CN109310175B - 包括带有透明面罩及该面罩上的控制按钮的头罩的个人防护系统 - Google Patents

Abstract

一种个人防护系统(30、178、290)包括安装有衣服(102、236)的头盔(32、180)。头盔(32、180)包括电动组件，例如风扇(92、266、268、272)。用于调节电动组件(92、266、268、272)的运行的至少一个按钮(120、134、262、264)被安装到衣服(102、236)的面罩(110、240)。头盔(32、180)包括被连接到按钮(120、134、262、264)并监测该按钮的状态的检测器(85)。当按下按钮(120、134、262、264)时，检测器(85)向控制器(88)发送调节电动组件的致动的信号。控制器(88)然后设置该组件(92、266、268、272)的运行状态，使得基于按下控制按钮(120、134、262、264)，该组件(92、266、268、272)在由穿戴该个人防护系统(30、178、290)的个人所期望的状态中运行。

Description

包括带有透明面罩及该面罩上的控制按钮的头罩的个人防护 系统

技术领域

本发明主要涉及一种个人防护系统。更具体地，本发明的个人防护系统包括头盔和可移除头罩。该头罩具有被致动以控制该系统的运行的按钮。

背景技术

在某些医疗和外科手术过程中，医疗服务提供者将会穿戴一种被称为个人防护系统的组件。这类组件包括头盔。防护服被放置在头盔上，从而至少覆盖穿戴者的头部。在头部下方仅延伸短距离的衣服有时被称为头罩。延伸到腰部乃至腰部下方的衣服被称为大褂或长袍。无论长度如何，该衣服都包括透明面罩。形成该衣服的织物在医疗服务提供者和周围环境之间提供屏障。面罩是该屏障的透明部分，其允许个人查看正在实施手术的位置。

该屏障对患者和医疗服务提供者都是有益的。该屏障基本消除了医疗服务提供者会接触在手术过程中可能产生的来自患者的流体或固体物质碎片的可能性。同样，与任何个人一样，医疗服务提供者总是放出显微及近显微尺寸的死皮细胞、汗滴和唾液。由该个人防护系统提供的屏障基本消除了该物质将会落在患者的被暴露出以便实施手术的通常被遮蔽住的组织上的可能性。限制患者的内部组织暴露于该物质的程度同样导致降低了该物质将会引发组织感染的可能性。

如果个人简单地将衣服穿戴在头上，则这个人呼吸的必然结果是二氧化碳和水蒸汽在衣服下方的积聚。没有人(特别是实施手术的医疗服务工作者)愿意遭受过度暴露于二氧化碳的有害影响。如果允许水蒸汽积聚在衣服内侧，则蒸汽会凝结在面罩的内表面上。这些水滴的形成会降低通过面罩的能见度。

为了避免二氧化碳和水蒸汽积聚在个人防护系统的衣服下方的不良结果，将风扇安装到该个人防护系统的头盔。风扇将新鲜空气抽吸到衣服下方的空间(穿戴该系统的人的头部周围的空间)中。该空气迫使富含二氧化碳和水蒸汽的空气远离穿戴该系统的个人的头部周围。在美国专利No.6,481,019/PCT公开文献No.WO 2001/052675及美国专利No.7,735,156/PCT公开文献No.WO 2007/011646中描述了这种系统的示例，每篇文献都被以参引的方式结合到本文中。这些个人防护系统都在穿戴该系统的个人周围提供了屏障，并防止二氧化碳和水蒸汽在衣服下方的不良积聚。

一种个人防护系统包括至少一个(如果不是多个)控制按钮或开关。至少，大多数个人防护系统都设置有控制按钮，这些控制按钮由穿戴该系统的个人按下，由此这个人可控制风扇的速度。这是所期望的，因为这个人通常将会想要设定风扇，使得风扇以足够高以确保头罩下方的环境舒适的速度运行。同时，这个人将不会想将风扇设定成以如此高的速度运行，以致于风扇产生的噪音明显干扰这个人集中于待实施的手术的能力。此外，有时将辅助装置安装到个人防护系统的头盔。该辅助装置可包括向外指向的光源。在一些手术过程中，执业医师发现该光源对于照亮正被实施手术的区域中的组织是很有用的。该光源是有用的一个原因是它可通过研究组织的颜色帮助执业医师确定组织的类型和/或健康状况。有时被安装到个人防护系统的头盔的另一种辅助单元是包括麦克风的单元。这些单元中的一些是无线电收发器。这些单元允许穿戴该个人防护系统的人与位于正实施手术的房间内外的其他个人沟通。这可能是有用的，因为当穿戴该个人防护系统时，由于个人头上的头罩的存在，导致有时可能需要大声说话，以便被听到。在包括麦克风的替代单元中，其为包括扩音器和扬声器的单元。这类单元通过头罩将穿戴该单元的人的讲话向相邻的周围环境播放。这类单元提供了另一手段以确保穿戴该个人防护系统的个人可在以正常声音讲话时通过围绕这个人的头部延伸的头罩被听到。

这些装置中的每一件通常包括一个或多个按钮，使得穿戴该个人防护系统的个人可以控制该装置的运行状态。如上所述，风扇包括用于控制风扇速度的至少一个控制按钮。如果头盔包括光源，则设置按钮以控制该光源的开/关状态。如果头盔包括将讲话作为无线电波或简单放大的讲话进行播放的组件，则通常设置按钮以控制该组件的开/关状态。

同样，如通过参引并入的美国临时专利申请No.62/221,266/PCT申请No.PCT/US2016/052491所公开的那样(这些专利文献的内容在美国专利文献No.______/PCT公开文献No.WO 2017/053232中予以公开)，一些个人防护单元的头盔设置有冷却模块。这些冷却模块通常包括一个或多个Peltier型冷却模块。这类头盔被设计成，使得当被穿戴时，冷却模块的散热部分与个人的皮肤相邻(如果不与其相接触的话)。当被致动时，该模块将个人的热能抽离该个人。这有助于使这个人的体温保持在个人感到舒适的范围内。当个人防护系统设置有这些一个或多个冷却模块时，该系统通常包括允许个人自定义设定模块从个人抽离热量的速率的一个或多个按钮。

一种当前做法是将集成到个人防护系统的该一个或多个按钮安装到系统头盔。一旦该个人穿上该个人防护系统，则按钮被该衣服的头罩部分覆盖住。通过参引结合的美国专利No.6,418,019/PCT公开文献No.2001/011646公开了一种具有控制按钮的个人防护系统，这些控制按钮被安装到头盔的外表面。更具体地，这些按钮在穿戴头盔的个人的耳朵上方且略微靠后的位置安装到头盔。当个人想要按下这些按钮之一时，他/她必须将手移到无菌区外，并且移动到耳朵上方的位置。(无菌区通常是介于腰部和颈部之间的位于个人前方的空间。)如果个人在诸如光源之类的悬置装置附近，则这个人必须注意确保当手移动到按钮时，手不会无意识地接触该光源。即使戴手套，这种接触也可能导致手被认为是未消毒的。这就会需要中断手术，使得这个人可以重新戴上手套。

通过以下事实使必须如此定位手以便按下按钮进一步复杂化，即：由于这些按钮被定位在耳朵附近，因此他们位于穿戴头盔的这个人的视线之外。这意味着这个人不能依靠视觉线索来精确地定位手，以便按下按钮。实际上，当采用这种系统时，一些外科医生让巡回护士(位于无菌区之外的个人)按下控制按钮。这使外科医生不必集中于适当的手部放置，以便调节个人防护系统的运行状态。

缺乏这些视觉线索也可能使外科医生难以确信他/她正在按下他/她想要按下的控制按钮。这种困惑的可能性用于限制趋向于安装到个人防护系统头盔的控制按钮的数量。限制按钮的数量可限制提供给穿戴该系统的个人的控制选项的数量。

先前通过参引结合的美国专利No.7,735,156/PCT公开文献No.WO2007/011646公开了一种个人防护系统，其中按钮被安装到护颚(chin bar)的底部部分。护颚是一种从壳体向下延伸的U形结构。头盔通常被设计成，使得当被穿戴时，护颚从面部两侧向外且向前间隔开的位置向下延伸。护颚包括至少半刚性的位于个人的下颚前部且略微靠下的横梁。护颚的主要目的是为面罩提供结构支撑。更具体地，护颚是头盔的防止面罩向内塌陷在穿戴该个人防护系统的个人的面部上的结构部件。许多个人防护系统被设计成，使得将衣服暂时地保持到头盔的紧固元件安装到面罩。许多这种个人防护系统被设计成，使得与护颚成一体的紧固元件接合被安装到衣服面罩的互补紧固元件。

当控制按钮被安装到护颚时，按钮通常位于该护颚的腹板部分中，该腹板部分位于个人的下颚下方。想要按下按钮的个人将会将他/她的手提升到该护颚，并且通过按下衣服的覆盖该按钮的部分，按下该按钮。如此定位控制按钮的优点是，想要按下按钮的个人不必将他/她的手移动到明显离开无菌区的位置。此外，由于手在该过程中基本位于个人的面部前方，因此手处于个人的视野之内。这能够通过至少部分地依赖视线，迅速且准确地定位该手，因此可以按下意在致动的按钮。

考虑到接近的相对容易性，具有护颚安装的控制按钮的个人防护系统是对先前系统的流行替代方案。然而，在一些外科手术中，大量流体可能最终从患者朝向实施该手术的人排放。这些流体包括血液及被其它流体污染了的冲洗流体。小组织颗粒也可能从患者体内排出。当排出该物质时，系统按预期进行，流体降落在衣服上而非穿戴该系统的人的皮肤或衣服上。想要按压护颚安装按钮的个人有时需要按压被流体涂覆的衣服的一部分。为了确保手指或拇指按压在衣服上不会导致迫使流体或其它污染物通过该衣服，利用渗透性比一些先前可用衣服低的材料制成该衣服是一种惯例。渗透性差的该材料与先前可用衣服相比透气性差。这种透气性的降低随着时间的流逝会导致与必须穿戴个人防护系统相关联的不舒适。此外，与形成现有技术衣服的材料相比，这种材料提供起来是更为昂贵的。需要利用这种更为昂贵的材料形成衣服会提高提供该衣服的成本。

此外，一些个人防护系统被构造成，使得一旦个人将电池组连接到头盔，就启动风扇。即使覆盖的衣服尚未被放置在头盔和头部上，该事件也会发生。这导致由风扇不必要地产生噪声。这也导致系统电池中存储的电荷损耗，即使风扇的运转并不用于任何有用的目的。

发明内容

本发明涉及一种新型且有用的个人防护系统。本发明的防护系统是一种如下类型的防护系统，其可被用于在医疗或外科手术环境中在个人与周围环境之间提供无菌屏障。本发明的个人防护系统包括用于控制该系统的运行状态的一个或多个按钮。该系统的按钮被定位成，是穿戴该系统的人容易接近的，并且位于如下位置中，其中，清楚的是，按下该按钮将并不导致按钮上的材料被推动通过由该系统形成的屏障。

本发明的个人防护系统包括衣服和头盔。衣服覆盖至少头盔及穿戴该头盔的个人的至少头部。位于头盔内的是电气有源部件。通常，这些部件至少调节衣服内侧的环境。头盔包括透明面罩。该面罩由透明塑料制成。

本发明进一步包括安装到面罩的至少一个控制按钮。同样设置在面罩上的一个或多个导体从每个按钮延伸。这些导体延伸到被安装到面罩的触头。头盔包括与面罩触头互补的触头。头盔触头被电气连接到安装于头盔的控制器。

使用该个人防护系统的个人通过首先穿戴头盔而准备好使用该系统。衣服被放置在头盔上方。由于将衣服装配在头盔上方，因此面罩触头接触头盔触头。每个按钮因此被连接到控制器。

当这个人想要设置电气有源部件的运行状态时，这个人按下面罩安装式按钮中的适当的一个。按钮的按下由控制器感测到。控制器进而对个人防护系统的运行状态做出适当的调节。

按钮被安装到一层塑料片材。当按下按钮时，这个人并不会因此感觉到该动作仿佛会导致相邻按钮上的任何材料被按压通过屏障的由面罩形成的该部分。

在本发明的某些变型中，触头与将面罩保持到头盔和/或使面罩与头盔对准的部件成一体。在本发明的某些变型中，互补的面罩和头盔触头是同样接合以将面罩物理地保持到头盔的导电部件。在本发明的另一变型中，面罩触头延伸到实施紧固和/或对准功能的面罩特征。这类特征可以是位于面罩上的开口或槽口。头盔形成有安置在面罩开口或槽口中的互补接片。头盔触头邻近于该接片定位。因此，头盔接片在面罩开口或槽口中的安置导致头盔触头接合与面罩成一体的互补触头。

在本发明的某些变型中，每个按钮均包括形成在面罩上的两个导体的几何特征。这些几何特征以彼此接近的方式定位。与头盔成一体的是检测器。该检测器能够感测越过终端结构的信号的状态变化。该变化可能是由于越过该几何特征的变量(例如电容或电阻)的状态变化所导致的。通过接近这些几何特征放置手指或拇指，穿戴该个人防护系统的个人致动按钮。该动作改变了由检测器感测到的电容或电阻。响应于检测器确定该状态变化已经发生，检测器向控制器发送与终端结构相关联的按钮被按下的信号。

本发明还涉及一种个人防护系统，其被设计成，使得仅当将衣服装配在该系统上方时，头盔才是被风扇致动的。

附图说明

在权利要求书中指出了本发明的特殊性。通过结合附图做出的下列详细描述，理解本发明的以上和其它特征和优点，其中：

图1是本发明的个人防护系统的透视图；

图2是本发明的个人防护系统的头盔的透视图；

图3是头盔的横截面视图；

图3A是头盔的前部的横截面放大视图；

图4是头盔的电气有源部件的框图；

图5是与本发明的系统成为一体的衣服的面罩的内表面的透视图；

图5A是面罩内侧的该部分的放大视图，其中设置在面罩上的导电材料在面罩上形成多个按钮；

图6是面罩及附接到该面罩的部件的分解视图；

图7是描绘可释放地固定到头盔的面罩的横截面视图；

图8是本发明的替代个人防护系统的透视图，其中并未示出织物壳体；

图9是图8的该系统的头盔的透视图；

图10描绘了与图9的头盔成为一体的触头；

图11描绘了图8的系统的衣服的面罩的内表面；

图11A是图11的放大部分；

图12是描绘面罩到图8的系统的头罩的可释放安装的横截面视图；

图13是本发明的替代个人防护系统的电气部件的框图；

图14是本发明的个人防护系统的一些部件的示意框图，其中该衣服安装有存储器；

图15描绘了一些可被存储在与衣服成为一体的存储器中的数据；

图16是该控制器如何响应于衣服存储器中的数据调节系统的运行的流程图；

图17描绘了在本发明的个人防护系统的衣服上的电气有源部件和头盔上的部件之间建立连接的替代方式；

图18是本发明的另一个人防护系统的特征的示意框图；

图19描绘了本发明的替代个人防护系统的头盔；

图20是与图19的头盔成为一体的电气部件的框图；以及

图21A和图21B是用于检测与头盔相邻的面罩是否存在的替代传感器的示意性描述。

具体实施方式

I.基本系统

本发明的个人防护系统30包括穿戴在穿戴该系统的个人的头部上的头盔32。系统30还包括衣服102。衣服102至少延伸覆盖头盔32及穿戴该系统的人的头部。衣服102在由个人的衣服覆盖的多个部分周围形成防护屏障。位于头盔内部的是风扇94，参见图3。风扇94将空气抽吸到衣服102中，以将衣服下方的环境维持在对穿戴该系统30的个人而言是舒适的状态。

如在图2和图3中所见的头盔32包括头带34。如由名称所暗示的那样，头带34被设计成装配在穿戴该系统30的个人的头部周围。壳体36被安装到头带34并设置在头带34的上方。壳体36被成形以装配在穿戴个人防护系统30的个人的头部上方。壳体36被成形以形成边沿(rim)38。边沿38是壳体36的底部部分。边沿38通常位于头带34的高度处或其上方。边沿38在穿戴该系统30的个人的头部周围周向地延伸。所描绘的壳体36包括弧形腹板40。腹板40是壳体的延伸覆盖穿戴头盔32的个人的头顶的该部分。壳体36被形成，使得腹板40在边沿38的相对的前后部分之间延伸。壳体36被进一步形成为具有从边沿38向前突出的多个柱台(pylon)42。本发明的所述变型包括三个柱台42。一个柱台42从边沿38的前向表面的中央向前突出。其余两个柱台42位于中央定位的柱台42的相反两侧上。

壳体36的许多部分被形成以限定多个空隙。一个空隙是形成在腹板40中的中央空隙52。该中央空隙52与前部相比更为朝向壳体36的后部定位。壳体36被进一步形成为，使得腹板40在顶部中具有通向空隙52的开口50。壳体36中的第二空隙是前管道54。前管道54从中央空隙52延伸到形成在壳体边沿38的底部边缘中的排放口56。排放口56位于壳体36的紧邻柱台42的下方的该部分中。

壳体36中的附加空隙是后管道58。后管道58从中央空隙52向后延伸到壳体36的背部或后部。一个或多个喷嘴62安装到壳体的后部。喷嘴62从壳体边沿38向下并在头带34的位于壳体36的下方的区段的下方延伸。后管道58延伸到喷嘴62。

多个磁体64安装到壳体35(标识出两个磁体)。每个柱台42安装一个磁体64。每个磁体62被形成以具有基部65和头部66。头部66的直径比基部65的大。如图3A中所见，每个磁体64被安装到相关联的柱台，使得磁体的基部被嵌置在该柱台中。头部66位于该基部的前方，以便在柱台42的向外导向表面的前方延伸。磁体64由磁性且导电的材料形成。在本发明的一个变型中，磁体64由镀镍铜的钕铁硼形成。

风扇94设置在壳体的中央空隙52中。同样被设置在空隙52中的电机92使风扇94旋转。风扇94被设计成，当被致动时，通过开口50抽吸入空气并迫使该空气向外通过管道54和58。被迫通过前管道54的空气被通过开口56排出。被迫通过后管道58的空气被通过一个或多个喷嘴62排出。

图4在框图中描绘了头盔32的电气部件。这些部件包括三个磁体64。导电导体82(一个导体被标识出)从每个磁体64延伸到检测器85。检测器85监测被从导体施加到检测器的信号的特性。具体地，检测器85确定何时由于与衣服102成为一体的下文讨论的按钮120和134之一被压下而导致越过导体82的信号的特性发生改变。在本发明的一个变型中，检测器85监测由于电容变化导致的信号变化。具体地，检测器85监测由磁体64a和64b之间的信号特性的变化所表示的电容变化以及由磁体64b和64c之间的信号特性的变化所表示的电容变化。在本发明的一个变形中，从荷兰埃因霍温市的NXP半导体公司获得的PCF8883触摸/接近传感器充当检测器85。

由检测器85输出的信号被施加到控制器88。控制器88被配置成将来自电池86的激励信号选择性地施加到电机92。更具体地，响应于由检测器85输出的信号，控制器88设定从电池86向电机92提供的激励信号的特性。这导致风扇94在如下状态中运行，其中气流以穿戴该系统30的个人所期望的速率流过衣服。

电池86被理解为通常被穿戴在穿戴该个人防护系统30的个人的腰部周围。未示出且并非本发明的一部分的是将电池86连接到头盔32的缆线。同样未示出且并非本发明的一部分的是位于壳体36内的安装有检测器85和控制器88的电路板。

返回图1，所理解的是，衣服102包括壳体104。在图1中，壳体104的轮廓被示出为，使得可看到系统30的其它部件。壳体104由能够用作病毒屏障的柔性织物形成。在本发明的一些变型中，壳体104以及引申为整个衣服102被成形以仅覆盖住头盔32、穿戴系统的个人的头部及其位于肩部上方的多个部分。在本发明的这些变型中，衣服102被称为头罩。在本发明的其它变型中，壳体104形成有套筒并至少延伸到腰部。在本发明的这些变型中，所形成的衣服102被称为长袍。尽管在附图中并未示出，但衣服通常被形成为，使得在壳体通常存在于头盔的腹板40上方的位置处，存在过滤器。过滤器由通常为无纺聚丙烯的材料形成。

壳体的被成形以装配在个人的头部上方的部分形成有开口106。柔性的透明面罩110被固定在开口106的上方。在本发明的一些变型中，面罩110由聚碳酸酯形成。一个这种聚碳酸酯由沙比克公司(Sabic)以商标LEXAN售卖。面罩为片状结构，并且通常具有1mm或更小的厚度。面罩110被固定到开口，使得面罩的外周边与壳体104的环绕开口106的内表面重叠。在图1中，这由位于面罩的底部和右侧周边部分上方的虚线表示。使用高粘度橡胶粘合剂将面罩110固定到壳体。

如图5、图5A和图6中所见，面罩110被形成为，使得在面罩顶部的下方存在一个中央开口114和两个侧向开口116。该衣服102被形成为，使得当面部开口114与中央磁体64b对准并且面罩随后在头盔32的边沿38周围弯曲时，每个侧向开口116均与侧向定位的磁体64a和64c中的一个对准。

两个可手动致动的按钮120和134形成在面罩110上。按钮120和134位于面罩的一侧上。按钮120和134包括形成在面罩110的内表面上的导电迹线。这些导电迹线可由石墨烯或银基油墨形成，并且具有小于1mm或更小、更优选地为0.5mm或更小的厚度。按钮120和134位于将面罩110安装到壳体104的位置的内侧。按钮120包括形成在面罩110的内表面上的导电圆形盘122。按钮120还包括部分地环绕该盘的导电环126。环126对向(subtend)围绕该盘延伸至少180°的弧。共同地，盘122和环126被形成为，使得当手指或拇指接触面罩的其上形成有按钮120的区段时，越过这些部件将存在可由检测器85感测到的信号的特性变化。

此外，在本发明的所述变型中，检测器85测量电容的变化。因此，在本发明的该变型中，检测器85越过盘122和环126施加信号。检测器85监测信号特性的变化。在本发明的该变型中，手指或拇指的存在改变了盘122和环126之间的介电特性。在本发明的这些变型中，盘122可具有介于10mm到20mm之间的直径。环126可与盘122的外周边间隔开1mm到5mm。形成该环的导电材料可具有介于1mm到5mm之间的横向(side-to-side)宽度。

按钮134包括与盘122类似的盘136。与环126类似的环142至少部分地环绕盘136。按钮134因此如同按钮120一样起作用。当将拇指或手指放置在面罩110的其上形成有按钮134的区段上时，越过盘136和环142的电容存在变化。

多个导体124、128和144也被形成在面罩110的内表面上。导体124、128和144及以下描述的环125、130和146是形成按钮120和134的相同导电迹线的多个区段。导体124从盘122延伸。该导体沿面罩的该侧向上延伸。在面罩的顶部，导体124朝向面罩的中央延伸。导体124终止于同样形成在面罩的内侧上的导电环125。环125形成在面罩的形成开口116中的一个的一部分的周围。环126和142都连接到第二导体(导体128)。导体128沿面罩的内表面、沿与导体124基本平行的行进路径延伸。导体128延伸到形成在面罩的内表面上的环130。环130围绕该面罩的限定开口114的该部分延伸。导体144(第三导体)从盘136延伸。导体144沿与导体124和128的路径平行的路径延伸。导体144终止于与环130类似的环146处。环146被围绕第二开口116设置。

同样安装到面罩110的是三个磁体148a、148b和148c。磁体148a、148b和148c可由相同的材料形成，并且具有与磁体64相同或相似的形状。每个磁体148a、148b、148c的基部均安装在开口114或116中的一个中。磁体148安装到面罩110，使得每个磁体的头部从面罩的内表面向内延伸。磁体148a被示出为与环125中的一个电气接触。磁体148b与环130电气接触。磁体148c与环146电气接触。

个人通过首先将头盔32放置在头部上方，来准备使用本发明的个人防护系统30。如果需要的话，将电池86连接到头盔。然后将衣服102放置在头盔32上方，并且至少放置在个人的头部上方。此外，长袍风格的衣服102延伸遍及臂部，并且至少延伸到腰部。作为将衣服装配到个人的过程的一部分，使面罩围绕壳体的边沿36的前部弯曲。通过将每个衣服磁体148a、148b、148c分别压靠在互补的头盔磁体64a、64b、64c上，将衣服110可释放地固定到头盔。

由于将磁体64a、64b、64c和148a、148b、148c彼此接触放置并且由于制成磁体的材料，因此在每对邻接的磁体之间进行电气连接。图7描绘了一对磁体(即任意磁体64c和148c)的彼此接合。这意味着，由于将衣服102可释放地附接到头盔，因此从按钮120和134越过导体124、128和144、磁体148、磁体64和导体82到检测器85进行电气连接。

个人因此能够通过按压按钮120和134来控制系统30的运行。在本发明的该变型中，个人能够通过接触按钮120来降低电机/风扇速度，并通过接触按钮134来提高电机/风扇速度。当个人想要提高风扇94的速度时，个人将手指按向一个按钮(任意按钮120)。手指在面罩110的形成有按钮120的盘122和环126的区段上的存在改变了盘122和环126之间的介电常数的性质。这改变了按钮120的电容。此外，检测器85连续地监测越过形成每个按钮120和134的导电盘和环的信号特性的变化。当存在由于将手指放置在面罩110的形成有按钮120的区段上而导致的电容变化时，越过形成该按钮的盘122和环126的信号特性存在变化。响应于确定已经发生该信号变化，检测器85向控制器88输出表示已经发生该变化的信号。控制器88将该信号解释为个人想要提高风扇94的速度(实际为电机92的速度)的指示。控制器88因此重置被施加到电机92的激励信号的特性，从而致使电机以及引申为致使风扇94以较高的每分钟转数(RPM)运行。

在本发明的该变型中，个人通过将手指放置成极为接近面罩的其上形成有按钮134的区段，来降低风扇速度。越过按钮132的盘136和环142的最终变化被通过检测器85共同地解释为应该降低电机92的速度的表示。

当使用本发明的系统30的个人想要设定系统的状态时，该个人按压在面罩的形成有适当的按钮120或134的区段上。个人不必按压在衣服的织物部分上。换言之，为了改变系统状态，个人将手指放置在衣服的无孔部件(面罩110)上。个人不必感觉到，为了改变系统状态，将手指按压在按钮上将会导致流体被迫通过衣服的多孔区段。当身体的其上设置有按钮的部分覆有体液时，该感觉的消除导致同样消除了个人可能不得不另外致动按钮的不情愿性。

在本发明的许多变型中，信号检测器85越过每个按钮施加信号导致越过按钮的功耗小于100mW。通过该按钮的电流小于50毫安培(mAmp)。因此，假定通过按钮的信号的功率相对较低，通常不需要在按钮120和134或延伸到按钮的导体124、128、144上设置绝缘层。通过不必设置该绝缘层所获得的一个优点是避免了设置该层的成本。不必设置该绝缘层的另一优点是，该层会向面罩添加附加的视觉不连续性。所理解的是，面罩应该理想地是完全透明的。最小化与面罩相结合的视觉不连续性使这些不连续性分散到穿戴该个人防护系统的个人或注视穿戴该个人防护系统的这个人的个人的程度最小化。

II.第一替代系统

图8示出了本发明的替代系统178。系统178包括头盔180和衣服236。此外，可看到系统178的其它部件，衣服236的壳体238仅被以轮廓示出。

如在图9中可见，头盔180包括头带182。壳体184由头带182支撑并位于头带182的上方。先前描述的电机92和风扇94子组件设置在壳体184中。前波纹管186从壳体184向前延伸。前波纹管186延伸到前喷嘴188。前喷嘴188安装到头带182的前方。后波纹管218从壳体184的后部延伸。后波纹管延伸到后喷嘴220。后喷嘴220安装到头带182的背部。当致动包括头盔180的该系统时，风扇将空气通过该衣服抽吸到壳体184的顶部中。空气被分别通过前波纹管186和后波纹管218排出。流过前波纹管186的空气被在穿戴该系统的个人的前方排出。流过后波纹管218的空气被通过后喷嘴220排出。后喷嘴220被定位成，在头带182的下方打开。被从后喷嘴220排出的空气可被在穿戴该系统的个人的颈部的后侧上排出。

头盔180的前喷嘴188包括块185。块185是喷嘴188的被安装到头带182的部分，或是头盔180的与头带成为一体的部件。在本发明的所示变型中，块185被安装到作为头带182的一部分的条带183。

前喷嘴188也被形成为具有接片216。接片216从喷嘴的前边缘向上突出。如在图10和图12中所见，块190从前喷嘴188的顶表面向外突出。块190被远离接片216的向后定向表面而向后间隔开。在图10中，接片216的位于该块下方的基部被以横截面示出，使得可看到块190及位于接片后面的相关部件。块190的向前定向表面被形成以具有三个细长的插槽192。触头198设置在每个插槽192中。每个触头198均呈导电的柔性金属条的形式。触头198是向外弯曲的。更具体地，这些触头被形成为在块190的前方延伸。通常，头盔180被形成为，使得当衣服并未被设置在头盔上方时，触头邻接接片216的向后定向表面。虽然未示出，但在本发明的一些变型中，一种包括框架和一系列腹板的板被设置在块190的上方。框架被构造成将触头198保持在插槽192中。

头盔180包括结合本发明的第一实施例描述的检测器85和控制器88。虽然未示出，但应该理解的是，在本发明的该变型中，与导体82类似的导体将每个触头198连接到检测器85。

头盔180包括从头带182的前方向下延伸的护颚224。护颚224包括从头带182的相对两侧延伸的两个支柱226。横梁228在支柱226的相对的两自由端之间延伸。该护颚224被形成为，使得横梁228位于穿戴该系统178的个人的下颚的下方且略微靠前。横梁228从支柱226的两端向外弯曲。两个磁体234(示出了一个磁体)被安装到护颚224。每个磁体234均邻近于护颚224的横梁228的外端设置。

面罩240被安装到形成在衣服236的壳体238中的开口(未标识出开口)。如在图11中所见，面罩240具有与先前描述的面罩110相同的大致形状。面罩240被安装到形成在衣服236的壳体238中的开口。面罩240被进一步形成为，使得在面罩的顶部部分下方，存在矩形形状的开口242。开口242被成形以接收与头盔180成一体的接片216。两个磁体246被安装到面罩240，以从面罩的向内定向表面向内延伸。共同地，本发明的该变型的部件被形成为，使得当将头盔接片216安置在面罩开口242中并且使面罩240围绕下颚224弯曲时，每个面罩磁体246均将邻接并闩锁于互补的一个磁体234。

先前描述的按钮120和134形成在面罩的内表面上。未标识的是形成按钮120的盘122和环126以及形成按钮134的盘136和环142。与导体124类似并具有与导体124相同的大致形状的导体252从盘122延伸。与导体128类似并具有与导体128相同的大致形状的导体254从环126和142延伸。与导体144类似并具有与导体144相同的大致形状的导体256从盘136延伸。导体252、254和256与导体124、128和144的不同之处在于，导体252、254和256中的每个都具有定位在面罩的限定开口242的周边的一部分的上方的尾端。如图11A中所见，导体252的尾端终止在面罩的限定开口242的顶部右侧周边部分的区段上方。导体254终止在面罩的限定开口242的顶部中央区段的区段上。导体256的尾端终止在面罩的限定开口242的顶部左侧周边的区段上方。

共同地，形成该系统的该变型的部件被构造成，使得当将头盔接片完全安置在面罩开口242中时，导体252、254和256中的每个的尾端与触头198中的单独的一个对准。

为了使用系统178，首先将头盔180放置在个人的头部上。最初将衣服236放置在个人的面部上方。更具体地，衣服被定位成，使得当将衣服带到面部上时，与头盔成一体的接片216将安置在位于面罩内部的开口242中。由于将面罩进一步向下推动到位于块190和接片216之间的空间中，因此每个导体252、254和256的尾端均物理接触与头盔180成一体的相关触头198。图12示出了一个导体(任意导体254)如何邻接相关触头198。

一旦将面罩240安置在接片216的上方，就将衣服壳体238从头盔180及个人的系统旨在覆盖的解剖结构的多个部分周围展开。同样，使面罩240在头盔周围弯曲。更具体地，面罩240被弯曲，使得与面罩成一体的每一个磁体246可释放地接合与头盔180成一体的互补磁体236。由于磁体236和246如此接合，因此面罩240从侧面到侧面在个人的头部周围具有曲线形状。为面罩提供该曲线形状增大了位于穿戴该系统的个人的面罩外侧的视野。面罩的下部部分的弯曲受到面罩的该区段与横梁228的邻接的限制，该横梁与护颚224是成一体的。

应该了解到的是，在导体252、254和256与触头198接合的情况下，在按钮120和134与检测器85之间建立电气连接。在电气方面，该系统的该变型以与该系统的第一变型相同的方式运行。如果个人想要控制风扇速度，则个人按下适当的按钮120或134。响应于由该动作引起的电容变化，检测器85向控制器发送适当的信号。控制器88进而基于按下哪个按钮来调节电机的速度。

本发明的该系统178的其它优点是消除了提供实施两个功能(将面罩物理紧固和电气连接到头盔)所需要的部件的费用。同样，系统178简化了面罩240与头盔180的对中。

II.第二替代系统

图13示出了具有三个面罩安装的控制按钮(按钮120、134、262和264)的本发明的电气部件。在图13中，按钮120、134、262和264被示出为位于面罩的相反两侧上。未示出的是与头盔和面罩240成一体的将按钮连接到检测器85a的触头。在本发明的该变型中，除了具有风扇电机92之外，头盔还具有光源266、通信单元268和冷却带272。光源266通常安装到头盔以从面罩240发出光束。通信单元268可以是RF收发器。作为选择，通信单元268可包括具有扬声器的扩音器。在任一情况下，通信单元通常包括头盔安装的麦克风267。该麦克风267通常附接到护颚。冷却带272通常包括能够从穿戴个人防护系统的个人的皮肤抽离热量的部件。一个这种带在通过参引结合的美国临时专利申请No.62/221,266中公开。在本发明的该变型中，控制器88a调节该系统的这些子组件92、266、268和272中的每个的运行状态。

在本发明的该变型中，每一个按钮120、134、262和264被用于调节该系统的每个电动子组件92、266、268和272的运行状态。任意地，当控制器88a接收到按钮120被按下的表示时，控制器加快风扇电机92的速度。当风扇电机92处于最高速度并且按下按钮120时，控制器88a重置被施加到电机92的激励信号，使得电机以最低速度运行。基于按钮134的按下，控制器88a打开或关闭光源266。基于是否按下了按钮262，该控制器打开或关闭与通信单元268成一体的发射器或扩音器。基于按钮264的按下，控制器设置越过冷却带272的有源部件的电压电平，以便设置该条带的散热能力。

因此，应该理解的是，本发明的系统的按钮可被用于控制个人防护系统的除风扇电机之外的电气有源部件。同样，在本发明的一些变型中，根据与头盔成一体的电动组件的类型，可仅需要在面罩上设置单个按钮以用于控制该组件。

IV.第三替代系统

图14描绘了本发明的个人防护系统290可如何设置有衣服安装的存储器292。图14描绘了系统290的电气部件。应该理解的是，这些部件可安装到先前描述的系统30和178的头盔和衣服以及本发明的替代头盔和衣服。系统290包括被固定到衣服(衣服未示出)的先前描述的面罩110。单一按钮(按钮120)形成在面罩上。

同样安装到面罩110的是存储器292。存储器292存储用于调节系统290的运行的数据。图15描绘了存储在存储器292中的数据的类型。这些数据在字段302中包括标识出与面罩相关联的衣服的类型的数据。字段304包含描述最小风扇速度的数据。标志字段306包含可被设置以表示是否适合与该特定头盔一起使用某些类型的电气有源部件的标志。例如，已知为一些头盔提供发射紫外光的光源组件。某些衣服可包括不适合通过其发射紫外线的面罩。在这类衣服中，位于该字段内的标志之一可被设置成表示，如果头盔包括紫外光，则在将该衣服设置在头盔上方的情况下，不应致动该光源。

存储器292还包括使用历史字段(字段308)。使用历史字段包含表示先前是否使用了与该存储器成一体的衣服的数据。使用历史字段308可以是单比特标志字段。在制造衣服时，数据被加载在每个存储器字段中。使用历史字段308中的数据被设置成表示该衣服先前未使用。

存储器292可以是粘合地固定面罩110的内表面的薄膜存储器标签。在图14中，单个导体294被示出为将存储器292连接到触头(任意触头148a)。所理解的是，在本发明的一些变型中，可能需要读取/写入数据到位于与存储器成一体的多个管脚上方的存储器292。在本发明的这些变型中，将需要为面罩提供足够的触头，以确保每个存储器管脚连接到触头。

系统290的头盔包括用作电气触头的先前描述的磁体64、检测器85和控制器88。系统290被示出为仅具有风扇电机92。所理解的是，系统290可具有其它电气有源部件。系统290的头盔还包括存储器接口312。存储器接口312被配置成从存储器292读取数据并将数据写入到存储器292。存储器接口312被连接到控制器88。基于来自控制器88的指令，存储器读取器88读取存储器中的数据并将这些数据发送到控制器。同样基于来自控制器88的指令，存储器读取器将数据写入到存储器292。数据写入通常包括在使用历史字段308中设置标志。

本发明的系统290还包括警报器314。警报器314通常是一种能够发出可听的一声短音的装置。控制器88被连接到警报器以选择性地致动该警报器。

在系统290中，将存储器292连接到与头盔成一体的互补磁体64的部件是磁体148a和148b。

本发明的系统290被准备好以与准备好使用本发明的个人防护系统的其它变型相同的方式使用。头盔被装配在个人的头部上方。衣服装配在头盔和头部上方。由于将衣服装配在头部上方，因此与头盔和面罩成一体的触头在按钮120和检测器85之间建立电气连接。这些触头还在与衣服成一体的存储器292和存储器接口312之间建立电气连接。

图16是由控制器88执行的处理步骤的流程图。这些处理步骤在准备好使用系统290并且致动控制器88(步骤未示出)之后发生。步骤322表示通过控制器88初始地读取存储器292中的数据。未明确地示出但被理解为步骤322的一部分的是通过存储器接口312初始地输出询问信号，以确定是否存在存储器292。如果没有检测到存储器，则存储器读取器将该事实的通知发送到控制器88。一旦接收到该通知，控制器88就致动警报器314。警报器314的致动提供了衣服并不具有存储器或者需要确保将该衣服以确保将存储器292连接到存储器读取器312的方式装配到头盔的通知。

假设存储器接口在步骤322中能够成功地读取存储器292中的数据并将这些数据发送到控制器88，步骤324是通过控制器对数据进行分析。在步骤324中，评估该数据以确定该衣服是否适合与头盔一起使用。在步骤324中，基于衣服标识字段302中的数据，控制器88确定该衣服是否与头盔兼容。基于该使用历史字段308中的数据，控制器88确定是否先前使用过该衣服。如果该评价测试呈阳性，则假定该衣服不再是无菌的，并且它们不适合使用。

步骤326表示基于对步骤324的评估，控制器88确定该衣服不适合使用。衣服可能不适合使用的原因包括：由于形成壳体或过滤器的材料的性质，风扇可能无法将足够的空气抽吸到衣服中；衣服的特征可能与头盔的特征不兼容；或使用历史字段中的数据表示先前使用了该衣服。无论原因如何，如果它被确定为步骤326的一部分，则该衣服不应与头盔一起使用，在步骤330中，控制器88致动警报器314。

更多时候，所预期的是，对于步骤326的评估将表明该衣服适合于与头盔一起使用。控制器88继续执行步骤332。

在本发明的许多变型中，甚至在执行了步骤330之后，控制器88执行步骤332。这是因为在本发明的这些变型中，该系统被配置成仅给出该衣服不适合使用的通知；该系统并不禁止使用该衣服。作为选择，系统290可被配置成不允许该系统在衣服并不适合使用的情况下运行。在本发明的这些变型中，在致动警报器之后，控制器88并不参与任何其它运行。

在步骤332中，控制器88和存储器接口312将数据写入到衣服存储器292，以表示现在应该考虑使用衣该服。在本发明的所述变型中，在步骤332中，存储器接口312通过在存储器292的使用历史字段中设置适当的标志来执行该任务。

步骤334是控制器88将该头盔配置成与特定衣服一起使用。在本发明的所述变型中，步骤334通过将风扇电机的最小速度的基本信号设置成在最小风扇速度字段304中指定的速度来执行该处理。因此，如果衣服包括是相对多孔的过滤器，则字段304中的数据表示最小风扇速度可以是相对低的。另一衣服可具有相对少孔的多孔过滤器。为了使该系统使用该衣服来运行，最小风扇速度被设置成与当将具有更多孔的多孔过滤器的衣服装配到头盔时相比更高的速率。用于该衣服的字段304包含表示该事实的数据。

在本发明的一些变型中，步骤334的一个集成部件是致动电机92的控制器88。

本发明的系统290的一个优点是，控制器88和警报器314被配置成，如果它可能不适合与装配到该头盔上方的特定衣服一起使用该系统，则提供指示。

系统290的另一优点是，基于与衣服成一体的存储器，控制器将该系统配置成与该衣服一起使用。该控制可包括设置风扇电机的最小速度。作为选择，如果光源可以发出具有可变强度的光，则该控制可包括基于光被引导通过的面罩的材料属性来设置所发出的光的最小、最大和/或目标强度。

V.替代触头

本发明不限于个人防护系统，其中，从按钮延伸的导线延伸到将面罩可释放地保持到头盔的一个(或多个)紧固特征。通常，但并不总是，导体将至少延伸到面罩的多个位置，当面罩固定到头盔时，这些导体同与面罩成一体的互补触头对准。由于将面罩可释放地附接到头盔，因此该设计特征确保了在这一个或多个按钮和与头盔成一体的电气部件之间建立电气连接。

在本发明的多个变型中，其中面罩导体并不终止于紧固特征，所理解的是，互补的头盔触头可并不与接合面罩紧固特征的头盔紧固特征成一体或相邻。例如，当面罩导体终止于与面罩紧固特征间隔开的多个位置时，头盔触头可以是弹簧加载的伸缩探针(pogo-pin)状触头。这些触头中的每个被定位成，使得当该面罩就位时，触头的导电销邻接适当的面罩导体。

虽然在本发明的所有变型中并没有要求面罩紧固特征也用作用于面罩导体的导电触头，但是所相信的是，这可能通常是本发明的优选结构。出于被视为是面罩紧固特征的目的，面罩的限定用于接收互补头盔紧固特征的开口的区段被视为是面罩紧固特征。因此，出于本发明的目的，面罩240的限定图11A的开口242的区段被理解成被视为面罩紧固特征。

同样导电的紧固特征并不限于磁体以及限定面罩的多个区段的开口。一种替代的双功能紧固组件包括一种钩环紧固组件的两个部件，其中该组件的两个部件都是导电的。另一双功能组件是包括两对连接器的终端部件。一个连接器包括磁体和触头。第二连接器包括被吸引到磁场的金属和第二触头。这些连接器被配置成，使得闩锁到磁体的固有效果是触头邻接在一起。另一类型的导电紧固特征是导电卡扣。

在本发明的多个变型中，其中紧固特征依赖于磁吸引力，头盔和衣服面罩不必都具有导电且发出磁场的紧固特征。因此，在本发明的一些变型中，头盔或面罩中的仅一个设置有用作紧固件和导体的导电磁体。面罩或头盔中的另一个设置有用作互补紧固件和导电触头的先前描述的盘149。

在衣服安装的按钮和/或存储器之间、在其上传输信号的本发明的触头并不限于通过电子流的物理传输来传输信号的部件。出于本发明的目的，头盔和衣服触头被视为是有助于来自衣服安装部件和头盔安装部件的信号的感应传输的部件。

在图17中看到一个这种组件。这里，安装到头盔的是初级线圈354。信号从也作为头盔的一部分的恒频AC电压源352施加到该初级绕组。与初级线圈354相邻的是反馈线圈358。检测器360监测越过该反馈线圈的信号的特性。检测器360被配置成，当感测到越过反馈线圈358的信号的特定变化时，向控制器88发出一个表示检测到该变化的信号。

在本发明的该变型中，次级线圈370被设置在面罩110上。次级线圈370被定位成，使得当将衣服固定到头盔时，次级线圈能够与头盔的初级绕组354和反馈线圈358以感应的方式交换信号。导体372将次级绕组的相反两端连接到按钮。虽然并未示出，但所明白的是，一个导体372可被连接到按钮120的盘122。第二导体随后被连接到按钮120的环126。

当本发明的个人防护系统的该变型运行时，电压源352越过初级线圈354施加AC信号。由于线圈354、358和370的接近，因此越过线圈354的信号越过线圈370感生信号。因此信号越过形成按钮120的盘122和环126出现。

通过将手指或拇指与面罩110的其上形成有按钮的区段相接触，一个人以与在本发明的其它变型中致动按钮120相同的方式致动该按钮。该数字的存在改变了越过形成按钮120的盘122和环126的电容。这导致越过线圈370的信号的特性变化。响应于感测到该变化，检测器360向控制器88发送一个表示按下该按钮的信号。控制器88随后重置电动组件(这里为风扇92)的运行状态，其基于按钮120的致动是适当的。

在本发明的多个变型中，其中触头被设计成允许感应信号传输，附接到面罩的存储器可以是RFID标签。当存在这类存储器时，面罩触头是与面罩安装的存储器成一体的天线。头盔触头是与头盔成一体的线圈，该线圈与标签天线进行感应信号交换。

VI.开/关控制系统

如上结合图16的步骤334所提及的那样，本发明的个人防护系统可被构造成，使得仅在将衣服安装到头盔之后，控制器88发出导致电机92以及因此导致风扇94的致动的信号。这消除了与为个人防护系统设置风扇相关联的缺点，该风扇被在放置头盔的衣服之前致动。该消除的一个缺点是当风扇94不起作用时由该风扇产生噪声。与在不需要使用风扇94时与运行电机92相关联的第二缺点是通过电机减少电池86中的电荷。

因此，应该了解到的是，在结合图16描述的过程中，系统在从电池86抽取不同电流的两种状态中运行。初始地，当首次接通该系统时，抽取相对低的电流。更具体地，所抽取的唯一电流是致动控制器88和相关的输入/输出部件、检测器85和存储器接口312所需要的所抽取的电流。仅当将适当的衣服装配到头盔上方时，才致动该风扇。当该系统转换到该运行状态时，应该了解到的是，从电池86抽取更高的电流。

本发明的系统的其它变型可具有不同子组件，其用于确保仅在将衣服装配到头盔上方时，才致动旋转该风扇94的电机92。在本发明的一个这种结构中，该系统被配置成，使得当初始地致动控制器88时，控制器并不发出导致风扇的致动的命令信号。仅当控制器从检测器85接收到指示按钮120或134中的一个被按下的信号时，控制器才致使风扇被致动。

图18示出了本发明的替代系统390的部件。系统390是图4的系统的变型。系统390被配置成，使得存在单个按钮120。代替第二按钮，系统390被配置成，使得导体392被设置在面罩110上。导体392在磁体148b和148c之间延伸。在本发明的这些变型中，检测器85被配置成监测磁体64b和64c用于确定越过这些磁体上是否存在开/闭电路。因此，在本发明的这些变型中，检测器85在磁体64b上方发出信号。

当系统390的头盔被初始地装配到个人的头部并被致动时，仅致动检测器85和控制器88。由于越过磁体64b和64c存在开放电路，因此检测器85向控制器发出一个指示这是系统390的状态的信号。因此，控制器88并不发出激励风扇电机92的控制信号。

当将衣服装配到头盔上时，与衣服面罩成一体的导体392闭合磁体64b和64c之间的连接。检测器85感测这两个磁体64b和64c之间的电路的闭合。响应于检测电路状态中的该变化，检测器向控制器88发出一个指示该系统处于该状态下的信号。仅当由控制器88接收该信号时，控制器才发出导致施加激励信号到风扇电机92的命令信号。

应该了解的是，在本发明的该变型中，从头盔移除衣服导致重新断开磁体64b和64c之间的电路。响应于检测到该电路的重新断开，检测器向控制器88发出一个报告该系统处于该状态的信号。响应于接收到该系统390已返回到衣服脱离状态的指示，控制器88终止施加激励信号到风扇电机92。因此，本发明的系统的这些结构的另一特征是，当从头盔上移除衣服并且不再需要使用风扇电机92时，风扇被自动地关闭。

图19和图20示出了检测衣服的存在/不存在的另一方法。图19示出了基于先前描述的头盔32的头盔32a的一部分。头盔32a与头盔32的不同之处部分在于，除了具有作为紧固件的磁体之外，头盔32a具有导电并且被吸引到磁场的紧固件402a、402b、402c。与紧固件402b相邻的是传感器404。传感器404输出信号，其状态基于磁场的存在与否而改变。传感器404可以是霍尔效应传感器。在本发明的一些变型中，传感器404是开关。该开关的开/关状态被理解为取决于磁场的存在或不存在。传感器404被安装到壳体36的内侧。这就是在图19中以幻影示出传感器404的原因。

由传感器404输出的信号被输出到控制器88。该信号可被直接地施加到控制器，如图20中所见。作为选择，该信号可被施加到检测器85。因此，本发明的该变型的检测器被配置成，一旦接收到该信号，就向控制器输出一个指示衣服被附接到头盔的信号。

在本发明的这些变型中，与衣服成一体的互补紧固部件是先前描述的面罩磁体148。

本发明的该变型被准备好使用当使用本发明的其它变型时所采用的相同的基本步骤加以使用。利用本发明的该变型，头盔的致动仅导致致动检测器85和控制器88。为了将衣服可移除地附接到头盔32a，与衣服面罩110成一体的磁体148a、148b和148c被利用头盔32a分别放置在紧固件402a、402b和402c上。由被邻近于传感器404定位的磁体148a产生的磁场围绕该传感器流动。传感器404进而输出表示该磁场存在的信号。此外，如果传感器404是开关，则该磁场存在的表示是开关的闭合或断开。响应于传感器输出该信号，控制器88开始施加激励信号到电机92，以便驱动该电机并使风扇94旋转。

作为选择，发出指示衣服是否被装配到头盔的信号的传感器可以是开关(图21A中的开关404a)，其在将衣服装配到头盔或从头盔移除衣服时物理地位移。在本发明的这些变型中，传感器404a可以是带有弹簧加载销的开关。该开关装配到头盔从而处于当将衣服安装到面罩时，衣服的一部分将使该销移位的位置。通常，该开关被安装到头盔，使得当将衣服装配在头盔上方时，面罩或附接到面罩的部件邻接该销并使该销移位。该销的移位导致开关的状态改变。控制器被连接到开关。因此，控制器88被设置成识别出开关的状态用作关于衣服是否被装配在头盔上方的指示。基于该开关状态信息，控制器调节激励信号到风扇电机92的施加。

因此，应该了解到的是，在本发明的上述变型中，衣服的按压传感器404a的开关的部分用作表示该衣服邻近于传感器的存在的衣服标记。在图21A中，这由面罩110的区段110a示意性地表示。

在本发明的个人防护系统的一些变型中，基于表示衣服是否被装配到头盔的信息，控制器可以调节是否致动与个人防护系统成一体的其它电动组件。因此，基于是否将适当的衣服装配到头盔，控制器可以抑制光源组件266、通信单元268或冷却带272中的一个或多个的致动。

VII.替代实施例

以上涉及本发明的特定变型。应该了解的是，可以结合本发明的不同实施例的各个特征以构建本发明的替代实施例。

同样，应该了解的是，并非本发明的每个实施例的所有特征都存在于所述实施例的每个结构中。例如，其中头盔上的传感器监测衣服安装式标记是否存在的本发明的多个变型可能并不总是包括面罩安装式控制按钮。在本发明的这些变型中，被致动以控制电动组件的一个或多个控制构件可以是被安装到头盔的一个或多个按钮、开关或电位计。

本发明的特定特征也可与已经描述的特征不同。

例如，该系统的面罩安装式控制按钮可能与已经描述的不同。例如，在本发明的一些变型中，与头盔成一体的按钮和互补部件可被设置成检测按钮电阻的由于将手指或拇指放置在该按钮上而发生的变化。在本发明的其中按钮对电阻的变化是敏感的多个变型中，可能期望将形成按钮的导电材料施加到面罩的外表面。在本发明的其它变型中可能存在其它原因，其中，不仅按钮的导电特征而且面罩导体本身也被定位在面罩的外表面上。

此外，在本发明的一些变型中，按钮可包括移动部件。通常，这类按钮被设计成，使得至少一个移动部件需要相对于按钮的另一部件物理地移位，以便致动该按钮。一个这种按钮是膜式按钮或开关。这类按钮包括柔性膜。膜的屈曲闭合了与该膜相关联的按钮的电路。

在本发明的所有变型中，并没有要求将按钮邻近于面罩的一侧或多个侧面定位。按钮可被定位于面罩的顶部和/或底部附近。

无论它们的形式如何，应该理解的是，本发明的按钮应该是在戴手套的手指按压下之后可致动的。这是因为在医学或外科手术环境中，穿戴本发明的系统的个人通常具有戴手套的手。

同样，本发明的按钮可被安装到一种包括一个或多个撕开透镜的衣服。撕开透镜是被胶粘地固定到面罩的裸露外表面的透明塑料层。在该透镜被以阻挡住通过该面罩的视野的材料覆盖住的情况下，该透镜被移除。这使得穿戴该衣服的个人能够至少短时间内具有通过该面罩的视野，该视野被面罩上方的材料较少地阻挡住。该可移除的面罩可覆盖住按钮或者使按钮暴露。

此外，在本发明的一些变型中，可能期望将该部件定位成，使得当将衣服装配在头盔上方时，与头盔成一体的电气触头接触与按钮成一体的互补触头。在本发明的这些变型中，面罩电气触头与按钮一体地形成。本发明的该变型的优点是，将会不需要面罩设置有从按钮延伸到间隔开的面罩触头的导体。

一种可被附接到该个人防护系统的替代单元是视频和/或音频记录系统。该按钮可以致动该系统。

同样，在本发明的一些变型中，面罩可能不包括接合互补头盔紧固特征的紧固特征。

在本发明的一些变型中，可能期望将绝缘层放置在按钮和/或延伸到按钮的面罩导体上方。

同样应该了解的是，基于衣服的存在与否来输出信号的传感器可以采取其它形式。图21B描绘了一种替代传感器404b，其为光学识别传感器。该传感器扫描面罩或用于可视觉感知的标记410的附接部件(参见图21B中的位于面罩110的一部分上的条410)。该标记410可以是条形码或釉砖图案。基于适当标记的存在与否，该传感器产生表示是否将面罩安装到头盔的信号。基于该信号的状态，控制器88选择性地致动与个人防护系统成一体的动力组件中的一个或多个。

如上文所讨论的那样，在本发明的一些变型中，如同随机存储器或射频识别标签之类的存储装置可被附接到该面罩。在本发明的这些变型中，从存储器读取数据的存储器接口用作检测所附接的面罩的存在与否的传感器。更具体地，只要由存储器接口输出的写出请求并不导致由存储器接口接收数据，控制器就将个人防护系统解释为处于面罩并不附接到该头盔的状态。当存储器接口响应于写出请求从存储器接收数据时，控制器认为该系统处于面罩被附接到该头盔的状态。仅当该系统处于该状态时，头盔才致动该系统的电动部件中的一个或多个。

同样，虽然本发明的个人防护系统通常旨在于医疗或外科手术期间在医疗执业医师和患者之间提供屏障，但是其用途并不限于此。在本发明的范围内，该个人防护系统可在期望于个人和周围环境之间提供屏障的其它努力中使用。其中可期望使用本发明的系统的一种替代努力是如下一种，其中期望在个人和这个人在其中工作的环境中的有害物质之间提供屏障。

此外，面罩上的形成按钮和导电迹线的导电材料的形式并不限于导电轨道。在本发明的一些变型中，这些导电部件可由被施加到该面罩的导电油墨形成。作为选择，这些导电部件可由被施加到面罩的导电层形成。一旦被施加到面罩，这些导电层就被选择性地蚀刻以形成各个导电部件。

此外，本发明的个人防护系统的创造性特征可被结合到如下的个人防护系统中，这些个人防护系统并不包括结合该系统的主要描述的变型示出的整个头盔和覆盖头部的衣服。例如，本发明的最小个人防护系统可包括头盔，但不包括其中安装有风扇和电机的安装在颅骨上方的壳体。该衣服可仅包括被安装到该头盔的面罩。在系统的该变型中，根据是否将面罩安装到头带，上述组件可被用于选择性地抑制或允许使用被附接到头带的电动组件。可被附接到该头带的电动组件包括光源266、通信单元268和/或冷却带272。在本发明的这些变型中，用于调节一个或多个电动组件的运行的按钮同样可以或可以不被安装到面罩。当按钮被如此安装到面罩时，这些按钮被电气连接到控制器，该控制器被通过上述组件中的一个或多个连接到头带，用于可移除地进行必要的电气连接。因此，出于本发明的目的，头盔被理解为一种被设计成由个人的头部穿戴的物品，该物品上安装有电动组件。因此，本发明的一种最小的头盔可包括其上安装有冷却带的头带。

因此，所附权利要求的目的是涵盖处于本发明的真正精神和范围内的所有这些修改和变型。

Claims (34)

1.一种用于作为个人防护系统的一部分使用的衣服，所述衣服包括：

壳体，所述壳体适于被设置在所述个人防护系统的头盔以及穿戴所述个人防护系统的个人的至少头部上方，所述壳体由在所述个人和周围环境之间形成屏障的柔性材料形成；以及

透明的面罩，所述面罩被附接到所述壳体并被定位成，使得当将所述衣服设置在所述头盔上方时，所述面罩位于所述个人的面部前方，

所述面罩安装有至少一个按钮；并且

导电触头被安装到所述面罩并且被电气连接到所述至少一个按钮，所述导电触头被定位成并适于当将所述衣服设置在所述头盔上方时，以可释放的方式接合与所述头盔成一体的互补电气触头，以便在所述至少一个按钮和所述头盔之间建立电气连接。

2.根据权利要求1所述的衣服，其中，所述面罩包括适于接合与所述头盔成一体的互补紧固特征的至少一个面罩紧固特征，所述互补紧固特征和所述至少一个面罩紧固特征在被接合时将所述面罩以可释放的方式保持到所述头盔。

3.根据权利要求2所述的衣服，其中，所述面罩紧固特征中的至少一个是导电的，并且所述至少一个按钮被电气地连接到所述面罩紧固特征，所述面罩紧固特征是导电的，使得所述至少一个面罩紧固特征用作安装于所述面罩的导电触头。

4.根据权利要求3所述的衣服，其中，导电的所述至少一个面罩紧固特征是导电磁体或被吸引到磁场的导电部件。

5.根据权利要求3所述的衣服，其中，导电的所述至少一个面罩紧固特征包括所述面罩的在所述面罩中限定用于接收所述头盔的互补紧固特征的开口的区段，所述面罩的所述区段包括导电构件，所述导电构件被定位成当将所述头盔的互补紧固特征设置在所述开口中时，接合与所述头盔成一体的互补电气触头。

6.根据权利要求2所述的衣服，其中，所述至少一个面罩紧固特征是磁体或被吸引到磁场的部件。

7.根据权利要求2所述的衣服，其中，所述至少一个面罩紧固特征是所述面罩中的开口，所述开口被确定尺寸以接收与所述头盔成一体的接片。

8.根据权利要求1所述的衣服，其中，所述至少一个按钮由形成在所述面罩上的间隔开的导电迹线形成，所述导电迹线被形成并间隔开以形成电容器。

9.根据权利要求1所述的衣服，其中：

所述面罩上的所述至少一个按钮和所述导电触头彼此间隔开；并且

导体被设置在所述面罩上，并且从所述至少一个按钮延伸到所述导电触头。

10.根据权利要求9所述的衣服，其中，所述导体的一区段与所述至少一个按钮间隔开并且用作所述面罩的所述导电触头。

11.根据权利要求1所述的衣服，其中，所述至少一个按钮位于所述面罩的内表面上。

12.根据权利要求1所述的衣服，其中，所述至少一个按钮包括安装于所述面罩的多个按钮。

13.根据权利要求1所述的衣服，其中，所述面罩的所述导电触头被构造成同与所述头盔成一体的所述互补电气触头感应地交换信号。

14.根据权利要求1所述的衣服，其中，所述至少一个按钮包括形成在所述面罩上的第一导电迹线以及形成在所述面罩上的第二导电迹线，所述第二导电迹线至少局部地环绕所述第一导电迹线。

15.根据权利要求1所述的衣服，其中，所述衣服进一步包括：安装到所述面罩的存储器；以及电气触头，所述电气触头被连接到所述存储器，用于将所述存储器连接到附接于所述头盔的存储器接口。

16.根据权利要求1所述的衣服，其中，所述衣服是一种并不延伸到穿戴所述个人防护系统的个人的肩部下方的头罩。

17.一种个人防护系统，所述个人防护系统包括：

头盔，所述头盔被构造成被穿戴在个人的头部上；

电动组件，所述电动组件被安装到所述头盔；

至少一个按钮，所述至少一个按钮被连接到所述电动组件，用于调节所述电动组件的运行的一方面；和

衣服，所述衣服包括透明的面罩，所述衣服被以可移除的方式附接到所述头盔，并且被定位成，使得当将所述衣服附接到所述头盔时，所述面罩位于所述个人的面部的前方，

所述至少一个按钮被安装到所述衣服的所述面罩；

导电触头被安装到所述面罩并且被电气连接到所述至少一个按钮；并且

导电触头被安装到所述头盔并且被电气连接到所述电动组件，其中，安装于所述面罩的导电触头和安装于所述头盔的导电触头被共同地定位成，使得当将所述衣服附接到所述头盔时，安装于所述面罩的导电触头接合安装于所述头盔的导电触头，以便在所述至少一个按钮和所述电动组件之间建立电气连接。

18.根据权利要求17所述的个人防护系统，其中，所述头盔包括头盔紧固特征并且所述面罩包括面罩紧固特征，所述头盔紧固特征与所述面罩紧固特征在被接合时将所述面罩以可释放的方式保持到所述头盔。

19.根据权利要求18所述的个人防护系统，其中，所述面罩紧固特征是导电的，并且所述至少一个按钮被电气连接到所述面罩紧固特征，使得所述至少一个面罩紧固特征用作安装于所述面罩的导电触头。

20.根据权利要求19所述的个人防护系统，其中，所述头盔紧固特征是导电的，并且被定位成接合所述面罩的所述面罩紧固特征，并且被连接到所述电动组件，使得所述头盔紧固特征与所述面罩紧固特征的接合导致所述至少一个按钮到所述电动组件的电气连接。

21.根据权利要求20所述的个人防护系统，其中：

导电的所述面罩紧固特征是导电磁体或被吸引到磁场的导电部件；并且

导电的所述头盔紧固特征是磁体或被吸引到磁场的导电部件。

22.根据权利要求19所述的个人防护系统，其中，导电的所述面罩紧固特征包括所述面罩的在所述面罩中限定用于接收所述头盔的互补紧固特征的开口的区段，所述面罩的所述区段包括导电构件，所述导电构件被定位成当将所述头盔的互补紧固特征设置在所述开口中时，接合所述头盔的导电触头。

23.根据权利要求18所述的个人防护系统，其中，所述头盔紧固特征和所述面罩紧固特征各自包括磁体或被吸引到磁场的部件。

24.根据权利要求18所述的个人防护系统，其中，所述头盔紧固特征包括附接到所述头盔的接片，并且所述面罩紧固特征是位于所述面罩中的开口，所述开口被确定尺寸以接收所述接片。

25.根据权利要求17到24中的任一项所述的个人防护系统，其中，所述头盔包括用于检测所述至少一个按钮是否连接的检测器，所述检测器适于当致动所述至少一个按钮时发出信号。

26.根据权利要求25所述的个人防护系统，其中：

所述至少一个按钮由形成在所述面罩上的间隔开的导电迹线形成，所述导电迹线被形成并被间隔开以形成电容器；并且

所述检测器适于越过形成所述至少一个按钮的所述导电迹线施加信号，监测越过所述至少一个按钮的所述信号，并且响应于所述至少一个按钮的电容变化，发出指示致动所述至少一个按钮的信号。

27.根据权利要求26所述的个人防护系统，其中：

所述面罩上的所述至少一个按钮和所述导电触头彼此间隔开；并且

导体被设置在所述面罩上，并且从所述至少一个按钮延伸到所述导电触头。

28.根据权利要求27所述的个人防护系统，其中，所述导体的与所述至少一个按钮间隔开的区段用作所述面罩的所述导电触头。

29.根据权利要求26所述的个人防护系统，其中，所述至少一个按钮被定位在所述面罩的内表面上。

30.根据权利要求17所述的个人防护系统，其中，所述至少一个按钮包括被安装于所述面罩的多个按钮。

31.根据权利要求26所述的个人防护系统，其中，安装到所述头盔的所述电动组件是：风扇电机、光源、通信单元、冷却带或视频和/或音频记录器。

32.根据权利要求17所述的个人防护系统，其中，安装到所述面罩的所述导电触头和安装到所述头盔的所述导电触头被共同地构造成，使得当将所述衣服附接到所述头盔时，在安装到所述面罩的导电触头与安装到所述头盔的导电触头之间存在感应信号交换。

33.根据权利要求17所述的个人防护系统，其中：

所述衣服安装有存储器，所述存储器被连接到安装于所述面罩的导电触头；

安装于所述头盔的导电触头被构造成与所述面罩的连接有所述存储器的导电触头交换信号；以及

存储器接口，所述存储器接口被连接到安装于所述头盔的导电触头，以便能够至少从安装于所述衣服的存储器读取数据。

34.根据权利要求17所述的个人防护系统，其中，所述衣服包括覆盖所述头盔的一部分和所述个人的头部的壳体，所述壳体由在所述个人和周围环境之间形成屏障的柔性材料形成，并且所述面罩被附接到所述壳体。

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