空氣處理面罩系統(tǒng)、以及相關(guān)方法和空氣處理面罩的制作方法
【專利摘要】在此披露的實(shí)施例包括具有被控制為響應(yīng)于來自至少一個污染物傳感器的一個或多個信號的至少一個可控制的空氣處理裝置的空氣處理面罩系統(tǒng)、以及相關(guān)操作方法和空氣處理面罩。在一個實(shí)施例中，空氣處理面罩系統(tǒng)包括具有包含面部固定構(gòu)件的面罩體的可佩戴的空氣處理面罩、以及由該面罩體支持的至少一個可控制的空氣處理裝置。該空氣處理裝置被配置為處理進(jìn)入的空氣。該系統(tǒng)包括至少一個污染物傳感器，該至少一個污染物傳感器被配置為感測環(huán)境空氣中至少一種污染物的存在并且響應(yīng)于該感測輸出一個或多個信號。該系統(tǒng)包括可操作地偶合到該空氣處理裝置和該污染物傳感器的控制電路，并且該控制電路被配置為響應(yīng)于接收來自該污染物傳感器的一個或多個信號而控制該可控制的空氣處理裝置的操作。
【專利說明】空氣處理面罩系統(tǒng)、以及相關(guān)方法和空氣處理面罩
[0001]發(fā)明人:LowellL.Wood, Jr.(小洛厄爾 *L.伍德);Jordin Τ.Kare (喬丁.T.卡勒)！Roderick A.Hyde (羅德里克.A.海德)；以及M.Gita Bangera (馬哈拉克西米?吉塔.班格拉)
[0002]概述
[0003]在此描述的實(shí)施例針對具有被控制為響應(yīng)于來自至少一種污染物傳感器編碼污染物數(shù)據(jù)的一個或多個信號的至少一個可控制的空氣處理裝置(例如，主動或被動空氣過濾器)的空氣處理面罩系統(tǒng)、以及相關(guān)操作方法和空氣處理面罩。在一個實(shí)施例中，空氣處理面罩系統(tǒng)包括含有面部固定構(gòu)件的可佩戴的空氣處理面罩、以及由該面罩體支持的至少一個可控制的空氣處理裝置。該至少一個可控制的空氣處理裝置被配置為處理進(jìn)入的空氣。提供了至少一個污染物傳感器，該傳感器被配置為感測環(huán)境空氣中至少一種空氣污染物的存在并且響應(yīng)于該感測輸出一個或多個信號?？刂齐娐房刹僮鞯嘏己系皆撝辽僖粋€可控制的空氣處理裝置和該至少一個污染物傳感器。該控制電路被配置為響應(yīng)于接收來自該至少一個污染物傳感器的一個或多個信號來控制該至少一個可控制的空氣處理裝置的操作。
[0004]在一個實(shí)施例中，可佩戴的空氣處理面罩包括含有面部固定構(gòu)件的面罩體、以及由該面罩體支持的至少一個可控制的空氣處理裝置。該至少一個可控制的空氣處理裝置被配置為可控制地處理進(jìn)入的空氣。該可佩戴的空氣處理面罩包括至少一個污染物傳感器，該至少一個污染物傳感器被配置為感測環(huán)境空氣中至少一種污染物的存在并且進(jìn)一步被配置為響應(yīng)于該感測輸出一個或多個信號?？刂齐娐房刹僮鞯嘏己系皆撝辽僖粋€可控制的空氣處理裝置和該至少一個污染物傳感器。該控制電路被配置為響應(yīng)于接收來自該至少一個污染物傳感器的一個或多個信號來控制該至少一個可控制的空氣處理裝置的操作。
[0005]在一個實(shí)施例中，披露了一種處理由使用者呼吸的環(huán)境空氣的方法。該方法包括使用至少一個污染物傳感器感測由使用者呼吸的環(huán)境空氣中的至少一種污染物。該方法進(jìn)一步包括，響應(yīng)于感測該至少一種污染物，使用可佩戴的空氣處理面罩的至少一個可控制的空氣處理裝置處理進(jìn)入的空氣。
[0006]在一個實(shí)施例中,披露了一種操作由使用者佩戴的一種可佩戴的空氣處理面罩的至少一個可控制的空氣處理裝置的方法。該方法包括用至少一個污染物傳感器感測由使用者呼吸的環(huán)境空氣中的至少一種污染物。該方法進(jìn)一步包括，響應(yīng)于感測該至少一種污染物，修改該可佩戴的空氣處理面罩的至少一個可控制的空氣處理裝置的操作。
[0007]前述概述僅是說明性的，并且并不旨在以任何方式進(jìn)行限制。除了以上描述的說明性方面、實(shí)施例以及特征之外，通過參考附圖以及以下詳細(xì)說明，另外的方面、實(shí)施例以及特征將變得明顯。
[0008]附圖簡要說明
[0009]圖1 是包括可佩戴的空氣處理面罩的空氣處理面罩系統(tǒng)的一個實(shí)施例的示意性平面圖。
[0010]圖2A是顯示在圖1中的空氣處理面罩系統(tǒng)的一個實(shí)施例的沿著其線2-2截取的示意性局部橫截面圖，其中該至少一個可控制的空氣處理裝置被配置為主動空氣過濾器。
[0011]圖2B是顯示在圖1中的空氣處理面罩系統(tǒng)的一個實(shí)施例的沿著其線2-2截取的示意性局部橫截面圖，其中該至少一個可控制的空氣處理裝置包括多個彼此串聯(lián)的主動空氣過濾器。
[0012]圖3是顯示在圖1中的空氣處理面罩系統(tǒng)的一個實(shí)施例的沿著其線2-2截取的示意性局部橫截面圖，其中該至少一個可控制的空氣處理裝置被配置為主動空氣處理裝置。
[0013]圖4是顯示在圖1中的空氣處理面罩系統(tǒng)的一個實(shí)施例的沿著其線2-2截取的示意性局部橫截面圖，其中該至少一個可控制的空氣處理裝置被配置為被動空氣過濾器。
[0014]圖5是顯示在圖1中的空氣處理面罩系統(tǒng)的一個實(shí)施例的沿著其線2-2截取的示意性局部橫截面圖，其中該可佩戴的空氣處理面罩包括一個用于將已經(jīng)處理的進(jìn)入的空氣儲存在其中的輔助空氣室。
[0015]圖6是顯示在圖1中的空氣處理面罩系統(tǒng)的一個實(shí)施例的沿著其線2-2截取的示意性局部橫截面圖，其中該可佩戴的空氣處理面罩包括通過至少一個致動器可展開的至少一個可控制的空氣處理裝置，其中該至少一個可控制的空氣處理裝置顯示在未展開位置。
[0016]圖7是顯示在圖6中的空氣處理面罩系統(tǒng)的示意性局部橫截面圖，其中該至少一個可控制的空氣處理裝置顯示在展開位置。
[0017]圖8是被配置為將污染物信息或其他面罩操作信息發(fā)送到第三方或另一個裝置的空氣處理面罩系統(tǒng)的一個實(shí)施例的示意性平面圖。
[0018]圖9是用于用空氣處理面罩系統(tǒng)處理環(huán)境空氣由此產(chǎn)生處理過的進(jìn)入的空氣的一種方法的一個實(shí)施例的流程圖。
[0019]圖10是一種用于操作可佩戴的空氣處理面罩的至少一個可控制的空氣處理裝置的方法的一個實(shí)施例的流程圖。
[0020]詳細(xì)說明
[0021]在此描述的實(shí)施例針對具有被控制為響應(yīng)于來自至少一種污染物傳感器編碼污染物數(shù)據(jù)的一個或多個信號的至少一個可控制的空氣處理裝置(例如，主動或被動空氣過濾器)的空氣處理面罩系統(tǒng)、以及相關(guān)操作方法和空氣處理面罩。披露的空氣處理面罩系統(tǒng)可以是便攜的且易于使用，同時還保護(hù)使用者免于呼吸環(huán)境空氣中的有毒化學(xué)物質(zhì)或顆粒污染物，并且額外地，可以具體地配置為或可配置為處理(例如，過濾或至少部分地中和)環(huán)境空氣的一種或多種選擇的空氣污染物。
[0022]在以下詳細(xì)說明中參考了形成本文的一部分的附圖。在圖中，相似的符號典型地標(biāo)識相似的部件，除非上下文另外規(guī)定。在詳細(xì)說明、附圖以及權(quán)利要求書中所描述的說明性實(shí)施例并不意在進(jìn)行限制?？梢岳闷渌鼘?shí)施例，并且可以做出其他改變，而不偏離此處呈現(xiàn)的主題的精神或范圍。
[0023]圖1是空氣處理面罩系統(tǒng)100的一個實(shí)施例的示意性平面圖。空氣處理面罩系統(tǒng)100包括具有面罩體104的一個可佩戴的空氣處理面罩102，面罩體被配置為由使用者佩戴并且大致符合于該使用者的面部?？諝馓幚砻嬲窒到y(tǒng)100進(jìn)一步包括由面罩體104支持的至少一個可控制的空氣處理裝置106。至少一個可控制的空氣處理裝置106被定位且被配置為處理(例如過濾或至少部分地中和)環(huán)境空氣以便轉(zhuǎn)化成處理過的進(jìn)入的空氣。可以采用針對至少一個可控制的空氣處理裝置106的多種不同類型的空氣處理裝置(例如被動和主動空氣過濾器)，這將在下文更詳細(xì)地論述。在一個實(shí)施例中，可控制的空氣處理裝置106被配置為執(zhí)行以下項(xiàng)中的至少一個:過濾、至少部分中和、或至少部分消毒環(huán)境空氣，用于轉(zhuǎn)化成使用者呼吸的處理過的進(jìn)入的空氣。在使用中，使用者能夠通過至少一個可控制的空氣處理裝置106呼吸從該使用者周圍的環(huán)境空氣和該可佩戴的空氣處理面罩102抽吸的處理過的進(jìn)入的空氣。
[0024]面罩體104可以展示出任何適合的配置。例如，面罩體104可以由適合的織物、塑料、或其組合而制成，它是足夠剛性的以便支持該至少一個空氣處理裝置106并且是足夠柔性的以便舒適地符合使用者的面部。在展示的實(shí)施例中顯示了附接到面罩體104的帶子108，這些帶子用于攜帶可佩戴的空氣處理面罩102并且將面罩體104固定在使用者的頭上。然而，除了在圖1中顯示的這些帶子108以外，可以采用其他類型的面部固定構(gòu)件。
[0025]空氣處理面罩系統(tǒng)100進(jìn)一步包括至少一個污染物傳感器110，該至少一個污染物傳感器被暴露于環(huán)境空氣且被配置為感測環(huán)境空氣中的至少一種空氣污染物并且響應(yīng)于感測該空氣污染輸出編碼該污染物數(shù)據(jù)的一個或多個信號112。例如，將被感測的該至少一種空氣污染物可以包括一種或多種類型的空氣傳播微粒(例如粉塵、花粉、或懸浮微粒)、或者一種或多種類型的化學(xué)污染物的至少一種。該一種或多種類型的化學(xué)污染物可以包括，例如，臭氧(O3)、氮氧化物(NOx)、二氧化硫(SO2)、一氧化氮(CO)、或一種或多種類型的病原體的至少一種。
[0026]至少一個污染物傳感器110可以選自許多不同的污染物傳感器。例如，至少一個污染物傳感器110可以包括一個或多個固態(tài)污染氣體傳感器，這些傳感器被配置為測量在環(huán)境空氣中的COx(例如，CO)、N0x、S0x(例如，SO2)、或其他類型的氣體的濃度。這樣的固態(tài)污染氣體傳感器可以是陶瓷電化學(xué)氣體傳感器、半導(dǎo)體氣體傳感器(例如，化學(xué)電阻氣體傳感器)、基于碳納米管的氣體傳感器、或其他適合的傳感器。針對至少一個污染物傳感器110的其他適合的污染物傳感器包括使用光學(xué)技術(shù)檢測環(huán)境空氣中的特異性氣體或微粒的傳感器，這些光學(xué)技術(shù)例如光譜學(xué)(例如，發(fā)光、磷光、熒光、激光拉曼光譜、等)、橢圓測量術(shù)、干涉測量法(例如，白光干涉測量法、光學(xué)波導(dǎo)結(jié)構(gòu)中的模態(tài)干涉)、光學(xué)波導(dǎo)結(jié)構(gòu)(例如光柵偶合器或共振鏡)中的導(dǎo)模的光譜學(xué)、表面等離子體共振、或另一種適合的技術(shù)。應(yīng)當(dāng)注意的是，根據(jù)所希望或需要的具體應(yīng)用環(huán)境，至少一個污染物傳感器110可以采用任何前述類型的污染物傳感器的至少一種、兩種、或任何組合。
[0027]空氣處理面罩系統(tǒng)100進(jìn)一步包括可操作地偶合到至少一個污染物傳感器110和可控制的空氣處理裝置106兩者的控制電路114。例如，控制電路114可以經(jīng)由電氣連接、光學(xué)連接、或無線連接中的至少一個可操作地偶合到至少一個污染物傳感器110和該至少一個可控制的空氣處理裝置106兩者。控制電路114被配置為至少部分地基于從至少一個污染物傳感器110接收的一個或多個信號112控制至少一個可控制的空氣處理裝置106的操作。雖然沒有示出，但是電池或其他電源可以給至少一個污染物傳感器110、控制電路114、以及至少一個可控制的空氣處理裝置106 (當(dāng)它是一種主動空氣處理裝置時)供電。
[0028]在展示的實(shí)施例中，提供了可以可操作地偶合到控制電路114的用于輸入使用者輸入的使用者界面116(例如，計算機(jī)觸摸屏、小鍵盤、或其他計算裝置、等)。使用者界面116使得使用者能夠選擇借此控制至少一個可控制的空氣處理裝置106的特定操作特征。然而，應(yīng)當(dāng)注意的是，在本文描述的任何實(shí)施例中，可以省略使用者界面116并且可以在沒有使用者輸入的情況下將控制電路114預(yù)先編程，例如，經(jīng)由軟件、固件、可編程邏輯裝置、或其他技術(shù)以選定的方式來控制至少一個可控制的空氣處理裝置106。
[0029]在操作中，至少一個污染物傳感器110感測環(huán)境空氣中的至少一種空氣污染物的存在或不存在并且將一個或多個信號112輸出到控制電路114?；谠谝粋€或多個信號112中編碼的信息，控制電路114控制至少一個可控制的空氣處理裝置106的操作。在一個實(shí)施例中，控制電路114響應(yīng)于指示至少一種空氣污染物高于閾值污染物濃度水平的一個或多個信號112而選擇性地激活至少一個可控制的空氣處理裝置106。在一個實(shí)施例中，控制電路114響應(yīng)于指示至少一種空氣污染物含有某些類型的空氣傳播污染物(例如某些類型的化學(xué)污染物或某些類型的空氣傳播微粒)該一個或多個信號112而選擇性地激活至少一個可控制的空氣處理裝置106。在一個實(shí)施例中，根據(jù)使用者的局限性或限制來確定閾值污染物濃度水平(例如，它可以基于使用者的具體需要或健康狀況而定制)。例如，在一個實(shí)施例中，在此描述的至少一個可控制的空氣處理裝置106或系統(tǒng)100針對哪種污染物、什么活化閾值、等的個人化而進(jìn)行配置。
[0030]如上所討論，使用者界面116使得使用者能夠選擇借此控制至少一個可控制的空氣處理裝置106的特定操作特征。在一個實(shí)施例中，使用者界面116和控制電路114可以被配置為使得使用者能夠選擇閾值污染物濃度水平，在這個水平之上控制電路114激活至少一個可控制的空氣處理裝置106。在一個實(shí)施例中，使用者界面116和控制電路114可以被配置為使得使用者能夠選擇那些類型的空氣傳播污染物將引起控制電路114激活至少一個可控制的空氣處理裝置106。
[0031]在一個實(shí)施例中，控制電路114和至少一個污染物傳感器110可以與面罩體104以物理方式整合。例如，可以將控制電路114和至少一個污染物傳感器110安裝在面罩體104的內(nèi)部或外部上。在一個實(shí)施例中，至少一個污染物傳感器110可以是使用者可佩戴的(例如在袋中)并且與可能與面罩體104以物理方式整合的控制電路114通信。在一個實(shí)施例中，控制電路114可以與面罩體104以物理方式整合，而至少一個污染物傳感器110遠(yuǎn)離空氣處理面罩系統(tǒng)100并且與控制電路114無線通信。例如，至少一個污染物傳感器110可以在房間、建筑物中、沿著街道或其他適合的位置定位，但是仍然經(jīng)由另一裝置(例如手機(jī))與控制電路114直接抑或間接地?zé)o線通信。在一個實(shí)施例中，控制電路114和至少一個污染物傳感器110兩者遠(yuǎn)離空氣處理面罩系統(tǒng)100，其中控制電路114與至少一個可控制的空氣處理裝置106無線通信，用于控制它的操作。
[0032]圖2A是空氣處理面罩系統(tǒng)100的一個實(shí)施例的示意性局部橫截面圖，其中至少一個可控制的空氣處理裝置106被配置為主動空氣過濾器200。主動空氣過濾器200可以被配置為靜電過濾器或化學(xué)主動過濾器的至少一種。面罩體104可以包括與主動空氣過濾器200流體連通的多個通氣孔202，這樣使得當(dāng)使用者試圖呼吸進(jìn)入的空氣時，在可佩戴的空氣處理面罩102周圍的環(huán)境空氣流動通過這些通氣孔202到達(dá)主動空氣過濾器200。
[0033]在操作中，使用者試圖呼吸在可佩戴的空氣處理面罩102周圍的環(huán)境空氣，由此引起環(huán)境空氣流動通過這些通氣孔202到達(dá)主動空氣過濾器200，從而變成使用者呼吸的過濾的進(jìn)入的空氣。當(dāng)主動空氣過濾器200被控制電路114響應(yīng)于被至少一個污染物傳感器110感測的污染物而活化時，流動到主動空氣過濾器200的環(huán)境空氣被它過濾，并且過濾的進(jìn)入的空氣被遞送到使用者以供呼吸。當(dāng)主動空氣過濾器200未被控制電路114活化時，使用者僅可以呼吸通過這些通氣孔202和主動空氣過濾器200的未過濾的環(huán)境空氣。
[0034]控制電路114可以控制主動空氣過濾器200，正如先前關(guān)于圖1所述。例如，控制電路114可以響應(yīng)于指示至少一種空氣污染物高于閾值污染物濃度水平的該一個或多個信號112而選擇性地激活主動空氣過濾器200，或者控制電路114可以響應(yīng)于指示環(huán)境空氣含有某些類型的空氣傳播污染物(例如某些類型的化學(xué)污染物或某些類型的空氣傳播微粒)的一個或多個信號112而選擇性地激活主動空氣過濾器200。
[0035]在一個實(shí)施例中，除了控制電路114被配置為響應(yīng)于一個或多個信號112選擇性地活化主動空氣過濾器200之外，控制電路114可以控制主動空氣過濾器200的特定過濾操作特征。例如，控制電路114可以被配置為改變主動空氣過濾器200的過濾強(qiáng)度，改變通過主動空氣過濾器200遞送到使用者的空氣流速，或者用主動空氣過濾器200將有待被使用者呼吸的空氣過濾到選定的空氣污染物水平(例如，選定的污染物濃度)。
[0036]如上所討論，使用者界面116使得使用者能夠選擇主動空氣過濾器200借此可以操作的特定操作特征。在一個實(shí)施例中，使用者界面116和控制電路114可以被配置為使得使用者能夠選擇主動空氣過濾器200的過濾強(qiáng)度、通過主動空氣過濾器200的空氣流速或者針對主動空氣過濾器200過濾有待被使用者呼吸的空氣的選定的空氣污染物水平。 [0037]參考顯示在圖2B中的示意性局部橫截面圖，在一個實(shí)施例中，提供了安排為串聯(lián)的多個主動空氣過濾器20(^-20(^每個主動空氣過濾器20(^-20(^可以可操作地偶合到控制電路114并且可由控制電路114獨(dú)立地控制。每個主動空氣過濾器20(^-20(^可以被配置為選擇性地過濾不同的空氣污染物。例如，主動空氣過濾器20(^-20(^之一可以被配置為過濾某些微粒，同時主動空氣過濾器20(^-20(^2—可以被配置為過濾某些化學(xué)物質(zhì)(例如，03、N0X、或SOx)?？刂齐娐?14可以被配置為至少部分地基于一個或多個信號112選擇性地活化這些主動空氣過濾器ZOO1IOOn中特定的一個或多個。在一個實(shí)施例中，除了控制電路114被配置為響應(yīng)于一個或多個信號112選擇性地活化主動主動空氣過濾器20(^-20(^中的一個或多個之外，控制電路114可以控制主動空氣過濾器ZOO1IOOn的特定過濾操作特征，一個或多個信號112指示主動空氣過濾器ZOO1IOOn中選擇的一個或多個被配置為過濾的環(huán)境空氣中的一種或多種特定污染物的存在。例如，控制電路114可以被配置為改變主動空氣過濾器ZOO1IOOn中的一個或多個的過濾強(qiáng)度，改變流動通過主動空氣過濾器200r200n堆疊遞送到使用者的進(jìn)入的空氣流，或者用主動空氣過濾器20(^-20(^堆疊將有待被使用者呼吸的進(jìn)入的空氣過濾到選定的空氣污物水平(例如，選定的污染物濃度)。在一個實(shí)施例中，可以通過選擇性地活化主動空氣過濾器ZOO1IOOn中的一個或多個來控制過濾路徑長度。例如，相比于過濾器20(^-20(^中的更少的個數(shù)為主動時提供更短的過濾路徑長度，當(dāng)所有主動空氣過濾器ZOO1IOOn為主動的時候，提供了相對更長的過濾路徑。
[0038]圖3是空氣處理面罩系統(tǒng)100的一個實(shí)施例的示意性局部橫截面圖，其中該至少一個可控制的空氣處理裝置106被配置為主動的可控制的空氣處理裝置300。主動的可控制的空氣處理裝置300可以被配置為光學(xué)過濾器，例如激光器、發(fā)光二極管(LED)、或燈之一。面罩體104可以包括與內(nèi)部空氣室304流體連通的多個通氣孔302，內(nèi)部空氣室304進(jìn)一步與多個通氣孔306流體連通，這樣使得當(dāng)使用者試圖呼吸進(jìn)入的空氣時，在可佩戴的空氣處理面罩102周圍的環(huán)境空氣流動通過這些通氣孔302、通過部空氣室304并且通過這些通氣孔304。[0039]主動的可控制的空氣處理裝置300可以包括光源308，例如一個或多個激光器、一個或多個LED、或通過波導(dǎo)310 (例如，光纖)輸出處于選擇的波長或波長范圍的光的燈，由光源308輸出的光通過該波導(dǎo)遞送到內(nèi)部空氣室304以便照射在其中的有待被使用者呼吸的進(jìn)入的空氣。例如，紅外線或紫外線波長的光適合于部分地中和或破壞許多普通的空氣傳播病原體。在一個實(shí)施例中，可以省略波導(dǎo)310，并且光源308可以直接將光輸出到內(nèi)部空氣室304。主動的可控制的空氣處理裝置300可以很好地適用于至少部分地或完全地中和(例如，消毒)在進(jìn)入的空氣中存在的空氣傳播病原體，例如孢子、細(xì)菌、或病毒(例如，流感病毒)。雖然沒有示出，電池或其他電源可以給至少一個污染物傳感器110、控制電路114、以及該光源(當(dāng)它是一種主動空氣處理裝置時)供電。
[0040]在操作中，使用者試圖呼吸在可佩戴的空氣處理面罩102周圍的環(huán)境空氣，由此引起環(huán)境空氣流動通過這些通氣孔302并且作為進(jìn)入的空氣進(jìn)入內(nèi)部空氣室304。在一個實(shí)施例中，進(jìn)入的空氣是由可控制的空氣處理裝置300處理過的環(huán)境空氣并且被使用者呼吸?？刂齐娐?14指導(dǎo)該光源輸出光，所述光通過波導(dǎo)310遞送到內(nèi)部空氣室304，以便照射并且部分地或基本上完全地中和流動通過內(nèi)部空氣室304的環(huán)境空氣中的空氣傳播病原體，由此產(chǎn)生被使用者呼吸的至少部分中和的進(jìn)入的空氣。該至少部分中和的進(jìn)入的空氣流動通過這些通氣孔306，以便被使用者呼吸。
[0041]控制電路114可以控制主動的可控制的空氣處理裝置300，正如先前關(guān)于圖1所述。例如，控制電路114可以響應(yīng)于指示存在于該環(huán)境空氣中的病原體高于閾值污染物濃度水平的一個或多個信號112而選擇性地激活主動的可控制的空氣處理裝置300來輸出光，或者控制電路114可以響應(yīng)于指示該環(huán)境空氣含有某些類型的空氣傳播污染物(例如某些類型的病原體)的一個或多個信號112而選擇性地激活主動空氣過濾器200。
[0042]如上所討論的，使用者界面116使得使用者能夠選擇主動的可控制的空氣處理裝置300借此可以操作的特定操作特征。在一個實(shí)施例中，使用者界面116和控制電路114可以被配置為使得使用者能夠選擇由光源308輸出的光的強(qiáng)度、在此之上光源308照射空氣的閾值污染物濃度水平、或者針對主動的可控制的空氣處理裝置300過濾有待被使用者呼吸的空氣的選定的空氣污染物水平。
[0043]圖4是空氣處理面罩系統(tǒng)100的一個實(shí)施例的示意性局部橫截面圖，其中至少一個可控制的空氣處理裝置106被配置為被動空氣過濾器400。例如，被動空氣過濾器400可以包括纖維過濾器(例如，HEPA過濾器)、活性碳、或者基于沸石的過濾器中的至少一種?？膳宕鞯目諝馓幚砻嬲?02包括端口 402，響應(yīng)于使用者的呼吸，經(jīng)過該端口，環(huán)境空氣可以作為進(jìn)入的空氣通過，到達(dá)至少一個閥404。例如，該至少一個閥404可以是電子驅(qū)動閥。至少一個閥404可以選擇性地將進(jìn)入的空氣導(dǎo)向至被動空氣過濾器400，并在該過濾器中通過時將其過濾，這樣使得處理過的進(jìn)入的空氣406被遞送至使用者。至少一個閥404也可以選擇性將通過端口的402的環(huán)境空氣導(dǎo)向至端口 408，通過該端口，環(huán)境空氣410以未過濾的狀態(tài)遞送至使用者。雖然沒有示出，電池可以給至少一個污染物傳感器110、控制電路114、以及至少一個閥404供電。
[0044]在操作中，最初，至少一個閥404可以處于這樣一種配置，這樣使得使用者能夠抽吸通過被動空氣過濾器400抑或端口 408的環(huán)境空氣，從而變成有待被使用者呼吸的進(jìn)入的空氣。使用者試圖呼吸在可佩戴的空氣處理面罩102周圍的環(huán)境空氣，由此引起環(huán)境空氣流動通過端口 402，到達(dá)至少一個閥404。控制電路114選擇性地指導(dǎo)至少一個閥402，以便允許進(jìn)入的空氣流動到被動空氣過濾器400，從而響應(yīng)于由至少一個污染物傳感器110輸出的一個或多個信號112進(jìn)行過濾操作。例如，控制電路114可以選擇性地控制該至少一個閥404，以便允許該接收的進(jìn)入的空氣響應(yīng)于指示存在于環(huán)境空氣中的污染物(例如，化學(xué)污染物或微粒污染物)高于閾值污染物濃度水平的一個或多個信號112而流動到被動空氣過濾器400，或者控制電路114選擇性地打開至少一個閥404，以便允許該接收的進(jìn)入的空氣響應(yīng)于指示環(huán)境空氣含有某些類型的空氣傳播污染物(例如某些類型的病原體)的一個或多個信號112而流動到被動空氣過濾器400。如果由至少一個污染物傳感器110輸出的一個或多個信號112指示環(huán)境空氣基本上不含空氣傳播污染物(例如，選擇空氣傳播污染物)或者這些空氣傳播污染物低于閾值污染物濃度水平，則控制電路114可以選擇性地控制至少一個閥404，以便允許該進(jìn)入的空氣流動通過端口 408到達(dá)使用者以未過濾的方式用于呼吸，或者可替代地，如果適用的話，可能不激活至少一個閥404，以便允許進(jìn)入的空氣傳到被動空氣過濾器400。
[0045]使用者界面116使得使用者能夠選擇至少一個閥404借此可以操作的特定操作特征。在一個實(shí)施例中，使用者界面116和控制電路114可以被配置為使得使用者能夠選擇閾值污染物濃度水平，在此水平之上控制電路114控制至少一個閥404將進(jìn)入的空氣導(dǎo)向至被動空氣過濾器400。在一個實(shí)施例中，使用者界面116和控制電路114可以被配置為使得使用者能夠選擇哪些類型的空氣傳播污染物將引起控制電路114控制至少一個閥404，使得進(jìn)入的空氣被導(dǎo)向至被動空氣過濾器400。
[0046]在一個實(shí)施例中，控制電路114可以控制多少進(jìn)入的空氣被導(dǎo)向至被動空氣過濾器400并且被動過濾器400過濾。例如，在一個實(shí)施例中，進(jìn)入的空氣的部分分流(例如，按體積計算60%)被導(dǎo)向通過被動空氣過濾器400，而環(huán)境空氣的剩余部分(例如，按體積計算40% )通過端口 408。在一個實(shí)施例中，至少一個閥404可以控制進(jìn)入的空氣流動通過什么類型的過濾器。例如，被動空氣過濾器400可以包括多個被動或主動空氣過濾器，并且控制電路114可以控制至少一個閥404將進(jìn)入的空氣導(dǎo)向至選定的該多個過濾器之一。
[0047]圖5是空氣處理面罩系統(tǒng)100的一個實(shí)施例的示意性局部橫截面圖，其中可佩戴的空氣處理面罩102的面罩體104包括一個用于將已經(jīng)處理的進(jìn)入的空氣儲存在其中的輔助空氣室500。在顯示于圖5中的所展示的實(shí)施例中，至少一個可控制的空氣處理裝置106被配置為被動空氣過濾器502，但是也可以替代地或額外地采用在此披露的任何這些主動空氣處理裝置中的一個或多個。例如，該被動空氣過濾器502可以包括纖維過濾器、活性碳、或者基于沸石的過濾器中的至少一種。
[0048]被動空氣過濾器502與單向閥506流體連通，使得環(huán)境空氣可以作為進(jìn)入的空氣通過單向閥506到達(dá)輔助空氣室500。單向閥506被配置為僅允許被使用者呼吸并且由被動空氣過濾器502過濾的進(jìn)入的空氣流動進(jìn)入輔助空氣室500用于儲存。流量控制閥508 (例如，電子控制閥)被提供為與輔助空氣室500流體連通，這由控制電路114控制。雖然沒有示出，但是電池可以給至少一個污染物傳感器110、控制電路114、以及該流量控制閥508供電。
[0049]在操作中，控制電路114指導(dǎo)流量控制閥508定期打開和關(guān)閉，這樣使得僅有已經(jīng)由被動空氣過濾器502過濾的進(jìn)入的空氣被遞送至使用者以供呼吸。流量控制閥508的重復(fù)打開和關(guān)閉的時限被選擇為使得當(dāng)使用者呼氣時，流量控制閥508將呼出空氣導(dǎo)向通過穿過面罩體102的與流量控制閥508流體連通的流體導(dǎo)管510。經(jīng)由將呼出空氣導(dǎo)向通過流體導(dǎo)管510，呼出空氣沒有充入輔助空氣室500，該輔助空氣室通常僅用于處理過的進(jìn)入的空氣。在一個實(shí)施例中，進(jìn)入的空氣包括由被動空氣過濾器502處理過的環(huán)境空氣。
[0050]通常在使用者的吸氣和呼氣響應(yīng)于由至少一個污染物傳感器110輸出的一個或多個信號112的時相，控制電路114可以選擇性地指導(dǎo)流量控制閥508以控制的方式打開和關(guān)閉。例如，控制電路114可以選擇性地打開和關(guān)閉流量控制閥508，從而響應(yīng)于指示處于閾值污染物濃度水平的存在于環(huán)境空氣中的污染物(例如化學(xué)污染物或微粒污染物)的一個或多個信號112，基本上僅允許儲存在輔助室500中的過濾的進(jìn)入的空氣流動通過流量控制閥508，以供使用者呼吸。如果由至少一個污染物傳感器110輸出的一個或多個信號112指示進(jìn)入的空氣基本上不含空氣傳播污染物(例如，選擇空氣傳播污染物)或者這些空氣傳播污染物在閾值污染物濃度水平以下，則控制電路114可以將流量控制閥508維持在一個位置，這樣使得使用者可以通過流體導(dǎo)管510呼吸未經(jīng)過濾的進(jìn)入的空氣。
[0051]使用者界面116使得使用者能夠選擇該流量控制閥508借此可以操作的特定操作特征。例如，在一個實(shí)施例中，使用者界面116和控制電路114可以被配置為使得使用者能夠選擇閾值污染物濃度水平，在此水平之下控制電路114控制流量控制閥508，這樣使得使用者可以通過流體導(dǎo)管5100呼吸未經(jīng)過濾的環(huán)境空氣。
[0052]圖6是空氣處理面罩系統(tǒng)100的一個實(shí)施例的不意性局部橫截面圖,其中該可佩戴的空氣處理面罩102包括至少一個可控制的空氣處理裝置600，該空氣處理裝置被配置為通過至少一個致動器602可展開的任何披露的被動空氣過濾器。至少一個致動器602可以被配置為壓電致動器、磁驅(qū)動致動器、靜電驅(qū)動致動器、形狀記憶合金致動器、或其他適合的致動器的至少一種。雖然沒有示出，電池可以給至少一個污染物傳感器110、控制電路114、以及至少一個致動器602供電。
[0053]圖6顯示了處于未展開位置的該至少一個可控制的空氣處理裝置600。在該未展開位置，被動空氣過濾器600可以被儲存在面罩體102之內(nèi)，使得延伸通過面罩體102的呼吸端口 604基本上由被動空氣過濾器600保持暢通。當(dāng)由該至少一個污染物傳感器110輸出到控制電路114的一個或多個信號112指示環(huán)境空氣基本上不含空氣傳播污染物(例如，選擇空氣傳播污染物)或者這些空氣傳播污染物在閾值污染物濃度水平以下的時候，控制電路114不指導(dǎo)至少一個致動器602展開被動空氣過濾器600。
[0054]如在圖7中顯示，當(dāng)由該至少一個污染物傳感器110輸出到控制電路114的一個或多個信號112指示環(huán)境空氣包括某些空氣傳播污染物或者這些空氣污染物高于閾值污染物濃度水平時，控制電路114指導(dǎo)該至少一個致動器602以物理方式移動被動空氣過濾器600，這樣使得被動空氣過濾器600被展開，以便阻塞呼吸端口 604。當(dāng)被動空氣過濾器600被展開時，在呼吸之前，由使用者呼吸的環(huán)境空氣通過被動空氣過濾器600過濾為進(jìn)入的空氣。當(dāng)由至少一個污染物傳感器Iio輸出到控制電路114的一個或多個信號112指示環(huán)境空氣基本上不含空氣傳播污染物(例如，選擇空氣傳播污染物)或者這些空氣傳播污染物在閾值污染物濃度水平以下的時候，控制電路114可以指導(dǎo)至少一個致動器602以物理方式將被動空氣過濾器600收回到顯示在圖6中的未展開位置。
[0055]在一個實(shí)施例中，可以定制被動空氣過濾器600，用于過濾特定的污染物。在一個實(shí)施例中，被動空氣過濾器600包括多個不同的被動空氣過濾器，這些不同的被動空氣過濾器中的每一個都被配置為選擇性地過濾不同的污染物。例如，這些被動空氣過濾器之一可以被配置為過濾某些空氣傳播微粒，而另一個被動空氣過濾器可以被配置為過濾某些化學(xué)物質(zhì)。不同的過濾器的選擇性可以基于被動空氣過濾器的孔徑、表面形態(tài)、纖維組成、或其他選擇的物理或化學(xué)特性。
[0056]使用者界面116使得使用者能夠選擇借此控制至少一個致動器602的特定操作特征。在一個實(shí)施例中，使用者界面116和控制電路114可以被配置為使得使用者能夠選擇閾值污染物濃度水平，在此水平之上控制電路114指導(dǎo)至少一個致動器602展開被動空氣過濾器600。在一個實(shí)施例中，使用者界面116和控制電路114可以被配置為使得使用者能夠選擇哪些類型的空氣傳播污染物將引起控制電路114指導(dǎo)至少一個致動器602展開被動空氣過濾器600。
[0057]圖8是被配置為將污染物信息發(fā)送到第三方或另一個裝置的空氣處理面罩系統(tǒng)800的一個實(shí)施例的示意圖?？諝馓幚砻嬲窒到y(tǒng)800包括與控制電路804關(guān)聯(lián)的至少一個可佩戴的空氣處理面罩802以及響應(yīng)于感測環(huán)境空氣中的污染物水平而將編碼污染物數(shù)據(jù)的一個或多個信號808輸出到控制電路804的至少一個污染物傳感器806?？梢蕴峁┛梢钥刹僮鞯嘏己系娇刂齐娐?04的用于輸入使用者輸入的使用者界面807 (例如，計算機(jī)觸摸屏、小鍵盤、或其他計算裝置、等)。使用者界面807使得使用者能夠選擇借此控制可佩戴的空氣處理面罩802的該至少一個可控制的空氣處理裝置802的特定操作特征。至少一個可佩戴的空氣處理面罩802、控制電路804、至少一個污染物傳感器806、以及使用者界面807可以被配置為任何前述的空氣處理面罩系統(tǒng)實(shí)施例，例如在圖1-7中顯示和描述的。
[0058]在一個實(shí)施例中，提供了包括存儲電路(例如，合并在存儲模塊中的存儲電路)的存儲器810，它可操作地偶合控制電路804或至少一個污染物傳感器806。例如，存儲器810可以儲存編碼在該一個或多個信號808中的污染物數(shù)據(jù)或有關(guān)可佩戴的空氣處理面罩800的操作特征，例如由該可佩戴的空氣處理面罩800的可控制的空氣處理裝置執(zhí)行的過濾或處理操作。
[0059]在一個實(shí)施例中，提供了可操作地偶合到控制電路804的數(shù)據(jù)發(fā)送器812。數(shù)據(jù)發(fā)送器812偶合到控制電路804，以便從其接收有關(guān)編碼在一個或多個信號808中的污染物數(shù)據(jù)的信息或者有關(guān)可佩戴的空氣處理面罩802的信息，例如由可佩戴的空氣處理面罩802的至少一個可控制的空氣處理裝置執(zhí)行的過濾或處理操作，并且傳送一個或多個信號808作為編碼這種信息的一個或多個發(fā)送的數(shù)據(jù)信號814。例如，數(shù)據(jù)發(fā)送器812可以被配置為射頻數(shù)據(jù)發(fā)送器、光學(xué)數(shù)據(jù)發(fā)送器(例如，發(fā)射紅外線或可見光)、被配置為允許一個或多個發(fā)送的數(shù)據(jù)信號814發(fā)送到相應(yīng)地配置的另一個裝置的電氣接口(例如，USB插頭)的物理電氣接口(例如，USB插頭)、或者其他適合的數(shù)據(jù)發(fā)送器。
[0060]數(shù)據(jù)發(fā)送器812可以將一個或多個發(fā)送的數(shù)據(jù)信號814發(fā)送到另一個裝置，例如個人計算機(jī)816、另一個人820的便攜裝置818(例如，手機(jī))中的至少一個、或發(fā)送到另一個可佩戴的空氣處理面罩822,該可佩戴的空氣處理面罩被配置為與任何披露的這些空氣處理面罩系統(tǒng)的可佩戴的空氣處理面罩802相同或相似。在一個實(shí)施例中，另一個裝置可以與醫(yī)師、公共衛(wèi)生官員、或感興趣的其他人相關(guān)聯(lián)。在一個實(shí)施例中，一個或多個發(fā)送的數(shù)據(jù)信號814的發(fā)送可以在時間上間隔開，這樣使得一個或多個發(fā)送的數(shù)據(jù)信號814的多次發(fā)送隨著時間的過去而間隔地發(fā)生，這樣使得例如可以追蹤隨著時間的過去的污染物水平。在一個實(shí)施例中，一個或多個發(fā)送的數(shù)據(jù)信號814的發(fā)送可以在多個區(qū)域上發(fā)生。例如，當(dāng)嵌入或結(jié)合控制電路802的位置傳感器檢測到使用者隨著選定的距離已經(jīng)改變位置時，一個或多個發(fā)送的數(shù)據(jù)信號814的發(fā)送可以發(fā)生。
[0061]作為采用用于向第三方或另一個裝置報告操作的和污染物的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)發(fā)送器812的替代方案或除此之外，可以提供可操作地偶合到控制電路804的視覺指示器815。例如，視覺指示器815可以是一種發(fā)光裝置，例如一個或多個LED。視覺指示器815可以與可佩戴的空氣處理面罩802的面罩體安裝或整合在一起。在操作中，控制電路804可以響應(yīng)于指示存在于空氣中的空氣傳播污染物高于閾值污染物濃度水平的一個或多個信號808、響應(yīng)于指示存在于空氣中的特定類型的空氣傳播污染物的一個或多個信號808、或者響應(yīng)于其他適合的污染物信息而指導(dǎo)視覺指不器815輸出光。在一個實(shí)施例中，該第三方包括，例如，醫(yī)師、使用者、保險提供商、公共衛(wèi)生設(shè)施、或其他衛(wèi)生保健設(shè)施或提供商。
[0062]在一個實(shí)施例中，替代視覺指示器815或除此之外，可以使用報警器。例如，該報警器可以包括響應(yīng)于指示存在于空氣中的空氣傳播污染物高于閾值污染物濃度水平的一個或多個信號808、響應(yīng)于指示存在于空氣中的特定類型的空氣傳播污染物的一個或多個信號808、或者響應(yīng)于其他適合的污染物信息而產(chǎn)生人類可聽聲音的聲音報警器?？梢允褂寐曇魣缶骰蛞曈X指示器815來提醒使用者戴上或展開該可佩戴的空氣處理面罩802。
[0063]圖9是用于用空氣處理面罩系統(tǒng)(例如在此描述的任何這些空氣處理面罩系統(tǒng))來處理環(huán)境空氣的一種方法900的一個實(shí)施例的流程圖。方法900包括使用至少一個污染物傳感器感測由使用者呼吸的環(huán)境空氣中的至少一種空氣污染物的行動902。例如，該至少一個污染物傳感器可以包括以上針對用于感測空氣傳播微?；蚧瘜W(xué)污染物的至少一個污染物傳感器110所描述的任何這些污染物傳感器。此外，該至少一個污染物傳感器可以遠(yuǎn)離該可佩戴的空氣處理面罩而定位或者以物理方式與該可佩戴的空氣處理面罩整合。方法900進(jìn)一步包括響應(yīng)于感測該至少一種空氣污染物用可佩戴的空氣處理面罩的至少一個可控制的空氣處理裝置處理進(jìn)入的空氣而產(chǎn)生處理過的進(jìn)入的空氣的行動904。例如，該可佩戴的空氣處理面罩可以被配置為在圖1-7中顯示的任何這些可佩戴的空氣處理面罩?？梢皂憫?yīng)于由該至少一個污染物傳感器感測的發(fā)送到該可佩戴的空氣處理面罩的控制電路的污染物而執(zhí)行行動904。
[0064]在一個實(shí)施例中，行動900可以包括用該至少一個可控制的空氣處理裝置過濾或至少部分地中和(例如，消毒)進(jìn)入的空氣。例如，行動900可以包括用該至少一個可控制的空氣處理裝置被動或主動地過濾進(jìn)入的空氣。
[0065]在一個實(shí)施例中，方法900可以進(jìn)一步包括響應(yīng)于感測在行動902中的該至少一種空氣污染物展開該至少一個可控制的空氣處理裝置。例如，可以經(jīng)由如在圖6和7中顯示和描述的至少一個致動器來展開和收攏該至少一個可控制的空氣處理裝置。
[0066]在一個實(shí)施例中，方法900可以進(jìn)一步包括發(fā)送編碼有關(guān)感測的至少一種空氣污染物或該可佩戴的空氣處理面罩的操作特征的信息的一個或多個數(shù)據(jù)信號的行動。例如，可以將該一個或多個數(shù)據(jù)信號發(fā)送到第三方或另一個裝置，例如，另一個空氣處理面罩系統(tǒng)。
[0067]圖10是用于操作可佩戴的空氣處理面罩(例如在此描述的任何這些空氣處理面罩系統(tǒng)和面罩系統(tǒng))的至少一個可控制的空氣處理裝置的一種方法1000的一個實(shí)施例的流程圖。方法1000包括用至少一個污染物傳感器感測由使用者呼吸的環(huán)境空氣中的至少一種空氣污染物的行動1002。方法1000進(jìn)一步包括響應(yīng)于感測該至少一種空氣污染物修改該可佩戴的空氣處理面罩的至少一個可控制的空氣處理裝置的操作的行動1004。
[0068]在一個實(shí)施例中，行動1004包括展開或收攏用于處理該環(huán)境空氣的至少一個可控制的空氣處理裝置，由此產(chǎn)生處理過的進(jìn)入的空氣供使用者呼吸。在一個實(shí)施例中，行動1004包括阻止該至少一個可控制的空氣處理裝置處理進(jìn)入的空氣。
[0069]在一個實(shí)施例中，方法1000進(jìn)一步包括使用該至少一個可控制的空氣處理裝置來處理進(jìn)入的空氣。例如，處理進(jìn)入的空氣可以包括至少部分地中和(例如，消毒)環(huán)境空氣，從而將該環(huán)境空氣轉(zhuǎn)化成有待被使用者呼吸的至少部分中和的進(jìn)入的空氣，或者將環(huán)境空氣過濾從而將該環(huán)境空氣轉(zhuǎn)化成有待被使用者呼吸的過濾的進(jìn)入的空氣。
[0070]在一個實(shí)施例中，在此描述的這些裝置、系統(tǒng)、或方法可適用于預(yù)防中風(fēng)。
[0071]讀者將認(rèn)識到，現(xiàn)有技術(shù)狀態(tài)已經(jīng)進(jìn)展到在系統(tǒng)方面的硬件和軟件實(shí)施之間保留有極小區(qū)別的點(diǎn)；硬件或軟件的使用通常是(但不總是如此，因?yàn)樵谀承┍尘跋略谟布c軟件之間的選擇可能是重要的)代表成本對比效率折衷的一種設(shè)計選擇。讀者將理解的是，存在著借此能夠?qū)崿F(xiàn)在此描述的過程和/或系統(tǒng)和/或其他技術(shù)的不同媒介物(例如，硬件、軟件和/或固件)，并且優(yōu)選的媒介物將隨著在其中展開這些過程和/或系統(tǒng)和/或其他技術(shù)的背景而變化。例如，如果實(shí)施者確定速度和準(zhǔn)確性是最重要的，那么該實(shí)施者可以選擇一種硬件和/或固件媒介物為主；可替代地，如果靈活性是最重要的，則該實(shí)施者可以選擇軟件實(shí)施為主；或者，仍然還是可替代地，實(shí)施者可以選擇硬件、軟件、和/或固件的一些組合。因此，存在著借此可以實(shí)現(xiàn)在此描述的過程和/或裝置和/或其他技術(shù)的若干可能的媒介物，其中沒有任何一種固有地優(yōu)于另一種，因?yàn)橛写玫娜魏蚊浇槲锸且蕾囉谄渲性撁浇槲飳⒈徽归_的背景以及該實(shí)施者的特定關(guān)注(例如，速度、靈活性、或預(yù)測性)的選擇，其中任何一種可以改變。讀者將認(rèn)識到，實(shí)施的光學(xué)方面將典型地采用光學(xué)定向的硬件、軟件、和/或固件。
[0072]前述詳細(xì)說明已經(jīng)通過使用框圖、流程圖和/或?qū)嵗愂隽搜b置和/或過程的不同實(shí)施例。在這些框圖、流程圖和/或?qū)嵗幸粋€或多個功能和/或操作的范圍內(nèi)，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將了解到，這些框圖、流程圖和/或?qū)嵗械拿恳粋€功能和/或操作都可以通過廣泛范圍的硬件、軟件、固件或幾乎其任何組合來獨(dú)立地和/或共同地實(shí)施。在一個實(shí)施例中，在此描述的主題的若干部分可以經(jīng)由專用集成電路(ASIC)、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)、數(shù)字信號處理器(DSP)或其他集成形式來實(shí)施。然而，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將認(rèn)識至IJ，在此披露的實(shí)施例的一些方面的整體或一部分可以同等地在集成電路中實(shí)施為在一個或多個計算機(jī)上運(yùn)行的一個或多個計算機(jī)程序(例如，在一個或多個計算機(jī)系統(tǒng)上運(yùn)行的一個或多個程序)、在一個或多個處理器上運(yùn)行的一個或多個程序(例如，在一個或多個微處理器上運(yùn)行的一個或多個程序)、固件或以上各項(xiàng)的幾乎任何組合，并且根據(jù)本披露，設(shè)計電路和/或編寫用于軟件和/或固件的代碼將是所屬領(lǐng)域普通技術(shù)人員所完全了解的。此外，讀者將理解的是，在此描述的主題的機(jī)制能夠以多種形式作為程序產(chǎn)品來分配，并且無論用來實(shí)際上實(shí)行該分配的信號承載介質(zhì)的具體類型如何，在此描述的主題的說明性實(shí)施例都適用。信號承載介質(zhì)的實(shí)例包括但不局限于以下各項(xiàng):可記錄類型的介質(zhì)，例如軟磁盤、硬磁盤驅(qū)動器、壓縮光盤(CD)、數(shù)字視頻磁盤(DVD)、數(shù)字磁帶、計算機(jī)存儲器、等；以及傳輸類型的介質(zhì)，例如數(shù)字和/或模擬通信介質(zhì)(例如，光纖電纜、波導(dǎo)、有線通信鏈路、無線通信鏈路、等)。
[0073]在廣義上，通過具有廣泛范圍的電氣部件(例如硬件、軟件、固件、或它們的幾乎任何組合)的不同類型的電機(jī)械系統(tǒng)以及可以傳遞機(jī)械力或運(yùn)動的廣泛范圍的部件(例如剛體、彈簧或扭轉(zhuǎn)體、液壓裝置、以及電磁致動裝置，或它們的幾乎任何組合)，可以單獨(dú)地和/或共同地實(shí)施在此描述的不同實(shí)施例。因此，如在此所使用，“電機(jī)械系統(tǒng)”包括但不局限于:與換能器(例如，致動器、電動機(jī)、壓電晶體、等)可操作地偶合的電路、具有至少一個離散電路的電路、具有至少一個集成電路的電路、具有至少一個專用集成電路的電路、形成經(jīng)由計算機(jī)程序配置的通用計算裝置(例如，由計算機(jī)程序配置的至少部分地進(jìn)行在此描述的過程和/或裝置的通用計算機(jī)，或者由計算機(jī)程序配置的至少部分地進(jìn)行在此描述的過程和/或裝置的微處理器)的電路、形成存儲裝置(例如，隨機(jī)存取存儲器的形式)的電路、形成通信裝置(例如，調(diào)制解調(diào)器、通信開關(guān)、或光電設(shè)備)的電路、以及任何有關(guān)的非電氣模擬，例如光學(xué)模擬或其他模擬。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解的是，電機(jī)械系統(tǒng)的實(shí)例包括但不局限于許多客戶電子系統(tǒng)、連同其他系統(tǒng)，例如機(jī)動運(yùn)輸系統(tǒng)、工廠自動化系統(tǒng)、安全系統(tǒng)、以及通信/計算系統(tǒng)。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員認(rèn)識到，在此使用的電機(jī)械并不必然局限于電氣致動和機(jī)械致動兩者的系統(tǒng)，上下文可另外規(guī)定的除外。
[0074]在廣義上，通過廣泛范圍的硬件、軟件、固件、或它們的任何組合可以單獨(dú)地和/或共同地實(shí)施在此描述的不同方面可以被視為是由不同類型的“電路”組成的。因此，如在此所使用，“電路”包括但不局限于:具有至少一個離散電路的電路、具有至少一個集成電路的電路、具有至少一個專用集成電路的電路、形成經(jīng)由計算機(jī)程序配置的通用計算裝置(例如，由計算機(jī)程序配置的至少部分地進(jìn)行在此描述的過程和/或裝置的通用計算機(jī)，或者由計算機(jī)程序配置的至少部分地進(jìn)行在此描述的過程和/或裝置的微處理器)的電路、形成存儲裝置(例如，隨機(jī)存取存儲器的形式)的電路、和/或形成通信裝置(例如，調(diào)制解調(diào)器、通信開關(guān)、或光電設(shè)備)的電路?？梢园凑漳M或數(shù)字形式或它們的一些組合來實(shí)施在此描述的主題。
[0075]在此描述的分量(例如，步驟)、裝置、以及物體和伴隨它們的論述被用作為了概念清楚目的的實(shí)例。因此，如在此所使用，所陳述的特定實(shí)例和伴隨的論述旨在代表它們的更一般的分類。一般而言，在此的任何特定實(shí)例的用途也是旨在代表它的類別，并且不包括在此這些特定分量(例如，步驟)、裝置、物體不應(yīng)當(dāng)被視為指示這種限制是所希望的。
[0076]關(guān)于本文大量的復(fù)數(shù)和/或單數(shù)術(shù)語的使用，讀者可以根據(jù)上下文和/或應(yīng)用的需要將復(fù)數(shù)翻譯成單數(shù)和/或?qū)螖?shù)翻譯成復(fù)數(shù)。為了清楚起見，各種單數(shù)/復(fù)數(shù)的轉(zhuǎn)換在本文中未被清晰地陳述。
[0077]在此描述的主題有時說明的是不同的其他部件內(nèi)含有的不同部件或與不同的其他部件連接的不同部件。應(yīng)當(dāng)理解的是，這樣描述的構(gòu)造僅僅是示例性的，并且事實(shí)上可以實(shí)施實(shí)現(xiàn)相同的功能性的許多其他的構(gòu)造。在概念意義上，實(shí)現(xiàn)相同功能性的任何部件安排是是有效“關(guān)聯(lián)”的，這樣使得實(shí)現(xiàn)所希望的功能性。因此，實(shí)現(xiàn)具體功能性的在此結(jié)合的任何兩個部件可以被看作彼此“關(guān)聯(lián)”，這樣實(shí)現(xiàn)所希望的功能性，而不論結(jié)構(gòu)或中間部件如何。同樣，如此關(guān)聯(lián)的任何兩個部件也可以被看作是彼此“可操作地連接”、或“可操作地偶合”的，從而實(shí)現(xiàn)所希望的功能性；并且能夠如此關(guān)聯(lián)的任何兩個部件也可以被看作是彼此“可操作地可偶合”的，從而實(shí)現(xiàn)所希望的功能性?？刹僮鞯乜膳己系木唧w實(shí)例包含(但不限于)以物理方式配合和/或以物理方式相互作用的部件，和/或以無線方式可相互作用和/或以無線方式相互作用的部件，和/或在邏輯上相互作用和/或在邏輯上可相互作用的部件。
[0078]在一些情況下，一個或多個部件可以在此被稱為“被配置為”。讀者將認(rèn)識到，“被配置為”可總體上涵蓋活動狀態(tài)部件和/或非活動狀態(tài)部件和/或備用狀態(tài)部件、等，除非上下文另外要求。
[0079]在一些情況下，一個或多個部件可以在此被稱為“被配置為”。讀者將認(rèn)識到，“被配置為”可總體上涵蓋活動狀態(tài)部件和/或非活動狀態(tài)部件和/或備用狀態(tài)部件，除非上下文另外要求。
[0080]雖然已顯示并且描述了在此描述的本發(fā)明主題的特定方面，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將清楚的是，基于在此的傳授內(nèi)容，在不脫離在此描述的主題及其較寬方面的情況下可以做出改變和修改，并且因此，所附權(quán)利要求書將在其范圍內(nèi)涵蓋屬于在此描述的主題的真實(shí)精神和范圍內(nèi)的所有這些改變和修改。此外，應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明是由所附權(quán)利要求書限定的。一般而言，在此所使用的術(shù)語，尤其是在所附權(quán)利要求書中的術(shù)語(例如，所附權(quán)利要求書的主體)通常意指“開放性的”術(shù)語(例如，術(shù)語“包含(including)”應(yīng)當(dāng)被解釋為“包含(including)但不局限于”，術(shù)語“具有”應(yīng)當(dāng)被解釋為“具有至少”，術(shù)語“包括(includes)”應(yīng)當(dāng)被解釋為“包括(includes)但不限于”等等)。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將進(jìn)一步理解的是，如果意指特定數(shù)目的所介紹的權(quán)利要求陳述，那么將在該權(quán)利要求中明確陳述這種意圖，并且在缺乏這類陳述的情況下，不呈現(xiàn)這種意圖。例如，為了有助于理解，以下所附權(quán)利要求書可以包含介紹性短語“至少一個”和“一個或多個”的使用，用來介紹權(quán)利要求陳述。然而，此類短語的使用不應(yīng)當(dāng)解釋為意指經(jīng)由不定冠詞“一個”或“一種”介紹權(quán)利要求陳述將任何含有此類介紹的權(quán)利要求陳述的具體權(quán)利要求限制于僅含有一個這種陳述的發(fā)明，即使在相同的權(quán)利要求包括介紹性短語“一個或多個”或“至少一個”以及不定冠詞例如“一個”或“一種”(例如，“一個”和/或“一種”，典型地也應(yīng)當(dāng)解釋為表示“至少一個”或“一個或多個”)的時候也是如此；這對于使用定冠詞來介紹權(quán)利要求陳述同樣適用。另外，即使明確陳述所介紹的權(quán)利要求陳述的特定數(shù)目，這種陳述也應(yīng)當(dāng)通常解釋為表示至少該陳述的數(shù)目(例如，沒有其它修飾語的“兩個陳述”的陳述通常表示至少兩個陳述，或兩個或者更多個陳述)。此外，在使用類似于“A、B、以及C、等的至少之一”的慣例的情況下，通常這樣的句法結(jié)構(gòu)意指在意義上的慣例(例如，“具有A、B、以及C的至少之一的系統(tǒng)”將包括但不局限于僅具有A、僅具有B、僅具有C、同時具有A和B、同時具有A和C、同時具有B和C、和/或同時具有A、B、以及C、等的系統(tǒng))。在使用類似于“A、B、或C等等的至少之一”的慣例的情況下，通常這樣的句法結(jié)構(gòu)意指在意義上的慣例(例如，“具有A、B、或C的至少之一的系統(tǒng)”將包括但不限于僅具有A、僅具有B、僅具有C、同時具有A和B、同時具有A和C、同時具有B和C、和/或同時具有A、B、以及C等等的系統(tǒng))。實(shí)質(zhì)上，無論是在說明書、權(quán)利要求書或附圖中，呈現(xiàn)兩個或更多個選擇性術(shù)語的分離性詞語和/或短語都應(yīng)當(dāng)理解為考慮到了包含這些術(shù)語中的一個、這些術(shù)語中的任一個或這兩個術(shù)語的可能性。例如，短語“A或B”將通常理解為包含“A”或“B”或“A和B”的可能性。[0081]關(guān)于所附的權(quán)利要求書，其中陳述的操作通?？梢园凑杖魏未涡騺韴?zhí)行。這些替代次序的實(shí)例可以包含重疊的、交錯的、中斷的、重排序的、遞增的、預(yù)備的、補(bǔ)充的、同時的、倒轉(zhuǎn)的或其他變化的次序，除非上下文另外做出規(guī)定。關(guān)于上下文，即使術(shù)語像“響應(yīng)于”、“有關(guān)”、或其他過去時態(tài)形容詞通常并不旨在排除這樣的變體，除非上下文另外做出規(guī)定。
[0082]雖然在此已經(jīng)披露了各個方面和實(shí)施例，在此披露的各個方面和實(shí)施例是為了說明的目的，而并非意圖進(jìn)行限制，其中真實(shí)的范圍和精神是由以下權(quán)利要求書指示的。
【權(quán)利要求】
1.一種空氣處理面罩系統(tǒng)，包括: 一個可佩戴的空氣處理面罩，該可佩戴的空氣處理面罩包括， 一個包括面部固定構(gòu)件的面罩體；以及 由該面罩體支持的至少一個可控制的空氣處理裝置，該至少一個可控制的空氣處理裝置被配置為處理進(jìn)入的空氣； 至少一個污染物傳感器，該至少一個污染物傳感器被配置為感測環(huán)境空氣中至少一種污染物的存在并且進(jìn)一步被配置為響應(yīng)于該感測輸出一個或多個信號；以及 可操作地偶合到該至少一個可控制的空氣處理裝置和該至少一個污染物傳感器的控制電路，被配置為響應(yīng)于接收來自該至少一個污染物傳感器的該一個或多個信號而控制該至少一個可控制的空氣處理裝置的操作的控制電路。
2.如權(quán)利要求1所述的空氣處理面罩系統(tǒng)，其中該可佩戴的空氣處理面罩包括該至少一個污染物傳感器。
3.如權(quán)利要求1所述的空氣處理面罩系統(tǒng)，其中該可佩戴的空氣處理面罩遠(yuǎn)離該至少一個污染物傳感器。
4.如權(quán)利要求1所述的空氣處理面罩系統(tǒng)，其中該至少一個污染物傳感器被配置為由使用者佩戴。
5.如權(quán)利要求1所述的空氣處理面罩系統(tǒng)，其中該至少一個可控制的空氣處理裝置包括至少一個空氣過濾器，該空氣過濾器被配置過濾進(jìn)入的空氣。
6.如權(quán)利要求5所述的空氣處理面罩系統(tǒng)，其中該至少一個空氣過濾器包括至少一個被動空氣過濾器。
7.如權(quán)利要求6所述的空氣處理面罩系統(tǒng)，其中該至少一個被動空氣過濾器包括纖維過濾器、活性碳、或基于沸石的過濾器中的至少一種。
8.如權(quán)利要求5所述的空氣處理面罩系統(tǒng)，其中該至少一個空氣過濾器包括至少一個主動空氣過濾器，該主動空氣過濾器被配置過濾進(jìn)入的空氣。
9.如權(quán)利要求8所述的空氣處理面罩系統(tǒng)，其中該至少一個主動空氣過濾器包括靜電過濾器、光學(xué)過濾器、或基于化學(xué)試劑的過濾器中的至少一種。
10.如權(quán)利要求1所述的空氣處理面罩系統(tǒng)，其中該至少一個污染物傳感器包括至少一個微粒傳感器，該微粒傳感器被配置為感測環(huán)境空氣中的空氣傳播微粒。
11.如權(quán)利要求1所述的空氣處理面罩系統(tǒng)，其中該至少一個污染物傳感器包括至少一個化學(xué)傳感器，該化學(xué)傳感器被配置為感測環(huán)境空氣中的一種或多種化學(xué)污染物。
12.如權(quán)利要求1所述的空氣處理面罩系統(tǒng)，其中該至少一個污染物傳感器被配置為使該一個或多個信號與該控制電路無線通信。
13.如權(quán)利要求1所述的空氣處理面罩系統(tǒng)，其中該至少一個污染物傳感器在電學(xué)上或光學(xué)上偶合到該控制電路，該控制電路與其中的該一個或多個信號通信。
14.如權(quán)利要求1所述的空氣處理面罩系統(tǒng)，其中該可佩戴的空氣處理面罩包括至少一個閥，該閥被配置為控制進(jìn)入的空氣流動到該至少一個可控制的空氣處理裝置。
15.如權(quán)利要求1所述的空氣處理面罩系統(tǒng)，其中控制電路被配置為控制該至少一個可控制的空氣處理裝置的處理強(qiáng)度。
16.如權(quán)利要求1所述的空氣處理面罩系統(tǒng)，其中該可佩戴的空氣處理面罩包括可操作地偶合到該控制電路的至少一個閥，該控制電路被配置為控制該至少一個閥的操作以便控制該處理過的空氣到使用者的遞送。
17.如權(quán)利要求1所述的空氣處理面罩系統(tǒng)，進(jìn)一步包括一個偶合到該控制電路的數(shù)據(jù)發(fā)送器，該數(shù)據(jù)發(fā)送器被配置為發(fā)送至少有關(guān)編碼在該一個或多個信號中的污染物數(shù)據(jù)的信息。
18.如權(quán)利要求17所述的空氣處理面罩系統(tǒng)，其中該數(shù)據(jù)發(fā)送器被配置為以無線方式發(fā)送該信息。
19.如權(quán)利要求17所述的空氣處理面罩系統(tǒng)，其中該數(shù)據(jù)發(fā)送器被配置為經(jīng)由一個電氣接口發(fā)送該信息。
20.如權(quán)利要求1所述的空氣過濾面罩系統(tǒng)，進(jìn)一步包括一個存儲模塊，該存儲模塊被配置為儲存來自該至少一個污染物傳感器的編碼在該一個或多個信號中的污染物數(shù)據(jù)。
21.如權(quán)利要求1所述的空氣過濾面罩系統(tǒng)，其中該可佩戴的空氣處理面罩包括一個輔助空氣室，該輔助空氣室被配置為儲存已經(jīng)由該至少一個可控制的空氣處理裝置處理的空氣。
22.一種處理有待被使用者呼吸的環(huán)境空氣的方法，該方法包括: 使用至少一個污染物傳感器感測有待被使用者呼吸的環(huán)境空氣中的至少一種污染物；并且 響應(yīng)于感測該至少一種污染物，用可佩戴的空氣處理面罩的至少一個可控制的空氣處理裝置處理有待被使用者呼吸的進(jìn)入的空氣。
23.如權(quán)利要求22所述的方法，進(jìn)一步包括將感測的有關(guān)該至少一種污染物的信息發(fā)送到該可佩戴的空氣處理面罩的控制電路。
24.如權(quán)利要求22所述的方法，進(jìn)一步包括響應(yīng)于感測該至少一種污染物展開該至少一個可控制的空氣處理裝置。
25.如權(quán)利要求22所述的方法，進(jìn)一步包括發(fā)送編碼有關(guān)如此感測的該至少一種污染物的信息的一個或多個數(shù)據(jù)信號。
26.如權(quán)利要求22所述的方法，進(jìn)一步包括發(fā)送編碼有關(guān)該至少一個可控制的空氣處理裝置的操作的信息的一個或多個數(shù)據(jù)信號。
27.如權(quán)利要求22所述的方法，進(jìn)一步包括儲存有關(guān)如此感測的該至少一種污染物的數(shù)據(jù)。
28.如權(quán)利要求22所述的方法，進(jìn)一步包括將該處理過的空氣儲存在該可佩戴的空氣處理面罩的輔助室中。
29.一種操作由使用者佩戴的一種可佩戴的空氣處理面罩的至少一個可控制的空氣處理裝置的方法，該方法包括: 用至少一個污染物傳感器感測有待被使用者呼吸的環(huán)境空氣中的至少一種污染物；并且 響應(yīng)于感測該至少一種污染物，修改該可佩戴的空氣處理面罩的該至少一個可控制的空氣處理裝置的操作。
30.如權(quán)利要求29所述的方法，進(jìn)一步包括使用該至少一個可控制的空氣處理裝置來處理進(jìn)入的空氣。
31.一種可佩戴的空氣處理面罩，包括: 一個面罩體，該面罩體包括面部固定構(gòu)件； 由該面罩體支持的至少一個可控制的空氣處理裝置，該至少一個可控制的空氣處理裝置被配置為可控制地處理進(jìn)入的空氣； 至少一個污染物傳感器，該至少一個污染物傳感器被配置為感測環(huán)境空氣中至少一種污染物的存在并且進(jìn)一步被配置為響應(yīng)于該感測輸出一個或多個信號；以及 可操作地偶合到該至少一個可控制的空氣處理裝置和該至少一個污染物傳感器的控制電路，被配置為響應(yīng)于接收來自該至少一個污染物傳感器的該一個或多個信號而控制該至少一個可控制的空氣處理裝置的操作的控制電路。
32.如權(quán)利要求31所述的可佩戴的空氣處理面罩，其中該至少一個可控制的空氣處理裝置包括至少一個空氣過濾器，該空氣過濾器被配置過濾進(jìn)入的空氣。
33.如權(quán)利要求32所述的可佩戴的空氣處理面罩，其中該至少一個空氣過濾器包括至少一個被動空氣過濾器。
34.如權(quán)利要求33所述的可佩戴的空氣處理面罩，其中該至少一個被動空氣過濾器包括纖維過濾器、活性碳、或基于沸石的過濾器中的至少一種。
35.如權(quán)利要 求31所述的可佩戴的空氣處理面罩，其中該至少一個空氣過濾器包括至少一個主動空氣過濾器，該主動空氣過濾器被配置過濾進(jìn)入的空氣。
36.如權(quán)利要求35所述的可佩戴的空氣處理面罩，其中該至少一個主動空氣過濾器包括靜電過濾器、光學(xué)過濾器、或基于化學(xué)試劑的過濾器中的至少一種。
37.如權(quán)利要求31所述的可佩戴的空氣處理面罩，進(jìn)一步包括至少一個致動器，該致動器被配置為響應(yīng)于該控制電路確定該至少一個可控制的空氣處理裝置將被展開而展開該至少一個可控制的空氣處理裝置。
38.如權(quán)利要求31所述的可佩戴的空氣處理面罩，進(jìn)一步包括可操作地偶合到該控制電路的至少一個閥，該控制電路被配置為控制該至少一個閥的操作以便控制處理過的空氣到使用者的遞送。
39.如權(quán)利要求31所述的可佩戴的空氣處理面罩，進(jìn)一步包括一個存儲模塊，該存儲模塊被配置為儲存來自該至少一個污染物傳感器的編碼在該一個或多個信號中的污染物數(shù)據(jù)。
40.如權(quán)利要求31所述的可佩戴的空氣處理面罩,其中該面罩體包括一個輔助空氣室，該輔助空氣室被配置為儲存已經(jīng)由該至少一個可控制的空氣處理裝置處理的空氣。
【文檔編號】A62B7/10GK103987427SQ201280061011
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2012年10月26日 優(yōu)先權(quán)日:2011年10月26日
【發(fā)明者】小洛厄爾·L·伍德, 喬丁·T·卡勒, 羅德里克·A·海德, 馬哈拉克西米·吉塔·班格拉 申請人:埃爾瓦有限公司