EP1577679B1

Search device for the localisation of a transmitter, in particular search device for avalanche victims

Abstract

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EP1577679B1, drawing sheet 1
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Expired 10 March 2025, 1.5 years ago.

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28 claims: 10 independent, 18 dependent

  1. 1
    Suchgerät zur Ortung eines Senders, insbesondere Lawinen-Verschütteten-Suchgerät (1), das zum Absuchen eines Suchgebietes in einem Winkelbereich von Suchwinkeln schwenkbar ist, der das Suchgebiet überdeckt, mit - einer Suchantenne (28) zum Empfang von Sendersignalen eines Senders aus einer momentanen Suchrichtung, - einer Signalverarbeitungseinrichtung zur Erzeugung von Verarbeitungssignalen aus den Sendersignalen, - einer Ausgabeeinheit (14, 15), der die Verarbeitungssignale zugeführt werden, zur Ausgabe von Ergebnissignalen, welche die Verarbeitungssignale repräsentieren, an den Benutzer und - einem Magnetfeldsensor (30), der das Erdmagnetfeld betreffende Sensorsignale an die Signalverarbeitungseinrichtung (36 - 48) ausgibt, die als Verarbeitungssignal der Ausgabeeinheit (10) zugeführt werden, dadurch gekennzeichnet, dass jedem empfangenen Sendersignal ein fester Suchwinkel (ϕ) relativ zum Erdmagnetfeld (µ) zugeordnet wird, wobei die Signalverarbeitungseinrichtung (48) ausgebildet ist, um aus den Sendersignalen und den Sensorsignalen Winkelsignale zu erzeugen, die eine Empfangsfeldstärke in Abhängigkeit von einem Suchwinkel (ϕ) repräsentieren.
  2. 2
    Suchgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetfeldsensor (30) drei das Erdmagnetfeld betreffende Sensorsignale an die Signalverarbeitungseinrichtung (36 - 40) ausgibt.
  3. 3
    Suchgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,dass Neigungssensoren (32) vorgesehen sind, die Sensorsignale an die Signalverarbeitungseinrichtung (36 - 40) ausgeben, welche die Lage des Suchgerätes (1) bezogen auf eine Horizontalebene repräsentieren.
  4. 4
    Suchgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet,dass die Signalverarbeitungseinrichtung (48) zur Berechnung eines Sendersuchwinkels, in dem sich der Sender befindet, anhand der Winkelsignale ausgebildet ist.
  5. 5
    Suchgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,dass die Signalverarbeitungseinrichtung (48) ausgebildet ist, um aus mindestens zwei Winkelsignalen den Sendersuchwinkel zu bestimmen.
  6. 6
    Suchgerät nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet,dass die Ausgabeeinheit (10) zur graphischen Ausgabe von Ergebnissignalen ausgebildet ist, die den Sendersuchwinkel repräsentieren, und insbesondere ein Anzeigefeld (10) zur graphischen Anzeige (16) des Senderortes (22) in dem Suchgebiet umfasst.
  7. 7
    Suchgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,dass die Signalverarbeitungseinrichtung eine Filterkorrelationseinheit (40) umfasst, die ausgebildet ist, um Winkelsignale durch Korrelation der Sendersignale mit vorgegebenen Filtersignalen zu detektieren.
  8. 8
    Suchgerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Filterkorrelationseinheit (40) ausgebildet ist, um die Sendersignale mit einer sinusförmigen- und mit einer kosinusförmigen Filtersignalfolge zu korrelieren.
  9. 9
    Suchgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,dass die Signalverarbeitungseinrichtung eine Autokorrelationseinheit (44) umfasst, die ausgebildet ist, um in gespeicherten Signalen durch Autokorrelation periodische Signalanteile zu detektieren.
  10. 10
    Suchgerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,dass die Autokorrelationseinheit (44) einer Filterkorrelationseinheit (40) nachgeschaltet ist.
  11. 11
    Suchgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Suchantenne (28) eine Ferrit-Antenne, vorzugsweise mit kosinusförmiger Richtcharakteristik, umfasst.
  12. 12
    Suchgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Sender zum Senden von Sendersignalen, wobei die Sendersignale vorzugsweise durch eine Senderkennung individualisiert sind.
  13. 13
    Suchgerät nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch einen Bewegungssensor, der Bewegungen des Suchgerätes (1) erfasst, und eine mit dem Bewegungssensor verbundene Notrückschaltung, die das Suchgerät (1) in einen Sendemodus schaltet, bei dem der Sender Sendersignale sendet, wenn der Bewegungssensor in einem vorgegebenem Zeitraum, beispielsweise 90 Sekunden, keine Bewegung des Suchgerätes (1) erfasst.
  14. 14
    Suchgerät nach einem der Ansprüche 6 bis 13, gekennzeichnet durch ein GPS-System und/oder eine Kamera zur Darstellung der Umgebung auf dem Anzeigefeld (10).
  15. 15
    Suchgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,dass die Signalverarbeitungseinrichtung zur Erzeugung von Verarbeitungssignalen ausgebildet ist, die einem Sendersuchwinkel eine Senderkennung zuordnen, wobei ein Sender derart ausgebildet ist, dass Sendersignale dieses Senders individualisierbar gegenüber Sendersignalen weiterer Sender sind.
  16. 16
    Verfahren zur Ortung eines Senders, insbesondere des Senders eines in einer Lawine Verschütteten, - bei dem zum Absuchen eines Suchgebietes ein Suchgerät (1) durch einen Benutzer in einem Winkelbereich von Suchwinkeln geschwenkt wird, der das Suchgebiet überdeckt, - Sendersignale, die vom Sender ausgestrahlt werden, aus momentanen Suchrichtungen von einer Suchantenne (28) des Suchgerätes (1) empfangen werden, - Verarbeitungssignale aus den Sendersignalen erzeugt werden - Ergebnissignale, welche die Verarbeitungssignale repräsentieren, an den Benutzer ausgegeben werden, und - Sensorsignale, die das Erdmagnetfeld betreffen, als Verarbeitungssignal durch Ergebnissignale den Benutzern angezeigt werden, dadurch gekennzeichnet, dass jedem empfangenen Sendesignal ein fester Suchwinkel (ϕ) relativ zum Erdmagnetfeld (µ), zugeordnet wird, wobei Winkelsignale, die jeweils eine Empfangsfeldstärke (σ) bei einem Suchwinkel (ϕ) angeben, aus den Sendersignalen (r) und den Zuordnungen von Suchrichtung und - winkel erzeugt werden.
  17. 17
    Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet,dass für die Zuordnung von Suchrichtung und -winkel Feldstärkekomponenten (µ) des Erdmagnetfeldes in drei zueinander senkrecht stehenden Richtungen gemessen werden (X, Y, vertikal).
  18. 18
    Verfahren nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Neigungen des Suchgerätes gegen die Horizontalebene gemessen (32) und die Sensorsignale entsprechend korrigiert werden (38).
  19. 19
    Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet,dass ein Sendersuchwinkel, in dem sich der Sender befindet, anhand der Winkelsignale berechnet und ein Ergebnissignal ausgegeben wird (10, 16), das den Sendersuchwinkel repräsentiert (22).
  20. 20
    Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Sendersuchwinkel aus mindestens zwei, insbesondere mindestens drei, Winkelsignalen bestimmt wird.
  21. 21
    Verfahren nach einem der Ansprüche 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass eine Schätz-Winkelsignalfolge nach der Methode der kleinsten Fehlerquadrate aus den Winkelsignalen berechnet und der Sendersuchwinkel aus dem Maximum der Schätz-Winkelsignalfolge bestimmt wird.
  22. 22
    Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet,dass bei der Berechnung der Schätz-Winkelsignalfolge Winkelsignale unterschiedlich gewichtet werden, insbesondere gemäß der Zeit, die seit einem Empfang der den Winkelsignalen zugrundeliegenden Sendersignale vergangenen ist.
  23. 23
    Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 22, dadurch gekennzeichnet,dass Schätz-Sendersignale (40:a, b) durch Korrelation von Sendersignalen (r) mit vorgegebenen Filtersignalen ermittelt werden und Winkelsignale aus den Schätz-Sendersignalen ermittelt werden.
  24. 24
    Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet,dass zur Ermittlung des Sendersignals aus Rauschstörungen durch Korrelation von empfangenen Sendersignalen (r) mit einer sinusförmigen- und mit einer kosinusförmigen Filtersignalfolge jeweils eine Sinus- und eine Kosinussignalfolge (a, b) ermittelt wird.
  25. 25
    Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet,dass Empfangsfeldstärken der Signale der Schätz-Sendersignalfolge aus der Summation der Produkte der empfangenen Sendersignalfolge mit einer Sinus- und einer Kosinussignalfolge (a und b) ermittelt werden.
  26. 26
    Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 25, dadurch gekennzeichnet,dass zur Detektion von mehreren Sendern ein periodischer Signalanteil von gespeicherten Sendersignalen oder Verarbeitungssignalen, insbesondere Schätz-Sendersignalen, durch Autokorrelation ermittelt wird (44).
  27. 27
    Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet,dass ein ermittelter periodischer Signalanteil (σ), der einem Sender zugeordnet werden kann, aus Sendersignalen oder Verarbeitungssignalen ausgeblendet wird, um weitere periodische Signalanteile zu ermitteln.
  28. 28
    Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Sendersignale eines Senders gegenüber Sendersignalen weiterer Sender durch eine Senderkennung individualisiert werden und Verarbeitungssignale erzeugt werden, die einem Sendersuchwinkel diese Senderkennung zuordnen.
Independent claims28