1.本发明涉及根据权利要求1的一般部分的用于操作用于产生耗材蒸汽的电子蒸汽产生装置的方法，涉及根据权利要求14的一般部分的电子蒸汽产生装置的耗材盒，涉及一种根据权利要求15的一般部分的电子蒸汽产生装置的支架和涉及一种根据权利要求16的一般部分的电子蒸汽产生装置。
背景技术：
2.用于用户吸入耗材蒸汽的电子蒸汽产生装置在本领域中是众所周知的，例如，液体蒸发器。
3.液体蒸发器通常包括液体形式的耗材，该耗材通过加热器蒸发。通常液体被放置在电子蒸汽产生装置的腔室中，该电子蒸汽产生装置还包括用于蒸发液体的加热器。加热器通常设计为加热线圈，并提供芯，其将液体从腔室输送至线圈，该液体在线圈中蒸发。
4.在这些情况下，盒可以附接至支架和从支架上拆下，盒通常包括具有耗材和加热器的腔室。用于加热器的能量通过电接口从支架提供给加热器。
5.为了增强用户的吸电子烟的体验，液体和用于蒸发的液体的加热相互优化。还应防止滥用该装置来处理带有假冒盒的物质。
技术实现要素：
6.因此，本发明的目的是改进用于操作电子蒸汽产生装置的已知方法，从而确保对耗材蒸汽(consumable vapor)的安全的和令人满意的消耗。
7.上述目的通过根据权利要求1的一般部分的用于操作电子蒸汽产生装置的方法且该方法具有权利要求1的特征部分的特征而解决。
8.通过提供包括连接至电接口的盒控制器(cartridge controller)的耗材盒(consumable cartridge)，可以以非常经济有效的方式实现盒控制器和支架控制器(holder controller)之间的通信。此外，例如，通过启用盒的身份验证和/或通过增强通过盒控制器和支架控制器之间的通信对加热器的控制，可以确保用户获得更好的吸电子烟的体验。
9.详细地，建议耗材盒包括连接至电接口的盒控制器，并且信息通过电接口在盒控制器和支架控制器之间进行通信。
10.提供具有盒控制器的耗材盒的效果和使用电接口作为通信通道的效果是能够以非常经济有效的方式在盒和支架控制器之间提供通信。电接口能够用于能量供应和通信。特别地，在吸电子烟之前执行耗材盒和/或用户的身份验证是可能的。附加地，用于控制加热器的信息能够从盒提供至支架控制器以增强对加热器的控制。
11.在根据权利要求2的优选实施例中，电接口包括具有至少一个触点(contact)的盒侧和具有至少一个对应触点的支架侧，当盒附接至支架(holder)时，它们彼此电连接并且形成接触对。经由至少一个触点对，供应用于加热器的能量以及至少部分地进行各自的信
息通信。这种电接口的至少一个触点的双重使用使得接口非常简单并且所述盒的生产具有经济有效。通常，这种在支架和盒之间的电接口的双重使用不仅允许通过启用盒控制器和支架控制器之间的通信以及通过启用盒的身份验证来增强吸电子烟的体验，它还以低成本提供了这种功能。应当理解，除了这个触点对之外，通常预见至少另一个触点对，其例如可以提供参考电位(electrical reference potential)，例如接地电位。
12.优选地，提供两个触点对并且经由两个触点对供应用于加热器的能量以及至少部分地进行信息通信，也就是说，两个触点对用于向加热器供应能量，也用于支架控制器和盒控制器之间的通信。
13.进一步优选地，用于加热器的能量通过电接口以dc电压形式(权利要求3)来供应，优选地通过布置在支架中的可充电电池来供应。由此，电子蒸汽产生装置可以以非常简单的方式设计为手持装置。
14.上述信息优选地以切换至电接口的至少一个触点的电源电压上的信号序列的形式在盒控制器和支架控制器之间进行通信(权利要求4)。这是实现电接口双重功能的一种非常简单的方式。
15.在一个优选实施例中，在附接盒和/或在激活支架时，盒控制器被通电(权利要求5)。由此，能够以结构简单且成本有效的方式实现由支架通过电接口对盒的能量供应。
16.权利要求6和7的特征允许盒和/或用户的非常有效的身份验证。该身份验证能够识别假冒盒，从而防止这种盒的使用和/或向用户显示他使用了假冒盒。
17.为了使耗材盒和支架之间的通信安全，通信可以如权利要求8至11之一所限定的那样被加密和/或解密。这进一步增加了身份验证的安全性。
18.在进一步优选的实施例中，抽吸量可以被确定并存储在盒控制器中。由此，能够识别用可能的假冒液体重新填充的盒，并且能够防止这种重新填充的盒的使用和/或向用户显示这种重新填充的盒的使用。
19.在权利要求13中，描述了控制加热器的优选方法，该方法允许对加热器进行改进且成本有效的控制。
20.根据权利要求14的另一教导涉及这样的耗材盒。在此特别重要的是，耗材盒包括连接至电接口的盒控制器，并且耗材盒被设计和配置用于执行所描述的方法。关于这第二个教导的进一步细节，参考关于第一个教导的所有解释。
21.根据权利要求15的另一教导，其具有同等重要性，涉及这样的电子蒸汽产生装置的支架。关于该第二教导的进一步细节，参考关于先前教导的所有解释。
22.在根据权利要求16的进一步教导中，其具有同等重要性，涉及电子蒸汽产生装置。关于该第二教导的进一步细节参考关于先前教导的所有解释。
附图说明
23.下面将参照附图在示例中描述本发明。在图中，
24.图1a)示出的是用于执行所建议的方法的所建议的电子蒸汽产生装置的示意图和图1b)出的是示例性信号序列，该示例性信号序列用于通过在电子蒸汽产生装置的电接口处的能量供应进行的通信。
具体实施方式
25.图1a)中示出的用于产生耗材蒸汽2的电子蒸汽产生装置1包括建议的支架3和建议的可更换的耗材盒4。电子蒸汽产生装置1、建议的支架3和耗材盒4被设计和配置用于执行所建议的方法。
26.支架3包括用于控制电子蒸汽产生装置1的支架控制器5。在图1的实施例中，支架3还包括特别是可充电电池6。耗材盒4优选地是无电池的。
27.耗材盒4能够被附接至支架3并且从支架3拆卸。在图1的实施例中，盒4包括用于吸入耗材蒸汽2的吸嘴7。替代地，支架3可以包括吸嘴7。
28.在此，耗材盒4包括耗材8和用于加热耗材8以产生耗材蒸汽2的加热器9。然后耗材蒸汽2能够被使用者通过吸嘴7吸入。
29.耗材盒4包括用于耗材8的腔室4a。耗材8被填充入耗材盒4中，在此是填充入腔室4a中。
30.耗材8可以是液体，特别是含有尼古丁的液体。它可以附加地或替代地包含草药成分和/或医用的药物(medicinal drugs)和/或大麻油和/或烟丝(cut tobacco)和/或切好的药草(cut herbs)。
31.在图1的实施例中，加热器9设计为加热线圈9a。芯(wick)9b将耗材8从腔室4a运送至线圈9a，在线圈9a中它被蒸发以产生耗材蒸汽2。
32.此外，电子蒸汽产生装置1包括在支架3和耗材盒4之间的电接口10。通过电接口10，能够将电能从支架3传输至盒4以向加热器9供应电能。耗材盒4包括电接口10的盒侧10a并且支架3包括电接口10的支架侧10b。
33.根据本发明，耗材盒4包括盒控制器11。盒控制器11被连接至电接口10并且通过电接口10在盒控制器11和支架控制器5之间进行信息通信。通过这种方式，提供了电接口10的双重功能，即耗材盒4的能量供应以及盒控制器11和支架控制器5之间的通信。这种双重功能允许电子蒸汽产生装置1的非常具有成本竞争力的设计，特别是可更换的耗材盒4的非常具有成本竞争力的设计。由此，一方面，盒4的身份验证的安全实施是可能的。另一方面，加热器9的加热可以基于盒控制器11和支架控制器5之间的通信被优化。这允许对盒4的验证和对加热器9的优化控制，两者都导致了为用户提供更好的吸电子烟的体验。
34.通信可以是单向通信和/或双向通信。优选地，在电子蒸汽产生装置1的操作期间发生至少从盒控制器11至支架控制器5的通信。这将在下面进一步更详细地解释。
35.应当理解，支架控制器5可以包括用于执行该方法的处理器5a和/或存储器5b。支架控制器5可以是微控制器。优选地，还提供无线单元5c，优选蓝牙芯片，用于与诸如智能手机等的个人装置12通信。通过支架3和个人装置12之间的无线连接，可以更新支架3。
36.盒控制器11优选地包括用于执行所述方法的逻辑单元和/或处理器11a。盒控制器11可以是集成电路。它还可以包括存储器11b。为了盒4的有成本有效的生产，盒控制器11可以在盒4本身的成型过程(moulding process)期间集成到盒中。优选地，它可以与电接口10的盒侧10a的触点10c、10d一起包覆成型。
37.在图1的实施例中并且优选地，电接口10的盒侧10a包括至少一个触点10c、10d，并且电接口10的支架侧10b包括至少一个对应的触点10e、10f。当将盒4附接至支架3时，支架侧10b的对应的至少一个触点10e、10f和盒侧10a的至少一个触点10c、10d彼此电连接。它们
形成触点对10g、10h。经由至少一个触点对10g、10h，供应用于加热器9的能量以及至少部分地进行信息通信。在图1的实施例中并且优选地，提供两个触点对10g、10h并且通过两个触点对10g、10h供应用于加热器9的能量以及至少部分地进行信息通信。在图1的实施例中并且优选地，在支架3和耗材盒4之间仅提供两个触点对10g、10h。然而，在替代的实施例中可以提供附加的触点对10g、10h。此外，优选地，支架3以相同方式向盒控制器11供应能量。
38.在此并且优选地，通过电接口10使用dc电压供应用于加热器9和/或用于盒控制器11的能量。在图1的实施例中，电接口10的一个触点10e供应常规(regular)电源电压13，电接口10的另一个触点10f为常规接地。
39.在盒控制器11和支架控制器5之间通信的信息优选地以信号序列14的形式被切换至电接口10的至少一个触点10c、10d、10e、10f的电源电压13上。在此并且优选地，它是供应常规电源电压的触点。附加地或替代地，它可以是常规接地的触点。在一个特别优选的实施例中，所通信的信息被分割，一部分在用于常规电源电压的触点10d、10f上作为信号序列传输，另一部分在用于常规接地的触点10c、10e上。然而，在另一个实施例中，只有一个触点对10h，包括支架3的一个触点10e和盒4的一个对应触点10c，可以供应能量并用于信息的通信。在这种情况下，可以提供另一个触点对10g，例如常规接地的触点对，其仅向盒提供能量并且不参与信息的通信。
40.需要注意的是，盒4可以被设计成使得通过相应地旋转盒4可以在盒4至支架3的两种附接之间切换彼此连接的触点10c、10d、10e、10f。应当注意，这种切换的附接优选地不影响电子蒸汽产生装置1上的操作。替代地，可以通过未示出的机械抗扭锁来防止这种切换。
41.如在图1b)中可以看出，信号序列14可以被频率调制以传输信息。频率调制的频率优选地高于1khz和/或低于8mhz。它可以例如在1khz到16khz的范围内和/或在100khz到2mhz的范围内和/或在1mhz到8mhz的范围内。附加地或替代地，它可以被幅度调制以传输信息。
42.信息在此并且优选地被打包到数据包中，并且数据包在信号序列14中在盒控制器11和支架控制器5之间被传输。
43.在盒4附接至支架3时和/或在激活支架3时，盒控制器11被通电，优选地被通电至少预定时间，以便为盒控制器11和支架控制器5之间的信息通信提供能量。在图1的实施例中，盒控制器11通过支架3的能量爆发(energy burst)被通电。通电优选地短于5秒，更优选地短于3秒，进一步优选大约1秒长。
44.在图1的实施例中通过支架3的触点10e、10f之间的电阻测量来检测耗材盒4的附接。然后可以如前所述提供能量。
45.该能量使盒控制器11能够将信息通信至支架控制器5。基于此，盒4和盒控制器11分别可以向支架3和支架控制器5验证其自身的身份。
46.为了控制从支架3至盒4的能量供应，支架3可以包括开关15。它由支架控制器5控制。优选地，支架控制器5只能调节加热器9与盒控制器11结合的能量供应。如果支架控制器5切断能量供应，例如通过开关15，则对加热器9以及盒控制器11的能量供应被切断。这优选地也适用于能量供应的增加或减少。
47.为了向支架3进行盒4的身份验证，提供身份验证例程。在身份验证例程中，验证通过电接口10从盒控制器11通信至支架控制器5的信息，并且仅在成功的验证例程中，由支架
3向加热器9供应能量以用于吸电子烟时段(vaping session)。优选地，如果身份验证例程不成功，则切断和/或减少从支架3至加热器9和/或盒控制器11的能量供应，例如通过打开开关15。因此，如果无法验证所通信的信息，则身份验证例程不成功，并且支架3不提供足够的能量以进行包括几次抽吸的吸电子烟时段。
48.附加地或替代地，可以在身份验证例程不成功之后请求用户的交互，以便启动足够用于吸电子烟时段的能量供应。这种交互可以在电子蒸汽产生装置1上或在连接至电子蒸汽产生装置1的个人装置12上。由此，用户可以否决身份验证例程。但是，他被告知使用了非原装盒。
49.在此并且优选地，从盒控制器11通信至支架控制器5的信息包括识别码和/或生产日期和/或温度和/或粘度和/或附加信息。识别码在此是唯一的盒识别号。温度可以是由盒4的温度传感器16感测的温度。它可以是用于感测加热器9的温度和/或耗材8的温度的温度传感器16。粘度可以是由盒的粘度传感器17感测的耗材8的粘度。附加信息可以是存储在盒控制器11中的附加信息，例如，从盒4取出的抽吸量。
50.尽管对温度和/或粘度进行通信，但可以优化加热器9的控制以改善吸电子烟的体验。计算从盒3取出的抽吸的次数允许检测盒4是否可能已经在没有身验证的情况下被重新填充。如果抽吸的次数超过抽吸的预定次数，则身份验证例程也可能被认为是不成功的，特别是被支架控制器5认为是不成功的，导致与不成功的身份验证相关的上述后果。
51.从盒控制器11通信至支架控制器5的信息可以至少部分地被加密。这增加了通信的安全性，尤其是身份验证的安全性。这也使得伪装(spoof)假冒盒的身份认证和使用变得更加困难。在图1的实施例中，加密完整的通信。
52.在盒4的生产过程期间，用于加密的密钥18和/或识别码和/或生产日期的优选地存储在盒控制器11中，特别是存储器11b中。优选地，存储发生在盒4的生产线测试(linetest)的结束期间。密钥18和/或用于解密的对应密钥18a和/或识别码和/或生产日期也可以存储在外部数据库19中。
53.在图1的实施例中，加密从盒控制器11发送至支架控制器5的所有信息。在此并且优选地，在数据包级别上进行加密。发送的用于身份验证的数据包可以至少包括识别码和/或生产日期。附加地，它可以包括温度和/或粘度和/或附加信息。替代地，可以在单独的数据包中发送温度和/或粘度和/或附加信息。优选地，发送的信号序列和数据包中的大部分，尤其是每个，能够对盒4进行身份验证。
54.从盒控制器11至支架控制器5的信息可以分两步至少部分地被加密。为了进一步增加通信的安全性，可以在加密之前将附加数据添加到待加密的信息中。例如，可以在加密的第一和第二步之间和/或在加密的第一步之前添加附加数据。
55.为了进一步使身份验证安全并且为了防止重新设计(reengineering)，用于盒4向支架3进行身份验证的信号序列在至少五次的连续身份认证中，优选的，在至少二十次的连续身份认证中是不同的。最优选地，用于一个盒4向支架3进行身份验证的每个信号序列是唯一的，特别是在盒4的正常使用期间在其寿命中。这可以通过添加如前所述的附加数据来实现。该附加数据可以是例如定时器信息和/或随机数。定时器信息可以关于对盒控制器11的能量供应的时间。优选地，附加数据由盒控制器11确定或产生。
56.为了解密所通信的信息，支架控制器5包括用于解密的密钥18、18a。这可以是盒4
的密钥18的用于解密的对应密钥18a，或者它可以是与附接至支架的盒中的密钥相同的密钥18。
57.在此并且优选地，支架3包括支架数据库20，其具有用于解密的多个密钥18、18a。这些密钥中的至少一个能够对通过电接口10通信的信息的进行解密。为了解密，支架控制器5从支架数据库20获取第一密钥18、18a并尝试解密所通信的信息。如果解密不成功，则支架控制器5继续从支架数据库20获取另一个密钥18、18a并尝试解密所通信的信息，直到成功解密所通信的信息。对于最终的验证，可以将所解密的信息与存储在支架控制器5中的用于解密的密钥18、18a的信息进行比较。这可以是识别码和/或生产日期。如果该比较是正确的，则所传通信的信息的验证是成功的。这在图1的实施例中导致成功的身份验证。
58.密钥18、18a和用于解密的密钥18、18a分别优选地在支架3的生产期间，优选地在生产线测试的结束期间至少部分地存储在支架数据库20中。支架数据库20可以稍后由用户通过个人装置12更新。在这些更新期间，可以将新密钥18、18a添加至支架数据库20，并且可以从该数据库20中删除其他密钥18、18a。不仅密钥18、18a和用于解密的相应的密钥18、18a分别可以被存储和/或更新，优选地，还可以将对应的标识号和/或生产日期分别更新存储在支架控制器5的支架数据库20中。密钥18、18a和对应的密钥18、18a分别优选地通过个人装置12从外部数据库19更新。
59.附加地或替代地，用户的身份验证是可能的，例如，可以以这种方式实施年龄验证。在这种情况下，用于对购买的盒4的通信进行解密的密钥18、18a可以仅在成功进行年龄验证时提供至支架3。年龄验证可以通过移动装置12来完成，并且可以将密钥18、18a提供至个人装置12以传输至支架3。一旦支架控制器5接收到密钥，它就可以解密所通信的信息并且可以如所描述的那样执行盒的身份验证。例如可以通过互联网进行年龄验证。此类服务已为不同的应用程序(applications)所熟知。
60.附加地和/或替代地，支架控制器5可以将信息发送至盒控制器11，从而允许确定从盒4取出的抽吸量。在此并且优选地，支架控制器5从盒控制器5接收关于从盒4取出的抽吸量的信息。优选地，在每次抽吸之后，它将关于从盒4取出的抽吸量的更新信息发送回盒控制器5以更新存储的抽吸量。替代地，盒控制器5可以计算并存储自身的抽吸量。
61.在此并且优选地，支架控制器5通过控制传递至盒的能量和/或供应至盒的电压来控制加热器9的加热。在图1的实施例中，能量传递通过开关15控制。
62.在一般优选的实施例中，加热器9基于通过电接口10传递的信息来控制。这可以特别如上所述所通信的温度和/或的粘度。
63.应当注意，优选地在每次将盒4附接至支架3时和/或在每次激活支架4时执行身份验证例程。