1.本实用新型实施例涉及电子烟技术领域，尤其涉及一种电子烟传感器和电子烟。
背景技术：
2.随着人们健康意识的提升，不含焦油及悬浮颗粒等有害成分的电子烟越来越受欢迎。并且，电子烟的烟油可以加入不同成分的调味剂进行调味，用户可以根据自己的喜好选择烟油的口味，丰富了用户的选择。电子烟的适用人群为成年人，但在家庭中无可避免的会出现未成年人拿到电子烟的情况，然而现有技术中的电子烟产品的儿童防护功能并不完善，不能有效防止未成年人吸烟。
技术实现要素：
3.本实用新型实施例提供了一种电子烟传感器和电子烟，以实现儿童防护功能，有效防止未成年人吸烟。
4.第一方面，本实用新型实施例提供了一种电子烟传感器，包括：
5.压力感应元件，包括输出端；所述压力感应元件用于感应压力变化并转换为电信号；
6.存储器，包括输出端；所述存储器用于存储习惯曲线；
7.信号处理模块，包括输入端和第一输出端；所述信号处理模块的输入端与所述压力感应元件的输出端电连接；所述信号处理模块用于根据所述压力感应元件输出的电信号生成当前动作曲线；
8.比较模块，包括第一输入端、第二输入端和输出端；所述比较模块的第一输入端与所述信号处理模块的第一输出端电连接，所述比较模块的第二输入端与所述存储器的输出端电连接；所述比较模块用于将所述当前动作曲线与所述习惯曲线进行比较，并根据曲线匹配度输出童锁控制信号。
9.可选地，所述存储器包括：
10.习惯曲线存储单元，用于存储多条习惯曲线；
11.匹配度阈值存储单元，用于存储第一匹配度阈值和/或第二匹配度阈值。
12.可选地，所述匹配度阈值存储单元用于存储第一匹配度阈值；
13.所述比较模块包括：
14.曲线比较单元，包括第一输入端、第二输入端和输出端；所述曲线比较单元的第一输入端与所述信号处理模块的第一输出端电连接，所述曲线比较单元的第二输入端与所述存储器的输出端电连接；所述曲线比较单元用于将所述当前动作曲线与所有所述习惯曲线进行比较，得到多个曲线匹配度；
15.第一匹配度比较单元，包括第一输入端第二输入端和输出端；所述第一匹配度比较单元的第一输入端与所述曲线比较单元的输出端电连接，所述第一匹配度比较单元的第二输入端与所述存储器的输出端电连接；所述第一匹配度比较单元用于将所述曲线匹配度
与所述第一匹配度阈值进行比较，并在至少一个所述曲线匹配度超过所述第一匹配度阈值时，输出解除童锁信号。
16.可选地，所述匹配度阈值存储单元用于存储第二匹配度阈值；
17.所述比较模块包括：
18.曲线比较单元，包括第一输入端、第二输入端和输出端；所述曲线比较单元的第一输入端与所述信号处理模块的第一输出端电连接，所述曲线比较单元的第二输入端与所述存储器的输出端电连接；所述曲线比较单元用于将所述当前动作曲线与所有所述习惯曲线进行比较，得到多个曲线匹配度；
19.第二匹配度比较单元，包括第一输入端、第二输入端和输出端；所述第二匹配度比较单元的第一输入端与所述曲线比较单元的输出端电连接，所述第二匹配度比较单元的第二输入端与所述存储器的输出端电连接；所述第二匹配度比较单元用于将所述曲线匹配度与所述第二匹配度阈值进行比较，并在全部所述曲线匹配度均低于所述第二匹配度阈值时，输出启动童锁信号。
20.可选地，所述电子烟传感器，还包括：
21.输出模块，包括：
22.第一输出单元，包括输入端和输出端；所述第一输出单元的输入端与所述比较模块的输出端电连接；所述第一输出单元用于输出所述童锁控制信号。
23.可选地，所述输出模块还包括：
24.第二输出单元，包括输入端和输出端；所述第二输出单元的输入端与所述信号处理模块的第一输出端电连接；所述第二输出单元用于输出所述当前动作曲线。
25.可选地，所述压力感应元件为电容式压力传感器、压阻式压力传感器、压电式压力传感器或扩散硅压力传感器。
26.可选地，所述存储器、所述信号处理模块和所述比较模块均集成于专用集成电路芯片中。
27.第二方面，本实用新型实施例还提供了一种电子烟，包括主控器、雾化器和如本实用新型任意实施例所提供的电子烟传感器；
28.所述主控器，包括：
29.童锁控制模块，包括输入端和输出端；所述童锁控制模块的输入端与所述比较模块的输出端电连接，所述童锁控制模块的输出端与所述雾化器电连接；所述童锁控制模块用于根据所述童锁控制信号控制所述雾化器工作或不工作。
30.可选地，所述存储器还包括输入端；所述信号处理模块还包括控制端和第二输出端；所述信号处理模块的第二输出端与所述存储器的输入端电连接；
31.所述主控器还包括：录入控制模块，包括输入端和第一输出端；所述录入控制模块的输入端用于接收录入开始信号，所述录入控制模块的第一输出端与所述信号处理模块的控制端电连接；所述录入控制模块用于在接收到录入开始信号时控制所述电子烟进入吸烟录入模式，所述信号处理模块还用于在所述吸烟录入模式下根据所述压力感应元件输出的电信号生成习惯曲线，并通过所述第二输出端将所述习惯曲线传输至所述存储器。
32.可选地，所述录入控制模块还包括：第二输出端；所述录入控制模块的第二输出端与所述雾化器电连接；所述录入控制模块还用于在所述吸烟录入模式下控制所述雾化器不
工作。
33.可选地，所述主控器还包括：雾化控制模块，包括输入端和输出端；所述雾化控制模块的输入端与所述信号处理模块的第一输出端电连接，所述雾化控制模块的输出端与所述雾化器电连接；所述雾化控制模块用于根据当前动作曲线控制所述雾化器的输出功率。
34.本实用新型实施例所提供的电子烟传感器中，设置有压力感应元件、存储器、信号处理模块和比较模块。其中，存储器中预存有习惯曲线；习惯曲线可作为参考曲线。当用户吸烟时，压力感应元件可以采集当前用户的动作情况；经信号处理模块的处理得到当前动作曲线；比较模块可以将当前动作曲线与习惯曲线进行比较得到曲线匹配度；当曲线匹配度指示两曲线不匹配时，说明当前用户为非适用用户，可能是未成年人；那么，电子烟传感器输出指示启动童锁模式的童锁控制信号，使电子烟中的主控器控制电子烟进入童锁模式，无法触发点烟，从而实现儿童防护功能，有效防止未成年人吸烟。
附图说明
35.图1是本实用新型实施例提供的一种电子烟传感器的结构示意图；
36.图2是本实用新型实施例提供的一种习惯曲线的示意图；
37.图3是本实用新型实施例提供的一种当前动作曲线与习惯曲线的对比示意图；
38.图4是本实用新型实施例提供的另一种当前动作曲线与习惯曲线的对比示意图；
39.图5是本实用新型实施例提供的另一种电子烟传感器的结构示意图；
40.图6是本实用新型实施例提供的一种电子烟的结构示意图。
具体实施方式
41.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。
42.本实用新型实施例提供了一种电子烟传感器。图1是本实用新型实施例提供的一种电子烟传感器的结构示意图。参见图1，该电子烟传感器包括：压力感应元件10、存储器210、信号处理模块220和比较模块230。
43.其中，压力感应元件10包括输出端11；压力感应元件10用于感应压力变化并转换为电信号。存储器210包括输出端21；存储器210用于存储习惯曲线。信号处理模块220包括输入端31和第一输出端32；信号处理模块220的输入端31与压力感应元件10的输出端11电连接；信号处理模块220用于根据压力感应元件10输出的电信号生成当前动作曲线。比较模块230包括第一输入端41、第二输入端42和输出端43；比较模块230的第一输入端41与信号处理模块220的第一输出端32电连接，比较模块230的第二输入端42与存储器210的输出端21电连接；比较模块230用于将当前动作曲线与习惯曲线进行比较，并根据曲线匹配度输出童锁控制信号slock。
44.由于电子烟具有气流通道，吸烟动作会引起气流通道内的气体流速的变化，气体流速会影响气流通道的压力，产生负压；因此，压力感应元件10可以测量在用户吸烟时电子烟的气流通道所产生的负压。示例性地，压力感应元件10可以是微机电系统(micro-electro-mechanical system，mems)传感器；例如电容式压力传感器，吸烟动作会引起电容
式压力传感器电容值的变化。压力感应元件10也可以是压阻式压力传感器、压电式压力传感器或扩散硅压力传感器等。
45.示例性地，存储器210可以是非易失存储器。习惯曲线是可以表征适用用户吸烟习惯动作过程中压力变化的曲线。其中，适用用户例如可以是成年人使用者；习惯曲线可以是压力、电压或频率等可以表现压力的实时变化情况的物理量构成的曲线。示例性地，示例性地，存储器210中可以预存有习惯曲线；例如通过大数据分析成年人吸烟过程特点后形成习惯曲线，在电子烟出厂前预存在存储器210中；在用户购买电子烟后，可以使用存储器210中本身预存的习惯曲线，也可以录入用户自己的习惯曲线替代原习惯曲线。或者，存储器210在出厂时可以是空白存储器，用户在购买电子烟后，可以录入自己的习惯曲线并存储。当前动作曲线是由信号处理模块220实时处理得到的可以表征用户当前吸烟动作过程中压力变化的曲线；当前动作曲线也可以是压力、电压或频率等可以表现压力的实时变化情况的物理量构成的曲线。其中，当前动作曲线与习惯曲线的格式相同，以便于二者的比较。
46.比较模块230根据曲线匹配度输出童锁控制信号slock，具体可以是：当曲线匹配度高于匹配度阈值时，认为两曲线匹配，确认为适用用户，例如成年人吸烟，输出指示解除童锁的童锁控制信号slock，使主控器控制雾化器正常工作；当曲线匹配度低于匹配度阈值时，认为两曲线不匹配，确认为非允许用户，例如未成年人吸烟，输出指示开启童锁的童锁控制信号slock，使主控器控制雾化器不工作，电子烟进入童锁模式，无法触发点烟。匹配度阈值例如可以是80％。
47.本实用新型实施例所提供的电子烟传感器中，设置有压力感应元件10、存储器210、信号处理模块220和比较模块230，通过检测并区别成年人和未成年人在吸烟过程中压力的不同来实现童锁功能。其中，存储器210中预存有习惯曲线；习惯曲线可作为参考曲线。当用户吸烟时，压力感应元件10可以采集当前用户的动作情况；经信号处理模块220的处理得到当前动作曲线；比较模块230可以将当前动作曲线与习惯曲线进行比较得到曲线匹配度；当曲线匹配度指示两曲线不匹配时，说明当前用户为非适用用户，可能是未成年人；那么，电子烟传感器输出指示启动童锁模式的童锁控制信号slock，使电子烟中的主控器控制电子烟进入童锁模式，无法触发点烟，从而实现儿童防护功能，有效防止未成年人吸烟。
48.下面以习惯曲线和当前动作曲线均为压力曲线为例，结合图2-图4，对比较模块230的比较过程进行说明。
49.图2是本实用新型实施例提供的一种习惯曲线的示意图，可代表成年人吸烟过程压力变化的参考曲线。示例性地，图2中横坐标轴代表时间，纵坐标轴代表压力，图2中给出了成年人使用者连续4次吸烟过程的压力变化曲线，但不作为对本实用新型的限定，实际应用时，可连续采集更多次吸烟过程的压力变化，以避免偶然因素的影响。参见图2，习惯曲线的两个波谷之间，例如0时刻至t1时刻之间，可认为是一次吸烟过程。多次吸烟过程的持续时间和压力峰值都可能不同，但会在一定范围内浮动。示例性地，连续多次吸烟过程中，压力峰值可能呈现自p1逐渐递减的趋势。
50.比较模块230对习惯曲线和当前动作曲线进行比较的过程中，可以考虑用户一次吸烟动作的时间、一次吸烟动作产生的压力峰值、吸烟时压力上升时间和下降时间、吸烟时压力上升斜率和下降斜率、以及用户在连续多次吸烟时曲线的变化趋势和用户每次吸烟动作的相似度等特性中的一项或多项来得到曲线匹配度；当选择多项特性确定曲线匹配度
时，可根据需求对不同种特性赋予不同的权重。并且，在比较过程中，在当前动作曲线中体现的吸烟次数较少时，比较模块230可以自习惯曲线中任一次吸烟过程起始时刻进行对比，例如自习惯曲线的0时刻或t1时刻开始进行对比。
51.图3是本实用新型实施例提供的一种当前动作曲线与习惯曲线的对比示意图。其中，粗实线表示习惯曲线，粗虚线代表当前动作曲线。参见图3，示例性地，选取一次吸烟过程的总时间、压力上升时间、压力峰值和压力起始上升斜率四项特性进行比较，且每项特性的权重相同。那么，两曲线的曲线匹配度a为：(a1+a2+a3+a4)/4；其中，a1为一次吸烟过程的总时间的匹配度，可根据习惯曲线中一次吸烟过程的总时间t11和当前动作曲线中一次吸烟过程的总时间t21计算得来；a2为一次吸烟过程的压力上升时间的匹配度，可以根据习惯曲线中一次吸烟过程的压力上升时间t12和当前动作曲线中一次吸烟过程的压力上升时间t22计算得来；a3为一次吸烟过程的压力峰值的匹配度，可以根据习惯曲线中一次吸烟过程的压力峰值p1和当前动作曲线中一次吸烟过程的压力峰值p2计算得来；a4为一次吸烟过程的压力起始上升斜率的匹配度可以根据习惯曲线中一次吸烟过程的压力起始上升斜率k1和当前动作曲线中一次吸烟过程的压力起始上升斜率k2计算得来。
52.其中，a1、a2、a3和a4可以如图3所示选取同一次吸烟过程的四项特性；也可以分别从不同次吸烟过程中选取。以图3为例，若a1＝80％、a2＝90％、a3＝88％、a4＝75％，最终可得曲线匹配度a＝(a1+a2+a3+a4)/4＝83.25％。若匹配度阈值是80％，则该曲线匹配度大于匹配度阈值，可认为当前动作曲线与习惯曲线匹配。
53.图4是本实用新型实施例提供的另一种当前动作曲线与习惯曲线的对比示意图。其中，粗实线表示习惯曲线，粗虚线代表当前动作曲线。参见图4，采用和图3相同的比较方法，若a1＝52％、a2＝62％、a3＝45％、a4＝37％，最终可得曲线匹配度a＝(a1+a2+a3+a4)/4＝49％。若匹配度阈值是80％，则该曲线匹配度小于匹配度阈值，可认为当前动作曲线与习惯曲线不匹配。
54.在上述各实施方式的基础上，可选地，存储器210、信号处理模块220和比较模块230均集成于专用集成电路(application specific integrated circuit，asic)芯片20中，以使电子烟传感器体积更小、功耗更低。
55.在上述各实施方式的基础上，可选地，存储器210包括：习惯曲线存储单元和匹配度阈值存储单元。其中，习惯曲线存储单元用于存储习惯曲线；匹配度阈值存储单元用于存储第一匹配度阈值和/或第二匹配度阈值。
56.示例性地，存储器210可以包括一个输出端，在使用时，习惯曲线存储单元和匹配度阈值存储单元自输出端分时输出信号。或者，存储器210可以包括多个输出端，在使用时，习惯曲线存储单元和匹配度阈值存储单元分别从不同的输出端输出信号；当匹配度阈值存储单元存储有第一匹配度阈值和第二匹配度阈值，可以自两个不同的输出端分别输出与第一匹配度阈值相关的信号和与第二匹配度阈值相关的信号。
57.在一种实施方式中，可选地，匹配度阈值存储单元存储有第一匹配度阈值和第二匹配度阈值；比较模块230自存储器210中读取第一匹配度阈值和第二匹配度阈值，并将曲线匹配度分别与第一匹配度阈值和第二匹配度阈值进行比较。当曲线匹配度超过第一匹配度阈值时，认为当前动作曲线与习惯曲线匹配，输出解除童锁信号；当曲线匹配度低于第二匹配度阈值时，认为当前动作曲线与习惯曲线不匹配，输出开启童锁信号。示例性地，第一
匹配度阈值可以设置在70％-80％之间，例如设置为70％、75％或80％。第二匹配度阈值可以设置在20％-50％之间，例如设置为20％、30％、40％或50％。本实施方式中，将指示匹配的第一匹配度阈值和指示不匹配的第二匹配度阈值分开设置，可以避免比较模块230出现误判断。
58.在一种实施方式中，可选地，习惯曲线为成年人用户在初次使用时录入的曲线，习惯曲线存储单元中存储有多条习惯曲线，例如3-5条；比较模块230将当前动作曲线与多条习惯曲线进行对比。由于用户每次吸烟时的习惯曲线可能并不完全相同，录入多条习惯曲线作为参考，可以减少因偶然性因素造成的误判断。
59.图5是本实用新型实施例提供的另一种电子烟传感器的结构示意图。下面结合图5，就比较模块230可能的具体结构进行说明，但不作为对本实用新型的限定。
60.在一种实施方式中，可选地，比较模块230包括：曲线比较单元231和第一匹配度比较单元232。其中，曲线比较单元231包括第一输入端、第二输入端和输出端；曲线比较单元231的第一输入端与信号处理模块220的第一输出端电连接，第二输入端与存储器210的输出端电连接；曲线比较单元231用于将当前动作曲线与所有习惯曲线进行比较，得到多个曲线匹配度。第一匹配度比较单元232包括第一输入端第二输入端和输出端；第一匹配度比较单元232的第一输入端与曲线比较单元231的输出端电连接，第二输入端与存储器210的输出端电连接；第一匹配度比较单元232用于将曲线匹配度与第一匹配度阈值进行比较，并在至少一个曲线匹配度超过第一匹配度阈值时，输出解除童锁信号。
61.本实施例中，曲线比较单元231自存储器210读取所有习惯曲线；第一匹配度比较单元232自存储器210读取第一匹配度阈值。由于同一用户每次吸烟时得到的压力曲线并不会完全相同，多条习惯曲线各自具有独特性；本实施例设置只要存在曲线匹配度超过第一匹配度阈值，就判定为成年人吸烟，可以防止电子烟误闭锁，提升用户体验。
62.在另一种实施方式中，可选地，比较模块230包括：曲线比较单元231和第二匹配度比较单元233。其中，曲线比较单元231的连接方式可参见上一实施例，不再赘述。第二匹配度比较单元233包括第一输入端第二输入端和输出端；第二匹配度比较单元233的第一输入端与曲线比较单元231的输出端电连接，第二输入端与存储器210的输出端电连接；第二匹配度比较单元233用于将曲线匹配度与第二匹配度阈值进行比较，并在全部曲线匹配度均低于第二匹配度阈值时，输出启动童锁信号。
63.本实施例中，曲线比较单元231自存储器210读取所有习惯曲线；第二匹配度比较单元233自存储器210读取第二匹配度阈值。虽然同一用户的多条习惯曲线均有其独特性，但属于同一用户的多条习惯曲线的变化趋势大体相同，各曲线会在一定范围内浮动变化。因此，本实施例设置在全部曲线匹配度均低于第二匹配度阈值时，判定为未成年人吸烟，可以使判断结果更准确，有效防止将成年人使用者误判为未成年人使用者，提升用户体验。
64.在又一种实施方式中，可选地，比较模块230包括：曲线比较单元231、第一匹配度比较单元232和第二匹配度比较单元233。电子烟传感器中还包括：输出模块240。其中，第一匹配度比较单元232的输出端和第二匹配度比较单元233的输出端均与输出模块240电连接；第二匹配度阈值小于第一匹配度阈值。输出模块240用于对两个匹配度比较单元的输出信号进行处理。例如，当至少一个匹配度比较单元输出启动童锁信号时，输出模块240输出启动童锁控制信号，使电子烟进入童锁模式，从而有效防止未成年人吸烟。
65.继续参见图5，在上述各实施方式的基础上，可选地，输出模块240也可以集成在专用集成电路芯片20中。具体地，输出模块240包括：第一输出单元241；第一输出单元241的输入端与比较模块230的输出端电连接；第一输出单元241用于输出童锁控制信号slock。示例性地，第一输出单元241可包括偶数个反相器，以保证输出的童锁控制信号slock的准确性。
66.在上述各实施方式的基础上，可选地，输出模块240还包括：第二输出单元242；第二输出单元242的输入端与信号处理模块220的第一输出端电连接；第二输出单元242用于输出当前动作曲线cact。示例性地，第二输出单元242中可包括滤波元件，以滤除当前动作曲线cact中的杂波，有利于电子烟中的主控器根据当前动作曲线cact控制雾化器的输出功率。
67.本实用新型实施例还提供了一种电子烟，包括如本实用新型任意实施例所提供的电子烟传感器，具有相应的有益效果。图6是本实用新型实施例提供的一种电子烟的结构示意图。参见图6，该电子烟包括：主控器30、雾化器40和电子烟传感器。主控器30例如可以是微控制单元(micro control unit，mcu)。
68.其中，主控器30包括：童锁控制模块310；童锁控制模块310的输入端与比较模块230的输出端电连接，例如通过第一输出单元241与比较模块230连接；童锁控制模块310的输出端与雾化器40电连接；童锁控制模块310用于根据童锁控制信号控制雾化器40工作或不工作。具体地，当童锁控制信号为解除童锁信号时，童锁控制模块310控制雾化器40工作；当童锁控制信号为开启童锁信号时，童锁控制模块310控制雾化器40不工作。
69.继续参见图6，在上述各实施方式的基础上，可选地，存储器210还包括输入端；信号处理模块220还包括控制端和第二输出端；信号处理模块220的第二输出端与存储器210的输入端电连接。主控器30还包括：录入控制模块320；录入控制模块320的输入端用于接收录入开始信号srs，录入控制模块320的第一输出端与信号处理模块220的控制端电连接；录入控制模块320用于在接收到录入开始信号srs时控制电子烟进入吸烟录入模式，信号处理模块220还用于在吸烟录入模式下根据压力感应元件10输出的电信号生成习惯曲线，并通过第二输出端将习惯曲线传输至存储器210。进一步地，录入控制模块320还包括：第二输出端；录入控制模块320的第二输出端与雾化器40电连接；录入控制模块320还用于在吸烟录入模式下控制雾化器40不工作。示例性地，电子烟壳体外可设置有录入按钮，当用户按下录入按钮时，录入开始信号srs会传输至录入控制模块320。当用户拿到电子烟时，在吸烟录入模式下可以多次录入抽烟过程中压力变化的数据，得到多条习惯曲线。并且，由于用户使用习惯可能发生改变，用户可根据自身需求更新录入习惯曲线。
70.继续参见图6，在上述各实施方式的基础上，可选地，主控器30还包括：雾化控制模块330；雾化控制模块330的输入端与信号处理模块220的第一输出端电连接，例如通过第二输出单元242与信号处理模块220连接；雾化控制模块330的输出端与雾化器40电连接；雾化控制模块330用于根据当前动作曲线控制雾化器40的输出功率，使用户获得更好的吸烟体验。
71.注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离
本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。