JP2023519142A - 真正性および来歴追跡のための機械的にスタンプされた固有の特徴 - Google Patents

Abstract

オブジェクトを管理するための技術。方法はオブジェクトのセットに対して、たとえば、そのようなオブジェクトのコミッショニングを考慮して適用される。この方法は、管理されるオブジェクトのセットのうちの各オブジェクトの表面にパターン形成することを含む。パターン形成は、硬質粒子を使用してオブジェクトのセットのうちの各オブジェクトの表面に窪みを作成することによって実現され、各オブジェクトに形成されるパターンは、オブジェクトに対する様々な管理方法を実行する場合にオブジェクトを識別するために使用することができる固有の物理的指紋である。

Description

本発明は一般に、オブジェクトを管理する方法（たとえば、オブジェクトをコミッショニング（commissioning）する方法）、そのようなオブジェクトの真正性（authenticity）を検証する方法、ならびにそのようなオブジェクト管理方法を実装する目的での固有の物理的特徴を有するオブジェクトの分野に関する。

製品および資産の真正性を保証することは、電子機器、自動車、航空宇宙、防衛、および小売などの業界にわたる基本的なニーズであり、偽物の製品に気づかなかった場合に被害が生じるリスクがある。真正性は特に、原材料、診断検査、電子部品、ハードウェア・パーツ、ならびに完成品、たとえば、高級バッグおよび金の延べ棒にとって極めて重要である。関連するニーズは、サプライ・チェーン全体および資産のライフサイクル全体にわたる商品の論理的および物理的なルート、状態、ならびに保管（または所有）の連鎖のトラック＆トレース（track and trace）を行うことである。ブロックチェーンを含めて、分散型台帳は、商品をより正確に追跡し、製品が本物か偽物かを断定するための、サプライ・チェーンに沿った信頼性および可視性を高める技術として注目を集めている。

第１の態様によれば、本発明はオブジェクトを管理する方法として具現化される。この方法はオブジェクトのセットに対して、たとえば、そのようなオブジェクトのコミッショニングを考慮して適用される。この方法は基本的に、上記オブジェクトのセットのうちの各オブジェクトの表面にパターン形成することに依存する。各オブジェクトの表面へのパターン形成は、まず硬質粒子の配列を上記表面と相対して配置することによって行われる。硬質粒子の配列はアモルファス・パターンを形成し、すなわち、粒子の配列は、長距離秩序が失われたランダムな配列のように見える。次いで、機械的圧力が硬質粒子に加えられて、このアモルファス・パターンが上記表面に転写され、各オブジェクトのレリーフ・パターンが形成される。形成されたレリーフ・パターンは固有であるので、上記各オブジェクトの物理的指紋を規定する。このため、そのような物理的指紋を後で利用して、オブジェクトの本物性（genuineness）を検証したり、サプライ・チェーンおよびそれらのライフサイクル全体にわたるオブジェクトの論理的および物理的なルート、状態、または保管（たとえば、所有）の連鎖、あるいはそれらの組合せのトラック＆トレースを行ったりすることができる。

本アプローチにより、製品上に直接、固有のタグを簡単にパターン形成することが可能になり、それによって固有で低コストの物理的指紋が製品にエンボス加工される。このように、本スキームにより、物理オブジェクトがそれらのライフサイクル管理全体を通じて安全かつ一意に識別され、追跡されることが可能になる。そのようなタグは実際に製造が簡単で、検出が容易であるが、偽造または交換が非常に困難である。興味深いことに、提案した物理的指紋は、スマート・フォンのカメラまたは単純な光学式リーダーに依存する方法などの既存の方法で検出することができる。

実施形態では、硬質粒子の配列が支持材料の一部として提供され、硬質粒子が支持材料の片側に、支持材料から少なくとも部分的に突出するように支持材料に貼付され、その後、支持材料が上記各オブジェクトの表面と相対して配置される。たとえば、硬質粒子は、有利には、サンドペーパーのシートの一部として提供され得る。粒子によって形成されるパターンの固有性および複雑性は、サンドペーパー上の粒子のランダムなグリット・サイズおよび位置分布によって保証される。ペーパーの全てのスポットは一度しか使用されないが、サンドペーパーのコストは非常に低く、ロール・ツー・ロール・プロセスに利用可能である。必要であれば、グリットの硬度を、タグ付けされる表面に適合させることができる。

好ましい実施形態では、機械的圧力は、オブジェクトの表面に硬質粒子をスタンプすることによって加えられる。

好ましくは、各オブジェクトは凹み領域を含む。アモルファス・パターンが転写される表面は、この凹み領域内に規定される。硬質粒子の配列はこの凹み領域内の表面と相対して配置され、アモルファス・パターンが凹み領域内の表面に転写されるように機械的圧力が加えられる。

実施形態では、この方法は、上記機械的圧力を加えた後、オブジェクトの表面から残留する硬質粒子を除去することをさらに含む。好ましくは、物理的指紋を保護するために、形成された固有のレリーフ・パターンに保護コーティングが塗布される。それにもかかわらず、塗布されたコーティングは光を透過する（permissive）ので、物理的指紋の光学的検出が可能になる。

好ましい実施形態では、上記表面と相対して配置される配列の硬質粒子は、部分的に着色される。このため、硬質粒子は異なった色を示す。たとえば、粒子の配列に色をスプレーした結果として、一部の粒子はそれぞれ複数の色を示し得る。変形例では、一部の粒子は、他の粒子の色と異なる色を有する。結果として、上記機械的圧力を加えると形成されるレリーフ・パターンは、不均一な色パターンを示し得る。

典型的には、各オブジェクトに固有のレリーフ・パターンを形成した後に、レリーフ・パターンが（たとえば、製造業者の現場で）光学的に読み取られる。このようにして、各オブジェクトに対して規定された物理的指紋に対応するデジタル指紋を取得することができる。次に、デジタル指紋データがデータベースに記憶される。デジタル指紋データは、上記デジタル指紋をキャプチャしたものである。デジタル指紋データは、各オブジェクトのそれぞれの識別子によってインデックス付けされるように記憶される。

これにより、たとえば、ユーザによってスキャンされたデジタル指紋をデータベースに記憶されたデータと比較することによって、オブジェクトの本物性を簡単に検証することができる。たとえば、実施形態では、この方法は、（たとえば、ユーザまたは検証者から）オブジェクトのうちの所与の１つのデジタル指紋を（たとえば、サーバで）受信することと、受信したデジタル指紋を、上記データベースに記憶され、オブジェクトのうちの上記所与の１つの識別子によってインデックス付けされたデジタル指紋データと比較することによって、オブジェクトのうちの上記所与の１つの本物性を検証することと、をさらに含む。

他の態様によれば、本発明はオブジェクトの本物性を検証する方法として具現化される。この方法は、たとえばオブジェクトの購入を検討しているユーザまたは検証者によって、上記のように所与のオブジェクトに関して実行される。オブジェクトは、レリーフ・パターンでパターン形成された表面を含む。上記で説明したように、レリーフ・パターンは、アモルファス・パターンを形成する硬質粒子の配列に従って、硬質粒子に機械的圧力を加えて上記アモルファス・パターンを上記表面に転写することによって、形成されている。結果として、レリーフ・パターンはオブジェクトの物理的指紋を規定する。この方法は、レリーフ・パターンを光学的に読み取って、上記物理的指紋をキャプチャしたデジタル指紋を取得し、上記デジタル指紋に基づいて、このオブジェクトの本物性を検証するように指示することを中心に展開する。

好ましい実施形態では、この方法は、上記デジタル指紋を上記オブジェクトについて事前に取得した参照データと比較して、上記オブジェクトの本物性を検証することをさらに含む。この比較は、場合により、ローカルに（たとえば、レリーフ・パターンを光学的に読み取るために使用されるコンピュータ化されたデバイスで）、またはリモートで実行することができる。しかしながら、好ましくは、この方法は、上記デジタル指紋をリモート・サーバに送信して、上記デジタル指紋を上記参照データと比較できるようにすることをさらに含む。

実施形態では、レリーフ・パターンはコンピュータ化されたデバイスを使用して光学的に読み取られ、この方法は、上記デジタル指紋を送信する前に、サーバとデータ通信するデータベースにコンピュータ化されたデバイスを登録することをさらに含む。

好ましくは、この方法は、光学的に読み取られたレリーフ・パターンの特徴を識別することをさらに含み、それによってデジタル指紋は検出された特徴をキャプチャする。識別された特徴は、たとえば、レリーフ・パターン内で検出されたスポットの相対的な位置を含み得る。場合により、様々なタイプの特徴が物理的指紋から抽出され、オブジェクトの検証に利用され得る。

実施形態では、レリーフ・パターンのいくつかの画像を取得するようにレリーフ・パターンが光学的に読み取られ、それによってデジタル指紋は、上記いくつかの画像から検出された特徴をキャプチャする。この方法は特に、上記いくつかの画像を重ね合わせて結合された画像を取得することを含み得、それによってデジタル指紋は、上記結合された画像から検出された特徴をキャプチャする。具体的には、上記いくつかの画像は、レリーフ・パターンを異なる照明条件で撮像することによって取得され得る。

好ましい実施形態では、この方法は、上記デジタル指紋を送信する前に、上記オブジェクトに関連付けられたバーコードをスキャンして、上記オブジェクトの識別子をキャプチャしたバーコード・データを取得することをさらに含む。そのようなバーコード・データはサーバに送信され、サーバは続いて上記識別子に対応するデータを上記参照データとして識別し、上記デジタル指紋を上記参照データと比較する。

本発明の他の態様は、オブジェクト自体、すなわち、レリーフ・パターンでパターン形成された表面を含むオブジェクトに関する。上記で論じたように、このパターンは、アモルファス・パターンを形成する硬質粒子の配列に従って、硬質粒子に機械的圧力を加えて上記アモルファス・パターンを上記表面に転写することによって、形成されている。結果として、転写されたパターンはオブジェクトの物理的指紋を規定する。レリーフ・パターンは、好ましくは、硬質粒子を上記表面にスタンプすることによって形成される。好ましくは、オブジェクトは凹み領域を含み、上記表面は凹み領域内に規定され、レリーフ・パターンは凹み領域内の表面に形成される。オブジェクトは、好ましくはレリーフ・パターン上に保護コーティングを含み、コーティングは光を透過する。さらに、レリーフ・パターンは、場合により、不均一な色パターンを示すように部分的に着色され得る。

本発明のさらなる態様によれば、方法は以下の動作（必ずしも以下の順序である必要はない）、すなわち、（ｉ）複数のオブジェクトのうちの各所与のオブジェクトについて、各所与のオブジェクトの少なくとも１つの表面にパターンを作成することであって、パターンの作成は、（ａ）所与のオブジェクトの少なくとも１つの表面に隣接してアモルファス・パターンを形成する硬質粒子の配列を配置することと、（ｂ）アモルファス・パターンを少なくとも１つの表面に転写して少なくとも１つの表面に窪みを形成するために、硬質粒子に機械的圧力を加えることであって、窪みは所与のオブジェクト上に固有のレリーフ・パターンを形成する、加えることと、を含む、作成することと、（ｉｉ）複数のオブジェクトのうちの各オブジェクトをそれぞれ規定する物理的指紋としての固有のレリーフ・パターンに少なくとも部分的に基づいて複数のオブジェクトを管理することと、を含む。

本発明のさらなる態様によれば、方法は以下の動作（必ずしも以下の順序である必要はない）、すなわち、（ｉ）複数の硬質粒子状オブジェクトを第１の物理オブジェクトの表面のセットに押し付けることによって、第１の物理オブジェクトに小さい窪みのパターンを刻印することであって、刻印されたパターンは物理的指紋を表す、刻印することと、（ｉｉ）第１の物理オブジェクトの物理的指紋に対応するデジタル指紋を取得するために、パターンをスキャンすることと、（ｉｉｉ）第１の物理オブジェクトに刻印された物理的指紋を第１の物理オブジェクトのデジタル指紋と比較することによって、第１の物理オブジェクトを識別することと、を含む。

本発明のさらなる態様によれば、第１の表面を規定する物理オブジェクトと共に使用するためのデバイスは、（ｉ）主表面であって、複数の硬質粒子が主表面からランダムなパターンで突出している、主表面と、（ｉｉ）物理オブジェクト固定用サブアセンブリと、（ｉｉｉ）機械的作動サブアセンブリと、を含む。物理オブジェクト固定用サブアセンブリは、第１の物理オブジェクトを機械的に固定するように構造化、サイズ設定、または成形、あるいはそれらの組合せが行われる。機械的作動サブアセンブリは、硬質粒子のランダムなパターンに対応する物理的指紋パターンが第１の表面に刻印されるように、複数の硬質粒子が主表面から突出している主表面と、物理オブジェクトの第１の表面とを物理的干渉の位置へと相対的に移動させるよう構造化、サイズ設定、または成形、あるいはそれらの組合せが行われる。

本発明のさらなる態様によれば、必ずしも以下の順序でなく以下の動作を実行する方法、コンピュータ・プログラム製品（ＣＰＰ）、またはコンピュータ・システム、あるいはそれらの組合せがあり、以下の動作は、（ａ）複数のデジタル指紋データ・セットを受信することであって、各所与のデジタル指紋データ・セットは、（ｉ）第１の物理的表面のセットを規定するそれぞれ対応する物理オブジェクトのアイデンティティと、（ｉｉ）それぞれ対応する物理オブジェクトの表面のセットに刻印された小さい窪みのパターンの形状を示すデジタル指紋と、を示す情報を含む、受信することと、（ｂ）第１の物理オブジェクトの第１の表面のセットのスキャンを示す情報を含むスキャン・データ・セットを受信することであって、スキャンは第１の表面のセットに刻印された小さい窪みのパターンの形状を示す、受信することと、（ｃ）第１の物理オブジェクトが複数のデジタル指紋データ・セットのうちの一致するデジタル指紋データ・セットと一致することを判定するために、スキャン・データ・セットを複数のデジタル指紋データ・セットと比較することと、（ｄ）第１の物理オブジェクトが一致するデジタル指紋データ・セットに示されるアイデンティティに対応するアイデンティティを有することを示す通信を伝達することと、である。

添付の図面は、同様の参照番号が別々の図にわたって同一または機能的に同様の要素を指し、以下の詳細な説明と共に本明細書に組み込まれ、その一部を形成するものであり、さらに様々な実施形態を例示し、全てが本開示による様々な原理および利点を説明するのに役立つ。

本発明の様々な実施形態に含まれるように、硬質粒子のアモルファス配列（たとえば、サンドペーパーの一部として提供される）をオブジェクトの表面に機械的にスタンプして、このオブジェクトの物理的指紋を規定するレリーフ・パターンを形成するステップを示す手順を示す図である。 本発明の様々な実施形態に含まれるように、硬質粒子のアモルファス配列（たとえば、サンドペーパーの一部として提供される）をオブジェクトの表面に機械的にスタンプして、このオブジェクトの物理的指紋を規定するレリーフ・パターンを形成するステップを示す手順を示す図である。 本発明の様々な実施形態に含まれるように、硬質粒子のアモルファス配列（たとえば、サンドペーパーの一部として提供される）をオブジェクトの表面に機械的にスタンプして、このオブジェクトの物理的指紋を規定するレリーフ・パターンを形成するステップを示す手順を示す図である。 本発明の様々な実施形態に含まれるように、硬質粒子のアモルファス配列（たとえば、サンドペーパーの一部として提供される）をオブジェクトの表面に機械的にスタンプして、このオブジェクトの物理的指紋を規定するレリーフ・パターンを形成するステップを示す手順を示す図である。 本発明の様々な実施形態に含まれるように、硬質粒子のアモルファス配列（たとえば、サンドペーパーの一部として提供される）をオブジェクトの表面に機械的にスタンプして、このオブジェクトの物理的指紋を規定するレリーフ・パターンを形成するステップを示す手順を示す図である。 実施形態のように、オブジェクトの凹み領域に規定された表面に形成されたレリーフ・パターンに透明な保護コーティングを塗布するステップを示す手順の図である。 実施形態のように、形成されるレリーフ・パターンが不均一な色パターンを有するようにサンドペーパーの硬質粒子を着色するステップを示す他の手順の図である。 レリーフ・パターンを撮像することによって抽出できる特徴を示す図である。実施形態に含まれるように、図８（Ａ）はそのようなレリーフ・パターン（上から見たもの）の写真であり、図８（Ｂ）は図８（Ａ）に示すような画像を処理することによって得られる対応する特徴を示す。 実施形態に含まれるように、発光ダイオード（ＬＥＤ）リングを含む携帯型の光学式リーダー・デバイスを示す図である。図９（Ａ）はデバイスの２Ｄ断面図である。図９（Ｂ）はデバイスの底面図である。 （Ａ）～（Ｃ）は、実施形態に含まれるように、異なる照明条件下で（異なる波長で）取得された画像から抽出された特徴を示す図である。 実施形態に含まれるように、オブジェクトをコミッショニングおよび検証するためにやりとりする選択されたコンポーネントおよびエンティティを示す図である。 実施形態に含まれるように、製造業者が物理オブジェクトの一意の識別子を、このオブジェクト上に固有の特徴を機械的にスタンプすることによって得られる物理的指紋（レリーフ・パターン）から得られるデジタル指紋に関連付け得る方法を示す図である。 実施形態による、物理オブジェクトを管理する方法の高レベルのステップを示すフローチャートである。図１３は、図１１で識別されたコンポーネントおよびエンティティによって実行される選択されたステップを示している。 実施形態による、物理オブジェクトを管理する方法の高レベルのステップを示すフローチャートである。図１４は、本方法の実施形態に含まれる詳細なステップを示す標準的なフローチャートである。

添付の図面は、実施形態に含まれるデバイスまたはその各部の簡略化した表現を示している。図面に示す技術的特徴は、必ずしも縮尺どおりではない。図中の同様のまたは機能的に同様の要素には、特に明記しない限り、同じ参照番号を割り当てている。

本発明のいくつかの実施形態は、機械的にスタンプされた固有の特徴を有するオブジェクトを対象とし得、固有の特徴はこのオブジェクトの物理的指紋を形成する。

本発明のいくつかの実施形態は、現在の最先端技術に関して、以下の問題、欠点、理解、または改善の機会、あるいはそれらの組合せのうちの１つまたは複数を認識し得る。（ｉ）ブロックチェーンまたは他の任意のデジタル・トラック＆トレース・ソリューションのみでは、正規性（originality）を証明したり、サプライ・チェーンにおける、また、製品のライフサイクル全体にわたる途切れない保管の連鎖を提供したりするのに十分でないことが多い。（ｉｉ）典型的には、オブジェクトは、モデル、バッチ、生産場所、製造業者などにより個々のオブジェクトまたはオブジェクトのクラスのいずれかを表す一意の識別子（ＵＩＤ：unique identifier）によってデジタル・レコードに紐付けられる。（ｉｉｉ）ＵＩＤは、典型的には、オブジェクトまたはその梱包材に印刷されるか、エンボス加工されるか、またはタグとして取り付けられる。（ｉｖ）これらの識別子の多くは、オブジェクトのクローンに簡単にコピーしたり移したりすることができる。（ｖ）識別子のみでは、一意かつ安全に物理オブジェクトを識別すること、すなわち、オブジェクトが本物であると証明することができない。（ｖｉ）オブジェクトにタグ付けするための様々な方法が存在する（たとえば、レーザー彫刻、ホログラム・ステッカー、１Ｄおよび２Ｄバーコード、メカニカル／ラプチャー・シール、シリアル番号、ロゴなど）。（ｖｉｉ）主な検証方法は、光学技術、無線周波数識別（ＲＦＩＤ）技術、または電気的読み出し技術に依存するか、あるいは依然としてシリアル番号の視覚的な読み取りを伴う。（ｖｉｉｉ）そのようなタグは製造および検証するのが簡単であり、コピーまたは偽造するのも比較的簡単である（たとえば、パンチされたシリアル番号および他の同様のタグは、研磨して新しいタグを再パンチすることによって簡単に模造することができ、レーザー彫刻されたセキュリティ・タグもコピーできる可能性がある）。（ｉｘ）ステッカー・ベースのセキュリティ・タグは、過酷な環境にさらされる製品には適していない。（ｘ）そのため、より高度な技術が提案されており、たとえば、同位体追跡、化学的指紋、またはＤＮＡ指紋に依存するものがある。ならびに／あるいは（ｘｉ）しかしながら、そのような技術は、実装するにはコストがかかりすぎるか、複雑すぎる場合がある。

図１～図５および図１２～図１４を参照して、オブジェクトを管理する方法に関する本発明の第１の態様を説明する。この方法およびその変形例、ならびに本発明の第２の態様に関する方法（およびその変形例）を本文書ではまとめて「本方法」と呼ぶことに留意されたい。大文字のＳが前に付いている全ての参照番号は図１３および図１４のフローチャートの方法ステップを指し、参照番号は本方法に含まれるコンポーネントおよびエンティティに関する。

本発明の第１の態様は基本的に、オブジェクトのセットのうちの各オブジェクト１０の表面１１にパターン形成して、たとえば、そのようなオブジェクトの真正性、所有権、または来歴、あるいはそれらの組合せを追跡する観点で、そのようなオブジェクトのその後の管理を容易にすることに依存する。この方法は、たとえば、そのようなオブジェクトをコミッショニングすることを考慮して、またはその目的で実行され得る。本コンテキストでは、「オブジェクトのコミッショニング」とは、これらのオブジェクトに関してそのライフサイクル管理のための準備をすることを意味する。コミッショニング・フェーズは、そのようなオブジェクトを作動状態（working condition）にする、またはそのようなオブジェクトを販売するための準備ステップとみなすこともできる。典型的には、多数の類似したオブジェクトのバッチは、製造業者によって同時にコミッショニングされる必要がある。このため、コミッショニング・フェーズは、典型的にはオブジェクトのセットを扱う。

それにもかかわらず、以下では、本発明の第１の態様に関する方法は単一のオブジェクトを参照して説明し、セットのうちの他のオブジェクトのそれぞれに関して同じまたは同様の方法が実行されることは理解される。オブジェクト１０の表面１１は、以下のようにしてパターン形成される。

まず、硬質粒子３１～３３の配列が表面１１と相対して、たとえば、（図１のように）表面上に直接、または（図２～図５のように）パターン形成される表面の上方にＳ３で配置される。硬質粒子３１～３３の配列は、たとえば、基本的に２次元（２Ｄ）であり得る。これは、典型的には、（図２～図５で想定しているように）粒子の単一の層で構成される。変形例では、図１のように、粒子のいくつかの層が表面１１上または上方に配置され得る。全ての場合において、粒子はアモルファス・パターンを形成する。アモルファス・パターンは、格子または結晶などの秩序構造に特徴的な長距離秩序を欠いている。アモルファス・パターンは、粒子のランダムな配列のように見える、粒子の非決定的な配列を意味する。硬質粒子３１～３３の配列は、たとえば、サンドペーパーのシート（の一部分）として提供され得る。そうでなければ、後で論じるように、粒子は支持材料（たとえば、マトリックス材料）内に（またはその上に）部分的に統合され得る。

次に、機械的圧力が硬質粒子３１～３３にＳ５で加えられて、アモルファス・パターンがオブジェクト１０の表面１１に転写される。このようにして、セットのうちのオブジェクト１０ごとに、固有のレリーフ・パターン４０、４１～４３が形成される。オブジェクトにパターン形成するために使用される硬質粒子の非決定的なランダム状の配列により、アモルファス・パターンがオブジェクトごとに異なる限り、パターンは固有である。それに応じて得られた固有のレリーフ・パターンは、パターン形成されたオブジェクト１０の物理的指紋を規定し、これは、必要に応じて、オブジェクトが本物であることを証明するために後で利用することができる。

関与する粒子は硬質粒子であり、すなわち、スタンピング・プロセスなどの加えられる機械的圧力に耐え、レリーフ・パターン４０、４１～４３を生じさせるためにパターンをオブジェクト表面１１に転写するのに十分な硬さである必要があることに留意されたい。換言すれば、関係するオブジェクト１０は、読み取り可能なパターンを生み出すために十分に厚く延性のある表面１１を有さなければならない。粒子は通常、表面よりも硬いが、これは必ずしも厳密に必要なわけではない。

本アプローチにより、製品上に直接、固有のタグを簡単にパターン形成することが可能になり、それによって固有で低コストの物理的指紋が製品にエンボス加工される。得られたタグは、物理的複製不可能関数（physical unclonable function）とみなすことができ、そこからデジタル指紋（ＤＦＰ：digital fingerprint）を取得することができる。その目的で、レリーフ・パターンを光学的に読み取って（スキャンして）、それぞれのＤＦＰを生成することができる。次いで、各ＤＦＰを使用して、それぞれのオブジェクトの本物性を検証することができる。

各ＤＦＰは、各オブジェクトの物理的指紋（すなわち、レリーフ・パターン）によって付与される固有の物理的性質（または固有の性質のセット）の影響を受ける。ＤＦＰは、たとえばベクトル（特徴ベクトルなど）であり得、これは場合により、単一の数、文字列、または文字の任意の組合せ（場合により数字および他の文字を含む）に縮小され得る。より一般的には、ＤＦＰは、レリーフ・パターンの固有の性質（または固有の性質のセット）を反映するデータセットとすることができる。ＤＦＰはまた、レリーフ・パターンの単なる画像（たとえば、ピクセル画像）であり得る。

ＤＦＰは、オブジェクトの識別子（たとえば、一意の識別子、すなわちＵＩＤ）とペアにすることができる。そのような識別子とペアにされると、ＤＦＰは暗号アンカーを形成して、各ＵＩＤを、複製、偽造、または他のオブジェクトへの移動、あるいはそれらの組合せが困難なオブジェクトの固有の物理的性質（または固有の性質のセット）に結び付ける。この関連付けの真正性は、場合により、必要であれば暗号署名によって保証され得る。

このように、本スキームにより、物理オブジェクトがそれらのライフサイクル管理全体を通じて安全かつ一意に識別され、追跡されることが可能になる。オブジェクトへのパターン形成は、典型的には、添付の図面で参照番号１００によって表す製造業者の場所で実行される。

それらを入手できる容易さにもかかわらず、本発明の物理的指紋によって贋造に対する障壁が高まる。そのようなタグは実際に製造が簡単で、検出が容易であるが、偽造または交換が非常に困難である。特徴は、悪意のある行為者によって簡単に再利用される可能性のあるパッケージ上のみでなく、製品自体の一部とすることができる。有利なことに、提案した物理的指紋は、後で論じるように、スマート・フォンのカメラまたは単純な光学式リーダーに依存する方法などの既存の方法で検出することができる。そのような物理的指紋から抽出された特徴はさらに、（機械学習の意味で）高い次元を有し得るので、コピーが非常に困難になり、さらには不可能になる。

本発明の特定の実施形態を参照して、この全てをここで詳細に説明する。まず、好ましいパターン形成方法について論じる。実施形態では、図２、図４、図５、および図７に見られるように、硬質粒子の配列が支持材料３２の一部としてＳ１で提供され、その後、この支持材料３２がオブジェクト１０の表面１１と相対して配置される（その後、材料３２に圧力が加えられる）。すなわち、硬質粒子３１～３３は、支持材料３２の少なくとも片側（または「主表面」）に、支持材料３２から少なくとも部分的に突出するように支持材料３２に貼付され得る（またはマトリックス材料に捕捉される）。粒子は、たとえば、薄い柔軟性のあるポリマーのシートに捕捉され得る。

しかしながら、好ましくは、硬質粒子はサンドペーパー３２のシートの一部として、またはその一部分としてＳ１で提供される。サンドペーパー（ガラスペーパーとも呼ばれる）は、ペーパーの片面に接着された研磨材を含む。研磨材は、ガラス、酸化アルミニウム、炭化ケイ素、ダイヤモンドなどの硬質粒子（グリット粒子）で形成される。粒子の平均直径は、典型的には、５～２，０００ミクロンである。好ましくは、粒子の平均直径は１０～５００ミクロンである。図２、図４、図５、および図７で想定しているように、粒子はサンドペーパーの片面にのみ接着されることが好ましい。粒子によって形成されるパターンの固有性およびその複雑性は、ペーパー上の粒子のランダムなグリット・サイズおよび位置分布によって保証される。ペーパーの全てのスポットは一度しか使用されないことを意図している。サンドペーパーのコストは非常に低く、図４に示すように、ロール・ツー・ロール・プロセスに利用可能である。必要に応じて、グリットの硬度を、タグ付けされる表面に適合させることができる。

図１～図５および図７に示すように、オブジェクト表面１１に硬質粒子３１～３３をスタンプすることによって機械的圧力がＳ５で加えられることが非常に好ましい。たとえば、図２、図４、図５、および図７に示すように、サンドペーパー３２の一部分を表面１１にスタンプする前に、パターン形成されるオブジェクト１０の表面１１とスタンプ２０との間にサンドペーパーを引き伸ばすことができる。図４に示すように、サンドペーパーは、場合により、支持ユニット（図示せず）の各側で巻き出しユニットおよび巻き取りユニットを使用して引き伸ばされ得る。柔軟性のある基材３２が巻き出しユニットから巻き取りユニットに移動する。サンドペーパーの所与の部分を所与のオブジェクトにスタンプした後（図４（Ｂ）、図４（Ｃ））、パターン形成されたオブジェクトが除去され、他のオブジェクトが定位置に配置され、サンドペーパーがわずかに巻き出され（そして巻き直され）、サンドペーパーの新しいきれいな部分が提供されて、次のスタンピング・ステップの準備が整う（図４（Ａ））。

図４で想定しているように、支持材料３２は、最初はスタンプ２０（その休止位置のように）と表面１１との間の中間位置で休止し得ることに留意されたい。変形例では、支持材料３２は、最初にスタンプ２０に対して付勢されるか、またはそれと一緒に垂直に（図２のように）動かされ得る。他の変形例では、図３のように、硬質粒子３３の配列はスタンプ自体の一部を形成し得、粒子３３はスタンプの端面に配列される（たとえば、粒子はスタンプの端面に接着され得る）。その場合、スタンプは一度のみ使用されるか、またはスタンプ表面の異なる部分がスタンプに使用される。他の変形例では、支持材料３２は直接オブジェクト１０上に伸ばされ、たとえば、パターン形成される表面１１が規定されるオブジェクトの凹み領域１２を囲む、オブジェクトの表面１１またはオブジェクト１０の横向きの突出表面（図５）などの表面上に伸ばされる。さらに他の変形例では、硬質粒子３１は、パターン形成される表面１１上に自由に配置された後、その上に機械的圧力が加えられる（図１）。たとえば、グリット材料は、単に製品表面１１に注がれるかまたはばら撒かれ得る。

スタンプは、場合によりハンドヘルド・デバイスであり得、これはエンボス加工される材料の硬度に依存する。しかしながら、可能性のある応用では、たとえば、ターゲット材料にエンボス加工するのに十分な圧力を実現するために、パンチング機構または液圧プレスを含む装置が必要になる。たとえば、最大２０トン／ｃｍ^２以上の圧力が実現される必要があり得る。使用される実際の圧力は、パターン形成されるオブジェクトの支持物、基材、またはハウジングの材料に依存する。そのような材料には、典型的には、ポリマー（プラスチック）または金属（たとえば、アルミニウム、鋼）が含まれる。たとえば、使用される圧力は、プラスチックの場合は５０～１，０００ｋｇ／ｃｍ^２、アルミニウムの場合は２００～５，０００ｋｇ／ｃｍ^２、鋼の場合は１，０００～２０，０００ｋｇ／ｃｍ^２であり得る。

いくつかの実施形態では、アモルファス・パターンに従って配列される硬質粒子に機械的圧力が加えられ、それによってこのパターンがオブジェクトの表面１１に転写される。必要であれば、機械的プロセスに加えて、熱的プロセスを含めることができる。たとえば、機械的圧力を加える前およびその間にオブジェクトの表面１１が加熱され得る。変形例では、または追加で、グリットを加熱して、たとえば、ガラス表面または他の類似の材料の上にパターンが生成され得る。たとえば、高周波誘導を使用して小さい金属粒子が加熱され得る。

いくつかの追加の変形例を考えることができる。たとえば、グリット粒子は、いくつかの場合では、基材１０の表面１１に（少なくとも部分的に）物理的に転写され得る。それに関して、添付の図面において、参照番号４０は得られたレリーフ・パターンのみに関し、参照番号４１～４３はレリーフ・パターンをその上の残留粒子と共に表す。このように、硬質粒子は、結果として得られるパターンの一部を形成し得る。しかしながら、残留粒子のないレリーフ・パターン４０をその後利用することが望まれる場合、たとえば、図３に示すように（図３（Ｃ）を参照）残留粒子を洗い流すことによって、パターン形成された表面１１から残留する硬質粒子３１～３３をＳ７で除去することが望まれ得る。空気ベースまたは水ベースの洗浄プロセスなどの単純な清掃プロセスが含まれ得る。変形例では、残留粒子は、たとえば、溶媒に溶解されるか、またはエッチングされ得る。

上記で喚起したように、転写されたパターンのより良好な物理的保護を実現するために、エンボス加工が場合により製品１０の凹み領域１２内で実行され得る。これは図５および図６に示しており、オブジェクト１０は、表面１１が規定される凹み領域１２を含む。そこで、硬質粒子３１～３３の配列がこの凹み領域１２内の表面１１と相対してＳ３で配置され、アモルファス・パターンを凹み領域１２内の表面１１に転写するために機械的圧力がＳ５で加えられる。

さらに図６に示すように、保護コーティング５１、５２が場合によりレリーフ・パターン４０、４１～４３にＳ９で塗布され得る。たとえば、最初にコーティング材料５１が凹み領域１２内のパターン表面１１に注がれた後、余分な材料が拭き取られて、きれいな保護層５２が得られる。その後、材料５２を硬化または乾燥させることができる。レリーフ・パターンは、たとえば、透明樹脂または他の適切なタイプのコーティングによって保護することができる。この材料は、場合により、残留粒子を含まないパターン４０、または残留（たとえば、移動した）粒子を含むパターン４１～４３に塗布され得る。このように、たとえばパターン４０の特徴を目立たせるために、残留粒子は保護コーティング５２内に閉じ込められ得る。全ての場合において、保護コーティング５２の下に閉じ込められたパターンの光学的検出を可能にするために、塗布されるコーティングは光を十分に透過する必要がある。

色成分を追加することによって、パターン４０のさらなる複雑性を実現することができる。図７に示すように、硬質粒子が異なった色を示すように、硬質粒子３２は場合により部分的に着色され得る。機械的圧力をＳ５で加えた結果として、最終的に得られるレリーフ・パターン４０、４１～４３は、不均一な色パターンを有し得る。たとえば、サンドペーパー３２（図７（Ｂ）の参照番号６０を参照）上に、それとある角度をなして（たとえば、サンドペーパーの平均面に対して垂直にではなく平行に）色を不均一にスプレーして、不均等な色コーティングを生成することによって、硬質粒子が着色され得る。すなわち、硬質粒子３１～３３の露出面のみが偶然にも着色され得る。次いで、サンドペーパーに機械的圧力を加えると、スプレーされた色が表面１１のレリーフ・パターン上に転写され得る。変形例では、異なる色の粒子が支持材料上に提供され得、この場合も表面が様々な色になる。

以下では、各オブジェクトについて取得された物理的指紋から導出されたデジタル指紋（ＤＦＰ）を利用してオブジェクトをコミッショニングするための好ましいやり方について論じ、これについては図１３および図１４を参照されたい。すなわち、固有のレリーフ・パターン４０、４１～４３をＳ５で形成した後、本方法は、各オブジェクト１０について、対応するＤＦＰをＳ１３で取得することを考慮して、形成されたレリーフ・パターンをＳ１１で光学的に読み取るステップをさらに含み得る。次いで、たとえば将来の検証ステップを考慮して、対応するＤＦＰデータをデータベース１１０にＳ１５で記憶するように指示され得る。各ＤＦＰは、（それぞれのオブジェクト１０の）それぞれのレリーフ・パターンから取得されるので、それに対応する物理的指紋のデジタルの対応物とみなすことができる。

次いで、ＤＦＰデータはデータベース１１０にＳ１５で記憶され、ここで、オブジェクト１０のそれぞれの識別子１６によってインデックス付けされることが好ましい。上記のステップも、典型的にはオブジェクトの製造業者１００の管理下で、製造業者の場所で実行され得、これについては図１１および図１２を参照されたい。

ステップＳ１１は、たとえば、典型的には専用のソフトウェアを利用する適切に構成された光学デバイスまたは装置を用いて実行され得る。専用のソフトウェアは、典型的には、コンピュータ・ビジョンおよび画像処理技術を利用して、オブジェクト１０の物理的指紋４０、４１～４３を光学的にスキャンすることによって、情報をデジタルに収集し得る。製造業者は、商品の本物性を検証するためにユーザまたは検証者によって後で取得される結果に可能な限り近い結果を提供する光学デバイスを使用することをおそらく望み得ることに留意されたい。このため、製造業者は、適切にプログラムされたアプリケーションがインストールされた、単なるスマートフォンまたはタブレットを含むセットアップを使用し得る。

オブジェクト識別子とＤＦＰとのペアを記憶することにより、後でオブジェクトの本物性を簡単に検証することが可能になる。これによりさらに、必要であれば、オブジェクトを追跡することが可能になる。様々なシナリオを考えることができる。第１のシナリオでは、データベース１１０は信頼されたバックエンドである。検証データベース１１０は信頼されたバックエンドであるので、オブジェクトの識別子およびそれらに関連するＤＦＰが偽造できないことが信頼される。変形例では、データベース１１０は、スマート・コントラクトおよび他のセキュリティ・メカニズムによって完全性が保証されるブロックチェーンなどの共有台帳として実装される。その場合、ＵＩＤとＤＦＰとのペアはおそらく暗号化された形式で記憶され、暗号で署名される。このように、データベース１１０は、信頼されたエンティティによって（たとえば、製造業者によって）管理および保護された、したがって、信頼されたデータベースとすることができ、または共有台帳とすることができる。他の変形例では、信頼されたデータベースおよび共有台帳を含む２つのデータベースが含まれ得る。

ブロックチェーンは、分散され、不変であり、高可用性であり得、適切に設定されれば、オブジェクト製造業者および供給業者から独立し得るので、本コンテキストでは魅力的なバックエンド・プラットフォームである。ブロックチェーンの変形例では、中央データベースが使用され得る。しかしながら、中央データベースは、特に製造業者が廃業した場合に、攻撃を受けて単一障害点になり得る。このため、トランザクションは、ブロックチェーン内に記憶できると有利であり、分散アルゴリズムおよびコンセンサス・アルゴリズムにより、障害および不正に対する堅牢性が向上する。

それにもかかわらず、簡単にするために、以下ではデータベース１１０を中央データベースであると想定する。データベース１１０（またはそれと通信するサーバ）は、所与のオブジェクト１０のＤＦＰを含む検証要求（たとえば、ユーザ３００または検証者から）をＳ２７で受信し得る。そのような場合、データベース（またはサーバ）は、受信したＤＦＰをデータベース１１０に記憶されたＤＦＰデータとＳ２９で比較することによって、このオブジェクトの本物性をＳ２９～Ｓ３０で検証することに進み得る。そのようなＤＦＰがデータベース１１０内でオブジェクトの識別子１６によっておそらくインデックス付けされていると仮定すると、データベース１１０に記憶されたＤＦＰとの比較を容易にするために、要求はこのオブジェクトの識別子をさらに含み得る。

本発明の他の態様を参照して、この全てをここで詳細に説明し、他の態様は、オブジェクトの本物性を検証する方法に関し、これは、（たとえば、このオブジェクトの購入時に）オブジェクトの真正性を検証することであるか、またはこのオブジェクトもしくはその来歴を追跡することであるかなどによらない。そのような方法は、図１３および図１４に関して主に論じている。

本検証方法は、前述のようなオブジェクト１０、すなわち、レリーフ・パターン４０、４１～４３でパターン形成された表面１１を有するものに関する。既に説明したように、このパターンは、アモルファス・パターンを形成する硬質粒子３１～３３の配列に従って、硬質粒子３１～３３に機械的圧力をＳ５で加えてアモルファス・パターンをオブジェクトの表面１１に転写することによって、Ｓ３～Ｓ９で形成されている。レリーフ・パターン４０、４１～４３は、それに応じてオブジェクト１０の物理的指紋４０、４１～４３を規定する。このコンテキストでは、オブジェクトの物理的指紋に対応するＤＦＰは、たとえばオブジェクトの製造業者によって、データベース１１０に既に記憶されていると想定される。

本検証方法は、（たとえば、製造業者１００によって）最初にＳ３～Ｓ９でパターン形成されたオブジェクトのうちの所与の１つのレリーフ・パターン４０、４１～４３をＳ２５で光学的に読み取ることに依存する。ステップＳ１１と全く同様に、ステップＳ２５により、ＤＦＰを取得することが可能になり、このＤＦＰもオブジェクトの物理的指紋４０、４１～４３をキャプチャする。次に、本方法は、上記ＤＦＰに基づいてこのオブジェクト１０の本物性をＳ２９～Ｓ３０で検証するようにＳ２７で指示する。

ステップＳ２５は、典型的にはユーザ３００または検証者、すなわち、オブジェクト１０の真正性について問い合わせたい人によって実行される。この場合も、適切な光学リーダー、たとえばスマートフォン２００または任意の光学デバイス、たとえば適切なアプリケーション・ソフトウェアを備えた専用の光学リーダーが使用される必要がある。ステップＳ２５を実行するために使用される手段は、一貫した検証プロセスを可能にするために、ステップＳ１１で使用される手段と一致している必要がある。

この検証プロセスは基本的にローカルに、たとえば、レリーフ・パターンをＳ２５で光学的に読み取るために使用されたのと同じデバイス２００を使用して、またはデバイス２００とデータ通信する他のデバイスを使用して実行され得る。このため、検証の目的で、ＤＦＰはデバイス２００のメモリに記憶され得る（ただし、ＤＦＰをこのデバイスのメイン・メモリに記憶すれば十分であり得る）。検証プロセスは、たとえば、リモート・サーバにより事前に提供されたデータに基づき得る。

変形例では、デバイスは、検証を実行することを考慮して、リモート・サーバ１１０に接続され得る。それに関して、本方法は、ＤＦＰをリモート・サーバ１１０にＳ２７で送信して、上記ＤＦＰを参照データ４６とＳ２９で比較できるようにすることをさらに含み得る。以下の説明では、デバイス２００が、データベース１１０とデータ通信するリモート・サーバに接続されていると想定する。すなわち、前述のように、サーバおよびデータベースは場合により同一のコンピュータ化されたエンティティの一部を形成し得るが、データベース１１０は場合により製造業者から独立して維持管理され得る。実際には、使用されるプロトコルは、場合により、ステップＳ２５で取得されるＤＦＰをＳ２７で送信する前に、（レリーフ・パターン４０、４１～４３をＳ２５で光学的に読み取るか、または比較Ｓ２９を実行するか、あるいはその両方を行うために使用される）コンピュータ化されたデバイス２００をデータベース１１０にＳ２１で登録することを必要とし得ることに留意されたい。

全ての場合において、検証プロセスは、ステップＳ２５で得られたＤＦＰを、その同じオブジェクト１０に関して（たとえば、製造業者１００によって）Ｓ１１で事前に取得された参照データ４６とＳ３０で比較して、図１４のステップＳ３１および図１３のステップＳ３２でこのオブジェクト１０の本物性を検証し得る。次いで、サーバ１１０は、一致が見つかった場合、オブジェクト１０が本物のオブジェクトであるという確認１１０をＳ３１で送信し得、これについては図１３または１４を参照されたい（図１４のステップＳ３５を参照）。一致が見つからなかった場合、たとえば、購入者に再試行してＤＦＰを再スキャンするように勧めるなど、標準的なエラー・メッセージがＳ３３で送信され得る。全ての場合において、たとえば、オブジェクトが本物であることを証明するための試行の成功および失敗の両方を追跡するために、場合により比較結果がログに記録され得る。

ＤＦＰは典型的には何を含むか、どのように比較することができるか？オブジェクトの物理的指紋は、たとえば撮像してレリーフ・パターンのピクセル画像を取得することができ、それによって、結果として得られた画像を、たとえば、ヒストグラム比較、earth mover distanceなどに基づく任意の適切な画像比較技術を使用して直接比較することができる。このように、ＤＦＰは単にレリーフ・パターンの画像で構成され得る。しかしながら、好ましい実施形態は、専用のアプリケーション・ソフトウェアを使用して画像から抽出された特徴に依存する。たとえば、ステップＳ１１およびＳ２５のそれぞれは、光学的に読み取られたレリーフ・パターン４０、４１～４３の特徴をＳ２５で識別して、結果として得られるＤＦＰが識別された特徴をキャプチャまたは反映するようにするステップを含み得る。識別された特徴は特に、図８に示すように、レリーフ・パターン４０、４１～４３内で検出されたスポットの相対的な位置を含み得る。

詳細には、図８（Ａ）は、先に論じた実施形態に従って得られた所与のレリーフ・パターンの写真を示している。すなわち、アルミニウムから切削された所与のオブジェクトの凹み領域にレリーフ・パターンがスタンプされており、凹み領域の深さはこの例では０．２５ｍｍである。５トンのエンボス加工圧力が使用された。図８（Ｂ）は、図８（Ａ）で検出された楕円領域４５の処理後画像を示しており、閾値処理された強度のスポットが強調されている。決定的な特徴（たとえば、基準マーカー）を追加的に検出して、（２Ｄバーコードで通常行われているように）画像／パターンの向きを正しく調整し、また、画像の焦点を合わせ得ることに留意されたい。また、検出されたスポットの相対的な位置のみでなく、検出された特徴に基づいて、他の特徴が場合により検出または計算され得、たとえば、保持されたスポットの平均密度、ならびにスポット強度の最小値および最大値、距離マトリックス、距離分布のヒストグラムなどの他の強度指標などがある。

図９および図１０をより詳細に参照すると、同じレリーフ・パターンについていくつかの画像が取得され、次いでＤＦＰを取得するために使用され得る。すなわち、同じレリーフ・パターンの複数の画像を取得するために、レリーフ・パターン４０、４１～４３はＳ２５で複数回光学的に読み取られ得る。最終的に、ＤＦＰは、取得された画像ごとに検出された特徴をキャプチャまたは反映し得る。そのような特徴は、各画像から個別に抽出され、次いで結合され得る。変形例では、最初に画像が結合され、それによってＤＦＰは結合された画像から検出された特徴をキャプチャする。これらの画像は、画像処理技術で普段行われているように、最初に登録または相互に位置合わせされる必要があり得ることに留意されたい。

好ましい実施形態では、異なる照明条件でレリーフ・パターン４０、４１～４３を撮像することによって、いくつかの画像が取得される。たとえば、様々な光源を用いてこれらの画像が取得され得る。たとえば、ＬＥＤリングがその目的で使用され得、それによって、図９で想定しているように、回転照明（rotational illumination）を実現することができる。実際に、照明条件およびカメラ・アングルは結果として得られる画像に影響を及ぼし、これにより、パターン認識が困難になったり、計算量が増えたりし得る。このため、ステップＳ１１およびＳ２５の両方で、スタンドアロンで低コストの携帯型リーダー２５０が使用されることが好ましい。変形例では、スマートフォンのカメラに取り付けることができる特定のエンクロージャ２５１が設計され得る。そのようなソリューションを使用して、より制御された条件でエンボス加工されたパターンを撮像し、迷光の影響を軽減することもできる。

詳細には、図９は、画像センサ２５２を含むスタンドアロン・デバイス２５０の断面図（図９（Ａ））および底面図（図９（Ｂ））を示している。デバイス２５０のハウジング２５１は、場合により、スマートフォン２００に取り付けることができるスナップフィット部品として設計され得ることに留意されたい。このため、センサ２５２は、実際にはスマートフォンのカメラであり得る。デバイス２５０は、拡大対物レンズ２５３と、アパーチャ２５４と、ＬＥＤリング２５５が配列される円形の凹み領域とをさらに含む。ＬＥＤリングを使用することにより、様々な照明角度で複数の画像を取得することが可能になり、これらを利用して各固有のレリーフ・パターンをより十分に特徴付けることができる。変形例では、いくつかの（異なった）照明条件に依存するが、同じ光源が使用され、ただし、照明の角度は異なる。

本発明者らが観察したように、エンボス加工されたパターンは通常、暗視野で撮像されたときに非常に高いコントラストの画像を生じさせる。また、レリーフ・パターンの明視野撮像と暗視野撮像との組合せを使用することができる。他の変形例では、図１０（Ａ）～（Ｃ）に示すように、異なる波長の下で取得された画像が使用され、これらはそれぞれ、赤色光、緑色光、および青色光の下で取得された画像に対応する。そのようなアプローチは、異なった数の検出されたスポットを生じさせる。一般に、様々な照明条件を使用すると、信頼性のレベルを大幅に高めることが可能になる。

ステップＳ１１およびＳ２５でそれぞれ得られたＤＦＰ間の不一致の可能性を考えると、比較Ｓ２９を実行するために使用されるＤＦＰは、好ましくはある程度耐障害性がある必要があることに留意されたい。様々な可能性を考えることができる。位置合わせされた画像の最も一致するポイント間でユークリッド距離が計算され得る。その場合、結果として得られる距離は、対応するパターンが一致するとみなされるために、所与の閾値を超えてはならない。変形例では、教師なし機械学習技術を使用して、取得された画像から特徴が抽出され、画像のペア間の距離が計算される。また、同様に、結果として得られる距離は、対応する画像が一致するとみなされるために、所与の閾値（これ自体を学習できる）を超えてはならない。たとえば、そのような距離は、適切な抽出器によって定義される特徴空間で計算される（たとえば、いくつかの画像から取得されるセマンティック・ベクトルまたはピクセル値のベクトルを使用する）。大きい次元の空間を実現することができ、これは場合により、知られている次元削減技術を使用して削減され得る。次いで、たとえば、ユークリッド距離または余弦距離などの任意の適切な距離関数が使用され得る。

図１１～図１４で想定しているように、オブジェクトの物理的指紋をスキャンすることに加えて、バーコードがさらに使用され得る。すなわち、ユーザ３００はオブジェクト１０に関連付けられたバーコード１５をＳ２３でスキャンし得、これについては図１２の参照番号４４を参照すべきであり、オブジェクトは２Ｄバーコードを含む（これはオブジェクトの梱包材にも貼り付けられ得る）。このようにして、オブジェクト１０の識別子１６（典型的にはＵＩＤ）をキャプチャしたバーコード・データが取得される。ＤＦＰをＳ２７で送信する前に、バーコード１５がスキャンされる。典型的には、専用のアプリケーションを実行するスマートフォンを使用してバーコードがスキャンされる。このアプリケーションは、最初にユーザ３００にバーコードをスキャンするように勧め、次いでユーザにレリーフ・パターンをスキャンするように促す。次いで、バーコード・データはサーバ１１０に（たとえば、ＤＦＰと一緒に、またはＤＦＰをサーバに送信する前に）Ｓ２７で送信される。次いで、サーバ（またはデータベース１１０）は、識別子１６に対応するデータをＤＦＰ参照データとして識別し、ユーザ３００によってＳ２５でスキャンされたＤＦＰをそのような参照データとＳ２９で比較し得る。前述のように、データベース１１０は、オブジェクトのＵＩＤによってインデックス付けされたＤＦＰ参照データを記憶し得るので、Ｓ２７で送信されたＤＦＰをＵＩＤによってインデックス付けされた参照データと比較することができる。変形例では、スマートフォン２００上で実行されるアプリケーションは、最初にサーバに接続するように指示し、サーバは、比較Ｓ２９をスマートフォン２００でローカルに実行するために、タグ情報をスマートフォンに返す。

ここで、図８および図１２をより詳細に参照して、本発明の最終的な態様について論じ、これはオブジェクト１０自体に関するものであり、本方法に従ってパターン形成される。そのようなオブジェクトの特徴については、本発明の他の態様を参照して既に論じているので、これらについては、以下では簡単にしか論じない。

すなわち、オブジェクト１０は、レリーフ・パターン４０、４１～４３でパターン形成される表面１１を含む。このパターンは、アモルファス・パターンを形成する硬質粒子３１～３３の配列に従って、硬質粒子３１～３３に機械的圧力を加えて、粒子によって形成されたアモルファス・パターンをオブジェクトの表面１１に転写することによって、形成されている。得られたレリーフ・パターンはオブジェクトの有形の特徴であり、これはオブジェクト１０の物理的指紋４０、４１～４３を規定する。提案したパターン形成プロセスは、図１（Ｃ）、図２（Ｃ）、図３（Ｄ）、図４（Ｃ）、図５（Ｃ）、図６（Ａ）、図７（Ｄ）、および図８（Ａ）に示すように、オブジェクトの表面１１に特徴的で固有の特徴を生じさせる。そのような特徴の平均寸法は、硬質粒子の平均サイズおよび面密度によって決まる。物理的指紋、すなわち、エンボス加工パターンは、物理的に複製不可能なアモルファス・パターンとみなすことができ、これは基本的に２次元であり、エンボス加工された表面に垂直な小さい変化を有する。そのような変化は、硬質粒子（たとえば、グリット粒子）および機械的圧力プロセスによって決まる。場合により、残留粒子も表面１１上に見られ得る。全ての場合において、得られた物理的指紋を光学的に特徴付けてオブジェクト１０のＤＦＰを取得することができ、これによりこのオブジェクトの本物性を検証することが可能になる。

実施形態では、レリーフ・パターン４０、４１～４３は、上記表面１１に硬質粒子３１～３３をスタンプすることによって形成されている。そのようなプロセスは、特徴的なエンボス加工パターンも生じさせる。表面１１は、有利には凹み領域１２内に規定され得、それによって、レリーフ・パターン４０、４１～４３は凹み領域１２内の表面１１に形成される。オブジェクト１０は、場合により、レリーフ・パターン４０、４１～４３上に形成された保護コーティング５１、５２を含み得、このコーティングは光を透過する。さらに、レリーフ・パターン４０、４１～４３は任意選択により、不均一な色パターンを示すように部分的に着色され得る。

本発明は、限られた数の実施形態、変形例、および添付の図面を参照して説明しているが、本発明の範囲から逸脱することなく様々な変更が行われ得、均等物に置換され得ることが当業者には理解されよう。具体的には、所与の実施形態、変形例に記載した、または図示した（デバイス的なまたは方法的な）特徴は、本発明の範囲から逸脱することなく、他の実施形態、変形例、または図面の他の特徴と組み合わせられるか、またはこれに置き換わり得る。したがって、添付の特許請求の範囲内に留まる上記の実施形態または変形例のいずれかに関して説明した特徴の様々な組合せが考えられ得る。加えて、本発明の範囲から逸脱することなく、特定の状況または材料を本発明の教示に適合させるために、多くの小さな修正が加えられ得る。そのため、本発明は開示した特定の実施形態に限定されず、本発明は添付の特許請求の範囲内に入る全ての実施形態を含むものとする。加えて、上記で明示的に触れた以外の多くの変形例を考えることができる。

本文書で使用している特定の単語または用語に適用可能ないくつかの定義を以下の段落に記載する。

本発明：「本発明」という用語によって説明している主題が、出願時の特許請求の範囲、または特許審査後に最終的に発行され得る特許請求の範囲のいずれかによってカバーされることを絶対的に示すものとみなされるべきではなく、「本発明」という用語は、本明細書の開示が新しい可能性があると思われる一般的な感覚を読者が得るのを助けるために使用しているが、「本発明」という用語の使用によって示すこの理解は一時的かつ暫定的なものであり、関連情報が開発されたとき、および特許請求の範囲が場合により修正されたときに、特許審査の過程で変更される可能性がある。

実施形態：上記の「本発明」の定義を参照すべきであり、「実施形態」という用語にも同様の注意が当てはまる。

および／または：包括的な「または」であり、たとえば、Ａ、Ｂ「および／または」Ｃは、ＡもしくはＢまたはＣのうちの少なくとも１つが真であり、適用可能であることを意味する。

含む（including）／含む（include）／含む（includes）：特に明記していない限り、「～を含むが、必ずしもそれに限定されない」ことを意味する。

モジュール／サブモジュール：何らかの機能を実行するために動作可能に機能するハードウェア、ファームウェア、またはソフトウェア、あるいはそれらの組合せの任意のセットであり、モジュールが以下のいずれであるかを問わない。（ｉ）一箇所にローカルに近接している。（ｉｉ）広いエリアに分散している。（ｉｉｉ）より大きいソフトウェア・コード内で一箇所に近接している。（ｉｖ）単一のソフトウェア・コード内に位置している。（ｖ）単一のストレージ・デバイス、メモリ、または媒体内に位置している。（ｖｉ）機械的に接続されている。（ｖｉｉ）電気的に接続されている。ならびに／あるいは（ｖｉｉｉ）データ通信可能に接続されている。

コンピュータ：デスクトップ・コンピュータ、メインフレーム・コンピュータ、ラップトップ・コンピュータ、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）ベースのデバイス、スマート・フォン、パーソナル・デジタル・アシスタント（ＰＤＡ）、体に取り付けられたまたは挿入されたコンピュータ、組み込みデバイス・スタイルのコンピュータ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）ベースのデバイスを含むがこれらに限定されない、かなりのデータ処理能力、または機械可読命令読み取り能力、あるいはその両方を有する任意のデバイスである。

Claims (25)

1. 方法であって、
   複数のオブジェクトのうちの各所与のオブジェクトについて、各所与のオブジェクトの少なくとも１つの表面にパターンを作成することであって、前記パターンの前記作成は、
   前記所与のオブジェクトの前記少なくとも１つの表面に隣接してアモルファス・パターンを形成する硬質粒子の配列を配置することと、
   前記アモルファス・パターンを前記少なくとも１つの表面に転写して前記少なくとも１つの表面に窪みを形成するために、前記硬質粒子に機械的圧力を加えることであって、前記窪みは前記所与のオブジェクト上に固有のレリーフ・パターンを形成する、前記加えることと、
   を含む、前記作成することと、
   前記複数のオブジェクトのうちの各オブジェクトをそれぞれ規定する物理的指紋としての前記固有のレリーフ・パターンに少なくとも部分的に基づいて前記複数のオブジェクトを管理することと、
   を含む、方法。
2. 前記硬質粒子の配列を支持材料の一部として提供することであって、前記硬質粒子は前記支持材料に貼付され、前記支持材料の主表面から少なくとも部分的に突出する、前記提供すること
   をさらに含み、
   前記硬質粒子の配列を前記配置することは、前記少なくとも部分的に突出する硬質粒子が各所与のオブジェクトの前記少なくとも１つの表面に接触するように、前記支持材料の前記主表面を前記少なくとも１つの表面に隣接して配置することを含む、
   請求項１に記載の方法。
3. 前記支持材料および硬質粒子はサンドペーパーのシートの形態である、請求項２に記載の方法。
4. 前記機械的圧力を加えることは、前記複数のオブジェクトのうちの前記所与のオブジェクトの前記少なくとも１つの表面に前記硬質粒子をスタンプすることを含む、請求項１に記載の方法。
5. 前記複数のオブジェクトのうちの各オブジェクトは凹み領域を規定し、
   前記複数のオブジェクトのうちの各所与のオブジェクトの前記少なくとも１つの表面は前記凹み領域内に位置する、
   請求項１に記載の方法。
6. 前記機械的圧力を加えることに続いて、前記機械的圧力を加えることによって前記複数のオブジェクトのうちの前記所与のオブジェクトの前記少なくとも１つの表面に転写された残留する硬質粒子を除去すること
   をさらに含む、請求項１に記載の方法。
7. 前記所与のオブジェクトの前記固有のレリーフ・パターン上に透光性の保護コーティングを塗布すること
   をさらに含む、請求項１に記載の方法。
8. 前記硬質粒子は少なくとも部分的に着色され、
   前記機械的圧力を加えることは、前記所与のオブジェクトの前記少なくとも１つの表面に不均一な色パターンを与え、
   前記不均一な色パターンは、前記複数のオブジェクトのうちの各オブジェクトを一意に識別するのに役立つ、
   請求項１に記載の方法。
9. 前記物理的指紋に対応するデジタル指紋を取得するために、前記複数のオブジェクトのうちの各オブジェクトをそれぞれ規定する前記物理的指紋を光学的に読み取ること
   をさらに含む、請求項１に記載の方法。
10. 前記複数のオブジェクトのうちの第１のオブジェクトに対応する前記デジタル指紋を受信することと、
    前記デジタル指紋と前記第１のオブジェクトの前記物理的指紋との比較に少なくとも部分的に基づいて前記第１のオブジェクトの本物性を検証することと、
    をさらに含む、請求項９に記載の方法。
11. 方法であって、
    複数の硬質粒子状オブジェクトを第１の物理オブジェクトの表面のセットに押し付けることによって、前記第１の物理オブジェクトに小さい窪みのパターンを刻印することであって、前記刻印されたパターンは物理的指紋を表す、前記刻印することと、
    前記第１の物理オブジェクトの前記物理的指紋に対応するデジタル指紋を取得するために、前記パターンをスキャンすることと、
    前記第１の物理オブジェクトに刻印された前記物理的指紋を前記第１の物理オブジェクトの前記デジタル指紋と比較することによって、前記第１の物理オブジェクトを識別することと、
    を含む、方法。
12. 前記複数の硬質粒子状オブジェクトは一枚のサンドペーパー上の砂の粒子である、請求項１１に記載の方法。
13. 前記刻印することは、異なる色のパターンを前記第１の物理的指紋を表す前記パターンに転写することを含む、請求項１１に記載の方法。
14. 前記第１の物理オブジェクトの前記識別に少なくとも部分的に基づいて、前記第１の物理オブジェクトが本物であるという表示を提供すること
    をさらに含む、請求項１１に記載の方法。
15. 前記パターンの前記スキャンは、前記物理的指紋の光学的スキャンを含む、請求項１１に記載の方法。
16. 第１の表面を規定する物理オブジェクトと共に使用するためのデバイスであって、
    主表面であって、複数の硬質粒子が前記主表面からランダムなパターンで突出している、前記主表面と、
    物理オブジェクト固定用サブアセンブリと、
    機械的作動サブアセンブリと、
    を備え、
    前記物理オブジェクト固定用サブアセンブリは、前記第１の物理オブジェクトを機械的に固定するように構造化、サイズ設定、または成形、あるいはそれらの組合せが行われ、
    前記機械的作動サブアセンブリは、硬質粒子の前記ランダムなパターンに対応する物理的指紋パターンが前記第１の表面に刻印されるように、前記複数の硬質粒子が前記主表面から突出している前記主表面と、前記物理オブジェクトの前記第１の表面とを物理的干渉の位置へと相対的に移動させるよう構造化、サイズ設定、または成形、あるいはそれらの組合せが行われる、
    デバイス。
17. 前記第１の表面に刻印された前記物理的指紋パターンをスキャンし、
    前記第１の表面に刻印された前記パターンの形状を示す情報を含むデジタル指紋データ・セットを生成する
    ように構造化および接続されたスキャン用サブアセンブリをさらに備える、請求項１６に記載のデバイス。
18. 複数の硬質粒子が前記主表面から突出している前記主表面は一枚のサンドペーパーを含む、請求項１６に記載のデバイス。
19. コンピュータ・プログラム製品（ＣＰＰ）であって、
    ストレージ・デバイスのセットと、
    前記ストレージ・デバイスのセットに記憶されたコンピュータ・コードと、
    を含み、前記コンピュータ・コードは、プロセッサ・セットに以下の動作を実行させるためのデータおよび命令を含み、前記以下の動作は、
    複数のデジタル指紋データ・セットを受信することであって、各所与のデジタル指紋データ・セットは、（ｉ）第１の物理的表面のセットを規定するそれぞれ対応する物理オブジェクトのアイデンティティと、（ｉｉ）前記それぞれ対応する物理オブジェクトの前記表面のセットに刻印された小さい窪みのパターンの形状を示すデジタル指紋と、を示す情報を含む、前記受信することと、
    第１の物理オブジェクトの第１の表面のセットのスキャンを示す情報を含むスキャン・データ・セットを受信することであって、前記スキャンは前記第１の表面のセットに刻印された小さい窪みのパターンの形状を示す、前記受信することと、
    前記第１の物理オブジェクトが前記複数のデジタル指紋データ・セットのうちの一致するデジタル指紋データ・セットと一致することを判定するために、前記スキャン・データ・セットを前記複数のデジタル指紋データ・セットと比較することと、
    前記第１の物理オブジェクトが前記一致するデジタル指紋データ・セットに示される前記アイデンティティに対応するアイデンティティを有することを示す通信を伝達することと、
    である、コンピュータ・プログラム製品（ＣＰＰ）。
20. 前記小さい窪みのパターンは、前記第１の物理オブジェクトの前記第１の表面のセットに一枚のサンドペーパーを押し付けることによって作成される、請求項１９に記載のＣＰＰ。
21. アモルファス・パターンを形成する硬質粒子の配列に従って、前記硬質粒子に機械的圧力を加えて前記アモルファス・パターンを前記表面に転写することによって形成されたレリーフ・パターンでパターン形成された表面を含むオブジェクトであって、前記レリーフ・パターンは前記オブジェクトの物理的指紋を規定する、オブジェクト。
22. 前記レリーフ・パターンは、前記表面に前記硬質粒子をスタンプすることによって形成されている、
    請求項２１に記載のオブジェクト。
23. 前記オブジェクトは凹み領域を含み、
    前記表面は前記凹み領域内に規定され、
    前記レリーフ・パターンは前記凹み領域内の前記表面に形成される、
    請求項２１に記載のオブジェクト。
24. 前記オブジェクトは前記レリーフ・パターン上に保護コーティングをさらに含み、前記コーティングは光を透過する、
    請求項２１に記載のオブジェクト。
25. 前記レリーフ・パターンは、不均一な色パターンを示すように部分的に着色される、
    請求項２１に記載のオブジェクト。

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