JP2019042704A - Light irradiation device and light irradiation system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、構造物に紫外光を照射する光照射装置および光照射システムに関する。 The present invention relates to a light irradiation apparatus and a light irradiation system for irradiating a structure with ultraviolet light.
従来、紫外光を照射する光照射装置が知られている。例えば、特許文献1には、乗客コンベアのステップと同期して周回移動する無端状のハンドレールを殺菌する乗客コンベアのハンドレールが記載されている。特許文献1に記載の殺菌装置は、殺菌対象であるハンドレールを周回移動させながら、光触媒粒子を含むスラリー液をハンドレールの表面に付着させ、その周回移動するハンドレールに固定された位置から紫外線を発光する紫外発光ダイオードを備えている。
BACKGROUND Conventionally, a light irradiation apparatus that irradiates ultraviolet light is known. For example,
構造物に紫外光を照射する光照射装置について以下の認識を得た。
複数の人が触れる手摺りなどについては、公衆衛生の観点から適時に殺菌されることが望ましい。例えば、高齢者などの歩行を補助するために階段や壁面等に手摺りが設けられており、このような手摺りを体力の低下した高齢者が繰り返し握ると、手摺りを介して感染が助長される懸念がある。
The following recognition was obtained about the light irradiation apparatus which irradiates an ultraviolet light to a structure.
About handrails that multiple people touch, it is desirable from the viewpoint of public health to be disinfected in a timely manner. For example, handrails are provided on stairs, wall surfaces, etc. to assist the walking of elderly people etc. When an elderly person with reduced strength repeatedly grasps such handrails, infection is promoted through the handrails. To be concerned.
このような手摺りを殺菌するために、紫外光を照射する光照射装置を使用することが考えられる。この場合、光照射装置を手摺りに沿って移動させることになり、このためには多くの手間がかかる。人材不足の場合には、殺菌を実施する頻度が低下し手摺りの衛生状態が低下することが考えられる。 In order to sterilize such handrails, it is conceivable to use a light irradiation device that emits ultraviolet light. In this case, the light irradiation device is moved along the handrail, which requires much time and effort. In the case of a shortage of human resources, it is conceivable that the frequency of implementation of sterilization decreases and the hygiene of handrails decreases.
このような課題は、手摺りに限らず、他の種類の構造物についても同様に生じうる。また、このような課題は、構造物の殺菌に限らず、例えば構造物に塗布された塗料の硬化など殺菌とは別の用途についても生じうる。
このことから、本発明者は、光照射装置には構造物に効率的に紫外光を照射する観点で改善する余地があることを認識した。
Such problems may occur not only for handrails but also for other types of structures. Moreover, such a subject may arise not only for sterilization of a structure but the application different from sterilization, such as hardening of the coating material apply | coated to the structure, for example.
From this, the inventor has recognized that the light irradiation device has room for improvement in terms of efficiently irradiating the structure with ultraviolet light.
本発明の目的は、このような課題に鑑みてなされたもので、構造物に効率的に紫外光を照射可能な光照射装置を提供することにある。 The object of the present invention is made in view of such a subject, and there is in providing a light irradiation device which can irradiate an ultraviolet light to a structure efficiently.
上記課題を解決するために、本発明のある態様の光照射装置は、構造物に載置された状態で走行しながら当該構造物に紫外光を照射する光照射装置であって、構造物上を走行するための走行部と、構造物に紫外光を照射する光源部と、走行部を制御する制御部と、を備える。 In order to solve the above problems, a light irradiation apparatus according to an aspect of the present invention is a light irradiation apparatus for irradiating the structure with ultraviolet light while traveling while being mounted on the structure, And a light source unit for irradiating the structure with ultraviolet light, and a control unit for controlling the traveling unit.
この態様によると、構造物に載置された状態で自走しながら当該構造物に紫外光を照射することができる。 According to this aspect, the structure can be irradiated with ultraviolet light while being self-propelled while being placed on the structure.
本発明の別の態様は、光照射システムである。この光照射システムは、上述の光照射装置と、バッテリを充電するための充電装置と、を備える。光照射装置は、バッテリと、当該バッテリを充電するための電力を受電する受電部と、を有する。充電装置は、受電部に電力を供給するための給電部を有する。給電部は、光照射装置の走行経路において受電部に電力を供給可能な位置に設けられる。 Another aspect of the present invention is a light irradiation system. The light irradiation system includes the above-described light irradiation device and a charging device for charging a battery. The light irradiation device includes a battery and a power receiving unit that receives power for charging the battery. The charging device has a power feeding unit for supplying power to the power receiving unit. The power feeding unit is provided at a position at which power can be supplied to the power receiving unit on the traveling route of the light emitting device.
なお、以上の構成要素の任意の組み合わせや、本発明の構成要素や表現を方法、システムなどの間で相互に置換したものもまた、本発明の態様として有効である。 It is to be noted that any combination of the above-described constituent elements, and one in which the constituent elements and expressions of the present invention are mutually replaced among methods, systems, etc. is also effective as an aspect of the present invention.
本発明によれば、構造物に効率的に紫外光を照射可能な光照射装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a light irradiation device capable of efficiently irradiating ultraviolet light to a structure.
本発明者は、光照射装置について考察し、以下のような認識を得た。
手摺りなど長尺な形状を有する構造物の衛生状態を改善するためには光照射装置による殺菌の頻度を高めることが有効である。しかし、光照射装置を手摺りに沿って移動させるとすると多くの手間がかかり、殺菌の頻度を高めることは困難である。そこで、本発明者は、構造物を光照射装置により効率的に殺菌する観点から検討し、構造物に載置された状態で走行方向に自走しながら当該構造物に紫外光を照射する構成を案出した。この場合、自走しながら紫外光を照射するから、殺菌をするための手間が大幅に減り殺菌の頻度を増やすことが可能になる。
実施の形態は、このような思索に基づいて案出されたもので、以下にその具体的な構成を説明する。
The inventor considered the light irradiation device and obtained the following recognition.
In order to improve the hygienic condition of a structure having a long shape such as handrail, it is effective to increase the frequency of sterilization by the light irradiation device. However, if the light irradiation device is moved along the handrail, it takes a lot of labor and it is difficult to increase the frequency of sterilization. Therefore, the present inventor examines the structure from the viewpoint of efficiently sterilizing the structure with a light irradiation device, and irradiates the structure with ultraviolet light while self-running in the traveling direction with the structure mounted on the structure. Was devised. In this case, since ultraviolet light is irradiated while self-running, the time for sterilization can be greatly reduced and the frequency of sterilization can be increased.
The embodiment is devised based on such thinking, and the specific configuration thereof will be described below.
以下、本発明を好適な実施の形態をもとに各図面を参照しながら説明する。実施の形態、変形例では、同一または同等の構成要素、部材には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、各図面における部材の寸法は、理解を容易にするために適宜拡大、縮小して示される。また、各図面において実施の形態を説明する上で重要ではない部材の一部は省略して表示する。
また、第1、第2などの序数を含む用語は多様な構成要素を説明するために用いられるが、この用語は一つの構成要素を他の構成要素から区別する目的でのみ用いられ、この用語によって構成要素が限定されるものではない。
Hereinafter, the present invention will be described based on preferred embodiments with reference to the drawings. In the embodiment and the modification, the same or equivalent constituent elements and members are denoted by the same reference numerals, and duplicating descriptions will be appropriately omitted. In addition, dimensions of members in each drawing are shown appropriately enlarged or reduced for easy understanding. In each drawing, a part of members which are not important in describing the embodiment is omitted and displayed.
Also, although terms including first and second ordinal numbers are used to describe various components, this term is used only to distinguish one component from another component, and this term The constituent elements are not limited by
[第1実施形態]
図1〜図5を参照して、本発明の第1実施形態に係る光照射装置100について説明する。図1は、第1実施形態に係る光照射装置100を示す斜視図である。図2は、光照射装置100を示す正面図である。図2は、後述する正面部10eを外した状態を示している。図3は、光照射装置100を示す側面図である。図3は、図2のA−A線に沿った縦断面を示している。図4は、光照射装置100を示す底面図である。図5は、光照射装置100の一例を示すブロック図である。以下、XYZ直交座標系をもとに説明する。X軸方向は水平な左右方向に対応し、Y軸方向は水平な前後方向に対応し、Z軸方向は鉛直な上下方向に対応する。Y軸方向およびZ軸方向はそれぞれX軸方向に直交する。X軸方向は左方向あるいは右方向と、Y軸方向は前方向あるいは後方向と、Z軸方向で正方向を上方向、Z軸方向で負方向を下方向と表記することがある。このような方向の表記は光照射装置100の使用姿勢を制限するものではなく、光照射装置100は任意の姿勢で使用されうる。
First Embodiment
A
第1実施形態に係る光照射装置100は、Y軸方向に伸びる構造体である手摺1上に載置された状態で、Y軸方向に自走しながら手摺1に紫外光を照射する装置である。手摺1は柱状構造物または棒状構造物であってもよい。光照射装置100を説明する前に、殺菌対象である手摺1について説明する。手摺1は、Y軸方向に伸びる手摺本体部1bと、手摺本体部1bから突出する支持体1cと、を含んでいる。手摺本体部1bのY軸方向に視た断面形状は特に限定されない。図1の例では、Y軸方向の断面形状は略矩形である。支持体1cは、手摺本体部1bから下方に伸びて、延伸端が図示しない床などに固定されている。支持体1cは、一つまたは複数の支柱であってもよい。図1の例では、支持体1cは、手摺本体部1bを支持するために適宜な間隔で複数設けられている。支持体1cの断面形状は特に限定されず、図1の例では、上面視において略矩形である。
The
光照射装置100は、筐体10と、走行部30と、光源部40と、電源部14と、受電部16と、障害物センサ22と、端部センサ24と、操作入力部26と、制御部20と、を主に含む。図示はしないが、光照射装置100には、光源部40や電源部14など大きな電流を流して使用される部分の温度上昇を緩和するために、水冷や空冷など様々な原理に基づく冷却機構が設けられてもよい。光照射装置100は、図2に示しように手摺本体部1bに跨がるように載置された状態で使用される。
The
(筐体)
筐体10は、光照射装置100の構成要素の一部または全部を収容するハウジングである。図3の例では、筐体10は、走行部30と、光源部40と、電源部14と、受電部16と、障害物センサ22と、端部センサ24と、操作入力部26と、制御部20と、を収容している。筐体10の形状は特に限定されない。この例では、筐体10は、筒状部10bと、正面部10eと、背面部10fと、を含む。筒状部10bは、構造物である手摺1を環囲する。正面部10eは、筒状部10bの正面側を覆う。背面部10fは、筒状部10bの背面側を覆う。
(Housing)
The
筒状部10bは、正面視において略矩形の輪郭を有する角筒形状を有する。筒状部10bは、平面視及び側面視における輪郭がそれぞれ略矩形である略直方体形状を有する。筒状部10bは、一対の側面部10cと、上面部10dと、底面部10gと、を有する。筒状部10bの底面部10gには、走行時に支持体1cを避けるための間隙部10hが設けられている。間隙部10hは、図4に示すように、底面視において走行方向(Y軸方向)に伸びる溝である。筐体10は、樹脂材料や金属材料など種々の材料で形成することができる。図1の例では、筐体10は、樹脂材料で形成されている。
The
(走行部)
走行部30は、構造物上を走行するための走行機構である。走行部30は、構造物上を走行可能な構成であれば、その走行原理は特に限定されない。走行部30は、例えばキャタピラを含んで構成されてもよい。この例では、走行部30は、構造物に接触する車輪を回転させることによって走行する構成を採用している。走行部30は、車輪32と、車輪32を駆動するモータ(不図示)と、減速機構(不図示)と、を含んでいる。車輪32は、構造物である手摺1に左右両側から接触する車輪32c、32dと、手摺1に上側から接触する車輪32eと、を含んでいる。
(Traveling unit)
The traveling
(車輪)
車輪32c、32dおよび車輪32eは走行方向(Y軸方向)に離間して設けられる複数(例えば2個)の車輪を含んでもよい。つまり、走行部30は、6輪の車輪を含む車輪32が前後両側および上側から手摺1に接触することによって支持されている。走行部30は、車輪32c、32d、32eを回転駆動することにより、Y軸方向に前進および後退することができる。複数の車輪それぞれを構造物の形状に応じた位置に配置することにより、多様な構造物の形状に適用することができる。車輪32の少なくとも一部は、可動な懸架機構により筐体10に対する位置が変化可能に支持されてもよい。車輪がこのように支持されることにより、構造物の形状が途中で変化する場合でも、車輪と構造物との接触を容易に確保することができる。
(Wheel)
The
(光源部)
光源部40は、構造物に照射光42を照射する照射ユニットである。照射光42は、構造物の表面を照射するように出力される。照射光42は、殺菌作用を有する単一または複数の波長の紫外光42eを含んでもよい。紫外光42eは深紫外線であってもよい。紫外光42eの波長は250nm〜350nmの範囲であってもよく、好ましくは265nm〜300nmの範囲であってもよい。この例では、紫外光42eの波長は280nmに設定されている。紫外光42eはレーザ光であってもよく、非レーザ光であってもよい。光源部40は、紫外光42eを反射して構造物に導くために、例えばアルミニウムなどの高反射材料を使用した反射部材(不図示)を含んでもよい。
(Light source section)
The
紫外光42eの光源は、特に限定されないが、例えばLED(Light Emitting Diode)であってもよい。この例では、光源部40は、紫外光42eを出力する光源としてLED44を含んでいる。光源部40は、LED44を駆動する駆動回路(不図示)を含んでいる。LED44を備えることにより、容易に光照射装置100を小型化できる。LED44は単独のLEDであってもよいが、この例では複数のLED44bを含んでいる。複数のLED44bを備えることにより、容易に照射可能範囲を拡大することができる。以下、複数のLED44bの配置について説明する。
Although the light source of the
紫外光42eは、構造物の広い範囲に届くことが望ましい。しかし、上方から照射された光は構造物の横側には届きにくく、側方から照射された光は構造物の上側には届きにくい。このため、光源部40は、異なる方向から構造物に紫外光を照射する複数の光源を含んでもよい。第1実施形態の光照射装置100では、複数のLED44bは手摺1に対して異なる方向から紫外光42eを照射するように配置されている。この例では、複数のLED44bは互いに離れて配置されており、複数のLED44bから照射される紫外光42eの一部は交差する。
It is desirable for the
人間の手は構造物の一面だけでなく左右いずれの面にも触れることが考えられる。このため、光源部40は、構造物を挟む位置から紫外光を照射する複数の光源を含んでもよい。第1実施形態の光照射装置100では、複数のLED44bは、手摺1を挟む位置から紫外光42eを照射するように配置されている。例えば、複数のLED44bは、手摺1を左右に挟む位置から紫外光42eを照射するLEDを含んでいる。
It is conceivable that human hands touch not only one side of the structure but also left and right sides. For this reason, the
構造物の上下いずれの面も殺菌されることが望ましい。このため、光源部40は、構造物より上側の位置から紫外光を照射する光源と、構造物より下側の位置から紫外光を照射する光源と、を含んでもよい。第1実施形態の光照射装置100では、複数のLED44bは、手摺1より上側の位置から紫外光42eを照射するLEDと、手摺1より下側の位置から紫外光42eを照射するLEDと、を含んでいる。
It is desirable that both the upper and lower surfaces of the structure be sterilized. Thus, the
(電源部)
電源部14は、光源部40、走行部30および制御部20の少なくとも1つに電力を供給する電力供給ユニットである。電源部14は、有線または無線によって外部から受電した電力を供給するように構成されてもよく、バッテリ14bを含んで構成されてもよい。バッテリ14bは、一次電池でも二次電池であってもよい。光照射装置100では、電源部14は、充放電可能な二次電池であるバッテリ14bと、バッテリ14bを充電する充電部14cと、を含んでいる。電源部14は、バッテリ14bに蓄えた電力を光源部40、走行部30および制御部20に供給するように構成されている。バッテリ14bを備えることにより、受電用の配線の手間が省け、光照射装置100の走行可能範囲を容易に拡大することができる。
(Power supply part)
The
(受電部)
受電部16は、外部から電力を受電する受電ユニットである。受電部16は、受電した電力によってバッテリ14bを充電するように構成されてもよい。受電部16の受電原理は、特に限定されないが、例えば連続して接続される有線によって受電してもよく、電気接点やコネクタなど一時的に接続される接点を介して受電してもよく、非接触電力伝送機構によって受電してもよい。光照射装置100では、受電部16は、非接触式電力伝送用の受電コイル16eを含んでいる。この場合、非接触式であるから経時変化の影響を受けにくい。受電コイル16eは、後述する送電コイル16fに発生した交番磁束を受けて電磁誘導の原理により起電力を生じる。受電部16は、受電コイル16eの起電力を充電部14cに供給する。充電部14cは、受電コイル16eからの起電力を整流してバッテリ14bを充電する。
(Receiver)
The
(操作入力部)
操作入力部26は、光照射装置100の操作を入力するマンマシンインターフェースである。例えば、起動スイッチ(不図示)および停止スイッチ(不図示)を含み、起動スイッチを操作することによって光照射装置100の動作を開始させ、停止スイッチを操作することによって光照射装置100の動作を停止するようにしてもよい。操作入力部26の操作結果は制御部20に出力される。
(Operation input unit)
The
(障害物センサ)
障害物センサ22は、光照射装置100の走行の障害となるものを検知する検知機構である。障害物センサ22は、障害物を検知可能なものであれば特に限定されないが、例えばレーザセンサやリミットスイッチなどを採用することができる。図3の例では、障害物センサ22は、光照射装置100の背面部10fから突出するヘッドを有するリミットスイッチである。光照射装置100がY軸方向で後ろ向きに走行しているときに、リミットスイッチのヘッドが壁部1wなどの障害物に当接すると、リミットスイッチのノーマルオープン接点がクローズに切り替わり、障害物が検知される。障害物センサ22の検知結果は制御部20に出力される。
(Obstacle sensor)
The
制御部20は、障害物センサ22が障害物を検知したら、光照射装置100の走行を停止し、または逆方向に走行するように走行部30を制御するよう構成されてもよい。この例では、制御部20は、障害物センサ22が壁部1wに当接したら光照射装置100の走行を停止するように走行部30を制御する。
When the
(端部センサ)
端部センサ24は、構造物の端部を検知する検知機構である。端部センサ24は、構造物の端部を検知可能なものであれば特に限定されないが、例えばレーザセンサなどを採用することができる。図3の例では、端部センサ24は、下向きに検知用のレーザを出力するレーザセンサである。光照射装置100がY軸方向で前向き走行しているときに、レーザセンサの検知位置が手摺本体部1bの終端である端部1eを過ぎたときに検知状態が変化し端部1eが検知される。端部センサ24の検知結果は制御部20に出力される。
(End sensor)
The
制御部20は、端部センサ24が構造物の端部を検知したら光照射装置100の走行を停止し、または逆方向に走行するように走行部30を制御するよう構成されてもよい。この例では、制御部20は、端部センサ24が手摺本体部1bの端部1eを検知したら、光照射装置100が逆方向に走行するように走行部30を制御する。
The
(制御部)
次に制御部20について説明する。図5は、光照射装置100を説明するブロック図である。図5に示す制御部20の各ブロックは、ハードウエア的には、コンピュータのCPU(Central Processing Unit)をはじめとする素子や機械装置で実現でき、ソフトウエア的にはコンピュータプログラム等によって実現されるが、ここでは、それらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックはハードウエア、ソフトウエアの組合せによっていろいろなかたちで実現できることは、本明細書に触れた当業者には理解されるところである。
(Control unit)
Next, the
制御部20は、操作結果取得部20bと、第1検知結果取得部20cと、第2検知結果取得部20dと、走行制御部20fと、光源制御部20gと、タイマ部20jと、充電制御部20kと、を含む。操作結果取得部20bは、操作入力部26から操作結果を取得する。第1検知結果取得部20cは、障害物センサ22から検知結果を取得する。第2検知結果取得部20dは、端部センサ24から検知結果を取得する。走行制御部20fは、走行部30の動作を制御する。光源制御部20gは、光源部40の動作を制御する。タイマ部20jは、時刻情報や時間情報を生成する。充電制御部20kは、電源部14の充電部14cの動作を制御する。
The
次に、第1実施形態の光照射装置100の動作の一例について説明する。図6は光照射装置100の動作の一例を説明するフローチャートである。このフローチャートは、光照射装置100により構造物である手摺1に紫外光を照射する際の処理S100を示している。図6では第1実施形態を説明する上で重要ではない処理の一部を省略して表示している。第1実施形態の処理S100は、手摺1の手摺本体部1bを走行しながら紫外光42eを照射する処理と、光照射装置100のバッテリを充電する処理とを含む。
Next, an example of the operation of the
(1)処理が開始されると、制御部20は、操作入力部26からの起動の操作結果を取得する(ステップS102)。
(2)起動操作を受入れたら、制御部20は、タイマ部20jを参照して所定の開始時刻を経過したか否かを判定する(ステップS104)。光照射装置100では、所定の開始時刻を予め設定することができる。この開始時刻は、人気の少ない夜間の時刻に設定してもよい。この開始時刻は、例えば1時間ごとのように一定の時間間隔で設定することができる。この開始時刻は、所望の殺菌頻度に対応して設定することができる。
(1) When the process is started, the
(2) When the start-up operation is received, the
(3)開始時刻を経過していない場合(ステップS104のN)、制御部20は、処理をステップS104の先頭に戻す。
(4)開始時刻を経過した場合(ステップS104のY)、制御部20は、光源部40を制御して紫外光42eの照射を開始する(ステップS106)。
(3) If the start time has not passed (N in step S104), the
(4) When the start time has passed (Y in step S104), the
(5)照射を開始したら、制御部20は、走行部30を制御して前向きに走行を開始する(ステップS108)。
(6)前向き走行を開始したら、制御部20は、端部センサ24の検知結果を参照して手摺本体部1bの端部1eを検知したか否かを判定する(ステップS110)。
(5) When the irradiation is started, the
(6) When forward traveling is started, the
(7)端部1eを検知していない場合(ステップS110のN)、制御部20は、処理をステップS108の先頭に戻し、前向き走行を継続する。この間、紫外光42eの照射は継続される。
(8)端部1eを検知した場合(ステップS110のY)、制御部20は、走行部30を制御して後ろ向きに走行を開始する(ステップS112)。
(7) When the end 1e is not detected (N in step S110), the
(8) When the end 1e is detected (Y in step S110), the
(9)後ろ向き走行を開始したら、制御部20は、障害物センサ22の検知結果を参照して障害物を検知したか否かを判定する(ステップS114)。
(10)障害物を検知していない場合(ステップS114のN)、制御部20は、処理をステップS112の先頭に戻し、後ろ向き走行を継続する。この間、紫外光42eの照射は継続される。
(9) When the backward traveling is started, the
(10) If an obstacle is not detected (N in step S114), the
(11)障害物として壁部1wを検知した場合(ステップS114のY)、制御部20は、走行および紫外光42eの照射を停止する(ステップS116)。
(12)壁部1wを検知した状態で停止したら、制御部20は、電源部14の充電部14cを制御して、バッテリ14bを充電する(ステップS118)。このステップでは、壁部1wに設けられた送電コイル16f(特に、図1を参照)に交番電流が流される。受電コイル16eは、送電コイル16fで発生した交番磁束を受けて起電力を発生し、充電部14cに供給する。充電部14cは、受電コイル16eの起電力を整流してバッテリ14bを充電する。なお、バッテリ14bを充電することは必須ではない。
(11) When the
(12) If it stops in the state which detected
バッテリ14bを充電したら、制御部20は、処理S100を終了する。なお、バッテリ14bを充電した後、処理をステップS104の先頭に戻して、次の開始時刻の到来を待つようにしてもよい。
処理S100はあくまでも一例であり、他のステップを追加したり、一部のステップを変更または削除したり、ステップの順序を入れ替えてもよい。
After charging the
The process S100 is merely an example, and other steps may be added, some steps may be changed or deleted, or the order of the steps may be changed.
次に、このように構成された光照射装置100の作用・効果を説明する。
Next, the operation and effects of the
第1実施形態の光照射装置100は、手摺1に載置された状態で自走しながら当該手摺1に紫外光42eを照射する光照射装置であって、手摺1を走行するための走行部30と、手摺1に紫外光42eを照射する光源部40と、走行部30を制御する制御部20と、を備える。この構成によれば手摺1に載置された状態で自走しながら紫外光42eを照射するから、手摺1を殺菌する手間を大幅に減らすことができる。手摺1の殺菌作業を自動化することが可能になる。
The
第1実施形態の光照射装置100では、構造物は柱状構造物または棒状構造物である。この構成によれば、光照射装置100は、柱状構造物または棒状構造物に跨がった状態で自走することができるから、これらの構造物の上面だけでなく側面にも紫外光42eを照射することができる。
In the
第1実施形態の光照射装置100では、光源部40は、異なる方向から手摺1に紫外光42eを照射する複数のLED44bを含む。この構成によれば、紫外光42eを手摺1の広い範囲に照射することが可能になる。手摺1の形状によって生じる紫外光42eの陰を減らすことができる。
In the
第1実施形態の光照射装置100では、光源部40は、手摺1を挟む位置から紫外光42eを照射する複数のLED44bを含む。この構成によれば、手摺1の上下両側や左右両側などに効率的に紫外光42eを照射することが可能になる。
In the
第1実施形態の光照射装置100では、光源部40は、手摺1より上側の位置から紫外光42eを照射するLEDと、手摺1より下側の位置から紫外光42eを照射するLEDと、を含む。この構成によれば、手摺1の上面だけでなく下面にも効率的に紫外光42eを照射することが可能になる。例えば、図1の例のように支持体1cが突出する下面側も効率的に殺菌することが可能になる。
In the
第1実施形態の光照射装置100では、筒状部10bには、走行時に手摺1の表面から突出する支持体1cを避けるための間隙部10hが設けられる。この構成によれば、手摺1が支持体1cを含む場合にも、光照射装置100は手摺1上を走行することができる。
In the
第1実施形態の光照射装置100では、制御部20は、走行の障害となるものを検知したとき、走行を停止し、または逆方向に走行するように走行部30を制御する。この構成によれば、障害物に対応して停止または反転走行するから、光照射装置100の動作を自動化することが可能になる。
In the
第1実施形態の光照射装置100では、制御部20は、手摺1の端部1eを検知したとき、走行を停止し、または逆方向に走行するように走行部30を制御する。この構成によれば、光照射装置100がオーバーランして端部から落下する可能性を低減することができる。また、端部1eに対応して反転走行することによって、光照射装置100の動作を自動化することが可能になる。
In the
[第2実施形態]
図7〜図9を参照して、本発明の第2実施形態に係る光照射装置200について説明する。第2実施形態に係る光照射装置200は、例えば、壁に沿って横向きに配置された柱状構造物101を自走しながら当該柱状構造物101に紫外光42eを照射する光照射装置である。図7は、光照射装置200の正面図である。図8は、光照射装置200の側面図である。図7、図8では、重要でない部材・要素の記載の一部を省略して示している。図9は、光照射装置200の走行動作の一例を説明する説明図である。
Second Embodiment
A
図7、図8の例において、柱状構造物101は、長手方向(Y軸方向)に伸びる本体部101bと、本体部101bから突出する支持体101cと、を含んでいる。本体部101bの長手方向に視た外周断面は円形である。支持体101cは、本体部101bから側方に伸びて、延伸端が図示しない壁などに固定されている。支持体101cは支柱であってもよい。柱状構造物101は、一例として手摺であってもよい。
In the example of FIG. 7 and FIG. 8, the
図7、図8の例において、光照射装置200は、筐体110と、走行部130と、光源部140と、制御部120と、電源部114と、を主に含む。光照射装置200は、第1実施形態と同様に受電部と、障害物センサと、端部センサと、操作入力部と、を備えてもよい。光照射装置200は、第1実施形態に係る光照射装置100に対して、筐体110の形状が異なり、他の構成はほぼ同様である。第1実施形態と重複する説明を省き、主に相違する構成について説明する。制御部120は、第1実施形態の制御部20に対応しほぼ同様の特徴を有する。電源部114は、第1実施形態の電源部14に対応しほぼ同様の特徴を有する。
In the examples of FIGS. 7 and 8, the
筐体110は、筒状部110bを含む。筒状部110bの内筒面110jは本体部101bの周囲を環囲する。筒状部110bの内筒面110jは正面視で略12角形の輪郭を有する。この構成により、筐体110は、本体部101bの外周面の周りを隙間を介して回転することができる。つまり、光照射装置200は、本体部101bの周囲を回転しながら柱状構造物101の長手方向に走行するとともに、本体部101bに紫外光42eを照射することができる。特に、光照射装置200の走行方向は、この図の例ではY軸方向であり、本体部101bの長手方向に略一致する。筐体110の筒状部110bには、走行時に支持体101cを避けるための間隙部110hが設けられている。
The
走行部130は、本体部101bを囲むように周方向に離れて配置された複数の車輪132bを含む。図7の例では、約120°間隔で3つの車輪132bからなる車輪セット132が内筒面110jに設けられている。図示はしていないが、走行方向(Y軸方向)に離れて別の車輪セット132が内筒面110jに設けられている。複数の車輪132bが本体部101bに接触した状態で回転することによって光照射装置200は、走行方向に前進・後退することができる。
The traveling
光源部140は、本体部101bを囲むように周方向に配置された複数のLED44bを含む。図7の例では、周方向に離れて16個のLED44bからなるLEDセット144が内筒面110jに設けられている。図示はしていないが、複数のLEDセット144が走行方向(Y軸方向)に離れて内筒面110jに配置されている。つまり、複数のLED44bが内筒面110jに周方向および走行方向にマトリックス状に配置されている。このように配置された複数のLED44bは、本体部101bの内筒面110jに対向する領域に概ね均一に紫外光42eを照射することができる。逆にいえば、複数のLED44bは、本体部101bの内筒面110jに対向していない非対向領域には紫外光42eを殆ど照射しない。このため、間隙部110hが走行方向に沿って直線状に設けられた構成では、本体部101bの間隙部110hに対応する領域には、紫外光42eはほとんど照射されない。
The
紫外光42eが照射されない領域は殺菌が不十分になる可能性がある。このため、図8の例では、間隙部110hは、走行方向に伸びる延伸部110k、110nと、走行方向に対して傾斜した方向に伸びる傾斜部110mと、を含んでいる。図8において、傾斜部110mは、延伸部110kの左端と延伸部110nの右端との間を接続するように筒状部110bの周方向に伸びている。延伸部110kと延伸部110nとが段違いに設けられていることにより、紫外光42eが照射されない領域を減らすことができる。
An area not irradiated with the
光源部140は、紫外光42eを反射して構造物に導くために、例えばアルミニウムなどの高反射材料を使用した反射部材(不図示)を含んでもよい。
The
延伸部110kと延伸部110nとが段違いに設けられていることにより、筒状部110bは、間隙部110hに向かって周方向に張出す張出部110p、110qを有する。張出部110p、110qの内筒面110jにもLED44bが配置されており、その部分で、本体部101bに紫外光42eを照射する。したがって、光照射装置200が右向きに走行するとき、延伸部110kに対面したことで紫外光42eが照射されなかった領域にも、張出部110qから紫外光42eが照射される。光照射装置200が左向きに走行するとき、延伸部110nに対面したことで紫外光42eが照射されなかった領域にも、張出部110pから紫外光42eが照射される。よって、紫外光42eが照射されない領域は殆ど生じない。
The
張出部を設けると、支持体101cが張出部に突き当たり、光照射装置200の走行が阻害されることが考えられる。そこで、第2実施形態の光照射装置200は、光照射装置200を本体部101bの周りに回転させることにより、支持体101cを越えて走行可能に構成されている。
If the overhanging portion is provided, it is conceivable that the
図9の(a)〜(d)を参照して、光照射装置200が支持体101cを越えて走行する動作の一例を説明する。図9において、本体部101bと支持体101cは静止しており、光照射装置200は左から右に向かって走行する。
(1)光照射装置200が、図9(a)の矢印Aに示すように右向きに移動すると、やがて支持体101cは延伸部110kに収容される。
(2)その状態で、光照射装置200が右向きに移動すると、図9(b)に示すように、支持体101cは傾斜部110mに収容され、やがて張出部110qが支持体101cに突き当たる。
(3)その状態で、図9(c)に示すように、光照射装置200が矢印Cのように回転することによって、支持体101cと張出部110qとの係合が解除され、光照射装置200は右向に移動可能になる。
(4)その状態で、図9(d)に示すように、光照射装置200が右向きに移動すると、支持体101cは延伸部110nに収容される。
(5)その状態で、光照射装置200が右向きに移動すると、光照射装置200は支持体101cを越えて右向きに走行することができる。
An example of an operation in which the
(1) When the
(2) In this state, when the
(3) In that state, as shown in FIG. 9C, the
(4) In that state, as shown in FIG. 9 (d), when the
(5) In this state, when the
光照射装置200を矢印Cのように回転させるために、光照射装置200を回転させる回転機構を備えてもよい。図8の例では、傾斜部110mは周方向に対して約10°傾斜するように設定されている。光照射装置200は、傾斜した張出部に支持体101cが当接したとき回転方向の分力が発生し、その分力によって回転するように構成されている。
In order to rotate the
図10は、第2実施形態に係る光照射装置200の間隙部110hの形状のバリエーションの一例を示す模式図である。図10の(a)〜(d)に示す形状によれば、支持体101cが張出部110qに当接するとき、張出部110qには回転方向の分力が作用する。
FIG. 10 is a schematic view showing an example of a variation of the shape of the
図10の(a)の例では、傾斜部110mは周方向に対して約20°傾斜しており、張出部110p、110qは互いに周方向に重複するように設定されている。張出部が互いに重複することにより、紫外光42eが照射されない領域を減らすことができる。図10の(b)の例では、傾斜部110mは周方向に対して約60°傾斜しており、傾斜部110mは延伸部110k、110nに曲線的に接続されている。
In the example of (a) of FIG. 10, the
図10の(c)の例では、延伸部110k、110nおよび傾斜部110mは周方向に対して約60°傾斜しており、延伸部110k、110nおよび傾斜部110mは真っ直ぐに接続されている。図10の(d)の例では、延伸部110k、110nは走行方向に伸びており、傾斜部110mは周方向に対して約70°傾斜しており、傾斜部110mは延伸部110k、110nに曲線的に接続されている。
In the example of (c) of FIG. 10, the extending
図10の(e)の例では、傾斜部110mは、略中央で接続される傾斜部110m1と、傾斜部110m2と、を含んでいる。傾斜部110m1は周方向に対して約60°傾斜しており、傾斜部110m2は周方向に対して約120°傾斜している。つまり、傾斜部110mは略中央で折り返される略V字状の形状を有している。延伸部110k、110nは走行方向に伸びており、延伸部110nは傾斜部110m1に接続され、延伸部110kは傾斜部110m2に接続されている。
In the example of (e) of FIG. 10, the
図10の(f)の例では、傾斜部110mは、略中央で接続される傾斜部110m1と、傾斜部110m2と、を含んでいる。傾斜部110m1は周方向に対して約60°傾斜しており、傾斜部110m2は周方向に対して約120°傾斜している。つまり、傾斜部110mは略中央で折り返される略V字状の形状を有している。延伸部110nは、傾斜部110m1の延長方向に伸びており、傾斜部110m1に真っ直ぐに接続されている。延伸部110kは、傾斜部110m2の延長方向に伸びており、傾斜部110m2に真っ直ぐに接続されている。このように、間隙部110hの形状は、所望の特性に応じた様々な形状から選択することができる。
In the example of (f) of FIG. 10, the
第2実施形態に係る光照射装置200は、第1実施形態に係る光照射装置100と同様の構成を備えることにより、光照射装置100と同様の作用・効果を奏する。加えて、光照射装置200は、以下の作用・効果を奏する。
The
光照射装置200では、間隙部110hは、走行方向に対して傾斜した方向に伸びる傾斜部110mを含んでいる。この構成によれば、傾斜した傾斜部110mを有することにより、回転方向の分力を受けて本体部101bの周りを回転しながら支持体101cを越えて走行することができる。また、延伸部110kと延伸部110nとが段違いに設けられていることにより、本体部101bの紫外光42eが照射されない領域を減らすことができる。
In the
[第3実施形態]
次に、第1実施形態に係る光照射装置100を用いた光照射システム300について説明する。図11は、第3実施形態に係る光照射システム300を示すブロック図である。光照射システム300は、光照射装置100と、光照射装置100のバッテリ14bを充電するための充電装置270と、を備えている。光照射装置100は、バッテリ14bと、バッテリ14bを充電するための電力を受電する受電部16と、を有している。図11の例では、受電部16は受電コイル16eを含んでいる。
Third Embodiment
Next, a
充電装置270は、受電部16に電力を供給するための給電部280を有している。図11の例では、給電部280は壁部260の表面近くに設けられており、送電コイル16fを含んでいる。給電部280は送電コイル16fから交番磁界を出力することにより、受電コイル16eに電力を給電する。給電部280は、光照射装置100の走行経路において受電部16に電力を給電可能な位置に設けられている。図11の例では、光照射装置100が壁部260に接近した状態で、受電コイル16eと送電コイル16fとが磁気的に結合される位置に、送電コイル16fが設けられている。具体的には、送電コイル16fは、受電コイル16eと対面する位置に配置されている。
The charging
壁部260には、光照射装置100の少なくとも一部を収容可能な凹部260bが形成されてもよい。光照射装置100が待機する際、光照射装置100の壁部260からの出っ張りを減らすことができる。
The
このように構成された光照射システム300は、光照射装置100の走行経路において待機しているときにバッテリ14bを充電することができる。この充電動作を自動化することが容易であり、光照射装置100を運用する手間が大幅に軽減されうる。
The
以上、本発明の各実施形態をもとに説明した。これらの実施形態は例示であり、いろいろな変形および変更が本発明の特許請求の範囲内で可能なこと、またそうした変形例および変更も本発明の特許請求の範囲にあることは当業者に理解されるところである。従って、本明細書での記述および図面は限定的ではなく例証的に扱われるべきものである。 The above has been described based on each embodiment of the present invention. These embodiments are illustrative, and it is understood by those skilled in the art that various modifications and changes are possible within the scope of the claims of the present invention, and such variations and modifications are also within the scope of the claims of the present invention. It is about to be Accordingly, the descriptions and drawings herein are to be considered as illustrative and not restrictive.
以下、変形例について説明する。変形例の図面および説明では、実施形態と同一または同等の構成要素、部材には、同一の符号を付する。実施形態と重複する説明を適宜省略し、第1実施形態と相違する構成について重点的に説明する。 Hereinafter, modified examples will be described. In the drawings and description of the modified examples, the same components or members as those of the embodiment are denoted by the same reference numerals. The description overlapping with the embodiment is appropriately omitted, and the configuration different from the first embodiment is mainly described.
(第1変形例)
第1実施形態の説明では、光照射装置100が、水平に直線状に伸びる構造物に対して使用される例について説明したが、これに限定されない。光照射装置100は、例えば斜めまたは垂直に伸びる構造物に対して使用されてもよい。光照射装置100は、例えば曲線状の構造物や屈曲を含む構造物など走行中に走行方向が変化する構造物に対して使用されてもよい。
(First modification)
In the description of the first embodiment, the example in which the
(第2変形例)
第1実施形態の説明では、光照射装置100が、構造物本体から下方に伸びる支持体を有する構造物に対して使用される例について説明したが、これに限定されない。光照射装置100は、例えば上方、側方、または斜めに伸びる支持体を有する構造物に対して使用されてもよい。光照射装置100は、実質的に支持体を有しない構造物に対して使用されてもよい。
(2nd modification)
In the description of the first embodiment, although the example in which the
(第3変形例)
第1実施形態の説明では、光照射装置100が、手摺本体部1bのY軸方向に視た断面形状が矩形である構造物に使用される例について説明したが、これに限定されない。光照射装置100は、手摺本体部の断面形状が円形、長円形、楕円形、多角形、またはこれらの組み合わせ形状などである構造物に対しても使用することができる。
(Third modification)
In the description of the first embodiment, the example in which the
(第4変形例)
第1〜第3実施形態の説明では、光照射装置が、専ら構造物に紫外光を照射する例について説明したが、これに限定されない。光照射装置は、構造物本体上を走行しながら構造物本体の表面をなぞるトレース部材を備えてもよい。トレース部材は、例えば構造物の紫外光が照射される部分に接触するように設けられてもよい。トレース部材は、例えばブラシであってもよく、この場合には、構造物本体の表面に付着する異物の一部を掃き落とすことができる。トレース部材は、例えば柔軟性を有するへらであってもよく、この場合には、構造物本体の表面に付着する異物の一部を掻き落とすことができる。
(4th modification)
In the description of the first to third embodiments, the example in which the light irradiation device irradiates the structure with the ultraviolet light has been exclusively described, but the present invention is not limited to this. The light irradiation apparatus may include a trace member that traces the surface of the structure body while traveling on the structure body. The trace member may be provided to contact, for example, a portion of the structure to be irradiated with ultraviolet light. The trace member may be, for example, a brush, and in this case, part of foreign matter adhering to the surface of the structure body can be swept away. The trace member may be, for example, a flexible spatula, in which case it is possible to scrape off some of the foreign matter adhering to the surface of the structure body.
トレース部材は、例えば液体を付着させた布やスポンジなどの多孔質部材や吸液部材であってもよく、この場合には、構造物本体の表面を拭くことや、光触媒など所望の機能を有する液体を付着させることができる。トレース部材は、構造物本体の1面に対応して設けられてもよく、構造物本体の複数の面に対応して設けられてもよい。トレース部材は、機能の異なる複数の部材を備えてもよい。このようなトレース部材を備えることにより、これらの作用と殺菌とを同時に実施することが可能であり、構造物本体の衛生状態を一層良好な状態に維持することができる。 The trace member may be, for example, a porous member such as cloth or sponge to which liquid is attached, or a liquid suction member, and in this case, it has a desired function such as wiping the surface of the structure body or photocatalyst. Liquid can be deposited. The trace member may be provided corresponding to one surface of the structure body or may be provided corresponding to a plurality of surfaces of the structure body. The trace member may comprise a plurality of members having different functions. By providing such a trace member, it is possible to carry out these actions and sterilization simultaneously, and it is possible to maintain the sanitary condition of the structure body in a better condition.
上述の各変形例は第1実施形態と同様の作用・効果を奏する。 Each of the above-described modifications has the same operation and effect as the first embodiment.
上述した各実施形態と変形例の任意の組み合わせもまた本発明の実施形態として有用である。組み合わせによって生じる新たな実施形態は、組み合わされる各実施形態および変形例それぞれの効果をあわせもつ。 Any combination of the above-described embodiments and the modifications is also useful as an embodiment of the present invention. The new embodiments resulting from the combination combine the effects of the respective embodiments and variations to be combined.
説明に使用した図面では、部材の関係を明瞭にするために一部の部材にハッチングを施しているが、当該ハッチングはこれらの部材の素材や材質を制限するものではない。 In the drawings used for the description, hatching is applied to some members in order to clarify the relationship between the members, but the hatching does not limit the material or material of these members.
1・・手摺、 10・・筐体、 10h・・間隙部、 14・・電源部、 16・・受電部、 20・・制御部、 22・・障害物センサ、 24・・端部センサ、 30・・走行部、 32・・車輪、 40・・光源部、 42・・照射光、 42e・・紫外光、 44・・LED、 44b・・LED、 100、200・・光照射装置、 ・・光照射装置、 270・・充電装置、 280・・給電部、 300・・光照射システム。 1 · · · handrail, 10 · · · housing · 10h · · · · · · · · power supply unit, 16 · · power receiving unit, 20 · · · control unit, 22 · · · obstacle sensor, 24 · · end sensor, 30 ·································································································································································· ··· Irradiation device, 270 · · · Charging device, 280 · · Power feeding unit, 300 · · Light irradiation system.
Claims (9)
前記構造物上を走行するための走行部と、
前記構造物に紫外光を照射する光源部と、
前記走行部を制御する制御部と、
を備えることを特徴とする光照射装置。 A light irradiator that irradiates ultraviolet light to a structure while traveling while being placed on the structure,
A traveling unit for traveling on the structure;
A light source unit for irradiating the structure with ultraviolet light;
A control unit that controls the traveling unit;
A light irradiation apparatus comprising:
前記筒状部には、走行時に前記構造物の表面から突出する突出部を避けるための間隙部が設けられることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の光照射装置。 And a housing including a tubular portion surrounding the structure.
The light irradiation device according to any one of claims 1 to 4, wherein the cylindrical portion is provided with a gap portion for avoiding a protruding portion which protrudes from the surface of the structure during traveling.
前記光照射装置は、バッテリと、当該バッテリを充電するための電力を受電する受電部と、を有し、
前記充電装置は、前記受電部に電力を供給するための給電部を有し、
前記給電部は、前記光照射装置の走行経路において前記受電部に電力を供給可能な位置に設けられることを特徴とする光照射システム。 A light emitting device according to any one of claims 1 to 8 and a charging device for charging a battery.
The light emitting device includes a battery and a power receiving unit that receives power for charging the battery.
The charging device has a power feeding unit for supplying power to the power receiving unit,
The light emitting system according to claim 1, wherein the power feeding unit is provided at a position where power can be supplied to the power receiving unit in a traveling route of the light emitting device.
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