Brevet FR2104877A1 — publié le 19720421

La présente invention concerne un appareil de recherche pour localiser un émetteur porté par une personne ensevelie, par exemple sous des décombres ou sous une avalanche. Cet appareil contient un récepteur qui fournit un signal de sortie en dépendance de l'intensité de champ capté à l'aide d'une antenne. On connait des appareils de ce type qui produisent un signal accoustique lorsque ledit signal de sortie dépasse une valeur de seuil déterminée.D'autres appareils connus produisent un signal accoustique dont la puissance dépend de l'intensité de champ capté, mesure qui permet une évaluation grossière de l'éloignement entre 11 émetteur porté par la personne ensevelie et le récepteur de recherche; une indication quels que peu précise et fiable de la direction dans laquelle se trouve la personne ensevelie n'est toutefois pas possible avec un tel appareil et, par ailleurs, si l'on se trouve dans un environnement bruyant, le signal est difficilement perceptible lorsqu'il est faible. Avec un appareil de recherche équipé d'un instrument d'indication à aiguille, le dernier inconvénient mentionné ne se présente bien sûr pas, mais par contre de tels instruments dtindica- tion à aiguille sont encombrants, COÛt9l1S, et, ne supportent guère les manipulations brusques. Cela exclut l'utilisation de ces instruments indicateurs à aiguille dans des appareils destinés à être portés par chacune des personnes d'un groupe qui s'expose à des dangers d'ensevelissement, mesure qui, dans le cas où l'une des personnes de ce groupe se trouve ensevelie, permet aux autres personnes de commencer immédiatement une action de recherche à l'aide des appareils dont elles sont également porteuses.De plus, l'observation d'une aiguille indicatrice perturberait le travail de recherche proprement dit et pourrait par ailleurs s'avérer très difficile si l'action de recherche se déroule dans l'obscurité. On connait également des appareils détecteurs de mines et des appareils de contrôle destinés à détecter les fissures dans des pièces métalliques, appareils dans lesquels un circuit oscillant se trouve désaccordé lorsque sa bobine se trouve au voisinage de la masse métallique recherchée ou d'un défaut devant être détecté dans la pièce métallique, le désaccord du circuit oscillant provoquant une modification de la fréquence d'un signal accoustique délivré par l'appareil.Comme dans ces cas aucun émetteur n'est présent à l'endroit de l'objet recherché, la portée de ces appareils détecteurs se trouve très limitée et la variation de fréquence du signal accoustique ne peut guère servir à évaluer la distance entre l'objet ou le défaut recherché et ladite bobine, cette variation de fréquence ne pouvant naturellement pas non plus permettre une détermination de la direction dans laquelle se trouve l'objet ou de défaut recherché. La présente invention permet par contre d'appliquer le principe de la variation de fréquence d'un signal accoustique dans des appareils aptes à recevoir les signaux d'un émetteur porté par une personne ensevelie. Elle permet dans ces conditions l'obtention d'un appareil de recherche qui présente les mêmes avantages qu'un équipement à instrument indicateur à aiguille, sans pourtant en présenter les désavantages. Selon l'invention, l'appareil de recherche, du type précédemment mentionné, qui comprend un générateur agencé pour produire un signal accoustique, est caractérisé par un agencement de ce générateur tel que la fréquence du signal accoustique qu'il produit dépende de la valeur du signal de sortie précité. Dans une forme d'exécution particulièrement avantageuse, l'appareil comprend un commutateur de domaines et présente de ce fait une présion accrue. On va décrire maintenant, à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de l'objet de l'invention, en liaison avec les dessins annexés dans lesquels la fig. 1 représente le schéma d'un appareil de recherche, partiellement sous forme de schéma bloc et partiellement sous forme de schéma détaillé, et la fig. 2 est un tableau explicatif du fonctionnement d'un multivibrateur astable représenté au schéma de la fig. 1. Le récepteur E représenté à la fig. 1 comprend un circuit d'antenne accordé AK branché à l'entrée d'un amplificateur sélectif SV travaillant d'une manière au moins approximativement linéaire. Des résistances Rîl à R14 peuvent, à volonté, être intercalées entre le circuit d'antenne et l'entrée de l'amplificateur sélectif au moyen d'un commutateur de domaines S, mesure qui permet d'atténuer, d'une manière plus ou moins prononcée, le signal d'entrée sur l'amplificateur 5V et de modifier par là le rapport entre l'intensité de champ capté et le signal de sortie fourni par l'amplificateur sélectif SV. Un résultat analogue pourrait également être obtenu par amortissement du circuit d'antenne. ta sortie de l'amplificateur est reliée, par l'intermédiaire d'un condensateur C2, à un démodulateur formé des diodes D1 et D2. Le signal démodulé parvient, par l'intermédiaire d'une résistance R4, sur la base d'un transistor TR3. les transistors TR11, TR12 et TR13 forment, avec des condensateurs et des résistances qui leur sont adjoints, un multivibrateur astable dont le fonctionnement est représenté à la fig. 2. Sur cette figure, la colonne P mentionne les phases successives du fonctionnement du multivibrateur, la colonne ZK indique les composants dont la constante de temps détermine la durée de la phase correspondante, et les trois colonnes Tell, TR12, TR13 donnent les indications de l'état de ces trois transistors durant les phases correspondantes de fonctionnement, l'indication O correspondant à un transistor à l'état bloqué et l'indication 1 correspondant à un transistor à l'état conducteur. Durant la phase 1, les trois transistors sont bloqués, étant admis que le condensateur C1 est déchargé. Du fait de l'état bloqué du transistor TRIl, ce condensateur C1 se charge à travers la résistance R1. Après un certain temps, déterminé par la constante de temps de ces éléments, la phase 1 fait place à la phase 2 du fait que le condensateur C1 est assez chargé pour que le transistor TR12 devienne conducteur, ce, par l'intermédiaire de la résistance de faible valeur R6 et de la résistance R2, amène un potentiel de valeur nulle sur la base du transistor TR13. Ce dernier devient donc également conducteur de sorte que le point de jonction entre son collecteur et la résistance R7 se trouve porté à la tension d'alimentation, ce dont résulte que le condensateur C3 se charge par l'intermédiaire de la diode D3. Du fait que le potentiel, maintenant positif, qui se trouve sur le condensateur C3 est amené sur la base du transistor TRll par la résistance R3, la phase 2 fait place à la phase 3, le transistor TRll devenant conducteur et provoquant lap- parition d'un potentiel de valeur nulle sur la base du transistor TR12, ce qui simultanément décharge le condensateur C1. Le transistor TR12 est ramené de ce fait en son état bloqué et un potentiel positif est, par les résistances R5 et R2, amené sur la base du transistor TR13 qui revient donc également à son état bloqué. Comme le condensateur C3 est momentanément chargé, un courant de décharge circule encore à travers la résistance R3 jusque sur la base du transistor TRIl, maintenant celui-ci à l'état conducteur. La diode D3 empêche par ailleurs une décharge du condensateur C3 par les résistances R7 et R8.Dès que ce condensateur C3 est déchargé, le transistor TRll revient à l'état bloqué, ce qui détermine la fin de la phase 3 dont la durée est ainsi déterminée par le temps de décharge du condensateur C3. l'état des transistors du multivibrateur correspond alors de nouveau à la phase 1 dans laquelle tous les trois transistors sont bloqués. Le condensateur C1 peut à nouveau se charger; le cycle recommence comme décrit précédemment et peut se poursuivre indéfiniment. La tension sur le collecteur du transistor TR13 est amenée par une résistance R8, à la base d'un transistor TR2 dans lequel ce signal est amplifié en vue d'alimenter un écouteur H. Comme on peut le voir sur la fig. 2, la période du signal fourni à l'écouteur est déterminée par la somme du temps de charge du condensateur C1 et du temps de décharge du condensateur C3. Le tronçon émetteur-collecteur du transistor TR3 et la résistanceR10 forme une dérivation en parallèle sur le condensateur C3, dérivation par laquelle ce condensateur peut également se décharger aussi longtemps que le transistor TR3 se trouve à l'état conducteur. ta constante de temps de la décharge du condensateur C3 est donc déterminée, d'une part bien str, par la capacité et d'autre part non seulement par la résistance R3 mais également par la résistance formée par le tronçon émetteur-collecteur du transistor TR3 et de par la résistance R10. Comme la base du transistor TR3 est commandée, par l'intermédiaire de la résistance R4, par le signal de sortie du récepteur après démodulation, la constante de temps de décharge du condensateur C3, qui détermine la durée de la phase 3, dépendra du signal de sortie du récepteur.Pour autant que la résistance R10 soit choisie petite, la constante de temps pour la décharge du condensateur C3 pourra, en fonction de la commande du transistor TR3, varier entre une valeur approximativement nulle et une valeur égale au produit R3 . C3. La période du signal accoustique se modifie donc dans un domaine situé entre la durée de la phase 1 et la somme des durées des phases 1 et 3. Lorsqu'un courant traverse la diode D2 et lé tronçon baseémetteur du transistor TR3, des seuils de tension interviennent, de manière connue, aussi bien sur la diode D2 que sur le transistor TR3, ces seuils de tension ayant pour effet de ne laisser circuler le courant que si le signal de sortie du récepteur est plus grand que la somme des deux valeurs de seuil. C'est donc seulement lorsque l'intensité de champ capté est tels que le signal de sortie produit par le récepteur dépasse cette valeur limite inférieure, que la fréquence du générateur accoustique se modifie par rapport à la fréquence au repos.Une valeur limite supérieure de l'intensité de champ capté intervient également, en correspondance avec le fait que la tension d sortie du récepteur atteint une valeur pour laquelle le transistor TR3 est totalement saturé. le changement d'atténuation du signal d'entrée, susceptible d'être opéré au moyen du commutateur de domaines S, ne modifie donc pas seulement la pente de la fonction qui lie la variation de fréquence du signal accoustique à l'intensité du champ capté, mais il modifie également la position des valeurs limites supérieure et inférieure par rapport à l'intensité de champ du signal herzien capté. Ainsi, il est possible de choisir les domaines de telle manière que, en fonction de l'intensité de champ, la limite supérieure d'un domaine corresponde à la limite inférieure d'un autre domaine, ou également d'une manière telle que les portions, respectivement supérieure et inférieure, de deux domaines successifs se recouvrent très légèrement. Le condensateur C4 agit, en eoopération avec la résistance R4, de manière à retarder légèrement la variation de fréquence du signal accoustique qui répond à une modification du champ capté. Par cette mesure, on évite qu'un bref parasite capté puisse tromper l'opérateur en étant pris pour un signal significatif. REVENDICATIONS 1. Appareil de recherche pour localiser un émetteur porté par une personne ensevelie, comprenant un récepteur qui fournit un signal de sortie en dépendance de l'intensité de champ capté à l'aide d'une antenne, et un générateur agencé pour produire un signal accoustique, caractérisé par un agencement de ce générateur tel que la fréquence du signal accoustique qu'il produit dépende de la valeur du signal de sortie précité. 2. Appareil de recherche selon la revendication 1, caractérisé en ce que la fréquence du signal accoustique dépend de l'intensité de champ agissant sur l'appareil, d'une manière telle que le domaine utilisable des fréquences susceptibles d'être produites par le générateur ne correspond qu'à une partie du domaine des intensités de champ capté susceptible d'agir sur l'appareil, et en ce que l'appareil comprend un commutateur de domaines au moyen duquel le domaine du générateur de fréquence accoustique peut, à volonté, être amené à correspondre à différentes parties du domaine des intensités de champ capté. 3. Appareil de recherche selon la. revendication 2, dans lequel ledit récepteur comprend un amplificateur sélectif à l'entrée duquel est amenée au moins une partie du signal provenant de l'antenne, et dont la sortie fournit un signal qui varie au moins approximativement linéairement avec le signal appliqué à son entrée, deux limites du domaine de fréquence du générateur accoustique étant dans cet appareil, déterminées par deux valeurs de seuils, respectivement inférieure et supérieure, du signal de sortie du récepteur, c'est-à-dire en fait, par une valeur de seuil inférieure et par une valeur de seuil supérieure d'une partie du domaine d'intensité de champ capté, caractérisé en ce que le signal de sortie du récepteur est fourni par la sortie de l'amplificateur sélectif, et en ce que le commutateur de domaines introduit des atténuations de différentes valeurs entre antenne et l'entrée de l'amplificateur sélectif, de telle manière que, en fonction de la position du commutateur de domaines, le rapport entre l'intensité de champ capté et le signal de sortie du récepteur varie, et ceci aussi bien quant à la pente de la relation entre l'intensité de champ capté et la fréquence du signal accoustique que quant à la correspondance des deux valeurs limite du domaine de fréquence du générateur accoustique avec des valeurs de seuil inférieure et supérieure de l'intensité de champ capté. 4. Appareil de recherche selon la revendication 1, caractérisé en ce que le générateur de fréquence accoustique est un multivibrateur dont le fonctionnement présente au moins trois états se succédant oycliquement, états dont un premier se présente durant un premier intervalle de temps et dont un second se présente durant un second intervalle de temps, la constante de temps déterminant ce premier intervalle de temps étant déterminée par une première capacité et une première résistance et la constante de temps déterminant le second intervalle de temps étant déterminée par une seconde capacité et des secondes résistances, une de ces secondes résistances étant constituée par le tronçon émetteur-collecteur d'un transistor branché en parallèle sur la seconde capacité, un courant continu, fonction de l'intensité de champ capté, étant amené à la base de ce transistor, et le tout étant agencé de manière telle que la constante de temps déterminée par la seconde capacité, et partant le second intervalle de temps, soient dépendants du courant amené à la base dudit transistor et puissent varier entre une valeur pratiquement égale à zéro et une valeur maximum, de manière telle que, lors d'une variation dudit courant appliqué à la base du transistor, la période du signal accoustique provenant du générateur varie entre deux valeurs déterminées dont la plus faible est égale au dit premier intervalle de temps et la plus élevée est égale à la somme dudit premier et dudit second intervalles de temps. 5. Appareil de recherche selon la revendication 1, caractérisé en ce que des composants de circuit sont branchés entre la sortie du récepteur et le générateur de fréquence accoustique, ces composants étant agencés pour retarder l'action que le signal apparaissant à la sortie du récepteur exerce sur le générateur de fréquence accoustique.