CH712056B1 - Dispositivo di ricerca di persone travolte da valanghe, cover per telefoni cellulari e capo di abbigliamento. - Google Patents

Abstract

L’invenzione concerne un dispositivo di ricerca di persone travolte da valanga (100), caratterizzato dal fatto di comprendere un corpo (101) atto a contenere al suo interno un circuito a radiofrequenza (103) elettricamente accoppiato con almeno un’antenna (104; 104´, 104´´, 104´´´) trasmittente in uso un segnale radio di posizione; il detto dispositivo di ricerca di persone travolte da valanga (100) comprende: una prima configurazione operativa di trasmissione nella quale esso è configurato per trasmettere il detto segnale radio di posizione, in cui il detto segnale radio di posizione è modulato mediante una modulazione 4-QAM in cui il segnale modulante trasporta dati di identificazione preventivamente memorizzati; ed una seconda configurazione operativa di ricezione alternativamente attivabile rispetto alla detta prima configurazione operativa nella quale la detta almeno un’antenna (104; 104´, 104´´, 104´´´) è configurata per ricevere un segnale radio di posizione trasmesso da altri dispositivi di ricerca di persone travolte da valanga. L’invenzione concerne anche una cover per telefoni cellulari comprendendo un dispositivo come descritto qui sopra e un capo di abbigliamento.

Description

Campo dell’invenzione

[0001] La presente invenzione concerne nel suo aspetto più generale il campo dei dispositivi elettronici operanti a radiofrequenza.

[0002] In dettaglio, la presente invenzione concerne un dispositivo di ricerca di persone travolte da valanghe.

Tecnica Nota

[0003] Le persone che si recano in ambiente montano, in particolare allorquando in presenza di neve spesso indossano dei dispositivi di ricerca di persone travolte da valanghe di tipo noto.

[0004] Tali dispositivi, comunemente noti con il nome di ARVA o ARTVA (in italiano Apparecchio di Ricerca dei Travolti in Valanga e in francese Appareil de Recherche de Victimes en Avalanche) è un piccolo dispositivo elettronico radioemittente, avente all’interno un circuito a radiofrequenza elettricamente connesso con un’antenna – tipicamente di tipo magnetico e dotata di una pluralità di avvolgimenti su di un nucleo in ferrite – la quale è atta a trasmettere un debole segnale a radiofrequenza, suscettibile di essere captato da dispositivi ARVA o ARTVA riceventi.

[0005] Ogni dispositivo di ricerca di persone travolte da valanga è dotato di due modalità operative: una prima modalità «trasmettitore», nella quale esso effettivamente trasmette il detto segnale a radiofrequenza attraverso l’antenna; e una seconda modalità «ricevitore», nella quale esso è configurato non per trasmettere ma per ricevere il segnale proveniente da altri dispositivi di ricerca di persone travolte da valanga.

[0006] La prima modalità «trasmettitore» viene tipicamente attivata manualmente dall’utente prima di partire con la gita in montagna e viene mantenuta per tutta la durata della gita, così da avere garanzia che durante tutto l’arco temporale della gita, in caso di valanga si possa essere sempre rintracciabili.

[0007] Il segnale a radiofrequenza che viene trasmesso dal dispositivo di ricerca di persone travolte da valanga è standardizzato. Tale segnale a radiofrequenza, secondo lo standard ETSI EN 300 718-1, è un segnale radio con frequenza portante fc= 457 kHz, trasmesso con modulazione A1A o OOK che come da fig. 1 presenta un tempo di on-time TON = 70 ms minimo ed un tempo di off-time TOFF= 400 ms minimo.

[0008] II periodo T del segnale è pari a 1000 ms con un range tollerabile di ± 300 ms. L’intensità di campo elettromagnetico trasmessa dal dispositivo di ricerca di persone travolte da valanga è pari ad un minimo di –6dBµA/m ad una distanza di 10 m.

[0009] La seconda modalità «ricevitore» viene invece utilizzata dal personale di soccorso.

[0010] Nella forma di realizzazione più semplice, la seconda modalità «ricevitore», per mezzo di mezzi di interfaccia utente che comprendono preferibilmente ma non limitatamente dei piccoli altoparlanti o display 2 (raffigurati in fig. 2 ), che permettono all’utente soccorritore di visualizzare l’intensità di campo 3 della persona travolta da valanga. Quanto più l’intensità di campo visualizzata dal dispositivo di ricerca di persone travolte da valanga nella seconda modalità «ricevitore» è forte, tanto maggiore è la prossimità tra il travolto ed il soccorritore.

[0011] Negli anni si è dimostrato come l’utilizzo dell’ARVA abbia drasticamente contribuito a ridurre il tempo per l’estrazione dei travolti dalla valanga, e abbia significativamente contribuito a salvare vite umane.

[0012] Alcuni modelli di dispositivi di ricerca di persone travolte da valanga presentano inoltre delle manopole o equivalenti mezzi tecnici atti a ridurre la sensibilità dello stadi o ricevitore, così che all’approssimarsi della posizione del travolto da valanga, si riesca a discriminare sempre con maggiore dettaglio la sua esatta ubicazione.

[0013] La richiedente ha riscontrato che i dispositivi di ricerca di persone travolte da valanga, non permettono di conoscere molti dati che potrebbero essere utili al soccorritore. Subordinatamente, non permettono di conoscere chi è sotto la valanga, né quali siano le condizioni vitali.

[0014] Nondimeno, la richiedente, grazie anche all’esperienza acquisita nel settore del soccorso, tenuto conto del fatto che le gite in montagna tipicamente non avvengono mai con persone sole ma in gruppi più o meno numerosi, si è resa conto che tecnicamente eventuali riflessioni o sovrapposizioni dei segnali a radiofrequenza trasmessi da più apparecchi di ricerca di persone travolte da valanga, in particolare allorquando in relativa reciproca prossimità, possono portare a grossi inconvenienti in termini di capacità di discriminazione e riconoscimento delle vittime.

[0015] Lo scopo della presente invenzione è pertanto quello di descrivere un dispositivo di ricerca di persone travolte da valanga il quale consenta di eseguire la ricerca con precisione ed efficienza.

Sommario dell’invenzione

[0016] Secondo la presente invenzione viene realizzato un dispositivo di ricerca di persone travolte da valanga caratterizzato dal fatto di comprendere un corpo o contenitore atto a contenere al suo interno un circuito a radiofrequenza elettricamente accoppiato con almeno un’antenna trasmittente in uso un segnale radio di posizione; il detto dispositivo di ricerca di persone travolte da valanga comprende: una prima configurazione operativa di trasmissione nella quale esso è configurato per trasmettere il detto segnale radio di posizione, in cui il detto segnale radio di posizione è modulato mediante una modulazione 4-QAM in cui il segnale modulante trasporta dati di identificazione preventivamente memorizzati; ed una seconda configurazione operativa di ricezione alternativamente attivabile rispetto alla detta prima configurazione operativa nella quale la detta almeno un’antenna è configurata per ricevere un segnale radio di posizione trasmesso da altri dispositivi di ricerca di persone travolte da valanga.

[0017] Secondo un aspetto della presente invenzione, concernente una particolare forma d’esecuzione, in detta prima configurazione operativa il detto segnale radio di posizione è trasmesso continuamente ed è un segnale LF o MF.

[0018] Ai sensi della presente invenzione, per «LF» si intende un segnale radio compreso nell’intervallo di frequenze tra 3 kHz e 300 kHz.

[0019] Ai sensi della presente invenzione, per «MF» si intende un segnale radio compreso nell’intervallo di frequenze tra i 300 kHz e i 3 MHz.

[0020] Secondo un ulteriore aspetto della presente invenzione, concernente una particolare forma d’esecuzione, entro il detto circuito a radiofrequenza uno stadio mixer con un ramo in fase ed un ramo in quadratura avente ingressi alimentati con due stream di dati digitali, e dal fatto di comprendere un microprocessore configurato almeno per elaborare i detti dati di identificazione ricevuti su di un suo ingresso e suddividerli in detti due stream di dati digitali per alimentarli verso i detti ingressi del detto stadio mixer.

[0021] Secondo un ulteriore aspetto della presente invenzione, concernente una particolare forma d’esecuzione, il detto dispositivo comprende uno stadio ricevitore comprendente uno stadio mixer elettricamente accoppiato alla detta almeno un’antenna alimentante attraverso sue uscite un comparatore di segnale dal quale vengono estratti i dati di identificazione che erano stati trasmessi da altri dispositivi di ricerca di persone travolte da valanga.

[0022] Secondo un ulteriore aspetto della presente invenzione, concernente una particolare forma d’esecuzione, il detto stadio ricevitore comprende inoltre uno stadio amplificatore frapposto fra il detto stadio mixer ed il detto comparatore di segnale in cui il detto stadio amplificatore presenta una coppia di rami accoppiati rispettivamente con una prima ed una seconda uscita del detto stadio mixer.

[0023] Secondo un ulteriore aspetto della presente invenzione concernente una particolare forma d’esecuzione, il detto dispositivo comprende una pluralità di antenne, in particolare tre antenne orientate ognuna ortogonalmente rispetto alle altre. In dettaglio, almeno un’antenna presenta un nucleo ferritico a sezione non circolare. Secondo un ulteriore aspetto della presente invenzione, concernente una particolare forma d’esecuzione, il detto dispositivo comprende un secondo circuito a radiofrequenza operante in banda VHF/UHF ed una antenna ausiliaria elettricamente accoppiata con il detto secondo circuito a radiofrequenza, in cui il detto secondo circuito a radiofrequenza trasmette un proprio segnale dati.

[0024] In dettaglio, il detto secondo circuito a radiofrequenza è configurato per essere selettivamente attivato da mezzi sensori di movimento allorquando i detti mezzi sensori di movimento non rilevano più movimenti di un utente indossante il detto dispositivo per un lasso di tempo superiore ad un intervallo predeterminato o allorquando i detti mezzi sensori di movimento rilevano un’accelerazione superiore ad un valore preventivamente determinato.

[0025] In dettaglio, il detto segnale dati comprende un codice alfanumerico suscettibile di essere ricevuto e visualizzato da apparati radio di soccorso in dotazione a soccorritori. Secondo un ulteriore aspetto della presente invenzione, concernente una particolare forma d’esecuzione, il detto dispositivo comprende inoltre un modulo di interfaccia verso un dispositivo telefonico cellulare, detto modulo di interfaccia essendo configurato per inviare un comando di attivazione di una trasmissione di un messaggio testuale, un dato numerico o chiamata telefonica da parte del detto dispositivo telefonico cellulare verso uno o più destinatari predeterminati.

[0026] In dettaglio, con detto comando di attivazione della detta trasmissione, il detto modulo di interfaccia è configurato per causare la trasmissione, da parte del detto telefono cellulare di un dato di posizione georeferenziato, qualora il detto dato sia stato aggiornato più di recente rispetto ad un periodo di tempo predeterminato.

[0027] Secondo la presente invenzione viene realizzata una cover per telefoni cellulari, la detta cover comprendendo il dispositivo di ricerca di persone travolte da valanga secondo una qualsiasi delle caratteristiche precedentemente descritte.

[0028] In dettaglio, la detta cover è realizzata in materiale schermante le onde radio trasmesse dal detto telefono cellulare verso il detto dispositivo di ricerca di persone travolte da valanga.

[0029] Secondo un ulteriore aspetto della presente invenzione, concernente una particolare forma d’esecuzione, la detta cover comprende un’antenna accoppiata al detto primo circuito a radiofrequenza e concepita per ritrasmettere il segnale radio di posizione emesso dal detto primo circuito a radiofrequenza.

[0030] Secondo un ulteriore aspetto della presente invenzione, concernente una particolare forma d’esecuzione, la detta cover comprende una batteria.

[0031] Secondo la presente invenzione viene infine realizzato un capo di abbigliamento, comprendente una pluralità di antenne elettricamente accoppiate con il primo circuito a radiofrequenza di un dispositivo di ricerca di persone travolte da valanga secondo le caratteristiche sopra descritte. In dettaglio, detta pluralità di antenne comprende: una prima, una seconda ed una terza antenna (701, 702, 703) ognuna delle quali è un’antenna orientata in direzione ortogonale rispetto alle altre.

[0032] Più in dettaglio, la detta prima antenna è posizionata in una manica del detto capo di abbigliamento, la detta antenna ausiliaria è posizionata in una porzione pettorale del detto capo di abbigliamento e la terza antenna è posizionata in una porzione dorsale del detto capo di abbigliamento.

Breve descrizione dei disegni

[0033] L’invenzione verrà di seguito descritta facendo riferimento ai disegni annessi nei quali: la fig. 1 illustra un segnale radio trasmesso con modulazione A1A o OOK; la fig. 2 illustra una realizzazione del dispositivo oggetto della presente invenzione dotata di un display; la fig. 3 illustra nel suo complesso un dispositivo di ricerca di persone travolte da valanga; la fig. 4 illustra un diagramma rappresentativo di un segnale di tipo QPSK; la fig. 5 illustra uno schema a blocchi di un circuito a radiofrequenza; la fig. 6 illustra uno schema a blocchi di un circuito elettrico di uno stadio ricevitore; la fig. 7 illustra un diagramma di generazione di dati e di invio ad un sommatore e quindi ad un’antenna; la fig. 8 illustra un esempio di un segnale dati utilizzato in ingresso al circuito a radiofrequenza; la fig. 9 illustra un dettaglio dell’antenna del dispositivo di ricerca di persone travolte da valanga.

Descrizione dettagliata dell’invenzione

[0034] Con il numero di riferimento 100 in fig. 3 è indicato nel suo complesso un dispositivo di ricerca di persone travolte da valanga.

[0035] Il dispositivo 100 comprende in particolare un contenitore 101 sul quale sono presenti preferibilmente un display o equivalenti mezzi tecnici atti a fornire un’interfaccia utente 102, ed un circuito a radiofrequenza 103 che è elettricamente connesso con un’antenna 104, preferibilmente ma non limitatamente realizzata mediante un filo di Litz avvolto su di un nucleo ferritico e trasmette un segnale radio di posizione.

[0036] Ai sensi della presente invenzione, per segnale radio di posizione è da intendersi un segnale radio trasmesso da una o più antenne posizionate in stretta prossimità l’una dell’altra ed atto ad essere ricevuto da stazioni riceventi in modo tale che la sua origine possa essere determinata.

[0037] Il circuito a radiofrequenza 103 è un circuito concepito per trasmettere un segnale radio nell’intervallo di frequenze tra 3 kHz–3 MHz, ed è dunque in grado di operare nelle bande LF–MF. Tali intervalli di frequenze si sono dimostrati particolarmente atti ad essere trasmessi attraverso una coltre di neve, e dunque suscettibili di essere ben ricevuti da personale di soccorso che è separato dalla persona travolta proprio dalla coltre di neve.

[0038] Il dispositivo 100 oggetto della presente invenzione si configura quale dispositivo ARVA o ARTVA ed è configurato per essere indossato da persone che si recano ad effettuare gite in montagna in modo tale che – nella malaugurata ipotesi in cui queste dovessero essere sommerse da una valanga, queste possano essere favorevolmente rintracciabili.

[0039] Il dispositivo 100 oggetto della presente invenzione comprende una prima configurazione operativa «trasmettitore» ed una seconda configurazione operativa «ricevitore». La prima modalità «trasmettitore» viene tipicamente attivata manualmente dall’utente prima di partire con la gita in montagna e viene mantenuta per tutta la durata della gita, così da avere garanzia che durante tutto l’arco temporale della gita, in caso di valanga si possa essere sempre rintracciabili, poiché in tale configurazione operativa il segnale radio trasmesso dal dispositivo è trasmesso con continuità. La seconda modalità «ricevitore» viene invece utilizzata dal personale di soccorso. Nella forma di realizzazione più semplice, la seconda modalità «ricevitore», per mezzo di mezzi di interfaccia utente che comprendono preferibilmente ma non limitatamente dei piccoli altoparlanti o display (facenti parte dell’interfaccia utente 102), che permettono all’utente soccorritore di visualizzare l’intensità di campo del travolto da valanga. Quanto più l’intensità di campo visualizzata dal dispositivo di ricerca di persone travolte da valanga nella seconda modalità «ricevitore» è forte, tanto maggiore è la prossimità tra il travolto ed il soccorritore.

[0040] Il dispositivo 100, attraverso il circuito a radiofrequenza 103, trasmette un segnale radio a frequenza di 457 kHz. Questo garantisce una compatibilità del dispositivo oggetto della presente invenzione con altri dispositivi di tipo noto, ed in particolare rende il dispositivo oggetto della presente invenzione compatibile con lo standard ETSI EN 300 718-1.

[0041] Come illustrato nella fig. 4 , il segnale a radiofrequenza trasmesso dal circuito a radiofrequenza 103 è un segnale modulato QAM. Più precisamente, il segnale a radiofrequenza è un segnale modulato con modulazione QPSK, ovverosia con quattro baud ognuno formato da 2 bit.

[0042] Come è noto, nelle modulazioni tradizionali, ivi compresa l’A1A dei dispositivi ARTVA di tipo noto, la larghezza di banda BW richiesta dalla modulazione, osservato il periodo T[s] della modulazione, ed osservato n il numero di bit che vengono trasmessi osserva la seguente legge:

[0043] E cioè, definito Rbil bitrate [bps] della modulazione BW=Rb. Nel caso della modulazione QPSK che viene utilizzata nella presente invenzione, invece, il numero di bit che vengono trasmessi osserva la seguente legge:

in cui N = 2 essendo QPSK una modulazione 4-QAM. In altre parole, per la QPSK BW = 0.5 Rb.

[0044] In altre parole, la modulazione QPSK permette di avere vantaggiosamente una efficienza spettrale doppia rispetto alla modulazione A1A ordinaria, e mantiene inoltre una retrocompatibilità con quest’ultima. Questo in termini pratici si traduce nel fatto che il circuito a radiofrequenza 103 trasmette un segnale a radiofrequenza che benché sia diverso rispetto a quello tradizionale è equalmente ricevibile dai dispositivi di ricerca di persone travolte da valanga di tipo tradizionale senza perdita di precisione ed efficienza. Questo garantisce che il dispositivo 100 oggetto della presente invenzione non sia solamente ricevibile attraverso altri omologhi, ma anche dai comuni dispositivi ARVA standard, benché in una funzionalità «degradata», in cui cioè il dato che viene trasmesso mediante la modulazione QPSK viene perduto nella ricezione con dispositivi tradizionali a livello di informazione trasportata, pur essendo il detto segnale a radiofrequenza comunque ricevibile e valutabile in intensità e direzione di provenienza. Il fatto di avere scelto una modulazione QPSK, inoltre, rende il dispositivo 100 oggetto della presente invenzione meno sensibile ai disturbi, e quindi vi è maggiore garanzia che i dati trasmessi possano giungere al ricevitore non corrotti. Benché la richiedente abbia ben chiaro che esistono codifìche di canale e di sorgente atte a migliorare l’immunità del segnale ai disturbi molto più di quanto una QPSK faccia rispetto ad una modulazione A1A, tale scelta è apparsa la migliore in termini di rapporto tra complessità di elaborazione del segnale, semplicità e robustezza dei circuiti ed effettiva immunità al rumore.

[0045] Inoltre, la modulazione QPSK comporta solo variazioni di fase del segnale modulato, ma non della sua ampiezza che sarebbe invece oggetto di variazioni d’inviluppo in una modulazione quale la 8-QAM. Di conseguenza la potenza media sul periodo del segnale modulato dal circuito a radiofrequenza 103 risulta sempre costante, e questo facilita la ricezione anche da parte di dispositivi convenzionali, poiché non debbono fare fronte a repentine variazioni di intensità proprie della modulazione utilizzata.

[0046] Come illustrato in fig. 5 , il circuito a radiofrequenza 103 comprende un oscillatore locale 200, che alimenta uno stadio di filtro 201 atto ad ottenere il segnale portante a 457 kHz, il quale a sua volta possiede un’uscita atta ad alimentare un primo ingresso del mixer 202. Il mixer 202 presenta inoltre un secondo ingresso che riceve in input il segnale prodotto sull’uscita dello stadio di filtro 201; uno sfasatore 203 lo sfasa di 90° prima di alimentarlo sul secondo ingresso del mixer 202. Le uscite I e Q del mixer 202 alimentano rispettivi ingressi di un sommatore 204, che genera in uscita il segnale modulato da trasmettere all’antenna 104.

[0047] La fig. 6 illustra uno stadio ricevitore 106 che fa parte anch’esso del dispositivo 100 oggetto della presente invenzione, e che viene attivato allorquando il detto dispositivo opera nella seconda modalità «ricevitore».

[0048] In dettaglio lo stadio ricevitore 106 comprende un mixer 307 provvisto di un ingresso del segnale modulato 301 connesso all’antenna 104 mediante opportuni mezzi di disaccoppiamento 302 comprendenti ad esempio un circolatore, e comprende inoltre una coppia di ingressi 303, 304 alimentati da rispettivi oscillatori locali 305.

[0049] Il mixer 307 comprende una coppia di uscite che alimentano rispettivi ingressi di uno stadio amplificatore 308. Lo stadio amplificatore 308, preferibilmente, ma non limitatamente, comprende una coppia di rami indipendenti 308 ́, 308 ́ ́, ognuno comprendente una cascata di due amplificatori operazionali 309 connessi in serie ed alimentanti una rispettiva uscita.

[0050] Ognuna delle uscite dello stadio amplificatore 308 alimenta un rispettivo ingresso di un comparatore di segnale 310 dal quale vengono estratti i dati digitali 311 che erano stati trasmessi e modulati.

[0051] La fig. 6 illustra una sequenza di dati digitali inviati al modulatore. Attraverso la modulazione QPSK, i dati vengono presi su due rami I, Q, alternativamente. La demodulazione verrà eseguita parimenti, ricombinando i dati in un’unica sequenza. In dettaglio, come illustrato sempre in fig. 7 , i dati vengono generati attraverso un microprocessore 107 con una frequenza di 80 Hz. Tale velocità di generazione dei dati è resa possibile in quanto la banda passante del sistema disponibile per restare compatibile con gli standard è 160 Hz.

[0052] Un esempio di segnale dati 400 utilizzato in ingresso al circuito a radiofrequenza 103 e successivamente modulato e inviato in antenna è illustrato in fig. 8 , dalla quale si evince quanto già preventivamente citato, ossia il fatto che l’ampiezza dell’inviluppo del segnale modulato 333 rimane costante nel tempo, giacché ne cambia solo la fase. Con il segnale modulato QPSK, in sostanza si hanno baud di 2 bit, e quattro possibili variazioni di fase.

[0053] La fig. 9 illustra un dettaglio dell’antenna del dispositivo oggetto della presente invenzione. In dettaglio l’antenna 104 è costituita da una pluralità di spire 501 di materiale metallico elettroconduttivo avvolte su di un nucleo di ferrite. Il nucleo di ferrite è preferibilmente ma non limitatamente di tipo cilindrico, e tanto più il suo diametro cresce tanto maggiore ne è la direttività. Le spire 501 sono realizzate mediante un filo di Litz, che è tipicamente utilizzato per le frequenze che vanno da pochi kHz a 1 MHz per tutte quelle applicazioni in cui cioè vi è presenza di effetto pelle nel conduttore stesso, il materiale metallico elettroconduttivo, in una forma di realizzazione preferita e non limitativa, è realizzato mediante filo smaltato. Tale smaltatura vantaggiosamente consente di ridurre l’effetto pelle di prossimità e consente pertanto di avere una maggiore efficienza di antenna. Preferibilmente, il filo che realizza le spire 501 presenta un diametro di 0,5 mm.

[0054] In una forma di realizzazione preferita e non limitativa la detta ferrite è di sezione non cilindrica. Tale sezione non cilindrica modifica la direttività dell’antenna nel piano E, e conseguentemente può essere vantaggiosamente impiegata per generare una direttività dell’antenna verso una specifica direzione.

[0055] In una ulteriore forma di realizzazione del dispositivo 100 illustrata in fig. 10 , sono presenti più antenne 104 ́, 104 ́ ́, 104 ́ ́ ́ ognuna delle quali presenta una propria direttività maggiore data dalla sezione non cilindrica del nucleo in ferrite.

[0056] Le tre antenne 104 ́, 104 ́ ́, 104 ́ ́ ́ sono posizionate in modo tale da avere un’inclinazione ortogonale l’una rispetto all’altra, così da coprire i tre assi principali X, Y, Z del dispositivo 100. Ai sensi della presente invenzione, l’inclinazione ortogonale di ognuna delle antenne 104 ́, 104 ́ ́, 104 ́ ́ ́ si legge sull’asse del nucleo in ferrite, ed è tale da rendere gli zeri di radiazione delle dette antenne sul piano H, che giacciono proprio sull’asse del detto nucleo in ferrite, orientati su tre differenti assi ortogonali. Questo assicura la massima efficienza di radiazione attorno al dispositivo.

[0057] Grazie ad una direttività indotta dalla forma della ferrite è possibile ottimizzare il guadagno complessivo dell’array di antenne in una direzione specifica in modo tale da avere una copertura di trasmissione e ricezione di segnale ottimizzata, che renda ad esempio possibile discernere persone sepolte a profondità maggiori rispetto alle profondità oltre le quali i normali dispositivi di ricerca di persone travolte da valanga non possono più operare.

[0058] Come illustrato in dettaglio in fig. 11 , sul microprocessore 106 viene inviata una stringa di dati che nella forma di realizzazione illustrata risponde alla scritta «CIAO». Ad ogni parola della scritta «CIAO» corrisponde una sequenza di 8 bit, che è necessaria tenuto conto della lunghezza dell’alfabeto. La sequenza di 8 bit, viene divisa in due stream di dati che finiscono sul segnale di fase I e quadratura Q ed inviate al modulatore.

[0059] In una forma di realizzazione preferita e non limitativa della presente invenzione, il dispositivo 100 è configurato per trasmettere in continuità una stringa di dati contenente un codice identificativo univoco del dispositivo stesso. Questo codice identificativo univoco viene assegnato all’atto di vendita del dispositivo 100 ed è pertanto univocamente associato al proprietario del dispositivo stesso.

[0060] Il dispositivo oggetto della presente invenzione opzionalmente comprende un secondo circuito a radiofrequenza 109, elettricamente connesso con una propria antenna 110. Il secondo circuito a radiofrequenza 109 è configurato per operare nell’intervallo di frequenze VHF/UHF, preferibilmente sulla frequenza dei 869.8 MHz, in Europa, che è considerata un’altra frequenza standard per le apparecchiature di ricerca di soccorso. In dettaglio, il secondo circuito a radiofrequenza 109 è configurato per trasmettere un segnale dati.

[0061] In una prima forma di realizzazione, il circuito a radiofrequenza 109 trasmette la medesima tipologia di dato trasmesso dal primo circuito a radiofrequenza 103, e cioè il codice univoco.

[0062] In una seconda forma di realizzazione, il circuito a radiofrequenza 109 trasmette dati di diversa tipologia rispetto a quelli trasmessi dal primo circuito a radiofrequenza 103. In dettaglio, in tale seconda forma di realizzazione, il secondo circuito a radiofrequenza trasmette dei segnali di tipo diverso rispetto a quelli che vengono trasmessi dal primo circuito a radiofrequenza. Preferibilmente, il detto secondo circuito a radiofrequenza 109 è accoppiato ad un sensore respiratorio o di battito cardiaco posizionato sull’utente che indossa il dispositivo oggetto della presente invenzione.

[0063] Questo consente ai soccorritori di poter ricevere parametri vitali utili a capire la condizione del paziente, ed eventualmente se la persona travolta da valanga è ancora viva o meno.

[0064] In dettaglio, il detto secondo circuito a radiofrequenza 109 non è sempre attivo ma è selettivamente attivato allorquando sensori di movimento non rilevano più movimenti del corpo per un intervallo di tempo predeterminato o, altrettanto, rilevano accelerazioni superiori ad una soglia predeterminata – segno ad esempio di una caduta. L’attivazione selettiva del secondo circuito a radiofrequenza 109 vantaggiosamente consente di risparmiare la batteria del dispositivo oggetto della presente invenzione, prolungandone la durata d’utilizzo.

[0065] Opzionalmente il secondo circuito a radiofrequenza 109 può essere vantaggiosamente configurato per trasmettere un segnale di richiesta di soccorso verso una frequenza attribuita a livello governativo per chiamata di richiesta di soccorso. Tale frequenza, per l’area della Svizzera, è 161.300 MHz, ed è costantemente monitorata dall’assistenza aerea di soccorso svizzera REGA, così da ricevere prontamente chiamate di richiesta di soccorso da parte di utenza che è coinvolta in zone in cui la copertura cellulare non è presente.

[0066] In dettaglio, attraverso la trasmissione di un segnale di richiesta di soccorso verso la frequenza attribuita, è possibile mettere in comunicazione diretta una centrale operativa di soccorso con la persona coinvolta nella valanga, risparmiando tempo utile per la sua ricerca ed esecuzione delle prime operazioni di soccorso.

[0067] Opzionalmente, inoltre, il dispositivo 100 oggetto della presente invenzione presenta inoltre un modulo di interfaccia 111 con il telefono cellulare. Tale modulo di interfaccia può equivalentemente operare con connessione cablata o senza fili.

[0068] Il modulo di interfaccia 111 è configurato per rilevare automaticamente la presenza del detto telefono cellulare, e allorquando viene attivato il secondo circuito a radiofrequenza 111 attivare anche una trasmissione automatica di un messaggio, dato numerico o chiamata dal cellulare verso uno o più destinatari predefiniti. Preferibilmente, nella detta trasmissione automatica, viene inoltre trasmessa l’ultima posizione reperita del cellulare, se disponibile e – preferibilmente – se non più vecchia di 5 minuti. La posizione viene reperita attraverso un modulo GPS del telefono cellulare, di tipo noto. Questo consente di avere traccia di una posizione approssimativa dell’utente, ma senza causare trasmissioni che potrebbero fuorviare i soccorritori rispetto all’esatta posizione della persona travolta da valanga.

[0069] Il dispositivo 100 oggetto della presente invenzione è inserito in un contesto più generale di un sistema di ricerca di persone travolte da valanga.

[0070] Come illustrato in fig. 12 il sistema 600 comprende, oltre al dispositivo 100, anche una copertura o «cover» 602 per telefoni cellulari 601. La cover 602 comprende al suo interno una pluralità di dispositivi tra cui: una batteria 603, atta a prolungare la durata della batteria del telefono cellulare 601, e dotata di una connessione con convettore apposito verso il connettore di alimentazione della batteria stessa del telefono cellulare 601; un’antenna 604 atta a ritrasmettere il segnale a radiofrequenza trasmesso dal primo circuito a radiofrequenza 103.

[0071] In una forma di realizzazione preferita e non limitativa, il dispositivo 100 oggetto della presente invenzione è integrato nella cover 602. In tale caso la cover stessa è realizzata in un materiale atto a schermare la trasmissione di onde radio a frequenza inferiore al MHz tra il telefono cellulare 601 e il dispositivo 100 stesso, questo consente vantaggiosamente di avere maggiori efficienze operative per lo stadio di trasmissione e soprattutto per il ricevitore del dispositivo 100.

[0072] Inoltre il sistema oggetto della presente invenzione comprende altresì un capo di abbigliamento, preferibilmente una giacca o un softshell, dotato di una pluralità di antenne 701–703 posizionate in diverse parti del corpo, che sono elettricamente accoppiate ad una presa di connessione 112 presente sul corpo del dispositivo 100. Il capo di abbigliamento presenta inoltre una tasca per contenere il corpo del dispositivo 100.

[0073] Preferibilmente, come illustrato in fig. 13 , il capo di abbigliamento 800 comprende una prima antenna 701 posizionata sulla manica, in corrispondenza della porzione omerale della manica. Una seconda antenna 702 è posizionata invece in corrispondenza della porzione pettorale del capo di abbigliamento. Una terza antenna 703 è posizionata infine in corrispondenza di una porzione dorsale del capo di abbigliamento.

[0074] In una forma di realizzazione preferita e non limitativa, le tre antenne 701–703 sono ognuna orientata in modo tale da avere un asse della ferrite ortogonale rispetto agli assi delle ferriti presenti sulle restanti antenne. Conseguentemente, essendo le antenne così come rappresentate in fig. 9 come già detto direttive lungo il piano H, si ha vantaggiosamente una maggiore efficienza di irradiazione del segnale a 457 kHz verso tutte le direzioni attorno alla persona.

[0075] Inoltre, la presenza di antenne in un capo di abbigliamento migliora l’efficienza di radiazione, perché vi sono meno strati a separare l’antenna dall’ambiente esterno e questa, seppur di poco, si trova sicuramente più distante dal corpo rispetto a quanto si troverebbe se fosse integrata entro un tradizionale involucro indossato a livello pettorale, nel quale il corpo agisce maggiormente quale schermo radio.

[0076] Anche a livello di ricezione il dispositivo 100 oggetto della presente invenzione può interfacciarsi come sopra descritto con l’applicazione hardware del telefono cellulare. Questo vantaggiosamente consente di avere traccia e interpretazione diretta dei dati trasmessi dal dispositivo 100. Eventualmente, l’applicazione del telefono cellulare può essere un bridge verso dispositivi mobili esterni quali ad esempio e non limitatamente uno smartwatch con il quale l’utente – soccorritore o soggetto sotto la valanga – può interagire in modo noto.

[0077] A livello più alto, attraverso l’invio di segnali da parte del telefono cellulare della persona coinvolta nella valanga, è possibile attivare l’invio di droni direttamente in prossimità dell’ultima posizione identificata attraverso il telefono cellulare.

[0078] Vantaggiosamente questo permette di avere una maggiore efficienza operativa e ad esempio di trasportare materiali pesanti in modo automatico e senza il coinvolgimento di persone – quali i soccorritori – che muovendosi più scarichi possono operare in scenari operativi anche critici dal punto di vista tecnico muovendosi più liberamente (si pensi ad esempio al caso di soggetti coinvolti in valanghe in alta quota, in cui la via raggiungibile coinvolge notevole difficoltà alpinistica).

[0079] I vantaggi offerti dal dispositivo oggetto della presente invenzione sono chiari alla luce della descrizione che precede. Esso in particolare permette di avere una maggiore efficienza anche di discriminazione di echi prossimali dovuti a due o più persone sommerse nel medesimo punto.

[0080] I diagrammi di fig. 12 e di fig. 13 illustrano due diagrammi di intensità di segnale ricevuto sul periodo T da parte di due soggetti («A», «B») che trasmettono non solo segnali a radiofrequenza con ampiezza diversa, ma in istanti temporali molto prossimi. Ebbene, nel caso del diagramma di fig. 12 , l’assenza di codici di identificazione univoci, in particolare allorquando dotati di bassa correlazione, non permetterebbe ai tradizionali dispositivi di ricerca di persone travolte da valanga di riuscire ad essere distinte effettivamente come più persone; invece, questo è possibile con il sistema oggetto della presente invenzione, che permette fin da subito di fornire alla struttura operativa dei soccorsi l’esatta ubicazione e il numero di individui coinvolti nella valanga.

[0081] Inoltre, la presenza di un’interfaccia di alto livello con apparati cellulari mobili permette di avere banda a sufficienza per trasmettere una gran quantità di dati, che con i pochi Hz disponibili nella banda dei 457 kHz non sarebbero trasmissibili in tempi ragionevoli. Inoltre, il sistema oggetto della presente invenzione permette di ottimizzare la trasmissione del segnale a radiofrequenza anche verso quelle zone che tradizionalmente, al contrario, non permetterebbero di avere una copertura ottimale, non solo a livello di direzione di irradiazione rispetto alla persona coinvolta nella valanga, ma anche a livello di spettro di emissione. L’effettiva possibilità di combinazione di segnali a bassa frequenza (il segnale standard a 457 kHz) con segnali a frequenza più alta (VHF/UHF e segnale cellulare) convenientemente permette di ottimizzare l’effettiva raggiungibilità di una persona in grado di eseguire o comunque allertare i soccorsi.

[0082] È infine chiaro che all’oggetto della presente invenzione possono essere applicate aggiunte, modifiche o varianti ovvie per un tecnico del ramo senza per questo fuoriuscire dall’ambito di tutela fornito dalle rivendicazioni annesse.

Claims (20)

1. Dispositivo di ricerca di persone travolte da valanga (100), caratterizzato dal fatto di comprendere un corpo (101) atto a contenere al suo interno un circuito a radiofrequenza (103) elettricamente accoppiato con almeno un’antenna (104; 104 ́, 104 ́ ́, 104 ́ ́ ́) trasmittente in uso un segnale radio di posizione; il detto dispositivo di ricerca di persone travolte da valanga (100) comprende: – una prima configurazione operativa di trasmissione nella quale esso è configurato per trasmettere il detto segnale radio di posizione, in cui il detto segnale radio di posizione è modulato mediante una modulazione 4-QAM in cui il segnale modulante trasporta dati di identificazione preventivamente memorizzati; – ed una seconda configurazione operativa di ricezione alternativamente attivabile rispetto alla detta prima configurazione operativa nella quale la detta almeno un’antenna (104; 104 ́, 104 ́ ́, 104 ́ ́ ́) è configurata per ricevere un segnale radio di posizione trasmesso da altri dispositivi di ricerca di persone travolte da valanga.

2. Dispositivo di ricerca di persone travolte da valanga (100) secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che in detta prima configurazione operativa il dispositivo di ricerca di persone travolte da valanga (100) è configurato per trasmettere detto segnale radio di posizione in modo continuo ed il detto segnale radio è un segnale LF o MF.

3. Dispositivo di ricerca di persone travolte da valanga (100) secondo la rivendicazione 1 o la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto di comprendere entro il detto circuito a radiofrequenza (100) uno primo stadio mixer (202) con un ramo in fase (I) ed un ramo in quadratura (Q) avente ingressi alimentati con due stream di dati digitali, e dal fatto di comprendere un microprocessore (106) configurato almeno per elaborare i detti dati di identificazione ricevuti su di un suo ingresso e suddividerli in detti due stream di dati digitali per alimentarli verso i detti ingressi del detto stadio mixer (202).

4. Dispositivo di ricerca di persone travolte da valanga (100) secondo una delle precedenti rivendicazioni 1 o 2 o 3, caratterizzato dal fatto di comprendere uno stadio ricevitore comprendente uno secondo stadio mixer (307) elettricamente accoppiato alla detta almeno una antenna (104; 104 ́, 104 ́ ́, 104 ́ ́ ́) alimentante attraverso sue uscite un comparatore di segnale (310) dal quale vengono estratti i dati di identificazione (311) che erano stati trasmessi da altri dispositivi di ricerca di persone travolte da valanga.

5. Dispositivo di ricerca di persone travolte da valanga (100) secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto di comprendere uno stadio amplificatore (308) frapposto fra il detto secondo stadio mixer (307) ed il detto comparatore di segnale (310), in cui il detto stadio amplificatore (308) presenta una coppia di rami (308 ́, 308 ́ ́) accoppiati rispettivamente con una prima ed una seconda uscita del detto stadio mixer (307).

6. Dispositivo di ricerca di persone travolte da valanga (100) secondo una delle rivendicazioni da 1 a 5, caratterizzato dal fatto di comprendere una pluralità di antenne (104 ́, 104 ́ ́, 104 ́ ́ ́) comprendente l’almeno un’antenna (104, 104 ́, 104 ́ ́, 104 ́ ́ ́).

7. Dispositivo secondo la rivendicazione 6, in cui la detta pluralità di antenne (104 ́, 104 ́ ́, 104 ́ ́ ́) comprende tre antenne orientate ognuna ortogonalmente rispetto alle altre.

8. Dispositivo di ricerca di persone travolte da valanga (100) secondo una delle rivendicazioni da 1 a 7, caratterizzato dal fatto che detta almeno un’antenna (104; 104 ́, 104 ́ ́, 104 ́ ́ ́) presenta un nucleo ferritico a sezione non circolare.

9. Dispositivo di ricerca di persone travolte da valanga (100) secondo una delle rivendicazioni da 1 a 8, caratterizzato dal fatto di comprendere un secondo circuito a radiofrequenza (109) operante in banda VHF/UHF ed un’antenna ausiliaria elettricamente accoppiata con il detto secondo circuito a radiofrequenza (109), in cui il detto secondo circuito a radiofrequenza è configurato per trasmettere un proprio segnale dati.

10. Dispositivo di ricerca di persone travolte da valanga (100) secondo la rivendicazione 9, caratterizzato dal fatto che il detto secondo circuito a radiofrequenza (109) è configurato per essere selettivamente attivato da mezzi sensori di movimento allorquando i detti mezzi sensori di movimento non rilevano più movimenti di un utente indossante il detto dispositivo (100) per un lasso di tempo superiore ad un intervallo predeterminato o allorquando i detti mezzi sensori di movimento rilevano un’accelerazione superiore ad un valore preventivamente determinato.

11. Dispositivo di ricerca di persone travolte da valanga (100) secondo la rivendicazione 9 o la rivendicazione 10, in cui il detto segnale dati comprende un codice alfanumerico suscettibile di essere ricevuto e visualizzato da apparati radio di soccorso in dotazione a soccorritori.

12. Dispositivo di ricerca di persone travolte da valanga (100) secondo una delle rivendicazioni da 1 a 11, caratterizzato dal fatto di comprendere un modulo di interfaccia (111) verso un dispositivo telefonico cellulare, detto modulo di interfaccia (111) essendo configurato per inviare un comando di attivazione di una trasmissione di un messaggio testuale, un dato numerico o chiamata telefonica da parte del detto dispositivo telefonico cellulare verso uno o più destinatari predeterminati.

13. Dispositivo di ricerca di persone travolte da valanga (100) secondo la rivendicazione 12, in cui con detto comando di attivazione della detta trasmissione, il detto modulo di interfaccia (111) è configurato per causare la trasmissione, da parte del detto telefono cellulare di un dato di posizione georeferenziato, qualora il detto dato sia stato aggiornato più di recente rispetto ad un periodo di tempo predeterminato.

14. Cover (602) per telefoni cellulari (601), la detta cover comprendendo il dispositivo di ricerca di persone travolte da valanga (100) secondo una delle rivendicazioni da 1 a 13.

15. Cover (602) per telefoni cellulari (601) secondo la rivendicazione 14, caratterizzata dal fatto di essere realizzata in materiale schermante le onde radio trasmesse dal detto telefono cellulare verso il detto dispositivo di ricerca di persone travolte da valanga (100).

16. Cover (602) per telefoni cellulari (601) secondo una delle rivendicazioni 14 o 15, caratterizzata dal fatto di comprendere un’antenna (604) accoppiata al detto primo circuito a radiofrequenza (103) e concepita per ritrasmettere il segnale radio di posizione emesso dal detto primo circuito a radiofrequenza (103).

17. Cover (602) per telefoni cellulari (601) secondo la rivendicazione 14, caratterizzata dal fatto di comprendere una batteria (603).

18. Capo di abbigliamento (800), comprendente una pluralità di antenne (701–703) elettricamente accoppiate con il primo circuito a radiofrequenza (103) di un dispositivo di ricerca di persone travolte da valanga (100) secondo una delle rivendicazioni da 1 a 13.

19. Capo di abbigliamento (800) secondo la rivendicazione 18, caratterizzato dal fatto che la detta pluralità di antenne comprende: – una prima, una seconda ed una terza antenna (701, 702, 703) ognuna delle quali è un’antenna orientata in direzione ortogonale rispetto alle altre.

20. Capo di abbigliamento (800) secondo la rivendicazione 19, in cui la detta prima antenna (701) è posizionata in una manica del detto capo di abbigliamento (800), la detta seconda antenna (702) è posizionata in una porzione pettorale del detto capo di abbigliamento (800) e la terza antenna (703) è posizionata in una porzione dorsale del detto capo di abbigliamento (800).