一种戒烟型打火机及其控制方法与流程

1.本发明涉及打火机领域，具体涉及一种具有可设置吸烟频率和违规惩罚功能的戒烟型打火机及其控制方法。


背景技术：

2.众所周知，吸烟有害健康。吸烟是肺癌的重要致病因素之一，尤其是鳞状上皮细胞癌和小细胞未分化癌。吸烟不仅伤害自己的身体，二手烟还会给身边的其他人带来伤害。
3.吸烟的必备工具是点烟的打火机，而现有的打火机一方面功能单一，只能点火，无法监督和协助吸烟者戒烟；另一方面，使用最多的一次性打火机，这种一次性产品是一种资源浪费，同时对环境不友好。


技术实现要素：

4.本发明的目的是为解决现有技术中存在的问题，提出具有可设置吸烟频率和具备违规惩罚功能的打火机。
5.为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种戒烟型打火机，其包括：点火系统，用于点火功能的实现；电控系统，用于实现戒烟程序控制；壳体，用于组装点火系统和电控系统；所述电控系统包括：用于实现戒烟程序控制的控制主板、用于供电的电池、用于戒烟模式选择的模式选择模块、用于戒烟模式选择的选择插片；所述模式选择模块含有多个槽位，不同槽位规定了戒烟的时间间隔n；所述选择插片为导电或者绝缘材料的薄片，用于插入模式选择模块的槽位中，通过导电或者绝缘的方式告知控制主板用户所选择的戒烟时间间隔n，且该选择插片插入模式选择模块的槽位后将无法取出重新选择。
6.作为上述方案的进一步改进，模式选择模块设置自动戒烟模式槽位。。
7.作为上述方案的进一步改进，所述选择插片为绝缘材料的薄片，在戒烟模式选择之前，插在电池的正极或者负极，起到电池绝缘保护作用。
8.作为上述方案的进一步改进，所述选择插片为带颜色的薄片，模式选择模块外的壳体为透明材质，用户能够看到插在插槽中的选择插片，以此确认自己选择的戒烟模式。
9.作为上述方案的进一步改进，所述打火机为气体燃料打火机，还包括：燃料系统，燃料系统包括用于燃料燃烧的点火喷头、用于控制燃料排放的燃料阀、用于存储燃料的燃料仓；所述的点火系统，包括用于点火的点火按钮、用于产生高压电弧的陶瓷压电装置、用于传导高压电弧的高压引线；所述控制主板包含时控电路和开关电路，时控电路为mcu控制芯片，用于戒烟模式选择后的时间间隔控制，开关电路用于控制高压引线的开关导通。
10.作为上述方案的进一步改进，开关电路由电容、tvs管、mos管等元器件构成，所述mos管为pnp型号mos管，从高压引线中部引出一根导线连接电容，电容另一端连接tvs管，tvs管的另一端连接mos管的其中一个p端，另一个p端接到陶瓷压电装置负极，mos管的n极接到mcu控制芯片，用于控制所述这个开关电路。
11.作为上述方案的进一步改进，电控系统还包括：节电按钮，节电按钮安装在陶瓷压
电装置下方，当用手按压点火装置时，会推动陶瓷压电装置按下节电按钮，才会启动控制主板电路去控制开关电路。
12.作为上述方案的进一步改进，控制主板上有输入口和输出口，陶瓷压电装置引出的高压引线先输入输入口，再从输出口输出，所述输入口和输出口为金手指结构，高压引线的输入和输出口为冲压件压接到金手指结构上，实现快速连线。
13.作为上述方案的进一步改进，控制主板还包括通信模块，通过usb接口、蓝牙、wifi等方式向其他同类型戒烟型打火机或电子设备传送客户的现有抽烟的习惯参数。
14.本技术还公开了一种戒烟型打火机的控制方法：模式选择模块含有多个时间槽位和自动戒烟模式槽位；不同的时间槽位规定了戒烟的时间间隔n，选择其中某个时间间隔n的槽位，所述戒烟型打火机在使用点火后，在间隔n小时之内将不能点火抽烟；在戒烟时间间隔n内使用点火功能无效，同时会有惩罚机制，下次戒烟时间间隔n将延长；选择自动戒烟模式槽位，根据前x次打火机点火抽烟的时间间隔n，采用梯度下降算法进行拟合，拟合出时间间隔n的回归曲线，按回归曲线加长时间间隔n，即加长抽烟的时间间隔，最终达到戒烟的效果。
15.与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：1.本发明中，模式选择模块含有多个槽位，不同槽位规定了戒烟的时间间隔n，所述戒烟型打火机在使用点火后，在间隔n小时之内将不能点火抽烟；所述选择插片为导电或者绝缘材料的薄片，用于插入模式选择模块的槽位中，通过导电或者绝缘的方式告知控制主板用户所选择的戒烟时间间隔n，且该选择插片插入模式选择模块的槽位后将无法取出重新选择。可达到以下有益效果：第一，绝缘卡片上方下圆，将绝缘卡片方形部位插入槽位后，卡片无法取出。这种绝缘卡片只能一次性选择，以此来避免使用者因为戒烟意志不强而再次选择其它槽位；第二，使用者可根据自己的烟瘾情况选择不同的槽位，比如间隔n=2小时槽位、间隔n=1小时槽位、间隔n=0.5小时槽位。第三，经过一段时间的使用后，使用者可根据自己的烟瘾情况，购买新的打火机，选择新的槽位，逐步选择更长的时间间隔，进而达到辅助吸烟者戒烟的目的。
16.2.本发明中，当使用者选择自动戒烟模式槽位后，打火机进入自动戒烟模式。根据前x次抽烟的时间间隔，采用梯度下降算法进行拟合，拟合出时间间隔n的回归曲线，按回归曲线加长时间间隔n，最终达到戒烟的效果。
17.3.本发明中，打火机电控系统具有惩罚机制，可达到以下有益效果：使用者无论选择手动戒烟模式还是自动戒烟模式，当未到设置的时间间隔n而使用打火机时，打火机不但无法正常点火，而且会触发惩罚机制：将原先设置的戒烟时间间隔n延长，以此达到监督吸烟者吸烟，督促吸烟者戒烟的目的。
18.4.本发明中，控制主板还包括通信模块，可达到以下有益效果：通过usb接口、蓝牙、wifi等方式，向其他同类型戒烟型打火机或电子设备，传送客户的现有抽烟的时间间隔和时间间隔n的回归曲线。
19.附图说明
20.为了更清楚地说明本技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体
实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.图1为本技术实施例提供的戒烟型打火机立体图ⅰ。
22.图2为本技术实施例提供的戒烟型打火机立体图ⅱ。
23.图3为本技术实施例提供的戒烟型打火机局部图ⅰ。
24.图4为本技术实施例提供的戒烟型打火机局部图ⅱ。
25.图5为本技术实施例提供的戒烟型打火机局部图ⅲ。
26.图6为本技术实施例提供的戒烟型打火机金手指局部图ⅰ。
27.图7为本技术实施例提供的戒烟型打火机金手指局部图ⅱ。
28.图8为本技术实施例提供的选择插片立体图。
29.图9为本技术实施例提供的开关电路原理图。
30.图10为本技术实施例提供的回归曲线拟合图1。
31.图11为本技术实施例提供的回归曲线拟合图2。
32.图12为本技术实施例提供的回归曲线拟合图3。
33.图例说明1. 点火系统；2. 电控系统；3. 燃料系统；4. 壳体；11. 高压引线；12. 点火按钮；13. 陶瓷压电装置；21. 节电按钮；22. 模式选择模块；23. 选择插片；24. 电池；25. 控制主板；26. 金手指结构；31. 点火喷头；32. 燃料阀；33. 燃料仓。
具体实施方式
34.下面将结合附图对本技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例只是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
35.在本技术的描述中，需要说明的是，术语“中部”、“下方”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造或操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
36.以下，参照附图对本发明具体化后的实施方式进行说明。
37.本技术公开了一种戒烟型打火机。
38.请参照图1，本发明的戒烟型打火机主要包括点火系统1、电控系统2、燃料系统3和壳体4。点火系统1用于产生能够引燃燃料的高压电弧，电控系统2用于根据选择的戒烟时间间隔n控制开关电路是否导通，燃料系统3用于存储和提供燃料，壳体4用于组装点火系统1、电控系统2和燃料系统3。
39.参照图2，点火系统1包括：用于传导高压电弧的高压引线11、用于点火的点火按钮
12、用于产生高压电弧的陶瓷压电装置13。
40.参照图2、3、4，电控系统2包括：用于启动控制主板电路控制开关电路的节电按钮21、用于戒烟模式选择的模式选择模块22、用于模式选择的选择插片23、用于供电的电池24、用于实现戒烟程序控制的控制主板25。
41.参照图2，燃料系统3包括：用于燃料燃烧的点火喷头31、用于控制燃料排放的燃料阀32、用于存储燃料的燃料仓33。
42.参照图2、3、4，模式选择模块22含有多个槽位，不同槽位规定了戒烟的时间间隔n，所述戒烟型打火机在使用点火后，在间隔n小时之内将不能点火抽烟，n可以设定为0.5h、1h、2h；所述选择插片23为导电或者绝缘材料的薄片，用于插入模式选择模块22的槽位中，通过导电或者绝缘的方式，告知控制主板25用户所选择的戒烟时间间隔n。参照图4，该选择插片23插入模式选择模块22的槽位后将无法取出重新选择。参照图3，将选择插片23插入n=2小时插槽，该打火机在间隔2小时之内不能点火抽烟。
43.参照图1、2、5、8，选择插片23为绝缘材料的薄片，在戒烟模式选择之前，插在电池24的正极或者负极，起到电池24绝缘保护作用。
44.参照图1、2、5、8，选择插片23为带颜色的薄片，模式选择模块22外的壳体4为透明材质，用户能够看到插在插槽中的选择插片23，以此确认自己选择的戒烟模式。
45.控制主板25包含时控电路和开关电路，时控电路用于戒烟模式选择后的时间间隔控制，开关电路用于控制高压引线11的开关导通。
46.参照图9，开关电路由电容、tvs管、mos管等元器件构成，所述mos管为pnp型号mos管，从高压引线11中部引出一根导线连接电容，电容另一端连接tvs管，tvs管的另一端连接mos管的其中一个p端，另一个p端接到陶瓷压电装置13负极，mos管的n极接到mcu控制芯片，用于控制所述这个开关电路。
47.参照图5、6、7，控制主板25上有输入口和输出口，陶瓷压电装置13引出的高压引线11先输入输入口，再从输出口输出，所述输入口和输出口为金手指结构26，金手指结构由两片金黄色的导电触片组成，因其表面镀金而且导电触片排列如手指状故称为金手指结构。高压引线11的输入和输出口为冲压件压接到金手指结构上，实现快速连线。金手指结构连接省去了接插件结构和线束的焊接，大大节省了加工和组装工艺。参照图6、7，陶瓷压电装置13上的三角柱为弹性导电冲压件，控制主板25上的凸台为金手指结构26的覆铜表面。
48.参照图1、2、3、4、5，节电按钮21安装在陶瓷压电装置13下方，当用手按压点火按钮12时，会推动陶瓷压电装置13按下节电按钮21，才会启动控制主板25电路去控制开关电路。
49.本技术还公开了一种戒烟型打火机的控制方法参照图3、10、11、12，模式选择模块含有多个时间槽位和自动戒烟模式槽位；不同的时间槽位规定了戒烟的时间间隔n，选择其中某个时间间隔n的槽位，所述戒烟型打火机在使用点火后，在间隔n小时之内将不能点火抽烟；在戒烟时间间隔n内使用点火功能无效，同时会有惩罚机制，下次戒烟时间间隔n将延长；选择自动戒烟模式槽位，根据前x次打火机点火抽烟的时间间隔n，采用梯度下降算法进行拟合，拟合出时间间隔n的回归曲线，按回归曲线加长时间间隔n，即加长抽烟的时间间隔，最终达到戒烟的效果。
50.请参照图10，x坐标代表前几次打火抽烟的次序，x=1表示第一次打火抽烟，同理x=2表示第二次打火抽烟。n坐标代表第x次打火抽烟的时间间隔n，n的单位为小时（h），如图所
示案例第一次打火抽烟的时间间隔为0.25小时，第二次打火抽烟的时间间隔为0.14小时。
51.请参照图11，根据图10提供的前期抽烟样本，拟合出一条n=ax b的二元一次方程直线，当我们只用一个x来预测n，就是一元线性回归，也就是在找一个直线来拟合数据，并且让这条直线尽可能地拟合图10中的数据点。
52.拟合方法采用梯度下降的算法，梯度下降是一种非常通用的优化算法，能够为大范围的问题找到最优解。梯度下降的中心思想就是迭代地调整参数从而使损失函数最小化。此处的损失函数即n真实值和n预测值间的差值求其平方，再将每次计算结果相加，即公式q=σ（真实值ni-预测值ni)2=σ（真实值ni-（axi b）)2，损失函数的值越小，说明直线越能拟合我们的数据。
53.假设你迷失在山上的浓雾之中，你能感觉到的只有你脚下路面的坡度。快速到达山脚的一个策略就是沿着最陡的方向下坡。这就是梯度下降的做法：通过测量参数向量a、b相关的误差函数的局部梯度，并不断沿着降低梯度的方向调整，直到梯度降为0，到达最小值。具体来说，首先使用一个随机的a、b值（这被称为随机初始化），然后逐步改进，每次踏出一步，每一步都尝试降低一点损失函数，直到算法收敛出一个最小值，最后得到参数a，b，最终得到n=ax b函数。
54.上述的拟合出一条n=ax b的直线函数，并不是曲线函数，时间间隔n的增加是比较迅速，为了更加符合实际的戒烟效果，戒烟的时间间隔更加柔和，直线函数n=ax b进一步的由曲线函数n=x/ax b替代，n=x/ax b函数拟合结果如图12，拟合方法同上采用梯度下降算法。当客户打火吸烟x次后，拟合出n=x/ax b函数，接下来直接将x代入函数得到n，且n不断变大，使得客户使用打火机进行吸烟的时间间隔不断变长，达到最后戒烟效果。
55.在戒烟时间间隔n内使用点火功能无效，同时会有惩罚机制，下次戒烟时间间隔n将延长，时间延长算法可以采用每次增加c小时，c小时出厂前在程序中提前设定。
56.控制主板25还包括通信模块，通过usb接口、蓝牙、wifi等方式，向其他同类型戒烟型打火机或电子设备，传送客户的现有抽烟的时间间隔和时间间隔n的回归曲线。
57.工作原理：参照图2、5，用户购买戒烟型打火机后，首先将选择插片23从电池24正极或者负极取出，根据自身烟瘾情况，选取模式选择模块22中的一个槽位，参照图3，将选择插片23插入n=2小时插槽，通过绝缘的方式告知控制主板25用户所选择的戒烟时间间隔n=2小时，参照图4，该选择插片23插入模式选择模块22的槽位后将无法取出重新选择。参照图3、10、11、12，当用户选择自动戒烟模式卡槽时，电控系统2根据前x次抽烟的时间间隔，采用梯度下降算法进行拟合，拟合出时间间隔n的回归曲线，按回归曲线加长时间间隔n，最终达到戒烟的效果。
58.用户第一次打火时，参照图2，手指按压点火按钮12，推动陶瓷压电装置13按下节电按钮21，从而启动控制主板25电路去控制开关电路，参照图9，陶瓷压电装置13产生的高压电流输入控制主板25输入口，高压电流通过一根导线连接电容，电容另一端连接tvs管，tvs管的另一端连接mos管的其中一个p端，另一个p端接到陶瓷压电装置13负极，mos管的n极连接到mcu控制芯片，高压电流从控制主板25输出口输出，由于是首次打火，无时间间隔，开关电路导通，高压电流进入点火喷头31。手指按压点火按钮12的同时，燃料阀32打开，燃料仓33中的燃料，经燃料阀32进入点火喷头31，经高压电流点燃，完成打火机打火。
59.用户第二次打火时，手指按压点火按钮12，推动陶瓷压电装置13按下节电按钮21，
从而启动控制主板25电路去控制开关电路，第二次打火与第一次打火的时间间隔为n’，当n’≥n时，开关电路导通，完成打火机打火；当n’＜n时，开关电路不导通，高压电流无法从控制主板25输出口输出，打火失败，同时触发惩罚机制：将原先设置的戒烟时间间隔n延长，以此达到监督吸烟者吸烟，督促吸烟者戒烟的目的。
60.最后应说明的是：以上所述内容只是本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的描述，对于本领域的技术人员来说，仍然可以对前述实施例描述的技术方案进行修改，对部分技术特征进行更改，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何变更、更改、改进等，均应包含在本发明的保护范围。