KR20070038655A - 문형 금속 탐지기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 총기나 또는 기타 금속류의 소지 여부를 간편하게 감지할 수 있도록 하기 위한 문형 금속 탐지기에 관한 것으로, 평행하게 수직 설치된 두 개의 게이트 프레임(110)(210)과; 상기 두 게이트 프레임(110)(210) 중 어느 하나에 설치되며, 자화 전류의 방향이 서로 반대가 되도록 연결된 두 개의 폐루프(121)(122)로 이루어진 송신코일부(120)와; 상기 송신코일부(120)에 자화 전류를 인가하기 위한 발진회로부(130)와; 상기 두 게이트 프레임(110)(210) 중 상기 송신코일부(120)의 반대측에 설치되며, 상기 송신코일부(120)와 대칭되도록 두 개의 폐루프(221)(222)로 이루어진 수신코일부(220)와; 상기 수신코일부(220)의 신호를 수신하여 상기 발진회로부(130)에서 발생된 신호를 비교 판단하기 위한 마이컴(300)과; 상기 마이컴(300)에 연결되어 시각 또는 청각 신호를 출력하는 경고부(310)로 구성되어, 금속 탐지기 바깥의 금속에 의한 오동작을 방지할 수 있으며, 게이트를 통과하는 금속의 위치 파악이 용이하여 검색 효율을 높일 수 있는 효과가 있는 발명인 것이다.

문형, 금속 탐지기, 자속밀도, 폐루프 쌍, 감지 위치, 마이컴.

Description

문형 금속 탐지기{Gantry type metal detector}

도 1은 종래의 문형 금속 탐지기를 보여주는 도면,

도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 문형 금속 탐지기의 전체 외관을

보여주는 도면,

도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 문형 금속 탐지기의 구조를

설명하기 위한 도면,

도 4는 본 발명의 문형 금속 탐지기에 있어 송신코일부에서의 자속밀도

분포를 보여주는 도면,

도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 문형 금속 탐지기의 전체 외관을

보여주는 도면,

도 6은 본 발명의 제2실시예에 다른 문형 금속 탐지기의 구조를

설명하기 위한 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

110, 210 : 게이트 프레임 120 : 송신코일부

130 : 발진회로부 220 : 수신코일부

300 : 마이컴 310 : 경고부

본 발명은 문형 금속 탐지기에 관한 것으로, 특히 총기나 또는 기타 금속류의 소지 여부를 간편하게 감지할 수 있도록 하기 위한 문형 금속 탐지기에 관한 것이다.

일반적으로, 문형 금속 탐지기는 공항이나 보안이 요구되는 각종 장소의 출입구에 설치되어 출입자들이 탐지기를 통과 시에 보안상에 문제가 될 수 있는 총기나 칼과 같은 금속류의 소지 여부를 감지하기 위한 보안 장치로서 많이 이용된다.

도 1은 종래의 문형 금속 탐지기를 보여주는 도면으로, 종래의 금속 탐지기는 두 개의 게이트 프레임(1)(2)으로 이루어지며, 두 게이트 프레임(1)(2)에는 각각 송신코일(3)과 수신코일(4)이 수납된다.

송신코일(3) 측으로는 자화 전류를 인가하기 위한 전원부가 연결되며, 수신코일(4)에는 수신된 신호를 비교 판단하기 위한 제어부가 연결된다.

이러한 종래의 금속 탐지기는 두 게이트 프레임(1)(2) 사이로 금속류를 소지한 출입자가 통과하게 되면, 송신코일(3)에 의해 발생된 자기장 분포가 금속류에 의해 변화하게 되며, 이러한 신호는 수신코일(4)에 의해 감지되어 제어부가 신호 변화를 비교 판단하여 경고장치를 작동하여 금속이 탐지되었음을 알려준다.

그러나, 이와 같은 종래의 금속 탐지기는 자기장을 발생시키는 송신코일 측 이 하나의 폐루프(closed loop)만으로 이루어진 코일에 의해 자기장을 발생시키게 되므로, 발생되는 자속밀도가 폐루프 주변으로 확산되어 분포된다.

따라서, 종래의 금속 탐지기에 있어 송신코일은 발생되는 자속밀도가 두 게이트 프레임 주변으로 확산되어 분포되므로 금속 탐지기의 게이트 바깥에 위치하는 금속에 대해서도 반응하여 오동작하는 문제점이 있다.

또한, 두 게이트 프레임 사이의 공간 내에도 자속밀도가 확산되어 분포하게 되므로, 수신코일의 수신감도 역시 높일 것을 요구하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기의 결점을 해소하기 위한 것으로, 문형식 금속 탐지기에 있어 송신코일과 수신코일 사이의 게이트를 따라 자속밀도 분포가 높으면서도 금속 탐지기 게이트 바깥으로의 자속밀도 분포가 최소가 되도록 하여 금속 탐지기 바깥의 금속에 의한 오동작을 방지할 수 있는 문형 금속 탐지기를 제공하고자 한다.

또 다른 본 발명의 목적은 문형 금속 탐지기를 통과하는 금속의 위치를 알려줄 수 있는 문형식 금속 탐지기를 제공하고자 한다.

이러한 본 발명의 문형 금속 탐지기는 평행하게 수직 설치된 두 개의 게이트 프레임과; 상기 두 게이트 프레임 중 어느 하나에 설치되며, 자화 전류의 방향이 서로 반대가 되도록 연결된 두 개의 폐루프로 이루어진 송신코일부와; 상기 두 게 이트 프레임 중 상기 송신코일부의 반대측에 설치되며, 상기 송신코일부와 대칭되도록 두 개의 폐루프로 이루어진 수신코일부와; 상기 송신코일부에 자화 전류를 인가하기 위한 발진회로부와; 상기 수신코일부의 신호를 수신하여 상기 발진회로부에서 발생된 신호를 비교 판단하기 위한 마이컴과; 상기 마이컴에 연결되어 시각 또는 청각 신호를 출력하는 경고부로써 달성된다.

또한 본 발명의 다른 관점의 문형 금속 탐지기는, 평행하게 수직 설치된 두 개의 게이트 프레임과; 상기 두 게이트 프레임 중 어느 하나에 설치되며, 자화 전류의 방향이 서로 반대가 되도록 연결된 두 개의 폐루프가 한 유니트를 이루되, 최소한 두 개 이상의 유니트가 게이트 프레임의 상하 방향으로 배치되는 송신코일부와; 상기 두 게이트 프레임 중 상기 송신코일부의 반대측에 설치되며, 상기 송신코일부와 대칭되도록 동일 유니트의 폐루프 쌍으로 이루어진 수신코일부와; 상기 송신코일부의 각 유니트에 자화 전류를 인가하기 위한 발진회로부와; 상기 수신코일부의 각 유니트로부터 신호를 수신하여 상기 발진회로부의 각 유니트로 전달된 신호를 비교 판단하기 위한 마이컴과; 상기 마이컴에 연결되어 시각 또는 청각 신호를 출력하는 경고부에 의해 달성될 수 있다.

<제1실시예>

본 발명의 실시예를 첨부 도면을 참고하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 문형 금속 탐지기는 게이트 프레임(110)(210), 송신코일부(120), 발진회로부(130), 수신코일부(220), 마이컴(300), 경고부(310)로 이루어진다.

도 2를 참고하면, 게이트 프레임(110)(210)은 평행하게 수직 설치된 두 개의 사각 구조물로 구성되어 자기장을 발생시키기 위한 송신코일과 신호를 감지하기 위한 수신코일이 설치된다.

한편, 게이트 프레임(110)(210)의 바깥 패널(111)(211)은 외부 자기장에 의한 오검출이나 게이트 바깥의 금속체에 의한 오검출을 방지하기 위하여 공지의 자기장 차폐 수단으로서 알루미늄 등의 도체 패널이 이용될 수 있다.

두 게이트 프레임에는 각각 자기장을 발생시키기 위한 송신코일부(120)와 자기장 변화에 의한 유도 기전력을 감지하기 위한 수신코일부(220)가 설치된다.

본 발명에 있어 송신코일부와 수신코일부는 동일한 형상과 크기를 가지며, 서로 대칭된다.

구체적으로, 송신코일부(120)는 하부 폐루프(121)와 상부 폐루프(122)의 두 개 폐루프로 이루어지며, 하부 폐루프(121)와 상부 폐루프(122)는 자화 전류의 방향에 서로 반대가 된다.

도 3에 도시된 바와 같이, 실질적으로 송신코일부(120)는 하나의 단일 도전성 와이어에 의해 제공될 수 있으며, 도면상에는 하부 및 상부 폐루프가 각각 단일 감기(single turn)로 도시하고 있으나 자기밀도를 높이기 위하여 도면의 화살표 방향을 따라 권선 수를 증가할 수 있음은 당업자에 의해 자명하게 이해될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에서는 송신코일부를 이루는 두 개의 폐루프가 각각 하부와 상부에 위치하는 것으로 설명하고 있으나, 두 개의 폐루프가 수평하게 배치되어도 무방하다.

도 4는 본 발명의 문형 금속 탐지기에 있어 도 2의 A-A 방향의 단면에 대한 송신코일부에서의 자속밀도 분포를 보여주는 도면이다. (a)는 본 발명의 송신코일부에서의 자속밀도 분포를 보여는 것으로, 자화 전류가 반대로 흐르는 두 개의 폐루프에서의 자속밀도 분포를 보여준다. (b)는 비교를 위하여 종래의 단일 폐루프에서의 자속밀도 분포를 보여주고 있다.

즉, 본 발명의 송신코일부에서의 자속밀도 분포는 종래와 비교하여 폐루프 근방에서 자속밀도가 높은 반면에, 종래의 송신코일부는 폐루프 근방에서 자속밀도가 낮으면서도 주변으로 멀리 확산된 자속밀도 분포를 보여주고 있다.

따라서, 종래의 금속 탐지기에서는 자속밀도가 송신코일부로부터 멀리 확산되어 분포되므로 게이트 바깥에 위치한 금속에 대해서도 오동작이 발생할 수 있으나, 본 발명의 송신코일부에서는 상대적으로 폐루프 근방에서의 자속밀도가 높아 게이트 바깥에 위치한 금속을 감지하게 되는 오작동을 방지할 수 있다.

이러한 송신코일부(120)에는 자화 전류를 인가하기 위한 발진회로부(130)가 연결된다. 발진회로부(130)는 일정한 펄스 신호를 발생시키는 오실레이터와 신호를 증폭하기 위한 증폭기를 포함할 수 있다.

수신코일부(220)는 송신코일부(120)에서 발생된 자기장의 변화를 감지하게 되며, 자기장의 변화에 의해 발생된 유도기전력이 수신코일부(220)에 의해 감지된다.

이러한 수신코일부(220)는 송신코일부(120)와 동일하게 두 개폐의 폐루프로 이루어진 구조이며 송신코일부와 대칭되게 설치된다.

수신코일부(220)에는 수신된 신호를 증폭하기 위한 증폭기(223)가 연결된다.

마이컴(300)은 발진회로부(130)의 작동을 제어하게 되며, 또한 발진회로부(130)의 출력신호와 수신코일부(220)에서 감지된 신호를 서로 비교하여 금속의 감지 여부를 판단한다.

마이컴(300)에는 금속의 감지 상태를 출력할 수 있도록 경고부(310)가 연결되며, 경고부(310)는 주지의 램프(311)나 스피커(312)가 이용될 수 있다.

이와 같이 구성된 본 발명의 제1실시예에 의한 문형 금속 탐지기는 발진회로부(130)를 통해 송신코일부(120)에 구형파 펄스 신호가 인가되며, 송신코일부(120)는 인가된 신호에 따라 하부 및 상부 폐루프(121)(122) 사이에서 자기장이 발생된다.

이때, 금속류가 게이트를 통과하게 되면, 송신코일부(120)에 의해 발생된 자기장은 금속의 통과와 함께 변화하며, 이러한 자기장 변화는 수신코일부(220)에 유도기전력을 발생시킨다.

따라서, 마이컴(300)은 수신코일부(220)에서 증폭기(223)를 통해 증폭된 신호와 발진회로부(130)에서 발생된 두 신호를 비교하여 금속의 통과 유무를 판단할 수 있다. 마이컴(300)은 금속이 감지된 경우에 경고 램프(311) 또는 스피커(312)를 작동하여 금속이 감지되었음을 경고한다.

다음으로 본 발명의 문형 금속 탐지기의 제2실시예에 설명하도록 한다.

<제2실시예>

본 발명의 제2실시예에 의한 문형 금속 탐지기는 두 개의 게이트 프레임(310)(410)과, 이 게이트 프레임(310)(410)에 각각 설치되는 송신코일부(320) 및 수신코일부(420)와, 송신코일부(320)에 자화 전류를 인가하기 위한 발진회로부(330)와, 발진회로부(330)와 수신코일부(420)의 신호를 비교 판단하기 위한 마이컴(500)과, 마이컴(500)에 작동되는 경고부(600)로 구성될 수 있다.

게이트 프레임(310)(410)과, 마이컴(500)과, 경고부(600)는 제1실시예와 동일하게 구성될 수 있으며, 이하 명확한 설명을 위하여 제1실시예와 중복되는 설명은 생략하고 차이점을 중심으로 설명하도록 한다.

본 발명의 제2실시예에서 송신코일부(320)는 두 개의 폐루프가 하나의 유니트를 이루되, 최소한 두 개 이상의 유니트로 구성되는 것을 특징으로 한다.

즉, 하나의 유니트를 이루는 두 개의 폐루프는 자화 전류의 방향이 서로 반대가 되도록 구성되며, 이는 제1실시예와 동일하다.

도 5를 참고하면, 송신코일부(320)는 제1유니트(321), 제2유니트(322), 제3유니트(323), 및 제4유니트(324)가 게이트 프레임(310)과 상하 방향으로 배치된다.

또한, 수신코일부(420)도 송신코일부(320)와 대칭되도록 동일한 숫자의 폐루프 유니트로 구성된다.

송신코일부(320)를 구성하는 폐루프 유니트의 숫자는 게이트 프레임의 크기와 함께 검출하고자 하는 금속의 위치 정확도에 따라 결정될 수 있다.

예를 들어, 게이트를 통과하는 출입자에 대하여 검출하고자 하는 금속의 위치를 상단과 하단만으로 구분하고자 하는 경우에는 송신코일부와 수신코일부를 각각 두 개의 폐루프 유니트만으로 구성할 수가 있다.

도 6을 참고하면, 임의의 n개의 폐루프 유니트로 이루어진 송신코일부(320)에는 발진회로부(330)가 연결된다.

발진회로부(330)는 송신코일부(320)의 각 폐루프 유니트에 인가되는 전원을 증폭하기 위한 증폭기(322a)(...)(322n)와, 각 증폭기(332a)(...)(332n)에 위상 차를 갖는 구형파 펄스 신호를 인가하기 위한 오실레이터(331)로 구성될 수 있다.

수신코일부(420)는 송신코일부(320)와 대칭되도록 동일한 폐루프 유니트(420a)(...)(420n)로 이루어지며, 각 폐루프 유니트에는 감지된 신호를 증폭하기 위한 증폭기(422a)(...)(422n)가 연결된다.

각 증폭기(422a)(...)(422n)에서 증폭된 신호는 마이컴(500)에 전달되며, 마이컴(500)은 발신된 신호와 수신된 신호를 비교하여 금속의 통과 여부를 판단한다.

구체적으로, 마이컴(500)은 각 증폭기(422a)(...)(422n)를 통해 전달된 신호를 디지털 신호로 변환하기 위한 컨버터(530)와, 오실레이터(331)에서 발신된 구형파 펄스 신호와 컨버터(530)를 통해 변환된 디지털 신호를 고속 처리하기 위한 디지털 신호프로세서(520)와, 디지털 신호프로세서(520)를 통해 처리된 오실레이터(331)의 발신 신호와 수신코일부(420)의 각 폐루프 유니트로부터 수신된 신호를 비교 판단하는 제어부(510)로 구성될 수 있다.

마이컴(500)에는 금속의 감지 상태를 출력할 수 있도록 경고부(600)가 연결되며, 경고부(600)는 주지의 램프(610)나 스피커(620)가 이용될 수 있다.

특히, 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 있어 경고부는 상기 게이트 프레임(310) 높이를 따라 배치되는 다수의 경고 램프(610)를 포함하며, 상기 마이컴은 금속이 탐지된 폐루프 유니트 높이에 해당하는 영역의 경고 램프만을 작동하는 것을 특징으로 한다.

즉, 게이트 사이의 특정 높이로 금속이 통과하는 경우에는 그 높이에 해당하는 수신코일부(420)의 폐루프 유니트에서만 자기장 변화가 감지되며, 이는 마이컴(500)에 의해 비교 판단된다. 따라서, 마이컴(500)은 금속이 탐지된 폐루프 유니트 높이에 해당하는 영역의 경고 램프만을 작동하여 금속이 탐지된 위치를 알려준다.

이때, 마이컴(500)은 특정 경고 램프만을 점멸하여 금속이 탐지된 위치를 알려줄 수도 있으며, 또한 스피커(620)를 통해 그 위치가 음성으로 출력될 수 있다.

이상과 같은 본 발명의 문형 금속 탐지기는 자화 전류에 의해 자기장을 발생시키는 송신코일부와 자기장 변화를 감지하기 위한 수신코일부가 서로 대칭되며, 코일부는 자화 전류의 방향이 반대가 되도록 구성된 두 개의 폐루프가 하나의 폐루프 유니트를 구성함으로써, 송신코일과 수신코일 사이의 게이트를 따라 자속밀도 분포가 높으면서도 게이트 바깥으로의 자속밀도 분포가 최소가 되어 금속 탐지기 바깥의 금속에 의한 오동작을 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 문형 금속 탐지기는 두 개의 폐루프로 이루어진 코일 유니트를 나란히 배열함으로써, 게이트를 통과하는 금속의 위치를 알려줄 수 있어 검색 효율을 높일 수 있는 효과가 있는 발명인 것이다.

Claims (3)

1. 평행하게 수직 설치된 두 개의 게이트 프레임과;

   상기 두 게이트 프레임 중 어느 하나에 설치되며, 자화 전류의 방향이 서로 반대가 되도록 연결된 두 개의 폐루프로 이루어진 송신코일부와;

   상기 송신코일부에 자화 전류를 인가하기 위한 발진회로부와;

   상기 두 게이트 프레임 중 상기 송신코일부의 반대측에 설치되며, 상기 송신코일부와 대칭되도록 두 개의 폐루프로 이루어진 수신코일부와;

   상기 수신코일부의 신호를 수신하여 상기 발진회로부에서 발생된 신호를 비교 판단하기 위한 마이컴과;

   상기 마이컴에 연결되어 시각 또는 청각 신호를 출력하는 경고부를 포함하는 것을 특징으로 하는 문형 금속 탐지기.
2. 평행하게 수직 설치된 두 개의 게이트 프레임과;

   상기 두 게이트 프레임 중 어느 하나에 설치되며, 자화 전류의 방향이 서로 반대가 되도록 연결된 두 개의 폐루프가 하나의 유니트를 이루되, 최소한 두 개 이상의 유니트가 게이트 프레임의 상하 방향으로 배치되는 송신코일부와;

   상기 두 게이트 프레임 중 상기 송신코일부의 반대측에 설치되며, 상기 송신코일부와 대칭되도록 동일 유니트의 폐루프 쌍으로 이루어진 수신코일부와;

   상기 송신코일부의 각 유니트에 자화 전류를 인가하기 위한 발진회로부와;

   상기 수신코일부의 각 유니트로부터 신호를 수신하여 상기 발진회로부의 각 유니트로부터 전달된 신호를 비교 판단하기 위한 마이컴과;

   상기 마이컴에 연결되어 시각 또는 청각 신호를 출력하는 경고부를 포함하는 것을 특징으로 하는 문형 금속 탐지기.
3. 제2항에 있어서, 상기 경고부는 상기 게이트 프레임 높이를 따라 배치되는 다수의 경고 램프를 포함하며, 상기 마이컴은 금속이 탐지된 폐루프 유니트 높이에 해당하는 영역의 경고 램프만을 작동하는 것을 특징으로 하는 문형 금속 탐지기.

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