智能婴儿车

文浙江省嘉善县第二高级中学高三（四）班 张翁渔

婴儿车是新生儿家庭的必需品，人们对婴儿车的品质要求也越来越高。如今很多设备都走上了智能化道路，这也是婴儿车的主要发展方向。

传统的婴儿车仅作为代步工具，存在以下缺陷：重心偏高，容易翻车，稳定性较差；开放式的设计导致防护措施少、安全性能较差，若婴儿被陌生人抱走，无法做出任何提示及报警；缺乏对婴儿身体重要参数（体温、体重等）的检测、使用寿命短、无助力装置、推行时较费力。

智能化的婴儿车应具有如下特点：保障婴儿在公共环境中的安全，提高车体的舒适性，延长产品的使用寿命，能及时了解婴儿在车内的身体参数。

一、结构设计

我设计了基于ARM嵌入式芯片（STM32M3系列单片机）的智能婴儿车系统，其结构如图 1、2、3 所示。

二、主要功能模块

1.身份识别及防抱走功能

通过射频识别技术（RFID）识别身份，当看护人通过RFID解锁时，需携带授权电子标签，否则解锁失败。看护者将婴儿放在车内时，压力传感器启动。若有人强行抱走婴儿，压力传感器检测到的数值发生变化，单片机发送控制信号给蜂鸣器和LED灯带，提醒看护者。

2.防翻车功能

红外传感器可实时检测婴儿车前方的路况，正常行进时，马达正转助力，若婴儿车前方出现障碍物，则红外传感器检测到的电信号会发生变化，单片机发送控制信号给马达，马达与驱动轮的转动方向相反，实现智能制动。

3.运动状态检测及智能助力系统

加速度传感器可实时检测婴儿车的加速度，若不在预设值的范围内，则单片机发送控制信号给蜂鸣器和LED灯带，提醒看护者及时调整速度。位置角度传感器可实时检测婴儿车的角度，若大于预设值，则单片机发送控制信号给马达，马达加速正转，使看护者推婴儿车时更省力。

4.姿态调整功能

采用三段式车体设计以适应婴儿躺着和坐着时的两种姿态。

5.智能遮阳及照明功能

环境光线传感器可实时检测照射在婴儿车上的阳光强度，若大于单片机内的预设值，则单片机发送控制信号给舵机，舵机带动遮阳支架转动，根据外界光线的变化调节遮阳棚的角度。若检测到的阳光强度小于单片机内的预设值，则单片机发送控制信号驱动LED灯工作，提高婴儿车内的亮度。

图1 智能婴儿车总体设计原理图

图2 运动单元的结构示意图

图3 红外传感器的安装示意图

1.支架2.车体21.第一底板22.第二底板23.第三底板24.定位孔25.插销孔 26.插销 27.螺纹孔 28.紧固螺栓3.单片机 41.舵机42.遮阳支架43.遮阳布51.LED灯带61.检测轮62.驱动轮63.马达64.传动轴