DE69800474T2

DE69800474T2 - Verfahren und Vorrichtung zur Detektion und zur Lokalisierung von verschütteten Personen, zum Beispiel unter einer Lawine

Info

Publication number: DE69800474T2
Application number: DE69800474T
Authority: DE
Inventors: Jean-Marc Moulin
Original assignee: Option Industries SA
Current assignee: Option Industries SA
Priority date: 1997-02-06
Filing date: 1998-01-29
Publication date: 2001-05-31
Anticipated expiration: 2018-01-30
Also published as: EP0857497A1; FR2759171A1; FR2759171B1; DE69800474D1; US5955982A; ATE198554T1; CA2228795C; EP0857497B1; CA2228795A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Detektion und Ortung von Lawinenopfern.
Derzeit weisen die Vorrichtungen dieses Typs einen einzigen autonomen Funksender/- empfänger auf, der dazu bestimmt ist, von jeder Person getragen zu werden, die Gefahr läuft, Opfer einer Lawine zu werden. Dieser Sender/Empfänger sendet ein Signal in Form elektromagnetischer Wellen mit einer standardisierten Frequenz, die sich durch eine Schneeschicht fortsetzen können.
Wenn eine Lawine abgeht, können die Personen, welche die Vorrichtung tragen, aufgrund der Empfangsfunktion der Vorrichtung selbst die Suche und Ortung der Lawinenopfer durchführen. Tatsächlich hat sich gezeigt, daß das Überleben der Lawinenopfer von der Schnelligkeit abhängt, mit der sie detektiert und lokalisiert werden.
Die Suche nach den Opfern besteht darin, den von der Lawine bedeckten Bereich, mit einem Übergang alle 20 Meter, zu karieren und dabei die Piepstöne abzuhören, die dem Signal entsprechen, das vom Empfänger empfangen und von der Vorrichtung gesendet wird, die vom Opfer getragen wird, und sich in die Richtung zu wenden, in der die Piepstöne eine maximale Amplitude aufweisen.
Die Vorrichtungen dieses Typs weisen auch einen Verstärkungswähler auf, um den Schallpegel der Piepstöne zu senken, was eine bessere Ortung eines Opfers gestattet.
Eine solche Vorrichtung ist z. B. im Dokument "Emetter-recepteur de secours contre les avalanches" von M. Lamberton, veröffentlicht in der Zeitschrift "Electronique Radio Plans" Nr. 567, Seiten 29 bis 34, beschrieben.
Es hat sich gezeigt, daß die Verwendung der derzeitigen Vorrichtungen viel Übung zur guten Beherrschung des Verfahrens der Suche nach dem Opfer, ein Mindestmaß an Konzentration und eine geräuschlose Umgebung erfordert. Nach einer Lawine werden die Retter, die im allgemeinen zur Gruppe der Opfer gehören, jedoch von Panik erfaßt und haben Konzentrationsschwierigkeiten dabei, das Suchgebiet präzise zu karieren und die geringen Amplitudenänderungen der Piepstöne wahrzunehmen sowie den Verstärkungswähler zu betätigen, was im übrigen eine schwer auszuführende Aufgabe ist, da die Retter zum Schutz vor der Kälte im allgemeinen Handschuhe tragen.
Im Bemühen, die Suche zu erleichtern, wurde bereits vorgeschlagen, die Vorrichtung mit einer Anzeige zu versehen, die das Erkennen des Maximalsignals erleichtert.
Die in den Dokumenten US-A-4 850 031 und EP-A-0 855 600 beschriebenen Vorrichtungen (die gemäß Artikel 54(3) EPÜ zum Stand der Technik gehören) weisen zwei Antennen auf, die in unterschiedliche Richtungen gerichtet sind, um die Richtung eines von einem Opfer getragenen Sendegerätes festzustellen. Im ersten dieser Dokumente wird die Richtung des Opfers mittels zweier Antennen bestimmt, die auf Mikrowellen ansprechen, während die Detektion der Gegenwart eines Opfers mittels einer dritten Antenne durchgeführt wird, die auf Hochfrequenzwellen anspricht. Eine derartige Vorrichtung hat sich als zu teuer für eine Verwendung durch die breite Öffentlichkeit erwiesen.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, die bestehenden Vorrichtungen zu verbessern, insbesondere dadurch, dass der Retter durch jede der Suchphasen geführt wird und ihm die auszuführenden Vorgänge direkt angezeigt werden. Zu diesem Zweck schlägt sie ein Verfahren zum Führen eines Retters, der ein Funkempfangsgerät mit einer standardisierten Frequenz trägt, auf der Suche nach einem Lawinenopfer vor, das ein Funksendegerät trägt, welches ständig ein Signal mit einer standardisierten Frequenz aussendet, wobei das Empfangsgerät Empfangsmittel umfaßt, die mit einem Rechen- und Steuermodul gekoppelt sind, das zum Analysieren der von den Empfangsmitteln empfangenen Signale ausgelegt ist, wobei das Verfahren nacheinander die folgenden Phasen umfaßt:
- eine Phase zur Detektion der Gegenwart des von dem Opfer getragenen Sendegerätes, in deren Verlauf der Retter eine Karierung des von der Lawine bedeckten Bereiches durchführt, und
- eine Phase der Richtungssuche nach dem Opfer, in deren Verlauf der Retter das Empfangsgerät um sich selbst um eine vertikale Achse dreht, wobei diese Phase das Messen der Amplitude der empfangenen Signale durch das Rechen- und Steuermodul in wenigstens zwei verschiedenen Richtungen und den Vergleich dieser Amplituden, um die Richtung des von dem Opfer getragenen Sendegerätes in bezug auf die Ausrichtung des vom Retter getragenen Empfangsgerätes zu bestimmen, sowie die Steuerung eines ersten Signalisierungsmittels umfaßt, das dem Retter die Richtung des Sendegerätes anzeigt.
Erfindungsgemäß ist dieses Verfahren dadurch gekennzeichnet, daß die Phase zur Detektion der Gegenwart des Sendegerätes den Vergleich mit einer unteren Schwelle der Amplitude der vom Empfangsgerät empfangenen Signale durch das Rechen- und Steuermodul und die Steuerung eines zweiten Signalisierungsmittels durch das Rechen- und Steuermodul umfaßt, um dem Retter zu signalisieren, ob die Amplitude des empfangenen Signals die untere Schwelle überschreitet oder nicht, wobei das Verfahren zusätzlich eine Phase zum Heranführen des Retters an das Opfer aufweist, die das Messen der Amplitude der empfangenen Signale durch das Rechen- und Steuermodul, um die Richtung des vom Oper getragenen Sendegerätes relativ zur Ausrichtung des vom Retter getragenen Empfangsgerätes zu bestimmen, die Steuerung des ersten Signalisierungsmittels, den Vergleich der Amplitude der empfangenen Signale mit einer oberen Schwelle und die Steuerung eines dritten Signalisierungsmittels umfaßt, um dem Retter anzuzeigen, ob die Amplitude des empfangenen Signals die obere Schwelle überschreitet oder nicht.
Aufgrund dieser Anordnungen wird der Retter durch eine Detektion der Maximalfeldlinien direkt zum Opfer geführt. Das erfindungsgemäße Verfahren gestattet somit einen wichtigen Zeitgewinn bei der Suche nach den Opfern, was angesichts der Tatsache, daß die Überlebenswahrscheinlichkeit einer unter einer Lawine begrabenen Person als Funktion der Zeit exponentiell abnimmt, entscheidend ist.
Ferner sind die dem Retter über das Empfangsgerät übertragenen Signale insofern direkt anwendbar, als sie keiner menschlichen Interpretation bedürfen. Die Erfindung erlaubt es somit auch, Fehler bei der Interpretation der empfangenen Signale zu vermeiden und die Benutzung derartiger Vorrichtungen entscheidend zu vereinfachen, insbesondere dadurch, dass der Retter von der Aufgabe der Handhabung des Verstärkungswählers befreit wird.
Gemäß einem Merkmal der Erfindung folgt auf die Phase der Detektion der Gegenwart eines Opfers eine Lern- und Synchronisationsphase, in deren Verlauf sich der Empfänger auf das empfangene Signal taktet und ein periodisches Zeitfenster bestimmt, in dem dieses Signal empfangen wird, wobei die nachfolgenden Phasen nur während dieses periodischen Zeitfensters Messungen durchführen.
Auf diese Weise wird die Suche nach einem Opfer nicht durch die von den Sendern anderer Opfer gesendeten Signale gestört.
Ferner umfasst das erfindungsgemäße Verfahren während der Phasen der Suche nach dem Opfer vorteilhafterweise die Umwandlung der Amplitude des empfangenen Signals in eine Entfernung, die der Entfernung zwischen Retter und Opfer entspricht, und die Anzeige dieser Entfernung.
Gemäß einem anderen Merkmal der Erfindung umfasst dieses Verfahren ferner die Bestimmung der Drehrichtung, die während der Phase der Richtungssuche und der Fortbewegungsphase auf das Empfangsgerät anzuwenden ist, sowie die Anzeige dieser Drehrichtung für den Retter. So wird der Retter über die Richtung informiert, in die er das Empfangsgerät drehen muß, um es in der Richtung des vom Opfer getragenen Sendegerätes auszurichten.
Wie zuvor erwähnt, betrifft die Erfindung auch eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird nachfolgend als nicht einschränkendes Beispiel und unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 schematisch das Übersichtsschema einer Vorrichtung, welche die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens gestattet,
Fig. 2 detaillierter einen Teil der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung,
Fig. 3 in Form eines Blockschemas die Verknüpfung der verschiedenen Phasen des erfindungsgemäßen Verfahrens,
Fig. 4 in Form eines Blockschemas die Verknüpfung der verschiedenen Schritte der erfindungsgemäßen Lern- und Synchronisationsphase,
Fig. 5 schematisch das Übersichtsschema einer Variante der Vorrichtung der Fig. 2,
Fig. 6 das Gehäuse der Vorrichtung gemäß der Variante der Fig. 5.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird z. B. mit einer Vorrichtung durchgeführt, die einen Sender und einen Empfänger aufweist, welche mit der standardisierten Frequenz von 457 kHz arbeiten. Diese Vorrichtung ist dazu vorgesehen, von den Personen, die Gefahr laufen, von einer Lawine begraben zu werden, und von den Rettern von Lawinenopfern getragen zu werden.
Ein Beispiel für diese Vorrichtung ist in Fig. 1 dargestellt. In dieser Figur weist die Vorrichtung in an sich bekannter Weise ein Sendemodul 9 und ein Empfangsmodul 12 auf, das an eine Spule 13 angeschlossen ist, die auf die von den Modulen 9 und 12 benutzte Frequenz, z. B. 457 kHz, abgestimmt ist. Erfindungsgemäß weist die Vorrichtung zusätzlich ein Steuermodul 10, welches das vom Sender empfangene Signal empfängt und diesen steuert, ein akustisches Signalisierungsmittel 18, das z. B. aus einem Vibrator besteht, sowie ein optisches Signalisierungsmittel 17 auf, das z. B. Kontrolleuchten 19, 20, 21 und/oder einen Leuchtbalken und/oder eine Digitalanzeige mit zweimal sieben Segmenten umfasst. Diese drei Module 9, 10, 12 werden von einer Energiequelle 14 mittels eines Netzschalters 15 versorgt, die z. B. aus einer Batterie bestehen kann, wobei die Netzanschlüsse des Sendemoduls 9 und des Empfangsmoduls 12 an den Unterbrecher 15 mittels eines Sende- oder Empfangswählers 16 verbunden sind, der es gestattet, entweder das Sendemodul 9 zum ständigen Senden eines Signals, wenn der Benutzer einen Bereich durchquert, in dem eine Lawine abgehen kann, oder das Empfangsmodul 12 zu aktivieren, um Lawinenopfer zu suchen.
Das Sendemodul 9, das eine an sich bekannte Bauweise aufweist, ist mit einer Kontrolleuchte 11 verbunden, die es gestattet, dem Benutzer zu signalisieren, dass sich die Vorrichtung im Sendemodus befindet. Es weist einen Funksender auf, der elektromagnetische Wellen mit der standardisierten Frequenz von 457 kHz sendet, wobei diese Frequenz durch ein Impulssignal moduliert wird, das aus Impulsen, z. B. mit einer Dauer von 70 Millisekunden und einem Abstand von 1 Sekunde, besteht.
Fig. 2 zeigt das Empfangsmodul 12 und das Steuermodul 10 genauer. Das Empfangsmodul weist eine Vorverstärker- und Verstärkerstufe 24 auf, die an die Abstimmspule 13 angeschlossen ist, ein Bandpaßfiltermittel 25, das auf die standardisierte Frequenz von 457 kHz ausgerichtet und an den Ausgang der Stufe 24 angeschlossen ist, sowie eine Schaltung 27 zur Signaldetektion und zur Steuerung der Verstärkung auf, die an die Amplitude des vom Filtermittel 25 erzeugten Signals angelegt wird. Diese Schaltung 27 wendet auf die Amplitude des empfangenen, verstärkten und gefilterten Signals ein logarithmisches Gesetz an, das es erlaubt, den Bereich der möglichen Werte für die Amplitude des vom Empfangsmodul 12 empfangenen Signals zu verkleinern.
Ferner weist das Steuermodul 10 einen Analog/Digital-Wandler 28 auf, der das Ausgangssignal der Schaltung 27 in ein digitales Signal umwandelt, wobei das digitale Signal am Eingang eines Mikrocontrollers 26 angelegt wird, der die Analyse der Amplitude des empfangenen digitalisierten Signals im Hinblick auf die Steuerung des Vibrators 18 und der Anzeige 17 sowie auf die Verstärkung der Stufe 24, an die er angeschlossen ist, durchführt. Der Mikrocontroller 26 wird von einem Programm gesteuert, das in einem nichtflüchtigen internen Speicher 29 gespeichert ist und die Reihenfolge der Vorgänge des in Fig. 3 dargestellten Verfahrens steuert.
Wenn eine Lawine abgeht, begeben sich die mit der Vorrichtung ausgerüsteten Retter auf die Suche nach den Lawinenopfern. Zu diesem Zweck aktivieren sie die Empfangsfunktion der Vorrichtung mittels des Wählers 16 und führen die Suche durch, indem sie das von der Lawine bedeckte Gebiet karieren.
Wenn das Empfangsmodul 12 durch den Schalter 16 aktiviert ist, regelt der Mikrocontroller 26 die Verstärkung der Verstärkerstufe 24 so, daß eine maximale Sensibilität erreicht wird. In Fig. 3 umfaßt das erfindungsgemäße Verfahren daher eine Phase zur Detektion eines oder mehrerer Signale, die von den Vorrichtungen gesendet werden, welche von den Lawinenopfern getragen werden. Während dieser Phase wird das vom Empfangsmodul 12 der Vorrichtung empfangene Signal vom Mikrocontroller 26 mit einer unteren Schwelle verglichen, die, höher als der natürliche Geräuschpegel ist und in Abhängigkeit von der Amplitude der natürlichen Geräusche berechnet werden kann (Schritt 1). Wenn das empfangene Signal diese untere Schwelle überschreitet, löst der Mikrocontroller 26 das Senden eines optischen und/oder akustischen Signals mittels des Vibrators 18 und der Kontrolleuchten 17 aus, um dies dem Träger der Vorrichtung zu signalisieren (Schritt 2). Das Senden des optischen Signals, das z. B. im Aufleuchten der Kontrolleuchten 19 besteht, kann solange aufrechterhalten werden, wie das empfangene Signal diese untere Schwelle überschreitet.
Das akustische Signal kann z. B. aus zwei 3 Sekunden dauernden Piepstönen mit einem Abstand von einer Sekunde bestehen.
Dieses optische und/oder akustische Signal zeigt dem Retter an, daß er sich um sich selbst drehen und dabei die Vorrichtung horizontal halten muß, während diese die Amplitude des empfangenen Signals analysiert, um ein Maximum festzustellen (Schritt 3). Wenn dieses Maximum festgestellt ist, löst der Mikrocontroller 26 das Senden eines neuen akustischen und/oder optischen Signals aus, z. B. durch Aufleuchten der Leuchte 20, um dem Retter anzuzeigen, daß sich die Vorrichtung in der Richtung eines Opfers befindet (Schritt 4).
Während der Richtungssuche nach dem Opfer kann der Mikrocontroller 26 das Senden eines akustischen Signals mit einer niedrigen Frequenz, die sich in Abhängigkeit von der Amplitude des empfangenen Signals verändert, an den Vibrator 18 befehlen.
Selbstverständlich überwacht der Mikrocontroller während dieser Suche weiterhin das Vorliegen eines Signals (Schritt 2) und steuert die Leuchte 19 (Schritte 2 und 2') in Abhängigkeit davon, ob ein Signal vorliegt oder nicht.
Wenn er feststellt, daß das empfangene Signal eine maximale Amplitude erreicht, kann der Mikrocontroller 26 dem Retter ferner die Entfernung anzeigen, die ihn vom Opfer trennt, indem er das wahlweise Aufleuchten eines Balkens von Leuchtdioden befiehlt, die jeweils einer Entfernung zugeordnet sind, oder indem er die Entfernung mittels einer Digitalanzeige mit zweimal sieben Segmenten anzeigt. Dieser Entfernungswert wird in Abhängigkeit von der Amplitude des empfangenen Signals z. B. mittels einer im Speicher 29 gespeicherten Tabelle berechnet, indem die möglichen Werte der Amplitude des empfangenen Signals mit Entfernungswerten zur Übereinstimmung gebracht werden.
Wenn der Mikrocontroller 26 dem Retter angezeigt hat, daß das Maximum des Signals erreicht ist, muß dieser sich dann in die Richtung wenden, die durch die Ausrichtung der Vorrichtung in dem Augenblick, in dem die maximale Amplitude festgestellt wurde, angezeigt wird. Während dieser Bewegung setzt der Mikrocontroller 26 die Suche nach dem maximalen Signal fort, um zu überprüfen, ob der Retter sich genau in die angezeigte Richtung wendet, und führt nach und nach automatisch die Verstärkungskorrekturen durch, die erforderlich sind, damit die Amplitude des empfangenen Signals in dem Bereich bleibt, auf den die Meßeinrichtungen der Vorrichtung, insbesondere der Wandler 28, ansprechen. Wenn die Amplitude des empfangenen Signals abnimmt, erlischt die Kontrolleuchte 20, die anzeigt, daß die Richtung des Opfers detektiert wird (Schritt 4'), gegebenenfalls mit einem speziellen akustischen Signal, und die Schritte 1 bis 3 müssen erneut begonnen werden.
Auf diese Weise wird der Retter in einem Kanal geleitet, der zum Opfer führt, das die Vorrichtung in der Sendestellung trägt.
Es hat sich sogar gezeigt, daß die elektromagnetischen Feldlinien der Sender eine ovale Form aufweisen, deren großer Radius auf der Achse der Sendespule liegt. Folglich muß der Retter, um sich auf einer Feldlinie zu halten, eine gekrümmte Bahn verfolgen, um auf derselben Feldlinie zu bleiben, die eine maximale Amplitude aufweist, was beim Fehlen einer Echtzeitsteuerung der Fortbewegungsrichtung des Retters besonders schwierig ist.
Die Suche nach den erreichten Maximalwerten anhand der Amplitude des empfangenen Signals erfolgt z. B. dadurch, daß ihre Evolutionsrichtung, ob konstant, zunehmend oder abnehmend, bestimmt wird, die durch Speichern des Wertes der zuvor gemessenen Amplitude und durch Vergleichen des zuletzt gemessenen Wertes mit dem gespeicherten erhältlich ist. Zur Bestimmung der Zeitpunkte, zu denen die Amplitude des gemessenen Signals einen maximalen Wert erreicht, muß daher nur festgestellt werden, dass die Evolutionsrichtung der Amplitude abnimmt, nachdem sie konstant war oder zugenommen hatte.
Während der Fortbewegung des Retters in der durch den Mikrocontroller 26 angezeigten Richtung vergleicht dieser auch die Amplitude des empfangenen Signals mit einer oberen Schwelle, die überschritten wird, wenn sich der Retter in der Nähe der Stelle befindet, an der das Opfer, welches die Vorrichtung in der Sendestellung trägt, verschüttet ist (Schritt 5). Wenn diese Schwelle überschritten ist, informiert die Vorrichtung den Retter darüber, indem sie eine zu diesem Zweck vorgesehene Kontrolleuchte 21 beleuchtet und ein akustisches Signal, z. B. mit einer Dauer von 10 Sekunden, sendet (Schritt 6).
Dieses Signal zeigt dem Retter, dass er sich z. B. weniger als 3 Meter vom Opfer entfernt befindet.
Solange der Retter die Suche nicht beendet (Schritt 7), analysiert der Mikrocontroller 26 weiterhin das empfangene Signal, um zu bestimmen, ob dessen Amplitude zu- oder abnimmt, damit er dem Retter anzeigen kann, ob die Amplitude des empfangenen Signals ein Maximum erreicht hat oder nicht und ob sie die obere Schwelle überschreitet oder nicht, und das Aufleuchten oder Erlöschen der entsprechenden Leuchten 19, 20, 21 befehlen kann (Schritte 3, 4, 4', 5, 6, 6' und 7). Auf diese Weise kann der Retter die Position des Opfers genau bestimmen, indem er das Karieren eines Bereichs mit begrenzter Ausdehnung (weniger als 3 Meter im Durchmesser) durchführt, in dem die Amplitude des empfangenen Signals die obere Schwelle überschreitet, und wird gleichzeitig durch die Richtungsanzeigeleuchte über die Stellen informiert, an denen die Amplitude des empfangenen Signals einen Maximalwert erreicht. Wenn das Opfer genau lokalisiert ist, kann der Retter beginnen, dieses mit einer Schaufel zu befreien.
Gemäß einem Merkmal der Erfindung folgt auf Schritt 2 eine Lern- und Synchronisationsphase auf das vom Empfangsmodul 12 empfangene Signal, um zu vermeiden, daß die Vorrichtung durch die Signale gestört wird, die von den Sendern ausgesendet werden, welche andere Opfer tragen. Tatsächlich sind häufig mehrere Opfer unter einer Lawine begraben, die jeweils einen Sender besitzen, der gemäß der Internationalen Sendenorm für Geräte zur Suche nach Lawinenopfern arbeitet.
Diese Norm sieht vor, daß das Senden bei 457 kHz mit einer Amplitudenmodulation von 100% erfolgen muß. Jeder gesendete Impuls ist durch eine Dauer im Bereich zwischen 70 ms und 1,1 s mit einer Periode im Bereich zwischen 0,5 und 1,3 s festgelegt.
Wenn die Empfangsfunktion in Fig. 4 aktiviert ist, führt der Mikrocontroller 26 die Initialisierung der verschiedenen Meßwerte durch, die er zuvor gespeichert hat (Schritt 41). Nach dem Detektieren der Gegenwart eines Opfers geht der Mikrocontroller 26, der ständig das gefilterte und digitalisierte Empfangssignal empfängt, in die Lern- und Synchronisationsphase über. Dazu führt er Messungen der Amplitude und der Dauer jedes Impulses des empfangenen Signals durch (Schritt 42) und überprüft in den Schritten 43, 44 und 46, ob die Dauer der Impulse innerhalb der Norm liegt (im Bereich zwischen 70 ms und 1,1 ms) und ob die Amplitude und die Dauer der gemessenen Impulse konstant bleiben oder zunehmen. Solange das Signal nicht konform ist, wiederholt der Mikrocontroller 26 die Schritte 42 bis 46. Sobald es konform ist, speichert der Mikrocontroller 26 die Maximalwerte Amax und Dmax der Amplitude und der Dauer (Schritte 45 und 47), taktet seinen Zeitgeber auf den Anfang des Empfangs jedes Impulses des empfangenen Signals (Schritt 48) und überprüft das erneute Auftreten dieses Signals in mehreren Perioden. Wenn die Periode im Schritt 49 nicht innerhalb der Norm liegt (im Bereich zwischen 0,5 und 1,3 s), wiederholt der Mikrocontroller 26 die Schritte 41 bis 49. Ist das Gegenteil der Fall, taktet sich der Mikrocontroller 26 auf dieses Signal und berücksichtigt nur die Meßwerte, die er während der Dauer Dmax (Schritt S1) empfängt. Während der übrigen Suche (Schritte 52 und 53) überprüft er, ob alle berücksichtigten Meßwerte gültig sind, d. h. sich in den vorgegebenen Fenstern befinden, und wenn diese Werte gültig sind, aktualisiert er die Eigenschaften des Empfangsfensters, um die Synchronisation zwischen dem Sender des gesuchten Opfers und dem Empfänger zu perfektionieren. Falls die Meßwerte vorübergehend ungültig sind, speichert er die vorhergehenden Fenster. Wenn der Mikrocontroller 26 während dreier aufeinanderfolgender Perioden den synchronisierten Sender nicht mehr erkennt, annulliert er die Werte des Empfangsfensters und nimmt erneut die Lernsequenz (Schritt 41) für die Eigenschaften des stärksten Empfangssignals auf.
Der Retter wird somit zu einem einzigen Opfer geführt, und wenn er dieses gerettet hat, kann er den anderen Opfern helfen.
Gemäß einer Ausführungsvariante der Erfindung löst der Mikrocontroller 26, wenn die obere Schwelle überschritten ist (Schritte 5 bis 7) das Senden eines akustischen Signals aus, indem er über den Vibrator 18 ein aus Piepstönen bestehendes Signal sendet, deren Sendefrequenz sich in Abhängigkeit von der Amplitude des empfangen Signals ändert. Die Sendefrequenz dieser Piepstöne beträgt z. B. 2 Hz, wenn die Amplitude des empfangenen Signals einer Entfernung von etwa 5 m zwischen Retter und Opfer entspricht. Der Mikrocontroller 26 erhöht diese Frequenz allmählich in dem Maße, in dem sich die Amplitude des empfangenen Signals erhöht und in dem sich der Retter folglich dem Opfer nähert, um ein kontinuierliches akustisches Signal zu erreichen, wenn die Entfernung zwischen Retter und Opfer weniger als 0,5 m beträgt.
Gemäß einer anderen, in Fig. 5 dargestellten Ausführungsvariante der Erfindung, ist die Empfangsvorrichtung 12' mit zwei Abstimmspulen 13a und 13b verbunden, die V-förmig zueinander angeordnet sind. Sie weist zwei Vorverstärker- und Verstärkerstufen 24a, 24b, die jeweils mit zwei Abstimmspulen 13a, 13b verbunden sind, zwei Bandpaßfilterschaltungen 25a, 25b, die auf die standardisierte Frequenz von 457 kHz ausgerichtet und jeweils an den Ausgang der Stufen 24a, 24b angeschlossen sind, und zwei Schaltungen 27a, 27b zur Signaldetektion und zur Steuerung der Verstärkung, die auf die Amplitude der von den Filterschaltungen 25a, 25b erzeugten Signale angewandt werden.
Somit liefert die Empfangsschaltung 12' dem Steuermodul 10 zwei Signale mit einer Amplitude, die den von den Spulen 13a, 13b empfangenen Signalen entspricht.
Durch einen Vergleich der Amplitude der von den Spulen 13a, 13b im Laufe des Schrittes 3 empfangenen Signale kann das Rechenmodul die während der Richtungssuche nach dem Opfer auf das Gerät des Retters anzuwendende Drehrichtung bestimmen. So befindet sich die Richtung des Opfers beispielsweise links, wenn die linke Spule das stärkste Signal empfängt. Wenn beide Spulen ein Signal mit derselben Amplitude empfangen, bedeutet dies, daß das Gerät des Opfers sich in der von beiden Spulen 13a, 13b zusammen angezeigten Richtung befindet, die der Richtung der inneren Halbierenden des von den beiden Spulen gebildeten Winkels entspricht. Das Verhältnis zwischen der Amplitude der von den beiden Spulen empfangenen Signale ändert sich daher als Funktion des Winkels, der zwischen der Richtung des Gerätes des Opfers und der von beiden Spulen zusammen angezeigten Richtung besteht. Dieses Verhältnis wird dazu verwendet, eine Richtungsanzeige, wie z. B. einen Schwenkpfeil oder eine Anordnung von Leuchtdioden, die kreisbogenförmig angeordnet sind, im Laufe der Schritte 2, 4 und 4' zu steuern.
Bei dieser Variante wird nur eine der beiden Spulen (13a, 13b) zum Senden verwendet.
Ferner ist festzustellen, daß wenn die Spulen (13a, 13b) nicht in Richtung des Opfers ausgerichtet sind, die in Abhängigkeit von der Amplitude des empfangenen Signals berechnete Entfernungsanzeige keine Bedeutung hat. Um diesen Nachteil zu beseitigen, berücksichtigt die Entfernungsberechnung das Verhältnis der Amplituden der von den beiden Spulen empfangenen Signale.
Fig. 6 zeigt das Gehäuse 30 der erfindungsgemäßen Vorrichtung, wobei dieses Gehäuse die beiden V-förmig zueinander angeordneten Spulen 13a, 13b einschließt und folgendes aufweist:
- eine Skalenscheibe 32 mit einem Schwenkpfeil 31, dessen mittlere Stellung der inneren Halbierenden des von den beiden Spulen 13a, 13b gebildeten Winkels entspricht,
- die Kontrolleuchten 11 und 19 bis 21 und
- eine Digitalanzeige 33 mit zweimal sieben Segmenten.
Die beiden Spulen sind so angeordnet, daß sie einen z. B. bei etwa 90º gelegenen Winkel bilden.

Claims

1. Verfahren zum Führen eines Retters, der ein Funkempfangsgerät trägt, das auf eine standardisierte Frequenz anspricht, auf der Suche nach einem Lawinenopfer, das ein Funksendegerät trägt, welches ständig ein Signal in Form elektromagnetischer Wellen mit einer standardisierten Frequenz aussendet, wobei das Empfangsgerät Empfangsmittel (12) umfaßt, die mit einem Rechen- und Steuermodul (10) gekoppelt sind, das zum Analysieren der von den Empfangsmitteln empfangenen Signale ausgelegt ist, wobei das Verfahren nacheinander die folgenden Phasen umfaßt:

- eine Phase zur Detektion der Gegenwart des von dem Opfer getragenen Sendegerätes, in deren Verlauf der Retter eine Karierung des von der Lawine bedeckten Bereiches durchführt, und

- eine Phase der Richtungssuche nach dem Opfer, in deren Verlauf der Retter das Empfangsgerät um sich selbst um eine vertikale Achse dreht, wobei diese Phase das Messen der Amplitude der empfangenen Signale durch das Rechen- und Steuermodul (10) in wenigstens zwei verschiedenen Richtungen, den Vergleich dieser Amplituden durch das Modul (10), um die Richtung des von dem Opfer getragenen Sendegerätes in bezug auf die Ausrichtung des vom Retter getragenen Empfangsgerätes zu bestimmen, und die Steuerung (4, 4') eines ersten Signalisierungsmittel, das dem Retter die Richtung des Sendegerätes anzeigt, durch das Modul (10) umfaßt,

dadurch gekennzeichnet, daß:

- die Phase zur Detektion der. Gegenwart des Sendegerätes den Vergleich (1) mit einer niedrigen Schwelle der Amplitude der vom Empfangsgerät empfangenen Signale durch das Rechen- und Steuermodul (10) und die Steuerung (2, 2') eines zweiten Signalisierungsmittels durch das Rechen- und Steuermodul (10) umfaßt, um dem Retter zu signalisieren, ob die Amplitude des empfangenen Signals die niedrige Schwelle überschreitet oder nicht,

- das Verfahren zusätzlich eine Phase zum Heranführen des Retters an das Opfer umfaßt, die das Messen der Amplitude der empfangenen Signale durch das Rechen- und Steuermodul (10), um die Richtung des vom Opfer getragenen Sendegerätes relativ zur Ausrichtung des vom Retter getragenen Empfangsgerätes zu bestimmen, die Steuerung (4, 4') des ersten Signalisierungsmittels durch das Modul (10), den Vergleich (5) der Amplitude der empfangenen Signale mit einer hohen Schwelle durch das Modul (10) und die Steuerung (6, 6') eines dritten Signalisierungsmittels durch das Modul (10) umfaßt, um dem Retter anzuzeigen, ob die Amplitude des empfangenen Signals die hohe Schwelle überschreitet oder nicht.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es die Detektion der Zeitpunkte, zu denen die Amplitude der empfangenen Signale einen maximalen Wert erreicht, durch das Rechen- und Steuermodul (10) umfaßt, um die Richtung des vom Opfer getragenen Sendegerätes relativ zur Ausrichtung des vom Retter getragenen Empfangsgerätes zu bestimmen.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es das gleichzeitige Messen der Amplituden von Signalen, die jeweils aus zwei verschiedenen Richtungen stammen, und den Vergleich dieser Amplituden durch das Rechen- und Steuermodul (10) umfaßt, um die Richtung des vom Opfer getragenen Sendegerätes relativ zur Ausrichtung des vom Retter getragenen Empfangsgerätes zu bestimmen.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektionsphase die automatische Regelung der Empfindlichkeit des Empfängers auf das Maximum durch das Rechen- und Steuermodul (10) umfaßt, während die Phasen der Richtungssuche und des Heranführens die automatische Einstellung der Empfindlichkeit des Empfängers durch das Modul (10) umfassen, damit die Amplitude der empfangenen Signale in einem vorbestimmten Wertebereich bleibt.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es nach der Phase zur Detektion des Sendegerätes eine Synchronisations- und Lernphase umfaßt, in deren Verlauf das Rechen- und Steuermodul (10) die Empfangsmittel (12) mit den empfangenen Signalen synchronisiert und ein periodisches Zeitfenster bestimmt, in dem diese Signale empfangen werden, wobei die nachfolgenden Phasen nur während dieses periodischen Zeitfensters Messungen durchführen.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Phasen der Richtungssuche und des Heranführens zusätzlich die Bestimmung der auf das Empfangsgerät anzuwendenden Drehrichtung und die Anzeige dieser Drehrichtung für den Retter durch das Rechen- und Steuermodul (10) umfassen.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß es zusätzlich die Bestimmung des Winkels, der durch die vom Empfangsgerät gezeigte Richtung gebildet wird, und der Richtung des vom Opfer getragenen Sendegerätes sowie die Anzeige des Wertes dieses Winkels für den Retter durch das Rechen- und Steuermodul (10) umfaßt.

8. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß es ferner eine Phase zur genauen Lokalisierung des Opfers umfaßt, in deren Verlauf der Retter den Bereich kariert, in dem die empfangenen Signale die hohe Schwelle überschreiten, wobei diese Phase folgendes umfaßt: die Analyse (3, 5) der empfangenen Signale durch das Rechen- und Steuermodul (10), um die Zeitpunkte, zu denen ihre Amplitude die hohe Schwelle überschreitet, und die, zu denen sie einen maximalen Wert erreicht, zu bestimmen, und die Steuerung (4, 4', 6, 6') des zweiten und dritten Signalisierungsmittels durch das Modul (10) in Abhängigkeit davon, ob die Amplitude der empfangenen Signale einen maximalen Wert erreicht oder nicht und die hohe Schwelle überschreitet oder nicht.

9. Verfahren nach Anspruch 2 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Bestimmung (3) der Zeitpunkte, zu denen die Amplitude der empfangenen Signale einen maximalen Wert erreicht, durchgeführt wird, indem die Evolutionsrichtung der Amplitude bestimmt und mit ihrem vorhergehenden Wert verglichen wird, wobei die Amplitude der empfangenen Signale als maximal betrachtet wird, wenn sie abnimmt, nachdem sie angestiegen oder konstant war.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 2, 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß es das Senden (2, 2', 4, 4', 6, 6') von Tonsignalen zu den Zeitpunkten umfaßt, zu denen die Amplitude der empfangenen Signale die niedrige Schwelle überschreitet, einen maximalen Wert erreicht und abnimmt, oder die hohe Schwelle überschreitet.

11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es die Bestimmung der Entfernung zwischen dem Empfangsgerät und dem Sendegerät in Abhängigkeit von der Amplitude der empfangenen Signale und die Anzeige des Wertes dieser Entfernung für den Retter durch das Modul (10) umfaßt.

12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es die Bestimmung der Entfernung zwischen dem Empfangsgerät und dem Sendegerät in Abhängigkeit von der Amplitude der empfangenen Signale und die Anzeige des Wertes dieser Entfernung für den Retter durch Aussenden von Piepstönen, deren Sendefrequenz in Abhängigkeit von diesem Wert unterschiedlich ist, durch das Rechen- und Steuermodul (10) umfaßt.

13. Vorrichtung zum Suchen nach einem Lawinenopfer, das ein Funksendegerät trägt, welches ständig ein Signal in Form elektromagnetischer Wellen mit einer standardisierten Frequenz sendet, wobei diese Vorrichtung folgendes aufweist: ein Empfangsmodul (12), das zum Empfangen der Signale eingerichtet ist, die von dem vom Opfer getragenen Sendegerät gesendet werden, Signalisierungsmittel und ein Rechen- und Steuermodul (10), das an den Ausgang des Empfangsmoduls (12) und an die Signalisierungsmittel (17, 18) angeschlossen ist, um die Signalisierungsmittel in Abhängigkeit von der Amplitude der vom Empfangsmodul empfangenen Signale zu steuern, wobei das Modul (10) folgendes umfaßt:

- Mittel zum Messen der Amplitude der vom Empfangsmodul (12) empfangenen Signale und

- Mittel zum Vergleichen der entsprechenden Amplituden von in wenigstens zwei verschiedenen Richtungen empfangenen Signalen miteinander, um die Richtung des vom Opfer getragenen Sendegerätes in bezug auf die Ausrichtung des Empfangsmoduls zu bestimmen und ein erstes Signalisierungsmittel zu steuern, das die so bestimmte Richtung des Sendegerätes anzeigt,

dadurch gekennzeichnet, daß das Modul (10) zusätzlich folgendes umfaßt:

- Mittel zum Vergleichen der Amplitude der vom Empfangsmodul (12) empfangenen Signale mit einer niedrigen Schwelle und zum Steuern eines zweiten Signalisierungsmittels in Abhängigkeit davon, ob die Amplitude des empfangen Signals die niedrige Schwelle überschreitet oder nicht, und

- Mittel zum Vergleichen der Amplitude der empfangenen Signale mit einer hohen Schwelle und zum Steuern eines dritten Signalisierungsmittels in Abhängigkeit davon, ob die Amplitude des empfangenen Signals die hohe Schwelle überschreitet oder nicht.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Empfangsmodul (12) folgendes aufweist: eine Vorverstärkungs- und Verstärkungsstufe (24) für die Signale, die von einer zugeordneten Spule (13) mit der standardisierten Frequenz empfangen werden, eine Tiefpaßfiltereinrichtung (25), die auf die standardisierte Frequenz ausgerichtet ist, um die von der Stufe (24) erzeugten Signale zu filtern, und eine Schaltung (27) zur Signaldetektion und zur Steuerung der Verstärkung, die am Eingang die von der Filtereinrichtung (25) erzeugten Signale empfängt, um ihnen eine Logarithmusfunktion zuzuordnen.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Analog/Digital- Wandler (28) aufweist, um die von der Detektionsschaltung (27) erzeugten Signale in digitale Signale umzuwandeln, die am Eingang von Rechenmitteln (26) angelegt werden.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 1 S. dadurch gekennzeichnet, daß das Rechenmodul (10) Mittel zum Steuern der Verstärkung aufweist, die an die von der Vorverstärkungs- und Verstärkungsstufe (24) empfangenen Signale angelegt wird.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Empfangsmodul (12) an zwei zugeordnete Spulen (13a, 13b) angeschlossen ist, und daß sie zwei Signalverarbeitungsketten aufweist, die jeweils mit den zugeordneten Spulen verbunden sind, wobei jede der beiden Keifen eine Vorverstärkungs- und Verstärkungsstufe (24a, 24b), eine Filterschaltung (25a, 25b) und eine Schaltung (27a, 27b) zur Signaldetektion und zur Steuerung der Verstärkung aufweist und diese beiden Ketten dem Rechenmodul (10) zwei repräsentative Signale der Amplitude der von den beiden Spulen (13a, 13b) empfangenen Signale liefern.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß sie akustische (18) und optische (17) Signalisierungsmittel aufweist, die durch das Rechenmodul (10) in Abhängigkeit von der Amplitude der empfangenen Signale gesteuert werden, wobei die optischen Mittel folgendes umfassen:

- ein erstes Anzeigelicht (19), das anzeigt, daß ein Signal mit der standardisierten Frequenz, dessen Amplitude die niedrige Schwelle überschreitet, vom Empfangsmodul empfangen wurde,

- ein zweites Anzeigelicht (20), das anzeigt, daß die Amplitude der empfangenen Signale sich bei einem maximalen Wert befindet, und

- ein drittes Anzeigelicht (21), das anzeigt, daß die Amplitude der empfangenen Signale die hohe Schwelle überschreitet.

19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Rechenmodul (10) einen Microcontroller (26) aufweist, der durch ein in einem nichtflüchtigen Speicher (29) gespeichertes Programm gesteuert wird, um die Analyse der empfangenen und vom Analog/Digital-Wandler (28) digitalisierten Signale durchzuführen und die Verstärkung der Stufe (24) sowie die akustischen und optischen Signalisierungsmittel (17, 18) zu steuern.

20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Opfer ein Gerät trägt, das mit dem des Retters identisch ist, wobei die Vorrichtung einen Wähler (16) aufweist, der es gestattet, wahlweise das Sendemodul (9) oder das Empfangsmodul (12) zu aktivieren.

21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß das vom Retter getragene Gerät eine Leuchtdiodenleiste (17) oder eine Digitalanzeige (33) aufweist, welche die ihn vom Opfer trennende Entfernung anzeigt, die in Abhängigkeit von der Amplitude des empfangenen Signals berechnet wird.