JP2016109414A - 除塵装置および除塵方法 - Google Patents

Abstract

【課題】塵埃除去を簡単かつ効果的に行うことができる除塵装置を提供すること。【解決手段】除塵装置１００は、塵埃が存在する領域である塵埃領域の位置を推定する塵埃位置推定部１２０と、推定された位置に基づいて、塵埃領域に所定の気流を生じさせる送風の仕方を決定する送風決定部１３０と、決定された送風の仕方で送風を行う送風部１４０と、送風が行われる空間からの吸気を行う吸気部１５０と、を有する。なお、除塵装置１００は、塵埃領域の位置毎に、送風の仕方を規定する送風制御情報を記述した制御テーブルを格納する情報格納部１１０、を有し、送風決定部１３０は、制御テーブルに基づき、推定された塵埃領域の位置に対応する送風制御情報に従って、送風の仕方を決定してもよい。【選択図】図４

Description

本発明は、人や物に付着した塵埃や空気中を浮遊する塵埃を除去する除塵装置および除塵方法に関する。

人や物に付着した塵埃や空気中を浮遊する塵埃の除去（以下「塵埃除去」という）を行うための技術として、例えば、特許文献１、２に記載の技術が存在する。

特許文献１に記載の技術は、本体ケースの人に対向する側に設けられた吸気口、あるいは、本体ケースに接続された移動自在の吸込具から吸気された空気を、本体ケース内部のフィルタにて浄化し、本体ケースの裏側に設けられた排気穴から吹き出す。これにより、特許文献１に記載の技術は、塵埃の付着面に気流を生じさせ、塵埃を人から分離させて除去することができる。

特許文献２に記載の技術は、エアシャワー室の室内全体に向けて、フィルタにより浄化された空気の送風（吹き出し）を行うとともに、エアシャワー室の空気の吸気を行う。これにより、塵埃の付着面により強い気流を生じさせ、塵埃を人から分離させて除去することができる。

特開２００４−１７４３５６号公報 特開２００７−３０９１号公報

斉藤保典、「蛍光ライダーによる生活圏環境の多要素センシング」、レーザー研究 第３９巻第８号、社団法人レーザー学会、２０１１年８月、ＰＰ．５９０−５９５

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、塵埃の付着面に強い気流を生じさせることは困難であり、効果的な塵埃除去を行うことが難しい。また、特許文献２に記載の技術は、エアシャワー室を設置するか、室内全体に対して比較的強い送風を行うことができるような特殊な環境にしか適用することができない。したがって、塵埃除去を簡単かつ効果的に行うことができる技術が望まれる。

本発明の目的は、塵埃除去を簡単かつ効果的に行うことができる除塵装置および除塵方法を提供することである。

本開示の除塵装置は、塵埃が存在する領域である塵埃領域の位置を推定する塵埃位置推定部と、推定された前記位置に基づいて、前記塵埃領域に所定の気流を生じさせる送風の仕方を決定する送風決定部と、決定された前記送風の仕方で送風を行う送風部と、前記送風が行われる空間からの吸気を行う吸気部と、を有する。

本開示の除塵方法は、塵埃が存在する領域である塵埃領域の位置を推定するステップと、推定された前記位置に基づいて、前記塵埃領域に所定の気流を生じさせる送風の仕方を決定するステップと、決定された前記送風の仕方で送風を行うステップと、前記送風が行われる空間からの吸気を行うステップと、を有する。

本開示によれば、塵埃除去を簡単かつ効果的に行うことができる。

本発明の実施の形態１に係る除塵装置の構成の一例を示すブロック図 本発明の実施の形態２に係る除塵装置の外観の一例を示す斜視図 本実施の形態２に係る除塵装置の使用状態の一例を示す図 本実施の形態２に係る除塵装置の構成の一例を示すブロック図 本実施の形態２における制御テーブルの生成の様子の一例を示す図 本実施の形態２における塵埃濃度マップの一例を示す図である 本実施の形態２における塵埃ピーク位置と適切な送風方向との例を示す図 本実施の形態２における制御テーブルの内容の一例を示す図 本実施の形態２に係る除塵装置の動作の一例を示すフローチャート

以下、本発明の各実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

（実施の形態１）
本発明の実施の形態１は、本発明の具体的態様の一例である。

図１は、本実施の形態に係る除塵装置の構成の一例を示すブロック図である。

図１において、除塵装置１００は、塵埃位置推定部１２０、送風決定部１３０、送風部１４０、および吸気部１５０を有する。

塵埃位置推定部１２０は、塵埃が存在する領域である塵埃領域の位置を推定する。

送風決定部１３０は、推定された位置に基づいて、塵埃領域に所定の気流を生じさせる送風の仕方を決定する。

送風部１４０は、決定された送風の仕方で送風を行う。

吸気部１５０は、送風が行われる空間からの吸気を行う。

除塵装置１００は、図示しないが、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、制御プログラムを格納したＲＯＭ（Read Only Memory）等の記憶媒体、ＲＡＭ（Random Access Memory）等の作業用メモリ、および通信回路を有する。また、除塵装置１００は、図示しないが、例えば、上記ＣＰＵにより動作を制御することが可能な空気ファンおよび空気吹出口を有する。この場合、上記した各部の機能は、ＣＰＵが制御プログラムを実行することにより実現される。

このような除塵装置１００によれば、塵埃除去を簡単かつ効果的に行うことができる。

（実施の形態２）
本発明の実施の形態２は、塵埃の濃度が高い領域を検出して送風の仕方を決定する場合の例である。

＜除塵装置の外観および使用状態＞
まず、本実施の形態に係る除塵装置の外観およびその使用状態について説明する。

図２は、本実施の形態に係る除塵装置の外観の一例を示す斜視図である。

図２に示すように、除塵装置１００は、ケーシング１０１と、ケーシング１０１の主面１０２の上部に設けられたセンシング部１０３と、主面１０２の最上部に設けられた吹出口１０４と、主面１０２の最下部に設けられた吸込口１０５とを有する。

ケーシング１０１は、例えば、高さ２メートル（ｍ）、幅５０センチメートル（ｃｍ）、奥行き２０センチメートル程度の筐体である。ケーシング１０１の内部には、図示しないが、吸込口１０５から吹出口１０４へと空気を搬送するダクトおよび空気ファンと、搬送される空気から塵埃を除去する空気フィルタとが備えられている。

センシング部１０３は、例えば、光を用いて人の位置や各所の空気中の塵埃の濃度（以下、適宜「塵埃濃度」という）を検出するセンサの、光出射部および受光部である。かかるセンサとしては、例えば、公知の非接触温度センサ、および、非特許文献１に記載された、レーザを対象物に照射したときの対象物からの光の蛍光スペクトルを解析して空気中の塵埃を検出するセンサ等を採用することができる。

吹出口１０４は、例えば、樹脂性の羽根を水平方向および垂直方向のそれぞれに備えた、横長のルーバである。吹出口１０４の各羽根は、電動モータ（図示せず）により角度調整が可能となっている。すなわち、吹出口１０４は、送風の方向を調整可能となっている。

吸込口１０５は、例えば、樹脂性の羽根を水平方向および垂直方向のそれぞれに備えた、縦長のルーバである。吸込口１０５の縦方向の長さは、例えば、５０センチメートルである。なお、吸込口１０５の各羽根の角度は、微調整等のため可動とすることが望ましい。

なお、本実施の形態において、除塵装置１００は、上述のダクトおよび空気ファンにより、吸込口１０５において吸気した空気の全量を吹出口１０４へと搬送する、全循環式の装置であるものとする。

図３は、除塵装置１００の使用状態の一例を示す図である。

図３に示すように、除塵装置１００は、例えば、居室２００の壁際に、主面１０２を居室２００の中央側に向けた状態で、設置される。

居室２００には、家具２０１が配置されており、除塵装置１００から見て家具２０１の陰となる位置に、人２０２が立っていたとする。この場合、除塵装置１００は、後述する各機能部の働きにより、吹出口１０４から、まず、第１の送風２１１を行い、次いで第２の送風２１２を行う。

第１の送風２１１は、人２０２の髪や衣服等の表面に所定の気流を生じさせることにより、人２０２に付着した塵埃２０３を、人２０２から分離させ、周辺の空気中に拡散させる送風である。第１の送風２１１は、例えば、人２０２の位置に向けて空気を吹き出す送風である。

第２の送風２１２は、吸込口１０５が居室２００からの吸気を行っている状態において、人２０２から分離して周辺に拡散した塵埃２０３を、吸込口１０５へと誘導する送風である。第２の送風２１２は、例えば、居室２００の、人２０２の近傍の方向で、除塵装置１００が設置された壁とは反対側の壁に向けて空気を吹き出す送風である。

なお、本実施の形態において、「塵埃」とは、埃、花粉、砂、および灰等の、人や物の表面に付着し易く、かつ、空気中を浮遊し易い、細かい粒子状の物質であって、居室２０１内等の所定のエリアから除去することが望ましい物質を指す。

このような除塵装置１００は、居室２００内に存在する塵埃２０３を、人２０２に付着したものを含めて居室２００から除去することができる。

なお、以下の説明において、塵埃２０３が存在する領域は、「塵埃領域」という。例えば、人２０２に塵埃２０３が付着しているとき、人２０２の位置が塵埃領域であり、空気中に塵埃２０３が拡散しているとき、居室２００の他の領域に比べて塵埃濃度が高い領域が塵埃領域である。

本実施の形態において、塵埃領域とは、居室２００の床上３０ｃｍの面領域において、塵埃濃度が最高となる領域を指すものとする。

＜除塵装置の構成＞
次に、上述のような除塵装置１００を実現するための、除塵装置１００の構成について説明する。

図４は、除塵装置１００の構成の一例を示すブロック図である。

図４において、除塵装置１００は、情報格納部１１０、塵埃位置推定部１２０、送風決定部１３０、送風部１４０、および吸気部１５０を有する。

情報格納部１１０は、塵埃領域の位置毎に送風制御情報を記述した制御テーブルを予め格納している。ここで、送風制御情報とは、塵埃領域に所定の気流を生じさせる送風の仕方を規定する情報である。この所定の気流とは、例えば、吸気部１５０（図２参照）が吸気を行っている状態において、塵埃領域に浮遊する塵埃を吸気部１５０へ誘導する気流である。制御テーブルの詳細については後述する。

なお、送風の仕方とは、送風の方向、強さ、タイミング、および時間長さの組み合わせである。本実施の形態において、送風の強さ、タイミング、および時間長さは、塵埃領域の位置によらず同一であるものとする。

塵埃位置推定部１２０は、塵埃の濃度に関連する各所の局所的な状態（以下「局所状態」という）を検出し、検出された局所状態に基づいて塵埃領域の位置を推定する。より具体的には、塵埃位置推定部１２０は、センシング部１０３（図２参照）を備えた上述のセンサを含み、人の３次元位置を検出する。そして、塵埃位置推定部１２０は、検出された人の３次元位置（以下「人位置」という）を示す情報を、送風決定部１３０へ出力する。

また、塵埃位置推定部１２０は、人位置とは別に、居室の床上３０ｃｍの面領域（以下「塵埃検出対象領域」という）の各所の塵埃濃度を検出し、検出結果から、塵埃検出対象領域において塵埃濃度が最も高い位置（以下「塵埃ピーク位置」という）を判定する。そして、塵埃位置推定部１２０は、判定された塵埃ピーク位置を示す情報を、送風決定部１３０へ出力する。

なお、塵埃位置推定部１２０が塵埃濃度を検出するタイミングは、上述の第１の送風が行われてから所定の時間（例えば３秒）が経過したタイミングである。すなわち、第１の送風によって生じた気流により、人に付着した塵埃が周囲に拡散した頃のタイミングである。

送風決定部１３０は、塵埃位置推定部１２０から入力された情報が示す人位置に基づき、人位置に所定の気流を生じさせる第１の送風の仕方を決定する。この所定の気流とは、例えば、人に付着した塵埃を人分離するのに十分な強さの気流である。そして、送風決定部１３０は、決定した送風の仕方で第１の送風を行うように、送風部１４０に対して指示を行う。

本実施の形態において、送風決定部１３０は、人位置の方向を、第１の送風の方向として決定する。また、第１の送風の強さおよび時間長さは、一定であるものとする。

また、送風決定部１３０は、情報格納部１１０に格納された制御テーブルに基づき、塵埃位置推定部１２０から入力された情報が示す塵埃ピーク位置に対応する送風制御情報に従って、第２の送風の方向を決定する。そして、送風決定部１３０は、決定された方向で第２の送風を行うように、送風部１４０に対して指示を行う。

送風部１４０は、送風決定部１３０からの指示に従い、決定された送風の仕方で、第１の送風および第２の送風を順次行う。より具体的には、送風部１４０は、吹出口１０４（図２参照）を含み、決定された方向で送風が行われるように、羽根の角度を調整する。

なお、本実施の形態において、上述の空気ファンは、吸気部１５０に含まれているものとする。したがって、送風部１４０は、第１の送風および第２の送風のそれぞれについて羽根の角度の調整が完了すると、空気ファンを駆動することを吸気部１５０に対して指示する。

吸気部１５０は、送風部１４０による送風が行われる空間からの吸気を行う。より具体的には、吸気部１５０は、吸込口１０５（図２参照）と、上述のダクト、空気ファン、および空気フィルタを含む。すなわち、吸気部１５０は、送風部１４０からの指示に従って、居室内の空気を吸気してその塵埃を除去し、矢印１５１で示すように、塵埃が除去された空気を送風部１４０へ供給する。送風部１４０へ供給された空気は、矢印１４１で示すように、吹出口１０４から居室内に吐出され、矢印１４１で示すように、居室内を循環して吸込口１０５へと戻ることになる。

除塵装置１００は、図示しないが、例えば、ＣＰＵ、制御プログラムを格納したＲＯＭ等の記憶媒体、ＲＡＭ等の作業用メモリ、および通信回路を有する。また、吹出口１０４および上述の空気ファンは、ＣＰＵにより動作を制御される。この場合、上記した各部の機能は、ＣＰＵが制御プログラムを実行することにより実現される。

このような構成を有する除塵装置１００は、人の頭髪や衣服の表面に局所的に強い気流を生じさせ、更に、人から分離した塵埃を、居室内から効率良く除去する気流を生じさせることができる。

＜制御テーブルの詳細＞
次に、制御テーブルの詳細について説明する。

制御テーブルは、上述の通り、塵埃領域の位置毎に、塵埃領域に所定の気流を生じさせる送風の仕方を規定する送風制御情報を記述したテーブルである。制御テーブルに記述された各送風制御情報の内容（送風の方向）は、例えば、実験に基づいて決定されたものである。

図５は、制御テーブルを生成するための実験の様子の一例を示す図である。

図５に示すように、実験は、居室を模した実験用居室２００ｅに、除塵装置１００の吹出口１０４を模した実験用吹出口１０４ｅと、除塵装置１００の吸込口１０５を模した実験用吸込口１０５ｅとを配置して行われる。

まず、塵埃検出対象領域に対応する、実験用居室２００ｅの床上３０ｃｍの面領域（以下「実験用塵埃検出対象領域」という）２２０ｅの様々な位置に塵埃領域(例えば、図中の領域２２１ｅ)を作り出す。例えば、塵埃を撒くことによりランダムに塵埃を浮遊させ、除塵装置１００の塵埃位置推定部１２０に対応する実験用塵埃位置推定部（図示せず）を用いて、実験用塵埃検出対象領域２２０ｅにおける塵埃ピーク位置を検出する。

図６は、実験用塵埃検出対象領域２２０ｅの塵埃濃度の分布を示すマップ（以下「塵埃濃度マップ」という）の一例を示す図である。図中、横軸は、吹出口１０４および吸込口１０５から見て居室の奥行方向に対応し、縦軸は、居室の奥行方向に直交する方向に対応する。

図６に示すように、塵埃濃度マップ２３０ｅでは、塵埃領域（領域２２１ｅ）に対応する領域２３１ｅの値が、実験用塵埃検出対象領域２２０ｅにおける他の領域よりも高くなる。したがって、実験用塵埃位置推定部は、かかる領域２３１ｅを、塵埃ピーク位置と判定する。

塵埃ピーク位置は、例えば、実験用吹出口１０４ｅの位置および向きを基準として設定された、直交座標系の値により定義される。かかる座標系は、例えば、実験用吹出口１０４ｅの中央を基準として、居室の水平奥行方向にプラスの値を取るＹ軸と、実験用吹出口１０４ｅの中心を基準として居室に向かって水平右方向にプラスの値を取るＸ軸とにより構成される。

そして、送風の方向を変化させながら塵埃の除去の度合いを判定し、どのような送風を行えば効率良く当該塵埃領域に存在する塵埃を吸込口１０５に誘導することができるかを検証する。このような検証を、塵埃領域の位置を変化させながら、塵埃領域の位置毎に行うことにより、塵埃ピーク位置と適切な送風方向との関係を決定することができる。

送風方向は、例えば、実験用吹出口１０４ｅの送風方向の調整可能範囲の中心となる方向に対する、水平方向における角度（以下「水平方向角度」という）と、垂直方向における角度（以下「垂直方向角度」という）と、により定義される。

図７は、塵埃ピーク位置と適切な送風方向との例を示す図である。

図７Ａ〜図７Ｄに示すように、塵埃濃度マップ２３０ｅから得られる塵埃ピーク位置２３２ｅに応じて、適切な送風方向（水平方向角度，垂直方向角度）２３３ｅは異なる。実験用塵埃検出対象領域２２０ｅを網羅するように塵埃ピーク位置２３２ｅは設定され、それぞれに適切な送風方向２３３ｅが特定される。

制御テーブルは、このようにして特定された送風方向２３３ｅを、第２の送風の送風方向として塵埃ピーク位置２３２ｅに対応付けて記述することにより、生成される。

図８は、制御テーブルの内容の一例を示す図である。ここでは、想定する居室が、奥行き６.２メートル、幅が３.６メートルの大きさである場合の例を示す。

図８に示すように、制御テーブル３１０は、塵埃ピーク位置のＸ軸座標３１１と、塵埃ピーク位置のＹ軸座標３１２との組み合わせ毎に、第２の送風の送風方向３１３を記述する。このような制御テーブル３１０を用いることにより、除塵装置１００は、塵埃ピーク位置から、塵埃を効率良く除去するのに適した送風方向を素早く特定し、かかる送風方向で第２の送風を行うことができる。

なお、壁や天井における気流の反射等を利用して、塵埃ピーク位置に気流を生じさせることも可能である。したがって、第２の送風の送風方向３１３は、塵埃ピーク位置の方向と一致するとは限らない。

また、制御テーブルは、実際に除塵装置１００が設置された居室において、除塵装置１００を用いて行われた実験により生成されてもよい。また、制御テーブルは、実験ではなく、気流のシミュレーションの結果に基づいて生成されてもよい。

＜除塵装置の動作＞
次に、除塵装置１００の動作について説明する。

図９は、除塵装置１００の動作の一例を示すフローチャートである。除塵装置１００は、除塵装置１００の運転をオンにする操作が行われたとき、居室に人が進入したとき、あるいは、居室の所定の領域あるいは吸気された空気で塵埃が検出されたとき、以下に説明する動作を行う。

ステップＳ１１００において、塵埃位置推定部１２０は、人位置を検出する。

ステップＳ１２００において、送風部１４０は、検出された人位置に向けて、第１の送風を実施する。

ステップＳ１３００において、塵埃位置推定部１２０は、塵埃検出対象領域の各所の塵埃濃度を検出する。

ステップＳ１４００において、塵埃位置推定部１２０は、検出された各所の塵埃濃度から、塵埃ピーク位置を判定する。

ステップＳ１５００において、送風決定部１３０は、判定された塵埃ピーク位置と、制御テーブル３１０（図８参照）とに基づいて、第２の送風の方向を決定する。

ステップＳ１６００において、送風部１４０は、決定された方向での第２の送風を開始する。

ステップＳ１７００において、吸気部１５０は、居室からの吸気を開始する。なお、本実施の形態において、ステップＳ１７００の処理は、ステップＳ１６００の処理と同時に行われる。

ステップＳ１８００において、送風決定部１３０は、第２の送風の終了条件が満たされたか否かを判断する。かかる終了条件は、例えば、第２の送風について予め設定された所定の時間（例えば１分）が経過したという条件である。

送風決定部１３０は、終了条件が満たされていない間(Ｓ１８００：ＮＯ)、ステップＳ１８００の判断処理を繰り返す。そして、送風決定部１３０は、終了条件が満たされると(Ｓ１８００：ＹＥＳ)、処理をステップＳ１９００へ進める。

ステップＳ１９００において、送風決定部１３０は、送風部１４０の送風および吸気部１５０の吸気を停止させて、一連の処理を終了する。

このような動作により、除塵装置１００は、人の頭髪や衣服の表面に強い気流を生じさせた後に、強い気流によって人から分離した塵埃を、居室内から効率良く除去する気流を生じさせることができる。

なお、除塵装置１００は、ステップＳ１３００〜Ｓ１８００の処理を、３秒毎等、周期的に繰り返し実行してもよい。すなわち、除塵装置１００は、塵埃の実際の移動状況を監視し、適応的に第２の送付の仕方を変化させてもよい。

＜本実施の形態の効果＞
以上のように、本実施の形態に係る除塵装置１００は、塵埃領域の位置を推定し、推定された位置に基づいて、塵埃領域に所定の気流を生じさせる送風の仕方を決定し、決定された送風の仕方で送風を行うと共に、送風が行われる空間からの吸気を行う。これにより、除塵装置１００は、人の頭髪や衣服の表面に強い気流を生じさせ、更に、強い気流によって人から分離した塵埃を、居室内から効率良く除去する気流を生じさせることができる。

すなわち、除塵装置１００は、人に付着した塵埃の除去を、効果的に行うことができる。また、このような除塵装置１００は、必要な場所に限定して局所的に強い気流を生じさせるため、例えば、エアシャワー室を特に必要とせずに、住宅内の廊下や居室にも用いることができる。したがって、除塵装置１００は、効果的な塵埃除去を、従来技術に比べて簡単に実現することができる。

例えば、花粉症の原因となる花粉は比較的重く、人の着衣等に付着して室内に運ばれ、人が歩行する際に着衣から剥離して空中をゆっくりと降下する。また、床に達した花粉は、その重さのために、わずかな空気の流れでは舞い上がることは少ないが、人が歩行する際に舞い上がることが多い。更に、花粉と同程度の塵埃にも、同様のことが言える。

この点、除塵装置１００は、人位置にまず気流を生じさせる第１の送風を行うことにより、花粉等の塵埃を運搬され易い状態にし、第２の送風によって効率良く吸引除去することができる。したがって、除塵装置１００は、花粉や花粉と同程度の塵埃を除去するのに、好適である。

＜第１の送風の仕方の他の例＞
なお、第１の送風の仕方は、上述の例に限定されない。

例えば、送風決定部１３０は、人の頭部を避け、人の衣服に向かう方向を、第１の送風の方向に決定する。これにより、頭部に強い気流が生じて人が不快に感じるのを、防ぐことができる。この場合、塵埃位置推定部１２０は、人の衣服の位置を頭部の位置と区別して検出する必要がある。

また、居室内に塵埃が浮遊する原因として、人に付着した塵埃の分離だけでなく、床に落ちている塵埃の人の歩行による舞い上げが挙げられる。このような塵埃の舞い上げは、歩行する人の直後の領域で発生する。したがって、例えば、塵埃位置推定部１２０は、人が所定の時間内（例えば１秒以内）に位置した領域を、人位置（塵埃領域の位置）と判定してもよい。

また、例えば、壁や天井における気流の反射等を利用して人位置に気流を生じさせることも可能である。このため、送風決定部１３０は、第１の送風の方向を、必ずしも人位置の方向と一致させなくてもよい。情報格納部１１０は、例えば、第２の送風についての制御テーブルと同様に、実験あるいはシミュレーションにより生成された、人の位置毎に第１の送風の仕方を規定する送風制御情報を記述した制御テーブルを格納する。そして、送風決定部１３０は、第２の送風と同様に、かかる制御テーブルに基づいて、第１の送風の仕方を決定する。

＜塵埃位置推定の他の例＞
また、塵埃領域の位置の推定手法は、上述の例に限定されない。

例えば、送風部１４０は、送風決定部１３０による第２の送風の仕方の決定に先立って、方向を変化させながら居室をスイープするように、予備の送風を行う。塵埃位置推定部１２０は、予備の送風の方向毎に、吸気部１５０が吸気した空気の塵埃濃度を、空気フィルタの手前に配置された塵埃濃度センサにより検出し、塵埃濃度が最も高くなる方向に対応する位置を塵埃領域の位置と判定する。そして、送風決定部１３０は、第２の送風の方向を、上述の塵埃濃度が最も高くなる前記方向に決定する。

この場合、上述の制御テーブルは不要となる。但し、除塵装置１００は、居室の各所の塵埃濃度を検出し、制御テーブルを用いて第２の送風の方向を決定する手法を、併用してもよい。

また、例えば、塵埃位置推定部１２０は、上述の塵埃検出対象領域以外の領域や、居室全体について、塵埃濃度を検出する。この場合、制御テーブルは、塵埃濃度検出の対象となる領域を網羅して、送風制御情報を記述していることが望ましい。

また、例えば、塵埃位置推定部１２０は、人位置を、塵埃が存在する領域である塵埃領域の位置と判定してもよい。

また、除塵装置１００は、居室内の人の位置を統計的に記録した情報を取得する統計情報取得部（図示せず）を更に有してもよい。そして、塵埃位置推定部１２０は、統計的に記録した情報に基づいて推定された人の位置を、塵埃が存在する領域である塵埃領域の位置と判定してもよい。

例えば、塵埃位置推定部１２０は、人の存在が記録された時間または回数が所定以上検出された場合に、当該人の存在が記録された位置を、塵埃領域の位置と判定してもよい。また、統計情報取得部は、人の行動を記録した統計情報を分析し、塵埃位置推定部１２０は、塵埃の舞い上げを誘発する行動が比較的多く検出された位置を塵埃領域の位置と判定してもよい。例えば、塵埃の舞い上げを誘発する行動には、布団の上げ下げ、子供の遊び、飲食などの行動が考えられる。なお、統計情報の記録は、除塵装置１００自体が行ってもよいし、外部の装置が記録した情報を除塵装置１００が取得してもよい。

この場合、除塵装置１００は、第２の送風および第２の送風の仕方の決定を、必ずしも行わなくてもよい。但し、吸気部１５０は、第１の送風が行われる空間からの吸気を行う必要がある。

また、例えば、塵埃位置推定部１２０は、塵埃濃度が高い位置や人位置以外の、塵埃の濃度に関連する局所状態を検出し、検出された局所状態に基づいて塵埃領域の位置を推定する。かかる局所状態としては、例えば、ペット等の塵埃を付着し易い物体の有無、塵埃が進入し易いドアの開閉が挙げられる。

また、例えば、塵埃位置推定部１２０は、除塵装置１００の正面等の特定の領域に、塵埃が付着しやすい物体（例えば人）が進入したか否かを判定することによって、かかる領域が、塵埃領域であるか否かを判定する。

＜決定対象の他の例＞
また、塵埃領域の位置に基づいて行われる決定の対象は、上述の例に限定されない。

例えば、送風決定部１３０は、塵埃領域の位置に応じて、第２の送風の方向に加えて、または、第２の送風の方向に代えて、第２の送風の強さ、タイミング、および時間長さのうち少なくとも１つを決定する。具体的には、例えば、送風決定部１３０は、吹出口１０４から塵埃領域までの距離が長いほど、第２の送風の強さを増大させる。

この場合、送風部１４０および吸気部１５０（つまり空気ファン）は、送風の強さ、タイミング、および時間長さを調整可能である必要がある。また、制御テーブルは、決定の対象となる第２の送風の強さ、タイミング、あるいは時間長さを、塵埃領域の位置に対応付けて記述している必要がある。

なお、送風を開始してから所定の気流が形成されるまで、および、送風を停止してから所定の気流がなくなるまでには、それぞれタイムラグが発生する。このため、制御テーブルには、これらのタイムラグを加味した、送風の強さ、タイミング、および時間長さ等が記述されていることが望ましい。

＜決定手法の他の例＞
また、塵埃領域の位置に基づく送風の仕方の決定手法は、上述の例に限定されない。

例えば、情報格納部１１０は、空間の構成のパターン（広さ、家具の配置、床面の素材等）と塵埃領域の位置との組み合わせ毎に、第２の送風の仕方を規定する送風制御情報を記述した、制御テーブルを格納する。送風決定部１３０は、送風が行われる空間の構成を、空間を撮影したステレオ画像の解析や、ユーザによる家具配置の入力操作等により取得し、その空間の構成パターンを取得する。そして、送風決定部１３０は、制御テーブルに基づき、取得された構成パターンと推定された塵埃領域の位置との組み合わせに対応する送風制御情報に従って、第２の送風の仕方を決定する。

なお、除塵装置１００は、かかる送風の仕方の決定手法を、第１の送風に適用してもよい。また、情報格納部１１０は、図８に示すような制御テーブルを、空間の構成のパターン毎に格納していてもよい。

また、例えば、情報格納部１１０は、制御テーブルではなく、空間の構成のパターンと塵埃領域の位置との組み合わせ毎に、適切な送風の仕方を実験により学習した、ニューラルネットワーク等の数学モデルを格納していてもよい。この場合、送風決定部１３０は、かかる数学モデルに、送風が行われる空間の構成および塵埃領域の位置を示すパラメータを入力することにより、適切な送風の仕方を算出する。

また、例えば、送風決定部１３０は、送風が行われる空間の構成に基づき、送風の仕方毎に気流をシミュレーション演算し、塵埃を効率良く除去することができる送風の仕方を判定する。そして、送風決定部１３０は、判定された送風の仕方を、第２の送風の仕方として決定する。

この場合、上述の制御テーブルは不要となる。但し、除塵装置１００は、制御テーブルを用いて第２の送風の仕方を決定する手法を、併用してもよい。また、除塵装置１００は、上述の、予備の送風を行って第２の送風の仕方を決定する手法を、併用してもよい。

また、例えば、送風決定部１３０は、塵埃領域の塵埃濃度や、送風を行う空間の構成や、ユーザ操作等により設定される送風強度や送風対象等の、付加情報に基づいて、送風の仕方を決定する。具体的には、例えば、送風決定部１３０は、塵埃領域の塵埃濃度が高いほど、第２の送風の強さを増大させる。この場合、送風決定部１３０は、付加情報を取得する必要がある。また、制御テーブルは、付加情報の内容に対応付けて、送風の仕方を記述している必要がある。

＜気流を生じさせる対象の他の例＞
また、送風により所定の気流を生じさせる対象は、上述の例に限定されない。

例えば、床の表面や家具の表面に付着した塵埃を除去する場合、塵埃位置推定部１２０は、床や家具の表面に所定の気流が生じるように、送風の仕方を決定してもよい。

＜送風部および吸気部の構成の他の例＞
また、送風部１４０および吸気部１５０の構成は、上述の例に限定されない。

例えば、吹出口１０４は、ノズル型（砲身）吹出口であってもよい。また、第１の送風を行う吹出口１０４と、第２の送風を行う吹出口とは、別であってもよい。また、送風部１４０は、外気を取り入れて送風を行ってもよいし、吸気部１５０は、吸気した空気を、送風を行う空間の外部へと排気してもよい。また、この場合、空気フィルタを不要とすることができる。但し、これらの場合、送風部１４０および吸気部１５０のそれぞれに空気ファンを備えることが望ましい。

また、吸込口１０５の羽根も、電動モータにより角度調整が可能となっていてもよい。すなわち、吸込口１０５は、吸気の方向を調整可能となっていてもよい。なお、この場合、送風決定部１３０は、送風の方向と同様に、塵埃領域の位置に基づき、塵埃を効率良く運搬することができるような吸気の方向を決定することが望ましい。

また、送風部１４０および吸気部１５０の配置も、上述の例に限定されない。例えば、送風部１４０と吸気部１５０とは、天井の高い位置に左右方向に離隔して配置されたり、居室の反対側に互いに対向する位置に配置されてもよい。

＜その他の変形例＞
また、以上説明した除塵装置１００の構成の一部は、除塵装置１００の構成の他の部分と物理的に離隔していてもよい。この場合、それらの構成は、互いに通信を行うための通信部をそれぞれ備える必要がある。

また、上記実施の形態では、本開示をハードウェアで構成する場合を例にとって説明したが、本開示はハードウェアとの連携においてソフトウェアでも実現することも可能である。

また、上記実施形態の説明に用いた各機能ブロックは、典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現される。これらは個別に１チップ化されてもよいし、一部または全てを含むように１チップ化されてもよい。ここでは、ＬＳＩとしてもよいし、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称してもよい。

＜本開示のまとめ＞
本開示の除塵装置は、塵埃が存在する領域である塵埃領域の位置を推定する塵埃位置推定部と、推定された前記位置に基づいて、前記塵埃領域に所定の気流を生じさせる送風の仕方を決定する送風決定部と、決定された前記送風の仕方で送風を行う送風部と、前記送風が行われる空間からの吸気を行う吸気部と、を有する。

なお、上記除塵装置は、前記塵埃領域の位置毎に、前記送風の仕方を規定する送風制御情報を記述した制御テーブルを格納する情報格納部、を有し、前記送風決定部は、前記制御テーブルに基づき、推定された前記塵埃領域の位置に対応する前記送風制御情報に従って、前記送風の仕方を決定してもよい。

また、上記除塵装置において、前記送風決定部は、推定された前記位置に基づいて、前記塵埃を拡散させる第１の送風の仕方、および、拡散した前記塵埃を前記吸気部へと誘導する第２の送風の仕方、のうち少なくとも１つを決定し、前記送風部は、前記第１の送風の仕方で送風を行った後に、前記第２の送風の仕方で送風を行ってもよい。

また、上記除塵装置は、空間の構成パターンと前記塵埃領域の位置との組み合わせ毎に、前記第１の送風の仕方および前記第２の送風の仕方のうち少なくとも１つを規定する送風制御情報を記述した制御テーブルを格納する情報格納部、を有し、前記送風決定部は、前記送風が行われる前記空間の構成パターンを取得し、前記制御テーブルに基づき、取得された前記構成パターンと推定された前記塵埃領域の位置との組み合わせに対応する前記送風制御情報に従って、前記第１の送風の仕方および第２の送風の仕方のうち少なくとも１つを決定してもよい。

また、上記除塵装置において、前記塵埃領域は、前記空間における他の領域に比べて塵埃の濃度が高い領域であり、前記塵埃位置推定部は、前記空間の各所について塵埃の濃度に関連する局所状態を検出し、検出された前記局所状態に基づいて前記塵埃領域の位置を推定してもよい。

また、上記除塵装置において、前記局所状態は、塵埃の濃度であり、前記塵埃位置推定部は、前記塵埃の濃度が所定の閾値以上である位置を、前記塵埃領域の位置と判定してもよい。

また、上記除塵装置において、前記局所状態は、人の有無であり、前記塵埃位置推定部は、前記人が存在する位置および前記人が所定の時間内に存在した位置の少なくとも１つを、前記塵埃領域の位置と判定してもよい。

また、上記除塵装置において、前記送風部は、前記送風決定部による前記送風の仕方の決定に先立って、方向を変化させながら予備の送風を行い、前記塵埃位置推定部は、前記予備の送風の方向毎に、前記吸気部が吸気した空気の塵埃の濃度を検出し、検出された前記塵埃の濃度が最も高くなる前記方向に対応する位置を、前記塵埃領域の位置と判定し、前記送風決定部は、前記送風の方向を、前記塵埃の濃度が最も高くなる前記方向に決定してもよい。

本開示の除塵方法は、塵埃が存在する領域である塵埃領域の位置を推定するステップと、推定された前記位置に基づいて、前記塵埃領域に所定の気流を生じさせる送風の仕方を決定するステップと、決定された前記送風の仕方で送風を行うステップと、前記送風が行われる空間からの吸気を行うステップと、を有する。

本発明は、塵埃除去を簡単かつ効果的に行うことができる除塵装置および除塵方法として有用である。

１００ 除塵装置
１０１ ケーシング
１０２ 主面
１０３ センシング部
１０４ 吹出口
１０４ｅ 実験用吹出口
１０５ 吸込口
１０５ｅ 実験用吸込口
１１０ 情報格納部
１２０ 塵埃位置推定部
１３０ 送風決定部
１４０ 送風部
１５０ 吸気部

Claims (11)

1. 塵埃が存在する領域である塵埃領域の位置を推定する塵埃位置推定部と、
   推定された前記位置に基づいて、前記塵埃領域に所定の気流を生じさせる送風の仕方を決定する送風決定部と、
   決定された前記送風の仕方で送風を行う送風部と、
   前記送風が行われる空間からの吸気を行う吸気部と、を有する、
   除塵装置。
2. 前記塵埃領域の位置毎に、前記送風の仕方を規定する送風制御情報を記述した制御テーブルを格納する情報格納部、を有し、
   前記送風決定部は、
   前記制御テーブルに基づき、推定された前記塵埃領域の位置に対応する前記送風制御情報に従って、前記送風の仕方を決定する、
   請求項１に記載の除塵装置。
3. 前記送風決定部は、
   推定された前記位置に基づいて、前記塵埃を拡散させる第１の送風の仕方、および、拡散した前記塵埃を前記吸気部へと誘導する第２の送風の仕方、のうち少なくとも１つを決定し、
   前記送風部は、
   前記第１の送風の仕方で送風を行った後に、前記第２の送風の仕方で送風を行う、
   請求項１に記載の除塵装置。
4. 空間の構成パターンと前記塵埃領域の位置との組み合わせ毎に、前記第１の送風の仕方および前記第２の送風の仕方のうち少なくとも１つを規定する送風制御情報を記述した制御テーブルを格納する情報格納部、を有し、
   前記送風決定部は、
   前記送風が行われる前記空間の構成パターンを取得し、前記制御テーブルに基づき、取得された前記構成パターンと推定された前記塵埃領域の位置との組み合わせに対応する前記送風制御情報に従って、前記第１の送風の仕方および第２の送風の仕方のうち少なくとも１つを決定する、
   請求項３に記載の除塵装置。
5. 前記塵埃領域は、前記空間における他の領域に比べて塵埃の濃度が高い領域であり、
   前記塵埃位置推定部は、
   前記空間の各所について塵埃の濃度に関連する局所状態を検出し、検出された前記局所状態に基づいて前記塵埃領域の位置を推定する、
   請求項１に記載の除塵装置。
6. 前記局所状態は、塵埃の濃度であり、
   前記塵埃位置推定部は、
   前記塵埃の濃度が所定の閾値以上である位置を、前記塵埃領域の位置と判定する、
   請求項５に記載の除塵装置。
7. 前記局所状態は、人の有無であり、前記塵埃位置推定部は、
   前記人が存在する位置および前記人が所定の時間内に存在した位置の少なくとも１つを、前記塵埃領域の位置と判定する、
   請求項５に記載の除塵装置。
8. 前記送風部は、
   前記送風決定部による前記送風の仕方の決定に先立って、方向を変化させながら予備の送風を行い、
   前記塵埃位置推定部は、
   前記予備の送風の方向毎に、前記吸気部が吸気した空気の塵埃の濃度を検出し、検出された前記塵埃の濃度が最も高くなる前記方向に対応する位置を、前記塵埃領域の位置と判定し、
   前記送風決定部は、
   前記送風の方向を、前記塵埃の濃度が最も高くなる前記方向に決定する、
   請求項５に記載の除塵装置。
9. 塵埃が存在する領域である塵埃領域の位置を推定するステップと、
   推定された前記位置に基づいて、前記塵埃領域に所定の気流を生じさせる送風の仕方を決定するステップと、
   決定された前記送風の仕方で送風を行うステップと、
   前記送風が行われる空間からの吸気を行うステップと、を有する、
   除塵方法。
10. 人の位置を統計的に記録した情報を取得する統計情報取得部をさらに有し、前記塵埃位置推定部は、前記局所状態を、前記統計的に記録された人の位置の情報に基づいて検出する、
    請求項５に記載の除塵装置。
11. 前記統計情報取得部は、統計的に記録された人の行動に関する情報をさらに取得し、前記塵埃位置推定部は、前記局所状態を、前記記録された人の行動のうち、塵埃の舞い上げを誘発する行動に基づいて検出する、
    請求項１０に記載の除塵装置。