[发明专利]一种多功能智能口罩

说明书

技术领域

本发明属于口罩技术领域，具体涉及一种具有无线通信等功能的多功能智能口罩。

背景技术

在人类生活工作的环境中，各种污染物严重威胁着空气的质量，也直接威胁着人类的健康。因此在很多场合人们需要佩戴口罩，但现有的自吸过滤式口罩在使用过程中存在诸多不足：一方面，这种口罩会让使用者感觉到呼吸困难。由于口罩的密封性强，使用者要克服口罩对空气的阻力呼吸外界的空气，就会感觉呼吸困难甚至憋气，特别是在使用者处于高劳动强度时，生理代谢水平较高，呼吸量迅速增大，此时口罩的舒适性就更加难以保证；另一方面，由于口罩的密封性强，使用者的声音很难传到外界，使用者之间的交流沟通变得困难。因此研发能够同时满足人体安全性和舒适性并且无沟通障碍的新型防尘口罩，对于保护高粉尘环境中劳动者的身体健康，具有重要的现实意义。

针对上述问题，人们开始研制具有通信功能、自动通风功能的智能口罩。申请号为201310144689.0的中国发明专利，公开了一种自动口罩，所述口罩包括口罩本体和连接于口罩本体上的耳挂部，其中口罩本体包括内罩层和外罩层，在所述内罩层上设有出气口、电源、开关、湿度传感器、控制模块、第一微型电机、第二微型电机，在所述外罩层上设有第一排气窗、第二排气窗，其中电源与开关连接；所述开关与湿度传感器、控制模块依次连接；所述与控制模块分别与第一微型电机、第二微型电机连接；所述第一微型电机与第一排气窗连接；所述第二微型电机与第二排气窗连接；通过湿度传感器感应到内罩层表面湿度变化信号后传输至控制模块，控制模块分别向第一微型电机、第二微型电机发出驱动命令，所述第一微型电机、第二微型电机接收到驱动命令后分别控制第一排气窗、第二排气窗开启。该发明在湿度达到一定值时可以自动控制气体排出，有助于空气流通，提高了卫生性和透气性；并能有效防止气体向眼镜部位流出；设置的电源可充电循环使用，环保高效。该专利存在以下问题：一是功能比较单一，如不具备通信功能；二是通风控制方式比较简单，只是根据口罩内的湿度大小进行控制，没有考虑到口罩内气压大小对使用者的影响(呼吸是顺畅还是憋气)。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提出一种具有无线通信、根据口罩内的湿度和气压大小自动开启风机进行通风、自动判定空气过滤层的有效性、自动检测使用者呼吸频率、电池电压低报警等功能的多功能智能口罩。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种多功能智能口罩，包括口罩本体，所述口罩本体和佩戴者的面部之间形成密封的空腔，所述口罩本体上设有通讯装置、控制器以及与所述控制器通过连接线相连的传感器模块和电池，还设有进气阀和出气阀，所述进气阀上设有与所述控制器相连的风机。所述口罩还包括一个独立于口罩本体之外、用于无线接收所述控制器发送的数据并进行显示和声音提醒的无线接收器。

进一步地，所述控制器包括中央处理器和与之相连的无线发射模块；所述中央处理器对所述传感器模块输入的信号进行信号数据处理，并输出控制信号控制所述风机和无线发射模块工作；所述无线发射模块用于实现控制器与所述无线接收器的数据通信。

进一步地，所述传感器模块包括：用于检测空腔内的气压或检测空腔内与口罩本体外的气压差的压力传感器；用于检测空腔内和口罩本体外湿度的湿度传感器；用于检测空腔内空气流量的空气流量传感器；用于检测佩戴者呼吸频率的呼吸频率传感器。

进一步地，所述口罩本体还包括设置在所述进气阀外侧的空气过滤层。

进一步地，所述控制器根据压力传感器的输出确定风机在两次呼吸之间的工作电压，当该电压超过设定的阈值时判定所述空气过滤层失效，通过提示设备提醒佩戴者更换空气过滤层，所述提示设备为所述无线接收器或设置在口罩本体上与控制器相连的指示灯。

进一步地，所述口罩本体上设置与所述控制器相连的、提示电池电压过低的指示灯。

进一步地，所述无线接收器包括信号接收模块、图像显示模块和声音模块。所述信号接收模块接收所述控制器发送的数据信号并进行处理，然后送至所述图像显示模块和/或声音模块，进行数据显示和/或发音提醒。

优选地，所述控制器通过控制风机使口罩本体内保持正压状态。

进一步地，所述通讯装置包括麦克风、扬声器、蓝牙无线通讯模块和声音处理器。所述麦克风将人的声音转换成电信号并送至所述声音处理器进行处理，最后由所述蓝牙无线通讯模块将所述声音处理器的输出信号变换成射频信号后发射出去；所述蓝牙无线通讯模块将接收到的射频信号送至所述声音处理器进行处理，所述声音处理器将输出的音频信号送至扬声器。