JP2007187467A - セキュリティーゲートシステム及びセキュリティーゲート制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 短時間かつ精度よく検査対象を検査可能なセキュリティーゲートシステムおよびセキュリティーゲートの制御方法を提供すること。
【解決手段】 主通路２と、該主通路２中を移動する検査対象（例えば空港等の施設利用者）から取得した試料（例えば切符）を分析する質量分析器３と、前記試料取得位置より前記検査対象の移動方向下流側にて前記主通路２から分岐した少なくとも一つの分岐通路１０と、該分岐通路１０の分岐部分に設けられ前記検査対象の流れを切り替えるためのゲート（第１ゲート５，第２ゲート６）と、前記質量分析器３による分析結果に基づいて前記ゲート５，６の切替を制御する制御装置２０とを備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、例えば駅、空港、港湾、野球場、サッカー場、イベントホール、劇場、博物館、美術館など、人が集まる場所で使用可能なセキュリティーゲートシステムおよびセキュリティーゲートの制御方法に関する。

空港などのセキュリティーゲートでは、利用者の手荷物をＸ線検査に通し、内部の形状を目視することによりその安全性を探知している。このため、危険物を発見できるか否かは検査官の技量に頼っている。
特開２００２−１７０５１７号公報 特表２００２−５２４７６７号公報

この方法では検査官の技量が必要であるほか、大勢の対象を短時間で処理することが難しく、鉄道の駅などでは採用されてない。また、Ｘ線検査よりも詳細に検査することができるパルス中性子検査装置なども開発されているが、検査時間がＸ線検査よりも長く、処理時間の面から空港などでは採用されていない。一方、近年においては上記のような、人が多く集まる場所における安全性の確保がより重要な課題となっている。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、短時間かつ精度よく検査対象を検査可能なセキュリティーゲートシステムおよびセキュリティーゲートの制御方法を提供することを目的とする。

本発明においては上記の課題を解決するために以下の手段を採用した。
本発明のセキュリティーゲートシステムは、主通路と、該主通路中を移動する検査対象から取得した試料を分析する質量分析器と、前記試料取得位置より前記検査対象の移動方向下流側にて前記主通路から分岐した少なくとも一つの分岐通路と、該分岐通路の分岐部分に設けられ前記検査対象の流れを前記主通路と前記分岐通路とに切り替えるための切替手段と、前記質量分析器による分析結果に基づいて前記切替手段を制御する制御装置とを備えたことを特徴とする。

前記セキュリティーゲートシステムは、例えば駅、空港、港湾、野球場、サッカー場、イベントホール、劇場、博物館、美術館など、人が集まる場所のセキュリティーゲートに適用可能である。上記検査対象としては、例えばこのような施設を利用する利用者ならびに該利用者の携行物（例えば手荷物等）及び装着物（例えば服等）の少なくともいずれかが想定され、質量分析器により、前記利用者等から取得した試料中に含まれる危険物質の分析が行われる。検査対象が主通路を移動する際に採取される試料の採取方法は、検査対象の移動を妨げないように短時間で行われることが望ましい。例えば検査対象に対して吹き付けられた空気や、前記利用者から渡された施設利用チケットや交通機関用切符等の利用証等の物品（以下、「切符」という）を試料として用いることが考えられる。
採取された試料から危険物質、例えば爆薬を同定するための質量分析器は、ほぼ一瞬で検知が可能である。このため、検査対象の流れを妨げることがない。なお、質量分析器としては既知の装置を利用することができる。
質量分析器の検出結果に基づき、制御装置が切替手段（例えばゲート）を制御し、検査対象の通路を切り替える。したがって、より詳細な検査が必要で、主通路に留まっていると他の検査対象の移動が妨げられるような特定の対象と、詳細な検査が不必要な他の検査対象とが、自動的に異なる通路に誘導されることとなる。この分岐路は主通路から一つだけ分岐していてもよいし、質量分析器の検出結果に基づいてより詳細な検査を多段階で評価するため、評価結果に対応して複数の分岐通路を設けてもよい。
なお、検査対象としては、上記の人ならびにその携行物及び装着物の他、人が運転する車両、貨物集配場等における貨物、などであってもよい。

前記本発明のセキュリティーゲートシステムにおいて、前記検査対象は人であり、前記質量分析器により、前記試料として前記人から渡された切符に付着する物質が同定されることとしてもよい。

本発明のセキュリティーゲートシステムにおいて試料として切符を用いることで、利用者は通常のゲートと同じように本発明のセキュリティーゲートシステムを通過するだけで検査が可能となる。

前記本発明のセキュリティーゲートシステムは、前記分岐通路中の検査対象から取得した試料を詳細に検査する精細検査装置を備えていてもよい。

分岐通路に精細検査装置が設けられていることにより、質量分析器による検出結果に基づいてより詳細な検査が必要と判定された場合に、確実な検査が可能となる。このように質量分析器の検査結果に基づいてゲートにより検査対象を分け、必要な場合にのみ精細検査装置により検査する構成であるから、多くの一般検査対象の移動を妨げず、なおかつ、必要な場合にはより詳細な（検査時間を要する）検査を行うことで、検査精度を向上することができる。
前記精細検査装置としては、パルス中性子検査装置または／およびＸ線検査装置を含むことができる。これにより、対象とする物（例えば手荷物）を開封することなく、検査することができる。パルス中性子検査装置はＸ線より精度が高く、またパルス中性子検査装置とＸ線とを併用すれば、更に精度を向上させることができる。

前記精細検査装置を設けた本発明のセキュリティーゲートシステムにおいて、さらに前記分岐通路には前記精細検査装置の検査位置より前記検査対象の移動方向下流側にゲートが設けられ、前記制御装置は、前記精細検査装置による検出結果に基づいて前記ゲートの開閉を制御することとしてもよい。

上記精細検査装置による検出結果に応じて、例えば利用者が施設に立ち入ることを阻止したり、さらに下流側において的確な通路等に導いたりすることができる。

前記本発明のセキュリティーゲートシステムは、前記主通路中を移動する検査対象を検査するミリ波分析器を更に備えていてもよい。

ミリ波分析器を質量分析器と組み合わせることで、さらに精度の高い検査が可能となる。また、ミリ波分析器は質量分析器と同様に検査時間が短く、検査対象の移動の妨げとならない。

また本発明のセキュリティーゲート制御方法は、主通路を移動する検査対象から試料を採取し、質量分析器にて前記試料を検査し、その検査結果に応じてより詳細な検査が必要と判断された前記検査対象を前記主通路から分岐させることを特徴とする。

本発明のセキュリティーゲート制御方法では、質量分析器の検出結果に基づいてゲートを制御し、検査対象（例えば人）の通路を切り替える。したがって、より詳細な検査が必要でそのために移動が妨げられるような対象と、詳細な検査が不必要な対象とが、自動的に異なる通路に誘導されることとなる。対象の流れが分岐する分岐路は主通路から一つだけ分岐していてもよいし、質量分析器の検出結果に基づいてより詳細な検査を多段階で評価するため、評価結果に対応して複数の分岐路を設けてもよい。

前記本発明のセキュリティーゲート制御方法において、前記検査対象は人であり、前記試料として前記人から渡された切符に付着した物質を前記質量分析器によって同定することとしてもよい。

本発明のセキュリティーゲート制御方法において試料として切符を用いることで、利用者は通常のゲートと同じようにセキュリティーゲートを通過するだけで検査が可能となる。

前記本発明のセキュリティーゲート制御方法において、さらに前記分岐した検査対象の分岐通路のうち少なくとも一つの通路にて詳細な検査を行うことを特徴とする。

質量分析器による検出結果に基づき、より詳細な検査が必要と判定された場合に、確実な検査を行う。前記詳細な検査を行う本発明のセキュリティーゲート制御方法では、さらにその詳細な検査の結果に基づき、対象の流れを遮断したり、的確な通路等に導いたりすることができる。

本発明においては以下の効果を得ることができる。
質量分析器の検査結果によって詳細な検査が必要な検査対象は、制御装置による切替手段の切替に誘導されて精細検査装置による検査が行われる。すなわち検査時間を要する一部の検査対象は分岐通路に誘導されるため、その他多くの検査対象の流れを妨げることなく、迅速に検査を行うことができる。
また、検査対象から取得する試料として、利用者が触れた切符を用いることで、利用者の通行を妨げずに検査が可能である。また、一般の利用者にとっては通常のゲートと同じように切符を渡して通行するだけでよく、利用者の混乱を招かない。

＜第１実施形態＞
図１は本発明の一実施形態として示したセキュリティーゲートシステムの概略構成図である。本実施形態は、検査対象として、空港等の施設を利用する施設利用者（以下単に「利用者」と呼ぶ。）の手荷物や身につけている服等の内部に持っている危険物を検出するシステムである。
セキュリティーゲートシステム１は、主通路２、主通路２に設けられた質量分析器３、ミリ波分析器４を備える。ミリ波分析器４の下流には第１ゲート５及び第２ゲート６（切替手段）が設けられている。第１ゲート５は主通路２を開閉する扉であり、第２ゲート６は、質量分析器３及びミリ波分析器４の下流側で主通路２から分岐する分岐通路１０の入口を開閉する扉である。分岐通路１０には、パルス中性子検査装置１１が設けられており、その下流には第３ゲート１２が設けられている。第３ゲート１２は分岐通路１０を開閉する扉である。

上記各装置は制御装置２０により制御される。制御装置２０は、質量分析器３による検査結果を判定する質量分析結果判定部２１と、ミリ波分析器４による検査結果を判定するミリ波検査結果判定部２２と、パルス中性子検査装置１１による判定結果を判定するパルス中性子検査結果判定部２３と、第１ゲート５の開閉を制御する第１ゲート制御部２６と、第２ゲート６の開閉を制御する第２ゲート制御部２７と、第３ゲート１２の開閉を制御する第３ゲート制御部２８と、これら各制御部及び判定部を統括して制御するＣＰＵ３０とを備える。

質量分析器２１は既知のものを採用することができる。例えば、特開２００２−１７０５１７号公報等に記載の技術を利用可能である。詳細には、サンプルガスを真空紫外光によりイオン化するイオン化手段と、前記真空紫外光によりイオン化されたイオンのうち、特定質量として危険物質（爆薬等）のイオンを蓄積するイオントラップと、前記イオントラップ中に蓄積された前記イオンを加速させ、その加速されたイオンの飛行時間に基づいて前記サンプルガス中の前記特定質量の化学物質を同定する飛行時間型質量分析手段とを備える。
サンプルガスとしては、利用者から渡された切符に付着した物質を含むガスとすることができる。なお、通行する人に空気を吹きかけ、その空気をサンプルガスとして取り出してもよい。これにより衣服等に危険物質が付着しているか否かを判定することができる。

本実施形態では質量分析器３を用いることにより、利用者が所持している可能性がある危険物質を目視ではなく短時間で直接同定することができる。

ミリ波分析器４は既知のものを採用することができる。例えば、特表２００２−５２４７６７号公報に記載のスキャンシステムを利用可能である。図２に概略を示したように、ミリ波送波アンテナ６０及びミリ波受波アンテナ６１を備え、発信器６２によって送信されたミリ波を利用者およびその手荷物に対してスキャンし、その受信波から複素ホログラフィック信号を得る。これによりオペレータが利用者の所持物等を目視判定する。
このように、ミリ波分析器４を用いることで、利用者はアンテナ６０，６１前を通行する際に利用者が身につけている服等に隠れている物およびその手荷物をスキャンすることができる。
このように、ミリ波分析器４を用いることで、利用者は立ち止まることなく検査できる。また従来空港などで用いられているＸ線検査装置とは異なり、人体に対して安全に検査することができる。質量分析器３及びミリ波分析器４の検査で約１秒の短時間で検査可能である。

パルス中性子検査装置１１は既知のものを採用することができる。例えば従来においてコンテナに対して用いられている、ガンマ線を検出することで爆薬を検知する装置を利用可能である。手荷物等にパルス中性子を照射し、高速中性子と熱中性子によるガンマ線の双方を利用し、図３に示した元素比を算出する。窒素／酸素比と炭素／酸素比から、爆発物を同定することができる。
これにより、１０ｋｇ程度の爆発物を数分以内に誤報率１％以下で同定することができる。

制御装置２０は既知のコンピュータシステムを利用することができ、ＣＰＵ３０等の他、ＲＯＭ、ＲＡＭ、プログラムが格納されたＨＤＤ等の記憶装置、入出力インタフェース及びディスプレイなどの公知構成を備える。

第１ゲート５及び第２ゲート６は、主通路２を通行する人の流れを、適宜分岐通路１０側へ導く。制御装置２０によって開閉が制御され、いずれか一方が選択的に開となる。

このように構成されたセキュリティーゲートシステム１がＣＰＵ３０によって制御される際の動作について、図４のフローチャートを用いて説明する。
利用者は、主通路２を通行する際に、手に持った切符を質量分析器３に通す。質量分析器３では、切符に付着している危険物質を同定する。例えば、利用者が事前に爆薬等に触れていると、その分子が手から切符に付着している。質量分析器３では、切符に付着している物質を分子量から同定する。

次に、利用者はミリ波分析器４を通行し、その際にミリ波分析器４によって手荷物中または身につけている服等の中の危険物質の有無が検出される。
質量分析器３およびミリ波分析器４による検出は約１秒で完了し、利用者は立ち止まることなくこれら検査が行われる。
質量分析器３による検査結果は質量分析結果判定部２１にて判定される。合格である場合には出力値Ｊ１＝０，切符に危険物質が付着している疑いがある場合には出力値Ｊ１＝１をＣＰＵ３０に出力する。ミリ波分析器４による検査結果はミリ波検査結果判定部２２にて判定される。ここでも同様に、合格である場合には出力値Ｊ２＝０，利用者が危険物質を所持している疑いがある場合には出力値Ｊ２＝１をＣＰＵ３０に出力する。
ＣＰＵ３０は図４のステップＳ１に従い、Ｊ１＋Ｊ２＝０である場合にはステップＳ２に進み、Ｊ１＋Ｊ２＞０である場合にはステップＳ３に進む。すなわち、質量分析器３またはミリ波分析器４のいずれか一方で危険物質の疑いが検出された場合にステップＳ３に進む。

ステップＳ２では、ＣＰＵ３０は各ゲートを制御する。第１ゲート５を開、第２ゲート６を閉とする。これにより、利用者はそのまま立ち止まることなく主通路２に導かれて第１ゲート５を通過する。第１ゲート５を通過した利用者は、このままセキュリティーゲートシステム１を通過して処理が終了となる。
ステップＳ３では、ＣＰＵ３０は各ゲートを制御する。第１ゲート５を閉、第２ゲート６を開、第３ゲート１２を閉とする。これにより、利用者は分岐通路１０に誘導される。
分岐通路１０では、利用者の手荷物等がパルス中性子検査装置１１によって分析される。パルス中性子検査装置１１による検査結果はパルス中性子検査結果判定部２３にて判定される。合格である場合には出力値Ｊ３＝０，手荷物に危険物質が含まれている疑いがある場合には出力値Ｊ３＝１をＣＰＵ３０に出力する。ステップＳ４で、ＣＰＵ３０はその値に応じ、値０の場合はステップＳ５，値１の場合にはステップＳ６に進む。

ステップＳ５では、ＣＰＵ３０は第３ゲート１２を開き、利用者は分岐通路１０によって導かれて第３ゲート１２を通過する。この利用者に対しては、必要であれば尋問等、人的手段によって検査を行うことができる。
ステップＳ６では、ＣＰＵ３０は第２ゲート６を閉じ、利用者の通過を阻止する。必要であれば警報を発する等の処理を行うことができる。

このように、本実施形態のセキュリティーゲートシステム１では、多くの一般利用者は主通路２を通行するだけでセキュリティーチェックが終了する。より詳細な検査が必要な一部の利用者は、ＣＰＵ３０によるゲートの切替に誘導されてパルス中性子検査装置１１による検査が行われる。したがって、主通路２における利用者の通行が妨げられることなく、迅速に検査を行うことができる。
また、利用者が触れた切符に付着している物質を検出するため、利用者の歩行を妨げない。また、一般の利用者にとっては通常のゲートと同じように切符を渡して通行するだけでよく、利用者の混乱を招かない。
また、質量分析器３とミリ波分析器４とを組み合わせることにより、正確な検査を行うことができる。特に検査官の技量だけに頼らず、質量分析器３を用いて危険物質を機械的に検出するため、より確実な検査が可能となる。

＜第２実施形態＞
図５はセキュリティーゲートシステムの第２実施形態である。本セキュリティーゲートシステム５０の構成は、ミリ波分析器４を備えていない点以外は上記第１実施形態と同じである。
本実施形態においては、ＣＰＵ３０は図６のフローに従って動作する。ステップＳ１にて、Ｊ１＝０である場合にはステップＳ２に進み、Ｊ１＝１である場合にはステップＳ３に進む。すなわち、質量分析器３で危険物質の疑いが検出された場合にステップＳ３に進む。以後の構成は上記第１実施形態と同じである。
本実施形態においても、上記の実施形態と同様、利用者の通行を妨げることなく、迅速に検査を実施することができる。

＜第３実施形態＞
図７はセキュリティーゲートシステムの第３実施形態である。本セキュリティーゲートシステム５１の構成は、パルス中性子検査装置１１とともにＸ線検査器３２を備えている点以外は上記第１実施形態と同じである。Ｘ線検査器３２の検出結果は、Ｘ線検査結果判定部３３にて判定される。Ｘ線検査結果判定部３３は合格である場合には出力値Ｊ４＝０，手荷物に危険物質が含まれている疑いがある場合には出力値Ｊ４＝１をＣＰＵ３０に出力する。
ＣＰＵ３０は図８のフローに従って動作する。ステップＳ４にて、Ｊ３＋Ｊ４＝０である場合にはステップＳ５に進み、Ｊ３＋Ｊ４＞０である場合にはステップＳ６に進む。すなわち、パルス中性子検査装置１１またはＸ線検査器３２のいずれか一方で危険物質の疑いが検出された場合にステップＳ６に進む。他のステップは上記第１実施形態と同じである。
本実施形態によれば、上記第１実施形態と同様の効果を得ることができるほか、パルス中性子検査装置１１とともにＸ線検査器３２を用いて危険物質の検出を行うため、精度を向上することができる。

＜第４実施形態＞
図９はセキュリティーゲートシステムの第４実施形態である。本セキュリティーゲートシステム５２は、第２実施形態と同様にミリ波分析器４を備えず、第３実施形態と同様にパルス中性子検査装置１１とともにＸ線検査器３２を備える。他の構成は上記第１実施形態と同じである。
本システムの動作フローを図１０に示した。詳細については上記各実施形態と同様であり、説明を省略する。
本実施形態によれば、上記第３実施形態と同様、パルス中性子検査装置１１とともにＸ線検査器３２を用いて危険物質の検出を行うため、精度を向上することができる。

なお、変形例として以下の実施形態とすることもできる。すなわち、図１１、図１２に示した第５実施形態のセキュリティーゲートシステム５３のように、第２実施形態のパルス中性子検査装置１１に換えてＸ線検査器３２を設けてもよい。また、図１３、図１４に示した第６実施形態のセキュリティーゲートシステム５４ように、第１実施形態のパルス中性子検査装置１１に換えてＸ線検査器３２を設けてもよい。

さらに、上記第３、第４実施形態のステップＳ４においてはＪ３＋Ｊ４＞０をステップＳ６に進むための条件としたが、Ｊ３＋Ｊ４＞１の場合にステップＳ６に進むようにしてもよい。すなわち、パルス中性子検査装置１１とＸ線検査器３２の検出結果が共に疑い有りの場合にステップＳ６に進んで警報等を発するようにしてもよい。

また、上記各実施形態においては、質量分析器３は切符に付着した危険物質を同定したが、利用者に対して空気を吹き付け、その空気に含まれる物質を検査してもよい。この場合にも、利用者の通行を妨げることなく迅速に検査を行うことができる。

また、質量分析器３の下流側にゲートを設けず、主通路２を通行する施設利用者から渡された切符等を質量分析器３によって検査した結果に応じ、警報が発せられる等のシステムに応用してもよい。この場合には、係員がその利用者を詳細に検査したり、別の場所に誘導したりするようにすればよい。この場合においても、利用者は通常の施設利用と同じように切符を渡すだけでよく、利用者の混乱を招くことなく検査を行うことができる。また、既存の設備に対し、通路の変更やゲートの設置等の大規模な改良等を加えることなく、本技術の適用が可能となる。

本発明の一実施形態として示したセキュリティーゲートシステムの概略構成図である。 同セキュリティーゲートシステムに用いられるミリ波分析器の概略構成である。 同セキュリティーゲートシステムに用いられるパルス中性子検査装置による爆発物同定について示した図である。 同セキュリティーゲートシステムによるセキュリティーゲートの制御方法について示したフローチャートである。 本発明の他の実施形態として示したセキュリティーゲートシステムの概略構成図である。 同セキュリティーゲートシステムによるセキュリティーゲートの制御方法について示したフローチャートである。 本発明の他の実施形態として示したセキュリティーゲートシステムの概略構成図である。 同セキュリティーゲートシステムによるセキュリティーゲートの制御方法について示したフローチャートである。 本発明の他の実施形態として示したセキュリティーゲートシステムの概略構成図である。 同セキュリティーゲートシステムによるセキュリティーゲートの制御方法について示したフローチャートである。 本発明の他の実施形態として示したセキュリティーゲートシステムの概略構成図である。 同セキュリティーゲートシステムによるセキュリティーゲートの制御方法について示したフローチャートである。 本発明の他の実施形態として示したセキュリティーゲートシステムの概略構成図である。 同セキュリティーゲートシステムによるセキュリティーゲートの制御方法について示したフローチャートである。

符号の説明

１ セキュリティーゲートシステム
２ 主通路
３ 質量分析器
４ ミリ波分析器
５ 第１ゲート（切替手段）
６ 第２ゲート（切替手段）
１０ 分岐通路
１１ パルス中性子検査装置（精細検査装置）
１２ 第３ゲート
２０ 制御装置
３０ ＣＰＵ
３２ Ｘ線検査器（精細検査装置）

Claims (10)

1. 主通路と、該主通路中を移動する検査対象から取得した試料を分析する質量分析器と、前記試料取得位置より前記検査対象の移動方向下流側にて前記主通路から分岐した少なくとも一つの分岐通路と、該分岐通路の分岐部分に設けられ前記検査対象の流れを前記主通路と前記分岐通路とに切り替えるための切替手段と、前記質量分析器による分析結果に基づいて前記切替手段を制御する制御装置とを備えたことを特徴とするセキュリティーゲートシステム。
2. 前記検査対象は人であり、前記質量分析器により、前記試料として前記人から渡された切符に付着する物質が同定されることを特徴とする請求項１に記載のセキュリティーゲートシステム。
3. 前記分岐通路中の検査対象を詳細に検査する精細検査装置を備えたことを特徴とする請求項１または２に記載のセキュリティーゲートシステム。
4. 前記精細検査装置はパルス中性子検査装置を含むことを特徴とする請求項３に記載のセキュリティーゲートシステム。
5. 前記精細検査装置はＸ線検査装置を含むことを特徴とする請求項３または４に記載のセキュリティーゲートシステム。
6. さらに前記分岐通路には前記精細検査装置の検査位置より前記検査対象の移動方向下流側にゲートが設けられ、前記制御装置は、前記精細検査装置による検出結果に基づいて前記ゲートの開閉を制御することを特徴とする請求項３から５のいずれかに記載のセキュリティーゲートシステム。
7. 前記主通路中を移動する前記検査対象を検査するミリ波分析器を更に備えたことを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のセキュリティーゲートシステム。
8. 主通路を移動する検査対象から試料を採取し、質量分析器にて前記試料を検査し、その検査結果に応じてより詳細な検査が必要と判断された前記検査対象を前記主通路から分岐させることを特徴とするセキュリティーゲート制御方法。
9. 前記検査対象は人であり、前記試料として前記人から渡された切符に付着した物質を前記質量分析器によって同定することを特徴とする請求項８に記載のセキュリティーゲート制御方法。
10. さらに前記分岐した検査対象の通路のうち少なくとも一つの分岐通路にて詳細な検査を行う請求項８または９に記載のセキュリティーゲート制御方法。

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