СКАНИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ФОРМИРОВАНИЯ ГОЛОГРАФИЧЕСКОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ В МИЛЛИМЕТРОВОМ ДИАПАЗОНЕ ВОЛН ДЛЯ ДОСМОТРА ЛЮДЕЙ В ЦЕЛЯХ ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ Российский патент 2016 года по МПК G01S13/89 G01N22/00 

По настоящей заявке испрашивается приоритет в соответствии с заявкой на выдачу патента Китая №201310356863.8, поданной 15 августа 2013 года в Государственное управление по делам интеллектуальной собственности Китая, раскрытие сущности которой включено в настоящий документ посредством ссылки.

Область техники

Настоящее изобретение относится к устройству досмотра людей в целях обеспечения безопасности, в частности к сканирующему устройству формирования топографического изображения в миллиметровом диапазоне волн для досмотра людей в целях обеспечения безопасности.

Уровень техники

Известное устройство досмотра в целях обеспечения безопасности включает в себя, главным образом, металлоискатель, детектор обнаружения следов взрывчатых веществ и просвечивающий рентгеновский аппарат. При этом металлоискатель чувствителен только к металлам, а детектор обнаружения следов взрывчатых веществ может выявлять только взрывчатые вещества и наркотики. Просвечивающий рентгеновский аппарат может распознавать различные материалы, в том числе металлы/неметаллы, взрывчатые вещества, наркотики и т.п. с относительно высоким пространственным разрешением при определенной скорости сканирования. Однако из-за вредного воздействия, которое оказывает на человеческое тело рентгеновское ионизирующее облучение, применение просвечивающего рентгеновского аппарата для досмотра людей в целях обеспечения безопасности ограничено.

В сравнении с обычной системой досмотра людей в целях обеспечения безопасности технология формирования изображения в миллиметровом диапазоне волн обладает рядом преимуществ, в том числе способностью обеспечивать проникновение через одежду человека небольшой дозой испускаемого излучения и возможностью распознавания контрабандных товаров из металлов и неметаллов различных типов. С быстрым развитием технологий миллиметрового диапазона и снижением себестоимости устройств, работающих в миллиметровом диапазоне волн, приборы досмотра миллиметрового диапазона получают все большее распространение и играют все возрастающую роль в сфере досмотра людей в целях обеспечения безопасности.

Технологию формирования изображения в миллиметровом диапазоне волн для обследования какого-либо объекта можно, в принципе, разделить на активную и пассивную; при этом к активной технологии формирования изображения в миллиметровом диапазоне волн относится, главным образом, технология формирования топографического сканированного изображения.

В активной технологии формирования трехмерного топографического изображения в миллиметровом диапазоне волн для досмотра людей в целях обеспечения безопасности широко используется технология формирования изображения с круговым сканированием. Однако технология формирования изображения с круговым сканированием требует оборудования больших размеров и характеризуется сложностью расчетов. Кроме того, данные в теории выводятся по результатам процессов аппроксимации, вследствие чего не может быть обеспечена высокая точность формирования изображения. Помимо этого, при круговом сканировании может использоваться только вертикальная антенная решетка большой длины с множеством антенных блоков, что повышает стоимость такого устройства. Более того, из-за сложности и больших габаритных размеров устройство формирования изображения с круговым сканированием не может использоваться в существующих аэропортах, на железнодорожных станциях, пунктах таможенного пропуска и прочих объектах подобного рода как само по себе, так и в сочетании с сопутствующим оборудованием/приборами.

Более того, устройство активного формирования трехмерного топографического изображения в миллиметровом диапазоне волн с односторонним сканированием может за один проход обследовать только одну сторону человеческого тела и поэтому для полного обследования пассажира необходимо проводить два сканирования. В процессе двойного сканирования досматриваемый пассажир должен повернуться, что усложняет и замедляет процесс досмотра в целях обеспечения безопасности.

Для проведения досмотра людей в целях обеспечения безопасности желательно создать такое сканирующее устройство формирования топографического изображения в миллиметровом диапазоне волн, которое могло бы, по меньшей мере, уменьшить или устранить, по меньшей мере, один из аспектов указанных технических проблем.

Сущность изобретения

Цель настоящего изобретения заключается в том, чтобы устранить, по меньшей мере, один из аспектов указанных выше технических проблем и недостатков прототипа.

Соответственно, цель настоящего изобретения заключается в создании сканирующего устройства для формирования топографического изображения в миллиметровом диапазоне волн, обладающего упрощенной конструкцией и обеспечивающего стабильное качество построения изображения.

Еще одной целью настоящего изобретения является создание сканирующего устройства формирования голографического изображения в миллиметровом диапазоне волн, характеризующегося повышенным качеством сканирования и оптимизированными габаритными размерами.

Одним объектом настоящего изобретения является сканирующее устройство формирования голографического изображения в миллиметровом диапазоне волн для досмотра людей в целях обеспечения безопасности, содержащее: первый трансивер миллиметрового диапазона с антенной решеткой первого трансивера миллиметрового диапазона для приема и передачи первого сигнала миллиметрового диапазона; второй трансивер миллиметрового диапазона с антенной решеткой второго трансивера миллиметрового диапазона для приема и передачи второго сигнала миллиметрового диапазона, который выполнен в противоположном направлении относительно первого трансивера миллиметрового диапазона; соединительный элемент для соединения между собой первого трансивера миллиметрового диапазона и второго трансивера миллиметрового диапазона и приводное устройство для приведения в движение одного из двух трансиверов миллиметрового диапазона таким образом, чтобы первый трансивер миллиметрового диапазона и второй трансивер миллиметрового диапазона перемещались в противоположных направлениях.

Кроме того, сканирующее устройство формирования голографического изображения в миллиметровом диапазоне волн дополнительно содержит: первую направляющую, с которой соединен с возможностью скольжения первый трансивер миллиметрового диапазона для выполнения первого сканирования всего досматриваемого объекта; и вторую направляющую, с которой соединен с возможностью скольжения второй трансивер миллиметрового диапазона для выполнения второго сканирования всего досматриваемого объекта.

В одном из конкретных примеров реализации настоящего изобретения соединительный элемент включает в себя первый гибкий соединительный элемент, соединенный с первым трансивером миллиметрового диапазона и вторым трансивером миллиметрового диапазона на первой стороне, и второй гибкий соединительный элемент, соединенный с первым трансивером миллиметрового диапазона и вторым трансивером миллиметрового диапазона на второй стороне, противоположной первой стороне, образуя тем самым четырехстороннюю конструкцию.

В частности, сканирующее устройство формирования топографического изображения в миллиметровом диапазоне волн также включает в себя узел арочной стойки, образуемый горизонтальной фермой и первой и второй вертикальными опорами, которые формируют конструкцию арочной формы; при этом первая направляющая и вторая направляющая закреплены вертикально соответственно внутри первой и второй вертикальных опор.

Кроме того, сканирующее устройство формирования топографического изображения в миллиметровом диапазоне волн включает в себя первую опорную планку скользящего блока, посредством которой первый трансивер миллиметрового диапазона соединен с возможностью скольжения соответственно с первой направляющей для перемещения вдоль указанной первой направляющей для выполнения первого сканирования досматриваемого объекта; и вторую опорную планку скользящего блока, посредством которой второй трансивер миллиметрового диапазона соединен с возможностью скольжения соответственно со второй направляющей для перемещения вдоль указанной второй направляющей для выполнения второго сканирования досматриваемого объекта.

В указанном техническом решении первая и вторая опорные планки скользящего блока могут соответственно включать в себя заднюю крыловидную пластину, первый гибкий соединительный элемент которой соединен с задней крыловидной пластиной первой и второй опорных планок скользящего блока для соединения соответственно с первым трансивером миллиметрового диапазона и вторым трансивером миллиметрового диапазона на первой стороне; переднюю крыловидную пластину, второй гибкий соединительный элемент которой соединен с передней крыловидной пластиной первой и второй опорных планок скользящего блока для соединения соответственно с первым трансивером миллиметрового диапазона и вторым трансивером миллиметрового диапазона на второй стороне, противоположной первой стороне; и кронштейн, к которому прикреплены задняя и передняя крыловидные пластины.

В частности, первый трансивер миллиметрового диапазона и второй трансивер миллиметрового диапазоны установлены соответственно на кронштейне первой и второй опорных планок скользящего блока.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения сканирующее устройство формирования голографического изображения в миллиметровом диапазоне волн характеризуется тем, что оно включает в себя также первые неподвижные шкивные блоки, закрепленные по обе стороны от арочной стойки, через которые первый гибкий соединительный элемент соединен с задней крыловидной пластиной первой и второй опорных планок скользящего блока; и вторые неподвижные шкивные блоки, закрепленные по обе стороны от арочной стойки, через которые второй гибкий соединительный элемент соединен с передней крыловидной пластиной первой и второй опорных планок скользящего блока.

В указанном техническом решении приводное устройство содержит редукторный электродвигатель; синхронный шкив, соединенный с выходным валом редукторного электродвигателя; и зубчатый клиновой ремень, зацепляемый за зуб шестерни синхронного шкива для обеспечения вращения при активации редукторного электродвигателя.

В частности, сканирующее устройство формирования голографического изображения в миллиметровом диапазоне волн также включает в себя нажимной блок для жесткого соединения синхронного шкива с кронштейном одной из опорных планок скользящего блока; при этом приводное устройство выполнено с возможностью приведения в движение одной из опорных планок скользящего блока, в результате чего приводится в действие другая опорная планка скользящего блока через первый и второй гибкие соединительные элементы, соединяющие между собой обе опорные планки скользящего блока, которые начинают перемещаться вверх и вниз в противоположных направлениях.

В альтернативном варианте плоскость, в которой расположен первый трансивер миллиметрового диапазона и второй трансивер миллиметрового диапазона, может менять свое положение относительно горизонтальной плоскости, т.е. располагаться параллельно горизонтальной плоскости или под углом к ней.

В альтернативном варианте первая и вторая антенные решетки миллиметрового диапазона могут располагаться в виде прямой линии, изломанной линии или кривой, образуя первый и второй трансиверы миллиметрового диапазона.

Кроме того, сканирующее устройство формирования голографического изображения в миллиметровом диапазоне волн также включает в себя устройство обработки данных, выполненное с возможностью проводного или беспроводного соединения с первым трансивером миллиметрового диапазона и вторым трансивером миллиметрового диапазона и предназначенное для приема данных сканирования с указанных трансиверов и генерирования сканированного топографического изображения в миллиметровом диапазоне волн; а также устройство отображения информации, выполненное с возможностью взаимодействия с устройством обработки данных для приема и отображения сканированного топографического изображения в миллиметровом диапазоне волн, полученного с устройства обработки информации.

Кроме того, сканирующее устройство формирования топографического изображения в миллиметровом диапазоне волн также включает в себя управляющее устройство, выполненное с возможностью генерирования управляющего сигнала и передачи его на приводное устройство с тем, чтобы указанное приводное устройство активировало движение первого трансивера миллиметрового диапазона и второго трансивера миллиметрового диапазона.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения обеспечена возможность передачи первого сигнала миллиметрового диапазона и второго сигнала миллиметрового диапазона с разной частотой на протяжении всего процесса сканирования, выполняемого совместно первым трансивером миллиметрового диапазона и вторым трансивером миллиметрового диапазона.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения антенная решетка первого трансивера миллиметрового диапазона и антенная решетка второго трансивера миллиметрового диапазона выполнены с возможностью передачи сигналов в разное время на протяжении всего процесса сканирования, выполняемого совместно первым трансивером миллиметрового диапазона и вторым трансивером миллиметрового диапазона.

В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения в нажимном блоке предусмотрен вогнутый внутрь сопрягаемый участок, форма которого соответствует форме выступающего зубчатого участка зубчатого клинового ремня; при этом выступающий зубчатый участок зубчатого клинового ремня входит в вогнутый внутрь сопрягаемый участок нажимного блока. В кронштейне опорной планки скользящего блока предусмотрено отверстие. После того как выступающий зубчатый участок зубчатого клинового ремня войдет в вогнутый внутрь сопрягаемый участок нажимного блока, они жестко соединяются с кронштейном опорной планки скользящего блока посредством крепежной детали.

Кроме того, сканирующее устройство формирования топографического изображения в миллиметровом диапазоне волн также включает в себя ударный блок, установленный на опорной планке скользящего блока, который перемещается вверх и вниз вместе с указанной опорной планкой скользящего блока; а также конечный выключатель и неконтактный выключатель, установленные на обоих концах второй направляющей; при этом ударный блок и неконтактный выключатель взаимодействуют друг с другом с целью определения начального и конечного положения опорных планок скользящего блока, а ударный блок и конечный выключатель взаимодействуют друг с другом для определения предельного положения опорной планки скользящего блока.

В частности, сканирующее устройство формирования голографического изображения в миллиметровом диапазоне волн включает в себя корпус, который вместе с арочной стойкой заключает в себе область сканирования, в которой осуществляется собственно сканирование, а также формирование изображения досматриваемого объекта.

В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения устройство обработки данных расположено над областью сканирования.

За счет описанного выше технического решения согласно настоящему изобретению, по меньшей мере, один из аспектов настоящего изобретения характеризуется следующими преимуществами.

В сравнении с обычной системой досмотра людей в целях обеспечения безопасности технология формирования изображения в миллиметровом диапазоне волн обладает способностью обеспечивать проникновение через одежду человека, а также характеризуется небольшой дозой испускаемого излучения и возможностью распознавания контрабандных товаров из металлов и неметаллов различных типов.

По меньшей мере, один из аспектов настоящего изобретения может быть реализован, по меньшей мере, двумя трансиверами миллиметрового диапазона, выполняющими двухсторонне сканирование досматриваемого объекта, т.е. одновременное сканирование человека спереди и сзади для сокращения времени досмотра. За счет использования описанной выше конструкции можно увеличить скорость сканирования и точность построения изображения устройством досмотра миллиметрового диапазона с одновременным упрощением операции сканирования и обеспечением гибкости применения такого устройства.

Техническое решение согласно настоящему изобретению обеспечивает плоскостное сканирование компактным устройством, занимающим мало места. В частности, сканирующее устройство формирования голографического изображения в миллиметровом диапазоне волн может быть адаптировано для совместного использования с сопутствующим оборудованием/приборами в существующих аэропортах, на железнодорожных станциях, пунктах таможенного пропуска и прочих важных объектах подобного рода без модификации действующего оборудования и внесения в него каких-либо изменений.

Краткое описание чертежей

Указанные и иные аспекты настоящего изобретения, равно как и его преимущества, станут очевидными и абсолютно понятными из описания предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения, рассмотренных вместе с прилагаемыми чертежами, где:

На Фиг. 1 схематически показана конфигурация сканирующего устройства 1 для формирования голографического изображения в миллиметровом диапазоне волн, предназначенного для проведения досмотра людей согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения;

На Фиг. 2 показан вид слева конфигурации сканирующего устройства 1 для формирования голографического изображения в миллиметровом диапазоне волн, предназначенного для проведения досмотра людей, которое представлено на фиг. 1;

На Фиг. 3 показан вид в разрезе по линии А-А на Фиг. 2;

На Фиг. 4 показан вид в разрезе по линии В-В на Фиг. 3;

На Фиг. 5 схематически показан структурный вид арочной стойки 20 в сканирующем устройстве 1 для формирования голографического изображения в миллиметровом диапазоне волн по Фиг. 5;

На Фиг. 6 показан вид в разрезе по линии С-С на Фиг. 5;

На Фиг. 7 схематически показан структурный вид опорной планки 70 скользящего блока в сканирующем устройстве 1 для формирования голографического изображения в миллиметровом диапазоне волн;

На Фиг. 8 схематически показано приводное устройство 50, а также способ соединения приводного устройства 50 с опорной планкой 70 скользящего блока в сканирующем устройстве 1 для формирования голографического изображения в миллиметровом диапазоне волн;

На Фиг. 9 представлено схематическое изображение трансивера 40 миллиметрового диапазона согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения; при этом на Фиг. 9А показана антенная решетка 41 трансивера 40 миллиметрового диапазона, смонтированная в виде прямой линии, а на Фиг. 9В показана антенная решетка 41 трансивера 40 миллиметрового диапазон, смонтированная в виде изломанной линии.

Подробное описание изобретения

Технические решения настоящего изобретения будут подробно описаны ниже через различные варианты его осуществления в привязке к фигурам на прилагаемых чертежах; при этом номера элементов в описании полностью совпадают с номерами позиций на чертежах. Разъяснение какого-либо варианта осуществления настоящего изобретения в привязке к прилагаемым чертежам имеет целью истолкование общей идеи настоящего изобретения и ни в коей мере не ограничивает объем настоящего изобретения.

На Фиг. 1 схематически показана конфигурация сканирующего устройства 1 для формирования топографического изображения в миллиметровом диапазоне волн, предназначенного для проведения досмотра людей, согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения. Как показано на Фиг. 1-4, сканирующее устройство 1 для формирования топографического изображения в миллиметровом диапазоне волн при личном досмотре людей согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения может включать в себя корпус 10, арочную стойку 20, устройство обработки данных 30, трансивер 40 миллиметрового диапазона, приводное устройство 50, управляющее устройство 60 и прочие элементы. Как показано на Фиг. 1-3, корпус 10 и арочная стойка 20 вместе заключают в себе область сканирования, в которой осуществляются собственно сканирование, а также построение изображения досматриваемого объекта.

Как показано на Фиг. 1-3, сканирующее устройство 1 для формирования топографического изображения в миллиметровом диапазоне волн при личном досмотре людей согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения включает в себя первый трансивер 40 миллиметрового диапазона, который содержит антенную решетку 41 первого трансивера миллиметрового диапазона для передачи и приема первого сигнала миллиметрового диапазона; второй трансивер 40′ миллиметрового диапазона, который содержит антенную решетку 41′ второго трансивера миллиметрового диапазона для передачи и приема второго сигнала миллиметрового диапазона и который выполнен с возможностью перемещения в направлении, противоположном направлению движения первого трансивера миллиметрового диапазона; соединительный элемент, такой как стальной трос 26 или 27, который соединяет первый трансивер 40 миллиметрового диапазона со вторым трансивером 40′ миллиметрового диапазона; и приводное устройство 50, которое приводит в движение один из двух трансиверов миллиметрового диапазона таким образом, чтобы первый трансивер 40 миллиметрового диапазона перемещался в направлении, противоположном направлению движения второго трансивера 40′ миллиметрового диапазона.

В описанном выше варианте осуществления настоящего изобретения, проиллюстрированном на Фиг. 9А, множество блоков антенной решетки 41 трансивера миллиметрового диапазона образуют прямую линию, составляя трансивер 40 миллиметрового диапазона. Однако настоящее изобретение не ограничено такой конфигурацией. Например, множество блоков антенной решетки 41 трансивера миллиметрового диапазона могут располагаться перед досматриваемым объектом 100 в виде изломанной линии, как это показано на Фиг. 9В, образуя соответственно первый трансивер 40 миллиметрового диапазона и второй трансивер 40′ миллиметрового диапазона. В еще одном из вариантов осуществления настоящего изобретения множество блоков антенной решетки 41 трансивера миллиметрового диапазона может образовывать круг или дугу вокруг досматриваемого объекта 100, расположенного по центру. При использовании схемы расположения в виде изломанной линии или дуги можно еще больше улучшить эффективность построения голографического изображения сканирующим устройством формирования голографического изображения в миллиметровом диапазоне волн.

В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения соединительный элемент выполнен в виде верхнего свисающего стального троса 26, представляющего собой первый гибкий соединительный элемент, который соединен соответственно с первым трансивером 40 миллиметрового диапазона и вторым трансивером миллиметрового диапазона 40′ на первой стороне, например на верхней стороне, как это показано на Фиг. 3; и в виде нижнего натяжного троса 27, представляющего собой второй гибкий соединительный элемент, который соединен соответственно с первым трансивером 40 миллиметрового диапазона и вторым трансивером миллиметрового диапазона 40′ на второй стороне, противоположной первой стороне, т.е. на нижней стороне, как это показано на Фиг. 3.

Кроме того, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения предусмотрена возможность передачи первого сигнала миллиметрового диапазона и второго сигнала миллиметрового диапазона с разной частотой на протяжении всего процесса сканирования досматриваемого объекта 100, выполняемого совместно первым трансивером 40 миллиметрового диапазона и вторым трансивером 40′ миллиметрового диапазона. Антенная решетка 41 первого трансивера миллиметрового диапазона и антенная решетка 41′ второго трансивера миллиметрового диапазона выполнены с возможностью передачи сигналов в разное время на протяжении всего процесса сканирования досматриваемого объекта, выполняемого совместно первым трансивером 40 миллиметрового диапазона и вторым трансивером 40′ миллиметрового диапазона. Таким способом можно ослабить или устранить взаимное наложение сигналов первого трансивера 40 миллиметрового диапазона и второго трансивера 40′ миллиметрового диапазона.

Как показано на Фиг. 2-3, в корпусе 10 сканирующего устройства 1 для формирования топографического изображения в миллиметровом диапазоне волн предусмотрена арочная стойка 20, состоящая из горизонтальной фермы 21 и первой и второй вертикальных опор 22, которые образуют конструкцию арочной формы. Как показано на Фиг. 2, в одном из вариантов осуществления настоящего изобретения горизонтальная ферма 21, а также и первая и вторая вертикальные опоры 22 закреплены вместе на опорной плите 23.

Первая направляющая 24 и вторая направляющая 24′, как, например, линейная рельсовая направляющая 24, закреплены вертикально соответственно внутри первой вертикальной опоры 22 и второй вертикальной опоры 22. Первый трансивер 40 миллиметрового диапазона соединен с первой направляющей 24 через первую опорную планку 70 скользящего блока с возможностью перемещения вдоль первой направляющей 24 для выполнения первого сканирования досматриваемого объекта 100, такого как человек. Второй трансивер 40′ миллиметрового диапазона соединен со второй направляющей 24′ через вторую опорную планку 70′ скользящего блока с возможностью перемещения вдоль второй направляющей 24′ для выполнения второго сканирования досматриваемого человека.

Кроме того, первые неподвижные шкивные блоки 25 закреплены по обеим сторонам арочной стойки 20; при этом через первые неподвижные шкивные блоки 25 верхний свисающий стальной трос 26 соединен с задней крыловидной пластиной 71 первой и второй опорных планок 70 и 70′ скользящего блока. Вторые неподвижные шкивные блоки 25 также закреплены по обеим сторонам арочной стойки 20; при этом вторые неподвижные шкивные блоки 25 служат для соединения второго гибкого соединительного элемента 27 с передней крыловидной пластиной 72 первой и второй опорных планок 70 и 70′ скользящего блока.

В описанном выше техническом решении две опорные планки 70 скользящего блока установлены на двух линейных направляющих 24 через два скользящих блока 74 с возможностью перемещения вверх и вниз, как это показано на Фиг. 3. Перенаправляющие неподвижные шкивы 25, как, например, неподвижные шкивы, показанные на Фиг. 3 установлены по обеим сторонам арочной стойки 22, образуя четырехсторонний шкивный блок. Направляющее устройство 50 выполнено с возможностью приведения в действие одной из опорных планок 70 скользящего блока, в результате чего активируется вторая опорная планка 70 скользящего блока через верхний свисающий стальной трос 26, который соединяет две опорные планки 70 скользящего блока, заставляя их перемещаться вверх и вниз в противоположных направлениях. Две опорные планки 70 скользящего блока вместе с верхним свисающим стальным тросом 26 и нижним натяжным стальным тросом 27 образуют жесткую конструкцию в виде бесконечной ленты, проходящую через перенаправляющий шкивный блок 25, что устраняет вибрации, возникающие при остановках, и тем самым повышает качество формирования изображения в миллиметровом диапазоне волн сканирующим устройством 1 при досмотре людей.

На Фиг. 7 схематически показан структурный вид опорной планки 70 скользящего блока в сканирующем устройстве 1 для формирования топографического изображения в миллиметровом диапазоне волн. Как показано на Фиг. 3, первая опорная планка 70 скользящего блока и вторая опорная планка 70′ скользящего блока содержат соответственно заднюю крыловидную пластину 71, в которой первый гибкий соединительный элемент 26 соединен с задней крыловидной пластиной 71 первой и второй опорных планок (70 и 70′) скользящего блока для соединения соответственно с первым трансивером миллиметрового диапазона и вторым трансивером миллиметрового диапазона на первой стороне; переднюю крыловидную пластину 72, в которой второй гибкий соединительный элемент 27 соединен с передней крыловидной пластиной 72 первой и второй опорных планок (70 и 70′) скользящего блока для соединения соответственно с первым трансивером миллиметрового диапазона и вторым трансивером миллиметрового диапазона на второй стороне, противоположной первой стороне; и кронштейн 73, к которому крепятся задняя крыловидная пластина 71 и передняя крыловидная пластина 72. Первый трансивер 40 миллиметрового диапазона и второй трансивер 40′ миллиметрового диапазона смонтированы на кронштейне 73 соответственно первой опорной планки 70 скользящего блока и второй опорной планки 70′ скользящего блока. В этом варианте осуществления изобретения два одинаковых трансивера миллиметрового диапазона (40 и 40′) установлены соответственно на двух одинаковых опорных планках (70 и 70′) скользящего блока; при этом оба трансивера миллиметрового диапазона (40 и 40′) уравновешивают друг друга силой собственного веса, что эффективно уменьшает потребность в приводной мощности.

На Фиг. 8 схематически показано приводное устройство 50, а также способ соединения приводного устройства 50 с опорной планкой 70 скользящего блока в сканирующем устройстве формирования топографического изображения в миллиметровом диапазоне волн. Как показано на Фиг. 3-8, приводное устройство 50 включает в себя редукторный электродвигатель 51; синхронный шкив 53, соединенный с выходным валом редукторного электродвигателя 51; и зубчатый клиновой ремень 52, зацепляемый за зуб шестерни синхронного шкива 53 для обеспечения вращения при активации редукторного электродвигателя 51. Для передачи приводного действия с редукторного электродвигателя 51 на опорную планку 70 скользящего блока и соответственно на вторую опорную планку 70′ скользящего блока предусмотрен передаточный элемент, такой как нажимной блок 56, который обеспечивает жесткое соединение синхронного шкива 53 с кронштейном 73 одной из опорных планок 70 скользящего блока. Приводное устройство 50 активирует одну из опорных планок (70 или 70′) скользящего блока, в результате чего активируется вторая опорная планка скользящего блока через первый и второй соединительные элементы, соединяющие между собой две опорные планки скользящего блока (70 и 70′), заставляя их перемещаться вверх и вниз в противоположных направлениях.

В проиллюстрированных вариантах осуществления настоящего изобретения первый трансивер миллиметрового диапазона 40 и второй трансивер миллиметрового диапазона 40' расположены параллельно горизонтальной плоскости для выполнения сканирования по вертикали. Однако настоящее изобретение не ограничивается только такой конфигурацией. Например, первый трансивер миллиметрового диапазона 40 и второй трансивер миллиметрового диапазона 40′ могут располагаться под определенным углом к горизонтальной плоскости.

В частности, как показано на Фиг. 8, в нажимном блоке 56 предусмотрен вогнутый внутрь сопрягаемый участок 57, форма которого соответствует форме выступающего зубчатого участка 54 зубчатого клинового ремня 52. В ходе сборки выступающий зубчатый участок 54 зубчатого клинового ремня 52 входит в вогнутый внутрь сопрягаемый участок 57 нажимного блока 56. При этом в кронштейне 73 опорной планки 70 скользящего блока предусмотрено отверстие, например резьбовое отверстие. После того как выступающий зубчатый участок 54 зубчатого клинового ремня 52 войдет в вогнутый внутрь сопрягаемый участок 57 нажимного блока 56, они жестко соединяются с кронштейном 73 опорной планки 70 скользящего блока посредством крепежной детали, такой как винт.

Как показано на Фиг. 3, сканирующее устройство формирования голографического изображения в миллиметровом диапазоне волн для досмотра людей согласно настоящему изобретению включает в себя также устройство обработки данных 30, расположенное над областью сканирования 101. Устройство обработки данных выполнено с возможностью беспроводного или проводного соединения с первым трансивером миллиметрового диапазона 40 и со вторым трансивером миллиметрового диапазона 40′ для получения данных сканирования с первого и второго трансиверов миллиметрового диапазона, а также для построения сканированного топографического изображения в миллиметровом диапазоне волн. На Фиг. 3 устройство обработки данных 30 расположено над областью сканирования 101. Однако специалисту в данной области техники понятно, что настоящее изобретение не ограничивается только такой конфигурацией. В частности, когда обмен данных происходит в беспроводном режиме, устройство обработки данных 30 может располагаться в любом приемлемом положении.

Как показано на Фиг. 1, описываемое устройство включает в себя также устройство отображения данных 80, которое сообщается с устройством обработки данных 30 с тем, чтобы принимать с устройства обработки данных 30 сканированное топографическое изображение в миллиметровом диапазоне волн и отображать указанное отображение. Если обмен данными между устройством обработки данных 30 и устройством отображения данных 80 происходит в беспроводном режиме, устройство отображения данных 80 может располагаться в любом приемлемом положении.

Как показано на Фиг. 4, сканирующее устройство формирования топографического изображения в миллиметровом диапазоне волн также включает в себя управляющее устройство 60 для генерирования управляющего сигнала и передачи его на приводное устройство 50 с тем, чтобы приводное устройство активировало перемещение первого трансивера миллиметрового диапазона 40 и второго трансивера миллиметрового диапазона 40′.

Как показано на Фиг. 5, сканирующее устройство формирования голографического изображения в миллиметровом диапазоне волн включает в себя также ударный блок 75, установленный на опорной планке 70 или 70′ скользящего блока и перемещающийся вместе с ней вверх и вниз. Ударный блок 75 взаимодействует с неконтактными включателями 29, расположенными на концах направляющей 24′, которые определяют исходное и конечное положения опорной планки 70 или 70′ скользящего блока. Кроме того, ударный блок 75 взаимодействует с концевыми выключателями 28, также расположенными на концах направляющей 24′, которые определяют конечное положение опорной планки 70 или 70′ скользящего блока, предотвращая выход опорной планки 70 или 70′ скользящего блока за заданные пределы и повреждение устройства.

Кроме того, как показано на Фиг. 1, сканирующее устройство формирования голографического изображения в миллиметровом диапазоне волн согласно настоящему изобретению включает в себя также световой индикатор сканирования 11, зуммер 12 и рабочий световой индикатор 13, расположенные над областью сканирования 101. Рядом с областью сканирования 101 предусмотрен сенсорный ЖК-дисплей 14 для индикации и ручного ввода данных персоналом службы безопасности с целью управления устройством. На практике человек 100, подлежащий досмотру, заходит в область сканирования и останавливается. После этого загорается световой индикатор сканирования 11, который горит на протяжении всего времени, пока два трансивера 40 миллиметрового диапазона проводят сканирование в вертикальном направлении; при этом один из указанных трансиверов перемещается вверх, в то время как другой трансивер движется вниз. По завершении сканирования формируется сканированное топографическое изображение объекта в миллиметровом диапазоне волн. В предпочтительном варианте после формирования сканированного голографического изображения человека или какого-либо иного объекта в миллиметровом диапазоне волн можно автоматически определить, несет ли человек на себе какие-либо подозрительные предметы или не спрятаны ли какие-либо подозрительные предметы внутри просканированного объекта, а также идентифицировать точное местоположение таких подозрительных предметов. Результаты идентификации могут быть выданы, к примеру, в виде звуковых сигналов. Например, зуммер 12 издает звуковой сигнал, после которого досматриваемому пассажиру 100 или будет разрешено покинуть зону досмотра, или же он должен будет пройти еще одну проверку. За счет такой конфигурации можно быстро выявлять подозрительные предметы и отслеживать угрозы безопасности. Особенно целесообразно использовать описанное устройство там, где требуется быстро выявлять или отслеживать угрозы, например в аэропортах, пунктах таможенного досмотра и т.п.

Хотя в этом документе проиллюстрированы и описаны лишь некоторые варианты реализации общей идеи изобретения, специалисту в данной области техники должно быть понятно, что в эти варианты могут вноситься изменения и модификации, которые возможны без отклонения от принципов и сущности общей идеи настоящего изобретения, объем которого определен прилагаемой формулой изобретения и ее эквивалентами.

Настоящее изобретение относится к области обеспечения безопасности, а именно к сканирующему устройству формирования топографического изображения в миллиметровом диапазоне волн для досмотра людей. Устройство содержит первый трансивер (40) миллиметрового диапазона с антенной решеткой (41) для передачи и приема первого сигнала миллиметрового диапазона, второй трансивер (40′) миллиметрового диапазона с антенной решеткой (41′) для передачи и приема второго сигнала миллиметрового диапазона, который выполнен с возможностью перемещения в направлении, противоположном направлению движения первого трансивера миллиметрового диапазона, соединительный элемент (26, 27) для соединения между собой первого трансивера (40) и второго трансивера (40′) и приводное устройство (50), приводящее в движение один из двух трансиверов миллиметрового диапазона. Первый трансивер (40) и второй трансивер (40') перемещаются в противоположных направлениях. Достигается высокое качество построения изображения при упрощении конструкции устройства. 18 з.п. ф-лы, 9 ил.

1. Сканирующее устройство формирования голографического изображения в миллиметровом диапазоне волн для досмотра людей, содержащее:
первый трансивер (40) миллиметрового диапазона с антенной решеткой (41) первого трансивера миллиметрового диапазона для приема и передачи первого сигнала миллиметрового диапазона;
второй трансивер (40′) миллиметрового диапазона с антенной решеткой (41′) второго трансивера миллиметрового диапазона для приема и передачи второго сигнала миллиметрового диапазона, выполненный в противоположном направлении относительно первого трансивера миллиметрового диапазона;
соединительный элемент (26, 27) для соединения между собой первого трансивера (40) миллиметрового диапазона и второго трансивера (40′) миллиметрового диапазона; и
приводное устройство (50) для приведения в движение одного из двух трансиверов миллиметрового диапазона таким образом, чтобы первый трансивер (40) миллиметрового диапазона и второй трансивер (40′) миллиметрового диапазона перемещались в противоположных направлениях;
при этом соединительный элемент включает в себя:
первый гибкий соединительный элемент (26), соединенный с первым трансивером (40) миллиметрового диапазона и вторым трансивером (40′) миллиметрового диапазона на первой стороне,
и второй гибкий соединительный элемент (27), соединенный с первым трансивером (40) миллиметрового диапазона и вторым трансивером (40′) миллиметрового диапазона на второй стороне, противоположной первой стороне, с образованием четырехсторонней конструкции.

2. Сканирующее устройство формирования голографического изображения в миллиметровом диапазоне волн для досмотра людей по п. 1, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит:
первую направляющую (24), с которой соединен первый трансивер (40) миллиметрового диапазона с возможностью скольжения для выполнения первого сканирования всего досматриваемого объекта;
и вторую направляющую (24′), с которой соединен второй трансивер (40′) миллиметрового диапазона с возможностью скольжения для выполнения второго сканирования всего досматриваемого объекта.

3. Сканирующее устройство формирования голографического изображения в миллиметровом диапазоне волн для досмотра людей по п. 2, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит:
узел арочной стойки (20), образуемый горизонтальной фермой (21) и первой и второй вертикальными опорами (22), которые формируют конструкцию арочной формы;
первую направляющую (24) и вторую направляющую (24′), которые закреплены вертикально соответственно внутри первой и второй вертикальных опор (22).

4. Сканирующее устройство формирования голографического изображения в миллиметровом диапазоне волн для досмотра людей по п. 3, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит:
первую опорную планку (70) скользящего блока, посредством которой первый трансивер (40) миллиметрового диапазона соединен с первой направляющей (24) с возможностью перемещения вдоль указанной первой направляющей (24) для выполнения первого сканирования досматриваемого объекта; и
вторую опорную планку скользящего блока (70′), посредством которой второй трансивер (40′) миллиметрового диапазона соединен соответственно со второй направляющей (24′) с возможностью перемещения вдоль указанной второй направляющей (24′) для выполнения второго сканирования досматриваемого объекта.

5. Сканирующее устройство формирования голографического изображения в миллиметровом диапазоне волн для досмотра людей по п. 4, отличающееся тем, что первая и вторая опорные планки (70, 70′) включают в себя соответственно:
заднюю крыловидную пластину (71), при этом первый гибкий соединительный элемент (26) соединен с задней крыловидной пластиной (71) первой и второй опорных планок (70, 70′) скользящего блока для соединения соответственно с первым трансивером миллиметрового диапазона и вторым трансивером миллиметрового диапазона на первой стороне;
переднюю крыловидную пластину (72), при этом второй гибкий соединительный элемент (27) соединен с передней крыловидной пластиной (72) первой и второй опорных планок (70, 70′) скользящего блока для соединения соответственно с первым трансивером миллиметрового диапазона и вторым трансивером миллиметрового диапазона на второй стороне, противоположной первой стороне;
и кронштейн (73), к которому крепятся задняя и передняя крыловидные пластины (71, 72).

6. Сканирующее устройство формирования голографического изображения в миллиметровом диапазоне волн для досмотра людей по п. 5, отличающееся тем, что первый трансивер миллиметрового диапазона и второй трансивер миллиметрового диапазоны установлены соответственно на кронштейне (73) первой и второй опорных планок (70, 70′) скользящего блока.

7. Сканирующее устройство формирования голографического изображения в миллиметровом диапазоне волн для досмотра людей по п. 4, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит:
первые неподвижные шкивные блоки (25), закрепленные по обе стороны от арочной стойки (20), через которые первый гибкий соединительный элемент (26) соединен с задней крыловидной пластиной (71) первой и второй опорных планок (70, 70′) скользящего блока;
вторые неподвижные шкивные блоки (25), закрепленные по обе стороны от арочной стойки (20), через которые второй гибкий соединительный элемент (27) соединен с передней крыловидной пластиной (72) первой и второй опорных планок (70, 70′) скользящего блока.

8. Сканирующее устройство формирования голографического изображения в миллиметровом диапазоне волн для досмотра людей по п. 7, отличающееся тем, что приводное устройство (50) включает в себя:
редукторный электродвигатель (51);
синхронный шкив (53), соединенный с выходным валом редукторного электродвигателя (51), и
зубчатый клиновой ремень (52), зацепляемый за зуб шестерни синхронного шкива (53) для обеспечения вращения при активации редукторного электродвигателя (51).

9. Сканирующее устройство формирования голографического изображения в миллиметровом диапазоне волн для досмотра людей по п. 8, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит:
нажимной блок (56) для жесткого соединения синхронного шкива (53) с кронштейном (73) одной из опорных планок (70) скользящего блока;
приводное устройство (50), выполненное с возможностью приведения в движение одной из опорных планок (70) скользящего блока, в результате чего приводится в действие другая опорная планка (70) скользящего блока через первый и второй гибкие соединительные элементы, соединяющие между собой обе опорные планки (70) скользящего блока, которые начинают перемещаться вверх и вниз в противоположных направлениях.

10. Сканирующее устройство формирования голографического изображения в миллиметровом диапазоне волн для досмотра людей по любому из пп. 1-9, отличающееся тем, что плоскость, в которой расположены первый и второй трансиверы (40, 40′) миллиметрового диапазона, может менять свое положение относительно горизонтальной плоскости с обеспечением ее расположения параллельно горизонтальной плоскости или под углом к ней.

11. Сканирующее устройство формирования голографического изображения в миллиметровом диапазоне волн для досмотра людей по п. 10, отличающееся тем, что первая и вторая антенные решетки (41, 41′) миллиметрового диапазона могут располагаться в виде прямой линии, изломанной линии или кривой для образования первого и второго трансивера (41, 41′) миллиметрового диапазона.

12. Сканирующее устройство формирования голографического изображения в миллиметровом диапазоне волн для досмотра людей по любому из пп. 3-9, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит:
устройство обработки данных (30), выполненное с возможностью проводного или беспроводного соединения с первым трансивером (40) миллиметрового диапазона и вторым трансивером (40′) миллиметрового диапазона для приема данных сканирования с указанных трансиверов и генерирования сканированного голографического изображения в миллиметровом диапазоне волн; и
устройство отображения информации (80), выполненное с возможностью взаимодействия с устройством обработки данных (30) для приема и отображения сканированного голографического изображения в миллиметровом диапазоне волн, полученного с устройства обработки информации (30).

13. Сканирующее устройство формирования голографического изображения в миллиметровом диапазоне волн для досмотра людей по любому из пп. 1-9, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит:
управляющее устройство (60), выполненное с возможностью генерирования управляющего сигнала и передачи его на приводное устройство (50) с тем, чтобы указанное приводное устройство (50) активировало движение первого трансивера (40) миллиметрового диапазона и второго трансивера (40′) миллиметрового диапазона.

14. Сканирующее устройство формирования голографического изображения в миллиметровом диапазоне волн для досмотра людей по любому из пп. 1-9, отличающееся тем, что в нем предусмотрена возможность передачи первого сигнала миллиметрового диапазона и второго сигнала миллиметрового диапазона с разной частотой на протяжении всего процесса сканирования, выполняемого совместно первым трансивером (40) миллиметрового диапазона и вторым трансивером (40′) миллиметрового диапазона.

15. Сканирующее устройство формирования голографического изображения в миллиметровом диапазоне волн для досмотра людей по любому из пп. 1-9, отличающееся тем, что антенная решетка (41) первого трансивера миллиметрового диапазона и антенная решетка (41′) второго трансивера миллиметрового диапазона выполнены с возможностью передачи сигналов в разное время на протяжении всего процесса сканирования, выполняемого совместно первым трансивером (40) миллиметрового диапазона и вторым трансивером (40′) миллиметрового диапазона.

16. Сканирующее устройство формирования голографического изображения в миллиметровом диапазоне волн для досмотра людей по п. 9, отличающееся тем, что:
в нажимном блоке (56) предусмотрен вогнутый внутрь сопрягаемый участок (57), форма которого соответствует форме выступающего зубчатого участка (54) зубчатого клинового ремня (52), при этом выступающий зубчатый участок (54) зубчатого клинового ремня (52) входит в вогнутый внутрь сопрягаемый участок (57) нажимного блока (56);
в кронштейне (73) опорной планки (70) скользящего блока предусмотрено отверстие, через которое, после того как выступающий зубчатый участок (54) зубчатого клинового ремня (52) войдет в вогнутый внутрь сопрягаемый участок (57) нажимного блока (56), они жестко соединяются с кронштейном (73) опорной планки (70) скользящего блока с помощью крепежной детали.

17. Сканирующее устройство формирования голографического изображения в миллиметровом диапазоне волн для досмотра людей по п. 16, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит:
ударный блок (75), установленный на опорной планке (70, 70′) скользящего блока, который перемещается вверх и вниз вместе с указанной опорной планкой (70, 70′) скользящего блока; и
конечный выключатель (28) и неконтактный выключатель (29), установленные на обоих концах второй направляющей (24′), при этом ударный блок (75) и неконтактный выключатель (29) взаимодействуют друг с другом для определения начального и конечного положения опорных планок (70, 70′) скользящего блока, а ударный блок (75) и конечный выключатель (28) взаимодействуют друг с другом для определения предельного положения опорной планки (70, 70′) скользящего блока.

18. Сканирующее устройство формирования голографического изображения в миллиметровом диапазоне волн для досмотра людей по п. 12, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит:
корпус (70), который выполнен с возможностью вместе с арочной стойкой (20) заключать в себе область сканирования (101), в которой осуществляется собственно сканирование, а также формирование изображения досматриваемого объекта (100).

19. Сканирующее устройство формирования голографического изображения в миллиметровом диапазоне волн для досмотра людей по п. 18, отличающееся тем, что устройство обработки данных (30) расположено над областью сканирования (101).