(57)【要約】【課題】禁制品の検出を改善するためのスクリーニングシステム及びこれを動作させる方法を提供すること。【解決手段】スクリーニングシステムを動作させる方法は、電磁遮蔽により少なくとも部分的に囲まれた領域において電磁場を被検物に印加し、電磁場と被検体との相互作用により生じるセンサからの出力を測定するステップを含む。本方法はさらに、領域内の被検物から痕跡粒子を除去し、痕跡粒子を収集し、痕跡粒子を特定するステップを含む。本方法はさらに、測定されたセンサ出力と特定された痕跡粒子とに基づいて被検物と物質との関連性を評価するステップを含む。【選択図】図１３
2010197397.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スクリーニングシステムを動作させる方法であって、
電磁遮蔽により少なくとも部分的に囲まれた領域において電磁場を被検物に印加し、
前記電磁場と前記被検物との相互作用により生じるセンサからの出力を測定し、
前記領域内の前記被検物から痕跡粒子を除去し、
前記痕跡粒子を収集し、
前記痕跡粒子を特定し、
前記測定されたセンサ出力と前記特定された痕跡粒子とに基づいて、前記被検物と物質との関連性を評価する、
ステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記被検物上に存在する導電性の物体を検出するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記被検物は乗客を含み、前記方法は、
前記乗客の生体特性を測定し、
前記生体特性を用いて前記乗客の本人確認を行う、
ステップをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記被検物は乗客を含み、前記方法は、
前記スクリーニングシステム内の前記乗客の位置を求め、
前記求められた位置と所望の位置とを比較し、
前記求められた位置が前記所望の位置と実質的に一致しない場合には、前記所望の位置に移動するように前記乗客に指示する、
ステップをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記被検物から痕跡粒子を除去するステップは、前記領域に空気を噴射するステップを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記被検物から痕跡粒子を除去するステップは、複数の毛で前記領域内の前記被検物をこするステップを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記被検物は履物を含み、痕跡粒子を除去する前記ステップは、複数の毛で前記領域内の前記履物をこするステップを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項８】
痕跡粒子を収集する前記ステップは、前記領域から空気を取り込むステップを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項９】
痕跡粒子を収集する前記ステップは、複数の毛で前記領域内の前記被検物をこすり、前記痕跡粒子を前記毛から剥離するステップを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記被検物は履物を含み、痕跡粒子を収集する前記ステップは、複数の毛で前記領域内の前記履物をこすり、前記痕跡粒子を前記毛から剥離するステップを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
痕跡粒子を特定する前記ステップは、イオン移動度分光計において前記痕跡粒子を分析するステップを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
領域を少なくとも部分的に囲むように配置され、前記領域に出入りする空気流に対する障壁を生成するように構成された、電磁遮蔽と、
前記領域内に電磁場を生成するように構成されたソースと、
前記電磁場と前記領域に配置された被検物との相互作用により生じる出力を生成するように構成されたセンサと、
前記領域における痕跡粒子を特定するように構成された検出器と、
前記センサの出力と前記特定された痕跡粒子とに基づいて前記被検物と物質との関連性を評価することを容易にするように構成されたプロセッサと、
を含むことを特徴とするスクリーニングシステム。
【請求項１３】
前記領域に空気を噴射するように構成された１つ又はそれ以上のノズルをさらに含み、前記噴射された空気は、前記領域内の前記被検物から痕跡粒子を除去するように動作することを特徴とする請求項１２に記載のスクリーニングシステム。
【請求項１４】
１つ又はそれ以上のブラシをさらに含み、各々のブラシは前記被検物をこするように構成された複数の毛を含み、前記毛は、前記領域内の該被検物から痕跡粒子を除去するように動作することを特徴とする請求項１２に記載のスクリーニングシステム。
【請求項１５】
１つ又はそれ以上のブラシをさらに含み、前記被検物は履物を含み、各々のブラシは前記履物をこするように構成された複数の毛を含み、前記毛は、前記領域内の前記履物から痕跡粒子を除去するように動作することを特徴とする請求項１２に記載のスクリーニングシステム。
【請求項１６】
前記領域から空気を取り込むように構成された１つ又はそれ以上の空気取り込み口をさらに含み、前記検出器は、前記取り込まれた空気における痕跡粒子を特定するようにさらに構成されることを特徴とする請求項１２に記載のスクリーニングシステム。
【請求項１７】
前記被検物をこすることにより前記領域内の前記被検物から痕跡粒子を捕えるように構成された複数の毛を各々が含む１つ又はそれ以上のブラシと、
前記複数の毛から前記痕跡粒子を捕えるように構成された剥離装置と、
をさらに含み、
前記検出器は、前記複数の毛から捕えられた前記痕跡粒子を特定するようにさらに構成されていることを特徴とする請求項１２に記載のスクリーニングシステム。
【請求項１８】
前記被検物は履物を含み、前記システムは、
前記履物をこすることにより前記領域内の前記履物から痕跡粒子を捕えるように構成された複数の毛を各々が含む１つ又はそれ以上のブラシと、
前記複数の毛から前記痕跡粒子を捕えるように構成された剥離装置と、
をさらに含み、
前記検出器は、前記複数の毛から捕えられた前記痕跡粒子を特定するようにさらに構成されていることを特徴とする請求項１２に記載のスクリーニングシステム。
【請求項１９】
前記検出器は、イオン移動度分光計を含むことを特徴とする請求項１２に記載のスクリーニングシステム。
【請求項２０】
前記領域における導電性の物体に応答して前記センサにおける出力を生じさせるように構成された複数の金属検出コイルをさらに含むことを特徴とする請求項１２に記載のスクリーニングシステム。
【請求項２１】
コンピュータ可読媒体上に具体化されるコンピュータプログラムであって、
領域に出入りする空気流に対する障壁を生成するように構成された電磁遮蔽により少なくとも部分的に囲まれた前記領域内に電磁場を生成するようにソースを作動させ、
前記電磁場と前記領域に配置される被検物との相互作用により生じるセンサの出力を測定し、
前記領域において捕えられた痕跡粒子を特定するように検出器を作動させ、
前記センサの出力と前記特定された痕跡粒子とに基づいて前記被検物と物質との関連性を評価する、
ようにプロセッサを構成する少なくとも１つのコードセグメントを含むことを特徴とするコンピュータプログラム。
【請求項２２】
前記少なくとも１つのコードセグメントは、前記領域に空気を噴射するように構成された１つ又はそれ以上のノズルを作動させるように前記プロセッサをさらに構成し、前記噴射された空気は、前記領域内の前記被検物から痕跡粒子を除去するように動作することを特徴とする請求項１７に記載のコンピュータプログラム。
【請求項２３】
前記少なくとも１つのコードセグメントは、前記領域から空気を取り込むように構成された１つ又はそれ以上の空気取り込み口を作動させるように前記プロセッサをさらに構成することを特徴とする請求項１７に記載のコンピュータプログラム。
【請求項２４】
前記少なくとも１つのコードセグメントは、前記領域における導電性の物体に応答して前記センサにおける出力を生じさせるように構成された複数の金属検出コイルを作動させるようにプロセッサをさらに構成することを特徴とする請求項１７に記載のコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書に説明される実施形態は、一般に、スクリーニングシステムに関し、より具体的には、輸送ターミナルにおける乗客の処理中に、爆発物、麻薬又は他の禁制品の検出を改善するための、乗客ターミナルで用いられるスクリーニングシステム及びこれを動作させる方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
航空機又は他の乗り物に搭乗する乗客に、隠し持った武器、爆発物又は他の禁制品を運ばせないようにすることを円滑にするために、乗客は、搭乗前にスクリーニングを受ける。例えば、空港ターミナルに到着する乗客は、本人確認プロセスを受け、金属検出器を通って歩くように要求される。さらに、乗客のチェックされた持ち込み荷物もまた、隠し持った武器、爆発物、又は他の禁制品の証拠の有無についてスクリーニングを受けることになる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
現行の乗客スクリーニングプロセスは信頼性のあるものではあるが、典型的には、爆発物、麻薬又は他の禁制品の痕跡粒子について、乗客を直接的に調査するものはない。これは、一つには、微量の痕跡粒子が輸送ターミナル等の比較的良好に換気された開放空間ではすぐに拡散してしまう傾向があるため、こうした痕跡粒子に対する調査の精度及び信頼性が低下するという事実に起因する。また、こうした調査が、必要な時間及び費用を増加させ、従って輸送ターミナルにおけるセキュリティスクリーニングプロセスの効率を低下させることにも起因する。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
１つの態様において、スクリーニングシステムを動作させる方法が提供される。本方法は、電磁遮蔽により少なくとも部分的に囲まれた領域において、電磁場を被検物に印加し、センサからの出力を測定するステップを含み、この出力は電磁場と被検物との相互作用により生じる。本方法はまた、領域内の被検物から痕跡粒子を除去し、痕跡粒子を収集し、痕跡粒子を特定するステップを含む。本方法はさらに、測定されたセンサ出力と特定された痕跡粒子とに基づいて、被検物と物質との関連性を評価するステップを含む。
【０００５】
別の態様においては、スクリーニングシステムが提供される。本システムは、領域を少なくとも部分的に囲むように配置された電磁遮蔽を含み、この電磁遮蔽は、領域に出入りする空気流に対する障壁を生成する。本システムはまた、領域内に電磁場を生成するように構成されたソースと、電磁場と領域に配置された被検物との相互作用により生じる出力を生成するように構成されたセンサと、を含む。本システムはさらに、領域における痕跡粒子を特定するように構成された検出器と、センサの出力と特定された痕跡粒子とに基づいて被検物と物質との関連性を評価することを容易にするように構成されたプロセッサと、を含む。
【０００６】
さらに別の態様においては、コンピュータ可読媒体上に具体化されるコンピュータプログラムが提供される。コンピュータプログラムは、ソースを作動させて電磁遮蔽により少なくとも部分的に囲まれた領域内に電磁場を生成するようにプロセッサを構成する少なくとも１つのコードセグメントを含み、この電磁遮蔽は領域に出入りする空気流に対する障壁を生成する。少なくとも１つのコードセグメントはまた、センサの出力を測定するようにプロセッサを構成し、この出力は、電磁場と領域に配置される被検物との相互作用により生じる。少なくとも１つのコードセグメントはさらに、検出器を作動させて領域において捕えられた痕跡粒子を特定し、センサ出力と特定された痕跡粒子とに基づいて被検物と物質との関連性を評価するようにプロセッサを構成する。
【０００７】
図１から図１３は、本明細書に説明されるシステム及び方法の例示的な実施形態を示す。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】例示的なスクリーニングシステムの右斜視図である。
【０００９】
【図２】図１に示される例示的なスクリーニングシステムの正面図である。
【００１０】
【図３】図１に示される例示的なスクリーニングシステムの側断面図である。
【００１１】
【図４】例示的なスクリーニングシステムの単純化されたブロック図である。
【００１２】
【図５】図１から図４に示される例示的なスクリーニングシステムの代替的な実施形態の右斜視図である。
【００１３】
【図６】図１から図４に示される例示的なスクリーニングシステムと併せて用いることができる例示的な電磁場スクリーニングシステムの概略図である。
【００１４】
【図７】図６に示される電磁場スクリーニングシステムを含む図１から図４に示される例示的なスクリーニングシステムの右斜視図である。
【００１５】
【図８】図７に示される例示的な電磁場スクリーニングシステムの一部の概略図である。
【００１６】
【図９】図１から図４に示される例示的なスクリーニングシステムと併せて用いることができる例示的な痕跡検出システムの概略図である。
【００１７】
【図１０】例示的な痕跡検出システムを含む図１から図３に示される例示的なスクリーニングシステムの右斜視図である。
【００１８】
【図１１】図１から図４に示される例示的なスクリーニングシステムと併せて用いることができる例示的な金属検出システムの一部の概略図である。
【００１９】
【図１２】例示的な乗客位置確認システムを含む例示的なスクリーニングシステムの右斜視図である。
【００２０】
【図１３】スクリーニングシステムを動作させる例示的な方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
図１は、例示的なスクリーニングシステム１０の右斜視図である。図２は、図１に示される例示的なスクリーニングシステムの正面図であり、図３は図１に示される例示的なスクリーニングシステム１０の側断面図であり、図４は例示的なスクリーニングシステム１０の単純化された概略図である。図４及び例示的な実施形態に示されるように、システム１０は、少なくとも、本明細書においては電磁場スクリーニングシステム１２と呼ばれる第１のモダリティ１２と、本明細書においては痕跡検出システム１４と呼ばれる第２のモダリティ１４とを含む。特定の実施形態においては、スクリーニングシステム１０はまた、本明細書においては乗客本人確認システム１５と呼ばれる第３のモダリティ１５、本明細書においては金属検出システム１６と呼ばれる第４のモダリティ１６、及び本明細書においては乗客位置確認システム１７と呼ばれる第５のモダリティ１７のうちの１つ又はそれ以上を含む。スクリーニングシステム１０はさらに、プロセッサ１８と、モダリティ１２、１４、１５、１６及び１７とプロセッサ１８との間に結合された通信バス２０とを含む。
【００２２】
本明細書で用いられる用語、プロセッサは、当該技術分野においてコンピュータと呼ばれる集積回路だけに限定されるものではなく、マイクロコントローラ、マイクロコンピュータ、プログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）、特定用途向け集積回路、及び他のプログラマブル回路を広く指し、本明細書において、これらの用語は互いに置き換えて用いられてもよい。特定の実施形態においては、プロセッサ１８は、１つの物理的なプロセッサユニットを指す代わりに、リンクされて又は独立して動作する複数のプロセッサを指すことがある。プロセッサ１８は、典型的には、コンピュータ可読媒体上で具体化されるコンピュータプログラムの少なくとも１つのコードセグメントにより設定される。
【００２３】
通信バス２０は、モダリティ１２、１４、１５、１６及び１７のうちの少なくとも１つにオペレータ命令を送信することを可能にし、モダリティ１２、１４、１５、１６及び１７により生成される出力をプロセッサ１８に送ってプロセッサ１８及び／又はプロセッサ１８のオペレータにより使用されることを可能にする。１つの実施形態においては、モダリティ１２、１４、１５、１６及び１７は、プロセッサ１８に有線接続されている。別の実施形態においては、モダリティ１２、１４、１５、１６及び１７は、プロセッサ１８と無線通信する。特定の実施形態においては、通信バス２０はローカルエリアネットワークである。必要に応じて、通信バス２０はインターネット接続を含む。
【００２４】
例示的な実施形態においては、モダリティ１２、１４、１５、１６及び１７並びにプロセッサ１８の各々は、１つのキオスク又はハウジング２２内に収容される。必要に応じて、プロセッサ１８は、キオスク２２とは別に収容され、バス２０を利用してモダリティ１２、１４、１５、１６及び１７に電気的に結合される。本明細書に用いられるように、キオスクは、少なくとも１つの壁により少なくとも部分的に囲まれた、一人から数人を収容するのに十分な大きさの区域として定義される。
【００２５】
再び図１から図３を参照すると、例示的な実施形態においては、キオスク２２は、第１の壁２４と、第１の壁２４と実質的に平行に位置する第２の壁２６と、第１の壁２４及び第２の壁２６に実質的に垂直に位置し、これらの間に結合された第３の壁２８とを含む。キオスク２２はまた、第１の壁２４、第２の壁２６、及び第３の壁２８の間に延びる床部３０を含む。例示的な実施形態においては、床部３０は、以下でさらに説明される誘導センサユニット３２を含む。例えば、図１及び図２に示されるように、第１の壁２４、第２の壁２６、及び第３の壁２８は、１つの開口部又は入口９６を定め、乗客は、その開口部９６を通ってキオスク２２に出入りすることができる。
【００２６】
図５に示される代替的な実施形態においては、キオスク２２は、第１の壁２４及び第２の壁２６を含むが、これらの間に結合される第３の壁２８はもたないため、乗客は、第１の開口部９６を通ってキオスク２２に入り、キオスク２２を通って前方に移動し、第１の開口部９６の反対側の第２の開口部９８を通ってキオスク２２から出ていくことになる。この代替的な実施形態においては、キオスク２２はまた、第１の壁２４と第２の壁２６との間に延びる床部３０を含み、床部３０は、以下でさらに説明されるように、誘導センサユニット３２を含む。さらに、図５の代替的な実施形態は、必要に応じて自在ドア９７を含むことができる。
【００２７】
図１から図３及び図５に示される例示的な実施形態においては、キオスクの壁の各々は、およそ２８から４２インチの高さ３４を有する。これらの例示的な実施形態は、壁の高さに近い半径を有する概ね弓形の形状で形成された第１の壁２４及び第２の壁２６を示す。特定の実施形態においては、第１の壁２４及び第２の壁２６の弓形形状は、システム１０に出入りする人々の移動を容易にし、さらにシステム１０の開放性の概念を拡張するために、入口９６において、及び図５に示される実施形態の場合には出口９８において断ち切られている。代替的な実施形態においては、キオスクの壁２４及び２６は、乗客の身体全体をスクリーニングできるように、典型的な乗客の高さより大きい、すなわち、例えば電話ボックスのような高さ３４を有する。
【００２８】
例示的な実施形態においては、第１の壁２４、第２の壁２６及び床部３０は、電磁場（ＥＭＦ）スクリーニングシステム１２の要素を含む。図１から図３に示される例示的な実施形態においては、電磁場（ＥＭＦ）スクリーニングシステム１２の要素は、第３の壁２８に含まれるようにすることもできる。さらに、特定の実施形態においては、ＥＭＦスクリーニング１２は、四重極共鳴検出システム１２として実施される。四重極共鳴検出システム１２は、四重極共鳴を利用して、限定されるものではないがＣ４、Ｓｅｍｔｅｘ、Ｄｅｔａｓｈｅｅｔ、ＴＮＴ、ＡＮＦＯ及び／又はＨＭＸといった爆発物を含む禁制品を、こういった爆発物の四重極共鳴シグネチャが特有のものであることに基づいて、検出する。
【００２９】
原子核の固有の電気的特性を活用する核四重極共鳴（ＮＱＲ）は、電波分光学から枝分かれしたものであり、従って、幅広い種類の潜在的な爆発物質を検出するのに利用することができる。例えば、非球状の電荷分布を有する核は、電気四重極モーメントを有する。四重極共鳴は、核の核四重極モーメントと、周囲の原子環境により生成された局所的に印加される電場勾配との相互作用から生じる。１／２より大きいスピン量子数をもつ核を有する全ての化学元素が四重極共鳴を示すことができる。こうした四重極核として、7Ｌｉ、9Ｂｅ、14Ｎ、17Ｏ、23Ｎａ、27Ａｌ、35Ｃｌ、37Ｃｌ、39Ｋ、55Ｍｎ、75Ａｓ、79Ｂｒ、81Ｂｒ、127Ｉ、197Ａｕ、及び209Ｂｉが挙げられる。こうした四重極共鳴を示す核を含む、およそ１０，０００の多数の物質が特定されている。
【００３０】
これらの四重極核の幾つかは、爆発物及び麻薬の材料にたまたま存在しており、それは、14Ｎ、17Ｏ、23Ｎａ、35Ｃｌ、37Ｃｌ、39Ｋである。爆発物及び麻薬の検出に関して最も研究された四重極核は、窒素である。電子及び原子核は、固形物において電場勾配を生成する。これらの勾配は、あらゆる四重極核のエネルギーレベルを変更し、従って、それらの固有の遷移振動数を変更する。これらの振動数の測定値若しくは緩和時間定数、或いは、この両方は、どの核が存在するかだけではなく、それらの化学的環境も示すことができ、それらが含まれる化学物質も同等に示すことができる。従って、四重極核の検出を用いて、スクリーニングを受けている被検物が特定の物質、例えば爆発物、麻薬又は他の禁制品と関連しているかどうかを評価することができる。
【００３１】
四重極の原子核が電場勾配内にあるときには、電場勾配と関連する局所電場の変動は、核の異なる部分に異なる方法で影響を及ぼす。これらの場の結合された力は四重極にトルクを生じさせ、これによって四重極が電場勾配の周りで歳差運動させられる。歳差運動は、振動する核磁気モーメントを発生させる。四重極核の歳差運動周波数と同相の、外部から印加される高周波磁場は、瞬間的に核の向きを傾けることができる。エネルギーレベルは、一時的に平衡状態ではなくなるが、即座に平衡状態に戻り始める。核が戻るときに、核は、自由誘導減衰（ＦＩＤ）として知られるＲＦ信号を生成する。ピックアップコイルが信号を検出し、この信号は次いで、その特性を測定するために高感度受信器により増幅される。
【００３２】
図６は、例示的な四重極共鳴システム１２の単純化された概略図を示し、このシステム１２は、高周波（ＲＦ）ソース６２と、パルスプログラマ及びＲＦゲート６４と、センサ３２（図１から図３にも示される）等のコイルに印加される所定の周波数を有する複数の高周波パルスを生成するように構成されたＲＦ電力増幅器６６とを含む。通信ネットワーク７０は、高周波（ＲＦ）ソース６２、パルスプログラマ及びＲＦゲート６４、並びにＲＦ電力増幅器６６からの高周波パルスを、例示的な実施形態においてはキオスク２２内に配置されたセンサ３２に伝達する。通信ネットワーク７０はまた、高周波パルスが乗客に照射された後で、センサ３２からの信号を受信器／ＲＦ検出器７２に伝える。
【００３３】
図７は、四重極共鳴（ＱＲ）システム１２を含むキオスク１２の例示的な実施形態の右斜視図である。上述のように、四重極共鳴（ＱＲ）検出システム１２は、誘導センサ３２を含む。例示的な実施形態においては、誘導センサ３２は、入口の傾斜部８２と第３の壁２８との間における床部３０の凹み領域８０内に配置されている。この凹み領域８０は、センサハウジングと呼ぶこともできる。第３の壁２８を含まない代替的な実施形態においては、センサ３２は、図５に示されるように、入口９６と出口９８との間の概ね中間における床部３０の上又は内部に配置される。
【００３４】
図７及び例示的な実施形態に示されるように、誘導センサ３２は、中央面９４の両側に配置することができる２つの非対称な電流分岐部(current branch)９０及び９２を用いて実装することができる。具体的には、電流分岐部９０は中央面９４の片側に配置され、電流分岐部９２は中央面９４の反対側に配置される。
【００３５】
誘導センサ３２は、両方の電流分岐部９０及び９２が、左右の壁２４及び２６に対してほぼ又は実質的に平行であるが方向は逆である電流の流れを生じさせるように、構成することができる。例えば、電流分岐部９０及び９２は、電源（この図には図示せず）と接続した状態で配置されるようにすることができる。動作中に、電流は、電流分岐部９０を通って一方向に流れ、電流分岐部９２を通って実質的に反対方向に流れる。「非対称な電流の流れ」という表現は、電流が、電流分岐部を通って実質的に反対方向に流れる状態を指すのに用いることができる。
【００３６】
例示的な実施形態においては、誘導センサ３２は、四重極共鳴（ＱＲ）センサとして実装される。便宜のためだけに、種々の実施形態は、ＱＲセンサ３２として実装される誘導センサ３２に関して説明されるが、こうした説明は、他の種類の誘導センサにも等しく適用可能である。
【００３７】
例示的な実施形態においては、電流分岐部９０及び９２は、全体としてＱＲシートコイルセンサ３２を定める。便宜のためだけに、ＱＲセンサについてのさらなる説明は、主として「ＱＲシートコイル」又は単に「ＱＲコイル」に関するものとする。典型的なスクリーニングプロセスの際には、乗客は、入口９６からシステムに入り、次いでＱＲセンサ３２により定められるスクリーニング領域内に立つ。具体的には、乗客は、自分の左足を電流分岐部９０に対して位置決めし、自分の右足を電流分岐部９２に対して位置決めして立つことができる。ＱＲセンサは次いで、核四重極共鳴（ＮＣＲ）を用いてスクリーニングプロセスを実行し、乗客に関連する対象物質の有無を検出する。
【００３８】
図６に示されるように、ＱＲセンサ３２は、本明細書においては一般に高周波（ＲＦ）ソース６２とパルスプログラマ及びＲＦゲート６４とＲＦ電力増幅器６６とを含むように定義される、電気励起信号を電流分岐部９０及び９２に与えるＲＦサブシステムと接続されている。ＲＦサブシステムは、可変周波数ＲＦソースを使用して、対象物質の所定の特徴的なＮＱＲ周波数に概ね対応する周波数でＲＦ励起信号を与えることができる。スクリーニングプロセスの際には、ＲＦソースにより生成されたＲＦ励起信号は、例えば、ＱＲセンサ３２に対して立っているか又は他の方法で位置決めされた乗客の下肢に存在する靴、靴下、及び衣服を含むことができる被検物に導入することができる。例示的な実施形態においては、ＱＲコイル３２はまた、被検物により生成されたＮＱＲ信号のためのピックアップコイルとして機能し、従って、例えば、プロセッサ１８を使用して爆発物等の対象物質の有無を判断するためにサンプリングすることができるＮＱＲ出力信号を与える。
【００３９】
図７に戻ると、例示的な実施形態においては、ＥＭＩ／ＲＦＩ（電磁干渉／高周波干渉）遮蔽は、センサ３２を外部ノイズ及び干渉から遮蔽すること、及び／又は、スクリーニングプロセス中にＲＦＩがスクリーニングシステムから出ていくことを阻止することを容易にする。図１から図３の例示的な実施形態においては、壁２４、２６及び２８は、ＱＲセンサ３２のための電磁遮蔽を行うように構成される。具体的には、壁２４、２６及び２８は、互いに、入口傾斜部８２に、及びセンサハウジング８０に電気的に接続されて、電磁遮蔽１００を形成する。従って、被検物は、電磁遮蔽１００により少なくとも部分的に囲まれた領域内で走査される。図５に示される例示的な実施形態のような、第３の壁を含まない代替的な実施形態においては、第１の壁２４及び第２の壁２６は、センサ３２を超え出口９８の方向に延びて付加的な遮蔽を与え、及び／又は、任意の自在ドア９７を用いて付加的な遮蔽を与えることができる。
【００４０】
例示的な実施形態においては、遮蔽構成要素、例えば、壁２４、２６及び２８の各々は、アルミニウム又は銅等の適切な導電材料から製造される。さらに、例示的な実施形態においては、床部の構成要素、例えば傾斜部８２及びセンサハウジング８０は、互いに溶接されて一体構造を形成する。壁２４、２６、及び２８は、床部の構成要素に溶接してもよいし、又は、ボルト、リベット、ピン等のファスナ又は他のいずれかの好適な方法を用いて固定してもよい。さらに、ＱＲセンサ３２は、例えば今述べられた締結技術のいずれか又は他のいずれかの好適な方法を用いて、センサハウジング８０内に固定してもよい。必要に応じて、壁２４、２６及び２８、入口傾斜部８２、並びにＱＲセンサ３２は、木材、プラスチック、布、ガラス繊維などの非導電材料でカバーしてもよい。
【００４１】
図８は、図７に示される例示的なＱＲセンサ３２の単純化された概略図である。左側の電流分岐部９０は、非導電領域により分離された上方及び下方の導電素子１１０、１１２を有する状態で示される。同様に、右側の電流分岐部９２は、同様に非導電領域により分離された上方及び下方の導電素子１１４及び１１６を含む。左右の電流分岐部９０及び９２は、全体でセンサ３２のＱＲコイルを定めており、例えば、銅又はアルミニウムといったいずれかの適切な導電材料から形成することができる。
【００４２】
電流分岐部９０及び９２について、特定の長さ又は幅は規定されない。例示的な実施形態においては、各々の電流分岐部は、検査される典型的な物体又は被検物よりわずかに大きくなるような寸法にされる。一般に、電流分岐部９０及び９２は、乗客の左足及び右足（靴の有無にかかわらず）を、それぞれ左右の電流分岐部９０及び９２にごく接近して置くことができるようなサイズにされる。このことは、左右の電流分岐部の上に立つように乗客に指示することにより、達成することができる。例示的な実施形態においては、左右の分岐部の各々は、幅約４から８インチ、長さ約１２から２４インチとすることができる。「左」及び「右」という用語は、説明の便宜上用いられるに過ぎず、構造の特定の側を定めるものではないことを理解されたい。
【００４３】
例示的な実施形態においては、上方及び下方の導電素子１１０及び１１２は、固定値の共振キャパシタ１１８と、同調容量を変化させるのに用いられるスイッチキャパシタである同調キャパシタ１２０とにより、電気的に結合されている。上方及び下方の導電素子１１４及び１１６も同様に構成することができる。
【００４４】
図８はまた、左右の電流分岐部９０及び９２を通る電流の方向を示す幾つかの矢印を含み、これは、例示的な実施形態においては、反時計回りの方向である。動作中に、電流は、左側の電流分岐部９０を通って一方向に流れる一方、右側の電流分岐部９２を通って実質的に反対方向に流れる。これは、左右の電流分岐部９０及び９２の各々が、正及び負の導電素子の異なる配置を有するためである。例えば、左側の電流分岐部９０は、正の上方導電素子１１０と、負の下方導電素子１１２とを含む。対照的に、右側の電流分岐部９２は、負の上方導電素子１１４と正の下方導電素子１１６とを含む。この配置は、電流分岐部を通る逆方向の電流又は非対称の電流を与えるＱＲセンサの一例である。
【００４５】
図７に戻り、例示的な実施形態によると、左右の電流分岐部９０及び９２は、傾斜部８２及びセンサハウジング８０を介して電気的に結合されているため、動作中に、電流はこれらの構成要素の間を流れる。動作中に、乗客は、自分の左足を左側の電流分岐部９０の上に置き、自分の右足を右側の電流分岐部９２の上に置くことになる。こうしたシナリオにおいては、電流は、各分岐部を通って反対向きに流れ、結果的に電流は、左側の電流分岐部９０に沿ってつま先からかかとに流れ、右側の電流分岐部９２に沿ってかかとからつま先に流れることになる。例示的な実施形態においては、ＱＲセンサ３２は、ＱＲセンサの電流分岐部の間に非導電性の隙間を形成するように、センサハウジング８０内に配置される。この隙間によって、磁場がそれぞれの電流分岐部の周りに循環することが可能になる。
【００４６】
従来の誘導センサシステムとは対照的に、ＱＲセンサ３２により生成される逆方向の磁場は、十分に減衰され、第１の壁２４と、第１の壁２４の反対側にある第２の壁２６と、第１の壁２４及び第２の壁２６に接続された床部３０とを含むキオスクでの使用に特に適した形態を有する。
【００４７】
一つの実際的な適用例として、左右の電流分岐部９０及び９２は、複数の非導電領域を用いて、それぞれの壁２４及び２６から約２〜７インチの位置に位置決めすることができる。さらに、電流分岐部９０及び９２は、非導電領域により互いに約４〜１４インチ離して位置決めすることができる。
【００４８】
このように、ＥＭＦスクリーニングシステム１２は、輸送ターミナルにおける乗客のスクリーニングの際に、被検物が、例えば爆発物、麻薬又は他の禁制品のような物質と関連しているかどうかを評価するのに有益である。それでもなお、爆発物、麻薬又は他の禁制品の痕跡粒子について乗客を直接調査することは、検出の範囲及び精度の向上を容易にするものとなる。微量の痕跡粒子は、輸送ターミナルのような比較的良好に換気された開放空間ではすぐに拡散する傾向があるため、こうした痕跡粒子の調査は、典型的には、不正確であるか又は信頼性がないとされる。さらに、こうした調査は、典型的には、必要な時間及び費用を増加させ、従って輸送ターミナルにおけるセキュリティスクリーニングプロセスの効率を低下させる。
【００４９】
しかしながら、ＥＭＦスクリーニングシステム１２のために電磁遮蔽１００を用いることにおける予期せぬ利点は、電磁遮蔽１００がキオスク２２に出入りする空気流に対する障壁を形成することである。従って、電磁遮蔽１００は、走査される被検物の周りに静止空気の領域１３０を形成する。図１から図３に示される例示的な実施形態においては、電磁遮蔽１００は、静止空気の領域１３０を共に形成する第１の壁２４、第２の壁２６、及び第３の壁２８を含む。図５に示されるような第３の壁２８がない代替的な実施形態においては、電磁遮蔽１００は、出口９８の方向に延びる第１の壁２４及び第２の壁２６を含み、必要に応じて自在ドア９７を含むことができる。
【００５０】
図１、図４、図５、及び図９を参照すると、特定の実施形態においては、スクリーニングシステム１０は、静止空気の領域１３０によりもたらされる予期せぬ利点を利用する痕跡検出システム１４を含む。走査される被検物は、例えば、ＱＲセンサ３２に対して立っているか又は他の方法で位置決めされる乗客の下肢に存在する靴、靴下、及び衣服を含むことができる。痕跡検出システム１４の実施形態は、スクリーニングプロセス中に静止空気の領域１３０内の被検物から痕跡粒子を除去し、収集し、特定することを容易にする。
【００５１】
例示的な実施形態においては、痕跡検出システム１４は、痕跡粒子を被検物から除去することを容易にするための１つ又はそれ以上のノズル１３２を含む。例示的な実施形態においては、ノズル１３２は第１の壁２４及び第２の壁２６の各々に間隔を空けて直線的に取り付けられ、各々のノズルは隣のノズルからおよそ４インチ離れており、ノズル１３２は床部３０からおよそ８インチ上方にある。ノズル１３２は、供給ソース１３４から静止空気の領域１３０に送られる空気を噴射する。代替的な実施形態においては、空気以外の気体又は気体混合物が噴射される。特定の実施形態においては、幾つかのノズル１３２は、床部及び／又は第１の壁２４及び第２の壁２６に対して他のノズル１３２とは異なる角度で噴射するように構成される。特定の実施形態においては、幾つかの又は全てのノズル１３２は、第３の壁及び／又は床部３０に配置される。
【００５２】
さらに、例示的な実施形態においては、プロセッサ１８は、バス２０を介して供給弁１３６と通信することにより、空気の噴射を制御する。プロセッサ１８は、短時間、例えば、限定するものではないが約１／２秒供給弁１３６を開いて、空気が供給ライン１３８及びノズル１３２を通り静止空気の領域１３０に流れることを可能にする。ノズル１３２からの噴射は、被検物の近くの空気を乱し、次に痕跡粒子を被検物から除去させ、一時的に静止空気の領域１３０に浮遊させる。電磁遮蔽１００は、除去されたあらゆる痕跡粒子を静止空気の領域１３０内に閉じ込めておくことを容易にするとともに、被検物から生じるものではない痕跡粒子で静止空気の領域１３０が汚染されるのを防ぐことを容易にする、空気流に対する障壁として機能する。
【００５３】
代替的な実施形態においては、他の機構を用いて、痕跡粒子を被検物から除去する。例えば、限定するものではないが、図１０に示される例示的な実施形態においては、１つ又はそれ以上のブラシ１６０が、床部３０、第１の壁２４、第２の壁２６、及び／又は、存在する場合には第３の壁に、取り付けられる。各々のブラシ１６０は、痕跡粒子を除去するために、例えば機械的な回転運動又は直線運動によって被検物をこする複数の毛１６２を含む。
【００５４】
図１、図４、図５及び図９の例示的な実施形態に戻ると、痕跡検出システム１４はまた、静止空気の領域１３０から痕跡粒子を収集するための１つ又はそれ以上の空気取り込み口１４０を含む。例示的な実施形態においては、空気取り込み口１４０は、第１の壁２４及び第２の壁２６の各々に直線的に間隔を空けて取り付けられ、各々の空気取り込み口は隣の空気取り込み口からおよそ４インチ離れており、空気取り込み口１４０は床部３０からおよそ３インチ上方にある。特定の実施形態においては、幾つかの又は全ての空気取り込み口１４０は、存在する場合には第３の壁２８及び／又は床部３０に配置される。
【００５５】
静止空気の領域１３０からの空気は、取り込みモータ１４６の作動によって空気取り込み口１４０により取り込まれる。例示的な実施形態においては、取り込みモータ１４６は少なくとも１つのファンを含む。特定の実施形態においては、取り込みモータ１４６は、少なくとも１つの真空発生装置を含む。例示的な実施形態においては、プロセッサ１８は、バス２０を介して取り込み弁１４２と通信することにより、空気の収集を制御する。プロセッサ１８は、ノズル１３２からの空気の噴射が完了した後で、例えば、限定するものではないが約２秒間取り込み弁１４２を開くことにより空気の取り込みを制御して、取り込みライン１４４を通して静止空気１３０の領域から空気を取り込む。代替的な実施形態においては、プロセッサ１８は、取り込みモータ１４６を直接作動及び不作動にさせて、空気取り込み口１４０を通した空気の取り込みを制御する。
【００５６】
さらに、例示的な実施形態においては、いずれかの好適な痕跡粒子検出技術を用いる検出器１４８により、取り込みライン１４４を通して送給される空気内の痕跡粒子が特定される。例えば、限定するものではないが、検出器１４８は、取り込みライン１４４を通して送給された空気内の痕跡粒子を分析するイオン移動度分光計とすることができる。例示的な実施形態においては、検出器１４８は、イオントラップ移動度分光計である。検出器１４８の出力は、プロセッサ１８及び／又はプロセッサ１８のオペレータにより分析され、スクリーニングされた被検物が、爆発物、麻薬又は他の禁制品等の物質と関連しているかどうかを評価することができる。
【００５７】
代替的な実施形態においては、他の機構を用いて、被検物から痕跡粒子を収集する。例えば、限定するものではないが、図１０に示される例示的な実施形態においては、床部３０、第１の壁２４、第２の壁２６、及び／又は存在する場合には第３の壁２８に取り付けられた１つ又はそれ以上のブラシ１６０は、床部３０に対してほぼ垂直な軸を中心に回転する。各々のブラシ１６０は、被検物に対して回転する複数の毛１６２を含み、ブラシの毛１６２上の痕跡粒子を捕える。ブラシ１６０がさらに回転することにより、痕跡粒子は、例えば接着剥離又は摩擦剥離といった剥離装置１６４によってブラシの毛１６２から剥離され、いずれかの好適な方法により検出器１４８に移送される。
【００５８】
特定の実施形態においては、痕跡検出システム１４はまた、図１及び図２の例示的な実施形態に示されるような指先痕跡検出システム２１０を含む。指先痕跡検出システム２１０は、例えば乗客の指又は手に付いた麻薬、爆薬及び他の禁制品の痕跡等の所要の微小粒子を検出するように配置される。例示的な実施形態においては、指先痕跡検出システム２１０は、乗客が搭乗券を走査するときに、ほぼ同時に乗客の手の少なくとも一部分が指先痕跡検出システム２１０の上を通るように、搭乗券スキャナ（図示せず）の近くに配置される。代替的な実施形態においては、乗客は、指先痕跡検出システム２１０を作動させるためのボタンを押すように指示され、その結果、ボタンを押す指の表面の痕跡物質が収集され、次いで指先痕跡検出システム２１０によって分析されることになる。従って、指先痕跡検出システム２１０は、指先痕跡スクリーニング手順を作動させるために、いつ乗客の指が装置の上に置かれたかを判断するように構成される。例示的な実施形態においては、指先痕跡検出システム２１０は、爆発物又は他の禁制品を扱ったばかりの乗客を示す可能性がある痕跡粒子を特定するためのイオントラップ移動度分光計（図示せず）を含む。
【００５９】
図１から図４に戻ると、特定の実施形態においては、スクリーニングシステム１０は、乗客本人確認システム１５も含む。例示的な実施形態においては、キオスク２２は、種々のオペレータ制御を与えることを容易にするように、前方の壁２８に結合され、前方の壁２８から所定の高さまで上方に延びる、制御パネルセクション３６を含む。制御パネルセクション３６はまた、乗客の適切な本人確認及び禁制物についての乗客の検査を容易にするために、選択情報をスクリーニングシステムに入力するように乗客に指示する、及び／又は、スクリーニングシステム内で種々の動作を行うように乗客に指示するのに用いることができる監視又は表示装置３８を含む。
【００６０】
特定の実施形態においては、乗客の本人確認を容易にするために、スクリーニングシステム１０は電子カードリーダ４２を含み、乗客はこの中に、事前スクリーニングプロセスの際に取得した登録カードを入れる。例示的な実施形態においては、乗客の登録カードは、登録カード上にエンコードされた乗客の生体情報を含む。例えば、乗客は、Ｒｅｇｉｓｔｅｒｅｄ  Ｔｒａｖｅｌｅｒ  Ｐｒｏｇｒａｍに登録することにより登録カードを取得することができ、乗客は、生体情報を取得するために、米国運輸保安局（ＴＳＡ）又は何らかの他の公認のスクリーニング事業体により事前スクリーニングを受け、この情報が次いで、乗客の登録カード上に格納される。生体情報は、乗客の指紋、虹彩走査情報、手形情報、音声認識情報、又は他の好適な生体情報を含むことができる。登録カード上の情報は、例えば、限定するものではないが、磁気ストリップ上にエンコードしてもよいし、光学読み取りコード、ＲＦ読み取りメモリチップ又は他の埋め込み媒体を用いることによってエンコードしてもよい。
【００６１】
従って、動作中に、乗客は自分の登録カードを電子カードリーダ４２に挿入する。乗客本人確認システム１５は、次いで、キオスク２２内の乗客から生体情報を収集するのに使用されるセンサ上に、選択された身体の部分を位置決めするように乗客に指示する。収集された情報は、次いで、乗客の本人確認を行うために、登録カード上に格納された生体情報と比較される。
【００６２】
例示的な実施形態においては、乗客本人確認システム１５は、スクリーニングを受けている乗客がカードの実際の持ち主であるかどうかを確認するために登録カード上の情報と比較される生体情報を生成する虹彩走査装置４４を用いて実装されてもよい。例示的な虹彩走査装置４４は、観察されている目の虹彩及び／又は瞳孔の少なくとも１つが特徴的な形状を帯びるように、望ましい特性を有する光を観察されている目に向ける照明装置４６を含む。例示的な虹彩走査装置４４は、虹彩及び／又は瞳孔の画像を生成するための光画像形成装置４８も含む。生成された画像は、次いで、登録カード上に格納された情報、又は、必要に応じてプロセッサ１８上に格納された情報と、比較される。例示的な実施形態においては、本明細書に説明される生成された画像は、電子的に生成された画像又は画像のデータファイルであり、物理的な画像ではないことを理解されたい。具体的には、本明細書に説明されるシステムは、乗客の本人確認のために、登録カード上又は必要に応じてシステム１０内に格納された電子画像又はデータファイルと比較される電子画像又はデータファイルを生成する。
【００６３】
別の例示的な実施形態においては、乗客本人確認システム１５は、指紋走査装置５０を用いて実装することができ、乗客は、装置が確認されている乗客の指紋の画像を取得するように、指を指紋走査装置５０上に置く。生成された画像は、次いで、登録カード上に格納された情報、又は、必要に応じてプロセッサ１８上に格納された情報と、比較される。例示的な実施形態においては、本明細書で説明される生成された画像は、電子的に生成された画像又は画像のデータファイルであり、物理的な画像ではないことを理解されたい。具体的には、本明細書に説明されるシステムは、乗客の本人確認のために、登録カード上又は必要に応じてシステム１０内に格納された電子画像又はデータファイルと比較される電子画像又はデータファイルを生成する。代替的な実施形態においては、乗客本人確認システム１５は、乗客の本人確認を行うために、手走査装置、顔画像認識システム、及び／又は音声認識システムを用いて実装される。
【００６４】
さらに、特定の実施形態においては、スクリーニングシステム１０は金属検出システム１６も含む。金属検出システム１６は、ＥＭＦスクリーニングシステム１２においても用いられる同じ誘導センサ３２とともに、図７に示されるような複数の金属検出コイル１５０を使用して実装できるという利点を有する。複数の金属検出コイル１５０の各々は、走査されている被検物上、例えば検査される乗客の下肢付近に存在する導電性の物体を検出するように構成することができる。これらの信号は、例えばプロセッサ１８のような好適なコンピュータ装置に伝達することができる。図５及び図７に示される特定の実施形態においては、複数の金属検出コイル１５０は、第１の壁２４の内面に取り付けられた第１の金属検出コイル１５２と、第２の壁２６の内面に取り付けられた第２の金属検出コイル１５４とを含む。
【００６５】
例示的な実施形態においては、金属検出コイル１５２及び１５４の各々は、床部３０の上方の、乗客の下肢の金属検出スクリーニングを容易にする高さに取り付けられる。例えば、コイル１５２及び１５４は、床部３０のおよそ１２から４０インチ上方に位置決めすることができる。例示的な実施形態においては、金属検出コイル１５２及び１５４は誘導コイルであり、第１の電流が第１の金属検出コイル１５２を通って第１の向きに流れるときに第１の磁場が形成され、電流が第２の金属検出コイル１５４を通って第１の向きとは反対の第２の向きに流れるときに第２の磁場が形成される。
【００６６】
図１１は、図７に示される金属検出コイル１５２及び１５４の単純化された概略図である。コイル１５２及び１５４の各々は、一般に乗客が位置決めされる空間、すなわち、システムの動作を容易にするために乗客が位置されるコイル１５２と１５４との間の空間である非導電領域により分離される。コイル１５２及び１５４は、例えば、銅又はアルミニウム等のいずれかの適切な導電材料で作ることができ、コイル１５２及び１５４について特定の長さ又は幅は要求されていない。図１１はまた、コイル１５２及び１５４を通る電流の向きを示す幾つかの矢印を含んでおり、例示的な実施形態においては、電流の向きは、誘導センサ３２（図７に示す）とコイルの対１５２及び１５４との間に相互インダクタンスが生じないように、コイル１５２では時計回り方向であり、コイル１５４では反時計回り方向である。代替的な実施形態においては、他の好適なコイル配置及びコイルの種類を使用することができる。
【００６７】
例示的な実施形態においては、各々のコイル１５２及び１５４がそれぞれのコイルの周りに磁場を生成するように、例えばラインドライバ回路又は信号ドライバを使用して電流がコイル１５２及び１５４に供給される。例示的な実施形態においては、ＱＲセンサ３２を利用して、コイル１５２及び１５４により生成される磁場のあらゆる変化が監視又は検出される。より具体的には、コイル１５２と１５４との間に金属物体が位置していないときには、コイルは実質的に均衡状態である。すなわち、平衡又はゼロ信号がＱＲセンサ３２に注入されるため、ＱＲセンサ３２は、コイル１５２と１５４との間における非平衡状態を検出しない。しかしながら、金属物体を保持している乗客がコイル１５２と１５４との間に位置した場合には、コイル１５２及び１５４により生成される信号が非平衡状態になり、何らかの振幅を有する信号がＱＲセンサ３２により検出されることになる。従って、システム１０が金属検出システム１６のモダリティで動作するように構成されているときには、ＱＲセンサ３２がコイル１５２及び１５４により生成される磁場におけるあらゆる外乱を検出できるように、ＱＲセンサ３２は、ＱＲドライバ回路から離れるように切り換えられる。例示的な実施形態においては、ＱＲセンサ３２が、コイル１５２及び１５４により生成される磁場について所定の閾値を超える変化を検出したときには、金属物体が検出され、従ってさらにより詳細な乗客のスクリーニングが必要になることをオペレータに知らせるアラーム又は他の表示がオンになる。
【００６８】
本明細書に説明される例示的な金属検出システム１６は、一般に、乗客がまだ靴を履いている間に乗客の下方領域を走査することを対象とするものであるが、代替的な実施形態においては、金属検出システム１６は、乗客が靴を履いていてもいなくても乗客全体を走査するように実装されるようにすることができる。
【００６９】
さらに、特定の実施形態においては、スクリーニングシステム１０は、乗客位置確認システム１７を含む。システム１０の特定動作及びスクリーニング動作を最適化するために、検査される乗客は、モダリティ１２、１４及び１６にとって最適なスクリーニング条件を与える所定のスクリーニング区域内に乗客の足が位置決めされるように、システム１０内に位置決めされるべきである。しかしながら、スクリーニングを受ける乗客は、最適なスクリーニング区域を知らないことが通常である。乗客位置確認システム１７を使用して、乗客の足が所定の区域内にあるかどうか判断することができる。
【００７０】
より具体的には、ＥＭＦスクリーニングシステム１２、痕跡検出システム１４、及び金属検出システム１６により調べられる空間の体積は有限である。乗客位置確認システム１７は、乗客が、走査時間中に調べられる体積内すなわち所定のスクリーニング区域内に留まるように、乗客の足が位置決めされたままになることを保証する。
【００７１】
図１２は、乗客位置確認システム１７の例示的な実施形態を含むスクリーニングシステム１０の実施形態の右斜視図である。この例示的な実施形態においては、乗客位置確認システム１７は、赤外線画像形成システム２２０を用いて実装される。代替的な実施形態においては、乗客位置確認システム１７は、機械的な視覚カメラシステム、床部３０内に取り付けられた感圧システム、超音波距離測定システム、レーザ画像形成システム、又は、スクリーニングシステム１０内で足の位置を求めるためのいずれかの他の好適なシステムのうちの１つ又はそれ以上を用いて実装される。
【００７２】
例示的な実施形態においては、赤外線画像形成システム２２０は、複数の赤外線センサ２３２を含む第１の赤外線センサアレイ２４０を含む。赤外線センサ２３２は間隔を空けて直線的に設けられ、各々のセンサは隣のセンサからおよそ１インチ離されており、センサ２３２は、床部３０に対して概ね平行に、床部３０のすぐ上にある。さらに、センサアレイ２４０は、スクリーニングを受ける平均的な乗客の所定の足のサイズと等しいか又はわずかに大きい所定の長さ２４６をカバーするのに十分な赤外線センサ２３２を備えて製造される。
【００７３】
例示的な実施形態においては、各々の赤外線センサ２３２は、赤外線送信機２３４と赤外線受信機２３６とを含む。スクリーニングを受ける乗客等の物体が赤外線送信機２３４の経路内に位置決めされたときに、送信された赤外線ビームがスクリーニングを受けている乗客から反射されて赤外線受信機２３６に戻るように、赤外線送信機２３４は、対応する赤外線受信機２３６の近くに同じ方向に面して取り付けられる。例示的な実施形態においては、受信機２３６は、ビームを反射している物体までの距離に比例する電圧出力を生成する。
【００７４】
さらに、例示的な実施形態においては、第１のセンサアレイ２４０は、第１の壁２４上に配置され、第１の壁２４と第２の壁２６との間に定められるスクリーニング区域の内側方向に向けられる。さらに、例示的な実施形態においては、第１のセンサアレイ２４０と実質的に同様な第２のセンサアレイ２４２が、第２の壁２６上に配置され、スクリーニング区域の内側方向に向けられる。第３の壁２８を含む特定の実施形態においては、やはり第１のセンサアレイ２４０と実質的に同様な第３のセンサアレイ２４４を第３の壁２８上に配置することができる。
【００７５】
システム２２０の動作中に、足がスクリーニング区域内に置かれたときには、第１のセンサアレイ２４０、第２のセンサアレイ２４２、及び必要に応じて第３のセンサアレイ２４４内の各々の赤外線センサ２３２は、そのそれぞれの赤外線センサ２３２の線上にある足の一部までの距離測定値を生成する。具体的には、各々のセンサ２３２は、角度測定技術を利用して、それぞれの足とセンサ３２との間の距離を求める。次いで、この情報を使用して、それぞれのセンサアレイ２４０、２４２及び２４４の近くにある乗客の足の一部の距離特性を生成する。結果として、距離特性は、実質的に、スクリーニングを受けている乗客の足の特性を記述する。それぞれのセンサアレイ２４０、２４２及び２４４により生成された距離特性を使用して、例えば、プロセッサ１８等のプロセッサは、足の長さ、足からそれぞれのセンサアレイ２４０、２４２及び２４４までの距離、それぞれのセンサアレイ２４０、２４２及び２４４に沿った足の位置、及び、それぞれのセンサアレイ２４０、２４２及び２４４に対する足の角度のうちの少なくとも１つを求める。さらに、距離特性を用いて足の幅を推定することもできる。説明全体に渡り、用語「足」が使用されるが、用語「足」は、一般に、乗客の足と、スクリーニングプロセスの際に乗客が履いている全ての履物を指すことを理解されたい。
【００７６】
次いで、距離特性を使用して、足によりカバーされる床部３０の領域を計算する。計算された領域は次いで、乗客の足が適切に所定のスクリーニング区域内にあるかどうかを判断するために、許容可能な足配置領域と比較される。足が許容可能領域内にある場合には、ＥＭＦスクリーニングシステム１２、痕跡検出システム１４及び金属検出システム１６のうちの１つ又はそれ以上を最も効果的に用いて、乗客をスクリーニングすることができる。特定の実施形態において、足が許容可能領域内にない場合には、乗客は、一方又は両方の足を位置決めし直すように指示される。システム２２０は次いで、再作動され、上述のように付加的な距離特性を生成する。このプロセスは、両足が所定のスクリーニング区域内で位置決めされ、所望のスクリーニングが完了するまで繰り返される。例示的な実施形態においては、乗客は、例えばプロセッサ１８により生成され、スクリーン３８上に表示される音声インジケータ又は視覚インジケータのいずれかを使用して、一方又は両方の足を位置決めし直すように指示される。特定の実施形態においては、システム２２０は、例えば、細いハイヒール靴の検出を容易にし、従ってシステム２２０の性能を改善するように、床部３０に対して異なる高さに取り付けられた付加的なセンサ２３２を含む。
【００７７】
図１３は、スクリーニングシステム１０を動作させるための例示的な方法３００を示すフローチャートである。本方法は、電磁遮蔽により少なくとも部分的に囲まれた領域において、電磁場を被検物に印加し３０２、電磁場と被検物との相互作用により生じるセンサからの出力を測定する３０４ステップを含む。例えば、図６に示されるように、電磁場は、高周波ソース６２とパルスプログラマ及びＲＦゲート６４とＲＦ電力増幅器６６とにより印加することができ、生じた出力はＱＲセンサ３２により測定することができ、電磁的に遮蔽された領域は、（図７に示されるように）電磁遮蔽１００により少なくとも部分的に囲まれた静止空気の領域１３０とすることができる。
【００７８】
本方法３００はまた、領域内の被検物から痕跡粒子を除去し３０６、痕跡粒子を収集し３０８、痕跡粒子を特定する３１０ステップを含む。例えば、図９に示されるように、１つ又はそれ以上のノズル１３２を用いて静止空気の領域１３０内の痕跡粒子を除去することができ、１つ又はそれ以上の空気取り込み口１４０を用いて痕跡粒子を収集することができ、検出器１４８を用いて痕跡粒子を特定することができる。最後に、本方法は、測定されたセンサ出力と特定された痕跡粒子とに基づいて、被検物と物質との関連性を評価する３１２ステップを含む。例えば、ＱＲセンサ３２及び検出器１４８の出力をプロセッサ１８により分析して、乗客が、爆発物、麻薬又は他の禁制品等の物質を所持しているか、又はこうした物質があるところにいたかどうかを評価することができる。
【００７９】
特定の実施形態においては、本方法３００はまた、例えば図１、図５及び図１１に示される金属検出システム１６の実施形態を用いることにより、被検物上に存在する導電性の物体を検出する３１４ステップを含む。さらに、スクリーニングを受ける被検物が乗客である特定の実施形態においては、本方法３００はまた、乗客の生体特性を測定し３１６、例えば図１から図４に示される乗客本人確認システム１５の実施形態を用いることにより、生体特性に基づいて乗客の本人確認を行う３１８ステップを含む。また、スクリーニングを受ける被検物が乗客である特定の実施形態においては、本方法３００はさらに、例えば図１２に示される乗客位置確認システム１７の実施形態を用いることにより、スクリーニングシステム１０内の乗客の位置を求め３２０、求められた位置を所望の位置と比較し３２２、求められた位置が所望の位置と実質的に一致しない場合には、所望の位置に移動するように乗客に指示する３２４ステップを含む。
【００８０】
上述の実施形態は、輸送ターミナル等の比較的良好に換気された開放空間において、爆発物、麻薬又は他の禁制品等の物質の痕跡粒子について乗客を調査することを容易にする。より具体的には、上述の実施形態は、痕跡粒子の検出のために、電磁遮蔽によって生成された静止空気の領域を利用することにより、電磁場スクリーニングシステムの予期されていなかった利点を有利に活用する。技術的効果は、セキュリティスクリーニングプロセス全体に必要な時間及び費用の増加を最小にして又は全く増加させることなく、輸送ターミナルにおける痕跡粒子検出の精度及び信頼性の向上を容易にすることである。
【００８１】
さらに、上述の実施形態は、乗客の靴、靴下、及び下肢を含む被検物を正確にスクリーニングする機能によって、痕跡粒子検出の改善を容易にする。より具体的には、禁制品とかかわった乗客の靴、靴下、及び下肢は、禁制品が製造、保管又は搬送される施設の床又は地面に徐々に蓄積された痕跡粒子を運ぶ可能性が高い。さらに、靴で運ばれた痕跡粒子は、靴よりはるかに頻繁に洗われる及び／又は変わることが典型的である乗客の肌又は他の衣服によって運ばれた痕跡粒子と比べて、かなりの期間にわたって靴に残る可能性が高い。結果として、上述の実施形態は、典型的な乗客における痕跡粒子の最も有力な付着場所からの痕跡粒子の検出を容易にする。
【００８２】
痕跡粒子検出システムを含むスクリーニングシステムの例示的な実施形態及びスクリーニングシステムを動作させるための方法が詳細に上述された。スクリーニングシステム、痕跡粒子検出システム、及びスクリーニングシステムを動作させる方法は、本明細書に説明される特定の実施形態に限定されるものではなく、システムの構成要素、及び／又は、方法のステップは、異なる順番で使用してもよいし、本明細書に説明される他の構成要素及び／又はステップとは独立して別々に使用してもよい。例えば、痕跡粒子検出システムは、乗客以外の被検物に対して用いてもよいし、及び／又は、他の検査／検出システム及び／又は検査方法と組み合わせて用いてもよく、本明細書に説明されるスクリーニングシステムによる実施のみに限られるものではない。
【００８３】
この書面による説明は、最良の形態を含む本発明を開示するために、また当業者が、全ての装置又はシステムを製造し、用いること、及び、全ての組み込まれた方法を実行することを含む本発明の実施を可能にするために、例を用いる。特許性のある本発明の範囲は、特許請求の範囲により定義され、当業者が思い付く他の例を含むことができる。こうした他の例は、特許請求の範囲の文言と異なることのない構造的要素を有する場合、又は、特許請求の範囲の文言と実質的に異なることのない均等な構造的要素を含む場合には、特許請求の範囲内にあることが意図されている。
【符号の説明】
【００８４】
１０：例示的なスクリーニングシステム
１２：電磁場スクリーニングシステム、四重極共鳴システム
１４：痕跡検出システム
１５：乗客本人確認システム
１６：金属検出システム
１７：乗客位置確認システム
１８：プロセッサ
２０：通信バス
２２：キオスク、ハウジング
２４：第１の壁
２６：第２の壁
２８：第３の壁
３０：床部
３２：誘導センサユニット
３４：高さ
３６：制御パネルセクション
３８：監視又は表示装置、スクリーン
４２：カードリーダ
４４：虹彩走査装置
４６：照明装置
４８：光画像形成装置
６２：高周波（ＲＦ）ソース
６４：パルスプログラマ及びＲＦゲート
６６：ＲＦ電力増幅器
７０：通信ネットワーク
７２：受信器／ＲＦ検出器
８０：凹み領域、センサハウジング
８２：傾斜部
９０：左側の電流分岐部
９２：右側の電流分岐部
９６：第１の開口部、入口
９７：自在ドア
９８：第２の開口部
１１０、１１４：上方の導電素子
１１２、１１６：下方の導電素子
１１８：共振キャパシタ
１２０：同調キャパシタ
１３２：ノズル
１３４：供給ソース
１３６：供給弁
１３８：供給ライン
１４０：空気取り込み口
１４２：取り込み弁
１４６：取り込みモータ
１４８：検出器
１５０：金属検出コイル
１５２：第１の金属検出コイル
１５４：第２の金属検出コイル
１６０：ブラシ
１６２：毛
１６４：剥離装置
２１０：指先痕跡検出システム
２２０：赤外線画像形成システム
２３２：赤外線センサ
２３４：赤外線送信機
２３６：赤外線受信機
２４０：第１の赤外線センサアレイ
２４２：第２の赤外線センサアレイ
２４４：第３の赤外線センサアレイ
２４６：所定の長さ
【図１】
2010197397.tif 000003
【図２】
2010197397.tif 000004
【図３】
2010197397.tif 000005
【図４】
2010197397.tif 000006
【図５】
2010197397.tif 000007
【図６】
2010197397.tif 000008
【図７】
2010197397.tif 000009
【図８】
2010197397.tif 000010
【図９】
2010197397.tif 000011
【図１０】
2010197397.tif 000012
【図１１】
2010197397.tif 000013
【図１２】
2010197397.tif 000014
【図１３】
2010197397.tif 000015
【外国語明細書】
2010197397.tif 000016
2010197397.tif 000017
2010197397.tif 000018
2010197397.tif 000019
2010197397.tif 000020
2010197397.tif 000021
2010197397.tif 000022
2010197397.tif 000023
2010197397.tif 000024
2010197397.tif 000025
2010197397.tif 000026
2010197397.tif 000027
2010197397.tif 000028
2010197397.tif 000029
2010197397.tif 000030
2010197397.tif 000031
2010197397.tif 000032
2010197397.tif 000033
2010197397.tif 000034
2010197397.tif 000035
2010197397.tif 000036
2010197397.tif 000037
2010197397.tif 000038
2010197397.tif 000039
2010197397.tif 000040
2010197397.tif 000041
2010197397.tif 000042
2010197397.tif 000043
2010197397.tif 000044
2010197397.tif 000045
2010197397.tif 000046
2010197397.tif 000047
2010197397.tif 000048
2010197397.tif 000049
2010197397.tif 000050
2010197397.tif 000051
2010197397.tif 000052
2010197397.tif 000053
2010197397.tif 000054
2010197397.tif 000055
2010197397.tif 000056
2010197397.tif 000057
2010197397.tif 000058
2010197397.tif 000059