JP2018523982A - エアロゾル発生物品におけるセンシング - Google Patents

Abstract

マウスピースを有し、およびエアロゾル発生基体を受けるように構成されたハウジングを含む喫煙物品。喫煙物品はまた、例えば、マウスピースに配置され、物品の想定される喫煙者の口鼻分子を検出するように構成されたセンサを含む。口鼻分子は、喫煙者の息または唾液中に存在するが、非喫煙者の息または唾液中には存在しないことが想定される分子で有り得る。センサは、喫煙者の息または唾液中の分子の量または濃度を検出するように配置される。喫煙物品は、エアロゾルの送達を防ぐなど、喫煙物品からのエアロゾルの送達を制御するために、センサによって変換されたデータを使用し得る。
【選択図】図２

Description

本開示は、エアロゾル発生物品におけるセンシングに関連する。

例えば、未成年などによる、ニコチン含有製品への不正なアクセスの制限が電子喫煙物品にとって望ましい。そのような不正なアクセスを防止するべく多くの技術が提案されている。そのような技術の例は、指紋認証および、モバイル機器上にＲＦＩＤリーダーがインストールされた状態でＲＦＩＤチェック後のモバイルフォンなどのモバイル機器での開錠を含む。そのような技術は、電子喫煙物品の使用を、所与の個人、例えば特定の指紋を有する個人、または喫煙物品を開錠するキーを持つモバイルデバイスを有する個人に限定する、または少なくともその個人の立会いを必要とすることが意図されている。そのような技術はまた、電子喫煙物品の初期使用に先立って、指紋の記憶またはモバイルデバイスの施錠などの設定が必要となる。

電子喫煙物品の初期使用に先立つ追加設定の必要なく、不正使用を減らし得る喫煙物品の製造が望ましい。本発明の実施例の利点は、下記の請求の範囲および添付図面を含む本開示を読んで理解することで当業者にとって明らかとなろう。

本発明の一つの態様では、喫煙物品はマウスピースを有し、およびエアロゾル発生基体を受けるように構成されたハウジングを含む。喫煙物品はまた、例えばマウスピースに位置し、該物品の想定される喫煙者の口鼻分子を検出するよう構成されたセンサを含む。好ましくは、口鼻分子は喫煙者の息や唾液に存在するが、非喫煙者の息や唾液にはないことが想定される、分子である。センサは、喫煙者がマウスピースに彼らの唇を接触させる前、または喫煙者の唇がマウスピースに接触している間、該センサが該喫煙者の息または唾液中の分子の量または濃度を検出できるように、配置される。喫煙物品は、センサによって検出された口鼻分子の量に関するデータを記憶、または、例えば、喫煙者に報告し得る。さらにまたは代替として、エアロゾルの送達を防ぐなど、喫煙物品からのエアロゾルの送達を制御するために、喫煙物品はセンサによって変換されたデータを使用し得る。

したがって、本発明の実施例は、喫煙者の唾液または息における分子などの口鼻分子を検出するよう構成されたセンサを含む電子喫煙物品を提供し得る。センサからのデータは、喫煙物品により収集され得、または喫煙物品からのエアロゾルの送達を制御するために使用され得る。

本発明の様々な態様は、現時点で入手可能な、または既に説明された電子喫煙物品に比べ、一つ以上の利点を有し得る。例えば、本出願で説明された電子喫煙物品のいくつかの実施形態は、意図せぬアクセスを防ぐために喫煙物品を設定する必要なく、喫煙者による使用を可能とする。さらなる例を通して、本出願で説明される電子喫煙物品のいくつかの実施形態は、喫煙に関連した口鼻分子の量または濃度など、特定の喫煙者に生理的に関連し得る情報を喫煙者に提供し得る。喫煙者は、そして、経時的に口鼻分子の量または濃度における変化を追跡し得る。そのような追跡は、例えば、禁煙プログラムなどにおいて、喫煙者にとって有益であり得る。本発明の様々な態様のこれらおよびその他の利点は、本明細書の開示を読んで理解することにより当業者には明白であろう。

本発明は任意の適した喫煙物品にも適用可能である。喫煙者の唇に接触する、または喫煙者の口のそばに位置されるように構成されたマウスピースを含む任意の喫煙物品が使用され得、または本発明にしたがって変更され得る。本明細書で使用されるとき、「喫煙物品」という用語は、該物品を使用する喫煙者にエアロゾルを送達するように構成された物品である。本発明の目的のために、喫煙物品は、マウスピースを有し、およびニコチン含有エアロゾル発生基体などのエアロゾル発生基体を受けるように構成された、一つまたは複数の部分から成るハウジングを含む。基体は任意の適切な形態とすることができる。例えば、基体はタバコを含み得る。いくつかの実施形態において、基体はニコチンを含む液体組成物を含む。いくつかの実施形態において、基体はニコチン塩などの、ニコチンを含む乾燥粉末を含む。「喫煙物品」は、直接または間接的に、エアロゾルを生成するエアロゾル発生基体を加熱する物品、および基体を加熱しない代わりにエアフローまたは化学反応を用いてエアロゾルを送達する物品を含む。

本明細書で使われるとき、「電子喫煙物品」は一つ以上の電子構成要素を有する、喫煙物品である。好ましくは、一つ以上の電子構成要素の少なくともいくつかが、マウスピースを介した、基体から喫煙者へのエアロゾルの送達を制御する。電気構成要素は、基体ヒーターを含み得、基体ヒーターは、例えば、一つ以上の電子的に抵抗性の要素を含み得、またはマウスピースを介した、基体から発生したエアロゾルの喫煙者への通過を許容または妨害するように配置されおよび構成された電子的に制御可能なバルブを含み得る。ヒーター、バルブ、または他の電気構成要素の制御は制御装置で達成され得る。制御装置は任意の適した形状で提供され得、および、例えば、制御器またはメモリおよび制御器を含み得る。制御器は一つ以上のＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ（ＡＳＩＣ）状態マシン、デジタル信号プロセッサ、ゲートアレイ、マイクロプロセッサ、または同等の分離または一体化された論理回路を含み得る。制御装置は、制御装置の一つ以上の構成要素に制御装置の機能または態様を実行させる命令を含むメモリを含み得る。本明細書における、制御装置に起因する機能は一つ以上のソフトウエア、ファームウエア、およびハードウエアとして体現され得る。

制御装置を含まない喫煙物品が、本発明の一つ以上の実施形態を実施するために、制御可能バルブなどの制御装置を組み込むように容易に変更され得ることが理解されるだろう。

電子喫煙物品のタイプを問わず、センサが唾液中の分子を検出し得るように喫煙者の唇がマウスピース上に置かれることにより唾液がセンサに転送されるように、口鼻分子センサがマウスピースに対して配置され得る。さらにまたは代替として、口鼻分子センサは、センサが息の中の分子を検出し得るようにマウスピースが想定される喫煙者の口のそばに置かれることにより想定される喫煙者の息がセンサに転送されるように、口鼻分子センサがマウスピースに対して配置され得る。

好ましくは、センサは、場合によっては、１００ミリメートル〜１５０ミリメートルなど、延長された距離で口鼻分子の検出を提供し得るなど、極めて低濃度の口鼻分子の検出が可能である。

任意の一つ以上のセンサがマウスピースに、またはマウスピースのそばに配置され得、唾液、息、または唾液と息とにおける任意の一つ以上の口鼻分子を検出するように構成され得る。好ましくは、センサによって検出された少なくとも一つの口鼻分子は、人の息から検出され得る分子である。好ましくは、センサによって検出された少なくとも一つの口鼻分子は、非喫煙者よりも喫煙者においてより高濃度で存在することが想定される分子である。喫煙者においてより高濃度で存在することが想定される口鼻分子の例は、一酸化炭素、アセトン、一酸化窒素、呼気中一酸化窒素濃度（ＦｅＮＯ）などの一酸化窒素要因、一酸化窒素合成酵素、エンドセリン−1（ＥＴ-１）、プレプロエンドセリン−1（ＰＰＥＴ１）、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、シアン化水素、メチルウンデカン、メチルペンタデカン、およびメチルプロパンを含む。上に挙げられたこれらの組成物の多くは、最後の喫煙体験後、何週間または何ヶ月も、非喫煙者の息においてよりも高いレベルで、喫煙者の息において存在し得る。成人と未成年の間の違いを検出し得る分子には、イソプレン分子、関連するイソプレン分子誘導体、および特定のアルカンおよびメチルアルカン誘導体を含む。

好ましくは、センサは適切な濃度範囲内の口鼻分子の量を検出するように構成される。喫煙者の息または唾液中に存在するが非喫煙者には存在しないことが想定される分子の量の検出は、喫煙者と非喫煙者の間の区別をするのに十分である。しかしながら、分子の中には喫煙者および非喫煙者両方の息または唾液に存在するものもあり得る。そのような場合、喫煙者と非喫煙者の間の区別をするのに適切な範囲内の分子の濃度を検出するセンサの能力が重要であり得る。

本発明の電子喫煙物品は口鼻分子を検出するように構成された任意の適当なセンサを採用し得る。好ましくは、口鼻分子センサは、電気化学センサである。任意の適当な電気化学センサが採用され得る。好ましくは、センサは、トランデューサー上に配置された口鼻分子感応コーティングを有し、口鼻分子の、コーティングへの選択的結合がトランスデューサーによって信号または信号における変化に翻訳される。例えば、口鼻分子の結合は、喫煙者の唾液または息の中に存在する口鼻分子の量に相関し得る、周波数、電流、または電圧における変化という結果をもたらし得る。いくつかの実施形態において、コーティングの質量変化は、比例電気信号に翻訳される、トランスデューサーの共振周波数における変化という結果をもたらす。本発明の目的のため、「コーティング（ｃｏａｔｉｎｇ）」は、センサと関係するため、コーティング、レイヤ、またはフィルムである。

好ましくは、本発明の喫煙物品における使用のための口鼻センサは、ＲＦＩＤタグおよびＲＦＩＤタグに動作可能に結合された口鼻分子感応コーティングを有するＲＦＩＤタグセンサである。ＲＦＩＤセンサは、有利にはパッシブであり得、センサによって使用されるバッテリー電源を必要としない。ＲＦＩＤセンサは当業者に公知の電源型ＲＦＩＤリーダーによって問合せをされ得る。多くの実施形態において、ＲＦＩＤセンサの共振周波数は、異なる量の口鼻分子がコーティングに結合するにつれて変化する。ＲＦＩＤリーダーは、存在する口鼻分子の量に相関し得る、タグの共振周波数を決定するためにセンサをスイープし得る。ＲＦＩＤリーダーは、いくつかの実施形態において、結合分析物なしのセンサの共振周波数または結合分析物有りのセンサの周波数など、ただ一つの共振周波数でセンサのＲＦＩＤタグを問合せするように構成され得る。

いくつかの実施形態において、ＲＦＩＤセンサのコーティングへの口鼻分子の結合は、口鼻分子の存在を示すＲＦＩＤタグの共振周波数を修正し得る、切り開くまたは抑制されるなど、ＲＦＩＤセンサのアンテナ部を開くことを引き起こし得る。

関連する口鼻分子を検出するため、ＲＦＩＤタグまたはプリント回路基板など、任意の適当なコーティングまたはレイヤがトランスデューサー上に配置され得る。例えば、一酸化窒素分子（ｅＮＯ）およびファクター（ＦＥ ＮＯ）またはシンターゼ（ＮＯＳ）の選択的検出は、特定のオリゴヌクレオチド配列を用いて実施し得、それは半電導性単層カーボンナノチューブのアレイに吸収された、Ｎｉ²⁺、ＣＯ₂,、Ｍｇ²⁺、およびＭｎ²⁺を含む異なる二価カチオンを含み得る。一般に、特定の原料または分子で含浸されたまたは包まれたカーボンナノチューブは標的分子を検出し得、次いでカーボンの特性を変化させる。例えば、カーボンは、コンダクタンス変化によってキシレンに選択的および感受性反応を示すカリックスアレーン置換されたポリチオフェンで包まれたカーボンナノチューブ（ＣＮＴｓ）に基づく化学抵抗性材料で有り得る。類似の、テルル化カドミウム水銀（ＨｇＣｄＴｅ）のホスト−ゲスト化学選択はイソプレン分子または関連するイソプレン分子誘導体、および特定のアルカンおよびメチルアルカン誘導体の検出に使用され得る。一酸化炭素は、カーボンナノチューブまたはグラフェン構造などの炭素系ホストにおけるポルフィリン分子を用いたホスト−ゲスト化学によって検出され得る。ドープ二酸化スズ（ＳｎＯ₂）または三酸化タングステン（ＷＯ₃）センサ（Ａｇ、Ｐｄ、Ｃｕ、Ｐｔ、ＰｔＡｇを含む）は、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、シアン化水素、メチルウンデカン、メチルペンタデカン、およびメチルプロパンなどの喫煙者の息の中に存在する他の分子を検出するために用いられ得る。ＣＯ₂の検出のために、中核の表面にコーティングされたポリアリルアミン−アミノ−カーボンＣＮＴを有するクラッドエッチング加工したファイバー・ブラッグ・グレーティング（Ｆｉｂｅｒ Ｂｒａｇｇ Ｇｒａｔｉｎｇ）が約７５ｐｐｍの感度検出のレベルを達成するために使用し得る。好ましくは、本発明の口鼻検出システムは、マウスピースが再利用可能であれば、再利用可能である。マウスピースが一度の使用の後捨てられるように構成された場合、口鼻検出システムもまた一度きりの使用のために構成され得る。

検出された口鼻分子に関わらず、本発明の喫煙物品により取得されるニコチン代謝物データは、任意の一つ以上の適当な目的のために使用され得、その中のほんのわずかなものが本明細書においてより詳細に記載される。

好ましい実施形態において、喫煙物品は、センサから取得されたデータを記憶するため、ＲＡＭなどのメモリと動作可能に接続された口鼻分子センサを含む。メモリは、例えば、データが口鼻分子の存在または特定の量を示すものかどうか分析するためのセンサデータを分析するための適切な演算装置に動作可能に接続され得る。演算装置はセンサデータに関する情報を表示するためのディスプレイに動作可能に接続され得る。いくつかの実施形態において、喫煙物品はディスプレイを含む。さらにまたは代替として、喫煙物品は、表示、分析、または表示と分析とのために他のデバイスに、記憶されたセンサデータを転送するための出力装置を含み得る。出力装置は出力通信装置を含み得る。出力通信装置は有線または無線通信装置であり得る。有線出力通信装置は、喫煙物品をスマートフォンまたはコンピュータなどの他の演算装置と動作可能に接続するための、ＵＳＢポートまたはファイアワイアポートなどの一つ以上のポートを含み得る。無線出力通信装置は、喫煙物品をスマートモバイルフォンまたはコンピュータなどの他の演算装置と動作可能に接続するための、テレメトリー、ブルートゥース、赤外線、または他の無線トランスミッタを含む。コンピュータ、スマートモバイルフォン、または他の演算装置はセンサから取得されたデータを受信するために使用され得る。演算装置は、次いで、検出されたデータを分析、表示、または分析および表示するために使用され得る。

口鼻分子の存在または量に関する情報は、有利には禁煙プログラム中の喫煙者、または紙巻たばこなどの可燃性喫煙物品の喫煙から電子タバコの喫煙へと切り替えるプロセスにある喫煙者に使用され得る。例えば、口鼻分子が非喫煙者におけるよりも喫煙者においてより高濃度であることが想定される分子である場合、該分子は喫煙者が禁煙プログラムにおける進歩を追跡することを可能にするために監視するのに良い候補で有り得る。口鼻分子が非可燃性喫煙物品の喫煙者におけるよりも可燃性喫煙物品の喫煙者においてより高濃度であることが想定される分子である場合、該分子は喫煙者が可燃性喫煙物品禁止プログラムにおける進歩を追跡することを可能にするために監視するのに良い候補で有り得る。

好ましい実施形態において、喫煙物品は、喫煙物品からのエアロゾルの送達を制御するように構成された制御装置と動作可能に接続された口鼻分子センサを含む。好ましくは、制御装置は、センサから受信したデータに基づいてエアロゾルの送達を制御するように構成される。いくつかの実施形態において、制御装置は、センサから受信したデータに基づいて、物品が物品から発生したエアロゾルを送達するのを防ぐように構成される。例えば、センサによって検出可能な口鼻分子が、非喫煙者においてよりも喫煙者においてより高濃度で存在すると想定される分子である場合、および口鼻分子の濃度または量が既定の最低量の閾値を下回る場合、制御装置は少なくとも部分的にデバイスからのエアロゾルの送達を防ぎ得る。そのような実施形態において、喫煙物品の予期しないまたは望ましくない使用を防ぎ得る。例として、デバイスは、非喫煙者が事実上喫煙物品を使用すること、エアロゾルの一部の量または全量を被ることを防ぐように構成され得る。非喫煙者は、より低いレベルの息や唾液の中の喫煙を示し得る分子を有するべきであるため、非喫煙者が喫煙物品を使用しようと試みたとき、センサにより検出された分子の量は、既定の最低量の閾値を下回るはずである。最低量の閾値に満たない場合、デバイスの制御装置は少なくとも部分的にエアロゾルが喫煙物品により送達されるのを防ぎ得る。送達されるのを防がれるエアロゾルの量は、喫煙物品が送達するように構成された全量のうちの任意の分量で有り得る。好ましくは、送達されるのを防がれるニコチンの量は全量である。

喫煙物品がエアロゾルの送達を防ぐように構成された、いくつかの実施形態において、喫煙物品は口鼻分子センサに動作可能に接続可能な、制御可能なバルブを含む。バルブは、エアロゾル発生基体からマウスピースの口側の端に延在する気流経路に沿って配置され得る。バルブは、最低量の閾値に満たなければマウスピースを通して喫煙者にエアロゾルを送達するのを防ぐように閉じるなど、デフォルトの構成を適用するように構成され得る。代替として、バルブは、マウスピースを通して喫煙者にエアロゾルを送達させるように開くなど、デフォルトの構成を適用するように構成され得、および口鼻分子の濃度または量が最低量の閾値を下回る場合、バルブはエアロゾルの送達を防ぐような構成を適用し得る。

喫煙物品がエアロゾルの送達を防ぐように構成された、いくつかの実施形態において、喫煙物品は、喫煙者に送達されるエアロゾルを発生させるために基体を加熱するように構成されたヒーターを含む。ヒーターは口鼻分子センサに動作可能に接続され得る。ヒーターは、ニコチン代謝物の濃度または量がセンサによって既定の最低量の閾値を上回ると検出されない限り、作動を防がれ得る。代替として、ヒーターは、作動されるデフォルトの構成を適用するように構成され得、および口鼻分子の濃度または量が最低量の閾値を下回る場合、ヒーターは非作動とされ得る。そのような場合、いくらかの量のエアロゾルが、先の基体の加熱によって、喫煙者に送達され得る。

いくつかの実施形態において、喫煙物品は喫煙者に送達されるエアロゾルを発生するために基体を加熱するよう構成されたヒーターを含み、および上で論じたようなバルブのような制御可能なバルブを含む。

喫煙物品からある量のエアロゾルが送達されるのを防ぐのに代替としてまた追加で、喫煙物品の制御装置は、最低量の閾値が満たされない警報を提供するための警報装置と動作可能に接続し得る。警報装置は、例えば、作動されたとき喫煙物品が振動する、スピーカが音声を提供する、ＬＥＤライトが点滅する、およびディスプレイが警告を呈示する、装置を含み得る。代替として、警報装置は喫煙物品の外部に有り得、および喫煙物品の外部装置に接続され得る。警報装置は、例えば、スマートモバイルフォンを含み得る。

本明細書で記載された好ましい実施形態は、任意の適当な事柄に組み込まれることが、理解されるであろう。例えば、最低量の閾値が満たされないとき、エアロゾルの送達を防ぐように構成される喫煙デバイスはまた、ニコチン代謝物センサによって取得されたデータに関する情報を記憶、表示、および出力のうちの一つ以上を行うように構成され得る。

いくつかの実施形態において、本発明にしたがって口鼻センサを有する喫煙物品はまた、口鼻センサからのデータを受信するように構成された一つ以上の構成要素を含む。例えば、センサがＲＦＩＤタグを含む場合、喫煙物品はＲＦＩＤリーダーを含み得る。ＲＦＩＤリーダーは、喫煙物品の任意の適当な位置に配置され得る。好ましくは、ＲＦＩＤリーダーは喫煙物品の再利用可能な部分上または部分内に配置される。ＲＦＩＤタグセンサは、電子喫煙物品の構成によっては、使い捨て式または再利用可能で有り得るマウスピースに配置される。

本発明のいくつかの好ましい実施形態に従う電子喫煙物品は、基体または基体を収容するコンテナがＲＦＩＤタグを含む場合、物品に挿入された基体のＩＤを検出するように構成されたＲＦＩＤリーダーを含み得る。タグに関する、リーダーからのデータは、例えば、ルックアップテーブルを参照することにより、タグに基づく基体のＩＤを決定するために、制御装置に送信され得る。制御装置は、基体のＩＤに基づき、基体からのエアロゾルの送達を制御するように構成され得る。例えば、基体がニコチンを含まないと決定された場合、閾値を下回るレベルでの口鼻分子の検出など、上で記載されたロックアウト機能は、ユーザーが喫煙者または非喫煙者であるかに決定されるかに関わらず、エアロゾルの喫煙を許容することを出来なくし得る。

いくつかの実施形態において、本発明の電子喫煙物品は、エアロゾル発生基体または基体を収容するコンテナが電子喫煙物品のハウジングにより受けられるとき、センサ検出構成要素を作動させる、一つ以上の構成要素を含む。例えば、喫煙物品は、基体またはコンテナがハウジングにより受けられるとき、配置されおよび作動されるスイッチを含み得る。スイッチの作動により一つ以上のセンサ検出構成要素が作動され得る。検出構成要素のそのような作動は、不要な時に電力が検出構成要素に分散されることを引き起こさないことにより、バッテリー電力などの電力の節約に役立ち得る。いくつかの実施形態において、一つ以上の検出構成要素は一定の時間の後、例え基体またはコンテナがハウジングから除去されなくても、非作動状態にされる。

いくつかの実施形態において、本発明の電子喫煙物品は、口鼻分子が検出されるとセンサ検出構成要素が作動される一つ以上の構成要素を含み、喫煙者の口または鼻の近接範囲内での特定の分子の検出に基づき、自動的に電源がスイッチＯＮにされる。デバイスはまた、吸煙検出センサなどのデバイスにおける他の構成要素の待機モードのために自動的に電源をスイッチＯＮにするよう構成され得る。

すでにオンボードエレクトロニクスを含む電子喫煙物品は本明細書で詳細に記載されている一方、非電子喫煙物品は本明細書に記載されたセンサを含み得ることが理解されよう。例えば、ＲＦＩＤタグセンサは非電子喫煙物品のマウスピースにまたはその近くに配置され得、およびＲＦＩＤリーダーを有する独立したデバイスがＲＦＩＤタグセンサにより検出された口鼻分子の存在または濃度を決定するために使用され得る。

すべての学術的および技術的な用語は本明細書で使用される場合、別途指定のない限り、当技術分野で一般に使用される意味を持つ。本明細書で提供した定義は、本明細書で頻繁に使用される一定の用語の理解を容易にするために提供されている。

単数形（「一つの」および「その」）は本明細書で使用される場合、複数形の対象を持つ実施形態を含蓄するが、その内容によって明らかに別途定められている場合はその限りではない。

「または」は本明細書で使用される場合、一般的に、その内容によって明らかにそうでないことが定められている限り、「および／または」を含めた意味で使用される。「および／または」は、列挙された要素の一つまたはすべて、または列挙された要素のうち任意の二つ以上の組み合わせを意味する。

「持つ」、「含む」、「備える」またはこれに類する表現は本明細書で使用される場合、制約のない意味で使用され、一般的に「含むが、これに限定されない」を意味する。「実質的に構成される」、「構成される」およびこれに類する表現は、「含む」およびこれに類する表現に包摂されることが理解される。

「好ましい」および「好ましくは」という語は、ある特定の状況下である特定の利益をもたらす場合がある本発明の実施形態を言及する。ただし、同一またはその他の状況下で、その他の実施形態もまた好ましいものでありうる。その上、一つ以上の好ましい実施形態の列挙は、その他の実施形態が有用ではないことを暗に意味するものではなく、請求の範囲を含めて、本開示の範囲からその他の実施形態を除外する意図はない。

ここで本発明の一部の態様が図示されている図面を参照する。図面に描かれていないその他の態様が本発明の範囲および精神に則るものと理解されよう。図面は概略図であり、縮尺は必ずしも正確なものではない。図内で使用されている類似した番号は、類似した構成要素、工程、およびこれに類するものに言及する。ただし、所定の図で一つの構成要素に言及するために一つの番号を使用することは、別の図で同じ番号が付けられたその構成要素を制限するものではないことが理解される。さらに、異なる図面において構成要素を指すために異なる番号を使用することは、その異なる番号の付いた構成要素が他の番号の付いた構成要素と同一または類似したものであり得ないことを示すことを意図したものではない。

図１は、口鼻分子電子化学センサおよびセンサにより検出された口鼻分子の量および濃度に関する信号を変換するためのスキームを描いた概略図である。 図２は、本発明の様々な実施形態に従う喫煙物品の概略側面図である。 図３は、本発明の様々な実施形態に従う喫煙物品の概略側面図である。 図４は、本発明の様々な実施形態に従う喫煙物品のいくつかの構成要素を説明した概略図である。 図４は、経時的な喫煙者におけるニコチンの血中濃度のプロットである。 図５は、本発明の様々な態様による喫煙物品によって実行され得るプロセスの態様を説明したフローチャートである。

ここで図１を参照すると、本発明の様々な実施形態による電子化学口鼻センサ１０は、トランスデューサー３０およびコーティング２０またはトランスデューサー上に配置されたレイヤを含み得る。コーティング２０は特にまたは選択的に口鼻分子４０と、例えば、生理化学的反応を介して、相互作用する。トランスデューサー３０は、例えば、コーティング２０に存在する代謝物４０の質量に基づき、信号を出力する。実施形態では、信号出力は問い合わせに対する応えの信号である。トランスデューサー３０はＲＦＩＤタグで有り得る。

ここで図２を参照すると、本発明の様々な実施形態による喫煙物品１００はマウスピース１２０を有するハウジング１１０を含み、エアロゾル発生基体１５０を受けるように構成される。マウスピース１２０は口側の端１２５を画定する。口鼻分子センサ１０は、喫煙者が唇をマウスピースに置いたとき、またはマウスピースが喫煙者の口の近くに置かれたとき、センサ１０が喫煙者の唾液または息の中のニコチン代謝物の量または濃度を検出し得るように、マウスピースに沿って配置される。ハウジング１１０は、一つの部分または相互接続された複数の部分から形成され得る。ハウジング１１０は、任意の適当な位置で基体１５０を受けるように構成され得る。一つ以上の電子構成要素（図２には図示せず）がハウジング１１０に配置され得る。

ここで図３を参照すると、本発明の様々な実施形態による喫煙物品１００は、マウスピース１２０を有するハウジング１１０を含み、エアロゾル発生基体を含むコンテナ１５５を受けるように構成される。コンテナ１５５は複数の部分からなるハウジング１１０の一部を形成する。マウスピース１２０は口側の端１２５を画定する。口鼻分子センサ１０は、喫煙者が唇をマウスピースに置いたとき、またはマウスピースが喫煙者の口の近くに置かれたとき、センサ１０が喫煙者の唾液または息の中のニコチン代謝物の量または濃度を検出し得るように、マウスピースに沿って配置される。コンテナ１５５は、コンテナ内の基体のＩＤを提供するためのＲＦＩＤタグ１５７を含む。一つ以上の電子構成要素（図２には図示せず）がハウジング１１０に配置され得る。

ここで図４を参照すると、本発明の様々な態様による喫煙物品１００は、エアロゾル発生基体１５０を受けるように構成されたハウジング１１０を含む。ハウジング１１０は口側の端１２５を含む。描写された実施形態におけるＲＦＩＤセンサである、口鼻分子センサ１０は口側の端１２５の近くに配置される。電子構成要素はハウジング１１０の中に格納される。喫煙物品１００は、制御装置２００に動作可能に接続される電源２１０を含む。電源２１０は、電池、コンデンサーなど、任意の適当な電源で有り得る。好ましくは、電源２１０は、再充電可能リチウムイオン電池、再充電可能ニッケルカドミウム電池など、再充電可能電池である。

図４に図示された実施形態において、制御装置２００はＲＦＩＤリーダー３００を介してセンサ１０に動作可能に接続される。制御装置２００はまた、図示された実施形態において、バルブ２２０およびヒーター２４０と動作可能に連結される。バルブ２２０は基体１５０から口側の端１２５へ延在する経路２３０に沿って配置され、それを通して基体により発生されたエアロゾルが移送され得る。バルブ２２０は、基体１５０から口側の端１２５へエアロゾルが移動するのを許容するまたは防ぐため、開いたまたは閉じた構成を適用し得る。バルブ２２０は、センサ１０から受信したデータに基づき、バルブに開いた構成を適用するか、または閉じた構成を適用するか指示を出し得る制御装置２００により制御され得る。

ヒーター２４０は基体１５０と接触してまたはその近くに配置され、エアロゾルが基体１５０により発生されるように基体を加熱するように構成される。ヒーター２４０は基体１５０の加熱の程度がセンサ１０から受信されたデータに基づき制御され得るように制御装置２００により制御され得る。

図４で図示された実施形態において、喫煙物品１００は、基体１５０または基体を収容するコンテナに配置されるＲＦＩＤタグ１５７の共振周波数を問合せおよび決定するように構成された第２のＲＦＩＤリーダー３１０を含む。いくつかの実施形態において、一つのＲＦＩＤリーダー３００、３１０はセンサ１０のＲＦＩＤタグおよび基体１５０のＲＦＩＤタグ１５７の両方を読み取り得る。

図示された電子喫煙物品１００はまた、基体１５０またはハウジング１１０によって基体を収容するコンテナの受容によって作動されるスイッチ３２０を含む。スイッチ ３２０は、作動された時、ＲＦＩＤリーダー３００を作動し得る。

ここで図５を参照すると、本発明の様々な実施形態に従う喫煙物品、またはシステムにより実施され得るプロセスを説明するフロー図が示される。ステップ４００で、基体が喫煙物品に挿入されたか否かについて決定が下される。これは、例えば、図４に図示されるように、スイッチ３２０が作動されたか否かを決定することで、決定され得る。基体が挿入されない場合、例えば、図４に図示されるように、ＲＦＩＤリーダー３００などの一つ以上のセンサ読み取り構成要素は、待機状態（４１０）のままである。基体が挿入された場合、一つ以上のセンサ読み取り構成要素は、図４に図示されるように、ＲＦＩＤセンサ１０などのＲＦＩＤセンサ（４２０）を読み取るために作動される。ＲＦＩＤセンサによって取得された値が、喫煙物品からのエアロゾル（４４０）を送達するのに適切（４３０）かどうかについて、決定が下される。ＲＦＩＤ値が適切でない場合、エアロゾルは送達されない（４５０）。決定（４３０）は、例えば、図４に図示されるように、制御装置２００によって下され得る。適切であれば、制御装置は、例えば、（図４に図示されたヒーター２４０などの）ヒーターを作動させ、（図４に図示されたバルブ２２０などの）バルブを作動させ、またはヒーターおよびバルブを作動して（図４に図示された基体１５０などの）基体からのエアロゾルが、（図４に図示される経路２３０を通してなど）喫煙者に送達され得るようにする。

このように、エアロゾル発生物品におけるセンシングのための、方法、システム、デバイス、化合物、および組成物が記載される。発明についての様々な改良や変形が、本発明の範囲および精神を逸脱することなく、当業者にとって明らかとなる。本発明は特定の好ましい実施形態に関連して記述してきたが、当然のことながら、本発明は主張の通り、こうした特定の実施形態に不当に限定されるべきではない。実際に、電子喫煙物品製造または関連分野の当業者にとって明らかである、本発明を実施するための記述された方法の様々な改良は、以下の特許請求の範囲の範囲内に収まるものであることが意図される。

Claims (14)

1. 喫煙物品であって、
   マウスピースを有し、エアロゾル発生基体を受けるように構成されたハウジングと、
   前記マウスピースにまたはその近くに配置され、および前記物品の想定される喫煙者の口鼻分子を検出するように構成されたセンサと、
   前記マウスピースを通して前記エアロゾル発生基体から発生したエアロゾルの送達を制御するように構成された制御装置であり、前記制御装置が前記センサに動作可能に接続され、前記センサから受信されたデータに基づき、エアロゾルの量の送達を制御するように構成された制御装置と、を備えた喫煙物品。
2. 前記センサに動作可能に接続され、前記センサから受信したデータを記憶するように構成されたメモリをさらに備える、請求項１に記載された喫煙物品。
3. 前記制御装置がさらに、ハウジングによって受けられる前記エアロゾル発生基体を識別するように構成され、前記制御装置がさらに前記基体のＩＤに基づき、前記エアロゾルの送達を制御するように構成された、請求項１に記載された喫煙物品。
4. 前記エアロゾル発生基体を加熱して前記エアロゾルを生成するように配置され、および構成されるヒーターをさらに備える、請求項１〜３のいずれか1項に記載された喫煙物品。
5. 前記ヒーターが前記制御装置に動作可能に接続され、前記制御装置が、発生される前記エアロゾルの量を制御するよう、前記ヒーターが前記基体をどの程度まで加熱するかを制御するように構成された、請求項４に記載された喫煙物品。
6. 前記制御装置が、前記マウスピースの口側の端と前記エアロゾル発生基体との間の気流経路に沿って配置される制御可能なバルブを含み、前記バルブが、前記基体から前記マウスピースの前記口側の端への前記エアロゾルの流れを許容する構成を適用するように、および前記基体から前記マウスピースの前記口側の端への前記エアロゾルの流れを防ぐ構成を適用するように構成された、請求項１〜５のいずれか１項記載された喫煙物品。
7. 前記制御装置が、前記センサから受信したデータが想定される喫煙者が非喫煙者であると示し得る場合、少なくとも部分的に前記エアロゾルの送達を防ぐように構成された、請求項１〜６のいずれか１項に記載された喫煙物品。
8. 前記ハウジングによる前記エアロゾル発生基体の受容が、前記センサからのデータを受信するように構成された前記制御装置の一つ以上の構成要素の作動を引き起こす、請求項１〜７のいずれか１項に記載された喫煙物品。
9. 前記ハウジングによって前記基体が受けられるときに作動されるように配置及び構成されたスイッチをさらに備え、前記スイッチの作動が、前記センサからのデータを受信するように構成された前記制御装置の前記一つ以上の構成要素を引き起こす、請求項８に記載された喫煙物品。
10. 前記センサがＲＦＩＤタグおよび前記ＲＦＩＤタグ上に配置された前記口鼻分子に敏感なコーティングを備える、請求項１〜９のいずれか１項に記載された喫煙物品。
11. 前記口鼻分子の前記コーティングへの結合がＩＤタグの出力周波数における変化を引き起こす、請求項１０に記載された喫煙物品。
12. 前記センサが、一酸化炭素、アセトン、一酸化窒素、一酸化窒素要因、一酸化窒素合成酵素、エンドセリン−1、プレプロエンドセリン−1、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、シアン化水素、メチルウンデカン、メチルペンタデカン、およびメチルプロパンのうちの一つ以上を検出するように構成された、請求項１〜１１のいずれか１項に記載された喫煙物品。
13. 請求項１〜１２のいずれか１項に記載された喫煙物品および前記ニコチン含有エアロゾル発生基体を備える喫煙システム。
14. 前記基体が、一つ以上のニコチン含有液体組成物およびニコチン含有乾燥粉末を備える、請求項１３に記載された喫煙システム。

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