CN106178307B

CN106178307B - 空气处理面罩系统、以及相关方法和空气处理面罩

Info

Publication number: CN106178307B
Application number: CN201610452839.8A
Authority: CN
Inventors: 小洛厄尔·L·伍德; 乔丁·T·卡勒; 罗德里克·A·海德; 马哈拉克西米·吉塔·班格拉
Original assignee: Elwha LLC
Current assignee: Elwha LLC
Priority date: 2011-10-26
Filing date: 2012-10-26
Publication date: 2019-11-12
Anticipated expiration: 2032-10-26
Also published as: EP2771074A1; CN103987427B; WO2013063350A1; CN106178307A; JP6286356B2; CN103987427A; US20130104733A1; JP2018047263A; US8574331B2; EP2771074A4; JP2015501190A

Abstract

本申请涉及空气处理面罩系统、以及相关方法和空气处理面罩。在一个实施例中，空气处理面罩系统包括具有包含面部固定构件的面罩体的可佩戴的空气处理面罩、以及由该面罩体支持的至少一个可控制的空气处理装置。该空气处理装置被配置为处理进入的空气。该系统包括至少一个污染物传感器，该至少一个污染物传感器被配置为感测环境空气中至少一种污染物的存在并且响应于该感测输出一个或多个信号。该系统包括可操作地偶合到该空气处理装置和该污染物传感器的控制电路，并且该控制电路被配置为响应于接收来自该污染物传感器的一个或多个信号而控制该可控制的空气处理装置的操作。

Description

空气处理面罩系统、以及相关方法和空气处理面罩

本申请是申请日为2012年10月26日，申请号为201280061011.X，发明名称为“空气处理面罩系统、以及相关方法和空气处理面罩”的申请的分案申请。

概述

在此描述的实施例针对具有被控制为响应于来自至少一种污染物传感器编码污染物数据的一个或多个信号的至少一个可控制的空气处理装置(例如，主动或被动空气过滤器)的空气处理面罩系统、以及相关操作方法和空气处理面罩。在一个实施例中，空气处理面罩系统包括含有面部固定构件的可佩戴的空气处理面罩、以及由该面罩体支持的至少一个可控制的空气处理装置。该至少一个可控制的空气处理装置被配置为处理进入的空气。提供了至少一个污染物传感器，该传感器被配置为感测环境空气中至少一种空气污染物的存在并且响应于该感测输出一个或多个信号。控制电路可操作地耦合到(coupled to)该至少一个可控制的空气处理装置和该至少一个污染物传感器。该控制电路被配置为响应于接收来自该至少一个污染物传感器的一个或多个信号来控制该至少一个可控制的空气处理装置的操作。

在一种实施方式中，本申请提供一种空气处理面罩系统，包括：

一个可佩戴的空气处理面罩，该可佩戴的空气处理面罩包括，

一个包括面部固定构件的面罩体；以及

由该面罩体支持的至少一个可控制的空气处理装置，该至少一个可控制的空气处理装置被配置为处理进入的空气；

至少一个污染物传感器，该至少一个污染物传感器被配置为感测环境空气中至少一种污染物的存在并且进一步被配置为响应于该感测输出一个或多个信号；以及

可操作地耦合到该至少一个可控制的空气处理装置和该至少一个污染物传感器的控制电路，被配置为响应于接收来自该至少一个污染物传感器的该一个或多个信号而控制该至少一个可控制的空气处理装置的操作的控制电路。

在一个实施方案中，该可佩戴的空气处理面罩包括该至少一个污染物传感器。

在一个实施方案中，该可佩戴的空气处理面罩远离该至少一个污染物传感器。

在一个实施方案中，该至少一个污染物传感器被配置为由使用者佩戴。

在一个实施方案中，该至少一个可控制的空气处理装置包括至少一个空气过滤器，该空气过滤器被配置过滤进入的空气。在一个实施方案中，该至少一个空气过滤器包括至少一个被动空气过滤器。在一个实施方案中，该至少一个被动空气过滤器包括纤维过滤器、活性碳、或基于沸石的过滤器中的至少一种。

在一个实施方案中，该至少一个空气过滤器包括至少一个主动空气过滤器，该主动空气过滤器被配置过滤进入的空气。在一个实施方案中，该至少一个主动空气过滤器包括静电过滤器、光学过滤器、或基于化学试剂的过滤器中的至少一种。

在一个实施方案中，该至少一个污染物传感器包括至少一个微粒传感器，该微粒传感器被配置为感测环境空气中的空气传播微粒。

在一个实施方案中，该至少一个污染物传感器包括至少一个化学传感器，该化学传感器被配置为感测环境空气中的一种或多种化学污染物。

在一个实施方案中，该至少一个污染物传感器被配置为使该一个或多个信号与该控制电路无线通信。

在一个实施方案中，该至少一个污染物传感器在电学上或光学上耦合到该控制电路，该控制电路与其中的该一个或多个信号通信。

在一个实施方案中，该可佩戴的空气处理面罩包括至少一个阀，该阀被配置为控制进入的空气流动到该至少一个可控制的空气处理装置。

在一个实施方案中，控制电路被配置为控制该至少一个可控制的空气处理装置的处理强度。

在一个实施方案中，该可佩戴的空气处理面罩包括可操作地耦合到该控制电路的至少一个阀，该控制电路被配置为控制该至少一个阀的操作以便控制该处理过的空气到使用者的递送。

在一个实施方案中，所述的空气处理面罩系统进一步包括一个耦合到该控制电路的数据发送器，该数据发送器被配置为发送至少有关编码在该一个或多个信号中的污染物数据的信息。在一个实施方案中，该数据发送器被配置为以无线方式发送该信息。在另一个实施方案中，该数据发送器被配置为经由一个电气接口发送该信息。

在一个实施方案中，所述的空气过滤面罩系统进一步包括一个存储模块，该存储模块被配置为储存来自该至少一个污染物传感器的编码在该一个或多个信号中的污染物数据。

在一个实施方案中，该可佩戴的空气处理面罩包括一个辅助空气室，该辅助空气室被配置为储存已经由该至少一个可控制的空气处理装置处理的空气。

在一个实施例中，可佩戴的空气处理面罩包括含有面部固定构件的面罩体、以及由该面罩体支持的至少一个可控制的空气处理装置。该至少一个可控制的空气处理装置被配置为可控制地处理进入的空气。该可佩戴的空气处理面罩包括至少一个污染物传感器，该至少一个污染物传感器被配置为感测环境空气中至少一种污染物的存在并且进一步被配置为响应于该感测输出一个或多个信号。控制电路可操作地耦合到该至少一个可控制的空气处理装置和该至少一个污染物传感器。该控制电路被配置为响应于接收来自该至少一个污染物传感器的一个或多个信号来控制该至少一个可控制的空气处理装置的操作。

在一种实施方式中，本申请提供一种可佩戴的空气处理面罩，包括：

一个面罩体，该面罩体包括面部固定构件；

由该面罩体支持的至少一个可控制的空气处理装置，该至少一个可控制的空气处理装置被配置为可控制地处理进入的空气；

在一个实施方案中，所述的可佩戴的空气处理面罩进一步包括至少一个致动器，该致动器被配置为响应于该控制电路确定该至少一个可控制的空气处理装置将被展开而展开该至少一个可控制的空气处理装置。

在一个实施方案中，所述的可佩戴的空气处理面罩进一步包括可操作地耦合到该控制电路的至少一个阀，该控制电路被配置为控制该至少一个阀的操作以便控制处理过的空气到使用者的递送。

在一个实施方案中，所述的可佩戴的空气处理面罩进一步包括一个存储模块，该存储模块被配置为储存来自该至少一个污染物传感器的编码在该一个或多个信号中的污染物数据。

在一个实施方案中，该面罩体包括一个辅助空气室，该辅助空气室被配置为储存已经由该至少一个可控制的空气处理装置处理的空气。

在一个实施例中，披露了一种处理由使用者呼吸的环境空气的方法。该方法包括使用至少一个污染物传感器感测由使用者呼吸的环境空气中的至少一种污染物。该方法进一步包括，响应于感测该至少一种污染物，使用可佩戴的空气处理面罩的至少一个可控制的空气处理装置处理进入的空气。

在一种实施方式中，本申请提供一种处理有待被使用者呼吸的环境空气的方法，该方法包括：

使用至少一个污染物传感器感测有待被使用者呼吸的环境空气中的至少一种污染物；并且

响应于感测该至少一种污染物，用可佩戴的空气处理面罩的至少一个可控制的空气处理装置处理有待被使用者呼吸的进入的空气。

在一个实施方案中，所述的方法进一步包括将感测的有关该至少一种污染物的信息发送到该可佩戴的空气处理面罩的控制电路。

在一个实施方案中，所述的方法进一步包括响应于感测该至少一种污染物展开该至少一个可控制的空气处理装置。

在一个实施方案中，所述的方法进一步包括发送编码有关如此感测的该至少一种污染物的信息的一个或多个数据信号。

在一个实施方案中，所述的方法进一步包括发送编码有关该至少一个可控制的空气处理装置的操作的信息的一个或多个数据信号。

在一个实施方案中，所述的方法进一步包括储存有关如此感测的该至少一种污染物的数据。

在一个实施方案中，所述的方法进一步包括将该处理过的空气储存在该可佩戴的空气处理面罩的辅助室中。

在一个实施例中，披露了一种操作由使用者佩戴的一种可佩戴的空气处理面罩的至少一个可控制的空气处理装置的方法。该方法包括用至少一个污染物传感器感测由使用者呼吸的环境空气中的至少一种污染物。该方法进一步包括，响应于感测该至少一种污染物，修改该可佩戴的空气处理面罩的至少一个可控制的空气处理装置的操作。

在一种实施方式中，本申请提供一种操作由使用者佩戴的一种可佩戴的空气处理面罩的至少一个可控制的空气处理装置的方法，该方法包括：

用至少一个污染物传感器感测有待被使用者呼吸的环境空气中的至少一种污染物；并且

响应于感测该至少一种污染物，修改该可佩戴的空气处理面罩的该至少一个可控制的空气处理装置的操作。

在一个实施方案中，所述的方法进一步包括使用该至少一个可控制的空气处理装置来处理进入的空气。

前述概述仅是说明性的，并且并不旨在以任何方式进行限制。除了以上描述的说明性方面、实施例以及特征之外，通过参考附图以及以下详细说明，另外的方面、实施例以及特征将变得明显。

附图简要说明

图1是包括可佩戴的空气处理面罩的空气处理面罩系统的一个实施例的示意性平面图。

图2A是显示在图1中的空气处理面罩系统的一个实施例的沿着其线2-2截取的示意性局部横截面图，其中该至少一个可控制的空气处理装置被配置为主动空气过滤器。

图2B是显示在图1中的空气处理面罩系统的一个实施例的沿着其线2-2截取的示意性局部横截面图，其中该至少一个可控制的空气处理装置包括多个彼此串联的主动空气过滤器。

图3是显示在图1中的空气处理面罩系统的一个实施例的沿着其线2-2截取的示意性局部横截面图，其中该至少一个可控制的空气处理装置被配置为主动空气处理装置。

图4是显示在图1中的空气处理面罩系统的一个实施例的沿着其线2-2截取的示意性局部横截面图，其中该至少一个可控制的空气处理装置被配置为被动空气过滤器。

图5是显示在图1中的空气处理面罩系统的一个实施例的沿着其线2-2截取的示意性局部横截面图，其中该可佩戴的空气处理面罩包括一个用于将已经处理的进入的空气储存在其中的辅助空气室。

图6是显示在图1中的空气处理面罩系统的一个实施例的沿着其线2-2截取的示意性局部横截面图，其中该可佩戴的空气处理面罩包括通过至少一个致动器可展开的至少一个可控制的空气处理装置，其中该至少一个可控制的空气处理装置显示在未展开位置。

图7是显示在图6中的空气处理面罩系统的示意性局部横截面图，其中该至少一个可控制的空气处理装置显示在展开位置。

图8是被配置为将污染物信息或其他面罩操作信息发送到第三方或另一个装置的空气处理面罩系统的一个实施例的示意性平面图。

图9是用于用空气处理面罩系统处理环境空气由此产生处理过的进入的空气的一种方法的一个实施例的流程图。

图10是一种用于操作可佩戴的空气处理面罩的至少一个可控制的空气处理装置的方法的一个实施例的流程图。

详细说明

在此描述的实施例针对具有被控制为响应于来自至少一种污染物传感器编码污染物数据的一个或多个信号的至少一个可控制的空气处理装置(例如，主动或被动空气过滤器)的空气处理面罩系统、以及相关操作方法和空气处理面罩。披露的空气处理面罩系统可以是便携的且易于使用，同时还保护使用者免于呼吸环境空气中的有毒化学物质或颗粒污染物，并且额外地，可以具体地配置为或可配置为处理(例如，过滤或至少部分地中和)环境空气的一种或多种选择的空气污染物。

在以下详细说明中参考了形成本文的一部分的附图。在图中，相似的符号典型地标识相似的部件，除非上下文另外规定。在详细说明、附图以及权利要求书中所描述的说明性实施例并不意在进行限制。可以利用其它实施例，并且可以做出其他改变，而不偏离此处呈现的主题的精神或范围。

图1是空气处理面罩系统100的一个实施例的示意性平面图。空气处理面罩系统100包括具有面罩体104的一个可佩戴的空气处理面罩102，面罩体被配置为由使用者佩戴并且大致符合于该使用者的面部。空气处理面罩系统100进一步包括由面罩体104支持的至少一个可控制的空气处理装置106。至少一个可控制的空气处理装置106被定位且被配置为处理(例如过滤或至少部分地中和)环境空气以便转化成处理过的进入的空气。可以采用针对至少一个可控制的空气处理装置106的多种不同类型的空气处理装置(例如被动和主动空气过滤器)，这将在下文更详细地论述。在一个实施例中，可控制的空气处理装置106被配置为执行以下项中的至少一个：过滤、至少部分中和、或至少部分消毒环境空气，用于转化成使用者呼吸的处理过的进入的空气。在使用中，使用者能够通过至少一个可控制的空气处理装置106呼吸从该使用者周围的环境空气和该可佩戴的空气处理面罩102抽吸的处理过的进入的空气。

面罩体104可以展示出任何适合的配置。例如，面罩体104可以由适合的织物、塑料、或其组合而制成，它是足够刚性的以便支持该至少一个空气处理装置106并且是足够柔性的以便舒适地符合使用者的面部。在展示的实施例中显示了附接到面罩体104的带子108，这些带子用于携带可佩戴的空气处理面罩102并且将面罩体104固定在使用者的头上。然而，除了在图1中显示的这些带子108以外，可以采用其他类型的面部固定构件。

空气处理面罩系统100进一步包括至少一个污染物传感器110，该至少一个污染物传感器被暴露于环境空气且被配置为感测环境空气中的至少一种空气污染物并且响应于感测该空气污染输出编码该污染物数据的一个或多个信号112。例如，将被感测的该至少一种空气污染物可以包括一种或多种类型的空气传播微粒(例如粉尘、花粉、或悬浮微粒)、或者一种或多种类型的化学污染物的至少一种。该一种或多种类型的化学污染物可以包括，例如，臭氧(O₃)、氮氧化物(NO_X)、二氧化硫(SO₂)、一氧化氮(CO)、或一种或多种类型的病原体的至少一种。

至少一个污染物传感器110可以选自许多不同的污染物传感器。例如，至少一个污染物传感器110可以包括一个或多个固态污染气体传感器，这些传感器被配置为测量在环境空气中的CO_X(例如，CO)、NO_X、SO_X(例如，SO₂)、或其他类型的气体的浓度。这样的固态污染气体传感器可以是陶瓷电化学气体传感器、半导体气体传感器(例如，化学电阻气体传感器)、基于碳纳米管的气体传感器、或其他适合的传感器。针对至少一个污染物传感器110的其他适合的污染物传感器包括使用光学技术检测环境空气中的特异性气体或微粒的传感器，这些光学技术例如光谱学(例如，发光、磷光、荧光、激光拉曼光谱、等)、椭圆测量术、干涉测量法(例如，白光干涉测量法、光学波导结构中的模态干涉)、光学波导结构(例如光栅耦合器或共振镜)中的导模的光谱学、表面等离子体共振、或另一种适合的技术。应当注意的是，根据所希望或需要的具体应用环境，至少一个污染物传感器110可以采用任何前述类型的污染物传感器的至少一种、两种、或任何组合。

空气处理面罩系统100进一步包括可操作地耦合到至少一个污染物传感器110和可控制的空气处理装置106两者的控制电路114。例如，控制电路114可以经由电气连接、光学连接、或无线连接中的至少一个可操作地耦合到至少一个污染物传感器110和该至少一个可控制的空气处理装置106两者。控制电路114被配置为至少部分地基于从至少一个污染物传感器110接收的一个或多个信号112控制至少一个可控制的空气处理装置106的操作。虽然没有示出，但是电池或其他电源可以给至少一个污染物传感器110、控制电路114、以及至少一个可控制的空气处理装置106(当它是一种主动空气处理装置时)供电。

在展示的实施例中，提供了可以可操作地耦合到控制电路114的用于输入使用者输入的使用者界面116(例如，计算机触摸屏、小键盘、或其他计算装置、等)。使用者界面116使得使用者能够选择借此控制至少一个可控制的空气处理装置106的特定操作特征。然而，应当注意的是，在本文描述的任何实施例中，可以省略使用者界面116并且可以在没有使用者输入的情况下将控制电路114预先编程，例如，经由软件、固件、可编程逻辑装置、或其他技术以选定的方式来控制至少一个可控制的空气处理装置106。

在操作中，至少一个污染物传感器110感测环境空气中的至少一种空气污染物的存在或不存在并且将一个或多个信号112输出到控制电路114。基于在一个或多个信号112中编码的信息，控制电路114控制至少一个可控制的空气处理装置106的操作。在一个实施例中，控制电路114响应于指示至少一种空气污染物高于阈值污染物浓度水平的一个或多个信号112而选择性地激活至少一个可控制的空气处理装置106。在一个实施例中，控制电路114响应于指示至少一种空气污染物含有某些类型的空气传播污染物(例如某些类型的化学污染物或某些类型的空气传播微粒)该一个或多个信号112而选择性地激活至少一个可控制的空气处理装置106。在一个实施例中，根据使用者的局限性或限制来确定阈值污染物浓度水平(例如，它可以基于使用者的具体需要或健康状况而定制)。例如，在一个实施例中，在此描述的至少一个可控制的空气处理装置106或系统100针对哪种污染物、什么活化阈值、等的个人化而进行配置。

如上所讨论，使用者界面116使得使用者能够选择借此控制至少一个可控制的空气处理装置106的特定操作特征。在一个实施例中，使用者界面116和控制电路114可以被配置为使得使用者能够选择阈值污染物浓度水平，在这个水平之上控制电路114激活至少一个可控制的空气处理装置106。在一个实施例中，使用者界面116和控制电路114可以被配置为使得使用者能够选择那些类型的空气传播污染物将引起控制电路114激活至少一个可控制的空气处理装置106。

在一个实施例中，控制电路114和至少一个污染物传感器110可以与面罩体104以物理方式整合。例如，可以将控制电路114和至少一个污染物传感器110安装在面罩体104的内部或外部上。在一个实施例中，至少一个污染物传感器110可以是使用者可佩戴的(例如在袋中)并且与可能与面罩体104以物理方式整合的控制电路114通信。在一个实施例中，控制电路114可以与面罩体104以物理方式整合，而至少一个污染物传感器110远离空气处理面罩系统100并且与控制电路114无线通信。例如，至少一个污染物传感器110可以在房间、建筑物中、沿着街道或其他适合的位置定位，但是仍然经由另一装置(例如手机)与控制电路114直接抑或间接地无线通信。在一个实施例中，控制电路114和至少一个污染物传感器110两者远离空气处理面罩系统100，其中控制电路114与至少一个可控制的空气处理装置106无线通信，用于控制它的操作。

图2A是空气处理面罩系统100的一个实施例的示意性局部横截面图，其中至少一个可控制的空气处理装置106被配置为主动空气过滤器200。主动空气过滤器200可以被配置为静电过滤器或化学主动过滤器的至少一种。面罩体104可以包括与主动空气过滤器200流体连通的多个通气孔202，这样使得当使用者试图呼吸进入的空气时，在可佩戴的空气处理面罩102周围的环境空气流动通过这些通气孔202到达主动空气过滤器200。

在操作中，使用者试图呼吸在可佩戴的空气处理面罩102周围的环境空气，由此引起环境空气流动通过这些通气孔202到达主动空气过滤器200，从而变成使用者呼吸的过滤的进入的空气。当主动空气过滤器200被控制电路114响应于被至少一个污染物传感器110感测的污染物而活化时，流动到主动空气过滤器200的环境空气被它过滤，并且过滤的进入的空气被递送到使用者以供呼吸。当主动空气过滤器200未被控制电路114活化时，使用者仅可以呼吸通过这些通气孔202和主动空气过滤器200的未过滤的环境空气。

控制电路114可以控制主动空气过滤器200，正如先前关于图1所述。例如，控制电路114可以响应于指示至少一种空气污染物高于阈值污染物浓度水平的该一个或多个信号112而选择性地激活主动空气过滤器200，或者控制电路114可以响应于指示环境空气含有某些类型的空气传播污染物(例如某些类型的化学污染物或某些类型的空气传播微粒)的一个或多个信号112而选择性地激活主动空气过滤器200。

在一个实施例中，除了控制电路114被配置为响应于一个或多个信号112选择性地活化主动空气过滤器200之外，控制电路114可以控制主动空气过滤器200的特定过滤操作特征。例如，控制电路114可以被配置为改变主动空气过滤器200的过滤强度，改变通过主动空气过滤器200递送到使用者的空气流速，或者用主动空气过滤器200将有待被使用者呼吸的空气过滤到选定的空气污染物水平(例如，选定的污染物浓度)。

如上所讨论，使用者界面116使得使用者能够选择主动空气过滤器200借此可以操作的特定操作特征。在一个实施例中，使用者界面116和控制电路114可以被配置为使得使用者能够选择主动空气过滤器200的过滤强度、通过主动空气过滤器200的空气流速或者针对主动空气过滤器200过滤有待被使用者呼吸的空气的选定的空气污染物水平。

参考显示在图2B中的示意性局部横截面图，在一个实施例中，提供了安排为串联的多个主动空气过滤器200₁-200_n。每个主动空气过滤器200₁-200_n可以可操作地耦合到控制电路114并且可由控制电路114独立地控制。每个主动空气过滤器200₁-200_n可以被配置为选择性地过滤不同的空气污染物。例如，主动空气过滤器200₁-200_n之一可以被配置为过滤某些微粒，同时主动空气过滤器200₁-200_n之一可以被配置为过滤某些化学物质(例如，O₃、NO_X、或SO_X)。控制电路114可以被配置为至少部分地基于一个或多个信号112选择性地活化这些主动空气过滤器200₁-200_n中特定的一个或多个。在一个实施例中，除了控制电路114被配置为响应于一个或多个信号112选择性地活化主动空气过滤器200₁-200_n中的一个或多个之外，控制电路114可以控制主动空气过滤器200₁-200_n的特定过滤操作特征，一个或多个信号112指示主动空气过滤器200₁-200_n中选择的一个或多个被配置为过滤的环境空气中的一种或多种特定污染物的存在。例如，控制电路114可以被配置为改变主动空气过滤器200₁-200_n中的一个或多个的过滤强度，改变流动通过主动空气过滤器200₁-200_n堆叠递送到使用者的进入的空气流，或者用主动空气过滤器200₁-200_n堆叠将有待被使用者呼吸的进入的空气过滤到选定的空气污物水平(例如，选定的污染物浓度)。在一个实施例中，可以通过选择性地活化主动空气过滤器200₁-200_n中的一个或多个来控制过滤路径长度。例如，相比于过滤器200₁-200_n中的更少的个数为主动时提供更短的过滤路径长度，当所有主动空气过滤器200₁-200_n为主动的时候，提供了相对更长的过滤路径。

图3是空气处理面罩系统100的一个实施例的示意性局部横截面图，其中该至少一个可控制的空气处理装置106被配置为主动的可控制的空气处理装置300。主动的可控制的空气处理装置300可以被配置为光学过滤器，例如激光器、发光二极管(LED)、或灯之一。面罩体104可以包括与内部空气室304流体连通的多个通气孔302，内部空气室304进一步与多个通气孔306流体连通，这样使得当使用者试图呼吸进入的空气时，在可佩戴的空气处理面罩102周围的环境空气流动通过这些通气孔302、通过部空气室304并且通过这些通气孔304。

主动的可控制的空气处理装置300可以包括光源308，例如一个或多个激光器、一个或多个LED、或通过波导310(例如，光纤)输出处于选择的波长或波长范围的光的灯，由光源308输出的光通过该波导递送到内部空气室304以便照射在其中的有待被使用者呼吸的进入的空气。例如，红外线或紫外线波长的光适合于部分地中和或破坏许多普通的空气传播病原体。在一个实施例中，可以省略波导310，并且光源308可以直接将光输出到内部空气室304。主动的可控制的空气处理装置300可以很好地适用于至少部分地或完全地中和(例如，消毒)在进入的空气中存在的空气传播病原体，例如孢子、细菌、或病毒(例如，流感病毒)。虽然没有示出，电池或其他电源可以给至少一个污染物传感器110、控制电路114、以及该光源(当它是一种主动空气处理装置时)供电。

在操作中，使用者试图呼吸在可佩戴的空气处理面罩102周围的环境空气，由此引起环境空气流动通过这些通气孔302并且作为进入的空气进入内部空气室304。在一个实施例中，进入的空气是由可控制的空气处理装置300处理过的环境空气并且被使用者呼吸。控制电路114指导该光源输出光，所述光通过波导310递送到内部空气室304，以便照射并且部分地或基本上完全地中和流动通过内部空气室304的环境空气中的空气传播病原体，由此产生被使用者呼吸的至少部分中和的进入的空气。该至少部分中和的进入的空气流动通过这些通气孔306，以便被使用者呼吸。

控制电路114可以控制主动的可控制的空气处理装置300，正如先前关于图1所述。例如，控制电路114可以响应于指示存在于该环境空气中的病原体高于阈值污染物浓度水平的一个或多个信号112而选择性地激活主动的可控制的空气处理装置300来输出光，或者控制电路114可以响应于指示该环境空气含有某些类型的空气传播污染物(例如某些类型的病原体)的一个或多个信号112而选择性地激活主动空气过滤器200。

如上所讨论的，使用者界面116使得使用者能够选择主动的可控制的空气处理装置300借此可以操作的特定操作特征。在一个实施例中，使用者界面116和控制电路114可以被配置为使得使用者能够选择由光源308输出的光的强度、在此之上光源308照射空气的阈值污染物浓度水平、或者针对主动的可控制的空气处理装置300过滤有待被使用者呼吸的空气的选定的空气污染物水平。

图4是空气处理面罩系统100的一个实施例的示意性局部横截面图，其中至少一个可控制的空气处理装置106被配置为被动空气过滤器400。例如，被动空气过滤器400可以包括纤维过滤器(例如，HEPA过滤器)、活性碳、或者基于沸石的过滤器中的至少一种。可佩戴的空气处理面罩102包括端口402，响应于使用者的呼吸，经过该端口，环境空气可以作为进入的空气通过，到达至少一个阀404。例如，该至少一个阀404可以是电子驱动阀。至少一个阀404可以选择性地将进入的空气导向至被动空气过滤器400，并在该过滤器中通过时将其过滤，这样使得处理过的进入的空气406被递送至使用者。至少一个阀404也可以选择性将通过端口的402的环境空气导向至端口408，通过该端口，环境空气410以未过滤的状态递送至使用者。虽然没有示出，电池可以给至少一个污染物传感器110、控制电路114、以及至少一个阀404供电。

在操作中，最初，至少一个阀404可以处于这样一种配置，这样使得使用者能够抽吸通过被动空气过滤器400抑或端口408的环境空气，从而变成有待被使用者呼吸的进入的空气。使用者试图呼吸在可佩戴的空气处理面罩102周围的环境空气，由此引起环境空气流动通过端口402，到达至少一个阀404。控制电路114选择性地指导至少一个阀402，以便允许进入的空气流动到被动空气过滤器400，从而响应于由至少一个污染物传感器110输出的一个或多个信号112进行过滤操作。例如，控制电路114可以选择性地控制该至少一个阀404，以便允许该接收的进入的空气响应于指示存在于环境空气中的污染物(例如，化学污染物或微粒污染物)高于阈值污染物浓度水平的一个或多个信号112而流动到被动空气过滤器400，或者控制电路114选择性地打开至少一个阀404，以便允许该接收的进入的空气响应于指示环境空气含有某些类型的空气传播污染物(例如某些类型的病原体)的一个或多个信号112而流动到被动空气过滤器400。如果由至少一个污染物传感器110输出的一个或多个信号112指示环境空气基本上不含空气传播污染物(例如，选择空气传播污染物)或者这些空气传播污染物低于阈值污染物浓度水平,则控制电路114可以选择性地控制至少一个阀404，以便允许该进入的空气流动通过端口408到达使用者以未过滤的方式用于呼吸，或者可替代地，如果适用的话，可能不激活至少一个阀404，以便允许进入的空气传到被动空气过滤器400。

使用者界面116使得使用者能够选择至少一个阀404借此可以操作的特定操作特征。在一个实施例中，使用者界面116和控制电路114可以被配置为使得使用者能够选择阈值污染物浓度水平，在此水平之上控制电路114控制至少一个阀404将进入的空气导向至被动空气过滤器400。在一个实施例中，使用者界面116和控制电路114可以被配置为使得使用者能够选择哪些类型的空气传播污染物将引起控制电路114控制至少一个阀404，使得进入的空气被导向至被动空气过滤器400。

在一个实施例中，控制电路114可以控制多少进入的空气被导向至被动空气过滤器400并且被动过滤器400过滤。例如，在一个实施例中，进入的空气的部分分流(例如，按体积计算60％)被导向通过被动空气过滤器400，而环境空气的剩余部分(例如，按体积计算40％)通过端口408。在一个实施例中，至少一个阀404可以控制进入的空气流动通过什么类型的过滤器。例如，被动空气过滤器400可以包括多个被动或主动空气过滤器，并且控制电路114可以控制至少一个阀404将进入的空气导向至选定的该多个过滤器之一。

图5是空气处理面罩系统100的一个实施例的示意性局部横截面图，其中可佩戴的空气处理面罩102的面罩体104包括一个用于将已经处理的进入的空气储存在其中的辅助空气室500。在显示于图5中的所展示的实施例中，至少一个可控制的空气处理装置106被配置为被动空气过滤器502，但是也可以替代地或额外地采用在此披露的任何这些主动空气处理装置中的一个或多个。例如，该被动空气过滤器502可以包括纤维过滤器、活性碳、或者基于沸石的过滤器中的至少一种。

被动空气过滤器502与单向阀506流体连通，使得环境空气可以作为进入的空气通过单向阀506到达辅助空气室500。单向阀506被配置为仅允许被使用者呼吸并且由被动空气过滤器502过滤的进入的空气流动进入辅助空气室500用于储存。流量控制阀508(例如，电子控制阀)被提供为与辅助空气室500流体连通，这由控制电路114控制。虽然没有示出，但是电池可以给至少一个污染物传感器110、控制电路114、以及该流量控制阀508供电。

在操作中，控制电路114指导流量控制阀508定期打开和关闭，这样使得仅有已经由被动空气过滤器502过滤的进入的空气被递送至使用者以供呼吸。流量控制阀508的重复打开和关闭的时限被选择为使得当使用者呼气时，流量控制阀508将呼出空气导向通过穿过面罩体102的与流量控制阀508流体连通的流体导管510。经由将呼出空气导向通过流体导管510，呼出空气没有充入辅助空气室500，该辅助空气室通常仅用于处理过的进入的空气。在一个实施例中，进入的空气包括由被动空气过滤器502处理过的环境空气。

通常在使用者的吸气和呼气响应于由至少一个污染物传感器110输出的一个或多个信号112的时相，控制电路114可以选择性地指导流量控制阀508以控制的方式打开和关闭。例如，控制电路114可以选择性地打开和关闭流量控制阀508，从而响应于指示处于阈值污染物浓度水平的存在于环境空气中的污染物(例如化学污染物或微粒污染物)的一个或多个信号112，基本上仅允许储存在辅助室500中的过滤的进入的空气流动通过流量控制阀508，以供使用者呼吸。如果由至少一个污染物传感器110输出的一个或多个信号112指示进入的空气基本上不含空气传播污染物(例如，选择空气传播污染物)或者这些空气传播污染物在阈值污染物浓度水平以下，则控制电路114可以将流量控制阀508维持在一个位置，这样使得使用者可以通过流体导管510呼吸未经过滤的进入的空气。

使用者界面116使得使用者能够选择该流量控制阀508借此可以操作的特定操作特征。例如，在一个实施例中，使用者界面116和控制电路114可以被配置为使得使用者能够选择阈值污染物浓度水平，在此水平之下控制电路114控制流量控制阀508，这样使得使用者可以通过流体导管5100呼吸未经过滤的环境空气。

图6是空气处理面罩系统100的一个实施例的示意性局部横截面图，其中该可佩戴的空气处理面罩102包括至少一个可控制的空气处理装置600，该空气处理装置被配置为通过至少一个致动器602可展开的任何披露的被动空气过滤器。至少一个致动器602可以被配置为压电致动器、磁驱动致动器、静电驱动致动器、形状记忆合金致动器、或其他适合的致动器的至少一种。虽然没有示出，电池可以给至少一个污染物传感器110、控制电路114、以及至少一个致动器602供电。

图6显示了处于未展开位置的该至少一个可控制的空气处理装置600。在该未展开位置，被动空气过滤器600可以被储存在面罩体102之内，使得延伸通过面罩体102的呼吸端口604基本上由被动空气过滤器600保持畅通。当由该至少一个污染物传感器110输出到控制电路114的一个或多个信号112指示环境空气基本上不含空气传播污染物(例如，选择空气传播污染物)或者这些空气传播污染物在阈值污染物浓度水平以下的时候，控制电路114不指导至少一个致动器602展开被动空气过滤器600。

如在图7中显示，当由该至少一个污染物传感器110输出到控制电路114的一个或多个信号112指示环境空气包括某些空气传播污染物或者这些空气污染物高于阈值污染物浓度水平时，控制电路114指导该至少一个致动器602以物理方式移动被动空气过滤器600，这样使得被动空气过滤器600被展开，以便阻塞呼吸端口604。当被动空气过滤器600被展开时，在呼吸之前，由使用者呼吸的环境空气通过被动空气过滤器600过滤为进入的空气。当由至少一个污染物传感器110输出到控制电路114的一个或多个信号112指示环境空气基本上不含空气传播污染物(例如，选择空气传播污染物)或者这些空气传播污染物在阈值污染物浓度水平以下的时候，控制电路114可以指导至少一个致动器602以物理方式将被动空气过滤器600收回到显示在图6中的未展开位置。

在一个实施例中，可以定制被动空气过滤器600，用于过滤特定的污染物。在一个实施例中，被动空气过滤器600包括多个不同的被动空气过滤器，这些不同的被动空气过滤器中的每一个都被配置为选择性地过滤不同的污染物。例如，这些被动空气过滤器之一可以被配置为过滤某些空气传播微粒，而另一个被动空气过滤器可以被配置为过滤某些化学物质。不同的过滤器的选择性可以基于被动空气过滤器的孔径、表面形态、纤维组成、或其他选择的物理或化学特性。

使用者界面116使得使用者能够选择借此控制至少一个致动器602的特定操作特征。在一个实施例中，使用者界面116和控制电路114可以被配置为使得使用者能够选择阈值污染物浓度水平，在此水平之上控制电路114指导至少一个致动器602展开被动空气过滤器600。在一个实施例中，使用者界面116和控制电路114可以被配置为使得使用者能够选择哪些类型的空气传播污染物将引起控制电路114指导至少一个致动器602展开被动空气过滤器600。

图8是被配置为将污染物信息发送到第三方或另一个装置的空气处理面罩系统800的一个实施例的示意图。空气处理面罩系统800包括与控制电路804关联的至少一个可佩戴的空气处理面罩802以及响应于感测环境空气中的污染物水平而将编码污染物数据的一个或多个信号808输出到控制电路804的至少一个污染物传感器806。可以提供可以可操作地耦合到控制电路804的用于输入使用者输入的使用者界面807(例如，计算机触摸屏、小键盘、或其他计算装置、等)。使用者界面807使得使用者能够选择借此控制可佩戴的空气处理面罩802的该至少一个可控制的空气处理装置802的特定操作特征。至少一个可佩戴的空气处理面罩802、控制电路804、至少一个污染物传感器806、以及使用者界面807可以被配置为任何前述的空气处理面罩系统实施例，例如在图1-7中显示和描述的。

在一个实施例中，提供了包括存储电路(例如，合并在存储模块中的存储电路)的存储器810，它可操作地耦合控制电路804或至少一个污染物传感器806。例如，存储器810可以储存编码在该一个或多个信号808中的污染物数据或有关可佩戴的空气处理面罩800的操作特征，例如由该可佩戴的空气处理面罩800的可控制的空气处理装置执行的过滤或处理操作。

在一个实施例中，提供了可操作地耦合到控制电路804的数据发送器812。数据发送器812耦合到控制电路804，以便从其接收有关编码在一个或多个信号808中的污染物数据的信息或者有关可佩戴的空气处理面罩802的信息，例如由可佩戴的空气处理面罩802的至少一个可控制的空气处理装置执行的过滤或处理操作，并且传送一个或多个信号808作为编码这种信息的一个或多个发送的数据信号814。例如，数据发送器812可以被配置为射频数据发送器、光学数据发送器(例如，发射红外线或可见光)、被配置为允许一个或多个发送的数据信号814发送到相应地配置的另一个装置的电气接口(例如，USB插头)的物理电气接口(例如，USB插头)、或者其他适合的数据发送器。

数据发送器812可以将一个或多个发送的数据信号814发送到另一个装置，例如个人计算机816、另一个人820的便携装置818(例如，手机)中的至少一个、或发送到另一个可佩戴的空气处理面罩822，该可佩戴的空气处理面罩被配置为与任何披露的这些空气处理面罩系统的可佩戴的空气处理面罩802相同或相似。在一个实施例中，另一个装置可以与医师、公共卫生官员、或感兴趣的其他人相关联。在一个实施例中，一个或多个发送的数据信号814的发送可以在时间上间隔开，这样使得一个或多个发送的数据信号814的多次发送随着时间的过去而间隔地发生，这样使得例如可以追踪随着时间的过去的污染物水平。在一个实施例中，一个或多个发送的数据信号814的发送可以在多个区域上发生。例如，当嵌入或结合控制电路802的位置传感器检测到使用者随着选定的距离已经改变位置时，一个或多个发送的数据信号814的发送可以发生。

作为采用用于向第三方或另一个装置报告操作的和污染物的数据的数据发送器812的替代方案或除此之外，可以提供可操作地耦合到控制电路804的视觉指示器815。例如，视觉指示器815可以是一种发光装置，例如一个或多个LED。视觉指示器815可以与可佩戴的空气处理面罩802的面罩体安装或整合在一起。在操作中，控制电路804可以响应于指示存在于空气中的空气传播污染物高于阈值污染物浓度水平的一个或多个信号808、响应于指示存在于空气中的特定类型的空气传播污染物的一个或多个信号808、或者响应于其他适合的污染物信息而指导视觉指示器815输出光。在一个实施例中，该第三方包括，例如，医师、使用者、保险提供商、公共卫生设施、或其他卫生保健设施或提供商。

在一个实施例中，替代视觉指示器815或除此之外，可以使用报警器。例如，该报警器可以包括响应于指示存在于空气中的空气传播污染物高于阈值污染物浓度水平的一个或多个信号808、响应于指示存在于空气中的特定类型的空气传播污染物的一个或多个信号808、或者响应于其他适合的污染物信息而产生人类可听声音的声音报警器。可以使用声音报警器或视觉指示器815来提醒使用者戴上或展开该可佩戴的空气处理面罩802。

图9是用于用空气处理面罩系统(例如在此描述的任何这些空气处理面罩系统)来处理环境空气的一种方法900的一个实施例的流程图。方法900包括使用至少一个污染物传感器感测由使用者呼吸的环境空气中的至少一种空气污染物的行动902。例如，该至少一个污染物传感器可以包括以上针对用于感测空气传播微粒或化学污染物的至少一个污染物传感器110所描述的任何这些污染物传感器。此外，该至少一个污染物传感器可以远离该可佩戴的空气处理面罩而定位或者以物理方式与该可佩戴的空气处理面罩整合。方法900进一步包括响应于感测该至少一种空气污染物用可佩戴的空气处理面罩的至少一个可控制的空气处理装置处理进入的空气而产生处理过的进入的空气的行动904。例如，该可佩戴的空气处理面罩可以被配置为在图1-7中显示的任何这些可佩戴的空气处理面罩。可以响应于由该至少一个污染物传感器感测的发送到该可佩戴的空气处理面罩的控制电路的污染物而执行行动904。

在一个实施例中，行动900可以包括用该至少一个可控制的空气处理装置过滤或至少部分地中和(例如，消毒)进入的空气。例如，行动900可以包括用该至少一个可控制的空气处理装置被动或主动地过滤进入的空气。

在一个实施例中，方法900可以进一步包括响应于感测在行动902中的该至少一种空气污染物展开该至少一个可控制的空气处理装置。例如，可以经由如在图6和7中显示和描述的至少一个致动器来展开和收拢该至少一个可控制的空气处理装置。

在一个实施例中，方法900可以进一步包括发送编码有关感测的至少一种空气污染物或该可佩戴的空气处理面罩的操作特征的信息的一个或多个数据信号的行动。例如，可以将该一个或多个数据信号发送到第三方或另一个装置，例如，另一个空气处理面罩系统。

图10是用于操作可佩戴的空气处理面罩(例如在此描述的任何这些空气处理面罩系统和面罩系统)的至少一个可控制的空气处理装置的一种方法1000的一个实施例的流程图。方法1000包括用至少一个污染物传感器感测由使用者呼吸的环境空气中的至少一种空气污染物的行动1002。方法1000进一步包括响应于感测该至少一种空气污染物修改该可佩戴的空气处理面罩的至少一个可控制的空气处理装置的操作的行动1004。

在一个实施例中，行动1004包括展开或收拢用于处理该环境空气的至少一个可控制的空气处理装置，由此产生处理过的进入的空气供使用者呼吸。在一个实施例中，行动1004包括阻止该至少一个可控制的空气处理装置处理进入的空气。

在一个实施例中，方法1000进一步包括使用该至少一个可控制的空气处理装置来处理进入的空气。例如，处理进入的空气可以包括至少部分地中和(例如，消毒)环境空气，从而将该环境空气转化成有待被使用者呼吸的至少部分中和的进入的空气，或者将环境空气过滤从而将该环境空气转化成有待被使用者呼吸的过滤的进入的空气。

在一个实施例中，在此描述的这些装置、系统、或方法可适用于预防中风。

读者将认识到，现有技术状态已经进展到在系统方面的硬件和软件实施之间保留有极小区别的点；硬件或软件的使用通常是(但不总是如此，因为在某些背景下在硬件与软件之间的选择可能是重要的)代表成本对比效率折衷的一种设计选择。读者将理解的是，存在着借此能够实现在此描述的过程和/或系统和/或其他技术的不同媒介物(例如，硬件、软件和/或固件)，并且优选的媒介物将随着在其中展开这些过程和/或系统和/或其他技术的背景而变化。例如，如果实施者确定速度和准确性是最重要的，那么该实施者可以选择一种硬件和/或固件媒介物为主；可替代地，如果灵活性是最重要的，则该实施者可以选择软件实施为主；或者，仍然还是可替代地，实施者可以选择硬件、软件、和/或固件的一些组合。因此，存在着借此可以实现在此描述的过程和/或装置和/或其他技术的若干可能的媒介物，其中没有任何一种固有地优于另一种，因为有待利用的任何媒介物是依赖于其中该媒介物将被展开的背景以及该实施者的特定关注(例如，速度、灵活性、或预测性)的选择，其中任何一种可以改变。读者将认识到，实施的光学方面将典型地采用光学定向的硬件、软件、和/或固件。

前述详细说明已经通过使用框图、流程图和/或实例而陈述了装置和/或过程的不同实施例。在这些框图、流程图和/或实例含有一个或多个功能和/或操作的范围内，本领域普通技术人员将了解到，这些框图、流程图和/或实例中的每一个功能和/或操作都可以通过广泛范围的硬件、软件、固件或几乎其任何组合来独立地和/或共同地实施。在一个实施例中，在此描述的主题的若干部分可以经由专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、数字信号处理器(DSP)或其他集成形式来实施。然而，本领域普通技术人员将认识到，在此披露的实施例的一些方面的整体或一部分可以同等地在集成电路中实施为在一个或多个计算机上运行的一个或多个计算机程序(例如，在一个或多个计算机系统上运行的一个或多个程序)、在一个或多个处理器上运行的一个或多个程序(例如，在一个或多个微处理器上运行的一个或多个程序)、固件或以上各项的几乎任何组合，并且根据本披露，设计电路和/或编写用于软件和/或固件的代码将是所属领域普通技术人员所完全了解的。此外，读者将理解的是，在此描述的主题的机制能够以多种形式作为程序产品来分配，并且无论用来实际上实行该分配的信号承载介质的具体类型如何，在此描述的主题的说明性实施例都适用。信号承载介质的实例包括但不局限于以下各项：可记录类型的介质，例如软磁盘、硬磁盘驱动器、压缩光盘(CD)、数字视频磁盘(DVD)、数字磁带、计算机存储器、等；以及传输类型的介质，例如数字和/或模拟通信介质(例如，光纤电缆、波导、有线通信链路、无线通信链路、等)。

在广义上，通过具有广泛范围的电气部件(例如硬件、软件、固件、或它们的几乎任何组合)的不同类型的电机械系统以及可以传递机械力或运动的广泛范围的部件(例如刚体、弹簧或扭转体、液压装置、以及电磁致动装置，或它们的几乎任何组合)，可以单独地和/或共同地实施在此描述的不同实施例。因此，如在此所使用，“电机械系统”包括但不局限于：与换能器(例如，致动器、电动机、压电晶体、等)可操作地耦合的电路、具有至少一个离散电路的电路、具有至少一个集成电路的电路、具有至少一个专用集成电路的电路、形成经由计算机程序配置的通用计算装置(例如，由计算机程序配置的至少部分地进行在此描述的过程和/或装置的通用计算机，或者由计算机程序配置的至少部分地进行在此描述的过程和/或装置的微处理器)的电路、形成存储装置(例如，随机存取存储器的形式)的电路、形成通信装置(例如，调制解调器、通信开关、或光电设备)的电路、以及任何有关的非电气模拟，例如光学模拟或其他模拟。本领域普通技术人员将理解的是，电机械系统的实例包括但不局限于许多客户电子系统、连同其他系统，例如机动运输系统、工厂自动化系统、安全系统、以及通信/计算系统。本领域普通技术人员认识到，在此使用的电机械并不必然局限于电气致动和机械致动两者的系统，上下文可另外规定的除外。

在广义上，通过广泛范围的硬件、软件、固件、或它们的任何组合可以单独地和/或共同地实施在此描述的不同方面可以被视为是由不同类型的“电路”组成的。因此，如在此所使用，“电路”包括但不局限于：具有至少一个离散电路的电路、具有至少一个集成电路的电路、具有至少一个专用集成电路的电路、形成经由计算机程序配置的通用计算装置(例如，由计算机程序配置的至少部分地进行在此描述的过程和/或装置的通用计算机，或者由计算机程序配置的至少部分地进行在此描述的过程和/或装置的微处理器)的电路、形成存储装置(例如，随机存取存储器的形式)的电路、和/或形成通信装置(例如，调制解调器、通信开关、或光电设备)的电路。可以按照模拟或数字形式或它们的一些组合来实施在此描述的主题。

在此描述的分量(例如，步骤)、装置、以及物体和伴随它们的论述被用作为了概念清楚目的的实例。因此，如在此所使用，所陈述的特定实例和伴随的论述旨在代表它们的更一般的分类。一般而言，在此的任何特定实例的用途也是旨在代表它的类别，并且不包括在此这些特定分量(例如，步骤)、装置、物体不应当被视为指示这种限制是所希望的。

关于本文大量的复数和/或单数术语的使用，读者可以根据上下文和/或应用的需要将复数翻译成单数和/或将单数翻译成复数。为了清楚起见，各种单数/复数的转换在本文中未被清晰地陈述。

在此描述的主题有时说明的是不同的其他部件内含有的不同部件或与不同的其他部件连接的不同部件。应当理解的是，这样描述的构造仅仅是示例性的，并且事实上可以实施实现相同的功能性的许多其他的构造。在概念意义上，实现相同功能性的任何部件安排是是有效“关联”的，这样使得实现所希望的功能性。因此，实现具体功能性的在此结合的任何两个部件可以被看作彼此“关联”，这样实现所希望的功能性，而不论结构或中间部件如何。同样，如此关联的任何两个部件也可以被看作是彼此“可操作地连接”、或“可操作地耦合”的，从而实现所希望的功能性；并且能够如此关联的任何两个部件也可以被看作是彼此“可操作地可耦合”的，从而实现所希望的功能性。可操作地可耦合的具体实例包含(但不限于)以物理方式配合和/或以物理方式相互作用的部件，和/或以无线方式可相互作用和/或以无线方式相互作用的部件，和/或在逻辑上相互作用和/或在逻辑上可相互作用的部件。

在一些情况下，一个或多个部件可以在此被称为“被配置为”。读者将认识到，“被配置为”可总体上涵盖活动状态部件和/或非活动状态部件和/或备用状态部件、等，除非上下文另外要求。

在一些情况下，一个或多个部件可以在此被称为“被配置为”。读者将认识到，“被配置为”可总体上涵盖活动状态部件和/或非活动状态部件和/或备用状态部件，除非上下文另外要求。

虽然已显示并且描述了在此描述的本发明主题的特定方面，本领域的技术人员将清楚的是，基于在此的传授内容，在不脱离在此描述的主题及其较宽方面的情况下可以做出改变和修改，并且因此，所附权利要求书将在其范围内涵盖属于在此描述的主题的真实精神和范围内的所有这些改变和修改。此外，应当理解的是，本发明是由所附权利要求书限定的。一般而言，在此所使用的术语，尤其是在所附权利要求书中的术语(例如，所附权利要求书的主体)通常意指“开放性的”术语(例如，术语“包含(including)”应当被解释为“包含(including)但不局限于”，术语“具有”应当被解释为“具有至少”，术语“包括(includes)”应当被解释为“包括(includes)但不限于”等等)。本领域的普通技术人员将进一步理解的是，如果意指特定数目的所介绍的权利要求陈述，那么将在该权利要求中明确陈述这种意图，并且在缺乏这类陈述的情况下，不呈现这种意图。例如，为了有助于理解，以下所附权利要求书可以包含介绍性短语“至少一个”和“一个或多个”的使用，用来介绍权利要求陈述。然而，此类短语的使用不应当解释为意指经由不定冠词“一个”或“一种”介绍权利要求陈述将任何含有此类介绍的权利要求陈述的具体权利要求限制于仅含有一个这种陈述的发明，即使在相同的权利要求包括介绍性短语“一个或多个”或“至少一个”以及不定冠词例如“一个”或“一种”(例如，“一个”和/或“一种”，典型地也应当解释为表示“至少一个”或“一个或多个”)的时候也是如此；这对于使用定冠词来介绍权利要求陈述同样适用。另外，即使明确陈述所介绍的权利要求陈述的特定数目，这种陈述也应当通常解释为表示至少该陈述的数目(例如，没有其它修饰语的“两个陈述”的陈述通常表示至少两个陈述，或两个或者更多个陈述)。此外，在使用类似于“A、B、以及C、等的至少之一”的惯例的情况下，通常这样的句法结构意指在意义上的惯例(例如，“具有A、B、以及C的至少之一的系统”将包括但不局限于仅具有A、仅具有B、仅具有C、同时具有A和B、同时具有A和C、同时具有B和C、和/或同时具有A、B、以及C、等的系统)。在使用类似于“A、B、或C等等的至少之一”的惯例的情况下，通常这样的句法结构意指在意义上的惯例(例如，“具有A、B、或C的至少之一的系统”将包括但不限于仅具有A、仅具有B、仅具有C、同时具有A和B、同时具有A和C、同时具有B和C、和/或同时具有A、B、以及C等等的系统)。实质上，无论是在说明书、权利要求书或附图中，呈现两个或更多个选择性术语的分离性词语和/或短语都应当理解为考虑到了包含这些术语中的一个、这些术语中的任一个或这两个术语的可能性。例如，短语“A或B”将通常理解为包含“A”或“B”或“A和B”的可能性。

关于所附的权利要求书，其中陈述的操作通常可以按照任何次序来执行。这些替代次序的实例可以包含重叠的、交错的、中断的、重排序的、递增的、预备的、补充的、同时的、倒转的或其他变化的次序，除非上下文另外做出规定。关于上下文，即使术语像“响应于”、“有关”、或其他过去时态形容词通常并不旨在排除这样的变体，除非上下文另外做出规定。

虽然在此已经披露了各个方面和实施例，在此披露的各个方面和实施例是为了说明的目的，而并非意图进行限制，其中真实的范围和精神是由以下权利要求书指示的。

Claims

1.一种空气处理面罩系统，包括：

可佩戴的空气处理面罩，所述可佩戴的空气处理面罩包括面罩体；

由所述面罩体支持的至少一个可控制的空气处理装置，所述至少一个可控制的空气处理装置被设置为处理进入的空气；

至少一个污染物传感器，所述至少一个污染物传感器被设置为感测环境空气中至少一种污染物的存在并且进一步被设置为响应所述感测输出一个或更多个信号；

可操作地耦合到所述至少一个可控制的空气处理装置和至少一个使用者界面的控制电路，其中所述至少一个使用者界面被设置为使得使用者能够选择至少一个特定操作特征而控制所述至少一个可控制的空气处理装置。

2.根据权利要求1所述的空气处理面罩系统，其中所述可佩戴的空气处理面罩由织物、塑料中的至少一种或其组合制成。

3.根据权利要求1所述的空气处理面罩系统，其中所述至少一个污染物传感器包括一个或更多个固态污染气体传感器。

4.根据权利要求3所述的空气处理面罩系统，其中所述一个或更多个固态污染气体传感器包括陶瓷电化学气体传感器、半导体气体传感器或基于碳纳米管的气体传感器的至少一个。

5.根据权利要求1所述的空气处理面罩系统，其中所述至少一个污染物传感器包括使用光学技术检测特异性气体或微粒的一个或更多个传感器。

6.根据权利要求5所述的空气处理面罩系统，其中所述一个或更多个传感器使用了包括光谱学、椭圆测量术或干涉测量法中的至少一种的光学技术来检测特异性气体或微粒。

7.根据权利要求6所述的空气处理面罩系统，其中所述一个或更多个传感器使用了包括光学波导结构中的导模的光谱学的光学技术来检测特异性气体或微粒。

8.根据权利要求1所述的空气处理面罩系统，还包括电池或其他电源。

9.根据权利要求1所述的空气处理面罩系统，其中所述至少一个特定操作特征包括阈值污染物浓度水平，在所述阈值污染物浓度水平之上，所述控制电路激活所述至少一个可控制的空气处理装置。

10.根据权利要求1所述的空气处理面罩系统，其中所述至少一个特定操作特征包括将引起所述控制电路激活所述至少一个可控制的空气处理装置的特定类型的空气传播污染物。

11.根据权利要求1所述的空气处理面罩系统，其中所述可佩戴的空气处理面罩包括在所述面罩体的内部或外部的所述至少一个污染物传感器。

12.根据权利要求1所述的空气处理面罩系统，其中所述可佩戴的空气处理面罩远离所述至少一个污染物传感器。

13.根据权利要求1所述的空气处理面罩系统，其中所述至少一个污染物传感器被设置为由使用者佩戴。

14.根据权利要求1所述的空气处理面罩系统，其中所述至少一个污染物传感器位于建筑物或街道中的至少一个中，并且与所述控制电路直接或间接地无线通信。

15.根据权利要求1所述的空气处理面罩系统，其中所述至少一个污染物传感器位于房间中，并且与所述控制电路直接或间接地无线通信。

16.根据权利要求14或15所述的空气处理面罩系统，其中所述至少一个污染物传感器是通过手机或其他装置间接地与所述控制电路无线通信。

17.根据权利要求1所述的空气处理面罩系统，其中所述控制电路与所述面罩体以物理方式整合。

18.根据权利要求1所述的空气处理面罩系统，其中所述控制电路远离所述空气处理面罩系统并且与用于控制其操作的所述至少一个可控制的空气处理装置无线通信。

19.根据权利要求1所述的空气处理面罩系统，其中所述至少一个可控制的空气处理装置包括至少一个空气过滤器，所述至少一个空气过滤器被设置为过滤进入的空气。

20.根据权利要求19所述的空气处理面罩系统，其中所述至少一个空气过滤器包括至少一个被动空气过滤器。

21.根据权利要求20所述的空气处理面罩系统，其中所述至少一个被动空气过滤器包括纤维过滤器、活性碳或基于沸石的过滤器中的至少一种。

22.根据权利要求19所述的空气处理面罩系统，其中所述至少一个空气过滤器包括至少一个主动空气过滤器，所述至少一个主动空气过滤器被所述控制电路控制并且被设置为选择性地过滤进入的空气。

23.根据权利要求22所述的空气处理面罩系统，其中所述至少一个主动空气过滤器包括静电过滤器、光学过滤器或基于化学试剂的过滤器中的至少一个。

24.根据权利要求22所述的空气处理面罩系统，其中所述使用者界面和所述控制电路被设置为允许使用者选择以下的至少一个：所述主动空气过滤器的过滤强度、通过所述主动空气过滤器的空气流速、或者所述主动空气过滤器将有待被使用者呼吸的空气过滤到选定的空气污染物水平。

25.根据权利要求19所述的空气处理面罩系统，其中所述至少一个空气过滤器包括光学过滤器。

26.根据权利要求1所述的空气处理面罩系统，还包括光源。

27.根据权利要求26所述的空气处理面罩系统，其中所述光源包括激光器或灯中的至少一个，以照射待使用者吸入的进入的空气。

28.根据权利要求26所述的空气处理面罩系统，其中所述光源包括发光二极管(LED)，以照射待使用者吸入的进入的空气。

29.根据权利要求26所述的空气处理面罩系统，其中所述控制电路指导所述光源输出光，输出的光通过波导被递送到内部空气室。

30.根据权利要求26所述的空气处理面罩系统，其中所述使用者界面被设置为允许使用者选择由所述光源输出的光的强度或者阈值污染物浓度水平中的至少一个，在所述阈值污染物浓度水平之上时所述光源照射空气。

31.根据权利要求1所述的空气处理面罩系统，其中所述可佩戴的空气处理面罩包括至少一个阀，所述阀被设置为控制进入的空气至所述至少一个可控制的空气处理装置的流动。

32.根据权利要求1所述的空气处理面罩系统，其中控制电路被设置为控制所述至少一个可控制的空气处理装置的处理强度。

33.根据权利要求1所述的空气处理面罩系统，其中所述可佩戴的空气处理面罩包括可操作地耦合至所述控制电路的至少一个阀，所述控制电路被设置为控制所述至少一个阀的操作以便控制处理过的空气到使用者的递送。

34.根据权利要求33所述的空气处理面罩系统，其中所述使用者界面被设置为控制所述至少一个阀以将进入的空气引导到过滤器。

35.根据权利要求1所述的空气处理面罩系统，其中所述至少一个可控制的空气处理装置被设置为过滤空气传播颗粒。

36.根据权利要求1所述的空气处理面罩系统，其中所述至少一个可控制的空气处理装置被设置为至少部分地中和一种或更多种化学污染物。

37.根据权利要求1所述的空气处理面罩系统，其中所述至少一个污染物传感器包括至少一个颗粒传感器，所述至少一个颗粒传感器被设置为感测环境空气中的空气传播颗粒。

38.根据权利要求1所述的空气处理面罩系统，其中所述至少一个污染物传感器包括至少一个化学传感器，所述至少一个化学传感器被设置为感测环境空气中的一种或更多种化学污染物。

39.根据权利要求1所述的空气处理面罩系统，其中所述至少一个污染物传感器在电学上或光学上耦合到所述控制电路，以与所述一个或更多个信号通信。

40.根据权利要求1所述的空气处理面罩系统，其中所述空气处理面罩包括至少一个致动器，所述至少一个致动器被设置为响应于所述控制电路来展开所述至少一个可控制的空气处理装置。

41.根据权利要求40所述的空气处理面罩系统，其中所述至少一个致动器包括压电致动器、磁驱动致动器、静电驱动致动器或者形状记忆合金致动器中的至少一个。

42.根据权利要求40所述的空气处理面罩系统，还包括呼吸端口，当所述至少一个污染物传感器指示环境空气基本上不含空气传播污染物并且所述控制电路不指导所述至少一个致动器展开空气过滤器时，所述呼吸端口延伸通过所述面罩体基本上由所述空气过滤器保持畅通。

43.根据权利要求1所述的空气处理面罩系统，还包括耦合到所述控制电路的数据发送器，所述数据发送器被设置为发送至少与操作数据或者与编码在一个或更多个信号中的污染物数据相关的信息。

44.根据权利要求43所述的空气处理面罩系统，其中所述数据发送器被设置为无线发送信息。

45.根据权利要求43所述的空气处理面罩系统，其中所述数据发送器被设置为通过电气接口发送信息。

46.根据权利要求43所述的空气处理面罩系统，其中所述数据发送器被设置为发送信息到个人计算机、另一个人的便携装置或另一个可佩戴的空气处理面罩中的至少一个。

47.根据权利要求46所述的空气处理面罩系统，其中所述另一个人的便携装置包括手机。

48.根据权利要求46所述的空气处理面罩系统，其中所述另一个人的便携装置包括至少一个与医生或公共卫生官员相关联的便携装置。

49.根据权利要求43所述的空气处理面罩系统，其中所述数据发送器被所述控制电路指导发送的数据信号在时间上隔开，以便追踪随着时间的过去的污染物水平。

50.根据权利要求43所述的空气处理面罩系统，还包括位置传感器并且其中所述数据发送器被所述控制电路指导在多个区域上发送数据信号。

51.根据权利要求50所述的空气处理面罩系统，其中所述数据发送器被所述控制电路指导在多个位置上在选定的距离内发送数据信号。

52.根据权利要求1所述的空气处理面罩系统，还包括视觉指示器，所述视觉指示器可操作地耦合到所述控制电路并且响应于指示存在于空气中的空气传播污染物高于阈值污染物浓度水平的一个或更多个信号，或者响应于指示存在于空气中的特定类型或多个特定类型的空气传播污染物的一个或更多个信号。

53.根据权利要求1所述的空气处理面罩系统，还包括报警器，所述报警器响应于指示存在于空气中的空气传播污染物高于阈值污染物浓度水平的一个或更多个信号，或者响应于指示存在于空气中的特定类型或多个特定类型的空气传播污染物的一个或更多个信号。

54.根据权利要求1所述的空气处理面罩系统，还包括存储模块，所述存储模块被设置为储存被编码在一个或更多个信号中的来自所述至少一个污染物传感器的污染物数据。

55.根据权利要求1所述的空气处理面罩系统，其中所述可佩戴的空气处理面罩包括辅助空气室，所述辅助空气室被设置为储存已经被所述至少一个可控制的空气处理装置处理过的空气。

56.一种使用根据权利要求1所述的空气处理面罩系统处理待被使用者呼吸的环境空气的方法，所述方法包括：

通过使用至少一个污染物传感器感测待被使用者呼吸的环境空气中的至少一种污染物；以及

响应于指示所述至少一种污染物高于阈值污染物浓度水平的一个或多个信号，用可佩戴的空气处理面罩的至少一个可控制的空气处理装置处理待被使用者呼吸的进入的空气。

57.根据权利要求56所述的方法，还包括将与感测到的所述至少一种污染物相关的信息发送到所述可佩戴的空气处理面罩的控制电路。

58.根据权利要求56所述的方法，还包括响应于指示所述至少一种污染物高于阈值污染物浓度水平的一个或多个信号来展开所述至少一个可控制的空气处理装置。

59.根据权利要求56所述的方法，还包括发送编码了与所感测的至少一种污染物相关的信息的一个或更多个数据信号。

60.根据权利要求56所述的方法，还包括发送编码了与所述至少一个可控制的空气处理装置的操作相关的信息的一个或更多个数据信号。

61.根据权利要求56所述的方法，还包括储存与所感测的所述至少一种污染物相关的数据。

62.根据权利要求56所述的方法，还包括将处理过的空气储存在所述可佩戴的空气处理面罩的辅助室中。

63.一种操作根据权利要求1所述的空气处理面罩系统的由使用者佩戴的可佩戴的空气处理面罩的至少一个可控制的空气处理装置的方法，所述方法包括：

用控制电路选择阈值污染物浓度水平；

用至少一个污染物传感器感测待被使用者呼吸的环境空气中的至少一种污染物；以及

响应于指示所述至少一种污染物高于所述阈值污染物浓度水平的一个或多个信号，用可佩戴的空气处理面罩的至少一个可控制的空气处理装置处理待被使用者呼吸的进入的空气。