FR2619454A1 - Procedes et portiques ou sas pour detecter le passage de masses metalliques - Google Patents

Abstract

L'invention a pour objet des procédés et des portiques ou sas pour détecter le passage de masses métalliques. Un portique selon l'invention comporte deux circuits oscillants excités par un oscillateur 8 qui délivre une tension A. La tension B aux bornes des bobines B1, B2 est déphasée par un déphaseur 14 qui le met en phase avec la tension d'excitation A. Un circuit différentiel 13 fait la différence entre les tensions A et C. Un échantillonneur 25 prend des échantillons de cette différence à des instants qui concident avec les maxima de la tension d'excitation. Les valeurs numériques des échantillons sont transmises à un micro-processeur 22 qui est programmé pour calculer périodiquement un seuil de comparaison évolutif. Une application est la construction de portiques de détection des armes placés à l'entrée des lieux publics.

Description

DESCRIPTION
Procédés et portiques ou sas pour détecter
le passage de masses métalliques
La présente invention a pour objet des procédés et des portiques ou sas pour détecter le passage de masses métalliques.

Le secteur technique de 11 invention est celui de la construction des dispositifs de détection de masses métalliques à travers un portique.

On connaît les portiques utilisés pour détecter le passage d'une masse métallique ou magnétique relativement faible qui sont installés à entrée des lieux publics tels que les aéroports, les gares, les salles de spectacle, les magasins, les banques, etc.

pour détecter la présence éventuelle d'une arme ou d'une bombe sur un passager ou sur un client qui doit obligatoirement passer à travers le portique ou dans des bagages placés sur un convoyeur qui circule à travers le portique. On connatt également des portiques antivol placés à la sortie de certains magasins pour détecter les tentatives de vol de certains articles pourvus d'une étiquette magnétique.

Ces portiques peuvent être de simples cadres à travers lesquels passent les personnes ou les bagages. Ce peut être également des sas pourvus de deux portes.

Ils comportent un ou plusieurs bobinages à travers lesquels les personnes doivent obligatoirement passer, lesquels bobinages sont alimentés par une tension à basse fréquence.

Le passage d'une masse métallique à travers le bobinage entrasse une variation de la perméabilité magnétique et donc une variation de l'impédance et de la self-inductance de la bobine. Elle entrasse également la présence de courants de Foucault dans la masse métallique qui entrassent une variation de lténergie absorbée. Le passage d'une masse métallique telle qu'une arme entrain finalement une variation du courant ou de la.tension qui permet de détecter ce passage.

Généralement les portiques de détection comportent deux bobinages situés dans deux plans concourrants afin d'éviter le risque de ne pas détecter le passage d'une masse métallique qui pourrait passer à travers un bobinage unique avec une orientation parallèle au plan du bobinage sans provoquer une modification sensible du coefficient de self-induction du bobinage.

Un des problèmes posés par ce type de portiques est celui des variations de l'inductance du bobinage dues aux conditions de température, ou-d'hygrométrle qui entravent une dérive du signal utile.

Le mot dérive signifie la valeur de l'écart et non la vitesse ou la pente ou la dérivée de cet écart.

Compte tenu des dimensions des portiques qui doivent permettre le passage d'un homme et des dimensions courantes des armes, l'influence du passage d'une arme à travers le portique est relativement faible, de l'ordre du millième de l'inductance ou du coefficient de surtension.

La variation du signal électrique entraînée par le passage d'une arme est généralement inférieure à la dérive du signal.

Il est donc nécessaire de trouver des moyens permettant de différencier les variations du signal dues au passage d'une arme de la dérive du signal en l'absence d'armes.

La dérive est généralement relativement lente et le moyen utilisé à ce jour consiste à équiper les circuits de traitement du signal d'un filtre passe-haut qui laisse passer les variations de signal relativement rapides dues au passage d'une arme et quoi supprime les variations lentes dues à la dérive.

Ce moyen présente l'inconvénient de ne pas détecter le passage d'une arme qui traverse le portique avec une vitesse de passage inférieure à un seuil car, dans ce cas, le filtre passe-haut élimine la variation trop lente du signal. Cet inconvénient est très grave pour des dispositifs de sécurité destinés à prévenir des sabotages ou des attentats.

L'objectif de la présente invention est de procurer de nouveaux moyens permettant de tenir compte des dérives du signal de toute nature en éliminant l'influence de ces dérives sur le signal afin de pouvoir détecter dans tous les cas le passage d'une arme à travers le portique quelle que soit la vitesse de passage.

Un procédé selon l'invention est destiné à détecter le passage d'une masse métallique, notamment d'une arme, à travers un portique ou un sas de détection qui est placé sur un passage de personnes ou de bagages.

Un procédé selon l'invention utilise des portiques ou sas qui sont équipés, de façon connue, de bobines électromagnétiques ayant une zone d'influence déterminée et de circuits et composants électroniques qui comportent notamment un oscillateur qui applique une tension alternative aux bornes de circuits oscillants comprenant lesdites bobines, des circuits qui traitent la tension aux bornes desdites bobines et qui délivrent des signaux correspondant à des différences d'amplitude ou de phase entre ladite tension d'excitation et la tension aux bornes desdites bobines et un processeur central qui compare ces signaux à un seuil.

L'objectif de l'invention est atteint grâce à un portique comportant un processeur central que l'on programme pour qu'il détermine les périodes où personne ni aucun bagage ne se trouve dans la zone d'influence desdits bobinages et pour qu'il fasse un étalonnage périodique de chaque seuil de comparaison pendant ces périodes et pour qu'il détermine les périodes où une personne ou un bagage se trouve dans ladite zone d'influence et que, pendant chacune de ces deuxièmes périodes, il calcule périodiquement, pour chaque seuil de comparaison, un seuil extrapolé à partir de la dernière valeur du signal et de la dernière pente du signal enregistrées avant le début de ladite période et du temps mesuré à partir de l'instant où le dernier échantillon a été prélevé et qu'il compare périodiquement la valeur instantanée dudit signal à la valeur dudit seuil extrapolé.

Avantageusement on programme le processeur central d > un portique ou d'un sas selon l'invention pour que, pendant les périodes où personne ni aucun bagage ne se trouve dans la zone d'influence desdites bobines, il compare périodiquement la valeur absolue de la pente instantanée du signal à un seuil fixe qui est supérieur à la valeur maxima de ladite pente en l'absence de pièces métalliques dans ladite zone d'influence et pour qu'il déclenche une alarme lorsque ce seuil est dépasse.

Un portique ou sas de détection de la présence d'une masse métallique selon l'invention est du type connu comportant au moins un circuit oscillant constitué par une bobine électromagnétique qui encadre un passage de personnes ou de bagages, qui est montée en série avec un condensateur, lesquels circuits oscillants sont connectés à un oscillateur qui émet une tension sinusoidale dont la fréquence correspond sensiblement à la fréquence de résonance des circuits oscillants.

Un portique ou sas selon l'invention est caractérisé par le fait qutil comporte en outre un micro-processeur, des circuits électroniques qui captent la tension aux bornes desdites bobines et qui émettent une tension égale à la différence entre l'amplitude maxima de ladite tension d'excitation et l'amplitude maxima de ladite tension aux bornes desdites bobines, laquelle différence d'amplitude constitue un signal utile qui est échantillonné et enregistré dans la mémoire dudit processeur central.

L'invention a pour résultat de nouveaux sas ou portiques placés en travers d'un passage et destinés à détecter la présence d'une masse métallique, notamment d'une arme, sur des passagers ou dans des bagages empruntant ce passage.

La présence d'un processeur central tel qu'un micro-processeur qui est programmé pour enregistrer des échantillons de signaux et pour traiter ceux-ci permet de comparer les valeurs instantanées d'un ou plusieurs signaux, par exemple la différence d'amplitude maxima ou la différence de phase entre deux tensions, l'une d'excitation et l'autre recueillie aux bornes d'une bobine électromagnétique à un seuil qui n'est pas un seuil fixe mais un seuil évolutif qui est extrapolé à partir des valeurs de ce même signal pendant les intervalles de temps où personne, ni aucun bagage ne se trouve dans la zone d'influence des bobines, ce qui présente l'avantage que le seuil évolutif tient compte de la dérive du signal due aux conditions climatiques ou à l'alimentation des bobines et permet de détecter des variations du signal utile très faibles et donc des masses métalliques de petite taille.

La présence d'un micro-processeur permet également de comparer périodiquement la valeur numérique de la pente de la dérive de chaque signal à un seuil fixe pendant les périodes où personne ni aucun bagage ne se trouve dans la zone d'influence des bobines ce qui a pour effet de permettre de détecter des tentatives de sabotage ou de passage d'une arme en contournant le portique ou le sas sans pénétrer dans celui-ci.

Un portique selon l'invention équipé de deux circuits oscillants comportant chacun une bobine électromagnétique, d'un microprocesseur et de circuits électroniques qui font périodiquement la différence entre les amplitudes maxima et entre les phases de la tension d'excitation et d'une tension prélevée aux bornes de chaque bobine permettent d'obtenir quatre signaux utiles et de traiter séparément chacun de ces quatre signaux en calculant pour chacun d'eux un seuil évolutif et une pente du signal et en déclenchant une alarme chaque fois que l'un des signaux dépasse le seuil évolutif d'où une très grande précision et fiabilité des portiques et sas selon l'invention.

La description suivante se réfère aux dessins annexés qui représentent, sans aucun caractère limitatif, un exemple de réalisation d'un dispositif selon l'invention.

- La figure 1 est une représentation schématique d'une vue en perspective d'un portique selon l'invention.

- La figure 2 est un schéma des circuits et composants électriques et électroniques d'un portique selon 11 invention.

- La figure 3 représente un mode de réalisation d'un circuit déphaseur connu.

- La figure 4 représente un mode de réalisation d'un circuit déphaseur selon l'invention.

- La figure 5 est un diagramme représentant ltévolution des signaux en certains points des circuits.

La figure 1 représente en pointillés un portique parallélépipédique 1 qui est placé en travers d'un couloir 2 qui est emprunté obligatoirement par des personnes ou par des bagages pour pénétrer dans un lieu public ou pour en sortir.

Le terme portique désigne par exemple un cadre ou un encadrement de porte ou un sas ayant une porte d'entrée et une porte de sortie. Les personnes ou les bagages peuvent circuler dans les deux sens.

Le portique 1 est équipé de deux enroulements de fils conducteurs placés autour de cadres rectangulaires formant deux bobines ou bobinages identiques B1, B2, situés respectivement dans deux plans qui se coupent suivant une ligne théorique zz' sensiblement confondue avec l'axe vertical du portique I de sorte qu'une personne ou un objet qui circule dans le sas doit obligatoirement traverser chacune des bobines B1 et B2.

L'appareil comporte des circuits et des composants électriques et électroniques qui sont placés dans un coffret ou une mémoire 3 ou dans tout autre support équivalent et qui sont reliés par des conducteurs 4 aux bornes des bobines B1 et B2.

L'armoire 3 contient une source de tension sinusoIdale stabilisée à basse fréquence, par exemple à environ 500HZ, qui alimente les bobines B1 et B2. Ils comportent deux condensateurs montés en série respectivement avec chacune des bobines et la capacité des condensateurs, le coefficient de self-induction des bobines et la fréquence U de la tension sont déterminés pour que, dans des conditions normales, il se produise une résonance série dans chacun des circuits composé d'une bobine et de son condensateur d'accord.

L'armoire 3 contient également des circuits et composants destinés à traiter les signaux recueillis aux bornes des deux bobines
B1, B2 qui sont deux tensions déphasées d'environ 7 par rapport aux tensions d'excitation. L'armoire 3 contient également un processeur central qui est équipé d'une interface entrée -sortie comportant un convertisseur analogique à digital qui échantillonne les signaux.

prélevés aux bornes des bobines.

Le processeur central est programmé pour comparer les valeurs instantanées des signaux aux bornes des bobines à un seuil de référence qui correspond à la valeur normale des signaux, c'est-à-dire à leur valeur lorsqu'aucune masse métallique ne se trouve à l'intérieur de la zone d'influence des bobinages B1 et B2.

Le couloir 2 dans lequel circulent les personnes ou les objets est divisé en plusieurs zones représentées sur la figure 1.

La figure 1 représente un mode de réalisation d'un portique en forme de sas comprenant une porte d'entrée et une porte de sortie situées de part et d'autre des bobines. Dans ce cas, on distingue une zone 1 qui est composée de deux volumes situés à l'extérieur du sas, de part et d'autre des portes, lesquels volumes se trouvent dans la zone d'influence des bobines, c'est-à-dire que la présence d'une masse métallique dans les zones 1 fait varier de facon perceptible la perméabilité magnétique et donc le coefficient de self-induction des bobines. La zone 2 est la zone située à l'intérieur du sas entre les deux portes. La zone 3 est composée de deux volumes situés sur les deux côtés du sas qui se trouvent dans la zone d'influence des bobines mais où personne ne peut circuler, ces volumes étant occupés par exemple par des murs ou pourvus de barrières qui interdisent le passage sur les côtés du sas.

Un sas selon l'invention comporte des moyens qui permettent de détecter l'entrée et la sortie d'une personne ou d'un objet dans les zones 1 et 2. Par exemple dans le cas d'un sas muni de portes d'entrée et de sortie, celles-ci agissent sur des interrupteurs 5a, 5b qui signalent la position ouverte ou fermée de chacune des portes.

Pour la zone 1, qui est en dehors du sas, les moyens de détection 6a, 6b de la présence d'une personne peuvent être par exemple des tapis détecteurs posés sur le sol ou des cellules infrarouges qui détectent le passage d'une personne ou d'un objet dans le faisceau lumineux.

Les moyens de détection 5a, 5b, 6a, 6b sont reliés aux circuits contenus dans l'armoire 3 et notamment à l'interface entrée du processeur central par des conducteurs 7.

La valeur normale des signaux aux bornes des deux bobines
B1, B2 n'est pas stable. Elle dérive de façon lente avec les conditions climatiques (température, degré hygrométrique) et également avec les variations possibles de la tension d'excitation bien que celle-ci soit régulée.

Selon une caractéristique de l'invention, le processeur central est programmé pour procéder à un échantillonnage permanent des valeurs normales des signaux lorsqu' aucune personne ou aucun objet ne se trouve à l'intérieur de la zone d'influence des bobines B1 et B2, c'est-à-dire dans les zones 1 et 2.

Dès que l'un des détecteurs 6a ou 6b détecte la présence d'une personne ou d'un objet dans l'une des zones 1, le processeur central verrouille les mesures des signaux, ctest-à-dire qu'il met en mémoire la dernière valeur numérique mesurée avant que l'un des
interrupteurs 6a ou 6b n'émette un signal.

Lorsque l'un des détecteurs Sa ou 5b émet un signal qui indique la présence d'une personne ou d'un objet dans la zone centrale 1, le processeur échantillonne alternativement les signaux émis par les bobines B1 et B2 et compare les valeurs numériques des échantillons de ces signaux à un seuil de référence évolutif qui est extrapolé à partir de la dernière valeur numérique mise en mémoire. Si la différence atteint ou dépasse une valeur déterminée, le processeur déclenche une alarme indiquant la présence d'une masse métallique.

Lorsque les interrupteurs 5a, 5b, 6a, 6b sont revenus à l'état initial indiquant qu'il nty a plus personne ni aucun objet à l'intérieur des zones 1 et 2, le processeur central recommence à faire un étalonnage permanent du seuil de référence jusqu'à ce qu'une nouvelle personne ou un nouvel objet à contrôler ne pénètre dans l'une des zones 1.

Les portiques ou sas de détection du passage d'une masse métallique peuvent faire l'objet de tentatives de sabotage consistant à introduire une masse métallique parasite dans l'une des zones 1 et 3 sans que les moyens de détection 5a, 5b ne soient actionnés, par exemple en introduisant une telle masse placée au bout d'un bâton et en la laissant en place.

Un tel sabotage a pour effet de modifier sensiblement le seuil normal du signal et peut permettre de passer ensuite une arme sans qu'elle soit décelée.

Les portiques selon l'invention qui sont équipés d'un microprocesseur qui est programmé pour faire un étalonnage permanent du seuil en l'absence d'une personne ou d'un objet à contrôler à l'intérieur de la zone d'influence des bobines B1 et B2 rend normalement sans effet une telle tentive de sabotage puisqu'il détermine en permanence un seuil de comparaison évolutif qui prend en compte la présence d'une masse parasite.

Selon une caractéristique de l'invention, le micro-processeur est programmé pour calculer en permanence la pente ou ' d::çée du seuil évolutif. Normalement cette évolution est lente et la pente est donc faible.

Si une masse parasitaire est introduite dans la zone d'influence des bobines, la pente croît rapidement. Le processeur est programmé pour calculer en permanence la dérivée par rapport au temps du seuil évolutif, pour comparer celle-ci à une valeur de référence fixe et pour déclencher une alarme si cette valeur de référence est dépassée.

La figure 2 est une représentation schématique d'un mode de réalisation préférentiel des circuits et composants électroniques d'un portique selon l'invention.

On retrouve sur ce schéma les deux bobines B1 et B2 qui sont montées chacune en série respectivement avec un condensateur C1 et C2.

Le repère 8 représente un oscillateur qui émet une tension sinusoTdale A à basse fréquence par exemple 500 HZ.

Les condensateurs sont accordés, c'est-à-dire que leur capacité est déterminée en fonction de la fréquence de l'oscillateur et de la self des bobines pour que les circuits oscillants fournis par chaque bobine montée en série avec un condensateur rentre en résonance.

La sortie de l'oscillateur 8 est connectée aux deux bobines à travers un commutateur 9 à trois positions qui reçoit des signaux de commande périodiques de sorte que les deux circuits oscillants sont alimentés alternativement.

La sortie de l'oscillateur 8 est également connectée sur un circuit synchronisateur 10 et sur un filtre passe-bande 11.

On prélève les tensions au point médian entre d'une part la bobine B1 et le condensateur C1 et d'autre part la bobine B2 et le condensateur C2. Ces deux points sont connectés sur les bornes d'un commutateur 12 à trois positions qui reçoit des signaux de commande périodiques b synchronisés avec les signaux a qui actionnent le commutateur 9 de sorte que le commutateur 12 délivre une tension B qui est alternativement la tension aux points médians du premier circuit oscillant B1, C1 puis du deuxième circuit oscillant B2, C2.La tension B est déphasée d'environ 900 par rapport à la tension d'excitation A (E f = -2- * t ) la différence c dépendant de l'accord dû aux variations de la self des bobines B1 et B2 et de la capacité des condensateurs C1 et C2 sous l'effet des dérives et de l'influence éventuelle de l'introduction d'une masse métallique dans la zone d'influence des bobines.

Selon une particularité de l'invention on détecte la présence d'une masse métallique au moyen d'un dispositif différentiel 13 du type pont de Wheatstone dont une extrémité d'une diagonale reçoit la tension d'excitation A tandis que l'autre extrémité reçoit la tension mesurée B et le signal utile est l'intensité du courant qui circule dans la diagonale et qui est fonction de la valeur et du sens de la différence.

Ce montage exige que les deux tensions à comparer A et B qui sont normalement déphasées d'environ 900 soient remises constamment en phase par un dispositif de déphasage automatique de l'une d'elles.

La sortie du commutateur 12 est connectée sur un déphaseur variable 14 qui a pour fonction de déphaser constamment la tension B pour la remettre en phase avec la tension A.

La sortie du déphaseur 14 émet une tension C qui est égale à la tension B remise en phase avec la tension A.

La figure 3 représente un circuit déphaseur connu comportant un amplificateur opérationnel 15 de gain 1, équipé d'une boucle de contre-réaction comportant une résistance R et un condensateur C.

Lorsqu'une tension Ue est appliquée sur une des bornes d'entrée de l'amplificateur 15, celui-ci délivre une tension inverse -Ue et on
recueille au point intermédiaire entre la résistance R et le condensa
teur C une tension déphasée Us. La fonction de transfert G(p) d'un
tel circuit est G(p)= 1 - R.C . Le déphasage dépend donc du produit
1 + R.C
R.C.

La figure 4 représente un mode de réalisation préférentiel du
circuit déphaseur 14, utilisé dans un dispositf selon l'invention
Le circuit selon la figure 4 diffère du circuit selon la
figure 3 uniquement par le fait que la résistance R est remplacée par
un condensateur 16 ayant une capacité Cc, monté en série avec un commutateur 17 qui est actionné par un train d'impulsions rectangulaires
18 ayant une fréquence variable F. On sait qu'un tel montage dit à
capacité commutée est équivalent à une résistance variable qui dépend
de la fréquence F.

En agissant sur la fréquence F, on peut donc faire varier le
déphasage entre la tension d'entrée Ue et la tension de sortie Us d'un
tel circuit déphaseur.

Les circuits électroniques d'un portique selon l'invention
comportent un circuit 19 dit circuit PLL (Phase Locked Loop).

La sortie du circuit déphaseur 14 est connectée sur un
deuxième filtre passe bande 20 qui a pour effet de remettre en forme la
tension déphasée C et qui émet une tension filtrée C'.

De même le filtre passe bande 11 qui reçoit la tension d'exci
tation A émet une tension filtrée A'.

Ces deux tensions C' et A' qui sont déphasées l'une par rapport à l'autre d'environ 900 sont envoyées sur le circuit PLL 19 qui compare
les phases des tensions A' et C' et qui comporte un oscillateur de
type VCO (voltage controlled oscillator) qui émet une tension K dont la
fréquence est proportionnelle à l'écart de phase. Cette tension
actionne en continu le commutateur 17 de sorte que le circuit déphaseur
14 corrige automatiquement le déphasage entre les tensions A et B et
que lton obtient deux tensions filtrées A' et C' qui sont en phase.

La tension C' est amplifiée par un amplificateur à gain
variable 21, lequel gain est contrôlé automatiquement par le micro
processeur 22.

Le micro-processeur 22 règle le gain de l'amplificateur 21,
en fonction des valeurs numériques du signal utile,à des valeurs qui
évitent toute saturation possible de la channe d'amplification du
signal utile (24, 25, 27, 28) qui sera décrite ci-après afin que l'appareil conserve une bonne sensibilité quelles que soient les dérives des circuits oscillants B1, C1 et B2, C2.

L'amplificateur 21 émet une tension D.

La tension filtrée A' est inversée par un inverseur de phase 23 qui émet une tension E opposée à la tension A', c'est-à-dire déphasée à 1800 par rapport à A'.

Un circuit additionneur 13 fait la somme des tensions D et E ce qui revient à faire la différence entre les amplitudes des deux tensions D et A.La tension différentielle sortant de l'additionneur 13 est envoyée sur un amplificateur sélectif 24 qui émet un signal F qui est échantillonné par un échantillonneur bloqueur 25 qui est actionné par des impulsions périodiques H émises par le synchronisateur 10.

La figure 5 est un diagramme qui représente en abscisses le temps.

La ligne 1 du diagramme représente, en traits, pleins; la tension sinusoidale d'excitation A ainsi que la tension C qui est en phase avec la tension A. Elle représente en pointillés la tension B qui est déphasée d'environ 900 par rapport aux tensions A et C.

La deuxième ligne du diagramme représente, en traits pleins, la tension D en phase avec les tensions A et C et en pointillés la tension E' qui est déphasée de 1800 par rapport à la tension D.

La troisième ligne du diagramme représente le signal F qui est égal à la somme D + E et qui varie avec une fréquence égale à la fréquence d'excitation A avec une amplitude qui est très faible en l'absence de masses métalliques dans la zone d'influence des bobines.

La quatrième ligne du diagramme représente les impulsions H émises par le synchronisateur 10. Ces impulsions correspondent aux maxima d'amplitude de la tension d'excitation A et leur fréquence est donc égale à la fréquence de l'oscillateur 8, de sorte que les valeurs échantillonnées du signal F correspondent normalement aux maxima d'amplitude de ce signal qui sont égaux à la différence d'amplitude maxima des tensions A et B.

La sortie de l'échantillonneur 25 est connectée sur la borne commune d'un commutateur 26 qui est commandé par des impulsions c venant du micro-processeur. Le commutateur 26 aiguille les échantillons sortant de l'échantillonneur 25 alternativement vers deux circuits 27 et 28 dans lesquels le signal respectif est filtré par un filtre passe bas et gardé en mémoire, par exemple par un condensateur. La cadence des impulsions C qui actionnent le commutateur 26 est égale à celle des impulsions a et b qui actionnent les commutateurs a et b, de sorte que les deux circuits 27 et 28 émettent des signaux I et J qui sont des échantillons du signal F correspondant respectivement à des périodes de prélèvement du signal B qui coïncident avec la prise en compte de l'une ou l'autre des deux bobines B1 et B2.

Les signaux I et J sont envoyés sur un multiplexeur analogique 29 qui les envoie en série sur un convertisseur analogique à digital 30 qui les convertit en valeurs numériques qui sont enregistrées dans la mémoire du micro-processeur 22. Le multiplexeur 29 et le convertisseur 30 font normalement partie de l'interface entrées du micro-processeur.

Le circuit PLL 19 comporte un comparateur de phase qui émet une tension continue L qui est proportionnelle au déphasage entre les tensions A' et C' et qui contrôle l'oscillateur (VCO) faisant partie du circuit PLL, lequel émet une tension dont la fréquence est proportionnelle à la tension continue L.

La tension continue L est envoyée sur un deuxième circuit additionneur 31 qui l'additionne avec une tension M, émise par une source de tension continue 32 qui est pilotée par le micro-processeur22.

La tension continue M émise par l'additionneur 31 est envoyée sur un amplificateur 33 et la tension amplifiée M' est filtrée par un filtre passe bas 34. La tension filtrée P est envoyée sur la borne commune d'un commutateur 35 qui est piloté par des impulsions d émises par le micro-processeurà la même cadence que les impulsions a et b qui commandent les commutateurs 9 et 12. Les deux sorties du commutateur 35 sont connectées sur deux circuits bloqueurs 36 et 37 qui sont des mémoires analogiques, par exemple des condensateurs qui enregistrent respectivement les signaux analogiques émis lorsque l'on prend en compte l'une ou l'autre des deux bobines B1 et B2.

Les signaux analogiques Q et R, enregistrés respectivement dans les bloqueurs 36 et 37 sont envoyés sur le multiplexeur 29 qui les transmet en série au convertisseur 30 qui les convertit en valeurs numériques qui sont enregistrées dans la mémoire du micro-processeur.

La présence d'une masse métallique dans le champ de l'une ou l'autre des deux bobines B1 et B2 se traduit par un écart de phase entre les tensions C' et A' qui se traduit par une variation de la tension continue L donc également de la tension P.

Ainsi le micro-processeur reçoit et enregistre périodiquement d'une part des valeurs numériques d'échantillons de deux tensions I et
J, qui représentent la différence entre les amplitudes maxima de la tension d'excitation A et des tensions B prélevées aux bornes respectives de l'une et l'autre des deux bobines B1 et B2 et d'autre part des valeurs numériques d'échantillons d'une tension continue P qui représente la différence de phase entre la tension d'excitation A et la tension B prélevées aux bornes respectives de l'une et l'autre des deux bobines
B1 et B2 qui sont prises en compte alternativement à une cadence fixée par le micro-processeur.

Le micro-processeur est programmé pour comparer les valeurs numériques des signaux qu'il reçoit à des valeurs de référence qui ne sont pas fixes mais qui sont évolutives et qui sont calculées constamment.

Les moyens de détection 5a, 5b, 6a, 6b représentés sur la figure 1 sont reliés à l'interface entrées du micro-processeur.

Le micro-processeur reçoit des valeurs numériques échantillonnées de chaque signal I, J, Q, R.

Soit l'un de ces quatre signaux dont on prélève des échantillons ayant les valeurs'numériques successives S1 ou temps tl, S2 ou temps t2 ... Sn au temps tn.

Le micro-processeur 22 est programmé pour effectuer les opérations suivantes. Si les moyens de détection 5a, 5b, 6a, 6b sont tous dans la position indiquant qu'il ne se trouve personne ou aucun bagage à contrôler dans les zones 1 et 2, c'est-à-dire dans la zone d'influence des bobines B1 et B2, le micro-processeur calcule en permanence la pente Y du signal égale à la différence S2 - Si
t2 - ti' S2 et S1 étant les deux derniers échantillons reçus et il enregistre les valeurs successives de cette pente Y et les valeurs numériques successives du signal qui vont lui permettre de déterminer un seuil évolutif.

Dès que l'un des détecteurs de présence sua,. 5b, 6a, 6b indique qu'une personne ou un bagage se trouve en zone 1 ou 2, l'enregistrement des mesures de seuil est verrouillé et le micro-processeur garde en mémoire la dernière valeur Sn mesurée et la dernière pente calculée
Yn - Sn - Sn-1 . Il mesure ensuite le temps t qui s'écoule à partir
tn - tn-l du moment où l'un des détecteurs a indiqué la présence d'une personne ou d'un bagage en zone 1 et il calcule un seuil évolutif extraposé Se en admettant que l'évolution du seuil se poursuit avec la même pente ce qui est une approximation très proche de la réalité sur de courtes périodes car la dérive du seuil est lente.

L'ordinateur calcule, pour chaque temps t, un seuil évolutif extrapolé Se tel que Se = Sn + Yn t.

Dès que les détecteurs 5a, 5b indiquent que quelqu'un a pénétré dans la zone 2 et pendant tout le temps où la zone 2 est occupée, l'ordinateur calcule périodiquement la valeur absolue IbSI de la différence entre les valeurs numériques des échantillons du signal St qu'il reçoit ag temps et les valeurs du seuil évolutif extrapolé Se correspondant à chaque instant t, soit |AS| = - St - Sel = St - Sn - Yn t
Si la personne ou le bagage qui a pénétré en zone 2 ne contient aucune masse métallique les variations du signal St corres pondent à la dérive normale du signal et la différence |#S| reste inférieure à un seuil fixe W que l'on choisit suffisamment élevé pour éviter de fausses alarmes et suffisamment bas pour être dépassé chaque fois qu'une pièce métallique, ayant une masse égale à celle des plus petites armes que l'on veut détecter, est introduite dans la zone 2.

Le micro-processeur compare continuellement chaque différence
AS avec ledit seuil W et il déclenche une alarme si le seuil W est dépassé.

Dès que les détecteurs 5a, 5b, 6a, 6b indiquent que personne ou aucun bagage ne se trouve dans les zones 1 et 2, le micro-processeur 22 recommence à enregistrer les valeurs successives du signal 5 et à calculer la dérivée, c'est-à-dire la pente Y de la courbe d'évolution du signal S.

Selon une autre caractéristique de l'invention, l'ordinateur 22 est programmé pour comparer périodiquement la valeur absolue de la pente IYI du signal S à un seuil fixe Y0 qui est supérieur à la valeur maxima de la pente du signal S en l'absence de masse métallique..

Chaque fois que la valeur absolue IYI dépasse le seuil faire
Y0, le micro-processeur déclenche une alarme qui signifie que quelqu'un a pu introduire une masse métallique dans la zone d'influence du sas sans pénétrer dans les zones 1 et 2, soit pour saboter le sas soit pour passer une arme en le contournant.

les opérations décrites ci-dessus par un signal S de calcul d'un seuil évolutif d'extrapolation de celui-ci, de calcul de la différence entre la valeur instantanée d'un signal St et un seuil évolutif extrapolé Se, de calcul de la pente du seuil évolutif, de calcul de la différence entre cette pente et un seuil fixe sont valables pour les quatre signaux I, J, Q et R reçus par l'ordinateur qui correspondent aux différences d'amplitude et de phase des deux tensions B par rapport à la tension d'excitation A, de sorte que l'ordinateur peut être programmé pour effectuer ces mêmes opérations sur les quatre signaux pour calculer quatre seuils évolutifs et pour déclencher une alarme chaque fois que l'un des seuils évolutifs est dépassé ou chaque fois que la dérive de l'un des seuils évolutifs devient excessive, ce qui confère aux portiques et sas selon l'invention une très grande fiabilité dans la détection du passage d'une masse métallique même très faible.

Claims (7)

REVENDICATIONS

1. Procédé pour détecter le passage d'une masse métallique, notamment d'une arme, à travers un portique ou un sas (1) de détection qui est placé sur un passage (2) de personnes ou de bagages et qui est équipé de bobines électromagnétiques (B1, B2) ayant une zone d'influence déterminée (1, 2, 3) et de circuits et composants électroniques qui comportent notamment un oscillateur (8) qui applique une tension alternative (A) aux bornes de circuits oscillants (B1, C1;B2, C2) comprenant lesdites bobines, des circuits qui traitent la tension (B) aux bornes desdites bobines (B1, B2) et qui délivrent des signaux (S) correspondant à des différences d'amplitude ou de phase entre ladite tension d'excitation (A) et la tension (B) aux bornes desdites bobines et un processeur central qui compare ces signaux à un seuil, caractérisé en ce que l'on programme ledit processeur pour qu'il détermine les périodes où personne ni aucun bagage ne se trouve dans la zone d'influence desdits bobinages et pour qu'il fasse un étalonnage périodique de chaque seuil de comparaison pendant ces périodes et pour qu'il détermine les périodes où une personne ou un bagage se trouve dans ladite zone d'influence et que, pendant chacune de ces deuxièmes périodes, il calcule périodiquement, pour chaque seuil de comparaison, un seuil (Se) extrapolé à partir de la dernière valeur du signal (9n) et de la dernière pente du signal (! n) enregistrées avant le début de ladite période et du temps (t) mesuré à partir de l'instant où le dernier échantillon (Sn) a été prélevé eut qu'il compare périodiquement la valeur instantanée (St) dudit signal à la valeur dudit seuil extrapolé (Se.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on programme ledit processeur central (22) pour qu'il enregistre périodiquement des valeurs numériques successives (S1, S2 ... Sn) des échantillons dudit signal (S)et pour qu'il calcule les valeurs correspondantes de la pente (Y n = Sn - Sn - dudit

tn - tn - i dudit signal pendant chaque période où personne ni aucun bagages ne se trouve dans ladite zone d'influence.

3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on programme ledit processus central (22) pour qu'il compare périodiquement, pendant les périodes où personne ni aucun bagage ne se trouvent dans ladite zone d'influence, la valeur absolue de la pente instantanée du signal (iYni) à un seuil fixe (Yo) qui est supérieur à la valeur maxima de ladite pente en l'absence de pièces métalliques dans ladite zone d'influence et pour qu'il déclenche une alarme lorsque ce seuil est dépassé.

4. Portique ou sas de détection de la présence d'une masse métallique, notamment d'une arme, du type comportant au moins un circuit oscillant constitué par une bobine électromagnétique (B1, B2) qui encadre un passage de personnes ou de bagages, qui est montée en série avec un condensateur (C1, C2), lesquels circuits oscillants sont connectés à un oscillateur (8) qui émet une tension sinusoIdale (A) dont la fréquence correspond sensiblement à la fréquence de résonance des circuits oscillants (B1, Cl, B2, C2), caractérisé en ce qu'il comporte un micro-processeur (22), des circuits électroniques qui captent la tension (B) aux bornes desdites bobines et qui émettent une tension (G) égaie à la différence entre l'amplitude maxima de ladite tension d'excitation (A) et l'amplitude maxima de ladite tension (B) aux bornes desdites bobines, laquelle différence d'amplitude (4) constitue un signal utile qui est échantilloné et enregistré dans la mémoire dudit processeur central.

5. Portique ou sas selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comporte un circuit déphaseur (14) qui déphase automatiquement ladite tension d'excitation (A) ou ladite tension (B) aux bornes desdites bobines (B1, B2) pour maintenir constamment en phase les deux tensions et il comporte, en outre, un circuit différentiel (13) qui effectue la différence entre les amplitudes maxima desdites tensions maintenues en phase.

6. Portique ou sas selon la revendication 5, caractérisé en ce que ledit circuit déphaseur comporte un amplificateur différentiel (15) ayant une boucle de contre réaction à capacité commutée comportant un commutateur monté en série avec un condensateur (16) relié à la masse, lequel commutateur est connecté à une sortie d'un circuit comparateur de phase (19) qui émet une tension alternative dont la fréquence (F) est proportionnelle à la différence de phase entre ladite tension d'excitation (A) et ladite tension (B) aux bornes desdites bobines (B1, B2).

7. Portique selon la revendication 6, caractérisé en ce que ledit circuit comparateur de phase (19) émet une tension (L) qui est proportionnelle à ladite différence de phase entre la tension d'excita tion (A) et ladite tension (B) aux bornes desdites bobines (B1, B2), laquelle tension (L) constitue un signal utile qui est échantillonné et dont les valeurs numériques échantillonnées sont enregistrées dans la mémoire dudit processeur central.