая задача
[5] Один или несколько вариантов осуществления предлагают устройство и систему для генерирования аэрозоля, выполненную с возможностью точного обнаружения присутствия или отсутствия вещества для генерирования аэрозоля посредством управления электроэнергией, подаваемой на нагреватель.
[6] Технические проблемы, решаемые вариантами осуществления настоящего раскрытия, не ограничены вышеприведенным описанием, и с помощью вариантов осуществления, раскрытых ниже, можно понять другие технические задачи.
B. Техническое решение
[7] Согласно одному или нескольким вариантам осуществления, устройство для генерирования аэрозоля может содержать полость, выполненную с возможностью вмещения вещества для генерирования аэрозоля; нагреватель, выполненный с возможностью нагрева вещества для генерирования аэрозоля, вставленного в полость; датчик вещества, выполненный с возможностью обнаружения изменения индуктивности, происходящего в ответ на вставку и отделение вещества для генерирования аэрозоля; и контроллер, выполненный с возможностью определения отделения вещества для генерирования аэрозоля на основе степени изменения индуктивности, в то время как подача электроэнергии на нагреватель заблокирована.
[8] Согласно одному или нескольким вариантам осуществления, система для генерирования аэрозоля может содержать вещество для генерирования аэрозоля; и устройство для генерирования аэрозоля, содержащее токоприемник, окружающий полость, содержащую вещество для генерирования аэрозоля; и индукционную катушку, выполненную с возможностью генерирования переменного магнитного поля для нагрева токоприемника, причем устройство для генерирования аэрозоля может дополнительно содержать датчик вещества, выполненный с возможностью обнаружения изменения индуктивности, происходящего в ответ на вставку и отделение вещества для генерирования аэрозоля; и контроллер, выполненный с возможностью определения отделения вещества для генерирования аэрозоля на основе степени изменения индуктивности, в то время как подача электроэнергии на индукционную катушку заблокирована.
C. Полезные эффекты изобретения
[9] Устройство и система для генерирования аэрозоля, согласно одному или нескольким вариантам осуществления, периодически блокируют подачу электроэнергии на нагреватель и периодически обнаруживают изменение индуктивности, в то время как электроэнергию заблокировано, полностью удаляя таким образом составляющую шума индуктивного датчика, вызванную переменным магнитным полем, сгенерированным нагревателем.
[10] Также, так как устройство и система для генерирования аэрозоля рассчитывают степень изменения индуктивности после удаления составляющей шума индуктивного датчика, можно более точно определить отделение сигареты.
[11] Также устройство и система для генерирования аэрозоля задают более длительное время подачи электроэнергии, чем время блокировки электроэнергии, предотвращая таким образом быстрое снижение температуры нагревателя.
[12] Также устройство и система для генерирования аэрозоля предотвращают неожиданное изменение температуры нагревателя, точно определяя, таким образом, отделение сигареты без ухудшения вкуса для пользователя.
[13] Также, когда сигарета отделена, устройство и система для генерирования аэрозоля блокируют подачу электроэнергии на нагреватель, предотвращая таким образом перегрев устройства для генерирования аэрозоля и значительно снижая энергопотребление.
[14] Эффект вариантов осуществления настоящего изобретения не ограничен раскрытым выше, и неуказанные эффекты будут понятны специалисту в данной области техники из настоящего раскрытия и приложенных чертежей.
[Описание чертежей]
[15] На ФИГ. 1 представлена схема системы для генерирования аэрозоля в соответствии с одним или несколькими вариантами осуществления изобретения.
[16] На ФИГ. 2 представлена внутренняя блок-схема устройства для генерирования аэрозоля в соответствии с одним или несколькими вариантами осуществления изобретения.
[17] На ФИГ. 3 представлена блок-схема способа управления устройством для генерирования аэрозоля в соответствии с одним или несколькими вариантами осуществления изобретения.
[18] На ФИГ. 4 представлена блок-схема для раскрытия способа обнаружения вставки вещества для генерирования аэрозоля и способа управления нагревателем, когда вставлено вещество для генерирования аэрозоля, согласно одному или нескольким вариантам осуществления изобретения.
[19] На ФИГ. 5 представлена блок-схема для раскрытия способа отделения вставки вещества для генерирования аэрозоля и способа управления нагревателем, когда вещество для генерирования аэрозоля отделено, согласно одному или нескольким вариантам осуществления изобретения.
[20] На ФИГ. 6 представлена схема для раскрытия времени блокировки электроэнергии и времени подачи электроэнергии, согласно одному или нескольким вариантам осуществления.
[21] На ФИГ. 7 представлена схема для раскрытия способа расчета степени изменения индуктивности согласно одному или нескольким вариантам осуществления.
[Лучший вариант]
[22] Согласно одному или нескольким вариантам осуществления, предложено устройство для генерирования аэрозоля.  Устройство для генерирования аэрозоля содержит: корпус, содержащий полость, выполненную с возможностью вмещения вещества для генерирования аэрозоля; нагреватель, выполненный с возможностью нагрева вещества для генерирования аэрозоля, вставленного в полость; датчик вещества, выполненный с возможностью обнаружения изменения индуктивности, происходящего в ответ на вставку в полость и отделение от полости вещества для генерирования аэрозоля; и контроллер, выполненный с возможностью определения того, что вещество для генерирования аэрозоля отделено от полости, на основе степени изменения индуктивности, в то время как подача электроэнергии на нагреватель заблокирована.
[23] Согласно варианту осуществления, контроллер дополнительно выполнен с возможностью активации датчика вещества, в то время как подача электроэнергии на нагреватель заблокирована, рассчитывать степень изменения индуктивности на основе выходных значений индуктивности, выводимых датчиком вещества, и определять, что вещество для генерирования аэрозоля вставлено в полость, на основе степени изменения индуктивности, равной или превышающей предварительно заданное верхнее пороговое значение.
[24] Согласно варианту осуществления, контроллер дополнительно выполнен с возможностью инициировать подачу электроэнергии на нагреватель на основе определения того, что вещество для генерирования аэрозоля вставлено в полость.
[25] Согласно варианту осуществления, контроллер дополнительно выполнен с возможностью активации датчика вещества, в то время как подача электроэнергии на нагреватель заблокирована, рассчитывать степень изменения индуктивности на основе выходных значений индуктивности, выводимых датчиком вещества, и определять, что вещество для генерирования аэрозоля отделено от полости, на основе объема изменений периодически рассчитываемой индуктивности.
[26] Согласно варианту осуществления, контроллер дополнительно выполнен с возможностью: подачи электроэнергии на нагреватель на основе времени подачи электроэнергии периодического сигнала управления; и блокировки подачи электроэнергии на нагреватель на основе времени блокировки электроэнергии периодического сигнала управления, причем время блокировки электроэнергии короче времени подачи электроэнергии в течение одного периода периодического сигнала управления.
[27] Согласно варианту осуществления, контроллер дополнительно выполнен с возможностью расчета степени изменения индуктивности на основе выходных значений индуктивности, выводимых датчиком вещества в течение времени блокировки электроэнергии.
[28] Согласно варианту осуществления, контроллер дополнительно выполнен с возможностью определения того, что вещество для генерирования аэрозоля отделено от полости, на основе степени изменения индуктивности, меньшей или равной предварительно заданному нижнему пороговому значению.
[29] Согласно варианту осуществления, контроллер дополнительно выполнен с возможностью блокирования подачи электроэнергии на нагреватель на основе определения того, что вещество для генерирования аэрозоля отделено от полости.
[30] Согласно одному или нескольким вариантам осуществления, предложена система для генерирования аэрозоля. Система для генерирования аэрозоля содержит: вещество для генерирования аэрозоля; и устройство для генерирования аэрозоля. Устройство для генерирования аэрозоля содержит: токоприемник, окружающий полость устройства для генерирования аэрозоля, в которой можно расположить вещество для генерирования аэрозоля; индукционную катушку, выполненную с возможностью генерирования переменного магнитного поля для нагрева токоприемника; датчик вещества, выполненный с возможностью обнаружения изменения индуктивности, происходящего в ответ на вставку в полость и отделение от полости вещества для генерирования аэрозоля; и контроллер, выполненный с возможностью определения того, что вещество для генерирования аэрозоля отделено от полости, на основе степени изменения индуктивности, в то время как подача электроэнергии на индукционную катушку заблокирована.
[31] Согласно варианту осуществления, контроллер дополнительно выполнен с возможностью активации датчика вещества, в то время как подача электроэнергии на индукционную катушку заблокирована, рассчитывать степень изменения индуктивности на основе выходных значений индуктивности, выводимых датчиком вещества, и определять, что вещество для генерирования аэрозоля вставлено в полость, на основе степени изменения индуктивности, равной или превышающей предварительно заданное верхнее пороговое значение.
[32] Согласно варианту осуществления, контроллер дополнительно выполнен с возможностью инициировать подачу электроэнергии на индукционную катушку на основе определения того, что вещество для генерирования аэрозоля вставлено в полость.
[33] Согласно варианту осуществления, контроллер дополнительно выполнен с возможностью активации датчика вещества, в то время как подача электроэнергии на индукционную катушку заблокирована, рассчитывать степень изменения индуктивности на основе выходных значений индуктивности, выводимых датчиком вещества, и определять, что вещество для генерирования аэрозоля отделено от полости, на основе степени изменения периодически рассчитываемой индуктивности.
[34] Согласно варианту осуществления, контроллер дополнительно выполнен с возможностью: подачи электроэнергии на индукционную катушку на основе времени подачи электроэнергии периодического сигнала управления; и блокировки подачи электроэнергии на индукционную катушку на основе времени блокировки электроэнергии периодического сигнала управления, причем время блокировки электроэнергии короче времени подачи электроэнергии в течение одного периода периодического сигнала управления.
[35] Согласно варианту осуществления, контроллер дополнительно выполнен с возможностью расчета степени изменения индуктивности на основе выходных значений индуктивности, выводимых датчиком вещества в течение времени блокировки электроэнергии.
[36] Согласно варианту осуществления, контроллер дополнительно выполнен с возможностью определения того, что вещество для генерирования аэрозоля отделено от полости, на основе степени изменения индуктивности, меньшей или равной предварительно заданному нижнему пороговому значению.
[Подробное раскрытие изобретения]
[37] В отношении терминов, использованных для описания различных вариантов осуществления изобретения, общие термины, широко используемые в настоящее время, выбирают с учетом функций структурных элементов в различных вариантах осуществления настоящего изобретения. Однако значения терминов могут быть изменены в соответствии с намерением, судебным прецедентом, появлением новой технологии и тому подобное. Кроме того, в определенных случаях имеется также термин, произвольно выбранный заявителем, в случае чего значение будет подробно описано при раскрытии одного или более вариантов осуществления изобретения. Следовательно, термины, использованные для раскрытия одного или нескольких вариантов осуществления изобретения, следует определять на основе значений терминов и раскрытий одного или нескольких вариантов осуществления изобретения, а не просто по наименованиям терминов.
[38] Использованные здесь выражения, такие как «по меньшей мере один из», когда они предшествуют перечню элементов, определяют весь перечень элементов и не определяют отдельные элементы перечня. Например, выражение «по меньшей мере, один из a, b и c» следует понимать как включение только a, только b, только c, оба a и b, оба a и c, оба b и c или все из a, b и c.
[39] Очевидно, что, когда элемент упоминают как «над», «выше», «на», «ниже», «под», «внизу», «связан с» или «соединен с» другим элементом, он может быть расположен непосредственно над, поверх, на, ниже, под, внизу другого элемента, может быть связан или соединен с другим элементом, или между ним и этим элементом могут быть расположены промежуточные элементы.  Напротив, когда элемент упоминают как «непосредственно над», «непосредственно поверх», «непосредственно на», «непосредственно ниже», «непосредственно под», «непосредственно внизу», «непосредственно связан с» или «непосредственно соединен с» другим элементом, то промежуточные элементы между ними отсутствуют.
[40] Кроме того, если прямо не указано обратное, слово «содержать» и его формы, такие как «содержит» или «содержащий», будет пониматься как подразумевающие включение указанных элементов в состав чего-либо, но не как исключение любых других элементов. Кроме того, термины «блок», «часть» и «модуль», указанные в раскрытии, означают блоки для обработки по меньшей мере одной функции и операции и могут быть реализованы аппаратными компонентами или программными компонентами, а также их комбинациями.
[41] В раскрытии изобретения «затяжка» относится к вдыханию пользователем, и вдыхание может относиться к ситуации всасывания воздуха и/или аэрозоля в рот, носовую полость или легкие пользователя через рот или нос.
[42] В настоящем описании период предварительного нагрева относится к периоду для увеличения температур первого нагревателя и второго нагревателя, и период курения может относиться к периоду для поддержания температуры первого нагревателя и периоду, в течение которого пользователь осуществляет вдыхание. Далее период предварительного нагрева и период курения могут иметь то же значение, что и время предварительного нагрева и время курения соответственно.
[43] Ниже примеры вариантов осуществления настоящего изобретения будут раскрыты более полно со ссылкой на сопроводительные чертежи таким образом, чтобы специалисту в данной области техники было легко разобраться в настоящем изобретении. Тем не менее, варианты осуществления настоящего изобретения могут быть реализованы во многих различных формах и их нельзя рассматривать как ограниченные изложенными здесь примерами вариантов осуществления изобретения.
[44] Далее примеры одного или более вариантов осуществления изобретения будут подробно раскрыты со ссылкой на чертежи.
[45] На ФИГ. 1 представлена схема системы для генерирования аэрозоля в соответствии с одним или несколькими вариантами осуществления изобретения.
[46] Как показано на ФИГ. 1, система 1 для генерирования аэрозоля может содержать устройство 10 для генерирования аэрозоля и сигарету 20. Устройство 10 для генерирования аэрозоля может содержать полость 160, в которую вставлена сигарета 20, и может генерировать аэрозоль посредством нагрева сигареты 20, вставленной в полость 160. Сигарета 20 может быть сигаретой и может содержать материал для генерирования аэрозоля.
[47] Устройство 10 для генерирования аэрозоля может содержать аккумулятор 110, контроллер 120, токоприемник 130, индукционную катушку 140 и датчик 150 вещества. Однако внутренняя комплектация устройства 10 для генерирования аэрозоля не ограничена компонентами, проиллюстрированными на ФИГ. 1. Согласно вариантам осуществления устройства 10 для генерирования аэрозоля, специалисту в данной области будет понятно, что некоторые из аппаратных компонентов, показанных на ФИГ. 1, могут отсутствовать, или новые компоненты могут быть добавлены.
[48] Аккумулятор 110 подает электроэнергию для работы устройства 10 для генерирования аэрозоля. Например, аккумулятор 110 может подавать электроэнергию таким образом, что индукционная катушка 140 может генерировать переменное магнитное поле. Кроме того, аккумулятор 110 может подавать электроэнергию для работы других компонентов аппаратного обеспечения, содержащихся в устройстве 10 для генерирования аэрозоля, т. е. различные датчики (не показаны), пользовательский интерфейс (не показан), память (не показана) и контроллер 120. Кроме того, аккумулятор 110 может представлять собой перезаряжаемый аккумулятор или одноразовый аккумулятор. Например, аккумулятор 110 может представлять собой литий-ионный (LiPoly) аккумулятор, но не ограничиваясь этим.
[49] Контроллер 120 представляет собой компонент аппаратного обеспечения, выполненный с возможностью управления общими операциями устройства 10 для генерирования аэрозоля. Например, контроллер 120 управляет не только операциями аккумулятора 110, токоприемника 130, индукционной катушки 140 и датчика 150 вещества, но также и операциями других компонентов, содержащихся в устройстве 10 для генерирования аэрозоля. Контроллер 120 может также проверять состояние каждого компонента устройства 10 для генерирования аэрозоля, чтобы определить, находится ли устройство 10 для генерирования аэрозоля в рабочем состоянии.
[50] Контроллер 120 содержит, по меньшей мере, один процессор. Процессор может быть выполнен как матрица из множества логических элементов или может быть выполнен как комбинация микропроцессора общего назначения и памяти, в которой хранится программа, исполняемая в микропроцессоре. Также специалисту обычной квалификации в данной области техники может быть понятно, что процессор может быть выполнен в виде другого типа аппаратных средств.
[51] Токоприемник 130 может содержать материал, который нагревают при применении к нему переменного магнитного поля. Например, токоприемник 130 может содержать металл или углерод. Токоприемник 130 может содержать, по меньшей мере, один из следующих материалов: феррит, ферромагнитный сплав, нержавеющую сталь и алюминий (Al). Кроме того, токоприемник 130 может также содержать графит, молибден, карбид кремния, ниобий, никелевый сплав, металлическую пленку, керамический материал, такой как цирконий, переходный металл, такой как никель (Ni) и кобальт (Co), и полуметалл, такой как бор (B) и фосфор (P). Тем не менее, один или несколько вариантов осуществления не ограничивают вышеперечисленным.
[52] В варианте осуществления токоприемник 130 может иметь трубчатую или цилиндрическую форму и может окружать полость 160, в которую вставлена сигарета 20. Токоприемник 130 может окружать сигарету 20, когда сигарета 20 вставлена в полость 160 устройства 10 для генерирования аэрозоля. Таким образом, температура материала для генерирования аэрозоля в сигарете 20 может быть повышена посредством переноса тепла от токоприемника 130 вне сигареты 20.
[53] Индукционная катушка 140 может генерировать переменное магнитное поле при подаче электроэнергии от аккумулятора 110. Переменное магнитное поле, сгенерированное индукционной катушкой 140, может быть применено к токоприемнику 130, и, таким образом, может быть нагрет токоприемник 130. Электроэнергия, подаваемая на индукционную катушку 140, может быть отрегулирована при управлении контроллером 120, и температуру, при которой нагревают токоприемник 130, можно поддерживать надлежащим образом.
[54] Датчик 150 вещества может обнаруживать, вставлена ли сигарета 20 в полость 160. Датчик 150 вещества может обнаруживать изменения индукции в связи с вставкой и отделением сигареты 20. Для этого сигарета 20 может содержать электромагнитный индуктор 210. Электромагнитный индуктор 210 может изменять индуктивность датчика 150 вещества. Электромагнитный индуктор 210 может содержать проводник, выполненный с возможностью индуцировать вихревой ток и магнитный материал, способный индуцировать изменение магнитного потока. Например, электромагнитный индуктор 210 может содержать металлический материал, магнитную краску, магнитную ленту и т. д. Также электромагнитный индуктор 210 может представлять собой металл, например, алюминий. Тем не менее, один или несколько вариантов осуществления не ограничены этим, и электромагнитный индуктор 210 может содержать материалы, изменяющие индуктивность датчика 451 вещества без ограничений.
[55] Датчик 150 вещества может содержать катушку обнаружения (не показана) и может преобразовывать значение частоты, которое изменяется в связи со вставкой и отделением сигареты 20, в выходное значение индуктивности и выводить выходное значение индуктивности.
[56] Контроллер 120 рассчитывает степень изменения индуктивности на основе выходного значения индуктивности, выводимой датчиком 150 вещества, и может определять, вставлена или отделена сигарета 20, на основе изменения индуктивности.
[57] Когда обнаружена вставка сигареты 20, контроллер 120 может автоматически выполнять операцию нагревания без дополнительного внешнего ввода. Например, когда контроллер 120 обнаруживает, что сигарета 20 вставлена, используя датчик 150 вещества, контроллер 120 может управлять аккумулятором 110 для подачи электроэнергии на индукционную катушку 140. По мере того как индукционная катушка 140 генерирует переменное магнитное поле, может нагреваться токоприемник 130. Таким образом, может нагреваться сигарета 20, предусмотренная внутри токоприемника 130, и, таким образом, может быть сгенерирован аэрозоль.
[58] Сигарета 20 может быть похожа на обычную сигарету сгораемого типа. Например, сигарета 20 может содержать первую часть, содержащую материал для генерирования аэрозоля, и вторую часть, содержащую фильтр и т. п. В альтернативном варианте материал для генерирования аэрозоля может быть расположен во второй части сигареты 20. Например, материал для генерирования аэрозоля в форме гранул или капсул может быть вставлен во вторую часть.
[59] Первая часть может быть полностью вставлена в устройство 10 для генерирования аэрозоля, а вторая часть может быть выведена наружу. В альтернативном варианте осуществления только одна часть первой части может быть вставлена в устройство 10 для генерирования аэрозоля, или же вся первая часть и часть второй части могут быть вставлены в устройство 10 для генерирования аэрозоля. Пользователь может затягиваться аэрозолем, удерживая вторую часть во рту. В то же время, аэрозоль возникает, когда внешний воздух проходит через первую часть, и сгенерированный аэрозоль проходит через вторую часть и поступает в рот пользователя.
[60] Например, внешний воздух может поступать, по меньшей мере, в один воздушный канал, сформированный в устройстве 10 для генерирования аэрозоля. Например, открытие и закрытие воздушного канала, образованного в устройстве 10 для генерирования аэрозоля, и/или размер воздушного канала может быть отрегулирован пользователем. Соответственно, количество дыма и впечатление от курения могут быть отрегулированы пользователем. В другом примере внешний воздух может поступать в сигарету 20, по меньшей мере, через одно отверстие, выполненное на поверхности сигареты 20.
[61] В то же время устройство 10 для генерирования аэрозоля может дополнительно содержать компоненты, отличные от аккумулятора 110, контроллера 120, токоприемника 130, индукционной катушки 140 и датчика 150 вещества. Например, устройство 10 для генерирования аэрозоля может дополнительно содержать датчики, отличные от датчика 150 вещества (например, датчик температуры, датчик затяжки и т. д.) и пользовательского интерфейса. Кроме того, устройство 10 для генерирования аэрозоля может быть изготовлено так, чтобы иметь конструкцию, в которую внешний воздух может поступать или из которой газы могут выходить даже в состоянии, когда вставлена сигарета 20.
[62] Пользовательский интерфейс может предоставлять пользователю информацию о состоянии устройства 10 для генерирования аэрозоля. Пользовательский интерфейс может содержать различные интерфейсные устройства, такие как экран или лампа для выведения визуальной информации, мотор для выведения тактильной информации, микрофон для выведения звуковой информации, интерфейсные устройства ввода/вывода (I/O) (например, кнопку или сенсорный экран) для приема введенной информации от пользователя или вывода информации пользователю. Также пользовательский интерфейс может содержать различные интерфейсные блоки, например, терминалы для осуществления передачи данных или приема энергии на подзарядку, и модули интерфейса связи для осуществления беспроводной связи (например, Wi-Fi, Wi-Fi direct, Bluetooth, связь ближнего радиуса действия (NFC) и так далее) с внешними устройствами.
[63] Согласно вариантам осуществления, устройство 10 для генерирования аэрозоля может быть реализовано за счет выбора только нескольких примеров пользовательских интерфейсов, раскрытых выше. Кроме того, устройство 10 для генерирования аэрозоля может быть реализовано за счет объединения, по меньшей мере, нескольких примеров пользовательских интерфейсов, раскрытых выше. Например, устройство 10 для генерирования аэрозоля может содержать сенсорный дисплей, выполненный с возможностью получения пользовательского ввода во время вывода визуальной информации посредством передней поверхности. Сенсорный дисплей может содержать сканер отпечатков пальцев, и аутентификация пользователей может быть реализована сканером отпечатков пальцев.
[64] Хотя это не показано на ФИГ. 1, устройство 10 для генерирования аэрозоля и дополнительная подставка могут образовывать единую систему. Например, подставку можно использовать для зарядки аккумулятора 110 устройства 10 для генерирования аэрозоля. В альтернативном варианте индукционная катушка 140 может нагреваться при соединении подставки и устройства 10 для генерирования аэрозоля друг с другом.
[65] На ФИГ. 2 представлена внутренняя блок-схема устройства для генерирования аэрозоля в соответствии с одним или несколькими вариантами осуществления изобретения.
[66] Как показано на ФИГ. 2, устройство 10 для генерирования аэрозоля может содержать аккумулятор 110, контроллер 120, токоприемник 130, индукционную катушку 140, датчик 150 вещества и память 170. На ФИГ. 2 представлены некоторые компоненты устройства 10 для генерирования аэрозоля. Однако специалисту в данной области техники, согласно вариантам осуществления настоящего изобретения, будет понятно, что другие элементы могут также быть включены в состав устройства 10 для генерирования аэрозоля в дополнение к элементам, показанным на ФИГ. 2. Далее раскрытия, идентичные уже указанным выше согласно ФИГ. 1, будут опущены.
[67] Датчик 150 вещества может обнаруживать, присутствует ли вещество для генерирования аэрозоля в полости 160. Датчик 150 вещества может обнаруживать изменения индуктивности в связи с вставкой и отделением вещества 20 для генерирования аэрозоля. Вещество 20 для генерирования аэрозоля может быть сигаретой, согласно показанному на ФИГ. 1.
[68] Датчик 150 вещества может содержать индуктивный датчик для обнаружения изменений индуктивности в связи с вставкой и отделением вещества 20 для генерирования аэрозоля. В этом случае вещество 20 для генерирования аэрозоля может содержать электромагнитный индуктор 210, который может быть обнаружен индуктивным датчиком. Например, по меньшей мере, одна из множества оберток в веществе 20 для генерирования аэрозоля, может быть алюминиевой фольгой.
[69] Датчик 150 вещества может передавать сигнал ir прерывания, отображающий изменения индуктивности в связи со вставкой и отделением вещества 20 для генерирования аэрозоля, на контроллер 120.
[70] Контроллер 120 может определять, вставлено или отделено вещество 20 для генерирования аэрозоля, на основе сигнала ir прерывания, выводимого с датчика 150 вещества. Также контроллер 120 может идентифицировать тип металла, содержащегося в веществе 20 для генерирования аэрозоля, на основе выходного значения индуктивности, выводимого датчиком 150 вещества, и определять аутентичность и/или тип вещества 20 для генерирования аэрозоля на основе типа металла.
[71] В то время как подача электроэнергии на нагреватель 310 заблокирована в режиме ожидания, контроллер 120 может определять, вставлено ли вещество 20 для генерирования аэрозоля в полость 160, на основе изменения вывода индуктивности датчиком 150 вещества.
[72] Контроллер 120 может определять, что вещество 20 для генерирования аэрозоля вставлено в полость 160, когда степень изменения индуктивности равна или превышает предварительно заданное верхнее пороговое значение.
[73] Когда определено, что вещество 20 для генерирования аэрозоля вставлено в полость 160, контроллер 120 может начать подачу электроэнергии на нагреватель 310. В этом случае нагреватель 310 может быть компонентом, содержащим токоприемник 130 и индукционную катушку 140.
[74] Контроллер 120 может управлять электроэнергией, подаваемой на нагреватель 310 посредством широтно-импульсной модуляции (ШИМ). Для этого контроллер 120 может содержать модуль ШИМ.
[75] Контроллер 120 может периодически блокировать подачу электроэнергии на нагреватель 310 после начала подачи электроэнергии на нагреватель 310. Причиной для этого является удаление составляющих шума датчика 150 вещества, сгенерированных индукционной катушкой 140.
[76] Когда начинается подача электроэнергии на нагреватель 310, контроллер 120 может определять, отделено ли вещество 20 для генерирования аэрозоля, на основе степени изменения вывода индуктивности в течение предварительно заданного времени блокировки электроэнергии. Контроллер 120 может определять, что вещество 20 для генерирования аэрозоля отделено от полости 160, когда степень изменения вывода индуктивности в течение предварительно заданного времени блокировки электроэнергии меньше или равна предварительно заданному нижнему пороговому значению.
[77] Когда определено, что вещество 20 для генерирования аэрозоля отделено от полости 160, контроллер 120 может блокировать подачу электроэнергии на нагреватель 310.
[78] Память 170 может представлять собой компонент аппаратного обеспечения, выполненный с возможностью хранения различных частей данных, обрабатываемых в устройстве 10 для генерирования аэрозоля, и память 170 может хранить данные, обрабатываемые или которые должны обрабатываться контроллером 120. Память 170 может содержать различные типы памяти, такие как оперативное запоминающее устройство (например, динамическая память с произвольным доступом (DRAM), статическая память с произвольным доступом (SRAM) и т. д.), память, доступная только для чтения (ROM), электрически стираемая программируемая память, доступная только для чтения (EEPROM) и т. д.
[79] Память 170 может хранить верхнее пороговое значение и нижнее пороговое значение степени изменения индуктивности для определения того, присутствует ли вещество 20 для генерирования аэрозоля. Память 170 может хранить время работы устройства 10 для генерирования аэрозоля, максимальное число затяжек, текущее число затяжек, по меньшей мере, один температурный профиль, данные о курительных привычках пользователя и т. д.
[80] На ФИГ. 3 представлена блок-схема способа управления устройством для генерирования аэрозоля в соответствии с одним или несколькими вариантами осуществления изобретения.
[81] Как показано на ФИГ. 3, способ управления устройством 10 для генерирования аэрозоля содержит операции, обрабатываемые последовательно в устройстве 10 для генерирования аэрозоля, показанном на ФИГ. 1 и 2. Соответственно, следует понимать, что, несмотря на то, что раскрытие не представлено ниже, раскрытие, касающееся устройства 10 для генерирования аэрозоля, на ФИГ. 1 и 2, представленное выше, также может быть применено к способу, раскрытому с учетом ФИГ. 3.
[82] В операции S310, контроллер 120 может определять, вставлено ли вещество 20 для генерирования аэрозоля в полость 160, на основе степени изменения индуктивности, в то время как заблокирована подача электроэнергии на нагреватель 310.
[83] Контроллер 120 может определять, что первое вещество 20 для генерирования аэрозоля вставлено в полость 160, когда степень изменения индуктивности равна или превышает предварительно заданное верхнее пороговое значение, в то время как подача электроэнергии на нагреватель 310 заблокирована.
[84] Когда определено, что вещество 20 для генерирования аэрозоля не вставлено в полость 160, контроллер 120 может ожидать, когда вещество 20 для генерирования аэрозоля будет вставлено в полость 160.
[85] Операция S310 может быть выполнена в режиме ожидания. Режим ожидания относится к режиму, в котором блокируется подача электроэнергии на оставшиеся компоненты, отличающиеся от других компонентов для обнаружения вставки вещества 20 для генерирования аэрозоля (например, датчик вещества и т. д.), перед вставкой вещества 20 для генерирования аэрозоля в полость 160, и режим ожидания в одном или нескольких вариантах осуществления не ограничивается его названием. Например, режим ожидания может быть аналогичным режиму экономии энергии, спящему режиму и т. д.
[86] В операции S320, когда определено, что вещество 20 для генерирования аэрозоля вставлено в полость 160, контроллер 120 может начать подачу электроэнергии на нагреватель 310.
[87] Когда определено, что вещество 20 для генерирования аэрозоля вставлено в полость 160, контроллер 120 может автоматически подавать электроэнергию на индукционную катушку 140 без дополнительного внешнего ввода. Контроллер 120 может управлять электроэнергией, подаваемой на индукционную катушку 140, посредством ШИМ. Способ обнаружения вставки вещества 20 для генерирования аэрозоля и способ управления нагревателем 310, когда вставлено вещество 20 для генерирования аэрозоля, будут более подробно раскрыты ниже со ссылкой на ФИГ. 4.
[88] В то же время, так как датчик 150 вещества содержит катушку обнаружения, когда электроэнергия подается на индукционную катушку 140, переменное магнитное поле, генерируемое индукционной катушкой 140, может влиять на катушку обнаружения. Другими словами, когда электроэнергия подается на индукционную катушку 140, переменное магнитное поле, генерируемое индукционной катушкой 140, индуцирует индуцированный ток также на катушку обнаружения, и таким образом может быть изменено выходное значение индуктивности датчика 150 вещества. Так как индуцированный ток, индуцированный индукционной катушкой 140, действует как составляющая шума датчика 150 вещества, когда степень изменения индуктивности рассчитывается без удаления составляющей шума, отделение вещества 20 для генерирования аэрозоля не может быть точно определено.
[89] Для удаления составляющей шума датчика 150 вещества, вызванного индукционной катушкой 140, устройство 10 для генерирования аэрозоля согласно вариантам осуществления настоящего раскрытия может периодически блокировать подачу электроэнергии на нагреватель 310 и определять отделение вещества 20 для генерирования аэрозоля на основе выходного значения индуктивности, выводимого датчиком 150 вещества в течение предварительного заданного времени блокировки подачи электроэнергии.
[90] Если подробно, после того как контроллер 120 начинает подачу электроэнергии на нагреватель 310 в операции S330, подачу электроэнергии на нагреватель 310 можно периодически блокировать.
[91] Например, контроллер 120 может блокировать подачу электроэнергии на нагреватель 310 на 100 мс каждые 1900 мс, но один или несколько вариантов осуществления не ограничиваются этим.
[92] В операции S340, контроллер 120 может определять, отделено ли вещество 20 для генерирования аэрозоля от полости 160, на основе степени изменения индуктивности, в то время как заблокирована подача электроэнергии на нагреватель 310.
[93] Контроллер 120 может определять, отделено ли вещество 20 для генерирования аэрозоля, на основе степени изменения вывода индуктивности в течение предварительно заданного времени блокировки электроэнергии. Например, когда контроллер 120 блокирует подачу электроэнергии на индукционную катушку 140 на 100 мс каждые 1900  мс, можно определить, отделено ли вещество 20 для генерирования аэрозоля, на основе степени изменения индуктивности в течение 100 мс.
[94] Контроллер 120 может определять, что вещество 20 для генерирования аэрозоля отделено от полости 160, когда степень изменения вывода индуктивности в течение предварительно заданного времени блокировки электроэнергии меньше или равна предварительно заданному нижнему пороговому значению.
[95] Так как устройство 10 для генерирования аэрозоля, согласно варианту осуществления настоящего изобретения, рассчитывает степень изменения индуктивности датчика 150 вещества, в то время как подач электроэнергии на индукционную катушку 140 заблокирована, составляющая шума датчика 150 вещества, сгенерированная индукционной катушкой 140, может быть полностью удалена, и, таким образом, можно точно определить, отделено ли вещество 20 для генерирования аэрозоля.
[96] В операции S350, когда определено, что вещество 20 для генерирования аэрозоля отделено от полости 160, контроллер 120 может блокировать подачу электроэнергии на нагреватель 310.
[97] Когда определено, что вещество 20 для генерирования аэрозоля отделено от полости 160, контроллер 120 может автоматически блокировать подачу электроэнергии на индукционную катушку 140 без дополнительного внешнего ввода. Способ обнаружения отделения вещества 20 для генерирования аэрозоля и способ управления нагревателем 310, когда отделено вещество 20 для генерирования аэрозоля, будут более подробно раскрыты ниже со ссылкой на ФИГ. 5.
[98] На ФИГ. 4 представлена блок-схема для раскрытия способа обнаружения вставки вещества для генерирования аэрозоля и способа управления нагревателем, когда вставлено вещество для генерирования аэрозоля.
[99] Как показано на ФИГ. 4, в операции S410 контроллер 120 может активировать датчик 150 вещества, в то время как подача электроэнергии на нагреватель 310 заблокирована.
[100] Контроллер 120 может блокировать подачу электроэнергии на нагреватель 310 и подавать электроэнергию на датчик 150 вещества в режиме ожидания. Контроллер 120 может периодически собирать выходные значения индуктивности датчика 150 вещества после активации датчика 150 вещества. Период для сбора выходных значений индуктивности может быть задан соответствующим образом на основе энергопотребления, степени изменения индуктивности и т. д. Например, контроллер 120 может собирать выходные значения индуктивности датчика 451 вещества с интервалом 100 мс, но один или несколько вариантов осуществления не ограничиваются этим.
[101] В операции S420 контроллер 120 может рассчитывать степень изменения индуктивности на основе выходных значений индуктивности, выводимых датчиком 150 вещества.
[102] Если подробно, так как вещество 20 для генерирования аэрозоля содержит электромагнитный индуктор 210, когда вещество 20 для генерирования аэрозоля вставлено в полость 160, может быть увеличена индуктивность катушки обнаружения в датчике 150 вещества.
[103] Датчик 150 вещества может выводить выходное значение индуктивности на контроллер 410 как сигнал ir прерывания. Контроллер 120 может рассчитывать увеличение индуктивности на основе сигнала ir прерывания.
[104] В операции S430 контроллер 120 может сравнивать степень изменения индуктивности с верхним пороговым значением.
[105] Верхнее пороговое значение может быть задано с учетом собственной индуктивности датчика 150 вещества и взаимной индуктивности между катушкой обнаружения датчика 150 вещества и веществом 20 для генерирования аэрозоля. Например, верхнее пороговое значение может составлять +0,32 мГн, но не ограничивается этим.
[106] В операции S440 контроллер 120 может определять, что вещество 20 для генерирования аэрозоля вставлено в полость 160, когда степень изменения индуктивности равна или превышает предварительно заданное верхнее пороговое значение.
[107] В качестве альтернативы, когда степень изменения индуктивности меньше предварительно заданного верхнего порогового значения, контроллер 120 может определять, что вещество 20 для генерирования аэрозоля не вставлено в полость 160, и постоянно поддерживать режим ожидания. Другими словами, контроллер 120 может периодически собирать выходные значения индуктивности датчика 150 вещества, в то время как электроэнергию подается на датчик 150 вещества, и рассчитывать степень изменения индуктивности на основе собранных выходных значений индуктивности.
[108] В операции S450, когда определено, что вещество 20 для генерирования аэрозоля вставлено в полость 160, контроллер 120 может начать подачу электроэнергии на нагреватель 310.
[109] В одном варианте осуществления контроллер 120 может выводить сигнал активации для нагрева вещества 20 для генерирования аэрозоля на индукционную катушку 140, когда определено, что вещество 20 для генерирования аэрозоля вставлено в полость 160. Сигнал активации может быть сигналом, модулируемым посредством способа ШИМ. Другими словами, когда вещество 20 для генерирования аэрозоля вставлено в полость 160, нагреватель 310 может автоматически нагреваться без дополнительного внешнего ввода. Устройство 10 для генерирования аэрозоля, согласно одном у или нескольким вариантам осуществления, распознает вещество 20 для генерирования аэрозоля и автоматически нагревает нагреватель 310, повышая таким образом удобство пользователя.
[110] На ФИГ. 5 представлена блок-схема для раскрытия способа обнаружения отделения вещества для генерирования аэрозоля и способа управления нагревателем, когда вещество для генерирования аэрозоля отделено. На ФИГ. 6 представлена схема для раскрытия времени блокировки электроэнергии и времени подачи электроэнергии, которые можно применить к способу, раскрытому с учетом ФИГ. 5, согласно вариантам осуществления. На ФИГ. 7 представлена схема для раскрытия способа расчета степени изменения индуктивности, которую можно применить к способу, раскрытому с учетом ФИГ. 5, согласно вариантам осуществления.
[111] Как показано на ФИГ. 5, в операции S510, когда вещество 20 для генерирования аэрозоля вставлено в полость 160, контроллер 120 может периодически блокировать подачу электроэнергии на нагреватель 310.
[112] Контроллер 120 может подавать электроэнергию и блокировать подачу электроэнергии на нагреватель 310 на основе периодического сигнала управления.
[113] На ФИГ. 6 представлена схема, иллюстрирующая периодический сигнал управления.
[114] На ФИГ. 6 в течение периода Tc периодического сигнала управления электроэнергию подается на нагреватель 310, когда включается сигнал управления, и подача электроэнергии на нагреватель 310 блокируется, когда сигнал управления выключен. Другими словами, контроллер 120 может подавать электроэнергию и блокировать подачу электроэнергии на нагреватель 310 на основе периодического сигнала управления. Например, контроллер 120 может блокировать подачу электроэнергии на нагреватель 310 на 100 мс каждые 1900 мс. Когда подача электроэнергии на нагреватель 310 заблокирована, составляющая шума в связи с индукционной катушкой 140 может быть полностью удалена из выходного значения индуктивности датчика 150 вещества.
[115] В то же время в одном периоде Tc периодического сигнала управления время блокировки электроэнергии Toff может быть установлено меньшим, чем время подачи электроэнергии Ton. Например, время подачи электроэнергии Ton может быть задано в 19 раз большим или более, чем время блокировки электроэнергии Toff. Таким образом, устройство 10 для генерирования аэрозоля, согласно одному или нескольким вариантам осуществления, может предотвращать быстрое падение температуры нагревателя 310, предотвращая таким образом ухудшение аромата.
[116] Как показано на ФИГ. 5, в операции S520 контроллер 120 может периодически рассчитывать степень изменения индуктивности на основе выходных значений индуктивности, выводимых датчиком 150 вещества, в то время как блокируется подача электроэнергии на нагреватель 310.
[117] Контроллер 120 может рассчитывать степень изменения индуктивности на основе выходных значений индуктивности, выводимых датчиком 150 вещества, в течение времени блокировки подачи электроэнергии Toff. Например, когда время подачи электроэнергии Ton составляет 1900 мс, а время блокировки подачи электроэнергии Toff составляет 100 мс в одном периоде Tc периодического сигнала управления, контроллер 120 может рассчитывать степень изменения индуктивности для 100 мс.
[118] Контроллер 120 может рассчитывать степень изменения индуктивности на основе выходных значений индуктивности, выводимых датчиком 150 вещества, в течение времени блокировки подачи электроэнергии Toff каждого периода Tc.
[119] На ФИГ. 7 представлена схема, иллюстрирующая график 720 состояния, отображающий состояния вставки и отделения вещества 20 для генерирования аэрозоля, и график 710 степени изменения индуктивности, рассчитанный контроллером 120 в течение времени блокировки электроэнергии Toff каждого периода.
[120] На ФИГ. 7 состояние, в котором вставлено вещество 20 для генерирования аэрозоля, показано как высшее состояние, и состояние, в котором отделено вещество 20 для генерирования аэрозоля, показано как низшее состояние.
[121] Как раскрыто выше, когда вещество 20 для генерирования аэрозоля вставлено в полость 160, контроллер 120 может периодически блокировать подачу электроэнергии на нагреватель 310 и рассчитывать степень изменения индуктивности в течение времени блокировки электроэнергии Toff. Таким образом, как показано на ФИГ. 7, степень изменения индуктивности можно периодически выводить.
[122] Контроллер 120 может определять, отделено ли вещество 20 для генерирования аэрозоля, на основе периодически рассчитываемой степени изменения индуктивности.
[123] В то же время, так как вещество 20 для генерирования аэрозоля содержит электромагнитный индуктор 210, когда вещество 20 для генерирования аэрозоля отделяют от полости 160, может быть снижена индуктивность катушки обнаружения в датчике 150 вещества.
[124] Датчик 150 вещества может выводить выходное значение индуктивности на контроллер 410 как сигнал ir прерывания. Контроллер 120 может рассчитывать снижение индуктивности на основе сигнала ir прерывания.
[125] Как показано в операции S530 на ФИГ. 5, контроллер 120 может сравнивать степень изменения индуктивности с нижним пороговым значением.
[126] Нижнее пороговое значение может быть задано с учетом собственной индуктивности датчика 150 вещества и взаимной индуктивности между катушкой обнаружения датчика 150 вещества и веществом 20 для генерирования аэрозоля. Например, нижнее пороговое значение может составлять -0,32 мГн, но не ограничивается этим.
[127] В то же время, абсолютное значение нижнего порогового значения может быть таким же, что и абсолютное значение верхнего порогового значения на ФИГ. 4. Когда абсолютное значение нижнего порогового значения (например, значение th2) задано равным абсолютному значению верхнего порогового значения (например, значение th1), вставка и отделение вещества 20 для генерирования аэрозоля может быть обнаружена более точно.
[128] В операции S540 контроллер 120 может определять, что вещество 20 для генерирования аэрозоля отделено от полости 160, когда степень изменения индуктивности меньше или равна предварительно заданному нижнему пороговому значению.
[129] В качестве альтернативы, контроллер 410 может определять, что вещество 20 для генерирования аэрозоля не отделено от полости 160, когда степень изменения индуктивности больше или равна предварительно заданному нижнему пороговому значению, и может периодически рассчитывать степень изменения индуктивности.
[130] В операции S550, когда определено, что вещество 20 для генерирования аэрозоля отделено от полости 160, контроллер 120 может блокировать подачу электроэнергии на нагреватель 310.
[131] Другими словами, когда вещество 20 для генерирования аэрозоля отделено от полости 160, нагрев нагревателя 310 может быть автоматически остановлен без дополнительного внешнего ввода. Устройство 10 для генерирования аэрозоля, согласно одному или нескольким вариантам осуществления, распознает отделение вещества 20 для генерирования аэрозоля и автоматически останавливает нагревание нагревателя 310, предотвращая, таким образом, перегревание устройства 10 для генерирования аэрозоля и значительно снижая энергопотребление.
[132] Варианты осуществления изобретения настоящего раскрытия могут быть записаны как компьютерные программы и могут быть реализованы в цифровых компьютерах общего пользования, которые выполняют программы с использованием машиночитаемого носителя записи. Кроме того, структура данных, используемых в раскрытом выше способе, может быть записана на машиночитаемом носителе записи с помощью различных средств. Примеры машиночитаемого носителя записи содержат магнитные носители данных (например, ROM, RAM, USB-накопители, дискеты, жесткие диски и т.д.), оптические носители записи (например, CD-ROM или DVD) и т.д.
[133] Специалисту в данной области техники очевидно, что в варианты осуществления настоящего изобретения могут быть внесены различные изменения в форме и подробностях, без выхода за пределы сущности и объема настоящего раскрытия. Раскрытые способы следует рассматривать лишь в описательном смысле, но не в целях ограничения. Объем настоящего раскрытия определён прилагаемой формулой изобретения, а не предшествующим ей описанием изобретения, и все различия в пределах его эквивалентов следует истолковывать как внесенные в настоящее описание изобретения.