DE19961112C2 - Verschüttetensuchgerät - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verschüttetensuchgerät, insbesonde­ re ein Lawinensuchgerät, mit dem es möglich ist, einen Ver­ schütteten in kürzester Zeit zu orten.

Es sind Lawinensuchgeräte bekannt, die eine Empfangsvorrich­ tung und eine Sendevorrichtung aufweisen. Wenn das Lawinen­ suchgerät in lawinengefährdeten Gebieten getragen wird, ist die Sendeeinrichtung eingeschaltet und sendet ein Signal mit einer bestimmten Frequenz, die üblicherweise 457 kHz beträgt. Zur Ortung eines Verschütteten, dessen Sendeeinrichtung einge­ schaltet ist, kann das Lawinensuchgerät von Suchenden so umgeschaltet werden, daß die Sendeeinrichtung ausgeschaltet und die Empfangseinrichtung eingeschaltet wird. Anhand der Stärke des empfangenen Signals, die auf einem Display optisch angezeigt wird, wird der Verschüttete gesucht. Je stärker das Signal ist, desto näher befindet sich der Suchende zu dem Verschütteten. Die Suche mit dem bekannten Lawinensuchgerät erfordert viel Erfahrung. Ungeübte Personen benötigen zur Auffindung eines Verschütteten bis zu einer Stunde. Bei geüb­ ten Personen beträgt die durchschnittliche Suchzeit mehr als 10 Minuten. Im Falle eines Lawinenunglücks können jedoch bereits 10 Minuten Suchzeit zu lang sein, da die Gefahr droht, daß der Verschüttete erstickt.

Aus der DE 198 23 718 A1 ist ein Verfahren zur Ortung einer mobilen Station bekant, die nach ihrer Aktivierung durch eine Empfangseinrichtung Signale von Navigationssatelliten empfängt. Die mobile Station kann als (GPS-)Empfänger ihre Posi­ tion und Altitude mit dem globalen Lokalisierungsverfahren bestimmen und transferiert diese Lokaliserungsdaten sowie nutzerspezifische Daten über eine Feststation an eine Verwal­ tungseinheit. Die Verwaltungseinheit kann anhand der Daten den Nutzer identifizieren und seine Position feststellen, um in einer Notsituation notwendige Hilfsmaßnahmen einzuleiten.

Die aus DE 198 23 718 A1 bekannte mobile Station dient somit nur zur Weiterleitung von Positionswerten, die anhand der Satellitensignale errechnet werden. Eine Suche nach Verschüt­ teten ist mit dem Mobilfunkendgerät selbst nicht möglich. Eine Rettung eines verschütteten Nutzers kann daher nur durch die Verwaltungseinheit veranlasst werden. Dies führt jedoch zu zeitlichen Verzögerungen, die für einen Verschütteten lebens­ bedrohend sein können.

Die DE 197 52 939 C1 offenbart ein Verschüttetensuchgerät, das über einen Empfänger Sendeimpulse von einem anderen Verschüt­ tetensuchgerät empfangen kann. Eine Auswerteschaltung steuert in Abhängigkeit von der Empfangsfeldstärke akustische und optische Anzeigemittel an. Das optische Anzeigemittel der Empfangsfeldstärke besteht aus einer Menüanzeige mit einem Display, das ein einziges, als Bargraph ausgebildetes Pfeil­ symbol mit Entfernungsunterteilung in Form von Balken zeigt, die der Empfangsstärke entsprechen. Die beim Orten empfangene maximale Feldstärke wird gespeichert und zusätzlich als Feld­ linienlänge digital angezeigt und erlischt beim Verlassen der Richtung maximaler Feldstärke. Außerdem weist das Display ein Richtungsneuorientierungssymbol auf, das so lange angezeigt wird, bis die maximale Feldstärke wieder empfangen wird. Schließlich zeigt ein Bereichsumschaltungssymbol auf dem Display an, wenn eine Umschaltung eines Bereichsschalters erforderlich ist.

Die DE 35 31 726 A1 beschreibt ein Verschüttetensuchgerät, bei dem an den Empfänger eine Auswerteschaltung für eine optische Anzeige anschließbar ist, welche in Abhängigkeit von der Intensität der Empfangsimpulse ein optisches Anzeigemittel ansteuert, das mit sich ändernder Intensität aufeinander folgender Empfangsimpulse einen sich entsprechend ändernden Anzeigewert liefert.

Von dem amerikanischen Verteidigungsministerium wird ein Satellitensystem zur Positionsbestimmung betrieben, das unter dem Namen "GPS-System" (Global Positioning System) bekannt ist. 32 Satelliten umkreisen in ca. 19.000 km Höhe zweimal am Tag die Erde und senden präzise Zeit- und Positionssignale. Daraus errechnet der GPS-Empfänger überall auf der Welt, Tag und Nacht, bei Wind und Wetter, die exakte Position. Die Posi­ tionssignale sind allerdings auf Anweisung des amerikanischen Verteidungsministeriums so kodiert, daß nur eine Positions­ bestimmung von +/-100 m ermöglicht wird.

Es sind außerdem GPS-Navigationssysteme bekannt, die bei­ spielsweise in Automobilen angewandt werden. In den Naviga­ tionssystemen sind Straßenkarten gespeichert. Anhand der Positionssignale der Satelliten und der Straßenkarten wird ein Fahrer zu einem gewünschten Ort geleitet. Darüber hinaus sind bereits GPS-Handgeräte bekannt, die z. B. von Wanderern an­ statt eines Kompasses benutzt werden, um ihre Position mög­ lichst genau bestimmen zu können.

In der Zwischenzeit wurde ein sogenanntes "differentiales globales Positioniersystem" (dGPS) entwickelt. dGPS ist eine Weiterentwicklung von GPS. Im Unterschied zur bisherigen Methode werden bei dGPS die vom Satelliten übertragenen GPS- Daten über die Positionen einer Referenzstation mit tatsächli­ chen Positionsdaten verglichen. Die daraus errechneten Korrekturdaten werden als Signal über eine Frequenz an das Naviga­ tionssytem geschickt. Diese Korrektur ermöglicht eine Posi­ tionsbestimmung auf unter 10 cm genau.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verschütteten­ suchgerät zu entwickeln, mit dem es auch ungeübten Personen ermöglicht wird, eine verschüttete Person in kürzester Zeit aufzufinden.

Diese Aufgabe wird durch ein Verschüttetensuchgerät mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausge­ staltungen des erfindungsgemäßen Verschüttetensuchgeräts sind Gegenstand der Patentansprüche 1 bis 10.

Im Gegensatz zu den bekannten Verschüttetensuchgeräten wird bei dem erfindungsgemäßen Verschüttetensuchgerät nicht die Stärke eines Signals zur Positionsbestimmung herangezogen. Anhand des Vergleichs der errechneten Positionswerte und der von dem anderen Verschüttetensuchgerät gesendeten Positions­ signale kann die Position eines Verschütteten, der das andere Verschüttetensuchgerät trägt, genau bestimmt und angezeigt werden.

Beispielsweise kann die Entfernung und die Richtung zum Ver­ schütteten auf einem Display angezeigt werden, so daß sich der Suchende nur so lange in die angezeigte Richtung bewegen muß, bis die Entfernung zum Verschütteten Null beträgt.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist zusätzlich ein Sprachprozessor vorgesehen, der die Richtung und die Entfer­ nung zu dem Verschütteten vorzugsweise über einen Kopfhörer ausgibt. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, daß der Su­ chende bei der Suche nach einem Verschütteten beide Hände frei hat, was besonders bei großen Schneemassen von Vorteil ist.

Ein Ausführungsbeispiel wird nachstehend anhand der Figur näher erläutert, die den Aufbau und die Funktion zweier bau­ gleicher Verschüttetensuchgeräte schematisch zeigt.

Es wird angenommen, dass das in der Figur rechte Verschütte­ tensuchgerät 12 von einem z. B. unter einer Lawine Verschütte­ ten und das in der Figur linke Verschüttetensuchgerät 10 von einer Person getragen wird, die den Verschütteten sucht.

Beide Verschüttetensuchgeräte 10, 12 sind baugleich, so dass ihr Aufbau anhand des Verschüttetensuchgeräte 10 beschrieben wird.

Das Verschüttetensuchgerät 10 weist einen dGPS-Empfänger 14 auf, der Zeit- und Positionssignale ZP von mehreren Satelliten 16 empfängt. Gleichzeitig werden Zeit- und Positionssignale ZP von einer Referenzstation 18 empfangen, die eine aus den Zeit- und Positionssignalen ZP errechnete Position mit einer Refe­ renzposition vergleicht, und Korrektursignale K, die einer Abweichung der errechneten Position von der Referenzposition entsprechen, an den dGPS-Empfänger 14 sendet.

Das Verschüttetensuchgerät 10 weist eine Positions-Rechen­ einrichtung 20 auf, die anhand der Zeit- und Positionssignale ZP der Satelliten 16 und der Korrektursignale K eine zentime­ tergenaue Position des Verschüttetensuchgerätes 10 errechnet. Die Positions-Recheneinrichtung 20 übergibt die errechneten Positionswerte an einen Lokalsender 22 und an einen Komparator 24.

Der Komparator 24 steht außerdem mit einem Lokalempfänger 26 in Verbindung.

An den beiden Verschüttetensuchgeräten 10, 12 ist ein Umschal­ ter 28 vorgesehen, der zwischen zwei Stellungen I, II um­ schaltbar ist. Bei dem Verschüttetensuchgerät 12 befindet sich der Umschalter 28 in einer ersten Stellung I, in der der Lokalsender 22 in Betrieb und der Lokalempfänger 26 außer Funktion ist. Bei dem Verschüttetensuchgerät 10 ist der Um­ schalter 28 in eine zweite Stellung II geschaltet, wodurch der Lokalsender 22 außer Funktion und der Lokalempfänger 26 in Betrieb gesetzt ist.

In dieser Schaltstellung der beiden Verschüttetensuchgeräte 10, 12 sendet der Lokalsender 22 des Verschüttetensuchgeräts 12 ein der durch die Positionsrecheneinrichtung 20 errechneten Position entsprechendes moduliertes Positionssignal PS an den Lokalempfänger 26 des Verschüttetensuchgeräts 12. Die Sende­ frequenz beträgt vorzugsweise 457 kHz, wodurch gewährleistet wird, dass das Verschüttetensuchgerät 12 auch von handelsübli­ chen Lawinensuchgeräten geortet werden kann. Die Stärke und Frequenz des Positionssignals PS sind so gewählt, dass das Positionssignal PS auch dann empfangen werden kann, wenn der Verschüttete unter einer hohen Schneedecke liegt. Das Posi­ tionssignal sollte aber nicht in zu weiter Entfernung empfang­ bar sein, um zu verhindern, dass Positionssignale von anderen Verschüttetensuchgeräten empfangen werden, die von Personen getragen werden, die weder verschüttet sind noch sich an der Suche beteiligen können, da sie zu weit entfernt sind. Es ist klar, daß bei einer Suche durch mehrere Personen, alle Ver­ schüttetensuchgeräte der suchenden Personen in die zweite Stellung II des Umschalters geschaltet werden müssen.

Um eine gezielte Suche auch bei mehreren Verschütteten zu ermöglichen, kann dem Lokalempfänger 26 ein einstellbarer Diskriminator zugeordnet werden, mit dem eine Schwelle so gesetzt werden kann, dass nur das jeweils stärkste Postions­ signal zur Berechnung der Positionswerte herangezogen wird.

Der Lokalempfänger 26 des Verschüttetensuchgeräts 10 gibt den modulierten Positionssignalen PS entsprechende Positionswerte des Verschüttetensuchgeräts 12 an den Komparator 24 des Ver­ schüttetensuchgerätes 10 weiter. Der Komparator 24 vergleicht die durch die Positions-Recheneinrichtung 20 errechneten Posi­ tionswerte mit den von dem Lokalempfänger 26 übergebenen Positionswerten des anderen Verschüttetensuchgerätes 12. Anhand der Differenz zwischen den errechneten Positionswerten und den von dem Lokalempänger 26 übergebenen Positionswerten errechnet der Komparator 24 den Abstand des Verschüttetensuch­ gerätes 10 und die Richtung zu dem Verschüttetensuchgerät 12.

Der Abstand zu dem Verschüttetensuchgerät 12 wird an einem Display 30 und die Richtung zu dem Verschüttetensuchgerät 12 an einer Richtungsanzeige 32 angezeigt. Außerdem wird die Position des Verschüttetensuchgerätes 10 anhand des Längen- und des Breitengrades auf 1/100 Bogensekunde genau angezeigt.

Darüber hinaus ist eine Signalleuchte 34 vorgesehen, die leuchtet, wenn der Abstand zu dem zweiten Verschüttetensuchge­ rät 12 weniger als 1 m beträgt.

Der Komparator 24 ist außerdem mit einem Sprachprozessor 36 verbunden, der die von dem Komparator 24 errechnete Richtung und Entfernung zum Verschüttetensuchgerät 12 in Sprachsignale verarbeitet, die an einer Kopfhörerbuchse 38 ausgegeben wer­ den. Dies ermöglicht die akustische Übertragung von Entfernung und Richtung über einen Kopfhörer, so daß der Suchende bei der Suche nach einem Verschütteten beide Hände frei hat, was besonders bei großen Schneemassen von Vorteil ist, wenn sich der Suchende z. B. mittels einer Schaufel seinen Weg durch die Schneemassen graben muss.

Wie obenstehend beschrieben wurde, ist der Umschalter 28 bei dem ersten Verschüttetensuchgerät 12 in seine erste Stellung I bewegt, in der der Lokalempfänger 26 außer Funktion und der Lokalsender 22 in Betrieb gesetzt ist. Da der Komparator 24 keine Signale von dem Lokalempfänger 26 empfängt, gibt der Komparator 24 die von der Positions-Recheneinrichtung 20 errechneten Positionswerte an das Display 30 weiter, so daß auf dem Display 30 die tatsächlichen Positionswerte der Posi­ tion des Verschüttetensuchgerätes 12 angezeigt werden. Die Verschüttetensuchgeräte 10, 12 können daher nicht nur als Gerät zur schnellen Ortung von Verschütteten, sondern auch als Navigationsgerät verwendet werden. Zusätzlich zu den hier beschriebenen Funktionen können die Verschüttetensuchgeräte 10, 12 auch alle weiteren Funktionen eines üblichen Naviga­ tionsgerätes aufweisen, wie z. B. Kurs und Geschwindigkeit, Kursabweichung, Steuerrichtung zum Sollkurs, Uhrzeit etc.

Die Anwendung der Verschüttetensuchgeräte 10, 12 ist nicht auf ein dGPS-System beschränkt. Durch dGPS wird jedoch die Bestim­ mung der exakten absoluten Position jedes Verschüttetensuchge­ räts ermöglicht.

Es kann jedoch auch trotz des eingebauten Fehlers von +/-100 m ein normaler GPS-Empfänger anstatt des dGPS-Empfängers ver­ wendet werden. Die Hinzuziehung der Korrekturdaten der Refe­ renzstation 18 zur Berechnung der Positionswerte ist nicht unbedingt erforderlich, da der Fehler bei beiden Verschütte­ tensuchgeräten 10, 12 annähernd gleich ist und somit bei der Bildung der Differenz zwischen dem ersten und zweiten Posi­ tionswert in dem Komparator 24 wegfällt.

Claims (10)

1. Verschüttetensuchgerät mit
einer Empfangsvorrichtung (14, 26), die Signale (ZP) von Navigationssatelliten (16) empfängt,
einer Positions-Recheneinrichtung (20), die aus den Signalen (ZP) der Navigationssatelliten erste Positions­ werte errechnet,
einer Sendeeinrichtung (22), die Positionsignale (PS) senden kann, die den errechneten ersten Positionswerten entsprechen,
wobei
die Empfangsvorrichtung (14, 26) außerdem entsprechende Positionssignale (PS) errechneter zweiter Positionswerte eines anderen Verschüttetensuchgeräts (12) empfangen kann,
ein Komparator (24) vorgesehen ist, der die zweiten Positionswerte, die den empfangenen Positionssignalen (PS) entsprechen, mit den eigenen errechneten ersten Positionswerten vergleicht, und Bestimmungswerte er­ mittelt, die eine Ortung des anderen Verschüttetensuch­ geräts (12) ermöglichen, und
eine Ausgabeeinrichtung (30, 32), die die Bestimmungs­ werte ausgibt.

2. Verschüttetensuchgerät nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Empfangsvorrichtung eine erste Empfangs­ einrichtung (14), die die Signale (ZP) der Navigations­ satelliten (16) empfängt, und eine zweite Empfangseinrich­ tung (26) umfasst, die die entsprechenden Positionssignale (PS) errechneter zweiter Positionswerte des anderen Ver­ schüttetensuchgeräts (12) empfangen kann.

3. Verschüttetensuchgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Komparator (24), die Differenz der ersten und zweiten Positionswerte errechnet und aus der Differenz die Bestimmungswerte ermittelt.

4. Verschüttetensuchgerät nach 2 oder 3, gekennzeichnet durch eine Umschalteinrichtung (28), durch die zwischem einem Suchbetrieb, in dem die zweite Empfangseinrichtung (26) in Betrieb und die Sendeeinrichtung (22) außer Funktion ist, und einem Sendebetrieb umgeschaltet werden kann, in dem die zweite Empfangseinrichtung (26) außer Funktion und die Sendeeinrichtung (22) in Betrieb ist.

5. Verschüttetensuchgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bestimmungs­ werte die Richtung sowie die Entfernung zum anderen Ver­ schüttetensuchgerät sind.

6. Verschüttetensuchgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgabevor­ richtung ein Display (30) und eine Richtungsanzeige (32) umfasst.

7. Verschüttetensuchgerät nach Anspruch 5 oder 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Ausgabevorrichtung einen Sprachprozessor (36) umfasst, der Werte für Richtung und Entfernung zum zweiten Verschüttetensuchgerät (12) aku­ stisch über einen Lautsprecher oder Kopfhörer ausgibt.

8. Verschüttetensuchgerät nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Signaleinrich­ tung (34) vorgesehen ist, die ein auffälliges Signal abgibt, wenn die ersten und zweiten Positionswerte über­ einstimmen.

9. Verschüttetensuchgerät nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Empfangseinrichtung (14) ein dGPS-Empfänger ist.

10. Verschüttetensuchgerät nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Empfangseinrichtung (14) ein GPS-Empfänger ist.