CN208436274U - 一种智能型多功能防雾霾口罩 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智能型多功能防雾霾口罩，其包括：口罩本体、支架、过滤网、风扇、控制器、应用模块、传感器、耳机和可充电电池；本实用新型具有体积小，结构简单，功能全面等优点，使用者可通过佩戴本实用新型的口罩在实现防雾霾功能的基础上，增加实现听音乐、监测空气质量、监测脉搏情况等多项体验，提高产品的人性化和功能性，体现出科技以人为本的特点。

Description

一种智能型多功能防雾霾口罩

技术领域

本发明涉及卫生用品领域，具体涉及一种智能型多功能防雾霾口罩。

背景技术

随着社会的发展和人类对生活品质的不断追求，对呼吸健康的关注越来越多。口罩的产生具有悠久的历史，长期使用过程中赋予其防尘、阻菌、防病毒、隔绝口气、保暖等作用。特别是近年来雾霾天气频发，口罩需求口益明显。与此同时，随着科技的进步和智能手机已经普及，为了避免接打电话时频繁摘掉口罩的动作，人们对口罩提出了许多新的需求，希望赋予其更多的功能。

目前世面上已经出现了可穿戴智能面罩，其配备了空气检测器能监测空气质量，但具有该功能的口罩尚未出现；另外，还具有肺功能检测功能的口罩、检测口罩本体湿度的口罩、能听音乐的口罩等。上述智能口罩在某一方面解决了口罩功能单一的问题，但目前尚未有能够集合防雾霾、播放音乐、监测空气质量及空气流量、监测脉搏等功能于一身的口罩面世。

现有技术急需一种集多种功能于一体的智能口罩，以提高人们生活品质、满足人们多样的生活需求。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型的一种智能型多功能防雾霾口罩。

为了实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：

一种智能型多功能防雾霾口罩，其包括：过滤网、风扇、传感器、可充电电池、控制器、应用模块、耳机、口罩本体、出气口、支架和开关；

所述口罩本体俯视呈“凸”字形，正面设置成整体贴合佩戴者面部的形状，所述口罩本体内部设置有记忆合金框架，以更好的配合并保持与佩戴者的面部匹配；

所述口罩本体的“凸”字形的两个最外边的端部分别连接所述支架；所述口罩本体的“凸”字形左侧拐角处的内部空间设置所述控制器和应用模块；所述口罩本体的“凸”字形右侧拐角处的内部空间设置所述可充电电池；所述口罩本体的“凸”字形中间突出部位的内部空间设置所述风扇、传感器和过滤网并匹配佩戴者的鼻子，所述风扇进风口处设置所述过滤网，在所述风扇的两侧设置所述传感器；在所述口罩本体的“凸”字形中间突出部位的两侧设置有所述出气口；所述耳机设置在所述支架的一侧；开关设置在所述口罩本体的“凸”字形右侧拐角处的外部侧；

所述口罩本体的所述应用模块包括无线通讯模块，其与智能手机进行通讯，将接收到的智能手机中的音乐无线传输到所述控制器中，通过所述耳机播放出来；

所述口罩本体的传感器对外界空气的各项数据和佩戴者脉搏有关数据进行采集，并通过所述应用模块中的无线通讯模块将采集的数据传输到智能手机或通过所述控制器调节所述风扇的速度。

优选地，所述传感器包括空气质量传感器、空气流量和脉搏传感器，所述空气质量传感器设置在所述风扇的左侧，所述空气流量和脉搏传感器设置在所述风扇的右侧。

优选地，所述空气质量传感器用于采集外界空气各项数据，所述应用模块将所述空气质量传感器采集的外界空气各项数据经过信号处理后通过所述应用模块中的无线通讯模块传输到智能手机中。

优选地，所述空气质量传感器采用多层厚膜制造工艺，在微型Al₂O₃陶瓷基片的两面分别制作加热器和金属氧化物半导体气敏层，封装在金属壳体内，将气体浓度对应电导率的变化。

优选地，所述空气流量和脉搏传感器用于采集佩戴者的肺活量数据和脉搏有关数据，所述口罩本体的所述应用模块中还包括风扇速度控制器，所述空气流量和脉搏传感器采集到的肺活量数据经过处理后传输到所述控制器中进行计算，所述控制器输出控制信息控制所述风扇速度控制器根据佩戴者的肺活量数据的大小调节所述风扇的速度；所述口罩本体的所述应用模块将所述空气流量和脉搏传感器采集的佩戴者的脉搏有关数据经信号处理后通过无线通讯模块传输到智能手机中。

优选地，所述空气流量和脉搏传感器采集佩戴者的脉搏有关数据进一步集成有脉搏血氧仪和心率传感器功能，其读数来自两个LED发射的两个不同波长的光，发射的光线可透过人体内的单组织点取得有关数据。

优选地，所述支架设置成与人体耳部扣合，以便使用时将口罩固定在面部；所述可充电电池为锂电池。

优选地，采用电源芯片TP4057给所述可充电电池充电，电源芯片IC TP4057是一款完整的单节锂离子电池带电池正负极反接保护采用恒定电流/恒定电压线性充电器。

本申请的智能型多功能防雾霾口罩具有益效果如下：具有体积小，结构简单，功能全面等优点，使用者可通过佩戴本实用新型的口罩在实现防雾霾功能的基础上，增加实现听音乐、监测空气质量、监测脉搏情况等多项体验，提高产品的人性化和功能性，体现出科技以人为本的特点。

附图说明

图1为本实用新型智能型多功能防雾霾口罩示意图；

图2为本实用智能型多功能防雾霾口罩的充电管理电路示意图；

图3为本实用智能型多功能防雾霾口罩的应用模块中的血氧脉搏心率模块示意图；

图4为本实用智能型多功能防雾霾口罩的空气质量传感器示意图；

图5为本实用智能型多功能防雾霾口罩的应用模块中的蓝牙传输模块示意图；

图中附图标记：1为过滤网；2为风扇；3为空气流量和脉搏传感器；4为可充电电池；5为空气质量传感器；6为控制器；7为应用模块；8为耳机；9为口罩本体；10为出气口；11为支架；12为开关。

具体实施方式

为使本实用新型实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。下面结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。

根据附图1-5详细描述如下。

应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本实用新型的范围及其应用。

一种智能型多功能防雾霾口罩，其包括：过滤网1、风扇2、传感器、可充电电池4、控制器6、应用模块7、耳机8、口罩本体9、出气口10、支架11和开关12；

所述口罩本体9俯视呈“凸”字形，正面设置成整体贴合佩戴者面部的形状，所述口罩本体9内部设置有记忆合金框架，以更好的配合并保持与佩戴者的面部匹配；

所述口罩本体9的“凸”字形的两个最外边的端部分别连接所述支架11；所述口罩本体9的“凸”字形左侧拐角处的内部空间设置所述控制器6和应用模块7；所述口罩本体9的“凸”字形右侧拐角处的内部空间设置所述可充电电池4；所述口罩本体9的“凸”字形中间突出部位的内部空间设置所述风扇2、传感器和过滤网1并匹配佩戴者的鼻子，所述风扇2进风口处设置所述过滤网1，在所述风扇2的两侧设置所述传感器；在所述口罩本体9的“凸”字形中间突出部位的两侧设置有所述出气口10；所述耳机8设置在所述支架11的一侧；开关12设置在所述口罩本体8的“凸”字形右侧拐角处的外部侧；

所述口罩本体9的所述应用模块7包括无线通讯模块，其与智能手机进行通讯，将接收到的智能手机中的音乐无线传输到所述控制器6中，通过所述耳机8播放出来；

所述口罩本体9的传感器对外界空气的各项数据和佩戴者脉搏有关数据进行采集，并通过所述应用模块7中的无线通讯模块将采集的数据传输到智能手机或通过所述控制器6调节所述风扇2的速度。

所述传感器包括空气质量传感器5、空气流量和脉搏传感器3，所述空气质量传感器5设置在所述风扇2的左侧，所述空气流量和脉搏传感器3设置在所述风扇2的右侧。

所述空气质量传感器5用于采集外界空气各项数据，所述应用模块7将所述空气质量传感器5采集的外界空气各项数据经过信号处理后通过所述应用模块7中的无线通讯模块传输到智能手机中。

所述空气质量传感器5采用多层厚膜制造工艺，在微型Al₂O₃陶瓷基片的两面分别制作加热器和金属氧化物半导体气敏层，封装在金属壳体内，将气体浓度对应电导率的变化。

所述空气流量和脉搏传感器3用于采集佩戴者的肺活量数据和脉搏有关数据，所述口罩本体9的所述应用模块7中还包括风扇速度控制器，所述空气流量和脉搏传感器3采集到的肺活量数据经过处理后传输到所述控制器6中进行计算，所述控制器6输出控制信息控制所述风扇速度控制器根据佩戴者的肺活量数据的大小调节所述风扇2的速度；所述口罩本体8的所述应用模块7将所述空气流量和脉搏传感器3采集的佩戴者的脉搏有关数据经信号处理后通过无线通讯模块传输到智能手机中。

所述空气流量和脉搏传感器3采集佩戴者的脉搏有关数据进一步集成有脉搏血氧仪和心率传感器功能，其读数来自两个LED发射的两个不同波长的光，发射的光线可透过人体内的单组织点取得有关数据。

所述支架11设置成与人体耳部扣合，以便使用时将口罩固定在面部；所述可充电电池4为锂电池。

采用电源芯片TP4057给所述可充电电池4充电，电源芯片IC TP4057是一款完整的单节锂离子电池带电池正负极反接保护采用恒定电流/恒定电压线性充电器。

本实用新型的电源部分采用TP4057给电池充电，电源芯片IC TP4057是一款完整的单节锂离子电池带电池正负极反接保护采用恒定电流/恒定电压线性充电器。其SOT封装与较少的外部元件数目使得TP4057成为便携式应用的理想选择。TP4057可以适合USB电源和适配器电源工作。由于采用了内部PMOSFET架构，加上防充电路，所以不需要外部检测电阻器和隔离二极管。热反馈可对充电电流进行调节，以便在大功率操作或高环境温度条件下对芯片温度[1]加以限制。充电电压固定于4.2V，而充电电流可通过一个电阻器进行外部设置。当充电电流在达到最终浮充电压之后降至设定值1/10时，TP4057将自动终止充电循环。当输入电压(交流适配器或USB电源)被拿掉时，TP4057自动进入一个低电流状态，将电池漏电流降至2uA以下。也可将TP4057置于停机模式，以而将供电电流降至40uA。TP4057的其他特点包括充电电流监控器、欠压闭锁、自动再充电和两个用于指示充电结束和输入电压接入的状态引脚。

本实用新型的空气流量和脉搏传感器3中的脉搏血氧仪传感器基于MAX30100设计完成，集成有脉搏血氧仪和心率传感器功能。总体上来说，这是一个光学传感器。其读数来自两个LED发射的两个LED发出波长的光，及红色和红外。发射的光线可透过人体内的单组织点。先由响应红色和红外光线的单个光电二极管接收光线，然后由互阻放大器产生正比于接收光强的电压。红色和红外LED通常采用时间复用的方式，因此相互间不会干扰。环境光线经估计将从每个红色和红外光线中扣除。测量点包括手指、脚趾和耳垂。

本实用新型的空气质量传感器5是采用MP503空气质量传感器采用多层厚膜制造工艺，在微型Al2O3陶瓷基片的两面分别制作加热器和金属氧化物半导体气敏层，封装在金属壳体内。当环境空气中有被检测气体存在时传感器电导率发生变化，该气体的浓度越高，传感器的电导率就越高。采用简单的电路即可将这种电导率的变化转换为与气体浓度对应的输出信号。

本实用新型的应用模块7中的JDY-08透传模块是基于蓝牙4.0协议标准，工作频段为2.4GHZ范围，调制方式为GFSK，最大发射功率为0db，最大发射距离80米，采用TICC2541芯片设计，支持用户通过AT命令修改设备名、服务UUID、发射功率、配对密码等指令，方便快捷使用灵活。

最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种智能型多功能防雾霾口罩，其特征在于包括：过滤网、风扇、传感器、可充电电池、控制器、应用模块、耳机、口罩本体、出气口、支架和开关；

所述口罩本体俯视呈“凸”字形，正面设置成整体贴合佩戴者面部的形状，所述口罩本体内部设置有记忆合金框架，以更好的配合并保持与佩戴者的面部匹配；

所述口罩本体的“凸”字形的两个最外边的端部分别连接所述支架；所述口罩本体的“凸”字形左侧拐角处的内部空间设置所述控制器和应用模块；所述口罩本体的“凸”字形右侧拐角处的内部空间设置所述可充电电池；所述口罩本体的“凸”字形中间突出部位的内部空间设置所述风扇、传感器和过滤网并匹配佩戴者的鼻子，所述风扇进风口处设置所述过滤网，在所述风扇的两侧设置所述传感器；在所述口罩本体的“凸”字形中间突出部位的两侧设置有所述出气口；所述耳机设置在所述支架的一侧；开关设置在所述口罩本体的“凸”字形右侧拐角处的外部侧；

所述口罩本体的所述应用模块包括无线通讯模块，其与智能手机进行通讯，将接收到的智能手机中的音乐无线传输到所述控制器中，通过所述耳机播放出来；

所述口罩本体的传感器对外界空气的各项数据和佩戴者脉搏有关数据进行采集，并通过所述应用模块中的无线通讯模块将采集的数据传输到智能手机或通过所述控制器调节所述风扇的速度。

2.根据权利要求1所述的智能型多功能防雾霾口罩，其特征在于：所述传感器包括空气质量传感器、空气流量和脉搏传感器，所述空气质量传感器设置在所述风扇的左侧，所述空气流量和脉搏传感器设置在所述风扇的右侧。

3.根据权利要求2所述的智能型多功能防雾霾口罩，其特征在于：所述空气质量传感器用于采集外界空气各项数据，所述应用模块将所述空气质量传感器采集的外界空气各项数据经过信号处理后通过所述应用模块中的无线通讯模块传输到智能手机中。

4.根据权利要求3所述的智能型多功能防雾霾口罩，其特征在于：所述空气质量传感器采用多层厚膜制造工艺，在微型Al₂O₃陶瓷基片的两面分别制作加热器和金属氧化物半导体气敏层，封装在金属壳体内，将气体浓度对应电导率的变化。

5.根据权利要求4所述的智能型多功能防雾霾口罩，其特征在于：所述空气流量和脉搏传感器用于采集佩戴者的肺活量数据和脉搏有关数据，所述口罩本体的所述应用模块中还包括风扇速度控制器，所述空气流量和脉搏传感器采集到的肺活量数据经过处理后传输到所述控制器中进行计算，所述控制器输出控制信息控制所述风扇速度控制器根据佩戴者的肺活量数据的大小调节所述风扇的速度；所述口罩本体的所述应用模块将所述空气流量和脉搏传感器采集的佩戴者的脉搏有关数据经信号处理后通过无线通讯模块传输到智能手机中。

6.根据权利要求5所述的智能型多功能防雾霾口罩，其特征在于：所述空气流量和脉搏传感器采集佩戴者的脉搏有关数据进一步集成有脉搏血氧仪和心率传感器功能，其读数来自两个LED发射的两个不同波长的光，发射的光线可透过人体内的单组织点取得有关数据。

7.根据权利要求6所述的智能型多功能防雾霾口罩，其特征在于：所述支架设置成与人体耳部扣合，以便使用时将口罩固定在面部；所述可充电电池为锂电池。

8.根据权利要求7所述的智能型多功能防雾霾口罩，其特征在于：采用电源芯片TP4057给所述可充电电池充电，电源芯片IC TP4057是一款完整的单节锂离子电池带电池正负极反接保护采用恒定电流/恒定电压线性充电器。