DE10030719C2 - Neues Lawinen-Verschütteten-Suchsystem - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein neues Lawinen-Verschütteten-Suchsystem zur Ortung von Lawi­ nenopfer in großen Schneetiefen (einige Meter) auf elektronischem Wege mit Hilfe eines an einer Lawinenstange oder -sonde 1 befestigten Empfängers 2, welcher auf die Sende­ frequenz eines von einer Person mitgetragenen Senders abgestimmt ist.

Bekannt sind nach Stand der Technik Lawinen-Verschütteten-Systeme (Eidgenössische Schnee- und Lawinenforschung, Lawinen: neue Suchgeräte noch mit Mängeln behaftet, Internationaler Vergleichstest, Dezember 1998, Davos Dorf, Internet), welche ebenfalls La­ winenopfer unter dem Schnee auf elektronischem Wege (akustisch und optisch) auffinden können. Solche Systeme werden auch in der DE-34 42 586 A1, in der DE-298 13 723 U1 und in der DE-30 31 394 A1 näher beschrieben. Jedoch haben alle bekannten Entwicklun­ gen den gravierenden Nachteil, daß wichtige Eigenschaften, wie zeitgleiche Ortung meh­ rerer Sender, das Ortungssystem an sich und die Handhabung der Empfänger nicht zufrie­ denstellend gelöst sind. Aus physikalischen Gründen können bei den bekannten Systemen nur bis in geringe Schneetiefen bis ca. 70 cm und das auch nur recht unsicher geortet werden, da die Peilantennen über dem Schnee geführt werden. Zudem sind Irritationen der Empfänger bei den Systemen bekannter Technik bei zu dicht liegenden Sendern die Regel. Zwar sind gewisse Ansätze ebenfalls in der DE-34 42 586 A1 zu finden, in der vom Sender ein getaktetes, binärcodiertes Signal ausgestrahlt wird. Allerdings mit dem entscheidenen Nachteil, daß in unmittelbarer Nähe sich keine weiteren Sender befinden dürfen. Dadurch, daß die Kennung an den Helfer in akustischer Form übermittelt wird, bringt dieses System das Problem mit sich, daß der Helfer selber die Kennungen auseinanderhalten und kennen muß. Also zu seiner eigentlichen konzenztrierten Tätigkeit eine weitere hinzukommt und es dadurch mit Sicherheit zu Fehlinterpretationen kommt, wie dies auch von dem Eidgenössischen Institut für Schnee- und Lawinenforschung im allgemeinen bemängelt wird. Bekannt sind nach Stand der Technik ebenfalls Displays (DE-197 52 939 C1), welche in Abhängigkeit von der Empfangsfeldstärke die Suchrichtung und die Entfernung zu dem Verschütteten angeben. Ebenso bekannt sind Vorrichtungen nach DE 31 09 283 A1, welche u. a. die mitgeführten Skistöcke selbst als Antennen benutzen. Dabei muß angemerkt werden, daß der im Bedarfsfall als Antenne eingesetzte Skistock zum einen in keinem Fall in seiner als Metallrohr ausgeführten Art gegenüber der umgebenden Schneemasse isoliert ist. Dieser Umstand führt zwangsläufig über den wässerigen Schnee in Bezug zu den Massebezugspunkten (Metallplatten) an den Bindungen und am Schuh­ werk zu hochfrequenzmäßigen Kurzschlüssen, welche dann eine Ortung mittels Hochfre­ quenz ausschließen. Außerdem besteht im günstigsten Fall, in Bezug auf die Isolierung, hierbei zusätzlich die Gefahr, daß auch andere Hochfrequenzsignale empfangen werden können, da der in seiner ganzen Länge als Antenne arbeitende Skistock auch andersartige Hochfrequenzsignale über dem Schnee aufnehmen kann. Dies würde zwangsläufig dann zu Interferenzen führen, welche ebenfalls eine Ortung ausschließen. Zum anderen wird hierbei bei der Ortung ein rein analoges Verfahren mittels diverser Audiosignale beschrie­ ben, welche dieselben Nachteile wie in DE-34 42 586 A1 beinhalten. Hierbei werden sogar unterschiedliche Frequenzen eingesetzt, wobei aber nur eine Frequenz nach Frequenzzu­ weisung international zugelassen ist. Auch wäre bei dieser Vorrichtung bei Mehrfachver­ schütteten zur sicheren Ortung eine Hilfsperson erforderlich. Letztendlich gestaltet sich die gesamte Vorrichtung für den praktischen Bedarf als recht kompliziert und umständlich. In der DE-OS 15 78 661 wird ebenfalls eine Vorrichtung beschrieben, bei der ein Mikrofon in einer Hohlsonde eingebracht ist. Die Ortung basiert auf das Abhören von Herztönen Ver­ schütteter. Wenn gleich auch über eine Elektronik die Herztöne verstärkt werden, ergeben sich doch nicht zu unterschätzende Nachteile. Hat der Verschüttete eine ungünstige Lage eingenommen, z. B. wenn der Verschüttete auf dem Bauch liegt, werden die Herztöne auch von der beschriebenen elektronischen Apparartur nicht wahrgenommen, da die umgeben­ den Schneemengen auf die Akustik stark dampfend bis zur restlosen Unterdrückung der Töne einwirken. Zusätzlich dampft die heute zeitgemäße Winter-/Skibekleidung in ihrer her­ metischen abschließenden Form die Herztöne zusätzlich in ganz erheblichen Ausmaße, so daß die Herztöne außerhalb der Bekleidung nicht mehr wahrgenommen werden können. Abgesehen von den vorbezeichneten Nachteilen, ist eine differenzierte Ortung von Mehrfachverschütteten ebenso wenig möglich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein derartiges Gerät so zu verbessern, daß eine sichere Ortung bis in größere Schneetiefen möglich ist.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst.

In der unteren Lawinensondenspitze ist, galvanisch mittels eines Isolators (Gummi, Ke­ ramik, o. ä.) isoliert vom Schnee die eingelassene Antenne 5 über eine für hochfrequente Signale weiterleitende ausgelegte Leitung (Koaxleitung o. ä.), welche im Inneren der Lawi­ nensonde oder aber auch außerhalb der Lawinensonde geführt sein kann, mit dem Emp­ fänger verbunden. Zusätzlich befindet sich zur weiteren Isolation zwischen der gewöhnlich aus Aluminium bestehenden Lawinensonde und der an der unteren Spitze befindlichen An­ tenne 5 ein Isolierstück 4. Der Empfänger ist entweder fest mit dem oberen Teil der Lawi­ nensonde verbunden (Fig. 4) oder die Verbindung HF-Leitung 3 - Empfänger 2 wird über eine gesondert angebrachte HF-Steckverbindung 12 hergestellt. Der Empfänger muß nicht unbedingt lagefixiert an der Lawinenstange oder -sonde 1 befestigt 11 sein und kann auch durch einen extern vom Helfer getragenen Empfänger ersetzt werden.

Der von einer Person mitgeführte Sender (Fig. 2) wird im Bedarfsfall (Notfall) mittels zwei in Reihe geschalteten Kurzhubschaltern, einer Reißleine o. ä. 6 in Betrieb gesetzt. Dabei wird bei Inbetriebnahme des Senders auf das hochfrequente Signal eine persönliche, auf die je­ weilige Person zugeschnittene, verschlüsselte Identitätsnummer 7 aufmoduliert und mit dem hochfrequenten Signal abgestrahlt. Die Identitätsnummer 7 wird z. B. auf einem Micro­ processor 7 o. ä. gespeichert. Der an der Lawinensonde befestigte Empfänger (Fig. 3) ist nicht nur auf die jeweilige Sendefrequenz abstimmbar, sondern auch mit einem Decoder 9 (Entschlüssler) versehen, welcher es ermöglicht, die aufmodulierte Identitätsnummer 7 zu decodieren und somit über eine Anzeige 10 (Display) Aufschluß (Schriftform) über die jeweilige Person zu geben. Inhalt dieser Identitätsnummer 7 können neben den gewöhn­ lichen Angaben zur Person auch spezifizierte Inhalte z. B. über Krankheiten (Diabetes o. ä.) sein. Damit können im Bedarfsfall neben den allgemeinen Rettungsaktionen auch sofort parallel z. B. dringend erforderliche Medikamente herbeigeschafft werden. Die zur Suche nach den verschütteten Personen, welche die, wie oben ausgeführt, ausgerüstete Sonde verwenden, stechen mit der Sonde in den Schnee und treiben somit die Antenne 5, abe­ setzt von dem am oberen Ende befestigten Empfänger 2, dem Sender und damit dem Ver­ schütteten entgegen. Aufgrund der Maximumpeilung (auffinden der Richtung, mit der größten elektrischen Feldstärke) laßt sich auch in großen Schneetiefen sicher die ver­ schüttete Person auffinden. Da die Signale mit einer nur einmal vergebenen Identitäts­ nummer 7 versehen sind, lassen sich auch zeitgleich sicher mehrere in nächster Nahe befindliche Sender Verschütteter auffinden, ohne daß aufgrund Mehrfachpeilungen Irrita­ tionen des Empfängers stattfinden. Abgestimmt sind die Sende- und Empfangsfrequenzen auf die Frequenzen des Deutschen Alpenvereins, der Bergwacht oder anderen insti­ tutionellen Einrichtungen.

Die Erfindung wird anhand einiger schematisch dargestellter Ausführungsbeispiele naher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 Die schematische Darstellung der Lawinensuchstange oder -sonde in der Vorderansicht

Fig. 2 Das prinzipielle Blockschaltbild eines Senders für AM

Fig. 3 Das prinzipielle Blockschaltbild eines Empfängers für AM

Fig. 4 Die schematische Darstellung der Lawinensuchstange oder -sonde in der Seitenansicht

In Fig. 1 ist die Vorderansicht des Lawinen-Verschütteten-Suchsystems bestehend aus der Lawinensuchstange oder -sonde 1, an welchem der Empfänger 2, welcher die Signale des unter dem Schnee befindlichen Senders über die HF-Leitung 3, die innerhalb oder auch außerhalb der Lawinensuchstange oder -sonde 1 geführt sein kann, mit der im unteren Ende der Lawinensuchstange oder -sonde 1, isoliert vom Schnee und der Lawinensuch­ stange oder -sonde 1, eingebrachten Antenne 5 verbunden ist. Das Isolierstück 4 dient als zusätzliches isolierendes Bauteil zwischen Antenne und Lawinensuchstange oder -sonde 1.

In Fig. 2 wird das prinzipielle Blockschaltbild des von einer Person mitgeführten Senders beschrieben. Die Trägerfrequenz wird mit dem Oszillator 13, welcher eine Pufferstufe 14 beinhaltet, gewonnen. Über die Modulationsstufe 15 wird im Bedarfsfall die spezifizierte, nur einmal vergebene Identitätsnummer, welche in einem Microprocessor, EPROM o. ä. 7 ge­ speichert ist, auf die Trägerfrequenz aufmoduliert. Der Mischer 16 mischt die vom Oszillator 13 gewonnene Trägerfrequenz mit dem VFO (21) auf die richtige Sendefrequenz. Diese passiert dann einen Oberwellenfilter 17. Das Signal wird dann über den Treiber 18 und der Endstufe 19 auf die nötige Sendeleistung verstärkt um dann über eine Anpaßschaltung 20 über die Sendeantenne abgestrahlt. Der Microprocessor 7 ist mit einer Steckverbindung 13 für die Datenübertragung verbunden. Diese ermöglicht dann die unkomplizierte Aufladung der Identitätsnummer von einem Außenrechner vor der Übergabe an die zu schützende Person.

In Fig. 3 wird der für die Aufnahme der vom Sender ausgestrahlten Signale beschrieben. Über die Empfangsantenne 5 wird das meist schwache Sendesignal mit Hilfe eines Hoch­ frequenzvorverstärkers 22 auf einen nutzbaren Pegel angehoben. Über ein nachgeschalte­ tes Oberwellenfilter (23) wird die Empfangsfrequenz über eine Mischstufe 24 und eines Oszillators mit einstellbarer Frequenz 25 auf eine gewünschte Zwischenfrequenz herab gemischt und einem Zwischenfrequenzverstärker 26 zugeführt. Der Demodulator trennt die Niederfrequenz von der Hochfrequenz. Der Decoder 9, in dessen Microprocessor alle im Umlauf befindlichen Identitätsnummern enthalten sind, entschlüsselt durch Zahlenver­ gleich die in einer Zahlenkombination enthaltenen persönlichen Daten der betroffenen Per­ son. Der nachgeschaltete Niederfrequenzverstärker 29 verstärkt nochmals das Niederfre­ quenzsignal und leitet dann anschließend das decodierte Niederfrquenzsignal (NF-Signal) zu einer ablesbaren Anzeige (Display) 10, auf der man die persönlichen Daten der betrof­ fenen Person entnehmen kann. Die AGC regelt über die Höhe des Eingangspegels die Verstärkung des ZF-Verstärkers 26 und des HF-Vorverstärkers 22.

In Fig. 4 wird nochmals das gesamte Lawinen-Verschütteten-Suchsystem in der Seitenan­ sicht dargestellt. Unterschiedlich zu Fig. 1 ist hierbei lediglich, daß der Empfänger 2 nicht unbedingt vollständig lagefixiert an der Lawinenstange oder -sonde 1 angebracht sein muß, sondern daß auch ein gesondert tragbarer Empfänger über eine Hochfrequenzsteck­ verbindung (BNC, UHF, o. ä.) 12 an dem übrigen Lawinen-Verschütteten-Suchsystem an­ geschlossen werden kann.

Claims (10)

1. Lawinen-Verschütteten-Suchsystem, bestehend aus einer Lawinensuchstange oder - sonde (1), einem auf die Sendefrequenz des von einer Person mitgeführten Senders abgestimmten Empfänger (2), mit mindestens einer der Demodulatorschaltungen AM, SSB, FM (22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29), einer hochfrequenzleitenden Leitung (3) und einer Antenne (5), dadurch gekennzeichnet, daß ein am oberen Ende der Lawinensuchstange oder -sonde (1) befindlicher Empfänger (2), welcher an eine hochfrequenzleitende Leitung (3) angeschlossen ist, die innerhalb oder außerhalb der Lawinensuchstange oder -sonde (1) geführt wird und an einer am unteren Ende der Lawinensuchstange oder -sonde (1) eingelassenen Antenne (5), welche galvanisch vom Schnee und der Lawinensuchstange oder -sonde (1) isoliert ist, angeschlossen ist.

2. Lawinen-Verschütteten-Suchsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antenne (5) mittels eines Isolators (Gummi, Keramik, o. ä.) überzogen und somit galvanisch isoliert vom Schnee die untere Spitze der Lawinensuchstange oder -sonde (1) bildet.

3. Lawinen-Verschütteten-Suchsystem nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeich­ net, daß ein Isolierstück (z. B. Kunststoff) (4) zwischen Antenne (5) und Lawinensuch­ stange oder -sonde (1) eingefügt ist.

4. Lawinen-Verschütteten-Suchsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Empfänger (2) über einen Decoder (9) zur Decodierung des spezifizierten codierten Signales, welches von dem von der betroffenen Person mitgeführten Senders aus­ gestrahlt wird, verfügt.

5. Lawinen-Verschütteten-Suchsystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Empfänger (2) über ein Display (10) zum Ablesen der decodierten personbezogenen Informationen verfügt.

6. Lawinen-Verschütteten-Suchsystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine zur Datenübertragung geeignete Steckverbindung (8) zum Datentransfer zwischen Außenrechner und Microprocessor im Empfänger (2) nach außen hin integriert ist.

7. Lawinen-Verschütteten-Suchsystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Empfänger (2) nicht unbedingt lagefi­ xiert an der Lawinensuchstange oder -sonde (1) befestigt (11) sein muß.

8. Lawinen-Verschütteten-Suchsystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zu dem Empfänger (2) zur hochfrequenzleitenden Leitung (3) mittels einer HF-Steckverbindung (12) (BNC, UHF, etc.) hergestellt werden kann.

9. Lawinen-Verschütteten-Suchsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche da­ durch gekennzeichnet, daß der Sender mit mindestens einem der Frequenzaufberei­ tungen für AM, SSB, FM (13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21) ausgerüstet ist und in dem ein Microprocessor, EPROM o. ä (7) im Sender integriert ist, auf dem die spezi­ fizierten codierten personbezogenen Informationen der betroffenen Person enthalten sind.

10. Lawinen-Verschütteten-Suchsystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Sender mit zwei in Reihe geschalteten Kurzhubschaltern, einer Reißleine o. ä. (6) durch die betroffene Person in Betrieb ge­ setzt werden kann.