Brevet FR2402453A1 — publié le 19790406

La présente invention concerne la détection de personnes ensevelies ou-emmurées, notamment de personnes ensevelies sous une avalanche de neige. POur réaliser une telle détection, il a déjà été proposé d'équiper les personnes risquant un tel danger d'un émetteur portatif radio émettant un signal susceptible d'être détecté de l'extérieur en cas d'ensevelissement d'une personne pourvue d'un tel émetteur. Cependant, cette solution présente un certain nombre d'inconvénients. le principal de ceux-ci réside dans le fait que les émetteurs portatifs de ce genre nécessitent une source d'alimentation en courant électrique, par exemple une ou plusieurs piles qui doivent être remplacées en temps voulu. Par ailleurs, ces émetteurs sont relativement lourds et encombrants et il.convient que les utilisateurs les mettent en service en permanence ou tout au moins avant môme de se trouver dans une zone dangereuse exposée à un risque d'avalanche, ce qui-ne. peutpas être toujours prévu à l'avance.Pour ces diverses raisons, cette solution est donc tout à fait imparfaite. Pour évIter le recours à un émetteur pourvu d'une source de courant électrique, il a été proposé d'équiper les personnes courant le risque d'être ensevelies dans une avalanche de neige, d'un élément purement passif., susceptible d'être détecté à travers la neige par émission d'ondes électromagnétiques. Mais, cette solution ne donne pas pleinement satisfaction, car les conditions de détection sont relativement aléatoires. C'est pourquoi la présente invention a pour but de permettre une détection parfaitement sûre quelles que soient les conditions rencontrées et ce, sans qu'il soit nécessaire d'équiper les personnes en danger d'un appareil comPortant une source de courant électrique ou tout au moins des composants électroniques tels que transistors, capacités, etc... A cet effet, l'invention a pour premier objet un procédé de détection caractérisé en ce que l'on équipe à l'avance, la ou les personne(s) courant un tel risque, d'une ou plusieurs cavité(s) ré-sonnantes qui peuvent être fixées ou intégrées sur un élément, tel qu'un vêtement, susceptible d'être porté par une telle personne, puis en cas d'ensevelissement de cette personne dans une avalanche de neige, un éboulement ou similaire, on procède à sa détection en dirigeant successivement vers chacun des emplacements présumés de cette personne, un faisceau d'ondes électromagnétiques aptes à faire entrer en résonnance la cavité résonnante dont est équipée cette personne, et on capte avec un appareil récepteur approprié les ondes produites par cette cavité résonnante lorsque celle-ci entre en résonnance-du fait que les ondes émanant de l'appareil émetteur se trouvent dirigées dans la direction de cette cavité. le présent procédé met donc à profit le fait qu'une cavité résonnante constitue un réflecteur électromagnétique parfait-. Par ailleurs, l'emploi d'une telle cavité résonnante comme réflecteur électromagnétique permet de réaliser une localisation très précise de la position de celle-ci, et par suite, de l'emplacement ou se trouve la personne ensevelie. De plus, l'utilisation d'une telle cavité résonnante a l'avantaGe de ne nécessiter aucune-source d'énergie et de pouvoir être intégrée ou rapportée aisément sur un élément susceptible d'être porté par une personne courant le risque d'être ensevelie ou emmurée. Dans une forme de mise en oeuvre plus perfectionnée, le pré- sent procédé est conçu de façon à permettre la détection et éventuellement la reconstitution des sons ou de la parole émis par une personne ensevelie ou emmurée. A cet effet, la cavité résonnante, placée sur chaque personne courant le risque d'être ensevelie ou emmurée, est pourvue d'une membrane susceptible de subir des déformations sous l'effet des sons émis par une telle personne lorsqu'elle est ensevelie ou emmurée. Ceci provoque donc des modifications correspondantes du volume de cette cavité résonnante. L'appareil récepteur est alors équipé de manière à détecter les variations ainsi apportées aux ondes de résonnance de la cavité résonnante pour reconstituer la parole de la personne à détecter. I1 s'agit là d'un avantage extremement important du présent dispositif puisqu'il est ainsi possible de se rendre compte si la personne recherchée est en vie et de recevoir de celle-ci des informations sur les conditions exactes où elle se trouve. Bien entend, l'invention a également pour objet un dispositif spécialement conçu pour la mise en oeuvre du présent procédé de détection. En association avec un appareil émette-ur d'ondes électro magnétiques, ce dispositif comprend - d'une part, une cavité résonnante destinée à etre portée par une personne risquant d'être ensevelie ou emmurée, ou fixée sur un élément pouvant être porté par une telle personne, cette cavité étant susceptible d'entrer en résonnance sur la fréquence des ondes électromagnétiques provenant de l'émetteur utilisé et d- mettre ainsi un signal susceptible d'être capté - d'autre part, un appareil récepteur apte à capter les ondes émi ses par cette cavité résonnante sous l'effet des ondes reçues de l'appareil émetteur lorsque l'émission de celles-ci est dirigée vers l'emplacement effectif de la personne recherchée. De préférence, la cavité résonnante comporte une membrane susceptible de subir des déformations sous l'effet des sons émis par la personne ensevelie ou emmurée, qui est équipée de celle-ci, de façon à provoquer des modifications correspondantes du volume de cette cavité résonnante, l'appareil récepteur étant équipé de ma nière à détecter les variations ainsi apportées aux ondes de résonnance de la cavité résonnante afin de reconstituer la parole de la personne ensevelie. Cependant, autres particularités et avantages du présent procédé de détection et du dispositif pour sa mise en oeuvre apparaitront au cours de la description de quelques-formes de réalisation de celui-ci. Cette description est donnée en référence au dessin annexé-à simple titre indicatif, et sur lequel : : La figure i représente un exemple d'utilisation du présent dispo sitif ainsi que le schéma de l'appareil récepteur cor respondant La figure 2 représente un exemple de réalisation du schéma de l'ap pareil récepteur du présent dispositif Les figures 3 et 4 sont des vues en coupe de deux formes de réali sation possible de la cavité résonnante faisant partie du présent dispositif et qui est destinée à équiper des personnes risquant d'être ensevelies, par exemple dans une avalanche de neige tes figures 5 et 6 sont des vues en perspective de deux autres for mes de réalisation encore des cavités résonnantes faisant partie du présent dispositif La figure 7 représente un exemple de courbe illustrant la modula tion d'une cavité résonnante ajustée sur 4000 Mhz La figure 8 représente un exemple de courbe illustrant la modula tion reçue par l'appareil récepteur de recherche. La figure 1 représente un exemple d'utilisation du présent dispositif pour la détection d'une personne P ensevelie à l'intérieur d'une avalanche de neige N, cette personne étant équipée d'une ca & té résonnante 1 faisant partie de ce dispositif. Comme représenté creux à la figure 3, cett-e cavité est constituée par un corns/réalisé en une matière perméable aux ondes électromagnétiques, par e-xemple en matière plastique appro-priée. Ce corps creux présente, à l'une de ses extrémités, une ouverture fermée par une membrane déformable 2, par exemple en caoutchouc ou autre matière souple. Cette membrane est protégée des chocs par une grille extérieure 3 fiée sur un couvercle 4 rapporté sur le corps 1, cette grille ne faisant passer que les contraintes acoustiques vocales. De préférence,-la cavité ainsi constituée est agencée pour servir de réserve d'air ou d'oxygène pour la personne équipée de celle-ci et ce, en cas ou elle serait ensevelie ou emmurée. A cet effet, cette cavité ést remplie d'air ou d'oxygène et son fond comporte un bouchon amovible 5 avantageusement pourvu d'un organe detraction, par exemple une poignée 6. La face interne du corps f et du bouchon 5, ainsi que celle de la membrane déformable 2, sont pourvues d'un revêtement argenté 7. te volume de la cavité 1 est calculé pour entrer en résonnance sur la fréquence des ondes électromagnétiques provenant de l'appareil d'émission faisant également partie du présent dispositif. Cet appareil d'émission ne présente pas de particularité originale en lui-môme, de sorte qu'il est superflu d'en décrire les organes constitutifs. En effet, il est possible d'utiliser tous appareils susceptibles d'émettre des ondes électromagnétiques, capables de faire entrer en résonnance une cavité résonnante telle que la cavité représentée à la figure 5. Ainsi, on peut utiliser par exemple les fréquences radar du spectre électromagnétique. Si on utilise un émetteur radar de recherche 8- travaillant suinte fréquence de 4000 Mhz, le volume de la cavité résonnante 1 sera calculé pour une résonnance électromagnétique de 4000 Mhz quand la membrane acoustique 2 n'est pas excitée vocalement. Quant à l'amplitude de déformation de cette membrane, elle est déterminée de façon à entraîner une variation de la fréquence de résonnance de la cavité 1 acceptable Dour son exploitation, par exemple 50, 100, 150 ou 200 Mhz. Comme représenté à la figure 1, l'appareil récepteur radar utilisé pour la recherche d'une personne ensevelie peut comporter un oscillateur de réception 9 et un oscillateur local 10 raccordés à un circuit mélangeur 11* Sur celui-ci est branchée une platine de fréquences intermédiaires 12, raccordée à un circuit de détection 13 auquel fait suite un circuit basse fréquence 14 commandant un haut-parleur 15. Un tel appareil permet de reconstituer-les sons et les paroles émis par la personne ensevelie. Les sons et paroles peuvent alors être écoutés en phonie directe grâce au haut-parleur 15. Cependant, il est également possible de procéder à leur enregistrement sonore sur tout support approprié, ou bien encore de procéder à une observation optique de ceux-ci.Parmi les nombreuses formes de réalisation d'un appareil récepteur de recherche, la figure 3 représente un exemple possible d'exécution dans lequel le circuit mélangeur 11 est relié par l'intermédiaire d'un convertisseur 16 et d'un amplificateur 17, à un circuit d'impédance assurant le transfert des signaux reçus dans un circuit d'exploitation de ceux-ci. Grâce aux éléments constitutifs du présent dispositif, il est possible de détecter åisément et avec une grande précision, toute personne ensevelie ou emmurée par exemple une personne ensevelie dans une avalanche de neige, si c elle-ci a été préalablement équipée d'une cavité résonnante telle que celle représentée à la figure 3. En effet, en cas d'ensevelissement d'une telle personne, on peut procéder à sa détection-en dirigeant les ondes électromagnétiques de l'appareil émetteur 8 vers les différents emplacements où celle-ci -peut éventuellement se trouve ensevelie. Tant que le faisceau d'ondes émises ne sue trouve pas dirigé dans la bonne direction, l'appareil récepteur reste évidemment passif. Cependant, si les ondes émises sont dirigées dans la direction de la personne ensevelie, elles font entrer en résonnance la cavité résonnante 1, de sorte que celle-ci renvoit à son tour, des ondes électromagnétiques produites par son entrée en résonnance. Ces ondes de renvoi sont alors captées par l'appareil récepteur comme décrit précédemment.On peut donc ainsi localiser avec grande précision la personne ensevelie, la cavité résonnante 1 constituant alors un réflecteur électromagnétique parfait. Cependant, un avantage extrêmement important de la cavité résonnante représentée à la figure 3, réside dans le fait que celleci permet de détecter et môme de reconstituer les sons émis par la personne ensevelie et la parole de celle-ci. En effet, lorsque cette personne émet des sons, ceci a pour effet de provoquer des déformations de la membrane élastique 2,et par suite une variation du volume inférieur de la cavité résonnante 1. Il en résulte une modification des ondes de renvoi provenant de la cavité résonnante. La figure 7 représente un exemple de courbe 18 illustrant-la modulation d'une cavité résonnante 1 ajustée sur4000 Mhz. On peut constater que la modulation de cette cavité est modifiée jusqu' à 4 200 Mhz si la compression vocale de la membrane 2 a été calculée pour 200 Mhz maximum. Quant à la figure 8, elle représente un exemple de la courbe illustrant la modulation reçue par le récepteur du radar de recherche. le signal 19 représente le signal reçu par le radar de recherche quand la membrane acoustique est excitée ou comprimée. Or, le circuit d'exploitation de l'appareil récepteur est conçu de façon à pouvoir détecter ces variations et à reconstituer ainsi la parole de la personne ensevelie. Ceci permet donc de se rendre compte immédiatement si cette personne est encore en vie. Cependant, ceci permet également de recevoir les informations pouvant être données par cette-personne sur les conditions dans lesquelles elle se trouve ensevelie, ce qui peut faciliter le dégagement ultérieur de celle-ci. Eventuellement, dans une forme de réalisation moins per- fectionnée et simplement destinée à permettre la localisationd'uné personne ensevelie, la cavité résonnante utilisée peut ne pas comporter de membrane déformable. Dans un tel cas, l'appareil récepteur peut lui-même être considérablement simplifié, puisqu'il-est simplement destiné à détecter si les ondes électromagnétiques émises par l'appareil émetteur donnent lieu à une réflexion sur une telle cavité résonnante. Par contre, dans une forme de réalisation plus perfectionnée que celle illustrée à la figure 4, le présent dispositif peut comporter l'association de deux cavités résonnantes distinctes, à savoir une première cavite la dépourvue de membrane déformable et une seconde cavité lb comportant une telle membrane 2b protégée par une grille extérieure 7b.Dans un tel cas, la première cavité résonnante la est simplement destinée à permettre la localisation de la personne ensevelie. Quant à la seconde cavité résonnante lb elle a alors pour but de permettre la détection, et éventuellement la reconstitution des sons ou de la parole émis par la personne ensevelie et ce, au moyen d'un appareil récepteur convenablement conçu à cet effet. De même que dans le cas de la cavité simple 1 de la figure 7, les deux cavités la et lb sont agencées pour pouvoir servir de réserve d'air ou d'oxygène. A cet effet, chacune comporte un bouchon amovible 5-pourvu d'un organe de traction 6. Ainsi, après retrait de ce bouchon, la personne ensevelie dispose d'une réserve d'air lui permettant d'attendre d'être déga gee. La cavité résonnante faisant partie du présent dispositif peut donner lieu à différentes formes d'exécution ou de présentation, notamment de façon à en faciliter l'intégration ou la fixation sur. un élément destiné à lui servir de support, cet éIément étant luimême choisi de façon à pouvoir être porté par une personne courant le risque d'être ensevelie dans une avalanche de neige, par exemple un skieur. Ainsi, il est possible de rapnorter une telle cavité ré son--ante sur un vêtement tel qu'un blouson ou anorak. A simple titre d'exemple, la figure 6 représente une forme de réalisation dans laquelle la cavité résonnante correspondante Id affecte la forme d'une sorte de collier ouvert susceptible d'hêtre incorporé à l'intérieur du col d'un blouson ou d'un anorak. L'enveloppe constituant cette cavité résonnante comporte une grille 3d derrière laquelle se trouve disposée la membrane déformable 2 destinée à permettre la détection et éventuellement la reconstitution des sons émis par la personne ensevelie. La figure 5 représente une autre forme de réalisation dans laquelle il est prévu une série de cavites le attachées les unes à la suite des autres pour constituer une sorte de ceinture pouvant être portée par une personne courant le risque d'être ensevelie ou emmurée. Ainsi qu'il a déjàété indiqué, le principal avantage du procédé et du dispositif selon l'invention réside dans la fiabilité et la précision de la détection susceptible d'être réalisées au moyen d'une cavité résonnante . A ce sujet, il convient de note que l'appareillage utilisé peut être agencé de façon à pouvoir déterminer la profondeur d'ensevelissement de la personnerecher- chée. Eventuellement, il est possible de mettre en oeuvre le procédé de détection selon l'invention de façon inverse de celle décrite précédemment, c'est-à-dire en réalisant la détection d'une personne ensevelie par absorption des ondes émises et ce, par la cavité résonnante dont; est équipée la personne recherchée. Un autre avantage important du dispositif selon l'invention consiste dansye fait que la cavité résonnante utilisée constitue un élément particulièrement simple et-peu onéreux, seuls l'appareil émetteur et l'appareil récepteur étant relativement coûteux. Toutefois, l'association d'un seul appareil émetteur et d'un seul appareil récepteur permet de détecter toute personne équipée dtune cavité résonnante selon l'inventiOn. Pour un prix de revient extrê- mement modique, il est donc possible d'équiper toute personne courant le risque d'être ensevelie dans une avalanche. Cependant, du fait même de ces avantages, le présent dispositif peut etre utilisé pour d'autres sortes de détections, par exemple la détection de personnes ensevelies ou emmurées à la suite d'un éboulement. REVENDICATIONS 1. Procédé de détection d'une personne ensevelie ou emmurée, par émission d'ondes électromagnétiques entre cette personne et des sauveteurs situés à l'extérieur, caractérisé en ce que l'on équipe à l'avance la ou les personne(s) courant un tel Brisque, d'une ou plusieurs cavité(s)-résonnantes qui peuvent être fixées ou intégrées surhn élément, tel qu' un vêtement, susceptible d'être porté par une telle personne, puis en cas d'ensevelissement de cette personne dans une avalanche de neige, un éboulement ou similaire, on procède à sa détection en dirigeant successivement vers chacun des emplacements présumés de cette-personne, un faisceau d'ondes électromagnétiques aptes à faire entrer en résonnance la cavité résonnante dont est équipée cette personne, et on capte avec un appareil récepteur approprié les ondes produites par cette cavité résonnante lorsque celle-ci entre en résonnance du fait que les ondes émanant de l'appareil émetteur se trouvent dirigées dans la direction de cette cavité. 2. Procédé de détection selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on équipe la ou les personne(s) courant le risque d'être ensevelies ou emmurées, d'une cavité résonnante comportant une membrane susceptible de subir des déformations sous l'effet des sons émis par une telle personne lorsqu'elle est ensevelie ou emmurée, et lors de la recherche de cette personne on utilise, pour capter les ondes produites par cette cuité lors de son entrée en résonnance, un appareil récepteur apte à détecter les variations apportées à ces ondes du fait des modifications de volume de la cavité résonnante, dues aux déformations de la membrane flexible de cette cavité. 3. Procédé de détection selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'on utilise, comme appareil récepteur, un appareil susceptible de reconstituer la parole de la personne ensevelie ou emmurée, et ce en fonction des variations apportées aux ondes provenant de la cavité résonnante du fait des déformations de la membrane flexible de celle-ci sous l'effet des sons émis par cette personne. 4. Procédé de détection selon l'une des revendications pré- cédentes, caractérisé en ce qu'avec l'appareil émetteur, on émet des signaux avec des périodes de récurrence variables en fonction de la profondeur à laquelle se trouvent les personnes ensevelies. 5. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'en association avec un appareil émetteur d'ondes électromagnétiques, il comprend - d'une part, une cavité résonnante destinée à être portée par une personne risquant d'être ensevelie ou emmurée-ou fixée sur un élément pouvant être porté par une telle personne, cette cavité étant susceptible d'entrer en résonnance sur la fréquence deson- des électromagnétiques provenant de l'émetteur utilisé et d'émeus tre ainsi un signal suscentible d'être capté ;; - d'autre part, un appareil récepteur apte à capter les ondes émi ses par cette cavité résonnante sous l'effet des ondes reçues de l'appareil émetteur lorsque l'émission de celles-ci est dirigée vers l'emplacement effectif de la personne recherchée. 6. Dispositif de détection selon la revendication 5, caractérisé en ce que la cavité résonnante comporte une membrane susceptible de subir des déformations sous l'effet des sons émis par la personne ensevelie ou emmurée, qui est équipée de celle-ci de façon à provoquer des modifications correspondantes du volume de cette cavité résonnante, l'appareil récepteur étant equipé de manière à détecter les-variations ainsi apportées aux ondes de résonnance de la cavité résonnante. 7. Dispositif de détection selon la revendication 6, caraetérisé en ce que l'appareil récepteur est agencé pour reconstituer la parole de la personne ensevelie ou emmurée et ce, à partir des variations apportées aux ondes de résonnance de la cavité résonnante du fait des modifications du volume de celle-ci en raison des déformations de la membrane de cette cavité sous I'effet des sons émis par cette personne. 8. Dispositif de détection selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comprend deux cavités résonnantes distinctes à savoir - une première cavité susceptible d'entrer en résonnance sur la fréquence des ondes électromagnétiques provenant de l'émetteur utilisé et d'émettre ainsi un signal susceptible d'être capté - une seconde cavité comportant une membrane susceptible de subir des déformations sous l'effet des sons émis par la personne en sevelie ou emmurée, qui est équipée de celle-ci, de façon à pro voquer des modifications correspondantes du volume de cette ca vité résonnante, l'appareil récepteur étant équipé de manière à détecter les variations ainsi apportées aux ondes de résonnance de la cavité résonnante. 9. Dispositif de détection selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'appareil récepteur est agencé pour reconstituer la parole de la personne ensevelie ou emmurée et ce, à partir des variations apportées aux ondes de résonnance de la seconde cavité résonnante du fait des modifications du volume de celle-ci en raison des déformations de la membrane de cette cavité sous l'effet des sons émis par cette personne. 10. Dispositif selon l'une des revendications 5 à 9, caractérisé en ce que la ou les cavité(s) résonnantes sont réalisées en matière perméable aux ondes électromagnétiques, et la face interne de leurs parois comporte une couche argentée. 11. Dispositif selon l'une des revendications 6 à 10, caractérisé en ce qu'une grille de protection est disposée devant la membrane déformable de la ou des cavités résonhantes comportant une telle membrane. 12. Dispositif selon l'une des revendications 5 à 11, caractérisé en ce que la ou les cavités résonnante(s) sont agencées pour constituer une réserve-d'air ou d'oxygène et comportent à cet effet, un bouchon amovible avantageusement pourvu d'un organe de traction, par exemple une poignée ou similaire. 13. Dispositif selon l'une des revendications 5 à 12, caractérisé en ce que chaque cavite résonnante simple ou double est intégrée dans un vêtement apte à être porté par une personne courant le risque d'être ensevelie ou emmurée, par exemple un anorak, un blouson ou un pantalon de ski, dans le cas d'un skieur. 14. Dispositif selon la revendication 57, caracterisé en ce que chaque~cavité résonnante simple ou double affecte la forme d'une sorte de collier ouvert intégré à l'intérieur du col d'un blouson ou similaire. 15. Dispositif selon l'une des revendications 5 à 12, caractérisé en àe que chaque cavité résonnante simple ou double est intégrée à un élément en forme de ceinture pouvant être porté par une personne courant le risque d'être ensevelie ou emmurée. 16. Dispositif selon l'une des revendications 5 à 12-, caractérisé en ce que plusieurs cavités résonnantes sont attachées les unes à la suite des autres et intégrées à un élément en forme de ceinture pouvant être porté par une personne courant le risque d'être ensevelie ou emmurée.