WO2006015721A1 - Vorrichtung und verfahren zum auffinden von personen und objekten - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zum auffinden von personen und objekten Download PDF

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Markus Mock
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Dynatronics Ag
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    • G01S2205/001—Transmission of position information to remote stations
    • G01S2205/006—Transmission of position information to remote stations for emergency situations

Definitions

  • the present invention relates to a device and a method for finding persons and objects.
  • the invention will be described in relation to an avalanche spill detection (LVS) application or as part of such an apparatus. It is noted, however, that this is not the only possible area of use.
  • Inventive devices are also suitable, for example, for searching for lost tourists in the jungle or in the desert, for shipwrecked people at sea or for children in the city, and the like.
  • avalanche transceivers are a necessary safety equipment for ski tourers, skiers, snowboarders, mountain bikers, mountaineers, etc.
  • the task of such devices is to send a signal that, in the event of burial, for example by an avalanche to locate a spill - th can be used.
  • This can be LVS devices in the state of
  • the transmission signal is generated by a coil, the emits an electromagnetic field. Its field strength course is highly nonlinear, which leads to inaccuracies in the near field. Depending on the position of the transmitter when buried, several maxima in the field strength curve can result in the near range of the transmitter, which are not readily distinguishable.
  • the device according to the invention is advantageous in that even the one-time transmission of the position information of the person to be searched for or of the object to be searched to the searcher is sufficient for a successful retrieval.
  • the corresponding devices also provide only relative, approximated position information in the search whose physically maximum achievable accuracy is often insufficient for reliable detection.
  • the device provides at least a first subunit, which has at least one first receiving device and at least one first transmitting device, wherein the first receiving device is suitable at least for receiving at least one position signal, and wherein the first transmitting device transmits at least one locating signal at least temporarily.
  • the locating signal contains at least one information derived from the position signal.
  • a second subunit which has at least one second receiving device, the second receiving device being suitable for receiving the locating signal and being signal-connected to at least one output device for outputting at least one signal derived from the locating signal.
  • the locating signal is taken from a group of signals which contains electromagnetic signals and thus also optical signals as well as sound signals, but preferably radio signals.
  • the signals are regarded as signal-connected.
  • the signals are preferably bound to a medium, such as, for example, an electrical conductor or semiconductor.
  • a medium such as, for example, an electrical conductor or semiconductor.
  • transmit the signals without binding to a conductive material, ie through free space, in particular by electromagnetic waves (eg radio waves or infrared light) and by an at least gas-filled one Room like B. sound waves.
  • electromagnetic waves eg radio waves or infrared light
  • an at least gas-filled one Room like B. sound waves e.g., both uni- and bidirectional signal transmission paths are detected by the term signal connection.
  • each position signal emitted by at least one subunit of the device according to the invention is emitted as a locating signal
  • Understood signal which by its properties when received by another subunit and in particular by information contained in it tions over the transmitting subunit and their position whose location er ⁇ allows.
  • the position signal is understood to be any signal received at least by a subunit of the device according to the invention, by means of which at least one piece of information about the geographical position of this subunit can be determined in this subunit.
  • any device which generates stimuli perceptible to the human senses such as optical stimuli in the form of optical displays and screens and / or acoustic stimuli in the form of buzzers or loudspeakers, is understood to be the output device.
  • the user should preferably wear at least the first subunit of the device according to the invention under the clothing.
  • a watch may be provided on the wrist, in particular for this case, to which the information determined by the subunits is preferably transmitted wirelessly.
  • the first receiving device is suitable for receiving satellite position signals and preferably signals from the Global Positioning System (GPS).
  • GPS Global Positioning System
  • the transmitting first subunit of an avalanche relay transmits its position information determined by means of GPS with the locating signal to the second subunit, which the searcher carries with him.
  • the second subunit does not have its own GPS
  • Receiver has the searcher can find the victim by using a commercially available, preferably a "differential GPS" capable (s.u.) external navigation device, which will be explained in more detail below.
  • the second receiving device is also suitable for receiving at least one position signal, preferably for receiving satellite position signals and particularly preferably signals from the Global Positioning System (GPS).
  • GPS Global Positioning System
  • Each subunit of the device according to the invention preferably has a GPS receiving device.
  • the device according to the invention is particularly preferably expandable for receiving the position signals of future satellite navigation systems, such as, in particular, the European system Galileo.
  • the device according to the invention can likewise be used by the user for navigation.
  • the fog is z.
  • a mountaineer has to rely on a precise position determination.
  • DGPS in the true sense.
  • a further, stationary GPS receiver for correcting the GPS received signal of the first and second Empfangsein ⁇ direction is used, wherein the stationary GPS receiver GPS signals of the same GPS satellite receives as the first and second Empfangseinrich ⁇ device.
  • the position of the further, stationary receiver is very accurately known, so that a correction signal can be derived from the GPS signal received by it and the known position.
  • the stationary GPS receiver transmits the correction signal, for example, to a long-wave receiver (283.5 - 325.0 kHz) as a further receiving device of the subunit receiving the locating signal.
  • the correction signal is evaluated by a processor device of the subunit receiving the locating signal, and the resulting corrected local coordinates of the first and second subunits are output via the signal-connected output device of the subunit receiving the locating signal.
  • a correction signal transmission in other frequency ranges, in particular suitable for the respective application, such as, for example, In the FM area.
  • SBAS systems Satellite Based Augmentation Systems
  • WASS Wide Area Augmentation System
  • EGNOS European Geostationary Navigational System
  • tion overlay service in which geostationary satellites provide the GPS receiver with a correction signal.
  • an application-specific integrated circuit (Application Specific Integrated Circuit in short: ASIC) is provided, in particular for energy consumption optimization, which monolithically integrates as many inventive functions as possible in an electrical circuit.
  • ASIC Application Specific Integrated Circuit
  • At least one first and second subunit are configured substantially identically such that the first subunit has at least one first transmitting device and the second subunit has at least one second transmitting device, wherein the first and the second transmitting device are suitable for transmitting the locating signal ,
  • the first subunit of this embodiment has at least one first receiving device and the second subunit at least one second receiving device, wherein the first and the second Empfangseinrich ⁇ device are suitable at least for receiving the position signal and the locating signal.
  • At least one first output device is provided for the first subunit and at least one second output device for outputting at least one output device for the second subunit provided the location signal derived signal.
  • the first output device is signal-connected to the first receiving device and the second output device is signal-connected to the second receiving device.
  • the last illustrated embodiment is characterized in that the first, preferably in Ortungssignalsendemodus operated section ⁇ unit has at least at least a first switching device and the second, preferably operated in Ortungssignalempfangsmodus subunit at least over at least one second switching device.
  • the switching devices make it possible to switch the respective subunit between a transmission mode in which the transmission device of this subunit transmits the locating signal and a reception mode in which the reception device of this subunit is set up to receive the locating signal of the other subunit.
  • This embodiment of the switchable subunit device according to the invention allows, for example, a user of such a first subunit, who was not covered by an avalanche, to convert his subunit by switching to the search device, and thus immediately be able to record the search for persons detected by the avalanche.
  • the subunits are preset in the transmission mode. Particularly preferred are - especially in the case of mechanical switching devices - provided security devices that prevent inadvertent switching of a subunit of the transmission in the receiving mode - for example, by an avalanche, when worn on the body or during transport in bags. Instead of mechanical switch devices may also be provided electronic, software switches or the like.
  • the locating signal has a predetermined carrier frequency.
  • the carrier frequency is selected such that its attenuation by the media between the first and second subunit is substantially minimized. Particularly preferred is a carrier frequency of 457 kHz, which ensures compatibility with existing devices.
  • the ISM frequencies that can be used free of charge for commercial purposes can be selected.
  • Embodiments are also conceivable in which the carrier frequency is adjustable in order to allow a minimum attenuation for different areas of application of the device, for example for locating avalanche shoppers, tourists in the jungle, castaways at sea or children in the city.
  • information is stamped on the locating signal by means of modulation methods.
  • the information is in digital form, which is why digital modulation methods, such as PAM pulse amplitude modulation, PFM
  • PPM pulse rate pulse phase modulation, PDM pulse width modulation, PCM pulse code modulation are preferable.
  • sinusoidal carrier are digital modulation methods such.
  • ASK Amplitude Shift Keying
  • FSK Frequency Shift Keying
  • PSK Phase Shift Keying
  • DPSK Differential Phase Shift Keying
  • the location signal contains at least one location information.
  • the location information is preferably derived from the position signal received by the receiving device of that subunit whose transmitting device transmits the locating signal.
  • At least one processor device is signal-connected at least to the receiving device receiving the locating signal.
  • the processor device derives information from the position signal transmitted with the locating signal, which is received by the receiving device of the subunit transmitting the locating signal, and the position signal which receives the subunit receiving device, which also receives the locating signal Direction and / or distance information of the first with respect to the second subunit from.
  • This information can preferably be output on the output device signal-connected to the respective receiving device by means of correspondingly assigned signals, symbols or characters.
  • the information is displayed on optical displays, such as in particular LCD displays, TFT screens or the like.
  • a voice output device is provided, which guides the user voice-controlled to the person to be found or the object to be found.
  • the locating signal contains information about the reception quality of the position signal received by at least one of the receiving devices.
  • a comparison device is provided which has the effect that no information derived from the received position signal is output for output below a predetermined threshold value for a quantity which characterizes the reception quality.
  • the processor device is suitable for deriving information about the burial depth from the reception quality of the position signal in the event of avalanche burial and for outputting it on the output device.
  • the search for the person to be searched for or the object to be searched preferably takes place with the aid of a provided quality measuring device for the location signal. This evaluates the quality of the locating signal, for example via the evaluation of its reception field strength or the reception error rate of one of the locating signal receiving subunit "known" Referenzsig- signals.
  • the use of a plurality of, preferably predetermined, spaced receiving antennas, which receive the locating signal in different receiving qualities as determined above, allows the intended processor device to derive and output a direction in which the user must move to to approach the subunit sending the locating signal.
  • the locating signal contains an identification signal.
  • the identification signal is preferably characteristic of the subunit transmitting the locating signal.
  • At least one integration device is signal-connected to at least one of the receiving devices, the integration device being suitable in particular for amplifying and establishing the position signal received at least by this receiving device.
  • At least one acceleration sensor is provided in the first subunit in the burial, which is signal-connected to a processor device, the processor device deriving from at least one output signal of the acceleration sensor with respect to a known starting position of the first subunit Determined position.
  • the position information determined with the aid of the acceleration sensor is preferably compared with those derived from the received position signal, and from this a correction value for the position information determined with the aid of the acceleration sensor is calculated.
  • this correction or calibration value is continuously updated.
  • the starting position for the position information determined by the acceleration sensor is determined, for example, when switching on via the received position signal.
  • At least one of the receiving devices is signal-connected to at least one memory device, wherein the memory device is suitable at least for storing the information contained in the locating signal.
  • the second subunit is suitable for receiving locating signals of a multiplicity of first subunits.
  • each first subunit emits a characteristic identification signal, thus a more reliable location of individuals in multiple burials is possible.
  • At least one of the sectioneinhei ⁇ th on a compass has a height measuring device. This provides the user with further useful information for his orientation and navigation. Preferably, it is a barometric height measuring device.
  • the first and / or second transmitting device is signal-connected to the height measuring device.
  • measurement information acquired by the altitude measuring device is modulated onto the locating signal.
  • the processor device connected to the signal receiving the locating signal is suitable for diverting information about the burial depth of the person to be located from the measurement information acquired by the altitude measuring device in the event of avalanche burial and outputting it to the output device.
  • At least one of the subunits has a weather tendency measuring device for determining a local weather tendency.
  • signals, symbols or characters assigned to predetermined weather tendencies can be output via the at least one output device.
  • the weather trend measuring means detects parameters taken from a group of parameters including air temperature, air pressure, humidity, wind speed, precipitation intensity, light intensity, and the like.
  • avalanche-related weather trend constellations stored in the memory device can be identified by means of the processor device and the user can be warned about the danger by outputting suitable instructions on the output device.
  • at least one of the receiving devices is suitable for receiving storm and / or avalanche warning information of local and / or supraregional weather services, which can be output via the respective signal-connected output device. This allows the user z. B. also be warned against not directly from the local weather trend determinable, dangerous herannahen ⁇ the weather conditions early.
  • the location coordinates and / or location coordinate chains of predetermined locations are stored in the memory device, preferably from ski and mountain tour routes and particularly preferably from areas with increased avalanche danger.
  • the local coordinates and / or location coordinate chains associated signals, symbols or characters can be output in particular via the output device.
  • a processor device is signal-connected to at least one of the receiving devices.
  • the processor device can derive directional and / or distance information for the locations corresponding to the location coordinates from the position signal received by this receiving device as well as the location coordinates and / or location coordinate chains of predetermined locations stored in the memory device.
  • the derived ones Information can be output via the output device by means of correspondingly assigned signals, symbols or characters.
  • the user not only receives the information at which point of a particular route he is at, but also in which direction he has to go in order to follow the route further and how far away he is from his destination.
  • a clock is integrated, which in addition to the aktuel ⁇ len time and the duration recorded since the start of the tour.
  • the time taken to reach the destination of the tour can be estimated via the distance traveled so far and the resulting average speed.
  • At least one transmitting device is suitable for alerting and / or communicating with rescue services, in particular the mountain rescue service. This allows the user to request help in freeing and / or evicting potentially injured buried victims.
  • at least one subunit itself detects the spillage via acceleration and position sensors itself and automatically sends an alerting signal with the position information of the person being spilled to various rescue services, which can then vote on the salvage.
  • measuring sensors are provided which measure personal data of the victim, which in turn are transmitted to the rescue services with the locating signal.
  • the personal data is selected from a group of data including heart rate, blood pressure, blood type and the like.
  • the inventive method for finding persons and objects and for navigation comprises at least the following steps: First, at least one first receiving device of at least one first subunit receives at least one position signal.
  • At least one first transmitting device of the first subunit transmits at least one locating signal at least temporarily.
  • At least one second receiving device of at least one second subunit receives the locating signal and outputs at least one signal derived from the locating signal on at least one output device which is signal-connected to the second receiving device.
  • a preferred development of the method according to the invention comprises at least the following additional steps:
  • the second receiving device also receives the position signal.
  • a processor device derives information from the position signal received from the first receiving device and the position signal received directly from the second receiving device from the information transmitted to the second receiving device, preferably information about the direction and / or distance of the first with respect to the second entity.
  • an output of the information thus derived takes place on the output device which is signal-connected to the respective receiving device by means of correspondingly assigned signals, symbols or characters.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of an embodiment of the device according to the invention for the avalanche transient search
  • FIG. 2 is a schematic representation of a DGPS-enabled embodiment of the device according to the invention for the avalanche detection search
  • FIG. 1 an embodiment of the inventive device for the avalanche spill search is shown schematically.
  • the reference numeral 100 designates the first subunit of the device according to the invention, which carries the buried person. This is, as indicated by the first switching device 130, in the transmission mode (TX) and transmits the locating signal 41.
  • the switching device Le ⁇ diglich for ease of illustration is shown as a toggle switch.
  • Each subunit preferably has a switching device which is secured against unintentional switching of the subunit between the transmitting and receiving modes.
  • the locating signal 41 has a carrier frequency of 457 kHz for compatibility reasons as in existing LVS systems.
  • DBPSK differential binary phase-shift keying
  • the locating signal 41 is digitally modulated on the spatial coordinates of the first subunit 100 determined from the GPS signal 31 received by the receiving device of the first subunit 100.
  • the second subunit 200 of the device according to the invention used by the searcher is in the receiving mode (RX), as the second switching device 230 indicates.
  • the second subunit 200 receives the locating signal 41 with a second receiving device, decodes the locator coordinates of the first subunit 100 of the buried person contained therein via the processor device (not shown) and outputs them via the inventive output device in the form of the LCD display 210 , In the exemplary embodiment according to FIG. 1, the location coordinates of the victim are output in the form of latitude and longitude at the display position 212.
  • the processor device calculates the distance to the first subunit 100 from the GPS signal 31 received by the second receiving device of the second subunit 200, which distance is also displayed on the LCD display 210 at the display position 211.
  • the LED arrows 220 indicate to the seeker whether to go to the left, to the right or straight ahead.
  • FIG. 2 schematically shows an embodiment of the device according to the invention for the avalanche shunting search extended by a DGPS receiver.
  • a further, stationary GPS reception mast 50 for correcting the received by the receiving means of the two subunits 100 and 200 GPS received signal 31, 32 is used.
  • the stationary GPS receive mast 50 receives GPS signals 35 from the same GPS satellites 30 as the first and second receive devices of the two subunits 100 and 200.
  • the position 55 of the GPS receive mast 50 is very precisely so that a correction signal 51 can be derived from the GPS signal 35 received by it and the known position 55.
  • the stationary GPS reception mast 50 transmits the correction signal 51 at a carrier frequency of 300 kHz to an (not shown) long wavelength receiver of the second subunit 200.
  • the correction signal 51 is evaluated by the processor device of the second subunit 200 and the resulting corrected location coordinates of the first Subunit 100 is displayed via the signal-connected output device in the form of the LCD display 210 at the display position 212.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Auffinden von Personen und Objekten. Die Erfindung findet insbesondere Anwendung als Lawinen-Verschüttetensuchgerät (LVS) oder als Teil eines solchen Geräts. Die erfindungsgemäße Vorrichtung sieht eine erste Teilein­heit (100) bei der zu suchenden Person oder dem zu suchenden Objekt vor, die eine erste Empfangseinrichtung und Sendeeinrichtung aufweist. Dabei empfängt die erste Empfangseinrichtung wenigstens ein Positionssignal (31), bevorzugt ein GPS-Signal. Die erste Sendeeinrichtung sendet zumindest zeitweise ein Ortungssignal (41) aus. Dabei enthält das Ortungssignal (41) wenigstens eine aus dem Positionssignal (31) abgeleitete Information. Der Suchende führt eine zweite Teileinheit (200) mit sich, die eine zweite Emp­fangseinrichtung aufweist, welche das Ortungssignal (41) empfängt. Eine mit der zweiten Empfangseinrichtung verbundene Ausgabeeinrichtung (210) gibt zumindest ein aus dem Ortungssignal (41) abgeleitetes Signal aus.

Description

Vorrichtung und Verfahren zum Auffinden von Personen und Objekten
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Auffinden von Personen und Objekten. Die Erfindung wird in Bezug auf eine Anwendung als Lawinen-Verschüttetensuchgerät (LVS) oder als Teil eines solchen Geräts beschrieben. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass dies ist nicht der einzig mögliche Einsatzbereich ist. Erfindungsgemäße Vorrich¬ tungen eignen sich zum Beispiel auch für die Suche von verirrten Touristen im Dschungel oder in der Wüste, von Schiffbrüchigen auf See oder Kindern in der Stadt und dergleichen.
LVS-Geräte gehören heutzutage zur notwendigen Sicherheitsausrüstung für Skitouren-, Ski-, Snowboard-, Mountainbikefahrer, Bergsteiger usw. Die Auf¬ gabe derartiger Geräte besteht darin, ein Signal zu senden, das im Fall einer Verschüttung beispielsweise durch eine Lawine zur Ortung eines Verschütte- ten verwendet werden kann. Dazu lassen sich LVS-Geräte im Stand der
Technik in einem Sende-, bzw. in einem Empfangsmodus betreiben. Beste¬ hende LVS-Systeme verwenden weltweit die Standardfrequenz von 457 kHz. Im Stand der Technik werden periodisch von einem üblicherweise im Sen¬ demodus betriebenen Gerät Frequenzimpulse ausgesendet, die von einem auf Empfang eingestellten Gerät detektiert werden können.
Je näher sich das auf Empfang eingestellte Suchgerät dem sendenden Ge¬ rät befindet, desto lauter ertönt beispielsweise ein akustisches Ausgabesig¬ nal beim Suchgerät, welches die Entfernung zum sendenden Gerät aus ei¬ ner Feldstärkemessung des empfangenen Ortungssignals ableitet.
Um einen möglichst großen Dynamikbereich zu erhalten, d.h. die Empfangs¬ feldstärke in unterschiedlichen Entfernungsbereichen ausreichend differen¬ zieren zu können, verfügen Geräte im Stand der Technik über mehrere Emp¬ findlichkeitsstufen. Deren maximale Reichweite liegt bei etwa 60 m.
Bei Geräten im Stand der Technik ist die optimale Vorgehensweise beim Suchen aufwendig zu erlernen. Insbesondere technisch weniger versierte Benutzer haben oft Mühe, gerade in einer Stress-Situation die schnelle Lo¬ kalisierung eines Verschütteten zu bewerkstelligen. Deshalb ist für den er¬ folgreichen Einsatz der Geräte des Stands der Technik ein fortwährendes Üben der Ortungstechnik nahezu unerlässlich.
Diese Problematik hat zu Weiterentwicklungen geführt. Danach werden mitt¬ lerweile für den Empfang zwei oder drei Antennen verwendet. Dies ermög¬ licht, im Suchgerät eine Richtung zu berechnen und den Suchvorgang zu vereinfachen. Zusätzlich zeigen aktuelle Suchgeräte die Distanz zu einem
Sendegerät in Meter an.
Trotz der mehrfachen Empfangsantennen funktionieren auch die heutigen Geräte nicht immer zuverlässig, was vorwiegend in den der Funktionsweise zugrundeliegenden physikalischen Gesetzen und dem gewählten Suchver¬ fahren begründet liegt. Das Sendesignal wird von einer Spule erzeugt, die ein elektromagnetisches Feld aussendet. Dessen Feldstärkenverlauf ist stark nichtlinear, was zu Ungenauigkeiten im Nahbereich führt. Je nach Lage des Sendegeräts beim Verschütteten können sich im Nahbereich des Sendege¬ räts mehrere Maxima im Feldstärkeverlauf ergeben, die nicht ohne weiteres unterscheidbar sind.
Sind mehrere Personen zusammen verschüttet, werden mitunter Signale von verschiedenen Sendegeräten gleichzeitig empfangen, was die Ortung er¬ schwert. Weiterhin bieten heutige Geräte neben der eigentlichen Rettungs- funktion üblicherweise keine weiteren Hilfsmittel für den Benutzer.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einerseits eine genau¬ ere und schnellere Ortung von Personen und Objekten zu ermöglichen, und andererseits zusätzlich nützliche Funktionen wie z. B. die Ausgabe von Na- vigationsdaten integrierbar zu machen.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung gemäß An¬ spruch 1 gelöst. Das erfindungsgemäße Verfahren ist Gegenstand des An¬ spruchs 25. Bevorzugte Verfahrensergänzungen, Ausführungsformen, Wei- terbildungen und Verwendungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist insofern vorteilhaft, als bereits die einmalige Übertragung der Positionsinformationen der zu suchenden Person oder des zu suchenden Objekts an den Suchenden für ein erfolgreiches Auf- finden ausreicht.
Die konventionelle Peilungssuche erfordert dagegen die ständige bzw. zu¬ mindest wiederholte Informationsübertragung zwischen der aufzufindenden Person bzw. zwischen dem aufzufindenden Objekt und dem Suchenden. Eine zwischenzeitliche oder dauerhafte Störung dieser Übertragung er¬ schwert das Auffinden beträchtlich oder macht es gar unmöglich. - A -
Ferner liefern die entsprechenden Geräte bei einer komplizierteren Vorge- hensweise bei der Suche zudem nur relative, angenäherte Positionsinforma¬ tionen, deren physikalisch maximal erzielbare Genauigkeit oftmals für ein sicheres Auffinden nicht ausreicht.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung sieht wenigstens eine erste Teileinheit vor, die wenigstens eine erste Empfangseinrichtung und wenigstens eine erste Sendeeinrichtung aufweist, wobei die erste Empfangseinrichtung we- nigstens zum Empfang wenigstens eines Positionssignals geeignet ist, und wobei die erste Sendeeinrichtung wenigstens ein Ortungssignal wenigstens zeitweise aussendet. Dabei enthält das Ortungssignal wenigstens eine aus dem Positionssignal abgeleitete Information.
Erfindungsgemäß ist eine zweite Teileinheit vorgesehen, welche wenigstens eine zweite Empfangseinrichtung aufweist, wobei die zweite Empfangsein¬ richtung wenigstens zum Empfang des Ortungssignals geeignet und mit we¬ nigstens einer Ausgabeeinrichtung zur Ausgabe wenigstens eines aus dem Ortungssignal abgeleiteten Signals signalverbunden ist. Bevorzugt ist das Ortungssignal einer Gruppe von Signalen entnommen, welche elektromag¬ netische Signale und damit auch optische Signale, sowie Schallsignale, be¬ vorzugt jedoch Funksignale enthält.
Als signalverbunden werden im Rahmen der Erfindung wenigstens zwei Ein- richtungen angesehen, zwischen denen Signale ausgetauscht werden kön¬ nen. Bevorzugt sind die Signale dabei an ein Medium gebunden, wie bei¬ spielsweise einen elektrischen Leiter oder Halbleiter. Denkbar ist auch, die Signale ohne Bindung an einen leitendes Material, d.h. durch den freien Raum zu übertragen, wie insbesondere durch elektromagnetische Wellen (z. B. Funkwellen oder Infrarotlicht) sowie durch einen zumindest gaserfüllten Raum wie z. B. Schallwellen. Dabei werden durch den Begriff signalverbun¬ den sowohl uni- als auch bidirektionale Signalübertragungsstrecken erfasst.
Als Ortungssignal wird im Rahmen der Erfindung jedes Signal von wenigs- tens einer Teileinheit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ausgesendete
Signal verstanden, welches durch seine Eigenschaften beim Empfang durch eine weitere Teileinheit und insbesondere durch in ihm enthaltenen Informa¬ tionen über die sendende Teileinheit und deren Position deren Ortung er¬ möglicht.
Als Positionssignal wird im Rahmen der Erfindung jedes wenigstens von ei¬ ner Teileinheit der erfindungsgemäßen Vorrichtung empfangene Signal ver¬ standen, mittels dessen in dieser Teileinheit wenigstens eine Information zur geographischen Position dieser Teileinheit ermittelbar ist.
Als Ausgabeeinrichtung wird im Rahmen der Erfindung jede Einrichtung ver¬ standen, die für die menschlichen Sinne wahrnehmbare Reize erzeugt, wie bevorzugt optische Reize in Form optischer Anzeigen und Bildschirme und/oder akustische Reize in Form von Summern oder Lautsprechern.
Um insbesondere einem Verlust der Vorrichtung im Falle einer Verschüttung durch eine Lawine vorzubeugen, sollte der Benutzer wenigstens die erste Teileinheit der erfindungsgemäßen Vorrichtung bevorzugt unter der Kleidung tragen. Als Ausgabeeinrichtung für Navigationsinformationen kann insbe- sondere für diesen Fall eine Uhr am Handgelenk vorgesehen sein, an wel¬ che die von den Teileinheiten ermittelten Informationen bevorzugt drahtlos übertragen werden.
In einer bevorzugten Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die erste Empfangseinrichtung zum Empfang von Satellitenpositionssignalen und bevorzugt von Signalen des Global Positioning Systems (GPS) geeignet. Der Anmelder hat bei Versuchen festgestellt, dass für die Anwendung als LVS-Gerät ein ausreichender GPS-Empfang bei zum Beispiel 1 ,3 m Ver- schüttungstiefe gewährleistet ist, wobei die durchschnittliche Verschüttungs- tiefe lediglich etwa 0,7 m beträgt.
Beispielsweise übermittelt die sendende erste Teileinheit eines Lawinenver¬ schütteten dessen mittels GPS ermittelten Positionsinformationen mit dem Ortungssignal an die zweite Teileinheit, welche der Suchende mit sich führt. Für den Fall, dass die zweite Teileinheit über keinen eigenen GPS-
Empfänger verfügt, kann der Suchende den Verschütteten durch Nutzung eines handelsüblichen, bevorzugt eines „Differenziell-GPS"-fähigen (s.u.) externen Navigationsgeräts, welches im folgenden noch näher erläutert wird, auffinden.
In einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vor¬ richtung ist auch die zweite Empfangseinrichtung zum Empfang wenigstens eines Positionssignals, bevorzugt zum Empfang von Satellitenpositionssig¬ nalen und besonders bevorzugt von Signalen des Global Positioning Sys- tems (GPS) geeignet. Bevorzugt weist jede Teileinheit der erfindungsgemä¬ ßen Vorrichtung eine GPS-Empfangseinrichtung auf. Besonders bevorzugt ist die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Empfang der Positionssignale zukünftiger Satellitennavigationssysteme, wie insbesondere des europäi¬ schen Systems Galileo erweiterbar.
Bevorzugt kann die erfindungsgemäße Vorrichtung ebenfalls durch den Be¬ nutzer zur Navigation verwendet werden. Gerade im Nebel ist z. B. ein Berg¬ gänger auf eine genaue Positionsbestimmung angewiesen.
Mit Hilfe einer an „Differenzielles GPS" (DGPS) angelehnten Technik, welche bereits für andere Anwendungen Verwendung findet, können zivile GPS- Empfänger Genauigkeiten von unter einem Meter erreichen. Dabei erlaubt die Tatsache, dass sowohl die erste Empfangseinrichtung bei der aufzufin¬ denden Person als auch die zweite Empfangseinrichtung beim Suchenden GPS-Signale der gleichen GPS-Satelliten empfangen, dass wenigstens die relative Lage der beiden Teileinheiten zueinander mit der oben angespro¬ chenen Genauigkeit bestimmt werden kann.
Es sind jedoch auch Ausführungsformen denkbar, die DGPS im eigentlichen Sinne verwenden. Dabei wird ein weiterer, stationärer GPS-Empfänger zur Korrektur des GPS-Empfangssignals der ersten und zweiten Empfangsein¬ richtung genutzt, wobei der stationäre GPS-Empfänger GPS-Signale der gleichen GPS-Satelliten empfängt wie die erste und zweite Empfangseinrich¬ tung. Die Position des weiteren, stationären Empfängers ist sehr genau be¬ kannt, so dass aus dem von ihm empfangenen GPS-Signal und der bekann- ten Position ein Korrektursignal abgeleitet werden kann.
Der stationäre GPS-Empfänger überträgt das Korrektursignal beispielsweise an einen Langwellenempfänger (283.5 - 325.0 kHz) als weitere Empfang¬ seinrichtung der das Ortungssignal empfangenden Teileinheit. Das Korrek- tursignal wird von einer Prozessoreinrichtung der das Ortungssignal empfan¬ genden Teileinheit ausgewertet und die daraus resultierenden korrigierten Ortskoordinaten der ersten und zweiten Teileinheit werden über die signal¬ verbundene Ausgabeeinrichtung der das Ortungssignal empfangenden Teil¬ einheit ausgegeben. Denkbar ist jedoch auch eine Korrektursignalübertra- gung in anderen, insbesondere für die jeweilige Anwendung geeigneten Fre¬ quenzbereichen wie z. B. im UKW-Bereich.
Ferner sind weitere Ausführungsformen möglich, welche mit SBAS Syste¬ men (Satellite Based Augmentation Systems) wie dem WASS (Wide Area Augmentation System) oder dem EGNOS (European Geostationary Naviga- tion Overlay Service) zusammenarbeiten, in dem geostationäre Satelliten dem GPS-Empfänger ein Korrektursignal zur Verfügung stellen.
Unter Verwendung eines G PS-Empfängers ist dem Energieverbrauch spe- ziehe Beachtung zu schenken. Die LVS-Geräte des Stands der Technik ver¬ fügen über eine Batterielebensdauer von mehr als 300 Stunden im Sendebe¬ trieb und ca. 20 Stunden im Empfangsbetrieb. In einer vorteilhaften Weiter¬ bildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist daher insbesondere für eine Energieverbrauchsoptimierung eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung vorgesehen (Application Specific Integrated Circuit kurz: ASIC), welche möglichst viele erfindungsgemäße Funktionen in einer elektrischen Schaltung monolithisch integriert. Zur weiteren Energieeinsparung ist es denkbar, das Ortungssignal nur intervallweise zu senden und/oder die Emp¬ fangseinrichtung für das Ortungssignal nach korrektem Empfang der Positi- on des Verschütteten abzuschalten.
In einer bevorzugten Ausführungsform sind wenigstens eine erste und zweite Teileinheit derart im Wesentlichen gleichartig gestaltet, dass die erste Teil¬ einheit wenigstens eine erste Sendeeinrichtung und die zweite Teileinheit wenigstens eine zweite Sendeeinrichtung aufweist, wobei die erste und die zweite Sendeeinrichtung zur Sendung des Ortungssignals geeignet sind.
Ferner weist die erste Teileinheit dieser Ausführungsform wenigstens eine erste Empfangseinrichtung und die zweite Teileinheit wenigstens eine zweite Empfangseinrichtung auf, wobei die erste und die zweite Empfangseinrich¬ tung wenigstens zum Empfang des Positionssignals und des Ortungssignals geeignet sind.
Zudem sind in der letztgenannten Ausführungsform für die erste Teileinheit wenigstens eine erste Ausgabeeinrichtung und für die zweite Teileinheit we¬ nigstens eine zweite Ausgabeeinrichtung zur Ausgabe wenigstens eines aus dem Ortungssignal abgeleiteten Signals vorgesehen. Dabei ist die erste Ausgabeeinrichtung mit der ersten Empfangseinrichtung und die zweite Aus¬ gabeeinrichtung mit der zweiten Empfangseinrichtung signalverbunden.
Schließlich zeichnet sich die zuletzt dargestellte Ausführungsform dadurch aus, dass die erste, bevorzugt im Ortungssignalsendemodus betriebene Teil¬ einheit wenigstens über wenigstens eine erste Schalteinrichtung und die zweite, bevorzugt im Ortungssignalempfangsmodus betriebene Teileinheit wenigstens über wenigstens eine zweite Schalteinrichtung verfügt.
Die Schalteinrichtungen ermöglichen, die jeweilige Teileinheit zwischen ei¬ nem Sendemodus, in welchem die Sendeeinrichtung dieser Teileinheit das Ortungssignal aussendet, und einem Empfangsmodus, in welchem die Emp¬ fangseinrichtung dieser Teileinheit für den Empfang des Ortungssignals der anderen Teileinheit eingerichtet ist, umzuschalten. Diese Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit umschaltbaren Teileinheiten erlaubt, dass beispielsweise ein Benutzer einer solche ersten Teileinheit, der nicht von eine Lawinen erfasst wurde, seine Teileinheit durch Umschalten zum Suchgerät umfunktionieren kann, und damit sofort die Suche nach von der Lawine erfassten Personen aufnehmen kann.
Bevorzugt sind die Teileinheiten im Sendemodus voreingestellt. Besonders bevorzugt sind - insbesondere im Falle mechanischer Schalteinrichtungen - Sicherungseinrichtungen vorgesehen, die ein unbeabsichtigtes Umschalten einer Teileinheit vom Sende- in den Empfangsmodus - zum Beispiel durch eine Lawinenverschüttung, beim Tragen am Körper oder beim Transport in Taschen - verhindern. Anstelle mechanischer Schaltereinrichtungen können ferner elektronische, softwaremäßige Schalter oder dergleichen vorgesehen sein. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist das Ortungssignal eine vorbestimmte Trägerfrequenz auf. Bevorzugt wird die Trägerfrequenz derart gewählt, dass deren Dämpfung durch die Medien zwischen der ersten und zweiten Teileinheit im Wesentlichen minimiert ist. Besonders bevorzugt ist eine Trägerfrequenz von 457 kHz, welche die Kompatibilität zu bestehenden Geräten gewährleistet.
Es können, insbesondere für andere Anwendungen, aber auch andere Trä¬ gerfrequenzen, wie z. B. die für kommerzielle Zwecke kostenlos nutzbaren ISM-Frequenzen gewählt werden.
Andere bevorzugte Ausführungsformen können für die Sendung eines Or¬ tungssignals in Verbindung mit einem Notsignal über die Internationale Not¬ frequenz (121 ,5 / 243 MHz) eingerichtet sein.
Es sind ebenso Ausführungsformen denkbar, in welchen die Trägerfrequenz einstellbar ist, um eine minimale Dämpfung für verschiedene Einsatzgebiete der Vorrichtung zu erlauben, beispielsweise zur Ortung von Lawinenver¬ schütteten, verirrten Touristen im Dschungel, Schiffbrüchigen auf See oder Kindern in der Stadt.
In einer bevorzugten Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden dem Ortungssignal durch Modulationsverfahren Informationen auf¬ geprägt. Bevorzugt liegen die Informationen in digitaler Form vor, weshalb digitale Modulationsverfahren, wie PAM Pulsamplitudenmodulation, PFM-
PPM Pulsfrequenz-Pulsphasenmodulation, PDM Pulsdauermodulation, PCM Pulscodemodulation vorzuziehen sind. Besonders bevorzugt bei sinusförmi¬ gem Träger sind digitale Modulationsverfahren wie z. B. ASK (Amplitude- Shift-Keying), FSK (Frequency-Shift-Keying), PSK (Phase-Shift-Keying) und DPSK (Differential-Phase-Shift-Keying). Ferner ist eine digitale Übertragung der mit dem Ortungssignal übertragenen Informationen insofern vorteilhaft, als durch entsprechende Codierung der digitalen Information die Übertragungsfehlerrate durch redundante Übertra¬ gung und Fehlerkorrekturalgorithmen reduziert werden kann.
In einer bevorzugten Ausführungsform enthält das Ortungssignal wenigstens eine Ortsinformation. Bevorzugt ist die Ortsinformation aus dem von der Empfangseinrichtung empfangenen Positionssignal derjenigen Teileinheit abgeleitet, deren Sendeeinrichtung das Ortungssignal sendet.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist wenigstens eine Prozes¬ soreinrichtung wenigstens mit der das Ortungssignal empfangenden Emp¬ fangseinrichtung signalverbunden. Dabei leitet die Prozessoreinrichtung aus den mit dem Ortungssignal übertragenen Informationen des Positionssig- nals, welches von der Empfangseinrichtung der das Ortungssignal senden¬ den Teileinheit empfangen wird, sowie dem Positionssignal, welches die Empfangseinrichtung der Teileinheit empfängt, die auch das Ortungssignal empfängt, Informationen, bevorzugt Richtungs- und/oder Entfernungsinfor¬ mationen der ersten bzgl. der zweiten Teileinheit ab.
Diese Informationen können vorzugsweise auf der mit der jeweiligen Emp¬ fangseinrichtung signalverbundenen Ausgabeeinrichtung mittels entspre¬ chend zugeordneter Signale, Symbole oder Zeichen ausgegeben werden. Bevorzugt werden die Informationen auf optischen Anzeigen, wie insbeson- dere LCD-Anzeigen, TFT-Bildschirmen oder dergleichen dargestellt. Denk¬ bar sind jedoch auch Kosten sparende Ausführungsformen mit LED- Richtungspfeilen und LED-Entfernungsskalen. In komfortablen Weiterbildun¬ gen der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist eine Sprachausgabeeinrichtung vorgesehen, welche den Benutzer sprachgesteuert zu der aufzufindenden Person oder zum aufzufindenden Objekt leitet. In einer bevorzugten Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ent¬ hält das Ortungssignal Informationen zur Empfangsqualität des von wenigs¬ tens einer der Empfangseinrichtungen empfangenen Positionssignals. Be¬ vorzugt ist eine Vergleichseinrichtung vorgesehen, die bewirkt, dass unter- halb eines vorbestimmten Schwellwerts für eine die Empfangsqualität cha¬ rakterisierende Größe keine aus dem empfangenen Positionssignal abgelei¬ tete Information zur Ausgabe gebracht wird.
Besonders bevorzugt ist die Prozessoreinrichtung dazu geeignet, aus der Empfangsqualität des Positionssignals im Falle einer Lawinenverschüttung Informationen über die Verschüttungstiefe abzuleiten und auf der Ausgabe¬ einrichtung auszugeben.
Im Falle zu schlechter Empfangsqualität des Positionssignals erfolgt das Auf- finden der zu suchenden Person oder des zu suchenden Objekts bevorzugt mit Hilfe einer vorgesehenen Qualitätsmesseinrichtung für das Ortungssig¬ nal. Diese bewertet die Güte des Ortungssignals beispielsweise über die Auswertung dessen Empfangsfeldstärke oder der Empfangsfehlerrate eines der das Ortungssignal empfangenden Teileinheit „bekannten" Referenzsig- nals.
Der Einsatz mehrerer, bevorzugt vorbestimmt beabstandeter Empfangsan¬ tennen, welche das Ortungssignal in - gemäß obiger Weise ermittelten - un¬ terschiedlichen Empfangsgüten empfangen, erlaubt durch die vorgesehene Prozessoreinrichtung eine Richtung abzuleiten und zur Ausgabe zu bringen, in die sich der Benutzer bewegen muss, um sich der das Ortungssignal sen¬ denden Teileinheit zu nähern.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform enthält das Ortungssignal ein Identifikationssignal. Bevorzugt ist das Identifikationssignal charakteris¬ tisch für die das Ortungssignal sendende Teileinheit. Insbesondere in Ver- bindung mit einem digitalen Modulationsverfahren ist es im Falle einer Mehr- fachverschüttung dadurch möglich, die einzelnen Teileinheiten und damit die einzelnen Verschütteten zu unterscheiden. Das Problem einer möglicherwei¬ se erschwerten Peilungssuche und Fehlleitung durch die Überlagerung ana- loger Ortungssignale mehrerer Verschütteter kann damit vermieden werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist wenigstens eine Integrationsein¬ richtung mit wenigstens einer der Empfangseinrichtungen signalverbunden, wobei die Integrationseinrichtung insbesondere zur Verstärkung und Mitte- 0 lung des wenigstens von dieser Empfangseinrichtung empfangenen Positi¬ onssignals geeignet ist. Hierdurch kann ein Auffinden der zu suchenden Person oder des zu suchenden Objekts auch im Falle ohne die Integrations¬ einrichtung unzureichender Empfangsqualität des Positionssignals - bei¬ spielsweise bedingt durch eine Lawinenverschüttung in größerer Tiefe - 5 noch gewährleistet werden.
In anderen bevorzugten Ausführungsform ist wenigstens ein Beschleuni¬ gungssensor in der ersten Teileinheit beim Verschütteten vorgesehen, wel¬ cher mit einer Prozessoreinrichtung signalverbunden ist, wobei die Prozes- o soreinrichtung aus wenigstens einem Ausgabesignal des Beschleunigungs¬ sensors bezüglich einer bekannten Startposition der ersten Teileinheit deren aktuelle Position ermittelt.
Bevorzugt werden die mit Hilfe des Beschleunigungssensors ermittelten Po- 5 sitionsinformationen mit jenen aus dem empfangenen Positionssignal abge¬ leiteten verglichen und daraus ein Korrekturwert für die mit Hilfe des Be¬ schleunigungssensors ermittelten Positionsinformationen berechnet. Bevor¬ zugt wird dieser Korrektur- oder Kalibrierungswert laufend aktualisiert.
o Durch die über den Beschleunigungssensor ermittelten Positionsinformatio¬ nen, welche ebenfalls mit dem Ortungssignal an eine zweite Teileinheit bei einem Suchenden übertragenden werden können, wird sichergestellt, dass auch im Falle eines GPS-Empfangsausfalls beim Verschütteten, dessen ak¬ tuelle Position an den Suchenden übertragen wird.
Bevorzugt wird die Startposition für die vom Beschleunigungssensor ermittel¬ ten Positionsinformationen beispielsweise beim Einschalten über das emp¬ fangene Positionssignal festgelegt.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist wenigstens eine der Empfangseinrichtungen mit wenigstens einer Speichereinrichtung signalver¬ bunden, wobei die Speichereinrichtung wenigstens zur Speicherung der im Ortungssignal enthaltenen Informationen geeignet ist. Dies erlaubt unter an¬ derem, dass, sobald die Teileinheit des Suchenden in den Sendebereich eines Verschütteten kommt und dessen Positionsinformation mit dem Or- tungssignal einmal fehlerfrei empfangen wurde, der Suchende nicht mehr auf einen permanenten Empfang des Ortungssignals angewiesen ist. Der Suchende kann dann z. B. mit Hilfe des GPS-Empfängers seiner Teileinheit die Lokalisierung des Verschütteten unabhängig vornehmen.
In einer bevorzugten Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die zweite Teileinheit zum Empfang von Ortungssignalen einer Vielzahl von ersten Teileinheiten geeignet. Insbesondere für den Fall, dass jede erste Teileinheit ein charakteristisches Identifikationssignal aussendet, ist damit eine zuverlässigere Ortung Einzelner bei Mehrfachverschüttungen möglich.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist wenigstens eine der Teileinhei¬ ten einen Kompass auf. Dadurch ist für den Benutzer auch im Falle eines fehlenden bzw. gestörten Positionssignalempfangs eine Orientierung und Navigation möglich. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist wenigstens eine der Teileinheiten eine Höhenmesseinrichtung auf. Diese liefert dem Benutzer weitere nützliche Informationen zu seiner Orientierung und Navigation. Be¬ vorzugt handelt es sich um eine barometrische Höhenmesseinrichtung.
In einer bevorzugten Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die erste und/oder zweite Sendeeinrichtung mit der Höhenmesseinrichtung signalverbunden. Dabei werden dem Ortungssignal von der Höhenmessein¬ richtung erfasste Messinformationen aufmoduliert. Bevorzugt ist die mit der das Ortungssignal empfangenden Empfangseinrichtung signalverbundene Prozessoreinrichtung dazu geeignet, aus den von der Höhenmesseinrich¬ tung erfassten Messinformationen im Falle einer Lawinenverschüttung In¬ formationen über die Verschüttungstiefe der aufzufindenden Person abzulei¬ ten und auf der Ausgabeeinrichtung auszugeben.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist wenigstens eine der Teileinhei¬ ten eine Wettertendenz-Messeinrichtung zur Bestimmung einer lokalen Wet¬ tertendenz auf. Dabei können vorbestimmten Wettertendenzen zugeordnete Signale, Symbole oder Zeichen über die wenigstens eine Ausgabeeinrich- tung ausgegeben werden.
Bevorzugt erfasst die Wettertendenz-Messeinrichtung Parameter, die einer Gruppe von Parametern entnommen sind, welche Lufttemperatur, Luftdruck, Luftfeuchte, Windgeschwindigkeit, Niederschlagsintensität, Lichtintensität und dergleichen enthält. Für bevorzugte Ausführungsformen können mittels der Prozessoreinrichtung in der Speichereinrichtung abgelegte lawinenför¬ dernde Wettertendenz-Konstellationen identifiziert und der Benutzer mittels Ausgabe geeigneter Hinweise auf der Ausgabeeinrichtung über die Gefahr gewarnt werden. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist wenigstens eine der Empfangseinrichtungen zum Empfang von Unwetter- und/oder Lawinen- wamhinweisen lokaler und/oder überregionaler Wetterdienste geeignet, wel¬ che über die jeweils signalverbundene Ausgabeeinrichtung ausgegeben werden können. Dadurch kann der Benutzer z. B. auch vor nicht direkt aus den lokalen Wettertendenzdaten bestimmbaren, gefährlichen herannahen¬ den Wetterlagen frühzeitig gewarnt werden.
In einer bevorzugten Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in der Speichereinrichtung die Ortskoordinaten und/oder Ortskoordinatenket¬ ten vorbestimmter Orte gespeichert, bevorzugt von Ski- und Bergtourrouten und besonders bevorzugt von Gebieten mit erhöhter Lawinengefahr. Dabei können den Ortskoordinaten und/oder Ortskoordinatenketten zugeordnete Signale, Symbole oder Zeichen insbesondere über die Ausgabeeinrichtung ausgegeben werden.
Dies erlaubt dem Benutzer in vorteilhafter und komfortabler Weise, festge¬ legten Ski- und Bergtourrouten exakt zu folgen und Gebiete mit erhöhter La¬ winengefahr zu meiden. Es ist denkbar, wenn die Route um eine vorbe- stimmte Strecke verlassen wurde, Warnhinweise auf der Ausgabeeinrichtung auszugeben. Ferner können auch andere Gefahrenquellen wie Stein¬ schlagsgebiete und Gebiete mit Gletscherspalten in der Speichereinrichtung abgelegt sein.
In einer bevorzugten Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist eine Prozessoreinrichtung mit wenigstens einer der Empfangseinrichtungen signalverbunden. Dabei kann die Prozessoreinrichtung aus dem von dieser Empfangseinrichtung empfangenen Positionssignal sowie den in der Spei¬ chereinrichtung gespeicherten Ortskoordinaten und/oder Ortskoordinatenket- ten vorbestimmter Orte Richtungs- und/oder Entfernungsinformationen zur den den Ortskoordinaten entsprechenden Orten ableiten. Die abgeleiteten Informationen können mittels entsprechend zugeordneter Signale, Symbole oder Zeichen über die Ausgabeeinrichtung ausgegeben werden.
Damit erhält der Benutzer also nicht nur die Information, an welcher Stelle einer bestimmten Route er sich befindet, sondern auch in welche Richtung er gehen muss, um der Route weiter zu folgen und wie weit er noch von sei¬ nem Ziel entfernt ist. Bevorzugt ist eine Uhr integriert, die neben der aktuel¬ len Zeit auch die Dauer seit Beginn der Tour erfasst. Damit kann über die bisher zurückgelegte Entfernung und die sich daraus ergebende Durch- Schnittsgeschwindigkeit auch die Zeit bis zum Erreichen des Tourziels ge¬ schätzt werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist wenigstens eine Sendeeinrichtung zur Alarmierung von und/oder Kommunikation mit Rettungsdiensten, wie insbesondere der Bergwacht geeignet. Dies erlaubt dem Benutzer, Hilfe zur Befreiung und/oder zum Abtransport möglicherweise verletzter Verschütteter anzufordern. Besonders bevorzugt detektiert wenigstens eine Teileinheit die Verschüttung über Beschleunigungs- und Lagesensoren selbst und sendet automatisch ein Alarmierungssignal mit den Positionsinformationen des Ver- schütteten an verschiedene Rettungsdienste, welche sich daraufhin bzgl. der Bergung abstimmen können.
In besonders bevorzugten Ausführungsformen sind Messsensoren vorgese¬ hen, die personenbezogene Daten des Verschütteten messen, welche wie- derum mit dem Ortungssignal an die Rettungsdienste übertragen werden.
Bevorzugt sind die personenbezogenen Daten aus einer Gruppe von Daten ausgewählt, die Herzfrequenz, Blutdruck, Blutgruppe und dergleichen ent¬ hält.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Auffinden von Personen und Objek¬ ten und zur Navigation umfasst wenigstens die folgenden Schritte: Zunächst empfängt wenigstens eine erste Empfangseinrichtung wenigstens einer ersten Teileinheit wenigstens ein Positionssignal.
Anschließend sendet wenigstens eine erste Sendeeinrichtung der ersten Teileinheit wenigstens zeitweises wenigstens ein Ortungssignal.
Schließlich empfängt wenigstens eine zweite Empfangseinrichtung wenigs¬ tens einer zweiten Teileinheit das Ortungssignal und gibt wenigstens ein aus dem Ortungssignal abgeleitetes Signal auf wenigstens einer Ausgabeeinrich¬ tung aus, welche mit der zweiten Empfangseinrichtung signalverbunden ist.
Eine bevorzugte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst wenigstens die folgenden zusätzlichen Schritte:
Die zweite Empfangseinrichtung empfängt das Positionssignal ebenfalls.
Anschließend leitet eine Prozessoreinrichtung aus den mit dem Ortungssig¬ nal an die zweite Empfangseinrichtung übertragenen Informationen des von der ersten Empfangseinrichtung empfangenen Positionssignals sowie dem direkt von der zweiten Empfangseinrichtung empfangenen Positionssignal Informationen ab, bevorzugt Informationen zu Richtung und/oder Entfernung der ersten bzgl. der zweiten Teileinheit.
Schließlich erfolgt eine Ausgabe der so abgeleiteten Informationen auf der mit der jeweiligen Empfangseinrichtung signalverbundenen Ausgabeeinrich¬ tung mittels entsprechend zugeordneter Signale, Symbole oder Zeichen.
Weitere Vorteile und Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung erge¬ ben sich aus den beiliegenden Zeichnungen. Es wird darauf hingewiesen, dass nicht sämtliche der genannten Vorteile notwendigerweise durch alle Ausführungsformen erreicht werden.
In den Zeichnungen zeigt:
Fig. 1 die schematische Darstellung einer Ausführungsform der erfin¬ dungsgemäßen Vorrichtung für die Lawinenverschüttetensuche;
Fig. 2 die schematische Darstellung einer DGPS-fähigen Ausführungs- form der erfindungsgemäßen Vorrichtung für die Lawinenver¬ schüttetensuche;
In Fig. 1 ist eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung für die Lawinenverschüttetensuche schematisch dargestellt. Das Bezugzei- chen 100 bezeichnet die erfindungsgemäße erste Teileinheit der Vorrich¬ tung, die der Verschüttete bei sich trägt. Diese befindet sich, wie über die erste Schalteinrichtung 130 angedeutet, im Sendemodus (TX) und sendet das Ortungssignal 41. Dabei ist anzumerken, dass die Schalteinrichtung le¬ diglich zur einfacheren Darstellung als Kippschalter dargestellt ist. Bevorzugt weist jede Teileinheit eine Schalteinrichtung auf, die gegen unbeabsichtigtes Umschalten der Teileinheit zwischen Sende- und Empfangsmodus gesichert ist.
Das Ortungssignal 41 weist aus Kompatibilitätsgründen wie bei bestehenden LVS-Systemen eine Trägerfrequenz von 457 kHz auf. Durch Differential Bi- nary Phase-Shift Keying DBPSK werden dem Ortungssignal 41 die aus dem von der Empfangseinrichtung der ersten Teileinheit 100 empfangenen GPS- Signal 31 ermittelten Ortskoordinaten der ersten Teileinheit 100 digital auf¬ moduliert. Die vom Suchenden eingesetzte zweite Teileinheit 200 der erfindungsgemä¬ ßen Vorrichtung befindet sich im Empfangsmodus (RX), wie die zweite Schalteinrichtung 230 andeutet. Die zweite Teileinheit 200 empfängt das Ortungssignal 41 mit einer zweiten Empfangseinrichtung, dekodiert über die (nicht dargestellte) Prozessoreinrichtung die darin enthaltenen Ortkoordina¬ ten der ersten Teileinheit 100 des Verschütteten und gibt sie über die erfin¬ dungsgemäße Ausgabeeinrichtung in Form der LCD-Anzeige 210 aus. Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 erfolgt die Ausgabe der Ortkoordinaten des Verschütteten in Form der Längen- und Breitengrade an der Anzeige- position 212.
Zudem berechnet die Prozessoreinrichtung aus dem von der zweiten Emp¬ fangseinrichtung der zweiten Teileinheit 200 empfangenen GPS-Signal 31 die Entfernung zur ersten Teileinheit 100, welche ebenfalls auf der LCD- Anzeige 210 an der Anzeigeposition 211 zur Anzeige gebracht wird. Die wei¬ terhin aus den Ortkoordinaten der Teileinheiten durch die Prozessoreinrich¬ tung ermittelte Richtung, in die sich der Suchende bewegen muss, um sich dem Verschütteten zu nähern, wird ausführungsgemäß über die drei LED- Pfeile 220 angezeigt. Die LED-Pfeile 220 deuten dem Suchenden an, ob er nach links, nach rechts oder geradeaus gehen muss.
Fig. 2 zeigt schematisch eine um einen DGPS-Empfänger erweiterte Ausfüh¬ rungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung für die Lawinenverschütte- tensuche.
Dabei wird ein weiterer, stationärer GPS-Empfangsmast 50 zur Korrektur des von den Empfangseinrichtungen der beiden Teileinheiten 100 und 200 empfangenen GPS-Empfangssignals 31 , 32 genutzt. Der stationäre GPS- Empfangsmast 50 empfängt GPS-Signale 35 der gleichen GPS-Satelliten 30 wie die erste und zweite Empfangseinrichtung der beiden Teileinheiten 100 und 200. Die Position 55 des GPS-Empfangsmasts 50 ist sehr genau be- kannt, so dass aus dem von ihm empfangenen GPS-Signal 35 und der be¬ kannten Position 55 ein Korrektursignal 51 abgeleitet werden kann.
Der stationäre GPS-Empfangsmast 50 überträgt das Korrektursignal 51 bei einer Trägerfrequenz von 300 kHz an einen (nicht dargestellten) Langwel¬ lenempfänger der zweiten Teileinheit 200. Das Korrektursignal 51 wird von der Prozessoreinrichtung der zweiten Teileinheit 200 ausgewertet und die daraus resultierenden korrigierten Ortskoordinaten der ersten Teileinheit 100 werden über die signalverbundene Ausgabeeinrichtung in Form der LCD- Anzeige 210 an der Anzeigeposition 212 angezeigt.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Vorrichtung zum Auffinden von Personen und Objekten, insbesondere 0 für das Auffinden von Lawinenverschütteten, mit:
wenigstens einer ersten Teileinheit (100), die wenigstens eine erste Empfangseinrichtung und wenigstens eine erste Sendeeinrichtung aufweist, wobei die erste Empfangseinrichtung wenigstens zum Emp¬ fang wenigstens eines Positionssignals (31 ) geeignet ist, wobei die 5 erste Sendeeinrichtung wenigstens ein Ortungssignal (41 ) wenigstens zeitweise aussendet, welches wenigstens eine aus dem Positionssig¬ nal (31 ) abgeleitete Information enthält,
und wenigstens einer zweiten Teileinheit (200), welche wenigstens ei¬ ne zweite Empfangseinrichtung aufweist, wobei die zweite Empfang- o seinrichtung wenigstens zum Empfang des Ortungssignals (41 ) ge¬ eignet und mit wenigstens einer Ausgabeeinrichtung (210) zur Ausga¬ be wenigstens eines aus dem Ortungssignal (41 ) abgeleiteten Signals signalverbunden ist.
2. Vorrichtung, gemäß Anspruch 1 , 5 dadurch gekennzeichnet, dass das Ortungssignal (41) einer Gruppe von Signalen entnommen ist, welche elektromagnetische Signale, bevorzugt Funksignale und Schallsignale enthält.
3. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprü- che,
dadurch gekennzeichnet, dass
die erste Empfangseinrichtung zum Empfang von Satellitenpositions- Signalen und bevorzugt von Signalen des Global Positioning Systems
(GPS) geeignet ist.
4. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprü¬ che,
dadurch gekennzeichnet, dass
die zweite Empfangseinrichtung zum Empfang wenigstens eines Posi¬ tionssignals (32), bevorzugt zum Empfang von Satellitenpositionssig¬ nalen und besonders bevorzugt von Signalen des Global Positioning Systems (GPS) geeignet ist.
5. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprü¬ che,
dadurch gekennzeichnet, dass
wenigstens eine erste (100) und zweite (200) Teileinheit derart gleich¬ artig gestaltet sind, dass die erste Teileinheit (100) wenigstens eine erste Sendeeiηrichtung und die zweite Teileinheit (200) wenigstens eine zweite Sendeeinrich¬ tung aufweist, wobei die erste und die zweite Sendeeinrichtung zur Sendung des Ortungssignals (41 ) geeignet sind und
die erste Teileinheit (100) wenigstens eine erste Empfangseinrichtung und die zweite Teileinheit (200) wenigstens eine zweite Empfangsein¬ richtung aufweist, wobei die erste und die zweite Empfangseinrichtung wenigstens zum Empfang des Positionssignals (31 , 32) und des Or¬ tungssignals (41 ) geeignet sind, und
die erste Teileinheit (100) wenigstens eine erste Ausgabeeinrich¬ tung (1 10) und die zweite Teileinheit wenigstens eine zweite Ausga¬ beeinrichtung (210) zur Ausgabe wenigstens eines aus dem Ortungs¬ signal (41 ) abgeleiteten Signals aufweist, wobei die erste Ausgabeein¬ richtung (1 10) mit der ersten Empfangseinrichtung und die zweite Ausgabeeinrichtung (210) mit der zweiten Empfangseinrichtung sig¬ nalverbunden ist,
die erste Teileinheit (100) wenigstens über wenigstens eine erste Schalteinrichtung (130) und die zweite Teileinheit (200) wenigstens über wenigstens eine zweite Schalteinrichtung (230) verfügt, um die . jeweilige Teileinheit (100, 200) zwischen einem Sendemodus, in wel¬ chem die Sendeeinrichtung dieser Teileinheit (100, 200) das Ortungs¬ signal (41 ) aussendet, und einem Empfangsmodus, in welchem die Empfangseinrichtung dieser Teileinheit (200, 100) für den Empfang des Ortungssignals (41 ) der anderen Teileinheit (100, 200) eingerich- tet ist, umzuschalten.
6. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprü¬ che, dadurch gekennzeichnet, dass
das Ortungssignal (41 ) eine vorbestimmte Trägerfrequenz aufweist, bevorzugt eine derartige Trägerfrequenz, dass deren Dämpfung durch die Medien zwischen der ersten (100) und zweiten (200) Teileinheit im Wesentlichen minimiert ist und besonders bevorzugt eine Trägerfre¬ quenz von 457 kHz.
7. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprü- che,
dadurch gekennzeichnet, dass
dem Ortungssignal (41 ) durch Modulationsverfahren, bevorzugt digita- Ie Modulationsverfahren Informationen aufgeprägt werden.
8. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprü¬ che,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Ortungssignal (41 ) wenigstens eine Ortsinformation enthält.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, dass
wenigstens eine Prozessoreinrichtung wenigstens mit der das Or¬ tungssignal (41 ) empfangenden Empfangseinrichtung signalverbun¬ den ist, wobei die Prozessoreinrichtung aus den mit dem Ortungssig- nal (41 ) übertragenen Informationen des Positionssignals (31 ), wel¬ ches von der Empfangseinrichtung der das Ortungssignal (41 ) sen¬ denden Teileinheit (100, 200) empfangen wird, sowie dem Positions¬ signal (31 ), welches die Empfangseinrichtung der Teileinheit (200, 100) empfängt, die auch das Ortungssignal (41 ) empfängt, Informati¬ onen, bevorzugt Richtungs- und/oder Entfernungsinformationen der ersten (100) bzgl. der zweiten (200) Teileinheit ableitet, welche vor¬ zugsweise auf der mit der jeweiligen Empfangseinrichtung signalver¬ bundenen Ausgabeeinrichtung (110, 210) mittels entsprechend zuge- ordneter Signale, Symbole oder Zeichen ausgegeben werden können.
10. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprü¬ che,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Ortungssignal (41 ) Informationen zur Empfangsqualität des von wenigstens einer der Empfangseinrichtungen empfangenen Positi¬ onssignals (31 , 32) enthält.
11. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprü- che,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Ortungssignal (41 ) ein Identifikationssignal enthält.
12. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprü¬ che,
dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Integrationseinrichtung mit wenigstens einer der Empfangseinrichtungen signalverbunden ist, wobei die Integrations¬ einrichtung insbesondere zur Verstärkung und Mittelung des wenigs- tens von dieser Empfangseinrichtung empfangenen Positionssig¬ nals (31 , 32) geeignet ist.
13. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprü¬ che,
dadurch gekennzeichnet, dass
wenigstens ein Beschleunigungssensor in der ersten Teileinheit (100) vorgesehen ist, welcher mit einer Prozessoreinrichtung signalverbun¬ den ist, wobei die Prozessoreinrichtung aus wenigstens einem Aus- gabesignal des Beschleunigungssensors bezüglich einer bekannten
Startposition der ersten Teileinheit (100) deren aktuelle Position ermit¬ telt.
14. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprü¬ che,
dadurch gekennzeichnet, dass
wenigstens eine der Empfangseinrichtungen mit wenigstens einer Speichereinrichtung signalverbunden ist, wobei die Speichereinrich- tung wenigstens zur Speicherung der im Ortungssignal (41 ) enthalte¬ nen Informationen geeignet ist.
15. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprü¬ che, dadurch gekennzeichnet, dass
die zweite Teileinheit (200) zum Empfang von Ortungssignalen (41 ) einer Vielzahl von ersten Teileinheiten (100) geeignet ist.
16. Vorrichtung, insbesondere nach wenigstens einem der vorangegan¬ genen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
wenigstens eine der Teileinheiten (100, 200) einen Kompass aufweist.
17. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprü¬ che,
dadurch gekennzeichnet, dass
wenigstens eine der Teileinheiten (100, 200) eine Höhenmesseinrich- tung aufweist.
18. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprü- che,
dadurch gekennzeichnet, dass
die erste und/oder zweite Sendeeinrichtung mit der Höhenmessein- richtung signalverbunden ist und dem Ortungssignal (41 ) von der Hö- henmesseinrichtung erfasste Messinformationen aufmoduliert wer¬ den.
19. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprü¬ che,
dadurch gekennzeichnet, dass
wenigstens eine der Teileinheiten (100, 200) eine Wettertendenz- Messeinrichtung zur Bestimmung einer lokalen Wettertendenz auf¬ weist, wobei vorbestimmten Wettertendenzen zuordnete Signale, Symbole oder Zeichen über die wenigstens eine Ausgabeeinrich- tung (110, 210) ausgegeben werden können.
20. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprü¬ che,
dadurch gekennzeichnet, dass
wenigstens eine der Empfangseinrichtungen zum Empfang von Un¬ wetter- und/oder Lawinenwamhinweisen geeignet ist, welche über die jeweils signalverbundene Ausgabeeinrichtung (110, 210) ausgegeben werden können.
21. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprü¬ che,
dadurch gekennzeichnet, dass
in der wenigstens einen Speichereinrichtung die Ortskoordinaten und/oder Ortskoordinatenketten vorbestimmter Orte gespeichert sind, bevorzugt von Ski- und Bergtourrouten und besonders bevorzugt von Gebieten mit erhöhter Lawinengefahr, wobei den Ortskoordinaten und/oder Ortskoordinatenketten zugeordnete Signale, Symbole oder Zeichen die über die wenigstens eine Ausgabeeinrichtung (110, 210) ausgegeben werden können.
22. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprü¬ che,
dadurch gekennzeichnet, dass
eine Prozessoreinrichtung mit wenigstens einer der Empfangseinrich¬ tungen signalverbunden ist, wobei die Prozessoreinrichtung aus dem von dieser Empfangseinrichtung empfangenen Positionssignal (31 ,
32) sowie den in der Speichereinrichtung gespeicherten Ortskoordina¬ ten und/oder Ortskoordinatenketten vorbestimmter Orte Richtungs- und/oder Entfernungsinformationen zu den den Ortskoordinaten ent¬ sprechenden Orten ableiten kann, die mittels entsprechend zugeord- neter Signale, Symbole oder Zeichen über die wenigstens eine Aus¬ gabeeinrichtung (1 10, 210) ausgegeben werden können.
23. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprü¬ che,
dadurch gekennzeichnet, dass
wenigstens eine Sendeeinrichtung zur Alarmierung von und/oder Kommunikation mit Rettungsdiensten geeignet ist.
24. Verwendung einer Vorrichtung nach wenigstens einem der vorange- gangenen Ansprüche zur Navigation, insbesondere zum Einsatz bei
Skitouren, beim Freeriding und/oder Bergsteigen.
25. Verfahren zum Auffinden von Personen und Objekten, insbesondere für das Auffinden von Lawinenverschütteten, mit den Schritten:
a. Empfangen wenigstens eines Positionssignals (31 ) durch we¬ nigstens eine erste Empfangseinrichtung wenigstens einer ers- ten Teileinheit (100);
b. wenigstens zeitweises Aussenden wenigstens eines Ortungs¬ signals (41 ), welches wenigstens eine aus dem Positionssig¬ nal (31 ) abgeleitete Information enthält durch wenigstens eine erste Sendeeinrichtung der ersten Teileinheit (100);
c. Empfangen des Ortungssignals (41 ) durch wenigstens eine zweite Empfangseinrichtung wenigstens einer zweiten Teilein¬ heit (200) und Ausgabe wenigstens eines aus dem Ortungssig¬ nal abgeleiteten Signals durch wenigstens eine Ausgabeein¬ richtung (210), welche mit der zweiten Empfangseinrichtung signalverbunden ist.
26. Verfahren gemäß Anspruch 25 mit den zusätzlichen Schritten:
d. Empfangen des Positionssignals (32) durch die zweite Emp¬ fangseinrichtung;
e. Ableitung von Informationen, bevorzugt Richtungs- und/oder Entfernungsinformationen der ersten (100) bzgl. der zwei¬ ten (200) Teileinheit durch wenigstens eine Prozessoreinrich¬ tung aus den mit dem Ortungssignal (41 ) an die zweite Emp¬ fangseinrichtung übertragenen Informationen des von der ers¬ ten Empfangseinrichtung empfangenen Positionssignals (31 ) sowie dem direkt von der zweiten Empfangseinrichtung emp¬ fangenen Positionssignal (32);
f. Ausgabe der Informationen auf der mit der jeweiligen Emp¬ fangseinrichtung signalverbundenen Ausgabeeinrichtung (210, 110) mittels entsprechend zugeordneter Signale, Symbole oder
Zeichen.
27. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 25 und 26,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Vorrichtung zum Auffinden von Personen und Objekten gemäß wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 22 ausgebildet ist.
28. Sendevorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 23, welche wenigstens zur Ausführung der sendeseitigen Schritte des Verfahrens zum Auffinden von Personen und Objekten nach wenigs¬ tens einem der Ansprüche 24 bis 26 ausgestaltet ist.
29. Empfangsvorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 23, welche wenigstens zur Ausführung der empfangsseitigen Schritte des Verfahrens zum Auffinden von Personen und Objekten nach wenigs- tens einem der Ansprüche 24 bis 26 ausgestaltet ist.
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