(57)【要約】本発明は、プラットフォーム１１に取り付けられ、送信コイル１２および別個の受信コイル１３を含む誘導センサを有する検出ヘッドを備えたデュアル検出器に関し、送信コイル１２および受信コイル１３はそれぞれループを形成し、地中探知レーダ６０は、送信アンテナ６１および受信アンテナ６２を含み、送信アンテナ６１および受信アンテナ６２はそれぞれ、送信コイルおよび受信コイル１２、１３のループの１つの中心に収容されており、送信アンテナ６１および受信アンテナ６２は、誘導センサ１２との干渉を制限するために、１ミクロンの最大厚さｅを有する。【選択図】図４
2021507226.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘導センサと、
送信アンテナ（６１）および受信アンテナ（６２）を含む地中探知レーダ（６０）と、
を含む検出ヘッドを備えたデュアル検出器（１）であって、
前記検出器は、前記誘導アンテナ（１２）との相互作用を制限するために、前記送信アンテナ（６１）および前記受信アンテナ（６２）が１ミクロン以下の厚さ（ｅ）を有することを特徴とする、
デュアル検出器（１）。
【請求項２】
前記送信アンテナ（６１）および前記受信アンテナ（６２）の前記厚さ（ｅ）が１００ナノメートル以上である、請求項１に記載のデュアル検出器（１）。
【請求項３】
前記送信アンテナ（６１）および前記受信アンテナ（６２）の前記厚さ（ｅ）が２００ｎｍに等しい、請求項１または２に記載のデュアル検出器（１）。
【請求項４】
前記誘導センサ（１２、１３）は、互いに別個の送信コイル（１２）および受信コイル（１３）を含み、前記送信コイル（１２）および前記受信コイル（１３）はそれぞれループを形成し、前記送信アンテナ（６１）および前記受信アンテナ（６２）はそれぞれ、前記送信コイル（１２）の前記ループおよび前記受信コイル（１３）の前記ループのうち１つの中心に収容されている、請求項１〜３のいずれか一項に記載のデュアル検出器（１）。
【請求項５】
前記誘導センサ（１２、１３）は、巻線を含む互いに異なる送信コイル（１２）および受信コイル（１３）を含み、前記送信コイル（１２）は、前記受信コイル（１３）よりも巻数が多い、請求項１〜４のいずれか一項に記載のデュアル検出器（１）。
【請求項６】
前記誘導センサ（１０）は、プラットフォーム（１１）がプリント回路を形成するように前記プラットフォーム上に直接印刷されている、請求項１〜４のいずれか一項に記載のデュアル検出器（１）。
【請求項７】
前記誘導センサ（１２、１３）は、互いに異なる送信コイル（１２）および受信コイル（１３）を含み、前記送信コイル（１２）および前記受信コイル（１３）は同極である、請求項１〜６のいずれか一項に記載のデュアル検出器（１）。
【請求項８】
前記レーダ（６０）の前記送信アンテナ（６１）および前記受信アンテナ（６２）は、クワッドリッジホーン無線アンテナ、蝶ネクタイアンテナ、長方形の蝶ネクタイアンテナ、アルキメデスのスパイラルアンテナ、対数スパイラルアンテナ、ビバルディアンテナ、第１の軸線（Ｘ１）に垂直な第４の軸線（Ｘ４）に沿って伸びた対数スパイラルアンテナ、の種類のうちの１つである、請求項１〜７のいずれか一項に記載のデュアル検出器（１）。
【請求項９】
前記送信アンテナ（６１）および前記受信アンテナ（６２）が、少なくとも部分的にニッケルまたはクロムで作成されている、請求項８に記載のデュアル検出器（１）。
【請求項１０】
送信アンテナ（６１）および受信アンテナ（６２）の中央部分が銅で作られ、且つ表面に金で作られた保護層を含む、請求項９に記載のデュアル検出器（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、対象物体の検出の分野に関し、より詳細には、地面に埋設された地雷などの爆薬の検出に関する。
【背景技術】
【０００２】
爆発性電荷を検出するために、誘導センサと地中探知レーダとを収容する検出ヘッドを含むデュアル技術検出器（「デュアル検出器」）を、検出された材料の種類（材料の誘電率の違いとレーダの相対位置に対する誘導センサの金属）に関してこれらの技術が補完的である限り、使用することが知られている。
【０００３】
しかしながら、出願人は、使用時に、地面が電磁的観点から中立ではなかったため、巻線間の結合を妨害する可能性があることに気付いた。また、地面が均一な磁性であることはまれであるため、操作者が検出器で地面をスキャンしている間、検出された信号は、金属の破片の存在や地面の構成によってのみ変化する可能性があり、誤警報をトリガすることさえある。
【０００４】
さらに、これらの検出器を使用する操作者は、訓練が不十分であり、検出器を適切に保持していないか、不適切なスキャン動作を実行している可能性がある。次に、検出ヘッドは地面に対して横方向の角度を形成するため、一方のコイルが他方のコイルよりも地面に近くなり、信号の変調が強くなるため、誤警報が発生する危険がある。また、操作者が十分な訓練を受けており、スキャン動作の任意の時点で検出ヘッドを地面とほぼ平行に保とうとした場合でも、地面の凹凸を考慮してその傾斜を局所的に変更することはできない。
【０００５】
これらの困難を克服するために、製造業者はこれらの検出器の感度を下げる傾向がある。ただし、地面に埋もれたターゲットを検出できなくなり、操作者の命を危険にさらすことになるリスクがある。
【０００６】
国際公開第２０１２／０２４１３３号は、送信コイルおよび受信コイルによって形成された誘導センサと、Ｖ字型アンテナを含むレーダとを備えた検出器について記載している。
【０００７】
したがって、本発明の目的は、誘導センサと地中探知レーダなどの別のセンサとを収容する検出ヘッドを備え、より高い感度を持ちながら、地面の走査中に発生する可能性のある誤警報を低減することができるデュアル検出器を提案することである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】国際公開第２０１２／０２４１３３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
このために、本発明は、
誘導センサと、
送信アンテナおよび受信アンテナを含む地中探知レーダと、
を含む検出ヘッドを備えたデュアル検出器を提案する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
誘導アンテナとの相互作用を制限するために、送信アンテナおよび受信アンテナは１ミクロン以下の厚さを有する。
【００１１】
上記のデュアル検出器のいくつかの好ましいが非限定的な特徴は、以下のとおり、個別にまたは組み合わせて取得される。
送信アンテナおよび受信アンテナの厚さは１００ナノメートル以上である。
送信アンテナおよび受信アンテナの厚さは２００ｎｍに等しい。
誘導センサは、互いに別個の送信コイルおよび受信コイルを含み、送信コイルおよび受信コイルはそれぞれループを形成し、送信アンテナおよび受信アンテナはそれぞれ、送信コイルのループおよび受信コイルのループのうち１つの中心に収容されている。
誘導センサは、巻線を含む互いに異なる送信コイルおよび受信コイルを含み、送信コイルは、受信コイルよりも巻数が多い。
誘導センサは、プラットフォームがプリント回路を形成するようにプラットフォーム上に直接印刷されている。
誘導センサは、互いに異なる送信コイルおよび受信コイルを含み、送信コイルおよび受信コイルは同極である。
レーダの送信アンテナおよび受信アンテナは、クワッドリッジホーン無線アンテナ、蝶ネクタイアンテナ、長方形の蝶ネクタイアンテナ、アルキメデスのスパイラルアンテナ、対数スパイラルアンテナ、ビバルディアンテナ、第１の軸線に垂直な第４の軸線に沿って伸びた対数スパイラルアンテナ、の種類のうちの１つである。
送信アンテナおよび受信アンテナは、少なくとも部分的にニッケルまたはクロムで作成されている。
送信アンテナおよび受信アンテナの中央部分が銅で作られ、且つ表面に金で作られた保護層を含む。
【００１２】
本発明の他の特徴、目的、および利点は、以下の詳細な説明を読み、非限定的な例として与えられる添付の図面に関連して、より明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明による検出器の例示的な実施形態の斜視図である。
【図２】図１の検出器の検出ヘッドの斜視分解平面図である。
【図３】図１の検出器の検出ヘッドの透視分解底面図である。
【図４】図１の検出器の検出ヘッドの平面Ｐ１に沿った断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明によるデュアル検出器１は、検出ヘッド１０を含む。
【００１５】
検出ヘッド１０は、対象製品を検出するために地面に近づくことを目的とした部分に相当する。この目的のために、検出ヘッド１０は、
誘導センサ１２、１３と、
送信アンテナ６１および受信アンテナ６２を含む地中探知レーダ６０と、を備えている。
【００１６】
誘導センサ１２、１３は、送信機および受信機を形成する単一のコイル、または互いに異なる送信コイル１２および受信コイル１３、のいずれかを備えている。次いで、送信コイル１２および受信コイルはそれぞれループを形成し、送信コイル１２のループが受信コイル１３のループと少なくとも部分的に重なって結合領域１４を形成するように成形される。この構成により、相互インダクタンスが最小の誘導センサを得ることができる。
【００１７】
比較として、送信機と受信機とを構成する単一のコイルを含み、外部干渉の影響を無効化するために反対方向の直列の２つのループで形成される誘導センサと比較して、送信コイル１２および受信コイル１３として２つの異なるコイル１２、１３を使用することにより、信号を増幅することができ、したがって、誤警報のリスクを回避するために検出閾値を下げる必要がない。
【００１８】
以下において、本発明は、誘導センサが互いに異なる送信コイル１２および受信コイル１３を備える場合において、より詳細に説明される。ただし、これは限定的なものではなく、本発明は、単一のコイルを備える誘導センサの場合にも適用される。
【００１９】
送信コイル１２および受信コイル１３は、同極の巻線である。それらは、検出ヘッド１０に固定して取り付けられたプラットフォーム１１に固定され得る。送信コイル１２のループ、結合領域１４、および受信コイル１３のループは、同じ長手方向を有し、互いに隣接して延在する。
【００２０】
それ自体既知の方法において、送信コイル１２および受信コイル１３は、３００Ｈｚ〜１８０ｋＨｚの間に含まれる周波数を有する波を送信および受信するように構成される。
【００２１】
レーダ６０の送信アンテナ６１および受信アンテナ６２は、例えば１００ＭＨｚ〜８ＧＨｚの間に含まれる周波数で、地中において電磁波を送受信するように構成される。これらの波が媒体の変化に遭遇すると、波の一部が地表に戻り、受信アンテナ６２によって記録される。
【００２２】
送信コイル１２および受信コイル１３との相互作用を制限するために、送信アンテナ６１および受信アンテナ６２の厚さｅは、コイル１２、１３の電磁波の吸収の深さよりも小さいので、アンテナ６１、６２は、誘導センサ１２、１３の磁場から見えなくなる。厚さによって、送信コイル１２および受信コイル１３が固定されるプラットフォーム１１を含む平面に実質的に垂直な方向におけるアンテナの寸法がここで理解されるであろう。
【００２３】
しかしながら、送信アンテナ１２および受信アンテナ１３の厚さｅは、アンテナ６１、６２の十分な機械的堅牢性を保証し、破損のリスクを回避するために、閾値厚さよりも大きくなければならないことに留意されたい。したがって、送信アンテナ６１および受信アンテナ６２の厚さｅは、１００ナノメートルよりも大きく、１ミクロンよりも小さくなるように選択される。例えば、送信アンテナ６１および受信アンテナ６２は、２００ｎｍ程度の厚さｅを有し得る。
【００２４】
この厚さのアンテナ６１、６２を製造するために、特に物理蒸着（ＰＶＤ）技術を使用することができる。この技術により、実際に、非常に薄い厚さのアンテナ６１、６２を高い寸法精度で得ること、および一度にいくつかのアンテナを製造することができる。
【００２５】
第１の実施形態では、送信コイル１２および受信コイル１３は、プラットフォーム１１上に直接印刷される。したがって、プラットフォーム１１および送信コイル１２および受信コイル１３は、プリント回路を形成する。この実施形態は、検出ヘッド１０内の誘導センサのコンパクトさおよび検出器１の全体の重量を低減するという利点を有する。ただし、そのコストはかなりのものである。その結果、図２〜図４に示される第２の実施形態では、送信コイル１２および受信コイル１３は巻き線を含んでもよく、送信コイル１２は受信コイル１３よりも巻数が多い。
【００２６】
検出ヘッドは、機械式リンク３０によってハンドル２０に固定されている。機械式リンク３０は、ビルトイン、ピボット、またはボールジョイントタイプの接続を含み得る。好ましくは、機械式リンク３０は、ピボット接続を含む。
【００２７】
必要に応じて、検出器１はまた、操作者による検出器１の把持のための手段４０を備える。通常、把持手段４０は、操作者の腕をスライド可能に受け入れるように構成されたフープ４１と、操作者が握るように構成されたグリップ４２とを備え得る。
【００２８】
ハンドル２０は、入れ子式であってもよく、および／または、例えばねじ止めによって互いに固定される前に互いに組み立てられるように構成されたいくつかの別個の部品を備えてもよい。
【００２９】
それ自体が既知の方法で、検出器１は、特に、誘導センサ１２、１３によって検出された信号を処理するように構成されたマイクロプロセッサを含む処理手段５０、例えば１つまたはいくつかの電子ボード、メモリおよび必要に応じて警告手段および／または表示装置５１も備えている。
【００３０】
処理手段５０は、全体的にまたは部分的に把持手段４０に収容され得る。
【００３１】
一実施形態では、送信アンテナ６１および受信アンテナ６２はそれぞれ、送信コイル１２および受信コイル１３のループの１つのループの中心に収容される。この場合、レーダ６０の最大感度は、誘導センサの最大感度と同じ領域、この、結合領域１４にある。つまり、レーダ６０のマイクロ波検出ローブと誘導センサ１２、１３の磁気検出ローブとが一致するので、操作者は、対象物の検出がポインティング中に検出ヘッド１０の中央部で行われていると考えることができる。
【００３２】
送信コイル１２および受信コイル１３のループは、細長い形状を有し、すなわち、それらは、プラットフォーム１１の平面において、他の寸法よりも大きい寸法を有する。送信アンテナ６１および受信アンテナ６２がそれぞれ送信コイル１２および受信コイル１３のループの１つの中心に収容される場合、送信および受信１２、１３アンテナ６１、６２もまた、これらのコイルの放射面積を最大化し、それにより送信容量を最大化するために、送信コイル１２と受信コイル１３のループの寸法の最大のものに従って細長い形状を有する。例えば、送信アンテナ６１および受信アンテナ６２は、放射面およびアンテナの利得を最大化する一方、パルスを増加させないようにアンテナ６１、６２のスパイラルを形成する各ストランド６３の長さを最小化するために長くされた対数スパイラルの形状を有することができる。細長い対数スパイラルアンテナでは、スパイラルのストランド６３間の間隔は確かに大きく、対数的に増加する。例えば、アンテナ６１、６２を形成する細長い対数スパイラルは、８０ｃｍで約１５０ｃｍの高さを有し得る。変形として、レーダ６０の送信アンテナ６１および受信アンテナ６２は、以下の、クワッドリッジホーン無線アンテナ、蝶ネクタイアンテナ、長方形の蝶ネクタイアンテナ、アルキメデスのスパイラルアンテナ、対数スパイラルアンテナ、ビバルディアンテナ、の種類うちの１つであり得る。
【００３３】
それ自体既知の方法で、送信アンテナ６１および受信アンテナ６２は、良好な導電体である銅で作ることができる。
【００３４】
しかしながら、アンテナの酸化のリスクを低減するために、送信および受信１２、１３アンテナ６１、６２は、部分的にニッケルおよび／またはクロムでできており、部分的に銅で形成され得る。ニッケルとクロムは実際に、導電性でありながら、時間とともに酸化しないという利点を有する。
【００３５】
例えば、各アンテナ６１、６２の中心６４は、銅でできており、金を含む層によって保護されており、アンテナ６１、２６の残りの部分６５は、ニッケルおよび／またはクロムでできている。各アンテナ６１、２６の中央部と残りのアンテナ６１、６２との間に延在する領域は、銅で作られ、ニッケル（および／またはクロム）の層で覆われ得る。
【図１】
2021507226.tif 000003
【図２】
2021507226.tif 000004
【図３】
2021507226.tif 000005
【図４】
2021507226.tif 000006
【国際調査報告】
2021507226.tif 000007
2021507226.tif 000008
2021507226.tif 000009
2021507226.tif 000010