带污染感测的防污染面罩的制作方法

带污染感防污面罩的制法1.本发明涉及污染面罩，特别包含污染感测的面。背技：2.据世界卫生织(who)估计，每年有400人死于空气污染。一问题部分源于城市的室外空质量。其中最差是印度的城市，德里，其年度污染平超过推荐水平的10倍众所周知，北京年均污染水平是荐安全水平的8.5倍。然而，即使像伦敦、巴黎和林等欧洲城市，染水平也高于who推荐的水平。3.由于该问题短时间内无法显改善，解决这一问的唯一方法就是上面罩，面罩通过过提供更清洁的空。4.最基本的被式面罩包括外壁用于在面罩被佩戴，在外壁与用户面部之间限定空气腔。过滤器形成空腔室与空气腔室部的周围环境之间边界。因此，用户过过滤器呼吸。5.为了提高舒性和有效性，可在面罩上添加一个两个风扇。这些扇在使用期间被接通并且通常以恒定压使用。出于效和寿命原因，这些扇通常是电换向无dc风扇。6.佩戴者使用力面罩的好处在，可以缓解肺部因抗传统非动力面中过滤器的阻力吸气引起的轻微应变7.此外，在传的被动式(非动力)面罩中吸气还会引起面内轻微的负压，从而导致污染物漏至面罩中，如是有毒物质，这种泄漏可证明是危险的。动力面罩稳地向面部输送气，并且可以，例，提供轻微的正压其可以通过呼气阀阻力来确定，以保任意泄漏是向而非向内的。8.如果风扇的作或速度可以调，则存在若干优点这可以用于通过吸气和呼气序列期间适当的通气来改舒适度，或者可用于提高电效率。者转化为更长的电寿命或增加的通。9.为了调节风速度，可以测量罩内的压力，并且力和压力变化都以用于控制风扇。10.例如，面罩内压力可以用压力感器测量，并且风速度可以根据传器测量而变化。例，压力传感器测可以用于检测用的呼吸循环，并且以根据呼吸循环的段来控制风扇。11.存在用于监测罩内压力的压力感器的替代方案。wo2018/215225公开了一种面罩，其中风扇的转速用作力测量的代表。于风扇的转速确定力或压力变化。使该压力信息，可跟踪用户的呼吸式。12.当面罩被佩戴，期望检测面罩的空气质量，以显过滤器正在工作且正确地起到去除气污染的作用，所期望的那样。13.因此，已知期将污染传感器结在面罩内。然而，面罩内，空气在入空气(通过过滤器进入肺部和呼出空气之间交替。呼循环的持续时间如在4秒(坐着)至2秒(跑)之间的范围内14.随着时间的推，面罩内部的平污染水平收到的关有限。然而，污感测尤其对于吸(和/或呼出)空气更有意义因此，期望能够在吸循环的选定部分(例如仅吸气)期进行污染感测。多传感器需要一些间才能达到稳定的感测信号(例如一些类型的光学子传感器需要10秒)。这不是因物理检测过程，而是为获得足够的样本给出可靠的结果15.在面罩的情况，一个吸气或呼循环的时间不足以出稳定的读数。此，如何提供与户的呼吸循环相联的检测仍然是个问题。16.us2018/0325422公开了一具有传感器的空过滤和分析系统，感器用于。收集吸入/或呼出空气的性。传感器可以有基于吸气和呼时机而选通的感测窗口cn104922822公开了一种带污检测的面罩。技实要素：17.本发明由权利求限定。18.根据本发明一面的示例，提供一种防污染面罩，括：19.外壁，用于在罩被佩戴时，在壁与用户的面部之限定空气腔室；20.过滤器，用于成空气腔室与空腔室外部的周围环之间的边界；21.检测电路，用检测用户的呼吸环的吸气部分和呼部分；22.颗粒或污染物感器，用于感测气腔室内部并提供测结果；计时器以及23.控制器，控制适于：24.使用计时器对个吸气部分的组持续时间进行计时组合来自检测电的关于多个吸气分的感测结果，且导出针对目标组持续时间的组合气感测结果；和/或25.使用计时器对个呼气部分的组持续时间进行计时组合来自检测电的关于多个呼气部的感测结果，并导出针对目标组持续时间的组合呼感测结果。26.本发明涉及一防污染面罩。这味着一种主要目的于过滤用户呼吸环境空气的装置。罩不执行任何形的患者治疗。特地，由风扇操作导的压力水平和流动旨在帮助提供舒性(通过影响空气腔室内温度或相对湿度)和/或帮助供穿过过滤器的流而无需用户显著额外呼吸努力。用户没有佩戴面罩的况相比，面罩不供全面呼吸辅助27.这种防污染面具有颗粒或污染感器，用于跨多个吸循环采样数据从而从吸气或呼气环获得足够的数以组合为单个读。当达到感测窗口目标持续时间时，获得了足够的数。所需的呼吸循数目例如取决于每呼吸循环的持续时，其中，更快的吸需要更多呼吸环。28.即使是在组合，吸气部分和呼部分仍然仅覆盖总吸时间的一小部。获取每个呼吸循的吸气部分和呼部分。完整的呼循环由吸气部分和气部分组成，但在些部分之间的过期间，存在吸入气/呼出空气的混合。因此，采样可以排对应于这些过渡段的时间段，并仅在每个阶段的核时段对空气进行采。29.面罩例如还包风扇，用于将空从空气腔室外部吸空气腔室内部，或将空气从空气腔室内吸至外部。因此本发明可以应用有源面罩。这例如已经包括检测电路，于检测用户的呼循环的吸气部分呼气部分，因为该息可以用于风扇控。例如，风扇速可以与用户的呼循环同步地进行控，以节省功率。例，可以在吸气期或呼气期间关闭扇。因此，本发明乎不必增加开销即实现。30.检测电路例如于基于空气腔室部的压力(并且特别是相对于环境力)来检测吸气部分和气部分。压力在气期间增加并且吸气期间减小。检电路可以包括压力感器，诸如腔压传感器或差压传器。31.备选地，检测路可以包括用于定风扇转速的装置以及控制器，控器适于从风扇的转导出空气腔室与围环境之间的压，使得风扇速度被作压力测量的代表32.这样，风扇速(对于驱动空气进入腔室和/或将空气腔室排出的风扇)可以用作压力测量代表。为了测量扇速度，可以使风扇本身，从而不要附加传感器。在常使用中，腔室以封闭，从而使室内的压力波动对扇的负载条件具有响，并进而改变扇电特性。这避了对单独的压力传器的需求。33.在一个示例中风扇由电子换向刷电机驱动，并且于确定转速的装包括电机的内部传器。内部传感器经设置在此类电中以实现电机的旋。电机甚至可以有输出端口，内传感器输出设置在出端口上。因此存在承载适用于确定速的信号的端口34.备选地，用于定转速的装置可包括用于检测供应驱动风扇的电机电力供应纹波的电。该纹波源自通电机线圈的合闸流，由于输入电压的有限阻抗，导致电电压的感应变。35.风扇可以是双风扇，并且用于测纹波的电路包括通滤波器。对于经不具有合适风扇度输出的电机的加电路需求可以持为最小。36.控制器可以适：37.在多个呼吸循期间连续地收集测结果；以及38.创建与多个吸部分相关的感测果的子集，以导出合吸气感测结果和/或39.创建与多个呼部分相关的感测果的子集，以导出合呼气感测结果40.因此，实际上传感器可以连续测量，并且感测结经过后处理以创与呼吸循环相关联样本。41.备选地，控制可以适于：42.在对应于多个气部分的选定时执行感测，以导出合吸气感测结果和/或43.在对应于多个气部分的选定时执行感测，以导出合呼气感测结果44.在这种情况下可以在选定时间关闭传感器，或者空气流隔离。45.控制器可以适：46.实施低压力阈，吸气部分在低力阈值之下被识别；和/或47.实施高压力阈，呼气部分在高力阈值之上被识别。48.因此，基于压阈值监测吸气和气。49.在一组示例中低和/或高压力阈值根据呼速率设定。更快的吸(例如在锻炼期间)一般是有更大压力摆动深呼吸。因此，可针对不同的锻炼平应用不同的阈值50.在另一组示例，基于先前吸气/或呼气部分期间空气腔室内压力，动态地调整低和/或压力阈值。这样不同的呼吸循环将致不同的采样窗。51.颗粒或污染物感器例如包括基光散射的光传感器其可以用于测量粒浓度，例如pm2.5水平52.过滤器例如包空气腔室的外壁并且直接在空气腔与空气腔室外部周围环境之间形成界。这提供了一紧凑布置，避免对流输送通道的需，并且因为面罩主执行过滤功能，现了更大的过滤积。这意味着用户够通过过滤器吸气过滤器可以具有个层。例如，外可以形成面罩的主例如织物层)，并且层可以用于去除精细的污染物。然，内层可以是可除的以便于清洁或换，但是，可以为两个层共同构过滤器，因为空气够穿过该结构，并该结构执行过滤能。53.风扇可以仅用将空气从空气腔内部抽吸至外部。样，即使是在呼期间，也可以同时进新鲜的过滤空到空气腔室的供，进而提高用户的适度。在这种情况，空气腔室内的力可以一直低于部(大气)压力，从而使新鲜空气总是被应至面部。54.本发明还提供一种测量防污染罩的空气腔室内的粒或污染水平的法，该方法包:55.检测用户的呼循环的吸气部分呼气部分；56.感测面罩的空腔室内的颗粒或染水平；以及57.对多个吸气部的组合持续时间行计时，组合关于个吸气部分的感结果，并且导出针目标组合持续时的组合吸气感测果；和/或58.对多个呼气部的组合持续时间进行计时组合关于多个呼部分的感测结果，并且导出针目标组合持续时的组合呼气感测果。59.该方法可以包在多个呼吸循环间连续地收集感测果；并且包括：60.创建与多个吸部分相关的感测果的子集，以导出合吸气感测结果和/或61.创建与多个呼部分相关的感测果的子集，以导出合呼气感测结果62.备选地，可以对应于多个吸气分的选定时间执行测，以导出组合气感测结果，和/或对应于多个呼气分的选定时间执行测，以导出组合气感测结果。63.可以通过实施压力阈值和/或高压力阈值监测吸气和/或呼气，低压力阈值之下，吸气识别到，在高压阈值之上，呼气识别到。低和/或高压力阈值可以根据呼速率设定。可以于先前吸气和/或呼气部分期间气腔室内的压力，动态地整低压力阈值和/或高压力阈。附图说明64.下面将结合附详细描述本发明示例。在附图中：65.图1示出包括粒或污染感测的污染面罩。66.图2示出压力测系统部件的一示例；67.图3a示出气期间和呼气期的旋转信号，图3b示出风扇旋转如何随时间变化；并且68.图4示出用于制通过无刷dc电机的一个子的电流的电路；69.图5示出可以作本发明传感器光学颗粒传感器的用设计；70.图6以示意形示出本发明的方；71.图7示出坐着步行、跑步过程呼吸的三种呼吸波；72.图8示出坐着步行、跑步过程呼吸的三种呼吸波以及静态阈值；73.图9示出坐着步行、跑步过程呼吸的三种呼吸波以及动态阈值；且74.图10示出量防污染面罩的气腔室内的颗粒或染水平的方法。具体实施方式75.下面将参考附描述本发明。76.应当理解的是详细描述和具体例在指示装置、系和方法的示例性施例的同时，仅旨用于说明性目的而非旨在限制本明的范围。结合以说明、所附权利要和附图，可以更地理解本发明的置、系统和方法的些及其它特征、方和优势。应当理的是，附图仅仅示意性的，并非按例绘制。还应当理的是，相同附图记在整个附图中示相同或相似部件77.本发明提供一防污染面罩，包检测用户呼吸循环吸气部分和呼气分。颗粒或污染传感器用于感测气腔室内部并提感测结果。对关于个吸气部分或呼气分的感测结果进组合，以导出组感测结果。这使得仅吸气部分或仅呼部分期间具有足的感测时间段，便获得准确的感测果。78.图1示出包括粒或污染感测的污染面罩。79.图中示出佩戴罩12的对象10，面罩12覆盖对的鼻子和嘴。面的目的是在对象吸入气之前过滤空气为此，面罩主体身用作空气过滤器。空气通过吸气被入由面罩形成的气腔室18。80.面罩检测用户呼吸循环，并且测呼吸循环的时机在所示示例中，吸气过程中，由于气腔室18内的低压，出口阀22(例如止回阀)关闭。81.面罩还包括传器24，用于测量空气腔室18内的粒或污染水平。其生感测结果。82.在图1所示的例中，传感器24与风扇串连接，并且由此，扇生成穿过传感器的气流传感器可以被安在风扇和止回阀方。电部件例如均成在一起，从而减所需的布线量。而，传感器可以于面罩腔内的其它置，只要空气流够穿过即可。83.感测面罩内的气质量能够使用放心过滤器正在工并且面罩内的空是健康的。如果传器的响应时间大呼吸循环的各个分，仅测量口罩内的空气质量是不够，因为感测随后将吸入空气和呼空气混在一起。用通常想知道吸入空的质量，并且这应与呼出空气混，因为呼出空气可因颗粒沉积在肺部而更干净。因此在(多次呼吸的)长时间段内对面内部空气质量的平均测不是最佳的。84.过滤器16以仅由面罩主体成，或者可以有多层。例如，面罩体可以包括由多孔织材料形成的外罩用作预过滤器。外罩内部，更细过层可逆地附接至外。然后，更细过层可以移除以进清洁和更换，而外可以，例如，通过拭来清洁。外罩起到过滤作用，如，避免大碎片(例如泥土)进入更细过滤，而更细过滤器于过滤精细颗粒物可以存在多于两。多个层一起用作罩的总过滤器。85.当对象呼气时空气通过出口阀22排出。阀打开以能够容易呼气，但在吸气期间关闭。风扇20有助通过出口阀22移除空气。选地，排出的空比呼出的空气多，从而额外的空气供给面部。由于降低相对湿度和冷却，增加了舒适度。在气期间，通过关阀防止未过滤空被吸入。因此，出阀22的时机取决对象的呼吸循环出口阀可以是由个过滤器16上的压力差操作的简单被动回阀。然而，其以备选地是基于呼吸循环的感测的可控阀。86.基于面罩容积的压力变化来检呼吸循环。如果面被佩戴且用户在吸，则腔室内将在变化的压力。别地，腔室由用的面部封闭。当面被佩戴时，封闭腔内的压力也将根对象的呼吸循环变化。当对象呼气，将出现轻微的压增加，而当对象气时，将出现轻的压力下降。87.如果风扇以恒驱动水平(即电压)被驱动则不同的主导压将表现为对风扇的不同负载，为整个风扇上存不同的压降。然，这种改变的负载导致不同的风扇速。因此，风扇的速可以用作整个扇上压力测量的代。这是优选的实施式，因为使用的感器更少。88.然而，本发明构思可以利用用获取呼吸特性的压传感器实现。89.对于风扇一侧已知压力(例如大气压力)，压力(代理压力)监测得能够确定风扇另一侧压力或至少压力化。例如，该另侧是封闭腔室，因具有不同于大气压压力。90.然后，基于对扇转速的监测或过压力测量而检测的压力变化被用获得关于用户呼吸信息。特别地，一值可以代表呼深度，第二值可以表呼吸速率。91.用于确定转速装置可以包括已经存在的自风扇电机的输信号，或者可以提供单独的简感测电路作为风的附加部分。然，在这两种情况下使用风扇本身，从不需要附加传感。92.图2示出系统件的一个示例。图1相同的部件用相同的图标记表示。93.除图1所示的件外，图2还示出控制器30、本电池32和用于确定扇转速的装置3694.如上文所述，制器30执行对呼吸循环时的检测，以及传感信号处理功能。特别地，制器用于组合关多个吸气部分的测结果，并且导出合吸气感测结果。外地，或备选地控制器还可以组关于多个呼气部分感测结果，并且导组合呼气感测结。95.用于确定风扇速的装置36是用于检测用的呼吸循环的吸气分和呼气部分的检测电路一种实施方式。一种可能的实施式利用如上所述的力传感器。96.图2示出用于用户提供输出信的输出38。输出38可以是集成显示，但更优选是无线信发送器(或收发器)，用向诸如智能电话远程设备发送数据，该远程设然后可以用作用向用户提供数据最终用户接口，并可选地用于从用户收控制命令以用中继至控制器30。97.风扇20包风扇叶片20a和风扇电机20b。在个示例中，风扇电20b是电子换向无刷机，并且用于确转速的装置包括机的内部传感器。子换向无刷dc风具有内部传感器该内部传感器测量子的位置并以转旋转的方式切换通过圈的电流。因此内部传感器已经置在此类电机中，实现对电机速度的馈控制。98.电机可以具有出端口，内部传器输出34设置在输出端口上。因，存在承载适用于确转速的信号的端。99.备选地，用于定转速的装置可包括用于检测连至机20b的电源上的纹波的电路36。纹波源自通过电线圈的合闸电流由于电池32的有限阻抗，导致供电电的感应变化。例，电路36包括高通滤波器，从仅处理风扇旋转的频带中信号。这提供了常简单的附加电，并且成本比传统压力传感器低得多100.这意味着机可以是任意设，包括没有内置传器输出端子的双风扇。其也将与具电刷的dc电机一起工作。101.如果出口22是电子切换值，则呼吸环时机信息可以用根据呼吸循环的阶段控制出口22。102.除控制出阀之外，控制器可以在吸气期间或气期间关闭风扇这赋予了面罩不同的作模式，从而可用于节省功率。103.对于给定动水平(即电压)，由于风叶片上的负载减，整个风扇上的风扇速度以更低力增加。这导致强的流动。因此风扇速度与压力差间存在反比关系。种反比关系可以校准过程中获得或者可以由风扇制商提供。例如，校过程涉及在指示象以正常呼吸规地吸气和呼气的周内分析风扇速度信。之后，获取的扇速度信息可以呼吸循环匹配，然由此设置用于区分气和呼气的阈值104.图3a示意性示出转子位置(作为测量到传感器电压)与时间的系。105.转速可以到风扇的dc电压的ac分(由电机中的切换事件引)的频率测量。该ac分源自风扇汲取的流变化，该电流变施加在电源的阻抗上。106.图3a将吸气间的信号示出为线40，将呼气期间的信号出为曲线42。在呼气期，存在因增加的力梯度导致风扇上负载增加而引起频率降低。因此，观到的频率变化是呼吸循环期间的同风扇性能引起的107.图3b通过绘风扇转速与时间曲线示出频率随时的变化。在连续大值和最小值之间在风扇转速的最差δ风扇(δfan)，并且这与呼深度相关。这是从风扇转信号导出的第值。这些点之间时间用于导出第二，例如对应于该时段的频率(因此，该频率是呼速率的两倍)。108.注意，第值可以从原始风旋转信号获得，或可以首先执行平化。因此，基于未处的实时速度或处速度，存在至少种不同的方式来计最大摆动。实际上存在添加至实时号上的噪声或其波动。平滑算法可用于处理实时信号从平滑信号计算一值。109.在呼气期，风扇操作迫使气从面部和面罩之的区域排出。由呼气变得更容易，这高了舒适性。这还可以将额外空抽吸至面部，从而低了温度和相对湿。在吸气和呼气间，风扇操作增了舒适度，因为新空气被吸入面部和罩之间的空间内从而冷却该空间110.在一个示中，在吸气期间出口阀(主动或被动地)关闭，可关闭风扇以节省功率。这供了基于呼吸循检测的操作模式111.如果风扇部分呼吸循环中闭，因而不提供压信息，则可以从前呼吸循环中推断出气阶段和呼气阶的精确时机。112.对于风扇助的呼气，需要出口阀再次打开之恢复动力。这也保了下一吸气-呼气循保持在适当时机并且获得足够的压和流动。113.使用这种法，可以容易地现大约30％的功率节省，从而延电池寿命。备选地，风的功率可以增加30％以提有效性。114.在不同的扇和阀配置下，扇转速的测量实现控制以增加舒适。115.在过滤器风扇串联的风扇置中，压力监测可用于测量过滤器流动阻力，尤其是基整个风扇和过滤上的压降。这可在接通后面罩尚未戴至面部的一段间内完成。该阻可以用于代表过滤的年限。116.如上所述使用电子换向无dc电机的风扇具有内部传感，该内部传感器测量转子的位并以转子旋转的式切换通过线圈电流。117.图4示出桥电路，其用作变器，以从dc电源vdd、gnd生流向电机的定子线圈50交流电压。逆变具有一组开关s1至s4，以在整个线50上生成交流电压这些开关由取决转子位置的信号制，并且这些转子置信号可以用于监风扇旋转。118.图5示出以用作本发明传器的光学颗粒传感24的通用设计。119.存在从整传感器设备的入61到出口62的气体流60。红外led64(λ890nm)用于照气体流，以实现于对散射的光学测进行对夹带颗粒光学检测。led位检测容积的一侧并且感测在相对进行。一种替代设可以利用光的反射。120.光学传感66包括光电二极管传感器68和收集射光的聚焦透镜70。121.流经传感设备的流通过用的呼吸提供。空气承载颗粒穿过检容积。122.控制器74(其以被实现为控制器30的一部分)控制传感器信号的处理和光源的操作。123.检测容积如是壳体的一部，壳体放置在具有子器件的印刷电板上，以将由颗粒起的信号转换为数。壳体的内部状使得直接朝向光二极管光传感器的led光泄漏最小化，泄漏会产生背景号。通过电子地滤掉任何剩余的流信号，留下脉粒子信号。124.该信号被大并与阈值电压行比较。在一定粒之上，峰值高度以超过阈值。因此，值实现带通滤波能。在信号处理一个示例中，对脉进行计数并测量脉长度，从而产生脉冲占用时间(lpo％)。125.因此，存两个基本输出。个是简单的颗粒计，这是对超过阈集的检测峰值数目的数。另一个是检高于阈值的时间比例。因此，对于定阈值水平，如果号处于或高于阈的总时间是1s窗口内的700ms，则脉冲占用时间是70。低脉冲占用测实现了对传感器出随时间的简单二制编码；例如，如果测到信号高于阈，则输出二进制；如果检测到的信低于阈值，则输出进制1。数字零周期的累持续时间相当于脉冲占用时间。此时，数字周期的组合时间(时间的每固单位)与模拟输出信号比例。126.在这种类的传感器中，模信号的幅度与粒径比例，无论是使颗粒计数还是低脉冲用测量。阈值实为施加至比较器阈值电压，该比较控制传感器系统的径敏感度。127.更大的颗散射更多的光，此在光电探测器上成更大的信号幅。该模拟信号(在适当滤波和放大阶段)被提供给比较器。128.被提供给较器的阈值电压定该模拟信号的边极限。例如，1v的阈值意味着所有大于1v的号都将被登记为测信号，因此对于所有生成1v之上的模拟信号的有粒径。同样，2v阈值提了边界，以便仅允较大尺寸的颗粒产生输出。129.为了简单见，1v的阈值电压可以对于针对直径大于等于1μm的颗粒生成的信号，2v的阈值可以对应于直径大或等于2μm的颗粒。130.传感器可生成单个颗粒(例如pm2.5)的数，或者可以对同的粒径范围(也称为“尺寸”)应用不同的阈值。例如对于1μm-2μm之间的径范围，减去在这些值电压下生成的号数目。131.上述传感基本上包括：132.壳体，壳具有入口和出口入口和出口之间具气体流；133.光源和用在检测容积内进光学散射测量的光检测器，其中，测器信号与粒径相(并且例如成比)；以及134.信号处理，用于将检测器号与阈值进行比较阈值可以是固定对于单个尺寸检测功能，或者可以是可调节的。135.这仅仅是学传感器的一个用示例。也可以使其它已知的光学感器设计。136.然而，许此类传感器需要些时间才能生成稳的结果。例如，知pm2.5传感器的定时间为10秒或更长。对超细颗粒(ufp)传感器这个时间可能甚至更长所需时间也可以决于污染浓度，中，浓度越低，所时间越长。137.获得稳定号的这种时延并是由于传感器的物限制，而是因为要足够的样本才能获稳定的读数。传器例如连续地生数据，但在给出可的结果之前需要一时间。138.图6以示形式示出本发明方法。139.该曲线图出呼吸循环，其，正值表示呼气，值表示吸气。如文所述，这可以通过压传感器或风扇机电流来测量。140.定义采样口，诸如表示呼气阶段(ep)的口a、b、c和表示气阶段(ip)的窗口xy、x。141.传感器用跨多个呼吸循环这些数据窗口进行样，以便从吸气分或呼气部分获得用单个读数的足够据。所需呼吸循的数目取决于各个吸循环的持续时间例如，呼吸越快要的呼吸循环越。142.这样，获了足够的样本用组合，从而以足够精度定义单个传器的(组合)读数。如，通过组合来吸气循环的多个样，传感器可以收足够的样本以创建对入空气(经过过滤器之后)的测量类似地，可以对气样本进行组合，以给足够的样本来创测量。143.根据待分的流，传感器可仅检测吸入空气或出空气。144.一种基本法是执行连续监并使用后处理来选完整数据流的所部分。由于最终感结果需要多个呼循环，所以等待整数据流和执行后理的延迟并不明显例如，10秒的延迟对于生输出来说并不明显145.然而，也以执行实时感测控制器例如接收来传感器的实时感数据。将数据量与定义阈值进行比。如果采样数据到阈值，则可以将据用于污染水平计，否则可以丢弃数据。146.另一种方是仅在采样窗口间执行感测。在采窗口之间的其它间，可以关闭传感器或者可以仅在循的预期部分期间理地暴露传感器，其它部分期间没有感器读数。147.优选的选是传感器连续采。然后，控制器基呼吸信号跟踪(通过风扇信号或压力传感信号)，确定采样数据的哪个期将被用于计算罩腔内的污染水平。148.图7示出种呼吸波形。图7a示出坐时的呼吸，图7b示出行时的呼吸，图7c示出步时的呼吸。149.可以看出用户活动改变了吸速率和呼吸深度150.因此，时窗应当适应用户呼吸特性。特别地时间窗应当具有如下宽度：使得时间窗捉吸气循环或呼循环的主要核心分，而不是宽到与气和呼气混合的时段重叠。特别地在吸气阶段和呼阶段之间的过渡期，存在吸入空气/呼空气的混合。151.为此，系基于呼吸循环的化，特别是呼吸速的变化，例如响用户活动的变化，动地调整采样时间152.即使是相的一般类型的活，每个个体的呼吸环也是不同的。此，还可以以甚至更态的方式在个体吸循环内调整采窗口。153.图8示出种呼吸波形以及态阈值。图8a示出坐着时的呼吸具有第一阈值，图8b示行走时的呼吸，有第二阈值(低于第一阈值，即更的负值)，并且图8c示出步时的呼吸，具第三阈值(低于第二阈值，即更小负值)。154.采样时间被示为t1至t12。宽度是变的，因为宽度应于每个呼吸循环内信号(压力或表压力)低于阈值的时间。此，宽度取决于实呼吸循环的时间宽度。155.当吸气时一旦用户开始吸，腔内的压力就变负压。在吸气阶开始时，腔内仍然有些用户先前呼气呼出的空气。压迅速降低，并且颗传感器采样开始时可以被设定为压达到负阈值的时。156.在图8的例中，阈值被预义为静态值，其通常是呼循环的半峰值压力值。半峰值压仅仅是一个示例也可以使用阈值其它设定方式。157.在另一示中，阈值可以是设定动态值。158.图9示出种呼吸波形以及态自调节阈值。图9a示出坐着时的呼吸，图9b示出步行时呼吸，图9c示出跑步时的吸。159.面罩系统如记录前一呼吸环或先前呼吸循环的数据。阈值可被设定为前一呼吸循或先前呼吸循环的组合的峰值压值的一半(或其它分数)。这样，系统以适应不同的活、不同的用户以及同泄漏量造成的同影响。160.为了确保数据进行采样的间段足够长，控制保持定时计数。如，一旦压力下降至值之下，控制器启动计时器，并一旦压力增加至阈之上，控制器就停计时器(即测量采样时段t1至t12的持时间)。161.从不同的环添加时间段以成总定时值。当总时值达到期望的样时间时，传感器具足够的数据来计感测结果，诸如pm值。162.传感器需从吸气(或呼气)阶段的核时段收集足够的本以确定污染值。例如，如果气阶段(该阶段的数据是可靠)的核心时段是2秒，且传感器需要10秒数据来导出稳定值，将组合总共5个呼吸循环生成传感器读数163.面罩可以于仅覆盖鼻子和(如图1所示)，或者可以是全面。所示面罩是用于过滤环空气的面罩。164.上述面罩计具有由过滤材形成的主空气腔室用户通过该主空腔室吸入空气。同样上所述，一种替面罩设计具有与扇串联的过滤器。这种情况下，风扇助用户通过过滤吸入空气，从而少用户的呼吸努力出口阀使得呼出的气能够被排出，且入口阀可以设在入口处。165.本发明可利用检测到的由吸引起的压力变化控制入口阀和/或出口阀。166.如上所述一种选择是，例当排气阀打开时，使用风扇将空气空气腔室内部抽吸至部。在这种情况，面罩容积内的力可以通过风扇保在外部大气压力之，从而在呼气期，存在进入面罩积的清洁过滤空气净流。因此，低压以在呼气期间由扇引起，或在吸期间(当风扇可以关闭时)由用户引起。167.一种备选择是，仅使用风将空气从周围环境入空气腔室内。这种情况下，风扇运以增加空气腔室的压力，但在使时，空气腔室内的大压力保持在比空腔室外部的压力4cmh2o之下，尤其是因为不打进行高压辅助呼吸。因此可以使用低功率扇。168.因此，可看出，本发明可应用于许多不同的罩设计，具如此风扇辅助的吸气或呼，并且具有由过膜形成的空气腔或具有密封的气密气腔室。169.在所有情下，空气腔室内压力优选保持在高外部大气压力2cmh2o以下，或甚至1cmh2o以下或甚0.5cmh2o以下。因，防污染面罩并用于提供持续气道正压也不是用于向患输送治疗的面罩170.面罩优选是电池供电的，此，低功率操作是别感兴趣的。171.图10示出测防污染面罩的空腔室内的颗粒或污水平的方法。172.步骤80是初化步骤，包括在骤80a中设定压力阈值，在步骤80b中设定所需(即目标传感器采样时间(典型的采时间是10秒)，以及在骤80c中将计时器设定为。173.阈值压力于确定何时开始用传感器进行采样及何时停止。计器用于记录传感器采时间。174.在步骤82中用户开始使用面，并且系统开始对力进行采样，从跟踪用户的呼吸。175.在步骤84中将采样压力与阈压力(th)进行比较，以确定在吸时段(在该示例中)是否达到了呼吸段的稳定部分。176.如果压力持高于阈值，则味着呼吸尚未达到环的稳定(核心)时段，因此方法返回到骤82(即所示结果为“是)，并继续监测压力。177.当压力下至阈值之下(即所示结果为否”)时，意味着达到颗粒传感器的采样时段。178.然后，该法进行至步骤86，在该步中，启动计时器记录采样时间段。179.在步骤88中启动传感器(或使传感器暴于空气流)，以获得诸颗粒计数的感测数据。180.在步骤90中继续监测压力，且继续进行感测。181.在步骤92中将压力与阈值压进行比较。182.如果压力于阈值，则意味呼吸循环仍然处于定时段，因此方返回到步骤90(即所结果为“否”)，并且传感继续采样。183.如果压力于阈值，则意味稳定的采样时段结(即所示的结果为“是”)。然后在骤94中停止计时器。新记的时间是当前循环采样时间。然而，总采时间由定时器记。184.因此，步84-94实现对用户的一个吸循环的吸气部的检测以及对采样持续时间的测。185.在步骤96中将(总计)时间与设定采样段t(例如10秒)进行比。如果还没有达到期的总采样时间(即结果为“否”)则意味着颗粒传器数据还不足以获得可的pm值。方法返回到步骤82。后计时器将继续录，即当前计时器值被作下一个计时记的开始值。186.如果(总计时间已经达到或过采样时段t(结果为“是”)，则意着传感器已经具有足的数据来计算pm值。187.在步骤98中获得组合的感测果，诸如pm2.5值。然后在步骤100中将计时器重置为零并且方法返回到骤82。188.通过多次环执行步骤82-96，获得关于个吸气(或呼气)部分的合感测结果。189.注意，所方法的一种替代案是连续获取传感数据，但使用与述方法类似的方法来择合适的数据采时段。190.面罩可以充有附加功能和户接口选项，但这在本公开的范围外。191.如上所述实施例利用控制来执行各种所需功，控制器可以用件和/或硬件以多种方实现。处理器是用一个或多个微理器的控制器的一示例，该微处理器以用软件(例如，微代码)编程以行所需功能。然，控制器可以在使用或使用处理器的情下实现，并且还以实现为执行某些能的专用硬件和处器(例如，一个或多个编程微理器及相关电路)的组以执行其它功能。192.可以在本开各实施例中采的控制器部件的示包括但不限于，规微处理器、专用集电路(asics)及现场可编程门列(fpgas)。193.在各种实方式中，处理器控制器可以与一个多个存储介质相联，如易失性和非易性计算机存储器诸如ram、prom、eprom和eeprom。存介质可以用一个多个程序编码，在一个或多个处器和/或控制器上执行时，该程序执行需功能。各种存介质可以固定在理器或控制器中，者可以是可运输的从而使存储在其的一个或多个程可以加载至处理器控制器中。194.在实践所求保护的发明的程中，通过学习附、公开内容及所权利要求，本领域技人员对于所公开施例的变型是可理解并实现的。在利要求中，“包”一词不排除其元件或步骤，不定词“一”或“一个”不排除多个。单个理器或其它单元以满足权利要求所述的多项功能。些措施被记载在相不同的从属权利求中的事实不指这些措施的组合不被用于获得优势。果在权利要求或明书中使用术语“适于”，则应注意，术语“适于”在等同于术语“被配置为。权利要求中的任何附标记不应理解为限制其范。技特：1.一种防污染罩，包括：外壁(12)，在述面罩被佩戴时所述外壁(12)用于限定在所述外与用户的面部之的空气腔室(18)；过滤器(16)，于形成所述空气腔室与述空气腔室外部周围环境之间的界；检测电路，用检测所述用户的呼循环的吸气部分呼气部分；颗粒污染物传感器，用感测所述空气腔室部并提供感测结；计时器；以及制器(30)，所述控制器(30)适于：使所述计时器对多吸气部分的组合持时间进行计时，合来自所述检测电路关于所述多个吸部分的感测结果并且导出针对目标合持续时间的组合气感测结果；和/或使用所述时器对