CN215275488U - 智能口罩 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及口罩技术领域，具体涉及一种智能口罩，本实用新型包括：口罩本体，所述口罩本体以遮蔽至少包括用户呼吸系统在内的部分或全部面部区域；贴合部，可拆卸地设置在所述口罩本体朝向所述呼吸系统的一侧，以使所述口罩本体与所述用户的呼吸系统之间形成呼吸腔体；至少一个气道，构造在所述口罩本体上；构造在所述贴合部处用于监测所述用户是否正确佩戴所述智能口罩的监测装置。本实用新型能够监测用户是否正确佩戴口罩的智能口罩。

Description

智能口罩

技术领域

本实用新型涉及口罩技术领域，尤其涉及一种智能口罩。

背景技术

口罩是一种卫生用品，一般指戴在口鼻部位用于过滤进入口鼻的空气，以达到阻挡有害的气体、气味、飞沫进出佩戴者口鼻的用具，以纱布或纸等制成。口罩对进入肺部的空气有一定的过滤作用，在呼吸道传染病流行时，戴口罩具有非常好的防护作用。

目前传统的口罩基本为棉材质的口罩，例如一次性口罩、KN95口罩，这种以棉材质的口罩会因呼吸引起的湿气紧贴于鼻子或嘴，容易造成不适。在特殊情况下，用户需要长时间佩戴口罩，会出现用户不按照要求正确佩戴口罩的问题。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的不足，提供一种能够监测用户是否正确佩戴口罩的智能口罩。

作为本实用新型的第一个方面，本实用新型提供了一种智能口罩，包括：

口罩本体，所述口罩本体以遮蔽至少包括用户呼吸系统在内的部分或全部所述用户的面部区域；

贴合部，可拆卸地设置在所述口罩本体朝向所述呼吸系统的一侧，以使所述口罩本体与所述用户的呼吸系统之间形成呼吸腔体；

至少一个气道，构造在所述口罩本体上；

构造在所述贴合部处用于监测所述用户是否正确佩戴所述智能口罩的监测装置。

进一步地，所述监测装置包括：

用于获取所述用户的位置信息的定位单元；

根据所述位置信息确定所述用户是否位于人员聚集区域的确定单元；

在所述用户位于人员集聚区时，判断所述用户是否佩戴所述智能口罩的判断单元；

在所述用户位于人员集聚区且所述用户未佩戴所述智能口罩时发出报警信息的报警单元。

进一步地，所述监测装置包括：

用于监测所述呼吸腔体内的内部压力的压力监测单元，

当所述内部压力低于预设第一压力时，向所述用户发出未正确佩戴的提示信息的提示单元。

进一步地，还包括：

过滤装置，设置在所述气道内，用于过滤进入和排出所述呼吸腔体的空气。

进一步地，所述过滤装置至少包括HEPA滤网和/或活性炭滤网。

进一步地，还包括：

检测装置，设置在所述气道内且位于所述过滤装置靠近所述呼吸腔体的一侧，所述用于检测进入和排出所述呼吸腔体的空气参数，所述空气参数包括空气流量和空气压力；

调节装置，设置在所述气道内，根据所述空气参数调节所述呼吸腔体内的呼吸环境；

进一步地，所述调节装置至少包括：

电池；

至少一个进气风扇，设置在所述气道内，用于将通过所述过滤装置过滤后的空气送入所述呼吸腔体内；

至少一个排气风扇，设置在所述气道内，用于将通过所述过滤装置过滤后的空气排出所述呼吸腔体；

控制单元，用于根据所述空气参数调节控制所述至少一个进气风扇与所述至少一个排气风扇的工作状态。

进一步地，还包括：

填充装置，所述填充装置设置在所述气道内且位于所述过滤装置靠近所述呼吸腔体的一侧，以使通过所述过滤装置过滤后进入所述呼吸腔体的空气至少包含香气和/或药物。

进一步地，还包括：

温度调节装置，设置在所述气道内，用于调节通过所述气道进入所述呼吸腔体的空气的温度，所述温度调节装置包括：

温度传感器，用于测量进入所述呼吸腔体内的空气温度；

制热单元，在所述空气温度低于或等于预设温度时，所述制热单元对进入呼吸腔体内的空气进行加热。

本实用新型的智能口罩能够通过贴合部与用户的呼吸系统之间形成呼吸腔体，能够过滤进入和排出呼吸腔体的空气的同时根据监测装置确认用户是否正确佩戴智能口罩。

进一步地，本实用新型的调节装置通过进气风扇和排气风扇能够使用户在长时间佩戴智能口罩的情况下不会产生憋闷的问题。

附图说明

附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1为本实用新型一实施例的智能口罩的结构示意图。

图2为本实用新型另一实施例的智能口罩的结构示意图。

图3为本实用新型另一实施例的智能口罩的结构示意图。

图4为本实用新型另一实施例的智能口罩的结构示意图。

图5为本实用新型另一实施例的智能口罩的结构示意图。

图6为本实用新型另一实施例的智能口罩的结构示意图。

具体实施方式

目前，传统的口罩基本为棉材质的口罩，例如一次性口罩、KN95口罩，这种以棉材质的口罩会因呼吸引起的湿气紧贴于鼻子或嘴，容易滋生细菌及造成面部不舒适。在特殊情况下，用户需要长时间佩戴口罩，会出现用户不按照要求正确佩戴口罩的问题。

下面通过具体实施方式结合附图对本实用新型作进一步详细说明。其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。在以下的实施方式中，很多细节描述是为了使得本申请能被更好的理解。然而，本领域技术人员可以毫不费力的认识到，其中部分特征在不同情况下是可以省略的，或者可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情况下，本申请相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述，这是为了避免本申请的核心部分被过多的描述所淹没，而对于本领域技术人员而言，详细描述这些相关操作并不是必要的，他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。另外，说明书中所描述的特点、操作或者特征可以以任意适当的方式结合形成各种实施方式。同时，方法描述中的各步骤或者动作也可以按照本领域技术人员所能显而易见的方式进行顺序调换或调整。因此，说明书和附图中的各种顺序只是为了清楚描述某一个实施例，并不意味着是必须的顺序，除非另有说明其中某个顺序是必须遵循的。

作为本实用新型的一个方面，如图1所示，本实用新型提供了一种智能口罩，包括：口罩本体200、贴合部100、至少一个气道600和监测装置700。口罩本体200以遮蔽至少包括用户呼吸系统在内的部分或全部所述用户的面部区域；贴合部100可拆卸地设置在所述口罩本体200朝向所述呼吸系统的一侧，以使所述口罩本体200与所述用户的呼吸系统之间形成呼吸腔体；至少一个气道600，构造在所述口罩本体200上；构造在所述贴合部100处用于监测所述用户是否正确佩戴所述智能口罩的监测装置700。本实用新型的智能口罩能够通过贴合部100与用户的呼吸系统之间形成呼吸腔体，能够过滤进入和排出呼吸腔体的空气的同时根据监测装置700确认用户是否正确佩戴智能口罩。

口罩本体200遮蔽至少包括用户的鼻子、嘴等的呼吸系统在内部分或全部所述用户的面部区域。本实用新型的智能口罩区别于棉质口罩，本实用新型的智能口罩采用的柔性的塑料。优选地，柔性的塑料为透明的PC材料制作，可以使得带口罩的两个人能够透过智能口罩看见对方的面庞，且沟通时根据便捷和人性化。口罩本体200上可以贴上防“起雾”的贴膜，“起雾”指用户哈气的时候会在口罩本体200内部凝结水汽。

贴合部100设置在所述口罩本体200朝向所述呼吸系统的一侧，贴合部100沿着口罩本体200的外周轮廓设置，可以使得口罩本体200能够紧贴用户的面部，以使所述口罩本体200与所述用户的呼吸系统之间形成呼吸腔体。需要立即的是呼吸腔体是密闭的腔体，能够阻止颗粒、病毒以及其它有害气体从口罩本体200与用户面部接触的地方进入呼吸腔体，进而危害用户的身体健康。

在一实施例中，本实用新型的贴合部100采用硅胶材质以使贴合部100根据人脸轮廓进行变形，以形成密闭的呼吸腔体。

在一实施例中，为了使智能口罩与用户的脸部更好地贴合，本实用新型的贴合部100与口罩本体200是可拆卸设置的，用户可以根据不同性别、不同脸型（方脸、圆脸、瓜子脸等）、不同年龄段进行替换。

本实用新型的智能口罩能够通过贴合部100与用户的呼吸系统之间形成呼吸腔体，能够过滤进入和排出呼吸腔体的空气的同时根据检测的空气参数调节呼吸腔体内的呼吸环境，用户能够保持在舒适的状态下进行呼吸。

针对用户不能够正确佩戴口罩，导致口罩功能丧失的情况，本实用新型的智能口罩还包括监测装置700。监测装置700设置在所述贴合部100上，所述监测装置700用于监测所述用户是否正确佩戴所述智能口罩。检测装置400设置在贴合部100上用于监测用户的面部是否与智能口罩的贴合部100紧紧贴合，防止出现因佩戴不正确，导致有害物质进入呼吸腔体内进而进入用户的呼吸系统。

在一实施例中，如图2所示，本实用新型的监测装置700至少包括：压力监测单元和提示单元。压力监测单元，用于监测所述呼吸腔体内的内部压力压力检测单元可以是常规的压力传感器也可以是分布式压力传感器。分布式压力传感器沿着贴合部100与用户接触的表面进行设置。优选地，本实用新型的分布式压力传感器为分布式光学光栅压力传感器。提示单元，当所述内部压力低于预设第一压力时，向所述用户发出未正确佩戴的提示信息。提示信息的提示方式可以是声光提示、振动提示、或者通过手机APP提示用户。用户可以通过手机app上的提示清楚的知道本实用新型的智能口罩哪些位置没有佩戴好。可以通过手机app引导用户进行正确的佩戴。

针对通过呼吸道系统传播的流行性疾病，需要用户长时间佩戴口罩，但是部分人员不佩戴口罩，可能出现集聚性病毒传染。

如图6所示，本实用新型的智能口罩还包括定位装置2000。定位装置设置在所述口罩本体200处；定位装置包括定位单元、确定单元、判断单元和报警单元定位单元用于获取所述用户的位置信息；确定单元根据所述位置信息确定所述用户是否位于人员聚集区域；判断单元在所述用户位于人员集聚区时，判断所述用户是否佩戴所述智能口罩；报警单元在所述用户位于人员集聚区且所述用户未佩戴所述智能口罩时发出报警信息。定位单元至少通过GPS、蓝牙、WiFi中的一种或多种获取所述用户的位置信息。

在一实施例中，定位单元可以通过wifi或者蓝牙与用户的手机连接，进而获得用户目前的位置。也可以直接连接商场的wifi进而获取用户的位置信息。当用户位于人员集聚区，例如商场、飞机、公交车、电影院时，可以通过判断单元判断用户是否佩戴口罩。判断单元可以通过采集本实用新型智能口罩的检测装置400等判断用户是否使用本实用新型的口罩。

在一实施例中，检测装置400用于检测进入和排出所述呼吸腔体的空气参数，空气参数至少包括空气流量和空气压力。需要理解的是用户能否通畅的呼吸还有空气压力有关。本实用新型的检测装置400至少包括：流量检测单元和压力检测单元。流量检测单元用于检测进入和排出所述呼吸腔体的空气流量。压力检测单元用于检测进入和排出所述呼吸腔体的空气压力。流量检测单元为设置在气道600内的空气流量传感器，压力检测单元为设置在气道600内的压力传感器。检测装置400会实时监测从气道600通过的空气流量以及空气压力。当压力检测单元检测空气压力低于预设值时，调节装置500根据当前的空气流量调节以后通过气道600进入呼吸腔体的空气流量，使得实用人员保持呼吸通畅，长时间佩戴的情况下不会产生憋闷的情况。

在一实施例中，本实用新型的所述调节装置500至少包括：电池、至少一个进气风扇、至少一个排气风扇和控制单元。其中，电池采用小型锂离子电池供电，通过USB 接口对电池进行充电或者通过无线充电的方式对电池进行充电，电池用于给进气风扇、排气风扇、控制单元供电。可以通过电池电量指示灯观察电池电量情况或者通过手机APP确认电池的剩余电量以及电池电量剩余使用时间。例如，用户需要在密闭的电影院观看一场电影，这时候可以根据电池电量剩余使用时间以及电影的片长确定是否需要提前进行充电。。控制单元可以是包括例如中央处理单元、微处理器、图形处理单元、随机存取存储器(RAM)和只读存储器(ROM)的模块。在一实施例中，控制单元可被实现为应用处理器(AP)。也可被实现为诸如FPGA或ASIC的硬件元件。然而，本公开不限于此，控制单元可包括构成元件(诸如软件构成元件、面向对象的软件构成元件、类构成元件和任务构成元件)、处理、功能、属性、程序、子程序、程序代码段、驱动器、固件、微代码、电路、数据、数据库、数据结构、表、阵列和变量。优选地，控制单元为MCU微控制单元。

为了防止用户佩戴口罩产生憋闷的情况，本实用新型在气道600内设置有至少一个进气风扇、至少一个排气风扇。进气风扇和排气风扇的整体外部轮廓造型与气道600的结构匹配。本实用新型的进气风扇和排气风扇为低噪音的风扇，可以将口罩外的外部气流引入到呼吸腔体中。进气风扇设置在所述气道600内用于将通过所述过滤装置300过滤后的空气送入所述呼吸腔体内；排气风扇设置在所述气道600内用于将通过所述过滤装置300过滤后的空气排出所述呼吸腔体。控制单元，可以根据空气参数调节控制所述至少一个进气风扇与所述至少一个排气风扇的工作状态。工作状态为：开启和关闭、转速大小。

需要理解的是，进气风扇和排气风扇的工作状态可以是不同步的。在一实施例中，当用户呼吸系统需要更多的空气时候，可以通过控制单元提高进气风扇的转速以及降低排气风扇的转速，以使得用户能够在舒适的状态下进行呼吸。

在一实施例中，本实用新型的智能口罩长期使用之后在进气风扇进气的一端扇叶以及排气风扇靠近呼吸腔体的一端扇叶上积攒灰尘等污染，控制单元可以控制进气风扇和排气风扇进行反转，以去除灰尘颗粒物等，以实现自清洁的功能。

为了防止有害的气体、飞沫以及病毒进出用户的呼吸系统，本实用新型的过滤装置300至少包括HEPA滤网和/或活性炭滤网。优选地地，包括HEPA滤网和活性炭滤网。可以对直径为0.3微米（头发直径的1/200）以下的微粒去除效率可达到99.97%以上。

进一步地，如图3所示，本实用新型的还包括填充装置800，填充装置800设置在所述气道600内且位于所述过滤装置300靠近所述呼吸腔体的一侧，以使通过所述过滤装置300过滤后进入所述呼吸腔体的空气至少包含香气和/或药物。需要理解的是，本实用新型的填充装置800可拆卸地安装在所述气道600内且位于所述过滤装置300靠近所述呼吸腔体的一侧。用户可以根据个人的喜好呼吸想要的气味，例如玫瑰香、桂花香等，提高用户体验。也可以填充药物，一方面可以清除病毒，另一方面可以改善用户的呼吸系统，例如用户有鼻炎、哮喘等患者可以填充对应的药物进行治疗。

生活在寒冷的冬季或在寒冷地区的人员呼入寒冷的空气可能会引起呼吸道的不适。如图5所示，本实用新型的智能口罩还包括温度调节装置1000。温度调节装置1000设置在所述气道600内，用于调节通过所述气道600进入所述呼吸腔体的空气的温度。温度调节装置1000包括：温度传感器和制热单元。温度传感器用于测量进入所述呼吸腔体内的空气温度；制热单元在所述空气温度低于或等于预设温度时，所述制热单元对进入呼吸腔体内的空气进行加热。温度调节装置1000还可以包括制冷单元，用于在空气温度高于预设温度时，对进入呼吸腔体的空气进行制冷。

需要理解的是，本实用新型的填充装置、检测装置、调节装置和监测装置为现有技术，其中的单元可以有利地被配置为驻留在可寻址存储介质中并且配置为在一个或多个处理器上执行。因此，作为示例，单元可以包括组件(诸如软件组件、面向对象软件组件、类组件和任务组件)、进程、函数、属性、过程、子例行程序、程序代码段、驱动程序、固件、微码、电路、数据、数据库、数据结构、表、数组和变量。在组件和单元中提供的功能性可以被组合成更少的组件和单元或者进一步分成附加的组件和单元。

虽然结合附图描述了本实用新型的实施例，但是本领域技术人员可以在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (8)

1.一种智能口罩，其特征在于，包括：

口罩本体，所述口罩本体以遮蔽至少包括用户呼吸系统在内的部分或全部面部区域；

贴合部，可拆卸地设置在所述口罩本体朝向所述呼吸系统的一侧，以使所述口罩本体与所述用户的呼吸系统之间形成呼吸腔体；

至少一个气道，构造在所述口罩本体上；

构造在所述贴合部处用于监测所述用户是否正确佩戴所述智能口罩的监测装置。

2.根据权利要求1所述的智能口罩，其特征在于，所述监测装置包括：

用于获取所述用户的位置信息的定位单元；

根据所述位置信息确定所述用户是否位于人员聚集区域的确定单元；

在所述用户位于人员集聚区时，判断所述用户是否佩戴所述智能口罩的判断单元；

在所述用户位于人员集聚区且所述用户未佩戴所述智能口罩时发出报警信息的报警单元。

3.根据权利要求1所述的智能口罩，其特征在于，所述监测装置包括：

用于监测所述呼吸腔体内的内部压力的压力监测单元，

当所述内部压力低于预设第一压力时，向所述用户发出未正确佩戴的提示信息的提示单元。

4.根据权利要求1所述的智能口罩，其特征在于，还包括：

过滤装置，设置在所述气道内，用于过滤进入和排出所述呼吸腔体的空气。

5.根据权利要求4所述的智能口罩，其特征在于，所述过滤装置至少包括HEPA滤网和/或活性炭滤网。

6.根据权利要求4所述的智能口罩，其特征在于，还包括：

检测装置，设置在所述气道内且位于所述过滤装置靠近所述呼吸腔体的一侧，所述用于检测进入和排出所述呼吸腔体的空气参数，所述空气参数包括空气流量和空气压力；

调节装置，设置在所述气道内，根据所述空气参数调节所述呼吸腔体内的呼吸环境。

7.根据权利要求6所述的智能口罩，其特征在于，所述调节装置至少包括，

电池；

至少一个进气风扇，设置在所述气道内，用于将通过所述过滤装置过滤后的空气送入所述呼吸腔体内；

至少一个排气风扇，设置在所述气道内，用于将通过所述过滤装置过滤后的空气排出所述呼吸腔体；

控制单元，用于根据所述空气参数调节控制所述至少一个进气风扇与所述至少一个排气风扇的工作状态。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的智能口罩，其特征在于，还包括：

温度调节装置，设置在所述气道内，用于调节通过所述气道进入所述呼吸腔体的空气的温度，所述温度调节装置包括：

温度传感器，用于测量进入所述呼吸腔体内的空气温度；

制热单元，在所述空气温度低于或等于预设温度时，所述制热单元对进入呼吸腔体内的空气进行加热。

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