智能口罩支架及数据处理方法与流程

1.本发明涉及一种智能口罩支架及数据处理方法。


背景技术：

2.口罩是一种卫生用品，一般指戴在口鼻部位用于过滤进入口鼻的空气，以达到阻挡有害的气体、气味、飞沫、病毒等物质的作用，以纱布或纸等材料做成。
3.口罩对进入肺部的空气有一定的过滤作用，在呼吸道传染病流行时，在粉尘等污染的环境中作业时，戴口罩具有非常好的作用。口罩可分为空气过滤式口罩和供气式口罩。
4.自从新冠疫情以来，口罩已经成为人们日常生活中不可或缺的一部分，现有市场上已经出现多款智能口罩，如cn202020364153.5中公开的智能口罩，这种产品为人们的工作和生活带来了许多便利。
5.现有的智能口罩存在功能单一、需要额外购买耗材的缺陷。


技术实现要素：

6.本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中智能口罩的功能单一，无法提示用户口罩的使用状态，口罩的安全性低的缺陷，提供一种能够使口罩智能化，提高口罩的安全性及便捷性，增强口罩防止病毒入侵的可靠性的智能口罩支架及数据处理方法。
7.本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
8.一种智能口罩支架，所述智能口罩支架包括一支架主体以及硅胶垫，所述硅胶垫设于所述支架主体内侧且用于与用户人脸贴合，所述支架主体的边缘设有用于固定口罩的卡扣，所述支架主体内设有电源模块、检测模块、处理器以及蓝牙模块，所述电源模块用于向检测模块以及蓝牙模块供电，所述检测模块包括空气流速传感器以及二氧化碳浓度传感器，所述空气流速传感器以及二氧化碳浓度传感器设于所述支架主体内侧，
9.所述空气流速传感器用于获取空气流速数据，所述二氧化碳浓度传感器用于获取二氧化碳浓度数据；
10.所述处理器用于根据空气流速数据及浓度数据获取口罩使用数据；
11.所述处理器还用于通过所述蓝牙模块将口罩使用数据传输至目标移动终端；
12.或，所述处理器还用于通过所述蓝牙模块将空气流速数据及浓度数据传输至目标移动终端；
13.所述目标移动终端用于根据空气流速数据及浓度数据获取口罩使用数据。
14.较佳地，所述使用数据包括智能口罩支架上安装口罩的使用质量数据，
15.所述处理器用于根据二氧化碳浓度数据以及空气流速数据在一对照表中查找当前二氧化碳浓度数据以及空气流速数据对应的使用质量数据，其中在所述对照表中二氧化碳浓度数据的数值越高则使用质量数据的数值越低，空气流速数据的数值越低则使用质量数据的数值越低。
16.所述处理器用于当使用质量数据低于预设数值时通过所述蓝牙模块向目标移动
终端发送更换口罩的通知。
17.较佳地，所述处理器用于按预设间隔时长激活空气流速传感器以获取空气流速数据作为第一检测数据；
18.所述处理器还用于根据第一检测数据判断空气流速是否满足低空气流速情况，若否则激活二氧化碳浓度传感器以获取二氧化碳浓度数据作为第二检测数据，若是则控制所述智能口罩支架进入休眠状态；
19.所述处理器还用于根据第二检测数据判断二氧化碳浓度是否高于预设二氧化碳浓度值，若是则激活智能口罩支架进入工作状态。
20.较佳地，所述处理器还用于根据第二检测数据判断二氧化碳浓度是否高于预设二氧化碳浓度值，若是则激活智能口罩支架进入工作状态，若否则激活空气流速传感器获取预设时长内的空气流速数据并判断预设时长内的空气流速数据是否满足呼吸规律，若满足呼吸规律则通过所述蓝牙模块向目标移动终端发送口罩异常通知，若未满足呼吸规律则控制所述智能口罩支架进入休眠状态。
21.较佳地，所述支架主体内侧还设有pm2.5传感器，所述使用数据包括智能口罩支架上安装口罩的使用质量数据，
22.所述处理器用于根据第二检测数据判断二氧化碳浓度是否高于预设二氧化碳浓度值，若是则激活智能口罩支架进入工作状态，若否则激活pm2.5 传感器获取口罩内的pm2.5数值；
23.所述处理器还用于根据pm2.5数值是否高于预设阈值，若是则判断口罩的使用质量数据的数值为低，若否则激活空气流速传感器获取预设时长内的空气流速数据并判断预设时长内的空气流速数据是否满足呼吸规律，若满足呼吸规律则通过所述蓝牙模块向目标移动终端发送口罩佩戴/安装异常通知，若未满足呼吸规律则控制所述智能口罩支架进入休眠状态。
24.较佳地，所述处理器还用于根据第一检测数据判断空气流速是否满足低空气流速情况，若否则根据第二检测数据判断二氧化碳浓度是否高于极限阈值，若是则判定使用质量数据为低并通过所述蓝牙模块向目标移动终端发送更换口罩的通知。
25.本发明还提供一种智能口罩支架的数据处理方法，所述智能口罩支架包括一支架主体以及硅胶垫，所述硅胶垫设于所述支架主体内侧且用于与用户人脸贴合，所述支架主体的边缘设有用于固定口罩的卡扣，所述支架主体内设有电源模块、检测模块、处理器以及蓝牙模块，所述电源模块用于向检测模块以及蓝牙模块供电，所述检测模块包括空气流速传感器以及二氧化碳浓度传感器，所述空气流速传感器以及二氧化碳浓度传感器设于所述支架主体内侧，所述数据处理方法包括：
26.所述空气流速传感器获取空气流速数据，所述二氧化碳浓度传感器获取二氧化碳浓度数据；
27.所述处理器根据空气流速数据及浓度数据获取口罩使用数据；
28.所述处理器通过所述蓝牙模块将口罩使用数据传输至目标移动终端。
29.较佳地，所述使用数据包括智能口罩支架上安装口罩的使用质量数据，所述数据处理方法包括：
30.所述处理器根据二氧化碳浓度数据以及空气流速数据在一对照表中查找当前二
氧化碳浓度数据以及空气流速数据对应的使用质量数据，其中在所述对照表中二氧化碳浓度数据的数值越高则使用质量数据的数值越低，空气流速数据的数值越低则使用质量数据的数值越低。
31.所述处理器当使用质量数据低于预设数值时通过所述蓝牙模块向目标移动终端发送更换口罩的通知。
32.较佳地，所述数据处理方法包括：
33.所述处理器按预设间隔时长激活空气流速传感器以获取空气流速数据作为第一检测数据；
34.所述处理器根据第一检测数据判断空气流速是否满足低空气流速情况，若否则激活二氧化碳浓度传感器以获取二氧化碳浓度数据作为第二检测数据，若是则控制所述智能口罩支架进入休眠状态；
35.所述处理器根据第二检测数据判断二氧化碳浓度是否高于预设二氧化碳浓度值，若是则激活智能口罩支架进入工作状态；
36.所述数据处理方法还包括：
37.所述处理器根据第二检测数据判断二氧化碳浓度是否高于预设二氧化碳浓度值，若是则激活智能口罩支架进入工作状态，若否则激活空气流速传感器获取预设时长内的空气流速数据并判断预设时长内的空气流速数据是否满足呼吸规律，若满足呼吸规律则通过所述蓝牙模块向目标移动终端发送口罩异常通知，若未满足呼吸规律则控制所述智能口罩支架进入休眠状态。
38.较佳地，所述支架主体内侧还设有pm2.5传感器，所述使用数据包括智能口罩支架上安装口罩的使用质量数据，所述数据处理方法包括：
39.所述处理器根据第二检测数据判断二氧化碳浓度是否高于预设二氧化碳浓度值，若是则激活智能口罩支架进入工作状态，若否则激活pm2.5传感器获取口罩内的pm2.5数值；
40.所述处理器根据pm2.5数值是否高于预设阈值，若是则判断口罩的使用质量数据的数值为低，若否则激活空气流速传感器获取预设时长内的空气流速数据并判断预设时长内的空气流速数据是否满足呼吸规律，若满足呼吸规律则通过所述蓝牙模块向目标移动终端发送口罩佩戴/安装异常通知，若未满足呼吸规律则控制所述智能口罩支架进入休眠状态；
41.所述数据处理方法还包括：
42.所述处理器根据第一检测数据判断空气流速是否满足低空气流速情况，若否则根据第二检测数据判断二氧化碳浓度是否高于极限阈值，若是则判定使用质量数据为低并通过所述蓝牙模块向目标移动终端发送更换口罩的通知。
43.在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。
44.本发明的积极进步效果在于：
45.本发明的智能口罩支架及数据处理方法能够使口罩智能化，提高口罩的安全性及便捷性，通过传感器检测口罩内的数据，在通过本技术的算法能够智能判断出口罩内的呼吸环境以及口罩的使用程度，判断出口罩的质量，通过手机推送给用户，方便用户了解口罩
情况，从而能够保持口罩的健康度，同时，能够在口罩佩戴不合规时提示用户口罩佩戴问题提高疾病预防的成功率。
附图说明
46.图1为本发明实施例1的数据处理方法的流程图。
47.图2为本发明实施例1的数据处理方法的另一流程图。
具体实施方式
48.下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
49.实施例1
50.本实施例提供一种智能口罩支架，所述智能口罩支架包括一支架主体以及硅胶垫。
51.所述硅胶垫设于所述支架主体内侧且用于与用户人脸贴合。
52.所述支架主体的边缘设有用于固定口罩的卡扣，所述卡扣可以是一个框型分离结构，与支架主体可拆卸连接，当口罩覆盖支架主体后，框型分离结构按压住口罩并固定于口罩的边缘。
53.所述支架主体内设有电源模块、检测模块、处理器以及蓝牙模块。
54.所述电源模块用于向检测模块以及蓝牙模块供电，所述检测模块包括空气流速传感器以及二氧化碳浓度传感器。
55.所述空气流速传感器以及二氧化碳浓度传感器均设于所述支架主体内侧。
56.所述空气流速传感器用于获取空气流速数据，所述二氧化碳浓度传感器用于获取二氧化碳浓度数据；
57.所述处理器用于根据空气流速数据及浓度数据获取口罩使用数据；
58.所述处理器还用于通过所述蓝牙模块将口罩使用数据传输至目标移动终端。
59.所述使用数据包括智能口罩支架上安装口罩的使用质量数据，也就是口罩的使用情况，使用质量数据数值越高口罩的保护力度越大，使用质量数据越低可以代表口罩已经不能较好的起到保护作用，如绒毛脱落、口罩上的缝隙较大等。
60.所述处理器用于根据二氧化碳浓度数据以及空气流速数据在一对照表中查找当前二氧化碳浓度数据以及空气流速数据对应的使用质量数据，其中在所述对照表中二氧化碳浓度数据的数值越高则使用质量数据的数值越低，空气流速数据的数值越低则使用质量数据的数值越低。
61.所述处理器用于当使用质量数据低于预设数值时通过所述蓝牙模块向目标移动终端发送更换口罩的通知。
62.在本实施例中，所述对照表分为两个部分，第一部分为二氧化碳浓度数据列表，列表中的每一个单元为一个二氧化碳浓度数据取值范围，第二部分为空气流速数据列表，处理器先根据采集到的二氧化碳浓度数据在对照表中的第一部分中查找相应的列表位置，然后列表中每一个单元的二氧化碳浓度数据范围均对应若干个空气流速数据的范围，处理器再根据空气流速数据在所述若干个空气流速数据的范围中查找对应的单元，每一单元对应
一个使用质量数据。
63.进一步地，所述处理器用于按预设间隔时长激活空气流速传感器以获取空气流速数据作为第一检测数据；
64.所述处理器还用于根据第一检测数据判断空气流速是否满足低空气流速情况，若否则激活二氧化碳浓度传感器以获取二氧化碳浓度数据作为第二检测数据，若是则控制所述智能口罩支架进入休眠状态；
65.所述处理器还用于根据第二检测数据判断二氧化碳浓度是否高于预设二氧化碳浓度值，若是则激活智能口罩支架进入工作状态。
66.现有技术中的智能口罩，开机与休眠通常通过加速度传感器来检测用户是否使用口罩，进而判断口罩需要开机还是需要休眠，这种方式需要额外增加加速度传感器，通过加速度传感器来感知口罩是否移动，这会增加智能口罩的重量，而且也无法检测出移动的口罩是否有被用户佩戴。
67.进一步地，所述处理器还用于根据第二检测数据判断二氧化碳浓度是否高于预设二氧化碳浓度值，若是则激活智能口罩支架进入工作状态，若否则激活空气流速传感器获取预设时长内的空气流速数据并判断预设时长内的空气流速数据是否满足呼吸规律，若满足呼吸规律则通过所述蓝牙模块向目标移动终端发送口罩异常通知，若未满足呼吸规律则控制所述智能口罩支架进入休眠状态。
68.利用空气流速传感器以及二氧化碳浓度传感器能够获取用户的口罩佩戴情况、口罩使用质量数据以及口罩佩戴规范情况。
69.当口罩内没有空气流速是则默认口罩静止未佩戴，但这样不能判断出口罩是否置于室外或风扇附近位置处未佩戴情况，因此需要通过配合二氧化碳浓度传感器进行进一步地识别。
70.当存在空气流动时，二氧化碳没有异常则存在口罩未佩戴或佩戴不规范情况。
71.此时需要进一步通过长时间的调用空气流速数据来分析气流是否是有规律的，进而能分辨出用户是否佩戴不规范。
72.进一步地，所述支架主体内侧还设有pm2.5传感器，所述使用数据包括智能口罩支架上安装口罩的使用质量数据。
73.所述处理器用于根据第二检测数据判断二氧化碳浓度是否高于预设二氧化碳浓度值，若是则激活智能口罩支架进入工作状态，若否则激活pm2.5 传感器获取口罩内的pm2.5数值；
74.所述处理器还用于根据pm2.5数值是否高于预设阈值，若是则判断口罩的使用质量数据的数值为低，若否则激活空气流速传感器获取预设时长内的空气流速数据并判断预设时长内的空气流速数据是否满足呼吸规律，若满足呼吸规律则通过所述蓝牙模块向目标移动终端发送口罩佩戴/安装异常通知，若未满足呼吸规律则控制所述智能口罩支架进入休眠状态。
75.通过加入pm2.5传感器，能够进一步的获取口罩内的空气质量，总而推算出口罩的质量，即使用质量数据的数值降低。
76.进一步地，所述处理器还用于根据第一检测数据判断空气流速是否满足低空气流速情况，若否则根据第二检测数据判断二氧化碳浓度是否高于极限阈值，若是则判定使用
质量数据为低并通过所述蓝牙模块向目标移动终端发送更换口罩的通知。
77.本发明能够分辨出口罩的通气性是否良好，当口罩上的绒毛、细碎物质从口罩上分离，造成pm2.5数值升高，这是口罩质量下降，即使用质量数据的数值降低。
78.参见图1，利用上述智能口罩支架，本实施例还提供一种数据处理方法，包括：
79.所述智能口罩支架包括一支架主体以及硅胶垫，所述硅胶垫设于所述支架主体内侧且用于与用户人脸贴合，所述支架主体的边缘设有用于固定口罩的卡扣，所述支架主体内设有电源模块、检测模块、处理器以及蓝牙模块，所述电源模块用于向检测模块以及蓝牙模块供电，所述检测模块包括空气流速传感器以及二氧化碳浓度传感器，所述空气流速传感器以及二氧化碳浓度传感器设于所述支架主体内侧，所述数据处理方法包括：
80.步骤100、所述空气流速传感器获取空气流速数据，所述二氧化碳浓度传感器获取二氧化碳浓度数据；
81.步骤101、所述处理器根据空气流速数据及浓度数据获取口罩使用数据；
82.步骤102、所述处理器通过所述蓝牙模块将口罩使用数据传输至目标移动终端。
83.进一步地，所述使用数据包括智能口罩支架上安装口罩的使用质量数据，步骤101具体为：
84.所述处理器根据二氧化碳浓度数据以及空气流速数据在一对照表中查找当前二氧化碳浓度数据以及空气流速数据对应的使用质量数据，其中在所述对照表中二氧化碳浓度数据的数值越高则使用质量数据的数值越低，空气流速数据的数值越低则使用质量数据的数值越低。
85.步骤102具体为：
86.所述处理器当使用质量数据低于预设数值时通过所述蓝牙模块向目标移动终端发送更换口罩的通知。
87.参见图2，进一步地，所述数据处理方法还包括：
88.步骤200、所述处理器按预设间隔时长激活空气流速传感器以获取空气流速数据作为第一检测数据；
89.步骤201、所述处理器根据第一检测数据判断空气流速是否满足低空气流速情况，若否则执行步骤202，若是则执行步骤207；
90.步骤202、激活二氧化碳浓度传感器以获取二氧化碳浓度数据作为第二检测数据，然后执行步骤203；
91.步骤203、所述处理器根据第二检测数据判断二氧化碳浓度是否高于预设二氧化碳浓度值，若是则执行步骤204，若否则执行步骤205；
92.步骤204、激活智能口罩支架进入工作状态，然后结束流程或执行上述步骤100。
93.步骤205、激活空气流速传感器获取预设时长内的空气流速数据并判断预设时长内的空气流速数据是否满足呼吸规律，若是则执行步骤206，若否则执行步骤207；
94.步骤206、通过所述蓝牙模块向目标移动终端发送口罩异常通知，然后结束流程。
95.步骤207、控制所述智能口罩支架进入休眠状态。
96.进一步地，所述支架主体内侧还设有pm2.5传感器，所述使用数据包括智能口罩支架上安装口罩的使用质量数据，所述数据处理方法包括：
97.所述处理器根据第二检测数据判断二氧化碳浓度是否高于预设二氧化碳浓度值，
若是则激活智能口罩支架进入工作状态，若否则激活pm2.5传感器获取口罩内的pm2.5数值；
98.所述处理器根据pm2.5数值是否高于预设阈值，若是则判断口罩的使用质量数据的数值为低，若否则激活空气流速传感器获取预设时长内的空气流速数据并判断预设时长内的空气流速数据是否满足呼吸规律，若满足呼吸规律则通过所述蓝牙模块向目标移动终端发送口罩佩戴/安装异常通知，若未满足呼吸规律则控制所述智能口罩支架进入休眠状态；
99.所述数据处理方法还包括：
100.所述处理器根据第一检测数据判断空气流速是否满足低空气流速情况，若否则根据第二检测数据判断二氧化碳浓度是否高于极限阈值，若是则判定使用质量数据为低并通过所述蓝牙模块向目标移动终端发送更换口罩的通知。
101.本实施例的智能口罩支架及数据处理方法能够使口罩智能化，提高口罩的安全性及便捷性，通过传感器检测口罩内的数据，在通过本技术的算法能够智能判断出口罩内的呼吸环境以及口罩的使用程度，判断出口罩的质量，通过手机推送给用户，方便用户了解口罩情况，从而能够保持口罩的健康度，同时，能够在口罩佩戴不合规时提示用户口罩佩戴问题提高疾病预防的成功率。
102.实施例2
103.本实施例与实施例1基本相同，不同之处仅在于：
104.所述处理器还用于通过所述蓝牙模块将空气流速数据及浓度数据传输至目标移动终端；
105.所述目标移动终端用于根据空气流速数据及浓度数据获取口罩使用数据。
106.虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。