Инженеры Института прочности конструкций и систем Фраунгофера (Германия) разработали шлем во встроенным сенсором, который измеряет степень вибрации при движении на транспортном средстве — когда её величина превышает допустимые значения, система подаёт звуковой сигнал.
Источник изображений: fraunhofer.de
Шлем адресован водителям машин с тяжёлыми условиями эксплуатации — экскаваторов и бульдозеров. Во внутренний крепёжный ремень шлема, опоясывающего верхнюю часть головы, встроен пьезоэлектрический датчик, имеющий форму тонкой плёнки из покрытого алюминием пенополипропилена. Пьезоэлектрический эффект означает возникновение измеримого электрического сигнала при физической деформации: чем больше деформация, тем выше напряжение.
Во время движения водитель испытывает тряску, датчик деформируется и генерирует сигналы. Напряжение и частота этих сигналов транслируются на нательный модуль, который передаёт информацию на компьютер. Поступающие на компьютер данные анализируются, и если вибрация достигает опасного уровня, водитель получает предупреждение. Тогда он может сделать перерыв и, к примеру, попытаться исправить ситуацию, закрепив у сиденья демпфирующие элементы.
Чрезмерно сильная или продолжительная тряска может вылиться в серьёзные повреждения головного мозга, позвоночника или глаз. На практике сенсор может использоваться на этапе проектирования транспортных средств, помогая обнаруживать и устранять тряску до того, как машина поступит в производство. «Вибрации всего тела, которым подвергаются водители строительных машин, в среднем выражаются в ускорении от 0,2 до 1,5 м/с²; пиковые значения могут быть значительно выше. Наш датчик на шлеме позволяет с лёгкостью точно измерять вибрационную нагрузку в повседневной работе. Это поможет значительно улучшить защиту здоровья», — прокомментировал проект специалист по электромеханике Бьёрн Зайпель (Björn Seipel).