电子气雾剂供应系统的制作方法

本公开涉及电子气雾剂供应系统，例如尼古丁输送系统(例如电子烟等)。

背景技术：

诸如电子香烟的电子气雾剂供应系统通常容纳有含有制剂(通常包括尼古丁)的源液体的储液器，该制剂例如通过热汽化产生气雾剂。替代地，可以类似地使用凝胶或固体材料(例如加工或未加工的烟叶)通过非燃烧热汽化产生气雾剂。因此，更一般地，可以称这种系统包含待雾化的有效载荷(payload)。因此，用于气雾剂供应系统的气雾剂源可以包括加热器，该加热器具有加热元件，该加热元件布置成例如通过芯吸/毛细作用或热传导来接收有效载荷或与有效载荷接合。当用户在该装置上吸入时，加热元件被供电以汽化加热器附近的有效载荷，从而产生供用户吸入的气雾剂。这种装置通常设有一个或多个远离系统嘴件端的空气进入孔。当用户在连接至系统嘴件端的嘴件抽吸时，空气通过空气进入孔被吸入并经过气雾剂源。气雾剂源和嘴件上的开口之间连接有流动路径，使得通过气雾剂源的吸入空气继续沿着流动路径到达嘴件开口，并携带来自气雾剂源的一些气雾剂。携带气雾剂的空气通过嘴件开口离开气雾剂供应系统，以供用户吸入。

通常，当用户在装置上吸气/抽吸时，有电流供给至加热器。典型地，响应于当用户吸入/吸气/抽吸时沿着流动路径的气流传感器启动或者响应于用户启动按钮，电流被提供给加热器，例如电阻加热元件。加热元件产生的热量用于汽化制剂。释放的蒸汽与进行抽吸的消费者吸入装置的空气混合，并形成气雾剂。当用户完成抽吸(气流下降/压力下降)时，流量或压力传感器通过切断电流来关闭电加热器。

然而，为了提供响应体验，当用户启动系统时，有必要快速汽化有效载荷，进而需要快速启动加热器。然而，与较慢地启动加热器相比，这会更快地耗尽系统中的电池。此外，加热器的快速启动不利于使用某些类型的加热器，例如电阻加热元件远离有效载荷的加热器，以及所产生的热量通过沿着导热体流动的热流在有限的时间段内传递到有效载荷的加热器。

描述了寻求帮助解决这些问题中的一些问题的各种方法。

技术实现要素：

在第一方面，根据权利要求1提供了一种电子蒸汽供应系统。

另一方面，根据权利要求10提供了一种蒸汽供应方法。

应当理解，以上关于本发明的第一方面和其他方面描述的本发明的特征和方面同样适用于根据本发明的其他方面的本发明的实施方式，并且可以与这些实施方式相结合，而不仅仅是在上文描述的特定组合中。

附图说明

现在将参考附图，仅通过实例来描述本发明的实施方式，在附图中：

图1是根据本发明一些实施方式的诸如电子烟的电子蒸汽供应系统的示意(分解)图。

图2是根据本发明一些实施方式的图1的电子烟的主体的示意图。

图3是根据本发明一些实施方式的图1的电子烟的汽化器部分的示意图。

图4是示出根据本发明一些实施方式的图1的电子烟的主体部分的一端的某些方面的示意图。

图5a示出了信号特征的方差，图5b示出了根据本发明的一些实施方式使用方差测量来调节预热行为。

图6a和6b示出了根据本发明的一些实施方式的响应于出现连续信号特征而对加热梯度进行的改变。

图7是示出根据本发明一些实施方式的电子蒸汽供应系统的示意图。

图8是根据本发明一些实施方式的蒸汽供应方法的流程图。

具体实施方式

本文讨论/描述了某些实例和实施方式的方面和特征。某些实例和实施方式的一些方面和特征可以以传统方式实现，并且为了简洁起见，没有详细讨论/描述这些方面和特征。因此，应当理解，本文所讨论的设备和方法的未详细描述的方面和特征可以根据用于实现这些方面和特征的任何传统技术来实现。

如上所述，本公开涉及一种气雾剂供应系统，例如电子烟。在以下描述中，有时使用术语“电子烟”，但该术语可与气雾剂(蒸汽)供应系统互换使用。

图1是根据本发明的一些实施方式的电子蒸汽供应系统(诸如，电子烟10)的示意图(未按比例)。电子烟具有大致呈圆柱形的形状，沿着由虚线la表示的纵向轴线延伸，并且包括两个主要部件，即主体20和雾化烟弹30。该雾化烟弹包括内室、汽化器(例如加热器)和嘴件35，该内室装有有效载荷，例如溶液、凝胶或泡沫基质形式的尼古丁，或者植物材料块。下文中提及的“尼古丁”应理解为仅仅是示例性的，并且可以用任何合适的活性成分替代。类似地，提到“储液器”，可以认为其与任何合适的有效载荷同义。有效载荷可以采取任何合适的结构形式来保持尼古丁，直到需要将尼古丁输送到汽化器为止。还应当理解，在其他实现方式中，有效载荷可以直接容置在装置中(与存储在雾化烟弹30中不同)。例如，有效载荷可以采用以纸或类似材料包裹的烟丝条的形式，或者有效载荷可以沉积在平面纸/卡片层的一侧。可以相应地选择汽化有效载荷的机构。为了举例说明本公开的各个方面，将参考雾化烟弹30进行说明。

汽化器用于汽化包含尼古丁的液体(或更一般地，有效载荷)，且雾化烟弹30还可以包括芯部或类似器件，以将少量液体从储液器输送到位于汽化器上或汽化器附近的汽化位置。在下文中，将加热器作为汽化器的具体实例。可选地，如前所述，加热器可以包括由电阻驱动的加热元件，以及导热部件，加热元件位于离有效载荷一距离处，导热部件将热量从加热元件传递到汽化位置。然而，应该理解的是，也可以使用其他形式的汽化器(例如，利用超声波的汽化器)，并且可以参考加热器以适当地结合其他形式的汽化器。

主体20包括向电子烟10供电的可再充电电池单元或电池，以及通常用于控制电子烟的电路板。

传统上，当加热器从电池接收电力时，如电路板所控制，加热器使有效载荷汽化，然后用户通过嘴件35吸入该蒸汽。在一些具体实施方式中，主体还设有手动启动装置265，例如位于主体外部的按钮、开关或触摸传感器。

然而，如前所述，为了响应用户的启动，通常加热器的温度必须非常迅速地升高到有效载荷的汽化温度以上，这可能需要更高的放电或峰值电流，通常对于给定电池几何形状或化学性质，更高的峰值电流或放电会损害总电池容量或有效容量。

因此，在本发明的一个实施方式中，加热器被预先预热到低于有效载荷汽化温度的温度，从而响应于用户的启动，需要较小的温差增加来实现汽化。结果，可以实现更高的响应性，同时避免与从环境温度到工作温度的快速加热相关的电池消耗增加。

然而，这种方法反过来可能会因过早预热加热器或者用户实际上随后未启动该装置而浪费功率；每次这种预热动作都需要电池供电，因此其耗电量可能比启动时本身节省的电更多。

因此，希望减少该预热动作发生的时间长度，并且优选地还减少响应于用户即将进行启动的假阳性检测而发生预热动作的次数。

本文稍后将讨论解决或减轻这些问题的设备和方法。

如图1所示，主体20和雾化烟弹30可以通过在平行于纵向轴线la的方向上分开而彼此分离，但是当使用装置10时，通过图1中示意性地表示为25a和25b的连接件将主体20和雾化烟弹30结合在一起，以提供主体20和雾化烟弹30之间的机械和电气连接。当将主体20与雾化烟弹30分离时，主体20上用于连接至雾化烟弹30的电连接器25b也用作连接充电装置(未示出)的插座。充电装置的另一端可以插入到usb插座中，以给电子烟10的主体20中的电池充电。在其他实施方式中，可以提供电缆以使主体20上的电连接器25b与usb插座之间直接连接。

电子烟10设有一个或多个用于供空气进入的孔(图1中未示出)。这些孔连接至穿过电子烟10通至嘴件35的空气通道。当用户通过嘴件35吸入时，空气通过一个或多个空气进入孔被吸入该空气通道，该空气进入孔适当地位于电子烟的外侧。当加热器被启动以汽化来自烟弹的液体时，气流穿过蒸汽并与蒸汽结合，然后气流和蒸汽的该结合从嘴件35流出以供用户吸入。除了在一次性使用的装置中，雾化烟弹30可以与主体20分离，并当液体供应耗尽时被处理掉(如果需要，可以更换另一个雾化烟弹)。

应当理解，图1所示的电子烟10是一个实例，并且可以采用各种其他实现方式。例如，在一些实施方式中，雾化烟弹30设置为两个可分离的部件，即包括储液器和嘴件的烟弹(当储液器中的液体耗尽时可以更换)，以及包括加热器的汽化器(通常保留)。作为另一个实例，充电器件可以连接至额外的或替代电源，例如汽车点烟器。

图2是根据本发明一些实施方式的图1的电子烟10的主体20的示意(简化)图。图2通常可视为穿过电子烟10的纵向轴线la的平面上的横截面。注意，为了清楚起见，图2中省略了主体的各种部件和细节，例如布线和更复杂的成形。

主体20包括电池或电池单元210，用于响应用户启动装置而为电子烟10供电。另外，主体20包括用于控制电子烟10的控制单元(图2中未示出)，例如诸如专用集成电路(asic)或微控制器的芯片。微控制器或asic包括cpu或微处理器。cpu和其他电子部件的操作通常至少部分地由在cpu(或其他部件)上运行的软件程序控制。这种软件程序可以存储在非易失性存储器中，例如rom，其可以集成到微控制器本身中，或者作为单独的部件提供。当需要时，cpu可以访问rom来加载和执行单独的软件程序。微控制器还包含适当的通信接口(和控制软件)，用于适当地与主体10中的其他装置通信。

主体20还包括帽225，以密封和保护电子烟10的远端。典型地，在帽225上或邻近帽225设置有空气进入孔，以当用户在嘴件35上吸入时允许空气进入主体20。控制单元或asic可以位于电池210的旁边或一端。在一些实施方式中，asic附接到传感器单元215，以检测嘴件35上的吸入(或者替代地，传感器单元215可以设置在asic本身上)。设置了从空气入口通过电子烟、经过气流传感器215和加热器(在汽化器或雾化烟弹30中)到嘴件35的空气路径。因此，当用户在电子烟的嘴件上吸入时，cpu基于来自气流传感器215的信息检测这种吸入。因此，应当理解，当用户的吸入从气流传感器产生高于预定启动阈值的信号时，气流传感器可以充当电子烟的替代或附加启动机构。

因此，更详细地，气流传感器可以在装置中实现，使得用户可以启动装置，并使控制单元向汽化器供电，以通过在装置上吸入来汽化有效载荷。在这些实施方式中，用户启动气流传感器有助于用户启动装置。主体20包括传感器单元215，该传感器单元215位于从空气入口穿过主体20到空气出口(到汽化器)的空气路径中或附近。传感器单元215可以包括压降传感器和温度传感器(也在该空气路径中或附近)。然而，应当理解，传感器单元215可以包括压降传感器而无温度传感器，或者可以包括直接测量气流(而非压降)的气流监视器。因此，当用户在电子烟的嘴件上吸入时，控制单元基于来自压降传感器的信息检测这种吸入。响应于对吸入的检测，cpu向加热器供电，加热器从而加热和汽化有效载荷以供用户吸入。

在主体20的与帽225相对的一端是连接器25b，用于将主体20连接至雾化烟弹30。连接器25b提供主体20和雾化烟弹30之间的机械和电气连接。连接器25b包括主体连接器240，该主体连接器240由金属制成(在一些实施方式中是镀银的)，以用作电连接(正极或负极)到雾化烟弹30的一个端子。连接器25b还包括电触点250，以提供用于电连接至烟弹连接器30的第二端子，即主体连接器240，该第二端子的极性与第一端子相反。电触点250安装在螺旋弹簧255上。当主体20连接至雾化烟弹30时，雾化烟弹30上的连接器25a以这样一种方式推压电触点250，即在轴向方向上，即，在平行于纵向轴线la(与纵向轴线la共对齐)的方向上压缩螺旋弹簧。鉴于弹簧255的弹性性质，该压缩会偏压弹簧255使其扩展，从而产生将电触点250牢固地推压在雾化烟弹30的连接器25a上的效果，进而有助于确保主体20和雾化烟弹30之间良好的电连接。主体连接器240和电触点250由支架260分开，支架260由非导体(例如塑料)制成，以在两个电端子之间提供良好的绝缘。支架260的形状有助于连接器25a和25b的相互机械接合。

如上所述，代表手动启动装置265形式的按钮265可以位于主体20的外壳上。按钮265可以使用能操作为由用户手动启动的任何适当机构，例如机械按钮或开关、电容或电阻触摸传感器等。还应当理解，手动启动装置265可以位于雾化烟弹30的外壳上，而不是主体20的外壳上，在这种情况下，手动启动装置265可以通过连接器25a、25b连接至asic。按钮265也可以代替帽225(或除了帽225之外)位于主体20的端部。

图3是根据本发明的一些实施方式的图1的电子烟10的雾化烟弹30的示意图。图3通常可视为穿过电子烟10的纵向轴线la的平面中的横截面。注意，为了清楚起见，图3中省略了雾化烟弹30的各种部件和细节，例如布线和更复杂的成形。

雾化烟弹30包括沿着雾化烟弹30的中心(纵向)轴线从嘴件35延伸到连接器25a的空气通道355，用于将雾化烟弹30结合至主体20。空气通道335的周围设置有储存液体的储液器360。该储液器360可以例如通过提供浸泡在液体中的棉花或泡沫来实现。雾化烟弹30还包括加热器365，用于响应于用户在电子烟10上的吸入而加热来自储液器360的液体以产生蒸汽，该蒸汽流过空气通道355并通过嘴件35流出。加热器365由线路366和367供电，线路366和367又经由连接器25a连接至主体20的电池210的相对极上(正极和负极，反之亦然)(图3中省略了供给线366和367与连接器25a之间的布线细节)。

连接器25a包括内部电极375，内部电极375可以镀银或者由一些其他合适的金属或导电材料制成。当雾化烟弹30连接至主体20时，内部电极375接触主体20的电触点250，以在雾化烟弹30和主体20之间提供第一电路径。具体地，当连接器25a和25b接合时，内部电极375推压电触点250，从而压缩螺旋弹簧255，从而有助于确保内部电极375和电触点250之间的良好电接触。

内部电极375由绝缘环372围绕，该绝缘环可以由塑料、橡胶、硅树脂或任何其他合适的材料制成。绝缘环由雾化烟弹连接器370围绕，该雾化烟弹连接器可以镀银或者由一些其他合适的金属或导电材料制成。当雾化烟弹30连接至主体20时，雾化烟弹连接器370接触主体20的主体连接器240，以在雾化烟弹30和主体20之间提供第二电气路径。换句话说，内部电极375和雾化烟弹连接器370用作正极和负极端子(或反之亦然)，用于根据情况经由供给线366和367从主体20中的电池210向雾化烟弹30中的加热器365供电。

雾化烟弹连接器370设有两个凸耳或凸片380a、380b，这两个凸耳或凸片在远离电子烟10的纵向轴线的相反方向上延伸。这些凸片用于与主体连接器240一起提供卡口式配合，以将雾化烟弹30连接至主体20。这种卡口式配合在雾化烟弹30和主体20之间提供了安全且牢固的连接，使得雾化烟弹和主体相对于彼此保持在固定位置，仅有极小的摇晃或弯曲，并且任何意外断开的可能性非常小。同时，该卡口式配合通过插入后进行旋转以便连接和旋转(反方向)后拔出以便断开来提供简单快速的连接和断开。应当理解，其它实施方式中可以在主体20和雾化烟弹30之间使用不同形式的连接，例如卡扣配合或螺纹连接。

图4是根据本发明的一些实施方式的位于主体20端部的连接器25b的某些细节的示意图(但是为了清楚起见，省略了如图2所示的连接器的大部分内部结构，例如支架260)。具体地，图4示出了主体20的外部壳体201，该外部壳体通常具有圆柱形管的形式。该外部壳体201可以包括例如具有纸或类似物的外部覆盖物的金属内管。外部壳体201还可以包括手动启动装置265(图4中未示出)，使得用户可以容易地接触到手动启动装置265。

主体连接器240从主体20的外部壳体201延伸。如图4所示的主体连接器240包括两个主要部分，中空圆柱形管形状的轴部分241和唇缘部分242，轴部分241的尺寸设置成恰好装配在主体20的外部壳体201内，唇缘部分242指向径向向外的方向，远离电子烟的主纵向轴线(la)。围绕主体连接器240的轴部分241且在该轴部分不与外部壳体201重叠处设有轴环或套筒290，该轴环或套筒290也是圆柱形管的形状。轴环290保持在主体连接器240的唇缘部分242和主体的外部壳体201之间，这两者一起防止轴环290在轴向方向(即平行于轴线la)上移动。然而，轴环290可绕轴部分241(因此也绕轴线la)自由旋转。

如上所述，帽225设置有空气进入孔，以当用户在嘴件35上吸入时允许空气流动。然而，在一些实施方式中，当用户吸入时进入装置的大部分空气流过轴环290和主体连接器240，如图4中的两个箭头所示。如前所述，图1至图4的电子烟是电子蒸汽供应系统的实例，但不是限制性的。

在本发明的实施方式中，电子烟可以包括一个或多个传感器。传感器可以采取多种不同的形式，包括上述检测按压启动的按钮265形式、例如上述用于检测吸入的吸入(气流)检测器215、一个或多个触摸传感器(未示出)、加速度计和/或陀螺仪传感器(未示出)、光敏电阻、太阳能电池或其他光敏传感器(未示出)、皮肤电传感器(未示出)、或任何其他适合于检测用户与电子烟的交互的传感器，例如高度计(未示出)或相机(未示出)。

如前所述，加热器经历一段时间才能从其当前环境温度加热到有效载荷可能发生汽化的工作温度。因此，为了最小化电子烟启动和有效载荷汽化之间的时间的量，可以将加热器预热到接近但低于有效载荷汽化温度的温度，使得将温度从接近汽化温度加热到工作温度所需的时间的量远小于从环境温度加热加热器所需的时间量。

首先，我们可以假设环境温度在15至30摄氏度之间，因为大多数人会把装置放在身边，并且其自己也处于该温度范围内。与汽化温度相比，可以认为在该温度附近的变化很小。

显然，也不希望将加热器维持在接近汽化温度的时间超过所需的时间，因为这会消耗电池的电能。因此，理想的是，预热加热器应该在电子烟启动之前开始，该预热时间等于从环境温度加热到接近汽化温度所需的时间。

加热元件的温度变化率与施加至加热元件的电流为函数关系，可以计算或根据经验来确定装置的温度变化率，使得可以根据当前测量的温度或基于给定电流下加热器已经启动的时间来预先获知、计算或在表格中查找达到接近汽化温度所需的时间。

用户启动的理想预期将对启动做出最快响应，而不会额外消耗电池寿命。预热较早会消耗电池寿命，使加热器保持在接近汽化温度，而预热较晚会增加启动后至汽化发生前的延迟。

作为将电子烟预热至温度刚好低于汽化温度的替代或补充，在一个实施方式中，该装置加热或进一步加热至可操作的温度，并在用户在该装置上主动抽吸之前产生气雾剂。在这种情况下，气雾剂被有效地储存在装置的空腔中或者预期吸入/启动的消费品中。

再次，用户启动的理想预期将对启动做出最快响应，而不会额外消耗电池寿命，并且在这种情况下，汽化的最大预定量/时间段对应于在不可接受的冷凝水平出现之前装置能够保持的量。

更一般地，如果电子烟在比用户通常可接受的时间更长的时间内产生期望的气雾剂，则本发明的实施方式可以预测用户的启动，使得电子烟可以在潜在的更长时间内产生气雾剂(例如，通过如上所述的预热和/或预汽化)，使得消费者似乎可根据需要获得气雾剂。然后，电子烟可以刻意地在更长的时间内产生所需的气雾剂，以降低对电池的要求，例如峰值电流。

本公开的实施方式寻求接近这种理想预期。

在本发明的一个实施方式中，在合适的软件指令下操作的控制单元适于在估算的时间点将加热器预热到低于有效载荷的汽化温度的温度，以使加热器在用户有意启动电子烟的时刻达到接近汽化温度，使得电子烟表现出高响应性，同时限制用于在启动发生之前将加热器保持在接近汽化温度的电量。

为此，控制单元适于检测从电子烟的一个或多个传感器输出的信号与用户启动的时刻之间的定时相关性。

因此，例如，如果在优选的电池负载下，加热器需要0.3秒达到接近汽化温度，并且用户习惯性地在吸入前0.5秒将电子烟送到他们的嘴里，那么理想地，控制单元可以在用户将电子烟送到他们的嘴里后0.2秒开始预热。

信号和用户启动时刻之间的相关性可能因用户而异，也可能因信号源而异，这既体现在它们的预测价值上，也体现在相关信号特征和启动时刻之间的定时差异上。

因此，例如，从加速度计检测电子烟是否处于水平(当用户将电子烟放入他们的嘴中时可能是这种情况)，对于将电子烟平放在他们的手提包中的用户而言，与启动的相关性较低，但是对于将电子烟基本竖直地保持在口袋中的用户而言，与启动的相关性较高。因此，只有在第二种使用情况下，来自加速度计的信号才具有潜在的预测能力。

同时，在这两种情况下，加速度计对高度变化的检测，和/或装置的与弯曲肘部相关联的弧形运动(例如，指示用户将装置从近似腰部位置带到嘴部位置)(可能与这两个用户的启动有很强的相关性)。类似地，取向的改变以及与站立或平放使用相关的高度特征的改变也可能与启动有很强的相关性。

因此，相关性阈值可以可选地用于忽略某些信号源。可以通过在信号数据的实例(或其特定特征，例如电子烟是否水平)和用户启动的实例之间进行交叉相关来建立单个源的相关性，超时表示未启动。互相关也可用于揭示信号数据(或特定信号特征)的相对定时和用户启动的时刻。同时，超时(指示负相关)可以是设计者的选择，例如1、5、10、30或60秒，并且传感器之间可以不同。

然而，即使当传感器信号特征和超时窗口内的启动之间总体上存在高于阈值的相关性时，由互相关联所揭示的相对定时也可能是可变的，使得它们类似地影响给定信号的预测功率。

定时可变性以及因此用于预先启动加热器的信号的预测价值也可能因用户和信号源而异。例如，如果一个用户经常用嘴叼着电子烟说话，那么在电子烟变为水平的时间和用户启动电子烟的时间之间可能有很大的可变性，因此对加速度计信号的预测值是有限的。同时，如果另一个用户将电子烟放入嘴中仅仅是为了使用，那么可变性可能会小得多，从而对加速度计信号有更大的预测值。

因此，应当理解，不同的信号将具有不同的预测价值，这取决于电子蒸汽输送系统的各个用户在有意启动该装置以进行吸入之前如何与其交互。

因此，控制单元适于学习哪个首选信号最佳地预测用户何时将启动电子烟(即，根据与启动的相关性和/或根据信号特征定时相对于启动时刻的可变性自动排列和/或选择信号)，并且使用对该或每个首选信号的检测来预测用户何时启动该装置，以及相应地何时预热加热器，从而当用户启动该装置时，达到预汽化温度。

因此，对于给定的传感器或传感器组，对于满足基线相关性阈值的信号，可以针对信号特征在装置启动之前的最后n个实例存储相对定时值，并且可以计算这些定时值的均值和方差。n可以是一个很小但具有统计意义的样本数。同样，方差阈值可用于忽略一些信号源。

随后，可以选择具有最小定时方差的信号作为用户何时将启动装置的最佳指示，因为测得这些信号在信号特征与启动时刻之间具有最可靠的关系。

因此，当随后检测到来自相关传感器的相关信号特征时，响应于先前计算的该信号特征与用户启动装置之间的相对定时，可以预测用户启动装置的预期定时。通常，这是平均定时值。然而，如果认为应优先考虑提高在启动之前达到接近汽化的几率(即，减少要求高于正常水平的电池消耗的频率)，则其可以是一个从平均值到更长时间段的标准偏差，或者如果认为应优先考虑降低在启动之前在接近汽化的状态下等待的几率，则其可以是一个从平均值到更短时间段的标准偏差。

变型

可以单独考虑或以任何合适的组合考虑以下变型。

在一个变型实施方式中，不同的传感器可以用于选择电子烟的不同状态。

例如，可以分析来自电子烟上或与电子烟配对的智能电话上的相机的图像，以确定用户和电子烟之间的交互。物理交互(例如，就用户头部、手和/或电子烟的相对位置而言)可用于开始预热过程，而不涉及(或平行于)物理交互的预期交互，例如用户扫一眼电子烟、用户头部取向或嘴部造型，可任选地限制为将装置从睡眠状态唤醒，或从预热状态转换到预汽化状态，这视情况而定(例如，当用户做出指示即将与电子烟的嘴件接合的嘴形时)。

本文先前建议，可以将相关性阈值应用于传感器信号，以确定信号与用户随后启动装置之间是否存在足够强的相关性。因此，在另一个变型实施方式中，可以考虑两个或更多传感器信号与装置启动之间的相关性。

例如，在上文描述的场景中，电子烟装在手提包中，该手提包被有规律地拿起和放下，加速度计本身可能与启动的相关性较差。然而，当结合来自光传感器或触摸传感器的信号考虑时，其可能与启动具有非常好的相关性。因此，是否对传感器信号进行相关性评估以及随后是否进行预测可以取决于在同一时间或者在可以凭经验确定的时间窗内是否存在来自另一个传感器的另一个信号。

除了增强功能，传感器的组合还可以用来防止或减少误报。因此，例如，当与检测到的皮肤接触(例如，当不在手提包中时)结合时，加速度计可以具有良好的相关性，因此加速度和启动之间的相关性可以限制在触摸传感器启动时，以防止误报。

以类似的方式，可以考虑一个传感器信号和其他上下文数据之间的相关性以及装置的启动。

例如，加速度计可以在一天中的某些时间或一周中的某些天，例如当用户在家或在办公室且因此不规律地移动其手提包(或未将电子烟放在其手提包中)时，自行提供与启动的良好相关性。因此，可以在不同的时间和/或不同的地点对传感器信号进行不同的评估(例如，通过配对的移动电话gps)，并且可以相应地针对不同的用户环境(例如，家庭/工作/旅行/晚上/周末等)创建不同的相关简档。

更一般地，电子烟或配对的移动装置可以可选地结合情景来寻找信号/指示符的组合，以可选地针对给定情景找到一个或多个信号和/或指示符与启动之间具有特别高的相关性的那些组合。例如具有光传感器或触摸传感器的加速度计以及在特定时间或特定位置的加速度计的实例仅仅是非限制性的实例。

应当理解，用户启动的具有最小方差的最强相关性之一可以是开始吸入，从而产生可测量的气流，该气流尚未达到触发电子烟启动的水平。

然而，该信号很可能在非常接近装置实际启动时出现，因为其实际上是用户启动的斜率上升的一部分。

因此，由该信号特征提供的预测可能为时过晚，从而使得加热器在不将电池的消耗(来自电池的电流)提高到期望水平以上的情况下无法从环境温度加热到接近汽化温度。

因此，控制单元可以改为选择具有最小定时方差的第二信号，该第二信号的指示定时(平均值或比平均值长的一个标准偏差)在优选的电池运行条件下比加热器从环境温度到接近汽化温度的已知或计算的加热时间更长。

在这种情况下，可选地，控制单元可以响应于第二信号而将加热器加热到较低的温度，其中该较低的温度选择为在检测到开始吸气到用于启动该装置的阈值气流之间的时间内能够实现从该温度转变到接近汽化温度的温度。

因此，更一般地，现在参考图5a和图5b，其中有几个信号特征满足相关性和方差标准，并且其中相继出现的信号特征具有较小的方差(即，其中这些不同信号特征的预测精度随着它们越来越接近启动时刻而提高)，则可以使用分级预热方案。

图5a具有水平时间轴和任意信号轴，并且示出了相对于预测启动时间具有平均定时tm#的三个不同信号，其中较早的信号比较晚的信号具有更大的定时可变性/#。

图5b具有(不同的)时间轴和温度轴，并且示出了加热器从环境温度到期望的接近预汽化温度的加热梯度。其还示出了基于第一信号的检测的估算加热开始点，该开始点基于第一信号和使用启动之间的平均时间减去加热加热器所花费的时间，再减去反映信号可变性的值v1。因此，如果仅检测到第一信号，则加热器将遵循加热梯度，并在与反映该信号可变性的值对应的预测启动时间之前的时间达到接近汽化温度。

因此，在反映该第一信号的可变性的时间段内，将加热器保持在该预汽化温度消耗了相对较大的电量。

因此，在该变型实施方式中，如果检测到第二信号，则使用基于何时接收到第二信号及其可变性值v2的类似计算来更新加热加热器的定时。由于其可变性较小，因此加热过程可能在恢复前会在中间温度暂停。在暂停的一段时间内保持该中间温度比保持预汽化温度所需的电力更少。

类似地，如果检测到第三信号，则基于何时接收到第一信号及其可变性值v3，使用类似的计算再次更新加热器的定时。再次，加热过程可以在恢复之前暂停在中间温度，并且再次在暂停的时间段内保持该中间温度将比保持预汽化温度所需的电力更少。

因此，与响应于第一信号而仅加热加热器相比，节省了总电力。此外，应当理解，第三信号以及可能的第二信号可以在足够接近预测启动时间的时间段被接收，使得不可能及时以期望的加热梯度将加热器从环境温度加热到期望的预汽化温度，从而这些信号不能正常使用。然而，通过基于在需要以期望的加热梯度开始加热之前出现的信号将加热器预热到中间温度，然后可以使用稍后的信号来进行更精确的定时，其中当前温度和期望的预汽化温度之间的温差可以在稍后的信号与预测的启动时间之间的可用时间内实现。

同时，应当理解，如果没有遇到第二或第三信号，则系统仍然可以基于第一信号进行预热。

更一般地，在该实施方式中，加热开始的时间可以不考虑方差，而是使用平均值或相对于信号的典型实例的一些其他定时。在这种情况下，当三个信号出现时，它们的特定实例的定时用于细化预测的启动时间，并且可选地，可以通过改变电流来调节加热梯度，以便在预测的启动时间达到期望的预汽化温度，因为加热梯度是连续更新的。然而，将再次意识到，即使响应于非常接近启动发生的信号而调节加热梯度，当从中间温度转变到期望的预汽化温度时，加热梯度也将比试图将加热器从环境温度加热到期望的预汽化温度时更平缓，因此减少了电池的消耗。

因此，如图6a所示，当接收到信号s1时，计算具有与信号s1相关的方差校正的预测启动时间，并以默认加热梯度开始加热。然而，当接收到信号s2并且重新计算具有与信号s2相关的方差校正的预测启动时间时，发现在期望的定时之前已经开始加热，因此可以使用较低的梯度。再次，当接收到信号s3时，重新计算具有与信号s3相关的方差校正的预测启动时间，并且再次发现在期望的定时之前已经开始加热，因此可以使用更低的梯度。

同时，在图6b中，当接收到信号s1时，计算预测启动时间(这里可选地没有与信号s1相关的方差校正)，并且以默认加热梯度开始加热。然而，如果接收到信号s2并且重新计算了预测的启动时间后发现该实例中的加热滞后于期望的定时，则使用更高的梯度(但是没有在接收到信号s2之后从环境温度开始加热的梯度那样高)。类似地，如果接收到信号s3并且重新计算了预测的启动时间后发现该实例中的加热仍然滞后于期望的定时，则使用更高的梯度(但是没有在接收到信号s3之后从环境温度开始加热的梯度那样高)。

在实践中，由于单个信号事件的定时的可变性，无论加热的定时中是否考虑了给定信号源的总方差，均可能出现加热梯度的增加或减小相结合。

在另一个变型实施方式中，作为上述技术的替代或补充，可以使用相关时间超过默认超时(无论是由单个事件还是广泛周期性的事件引起)的信号特征来控制装置的灵敏度窗口。因此，例如，如果用户通常在使用前30秒从他们的口袋中取出电子烟，则这可能太早而不能以净节电的方式开始预热，但是可以用于根据情况在紧接着的60秒窗口中，或者在10-50秒之后，或者在20-40秒之后，或者在25-35秒之后，准备接收用于进行预热评估的信号特征；具体的定时仅仅是示例性的。

然而，这种方法有可能减少假阳性信号检测的情况，从而总体上节省了电力。这种方法显然也与前面描述的方法相关，即在存在(或在一定时间内跟随)另一个不同信号特征的情况下，仅考虑一个信号特征的相关性，如在加速度计和光检测信号的实例中。

上述技术涉及在计算来自哪个(些)传感器的哪个(些)信号特征可用于预测用户何时将启动电子烟以及相应地对预热过程计时时对相关性且可选地对方差进行评估。

然而，原则上，可以使用能够基于一系列实例信号输入提供预测定时输出的任何统计分析技术。

因此，例如，可使用贝叶斯分析来预测给定信号或一系列信号的最可能启动时间，并且类似地，可使用人工神经网络，例如所谓的深度学习网络(或任何合适的网络配置)。

然而，值得注意的是，这种分析和网络的训练时间通常非常慢，需要数千个实例来学习。因此，可以提供通用的分析/网络，该分析/网络以在训练用户群中最常见的方式对信号特征做出响应，且然后可以通过提供给用户使用来修改和个性化该分析/网络。

可选地，可以以这种方式建立训练数据的语料库(例如，使得装置启动的最近100次交互)，并且当装置空闲时，可以多次使用这些数据来训练分析/网络，使得训练发生得更快。

同样，利用这样的分析/网络，并且也利用本文之前描述的相关/方差技术，可以为一天的不同时间或者一周的不同天生成多组统计数据。因此，例如晚上和/或周末的使用模式可以与工作日的使用模式不同，因此使用单独的模型可以提高预测的准确性。

在另一个变型实施方式中，作为上述技术的替代或补充，可选地，可以接收与在随后的用户启动时提供给用户的气雾剂的特性相关的反馈数据，然后可以基于对反馈数据的分析来调整对用户预期启动时刻的未来估算。因此，可以使用反馈来调节预加热的时间和/或温度。该反馈可以来自用户和/或来自装置内的传感器。

例如，可以获得用户反馈来对估算过程进行评级。因此，如果用户在装置上吸入，并且他们没有接收到足够的气雾剂(就体积而言)，则这可能表示估算用户的启动时间比实际时间晚。用户的反馈可以经由能操作为与估算处理器通信的移动电话上的配套应用程序来提供，或者通过诸如电子烟本身上的按钮、滑块或转盘之类的本地输入装置来提供。因此，基于该反馈，估算处理器可以更新下一次抽吸的估算过程(例如，在这种情况下，其可以更快地开始加热和/或以更高的功率产生更多的气雾剂)。这可有效地用于校准估算过程。用户可以仅在必要时以这种方式校准装置，因此这可以是用户仅在认为抽吸不令人满意时才使用的模式。

同时，替代地或附加地，反馈可以由电子烟中的一个或多个传感器提供。例如，气流传感器可以检测何时开始吸入，而另一个传感器可以评估流过其的任何气雾剂的密度或其他特性。因此，例如在嘴件壁的相对侧上的光学传感器(诸如标准光源和光传感器)可以用于从检测到吸入的时刻开始估算气雾剂密度，以向用户提供与气雾剂输送的及时性和质量相关的数据。替代地或此外，可以在气流路径中的适当点处使用其他传感器来以评估气雾剂是否按照预定标准生产。因此，例如，热传感器可以直接放置在加热器的下游，以检测气流是否足够热而引起汽化。在气雾剂密度最初不足或加热未能将当前环境空气温度提高到适当水平的情况下，可将来自这些传感器的数据反馈给估算处理器，并且可以相应地更新估算模型。

应当理解，上述技术可以由电子烟的处理器在合适的软件指令下执行。在这种情况下，电子蒸汽供应系统可以理解为单独的电子烟。

然而，现在还参考图7，可选地，这种技术的至少一部分可以由与电子烟10通信的移动电话200或类似装置来执行，例如经由蓝牙连接201来执行。在这种情况下，电子蒸汽供应系统可以理解为包括电子烟和移动电话或协同工作的类似装置。

因此，在这种布置中，电子烟的控制单元(710)，例如作为在此之前讨论的asic的一部分，可以经由蓝牙收发器712与移动电话200通信。移动电话包括相应的蓝牙收发器722，该蓝牙收发器将数据中继到电话的处理器720。处理器本身在来自应用程序724等的适当软件指令下实现本文描述的技术。

在这种情况下，历史信号特征数据的维护(例如，存储每个传感器的n个信号特征实例的相对定时)，以及相关性、均值和方差或标准偏差的计算可以由移动电话在来自应用程序的适当软件指令下执行。来自电子烟的数据可以在用户每次启动之后被发送到电话，或者由电子烟收集并根据设计者的偏好周期性地传输(例如每小时或每天)。

可选地，移动电话还可以响应于从电子烟发送至其的传感器信号而发送信号以控制加热元件的预热，但是这可能导致不可接受的响应延迟和/或由于发送和接收而在电子烟中造成不必要的电池消耗。因此，替代地，移动电话可以向电子烟发送指示哪些信号特征可以单独或组合使用(即，哪些信号特征单独或与其他信号特征结合满足相关性阈值)的数据，以及启动的预测时间(例如，相对于该信号特征的平均定时，或考虑该信号特征的方差，如前所述)。

然后，电子烟可以使用该信息来计算何时响应于信号特征的出现而预热加热器，所述信号特征例如电子烟变得水平、或接触用户的嘴唇、或检测装置两侧的皮肤电阻、或任何其他传感器输出的其值在用户准备使用装置时与装置交互的过程中改变的信号特征。

因此，应当理解，上述方法和技术可以在常规硬件(例如上述电子烟，以及可选的移动电话)上执行，所述常规硬件通过软件指令或者通过包含或替换专用硬件而适配为适用。

因此，对传统等效装置的现有部分的所需适配可以以计算机程序产品的形式实现，该计算机程序产品包括存储在诸如软盘、光盘、硬盘、prom、ram、闪存或其任意组合或其他存储介质的任意组合的非暂时性机器可读介质上的处理器可实现指令，或者以硬件实现为asic(专用集成电路)或fpga(现场可编程门阵列)或适合用于适配传统等效装置的其他可配置电路。单独地，这样的计算机程序可以经由诸如以太网、无线网络、互联网或其任意组合或其他网络的任意组合的网络上的数据信号传输。

有利的是，上述实施方式用于在用户进行抽吸之前将加热器预热至接近汽化温度时减少提供给加热器的电力。这样，对于给定的电池容量，这可以增加抽吸的次数，或者提供减小装置的电池容量的机会。预汽化加热阶段时长的缩短也潜在地减少了装置内壁上不期望的冷凝物，提高了对给定量有效载荷的抽吸次数，并且也有助于减轻羰基化合物的积累，当加热器打开但装置中没有气流时会发生羰基化合物积累。

因此，在本发明的概括实施方式中，已经描述了一种电子蒸汽供应系统(例如，单独的电子烟10或者与移动电话100协作的电子烟10)，包括：用于汽化有效载荷以供电子蒸汽供应系统的用户吸入的汽化器，该汽化器从被供电到汽化有效载荷经历一段有限的时间(无论是加热器还是替代系统，例如超声波汽化器)；电源(例如，电池，或潜在地燃料电池、电容器或其他电力来源)，用于响应于用户启动(例如，通过按压启动按钮265或由传感器215检测到的吸入足以满足气流或压降阈值)而向汽化器供电以汽化液体有效载荷；一个或多个传感器(例如本文前面描述的那些)，能操作为响应于用户与电子蒸汽供应系统交互而输出相应的信号；估算处理器(例如电子烟控制器710和/或移动电话处理器720)，配置成(例如通过合适的软件指令)基于对一个或多个相应信号的分析来估算用户预期启动时刻；以及控制处理器(例如电子烟控制器710)，配置成(例如，通过合适的软件指令)在估算的用户预期启动时刻之前的时间(例如，提前所计算(或预先计算和检索)的时间量，以将加热器的温度升高到接近汽化温度以准备启动)使得向汽化器供电。

在该概括实施方式的实例中，估算处理器计算来自一个或多个传感器的信号之间的相关性，并忽略来自传感器的不满足相应相关性阈值的信号。

在该概括实施方式的实例中，估算处理器计算来自一个或多个传感器的信号相对于后续用户启动的定时可变性，以相对于检测到一个或多个相应信号生成用户启动的相应预测定时。

在这种情况下，对于检测到包括首选信号的两个或更多信号的情况，估算处理器可以选择具有最小可变性的信号作为从其选择预测定时的首选信号。

在概括实施方式的实例中，在连续检测到两个或更多信号的情况下，估算处理器选择连续信号作为从其选择预测定时的信号，从而更新预测定时。

在概括实施方式的实例中，在连续检测到两个或更多信号的情况下，估算处理器选择具有较小可变性的连续信号作为从其选择预测定时的信号，从而更新预测定时。

在适当情况下，在概括实施方式的实例中，汽化器是加热器，并且估算处理器响应于所述预测定时或每个预测定时计算预热开始时间。

在适当情况下，在概括实施方式的实例中，汽化器是加热器，并且估算处理器响应于预测定时和汽化器的当前温度计算加热梯度。

并且，在概括实施方式的实例中，电子蒸汽供应系统包括包含控制处理器的电子烟，以及包含估算处理器的移动电话。

类似地，现在参考图8，在本发明的概括实施方式中，蒸汽供应的方法包括：

第一步骤s810，提供用于汽化有效载荷以供用户吸入的汽化器，该汽化器从被供电到汽化有效载荷经历一有限的时间段；

第二步骤s820，提供电源，用于响应于用户启动而向汽化器供电以汽化有效载荷；

第三步骤s830，提供一个或多个传感器，该一个或多个传感器能操作为响应于用户与电子蒸汽供应系统的交互而输出相应信号；

第四步骤s840，基于对一个或多个相应信号的分析，估算用户预期启动时刻；以及

第五步骤s850，在估算的用户预期启动时刻之前的时间致使向汽化器供电。

对于本领域技术人员来说，显而易见的是，对应于本文所描述和要求保护的设备的各种实施方式的操作的上述方法的变型被认为在本发明的范围内，包括但不限于：

-估算步骤包括以下步骤：计算来自一个或多个传感器的信号之间的相关性，并忽略来自的传感器的不满足相应相关性阈值信号；

-估算步骤包括以下步骤：计算来自一个或多个传感器的信号相对于后续用户启动的定时可变性，以相对于检测到一个或多个相应信号而生成用户启动的相应预测定时；

-估算步骤包括以下步骤：在检测到包括首选信号的两个或更多信号的情况下，选择具有最小可变性的信号作为从其选择预测定时的首选信号；

-估算步骤包括以下步骤：在连续检测到两个或更多信号的情况下，选择连续信号作为从其选择预测定时的信号，从而更新预测定时，或者更具体地，估算步骤包括以下步骤：在连续检测到两个或更多信号的情况下，选择具有较小可变性的连续信号作为从其选择预测定时的信号，从而更新预测定时；以及

-汽化器为加热器，且估算步骤包括以下步骤：响应于所述预测定时或每个预测定时计算预热开始时间，和/或包括以下步骤：响应于所述预测定时或每个预测定时和汽化器的当前温度来计算加热梯度。

虽然上述实施方式在某些方面集中于一些特定的实例气雾剂供应系统，但是应当理解，相同的原理可以应用于使用其他技术的气雾剂供应系统。也就是说，气雾剂供应系统功能的各个方面的具体方式与本文所述实例的基本原理不直接相关。

为了解决各种问题并推进本领域，本公开通过说明的方式示出了可以实践所要求保护的本发明的各种实施方式。本公开的优点和特征是实施方式的代表性实例，而不是穷举和/或排他性的。其仅仅是为了帮助理解和教导所要求保护的本发明。应当理解，本公开的优点、实施方式、实例、功能、特征、结构和/或其他方面不应被认为是对权利要求所限定的本公开的限制或对权利要求的等同物的限制，并且在不脱离权利要求的范围的情况下，可以利用其他实施方式并且可以进行修改。各种实施方式可以适当地包括、由或基本上由所公开的元件、组件、特征、部件、步骤、机构等的各种组合组成，除了本文具体描述的那些之外，因此将理解，从属权利要求的特征可以与独立权利要求的特征以不同于权利要求中明确阐述的那些特征的组合来组合。本公开可包括目前未要求保护但将来可能要求保护的其他发明。

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