JP6326188B2 - 電子喫煙装置 - Google Patents

Description

本願は、２０１０年４月３０日付で出願された米国仮特許出願第６１／３３０，１４０号に対して優先権を主張するものであり、この参照によりその全体が本明細書に組み込まれ、本明細書にその完全な記載がなされたかのように全ての目的にかなうものである。

本開示は、電子喫煙装置に関し、特に、使用上の機能および機能性を向上させた電子喫煙装置およびそれに関連するパッケージに関する。

電子タバコは、吸入する煙を生成するために燃焼させなければならない従来のタバコをベースとした紙巻タバコの代用品として人気がある。電子タバコは吸入される蒸気を提供するが、この蒸気は人間の健康に有害となるような、燃焼に伴う特定の副産物を含んでいない。しかし、電子タバコは比較的新しい発明品であり、この現行のシステムは従来の紙巻タバコと同様の体験の「質」を提供しない。例えば、電子タバコの気化速度は、比較的ゆっくりしており、このことは一貫性のない蒸気の質をもたらす傾向にある。これは、使い捨てカートリッジから気化素子まで液体を運ぶ芯の使用に起因するのかもしれない。流体移送の「ウィッキング（芯材）」法は比較的ゆっくりした移送方法であり、それ故、ユーザーが紙巻タバコを吸うことができる速度を制限する。さらに、前記芯により、前記ユーザーに提供されるニコチンの量を制御し監視する能力が限定される。最後に、前記芯構造は、組み立ておよび製造の自動化が比較的難しく、質も劣り、さらに汚染されている可能性がある。

さらに、初期の電子タバコのユーザーインターフェースは、前記ユーザーに明瞭で直観的な情報を提供しない。例えば、従来の紙巻タバコは喫煙製品が消費し尽される視覚的な徴候を提供するが、電子タバコは同様の明瞭な徴候を提供しない。

ユーザーによっては、禁煙プログラムの一環として電子タバコを吸うことを選んでいる。しかし、往々にして、製品の消費されている正確な量を前記ユーザーが見つけ出すのは難しく、それ故このような禁煙プログラムの進捗を測定することが困難となっている。従って、改善された電子タバコが必要とされている。

本開示の観点によれば、電子喫煙装置は、ユーザーの喫煙行為を検出する第１のセンサーと、給気口と、前記給気口から延長する送風路と、喫煙液を貯蔵する液体隔室と、前記液体隔室から前記喫煙液を選択的に分与するように構成された分与量制御装置と、前記液体隔室および前記送風路に連通する気化隔室と、前記気化隔室に配置された加熱器と、前記第１のセンサーによって前記ユーザーの喫煙行為が検出されると前記加熱器を作動させて前記液体隔室から分与された前記喫煙液を気化させるように構成されたコントローラーと、前記気化隔室に接続する煙出口とを含み、前記分与量制御装置によって分与された前記喫煙液の量は、気化隔室に流入する空気の量に対応する。

前記液体隔室は、前記気化隔室に連通する開口部を含んでいてもよく、前記分与量制御装置は、前記液体隔室の開口部を覆っていてもよい。

前記第１のセンサーは、風量センサー、音響センサー、圧力センサー、タッチセンサー、容量性センサー、光センサー、ホール効果センサー、および電磁界センサーのうちの少なくとも１つを含んでいてもよい。

前記コントローラーは、前記加熱器が気化する前記喫煙液の所定時間当たりの量を制限するように構成してもよい。前記コントローラーは、前記加熱器の累積作動時間が所定値に達したときに前記電子喫煙装置の動作を停止させるように構成してもよい。

前記電子喫煙装置は、さらに、前記加熱器の内部電圧および内部電流のうちの少なくとも１つを検出する第２のセンサーを含んでいてもよく、前記コントローラーは前記内部電圧および前記内部電流のうちの少なくとも１つに基づいて前記加熱器の加熱動作を調節するように構成してもよい。

前記電子喫煙装置は、さらに、前記電子喫煙装置に電力を供給する充電式電池と該充電式電池用の充電／放電保護回路とを含んでいてもよい。前記加熱器は半導体ヒーターを含んでいてもよい。

本開示の別の観点によれば、電子喫煙装置は、ユーザーの喫煙行為を検出する第１のセンサーと、給気口と、該給気口から延長する送風路と、喫煙液を貯蔵する液体隔室と、前記送風路に連通する気化隔室と、前記液体隔室から前記気化隔室に前記喫煙液を選択的に分与するために前記液体隔室に接続する微細液体ろ過網と、前記気化隔室内に配置された加熱器と、前記ユーザーの喫煙行為が前記第１のセンサーによって検出されると前記加熱器を作動させて前記液体隔室から分与された前記喫煙液を気化させるように構成されたコントローラーと、前記気化隔室に接続する煙出口とを含んでいる。

前記微細液体ろ過網は微細開口パターンを含んでいてもよく、前記気化室内を流れる空気が前記微細開口パターン内に形成された前記喫煙液の表面張力を破壊すると、前記微細開口パターンを通って前記喫煙液を分与することができる。

前記液体隔室は、前記気化隔室に連通する開口部を含んでいてもよく、前記微細液体ろ過網は、前記液体隔室の開口部を覆ってもよい。

前記第１のセンサーは、風量センサー、音響センサー、圧力センサー、タッチセンサー、容量性センサー、光センサー、ホール効果センサー、および電磁界センサーのうちの少なくとも１つを含んでいてもよい。

前記コントローラーは、前記加熱器によって気化した前記喫煙液の所定時間当たりの量を制限するように構成してもよい。前記コントローラーは、前記加熱器の累積作動時間が所定値に達すると前記電子喫煙装置の動作を停止させるように構成してもよい。

前記電子喫煙装置は、さらに、前記加熱器の内部電圧および内部電流のうちの少なくとも１つを検出する第２のセンサーを含んでいてもよく、前記コントローラーは前記加熱器の加熱動作を調節するように構成してもよい。

前記電子喫煙装置は、さらに、前記電子喫煙装置に電力を供給する充電式電池と前記充電式電池用の充電／放電保護回路とを含んでいてもよい。前記加熱器は半導体ヒーターを有している。

本開示の別の観点によれば、電子喫煙装置のパッケージは、該パッケージに電力を供給する充電式電池と、外部電源から電力を受け取って前記充電式電池を充電するように構成された電源インターフェースと、第１の外部装置とデータを交換するように構成された通信インターフェースと、前記電子喫煙装置と係合して該電子喫煙装置に電力を提供するように構成された喫煙装置コネクターとを含んでいる。

前記喫煙装置コネクターは、さらに、前記電子喫煙装置とデータを交換するように構成してもよく、前記パッケージは、さらに、ユーザーインターフェースと、前記電子喫煙装置から前記喫煙装置コネクターを介して受け取ったデータに応答して前記ユーザーインターフェースを操作するように構成されたコントローラーとを含んでいてもよい。

前記パッケージは、さらに、ユーザーインターフェースを含んでいてもよく、該ユーザーインターフェースは、ＬＥＤランプ、振動モーター、ディスプレイ、および音響装置のうちの少なくとも１つを含んでいてもよい。

前記パッケージは、さらに、通信インターフェースを含んでいてもよく、該通信インターフェースは、有線通信インターフェースおよび無線通信インターフェースのうちの少なくとも１つを含んでいてもよい。前記無線通信インターフェースは、無線通信ネットワークに前記パッケージを接続し、前記無線通信ネットワーク内の第２の外部装置でデータを交換するように構成してもよい。

本開示の追加の機能、利点、および実施形態が記載され、また以下の詳細な説明、図面、および請求項からそれらは明らかであろう。更に、本開示の前述の発明の概要および以下の詳細な説明は共に例示的なものであり、請求されている本開示の範囲を限定せずにより詳しい説明を提供することを意図するものであることは理解されるべきである。

本開示のさらなる理解を提供するために含まれ、本明細書に組み込まれてその一部を構成する添付の図面は、本開示の実施形態を図示し、本発明の詳細な説明と共に本開示の原理を説明している。本開示の構造上の詳細について、本開示の基本的な理解および実施する上においての様々な方法に必要と思われる以上の詳細な説明の試みはなされていない。図面は以下のとおりである。
図１Ａは、本開示の原理に従って構成された電子喫煙装置の構造の全体図である。 図１Ｂは、本開示の原理に従って構成された電子喫煙装置の別の観点の図式的な全体図である。 図２Ａは、本開示の原理に従って構成された図１Ａおよび１Ｂに示す電子喫煙装置の例示的な設計の断面図である。 図２Ｂは、図２Ａに示す電子喫煙装置の分解立体図である。 図３は、図２Ａに示す、本開示の原理に従って構成された電子喫煙装置の送風路、容器、ハウジング、およびマイクロメッシュ網の部分斜視図である。 図４は、図３に示す、本開示の原理に従って構成されたマイクロメッシュ網の拡大図である。 図５は、図２Ａに示す、本開示の原理に従って構成された電子喫煙装置の半導体ヒーターの斜視図である。 図６は、図４に示すマイクロメッシュ網に関連付けて配置された、図５に示す半導体ヒーターの図である。 図７Ａは、本開示の原理に従って構成された、電子喫煙装置のパッケージの斜視図である。 図７Ｂは、本開示の原理に従って構成された、電子喫煙装置の別のパッケージの斜視図である。 図７Ｃは、図７に示すパッケージの底面斜視図である。 図８は、本開示の原理に従って構成された、図７に示すパッケージの図式的な全体図である。 図９は、本開示の原理に従って構成された、図７に示すパッケージを使用して様々な通信チャネル上でデータを交換する装置の全体概念図である。 図１０および１１は、本開示の原理に従って構成された、電子喫煙装置のセンサーの模型図である。 図１０および１１は、本開示の原理に従って構成された、電子喫煙装置のセンサーの模型図である。 図１２および１３は、本開示の原理に従って構成された、電子喫煙装置の別のセンサーの模型図である。 図１２および１３は、本開示の原理に従って構成された、電子喫煙装置の別のセンサーの模型図である。 図１４および１５は、本開示の原理に従って構成された、電子喫煙装置のさらに別のセンサーの模型図である。 図１４および１５は、本開示の原理に従って構成された、電子喫煙装置のさらに別のセンサーの模型図である。 図１６、１７、１８、１９、２０、および２１は、本開示の原理による電子喫煙装置のいくつかの高度な機能性を実行する様々な工程のフローチャートである。 図１６、１７、１８、１９、２０、および２１は、本開示の原理による電子喫煙装置のいくつかの高度な機能性を実行する様々な工程のフローチャートである。 図１６、１７、１８、１９、２０、および２１は、本開示の原理による電子喫煙装置のいくつかの高度な機能性を実行する様々な工程のフローチャートである。 図１６、１７、１８、１９、２０、および２１は、本開示の原理による電子喫煙装置のいくつかの高度な機能性を実行する様々な工程のフローチャートである。 図１６、１７、１８、１９、２０、および２１は、本開示の原理による電子喫煙装置のいくつかの高度な機能性を実行する様々な工程のフローチャートである。 図１６、１７、１８、１９、２０、および２１は、本開示の原理による電子喫煙装置のいくつかの高度な機能性を実行する様々な工程のフローチャートである。

本開示の実施形態ならびにその様々な特徴および利点を、添付の図面の中で説明および／または図示され、かつ以下の記載の中で詳述される限定されない実施形態および実施例を参照しながらより詳細に説明する。図面に図示された特徴は必ずしも縮尺に忠実ではなく、また、例え本明細書内で明示的に述べられていなくとも当業者であれば認識するであろうように、一実施形態の特徴を他の実施形態に用いられることができることには注意すべきである。周知の構成要素および加工技術の説明は、本開示の実施形態を不必要に分かり難くしないために省略されることがある。本明細書内で使用される実施例は単に、本開示が実施される方法についての理解を容易にし、さらに当業者が本開示の実施形態を実施できるようにすることを目的とする。従って、本明細書の実施例および実施形態は本開示の範囲を限定するものと解釈するべきではなく、添付の請求項および準拠法によってのみ定義されるものである。尚、類似の参照番号が図面のうちのいくつかの図を通じて同様の部品を表わしている。

図１Ａは、本開示の原理に従って構成された電子喫煙装置（ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｓｍｏｋｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅ：ＥＳＤ）１００の構造の全体図である。前記ＥＳＤは使い捨てでもよく、または再使用可能であってもよい。前記ＥＳＤ １００は、２若しくはそれ以上の本体を含むマルチボディ構造を有していてもよい。例えば、前記ＥＳＤ １００は、特殊工具を一切使用せずに任意の時点で相互に容易に結合でき分離できる第１の本体部１００Ａおよび第２の本体部１００Ｂなどを含む再使用可能なＥＳＤであってもよい。例えば、各本体部がねじ切り部位を含んでいてもよい。各本体部が異なるハウジングによって覆われていてもよい。前記第２の本体部１００Ｂは、例えば喫煙液などの消耗材料を収納することができる。前記消耗材料が完全に消費されると、前記第２の本体部１００Ｂを前記第１の本体部１００Ａから分離し、新しいものと取り替えることができる。また、前記第２の本体部１００Ｂは、異なる風味、濃度、種類などの別のものと取り替えることもできる。あるいは、前記ＥＳＤ １００は、図２Ａに示すように単一の本体構造であってもよい。前記構造の種類に拘わらず、前記ＥＳＤ １００は、図２Ａに示すように第１の端部１０２および第２の端部１０４を備えた細長い形状を有してもよく、即ち従来の紙巻タバコに似た形状であってもよい。その他の非従来的な紙巻タバコの形状も考えられる。例えば、前記ＥＳＤ １００は、喫煙パイプの形状などであってもよい。

前記ＥＳＤ １００は、給気口１２０と、送風路１２２と、気化室１２４と、煙出口１２６と、電源ユニット１３０と、センサー１３２と、容器１４０と、分与量制御装置１４１と、加熱器１４６と、などを含んでいてもよい。さらに、前記ＥＳＤ １００は、例えばマイクロコントローラー、マイクロプロセッサー、カスタムアナログ回路、特定用途向けＩＣ（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ−ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ：ＡＳＩＣ）、プログラム可能論理回路（ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｌｏｇｉｃ ｄｅｖｉｃｅ：ＰＬＤ）（例えば、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ｆｉｅｌｄ ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｇａｔｅ ａｒｒａｙ：ＦＰＧＡ）など）などのコントローラー、ならびに基本的なデジタル回路およびアナログ回路によるその等価物を含んでいてもよいが、これについては図１Ｂを参照しながら下記に説明する。前記給気口１２０は、例えば図２Ａに示す前記ハウジング１１０の外表面から延長していてもよい。前記送風路１２２は、前記給気口１２０に接続し、前記気化室１２４まで延長していてもよい。前記煙出口１２６は、前記気化室１２４に接続していてもよい。前記煙出口１２６は、前記ＥＳＤ １００の前記第２の端部１０４に形成され、前記気化室１２４に接続していてもよい。ユーザーが前記ＥＳＤ １００の前記第２の端部１０４を吸うと、図１に示す破線矢印によって表示されるように、前記給気口１２０の外側の空気を引き込み、前記送風路１２２を通って気化室１２４に移動させることができる。前記加熱器１４６は、図５に示す半導体ヒーターなどであってもよく、前記気化室１２４に位置してもよい。前記容器１４０は前記喫煙液を収納し、前記気化室１２４に接続していてもよい。前記容器１４０は、前記気化室１２４に連通する開口部を有していてもよい。前記容器１４０は単一の容器でもよく、または例えば容器１４０Ａ、１４０Ｂなどのように相互に接続し、若しくは相互から分離した一群の容器であってもよい。

前記分与量制御装置１４１は前記容器１４０に接続して、前記容器１４０から前記気化室１２４までの喫煙液の流れを制御してもよい。前記ユーザーが前記ＥＳＤ １００を喫煙していない場合、前記分与量制御装置１４１は前記容器１４０からの喫煙液を分与できないが、これについては図３および４を参照しながら下記に詳述する。前記分与量制御装置１４１の動作には、例えば前記電源ユニット１３０などからの電力を一切必要としない場合もある。

一態様において、前記分与量制御装置１４１は、例えば微細エッチング加工された網、マイクロメッシュ網などの微細液体ろ過網１４１であってもよい。図４に示すように、前記微細液体ろ過網１４１は微細開口パターン１４１'を有していてもよく、この微細開口パターン１４１'は、前記ＥＳＤ １００が使用されていない場合に、または前記気化室１２４内の空気流量がごくわずかである場合に、前記喫煙液の前記微細液体ろ過網１４１からの漏出を表面張力などによって防止できる。外力が加えられると、前記喫煙液は前記微細液体ろ過網１４１を通って流れることができる。例えば、前記ユーザーが前記ＥＳＤ １００の第２の端部１０４を吸うと、前記送風路１２２から前記煙出口１２６に向かう空気流を気化室１２４に形成することができ、微細液体ろ過網１４１内の微細開口パターン１４１'に形成された前記喫煙液の表面張力を一時的に破壊することができる。前記空気流が中断されると、前記微細液体ろ過網１４１の微細開口パターン１４１'で前記表面張力が回復でき、前記喫煙液はこの微細開口パターンを通って引き込まれることを停止することができる。前記微細液体ろ過網１４１は、前記容器１４０よりも大きな直径を備えた円形形状を有していてもよい。前記微細液体ろ過網１４１の一方の側面は前記容器１４０の開口部および前記送風路１２２に面していてもよく、反対側面は前記気化室１２４および前記加熱器１４１に面していてもよい。

前記微細液体ろ過網１４１は、電力および制御信号を必要としない受動素子であってもよい。前記分与量制御装置１４１として、その他の受動的または能動的なろ過／遮蔽装置もまた考えられる。例えば、前記分与量制御装置は、例として電界が印加されない限り液体を通さない電界式透過膜などの半能動的な分与装置であってもよい。さらに、または別な方法として、前記容器１４０に能動的分与装置１４２を接続して、毎回一貫して実質的に同量の喫煙液を前記気化室１２４に分与してもよい。前記喫煙液を効率的に気化させるためには、図６に示すように前記分与量制御装置１４１と前記加熱器１４６との間に非常に小さな間隙をあけて両者を隣接配置してもよい。

電源ユニット１３０は、電源バス１６０を介して、例えば前記センサー１３２、前記能動的分与装置１４２、前記加熱器１４６などの電力を必要とする１若しくはそれ以上の構成要素に接続してもよい。前記電源ユニット１３０は、例えば充電式電池、使い捨て電池などの電池（図示せず）を含んでいてもよい。前記電源ユニット１３０は、さらに、前記電池の充電、前記電池の充電状況の検出、節電動作の実行などを行う電源制御論理回路（図示せず）を含んでいてもよい。外部電源に物理的に接続せずに前記ＥＳＤ １００を充電できるように、前記電源ユニット１３０は非接触型誘導充電システムを含んでいてもよい。接触型充電システムもまた考えられる。

前記センサー１３２を、前記ＥＳＤ １００の第２の端部１０４からの吸引、前記ＥＳＤ １００の特定部位への接触など、前記ユーザーの喫煙行為を検出するように構成してもよい。前記ユーザーの喫煙行為が検出されると、センサー１３２はデータバス１４４を介して他の構成要素に信号を送ることができる。例えば、前記センサー１３２は、前記加熱器１４６を作動させる信号を送ることができる。また、気化室１２４に喫煙液の所定量を分配するために、前記センサー１３２は能動的分与装置１４２（利用している場合）に信号を送って前記気化室１２４に所定量の前記喫煙液を分与できる。前記喫煙液が前記容器１４０から分与され、前記加熱器１４６が作動すると、前記喫煙液は前記送風路１２２からの空気と混じり合って、前記気化室１２４内の前記加熱器１４６からの熱によって気化することができる。図１内の実線矢印によって表示されるように、その結果として生じた蒸気（即ち煙）は、前記ユーザーの経口吸入のための前記排煙口１２６を通して気化室１４４から引き出すことができる。前記気化室１４４で生成された煙が前記給気口１２０の方へ流れるのを防ぐために、前記送風路１２２は逆流防止用の網またはフィルター１３８を含んでいてもよい。

前記ユーザーの喫煙行為が中断されると、前記センサー１３２は別の信号を送って前記加熱器１４６、前記能動的分与装置１４２などを作動停止させ、前記喫煙液の気化および／または分与を直ちに停止することができる。代替の実施形態では、前記センサー１３２を前記電源ユニット１３０にのみ接続してもよい。前記ユーザーの喫煙行為が検出されると、前記センサー１３２は前記電源ユニット１３０に信号を送ることができる。前記信号に応じて、前記電源ユニット１３０は、例えば前記加熱器１４６などの他の構成要素を作動させて前記喫煙液を気化させることができる。

ある実施形態において、前記センサー１３２は風量センサーであってもよい。例えば図１に示されるように、前記センサー１３２は前記給気口１２０、前記送風路１２２などに接続していてもよい。前記ユーザーが前記ＥＳＤ １００の第２の端部１０４を吸うと、前記給気口１２０から引き入れられた空気のうちの一部は前記センサー１３２の方へ移動でき、前記センサー１３２によって検出することができる。さらに、または別の方法として、容量性センサー１４８を使用して前記ユーザーが前記ハウジング１００の特定部位に触れるのを検出してもよい。例えば、前記容量性センサー１４８を前記ＥＳＤ １００の第２の端部１０４に形成してもよい。前記ＥＳＤ １００が前記ユーザーの口に運ばれ、前記ユーザーの口唇が前記第２の端部１０４に触れると、前記容量性センサー１４８によって静電容量の変化を検出することができ、前記容量性センサー１４８が信号を送って前記加熱器１４６などを作動させることができる。前記ユーザーの喫煙行為の検出のために、例えば、音響センサー、圧力センサー、タッチセンサー、光センサー、ホール効果センサー、電磁界センサーなどを含む他の種類のセンサーもまた考えられる。

前記ＥＳＤ １００は、さらに、例えば前記ＥＳＤ １００用パッケージ２００（図７に示す）、コンピューター３２０Ａ、３２０Ｂ（図９に示す）などの他の装置との有線通信（例えば、シリアル周辺インターフェース（ｓｅｒｉａｌ ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ：ＳＰＩ）など）および／または無線通信用の通信ユニット１３６を含んでいてもよい。また、前記通信ユニット１３６は、有線ネットワーク（例えば、ＬＡＮ、ＷＡＮ、インターネット、イントラネットなど）および／または無線ネットワーク（例えば、Ｗｉ−Ｆｉネットワーク、ブルートゥースネットワーク、モバイルデータ通信ネットワークなど）に前記ＥＳＤ １００を接続してもよい。例えば、前記通信ユニット１３６は、前記パッケージ２００、前記コンピューター３２０などに使用量データ、システム診断データ、システム・エラー・データなどを送ることもできる。無線通信を設定するために、前記通信ユニット１３６はアンテナなどを含んでいてもよい。前記ＥＳＤ １００は、有線通信用の端子１６２を含んでいてもよい。前記端子１６２を、例えば前記パッケージ２００の紙巻タバコ用コネクター２１６（図８に示す）などの別の端子に接続してデータを交換してもよい。また、前記端子１４０を使用して、前記パッケージ２００または他の外部電源から電力を受け取り、前記電源ユニット１３０内の電池を再充電することもできる。

前記ＥＳＤ １００がマルチボディ構造を有している場合、前記ＥＳＤ １００は、それらの間に電源接続および／またはデータ接続を設定するための２若しくはそれ以上の端子１６２を含んでいてもよい。例えば、図１において、前記第１の本体部１００Ａは第１のターミナルの１６２Ａを含んでいてもよく、前記第２の本体部１００Ｂは第２の端子１６２Ｂを含んでいてもよい。前記第１のターミナル１６２Ａを、第１の電源バス１６０Ａおよび第１のデータバス１４４Ａに接続してもよい。前記第２の端子１６２Ｂを、第２の電源バス１６０Ｂおよび第２のデータバス１４４Ｂに接続してもよい。前記第１および第２の本体部１００Ａおよび１００Ｂが相互に結合されている場合、前記第１および第２の端子１６２Ａおよび１６２Ｂを相互に接続してもよい。また、前記第１の電源バス１６０Ａおよび前記第１のデータバス１４４Ａは、前記第２の電源バス１６０Ｂおよび前記第２のデータバス１４４Ｂにそれぞれ接続している。前記電源ユニット１３０内の電池の充電、データ交換などを行うために、前記第１の本体部１００Ａを前記第２の本体部１００Ｂから分離して前記パッケージ２００などに接続してもよく、その結果として前記パッケージ２００の紙巻タバコ用コネクター２１６などに前記第１の端子１６２Ａを接続してもよい。あるいは、外部装置の充電および／またはそれとの有線通信のための別個の端子（図示せず）を、前記ＥＳＤ １００に提供してもよい。

前記ＥＳＤ １００は、さらに、例えばＬＥＤユニット１３４、音発生装置（図示せず）、振動モーター（図示せず）などの１若しくはそれ以上のユーザーインターフェース装置を含んでいてもよい。前記ＬＥＤユニット１３４を、それぞれ前記電源バス１６０Ａおよび前記データバス１４４Ａを介して電源ユニット１３０に接続してもよい。前記ＥＳＤ １００の動作中、前記ＬＥＤユニット１３４は視覚表示を提供してもよい。さらに、前記ＥＳＤ １００の内に問題がある場合、前記センサー／コントローラー統合回路１３２は、前記ＬＥＤユニット１３４を制御して異なる視覚表示を生成することもできる。例えば、前記容器１４０がほとんど空か、前記電池の充電レベルが低い場合、前記ＬＥＤユニット１３４は、一定のパターンで（例えば、より長い間隔で３０秒間）明滅してもよい。前記加熱器１４６が誤動作している場合、前記加熱器１４６を使用不能とし、ＬＥＤユニット１３４を制御して異なるパターンで（例えば、より短い間隔で１分間）明滅させてもよい。他のユーザーインターフェース装置を使用してテキスト、画像などを表示し、かつ／または音、振動などを発生させてもよい。

図１Ａに示す前記ＥＳＤ １００において、前記センサー１３２単独では前記ユーザーインターフェース装置、前記通信ユニット１３６、前記センサー１３２および１４８などを制御できない場合がある。さらには、前記センサー１３２単独ではより複雑で精巧な動作を実行できない場合がある。したがって、上述のように、例えばマイクロコントローラー、マイクロプロセッサー、カスタムアナログ回路、特定用途向けＩＣ（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ−ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ：ＡＳＩＣ）、プログラマブル論理回路（ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｌｏｇｉｃ ｄｅｖｉｃｅ：ＰＬＤ）（例えば、フィールド・プログラマブル・ゲートアレイ（ｆｉｅｌｄ ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｇａｔｅ ａｒｒａｙ：ＦＰＧＡ）など）のようなコントローラー、および基本的なデジタル回路およびアナログ回路によるその等価物を前記ＥＳＤ １００に含めてもよい。例えば、図１Ｂは、本開示の原理に従って構成された別のＥＳＤ １００'の構造の全体図を示している。前記ＥＳＤ １００'は、コントローラー１７０と、信号発生装置１７２と、信号電力変換回路１７４と、電圧センサー１７６と、電流センサー１７８と、メモリー１８０と、などを含んでいてもよい。さらに、前記ＥＳＤ １００'は、図１Ａに示す前記ＥＳＤ １００の構成要素と同様の、電源インターフェース１３０Ａ'と、充電／放電保護回路１３０Ｂ'と、電池１３０Ｃ'と、１若しくはそれ以上のセンサー（例えば、センサー１３２Ａ、センサー１３２Ｂなど）と、ユーザーインターフェース１３４'と、通信インターフェース１３６'と、加熱器１４６'と、などを含んでいてもよい。２若しくはそれ以上の構成要素が、サイズを縮小し、製造原価を低減し、かつその製造工程を簡素化するために単一チップ、論理モジュール、ＰＣＢなどとして統合されていてもよい。例えば、前記コントローラー１７０およびセンサー１３２Ａが単一半導体チップとして統合されていてもよい。

前記コントローラー１７０は、例えば加熱器の校正、加熱パラメーターの調節／制御、用量制御、データ処理、有線通信／無線通信、より包括的なユーザーとの対話処理などの種々の動作を行うことができる。前記メモリー１８０は、前記ＥＳＤ １００'を操作し、様々な基本的な動作および高度な動作を実行するためにコントローラー１７０によって実行される命令を格納できる。さらに、前記メモリー１８０は、例えば使用量データ、参照データ、診断データ、エラーデータのように前記コントローラー１７０によって蓄積されたデータを格納することができる。過充電、過放電、過剰電力による破損などから前記電池１３０Ｃ'を保護するために、前記充電／放電保護回路１３０Ｂ'を提供してもよい。電源インターフェース１３０Ａ'が受け取った電力を、前記充電／放電保護回路１３０Ｂ'を介して前記電池１３０Ｃ'に提供することができる。あるいは、前記充電／放電保護回路１３０Ｂ'が利用可能でない場合は、前記コントローラー１７０が前記充電／放電保護動作を行なってもよい。この場合、前記電源インターフェース１３０Ａ'が受け取った電力を前記コントローラー１７０を介して前記電池１３０Ｃ'に提供してもよい。

前記信号発生装置１７２を、前記コントローラー１７０、前記電池１３０Ｃ'などに接続してもよく、例えば電流レベル信号、電圧レベル信号、パルス幅変調（ｐｕｌｓｅ−ｗｉｄｔｈ ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ：ＰＷＭ）信号などの電力制御信号を生成して前記加熱器１４６'に供給される電源を制御するように構成してもよい。あるいは、前記電力制御信号を前記コントローラー１７０によって生成してもよい。前記コンバーター１７４を前記信号発生装置１７２または前記コントローラー１７０に接続して、前記信号発生装置１７２からの電力制御信号を前記加熱器１４６に提供する電力に変換してもよい。この構成では、前記電池１３０Ｃ'からの電力を、前記信号発生装置１７２を介して、または前記信号発生装置１７２および前記変換回路１７４を介して前記加熱器１４６'に転送できる。あるいは、前記電池１３０Ｃ'からの電力を前記コントローラー１７０を介して前記信号発生装置１７２に転送し、前記加熱器１４６に直接または前記信号電力変換回路１７４を介して転送してもよい。

加熱器の校正、加熱パラメーター制御などのために、前記電圧センサー１７６および前記電流センサー１７８を提供し、前記加熱器１４６'の内部電圧および内部電流をそれぞれ検出してもよい。例えば、各加熱器１４６は、抵抗の小さな偏差によって生じるわずかに異なる加熱温度を有している場合がある。ユニット間でより一貫した加熱温度を出力するために、前記センサー／コントローラー統合回路１３２は、前記加熱器１４６の抵抗を測定し、加熱パラメーター（例えば、入力電流レベル、加熱持続時間、電圧レベルなど）を適宜調節できる。また、前記加熱器１４６の作動中に前記加熱器１４６の加熱温度が変化する場合もある。前記加熱器１４６の作動中、前記センサー１３２／コントローラー１７０統合回路が抵抗値変化を監視し、前記加熱温度を実質的に一定に保つためにリアルタイムで電流レベルを調節できる。さらに、前記センサー１３２／コントローラー１７０統合回路は、前記加熱器１４６が過熱状態にあるかどうか、および／または誤動作しているかどうかを監視し、前記加熱温度が所定の温度範囲よりも高い場合および／または前記加熱器１４６若しくはその他の構成要素が誤動作している場合には、安全のために前記加熱器１４６の動作を停止させることもできる。

例えば、図１６、１７、１８、１９、２０、および２１は、本開示の原理による前記ＥＳＤ １００またはＥＳＤ １００'の高度な機能性を実行する各種工程を示している。図１６は、本開示の原理による加熱器の特徴づけに基づいた熱制御の微調整工程１６００にのフローチャートを示している。前記工程１６００の（１６１０からの）開始にあたって、（１６２０での）「時間」は０に設定してもよい。前記センサー１３２（即ち風量センサー）がオンでない（１６３０で「いいえ」である）場合、前記工程１６００は（１６２０に）戻って「時間」を０に設定してもよい。前記センサーがオン（１６３０で「はい」）の場合、前記コントローラー１７０は、（１６４０で）空気流量を読み取ることができる。次に、前記コントローラー１７０は、特徴づけの式（例えば、温度曲線に対する１若しくはそれ以上の時間など）または前記空気流量および前記時間のうちの少なくとも１つに基づいた表（例えば、ルックアップテーブル）を調べて、（１６５０で）任意の時点における前記加熱器１４６の値として前記コントローラー１７０が決定する「指令値」を取得してもよい。次に、前記「指令値」を前記加熱器１４６に適用してもよく、前記加熱器１４６は、（１６６０で）前記「指令値」に基づいて熱を発生させる。次に、前記コントローラー１７０は（１６７０で）期間「時間ステップ」（例えば、１秒）を待ってもよく、この「時間ステップ」は、（１６４０での）空気流量の読み取り工程間の時間間隔を規定し、（１６８０で）前記「時間ステップ」が現行の「時間」に加算され、前記工程１６００は（１６３０に）戻って前記センサー１３２がオンとなっているかを確認してもよい。

図１７は、本開示の原理による加熱器自己校正制御の工程１７００のフローチャートを示している。工程１７００の（１７１０からの）開始にあたって、前記加熱器１４６に「参照コマンド」を適用してもよい。前記「参照コマンド」は、前記加熱器１４６の抵抗を検査するためにそのメーカーによって設定された加熱器指令値であってもよい。次に、前記電圧センサー１７６が、（１７３０で）前記加熱器１４６の内部電圧（即ち「加熱器電圧」）を読み取ってもよい。次に、前記「加熱器電圧」を「参照電圧」と比較してもよく、この「参照電圧」は、前記メーカーで前記加熱器の電熱線の特徴づけに基づいて前記加熱器１４６全体に亘って測定されるはずの通常電圧降下であってよい。前記「加熱器電圧」が前記「参照電圧」よりも大きい（１７４０で「はい」の）場合、（１７５０で）前記「加熱器電圧」を前記「参照電圧」で除した値を「補償係数」として設定してもよく、この「補償係数」は、前記加熱器間の加熱器抵抗値のバラツキを補償するために将来の加熱器コマンドに乗じられる値であってもよい。前記「補償係数」は、当初は１に設定してもよい。前記「加熱器電圧」が前記「参照電圧」よりも小さい（１７４０で「いいえ」、１７６０で「はい」の）場合、（１７７０で）前記「加熱器電圧」を前記「参照電圧」で除した値を前記「補償係数」として設定してもよい。前記「加熱器電圧」が前記「参照電圧」以下（１７４０で「いいえ」）であり、前記「参照電圧」以上（１７６０で「いいえ」）である場合、前記「補償係数」は変更しなくてもよく、前記工程１７００を（１７８０で）終了してもよい。

図１８は、本開示の原理による電流監視に基づいたヒーター制御の工程１８００のフローチャートを示している。（１８１０からの）工程の開始にあたって、（１８２０で）「目標コマンド」を「指令値」として設定してもよい。前記「目標コマンド」は、通常前記メーカーで加熱器の電熱線の特徴づけに基づいた加熱器１４６の目標熱コマンドを設定する定数であってもよい。前記「指令値」は前記コントローラー１７０が前記加熱器１４６に送ることのできる値であってもよい。前記「指令値」は、前記コントローラー１７０が任意の時点で前記加熱器コマンドであるべきだと考える値であってよい。前記センサー１３２（例えば、吸入センサー）が作動していない（１８３０で「いいえ」である）場合、前記工程１８００はステップ１８２０に戻ってもよい。前記センサー１３２が作動している（１８３０で「はい」である）場合、（１８４０で）前記「指令値」に基づいて加熱器制御信号を生成してもよく、前記電流センサー１７８は、（１８５０で）加熱器１４６の内部電流を読み取り、それを「センサー電流」として格納してもよい。次に、（１８６０および１８７０で）前記「センサー電流」を前記「目標コマンド」と比較してもよい。前記「センサー電流」が前記「目標コマンド」よりも大きい（１８６０で「はい」である）場合、（１８６５で）「指令値」−（「指令値」−「目標コマンド」）の絶対値を新たな「指令値」として設定してもよく、前記工程１８００はステップ１８３０に進んでもよい。前記「センサー電流」が前記「目標コマンド」よりも小さい（１８６０で「いいえ」、１８７０で「はい」である）場合、（１８７５で）「指令値」＋（「指令値」−「目標コマンド」）の絶対値を前記新たな「指令値」として設定してもよく、前記工程１８００はステップ１８３０に進んでもよい。前記「センサー電流」が前記「目標コマンド」よりも小さくも大きくもない（１８６０で「いいえ」、１８７０で「いいえ」である）場合、前記「指令値」を変更しなくてもよく、前記工程１８００はステップ１８３０に進んでもよい。

図１９は、本開示の原理による１回目の使用後に喫煙液の劣化および汚染を制限する工程１９００のフローチャートを示している。前記工程１９００の（１９１０からの）開始にあたって、前記コントローラーは、前記センサー１３２がオンとなっているかどうかを確認するために（１９２０で）前記センサー１３２を読み取ってもよい。前記センサー１３２がオンでない（１９３０で「いいえ」である）場合、前記工程１９００は（１９２０に）戻って前記センサー１３２を読み取ってもよい。前記センサー１３２がオン（１９３０で「はい」）である場合、前記コントローラー１７０は、（１９４０で）所定時間「時間ステップ」を待ち、（１９５０で）前記「時間ステップ」の分、「累積時間」を増加させてもよい。前記「累積時間」は、前記ＥＳＤ １００'の有効期間中に前記加熱器１４６を初めて作動させて以降の時間の合計を表示するカウント値であってもよい。次に、前記「累積時間」を「総時間制限」と比較してもよく、この「総時間制限」は、前記ＥＳＤ １００'の最初の使用と最後の使用の間に経過してもよい時間の合計の上限を設定する定数である。前記「累積時間」が前記「総時間制限」に達していない（１９６０で「いいえ」である）場合、前記工程１９００はステップ１９４０に戻ってもよい。前記「累積時間」が前記「総時間制限」に達した（１９６０で「はい」である）場合、前記ＥＳＤ １００'を恒久的に（１９７０に）使用不能としてもよく、前記工程１９００は１９８０で終了してもよい。

図２０は、本開示の原理に従って単純化された用量および／または加熱器制御の工程２０００のフローチャートを示している。前記工程２０００の開始にあたって、前記コントローラー１７０は（２０２０で）前記センサー１３２を読み取ってもよい。前記センサー１３２がオンでない（２０３０で「いいえ」である）場合、前記コントローラー１７０は（２０２０で）前記センサー１３２を読み取り続けてもよい。前記センサー１３２がオン（２０３０で「はい」）の場合、前記コントローラー１７０は「加熱器作動時間」と「最近の時間」を比較してもよい。前記「加熱器作動時間」は、前記加熱器１４６を最後に停止して以降、前記加熱器１４６が継続作動している時間を表示してもよい。前記「最近の時間」は、前記加熱器１４６が任意の期間中に継続して作動してもよい時間の限度を設定する定数であってもよく、この定数によって単位時間当たりに供給してもよい用量の限度が設定される。前記「加熱器作動時間」が前記「最近の時間」よりも大きい（２０４０で「はい」である）場合、前記工程２０００は（２０２０での）前記センサー１３２の読み取りに進んでもよい。前記「加熱器作動時間」が前記「最近の時間」よりも小さい（２０４０で「いいえ」である）場合、（２０５０で）「累積作動時間」を「合計時間」と比較してもよい。前記「累積作動時間」は、前記ＥＳＤ １００'の製品寿命期間中に前記加熱器を作動せた合計時間を表示するカウント値であってもよい。前記「合計時間」は、前記加熱器１４６が前記ＥＳＤ １００'の製品寿命期間中に継続作動してもよい時間の合計を設定する定数であってもよい。前記「累積作動時間」が前記「合計時間」に達していない（２０５０で「いいえ」である）場合、（２０５５で）前記加熱器１４６を作動させてもよく、前記工程２０００はステップ２０２０に戻ってもよい。前記「累積作動時間」が前記「合計時間」に達した（２０５０で「はい」である）場合、前記ＥＳＤ １００'を恒久的に使用不能としてもよく、前記工程２０００は（２０７０で）終了してもよい。

図２１は、本開示の原理に従って故障センサーの点検、加熱器温度制御、およびシステムの強制停止の工程２１００のフローチャートを示している。前記工程２１１０の開始にあたって、前記コントローラー１７０は、（２１１２で）故障センサーの値「故障センサー」およびセンサーの状態「センサーの状態」の双方を偽値（２１１２の）として表示することによって初期化し、（２１１４で）前記センサー１３２の入力を読み取ってもよい。前記「センサーの状態」が正（２１２０で「はい」）の場合、前記コントローラー１７０は前記「センサーの状態」を真値として設定し、（２１２４で）故障カウンターの値「故障カウンター」を１だけ増加させてもよい。前記「故障カウンター」が故障カウンター限度値「故障カウンター限度」以上（２１３０で「はい」）である場合、前記コントローラー１７０は（２１３２で）「故障センサー」を真値として設定してもよい。前記「故障カウンター」が前記「故障カウンター限度」以上ではない（２１３０で「いいえ」である）場合、前記コントローラー１７０は（２１３４で）前記「故障センサー」を偽値として設定してもよい。前記「センサーの状態」が負（２１２０で「いいえ」）の場合、前記コントローラー１７０は（２１２６で）前記「センサーの状態」を偽値として設定し、（２１２８で）「故障カウント」を０に初期化してもよく、それによって故障センサーの点検を完了できる。

前記「故障センサー」を（２１３２で）真値として設定した後に、前記コントローラー１７０は（２１５２で）前記加熱器１４６を作動停止してもよい。あるいは、（２１３４で）前記「故障センサー」を偽値として設定した後、前記コントローラー１７０は（２１４０で）前記センサー１３２がオンとなっているかどうかを確認してもよい。前記センサー１３２がオン（２１４０で「はい」）の場合、（２１４２で）「立ち上がり速度」を「時間ステップ」に乗じた値を移動平均値「移動平均」に加算してもよい。前記センサー１３２がオンでない（２１４０で「いいえ」）の場合、（２１４４で）「立ち上がり速度」を「時間ステップ」に乗じた値を前記「移動平均」から減じてもよい。次に、前記コントローラー１７０は、（２１５０で）前記センサー１３２がオンかどうかを確認してもよい。前記センサー１３２がオンでない（２１５０で「いいえ」である）場合、前記コントローラー１７０は（２１５２で）前記加熱器１４６を作動停止とし、（２１７０で）前記「時間ステップ」を待ってもよく、前記工程２１００は（２１１４に）戻ってセンサー入力を読み込んでもよい。前記センサー１３２がオン（２１５０で「はい」）の場合、前記コントローラー１７０は（２１６０で）前記「移動平均」が加熱時間限度値「加熱時間限度」以上かどうかを確認してもよい。前記「移動平均」が前記「加熱時間限度」以上ではない（２１６０で「いいえ」である）場合、前記コントローラー１７０は前記加熱器１４６を作動させてもよく、前記工程２１００はステップ２１７０に進んでもよい。前記「移動平均」が前記「加熱時間限度」以上（２１６０で「はい」）である場合、前記コントローラー１７０は（２１６４で）前記加熱器１４６を作動停止し、（２１６６で）前記ＥＳＤ １００'を「強制停止時間」期間の間強制的に停止させてもよい。次に、（２１６８で）前記「立ち下がり速度」を「偽値停止時間」に乗じた値を「移動平均」から減じてもよく、前記工程２１００はステップ２１７０に進んでもよい。このように、前記コントローラー１７０はこの工程を実行して、前記センサーが故障しているという問題を回避しながら前記加熱器１４６の温度を制御することができる。

図２Ａは、図１に示す、本開示の原理に従って構成された前記ＥＳＤ １００の例示的な設計の断面図を示している。図２Ｂは、図２Ａに示す前記ＥＳＤ １００の分解立体図である。上述ように、図２Ａおよび２Ｂに示す前記ＥＳＤ １００は、前記ＥＳＤ １００が誤ってバラバラに分解されたり壊れたりしないように、単一本体構造でかつ単一のハウジング１１０によって覆われていてもよい。さらに、前記単一本体構造は設計製造がより容易でより安価である場合がある。したがって、前記単一本体構造は使い捨てのＥＳＤに、より適しているかもしれない。

図２Ａおよび２Ｂを同時に参照して、前記ハウジング１００は、前記第１の端部１０２に形成された前記ＬＥＤユニット１３４、および前記第２の端部１０４に形成された前記煙出口１２６を備えた細長い管状の形状を有してもよい。給気口１２０は、前記ハウジング１１０から内部に延長し、前記送風路１２２に連通していてもよい。前記ＥＳＤ １００は、さらに、相互から各区画内の構成要素を安全に密封し、相互から該構成要素の機能を隔離できるように、前記給気口１２０、前記送風路１２２、前記容器１４０などから前記電池１３０を収納している隔室を完全に分離するために外壁構造体１３１を含んでいてもよい。末口部品１５０に前記煙出口１２６を形成してもよい。前記ハウジング１１０の第２の端部１０４の開口部に前記末口部品１５０を押し込むことによって、前記加熱器１４６を固定してもよい。

一態様において、前記容器１４０は前記送風路１２２を囲んでもよい。より具体的には、図３に示すように、前記容器１４０は細長い管状の形状を有していてもよく、前記ハウジング１１０によって囲まれていてもよい。前記送風路１２２は前記容器１４０の中心に沿って延長してもよい。また、前記送風路１２２は、より小さな直径を備えた細長い管状の形状を有していてもよい。前記ハウジング１１０、前記容器１４０、および前記送風路１２２は同心であってもよい。上述のように、前記送風路１２２の一端を前記給気口１２０に接続し、他端を前記気化室１２４に接続してもよい。前記容器１４０もまた、前記気化室１２４に接続してよい。前記容器１４０から前記気化室１２４への前記喫煙液の分与量を制御するために、前記容器１４０と前記気化室１２４との間に前記分与量制御装置１４１を形成してもよい。

図７Ａは、本開示の原理に従って構成された、ＥＳＤのパッケージ２００の斜視図である。前記パッケージ２００は従来の紙巻きタバコのパッケージの形状を有していてもよいが、他の形状もまた考えられる。図７Ｂは、別のパッケージ２００'の斜視図を示しており、図７Ｃは、図７Ｂに示す前記パッケージ２００'の底面斜視図を示している。図８は、本開示の原理に従って構成された、図７Ａのパッケージ２００、ならびに図７Ｂおよび７Ｃのパッケージ２００'の構造の全体図を示している。図７Ａ、７Ｂ、７Ｃおよび８を同時に参照して、前記パッケージ２００は、本体２０２と、蓋２０４と、１若しくはそれ以上のユーザーインターフェース装置（例えば、表示灯２０６（図７Ａ）ならびに２０６Ａおよび２０６Ｂ（図７Ｂ）、スイッチ２０８、振動モーター２３４（図８に示す）、追加のディスプレイ（図示せず）、音響装置（図示せず）など）と、１若しくはそれ以上のコネクター（例えば、紙巻タバコ用コネクター２１６、電源コネクター２２２、データコネクター２２４など）と、などを含んでいてもよい。前記パッケージ２００は、また、コントローラー２１０と、メモリー２１２と、通信用プロセッサー２１４と、アンテナ２１８と、電池２２０と、蓋スイッチ２３２と、蓋スイッチプランジャー２３２'と、などを含んでいてもよい。前記蓋スイッチ２３２に前記蓋スイッチプランジャー２３２'を接続し、前記蓋２０４の開閉を検出するように構成してもよい。

上述のように、前記電源ユニット１３０内の電池の充電、前記センサー／コントローラー統合回路１３２とのデータ交換などのために前記ＥＳＤ １００の端子１６２に前記紙巻タバコ用コネクター２１６を接続してもよい。ねじ込み式接続によって前記端子１６２および前記紙巻タバコ用コネクター２１６を接続してもよい。例えば非ねじ込み式接続、固定接続、差込み（圧締）接続などを含む他の接続形式もまた考えられる。前記電池２２０を充電するために外部電源（ＵＳＢ、変圧器など）に前記電源コネクター２２２を接続してもよい。さらに、又は別の方法として、一切の外部電源に物理的に接続せずに、前記パッケージ２００を充電できるように、前記パッケージ２００は非接触型誘導充電システムを含んでいてもよい。前記電池２２０および前記ＥＳＤ １００内の電池１３０を異なる電圧で充電してもよい。したがって、前記パッケージ２００は複数の内部電圧網（図示せず）を含んでいてもよい。前記データコネクター２２４を例えば前記ユーザーのコンピューター３２０Ａ、３２０Ｂ（図９に示す）などに接続して、前記パッケージ２００と前記コンピューター３２０Ａ、３２０Ｂとの間でデータを交換してもよい。前記電源コネクター２２２および前記データコネクター２２４を組み合わせてもよい。例えば、前記パッケージ２００'は前記電源コネクター２２２および前記データコネクター２２４の両方として機能できるＵＳＢコネクター２２１（図７Ｃに示す）、ファイヤーワイヤー（ＦｉｒｅＷｉｒｅ）コネクターなどを含んでいてもよい。

１若しくはそれ以上の上述の構成要素を含む前記パッケージ２００の全体的な動作を制御するように前記コントローラー２１０を構成してもよい。例えば、外部電源から前記電源コネクター２２２が分離され、前記蓋２０４が所定時間の間開けられなかった場合、前記コントローラー２１０は、例えば節電モードに入るなどによって節電スキームを実行してもよい。前記蓋２０４の開閉は、前記蓋スイッチ２３２によって検出できる。また、前記パッケージ２００に前記ＥＳＤ １００が接続している場合、前記コントローラー２１０は、前記パッケージ２００内の電池２２０および前記ＥＳＤ １００内の電池の電池充電レベルを検出できる。さらに、前記コントローラー２１０は、前記ユーザーインターフェース装置を操作して前記ＥＳＤ １００および前記パッケージ２００の状態を表示してもよい。例えば、前記ＥＳＤ １００を前記紙巻タバコ用コネクター２１６に接続し、前記電池２２０または外部電源によって充電している場合には、前記コントローラー２１０は、前記ＬＥＤインジケーター２０６を操作してより長い間隔で明滅させてもよい。前記ＥＳＤ １００または前記パッケージ２００に問題がある場合、前記コントローラー２１０は前記ディスプレイ（図示せず）上に警告メッセージまたはエラーメッセージを表示したり、警告音を発生させたりなどしてもよい。例えば、前記容器１４０が空であったり、前記ＥＳＤ １００の電池充電レベルが低い場合、前記コントローラー２１０は、前記ディスプレイ上にメッセージを表示したり、前記振動モーター２３４を作動させたりなどしてもよい。さらに、前記加熱器１４６が過熱状態にあるか誤動作している場合、前記コントローラー２１０は、前記ＬＥＤインジケーター２０６を制御してより短い間隔で明滅させたり、前記ディスプレイ上に加熱器エラーメッセージを表示したり、警告音を発生したりなどしてもよい。換言すれば、前記ＥＳＤ １００内で検出された任意のエラーを前記パッケージ２００に送信してもよい。さらに、前記パッケージ２００を、例えばコンピューターなどの外部装置に接続する場合、前記外部装置にエラーメッセージを表示してもよい。

前記通信用プロセッサー２１４は、前記データコネクター２２４経由の有線通信および／または前記アンテナ２１８経由の無線通信を実行してもよいが、これについては図９を参照しながら下記に詳述する。前記メモリー２１２は、各種動作を実行するために前記コントローラー２１０が実行する命令を含んでいてもよい。前記メモリー２１２は、さらに、使用量情報（例えば、前記容器１４０内の喫煙液レベル、何個の前記容器１４０を消費したか、消費したニコチンの量など）、製品情報（例えば、型番、製造番号など）、ユーザー情報（例えば、ユーザー名、性別、年齢、住所、職業、学歴、職業、職歴、興味のある事柄、趣味、好き嫌いなど）などを含んでいてもよい。前記データコネクター２２４経由で、または前記アンテナ２１８を介して無線で前記ユーザーのコンピューター３２０Ａ、３２０Ｂから前記ユーザー情報を受け取り、前記メモリー２１２に格納してもよい。あるいは、前記データコネクター２２４経由で、または前記アンテナ２１８を介して無線で、例えばフェイスブック（Ｆａｃｅｂｏｏｋ（商標））、リンクトイン（ＬｉｎｋｅｄＩｎ（商標））イーハーモニー（Ｅｈａｒｍｏｎｙ（商標））などのソーシャル・ネットワーク・ウェブサイトによって前記ユーザー情報を受け取ってもよい。

前記パッケージ２００に格納された前記データ（例えば、前記使用量情報、前記製品情報、前記ユーザー情報など）を、他の装置および／または存在（例えば、供給業者、医療サービス提供者、ソーシャルネットワークなど）と共有してもよい。例えば、図９は、本開示の原理に従って構成された、前記パッケージ２００のデータを様々な通信チャネル上で交換するシステム３００の全体概念図を示している。前記システム３００は、様々な有線および／または無線通信チャネル３６０（例えば、ＬＡＮ、ＷＡＮ、インターネット、イントラネット、Ｗｉ−Ｆｉネットワーク、ブルートゥースネットワーク、セルラーネットワークなど）を介して相互に接続した、例えば１若しくはそれ以上のパッケージ２００（例えば、第１のユーザー３１０Ａが所有する第１のパッケージ２００Ａ、第２のユーザー３１０Ｂが所有する第２のパッケージ２００Ｂなど）、１若しくはそれ以上のコンピューター３２０（例えば、デスクトップＰＣ ３２０Ａ、ラップトップＰＣ ３２０Ｂ、携帯電話（図示せず）、個人用携帯情報端末（ｐｅｒｓｏｎａｌ ｄａｔａ ａｓｓｉｓｔａｎｔ：ＰＤＡ）（図示せず）、タブレットＰＣ（図示せず）など）のような複数の通信装置のネットワークであってもよい。前記ユーザー３１０のコンピューター３２０および前記パッケージ２００が相互にデータを交換できるように、前記ユーザー３１０は、前記コンピューター３２０内にソフトウェアアプリケーションをダウンロードしインストールしてもよい。さらに、前記ユーザーのスマートフォンにアプリをインストールしてもよく、次いでそれを前記パッケージ２００に直接または前記通信チャネル３６０を介して接続してもよい。

図９に示すように、前記パッケージ２００Ａおよび２００Ｂは、前記通信用プロセッサー２１４および前記アンテナ２１８を介して相互に直接通信してもよい。例えば、前記パッケージ２００Ａおよび２００Ｂはユーザー情報を相互に交換してもよい。前記ユーザー３１０Ａおよび３１０Ｂが同じ趣味を有しているか、または同じ学校を卒業している場合、前記パッケージ２００Ａおよび２００Ｂの各々の中の前記コントローラー２１０は、前記ユーザーインターフェース装置を操作してその一致を通知することができる。例えば、前記パッケージ２００Ａは、音を出したり、かつ／または同じ学校を卒業した前記ユーザー３１０Ｂが前記ユーザー３１０Ａの近くにいるというメッセージを前記ディスプレイ上に表示することができる。さらに、上述のアプリを実行するスマートフォンまたはタブレット型コンピューターを使用して他のユーザーと対話することもできる。このように、前記パッケージ２００Ａおよび２００Ｂをソーシャルネットワーキング装置に使用することもできる。

さらに、前記パッケージ２００Ａおよび２００Ｂを、それぞれ前記有線および／または無線通信チャネル３６０に直接、または前記コンピューター３２０Ａおよび３２０Ｂを介して間接的に接続してもよい。前記ユーザー３１０Ａが追加の使い捨てＥＳＤまたは前記第２の本体部１００Ｂの新しい補給品を必要とする場合、前記パッケージ２００Ａは、前記使用量データに基づいて注文依頼を前記供給業者３４０のもとへ自動的に送ることができる。さらに、医師、看護師、病院の職員らがユーザー３１０Ｂによるニコチンの消費量をトラッキングして解析できるように、前記パッケージ２００Ｂは、例えば医院、病院などの医療サービス提供者３３０に使用量データを送ることもできる。また、ユーザー３１０Ｂは使用量データを使用して、彼女若しくは彼がどのくらい喫煙しているかを監視し、または彼女若しくは彼の一定期間内の喫煙が減っているのか増えているのかを確認してもよい。

さらに、前記ＥＳＤ １００は、一定期間後に細菌が増殖しやすい場合がある。どのくらいの間前記ＥＳＤ １００が使用されたのかを決定し、前記ＥＳＤ １００が一定期間使用されかつ／または使用量が多い場合には、前記ＥＳＤ １００を自動的に使用不能とするために、前記使用量データを利用してもよい。

図１０および１１は、本開示の原理に従って構成された、電子喫煙装置のセンサーの模型図を示している。図１０および１１に示すように、前記センサーは（赤外線または可視の）発光体１００６と、検出器１００４と、窓を備えた回転円板１００２と、固定子１０１０と、ホルダー１０１２を含んでいてもよい。前記円板１００２は、空気流を回転推力に変換するための傾斜した窓を有していてもよい。空気流によって前記円板１００２が回転する。その回転速度は空気流に対応する。検出器１００４が受け取る前記発光体装置１００６からの光パルスの周波数によって前記回転速度を検出してもよい。円板が反射面を有する他の実施形態もある。前記発光体１００６および前記検出器１００４は前記円板１００２の同じ側面に配置されている。前記円板１００２が回転すると、前記検出器１００４はその円板面から反射するパルスを探す。水車のように、円板の軸が前記空気流に対して９０°回転している他の実施形態もある。

図１２および１３は、本開示の原理に従って構成された、電子喫煙装置の別のセンサーの模型図を示している。図１２および１３に示すように、ハウジング１２１２は空気流を回転推力に変換するための傾斜した窓を有してもよい固定子１２１０および円板１２０２を含んでいる。空気流によって円板１２０２が回転する。その回転速度は空気流に対応する。前記回転速度は、ホール効果センサー１２０６が受け取る磁石１２０８からのパルスの周波数によって検出できる。ホール効果センサー１２０６および磁石１２０８の代わりに、容量感知部位または物理的接触を使用した他の実施形態もある。電磁石（図示せず）に電界を印加できる他の実施形態もある。前記電磁石が、前記円板が回転するのを防止する。用量を制御するために所望であれば、これにより空気流を中断する能力が提供される。

図１４および１５は、本開示の原理に従って構成された、電子喫煙装置のさらに別のセンサーの模型図を示している。図１４および１５に示すように、前記センサーは、ハウジング１４０２と、空気流を可能とする穴部を備えたプランジャー１４０４と、ホルダー１４０６と、バネ１４０７と、発光体（赤外線または可視）１４０８と、検出器１４１０と、前記プランジャー１４０４内の窓１４１２とを含んでいる。空気流によってプランジャー１４０４が１４０６を圧縮する。前記プランジャー１４０４内の窓１４１２によって、検出器１４１０によって読み取ることができる「光有り／光なし」状態が発生する。窓の数は空気流量に対応する。この構成は、光センサー、容量性センサー、ホール効果センサーなどに使用できる。

本開示は例示的な実施形態の面から説明してきたが、当業者であれば、本開示を添付の請求項の趣旨および範囲内での変更を伴って実施が可能なことは認識するであろう。上記のこれらの実施例は単に事例的なものであり、本開示の可能なすべての設計、実施形態、適用、または修正の包括的なリストを意味するものではない。

Claims (21)

1. 電子喫煙装置であって、
   ユーザーの喫煙行為を検出する第１のセンサーと、
   給気口と、
   前記給気口から延長する送風路と、
   喫煙液を貯蔵する液体隔室と、
   前記送風路および前記液体隔室に接続された気化隔室と、
   前記送風路を遮って配置され、電力および制御信号なしに、前記液体隔室から前記気化隔室に前記喫煙液を受動的に分与するように構成された分与量制御装置と、
   前記気化隔室に配置された加熱器と、
   前記ユーザーの喫煙行為が前記第１のセンサーによって検出されると、前記加熱器を作動させて前記液体隔室から分与された前記喫煙液を気化させるように構成されたコントローラーと、
   前記気化隔室に接続された煙出口と
   を有し、
   前記分与量制御装置によって分与される前記喫煙液の量は、前記気化隔室内を流れる空気の量に対応するものである
   電子喫煙装置。
2. 請求項１記載の電子喫煙装置において、前記液体隔室は前記気化隔室に接続する開口部を有し、前記分与量制御装置は前記液体隔室の前記開口部を覆うものである電子喫煙装置。
3. 請求項１記載の電子喫煙装置において、前記第１のセンサーは、
   風量センサー、
   音響センサー、
   圧力センサー、
   タッチセンサー、
   容量性センサー、
   光センサー、
   ホール効果センサー、および
   電磁界センサー
   のうちの少なくとも１つを有するものである電子喫煙装置。
4. 請求項１記載の電子喫煙装置において、前記コントローラーは、前記加熱器によって気化させる前記喫煙液の所定時間当たりの量を制限するように構成されるものである電子喫煙装置。
5. 請求項１記載の電子喫煙装置において、前記コントローラーは、前記加熱器の累積作動時間が所定値に達すると、前記電子喫煙装置の動作を停止させるように構成されるものである電子喫煙装置。
6. 請求項１記載の電子喫煙装置において、さらに、
   前記加熱器の内部電圧および内部電流のうちの少なくとも１つを検出する第２のセンサーを有し、
   前記コントローラーは、前記内部電圧および前記内部電流のうちの少なくとも１つに基づいて前記加熱器の加熱動作を調節するように構成されるものである電子喫煙装置。
7. 請求項１の電子喫煙装置において、さらに、
   前記電子喫煙装置に電力を供給する充電式電池と、
   前記充電式電池用の充電／放電保護回路と
   を有するものである電子喫煙装置。
8. 請求項１記載の電子喫煙装置において、前記加熱器は半導体ヒーターを有するものである電子喫煙装置。
9. 請求項１記載の電子喫煙装置において、さらに、電子喫煙装置用のパッケージであって、
   前記パッケージに電力を供給するための充電式電池と、
   外部電源から電力を受け取り、前記充電式電池を充電するように構成された電源インターフェースと、
   第１の外部装置とデータを交換するように構成された通信インターフェースと、
   前記電子喫煙装置と係合して、前記電子喫煙装置に電力を提供するように構成された喫煙装置コネクターと
   を有するパッケージを有するものである電子喫煙装置。
10. 請求項９記載の電子喫煙装置において、前記喫煙装置コネクターは、さらに、前記電子喫煙装置とデータを交換するように構成されており、
    前記パッケージは、さらに、
    前記電子喫煙装置から前記喫煙装置コネクターを介して受け取ったデータに応答して、ユーザーインターフェースを操作するように構成されたコントローラーを有するものである電子喫煙装置。
11. 請求項９記載の電子喫煙装置において、さらに、
    ユーザーインターフェースを有し、該ユーザーインターフェースはＬＥＤランプ、振動モーター、ディスプレイ、および音響装置のうちの少なくとも１つを有するものである電子喫煙装置。
12. 請求項９記載の電子喫煙装置において、さらに、
    通信インターフェースを有し、該通信インターフェースは、有線通信インターフェースおよび無線通信インターフェースのうちの少なくとも１つを有し、前記無線通信インターフェースは前記パッケージを無線通信ネットワークに接続し、該無線通信ネットワーク内の第２の外部装置とデータを交換するように構成されるものである電子喫煙装置。
13. 電子喫煙装置であって、
    ユーザーの喫煙行為を検出する第１のセンサーと、
    給気口と、
    前記給気口から延長する送風路と、
    喫煙液を貯蔵する液体隔室と、
    前記送風路に接続する気化隔室と、
    前記液体隔室と前記気化隔室の間に前記送風路を遮って配置され、前記液体隔室に接続された微細液体ろ過網であって、電力なしに前記液体隔室から前記気化隔室に前記喫煙液を受動的に分与するものである、前記微細液体ろ過網と、
    前記気化隔室に配置された加熱器と、
    前記ユーザーの喫煙行為が前記第１のセンサーによって検出されると、前記加熱器を作動させて前記液体隔室から分与された前記喫煙液を気化させるように構成されたコントローラーと、
    前記気化隔室に接続する煙出口と
    を有する電子喫煙装置。
14. 請求項１３記載の電子喫煙装置において、前記微細液体ろ過網は微細開口パターンを有し、
    前記気化隔室内を流れる空気が前記微細開口パターンに形成された前記喫煙液の表面張力を破壊すると、前記喫煙液は前記微細開口パターンを通って分与されるものである電子喫煙装置。
15. 請求項１３記載の電子喫煙装置において、前記液体隔室は前記気化隔室に接続する開口部を有し、前記微細液体ろ過網は前記液体隔室の前記開口部を覆うものである電子喫煙装置。
16. 請求項１３記載の電子喫煙装置において、第１のセンサーは、
    風量センサー、
    音響センサー、
    圧力センサー、
    タッチセンサー、
    容量性センサー、
    光センサー、
    ホール効果センサー、および
    電磁界センサー
    のうちの少なくとも１つを有するものである電子喫煙装置。
17. 請求項１３の電子喫煙装置において、前記コントローラーは、前記加熱器によって気化させる前記喫煙液の所定時間当たりの量を制限するように構成されるものである電子喫煙装置。
18. 請求項１３記載の電子喫煙装置において、前記コントローラーは、前記加熱器の累積作動時間が所定値に達すると、前記電子喫煙装置の動作を停止させるように構成されるものである電子喫煙装置。
19. 請求項１３記載の電子喫煙装置において、さらに、
    前記加熱器の内部電圧および内部電流のうちの少なくとも１つを検出する第２のセンサーを有し、
    前記コントローラーは前記加熱器の加熱動作を調節するように構成されるものである電子喫煙装置。
20. 請求項１３記載の電子喫煙装置において、さらに、
    前記電子喫煙装置に電力を供給するための充電式電池と、
    前記充電式電池用の充電／放電保護回路と
    を有するものである電子喫煙装置。
21. 請求項１３記載の電子喫煙装置において、前記加熱器は半導体ヒーターを有するものである電子喫煙装置。

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