CN107662532A - 点烟装置及点烟控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种点烟装置和点烟控制方法，该装置包括：电源部、电控通断模块、被加热体，电控通断模块用于使电源部与被加热体之间处于导通或断开状态，以将被加热体加热至点烟所需的第一温度或停止加热或使被加热体维持现有温度。电控通断模块包括：加热指令接收单元、温度检测单元、判定单元、执行单元。本发明提供的点烟装置和点烟控制方法，取消了双金属片及弹簧的机械结构，避免了长时间按住机械式按钮持续加热造成的安全隐患；能够更好地支持车载取电功能。

Description

点烟装置及点烟控制方法
技术领域
本发明涉及车载设备领域，特别涉及一种车载点烟装置和点烟控制方法。
背景技术
目前，常用的车载点烟装置通过机械结构即点烟插座中的双金属片来使电源部与被加热体之间处于导通或断开状态，以对被加热体开始加热或停止加热，其工作原理如下：
如图1a和图1b所示，点烟插头中的电热丝作为被加热体11，其中电热丝外壳作为其正极连接端11a，电热丝连杆作为其负极连接端11b。点烟插头上的按钮121作为加热指令接收单元。点烟插座包括电源部(车载电源，图1b中未示出)，点烟插座中的双金属片作为电源正极输出端21a，点烟插座的金属外壳作为电源负极输出端21b接地。
将点烟插头插入点烟插座，按下按钮，加热指令接收单元接收到开始加热的指令，点烟插头中的弹簧129被压缩，被加热体11被作为电源正极输出端21a的双金属片夹住，被加热体11通过其正极连接端11a与电源正极输出端21a相连接，通过其负极连接端11b与电源负极输出端21b相连接，此时，电源部与被加热体11之间处于导通状态，开始对被加热体11进行加热。在加热过程中，双金属片逐渐变形松开，到达点烟所需的第一温度时，双金属片对被加热体11的抱紧力小于弹簧129恢复原状的弹力，在弹簧129的弹力作用下，被加热体11脱离双金属片的作用范围，点烟插头从点烟插座中弹出，电源部与被加热体11之间断变为断开状态，停止加热。点烟插头1上的加热指令接收单元121复位，示意用户加热完毕，可以点烟。
此种点烟装置存在以下不足：通常，点烟插座还可作为车载电源供电，将车载取电插头插入点烟插座中取电时，双金属片易因受挤压而变形，导致点烟装置无法正常工作；此外，如果由于误操作而持续按住点烟插头上的按钮，点烟插头将无法借助于弹簧弹出，导致对电热丝持续加热，形成安全隐患。
发明内容
有鉴于此，现有使用中急需一种利用非机械结构控制加热电路对被加热体开始加热或停止加热的点烟装置。
本发明提供了一种点烟装置，所述点烟装置包括
电源部、电控通断模块、被加热体，所述电控通断模块用于使所述电源部与所述被加热体之间处于导通或断开状态，以将所述被加热体加热至点烟所需的第一温度或停止加热或使所述被加热体维持现有温度。
优选地，所述电控通断模块包括：加热指令接收单元、温度检测单元、判定单元、执行单元；
所述加热指令接收单元用于接收开始加热的指令；
所述温度检测单元用于检测所述被加热体的温度；
当所述温度检测单元检测到所述被加热体的温度小于第一阈值且所述电源部与所述被加热体之间处于断开状态时，如果所述加热指令接收单元接收到开始加热的指令，则所述判定单元判定使所述电源部与所述被加热体之间处于导通状态,
当所述温度检测单元检测到所述被加热体的温度大于等于第一阈值且所述电源部与所述被加热体之间已处于导通状态时，所述判定单元判定使所述电源部与所述被加热体之间处于断开状态；
所述执行单元用于根据判定结果使所述电源部与所述被加热体之间处于导通或断开状态。
优选地，所述加热指令接收单元包括触摸开关。
优选地，所述判定单元包括芯片TLE9842QX。
优选地，所述执行单元包括MOSFET部件。
优选地，所述装置还包括显示模块，当所述温度检测单元检测到所述被加热体的温度正在上升或大于等于第二阈值时，所述显示模块显示所述装置处于加热状态。
优选地，所述显示模块为发光部件。
优选地，所述显示模块为LCD显示屏。
优选地，所述显示模块为汽车的仪表或中控屏幕。
本发明还提供了一种利用上述点烟装置的点烟控制方法，所述方法包括：利用所述电控通断模块使所述电源部与所述被加热体之间处于导通或断开状态，以将所述被加热体加热至点烟所需的第一温度或停止加热或使所述被加热体维持现有温度。
优选地，所述利用所述电控通断模块使所述电源部与所述被加热体之间处于导通或断开状态，以将所述被加热体加热至点烟所需的第一温度或停止加热或使所述被加热体维持现有温度的步骤包括：
检测所述被加热体的温度；
当所述被加热体的温度小于第一阈值且所述电源部与所述被加热体之间处于断开状态时，如果接收到开始加热的指令，则判定使所述电源部与所述被加热体之间处于导通状态,
当所述被加热体的温度大于等于第一阈值且所述电源部与所述被加热体之间处于导通状态时，判定使所述电源部与所述被加热体之间处于断开状态；
根据判定结果使所述电源部与所述被加热体之间处于导通或断开状态。
优选地，所述方法还包括：当所述被加热体的温度正在上升或大于等于第二阈值时，显示所述装置处于加热状态。
本发明提供的点烟装置和点烟方法，取消了双金属片及弹簧的机械结构，改为利用电控通断模块使电源部与被加热体之间处于导通或断开状态，以对被加热体开始加热或停止加热；在被加热体达到点烟所需的第一温度后使电源部与被加热体之间处于断开状态，避免了在现有技术中长时间按住机械式按钮持续加热造成的安全隐患；由于取消了点烟插座中的双金属片，将车载取电插头插入点烟插座取电时不会造成双金属片变形，能够更好地支持车载取电功能。
附图说明
图1a为现有技术中点烟插头的示意图；
图1b为现有技术中点烟插座的示意图；
图2a为本发明实施例一中点烟插头的剖面图；
图2b为本发明实施例一中点烟插座的剖面图；
图2c为本发明实施例一、二中加热电路的示意图；
图3a为本发明实施例二至五提供的加热指令接收单元的示意图；
图3b为本发明实施例二至五提供的温度检测单元的示意图；
图3c为本发明实施例二至五提供的判定单元的示意图；
图3d为本发明实施例二至五提供的执行单元的示意图；
图4为本发明实施例三至五提供的加热电路的示意图；
图5为本发明实施例四提供的显示模块的示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下将参照本发明实施例中的附图，通过实施方式清楚、完整地描述本发明的技术方案，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。
在本发明提供的实施例中，相关名词解释如下：
第一温度：能够点燃香烟所需的温度，当被加热体达到第一温度时，用户可以进行点烟操作，在本发明提供的实施例中，第一温度为480℃；
第二温度：当被加热体的温度小于第二温度且不在升温过程中时，视为被加热体不在加热状态中，在本发明提供的实施例中，第二温度为380℃；
第三温度：小于此数值的温度视为对人体安全的温度，大于等于此数值的温度有可能会对人体产生伤害，在本发明提供的实施例中，第三温度为35℃；
第一发光部件：以第一温度和第二温度为阈值显示不同发光颜色的发光部件；
第二发光部件：以第三温度为阈值显示发光或不发光的发光部件；
第一颜色：当被加热体的温度小于第一温度且在升温过程中时，第一发光部件显示的发光颜色(例如：绿色)；
第二颜色：当被加热体的温度大于等于第一温度时，第一发光部件显示的发光颜色(例如：红色)，通常，第二颜色不同于第一颜色。
实施例一
本实施例提供的点烟装置包括点烟插头、点烟插座。点烟插座包括电源部，点烟插头包括被加热体和电控通断模块；电控通断模块用于使电源部与被加热体之间处于导通或断开状态，以对被加热体开始加热或停止加热或维持现有状态；当被加热体达到点烟所需的第一温度时，用户可以进行点烟操作。
在本发明提供的实施例中：如图2a所示，点烟插头包括被加热体11、电控通断模块12。其中，被加热体11为电热丝，其正极连接端11a为电热丝取电头，其负极连接端11b为电热丝外壳。如图2b所示，点烟插座包括电源部(图2b中未示出，电源部可以取自车身上的12V车载电源，也可以是点烟插座自带的独立电源)，其中，电源正极输出端21a为点烟插座中的正极垫片，电源负极输出端21b为点烟插座的金属外壳。将点烟插头插入点烟插座后，被加热体11通过其正极连接端11a与电源正极输出端21a相连接，通过其负极连接端11b与电源负极输出端21b相连接，以从电源部中取电。如图2c所示，电源部21(包括电源正极输出端21a、电源负极输出端21b)、被加热体11、电控通断模块12组成了加热电路C。当电控通断模块12使电源部21与被加热体11之间处于导通状态时，对被加热体11进行加热。当被加热体11上升到第一温度时，电控通断模块12使电源部21与被加热体11之间处于断开状态，停止加热。此时，用户可以通过被加热体11进行点烟操作。
实施例二
在本实施例中，点烟装置包括点烟插头、点烟插座；点烟插头包括被加热体、电控通断模块；点烟插座包括电源部。其中，电控通断模块包括加热指令接收单元、温度检测单元、判定单元、执行单元。如图2c所示，电源部21(包括电源正极输出端21a、电源负极输出端21b)、被加热体11、电控通断模块12组成了加热电路C。
加热指令接收单元为任何能够检测到用户输入指令的电路，例如：由包括电阻式触摸开关在内的元件组成的电路，或者是由包括红外线传感器在内的元件组成的电路等。
如图3a所示，在本实施例中，加热指令接收单元为由包括电容式触摸开关U1在内的元件组成的电路。电容C13的一端与比较器芯片U3的TCH端口相连接，另一端接地。电阻R2的一端连接电容式触摸开关U1，另一端与芯片U3的TCH端口相连接。芯片U3的VDD端口与电源VDDE相连接，VDD端口与地之间接电容C11。芯片U3的OUT端口与判定单元的芯片U2的P1_0/GPIO端口相连接。用户通过电容式触摸开关U1输入开始加热的指令时，芯片U3的TCH端口与地之间的电容值增大，芯片U3的OUT端口输出1并发送给判定单元。
温度检测单元检测被加热体的实时温度，并将其发送给判定单元，作为判定是否对被加热体开始加热时的参考依据。如图3b所示，在温度检测单元中，热敏电阻R10的一端接地，另一端与电阻R7的一端以及电阻R5的一端相连接，电阻R7的另一端Temp_det引线与判定单元的芯片U2的P2_1/AN1端口相连接，电阻R5的另一端与电源VDDE相连接。
如图3c所示，判定单元包括芯片U2TLE9842QX及其相关电路。芯片U2与其他单元的连接关系如下：P1_0/GPIO端口与加热指令接收单元中的芯片U3的TCH端口相连接，P0_5/GPIO端口与执行单元相连接，P2_1/AN1端口与温度检测单元的Temp_det引线相连接。
芯片U2根据接收到的加热指令、被加热体的温度以及电源部与被加热体之间是否已处于导通状态来判定是否对被加热体开始加热：如果被加热体的温度低于第一温度、当前电源部与被加热体之间处于断开状态，且接收到开始加热的指令，则判定对被加热体开始加热。芯片U2通过P0_5/GPIO端口向执行单元发送开始加热的命令。
如图3d所示，执行单元为包括MOSFET芯片U4VN7004AH在内的相关电路。电阻R3的一端与电阻R4的一端相连接于Heat_control引线，电阻R3的另一端与芯片U4的IN端口相连接，电阻R4的另一端接地，执行单元通过Heat_control引线与判定单元的芯片U2的P0_5/GPIO端口相连接。电阻R11的一端接芯片U4的CS端口，另一端接地。电阻R9的一端接芯片U4的CS端口，另一端接电容C19，电容C19的另一端接地。芯片U4的SEn通过电阻R6连接电源VDDP。芯片U4的输出端口OUT0、OUT1、OUT2相连接于Heat引线，电容C18和电阻R12并联于Heat引线和地之间，Heat引线与被加热体中的正极连接端相连接。电容C14、电容C16串联后再整体与电容C15并联于芯片U4的VCC端口与地之间，U4的VCC端口同时连接电源VBAT。
执行单元接收到加热命令后，对MOSFET芯片U4施加信号使电源部与被加热体之间处于导通状态，以对被加热体加热。如果被加热体的温度大于等于第一温度且电源部与被加热体之间处于导通状态，则判定单元的芯片U2判定对被加热体停止加热，并将停止加热的命令通过芯片U2的P0_5/GPIO端口发送给执行单元。执行单元使电源部与被加热体之间断开，加热过程停止。此时，用户可以进行点烟操作。
实施例三
在本实施例中，点烟装置包括点烟插头和点烟插座；点烟插头包括被加热体、电控通断模块、显示模块。在本实施例中，显示模块为安装在点烟插头上的LCD显示屏。
除了显示模块以外，点烟装置的工作原理请参阅实施例二。如图4所示，在本实施例中，加热电路C包括：电源部21(包括电源正极输出端21a、电源负极输出端21b)、被加热体11、电控通断模块12、显示模块13。当电源部21与被加热体11之间处于加热状态时，显示模块13将显示由温度检测单元检测出的被加热体11的实时温度，并提示点烟装置正处于加热状态。还可以根据实际需要，令显示模块13显示其他与加热过程相关的提示信息。
实施例四
在本实施例中，点烟装置包括点烟插头和点烟插座；点烟插头包括被加热体、电控通断模块、显示模块。在本实施例中，显示模块安装在点烟插头上，包括第一发光部件(为发光二极管)和第二发光部件(为发光二极管)及其相关电路。
除了显示模块以外，点烟装置的工作原理请参阅实施例二。如图4所示，在本实施例中，加热电路C包括：电源部21(包括电源正极输出端21a、电源负极输出端21b)、被加热体11、电控通断模块12、显示模块13。如图5所示，显示模块包括两条支路：电源VBAT_D经电阻R8和第一发光部件D1与判定单元的芯片U2的引脚LS1相连接；电源VBAT_D经电阻R13和第二发光部件D2与判定单元的芯片U2的引脚LS2相连接。在对被加热体加热的过程中，当温度检测模块检测到被加热体的温度小于第一温度且在升温过程中时，第一发光部件D1显示的发光颜色为第一颜色(例如：绿色)，当被加热体的温度大于等于第一温度时，第一发光部件D1显示的发光颜色为第二颜色(例如：红色)，通常，第二颜色不同于第一颜色；当被加热体的温度小于第三温度时，第二发光部件D2不发光，说明此时点烟装置的温度较低，不会烫伤人体，当被加热体的温度大于等于第三温度时，第二发光部件D2发光，提醒用户，此时点烟装置温度较高，小心烫伤。
实施例五
在本实施例中，点烟装置包括点烟插头、点烟插座；点烟插头包括被加热体、电控通断模块、显示模块。在本实施例中，显示模块为汽车车身上安装的仪表或中控屏幕，显示模块与点烟插头中的判定单元通过LIN协议通信连接。
在本实施例中，除了显示模块以外，其他部分的工作原理请参阅实施例二。如图4所示，在本实施例中，加热电路C包括：电源部21(包括电源正极输出端21a、电源负极输出端21b)、被加热体11、电控通断模块12、显示模块13。其中，显示模块13与电控通断模块12中的判定单元通过LIN协议通信连接。判定单元将与加热过程相关的数据(包括与电源部21与被加热体11之间的故障相关的数据)通过LIN协议发送给显示模块13(即汽车车身上安装的仪表或中控屏幕)，显示模块13将这些数据显示在屏幕上。这样，如果电源部21与被加热体11之间出现故障，维修人员能够通过显示模块13获取与故障相关的数据，供维修时参考。
实施例六
本实施例提供了一种利用如实施例一所述的点烟装置的点烟控制方法，所述方法包括：利用电控通断模块使电源部与被加热体之间处于导通或断开状态。
用户将点烟插头插入点烟插座，按下点烟插头上的按钮，通过电控通断模块使电源部与被加热体之间处于导通或断开状态，以将被加热体加热至点烟所需的第一温度、或停止加热、或使被加热体维持现有温度。
实施例七
本实施例提供了一种利用如实施例二所述的点烟装置的点烟控制方法，所述方法包括：
用户将点烟插头插入点烟插座，按下点烟插头上的按钮以发送点烟指令；当被加热体的温度小于第一阈值且电源部与被加热体之间处于断开状态时，如果接收到开始加热的指令，则判定使电源部与被加热体之间处于导通状态,当被加热体的温度大于等于第一阈值且电源部与被加热体之间处于导通状态时，判定使电源部与被加热体之间处于断开状态；根据判定结果使电源部与被加热体之间处于导通或断开状态，以将被加热体加热至点烟所需的第一温度、或停止加热、或使被加热体之间维持现有温度。
实施例八
本实施例提供了一种利用如实施例三所述的点烟装置进行点烟的方法。在本实施例中，除了显示模块以外，其他部分的工作原理请参阅实施例七。在加热过程中，当被加热体的温度正在上升或大于等于第二阈值时，所述显示模块显示与对被加热体进行加热的过程相关的数据，例如：被加热体的实时温度、点烟装置目前是否处于加热状态、以及与电源部与被加热体之间的故障相关的数据等，供相关人员参考。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原来的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (12)

1.一种点烟装置，其特征在于，所述点烟装置包括：电源部、电控通断模块、被加热体，所述电控通断模块用于使所述电源部与所述被加热体之间处于导通或断开状态，以将所述被加热体加热至点烟所需的第一温度或停止加热或使所述被加热体维持现有温度。
2.根据权利要求1所述的点烟装置，其特征在于，所述电控通断模块包括：加热指令接收单元、温度检测单元、判定单元、执行单元；
所述加热指令接收单元用于接收开始加热的指令；
所述温度检测单元用于检测所述被加热体的温度；
当所述温度检测单元检测到所述被加热体的温度小于第一阈值且所述电源部与所述被加热体之间处于断开状态时，如果所述加热指令接收单元接收到开始加热的指令，则所述判定单元判定使所述电源部与所述被加热体之间处于导通状态,
当所述温度检测单元检测到所述被加热体的温度大于等于第一阈值且所述电源部与所述被加热体之间已处于导通状态时，所述判定单元判定使所述电源部与所述被加热体之间处于断开状态；
所述执行单元用于根据判定结果使所述电源部与所述被加热体之间处于导通或断开状态。
3.根据权利要求2所述的点烟装置，其特征在于，所述加热指令接收单元包括触摸开关。
4.根据权利要求2所述的点烟装置，其特征在于，所述判定单元包括芯片TLE9842QX。
5.根据权利要求2所述的点烟装置，其特征在于，所述执行单元包括MOSFET部件。
6.根据权利要求2所述的点烟装置，其特征在于，所述装置还包括显示模块，当所述温度检测单元检测到所述被加热体的温度正在上升或大于等于第二阈值时，所述显示模块显示所述装置处于加热状态。
7.根据权利要求6所述的点烟装置，其特征在于，所述显示模块为发光部件。
8.根据权利要求6所述的点烟装置，其特征在于，所述显示模块为LCD显示屏。
9.根据权利要求6所述的点烟装置，其特征在于，所述显示模块为汽车的仪表或中控屏幕。
10.一种利用如权利要求1所述的点烟装置的点烟控制方法，其特征在于，所述方法包括：利用所述电控通断模块使所述电源部与所述被加热体之间处于导通或断开状态，以将所述被加热体加热至点烟所需的第一温度或停止加热或使所述被加热体维持现有温度。
11.根据权利要求10所述的点烟控制方法，其特征在于，所述利用所述电控通断模块使所述电源部与所述被加热体之间处于导通或断开状态，以将所述被加热体加热至点烟所需的第一温度或停止加热或使所述被加热体维持现有温度的步骤包括：
检测所述被加热体的温度；
当所述被加热体的温度小于第一阈值且所述电源部与所述被加热体之间处于断开状态时，如果接收到开始加热的指令，则判定使所述电源部与所述被加热体之间处于导通状态,
当所述被加热体的温度大于等于第一阈值且所述电源部与所述被加热体之间处于导通状态时，判定使所述电源部与所述被加热体之间处于断开状态；
根据判定结果使所述电源部与所述被加热体之间处于导通或断开状态。
12.根据权利要求11所述的点烟控制方法，其特征在于，所述方法还包括：当所述被加热体的温度正在上升或大于等于第二阈值时，显示所述装置处于加热状态。
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