(57)【要約】  本発明は、識別されるべき異なる物体または物質を認証する方法に関し、この方法は少なくとも２つの段階を備え、初期段階中、複数の化学的マーカーを選択し、マーカーの組み合わせを各物体または物質に割り当て、そして組み入れ、識別及び／または認証コード（ブロック２，１１）を定め、すべての物体または物質を識別及び／または認証するデータまたはコードと、付属データとをメモリ内に記憶し、識別及び／また認証段階中、マーカーの存在または不在の特定の読み取ったコードを決定し（ブロック３，４）、読み取ったコードと、識別及び／または認証コードとを比較することにより物体または物質を識別する（ブロック６）分光測光分析を行う。本発明は、特に、偽造に対抗するためや、自動仕分けのためなどに適用可能である。
2006505033.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
分光測光手段に結合されたコンピュータシステムを用いて異なる物体または物質を識別又は認証する方法であって、この方法が少なくとも初期段階と、識別及び認証段階を備え、
前記初期段階が、
− 光線の入射により励起され、互いに、かつ、組み入れ予定である物体及び物質に関して区別できる周波数スペクトルを有するエネルギー放射を生じる複数の化学的マーカーを選択する工程と、
− 各物体又は物質に、他のマーカーに割り当てられた組み合わせとは異なるマーカーの組み合わせを割り当て、その後、組み入れる工程と、
− 割り当てられた組み合わせ内における少なくとも前記マーカーの存在または不在から成るパラメータを用いて規定された、前記物体または前記物質に対する認証コードを決定する工程と、
− すべての前記物体または物質の前記認証コードと、これら物体またはこれら物質に対応する関連データとを前記コンピュータシステムのメモリ内に記憶する工程と、
− バーコードまたはこれに類する識別コードを前記物体または物質に割り当て、あるいは、この識別コードを、前記物体、前記物質、その容器及び／または包装と関連付ける工程と、
− 各物体に対する前記識別コードを前記システムの前記メモリ内に記憶する工程と、
− 前記識別コードと前記認証コードとの間で一致を規定する工程とを備え、
前記システムによる前記識別及び認証段階が、
− 前記物体と関連する前記識別コードを読み取ることにより前記物体または物質の理論的な識別を行う工程と、
− 前記パラメータ、特に、前記マーカーの存在または不在を検出するように前記物体または物質の少なくとも一部に分光測光分析を行い、前記物体または物質の前記認証コードを決定する工程と、
− 理論的な前記識別コードが前記認証コードに一致する場合、前記物体を認証する工程と、
− 一致が決定された場合、確認信号を発し、あるいは、前記認証コードが前記識別コードに一致しない場合、警報信号を発する工程と
を備えることを特徴とする物体又は物質の認証及び識別方法。
【請求項２】
前記分光測光分析が、
− 発生器により放出された光線で、マークされた物体または物質を照射する工程（ブロック３）と、
− 透過または反射した光波を分散素子（１）上に送り、前記分散素子で異なる波長域に対応する異なるスペクトルの帯域において光強度の光スペクトルを得るように前記光波を屈折する工程と、
− 前記帯域での前記光強度を検出する工程と、
− 前記帯域に特に割り当てられ、前記メモリ内に前記パラメータとして記録された１つ又はそれ以上のしきい値と、前記光強度とを比較する工程と、
− この比較の結果を、前記物体の前記認証コードの決定に寄与する工程と
を備えることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
分析されるべきスペクトルの前記帯域の決定と、これら帯域の各々に割り当てられる異なる前記パラメータの決定とに前記識別コードを用いることを特徴とする請求項２記載の方法。
【請求項４】
前記マーカーの存在により影響を受けない所定の周波数範囲にわたって検出された前記光強度の値と、予め決定された設定値との間の相違に関連して光放射の前記発生器により放出される前記光強度をサーボ制御する工程を備えることを特徴とする請求項２記載の方法。
【請求項５】
前記物体または物質の組成、光線発生器により放出された光の入射角度や前記物体までの距離等の位置付けの変化から生じるノイズを克服するように、前記コンピュータシステムが修正及び／または較正を行うための１つ以上の較正マーカーを前記物体及び／または前記物質へ組み入れる工程を備えることを特徴とする請求項１〜４いずれか１項記載の方法。
【請求項６】
光放射の前記発生器が、アークランプまたは、白色光を発生する電球等の広域の周波数スペクトルを持つ光源を備えることを特徴とする請求項２〜５いずれか１項記載の方法。
【請求項７】
光放射の前記発生器が、用いられる化学的マーカーの種類に関連して特に選択された複数のレーザ放射源と、これらレーザ放射源により放出された異なる放射を混合するミキサとを備えることを特徴とする請求項２〜５いずれか１項記載の方法。
【請求項８】
前記分光測光分析からのデータの処理が、
− 前記スペクトルをサンプリングする工程と、
− アナログ信号を、予め決定されたフレームを持つデジタル信号に変換する工程（ブロック４）と、
− 前記メモリ内に記憶され、バーコードの識別により抽出された認証データに示された波長域に関連して窓割りして、前記パラメータを持つ読取りコードを決定する工程（ブロック５）と、
− 前記認証データを実験データまたは前記読取りコードと比較する工程（ブロック６）と
− 結果（１３）を示すために視覚的に、及び／又は可聴に表示する以下の工程、
○ 前記認証コードと前記読取りコードとが一致すれば、認証成功（ブロック７）を表示し、
○ 前記認証コードと前記読取りコードとが一致しない非認証の場合には警告（ブロック８）を発する工程と
を備えることを特徴とする請求項２記載の方法。
【請求項９】
ラベル（１５）または挿入物等の媒体であって、１つまたは複数のマーカーを含む媒体を介してマーキングを行うことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項１０】
前記１つまたは複数のマーカーを含む前記媒体が反射性であることを特徴とする請求項９記載の方法。
【請求項１１】
いかなるマーカーをも含有しないブランク媒体を加えると共にこれに照射し、データ処理中、前記ブランク媒体のスペクトルデータをマーク媒体のスペクトルデータから減算して対応の信号の除去を可能にし、分析を簡単にすることを特徴とする請求項９又は１０記載の方法。
【請求項１２】
データ処理中、いかなるマーカーをも含有しない物体または物質のスペクトルデータを、マークされた物体または物質のスペクトルデータから減算することを特徴とする請求項１〜１１いずれか１項記載の方法。
【請求項１３】
前記マーカーの組み合わせが少なくとも１つの蛍光マーカーを有することを特徴とする請求項１〜１２いずれか１項記載の方法。
【請求項１４】
前記パラメータが、認識を行うべき励起する物質の光放出の継続期間をも含むことを特徴とする請求項１１記載の方法。
【請求項１５】
前記パラメータが、
− 蛍光の存在または不在、
− しきい値に対する蛍光時間の長・短、
− 予め設定された波長のピークの存在または不在、及び／又は、
− 所定のしきい値に対するマーカーの濃度に対応する放出ピークの高さの大・小であることを特徴とする請求項１４記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、化学的マーキングまたはトレーシングを用いて物体または物質を認証する方法に関する。本発明は、特に、偽造に対抗するためや、自動仕分けのためなどに適用するが、これらに限定されない。
【０００２】
一般に、運搬中であろうと販売中であろうと多数の物体または物質はバーコードにより識別される。このコードを用いて製品を規定することは可能であるが、それらの認証には、すなわち、物体または物質が本当にバーコードにより規定されたものであることを分析後に認定するには充分でない。
【０００３】
この問題を解決するための試みでは、化学的マーカーを物体または物質に組み入れる方法が開発されている。しかし、分析を行い、偽造製品を検出するために試験室を用いる必要があり、すなわち、この手続きは、時間がかかりすぎ、面倒である。
【０００４】
各製品に特有の分析的な機器を開発することで構成される解決策に関して、この解決策は経済的に実現性がない。
【０００５】
本発明の主題は、多数の製品にたった１つの装置を用いることを提案することによりこれらの欠点を解決することにある。
【０００６】
この目的のため、本発明は、識別されるべき異なる物体または物質に対する認証方法を提案し、この認証方法は、少なくとも２つの以下の継続的な段階を備える。
【０００７】
初期段階は、
− 光線の入射により励起され、互いに、かつ、組み入れ予定である物体または物質に関して区別できる周波数スペクトルを有するエネルギーの放射を生じる複数の化学的マーカーを選択する工程と、
− 各物体又は物質に予め選択されたマーカーの組み合わせを割り当て、その後、組み入れる工程、この組み合わせは、別の物体に割り当てられた組み合わせとは異なる
− 割り当てられた組み合わせでのマーカーの存在または不在に関するパラメータを用いて認証コードを決定する工程と、
− すべての物体または物質の認証コードと、これら物体またはこれら物質に対応する関連データとをコンピュータメモリシステム内に記憶する工程と、
− バーコードまたはこれに類する識別コードを物体または物質に割り当て、あるいは物体、物質、容器及び／または包装とを関連付ける工程と、
− 各物体に対する識別コードを前記システムのメモリ内に記憶する工程と、
− 識別コードと認証コードとの間で一致を規定する工程とを備え、
前記システムによる識別及び認証段階は、
− 物体と関連する識別コードを読み取ることにより物体または物質の理論的な識別を行う工程と、
− 上述のパラメータ、特に、マーカーの存在または不在を検出するように、物体または物質の少なくとも一部に分光測光器分析を行い、物体または物質の認証コードを検出する工程と、
− 理論的な識別コードが認証コードに一致する場合、物体を認証する工程と、
− 一致が検出された場合、確認信号を発し、あるいは、認証コードが識別コードに一致しない場合、警報信号を発する工程とを備える。
【０００８】
この方法では、分光測光分析の段階が以下の工程を備えることができる。すなわち、
− 広域周波数スペクトルを持つ光ビームを用いて、マークがなされた物体または物質を照射する工程と、
− 発生器による放出の後、物体または物質により透過または反射された光波を、異なる波長域に対応する異なるスペクトルの帯域で光強度の光スペクトルを得るように光波を屈折する、分散素子上に、あるいは、特有の、もしくは専用のフィルタ上に送信する工程と、
− 各帯域での光強度を決定する工程と
− この帯域に特に割り当てられ、メモリ内に上述のパラメータとして記憶された１つ以上のしきい値と、光強度とを比較する工程と、
− この比較結果を、物体の認証コードの検出に寄与する工程とを備える。
【０００９】
分析されるべきスペクトル帯域の決定と、これら帯域の各々に割り当てられる異なるパラメータの決定とを、識別データを用いたシステムにより有利に行うことができる。この解決策は、結果の信頼性を改善し、処理手段に必要な労力をかなり減少させる。
【００１０】
割り当てられた組み合わせでのマーカーの存在または不在に関するパラメータであり、識別コード及び／または認証コードを検出するのに用いられるパラメータは、特に、
− 蛍光の存在または不在と、
− 少なくとも１つのしきい値に対する蛍光時間の長・短、
− 予め決定された波長でのピークの存在または不在、並びに、選択的にこのピークの大きさ及び／または幅と、
− １つ又はそれ以上の所定のしきい値に対するマーカーの濃度に対応する放出ピーク高さの大・小を備える。
【００１１】
実行可能な組み合わせの数を増大させるため、異なる濃度のマーカーを用いて、異なる強度の光線を獲得できる。
【００１２】
また、読み取り及びその後の分光測光分析を妨げる可能性のあるいかなる光学的要因をも克服するため、本発明は、別個に、あるいは組み合わせて用いることができる２つの方法を提案する。
【００１３】
第１の方法は、マーカーの存在により影響を受けない所定の周波数範囲にわたって検出された光強度の値と、予め決定された設定値間の相違に関連して光放射発生器により放出された光強度をサーボ制御することから成る。
【００１４】
第２の方法は、例えば、物体または物質の組成から、物体への入射角度や物体までの距離のような位置付けの変化から、あるいは、この物質または物体を取り囲む透明体から派生するノイズを克服するように修正または較正するために、コンピュータシステムにより用いられる１つ以上の較正マーカーを物体及び／または物質へ組み入れることから成る。
【００１５】
これら２つの方法は、幾つかの強度レベルがパラメータとして用いられる場合に不可欠であると分かる。
【００１６】
１つの変形例によれば、１つまたは複数のマーカーを含むラベル、挿入物またはその他の媒体を介して化学的マーキングを行うことができる。
【００１７】
好ましくは、このラベルは、マーカーを含む透明な層で被覆された反射領域を備えることができる。この解決策を用いて、エネルギー損失をかなり減少させる反射分光測光を行うことができる。
【００１８】
認証データは、選択されたマーカーの組み合わせ、特徴的な光線の波長、それらの強度、蛍光可能な時間などを有することができる。
【００１９】
従って、すべての波長を対象にする必要がなく、期待される光線に対応する値の範囲の分析で充分であり、この光線は、これら範囲の外に位置する帯域の考慮なしに、その存在または不在を検証するために識別コードを用いて識別される。
【００２０】
認証を行うため、分析を実行するオペレータは、物体または物質の理論的な同一性を知る必要がない。その理由は、データの比較を実行するコンピュータシステムにバーコードが直接に供給するためである。
【００２１】
前記方法を用いて偽造に対抗することができ、しかも、自動仕分けに適用することもできる。例えば、プラスチックを再利用する場合、プラスチックの種類ごとに、または、プラスチックの等級ごとにマーカーの組み合わせを用いて、認証が行われると、種類または等級ごとのその後の仕分けを可能にすると考えることができる。
【００２２】
本発明を実施する実施形態を、非限定的な例として以下に説明する。
【００２３】
図１の例では、波動が、マーカーの組み合わせを含む物質を通って、より正確には、場合により溶液内で希釈される試料上に送信され、分析される。
【００２４】
この種類の分析を、材料が許容する物体にも行うことができ、または、容器を通して物質にも直接に行うことができることに留意すべきである。
【００２５】
この例では、本発明の方法を用いる識別及び認証装置が、
− 長い周波数スペクトルを持ち、出力調節可能な電流発生器６からの供給を受ける光源４を使用して調節可能な強度を持つ光発生器と；レンズ５が配置された軸線を有するコリメータ２と、
− 光発生器の光軸内に配置された透明な容器９内に含まれた製品試料８と、
− 容器９の、光発生器とは反対側の側方で、前記軸線内に配置された分散素子１；前記分散素子１（プリズムまたは回折ネットワーク）は、周波数に関して光線を分解してスペクトルを発生する
− 分散素子１により異なるスペクトルレベルで放出された放射光を検出し、検出されたスペクトルを表すデジタル信号を電子装置に送信するスペクトル検出手段、ここでは電荷移動検出器アレイ３とを有する分光測光器を備える。
【００２６】
先に述べたように、光源４は、広域の周波数スペクトルを持つ光の供給源である。それをアークランプ（キセノン型）または、白色光を発生する電球で構成できる。選択的に、光源４を、用いられる化学的マーカーの種類に関して特に選択された複数のレーザ放射源で構成することができる。この場合、これらレーザ放射源により放出された異なる放射を混合するミキサを使用する。
【００２７】
レンズ５を例えば、無色のダブレット(doublet)で構成できる。
【００２８】
分光測光器と関連する電子回路に対する供給源としても、電流発生器６を用いることができることは明らかである。
【００２９】
この例では、検出器アレイ３が、化学的マーカーの存在により影響を受けないスペクトルの位置に配置されたセルＣを有する。
【００３０】
このセルＣは、減算器Ｓの入力端に加えられる検出信号（増幅後）を出力し、減算器Ｓの他の入力端は較正電圧ＶＣを受信する。この減算器Ｓの出力は、減算器Ｓの出力が一定の値に、好ましくは零に等しく維持されるように発生器６を操作する電力増幅器ＡＰに加えられる。
【００３１】
この構成を用いて、セルＣにより受信された光強度のレベルが一定となることが保証される。このことは、試料８を透過した放射光の光強度の変化を生じさせるおそれがある障害を克服する。
【００３２】
本発明によれば、光源は、容器９により担持されたバーコード１１の方向に光放射（例えばレーザ）を放出するバーコード読取り器１２と関連付けられている。この読取り器１２は、バーコードにより反射された放射光の検出を可能にする受信機を備える。電子回路は、この受信機により受信されたデータを処理し、電子装置Ｅへ送信するためにこのバーコードを表すデジタル信号を発生する。
【００３３】
電子装置は、識別コードＢＣのデータベース、認証コードＢＡのデータベース、並びに、様々な処理動作ＰＧ用の管理プログラムを記憶する手段に関連し、かつ、表示及び信号送信手段ＡＦとに関連するプロセッサＰ（破線により示す）を備える。
【００３４】
このプロセッサＰは、バーコード読取り器１２により配信された信号を用いて識別コードＢＣのデータベースから容器９の理論識別（ブロックＢ１）を指令するように設計されている。理論識別が行われた後、プロセッサＰは、調査すべきスペクトル帯域を決定する（ブロックＢ２）。この目的のため、識別コードの読取りに加えて、２つのデータベースＢＣ，ＢＡ間の対応表ＴＣにより対応の認証コードを用いる。次に、プロセッサＰは、検出器アレイ３により供給された信号を通じて予め決定されたスペクトル帯域を分析する（ブロックＢ３）。
【００３５】
較正マーカーを用いれば、この較正マーカーに対応する検出器により発生されたデジタル信号を用いて分析前にこの信号を修正（ブロックＢ４）できる。
【００３６】
次に、プロセッサＰは、検出された認証コードを決定（ブロックＢ５）し、この認証コードを、予め決定された識別コードと比較（ブロックＢ６）する。これら２つのコード間で一致があれば、プロセッサは確認信号ＳＶを発する。一致がなければ、プロセッサは警報信号ＳＡを発する。
【００３７】
図１に示す装置により用いられる本発明の方法は、以下の段階（図２）を備える。
【００３８】
初期段階は、
− マーカーをそれぞれの適合性、及び物質に関連して選択する工程と、
− これらマーカーを異なる濃度で前記物質に加える工程と、
− マーカーの濃度でさえ、存在または不在を表す２進数字で構成された認証コードを決定し、これらコードを電子装置Ｅのメモリ内に記憶する工程と、
− これらコードの各々に、バーコード１１により識別される物質を割当てる工程とを備える。
【００３９】
識別及び／または認証段階は、
− マークされた物質の容器上に配置されたバーコード１１をバーコード読取り器１２により読取り、前記物質の識別コードを含む特有の信号を発する工程（ブロック１）と、
− この識別コードを識別する電子装置Ｅに前記信号を送信する工程（ブロック２）と、
− 分光測光分析工程、すなわち、
○ 光源４を用いて物質を照射する工程と、
○ 透過された光波を分散素子１に送信し、分散素子１が光波をそれらの波長に関連して異なって屈折する工程と、
○ 伝送された放射のスペクトルを、そのように屈折された平面波により獲得し、これにより、一連の電荷移動検出器アレイ３で構成された検出領域では、供給源の結像の連続を生じさせる工程（ブロック３）と、
○ このスペクトルをサンプリングし、次に、アナログ信号を、予め決定されたデジタルフレームを持つデジタル信号に変換する工程（ブロック４）と、
○ メモリ内に記憶され、バーコードの識別を通じて抽出された認証データに示された波長域に関連して窓割りして、不在の存在のみを、またはマーカーの光特性だけを考慮するようにし、次に、読取りコードを決定する工程（ブロック５）と、
○ 物質の認証を行うため、データまたは認証コードを実験データまたは読取りコードと比較する工程（ブロック６）とを備える分光測光分析工程と、
− 例えば画面１３上及び／又は可聴に結果を表示する工程、すなわち、
○ 認証コード及び読取りコードが一致すれば、認証成否（ブロック７）を表示し、
○ 認証コードと読取りコードとの間に一致がない非認証の場合には警告信号を出力する（ブロック８）工程と、
を備える。
【００４０】
図３には、物体または物質１４の少なくとも一部で反射された波動を用いる分析を示す。
【００４１】
この場合、分散素子１は、反射された波動の軸線上に配置されている。
【００４２】
この方法は、図１の例に関して上述した通りである。
【００４３】
図４には、図３の例の変形を示す。ここでは、マーカーは物体または物質１４に直接に組み入れられていないが、マークされるべき物体に貼られたラベル１５上に透明なワニスや膜により付けられている。
【００４４】
この方法は、図１の例に関して上述した通りである。
【００４５】
良好な分析結果のため、ラベルを反射性とすることができる。
【００４６】
更に、いかなるマーカーも含有せず、マーカーを付けるのに用いられる膜またはワニスで選択的に被覆されたラベルの使用は、データを処理する時に対応する信号の削減を可能にし、分析を簡単にする。マークラベルそしてブランクラベルが照射され、その後、データ処理中、ブランクラベルのスペクトルデータがマークラベルのスペクトルデータから減算される。
【００４７】
蛍光マーカーが用いられる場合、蛍光時間を検証する時間δｔ後にもう１つの方法を行うことが検討できる。
【００４８】
用いられるトレーサを有機または無機とすることができる。それらは、ジスプロシウム(dysprosium)、ユウロピウム(europium)、サマリウム(samarium)、イットリウム(yttrium)などのような希土類を含むことができる。
【００４９】
用いられる幾つかのマーカー及びそれらの特性を、以下の表に例として与える。
【００５０】
それらは、ＢＡＳＦ社、バイエル（Bayer）社、グロウブルク（Glowburg）社、ランバート・リビエレ（Lambert Riviere）社、ホスホル・テクノロジー（Phosphor Technology）社、ロディア（Rhodia）社、ＳＣＰＩ社などのような企業から市販されている。
【００５１】
【表１】
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マーカーは、市販されたマーカーに限定されず、それらを全合成により合成でき、あるいは、市販のマーカーから派生できることに注意すべきである。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】光波を送信する本発明の方法を用いる装置を示す線図である。
【図２】本発明の方法の機能図である。
【図３】光波を反射する本発明の方法を用いる装置を示す線図である。
【図４】光波をラベル上に反射する本発明の方法を用いる装置を示す線図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2006505033.tif 000007
【国際調査報告】
2006505033.tif 000008
2006505033.tif 000009
2006505033.tif 000010
2006505033.tif 000011
2006505033.tif 000012
2006505033.tif 000013