1.本发明涉及口罩装置及其控制方法。


背景技术：

2.一般而言，口罩(mask)是为了避免因病菌、灰尘等的吸入或者病毒或细菌引起的飞沫传播而遮挡用户的鼻部和嘴部的装置。口罩为了遮挡用户的鼻部和嘴部而紧贴用户的脸部。口罩过滤向用户的鼻部和嘴部流入的空气中包含的病菌、灰尘等，并使被过滤的空气流入到用户的嘴部和鼻部。空气和空气中包含的病菌、灰尘等通过包括过滤器的口罩的本体，病菌、灰尘等被口罩的本体过滤。
3.但是，由于空气在通过口罩的本体后向用户的鼻部和嘴部流入，用户吐出的空气也在通过口罩的本体后向外部流出，因而发生用户无法顺畅地呼吸的问题。最近，为了消除以上提及的呼吸的不便，开发出具有马达、风扇、过滤器的口罩。
4.在专利文献韩国公开专利公报第10-2019-0100605号(公开日：2019年08月29日)中公开了“设有压差传感器的电动式防尘口罩”。
5.所述专利文献所公开的防尘口罩包括：口罩本体；过滤器，形成在所述口罩本体；马达，控制通过所述过滤器流入的空气的流量；以及压差传感器，用于测量所述口罩本体内部的压力变化。
6.所述防尘口罩可以基于由所述压差传感器测量到的压力差来设定动作模式，并且可以根据所设定的动作模式来改变所述马达的最大输出或最小输出。因此，可以根据用户的呼吸状态实时地确定动作模式，并且可以根据所确定的动作模式适当地控制马达的输出，从而能够改善口罩的佩戴环境。
7.然而，所述专利文献所公开的防尘口罩具有如下问题。
8.第一，由于需要用于分别测量口罩的内部和外部的压力的复数个压差传感器来识别用户的呼吸，因而存在增加了口罩的制造成本的问题。
9.第二，现有的口罩利用口罩的内部和外部之间的压力差来判断用户在进行呼吸还是进行对话，由此恒定地控制马达的输出，但是存在未具体地考虑用户的呼吸状态的问题。
10.即，根据用户的个体差而存在呼吸偏差，因此存在不能根据呼吸偏差来进行最佳的风扇控制的问题。
11.第三，在周边环境突然改变的情况(例如：搭乘电梯而气压改变的情况)下，存在难以准确地判断呼吸状态的问题。在该情况下，由于不能准确地判断呼吸状态，因此存在风扇的运转异常导致呼吸不便的问题。


技术实现要素：

12.本发明是为了解决如上所述的问题而提出的，本发明的目的在于，提供一种口罩装置及其控制方法，该口罩装置能够通过判断用户的呼吸模式或呼吸周期来准确地进行相应的风扇控制。
13.本发明的另一目的在于，提供一种口罩装置及其控制方法，该口罩装置通过考虑用户的呼吸模式来判断用户的运动强度，并且能够根据所判断的运动强度来适当地调节风扇的旋转速度。
14.本发明的又一目的在于，提供一种口罩装置及其控制方法，该口罩装置即使在周边环境快速改变的情况下，也能通过考虑该改变来进行风扇控制，从而能够使呼吸顺畅。
15.用于达成如上所述的目的的本发明的实施例的口罩装置可以包括：口罩本体；风扇模块，与所述口罩本体相结合；密封部，与所述口罩本体的背面相结合，以形成呼吸空间；压力传感器，与所述口罩本体相结合，以感测所述呼吸空间的压力；口罩本体盖，与所述口罩本体的正面相结合，以覆盖所述风扇模块；以及控制模块，与所述口罩本体相结合，并且包括基于由所述压力传感器感测到的压力值来控制所述风扇模块的旋转速度的控制部。
16.并且，根据本发明的实施例的口罩装置及其控制方法，其特征在于，口罩装置的控制部从通过所述压力传感器感测到的压力值中提取并存储包括最大压力值、感测到所述最大压力值的时刻、最小压力值以及感测到所述最小压力值的时刻的呼吸信息，并利用所述呼吸信息来判断用户的呼吸状态，若判断为用户的呼吸状态处于稳定状态，则利用所述呼吸信息来计算用户的一次呼吸量(tidal volume)，并基于计算出的所述一次呼吸量来控制所述风扇模块的旋转速度。
17.根据如上所述的本发明的构成具有如下效果。
18.第一，由于根据口罩的内部压力来判断用户的呼吸状态(稳定状态、运动状态、异常状态)，并且根据所判断的呼吸状态来进行适当的马达控制，因此具有使呼吸顺畅的优点。
19.尤其，通过在稳定状态下感测到的压力值、吸气时间以及一次呼吸量来判断用户的呼吸模式或呼吸周期，因此具有提高了口罩的可靠性的优点。
20.第二，由于存储在存储器中的一次呼吸量可以被周期性地更新并反映，因此具有能够根据每个用户的呼吸偏差来精确地进行风扇控制的优点。
21.第三，由于不仅通过判断用户的运动状态，而且还通过判断外部环境变化或机器的故障等来相应地执行适当的动作，因此存在提高了使用便利性的优点。
22.第四，由于利用单个压力传感器来判断呼吸状态，并且可以根据该呼吸状态来进行马达控制，因此具有能够简化结构并降低产品成本的优点。
附图说明
23.图1是本发明的实施例的口罩装置的左侧立体图。
24.图2是本发明的实施例的口罩装置的右侧立体图。
25.图3是本发明的实施例的口罩装置的后视图。
26.图4是本发明的实施例的口罩装置的仰视图。
27.图5是本发明的实施例的口罩装置的分解立体图。
28.图6和图7是示出本发明的实施例的口罩装置运转时的空气的流动的图。
29.图8是示出根据人的运动量的肺内部的空气变化量的曲线图。
30.图9是示出根据运动强度的男性的呼吸量变化的曲线图。
31.图10是示出根据运动强度的女性的呼吸量变化的曲线图。
32.图11是示出本发明的实施例的口罩装置的块组成的框图。
33.图12是示出本发明的实施例的口罩装置的控制方法的流程图。
34.图13是本发明的实施例的由压力传感器感测到的呼吸空间的压力变化的曲线图。
35.图14是示出本发明的实施例的针对一次呼吸周期的压力变化循环的图。
36.图15是详细地示出本发明的实施例的口罩装置的控制方法的流程图。
具体实施方式
37.图1是本发明的实施例的口罩装置的左侧立体图，图2是本发明的实施例的口罩装置的右侧立体图，图3是本发明的实施例的口罩装置的后视图，图4是本发明的实施例的口罩装置的仰视图。
38.参照图1至图4，本发明的实施例的口罩装置1可以包括口罩本体10和结合在所述口罩本体10的口罩本体盖20。
39.所述口罩本体10和所述口罩本体盖20可以以能够分离的方式相结合。通过将所述口罩本体10和所述口罩本体盖20相结合，能够在所述口罩本体10和所述口罩本体盖20之间形成内部空间。在所述内部空间可以配置有用于驱动所述口罩装置1的结构元件。所述内部空间可以形成在所述口罩本体10的正面和所述口罩本体盖20的背面之间。可以由所述口罩本体10定义所述口罩装置1的背面，而所述口罩本体盖20可以定义所述口罩装置1的正面。
40.所述口罩装置1的后方被定义为与用户的脸部相对的口罩装置1的背面所处的方向，所述口罩装置1的前方为所述后方的相反方向，其被定义为向外部露出的口罩装置1的正面所处的方向。
41.所述口罩装置1还可以包括密封托架30和以能够分离的方式结合在所述密封托架30的密封部40。
42.所述密封托架30以能够分离的方式结合在所述口罩本体10的背面，从而能够将所述密封部40固定在所述口罩本体10的背面。此外，当所述密封托架30从所述口罩本体10的背面分离时，所述密封部40能够从所述口罩本体10脱离。
43.所述密封部40利用所述密封托架30支撑在所述口罩本体10的背面，并可以在所述密封部40和所述口罩本体10的背面之间定义用于呼吸的呼吸空间s。所述密封部40紧贴在用户的脸部，并通过包覆用户的鼻部和嘴部能够限制外部空气向所述呼吸空间s流入。
44.在所述口罩本体盖20可以包括第一过滤器安装部21和第二过滤器安装部22。所述第一过滤器安装部21可以位于所述口罩本体盖20的右侧，所述第二过滤器安装部22可以位于所述口罩本体盖20的左侧。
45.以佩戴在用户的脸部的口罩装置1为基准定义左侧方向(左侧)和右侧方向(右侧)。即，在用户佩戴口罩装置1的状态下，将用户的右侧定义为口罩装置1的右侧，将用户的左侧定义为口罩装置1的左侧。
46.并且，以佩戴在用户的脸部的口罩装置1为基准定义上侧方向(上方)和下侧方向(下方)。
47.可以在所述第一过滤器安装部21安装有第一过滤器盖25，而在所述第二过滤器安装部22安装有第二过滤器盖26。在所述第一过滤器安装部21和所述第二过滤器安装部22的内侧可以配置有过滤器(23、24：参照图5)，所述第一过滤器盖25和所述第二过滤器盖26可
以覆盖所述过滤器。
48.所述第一过滤器盖25和所述第二过滤器盖26可以以能够分离的方式分别结合在所述第一过滤器安装部21和所述第二过滤器安装部22。例如，所述第一过滤器盖25和所述第二过滤器盖26可以分别与所述第一过滤器安装部21和所述第二过滤器安装部22过盈配合。
49.所述第一过滤器盖25和所述第二过滤器盖26各自可以包括正面部和沿着所述正面部的边缘或背面边缘向后侧延伸的侧面部。
50.所述第一过滤器盖25和所述第二过滤器盖26各自的侧面部可以由四个侧面构成，所述四个侧面可以包括上侧面、下侧面、左侧面以及右侧面。
51.在所述第一过滤器盖25的侧面部可以形成有一个或复数个第一空气流入口251(a first air inlet)。在所述第二过滤器盖26的侧面部也可以形成有一个或复数个第二空气流入口261(a second air inlet)。
52.在所述第一过滤器安装部21安装了所述第一过滤器盖25的状态下，所述第一空气流入口251可以形成为向外部露出。在所述第二过滤器安装部22安装了所述第二过滤器盖26的状态下，所述第二空气流入口261可以形成为向外部露出。
53.所述第一空气流入口251和所述第二空气流入口261可以形成在所述第一过滤器盖25和所述第二过滤器盖26的侧面。虽未图示，但所述第一空气流入口251和第二空气流入口261也可以分别形成在所述第一过滤器盖25和第二过滤器盖26的正面部。
54.所述第一空气流入口251和所述第二空气流入口261可以形成在从将所述侧面部进行二等分的线更靠近所述正面部的位置处。
55.在所述第一过滤器盖25的侧面部提供有复数个所述第一空气流入口251的情况下，所述第一空气流入口251可以包括形成在右侧面的第一空气吸入孔(suction hole)251a、形成在左侧面的第二空气吸入孔251b以及形成在上侧面的第三空气吸入孔251c。
56.与此同样地，在所述第二过滤器盖26的侧面部提供有复数个所述第二空气流入口261的情况下，所述第二空气流入口261可以包括形成在左侧面的第一空气吸入孔261a、形成在右侧面的第二空气吸入孔261b以及形成在上侧面的第三空气吸入孔261c。
57.另外，在所述第一过滤器盖25和所述第二过滤器盖26中的任意一个可以形成有开口250，所述开口250可以形成在所述第一过滤器盖25和所述第二过滤器盖26中的任意一个的边缘。此外，在所述开口250可以安装有用于控制所述口罩装置1的运转的操作部195。在本实施例中，以所述操作部195安装在第一过滤器盖25的情形为例进行说明。
58.所述操作部195可以作用为用于接通/关闭所述口罩装置1的电源的操作开关。所述操作部195在安装在所述开口250的状态下，可以露出到所述口罩装置1的前方。
59.所述口罩本体10可以包括挂件安装部108。所述挂件安装部108可以提供在所述口罩本体10的左侧和右侧。
60.即，所述挂件安装部108可以包括：第一挂件安装部108a，提供在所述口罩本体10的右侧；第二挂件安装部108b，提供在所述口罩本体10的左侧。
61.所述第一挂件安装部108a和所述第二挂件安装部108b分别在所述口罩本体10的上下方向上可以隔开提供有复数个。详细而言，所述第一挂件安装部108a可以提供在所述口罩本体10的右侧上方和右侧下方，所述第二挂件安装部108b可以提供在所述口罩本体10
的左侧上方和左侧下方。
62.在所述挂件安装部108可以安装有用于维持所述口罩装置1紧贴在用户的脸部的状态的带。
63.例如，带的两端部可以将所述第一挂件安装部108a和所述第二挂件安装部108b相连接，或者可以将在上下方向上隔开的两个第一挂件安装部108a和在上下方向上隔开的两个第二挂件安装部108b分别相连接。
64.在前者的情况下，所述带将呈包覆用户的后脑部的形态，在后者的情况下，所述带将呈挂在用户的两侧耳部的形态。
65.所述挂件安装部108可以由所述口罩本体10的一部分被切开而形成。因此，空气也可以通过形成在所述挂件安装部108的间隙向所述口罩本体10和所述口罩本体盖20之间的内部空间流入。
66.详细而言，通过所述挂件安装部108流入到所述内部空间的外部空气可以冷却所述内部空间配置的电子部件。此外，通过冷却所述电子部件而温度上升的空气可以再次通过所述挂件安装部108向所述口罩本体10的外部排出。此外，为了限制通过所述挂件安装部108流入到所述内部空间的空气向所述呼吸空间流入，所述口罩装置1的内部可以具有密封结构。
67.所述口罩本体10可以包括用于将被过滤的空气向呼吸空间供应的空气吐出口129。用户可以吸入通过所述空气吐出口129供应到所述呼吸空间的被过滤的空气而进行呼吸。
68.所述空气吐出口129可以包括：第一空气吐出口129a，将流入到所述第一空气流入口251而被过滤的空气向所述呼吸空间吐出；第二空气吐出口129b，将流入到所述第二空气流入口261而被过滤的空气向所述呼吸空间吐出。
69.以所述口罩本体10的中心为基准，所述第一空气吐出口129a可以配置在右侧，所述第二空气吐出口129b可以配置在左侧。流入到所述第一空气流入口251的空气可以在通过过滤器23后向所述第一空气吐出口129a流动。流入到所述第二空气流入口261的空气可以在通过过滤器24后向所述第二空气吐出口129b流动。
70.所述口罩本体10可以包括用于将用户呼出的空气向外部空间排出的空气排出口154、155。所述空气排出口154、155可以位于所述口罩本体10的下部。
71.所述空气排出口154、155可以包括：第一空气排出口154，形成在所述口罩本体10的正面下端；第二空气排出口155，形成在所述口罩本体10的底面。
72.详细而言，在所述口罩本体10的正面下端可以形成有向前方延伸的筋，可以将由所述筋定义的面定义为口罩本体10的底面。
73.在所述口罩本体10和所述口罩本体盖20之间可以形成供空气通过所述第一空气排出口154并朝向所述第二空气排出口155下降流动的流动空间。
74.在所述第一空气排出口154和所述第二空气排出口155中的一个以上可以形成有单向阀。利用所述单向阀能够防止外部空气向所述呼吸空间流入，或者通过所述第二空气排出口155排出的空气逆流的现象。所述单向阀可以位于所述第一空气排出口154和所述第二空气排出口155之间的流动空间。
75.作为一例，可以提供具有与所述第一空气排出口154的大小和形状对应的大小和
形状的扁平的翻板(flap)状的单向阀。
76.详细而言，所述翻板的上端与所述第一空气排出口154的上侧边缘相连接，当用户呼气时，所述翻板会弯曲或转动而开放所述第一空气排出口154，当用户吸气时，所述翻板紧贴到所述第一空气排出口154，从而能够防止外部空气或被排出的空气再流入到呼吸空间的现象。
77.所述口罩本体10可以包括传感器安装部109。在所述传感器安装部109可以安装有用于从所述呼吸空间获取各种信息的传感器。所述传感器安装部109可以位于所述口罩本体10的上部。考虑到在用户呼吸时能够恒定地感测出所述呼吸空间的压力变化的位置，所述传感器安装部109可以位于所述口罩本体10的上部。
78.所述口罩本体10可以包括连接器孔135。所述连接器孔135可以被理解为设置用于向所述口罩装置1进行供电的连接器192的开口。所述连接器孔135可以形成在所述口罩本体10的左侧边缘和右侧边缘中的任意一侧。
79.在本实施例中，由于所述操作部195和所述连接器192连接在后述的电源模块19(参照图5)，因而所述连接器孔135可以提供在与设置有所述电源模块19的位置相应的口罩本体10的左侧和右侧中的任意一侧。
80.以下，基于分解立体图对所述口罩装置1的结构元件进行详细说明。
81.图5是本发明的实施例的口罩装置的分解立体图。
82.参照图5，本发明的口罩装置1可以包括口罩本体10、口罩本体盖20、密封托架30以及密封部40。
83.详细而言，所述口罩本体10和所述口罩本体盖20可以彼此结合而形成所述口罩装置1的外形。
84.在所述口罩本体10和所述口罩本体盖20之间可以形成有用于容置用于使所述口罩装置1进行运转的结构元件的内部空间。所述密封托架30和所述密封部40结合在所述口罩本体10的背面并在用户的脸部和所述口罩本体10之间形成呼吸空间，能够防止外部空气向所述呼吸空间流入。
85.所述口罩本体10可以包括盖结合槽101。所述盖结合槽101可以沿着所述口罩本体10的正面边缘形成。所述盖结合槽101可以阶梯状地形成。所述盖结合槽101可以与所述口罩本体盖20的边缘对应地形成。所述盖结合槽101可以由所述口罩本体10的正面一部分向后方凹陷而形成。通过将所述口罩本体盖20朝向所述口罩本体10的盖结合槽101移动，能够在所述盖结合槽101插入所述口罩本体盖20。
86.所述口罩本体10可以包括第一盖结合部102。在所述第一盖结合部102可以支撑所述口罩本体盖20的上部。所述第一盖结合部102可以形成在所述口罩本体10的正面上部。
87.例如，所述第一盖结合部102可以由能够结合卡钩的结构构成。在所述口罩本体盖20的背面可以形成有结合在所述第一盖结合部102的卡钩。
88.所述第一盖结合部102可以提供有复数个，所述卡钩也与所述第一盖结合部102对应地提供有复数个。在本实施例中，所述第一盖结合部102可以以所述口罩本体10的中心为基准分别提供在左侧和右侧。所述第一盖结合部102可以被称为上侧盖结合部。
89.所述口罩本体10可以包括第一托架结合部103。所述第一托架结合部103可以位于所述口罩本体10的上部。所述第一托架结合部103可以支撑所述密封托架30的上部。
90.所述第一托架结合部103可以形成在所述口罩本体10的背面上部。
91.例如，所述第一托架结合部103可以由构成所述口罩本体10的部分从所述口罩本体10的背面向前方凸出而形成。因此，当从所述口罩本体10的后方观察时，所述第一托架结合部103可以被理解为凹陷部，而从前方观察时，可以被理解为凸出部。
92.在所述密封托架30可以形成有第一本体结合部304，其形成为与所述第一托架结合部103的凹陷的形状相同的形状，并安置在所述第一托架结合部103。
93.所述第一托架结合部103可以以所述口罩本体10的中心为基准分别提供在左侧和右侧。所述第一托架结合部103可以被定义为上侧托架结合部。
94.所述口罩本体10可以包括支撑筋104。
95.所述支撑筋104可以从所述口罩本体10的正面向前方凸出而形成。当在所述口罩本体10结合所述口罩本体盖20时，所述支撑筋104可以接触到所述口罩本体盖20的背面。
96.所述口罩本体10和所述口罩本体盖20可以利用所述支撑筋104抵抗沿着前后方向作用的外力。所述支撑筋104可以在所述口罩本体10的正面提供有复数个。
97.另外，所述支撑筋104可以执行用于固定所述口罩本体10上安装的控制模块18的一部分的功能。为此，所述支撑筋104可以由卡钩形状构成。换言之，可以在所述支撑筋104的端部凸出有卡止凸起，从而固定所述控制模块18的端部。
98.所述口罩本体10可以包括第二盖结合部106。
99.在所述第二盖结合部106可以支撑所述口罩本体盖20的下部。所述第二盖结合部106可以在所述口罩本体10的正面下端以卡钩形态凸出。所述第二盖结合部106可以以所述口罩本体10的中心为基准分别提供在左侧和右侧。所述第二盖结合部106可以被定义为下侧盖结合部。
100.在所述口罩本体盖20可以形成有用于结合所述第二盖结合部106的卡钩卡止部，所述卡钩卡止部可以分别形成在所述口罩本体盖20的左侧和右侧。
101.所述口罩本体10可以包括第二托架结合部107。
102.在所述第二托架结合部107可以支撑所述密封托架30的下部。所述第二托架结合部107可以由所述口罩本体10呈开口而形成。所述第二托架结合部107可以位于所述口罩本体10的下部。例如，所述第二托架结合部107可以被定义为形成在所述口罩本体10的贯穿孔。
103.在所述密封托架30可以形成有插入到所述第二托架结合部107的第二本体结合部305。所述第二托架结合部107提供有复数个，所述第二本体结合部305也可以与所述第二托架结合部107对应地提供有复数个。在本实施例中，所述第二托架结合部107可以以所述口罩本体10的中心为基准分别提供在左侧和右侧。所述第二托架结合部107可以被定义为下侧托架结合部。
104.所述口罩本体10可以包括以上提及的传感器安装部109。
105.所述传感器安装部109可以由所述口罩本体10的正面一部分向前方凸出的筋状构成。详细而言，所述传感器安装部109由沿着传感器的边缘包围的筋形态构成，在所述传感器安装部的内部形成有用于设置传感器的设置空间。
106.在相当于所述传感器安装部109的内侧的所述口罩本体10形成有用于使所述设置空间和所述呼吸空间相连通的孔。配置在所述设置空间的传感器包括压力传感器，所述压
力传感器可以通过所述孔感测所述呼吸空间的压力信息。
107.所述口罩本体10可以包括风扇模块安装部110。
108.所述风扇模块安装部110可以包括：第一风扇模块安装部，用于安装第一风扇模块16；第二风扇模块安装部，用于安装第二风扇模块17。
109.所述第一风扇模块安装部和所述第二风扇模块安装部可以形成在所述口罩本体10的正面。详细而言，所述第一风扇模块安装部可以配置在所述口罩本体10的右侧，所述第二风扇模块安装部可以配置在所述口罩本体10的左侧。
110.所述第一风扇模块16和所述第二风扇模块17可以分别以能够分离的方式结合在所述第一风扇模块安装部和所述第二风扇模块安装部。
111.所述口罩本体10可以包括空气通道部120。
112.所述空气通道部120可以形成在所述口罩本体10的正面。在所述空气通道部120的内部可以形成有能够使空气通过的流路。
113.所述空气通道部120可以包括：第一空气通道部，连接在所述第一风扇模块安装部；第二空气通道部，连接在所述第二风扇模块安装部。
114.为使所述第一空气通道部和所述第二空气通道部位于所述第一风扇模块安装部和第二风扇模块安装部之间，所述第一空气通道部和所述第二空气通道部可以分别配置在与所述口罩本体10的正面中心相邻的第一风扇模块安装部的边缘和第二风扇模块安装部的边缘。
115.另外，所述第一风扇模块安装部和所述第二风扇模块安装部可以构成为，以经过所述口罩本体10的正面中心的垂直面(或者垂直线)为基准呈对称的形状。与此相同地，所述第一空气通道部和所述第二空气通道部也可以构成为，以经过所述口罩本体10的正面中心的垂直面或垂直线为基准呈对称的形状。
116.所述空气通道部120的一端部与所述风扇模块16、17的吐出口相连通，从而使外部空气向所述空气通道部120的内部流入。此外，所述空气通道部120的另一端部与所述空气吐出口129相连通，从而使流入到所述空气通道部120的空气向所述呼吸空间s吐出。
117.在所述空气通道部120的正面可以安装有控制模块18。
118.在所述空气通道部120的正面可以形成有用于安装控制模块18的控制模块安装部128。所述空气通道部120的正面一部分由可以安置所述控制模块18的平面部构成，可以将所述平面部定义为所述控制模块安装部128。
119.所述控制模块安装部128可以包括：第一控制模块安装部128a，提供在所述第一空气通道部；第二控制模块安装部128b，提供在所述第二空气通道部。在所述第一控制模块安装部128a和所述第二控制模块安装部128b可以固定有一个控制模块18，或者复数个控制模块可以分别固定在所述第一控制模块安装部128a和第二控制模块安装部128b。
120.所述口罩本体10可以包括用于安装电源模块19的电源模块安装部130。
121.所述电源模块安装部130可以形成在所述口罩本体10的正面。所述电源模块安装部130可以提供在所述口罩本体10的左侧和右侧中的任意一侧。
122.所述电源模块安装部130可以位于所述风扇模块安装部110的侧方。具体而言，所述电源模块安装部130可以提供在所述风扇模块安装部110和所述口罩本体10的侧端部之间。所述口罩本体10的侧端部可以被定义为在佩戴时与用户的耳部相邻的端部。此外，在口
罩本体10的提供有所述电源模块安装部130的侧端部可以布置所述连接器孔135。
123.所述口罩本体10可以包括用于安装电池的电池安装部140。
124.所述电池安装部140可以形成在所述口罩本体10的正面。所述电池安装部140可以从所述口罩本体10的正面向前方凸出，并形成为包覆所述电池。
125.例如，所述电池安装部140可以包括：一对引导筋，从所述口罩本体10的正面向前方凸出；连接筋，将所述一对引导筋的前端部相连接。此外，可以在由所述一对引导筋和所述连接筋定义的电池容置空间安装所述电池。
126.所述电池从所述电池容置空间的上侧向下侧移动而插入到电池容置空间，并可以向逆方向移动而进行分离。插入到所述电池安装部140的电池的下部可以被后述的空气排出部150支撑。
127.所述口罩本体10可以包括空气排出部150。
128.所述空气排出部150可以形成在所述口罩本体10的下部。所述空气排出部150形成用于使从所述第一空气排出口154朝向所述第二空气排出口155流动的空气流动的流动空间。
129.所述空气排出部150可以从所述口罩本体10的正面向前方凸出而形成。此外，所述空气排出部150可以呈拱形且以具有弧度的方式延伸，或者弯曲多次而延伸。
130.当在所述口罩本体10结合所述口罩本体盖20时，所述空气排出部150的前端部接触到所述口罩本体盖20的背面，从而划分所述口罩本体10的内部空间和所述流动空间。所述空气排出部150可以定义所述流动空间的顶面和两侧面，所述口罩本体盖20的背面可以定义所述流动空间的正面。此外，所述口罩本体10的正面可以定义所述流动空间的背面，形成有所述第二空气排出口155的所述口罩本体10的底面可以定义所述流动空间的底面。
131.所述空气排出部150的顶面可以支撑所述电池的下端。由拱形或隧道形状构成的所述空气排出部150的两侧下端连接在所述口罩本体10的底面，所述口罩本体10的底面可以由从所述口罩本体10的正面下端向前方延伸的筋定义。所述盖结合槽101可以沿着形成所述口罩本体10的底面的筋的前端凹陷形成，所述口罩本体盖20的背面下端结合在所述盖结合槽101。
132.在定义所述流动空间的背面的所述口罩本体10的正面可以形成有所述第一空气排出口154。
133.如上所述，所述口罩本体盖20可以包括一对过滤器安装部21、22。
134.所述过滤器安装部21、22可以由所述口罩本体盖20的正面朝向背面凹陷规定深度而形成。在凹陷形成的所述过滤器安装部21、22的内侧容置过滤器23、24，在容置有所述过滤器23、24的状态下，在所述过滤器安装部21、22的边缘可以安装过滤器盖25、26。
135.在所述过滤器安装部21、22可以分别形成有空气吸入口211。所述空气吸入口211可以与形成在所述风扇模块16、17的正面的吸入口相连通。所述空气吸入口211的边缘可以具有倾斜面，所述倾斜面从正面越靠近背面时其越向直径减小的方向倾斜。
136.在所述过滤器安装部21、22的侧面可以形成有用于固定所述过滤器盖25、26的过滤器盖安装槽212。在所述过滤器盖25、26可以形成有插入到所述过滤器盖安装槽212的结合凸起。虽然图5中仅示出形成在左侧过滤器盖26的结合凸起262，但是在右侧过滤器盖25也形成有与之相同的结合凸起。在所述过滤器安装部21、22的空气吸入口211的背面边缘和
所述风扇模块16、17的风扇吸入口之间提供有用于密封的密封件。所述密封件包覆所述空气吸入口211和所述风扇模块16、17的风扇吸入口的边缘，从而能够防止外部空气流入。
137.所述过滤器安装部21、22可以包括：第一过滤器安装部21，提供在所述口罩本体盖20的右侧；第二过滤器安装部22，提供在所述口罩本体盖20的左侧。
138.可以将形成在所述第一过滤器安装部21的空气吸入口定义为第一空气吸入口211，将形成在所述第二过滤器安装部22的空气吸入口定义为第二空气吸入口。
139.所述过滤器23、24可以包括：第一过滤器23，容置在所述第一过滤器安装部21的内侧；第二过滤器24，容置在所述第二过滤器安装部22的内侧。
140.所述过滤器盖25、26可以包括：第一过滤器盖25，安装在所述第一过滤器安装部21；第二过滤器盖26，安装在所述第二过滤器安装部22。在所述第一过滤器盖25可以形成有用于使外部空气流入的复数个第一空气流入口251，在所述第二过滤器盖26可以形成有用于使外部空气流入的复数个第二空气流入口261。
141.所述控制模块18可以被称为第一电路部件，所述电源模块19可以被称为第二电路部件。
142.所述风扇模块16、17可以包括风扇、风扇马达以及容置所述风扇和所述风扇马达的风扇壳体。在所述风扇壳体可以形成有用于使空气向所述风扇流入的吸入口和用于吐出被所述风扇强制流动的空气的吐出口。
143.所述风扇包括从所述口罩本体盖20的前方吸入空气并向所述口罩本体10的侧方吐出的离心式风扇，但是并不排除轴流式风扇或横流式风扇。
144.流入到所述第一空气流入口251并通过了所述第一过滤器23的空气将被吸入到所述第一空气吸入口211。此外，流入到所述第二空气流入口261并通过了所述第二过滤器24的空气将被吸入到所述第二空气吸入口。
145.所述第一风扇模块16的风扇吐出口与所述第一空气通道部相连通，从而向所述呼吸空间吐出空气，所述第二风扇模块17的吐出口与所述第二空气通道部相连通，从而向所述呼吸空间吐出空气。
146.所述控制模块18可以控制所述口罩装置1的运转。所述控制模块18可以固定在所述控制模块安装部128。
147.所述控制模块18可以包括通信模块以收发各种信息。所述控制模块18可以包括数据存储模块以存储各种信息。
148.所述控制模块18可以控制所述风扇模块16、17的运转。详细而言，所述控制模块18可以基于从传感器感测出的信息来控制所述风扇模块16、17的运转。
149.所述控制模块18可以与所述电源模块19、所述风扇模块16、17以及电池电连接而进行联动。
150.所述电源模块19可以从外部接受供电。所述电源模块19可以包括用于对所述电池进行充电的充电电路。所述电源模块19可以包括所述连接器192和所述操作部195。因此，所述控制模块18可以利用电池电源或通过所述连接器192被供应外部电源而进行运转。
151.所述电源模块19可以通过所述操作部195的操作来控制向所述口罩装置1的供电。详细而言，所述电源模块19可以控制从所述电池向所述控制模块18和所述风扇模块16、17的供电。
152.所述密封部40可以利用所述密封托架30结合在所述口罩本体10的背面，从而紧贴到用户的脸部。
153.在所述密封部40的作用下，所述口罩本体10的背面可以从用户的脸部隔开。
154.所述密封托架30可以由形成闭环的环形状形成。所述密封部40可以以能够分离的方式结合在所述密封托架30。
155.另外，所述密封托架30以能够从所述口罩本体10分离的方式结合，从而能够将所述密封托架30从所述口罩本体10分离。利用这样的结构，可以仅分离所述密封托架30，或者将所述密封部40和所述密封托架30的结合体从所述口罩本体10分离，从而仅清洗密封托架30或将所述密封托架30和所述密封部40都进行清洗。
156.在将所述密封部40结合在所述密封托架30后，当将所述密封托架30结合在所述口罩本体10时，能够使所述密封部40稳定地固定在所述口罩本体10。
157.所述密封托架30可以包括插入到所述密封部40的内侧边缘的密封插入部301。
158.所述密封部40的内侧边缘由分成两个部分的密封唇(seal lips)形状构成，并且可以是所述密封插入部301插入到所述密封唇的结构。
159.所述密封插入部301可以具有厚度恒定的截面形状，或者具有厚度从内侧边缘朝向外侧边缘逐渐减小的截面形状。可以由所述密封插入部301和后述的固定引导件302形成所述密封托架30的本体。
160.所述密封托架30可以包括固定引导件302。
161.所述固定引导件302可以从所述密封插入部301的内侧端部弯曲而形成。当所述密封插入部301完全插入到所述密封部40的密封唇时，所述两个密封唇中的任意一个与所述固定引导件302接触。即，当所述密封部40的内侧边缘与所述固定引导件302接触时，可以视为所述密封部40与所述密封托架30完全结合。
162.所述密封托架30可以包括结合在所述口罩本体10的托架插入部306。所述托架插入部306插入到形成在口罩本体10的背面的切开部，从而遮蔽所述切开部的一部分边缘。
163.所述切开部可以被理解为与所述空气通道部120相连通以供空气通过的开口。在所述切开部的一侧边缘，具体而言在外侧边缘可以放置所述托架插入部306。
164.以上说明的所述空气吐出口129可以被理解为，在所述托架插入部306插入到所述切开部的一侧的状态下，未被所述托架插入部306遮挡的所述切开部的其余部分。
165.因此，当所述托架插入部306插入或结合在所述切开部的一侧而遮蔽所述切开部的一侧时，从所述风扇模块16、17吐出的空气可以通过所述空气通道部120和所述托架插入部306之间并向所述空气吐出口129流动。
166.所述托架插入部306可以执行在形成所述空气通道部120的一面的同时还将所述密封托架30固定在所述口罩本体10的功能。详细而言，所述密封托架30的上部可以利用所述第一本体结合部304固定在所述口罩本体10的上部，所述密封托架30的下部可以利用所述第二本体结合部305固定在所述口罩本体10的下部，所述密封托架30的中间部分利用所述托架插入部306固定在所述口罩本体10的中间部分。
167.所述密封部40可以由具有弹性的材质形成。所述密封部40紧贴在用户的脸部，并且可以根据用户的脸部轮廓变形。所述密封部40可以由形成闭环的环形状形成。所述密封部40可以形成为能够覆盖用户的鼻部和嘴部。
168.所述密封部40可以包括：结合部400a，结合在所述口罩本体10；侧面部400c，从所述结合部400a朝向用户的脸部延伸；以及紧贴部400b，从所述侧面部400c的端部弯曲并朝向所述结合部400a延伸。
169.所述紧贴部400b为紧贴在用户的脸部的部分，所述侧面部400c和紧贴部400b可以构成小于90度的角度，从而在所述侧面部400c和紧贴部400b之间形成空间。
170.在所述密封部40的结合部400a的内侧可以形成有第一开口，在紧贴部400b的内侧可以形成有第二开口。如图3所示，所述第二开口可以由用户的鼻部的正面和嘴部所处的主开口、以及从所述主开口的上端延伸并位于用户的鼻梁部的副开口构成。
171.另外，紧贴在所述主开口的下部即用户的颚部正面的部分可以被设计为，比紧贴在用户的脸颊部正面的部分更靠近所述口罩本体10。
172.另外，在所述紧贴部400b形成有复数个通气孔(未图示)，从而能够使用户的脸颊部充满湿气的现象最小化。复数个所述通气孔可以具有彼此不同的大小，作为一例，通气孔可以形成为，从所述紧贴部400b的内侧边缘越靠近外侧边缘其直径越大。
173.所述空气吐出口129和所述空气排出口154、155可以位于所述第一开口的内侧，用户的鼻部和嘴部可以位于所述第二开口的内侧。
174.所述密封部40位于用户的脸部和所述口罩本体10之间，并在所述密封部40的结合部400a、紧贴部400b以及所述侧面部400c的内侧定义所述呼吸空间s。
175.在所述密封部40的结合部400a的端部可以形成有托架插入槽401。
176.当所述结合部400a由上述的分成两个密封唇的形状构成时，所述托架插入槽401可以被理解为形成在所述两个密封唇之间的槽或空间，所述密封托架30的密封插入部301插入到所述托架插入槽401。
177.所述密封部40可以包括：第一安置部404，用于安置所述第一本体结合部304；第二安置部405，用于安置所述第二本体结合部305；以及第三安置部406，用于安置所述托架插入部306。
178.所述第一安置部404和第三安置部406可以被理解为，由所述密封部40的一部分被切开而形成用于容置所述第一本体结合部304和托架插入部306的容置空间的槽。此外，所述第二安置部405可以被理解为，为了供所述第二本体结合部305贯穿而由所述密封部40的一部分被切开而形成的孔。
179.在另一方面，也可以是所述第一安置部404被定义为第一开口，所述第二安置部405被定义为第二开口，第三安置部406被定义为第三开口。
180.图6和图7是示出在使本发明的实施例的口罩装置运转时的空气的流动的图。
181.参照图6和图7，本发明的口罩装置1可以通过形成在过滤器盖25、26的空气流入口251、261吸入外部空气。吸入到所述口罩装置1的外部空气的流动方向用箭头“a”表示。通过使所述空气流入口251、261由复数个构成以能够从各个方向吸入空气，能够增加外部空气的流入量。
182.例如，所述空气流入口251、261可以包括：上部空气流入口251a、261a，用于吸入在所述过滤器盖25、26的上部流动的空气；侧部空气流入口251b、261b，用于吸入在所述过滤器盖25、26的侧方流动的空气；以及下部空气流入口251c、261c，用于吸入在所述过滤器盖25、26的下部流动的空气。所述侧部空气流入口251b、261b可以形成在所述过滤器盖25、26
的左侧和右侧中的任意一侧或两侧。
183.由于形成有所述空气流入口251、261的过滤器盖25、26分别配置在所述口罩装置1的正面左侧和右侧，因而能够从所述口罩装置1的正面左右侧顺畅地吸入外部空气。
184.通过所述空气流入口251、261流入的外部空气可以在经过所述过滤器安装部21、22的内侧所安装的过滤器23、24的过程中过滤杂质。在将所述过滤器盖25、26从所述口罩装置1分离后，可以更换所述过滤器23、24。
185.通过了所述过滤器23、24的空气可以通过空气吸入口211向风扇模块16、17的吸入口流入。由于形成有所述空气吸入口211的过滤器安装部21、22和所述风扇模块16、17以彼此紧贴的状态组装，因而能够防止通过了所述过滤器的空气泄漏，或者外部空气从所述过滤器安装部21、22和风扇模块16、17之间流入。
186.通过所述风扇模块16、17的风扇吐出口排出的空气可以在经过空气通道部120后，通过空气吐出口129向呼吸空间s流入。将通过所述空气吐出口129向所述呼吸空间s流入的空气的流动方向用箭头“b”表示。
187.所述呼吸空间s可以由所述口罩本体10和所述密封部40进行定义。当将所述口罩本体10紧贴在用户的脸部时，所述密封部40紧贴到所述口罩本体10和用户的脸部，从而能够形成与外部空间分开的独立的呼吸空间。
188.在用户吸入通过所述空气吐出口129供应的被过滤的空气后，用户呼出的空气可以通过空气排出口154、155向外部空间排出。
189.如上所述，所述空气排出口154、155包括与呼吸空间相连通的第一空气排出口154和与外部空间相连通的第二空气排出口155，所述第一空气排出口154和所述第二空气排出口155可以利用由所述空气排出部150定义的流动空间来彼此连通。即，用户呼出的空气通过第一空气排出口154被引导至所述流动空间。将通过所述第一空气排出口154向所述流动空间流动的空气的流动方向用箭头“c”表示。
190.通过所述第一空气排出口154引导到所述流动空间的空气可以通过所述第二空气排出口155向外部空间排出。将通过所述第二空气排出口155向外部空间流动的空气的流动方向用箭头“d”表示。
191.图8是示出根据人的运动量的肺内部的空气变化量的曲线图。
192.在图8中，曲线图的横轴表示经过的时间，曲线图的纵轴表示残留在肺内部的空气量(压力值)。
193.参照图8，当人吸气或呼气时，预定量的空气可以出入肺的内部。平时一次吸气的空气量(amount of air)(tidal volume：潮气量)可能因人而异。例如，在稳定的状态，即正在休息的状态下，1分钟可以具有相当于5～7l的呼吸量(ventilation，通气量)。在此，呼吸量可以被理解为在呼吸1分钟期间吸入的累积的空气量。
194.但是，与稳定的状态相比，在人进行移动或正在运动的情况下，更大量的空气可以出入肺的内部。例如，在进行轻度运动的情况下，1分钟可以具有相当于25l的呼吸量，在进行剧烈运动的情况下，1分钟可以具有相当于85l的呼吸量。
195.即，可以看出，与正在休息的状态相比，在进行运动的状态下，需要更多的呼吸量(空气量)。
196.并且，与稳定的状态相比，在人进行移动或正在运动的情况下，呼吸周期可能更
快。例如，正在运动的状态下的人的吸气周期和呼气周期可能比休息状态更快。
197.借助于这种原理，本发明可以通过在用户佩戴口罩装置时感测口罩的内部压力(空气量)来判断用户的呼吸状态，从而能够准确地判断用户处于休息状态还是正在运动。此外，可以考虑所判断的用户的当前状态来提供适当的外部空气。
198.图9是示出根据运动强度的男性的呼吸量变化的曲线图，图10是示出根据运动强度的女性的呼吸量变化的曲线图。
199.在图9和图10中，曲线图的横轴表示运动的强度，曲线图的纵轴表示所需的呼吸量。在该曲线图中，示出了关于运动强度为3km/hr、5km/hr、7km/hr、9km/hr、10km/hr以及11km/hr的各个实验组所需的呼吸量的趋势。
200.参照图9和图10，可以看出，通常与男性和女性以轻度的运动强度进行运动相比，在以高强度的运动强度进行运动的情况下呼吸量明显地增加。
201.并且，可以看出，对于每个人的呼吸量而言，相比于以轻度的运动强度运动，在以高强度的运动强度运动时，偏差更大。
202.即，如果在用户处于稳定的状态下佩戴口罩时将预定量的空气供应到口罩内部，则可能不会对呼吸带来很大不便。然而，在进行活动量大的运动的情况下，由于每个人的呼吸量的偏差较大，因此需要提供符合用户的特性的空气量。
203.图11是示出本发明的实施例的口罩装置的块组成的框图。
204.参照图11，所述口罩装置1可以包括压力传感器14(参照图7)、电源部170、风扇马达180、存储器190以及控制部200中的至少一部分或全部。
205.所述压力传感器14安装在所述传感器安装部109，以感测所述口罩装置1的内部压力。
206.在此，所述口罩装置1的内部压力可以表示由用户的面部和所述密封部30定义的所述呼吸空间s的压力。
207.所述压力传感器14可以是利用流入到所述口罩装置1的内部的空气的流量或风强度等来测量密封的空间的压力或气压的气压传感器。或者，所述压力传感器14可以使用用于测量密封的空间的压力变化的压差传感器。所述压力传感器14是公知的技术，因此将省略其详细说明。
208.由所述压力传感器14测量的信息可以被传输到所述控制部200，或者可以被存储到所述存储器190。
209.所述电源部170起到向所述压力传感器14、所述风扇马达180以及所述控制部200提供电源的功能。
210.所述电源部170可以作为安装在所述口罩装置1的电池或电源模块19提供。所述电源部170可以通过外部的供电装置以有线或无线的方式进行充电。
211.所述风扇马达180提供使所述第一风扇模块16和第二风扇模块17旋转的动力。所述风扇马达180可以使所述第一风扇模块16和第二风扇模块17中的至少一个以上执行动作。所述第一风扇模块16和第二风扇模块17的旋转速度可以根据所述风扇马达180的旋转速度来改变。
212.所述风扇马达180可以由所述控制部200控制，所述控制部200(或微型计算机)可以被理解为在所述控制模块18提供的半导体芯片或电子部件。
213.所述存储器190可以存储由所述压力传感器14感测到的信息。具体而言，在所述存储器190可以存储由所述压力传感器14感测到的压力值、通过所述压力值分析出的吸气时间、呼气时间、一次呼吸量、呼吸周期以及下一个呼吸周期等。作为参考，所述吸气时间可以被理解为吸气持续时间，呼气时间可以被理解为呼气持续时间。
214.在所述存储器190可以存储由所述控制部200处理后的信息。由所述控制部200处理的信息可以更新并存储在所述存储器190。所述存储器190可以被理解为在所述控制模块提供的半导体芯片或电子部件。
215.所述控制部200可以分析由所述压力传感器14感测到的信息，并且可以基于所分析的信息来控制所述风扇马达180的旋转速度(rpm)。
216.具体而言，所述控制部200可以包括压力信息测量部210、呼吸状态判断部220、运动强度诊断部230以及马达控制部240。
217.所述压力信息测量部210控制所述压力传感器14以测量口罩的内部压力。所述压力信息测量部210可以在接通所述口罩装置1的电源之后持续地感测口罩的内部压力。或者，所述压力信息测量部210可以从特定动作模式的输入时间点开始感测口罩的内部压力。
218.由所述压力传感器14感测到的压力值可以被实时地传输到所述压力信息测量部210。
219.所述呼吸状态判断部220通过分析由所述压力信息测量部210测量的信息来判断用户的呼吸状态。
220.例如，所述呼吸状态判断部220可以通过使用由所述压力传感器14感测到的压力值中的最大压力值和最小压力值来判断呼吸状态。
221.具体而言，所述呼吸状态判断部220可以计算由所述压力传感器14感测到的最大压力值和最小压力值之间的差值，并将所述差值与参考值进行比较，以判断呼吸状态的类型。
222.若所述差值小于第一参考值，则所述呼吸状态判断部220可以判断为处于未佩戴口罩的状态。
223.若所述差值大于第一参考值且小于第二参考值，则所述呼吸状态判断部220可以判断为呼吸处于稳定状态。
224.并且，若所述差值大于所述第二参考值，则所述呼吸状态判断部220可以判断为呼吸处于运动状态。
225.作为另一个示例，所述呼吸状态判断部220可以计算在由所述压力传感器14感测到的压力值中，感测到最大压力值的第一时刻与感测到所述最小压力值的第二时刻的时间差，并将所述时间差与参考时间进行比较，以判断呼吸状态的类型。
226.若所述时间差小于所述第一参考时间，则所述呼吸状态判断部220可以判断为呼吸处于运动状态。
227.若所述时间差大于第一参考时间且小于第二参考时间，则所述呼吸状态判断部220可以判断为呼吸处于稳定状态。
228.并且，当所述时间差大于所述第二参考时间时，所述呼吸状态判断部220可以判断为呼吸处于异常状态。
229.即，所述呼吸状态判断部220可以通过分析特定压力值和/或与特定压力值相应的
时间点，来判断用户是否进行稳定的呼吸、是否进行异常呼吸、是否正在运动或者是否处于未佩戴口罩的状态等。
230.所述运动强度诊断部230可以利用从所述压力信息测量部210和呼吸状态判断部220传输的信息来判断用户的运动强度(运动量)。
231.当通过所述呼吸状态判断部220判断为呼吸处于稳定状态时，所述运动强度诊断部230可以参考以查询表形式存储在所述存储器190中的表值来控制所述风扇马达180。
232.存储在所述存储器190中的表值可以包括与一次呼吸量、呼吸周期、下一个呼吸周期、吸气时间以及呼气时间相关的信息。在初次使用口罩时，所述表值可以被设置为默认值。作为一例，可以在所述表值应用健康的正常成年人进行一次吸气时所吸入的呼吸量(例如：500ml)。
233.但是，由于呼吸量根据个人偏差而各不相同，因而需要根据个人的特性来更新所述表值。因此，当通过所述呼吸状态判断部220判断为呼吸处于稳定状态时，所述运动强度诊断部230可以将计算出的一次呼吸量和吸气时间等存储在所述存储器190中以更新一次呼吸量信息。
234.所述马达控制部240控制所述风扇马达180，以控制所述第一风扇模块16和第二风扇模块17的旋转速度。所述马达控制部240可以根据由所述运动强度诊断部230所判断的运动强度(例如：稳定状态、轻度运动、剧烈运动等)来控制所述风扇马达180的旋转速度(rpm)。
235.例如，所述马达控制部240可以在处于稳定状态的情况下，以低速的旋转速度驱动所述风扇马达180，在处于轻度运动状态的情况下，以中速的旋转速度驱动所述风扇马达180，而在处于剧烈运动状态的情况下，以高速的旋转速度驱动所述风扇马达180。
236.图12是示出本发明的实施例的口罩装置的控制方法的流程图，图13是本发明的实施例的由压力传感器感测到的呼吸空间的压力变化的曲线图，图14是示出本发明的实施例的针对一个呼吸周期的压力变化循环的图。
237.首先，参照图12，在接通所述口罩装置1的电源时，所述口罩装置1利用所述压力传感器14来感测口罩的内部压力(s11)。
238.在此，如上所述，所述口罩的内部压力可以表示由用户的面部和所述密封部30定义的呼吸空间s的压力。
239.此外，当电源被供应到所述口罩装置1时，所述风扇模块16、17运转，并且所述风扇模块16、17以预定的旋转速度(rpm)旋转，由此在所述口罩装置1的呼吸空间内可以顺畅地进行呼吸。所述预定的旋转速度可以是低速、中速、高速中的低速。
240.所述口罩装置1可以通过所述压力传感器14提取预定时间内的口罩的内部压力值。此外，所述控制部200可以基于从所述压力传感器14接收的压力值中的压力值来获得如图13所示的压力变化的曲线图。
241.当所述风扇模块16、17运转时，外部的空气可以在通过所述过滤器盖25、26和所述过滤器23、24后被吸入到所述风扇模块16、17。此外，吸入到所述风扇模块16、17的空气可以通过所述空气通道部120和所述空气吐出口129a、129b而流入到所述呼吸空间s。那么，用户可以吸入流入到所述呼吸空间s的空气，然后呼出。
242.此时，当用户吸入供应到所述呼吸空间s的外部空气(吸气)时，所述呼吸空间s的
压力可能会降低。相反，当用户向所述呼吸空间s呼出空气(呼气)时，所述呼吸空间s的压力可能会升高。
243.如上所述，所述呼吸空间内的压力可以根据用户的呼吸状态(吸气、呼气)降低或升高。此外，上述呼吸空间内的压力或压力变化可以由所述压力传感器14感测。由所述压力传感器14感测到的压力信息或压力变化信息可以实时地被提供到所述控制部200。
244.所述口罩装置1的控制部从由所述压力传感器14感测和发送的压力值中提取最大压力值pmax和最小压力值pmin，然后对这些数据进行处理，以判断呼吸状态的类型(s12)。此外，所述口罩装置1的控制部判断所判断的呼吸状态是否为稳定状态(s13)。
245.具体而言，所述口罩装置1可以利用通过所述压力传感器14感测到的压力数据来判断口罩用户的呼吸状态。
246.例如，如图13和图14所示，所述口罩装置1在预定时间内收集由所述压力传感器14感测到的压力数据。所述压力数据包括实时测量的压力值，由此可以计算一次呼吸(一次吸气和一次呼气)所需的时间(一个呼吸周期)、以及在进行一次呼吸时的最大压力值pmax和最小压力值pmin，并且可以预测下一个呼吸周期。
247.如上所述，当用户吸入空气(吸气)时，所述呼吸空间的空气流入到用户的呼吸器官，从而所述呼吸空间的压力逐渐降低，当用户吐出空气(呼气)时，空气从所述呼吸器官被吐出到所述呼吸空间，从而所述呼吸空间的压力逐渐升高。
248.结果，可以将所述呼吸空间的压力最高的点a1、a2、a3预测为呼气结束的点，将所述呼吸空间的压力最低的点b1、b2、b3预测为吸气结束的点。因此，可以从呼气结束的点a1、a2、a3开始在预定时间内吸气，可以从吸气结束的点b1、b2、b3开始在预定时间内呼气。根据该原理，所述口罩装置1可以预估用户的呼吸周期，即吸气预估时间点a1、a2、a3和呼气预估时间点b1、b2、b3。
249.此外，所述口罩装置1可以将由所述压力传感器14感测到的最大压力值pmax和最小压力值pmin之间的差值pavg与参考值进行比较，以判断呼吸状态的类型。
250.例如，若所述差值pavg大于第一参考值p1且小于第二参考值(p2》p1)，则可以判断为呼吸处于稳定状态。
251.在此，第一参考值p1可以定义为用于判断呼吸是否处于稳定状态的最小临界值，所述第二参考值p2可以定义为用于判断呼吸是否处于稳定状态的最大临界值。即，通常在呼吸处于稳定状态下，所述差值pavg可以是大于所述第一参考值p1且小于所述第二参考值p2的值。
252.在此，重申不应混淆最大压力值和最大临界值、最小压力值和最小临界值。即，最大压力值和最小压力值之间的差值pavg可以根据呼吸状态而不同，所述差值pavg可能在最大临界值和最小临界值的范围内或范围外。
253.另外，所述口罩装置1可以将感测到所述最大压力值pmax的时刻tmax和感测到所述最小压力值pmin的时刻tmin之间的时间差tavg与参考时间进行比较，以判断呼吸状态的类型。
254.例如，若所述时间差tavg大于第一参考时间且小于比所述第一参考时间大的第二参考时间，则可以判断为呼吸处于稳定状态。
255.在此，第一参考时间可以定义为用于判断呼吸是否处于稳定状态的最小临界时
间，所述第二参考时间可以定义为用于判断呼吸是否处于稳定状态的最大临界时间。即，通常在呼吸处于稳定状态下，所述时间差tavg可以是大于所述第一参考时间且小于所述第二参考时间的时间。
256.判断结果，若判断为呼吸不处于稳定状态，即判断为呼吸处于不稳定的状态，则所述口罩装置1的控制部可以再次执行步骤s11之后的动作。
257.详细而言，在返回到所述步骤s11之前，可以执行在呼吸处于不稳定的状态时应用的风扇模块控制算法，然后执行重新感测口罩内部的压力的步骤s11。在呼吸处于不稳定的状态时应用的风扇模块控制算法将在图15中进行详细说明。
258.作为另一种方法，若判断为呼吸不处于稳定状态，则也可以控制所述风扇模块，使得所述风扇模块无条件地以默认(default)速度(例如，低速)旋转。
259.相反，若判断为呼吸处于稳定状态，则利用对应于最大压力值pmax的时刻和对应于最小压力值pmin的时刻之间的时间差tavg来计算吸气时间ti(s14)。
260.在此，吸气时间ti是指实质上用户的吸气所持续的时间，因此可以是与所述时间差tavg相对应的时间。通常，当呼气结束时，不会立即开始吸气，而会保持较短的呼吸暂停时间。因此，所述吸气时间ti可以被理解为短于所述时间差tavg的时间，但是在本实施例中，所述吸气时间ti定义为与所述时间差tavg相同的时间。
261.此外，所述口罩装置1的控制部利用计算出的所述差值pavg和吸气时间ti来计算一次呼吸量(s15)。
262.在本发明中，一次呼吸量(tidal volume，潮气量)可以通过如下公式1来定义。
263.《公式1》
264.tidalvolume＝α
×
tavg
×
(pmax-pmin)
265.在此，“α”是常数，“tavg”是对应于最大压力值的时刻tmax和对应于最小压力值的时刻tmin之间的平均时间差，“pmax”是最大压力值或最大压力值的平均值，“pmin”是最小压力值或最小压力值的平均值。
266.一次呼吸量(tidal volume)的单位可以是“ml”，“tavg”的单位可以是秒(sec)，并且“pmax”和“pmin”的单位可以是帕斯卡(pa)。常数“α”是用于判断用户的呼吸是否处于稳定状态的常数，并且是预先设定的值。
267.即，若判断为呼吸处于稳定的状态，则所述口罩装置1可以通过将由所述压力传感器14感测到的信息和经处理的信息代入公式1，来计算一次呼吸量。
268.所述口罩装置1基于计算出的所述一次呼吸量vt和吸气时间ti来控制风扇模块的旋转速度(s16)。
269.具体而言，所述口罩装置1可以利用由计算出的一次呼吸量vt除以吸气时间ti而得到的补偿值(vt/ti)，即每单位时间的呼吸量(ml/s)来控制风扇马达180的旋转速度。
270.利用每单位时间的呼吸量来控制风扇马达180的旋转速度的原因是，由于所述补偿值(vt/ti)，即每单位时间的呼吸量几乎没有个体之间的偏差而具有大部分收敛到特定值的倾向性，因此通过该补偿值来容易地控制风扇马达180。大部分收敛到特定值的倾向性可以被定义为高收敛性(high convergence或high convergence degree)。
271.即，当根据所述补偿值(vt/ti)来控制风扇马达180时，即使用户进行剧烈运动，也可以相应地提供适当的呼吸量。例如，所述口罩装置1可以与所述补偿值(vt/ti)成比例地
控制所述风扇马达180的旋转速度。
272.在此，所述补偿值(vt/ti)大可以表示运动强度相对较大。即，由于运动强度越高，需要的呼吸量越大，因此在该情况下，可以控制所述风扇马达180以增加旋转速度。
273.图15是详细地示出本发明的实施例的口罩装置的控制方法的流程图。
274.参照图15，所述口罩装置1的控制部使用所述压力传感器14感测口罩的内部压力(s21)，然后提取并存储所述感测到的压力值中的最大压力值pmax和最小压力值pmin(s22)。
275.此外，所述口罩装置1的控制部提取并存储对应于最大压力值pmax的第一时刻tmax和对应于最小压力值pmin的第二时刻tmin(s23)。
276.此外，所述口罩装置1的控制部判断最大压力值pmax和最小压力值pmin之间的差值pavg是否大于第一参考值p1且小于第二参考值p2(s24)。
277.在此，判断最大压力值pmax和最小压力值pmin之间的差值pavg是否大于第一参考值p1且小于第二参考值p2的原因是，为了判断用户的呼吸压力是否具有稳定的呼吸状态的振幅。
278.若所述差值pavg大于第一参考值p1且小于比所述第一参考值p1大的第二参考值p2，则所述口罩装置1的控制部判断对应于最大压力值的时刻tmax和对应于最小压力值的时刻tmin之间的时间差tavg是否大于第一参考时间且小于第二参考时间(s25)。
279.在此，判断对应于最大压力值的时刻tmax和对应于最小压力值的时刻tmin之间的时间差tavg是否大于第一参考时间且小于第二参考时间的原因是，为了判断用户的呼吸周期是否具有稳定的呼吸状态的呼吸周期。
280.即，步骤s24和步骤s25可以被理解为判断用户的呼吸是否处于稳定状态的步骤。
281.详细而言，为了判断用户的呼吸是否处于稳定状态，可以通过仅考虑最大压力值和最小压力值之间的差值来进行判断，此外，还可以通过进一步考虑感测到最大压力值和最小压力值的时间点之间的时间差来进行判断。当对应于最大压力值的时刻tmax和对应于最小压力值的时刻tmin之间的时间差tavg大于第一参考时间且小于第二参考时间时，所述口罩装置1的控制部将尝试提取并存储最大压力值和最小压力值的尝试次数n增加一次(s26)，然后，判断用于判断稳定呼吸的尝试次数n是否达到参考次数n或设定次数(s27)。
282.在此，判断用于判断稳定呼吸的尝试次数n是否达到参考次数n的原因是，为了确保预定数量的用于判断稳定呼吸的呼吸周期数据。即，随着更多的呼吸周期数据的累积，可以增加准确度。
283.例如，所述参考次数n可以是10次。然而，并不限于此，可以由用户或设计人员设定为不同的次数。
284.如果用于判断稳定呼吸的尝试次数n达到参考次数n，则所述口罩装置1的控制部计算针对每个最大压力值pmax的平均值和针对每个最小压力值pmin的平均值(s28)。
285.并且，所述口罩装置1的控制部计算针对对应于每个最大压力值的第一时刻tmax和对应于每个最小压力值的第二时刻tmin之间的差的平均时间tavg(s29)。
286.此外，所述口罩装置1的控制部利用计算出的信息来计算一次呼吸量vt(s30)。
287.如上述公式1所示，所述口罩装置1将针对最大压力值的平均值pmax、针对最小压力值的平均值pmin以及平均时间tavg代入公式，以计算一次呼吸量vt。
288.此外，所述口罩装置1将计算出的一次呼吸量信息存储并更新到存储器190中(s31)。此外，所述口罩装置1的控制部可以参照更新后的存储器190来控制风扇马达180的旋转速度(s32)。
289.具体而言，所述口罩装置1利用由计算出的一次呼吸量vt除以吸气时间ti而得到的补偿值(vt/ti)来控制风扇马达180的旋转速度。
290.利用由一次呼吸量vt除以吸气时间ti而得到的补偿值(vt/ti)来控制风扇马达180的旋转速度的原因是，由于所述补偿值(vt/ti)没有个人的偏差并具有非常高的呈收敛的倾向性，因此通过该补偿值来控制风扇马达180。
291.即，当根据所述补偿值(vt/ti)来控制风扇马达180时，即使用户进行剧烈运动，也可以相应地提供适当的呼吸量。例如，所述口罩装置1可以与所述补偿值(vt/ti)成比例地控制所述风扇马达180的旋转速度。
292.此时，所述补偿值(vt/ti)大是表示运动强度相对较大，因此，可以与所述补偿值(vt/ti)成比例地控制所述风扇马达180的旋转速度。
293.另外，在步骤s27中，当用于判断稳定呼吸的尝试次数n未达到参考次数n时，所述口罩装置1可以基于存储在存储器190中的现有数据，即更新前的一次呼吸量，来控制风扇马达180的旋转速度(s41)，然后可以继续进行下一个步骤(s33)。
294.即，若判断为用于判断呼吸是否处于稳定状态的呼吸数据不足，则不会重新计算一次呼吸量，而参照存储在存储器190中的更新前的一次呼吸量数据来控制所述风扇马达180的旋转速度。
295.并且，在对风扇马达180进行控制期间，或者在完成对风扇马达180的控制的时间点，所述口罩装置1的控制部可以判断是否输入了口罩电源关闭命令(s33)，当输入了口罩电源关闭命令时，可以通过关闭口罩电源来停止风扇马达180的驱动。
296.如果在步骤s33中没有输入口罩电源关闭命令，则所述口罩装置1可以再次执行如上所述的步骤s21以下的动作。
297.即，除非输入了口罩电源关闭命令，否则所述口罩装置1可以使用所述压力传感器14继续感测口罩的内部压力，并且可以利用感测到的信息来周期性地计算和更新一次呼吸量vt。
298.根据这种构成，由于根据用户的呼吸模式或运动状态来适当地调节风扇的旋转速度，因此具有使呼吸舒畅的优点。
299.另外，在步骤s24中，当最大压力值和最小压力值之间的差值pavg不是第一参考值p1和第二参考值p2之间的值时，所述口罩装置1的控制部判断最大压力值和最小压力值之间的差值pavg是否超过第二参考值p2(s34)。
300.具体而言，所述差值pavg大于第二参考值p2可以表示用户处于运动状态，或者处于外部气压快速改变的状态。
301.即，由于在用户进行运动时呼吸变得急促，因此最大压力值pmax和最小压力值pmin之间的差值pavg可能会大幅增加。
302.或者，在用户搭乘电梯而上升或下降时，外部气压的差异快速改变，因此，最大压力值pmax和最小压力值pmin之间的差值pavg可能会大幅增加。
303.如上所述，当最大压力值pmax和最小压力值pmin之间的差值pavg大幅改变时，所
述口罩装置1判断为呼吸不处于稳定状态，将提取并存储最大压力值和最小压力值的次数，即尝试次数n初始化(s35)，然后初始化所测得的压力值(s36)。换言之，在呼吸不处于稳定状态的情况下，不会计算所述时间差，或者不会执行累积用于计算一次呼吸量的压力数据的过程。
304.此外，所述口罩装置1的控制部可以参照存储在存储器190中的更新前的一次呼吸量数据或信息来控制马达的旋转速度(s41)，然后可以继续进行步骤s33。
305.另一方面，在步骤s34中，当最大压力值和最小压力值之间的差值pavg小于第一参考值p1时，所述口罩装置1的控制部识别为用户未佩戴口罩的状态。
306.具体而言，所述差值pavg小于第一参考值p1可以被理解为没有感测到用户的呼吸的状态，即用户脱掉口罩的状态。
307.即，由于在用户脱掉口罩的状态下感测不到呼吸，因此最大压力值pmax和最小压力值pmin之间的差值pavg可能不明显。
308.如上所述，当最大压力值pmax和最小压力值pmin之间的差值pavg非常小时，所述口罩装置1的控制部判断为处于未佩戴口罩的状态，将尝试提取并存储用于判断稳定呼吸的压力值的尝试次数n初始化(s37)，然后初始化所测得的压力值(s38)。
309.此外，所述口罩装置1的控制部在停止风扇马达180的运转(s39)之后，可以进入到下一个步骤s33。
310.另外，在步骤s25中，若对应于最大压力值的时刻tmax和对应于最小压力值的时刻tmin之间的时间差tavg不是第一参考时间和第二参考时间之间的值，则在步骤s40中，所述口罩装置1判断所述时间差tavg是否大于第二参考时间。
311.具体而言，即使压力差pavg在稳定范围内，所述时间差tavg也大于第二参考时间，这可以表示用户在稳定的状态下处于正在进行深呼吸的状态。
312.即，当在佩戴口罩的状态下进行深呼吸时，所述时间差tavg，即吸气时间ti可能会变长。
313.如上所述，若吸气时间ti大于稳定状态下的吸气时间，则所述口罩装置1的控制部判断为处于深呼吸状态，将尝试提取并存储最大压力值和最小压力值的尝试次数n初始化(s35)，然后初始化所测得的压力值(s36)。此外，所述口罩装置1的控制部可以基于更新前的一次呼吸量数据来控制风扇马达(s41)。
314.另一方面，即使压力差pavg在稳定范围内，所述时间差tavg也小于第一参考时间时，所述口罩装置1的控制部识别为用户正在进行异常呼吸或口罩装置1运转异常。
315.具体而言，所述时间差tavg小于第一参考时间可以被理解为呼吸异常地快，或者在口罩或传感器发生了故障。
316.如上所述，在步骤s40中，当第一时刻tmax和第二时刻tmin之间的时间差tavg非常小时，所述口罩装置1的控制部判断为呼吸处于异常状态，并与在未佩戴口罩的条件下的风扇马达的控制过程相同地，将尝试提取并存储最大压力值和最小压力值的尝试次数n初始化(s37)，然后初始化所测得的压力值(s38)。
317.此外，所述口罩装置1的控制部可以在停止风扇马达180的运转(s39)之后，进入到步骤s33。
318.根据这种本发明的构成，可以根据用户的呼吸模式或运动状态来适当地驱动风扇
的旋转速度。另外，可以利用根据用户的呼吸的压力值来判断用户的运动强度、呼吸状态、外部环境变化或机器的故障等，并且可以相应地执行适当的驱动。