口罩装置的控制方法与流程

文档序号:33049809发布日期:2023-01-24 23:07阅读:54来源:国知局
口罩装置的控制方法与流程

1.本发明涉及口罩装置的控制方法。


背景技术:

2.口罩可以被定义为一种卫生用品,其通过遮挡用户的鼻部和嘴部,在用户吸气时过滤空气中包含的病菌或灰尘等有害物质,并且能够最大限度地减少用户呼气时排出的病毒或口臭传播给周围的人。
3.近期,由于扩散性和传染性非常强的病毒猖獗,为安全起见,正在建议每个人佩戴口罩外出,以最大限度地降低传染。
4.目前,市面上推出了各种类型和形态的口罩,尤其,正在销售很多安装有过滤器模块的口罩,以尽可能减少空气中包含的有害物质直接流入到口罩佩戴者的呼吸器官。
5.现有专利文献,中国专利103127633(公开日:2013年06月05日)公开了一种设置有通讯系统的多功能面罩(口罩)。
6.所述现有专利文献中公开的面罩包括:面罩主体,设置有过滤器;放大模块,结合于面罩主体;通信模块;照明模块;以及呼救模块。
7.具体而言,面罩形成为覆盖用户的脸部,在面罩的正面设置有执行各种功能的各个模块。如果用户佩戴面罩,则面罩外部的空气可以通过过滤器而被净化,之后流入到面罩的内部,流入的净化空气被引向用户的呼吸器官。
8.此外,在佩戴面罩的状态下,用户可以使用所述放大模块、通信模块、照明模块以及呼救模块中的至少一种来提高通讯便利性。
9.尤其,在用户佩戴面罩的状态下进行对话时,语音可以被所述放大模块放大之后通过扬声器向外部输出。因此,即便在脸部被面罩覆盖的状态下,密闭空间内的语音也可以以被放大的状态向面罩的外部输出。
10.但是,所述现有专利文献中公开的多功能面罩存在如下的问题点。
11.第一、即便在用户脱掉口罩的状态下风扇仍然被驱动,因此发生风扇驱动引起的噪音,并且浪费电力。即,由于风扇与佩戴口罩与否无关地被驱动,因此存在产生噪音并且会使电池放电的缺点。
12.第二、由于即便在脱掉口罩的状态下,麦克风和扬声器仍然被驱动,因此存在风扇噪音或周边噪音被放大之后通过扬声器输出的问题。
13.具体而言,从紧凑的口罩结构上来看,麦克风和扬声器可能配置于邻近的位置或位于同一密闭空间。在此情况下,从扬声器输出的语音被输入到与扬声器邻近的麦克风中,导致在扬声器发生啸叫(howling)引起的杂音。
14.第三、存在当不使用口罩时需要通过额外的按键操作来关断口罩电源的不便。即,由于每当在频繁佩戴或脱掉口罩时都需要通过手动操作来接通或关断口罩的电源,因此较麻烦,并且因触摸口罩的次数变多而存在使口罩的卫生状态下降的问题。


技术实现要素:

15.本发明为了解决上述问题而提出,其目的在于,提供一种能够利用口罩的内部压力来准确地判断口罩的佩戴与否的口罩装置及其控制方法。
16.本发明的目的还在于,提供一种能够判断口罩的佩戴与否并根据其控制风扇或扬声器的功能的口罩装置及其控制方法。
17.本发明的目的还在于,提供一种能够防止在脱掉口罩的状态下产生风扇噪音或啸叫现象引起的噪音的口罩装置及其控制方法。
18.本发明的目的还在于,提供一种能够通过最小化用于功能操作的口罩触摸来提高便利性和卫生的口罩装置及其控制方法。
19.本发明的目的还在于,提供一种能够与外部的环境变化无关地准确地判断口罩佩带与否的口罩装置及其控制方法。
20.本发明的目的还在于,提供一种能够缩短用于判断口罩佩带与否的数据处理时间并且最小化存储器容量的口罩装置及其控制方法。
21.本发明实施例的口罩装置的控制方法包括:利用压力传感器来测量口罩的当前压力值的步骤;将之前设定的大气压最大推定值和之前设定的大气压最小推定值与所述当前压力值进行比较的步骤;根据所述比较的结果来更新所述大气压最大推定值和所述大气压最小推定值的步骤;以及基于被更新的所述大气压最大推定值和被更新的所述大气压最小推定值之差,控制扬声器的语音输出的步骤。
22.即,在本发明中,利用口罩的内部压力和设定的大气压推定值来判断口罩佩戴与否,如果是佩戴口罩的状态则可以激活扬声器的语音输出,如果是未佩戴口罩的状态则可以去激活扬声器的语音输出。
23.因此,如果脱掉口罩,则扬声器的驱动自动中止,因此具有防止发生风扇噪音和啸叫引起的杂音的优点。
24.另外,由于利用基于口罩的内部压力的大气压推定值来判断口罩佩戴与否,因此具有能够与外部的环境变化无关地准确地判断口罩佩戴与否的优点。
25.基于被更新的所述大气压最大推定值和被更新的所述大气压最小推定值之差,控制扬声器的语音输出的步骤可以包括:计算被更新的所述大气压最大推定值和被更新的所述大气压最小推定值的差值的步骤;比较所述差值和基准压力值的步骤;以及根据所述差值和所述基准压力值的比较结果,控制扬声器的语音输出的步骤。
26.在所述差值小于所述基准压力值的情况下,可以去激活所述扬声器的语音输出功能或进行消音处理。
27.在所述差值大于所述基准压力值的情况下,可以激活所述扬声器的语音输出功能或解除消音状态。
28.因此,无需额外的功能按键操作,也能够自动控制扬声器的驱动,由此能够减少口罩触摸,从而具有方便且口罩的卫生状态变好的优点。
29.另一方面,还可以包括基于被更新的所述大气压最大推定值和被更新的所述大气压最小推定值之差来控制风扇模块的驱动的步骤。
30.即,在本发明中,利用口罩的内部压力和设定的大气压推定值来判断口罩佩戴与否,如果是佩戴口罩的状态则可以驱动风扇模块,如果是未佩戴口罩的状态则可以中止风
扇模块的驱动。
31.因此,如果脱掉口罩则风扇的驱动自动中止,从而具有防止风扇噪音的发生并且防止风扇的驱动引起耗电的优点。
32.所述大气压最大推定值和所述大气压最小推定值是由所述压力传感器测量到的压力值中最大压力值和最小压力值之间所定义的压力值。
33.根据所述比较的结果更新所述大气压最大推定值和所述大气压最小推定值的步骤包括:在之前设定的大气压最大推定值为所述当前压力值以下的情况下,将之前设定的大气压最大推定值更新为所述当前压力值,并反映权重值来更新之前设定的大气压最小推定值的步骤。
34.在之前设定的所述大气压最大推定值超过所述当前压力值的情况下,可以比较之前设定的所述大气压最小推定值和所述当前压力值,在之前设定的所述大气压最小推定值为所述当前压力值以上的情况下,可以将之前设定的大气压最小推定值更新为所述当前压力值,并反映权重值来更新之前设定的所述大气压最大推定值。
35.在之前设定的所述大气压最大推定值超过所述当前压力值,并且之前设定的所述大气压最小推定值小于所述当前压力值的情况下,可以分别反映权重值来更新之前设定的所述大气压最大推定值和之前设定的所述大气压最小推定值。
36.本发明另一实施例的口罩装置的控制方法包括:利用压力传感器在规定时间期间测量口罩的当前压力值的步骤;计算在所述规定时间期间测量到的压力值中最大压力值和最小压力值的差值的步骤;以及基于所述最大压力值和所述最小压力值的差值,控制扬声器的语音输出的步骤。
37.即,根据本发明另一实施例,可以仅利用口罩的内部压力来判断口罩佩戴与否,如果是佩戴口罩的状态则可以激活扬声器的语音输出,如果是未佩戴口罩的状态则可以去激活扬声器的语音输出。因此,如果脱掉口罩则扬声器的驱动自动中止,从而具有防止风扇噪音和啸叫引起的杂音的优点。
38.基于所述最大压力值和所述最小压力值的差值,控制扬声器的语音输出的步骤包括:比较所述差值和基准压力值的步骤;以及根据所述差值和所述基准压力值的比较结果,控制扬声器的语音输出的步骤。
39.在所述差值小于所述基准压力值的情况下,可以去激活所述扬声器的语音输出功能或进行消音处理。
40.在所述差值大于所述基准压力值的情况下,可以激活所述扬声器的语音输出功能或解除消音状态。
41.因此,无需额外的功能按键操作也能够自动控制扬声器的驱动,由此能够减少口罩触摸,从而具有方便并且使口罩的卫生状态变好的优点。
42.本发明实施例的口罩装置包括:口罩主体,设置有麦克风和扬声器;护面罩,与所述口罩主体结合,与人的脸部紧贴,在内侧形成有呼吸空间;压力传感器,设置于所述口罩主体,测量所述呼吸空间的压力;以及控制部,将预先设定的大气压最大推定值和大气压最小推定值与由所述压力传感器测量到的当前压力值进行比较,根据所述比较的结果来更新所述大气压最大推定值和所述大气压最小推定值,基于被更新的所述大气压最大推定值和被更新的所述大气压最小推定值之差,控制所述扬声器的语音输出。
43.根据如上所述的本发明的构成,具有如下的效果。
44.第一、由于在脱掉口罩的状态下风扇的驱动自动被中止,因此具有能够防止风扇噪音的发生,并且防止风扇驱动引起的耗电的优点。
45.第二、由于在脱掉口罩的状态下麦克风和扬声器的驱动一起被中止,因此具有防止发生风扇噪音或啸叫引起的噪音的优点。
46.第三、由于即便没有额外的功能按键操作也能够自动控制风扇和扬声器的驱动,因此能够减少口罩触摸,从而具有方便并且使口罩的卫生状态变好的优点。
47.第四、由于利用基于口罩的内部压力的大气压推定值来判断口罩佩带与否,因此具有能够与外部的环境变化无关地准确地判断口罩佩戴与否的优点。
48.第五、由于能够仅利用口罩内部压力值和之前的大气压推定值来判断口罩佩带与否,因此能够最小化用于数据累积的存储器容量,并且能够缩短数据处理时间。因此,具有能够迅速地判断口罩佩戴状态,并且使成本低廉的优点。
附图说明
49.图1是本发明实施例的口罩装置的主视图。
50.图2是所述口罩装置的背面立体图。
51.图3是所述口罩装置的分解立体图。
52.图4是分离了前主体的口罩装置的正面立体图。
53.图5是构成本发明实施例的口罩装置的前主体的背面立体图。
54.图6是构成本发明实施例的口罩装置的后主体的正面立体图。
55.图7是所述后主体的背面立体图。
56.图8是本发明实施例的口罩装置的横向剖视图。
57.图9是所述口罩装置的纵向剖视图。
58.图10是简略示出本发明实施例的口罩装置的控制方法的流程图。
59.图11是详细示出本发明实施例的口罩装置的控制方法的流程图。
60.图12是示出本发明实施例的口罩的当前压力值与大气压最大推定值、大气压最小推定值以及大气压推定值的相关关系的曲线。
61.图13是在图12中省略了大气压最小推定值和大气压推定值的曲线。
62.图14是在图12中省略了大气压最大推定值和大气压推定值的曲线。
63.图15是示出在用户佩戴口罩的状态和脱掉口罩的状态下,口罩的当前压力值与大气压最大推定值、大气压最小推定值以及大气压推定值的相关关系的曲线。
64.图16是示出本发明另一实施例的口罩装置的控制方法的流程图。
65.图17是示出在用户佩戴口罩状态和脱掉口罩的状态下的口罩的当前压力值的曲线。
具体实施方式
66.图1是本发明实施例的口罩装置的主视图,图2是所述口罩装置的背面立体图,图3是所述口罩装置的分解立体图,图4是分离了前主体的口罩装置的正面立体图。
67.参照图1至图4,本发明实施例的口罩装置10包括:口罩主体11;护面罩14,以能够
固定或分离的方式结合于所述口罩主体11的背面;以及空气净化模块30,安装在所述口罩主体11的内部。
68.详细地,所述口罩主体11包括:前主体12,形成正面外形;以及后主体13,与所述前主体12的背面结合,形成背面外形。所述前主体12的正面形成所述口罩装置10的正面,所述后主体13的背面面向用户(或佩戴者)的面部。
69.另外,所述护面罩14与所述后主体13的背面结合并且紧贴于用户的面部,其可以由具有伸缩性的硅胶或橡胶材料成型而成。在所述护面罩14的内侧形成有呼吸空间,如果用户佩戴所述口罩装置10,则用户的鼻部和嘴部容纳于所述呼吸空间。因此,通过所述空气净化模块30的同时被净化的外部空气被引导至所述呼吸空间,从而被用户吸入,并且,用户呼气时产生的空气也向所述呼吸空间排出。
70.在所述前主体12和所述后主体13之间形成有规定的空间,如图4所示,在所述后主体13的正面安装有各种电气部件。此外,所述各种电气部件被所述前主体12遮蔽而不会向外部露出。
71.另外,所述空气净化模块30包括:风扇模块31,放置在形成于所述后主体13的容纳部133(参照图6)中;以及过滤器33,放置在所述风扇模块31的后方。所述风扇模块31包括沿轴向吸入空气并沿径向吐出的离心风扇。
72.所述空气净化模块30还包括放置在所述过滤器33的后方的过滤器罩体34,在所述过滤器罩体34形成有用于吸入外部空气的吸入口。所述过滤器罩体34可以以能够转动的方式结合于所述后主体13,如图所示,所述吸入口可以以吸入格栅343的形态提供。
73.详细地,所述过滤器罩体34包括:过滤器框架341,包围所述过滤器33的三个侧面;以及过滤器盖342,形成于所述过滤器框架341的背面。所述过滤器盖342中包括所述吸入格栅343。
74.可以理解为,所述吸入格栅343是由复数个吸入夹缝3431和配置在相邻的吸入夹缝3431之间的复数个分隔筋3432构成的结构。也可以理解为,所述吸入格栅343是一个大的吸入口被复数个所述分隔筋3432划分为复数个细长的吸入夹缝3431的结构。此外,复数个细长的所述吸入夹缝3431可以被加强筋3422划分为上部缝和下部缝。需要明确的是,以下,为了吸入外部空气而形成在所述口罩装置10的背面的吸入口被定义为包括以所述吸入格栅343为代表的各种形态的孔,并且所述口罩主体11的吸入口和所述吸入格栅343应该被解释为相同的含义。
75.此外,在从所述吸入口向所述后主体13的中心方向隔开的位置处形成有吐出口101。借助所述风扇模块31的运转,经由所述吸入口或吸入格栅343吸入的外部空气依次通过所述过滤器33和所述风扇模块31,之后通过所述吐出口101吐出到所述呼吸空间。
76.所述吸入口即吸入格栅343配置在所述护面罩14的外侧,而所述吐出口101配置在所述护面罩14的内侧。即,所述吸入格栅343位于所述呼吸空间的外侧,所述吐出口101位于所述呼吸空间的内侧,使得吸入的外部空气与用户呼出的空气不会彼此混合。
77.另一方面,所述空气净化模块30还包括配置在所述风扇模块31的后方的流动引导件32。
78.另外,所述口罩装置10还包括主控制模块15、电源模块16、指示器模块18、无线通信模块17、扬声器模块19、电池20以及排气阀21中的至少一个。
79.详细地,所述主控制模块15是用于控制所述风扇模块31、所述扬声器模块19以及后述的压力传感器和麦克风等的运转的模块。所述主控制模块15可以配置在所述后主体13的正面中央的上部。
80.所述电源模块16是用于向安装于所述口罩装置10的电气部件供电的控制模块。所述电源模块16可以配置在所述后主体13的正面的右侧下端。
81.在所述电源模块16可以安装有线缆连接器和led模块,用于供电和传输数据的线缆的端子插入到所述线缆连接器,所述led模块用于通知口罩装置10的运转状态。此外,从所述led模块照射的光通过所述指示器模块18被扩散和引导而照射到口罩装置10的外部。
82.所述无线通信模块17可以是包括蓝牙在内的各种形态的近距离无线通信模块中的任意一种。所述无线通信模块17可以配置在所述后主体13的正面的左侧下端。所述无线通信模块17可以在与所述后主体13交叉的方向上,例如水平地安装在所述后主体13的正面上。所述无线通信模块17可以借助从所述后主体13的正面凸出的一对基板插入筋1315而以水平的状态安装在所述后主体13的正面。所述无线通信模块17的两侧端部被一对所述基板插入筋1315支撑。
83.所述扬声器模块19可以配置在相当于所述无线通信模块17的下侧的所述后主体13的正面的左侧下端。
84.所述电池20可以配置在所述后主体13的正面中央,所述排气阀21可以配置成遮蔽形成在所述后主体13的正面中央的下侧的排气口。即,在用户呼气时,所述排气阀21可以开放所述排气口,而在用户吸气时,所述排气阀21可以遮蔽所述排气口。所述排气阀21可以以能够弯曲且扁平的翻板(flap)的形态提供。
85.在此,需要明确的是,以用户佩戴着口罩装置10的状态为基准定义所述口罩主体11的正面、背面、左侧以及右侧。
86.图5是构成本发明实施例的口罩装置的前主体的背面立体图。
87.参照图5,构成本发明实施例的口罩装置10的前主体12形成所述口罩装置10的正面外观。
88.所述前主体12的正面平整地以单一体构成而不安装额外的部件,则具有外观上看起来整洁的优点。在所述前主体12的左侧和右侧形成有吸入口的情况下,具有如下缺点:如果摘下所述口罩装置10并将其放置成所述吸入口朝上,则异物通过所述吸入口流入到口罩装置10内部的可能性高。
89.不仅如此,在安装额外的盖以通过遮蔽所述吸入口来最小化异物流入的情况下,需要在所述盖的边缘和所述前主体12的正面之间形成间隙,使得外部空气能够流入。即,随之产生需要额外的所述盖与所述前主体12的正面结合为从所述前主体12的正面凸出的限制。
90.其结果,额外的所述盖因受外力而破损或碰到周边障碍物而与所述前主体12分离的可能性高。出于这种原因,设计成尽可能不在所述前主体12形成用于吸入外部空气的吸入口,以防止因在所述前主体12的正面另外安装额外的部件而凸出,这样不仅有利于外观,而且也有利于确保耐久性。
91.考虑到这一方面,在本发明实施例的所述前主体12的正面不仅没有用于吸入外部空气的吸入口,而且完全没有安装包括盖在内的额外部件,从而将正面设计成形成光滑且
连续的单个面。但是,为了使用户的声音输出到外部,在下部一侧形成有扬声器孔123。
92.另一方面,在所述前主体12的背面形成有复数个凸起结构。
93.详细地,在所述前主体12的背面中央的上端凸出有一个或复数个基板固定筋125。若所述前主体12的边缘与所述后主体13的正面边缘结合,则一个或复数个所述基板固定筋125对安装于所述后主体13的所述主控制模块15的正面施压,由此防止所述主控制模块15晃动。
94.在所述前主体12的背面形成有水平凸出的阀支撑筋121。当所述前主体12与所述后主体13结合时,所述阀支撑筋121形成在排气阀21的上端所处的位置,从而按压所述排气阀21的正面上端。作为一例,所述阀支撑筋121可以从与所述前主体12的背面中央向下侧隔开规定距离的位置处以规定的宽度向后方延伸规定长度。
95.另外,在所述前主体12的背面凸出有一对磁铁按压筋126。详细地,在所述后主体13的背面安装有所述护面罩14,在所述护面罩14的正面安装磁铁,在所述后主体13的正面也安装与所述磁铁产生吸力的磁铁。其结果,通过磁铁的磁力,所述护面罩14以能够装卸的方式安装于所述后主体13的背面。
96.此时,在所述后主体13的正面形成有用于安装所述磁铁的一对下部磁铁安装部135(参照图6)。此外,一对所述磁铁按压筋126发挥分别按压安装于一对所述下部磁铁安装部135的一对磁铁的功能。
97.另外,在所述前主体12的背面凸出有与构成所述无线通信模块17的基板的前端部接触的基板按压筋127。详细地,如果所述前主体12和所述后主体13彼此结合,则所述基板按压筋127通过按压构成所述无线通信模块17的基板的前端部,来防止所述无线通信模块17晃动或从所述基板插入筋1315脱离。
98.另外,在所述前主体12的背面中相当于所述扬声器孔123的边缘的位置处形成有支撑筋122,所述支撑筋122围绕并支撑所述扬声器模块19的前端部边缘。所述支撑筋122可以以与所述扬声器模块19的正面部形状相对应的形状围绕。
99.另外,在所述前主体12的背面凸出有按压所述电源模块16的正面的基板固定筋124。所述基板固定筋124按压构成所述电源模块16的基板的正面,以防止所述电源模块16晃动或从所述后主体13脱离。
100.图6是构成本发明实施例的口罩装置的后主体的正面立体图,图7是所述后主体的背面立体图。
101.参照图6和图7,构成本发明实施例的口罩装置10的后主体13包括:面罩部131,覆盖用户的面部;以及熔接部132,从所述面罩部131的边缘向前方弯曲。
102.详细地,所述熔接部132沿着所述面罩部131的顶面边缘、两侧面边缘以及底面边缘连续地形成。此外,沿着所述面罩部131的底面边缘弯曲并向前方延伸的所述熔接部132的前后方向宽度最大。
103.所述熔接部132中的形成在所述面罩部131的底面边缘的部分可以特别被定义为延伸台。所述延伸台呈凸圆形状,随着从所述后主体13的两侧端接近中央,其前后方向宽度增加。
104.在定义为延伸台的所述熔接部132的中央可以形成有底面排气口1362,并且,在从所述底面排气口1362向所述后主体13的侧端部侧隔开的位置处可以形成有按钮孔1321。在
所述按钮孔1321插入有电源按钮。在从所述按钮孔1321的左侧和右侧边缘隔开的位置处分别形成有指示器孔1322。
105.从安装于所述电源模块16的发光装置照射的光通过一对所述指示器孔1322照射到外部。所述发光装置包括led模块。
106.如果光通过一对所述指示器孔1322中的任意一个照射到外部,则可以表示所述口罩装置10的电源处于接通状态。此外,可以根据通过一对所述指示器孔1322中的另一个照射的光的颜色来预测所述电池20的剩余电量。
107.在从所述按钮孔1321进一步向所述后主体13的侧端部侧隔开的位置处形成有端子插入口1323。usb(universal serial bus,通用串行总线)线缆可以贯穿所述端子插入口1323并插入到形成于所述电源模块16的端子连接部(terminal connector)。所述电池20可以通过所述usb线缆充电,所述口罩装置10的版本或功能可以根据通过所述usb线缆传输的数据来更新或升级。
108.在所述后主体13形成有用于容纳所述空气净化模块30的容纳部133。所述容纳部133分别形成在所述后主体13的中心的左侧和右侧,一对所述容纳部133以穿过所述后主体13的中心的垂直线为基准对称。
109.所述容纳部133通过从所述面罩部131的正面向前方凸出来形成容纳所述空气净化模块30的空间。所述容纳部133包括:安置面1331,用于安置所述空气净化模块30,具体而言是所述风扇模块31;紧固面1335,在所述面罩部131的侧端部连接所述安置面1331的外侧边缘;以及空气引导面1334,在所述安置面1331的内侧边缘连接所述面罩部131的正面。
110.另外,所述容纳部133还包括将所述安置面1331、空气引导面1334以及紧固面1335的上端与所述面罩部131的正面连接的顶面1332。此外,所述容纳部133还包括将所述安置面1331、空气引导面1334以及紧固面1335的下端与所述面罩部131的正面连接的底面1333。
111.在所述紧固面1335形成有一个或复数个紧固装置,例如,紧固钩。
112.在所述安置面1331形成有风扇安装孔1336,所述顶面1332和所述底面1333可以水平延伸,并且可以彼此平行地延伸。
113.所述紧固面1335可以朝所述后主体13的外侧带有弧度地凸出,并且,可以形成为随着从所述面罩部131接近所述安置面1331朝所述后主体13的中心倾斜。
114.所述空气引导面1334可以设计成从所述安置面1331朝所述面罩部131带有弧度地凸出延伸,使得被所述风扇模块31吸入的空气沿着所述空气引导面1334平缓地被引导至所述吐出口101侧。
115.作为另一例,所述空气引导面1334可以由在所述安置面1331的内侧边缘以规定曲率弯曲的弧部、和从所述弧部的端部平坦且倾斜地连接所述面罩部131的倾斜部构成。
116.所述容纳部133包括形成在所述后主体13的中心的左侧的左侧容纳部和形成在所述后主体13的中心的右侧的右侧容纳部。所述左侧容纳部和右侧容纳部从所述后主体13的中心隔开规定间隔,所述电池20安装在所述左侧容纳部和右侧容纳部之间的空间。
117.在所述后主体13的正面可以形成有电池安装部138。详细地,所述电池安装部138包括一对电池安置筋1381和电池支撑筋1382。
118.一对所述电池安置筋1381从所述面罩部131的正面或所述空气引导面1334的边缘向前方凸出,沿垂直的方向平行地延伸。一对所述电池安置筋1381支撑所述电池20的背面。
119.所述电池支撑筋1382的一端部从左侧的空气引导面1334和右侧的空气引导面1334中的任意一侧延伸,而另一端部与左侧的空气引导面1334和右侧的空气引导面1334中的另一侧连接。
120.所述电池支撑筋1382形成为“n”形状,并支撑所述电池20的正面和两侧面。因此,可以利用所述电池支撑筋1382防止所述电池20从所述后主体13分离的现象。
121.另外,所述电池支撑筋1382的中心部向前方凸出,以能够选择性地安装不同尺寸的电池。
122.详细地,所述电池支撑筋1382可以包括从一对所述空气引导面1334向前方延伸的一对延伸部和沿横向延伸而连接一对所述延伸部的连接部。
123.此外,所述连接部的一部分向前方弯曲并延伸,从而所述电池支撑筋1382可以说明为由第一电池支撑部1382a和第二电池支撑部1382b构成。详细地,所述第一电池支撑部1382a可以用于支撑宽度相对较宽且厚度相对较薄的电池,所述第二电池支撑部1382b可以用于支撑宽度相对较窄且厚度相对厚的电池。
124.所述第二电池支撑部1382b可以说明为由构成所述第一电池支撑部1382a的连接部的一部分向前方弯曲多次而形成。或者,可以说明为尺寸相对较小的“n”形状的第二电池支撑部1382b可以从尺寸相对较大的“n”形状的第一电池支撑部1382a的正面凸出形成。
125.从相当于所述电池安装部138的下侧的所述面罩部131的正面向前方凸出有排气流路引导件136。详细地,所述排气流路引导件136形成在所述电池安装部138的下侧,使得安装于所述电池安装部138的电池20的下端部被所述排气流路引导件136的顶面支撑。其结果,能够防止所述电池20在插入到所述电池安装部138的状态下受重力而向下侧脱落的现象。
126.所述排气流路引导件136可以形成大致呈隧道形状的纵截面,在所述面罩部131中相当于所述排气流路引导件136的内侧的部位可以形成有正面排气口1361。
127.所述正面排气口1361和所述底面排气口1362中的至少一个可以形成为被复数个格栅或分隔筋划分为复数个小排气口的排气格栅的形态。此外,所述正面排气口1361可以由所述排气阀21选择性地开闭。
128.在所述面罩部131的正面的中央上端形成有上部磁铁安装部134,在所述面罩部131的正面下端形成有一对下部磁铁安装部135。
129.详细地,所述下部磁铁安装部135分别形成在所述排气流路引导件136的左侧边缘和右侧边缘。此外,安装于所述下部磁铁安装部135的磁铁被从所述前主体12的背面凸出的一对所述磁铁按压筋126(参照图5)按压。
130.在所述后主体13的左侧端部和右侧端部分别形成有挂带连接部137。详细地,所述挂带连接部137是用于连接挂在用户的耳部或围绕用户的后脑部的挂带或带的端部的部分。所述挂带连接部137分别形成在所述后主体13的左侧端上部和下部、右侧端上部和下部。
131.一对挂带中的任意一个的两端部可以分别与设置在左侧上端和下端的挂带连接部137连接,而另一个的两端部可以分别与设置在右侧上端和下端的挂带连接部137连接。这样,可以使一对所述挂带分别挂到用户的两侧耳部。
132.作为另一种方法,一对挂带中的任意一个的两端部可以分别与设置在左侧上端和
右侧上端的挂带连接部137连接,而另一个的两端部可以分别与设置在左侧下端和右侧下端的挂带连接部137连接。这样,一对所述挂带可以围绕用户的后脑部。
133.四个所述挂带连接部137中的每一个包括:挂带槽1373,从所述后主体13的正面凹入,并在横向(后主体的宽度方向)上延伸;挂带孔1374,形成在所述挂带槽1373的任一点处;挂带杆1372,连接所述挂带槽1373的顶面和底面;以及呈桶状的防水筋1371,从所述后主体13的背面中相当于所述挂带孔1374的边缘的部位延伸。
134.另一方面,在所述后主体13的正面形成有主控制模块安装部139。
135.详细地,所述主控制模块安装部139包括:基板固定钩1391,从所述面罩部131的正面向前方凸出;以及基板安置筋1393和基板支撑筋1392,支撑所述主控制模块15的背面。
136.详细地,所述基板固定钩1391可以包括:一对第一基板固定钩1391a,位于所述容纳部133的上侧;以及一对第二基板固定钩1391b,位于相向的一对所述容纳部133之间。
137.一对所述第一基板固定钩1391a可以配置在从左侧容纳部的顶面向上侧隔开的位置和从右侧容纳部的顶面向上侧隔开的位置。一对所述第一基板固定钩1391a用于固定所述主控制模块15的左侧端部和右侧端部。
138.另外,一对所述第二基板固定钩1391b可以分别位于相当于一对所述容纳部133的内侧上端的位置。详细地,一对所述第二基板固定钩1391b中的任意一个可以形成在右侧容纳部的上侧边角与所述面罩部131的正面相交的位置。此外,一对所述第二基板固定钩1391b中的另一个可以形成在左侧容纳部的上侧边角与所述面罩部131的正面相交的位置。
139.一对所述第二基板固定钩1391b用于固定构成所述主控制模块15的控制基板的下端部。
140.此外,所述基板安置筋1393可以从所述面罩部131的正面中相当于一对所述第二基板固定钩1391b之间的部位凸出,并且能够支撑构成所述主控制模块15的控制基板的下端部的背面。
141.另外,所述主控制模块15的上端部的背面可以被所述上部磁铁安装部134的前端部支撑。所述主控制模块15因所述上部磁铁安装部134和基板安置筋1393而处于与所述面罩部131隔开的状态,并且,具有通过所述基板固定钩1391稳定地结合于所述后主体13而不晃动的效果。
142.另一方面,在所述面罩部131的正面的上部中央可以形成有压力传感器安装部(或呼吸传感器安装部)130。安装于所述压力传感器安装部130的压力传感器(后述)感测限定在所述护面罩14的内侧的呼吸空间内部的压力。即,可以根据呼吸空间内部的压力变化来判断用户当前是在吸气还是呼气。需要明确的是,所述压力传感器也可以被定义为呼吸传感器,即使术语不同,也应该被理解为是执行相同功能的传感器。
143.所述压力传感器安装部130提供在所述后主体13的正面,如果所述主控制模块15被安装到所述主控制模块安装部139,则所述压力传感器安装部130将位于安装在所述主控制模块15的背面的压力传感器(或呼吸传感器)所在的位置。因此,如果所述主控制模块15被安装到所述主控制模块安装部139,则所述压力传感器容纳于所述压力传感器安装部130内。此外,所述压力传感器安装部130的前端部紧贴于所述主控制模块15的控制基板的背面。
144.另外,限定所述压力传感器安装部130的底部的部分向所述后主体13的后方凸出,
并且,在向后方凸出的部分的底面上形成有通孔1301。通过所述通孔1301,由所述后主体13的背面和所述护面罩14限定的呼吸空间与所述压力传感器安装部130的内部空间彼此连通。其结果,用户呼气时产生的空气的一部分通过所述通孔1301流入所述压力传感器安装部130的内部空间。此外,由容纳于所述压力传感器安装部130的所述压力传感器感测所述压力传感器安装部130内部的压力。此外,感测到的压力值被发送到所述主控制模块15的微机(后述),从而判断用户的呼吸状态。
145.另一方面,在所述后主体13的背面中相当于所述上部磁铁安装部134的正背面的部位和所述后主体13的背面中相当于一对所述下部磁铁安装部135的正背面的部位分别形成有磁铁安装槽1314。
146.所述磁铁安装槽1314包括:第一磁铁安装槽1311,形成在所述上部磁铁安装部134的正背面;以及第二磁铁安装槽1312和第三磁铁安装槽1313,形成在所述下部磁铁安装部135的正背面。
147.在磁力的作用下,安装于所述护面罩14的三个磁铁分别附着到所述第一磁铁安装槽1311至第三磁铁安装槽1313。此外,如果用户以大于所述磁力的力拉拽所述护面罩14,则所述护面罩14可以容易地从所述后主体13分离。
148.另一方面,如前所述,在构成所述容纳部133的安置面1331可以形成有风扇安装孔1336。此外,在从所述风扇安装孔1336向所述安置面1331的外侧边缘侧隔开的位置处形成有一个或复数个流动引导件紧固孔1331a。所述流动引导件32借助贯穿所述流动引导件紧固孔1331a的紧固构件而固定于所述容纳部133。
149.此外,流动引导件钩1339和过滤器钩1338分别在构成所述容纳部133的紧固面1335形成为在前后方向上隔开。所述流动引导件钩1339位于比所述过滤器钩1338更靠近所述安置面1331的位置。
150.此外,在相当于所述过滤器钩1338的后方的所述后主体13的背面侧端形成有卡定槽1337。详细地,可以在所述熔接部132和所述紧固面1335相交的位置处形成有所述卡定槽1337。
151.图8是本发明实施例的口罩装置的横向剖视图,图9是所述口罩装置的纵向剖视图。
152.参照图8和图9,如果用户按压电源按钮而使所述风扇模块31运转,则外部空气通过形成在所述口罩装置10的背面左侧和右侧的吸入格栅343(或吸入口)流入到所述口罩装置10的内部。
153.经由所述吸入格栅343流入的外部空气在通过所述过滤器33时被净化。此外,通过了所述过滤器33的空气沿所述风扇模块31的轴向被吸入,之后沿径向吐出。
154.如图8所示,所述风扇模块31的正面安置于所述安置面1331,所述风扇模块31的背面敞开。此外,敞开的所述风扇模块31的背面被所述流动引导件32遮蔽,在所述流动引导件32形成有用作所述风扇模块31的吸入口的连通孔。通过了所述过滤器33的空气穿过所述连通孔流入到所述风扇内部。
155.另外,空气通道102被界定在所述流动引导件32的侧面和所述空气引导面1334之间。此外,所述空气通道102的入口与所述风扇模块31的出口(或吐出口)连通,而所述空气通道102的出口与所述吐出口101连通。
156.此外,所述吐出口101位于由所述护面罩14和所述后主体13的背面界定的所述呼吸空间中。因此,通过所述风扇模块31吸入的外部空气被吐出到所述呼吸空间,以供用户能够吸入。
157.此外,所述空气引导面1334从所述风扇模块31的出口朝所述吐出口101平缓地形成为带有弧度,使得沿所述风扇模块31的径向吐出的空气在朝所述吐出口101流动的过程中流动方向没有急剧的转换。
158.详细地,在离心风扇的情况下,使空气沿轴向吸入并沿径向吐出是呈圆锥形(cone)或截锥形(truncated cone)的轮毂的形状引起的。即,沿离心风扇的轴向吸入的空气的流动方向沿着所述轮毂的带有弧度的面平缓地转换90度。
159.在此,由于构成所述风扇模块31的轮毂的弧的方向和所述空气引导面1334的弧的方向相同,因此,被吸入到风扇模块31的空气仅向一个方向平缓地进行流动转换。
160.如果所述吸入格栅343形成于所述前主体12,则所述风扇模块31的吸入口朝向所述前主体12,其结果,构成风扇模块的轮毂的圆弧方向与所述空气引导面1334的圆弧方向相反。其结果,从所述风扇模块31吐出的空气与相当于所述空气通道102的入口的所述空气引导面1334的起始部分碰撞而产生流动阻力和流动噪音。
161.即,沿所述风扇模块31的轴向吸入的空气实质上形成“s”形状的流动,从而与形成“c”或“n”形状的流动的本发明的结构相比,产生更多的流动损失。
162.另一方面,用户呼气时通过用户的嘴部和鼻部排出的空气聚集到所述呼吸空间。此外,聚集到所述呼吸空间的空气的极少一部分穿过所述通孔1301流入到所述压力传感器安装部130的内部。
163.此外,聚集到所述呼吸空间的空气的大部分下降并通过所述正面排气口1361和所述底面排气口1362排出到外部。在此,在用户呼气时产生的空气的压力的作用下,所述排气阀21向前方弯曲,从而使所述正面排气口1361开放。此外,当用户吸气时,所述呼吸空间内部的压力低于大气压,所述排气阀21返回到原位,从而遮蔽所述正面排气口1361。
164.图10是简略示出本发明实施例的口罩装置的控制方法的流程图。
165.参照图10,所述口罩装置10利用所述压力传感器来测量口罩的当前压力值(s11)。
166.所述压力传感器可以安装在形成于所述口罩主体11的压力传感器安装部130。所述压力传感器的至少一部分可以位于所述压力传感器安装部130的内部来感测呼吸空间的压力。
167.在此,所述口罩的当前压力值可以是指由用户的脸部和所述护面罩14界定的呼吸空间的压力。
168.所述压力传感器可以是利用流入的空气的流量或风的强度来测量密闭的空间的压力或气压的气压传感器。或者,所述压力传感器可以使用测量密闭的空间的压力变化的压差传感器。
169.所述口罩装置10将预先设定的大气压最大推定值和大气压最小推定值分别与当前压力值进行比较(s12),并根据比较结果更新大气压最大推定值和大气压最小推定值(s13)。
170.在此,所述大气压最大推定值可以根据由所述压力传感器在规定时间期间测量到的压力值中最大压力值而实时变化或被更新。
171.所述大气压最小推定值可以根据由所述压力传感器在规定时间期间测量到的压力值中最小压力值而实时变化或被更新。因此,不会发生外部环境变化引起的误差,从而具有可靠性高的优点。
172.所述口罩装置10基于被更新的大气压最大推定值和被更新的大气压最小推定值之差,控制扬声器的语音输出(s14)。
173.在被更新的大气压最大推定值和被更新的大气压最小推定值之差小于基准压力值的情况下,所述口罩装置10可以判断为用户脱掉了口罩,并且去激活扬声器的语音输出功能或进行消音处理。
174.另外,在被更新的大气压最大推定值和被更新的大气压最小推定值之差大于基准压力值的情况下,所述口罩装置10可以判断为用户佩戴了口罩并且激活扬声器的语音输出功能或解除消音状态。
175.图11是详细示出本发明实施例的口罩装置的控制方法的流程图。
176.参照图11,如果接通所述口罩装置10的电源(s21),则判断所述扬声器19的电源是否接通(s22)。
177.在此,所述扬声器19的电源接通可以是指所述扬声器19的电源和麦克风的电源一起被接通。
178.另外,所述扬声器19的电源接通,并不意味着必须执行所述扬声器19的输出功能(放大功能)。例如,即便在接通所述扬声器19的电源的状态下,如果去激活语音输出功能,则也可能不执行所述扬声器19的输出功能。
179.即,在接通所述扬声器19的电源的状态下激活语音输出功能,才能够执行所述扬声器19的输出功能。
180.另一方面,所述麦克风是用于接收外部的声音或用户的语音的构成。所述麦克风可以配置于所述口罩装置10的内侧空间,以清晰地接收用户的语音。
181.例如,所述麦克风可以位于所述口罩装置10的呼吸空间一侧。所述麦克风可以配置于所述压力传感器安装部130的内侧,而位于与所述压力传感器邻近的位置。
182.所述口罩装置10的电源可以通过按压设置于所述口罩装置10的一侧的电源按键(或操作部)来接通。此时,在按压所述电源按键规定时间以上的情况下可以接通所述口罩装置10的电源。
183.在接通所述口罩装置10的电源的状态下,如果再次选择所述电源按键,则可以接通所述扬声器19的电源。此时,如果在接通所述扬声器19的电源的状态下再次选择所述电源按键,则可以关断所述扬声器19的电源。
184.此外,如果在接通所述口罩装置10的电源的状态下按压所述电源按键规定时间以上,则可以关断所述口罩装置10的电源。
185.另外,所述口罩装置10的电源和所述扬声器19的电源,可以由通信连接的外部装置操作。例如,所述口罩装置10可以从外部装置(例如,移动终端、计算机、可穿戴装置等)接收控制指令,并根据所述控制指令接通或关断所述口罩装置10的电源或所述扬声器19的电源。
186.根据这种构成,用户可以仅在佩戴所述口罩装置10的状态下进行对话时使所述扬声器19动作。并且,可以通过简单的电源按键操作对所述口罩装置10的电源和所述扬声器
19的电源进行操作。
187.所述口罩装置10利用所述压力传感器来测量口罩的当前压力值(s23),并比较测量到的当前压力值和之前的大气压推定值(s24)。
188.在此,所述大气压推定值可以是由所述压力传感器在规定时间期间测量到的压力值中最大压力值和最小压力值之间所定义的压力值。
189.所述大气压推定值可以跟随当前压力值而实时更新。当前的大气压推定值可以基于之前的大气压推定值和当前压力值来更新。被更新的所述大气压推定值可以累积并存储于所述口罩装置10的存储器。
190.在本实施例中,所述大气压推定值可以设定为将大气压最大推定值和大气压最小推定值相加的值的中间值。所述大气压最大推定值和所述大气压最小推定值,可以通过跟随或收敛当前压力值来更新。因此,能够减少被更新的大气压推定值的误差范围并且提高可靠性。
191.所述口罩装置10可以将之前设定的大气压最大推定值和之前设定的大气压最小推定值分别与当前压力值进行比较,并基于其差异来更新当前的大气压推定值。
192.下面,参照附图,对当前压力值与大气压最大推定值、大气压最小推定值以及大气压推定值的相关关系进行说明。
193.图12是示出本发明实施例的口罩的当前压力值与大气压最大推定值、大气压最小推定值以及大气压推定值的相关关系的曲线,图13是在图12中省略了大气压最小推定值和大气压推定值的曲线,图14是在图12中省略了大气压最大推定值和大气压推定值的曲线,图15是示出在用户佩戴口罩的状态和脱掉口罩的状态下,口罩的当前压力值与大气压最大推定值、大气压最小推定值以及大气压推定值的相关关系的曲线。
194.在图12至图15中,曲线的横轴表示时间的经过,曲线的纵轴表示压力的变化量。在图12至图15中,虚线s表示当前压力值,粗实线h表示大气压最大推定值,细实线l表示大气压最小推定值,点划线a表示大气压推定值。
195.参照图12至图15,由所述压力传感器测量到的传感器压力值s的曲线因人的呼吸周期,即吸气和呼气而呈正弦波(sine wave)。
196.例如,在用户吸气的吸气状态下,所述传感器压力值s减小,在用户呼气的呼气状态下所述传感器压力值s增加。
197.所述传感器压力值s可以在每个呼吸周期具有最大压力值h1、h2、h3和最小压力值l1、l2、l3。
198.在本发明中,可以跟随所述传感器压力值s的最大压力值h1、h2、h3和最小压力值l1、l2、l3来更新大气压最大推定值和大气压最小推定值,并基于被更新的大气压最大推定值和大气压最小推定值来更新大气压推定值。
199.具体而言,所述口罩装置10判断之前设定的大气压最大推定值是否为当前压力值以下(s25)。此时,如果之前设定的大气压最大推定值为当前压力值以下,则将之前设定的大气压最大推定值更新为当前压力值,并反映权重值来更新之前设定的大气压最小推定值(s26)。
200.如果判断为之前设定的大气压最大推定值为当前压力值以下,则之前设定的大气压最大推定值可以跟随当前压力值。即,如果判断为之前设定的大气压最大推定值为当前
压力值以下,则之前设定的大气压最大推定值可以随着当前压力值上升并与当前压力值相同。
201.在此,可以将在之前设定的大气压最大推定值为当前压力值以下时大气压最大推定值被更新为所述当前压力值的区间(时间点)定义为第一更新区间r1、r2。
202.另一方面,如果之前设定的大气压最大推定值超过当前压力值,则所述口罩装置10判断之前设定的大气压最小推定值是否为当前压力值以上(s27)。此时,如果之前设定的大气压最小推定值为当前压力值以上,则将之前设定的大气压最小推定值更新为当前压力值,并反映权重值来更新之前设定的大气压最大推定值(s28)。
203.如果判断为之前设定的大气压最小推定值为当前压力值以上,则之前设定的大气压最小推定值可以跟随当前压力值。即,在判断为之前设定的大气压最小推定值为当前压力值以上,则之前设定的大气压最小推定值可以随着当前压力值下降并与当前压力值相同。
204.在此,可以将在之前设定的大气压最小推定值为当前压力值以上时大气压最小推定值被更新为所述当前压力值的区间(时间点)定义为第二更新区间r3、r4、r5。
205.此时,所述第一更新区间r1、r2和所述第二更新区间r3、r4、r5不会重叠。
206.另一方面,如果之前设定的大气压最大推定值超过当前压力值,之前设定的大气压最小推定值小于当前压力值,则所述口罩装置10可以分别反映权重值来更新之前设定的大气压最大推定值和之前设定的大气压最小推定值(s29)。
207.详细地,在大气压最大推定值未跟随当前压力值而更新的情况下,所述口罩装置10可以反映权重值来更新大气压最大推定值,以使其收敛至之前设定的大气压推定值。
208.根据本实施例,反映权重值的来更新大气压最大推定值的数学式如下。
209.数学式1
210.(apme)n=(apme)
n-1
+((apme)
n-1-(ape)
n-1
)
×
weight
211.在数学式1中,“apme”是大气压最大推定值(atmospheric pressure maximum estimation),“ape”是大气压推定值(atmospheric pressure estimation),“weight”可以是预先设定的权重值。
212.所述“weight”是预先设定的常数,可以是用户的“最大呼吸时间(sec)”和“传感器更新周期(hz)”的乘积值的倒数(reciprocal number)。
213.作为一例,所述最大呼吸时间可以是4秒,所述传感器更新周期可以是75hz。但是,不限于此,可以以各种数值设定所述最大呼吸时间和所述传感器更新周期。
214.另外,根据本实施例,反映权重值来更新大气压最小推定值的数学式如下。
215.数学式2
216.(apne)n=(apne)
n-1
+((ape)
n-1-(apne)
n-1
)
×
weight
217.在数学式2中,“apne”是大气压最小推定值(atmospheric pressure minimum estimation),“ape”是大气压推定值(atmospheric pressure estimation),“weight”可以是预先设定的权重值。
218.所述“weight”是预先设定的常数,可以是用户的“最大呼吸时间(sec)”和“传感器更新周期(hz)”的乘积值的倒数(reciprocal number)。
219.作为一例,所述最大呼吸时间可以是4秒,所述传感器更新周期可以是75hz。但是,
不限于此,可以以各种数值设定所述最大呼吸时间和所述传感器更新周期。
220.如上所述,第n次的大气压最大推定值可以基于第n-1次的大气压最大推定值和第n-1次的大气压推定值来更新,第n次的大气压最小推定值可以基于第n-1次的大气压最小推定值和第n-1次的大气压推定值来进行更新。
221.因此,由于更新大气压推定值,仅需要当前的压力值和之前的大气压推定值数据,因此具有最小化用于数据累积的存储器容量,并且缩短数据处理时间的优点。
222.在此,可以将更新大气压最大推定值以使其收敛至大气压推定值的区间(时间点)定义为第一收敛区间w1、w2、w3,可以将更新大气压最小推定值以使其收敛至大气压推定值的区间(时间点)定义为第二收敛区间w4、w5。
223.综上,如果大气压最大推定值和大气压最小推定值符合规定条件,则所述口罩装置10以跟随当前压力值的方式对大气压最大推定值和大气压最小推定值进行更新,而在不符合规定条件的情况下,对大气压最大推定值和大气压最小推定值反映权重值(使用数学式1、2)来更新以使其收敛至大气压推定值。
224.如在步骤s24至步骤s29中所说明,如果大气压最大推定值和大气压最小推定值被更新,则所述口罩装置10判断被更新的大气压最大推定值和被更新的大气压最大推定值的差值是否小于基准压力值(s30)。
225.在此,判断被更新的大气压最大推定值和被更新的大气压最小推定值的差值是否小于基准压力值的理由是,为了确认用户是否佩戴了口罩。
226.具体而言,如图15所示,当用户在佩戴口罩装置10的状态下呼吸时,大气压最大推定值h和大气压最小推定值l的差值可以是5帕斯卡(pa)以上。平均而言,当用户在佩戴口罩装置10的状态下呼吸时,大气压最大推定值h和大气压最小推定值l的差值可以是10~20帕斯卡。
227.相反,在用户脱掉口罩装置10的状态下,大气压最大推定值h和大气压最小推定值l的差值可以小于5帕斯卡。平均而言,在用户未佩戴口罩装置10的状态下,大气压最大推定值h和大气压最小推定值l的差值可以是1~3帕斯卡。
228.因此,在本实施例中,在大气压最大推定值h和大气压最小推定值l的差值小于5帕斯卡的情况下,判断为是用户脱掉口罩的状态,在5帕斯卡以上的情况下,判断为是用户佩戴口罩的状态。但是,虽然所述基准压力值可以是5帕斯卡,但是不限于此。
229.在判断结果为被更新的大气压最大推定值和被更新的大气压最小推定值的差值为基准压力值以上的情况下,所述口罩装置10激活语音输出功能(s31)。
230.具体而言,被更新的大气压最大推定值和被更新的气压最小推定值的差值大于基准压力值是指,用户佩戴口罩的状态且可说话的状态。因此,所述口罩装置10可以激活所述扬声器19的语音输出。
231.此时,激活所述扬声器19的语音输出可以包括,放大从麦克风输入的语音信号的输入信号电平或解除所述麦克风的消音状态。因此,用户在佩戴口罩的状态下说话时可以放大语音并向外部输出。
232.相反,在感测为被更新的大气压最大推定值和被更新的大气压最小推定值的差值小于基准压力值的时间保持规定时间以上的情况下(s32),所述口罩装置10去激活语音输出功能(s33)。
233.在此,判断感测为所述差值小于所述基准压力值的时间保持规定时间以上的理由是,为了准确地判断口罩的佩戴与否。作为一例,所述口罩装置10可以判断感测为所述差值小于所述基准压力值的时间是否保持1秒以上。
234.具体而言,被更新的大气压最大推定值和被更新的大气压最小推定值的差值小于基准压力值是指用户未佩戴口罩的状态。因此,所述口罩装置10可以去激活所述扬声器19的语音输出。
235.此时,去激活所述扬声器19的语音输出可以包括忽略从所述麦克风输入的语音信号的输入信号,或对所述麦克风进行消音处理。因此,能够防止在用户脱掉所述口罩装置10的状态下发生的风扇噪音和啸叫现象引起的噪音通过所述扬声器19向外部输出。
236.之后,所述口罩装置10判断所述扬声器19的电源是否关断(s34),如果所述扬声器19的电源未关断,则进入到步骤s23再次测量口罩的当前压力值。
237.如果所述扬声器19的电源被关断,则所述口罩装置10判断口罩电源是否关断(s35),如果口罩电源被关断则结束本算法,如果口罩电源未关断,则进入到步骤s22并再次判断所述扬声器19的电源是否接通。
238.图16是示出本发明另一实施例的口罩装置的控制方法的流程图,图17是示出在用户佩戴口罩的状态和脱掉口罩的状态下的口罩的当前压力值的曲线。
239.参照图16,如果所述口罩装置10的电源接通,则判断所述扬声器19的电源是否接通(s41、s42)。
240.如果所述扬声器19的电源接通,则所述口罩装置10利用所述压力传感器在规定时间期间测量口罩的压力值(s43)。
241.例如,所述口罩装置10可以通过所述压力传感器在2秒期间获取口罩的压力值。或者,所述口罩装置10可以通过所述压力传感器在相当于用户的一次呼吸周期的时间期间获取口罩的压力值。
242.在此,所述口罩装置10在规定时间期间测量压力值的理由是,为了准确地判断用户的口罩佩戴与否。所述规定时间可以是2秒,但是不限于此。
243.所述口罩装置10计算在规定时间期间测量到的压力值中最大压力值和最小压力值的差值(s44),并判断所算出的差值是否小于基准压力值(s45)。
244.在此,判断最大压力值和最小压力值的差值是否小于基准压力值的理由是,为了确认用户佩戴口罩与否。
245.具体而言,如图17所示,当在用户佩戴口罩装置10的状态下呼吸时,由压力传感器测量到的最大压力值和最小压力值的差值可以是5帕斯卡(pa)以上。平均而言,当在用户佩戴口罩装置10的状态下呼吸时,测量到的最大压力值和最小压力值的差异值可以是10~20帕斯卡。
246.相反,在用于脱掉口罩装置10的状态下,测量到的最大压力值和最小压力值的差值可以小于5帕斯卡。平均而言,在用户未佩戴口罩装置10的状态,测量到的最大压力值和最小压力值的差值可以是1帕斯卡~3帕斯卡。
247.因此,在本实施例中,在测量到的最大压力值和最小压力值的差值小于5帕斯卡的情况下,判断为是用户脱掉口罩的状态,而在5帕斯卡以上的情况下,判断为是用户佩戴口罩的状态。所述基准压力值虽然可以是5帕斯卡,但是不限于此。
248.在判断结果为测量到的最大压力值和最小压力值的差值为基准压力值以上的情况下,所述口罩装置10激活语音输出功能(s46)。
249.具体而言,测量到的最大压力值和最小压力值的差值大于基准压力值是指用户佩戴口罩的状态且可说话的状态。因此,所述口罩装置10可以激活所述扬声器19的语音输出。
250.此时,激活所述扬声器19的语音输出可以包括放大从麦克风输入的语音信号的输入信号电平,或解除所述麦克风的消音状态。因此,当用户在佩戴口罩的状态下说话时可以放大语音并向外部输出(s46)。
251.相反,在感测为测量到的最大压力值和最小压力值的差异值小于基准压力值的时间保持规定时间以上的情况下(s47),所述口罩装置10去激活语音输出功能(s48)。
252.在此,判断感测为所述差值小于所述基准压力值的时间保持规定时间以上的理由是,为了准确地判断口罩的佩戴与否。作为一例,所述口罩装置10可以判断感测为所述差值小于所述基准压力值的时间是否保持1秒以上。
253.具体而言,测量到的最大压力值和最小压力值的差值小于基准压力值是指用户未佩戴口罩的状态。因此,所述口罩装置10可以去激活所述扬声器19的语音输出。
254.此时,去激活所述扬声器19的语音输出包括忽略从所述麦克风输入的语音信号的输入信号,或对所述麦克风进行消音处理。因此,能够防止在用户脱掉所述口罩装置10的状态下产生的风扇噪音和啸叫现象引起的噪音通过所述扬声器19向外部输出。
255.之后,所述口罩装置10判断所述扬声器19的电源是否关断(s49),如果所述扬声器19的电源未关断,则进入到步骤s43并再次测量口罩的当前压力值。
256.如果所述扬声器19的电源被关断,则所述口罩装置10判断口罩电源是否被关断(s50),如果口罩电源被关断则结束本算法,如果口罩电源的未被关断,则进入到步骤s42并再次判断所述扬声器19的电源是否接通。
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