Ингаляционное устройство с функцией опознавания пользователя на основе манеры осуществления ингаляции
Изобретение относится к ингаляционным устройствам, выполненным таким образом, чтобы обеспечивать возможность вдыхания пользователем аэрозоля или пара, содержащего требуемый лекарственный препарат или ингредиент. Представлен способ управления работой ингаляционного устройства, содержащего канал потока газа, по которому газ может втягиваться под действием затяжки, осуществляемой пользователем, датчик расхода газа внутри указанного канала потока газа и память; способ включает в себя этапы, на которых регистрируют характеристический профиль осуществления затяжек пользователем на основе сигналов от датчика расхода газа во время процедуры настройки; регистрация включает в себя регистрацию расхода газа, прошедшего указанный датчик расхода газа в течение первого предварительно заданного периода времени; записывают в память указанный характеристический профиль осуществления затяжек пользователем; регистрируют результаты измерения расхода газа от датчика расхода газа; сравнивают указанные результаты измерения с записанным в память характеристическим профилем осуществления затяжек пользователем для определения степени корреляции; и осуществляют блокировку или разблокировку дальнейшей работы устройства на основе значения степени корреляции, посредством, соответственно, блокировки или разблокировки подачи питания на образующий аэрозоль элемент. Техническими результатами изобретения являются создание более простых, менее объемных и менее дорогих средств для предотвращения несанкционированного использования ингаляционного устройства и создание средств для автоматического опознавания пользователя ингаляционного устройства с целью обеспечения персонализированной работы этого устройства. 3 н. и 10 з.п. ф-лы, 7 ил.
Настоящее изобретение относится к ингаляционным устройствам, выполненным таким образом, чтобы обеспечивать возможность вдыхания пользователем аэрозоля или пара, содержащего требуемый лекарственный препарат или ингредиент. Примеры ингаляционных устройств этого типа включают в себя сигареты с электрическим управлением, нагреваемые табачные системы и медицинские ингаляторы. В частности, настоящее изобретение относится к устройствам и способам, которые обеспечивают возможность опознавания или аутентификации пользователя на основе манеры осуществления затяжек пользователем.
Одним примером ингаляционного устройства является электронная сигарета. Хотя электронные сигареты считаются менее вредными, чем обычные сигареты, и могут использоваться в качестве помощи в отказе от курения, они не предназначены для использования неправомочными лицами, в частности теми, кто не достиг установленного законом возраста для пользования электронными сигаретами. В существующих электронных сигаретах отсутствует механизм предотвращения несанкционированного использования.
Имеется ряд систем идентификации пользователя, которые используются в других электронных устройствах. Например, мобильные телефоны обычно требуют от пользователя ввести пароль перед тем, как они будут активированы в полном объеме. Более сложные системы включают в себя распознавание папиллярного узора, распознавание лица, распознавание голоса и сканирование радужной оболочки глаза. Тем не менее, эти системы обычно слишком велики для включения в малогабаритные устройства, такие как электронные сигареты. И даже более компактные системы, такие как системы распознавания папиллярного узора и жестикуляции, требуют включения в них сложной и дорогой электроники и программного обеспечения. В WO2014/150704 описаны некоторые системы этого типа, используемые для предотвращения несанкционированного использования электронной сигареты.
Было бы желательно обеспечить более простые, менее объемные и менее дорогие средства для предотвращения несанкционированного использования ингаляционного устройства. Было бы также желательно обеспечить средства для автоматического опознавания пользователя ингаляционного устройства с целью обеспечения персонализированной работы этого устройства.
В первом аспекте предложен способ управления работой ингаляционного устройства, содержащего канал потока газа, по которому газ может втягиваться в результате затяжки, осуществляемой пользователем, датчик расхода газа в указанном канале газового потока, и память; способ включает в себя этапы, на которых:
регистрируют результаты измерения расхода газа от датчика расхода газа;
сравнивают указанные результаты измерения расхода газа с записанным в память характеристическим профилем осуществления затяжек пользователем для определения степени корреляции; и
осуществляют разблокировку или блокировку дальнейшей работы устройства на основе значения степени корреляции.
Этот способ обеспечивает возможность для ингаляционного устройства, такого как курительное устройство с электрическим управлением или медицинский ингалятор, аутентифицировать пользователя данного устройства на основе обнаруженной манеры осуществления затяжек. Лишь в случае, если пользователь определен устройством в качестве аутентичного пользователя, осуществляют разблокировку устройства для дальнейшей работы, в частности для доставки аэрозоля пользователю. Этот способ аутентификации пользователя и предотвращения несанкционированного использования устройства является простым и компактным, и с учетом того, что многие ингаляционные устройства содержат датчик расхода и контроллер, предназначенные для других целей, данный способ во многих случаях является весьма недорогим решением.
В контексте данного документа термин «ингаляционное устройство» включает в себя любое устройство, которое выполнено с возможностью доставки вещества для его вдыхания пользователем. Ингаляционное устройств может представлять собой, например, ингалятор, небулайзер, испаритель, электронную сигарету или нагреваемое табачное устройство. В контексте данного документе термин «ингаляция» означает действие, состоящее во втягивании пользователем аэрозоля или газов в свой организм через рот или через нос. Ингаляция включает в себя втягивание в легкие перед выдыханием, а также втягивание лишь внутрь ротовой или носовой полости перед выдыханием.
В контексте данного документа термин «измерение расхода газа» может относиться к измерению расхода газа, представляющего собой массовый расход или объемный расход, или он может относиться к измерению одного или более параметров, относящихся к расходу газа, таких как изменения давления, изменения электропроводности или изменения электрической емкости.
Способ может дополнительно включать в себя этапы, на которых регистрируют характеристический профиль осуществления затяжек пользователем на основе сигналов от датчика расхода газа во время процедуры настройки; и записывают в память указанный характеристический профиль осуществления затяжек пользователем. Этап регистрации характеристического профиля осуществления затяжек пользователем может включать в себя регистрацию расхода газа, прошедшего датчик расхода газа в течение первого предварительно заданного периода времени. Кроме того, этап регистрации характеристического профиля осуществления затяжек пользователем может включать в себя обеспечение сигнализации пользователю о начале указанного первого предварительно заданного периода времени. Таким образом, на операции настройки от пользователя может потребоваться обеспечение характеристического профиля осуществления затяжек путем генерирования характеристической манеры осуществления затяжек в пределах заданного периода времени после того, как на устройстве будет активирован индикатор, такой как световой индикатор или динамик. Пользователь может выбрать любой характеристический профиль осуществления затяжек по своему желанию. Например, пользователь может выбрать серию коротких резких затяжек или он может выбрать одну длинную затяжку с изменяющимся расходом газа. Эту манеру осуществления затяжек регистрируют в течение заданного периода времени, например двух секунд, и записывают в память в качестве характеристического профиля осуществления затяжек пользователем.
Этап регистрации результатов измерения расхода газа может включать в себя регистрацию расхода газа, прошедшего датчик расхода газа в течение второго предварительно заданного периода времени. Указанный второй предварительно заданный период времени может предпочтительно иметь такую же длительность, что и указанный первый предварительно заданный период времени. Этап регистрации результатов измерения расхода газа включает в себя обеспечение сигнализации пользователю о начале второго предварительно заданного периода времени или о том, что устройство готово к началу регистрации в течение второго предварительно заданного периода времени. Как и в вышеописанном случае, может быть обеспечена световая или звуковая индикация для сигнализации о начале процедуры аутентификации. Затем пользователь воспроизводит свой характеристический профиль осуществления затяжек. Воспроизведенный пользователем характеристический профиль осуществления затяжек регистрируют в виде результатов измерения расхода газа в течение второго предварительно заданного периода времени и затем сравнивают с записанным в память характеристическим профилем осуществления затяжек для определения степени корреляции.
Степень корреляции может представлять собой значение, определяемое на основе корреляции или алгоритма сравнения с образцом.
Этап разблокировки или блокировки дальнейшей работы устройства может включать в себя сравнение указанной степени корреляции с пороговым значением и разблокировку дальнейшей работы устройства в случае, если степень корреляции выше порогового значения. Если степень корреляции не выше порогового значения, устройство может быть заблокировано. Этап блокировки системы может включать в себя блокировку системы на предварительно заданный период времени до того, как пользователь сможет предпринять новую попытку осуществления процедуры аутентификации. Указанный период времени блокировки может увеличиваться с каждой последующей блокировкой устройства до тех пор, пока пользователь не будет успешно аутентифицирован и устройство не будет разблокировано. Например, первая блокировка устройства может включать в себя блокировку устройства лишь на несколько секунд. В случае, если пользователь вновь потерпел неудачу в генерировании совпадающего характеристического профиля осуществления затяжек, вторая блокировка устройства может включать в себя блокировку на 2 минуты. При следующей неудачной попытке сгенерировать совпадающий характеристический профиль осуществления затяжек устройство может быть заблокировано на час.
Способ может также включать в себя этап, на котором осуществляют постоянную блокировку устройства до тех пор, пока не будет осуществлена процедура его сброса. Процедура сброса включает в себя соединение устройства с персональным компьютером или другим вторичным устройством и осуществление другой формы аутентификации с помощью этого вторичного устройства, например посредством пароля. После осуществления процедуры сброса, от пользователя может потребоваться регистрация нового характеристического профиля осуществления затяжек.
Способ может дополнительно включать в себя этап, на котором модифицируют характеристический профиль осуществления затяжек пользователем на основе результатов измерения расхода газа, если степень корреляции превышает пороговое значение. Таким образом, каждый раз, когда пользователь успешно аутентифицирован, его характеристический профиль осуществления затяжек может быть обновлен в соответствии с самой последней манерой осуществления затяжек или заменен на нее. Это может быть полезно при отслеживании незначительных изменений в манере осуществления затяжек с течением времени или при обеспечении усреднения характеристического профиля с учетом изменений, обусловленных временем суток, сезоном или местной окружающей средой.
Возможно также, что характеристический профиль осуществления затяжек пользователем не будет представлять собой манеру осуществления затяжек, сознательно сгенерированную пользователем в качестве характеристического профиля. В качестве характеристического профиля осуществления затяжек пользователем может быть зарегистрирована естественная манера осуществления затяжек, характерная для данного пользователя.
Этап сравнения результатов измерения расхода газа с характеристическим профилем осуществления затяжек пользователем может включать в себя сравнение любых подходящих параметров, полученных в результате измерения расхода газа. Например, может использоваться один или более из следующих параметров: время до конца затяжки, время до пикового расхода, время до первого максимального расхода, время до первого минимального расхода, время между пиковыми значениями расхода, скорость изменения расхода, количество пиков расхода, величина расхода на пиках расхода, объем затяжки, соотношения пиковых расходов, скорость изменения соотношений расхода, интервал между затяжками и форма кривой. Например, характеристический профиль осуществления затяжек пользователем может включать в себя максимальный расход, количество пиков расхода и начальную скорость изменения расхода за первые 0,5 секунды. Каждый из указанных параметров может быть получен на основе результатов измерения расхода газа. Сравнение может осуществляться по каждому из указанных параметров, и для определения окончательной степени корреляции может использоваться взвешенная сумма результатов сравнения.
Выбор параметров для использования будет зависеть от длины и сложности зарегистрированных характеристических профилей осуществления затяжек пользователем и от чувствительности полученных результатов измерения расхода газа. Задача состоит в обеспечении надежной аутентификации правомочных пользователей, при обеспечении баланса между ошибочным запретом доступа и ошибочным разрешением доступа. Выбор параметров, алгоритма корреляции и порогового значения может регулироваться методом проб и ошибок для обеспечения требуемых эксплуатационных характеристик.
Способ может дополнительно включать в себя этап, на котором модифицируют зарегистрированный характеристический профиль осуществления затяжек пользователем в зависимости от времени суток и/или на основе типа расходного материала, используемого с устройством, перед осуществлением этапа сравнения результатов измерения расхода газа с характеристическим профилем осуществления затяжек пользователем. Если, например, определено, что обычно пользователь утром осуществляет более сильные затяжки, чем вечером, характеристический профиль осуществления затяжек может быть модифицирован для вечернего времени по сравнению с утренним.
Если устройство может использоваться с различными расходными материалами, содержащими вещества, подлежащие доставке пользователю из ингаляционного устройства, это различие в расходных материалах может влиять на расход газа через устройство. Соответственно, характеристический профиль осуществления затяжек может быть модифицирован в зависимости от используемых расходных материалов. Это особенно полезно в том случае, если характеристический профиль осуществления затяжек пользователем является не сознательно сгенерированным характеристическим профилем, а зарегистрированной естественной манерой осуществления затяжек, поскольку таким образом обеспечивается возможность снижения процента ошибочных запретов доступа.
Способ может содержать этап, на котором записывают в память множество характеристических профилей осуществления затяжек пользователем, при этом этап сравнения результатов измерения расхода газа с характеристическим профилем осуществления затяжек пользователем может включать в себя сравнение результатов измерения расхода газа с каждым характеристическим профилем осуществления затяжек для определения множества значений корреляции. Таким образом обеспечивают возможность авторизации нескольких пользователей на одном устройстве. Например, в случае курительного устройства с электрическим управлением может иметь место несколько авторизованных пользователей из одной семьи.
Способ может дополнительно включать в себя этап, на котором модифицируют работу устройства в зависимости от наивысшего из множества значений степени корреляции. Таким образом обеспечивают возможность установки рабочих параметров устройства пользователем, который был аутентифицирован для пользования устройством. Если, как и в вышеописанном случае, взять в качестве примера курительное устройство, то один авторизованный пользователь может предпочесть больший объем доставки аэрозоля за одну затяжку, чем другой авторизованный пользователь. Следовательно, в случае устройства, образующего аэрозоль в результате нагрева субстрата, это устройство может быть выполнено таким образом, чтобы обеспечивать более сильный нагрев субстрата для одного пользователя, чем для другого пользователя. Кроме того, один пользователь может регистрировать различные характеристические профили осуществления затяжек для обеспечения различной работы устройства таким образом, чтобы оно могло выбирать определенный режим работы при задании определенного характеристического профиля осуществления затяжек. Например, один характеристический профиль осуществления затяжек может использоваться в случае, если требуется очень быстрая доставка аэрозоля, а другой характеристический профиль осуществления затяжек может использоваться в случае, если требуется более медленная доставка аэрозоля.
Во втором аспекте предложено ингаляционное устройство, содержащее:
контроллер, выполненный с возможностью управления работой устройства;
канал потока газа, по которому может всасываться газ под действием затяжек, осуществляемых пользователем;
датчик расхода газа в указанном канале потока газа; и
память,
причем контроллер выполнен с возможностью сравнения записанного в память характеристического профиля осуществления затяжек пользователем с результатами измерения расхода газа от указанного датчика расхода газа с целью определения степени корреляции, а также с возможностью разблокировки или блокировки работы устройства на основе значения степени корреляции.
Ингаляционная система может представлять собой курительную систему с электрическим управлением.
Указанная курительная система может представлять собой курительную систему с электрическим нагревом, которая нагревает образующий аэрозоль субстрат для образования аэрозоля. Образующий аэрозоль субстрат может представлять собой жидкость, удерживаемую в узле для хранения жидкости, или он может представлять собой твердый субстрат. В любом случае образующий аэрозоль субстрат может быть размещен в заменяемой расходной части, которая взаимодействует с устройством при использовании. Курительная система может представлять собой систему с нагревом табака, в которой сигарету нагревают, но не сжигают, для образования аэрозоля, который может непосредственно вдыхаться пользователем.
Устройство может содержать впускное воздушное отверстие и мундштук, причем указанный канал потока газа проходит между впускным воздушным отверстием и мундштуком и обеспечивается возможность втягивания газа через канал потока газа под действием затяжек, осуществляемых пользователем на мундштуке. В качестве альтернативы, пользователь может осуществлять затяжки непосредственно на образующем аэрозоль субстрате, соединенном с устройством.
Контроллер может быть выполнен с возможностью осуществления некоторых или всех этапов, описанных со ссылками на первый аспект.
В частности, контроллер может быть выполнен с возможностью регистрации характеристического профиля осуществления затяжек пользователем путем регистрации расхода газа, прошедшего датчик расхода газа в течение первого предварительно заданного периода времени. Кроме того, устройство может содержать один или более индикаторов, таких как светодиод иди динамик, и контроллер может быть выполнен с возможностью обеспечения сигнализации пользователю о начале первого предварительно заданного периода времени. Контроллер может быть выполнен с возможностью регистрации результатов измерения расхода газа путем регистрации расхода газа, прошедшего датчик расхода газа в течение второго предварительно заданного периода времени. Указанный второй предварительно заданный период времени может предпочтительно иметь такую же длительность, что и указанный первый предварительно заданный период времени. Контроллер может быть выполнен с возможностью обеспечения сигнализации пользователю о начале второго предварительно заданного периода времени.
Контроллер может быть выполнен с возможностью сравнения степени корреляции с пороговым значением и разблокировки дальнейшей работы устройства в случае, если степень корреляции превышает это пороговое значение. В случае, если степень корреляции не выше порогового значения, контроллер может заблокировать устройство. Контролер может заблокировать систему на предварительно заданный период времени блокировки перед тем, как пользователь сможет снова попытаться осуществить процедуру опознавания. Указанный период времени блокировки может увеличиваться с каждой последующей блокировкой устройства до тех пор, пока пользователь не будет успешно аутентифицирован и устройство не будет разблокировано.
Контроллер может также быть выполнен с возможностью непрерывной блокировки устройства до тех пор, пока не будет осуществлена процедура сброса. Процедура сброса включает в себя соединение устройства с персональным компьютером или другим вторичным устройством и осуществление другой формы аутентификации с помощью этого вторичного устройства, например посредством пароля. После осуществления процедуры сброса, от пользователя может потребоваться регистрация нового характеристического профиля осуществления затяжек.
Контроллер может также быть выполнен с возможностью модификации характеристического профиля осуществления затяжек пользователем на основе результатов измерения расхода газа в случае, если степень корреляции выше порогового значения.
Контроллер может быть выполнен с возможностью сравнения любых подходящих параметров, основанных на результатах измерения расхода газа, и характеристического профиля осуществления затяжек пользователем. Например, может использоваться один или более из следующих параметров: время до конца затяжки, время до пикового расхода, время до первого максимального расхода, время до первого минимального расхода, время между пиковыми значениями расхода, скорость изменения расхода, количество пиков расхода, величина расхода на пиках расхода, объем затяжки, соотношения пиковых расходов, скорость изменения соотношений расхода, интервал между затяжками и форма кривой. Может быть осуществлено сравнение по множеству параметров, и взвешенная сумма результатов сравнения может быть использована для определения окончательной степени корреляции.
Контроллер может также модифицировать зарегистрированный характеристический профиль осуществления затяжек пользователем в зависимости от времени суток и/или на основе типа расходного материала, используемого в устройстве, перед сравнением результатов измерения расхода газа с характеристическим профилем осуществления затяжек пользователем.
Контроллер может хранить множество характеристических профилей осуществления затяжек пользователеми сравнивать результаты измерения расхода газа с каждым характеристическим профилем осуществления затяжек для определения множества значений степени корреляции. Таким образом обеспечивают возможность авторизации нескольких пользователей на одном устройстве. Например, в случае курительного устройства с электрическим управлением может иметь место несколько авторизованных пользователей из одной семьи. Контроллер может модифицировать работу устройства в зависимости от наивысшей из множества степеней корреляции. Таким образом обеспечивают возможность установки рабочих параметров устройства пользователем, который был аутентифицирован для пользования устройством.
Датчик расхода газа может представлять собой любой подходящий датчик, такой как датчик на основе микрофона, который обычно используется в электронных сигаретах, датчик давления или датчик на основе электрического сопротивления, такой как датчик, описанный в EP2143346, в котором охлаждение резистивного элемента под действием воздушного потока влияет на его электрическое сопротивление, что обеспечивает точность индикации затяжки.
Контроллер может содержать микропроцессор, который может представлять собой программируемый микропроцессор. Контроллер может содержать дополнительные электронные компоненты. Электрический контроллер может быть выполнен с возможностью регулирования подачи питания на образующий аэрозоль элемент, такой как нагреватель или вибрационная мембрана. Подача питания на образующий аэрозоль элемент может осуществляться непрерывно после активации системы или она может осуществляться с перерывами, например от затяжки к затяжке. Подача питания на образующий аэрозоль элемент может осуществляться в виде импульсов электрического тока.
Устройство может содержать энергонезависимую память, в которую могут записываться характеристические профили осуществления затяжек пользователем.
Устройство может содержать образующий аэрозоль элемент, выполненный с возможностью взаимодействия с образующим аэрозоль субстратом с целью образования аэрозоля для вдыхания. В одном варианте осуществления образующий аэрозоль элемент представляет собой нагреватель, выполненный с возможностью нагрева образующего аэрозоль субстрата с целью образования аэрозоля для вдыхания пользователем. Указанный нагреватель может содержать один или более нагревательных элементов и он может быть выполнен с возможностью нагрева твердого образующего аэрозоль субстрата или жидкого образующего аэрозоль субстрата. Указанный нагреватель может представлять собой электрически управляемый нагреватель, и устройство может содержать источник питания для подачи питания на нагреватель. Контроллер может быть выполнен с возможностью управления подачей питания на нагреватель, при этом контроллер может осуществлять блокировку работы устройства путем блокировки подачи питания на нагреватель и может осуществлять разблокировку работы устройства путем разблокировки подачи питания на нагреватель.
Образующий аэрозоль субстрат представляет собой субстрат, способный высвобождать летучие соединения, которые могут образовывать аэрозоль. Указанные летучие соединения могут высвобождаться в результате нагрева образующего аэрозоль субстрата. Образующий аэрозоль субстрат может содержать материал растительного происхождения. Образующий аэрозоль субстрат может содержать табак. Образующий аэрозоль субстрат может содержать табакосодержащий материал, содержащий летучие ароматические соединения табака, которые высвобождаются из образующего аэрозоль субстрата при нагреве. Образующий аэрозоль субстрат может в качестве альтернативы содержать материал, не содержащий табака. Образующий аэрозоль субстрат может содержать гомогенизированный материал растительного происхождения. Образующий аэрозоль субстрат может содержать гомогенизированный табачный материал. Образующий аэрозоль субстрат может содержать по меньшей мере один образователь аэрозоля. Образователь аэрозоля представляет собой любое подходящее известное соединение или смесь соединений, которые при эксплуатации способствуют образованию плотного и стабильного аэрозоля и при рабочей температуре системы по существу устойчивы к термической деградации. Подходящие образователи аэрозоля хорошо известны из уровня техники и включают в себя, но без ограничения: многоатомные спирты, такие как триэтиленгликоль, 1,3-бутандиол и глицерин; сложные эфиры многоатомных спиртов, такие как глицерол моно-, ди- или триацетат; и алифатические сложные эфиры моно-, ди- или поликарбоновых кислот, такие как диметилдодекандиоат и диметилтетрадекандиоат. Предпочтительные образователи аэрозоля представляют собой многоатомные спирты или их смеси, такие как пропиленгликоль, триэтиленгликоль, 1,3-бутандиол и, наиболее предпочтительно, глицерин. Образующий аэрозоль субстрат может содержать другие добавки и ингредиенты, такие как ароматизаторы. В одном примере образующий аэрозоль субстрат содержит смесь глицерина, пропиленгликоля (ПГ), воды, ароматизаторов и никотина. В предпочтительном варианте осуществления образующий аэрозоль субстрат содержит 40 об.% ПГ, 40 об.% глицерина, 18 об.% воды и 2 об.% никотина.
Устройство может содержать средства для идентификации образующего аэрозоль субстрата. Например, образующий аэрозоль субстрат может иметь штрих-код или другие знаки, которые могут считываться устройством. В качестве альтернативы, образующий аэрозоль субстрат может быть оснащен электрическими контактами, через которые информация для идентификации субстрата может передаваться на устройство. Контроллер может регулировать работу устройства и он может модифицировать характеристические профили осуществления затяжек пользователем в зависимости от идентичности образующего аэрозоль субстрата.
Система предпочтительно содержит источник питания, обычно батарею, такую как перезаряжаемая литий-ионная батарея, внутри главной части корпуса. В качестве альтернативы, источник питания может представлять собой другой тип устройства накопления заряда, например конденсатор. Источник питания может нуждаться в перезарядке и он может иметь емкость, которая обеспечивает возможность накопления достаточной энергии для одного или более сеансов курения; например, источник питания может иметь достаточную емкость для того, чтобы обеспечить возможность непрерывного образования аэрозоля в течение примерно 6-минутного периода времени, соответствующего типовому времени, требующемуся для выкуривания обычной сигареты, или в течение периода времени, в целое число раз большего 6 минут. В другом примере источник питания может иметь достаточную емкость для того, чтобы обеспечить возможность осуществления заданного количества затяжек или отдельных активаций нагревательного элемента.
Предпочтительно, образующая аэрозоль система содержит корпус. Предпочтительно, указанный корпус является удлиненным. Указанный корпус может содержать любой подходящий материал или комбинацию материалов. Примеры подходящих материалов включают в себя металлы, сплавы, пластмассы или композиционные материалы, содержащие один или более вышеперечисленных материалов, или термопласты, подходящие для применения в пищевой или фармацевтической промышленности, например полипропилен, полиэфирэфиркетон (ПЭЭК) и полиэтилен. Предпочтительно, указанный материал является легким и нехрупким.
Предпочтительно, образующая аэрозоль система является портативной. Образующая аэрозоль система может иметь размер, сопоставимый с размером обычной сигары или сигареты. Курительная система может иметь общую длину от примерно 30 мм до примерно 150 мм. Курительная система может иметь внешний диаметр от примерно 5 мм до примерно 30 мм.
Способность к идентификации конкретных характеристических профилей осуществления затяжек пользователем может использоваться не только для целей аутентификации, но также и для распознавания пользователя или конкретной манеры осуществления затяжек пользователем и для того, чтобы наилучшим образом адаптировать работу устройства к этому пользователю или к манере осуществления затяжек пользователем.
В третьем аспекте настоящего изобретения предложен способ управления работой ингаляционного устройства, содержащего канал потока газа, по которому газ может втягиваться под действием затяжек, осуществляемых пользователем, датчик расхода газа внутри указанного канала потока газа и память; способ включает в себя этапы, на которых:
записывают в память данные о профиле осуществления затяжек;
регистрируют результаты измерения расхода газа от датчика расхода газа;
сравнивают результаты измерения расхода газа с данными о профиле осуществления затяжек для определения множества значений степени корреляции; и
модифицируют работу устройства на основе значений степени корреляции.
Данные о профиле осуществления затяжек могут представлять собой данные, зарегистрированные во время предыдущего сеанса эксплуатации устройства пользователем. Способ может дополнительно включать в себя этап, на котором регистрируют данные об осуществлении затяжек пользователем на основе сигналов от датчика расхода газа во время работы ингаляционного устройства и записывают в память эти данные в качестве данных о профиле осуществления затяжек.
Ингаляционное устройство может представлять собой устройство, описанное со ссылками на второй аспект и, в частности, оно может представлять собой курительное устройство с электрическим управлением. Этап модификации работы устройства может включать в себя, например, модификацию питающей мощности, подаваемой на нагревательный элемент или другие образующие аэрозоль компоненты, модификацию стратегии управления, например, путем модификации целевой температуры или длительности подачи питания на нагреватель или на другой образующий аэрозоль компонент, модификацию подачи одного или более образующих аэрозоль субстратов к образующему аэрозоль элементу или в канал потока газа, или модификацию размеров канала потока газа.
Если начальная манера осуществления затяжек пользователем совпадает с конкретными записанными в память данными об осуществлении затяжек пользователем, и эти записанные в память данные об осуществлении затяжек связаны с конкретными параметрами управления для устройства, эти параметры управления могут быть приняты на весь период работы устройства до момента, когда устройство будет заблокировано или выключено.
Таким образом обеспечивают возможность оптимизации работы устройства согласно манерам осуществления затяжек конкретным пользователем. Если определено, что пользователь начал с определенного типа манеры осуществления затяжек, контроллер может управлять работой устройства в течение всего периода работы устройства на основе предположения, что этот пользователь будет продолжать придерживаться той же самой манеры осуществления затяжек в течение всего данного сеанса использования.
В четвертом аспекте настоящего изобретения предложен компьютерный программный продукт, который, при его выполнении программируемым контроллером ингаляционного устройства, содержащего канал потока газа, по которому газ может втягиваться под действием затяжек, осуществляемых пользователем, датчик расхода газа внутри указанного канала потока газа и память, осуществляет способ согласно первому аспекту настоящего изобретения.
В пятом аспекте настоящего изобретения предложен компьютерный программный продукт, который, при его выполнении программируемым контроллером ингаляционного устройства, содержащего канал потока газа, по которому газ может втягиваться под действием затяжек, осуществляемых пользователем, датчик расхода газа внутри указанного канала потока газа и память, осуществляет способ согласно третьему аспекту настоящего изобретения.
Признаки, описанные в отношении одного аспекта настоящего изобретения, могут быть применимы к другому аспекту настоящего изобретения.
Настоящее изобретение будет дополнительно описано исключительно на примерах со ссылками на сопроводительные чертежи, на которых:
на фиг. 1 показан первый пример курительной системы с электрическим управлением согласно настоящему изобретению;
на фиг. 2 показан профиль осуществления затяжек через устройство того типа, который показан на фиг. 1;
на фиг. 3 показаны возможные профили затяжек, используемые в качестве характеристических профилей осуществления затяжек;
на фиг. 4 показана блок-схема процедуры настройки для регистрации характеристического профиля осуществления затяжек пользователем;
на фиг. 5 показана блок-схема способа аутентификации согласно настоящему изобретению;
на фиг. 6 показана блок-схема, иллюстрирующая процесс выбора рабочего режима на основе использования данных об осуществлении затяжек; и
на фиг. 7 показан второй пример курительной системы с электрическим управлением согласно настоящему изобретению.
На фиг. 1 показан пример ингаляционного устройства согласно настоящему изобретению, которое представляет собой образующую аэрозоль систему с электрическим управлением. Показанная на фиг. 1 система представляет собой курительную систему. Курительная система 100 на фиг. 1 содержит корпус 101, содержащий мундштучную часть 103 и основную часть 105. В основной части установлены источник электропитания в виде батареи 107 и электрическая схема 109 управления. Электрическая схема управления содержит программируемый микропроцессор и энергонезависимую память и может содержать также другие электрические компоненты. Во взаимодействии с электрической схемой 109 управления установлена также система 111 обнаружения затяжек в виде датчика расхода газа. Внутри мундштучной части предусмотрен узел хранения жидкости в виде картриджа 113, заключающего в себе жидкость 115, капиллярный фитиль 117 и нагреватель 119. Имейте в виду, что нагреватель на фиг. 1 показан лишь схематически. В иллюстративном варианте реализации, показанном на фиг. 1, один конец капиллярного фитиля 117 выступает внутрь картриджа 113, а другой конец капиллярного фитиля 117 окружен нагревателем 119. Нагреватель соединен с электрической схемой управления через соединители 121, которые могут проходить вдоль внешней стороны картриджа 113 (на фиг. 1 не показаны). Корпус 101 содержит также впускное воздушное отверстие 123, выпускное воздушное отверстие 125 на мундштучном конце, образующую аэрозоль камеру 127, светодиодный индикатор 129, порт 131 USB и кнопку 133.
В варианте осуществления, показанном на фиг. 1, электрическая схема 109 управления и система 111 обнаружения затяжек являются программируемыми. Электрическая схема 109 управления и система 111 обнаружения затяжек используются для управления работой образующей аэрозоль системы. Это способствует регулированию размера частиц в аэрозоле.
На фиг. 1 показан один пример образующей аэрозоль системы с электрическим управлением согласно настоящему изобретению. Тем не менее, возможно множество других примеров. Также имейте в виду, что фиг. 1 по своей сути является схематичным. В частности, компоненты показаны не в масштабе, как по отдельности, так и по отношению друг к другу. Образующая аэрозоль система требует включения или размещения образующего аэрозоль субстрата. Образующая аэрозоль система требует наличия образующего аэрозоль элемента какого-либо типа, например нагревателя или вибрационного преобразователя, для образования аэрозоля из образующего аэрозоль субстрата. Однако другие аспекты системы могут быть изменены. Например, могут быть изменены внешняя форма и размер корпуса. Кроме того, система может не иметь капиллярного фитиля.
Тем не менее, в варианте осуществления, показанном на фиг. 1, система содержит капиллярный фитиль для переноса жидкого субстрата из узла хранения к по меньшей мере одному нагревательному элементу. Капиллярный фитиль может быть изготовлен из различных пористых или капиллярных материалов и, предпочтительно, он имеет известную предварительно заданную капиллярность. Примеры включают в себя материалы на основе керамики или графита в виде волокон или спеченных порошков. Фитили различной пористости могут использоваться для адаптации к различным физическим свойствам жидкости, таким как плотность, вязкость, поверхностное натяжение и давление пара. Фитиль должен быть пригоден для того, чтобы обеспечивать возможность доставки требуемого количества жидкости к нагревателю. Нагреватель может содержать по меньшей мере одну нагревательную проволоку или нить, проходящую вокруг капиллярного фитиля.
В качестве альтернативы, нагреватель может содержать нагревательный элемент, который расположен вблизи фитиля или в непосредственной близости от резервуара с жидким образующим аэрозоль субстратом. В частности, нагреватель может быть по существу плоским. В контексте данного документа термин «по существу плоский» относится к нагревателю, который имеет форму по существу двумерного топологического элемента. Таким образом, по существу плоский нагреватель проходит в двух направлениях вдоль поверхности на значительно большее расстояние, чем в третьем направлении. В частности, размеры по существу плоского нагревателя в двух направлениях в пределах указанной поверхности составляют по меньшей мере в 5 раз больше, чем в третьем направлении, перпендикулярном этой поверхности. Примером по существу плоского нагревателя является структура между двумя по существу параллельными поверхностями, в которой расстояние между этими двумя поверхностями значительно меньше, чем протяженность в пределах этих поверхностей. В некоторых вариантах осуществления, по существу плоский нагреватель является планарным. В других вариантах осуществления, по существу плоский нагреватель изогнут вдоль одного или более направлений, с образованием, например, куполообразной формы или мостовой формы.
Нагреватель может содержать множество нагревательных нитей. Термин «нить» используется в настоящем описании для обозначения электрического тракта, расположенного между двумя электрическими контактами. Нить может быть произвольно разветвлена и разделена на несколько трактов или нитей соответственно, или несколько электрических трактов могут быть сведены в один тракт. Нить может иметь круглое, квадратное, плоское или любое другое поперечное сечение. Нить может быть расположена прямолинейным или криволинейным образом.
Множество нитей могут быть расположены в виде матрицы нитей, например они могут быть расположены параллельно друг другу. Предпочтительно, нити могут образовывать сетку. Сетка может являться тканой или нетканой. Множество нитей могут быть расположены вблизи или в контакте с капиллярным материалом, удерживающим образующий аэрозоль субстрат. Нити могут образовывать пустоты между собой, и эти пустоты могут иметь ширину от 10 мкм до 100 мкм. Нити обеспечивают возможность создания капиллярного эффекта в указанных промежутках, так что при использовании жидкость, подлежащая испарению, втягивается в эти промежутки, увеличивая площадь контакта между нагревательным узлом и жидкостью.
В одном примере нагреватель содержит сетку из нитей, выполненных из нержавеющей стали 304L. Нити имеют диаметр примерно 16 мкм. Указанная сетка соединена с электрическими контактами, которые отделены друг от друга зазором и выполнены из медной фольги, имеющей толщину примерно 30 мкм. Электрические контакты выполнены на полиимидной подложке, имеющей толщину примерно 120 мкм. Нити, образующие указанную сетку, образуют промежутки между собой. Указанные промежутки в данном примере имеют ширину примерно 37 мкм, хотя могут использоваться промежутки большего или меньшего размера. Использование сетки с указанными примерными размерами обеспечивает возможность образования мениска образующего аэрозоль субстрата в указанных промежутках и возможность втягивания образующего аэрозоль субстрата сеткой нагревательного узла за счет капиллярного действия. Нагреватель расположен в контакте с капиллярным материалом, удерживающим жидкий образующий аэрозоль субстрат. Капиллярный материал удерживается внутри жесткого корпуса, и нагреватель проходит поперек отверстия в корпусе.
Вариант осуществления по фиг. 1 при его использовании функционирует следующим образом. Жидкость 115 из картриджа 113 переносится за счет капиллярного действия от одного конца фитиля 117, который проходит внутрь картриджа, к другому концу фитиля, который окружен нагревателем 119. Когда пользователь осуществляет затяжку на образующей аэрозоль системе через выпускное воздушное отверстие 125, окружающий воздух втягивается через впускное воздушное отверстие 123. В компоновке, показанной на фиг. 1, система 111 обнаружения затяжек обнаруживает затяжку и активирует нагреватель 119. Батарея 107 подает электроэнергию на нагреватель 119 для нагрева того конца фитиля 117, который окружен нагревателем. Жидкость в этом конце фитиля 117 испаряется нагревателем 119 с образованием перенасыщенного пара. Одновременно с этим испарившаяся жидкость замещается новой жидкостью, перемещающейся вдоль фитиля 117 за счет капиллярного действия. (Иногда это называют «насосным действием».) Образовавшийся перенасыщенный пар смешивается с потоком воздуха из впускного воздушного отверстия 123 и переносится этим потоком. В образующей аэрозоль камере 127 пар конденсируется с образованием вдыхаемого аэрозоля, который переносится в направлении выпускного воздушного отверстия 125 и через него — в рот пользователя.
На фиг. 2 показан временной профиль 200 осуществления затяжки пользователем. Расход воздуха, прошедшего систему обнаружения затяжек отложен по оси y, а время отложено по оси х. Профиль 200 затяжки имеет сложную форму с двумя локальными максимумами расхода и локальным минимумом расхода. Как можно видеть на фиг. 2, затяжка может быть охарактеризована многими различными параметрами. Например, общей продолжительностью затяжки, обозначенной через ΔT1, временем до первого локального максимума, обозначенным через ΔT2, временем до второго локального максимума, обозначенным через ΔT3, временем до локального минимума, обозначенным через ΔT4, временем между максимумом расхода и концом затяжки, обозначенным через ΔT5, и временем между локальныим максимумами, обозначенным через ΔT6. Кроме того, на фиг. 2 показан средний расход во время затяжки и скорости изменения расхода во время затяжки. Наклон 1 показывает скорость изменения расхода до первого локального максимума, наклон 2 показывает скорость изменения расхода между первым локальным максимумом и следующим локальным минимумом, наклон 3 показывает скорость изменения расхода между локальным минимумом и вторым локальным максимумом, и наклон 4 показывает скорость изменения расхода между вторым локальным максимумом и концом затяжки. На фиг. 2 показан также пиковый расход 2, который представляет собой значение первого локального максимума расхода, и пиковый расход 1, который представляет собой значение второго локального максимума расхода и является наибольшим максимумом расхода на всем протяжении затяжки. Все указанные параметры, а также дополнительные параметры, такие как кривизна графика или общий объем воздуха в затяжке (площадь под кривой), применимы в качестве параметров, которые характеризуют затяжку и могут использоваться для аутентификации пользователя или с целью определения рабочего режима для системы.
В одном варианте осуществления, перед использованием система может осуществлять процедуру аутентификации таким образом, чтобы лишь авторизованные пользователи могли пользоваться системой. Процедура аутентификации основана на манере осуществления затяжек пользователем. С целью аутентификации пользователя, последний должен сначала зарегистрировать характеристический профиль осуществления затяжек, который представляет собой запись манеры осуществления затяжек в течение короткого, но предварительно заданного периода времени. На фиг. 3 показаны три иллюстративных характеристических профиля 300, 310, 320 осуществления затяжек. Характеристические профили осуществления затяжек могут быть зарегистрированы в памяти в виде результатов измерения расхода или, в качестве альтернативы, они могут быть сохранены в виде одного или более параметров того типа, который описан выше, выделенных из результатов измерения расхода газа. Для того, чтобы в максимальной степени отличаться от других, пользователь может выбрать необычную и подчеркнуто индивидуальную манеру осуществления затяжек, включающую в себя несколько локальных пиков расхода.
На фиг. 4 показана блок-схема процедуры настройки, в ходе которой регистрируют характеристический профиль осуществления затяжек пользователем На первом этапе 400 начинают процедуру настройки. Процедура настройки может быть начата путем удержания кнопки 133 в нажатом состоянии в течение по меньшей мере 2 секунд. Для того, чтобы избежать регистрации характеристических профилей осуществления затяжек неправомочными пользователями, можно обеспечить возможность осуществления данной процедуры лишь перед первым использованием устройства или после сброса устройства, когда оно подключено к компьютеру через порт 131 USB. После начала процедуры настройки, на этапе 410 контроллер 109 активирует индикатор 129 в случае своей готовности к началу регистрации характеристического профиля осуществления затяжек. Далее пользователь осуществляет затяжку на мундштуке 125, и на этапе 420 с помощью детектора затяжек осуществляют измерение расхода в течение предварительно заданного периода времени, следующего за активацией индикатора 129. На этапе 430 записывают в память результаты измерения расхода в качестве характеристического профиля осуществления затяжек. Как было пояснено выше, характеристический профиль осуществления затяжек может быть сохранен в виде результатов измерения расхода или в виде одного или более параметров, выделенных из результатов измерения расхода с использованием алгоритма, выполняемого микропроцессором. Заканчивают процедуру настройки на этапе 440. Сигнализация пользователю об окончании процедуры настройки может быть осуществлена путем повторной активации светодиода 129.
В качестве альтернативы способу по фиг. 4, характеристический профиль осуществления затяжек пользователем может быть зарегистрирован во время первого сеанса работы устройства или нескольких первых сеансов работы устройства, без необходимости в процедуре настройки. Естественная манера осуществления затяжек пользователем может быть достаточно уникальной для того, чтобы обеспечить возможность аутентификации на основе нескольких первых моментов осуществления затяжек. В данном случае может быть особенно полезно постоянное обновление характеристического профиля осуществления затяжек пользователем после каждой успешной аутентификации. Чем больше величина выборки, на которой основан характеристический профиль осуществления затяжек, тем вероятнее, что процедура аутентификации будет более надежной. Использование естественной манеры осуществления затяжек пользователем для генерирования характеристического профиля имеет преимущество, состоящее в удобстве для пользователя и в минимизации задержки между моментом включения устройства и моментом доставки аэрозоля пользователю.
На фиг. 5 показано, каким образом характеристический профиль осуществления затяжек пользователем может быть использован в процессе аутентификации. На этапе 500 пользователь включает устройство. На этапе 510 устройство, например, путем активации индикатора 129 сигнализирует пользователю о том, что должна быть начата процедура аутентификации. Затем устройство начинает регистрацию результатов измерения расхода на этапе 520. На этапе 530 контроллер выделяет из зарегистрированных результатов измерения параметры, подлежащие использованию для сравнения с характеристическим профилем (профилями) осуществления затяжек пользователем. Данный этап может включать в себя определение момента, когда пользователь начинает процесс аутентификации путем осуществления затяжек на мундштуке, и получение результатов измерения расхода в течение последующего предварительно заданного периода времени, совпадающего с продолжительностью характеристического профиля осуществления затяжек пользователем. На этапе 540 контроллер осуществляет вычисление степени корреляции между параметрами, выделенными на этапе 530, и записанным в память характеристическим профилем осуществления затяжек пользователем. Используемый алгоритм вычисления корреляции будет зависеть от количества и сложности используемых параметров. Результатом вычисления корреляции является степень корреляции, которая может представлять собой одно числовое значение. Например, степень корреляции может быть определена на основе взвешенной суммы результатов вычисления корреляции, основанной на каждом сравниваемом параметре, и коэффициенты для указанной взвешенной суммы могут зависеть от значений результатов вычисления корреляции.
На этапе 550 сравнивают степень корреляции с пороговым значением, хранящимся в памяти. В случае, если степень корреляции превышает пороговое значение, степень совпадения зарегистрированных результатов измерения расхода с записанным в память характеристическим профилем осуществления затяжек пользователем определяют как достаточно высокую для того, чтобы пользователь мог быть аутентифицирован как автор характеристического профиля осуществления затяжек. В этом случае переходят к этапу 560 способа, на котором осуществляют разблокировку дальнейшей работы устройства с помощью контроллера путем записи флага разблокировки в память, и пользователь получает возможность осуществления сеанса курения. В случае, если степень корреляции не превышает пороговое значение, переходят к этапу 570 способа, на котором блокируют работу устройства на время Tn перед следующей попыткой аутентификации, которая может быть осуществлена путем возврата к этапу 510. Устройство может обеспечивать сигнализацию пользователю о том, что устройство заблокировано, например, путем перевода индикатора 129 в режим мигания.
Указанное время блокировки может определяться значением n результата подсчета попыток аутентификации. При каждой неудачной попытке сопоставления с характеристическим профилем осуществления затяжек пользователем результат подсчета увеличивают на единицу. В случает удачной попытки аутентификации результат подсчета сбрасывают до единицы. С увеличением значения n увеличивают время блокировки до тех пор, пока n не достигнет максимального значения, например 5. При достижении максимального результата подсчета осуществляют постоянную блокировку устройства до тех пор, пока не будет осуществлена операция сброса. Операция сброса может быть осуществлена для того, чтобы затребовать альтернативную форму аутентификации. Например, устройство может быть соединено с компьютером через порт USB, и от пользователя может быть затребован ввод пароля или какая-либо иная форма идентификации пользователя в компьютере с целью сброса устройства.
Устройство может хранить в памяти несколько характеристических профилей осуществления затяжек пользователем, соответствующих различным авторизованным пользователям, или различные профили от одного и того же пользователя. В случае, если в памяти хранится несколько характеристических профилей осуществления затяжек пользователем, вычисление корреляции на этапе 540 осуществляют в отношении каждого характеристического профиля осуществления затяжек, хранящегося в памяти, для определения множества значений степени корреляции. В этом случае выбирают самое высокое значение степени корреляции для сравнения с пороговым значением на этапе 550.
Рабочие параметры устройства, такие как величина питающей мощности, подаваемой на нагреватель во время осуществления затяжек пользователем, и моменты включения и выключения подачи питающей мощности, могут регулироваться для конкретных пользователей. Таким образом, после того, как пользователь аутентифицирован на этапе 550, контроллер может выбрать рабочий режим, соответствующий данному пользователю. Например, во время процесса регистрации, когда устройство соединено с компьютером, пользователь может установить пользовательские предпочтения или он может заполнить анкету относительно своих курительных привычек. Эта информация может использоваться для установки профиля пользователя, который записывается в память устройства и определяет рабочие параметры, используемые устройством для данного пользователя. Один пользователь может записать в память несколько различных профилей и обеспечить для каждого из них отличный от других характеристический профиль осуществления затяжек. Таким образом, пользователь может использовать один характеристический профиль осуществления затяжек в отношении своих предпочтений для курения в утреннее время, и другой характеристический профиль осуществления затяжек в отношении своих предпочтений для курения в вечернее время вне дома.
На фиг. 6 показан другой, похожий аспект настоящего изобретения. Согласно способу по фиг. 6, вместо того, чтобы использовать записанный в память характеристический профиль осуществления затяжек пользователем для определения рабочего режима устройства, используют зарегистрированные данные об осуществлении затяжек пользователем для предсказания хода сеанса курения. Если начальная манера осуществления затяжек пользователем совпадает с начальной манерой осуществления затяжек в предыдущем сеансе, оптимизируют работу устройства в предположении, что манера осуществления затяжек пользователем будет и далее совпадать с той, которая имела место в предыдущем сеансе курения.
На этапе 600 начинают сеанс курения. Это может иметь место после осуществления того типа процесса аутентификации, который описан со ссылками на фиг. 5. Во время первой затяжки, осуществляемой пользователем, регистрируют расход газа, прошедшего указанный датчик расхода газа. На этапе 620 выделяют из результатов измерения расхода газа конкретные параметры для сравнения с данными, записанными в память, тем же способом, что и описанный в отношении этапа 530 по фиг. 5. На этапе 630 вычисляют корреляцию выделенных параметров с параметрами, выделенными в предыдущих сеансах курения, для определения множества значений степени корреляции. Выбирают степень корреляции, соответствующую наилучшему совпадению, и на этапе 640 выбирают режим работы устройства в предположении, что манера осуществления затяжек будет совпадать с предыдущей манерой осуществления затяжек, связанной с совпавшими параметрами. Операцию выбора режима заканчивают на этапе 650.
Разумеется, возможен вариант, при котором записанные в память данные согласно способу по фиг. 6 являются не специфическими для пользователя данными, а общими данными, записанными в память во время производства. Устройство способно иметь несколько записанных в память профилей, таких как «интенсивные затяжки», «короткие затяжки», «длинные затяжки» и т.д., связанных с конкретными начальными параметрами затяжек. В этом случае выбирают профиль, имеющий наилучшее совпадение с начальной манерой осуществления затяжек пользователем,
На фиг. 7 в упрощенном виде показаны компоненты альтернативного варианта осуществления образующего аэрозоль устройства 700 с электрическим нагревом. Вариант по фиг. 7 представляет собой табачное устройство с электрическим нагревом, в котором твердый субстрат на основе табака нагревают, а не сжигают, с образованием аэрозоля для вдыхания. Элементы образующего аэрозоль устройства 700 с электрическим нагревом изображены на фиг. 7 не в масштабе. Элементы, которые не являются существенными для понимания данного варианта осуществления, были опущены в целях упрощения фиг. 7.
Образующее аэрозоль устройство 700 с электрическим нагревом содержит корпус 703 и образующий аэрозоль субстрат 710, например сигарету. Образующий аэрозоль субстрат 710 вдавливают внутрь полости 705, образованной корпусом 703, для размещения в тепловой близости к нагревателю 701. Образующий аэрозоль субстрат 710 высвобождает ряд летучих соединений при различных температурах. Путем регулирования рабочей температуры образующего аэрозоль устройства 700 с электрическим нагревом до уровня, который ниже температуры высвобождения некоторых из указанных летучих соединений, обеспечивают возможность предотвращения высвобождения или образования этих компонентов дыма.
Внутри корпуса 703 предусмотрен источник 707 питающей электроэнергии, например перезаряжаемая литий-ионная батарея. Контроллер 709 соединен с нагревателем 701, источником 707 питающей электроэнергии и интерфейсом 715 пользователя, например кнопкой и дисплеем. Контроллер 709 управляет подачей питания на нагреватель 701 с целью регулирования его температуры. Детектор 713 образующего аэрозоль субстрата может определять наличие и идентичность образующего аэрозоль субстрата 710 в тепловой близости к нагревателю 701 и сигнализировать контроллеру 709 о наличии образующего аэрозоль субстрата 710. Наличие детектора субстрата необязательно.
Для контроля расхода воздуха через устройство предусмотрен датчик 711 воздушного потока, расположенный внутри корпуса и соединенный с контроллером 709.
Контроллер 709 регулирует максимальную рабочую температуру нагревателя 701 путем регулирования подачи питания на нагреватель. Температура нагревателя может определяться с помощью специального датчика температуры. В качестве альтернативы, в проиллюстрированном варианте осуществления температуру нагревателя определяют путем контроля его удельного электрического сопротивления. Удельное электрическое сопротивление участка провода зависит от его температуры. Удельное ρ сопротивление повышается с повышением температуры. Фактическая характеристика удельного сопротивления ρ будет изменяться в зависимости от точного состава сплава и геометрической конфигурации нагревателя 701, и в контроллере может использоваться зависимость, определяемая эмпирическим путем. Таким образом, знание удельного сопротивления ρ в любой заданный момент времени может использоваться для определения фактической рабочей температуры нагревателя 701.
В описываемом варианте осуществления нагреватель 701 представляет собой электрорезистивную дорожку или дорожки, нанесенные на керамическую подложку. Указанная керамическая подложка имеет форму пластины и при использовании ее вставляют внутрь образующего аэрозоль субстрата 710.
Регистрацию характеристического профиля осуществления затяжек и выделение характеристик затяжек в системе по фиг. 7 осуществляют аналогично тому, как это описано в отношении фиг. 1-6. Тем не менее, благодаря добавлению детектора 713 субстрата обеспечивают возможность использования информации о субстрате для модификации способа вычисления корреляции с учетом разности сопротивлений затяжке (resistance to draw, RTD), обусловленной использованием различных субстратов. Субстраты с высоким RTD будут приводить к снижению расхода газа через систему при заданном усилии пользователя.
Хотя настоящее изобретение описано со ссылками на два различных типа электрических курительных систем, должно быть понятно, что оно применимо и к другим ингаляционным устройствам.
Должно быть также понятно, что настоящее изобретение может быть внедрено как компьютерный программный продукт для выполнения программируемым контроллером в составе существующих ингаляционных устройств, имеющих датчик расхода газа. Указанный компьютерный программный продукт может быть представлен в виде загружаемой части программного обеспечения или на машиночитаемом носителе, таком как компакт-диск.
1. Способ управления работой ингаляционного устройства, содержащего канал потока газа, по которому газ может втягиваться под действием затяжки, осуществляемой пользователем, датчик расхода газа внутри указанного канала потока газа и память; способ включает в себя этапы, на которых:
регистрируют характеристический профиль осуществления затяжек пользователем на основе сигналов от датчика расхода газа во время процедуры настройки; регистрация включает в себя регистрацию расхода газа, прошедшего указанный датчик расхода газа в течение первого предварительно заданного периода времени;
записывают в память указанный характеристический профиль осуществления затяжек пользователем;
регистрируют результаты измерения расхода газа от датчика расхода газа;
сравнивают указанные результаты измерения с записанным в память характеристическим профилем осуществления затяжек пользователем для определения степени корреляции; и
осуществляют блокировку или разблокировку дальнейшей работы устройства на основе значения степени корреляции, посредством, соответственно, блокировки или разблокировки подачи питания на образующий аэрозоль элемент.
2. Способ по п. 1, согласно которому этап регистрации характеристического профиля осуществления затяжек пользователем включает в себя обеспечение сигнализации пользователю о начале указанного первого предварительно заданного периода времени.
3. Способ по п. 1 или 2, согласно которому этап регистрации результатов измерения расхода газа включает в себя регистрацию расхода газа, прошедшего указанный датчик расхода газа в течение второго предварительно заданного периода времени.
4. Способ по п. 3, согласно которому этап регистрации результатов измерения расхода газа включает в себя обеспечение сигнализации пользователю о начале указанного второго предварительно заданного периода времени.
5. Способ по любому из предыдущих пунктов, согласно которому этап разблокировки или блокировки дальнейшей работы устройства включает в себя сравнение степени корреляции с пороговым значением и разблокировку дальнейшей работы устройства в случае, если степень корреляции превышает пороговое значение.
6. Способ по любому из предыдущих пунктов, дополнительно включающий в себя этап, на котором модифицируют характеристический профиль осуществления затяжек пользователем на основе результатов измерения расхода газа в случае, если степень корреляции превышает пороговое значение.
7. Способ по любому из предыдущих пунктов, согласно которому этап сравнения результатов измерения расхода газа с характеристическим профилем осуществления затяжек пользователем включает в себя сравнение одного или более из следующих параметров:
времени до конца затяжки, времени до пикового расхода, времени до первого максимального расхода, времени до первого минимального расхода, времени между пиковыми значениями расхода, скорости изменения расхода, количество пиков расхода, величины расхода на пиках расхода, объема затяжки, соотношения пиковых расходов, скорости изменения соотношений расхода, интервала между затяжками и формы кривой.
8. Способ по любому из предыдущих пунктов, дополнительно включающий в себя этап, на котором модифицируют зарегистрированный характеристический профиль осуществления затяжек пользователем в зависимости от времени суток перед этапом сравнения результатов измерения расхода газа с характеристическим профилем осуществления затяжек пользователем.
9. Способ по любому из предыдущих пунктов, согласно которому этап блокировки системы включает в себя блокировку системы на предварительно заданный период времени блокировки.
10. Способ по любому из предыдущих пунктов, включающий в себя этап, на котором записывают в память множество характеристических профилей осуществления затяжек пользователем, причем этап сравнения результатов измерения расхода газа с характеристическим профилем осуществления затяжек пользователем включает в себя сравнение результатов измерения расхода газа с каждым характеристическим профилем осуществления затяжек с целью определения множества значений степени корреляции и модификации работы устройства в зависимости от самого высокого из указанного множества значений степени корреляции.
11. Компьютерный программный продукт, который при его выполнении программируемым контроллером ингаляционного устройства, содержащего канал потока газа, по которому газ может втягиваться под действием затяжек, осуществляемых пользователем, датчик расхода газа внутри указанного канала потока газа и память, осуществляет способ по любому из пп. 1-10.
12. Ингаляционное устройство, содержащее:
контроллер, выполненный с возможностью управления работой устройства;
канал потока газа, по которому может всасываться газ под действием затяжек, осуществляемых пользователем;
датчик расхода газа в указанном канале потока газа;
образующий аэрозоль элемент; и
память,
причем контроллер дополнительно выполнен с возможностью регистрации характеристического профиля осуществления затяжек пользователем на основе сигналов от датчика расхода газа во время процедуры настройки; регистрация включает в себя регистрацию расхода газа, прошедшего указанный датчик расхода газа в течение первого предварительно заданного периода времени;
записи в память указанного характеристического профиля осуществления затяжек пользователем;
сравнения записанного в память характеристического профиля осуществления затяжек пользователем с результатами измерения расхода газа от указанного датчика расхода газа с целью определения степени корреляции; и
разблокировки или блокировки работы устройства на основе значения степени корреляции посредством, соответственно, блокировки или разблокировки подачи питания на образующий аэрозоль элемент.
13. Ингаляционное устройство по п. 12, в котором ингаляционная система представляет собой курительную систему с электрическим управлением.
