能自動發(fā)求救信號的MEMS頭盔碰撞偵測器設(shè)計(jì)

微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)芯片不僅徹底改變汽車的安全性(透過觸發(fā)安全氣囊)，也為智能手機(jī)注入了智能元素(可傳感方位)。 MEMS并進(jìn)一步催生全新的產(chǎn)品應(yīng)用類型，從動作傳感遙控器到可監(jiān)控與追蹤農(nóng)場動物放牧的MooMonitor頸圈。

如今，美國ICEdot公司還開發(fā)出一款結(jié)合MEMS與緊急定位傳送器功能的頭部創(chuàng)傷偵測系統(tǒng)，能夠讓穿戴運(yùn)動頭盔者在遭遇撞擊而失去意識時(shí)，實(shí)時(shí)發(fā)送求救信號，使傷者能更迅速獲得緊急治療。

“ICEdot”這個名字取自‘In Case of Emergency’的意思，它一開始用于緊急事故通告服務(wù)中，讓參與摩托車越野賽或滑板等危險(xiǎn)運(yùn)動的人穿戴一種內(nèi)建PIN與緊急聯(lián)絡(luò)電話的特殊腕帶識別手鏈(或者也能做成專用貼紙貼在頭盔上)。當(dāng)有人撥打此求緊急電話并提供PIN時(shí)，該系統(tǒng)會立即傳送一則通知訊息給配戴手鏈者的緊急聯(lián)絡(luò)人，而如果遇到有糖尿病或過敏等必須就醫(yī)的特殊狀況時(shí)，現(xiàn)場人員還會即使指導(dǎo)如何加以因應(yīng)。

然而，隨著MEMS傳感器出現(xiàn)，該服務(wù)如今已能在配戴者遭受撞擊失去意識時(shí)，自動發(fā)送信息給緊急聯(lián)絡(luò)人了。

ICEdot公司CEO Chris Zenthoefer表示：“這款傳感器的運(yùn)作方式是用戶必須先在系統(tǒng)中預(yù)先登錄緊急聯(lián)絡(luò)人(通常是配偶或家中成員)的信息，一旦在發(fā)生事故而失去意識時(shí)，便會傳送文字短信或email通知緊急聯(lián)絡(luò)人，告知用戶的GPS坐標(biāo)，并以電話指示緊急聯(lián)絡(luò)人如何與用戶聯(lián)系。而如果無法聯(lián)系到緊急聯(lián)絡(luò)人時(shí)，那么該系統(tǒng)就會派出救護(hù)車或派人員前往處理?！?

約僅手掌大小的ICEdot搭載充電用的mini-USB埠，以及加速度計(jì)和陀螺儀。（圖片來源：ICEdot）

ICEdot利用用戶智能手機(jī)中的GPS芯片來確定其位置，并以手機(jī)的無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送緊急訊息，因而得以簡化ICEdot組件。約僅手掌大小的ICEdot可防水，外表看起來相當(dāng)簡單，不僅沒有任何的按鍵，也只采用單一usb進(jìn)行充電。它還能夠利用低功耗藍(lán)牙連接到配戴者的智能手機(jī)。

該組件內(nèi)部整合了藍(lán)牙IC、聚合物鋰離子電池，以及由意法半導(dǎo)體(ST)提供的三軸加速度計(jì)與三軸陀螺儀。透過該加速度計(jì)與陀螺儀，以及TI微控制器執(zhí)行算法，能夠測量出撞擊的嚴(yán)重程度(經(jīng)由加速度計(jì)測量)以及頭部是否受傷(經(jīng)由陀螺儀測量)。因此，ICEdot就能判斷配戴用戶只是從自行車上跌倒沒受到什么傷害，還是嚴(yán)重摔傷可能導(dǎo)致腦震蕩或其他腦部創(chuàng)傷之間的差異。

Zenthoefer解釋：“我們不僅測量力道，同時(shí)也仿真用戶的大腦可能經(jīng)歷的過程。基于腦部的流體以及大腦的左右移動，就能評估腦部遭受的情況。我們并不會明確指出用戶有腦震蕩的現(xiàn)象，但能夠估算出用戶遭到了與腦部重創(chuàng)一樣的力道，應(yīng)而可能需要實(shí)時(shí)協(xié)助?！?

ICEdot碰撞偵測器可安裝在運(yùn)動頭盔上，偵測可能發(fā)生的頭部外傷。（圖片來源：ICEdot）

ICEdot主要針對自行車騎士，但幾乎可應(yīng)用在任何需要戴頭盔或安全帽的運(yùn)動與環(huán)境下，如騎機(jī)車、滑雪以及馬術(shù)等(但不建議足球運(yùn)動，因?yàn)樵搼?yīng)用程序目前并不針對這項(xiàng)運(yùn)動需求) 。在用戶發(fā)生撞擊意外后，智能手機(jī)的應(yīng)用程序會在發(fā)送信息給緊急聯(lián)絡(luò)人開始倒數(shù)計(jì)時(shí)，讓用戶有時(shí)間取消自動通知。該應(yīng)用程序還能記錄在活動期間的加速度和旋轉(zhuǎn)速度，以及整體重力(G-force)。

ICEdot并計(jì)劃在未來更新其應(yīng)用程序，以提供先進(jìn)的追性能，以實(shí)現(xiàn)更佳功耗控制，并期望能在一次充電后可維持長達(dá)一個月的電池壽命(目前約需4小時(shí)完全充電后僅維持一整天)。此外，目前的僅能支持iPhone 4S或更新的版本，很快地也將支持Android版本。