包括生物声学感测的装置

技术领域

本公开涉及用于捕获与气溶胶生成装置的用户方面或消耗品方面有关的信息的系统和方法。

背景技术

US 9430043 B1提出在通过用户的手传输的声学信号中采用调制来识别当前手势。可以在用户佩戴的腕带处检测声学信号。腕带具有附接到其上的信号处理部件，以基于所识别的手势生成用于控制电子装置的信号。

WO 2014/172905 A1涉及识别电子烟的用户。用户通过使用输入装置输入用户信息，其中用户信息可以包括生物特征识别信息，例如语音信息、指纹信息和虹膜信息、静脉红外信息、面部信息和手掌形状信息。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了一种用于捕获与和气溶胶生成装置相关联的方面有关的信息的系统，所述方面包括用户方面和消耗品方面中的至少一个。所述系统包括信号捕获系统，所述信号捕获系统包括被配置成用于生成声学信号的一个或多个声学致动器，以及声学传感器。所述一个或多个声学致动器和所述声学传感器相对于所述气溶胶生成装置位于预定位置处，使得由所述一个或多个声学致动器中的至少一个声学致动器生成的声学信号在被所述声学传感器检测到之前至少部分地根据所述方面被调制，由此捕获与所述方面有关的信息。

因此，根据本发明的系统基于挑战响应机制捕获信息，其中施加到一个位置的声学信号在通过人体传输之后，在限定的其他位置处被声学传感器检测到。

通过人体的声学信号通过解剖学和生理学的独特变化(例如关节张力、软组织特性和骨特性)来调制。因此，所捕获的信息是非常难以伪造的物理信息，并且分析经调制声学信号可以用于认证用户，可具有高准确度。

生物特征识别认证是安全的，因为生物特征由于自然变化而对于每个个体是唯一的，使得两个个体共有相同特征的情况极其罕见。然而，最常用的生物特征识别，例如指纹和面部特征，容易被盗，并且需要特殊的硬件来捕获生物特征识别数据。因此，本发明提供了克服此问题的解决方案。另外，生物声学信号直接经由气溶胶生成装置的传感器部件获得，而不依赖于从外部获得用户信息。

替代地或另外，所述系统基于将声学信号施加到一个位置使得通过穿过消耗品传输来调制声学信号，以及在限定的其他位置处检测经调制声学信号来捕获信息。

所捕获的信息可以涉及允许认证消耗品的消耗品方面。由消耗品引起的声学特征的调制受材料密度、材料粘度、材料组成和可比材料特性(其独特地表征由认证制造商制造的烟草产品或电子烟液)的影响。因此，要求保护的解决方案允许在不太易于伪造的物理基础上验证消耗品的可靠性。因此，本发明提高了对用户的保护，使其免于暴露于来自未认证的制造商、伪造烟草产品或危险电子烟液的潜在有害气溶胶。

声学致动器和声学传感器的预定位置可以对应于当用户保持气溶胶生成装置时用户的手指在气溶胶生成装置上的接触点。

因此，可以执行捕获用户方面或消耗品方面的信息，而不给用户造成除了仅使用气溶胶生成装置之外的特定动作的负担。

一个或多个声学致动器可以包括按钮。由按钮生成的声学信号可以包括在激活或操作按钮时生成的第一声学信号和在释放按钮时生成的第二声学信号。

检测第一声学信号和第二声学信号可以增加所捕获的信息的量。

替代由按钮生成的声学信号包括第一声学信号和第二声学信号，气溶胶生成装置可以被配置成使得按钮的激活或操作激活信号捕获系统，并且按钮的释放生成声学信号。

声学传感器可以包括在智能手表中。

所述一个或多个声学致动器包括振动扬声器，其中所述声学信号包括由所述振动扬声器生成的一系列声学信号。有利地，气溶胶生成装置的外壳包括在声学传感器的预定位置处的穿孔。

因此，可以用一系列声学信号探测人体或消耗品，以便提供关于频率的信息差异。

可以提供声学分析系统，所述声学分析系统被配置成用于基于检测到的声学信号来评估所述方面，其中所述声学分析系统被配置成用于通过将检测到的声学信号与一个或多个参考信号进行比较来评估所述方面。

所述方面可以包括用户方面，其中与所述用户方面有关的信息允许评估所述气溶胶生成装置的用户，其中所述一个或多个参考信号包括所述气溶胶生成装置的注册用户的生物声学简档，其中所述声学分析系统被配置成用于执行从所述注册用户当中识别所述用户。

评估气溶胶生成装置的用户可以保护气溶胶生成装置免于未经授权的使用。

气溶胶生成装置可以被配置成响应于识别用户而基于用户的用户简档调整用于加热消耗品的过程。

因此，基于经调制声学信号评估用户方面可以允许调整气溶胶生成装置的功能，而不会给用户造成用于用户识别的额外动作的负担。

所述方面可以包括所述消耗品方面，其中与所述方面有关的信息允许评估插入所述气溶胶生成装置中的消耗品。所述一个或多个参考信号包括可靠消耗品的参考信号，其中所述声学分析系统被配置成通过将消耗品的声学特征与可靠消耗品的参考信号进行比较来验证消耗品。

消耗品可以包括在烟草棒中。烟草棒可以包括以下中的一种或多种：粉末、颗粒、丸粒、碎屑、细条、条带或片材，其含有烟叶、烟梗片段、复原烟草、均质化烟草、挤出烟草和膨化烟草中的一种或多种。任选地，烟草棒可以含有在加热烟草棒时释放的额外的烟草或非烟草挥发性香味化合物。任选地，烟草棒也可以含有例如包括额外的烟草或非烟草挥发性香味化合物的囊。这种囊可以在加热烟草棒期间熔化。替代地或另外，这种囊可以在加热烟草棒之前、期间或之后被压碎。

在烟草棒包括均质化烟草材料的情况下，均质化烟草材料可以通过使颗粒烟草聚结而形成。均质化烟草材料可以呈片材的形式。均质化烟草材料可以具有以干重计大于5％的气溶胶形成剂含量。均质化烟草材料可以替代地具有以干重计5重量％至30重量％之间的气溶胶形成剂含量。可以通过聚结通过研磨或以其他方式粉碎烟草叶片和烟草叶梗中的一种或两种获得的颗粒烟草来形成均质化烟草材料片材；替代地或另外，均质化烟草材料的片材可以包括在例如处置、处理和运送烟草期间形成的烟草末、烟草碎屑和其他颗粒烟草副产品中的一种或多种。均质化烟草材料的片材可以包括一种或多种为烟草内源性粘结剂的固有粘结剂、一种或多种为烟草外源性粘结剂的非固有粘结剂或其组合以帮助聚结颗粒烟草。替代地或另外，均质化烟草材料的片材可以包括其他添加剂，包括但不限于烟草和非烟草纤维、气溶胶形成剂、保湿剂、增塑剂、香料、填充剂、水性溶剂和非水性溶剂以及其组合。均质化烟草材料的片材优选地通过下述类型的流延工艺形成，所述流延工艺通常包括：将包括颗粒烟草和一种或多种粘结剂的浆料流延到传送器带或其他支撑表面上；干燥所流延的浆料以形成均质化烟草材料的片材；以及从支撑表面上去除均质化烟草材料的片材。

消耗品可以包括在气溶胶生成制品中。气溶胶生成制品可以具有在约30毫米与约100毫米之间的总长度。气溶胶生成制品可以具有在约5毫米与约13毫米之间的外直径。

气溶胶生成制品可以包括定位在烟草棒的下游的烟嘴。烟嘴可以位于气溶胶生成制品的下游端处。烟嘴可以是乙酸纤维素过滤器滤嘴段。优选地，烟嘴长度约7毫米，但可以具有在约5毫米至约10毫米之间的长度。

烟草棒可以具有约10毫米的长度。烟草棒可以具有约12毫米的长度。

烟草棒的直径可以在约5毫米与约12毫米之间。

优选地，气溶胶生成制品具有在约40毫米与约50毫米之间的总长度。优选地，气溶胶生成制品具有约45毫米的总长度。优选地，气溶胶生成制品具有约7.2毫米的外直径。

因此，与消耗品方面有关的信息可以允许将消耗品验证为可靠消耗品。因此，保护用户免于吸入来自不合适或伪造消耗品的潜在有害气溶胶。

根据本发明的另一方面，提供了一种用于捕获与和气溶胶生成装置相关联的方面有关的信息的方法，所述方面包括用户方面和消耗品方面中的至少一个。所述方法包括响应于用户激活所述气溶胶生成装置上的按钮而生成声学信号，其中至少部分地根据所述方面调制所述声学信号。所述方法还包括由与所述气溶胶生成装置相关联的声学传感器检测经调制声学信号，由此捕获与所述方面有关的信息。

通过检测经调制声学信号，可以捕获关于材料或人体的物理方面的信息，以便在不依赖于易于伪造的数字标记的情况下表征材料或人体。

所述方法还可以包括将检测到的声学信号与一个或多个参考信号进行比较以用于评估所述方面，其中所述方面包括所述用户方面，其中所述方法还包括执行以下步骤：生成所述声学信号并且检测经调制声学信号若干次以记录待用作用于认证所述用户的参考信号的所述用户的生物声学简档以用于评估所述用户方面。

因此，可以在不依赖于附加专用硬件的情况下用气溶胶生成装置捕获用于认证用户的参考信号。

根据本发明的另一方面，公开了声学传感器用于评估与气溶胶生成装置相关联的方面的用途。所述用途包括提供所述声学传感器，使得由与所述气溶胶生成装置相关联的部件生成的声学信号在被所述声学传感器检测到时，以促进评估与所述气溶胶生成装置相关联的方面的方式被调制，所述方面包括用户方面和消耗品方面中的至少一个。

如本公开中所用，术语用户方面涉及与气溶胶生成装置的用户有关的方面，例如他或她的身份和年龄，使得根据用户方面，可以例如使用所捕获的信息对用户进行认证。如本公开中所用，术语消耗品方面涉及插入气溶胶生成装置中的消耗品的方面，例如品牌可靠性或消耗品的剩余质量。

本发明在权利要求书中限定。然而，下文提供了非限制性实例的非详尽列表。这些实例的任何一个或多个特征可以与本文中所述的另一个实例、实施例或方面的任何一个或多个特征组合。

实例Ex1：一种用于捕获与和气溶胶生成装置相关联的方面有关的信息的系统，所述方面包括用户方面和消耗品方面中的至少一个，所述系统包括：

信号捕获系统，所述信号捕获系统包括：

一个或多个声学致动器，所述一个或多个声学致动器被配置成用于生成声学信号，以及

声学传感器，

其中所述一个或多个声学致动器和所述声学传感器相对于所述气溶胶生成装置位于预定位置处，使得由所述一个或多个声学致动器中的至少一个声学致动器生成的声学信号在被所述声学传感器检测到之前至少部分地根据所述方面被调制，由此捕获与所述方面有关的信息。

实例Ex2：根据实例Ex1的系统，其中所述预定位置对应于当用户保持所述气溶胶生成装置时所述用户的手指在所述气溶胶生成装置上的接触点。

实例Ex3：根据实例Ex1或实例Ex2的系统，其中所述一个或多个声学致动器包括按钮。

实例Ex4：根据实例Ex3的系统，其中所述按钮是所述气溶胶生成装置的电源按钮或用于启动所述气溶胶生成装置的加热过程的按钮。

实例Ex5：根据实例Ex3或实例Ex4中的一项的系统，其中由所述按钮生成的所述声学信号包括在按压所述按钮时生成的第一声学信号和在释放所述按钮时生成的第二声学信号。

实例Ex6：根据实例Ex3至Ex5中的一项的系统，其中所述气溶胶生成装置被配置成使得按压所述按钮激活所述信号捕获系统，并且释放所述按钮生成所述声学信号。

实例Ex7：根据实例Ex1至Ex6中的一项的系统，还包括智能手表，其中所述智能手表包括所述声学传感器。

实例Ex8：根据实例Ex1至Ex7中的一项的系统，其中所述声学传感器的预定位置是围绕所述气溶胶生成装置的圆周与所述按钮的位置相对的位置。

实例Ex9：根据实例Ex1至Ex8中的一项的系统，其中所述声学传感器的预定位置是相对于所述按钮的预定位置在所述气溶胶生成装置的另一侧上的位置。

实例Ex10：根据实例Ex8的系统，其中与所述按钮的预定位置相对的位置是如从所述按钮的预定位置测量的沿着所述气溶胶生成装置的圆周在140°与220°之间的位置。

实例Ex11：根据实例Ex1至Ex10中的一项的系统，其中所述声学传感器的预定位置是用户用于在保持所述气溶胶生成装置时放置第一手指的人体工程学上优选的位置。

实例Ex12：根据实例Ex1至Ex11中的一项的系统，其中所述一个或多个声学致动器的预定位置包括用户用于在用所述第一手指和第二手指保持所述所述气溶胶生成装置时放置所述第二手指的人体工程学上优选的位置。

实例Ex13：根据实例Ex1至Ex12中的一项的系统，其中所述一个或多个声学致动器包括振动扬声器，其中所述声学信号包括由所述振动扬声器生成的一系列声学信号。

实例Ex14：根据实例Ex13的系统，其中所述振动扬声器被配置成生成具有一定频率范围的所述一系列声学信号，其中基于考虑生物声学传输在所选择范围内的频率处的质量来选择所述频率范围。

实例Ex15：根据实例Ex1至Ex14中的一项的系统，其中所述气溶胶生成装置的外壳包括在所述声学传感器的预定位置处的穿孔。

实例Ex16：根据实例Ex1至Ex15的系统，还包括声学分析系统，所述声学分析系统被配置成用于基于检测到的声学信号来评估所述方面。

实例Ex17：根据实例Ex16的系统，其中所述声学分析系统包括在所述气溶胶生成装置中。

实例Ex18：根据实例Ex16或实例Ex17的系统，其中所述声学分析系统包括在智能手机、个人计算机、智能装置和云中的一个中。

实例Ex19：根据实例Ex16至Ex18中的一项的系统，其中所述声学分析系统被配置成用于通过将所述检测到的声学信号与一个或多个参考信号进行比较来评估所述方面。

实例Ex20：根据实例Ex1至Ex19中的一项的系统，其中所述方面包括所述用户方面，其中与所述方面有关的信息允许评估所述气溶胶生成装置的用户。

实例Ex21：根据实例Ex20的系统，其中所述一个或多个参考信号包括所述气溶胶生成装置的注册用户的生物声学简档，其中所述声学分析系统被配置成用于执行从所述注册用户当中识别所述用户。

实例Ex22：根据实例Ex21的系统，其中所述气溶胶生成装置被配置成响应于识别所述用户而基于所述用户的用户简档调整用于加热消耗品的过程。

实例Ex23：根据实例Ex21或实例Ex22的系统，其中所述气溶胶生成装置被配置成响应于未能识别所述用户而锁定所述气溶胶生成装置。

实例Ex24：根据实例Ex23的系统，其中所述气溶胶生成装置被锁定预定时间。

实例Ex25：根据实例Ex20至Ex24中的一项的系统，其中评估所述用户包括估计所述用户的年龄。

实例Ex26：根据实例Ex25的系统，其中所述一个或多个参考信号包括允许指示所述用户的年龄的参考信号。

实例Ex27：根据实例Ex26的系统，其中所述一个或多个参考信号包括成人通用参考信号。

实例Ex28：根据实例Ex27的系统，其中所述成人通用参考信号基于统计人口平均值。

实例Ex29：根据实例Ex28的系统，其中所述统计人口平均值涉及区域人口。

实例Ex30：根据实例Ex27至Ex29中的一项的系统，其中所述成人通用参考信号基于由于成人身体的软组织特性、骨特性和关节张力中的至少一者对所述声学信号的调制。

实例Ex31：根据实例Ex1至Ex30中的一项的系统，还包括用于引导用户正确使用所述声学分析系统的用户界面，其中所述用户界面包括触觉反馈和视觉反馈中的至少一者。

实例Ex32：根据实例Ex1至Ex31中的一项的系统，其中所述方面包括所述消耗品方面，其中与所述方面有关的信息允许评估插入所述气溶胶生成装置中的消耗品。

实例Ex33：根据实例Ex32的系统，其中所述一个或多个参考信号包括可靠消耗品的参考信号。

实例Ex34：根据实例Ex33的系统，其中所述声学分析系统被配置成通过将所述消耗品的声学特征与可靠消耗品的参考信号进行比较来验证所述消耗品。

实例Ex35：根据实例Ex32至Ex34中的一项的系统，其中所述声学分析系统还被配置成估计所述消耗品的剩余量。

实例Ex36：根据实例Ex32至Ex35中的一项的系统，其中所述消耗品是烟草产品和电子烟液中的一种。

实例Ex37：根据实例Ex1至Ex36中的一项的系统，其中选择所述声学传感器的预定位置使得从所述一个或多个声学致动器的预定位置中的至少一个到所述声学传感器的最短路径穿过所述气溶胶生成装置的电子烟液室。

实例Ex38：根据实例Ex1至Ex36中的一项的系统，其中所述声学分析系统被配置成用于通过分析在所述声学信号已通过所述消耗品之后所述声学信号的反射来将经调制声学信号与所述参考信号进行比较。

实例Ex39：一种用于捕获与和气溶胶生成装置相关联的方面有关的信息的方法，所述方面包括用户方面和消耗品方面中的至少一个，所述方法包括：

响应于用户激活所述气溶胶生成装置上的按钮，生成声学信号，其中至少部分地根据所述方面调制所述声学信号；

通过与所述气溶胶生成装置相关联的声学传感器检测经调制声学信号，由此捕获与所述方面有关的信息。

实例Ex40：根据实例39的方法，还包括将检测到的声学信号与一个或多个参考信号进行比较以用于评估所述方面。

实例Ex41：根据实例Ex39或实例Ex40的方法，其中所述方面包括所述用户方面，其中所述方法还包括执行以下步骤：生成所述声学信号并且检测经调制声学信号若干次以记录待用作用于认证所述用户的参考信号的所述用户的生物声学简档。

实例Ex42：根据实例Ex39至Ex41中的一项的方法，还包括引导所述用户将其手指正确地放置在气溶胶生成装置上，其中引导所述用户包括提供触觉反馈和提供视觉反馈中的至少一者。

实例Ex43：根据实例Ex39至Ex42中的一项的方法，其中响应于所述用户激活所述按钮，给所述气溶胶生成装置上电。

实例Ex44：根据实例Ex39至Ex43中的一项的方法，其中响应于用户激活所述按钮，启动所述气溶胶生成装置的加热过程。

实例Ex45：根据实例Ex39至Ex44中的一项的方法，其中检测经调制声学信号由智能手表执行。

实例Ex46：根据实例Ex39至Ex45中的一项的方法，其中所述声学信号包括第一声学信号和第二声学信号，其中生成所述声学信号包括在按压所述按钮时生成所述第一声学信号，并且在释放所述按钮时生成所述第二声学信号。

实例Ex47：根据实例Ex39至Ex46中的一项的方法，其中所述用户激活所述按钮包括所述用户按压所述按钮和所述用户释放所述按钮，其中响应于按压所述按钮而启动所述方法，并且其中响应于释放所述按钮而生成所述声学信号。

实例Ex48：根据实例Ex39至Ex47中的一项的方法，其中生成所述声学信号包括激活振动扬声器。

实例Ex49：根据实例Ex48的方法，其中激活所述振动扬声器包括生成具有一定频率范围的所述声学信号。

实例Ex50：根据实例Ex49的方法，其中基于考虑生物声学传输在所选择范围内的频率处的质量来选择所述频率范围。

实例Ex51：根据实例Ex48至Ex50中的一项的方法，还包括通过采用由所述用户按压所述按钮生成的已知信号强度和由所述振动扬声器生成的特定频率的信号来校准由所述振动扬声器生成的声学信号。

实例Ex51：根据实例Ex39至Ex50中的一项的方法，其中所述方面包括所述用户方面，其中与所述方面有关的信息允许评估所述气溶胶生成装置的用户。

实例Ex52：根据实例Ex51的方法，其中所述一个或多个参考信号包括所述气溶胶生成装置的注册用户的生物声学简档。

实例Ex53：根据实例Ex51或实例Ex52的方法，其中评估包括执行从所述注册用户当中识别用户。

实例Ex54：根据实例Ex53的方法，还包括响应于识别所述用户而基于所述用户的用户简档调整所述气溶胶生成装置的消耗品的加热。

实例Ex55：根据实例Ex53或实例Ex54的方法，还包括响应于未能识别所述用户而执行包括锁定所述气溶胶生成装置的缓解步骤。

实例Ex56：根据实例Ex55的方法，其中所述气溶胶生成装置被锁定预定时间。

实例Ex57：根据实例Ex55或实例Ex56的方法，其中所述缓解步骤还包括经由第三方装置通知注册用户尝试未经授权使用所述气溶胶生成装置，以及需要所述第三方装置批准以解锁所述气溶胶生成装置。

实例Ex58：根据实例Ex51至Ex57中的一项的方法，其中评估包括估计用户的年龄。

实例Ex59：根据实例Ex58的方法，其中所述一个或多个参考信号包括允许指示所述用户的年龄的参考信号。

实例Ex60：根据实例Ex59的方法，其中所述参考信号包括成人通用参考信号。

实例Ex61：根据实例Ex60的方法，其中所述成人通用参考信号基于统计人口平均值。

实例Ex62：根据实例Ex61的方法，其中统计人口平均值涉及区域人口。

实例Ex63：根据实例Ex60至Ex62中的一项的方法，其中所述成人通用参考信号基于由于成人身体的软组织特性、骨特性和关节张力中的至少一者对所述声学信号的调制。

实例Ex64：根据实例Ex39至Ex63中的一项的方法，其中所述方面包括所述气溶胶生成装置的消耗品方面，其中与所述方面有关的信息允许评估插入所述气溶胶生成装置中的消耗品。

实例Ex65：根据实例Ex64的方法，其中评估包括确定所述消耗品的剩余量。

实例Ex66：根据实例Ex65的方法，还包括响应于确定所述消耗品的数量少而生成用于询问所述用户是否订购所述消耗品的新供应的用户界面。

实例Ex67：声学传感器用于评估与气溶胶生成装置相关联的方面的用途，其通过如下来进行：提供所述声学传感器，使得由与所述气溶胶生成装置相关联的部件生成的声学信号在被所述声学传感器检测到时，以促进评估与所述气溶胶生成装置相关联的方面的方式被调制，所述方面包括用户方面和消耗品方面中的至少一个。

附图说明

图1A和1B示出了可以应用本发明的气溶胶生成装置；

图2A和2B示出了图1A和1B的气溶胶生成装置的横截面；

图3示出了用于捕获与气溶胶生成装置相关联的方面的系统的部件；

图4示出了图3的系统的部件内的过程流程图；以及

图5示出了用于捕获与气溶胶生成装置有关的方面的方法的流程图。

具体实施方式

图1A和1B示出了具有相关联用户方面或消耗品方面的气溶胶生成装置100的外部视图，所述相关联用户方面或消耗品方面的信息由诸如下文所描述的系统30的系统捕获。气溶胶生成装置100具有外壳102和位于外壳102上的按钮104。气溶胶生成装置100包括用于向用户提供气溶胶的烟嘴106，以及通常具有用于为气溶胶生成装置100的电池再充电的连接器的后端108。

图1B示出了气溶胶生成装置100的侧视图。在图1B中，指示生物声学信号输入区域110，其中应有利地提供来自用户手指的经调制声学信号的输入以捕获与用户方面有关的信息。

按压按钮104可以从按钮104的机械运动生成声学信号。另外或替代地，除了给气溶胶生成装置100上电之外，按钮104还可以激活生成声学信号的一个或多个振动器。在实施例中，按钮104是气溶胶生成装置的电源按钮。替代地或另外，按钮104可以是用于启动气溶胶生成装置的加热过程的按钮。

用户通常用两个手指保持气溶胶生成装置100，使得他或她可以用一个手指激活按钮104。生成的声学信号可以传输到他或她按压按钮104所使用的用户手指。然后，声学信号可以在用户的手指上行进，并且传递给位于生物声学信号输入区域110附近的另一手指，使得生物声学信号输入区域110接收由用户的手的独特材料特性和独特解剖结构调制的声学信号。

生物声学信号输入区域110可以位于大多数用户用于用一个手指(例如拇指)保持气溶胶生成装置100，同时用另一手指按压按钮104的人体工程学上优选的位置处。

图2A和2B示出了通过气溶胶生成装置100的截面。气溶胶生成装置100的主体的下部部分被电池202占据。气溶胶生成装置100的内部主体的顶部承载加热叶片204，所述加热叶片被配置成加热消耗品以产生气溶胶。如图2B中所示，控制电子器件206位于气溶胶生成装置100的主体的后部附近。此外，声学传感器208定位成靠近生物声学信号输入区域110。气溶胶生成装置100还可以包括振动扬声器210，所述振动扬声器被配置成当用户按压按钮104时被激活以生成声学信号。

此外，由按钮按压生成的声学信号可以包括在按压按钮时生成的第一声学信号和在释放按钮时生成的第二声学信号。在其他实施例中，按压按钮104激活包括在控制电子器件206中的信号捕获系统，并且释放按钮生成声学信号。

按钮104、振动扬声器210和声学传感器208定位成使得由按钮104或振动扬声器210生成的声学信号在被声学传感器208检测到之前根据用户方面或根据消耗品方面被调制。

如图1A至2B中所示，生物声学信号输入区域110和声学传感器208可以位于气溶胶生成装置100的背面处，同时按钮104位于正面上。在实施例中，生物声学信号输入区域110和声学传感器208可以围绕气溶胶生成装置100的圆周与按钮104相对地定位，使得当用户方便地保持气溶胶生成装置时，用户的手指，例如用户的手指和用户的拇指中的一个，在这些位置处触碰气溶胶生成装置。

与按钮104的位置相对的位置可以对应于沿着气溶胶生成装置100的圆周测量的140度与220度之间。

在其他实施例中，声学传感器208的位置在与气溶胶生成装置100相关联的智能手表中。在这些实施例中，响应于按压按钮104生成的声学信号经由用户按压按钮所使用的手指或拇指传输，通过手传输到佩戴智能手表的腕，并且因此被用户手的解剖结构调制。

在用于捕获与消耗品方面有关的信息的实施例中，可以选择按钮104、振动扬声器210和声学传感器208的位置，使得用于消耗品的装置的储存器充当声学信号的可变调制器。与消耗品方面有关的信息可以允许验证消耗品的品牌可靠性或提供改进长期认证的时间可变信号。在另外的实施例中，与消耗品方面有关的信息可以允许估计消耗品的剩余供应。为了捕获与消耗品方面有关的信息，振动扬声器210和声学传感器208可以使得从振动扬声器210到声学传感器208的路径横穿保持消耗品的储存器。

在实施例中，声学信号由振动扬声器210生成为具有一定频率范围的一系列声学信号。可以基于考虑生物声学传输的质量来选择频率范围。此外，采用频率范围允许改进调制模式，因为组织对声学信号的响应在组织之间不同地变化。外壳102可以具有围绕声学信号输入区域110的穿孔，以改进向声学传感器208的信号传输。

根据实施例，用户方面涉及当前保持气溶胶生成装置的用户，并且所捕获的信息可以允许认证当前用户。响应于从注册用户当中识别当前用户，气溶胶生成装置100可以被配置成基于用户的存储的用户简档调整用于加热消耗品的过程。响应于未能从注册用户当中识别用户，气溶胶生成装置可以被配置成被锁定，例如被锁定预定时间。在实施例中，气溶胶生成装置还可以被配置成用于经由第三方装置向注册用户发送气溶胶生成装置的尝试未经授权使用的通知。解锁气溶胶生成装置可能需要第三方装置(例如智能电话、个人计算机或智能装置)的批准。

图3示出了用于捕获与和气溶胶生成装置相关联的方面有关的信息的系统30的部件。系统30可以完全集成在气溶胶生成装置100中。替代地，所述系统的至少一些部件可以在经由数据连接连接到气溶胶生成装置100的其他装置上实施。系统30包括信号捕获系统32，所述信号捕获系统包括声学致动器322和声学传感器326。声学致动器322被配置成用于生成声学信号。如上文参考图1A至2B所解释，声学致动器322可以包括气溶胶生成装置的电源按钮、加热按钮或振动扬声器中的至少一个。

根据实施例，声学致动器322可以包括有效频率范围为80赫兹至18千赫兹的振动扬声器。在实施例中，所选择的频率可以在0.5千赫兹至10千赫兹之间。声学传感器322可以是接触式麦克风，例如灵敏度在-45分贝±4.5分贝之间的BU27135加速度计。

当用户使用手指或拇指按压气溶胶生成装置的按钮时，可以激活系统32，在所述按钮上生成声学信号。声学信号通过气溶胶生成装置传输并且根据实施例通过人体传输，至少部分地根据该方面被调制。所述系统包括用于检测经调制声学信号的声学传感器326。

信号捕获系统32的部件可以包括在气溶胶生成装置中。替代地，声学传感器326可以远离声学致动器322定位，例如定位在由用户佩戴的智能手表中。

在实施例中，系统30还包括声学分析系统34。声学分析系统34包括用户界面342、声学分析算法344和参考数据库346。

声学分析算法344被配置成从声学传感器326获得经调制声学信号，并且将经调制声学信号与来自参考数据库346的参考信号进行比较以评估用户方面或消耗品方面。声学信号的调制在信号的谐波中被编码，所述信号可以由声学分析算法分析。声学分析算法344可以利用适当的滤波技术来从检测到的声学信号去除环境或其他噪声。

根据实施例，用户方面涉及当前保持气溶胶生成装置的用户。参考数据库346可以相应地存储气溶胶生成装置的注册用户的声学简档。响应于从注册用户当中识别当前用户，可以将例如限定用于加热消耗品的用户设置的用户简档传输到气溶胶生成装置。

声学分析算法344可以在气溶胶生成装置上本地执行，或例如在第三方装置上或在云服务器上远程执行。

根据本发明的另一方面，参考数据库346可以包括成人通用简档。成人通用简档可以基于区域人口平均值。成人相关通用参考信号受随着年龄变化的人的软组织特性、骨特性和关节张力的影响。众所周知，手骨评估允许推断在青少年期的发展阶段，因为骨化过程随着青少年期的年龄而增加骨的密度和材料硬化，使得声学信号的调制随着年龄而变化。此外，垂体和干骺端的融合影响声学信号传输。因此，对于年轻人，由于骨刚度和融合降低，声学特征将在较高频率范围内表现出更大的衰减，这产生估计保持气溶胶生成装置的用户的年龄的特征。

因此，声学分析算法344可以将经调制声学信号的特征与成人通用简档的特征进行比较，以生成用户的估计年龄。估计年龄可以用作防止未经授权使用的另外的措施。

可以在正执行声学分析系统34的相同位置处、例如在气溶胶生成装置上本地执行声学分析系统34。替代地，声学分析系统34可以在远程位置处执行，例如在智能电话、膝上型计算机或智能装置，例如智能手表处执行。

声学分析系统34还可以包括用户界面342，所述用户界面被配置成引导用户正确地使用声学分析系统30。用户界面342可以被配置成向用户提供触觉反馈。例如，振动马达可以将气溶胶生成装置配置成当用户未正确放置其手指以允许评估所述方面时生成振动。因此，当声学分析算法344确定从所捕获的声学信号无法进行评估时，可以指示用户界面相应地提供反馈。反馈还可以包括例如通过发光二极管指示器的视觉反馈。

此外，用户界面342可以在认证中发生错误时以及在用户生物声学特征已被接受或拒绝时与用户通信。在实施例中，用户界面342可以被配置成允许用户尝试认证预定次数。在预定次数中的每一次中认证失败之后，可以采取缓解步骤以防止未经授权的使用，如上文所解释。

系统30可以被配置成评估插入气溶胶生成装置100中的消耗品。声学激活器322的声学致动器可以定位成使得从声学致动器到声学传感器110的路径例如通过气溶胶生成装置100的电子烟液室、被加热的烟草产品或其他消耗品横穿消耗品。在声学信号已经通过消耗品传输之后，由声学信号在通过消耗品传输期间拾取的调制可以允许表征消耗品。

参考数据库346可以包括由消耗品的制造商提供的可靠消耗品的参考信号。在替代实施例中，声学激活器322和声学传感器326的预定位置可以使得捕获经调制声学信号的反射以用于评估消耗品。如上文所解释的，响应于用户按压气溶胶生成装置的按钮而生成声学信号。除了认证消耗品之外，基于对所接收的声学信号的分析，声学分析算法344还可以推断消耗品的剩余量。消耗品的剩余量的分析可以基于将所捕获的声学信号与消耗品没有剩余量的参考信号进行比较。替代地，通过在每次后续使用时分析所捕获的声学信号而获得的信号的一致时间变化可以用于估计消耗品的剩余量。

用户界面342可以向用户传达对消耗品的声学特征的接受或拒绝。另外或替代地，用户界面342还可以向用户传达剩余消耗品数量少。如果声学分析算法344估计剩余消耗品为低水平，则用户界面342可以通知用户消耗品为低水平，并且可以询问用户是否希望订购更多消耗品。在用户事先授权的情况下，可以自动地下达消耗品的补充订单。

图4示出了系统30中的信号和数据流。如图所示，声学致动器322响应于用户按压按钮而生成声学信号323，所述声学信号传输到手指，向上传输一个手指并且向下传输另一手指324以产生包括用户特定调制的经调制声学信号325。在声学传感器326处捕获经调制声学信号325。声学信号的捕获信号数据327从声学传感器324传输到声学分析算法344，所述声学分析算法在可能远离信号捕获系统32的位置处执行。声学分析算法344从参考数据库346检索参考信号347，以向气溶胶生成装置100提供认证决策349。

图5示出了用于捕获与和气溶胶生成装置相关联的方面有关的信息的方法500的流程图。方法500包括响应于用户激活气溶胶生成装置上的按钮而生成一个或多个声学信号。信号通过用户的手，并且替代地或另外通过保持消耗品的储存器。方法500还包括步骤504：由与气溶胶生成装置相关联的声学传感器捕获调制信号以捕获与所述方面有关的信息。如上文所解释，方法500可以包括步骤506：由声学分析算法处理所捕获的声学信号，包括将检测到的声学信号与参考进行比较以评估用户方面。另外或替代地，可以将检测到的声学信号与参考消耗品信号进行比较以评估消耗品方面。当评估用户方面包括认证用户时，方法500可以包括在例如当用户无法被认证时锁定装置使其不能使用之前重复步骤502至506预定次数。

方法500可以包括通过光学或视觉反馈引导用户正确地将其手指放置在气溶胶生成装置上。步骤502可以包括在按压按钮时生成声学信号并且在释放按钮时生成第二声学信号，或者通过激活振动扬声器来生成声学信号以生成特定频率的声学信号，或者生成具有一定频率范围的声学信号序列(或者在按压按钮时生成声学信号，并且在释放按钮时生成第二声学信号，并且通过激活振动扬声器来生成声学信号)。

方法500包括评估用户方面或消耗品方面。如上文所解释，这可以包括认证用户、估计用户的年龄或验证插入气溶胶生成装置中的消耗品的可靠性。

有利地，本发明还允许执行步骤502和504以捕获用户的参考信号。因此，当首次使用气溶胶生成装置时，用户界面242可以引导用户重复执行步骤502和504以记录待用作用于稍后认证用户的用户参考信号的用户的生物声学简档。

为了本说明书和所附权利要求书的目的，除非另外指示，否则表示量、数量、百分比等的所有数字应理解为在所有情况下由术语“约”修饰。另外，所有范围包括所公开的最大值和最小值点，并且包括其中的任何中间范围，所述中间范围可在或可不在本文中具体列举。因此，在此上下文中，数字A理解为A±10％A。在此上下文内，数字A可视为包括对于所述数字A修饰的属性的测量来说在一般标准误差内的数值。在所附权利要求中使用的某些情况下，数字A可偏离上文列举的百分比，条件是A偏离的量不会实质上影响所声称的发明的基本特征和新颖特征。另外，所有范围包括所公开的最大值和最小值点，并且包括其中的任何中间范围，所述中间范围可在或可不在本文中具体列举。