本申请涉及呼吸系统,尤其涉及一种呼吸器及其呼吸跟随控制算法。
背景技术:
1、心肺循环系统压力达到一定值会降低人的运动表现,如在平原运动或劳动的人会减缓或停止运动,去高原的人会停止运动或昏厥,严重的会危及生命。为改善人在以上环境的运动表现,需要缓解人的心肺循环系统压力。缓解的方法很多,呼吸器是解决方案之一。
2、相关技术中,呼吸器包括自吸式呼吸器和送风式呼吸器具。自吸式呼吸器的呼吸阻力过大,在吸气时,呼吸器的压力降低,容易导致气道的压力不足;呼气时,呼吸器压力增大,容易造成呼吸困难。送风器呼吸器具有固定风量。
3、但是,上述的呼吸器均不具备呼吸跟随能力,无法跟随呼吸节奏辅助吸气和呼气,不便于用户使用。
技术实现思路
1、为了解决背景技术中提到的至少一个问题,本申请提供一种呼吸器及其呼吸跟随控制算法,旨在解决相关技术中呼吸器不具备呼吸跟随能力,无法跟随呼吸节奏辅助吸气和呼气,不便于用户使用的技术问题。
2、为了实现上述目的,第一方面,本申请提供了一种呼吸跟随控制算法,用于控制呼吸器的呼吸量,包括:
3、获取呼吸器内的气体压力p,并获取呼气触发值a和吸气触发值b;
4、根据所述气体压力p、所述呼气触发值a和所述吸气触发值b,判断呼吸器处于呼气状态和吸气状态中的一者;
5、转速调整,当判断进入吸气状态时,在调整时间t1中将电机转速提升至目标转速n1,并维持目标转速n1至判断进入呼气状态;当判断进入呼气状态时,在调整时间t2中将电机转速降低至目标转速n2,并维持目标转速n2至判断进入呼气状态;
6、重复上述步骤,以随着气体压力p的变化调整呼吸器在吸气状态与呼气状态之间切换。
7、在上述的呼吸跟随控制算法,可选的是,根据所述气体压力p、所述呼气触发值a和所述吸气触发值b,判断呼吸器处于呼气状态和吸气状态中的一者包括:
8、当呼气触发值a前连续的n个气体压力p单调上升,且大于呼气触发值a时,判断进入呼气状态;
9、当吸气触发值b前连续的n个气体压力p单调下降,且小于吸气触发值b时,判断进入吸气状态。
10、在上述的呼吸跟随控制算法,可选的是,根据所述气体压力p、所述呼气触发值a和所述吸气触发值b,判断呼吸器处于呼气状态和吸气状态中的一者包括:
11、计算气体压力p与呼气触发值a之间的呼气差值p1和气体压力p与吸气触发值之间b的吸气差值p2,并计算任意连续的两个气体压力p的气压差值p3;
12、当连续的n个气体压力p单调上升,且气压差值p3大于呼气差值p1时,判断进入呼气状态;
13、当连续的n个气体压力p单调下降,且气压差值p3小于吸气差值p2时,判断进入吸气状态。
14、在上述的呼吸跟随控制算法,可选的是,在计算气体压力p与呼气触发值a之间的呼气差值p1和气体压力p与吸气触发值之间b的吸气差值p2,并计算任意连续的三个气体压力p的气压差值p3之后,还包括:
15、当连续的至少两个气压差值p3均大于呼气差值p1时,判断进入呼气状态;
16、当连续的至少两个气压差值p3均小于吸气差值p2时,判断进入吸气状态。
17、在上述的呼吸跟随控制算法,可选的是,在计算气体压力p与呼气触发值a之间的呼气差值p1和气体压力p与吸气触发值之间b的吸气差值p2,并计算任意连续的三个气体压力p的气压差值p3之后,还包括:
18、当呼气触发值a前连续的n个气体压力p单调上升,且大于呼气触发值a,且连续的至少两个气压差值p3均大于呼气差值p1时,判断进入呼气状态;
19、当吸气触发值b前连续的n个气体压力p单调下降,且小于吸气触发值b,且连续的至少两个气压差值p3均小于吸气差值p2时,判断进入吸气状态。
20、在上述的呼吸跟随控制算法,可选的是,在转速调整中,还包括:
21、若判断未进入吸气状态,且未进入呼气状态,保持电机转速不变。
22、在上述的呼吸跟随控制算法,可选的是,在电机转速提升至目标转速n1之后,并维持目标转速n1至判断进入呼气状态,包括:
23、若目标转速n1的维持时间大于预设时间,将电机转速降低至目标转速n2。
24、在上述的呼吸跟随控制算法,可选的是,设定用户吸气达到最大流量所需的时间为t0,t1小于t0且t2小于t0。
25、在上述的呼吸跟随控制算法,可选的是,在上述步骤中的任意位置,调整目标转速n1和目标转速n2中的至少一者。
26、第二方面,本申请还提供了呼吸器,用于使用所述的呼吸器的呼吸跟随控制算法,所述呼吸器包括:
27、面罩,用于罩设口鼻,所述面罩形成有供气体流通的流通空间;
28、风机,连通于所述流通空间,且位于所述面罩的其中一侧;
29、控制件,位于所述面罩的另外一侧,且与所述风机固定连接;
30、所述控制件被配置为使用呼吸跟随控制算法,并随着气体压力p的变化调整所述风机的转速,以使所述呼吸器在吸气状态与呼气状态之间切换。
31、本申请提供的呼吸器的呼吸跟随控制算法,能够实现呼吸器的呼吸量控制。通过获取呼吸器内的气体压力和设定的呼气触发值、吸气触发值,判断呼吸器处于呼气状态或吸气状态,并根据气体压力的变化调整电机转速,实现呼吸器在吸气状态和呼气状态之间的切换。这种呼吸跟随控制算法可以实现实时跟随人体呼吸量进行调节,提高呼吸器的呼吸跟随能力,避免呼吸阻力过大或送风量过高或过低导致的呼吸困难和生理不适问题。通过该算法的应用,可以让用户呼入更多的氧气以缓解高原反应、且能根据呼吸节凑增大吸气时的送风量减小或停止呼气时的送风量,使呼吸更加顺畅,功耗更低,改善人体呼吸不适问题,增强呼吸器的性能和可靠性。
32、本申请的构造以及它的其他申请目的及有益效果会通过结合附图而优选实施例的描述而更加明显易懂。
1.一种呼吸器的呼吸跟随控制算法,用于控制呼吸器的呼吸量,其特征在于,所述呼吸跟随控制算法包括:
2.根据权利要求1所述的呼吸器的呼吸跟随控制算法,其特征在于,根据所述气体压力p、所述呼气触发值a和所述吸气触发值b,判断呼吸器处于呼气状态和吸气状态中的一者包括:
3.根据权利要求1所述的呼吸器的呼吸跟随控制算法,其特征在于,根据所述气体压力p、所述呼气触发值a和所述吸气触发值b,判断呼吸器处于呼气状态和吸气状态中的一者包括:
4.根据权利要求3所述的呼吸器的呼吸跟随控制算法,其特征在于,在计算气体压力p与呼气触发值a之间的呼气差值p1和气体压力p与吸气触发值之间b的吸气差值p2,并计算任意连续的三个气体压力p的气压差值p3之后,还包括:
5.根据权利要求3所述的呼吸器的呼吸跟随控制算法,其特征在于,在计算气体压力p与呼气触发值a之间的呼气差值p1和气体压力p与吸气触发值之间b的吸气差值p2,并计算任意连续的三个气体压力p的气压差值p3之后,还包括:
6.根据权利要求1-5中任一项所述的呼吸器的呼吸跟随控制算法,其特征在于,在转速调整中,还包括:
7.根据权利要求1-5中任一项所述的呼吸器的呼吸跟随控制算法,其特征在于,在电机转速提升至目标转速n1之后,并维持目标转速n1至判断进入呼气状态,包括:
8.根据权利要求1-5中任一项所述的呼吸器的呼吸跟随控制算法,其特征在于,设定用户吸气达到最大流量所需的时间为t0,t1小于t0且t2小于t0。
9.根据权利要求1-5中任一项所述的呼吸器的呼吸跟随控制算法,其特征在于,在上述步骤中的任意位置,调整目标转速n1和目标转速n2中的至少一者。
10.一种呼吸器,其特征在于,用于使用如权利要求1-9中任一项所述的呼吸器的呼吸跟随控制算法,所述呼吸器包括:
