CN116528711A - 用于非尼古丁电子烟装置的过热保护的稳态电阻估计 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及非尼古丁电子吸烟装置以及用于基于稳态电阻预测防止非尼古丁电子吸烟装置过热和干抽吸的方法。非尼古丁电子吸烟装置可以包括：储存器，所述储存器含有非尼古丁蒸汽前体制剂，所述非尼古丁蒸汽前体制剂不含尼古丁并且包括至少一种非尼古丁化合物；加热元件，所述加热元件被配置为加热从储存器抽吸的非尼古丁蒸汽前体制剂；以及控制电路，所述控制电路被配置为：监测在第一次向非尼古丁电子吸烟装置施加负压之后的第一时间段内加热元件的电阻值，使用训练的神经网络基于监测的电阻值确定加热元件的估计稳态电阻值，并且基于估计稳态电阻值控制向加热元件供电。

Description

用于非尼古丁电子烟装置的过热保护的稳态电阻估计
技术领域
本公开涉及与估计和/或预测非尼古丁电子吸烟装置(或非尼古丁电子烟装置)的稳态电阻相关的***、设备、方法和/或非暂时性计算机可读介质，以防止非尼古丁电子烟装置过热。
背景技术
非尼古丁电子吸烟装置(非尼古丁电子烟装置、非尼古丁EVD、非尼古丁吸烟装置、非尼古丁蒸汽发生器等)将通过加热非尼古丁蒸汽前体制剂(诸如液体、固体和/或凝胶制剂，包括但不限于水、珠粒、溶剂、活性成份、乙醇、植物提取物、天然或人工香料和/或至少一种非尼古丁蒸汽形成物，诸如甘油和丙二醇)的非尼古丁蒸汽生成为通过加热由吸液芯携带到加热器(例如，电阻加热线圈、感应加热器等)的非尼古丁蒸汽前体制剂的非尼古丁蒸汽，并且加热器将非尼古丁蒸汽前体制剂加热到期望的温度(例如，100℃至200℃等)，其导致非尼古丁蒸汽前体制剂汽化成非尼古丁蒸汽。然而，当由非尼古丁电子吸烟装置存储在非尼古丁烟弹、储存器、非尼古丁荚体等中的非尼古丁蒸汽前体制剂的量开始变空时，吸液芯可能开始变干(例如，未完全湿润、未完全吸附非尼古丁蒸汽前体制剂等)，这进而可能导致加热器过度加热吸液芯和/或过度加热非尼古丁蒸汽前体制剂。例如，吸液芯和/或非尼古丁蒸汽前体制剂的过度加热可能会给由成年吸烟者抽吸入的生成的非尼古丁蒸汽带来“烧焦”、“酸性”和/或“苦味”气味或味道。这种现象可以称为“干抽吸”和/或“干吸液芯”事件。
发明内容
各种示例性实施例涉及用于基于非尼古丁电子烟装置的加热器的估计稳态电阻值来检测干抽吸事件的***、设备、方法和/或非暂时计算机可读介质。
在至少一个示例性实施例中，非尼古丁电子吸烟装置(EVD)可以包括储存器、加热元件以及控制电路，所述储存器含有非尼古丁蒸汽前体制剂，所述非尼古丁蒸汽前体制剂不含尼古丁并且包括至少一种非尼古丁化合物，所述加热元件被配置为加热从储存器抽吸的非尼古丁蒸汽前体制剂。控制电路可以被配置为：在第一次向非尼古丁EVD施加负压之后的第一时间段内监测加热元件的电阻值，使用训练的神经网络基于监测的电阻值确定加热元件的估计稳态电阻值，并基于估计稳态电阻值控制向加热元件供电。
非尼古丁EVD的一些示例性实施例提供，控制电路还被配置为：基于加热元件的估计稳态电阻值来检测非尼古丁EVD处的干抽吸状态，并且响应于检测的干抽吸状态禁用向加热元件供电。
非尼古丁EVD的一些示例性实施例提供，控制电路还被配置为：响应于检测到的第二次向非尼古丁EVD施加负压而防止功率被施加到加热元件。
非尼古丁EVD的一些示例性实施例提供，控制电路被配置为：通过确定在第一时间段期间加热元件的峰值电阻值并且确定在第一时间段期间所确定的峰值电阻值之后的时刻加热元件的至少一个附加电阻值来监测加热元件的电阻值。控制电路还可以被配置为：通过基于峰值电阻值和至少一个附加电阻值使用训练的神经网络估计加热元件的估计稳态电阻值来确定加热元件的估计稳态电阻值。
非尼古丁EVD的一些示例性实施例提供，训练的神经网络是：函数拟合网络，其被配置为：接收峰值电阻值和至少一个附加电阻值作为输入值，确定第一时间段内输入值的衰减，并且基于加热元件的电阻值在第一时间段内的确定的衰减的结果，输出加热元件的估计稳态电阻值。
非尼古丁EVD的一些示例性实施例提供，峰值电阻值是在第一次向非尼古丁EVD施加负压之后停止向加热元件施加功率的时刻确定的。
非尼古丁EVD的一些示例性实施例提供，至少一个附加电阻值至少包括第二电阻值和第三电阻值，第二电阻值是在峰值电阻值被确定的时刻之后且在确定第三电阻值之前的时刻确定的，并且第三电阻值是在第二电阻值被确定的时刻之后且在检测第二次施加负压之前的时刻确定的。
非尼古丁EVD的一些示例性实施例提供，加热元件连接到惠斯通电桥电路，并且控制电路还被配置为：检测在第一时间段内对应于加热元件的可变电阻值，检测在第一时间段内对应于惠斯通电桥电路的电阻值，并基于对应于加热元件的检测的可变电阻值和对应于惠斯通电桥电路的检测的电阻值，使用训练的神经网络来估计加热元件的估计稳态电阻值。
非尼古丁EVD的一些示例性实施例提供，非尼古丁蒸汽前体制剂包括非尼古丁蒸汽形成物和至少一种非尼古丁化合物。
在至少一个示例性实施例中，一种操作非尼古丁电子吸烟装置(EVD)的方法可以包括：使用非尼古丁EVD的控制电路监测在第一次向非尼古丁EVD施加负压之后的第一时间段内非尼古丁EVD中包括的加热元件的电阻值，所述加热元件加热从非尼古丁EVD的储存器中抽吸的非尼古丁蒸汽前体制剂，所述非尼古丁蒸汽前体制剂不含尼古丁并且包括至少一种非尼古丁化合物；使用控制电路，基于监测的电阻值使用训练的神经网络来确定加热元件的估计稳态电阻值；并且使用控制电路，基于估计稳态电阻值来控制向加热元件供电。
在一些示例性实施例中，所述方法还可以包括：使用控制电路，基于加热元件的估计稳态电阻来检测非尼古丁EVD处的干抽吸状态；以及使用控制电路，响应于检测到的干抽吸状态来禁用向加热元件供电。
在一些示例性实施例中，所述方法还可以包括：使用控制电路，检测第二次向非尼古丁EVD施加负压；以及使用控制电路，响应于检测到的第二次向非尼古丁EVD施加负压来防止向加热元件施加功率。
在一些示例性实施例中，监测加热元件的电阻值包括：确定第一时间段期间加热元件的峰值电阻值，以及确定在第一时间周期期间确定的峰值电阻值之后的时刻加热元件的至少一个附加电阻值。确定加热元件的估计稳态电阻值包括：基于峰值电阻值和至少一个附加电阻值使用训练的神经网络来估计加热元件的估计稳态电阻值。
在一些示例性实施例中，训练的神经网络是函数拟合网络，并且所述方法还包括：使用控制电路，接收峰值电阻值和至少一个附加电阻值作为输入值；使用控制电路，确定在第一时间段内加热元件的电阻值的衰减；并且使用控制电路，基于加热元件的电阻值在第一时间段内所确定的衰减的结果来输出加热元件的估计稳态电阻值。
在一些示例性实施例中，峰值电阻值是在第一次向非尼古丁EVD施加负压之后停止向加热元件施加功率的时刻确定的。
在一些示例性实施例中，至少一个附加电阻值至少包括第二电阻值和第三电阻值，第二电阻值是在峰值电阻值被确定的时刻之后且在确定第三电阻值之前的时刻确定的，并且第三电阻值是在第二电阻值被确定的时刻之后且在检测第二次施加负压之前的时刻确定的。
在一些示例性实施例中，所述方法还可以包括：使用控制电路，检测在第一时间段内对应于加热元件的可变电阻值；使用控制电路，检测在第一时间段内对应于惠斯通电桥电路的电阻值；并且使用控制电路，基于对应于加热元件的检测的可变电阻值和对应于惠斯通电桥电路的检测的电阻值，使用训练的神经网络来估计加热元件的估计稳态电阻值。
在一些示例性实施例中，非尼古丁蒸汽前体制剂包括非尼古丁蒸汽形成物和至少一种非尼古丁化合物。
在至少一个示例性实施例中，非尼古丁电子吸烟装置(EVD)可以包括：储存器，所述储存器包含非尼古丁蒸汽前体制剂，所述非尼古丁蒸汽前体制剂不含尼古丁并且包括至少一种非尼古丁化合物；加热元件，所述加热元件被配置为加热从储存器中抽吸的非尼古丁蒸汽前体制剂；加热器电阻监测电路，其被配置为确定在第一次向非尼古丁EVD施加负压之后的第一时间段期间加热元件的峰值电阻值，并且确定在第一时间段期间加热元件的至少一个附加电阻值；训练的神经网络，其被配置为基于确定的峰值电阻值和确定的至少一个附加电阻值来估计第一时间段期间加热元件的稳态电阻值；以及控制电路，其被配置为基于估计稳态电阻值禁用向加热元件供电。
在一些示例性实施例中，训练的神经网络还被配置为基于加热元件的估计稳态电阻值来检测非尼古丁EVD处的干抽吸状态，并且控制电路还被配置为响应于检测的干抽吸状态而禁用向加热元件供电。
在一些示例性实施例中，训练的神经网络是：函数拟合网络，其被配置为：接收峰值电阻值和至少一个附加电阻值作为输入值，确定第一时间段内输入值的衰减，并且基于加热元件的电阻值在第一时间段内的确定的衰减的结果，输出加热元件的估计稳态电阻值。
在一些示例性实施例中，峰值电阻值是在第一次向非尼古丁EVD施加负压之后停止向加热元件施加功率的时刻确定的。
在一些示例性实施例中，非尼古丁蒸汽前体制剂包括非尼古丁蒸汽形成物和至少一种非尼古丁化合物。
附图说明
当结合附图回顾详细说明时，本发明的非限制性实施例的各个特征和优点可以变得更清楚。提供附图仅是为了说明目的，并且附图不应被理解为限制权利要求的范围。除非明确指出，附图不被认为是按比例绘制的。为了清楚起见，附图的各个尺寸可能已被放大。
图1是根据至少一个示例性实施例的非尼古丁电子吸烟装置或非尼古丁电子烟装置的透视图。
图2示出了根据至少一个示例性实施例的装置***的示例的示意图，所述装置***包括连接到示例性非尼古丁荚体***的示例性非尼古丁电子烟装置主体。
图3A和图3B是示出根据一些示例性实施例的用于非尼古丁电子烟装置的示例性加热器电阻监测电路的各种元件的框图。
图4A至图4C是示出根据至少一个示例性实施例的用于预测非尼古丁电子烟装置的加热元件的电阻值的神经网络的图。
图5是对应于根据至少一个示例性实施例的在单个抽吸事件期间非尼古丁电子烟装置的加热元件的电阻值的曲线图。
图6是示出根据至少一个示例性实施例的在单个抽吸事件之后的电阻衰减的曲线图。
图7A至图7B是示出根据至少一个示例性实施例的用于使用非尼古丁电子烟装置的加热元件的稳态电阻值来检测干抽吸事件的方法的流程图。
应当注意的是，这些图旨在示出在某些示例性实施例中使用的方法和/或结构的一般特征，并补充下面提供的书面描述。然而，这些附图不是按比例绘制的，也可能不能准确反映任何给定示例性实施例的精确结构或性能特征，并且不应被解释为限定或限制示例性实施例所包含的值或属性的范围。
具体实施方式
本文公开了一些详细的示例性实施例。但是，本文所公开的特定结构和功能细节仅是代表性的，出于描述示例性实施例的目的。但是，示例性实施例可以许多替代形式来实现，并且不应该被认为仅限于在此所列出的示例性实施例。
因此，虽然示例性实施例能够具有各种修改和替代形式，但是其示例性实施例在附图中以示例的方式示出，并将在此详细描述。然而，应该理解的是，没有意图将示例性实施例限制为所公开的特定形式，相反，示例性实施例将覆盖落在示例性实施例范围内的所有修改、等同形式和替代形式。在整个附图描述中，相同的附图标记表示相同的元件。
应该理解的是，当一个元件或层被指“在另一元件或层上”、“连接至另一元件或层”、“耦合至另一元件或层”或“覆盖另一元件或层”时，该元件或层可以直接位于该另一元件或层上，直接连接至、耦合至或覆盖该另一元件或层，或者可以存在中间元件或层。相反，当一个元件被指“直接位于另一元件或层上”、“直接连接至另一元件或层”、“直接耦合至另一元件或层”时，不存在中间元件或层。在整个说明书中，相同的附图标记表示相同的元件。正如本文所使用的，术语“和/或”包括一个或多个所列举的关联项的任意和全部组合。
应该理解的是，尽管本文所使用的术语第一、第二、第三等可以描述不同元件、区域、层和/或区段，但是这些元件、区域、层和/或区段不应当受这些术语的限制。这些术语仅用于将一个元件、区域、层或区段与另一区域、层或区段进行区分。因此，下文论述的第一元件、区域、层或区段可以称为第二元件、区域、层或区段，而不背离示例性实施例的教导。
为了易于描述，文中可能使用与空间相关的术语(例如，“下面”、“下方”、“下”、“上方”、“上”等)以描述附图中示出的一个元件或特征与另一个元件或特征的关系。应该理解的是，除附图中所描绘的定向之外，与空间相关的术语意在包括装置在使用中或操作中的不同定向。例如，如果附图中的装置被翻转，那么描述为“位于其他元件或特征的下方”或“位于其他元件或特征的下面”的元件将会定向成“位于其他元件或特征的上方”。因此，术语“位于下方”可以包括位于上方和下方的定向。装置可以以其他方式定向(旋转90度或位于其他定向)，并且对本文使用的与空间相关的描述词也要相应地进行解释。
本文使用的术语仅出于描述不同示例性实施例的目的，而非旨在限制示例性实施例。如本文所使用的单数形式“一”、“一个”和“所述”意在也包括复数形式，除非上下文中另外明确指出。应进一步理解的是，当在本说明书中使用时，术语“包括”、“包括有”、“包含”和/或“包含有”是指明了所陈述的特征、整体、步骤、操作和/或元件的存在，但不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元件和/或它们的组的存在或添加。
本文参考横截面图示来描述示例性实施例，所述横截面图示是示例性实施例的理想实施例(和中间结构)的代表性图示。这样，可以预料作为例如制造技术和/或公差的结果的图示的形状的变化。因此，示例性实施例不应该被认为限制于本文所示的区域的形状，而是包括例如由制造导致的形状的偏差。
除非另外定义，本文所使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与示例性实施例所属领域的普通技术人员的通常理解的意义相同的意义。应进一步理解的是，除非本文中明确定义，术语(包括常用的字典中定义的那些术语)应该解释为具有与它们在相关技术领域的上下文中的意义相一致的意义，并且不应以理想化的或过于正式的含义来解释。
图1是根据至少一个示例性实施例的非尼古丁电子烟装置的透视图，然而，示例性实施例不限于此，并且非尼古丁电子烟装置可以采取其他形式。参见图1，非尼古丁电子烟装置60包括：装置主体10，其配置为接收非尼古丁荚体组件30(例如，非尼古丁电子烟弹等)。非尼古丁荚体组件30是模块化物品，其配置为保持非尼古丁蒸汽前体制剂，并且可以是可更换的。在至少一个示例性实施例中，非尼古丁蒸汽前体制剂是可以转化为非尼古丁蒸汽的材料或材料的组合。
在至少一个示例性实施例中，在非尼古丁蒸汽前体制剂中可以包括调味料(至少一种调味剂)和/或非尼古丁化合物。在至少一个示例性实施例中，非尼古丁蒸汽前体制剂是液体、固体、分散体和/或凝胶制剂，包括但不限于水、珠粒、溶剂、活性成份、乙醇、植物提取物、天然或人工香料和/或至少一种非尼古丁蒸汽形成物，诸如甘油和丙二醇。
非尼古丁化合物不含尼古丁。在至少一个示例性实施例中，非尼古丁化合物不包括烟草，也不是来自烟草的化合物。
在至少一个示例性实施例中，非尼古丁化合物以固体、半固体、凝胶、水凝胶或其组合的形式存在或包括在其中，并且将非尼古丁化合物注入非尼古丁蒸汽前体制剂中，或混合或组合在其内。在至少一个示例性实施例中，非尼古丁化合物以液体或部分液体的形式存在或包括在其中，所述液体或部分液体包括提取物、油、酊剂、悬浮液、分散液、胶体、酒精、一般非中性(弱酸或弱碱)溶液或其组合，并且将非尼古丁化合物注入非尼古丁蒸汽前体制剂中，或混合或组合在其内。在至少一个示例性实施例中，非尼古丁化合物是非尼古丁蒸汽前体制剂的成份。在至少一个示例性实施例中，非尼古丁蒸汽前体制剂是分散液、悬浮液、凝胶、水凝胶、胶体或其组合，或者是分散液、悬浮液、凝胶、水凝胶、胶体或其组合的一部分，并且非尼古丁化合物是非尼古丁蒸汽前体制剂的成份。
在至少一个示例性实施例中，非尼古丁化合物在低温下(包括在室温(72°F)或低于室温(72°F)下)在延长的时间内经历缓慢、自然的脱羧过程。在至少一个示例性实施例中，如果非尼古丁化合物在一段时间内(分钟或小时，在相对较低的压力下，诸如1个大气压)暴露在升高的温度下(尤其是在约175°F或更高的范围内)，则非尼古丁化合物可能经历50％或更高的显著升高的脱羧过程，其中，温度进一步升高(约240°F或更高)能够导致以可能很高(50％或更高)的脱羧速率发生快速或瞬时脱羧，但温度进一步升高可能会导致非尼古丁化合物的一些或全部化学性质退化。
在至少一个示例性实施例中，非尼古丁蒸汽前体制剂的至少一种非尼古丁蒸汽形成物包括二元醇(诸如丙二醇和/或1,3-丙二醇)、甘油及其组合或子组合。可以使用不同量的非尼古丁蒸汽形成物。例如，在一些示例性实施例中，至少一种非尼古丁蒸汽形成物的量包括在从基于非尼古丁蒸汽前体制剂重量的约20重量％到基于非尼古丁蒸汽前体制剂重量的约90重量％的范围内(例如，非尼古丁蒸汽形成物在约50％到约80％或约55％到75％或约60％到70％的范围内)，等等。作为另一个示例，在至少一个示例性实施例中，非尼古丁蒸汽前体制剂包括：重量比范围为从约1:4至4:1的二元醇和甘油，其中二元醇为丙二醇或1,3-丙二醇或其组合。在至少一个示例性实施例中，这个比为约3:2。可以使用其他量或范围。
在至少一个示例性实施例中，非尼古丁蒸汽前体制剂包括水。可以使用不同量的水。例如，在一些示例性实施例中，水的量可以包括在从基于非尼古丁蒸汽前体制剂重量的约5重量％到基于非尼古丁蒸汽前体制剂重量的约40重量％的范围内，或者水的量可以包括在从基于非尼古丁蒸汽前体制剂重量的约10重量％到基于非尼古丁蒸汽前体制剂重量的约15重量％的范围内。可以使用其他量或百分比。例如，在至少一个示例性实施例中，非尼古丁蒸汽前体制剂的非水(且不是非尼古丁化合物和/或调味剂)的剩余部分是非尼古丁蒸汽形成物(如上所述)，其中非尼古丁蒸汽形成物为在30重量％与70重量％之间的丙二醇，并且非尼古丁蒸汽形成物的余量是甘油。可以使用其他量或百分比。
在至少一个示例性实施例中，非尼古丁蒸汽前体制剂包括至少一种调味剂，其量在从约0.2％到约15％(按重量计)的范围内(例如，该调味剂可以在约1％到12％或约2％到10％或约5％到8％的范围内)。在至少一个示例性实施例中，至少一种调味剂可以是以下之中的至少一种：天然调味剂、人工调味剂、或天然调味剂和人工调味剂的组合。例如，至少一种调味剂可以包括薄荷醇、冬青、薄荷、肉桂、丁香、其组合和/或其提取物。此外，可以包括调味剂，以提供药草香料、水果香料、坚果香料、白酒香料、烘烤香料、薄荷香料、风味香料、其组合及任何其他所需香料。
在至少一个示例性实施例中，非尼古丁化合物可以是药用植物，或具有医学上可接受的治疗效果的植物的天然成份。
非尼古丁蒸汽前体制剂可以包含非尼古丁化合物，其提供医学上可接受的治疗效果(例如，治疗疼痛、恶心、癫痫、精神障碍)。治疗方法的细节可以在2017年12月18日提交的题为“VAPORIZING DEVICES AND METHODS FOR DELIVERING A COMPOUND USING THE SAME(吸烟装置和使用其输送化合物的方法)”的美国申请号15/845,501中找到，其公开内容通过引用全部并入本文。
再次参见图1，在至少一个示例性实施例中，装置主体10包括前盖104、框架106和后盖108。前盖104、框架106和后盖108形成装置壳体，所述装置壳体包围与非尼古丁电子烟装置60的操作相关联的机械元件、电子元件和/或电路。例如，装置主体10的装置壳体可以包围电源(例如，功率源、电池等)，所述电源被配置为：向非尼古丁电子烟装置60供电，其可以包括向非尼古丁荚体组件30提供电流。此外，当组装时，前盖104、框架106和后盖108可以构成装置主体10的大部分可见部分，但示例性实施例不限于此。
前盖104(例如，第一盖)限定：主要开口，其配置为容纳挡板结构112。挡板结构112限定：通孔150，其被配置为接收非尼古丁荚体组件30。
前盖104还限定：次要开口，其配置为容纳导光布置。次要开口可以类似于槽(例如，分段的槽)，但是根据导光布置的形状，也可以具有其他形状。在示例性实施例中，导光布置包括导光透镜116。此外，前盖104限定：第三开口和第四开口，其配置为容纳第一按钮118和第二按钮120。第三开口和第四开口中的每一个都可以类似于倒圆的正方形，但根据按钮的形状，其他形状也是可能的。第一按钮壳体122被配置为露出第一按钮透镜124，而第二按钮壳体123被配置为露出第二按钮透镜126。
非尼古丁电子烟装置60的操作可以由第一按钮118和第二按钮120控制。例如，第一按钮118可以是电源按钮，并且第二按钮120可以是强度按钮。尽管在附图中关于导光装置示出了两个按钮，但是应该理解的是，根据可用特征和期望的用户界面，可以提供更多(或更少)按钮。
框架106(例如，基架)是用于装置主体10(以及非尼古丁电子烟装置60整体)的中央支撑结构。框架106可以称为机架。框架106包括近端、远端以及在近端与远端之间的一对侧区段。近端和远端也可以分别称为下游端和上游端。如本文使用的，“近端”(以及，相反地，“远端”)与在非尼古丁吸烟期间的成人吸烟者相关，并且“下游”(以及，相反地，“上游”)与非尼古丁蒸汽的流量相关。桥接区段可以设置在侧区段的相对内表面之间(例如，大约沿框架106的长度的中间)，用于附加的强度和稳定性。框架106可以一体地形成为整体结构。
后盖108(例如，第二盖)还限定：配置为容纳挡板结构112的开口。前盖104和后盖108可以配置为经由卡扣布置与框架106接合。
装置主体10还包括烟嘴102。烟嘴102可以固定到框架106的近端。此外，烟嘴102的至少一个端部可以包括多个空气出口(未示出)，通过这些空气出口可以抽吸由非尼古丁电子烟装置60生成的非尼古丁蒸汽。
非尼古丁电子烟装置60的远端包括端口110(例如，迷你USB连接器等)。端口110被配置为从外部电源(例如，经由迷你USB线、USB线、电源线等)接收电流，以便对非尼古丁电子烟装置60内的电源(例如，功率源、电池等)(未示出)充电。在至少一个示例性实施例中，非尼古丁电子烟装置60可以被配置为从无线电源(例如，无线充电垫等)接收电流。此外，端口110还可以配置为：(例如，经由迷你USB线、USB线等)向另一个非尼古丁电子烟装置或其他电子装置(例如，电话、平板电脑、计算机等)发送数据和/或从另一个非尼古丁电子烟装置或其他电子装置接收数据。此外，非尼古丁电子烟装置60可以被配置为经由安装在该电子装置上的应用软件(app)(例如，非尼古丁电子烟装置应用程序等)与另一个电子装置(诸如电话、平板电脑、计算机、服务器、信息亭、无线信标、VR/AR装置等)进行无线通信。在这种情况下，成人吸烟者可以通过app控制或以其他方式与非尼古丁电子烟装置60对接(例如，定位非尼古丁电子烟装置60，检查非尼古丁电子烟装置和/或非尼古丁荚体组件状态信息，改变操作参数，锁定/解锁非尼古丁电子烟装置60等)。
非尼古丁电子烟装置60包括非尼古丁荚体组件30，所述非尼古丁荚体组件被配置为保持非尼古丁蒸汽前体制剂。非尼古丁荚体组件30可以是可移除的(例如，可更换的)，或者永久地固定到非尼古丁电子烟装置60，并且可以用非尼古丁蒸汽前体制剂重新填充。非尼古丁荚体组件30具有上游端(其面向导光布置)和下游端(其面向烟嘴102)。在非限制示例性实施例中，上游端是非尼古丁荚体组件30与下游端相对的表面。非尼古丁荚体组件30包括：连接器模块(未示出)，其设置在非尼古丁荚体主体内，并通过上游端中的开口露出。连接器模块的外部面包括至少一个电触点。至少一个电触点可以包括多个电源触点，所述多个电源触点被配置为与装置主体10的至少一个电源触点(未示出)(例如，端口110的至少一个电源触点等)电连接。此外，非尼古丁荚体组件30的至少一个电触点包括多个数据触点。非尼古丁荚体组件30的多个数据触点被配置为与装置主体10的数据触点(未示出)(例如，端口110的至少一个电源触点等)电连接。
非尼古丁荚体组件30可以包括：位于组件内的储存器(未示出)，并且所述储存器被配置为保持非尼古丁蒸汽前体制剂。储存器可以被配置为：在激活非尼古丁荚体组件30以从储存器释放非尼古丁蒸汽前体制剂之前气密地密封非尼古丁蒸汽前体制剂。作为气密密封的结果，非尼古丁蒸汽前体制剂可以与环境以及可能与非尼古丁蒸汽前体制剂潜在反应的非尼古丁荚体组件30的内部元件隔离，从而减少或防止对非尼古丁蒸汽前体制剂的保质期和/或感官特性(例如，味道)产生不利影响的可能性。非尼古丁荚体组件30还可以包含一种结构，所述结构被配置为：激活非尼古丁荚体组件30，并且接收和加热在激活之后从储存器释放的非尼古丁蒸汽前体制剂。
在将非尼古丁荚体组件30***装置主体10中之前，可以由成人吸烟者手动激活非尼古丁荚体组件30。此外，非尼古丁荚体组件30可以作为非尼古丁荚体组件30***装置主体10中的一部分而被激活。在示例性实施例中，非尼古丁荚体主体包括穿孔器(例如，针等)，所述穿孔器被配置为：在非尼古丁荚体组件30的激活期间从储存器释放非尼古丁蒸汽前体制剂。
如图所示，装置主体10和非尼古丁荚体组件30包括：与非尼古丁电子烟装置60的操作相关联的机械元件、电子元件和/或电路。例如，非尼古丁荚体组件30可以包括：机械元件，其被配置为致动以从内部的密封储存器释放非尼古丁蒸汽前体制剂。非尼古丁荚体组件30还可以具有：机械方面，其配置为与装置主体10接合，以便于非尼古丁荚体组件30的***和坐入。
此外，非尼古丁荚体组件30可以是“智能荚体”，其包括配置为存储、接收和/或向/从装置主体10发送信息的电子元件和/或电路。此类信息可以用于验证非尼古丁荚体组件30是否与装置主体10一起使用(例如，以减少和/或防止使用未经批准/修改/假冒的非尼古丁荚体组件)。此外，所述信息可以用于识别非尼古丁荚体组件30的类型，所述荚体组件随后基于所识别的类型与吸烟配置文件相关。该吸烟配置文件可以设计为给出非尼古丁蒸汽前体制剂的加热的一般参数，并且可以在非尼古丁吸烟之前和/或期间由成人吸烟者进行调谐、精炼或其他调整。
非尼古丁荚体组件30还可以与装置主体10通信其他信息，所述其它信息可能与非尼古丁电子烟装置60的操作相关。相关信息的示例可以包括：非尼古丁荚体组件30内的非尼古丁蒸汽前体制剂的水平、和/或自非尼古丁荚体组件30被***装置主体10中并被激活以来经过的时间长度。
装置主体10可以包括：机械元件(例如，互补结构)，其配置为接合、保持和/或激活非尼古丁荚体组件30。此外，装置主体10可以包括：电子元件和/或电路，其被配置为接收电流以对内部电源充电，所述内部电源进而被配置为在非尼古丁吸烟期间向非尼古丁荚体组件30供电。此外，装置主体10可以包括：电子元件和/或电路，其配置为与非尼古丁荚体组件30、不同的非尼古丁电子烟装置、尼古丁电子烟装置、其他电子装置(例如，电话、平板电脑、计算机)和/或成人吸烟者等进行通信。
装置主体10还可以包括装置电连接器(未示出)，所述装置电连接器被配置为与非尼古丁荚体组件30电接合，并且在非尼古丁吸烟期间经由装置电连接器从装置主体10向非尼古丁荚体组件30供电。此外，可以经由装置电连接器向装置主体10和非尼古丁荚体组件30发送数据和/或从其接收数据。
根据一些示例性实施例，非尼古丁荚体组件30可以包括吸液芯(未示出)，所述吸液芯被配置为将非尼古丁蒸汽前体制剂传送到加热器(未示出)。加热器被配置为：在非尼古丁吸烟期间加热非尼古丁蒸汽前体制剂，以生成非尼古丁蒸汽。加热器电连接到装置电连接器的至少一个电触点。在示例性实施例中，加热器包括折叠的加热元件，然而，示例性实施例不限于此。在这种实例中，吸液芯可以具有：平面形式，其被配置为由折叠的加热元件保持，但示例性实施例不限于此。当组装非尼古丁荚体组件30时，吸液芯被配置为与吸收性材料流体连通，使得：(当非尼古丁荚体组件30被激活时)将位于吸收性材料中的非尼古丁蒸汽前体制剂将经由毛细管作用转移到吸液芯。在本说明书中，加热器也可以称为热机、加热线圈等。
根据至少一些示例性实施例，吸液芯可以是纤维垫或具有设计用于毛细作用的孔/间隙的其他结构。此外，吸液芯可以具有矩形形状，但是示例性实施例不限于此。
在示例性实施例中，加热器被配置为在向其施加电流时经受焦耳加热(也称为欧姆/电阻加热)。更详细地说，加热器可以由一个或多个导体形成，并且被配置为当电流通过其时产生热量。电流可以从装置主体10内的电源(例如，功率源、电池等)供应，并经由电源触点输送到加热器。
加热器及其相关联的结构在2017年10月11日提交的题为“Folded Heater ForElectronic Vaping Device(用于电子吸烟装置的折叠加热器)”(Atty.Dkt.No.24000-000371-US)的美国申请号15/729,909中有更详细的讨论，其全部内容通过引用并入本文。
图2示出了根据至少一个示例性实施例的装置***的示例的示意图，所述装置***包括连接到示例性非尼古丁荚体***的示例性非尼古丁电子烟装置主体。
装置***2100包括控制器2105、电源2110、致动器控制器2115、非尼古丁荚体电/数据接口2120、装置传感器2125、输入/输出(I/O)接口2130、吸烟者指示器2135、至少一个天线2140、产品上控件2150、存储介质2145和/或加热器电阻监测电路3000。然而，装置***2100不限于图2所示的特征，并且可以包括更多或更少数量的组成元件。
控制器2105可以是硬件、固件、执行软件的硬件、或其任何组合。当控制器2105是硬件时，这样的现有硬件可以包括：一个或多个中央处理单元(CPU)、微处理器、处理器核、多处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)或现场可编程门阵列(FPGA)计算机等，其被配置为专用机器，以执行控制器2105的功能。CPU、微处理器、处理器核、多处理器、DSP、ASIC和FPGA通常可以称为处理装置。
在控制器2105是执行软件的处理器或包括执行软件的处理器的情况下，控制器2105被配置为专用机器(例如，处理装置)，以执行存储在能够由控制器2105访问的存储器(例如，存储介质2145或另一个存储装置)中的软件，以执行控制器2105的功能。所述软件可以体现为程序代码，所述程序代码包括用于执行和/或控制本文中描述的由控制器2105执行的任何或所有操作的指令。
如本文所公开的，术语“存储介质”、“计算机可读存储介质”或“非暂时性计算机可读存储介质”可以表示：用于存储数据的一个或多个装置，其包括只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、磁性RAM、核心存储器、磁盘存储介质、光学存储介质、闪存设备和/或用于存储信息的其他有形机器可读介质。术语“计算机可读介质”可以包括但不限于：便携式或固定存储装置、光学存储装置、以及能够存储、包含或携带指令和/或数据的各种其他介质。
根据示例性实施例，控制器2105可以包括至少一个微处理器等。另外，控制器2105可以包括：输入/输出接口，诸如通用输入/输出(GPIO)、集成电路总线(I2C)接口或串行***接口总线(SPI)接口等；多通道模数转换器(ADC)和/或数模转换器(DAC)；和/或时钟输入端子等。然而，示例性实施例应不限于该示例。例如，控制器2105还可以包括：算术电路装置或算术电路。
返回图2，控制器2105与电源2110、致动器控制器2115、非尼古丁荚体电/数据接口2120、装置传感器2125、输入/输出(I/O)接口2130、吸烟者指示器2135、产品上控件2150和至少一个天线2140等通信。
控制器2105还可以通过非尼古丁荚体电/数据接口2120和主体电/数据接口2210与非尼古丁荚体组件30中的非易失性存储器2205b(NVM)、加热器电阻监测电路3000和/或非尼古丁荚体传感器2220通信。根据至少一个示例性实施例，NVM 2205b可以是密码协处理器和非易失性存储器包(CC-NVM)(未示出)，但示例性实施例不限于此。更具体地，控制器2105可以利用加密来认证非尼古丁荚体组件30。如将要描述的，控制器2105与NVM或CC-NVM包通信以认证非尼古丁荚体组件30。更具体地，非易失性存储器在制造期间被编码有用于认证的产品和其他信息。
存储器装置可以用电子身份进行编码，以在非尼古丁荚体组件30***到装置主体10中时允许以下之中的至少一个：对非尼古丁荚体组件30的认证、和特定于非尼古丁荚体组件30的类型(或物理构造，诸如热机类型)的操作参数配对。除了基于非尼古丁荚体组件30的电子身份进行认证之外，控制器2105可以基于编码到NVM或CC-NVM的非易失性存储器中的存储的非尼古丁蒸汽前体制剂和/或加热器的到期日期来授权非尼古丁荚体组件30的使用。如果控制器2105确定编码到非易失性存储器中的到期日期已经过去，则控制器2105可以不授权使用非尼古丁荚体组件30并禁用非尼古丁电子烟装置60。
控制器2105(或存储介质2145)存储用于加密的密钥材料和专有算法软件。例如，加密算法依赖于随机数的使用。这些算法的安全性取决于这些数字的真实随机性。这些数字通常预先生成并被编码到处理器或存储器装置中。示例性实施例可以通过使用非尼古丁蒸汽抽吸参数(例如，非尼古丁蒸汽抽吸的实例的持续时间、非尼古丁蒸汽抽吸的实例之间的间隔或它们的组合)来增加用于加密的数字的随机性，以生成比预先生成的随机数字更随机且更随个体变化的数字。控制器2105与非尼古丁荚体组件30之间的所有通信都可以被加密。
控制器2105还可以包括密码加速器，以允许控制器2105的资源执行除了与认证相关的编码和解码之外的功能。控制器2105还可以包括其他安全特征，诸如，如果非尼古丁荚体或成人吸烟者未经认证，则防止未经授权使用通信信道以及防止未经授权访问数据。
除了密码加速器之外，控制器2105可以包括其他硬件加速器。例如，控制器2105可以包括浮点单元(FPU)、单独的DSP核心、数字滤波器和快速傅里叶变换(FFT)模块等。
控制器2105被配置为：操作实时操作***(RTOS)，控制装置***2100，并且可以通过与NVM或CC-NVM通信或者当装置***2100通过I/O接口2130和/或天线2140与其他装置(例如，智能电话等)连接时被更新。I/O接口2130和天线2140允许装置***2100连接到诸如智能手机、平板电脑、PC等的各种外部设备。例如，I/O接口2132可以包括微USB连接器，但不限于此。微USB连接器可以由装置***2100使用，以对功率源2110b充电。
控制器2105可以包括板载RAM和闪存，以存储和执行包括分析、诊断和软件升级的代码。作为替代，存储介质2145可以存储代码。此外，在另一个示例性实施例中，存储介质2145可以在控制器2105上。
控制器2105还可以包括：板载时钟、复位和电源管理模块，以减少装置主体10中PCB所覆盖的面积。
装置传感器2125可以包括：多个传感器换能器，其向控制器2105提供测量信息。装置传感器2125可以包括电源温度传感器、外部非尼古丁荚体温度传感器、加热器的电流传感器、电源电流传感器、空气流量传感器和用于监测移动和定向的加速计等，但不限于此。电源温度传感器和外部非尼古丁荚体温度传感器可以是热敏电阻或热电偶，并且加热器的电流传感器和电源电流传感器可以是：基于电阻的传感器或被配置为测量电流的另一类型的传感器。空气流量传感器可以是：微机电***(MEMS)流量传感器或被配置为测量空气流量的另一类型的传感器，诸如热线风速计等。另外，代替使用包括在装置主体100的装置***2100的装置传感器2125中的流量传感器测量空气流量或除了其之外，可以使用位于非尼古丁荚体组件30中的一个或多个传感器来测量空气流量。
从一个或多个装置传感器2125生成的数据可以使用离散的、多通道模数转换器(ADC)以适合于所正在测量的参数的采样率进行采样。
控制器2105可以基于从控制器2105接收到的测量信息来调整非尼古丁蒸汽前体制剂的加热器配置文件和其他配置文件。为了方便起见，这些通常被称为吸烟或蒸汽配置文件。加热器配置文件标识：当发生非尼古丁蒸汽抽吸时的几秒钟期间向加热器供电的功率配置文件。例如，当非尼古丁蒸汽抽吸的实例开始时，加热器配置文件可以向加热器输送最大功率，但是在期望的时间段(例如，大约1秒左右)之后，立即将功率降低到一半或四分之一。根据至少一些示例性实施例，可以使用脉冲宽度调制来实现提供给加热器的电功率的调制。
此外，还可以基于施加在非尼古丁电子烟装置60上的负压来修改加热器配置文件。MEMS流量传感器的使用允许测量非尼古丁蒸汽抽吸强度，并将其用作对控制器2105的反馈，以调节输送到非尼古丁荚体的加热器的功率，这可以被称为加热或能量输送。
根据至少一些示例性实施例，当控制器2105(例如，经由SKU、序列号、唯一标识号、对应于单个非尼古丁荚体的公共加密密钥等)识别出当前安装了非尼古丁荚体时，控制器2105匹配：为该特定非尼古丁荚体设计的相关联的加热配置文件。控制器2105和存储介质2145将存储数据和算法，这些数据和算法允许生成用于各种非尼古丁荚体类型、非尼古丁蒸汽前体制剂等的加热配置文件。在另一个示例性实施例中，控制器2105可以从非尼古丁荚体读取加热配置文件。成人吸烟者也可以根据个人喜好调整加热配置文件。
如图2所示，控制器2105向电源2110发送数据，并从电源2110接收数据。电源2110包括功率源2110b和功率控制器2110a，以管理功率源2110b输出的功率。
功率源2110b可以是锂离子电池或一种其变体，例如锂离子聚合物电池。替代地，功率源2110b可以是镍金属氢化物电池、镍镉电池、锂锰电池、锂钴电池或燃料电池。功率源2110b可以是可再充电的，并且包括允许电池由外部充电装置充电的电路装置。在这种情况下，当充电时，电路装置向期望(或可替代地为预定)数量的非尼古丁蒸汽抽吸的实例提供电力，之后该电路装置必须重新连接到外部充电装置。
功率控制器2110a基于来自控制器2105的指令向功率源2110b提供命令。例如，电源2110可以从控制器2105接收命令，以在非尼古丁荚体被认证并且成人吸烟者(例如，通过激活开关，诸如拨动按钮、电容传感器、IR传感器、在烟嘴上施加负压等)激活装置***2100时，(通过非尼古丁荚体电/数据接口2120)向非尼古丁荚体提供电力。当非尼古丁荚体未被认证时，控制器2105可以不向电源2110发送命令，或者向电源2110发送不提供电力的指令。在另一个示例性实施例中，如果非尼古丁荚体未被认证，则控制器2105可以禁用装置***2100的所有操作。
除了向非尼古丁荚体供电之外，电源2110还向控制器2105供电。此外，功率控制器2110a可以向控制器2105提供指示功率源2110b的性能的反馈。
控制器2105向至少一个天线2140发送数据，并从其接收数据。至少一个天线2140可以包括近场通信(NFC)调制解调器和蓝牙低能量(LE)调制解调器和/或用于其他无线技术(例如，Wi-Fi等)的其他调制解调器。在示例性实施例中，通信堆栈位于调制解调器中，但是调制解调器由控制器2105控制。蓝牙LE调制解调器用于与外部设备(例如，智能手机、平板电脑、计算机、无线信标等)上的应用程序进行数据和控制通信。NFC调制解调器可以用于将非尼古丁电子烟装置60与诊断信息的应用和检索配对。此外，蓝牙LE调制解调器可以用于在购买期间提供位置信息(供成人吸烟者查找非尼古丁电子烟装置60)或认证。
控制器2105向吸烟者指示器2135提供信息，以向成人吸烟者指示状态和发生的操作。吸烟者指示器2135包括电源指示器(例如，LED)，当控制器2105感测到成人吸烟者按下的按钮时，所述电源指示器可以被激活。吸烟者指示器2135还可以包括成人吸烟者控制的非尼古丁吸烟参数(例如，非尼古丁蒸汽体积)的当前状态的指示器、振动器、扬声器和其他反馈机制。
此外，装置***2100可以包括多个产品上控件2150，这些控件向控制器2105提供来自成人吸烟者的命令。产品上控件2150包括开关按钮，所述开关按钮例如可以是拨动按钮、电容传感器或IR传感器。产品上控件2150还可以包括：非尼古丁吸烟控制按钮(如果成人吸烟者希望超越无按钮非尼古丁吸烟特征以给加热器通电)、硬复位按钮、基于触摸的滑块控件(用于控制非尼古丁吸烟参数的设置，诸如非尼古丁蒸汽抽吸体积)、用以激活滑块控件和用于空气入口的机械调节的非尼古丁吸烟控制按钮。手对嘴手势(HMG)检测是无按钮非尼古丁吸烟的另一个示例。另外，可以使用键击的组合(例如，由成人吸烟者经由产品上控件2150输入的键击)来锁定非尼古丁电子烟装置60，并防止所述装置操作以产生非尼古丁蒸汽。根据至少一些示例性实施例，可以由非尼古丁电子烟装置60和/或装置***2100的制造商设置键击的组合。根据至少一些示例性实施例，键击的组合可以由成人吸烟者设置或改变(例如，通过成人吸烟者经由产品上控件2150输入的键击)。
根据至少一个示例性实施例，非尼古丁荚体***2200可以包括加热器2215、非易失性存储器2205b、主体电/数据接口2210、一个或多个非尼古丁荚体传感器2220和/或加热器电阻监测电路3000，但示例性实施例不限于此。非尼古丁荚体***2200通过主体电/数据接口2210和非尼古丁荚体电/数据接口2120与装置***2100通信。
加热器2215可以由控制器2105致动，并且可以例如根据来自控制器2105的命令的配置文件(体积、温度(基于功率配置文件)和味道)将热量传递到非尼古丁荚体组件30中的非尼古丁蒸汽前体制剂的至少一部分，以便将非尼古丁蒸汽前体制剂汽化成非尼古丁蒸汽。控制器2105可以基于来自非尼古丁荚体传感器或加热器2215的反馈来确定要加热的非尼古丁蒸汽前体制剂的量。可以通过微毛细管作用或芯吸作用来调节非尼古丁蒸汽前体制剂的流量。此外，控制器2105可以向加热器2215发送命令以调节加热器2215的空气入口。
例如，加热器2215可以是平面主体、陶瓷主体、单个导线、一笼电阻丝、围绕吸液芯的线圈、网状物、表面或任何其他合适的形式。合适的电阻材料的示例包括钛、锆、钽和铂族金属。合适的金属合金的示例包括不锈钢、含镍、钴、铬、铝、钛、锆、铪、铌、钼、钽、钨、锡、镓、锰和铁合金，以及基于镍、铁、钴、不锈钢的超级合金。例如，加热器可以由镍铝化物、表面具有氧化铝层的材料、铁铝化物和其他复合材料形成，电阻材料可以可选地嵌入、封装或涂覆有绝缘材料，反之亦然，这取决于能量传递的动力学和所需的外部物理化学性质。在一个实施例中，加热器2215包括选自以下之中的至少一种材料：由不锈钢、铜、铜合金、镍铬合金、超级合金及其组合构成的组。在示例性实施例中，加热器2215由镍铬合金或铁铬合金形成。在至少一个示例性实施例中，加热器2215可以是：陶瓷加热器，其具有在其外表面上的电阻层。
在另一个示例性实施例中，加热器2215可以由铁铝化物(例如，FeAl或Fe3Al)构成。此外，根据一些示例性实施例，加热器2215可以包括在装置***2100中，而不是包括在非尼古丁荚体***2200中。
在图2的示例性实施例中，非尼古丁荚体***2200可以包括非易失性存储器2205b来代替CC-NVM，并且密码协处理器被省略。当非尼古丁荚体***2200中不存在密码协处理器时，控制器2105可以从非易失性存储器2205b读取数据，而不使用密码协处理器来控制/限定加热配置文件。然而，当密码协处理器包括在非尼古丁荚体***2200中时，密码协处理器可以控制NVM 2205b上编码的信息向控制器2105的传输(例如，读取)，和/或从控制器2105接收(例如，写入)要存储在NVM 2205b上的信息。
此外，非易失性存储器2205b可以存储信息，诸如非尼古丁蒸汽前体制剂隔室中的非尼古丁蒸汽前体制剂(包括非尼古丁蒸汽前体制剂成份)的库存单位(SKU)、装置***2100的软件补丁、产品使用信息，诸如非尼古丁蒸汽抽吸实例计数、非尼古丁蒸汽抽吸实例持续时间和非尼古丁蒸汽前体制剂水平等。非易失性存储器2205b可以存储特定于非尼古丁荚体的类型和非尼古丁蒸汽前体制剂成份的操作参数。例如，非易失性存储器2205b可以存储非尼古丁荚体的电气和机械设计，以便由控制器2105使用，以确定对应于期望的非尼古丁吸烟配置文件的命令。此外，非易失性存储器2205b可以存储与训练的神经网络相对应的专用计算机可读指令。将结合图4A至图7B进一步详细讨论训练的神经网络。
非尼古丁蒸汽前体制剂水平可以是非尼古丁荚体中的非尼古丁蒸汽前体制剂水平的近似测量值，并且可以通过以下来确定：例如使用非尼古丁荚体传感器2220中的一个来直接测量非尼古丁荚体中的非尼古丁蒸汽前体制剂水平，和/或使用控制器2105来计数与非易失性存储器2205b中的非尼古丁荚体相对应的非尼古丁蒸汽抽吸实例的数量，其中非尼古丁蒸汽抽吸实例的计数用作汽化的非尼古丁蒸汽前体制剂的量的代表。
控制器2105和/或存储介质2145可以存储非尼古丁蒸汽前体制剂校准数据，所述数据识别非尼古丁蒸汽前体制剂成份的操作点。非尼古丁蒸汽前体制剂校准数据包括：描述非尼古丁蒸汽前体制剂流速如何随着剩余的非尼古丁蒸汽前体制剂水平而变化或者挥发性如何随着非尼古丁蒸汽前体制剂的年龄而变化的数据，并且可以由控制器2105用于校准。非尼古丁蒸汽前体制剂校准数据可以由控制器2105和/或存储介质2145以表格格式存储。非尼古丁蒸汽前体制剂校准数据允许控制器2105使非尼古丁蒸汽抽吸实例计数与汽化的非尼古丁蒸汽前体制剂的量相等。
控制器2105将非尼古丁蒸汽前体制剂水平和非尼古丁蒸汽抽吸实例计数写回到非尼古丁荚体中的非易失性存储器2205b，因此如果将非尼古丁荚体从装置主体10移除并且稍后重新安装，则控制器2105仍将知道非尼古丁荚体的准确的非尼古丁蒸汽前体制剂水平。
操作参数(例如，电源参数、功率持续时间参数、空气通道控制参数等)被称为吸烟配置文件。此外，非易失性存储器2205b可以记录由控制器2105通信的信息。即使当装置主体10与非尼古丁荚体断开连接时，非易失性存储器2205b也可以保持记录的信息。
在示例性实施例中，非易失性存储器2205b可以是可编程只读存储器。
从非尼古丁荚体传感器2220生成的数据可以使用离散的多通道模数转换器(ADC)以适合于所测量的参数的采样率进行采样。非尼古丁荚体传感器2220可以包括：例如加热器温度传感器、非尼古丁蒸汽前体制剂流速监测器、空气流量传感器、测量加热器电阻的欧姆计、和/或抽吸检测器等。根据至少一个示例性实施例，加热器温度传感器可以是热敏电阻或热电偶，并且非尼古丁蒸汽前体制剂流速感测可以由非尼古丁荚体***2200使用静电干扰或蒸汽前体制剂旋转器来执行。
此外，根据至少一个示例性实施例，非尼古丁荚体***2200还包括：加热器电阻监测电路3000，其测量加热器2215的电阻。将结合图3A和图3B更详细地讨论加热器电阻监测电路。另外，根据其他示例性实施例，加热器电阻监测电路3000可以包括在装置***2100中。
虽然图1至图2描绘了非尼古丁电子烟装置的示例性实施例，但非尼古丁电子烟装置不限于此，并且可以包括可以适用于所示目的的附加和/或替代硬件配置。例如，非尼古丁电子烟装置可以包括多个附加或替代元件，诸如附加或替代的加热元件、储存器、电池等。此外，虽然图1至图2将非尼古丁电子烟装置的示例性实施例描绘为体现在两个单独的壳体元件中，但是附加示例性实施例可以针对布置在单个壳体中和/或两个以上的壳体元件中的非尼古丁电子烟装置。
图3A和图3B是示出根据一些示例性实施例的用于非尼古丁电子烟装置的示例性加热器电阻监测电路的各种元件的框图。
参见图3A，根据至少一个示例性实施例，非尼古丁电子烟装置可以包括加热器电阻监测电路3000A，以实时(例如，连续监测和/或动态监测加热器的电阻等)或在由非尼古丁电子烟装置的控制器(诸如控制器2105)控制的期望时间点检测加热器(例如，加热线圈)(诸如加热器2215)的电阻，但不限于此。加热器电阻监测电路3000A可以包括：电压计2221(例如，电压表)，其连接到至少控制器2105、功率源2110和加热器2215，但示例性实施例不限于此。例如，示例性实施例还可以包括：串联在功率源2110与加热器2215之间的一个或多个参考电阻器，所述参考电阻器具有已知电阻值，以便于计算加热器2215的电阻；第二专用控制器，其用于测量加热器的电阻，并执行训练的神经网络来估计加热器的稳态电阻等。功率源2110可以被配置为基于从控制器2105输出的触发信号(例如，命令信号、指令等)向加热器2215输出至少两个功率信号：在非尼古丁电子烟装置60的正常操作模式期间的第一功率信号、以及加热器电阻测量操作模式期间的第二功率信号等，但示例性实施例不限于此。在非尼古丁电子烟装置的正常操作期间，来自功率源2110的正常操作功率流向加热器2215。响应于控制器2105输出指示加热器电阻测量操作开始的触发信号，功率源2110可以输出已知电流值的第二功率信号。电压表2221与加热器2215并联地连接到功率源2110和控制器2105。电压表2221测量加热器2215两端的电压降，并将测量的电压降输出到控制器2105。然后，基于由功率源2110输出的已知电流值和由电压表2221测量的电压降，控制器2105使用欧姆定律计算加热器2215的电阻。在短时间段(例如，约50ms至约100ms)之后，控制器2105停止向功率源2110输出触发信号，并且来自功率源2110的正常功率能够再次流向加热器2215。
参见图3B，根据至少一个其他示例性实施例，加热器电阻监测电路可以被配置为：实时检测加热器的电阻(例如，连续监测和/或动态监测加热器的电阻等)，或者在由控制器2105控制的期望时间点检测加热器的电阻。加热器电阻监测电路3000B可以包括：多个MOSFET、负载开关3130、至少一个控制器2105、分压器3120和/或惠斯通电桥3140，但示例性实施例不限于此。例如，根据其他示例性实施例，加热器电阻监测电路3000B还可以包括：第二专用控制器，其用于测量加热器的电阻并执行用于估计加热器的稳态电阻的训练的神经网络等。多个MOSFET可以包括：至少第一和第二PMOSFET 3151和3152以及至少一个NMOSFET3153，所述第一和第二PMOSFET以背靠背配置连接并且连接在功率源(例如，功率源2110)与加热器2215之间，其中，NMOSFET 3153的漏极D连接到PMOSFET 3151和3152的栅极G，并且NMOSFET 3153的栅极G连接到控制器2105。在非尼古丁电子烟装置的正常操作期间，来自功率源2110的功率通过闭合的PMOSFET 3151和3152流向加热器2215。
惠斯通电桥可以至少包括：第一电阻器R1、第二电阻器R3和第三电阻器R5，但不限于此，并且电阻器可以都具有固定的电阻值(例如，已知的、不可变的电阻值)。惠斯通电桥可以连接到加热器2215，并且可以使用加热器2215作为与固定值R1电阻器结合的可变电阻，并且R3和R5电阻器可以形成惠斯通电桥的固定电阻。惠斯通电桥也可以与负载开关3130串联连接。负载开关3130可以向控制器2105输出信号R_SENSE_nEN信号，从而使控制器2105通过向PMOSFET 3151和3152输出COIL_LOCKOUT_nEN信号来开始检测/监测加热器电阻。响应于COIL_LOCKOUT_nEN信号，PMOSFET 3151和3152被打开，并且加热器2215的电源被切断(例如，停止)。然后，控制器2105使用来自负载开关3130的电压V_BRIDGE来感测可变电阻COIL_RES和固定电阻BRIDGE_REF。在短时间段(例如，约50ms至约100ms等)之后，控制器2105停止输出COIL_LOCKOUT_nEN信号，并且来自功率源2110的功率能够通过PMOSFET 3151和3152再次流向加热器2215。
控制器2105可以通过计算测量的可变电阻COIL_RES与电阻器R1的已知电阻之间的差来确定加热器2215的电阻值，以确定在电阻监测的时间段期间加热器2215的电阻。
虽然图3A和图3B描绘了加热器电阻监测电路的示例性实施例，但示例性实施例不限于此，并且其他加热器电阻监测电路可以包括：附加和/或替代硬件配置，其可以适合于所示目的。
图4A至图4C是示出根据至少一个示例性实施例的用于预测和/或估计非尼古丁电子烟装置的加热元件的稳态电阻值的神经网络的图。图5是示出根据至少一个示例性实施例的在单个抽吸事件期间非尼古丁电子烟装置的加热元件的电阻值的曲线图。图6是示出根据至少一个示例性实施例的在单个抽吸事件之后的电阻衰减的曲线图。
根据至少一个示例性实施例，在非尼古丁电子烟装置上实现的神经网络可以用于：在成人吸烟者的抽吸事件之后，确定包括在非尼古丁电子烟装置中的加热元件(例如，加热器2215)的稳态电阻(例如，基线电阻值、最终电阻值等)，并且稳态电阻可以用于检测非尼古丁电子烟装置的干抽吸事件(例如，干吸液芯事件等)。
首先参见图5，加热器2215的电阻取决于加热器的温度和冶金，并且加热器2215的电阻值可以随着加热器的温度的升高或降低而改变，诸如当向加热器2215施加功率以使存储在吸液芯上的非尼古丁蒸汽前体制剂汽化时。例如，如果加热器由镍铬合金60丝构成，则加热器的温度相关电阻可能由于加热器的温度而仅改变约2％，但是由不锈钢制成的加热器的温度相关电阻可能基于不锈钢加热器的温度等而改变高达约20％。
在抽吸事件(例如，由成人吸烟者在非尼古丁电子烟装置的烟嘴上施加负压)期间，从功率源2110向加热器2215供电，从而将加热器2215的温度升高到足以使非尼古丁蒸汽前体制剂汽化的温度。在抽吸事件完成之后(并且假设没有发生另一个抽吸事件)，控制器2105停止从功率源2110向加热器2215供电，并且加热器2215的温度以及对应地加热器2215的电阻值衰减，直到达到稳态温度/电阻值。
如图5所示，其示出了与多个抽吸事件(例如，抽吸事件的训练集)相对应的非尼古丁电子烟装置的示例性加热器随时间的电阻值，并且如图6所示，其示出了在单个抽吸事件之后电阻值随时间的衰减，抽吸事件期间的初始电阻测量值可以达到局部最大电阻值(例如，大约3.67欧姆)，然后在大约30到60秒的衰减周期内衰减到局部最小电阻值(例如，大约3.6欧姆)。局部最大电阻值可以被认为是用于抽吸事件的加热器2215的峰值电阻值，并且局部最小电阻值可以被认为是用于抽吸事件的加热器2215的稳态电阻值(例如，最终电阻值)。根据至少一个示例性实施例，可以使用图3A或图3B的加热器电阻监测电路实时测量加热器2215的电阻值，但示例性实施例不限于此，并且可以使用其他实时加热器电阻监测电路。
此外，加热器2215的稳态电阻值随着存储在吸液芯上的非尼古丁蒸汽前体制剂的量的减少而增加，因此，稳态电阻值可以基于稳态电阻值与干抽吸检测阈值进行比较来检测干抽吸事件。此外，根据一些示例性实施例，当非尼古丁电子烟装置不包括吸液芯时，稳态电阻值也随着被加热元件加热和/或汽化的非尼古丁蒸汽前体制剂的量减少而增加。可以基于实验数据(例如，实验室测试等)来确定干抽吸检测阈值，所述实验数据与针对加热器冶金成份、加热器设计类型观察到的稳态电阻值以及为每个特定的非尼古丁电子烟装置提供给加热器的已知功率值有关。
然而，虽然加热器电阻监测电路可以用于在单个抽吸事件之后精确地测量加热器的稳态电阻值，但当在衰减周期完成之前发生多个抽吸事件时，加热器电阻监测电路可能无法提供加热器的稳态电阻值的精确测量。例如，常见的成人吸烟者行为可以包括：在大约30秒或更短时间内发生的两次或更多次抽吸事件(例如，成人吸烟者在t0施加第一负压，然后在t1施加第二负压，t1＜＝t0+30秒)。因此，由于非尼古丁电子烟装置的加热器在整个衰减周期内(例如，约30秒至约60秒)没有断电，因此，第一抽吸事件的稳态电阻值因为功率再次施加到第二抽吸事件的加热器而没有达到。
示例性实施例提供了用于确定稳态电阻值的更准确估计的方法，所述方法不需要成人吸烟者在抽吸事件之间等待约30至60秒来检测是否已发生干抽吸事件。
现在参见图4A至图4C，根据至少一个示例性实施例，可以提供神经网络，以基于抽吸事件期间和/或之后的加热器的至少两个测量电阻值来估计非尼古丁电子烟装置的加热器的稳态电阻值。根据至少一个示例性实施例，加热器的两个或更多个测量电阻值可以用于估计(和/或预测)在抽吸事件结束之后30至60秒的加热器电阻值，其对应于稳态电阻值的估计(例如，估计的最终电阻值)，并且因此不需要成人吸烟者等待衰减周期(例如，约30秒至约60秒)的到期来完成干抽吸事件的准确检测。例如，可以在加热器2215的电源被切断时(以测量加热器的峰值电阻值)观察到第一测量的加热器电阻值，并且可以在电阻值的衰减斜率开始时短时间后(例如，约0.5秒等)观察到第二测量的加热器电阻值。然而，示例性实施例不限于此，例如，用于估计稳态加热器电阻值的测量的加热器电阻值的数量可以是三个或更多，并且例如，可以在第二测量的加热器电阻值之后，诸如在衰减曲线的脚踝的开始处(例如，在加热器2215的电源被切断之后约2.0秒，等等)，观察到第三测量的加热器电阻值，并且可以在第三测量的加热器电阻值之后并且在第二抽吸事件发生之前观察到第四测量的加热器电阻值，等等。此外，可以调整被测量的加热器电阻的时间，并且可以基于包括在非尼古丁电子烟装置中的加热器的温度/电阻特性等将衰减周期调整到合适的时间段。
根据至少一个示例性实施例，神经网络可以被实现为：专用程序代码(例如，专用计算机可读指令)，其加载到非尼古丁电子烟装置的控制器(诸如控制器2105)上，但示例性实施例不限于此，并且，神经网络可以实现在包括在非尼古丁电子烟装置等中的单独的专用处理器(例如，专门编程的FPGA、专用ASIC、专用SoC等)中，和/或神经网络可以通过有线和/或无线网络连接提供给专门编程的外部计算装置等。
现在更具体地参见图4A，图4A示出了根据至少一个示例性实施例的神经网络的总体拓扑。神经网络本身可以是接近与加热器电阻的衰减过程相对应的“最合理”函数的函数拟合网络，并且根据至少一个示例性实施例，神经网络可以计算以下函数：
在以上等式中，R(t)是指随时间变化的电阻函数(例如，覆盖稳态电阻值的峰值电阻的函数)，A和B是第一和第二衰减幅度，t1是指与在非尼古丁电子烟装置中观察到的第一(例如，快速)温度衰减率相对应的第一衰减因子，t2是指与在非尼古丁电子烟装置中观察到的第二(例如，缓慢)温度衰减率相对应的第二衰减因子，而Rf是指加热器2215的原始电阻值(例如，当没有电力施加到加热器时或在加热器“冷却”时等，加热器的电阻值)。衰减幅度A和B、衰减速率t1和衰减速率t2是基于特定非尼古丁荚体的成份(例如，基于形成加热器、吸液芯和/或非尼古丁蒸汽前体制剂等的材料的成份/受其影响)而变化的恒定值。这些恒定值可以从实验数据中获得。
根据至少一个示例性实施例，神经网络的拓扑结构可以包括：至少一个输入级，其中，非尼古丁电子烟装置的加热器的测量的电阻值被输入到神经网络中；至少一个隐藏层，其向至少一个输出层输出向量；以及输出层，其可以输出单个标量值，作为非尼古丁电子烟装置的加热器的估计的稳态(例如，最终)电阻值。然而，示例性实施例不限于此，并且神经网络中可以包括更多或更少的层、输入和/或输出。
图4B示出了根据至少一个示例性实施例的神经网络的至少一个隐藏层(例如，第一层、中间层、激活层等)，但示例性实施例不限于此。虽然为了方便起见，本公开将神经网络的第一层(例如，中间层)称为“隐藏”层，但示例性实施例不限于此，并且在一些示例性实施例中，第一层可以与输入层一起连接到外部连接，并且因此可能不是真正的“隐藏”层。在图4B中，至少一个隐藏层可以包括：在单个隐藏层中的三个神经元(例如，激活节点等)，示例性实施例不限于此，并且隐藏层的数量可以大于一个，并且神经元的数量可以大于或小于三个，等等。三个神经元中的每一个可以接收：输入向量，其包括测量的加热器电阻值(例如R0、R1、R2等)以及权重矩阵。至少一个隐藏层的每个神经元可以取输入向量和权重矩阵的单行的点积，从而得到3元组向量。然后，3元组向量可以具有添加的偏置值向量，从而生成向量“n”，所述向量被逐个元素地应用于传递函数，以生成向量“a”。
根据至少一个示例性实施例，所使用的传递函数可以是正切的sigmoid或tansig，如下所示，然而，示例性实施例不限于此。
然而，根据一些示例性实施例，tansig函数的泰勒展开(等式3)和/或霍纳规则的应用(等式4)可以用作传递函数而不是tansig函数，特别是关于低处理功率控制器(例如，具有或不具有浮点单元的8位控制器等)，以便更有效地执行隐藏层的计算。
然而，示例性实施例不限于此。
现在参见图4C，图4C示出了根据至少一个示例性实施例的神经网络的输出层。根据至少一个示例性实施例，神经网络的输出层可以包括单个神经元，并且单个神经元可以包括：输出权重向量、由隐藏层输出的输入向量、偏置值和传递函数，然而，示例性实施例不限于此。输出层的神经元可以取隐藏层的输出向量“a”和输出权重向量的点积。所得输出可以与偏置值相加，并且结果可以输入到传递函数。如图4C所示，根据至少一个示例性实施例，偏置值可以是Rf，加热器的电阻值随时间衰减到的渐近值(例如，在以上等式1中使用的Rf值)，并且传递函数是传递函数，例如，y＝x，然而，示例性实施例不限于此。然后，输出层输出估计的稳态加热器电阻值。
根据至少一个示例性实施例，神经网络的至少一个隐藏层的权重矩阵和偏置值以及至少一个输出层的权重向量和偏置值，可以通过针对与非尼古丁电子烟装置的加热器(或表现出与非尼古丁电子烟装置中包括的加热器相似的温度/电特性的等效加热器)的实际测量的电阻值相对应的训练数据集训练神经网络来确定，该测量的电阻值对应于：用作神经网络输入的测量的电阻值将被测量的时间(例如，在加热器的电源被切断的时间、在衰减斜率的开始、在衰减曲线脚踝的开始等)、以及实际稳态电阻值的测量(例如，在衰减周期结束时进行的测量，诸如加热器已被关闭之后的30至60秒)。在神经网络训练阶段期间，将训练数据集的测量的电阻值(不包括测量的稳态电阻值)输入到神经网络中，并且测量估计稳态电阻和实际稳态电阻值的均方误差(MSE)，以产生神经网络的估计算法。然后，使用估计算法来调整神经网络的参数(例如，隐藏层和输出层的权重矩阵值、偏置值等)，并且重复训练，直到神经网络在实际稳态电阻值的期望误差范围内输出估计稳态电阻值(和/或估计渐近电阻值)。基于所进行的实验，训练数据集可以包括在20个至100个之间的抽吸事件/衰减事件，并且可以执行对训练集的五次运行，以精确地训练神经网络。然而，示例性实施例不限于此。
图7A至图7B是示出根据至少一个示例性实施例的用于使用非尼古丁电子烟装置的加热元件的稳态电阻值来检测干抽吸事件的方法的流程图。
根据至少一个示例性实施例，在操作S710中，非尼古丁电子烟装置可以检测由成人吸烟者施加的负压(例如，抽吸事件)。在操作S720中，非尼古丁电子烟装置可以在施加负压结束之后以及随后切断功率源与非尼古丁电子烟装置的加热器之间的功率之后，对非尼古丁电子烟装置的加热器的电阻值进行至少一次实时测量。根据一些示例性实施例，可以获得加热器的电阻值的三个或更多个测量值，包括加热器的电源被切断时的测量值、观察到衰减斜率开始时的测量值和/或观察到衰减曲线脚踝开始时的测量值等，然而，示例性实施例不限于此。在操作S725，然后将加热器的测量的电阻值输入到训练的神经网络，并且非尼古丁电子烟装置利用训练的神经网络来估计加热器的稳态电阻值(例如，估计最终电阻值)。将结合图7B更详细地讨论估计稳态电阻值的示例性计算。
在操作S730中，非尼古丁电子烟装置基于加热器的估计稳态电阻值和期望的阈值电阻值来确定在非尼古丁电子烟装置的加热器处是否存在干抽吸状态。在非尼古丁电子烟装置确定不存在干抽吸状态的情况下，非尼古丁电子烟装置继续非尼古丁电子烟装置的正常操作(S740)并返回到操作S710。
返回到操作S730，在非尼古丁电子烟装置确定存在干抽吸状态的情况下，非尼古丁电子烟装置禁用向加热器供电(S750)。根据一些示例性实施例，可以将信息保存到非尼古丁电子烟装置的存储器和/或包含非尼古丁蒸汽前体制剂的非尼古丁荚体组件(例如，非尼古丁烟弹、包含非尼古丁蒸汽前体制剂的储存器等)的存储器中，以指示非尼古丁荚体组件是空的。所述信息可以包括用于识别非尼古丁荚体组件的唯一标识符。此外，向加热器供电可以保持禁用，直到新的非尼古丁荚体组件(例如，非空的非尼古丁荚体组件)被***到非尼古丁电子烟装置中。非尼古丁电子烟装置可以基于存储在非尼古丁电子烟装置和/或非尼古丁荚体组件的存储器上的信息来确定新***的非尼古丁荚体组件是新的非尼古丁荚体组件还是非尼古丁空荚体组件。
如以上提到的，图7B示出了用于使用训练的神经网络来估计稳态加热器电阻值的方法。参见图7B，根据至少一个示例性实施例，在操作S726，非尼古丁电子烟装置使用加热器电阻测量电路测量衰减周期(例如，第一时间段)期间加热器的峰值电阻值(例如，当加热器的电源被切断时的电阻值)。在操作S727，非尼古丁电子烟装置使用加热器电阻测量电路测量在衰减周期(例如，第一时间段)期间加热器的至少一个附加电阻值。在操作S728中，非尼古丁电子烟装置可以将测量的峰值电阻值和测量的至少一个附加电阻值输入到训练的神经网络中。在操作S729中，非尼古丁电子烟装置执行训练的神经网络的计算，并输出加热器的估计稳态电阻值，该值在图7A的操作S730中使用。
所描述的示例性实施例提供用于基于非尼古丁电子烟装置的加热器的估计稳态电阻值来检测干抽吸事件的方法、***、设备和/或非暂时计算机可读介质。一个或多个示例性实施例可以减少非尼古丁电子烟装置的尺寸和/或制造成本，和/或提供更准确的温度读数。
本文已经公开了示例性实施例，应当理解，其他变体是可能的。这样的变体不应当被视为背离本公开的主旨和范围，并且对于本领域技术人员来说显而易见的是，所有此类修改都旨在包括在以下权利要求的范围内。

Claims (23)

1.一种非尼古丁电子吸烟装置(EVD)，包括：
储存器，所述储存器包含非尼古丁蒸汽前体制剂，所述非尼古丁蒸汽前体制剂不含尼古丁并且包括至少一种非尼古丁化合物；
加热元件，所述加热元件配置为加热从所述储存器抽吸的非尼古丁蒸汽前体制剂；以及
控制电路，所述控制电路被配置成，
监测在第一次向所述非尼古丁EVD施加负压之后的第一时间段内所述加热元件的电阻值，
使用训练的神经网络基于监测的电阻值确定所述加热元件的估计稳态电阻值；并且
基于所述估计稳态电阻值控制向所述加热元件供电。
2.如权利要求1所述的非尼古丁EVD，其中，所述控制电路还被配置为：
基于所述加热元件的估计稳态电阻值来检测所述非尼古丁EVD处的干抽吸状态；并且
响应于检测到的干抽吸状态，禁用向所述加热元件供电。
3.如权利要求2所述的非尼古丁EVD，其中，所述控制电路还被配置为：
响应于检测到的第二次向所述非尼古丁EVD施加负压，防止向所述加热元件施加功率。
4.如权利要求1所述的非尼古丁EVD，其中，所述控制电路被配置为：
通过以下方式监测所述加热元件的电阻值：
确定在所述第一时间段期间所述加热元件的峰值电阻值，以及
确定在所述第一时间段期间在确定的峰值电阻值之后的时刻所述加热元件的至少一个附加电阻值；并且
通过以下方式确定所述加热元件的所述估计稳态电阻值：
基于所述峰值电阻值和所述至少一个附加电阻值，使用所述训练的神经网络来估计所述加热元件的所述估计稳态电阻值。
5.如权利要求4所述的非尼古丁EVD，其中，所述训练的神经网络是：函数拟合网络，其被配置为：
接收所述峰值电阻值和所述至少一个附加电阻值作为输入值；
确定所述输入值在所述第一时间段内的衰减；并且
基于所述加热元件的电阻值在所述第一时间段内的确定的衰减的结果，输出所述加热元件的所述估计稳态电阻值。
6.如权利要求4所述的非尼古丁EVD，其中
所述峰值电阻值是在第一次向所述非尼古丁EVD施加负压之后停止向所述加热元件施加功率的时刻确定的。
7.如权利要求6所述的非尼古丁EVD，其中
所述至少一个附加电阻值至少包括第二电阻值和第三电阻值；
所述第二电阻值是在所述峰值电阻值被确定的时刻之后且在所述第三电阻值被确定之前的时刻确定的；并且
所述第三电阻值是在所述第二电阻值被确定的时刻之后且在检测到第二次施加负压之前的时刻确定的。
8.如权利要求1所述的非尼古丁EVD，其中
所述加热元件连接到惠斯通电桥电路；并且
所述控制电路还被配置为，
检测在所述第一时间段内对应于所述加热元件的可变电阻值；
检测在所述第一时间段内对应于所述惠斯通电桥电路的电阻值；并且
基于对应于所述加热元件的检测的可变电阻值和对应于所述惠斯通电桥电路的检测的电阻值，使用所述训练的神经网络来估计所述加热元件的估计稳态电阻值。
9.如权利要求1所述的非尼古丁EVD，其中，所述非尼古丁蒸汽前体制剂包括非尼古丁蒸汽形成物和至少一种非尼古丁化合物。
10.一种操作非尼古丁电子吸烟装置(EVD)的方法，所述方法包括：
使用所述非尼古丁EVD的控制电路监测在第一次向所述非尼古丁EVD施加负压之后的第一时间段内所述非尼古丁EVD中包括的加热元件的电阻值，所述加热元件加热从所述非尼古丁EVD的储存器中抽吸的非尼古丁蒸汽前体制剂，所述非尼古丁蒸汽前体制剂不含尼古丁并且包括至少一种非尼古丁化合物；
使用所述控制电路，基于监测的电阻值使用训练的神经网络来确定所述加热元件的估计稳态电阻值；以及
使用所述控制电路，基于所述估计稳态电阻值来控制向所述加热元件供电。
11.如权利要求10所述的方法，还包括：
使用所述控制电路，基于所述加热元件的估计稳态电阻值来检测所述非尼古丁EVD处的干抽吸状态；以及
使用所述控制电路，响应于检测到的干抽吸状态，禁用向所述加热元件供电。
12.如权利要求11所述的方法，还包括：
使用所述控制电路，检测第二次向所述非尼古丁EVD施加负压；以及
使用所述控制电路，响应于检测到的所述第二次向非尼古丁EVD施加负压来防止向所述加热元件施加功率。
13.如权利要求10所述的方法，其中
监测所述加热元件的电阻值包括，
确定在所述第一时间段期间所述加热元件的峰值电阻值，以及
确定在所述第一时间段期间在确定的峰值电阻值之后的时刻所述加热元件的至少一个附加电阻值；并且
确定所述加热元件的估计稳态电阻值包括：基于所述峰值电阻值和所述至少一个附加电阻值使用所述训练的神经网络来估计所述加热元件的估计稳态电阻值。
14.如权利要求13所述的方法，其中
所述训练的神经网络是函数拟合网络；并且
所述方法还包括，
使用所述控制电路，接收所述峰值电阻值和所述至少一个附加电阻值作为输入值；
使用所述控制电路，确定在所述第一时间段内所述加热元件的电阻值的衰减；以及
使用所述控制电路，基于所述加热元件的电阻值在所述第一时间段内的确定的衰减的结果，输出所述加热元件的所述估计稳态电阻值。
15.如权利要求13所述的方法，其中
所述峰值电阻值是在第一次向所述非尼古丁EVD施加负压之后停止向所述加热元件施加功率的时刻确定的。
16.如权利要求15所述的方法，其中
所述至少一个附加电阻值至少包括第二电阻值和第三电阻值；
所述第二电阻值是在所述峰值电阻值被确定的时刻之后且在所述第三电阻值被确定之前的时刻确定的；并且
所述第三电阻值是在所述第二电阻值被确定的时刻之后且在检测到第二次施加负压之前的时刻确定的。
17.如权利要求10所述的方法，所述方法还包括：
使用所述控制电路，检测在所述第一时间段内对应于所述加热元件的可变电阻值；
使用所述控制电路，检测在所述第一时间段内对应于惠斯通电桥电路的电阻值；以及
使用所述控制电路，基于对应于所述加热元件的检测的可变电阻值和对应于所述惠斯通电桥电路的检测的电阻值，使用所述训练的神经网络来估计所述加热元件的估计稳态电阻值。
18.如权利要求10所述的方法，其中，所述非尼古丁蒸汽前体制剂包括非尼古丁蒸汽形成物和至少一种非尼古丁化合物。
19.一种非尼古丁电子吸烟装置(EVD)，包括：
储存器，所述储存器包含非尼古丁蒸汽前体制剂，所述非尼古丁蒸汽前体制剂不含尼古丁并且包括至少一种非尼古丁化合物；
加热元件，所述加热元件配置为加热从所述储存器抽吸的非尼古丁蒸汽前体制剂；
加热器电阻监测电路，所述加热器电阻监测电路被配置为，
确定在第一次向所述非尼古丁EVD施加负压之后的第一时间段期间所述加热元件的峰值电阻值，并且
确定在所述第一时间段期间所述加热元件的至少一个附加电阻值；
训练的神经网络，所述训练的神经网络被配置为，
基于确定的峰值电阻值和确定的至少一个附加电阻值来估计在所述第一时间段期间所述加热元件的稳态电阻值；以及
控制电路，所述控制电路被配置为基于所述估计稳态电阻值禁用向所述加热元件供电。
20.如权利要求19所述的非尼古丁EVD，其中
所述训练的神经网络还被配置为基于所述加热元件的估计稳态电阻值来检测所述非尼古丁EVD处的干抽吸状态；并且
所述控制电路还被配置为响应于检测到的干抽吸状态，禁用向所述加热元件供电。
21.如权利要求19所述的非尼古丁EVD，其中，所述训练的神经网络是：函数拟合网络，其被配置为：
接收所述峰值电阻值和所述至少一个附加电阻值作为输入值；
确定所述输入值在所述第一时间段内的衰减；并且
基于所述加热元件的电阻值在所述第一时间段内的确定的衰减的结果，输出所述加热元件的所述估计稳态电阻值。
22.如权利要求19所述的非尼古丁EVD，其中
所述峰值电阻值是在第一次向所述非尼古丁EVD施加负压之后停止向所述加热元件施加功率的时刻确定的。
23.如权利要求19所述的非尼古丁EVD，其中，所述非尼古丁蒸汽前体制剂包括非尼古丁蒸汽形成物和至少一种非尼古丁化合物。
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