JP2017124220A - 室内滅菌方法及びシステム - Google Patents

Abstract

【課題】可動輻射器、検知サブシステム及びデータロギングシステムを有する滅菌システムを提案する。
【解決手段】輻射器１０としては紫外線ランプ等の装置を１個又は複数個使用する。検知サブシステムとしては紫外線センサ１個又は複数個２１〜２４とドアセンサ１個又は複数個とを使用する。ドアセンサ３０としては保安停止用のドア状態検出器を使用し、更に紫外線輻射への人体露出を抑えるべく非常停止指示検出器や可動作状態検出器を設ける。本システムでは、開始、停止及びシステムパラメタ設定をリモートコントローラで行う。システムパラメタとは、処置時間、照射量、部屋サイズ、部屋番号、施設番号、階、施設名、オペレータ名、オペレータ識別番号、パスワード、照射量デフォルト値、照射有無、患者識別番号等のことである。入射紫外線計測を使用しているため、単位時間当たりの処置回数を多くすることができる。
【選択図】図１

Description

本願は２０１１年４月１５日付米国仮特許出願第６１／４７５７２２号に基づく優先権主張を伴う。この参照を以てその全内容を本願に繰り入れる。

本発明は消毒、特に紫外線による病原菌の滅菌に関する。

米国では、毎年、ＡＩＤＳ、乳がん及び自動車事故での合計死者数より多くの人々が院内感染で亡くなっている。これは死因中の第４位であり、最近の年間推定では２，０００，０００人の感染者、１００，０００人の死者及び４５０億米ドルの経済損失をもたらしている。病院に受け容れられた患者全員のうち５〜１０％程度がその病院で感染を受けている。こうした厳しい統計数値ですら、著しい過小評価であると考える業界精通者が多い。

昨今、クロストリジム・ディフィシル（Ｃ．ｄｉｆｆ）が医療業界で特に問題視されている。これはＣ．ｄｉｆｆ感染症（ＣＤＩ）を起こし健康や人命を損ねる菌である。米国疾病予防管理センタ（ＣＤＣ）によれば、Ｃ．ｄｉｆｆの芽胞は、主に、汚染面・汚染物体に触れた医療従事者の手を媒介にして患者の身に付着する。ＣＤＣによれば、更に、病原菌が拡散し感染が拡がる機会を減らすには、面を清浄化する必要がある。

現在使用されている清浄化手法例えば薬品消毒はスタンドアロン的に使用することができず、患者や医療従事者の安全性を高めるには別の手段を採用する必要がある。紫外線は７５年以上も前から水道水やＨＶＡＣシステムで病原菌殲滅に使用されてきた手段であり、昨今では紫外線で面や空気を消毒する製品も登場している。

１８９２年にマーシャル・ウォード教授が示したところによれば、紫外スペクトル域に属する光には、病原菌のＤＮＡを不活化してその菌の繁殖を不可能にする性質がある。医療分野での紫外線の用途には、薬剤無しで面や空気を滅菌する、という用途がある。面や空気を消毒・滅菌するのに必要な紫外線の具体量（照射量）を示す良質な研究論文も数多く存在している。

既存の紫外線消毒装置には、手動スイッチ又はタイマを使用し紫外線輻射時間を調節するタイプや、反射紫外線を（輻射器等で）計測して紫外線輻射時間を制御するタイプがある。どちらのタイプの装置であれ注目個所での計測はできず、従って面や空気に対する紫外線照射量を厳密に制御することができない。これは、その面や空気に対する過多又は過少照射につながる。過多照射の場合、輻射時間が長時間化するため装置稼働長期化ひいては稼働コスト増・スループット低下が生じやすく、また室内の面が紫外線に曝露される時間が長時間化するため面形成素材の早期損耗が生じやすい。過少照射の場合、消毒・滅菌が不確実になるため効果が不足し責任訴訟直面の機会が増加する。

即ち、本発明が目的とするところは、上述した要請に応えると同時に従来技術で既知の短所を軽減する室内消毒・滅菌方法及び装置を提供することにある。

本発明の一実施形態に係るシステムは移動型であり、処置対象空間内の全面にＣ領域紫外線（ＵＶ−Ｃ）を自動照射することができる。キーボード、コンピュータ、ベッドレール等の難清掃面や高所面をも清浄化できるので、顕著に清浄且つ安全な環境を実現するのに役立つ。

他のシステム及び手法と比較した本システムの長所は、処置所要時間が短いことやクリティカルなデータが得られることである。そのデータからは、危険な病原菌を効果的に殲滅するのに必要な量のＵＶ−Ｃが処置対象エリア内に照射されたことを、明瞭に知ることができる。ＵＶ−Ｃ消毒には、更に、有害な残留物・気体を残さないため、その部屋に人間が直ちに立ち入ることができる、という長所もある。本システムは、また、人間に疾病や死をもたらす病原菌を紫外線で恒久的且つ殲滅的に殺す室内消毒・滅菌システムとして働く。その構成要素となるのは、まず、紫外線を輻射する輻射器である。次に、自身に照射された紫外線の強度を検知する有線又は無線式でリモートな紫外線センサ（群）である。更に、監視対象となっているドアが開いたとき又は保安停止スイッチが押されたときに本システムによる紫外線輻射を停止させる有線又は無線式でリモートな保安停止スイッチ付ドアセンサ（群）である。システム操作用に有線又は無線式のリモートコントローラも使用される。そして、対無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）接続能がありインターネットへのアクセス並びに消毒サイクル乃至ジョブのローカル及びリモートロギングが可能な中央コンピュータも備わる。ＷＬＡＮの例としては、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標；以下注記省略）、ＷＩＣＡＤ（登録商標）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、８０２．１１、８０２．１５、３Ｇ、４Ｇ、ＣＤＭＡ等をはじめ、様々な技術によるものを掲げうる。本システムを構成する装置に、それ専用のＷｉ−Ｆｉアクセスポイントやインターネットブリッジ（例．セルラモデム）を設けてもよい。リモートコントローラとして、普通のｉＰｏｄ（登録商標）や普通のＰＤＡ／スマートホン／タブレット／ハンドヘルドデバイスを使用することもできる。

本システムによれば、室内の陰のエリアを含め込み入った空間の隅々までＵＶ−Ｃを照射し、ウイルス、芽胞、薬剤耐性菌等を殲滅することができる。ユニークな次世代リモートセンサシステムを構成しているので、他のシステムと違い、処置対象空間の各隅までどれほどのＵＶ−Ｃが届いたのかを検知することができる。

本システムでは、リモートな紫外線センサ（群）を使用し、注目個所に対する詳細な紫外線輻射量を画定的に検知するようにしている。消毒中の設備で生じた感染について追跡・解析するにはそうしたデータを記録・報告する必要があるところ、本システムでは、従来システムと違い、それらのデータを保存、再生、報告及び解析することができる。本システムでは、そうしたデータの保存先として、自システムのコンピュータコントローラに備わるハードディスクドライブのほか、他からもアクセス可能なリモートデータストレージ、例えばリモートインターネットホストサーバへのアップリンクを介し接続可能なストレージを使用することができる。

上述したものを含め、本発明の特徴的構成や効果については、後掲の説明からより明らかとなろう。本欄（発明の概要）における記述の意図は、本発明の特徴的構成を包括的に規定することではなく、当該特徴の機能性について概観することにある。本件技術分野に係る習熟者（いわゆる当業者）であれば、別紙図面及び後掲の詳細な説明を参照することで、本願にて提案・主張している他のシステム構成、方法、形態及び利点を容易に理解することができよう。本願に記載のあるそれら他種システム構成、方法、形態及び利点も本発明の技術的範囲に属する。

本発明に係る消毒システムの斜視図である。 本発明のシステムを使用する方法の処理フローを示す図である。 本発明におけるリモートコントローラのスクリーンショットである。 本発明におけるリモートコントローラのスクリーンショットである。 本発明におけるリモートコントローラのスクリーンショットである。 本発明におけるリモートコントローラのスクリーンショットである。 本発明におけるリモートコントローラのスクリーンショットである。 本発明におけるリモートコントローラのスクリーンショットである。 本発明におけるリモートコントローラのスクリーンショットである。 本発明におけるリモートコントローラのスクリーンショットである。 本発明におけるリモートコントローラのスクリーンショットである。 本発明におけるリモートコントローラのスクリーンショットである。

本発明の特徴的な構成、性質及び効果に関し、別紙図面を参照しつつより詳細に説明する。図中、同様の部材には同様の参照符号を付してある。

本発明については、後続する詳細な説明、例示、図面及び特許請求の範囲を併せ参照することで、またその前後の記述を参照することで、より容易に理解することができよう。ただ、本発明の装置、システム、方法等に関する記述・説明を読むのに先立ち、本発明が当該記述にある装置、システム、方法等に限定されず、無論のこと変形されうる点についてご理解頂きたい。更に、以下の説明での用語法が特定の実施形態について説明するためのそれであり、要旨限定を意図しないことも、ご理解頂きたい。

明細書及び別紙特許請求の範囲での記載中、単複の別を示していないものについては、文脈上自明でない限り単複双方包含の意図があるものとする。例えば、単に「センサ」と記述されているなら、文脈上自明でない限り同部材が複数個あってもよい。

本願では、「約」幾つから「約」幾つまでとのの範囲表現と、幾つから幾つまでとの範囲表現とを区別している。同様に、「約」を冠し表される大凡の値と「約」無しの値は別物としている。更に、個々の範囲表現の端点は、他の端点との関係でも他の端点からの独立性でも重要であるので、その点をご理解頂きたい。

本願で「省略可」と称する場合、その直近に記載のある事象乃至状況の発生有無を問わないこと、並びに当該事象乃至状況が生じる例及び生じない例が共にその記述に包含されることを意味している。

以下、本発明の諸実施形態に関し、別紙図面による例示を参照しつつ詳細に説明する。可能な限り、同一乃至類似の部材には諸図を通じ同一の参照符号を付してある。

諸図に基づき詳示するところ、図１に示す滅菌システムには、輻射器１０、紫外線センサ２１〜２４を有する検知システム、ドアセンサ３０、リモートコントローラ４０、ＷＬＡＮ５０（省略可）、並びにＷＬＡＮ用インターネット接続手段６０が備わっている。

より詳細に述べると、図１ではまず輻射サブシステムが形成されている。このサブシステムの構成要素としては輻射器１０がある。これは、ランプ複数個を載せた車輪付の移動体である。それらのランプには、対応する電子安定器（群）による励起に応じ紫外線を輻射する働きがある。他形態の輻射器、例えば車輪付でない輸送手段を備えた移動体や、固定的構造物等も、遜色なく使用することができる。また、このサブシステムには中央コンピュータ１１も組み込まれている。このコンピュータ１１上では、相互接続用リレーの周期動作を通じランプ及び電子安定器の励起動作を制御するソフトウェアプログラムが実行される。このコンピュータ１１は、検知サブシステムを構成するリモートな紫外線センサ２１〜２４との通信を通じ、紫外線強度検出値を入手して判別することにより、各リモートセンサ位置への紫外線照射量が所定の設定値に達したことを検知する。

その照射量設定値は、オペレータが殲滅しようとしている病原菌の種類（複数可）によって左右される。例えば、紫外線照射による消毒で大腸菌（Ｅ．ｃｏｌｉ）を除去する場合、大腸菌数を１００：１低減（２桁低減）するには６，６００ｍＷ・ｓｅｃ／ｃｍ^２の照射量が必要であるので、照射量設定値を６，６００にするとよい。従来のシステム及び装置では、リモートなセンサ（群）を面や空気の消毒に使用していなかったので、リモートな位置に対する照射量を厳密に画定することができなかった。なお、特定種類の病原菌を特定桁低減するのに必要な照射量は本件技術分野で周知である。本発明は何らかの種類の病原菌、消毒レベル乃至紫外線照射量に限定されるものではない。

紫外線は人体にとり有害であるので、中央コンピュータ１１はドアセンサ３０と通信し、監視中のドアが消毒サイクル中に開いたとき（処置中の部屋に人間が入ったかもしれないとき）に、身体損傷を防ぐため紫外線ランプを即時停止させる。また、コンピュータ１１は、リモートコントローラ４０との連携でヒューマンコンピュータインタフェース（ＨＣＩ）を提供する。これは、当面のジョブで使用されるべきセンサの種類及び個数に関するコンフィギュレーション（設定）、個々の紫外線センサに対する紫外線照射量下限値の設定、ジョブの開始・一時停止・終了、並びにコンピュータ１１上に保存されているジョブレポートの閲覧に使用される。ジョブを一時停止させることが有利な場面は多々ある。例えば、ジョブ実行中の輻射器を一時停止、再位置決めすることで、室内覆域をより完全なものにすることができる。また、コンピュータ１１は、インターネットに接続されているＷＬＡＮ５０（省略可）を介しリモートなウェブサーバと通信する。パスワード保護ユーザは、この通信によってポスティングされた状態情報（ステータス）や報告（ジョブレポート）にリモートアクセスすることができる。輻射サブシステムには電池が組み込まれているので、コンピュータ１１は、同サブシステムが施設側電気系統に接続されていないときでも電力供給を受けることができる。この電池は、輻射サブシステムを施設側電気系統に接続すると所要量まで自動的に充電される。輻射サブシステムは、更に、電池電力で駆動されるシステム内センサを充電可能なドックを備えている。

病原菌の種類によっては、本システムへの部材付加でその菌に対する効能を高めることができる。例えば、紫外線輻射器に加え加湿器、オゾン発生器、気化過酸化水素発生器等を設けるとよい。これら付加的部材を併用することで、紫外線単独での場合に比べ好適且つ迅速に消毒を行うことができる。

図１中の検知サブシステムは本滅菌システムにとり不可欠な構成部分である。同検知サブシステムは紫外線検知型であり、対象エリア内の一個所又は複数個所にて実際の入射紫外線を検知する構成を採っている。反射紫外線ではなく入射紫外線を使用することの利点は、その個所での紫外線照射量が照射量下限値に到達するよう紫外線センサを任意個所に配置できる点にある。紫外線センサ２１〜２４は、自センサへの入射紫外線を総量検知するよう構成しておく。稼働しているセンサ全てで所要照射量が受かったならば、消毒手順が終了したということである。入射紫外線を総量検知する手法の一つは、余弦補正センサを使用しフル１８０°立体角から自センサへの入射を全て捉える手法である。他の一つは、単体アレイへとアレイ化されているセンサ群を使用し諸角度からの紫外線入射を捉え、相応のアルゴリズムに則り諸センサへの入射光量を積算することでフル１８０°立体角に亘り入射紫外線総量を求める、という手法である。センサへの入射紫外線総量を検知する手法としてはこの他の手法も知られており、それらも遜色なく使用することができる。例えば、（初期ウォームアップ期間に亘る待ち等を経た後）センサに一瞬又は数瞬の計測を行わせ、紫外線強度が一定であるとの仮定の下に入射紫外線総量を算出する、という手法である。使用する手法がどの手法であれ、全エネルギを正確に積算できない限り、実際の照射紫外線総量を求めるのは難しい。更に、入射紫外線を検知するので、本システムではエリア内過多照射が生じない。従って、最小限の時間で消毒処置を済ませて次のエリアに移動することができる。

過多照射が不都合なのは、エリア内の諸面がその紫外線によって不必要に損傷されるからであり、また同じ時間内に処置できるエリアの個数が少なくなるからでもある。稼働時には、然るべく構成・設定されている紫外線センサ（群）が入射紫外線強度を連続計測して相応電圧を出力する。その電圧は検知サブシステム内のアナログディジタル（Ａ／Ｄ）コンバータによってサンプリングされ、生じたディジタルデータが中央コンピュータ１１に送られる。紫外線センサからは、紫外線強度のほか、内蔵電池の充電状態を示す情報も得られる。コンピュータ１１は、その情報から、紫外線センサそれぞれにおける電池残量を早期に察知する。この通信は無線で行うのが望ましいが有線通信にしてもかまわない。無線通信は、リモートな紫外線センサ任意個からの通信を諸種無線プロトコルのいずれかに則りコンピュータ１１に送信する、という形態を採る。図示例では４個の紫外線センサ２１〜２４が使用されているが他の個数でもかまわない。図示例における無線プロトコルは８０２．１５．４ＺｉｇＢｅｅ規格である。図１中の通信網には、無線式の紫外線センサ２１〜２４に加え無線式のドアセンサ３０も加わっている。

無線紫外線センサ２１〜２４は二次電池で駆動されるユニットであるが、充電不能型又は交流駆動型にしてもかまわない。これらのセンサは、稼働時には全て電池電力で駆動させ、非稼働時には輻射器上のクレードルに入れる等してそこで充電させる。稼働時には、２個のセンサが同時送信する確率が低くなるよう、互いに異なる周期で諸センサに送信を行わせる。複数個のセンサによる同時送信が生じた場合でも各センサのデータが中央コンピュータ１１側で漏れなく受け取られるよう、コンピュータ１１でデータのバッファリングを行うようにしてもよい。２個のセンサによる同時送信の恐れを減らすため、ドアセンサや紫外線センサに対するデータリクエストを、１対１ベースでコンピュータ１１が発するようにしてもよい。センサ２１〜２４に入射する紫外線の強度は一定に近いと見なせるため、送信から送信までの時間即ち送信周期を長めに設定してもよい。例えば１０ｓｅｃにするとよいが、これは数ｍｓｅｃといった短時間から数時間といった長時間まで様々な値にすることができる。その変更設定は、システムソフトウェアを介しオペレータが容易に行うことができる。

個々のセンサが再送信を行う時間（送信周期）の設定値は、その基準長が１０ｓｅｃなら、１０ｓｅｃ即ち１０，０００ｍｓｅｃに近い素数ｍｓｅｃにするとよい。センサ１は９，９４９ｍｓｅｃ、センサ２は９，９６７ｍｓｅｃ、センサ３は９，９７３ｍｓｅｃ、センサ４は１０，００７ｍｓｅｃで再送信を行う、といった具合である。これらの周期はいずれも１ｍｓｅｃの素数倍であり１０ｓｅｃに近い長さを有している。送信周期をこうした値に設定することで、複数センサによる同時送信の発生確率が大きく低減される。無論、紫外線センサ２１〜２４間で送信周期を略同一にしてもかまわない。

中央コンピュータ１１では、所定タイミングでの紫外線センサ送信出力を受信し、更に情報受信から情報受信までの経過時間をセンサ毎に算出する。各センサにおける入射紫外線エネルギの総量を積算で求め、そのセンサの位置に所要量以上が照射されたことを確認するためである。

この手法は更なるセーフガードともなる。なぜなら、最近の送信受領時刻からある上限時間が経過したのに次のメッセージ送信を受領できていないセンサがある、といったことを中央コンピュータ１１にて検出できるからである。こうした状況はそのセンサの電池切れや故障が原因で発生することが考えられる。そうした場合、オペレータが介入する必要があろう。

本システムに備わるドアセンサ３０（複数個設けてもよい）は非常停止用のものである。このセンサ３０には、ドアが開いたことや閉じたことを中央コンピュータ１１が察知できるようドア状態検出器３１が組み込まれている。輻射器１０が動作中で紫外線が輻射されているときにそのような事象が生じた場合、コンピュータ１１はその輻射器１０の動作を停止させる。センサ３０には、このドア状態検出器３１に加え非常停止指示検出器３２も組み込まれている。オペレータは、この検出器３２に対する操作で、ドア閉時でもシステム動作停止を求めることができる。コンピュータ１１は、これらの事象のうちいずれが生じたかを、センサ３０から送られてくるメッセージに基づき識別する。即ち、自分に送られてくるディジタル情報に基づき、上掲の事象のうちいずれが生じたかを察知する。

非常停止指示検出器３２にはラッチ部材が設けられている。従って、非常停止指示検出器３２が作動するとリセットまではその出力状態が維持される。図示例ではドア開をリセット条件としているけれども他のリセット条件を使用することもできる。ドアセンサ３０は、また、その電池状態に関し中央コンピュータ１１と通信する。システム側では、同センサ３０の電池を充電すべきであることを察知し、オペレータに知らせることができる。

リモートセンサ（群）及び紫外線輻射器が所要個所に配置された後、オペレータが室外に出て、ドアが開か閉か（或いは開から閉へ又はその逆へと変化したか）を検出できる位置にドアセンサ３０を配置すると、動作手順の実行が始まる。

オペレータは、その後、ドアセンサ３０上にある可動作状態検出器３３を起動させる必要がある。安全機構が設けられているので、センサ３０の出力がドア閉にならない限り、システム側が可動作状態になることはない。ドアが開いたときや、ドアが閉じて可動作信号が発生した後再び開いた場合は、システムは非可動作状態にリセットされる。こうした構成となっているので、オペレータは、輻射器１０を再稼働する前にドア閉を確認する必要がある。

これは、無論、システムを可動作状態にする手法の一例に過ぎない。これとは別に有線又は無線の可動作状態検出器を輻射器１０自体の上に配置し、同様の機能を担わせてもよい。そうした構成では、システムを可動作状態にする際にドアが開いている必要がある。ドアが開いていないと、輻射器１０上の可動作状態検出器をオペレータが作動させられないからである。可動作状態検出器が稼働しラッチ機能（自状態を「可動作」に保つ機能）が働いたら、そのドアを閉じねばならない。ドアを閉じたら、リモートコントローラ４０でシステムを起動させる。ドアが閉じていなければ、リモートコントローラ４０で輻射器１０を起動させることができない。輻射器１０が起動している状態でドアが開くと、輻射器が停止され紫外線輻射が止まる。

輻射器１０に１個又は複数個の無人操縦輻射器を付加してもよい。同じ空間内により多くの輻射器があれば、覆域の拡がりや輝度が増すので消毒所要時間が短くなる。無人操縦輻射器（群）の制御は、中央コンピュータ１１が有線通信又は無線通信経由で行う。

ドアセンサ３０は、自センサの状態をユニークな電圧値へと符号化し、その電圧を自センサ３０内のＡ／Ｄコンバータでディジタル値に変換して中央コンピュータ１１に送信する。検出器が３個あるのでこの電圧値は最大８通り生成できればよい。センサ３０上の可動作状態検出器３３については、ドア開時にその状態の別が特に問題とならない（ドントケア状態「×」である）ので、必要な電圧値は高々６通りである。その一例を次の表１に示す。なお、この例示を以て、他の手法でセンサ３０の諸状態を弁別する形態が除外されるわけではない。

ドアセンサ３０からはこのように重要な情報が送信されるので、非常停止事象に対しシステム側がより迅速に対応できるよう、その送信周期を紫外線センサ２１〜２４のそれより短くするのが望ましい。例えば、これは必須ではないが、その周期を１ｓｅｃオーダ例えば０．５〜１．５ｓｅｃにするとよい。その値は、前述したセンサ２１〜２４と同じく同一周期での無線周波数（ＲＦ）送信を避けられるよう、同センサ群のそれに倣い１ｓｅｃ付近の素数ｍｓｅｃ値にするのが望ましい。

中央コンピュータ１１では、ドアセンサ３０からのメッセージ受領間隔も計時する。即ち、センサ３０からのメッセージ受信がある上限時間に亘り途絶えた場合、コンピュータ１１は、センサ３０からのメッセージがこなくなった原因をオペレータが調べられるようにするためシステムを停止させる。システムの誤動作や電池切れがそれらの原因となりうる。

他のシステム関連問題としては、ドアセンサや紫外線センサの識別という問題がある。そのため、どのセンサに対しても識別番号がユニークに割り振られる。そのルールとしては、紫外線センサとドアセンサの別を容易に認識できるものを使用するとよい。例えば、ドアセンサには偶数の識別番号、紫外線センサには奇数の識別番号を振るとよい。無論、他の手法も使用することができる。これら、紫外線センサやドアセンサは、中央コンピュータから発するコマンドによって任意の輻射器ネットワークに関連付けることができる。

図１に示した中央コンピュータ１１によるデータロギング及び報告も、本滅菌システムに不可欠な構成部分である。データロギングは本システムに様々な機能、例えばドア開／閉事象、一時停止／再開事象、構成（設定）変化等に関する記録機能や、本システムを使用しているユーザが誰か、そのユーザが何をしているか、部屋がどの程度成功裏に消毒されたか等に基づくチェック機能を付与するものである。更に、使用電力の監視によるランプ故障や電子安定器故障の発見にも役立つ。

消毒ジョブが開始されると、処置対象個所及び開始時間を示すデータレコードが生成される。このレコードは中央コンピュータ１１内に保存され、またそのコピーがセキュアウェブサーバ上にポスティングされる。ポスティング先にアクセスできるのは、パスワードを含め有効なアクセス情報で認証されたユーザのみである。コンピュータは、紫外線センサから最初の計測結果が到来したとき、目標としている照射量及び実際の入射紫外線強度計測値に基づき推定完了時刻を算出する。更に、最近のセンサ出力、推定完了時刻、経過時間等からなるジョブデータレコードを更新する。開始及び停止、ジョブ終了、患者識別番号、処置対象病原菌等のデータ項目を併せて追跡、報告の対象にする。この報告システムの独特な長所としては、そのシステムを利用する施設の諸部門間でリアルタイムデータを共有できる点がある。病院の例でいえば、入退院管理部門では、報告されている事項のうちジョブの推定完了時刻に基づき患者入室計画を立てることができる。消毒部門では、リアルタイムデータに基づき管理職が雇員を配置しその業務効率を監督することができる。感染防止部門では、自分たちが使用している消毒プロトコルの有効性を報告に基づき調べ、問題のある患者や施設内エリアを継続的に監視することができる。ジョブデータへのリアルタイムアクセスにはこれら以外の利点もあるので、それらも本システムの効果に含めるものとする。他の特徴としては、実行すべきジョブを本システムにリモートなウェブサーバ経由でポスティングできる点がある。関連諸部門では、ポスティングされたジョブを検討し、リソースの使用日程作成、立案、対患者病室割当等を行うことができる。

本システムでは、インターネットプロトコル（ＩＰ）アドレス共有方式を使用し、図１中の無線装置群、中央コンピュータ１１及びリモートコントローラ４０がファイアウォールの背後即ち内側で相互通信を行えるようにしている。通常、諸装置はホスト先ＤＨＣＰサーバからＩＰアドレスを動的に取得するので、どの装置も他装置のアドレスを予想することができない。ファイアウォールを介した諸装置・インターネット通信は可能であるが、それらの装置のアドレスはローカルなものであり、同装置からのメッセージがインターネット上に送出される際にはネットワークアドレスの翻訳が行われる。ファイアウォールは、アウトバウンドメッセージへの応答でない入来トラフィックを受け付けない。

諸装置が自分の名前とネットワークアドレスを保存できるローカルなネームサーバがない、というこの問題は、諸装置がどのようにして互いを見つけ通信するかという疑問に通じる。本システムでは、この問題を解決するため、翻訳されていないローカルＩＰアドレス（原ローカルＩＰアドレス）を中央コンピュータ１１が捕捉しリモートなインターネットホストへ送信するようにしている。メッセージ送信時には、コンピュータ１１のアドレスがファイアウォールにて翻訳（カプセル化）される一方で、ファイアウォール内のＤＨＣＰサーバが付与した原ローカルＩＰアドレスがメッセージペイロード内に組み込まれる。リモートコントローラ４０その他の装置は、リモートなインターネットホストにコンタクトすることで、コンピュータ１１が使用している原ローカルＩＰアドレスを知ることができるので、原ローカルＩＰアドレスを使用しファイアウォール内ローカルネットワーク上でコンピュータ１１に直接コンタクトすることができる。ファイアウォール外にあり原ローカルＩＰアドレスを直に使用することができないにもかかわらず、インターネットホストに、ファイアウォール内の装置に付与されたアドレスを格納できるからである。諸ファイアウォール内装置は、そのインターネットホストを、ローカルアドレス用ネームサーバとして使用することができる。

こうして諸装置が相互通信可能となる一方、ホスト施設のファイアウォールでは、ファイアウォール外に存する装置からファイアウォール内の諸装置に対する通信試行がいずれも自動的にブロックされる。リモートなインターネットホスト上のアドレス情報は、新たなＩＰアドレスが取得されるたびに全て自動更新される。

本システムの中央コンピュータ内に、本システム用のウェブサーバを組み込み、そこにリモートアクセスできるようにしてもよい。これにより、認証ユーザがローカルデータにリモートアクセスすることや、同ユーザが本システムをリモート制御することも可能となる。

諸装置が無線電話網（例．セルラ網）経由でインターネットに接続する構成にしてもよい。これは、施設側のインターネット接続能に依拠するのが望ましくない場合に有益である。

その形態は如何様であれ、インターネット接続は、ジョブ報告、リモートなシステム構成設定、データバックアップ、診断、リモート操作等の諸目的で使用することができる。

図２に、本発明に係る装置の一例動作フローを示す。まず、ステップ１００では、ユーザ名とパスワードの組合せ等、相応の認証手段を利用しリモートコントローラの操作で（或いはオンサイト又はオフサイトのコンピュータ上で）ユーザが認証を受ける。

ステップ１０２では、ユーザが諸ジョブパラメタの選定を通じシステムの構成設定（コンフィギュレーション）を行う。選定されうるパラメタとしては、例えば、消毒すべき部屋・エリアを指定する名称又は番号、（諸）病原菌を殺すのに必要な消毒レベルに応じた所要紫外線照射量、その消毒に使用する周辺装置群等の項目がある。周辺装置群とはドアセンサ（群）、紫外線センサ（群）等のことである。

ステップ１０４，１０６，１０８では、順に、システム側がドア閉信号（群）、可動作信号、開始信号の発生待ち状態となる。発生後はステップ１１０にて紫外線輻射が開始される。

紫外線輻射が進行している間、システム側では三種類のループが実行される。諸センサで照射量を検知するループ１１２、ドアセンサ（及びその上の非常停止ボタン）を監視するループ１１４、並びにユーザからの停止指令や一時停止指令を監視するループ１１６である。そのうちいずれかのループで条件が満たされたら紫外線輻射を停止させる。これら三種類のループは別々の頻度で実行するのが望ましい。例えば、ドア監視ループ１１４は安全性に関連するループであるので、照射量監視ループ１１２よりも高頻度で実行するのが望ましい。ユーザ停止／一時停止監視ループ１１６は、例えばユーザに対する問い合わせを伴うループとして実行してもよいし、より単純に、紫外線輻射の即時中断を指示するユーザからのコマンドを待つループとして実行してもよい。これらの形態はいずれも本発明の技術的範囲に包含される。

図３〜図１１に、本システムのリモートコントローラ上に表示される画面の例を示す。図示例ではソフトウェアをＡｐｐｌｅ（登録商標）ｉＯＳ（登録商標）上で実行しているが、これと同様の又は類似した機能を他のソフトウェアプラットフォーム上で実現することも可能である。

図３はログイン(Login)画面であり、ユーザはこの画面上でユーザ名(UserName)及びパスワード(Password)による認証を受けることができる。図４は消毒(Disinfect)画面であり、ユーザはこの画面上で施設(Unit)、消毒すべき部屋(Room)及び所要照射量(Dose)を指定することができる。部屋情報は簡易ロギングシステム及び消毒手順検査、ひいてはドロップメニューによる選択に組み込むことができる。例えばＧＰＳ、慣性測位、Ｗｉ−Ｆｉ三角測量等、相応の手法による自動位置検出を使用可能である。処置記録のロギングによって、未処置エリア、高頻度処置エリア等々の事物を二次元／三次元表現することが可能になる。

図５は照射量設定(DoseConfiguration)及び輻射器設定(EmitterConfiguration)の画面である。図６はアバウト(About)画面であり、稼働しているセンサ及びその電池状態がリストアップされている。

図７は開始準備済時点での消毒画面である。システムを稼働させるには、紫外線センサが少なくとも１個、使用可能になっている必要がある。

図８は消毒ジョブパラメタや推定完了時刻がリストアップされた状態(Status)画面である。推定完了時刻は、諸紫外線センサで観測される紫外線強度に基づきシステム側で算出する。

図９は図８に対応する詳細表示画面であり、各センサで観測されたレベルが示されている。

図１０は消毒ジョブ一時停止時の状態画面であり、図１１は一時停止しているジョブを再開(Resume)するかキャンセル(Cancel)するかの選択肢を提示する画面である。リモートコントローラ・輻射器間ネットワーク接続が成立している限り、オペレータは、リモートコントローラ操作により任意時点でジョブを一時停止、キャンセル等することができる。当該ネットワーク接続が断たれた場合でも、ドアセンサ（セーフティセンサ）上の非常停止指示検出器（スイッチ）を操作することでジョブを停止させることができる。図１２は、キャンセル済ジョブに係る状態画面である。

本システムには、その動作上の安全性及び信頼性を高めるべく様々な構成要素を付加することができる。例えば次のような構成要素である。

まず、有効なユーザ名及びパスワードが入力された場合にのみ動作するパスワード保護リモートコントローラを使用し、無認証での装置使用を防ぐようにするとよい。

次に、フェイルセーフ用ランプ作動時間制限を課し、処置対象となっている部屋の過剰露出やランプの損傷を防ぐようにするとよい。その手段としては、処置サイクル毎のオン時間を制限するビルトインタイマを使用することができる。例えば、ランプの最長オン時間を約１時間に初期設定しておく。また、認証を受けたサービスパーソンが、その値をある上限値（例えば２時間）以内の任意値に変更できるようにしておく。コンピュータ故障といった事態が生じると、このビルトインタイマは、ジョブ終了を待たず所定長のオン時間経過を以て諸ランプをオフさせる。

更に、本システムにサーキットブレーカを組み込んでもよい。これは、施設側の回路保護システムでは防ぎきれない過負荷等の事態が生じた場合に、そのシステムへの給電を全て停止させる。サーキットブレーカとしては、時間遅延式の２０Ａブレーカを使用するとよい。こうしたサーキットブレーカは、有能な技術者がマニュアルでリセットする必要がある。火災や熱負荷に対する保護策として、本システムに温度センサを組み込んでもよい。これは、下部電子回路キャビネットの内部温度が所定の温度限界値以上となった場合に、給電を全て停止させる。

本システムに電池切れ防止システムを付設してもよい。これは、施設側電力回路に所定時間以上に亘り接続されていないとき、リモートセンサ向け充電器、除熱ファン、コンピュータ等、電池可動式のオンボードデバイスに対する給電を自動停止させる。無論、非使用時には、施設側電力回路に接続しておいた方がよい。

紫外線輻射器に設ける車輪のうち２個は、例えば押下して所定位置にロックすると車輪にロックがかかり回らなくなる押下式ブレーキ付車輪にするとよい。他の２個は回動回転自在のものでよい。ショッピングカートの後輪と同様、当該他の２個の車輪は、回動回転自在な状態でその位置から動けなくなる。

以上、例示的な実施形態に関し説明してきたが、これは、いわゆる当業者が本発明の主題を実施及び使用に供せるようにするためである。いわゆる当業者にとり自明な通り、上掲の実施形態には様々な変形を施すことができる。本願記載の原理を他の構成に適用することは、技術革新的着想抜きで行うことができる。

Claims (22)

1. 消毒対象の部屋又はエリア内消毒に使用される固定型又は移動型の装置であって、
   紫外線輻射器と、
   前記紫外線輻射器を制御するコンピュータと、
   前記部屋又はエリア内の複数個所において紫外線を検知し通信によりその結果を前記コンピュータに報告する複数個の紫外線センサと、
   前記部屋又はエリアに隣接するドアに付設され、前記ドアが開閉いずれの状態かを検出し通信によりその結果を前記コンピュータに報告するドアセンサと、
   前記コンピュータと通信することで、消毒手順を開始させる操作及び停止させる操作、並びに前記消毒手順を一時停止させる操作及び再開させる操作が可能なヒューマンマシンインタフェース（ＨＭＩ）と、
   を備える装置。
2. 請求項１記載の装置であって、
   前記ドアセンサは、更に、可動作状態検出機構を有し、
   前記可動作状態検出機構は、前記ドアが閉じており且つ前記可動作状態検出機構で可動作状態が検出されている場合以外において、前記紫外線輻射器の稼働を中止させる、
   ことを特徴とする装置。
3. 請求項１記載の装置であって、
   前記ドアセンサ及び前記複数個の紫外線センサは、ローカルエリア無線通信により前記コンピュータと通信する、
   ことを特徴とする装置。
4. 請求項３記載の装置であって、
   前記ローカルエリア無線通信において、前記コンピュータが前記ドアセンサ及び前記複数個の紫外線センサに対してポーリングを行う、
   ことを特徴とする装置。
5. 請求項３記載の装置であって、
   前記ローカルエリア無線通信において、衝突が生じないよう前記ドアセンサ及び前記紫外線センサを指定しつつ任意タイミングで前記センサから前記コンピュータへの伝送を行わせる、
   ことを特徴とする装置。
6. 請求項３記載の装置であって、
   前記ローカルエリア無線通信を行うための無線アクセスポイントが組み込まれる、
   ことを特徴とする装置。
7. 請求項１記載の装置であって、
   前記コンピュータと前記ドアセンサ間の送信周期が、前記コンピュータと前記紫外線センサ間の送信周期より短い、
   ことを特徴とする装置。
8. 請求項１記載の装置であって、
   前記複数個の紫外線センサは、電池駆動式紫外線センサを含む、
   ことを特徴とする装置。
9. 請求項８記載の装置であって、
   前記紫外線輻射器は、前記電池駆動式紫外線センサの充電用コネクタを少なくとも１個有する、
   ことを特徴とする装置。
10. 請求項１記載の装置であって、
    前記複数個の紫外線センサは、余弦補正紫外線センサを含む、
    ことを特徴とする装置。
11. 請求項１記載の装置であって、
    前記ヒューマンマシンインタフェースは、ローカルエリア無線通信により前記コンピュータと通信する、
    ことを特徴とする装置。
12. 請求項１記載の装置であって、
    前記ヒューマンマシンインタフェースは、無線電話網通信により前記コンピュータと通信する、
    ことを特徴とする装置。
13. 請求項１記載の装置であって、
    更に、追加的に紫外線を輻射する少なくとも１個の無人操縦輻射器を備える、
    ことを特徴とする装置。
14. 請求項１記載の装置であって、
    更に、インターネットアクセス用の無線ネットワークアダプタを備える、
    ことを特徴とする装置。
15. 請求項１記載の装置であって、
    更に、加湿器、オゾン発生器又は気化過酸化水素発生器を備える、
    ことを特徴とする装置。
16. 請求項１記載の装置であって、
    前記紫外線輻射器は、複数個の紫外線ランプを有する、
    ことを特徴とする装置。
17. コンピュータに、
    ユーザから認証データを受領するステップと、
    消毒対象に指定された部屋又はエリア、所望の紫外線照射量、並びに少なくとも１個のドアセンサ及び少なくとも１個の紫外線センサを含む前記部屋又はエリアの消毒に使用されるべき周辺装置群、を示す消毒ジョブパラメタ群を認証済ユーザから受領するステップと、
    前記部屋又はエリアに隣接するドアに付設されたドアセンサからドア閉信号を受領するステップと、
    前記ドアセンサから可動作信号を受領するステップと、
    前記認証済ユーザから開始指令を受領するステップと、
    前記ドア閉信号及び前記可動作信号を前記ドアセンサから受領し、且つ、前記開始指令を前記認証済ユーザから受領した後、前記部屋又はエリア内にある紫外線輻射器に紫外線輻射を開始させるステップと、
    前記紫外線センサで検出される紫外線の強度及び累積照射量を監視するステップと、
    全紫外線センサによる紫外線検出量が前記所望の紫外線照射量に達したときに前記紫外線輻射器による紫外線輻射を停止させるステップと、
    前記認証済ユーザに最終状態を通知するステップと、
    を実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体であって、前記プログラムは、更に、
    前記ドアセンサから前記ドアが開いていることが通知されたとき、又は前記ドアセンサからの通信に支障が生じたときに前記紫外線輻射器による紫外線輻射を停止させるステップと、
    前記紫外線センサからの通信に支障が生じたときに前記紫外線輻射器による紫外線輻射を停止させるステップと、
    前記ドアセンサ上の非常停止スイッチが作動したときに前記紫外線輻射器による紫外線輻射を停止させるステップと、
    を含むことを特徴としたコンピュータ読取可能な記録媒体。
18. 請求項１７記載のコンピュータ読取可能な記録媒体であって、
    前記プログラムは、更に、
    前記認証済ユーザから停止指令を受領するステップ、
    を有することを特徴とするコンピュータ読取可能な記録媒体。
19. 請求項１７記載のコンピュータ読取可能な記録媒体であって、
    前記プログラムは、更に、
    前記認証済ユーザから一時停止指令を受領するステップと、
    前記認証済ユーザから再開指令を受領するステップ、
    を有することを特徴とするコンピュータ読取可能な記録媒体。
20. 請求項１９記載のコンピュータ読取可能な記録媒体であって、
    前記プログラムは、更に、
    システム動作及びプロトコルの解析を行えるよう前記一時停止指令及び前記再開指令を記録するステップ、
    を有することを特徴とするコンピュータ読取可能な記録媒体。
21. 請求項１７記載のコンピュータ読取可能な記録媒体であって、
    前記プログラムは、更に、
    前記センサそれぞれの電池充電状態を調べるステップと、
    いずれかのセンサで電池充電状態が所定水準を下回ったときに前記ユーザに通知するステップ、
    を有することを特徴とするコンピュータ読取可能な記録媒体。
22. 請求項１７記載のコンピュータ読取可能な記録媒体であって、
    前記プログラムは、更に、
    ジョブ報告、リモートシステム構成設定、データバックアップ、診断又はリモート動作のためリモートコンピュータと通信するステップ、
    を有することを特徴とするコンピュータ読取可能な記録媒体。

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