Bestuurders van zware voertuigen en machines staan vaak bloot aan potentieel schadelijke zware trillingen. Een 'slimme' helm waarschuwt tijdig om gezondheidsschade te voorkomen.
 

Eureka is de rubriek voor 'productontwerpen voor morgen' uit het maandblad De Ingenieur.


Als het menselijk lichaam langdurig blootstaat aan trillingen met een lage frequentie, dan kan op lange termijn gezondheidsschade ontstaan. Trillingen tussen vier en zes hertz kunnen bijvoorbeeld schade veroorzaken aan de wervelkolom, terwijl trillingen tussen twintig en dertig hertz schadelijk kunnen zijn voor de hersenen of leiden tot verminderd gezichtsvermogen.

Onderzoekers van het Fraun­hofer-Institut fĂŒr Betriebsfestigkeit und SystemzuverlĂ€ssigkeit ontwikkelden een manier om dit te meten. Ze ontwikkelden een veiligheidshelm waarin een piĂ«zo-elektrische sensor is aangebracht.


Draadloos verbonden

Deze zit aan de binnenkant van de helm bovenop de band waarmee het hoofd zit vastgegespt. Het lichaam geeft de trillingen door aan het piëzo-elektrische element waardoor dat vervormt en een elektrisch signaal genereert.

Dit wordt draadloos verzonden naar een computermodule die het signaal in real time uitleest en analyseert.


Waarschuwingssignaal
 

De feedback vanuit de computer kan op verschillende manieren worden benut. Bijvoorbeeld door direct een waarschuwingssignaal te geven wanneer grenswaarden worden overschreden, zodat de chauffeur kan stoppen.

Continu potentieel schadelijke trillingen zijn een teken om permanentere maatregelen te treffen om de bestuurder te beschermen, bijvoorbeeld door betere demping aan te brengen.

Fabrikanten kunnen de helm in de toekomst ook benutten om prototype van voertuigen te testen. Volgens het Fraunhofer-Institut is er veel belangstelling voor de technologie als manier om langdurige uitval met bijbehorende hoge kosten te voorkomen.


Tekst: Paul Schilperoord
Foto: Ursula Raapke/Fraunhofer LBF