基于吸入行為進行用戶識別的吸入裝置的制作方法

本發明涉及經配置以使得用戶可吸入含有所要藥劑或成分的氣溶膠或蒸氣的吸入裝置。這種吸入裝置的實例包括電操作香煙、加熱煙草系統和醫用吸入器。具體來說，本發明涉及可以基于用戶的抽吸行為識別或鑒認用戶的裝置和方法。

背景技術：

吸入裝置的一個實例是電子香煙。盡管電子香煙被認為比常規香煙有害性更小并且可以用作戒煙輔助，但其不打算供未經批準的個體(特別是未到電子香煙的法定年齡的個體)使用。在當前可用的電子香煙中，不存在預防未經批準的使用的機制。

有多種用戶識別系統用于其它電子裝置中。舉例來說，移動電話典型地需要用戶輸入密碼隨后其才可全面操作。更復雜的系統包括指紋識別、面部識別、語音識別和視網膜掃描。然而，這些系統典型地體積太大以致無法集成到如電子香煙的小裝置中。并且即使較小的系統(如指紋和掃掠手勢識別)也需要復雜并且昂貴的電子裝置和軟件整合到裝置中。wo2014/150704描述了用以預防電子香煙的未經批準使用的一些這類系統。

需要提供一種更簡單、體積更小并且更便宜的預防吸入裝置的未經批準使用的構件。還需要提供一種自動識別吸入裝置的用戶以便實現裝置的個性化操作的構件。

技術實現要素：

在第一方面，提供了一種控制吸入裝置的操作的方法，所述吸入裝置包含氣體可以通過用戶抽吸的動作而抽取通過的氣流路徑、在所述氣流路徑內的氣流傳感器以及存儲器，所述方法包含：

記錄來自所述氣流傳感器的氣流測量值；

將所述氣流測量值與存儲于存儲器中的用戶抽吸特征標志比較以提供相關性分數；以及

基于所述相關性分數的值啟用或禁用所述裝置的進一步操作。

這種方法使得吸入裝置(如電操作吸煙裝置或醫用吸入器)可基于檢測的抽吸行為鑒認所述裝置的用戶。僅在用戶被確定為可信用戶時，才啟用裝置的進一步操作，例如向用戶遞送氣溶膠。這種鑒認和預防裝置的未經批準使用的方法是簡單并且緊湊的，并且鑒于在許多情況下多種吸入裝置并有流量傳感器和控制器用于其它目的而是非常便宜的解決方案。

如本文所用，吸入裝置包含經配置以遞送用于供用戶吸入的物質的任何裝置。吸入裝置可以例如是醫用吸入器或霧化器、蒸發器、電子香煙或加熱煙草裝置。如本文所用，吸入意指用戶通過其口或鼻將氣溶膠或氣體抽取到其體內的動作。吸入包括抽取到肺中隨后呼出，以及僅抽取到口或鼻腔中隨后呼出。

如本文所用，氣流測量值可以指氣體流速的測量值，所述氣體流速可以是質量流速或體積流速；或可以指一種或多種與氣體流速相關的其它參數(如壓力變化、電阻或電容的變化)的測量值。

所述方法可以進一步包含在建立程序期間基于來自所述氣流傳感器的信號記錄用戶抽吸特征標志；和將所述用戶抽吸特征標志存儲于所述存儲器中。所述記錄用戶抽吸特征標志的步驟可以包含記錄持續第一預定時間段通過所述氣流傳感器的氣體流速。并且所述記錄用戶抽吸特征標志的步驟可以包含向所述用戶提供所述第一預定時間段開始的指示。因此，在建立操作中，用戶可能需要通過在裝置上的指示器(如光或揚聲器)激活之后提供設定時間段內的特征性抽吸行為而提供抽吸特征標志。用戶可以選擇其喜歡的任何抽吸特征標志。舉例來說，用戶可以選擇一系列或短暫尖銳抽吸，或可以選擇具有可變氣體流速的單個長抽吸。持續設定時間段(例如兩秒)記錄這種抽吸行為，并且將其存儲于存儲器中作為用戶抽吸特征標志。

所述記錄氣流測量值的步驟可以包含記錄持續第二預定時間段通過所述氣流傳感器的氣體流速。第二預定時間段有利地可以與第一預定時間段具有相同持續時間。所述記錄氣流測量值的步驟包含向用戶提供所述第二預定時間段開始的指示或所述裝置準備好開始持續所述第二預定時間段記錄。可以再次提供光或可聽指示以指示鑒認程序的開始。用戶然后重復其抽吸特征標志。將用戶的抽吸特征標志記錄為第二預定時間段期間的氣流測量值，并且然后與存儲的抽吸特征標志比較以提供相關性分數。

相關性分數可以是衍生自相關性或模式匹配算法的單個值。

所述啟用或禁用所述裝置的進一步操作的步驟可以包含將所述相關性分數與閾值分數比較，和在所述相關性分數超過所述閾值分數時啟用所述裝置的進一步操作。在所述相關性分數不超過所述閾值分數時，可以禁用所述裝置。所述禁用所述系統的步驟可以包含禁用所述系統持續預定禁用時間段，隨后所述用戶可以再次嘗試所述鑒認程序。禁用時間段可以隨裝置的每次后續禁用而增加，直到用戶成功得到鑒認并且裝置被啟用。舉例來說，裝置的第一次禁用可以包含禁用裝置持續僅數秒。如果用戶隨后再次未能提供匹配抽吸特征標志，那么裝置的第二次禁用可以包含禁用裝置持續2分鐘。如果作出了另一不成功的提供匹配抽吸特征標志的嘗試，那么可以禁用裝置持續一小時。

所述方法還可以包含永久性禁用裝置直到執行復位程序。復位程序可以包含將裝置連接到pc或其它次級裝置，和通過次級裝置提供不同形式的鑒認(如密碼)。在執行復位程序后，用戶可能需要記錄新的抽吸特征標志。

所述方法可以進一步包含在所述相關性分數超過所述閾值分數時基于所述氣流測量值修改所述用戶抽吸特征標志的步驟。以此方式，每當用戶成功得到鑒認時，其抽吸特征標志可以更新為或替換為最近的匹配抽吸行為。考慮歸因于當日時間、季節或局部環境的變化，這可以有益于追蹤抽吸行為隨時間推移的小變化或提供特征標志的平均值。

還有可能的是，用戶抽吸特征標志并非用戶故意產生作為特征標志的抽吸行為。可以記錄用戶所特有的自然抽吸行為作為用戶抽吸特征標志。

所述將所述氣流測量值與所述用戶抽吸特征標志比較的步驟可以包含比較所述氣流測量值的任何適合參數。舉例來說，可以使用以下參數中的一者或多者：到抽吸結束的時間、到峰流速的時間、到第一最大流速的時間、到第一最小流速的時間、峰流速之間的時間、流速的變化率、峰流速的數目、峰流速下的流速、抽吸體積、峰流量比、流速比的變化率、抽吸間隔時間和曲線形狀。舉例來說，用戶抽吸特征標志可以包含最大流速、多個流量峰和流速經前0.5秒的初始變化率。這些參數中的每一者可以從氣流測量值提取。可以對每一種參數進行比較，并且將比較結果的加權和用以提供最終相關性分數。

所用參數的選擇將取決于所記錄抽吸特征標志的長度和復雜性以及所獲得氣流測量值的敏感性。目的是提供真正用戶的可靠鑒認，在誤拒絕與誤接受之間達到平衡。參數選擇、相關性算法和閾值分數都可以基于試錯法來調節以提供所需性能。

所述方法可以進一步包含在所述將所述氣流測量值與所述用戶抽吸特征標志比較的步驟之前取決于當日時間或基于用于所述裝置的消耗品的類型或兩者來修改所述記錄的用戶抽吸特征標志。如果舉例來說，確定用戶典型地在早晨比在晚間采用更強抽吸，那么可以相比于早晨修改晚間的抽吸特征標志。

如果裝置可以用于含有待從吸入裝置向用戶遞送的物質的不同消耗品，那么不同消耗品可能影響通過裝置的流速。因此，可以基于所用消耗品修改抽吸特征標志。這在用戶特征標志并非故意產生的特征標志而是記錄的自然抽吸行為時特別有用，并且其可以降低誤拒絕率。

所述方法可以包含存儲多個用戶抽吸特征標志，并且所述將所述氣流測量值與所述用戶抽吸特征標志比較的步驟可以包含將所述氣流測量值與每個抽吸特征標志比較以提供多個相關性分數。這允許多名用戶對單個裝置被授權。在例如電操作吸煙裝置的情況下，在一個家庭內可能存在多名經授權的用戶。

所述方法可以進一步包含取決于所述多個相關性分數中哪一個最高來修改所述裝置的所述操作。這允許裝置的操作參數對已經被鑒認可使用裝置的用戶進行設定。再次，取吸煙裝置作為實例，一名用戶可能比另一經授權的用戶更喜歡在每次抽吸時有更大體積的遞送氣溶膠。如果裝置通過加熱基底而生成氣溶膠，那么裝置可以因此經配置以對于一名用戶比對于另一名用戶向基質提供更多熱量。此外，單名用戶可以記錄不同抽吸特征標志以提供不同裝置操作，以便其可以通過提供特定抽吸特征標志而選擇特定操作模式。舉例來說，當需要非常快速的氣溶膠遞送時可以使用一個抽吸特征標志，并且當需要更漸進的氣溶膠遞送時可以使用另一個抽吸特征標志。

在第二方面，提供了一種吸入裝置，其包含：

經配置以控制所述裝置的操作的控制器；

氣體可以通過用戶抽吸的動作而抽取通過的氣流路徑；

在所述氣流路徑內的氣流傳感器；以及

存儲器，

其中所述控制器經配置以將存儲于所述存儲器中的用戶抽吸特征標志與來自所述氣流傳感器的氣流測量值比較以生成相關性分數，并且經配置以基于所述相關性分數的值啟用或禁用所述裝置的操作。

所述吸入系統可以是電操作吸煙系統。

吸煙系統可以是加熱氣溶膠形成基質以生成氣溶膠的電加熱吸煙系統。氣溶膠形成基質可以是裝納于液體儲存部分中的液體或可以是固體基質。在任一情況下，氣溶膠形成基質都可以提供于在使用中嚙合裝置的可替換消耗性部分中。吸煙系統可以是加熱煙草類型系統，其中香煙經加熱但不經燃燒以形成可以直接由用戶吸入的氣溶膠。

裝置可以包含空氣入口和煙嘴，其中氣流路徑在空氣入口與煙嘴之間延伸，并且其中氣體可以通過用戶在煙嘴上抽吸的動作抽取通過氣流路徑。或者，用戶可以直接在耦接到裝置的氣溶膠形成基質上抽吸。

控制器可以經配置以執行參考第一方面描述的步驟中的一些或全部。

具體來說，控制器可以經配置以通過記錄持續第一預定時間段通過氣流傳感器的氣體流速來記錄用戶抽吸特征標志。并且裝置可以包含一個或多個指示器(如led或揚聲器)，并且控制器可以經配置以向用戶提供第一預定時間段開始的指示。控制器可以經配置以通過記錄持續第二預定時間段通過氣流傳感器的氣體流速來記錄氣流測量值。第二預定時間段有利地可以與第一預定時間段具有相同持續時間。控制器可以經配置以向用戶提供第二預定時間段開始的指示。

控制器可以經配置以將相關性分數與閾值分數比較，和在相關性分數超過閾值分數時啟用裝置的進一步操作。在相關性分數不超過閾值分數時，控制器可以禁用裝置。控制器可以禁用系統持續預定禁用時間段，隨后用戶可以再次嘗試鑒認程序。禁用時間段可以隨裝置的每次后續禁用而增加，直到用戶成功得到鑒認并且裝置被啟用。

控制器還可以經配置以永久性禁用裝置直到執行復位程序。復位程序可以包含將裝置連接到pc或其它次級裝置，和通過次級裝置提供不同形式的鑒認(如密碼)。在執行復位程序后，用戶可能需要記錄新的抽吸特征標志。

控制器還可經配置以在相關性分數超過閾值分數時基于氣流測量值修改用戶抽吸特征標志。

控制器可以經配置以比較氣流測量值的任何適合參數與用戶抽吸特征標志。舉例來說，可以使用以下參數中的一者或多者：到抽吸結束的時間、到峰流速的時間、到第一最大流速的時間、到第一最小流速的時間、峰流速之間的時間、流速的變化率、峰流速的數目、峰流速下的流速、抽吸體積、峰流量比、流速比的變化率、抽吸間隔時間和曲線形狀。可以對多種參數進行比較，并且將比較結果的加權和用以提供最終相關性分數。

控制器還可以在將氣流測量值與用戶抽吸特征標志比較之前取決于當日時間或基于用于裝置的消耗品的類型或兩者來修改記錄的用戶抽吸特征標志。

控制器可以存儲多個用戶抽吸特征標志并且將氣流測量值與每個抽吸特征標志比較以提供多個相關性分數。這允許多名用戶對單個裝置被授權。在例如電操作吸煙裝置的情況下，在一個家庭內可能存在多名經授權的用戶。控制器可以取決于多個相關性分數中哪一個最高來修改裝置的操作。這允許裝置的操作參數對已經被鑒認可使用裝置的用戶進行設定。

氣流傳感器可以是任何適合傳感器，如常用于電子香煙中的基于麥克風的傳感器、壓力傳感器或基于電阻的傳感器，如ep2143346中描述的傳感器，其中電阻性元件由于空氣流的冷卻影響其電阻，從而提供抽吸的準確指示。

控制器可以包含微處理器，所述微處理器可以是可編程微處理器。控制器可以包含其它電子組件。電控制器可以經配置以調節向氣溶膠生成元件(如加熱器或振動膜)的電力供應。電力可以在激活系統之后連續地供應到氣溶膠生成元件，或可以如在逐抽吸的基礎上間歇地供應。電力可以以電流脈沖的形式供應到氣溶膠生成元件。

裝置可以包含可以存儲用戶抽吸特征標志的非易失性存儲器。

裝置可以包含經配置以與氣溶膠形成基質相互作用以產生供吸入的氣溶膠的氣溶膠生成元件。在一個實施例中，氣溶膠生成元件是經配置以加熱氣溶膠生成基質以提供可供用戶吸入的氣溶膠的加熱器。加熱器可以包含一個或多個加熱元件，并且可以經配置以加熱固體氣溶膠形成基質或液體氣溶膠形成基質。加熱器可以是電操作加熱器，并且裝置可以包含用于向加熱器供電的電源。控制器可以經配置以控制電力向加熱器的供應，并且控制器可以通過阻止電力供應到加熱器而禁用裝置的操作，并且可以通過允許電力供應到加熱器而啟用裝置的操作。

氣溶膠形成基質是能夠釋放可形成氣溶膠的揮發性化合物的基質。揮發性化合物可以通過加熱氣溶膠形成基質而釋放。氣溶膠形成基質可以包含植物類材料。氣溶膠形成基質可以包含煙草。氣溶膠形成基質可以包含含有揮發性煙草香味化合物的含煙草材料，在加熱時所述化合物從氣溶膠形成基質釋放。或者，氣溶膠形成基質可以包含非含煙草材料。氣溶膠形成基質可以包含均質植物類材料。氣溶膠形成基質可以包含均質煙草材料。氣溶膠形成基質可以包含至少一種氣溶膠形成劑。氣溶膠形成劑是在使用中便于形成濃密并且穩定的氣溶膠并且在系統的操作溫度下基本上抗熱降解的任何適合已知化合物或化合物的混合物。適合的氣溶膠形成劑是所屬領域中眾所周知的，并且包括(但不限于)：多元醇，如三乙二醇、1，3-丁二醇和甘油；多元醇的酯，如甘油單、二或三乙酸酯；和單、二或聚羧酸的脂族酯，如十二烷二酸二甲酯和十四烷二酸二甲酯。優選的氣溶膠形成劑是多元醇或其混合物，如三乙二醇、1，3-丁二醇和最優選地甘油，如甘油或丙二醇。氣溶膠形成基質可以包含其它添加劑和成分，如香料。在一個實例中，氣溶膠形成基質包含甘油、丙二醇(pg)、水和調味劑以及尼古丁的混合物。在一優選實施例中，氣溶膠形成基質包含約40體積％pg、40體積％甘油、18體積％水和2體積％尼古丁。

裝置可以包含用于檢測氣溶膠形成基質的構件。舉例來說，氣溶膠形成基質可以具有條形碼或裝置可以讀取的其它標記。或者，氣溶膠形成基質可以具備電接觸，基底識別信息可以通過所述電接觸傳送到裝置。控制器可以調節裝置的操作，并且可以取決于氣溶膠形成基質的特性來修改用戶抽吸特征標志。

系統有利地在殼體的主體內包含電源，典型地是電池，如可再充電鋰離子電池。作為一替代方案，電源可以是另一形式的電荷存儲裝置，如電容器。電源可能需要再充電并且可以具有允許存儲足夠能量以供一個或多個吸煙過程的容量；例如，電源可以具有足夠的容量以允許連續生成氣溶膠持續約六分鐘的時間，對應于抽一支常規香煙所耗費的典型時間，或持續多個六分鐘的時間。在另一實例中，電源可以具有足夠的容量以允許預定數目次抽吸或加熱元件的不連續激活。

優選地，氣溶膠生成系統包含殼體。優選地，殼體是伸長的。殼體可以包含任何適合材料或材料的組合。適合材料的實例包括金屬、合金、塑料或含有那些材料中的一種或多種的復合材料、或適用于食品或藥物應用的熱塑性塑料，例如聚丙烯、聚醚醚酮(peek)和聚乙烯。優選地，材料是輕型的并且是不易破碎的。

優選地，氣溶膠生成系統是便攜式的。氣溶膠生成系統可以具有相當于常規雪茄或香煙的大小。吸煙系統可以具有約30mm與約150mm之間的總長度。吸煙系統可以具有約5mm與約30mm之間的外徑。

檢測特定抽吸特征標志的能力可以不僅用于鑒認目的，而且用于識別用戶或特定用戶行為并且調適裝置的操作以最佳地適合所述用戶或用戶行為。

在本發明的第三方面，提供了一種控制吸入裝置的操作的方法，所述吸入裝置包含氣體可以通過用戶抽吸的動作而抽取通過的氣流路徑、在所述氣流路徑內的氣流傳感器以及存儲器，所述方法包含：

將抽吸概況數據存儲于所述存儲器中；

記錄來自所述氣流傳感器的氣流測量值；

將所述氣流測量值與所述抽吸概況數據比較以提供多個相關性分數；以及

基于所述相關性分數的值修改所述裝置的操作。

抽吸概況數據可以在裝置的先前操作期間由用戶進行數據記錄。所述方法可以進一步包含在吸入裝置操作期間基于來自氣流傳感器的信號記錄用戶抽吸數據，和將所述數據作為抽吸概況數據存儲于存儲器中。

吸入裝置可以如參考第二方面所描述并且具體來說可以是電操作吸煙裝置。修改裝置操作的步驟可以是例如修改供應到加熱元件或其它氣溶膠生成組件的電力；修改控制策略，例如通過修改目標溫度或電力向加熱器或其它氣溶膠生成組件的施加持續時間；修改一種或多種氣溶膠形成基質向氣溶膠生成元件或向氣流路徑中的供應；或修改氣流路徑的尺寸。

如果用戶的初始抽吸行為匹配存儲的特定用戶抽吸數據，并且所述存儲的抽吸數據與裝置的特定控制參數相關，那么那些控制參數可以用于裝置操作的持續時間直到裝置被禁用或斷開。

以此方式，裝置的操作可以針對特定用戶行為優化。如果確定用戶已經開始了特定類型的抽吸行為，那么基于用戶將繼續相同抽吸行為持續使用階段的持續時間的假設，裝置可以控制裝置操作持續裝置操作的持續時間。

在本發明的第四方面，提供了一種當在吸入裝置中在可編程控制器上執行時實行本發明的第一方面的方法的計算機程序產品，所述吸入裝置包含氣體可以通過用戶抽吸的動作而抽取通過的氣流路徑、在所述氣流路徑內的氣流傳感器以及存儲器。

在本發明的第五方面，提供了一種當在吸入裝置中在可編程控制器上執行時實行本發明的第三方面的方法的計算機程序產品，所述吸入裝置包含氣體可以通過用戶抽吸的動作而抽取通過的氣流路徑、在所述氣流路徑內的氣流傳感器以及存儲器。

關于本發明的一個方面所描述的特征可以適用于本發明的另一方面。

附圖說明

將參照附圖僅借助于實例進一步描述本發明，在所述附圖中：

圖1說明了根據本發明的電操作吸煙系統的第一實例；

圖2說明了通過圖1中所說明類型的裝置的抽吸概況；

圖3說明了用作抽吸特征標志的可能的抽吸概況；

圖4是記錄用戶抽吸特征標志的建立程序的流程圖；

圖5是根據本發明的鑒認過程的流程圖；

圖6是說明基于用戶抽吸數據選擇操作模式的過程的流程圖；并且

圖7說明了根據本發明的電操作吸煙系統的第二實例。

具體實施方式

圖1展示了吸入裝置的一個實例并且根據本發明其是電操作氣溶膠生成系統。在圖1中，系統是吸煙系統。圖1的吸煙系統100包含具有煙嘴端103和主體端105的殼體101。在主體端中，提供了呈電池107形式的電源以及電控制電路109。電控制電路包含可編程微處理器和非易失性存儲器并且還可以包含其它電組件。還提供了與電控制電路109合作的呈氣流傳感器形式的抽吸檢測系統111。在煙嘴端中，提供了呈含有液體115的筒113形式的液體儲存部分、毛細管芯117和加熱器119。注意，加熱器僅示意性地展示于圖1中。在圖1中展示的例示性實施例中，毛細管芯117的一個端部延伸到筒113中，并且毛細管芯117的另一端部被加熱器119包圍。加熱器經由連接件121連接到電控制電路，所述連接件可以沿筒113的外部傳遞(圖1中未展示)。殼體101還包括空氣入口123、煙嘴端處的空氣出口125、氣溶膠形成室127、led指示器129、usb口131以及按鈕133。

在圖1中展示的實施例中，電控制電路109和抽吸檢測系統111是可編程的。電控制電路109和抽吸檢測系統111用以管理氣溶膠生成系統的操作。這幫助控制氣溶膠的粒度。

圖1展示了根據本發明的電操作氣溶膠生成系統的一個實例。然而，多種其它實例是可能的。另外，注意，圖1本質上是示意性的。具體來說，所展示的組件獨立地或相對于彼此并非按比例。氣溶膠生成系統需要包括或容納氣溶膠形成基質。氣溶膠生成系統需要某一類氣溶膠生成元件(如加熱器或振動換能器)以便從氣溶膠形成基質生成氣溶膠。但可以改變系統的其它方面。舉例來說，可以改變殼體的整體形狀和大小。此外，系統可以不包括毛細管芯。

然而，在圖1中所說明的實施例中，系統確實包括毛細管芯用于將液體基底從儲存部分輸送到至少一個加熱元件。毛細管芯可以由多種多孔或毛細管材料制造并且優選具有已知的預定義的毛細性。實例包括呈纖維或燒結粉末形式的陶瓷基或石墨基材料。具有不同孔隙率的芯可以用以適應不同液體物理性質，如密度、粘度、表面張力和蒸氣壓。芯必須適合以便所需量的液體可以遞送到加熱器。加熱器可以包含至少一個環繞毛細管芯延伸的加熱線或絲。

或者，加熱器可以包含布置得鄰近芯或直接鄰近液體氣溶膠形成基質儲槽的加熱元件。具體來說，加熱器可以是基本上平坦的。如本文所用，“基本上平坦的”是指加熱器呈基本上二維拓撲歧管形式。因此，基本平坦加熱器基本上沿表面在兩個維度上而非在第三維度上延伸。具體來說，基本平坦加熱器在表面內兩個維度上的尺寸是垂直于所述表面的第三維度上尺寸的至少5倍。基本平坦加熱器的一實例是兩個基本平行表面之間的結構，其中這兩個表面之間的距離基本上小于所述表面內的延伸。在一些實施例中，基本平坦加熱器是平面的。在其它實施例中，基本平坦加熱器沿一個或多個維度彎曲，例如形成圓頂形狀或橋形狀。

加熱器可以包含多個加熱器絲。術語“絲”在本說明書通篇用以指布置在兩個電接觸之間的電路徑。絲可以分別任意地分支和分叉為若干路徑或絲，或可以從若干電路徑聚集為一個路徑。絲可以具有圓形、正方形、平坦形或任何其它形式的橫截面。絲可以以筆直或彎曲方式布置。

多個絲可以是(例如)平行于彼此布置的絲陣列。絲可以形成網格。網格可以是交織或非交織的。多個絲可以定位得鄰近或接觸裝納氣溶膠形成基質的毛細管材料。絲可以界定絲之間的間隙并且間隙可以具有10μm與100μm之間的寬度。絲可以引起空隙中的毛細管作用，使得在使用中，待蒸發的液體被抽取到空隙中，從而增加加熱器組件與液體之間的接觸面積。

在一個實例中，加熱器包含由304l不銹鋼形成的絲網格。絲具有約16μm的直徑。網格連接到電接觸，所述電接觸通過間隔與彼此分離并且由具有約30μm厚度的銅箔形成。電接觸設置在具有約120μm厚度的聚酰亞胺基板上。形成網格的絲界定絲之間的空隙。此實例中的空隙具有約37μm的寬度，但可以使用更大或更小的空隙。使用這些概略尺寸的網格允許氣溶膠形成基質的彎月面形成于空隙中，并且允許加熱器組件的網格通過毛細管作用抽取氣溶膠形成基質。加熱器放置得與裝納液體氣溶膠形成基質的毛細管材料接觸。毛細管材料裝納于剛性殼體內并且加熱器延伸跨越殼體中的開口。

再次參考圖1的實施例，在使用中，操作如下。液體115通過毛細管作用從筒113從芯117的延伸到筒中的端部輸送到芯的被加熱器119環繞的另一端部。當用戶在氣溶膠生成系統上在空氣出口125處抽取時，環境空氣通過空氣入口123抽取。在圖1中展示的布置中，抽吸檢測系統111感測抽吸并且激活加熱器119。電池107向加熱器119供應電能以加熱芯117的被加熱器環繞的端部。芯117的所述端部中的液體通過加熱器119蒸發從而產生過飽和蒸氣。同時，被蒸發的液體替換為通過毛細管作用沿著芯117移動的其它液體。(這有時稱為“泵送作用”。)所產生的過飽和蒸氣與空氣流混合并且被從空氣入口123在所述空氣流中載送。在氣溶膠形成室127中，蒸氣冷凝以形成可吸入氣溶膠，所述可吸入氣溶膠被朝向出口125載送到用戶的口中。

圖2說明了用戶抽吸的時間性概況200。通過抽吸檢測系統的空氣流速指示于y軸上并且時間指示于x軸上。抽吸概況200具有復雜形狀，具有兩個局部最大流速和一局部最小流速。如從圖2可以看出，抽吸可以通過多種不同參數表征。舉例來說，抽吸的總持續時間由δt1指示，到第一局部最大值的時間由δt2指示，到第二局部最大值的時間由δt3指示，到局部最小值的時間是δt4，最大流速與抽吸結束之間的時間是δt5，并且局部最大值之間的時間是δt6。圖2上還指示了抽吸期間的平均流速和抽吸期間的流速變化率。斜率1是在第一局部最大值之前的流速變化率，斜率2是第一局部最大值與后續局部最小值之間的流速變化率，斜率3是局部最小值與第二局部最大值之間的流速變化率，并且斜率4是第二局部最大值與抽吸結束之間的流速變化率。圖2中還展示了峰流量2，其是第一局部最大流量的值；和峰流量1，其是第二局部最大流量的值，并且是抽吸期間的整體最大流速。所有這些參數等等(如曲線圖的曲率或抽吸的總空氣體積(曲線下面積))可以用作表征抽吸的參數并且可以用于鑒認用戶或用以確定系統的操作模式。

在一個實施例中，在使用之前，系統經配置以執行鑒認程序以便僅經授權的用戶可以操作系統。鑒認程序是基于用戶的抽吸行為。為了鑒認用戶，用戶必須首先記錄用戶抽吸特征標志，其是經短暫但預定時間段的抽吸行為的記錄。圖3說明了三個例示性抽吸特征標志300、310、320。抽吸特征標志可以以流速測量值形式記錄于存儲器中，或者可以以從流速測量值提取的上述類型的一種或多種參數形式存儲。為了最具獨特性，用戶可以選擇不尋常并且明顯的抽吸行為作為特征標志，包括若干局部流速峰。

圖4是記錄用戶抽吸特征標志的建立程序的流程圖。在第一步驟400中，開始建立程序。建立程序可以通過壓下按鈕133至少2秒而開始。為了避免未經授權的用戶記錄抽吸特征標志，這僅當裝置通過usb口131連接到計算機時在裝置第一次使用之前或在已經執行裝置復位之后有可能。在建立程序開始后，在步驟410中，控制器109在其準備好開始記錄抽吸特征標志時激活指示器129。在激活指示器129之后，用戶則在煙嘴125上抽吸并且在步驟420中通過抽吸檢測器獲取流速測量值持續預定時段。在步驟430中，將流速測量值存儲于存儲器中作為抽吸特征標志。如所解釋，抽吸特征標志可以以流速測量值形式或以使用由微處理器執行的算法從流速測量值提取的一種或多種參數形式存儲。在步驟440中，建立程序結束。建立程序的結束可以通過再次激活led129而向用戶指示。

作為圖4的過程的一替代方案，用戶抽吸特征標志可以在不需要建立程序的情況下在裝置的第一次操作或裝置的前幾次操作期間記錄。用戶的自然抽吸行為可能足夠獨特以允許基于前幾時刻的抽吸進行鑒認。在所述情況下，在每次成功鑒認之后不斷地更新用戶抽吸特征標志可能特別有利。抽吸特征標志所基于的樣品大小越大，鑒認程序很可能越可靠。使用用戶的自然抽吸行為生成特征標志具有用戶便利性的優勢并且使接通裝置與向用戶遞送氣溶膠之間的任何延遲最小化。

圖5說明了用戶抽吸特征標志可以如何用于鑒認過程中。在步驟500中，用戶接通裝置。在步驟510中，裝置然后例如通過激活指示器129來向用戶提供鑒認程序應開始的指示。在步驟520中，裝置然后開始記錄流速測量值。在步驟530中，控制器從所記錄的流速測量值提取待用于與用戶抽吸特征標志比較的參數。這個步驟可以包括確定用戶何時通過在煙嘴上抽吸而開始鑒認過程，和獲取流速測量數據持續匹配用戶抽吸特征標志的時間段的之后的預定時間段。在步驟540中，控制器在于步驟530中提取的參數與所存儲的用戶抽吸特征標志之間執行相關性計算。所用的相關性算法將取決于所用參數的數目和復雜性。相關性計算產生相關性分數，其可以是單個數值。舉例來說，相關性分數可以從基于比較的每個參數的相關性結果的加權和導出，并且加權和的系數可以取決于相關性結果的值。

在步驟550中，將相關性分數與存儲于存儲器中的閾值比較。如果相關性分數超過閾值，那么所記錄的流速測量值被視為與所存儲的用戶抽吸特征標志的足夠好匹配，用戶可以被鑒認為抽吸特征標志的創造者。在所述情況下，過程傳到步驟560，在所述步驟中，通過將啟用標志存儲于存儲器中的控制器啟用裝置的進一步操作，并且用戶可以享受吸煙階段。如果相關性分數不超過閾值，那么過程傳到步驟570，在所述步驟中，禁用裝置的操作持續禁用tn，隨后可以通過返回到步驟510作出另一鑒認嘗試。裝置可以在禁用裝置的同時例如通過控制指示器129閃爍來向用戶提供指示。

禁用時間可以由鑒認計數值n確定。每當作出了不成功的匹配用戶抽吸特征標志的嘗試時，計數值遞增一。當作出了成功鑒認時，計數值復位到一。禁用時間隨著n的值增加而增加，直到n達到例如5的最大值。在最大計數值下，永久性禁用裝置直到執行復位操作。可能作出復位操作以需要替代性形式的鑒認。舉例來說，裝置可以通過usb口連接到計算機，并且用戶需要輸入密碼或某一其它形式的用戶識別到計算機中，以便復位裝置。

裝置可以將對應于不同經授權的用戶或同一用戶的不同用戶概況的若干用戶抽吸特征標志存儲于存儲器中。當若干用戶抽吸特征標志存儲于存儲器中時，關于每個存儲的抽吸特征標志執行步驟540的相關性計算以提供多個相關性分數。然后選擇最高相關性分數以便在步驟550中與閾值比較。

裝置的操作參數(如在用戶抽吸期間供應到加熱器的電力的量和電力被接通和斷開的時間)可以針對特定用戶進行調節。因此，在用戶在步驟550中得到鑒認后，控制器可以選擇與所述用戶相關的操作模式。舉例來說，在登記過程期間，在裝置連接到計算機的同時，用戶能夠設定用戶偏好或可以完成關于其吸煙習慣的問卷。這種信息可以用以設定用戶概況，所述用戶概況存儲于裝置的存儲器中并且確定對于所述用戶供裝置使用的操作參數。單名用戶可以存儲若干不同概況并且對每一者提供不同抽吸特征標志。因此，用戶可以針對其在早晨吸煙的偏好使用一個抽吸特征標志，并且針對其在夜晚外出時吸煙的偏好使用另一抽吸特征標志。

圖6說明了本發明的另一相關方面。在圖6的過程中，先前記錄的用戶抽吸數據用以預測吸煙階段的過程，而非使用存儲的用戶特定抽吸特征標志來確定裝置的操作模式。如果用戶的初始抽吸行為匹配前一階段的初始抽吸行為，那么基于用戶抽吸行為將繼續匹配所述更早吸煙階段的假設來優化裝置操作。

在步驟600中，開始吸煙階段。這可以在執行了參考圖5所描述類型的鑒認過程之后。在第一次用戶抽吸期間，記錄通過氣流傳感器的氣體流速。在步驟620中，以如圖5的步驟530所描述相同的方式，從氣體流速測量值提取用于與存儲的數據比較的特定參數。在步驟630中，使所提取的參數與從先前吸煙階段提取的參數相關以提供多個相關性分數。選擇對應于最佳匹配的相關性分數，并且在步驟640中，基于用戶抽吸行為將匹配與所匹配參數相關的前一抽吸行為的假設來選擇裝置的操作模式。模式選擇操作在步驟650結束。

圖6的過程中的存儲數據當然有可能并非用戶特定的而是在制造時存儲于存儲器中的通用數據。裝置可以具有與特定初始抽吸參數相關的若干存儲概況，如“強抽吸”、“短抽吸”、“長抽吸”等。然后選擇與用戶的初始抽吸行為具有最佳匹配的概況。

圖7，以簡化方式展示了電加熱氣溶膠生成裝置700的一替代性實施例的組件。圖7的實施例是電加熱煙草裝置，其中煙草類固體基質經加熱但不經燃燒以產生供吸入的氣溶膠。電加熱氣溶膠生成裝置700的元件在圖7中沒有按比例來繪制。已省略與理解這個實施例無關的元件，以簡化圖7。

電加熱氣溶膠生成裝置700包含殼體703和氣溶膠形成基質710(例如香煙)。將氣溶膠形成基質710推入由殼體703形成的腔705內，以與加熱器701熱接近。氣溶膠形成基質710在不同溫度下釋放各種揮發性化合物。通過將電加熱氣溶膠生成裝置700的操作溫度控制在低于一些揮發性化合物的釋放溫度，可以避免這些煙霧成分的釋放或形成。

殼體703內具有電能供應707，例如可再充電鋰離子電池。控制器709連接到加熱器701、電能供應707和用戶接口715(例如按鈕和顯示器)。控制器709控制供應到加熱器701的電力，以便調節其溫度。氣溶膠形成基質檢測器713可以檢測與加熱器701熱接近的氣溶膠形成基質710的存在和特性，并且向控制器709用信號表示氣溶膠形成基質710的存在。基質檢測器的提供是任選的。

空氣流傳感器711提供于殼體內并且連接到控制器709以檢測通過裝置的空氣流速。

控制器709通過調節電力向加熱器的供應來控制加熱器701的最大操作溫度。加熱器的溫度可以通過專用溫度傳感器檢測。或者，在所說明的實施例中，加熱器的溫度通過監測其電阻率測定。一段線的電阻率取決于其溫度。電阻率ρ隨溫度升高而增加。實際電阻率ρ特征將取決于加熱器701的確切合金組成和幾何配置而變化，并且憑經驗確定的關系可以用于控制器中。因此，在任何既定時間對電阻率ρ的了解可以用以推導加熱器701的實際操作溫度。

在所述實施例中，加熱器701是沉積在陶瓷基板上的一個或多個電阻軌道。陶瓷基板呈片形，并且在使用時被插入到氣溶膠形成基質710中。

在圖7的系統中，記錄抽吸特征標志和提取抽吸特征以如參考圖1到6所描述相同的方式操作。然而，在添加基質檢測器713的情況下，有可能使用關于基質的信息來修改相關性過程以考慮不同基質提供的不同抽取阻力(rtd)。對于既定用戶氣力，具有較高rtd的基質將產生較低的通過系統的氣體流速。

盡管本發明參考兩種不同類型的電吸煙系統進行描述，但應清楚，其適用于其它吸入裝置。

還應清楚，本發明可以以用于在具有氣流傳感器的現有吸入裝置內在可編程控制器上執行的計算機程序產品形式實施。計算機程序產品可以提供為一件可下載軟件或提供于計算機可讀媒體(如壓縮光盤)上。