DE19639044A1

DE19639044A1 - Detection of objects with measuring signals in region e.g. door frame to be tested are radiated

Info

Publication number: DE19639044A1
Application number: DE19639044A
Authority: DE
Inventors: Helmut Keller
Original assignee: Vallon GmbH
Current assignee: Vallon GmbH
Priority date: 1995-03-23
Filing date: 1996-09-23
Publication date: 1998-03-05

Abstract

The method is carried out with the measuring signals transmitted in a region under test, by transmitting units arranged spatially displaced. The signals are influenced by possible objects present in the region and are received by receiving units arranged spatially displaced. The measuring signals are radiated simultaneously as pulse signals with respectively different pulse patterns. The pulse sequences are scanned by an electronic measuring unit and are evaluated with scanning patterns which correspond to the different transmitted signals. An arrangement including several elements arranged spatially displaced, is provided with several separately controllable regions, for the production of electrical or magnetic fields. The elements on one side are transmitter elements and on the other side receiver elements. Which for the detection of objects are controllable or monitorable across an electronic measuring unit. Several elements (5,6) are controlled simultaneously with pulse sequences of different pulse pattern, and that the pulse sequences received with these and the remaining elements scanned, and evaluated with scanning patterns which correspond to the different transmitter elements.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Detektion von Gegenständen gemäß der Gattung des Anspruchs 1 sowie eine Meßeinrichtung gemäß der Gattung des Anspruchs 7.The invention relates to a method for the detection of Objects according to the genus of claim 1 and a Measuring device according to the preamble of claim 7.

Im Rahmen der Sicherheitsüberwachung auf Flughäfen werden Torrahmen verwendet, die in den Rahmenseitenteilen Spulenanordnungen zur Metalldetektion aufweisen. Personen, die durch den Torrahmen hindurchgehen, können daraufhin überprüft werden, ob diese Personen metallische Gegenstände mitführen. Wird ein metallischer Gegenstand erkannt, so löst die mit der Spulenanordnung des Torrahmens in Verbindung stehende Meßeinrichtung ein akustisches und/oder visuelles Signal aus.As part of security surveillance at airports Goal frame used in the frame side panels Have coil arrangements for metal detection. People, that go through the goal frame, can then be checked whether these people have metallic objects carry along. If a metallic object is recognized, it loosens connected to the coil arrangement of the goal frame standing measuring device an acoustic and / or visual Signal off.

Um nicht nur das Vorhandensein eines metallischen Gegenstandes feststellen zu können, sondern auch eine Aussage darüber machen zu können, wo sich der festgestellte metallische Gegenstand in dem vom Torrahmen umschlossenen Raum befindet, kann die Spulenanordnung in unterschiedliche, separat ansteuerbare Bereiche unterteilt werden. Die Sendespulen und Empfangsspulen der unterschiedlichen Bereiche können dann separat angesteuert bzw. ausgewertet werden, so daß festgestellt werden kann, in welchem räumlichen Bereich sich ein detektierter metallischer Gegenstand befindet. Die Ansteuerung der unterschiedlichen Sendespulen kann bei einer solchen Spulenanordnung zeitlich versetzt erfolgen, um auf diesem Wege eine räumliche Zuordnung bezüglich der empfangenen Meßsignale zu ermöglichen. Die zeitlich versetzte Ansteuerung der unterschiedlichen Sendespulen hat jedoch den Nachteil, daß immer nur gerade der räumliche Bereich innerhalb des Torrahmens überwacht wird, dessen zugehörige Sendespule gerade angesteuert wird. Bewegt sich eine Person relativ schnell durch den Torrahmen hindurch, so kann ein mitgeführter metallischer Gegenstand möglicherweise nicht erkannt werden, da er durch einen räumlichen Bereich hindurch bewegt wurde, dessen zugehörige Sendespulen gerade nicht angesteuert wurden. Sollen zum Beispiel in einem Raum 5 Metalldetektoren mit je 20 Spulen verwendet werden, so reduziert sich die Pulswiederholrate einer jeden Spule um den Faktor 5 × 20 = 100 bzgl. der einer Einzelspulenanordnung. Das Nutz/Störverhältnis verschlechtert sich dabei um den Faktor √100 = 10.Not just the presence of a metallic To be able to determine the object, but also a statement to be able to do where the determined metallic object in the one enclosed by the goal frame The coil arrangement can be divided into different separately controllable areas. The Transmitting coils and receiving coils of the different areas can then be controlled or evaluated separately, so that it can be determined in which spatial area there is a detected metallic object. The Activation of the different transmitter coils can be done with one such coil arrangement take place at different times in order to this way a spatial assignment with regard to the to enable received measurement signals. The staggered Control of the different transmitter coils has the Disadvantage that only the spatial area is monitored within the goal frame, its associated Transmitter coil is currently being driven. A person is moving relatively quickly through the goal frame, so a metallic object carried may not can be recognized because it passes through a spatial area was moved, the associated transmitter coils just not were driven. For example, in a room 5 Metal detectors with 20 coils each are used, so the pulse repetition rate of each coil is reduced by Factor 5 × 20 = 100 with respect to that of a single coil arrangement. The useful / interference ratio deteriorates by the Factor √100 = 10.

Ein bekanntes Meßverfahren mit elektronischer Objektanalyse ist aus der Fachzeitschrift Frequenz, 22 (1968) 10, S. 300- 305 in dem Artikel "Ein neuartiges Metallsuchgerät nach dem Pulsverfahren für große Geländeflächen mit elektronischer Objektanalyse- und auswahl" beschrieben.A well-known measuring method with electronic object analysis is from the journal Frequency, 22 (1968) 10, p. 300- 305 in the article "A novel metal detector according to Pulse method for large terrain with electronic Object analysis and selection ".

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Detektion von Gegenständen anzugeben, mit dem räumlich versetzt angeordnete Sendeelementen gleichzeitig ansteuerbar sind, wobei die Empfangssignale empfangsseitig dennoch den verschiedenen Sendeelementen zugeordnet werden können.The invention has for its object a method for Specify detection of objects with the spatially staggered transmission elements can be controlled simultaneously are, the reception signals on the reception side nevertheless can be assigned to different transmission elements.

Die Lösung dieser Aufgabe erhält man durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale. Die beispielsweise in einem Torrahmen räumlich versetzt und vorzugsweise auch überlappend angeordneten Sendeelemente, wie beispielsweise Spule oder Kondensatorplatte, werden mit Pulsfolgen unterschiedlicher Pulsmuster gleichzeitig angesteuert. Die empfangenen Meßsignale werden abgetastet und digitalisiert. Wird eine Sendespule oder ein Kondensator beispielsweise mit einer Pulsfolge angesteuert, die aufeinanderfolgend einen ersten positiven Impuls, einen zweiten positiven Impuls, einen dritten negativen Impuls und einen vierten negativen Impuls aufweist, so kann empfangsseitig durch geeignete Gewichtung der vier Meßwerte mit dem selben Muster eine Bewertung der Meßsignale, die von dieser Sendespule bzw. Sendekondensator herrühren, erfolgen. Die gesendeten Pulsfolgen können ein binär codiertes Pulsmuster aufweisen, und zwar in der Weise, daß jeder Sendespule bzw. jedem Sendekondensator ein charakteristisches Pulsmuster zugeordnet ist. Durch die Binärcodierung der von den Sendeelementen abgestrahlten Signale läßt sich eine empfangsseitige Zuordnung der Meßsignale zu den unterschiedlichen Sendeelementen und somit zu den zugehörigen räumlichen Bereichen innerhalb des Torrahmens vornehmen.The solution to this problem is obtained by the in claim 1 specified characteristics. For example in a goal frame spatially offset and preferably also overlapping arranged transmission elements, such as coil or Capacitor plate, are different with pulse trains Pulse patterns controlled simultaneously. The received Measurement signals are sampled and digitized. Will one Transmitter coil or a capacitor, for example with a Pulse sequence controlled, the successive a first positive impulse, a second positive impulse, one third negative pulse and a fourth negative pulse has at the receiving end by suitable weighting an evaluation of the four measured values with the same pattern Measuring signals from this transmitter coil or transmitter capacitor originate, take place. The pulse sequences sent can be a have binary coded pulse patterns, in such a way that that each transmitter coil or transmitter capacitor characteristic pulse pattern is assigned. Through the Binary coding of those emitted by the transmission elements Signals can be assigned at the receiving end Measurement signals to the different transmission elements and thus to the associated spatial areas within the Make the goal frame.

Besonders vorteilhaft ist es, die Pulsfolgen aus einer Folge von 2ⁿ (n = 1, 2, . . . ) Doppelimpulsen zusammenzustellen, wobei jeder Doppelimpuls aus einem positiven und einem negativen Einzelimpuls besteht. Dies hat den Vorteil, daß sich eine besonders einfache Zuordnung der Meßsignale eines Empfangselements zu den Sendeelementen ergibt. Die gesamte Pulsfolge hat eine gleiche Anzahl von positiven und negativen Einzelimpulsen.It is particularly advantageous to compose the pulse sequences from a sequence of 2 ⁿ (n = 1, 2,...) Double pulses, each double pulse consisting of a positive and a negative single pulse. This has the advantage that there is a particularly simple assignment of the measurement signals of a receiving element to the transmitting elements. The entire pulse train has an equal number of positive and negative individual pulses.

Der Erfindung liegt auch die Aufgabe zugrunde, eine Meßeinrichtung mit Sende- und Empfangsspulen- oder kondensatoren anzugeben, mit der die Sendeelemente mit unterschiedlichen Pulsfolgen ansteuerbar sind und die empfangenen Meßsignale den unterschiedlichen Sendeelementen zugeordnet werden können.The invention is also based on the object Measuring device with transmitting and receiving coil or specify capacitors with which the transmission elements with different pulse sequences can be controlled and the received measurement signals the different transmission elements can be assigned.

Die Lösung dieser Aufgabe erhält man durch die im Anspruch 6 angegebenen Merkmale. Jedem Empfangselement, Spule oder Kondensatorplatte, ist eine Abtastschaltung zugeordnet, die aus dem empfangenen Signal einen oder mehrere Abtastwerte erzeugt. Über einen Multiplexer lassen sich die Abtastwerte nach einer A/D-Umwandlung in einem Mikroprozessor verarbeiten und können visuell und akustisch angezeigt werden.The solution to this problem is obtained by the in claim 6 specified characteristics. Any receiving element, coil or Capacitor plate, a sampling circuit is associated with that one or more samples from the received signal generated. The sampling values can be obtained via a multiplexer Process in a microprocessor after an A / D conversion and can be displayed visually and acoustically.

Verfahren und Vorrichtung erlauben somit das Erkennen von Metallgegenständen als auch von Kunststoffgegenständen.The method and device thus allow the detection of Metal objects as well as plastic objects.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.The invention is described below with reference to the drawing illustrated embodiments explained in more detail.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 einen Torrahmen mit in seinen Rahmenseiten kreuzweise angeordneten Sende-/Empfangsspulen, Fig. 1 shows a door frame with crosswise arranged in its frame sides transmitting / receiving coil,

Fig. 2 die Seitenansicht des Torrahmens von Fig. 1, Fig. 2 shows the side view of the door frame of FIG. 1,

Fig. 3 die Schmalseite einer Rahmenseite des Torrahmens von Fig. 1, Fig. 3 shows the narrow side of a frame side of the door frame of FIG. 1,

Fig. 4 einzelne Spulenformen, die für die Sende-/ Empfangsspulen im Torrahmen gemäß Fig. 1 verwendbar sind, Fig. 4 individual coil forms which are suitable for transmitting / receiving coil in the goal frame according to FIG. 1,

Fig. 5 einen Torrahmen mit einer Spulenanordnung aus überlappenden Sende-/Empfangsspulen, Fig. 5 shows a door frame with a coil assembly from overlapping transmitting / receiving coil,

Fig. 6 die Seitenansicht des Torrahmens von Fig. 5, Fig. 6 is a side view of the door frame of FIG. 5,

Fig. 7 die Schmalseite einer Rahmenseite des Torrahmens von Fig. 5, Fig. 7, the narrow side of a frame side of the door frame of FIG. 5,

Fig. 8 eine Flachspule, wie sie im Torrahmen gemäß Fig. 5 verwendet ist, Fig. 8 is a flat coil, as it is used in the goal frame according to FIG. 5,

Fig. 9 ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Meßein richtung, Fig. 9 is a block diagram of the device according to the invention MESSEIN,

Fig. 10 eine aus vier Doppelimpulsen bestehende Impuls folge zur Ansteuerung einer Sendespule und Fig. 10 is a pulse consisting of four double pulses for driving a transmitter coil and

Fig. 11 eine tragbare Flachspulenanordnung in der Drauf sicht und in der Seitenansicht. Fig. 11 is a portable flat coil assembly in the top view and in side view.

In den Figuren wird ein Ausführungsbeispiel mit Spulen zu Erkennung von Metallteilen beschrieben. In analoger Weise kann an Stelle der Spulen Kondensatorplatten Verwendung finden.An embodiment with coils is shown in the figures Detection of metal parts described. In an analogous way can use capacitor plates instead of the coils Find.

Der in Fig. 1 dargestellte Torrahmen 1 besteht aus zwei Rahmenseiten 2, 3 und einem oberen Rahmenteil 4. In der linken Rahmenseite 2 sind jeweils als Sendespulen dienende Spulen 5, 6 angeordnet, während sich in der rechten Rahmenseite 3 als Empfangsspulen dienende Spulen 7, 8 befinden, die gleichermaßen wie die Spulen 5, 6 kreuzweise und überlappend angeordnet sind. Die Spulen jeder Seite sind nicht nur kreuzweise angeordnet, sondern stehen auch orthogonal aufeinander, d. h. daß beispielsweise die Spule 5 flach in der Rahmenseite 2 einliegt, während die Spule 6 zur Spule 5 senkrecht steht und die Spule 5 umgreift. Mögliche Spulenformen sind in Fig. 4 angegeben.The goal frame 1 shown in Fig. 1 consists of two frame sides 2, 3 and an upper frame part 4. Coils 5 , 6 serving as transmitting coils are arranged in the left side of the frame 2 , while coils 7 , 8 serving as receiving coils are located in the right side of the frame 3 , which are arranged crosswise and overlapping in the same way as the coils 5 , 6 . The coils on each side are not only arranged crosswise, but are also orthogonal to one another, ie, for example, the coil 5 lies flat in the frame side 2 , while the coil 6 is perpendicular to the coil 5 and engages around the coil 5 . Possible coil shapes are shown in Fig. 4.

In Fig. 9 sind die Spulen 5, 6 der Einfachheit halber als Sendespulen dargestellt und die Spulen 7, 8 als Empfangsspulen. Grundsätzlich können jedoch beide Spulen 5, 6 und 7, 8 als Sendespulen und als Empfangsspulen verwendet werden, sofern entsprechende Ansteuerungsmittel und Meßeinrichtungen den Spulen zugeordnet sind. So kann beispielsweise von einer zunächst als Sendespule abgestrahltes Signal als Meßsignal in dieser Spule empfangen werden, wenn die selbe Spule sowohl mit einer Spulenansteuerung 15 und mit einem Signalverstärker 16 und den weiteren zur Auswertung erforderlichen Einrichtungen verbunden ist. Der Einfachheit halber wurde auf eine zeichnerische Darstellung dieser Doppelfunktion als Sende- und Empfangsspulen in Fig. 9 verzichtet. In FIG. 9, the coils 5 , 6 are shown as transmission coils for the sake of simplicity and the coils 7 , 8 as reception coils. In principle, however, both coils 5 , 6 and 7 , 8 can be used as transmission coils and as reception coils, provided that appropriate control means and measuring devices are assigned to the coils. For example, a signal initially emitted as a transmission coil can be received as a measurement signal in this coil if the same coil is connected both to a coil control 15 and to a signal amplifier 16 and the other devices required for evaluation. For the sake of simplicity, a graphic representation of this double function as transmitting and receiving coils has been omitted in FIG. 9.

In den Fig. 2 und 3 ist die Ausrichtung der Spulen in unterschiedlichen Ansichten nochmals dargestellt.In FIGS. 2 and 3 the orientation of the coils is shown in different views again.

Der in Fig. 5 dargestellte Torrahmen 1 enthält ebenfalls überlappende Sendespulen 9, 10 bzw. Empfangsspulen 11, 12. Die Spulen 9, 11 können als Flachspulen bezeichnet werden, während die Sendespule 10 und die Empfangsspule 12 als dazu orthogonal ausgerichtete Toroidspulen ausgeführt sind. In Fig. 5 sind zwar nur jeweils eine Sendespule 10 und eine Empfangsspule 12 dargestellt, jedoch sind über die gesamte Länge der Rahmenseiten 2, 3 jeweils mehrere Toroidspulen verteilt angeordnet.The goal frame 1 shown in FIG. 5 also contains overlapping transmission coils 9 , 10 and reception coils 11 , 12 . The coils 9 , 11 can be referred to as flat coils, while the transmitting coil 10 and the receiving coil 12 are designed as toroidal coils oriented orthogonally to them. In Fig. 5, although only one transmitter coil 10 and a receiving coil 12 are shown, but the frame sides 2, 3 are each distributed more toroidal coils are arranged over the entire length.

In Fig. 6 ist keine Toroidspule dargestellt, während Fig. 7 nur eine Toroidspule in Form der Empfangsspule 12 zeigt.No toroidal coil is shown in FIG. 6, while FIG. 7 shows only a toroidal coil in the form of the receiving coil 12 .

In Fig. 8 ist eine als Flachspule ausgebildete Sendespule 9 bzw. Empfangsspule 11 dargestellt. Die Toroidspulen - Sende spule 10 und Empfangsspule 12 - sind zur Erzeugung des senkrechten Feldverlaufs im Durchgangsbereich 13 des Torrahmens 1 verantwortlich, während die als Flachspulen ausgebildeten Sendespulen 9 insbesondere zur Erzeugung einer horizontalen Feldkomponente im Durchgangsbereich 13 dienen.In FIG. 8 is a formed as a flat coil or transmission coil 9 receiving coil 11 is shown. The toroidal coils - transmitting coil 10 and receiving coil 12 - are responsible for generating the vertical field profile in the passage area 13 of the goal frame 1 , while the transmitting coils 9 designed as flat coils are used in particular for generating a horizontal field component in the passage area 13 .

Das in Fig. 9 dargestellte Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Meßeinrichtung besitzt mehrere Sende-/Emp fangseinrichtungen, die jeweils aus einer Spulenansteuerung 15, Sende- und Empfangsspulen 5, 6 bzw. 7, 8, einem Signalverstärker 16 und einer Abtastschaltung 17 bestehen. Die Abtastschaltungen 17, die im einfachsten Fall als Sample-and-Hold-Schaltungen ausgeführt werden, sind ausgangsseitig mit einem Multiplexer 18 verbunden, der die Abtastwerte über einen Analog-Digitalwandler 19 an einen Mikroprozessor 20 weitergibt. Dieser wertet die digitalisierten Abtastwerte aus und leitet daraus ein Meßergebnis ab, welches visuell und/oder akustisch mittels einer Anzeigeeinrichtung 21 angezeigt werden kann. The block diagram shown in Fig. 9 of the measuring device according to the invention has a plurality of transmitting / receiving devices, each consisting of a coil control 15 , transmitting and receiving coils 5 , 6 and 7 , 8 , a signal amplifier 16 and a sampling circuit 17 . The sampling circuits 17 , which in the simplest case are designed as sample-and-hold circuits, are connected on the output side to a multiplexer 18 , which forwards the samples via an analog-digital converter 19 to a microprocessor 20 . This evaluates the digitized samples and derives a measurement result therefrom, which can be displayed visually and / or acoustically by means of a display device 21 .

Es sind in Fig. 9 nur die erste und die letzte Sende-/Emp fangseinrichtung dargestellt. Insgesamt sind so viele Sende- und Empfangseinrichtungen vorhanden, wie Spulen 5, 6 und 7, 8 in dem Torrahmen angeordnet sind. Über den Multiplexer 18 werden die gleichzeitig an den Abtastschaltungen 17 anliegenden Abtastwerte im Zeitmultiplexverfahren an den Analog-Digitalwandler 19 weitergegeben. Die Steuerung der Spulenansteuerungen 15 und der weiteren Einrichtungen der Meßeinrichtung wird von einer zentralen Steuerung 22 übernommen, die zu diesem Zweck über Steuerleitungen, die mit unterbrochenen Linien dargestellt sind, mit den unterschiedlichen Einrichtungen verbunden ist.Only the first and the last transmitting / receiving device are shown in FIG. 9. There are a total of as many transmitting and receiving devices as coils 5 , 6 and 7 , 8 are arranged in the goal frame. Via the multiplexer 18 , the samples present at the sampling circuits 17 at the same time are forwarded to the analog-digital converter 19 in time-division multiplexing. The control of the coil controls 15 and the other devices of the measuring device is taken over by a central controller 22 , which for this purpose is connected to the different devices via control lines, which are shown with broken lines.

Fig. 10 zeigt den zeitlichen Verlauf einer Pulsfolge, mit der eine Sendespule 5 angesteuert werden kann. Die Pulsfolge besteht aus vier Doppelimpulsen, wobei jeder Doppelimpuls aus einem positiven und einem negativen Einzelimpuls 22, 23 besteht. Ein Doppelimpuls, der mit einem positiven Einzelimpuls 22 beginnt, wird als positiver Doppelimpuls pD bezeichnet, während ein Doppelimpuls, der mit einem negativen Einzelimpuls beginnt, als negativer Doppelimpuls nD bezeichnet ist. Die dargestellte Pulsfolge lautet somit: pD - pD - nD - nD. Außerdem muß die Bedingung erfüllt sein, daß bei zwei unterschiedlichen Pulsfolgen an der Hälfte der Stellen übereinstimmende Doppelimpulse und an der Hälfte der Stellen nicht übereinstimmende Doppelimpulse auftreten. Fig. 10 shows the temporal profile of a pulse sequence can be controlled with a transmitting coil 5. The pulse sequence consists of four double pulses, each double pulse consisting of a positive and a negative single pulse 22 , 23 . A double pulse that begins with a positive single pulse 22 is referred to as a positive double pulse pD, while a double pulse that begins with a negative single pulse is referred to as a negative double pulse nD. The pulse sequence shown is therefore: pD - pD - nD - nD. In addition, the condition must be met that, in the case of two different pulse sequences, double pulses which match at half of the positions and double pulses which do not match at half of the positions occur.

An einem vereinfachten Beispiel soll nachfolgend die unterschiedliche Binärcodierung der Pulsfolgen erläutert werden.Using a simplified example, the different binary coding of the pulse sequences explained will.

example

In einem Torrahmen sollen vier Sendespulen und vier Empfangsspulen angeordnet sein. Die Sendespulen werden mit den nachfolgend angegebenen Pulsfolgen beaufschlagt:In a goal frame four transmit coils and four Reception coils can be arranged. The transmit coils are with the pulse sequences specified below:

1. Transmitter coil: pD - pD - pD - pD
2. Transmitter coil: pD - nD - pD - nD
3. Transmitter coil: pD - pD - nD - nD
4. Transmitter coil: pD - nD - nD - pD.

Mittels der Abtastschaltung 17 wird die Impulsantwort, die von den Empfangsspulen 7, 8 empfangen wurde, abgetastet.The impulse response received by the receiving coils 7 , 8 is scanned by means of the scanning circuit 17 .

Die nachfolgenden Tabellen 1 und 2 geben zum einen die Abtastwerte M_ik an (Tabelle 1) und andererseits ein Berechnungsschema für die Berechnung der Sende-Empfangs pfadwerte aus den Abtastwerten (Tabelle 2). In Tabelle 2 sind die Sende-Empfangspfadwerte mit SEP_ik gekennzeichnet.Tables 1 and 2 below indicate the sample values M _ik (Table 1) and, on the other hand, a calculation scheme for calculating the transmit / receive path values from the sample values (Table 2). In Table 2, the transmit / receive path _{values are} marked with SEP _ik .

Bei der Tabelle 1 bedeutet M_ik, die Meßspannung an der Abtastschaltung der i-ten Sende-/Empfangseinrichtung nach dem k-ten Doppelpuls. So enthält z. B. M_3,2 den Spannungswert am Ausgang der Abtastschaltung der dritten Sende-/Emp fangseinrichtung nach dem zweiten Doppelpuls.In Table 1, M _ik means the measuring voltage at the scanning circuit of the i-th transceiver after the k th double pulse. For example, B. M _3.2 the voltage value at the output of the sampling circuit of the third transmitting / receiving device after the second double pulse.

In Tabelle 2 bezeichnet SEP_i,k den Sende-Empfangspfad, der durch die i-te Sendespule und die k-te Empfangsspule gebildet wird. So enthält z. B. der Wert SEP_3,2 die Information, die durch Sendeimpulse der zweiten Spule und Abtastwerte der dritten Spule gebildet wird. Die unter den in der Tabelle 2 angegebenen Sendespulen aufgeführten Vorzeichenfolgen z. B. (+-+-), geben die Vorzeichen der Doppelimpulse der jeweiligen Pulsfolge an.In Table 2, SEP _{i, k} denotes the transmission-reception path which is formed by the i-th transmission coil and the k-th reception coil. For example, B. the value SEP _3.2, the information that is formed by transmission pulses of the second coil and samples of the third coil. The sign sequences listed under the transmitter coils listed in Table 2 z. B. (+ - + -) indicate the signs of the double pulses of the respective pulse train.

Befindet sich im Durchgangsbereich des Torrahmens kein metallischer Gegenstand, so ergeben alle Abtastwerte insgesamt ein Null-Signal. Sobald jedoch ein metallischer Gegenstand in den vom Feld durchfluteten Bereich des Torrahmens gebracht wird, verändern sich insbesondere die Sende-Empfangspfadwerte im Bereich der Sende-Empfangpfade, in denen sich der metallische Gegenstand befindet, so daß daraus auch abgeleitet werden kann, wo sich der metallische Gegenstand befindet. There is no in the passage area of the goal frame metallic object, so all samples result a total of a zero signal. However, once a metallic Object in the area of the The goal frame is brought, change in particular Transmit-receive path values in the area of the transmit-receive paths, in which is the metallic object, so that from it can also be derived where the metallic Object is located.

Es wird ausdrücklich darauf hingewiesen, daß der Erfindungsgegenstand nicht nur in Torrahmen zur Personenkontrolle Verwendung finden kann sondern beispielsweise auch an bewegten Metalldetektoren, mit denen im Erdreich befindliche metallische Gegenstände detektiert werden können. Die Spulenanordnung befindet sich dann in einem einzigen Tragerahmen, wobei die Spulen vorzugsweise sowohl als Sendespulen und als Empfangsspulen verwendet werden. Eine solche Spulenanordnung, die auch als Flachspulenanordnung bezeichnet werden kann, zeigt Fig. 11.It is expressly pointed out that the subject of the invention can be used not only in goal frames for personal control but also, for example, on moving metal detectors with which metallic objects in the ground can be detected. The coil arrangement is then located in a single support frame, the coils preferably being used both as transmit coils and as receive coils. Such a coil arrangement, which can also be referred to as a flat coil arrangement, is shown in FIG. 11.

Das oben anhand eines Metalldetektors beschriebene Verfahren kann in analoger Weise mit anderen Sende- und Empfangseinrichtungen durchgeführt werden. Anstelle der Spulen können als Sende- und Empfangseinrichtungen auch Kondensatorplatten Verwendung finden, um ein elektrisches Feld in dem zu untersuchenden Bereich zu erzeugen. Dabei können die Kondensatorplatten mit Pulsfolgen angesteuert werden, die wie oben beschrieben unterschiedliche Pulsmuster aufweisen. Grundsätzlich können auch andere Sende- und Empfangseinrichtungen mit entsprechenden Pulsfolgen beaufschlagt und in der oben beschriebenen Weise abgetastet und ausgewertet werden. Bei der Verwendung von Kondesatorplatten, die an die Stelle der beispielsweise in Fig. 11 dargestellten Flachspulen treten, sind die in der Draufsicht (Fig. 11a) dargestellten Anschlüsse mit den beiden Kondensatorplatten verbunden. Die Seitenansicht (Fig. 11b) stellt dann zweilagig mit Kupfer kaschierte Platten dar, wobei das Trägermaterial das Dielektrikum bildet. Es ist auch möglich, eine Multilayerplatte mit verschiedenen Kupferlagen als Kondensatorplatten zu verwenden. Bei beiden Varianten können auf jeder Platte ein oder mehrere Kondensatoren elektrisch getrennt angeordnet sein.The method described above with the aid of a metal detector can be carried out in an analogous manner with other transmitting and receiving devices. Instead of the coils, capacitor plates can also be used as transmitting and receiving devices in order to generate an electric field in the area to be examined. The capacitor plates can be controlled with pulse sequences which have different pulse patterns as described above. In principle, other transmission and reception devices can also be subjected to corresponding pulse sequences and can be scanned and evaluated in the manner described above. When using capacitor plates, which take the place of the flat coils, for example shown in FIG. 11, the connections shown in the top view ( FIG. 11a) are connected to the two capacitor plates. The side view ( FIG. 11b) then shows two-layer plates clad with copper, the carrier material forming the dielectric. It is also possible to use a multilayer plate with different copper layers as capacitor plates. In both variants, one or more capacitors can be arranged on each plate in an electrically separate manner.

Claims

1. A method for the detection of objects, in which measuring signals are emitted into a region to be examined by spatially offset transmitting devices, the measuring signals being influenced by an object which may be present in the area and received by means of spatially offset receiving devices, characterized in that the Measurement signals are emitted simultaneously as pulse sequences, each with different pulse patterns, and that the received pulse sequences are scanned by measuring electronics and evaluated with scanning patterns which correspond to the pulse patterns of the different transmission signals.

2. A method for metal detection according to claim 1, characterized in that an arrangement comprising a plurality of spatially staggered elements is provided with a plurality of separately controllable areas for generating electrical or magnetic fields, the elements on the one hand transmitting elements and on the other hand receiving elements for detection of objects can be controlled or queried individually via measuring electronics, that several elements ( 5 , 6 ) with pulse sequences of different pulse patterns are activated simultaneously and that the pulse sequences received with these and the other elements are scanned and evaluated with scanning patterns which correspond to the pulse patterns of the pulse sequence correspond to the different transmission elements ( 5 , 6 ).

3. The method according to any one of claims 1 or 2, characterized in that the pulse pattern of the transmission-side pulse sequences consist of several successive double pulses, a double pulse consisting of a positive and a temporally offset negative single pulse ( 22 ; 23 ).

4. The method according to claim 3, characterized in that Double impulses within a pulse train with a negative single pulse begin as negative double pulse (nD) are called, while double pulses with a positive single impulse begin as positive double impulse (pD) are called, and that to a pulse train characteristic pulse patterns belonging to a individual sequence of positive and negative double impulses is characterized.

5. The method according to claim 4, characterized in that the different pulse sequences differently binary coded Have pulse trains.

6. The method according to any one of the preceding claims, characterized characterized that several, synchronized Detection systems, each with several different ones Pulse sequences are controlled so that a mutual Influencing is prevented.

7. Measuring device with transmitting and receiving elements arranged in a goal frame for carrying out the method according to claim 1, characterized in that each element serving as a transmitter ( 5 , 6 ) is assigned a control ( 15 ) that the control ( 15 ) of a Central control unit ( 22 ) is controlled so that the transmitting element ( 5 , 6 ) as a receiving element ( 7 , 8 ) assigned elements deliver the respectively received signal to a sampling circuit ( 17 ) which samples the received signal with a sampling pattern which corresponds to the transmission-side pulse pattern Corresponds to the fact that the sampling circuits ( 17 ) assigned to the receiving elements ( 7 , 8 ) are connected on the output side to the input of a multiplexer ( 18 ) which transmits the sampling values of the sampling circuits ( 17 ) in time-division multiplexing via an analog-digital converter ( 19 ) to a processor ( 20 ), which evaluates the samples and supplies the measurement result to a display device ( 21 ).