(57)【要約】【課題】テラヘルツ放射検出により製品を識別するためのシステムおよび技術を提供する。【解決手段】所定のあるエリアがテラヘルツ周波数範囲内の放射線により照明され、所定のエリア内の対象物が反射したテラヘルツ放射が検出され、対象物の識別情報を生成するために、検出した放射線に基づいて検出器信号が処理される。生成した識別情報は、製品の格納している識別情報と比較することができ、比較の結果は、比較が一致した製品または製品グループを選択するために使用される。検出器信号を処理することにより、照明している対象物の反射および吸収特性特有のスペクトル・シグネチャを生成することができ、スペクトル・シグネチャを、製品の格納しているスペクトル・シグネチャ情報と比較する。【選択図】図２
2010145391.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
テラヘルツ周波数の放射で所定のエリアを照明するためのテラヘルツ放射源と、
前記テラヘルツ放射源による照明による、また前記検出した放射線に基づいて検出器信号を生成する、前記所定のエリア内の対象物から反射したテラヘルツ放射を検出するためのテラヘルツ放射検出器と、
前記所定のエリア内の対象物の特性を示す証印を、販売のために提示した製品に関連する証印のリストと比較することができるように、前記証印を生成するために前記検出器信号が示す情報を処理するためのプロセッサと、
を備える製品識別ユニット。
【請求項２】
前記証印が、前記対象物特有のスペクトル情報のシグネチャを含み、その関連するスペクトル・シグネチャが、前記製品識別ユニットが生成した前記スペクトル・シグネチャと一致する製品を識別するために、前記スペクトル情報のシグネチャが、製品と関連する格納しているスペクトル情報のシグネチャと比較される、請求項１に記載の製品識別ユニット。
【請求項３】
前記証印が、テラヘルツ時間領域分光法により生成される、請求項２に記載の製品識別ユニット。
【請求項４】
前記テラヘルツ放射源が、体積型ブラッグ格子を含む連続波長可変レーザ・ダイオードである、請求項３に記載の製品識別ユニット。
【請求項５】
前記レーザ・ダイオードが、１つまたは複数の体積型ブラッグ格子の回転により調整される、請求項４に記載の製品識別ユニット。
【請求項６】
前記テラヘルツ放射源が、それぞれが全テラヘルツ・スペクトルをカバーする周波数成分を含むパルスを照射する超短パルス・レーザである、請求項３に記載の製品識別ユニット。
【請求項７】
前記スペクトル・シグネチャが、十分高い信頼性を有する１つのアイテムのスペクトル・シグネチャと一致しない場合に、前記スペクトル・シグネチャが一致を示す製品の候補のリストを生成するために比較が行われる、請求項２に記載の製品識別ユニット。
【請求項８】
前記テラヘルツ放射源が、画像情報を生成する放射線で前記所定のエリア内の対象物を照明し、前記プロセッサが、前記所定のエリア内の対象物の画像情報を生成するために、前記検出器信号を処理する、請求項１に記載の製品識別ユニット。
【請求項９】
前記画像情報が、前記所定のエリア内の１つまたは複数の対象物の存在および位置を示すのに十分なものであり、前記テラヘルツ放射源が、前記対象物特有のスペクトル・シグネチャを生成するように、前記各対象物を目標に放射線を向けて各対象物のための検出器信号を生成する、請求項８に記載の製品識別ユニット。
【請求項１０】
その関連するスペクトル・シグネチャが、前記製品識別ユニットが生成した前記スペクトル・シグネチャと一致する前記製品を識別するために、各対象物に対する前記スペクトル・シグネチャが、製品と関連する格納しているスペクトル情報のシグネチャと比較される、請求項９に記載の製品識別ユニット。
【請求項１１】
販売時点情報管理トランザクションを行うために、ユーザから入力を受信し、ユーザに情報を提供するためのユーザ・インタフェースと、
テラヘルツ放射を考慮に入れて、あるエリアを照明するためのテラヘルツ放射源と、
照明している前記エリアの下の１つまたは複数の対象物が反射したテラヘルツ放射を検出し、前記検出したテラヘルツ放射に基づいてデータを生成するためのテラヘルツ放射検出器と、
前記検出したテラヘルツ放射に基づいて製品に対する識別データを生成するためのプロセッサと、
を備える販売時点情報管理端末。
【請求項１２】
前記プロセッサが、さらに、製品を識別するための前記識別データを使用し、販売時点情報管理トランザクションに入れるために、前記製品に対する製品情報を受信する、請求項１１に記載の販売時点情報管理端末。
【請求項１３】
前記プロセッサが、さらに、製品を識別するために前記識別データを使用し、識別した製品とトランザクション記録との違いを検出するために、前記トランザクション記録をチェックする、請求項１１に記載の販売時点情報管理端末。
【請求項１４】
テラヘルツ周波数の放射で販売時点情報管理端末の近傍の所定のエリアを照明するステップと、
前記検出した放射線に基づいて検出信号を生成するために、前記照明により前記所定のエリア内の対象物から反射したテラヘルツ周波数の放射を検出するステップと、
前記所定のエリア内の対象物に対する識別情報を生成するために前記検出信号を処理するステップと、
その格納している識別情報が前記生成した識別情報と一致する製品を識別するために、前記生成した識別情報を格納している識別情報と比較するステップと、
を含む販売時点情報管理のための方法。
【請求項１５】
前記識別情報が、スペクトル・シグネチャ情報を含む、請求項１４に記載の販売時点情報管理のための方法。
【請求項１６】
前記スペクトル・シグネチャ情報が、テラヘルツ時間領域分光法により生成される、請求項１５に記載の販売時点情報管理のための方法。
【請求項１７】
前記識別情報が、画像情報を含む、請求項１４に記載の販売時点情報管理のための方法。
【請求項１８】
前記生成した識別情報を格納している識別情報と比較する前記ステップが、生成した識別情報と格納している識別情報との間の一致しそうな一致を識別するステップを含み、このような一致しそうな一致が識別される製品のリストを作成するステップをさらに含む、請求項１４に記載の販売時点情報管理のための方法。
【請求項１９】
前記リストから前記製品に対する情報を選択することにより、前記所定のエリア内の前記製品の識別のために、ユーザに前記製品のリストを提示するステップをさらに含む、請求項１８に記載の販売時点情報管理のための方法。
【請求項２０】
トランザクション入力中に識別した製品を製品情報と比較し、トランザクション入力中に前記識別した製品と前記製品情報間の違いを通知するステップをさらに含む、請求項１４に記載の販売時点情報管理のための方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、販売時点情報管理用自動製品識別システムに関する。特に、本発明は、対象物から反射したまたは他の方法で照射されたテラヘルツ（ＴＨｚ）周波数の放射を解析することにより入手した情報を使用して、購入のために提示された製品のような対象物を自動的に識別するための改良形システムおよび技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
販売時点情報管理用途における緊急の問題は、いつでも販売する商品を正確に効率的に識別するという問題であった。この問題は、セルフサービス動作の増大、および従業員が介入する動作およびセルフサービス動作の両方における自動化の使用の増大とともにますます重要になってきている。多くの製品は、その包装上またはその内部のバーコード・ラベルまたは他の証印により識別されるが、このような証印の使用がいつでも便利であるとは限らない。特に農産物アイテムの場合には、識別材料を貼付すると製品の使い勝手が悪くなる。今日、スーパーマーケットで販売されている多くの農産物アイテムは、識別コードを含むラベル・ステッカーを使用している。これらのコードは、販売時点で手動で端末に入力され、ステッカーは、一般に、製品が摂取される前に除去される。ステッカーの貼付には費用がかかり、それを除去しなければならないということは顧客にとって面倒なことであり、農産物に対する顧客の楽しみが低減することになる。しかし、各農産物アイテムに識別情報を含むラベルを貼付するための他の方法は、多かれ少なかれうまくいかないことがわかっている。種々様々な農産物の急激な増大につれて、各アイテムを常に正確に効率よく識別するためにチェックアウト・スタッフに依存するのが難しくなり、特にセルフ・チェックアウト施設の使用が増大するにつれて難しくなる。アイテムを視覚的にチェックすることができるメニューと写真を使用すると、時間がかかり、またいつでも正確に行うことができるとは限らない。
【０００３】
また、農産物および他のアイテムを正確に識別するのを妨げる他の問題もある。ある種の製品の包装には容易に読み取り可能なバーコードを貼付できない場合もあるし、または不正を行おうとしている顧客が、うまくラベルを張り替えたりまたはラベルを何かでカバーする場合もあるし、製品を間違って識別する場合も出てくる。多くの他の問題も出てくる場合がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、テラヘルツ（ＴＨｚ）周波数範囲のエネルギーを使用する自動識別システムを提供することにより、このような問題および他の問題を認識し、解決する。ＴＨｚエネルギーを照射する対象物は多数あるが、適切な検出器により検出および処理することができる。検出を行うことができる例示としての機構は、スタンドオフ画像形成および検出およびパッシブ画像形成を含む。ＴＨｚエネルギーは、また、対象物を照明するためにも使用することができ、これらの対象物から反射したＴＨｚエネルギーは検出することができる。ＴＨｚエネルギーは、水のような極性分子を非常に高い感度で検出することができ、通常、有意の水を含む対象物から反射するが、プラスチックおよび厚紙のような多くの材料は貫通する。ＴＨｚ周波数で誘電率を測定することができれば、水和数を推定することができる。水に対するその感度のようなＴＨｚ波の明確な特徴は、食品および農作物を管理するために使用することができる。例えば、果物の傷みを評価することができ、野菜の水の含有量を監視することができる。ＴＨｚ放射の貫通特性は物質により異なり、ＴＨｚ放射を反射する材料または対象物の性質についての情報を提供するために使用することができる。各材料は、特徴的なスペクトル・シグネチャを有していて、これらのシグネチャは格納することができ、それらを形成している材料または対象物に相関付けることができる。ＴＨｚ波がこれらの材料のうちのいずれかを貫通する場合には、その光子エネルギーによりＴＨｚ波は、多数の機構を通してその材料と相互作用を起こす。これらの機構は、多くの場合、フォノン、弱い材料の結合振動、および変形を含んでいるので、これらの機構は、材料の特定の化学的および物理的組成に対して一意である。そのため、厚さ、密度または化学的組成の任意の内部変化は、テラヘルツ信号の情報の内容に影響を与える。このような情報の内容は、異なる材料間の屈折率の変動による吸収および位相の変動の結果である輝度を含むことができる。例えば、波長の関数である吸収の測定値を使用すれば、分光法による画像形成は、化学的組成をマッピングすることができる。ある場合には、また、テラヘルツ放射を、画像形成に使用することができるが、このような画像形成は、それが効果的である用途の場合に特に役に立つ。何故なら、多数の包装材料は、このような放射を通すからである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
それ故、本発明は、テラヘルツ放射解析装置を使用する販売時点情報管理端末を提供する。販売時点情報管理端末は、また、テラヘルツ放射源を適切に使用する。テラヘルツ放射源は、識別のために対象物を置くことができる領域の方を向いているテラヘルツ周波数の放射を生成する。テラヘルツ放射解析装置は、この領域内に置かれた対象物から反射した、またはこの対象物が照射した放射線を受光するような位置に配置されていてそのような方向を向いている。テラヘルツ放射検出器は、自身が受光する放射線に応答し、この放射線に応答して信号を発生する。この信号は、スペクトル情報を生成するために解釈処理され、解析装置が供給した処理リソースは、このスペクトル情報を既知の対象物の格納しているスペクトル情報と比較する。適正に一致した場合には、識別のために置かれた対象物がトランザクション内に入れられる。一致しない場合には、ユーザまたは端末のオペレータに通知がなされ、アイテムの視覚による識別および手動による情報の提供のような他の手段により対象物を識別することができる。
【０００６】
下記の詳細な説明を読み、添付の図面を見れば、本発明およびその他の特徴および利点をよりよく理解することができるだろう。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明のある態様によるテラヘルツ放射識別を使用する販売時点情報管理端末である。
【図２】本発明のある態様によるテラヘルツ放射識別装置と解析装置との組合わせである。
【図３】本発明のある態様によるテラヘルツ放射を使用する製品を識別するためのプロセスである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
図１は、本発明のある態様による販売時点情報管理端末１００を示す。この端末１００は、カウンタ１０２と、バーコード・スキャナ／計量計１０４と、タッチスクリーン・ディスプレイであってもよいディスプレイ１０８とを含む。端末１００は、また、トランザクション・カード・アクセプタ１１０と、紙幣アクセプタ１１２と、硬貨アクセプタ１１４と、釣銭払出機１１６と、レシート・プリンタ１１８とを含む。端末１００は、また、テラヘルツ放射により対象物を照明し、スペクトルまたは画像情報のような識別証印を生成するためのこのような放射線を解析する場合に動作する検出および識別ユニット１２０も含む。端末の設計により、識別は、検出および識別ユニット１２０により行うこともできるし、またはユニット１２０はそれが生成する証印を、端末１００内の他の構成要素または他の場所に送ることができる。
【０００９】
種々のデバイスは、バス１２２を通して、必要に応じて、相互に、および端末１００を制御し、必要な情報検索および処理を行う処理ハードウェアと通信する。処理ハードウェアは、プロセッサ１２４と、メモリ１２６および長期記憶装置１２８のようなコンピュータ読み取り可能媒体とを含む。
【００１０】
端末１００は、また、外部インタフェース１３０を含む。外部インタフェース１３０は、有線または無線要素を含むことができ、端末１００と中央サーバ１３４のような端末１００の外部デバイスとの間の通信を仲介するネットワーク１３２と適切に接続させることができる。端末１００は、販売のために提示された製品および識別のために提示することができる他の対象物を識別するために使用することができる情報を生成するために、識別ユニット１２０を使用する。
【００１１】
テラヘルツ周波数の放射は、多くの場合、０．１ミリメートル（ｍｍ）から３ｍｍの範囲内の波長に等しい、１００ＧＨｚ〜３ＴＨｚの範囲内の周波数を有する電磁放射として定義される。このような放射はイオン化していないで、人体に無害である。テラヘルツ放射は、水は貫通しないが、多くの一般の包装材料は貫通し、このような放射線を照射することができ、このような放射線で照明することができる対象物の表面および他の特性により、異なるタイプの対象物から発せられる放射の特性にはっきりとした違いが生じる。これらの違いとしては、明確なスペクトル・パターンがあり、これらのはっきりしたスペクトル・パターンは、異なる対象物のタイプと相関付けることができる。それ故、識別ユニット１２０は、テラヘルツ放射源１３６およびテラヘルツ放射検出器１３８を含む。この例の場合には、識別ユニット１２０は、識別される対象物を放射源１３６により照明される空間１３９内に置くことができ、そこを通して移動することができるような位置に設置されていて、そのような方向を向いている。空間１３９内の対象物１４０から反射したテラヘルツ放射の一部は、放射検出器１３８に戻る。対象物１４０は、テラヘルツ放射が通過することができる、布、紙、厚紙または他の材料のような材料からできている容器１４１内に置くことができる。検出器１３８は、スペクトル情報を生成するために、検出器信号を解析する制御および処理要素１４２に検出器信号を供給する。このスペクトル情報は、メモリ１２６に転送することができ、プロセッサ１２４により解析される。端末１００は、長期記憶装置１２８上に格納しているソフトウェアとして適切に実施することができ、プロセッサ１２４による実行のために必要に応じてメモリ１２６に転送される識別モジュール１４６を使用することができる。識別モジュール１４６は、識別する対象物のスペクトル情報を適切に受信し、受信したスペクトル情報を既知の対象物の格納しているスペクトル情報と比較することができる。格納しているスペクトル情報は、サーバ１３４上に適切に格納している識別データベース１４８内に適切に維持することができる。識別データベース１４８は、識別のために提示することができる複数の各製品のスペクトル情報を含む。このようなスペクトル情報は、要素毎の一致についての詳細な情報を含むことができ、または対応する点のより小さい数がチェックされるように、代替的にまたは追加的にキー相関点を含むことができる。１つのアイテムの一致についてのスペクトル情報をチェックするほかに、このような一致が発見できない場合には、識別モジュール１４６は、候補の一致のリストを適切に作成することができ、例えば、これらをディスプレイ１０８上に提示される視覚的メニューの形で、ユーザまたはオペレータに提示することができる。一致の候補のリストは、比較的短い場合が多く、そのためこのような自動識別を行わなかった場合のように、入手することができるすべての異なる製品を分類しなくても、ユーザにこの少数の候補を提示することができる。
【００１２】
このようなアプローチの１つの利点は、テラヘルツ放射が、可視光線を通さないか、または可視光線を歪める恐れがある多数の包装材料を貫通することができることである。テラヘルツ放射は、容易にプラスチックまたは紙のバッグ、および厚紙または布を貫通することができる。それ故、容器から製品を取り出さなくても識別を行うことができる。さらに、テラヘルツ放射は、不正または製品の不注意による識別ミスをチェックするために使用することができる。小売の際の不正の２つの主な手口は、高価格の製品を低価格の製品の包装内に隠して、顧客のトランザクションに含まれないようにする偽装と、低価格の製品のバーコードを高価格の製品に貼付して製品をスキャンするバーコードのすり替えである。
【００１３】
テラヘルツ放射は、スペクトル解析により製品の本当の性質を識別するために使用することができる。このような識別は、包装または隠蔽のためのカバーを通して行うことができ、製品の識別がトランザクションの入力に対応しない場合には、異常を知らせ、異常が解決されるまでトランザクションを中断することができる。さらに、テラヘルツ放射は、画像形成のために使用することができ、このような画像形成は可視光線を通さない包装を通して行うことができる。このような画像形成は、自動製品識別、およびユーザまたはオペレータにライブ・ストリーム、取り込んだ画像、または両方の形をしている包装内に含まれている１つまたは複数の製品を示すために、ディスプレイ１０８上のような表示の両方のために使用することができる。画像情報は、リモート・オペレータがチェックすることができるように、リモート・ステーション１５０に送ることもできる。さらに、画像を自動画像認識のために取り込むことができる。識別ユニット１２０が取り込んだ画像情報はいつでも取り込むことができ、この画像情報を、複数の各製品の一組のテラヘルツ画像および上記スペクトル・シグネチャ情報を格納することができる、データベース１４８内に格納している画像情報と比較することができる。画像が取り込まれると、既知の参照画像がデータベース１４８から検索され、取り込んだ画像が参照画像と比較される。取り込んだ画像と製品の１つの参照画像または一組の参照画像との一致が十分な確度で認められた場合には、その画像が取り込み済みの製品をその参照画像に関連する製品として識別することができる。
【００１４】
図２は、識別ユニット１２０の別の詳細図を示す。識別ユニット１２０は、放射源１３６および検出器１３８、並びに制御および処理要素１４０を含む。制御および処理要素１４０は、適切に、プロセッサ２０４と、高速メモリ２０６と、プログラム命令および他の比較的長期の情報を格納する半永続メモリ２０８のような記憶装置とを含むことができる。半永続メモリ２０８内に適切に格納することができるプログラム命令は、放射源１３６の動作を制御するための放射源制御モジュール２１０と、検出器１３８の動作を制御し、スペクトル・データを発生するために検出器信号を処理し、このスペクトル・データを端末１００内の処理要素に供給するための検出器制御および信号処理モジュール２１１とを含む。検出器制御および信号処理モジュール２１１は、また、スペクトル解析制御モジュール２１２と、画像形成制御モジュール２１３とを備えることができる。放射源制御モジュール２１０は、通常はスペクトル解析または画像形成である、現在行っている動作のための適切な周波数範囲の放射を生成するために放射源１３６を制御する。スペクトル解析の場合には、比較的広い周波数範囲が望ましいが、画像形成の場合には、狭い周波数帯域を使用することができる。検出器制御および信号処理モジュール２１２は、放射を検出すべき場合に、アクティブになり、正しく構成されるように検出器１３８を制御する。構成は、例えば、使用している特定の周波数または周波数範囲への感度の設定、またはもっと速いまたはもっと遅い応答時間の設定を含むことができる。例えば、画像形成と比較する場合、スペクトル解析のために使用する周波数範囲間で違ったものにすると有利な場合がある。さらに、スペクトル解析は、画像形成が対象物の範囲を横切ってデータを必要としている場合に、チェック中の対象物の所定の１つの比較的狭い点だけを使用して行うこともできる。それ故、スペクトル解析を行うべき場合には、検出器１３８を画像形成アプリケーションが全検出器を作動することができる状態で、検出器１３８の限られた一部だけがアクティブになるように構成することができる。
【００１５】
検出器制御および信号処理モジュール２１２は、また、検出器１３８から受信した検出器信号を処理する。行われている動作により、既知の対象物のスペクトル情報と比較することができるか、または表示または画像認識のための画像情報を生成するために処理することができるスペクトル情報を生成するように、この信号は処理される。
【００１６】
スペクトル識別の際に使用することができる１つの特に役に立つ技術は、テラヘルツ時間領域分光法である。放射源１３６は、テラヘルツ放射の短パルスによりチェック中の対象物を調査するように制御される。チェック中の対象物の材料は、放射の位相および振幅の両方に影響を与えるので、対象物からの反射は、対象物により影響を受けている位相および振幅特性を有する。テラヘルツ放射源１３６は、適切に、レーザ・エネルギーによるシミュレーションに応じてテラヘルツ放射を照射するように選択された材料２１６を通過するビームを照射するレーザ２１４を含むことができる。レーザ２１４が照射したエネルギー、すなわち、放射源１３６が照射したテラヘルツ放射は、通常、数ピコ秒持続する。１つのパルスは、全テラヘルツ範囲をカバーする周波数成分を含むことができる。レーザ２１４のために使用することができるレーザの一例としては、体積型ブラッグ格子（ＶＢＧ：Ｖｏｌｕｍｅ  Ｂｒａｇｇ  Ｇｒａｔｉｎｇ）を含む連続波（ＣＷ）波長可変レーザ・ダイオードがある。このような構成にすると、テラヘルツ信号の幅が広くなり、ピーク電力が大きくなり、平均電力が非常に小さくなる。この構成は、一般に、連続波レーザの平均電力消費が大きいが、例えば、体積型ブラッグ格子の回転を含む場合があり、圧電コントローラにより行うことができる調整により平均電力消費が少なくなるという点で従来技術の連続波レーザとは異なる。
【００１７】
レーザ２１４の別の実施形態としては、超短パルス・レーザがある。レーザ２１４が照射したパルス、すなわち、放射源１３６が照射したテラヘルツ放射は、通常、数ピコ秒持続する。１つのパルスは、全テラヘルツ範囲をカバーする周波数成分を含むことができる。適切なテラヘルツ・エネルギーを照射する任意の他の構成も使用することができる。
【００１８】
この例示としての実施形態の場合には、検出器１３８にその照射と同時にレーザ・エネルギーの一部が供給され、同時にチェック中の対象物からテラヘルツ放射の結果としての反射を受信する。検出器１３８は、テラヘルツ・エネルギーの電界が弱いか強い場合に、検出パルスが到着するかしないかにより異なる電気信号を発生する。検出器１３８が発生した電気信号は、サンプリングされ、デジタル化され、時間領域データから周波数スペクトルを抽出するためにフーリエ変換を使用することができる。
【００１９】
端末１００の動作をよりよく理解してもらうために一例を挙げて説明する。セルフサービス動作の一例について以下に説明するが、本明細書に記載する原理は、従業員による動作にも同様に適用することができることを理解することができるだろう。端末はアイドル状態であって、ディスプレイ１０８により適切な選択を行うことによりユーザはこの端末を作動することができる。端末が作動すると、ディスプレイ１０８は、トランザクション入力および他の関連する動作を種々に選択するためのメニューを適切に表示することができる。ユーザは、バーコードをスキャンすることができ、農産物のような製品のコードを入力することができ、メニューで選択することにより農産物を識別することができ、または他の動作を行うことができる。さらに、ユーザに、識別ユニット１２０により識別のために単に表示するためにオプションを提示することができる。ユーザは、放射源１３６により照明するために指定のエリア内にアイテムを置くことができ、放射源１３６の照明範囲内の対象物が反射した放射を検出器１３８により検出することができる。
【００２０】
ある例の場合には、ユーザはトランザクションを開始し、バーコード・スキャンおよび手動入力により種々の入力を行う。適切な時点で、ユーザは自動識別を選択し、識別エリア１４２内に識別する対象物を置くように指示される。放射源１３６は、必要なスペクトル情報を生成するように計算された所定の範囲内で周波数が変化するテラヘルツ波の放射ビームでエリア１３６を照明する。放射源１３６は、ビームが識別のために提示された対象物を確実にインターセプトするように、指定のエリア全体にわたってビームを追跡することができる。対象物は放射線を反射し、対象物が反射した放射線の一部は、検出器１３８に当たる。検出器１３８は、検出器制御および信号処理モジュール２１１により処理される検出器信号を生成する。この例示としての場合には、スペクトル生成および比較による識別のために１つの対象物が提示されるので、検出器制御および信号処理モジュール２１１は、対象物に対するスペクトル・シグネチャを生成するために検出器信号を処理する。スペクトル・シグネチャは、放射の貫通の深さおよび種々の周波数にわたる反射の強度を含む対象物の種々の明確な特性により異なる。
【００２１】
スペクトル・シグネチャが生成されると、格納している情報と比較することができる。製品識別データベース１４８および製品情報データベース１５２は、中央サーバ１３４上に格納され、製品データベース１５２は、提供された各製品に対する入力を含むことができる。入力は、各製品に対する適切な記述情報、ストック番号情報、汎用製品コード情報、価格情報、および異なる製品を含むトランザクションの管理および製品に対する在庫の管理に関連する他の情報を適切に含むことができる。識別ユニット１２０が生成したスペクトル情報は、データベース１４８と比較され、一致した場合には、識別した製品に対する情報をデータベース１５２から検索し、トランザクションに含めることができる。
【００２２】
他の例示としての場合には、ユーザは、テラヘルツ放射が通過する容器内の識別するための製品のリストを提示する。容器内のすべての製品は、テラヘルツ放射により検索することができるタイプのものであるが、全部が同じものでなくてもよい。ユーザは、複数の対象物を含む容器を提示したことを表示し、識別ユニット１２０は、対象物を識別するための動作を開始する。最初に、識別ユニット１２０は、容器内の対象物の画像を取り込む。取り込んだ画像は、対象物の設置および分離および対象物の数を示す情報を提供するために使用される。画像形成は、時間領域分光法により行うことができるが、画像形成が単に対象物の位置を発見するためだけに行われる場合には、異なる対象物からのスペクトルを解析する必要はない。それ故、それにより速度または効率を向上できる場合には、正確な識別を行わないような方法で照明および検出を行うことができる。何故なら、この段階で要求されていることは、対象物を識別することではなく、対象物の存在および大きさを決定することであるからである。
【００２３】
その後で、識別ユニット１２０は、例えば、適切な順序で空間を放射ビームで掃引することにより、識別のために対象物が置かれている空間を通して放射線を照射するために、放射源１３６を制御する。ビームが対象物に当たると、反射した放射線が検出器１３８により受光され、反射装置が生成した信号が、ビームがある方向に向けられる連続している各点のところで、対象物の存在の有無を表示するために処理され、それにより空間内の対象物の存在および形状およびその配置を表示するのに十分な画像が生成される。空間内の各対象物の位置を決定するために画像が解析され、この位置情報は、分光法による解析のために使用されるビームをある方向に向けるための目標情報を生成するために使用される。各対象物に対して１つまたは複数の目標点が選択される。
【００２４】
次に、放射源１３６は、各対象物に対する選択した目標点を照明する方向に向けられ、目標点から反射したテラヘルツ放射を検出し処理することにより、対象物に対する各目標点に対してスペクトル・シグネチャが生成される。次に、各対象物に対する１つまたは複数のスペクトル・シグネチャが、格納しているスペクトル・シグネチャと比較され、一致するシグネチャが発見された各対象物が識別され、トランザクション内に入れられる。１つのアイテムとの一致が発見されなかった場合には、ユーザに提示される可能性の範囲を狭くし、ユーザが行うように要求される選択の範囲を狭くすることにより、選択のためにユーザに考えられる一致を提示することができる。このアプローチは、同じ容器内に複数の異なる対象物が存在するか、または同時に他の方法で識別される場合にはさらに複雑なものになる。何故なら、ユーザがどの対象物が選択に関連しているのかを知らないのに、選択のためのリストがユーザに提示されるからである。例えば、あるボックスが農産物の異なるアイテムを含んでいる場合、ユーザは容器内に異なるアイテムのうちのいずれが入っているのかをはっきり知ることができない。ボックス内にいくつかの異なるリンゴが入っていて、これらのリンゴのうちの１つが、３つの異なる種類のリンゴのうちの１つに属していると識別された場合には、ユーザが、いずれの特定のリンゴが該当するリンゴであるのかを識別し、その特定のリンゴについて決定を行うことに関心を持たなくなる恐れがある。このような場合には、ユーザに１回に１つだけ対象物を提出することを求めるか、または他の手段で対象物を識別することを求めるのが望ましい場合がある。しかし、それでも、特に小売店の従業員または常連のセルフサービスの顧客のような慣れているユーザの場合には、多数の異なる対象物が提示されている場合でも、選択のためのリストから正しいものを識別することができ、端末１００をそのような動作を行うことができるように構成することができる。あるアプローチは、この事実に基づいて行われ、他の動作構成は、例えば、従業員が介入する動作の場合には従業員の識別子、またはセルフサービス動作の場合にはなじみの客のカードのような識別子に基づいて検索することができるユーザ・プロファイルから入手した表示に基づいて行われる。
【００２５】
トランザクションに入れるために慎重に提示された製品の識別の場合に使用される他に、識別ユニット１２０は、不正を防止するためにも使用することができる。識別ユニット１２０は、包装を通して材料を識別することができ、テラヘルツ放射に対する対象物の材料の影響に基づいて対象物を識別するので、包装またはラベルの変更、または対象物を包装材料の内部に包み込むなどして不正を行おうとすると、そのような不正を検出することができる。それ故、識別ユニット１２０は、一体型バーコード・スキャナおよび計量計であるスキャナ／計量計１０４のところに提示された対象物を識別することができるように配置することができる。識別ユニットは、製品をバッグに入れるためのエリア１０６を含む視野を有することもできる。不正の検出および防止を必要とするいくつかのエリアをカバーするために１つの識別ユニット１２０を使用するのではなく、ユニット１２０類似の複数の識別ユニットを使用することができることを理解することができるだろう。ユーザがトランザクション入力を進め、アイテムが移動すると、トランザクションに入れた製品と実際に見ている製品との違いが分かる。同様に、トランザクション終了後の製品の外観をトランザクションに入れた製品と比較することができ、異常を知ることができる。例えば、不正な顧客または顧客の世話をしている従業員は、価格の安い製品のバーコードを価格の高い製品のバーコードと交換することもできるし、または単にトランザクション・エリアを通して製品を移動させながら、本物でないバーコードをスキャナの前を通過させることもできる。例えば、アルコールを含んでいないシャンパンのボトルからのバーコードを本物シャンパンのボトル上のバーコードと交換することができる。製品は類似の重量であり、不正トランザクション入力は、重量確認機構によっては検出できない。しかし、識別ユニット１２０を、スキャン空間の視野を含むように配置すれば、バーコード・スキャナ／計量計１０４を通過する包装の実際の内容を識別することができる。実際の製品とトランザクションに入れた製品との間の違いを識別することができ、チェックのためにトランザクションを中断するというような適切な措置を取ることができる。
【００２６】
スペクトル情報の使用の他にまたはこれに代わる方法として、端末１００は、対象物を画像形成するために識別ユニット１２０または独立の専用画像形成ユニットを使用することができ、例えば、店員に送信するためにまたは画像認識を使用する自動識別のために、必要に応じて画像形成情報を使用することができる。この例示としての実施形態の場合には、識別ユニット１２０は、画像認識を行うように構成されていて、またそのために動作する。放射源制御モジュール２１０は、スペクトル解析のために必要な周波数範囲より狭くてもよい適切な周波数範囲内で放射源１３６を動作させ、放射源１３６にチェックしている空間をラスタ・スキャンするように指示する。検出器１３８は、従来の画像形成装置の方法と類似の方法で、スキャンしている空間内の対象物から反射したテラヘルツ放射を取り込む。すでに説明したように、テラヘルツ放射は、多くの包装材料を通過することができるので、このような包装の内容を目で見ることができる。検出器１３８は、取り込んだ放射線に応じて信号を生成し、画像形成制御モジュール２１６は、画像形成情報を生成するためにこの信号の処理を管理する。画像形成情報は、端末１００内のローカル・ディスプレイ、リモート・ステーションまたは両方に送信することができるライブ・ストリームとして生成することができる。さらに、または別の方法として、手動または自動チェックまたは画像認識のために画像を取り込むこともできる。
【００２７】
図３は、本発明のある態様による販売時点トランザクション処理および製品識別のプロセス３００のいくつかのステップを示す。プロセス３００は、図１および２の識別ユニット１２０のような識別ユニットを使用する図１の端末１００のような端末を使用して適切に行うことができる。ステップ３０２において、ユーザによるトランザクションの開始時に、製品情報を提供するために１つまたは複数のインタフェースおよびデバイスが作動する。製品情報は、製品を識別するためのスペクトルまたは画像情報のような情報を生成するために、手動入力、スキャン済みバーコード情報、またはテラヘルツ放射による製品の照明および、製品から反射したテラヘルツ放射の処理を使用するチェックのための製品の直接の提出の形をとることができる。ステップ３０４において、トランザクションが処理され、購入している製品のような対象物が指定のエリアまたは空間内に置かれる。このようなエリアまたは空間内に置かれた製品は、テラヘルツ放射により照明され、製品から反射した放射線は、製品の識別情報を生成するために処理される。この情報は、製品のスペクトル・シグネチャを表すスペクトル情報、製品の画像情報またはこれら両方の形をしてもよい。ステップ３０６において、画像情報が、製品のために入手され、対象物を識別するためのスペクトル情報または画像情報のような格納している情報と比較される。１つのアイテムが識別のために提出された対象物と一致した場合には、このプロセスは、ステップ３０８に進み、製品の製品情報は、必要に応じて、例えば、ユーザまたは店員に製品情報を表示し、またはトランザクション内に自動的に製品情報を入力するために検索および使用される。次に、プロセスはステップ３１２に進む。１つのアイテムと一致しない場合には、プロセスはステップ３１０にスキップし、最も一致する可能性の高いものを示す候補のリストが作成され、ユーザに提示される。ユーザが選択した場合には、選択した製品の適切な製品情報がトランザクション内に入れられる。次に、プロセスはステップ３１２に進む。
【００２８】
上記ステップ３０２〜３１０と一緒に行うことができるステップ３１２において、製品を販売時点情報管理ステーションの近傍に配置することができる種々のエリアをチェックすることにより、識別およびセキュリティ情報を入手することができる。このような情報は、例えば、１つまたは複数のテラヘルツ放射源の照明フィールドを所定の点に向け、１つまたは複数のテラヘルツ放射検出器の視野を所定のこれらの点に向けることにより入手することができる。例えば、バーコード・スキャンのために製品が置かれる空間を、スキャンしている製品の真の性質を識別するためにテラヘルツ放射でチェックすることもできるし、またはトランザクションにすでに入れた製品が除去するために集められる空間を、トランザクションに入れられていない製品を検出し、識別するためにテラヘルツ放射でチェックすることもできる。ステップ３１４において、異常を検出した場合には、トランザクションの中断またはセキュリティ・アラートの発生のような適切な行動が取られる。
【００２９】
現在の好ましい実施形態を参照しながら本発明を説明してきたが、上記説明および添付の特許請求の範囲に従って、当業者であれば種々様々な実施態様を実施することができることを理解することができるだろう。
【図１】
2010145391.tif 000003
【図２】
2010145391.tif 000004
【図３】
2010145391.tif 000005