JP2020536703A - 定義された半径および濃度を有するパーソナライズされた泡を作り出し、維持する液体分配システム - Google Patents

定義された半径および濃度を有するパーソナライズされた泡を作り出し、維持する液体分配システム Download PDF

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Abstract

パーソナライズされた香りの泡を作り出し、維持する方法およびデバイスであって、上記方法は、香料リザーバと、上記香料リザーバに結合された香料分配器と、香料を間隔を置いて分配するコントローラとを備え、上記香料は、上記デバイスから分配される、ウェアラブルデバイスを提供することと、１回パルス量の香料をパルス間隔で上記香料リザーバから分配するために、上記ウェアラブルデバイスを制御することと、上記ウェアラブルデバイスから定義された半径において、上記香料の単位量濃度あたりの質量を閾値レベルより上に維持するために上記１回パルス量および上記パルス間隔を決定することとを含む。【選択図】図４

Description

本発明は、例えば香りをウェアラブルデバイスから分配するための方法、装置、およびコンピュータプログラムコードに関する。
本発明者の１人は、国際公開第２００６／０５９０５９号パンフレットにおいて、音などに応答して香りを分配するシステムを以前に説明した。香り分配デバイスには非常に多くの著書が存在するが、ウェアラブルデバイスまたは電子的香りシステムの実際の実装に関しては殆ど存在しない。これに対処するために、出願人は、身に纏うことのできる香り、すなわち香料分配デバイスに関連する詳細な研究を行った。
従って、本発明によれば、パーソナライズされた香り（香料）の泡を作り出し、好ましくはそれを維持する方法であって、香料リザーバを備えるウェアラブルデバイスを提供することを含むことができる、方法が提供される。香料リザーバには、香料分配器が結合され得る。上記ウェアラブルデバイスは、間隔を置いてデバイスから香料を分配するコントローラを備えることができる。上記方法は、上記香料リザーバより、それぞれ制御された１回パルス量の香料でパルスの香料を分配するために、上記ウェアラブルデバイスを制御することを含むことができ、上記パルスは、例えばＴ秒毎のパルス間隔で分配される。上記方法は、上記ウェアラブルデバイスから定義された半径において、上記香料の単位量濃度あたりの質量を閾値レベルより上に維持するために、上記１回パルス量および上記パルス間隔を決定（および制御）することをさらに含むことができる。
ウェアラブルデバイスからの香料の拡散に関する広く詳細な研究によって、上記ウェアラブル香り分配デバイスの着用者に効果的にパーソナライズされた領域または「香りの泡」を作り出し、維持できることが確立された。上記閾値レベルは、香料の香りに対する平均的な人間の鼻での検出閾値であり得る。
これは、制御された量の香料を制御された時間／間隔で分配して、（単位量あたりの質量の）香料濃度を、泡半径で評価でき、時間とともに変化する最小閾値より上に維持することによって、維持することができる。例えば、パルスの香料は、Ｔ秒毎に分配され得、Ｔは５、１０、２０、または４０秒より大きくなってもよい。
上記濃度は、時間間隔が大きくなると変動が大きくなる変動要素を有し、諸実施形態では、１回パルス量および間隔は、香り濃度を定義された泡半径における最小濃度より上に維持するように選択される。諸実施形態では、上記最小濃度は、香りに対する人間の鼻の検出閾値である。
より具体的には、諸実施形態では、上記制御は、下記式における、可変デバイスからの半径ｒおよび時間ｔで変化する濃度Ｃ（ｒ、ｔ）の経時的な最小レベルまたは経時的な積分を制御するように構成される。
式中、Ｍは１回パルス量あたりの香料（材料）の質量であり、Ｄは香料の拡散率を表し、ｆ（）は、三次元空間内の香料（材料）の拡散を表す関数である。諸実施形態では、香料（材料）は、香料リザーバ内で実質的に希釈されていなくてもよい。
驚くべきことに、半径が１００ｃｍ未満の場合、１ナノリットル未満の実施形態では、香り（香料）泡を維持するための、分配量は極端に少なくなり得ることが、計算により確立された。従って、非常に驚くべきことに、上記で説明したタイプのウェアラブルデバイスは、約１ミリリットルの適度な香料リザーバでは、１年以上の期間にわたって香りの泡を作り出し、維持し得る可能性がある。特定の目標半径は、ウェアラブルデバイスの場所に応じて決定でき、ウェアラブルが胸または手首ではなく頭に位置する場合はより小さくなり得る。
さらに後で説明するように、上記方法は、着用者の１つまたは複数の音声特性を検出することと、それに応じてパーソナライズされた香りの泡を作り出し、維持することとを含むことができる。
ウェアラブルデバイスは、複数の香料リザーバを有することができる。
ユーザが香りを制御できるようにするために、ユーザインターフェースが提供され得る。ユーザインターフェースからのユーザの香りの制御データに応答して、上記方法は、複数の香料リザーバから１つまたは複数の香料リザーバを選択すること、および／またはユーザインターフェースからのユーザ制御に応じて香りの泡の香りを制御するために、選択されたリザ−バに合わせて１回パルス量および／またはパルス間隔を制御することを含むことができる。
異なる香料リザーバは、異なる香料成分を保持することができる。次いで、異なる香料リザーバからの分配を制御して、リザーバ内の香料成分のそれぞれ異なる分散速度を補填するために、異なる１回パルス量および／またはパルス間隔を使用することができる。
香りの泡が作り出され、維持されるかどうかにかかわらず、方法は、ウェアラブルデバイスの使用コンテキストまたは環境に関するコンテキストデータを入力することと、コンテキストデータを分配／香り制御ニューラルネットワークに提供することとを含むことができる。分配／香り制御ニューラルネットワークは、コンテキスト（または環境）データに応答して、分配／香り制御データを出力する。ウェアラブルデバイスによって分配される液体／香りは、分配／香り制御データに応じて制御される。コンテキスト（環境）データは、例えば、時間データ、日付データ、場所データ、活動データ、声データ、音楽データ、例えば、音楽ジャンル／感情データ、スケジュールされた、またはその他の同時発生イベントデータ、または他のデータを含むことができる。従って、コンテキスト（環境）データは、ウェアラブルデバイスの着用者に現在聞こえている音楽を識別および／または分類する音楽データを含むことができる。音楽データは、関連デバイスによって提供されてもよく、例えば、携帯電話などのユーザ関連デバイス（すなわち着用者関連デバイス）が、ウェアラブルデバイスの着用者が現在聴いている音楽のジャンル／感情を識別し、および／または分類するデータを提供することができる。追加的または代替的に、そのようなユーザ関連デバイス、および／またはウェアラブルデバイス自体は、着用者に聞こえている音をローカルまたはリモートで処理して、音楽を同様に識別および／または分類することができる。いくつかの実施形態では、コンテキスト（環境）データは、ニューラルネットワークまたは他の機械学習技術を使用して処理されるが、他の実施形態では、ニューラルネットワークを使用せずに、コンテキスト（環境）データを使用して、ウェアラブルデバイスによって分配される香りを制御することができる。例えば、香り制御データは、コンテキスト（環境）データを香り制御データにマッピングするために学習された、または所定の、例えば、ダウンロードされたおよび／または記憶されたマッピングデータによって決定され得る。
上記ニューラルネットワークは、上記デバイスでのユーザの操作から収集されたデータに基づいて事前にトレーニングされていてもよく、および／またはニューラルネットワークをトレーニングするために複数のユーザからのデータがプールされてもよい。或いは、上記ニューラルネットワークは、ウェアラブルデバイスで使用するために事前トレーニングされて提供されてもよい。このようなニューラルネットワークは、他の場所でトレーニングされたニューラルネットワークのコピーであってもよい。
関連する態様では、本発明は、ウェアラブルデバイスであって、液体リザーバと、液体リザーバに結合された液体分配器と、間隔を置いてデバイスから液体を分配するコントローラとを備え、上記コントローラは、１回パルス量の液体をパルス間隔で上記液体リザーバから分配するため、上記ウェアラブルデバイスを制御するように構成される、ウェアラブルデバイスを提供する。
いくつかの実施形態では、上記１回パルス量およびパルス間隔は、上記液体の単位量濃度あたりの質量を、上記ウェアラブルデバイスから定義された半径において、閾値レベルより上に維持するように制御される。
上記液体は、香料を含むことができる。他の分配され得る液体は、それだけに限定されないが、エッセンシャルオイル；充血除去剤；消臭剤または制汗剤（例えば多汗症用）；防虫剤；ホルモン；医薬品；ヒトフェロモン；ＣＢＤオイル／カンナビジオール；治療用途向けの認知増強薬、向知性薬、および「マイクロドージング」サイケデリック医薬品（例えば、ＬＳＤ、サイロシビン）、食品またはその他の風味を複製する液体；パーソナルケア有効成分；保湿液；日焼け止め液；抗セルライト液；ビタミン強化液；抗たばこ液；抗ＵＶ／汚染防止液；および水和ミスト、例えば水を含むことができる。
いくつかの実施形態では、上記ウェアラブルデバイスは、音響トランスデューサを有する。例えば、マイクロフォンを上記デバイスに組み込むことができ、または上記デバイスを携帯電話などの音響トランスデューサを備えた別のデバイスに有線または無線で結合することができる。上記音響トランスデューサは、上記ウェアラブルデバイスの着用者の音声信号を処理して、着用者の１つまたは複数の音声特性を検出するために、プロセッサに結合されてもよい。上記信号処理は、ローカル、例えば上記ウェアラブルデバイス内もしくは携帯電話などの関連デバイス上で実行されてよく、またはリモート、例えばリモートサーバ上で実行されてもよい。
上記処理の結果、より具体的には１つまたは複数の音声特性の検出は、１つまたは複数のパルスの液体を分配するために上記コントローラに信号が提供されることであり得る。上記液体は、先に説明したような香料または他の何らかの液体であってもよい。例えば、声のストレスを検出するようにシステムを構成することができ、上記システムは、次いで、ラベンダーなどのストレス軽減香料を分配することができる。
いくつかの実施形態では、１つまたは複数の音声特性は、躁病またはうつ病の１つまたは複数の音声特性を含むことができる。従って、プロセッサは、音声信号を処理して着用者を躁状態またはうつ状態に分類するように構成され得る。上記処理の結果、より具体的には躁病またはうつ病の検出は、ここでも、１つまたは複数のパルスの液体を分配するために上記コントローラに信号が提供されることであり得る。上記液体は、ラベンダーなどのストレス軽減香料であってもよく、または他の実施形態では、液体は、躁病および／またはうつ病の治療のための薬物を含むことができる。
従って、関連する革新的な態様では、人を落ち着かせる方法が提供される。上記方法は、液体リザーバと、液体リザーバに結合された液体分配器と、間隔を置いて液体を分配するコントローラとを備えるウェアラブルデバイスであり、上記液体は上記ウェアラブルデバイスから分配される、ウェアラブルデバイスを人に提供することを含むことができる。上記方法は、人が話しているときに人から音声データを取り込むことをさらに含むことができる。上記方法は、音声の１つまたは複数の特性を検出し、検出された特性に応答するために、上記取り込まれた音声データを処理することをさらに含むことができる。上記方法は、１回パルス量の液体をパルス間隔で上記液体リザーバから分配するために、上記ウェアラブルデバイスを制御することをさらに含むことができる。上記方法は、上記液体の単位量濃度あたりの質量を、上記ウェアラブルデバイスから定義された半径において、閾値レベルより上に維持するために、上記１回パルス量および上記パルス間隔を制御することをさらに含むことができる。
上記取り込まれた音声データを処理することは、人の声から、例えば人の音声の速度および／または１つから、その人の躁病またはうつ病の状態を検出するために、音声データを処理することを含むことができる。次いで、上記方法は、検出された躁病またはうつ病の状態に応答して、パーソナライズされた液体の泡を作り出し、維持することをさらに含むことができる。
さらなる態様では、ウェアラブルデバイスであって、香料または香料成分それぞれのための複数の香料リザーバと、香料リザーバに結合された少なくとも１つの分配器と、香料または香料成分を間隔を置いてウェアラブルデバイスから分配するコントローラとを備える、ウェアラブルデバイスが提供される。上記コントローラは、１回パルス量の香料または香料成分をそれぞれのパルス間隔で各香料リザーバから分配するため、上記ウェアラブルデバイスを制御するように構成され得る。
いくつかの実施形態では、上記デバイスは、ユーザが香りを制御できるようにするためにユーザインターフェースを有する。上記ユーザインターフェースからのユーザの香り制御データに応答して、上記デバイスは、複数のリザーバから１つまたは複数のリザーバを選択し、および／または選択されたリザーバの１回パルス量および／またはパルス間隔を制御することができる。
上記リザーバが香料成分用であるいくつかの実施形態では、上記デバイスは、リザーバからの分配を制御して、リザーバ内の香料成分のそれぞれ異なる分散速度を補填するために、異なる１回パルス量および／またはパルス間隔を使用するように構成される。
いくつかの実施形態では、上記ウェアラブルデバイスは、分配／香り制御ニューラルネットワーク（または他の機械学習システム）を含むか、またはそれに結合される。上記分配／香り制御ニューラルネットワーク（または他の機械学習システム）は、上記ウェアラブルデバイスの使用コンテキストに関するコンテキストデータを受信し、それに応答して、ウェアラブルデバイスによって分配される液体／香りを制御するための分配／香り制御データを出力するように構成され得る。
上記で説明したような複数のリザーバを備えたウェアラブルデバイスは、先に説明したような香りの泡を作り出し、好ましくは維持するように構成／制御され得る。
本発明のこれまで説明した態様および実施形態の特徴は、上記の方法と組み合わされ得る。
本発明は、例えば汎用コンピューティングデバイス上、モバイルデバイス上、またはデジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）上で、上記で説明した方法を実装するためのプロセッサ制御コードをさらに提供する。コードは、ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、もしくはＤＶＤ−ＲＯＭなどの非一時的な物理データキャリア、不揮発性メモリ、例えばフラッシュＲＯＭ、すなわち読み出し専用メモリ（ファームウェア）などのプログラムが書き込まれたメモリ上で提供される。本発明の実施形態を実施するためのコードおよび／またはデータは、Ｃ、またはアセンブリコード、またはハードウェア記述言語のコードなどの（解釈されたまたはコンパイルされた）従来のプログラミング言語におけるソース、オブジェクトまたは実行可能コードを含むことができる。当業者が理解するように、そのようなコードおよび／またはデータは、互いに通信する複数の結合された構成要素間に分散され得る。
本発明のこれらおよび他の態様は、次に、添付の図を参照して、例としてのみさらに説明される。
ブローチ、ペンダント、または襟／下襟から４０ｃｍの「泡」半径が香りを分配する図である。 局所送達のために鼻を標的とする、左のイヤリングまたは眼鏡からの１５ｃｍの「泡」半径の分配された香りの図である。 分配された香りの泡の時間発展を示す図である。 分配された香りの泡の時間発展を示す別の図である。 分配された香りの泡の時間発展を示す別の図である。 分配された香りの泡の時間発展を示す別の図である。 分配された香りの泡の時間発展を示す別の図である。 分配された香りの泡の時間発展を示す別の図である。 分配された香りの泡の時間発展を示す別の図である。 分配された香りの泡の時間発展を示す別の図である。 分配された香りの泡の時間発展を示す別の図である。 分配された香りの泡の時間発展を示す別の図である。 分配された香りの泡の時間発展を示す別の図である。 分配された香りの泡の時間発展を示す別の図である。 パルス間隔に対する香り濃度のグラフである。 香りの泡を作り出し、維持するように構成された、例示的なウェアラブル香り分配デバイスのブロック図である。 声感受性ウェアラブル香り分配システムの例のブロック図である。 ユーザ制御可能なウェアラブル香り分配システムの例のブロック図である。 機械学習ベースのウェアラブル香り分配システムの例のブロック図である。
現在のアルコールベースの香料分配器よりもかなり経済的である香り分配システムを説明するが、ここでは耳の後ろで平均０．２ｍｌの「さっと吹きかけた」芳香（そのうち９７％はエタノールである）が、施与後数時間の間、人の鼻で検出可能である。
香料の平均拡散速度、密度、および閾値を計算することにより、上記システムの実施形態は、殆ど一定のサイズで「香りの泡」を維持することが可能である。上記技術を使用して、ユーザによって事前設定された香料の規則的なパルスと、諸実施形態では消耗品であるリザーバ、すなわちカートリッジを使い切るのに掛かる時間の長さとの関係を計算することができる。香料の例についていくつかの想定がなされる。これらについては後で詳しく説明するが、以下に関する想定を含む。
・調合：トップノート、ミドルノート、およびベースノート
・組成
・蒸気密度
・芳香成分
・人の鼻の検出限界
以下に説明するように、香料が外側に拡散する時、その香料が検出可能な範囲（または「香りの泡」）の展開は、拡散計算を使用して求められる。この計算は、所与の香料が検出可能なレベルの局所的な範囲を確立および維持するための、香料噴霧間に必要とされる時間を決定するために使用することができる。
この噴霧間隔に基づいて、所与のサイズの香料リザーバまたはカートリッジの持続時間も決定することができる：以下の例では、半径４０ｃｍの範囲または「香りの泡」は、１０００個の１０μｍの液滴を４５秒毎に噴霧することによって維持され得る（タイミングおよび半径のサイズ−大きいか小さいかは、個人のニーズおよびウェアラブル技術の設計に応じて調整することができる）。
例えば、１日１６時間の使用を想定すると：
・１ｍｌの香料リザーバは、１５００日弱（４年強）持続する。
・０．１ｍｌの香料リザーバは、１５０日（約５か月）持続する。
・１ｎｌの香料リザーバは、１．５日持続する。
上記システムが、検出閾値のすぐ上に保持しパーソナライズされた局所的な範囲を作成するため、また実施では、香料を希釈するためにアルコールなどの溶媒を使用する必要がないため、これらの長い持続時間が、容易となる。上記の例では、各噴霧は、０．５２３６ナノリットルの香料を使用するにすぎない。
上記システムの実施形態において、半径およびカートリッジ容量は、システムの設計パラメータを決定することができる。図１を参照すると、デバイス１００を鼻に対して体のどこに置くかに関して、およびウェアラブルのタイプ、例えば宝石または衣服要素（ボタン、下襟、ポケット）などに関しての選択が存在する。いくつかの選択肢は以下のとおりである。
・平均泡半径（４０ｃｍ）は、腕の届く範囲にある−ペンダントまたはブローチに最適である（図１ａ）。
・より大きな泡半径（６０ｃｍ＋）は、より大きな領域を芳香する腕時計／衣服用である。
・かなり小さい泡半径（１５ｃｍ）は、イヤリング、ヘッドフォン、または眼鏡用である（図１ｂ）。
諸実施形態では、拡散係数、液体密度、および閾値濃度などの香料特性は測定値、および／または計算された値であってもよい。
香料の例
最初の香料例の概念的な香料の調合は、次のとおりである。
油比
トップノート成分 ４０
ｄ−リモネン ８
酢酸リナリル ６
シトラール ６
ヘディオン ２０ メチルジヒドロジャスミン酸塩

ミドルノート材料 ３０ 無害である
ゲラニオール ９
酢酸ベンジル ７
フェニルエチルアルコール ７
ヘキシルシンナムアルデヒド ７

ベースノート成分 ３０
バニリン ７
エキサルトリド ８
アンブロキサン １０
ジプロピレングリコール中に
インドール ５ 溶解した１０％溶液
関連する閾値検出データは次のとおりである（ｍｇ／ｍ３）。
これらのデータは、日常的な実験によって決定され得る。
最初の香料の変形である、別の香料の調合例も検討した。
成分の組成および詳細は、以下の表に示される。
デバイスパラメータ
後の拡散計算で使用されるデバイスパラメータ例のセットは、次のとおりである。
後でさらに説明するように、これらのパラメータは、以下のカートリッジ寿命および香料の蒸気密度に関する値となる。関連する方程式も示す。
以下も想定した（ここでは、１ｍｍ３は、１マイクロリットル）。
蒸発プロセス効率ｅ＝１である。
関連する方程式は、次のとおりである。
香料拡散
拡散率および拡散係数に関する背景情報は、Ｗｉｌｋｅ、Ｃ．Ｒ．およびＣ．Ｙ．Ｌｅｅ、「ガスおよび蒸気の拡散係数の推定（Ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ ｏｆ Ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｓ ｆｏｒ Ｇａｓｅｓ ａｎｄ Ｖａｐｏｒｓ）」、Ｉｎｄ．Ｅｎｇ．Ｃｈｅｍ．、４７、１２５３−１２５７（１９５５）に見出すことができる。ガス拡散率は、Ｈｉｒｓｃｈｆｅｌｄｅｒ−Ｂｉｒｄ−Ｓｐｏｔｚ法（１９４９年）のＷｉｌｋｅ−Ｌｅｅ修正（１９５５年）から入手できる。これは、分子量、標準沸点でのモル体積、通常の沸点、温度、および圧力を入力パラメータとして使用する。香料の香りが部屋中に行き渡るのに掛かる時間を決定するために、ガスの分子拡散率と対流、乱流拡散を比較することができる。
距離（半径）ｒの拡散の定常状態は、次のとおりである。
Ｃ＝ｒ＿ｏ＊Ｃ＿ｏ／ｒ
式中、Ｃ＿ｏ＝初期濃度、およびｒ＿ｏは、使用される単位に対して方程式が正しいように、単位に従って選択され得る一定の長さである。しかし、定常状態の条件に達するまでの時間は長く、これは適切な記述ではないようである。代わりに、中心対称性（角度依存性なし）を有する、三次元空間内で支配される拡散の非定常状態を考慮する。
香りの泡
これを達成するために、定義された泡半径における検出閾値および噴霧間隔を考慮する。次の例では、使用されるパラメータは、泡半径＝１５ｃｍ、検出閾値＝０．２ｍｇ／ｍ３（０．００００００２ｋｇ／ｍ３）、拡散率５．００Ｅ−０４ｍ２／ｓｅｃ、Ｍ＝８．１８１２３Ｅ−０９ｋｇである。
特性長さ（ｄｃ／ｄｔ＝０を解く）は、ｒ２＝４Ｄｔである。これは、非定常問題において濃度の増加が止まるときであるため、これは、定常状態と非定常状態との間の限界と見なすことができる。特性時間は、ｒ２／４Ｄ＝１１．２５秒である。次いで、一定の質量入力で、球面座標内でフィックの第２法則を解くことから、
Ｃ＝Ｍ／（４（πＤｔ）３／２＊ｅｘｐ（−ｒ２／４Ｄｔ）
となり、
これは、時間減衰振幅が中央にあるガウス分布を近似する。
検出閾値に到達する距離は、次のとおりである。
ｒ＝ｓｑｒｔ（４Ｄｔ＊ｌｏｇ（Ｍ／（４＊Ｃ＿ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ＊（ｐｉ＊Ｄ＊ｔ）３／２）））
これらの値により、拡散による濃度プロファイルは、図２ａ〜図２ｆに示す時間発展を有する。図２ａは、香りが分配される前の濃度プロファイル、図２ｂは最初の噴出後、図２ｃ、図２ｄ、図２ｅ、図２ｆ、図２ｇ、図２ｈにおいてその後の時間発展、そして、図２ｊでは、次の噴出後の濃度のさらなる増加を示す。図２ｋおよび図２ｌは、その後の噴出の直前および直後の濃度を示し、定常状態の香りの泡がどのように近似されるかを示す。
検出閾値に到達する際に対応する距離は、次のとおりである。
これらは、４５秒毎に新しい噴霧が放出されることを想定し、最初に濃度が増加した後、その濃度がデバイスの４０ｃｍ以内で検出閾値を超えて保たれることがわかる。
次に図３を参照すると、これは、「準定常状態」条件において泡半径で評価された、パルス間隔に対する香り濃度のグラフを示す。グラフは、指定された泡半径、および定常状態の解を近似するように意図された特性時間の倍数で与えられる時間において評価される。閾値レベルは、０．２ｍｇ／ｍ３に設定される。
図３のグラフを使用して、最小濃度が規定された閾値、例えば検出の閾値を下回らないことを保証する（最長）噴霧間隔を決定することができる。当業者は、上記の例および計算から、図３に示すタイプのグラフが、閾値濃度および目標の香りの泡半径が与えられてプロットされ、従って、１回パルス量（または等価的にパルス質量）に対するパルス間の間隔（パルス間隔）を決定することができる。パルス間隔および１回パルス量は、デバイスに合わせて決定され得る。任意選択により、パルス間隔の範囲、および／または１回パルス量の範囲、および／または異なる香料の範囲（すなわち検出閾値）または香料の組み合わせに関して、対応する方法でデータのセットを取得することができる。任意選択により、そのようなデータは、１つまたは複数のトップノートおよび／またはミドルノートおよび／またはローノート成分のそれぞれについて取得することができ、それにより、１回パルス量および／またはパルス間隔は、選択された成分に従って、例えば後で説明するようなデバイスにおいて選択されてよく、ここでは香料または香料の成分を（例えばユーザによって）手動で選択することができ、または（例えば、センサまたはその他のデータに従って）自動で選択することもできる。
システムが複数の香料、または例えば分配後に空気中で混合する香料成分を分配する場合、異なる香料／成分に対して異なる１回パルス量および／またはパルス間隔を選択することができる。例えば、１つの香料／成分を別のものとは異なる速度（パルス間隔）で補充することができる。例えば、システムがトップノート、ミドルノート、およびベースノート成分の２つ以上を個別に分配する場合、より急速に分散（拡散）する成分を、他の成分または複数の成分よりも短いパルス間隔で補充することができる。諸実施形態では、その目的は、時間の経過と共に様々な成分のおおよそのバランスを維持することである。
また、図３に示すようなグラフを使用して、システムの感度、例えば、所与の泡半径における最大濃度と最小濃度との間の差を調べることもできる。パルス間の時間が長いと、ユーザが経験する最大濃度と最小濃度の間で大きな変動が生じる傾向があり、これは望ましくない場合がある。
ウェアラブルデバイス／システム
図４は、上記で説明した方法を使用して香りの泡を作り出し、維持するように構成された例示的なウェアラブル香り分配デバイス４００のブロック図を示す。上記デバイスは、上記デバイスを制御するためのコードを記憶する不揮発性プログラムメモリ４０４に結合されたマイクロコントローラ４０２などのコントローラを備える。また、上記コントローラは、リザーバ４１０から香料または他の液体を分配するための香料を受け取る、ＰＺＴノズルなどの分配器４０８に結合された分配器ドライバ４０６にも結合される。上記デバイスは、電源４１２を有し、これは、任意選択により無線で再充電可能であってもよい。任意選択により、上記デバイスは、例えば、香りの泡のサイズを定義し、デバイスのオン／オフを制御し、外部トリガーなどを提供するために、デバイスを設定し、制御するために使用され得る無線インターフェース４１４を有する。インターフェースは、例えばＢｌｕｅｔｏｏｔｈリンクを介して携帯電話によって提供され得る。
メモリ４０４内のコードは、決定されたパルス間隔で香りパルスを提供するように上記デバイスを制御し、また、ドライバへの駆動を制御することにより、決定された１回パルス量で香りパルスを提供するようにデバイスを制御することもできる。或いは、設計によって１回パルス量を決定してもよい。メモリ４０４は、上記で説明した有線および／または無線インターフェース用の任意選択のデバイスインターフェースコードも記憶する。
一例では、デバイスのパラメータは、以下のとおりであった（これらの値は、先に与えた例に従う）。
香料特性：
拡散係数 ５．００Ｅ−０４ｍ２／秒
（分子が放散する速度を定義する）
密度（液体） １ｇ／ｃｍ３
密度（蒸気）／密度（空気） ５
閾値濃度 ０．２ｍｇ／ｍ３
（香りが検出できるレベル）
ノズルパラメータ：
２５μｍドロップ、１パルスあたり１０００ドロップ。
上記香り（香料）分配器は、通常、小さな液滴の噴霧を分配する。上記の計算は、パルス毎に分散された香料の質量を使用しており、個々の液滴サイズの影響は受けない。しかし、小さな液滴はより速く蒸発するため、多くの小さな液滴が、少数の大きな液滴より良好である。小さい水滴では、水滴が、衣類に到達して損傷する可能性も低くなる。例となるカートリッジの容量は、約１ｍｌである。
上記デバイスの特性時間、すなわち、システムが定常状態にどれだけ早く近づくかを示す尺度を定義することも可能である。これは半減期のようなものであり、泡の半径および拡散係数に依存する。このシステム例では、特性時間は１１．２５秒であった。香りレベルの計算は、特性時間の倍数で行うことができ、ウェアラブルパフォーマンスは、準定常状態に達した後に評価され得る。しかし、拡散および移動の影響が拡散プロセスを支配し、定常状態に到達しない可能性があるため、１〜２分以上の評価時間には疑問がある。実施形態の例では、パルス間の時間は、８秒であった。この例では、カートリッジの寿命は、１日１６時間の使用を想定し、１６．９８日であった。
図５は、声感受性ウェアラブル香り分配システム５００の例のブロック図を示す。図４の要素と同様の要素は、同様の参照番号で示されている。このシステムは、例えばＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）リンクなどの無線リンクを介して、携帯電話などのモバイルデバイス５２０に結合された声感受性ウェアラブル香り分配デバイス５１０を含む。
いくつかの実施形態では、上記デバイス５１０はマイクロフォン５１２を含み、インターフェースハンドリングコードは、コントローラ４０２を制御してマイクロフォン５１２から音を取り込み、取り込まれデジタル化された音をモバイルデバイス５２０に伝えるように構成され得る。電池の電力を節約するために、短い間隔の音を、例えば５分毎に１０秒の間隔で取り込むことができる。上記モバイルデバイスは、音声の存在を検出するために、音声検出コードを記憶することができ、次いでデバイス５１０を制御して、音声を実質的に連続的に取り込み、対応する取り込まれた音声データを上記モバイルデバイス５２０に渡すことができる。
いくつかの他の実施形態では、上記デバイス５１０は、マイクロフォン５１２を省き、代わりに上記モバイルデバイス５２０のマイクロフォンを使用して音声データを取り込む。
上記モバイルデバイスは、話者のストレスまたは躁状態などの音声の特性（例えば、音声ピッチ／トーンおよび／または増加した音声速度によって区別が可能である）を検出するための音声特性検出コードを含むことができる。音声特性検出コードは、例えば、トレーニングされたニューラルネットワークを実装して、上記取り込まれた音声データを複数のカテゴリのうちの１つに分類するコードを含むことができる。分類の前に、音声データを時間領域から周波数領域に変換することができる。カテゴリは、通常の音声、強調された音声、躁の音声の１つまたは複数を含むことができる。そのような分類に適した技術、この方法で音声を分析するためのさまざまな技術が、知られている。
上記システム５００は、例えば先に説明したように、音声特性の検出に応答して香りの泡を作り出し、維持するように構成され得る。或いは、上記システムは、必ずしも香りの泡を維持しようとせずに、音声特性の検出に応答して香料を分配するだけでもよい。上記システムは、ラベンダーなどの心を落ち着かせる香りを分配することができる。上記システムは、追加的または代替的に、例えばストレスを軽減するため、または躁病および／またはうつ病を緩和するために、鎮静剤または他の薬物を分配することもできる。
分配され得る他のストレス軽減芳香剤は、それだけに限定されないが、シトラスオイル（例えばネロリ）、ベルガモット、スイートオレンジ、およびサンダルウッドを含むことができる。
図６は、ユーザ制御可能なウェアラブル香り分配システム６００の例のブロック図を示す。上記システムは、例えばＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）リンクなどの無線リンクを介して携帯電話などのモバイルデバイス６２０に結合されたユーザ制御可能なウェアラブル香り分配デバイス６１０を含む。
上記分配デバイス６１０は、それぞれが香料分配システム６１４を介してそれぞれのノズル６１６から香料を分配するように結合された複数の香料リザーバ６１２を有する。各リザーバに個別の香料分配器を提供することができ、またはリザーバに共通の分配システムを使用することもできる。通常、上記香料分配システム６１４は、１つまたは複数の圧電トランスデューサ（ＰＺＴ）制御ノズルを備えることができる。各ノズルは、例えば、チューブを絞って、それぞれのノズルから液滴の噴霧を分配することができる。このタイプの分配器は、一般的に知られている。
いくつかの実施形態では、各リザーバは、異なる香料を保持する。他の実施形態では、各リザーバは、異なる香料成分、例えばトップノート、ミドルノート、ボトムノート成分を保持することができる。ユーザインターフェースが存在するかどうかにかかわらず、異なる１回パルス量および／またはパルス間隔を採用し、香りの異なる成分を補充して、例えば異なる速度での空気中の成分の分散（拡散）を補填するために、各リザーバが異なる香料成分を保持するシステムを先に説明したように制御することができる。
図６に示すように、モバイルデバイス６２０は、香り制御ユーザインターフェースを実装して、ユーザがリザーバの１つから香料を選択すること、および／または香料成分の割合を制御して分配される香りを変えることを可能にすることができる。任意選択により、複数の香りのノート（例えば、トップノートおよび／またはミドルノートおよび／またはボトムノート）のそれぞれに、複数の異なる成分を提供して、より広い範囲の香りを分配することを可能にすることができる。次に、ユーザは、その割合に加えて、またはその代わりに、どの成分を使用するかを制御することができる。
図６のシステムは、所望の香りの泡を作り出し、維持するために、先に説明した技術を併用して使用され得る。或いは、上記システムは、香りの泡技術とは独立して使用されてもよい。つまり、上記システムは、香りの泡を維持するための１回パルス量および／またはパルス間隔を制御することなく、分配された香りのユーザ制御を容易にするために使用されてもよい。
上記香り制御ユーザインターフェースは、ユーザが香りの成分および／またはその割合を直接制御することを可能にすることができ、または上記インターフェースは、ユーザが１つまたは複数の経験的様相に関して、例えば芳香ノートおよび／または芳香ファミリ、および／または芳香ホイールの使用および／またはディスクリプタの使用に関して標的の香りを定めることを可能にすることができる。
図７は、機械学習ベースのウェアラブル香り分配システム７００の例のブロック図を示す。上記システムは、例えばＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）リンクなどの無線リンクを介して、携帯電話などのモバイルデバイス７２０に結合されたウェアラブル香り分配デバイス７１０を含む。
上記モバイルデバイス７２０は、トレーニング目的のために、先に説明したような香り制御ユーザインターフェースを任意選択により含む。或いは、上記システムは、他のユーザからの学習データを使用することができ、または事前学習した制御システムまたはニューラルネットワークを実装することができる。
上記モバイルデバイス７２０は、香り制御ユーザインターフェースからユーザ香り制御データおよび関連するコンテキストデータも収集するように構成される。コンテキストデータは、例えば、時刻、曜日、場所、活動データ（例えば、ユーザが座っている、歩いている、走っている、踊っているなど）、（例えば、先に説明したように処理された）声データ、（再生された音楽のジャンルに関連する）音楽データの１つまたは複数を含むことができ、ユーザ識別データを含むこともできる。
例えば、いくつかの実施形態では、上記システム、例えばモバイルデバイス７２０は、歌の感情を検出し、選択し、検出された感情に応じて香りを任意選択により分配することができる。選択する／分配する香りは、ニューラルネットワークなどの機械学習システムによって学習されてもよいが、そうである必要はない。歌の感情は、例えばニューラルネットワークを使用して、歌を複数の感情カテゴリのうちの１つに分類することによって決定され得る。香りは、ユーザの嗜好または気分に一致させる目的で歌が分類される感情カテゴリに応じて選択されてもよい。例えば、気分を高揚させる音楽に付随する活力を与える／精力的になる香りまたは心地よい音楽に合わせたリラックスできる香りが選択されてもよい。関連する方法で、上記システム、例えばモバイルデバイス７２０は、音楽または他の推奨を検出し、音楽または他の推奨に応じて香りを選択し、任意選択により分配することができる。本明細書の他の箇所で説明しているように、香りを選択することは、１つまたは複数の香料（芳香）または香料（芳香）成分から選択することを伴い得る。
実施形態では追加的または代替的に、上記システム、例えばモバイルデバイス７２０は、例えば電子カレンダー、ソーシャルメディアなどから同時にスケジュールされたイベントまたは他のイベントを検出し、スケジュールされたまたは他のイベントに応じて香りを選択および任意選択により分配することができる。
上記モバイルデバイス７２０は、分配／香り制御ニューラルネットワークを含むこともできる。これは、事前トレーニングされていてもよく、または１人または複数のユーザの好みを学習してもよい。諸実施形態では、上記分配／香り制御ニューラルネットワークは、コンテキストデータを入力データとして受け取り、分配／香り制御データを出力し、このデータは、通信リンクを介してウェアラブルデバイスに送信されて、分配される液体／香りを制御する。前述のように、香りの泡は作り出されて維持されても、されなくてもよい。上記分配／香り制御データは、１つまたは複数の香料リザーバのパルス間隔データおよびパルス量のデータ、および／または（例えば、香料および／または香料成分を選択するための）リザーバ選択データのうちの１つまたは複数を含むことができる。香りは、単一のリザーバを備えたデバイス内で強度または香りの泡サイズを制御するだけで制御されてもよい。または、より複雑な制御が使用されてもよい。
ユーザの好みを学習するデバイスでは、コンテキストデータをニューラルネットワークへの入力として提供し、ニューラルネットワークをトレーニングしてユーザの香り制御データを再現することによって、例えば、ニューラルネットワーク出力とユーザの香りの制御トレーニングデータとの間の相違に応じて勾配を逆伝播することによって、管理された学習技術を使用して分配／香り制御ニューラルネットワークをトレーニングすることができる。上記ニューラルネットワークは、フィードフォワードニューラルネットワークであってもよく、例えば、畳み込みニューラルネットワークを含んでもよい。
疑うことなく、他の多くの有効な代替策を、当業者は思い浮かぶであろう。本発明は、説明される実施形態に限定されず、付属の特許請求の範囲の趣旨および範囲内で、当業者に明らかな改変を包含することが理解されるであろう。
１００ デバイス
４００ ウェアラブル香り分配デバイス
４０２ マイクロコントローラ
４０４ 不揮発性プログラムメモリ
４０６ 分配器ドライバ
４０８ 分配器
４１０ リザーバ
４１２ 電源
４１４ 無線インターフェース
５００ 声感受性ウェアラブル香り分配システム
５１０ 声感受性ウェアラブル香り分配デバイス
５１２ マイクロフォン
５２０ モバイルデバイス
６００ ユーザ制御可能なウェアラブル香り分配システム
６１０ ユーザ制御可能なウェアラブル香り分配デバイス
６１２ 香料リザーバ
６１４ 香料分配システム
６１６ ノズル
６２０ モバイルデバイス
７００ 機械学習ベースのウェアラブル香り分配システム
７１０ ウェアラブル香り分配デバイス
７２０ モバイルデバイス

Claims (26)

  1. パーソナライズされた香りの泡を作り出し、維持する方法であって、
    香料リザーバと、前記香料リザーバに結合された香料分配器と、香料を間隔を置いて分配するコントローラとを備えるウェアラブルデバイスであり、前記香料は、前記ウェアラブルデバイスから分配される、ウェアラブルデバイスを提供することと、
    １回パルス量の香料をパルス間隔で前記香料リザーバから分配するために、前記ウェアラブルデバイスを制御することと、
    前記ウェアラブルデバイスから定義された半径において、前記香料の単位量濃度あたりの質量を閾値レベルより上に維持するために前記１回パルス量および前記パルス間隔を決定することと
    を含む、方法。
  2. 前記閾値レベルは、平均的な人の鼻での香りの検出閾値である、請求項１に記載の方法。
  3. 前記制御することが、前記ウェアラブルデバイスから半径ｒにおいて、前記濃度を前記閾値レベルよりも高く維持するように制御することを含み、前記濃度は、下記式における、Ｃ（ｒ、ｔ）の経時的な最小値、ｔ、または経時的な積分、ｔから決定され、
    式中、Ｍは１回パルス量あたりの香り物質の質量であり、Ｄは、前記香りの質量拡散率であり、ｆ（）は、三次元空間内の前記香りの拡散を表す関数である、請求項１または２に記載の方法。
  4. 前記香料リザーバ内で実質的に希釈されていない前記香料を使用することをさらに含む、請求項１、２または３に記載の方法。
  5. 前記半径が、１００ｃｍ未満であり、前記１回パルス量が、１ナノリットル未満である、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
  6. 複数の香料リザーバを備えるウェアラブルデバイスを提供することと、
    ユーザが前記香りを制御できるようにするユーザインターフェースを提供することと、
    前記ユーザインターフェースからのユーザ香り制御データに応答して、前記複数の香料リザーバから１つまたは複数の香料リザーバを選択すること、および／または前記選択されたリザーバに合わせて１回パルス量および／またはパルス間隔を制御することと
    をさらに含む、請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。
  7. 異なる香料成分を保持する複数の香料リザーバを備えるウェアラブルデバイスを提供することと、前記異なる香料リザーバからの分配を制御して、前記リザーバ内の前記香料成分のそれぞれ異なる分散速度を補填するために、異なる１回パルス量および／またはパルス間隔を使用することとをさらに含む、請求項１から６のいずれか一項に記載の方法。
  8. 前記ウェアラブルデバイスの使用コンテキストに関するコンテキストデータを入力することと、
    前記コンテキストデータに応答して、香り制御データを出力する香り制御ニューラルネットワークに前記コンテキストデータを提供することと、
    前記香り制御データに応じて、ウェアラブルデバイスによって分配される香りを制御することと
    を含む、請求項１から７のいずれか一項に記載の方法。
  9. ユーザが前記香りを制御できるようにするユーザインターフェースを提供することと、前記ユーザインターフェースからの前記ユーザ香り制御データおよび対応するコンテキストデータを使用して、前記または別のニューラルネットワークをトレーニングすることとをさらに含む、請求項８に記載の方法。
  10. 請求項１から９のいずれか一項に記載の方法を実装するためのプロセッサ制御コードを担持する非一時的データキャリア。
  11. ウェアラブルデバイスであって、
    液体リザーバと、
    前記液体リザーバに結合された液体分配器と、
    間隔を置いて前記ウェアラブルデバイスから液体を分配するコントローラとを備え、
    前記コントローラは、１回パルス量の液体をパルス間隔で前記液体リザーバから分配するために、前記ウェアラブルデバイスを制御するように構成され、
    それにより、前記１回パルス量および前記パルス間隔は、前記ウェアラブルデバイスから定義された半径において、前記液体の単位量濃度あたりの質量を、閾値レベルより上に維持する、ウェアラブルデバイス。
  12. 前記ウェアラブルデバイスが、音響トランスデューサを有し、前記音響トランスデューサは、前記ウェアラブルデバイスの着用者の音声信号を処理して、前記着用者の１つまたは複数の音声特性を検出し、それに応答して、前記コントローラに１つまたは複数のパルスの液体を分配する信号を提供するように、プロセッサに結合される、請求項１１に記載のウェアラブルデバイス。
  13. 前記１つまたは複数の音声特性が、躁病またはうつ病の１つまたは複数の音声特性を含み、前記プロセッサが、前記音声信号を処理して、前記着用者を躁状態またはうつ状態に応じて分類し、それに応答して、前記コントローラに前記１つまたは複数のパルスの液体を分配する前記信号を提供するように構成される、請求項１２に記載のウェアラブルデバイス。
  14. 前記液体が、香料である、請求項１１、１２または１３に記載のウェアラブルデバイス。
  15. 複数の前記液体リザーバを備え、前記デバイスが、ユーザが前記香りを制御できるようにするユーザインターフェースを有し、前記デバイスが、前記ユーザインターフェースからのユーザ香り制御データに応答して、前記複数の液体リザーバから１つまたは複数の液体リザーバを選択し、および／または前記選択された液体リザーバに合わせて１回パルス量および／またはパルス間隔を制御するように構成される、請求項１４に記載のウェアラブルデバイス。
  16. 異なる香料成分を保持するための複数の前記液体リザーバを備え、前記デバイスが、前記液体リザーバからの分配を制御して、前記液体リザーバ内の香料成分のそれぞれ異なる分散速度を補填するために、異なる１回パルス量および／またはパルス間隔を使用するように構成される、請求項１４または１５に記載のウェアラブルデバイス。
  17. 前記ウェアラブルデバイスが、前記ウェアラブルデバイスの使用コンテキストに関するコンテキストデータを受信するように構成された分配制御ニューラルネットワークを含み、または前記ネットワークに結合され、前記分配制御ニューラルネットワークが、前記コンテキストデータに応答して、分配制御データに応じてウェアラブルデバイスによって分配される液体を制御するための前記分配制御データを出力するようにさらに構成される、請求項１１から１６のいずれか一項に記載のウェアラブルデバイス。
  18. ウェアラブルデバイスであって、
    香料または香料成分それぞれのための複数の香料リザーバと、
    前記香料リザーバに結合された少なくとも１つの分配器と、
    香料または香料成分を間隔を置いて前記ウェアラブルデバイスから分配するコントローラとを備え、
    前記コントローラが、１回パルス量の前記香料または香料成分をそれぞれのパルス間隔で各香料リザーバから分配するために、前記ウェアラブルデバイスを制御するように構成される、ウェアラブルデバイス。
  19. 前記デバイスが、ユーザが前記香りを制御できるようにするユーザインターフェースを有し、
    前記デバイスが、前記ユーザインターフェースからのユーザ香り制御データに応答して、前記複数のリザーバから１つまたは複数のリザーバを選択し、および／または前記選択されたリザーバに合わせて１回パルス量および／またはパルス間隔を制御するように構成される、請求項１８に記載のウェアラブルデバイス。
  20. 前記デバイスが、前記リザーバからの分配を制御して、前記リザーバ内の香料成分のそれぞれ異なる分散速度を補填するために、異なる１回パルス量および／またはパルス間隔を使用するように構成される、請求項１８または１９に記載のウェアラブルデバイス。
  21. 前記ウェアラブルデバイスが、香り制御ニューラルネットワークを含むか、または前記ネットワークに結合され、
    前記香り制御ニューラルネットワークは、前記ウェアラブルデバイスの使用コンテキストに関連するコンテキストデータを受信し、それに応答して、ウェアラブルデバイスによって分配される香りを制御するための香り制御データを出力するように構成される、請求項１８、１９または２０に記載のウェアラブルデバイス。
  22. 人を落ち着かせる方法であって、
    液体リザーバと、前記液体リザーバに結合された液体分配器と、間隔を置いて液体を分配するコントローラとを備えるウェアラブルデバイスであり、前記液体は前記ウェアラブルデバイスから分配される、ウェアラブルデバイスを前記人に提供することと、
    前記人が話しているときに前記人から音声データを取り込むことと、
    前記音声の１つまたは複数の特性を検出するために、前記取り込まれた音声データを処理することと、それにより検出された特性に応答して、
    １回パルス量の液体をパルス間隔で前記液体リザーバから分配するために、前記ウェアラブルデバイスを制御することと、
    前記ウェアラブルデバイスから定義された半径において、前記液体の単位量濃度当たりの質量を、閾値レベルより上に維持するために、前記１回パルス量および前記パルス間隔を制御することと
    を含む、方法。
  23. 前記人の声から前記人の躁病またはうつ病の状態を検出するために、前記取り込まれた音声データを処理することと、前記検出された躁病またはうつ病の状態に応答して、パーソナライズされた液体の泡を作り出し、維持することとを含む、請求項２２に記載の方法。
  24. 前記制御することが、前記ウェアラブルデバイスから半径ｒにおいて、前記濃度を前記閾値レベルよりも高く維持するように制御することを含み、前記濃度は、下記式における、Ｃ（ｒ、ｔ）の経時的な最小値、ｔ、または経時的な積分、ｔから決定され、
    式中、Ｍは、１回パルス量あたりの液体の質量であり、Ｄは、香りの質量拡散率であり、ｆ（）は、三次元空間内の前記液体の拡散を表す関数である、請求項２２または２３に記載の方法。
  25. 請求項２２から２４のいずれか一項に記載の方法を実装するためのプロセッサ制御コードを担持する非一時的データキャリア。
  26. 前記コンテキストデータが、前記ウェアラブルデバイスの着用者に現在聞こえている音楽を識別するか、または分類する音楽データを含む、請求項８もしくは９に記載の方法または請求項１７もしくは２１に記載のウェアラブルデバイス。
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