CN107088097A - 生理体征模拟器及健康监测产品的检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种生理体征模拟器及健康监测产品的检测系统。其中，生理体征模拟器包括：气体发生装置、控制装置和生理体征输出装置；气体发生装置，与控制装置相连，用于产生气体，并将所产生的气体输送至控制装置；控制装置，与生理体征输出装置相连，用于控制气体的气流参数，根据气流参数控制生理体征输出装置输出相应的模拟生理体征信号，由此可以准确地模拟人体不同状态下的生理体征信息，克服了现有技术仅能输出稳定的模拟生理体征信号，而无法反映人体生理体征时刻变化的缺陷。

Description

生理体征模拟器及健康监测产品的检测系统

技术领域

本发明涉及电子通信技术领域，具体涉及一种生理体征模拟器及健康监测产品的检测系统。

背景技术

当今，人们更加注重个人健康问题，因此，对健康监测产品需求量也越来越大。这些健康监测产品通常是通过获取人体生理体征信息，然后对所获取的人体生理体征信息进行对比分析，根据比对分析结果判断个人的健康情况。据调查，现在一些公司正在开发或已经开发出许多不同种类的健康监测产品，这些公司在开发或生产健康监测产品过程中，需要一个能够真实反映人体生理体征的生理体征输出源来检验产品的质量，而市场又缺少这种生理体征输出源。

虽然已经有部分公司生产出生理体征模拟器，然而这些生理体征模拟器只是模拟体征信号输出，其并不能反映生理体征的真实状况。

主要原因在于，人体的生理体征信息是不稳定的，对于不同的人，其生理体征信息不同，即使是同一个人，随着时间、身体状况、运动状态的变化，生理体征信息也会发生变化，例如人在运动前和运动后，呼吸就不同，运动后的呼吸频率和呼吸强度明显高于运动前的呼吸频率和呼吸强度；现有的体征模拟器仅能够提供稳定的生理体征信息，而稳定的生理体征信息又不足以用于准确验证、分析健康监测产品的质量。

发明内容

本发明提供一种生理体征模拟器及健康监测产品的检测系统，用于解决现有的生理体征模拟器仅能输出稳定的生理体征信息而无法反映人体生理体征时刻变化的缺陷。

本发明提供一种生理体征模拟器，包括：气体发生装置、控制装置和生理体征输出装置；

气体发生装置，与控制装置相连，用于产生气体，并将所产生的气体输送至控制装置；

控制装置，与生理体征输出装置相连，用于控制气体的气流参数，根据气流参数控制生理体征输出装置输出相应的模拟生理体征信号。

进一步地，气流参数包括：气体压强、充气气体流量、放气气体流量、充气时间和/或放气时间；其中，气体压强包括第一气体压强和/或第二气体压强；充气气体流量包括第一充气气体流量和/或第二充气气体流量；放气气体流量包括第一放气气体流量和/或第二放气气体流量；充气时间包括第一充气时间和/或第二充气时间；放气时间包括第一放气时间和/或第二放气时间。

进一步地，生理体征输出装置包括气囊；其中，

控制装置进一步用于：控制第一气体压强、第一充气气体流量、第一放气气体流量、第一充气时间和/或第一放气时间，进而控制气囊输出模拟呼吸信号。

进一步地，控制装置包括：第一调压阀、节流阀、第一中央控制电路和第一电磁阀；

第一调压阀，与气体发生装置相连，用于调整气体发生装置输出气体的第一气体压强；

节流阀，用于控制第一充气气体流量和/或第一放气气体流量；

第一中央控制电路，与第一电磁阀相连，用于根据预设的第一充气时间和/或第一放气时间，向第一电磁阀输出对应的第一充气时间控制电信号和/或第一放气时间控制电信号；

第一电磁阀，用于根据第一充气时间控制电信号和/或第一放气时间控制电信号，对应控制气囊的第一充气时间和/或第一放气时间。

进一步地，节流阀包括：进气节流阀和出气节流阀；

进气节流阀，分别与第一调压阀和第一电磁阀相连，用于控制第一充气气体流量；

出气节流阀，与气囊相连，用于控制第一放气气体流量，对气囊进行放气。

进一步地，第一电磁阀包括：第一进气电磁阀和第一出气电磁阀；

第一中央控制电路，分别与第一进气电磁阀和第一出气电磁阀相连，用于根据预设的第一充气时间，向第一进气电磁阀输出第一充气时间控制电信号，控制第一进气电磁阀开启，并控制第一出气电磁阀关闭；以及根据预设的第一放气时间，向第一出气电磁阀输出第一放气时间控制电信号，控制第一出气电磁阀开启，并控制第一进气电磁阀关闭；

第一进气电磁阀，分别与进气节流阀和气囊相连，用于根据第一充气时间控制电信号，控制气囊的第一充气时间；

第一出气电磁阀，与气囊相连，用于根据第一放气时间控制电信号，控制气囊的第一放气时间，对气囊进行放气。

进一步地，控制装置包括：第一中央控制电路、第一调压阀、节流阀和第一电磁阀；

第一中央控制电路，分别与第一调压阀、节流阀和第一电磁阀相连，用于根据预设的第一气体压强，向第一调压阀输出第一气体压强控制电信号；根据预设的第一充气气体流量和/或第一放气气体流量，向节流阀输出对应的第一充气气体流量控制电信号和/或第一放气气体流量控制电信号；以及根据预设的第一充气时间和/或第一放气时间，向第一电磁阀输出对应的第一充气时间控制电信号和/或第一放气时间控制电信号；

第一调压阀，与气体发生装置相连，用于根据第一气体压强控制电信号，调整气体发生装置输出气体的第一气体压强；

节流阀，用于根据第一充气气体流量控制电信号和/或第一放气气体流量控制电信号，对应控制第一充气气体流量和/或第一放气气体流量；

第一电磁阀，用于根据第一充气时间控制电信号和/或第一放气时间控制电信号，对应控制气囊的第一充气时间和/或第一放气时间。

进一步地，节流阀包括：进气节流阀和出气节流阀；

第一中央控制电路，分别与进气节流阀和出气节流阀相连，用于根据预设的第一充气气体流量，向进气节流阀输出第一充气气体流量控制电信号；以及根据预设的第一放气气体流量，向出气节流阀输出第一放气气体流量控制电信号；

进气节流阀，分别与第一调压阀和第一电磁阀相连，用于根据第一充气气体流量控制电信号，控制第一充气气体流量；

出气节流阀，与气囊相连，用于根据第一放气气体流量控制电信号，控制第一放气气体流量，对气囊进行放气。

进一步地，第一电磁阀包括：第一进气电磁阀和第一出气电磁阀；

第一中央控制电路，分别与第一进气电磁阀和第一出气电磁阀相连，用于根据预设的第一充气时间，向第一进气电磁阀输出第一充气时间控制电信号，控制第一进气电磁阀开启，并控制第一出气电磁阀关闭；以及根据预设的第一放气时间，向第一出气电磁阀输出第一放气时间控制电信号，控制第一出气电磁阀开启，并控制第一进气电磁阀关闭；

第一进气电磁阀，分别与进气节流阀和气囊相连，用于根据第一充气时间控制电信号，控制气囊的第一充气时间；

第一出气电磁阀，与气囊相连，用于根据第一放气时间控制电信号，控制气囊的第一放气时间，对气囊进行放气。

进一步地，生理体征输出装置包括毛细管；

控制装置进一步用于：控制第二气体压强、第二充气时间和/或第二放气时间，进而控制毛细管输出模拟脉搏信号。

进一步地，控制装置包括：第二调压阀、第二中央控制电路和第二电磁阀；

第二调压阀，与气体发生装置相连，用于调整气体发生装置输出气体的第二气体压强；

第二中央控制电路，与第二电磁阀相连，用于根据预设的第二充气时间和/或第二放气时间，向第二电磁阀输出对应的第二充气时间控制电信号和/或第二放气时间控制电信号；

第二电磁阀，用于根据第二充气时间控制电信号和/或第二放气时间控制电信号，对应控制毛细管的第二充气时间和/或第二放气时间。

进一步地，第二电磁阀包括：第二进气电磁阀和第二出气电磁阀；

第二中央控制电路，分别与第二进气电磁阀和第二出气电磁阀相连，用于根据预设的第二充气时间，向第二进气电磁阀输出第二充气时间控制电信号，控制第二进气电磁阀开启，并控制第二出气电磁阀关闭，以向毛细管输送气体；以及根据预设的第二放气时间，向第二出气电磁阀输出第二放气时间控制电信号，控制第二出气电磁阀开启，并控制第二进气电磁阀关闭，以停止向毛细管输送气体；

第二进气电磁阀，分别与第二调压阀和毛细管相连，用于根据第二充气时间控制电信号，控制毛细管的第二充气时间；

第二出气电磁阀，与毛细管相连，用于根据第二放气时间控制电信号，控制毛细管的第二放气时间，对毛细管进行放气。

进一步地，控制装置包括：第二中央控制电路、第二调压阀和第二电磁阀；

第二中央控制电路，分别与第二调压阀和第二电磁阀相连，用于根据预设的第二气体压强，向第二调压阀输出第二气体压强控制电信号；以及根据预设的第二充气时间和/或第二放气时间，向第二电磁阀输出对应的第二充气时间控制电信号和/或第二放气时间控制电信号；

第二调压阀，与气体发生装置相连，用于根据第二气体压强控制电信号，调整气体发生装置输出气体的第二气体压强；

第二电磁阀，用于根据第二充气时间控制电信号和/或第二放气时间控制电信号，对应控制毛细管的第二充气时间和/或第二放气时间。

进一步地，第二电磁阀包括：第二进气电磁阀和第二出气电磁阀；

第二中央控制电路，分别与第二进气电磁阀和第二出气电磁阀相连，用于根据预设的第二充气时间，向第二进气电磁阀输出第二充气时间控制电信号，控制第二进气电磁阀开启，并控制第二出气电磁阀关闭；以及根据预设的第二放气时间，向第二出气电磁阀输出第二放气时间控制电信号，控制第二出气电磁阀开启，并控制第二进气电磁阀关闭；

第二进气电磁阀，分别与第二调压阀和毛细管相连，用于根据第二充气时间控制电信号，控制毛细管的第二充气时间；

第二出气电磁阀，与毛细管相连，用于根据第二放气时间控制电信号，控制毛细管的第二放气时间，对毛细管进行放气。

进一步地，毛细管的管壁厚度小于或等于1.5毫米。

进一步地，控制装置还包括：第一气流开关和第二气流开关；

第一气流开关，与第一电磁阀相连，用于控制是否向气囊充气；

第二气流开关，与第二电磁阀相连，用于控制是否向毛细管输送气体。

进一步地，第一气流开关还与第一中央控制电路相连，用于根据第一中央控制电路输出的第一开关控制电信号，控制是否向气囊充气；

第二气流开关还与第二中央控制电路相连，用于根据第二中央控制电路输出的第二开关控制电信号，控制是否向毛细管充气。

进一步地，生理体征模拟器还包括：压力源，设置在生理体征输出装置上方，用于加强生理体征输出装置输出的模拟生理体征信号。

进一步地，气体发生装置为气泵。

本发明提供一种健康监测产品的检测系统，包括上述生理体征模拟器，以及健康监测产品、分析装置；

健康监测产品用于监测生理体征模拟器输出的模拟生理体征信号得到监测结果；

分析装置用于分析监测结果，以实现对健康监测产品的检测。

进一步地，健康监测产品为基于摩擦发电机的健康监测产品和/或基于压电发电机的健康监测产品。

本发明提供的生理体征模拟器及健康监测产品的检测系统，通过控制气体的气流参数，根据气流参数控制生理体征输出装置输出相应的模拟生理体征信号，可以准确地模拟人体不同状态下的生理体征信息，从而真实的反应人体生理体征的状况，克服了现有技术仅能输出稳定的模拟体征信号，而无法反映人体生理体征的真实状况的缺陷。

附图说明

图1a为本发明提供的生理体征模拟器的结构示意图；

图1b为本发明提供的生理体征模拟器的功能框图；

图2为本发明提供的生理体征模拟器实施例一的功能框图；

图3为本发明提供的生理体征模拟器实施例二的功能框图；

图4为本发明提供的毛细管模拟脉搏的示意图；

图5为本发明提供的生理体征模拟器实施例三的功能框图；

图6为本发明提供的生理体征模拟器实施例四的功能框图；

图7为本发明提供的生理体征模拟器实施例五的功能框图；

图8为本发明提供的生理体征模拟器实施例六的功能框图；

图9为本发明提供的生理体征模拟器实施例七的功能框图；

图10为本发明提供的生理体征模拟器实施例八的功能框图；

图11为本发明提供的健康监测产品的检测系统的功能框图；

图12a为本发明模拟呼吸信号的测试图；

图12b为本发明模拟脉搏信号的测试图；

图12c为本发明模拟呼吸信号和模拟脉搏信号的测试图。

具体实施方式

为充分了解本发明之目的、特征及功效，借由下述具体的实施方式，对本发明做详细说明，但本发明并不仅仅限于此。

图1a为本发明提供的生理体征模拟器的结构示意图。图1b为本发明提供的生理体征模拟器的功能框图。如图1a和图1b所示，该生理体征模拟器100包括：气体发生装置10、控制装置20和生理体征输出装置30。

其中，气体发生装置10，与控制装置20相连，用于产生气体，并将所产生的气体输送至控制装置20。

具体地，上述气体发生装置10可以是气泵或者其它形式的气源，这里不做具体限定，本领域技术人员可以根据实际需要选择合适的气源。在本实施例中，气体发生装置10作为生理体征动力源之一，可以优选为电动气泵，该电动气泵可以产生气体，并将所产生的气体输送至控制装置20。

其中，控制装置20，与生理体征输出装置30相连，用于控制气体的气流参数，根据气流参数控制生理体征输出装置30输出相应的模拟生理体征信号。

本发明提供的生理体征模拟器主要是用于模拟人体生理体征信号，因此，由气体发生装置10输送至控制装置20的气体可能并不适于直接输送至生理体征输出装置30，故需要通过对气体的气流参数进行控制，使气体能够适于被输送至生理体征输出装置30。其中，气流参数包括：气体压强、充气气体流量、放气气体流量、充气时间和/或放气时间。具体地，气体压强包括第一气体压强和/或第二气体压强；充气气体流量包括第一充气气体流量和/或第二充气气体流量；放气气体流量包括第一放气气体流量和/或第二放气气体流量；充气时间包括第一充气时间和/或第二充气时间；放气时间包括第一放气时间和/或第二放气时间。

人体呼吸是机体与外界环境之间交换气体的过程，吸入氧气，呼出二氧化碳。本发明的生理体征模拟器可以用于模拟人体生理体征信息，例如，模拟人体呼吸，具体地，可以模拟人体在不同状况下的呼吸频率和呼吸强度，其中，呼吸频率指每分钟呼吸的次数，胸部的一次起伏就是一次呼吸，即一次吸气一次呼气，在本发明中可以通过控制第一充气时间和/或第一放气时间实现控制模拟呼吸频率；呼吸强度指在单位时间内所吸收的氧气或释放的二氧化碳的量，在本发明中可以通过控制第一充气气体流量和/或第一放气气体流量实现控制模拟呼吸强度，也就是说，第一充气气体流量和/或第一放气气体流量越大，呼吸强度越大，第一充气气体流量和/或第一放气气体流量越小，呼吸强度越小。

在模拟人体呼吸时，本发明的生理体征输出装置可以包括气囊，通过给气囊充气和/或放气，实现模拟人体呼吸的过程，其中，控制装置进一步可以通过控制第一气体压强、第一充气气体流量、第一放气气体流量、第一充气时间和/或第一放气时间，进而控制气囊输出模拟呼吸信号。

图2为本发明提供的生理体征模拟器实施例一的功能框图。如图2所示，在本实施例中，以气体发生装置为气泵101、生理体征输出装置为气囊301模拟人体呼吸为例进行说明，图2所示实施例一的生理体征模拟器与图1b所示的生理体征模拟器的不同之处在于，控制装置具体包括：第一调压阀201、节流阀202、第一中央控制电路203和第一电磁阀204。

在本实施例中采用机械式控制方式控制第一调压阀201和节流阀202，例如，可以根据实际需要手动设定调整气体通过第一调压阀201后的第一气体压强以及通过节流阀202的第一充气气体流量和/或第一放气气体流量。

其中，第一调压阀201，与气泵101相连，用于调整气泵101输出气体的第一气体压强。

利用第一调压阀201调整气泵101输出气体的第一气体压强是由于人体在呼吸时，吸入气体的气体压强为标准大气压强，因此，为了更好地模拟人体呼吸，可以利用第一调压阀201将气泵101所产生的气体的第一气体压强手动设定调整为标准大气压强，当然，也可以根据实际需要利用第一调压阀201将气泵101所产生的气体的第一气体压强手动设定调整为其它压强，此处不做限定。

其中，节流阀202，分别与第一调压阀201、第一电磁阀204和气囊301相连，用于控制第一充气气体流量和/或第一放气气体流量。

在本实施例中，气体流量表明了单位时间内通过气体的体积大小，节流阀202是通过改变节流截面和/或节流长度以控制流体流量的阀门，因此，可以通过节流阀202来控制流经节流阀202的气体的气体流量，包括第一充气气体流量和/或第一放气气体流量。在模拟人体呼吸时，充气时的第一充气气体流量和/或放气时的第一放气气体流量能够反映呼气或吸气时的呼吸强度，故可以通过设定调整节流阀202的节流截面和/或节流长度，来控制第一充气气体流量和/或第一放气气体流量，进而实现模拟人体呼吸的呼吸强度。

在本发明的一种具体实现方式中，如图2所示，节流阀202包括：进气节流阀2021和出气节流阀2022。其中，进气节流阀2021，分别与第一调压阀201和第一电磁阀204相连，用于控制第一充气气体流量，具体地，可以根据实际需要手动设定调整进气节流阀2021的节流截面和/或节流长度，来控制第一充气气体流量；出气节流阀2022，与气囊301相连，用于控制第一放气气体流量，对气囊301进行放气，在本实施例中，出气节流阀2022是与外界相通的，也就是说，气囊301放出的气体可以被释放到外部空气中，此外，在本实施例中，出气节流阀2022处于常开状态，在气囊301中的气体的压强增大到一定程度后，可以通过出气节流阀2022对气囊301进行放气。

另外，在本发明的一种可选实施方式中，可以利用同时具有充气和放气功能的节流阀来替代进气节流阀2021和出气节流阀2022控制第一充气气体流量和/或第一放气气体流量，具体实现方式，此处不再赘述。

其中，第一中央控制电路203，与第一电磁阀204电连接，用于根据预设的第一充气时间和/或第一放气时间，向第一电磁阀204输出对应的第一充气时间控制电信号和/或第一放气时间控制电信号。

可选地，第一中央控制电路203为单片机、微处理器或微控制器，例如：TI的低功耗芯片MSP430、51系列单片机、ARM系列单片机等，或者采用多种电路共同实现控制器的功能，或以上的结合，本领域技术人员可以根据实际需求的方式进行选择，此处不做限定。应当注意的是，上述电路均由硬件元件组合形成的电路实现，无需借助任何程序控制。

其中，第一电磁阀204，与气囊301相连，用于根据第一充气时间控制电信号和/或第一放气时间控制电信号，对应控制气囊301的第一充气时间和/或第一放气时间。

具体地，第一中央控制电路203可以根据预设的第一充气时间和/或第一放气时间，对应控制第一电磁阀204的充气功能和/或放气功能。以给气囊301每隔1秒进行一次充放气为例，第一中央控制电路203向第一电磁阀204输出第一充气时间控制电信号，使第一电磁阀204的充气功能开启，给气囊301充气，与此同时，第一中央控制电路203中的计时器开始计时1秒，当计时时间到达1秒后，第一中央控制电路203向第一电磁阀204输出第一放气时间控制电信号，使第一电磁阀204的放气功能开启，给气囊301放气，与此同时，第一中央控制电路203中的计时器重新开始计时1秒，当计时时间到达1秒后，重复上述过程，从而实现模拟人体呼吸的呼吸频率。

在本发明的一种具体实现方式中，如图2所示，第一电磁阀204包括：第一进气电磁阀2041和第一出气电磁阀2042。

第一中央控制电路203，分别与第一进气电磁阀2041和第一出气电磁阀2042电连接，用于根据预设的第一充气时间，向第一进气电磁阀2041输出第一充气时间控制电信号，控制第一进气电磁阀2041开启，并控制第一出气电磁阀2042关闭；以及根据预设的第一放气时间，向第一出气电磁阀2042输出第一放气时间控制电信号，控制第一出气电磁阀2042开启，并控制第一进气电磁阀2041关闭。

具体地，在给气囊301进行充气时，第一中央控制电路203将控制第一进气电磁阀2041开启，第一出气电磁阀2042关闭，避免气囊301放气，以实现给气囊301的充气过程；在给气囊301进行放气时，第一中央控制电路203将控制第一出气电磁阀2042开启，第一进气电磁阀2041关闭，停止向气囊301充气，以实现给气囊301的放气过程。

第一进气电磁阀2041，分别与进气节流阀2021和气囊301相连，用于根据第一充气时间控制电信号，控制气囊301的第一充气时间。

第一出气电磁阀2042，与气囊301相连，用于根据第一放气时间控制电信号，控制气囊301的第一放气时间，对气囊301进行放气。在本实施例中，第一出气电磁阀2042是与外界相通的，也就是说，气囊301放出的气体可以被释放到外部空气中。

在本实施例中，采用出气节流阀2022和第一出气电磁阀2042给气囊301放气，不仅可以防止气囊301中气体压强突然变化，而且还增强了模拟呼吸信号。

此外，在实际应用中，可以采用二合一引线方式将第一进气电磁阀2041和第一出气电磁阀2042同时与气囊301连接，即气囊301的气流通道同时与第一进气电磁阀2041的气流通道和第一出气电磁阀2042的气流通道相连通，这样可以减少气囊301的开口，使气囊301的封闭性更好。

图3为本发明提供的生理体征模拟器实施例二的功能框图。如图3所示，在本实施例中，以气体发生装置为气泵101、生理体征输出装置为气囊301模拟人体呼吸为例进行说明，图3所示实施例二的生理体征模拟器与图2所示实施例一的生理体征模拟器的不同之处在于，本实施例中采用电子式控制方式通过第一中央控制电路203控制第一调压阀201、节流阀202和第一电磁阀204，即第一调压阀201、节流阀202和第一电磁阀204根据第一中央控制电路203输出的对应的控制电信号，执行相应的控制，无需用户直接手动设定调整第一调压阀201、节流阀202和第一电磁阀204，使得生理体征模拟器更加智能化。

在本实施例中，控制装置也包括：第一调压阀201、节流阀202、第一中央控制电路203和第一电磁阀204。

其中，第一中央控制电路203，分别与第一调压阀201、节流阀202和第一电磁阀204电连接，用于根据预设的第一气体压强，向第一调压阀201输出第一气体压强控制电信号；根据预设的第一充气气体流量和/或第一放气气体流量，向节流阀202输出对应的第一充气气体流量控制电信号和/或第一放气气体流量控制电信号；以及根据预设的第一充气时间和/或第一放气时间，向第一电磁阀204输出对应的第一充气时间控制电信号和/或第一放气时间控制电信号。

其中，第一调压阀201，与气泵101相连，用于根据第一气体压强控制电信号，调整气泵101输出气体的第一气体压强。

在本实施例中，由于人体在呼吸时，吸入气体的气体压强为标准大气压强，因此，为了更好地模拟人体呼吸，需要对气泵所产生的气体进行调压，具体地，第一调压阀201可以根据第一中央控制电路203输出的第一气体压强控制电信号，将气泵101所产生的气体的第一气体压强调整为标准大气压强，当然，也可以根据需要将气泵所产生的气体的第一气体压强调整为其它压强，此处不做限定。

其中，节流阀202，分别与第一调压阀201、第一电磁阀204和气囊301相连，用于根据第一充气气体流量控制电信号和/或第一放气气体流量控制电信号，对应控制第一充气气体流量和/或第一放气气体流量。

在本实施例中，气体流量表明了单位时间内通过气体的体积大小，节流阀202是通过改变节流截面和/或节流长度以控制流体流量的阀门，因此，可以通过节流阀202来控制流经节流阀202的气体的气体流量，包括第一充气气体流量和/或第一放气气体流量。在模拟人体呼吸时，充气时的第一充气气体流量和/或放气时的第一放气气体流量能够反映呼气或吸气时的呼吸强度，故可以通过设定节流阀202的节流截面和/或节流长度，来控制第一充气气体流量和/或第一放气气体流量，进而实现模拟人体呼吸的呼吸强度。具体地，节流阀202在接收到第一中央控制电路203输出的第一充气气体流量控制电信号和/或第一放气气体流量控制电信号后，根据第一充气气体流量控制电信号和/或第一放气气体流量控制电信号调整节流阀202的节流口的开启面积，从而控制给气囊301充气和/或放气的第一充气气体流量和/或第一放气气体流量，以实现模拟人体呼吸的呼吸强度。

在本发明的一种具体实现方式中，如图3所示，节流阀202包括：进气节流阀2021和出气节流阀2022。

第一中央控制电路203，分别与进气节流阀2021和出气节流阀2022电连接，用于根据预设的第一充气气体流量，向进气节流阀2021输出第一充气气体流量控制电信号；以及根据预设的第一放气气体流量，向出气节流阀2022输出第一放气气体流量控制电信号。

进气节流阀2021，分别与第一调压阀201和第一电磁阀204相连，用于根据第一充气气体流量控制电信号，控制第一充气气体流量。

出气节流阀2022，与气囊301相连，用于根据第一放气气体流量控制电信号，控制第一放气气体流量，对气囊301进行放气。在本实施例中，出气节流阀2022是与外界相通的，也就是说，气囊301放出的气体可以被释放到外部空气中。

另外，在本发明的一种可选实施方式中，可以利用同时具有充气和放气功能的节流阀来替代进气节流阀2021和出气节流阀2022控制第一充气气体流量和/或第一放气气体流量，具体实现方式，此处不再赘述。

第一电磁阀204，与气囊301相连，用于根据第一充气时间控制电信号和/或第一放气时间控制电信号，对应控制气囊301的第一充气时间和/或第一放气时间。

具体地，第一充气时间表明了需要给气囊301充气的时长，第一放气时间表明了需要给气囊301放气的时长，根据通过第一中央控制电路203预设的第一充气时间和/或第一放气时间，向第一电磁阀204输出对应的第一充气时间控制电信号和/或第一放气时间控制电信号，对应控制气囊301的第一充气时间和/或第一放气时间。

在本发明的一种具体实现方式中，第一电磁阀204包括：第一进气电磁阀2041和第一出气电磁阀2042。

第一中央控制电路203，分别与第一进气电磁阀2041和第一出气电磁阀2042电连接，用于根据预设的第一充气时间，向第一进气电磁阀2041输出第一充气时间控制电信号，控制第一进气电磁阀2041开启，并控制第一出气电磁阀2042关闭；以及根据预设的第一放气时间，向第一出气电磁阀2042输出第一放气时间控制电信号，控制第一出气电磁阀2042开启，并控制第一进气电磁阀2041关闭。

具体地，在给气囊301进行充气时，第一中央控制电路203将控制第一进气电磁阀2041开启，第一出气电磁阀2042关闭，避免气囊301放气，以实现给气囊301的充气过程；在给气囊301进行放气时，第一中央控制电路203将控制第一出气电磁阀2042开启，第一进气电磁阀2041关闭，停止向气囊301充气，以实现给气囊301的放气过程。

第一进气电磁阀2041，分别与进气节流阀2021和气囊301相连，用于根据第一充气时间控制电信号，控制气囊301的第一充气时间。

第一出气电磁阀2042，与气囊301相连，用于根据第一放气时间控制电信号，控制气囊301的第一放气时间，对气囊301进行放气。在本实施例中，第一出气电磁阀2042是与外界相通的，也就是说，气囊301放出的气体可以被释放到外部空气中。

应当注意的是，除上述不同之外，图3所示实施例二的生理体征模拟器与图2所示实施例一的生理体征模拟器相似，其它均可参照图2所示实施例一的生理体征模拟器的描述，此处不再赘述。

此外，本发明的生理体征模拟器还可以用于模拟人体脉搏，人体脉搏是体表可触摸到的动脉搏动，血液经由心脏的左心室收缩而挤压流入动脉，血液进入动脉将使动脉压力变大而管径扩张。在模拟人体脉搏时，本发明的生理体征输出装置可以包括毛细管，用毛细管代替人体血管，在毛细管内部注入液体，液体不宜完全注满整个毛细管，可以在毛细管内部留有少量的空间便于液体在毛细管内部流动，控制装置通过控制第二气体压强、第二充气时间和/或第二放气时间，进而控制毛细管输出模拟脉搏信号，如图4所示。

图5为本发明提供的生理体征模拟器实施例三的功能框图。如图5所示，在本实施例中，以气体发生装置为气泵101、生理体征输出装置为毛细管302模拟人体脉搏为例进行说明，图5所示实施例三的生理体征模拟器与图1b所示的生理体征模拟器的不同之处在于，控制装置具体包括：第二调压阀205、第二中央控制电路206和第二电磁阀207。

在本实施例中采用机械式控制方式控制第二调压阀205，例如，可以根据实际需要手动设定调整气体通过第二调压阀205后的第二气体压强。

其中，第二调压阀205，与气泵101相连，用于调整气泵101输出气体的第二气体压强。

具体地，通过给输送至毛细管302的气体一定的气体压强，可以使液体向右方流动聚集，进而迫使毛细管扩张。其中，通过手动设定调整第二气体压强可以改变模拟脉搏信号的强弱，也就是说，第二气体压强越大，模拟脉搏信号越强；第二气体压强越小，模拟脉搏信号越弱。

其中，第二中央控制电路206，与第二电磁阀207电连接，用于根据预设的第二充气时间和/或第二放气时间，向第二电磁阀207输出对应的第二充气时间控制电信号和/或第二放气时间控制电信号。

在本实施例中，通过给毛细管302充气和/或放气实现模拟人体脉搏(即模拟人体脉搏跳动)，并且通过控制给毛细管302的第二充气时间和/或第二放气时间来实现模拟人体脉搏的频率(即模拟人体脉搏跳动的频率)。

其中，第二电磁阀207，分别与第二调压阀205和毛细管302相连，用于根据第二充气时间控制电信号和/或第二放气时间控制电信号，对应控制毛细管302的第二充气时间和/或第二放气时间。

具体地，第二电磁阀207在接收到第二中央控制电路206输出的第二充气时间控制电信号后，控制阀门打开，实现给毛细管302的充气，在给毛细管302充气时，气体被输送至毛细管302，毛细管302内液体在气体推动作用下，向右方流动，给毛细管302的管壁施加压力，致使毛细管302的管壁扩张；第二电磁阀207在接收到第二中央控制电路206输出的第二放气时间控制电信号后，控制阀门打开，实现给毛细管302的放气，在给毛细管302放气时，气体经第二电磁阀207输送至外部，毛细管302的管壁收缩，从而实现了模拟人体脉搏。

在本发明的一种具体实现方式中，第二电磁阀207包括：第二进气电磁阀2071和第二出气电磁阀2072。

第二中央控制电路206，分别与第二进气电磁阀2071和第二出气电磁阀2072电连接，用于根据预设的第二充气时间，向第二进气电磁阀2071输出第二充气时间控制电信号，控制第二进气电磁阀2071开启，并控制第二出气电磁阀2072关闭，以向毛细管302输送气体；以及根据预设的第二放气时间，向第二出气电磁阀2072输出第二放气时间控制电信号，控制第二出气电磁阀2072开启，并控制第二进气电磁阀2071关闭，以停止向毛细管302输送气体。

第二进气电磁阀2071，分别与第二调压阀205和毛细管302相连，用于根据第二充气时间控制电信号，控制毛细管302的第二充气时间。

第二出气电磁阀2072，与毛细管302相连，用于根据第二放气时间控制电信号，控制毛细管302的第二放气时间，对毛细管302进行放气。在本实施例中，第二出气电磁阀2072是与外界相通的，也就是说，毛细管302放出的气体可以被释放到外部空气中。

此外，在实际应用中，可以采用二合一引线方式将第二进气电磁阀2071和第二出气电磁阀2072同时与毛细管302连接，即毛细管302的气流通道同时与第二进气电磁阀2071的气流通道和第二出气电磁阀2072的气流通道相连通，这样可以减少毛细管302的开口，使毛细管302的封闭性更好。

图6为本发明提供的生理体征模拟器实施例四的功能框图。如图6所示，在本实施例中，以气体发生装置为气泵101、生理体征输出装置为毛细管302模拟人体脉搏为例进行说明，图6所示实施例四的生理体征模拟器与图5所示实施例三的生理体征模拟器的不同之处在于，在本实施例中采用电子式控制方式通过第二中央控制电路206控制第二调压阀205和第二电磁阀207，即第二调压阀205和第二电磁阀207根据第二中央控制电路206输出的对应的控制电信号，执行相应的控制，无需用户手动设定调整第二调压阀205和第二电磁阀207，使得生理体征模拟器更加智能化。控制装置具体包括：第二调压阀205、第二中央控制电路206和第二电磁阀207。

其中，第二中央控制电路206，分别与第二调压阀205和第二电磁阀207电连接，用于根据预设的第二气体压强，向第二调压阀205输出第二气体压强控制电信号；以及根据预设的第二充气时间和/或第二放气时间，向第二电磁阀207输出对应的第二充气时间控制电信号和/或第二放气时间控制电信号。

其中，第二调压阀205，与气泵101相连，用于根据第二气体压强控制电信号，调整气泵101输出气体的第二气体压强。

其中，第二电磁阀207，分别与第二调压阀205和毛细管302相连，用于根据第二充气时间控制电信号和/或第二放气时间控制电信号，对应控制毛细管302的第二充气时间和/或第二放气时间。

在本发明的一种具体实现方式中，第二电磁阀207包括：第二进气电磁阀2071和第二出气电磁阀2072。

第二中央控制电路206，分别与第二进气电磁阀2071和第二出气电磁阀2072电连接，用于根据预设的第二充气时间，向第二进气电磁阀2071输出第二充气时间控制电信号，控制第二进气电磁阀2071开启，并控制第二出气电磁阀2072关闭；以及根据预设的第二放气时间，向第二出气电磁阀2072输出第二放气时间控制电信号，控制第二出气电磁阀2072开启，并控制第二进气电磁阀2071关闭。

第二进气电磁阀2071，分别与第二调压阀205和毛细管302相连，用于根据第二充气时间控制电信号，控制毛细管302的第二充气时间。

第二出气电磁阀2072，与毛细管302相连，用于根据第二放气时间控制电信号，控制毛细管302的第二放气时间，对毛细管302进行放气。在本实施例中，第二出气电磁阀2072是与外界相通的，也就是说，毛细管302放出的气体可以被释放到外部空气中。

应当注意的是，除上述不同之外，图6所示实施例四的生理体征模拟器与图5所示实施例三的生理体征模拟器相似，其它均可参照图5所示实施例三的生理体征模拟器的描述，此处不再赘述。

此外，本发明中的生理体征模拟器还可以同时用于模拟人体呼吸和脉搏，此时，生理体征输出装置可以包括气囊和毛细管，下面将通过具体实施例做进一步介绍。

图7为本发明提供的生理体征模拟器实施例五的功能框图。如图7所示，图7所示实施例五的生理体征模拟器与图1b所示的生理体征模拟器的不同之处在于，控制装置进一步用于：控制第一气体压强、第一充气气体流量、第一放气气体流量、第一充气时间和/或第一放气时间，进而控制气囊输出模拟呼吸信号；以及控制第二气体压强、第二充气时间和/或第二放气时间进而控制毛细管输出模拟脉搏信号。控制装置具体包括：第一调压阀201、节流阀202、第一中央控制电路203、第一电磁阀204、第二调压阀205、第二中央控制电路206和第二电磁阀207。

在本实施例中采用机械式控制方式控制第一调压阀201和节流阀202，例如，可以根据实际需要手动设定调整气体通过第一调压阀201后的第一气体压强以及通过节流阀202的第一充气气体流量和/或第一放气气体流量。

其中，第一调压阀201，与气泵101相连，用于调整气泵101输出气体的第一气体压强。

利用第一调压阀201调整气泵101输出气体的第一气体压强是由于人体在呼吸时，吸入气体的气体压强为标准大气压强，因此，为了更好地模拟人体呼吸，可以利用第一调压阀201将气泵101所产生的气体的第一气体压强手动设定调整为标准大气压强，当然，也可以根据实际需要利用第一调压阀201将气泵101所产生的气体的第一气体压强手动设定调整为其它压强，此处不做限定。

其中，节流阀202，分别与第一调压阀201、第一电磁阀204和气囊301相连，用于控制第一充气气体流量和/或第一放气气体流量。

在本实施例中，气体流量表明了单位时间内通过气体的体积大小，节流阀202是通过改变节流截面和/或节流长度以控制流体流量的阀门，因此，可以通过节流阀202来控制流经节流阀202的气体的气体流量，包括第一充气气体流量和/或第一放气气体流量。在模拟人体呼吸时，充气时的第一充气气体流量和/或放气时的第一放气气体流量能够反映呼气或吸气时的呼吸强度，故可以通过设定调整节流阀202的节流截面和/或节流长度，来控制第一充气气体流量和/或第一放气气体流量，进而实现模拟人体呼吸的呼吸强度。

在本发明的一种具体实现方式中，如图7所示，节流阀202包括：进气节流阀2021和出气节流阀2022。其中，进气节流阀2021，分别与第一调压阀201和第一电磁阀204相连，用于控制第一充气气体流量，具体地，可以根据实际需要手动设定调整进气节流阀2021的节流截面和/或节流长度，来控制第一充气气体流量；出气节流阀2022，与气囊301相连，用于控制第一放气气体流量，对气囊301进行放气，在本实施例中，出气节流阀2022是与外界相通的，也就是说，气囊301放出的气体可以被释放到外部空气中，此外，在本实施例中，出气节流阀2022处于常开状态，在气囊301中的气体的压强增大到一定程度后，可以通过出气节流阀2022对气囊301进行放气。

另外，在本发明的一种可选实施方式中，可以利用同时具有充气和放气功能的节流阀来替代进气节流阀2021和出气节流阀2022控制第一充气气体流量和/或第一放气气体流量，具体实现方式，此处不再赘述。

其中，第一中央控制电路203，与第一电磁阀204电连接，用于根据预设的第一充气时间和/或第一放气时间，向第一电磁阀204输出对应的第一充气时间控制电信号和/或第一放气时间控制电信号。

可选地，第一中央控制电路203为单片机、微处理器或微控制器，例如：TI的低功耗芯片MSP430、51系列单片机、ARM系列单片机等，或者采用多种电路共同实现控制器的功能，或以上的结合，本领域技术人员可以根据实际需求的方式进行选择，此处不做限定。应当注意的是，上述电路均由硬件元件组合形成的电路实现，无需借助任何程序控制。

其中，第一电磁阀204，与气囊301相连，用于根据第一充气时间控制电信号和/或第一放气时间控制电信号，对应控制气囊301的第一充气时间和/或第一放气时间。

具体地，第一中央控制电路203可以根据预设的第一充气时间和/或第一放气时间，对应控制第一电磁阀204的充气功能和/或放气功能。以给气囊301每隔1秒进行一次充放气为例，第一中央控制电路203向第一电磁阀204输出第一充气时间控制电信号，使第一电磁阀204的充气功能开启，给气囊301充气，与此同时，第一中央控制电路203中的计时器开始计时1秒，当计时时间到达1秒后，第一中央控制电路203向第一电磁阀204输出第一放气时间控制电信号，使第一电磁阀204的放气功能开启，给气囊301放气，与此同时，第一中央控制电路203中的计时器重新开始计时1秒，当计时时间到达1秒后，重复上述过程，从而实现模拟人体呼吸的呼吸频率。

在本发明的一种具体实现方式中，如图7所示，第一电磁阀204包括：第一进气电磁阀2041和第一出气电磁阀2042。

第一中央控制电路203，分别与第一进气电磁阀2041和第一出气电磁阀2042电连接，用于根据预设的第一充气时间，向第一进气电磁阀2041输出第一充气时间控制电信号，控制第一进气电磁阀2041开启，并控制第一出气电磁阀2042关闭；以及根据预设的第一放气时间，向第一出气电磁阀2042输出第一放气时间控制电信号，控制第一出气电磁阀2042开启，并控制第一进气电磁阀2041关闭。

具体地，在给气囊301进行充气时，第一中央控制电路203将控制第一进气电磁阀2041开启，第一出气电磁阀2042关闭，避免气囊301放气，以实现给气囊301的充气过程；在给气囊301进行放气时，第一中央控制电路203将控制第一出气电磁阀2042开启，第一进气电磁阀2041关闭，停止向气囊301充气，以实现给气囊301的放气过程。

第一进气电磁阀2041，分别与进气节流阀2021和气囊301相连，用于根据第一充气时间控制电信号，控制气囊301的第一充气时间。

第一出气电磁阀2042，与气囊301相连，用于根据第一放气时间控制电信号，控制气囊301的第一放气时间，对气囊301进行放气。在本实施例中，第一出气电磁阀2042是与外界相通的，也就是说，气囊301放出的气体可以被释放到外部空气中。

在本实施例中，采用出气节流阀2022和第一出气电磁阀2042给气囊301放气，不仅可以防止气囊301中气体压强突然变化，而且还增强了模拟呼吸信号。

此外，在实际应用中，可以采用二合一引线方式将第一进气电磁阀2041和第一出气电磁阀2042同时与气囊301连接，即气囊301的气流通道同时与第一进气电磁阀2041的气流通道和第一出气电磁阀2042的气流通道相连通，这样可以减少气囊301的开口，使气囊301的封闭性更好。

其中，第二调压阀205，与气泵101相连，用于调整气泵101输出气体的第二气体压强。

具体地，通过给输送至毛细管302的气体一定的气体压强，可以使液体向右方流动聚集，进而迫使毛细管扩张。其中，通过手动设定调整第二气体压强可以改变模拟脉搏信号的强弱，也就是说，第二气体压强越大，模拟脉搏信号越强；第二气体压强越小，模拟脉搏信号越弱。

其中，第二中央控制电路206，与第二电磁阀207电连接，用于根据预设的第二充气时间和/或第二放气时间，向第二电磁阀207输出对应的第二充气时间控制电信号和/或第二放气时间控制电信号。

在本实施例中，通过给毛细管302充气和/或放气实现模拟人体脉搏(即模拟人体脉搏跳动)，并且通过控制给毛细管302的第二充气时间和/或第二放气时间来实现模拟人体脉搏的频率(即模拟人体脉搏跳动的频率)。

其中，第二电磁阀207，分别与第二调压阀205和毛细管302相连，用于根据第二充气时间控制电信号和/或第二放气时间控制电信号，对应控制毛细管302的第二充气时间和/或第二放气时间。

具体地，第二电磁阀207在接收到第二中央控制电路206输出的第二充气时间控制电信号后，控制阀门打开，实现给毛细管302的充气，在给毛细管302充气时，气体被输送至毛细管302，毛细管302内液体在气体推动作用下，向右方流动，给毛细管302的管壁施加压力，致使毛细管302的管壁扩张；第二电磁阀207在接收到第二中央控制电路206输出的第二放气时间控制电信号后，控制阀门打开，实现给毛细管302的放气，在给毛细管302放气时，气体经第二电磁阀207输送至外部，毛细管302的管壁收缩，从而实现了模拟人体脉搏。

在本发明的一种具体实现方式中，第二电磁阀207包括：第二进气电磁阀2071和第二出气电磁阀2072。

第二中央控制电路206，分别与第二进气电磁阀2071和第二出气电磁阀2072电连接，用于根据预设的第二充气时间，向第二进气电磁阀2071输出第二充气时间控制电信号，控制第二进气电磁阀2071开启，并控制第二出气电磁阀2072关闭，以向毛细管302输送气体；以及根据预设的第二放气时间，向第二出气电磁阀2072输出第二放气时间控制电信号，控制第二出气电磁阀2072开启，并控制第二进气电磁阀2071关闭，以停止向毛细管302输送气体。

第二进气电磁阀2071，分别与第二调压阀205和毛细管302相连，用于根据第二充气时间控制电信号，控制毛细管302的第二充气时间。

第二出气电磁阀2072，与毛细管302相连，用于根据第二放气时间控制电信号，控制毛细管302的第二放气时间，对毛细管302进行放气。在本实施例中，第二出气电磁阀2072是与外界相通的，也就是说，毛细管302放出的气体可以被释放到外部空气中。

此外，在实际应用中，可以采用二合一引线方式将第二进气电磁阀2071和第二出气电磁阀2072同时与毛细管302连接，即毛细管302的气流通道同时与第二进气电磁阀2071的气流通道和第二出气电磁阀2072的气流通道相连通，这样可以减少毛细管302的开口，使毛细管302的封闭性更好。

在本实施例中，利用第一中央控制电路控制第一电磁阀和利用第二中央控制电路控制第二电磁阀，但是，也可以利用一中央控制电路同时实现对第一电磁阀和第二电磁阀的控制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，此处不做限定。

图8为本发明提供的生理体征模拟器实施例六的功能框图。如图8所示，图8所示实施例六的生理体征模拟器与图7所示实施例五的生理体征模拟器的不同之处在于，控制装置还包括：第一气流开关208和第二气流开关209。其中，第一气流开关208，分别与第一电磁阀204和气囊301相连，用于控制是否向气囊301充气；第二气流开关209，分别与第二电磁阀207与毛细管302相连，用于控制是否向毛细管302输送气体。应当注意的是，在本实施例中采用机械式控制方式控制第一气流开关208和第二气流开关209。

此外，还可以采用电子式控制方式控制第一气流开关和第二气流开关，具体地，第一气流开关还与第一中央控制电路电连接，用于根据第一中央控制电路输出的第一开关控制电信号，控制是否向气囊充气；第二气流开关还与第二中央控制电路电连接，用于根据第二中央控制电路输出的第二开关控制电信号，控制是否向毛细管充气。

在使用本实施例中的生理体征模拟器时，需要对生理体征模拟器进行调节，这里可以通过控制第一气流开关和第二气流开关来对生理体征模拟器进行调节，具体地，可以控制打开第一气流开关，关闭第二气流开关，实现模拟人体呼吸的调节；控制打开第二气流开关，关闭第一气流开关，实现模拟人体脉搏的调节。

另外，本实施例中的生理体征模拟器可以仅用于模拟人体呼吸或模拟人体脉搏，也就是说，可以通过打开第一气流开关、关闭第二气流开关实现模拟人体呼吸或可以通过关闭第一气流开关、打开第二气流开关实现模拟人体脉搏，当然，也可以通过第一中央控制电路使第一电磁阀工作，第二中央控制电路使第二电磁阀停止工作来实现模拟人体呼吸或通过第一中央控制电路使第一电磁阀停止工作，第二中央控制电路使第二电磁阀工作来实现模拟人体脉搏。

在本实施例中，利用第一中央控制电路控制第一电磁阀和/或第一气流开关，且利用第二中央控制电路控制第二电磁阀和/或第二气流开关，但是，也可以利用一中央控制电路同时实现对第一电磁阀和/或第一气流开关、第二电磁阀和/或第二气流开关的控制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，此处不做限定。

应当注意的是，除上述不同之外，图8所示实施例六的生理体征模拟器与图7所示实施例五的生理体征模拟器相似，其它均可参照图7所示实施例五的生理体征模拟器的描述，此处不再赘述。

图9为本发明提供的生理体征模拟器实施例七的功能框图。如图9所示，图9所示实施例七的生理体征模拟器与图1b所示的生理体征模拟器的不同之处在于，控制装置进一步用于：控制第一气体压强、第一充气气体流量、第一放气气体流量、第一充气时间和/或第一放气时间，进而控制气囊输出模拟呼吸信号；以及控制第二气体压强、第二充气时间和/或第二放气时间进而控制毛细管输出模拟脉搏信号。其中，控制装置具体包括：第一调压阀201、节流阀202、第一中央控制电路203、第一电磁阀204、第二调压阀205、第二中央控制电路206和第二电磁阀207。

在本实施例中采用电子式控制方式通过第一中央控制电路203控制第一调压阀201、节流阀202和第一电磁阀204，第二中央控制电路206控制第二调压阀205和第二电磁阀207，即第一调压阀201、节流阀202和第一电磁阀204根据第一中央控制电路203输出的对应的控制电信号，以及第二调压阀205和第二电磁阀207根据第二中央控制电路206输出的对应的控制电信号，执行相应的控制，无需用户手动设定调整第一调压阀201、节流阀202、第一电磁阀204、第二调压阀205和第二电磁阀207，使得生理体征模拟器更加智能化。

本实施例中模拟人体呼吸与图3所示实施例二中模拟人体呼吸类似，对于本实施例中模拟人体呼吸的描述均可参照图3所示实施例二中模拟人体呼吸的描述，此处不再赘述；本实施例中模拟人体脉搏与图6所示实施例四中模拟人体脉搏类似，对于本实施例中模拟人体脉搏的描述均可参照图6所示实施例四中模拟人体脉搏的描述，此处不再赘述。

图10为本发明提供的生理体征模拟器实施例八的功能框图。图10所示实施例八的生理体征模拟器与图9所示实施例七的生理体征模拟器不同之处在于，控制装置还包括：第一气流开关208和第二气流开关209。其中，第一气流开关208，与第一中央控制电路203电连接，且分别与第一电磁阀204和气囊301相连，用于根据第一中央控制电路203输出的第一开关控制电信号，控制是否向气囊充气；第二气流开关209，与第二中央控制电路206电连接，且分别与第二电磁阀207与毛细管302相连，用于根据第二中央控制电路206输出的第二开关控制电信号，控制是否向毛细管302输送气体。应当注意的是，在本实施例中采用电子式控制方式控制第一气流开关208和第二气流开关209。

在使用本实施例中的生理体征模拟器时，需要对生理体征模拟器进行调节，这里可以通过控制第一气流开关和第二气流开关来对生理体征模拟器进行调节，具体地，可以控制打开第一气流开关，关闭第二气流开关，实现模拟人体呼吸的调节；控制打开第二气流开关，关闭第一气流开关，实现模拟人体脉搏的调节。

另外，本实施例中的生理体征模拟器可以仅用于模拟人体呼吸或模拟人体脉搏，也就是说，可以通过打开第一气流开关、关闭第二气流开关实现模拟人体呼吸或可以通过关闭第一气流开关、打开第二气流开关实现模拟人体脉搏，当然，也可以通过第一中央控制电路使第一电磁阀工作，第二中央控制电路使第二电磁阀停止工作来实现模拟人体呼吸或通过第一中央控制电路使第一电磁阀停止工作，第二中央控制电路使第二电磁阀工作来实现模拟人体脉搏。

在本实施例中，利用第一中央控制电路控制第一电磁阀和/或第一气流开关，且利用第二中央控制电路控制第二电磁阀和/或第二气流开关，但是，也可以利用一中央控制电路同时实现对第一电磁阀和/或第一气流开关、第二电磁阀和/或第二气流开关的控制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，此处不做限定。

应当注意的是，除上述不同之外，图10所示实施例八的生理体征模拟器与图9所示实施例七的生理体征模拟器相似，其它均可参照图9所示实施例七的生理体征模拟器的描述，此处不再赘述。

可选地，在本上述各个实施例中，生理体征模拟器还包括：压力源(图中未示出)，设置在生理体征输出装置的上方，用于加强生理体征输出装置输出的模拟生理体征信号。本发明中的生理体征输出装置所输出的生理体征信号可能会由于信号较弱而影响对健康监测产品的检测，因此，可以通过在生理体征输出装置上方施加压力源的方式，加强生理体征输出装置输出的模拟生理体征信号。

为了能够更好地模拟人体呼吸，本发明上述各个实施例中的气囊优选由柔性材料组成，从而实现在给气囊充气时，气囊体积膨胀；在给气囊放气时，气囊体积收缩。

为了能够更好地模拟人体呼吸，本发明各个实施例中的毛细管优选由柔性材料组成，以使毛细管能够更好地扩张与收缩，具体地，给毛细管一定的气体压强时，毛细管的管壁扩张，关闭气压后，毛细管收缩，此外，还可以设定毛细管的管壁厚度小于或等于预设阈值，例如管壁厚度小于或等于1.5毫米，以更好的实现毛细管的扩张与收缩，如果管壁太厚，则可能需要很高的气体压强才能使毛细管的管壁扩张，而造成资源浪费；如果管壁太薄，则可能在施加气体压强时，使管壁破裂，造成生理体征模拟器无法使用。

应当理解的是，上述各个实施例中的第一调压阀、节流阀、第一中央控制电路、第一电磁阀、第一气流开关、第二调压阀、第二中央控制电路、第二电磁阀和第二气流开关，根据实际需求会与电源电连接，若需要电能，则会与电源电连接，若不需要电能，则无需与电源电连接，当然，若上述各个实施例中的第一调压阀、节流阀、第一中央控制电路、第一电磁阀、第一气流开关、第二调压阀、第二中央控制电路、第二电磁阀和第二气流开关内部设有内置电源，则无需与电源电连接。

此外，应当注意的是，上述各个实施例中预设的第一气体压强、预设的第一充气气体流量、预设的第一放气气体流量、预设的第一充气时间和预设的第一放气时间，可以通过第一中央控制电路的输入按键输入，并显示在第一中央控制电路的显示屏上，也可以直接写入第一中央控制电路的内部；预设的第二气体压强、预设的第二充气气体流量、预设的第二放气气体流量、预设的第二充气时间和预设的第二放气时间，可以通过第二中央控制电路的输入按键输入，并显示在第二中央控制电路的显示屏上，也可以直接写入第二中央控制电路的内部。本领域技术人员可以根据需要进行选择，此处不做限定。

本发明提供的生理体征模拟器，通过控制气体的气流参数，根据气流参数控制生理体征输出装置输出相应的模拟生理体征信号，可以准确地模拟人体不同状态下的生理体征信息，从而真实的反应生理体征的状况，克服了现有技术仅能输出稳定的模拟体征信号，而无法反映生理体征的真实状况的缺陷。

图11为本发明提供的健康监测产品的检测系统的功能框图。如图11所示，该健康监测产品的检测系统1000包括：生理体征模拟器100、健康监测产品200以及分析装置300。

其中，生理体征模拟器100为上述各个实施例中的生理体征模拟器；健康监测产品200用于监测生理体征模拟器100输出的模拟生理体征信号得到监测结果；分析装置300用于分析监测结果，以实现对健康监测产品200的检测。

可选地，健康监测产品200为基于摩擦发电机的健康监测产品和/或基于压电发电机的健康监测产品。

在本发明中，生理体征模拟器输出的模拟生理体征信号可以用于验证健康监测产品的质量，具体地，健康监测产品对生理体征模拟器输出的模拟生理体征信号进行监测，得到监测结果，并将监测结果输出至分析装置，分析装置对监测结果进行分析，从而实现对健康监测产品的检测，从而可以准确地检测出健康监测产品是否存在质量问题，例如可以通过模拟呼吸、模拟脉搏以及模拟呼吸和脉搏对健康监测产品进行检测，图12a、图12b和图12c分别示出了模拟呼吸信号的测试图、模拟脉搏信号的测试图、以及模拟呼吸信号和模拟脉搏信号的测试图。

在实际应用时，可能会出现生理体征模拟器输出的模拟生理体征信号较弱，不容易被健康监测产品监测到的缺陷，为了克服上述问题，可以通过在生理体征模拟器的生理体征输出装置上施加压力源的方式，增强生理体征模拟器输出的模拟生理体征信号，从而使健康监测产品能够准确地监测到模拟生理体征信号，从而能够更好的验证健康监测产品的质量。

本发明提供的健康监测产品的检测系统，生理体征模拟器能够输出真实反映人体生理体征状况的模拟生理体征信号，进行可精确地检测健康监测产品的质量，从而能够使健康监测产品更好的为用户服务。

本发明中所提到的各种模块、电路均为由硬件实现的电路，虽然其中某些模块、电路集成了软件，但本发明所要保护的是集成软件对应的功能的硬件电路，而不仅仅是软件本身。

本领域技术人员应该理解，附图或实施例中所示的装置结构仅仅是示意性的，表示逻辑结构。其中作为分离部件显示的模块可能是或者可能不是物理上分开的，作为模块显示的部件可能是或者可能不是物理模块。

最后，需要注意的是：以上列举的仅是本发明的具体实施例子，当然本领域的技术人员可以对本发明进行改动和变型，倘若这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，均应认为是本发明的保护范围。

Claims (21)

1.一种生理体征模拟器，其特征在于，包括：气体发生装置、控制装置和生理体征输出装置；

所述气体发生装置，与所述控制装置相连，用于产生气体，并将所产生的气体输送至所述控制装置；

所述控制装置，与所述生理体征输出装置相连，用于控制气体的气流参数，根据所述气流参数控制所述生理体征输出装置输出相应的模拟生理体征信号。

2.根据权利要求1所述的生理体征模拟器，其特征在于，所述气流参数包括：气体压强、充气气体流量、放气气体流量、充气时间和/或放气时间；其中，所述气体压强包括第一气体压强和/或第二气体压强；所述充气气体流量包括第一充气气体流量和/或第二充气气体流量；所述放气气体流量包括第一放气气体流量和/或第二放气气体流量；所述充气时间包括第一充气时间和/或第二充气时间；所述放气时间包括第一放气时间和/或第二放气时间。

3.根据权利要求2所述的生理体征模拟器，其特征在于，所述生理体征输出装置包括气囊；

其中，所述控制装置进一步用于：控制所述第一气体压强、所述第一充气气体流量、所述第一放气气体流量、所述第一充气时间和/或所述第一放气时间，进而控制所述气囊输出模拟呼吸信号。

4.根据权利要求3所述的生理体征模拟器，其特征在于，所述控制装置包括：第一调压阀、节流阀、第一中央控制电路和第一电磁阀；

所述第一调压阀，与所述气体发生装置相连，用于调整所述气体发生装置输出气体的第一气体压强；

所述节流阀，用于控制所述第一充气气体流量和/或所述第一放气气体流量；

所述第一中央控制电路，与所述第一电磁阀相连，用于根据预设的第一充气时间和/或第一放气时间，向所述第一电磁阀输出对应的第一充气时间控制电信号和/或第一放气时间控制电信号；

所述第一电磁阀，用于根据所述第一充气时间控制电信号和/或所述第一放气时间控制电信号，对应控制所述气囊的第一充气时间和/或第一放气时间。

5.根据权利要求4所述的生理体征模拟器，其特征在于，所述节流阀包括：进气节流阀和出气节流阀；

所述进气节流阀，分别与所述第一调压阀和所述第一电磁阀相连，用于控制所述第一充气气体流量；

所述出气节流阀，与所述气囊相连，用于控制所述第一放气气体流量，对所述气囊进行放气。

6.根据权利要求5所述的生理体征模拟器，其特征在于，所述第一电磁阀包括：第一进气电磁阀和第一出气电磁阀；

所述第一中央控制电路，分别与所述第一进气电磁阀和所述第一出气电磁阀相连，用于根据所述预设的第一充气时间，向所述第一进气电磁阀输出所述第一充气时间控制电信号，控制所述第一进气电磁阀开启，并控制所述第一出气电磁阀关闭；以及根据所述预设的第一放气时间，向所述第一出气电磁阀输出所述第一放气时间控制电信号，控制所述第一出气电磁阀开启，并控制所述第一进气电磁阀关闭；

所述第一进气电磁阀，分别与所述进气节流阀和所述气囊相连，用于根据所述第一充气时间控制电信号，控制所述气囊的第一充气时间；

所述第一出气电磁阀，与所述气囊相连，用于根据所述第一放气时间控制电信号，控制所述气囊的第一放气时间，对所述气囊进行放气。

7.根据权利要求3所述的生理体征模拟器，其特征在于，所述控制装置包括：第一中央控制电路、第一调压阀、节流阀和第一电磁阀；

所述第一中央控制电路，分别与所述第一调压阀、所述节流阀和所述第一电磁阀相连，用于根据预设的第一气体压强，向所述第一调压阀输出第一气体压强控制电信号；根据预设的第一充气气体流量和/或第一放气气体流量，向所述节流阀输出对应的第一充气气体流量控制电信号和/或第一放气气体流量控制电信号；以及根据预设的第一充气时间和/或第一放气时间，向所述第一电磁阀输出对应的第一充气时间控制电信号和/或第一放气时间控制电信号；

所述第一调压阀，与所述气体发生装置相连，用于根据所述第一气体压强控制电信号，调整所述气体发生装置输出气体的第一气体压强；

所述节流阀，用于根据所述第一充气气体流量控制电信号和/或所述第一放气气体流量控制电信号，对应控制所述第一充气气体流量和/或所述第一放气气体流量；

所述第一电磁阀，用于根据所述第一充气时间控制电信号和/或所述第一放气时间控制电信号，对应控制所述气囊的第一充气时间和/或第一放气时间。

8.根据权利要求7所述的生理体征模拟器，其特征在于，所述节流阀包括：进气节流阀和出气节流阀；

所述第一中央控制电路，分别与所述进气节流阀和所述出气节流阀相连，用于根据所述预设的第一充气气体流量，向所述进气节流阀输出所述第一充气气体流量控制电信号；以及根据所述预设的第一放气气体流量，向所述出气节流阀输出所述第一放气气体流量控制电信号；

所述进气节流阀，分别与所述第一调压阀和所述第一电磁阀相连，用于根据所述第一充气气体流量控制电信号，控制所述第一充气气体流量；

所述出气节流阀，与所述气囊相连，用于根据所述第一放气气体流量控制电信号，控制所述第一放气气体流量，对所述气囊进行放气。

9.根据权利要求8所述的生理体征模拟器，其特征在于，所述第一电磁阀包括：第一进气电磁阀和第一出气电磁阀；

所述第一中央控制电路，分别与所述第一进气电磁阀和第一出气电磁阀相连，用于根据所述预设的第一充气时间，向所述第一进气电磁阀输出所述第一充气时间控制电信号，控制所述第一进气电磁阀开启，并控制所述第一出气电磁阀关闭；以及根据所述预设的第一放气时间，向所述第一出气电磁阀输出所述第一放气时间控制电信号，控制所述第一出气电磁阀开启，并控制所述第一进气电磁阀关闭；

所述第一进气电磁阀，分别与所述进气节流阀和所述气囊相连，用于根据所述第一充气时间控制电信号，控制所述气囊的第一充气时间；

所述第一出气电磁阀，与所述气囊相连，用于根据所述第一放气时间控制电信号，控制所述气囊的第一放气时间，对所述气囊进行放气。

10.根据权利要求2-9任一项所述的生理体征模拟器，其特征在于，所述生理体征输出装置包括毛细管；

所述控制装置进一步用于：控制所述第二气体压强、所述第二充气时间和/或所述第二放气时间，进而控制所述毛细管输出模拟脉搏信号。

11.根据权利要求10所述的生理体征模拟器，其特征在于，所述控制装置包括：第二调压阀、第二中央控制电路和第二电磁阀；

所述第二调压阀，与所述气体发生装置相连，用于调整所述气体发生装置输出气体的第二气体压强；

所述第二中央控制电路，与所述第二电磁阀相连，用于根据预设的第二充气时间和/或第二放气时间，向所述第二电磁阀输出对应的第二充气时间控制电信号和/或第二放气时间控制电信号；

所述第二电磁阀，用于根据所述第二充气时间控制电信号和/或所述第二放气时间控制电信号，对应控制所述毛细管的第二充气时间和/或第二放气时间。

12.根据权利要求11所述的生理体征模拟器，其特征在于，所述第二电磁阀包括：第二进气电磁阀和第二出气电磁阀；

所述第二中央控制电路，分别与所述第二进气电磁阀和第二出气电磁阀相连，用于根据所述预设的第二充气时间，向所述第二进气电磁阀输出所述第二充气时间控制电信号，控制所述第二进气电磁阀开启，并控制所述第二出气电磁阀关闭，以向所述毛细管输送气体；以及根据所述预设的第二放气时间，向所述第二出气电磁阀输出所述第二放气时间控制电信号，控制所述第二出气电磁阀开启，并控制所述第二进气电磁阀关闭，以停止向所述毛细管输送气体；

所述第二进气电磁阀，分别与所述第二调压阀和所述毛细管相连，用于根据所述第二充气时间控制电信号，控制所述毛细管的第二充气时间；

所述第二出气电磁阀，与所述毛细管相连，用于根据所述第二放气时间控制电信号，控制所述毛细管的第二放气时间，对所述毛细管进行放气。

13.根据权利要求10所述的生理体征模拟器，其特征在于，所述控制装置包括：第二中央控制电路、第二调压阀和第二电磁阀；

所述第二中央控制电路，分别与所述第二调压阀和所述第二电磁阀相连，用于根据预设的第二气体压强，向所述第二调压阀输出第二气体压强控制电信号；以及根据预设的第二充气时间和/或第二放气时间，向所述第二电磁阀输出对应的第二充气时间控制电信号和/或第二放气时间控制电信号；

所述第二调压阀，与所述气体发生装置相连，用于根据所述第二气体压强控制电信号，调整所述气体发生装置输出气体的第二气体压强；

所述第二电磁阀，用于根据所述第二充气时间控制电信号和/或所述第二放气时间控制电信号，对应控制所述毛细管的第二充气时间和/或第二放气时间。

14.根据权利要求13所述的生理体征模拟器，其特征在于，所述第二电磁阀包括：第二进气电磁阀和第二出气电磁阀；

所述第二中央控制电路，分别与所述第二进气电磁阀和第二出气电磁阀相连，用于根据所述预设的第二充气时间，向所述第二进气电磁阀输出所述第二充气时间控制电信号，控制所述第二进气电磁阀开启，并控制所述第二出气电磁阀关闭；以及根据所述预设的第二放气时间，向所述第二出气电磁阀输出所述第二放气时间控制电信号，控制所述第二出气电磁阀开启，并控制所述第二进气电磁阀关闭；

所述第二进气电磁阀，分别与所述第二调压阀和所述毛细管相连，用于根据所述第二充气时间控制电信号，控制所述毛细管的第二充气时间；

所述第二出气电磁阀，与所述毛细管相连，用于根据所述第二放气时间控制电信号，控制所述毛细管的第二放气时间，对所述毛细管进行放气。

15.根据权利要求10-14任一项所述的生理体征模拟器，其特征在于，所述毛细管的管壁厚度小于或等于1.5毫米。

16.根据权利要求10-14任一项所述的生理体征模拟器，其特征在于，所述控制装置还包括：第一气流开关和第二气流开关；

所述第一气流开关，与所述第一电磁阀相连，用于控制是否向所述气囊充气；

所述第二气流开关，与所述第二电磁阀相连，用于控制是否向所述毛细管输送气体。

17.根据权利要求16所述的生理体征模拟器，其特征在于，所述第一气流开关还与所述第一中央控制电路相连，用于根据所述第一中央控制电路输出的第一开关控制电信号，控制是否向所述气囊充气；

所述第二气流开关还与所述第二中央控制电路相连，用于根据所述第二中央控制电路输出的第二开关控制电信号，控制是否向所述毛细管充气。

18.根据权利要求1所述的生理体征模拟器，其特征在于，所述生理体征模拟器还包括：压力源，设置在所述生理体征输出装置上方，用于加强所述生理体征输出装置输出的模拟生理体征信号。

19.根据权利要求1所述的生理体征模拟器，其特征在于，所述气体发生装置为气泵。

20.一种健康监测产品的检测系统，其特征在于，包括权利要求1-19任一项所述的生理体征模拟器，以及健康监测产品、分析装置；

所述健康监测产品，用于监测所述生理体征模拟器输出的模拟生理体征信号得到监测结果；

所述分析装置，用于分析所述监测结果，以实现对所述健康监测产品的检测。

21.根据权利要求20所述的健康监测产品的检测系统，其特征在于，所述健康监测产品为基于摩擦发电机的健康监测产品和/或基于压电发电机的健康监测产品。