电操作的气溶胶产生系统的制作方法

2021-01-07 15:01:43|

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本披露涉及电操作的气溶胶产生系统的领域，在该气溶胶产生系统中，气溶胶由气溶胶形成前体形成并被递送至使用者。特别地，本披露涉及对系统使用者的识别。

背景技术：

气溶胶产生系统包括用于储存气溶胶形成前体的储存部分。前体可以包括液体。加热系统可以由一个或多个电激活的电阻加热元件形成，这些电阻加热元件被布置成加热所述前体以产生气溶胶。气溶胶被释放到在系统的入口与出口之间延伸的流动路径中。出口可以被布置为使用者通过其吸入的吸嘴以用于将气溶胶递送至使用者。

出于多种不同原因，可以期望的是对这种系统的使用者进行识别，例如以防止未经授权的使用或根据使用者的偏好来对系统进行操作。因此，期望的是实施成本有效的使用者识别系统。

尽管已经对气溶胶产生系统的发展投入了努力，但仍需要进一步的改进。

技术实现要素：

本披露提供了一种用于从气溶胶形成前体产生气溶胶的气溶胶产生系统，该系统包括：电操作的加热系统，该加热系统用于加热所述前体以产生该气溶胶；流动路径，该流动路径用于将包括该气溶胶的流传递至使用者；该加热系统被布置成与该流动路径处于流体连通。电子电路系统被配置成测量与加热系统相关联的性质。可以测量由于使用者通过流动路径的吸入对加热系统的冷却效果而引起的性质变化。可以从所测量到的性质来确定吸入的特征。可以基于所确定的特征来确定使用者的身份。

通过确定由于吸入的冷却效果而引起的与加热系统相关联的性质的变化的特征，已经发现可以对使用者进行识别。例如，已经发现使用者具有通过流动路径的表征吸入标记，该特征性吸入标记可以用于识别使用者。由于加热系统与流动路径(例如与包括空气的流体)处于流体连通，因此经由冷却将表征吸入标记赋予所测量到的与加热系统相关联的性质。

因此在使用者通过流动路径吸入期间确定特征。通过以此方式实施识别，可以实施成本有效的识别系统，该识别系统例如省去了用于进行识别的专用传感器，诸如昂贵的流量传感器或生物统计传感器。

通过使用者识别，气溶胶产生系统可以以各种方式进行操作，包括：将系统配置为使用者优选的操作模式，例如将加热系统设定到使用者优选的特定温度或使用者优选的最大抽吸持续时间；辨别未成年使用者，例如使得未成年使用者不能够使用该系统；针对未经授权的使用者停用该系统；记录特别针对已识别使用者的使用数据。

作为使用者识别的示例，已经发现，成年人使用者比未成年使用者吸入更长的时间和/或以更大的流速吸入，这可能是由于成年人的肺活量更大和/或控制肺部的肌肉系统更发达。因此，可以使用吸入的持续时间和/或最大流速来区分成年人。高流速对加热系统赋予高冷却效果。

作为使用者识别的进一步示例，已经发现，使用者(例如成年人使用者)具有特定的表征吸入标记。

在实施例中，电路系统可以通过确定特征是否超过阈值来识别使用者，该阈值可以包括吸入的持续时间和/或吸入期间的最大温度下降。通过确定是否超过阈值，系统可以以低处理开销来实施使用者识别。

在实施例中，电路系统被配置成基于所确定的特征与相应的存储特征的相关性来识别使用者，包括例如通过将所确定的特征与存储的特征进行比较。例如，电路系统可以实施存储器来对存储的特征进行存储。通过与存储的特征进行比较，系统可以准确地识别使用者。

在实施例中，基于相关性评分的值来识别使用者。电路系统可以被布置成将相关性评分与阈值评分进行比较，并且如果相关性评分超过阈值评分则将使用者确定为已识别。

在实施例中，电路系统在校准程序期间对存储的特征进行存储。例如，使用者可以经由使用者界面将系统设定为校准模式，在该校准模式期间，使用者通过系统吸入，并且存储的特征被确定并存储。在校准模式下，可以经由使用者界面向使用者提供用于开始吸入的指示，根据吸入过程可以在预定量的时间内记录与加热系统相关联的性质。通过实施校准程序，可以将先前吸入的特征与后续吸入的等效特征进行比较，这可以使得能够准确地识别使用者。

在实施例中，电路系统基于对使用者的识别来控制气溶胶产生系统的操作。如果与加热系统相关联的特征同先前存储的特征相对应，或者特征超过阈值或通过了其他标准，可以将使用者确定为已识别。

所述控制的示例是启用或禁用加热系统(例如通过防止向加热系统供应进一步的电能，这可以包括在预定量的时间(诸如5或10分钟)内防止供应电能)。如果使用者是未识别出的，则可以禁用加热系统。仅在使用者是已识别的情况下才可以启用加热系统以进行后续吸入。

在实施例中，与加热系统相关联的性质基于通过加热系统的电能的性质。通过加热系统的电能的性质可以基于通过加热系统的电流或功率或加热系统上的电势。可以例如通过分流电阻器和合适地布置的电路系统来方便地测量所述量。

如本文所使用的，术语“基于”可以明确地指代与其相关的量；例如“基于电流”可以明确地指代电流，或者指代从电流推导出的或与电流相关的某个其他性质。

在实施例中，与加热系统相关联的性质基于加热系统的温度。在实施例中，电子电路系统被布置成基于测量加热系统的电阻来确定加热系统的温度。例如，可以测量通过加热系统的电流和加热系统上的电势下降来确定电阻。可以基于温度与电阻之间的经验关系来从电阻推导出温度。在实施例中，电子电路系统包括温度传感器，该温度传感器被布置成与加热系统操作性地邻近。通过“操作性地邻近”，意指传感器被布置成测量加热系统的代表性温度。

在实施例中，电路系统被布置成将加热系统的温度调节至目标温度，通过流动路径的吸入引起经调节的温度从目标温度的暂时偏移，该特征基于暂时偏移的至少一部分。

在实施例中，该特征基于所述所测量到的与加热系统相关联的性质相对于时间的导数。导数可以是一阶时间导数或二阶时间导数。与不使用时间导数的性质相比，通过从与加热系统相关联的性质相对于时间的导数来确定特征，可以获取使用者之间的特定特征的更大变化，这可以使得能够准确地识别使用者。

在实施例中，从所测量到的与加热系统相关联的性质确定的特征可以包括：幅度、面积、周期、或振荡的其他曲线形状，该振荡可以包括与吸入的持续时间相关联的整体振荡或吸入开始或结束时的振荡；到峰值冷却的时间；到冷却中的首次最大值的时间；到首次最小值冷却的时间；冷却中的峰值之间的时间；冷却的变化率；冷却中的峰值数；峰值冷却处的温度；峰值冷却比；冷却速率比的变化率。

在实施例中，电子电路系统实施存储器和一个或多个处理器。

本披露提供了一种对气溶胶产生系统的使用者进行识别的方法。该方法可以包括：测量由于使用者通过该流动路径的吸入对该加热系统的冷却效果而引起的与该加热系统相关联的性质的变化；从所测量到的与该加热系统相关联的性质来确定该吸入的特征；以及基于所确定的特征来识别该使用者。

本披露提供了一种计算机程序或电子电路系统、或一种包括该计算机程序的计算机可读介质，以实施本文所披露的方法中的一种或多种方法。

提供前述发明内容是为了概述一些实施例，以提供对本文所描述的主题的各方面的基本理解。相应地，上述特征仅是示例，并且不应理解为以任何方式缩小本文所描述的主题的范围或精神。此外，以上和/或前述实施例可以以任何合适的组合进行组合，以提供进一步的实施例。根据下面的具体实施方式、附图说明、以及权利要求书，本文所描述的主题的其他特征、方面和优点将变得显而易见。

附图说明

从以下参考附图对实施例的描述，本披露的实施例的各方面、特征和优点将变得显而易见，在附图中，相似的附图标记表示相似的元件。

图1是示出了气溶胶产生系统的实施例构成部件的系统框图。

图2是示出了图1的系统的实施例构成部件的示意图。

图3是示出了图1的系统的实施例的示意图。

图4是示出了由图1的系统实施来确定通过所述系统的流的性质的实施例过程的流程图。

图5是示出了图1的气溶胶产生系统的实施例构成部件的示意图。

图6是示出了图1的系统的实施例电路系统的示意图，该电路系统用于确定通过加热系统的电能的性质。

图7是示出了图6的电路系统的更详细的实施方式的示意图。

图8是示出了通过图6或图7的实施例电路系统的电加热系统的电流的示例的图形简图。

图9是示出了图9的电流及其二阶时间导数的图形简图。

图10是示出了通过图6或图7的实施例电路系统的电加热系统的电流及其二阶时间导数的示例的图形简图，其中详细示出了使用者通过图1的系统的流动路径吸入的效果。

图11是示出了通过图6或图7的实施例电路系统的电加热系统的电流及其二阶时间导数的示例的图形简图，其中详细示出了使用者通过图1的系统的流动路径吸入的效果，其中，吸入比图10所示出的更早地开始。

图12是示出了由图1的系统实施来确定通过所述系统的流的性质的实施例过程的流程图，其中，在确定所述性质之前，通过预定量的电能来稳定该性质。

图13是示出了由图1的系统实施来确定通过所述系统的流的性质的实施例过程的流程图，其中，该性质基于通过其加热系统的电能的性质中的振荡，该振荡是由于通过所述系统的流的吸入的开始和/或终止而引起的。

图14是示出了由图1的系统实施来确定通过所述系统的流的性质的实施例过程的流程图，其中，使用多种不同关系中的一种关系来确定该性质。

图15是示出了由图1的系统实施来识别使用者的实施例过程的流程图。

图16是示出了图1的系统中的电加热系统的温度历史的示例的图形简图。

具体实施方式

在描述气溶胶产生系统的几个实施例之前，应当理解的是，该系统不限于在以下描述中阐述的构造或过程步骤的细节。对于受益于本披露的本领域技术人员而言，将显而易见的是，该系统能够具有其他实施例并且能够以各种方式实践或执行。

鉴于以下说明，可以更好地理解本披露：

如本文所使用的，术语“气溶胶产生设备”或“设备”可以包括吸烟设备，以藉由气溶胶产生单元(例如产生蒸气的加热器或雾化器，该蒸气在递送到设备的出口(例如吸嘴)处之前凝结成气溶胶，以供使用者吸入)来向使用者递送气溶胶(包括用于吸烟的气溶胶)。用于吸烟的气溶胶可以指代具有0.5-7微米的颗粒尺寸的气溶胶。颗粒尺寸可以小于10或7微米。设备可以是便携的。“便携”可以指代用于由使用者握持时使用的设备。设备可以被适配成产生可变量的气溶胶，例如通过将雾化器激活一段可变量的时间(与计量剂量的气溶胶不同)，这可以由触发器控制。触发器可以是使用者激活的，诸如吸用按钮和/或吸入传感器。设备可以被适配成产生可变量的气溶胶，例如通过将雾化器激活一段可变量的时间(与计量剂量的气溶胶不同)，这可以由触发器控制。触发器可以是使用者激活的，诸如吸用按钮和/或吸入传感器。吸入传感器可以对吸入的强度以及吸入的持续时间敏感，以便使得能够基于吸入的强度来提供更多或更少的蒸气(从而模拟吸常规可燃吸烟制品(诸如香烟、雪茄或烟斗等)的效果)。设备可以包括温度调节控件，诸如例如比例积分微分(pid)控制器，以将加热器的温度和/或被加热的气溶胶产生物质(气溶胶前体)的温度快速地驱动至指定的目标温度，并且此后将温度保持在目标温度，而不论气溶胶产生单元处可用的基质前体的量的多少以及使用者吸入的强度如何。

如本文所使用的，术语“气溶胶产生系统”或“系统”可以包括设备，并且可选地包括与设备的功能相关联的其他电路系统/构成部件，例如外围装置和/或其他远程计算装置。

如本文所使用的，术语“气溶胶”可以包括前体的悬浮物，如下项中的一项或多项：固体颗粒；液滴；气体。所述悬浮物可以是处于包括空气的气体中。本文的气溶胶通常可以指代/包括蒸气。气溶胶可以包括前体中的一种或多种组分。

如本文所使用的，术语“气溶胶形成前体”或“前体”或者“气溶胶形成物质”或“物质”可以指代下项中的一项或多项：液体；固体；凝胶；其他物质。前体可以由设备的雾化器处理以形成如本文所定义的气溶胶。前体可以包括下项中的一项或多项：尼古丁；咖啡因或其他活性成分。活性成分可以由载体承载，该载体可以是液体。载体可以包括丙二醇或甘油。还可以存在香料。香料可以包括乙基香兰素(香草)、薄荷醇、乙酸异戊酯(香蕉油)或类似物。

如本文所使用的，术语“电子电路系统(electricalcircuitry)”或“电子电路系统(electriccircuitry)”或“电路系统(circuitry)”或“控制电路系统(controlcircuitry)”可以指代或包括以下或其他合适的硬件或软件部件中的一项或多项，或是其一部分：专用集成电路(asic)；电子/电路(例如无源部件，该无源部件可以包括晶体管、变压器、电阻器、电容器的组合)；处理器(共享的、专用的、或群组的)；存储器(共享的、专用的、或群组的)，该处理器可以执行一个或多个软件或固件程序；组合逻辑电路。电子电路系统可以集中在设备上或者是分布式的，包括分布在设备上和/或与设备通信的一个或多个部件上，例如作为系统的一部分。部件可以包括下项中的一项或多项：基于网络的计算机(例如远程服务器)；基于云的计算机；外围装置。电路系统可以在一个或多个软件或固件模块中实施，或者与电路系统相关联的功能可以由一个或多个软件或固件模块实施。电路系统可以包括至少部分地可在硬件中操作的逻辑。

如本文所使用的，术语“处理器”或“处理资源”可以指代用于进行处理的一个或多个单元，包括如asic、微控制器、fpga、微处理器、数字信号处理器(dsp)能力、状态机、或其他合适的部件。处理器可以包括计算机程序，如存储在存储器和/或可编程逻辑上的机器可读指令。处理器可以具有与针对电路系统所讨论的布置相对应的各种布置，例如作为系统的一部分的板上设备和/或板外设备。

如本文所使用的，术语“(一个或多个)计算机可读介质”可以包括常规的非瞬态存储器，例如下项中的一项或多项：随机存取存储器(ram)；cd-rom；硬盘驱动器；固态驱动器；闪存驱动器；存储器卡；dvd-rom；软盘；光盘驱动器。存储器可以具有与针对电路系统/处理器所讨论的布置相对应的各种布置。

如本文所使用的，术语“通信资源”可以指代用于电子信息传送的硬件和/或固件。无线通信资源可以包括硬件以通过无线电来发送并接收信号，并且可以包括各种协议实现，例如电子工程师协会(ieee)中描述的802.11标准、以及柯克兰·华盛顿的蓝牙技术联盟的蓝牙^tm。有线通信资源可以包括；通用串行总线(usb)；高清晰度多媒体接口(hdmi)或其他协议实现。设备可以包括用于与外围装置进行通信的通信资源。

如本文所使用的，“加热系统被布置成与流动路径处于流体连通”可以指代加热系统与流动路径所传递的流之间的相互作用或交换，诸如(但不限于)加热系统的部件(诸如加热线圈)与包括流中的空气、前体、固体材料、和/或气溶胶之间的相互作用或交换。例如，如果加热元件(诸如线圈)位于流动路径中，则加热系统与流动路径处于流体连通。在这种情况下，加热元件加热流，并且反之，流可以对加热元件产生冷却效果。

如本文所使用的，术语“网络”或“计算机网络”可以指代用于电子信息传送的系统。网络可以包括一种或多种任何类型的网络，这些网络可以包括：公共陆地移动网络(plmn)；电话网络(例如公共交换电话网络(pstn)和/或无线网络)；局域网(lan)；城域网(man)；广域网(wan)；互联网协议多媒体子系统(ims)网络；专用网络；互联网；内联网。

如本文所使用的，术语“外围装置”可以包括设备外围的电子部件。外围装置可以包括电子计算机装置，这些电子计算机装置包括：智能手机；pda；视频游戏控制器；平板电脑；笔记本电脑；或其他类似装置。

如本文所使用的，术语“储存部分”可以指代设备的被适配成储存前体的部分。

如本文所使用的，术语“递送系统”可以指代可操作用于通过吸入向使用者递送气溶胶的系统。递送系统可以包括吸嘴或包括吸嘴的组件。

如本文所使用的，术语“流动路径”可以指代通过设备的路径或封闭通道，使用者可以通过该流动路径吸入以递送气溶胶。流动路径可以被布置成接收气溶胶。

如本文所使用的，术语“流”可以指代流动路径中的流，并且可以包括空气和/或气溶胶，该空气可以由于通过流动路径的吸入而引入到流动路径中。

如本文所使用的，术语“吸入”可以指代使用者吸入(例如由于使用者肺部的扩张)以使压力降低从而通过流动路径引入流。

如本文所使用的，术语“雾化器”可以指代用于从前体形成气溶胶的装置。雾化器可以包括加热系统、超声系统或其他合适的系统。

如本文所使用的，术语“通过加热系统的电能的性质”或“所测量到的电能性质”可以指代下项中的一项或多项：通过和/或经过加热系统(例如其一个或多个电阻性元件)或与其相关联的部件(例如电阻器，该电阻器可以包括分流电阻器，该分流电阻器被布置成与加热系统串联或并联或具有其他合适的操作性布置)的电能的电流；电势；功率；相位；其他相关的性质。性质可以指代电能的性质的时间依赖性。

如本文所使用的，术语“与流相关的性质”或“流的性质”可以指代以下与流动路径中的流相关联的各项中的一项或多项：气溶胶和/或空气的流速(例如体积流速或质量流速)；吸入的持续时间；吸入的开始；吸入的结束；吸入的强度；流速；流量(例如体积流量或质量流量)，包括流中的气溶胶中的一种或多种成分(例如尼古丁、咖啡因)和/或空气，这个量可以与吸入相关联。

如本文所使用的，关于所测量到的电能性质的术语“二阶时间导数的特征”可以包括/指代以下特性中的一个或多个特性：固定点，例如最大值或最小值；其他拐点，包括鞍点；与固定点相关联的周期，该周期可以与基线值有关；固定点之间的周期，该周期可以是紧邻相继的或隔开的，例如由基线的周期隔开；阶跃或其他不连续性；从基线上升或下降，例如针对脉冲；与脉冲的幅度相关联的位置，例如幅度的25％。可以关于大小和/或时间中的位置来表征各个点。

参考图1，实施例气溶胶产生设备2包括电源4，以用于供应电能。电能可以供应至雾化器6和/或电子电路系统8。电源4可以包括呈电池和/或到外部电源的电连接形式的电力供应器。设备2可以包括前体传递系统10，该前体传递系统用于将前体传递至雾化器6，以用于从该前体形成气溶胶。递送系统12将气溶胶递送至使用者。

参考图1和图2，实施例气溶胶产生设备2包括前体传递系统10，该前体传递系统具有用于储存前体的储存部分14。储存部分14可以被布置为储器(未示出)或其他合适的布置部分，这取决于前体的物理状态。前体传递系统10包括传递单元16以用于将前体从储存部分14传递至雾化器6。传递单元16可以包括下项中的一项或多项：被布置成通过毛细作用进行传递的吸收性构件(例如棉花)；导管；阀；泵送系统，该泵送系统可以包括电操作的泵。

在未展示的实施例中，可以省去前体传递系统10。在这种实施例中，前体可以被布置为可消耗荚体(例如，布置为液体或凝胶)，其中，雾化器包括用于荚体的受加热接收座。

递送系统12包括用于将气溶胶从雾化器6传递至使用者的流动路径18。雾化器6包括前体入口20。雾化器6包括流动路径18的流入口22和出口24，以用于使流通过雾化器6。在未展示的实施例中，流动路径18从出口24接收气溶胶，并且不会穿过雾化器6。

流动路径18包括入口26，该入口可以被布置成穿过设备2的壳体。流动路径18包括用于向使用者递送气溶胶和进入流的出口28。出口28可以被布置为吸嘴或其他合适的递送构件。

雾化器6包括加热系统30，该加热系统可以被布置为一个或多个电阻性加热元件(未示出)。加热元件可以被布置为丝或细丝。加热元件可以操作性地连接至前体传递单元16以对传递单元16的前体进行加热。一个或多个加热元件可以被布置在流动路径18内和/或与该流动路径处于流体连通，例如以便由所述流冷却。

在未示出的实施例中，汽化烟弹将传递系统10的储存部分14和传递单元16与加热系统30集成在共同的壳体中。汽化烟弹包括预定量的前体。

电路系统8调节从电源4到加热系统30的电能。在加热元件附近，前体可以被转化为过饱和蒸气，该过饱和蒸气随后凝结以形成可吸入气溶胶。随着前体被转化为气溶胶，该前体将被传递单元16所供应(例如通过泵送作用)的其他前体替代，直到储存部分14耗尽。

供应至加热系统30的电能可以由电路系统8通过下项中的一项进行控制或者其他由类似的电路系统进行控制：经由电操作的开关或通过其他合适的手段(例如通过对交流电流波形进行斩波)的脉冲宽度调制(pwm)；直流电流(dc)：dc转换器，诸如降压转换器；线性稳压器。

电路系统8例如通过闭环控制来实施对加热系统30的温度的某种形式的控制。取决于实施例，该控制可以包括调节下项中的一项：电势；电流；功率；温度；通过加热系统30(或其上)的要保持在目标值的其他相关的量。

由于加热系统30可以包括布置在流动路径18内的电阻元件，因此通过流动路径的吸入具有使加热系统30冷却的效果。所述冷却影响电阻元件的电阻，并且因此冷却的程度可以表示使用者吸入的强度，即通过流动路径的流速，并且由于作为气溶胶而从传递单元16递送的前体的量可以具有对吸入强度的依赖性，因此可以使用电阻来确定如本文所定义的流的性质。

在加热系统30上将电压调节为恒定的实施例中，在吸入期间为了保持恒定电压而发生的电流变化可以表示吸入的强度。

在例如通过比例微分积分(pid)或其他类似的控制算法将加热系统的温度调节在目标温度的实施例中，在吸入期间用于保持目标温度的功率(或其他相关的量，诸如电流)可以因此表示吸入的强度。

可以通过如以上所描述的对电阻进行测量并实施电阻与温度之间的凭经验确定的关系来确定加热系统30的温度。替代性地，电路系统可以实施专用温度传感器，该专用温度传感器被布置成与加热系统30操作性地邻近。

将理解的是，后续实施例中呈现的示例可以适于各种前述的加热系统30控制形式。

电路系统8可以包括触发器(未示出)，以检测需要何时形成气溶胶。在确定触发器的触发时，电路系统8可以影响到加热系统30的电能供应。触发器可以检测使用者动作何时提示需要形成气溶胶。这种请求可以是隐式的(诸如经由吸入)、或者是显式的(诸如经由按钮按压)。触发器可以包括致动器，该致动器由物理接触(例如吸用按钮)致动，包括通过使用者手部的手指来致动。示例包括按钮或转盘。触发器可以包括吸入传感器，该吸入传感器可操作用于检测使用者通过流动路径18的吸入。吸入传感器可以包括流量计或压力传感器，该流量计或压力传感器可操作用于确定流压力，包括通过对压力响应性可移位隔膜进行电容感测。

参考图3，设备2的实施例布置包括：与电源4互连的汽化烟弹32；以及吸嘴34。所提到的部件可以以模块化方式连接，包括通过插接或螺纹连接类型或其他合适的连接。设备2沿纵向轴线在几何上是长形的。所提到的部件可以被布置成长形圆柱形形状的形式，以便复制雪茄或香烟的形状。在未展示的实施例中，所提到的部件是替代性地布置的；例如雾化器可以布置成可与储存部分分离。所提到的部件中的一个或多个部件可以布置在共同的壳体35中。

参考图1至图5，用于产生气溶胶的电操作的气溶胶产生系统36可以实施前述实施例或本文所披露的其他实施例中的任何实施例的特征。系统36被配置成从气溶胶形成前体产生气溶胶，并且包括加热系统30以加热所述前体从而产生气溶胶。流动路径18包括用于空气进入的入口26以及用于递送气溶胶和进入空气的出口28。加热系统30被布置成与流动路径18处于流体连通，包括用于接收流动路径中的流50。

在框38处，电子电路系统8确定(例如测量)通过加热系统30的电能的性质。可以确定性质相对于时间的依赖性。合适的性质的示例如本文所披露的，这些示例包括电流或电压。如本文所使用的，术语“确定通过加热系统的电能的性质”或“通过加热系统的电能的性质”可以指代对通过加热系统的电能的性质的直接测量，和/或对电路系统中的与加热系统相关联的其他位置(例如与加热系统并联或串联的电阻器，该电阻器可以包括分流电阻器)的电能的性质的代表性测量。

在框40处，电子电路系统8确定所确定的通过加热系统30的电能的性质的二阶时间导数。如本文所使用的，“确定二阶时间导数”或“基于二阶时间导数”(或类似术语)可以包括不具有显式表述的代表性量以及具有显式表述的代表性量。将提供针对二阶导数的示例性推导方法。

在框42处，电子电路系统8确定二阶时间导数的特征(该特征的示例如本文所披露的)，这些示例包括诸如最大值和最小值的峰到峰值的特性。术语“二阶时间导数的特征”应被理解为不限于单个特性；例如该特性可以包括所述峰到峰值和最大值的时间；将提供进一步的示例。

在框44处，电子电路系统8处理所确定的二阶时间导数的特征来确定与流相关的性质。与流相关的性质的示例如本文所披露的，这些示例包括在使用者通过流动路径18的吸入期间分配的气溶胶中的一种或多种成分的量。

在实施例中，可以基于和流相关的性质与二阶时间导数的特征之间的关系来确定与流相关的性质；例如关系可以基于经验数据，将提供其示例。在未展示的其他实施例中，电路系统8可以实施替代性的程序步骤，例如对特征执行固定的操作。

在可选框46处，电子电路系统8输出所确定的与流相关的性质，这可以包括向使用者界面提供用于显示所确定的性质和/或存储所述性质的指令，将提供其示例。

根据本文的电路系统8的定义，将理解的是，过程框38-46(或与其相关联的任何其他框以及本文披露的其他实施例的类似过程步骤)可以在设备2上集中地执行，和/或分布在与系统36相关联的其他电路系统上，例如外围装置48，该外围装置可以被实施为智能手机。

现在将从框38开始更详细地描述图4的框所例示的程序步骤。可以以各种方式实施用于确定通过加热系统30的电能的性质的电路系统8。

[确定通过加热系统的电能的性质]

参考图6，电路系统8实施用于确定通过加热系统30的电能的性质的电路。电路系统8包括测量单元52以测量通过加热系统30的加热元件的或其上的电能的性质。测量单元52可以被实施为布置成与加热系统30串联的电阻器(例如分流电阻器，未示出)以及布置成测量电阻器上的电势的电位计(未示出)。可以通过电阻的分压将电阻器上的电势转化为电流。相应地，通过加热系统30的电能的性质可以基于电流和/或电势。处理器54基于来自测量系统52的信号来确定电能的性质。

在未展示的实施例中，测量单元可以具有其他实施方式，例如布置成对加热系统上的电势或可以包括相位或功率的其他性质进行直接测量的电位计。此外，处理器可以实施测量单元的元件，例如作为算法和/或组合逻辑电路的电位计。处理器还可以实施控制系统的元件，以控制到加热系统的电能，例如用于pwm控制，或dc：dc转换。处理器54可以实施对通过加热系统30的电能的性质变化的二阶时间导数的确定，以及对与流相关的性质的后续确定，如将讨论的。

加热系统30可以包括单个或多个加热元件。加热元件的材料可以被选择为具有高电阻温度系数α，例如30-90×10⁴，诸如镍。在实施例中，加热系统30的加热元件或每个加热元件可以被加热到引起前体汽化但不会引起前体燃烧的范围，例如加热到150-350℃。

参考图7，该图是图6的电路系统8的更详细的实施方式，出于说明性目的，电路系统8包括示例性构成部件。测量系统52被实施为2mω的分流电阻器58，该分流电阻器被布置成与加热系统30串联。加热系统30具有200mω的电阻性负载。放大器60对分流电阻器58上的电势进行放大。放大器是德州仪器(texasinstruments)的ina215，其增益为50。滤波器62被布置成对放大器60的输出进行滤波，例如以移除包括杂散模式的噪声。处理器54被实施为微控制器64。微控制器64是德州仪器的cc2540。

dc-dc转换器56(在实施例中，该转换器被实施为降压转换器)被布置成从电源4提供稳定的连续电压。dc-dc转换器是德州仪器的lm212buck。电源4具有3.7v的标称供应。dc-dc转换器56输出2.5v的连续电压，但是可以被控制到1.9-2.75v。微控制器64提供对dc-dc转换器56的控制。电位计66被布置成向微控制器64和dc-dc转换器56提供参考电压。电位计66是微芯(microchip)的mcp4013。电压由微控制器64控制，该微控制器设定电位计66的参考电压。

由于分流电阻器58的电阻是相对恒定的，因此可以通过对所述电阻的分压将分流电阻器58上的电势转化为电流。相应地，通过加热系统30的电能的性质可以基于电流和/或电势或可以从其推导出的其他量(例如功率)。

将理解的是，所确定的通过加热系统30的电能的性质的二阶时间导数相对独立于电路系统8的部件的具体实施方式(例如电阻)。此外，所述独立性可以减小实施相同电路系统8的电气构成部件的变化(例如制造公差)的任何影响，例如对于批量的相同设备2。

滤波器62可以被实施为低通滤波器，例如电阻器-电容器(rc)滤波器。通过频率可以低于20hz。在实施例中，滤波器(或附加的滤波器)被实施为可选地布置在处理器54上的数字滤波算法(或逻辑电路)。数字滤波器可以有利地由处理器54进行现场配置。滤波器可以实施平滑算法以便以最小失真增大信噪比；合适的实施方式包括savitzky-golay滤波算法。在实施例中，滤波器被选择为滤除由于储器中的气泡或其他波动引起的振荡。

[所测量到的通过加热系统的电能的性质的示例]

参考图8至图11，线72表示当使用图6或图7中示出的实施例电路系统8进行测量时通过加热系统30的电流的时间依赖性。当测量通过加热系统的电能的其他性质时，可以获取类似的时间依赖性；示例包括功率。

在实施例中(如之前所讨论的)，加热系统30上保持恒定电势。通过加热系统30的电流引起该加热系统的加热元件或每个加热元件被变热。加热元件的温度升高引起电阻增大，由于恒定电势的调节，该电阻增大所产生的效果是使通过加热系统30的电流降低。

参考图8，在t0，将电能施加至加热系统30。可以观察到的是，通过加热系统30的电流以指数方式减小。这是由于加热系统30在其被加热时呈现出显著的初始温度增大，随后收敛到恒定温度。由于电阻与温度成正比，因此为了保持恒定电势，电流呈现出相应的指数衰减。

在未展示的实施例中，电路系统8实施恒定电流源，该恒定电流源被布置成保持加热系统30上的恒定电流。随着加热元件的电阻增大，恒定电流源上的电势增大；因此，电势呈现出与前述实施例的电流类似的时间依赖性。当测量加热系统上的功率或其他代表性量时，可以获取类似的时间依赖性。因此将理解的是，通过加热系统30的电能的性质与和流动路径中的流相关的性质之间的关系可以应用于基于电路系统8的实施方式而选择的各种电气量。

当使用者通过流动路径18吸入时，热量例如通过从加热元件到流动流的热能对流热传递而从加热系统30散发到流50。加热系统30的散热因此与通过流动路径18中的流50相关。由于加热元件的温度与其电阻相关，因此温度影响通过加热系统30的电能的性质(例如加热系统30上的电势或通过加热系统30的电流，这取决于电路系统8的实施方式)。通过加热系统30的电能因此与流动路径18中的流50的各种性质相关，如将讨论的。

参考图10和图11，更清楚地展示了使用者通过流动路径18的吸入对电流的影响，其中，线72示出了在吸入期间的电流，并且线73示出了没有吸入时的电流。线78是线72的二阶时间导数。特别地，使用者的吸入分别在参考线74和76处开始和终止。可以看到的是，吸入的开始引起电流的初始振荡75，随后是增大的电流77的周期以及终止时的振荡79。在电流的二阶时间导数78中，效果更为明显。在线81处，初始振荡75不再对二阶时间导数78产生影响。在线83处，终止振荡79开始，并且对二阶时间导数78产生影响。

参考图8和图9，电流从超过12amp的初始大小减小到：0.5至1秒之间的8-7.5amp；1至2秒之间的7.5-7amp；大约2秒后的标称值6.5-7amp。以标称值作为参考，电流在前0.5秒因此下降了超过70％。可以优选的是，在0.5秒之后测量使用者吸入对通过加热系统30的电流的影响，其中，电流已经稳定，并且由于吸入而引起的振荡的影响可以显得更加明显。

因此期望的是，使用者吸入在供应预定量的电能和/或对加热元件进行一些预加热之后发生，以使得能够捕获使用者吸入的开始的影响。

本文使用的“标称值”可以指代电能的信号的正常操作值，电路系统8可以被设计成以该正常操作值操作。标称可以指代信号收敛到或大约收敛到的值。

参考图12，电路系统8实施用于使通过加热系统30的电能的性质稳定的实施例过程。该过程可以与图4中展示的实施例过程或本文所披露的另一个实施例相组合地实施。在框88处，电路系统8向加热系统30施加预定量的电能。在框90，预定量的电能使通过加热系统30的电能的性质(例如示例性实施例中的电流)稳定。在框92处，在施加预定量的电能之后，即在通过加热系统30的电能的性质稳定的情况下，电路系统8基于该性质确定与流动路径18中的流50相关的性质，将提供其示例。

在施加预定量的电能之后进行的吸入(这可以包括吸入的开始)可以通过实施电路系统8的一个或多个实施例操作模式来确保。在实施例中，在框86处，在确定触发时施加预定量的电能，如先前所描述的。触发器可以包括致动器，该致动器由物理接触(例如吸用按钮)致动，包括通过使用者手部的手指来致动。对于致动的持续时间，电子电路系统8可以利用施加至雾化器6的电能来实施致动器。已经发现，通过这种致动器，大部分使用者在致动0.5或1秒之后开始吸入。因此电路系统8可以具体地被配置成在0.5-1秒之前施加预定量的电能。所述配置可以由处理器54的控制系统来实施，以用于调节到加热系统30的电能(例如dc:dc转换器或基于pwm的控制系统在前0.5-1秒或其他合适的时间周期t1内施加预定量的电能)。

在其他实施例中，电路系统8将触发器实施为运动传感器或面部识别传感器(例如具有图像处理的相机)以确定开始吸入的意图。

在实施例中，仅当加热系统30被加热到预定温度和/或电流具有标称值的特定量(例如±40％或±25％)时，电路系统8才可以实施通过流动路径18的吸入的启用。电路系统8可以藉由电操作的值或其他流调节装置来实现吸入。

参考图8和图9，电路系统8在第一时间周期t1上施加预定量的电能。在ti，通过流动路径18的吸入的开始由线74指示，吸入在t1之后以及后续时间周期期间发生。电路系统8因此确定与通过流动路径的流相关的性质，如将讨论的。电路系统8可以被配置成在0.3-2秒、或0.6-1.5秒、或小于1秒或0.5秒的t1持续时间上施加预定量的电能。

尽管优选的是确保ti在已经施加了预定量的电能之后发生，但是在实施例中，流的性质基于吸入终止时的振荡(将提供其示例)。因此，在一些示例中，ti在已经完全施加了预定量的电能之前发生。

预定量的电能可以是20、25、或30焦耳(各自为±40％或±25％或±10％)。在图6和图7的实施例实施方式中，预定量的电能可以包括施加了t1(如由先前的范围限定的)的2.5v。

预定量的电能可以用于将加热系统30的加热元件预加热到预定的温度范围，在所述吸入期间可以从该预定的温度范围冷却。预定的温度范围可以被选择为引起前体汽化但不会引起前体燃烧，例如至150-350℃或200-250℃。可以通过各种实施方式确定加热元件的温度，这些实施方式包括：加热系统的电阻；专用温度传感器；经验数据(例如已知特定量的能量会影响通过实验确定的温度范围)。

预定量的电能可以用于使通过加热系统30的电能的性质稳定到标称值的±25％或±40％。在示例中，电流的标称值可以取为6.5amp，因此+40％或+25％分别等同于9.1amp和8.1amp，8.1amp在t1期间发生。在电路系统8的其他实施例实施方式中，相同的范围可以应用于通过加热系统30的电能的其他性质(例如电势)。

预定量的电能可以用于使通过加热系统的电能的性质稳定，从而可以提取并处理由使用者通过流动路径的吸入引起的振荡。振荡可以包括一阶或二阶时间导数中的振荡，如将讨论的。

用于实现前述稳定的具体量的电能将取决于设备2的实施，该实施包括以下各项的实施：电路系统8；加热系统30，包括加热元件的电阻；流动路径。因此，将理解的是，可以基于经验数据来确定具体量的电能。

参考图9，在大约2.5秒之后，电流72呈现出显著的振荡(在相应的二阶时间导数74中可以更清楚地看到该振荡)。振荡是由加热系统30的加热元件的过度加热而引起的电噪声。因此可以期望的是，将电路系统8配置成使得使用者通过流动路径18的吸入在电噪声之前发生，从而使得电噪声可以不干扰对吸入的测量。这可以通过尽可能接近使用者吸入的开始地施加预定量的电能来实现。

由于随着通过加热系统30的电能从其初始值减小到标称值，二阶时间导数尤其容易受到干扰，因此可以期望的是实施如下电路系统8，该电路系统与二阶时间导数的处理相组合地施加预定量的电能，以计算流的性质，将提供其示例。

然而，在一些实施例中，可以处理未进行数值微分的通过加热系统30的电能的性质，以计算流的性质，将提供其示例。

[确定二阶时间导数]

参考图4以及图9至图11，在框40处，电路系统8确定所确定的通过加热系统30的电能的性质相对于时间的二阶导数。

可以通过算法(或逻辑电路)来实施对二阶时间导数的确定，该算法可以布置在处理器上。可以实施有限差分法(例如牛顿差商、对称差分、或高阶方法)或诸如微分求积等其他方法。还可以由电气构成部件来确定对导数的推导，例如由电容器以及差分放大器来实施有限差分法，该电容器被布置成在通过加热系统30的电能的性质中引入延迟，以从电能的性质和电能的经延迟性质确定导数。

将理解的是，不需要明确地确定二阶时间导数，例如当实施有限差分法时，如果函数采样点之间的时间的变化保持恒定，则可以不除以较小的时间变化。在实施例中，实施导数的显式表述。

[确定二阶时间导数的表征特性]

参考图4，在框42处，可以由电路系统8提取二阶时间导数的表征特性，包括通过布置在处理器上的算法(或逻辑电路)来提取。

要提取的具体特征可以取决于被实施以确定流动路径18中的流的性质的特定关系，将提供其示例。

关系可能需要提取包括二阶导数的一个或多个特性(被称为输入值)的类，所有这些特性都包含在术语“二阶时间导数的表征特性”中。

将理解的是，取决于要提取的具体类，可以实施用于特征提取的各种过程，例如可以经由比较数据点与相邻数据点的大小来确定固定点或从基线的初始上升/下降，随后可以确定相邻的最大值和最小值的峰到峰幅度或者最大值或最小值的幅度。

[确定流的性质]

参考图4，在框44处，对所确定的二阶时间导数的表征特性进行处理以确定流的性质。处理可以包括确定对流动路径18中的流50的性质的特定关系的实施。关系可以由电路系统8实施，包括通过布置在处理器上的算法(或逻辑电路)来实施。

如本文所使用的，术语“关系”可以指代通过加热系统30的电能的性质与流动路径18中的流的性质之间的关系。关系可以是经验关系，例如通过实验获取数据而获取的经验关系。经验数据可以存储在与电路系统8相关联的存储器上。关系可以包括具有一个或多个输入变量和一个输出变量的数学函数。输出变量包括流的性质。一个或多个输入变量包括先前描述的一个或多个特征的类。

在“与流相关的性质”的定义下提供了一系列合适的输出值。在“二阶时间导数的特征”和/或通过加热系统30的电能的其他特性的定义下提供一系列合适的输入值(即类)。

鉴于以下示例，可以更好地理解本文定义的关系：

[示例1]

现在将提供实施先前描述的实施例的一个或多个特性的示例性实施例、或本文所披露的另一个实施例。

可以由电路系统8实施方程(1)中提供的关系以确定流的性质，

m＝a.i²+b.i+c.ti+d.td+e.v-f……………………………(1)

其中，输出值是使用者通过流动路径18的吸入中存在的气溶胶的质量m。系数a-f通过经验数据的回归来确定，并且具有对应的值：0.5965；0.1223；0.002088；0.0004042；0.05651；134.0。参考图9，输入值包括：峰到峰大小84，其表示为“i”；加热系统30上保持的恒定电压，其表示为“v”，单位为mv；施加至加热系统的电能的持续时间“td”，单位为msec；吸入的开始时间“ti”，单位为msec。由于电压v通常是常数，因此e和v可以替换为单个系数。

将通过举例的方式利用以上关系：

输入值包括：2.51v的电压v；3.987秒的电能持续时间td；1.035秒的ti；1.370的强度i。以上关系确定m为12.9mg，其中实验误差为±2-3％。通过测量包含前体的储存部分的消耗来获取m的实验获取值。通过经校准的代表性流速为18.33ml/s的泵来复制使用者通过流动路径的吸入。

可以基于气溶胶的各种成分(例如尼古丁)在前体中的浓度来确定该气溶胶的各种成分的量，例如通过浓度和m的乘积来确定。

参考图9，可以看出的是，通过使用二阶时间导数，特征(例如固定点)对于线74(比对于一阶时间导数或线72所观察到的特征)而言更为明显。对导数74进行处理以确定相邻的最大值80和最小值82的峰到峰大小84，这与吸入的开始相关联。吸入的开始被确定为如由线74指示的最大值80。

电路系统8可以实施各种条件以搜索并定位正确的最大值80和最小值82。对于图7中示出的电路系统8的实施，这些条件例示为：在到加热系统的电能开始之后的1.5秒内确定可能的最大值和最小值；确定相邻的最大值80与最小值82之间的最大差值；如果相邻的最大值80与最小值82之间的时间差大于1秒，则忽略；如果峰到峰的绝对值84不大于0.19，则忽略；峰到峰的绝对值84必须大于后续发生的相邻的最大值和最小值的峰到峰的绝对值乘以1.18；峰到峰的绝对值84必须大于先前发生的相邻的最大值和最小值的峰到峰的绝对值乘以1.13。

电路系统8可以通过先前描述的触发器(例如吸用按钮或其他合适的触发器)的致动持续时间来确定施加至加热系统30的电能的持续时间td。电路系统8可以通过最大值80的时间来确定吸入的开始ti。可以通过td-ti来确定吸入的代表性持续时间(方程1中未使用)。

参考图10和图11，这些图分别例示了在电流已经达到了标称值时开始吸入的情况下以及在电流向标称值收敛时开始吸入的情况下的电流72和二阶时间导数78，可以看到的是，在这两种情况下，峰到峰84均可以呈现出类似的大小。因此可以有利的是，使用二阶导数(与一阶导数或者未进行数值微分的电流不同)来确定输入值。可以基于方程(1)对开始时间ti的依赖来解决峰到峰大小84和开始时间ti的任何依赖性(由于电流的指数衰减)。此外，明显的是，二阶导数比未进行数值微分的电流更快地收敛到标称值。

在方程(1)的变体中，如果吸入开始地足够早，则线74处可以发生电流72中的鞍点。因此，关系可以被适配成搜索鞍点并且利用鞍中的零梯度点的开始(而不是80处的最大值)来推导峰到峰84。

[示例2]

现在将提供实施先前描述的实施例的一个或多个特性的示例性实施例、或本文所披露的另一个实施例。

可以由电路系统8实施方程(2)中提供的关系以确定流的性质，

m＝x.td+y.v-z………………………………………………(2)

其中，输出值是使用者通过流动路径18的吸入中存在的气溶胶的质量m(单位为mg)。系数x-z通过经验数据的回归来确定，并且具有对应的值：-0.00003115；0.1227；295.2。输入值包括：加热系统30上保持的恒定电压，表示为“v”(单位为mv)；施加至加热系统的电能的持续时间“td”(单位为msec)。

将通过举例的方式利用以上关系：

输入值包括：2.51v的电压v；3.987秒的电能的持续时间td。以上关系确定m为12.7mg，其中实验误差为±4-6％。通过测量包含前体的储存部分的消耗来获取m的实验获取值。通过经校准的代表性流速为18.33ml/s的泵来复制使用者通过流动路径的吸入。

可以如针对示例1所描述的那样来确定通过加热系统30的电能的持续时间td。

在无法确定吸入的开始(例如无法识别最大值80)、因此排除了方程(1)的实施的情况下，可以实施方程(2)以确定流的性质。

[变体示例]

应当理解的是，示例1和示例2提供了通过加热系统30的电能与流动路径18中的流的性质之间的示例性关系。可以实施其他关系。

示例1的变体可以包括下项中的一项或多项作为输入值：最大值80与最小值82之间的周期，或与其相关的其他周期；最大值80和/或最小值82下方的面积；最大值或最小值82的大小(与峰到峰值84不同)；可以使用替代性的最大值和/或最小值，包括与吸入的结束相关联的最大值和/或最小值。替代性地，可以利用由吸入的开始和终止所引起的振荡之间的周期的梯度/周期。在其他变体中，可以从通过加热系统30的电能的性质的一阶导数、或通过加热系统30的电能的性质(即未进行数值微分)来获取输入值。

在进一步变体中，可以使用通过加热系统的电能的性质的振荡的特性作为输入值，包括作为唯一的输入值；例如方程(1)被适配成具有可以基于经验数据的峰到峰84作为唯一的输入值，该峰到峰因此替换了方程中的时间依赖性。

在进一步变体中，可以从二阶时间导数获取使用者吸入的持续时间，并可以将其用作输入值，而不是吸入的开始时间和/或施加至加热系统的电能的持续时间。

示例2的变体可以包括使用者吸入的持续时间作为输入值，该持续时间可以从通过加热系统30的电能的性质的第二导数、或通过加热系统30的电能的性质(即未进行数值微分)来确定。

在其他变体中，可以确定与流相关的替代性性质；例如可以替代性地表达方程(1)或(2)以确定：气溶胶的体积；流(即气溶胶和空气的总和)的质量或体积；流速。

[输出与流相关的性质]

可以以各种方式来利用所确定的流的性质，这取决于该性质是什么。该性质可以用作下项中的一项或多项：在使用者界面上(例如在诸如智能手机48等外围装置上、或在设备2上)显示给使用者；存储在与系统36相关联的存储器上；用作对设备2进行控制的基础(例如已确定前体的消耗大于阈值并且减小或以其他方式控制了气溶胶产生)。

参考图5，在流的性质显示在使用者界面94上的实施例中，电路系统8基于所确定的流的性质生成用于使用者界面94显示信息的指令。指令可以用于由显示驱动器处理以驱动使用者界面94。在流的性质是吸入中存在的气溶胶中的一种或多种成分的量的实施例中，可以显示所述一个或多个量的量值、和/或多次吸入的合计的量。

[基于使用者通过流动路径的吸入的开始或终止来确定与流相关的性质]

参考图13，所描述的实施例包括：在框100处，电路系统8确定通过加热系统30的电能的性质；在框102处电路系统8确定由于使用者通过流动路径18的吸入的开始和/或终止而引起的振荡。该过程可以与图4和/或图12中展示的实施例过程或本文所披露的另一个实施例相组合地实施。

如本文所使用的，“振荡”可以指代下项中的一项或多项：最大值；最小值；鞍点。最大值和最小值可以是相邻的。振荡可以由通过流动路径18的吸入引起(而不是由电噪声或其他干扰引起)。

在框104处，电路系统8被配置成处理振荡的一个或多个特性以确定与流相关的性质。处理可以包括一个或多个特性，该一个或多个特性用作用于所描述的通过加热系统30的电能的性质与流动路径18中的流的性质之间的关系的输入值，其中流的性质是输出值。在框106处，电路系统8被配置成可选地输出与流相关的性质(如先前所讨论的)。

参考先前所讨论的示例1，框104的与流相关的性质可以包括在通过流动路径18的吸入中分配的气溶胶中的一种或多种成分的量。如针对示例1所讨论的，并且参考图10和图11，可以从由于使用者通过流动路径18的吸入的开始而引起的振荡来确定输入值。振荡可以基于二阶时间导数78，并且包括最大值80和相邻的最小值82。可以从最大值80和最小值82来提取峰到峰幅度84，并将其用作输入值。

在实施例中，可以从由于使用者通过流动路径18的吸入的终止而引起的振荡来确定输入值。振荡可以基于二阶时间导数78，并且包括最大值108和相邻的最小值110。可以从最大值108和最小值110来提取峰到峰幅度112，并将其用作输入值。

已经发现，来源于吸入的开始和终止之一或二者的振荡与通过流动路径18的吸入中分配的气溶胶中的一种或多种成分的量相关。在实施例中，可以从由于终止和开始而引起的振荡来确定输入值。在实施例中，如果由于吸入的开始或终止而引起的振荡中的一个振荡不可用，则可以使用来源于另一个振荡的输入值。

将理解的是，可以基于确定了哪些输入值来选择所实施的通过加热系统30的电能与流动路径18中的流的性质之间的关系。

参考图9，在大约2.5秒之后，电流72呈现出显著的振荡(在相应的二阶时间导数74中可以更清楚地看到该振荡)。振荡是由加热系统30的加热元件的过度加热而引起的电噪声。取决于电噪声何时发生，电噪声可能会干扰对与吸入的开始和/或终止相关联的振荡的确定。因此可以期望的是，将电路系统8配置成使得使用者通过流动路径18的吸入在电噪声之前发生，从而使得电噪声可以不干扰对吸入的测量。

参考图9，由于吸入的终止而引起的振荡受到电噪声干扰。因此可能难以准确地确定由于吸入的终止而引起的振荡。相应地，可以期望的是实施通过加热系统30的电能与流动路径18中的流的性质之间的、不需要确定吸入终止时的振荡并且需要确定开始时的振荡的关系(例如示例1下所讨论的那些关系)，这是因为这个振荡更不易受到干扰。

在变体中，为了确定振荡，可以利用通过加热系统30的电能的性质的一阶导数或通过加热系统30的电能的性质(即未进行数值微分)。然而，参考图10，可以看到的是，二阶导数提供了明显的振荡，并且可以产生更准确的输出值。

在实施例中，电路系统8可以通过与一个或多个预定的条件进行比较来确定由于吸入和/或吸入的终止而引起的振荡，这些条件在示例1下相对于用于搜索并定位最大值和最小值的条件进行了例示。

在变体实施例中，可以利用振荡的其他特性作为输入值，例如最大值与最小值之间的周期、或与其相关的其他周期；最大值和/或最小值下方的面积；最大值或最小值的大小(与峰到峰值不同)。

考虑示例1，可以理解的是，幅度的大小84与所分配的气溶胶中的一种或多种成分的量m直接相关，即遵循方程1的经验关系；幅度的大小越大，所分配的成分的量就越大，例如遵循正比例或其他数学函数关系。

如本文所使用的，“幅度”可以包括以下定义：峰到峰；峰值；rms；其他类似的定义。

[电路系统实施的用于确定流的性质的多个关系]

所描述的实施例可以利用电子电路系统8来实施，以确定基于通过加热系统的电能与同流动路径18中的流相关的性质之间的多种不同关系中的一种关系来确定所述性质。

特别地，电路系统可以实施包括以下操作的过程：测量通过加热系统的电能的性质(例如先前所描述的电流、或诸如功率或电压等另一个性质)；从所述所测量到的电能性质确定一个或多个特征(例如用于先前描述的示例1或示例2的输入值，或本文所描述的相关变体的输入值或其他类似的特征)；基于所确定的特征从如本文所定义的所测量到的电能性质与流的性质之间的多种不同经验关系中选择一种关系(例如选择示例1或示例2，或本文所描述的相关变体中的另一个变体)；实施所述关系以确定如本文所定义的流的性质。

关系的合适示例被提供作为示例1和示例2以及本文所描述的相关变体。相应地，在实施例中，电路系统8可以根据偏好的顺序或一组输入值(可以被称为“类”)来实施关系(例如示例1或示例2或其他变体)。

参考图14，用于实施多个关系的实施例过程包括，在框114处，电路系统8测量通过加热系统30的电能的性质(先前讨论了其示例)。

在条件116处，电路系统8确定是否可以从所确定的通过加热系统30的电能的性质来确定一个或多个输入值的第一类。如果可以确定第一类，则执行框118以在框120处输出流的性质。框118实施第一关系。

在实施示例1的方程(1)的实施例中，第一类将是：峰到峰大小84，其表示为“i”；加热系统30上保持的恒定电压，其表示为“v”；施加至加热系统的电能的持续时间“td”；吸入的开始时间“ti”。因此，在条件116处，如果可以确定第一类，则在框118处实施方程(1)。在框120处，输出值是使用者通过流动路径18的吸入中存在的气溶胶的质量m。

如果在条件116处无法确定第一类(例如无法计算输入值中的一个或多个输入值)，则执行条件122。在条件112处，电路系统8确定是否可以从所确定的通过加热系统30的电能的性质来确定一个或多个输入值的第二类。如果可以确定第二类，则执行框124以在框120处输出流的性质。框124实施第二种关系。

在实施示例2的方程(2)的实施例中，第二类将是：施加至加热系统的电能的持续时间“td”。因此，在条件116处，如果可以确定第二类，则在框124处实施方程(2)。在框120处，输出值是使用者通过流动路径18的吸入中存在的气溶胶的质量m。

在变体实施例中，实施了数量大于二的关系。在实施例中，可以确定与多个关系相关联的类，其中，根据偏好的顺序来实施特定的关系。

如果在条件116处无法确定第二类(例如无法计算输入值中的一个或多个输入值)，则执行框126。在框126处，电路系统8可以基于从先前使用者通过流动路径18的一次或多次吸入确定的输出值来确定输出值(例如利用先前吸入的输出值作为输出值，或者利用基于多次先前吸入的输出值的平均值或其他合适的表示作为输出值)。与先前输出值有关的信息可以存储在通信地联接至电路系统8的处理器的存储器上。

参考方程(1)和(2)被实施为第一关系和第二关系的前述实施例，与第二关系相关联的第二类中的输入值是与第一关系相关联的第一类中的输入值的子集。在无法确定第一类中的所有输入值的情况下，以此方式实施的电子电路系统8允许使用第一类中的一个或多个输入值来便利地实施第二关系。这种实施方式可以具有减小的处理开销。

[基于吸入标记来识别使用者]

参考图15和图16，用于产生气溶胶的电操作的气溶胶产生系统36可以实施前述实施例或本文所披露的其他实施例中的任何实施例的特征。可以实施电子电路系统8来测量由于使用者通过流动路径的吸入对加热系统30的冷却效果而引起的与加热系统相关联的性质的变化，并且基于所测量到的与加热系统相关联的性质来确定吸入的特征，并且基于所确定的特征来识别使用者。

参考图15的框200，测量由于使用者通过流动路径的吸入对加热系统30的冷却效果而引起的与加热系统相关联的性质的变化可以包括如先前的实施例所描述地测量通过加热系统的电能的性质。一个示例是在与图6和图7相关联的实施例中提供的实施例电路系统8，图8至图11中提供了这种性质的示例是电流。

参考框202，确定特征包括识别所测量到的性质中的特定特性，例如时间历史中的特征。在参考实施例中，特征是电流72的性质或电流的时间导数，诸如一阶时间导数(未示出)或二阶时间导数78。可以通过诸如特征提取的技术从所测量到的性质中识别并提取特征，如针对先前的实施例所描述的。

参考图10，在电流72的示例中，特征可以基于下项中的一项或多项：具有阶梯的幅度(即上升75与下降79之间的电流增大)；电流增大时初始上升75的时间或比率；电流增大时阶梯的持续时间；其他相关的性质。

在二阶时间导数78的示例中，特征可以基于下项中的一项或多项：与最大值或最小值82-108相关联的幅度(包括峰到峰84，112)；所述幅度的时间；与所述最大值和/或最小值相关联的面积；与所述最大值和/或最小值相关联的周期；从最大值和/或最小值推导出的吸入持续时间；其他相关性质。

参考框204，为了基于所确定的特征来识别使用者，可以将特征与阈值进行比较。作为比较的示例，基于凭经验获取的数据，可以将阈值设定为基于吸入的强度(其可以通过幅度84、112来确定)和/或持续时间(其可以通过幅度84、112的时间来确定)来区分成年人使用者和未成年使用者。还可以以此方式识别不同的成年人。在实施例中，可以确定的是，未成年使用者的幅度是典型的成年人的幅度的50-75％。

在另一个实施例中，可以将所确定的特征与存储的特征进行比较，存储的特征已经被推导出作为先前的校准程序的一部分(将讨论校准程序)。然后可以基于相关性评分的值来识别使用者。相关性评分可以是从相关性或模式匹配算法(例如带花树算法)推导出的单个值。如果相关性评分超过阈值评分，则可以将使用者确定为已识别。如果相关性评分未超过阈值评分，则不可以将使用者确定为已识别。作为示例，可以使用模式匹配算法来将最大值80的曲线与存储的曲线进行比较。

在上述过程的变体中，将理解的是，根据本文所披露的先前实施例，可以以类似的方式处理通过加热系统30的电能的其他性质，例如加热系统上的电势或通过加热系统的电功率。

在进一步变体中，与加热系统相关联的性质是加热系统30的温度。如先前的实施例中所披露的，可以从加热系统30的电阻来确定温度。替代性地，电子电路系统包括单独的温度传感器，诸如热电偶(未示出)，该温度传感器被布置为与加热系统操作性地邻近，以用于测量温度。在这些实施例中，电子电路系统8被布置成将加热系统调节到目标温度(例如通过pid或类似的算法，如先前的实施例中所讨论的)，其中通过流动路径的吸入引起所述经调节温度从目标温度的暂时偏移。

参考图16，针对这种实施例，绘制了温度历史206。吸入208、210、212和214可观察为温度206中的振荡、即冷却。可以通过振荡的特征来识别使用者，诸如：温度下降(温度下降可以指示最大流速和/或吸入的持续时间)；周期；面积；其他相关的量。作为示例，基于凭经验获取的数据，可以将阈值设定成基于温度下降的大小来区分成年人使用者和未成年使用者。还可以以此方式识别不同的成年人。在实施例中，可以从温度的时间导数来确定特征。

用于各种实施例的其他特征可以包括：振荡的其他曲线形状，该振荡可以包括与吸入的持续时间相关联的整体振荡或在吸入开始或结束时的振荡(前述实施例中提供了这些振荡的示例，例如结合图9和图10所讨论的振荡)；到峰值冷却的时间；到冷却中的首次最大值的时间；到首次最小值冷却的时间；冷却中的峰值之间的时间；冷却的变化率；冷却中的峰值数；峰值冷却处的温度；峰值冷却比；冷却速率比的变化率。

参考图15的框204，在实施例中，基于所确定的特征来识别使用者包括将特性与存储的特征进行比较并例如通过相关性评分来确定相关性。在实施例中，存储的特征是在校准程序期间存储的。

作为校准程序(其中与使用者吸入标记相关联的前述特征被存储)的一部分，使用者可以选择记录通过流动路径的典型吸入或非典型吸入(诸如特定序列或短促吸入)。非典型吸入可以提供增强的安全性。

在实施例中，校准程序包括吸入对所测量到的与加热系统相关联的性质的影响，在设定的时间周期(例如两秒)内记录该影响，并将其存储在存储器中。于是可以从这个所测量到的性质和所存储的与使用者吸入标记相关联的特征来提取(例如通过特征提取，如前述实施例中所描述的)相关特征(例如温度下降或其他此类特征)。可以经由系统的使用者界面来执行校准过程，该使用者界面被布置成接收来自使用者的用于执行所述过程的命令。

作为校准过程的替代方案，可以在系统的首次操作或装置的前几次操作期间记录与使用者吸入标记相关联的特征，从而避免了校准程序。

在框204之后，电子电路系统8可以基于对使用者的识别来实施各种控制操作。如先前的实施例中所讨论的，如果与加热系统相关联的特征同先前存储的特征相对应或超过阈值或通过了其他标准，则可以将使用者确定为已识别。

控制操作的示例是加热系统30的启用或禁用(例如通过防止向其供应进一步的电能)。如果使用者是未识别出的，则在实施例中，在预定量的时间(诸如5或10分钟)内或直到系统复位，防止到加热系统的电能的供应。在实施例中，复位包括经由外围装置48的使用者界面录入授权代码。

控制操作的示例是由(例如外围装置48的)使用者界面指示已经识别了使用者。

控制操作的示例是将设备配置成以特定方式操作。在实施例中，设备被配置成选择一个或多个操作参数，这些操作参数可以与使用者的身份相关联地存储在存储器上。这可以包括实施诸如键值数据库(或其他类似的范式)的数据结构，其中，使用者身份是键值并且链接至一个或多个操作参数的单个集合。在实施例中，数据结构可以跨系统的其他部件(包括外围装置42)来实施。操作参数可以包括下项中的一项或多项：加热器系统温度；加热系统的最大可允许加热器持续时间；使用者界面配置；其他相关参数。

控制操作的示例是将系统配置成存储操作与使用者身份相关联的操作信息。操作信息可以包括下项中的一项或多项：使用时间；吸入的次数；吸入的持续时间；被处理成气溶胶的前体的量；作为气溶胶被分配的前体中的一种或多种组分的量。信息可以周期性地传送至外围装置48或远程服务器系统。

将理解的是，所披露的方法中的任何方法(或相应的设备、程序、数据载体等)可以由主机或客户端来执行，这取决于具体的实施方式(即所披露的方法/设备是(多种)通信的形式，并且因此可以从任一“观点”来执行，即以彼此相对应的方式执行)。此外，将理解的是，术语“接收”和“发送”包含“输入”和“输出”，并且不限于发送和接收无线电波的rf背景。因此，例如，用于实现实施例的芯片或其他装置或部件可以生成用于输出至另一个芯片、装置、或部件的数据，或具有作为输入的来自另一个芯片、装置、或部件的数据，并且这种输出或输入可以被称为“发送(transmit)”和“接收(receive)”，包括动名词形式，即“发送(transmitting)”和“接收(receiving)”，以及rf背景下的这种“发送”和“接收”。

如本说明书中所使用的，所使用的风格为“a、b、或c中的至少一个”的任何表述以及表述“a、b、和c中的至少一个”使用了反意连接词“或(or)”和反意连接词“和(and)”，使得这些表述包括a、b、c中的任何和所有联合以及若干排列，即，单独的a，单独的b，单独的c，任何顺序的a和b，任何顺序的a和c，任何顺序的b和c，以及任何顺序的a、b、c。此类表述中可以使用多于或少于三个特性。

在权利要求中，置于括号间的任何附图标记不应被解释为限制权利要求。单词‘包括’不排除权利要求中列出的元件或步骤之外的其他元件或步骤的存在。此外，如本文所使用的，术语“一个(a)”或“一种(an)”被定义为一个或多于一个。而且，在权利要求中使用诸如“至少一个”和“一个或多个”等介绍性短语不应被视为暗示由不定冠词“一个(a)”或“一种(an)”引入另一个权利要求要素将含有这种所引入的权利要求要素的任何具体权利要求限制为仅包含一个这种要素的发明，即使当同一权利要求包括介绍性短语“一个或多个”或“至少一个”以及诸如“一个(a)”或“一种(an)”等不定冠词时也是如此。使用定冠词也是如此。除非另有陈述，否则使用诸如“第一”和“第二”等术语来任意地区分此类术语所描述的要素。因此，这些术语不一定旨在指示此类要素的时间或其他优先顺序。在相互不同的权利要求中陈述某些措施的这一事实并不表示不能有利地使用这些措施的组合。

除非另外明确地指出为不兼容，或者实施例、示例、或权利要求物理上或以其他方式防止这种组合，否则前述实施例和示例的特征以及所附权利要求的特征可以以任何合适的布置集成在一起，尤其是在这样做有益处的情况下。这不仅限于任何特定的益处，而是还可以来自“事后”益处。也就是说，特征的组合不受所描述的形式的限制，特别是(一个或多个)示例的形式(例如编号)、(一个或多个)实施例的形式、或(一个或多个)权利要求的从属关系。此外，这也适用于短语“在一个实施例中”、“根据实施例”等，这仅是措辞的风格形式，并且不应解释为将以下特征限制于单独的实施例至相同或类似措辞的所有其他情况。也就是说，对‘一个(an)’、‘一个(one)’、或‘一些(some)’实施例的引用可以是对所披露的这些实施例中的任何一个或多个实施例、和/或所有实施例、或实施例的(一种或多种)组合的引用。而且，类似地，对“该(the)”实施例的引用可以不限于紧接在前的实施例。

如本文所使用的，任何机器可执行指令或计算机可读介质都可以执行所披露的方法，并且因此可以使用与术语“方法”同义地或彼此同义地使用。

对一个或多个实施方式的前述描述提供了展示和描述，但并不旨在穷举本发明或将本发明的范围限制为所公开的精确形式。鉴于以上教导，修改和变化是可能的，或者可以从本披露的各种实施方式的实践中获得这些修改和变化。

附图标记列表

36系统

2设备

4电源

6雾化器

20前体入口

22流入口

24出口

30加热系统

8电路系统