一种基于传感技术的体征参数测量口罩制造技术

本发明专利技术提供一种基于传感技术的体征参数测量口罩，包括：口罩面料及耳塞、温度传感器、湿度传感器、空气传感器、颗粒物传感器、光源和光接收器、处理器以及电源。本发明专利技术在传统口罩的基础上，在口罩及耳塞内增加一些低功耗的传感器和处理器，实时的测量空气质量和人体的体征参数，如空气质量、呼吸频率、心率、血氧等参数。这些参数可以通过耳塞与口罩搭扣，直接播音。通过随身携带的手机、平板、笔记本，以及固定的台式计算机，不间断的接收最终的数据，这些测量数据可以存放到云端，其中的人体体征数据可以用医生建议的多种组合方式给出报表，有效把握身体状况。

A physical parameter measurement mask based on sensing technology

The invention provides a method for measuring mask sign parameters based on the sensor technology including: fabric masks and earplugs, temperature sensor, humidity sensor, air sensor, particle sensor, light source and receiver, processor and power supply. The invention is based on traditional masks, increase the number of low power sensors and processors in masks and earplugs, parameter measurement and quality of real-time human air signs, such as air quality, respiratory rate, heart rate, blood oxygen parameters etc.. These parameters can be directly inserted through the ear plugs and masks. Through the carry on mobile phone, tablet, laptop and desktop computers, fixed, uninterrupted receive the final data, these data can be stored to the cloud, the combination of a variety of ways in which the human body signs data can be used to the doctor's advice given effective grasp of health report.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电子、信号处理及信号传输领域，特别是涉及一种基于传感技术的体征参数测量口罩。
技术介绍
随着社会的进步，生活水平的提高，人们对自身的健康状况越来越关注；电子技术、计算机技术、低功耗计算技术的发展为人们的健康关注点提供了技术的实现手段。传统医学器械能够提供足够精确的测量结果，但是，由于传统医学器械需要在特殊场所使用，使用也不够舒适，同时测量无法随时进行。这些限制条件无法让大家在舒适的环境、放松的心情、随时随地了解健康状况。由于芯片技术的发展，出现了很多低功耗、小型化的处理器和传感器。通过这些处理器和传感器的协同，可以实时、连续、方便的测量很多人体的生理数据，比如在走路、运动、饮食等日常活动过程中，可以获取能够描述人体体征的数据，结合相关算法，可以得到体温、心率、血氧、呼吸频率、肌肉紧张度等生理参数。整个过程是在人可以完全忽略这些处理器和传感器的存在的情况下进行的。这就是逐渐兴起的物联网产业在人体健康监测领域的重要应用。目前，口罩是大家经常使用的个人卫生用品。由于气候原因，或者由于自身正在感冒，或者由于正在发生流行性感冒，此时一般都需要戴口罩。因此，在戴口罩的时候，人们尤其需要知道目前空气质量，自身的身体状况。因此，提供一种能够实时的测量空气质量和人体的体征参数智能口罩实属必要。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种基于传感技术的体征参数测量口罩，以实现一种能实时的测量空气质量和人体的体征参数的智能口罩。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种基于传感技术的体征参数测量口罩，包括：口罩面料及耳塞，所述口罩面料佩戴于人体脸部，所述耳塞佩戴于人体耳朵；温度传感器，设置于所述口罩面料中，用于采集人体温度信息；湿度传感器，设置于所述口罩面料中，用于采集人体呼吸湿度信息；空气传感器，设置于所述口罩面料中，用于检测空气中的有害气体浓度；颗粒物传感器，设置于所述口罩面料中，用于检测空气中的颗粒物浓度；光源和光接收器，设置于所述耳塞内，所述光源发射光线通过人体耳朵反射后形成带有光表征信息的反射光线，所述光接收器用于采集所述反射光线；处理器，设置于所述口罩内，并连接于所述温度传感器、湿度传感器、空气传感器、颗粒物传感器、光源及光接收器，用于对人体温度信息、人体呼吸湿度信息、有害气体浓度、颗粒物的浓度及带有光表征信息的反射光线的运算处理；以及电源，用于为体征参数测量口罩供电。作为本专利技术的基于传感技术的体征参数测量口罩的一种优选方案，所述体征参数测量口罩还包括存储器，连接于所述处理器，用于存储所述处理器的运算处理结果。作为本专利技术的基于传感技术的体征参数测量口罩的一种优选方案，所述体征参数测量口罩还包括无线连接模块，连接于所述处理器，用于体征参数测量口罩与智能设备、计算机或云端服务器的无线通讯，实现数据的发送及存储。作为本专利技术的基于传感技术的体征参数测量口罩的一种优选方案，所述光源和光接收器设置于耳塞内靠近皮肤处，且所述光源和光接收器紧密排布。作为本专利技术的基于传感技术的体征参数测量口罩的一种优选方案，所述光源的发射光线包括两束，第一束发射光线投射到人体耳朵皮肤，通过人体耳朵皮肤反射后形成带有光表征信息的反射光线，第二束发射光线直接进入光接收器作为参考光，以降低系统测量误差以及环境误差。作为本专利技术的基于传感技术的体征参数测量口罩的一种优选方案，所述光源的波长设定为待测代谢物吸收最强的发射光线波长。作为本专利技术的基于传感技术的体征参数测量口罩的一种优选方案，所述光表征信息包括心率信息及血氧浓度信息。进一步地，包含心率信息的光源的波长选用为570nm，包含血氧浓度信息的光源的波长选用为660nm或940nm。作为本专利技术的基于传感技术的体征参数测量口罩的一种优选方案，所述耳塞内设置有语音播放器，连接于所述处理器，用于语音信息播报。作为本专利技术的基于传感技术的体征参数测量口罩的一种优选方案，所述有害气体浓度包括甲醛浓度、硫化氢浓度以及一氧化碳浓度，所述颗粒物浓度包括PM2.5。如上所述，本专利技术的基于传感技术的体征参数测量口罩，具有以下有益效果：本专利技术在传统口罩的基础上，在口罩及耳塞内增加一些低功耗的传感器和处理器，实时的测量空气质量和人体的体征参数，如空气质量、呼吸频率、心率、血氧等参数。这些参数可以通过可以耳塞与口罩搭扣，直接播音。通过随身携带的手机、平板、笔记本，以及固定的台式计算机，不间断的接收最终的数据，这些测量数据可以存放到云端，其中的人体体征数据可以用医生建议的多种组合方式给出报表，有效把握身体状况。附图说明图1显示为本专利技术的基于传感技术的体征参数测量口罩的结构框图意图。图2显示为本专利技术的基于传感技术的体征参数测量口罩的光源及光接收器的工作原理示意图。元件标号说明11温度传感器12湿度传感器13空气传感器14颗粒物传感器15光源和光接收器151光源152光接收器16处理器17电源18存储器19无线连接模块20智能设备、计算机或云端服务器具体实施方式以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。请参阅图1～图2。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本专利技术的基本构想，遂图示中仅显示与本专利技术中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的形态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。如图1～图2是，本实施例提供一种基于传感技术的体征参数测量口罩，包括：口罩面料及耳塞、温度传感器11、湿度传感器12、空气传感器13、颗粒物传感器14、光源和光接收器15、处理器16以及电源17。所述口罩面料及耳塞中的口罩面料佩戴于人体脸部，覆盖人体的鼻子和嘴巴，所述口罩面料通过系带固定于人体耳朵上，所述系带内部设置有导线，可以插接耳塞，所述耳塞佩戴于人体耳朵，覆盖人体耳部，所述耳塞内设置有语音播放器，连接于所述处理器16，用于语音信息播报。所述口罩面料可以为棉质、涤纶或高分子聚合物，或以上材质的多层复合材料，所述耳塞可以为如橡胶等高分子聚合物材料。所述温度传感器11设置于所述口罩面料中，用于采集人体温度信息；所述温度传感器11可以为如红外温度传感器11等。所述湿度传感器12设置于所述口罩面料中，用于采集人体呼吸湿度信息。作为示例，由于人体呼吸过程中湿度会发生比较显著的变化，因此可以由湿度传感器12的数据给出呼吸频率和呼吸深度。作为示例，所述湿度传感器12包括如湿敏电阻、湿敏电容等湿敏元件。其中，湿敏电阻是在基片上覆盖一层用感湿材料制成的膜，当空气中的水蒸气吸附在感湿膜上时，元件的电阻率和电阻值都发生变化，利用这一特性即可测量湿度。湿敏电阻的种类很多，例如金属氧化物湿敏电阻、硅湿敏电阻、陶瓷湿敏电阻等。湿敏电阻的优点是灵敏度高，主要缺点是线性度和产品的互换性差。湿敏电容一般是用高分子薄膜电容制成的，常用的高分子材料有聚苯乙烯、聚酰亚胺、酷酸醋酸纤维等。当环境湿度发生改变时，湿敏电容的介电常数发生本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于传感技术的体征参数测量口罩，其特征在于，包括：口罩面料及耳塞，所述口罩面料佩戴于人体脸部，所述耳塞佩戴于人体耳朵；温度传感器，设置于所述口罩面料中，用于采集人体温度信息；湿度传感器，设置于所述口罩面料中，用于采集人体呼吸湿度信息；空气传感器，设置于所述口罩面料中，用于检测空气中的有害气体浓度；颗粒物传感器，设置于所述口罩面料中，用于检测空气中的颗粒物浓度；光源和光接收器，设置于所述耳塞内，所述光源发射光线通过人体耳朵反射后形成带有光表征信息的反射光线，所述光接收器用于采集所述反射光线；处理器，设置于所述口罩内，并连接于所述温度传感器、湿度传感器、空气传感器、颗粒物传感器、光源及光接收器，用于对人体温度信息、人体呼吸湿度信息、有害气体浓度、颗粒物的浓度及带有光表征信息的反射光线的运算处理；电源，用于为体征参数测量口罩供电。

【技术特征摘要】
1.一种基于传感技术的体征参数测量口罩，其特征在于，包括：口罩面料及耳塞，所述口罩面料佩戴于人体脸部，所述耳塞佩戴于人体耳朵；温度传感器，设置于所述口罩面料中，用于采集人体温度信息；湿度传感器，设置于所述口罩面料中，用于采集人体呼吸湿度信息；空气传感器，设置于所述口罩面料中，用于检测空气中的有害气体浓度；颗粒物传感器，设置于所述口罩面料中，用于检测空气中的颗粒物浓度；光源和光接收器，设置于所述耳塞内，所述光源发射光线通过人体耳朵反射后形成带有光表征信息的反射光线，所述光接收器用于采集所述反射光线；处理器，设置于所述口罩内，并连接于所述温度传感器、湿度传感器、空气传感器、颗粒物传感器、光源及光接收器，用于对人体温度信息、人体呼吸湿度信息、有害气体浓度、颗粒物的浓度及带有光表征信息的反射光线的运算处理；电源，用于为体征参数测量口罩供电。2.根据权利要求1所述的基于传感技术的体征参数测量口罩，其特征在于：还包括存储器，连接于所述处理器，用于存储所述处理器的运算处理结果。3.根据权利要求1所述的基于传感技术的体征参数测量口罩，其特征在于：还包括无线连接模块，连接于所述处理器，用于体征参数测量口罩与智能设备、计算机或云端服务器的无线通讯，实现数据的发送及存储。4.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：张子晏，李宏，刘景科，彭铁刚，
申请(专利权)人：上海新微技术研发中心有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31