智能口罩和智能口罩的吸氣供應量調節方法與流程

本申請涉及口罩領域，具體涉及一種智能口罩和智能口罩的吸氣供應量調節方法。

背景技術：

在霧霾或粉塵多的環境中，口罩得到了廣泛應用。現在用于防霧霾的口罩多是將呼氣通道和吸氣通道分開，吸氣通道經過過濾空氣的環節，而呼氣時則不需處理直接將空氣排出。

在實現本申請過程中，發明人發現相關技術中至少存在如下問題：呼出氣體時，阻力很小，但是吸氣時由于經過過濾，阻力很大，容易讓佩戴者感覺吸氣困難，佩戴舒適度低。

技術實現要素：

本申請提供一種智能口罩和智能口罩的吸氣供應量調節方法，主要用以解決佩戴者吸氣困難的問題，提高佩戴舒適度。

第一方面，本申請實施例提供了一種智能口罩，包括：

罩體、用于呼出氣體的呼氣單元、吸氣單元和控制單元；

所述吸氣單元通過空氣管道與罩體相連，所述吸氣單元用于將空氣過濾后通過空氣管道傳輸至所述罩體；

所述控制單元分別與所述呼氣單元和吸氣單元電性相連，所述控制單元用于通過呼氣單元獲取口罩佩戴對象的生理參數，并根據所述生理參數調節吸氣單元的吸入空氣量。

可選的，所述智能口罩還包括功率輸入調節單元，所述功率輸入調節單元與所述控制單元電性連接，所述功率輸入調節單元用于接收功率調節指令并將該指令輸入到控制單元，所述控制單元還根據所述功率調節指令調節吸氣單元的吸入空氣量。

可選的，所述生理參數包括呼吸頻率參數和呼吸強度參數。

可選的，所述吸氣單元包括：

腔體，用于過濾空氣的過濾子單元，與所述過濾子單元相鄰放置的抽氣子單元，所述過濾子單元和抽氣子單元設置于腔體內，所述抽氣子單元用于吸入通過過濾子單元的空氣并釋放到腔體內，所述腔體與所述空氣管道連通，所述控制單元與所述抽氣單元電性連接，所述調節吸氣單元的吸入空氣量，包括：調節抽氣子單元的功率以調節腔體內的空氣量。

可選的，所述呼氣單元包括：

呼吸閥和傳感單元，所述呼吸閥和傳感單元接觸連接，所述傳感單元與控制單元電性相連，所述通過呼氣單元獲取口罩佩戴對象的生理參數，包括：通過傳感單元獲取口罩佩戴對象的生理參數。

可選的，所述呼吸閥包括閥體和閥蓋，所述傳感單元包括設置于閥體上的第一觸點和設置于閥蓋上的第二觸點，

所述第一觸點和第二觸點分別與控制單元電性連接，

所述第一觸點和第二觸點相對設置，以使所述閥蓋受到排氣正壓力時，所述第一觸點和第二觸點分開，所述閥蓋受到吸氣負壓力時，所述第一觸點和第二觸點接觸，使第一觸點、第二觸點和控制單元位于的電路處于通路狀態，所述通過傳感單元獲取口罩佩戴對象的生理參數，包括：通過測量第一觸點、第二觸點和控制單元位于的電路的接通或者斷路的次數來獲得佩戴對象的呼吸頻率參數。

可選的，所述呼吸閥包括閥體和閥蓋，所述傳感單元為氣壓傳感器，所述氣壓傳感器設置于所述閥蓋上，所述傳感器與控制單元電性連接，所述通過傳感單元獲取口罩佩戴對象的生理參數，包括：通過氣壓傳感器獲取口罩佩戴對象的呼吸強度參數。

可選的，所述抽氣子單元包括吸氣氣泵。

可選的，所述根據所述生理參數調節吸氣單元的吸入空氣量，包括：

當佩戴對象的呼吸頻率參數變大時，增大吸氣單元的吸入空氣量；

當佩戴對象的呼吸頻率參數變小時，減小吸氣單元的吸入空氣量。

可選的，所述呼氣單元集成于罩體上，所述控制單元集成設置于所述吸氣單元內，連接所述控制單元與呼氣單元的導線與所述空氣管道設置于一軟管內，所述軟管連接罩體與所述吸氣單元。

可選的，所述罩體上設置有連接所述軟管的插孔，所述軟管的一端設置有用于連接所述罩體的插頭，所述插孔和插頭為可插拔結構。

第二方面，本申請實施例還提供了一種智能口罩的吸氣供應量調節方法，所述方法包括：

獲取佩戴對象的生理參數；

根據所述生理參數調節供佩戴對象吸入的空氣量。

可選的，所述佩戴對象的生理參數，包括：

佩戴對象的呼吸頻率。

可選的，所述根據所述生理參數調節供佩戴對象吸入的空氣量，包括：

當佩戴對象的呼吸頻率變大時，增大供佩戴對象吸入的空氣量；

當佩戴對象的呼吸頻率變小時，減小供佩戴對象吸入的空氣量。

本申請實施例提供的智能口罩和智能口罩的吸氣供應量調節方法，能根據佩戴對象的生理參數調節供吸入的空氣量，解決了佩戴者吸氣困難的問題，提高了佩戴舒適度。

附圖說明

一個或多個實施例通過與之對應的附圖中的圖片進行示例性說明，這些示例性說明并不構成對實施例的限定，附圖中具有相同參考數字標號的元件表示為類似的元件，除非有特別申明，附圖中的圖不構成比例限制。

圖1是本申請智能口罩的一個實施例的結構示意圖；

圖2是本申請智能口罩的一個實施例的結構示意圖；

圖3是本申請智能口罩的一個實施例的結構示意圖；

圖4是本申請智能口罩的一個實施例中呼氣單元的結構示意圖；

圖5是本申請智能口罩的一個實施例中呼氣單元的結構示意圖；

圖6是本申請智能口罩的一個實施例的結構示意圖；

圖7是本申請智能口罩的一個實施例的結構示意圖；

圖8是本申請智能口罩的一個實施例的結構示意圖；

圖9是本申請智能口罩的吸氣供應量調節方法的一個實施例的流程圖；

圖10是本申請智能口罩的吸氣供應量調節方法的一個實施例的流程圖；

圖11是本申請智能口罩的吸氣供應量調節裝置的一個實施例的結構示意圖。

具體實施方式

為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

本申請實施例提供了一種智能口罩，包括：

罩體、用于呼出氣體的呼氣單元、吸氣單元和控制單元；

所述吸氣單元通過空氣管道與罩體相連，所述吸氣單元用于將空氣過濾后通過空氣管道傳輸至所述罩體；

所述控制單元分別與所述呼氣單元和吸氣單元電性相連，所述控制單元用于通過呼氣單元獲取口罩佩戴對象的生理參數，并根據所述生理參數調節吸氣單元的吸入空氣量。

其中，可選的，所述呼氣單元可以通過空氣管道與罩體相連，這樣佩戴對象通過管道和呼氣單元呼出氣體。所述呼氣單元也可以直接設置于罩體上，具體的，可以設置于罩體的中間靠上的位置，即與佩戴對象的鼻腔所處的位置相對應，這樣佩戴對象可以直接通過該呼氣單元呼出氣體，呼氣的效率更高。

所述吸氣單元和控制單元可以分開設置，也可以集成在一起設置，集成在一起更方便攜帶。例如可以裝到上衣口袋中，運動時，也可以固定在胳膊上臂上不影響跑步運動。

所述吸氣單元將空氣過濾后通過空氣管道為佩戴者提供過濾后的空氣，可選的，可以在罩體中埋設軟管用于將空氣管道傳送來的氣體直接輸送到鼻腔位置。也可以在罩體中設置一與鼻腔位置相通的腔體，用于存放從空氣管道傳送過來的空氣。

所述生理參數可以為例如呼吸頻率參數，呼吸強度參數等。

如圖1所示，為呼氣單元設置于罩體上、控制單元和吸氣單元集成設置的場合所述智能口罩的結構示意圖，在該實施例中，所述智能口罩10包括：罩體100、呼氣單元200、吸氣單元400和控制單元300，所述吸氣單元400通過空氣管道與罩體100相連，所述控制單元300分別與所述呼氣單元200和吸氣單元400電性相連。

本申請實施例提供的智能口罩，控制單元通過呼氣單元獲取佩戴者的生理參數，然后根據佩戴對象的生理參數調節供吸入的空氣量，即根據佩戴對象的生理需求調節供吸入的空氣量，解決了佩戴者吸氣困難的問題，提高了佩戴舒適度。

可選的，如圖2所示，在所述智能口罩的某些實施例中，所述吸氣單元400包括：

腔體401，用于過濾空氣的過濾子單元403，與所述過濾子單元相鄰放置的抽氣子單元402，所述過濾子單元403和抽氣子單元402設置于腔體401內，所述抽氣子單元402用于吸入通過過濾子單元403的空氣并釋放到腔體401內，所述腔體401與所述空氣管道連通，所述控制單元300通過調節抽氣子單元402的功率來調節腔體401內的空氣量。

其中，所述過濾子單元用于過濾空氣中的有害物質，可以采用過濾棉、活性炭過濾棉、hepa過濾網等，或者采用以上幾種的結合。

所述抽氣子單元可以采用小型抽氣機或者小型的吸氣氣泵等用于將空氣通過過濾子單元抽入并釋放到腔體中。

通過調節抽氣子單元的功率來調節腔體內的空氣量，比如加大功率，腔體內的空氣就會增多，減小功率，腔體內的空氣就會減少，根據佩戴者的生理參數來調整腔體內的空氣量，因為當佩戴者正在劇烈運動或者正在靜止不動時，其生理參數必然是不一樣的，例如開始劇烈運動時呼吸頻率和呼吸強度等參數會變大，由劇烈運動慢慢安靜下來時呼吸頻率和呼吸強度會變小，在呼吸頻率或者呼吸強度變大時，加大吸氣單元的吸入空氣量即加大空氣供應量，在呼吸頻率或者呼吸強度變小時，減小吸氣單元的吸入空氣量即減小空氣供應量，不僅能滿足佩戴者的氧氣吸入需求，不會產生吸氣困難感，還能起到節能省電的效果。

可選的，在所述智能口罩的某些實施例中，所述呼氣單元包括：呼吸閥和傳感單元，所述呼吸閥和傳感單元接觸連接，所述傳感單元與控制單元電性相連，所述通過呼氣單元獲取口罩佩戴對象的生理參數，包括：通過傳感單元獲取口罩佩戴對象的生理參數。

如圖3所示，為所述智能口罩的一個實施例的結構示意圖，其中所述呼氣單元包括呼吸閥201和傳感單元202，所述呼吸閥201和傳感單元202接觸連接，所述傳感單元202和控制單元300電性連接。

具體的，如圖4所示，在所述智能口罩的某些實施例中，所述呼吸閥201包括閥體2011和閥蓋2012，所述傳感單元包括設置于閥體2011上的第一觸點2021和設置于閥蓋2012上的第二觸點2022，所述第一觸點2021和第二觸點2022分別用于與控制單元電性連接。

其中，所述第一觸點2021和第二觸點2022相對設置，以使所述閥蓋受到排氣正壓力時，所述第一觸點和第二觸點分開，所述閥蓋受到吸氣負壓力時，所述第一觸點和第二觸點接觸，使第一觸點、第二觸點和控制單元位于的電路處于通路狀態。

呼吸閥的作用原理是呼氣時排出氣體的正壓將閥蓋吹開，以迅速將體內廢氣排除，而吸氣時的負壓會自動將閥蓋關閉，以避免吸進外界環境的污染物。

因此，當吸氣時，閥蓋處于關閉狀態，第一觸點和第二觸點接觸，第一觸點第二觸點和控制單元位于的電路處于通路，當呼氣時閥蓋和閥體分開，即第一觸點和第二觸點分開，上述電路處于斷路，因此可以通過測量第一觸點、第二觸點和控制單元位于的電路的接通或者斷路的次數來獲得佩戴對象的呼吸頻率參數，例如由控制單元記錄每分鐘或者更短時間內上述電路的接通或者斷路的次數就能計算出佩戴對象的呼吸頻率。具體的，可以通過接入控制單元的引腳電壓來判斷該電路是否被接通。

可選的，在所述智能口罩的其他實施例中，所述傳感單元為氣壓傳感器，如圖5所示，所述呼吸閥201包括閥體2011和閥蓋2012，所述氣壓傳感器2023設置于所述閥蓋2012上。

所述氣壓傳感器可以用于測量佩戴對象的呼吸強度參數，例如，在實際應用中，可以測量佩戴對象30秒內每一次呼出氣體的強度，然后對所有的強度再取一個平均值作為呼吸強度參數。

可選的，在所述智能口罩的其他實施例中，所述智能口罩還包括功率輸入調節單元，所述功率輸入調節單元與所述控制單元電性連接，所述功率輸入調節單元用于接收功率調節指令并將該指令輸入到控制單元，所述控制單元還根據所述功率調節指令調節吸氣單元的吸入空氣量。在實際應用中，所述功率調節單元可以采用旋鈕的形式，即功率調節旋鈕，所述功率調節旋鈕的每個檔位接入不同的電阻，然后接入控制單元的一個引腳，控制單元通過判斷引腳的電壓來判斷功率旋鈕的檔位。控制單元在控制吸入單元的吸入空氣量時，可以同時考慮佩戴者的生理參數和功率調節旋鈕選擇的功率，例如可以通過佩戴者的生理參數和功率調節旋鈕選擇的功率的乘積來調節空氣量。調節吸入單元的吸入空氣量的方法例如可以采取圖2所示的方法，即通過調節抽氣子單元的功率大小來調節吸入單元的吸入空氣量。這樣，口罩佩戴者可以根據自己身體的實際情況來調節供自己吸入的空氣量，能調節到使自己感覺舒適的狀態，進一步提高口罩的佩戴舒適度。

可選的，在所述智能口罩的其他實施例中，所述智能口罩還包括：

用于供電的供電單元和用于充電的充電單元。所述供電電源可以與吸氣單元集成放置，例如可以放置在吸氣單元的腔體內。

如圖6所示，為所述智能口罩的一個實施例的結構示意圖，其中，智能口罩10還包括功率輸入單元600、供電單元500和充電單元700，所述供電單元可以采用電池，所述充電單元可以采用usb接口。

所述智能口罩還可以包括用于顯示信息的顯示單元，可以用于顯示一些參數值，例如生理參數信息以及吸氣單元當前的工作功率等。

可選的，在所述智能口罩的其他實施例中，如圖7所示，所述呼氣單元200集成設置于罩體100上，所述控制單元300集成設置于所述吸氣單元400內，連接所述控制單元300與呼氣單元200的導線501和所述空氣管道502設置與一軟管500內，所述軟管500連接罩體100和吸氣單元400。

將呼氣單元與罩體集成設置，控制單元和吸氣單元集成設置，然后通過軟管連接，非常方便攜帶，在實際應用時，罩體佩戴于人臉，控制單元、電池，吸氣氣泵、過濾單元等集成設置在一起，控制各部分的體積可以形成一個名片式大小的物體，可以裝到上衣口袋中，運動時，也可以固定在胳膊上臂上不影響跑步運動。

可選的，在所述智能口罩的其他實施例中，如圖8所示，所述罩體100上設置有連接所述軟管500的插孔101，所述軟管500的一端設置有用于連接所述罩體100的插頭503，所述插孔101和插頭503為可插拔結構。使用時，將插頭503插入插孔101內進行供氣，不使用時，可以將插頭503從插孔101拔下，更易于放置，而且能避免磨損插頭503和插孔101，以防止漏氣。

在具體實施時，控制單元可以有處理器，與處理器相適配的處理，以及相應的配套電路(比如數模轉換模塊等)構成。或者也可以通過fpga編程實現，根據本申請的描述，本領域技術人員能夠通過多種方式實現上述的控制單元，本申請中不再贅述。

如圖9所示，本申請實施例還提供了一種智能口罩的吸氣供應量調節方法，所述方法包括：

步驟11：獲取佩戴對象的生理參數；

所述佩戴對象的生理參數包括佩戴對象的呼吸頻率、佩戴對象的呼吸強度等。所述呼吸頻率可以通過例如圖4所示的方法獲得。即利用呼吸閥和設置于呼吸閥閥體上的第一觸點和設置于閥蓋上的第二觸點。所述第一觸點和第二觸點分別與控制單元電性連接。當吸氣時，閥蓋處于關閉狀態，第一觸點和第二觸點接觸，第一觸點第二觸點和控制單元位于的電路處于通路，當呼氣時閥蓋和閥體分開，即第一觸點和第二觸點分開，上述電路處于斷路，由控制單元記錄每分鐘或者更短時間內上述電路的接通或者斷路的次數就能計算出佩戴對象的呼吸頻率。所述呼吸強度可以通過例如圖5所示的方法獲得，即將傳感器設置于呼吸閥的閥蓋上，通過所述傳感器測量佩戴對象呼出的氣體的強度，例如，在實際應用中，可以測量佩戴對象30秒內每一次呼出氣體的強度，然后對所有的強度再取一個平均值作為呼吸強度。

步驟12：根據所述生理參數調節供佩戴對象吸入的空氣量。

可選的，所述佩戴對象的生理參數包括佩戴對象的呼吸頻率、佩戴對象的呼吸強度等，可以根據上述參數中的某一個參數調節供佩戴對象吸入的空氣量，也可以根據多個參數共同調節供佩戴對象吸入的空氣量。所述調節供佩戴對象吸入的空氣量可以通過例如圖2所示的方法進行，即設置用于向佩戴對象提供吸入空氣的腔體、用于過濾空氣的過濾子單元、與所述過濾子單元相鄰放置的抽氣子單元，所述抽氣子單元用于吸入通過過濾子單元的空氣并釋放到腔體內，這樣通過調節抽氣子單元的功率大小就可以來調節腔體內的空氣量，也即調節供佩戴對象吸入的空氣量。

本申請實施例提供的智能口罩的吸氣供應量調節方法，通過獲取佩戴對象的生理參數，然后根據佩戴對象的生理參數調節供吸入的空氣量，即根據佩戴對象的生理需求調節供吸入的空氣量，解決了佩戴者吸氣困難的問題，提高了佩戴舒適度。

如圖10所示，為所述方法的一個實施例的流程圖，在該實施例中，所述方法包括：

步驟21：獲取佩戴對象的呼吸頻率；

步驟22：當佩戴對象的呼吸頻率變大時，增大供佩戴對象吸入的空氣量；當佩戴對象的呼吸頻率變小時，減小供佩戴對象吸入的空氣量。

根據佩戴對象的呼吸頻率來調整供佩戴對象吸入的空氣量，例如當佩戴者正在劇烈運動或者正在靜止不動時，其呼吸頻率必然是不一樣的，在劇烈運動時加大空氣供應量，在靜止不動時減小空氣供應量，不僅能滿足佩戴者的氧氣吸入需求，不會產生吸氣困難感，還能起到節能省電的效果。

如圖11所示，本申請實施例還提供了一種智能口罩的吸氣供應量調節裝置，所述裝置包括：

生理參數獲取模塊31，用于獲取佩戴對象的生理參數；

所述佩戴對象的生理參數包括佩戴對象的呼吸頻率、佩戴對象的呼吸強度等。

空氣量調節模塊32，用于根據所述生理參數調節供佩戴對象吸入的

空氣量。

當獲取了佩戴對象的呼吸頻率時，所述空氣量調節模塊還用于：

當佩戴對象的呼吸頻率變大時，增大供佩戴對象吸入的空氣量；

當佩戴對象的呼吸頻率變小時，減小供佩戴對象吸入的空氣量。

需要說明的是，由于本發明實施例的裝置實施例與方法實施例基于相同的發明構思，方法實施例中的技術內容同樣適用于裝置實施例，因此，裝置實施例中與方法實施例相同的技術內容在此不再贅述。

最后應說明的是：以上實施例僅用以說明本申請的技術方案，而非對其限制；在本申請的思路下，以上實施例或者不同實施例中的技術特征之間也可以進行組合，步驟可以以任意順序實現，并存在如上所述的本申請的不同方面的許多其它變化，為了簡明，它們沒有在細節中提供；盡管參照前述實施例對本申請進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本申請各實施例技術方案的范圍。