Vorrichtung zur Ortung
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Ortung.
Es ist bereits bekannt, zur Erleichterung der Ortung verschütteter Personen, beispielsweise lawinenverschütteter Skifahrer, die betreffenden Personen mit einem Sendegerät auszurüsten, das Schwingungen aussendet, so dass im Falle einer Verschüttung die verschütteten Personen durch Peilung geortet werden können. Ein Nachteil der bekannten Einrichtungen besteht darin, dass im Unglücksfalle zunächst Peilgeräte herbeigeschafft werden müssen, um den Standort der verschütteten Personen durch bekannte Peilverfahren ausfindig zu machen.
Die vorliegende Erfindung vermeidet diesen Nachteil. Sie betrifft eine Vorrichtung zur Ortung, welche dadurch gekennzeichnet ist, dass sie einen Sende-Empfänger enthält mit einer sowohl den Sendeteil als auch an den Empfangsteil anschaltbaren Peilantenne.
Anhand der beiliegenden Zeichnung wird die Erfindung im folgenden an Ausführungsbeispielen erläutert. Dabei zeigen:
Fig. 1 ein Blockschaltbild der Vorrichtung;
Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel einer Antenne;
Fig. 3 eine Antenne und einen Sende-Empfänger im Schnitt;
Fig. 3A eine Befestigungsart des Sende-Empfängers und der Antenne;
Fig. 4 ein-ausführliches Schaltbild für einen Sende Empfänger.
In Fig. 1 bezeichnet 1 eine Antenne, beispielsweise eine Dipolantenne, welche über einen Umschalter 2 wahlweise an einen Ausgang eines Sendeteils 3 oder an den Eingang eines Empfangsteils 4 eines Sende-Empfängers 5 anschaltbar ist. Der Sende-Empfänger 5 enthält auch einen Indikator 6, beispielsweise einen Hörer und/oder ein Messinstrument, wobei der Indikator 6 an einen Ausgang des Empfangsteils 4 angeschlossen ist.
Der Sende-Empfänger 5 wird aus einer Batterie 7 mit Strom versorgt. Durch Schliessen eines in der Batterieleitung angeordneten Schalters 8 bzw. 9 kann entweder der Sendeteil 3 oder der Empfangsteil 4 in Betrieb gesetzt werden. Die Schalter 8 und 9 können auch mit dem Umschalter 2 derart gekoppelt sein, dass zwangsläufig bei Anschluss der Antenne 1 an den Sendeteil 3 der Schalter 8 geschlossen ist, während bei Anschluss der Antenne 1 an den Empfangsteil 4 der Schalter 9 geschlossen ist. Durch Ausnützung der Richtcharakteristik der Antenne 1, wie sie beispielsweise bei symmetrischer Antenne besonders gut ausgeprägt ist, kann in bekannter Weise eine Peilung auf einen im Sendebetrieb laufenden Sende-Empfänger, bzw. dessen Antenne, vorgenommen werden. Eine Vorrichtung der genannten Art eignet sich ganz besonders als Rettungsgerät, beispielsweise für Skifahrer.
Sind alle Skifahrer einer Gruppe je mit einem, auf Sendebetrieb geschalteten, solchen Sende Empfänger ausgerüstet, und traversiert die Gruppe beispielsweise einen lawinengefährdeten Abhang, so ist bei Auslösung einer Lawine die Wahrscheinlichkeit gross, dass wenigstens einer oder mehrere Skifahrer der Gruppe selbst nicht verschüttet werden, oder sich leicht aus der Verschüttung befreien können. Solche Skifahrer können nun sofort mit der Ortung ihrer verschütteten Kameraden beginnen, indem sie ihre eigenen Geräte auf Empfang umschalten. Diese rasche Einsatzmöglichkeit von Peilgeräten kann von entscheidender Wirkung über Erfolg oder Misserfolg der Rettung sein.
Rettungsgeräte der beschriebenen Art eignen sich nicht nur für Skifahrer, sondern generell für alle Personen, welche Gefahr laufen, verschüttet zu werden oder zu ertrinken. So ist es beispielsweise vorteilhaft, Angehörige des Zivilschutzes bzw. Luftschutzes mit solchen Geräten auszurüsten, damit sie im Falle eines Einsturzes von Gebäuden oder Gebäudeteilen möglichst rasch lokalisiert werden können. Ebenso ist die Aus brüstung von Tauchern mit solchen Geräten empfehlenswert, da ein in Not geratener Taucher vermittelst einer vorbeschriebenen Ortung rascher gerettet werden kann als ohne ein solches Gerät. Im Hinblick auf die unterschiedliche Dämpfung von Schnee, Erdreich, Mauerwerk, Wasser usw. kommt der Wahl einer geeigneten Betriebsfrequenz aber auch der Wahl einer geeigneten Antennenform und Anordnung eine besondere Bedeutung zu.
Die Antenne 1 kann, insbesondere bei der Anwendung relativ tiefer Frequenzen, beispielsweise im Bereich von etwa 1 bis einige hundert kHz vorteilhafterweise als induktive Schleife oder Spule ausgebildet sein, da in diesem relativ tiefen Frequenzbereich der Strahlungswirkungsgrad einer offenen Antenne ausserordentlich klein ist. Im Bereich höherer Frequenzen, beispielsweise von einigen megaherts bis zu einigen hundert Megahertz können jedoch Dipol- oder Faltdipolantennen zufolge ihrer besseren Strahlungseigenschaften vorteilhaft sein.
Es ist weiterhin vorteilhaft, die Antenne 1 und den Sende-Empfänger 5 möglichst dicht am Körper zu tragen, beispielsweise auch unter der Kleidung, und Antenne und/oder Sende-Empfänger vermittelst Gurten am Körper zu befestigen. Es ist nämlich bekannt, dass beispielsweise bei Lawinenunglücken äusserlich angehängte Gegenstände, wie Rucksäcke usw., ja selbst Kleidungsstücke von Verschütteten abgerissen werden.
Ein besonders vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der Antenne 1 ist in Fig. 2 dargestellt. In einen Gürtel 10 sind die beiden Hälften 11A und 11B einer Dipolantenne 1 eingelegt, beispielsweise zwischen eine Grundschicht 10A und eine Deckschicht 10B des Gürtels 10.
Die Dipolhälften 11A und 11B können beispielsweise aus flexibler Litze oder aus einem geflochtenen, metallenen Band ausgeführt sein, um die Flexibilität des Gürtels 10 nicht merklich zu behindern. Der Gürtel 10 kann beispielsweise wie dies in Fig. 2 und 3A angedeutet ist, durch einen Schlitz 14 im Sende-Empfänger 5 durchgezogen sein. Vorteilhafterweise wird hierbei der Sende-Empfänger 5 gegen Verschiebung längs des Gürtels 10 gesichert, beispielsweise durch einen Lappen 12 und Druckknopf 13 auf dem Gürtel 10 (vergl. Fig. 3A).
Die Ankopplung der Antenne 1 an den Sende Empfänger kann auf verschiedene Art erfolgen, beispielsweise vermittelst metallener Druckknöpfe 15A und 15B von denen ein Teil jeweils mit dem inneren Ende einer Dipolhälfte in Verbindung steht und der andere Teil eine Eingangsklemme des Sende-Empfängers 5 darstellt.
Eine andere Art der Ankopplung der Antenne 1 an den Sende-Empfänger 5 ist ebenfalls in Fig. 2 und im Schnitt in Fig. 3 dargestellt. Es handelt sich hierbei um eine induktive Ankopplung, wobei die beiden Dipolhälften 11A und 11B über eine Spule 16 miteinander verbunden sind. Diese Spule 16 kann vorteilhafterweise zur elektrischen Verlängerung der Dipolantenne 1 benützt werden. Im Sende-Empfänger 5 ist eine Kopplungswicldung 17 angebracht, welche um den Schlitz 14 innerhalb des Gehäuses des Sende-Empfängers 5 angeordnet ist. Die Wicklungen 16 und 17 sind daher miteinander magnetisch gekoppelt, wodurch eine Energie übertragung sowohl beim Senden vom Sendeteil 3 auf die Antenne 1 als auch beim Empfangen von der Antenne 1 zum Empfangsteil 4 zustande kommt.
Insbesondere bei der Benützung relativ tiefer Frequenzen, beispielsweise unter etwa 1 Megahertz, können sich Leiterschleifen sowohl für die Erzeugung des Sendefeldes als auch für den Empfang besser eignen als offene Antennen. Eine Anordnung der Schleifenantenne in einem Gürtel, etwa ähnlich wie in Fig. 2, ist in diesem Falle nur schwierig zuverlässig zu realisieren, da sich ja die Schleife über die Gürtelverbindung, beispielsweise eine Schnalle, elektrisch schliessen müsste.
In einem solchen Falle ist es vorteilhafter, die Schleifenantenne in einem geschlossenen Gürtel unterzubringen, beispielsweise in der Form einiger Windungen flesibler Litze, welche in einem Plasticmaterial eingebettet sein können. Der Anschluss der Antenne an den Sende Empfänger 5 kann in analoger Weise wie in Fig. 2 und 3 gezeigt erfolgen. Es ist aber auch ein permanenter Anschluss des geschlossenen Gürtels an den Sende-Empfänger 5 ausführbat. Ein solcher geschlossener Gürtel kann beispielsweise als Traggürtel schräg über eine Achsel getragen werden, vorteilhafterweise unter dem obersten Kleidungsstück. Es ist aber auch möglich, den Gürtel längselastisch auszuführen, wobei die in ihm eingebetteten Leiterschleifen beispielsweise zickzackförmig geführt sind, so dass eine angemessene Längenveränderung des Gürtels ermöglicht wird.
Ein solcher elastischer Gürtel kann ohne weiteres wie ein normaler Leibgurt um den Körper getragen werden.
Anhand von Fig. 4 wird nun noch ein ausführliches Schaltbild für einen Sende-Empfänger 5 als weiteres Ausf2hrungsbeispiel der Erfindung erläutert.
Zur Erzielung einer möglichst scharfen Peilwirkung, insbesondere zur Eliminierung der in der Peiltechnik als Antenneneffekt bezeichneten statischen Beeinflussung der Antenne 1 und daraus erfolgender Minimumtrübung ist es vorteilhaft, die Eingangsschaltung des Empfangsteils 4 elektrisch symmetrisch zu gestalten. Es kann weiterhin vorteilhaft sein, zwischen die Antenne 1 und den Eingang des Empfangsteils 4 eine elektrostatische Abschirmung 31 vorzusehen. Eine solche Abschirmung kann beispielsweise durch eine nicht geschlossene, mit dem Massenpunkt des Sende-Empfängers 5 verbundene, Hülse aus leitendem Material zwischen einer Ankopplungsspule 30 der Antenne 1 und einer Spule 20 im Eingang des Sendeempfängers verwirklicht werden.
Eine solche Abschirmung kann beispielsweise auch durch einen auf eine Isolierhülse aufgetragenen Aquadag-Belag erzielt werden, wobei zur Vermeidung des Entstehens einer unerwünschten Kurzschlusswindung der Aquadag-Belag beispielsweise längs einer Mantellinie eine schmale Fuge aufweist.
Dem Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 4 ist eine Spule 20 mit einem Kondensator 21 zu einem Schwingkreis 22 zusammengeschaltet. Der Schwingkreis 22 kann über die Schalter 2A und 2B des Umschalters 2 an die Kollektoren zweier in Gegentaktanordnung geschalteter Transistoren 23 und 24 angeschlossen werden, wobei über einen weiteren Schalter 2C des Umschalters 2 einer Mittelanzapfung der Spule 20 die an einer Klemme 25 liegende Plusspannung zugeführt wird. Den Basisan schlüsseln der Transistoren 23 und 24 wird über je einen Widerstand 26 bzw. 27 über einen Schalter 2D des Umschalters 2 Plusspannung zugeführt und zwei Kondensatoren 28 bzw. 29 dienen der Rückkopplung.
In der gezeichneten Stellung des Umschalters 2 bildet somit der Schwingkreis 22 mit den beiden Transistoren 23 und 24 und den ihnen zugeordneten Schaltelementen einen Gegentaktoszillator. Der Schwingkreis 22 kann unmittelbar als Sendeorgan wirken, wobei beispielsweise die Spule 20 mit einem Ferritkern versehen sein kann.
Im Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 4 ist jedoch über die Spule 20 eine Ankopplungsspule 30 gewickelt, an welche eine Schleifenantenne 1 angeschlossen ist.
Vorteilhafterweise werden die beiden Spulen 20 und 30 durch einen statischen Schirm 31 statisch gegeneinander entkoppelt, so dass nur eine magnetische Kopplung zwischen beiden Spulen besteht.
Wird der Umschalter 2 in die entgegengesetzte Stellung umgeschaltet, so wird vermittelst der Schalter 2B und 2C der Schwingkreis 22 und damit die Antennenschleife 1 an einen Verstärker 32 angeschaltet, der zusammen mit den ihm zugeordneten Schaltelementen den Empfangsteil 4 des Sende-Empfängers 5 bildet.
Ein solcher Verstärker kann beispielsweise ein integrierter Verstärker des Typs TAA 370 der Firma Philips sein, sofern die Betriebsfrequenz des Sende-Empfängers im Niederfrequenzgebiet liegt. Es sind aber auch Verstärker für den Hochfrequenzbereich erhältlich, die vorteilhafterweise dann verwendet werden, wenn die Betriebsfrequenz oberhalb des Niederfrequenzbereiches liegt. Bezüglich der Anschaltung des Verstärkers 32 und die dazu benötigten weiteren Schaltelemente wird auf Philips Data Handbook, Part 5, Januar 1969, verwiesen.
An den Ausgang des Verstärkers 32, der zugleich den Ausgang des Empfangsteils 4 darstellt, ist als Indikator 6, beispielsweise ein Hörer, angeschlossen. Mittelst der Schleifantenne 1 kann durch Schwenken dieser Antenne in bekannter Weise ein Tonminimum bei der Peilung erzielt werden. Die Peilung kann aber beispielsweise auch durch optische Anzeige des Peilminimums vorgenommen werden. Zu diesem Zweck kann die Ausgangswechselspannung des Verstärkers 32 mittelst einer Diode 34 gleichgerichtet und über einen Schalter 35 einem Messinstrument 36 zugeführt werden.
Das Messinstrument 36 kann dabei vorteilhafter weise auch für die Batteriekontrolle benützt werden, wobei es besonders vorteilhaft ist, die Batteriespannung, welche an den Klemmen 25 und 37 liegt, unter Belastung zu messen. Dies kann dadurch geschehen, dass das Messinstrument 36 an einen als Last wirkenden Stromkreis mit den Widerständen 38 und 39 durch Drücken eines Tastschalters 40 angeschaltet wird. Anhand von Belastungsversuchen der für den Betrieb des Sende Empfängers vorgesehenen Batterietyps lässt sich durch eine solche Batteriekontrolle eine bestimmte Grenzspannung der Batterie ermitteln, welche eine noch definierte, minimale Betriebsdauer erwarten lässt. Diese Grenzspannung kann auf der Skala des Messinstrumentes 36 markiert sein.
Durch Drücken des Tastschalters 40 lässt sich dann der Batteriezustand bzw. die Stromreserve feststellen.