婴幼儿智能防噎手圈

余天强 陈就 王恩祈

有些小物品易使婴幼兒噎住，如硬币、扣子等，如不及时施救，会危及他们的生命。如何防止婴幼儿被噎住？一方面家长应加强监管，避免让婴幼儿随意拿到小物品。另一方面，我们想发明一种婴幼儿智能防噎手圈。一旦婴幼儿抓取小物品往口里塞时，智能防噎手圈立即发出报警声并迅速轻微振动其手臂，使其手中物品掉落，从而解除安全隐患。

一、结构设计

1.外部感应系统

当婴幼儿手抓物品有往嘴里塞的动作时，继电器工作，否则断开。手圈能判断物品的大小，如果物品横截面小于或等于2厘米，手圈报警并振动，使物品从婴幼儿手中掉落，如图1所示。

2.中央处理系统

中央处理系统包括景物和距离传感器、视频信号数字化设备、视频信号快速处理器等。其中，景物和距离传感器为图像传感器。视频信号数字化设备将距离传感器传输过来的信号转化为计算机能分析的数字信号。视频信号快速处理器再对视频信号进行实时、快速的处理。

3.报警及振动系统

完成对传输过来的各种信号的处理工作以及处理系统发出的指令。结构图如图2。

二、工作原理

1.感应系统

感应系统主要包括一个光电传感器和一个光电编码器，通过灰度传感器识别物品的长度、宽度、截面积大小等，利用触碰传感器检测物品是否危险，通过红外发射器检测物品是否向口腔方向移动，利用伺服马达完成振动动作，实现越限报警，并通过轻微振动解除物品入口的隐患。……