FR3009382A1

FR3009382A1 - PORTABLE METAL DETECTOR FOR USE IN ACCESS CONTROL

Info

Publication number: FR3009382A1
Application number: FR1357789A
Authority: FR
Inventors: Alessandro Manneschi
Original assignee: ELETTRONICHE IND AUTOMATISMI SpA C E I A SpA COSTRUZIONI; Costruzioni Elettroniche Industriali Automatismi SpA C E I A SpA
Current assignee: ELETTRONICHE IND AUTOMATISMI SpA C E I A SpA COSTRUZIONI; Costruzioni Elettroniche Industriali Automatismi SpA C E I A SpA
Priority date: 2013-08-05
Filing date: 2013-08-05
Publication date: 2015-02-06
Anticipated expiration: 2033-08-05
Also published as: FR3009382B1

Abstract

La présente invention concerne un détecteur de métaux portatif adapté pour la détection d'articles métalliques dangereux portés par des individus, par exemple lors de l'accès à une salle d'embarquement dans un aéroport, comprenant un boîtier (120) qui loge un bobinage (122) émetteur/récepteur, le boitier (122) étant prolongé par une poignée (130) de préhension et manipulation, et un processeur (140) qui alimente une boucle du bobinage (122) pour générer un champ magnétique et qui détecte les perturbations du champ magnétique provoquées par l'environnement, caractérisé par le fait que le bobinage (122) comprend au moins deux bobines (124, 126) de sens d'enroulement respectivement opposés pour compenser les perturbations identiques provoquées simultanément sur chaque bobine élémentaire (124, 126).The present invention relates to a portable metal detector adapted for the detection of dangerous metal articles worn by individuals, for example during access to an airport departure lounge, comprising a housing (120) housing a winding (122) transceiver, the housing (122) being extended by a handle (130) for gripping and manipulation, and a processor (140) which feeds a loop of the coil (122) to generate a magnetic field and which detects disturbances of the magnetic field caused by the environment, characterized in that the winding (122) comprises at least two coils (124, 126) of respectively opposite winding direction to compensate for the identical disturbances caused simultaneously on each elementary coil (124, 126).

Description

DOMAINE DE L'INVENTION La présente invention concerne le domaine des détecteurs de métaux portatifs adaptés pour la détection d'articles métalliques dangereux portés par des individus, par exemple lors de l'accès à une salle d'embarquement dans un aéroport, ou tout autre lieu similaire d'accès contrôlé. ETAT DE L'ART On a déjà proposé de nombreux détecteurs de métaux portatifs adaptés pour la détection d'articles métalliques dangereux portés par des individus.FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to the field of portable metal detectors adapted for the detection of dangerous metal articles worn by individuals, for example when accessing an airport departure lounge, or any other similar place of controlled access. STATE OF THE ART It has already been proposed many portable metal detectors suitable for the detection of dangerous metal articles worn by individuals.

On a illustré à titre d'exemple non limitatif sur la figure 1 annexée, la structure générale de tels capteurs connus. Comme on le voit sur les figures 1 et 2 annexées, les capteurs 10 connus comprennent généralement un boitier 20 prolongé par une poignée 30 de préhension et manipulation.The general structure of such known sensors is illustrated by way of nonlimiting example in the appended FIG. As seen in Figures 1 and 2 attached, the known sensors 10 generally comprise a housing 20 extended by a handle 30 for handling and handling.

Le boitier 20 contient un bobinage électrique 22 sous forme d'une boucle centrée autour d'un axe 23 qui s'étend perpendiculairement à la direction longitudinale 32 de la poignée 30. Le bobinage 22 est associé à un processeur 40 et une alimentation électrique 42. Le processeur 40 est adapté pour alternativement a) alimenter le bobinage 22, formant bobinage émetteur, par une tension électrique produisant un champ magnétique et b) détecter, le bobinage 22 formant alors bobinage récepteur, les perturbations du champ magnétique résultant de pièces métalliques placées dans l'environnement du détecteur. Les capteurs connus peuvent faire l'objet de nombreux modes de réalisation notamment quant à la géométrie du bobinage, la nature de la tension électrique appliquée au bobinage (le plus souvent une tension électrique alternative de fréquence élevée, et préférentiellement successivement un balayage en fréquence), et la configuration du bobinage 22 (on peut prévoir un bobinage unique utilisé alternativement et séquentiellement en émetteur lorsqu'il est alimenté pour générer un champ magnétique et en récepteur lorsqu'il est utilisé pour détecter les perturbations dues à l'environnement ou au moins deux bobinages distincts formant respectivement émetteur et récepteur).The housing 20 contains an electric coil 22 in the form of a loop centered about an axis 23 extending perpendicular to the longitudinal direction 32 of the handle 30. The coil 22 is associated with a processor 40 and a power supply 42 The processor 40 is adapted to alternatively a) supply the winding 22, forming the emitter winding, with an electric voltage producing a magnetic field and b) detect, the winding 22 then forming the receiver winding, the disturbances of the magnetic field resulting from metal parts placed. in the detector environment. The known sensors can be the subject of many embodiments, in particular as regards the geometry of the winding, the nature of the electrical voltage applied to the winding (most often an alternating high frequency electrical voltage, and preferably successively a frequency sweep). , and the configuration of the coil 22 (a single winding used alternately and sequentially as a transmitter can be provided when it is powered to generate a magnetic field and as a receiver when it is used to detect disturbances due to the environment or at least two separate coils forming respectively transmitter and receiver).

Comme on l'a illustré schématiquement sur la figure 3 annexée, les détecteurs 10 de métaux portatifs adaptés pour la détection d'articles métalliques dangereux portés par un individu, sont utilisés le plus souvent par un agent de sécurité AS en balayant le corps de l'individu suspect IS, 5 par exemple dans les aéroports au niveau de l'accès à la salle d'embarquement, après passage d'un portique détecteur de métaux ayant signalé la présence possible d'un objet métallique sur un individu suspect IS. OBJECTIF GENERAL DE L'INVENTION 10 Partant du constat que plusieurs détecteurs portatifs actuels ne peuvent être utilisés simultanément dans une relative proximité, pour des raisons qui seront exposées par la suite, et que cela gêne considérablement l'utilisation des détecteurs, la présente invention a pour objectif de proposer de nouvelles dispositions qui permettent d'utiliser sans inconvénient 15 plusieurs détecteurs portatifs dans une même zone géographique de détection. Comme on le comprendra par la suite, la présente invention permet ainsi de contrôler sans difficulté deux individus suspects IS adjacents, ce que n'autorisent pas les détecteurs connus. La présente invention permet ainsi d'augmenter le flux de passagers dans un portique 20 de détection et permet à l'ensemble des agents de sécurité de travailler totalement librement sans être contraint par l'activité de collègues adjacents. Ce but est atteint selon l'invention grâce à un détecteur de métaux portatif adapté pour la détection d'articles métalliques dangereux portés par 25 des individus, comprenant un boîtier qui loge un bobinage émetteur/récepteur prolongé par une poignée de préhension et manipulation et un processeur qui alimente une boucle du bobinage pour générer un champ magnétique et qui détecte les perturbations du champ magnétique provoquées par l'environnement, caractérisé par le fait que le 30 bobinage comprend au moins deux bobines de sens d'enroulement respectivement opposés pour compenser les perturbations identiques provoquées simultanément sur chaque bobine élémentaire.As schematically illustrated in the appended FIG. 3, the portable metal detectors adapted for the detection of dangerous metal articles carried by an individual are most often used by a safety officer AS by sweeping the body of the body. suspicious individual IS, 5 for example in the airports at the access to the departure lounge, after passage of a gantry detector indicating the possible presence of a metal object on a suspicious individual IS. GENERAL OBJECTIVE OF THE INVENTION On the basis of the fact that several current portable detectors can not be used simultaneously in a relative proximity, for reasons which will be explained later, and that this greatly hampers the use of the detectors, the present invention has for the purpose of proposing new arrangements which allow to use without disadvantage 15 several portable detectors in the same geographical area of detection. As will be understood subsequently, the present invention thus makes it possible to easily control two adjacent suspect ISs, which are not permitted by known detectors. The present invention thus makes it possible to increase the flow of passengers in a detection gantry and enables all the security agents to work completely freely without being constrained by the activity of adjacent colleagues. This object is achieved according to the invention by means of a portable metal detector adapted for the detection of dangerous metal articles carried by individuals, comprising a housing which houses a transmitter / receiver coil extended by a handle and handling handle and a processor which supplies a loop of the winding for generating a magnetic field and which detects disturbances of the magnetic field caused by the environment, characterized in that the winding comprises at least two coils of respectively opposite winding direction to compensate the disturbances identical ones caused simultaneously on each elementary coil.

Par comparaison avec les détecteurs portatifs connus que l'on peut qualifier « d'homopolaires » du fait qu'il comprennent une boucle unique de bobinage, les détecteurs conformes à la présente invention peuvent être qualifiés de « multipolaires » car ils comprennent un bobinage multipolaire qui assure la compensation des perturbations métalliques externes. DESCRIPTIF DES FIGURES D'autres caractéristiques, buts et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre et au regard de dessins annexés donnés à titre d'exemples non limitatifs et sur lesquels : - les figures 1 à 3 précédemment évoquées représentent schématiquement un détecteur portatif connu et son utilisation, - la figure 4 représente schématiquement un exemple non limitatif d'un détecteur portatif conforme à la présente invention, - les figures 5 et 6 explicitent les avantage résultant de la présente invention et - la figure 7 représente schématiquement une variante de réalisation du bobinage conforme à la présente invention. DESCRIPTION DETAILLEE On a représenté schématiquement sur la figure 4 annexée un capteur 100 conforme à la présente invention comprenant un boitier 120 prolongé par une poignée 130 de préhension et manipulation. Le boitier 120 contient un bobinage électrique 122 multipolaire. Plus précisément selon le mode de réalisation préférentiel mais non limitatif illustré sur la figure 4 annexée, le bobinage électrique 122 est bobiné en 8 décrivant successivement deux boucles élémentaires 124 et 126 en série enroulés dans des sens opposés. Le nombre de spires des deux boucles élémentaire 124 et 126 est de préférence identique. De même les surfaces des deux boucles élémentaires 124 et 126 sont de préférence identiques.Compared with known portable detectors that can be described as "homopolar" because they comprise a single winding loop, the detectors according to the present invention can be described as "multipolar" because they comprise a multipolar winding. which compensates for external metallic disturbances. DESCRIPTION OF THE FIGURES Other characteristics, objects and advantages of the present invention will appear on reading the detailed description which follows and with reference to the appended drawings given by way of non-limiting examples and in which: FIGS. 1 to 3 previously mentioned schematically represent a known portable detector and its use, - Figure 4 shows schematically a non-limiting example of a portable detector according to the present invention, - Figures 5 and 6 explain the advantage of the present invention and - the FIG. 7 schematically represents an embodiment variant of the winding according to the present invention. DETAILED DESCRIPTION Diagrammatically shown in Figure 4 attached a sensor 100 according to the present invention comprising a housing 120 extended by a handle 130 for gripping and manipulation. The housing 120 contains a multipole electrical winding 122. More precisely according to the preferred embodiment but not limiting illustrated in Figure 4 attached, the electric coil 122 is wound 8 describing successively two elementary loops 124 and 126 in series wound in opposite directions. The number of turns of the two elementary loops 124 and 126 is preferably identical. Similarly, the surfaces of the two elementary loops 124 and 126 are preferably identical.

Le bobinage 122 est associé à un processeur 140 et une alimentation électrique 142. Le processeur 140 est adapté pour alternativement a) alimenter le bobinage 122, formant bobinage émetteur, par une tension électrique produisant un champ magnétique et b) détecter, le bobinage 122 formant alors bobinage récepteur, les perturbations du champ magnétique résultant de pièces métalliques placées dans l'environnement du détecteur. Le fonctionnement du processeur 140 pour alimenter le bobinage 122 et successivement opérer la détection, est classique en soi et ne sera donc pas décrit plus en détail par la suite. Les deux boucles élémentaires 124 et 126 sont de préférence coplanaires, situées dans le plan médian du boitier 120 situé dans le prolongement de l'axe 132 de la poignée 130, et centrées respectivement autour d'axes 123 et 125 qui s'étendent perpendiculairement à la direction longitudinale 132 de la poignée 130. De préférence comme on le voit sur la figure 4 annexée, les brins adjacents 124a, 126a des deux boucles élémentaires 124 et 126 du bobinage 122, situés en partie médiane du bobinage en 8, ne s'étendent pas orthogonalement à la direction longitudinale 132 de la poignée 130, mais sont inclinés par rapport à cette direction, afin de ne pas créer une zone médiane neutre sur le plan magnétique au niveau de laquelle un objet métallique ne serait pas détecté. Grâce à l'inclinaison de ces brins 124a et 126a, l'on garantit en effet qu'un objet placé à proximité du milieu du bobinage 122, coupe des lignes de champ des bobines élémentaires 124, 126 lorsque le détecteur est déplacé par balayage dans un mouvement de pivotement alternatif centré autour d'un axe globalement centré sur le poignet de l'utilisateur et orthogonal à la direction 132. L'avantage résultant de la présente invention ressortira de l'examen 25 comparé des figures 5 et 6. On a illustré schématiquement les lignes de champ magnétique d'un bobinage 22 conforme à l'état de l'état de la technique sur la figure 5 annexée. L'homme de l'art comprendra qu'un tel bobinage homopolaire a sa sensibilité maximale selon son axe 23. Il est donc par exemple 30 extrêmement sensible à la présence d'un autre bobinage 22bis proche ce qui interdit d'utiliser deux détecteurs portatifs en étroite proximité. On a illustré de même schématiquement sur la figure 6 annexée les lignes de champ magnétique d'un bobinage 122 conforme à la présente invention. L'homme de l'art comprendra qu'un objet métallique ou magnétique placé à une distance supérieure à un multiple de la dimension des boucles élémentaires 124 et 126, par exemple à une distance supérieure à 3 fois la dimension de ces boucles élémentaires, produit des effets opposés sur les boucles élémentaires. Ces effets opposés se compensent donc mutuellement et s'annulent en sortie du bobinage 122. L'effet global ainsi produit par un tel objet perturbateur non adjacent au bobinage 122, est donc nul. En revanche par contre un objet perturbateur, par exemple un objet métallique porté par un individu suspect, proche du bobinage 122, aura des effets différents sur les boucles élémentaires 124 et 126 et sera donc détecté de manière classique en soi. Bien entendu la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation qui viennent d'être décrits, mais s'étend à toutes variantes conformes à son esprit. En particulier la géométrie du bobinage 122 peut faire l'objet de nombreuses variantes de réalisation. On a ainsi illustré sur la figure 7 une variante de réalisation selon laquelle les brins médians 124a et 126a du 8 ne s'étendent pas transversalement à la direction longitudinale 132 de la poignée 130, mais globalement dans le prolongement de cette direction longitudinale 132, tout en étant de préférence inclinée par rapport à cette direction 132. Par ailleurs le cas échéant le bobinage 122 peut comprendre un bobinage multipolaire émetteur et un bobinage multipolaire récepteur distinct. Selon le mode de réalisation précédemment décrit les deux boucles élémentaires 124 et 126 sont placées électriquement en série de sorte que les perturbations identiques provoquées simultanément sur chaque bobine élémentaire, se compensent et s'annulent en sortie du bobinage 122. En variante on peut prévoir des boucles élémentaires 124 et 126 électriquement distinctes mais adjacentes comme illustré sur les figures annexées et un traitement au niveau du processeur 140 pour annuler les perturbations identiques reçues simultanément sur ces boucles.The winding 122 is associated with a processor 140 and a power supply 142. The processor 140 is adapted to alternately a) supply the winding 122, forming the emitter winding, with an electric voltage producing a magnetic field and b) detect, the winding 122 forming then receiving winding, the disturbances of the magnetic field resulting from metal parts placed in the environment of the detector. The operation of the processor 140 to power the coil 122 and successively operate the detection is conventional in itself and will not be described in more detail later. The two elementary loops 124 and 126 are preferably coplanar, located in the median plane of the housing 120 located in the extension of the axis 132 of the handle 130, and centered respectively about axes 123 and 125 which extend perpendicularly to the longitudinal direction 132 of the handle 130. Preferably as shown in Figure 4 attached, the adjacent strands 124a, 126a of the two elementary loops 124 and 126 of the coil 122, located in the middle part of the winding at 8, s' do not extend orthogonally to the longitudinal direction 132 of the handle 130, but are inclined with respect to this direction, so as not to create a magnetic neutral center area at which a metal object would not be detected. Thanks to the inclination of these strands 124a and 126a, it is indeed ensured that an object placed near the middle of the coil 122, intersects field lines of the elementary coils 124, 126 when the detector is scanned in. a reciprocating pivoting movement centered about an axis generally centered on the wrist of the user and orthogonal to the direction 132. The advantage resulting from the present invention will emerge from the comparative examination of FIGS. 5 and 6. schematically illustrated the magnetic field lines of a winding 22 according to the state of the art in Figure 5 attached. Those skilled in the art will understand that such a homopolar winding has its maximum sensitivity along its axis 23. It is for example extremely sensitive to the presence of another winding 22a close which prohibits the use of two portable detectors in close proximity. The magnetic field lines of a winding 122 according to the present invention are likewise illustrated schematically in FIG. Those skilled in the art will understand that a metallic or magnetic object placed at a distance greater than a multiple of the size of the elementary loops 124 and 126, for example at a distance greater than 3 times the size of these elementary loops, produces opposite effects on elementary loops. These opposing effects compensate each other and cancel each other at the output of the winding 122. The overall effect thus produced by such a disturbing object not adjacent to the winding 122 is therefore zero. On the other hand, against a disturbing object, for example a metal object carried by a suspect individual, close to the winding 122, will have different effects on the elementary loops 124 and 126 and will therefore be detected in a conventional manner per se. Naturally, the present invention is not limited to the embodiments that have just been described, but extends to all variants that conform to its spirit. In particular, the geometry of the winding 122 can be the subject of numerous variants. FIG. 7 thus illustrates an embodiment variant according to which the median strands 124a and 126a of the 8 do not extend transversely to the longitudinal direction 132 of the handle 130, but overall in the extension of this longitudinal direction 132, all preferably by being inclined with respect to this direction 132. Moreover, if necessary, the winding 122 may comprise a multipole winding emitter and a separate multipolar winding receiver. According to the embodiment previously described, the two elementary loops 124 and 126 are placed electrically in series so that the identical disturbances caused simultaneously on each elementary coil, compensate and cancel each other at the output of the winding 122. As a variant, it is possible to provide elementary loops 124 and 126 electrically separate but adjacent as illustrated in the accompanying figures and processing at the processor 140 to cancel the identical disturbances received simultaneously on these loops.

Dans un mode de réalisation, le bobinage 122 ou transducteur inductif est formé d'un simple bobinage constituant émetteur et récepteur. Dans un autre mode de réalisation, le transducteur 122 est formé de deux bobinages formant respectivement, et le cas échéant alternativement, émetteur et récepteur. Dans tous les cas, les bobinages comprennent de préférence plusieurs boucles en série de sens inversés permettant de neutraliser les effets de parasites externes. Par ailleurs, le transducteur inductif 122 peut avantageusement 10 comprendre des bobinages décalés entre eux, tant au niveau de l'émission que de la réception, pour limiter l'inductance mutuelle générée par les bobinages du transducteur inductif. Bien entendu le nombre de bobinages émetteurs et le nombre de bobinages récepteurs n'est pas limité à un ou deux. Par ailleurs, le nombre 15 de bobinages émetteurs n'est pas nécessairement identique au nombre de bobinages récepteurs. 20In one embodiment, the coil 122 or inductive transducer is formed of a single coil constituting transmitter and receiver. In another embodiment, the transducer 122 is formed of two coils respectively forming, and if necessary alternately, transmitter and receiver. In all cases, the coils preferably comprise several inverted loop series loops for neutralizing the effects of external parasites. Furthermore, the inductive transducer 122 may advantageously comprise coils offset between them, both at the emission and at the reception, in order to limit the mutual inductance generated by the inductive transducer windings. Of course the number of transmitting coils and the number of receiving coils is not limited to one or two. Moreover, the number of transmitting coils is not necessarily identical to the number of receiving coils. 20

Claims

REVENDICATIONS1. Portable metal detector adapted for the detection of dangerous metal articles worn by individuals, for example when accessing an airport departure lounge, comprising a housing (120) housing a transmitter / transmitter coil (122). receiver, the housing (122) being extended by a handle (130) for gripping and manipulation, and a processor (140) that feeds a loop of the coil (122) to generate a magnetic field and detects magnetic field disturbances caused by the environment, characterized in that the winding (122) comprises at least two coils (124, 126) of respectively opposite winding direction to compensate for the identical disturbances caused simultaneously on each elementary coil (124, 126).

2. Detector according to claim 1, characterized in that the coil (122) comprises two coils (124, 126) 8-shaped.

3. Detector according to one of claims 1 or 2, characterized in that the coil (122) comprises at least two elementary loops (124, 126) electrically wound in series.

4. Detector according to one of claims 1 to 3, characterized in that the coil (122) comprises at least two electrically distinct elementary loops (124, 126) and the processor (140) is adapted to cancel the identical disturbances received simultaneously on these loops.

5. Detector according to one of claims 1 to 4, characterized in that the coil (122) comprises at least two elementary loops (124, 126) identical in surface and number of turns.

6. Detector according to one of claims 1 to 5, characterized in that the two elementary loops (124, 126) are coplanar, located in a median plane of the housing (120) located in the extension of the axis (132). ) of the handle (130), and respectively centered about axes (123, 125) which extend perpendicular to the longitudinal direction (132) of the handle (130).

7. Detector according to one of claims 1 to 6, characterized in that the coil (122) comprises at least two elementary loops (124, 126), the adjacent strands (124a, 126a) of the two elementary loops (124, 126) of the winding (122), located at the middle part of the winding being inclined with respect to the longitudinal direction (132) of the handle.

8. Detector according to one of claims 1 to 7, characterized in that the coil (122) comprises at least two elementary loops (124, 126), the adjacent strands (124a, 126a) of the two elementary loops (124, 126) of the coil (122) extending generally transversely to the longitudinal direction (132) of the handle (130).

9. Detector according to one of claims 1 to 8, characterized in that the winding (122) comprises at least two elementary loops (124, 126), the adjacent strands (124a, 126a) of the two elementary loops (124, 126) of the winding (122) extending generally in the extension of the longitudinal direction (132) of the handle (130).