CN112703430A - 用于探测金属和磁化目标物体的组合式探测器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种组合式探测器(1)，包括：‑主动金属探测***(10)，其包括：共同限定一个过渡通道的至少两个竖直立柱(12)，以及分布在两个竖直立柱(12)中的绕组(14、15)，该绕组被配置为发射交变磁场，并适于产生表示个体经过两个竖直立柱(12)之间时引起的磁场干扰的信号，‑至少一个被动金属探测***(20)，其包括至少一个静磁传感器(22)，该静磁传感器被配置为产生指示静磁场强度的信号，被动金属探测***(20)容纳在竖直立柱(12)之一中。

Description

用于探测金属和磁化目标物体的组合式探测器

技术领域

本发明涉及目标物体探测领域，更具体地说，涉及探测存取保护区域中的未授权物体。

背景技术

近来，市场上已经出现了各种被证明不能被常规的走查式金属探测器探测到的小型电话和智能电话。实际上，由于金属化塑料的使用(例如射频屏蔽罩)或者由于在导电塑料中模制的解决方案，这些设备中包含的金属量已减少到最低限度。

严格禁止在监狱等某些环境中使用手机，因为囚犯可以使用手机与外界进行通讯，并继续在监狱内部进行犯罪活动和其他非法行为。

当然，只要这些移动电话始终包含或多或少的金属，走查式金属探测器便能够在其灵敏度足够高的情况下探测到此类移动电话。但是，这种灵敏度并不适合所有需要检查的情况。因此，在将走查式金属探测器放置在其中要求囚犯穿着特定的无金属衣服的高安全性监狱中的情况下，高灵敏度是合适的。相反，在安全级别较低的监狱中，囚犯和/或其探视者被授权穿着自己的衣服，衣服上可能包括拉链、纽扣等金属物体。因此，必须在将走查式金属探测器的灵敏度调整到足以使其能够探测任何金属元件(包括小型电话)的高水平(这意味着只要被检查者携带金属，走查式探测器就会产生大量不必要的警报)，还是将灵敏度调整到适中的水平(允许走查式探测器探测大型金属物体(例如武器)，而无需探测日常生活中的小型金属物体(手表、皮带等)，从而避免了错误警报的产生)之间做出选择。但是，当灵敏度适中时，走查式金属探测器将无法再探测到诸如小型电话之类的小型物体。

替代地，还可以使用包括静磁传感器的单个便携式屏障来执行对移动电话的探测。这样的屏障通常包括立柱，该立柱固定在底座上，并且装备有至少一个静磁传感器，例如分布在立柱的高度上的三个静磁传感器。每个传感器被配置为产生指示所探测到的磁场强度变化的信号(电压)。这些屏障特别用于监狱中，以探测囚犯是否携带了磁化物体或铁磁物体，尤其是手机。为此，静磁传感器的灵敏度可能很高，囚犯通常无法携带任何金属或磁性材料。

当前的做法是将走查式金属探测器放置在监狱关键区域的入口处(尤其是访客入口)，放置在囚犯收容区，放置在车间与牢房之间的经过区域等，由于屏障是便携式的，因此被暂时放置在其他区域以便在囚犯无法***的情况下对其进行检查。然而，实际证明囚犯会根据他们经过的区域来调整自己的行为。特别是，囚犯知道他们可以在走廊中携带不锈钢刀四处走动，而不必担心在经过屏障(不锈钢的，不是铁磁的)旁边时会发出警报的声音，并且还知道他们可以在探视过程中获得小型电话，因为走查式金属探测器的灵敏度必须适中以避错误的警报。

文献EP 1 750 149描述了一种走查式金属探测器的示例，该探测器包括分布在走查式探测器的竖直支撑件中的线圈，该线圈被配置为发射交变磁场并适于产生表示在个体经过两个竖直支撑件时引起的磁场干扰的信号。但是，该走查式探测器示例不允许同时探测小型移动电话类型的小目标物体和大型金属物体(例如武器)。

威斯敏斯特国际有限公司的文献“WI CODE:11443PRODUCT DATA SHEET WGPortable Walk-By mobile(WI代码：11443产品数据表WG便携式走查移动电话)”描述了一种包括探测***的探测器。然而，探测器的操作未详述。

GUI UEN TIAN等人的文章“Design of an electromagneticimaging system forweapon detection based on GMR sensor arrays(基于GMR传感器阵列的用于武器探测的电磁成像***的设计，发表于SENSORS AND ACTUATORS A:PHYSICAL期刊，ELSEVIER BV，NL)”描述了一种包括常规主动金属探测***和包括GMR(巨磁电阻)传感器的附加***的探测器。GMR传感器测量金属物体经过探测器时产生的交变磁场的畸变，以获得物体的图像。同样，本文中的探测器不允许同时探测大型和小型目标物体。

发明内容

因此，本发明的目的是提出能够改善可能由个人携带的目标物体的探测的新颖探测装置，无论该物体是诸如小型移动电话之类的小目标物体还是诸如武器之类的大型金属物体，并且无需考虑执行探测的环境。

为此，本发明提出了一种组合式探测器，包括：

-主动金属探测***(10)，其包括：

□■其间限定有一个过渡通道的至少两个竖直支撑件，以及

□■分布在所述两个竖直支撑件中的线圈，所述线圈被配置为发射交变磁场，并适于产生表示个体经过所述两个竖直支撑件之间时引起的磁场干扰的信号，

□-至少一个被动金属探测***，其包括至少一个静磁传感器，所述静磁传感器被配置为产生指示静磁场强度的信号，所述被动金属探测***容纳在所述竖直支撑件之一中。

上述组合式探测器的一些优选但非限制性特征如下，这些特征单独或组合地使用：

-所述组合式探测器还包括与所述至少一个静磁传感器相关联并且被配置为使表面电流短路的至少一个导电屏蔽罩。

-每个静磁传感器被导电屏蔽罩包围。

-每个静磁传感器具有确定的高度，并且所述导电屏蔽罩的高度大于所述关联的静磁传感器的所述确定的高度，优选地，所述导电屏蔽罩的高度至少等于所述关联的静磁传感器的所述确定高度的1.5倍。

-所述至少一个静磁传感器相对于所述关联的导电屏蔽罩在高度上居中。

-所述被动探测***包括：至少两个静磁传感器，其分布在所述被动探测***的高度上，每个静磁传感器被导电屏蔽罩包围，以及由电绝缘材料制成的分离套筒，所述分离套筒放置在所述两个导电屏蔽罩之间，以将所述导电屏蔽罩分离。

-所述导电屏蔽罩连接到固定电势，例如接地。

-所述组合式探测器的每个被动探测***包括至少两个静磁传感器，每个被动探测***的所述至少两个静磁传感器以星形构造连接到固定电势。

-所述组合式探测器还包括中央处理单元和处理单元，所述中央处理单元一方面连接到所述线圈，另一方面连接到至少一个静磁传感器，并且被配置为同时接收和处理表示所述交变磁场中的干扰的信号和指示静磁场的强度的信号。

-所述中央处理单元还被配置为在时间和/或空间上关联表示所述交变磁场中的干扰的信号与指示静磁场的强度的信号。

-所述组合式探测器还包括发射器，所述中央处理单元被配置为在表示所述交变磁场中的干扰的所述信号大于第一预定阈值和/或在指示静磁场的强度的信号大于第二预定阈值时向所述发射器发送警报产生指令。

-所述组合式探测器包括至少两个被动探测***，每个所述被动探测***包括至少一个静磁传感器，每个被动探测***的所述静磁传感器在相对于地面的相同高度上两两定位，以形成成对的相对传感器，每个被动探测***容纳在关联的竖直支撑件中并连接到所述中央处理单元，所述中央处理单元被配置为根据由所述两个被动探测***的所述静磁传感器产生的信号来计算值，所述计算值包括以下值之一：由每对静磁传感器中的所述静磁传感器产生的所述信号的平均值；通过将衰减系数应用于由每对传感器产生的所述信号得到的由所述静磁传感器产生的所述信号的校正值的平均值、总和或最大值；由每对静磁传感器产生的所述信号的值的总和；由每对静磁传感器产生的所述信号的值中的最大值。

附图说明

通过阅读以下详细说明并参考以非限制性示例的方式给出的附图，本发明的其他特征、目的和优点将变得更加明显，其中：

图1是根据本发明的一个实施例的组合式探测器的概要图示。

图2是根据本发明的一个实施例的组合式柱探测器的示例的透视图，其以透明方式示出并且以示意性方式表示具有交变磁场的主动探测***的发射器和接收器线圈，以及容纳在组合式探测器的相应面板中的两个被动探测***。

图3是根据本发明的一个实施例的组合式面板探测器的示例的透视图，为了部分地示出了被动探测***的上部，省略了其中一个柱的上部。

图4是图3的被动探测***的上部的详细分解图。

图5表示当大小约为2.5cm×7cm的小型电话经过时，作为时间的函数的一方面的表示由主动金属探测***的示例性实施例的线圈产生的交变磁场中的干扰的信号，以及另一方面的指示由被动探测***的示例性实施例探测到的静磁场的信号。

图6表示当像***(NIJ LO-A96061)的由非磁性金属(此处为铝)制成的弯头形元件经过时，作为时间的函数的一方面的表示由图5的主动金属探测***的示例性实施例的线圈产生的交变磁场中的干扰的信号，以及另一方面的指示由图5的被动探测***的示例性实施例探测到的静磁场的信号。

图7表示当常规电话(此处为三星Galaxy Note 5)经过时，作为时间的函数的一方面的表示由图5的主动金属探测***的示例性实施例的线圈产生的交变磁场中的干扰的信号，以及另一方面的指示由图5的被动探测***的示例性实施例探测到的静磁场的信号。

图8是示出了组合式探测器的中央处理单元根据所接收信号的磁矩推断所探测到的物体类别的步骤的示例的流程图。

具体实施方式

根据本发明的组合式探测器1包括：

-主动金属探测***10或走查式探测器10，其包括至少两个竖直支撑件12和分布在两个竖直支撑件12中的线圈14、15，以及

-至少一个被动探测***20或屏障20，其容纳在竖直支撑件12之一中并且包括至少一个静磁传感器22。

实际上，申请人已经注意到，包含少量金属并因此难以被专门探测它们的主动探测***探测到的电话(例如小型电话)具有明显的磁强度(矩)，而包含大量金属的电话(例如当前主要手机品牌销售的智能手机)的磁矩较小。因此，使用这种组合式探测器1可以以简单且节省空间的方式同时探测小型电话(借助被动探测***20)和当前的智能电话(借助于主动探测***10)。

更具体地说，走查式探测器10以本身已知的方式包括U形结构，该U形结构包括通过水平梁16在上部连接的两个竖直支撑件12。在适当的情况下，水平梁16可以配备有任何可视化设备和/或任何常规控制元件。

因此，竖直支撑件12限定了被检查者必须从中间通过的通道或过渡通道。

在图中未示出的一种变型中，走查式探测器10不包括水平梁16，因此竖直支撑件12彼此分离。

每个竖直支撑件12容纳一个或多个线圈14、15，这些线圈连接到中央处理单元和处理单元2，该中央处理单元可以容纳在水平梁中，容纳在竖直支撑件12之一中，或者放置在距所述竖直支撑件12一定距离处。线圈14、15中的一些形成交变磁场发射器，并且线圈14、15中的一些形成接收器。此外，相同的线圈14、15可以交替地形成发射器线圈14和接收器线圈15。

这种线圈14、15和关联的中央处理单元2的几种变型是本领域技术人员公知的，下文将不再详细描述。

图1示意性地示出了例如形成几个通道的一组发射器线圈14(在此为八个发射器线圈14)和一组接收器线圈15(在此为十二个接收器线圈15)。

中央处理单元2具有分析从每个接收器线圈15获取的信号的功能，以便探测是否存在影响由发射器线圈14产生的交变磁场和/或电磁场的金属，并因此探测发射器线圈14与接收器线圈15之间的耦合。在适当的情况下，取决于线圈14、15的构造以及由中央处理单元2执行的处理的性质，所述中央处理单元2还可被配置为确定所探测到的物体的几何形状、它们的密度、它们的质量等。因此，线圈14、15的构造、信号以及由中央处理单元2执行的处理的性质使得能够对通过走查式探测器10的被检查者所穿戴的物体进行详细的分析。

在图3所示的第一实施例中，竖直支撑件12包括面板，并且为此具有大致平面的形状，也就是说，横向于通过方向的厚度较小，而平行于该方向的宽度较大。作为变型，在图2所示的第二实施例中，竖直支撑件12包括柱，并为此具有基本上圆形旋转或椭圆形的形状。

竖直支撑件12具有足够的高度以允许被检查者通过。为此，每个竖直支撑件12具有至少等于2.10m的高度。

每个屏障20包括一个或多个静磁传感器22。

更具体地，每个屏障20包括至少一个静磁传感器22，优选地为至少两个，例如三个静磁传感器22，这些静磁传感器分布在容纳它们的竖直支撑件12的高度上。高度在此被理解为沿着垂直于地板的方向的走查式探测器10的底座18与水平梁16之间的尺寸。

例如，屏障20可以包括位于地板附近的第一静磁传感器22，以便探测穿在被检查者的脚上的目标物体；位于中间高度(例如，离地大约1.00m至1.2cm之间)的第二静磁传感器22，以便探测穿在臀部上的目标物体；以及位于肩部高度(例如，离地大约1.70m)的第三静磁传感器22。

屏障20中的传感器22既可以固定在立柱21(立柱21被添加并固定在走查式探测器10的关联的竖直支撑件12中)上，也可以直接固定在属于走查式探测器10的连体式结构(例如，可以通过与关联的竖直支撑件12模制在一起来获得)上。

承载屏障20的传感器的结构(立柱21或连体式结构)的高度小于或等于竖直支撑件12的高度，以便被隐藏在所述支撑件12中。例如，该结构的高度可以在1.70m至2.00m之间。

每个静磁传感器22被配置为在铁磁元件通过过渡通道时探测由磁化元件产生的静磁场，或者由地球磁场变化引起的静磁场。为此，每个静磁传感器22包括磁场敏感元件(例如霍尔单元、磁阻或磁通门等)，该磁场敏感元件固定在电子板23上，以便产生指示所探测到的静磁场的强度的信号。在一个实施例中，由静磁传感器22产生的信号是电压，该电压的值与所探测到的静磁场的强度成比例。

为了提高屏障20的探测效率，静磁传感器22的全部或一部分被配置为探测沿三个正交轴的静磁场的强度。

屏障20的静磁传感器22以菊花链的形式或直接在单独的线上连接到中央处理单元2。因此，中央处理单元2被配置为同时接收指示来自走查式探测器10的线圈14、15的交变磁场中的干扰的信号，以及指示由屏障20的静磁传感器22探测到的静磁场的信号。

因此，走查式探测器10和屏障20共享中央处理单元2允许降低组合式探测器1的空间需求。

中央处理单元2例如可以容纳在水平梁16中。

作为变型，如上所述，中央处理单元2可以位于远端，并经由通信接口连接到屏障20的静磁传感器22以及走查式探测器10的线圈14、15。通信接口优选地包括有线接口，组合式探测器1通常是永久固定的。替代地，在组合式探测器1必须可移动以便于其安装的情况下，通信接口可以包括无线接口，例如Wi-Fi或蓝牙类型的接口或进行光、无线电、红外或感应通信的接口等等。

优选地，为了改善对铁磁性物体和/或包括磁化元件的物体的探测，组合式探测器1包括至少两个屏障20，每个屏障20被容纳在走查式探测器10的关联的竖直支撑件12中。

在这种情况下，每个屏障20的静磁传感器22在相对于地板的相同高度处两两定位，以形成成对的相对传感器。

如下所示，中央处理单元2然后被配置为根据由两个被动探测***的静磁传感器22产生的信号来计算值。然后，该计算值可以包括以下值之一：由每对传感器中的传感器产生的信号的平均值；通过将衰减系数应用于由每对传感器产生的所述信号得到的由传感器产生的信号的校正值的平均值、总和或最大值；由每对传感器产生的信号的值的总和；由每对传感器产生的信号的值中的最大值。

在同一探测器中，线圈14、15和静磁传感器22的组合会因为以下两个原因产生明显的寄生信号和主要的耦合问题：

-走查式探测器10的发射器线圈14产生交变磁场，该交变磁场会干扰屏障20的静磁传感器22，以及

-屏障20的静磁传感器22产生电压，该电压会干扰走查式探测器10的接收器线圈15。

因此，为了允许可靠的探测并避免由干扰信号和电容性耦合引起的干扰，组合式探测器1的每个静磁传感器22至少部分地被导电屏蔽罩24包围。例如，屏蔽罩24可以由非磁性金属材料(即，当置于磁场中或接受磁化处理时不会获得瞬态或永久磁特性的金属材料)制成，通常为以下列表中的材料之一：铝、铜和/或黄铜。

以这种方式，屏蔽罩24通过在其外表面感应电流来使发射器线圈14产生的交变磁场短路，这防止了所述磁场的渗透并且防止静磁传感器22中存在任何干扰。

在一个实施例中，每个屏蔽罩24还连接到固定电势源，例如接地，以形成电容性势垒并避免其包围的静磁传感器22与接收器线圈15之间的电容性耦合。为此，导线25例如可以连接到固定在屏蔽罩24和固定电势源26(通常为地板)上的金属杆或螺钉。

在组合式探测器1包括几个静磁传感器22，因此包括几个屏蔽罩24的情况下，每个屏蔽罩24例如根据星形构造(见图1)连接到固定电势25(例如接地)，或者根据单独的线单独地连接到固定电势25(例如接地)。

优选地，选择导电屏蔽罩24的形状和尺寸，使得被包围的静磁传感器22的最大表面被屏蔽罩24覆盖，从而最小化耦合和寄生信号的风险。例如，只有上端(水平梁侧16)和下端(地板侧)可以保持打开状态。

例如，导电屏蔽罩24可以包括空心套筒，该空心套筒具有大体上为圆柱形的形状，其中容纳有静磁传感器22。选择套筒24的尺寸和形状，使得围绕静磁传感器22调节套筒24，从而提高其效率。例如，套筒24可以具有圆柱形状，通常为旋转形状，具有正方形截面、多边形截面等。在适当的情况下，可以在套筒24的面向传感器的内表面上形成盲窗，以避免静磁传感器22与套筒24之间具有任何接触。可选地，也可以在窗旁施加绝缘层，该绝缘层位于静磁传感器22与窗口底部之间。

在一个实施例中，每个套筒24的高度H至少等于其包围的静磁传感器22的高度h以覆盖其整个表面。在适当的情况下，静磁传感器22可以相对于套筒24居中(在高度上)。例如，每个套筒24的高度H可以大于或等于它所覆盖的静磁传感器22的高度h的1.5倍，以降低耦合的风险。然后，在该示例性实施例中，套筒24的上端和下端保持打开状态。

当屏障20包括分布在其高度上的几个静磁传感器22时，可以将由绝缘材料(例如非导电塑料)制成的分离套筒26放置在屏蔽罩24之间，以分离这些屏蔽罩。类似于形成屏蔽罩24的套筒，分离套筒26也可以具有圆柱形状。

分离套筒26可以形成承载传感器的结构的组成部分，无论该结构是具有走查式探测器10的立柱21还是连体式结构。

例如，在屏障20包括立柱21和至少两个静磁传感器22的情况下，每个静磁传感器22可以固定在分离套筒26的上边缘和下边缘上。为此，可以在分离套筒26的一端中形成狭槽27，以便接收静磁传感器22的电子板23的其中一个边缘(例如见图4)以及将其保持在立柱21中的固定位置上，屏蔽罩24然后被添加并固定在这些分离套筒26上，以包住静磁传感器22并覆盖其整个高度。优选地，屏蔽罩24与分离套筒26重叠，因为其高度H大于静磁传感器22的高度H。通常，屏蔽罩24可以与每个分离套筒26以一定的距离重叠，该距离等于屏蔽罩的高度的约25％。

在适当的情况下，每个分离套筒26可以局部变薄，以形成被配置为接收调整的屏蔽罩24的肩部28。

通常，在图4所示的示例性实施例中，屏障20包括静磁传感器22，该传感器位于被屏蔽罩24包围的上部，屏蔽罩24包括由沿其纵向边缘组装的几块金属板形成的具有多边形横截面的套筒。屏蔽罩24固定在分离套筒26的上部和下部。每个分离套筒26的一端包括用于固定静磁传感器22的电子板23的狭槽27。该端的横截面也是多边形的，以便与调整后的套筒内表面接合。

作为变型，可以将分离套筒26添加并固定在承载静磁传感器22的结构上。

组合式探测器1还以本身已知的方式包括电源模块3和人机界面4(HMI)，它们都连接到中央处理单元和处理单元2，以及包括一个或多个发射器5、6、7，这些发射器连接到人机界面HMI或中央处理器2。

每个发射器5、6、7被配置为产生警报信号，例如声音信号和/或光信号(LED、闪光灯等)。发射器5、6、7可以包括在组合式探测器1中，或者可以由操作员穿戴(头戴装置等)，在这种情况下，中央处理单元2经由无线通信接口(诸如上述通信接口)将警报产生指令发送到远端发射器5、6、7。

在适当的情况下，组合式探测器1可以包括至少一个与走查式探测器10相关联的发射器7和至少一个与屏障20相关联的发射器5、6，以允许操作员容易地确定警报的起源。

可选地，组合式探测器1还可以包括一对或多对光电单元8a和尽可能多的反射器8b，它们被两两地固定在走查式探测器10的竖直支撑件12上，以便在探测器的入口和出口处彼此相向地延伸，从而探测入口并跟踪通过过渡通道的被检查者。因此，可以确定当被检查者通过走查式探测器10，在两个竖直支撑件12之间时，是否确实对被检查者实施了探测，并且在适当情况下，可以确定被检查者位于入口处，中央部分，还是出口处。

为此，将光电单元8a连接到中央处理单元2，并在探测到时将关于被检查者的位置信息发送到中央处理单元2。在适当的情况下，中央处理单元2可以在时间和/或空间上关联被检查者的位置信息与由静磁传感器22和线圈14、15产生的信号。

组合式探测器1的操作的示例然后可以包括以下步骤。

在第一步期间，操作员使用人机界面HMI，将组合式探测器1的灵敏度调节到根据所述组合式探测器1所在的区域而适应的水平。

优选地，操作员针对两个(主动和被动)探测***仅输入一个灵敏度水平。然后，根据预定的分布，将这种灵敏度水平应用于走查式探测器10和屏障20。

作为变型，操作员可以单独地调节走查式探测器10和屏障20的灵敏度水平。

在第二步骤中，被检查者通过由走查式探测器10的竖直支撑件12限定的过渡通道。

如果被检查者携带了金属元件(例如武器或大型智能手机)，则在其通过过渡通道时会干扰由发射器线圈14产生的交变磁场。因此，接收器线圈15会将表示被检查者通过时引起的这种磁场干扰的信号发送到中央处理单元2。

如果该信号的值小于第一预定值(取决于操作员输入的灵敏度水平)，则中央处理单元2不会向发射器5、6、7发送警报产生指令。

相反，如果该信号的值大于或等于预定值，则中央处理单元2将警报产生指令发送到发射机5、6、7中的至少一个。

在一个实施例中，接收警报产生指令的发射器7是与走查式探测器10相关联的发射器7，以允许操作员确定屏障20已经探测到了目标物体并由此推断要查找的目标物体的类型。

如果被检查者携带了诸如小型电话之类的磁化元件，则静磁传感器22探测到由该磁化元件产生的静磁场。因此，静磁传感器22将指示所述磁场的信号发送到中央处理单元2。

在适当的情况下，中央处理单元2根据由两个被动探测***的静磁传感器22产生的信号来计算值。

如果计算值小于第二预定值(取决于操作员输入的灵敏度水平)，则中央处理单元2不会向发射器发送警报产生指令。

相反，如果计算值大于或等于第二预定值，则中央处理单元2将警报产生指令发送到发射机5、6、7中的至少一个。

在一个实施例中，接收警报产生指令的发射器5、6是与屏障20相关联的发射器5、6，以允许操作员确定屏障20已经探测到了目标物体并由此推断要查找的目标物体的类型。

如果被检查者同时携带金属元件和磁化元件，则在其通过时会干扰由发射器线圈14产生的交变磁场并导致静磁传感器产生指示高磁场强度的信号。因此，接收器线圈15将表示由被检查者通过时引起的交变磁场中的干扰的信号发送到中央处理单元2，同时，静磁传感器22将指示由磁化元件产生的静磁场的强度的信号发送到中央处理单元2。

如果来自线圈14、15的信号的值小于第一预定值并且由静磁传感器22产生的信号的值(或其计算值)小于第二预定值，则中央处理单元2不会向发射器5、6、7发送警报产生指令。

另一方面，如果来自线圈14、15的信号大于或等于第一预定值和/或如果由静磁传感器22产生的信号的值(或其计算值)大于或等于第二预定值时，中央处理单元2将警报产生指令发送到相应的发射器5、6或7。

在一个实施例中，为了改善被动探测***20对目标物体的探测，特别是改善其区分小型目标物体与大型铁磁物体的能力，所述***包括两个屏障20，每个屏障包括至少两个相对的传感器，每个屏障20位于相应的竖直支撑件12中。此外，中央处理单元2根据由每对传感器产生的信号来计算值。然后，中央处理单元2将该计算值与第二探测阈值进行比较。

具体参考以申请人的名义于2018年6月28日提交的法国专利申请FR 18 55900、FR1855903和FR 1855907中的任何一个，这些专利申请例如涉及根据由成对的传感器产生的信号计算值。

具体地，在第一实施例中，中央处理单元2计算由每对静磁传感器22产生的信号的平均值。当然，当屏障20分别仅包括一个静磁传感器22时，中央处理单元2仅计算对应于来自这两个静磁传感器22的信号的平均值的一个平均值。该平均值可以是信号的算术平均值，其对应于信号值的总和除以信号数，也可以替代地是信号的几何平均值，其对应于信号乘积的平方根。

在第二实施例中，代替计算每对静磁传感器22的信号的平均值，中央处理单元2可以通过向成对的静磁传感器22的信号应用衰减系数来校正这些信号。因此，该校正步骤允许通过对信号应用校正系数来衰减由屏障20的静磁传感器22产生的信号，该校正系数取决于这些信号的值。更具体地，校正的目的是在目标物体更靠近灵敏度较高的屏障20之一时衰减信号，以减轻该信号在探测中的权重。

为此，对于每对静磁传感器22，中央处理单元2确定由第一静磁传感器22和第二静磁传感器22在给定时间产生的信号中的最大值和最小值。中央处理单元2然后计算由此确定的最大值与最小值之间的比率，并且将该比率与所确定的阈值进行比较，以便由此推断将应用于信号值的衰减系数的值。

例如，中央处理单元2可以具体地将该比率与第一阈值和第二阈值进行比较，其中第二阈值大于第一阈值，并由此推断衰减系数。因此，具有以下情况：

-当该比率小于第一阈值时，衰减系数等于第一值；

-当该比率大于第二阈值时，衰减系数等于等于小于第一值的第二值，并且

-当该比率位于第一阈值与第二阈值之间时，衰减系数等于第一值与第二值之间的值。特别地，当所述比率在第一阈值与第二阈值之间时，衰减系数可以使取决于所述比率的线性函数。

使用最大值与最小值之间的比率可以确定是否将产生静磁场或干扰地球电磁场的目标物体放置在屏障20之一附近。在这种情况下，该比率的值大于第二阈值，并且所应用的衰减系数等于第二值，该第二值小于第一值。相反，当目标物体在两个被动探测***20之间居中时，该区域中的水平梁20的灵敏度较低。这导致最大值与最小值之间的比率也较低。因此，衰减系数可以更高，从而降低衰减。这样，便在两个屏障20之间获得了相对虚拟均匀性。作为非限制性示例，第一阈值可以等于30，第二阈值可以等于60，第一值可以等于1，第二阈值可以等于0.1，并且当该比率介于第一阈值与第二阈值之间时，衰减系数可以由以下函数定义：

0.03*R+1.9

其中R是该比率的值。

换句话说，当该比率小于30时，衰减系数等于1；当该比率大于60时，衰减系数等于0.1；当该比率介于30与60之间时，衰减系数等于0.03*R+1.9。

一旦信号的值被校正，中央处理单元2就会根据信号的校正值计算出每对静磁传感器22的所述校正值的平均值。然后，将该校正的总和的值与第二预定阈值进行比较。

或者，代替计算校正信号的平均值，中央处理单元2可以计算信号的校正值的总和或其最大值，并且将该值(总和或最大值)与第二预定阈值进行比较。

当然，应当理解，在第二实施例中，中央处理单元2可以首先计算信号的平均值(相应地为总和或最大值)，然后向该平均值应用校正步骤(相应地应用于该总和或应用于该最大值)。

在适当的情况下，中央处理单元2还可以在时间和/或空间上关联表示交变磁场中的干扰的信号与指示静磁场的强度的信号。

实际上，当走查式探测器10包括形成若干通道的多个发射器线圈14和接收器线圈15，并且当屏障20包括几个静磁传感器22时，线圈14、15的每个通道以及每个静磁传感器22或成对的静磁传感器22在被探测的目标物***于关联的预定空间区域中时具有峰值灵敏度。因此，根据各种线圈14、15和静磁传感器22产生的信号，中央处理单元2可以确定静磁传感器22和/或线圈14、15已经在其中探测到目标物体的空间区域大约所在的位置。因此，信号的空间相关性允许中央处理单元2确定由线圈14、15发送的信号和由静磁传感器22产生的信号与在空间上与走查式探测器10位于同一区域的目标对象有关，还是与位于走查式探测器10的不同区域中的单独目标物体。

在发送警报产生指令时，也可以考虑信号的这种空间相关性。例如，组合式探测器1可以在每个竖直支撑件12中包括几个光学发射器5、6。这些光学发射器分布于竖直支撑件的上部和下部之间。通过确定已经探测到目标物体的空间区域(该区域可能通过空间相关性得到确认)，中央处理单元2可以仅将警报产生指令发送到位于该区域附近的发射器，例如位于其中一个竖直支撑件12的地板附近的发射器。

同样地，中央处理单元2可以在一段时间上关联从静磁传感器22和线圈14、15接收到的信号，以便确定探测基本同时进行还是相继进行，在基本同时进行的情况下，可能已探测到同一目标物体，在相继进行的情况下，走查式探测器10和屏障20可能已经探测到了不同的物体。

例如，如图8所示，在走查式探测器的同一空间区域中以及在相同的时间间隔中，中央处理单元2可以根据发送到其的信号的强度以及信号的空间和时间相关性确定探测到的物体是否属于以下类别之一：小型电话、武器或常规电话。在适当的情况下，可以将特定的发射器与所探测到的物体的每种类别进行关联，以便组合式探测器自动为操作员提供有关所探测到的物体类型的信息。

例如，在走查式探测器的同一空间区域中以及在相同的时间间隔中，当静磁传感器产生指示静磁场的高强度的信号S1，但是表示交变磁场中的干扰的信号S2低或非常低时(见图5)，中央处理单元2由此推断出所探测到的物体包括少量金属和磁化元件。因此，中央处理单元2确定所探测到的物体属于小型电话的类别，并且向该物体类别的专用发射器发送警报产生指令。

在另一示例中，在走查式探测器的同一空间区域中以及在相同的时间间隔中，当静磁传感器产生指示静态磁场的低或极低强度的信号S1，但是表示交变磁场中的干扰的信号S2高时(见图6)，中央处理单元2由此推断出所探测到的物体包括金属，并且几乎没有或没有任何磁化元件。因此，中央处理单元2确定所探测到的物体属于武器类别，并且向该物体类别的专用发射器发送警报产生指令。

在又一示例中，在走查式探测器的同一空间区域中以及在相同的时间间隔中，当静磁传感器产生指示静态磁场的高或中等强度的信号S1，但是表示交变磁场中的干扰的信号S2也很高时(见图7)，中央处理单元2由此推断出所探测到的物体包括金属和磁化元件。因此，中央处理单元2确定所探测到的物体属于常规电话的类别，并且向该物体类别的专用发射器发送警报产生指令。

可选地，被检查者的通过进一步由光电单元8a和反射器8b探测，所述光电单元8a和反射器8b将有关被检查者的位置信息发送到控制单元。然后，该位置信息还可以在时间和/或空间上与表示交变磁场中的干扰的信号以及指示静磁场强度的信号关联。

特别地，光电单元8a可以在走查式探测器10和/或一个或多个屏障20探测到目标物体时与警报产生同步。实际上，取决于目标物体的取向和大小，目标物体与线圈14、15之间的对应于由走查式探测器10产生的信号的峰值的距离可以不同于该目标物体与静磁传感器22之间的对应于由屏障20产生的信号的峰值的距离。同样，取决于组合式探测器的构造，这些线圈14、15和这些静磁传感器22的空间位置也可能不同。因此，中央处理单元30可以使用光电单元8a和反射器8b来探测被检查者的经过，以便不用仅在被检查者离开过渡通道时(也就是说，当被检查者跨过位于走查式探测器10的最下端的一对光电单元8a和反射器8b的横梁时)将由这些线圈14、15和这些静磁传感器22产生的信号与预定阈值进行比较。以此方式，中央处理单元(30)对信号的处理变得容易并且更加精确。

Claims (13)

1.一种组合式探测器(1)，包括：

-主动金属探测***(10)，其包括：

■其间限定有过渡通道的至少两个垂直支撑件(12)，以及

■分布在所述两个竖直支撑件(12)中的线圈(14、15)，所述线圈被配置为发射交变磁场，并适于产生表示个体经过所述两个竖直支撑件(12)之间时引起的磁场干扰的信号，

-至少一个被动金属探测***(20)，其包括至少一个静磁传感器(22)，所述静磁传感器被配置为产生指示静磁场强度的信号，所述被动金属探测***(20)容纳在所述竖直支撑件(12)之一中。

2.根据权利要求1所述的组合式探测器(1)，还包括与所述至少一个静磁传感器(22)相关联并且被配置为使表面电流短路的至少一个导电屏蔽罩(24)。

3.根据权利要求2所述的组合式探测器(1)，其中每个静磁传感器(22)被导电屏蔽罩(24)包围。

4.根据权利要求2或3中任一项所述的组合式探测器(1)，其中所述导电屏蔽罩(24)包括由诸如铝、铜和/或黄铜之类的非磁性金属材料制成的圆柱形套筒。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的组合式探测器(1)，其中每个静磁传感器(22)具有确定的高度(h)，并且所述导电屏蔽罩(24)的高度(H)大于所关联的静磁传感器(22)的所述确定的高度(h)，优选地，高度(H)至少等于所关联的静磁传感器(22)的所述确定的高度(h)的1.5倍。

6.根据权利要求5所述的组合式探测器(1)，其中所述至少一个静磁传感器(22)相对于所关联的导电屏蔽罩(24)在高度上居中。

7.根据权利要求2至6中任一项所述的组合式探测器(1)，其中所述被动探测***(20)包括：

-至少两个静磁传感器(22)，其分布在所述被动探测***(20)的高度上，每个静磁传感器(22)被导电屏蔽罩(24)包围，以及

-由电绝缘材料制成的分离套筒(26)，所述分离套筒(26)放置在所述两个导电屏蔽罩(24)之间，以将所述导电屏蔽罩(24)分离。

8.根据权利要求2至7中任一项所述的组合式探测器(1)，其中所述导电屏蔽罩(24)连接到固定电势(26)，例如接地。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的组合式探测器(1)，其每个被动探测***(20)包括至少两个静磁传感器(22)，每个被动探测***(20)的所述至少两个静磁传感器(22)以星形构造连接到固定电势(26)。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的组合式探测器(1)，还包括中央处理单元(30)，所述中央处理单元(30)一方面连接到所述线圈(14、15)，另一方面连接到至少一个静磁传感器(22)，并且被配置为同时接收和处理表示所述交变磁场中的干扰的信号和指示静磁场的强度的信号。

11.根据权利要求10所述的组合式探测器(1)，其中所述中央处理单元(30)还被配置为在时间和/或空间上关联表示所述交变磁场中的干扰的信号与指示静磁场的强度的信号。

12.根据权利要求9或10中任一项所述的组合式探测器(1)，还包括发射器(5、6、7)，所述中央处理单元(30)被配置为在表示所述交变磁场中的干扰的信号大于第一预定阈值时和/或在指示静磁场的强度的信号大于第二预定阈值时向所述发射器(5、6)发送警报产生指令。

13.根据权利要求10至12中任一项所述的组合式探测器(1)，包括至少两个被动探测***(20)，每个所述被动探测***(20)包括至少一个静磁传感器(22)，每个被动探测***(20)的所述静磁传感器(22)在相对于地面的相同高度上两两定位，以形成成对的相对传感器，

每个被动探测***(20)容纳在关联的竖直支撑件(12)中并连接到所述中央处理单元(30)，

所述中央处理单元(30)被配置为根据由所述两个被动探测***(20)的所述静磁传感器(22)产生的信号来计算值，所计算的值包括以下值之一：对于每对静磁传感器(22)的由所述静磁传感器(22)产生的信号的平均值；通过将衰减系数应用于由每对传感器产生的所述信号得到的由所述静磁传感器(22)产生的所述信号的校正值的平均值、总和或最大值；由每对静磁传感器(22)产生的所述信号的值的总和；由每对静磁传感器(22)产生的所述信号的值中的最大值。

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