Brevet FR2783607A1 — publié le 20000324

PROCEDE DE LOCALISATION D'UNE PERSONNE ENSEVELIE SOUS UNE AVALANCHE, INFRASTRUCTURE POUR LA MISE EN (EUVRE DU PROCEDE ET EQUIPEMENT ANTI-AVALANCHE L'invention concerne la localisation de personnes ensevelies, par exemple sous une avalanche de neige. Un skieur en hors piste, skiant dans une zone à risque d'avalanche, peut 1o aujourd'hui s'équiper d'un dispositif d'émission radio. En cas d'ensevelissement du skieur sous une avalanche, des secouristes, s'ils sont alertés à temps de l'avalanche, peuvent tenter de localiser le skieur enseveli, sur le lieu de l'avalanche, à l'aide de dispositifs de réception radio capables de capter les signaux radios émis par le dispositif d'émission du skieur. Cependant, entre le moment auquel l'avalanche se produit et le moment auquel les secouristes arrivent sur le site de l'avalanche, il s'écoule une durée souvent trop longue et parfois fatale aux victimes ensevelies. L'invention vise à permettre aux secouristes d'agir plus rapidement. A cet effet, l'invention concerne un procédé de localisation d'une personne portant un équipement de localisation, au cours duquel on surveille une zone géographique donnée, et, en cas d'ensevelissement de la personne sous une avalanche, à l'intérieur de ladite zone géographique, dans un premier temps, on détecte et localise l'avalanche par une approche globale, et, dans un second temps, on localise la personne ensevelie par une approche locale. La localisation de la personne ensevelie s'effectue donc en deux phases successives consistant respectivement à détecter l'avalanche et à la localiser globalement dans la zone surveillée puis à localiser précisément la victime, sur le site de l'avalanche. Avantageusement, un réseau de surveillance, comprenant une pluralité de stations de surveillance, étant prévu pour surveiller la zone géographique, en cas d'ensevelissement de la personne sous une avalanche, son équipement de localisation coopère avec au moins l'une des stations de surveillance pour que le réseau détecte et localise l'avalanche par une approche globale. 2 2783607 Le réseau détecte donc l'avalanche grâce à l'équipement de localisation de la personne ensevelie. On soulignera que si une avalanche se produit sans ensevelir la personne, le réseau ne détecte pas l'avalanche. Avantageusement encore, l'équipement de localisation de la personne ensevelie coopère avec au moins un équipement de localisation de secouriste pour que celui-ci localise la personne ensevelie par une approche locale. Dans l'invention, il est remarquable que l'équipement de la personne ensevelie serve à la fois à la détection et la localisation de l'avalanche et à la localisation de la personne ensevelie sur le lieu de l'avalanche. L'invention concerne aussi une infrastructure de localisation d'une personne ensevelie portant un équipement de localisation, pour la mise en oeuvre du procédé ci-dessus, comprenant un réseau de surveillance d'une zone géographique donnée, comportant une pluralité de stations de surveillance reliées à au moins un centre de secours, et au moins un équipement de localisation pour secouriste, le réseau de surveillance étant agencé pour détecter et localiser l'avalanche par une approche globale et l'équipement de localisation pour secouriste étant agencé pour localiser la personne ensevelie par une approche locale. L'invention concerne encore un équipement anti-avalanche de localisation destiné à équiper une personne, pour la mise en oeuvre du procédé ci- dessus, comprenant des moyens d'émission radio et des moyens inertiels agencés pour détecter une inertie de la personne, en cas d'ensevelissement de celle-ci, et, le cas échéant, commander l'émission radio. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description suivante de l'infrastructure de localisation, selon une forme de réalisation particulière et selon une variante, de l'équipement anti-avalanche, selon une forme de réalisation particulière, et du procédé de localisation de l'invention, selon un mode de réalisation particulier et selon une variante, en référence au dessin annexé sur lequel: - la figure 1 représente un schéma synoptique de l'infrastructure de localisation, selon la forme de réalisation particulière; 3 2783607 - la figure 2 représente un schéma bloc fonctionnel de l'équipement anti- avalanche, selon la forme de réalisation particulière, et - la figure 3 représente un schéma bloc fonctionnel d'un équipement de localisation de secouriste de l'infrastructure de la figure 1. Dans l'exemple particulier de la description, l'infrastructure de localisation est située dans une région montagneuse à risques d'avalanches de neige et destinée à localiser, sous une avalanche de neige, une personne ensevelie io portant un équipement anti-avalanche de localisation 10. L'infrastructure de localisation comprend un réseau 100 de surveillance d'une zone géographique donnée, comportant une pluralité de stations de surveillance 101 et ici deux centres de secours 102, 103. Chaque station de surveillance 101, destinée à surveiller une cellule topographique centrée sur la station 101, est reliée à l'un des centres de secours 102, 103, ici par liaison radio, et comprend une antenne radio, reliée à un bloc de réception radio et à un bloc d'émission radio, et un bloc de contrôle du fonctionnement de la station 101. La cellule topographique d'une station de surveillance 101 s'entend de la zone géographique de couverture surveillée par cette station 101. La surveillance d'une cellule par une station 101 vise, le cas échéant, à détecter un signal radio de détresse émis par l'équipement anti- avalanche équipant la personne ensevelie sous une avalanche dans cette cellule, afin de transmettre un signal d'alerte d'avalanche, avec une indication sur la localisation de l'avalanche, au centre de secours (102 ou 103) auquel est reliée la station 101. L'infrastructure de localisation comprend également un équipement de localisation 30, ou de secours, destiné à équiper un secouriste. L'équipement de secours 30 comprend une paire d'antennes radio 31, 32 toutes deux reliées à un bloc de réception radio 33. Les deux antennes 31, 32 sont droites, écartées l'une de l'autre d'une distance déterminée, parallèles entre elles et définissent un plan P. Le bloc de réception radio 33 est relié à un bloc de localisation 34 agencé pour mesurer le déphasage entre les signaux reçus respectivement par les antennes 31 et 32 et la puissance de ces signaux. 4 2783607 L'équipement de secours 30 comprend en outre une batterie 35, une interface homme-machine 36 comportant notamment un écran d'affichage et un bloc de contrôle 37, auquel tous les éléments de l'équipement 30 sont reliés, destiné à contrôler le fonctionnement de cet équipement 30. L'équipement anti-avalanche de localisation 10, destiné à équiper une personne, comprend un émetteur radio omnidirectionnel 11, relié à une antenne radio 12 et à un dispositif inertiel 13, et une batterie d'alimentation 14 de tous ces éléments. Le dispositif inertiel 13 comporte un accéléromètre et est destiné à détecter une inertie prolongée de la personne portant l'équipement 10 et, le cas échéant, à commander l'émission d'un signal radio de détresse. Après la description structurelle de l'infrastructure de localisation et de l'équipement anti-avalanche, le procédé de localisation d'une personne ensevelie va maintenant être décrit. Dans l'exemple particulier de la description, la personne est un skieur en hors piste, portant l'équipement anti-avalanche de localisation 10. Une avalanche de neige se produit dans la zone de couverture du réseau de surveillance 100 et ensevelit le skieur. Après ensevelissement, le dispositif inertiel 13 de l'équipement anti- avalanche 10 détecte une inertie prolongée et donc anormale du skieur et commande alors automatiquement, à l'émetteur 11, d'émettre des signaux radio de détresse. Ceux-ci sont émis dans toutes les directions. Le procédé de localisation comprend deux phases successives: une première phase consistant à détecter et à localiser l'avalanche par une approche globale et une seconde phase consistant à localiser la personne ensevelie par une approche locale. 1) Détection et localisation de l'avalanche, par une approche globale Dans un premier temps, une station de surveillance 101, couvrant la cellule dans laquelle le skieur est enseveli, reçoit un signal de détresse émis par l'équipement anti-avalanche 10 et détecte ainsi l'avalanche. 2783607 Après réception de ce signal de détresse, la station de surveillance 101 émet vers le centre de secours 102, auquel elle est reliée, un signal radio spécifique d'alerte d'avalanche et un signal radio d'identification. Le centre de secours 102 est ainsi alerté de l'avalanche, identifie la station de surveillance 101 ayant émis le signal d'alerte, à l'aide du signal d'identification reçu, et en déduit que l'avalanche s'est produite dans la cellule, connue, de cette station de surveillance 101. On notera que le signal d'identification de la station de surveillance 101 constitue une indication de localisation de l'avalanche. Ainsi, le centre de secours 102 localise o globalement l'avalanche, dans la zone globale de couverture du réseau de surveillance 100. En d'autres termes, le réseau de surveillance 100 localise l'avalanche par une approche globale. 2) Localisation de la personne ensevelie, sur le site de l'avalanche Dans un second temps, un secouriste, équipé de l'équipement de secours , se rend sur le site de l'avalanche afin d'y localiser la personne ensevelie, par une approche locale. Sur le site de l'avalanche, les deux antennes radios 31, 32 de l'équipement de secours 30 reçoivent des signaux radio de détresse émis par l'équipement anti-avalanche 10 de la personne ensevelie. Le bloc de localisation 34 mesure le déphasage entre les signaux de détresse reçus respectivement par les deux antennes 31, 32 et la puissance de ces signaux. Le déphasage et la puissance mesurés sont affichés sur l'écran de l'interface homme-machine 36 de l'équipement de secours 30. Les positions respectives du secouriste et de la personne ensevelie définissent une droite D, de direction déterminée. Pour un déphasage nul entre les signaux radio émis par l'équipement anti-avalanche 10 et respectivement reçus par les deux antennes 31, 32, la droite D est perpendiculaire au plan P défini par les deux antennes 31, 32. Le secouriste oriente donc son équipement de façon à ce que le déphasage entre les signaux respectivement reçus par les antennes 31 et 32 soit nul, et détermine ainsi, par goniométrie, la direction, perpendiculaire au plan P, suivant laquelle il doit se déplacer pour atteindre la personne ensevelie. La direction ainsi déterminée ne comprend pas le sens des signaux radio reçus. En outre, sachant que la puissance des signaux reçus augmente ou diminue selon que le secouriste se rapproche ou s'éloigne de la personne ensevelie, 6 2783607 le secouriste détermine le sens dans lequel il doit se diriger pour se rapprocher de la personne ensevelie, par tâtonnement, à l'aide des valeurs de la puissance reçue affichées à l'écran de son équipement de secours 30. Le secouriste se déplace alors vers la personne ensevelie, suivant la direction déterminée (en maintenant toujours nul le déphasage entre les signaux reçus par les deux antennes 31, 32). Plus le secouriste se rapproche de la position de la personne ensevelie, plus la puissance des signaux reçus augmente, mais dès qu'il dépasse cette position, la puissance reçue diminue. En se déplaçant vers la personne ensevelie suivant la direction déterminée, le secouriste, détermine la position de la personne ensevelie, qui est celle au-delà de laquelle la puissance des signaux de détresse reçus diminue. On soulignera que l'équipement anti-avalanche 10 de la personne ensevelie coopère avec l'une des stations de surveillance 101, pour que le réseau 100 détecte et localise l'avalanche par une approche globale, et avec l'équipement de secours 30 du secouriste pour que celui- ci localise la personne ensevelie, de façon précise, par une approche locale, sur le site. Une variante de réalisation de l'infrastructure de localisation ne diffère de la description qui précède que par ce qui va maintenant être décrit. Plusieurs équipements de localisation, ou de secours, pour secouriste, ici au nombre de deux, sont destinés à coopérer ensemble pour localiser la personne ensevelie sur le site de l'avalanche, par une approche locale. Chaque équipement de secours comporte une paire d'antennes radio, reliées à un bloc de réception radio et à un bloc d'émission radio, une batterie, une interface homme-machine, un bloc de localisation, relié au bloc d'émission radio et au bloc de réception radio, et un bloc de contrôle de l'équipement auquel tous les éléments précités sont reliés. Les deux antennes sont droites, parallèles entre elles, écartées l'une de l'autre et définissent un plan P'. Le bloc de réception radio est agencé pour recevoir des signaux radio de détresse, émis par un équipement anti-avalanche d'une personne ensevelie, à une fréquence donnée FI ainsi que des signaux radio, émis par un autre équipement de secours, à une fréquence F2 différente de Fl. Le bloc 7 2783607 d'émission radio est agencé pour émettre des signaux radio vers un autre équipement de secours, à la fréquence F2. Le bloc de localisation est agencé pour mesurer le déphasage entre les signaux de détresse reçus et la puissance de ces signaux et pour déterminer, par triangulation, la position de la personne ensevelie, comme cela sera explicité plus loin. Le procédé de localisation d'une personne ensevelie va maintenant être décrit. Dans un premier temps, l'équipement anti-avalanche de la personne ensevelie coopère avec une station de surveillance de façon à ce que réseau de surveillance détecte et localise l'avalanche par une approche globale, i5 comme dans le premier mode de réalisation du procédé de localisation décrit. Dans un second temps, deux secouristes, équipés chacun d'un équipement de secours, se rendent sur le site de l'avalanche afin d'y localiser la personne ensevelie par une approche locale. Les deux secouristes se positionnent l'un par rapport à l'autre de façon déterminée. La direction de la droite D1 passant par les positions respectives des deux secouristes et la distance dl entre ces positions sont enregistrées dans les blocs de localisation des équipements de secours. On se place ici dans l'hypothèse o les positions respectives des secouristes et celle de la personne ensevelie forment un triangle T. A l'aide de son équipement de secours, chaque secouriste détermine la direction de propagation des signaux de détresse reçus, par goniométrie, comme précédemment décrit, et en déduit l'angle 02 (03), interne au triangle T, entre cette droite Dl et la droite D2 (D3) reliant la position de la personne ensevelie et la position du secouriste. Les deux équipements de secours s'échangent les valeurs des angles 02 et 03, par transmission radio à la fréquence F2. A l'aide du bloc de localisation, l'équipement de secours de chaque secouriste déduit des valeurs des angles 02 et 03 et de la distance dl, la position de l'intersection des droites D2 et D3 qui correspond à la position de 8 2783607 la personne ensevelie. Les secouristes localisent ainsi la personne ensevelie, par triangulation. Puis chaque secouriste se déplace jusqu'à la position localisée. Les équipements de secours coopèrent ainsi avec l'équipement anti- avalanche pour localiser la personne ensevelie par une approche locale. Bien sûr, le nombre d'équipements de secours coopérant ensemble et avec io l'équipement de la personne ensevelie, pour localiser celle-ci sur le site de l'avalanche, pourrait être supérieur à deux, pour encore plus de fiabilité. A la place d'une paire d'antennes radio, l'équipement de secours pourrait comprendre un cadre de réception radio, c'est-à-dire une antenne formant une boucle et s'étendant dans un plan. 9 2783607 REVENDICATIONS 1- Procédé de localisation d'une personne portant un équipement de localisation (10), au cours duquel on surveille une zone géographique donnée, et, en cas d'ensevelissement de la personne sous une avalanche, à l'intérieur de ladite zone géographique, dans un premier temps, on détecte et localise l'avalanche par une approche globale, et, dans un second temps, on localise la personne ensevelie par une approche locale. 2- Procédé selon la revendication 1, dans lequel, un réseau de surveillance (100), comprenant une pluralité de stations de surveillance (101), étant prévu pour surveiller la zone géographique, en cas d'ensevelissement de la personne sous une avalanche, son équipement de localisation (10) coopère avec au moins l'une des stations de surveillance pour que le réseau (100) détecte et localise l'avalanche par une approche globale. 3- Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, dans lequel l'équipement de localisation (10) de la personne ensevelie coopère avec au moins un équipement de localisation (30) de secouriste pour que celui-ci localise la personne ensevelie par une approche locale. 4- Procédé selon l'une des revendications 2 et 3, dans lequel, ladite station de surveillance (101) étant reliée à au moins un centre de secours (102), elle transmet à celui-ci un signal d'alerte d'avalanche avec une indication de localisation de l'avalanche. - Procédé selon l'une des revendications 3 et 4, dans lequel, à l'aide de son équipement de localisation (30), le secouriste détermine par goniométrie la direction selon laquelle il doit se déplacer pour atteindre la personne ensevelie. 6- Procédé selon l'une des revendications 3 à 5, dans lequel l'équipement de localisation de la personne ensevelie coopérant avec une pluralité d'équipements de localisation de secouriste, les secouristes localisent la personne ensevelie par triangulation. 7- Infrastructure de localisation d'une personne ensevelie portant un équipement de localisation, pour la mise en oeuvre du procédé de la revendication 1, comprenant un réseau (100) de surveillance d'une zone 2783607 géographique donnée, comportant une pluralité de stations de surveillance (101) reliées à au moins un centre de secours (102), et au moins un équipement de localisation (30) pour secouriste, le réseau de surveillance (100) étant agencé pour détecter et localiser l'avalanche par une approche globale et l'équipement de localisation (30) pour secouriste étant agencé pour localiser la personne ensevelie par une approche locale. 8- Infrastructure selon la revendication 7, dans laquelle les stations de surveillance (101) sont agencées pour, le cas échéant, coopérer avec io l'équipement de localisation (10) de la personne ensevelie pour détecter et localiser l'avalanche par une approche globale. 9- Infrastructure selon l'une des revendications 7 et 8, dans lequel l'équipement de localisation (30) du secouriste est agencé pour coopérer avec l'équipement de localisation (10) de la personne ensevelie pour localiser la personne ensevelie par une approche locale. - Equipement anti-avalanche de localisation destiné à équiper une personne, pour la mise en oeuvre du procédé de la revendication 1, comprenant des moyens d'émission radio (11, 12) et des moyens inertiels (13) agencés pour détecter une inertie de la personne, en cas d'ensevelissement de celle-ci, et, le cas échéant, commander l'émission radio.