2018 hat die FIA (International Automobile Federation) erfolgreich ein medizinisches Projekt für die Formel-1-Meisterschaft (Formel 1) durchgeführt - biometrische Rennhandschuhe mit einem Sensor zur Messung von Herzfrequenz und Sauerstoffgehalt im Blut. Ab 2019 wird die Verwendung solcher Handschuhe mit medizinischen Sensoren für alle Rennteams zur Voraussetzung.
Rennhandschuhe sind sehr schwer herzustellen und schwierige Sportgeräte, die die FIA-Prüfung auf Feuerbeständigkeit und Einhaltung der Anforderungen der Fahrerausrüstung bestehen müssen.
Jedes Paar Handschuhe wird speziell für die anatomische Größe der Hände für jeden Piloten hergestellt, getrennt von einem speziellen Nomex-Material (hergestellt von DuPont), das einen hervorragenden thermischen, chemischen und Strahlenschutz bietet. Dieses Material wurde in den frühen 1960er Jahren erfunden.
Beispiel für Pilotenhandschuhe aus den 90er Jahren:
Außerdem verwenden Rennhandschuhe fortschrittliche Technologien für ihre Herstellung, um den Händen des Fahrers unglaublichen Grip, Dämpfung und Komfort zu bieten. Der anatomische Schnitt der Handfläche und das spezielle Material ermöglichen es Ihnen, die Traktion mit dem Lenkrad zu verbessern, Vibrationen zu absorbieren und die Lenkkontrolle zu verbessern. Die Außennähte und das spezielle Design der Handschuhe um die Handgelenke schützen die Hände beim Biegen.
Und jetzt sind die Handschuhe der Fahrer auch „intelligent“ geworden, indem sie mit einem biometrischen System ausgestattet wurden, das in Echtzeit den Puls- und Sauerstoffgehalt im Blut misst und diese Daten an externe medizinische Systeme überträgt.
Signal Biometrics, das vom stellvertretenden medizinischen Delegierten der FIA, Ian Robertson, und Alan van der Merwe, dem Fahrer des Medizinprodukts, gegründet wurde, begann mit der Entwicklung eines solchen speziellen medizinischen Systems.
Die medizinische Überwachung des Zustands des Fahrers ist in der Ersten Hilfe sehr wichtig. Im Falle eines Unfalls ist es insbesondere erforderlich, so schnell wie möglich Informationen über die kritischen Parameter des Körpers des Piloten zu erhalten und deren Änderungen in Echtzeit zu überwachen und zu speichern.
Die dafür verwendeten medizinischen Geräte sind jedoch relativ umständlich. Sie werden häufig nach dem Vorfall an der Unfallstelle, während des Transports des Opfers und nach dem Transport bereits im medizinischen Zentrum verwendet.
Darüber hinaus kann das medizinische Personal auf der Autobahn häufig nicht die erforderlichen Informationen erhalten, da nach dem Unfall in den ersten Sekunden nach dem Unfall kein Zugang zum Piloten besteht.
Signal Biometrics wurde sogar dadurch ermutigt, dass es auf dem Markt keine derartigen Sonderentwicklungen gab.
Ursprünglich war geplant, vorhandene medizinische Sensoren zu verwenden und diese einfach in Handschuhe zu integrieren. Weitere Tests gemäß den FIA-Regeln solcher Sensoren zeigten jedoch, dass keine der vorhandenen Proben den Tests auf Feuerbeständigkeit, Schutz vor Hochfrequenzstörungen standhalten und für den Fahrer angenehm sein kann.
Infolgedessen musste Signal Biometrics ein auf Handschuhen montiertes medizinisches System von Grund auf neu erstellen, wobei Materialien und Technologien verwendet wurden, die derzeit für diese Art von Produkten nicht verwendet werden.
Das erste Foto zeigt einen Prototyp eines solchen Systems, das als voll funktionsfähiges System weiterentwickelt, getestet und in Betrieb genommen wurde.
Was für ein System ist das mit dem Namen BIOMETRIC GLOVE Modell HB1?
So sehen Teile dieses Systems getrennt aus.
In den Handschuh wird im Bereich des Fingers ein flexibler pulsoximetrischer Sensor eingenäht,
Dies ist eine nicht-invasive Methode, um den Puls des Piloten und den Sauerstoffgehalt im Blut zu bestimmen.
Die Daten zur Blutsauerstoffsättigung sind besonders wichtig, um Verletzungen zu identifizieren, die das Atmungssystem des Fahrers betreffen.
Ein wenig mehr Sensor ist in die Handfläche des Handschuhs eingenäht.
Ansicht beider Sensoren:
Sensorgröße für einen Finger: 1083 mm. Größe des Sensors für die Handfläche: 22x16x3 mm.
Kabel von Sensoren (115 mm - Kabellänge vom Sensor in Ihrer Handfläche und 250 mm - Kabellänge vom Sensor für den Finger):
Neben dem Sensor, einem Bluetooth-Sender in Industriequalität, der Echtzeitdaten bis zu 500 Metern übertragen kann, ist in einem kompakten Modul eine kleine Batterie mit induktivem Laden (eine spezielle Ladematte hat auch eine separate zum „Laden“ der medizinischen Komponente der Handschuhe zum Handschuh) in den Handschuh integriert und nach dem Rennen) und eine Speichereinheit zur lokalen Speicherung von Messwerten.
Das Modul wird in die Tasche im Handgelenkbereich des Handschuhs eingeführt und mit den Sensoren verbunden.
Die Größe des Moduls beträgt 40x42x14 mm.
Es wird angegeben, dass das Gesamtgewicht der zusätzlichen Komponenten im Handschuh (Modul + Kabel + Sensoren) 40 Gramm nicht überschreitet.
Ein solches Überwachungssystem mit den Handschuhen von Fahrern sendet 20 Datenpakete pro Sekunde in Echtzeit und ist für den kontinuierlichen Betrieb sowie die Übertragung und Speicherung von Daten für mindestens drei Stunden hintereinander ausgelegt (normalerweise dauert ein Rennen gemäß den Regeln zwei Stunden).
Übertragene und gespeicherte Daten werden verschlüsselt, um sie vor dem Abfangen und der Verwendung durch andere zu schützen. Die verarbeiteten Daten werden auch an die Teams übertragen, um die Leistung jedes Fahrers nach dem Rennen zu analysieren.
Dank dieser Entwicklung der Signalbiometrie kann das medizinische Personal bereits vor der Ankunft am Tatort eine vorläufige Beurteilung des Zustands des Fahrers vornehmen und sich auf bestimmte Maßnahmen zur Rettung von Menschenleben vorbereiten.
Wenn sich ein Fahrer beispielsweise eine Atemverletzung zugezogen hat, sinkt der Sauerstoffgehalt im Blut stark und die Wiederbelebung muss an Ort und Stelle erfolgen.
Nach den Messwerten des Sensors ist nun klar, ob es notwendig ist, den medizinischen Zugang zum Fahrer um jeden Preis so schnell wie möglich sicherzustellen oder ob dies ohne Konsequenzen für den Rest der Rennteilnehmer und Mitarbeiter auf der Strecke sorgfältiger durchgeführt werden kann (häufig hatten medizinische Teams bei Rettungsrennen einen Unfall). da der Fahrer nicht in ernsthafter Gefahr ist oder in Ordnung ist.
Nach dem Testen des Sensors und seiner Komponenten mit der FIA wurden alle Daten zu ihrer Anordnung und Platzierung an die Handschuhhersteller Puma, OMP, Alpinestars und Sparco übertragen, damit sie diese Lösung in das feuerfeste und spezielle Gewebe auf Werksebene integrieren konnten, um ein solches neues zu erstellen Intelligente Handschuhe.
Was weiter?
Die FIA plant ferner, die Möglichkeit bereitzustellen, Daten von Sensoren zu empfangen und diese jederzeit während des Rennens in Echtzeit an Teams zu senden. Bisher erhalten und analysieren nur Ärzte alle Daten von den Handschuhen auf einmal.
Es ist auch geplant, Sensoren für Atemfrequenz und Temperatur von Fahrern einzuführen. Diese Informationen werden auch von Ärzten benötigt, um das Leben der Piloten beurteilen zu können.
Die Atemfrequenz gibt einen guten Überblick über die Gesundheit und den Stress des Fahrers, und die Körpertemperatur beeinflusst die Wirksamkeit seiner Handlungen.
Darüber hinaus hat die FIA einen einheitlichen Standard für biometrische Sensoren entwickelt, der von Drittherstellern verwendet werden kann und die Möglichkeiten biometrischer Geräte für Fahrer weiter erweitert.