用于在电子蒸气装置中提供电池电压指示的系统及方法与流程

本申请依据美国法典第35卷第119条(e)要求享有于2014年3月28日提交的美国临时申请No.61/971,815的优先权，其全部内容通过引用并入本文。

背景技术：

电子蒸气装置(作为替代地也可被称为电子蒸气发生装置或E蒸气装置)是可包括电池部分和烟弹雾化器部分的装置。电子蒸气装置的电池部分包括用于给电子蒸气装置供电的电池，并且烟弹雾化器部分产生气溶胶(例如，蒸气或雾)。在电池的电量耗尽后，电子蒸气装置就不再能产生气溶胶了。然后，由于缺少蒸气，所以成年吸烟者会意识到电池被耗尽了。也就是说，在电池耗尽时，电子蒸气装置停止工作。

技术实现要素：

在一个示例性实施方案中，电子蒸气装置包括：烟弹雾化器，该烟弹雾化器构造成能产生气溶胶；电池，该电池与烟弹雾化器相关联，并构造成能给烟弹雾化器供电；以及处理器。该处理器构造成能确定电池的电量水平，以及根据所确定的电量水平来驱动警报机构以提供至少一个电量水平指示。

在一个示例性实施方案中，警报机构包括发光指示器和声音指示器中的至少一个。

在一个示例性实施方案中，发光指示器为发光二极管(“LED”)指示器。

在一个示例性实施方案中，处理器构造成能根据所确定的电池的电量水平来确定电池接近耗尽；以及驱动警报机构以使该至少一个指示能指示电池接近耗尽。

在一个示例性实施方案中，处理器构造成能根据所确定的电量水平来驱动警报机构，以使至少一个指示物能指示初始低电量警报、低电量警报和极低电量警报中的一个。

在一个示例性实施方案中，处理器构造成能根据电压测量方法和库仑计数方法中的至少一个来确定电量水平。

在一个示例性实施方案中，处理器构造成能根据电压测量方法来确定第一电量水平并根据库仑计数方法来确定第二电量水平，以及通过用滤波器将第一电量水平和第二电量水平结合在一起来确定电量水平。

在一个示例性实施方案中，电子蒸气装置包括存储器，该存储器用于存储以及追踪所确定的电量水平。

在一个示例性实施方案中，烟弹雾化器构造成能存储液体，并且烟弹雾化器包括加热元件，该加热元件构造成能由上述液体产生气溶胶。

在一个示例性实施方案中，给加热元件供电。

在一个示例性实施方案中，处理器构造成能周期性地确定电量水平。

在一个示例性实施方案中，处理器还构造成能确定电量水平是否等于或小于至少一个阈值，以及如果处理器确定电量水平等于或小于该至少一个阈值，那么就驱动警报机构以提供上述至少一个指示。

在一个示例性实施方案中，处理器还构造成能根据所确定的电池的电量水平来转换电子蒸气装置的运行模式。

在一个示例性实施方案中，处理器构造成能使电子蒸气装置的运行模式在普通模式和节省模式之间转换。

在一个示例性实施方案中，处理器构造成能在电子蒸气装置于节省模式中运行时减弱或禁止电子蒸气装置的一个或多个功能。

在一个示例性实施方案中，处理器构造成能同时地驱动警报系统已提供至少一个电量水平指示以及转换电子蒸气装置的运行模式。

在一个示例性实施方案中，电池部分包括电池和警报机构。

在一个示例性实施方案中，烟弹雾化器和电池可拆卸式接合。

在一个示例性实施方案中，电子蒸气装置包括：烟弹雾化器，该烟弹雾化器构造成能产生气溶胶；电池，该电池构造成能给烟弹雾化器供电；以及处理器。该处理器构造成能确定电池的电量水平，以及根据所确定的电池的电量水平来转换电子蒸气装置的运行模式。

在一个示例性实施方案中，处理器构造成能确定电量水平是否小于或等于一个或多个阈值，以及如果所确定的电量水平小于或等于该一个或多个阈值，那么就转换电子蒸气装置的运行模式。

在一个示例性实施方案中，处理器构造成能使电子蒸气装置的运行模式在普通模式与节省模式之间转换。

在一个示例性实施方案中，处理器构造成能在电子蒸汽装置于节省模式下运行时减弱或禁止电子蒸汽装置的一个或多个功能。

在一个示例性实施方案中，烟弹雾化器和电池是可拆卸的。

在一个示例性实施方案中，运行电子蒸气装置的方法包括：给电子蒸气装置的烟弹雾化器供电以产生气溶胶，确定给烟弹雾化器供电的电池的电量水平，以及根据上述确定，进行(i)提供至少一个电量水平指示以及(ii)转换电子蒸气装置的运行模式中的至少一个。

附图说明

参照下列附图和说明可以更好地理解系统和方法。参照下列附图对非限制性的、示例性的实施方案进行了描述。附图中的部件不一定按比例绘制，重点在于描述本发明的原理。在附图中，相似的附图标记示出了在不同的视图中的相应部分。

图1是根据一个示例性实施方案的电子蒸气装置的示意图；

图2是根据一个示例性实施方案的电子蒸气装置的示意图；

图3是显示了根据一个示例性实施方案的电子蒸气装置中的预先警报机构的运行的流程图；并且

图4是显示了根据一个示例性实施方案的电子蒸气装置中的预先警报机构的运行的流程图。

具体实施方式

下面将参照显示了若干示例性实施方案的附图对各个示例性实施方案进行更加充分的描述。

尽管示例性实施方案能具备多种修改和代替形式，但是在附图中作为例子显示了若干实施方案，并且在本文中会对这些实施方案进行详细描述。然而应当理解的是，并不欲将示例性实施方案限制到所公开的特定形式中。正相反，示例性实施方案覆盖了落入到本说明书公开的范围内的所有修改、等同物以及替换物。在对图示的说明中，相似的附图标记标示了相似的元件。

尽管在本文中，用语“第一”、“第二”等可用于描述多个元件，但是这些元件不应被这些用语限制住。这些用语仅用于将一个元件与另一个元件区分开。例如，在不背离本说明书公开的范围的情况下，第一元件可以被称为第二元件，并且类似的，第二元件也可以被称为第一元件。在本文中所使用的用语“和/或”包括相应列出项中的一个或多个的任何组合。

当提到元件与另一元件“连接”或者“接合”时，其可与另一元件直接连接或接合，或者可以存在中间元件。与之相对照地，当提到元件与另一元件“直接连接”或者“直接接合”时，不存在中间元件。用于描述元件之间关系的其他用词应当通过类似的方式来解释(例如，“在……之间”与“直接在……之间”，“相邻”与“直接相邻”等)。

在本文中所使用的术语仅为了描述特定的实施方案而使用，并不欲进行限制。除非在上下文中另有明确表示，在本文中所使用的单数形式“一”、“一个”以及“该”意在也包括多数形式。还应当理解的是，在本文中所使用的用语“包括”、“包含”和/或“含有”列出了所阐明的特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但并不排除其他特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其组合中的一个或多个的存在或附加。

还应当注意的是，在某些备选的方案中，所指出的功能/动作可以不按照图示中所指出的次序发生。例如，根据所涉及的功能/动作，显示成连续的两个框图实际上可以基本上同时地执行，或者有时可以在相反的次序中执行。

除非另有限定，在本文中所使用的所有的用语(包括技术用语和科学用语)均具有与由示例性实施方案所属的技术领域中的一个普通技术人员通常理解的含义相同的含义。还应当理解的是，用语(例如，在常用词典中所限定的那些)应当被解释为具有与它们在相关领域的环境中的含义相符合的含义，除非在本文中明确限定，则不应解释成理想化的或者过于形式化的意义。

在下面的说明书中提供了具体细节，以供透彻理解示例性实施方案。然而，本领域的一个普通技术人员应当理解，示例性实施方案可以在没有这些具体细节的情况下实施。例如，系统可显示成框图，以免非必要的细节使示例性实施方案难以理解。在其他情况下，已知的过程、结构和技术可以不显示非必要的细节，以避免使示例性实施方案难以理解。

在下面的说明书中，将参照可实现为程序模块或功能过程的动作和运行的符号性表征(例如，处于流程图、流程图表、数据流程图、结构图、框图等形式中)对说明性的实施方案进行描述，程序模块或功能过程包括执行特定任务或实施特定抽象数据类型并且可以在既有的网络元件、既有的终端用户装置和/或后处理工具(例如，移动设备、便携计算机、台式计算机等)中使用既有硬件来实施的例程、程序、对象、部件、数据结构等。这种既有的硬件可包括一个或多个中央处理单元(CPU)、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路、现场可编辑门阵列(FPGA)计算机等。

除非另有特别说明，或者从描述中可以明显看出，例如为“处理”或“演算”或“计算”或“确定”或“显示”等的用语指的是计算机系统或类似的电子计算装置的动作和过程，这些计算机系统或类似的电子计算装置能将在计算机系统的寄存器和存储器中表现为物理量、电子学量的数据操作和转换成在计算机系统存储器或寄存器或其他这种信息存储、传输或显示装置中类似地表现为物理量的其他数据。

尽管流程图可以将运行描述为连续过程，但是许多运行也可以平行、并行或同时地执行。另外，运行的次序也可以重新设置。在过程的运行完成后，该过程就结束了，然而该过程也可以具有未包含在图示中的其他步骤。过程可以与方法、函数、过程、子例程、子程序等相对应。当过程与函数相对应时，其结束可以与该函数返回到调用函数或主函数相对应。

还应当注意的是，示例性实施方案的软件执行方面通常在某种形式的有形(或记录)存储介质中编码，或者在某种类型的传输介质上执行。本文中公开的用语“存储介质”可表示一个或多个用于存储数据的装置，其包括用于存储信息的只读存储器(ROM)、随机访问存储器(RAM)、磁性RAM、磁盘存储介质、光学存储介质、快闪记忆装置和/或其他有形的机器可读介质。用语“计算机可读介质”可包括(但不限于)能够存储、容纳或携带指令和/或数据的便携或固定存储装置、光学存储装置以及各种其他介质。

此外，示例性实施方案可以通过硬件、软件、固件、中间件、微代码、硬件描述语言或它们的任何组合来实施。当通过软件、固件、中间件或微代码来实施的时候，用于执行必要任务的程序代码或代码段可以存储在机器或计算机可读介质(例如，计算机可读存储介质)中。当在软件中实施的时候，处理器会执行必要的任务。

代码段可以表示过程、函数、子程序、程序、例程、子例程、模块、软件包、类或者指令、数据结构或程序语句的任意组合。通过传送和/或接收信息、数据、参数或存储内容，代码段可与另一代码段或者硬件电路相接合。信息、参数、数据等可以通过任何适当的手段来传送、转发或输送，任何适当的手段包括存储器共享、消息传送、令牌传送、网络传输等。

示例性实施方案描述了用于操作电子蒸气装置的系统及方法。电子蒸气装置可包括警报机构，在给电子蒸气装置供电的电池的电量低时，该警报机构会通知成年吸烟者。在一个示例性实施方案中，该警报可以在电子蒸气装置的电能耗尽之前提供。警报机构可以通过光、声音、震动或者任何其他反馈中的任一种(但不限于此)来通知成年吸烟者，以告知成年吸烟者需要立刻对电子蒸气装置的电池进行充电和/或替换。对电池耗尽的检测可以通过电压测量和/或库仑计数来进行。预先警报可以提供对于电池潜在耗尽的多个警报。例如，在电池中剩余20％的电量可以触发初始警报，在电池中剩余10％的电量可以触发低电量警报的指示，并且在电池中剩余3％的电量可以触发极低电量警报的指示。上文中提供的数值(即，20％、10％和3％)仅用作为例子。还可以确定任何其他值来提供初始警报、低电量警报以及极低电量警报。可以基于经验研究来确定这些值。

图1是根据一个示例性实施方案的电子蒸发装置的示意图。如图1所示，电子蒸发装置100通过用雾化器112将烟油110转变成雾来产生气溶胶(备选地，可使用蒸发器来替代雾化器112，以用于将烟油110转变成蒸气)。在一个示例性实施方案中，烟油110可存储在液体容器(未示出)中。烟弹雾化器113可包括雾化器112和烟油110。在本说明书中，烟弹雾化器113还可被称为烟弹，并且可以是一次性的。烟油110可以在室温下具有高粘性，以具备较长的保质期并减少泄漏；然而，这种高粘性会降低雾化率(或者备选地，蒸发率)。

在一个示例性实施方案中，烟油110通过气流108而雾化，气流108是通过成年吸烟者吸气而产生的。在一个示例性实施方案中，为了将粘性降低到能雾化(或者备选地，如果在电子蒸发装置100中使用蒸发器而不是雾化器的话，则是蒸发)的水平，可以通过加热元件111施加外部热量，加热元件111可以包括加热线圈以及浸在部分烟油110中或者含有部分烟油110的芯子(未示出)。也就是说，在一个示例性实施方案中，加热元件111可以是缠绕在芯子周围的线圈，以便于加热芯子上的液体。在吸气时，可以通过加热来降低局部粘性，以允许在吸气产生的气流108中进行雾化或蒸发。

烟油110可以通过流过加热元件111的电流来加热，并可由此而通过电子蒸气装置雾化或蒸发，并且可以包含能产生出吸烟感觉的口味和香味。控制器102可以由于气流108(来源于吸气)穿过气流传感器104而被激活。气流传感器104可以被气流传感器104两端的压力降激活，并且可以直接使电池单元106(在下文中，电池单元106也可被称为电池106)通电，或者可用作为控制器102的输入，然后控制器102使电池106通电。

尽管与电子蒸气装置100分开来显示，但是控制器102和电池106也可以是电子蒸气装置100的一部分。电池106可以是独立的/可拆卸的组件。电池106可以包括一个或多个能控制电池106和与电池106通信的电子芯片。电池106可以与烟弹雾化器113连接，烟弹雾化器113可以是可更换的/可替换的(例如，在需要新的/不同的烟油的时候)。

电子蒸气装置100可包括两个部分。第一部分也可称为电池或电池部分(即，电池外壳)，其包括电池106、气流传感器104以及控制器102。第二部分是烟弹(即，烟弹雾化器113)，其包含用于产生气溶胶(雾或蒸气)和味道的烟油110。

在某些示例性实施方案中，在电子蒸气装置100中可以存在更多或更少的部分。在一个示例性实施方案中，电池部分和烟弹可以通过金属连接件连接。电池外壳的气流管和烟弹的气流管可允许成年吸烟者通过电子蒸气装置100抽吸，并激活电池部分内的气流传感器104。这可触发控制器102并导致烟弹内的线圈变热、蒸发烟弹内的烟油110并产生蒸气。

在一个示例性实施方案中，尽管未在图1中显示出，但是电子蒸气装置100可以包括用于存储信息(例如，电压测量结果或电池电量水平)的存储器。这种信息可用于在电池电量水平接近耗尽时通知成年吸烟者。

警报机构114可以是电池部分或者烟弹雾化器部分的一部分。警报机构114可以是能通知成年吸烟者电池电量水平的灯(例如，发光二极管(“LED”)或其他发光指示器)。在一个示例性实施方案中，可以有不同类型的灯来指示电池水平。例如，不同颜色可以指示电池电量水平的消耗。在一个示例性实施方案中，黄色的灯可指示电池电量剩余20％，橘色的灯可指示电池电量剩余10％，并且红色的灯可指示电池电量剩余3％。在上文中描述的颜色和电池电量的剩余量仅作为用于说明目的的例子。也可以使用指示任何其他特定量的剩余电池电量的任何其他类型的指示器。

在一个示例性实施方案中，也可使用闪光灯来指示剩余电池电量。在电池电量要耗尽的时候，闪光的频率可以增加。

在一个示例性实施方案中，警报机构114可以是声音(例如，警笛声)、震动或者任何其他视觉听觉上的或者触觉上的指示。声音/震动的频率可以指示还有多久电池就会被耗尽。

在一个示例性实施方案中，警报机构114可以是在使用过程中会发光的位于电子蒸气装置100的端部处的LED。

在一个示例性实施方案中，可以有多个阈值来指示低的或者要耗尽的电池电量。在上文所描述的实施例中有三个阈值(黄色的灯可以指示电池电量剩余20％，橘色的灯可以指示电池电量剩余10％，并且红色的灯可以显示电池电量剩余3％)。在一个示例性实施方案中，可以有用于“低电量”和“极低电量”的两个阈值水平。

图2是根据一个示例性实施方案的电子蒸气装置的示意图。如图2所示，电子蒸气装置200(其可以与电子蒸气装置100相同，或者是电子蒸气装置100的改良型)包括发光二极管(“LED”)警报机构220以及控制器222。尤其是，LED警报机构220和控制器222可用作为图1所示的警报机构114。电池单元224(在下文中，其也可被称为电池224)与控制器222相接合，控制器222与LED警报机构220相接合。控制器222可以监测并跟踪电池224的电量水平，这将在下文中进行进一步描述。

在一个示例性实施方案中，除了提供电池224的电量水平指示之外，LED警报机构还可用于提供电子蒸气装置100/200的成年吸烟者进行抽吸或吸气的指示。

在一个示例性实施方案中，不仅可以将电池电量水平低的确定传达给电子蒸气装置200的成年吸烟者，还可以修改电子蒸气装置200的运行。例如，电子蒸气装置200可以从在普通模式下运行转换到在“低电量”或“节省”模式下运行，在“低电量”或“节省”模式下，在吸气时会将较少的电量施加给烟弹雾化器226。类似地，在“低电量”模式下，可以限制抽吸长度，或者可以关闭电子蒸气装置200的其他非必要功能。在一个示例性实施方案中，限制或关闭电子蒸气装置200的一个或多个功能可以通过开关228来实现。这些动作中的任一个可以被“硬编码”到存储在与控制器222相关联的存储器内的一组计算机可读指令中，从而在该计算机可读指令被控制器222执行时，会导致控制器222执行上述功能。备选地，这组动作可以由成年吸烟者根据电子蒸气装置200的实施来配置。

在一个示例性实施方案中，电池224的电量状态可以通过电压测量和/或库仑计数来确定。在图2所示的示例性实施方案中，电池224与控制器222的模拟输入相连接，以供控制器222进行直接测量。在备选的示例性实施方案中，可以有用于测量电压和/或电量的独立的检测器。由于电压-百分比电量曲线是非线性的，所以当电压开始明显下降时，剩余的百分比电量可能已经非常低了。

在一个示例性实施方案中，可以用库仑计数来确定电池224的电量状态。库仑计数测量电池224的实际的毫安-小时(或安-小时或者其他测量结果)。电池224的总容量可以是已知的，并且随着电子蒸气装置200的每次抽吸和使用，该量会减少。也就是说，实际的毫安-小时是在电池的总容量的基础上打折扣的，因此要保持跟踪在电池224中剩余多少百分比电量。不同于需要专用电流测量电路的其他应用，在已知烟弹雾化器226的电阻的电子蒸气装置200的示例性实施方案中，可以很容易地确定电流。在一个示例性实施方案中，电流可以通过电池电压除以线圈电阻来确定。

在一个示例性实施方案中，还可以将由抽吸产生的电流方波整合在一起。在一个示例性实施方案中，由于电池224的容量会随时间减少，所以需要对电池224的容量进行调整和估计。

在一个示例性实施方案中，用电压测量方法和库仑计数方法确定的电池电量水平可以通过卡尔曼滤波算法结合在一起，以提供改进的对电池224的电量状态的确定。

图3是显示了根据一个示例性实施方案的电子蒸气装置中的预先警报机构的运行的流程图。参照图2和图3，在S300处，控制器222可以确定电池224是否与电池充电器连接。如果在S300处控制器222确定电池224与充电器连接在一起了，那么过程移动到S305，在S305处，在再次执行S300之前，控制器222等待一段时间。在一个示例性实施方案中，该段时间基于经验研究而确定。

如果在S300处控制器222确定电池224未与电池充电器连接，那么在S310处，如上文所描述的那样，控制器222确定电池224的电池电量(即，确定电池224的电量水平)。

在S315处，控制器222确定所确定的电池224的电量水平是否小于(或者备选地，小于或等于)阈值。该阈值可以是上文中所描述的阈值中的任一个。如果在S315处控制器222确定电池224的电量水平小于阈值，那么在S320处，控制器222例如通过LED警报机构222来提供电池224中的电池电量剩余低的指示。该指示可以是上文中所描述的不同类型的指示中的一个或多个。

如果在S315处控制器222确定电池224的电量水平大于阈值，那么过程前进到上文中所描述的S305。

在一个示例性实施方案中，如上文中所描述的那样，可以存在多于一个用于与电池电量相比较的阈值，以便提供适当的指示(例如，“低电量”、“极低电量”等，如上文中所描述的指示)。因此，当存在多个阈值时，控制器315可以针对每个阈值执行S315和S320，其中，在S320处提供的指示与和电池224的电量水平进行比较的阈值相对应。例如，如果阈值为10％，那么在S320处，如上文中所描述的那样，指示为“低电量警报”。而如果阈值为3％，那么在S320处，如上文中所描述的那样，指示为“极低电量警报”。

图4是显示了根据一个示例性实施方案的电子蒸气装置中的预先警报机构的运行的流程图。图4中的S400到S415分别与图3中的S300到S315相同。因此，为了简洁起见，不再对S400到S415进行更加详细的描述。

在S420处，在确定了电池224中的电量水平小于阈值时，如上文中所描述的那样，控制器222将电子蒸气装置200的运行模式由“普通模式”转换成“节省模式”。

在一个示例性实施方案中，控制器可以同时执行参照图3中的S320所描述的功能以及参照图4中的S420所描述的功能。也就是说，在确定电池224中的电量水平剩余小于(或者备选地，小于或等于)阈值时，控制器222可以提供在S320处的指示，并且将电子蒸气装置200的运行模式由“普通模式”转换成“节省模式”。

示例性实施方案的变型不会被视为背离示例性实施方案的精神和范围，并且对于本领域的一个技术人员来说显而易见的是，所有这种变化都意欲包含在本发明公开的范围内。