用于口鼻保护器的传感器设备和口鼻保护设备的制作方法

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1.本发明涉及一种用于口鼻保护器的传感器设备和一种口鼻保护设备，其包括传感器设备。

背景技术：

2.医学的半面罩或临时口鼻罩，也称为日常口罩，是用于减少病原体通过分泌物飞沫传播给他人的辅助机构。当口罩湿透时，这种口罩失去作用。对于医学口罩，例如建议：尽可能在每次使用后，然而在需要情况下在多次使用时在最多八小时之后或一旦其变湿，口罩就应丢弃和更换。对于临时口鼻罩建议：一旦其变湿就应该取下口罩并更换并且在最多一天之后应替换。因为医学半面罩或临时口鼻罩的使用者难以判断医学半面罩或临时口鼻罩的湿度，所以对使用仅具体地建议，在多长时间之后应更换口罩。然而，过于频繁更换的口罩为成本因素并且加重环境负担。而换得太少的口罩为健康风险。

技术实现要素：

3.本发明所基于的目的是，提供一种传感器设备和一种口鼻保护设备，其提供用于更换口鼻保护器的适应需求的指示。
4.所述目的通过独立权利要求的特征来实现。本发明的有利的改进方案在从属权利要求中表明。
5.根据第一方面，本发明的特征在于设有用于设置在口鼻保护器上的传感器设备。在此，口鼻保护器构成为半面罩并且具有一个或多个纸层和/或一个或多个材料层，以覆盖使用者的口鼻区域。传感器设备包括具有至少一个传感器元件的传感器单元。传感器单元设立用于，在口鼻保护器与传感器设备一起由使用者使用时，探测使用者的各个呼吸过程。此外，传感器设备具有评估单元。评估单元包括计数器并且设立用于，根据由传感器单元提供的探测信号对使用者的呼吸过程进行计数。评估单元还设立用于，根据呼吸过程的确定的次数为信号单元提供评估信号。
6.将在本发明的意义上的口鼻保护器理解为，具有一个或多个纸层和/或一个或多个无纺布层和/或一个或多个材料层以覆盖口鼻区域的半面罩，所述半面罩借助连结带或橡胶带固定在使用者的后脑勺或耳后。
7.对此尤其包含医学半面罩，临时口鼻罩和颗粒过滤半罩(英语filtering face piece)。
8.医学半面罩也称作为外科口罩、医学面罩、医院口罩、外科手术面罩或卫生口罩。临时口鼻罩也称为社区口罩、口鼻覆盖物、日常口罩或临时口罩。颗粒过滤半罩也称为细尘罩、防尘罩、呼吸保护罩或ffp罩。根据实施方案，颗粒过滤半罩可防止吸入颗粒和水性或油性气溶胶。
9.在将口鼻保护器与传感器设备一起使用时，传感器设备可以实现，对使用者在口鼻保护器中的呼吸过程计数并且在特定次数的呼吸过程之后，显示更换口罩的必要性。在
这种情况下，将使用口鼻保护器理解为将口鼻保护器戴在口和鼻之上。
10.传感器单元设立用于检测具有使用者的呼吸频率的信号。呼吸过程优选地包括单次吸气或单次呼气或单次呼吸周期。
11.在根据第一方面的一个有利的设计方案中，传感器单元的至少一个传感器元件构成为温度传感器元件或湿度传感器元件或压力传感器元件或二氧化碳-气体传感器元件或声音转换器传感器元件。
12.温度传感器元件优选设立用于，提供传感器信号，其表示空气的温度，所述空气位于使用者的口鼻区域中的脸表面和口鼻保护器之间。温度传感器元件可实现，检测吸入空气和呼出空气的温差并且接着进行评估。
13.湿度传感器元件优选设立用于，提供传感器信号，其表示空气的空气湿度，所述空气位于使用者的口鼻区域中的脸表面和口鼻保护器之间。湿度传感器元件可实现，检测在吸入空气和呼出空气中的湿度差并且接着进行评估。
14.压力传感器元件优选设立用于，提供传感器信号，其表示空气的空气压力，所述空气位于使用者的口鼻区域中的脸表面和口鼻保护器之间。压力传感器元件可实现，检测吸入和呼出空气的压力差并且接着进行评估。
15.二氧化碳-气体传感器元件优选设立用于，提供传感器信号，其表示空气的二氧化碳浓度，所述空气位于使用者的口鼻区域中的脸表面和口鼻保护器的保护元件之间。二氧化碳-气体传感器元件可实现，检测吸入和呼出空气中的二氧化碳浓度差并且接着进行评估。
16.声音转换器传感器元件，也可以称为麦克风，优选设立用于，提供传感器信号，其表示口鼻保护设备的使用者的吸气噪声和/或吐气噪声。
17.在根据第一方面的另一有利的设计方案中，传感器单元的至少一个传感器元件构成为热导率传感器元件。热导率传感器元件优选设立用于，提供传感器信号，其表示空气的热导率，所述空气位于使用者的口鼻区域中的脸表面和口鼻保护器的保护元件之间。热导率传感器元件可实现，检测吸入和呼出空气中的热导率差并且接着进行评估。
18.传感器单元可以具有单个的传感器元件或多个、尤其多个不同的传感器元件，其提供相应的传感器信号。多个传感器信号的评估可实现，将相应的传感器信号的关联的产生用于使对呼吸过程的计数相对于周围环境影响更鲁棒。
19.在根据第一方面的另一有利的设计方案中，传感器设备具有分离元件或与传感器元件关联有分离元件，其中分离元件设置和设立为，用于将传感器元件与使用者的皮肤分开。分离元件例如由一层罩材料形成。传感器元件或传感器设备在此情况下例如可以设置在罩的背向使用者的脸的一侧上或设置在中间层中。替选地，传感器设备具有壳体或封装件，所述壳体或封装件将传感器设备的至少一部分至少部分地，然而至少将传感器元件环绕，从而相对于污物和损坏进行保护。在此，分离元件是壳体或封装件的一部分并且形成壳体或封装件的外面。壳体或封装件在此与传感器设备的至少一部分一起例如设置在口鼻保护器的指向使用者的脸的方向的一侧上。优选地，壳体或封装件设置为，使得由分离元件形成的外面指向使用者的脸的方向。
20.在根据第一方面的另一有利的设计方案中，分离元件具有至少一个开口，用于到至少一个传感器元件的气体或空气输送。至少一个开口可实现足够的气体运输。
21.在根据第一方面的另一有利的设计方案中，分离元件具有穿孔，用于到至少一个传感器元件的气体或空气输送。穿孔的孔的规则的设置方式、数量、形状和大小的特定的设计方案可实现改善的气体运输。
22.在根据第一方面的另一有利的设计方案中，传感器单元具有微分器，其输入端与至少一个传感器元件的输出端电耦合，以接收至少一个传感器元件的传感器信号。微分器设立用于，提供输出信号，所述输出信号表示或近似表示由至少一个传感器元件提供的传感器信号的一阶导数。优选地，微分器包括微分器放大器或微分器构成为微分器放大器。微分器具有以下优点：呼吸过程可以可靠地被探测。
23.在根据第一方面的另一有利的设计方案中，传感器单元具有数据分离电路，其输入端与至少一个传感器元件的输出端电耦合，用于接收至少一个传感器元件的传感器信号。数据分离电路构成用于，将传感器信号与浮动参考视为相等，其中浮动参考从传感器信号的平均直流值中推导或求取。数据分离电路具有以下优点，呼吸过程可以可靠地且节能地探测。
24.在根据第一方面的另一有利的设计方案中，至少一个传感器元件与评估单元和/或信号单元和/或传感器单元的其他组件和/或在口鼻保护器处的电压供应装置在空间上分离地设置。空间上分离的设置具有以下优点，测量敏感的元件或单元可以在测量方面最优地定位，而非测量敏感的元件可以定位在边缘区域中，在所述边缘区域中，所述非测量敏感的元件不干扰使用者。
25.在根据第一方面的另一有利的设计方案中，口鼻保护器具有预设的或特定的罩面并且至少一个传感器元件设置在罩面之内的位置处，使得从罩面的中心到传感器元件的位置的第一路段和从罩边缘到传感器元件的位置的第二路段具有小于或等于四的值。这具有以下优点，呼吸过程可以更可靠地被探测。
26.在根据第一方面的另一有利的设计方案中，传感器设备具有至少一个连接设备，用于传感器设备或传感器设备的至少一部分与口鼻保护器的可松开的机械耦联。
27.连接设备例如包括夹紧件和/或夹钳和/或保持夹和/或磁性封闭件。在一个替选的设计方案中，传感器设备或传感器设备的一部分与口鼻保护器固定地机械耦合。
28.在根据第一方面的另一有利的设计方案中，传感器设备包括信号单元并且信号单元设立用于，根据由评估单元提供的评估信号输出光学的和/或声学的和/或触觉的信号。
29.在根据第一方面的另一有利的设计方案中，评估单元具有无线接口，用于将评估信号无线传输至预设的终端设备。使用相关联的信号装置具有以下优点，可以节省在传感器设备中的结构空间。此外，罩状态的信号发送可以更简单地保持隐蔽。
30.在根据第一方面的另一有利的设计方案中，传感器设备具有电压供应单元，所述电压供应单元具有蓄电池，所述蓄电池构成为固体蓄电池。
31.在根据第一方面的另一有利的设计方案中，传感器设备具有用于对蓄电池充电的充电单元。
32.在根据第二方面的另一有利的设计方案中，充电单元具有无源的充电接口和/或能量收集单元。
33.根据第二方面，本发明的特征在于一种口鼻保护设备，所述口鼻保护设备具有：口鼻保护器，所述口鼻保护器构成为半面罩；和一个或多个纸层和/或一个或多个材料层，以
覆盖使用者的口鼻区域；根据第一方面的传感器设备。传感器设备设置在口鼻保护器上。根据第一方面的传感器设备的有利的设计方案也对根据第二方面的口鼻保护设备是有效的。
附图说明
34.下面根据示意的附图阐述本发明的实施例。
35.附图示出：
36.图1示出口鼻保护设备的一个示例性的实施方式；
37.图2示出用于口鼻保护设备的监控模块的示意方框图；
38.图3示出口鼻保护设备的另一示例性的实施方式；
39.图4示出传感器设备的示例性的等效电路图；
40.图5示出传感器设备的探测单元的示例性的等效电路图；
41.图6示出传感器设备的另一探测单元的示例性的等效电路图；
42.图7示出传感器设备的探测单元的另一示例性的等效电路图；
43.图8示出传感器信号的示例性的变化曲线；
44.图9示出在图7中示出的探测单元的输出端处的电压变化曲线；以及
45.图10示出具有传感器设备的示例性的布置的口鼻保护器。
46.相同构造或功能的元件在跨附图地设有相同的附图标记。
具体实施方式
47.图1示出口鼻保护设备1的一个示例性的实施例。口鼻保护设备1具有口鼻保护器和传感器设备6。传感器设备6也可以称作为监控模块。
48.可选地，口鼻保护设备1具有条码和/或快速响应码(qr码)8。
49.在图1中示出的qr码8或条码例如可以用于简化传感器设备的初始化和激活。例如，qr码8可以包括口鼻保护器的规格数据和/或产品标识，使得连接构造可以通过扫描码来初始化。
50.口鼻保护器例如是医学半面罩。替选地，口鼻保护器是临时口鼻罩或颗粒过滤半面罩。临时口鼻罩是裁剪的一块材料，其戴在下巴、口和鼻上。所述临时口鼻罩大多数情况下由棉织物构成，其缝成褶皱或匹配于脸型地裁剪。
51.图1中的口鼻保护器具有保护元件2和一个或多个结合带或一个或多个柔性带，例如橡胶带4。保护元件2具有一个或多个纸层和/或一个或多个无纺布层和/或一个或多个材料层并且用于覆盖使用者的口和鼻。带可实现，将保护元件2保持在口鼻区域中。带例如固定在后脑勺处或耳后。
52.优选地，保护元件2构成为，使得所述保护元件覆盖使用者的鼻、口和下巴。
53.图2示出用于口鼻保护设备的传感器设备6的示意方框图。
54.传感器设备6例如具有电压供应单元61，其具有固体蓄电池。
55.在一个可选的设计方案中，传感器设备6包括计算单元62。传感器设备6例如附加地包括无线通信接口64和/或充电单元66。
56.计算单元62例如具有微处理器或微控制器。例如，计算单元62具有计时器和/或计数器。
57.计算单元62例如构成用于，根据所提供的激活信号来激活计时器，并且当计时器超过预设的时限时，产生和提供第一提醒信号。替选地或附加地，计算单元例如构成用于，根据所提供的计数信号来使计数器增加，并且当计数器超过预设的数量时，产生第二提醒信号。
58.无线通信接口64例如包括蓝牙接口和/或红外接口和/或超声接口。例如，计算单元构成用于，控制经由无线通信接口64的通信。由此，监控模块6例如设立用于，与特定的终端设备，例如智能电话、信息中心等通信并且将提醒信号和/或提醒消息发送至终端设备。监控模块6例如构成用于，与终端设备连接，英语称作为pairing(配对)。所述连接可以用于产生用于计数器的激活信号。
59.在传感器设备的在图2中示出的实施例中，电压供应单元61例如包括蓄电池。蓄电池例如构成为固体蓄电池。附加地，电压供应装置可以具有充电接口，用于蓄电池的感应的或有线的充电。
60.电池或蓄电池优选构成为小型化器件，例如构成为表面安装器件，英语为surface-mounted-device。
61.充电单元用于为蓄电池充电。充电单元例如包括无源的充电端子。无源的充电端子例如可以设立用于连接通用串行总线线缆或包括无线充电膜和/或变流器。替选地或附加地，充电单元例如具有能量收集单元。
62.蓄电池优选构成为表面安装器件。
63.传感器设备优选具有单个电路板，在所述电路板上设置有传感器设备的所有电子器件和电器件。传感器设备6优选具有壳体或封装件。尤其，壳体可以由流体密封的囊封料形成。
64.传感器设备例如包括连接元件，所述连接元件可实现传感器设备6与口鼻保护器的可松开的机械耦联。连接设备例如包括夹紧件和/或夹钳和/或保持夹和/或磁性封闭件。
65.传感器设备6例如构成为单个单元。替选地可行的是，如在图3中所示出的，传感器设备6包括多个部分6a、6b并且在口鼻保护器处分布地设置，其中一个部分6b设置在边缘区域9中。
66.空间上分开的布置具有以下优点，可在测量方面最优地定位测量敏感的元件或单元，而非测量敏感的元件可以定位在边缘区域9中，在所述边缘区域中其不干扰使用者。
67.如示例性地在图4中所示出的，传感器设备6具有传感器单元28和评估单元25。传感器设备6例如还具有信号单元26。
68.传感器设备6例如还具有分离元件(在图4中未示出)或传感器设备6关联有分离元件，其中分离元件设置和设立用于，将传感器设备6的传感器元件681、682与使用者的皮肤分离。分离元件例如由一层罩材料形成。
69.替选地，传感器设备6具有壳体或封装件，所述壳体或封装件将传感器设备6的至少一部分至少部分地，然而至少将传感器元件681、682环绕从而相对于污染和损坏进行保护。在此，分离元件例如是壳体或封装件的一部分并且形成壳体或封装件的外面。壳体或封装件在此与传感器设备6的至少一部分一起例如设置在口鼻保护器的指向使用者的脸的一侧上。优选地，壳体或封装件设置为，使得由分离元件形成的外面指向使用者的脸的方向。
70.分离元件例如具有至少一个开口或穿孔，用于到至少一个传感器元件的气体输送
或空气输送。
71.当分离元件由罩材料的层形成时，传感器设备6可以具有壳体或部分封装件。
72.图4示出传感器设备6的一个示例性的等效电路图。
73.传感器设备6的传感器单元28设立用于，探测口鼻保护设备的使用者的吸气和/或吐气。传感器单元28为此具有传感器元件681、682和探测单元，所述探测单元例如包括微分器23和判定电路24。
74.替选地，传感器设备6可以具有多于一个传感器元件681、682，尤其也具有用于不同测量变量的不同传感器元件681、682。例如，传感器设备6可以具有温度传感器元件和/或压力传感器元件和/或湿度传感器元件和/或二氧化碳-气体传感器元件和/或声音转换器传感器元件。
75.有利地，也可以使用热导率传感器元件，借助所述热导率传感器元件可以检测空气的热导率，因为在呼气时，湿气和co2共同排出并且这两种气体降低空气的热导率。这种设置方式例如包括两个加热的温度感应器，这两个温度感应器中的一个相对于环境被封装并且与环境空气接触。
76.根据图4的传感器元件681、682例如是温度传感器元件。温度传感器元件例如包括热导体，也简称ntc热敏电阻(英语：negative temperature coefficient thermistor)。
77.温度传感器元件优选设立用于，提供传感器信号，其表示空气的温度，所述空气位于使用者的口鼻区域中的脸表面和口鼻保护器之间。
78.温度传感器元件例如设计用于0℃和30℃之间的测量范围。传感器设备6在此情况下例如构成用于，将在大于1k/秒的范围内的温度变化用作为用于对呼气脉冲计数的触发器(trigger)和/或将在大于-0.5k/秒的范围内的温度变化用作为用于对吸气脉冲计数的触发器。
79.在使用湿气传感器元件时，传感器设备6例如构成用于，将超过28.8g/m3的湿度升高(其例如对应于在30℃的95％的相对湿度)用作为用于呼吸过程的触发器和/或将从至少近似28g/m3(其对应于在30℃的92.2％的相对湿度)到至少近似低于26g/m3(其例如对应于在30℃的85.7％的相对湿度)的湿度下降用作为用于呼吸过程的触发器。
80.在使用二氧化碳-气体传感器元件时，传感器设备6例如构成用于，将到高于2％的co2升高用作为用于呼吸过程的触发器，或者替选地或附加地将高于0.25％/秒的co2浓度的变化速率用作为用于呼吸过程的触发器。替选地或附加地，传感器设备6例如构成用于，将从高于2％到低于1％的co2下降用作为用于呼吸过程的触发器，或者替选地或附加地将低于-0.25％/秒的co2浓度的变化速率用作为用于呼吸过程的触发器。
81.传感器元件681、682在其输出端处提供传感器信号。在图4中示出的实施例中，热导体与另外的欧姆电阻一起形成分压器。分压器例如连接在供应电压和参考电位，优选接地之间。传感器信号的截取例如在欧姆电阻和热导体之间的节点a处进行。
82.温度传感器元件设立用于，检测吸入空气和呼出空气的温差。在使用者呼气时，例如热导体变热并且热导体的电阻改变。由此，在节点a处的电压改变。
83.传感器信号被输送给探测单元。
84.传感器元件的输出端，在图4中示例地分压器的节点a，与微分器23的输入端耦合。微分器23例如包括微分器放大器。
85.微分器放大器优选具有运算放大器。运算放大器的第一输入端与参考电位、例如接地电耦合。微分放大器具有欧姆反馈电阻，其在运算放大器的输出端和运算放大器的第二输入端之间连接。微分放大器具有连接在微分器23的输入端和运算放大器的输入端之间的电容。
86.在节点a中的电压变化经由电容器传导至运算放大器的第二输入端。通过插入电容器，不将在节点处的真正的电压变化曲线转发至运算放大器，而是仅转发电压的变化。
87.微分器放大器由此具有以下优点，即不需要零点的基本设置或运算放大器的调准。电容器和反馈电阻的尺寸设计确定或明显影响微分器23的敏感性并且可以匹配于应用要求。
88.微分器23的输出端例如与判定电路24电耦合。判定电路24例如具有阈值判定器、比较器或施密特触发器。
89.如已经在上文中所描述的，使用者的呼气造成，在节点a处的电压改变。在微分器23的输出端处提供输出信号，所述输出信号至少近似表示电压变化曲线在节点a的一阶导数。判定电路24例如构成用于，当微分器23的输出信号超过预设的绝对值阈值时，输出表示第一二进制值、，例如值1的信号，而当微分器23的输出信号超过预设的绝对值阈值或等于预设的绝对值阈值时，输出表示第二二进制值、例如值0的信号。
90.由此，在传感器单元28的输出端处提供探测信号，所述探测信号表示被探测的呼吸过程。
91.评估单元25设立用于，根据由传感器单元28提供的探测信号对使用者的呼吸过程计数并且根据呼吸过程的求取的次数为信号单元26提供评估信号。评估单元25例如具有计数器和/或移位寄存器和/或微控制器。
92.在图4中示出的实施例中，传感器设备6示例性地具有信号单元26。在本实例中，信号单元包括led。
93.评估单元25例如具有用于呼吸过程的次数的至少一个第一极限值并且当计数器的计数值超过所述第一极限值时，输出第一评估信号。第一评估信号例如引起，操控或关断信号单元26的发光二极管，从而用信号通知达到第一极限值。
94.替选地可实现的是，评估单元具有用于呼吸过程的次数的多个极限值。因此，例如可以实现交通灯系统并且使用者不仅得到要更换口鼻保护器的信息，而且所述使用者也可以得到如下信息：直至要更换口鼻保护器，仅还剩下特定数量的呼吸过程。
95.图5示出微分器23的另一实施例。在图5的实例中未示出评估单元25和信号单元26。判定电路24在此情况下构成为施密特触发器。与图4中示出的微分器23不同，在图5中示出的微分器23包括反馈电容器c2，其与反馈电阻r1并联连接。这可实现对更高的频率分量的附加的衰减。运算放大器的正向输入端参考另外的参考电位，例如一半的供应电压。为此，例如使用分压器，所述分压器具有电阻r2和r3。参考另外的参考电位造成，在微分器的运算放大器中，输出信号u1具有补偿。因为微分系数可以是正的或负的，所以接地的微分器仅显示出正向的升高，负向位于接地之下。
96.判定电路24具有另外的运算放大器。运算放大器与另外的分压器和反馈电阻r10接线并且作为反相施密特触发器工作。同时，另外的分压器预设如下电平，另外的运算放大器在所述电平附近近似作为比较器工作。
97.图6示出微分器33的另一实施例。与在图5中示出的实施例相比，判定电路24具有运算放大器，其接线为，使得所述运算放大器将接收到的信号放大(放大＞1)，形成施密特触发器并且将信号低通滤波。
98.图7示出用于传感器设备6的探测单元的另一示例性的实施例。在图7中示出数据分离电路44的示例性的等效电路图，所述数据分离电路可以在根据图4的传感器设备6中在微分器23和判定电路24的部位处使用。数据分离电路44在输入侧例如与传感器元件28的输出端电耦合并且在输出侧与评估单元25电耦合。
99.数据分离电路44，英语data slicer，构成用于，将数据分离电路44的输入信号与浮动参考视为相等，其中所述浮动参考从数据分离电路44的输入信号的平均直流电流值推导。为了推导浮动参考例如使用低通滤波器。
100.传感器设备6的数据分离电路44的输入端与至少一个传感器元件28的输出端电耦合，以接收传感器信号。数据分离电路44构成用于，将传感器信号与浮动参考视为相等，其中浮动参考从传感器信号的平均直流电流值推导或求取。在图7中示出的实例中，数据分离电路44包括第一低通滤波器和第二低通滤波器。低通滤波器例如分别具有rc滤波元件，其具有不同的时间常数。大的时间常数形成中间值，小的时间常数或具有较小的电容的滤波器仅用于过滤信号，借此将可能的噪音或其他干扰信号过滤。
101.此外，数据分离电路44例如具有运算放大器，其接线为比较器。
102.数据分离电路44具有的主要优点是，需要较少器件并且数据分离电路可以比微分器23明显损耗更低地运行，如其例如在图5或6中所示出。
103.图8示出传感器信号在多个呼吸周期中的示例性的变化曲线v_a。传感器信号由在电阻r3处的压降(参照图7)表示，所述压降例如表示热导体的电阻。
104.图9示出在数据分离电路44的输出端u1处的所属的电压变化曲线v_u1。可见的是，数据分离电路44提供非常精确的数字信号，所述数字信号表示相应的呼吸周期。
105.图10示出具有传感器设备6的示例性的布置的口鼻保护器。口鼻保护器具有预设的罩面f。优选地，至少传感器元件28或传感器元件28中的至少一个设置在罩面内的位置p处，使得在从罩面的中心到传感器元件的位置p的第一路段r1和从罩边缘到传感器元件的位置p的第二路段r2之间的比值具有小于或等于四的值。
106.本发明不通过根据实施例进行的描述而限于此。更确切地说，本发明包括任意新特征以及特征的任意组合，这尤其包含权利要求中的特征的任意组合，即使所述特征或者所述组合本身没有在权利要求或实施例中明确说明也如此。
107.附图标记列表
[0108]1ꢀꢀ
口鼻保护设备
[0109]2ꢀꢀ
保护元件
[0110]4ꢀꢀ
橡胶带
[0111]6ꢀꢀ
传感器设备
[0112]
61 电压供应单元
[0113]
62 计算单元
[0114]
64 通信接口
[0115]
66 充电单元
[0116]
681、682 传感器元件
[0117]
6a、6b
ꢀꢀꢀ
传感器设备的部分
[0118]8ꢀꢀ
边缘区域
[0119]9ꢀꢀ
边缘区域
[0120]
23、33
ꢀꢀ
微分器
[0121]
24 判定电路
[0122]
25 评估单元
[0123]
26 信号单元
[0124]
27 电压供应装置
[0125]
28 传感器单元
[0126]
44 数据分离电路
[0127]aꢀꢀꢀ
传感器元件的输出端
[0128]fꢀꢀꢀ
罩面
[0129]
p
ꢀꢀꢀ
传感器元件的位置
[0130]
r1 第一路段
[0131]
r2 第二路段
[0132]
u1 探测单元的输出端

技术特征：

1.一种用于设置在口鼻保护器处的传感器设备(6)，其中所述口鼻保护器构成为半面罩并且具有一个或多个纸层和/或一个或多个材料层，以覆盖使用者的口鼻区域，并且所述传感器设备(6)包括-具有至少一个传感器元件的传感器单元(28)，所述传感器单元设立用于，当所述口鼻保护器与所述传感器设备(6)一起由使用者使用时，探测所述使用者的各个呼吸过程，以及-评估单元(25)，所述评估单元设立用于，根据由所述传感器单元(28)提供的探测信号对所述使用者的呼吸过程计数，并且根据呼吸过程的求取的次数为信号单元(26)提供评估信号。2.根据权利要求1所述的传感器设备(6)，其中所述传感器单元(28)作为所述至少一个传感器元件具有-温度传感器元件，和/或-湿度传感器元件，和/或-压力传感器元件，和/或-二氧化碳-气体传感器元件，和/或-声音转换器传感器元件。3.根据权利要求1或2所述的传感器设备(6)，其中所述传感器单元(28)作为所述至少一个传感器元件具有热导率传感器元件。4.根据上述权利要求中任一项所述的传感器设备(6)，其中所述传感器设备(6)具有分离元件或所述传感器设备(6)与分离元件相关联，所述分离元件设置和设立用于，将所述传感器元件与所述使用者的皮肤分开。5.根据权利要求4所述的传感器设备(6)，其中所述分离元件具有至少一个开口，用于到所述至少一个传感器元件的气体输送或空气输送。6.根据上述权利要求中任一项所述的传感器设备(6)，其中所述传感器设备具有微分器(23)，所述微分器的输入端与所述至少一个传感器元件的输出端电耦合，以接收所述至少一个传感器元件的传感器信号。7.根据上述权利要求中任一项所述的传感器设备(6)，其中所述传感器单元具有数据分离电路(44)并且所述数据分离电路(44)的输入端与所述至少一个传感器元件的输出端电耦合，以接收所述至少一个传感器元件的传感器信号，并且所述数据分离电路(44)构成用于，将所述传感器信号与浮动参考视为相等，其中所述浮动参考从所述传感器信号的平均直流电流值中推导或求取。8.根据上述权利要求中任一项所述的传感器设备(6)，其中所述至少一个传感器元件与所述评估单元(25)和/或所述信号单元(26)和/或所述传感器单元的其他组件和/或电压供应装置在所述口鼻保护器处在空间上分离地设置。9.根据上述权利要求中任一项所述的传感器设备(6)，其中所述口鼻保护器具有预设的罩面并且至少所述传感器元件设置在所述罩面之内的位置处，使得在从所述罩面(f)的中心到所述传感器元件的位置(p)的第一路段(r1)和从罩边缘到所述传感器元件的位置的第二路段(r2)之间的比值具有小于或等于四的值。
10.根据上述权利要求中任一项所述的传感器设备(6)，其中所述传感器设备(6)具有至少一个连接设备，用于所述传感器设备(6)或所述传感器设备(6)的至少一部分与所述口鼻保护器的可松开的机械耦联。11.根据上述权利要求中任一项所述的传感器设备(6)，其中所述传感器设备(6)包括所述信号单元(26)并且所述信号单元(26)设立用于，根据由所述评估单元(25)提供的评估信号发出光学的和/或声学的和/或触觉的信号。12.根据上述权利要求中任一项所述的传感器设备(6)，其中所述评估单元(25)具有无线接口，用于将所述评估信号无线传输至预设的终端设备。13.根据上述权利要求中任一项所述的传感器设备(6)，其中所述传感器设备(6)包括电压供应单元(61)并且所述电压供应单元(61)具有不含电解质的固体蓄电池。14.根据上述权利要求中任一项所述的传感器设备(6)，其中所述传感器设备(6)具有用于对所述蓄电池充电的充电单元(66)。15.根据权利要求14所述的传感器设备(6)，其中所述充电单元(66)具有无源的充电接口和/或能量收集单元。16.一种口鼻保护设备(1)，其具有：口鼻保护器，所述口鼻保护器构成为半面罩并且具有一个或多个纸层和/或一个或多个材料层，以覆盖使用者的口鼻区域；和根据权利要求1至15中任一项所述的传感器设备。

技术总结

传感器设备(6)设立用于设置在口鼻保护器上。在此，口鼻保护器构成为半面罩并且具有一个或多个纸层和/或一个或多个材料层，以覆盖使用者的口鼻区域。传感器设备(6)包括具有至少一个传感器元件的传感器单元。传感器单元设立用于，当口鼻保护器与传感器设备(6)一起由使用者使用时，探测使用者的各个呼吸过程。此外，传感器设备(6)具有评估单元(25)。评估单元(25)包括计数器并且设立用于，根据由传感器单元提供的探测信号对使用者的呼吸过程进行计数。评估单元(25)还设立用于，根据呼吸过程的确定的次数为信号单元(26)提供评估信号。确定的次数为信号单元(26)提供评估信号。确定的次数为信号单元(26)提供评估信号。