CN208611622U - 呼吸面罩 - Google Patents

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Abstract

提出了一种呼吸面罩(100)，包括：通气系统(101)，用于使面罩通气；检测器(102)，用于提供用户的呼吸数据，并且被定位成当用户穿戴面罩时，用于感测呼吸面罩(100)内部的空气的至少一种物理特性；控制器(103)，被配置为基于呼吸数据激活通气系统(101)；其特征在于，控制器(103)被配置为：基于较早检测到的至少一个吸气或呼吸循环的历史呼吸数据来预测将来的呼吸数据；并且基于所预测的将来的呼吸数据来确定是否将出现将来的吸气或呼气循环；在所确定的将来的吸气或呼气循环开始之前激活通气系统(101)。

Description

呼吸面罩
技术领域
本实用新型涉及呼吸面罩。特别地，本实用新型涉及增加用户的穿戴舒适度的呼吸面罩。
背景技术
由于呼吸阻力高，目前市面上的呼吸面罩穿戴较长时间会不舒服。此外，长时间穿戴面罩时，面罩内部的温度、CO2和湿度也会增加。这进一步降低了穿戴舒适度。
现有技术的设备通过在呼吸面罩中安装主动通气系统来解决该问题。例如，WO/2015/183177描述了具有主动通气系统的呼吸面罩，该主动通气系统在用户呼气时被激活。然而，这种面罩不会增加消费者所期望的用户的舒适度。
存在对于相对于现有产品具有改善的用户舒适度结合低功耗的呼吸面罩的需求。
实用新型内容
在本实用新型的第一方面，提出了一种可以由用户穿戴的呼吸面罩。面罩包括：通气系统，用于使面罩通气；检测器，用于提供穿戴面罩的用户的呼吸数据，并且被定位成使得能够感测面罩内部的空气的至少一种物理特性，例如，当由用户穿戴时，呼吸面罩内部的空气的至少一种物理特性；控制器，被配置为基于呼吸数据来激活通气系统。控制器被配置为：基于由检测器提供的较早检测到的至少一个吸气或呼气循环的历史呼吸数据，来预测将来的呼吸数据；基于所预测的将来的呼吸数据来确定是否将出现将来的吸气或呼气循环；以及在所确定的将来的吸气或呼气循环开始之前，激活通气系统。
根据一个实施例，控制器被配置为基于历史呼吸数据来预测将来的呼吸数据的波形趋势。基于所预测的波形趋势，适当地激活通气系统。根据一个实施例，控制器被配置为基于呼吸数据的斜率值来预测将来的呼吸数据。根据一个实施例，基于呼吸数据的斜率值来预测波形趋势。例如，控制器被配置为：确定由检测器检测到的实时/当前呼吸数据的斜率值；并将实时/当前呼吸数据的斜率值与历史呼吸数据的斜率值进行比较。
根据一个实施例，控制器被配置为基于呼吸数据的斜率值和历史呼吸数据的基线值，来预测将来的呼吸数据。根据一个实施例，基于呼吸数据的斜率值和历史呼吸数据的基线值，来预测波形趋势。例如，控制器被配置为：确定历史呼吸数据的基线值；以及将检测器检测到的实时/当前呼吸数据与所确定的基线值进行比较，以确定当前呼吸数据与吸气或呼气循环的哪个阶段相关联。此外，控制器被配置为确定由检测器检测到的实时/当前呼吸数据的斜率值；以及将实时/当前呼吸数据的斜率值与历史呼吸数据的斜率值进行比较。
根据一个实施例，控制器被配置为基于至少一种物理特性的预定水平，来使由通气系统产生的空气流的速度适应。预定水平可以由用户经由耦合到控制器的输入接口来设置。可选地，控制器可以被配置为经由Wi-Fi、蓝牙、ZigBee或其他无线技术，例如从用户的设备(例如智能手机)无线接收诸如预定水平的数据。用户可以在例如温度、湿度、二氧化碳、压力、氧水平或者它们的组合的方面提供他的偏好。
根据一个实施例，通气系统是适于将空气从面罩中抽出的单向通气系统；并且控制器被配置为在所确定的将来的呼气循环开始之前，激活单向通气系统；并且控制器被配置为在所确定的将来的吸气循环开始之前，停止单向通气系统。
根据一个实施例，控制器被配置为在下一次吸气或呼气循环开始之前的至少75毫秒微秒激活通气系统。控制器可以被配置为在下一次吸气或呼气循环开始之前的75毫秒到150毫秒之间激活通气系统。
根据一个实施例，通气系统包括第一部件以及第二部件，第一部件适于在用户穿戴时将空气从面罩中抽出，第二部件适于在用户穿戴时将空气抽入面罩中；并且控制器被配置为在所确定的将来的呼气循环开始之前，激活第一部件；并且控制器被配置为在所确定的将来的吸气循环开始之前，激活第二部件。
根据一个实施例，通气系统是包括空气过滤器的双向通气系统，并且控制器配置成启动双向通气系统，使得在所确定的将来的呼气循环开始之前，例如在用户穿戴时将空气从面罩中抽出；并且控制器被配置为激活双向通气系统，使得在所确定的将来的吸气循环开始之前，例如在用户穿戴时，空气被抽入面罩中。
根据一个实施例，检测器包括温度传感器和/或湿度传感器，至少一种物理参数是在穿戴时面罩内的温度和/或湿度。根据一个实施例，检测器包括压力传感器，并且其中至少一种物理特性是在穿戴时面罩内部的压力。根据一个实施例，检测器包括二氧化碳传感器，并且至少一种物理特性是在穿戴时面罩内部的二氧化碳水平。根据一个实施例，检测器包括氧传感器，并且至少一种物理特性是在穿戴时面罩内部的氧水平。
在本实用新型的第二方面，提出了一种用于控制呼吸面罩的通气系统的方法。该方法包括：接收(例如穿戴面罩的用户的)至少一个吸气或呼气循环的历史呼吸数据；基于历史呼吸数据来预测将来的呼吸数据；基于所预测的将来的呼吸数据来确定是否将出现将来的吸气或呼气循环；并且在所确定的将来的吸气或呼气循环开始之前激活通气系统。
根据一个实施例，基于历史呼吸数据来预测将来的呼吸数据包括：基于历史呼吸数据来预测将来的呼吸数据的波形趋势。根据一个实施例，基于历史呼吸数据来预测将来的呼吸数据包括：基于当前和历史呼吸数据的斜率值来预测将来的呼吸数据。
本实用新型的特定和优选方面在所附独立权利要求和从属权利要求中阐述。从属权利要求的特征可以与独立权利要求的特征以及与其他适当的从属权利要求的特征组合，而不仅仅是权利要求书中明确阐述的。
参考下文描述的实施例，本实用新型的这些和其他方面将变得显而易见并得以阐明。
附图说明
图1示出了用户穿戴的呼吸面罩的一个实施例。
图2示出了使用历史呼吸数据来确定风扇的关闭控制点和打开控制点。
图3示出了由用户穿戴的具有两个分离的通气部件的呼吸面罩的一个实施例。
图4示出了由用户穿戴的具有两个分离的通气部件的呼吸面罩的一个实施例，其中一个通气部件具有外部空气过滤器。
附图仅是示意性的并且是非限制性的。在附图中，为了说明的目的，一些元件的尺寸可能被放大并且未按比例绘制。
权利要求书中的任何参考标记不应被解释为限制范围。
在不同的附图中，相同的参考标记表示相同的或相似的元件。
具体实施方式
将参考特定实施例并且参考某些附图来描述本实用新型，但是本实用新型不限于此和权利要求书。所描述的附图仅是示意性的并且是非限制性的。在附图中，为了说明的目的，一些元件的尺寸可能被放大并且未按比例绘制。尺寸和相对尺寸不对应于实施本实用新型的实际缩小量。
此外，说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等用于区分相似的元件，而不一定用于在时间上、空间上、以排序或以任何其它方式描述序列。应当理解，这样使用的术语在适当的情况下是可互换的，并且本文描述的本实用新型的实施例能够以不同于本文所描述或示出的其他顺序进行操作。
值得注意的是，权利要求中使用的术语“包括”不应被解释为限于此后所列出的装置；它不排除其他元件或步骤。因此，它被解释为指定所提及的所述特征、整体、步骤或部件的存在，但不排除存在或添加一个或多个其他特征、整体、步骤或部件或它们构成的组。因此，表述“包括装置A和B的设备”的范围不应限于仅由部件A和部件B组成的设备。这意味着对于本实用新型，设备的唯一相关部件是A和B。
贯穿本说明书，对“一个实施例”或“实施例”的引用意味着结合包括在本实用新型的至少一个实施例中的实施例所描述的特定特征、结构或特点。因此，贯穿本说明书的各个地方的短语“在一个实施例中”或“在实施例中”的出现不一定都是指相同的实施例，而是可以指相同的实施例。此外，根据本公开，特定特征、结构或特点可以以任何适当的方式组合在一个或多个实施例中，这对于本领域普通技术人员是显而易见的。
类似地，应当理解，在本实用新型的示例性实施例的描述中，本实用新型的各种特征有时在一个实施例、附图或其说明中被组合在一起，以精简公开内容并且帮助理解各种实用新型方面的一个或多个方面。然而，这种公开的方法不应被解释为反映一种所要求保护的实用新型要求比每个权利要求中明确陈述的更多的特征的意图。相反，如以下权利要求所反映的那样，实用新型方面在于单个前述所公开实施例的所有特征。因此，详细描述之后的权利要求特此明确地并入该详细描述中，其中每个权利要求本身独立地作为本实用新型的单独实施例。
此外，如本领域技术人员将理解的，尽管本文描述的一些实施例包括一些并未包括在其他实施例中的其他特征，但是不同实施例的特征的组合意图在本实用新型的范围内，并且形成不同的实施例。例如，在所附权利要求中，任何要求保护的实施例可以以任何组合使用。
在本文提供的描述中，阐述了许多具体细节。然而，应当理解，可以在没有这些具体细节的情况下实施本实用新型的实施例。在其他情况下，为了不掩盖对该描述的理解，没有详细地示出已知的方法、结构和技术。
贯穿本公开，对“呼吸面罩”和“内部空间”进行引用。呼吸面罩是由用户穿戴的面罩，并且在空气到达用户的嘴巴或鼻子之前对室外空气进行过滤。面罩防止诸如污染物的颗粒物到达用户的呼吸道。典型的呼吸面罩在受污染的环境(例如拥挤的城市)中穿戴。当用户穿戴面罩时，在用户面部和面罩本身之间产生内部空间。当用户吸气时，内部空间充满过滤后的外部空气，并且当用户呼气时，内部空间充满来自用户呼吸的空气。
在本实用新型的第一方面，提供一种呼吸面罩。呼吸面罩包括用于使面罩通气的通气系统。这种通气系统可以包括诸如风扇或微型风扇的主动通气系统。主动通气系统也可以是阀，例如电控阀。
此外，检测器位于面罩中或者面罩上。检测器被定位成使得在用户穿戴面罩时，能够感测到面罩内部的空气、面罩的内部空间中的空气的至少一种物理特性。存在于内部空间中的空气的至少一种物理特性可以由检测器感测。空气的至少一种物理特性表示穿戴面罩的用户的呼吸数据。空气的至少一种物理特性可以是温度、压力、湿度、CO2水平、O2水平或其组合。检测器可以是能够感测空气的一种或多种物理特性的任何基于光学的或基于电学的部件。
此外，控制器存在于面罩中或面罩上。控制器可以是处理器或微控制器。控制器有线或无线地耦合到检测器，使得来自检测器的呼吸数据可以被控制器接收。控制器进一步耦合到通气系统，并且被配置为基于所接收的呼吸数据来激活通气系统。控制器还被配置为基于较早检测到的至少一个吸气或呼气循环的历史呼吸数据，来预测将来的呼吸数据。因此，当用户穿戴面罩时，检测器提供用户的呼吸数据。该呼吸数据由控制器接收，并且被存储在控制器内部或者在控制器外部的存储器中。控制器还被配置为：基于所存储的呼吸数据来预测将来的呼吸数据；基于所预测的将来的呼吸数据来确定是否将出现将来的吸气或呼气循环；在所确定的将来的吸气或呼气循环开始之前，激活通气系统。
基于所预测的将来的呼吸数据来激活通气系统。通过这样做，通气系统在实际吸气或呼气循环开始之前就被激活。本实用新型的优点在于，代替使用面罩内部的空气的物理参数的阈值来控制通气系统，使用所预测的数据可以更精确地控制主动通气系统，这导致更好的空气流通和增加的用户舒适度。更精确的空气流通导致面罩中更低的温度、更低的湿度水平、和更低的二氧化碳水平。本实用新型的另一个优点是，通过对通气系统的这种精确控制，可以节省功率，这是电池供电的便携式呼吸面罩设备的关键参数。
图1示出了由用户200穿戴的呼吸面罩100的一个实施例。当穿戴时，在用户200和呼吸面罩100之间存在内部空间107。在内部空间107中，空气交换发生在内部空间107内的空气和面罩外部的空气之间。在该实施例中，呼吸面罩100的盖106覆盖用户200的口和鼻。盖106用作呼吸面罩100的空气过滤器。盖106由防止外部空气中的污染物到达用户200的口和鼻的材料制成，使得只有清洁的空气被提供给用户的口和鼻。通气系统101位于盖106中，使得可以从面罩输出来自呼吸面罩外部的空气。盖106被成形为使得当穿戴时实现与用户面部的紧密贴合。检测器102位于面向内部空间107的盖106上或盖106中，使得可以感测到内部空间107中的空气的物理参数。控制器103位于盖106上或盖106中，并且被耦接(未示出)到检测器和通气系统101。可以存在电池(未示出)来为呼吸面罩100的电子部件供电。电池可以位于盖106上。
在本实用新型的实施例中，呼吸面罩仅覆盖用户的口或鼻。在其他实施例中，口和鼻两者都被覆盖。
在本实用新型的实施例中，存在用于向检测器、控制器和通气系统提供电力的电池。在本实用新型的实施例中，存在耦接到发电机的可充电电池，该发电机适于从用户的吸气或呼气循环发电。
根据本实用新型的实施例，控制器被配置为基于历史呼吸数据来预测将来的呼吸数据的波形趋势。在对将来的呼吸数据进行评估的基础上，激活主动通气系统。
根据具体实施例，基于呼吸数据的斜率值来预测将来的呼吸数据。根据具体实施例，基于当前和历史呼吸数据的斜率值来预测将来的呼吸数据。因此，斜率值被用作将来的呼吸波形预测值输入。根据一个实施例，控制器被配置为：确定由检测器检测到的实时或当前呼吸数据的斜率值；并且将当前呼吸数据的斜率值与历史呼吸数据的斜率值进行比较。
根据本实用新型的一个实施例，确定历史呼吸数据的波形基线值。基于历史呼吸数据的最大采样值和最小采样值的平均值来计算基线。
Baseline＝(Tmax+Tmin)/2
T表示温度，但是也可以使用压力、湿度、CO2或O2的最大采样值和最小采样值来确定基线值。历史基线值可以被存储在控制器中。控制器从至少一个呼吸循环(例如四个循环)计算平均基线值。因此，控制器还被配置为将该波浪基线值考虑进去，以精确地确定当前呼吸数据与吸气或呼气循环的哪个阶段相关联，并且将所确定的当前呼吸数据的斜率值与该阶段相关联。因此，使用历史呼吸数据的波形基线信息，基于所预测的将来的呼吸数据来更精确地执行确定是否将出现将来的吸气或呼气循环。
示例：
控制器正在接收来自检测器的实时数据。控制器计算接收到的实时数据的瞬时斜率信号。将实时数据与所确定的基线进行比较，以确定用户在吸气或呼气循环的哪个阶段。例如，确定实时数据是否与吸气/呼气循环的前半段相关联或者是否与吸气/呼气循环的后半段相关联。该比较很重要，因为实时数据的斜率值在吸气或呼气循环的不同阶段可能相等。控制器被配置为仅在吸气循环或呼气循环处于吸气或呼气循环的后半段时才激活通气系统。瞬时斜率信号还与从至少一个先前的吸气和/或呼气循环计算出的斜率信号进行比较，或者与多于一个的吸气和/或呼气循环(例如，四个循环)的平均计算斜率值进行比较。因此，根据斜率比较和基线值比较，可以精确地确定用户将在哪个时间点从吸气循环切换到呼气循环，或者用户将在哪个时间点从呼气循环切换到吸气循环。在该切换发生之前，控制器基于将发生的下一个循环的类型来指示通气系统适当地激活。
根据本实用新型的一个实施例，历史呼吸数据表示来自已经发生的至少一个吸气和/或呼气循环的数据。优选地，历史呼吸数据表示已经发生的至少4个吸气和/或呼气循环的数据。
图2示出了呼吸面罩的自主学习周期，该自学周期由4个呼吸周期组成，每个呼吸周期由吸气和呼气循环组成。基于在自主学习周期期间获取的数据，并且基于由检测器感测到的实时数据，来确定何时将开始下一个吸气或呼气循环。在下一个循环开始之前，适当地控制面罩的通气系统。
根据本实用新型的一个实施例，吸气和/或呼气循环的历史呼吸数据被平均并且用于预测将来的呼吸数据。
根据本实用新型的一个实施例，控制器被配置为连续地存储至少一个吸气和/或呼气循环(例如，已经发生的四个周期)的呼吸数据。因此，当用户正在使用面罩时，利用先前的吸气和/或呼气循环中的一个或多个吸气和/或呼气循环的呼吸数据，来连续更新历史呼吸数据。换言之，控制器被配置为使用基于数据的滑动窗口来存储历史呼吸数据。
根据本实用新型的一个实施例，控制器被配置为基于至少一种物理特性的预定水平来调整由通气系统产生的空气流的速度。例如，当通气系统是风扇时，控制器被配置为基于实时物理特性数据或者由检测器感测到的空气以及至少一种物理特性的预定水平，来增大或减小风扇的速度。技术效果是当超过面罩内部的空气的某种物理特性(例如，温度、湿度水平、CO2水平、压力、O2水平)的预定值时，可以增大风扇速度，以降低所感测到的物理特性的水平。此外，当面罩内部空气的某种物理特性(例如，温度、湿度水平、CO2 水平、压力、O2水平)低于预定值时，可以减小风扇速度，以降低感测到的物理特性的水平。作为优点，用户的舒适度进一步增加。至少一种物理特性的预定水平可以由用户设置。例如，用户可以设置让他舒适的空气的物理特性。这允许用户对面罩的定制。例如，用户可以在一年中的不同季节或者世界不同地区选择不同的预定水平，例如，温度、湿度。
根据本实用新型的一个实施例，通气系统是适于将空气从面罩中抽出的单向通气系统，例如当用户呼气时。控制器适于在所确定的将来的呼气循环开始之前激活单向通气系统。这确保了面罩的内部空间中的空气被排出，并且在使用期间不会造成用户的不适。控制器还可以适于在所确定的将来的吸气循环开始之前，停止单向通气系统。根据本实用新型的一个具体实施例，单向通气系统被配置为当单向通气系统未被激活时，防止空气经由单向通气系统进入面罩。例如，单向通气系统可以包括阀，阀被配置为当单向通气系统未被激活时关闭。在主动阀的情况下，阀可以耦接到控制器并且被馈送单向通气系统的相同控制信号。可选地，阀是适于当面罩内部的压力低于预定阈值时关闭的被动阀。
根据本实用新型的一个实施例，通气系统包括第一通气部件和第二通气部件。第一通气部件适于例如当由用户穿戴时，将空气从面罩中抽出。第一通气部件可以是风扇或微型风扇。第二通气部件适于例如当由用户穿戴时，将空气抽入面罩中。第二通气部件可以是风扇或微型风扇。控制器被配置为在所确定的将来的呼气循环开始之前，激活第一通气部件。控制器还被配置为在所确定的将来的吸气循环开始之前，激活第二通气部件。因此，基于所预测的呼吸数据，通过控制器将第一通气部件和第二通气部件彼此分开控制。
图3示出了本实用新型的一个实施例。呼吸面罩100包括盖106。在盖106中存在两个通气部件104、105。两个通气部件104、105 都耦接到也位于盖106上的控制器103。第一通气部件104由控制器激活，并且适于将空气从呼吸面罩100内部抽出到外部，例如到周围环境，从内部空间107到面罩100的外部。第二通气部件105由控制器103激活，并且适于将空气从外部抽入到呼吸面罩100中、到内部空间107中。此外，存在检测器102，并且该检测器102被定位成使得可以在内部空间107中感测空气的至少一种物理参数。
根据一个具体实施例，第二通气部件包括空气过滤器，使得在空气到达用户之前，对抽入到面罩中的空气进行过滤。例如，空气过滤器被集成在第二通气部件中。
根据本实用新型的一个实施例，呼吸面罩包括空气过滤器，该空气过滤器被定位成使得在空气到达用户之前，对通过第二通气部件抽入到面罩中的空气进行过滤。例如，当用户穿戴面罩时，空气过滤器位于第二通气部件和用户的面部之间。图4示出了这种实施例。
图4示出了呼吸面罩100的一个实施例。呼吸面罩100类似于图3所示的呼吸面罩。然而，除了图3中的面罩的特征之外，面罩还包括空气过滤器108，该空气过滤器108位于盖106上。第一通气部件104位于盖106中。空气过滤器108被定位成使得从外部抽入到呼吸面罩100的内部空间107的空气(例如在到达用户200之前) 通过空气过滤器108。
根据本实用新型的一个实施例，第一通气部件可以包括第一阀。第一阀适于当第一通气部件未激活时关闭。例如，第一阀可以是适于当空气从面罩中抽出时打开、并且当空气被抽入面罩中时关闭的被动阀。第一阀也可以是耦接到控制器的主动阀。例如，第一阀由供应到第一通气部件的相同信号控制。因此，控制器被配置为在所确定的将来的呼气循环开始之前打开第一阀，并且在所确定的将来的吸气循环开始之前关闭第一阀。
根据本实用新型的一个实施例，第二通气部件可以包括第二阀。第二阀适于当第二部件未激活时关闭。例如，第二阀可以是适于当空气被抽入到面罩中时打开、并且当空气从面罩中抽出时关闭的被动阀。第二阀也可以是耦接到控制器的主动阀。例如，第二阀由供应到第二通气部件的相同信号控制。因此，控制器被配置为在所确定的将来的吸气循环开始之前打开第二阀，并且在所确定的将来的呼气循环开始之前关闭第二阀。
根据本实用新型的一个实施例，通气系统包括适于将空气抽入到面罩中以及将空气从面罩中抽出的双向通气系统。例如，双向通气系统是双向风扇，该双向风扇能够通过沿着一个方向旋转风扇而将空气抽入到面罩中，并且通过沿相反方向旋转风扇来将空气从面罩中抽出。控制器被配置为激活通气系统，使得在所确定的将来的呼气循环开始之前将空气从面罩中抽出。控制器还被配置为激活通气系统，使得在所确定的将来的吸气循环开始之前将空气吸入到面罩中。
根据一个具体实施例，双向通气系统包括空气过滤器，使得被抽入到面罩中的空气在到达用户之间被过滤。例如，空气过滤器被集成在双向通气系统中。
根据本实用新型的一个实施例，呼吸面罩包括空气过滤器，该空气过滤器被定位成使得通过双向通气系统抽入到面罩中的空气在到达用户之前被过滤。例如，当用户穿戴面罩时，空气过滤器位于双向通气系统和用户之间。
根据本实用新型的一个实施例，检测器包括温度传感器，该温度传感器被定位成当用户穿戴面罩时感测面罩内部的温度。因此，当用户穿戴面罩时，可以测量面罩的内部空间中的温度。在该实施例中，至少一种物理特性是温度。该传感器可以是Sensirion STS3x传感器。
根据本实用新型的一个实施例，检测器包括湿度传感器，该湿度传感器被定位成在用户穿戴面罩时感测面罩内部的空气湿度。因此，当用户穿戴面罩时，可以测量面罩内部空间中的湿度。在该实施例中，至少一种物理特性是相对湿度。该传感器可以是SensirionSHT3x传感器。传感器可以由微控制器通过SPI、I2C或UART接口控制。采样率可以被控制为相对较高的模式，例如10Hz采样率或高得多的采样率。
根据本实用新型的一个实施例，检测器包括压力传感器，该压力传感器被定位成当用户穿戴面罩时感测面罩内的压力。因此，当用户穿戴面罩时，可以测量面罩的内部空间中的压力。在该实施例中，至少一种物理特性是压力。传感器可以是Sensirion SPD60x系列的差分传感器。测量范围是-500Pa至500Pa。这涵盖呼吸压力范围。
根据本实用新型的一个实施例，检测器包括二氧化碳传感器，该二氧化碳传感器被定位成在用户穿戴面罩时感测面罩内部空气的二氧化碳水平。因此，当用户穿戴面罩时，可以测量面罩的内部空间中的二氧化碳水平。在该实施方案中，空气的至少一种物理特性是二氧化碳水平。传感器可以是GC-0017二氧化碳测量仪。
根据本实用新型的一个实施例，检测器包括氧传感器，该氧传感器被定位成在用户穿戴面罩时感测面罩内部的空气的氧水平。因此，当用户穿戴面罩时，可以测量面罩的内部空间中的氧水平。在该实施例中，空气的至少一种物理性质是氧水平。
根据本实用新型的一个实施例，检测器可以包括上述传感器中的任何传感器的组合。
根据本实用新型的一个实施例，可以使用存在于呼吸面罩中的检测器来测量、检测或记录呼吸数据，或者可以从能够从呼吸面罩外部检测、记录或测量呼吸数据的设备接收呼吸数据。
根据本实用新型的第二方面，提出了一种用于控制呼吸面罩的通气系统的方法。在第一步骤中，接收至少一个先前的吸气和呼气循环的历史呼吸数据。存储该数据。在第二步骤中，使用至少一个先前的吸气和呼气循环的历史呼吸数据来预测将来的呼吸数据。在第三步骤中，基于所预测的将来的呼吸数据来确定是否将出现将来的吸气或呼气循环。在第四步骤中，响应于将来的呼吸循环是吸气循环还是呼气循环，来决定相应地激活通气系统。
根据本实用新型的一个实施例，基于历史呼吸数据来预测将来的呼吸数据包括：基于历史呼吸数据来预测将来的呼吸数据的波形趋势。
根据本实用新型的一个实施例，基于历史呼吸数据来预测将来的呼吸数据包括：基于当前和历史呼吸数据的斜率值来预测将来的呼吸数据。
根据本实用新型的一个实施例，基于历史呼吸数据来预测将来的呼吸数据包括：确定实时呼吸数据的斜率值；并且比较历史呼吸数据的实时斜率值。

Claims (12)

1.一种呼吸面罩(100)，其特征在于，包括：
通气系统(101)，用于使所述面罩通气；
检测器(102)，用于提供穿戴所述面罩(100)的用户的呼吸数据，并且其中所述检测器(102)被定位成使得所述呼吸面罩(100)内部的空气的至少一种物理特性能够被检测到；
控制器(103)，被配置为基于所述呼吸数据来激活所述通气系统(101)；
其特征在于，
所述控制器(103)被配置为：
基于较早检测到的至少一个吸气或呼气循环的历史呼吸数据，来预测将来的呼吸数据；以及
基于所述预测的将来的呼吸数据，来确定是否将出现将来的吸气或呼气循环；
在所述确定的将来的吸气或呼气循环开始之前，激活所述通气系统(101)。
2.根据权利要求1所述的呼吸面罩(100)，其特征在于，所述控制器(103)还被配置为基于所述历史呼吸数据，来预测将来的呼吸数据的波形趋势。
3.根据权利要求1或2所述的呼吸面罩(100)，其特征在于，所述控制器被配置为基于呼吸数据的斜率值和所述历史呼吸数据的基线值，来预测所述将来的呼吸数据。
4.根据权利要求3所述的呼吸面罩(100)，其特征在于，预测所述将来的呼吸数据包括：
确定所述历史呼吸数据的基线值；
将当前呼吸数据与所述确定的基线值进行比较，以确定所述当前呼吸数据与所述吸气或呼吸循环的哪个阶段相关联；
确定由所述检测器(102)检测到的所述当前呼吸数据的斜率值；以及
将所述当前呼吸数据的所述斜率值与所述历史呼吸数据的斜率值进行比较。
5.根据权利要求1、2和4中的任一项所述的呼吸面罩(100)，其特征在于，所述控制器被配置为基于所述至少一种物理特性的预定水平，来使通过所述通气系统(101)产生的空气流的速度适应。
6.根据权利要求1、2和4中的任一项所述的呼吸面罩(100)，
其特征在于，所述通气系统(101)是适用于将空气从所述面罩中抽出的单向通气系统；以及
其中所述控制器(103)被配置为在所述确定的将来的呼气循环开始之前，激活所述单向通气系统；以及
其中所述控制器(103)被配置为在所述确定的将来的吸气循环开始之前，停止所述单向通气系统。
7.根据权利要求1、2和4中的任一项所述的呼吸面罩，
其特征在于，所述通气系统(101)包括第一部件(104)和第二部件(105)，所述第一部件(104)适用于将空气从所述面罩(100)中抽出，所述第二部件(105)适用于将空气抽入到所述面罩中；以及
其中所述控制器(103)被配置为在所述确定的呼气循环开始之前，激活所述第一部件(104)；以及
其中所述控制器(103)被配置为在所述确定的吸气循环开始之前，激活所述第二部件(105)。
8.根据权利要求1、2和4中的任一项所述的呼吸面罩(100)，其特征在于，所述通气系统(101)是包括空气过滤器的双向通气系统，以及
其中所述控制器(103)被配置为激活所述通气系统(101)，以使得在所述确定的将来的呼气循环开始之前，将空气从所述面罩中抽出；以及
其中所述控制器被配置为激活所述通气系统(101)，以使得在所述确定的将来的吸气循环开始之前，将空气抽入到所述面罩中。
9.根据权利要求1、2和4中的任一项所述的呼吸面罩(100)，其特征在于，所述检测器(102)包括温度传感器和/或湿度传感器。
10.根据权利要求1、2和4中的任一项所述的呼吸面罩(100)，其特征在于，所述检测器(102)包括压力传感器，并且其中所述至少一种物理特性是压力。
11.根据权利要求1、2和4中的任一项所述的呼吸面罩(100)，其特征在于，所述检测器(102)包括二氧化碳传感器，并且其中所述至少一种物理特性是二氧化碳水平。
12.根据权利要求1、2和4中的任一项所述的呼吸面罩(100)，其特征在于，所述检测器(102)包括氧传感器，其中所述至少一种物理特性是氧水平。
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