JP2022047677A - 殺菌システム、殺菌装置、制御装置、制御方法および制御プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】広範囲の殺菌対象空間を容易に殺菌すること。
【解決手段】実施形態の殺菌システムは、光源部と、水平角度調整部および／または垂直角度調整部と、制御装置とを備える。前記光源部は、放射状の紫外線を照射する。前記水平角度調整部は、前記光源部を水平方向に対して回動することで、前記光源部の水平角度を調整する。前記垂直角度調整部は、前記光源部を垂直方向に対して回動することで、前記光源部の垂直角度を調整する。前記制御装置は、マーカから送信されるマーカ信号をマーカセンサにより受信し、前記水平角度調整部および／または前記垂直角度調整部の回動を制御して、前記マーカに前記光源部の光軸を向け、位置の設定要求に応じて、前記光源部の水平角度および／または垂直角度を記憶する。
【選択図】図１

Description

本発明は、殺菌システム、殺菌装置、制御装置、制御方法および制御プログラムに関する。

従来から、紫外線（紫外光）の放射を用いて、ヒト細胞を害することなくバクテリアの殺菌を行うものが提案されている（例えば、特許文献１等を参照）。

特許第６０２５７５６号公報

しかしながら、従来の殺菌装置は、特定の殺菌を行いたい物体に対して殺菌を行うものであり、部屋や工場などの広範囲の空間を殺菌することには対応してない。

一方で、ＣＯＶＩＤ－１９などのウィルスや菌などの殺菌対象物は、空間や、空間を形成する壁などに浮遊、付着している。そのため、空間内の空気の入れ替えや、消毒液散布による不活性化など、空調設備の変更が必要となったり、作業負担が大きかったりすることで実施が限られる対策を行うしかなく、より簡便に空間における環境改善を図れるようにすることが要望されていた。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、広範囲の殺菌対象空間を容易に殺菌することができる殺菌システム、殺菌装置、制御装置、制御方法および制御プログラムを提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の一態様に係る殺菌装置は、光源部と、水平角度調整部および／または垂直角度調整部と、制御装置とを備える。前記光源部は、放射状の紫外線を照射する。前記水平角度調整部は、前記光源部を水平方向に対して回動することで、前記光源部の水平角度を調整する。前記垂直角度調整部は、前記光源部を垂直方向に対して回動することで、前記光源部の垂直角度を調整する。前記制御装置は、マーカから送信されるマーカ信号をマーカセンサにより受信し、前記水平角度調整部および／または前記垂直角度調整部の回動を制御して、前記マーカに前記光源部の光軸を向け、位置の設定要求に応じて、前記光源部の水平角度および／または垂直角度を記憶する。

本発明の一態様に係る殺菌システムは、広範囲の殺菌対象空間を容易に殺菌することができる。

図１は、一実施形態に係る殺菌装置等の構成例を示すブロック図である。 図２は、複数の殺菌装置等が含まれる場合の構成例を示す図である。 図３は、殺菌装置の一例の機械的な構成例を示す斜視図である。 図４は、殺菌装置の他の例の機械的な構成例を示す斜視図である。 図５は、制御装置の制御部、端末の制御部、または、制御装置の制御部のハードウェア構成例を示す図である。 図６は、制御装置の制御部、端末の制御部、または、制御装置の制御部の機能構成例を示す図である。 図７は、マーカと、制御装置の制御部、端末の制御部、または、制御装置の制御部とによる制御例を示すフローチャートである。 図８は、マーカと、制御装置の制御部、端末の制御部、または、制御装置の制御部とによる他の制御例を示すフローチャートである。 図９は、制御装置の制御部、端末の制御部、または、制御装置の制御部による寿命計算の処理例を示すフローチャートである。 図１０は、制御装置の制御部、端末の制御部、または、制御装置の制御部によるエラー情報取得の処理例を示すフローチャートである。 図１１は、制御装置の制御部、端末の制御部、または、制御装置の制御部による寿命またはエラー情報の表示の処理例を示すフローチャートである。 図１２は、寿命またはエラー情報を表示する表示部の例を示す図である。

以下、実施形態に係る殺菌システム、殺菌装置、制御装置、制御方法および制御プログラムについて図面を参照して説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、図面における各要素の寸法の関係、各要素の比率などは、現実と異なる場合がある。図面の相互間においても、互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合がある。また、１つの実施形態や変形例に記載された内容は、原則として他の実施形態や変形例にも同様に適用される。

＜装置構成、システム構成＞
図１は、一実施形態に係る殺菌装置１等の構成例を示すブロック図である。図１において、殺菌装置１は、例えば天井を構成する天井壁１００にベース部４１が取り付けられており、光源部２１を有する本体部２と、本体部２を回動可能に支持する垂直角度調整部３および水平角度調整部４と、制御装置５とを備えている。

なお、図１におけるＸ方向は水平方向であり、殺菌装置１Ａの前後方向である。Ｙ方向は水平方向であり、殺菌装置１Ａの幅方向である。Ｚ方向は水平方向と直交する垂直方向であり、殺菌装置１Ａの上下方向である。なお、本実施形態においては、Ｚ方向が殺菌対象空間Ｓの鉛直方向と平行であるが、これに限定されるものではなく、Ｚ方向が鉛直方向に対して傾斜、あるいはＺ方向が鉛直方向と直交する方向と平行であってもよい。

制御装置５は、殺菌装置１を制御するものである。制御装置５は、光源部２１、垂直角度調整部３および水平角度調整部４を制御するものであり、ベース部４１の内部空間に収容されている。制御装置５は、通信部５１、制御部５２、光源部駆動回路５３、第１モータ駆動回路５４と、第２モータ駆動回路５５を有する。制御装置５は、電源２００から供給された電力に基づき、光源部２１による紫外線の点灯・消灯、照射強度の調整、垂直角度調整部３による光源部２１の垂直角度の調整、水平角度調整部４による光源部２１の水平角度の調整などを行う。なお、制御装置５のハードウェア構成は、一般的な制御装置のハードウェア構成と同様であり、詳細については後述する。また、電源２００は、商業電源、発電機、バッテリなどである。

通信部５１は、ユーザーが所持する端末１０との間で情報を送受信するものであり、例えば、端末１０からの操作情報を受信したり、殺菌装置１の状態、光源部２１の照射状態（例えば、点灯・消灯、照射強度）、光源部２１の姿勢状態（例えば、垂直角度および水平角度）を端末１０に送信したりするものである。通信部５１は、例えば、Ｗｉ-Ｆｉ（登録商標）やＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等の近距離無線通信を行うものである。

制御部５２は、光源部２１に対する照射制御、第１モータ３２に対する駆動制御および第２モータ４２に対する駆動制御などを行うものである。ここで、照射制御には、光源部２１の点灯・消灯制御、照射強度制御などが含まれる。

光源部駆動回路５３は、制御部５２からの光源部２１に対する照射制御信号に基づき、光源部２１に電力を供給するものである。光源部駆動回路５３は、光源部２１が紫外線の照射強度を変更できるタイプである場合、照射強度の調整も行う。また、光源部駆動回路５３は、光源部２１が照射する紫外線の波長を変更（切替）できるタイプである場合、波長の変更（切替）も行う。光源部駆動回路５３は、制御部５２および光源部２１と電気的に接続されている。なお、光源部駆動回路５３は、制御装置５が有しているがこれに限定されるものではなく、光源部２１が有していてもよい。また、光源部２１が異なる波長領域の光源が組み合わされた光源であった場合、それぞれの光源の照射強度を調整できるように調整を行う。

第１モータ駆動回路５４は、制御部５２からの第１モータ３２に対する駆動制御信号に基づき、第１モータ３２に対して駆動電力を供給することで、光源部２１を垂直方向において回動させるものである。第１モータ駆動回路５４は、制御部５２および第１モータ３２と電気的に接続されている。なお、第１モータ駆動回路５４は、制御装置５が有しているがこれに限定されるものではなく、第１モータ３２が有していてもよい。

第２モータ駆動回路５５は、制御部５２からの第２モータ４２に対する駆動制御信号に基づき、第２モータ４２に対して駆動電力を供給することで、光源部２１を水平方向において回動させるものである。第２モータ駆動回路５５は、制御部５２および第２モータ４２と電気的に接続されている。なお、第２モータ駆動回路５５は、制御装置５が有しているがこれに限定されるものではなく、第２モータ４２が有していてもよい。

端末１０は、ユーザーが操作することで殺菌装置１Ａを操作するものであるとともに、ユーザーが殺菌装置１Ａの状態を把握するものである。端末１０は、通信部１１と、制御部１２と、操作・表示部１３とを有する。なお、端末１０は、殺菌装置１Ａ用の専用端末であってもよいし、スマートフォン、タブレット、ノートパソコンなどの汎用端末であってもよい。また、端末１０のハードウェア構成は、一般的な端末のハードウェア構成と同様であり、詳細については後述する。

通信部１１は、制御装置５との間で情報を送受信するものである。通信部１１は、例えば、Ｗｉ-Ｆｉ（登録商標）やＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等の近距離無線通信を行うものである。なお、情報の送受信は無線に限られるものではなく、有線によるものであってもよい。

制御部１２は、端末１０を制御するものであり、少なくとも操作・表示部１３に対するユーザーの操作に基づいて、操作情報を通信部１１に出力するものである。制御部１２は、操作・表示部１３による表示も制御する。制御部１２は、通信部１１および操作・表示部１３と電気的に接続されている。なお、制御部１２は、自装置側の通信部１１および殺菌装置１側の通信部５１を介して接続された制御部５２の処理の一部を代行することができる。

操作・表示部１３は、端末１０における一般的な操作および表示のほかに、殺菌装置１Ａを遠隔操作する際に用いられるものである。操作・表示部１３は、図示はしないが例えば、紫外線の点灯・消灯に対応するスイッチ、照射強度に対応するスイッチ、光源部２１の垂直角度の調整に対応するスイッチ、光源部２１の水平角度の調整に対応するスイッチなどが含まれる。なお、スイッチは、通電・非通電や抵抗変化などの機械式のスイッチであっても、タッチパネルなどの電気式のスイッチであってもよい。

また、本体部２の近傍にはＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）センサ等のマーカセンサ６が設けられている。マーカセンサ６は、マーカ９から発せられる赤外線（赤外光）等によるマーカ信号を２次元画像上で検出する。制御部５２は、マーカセンサ６の検出信号（画像信号）から、マーカ９の位置を認識し、マーカ９に紫外線の照射方向を向け、殺菌のために紫外線を照射する位置や範囲の設定を行う。

マーカ９は、信号送信部９１と、紫外線センサ９２と、制御部９３と、操作・表示部９４とを備えている。紫外線センサ９２は省略される場合もある。信号送信部９１は、例えば、赤外線によるマーカ信号を送信する機能を有している。なお、マーカ信号は、パルスパターンを変えることで、マーカ９が複数ある場合に、それぞれのマーカ９から送信されるマーカ信号を識別することができるようになっている。

紫外線センサ９２は、殺菌装置１の光源部２１から照射される紫外線を検出する機能を有している。すなわち、マーカ９が殺菌装置１による紫外線の照射範囲内にあることを紫外線センサ９２により知ることができる。

制御部９３は、マーカ９を制御するものであり、信号送信部９１によるマーカ信号の送信、紫外線センサ９２による紫外線の検出の確認等の制御を行う。操作・表示部９４は、ユーザーによる操作を受け付け、ユーザーに対する状態の表示等を行う。

また、殺菌装置１の本体部２には、光源部２１による紫外線の照射方向に対して平行に可視光を照射する可視光源部７が設けられている。可視光源部７は、光源部駆動回路５３を介して制御部５２によって点灯・消灯が制御される。

また、ベース部４１等には７セグメントＬＥＤ等による表示部８が設けられており、制御部５２によって表示が制御される。表示部８による表示内容には、光源部２１の寿命や、殺菌装置１におけるエラー情報が含まれる。

図２は、複数の殺菌装置１等が含まれる場合の構成例を示す図である。図２において、例えば天井を構成する天井壁１００に複数の殺菌装置１が取り付けられている。各殺菌装置１の制御装置５は、それぞれが対等な関係で制御を行うか、いずれかがマスターとなって統括的に制御を行う。また、殺菌装置１の制御装置５とは別に、統括制御用の制御装置５００が設けられるものであってもよい。制御装置５００は、通信部５０１と、制御部５０２と、操作・表示部５０３とを備えている。

通信部５０１は、各殺菌装置１の制御装置５との間で情報を送受信するものである。通信部５０１は、例えば、Ｗｉ-Ｆｉ（登録商標）やＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等の近距離無線通信を行うものである。なお、情報の送受信は無線に限られるものではなく、有線によるものであってもよい。

制御部５０２は、制御装置５００を制御するものであり、少なくとも操作・表示部５０３に対するユーザーの操作または予め設定された情報に基づいて、操作情報を通信部５０１に出力するものである。制御部５０２は、通信部５０１および操作・表示部５０３と電気的に接続されている。

操作・表示部５０３は、制御装置５００における一般的な操作および表示のほかに、各殺菌装置１を遠隔操作する際に用いられるものである。操作・表示部５０３は、図示はしないが例えば、紫外線の点灯・消灯に対応するスイッチ、照射強度に対応するスイッチ、光源部２１の垂直角度の調整に対応するスイッチ、光源部２１の水平角度の調整に対応するスイッチ、各種自動動作の設定のためのスイッチなどが含まれる。なお、スイッチは、通電・非通電や抵抗変化などの機械式のスイッチであっても、タッチパネルなどの電気式のスイッチであってもよい。

端末１０は、各殺菌装置１の制御装置５との間、マスターに設定された制御装置５との間、または、制御装置５００との間で通信を行い、ユーザーによる各種の操作や、状態の確認に対応する。端末１０は、制御装置５００とともに、または、制御装置５００に代わって、個々の殺菌装置１を制御することができる。

図３は、殺菌装置１の一例（殺菌装置１Ａ）の機械的な構成例を示す斜視図である。殺菌装置１Ａは、図３に示されるように、紫外線ＵＶを殺菌対象空間Ｓに照射するものである。殺菌装置１Ａは、殺菌対象空間Ｓの一部を構成する壁、本実施形態では天井を構成する天井壁１００に取り付けられている。具体的には、殺菌装置１Ａは、天井壁１００から殺菌対象空間Ｓに突出した状態で天井壁１００に対して、図示しないレール等を介して取り付けられている。殺菌装置１Ａは、光源部２１が取り付けられる本体部２と、垂直角度調整部３と、水平角度調整部４と、制御装置５とを備える。

本体部２は、光源部２１が取り付けられるものである。本体部２は、略円筒形状に形成されており、軸方向のうち、殺菌対象空間Ｓ側に開口２２が形成され、殺菌対象空間Ｓと反対側が閉塞されている。本体部２は、図示しない支持軸を介して、垂直角度調整部３に対して回転自在に支持されている。

光源部２１は、放射状の紫外線ＵＶを殺菌対象空間Ｓに対して照射するものである。光源部２１は、本体部２の内部空間のうち、本体部２の軸方向において開口２２と対向した位置に取り付けられている。光源部２１は、開口２２を介して紫外線ＵＶを殺菌対象空間Ｓに照射する。ここで、光源部２１が殺菌対象空間Ｓに照射する紫外線ＵＶは、可視光線とは異なる波長の電磁波であり、本実施形態では、１９０ｎｍ～２３０ｎｍの波長の電磁波をいう。なお、１９０ｎｍ未満の紫外線は、空気、特に空気中の酸素に吸収されるため、殺菌対象空間Ｓに存在する物体、例えば人体まで到達する線量が大幅に減少してしまい、物体に対する殺菌効果が減少する。一方、２３０ｎｍを超える紫外線は、殺菌対象空間Ｓに存在する物体が人体の場合に、細胞に吸収され細胞内のＤＮＡに損傷を与える可能性がある。本実施形態における光源部２１は、例えば、２２２ｎｍにピークを有するＫｒＣｌエキシマランプを光源として有する。また、放射状の紫外線ＵＶは、光源から出射する紫外線が放射状であってもよいし、光源から出射する紫外線ＵＶは直線状であって、図示しないレンズにより実現してもよい。

また、光源部２１は、１つの波長領域の紫外線ＵＶを照射する光源に限られず、波長領域の異なる紫外線ＵＶを切り替えられるものであってもよい。また、光源部２１は、１つの波長領域の紫外線を照射する光源と、それとは異なる波長領域の紫外線を照射する光源とが組み合わされたものであってもよい。具体的には、１９０ｎｍ～２３０ｎｍの波長の紫外線を照射する光源と、２３０ｎｍを超える波長の紫外線を照射する光源とが組み合わされたものでもよい。

垂直角度調整部３は、光源部２１を垂直方向Ｚにおいて回動することで、垂直角度を調整、すなわちチルト方向Ｔを調整する。垂直角度調整部３は、アーム部３１と、第１モータ３２とを有する。アーム部３１は、本体部２を垂直方向Ｚに回動可能に支持するものである。アーム部３１は、下方向に開口するＵ字状に形成されており、開口を形成する両先端部３１ａ、３１ａにおいて、本体部２が両先端部３１ａ、３１ａの対向方向周りに回転自在に支持されている。第１モータ３２は、垂直アクチュエータであり、本体部２をアーム部３１に対して回動させるものである。第１モータ３２は、アーム部３１に取り付けられており、図示しない駆動機構を介して、支持軸周り、すなわち対向方向周りに本体部２を回動させるものである。本実施形態における光源部２１は、第１モータ３２により、下方向を０度とした場合に、例えば、±９０度の範囲で揺動させる。垂直角度調整部３は、図示しない支持軸を介して、水平角度調整部４に対して回転自在に支持されている。

水平角度調整部４は、光源部２１を水平方向（前後方向Ｘ、幅方向Ｙ）において回動することで、水平角度を調整、すなわちパン方向Ｐを調整する。水平角度調整部４は、ベース部４１と、第２モータ４２とを有する。ベース部４１は、アーム部３１を介して本体部２を水平方向に回動可能に支持するものである。ベース部４１は、天井壁１００に取り付けられており、前後方向を長手方向として立方体状に形成されており、アーム部３１の上方向側の先端部３１ｂにおいてアーム部３１が垂直方向Ｚ周りに回転自在に支持されている。第２モータ４２は、水平アクチュエータであり、アーム部３１をベース部４１に対して回動させるものである。第２モータ４２は、ベース部４１に取り付けられており、図示しない駆動機構を介して、支持軸周り、すなわち垂直方向周りにアーム部３１を回動させることで、本体部２を回動させるものである。本実施形態における光源部２１は、第２モータ４２により、水平方向のうち、任意の方向を０度とした場合に、例えば、±１８０度の範囲で揺動させる。

なお、上記の説明においては、各アクチュエータをモータとしたが、これに限定されるものではなく、液圧式シリンダ、気圧式シリンダなどであってもよい。

図４は、殺菌装置１の他の例（殺菌装置１Ｂ）の機械的な構成例を示す斜視図である。図４において、殺菌装置１Ｂは、天井壁１００に対する取り付け状態の点で、前述の殺菌装置１Ａと異なる。殺菌装置１Ｂの基本的構成は、殺菌装置１Ａの基本的構成と同一、またはほぼ同一であるので、同一符号についてはその説明を省略あるいは簡略化する。

殺菌装置１Ｂは、図４に示されるように、紫外線ＵＶを殺菌対象空間Ｓに照射するものである。殺菌装置１Ｂは、殺菌対象空間Ｓの一部を構成する天井壁１００に取り付けられている。具体的には、殺菌装置１Ａは、天井壁１００から殺菌対象空間Ｓ側と反対側に突出、すなわち天井壁１００に埋設した状態で天井壁１００に取り付けられている。天井壁１００には、開口１０１が形成されており、殺菌装置１Ｂ、特に本体部２の開口２２が開口１０１を介して、殺菌対象空間Ｓに露出して取り付けらえている。殺菌装置１Ｂは、光源部２１を取り付けられる本体部２と、垂直角度調整部３と、水平角度調整部４と、制御装置５とを備える。

本体部２は、放射状の紫外線ＵＶを殺菌対象空間Ｓに対して照射する光源部２１が取り付けられるものである。本体部２は、略円筒形状に形成されており、軸方向のうち、殺菌対象空間Ｓ側に開口２２が形成され、殺菌対象空間Ｓ側と反対側が閉塞されている。本体部２は、図示しない支持軸を介して、垂直角度調整部３に対して回転自在に支持されている。

垂直角度調整部３は、光源部２１を垂直方向Ｚにおいて回動することで、垂直角度を調整、すなわちチルト方向Ｔを調整する。垂直角度調整部３は、サブ枠部３３と、第１モータ３２とを有する。サブ枠部３３は、本体部２を垂直方向Ｚに回動可能に支持するものである。サブ枠部３３は、上下方向を軸とする円筒形状に形成され、上下方向に開口を介して外部連通する内部空間３３ａが形成されている。サブ枠部３３は、内部空間３３ａにおいて、本体部２が水平方向周りに回動自在に支持されている。つまり、サブ枠部３３は、本体部２の少なくとも一部が内部空間３３ａに収容され、かつ本体部２を垂直方向に回動可能に支持する。第１モータ３２は、サブ枠部３３に取り付けられており、図示しない駆動機構を介して、支持軸周り、すなわち対向方向周りに本体部２を回動させるものである。本実施形態における光源部２１は、第１モータ３２により、下方向を０度とした場合に、例えば、－３５度～＋４５度の範囲で揺動させる。

水平角度調整部４は、光源部２１を水平方向（前後方向Ｘ、幅方向Ｙ）において回動することで、水平角度を調整、すなわちパン方向Ｐを調整する。水平角度調整部４は、ベース枠部４３と、第２モータ４２とを有する。ベース枠部４３は、サブ枠部３３を介して本体部２を水平方向に回動可能に支持するものである。ベース枠部４３は、上下方向において開口１０１と対向して天井壁１００に取り付けられており、上下方向を軸とする円筒形状に形成され、上下方向に開口を介して外部連通する内部空間４３ａが形成されている。ベース枠部４３は、内部空間４３ａにおいて、本体部２が垂直方向周りに回動自在に支持されている。つまり、ベース枠部４３は、サブ枠部３３の少なくとも一部が内部空間４３ａに収容され、かつサブ枠部３３を垂直方向に回動可能に支持する。本実施形態における光源部２１は、第２モータ４２により、水平方向のうち、任意の方向を０度とした場合に、例えば、＋３５５度の範囲で揺動させる。

なお、上記の説明においては、各アクチュエータをモータとしたが、これに限定されるものではなく、液圧式シリンダ、気圧式シリンダなどであってもよい。

図５は、制御装置５の制御部５２、端末１０の制御部１２、または、制御装置５００の制御部５０２のハードウェア構成例を示す図である。図５において、制御部５２、１２、５０２は、一般的なコンピュータの構成を有しており、処理部（プロセッサ）Ｈ１と、記憶部（メモリ）Ｈ２と、入出力部（Ｉ／Ｏ：Input Output）Ｈ３とを備えている。記憶部Ｈ２には、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＮＶ－ＲＡＭ（Nonvolatile-RAM）、ＳＳＤ（Solid State Drive）、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）等が含まれる。

処理部Ｈ１は、記憶部Ｈ２に記憶されたプログラムに従い、記憶部Ｈ２に記憶されたデータまたは入出力部Ｈ３から入力されたデータに基づいて処理を行う。処理により得られたデータは、入出力部Ｈ３から出力される。

図６は、制御装置５の制御部５２、端末１０の制御部１２、または、制御装置５００の制御部５０２の機能構成例を示す図である。図６において、制御部５２、１２、５０２は、照射位置設定部Ｃ１と、照射位置制御部Ｃ２と、照射制御部Ｃ３と、マーカ検出部Ｃ４と、寿命・エラー情報管理部Ｃ５と、表示制御部Ｃ６とを備えている。

照射位置設定部Ｃ１は、殺菌のために紫外線を照射する位置または範囲（複数の位置等により範囲を特定）の設定を行う機能を有する。照射位置制御部Ｃ２は、設定情報に基づいて殺菌装置１の垂直角度調整部３および水平角度調整部４を制御し、紫外線を照射する位置を制御する機能を有する。照射制御部Ｃ３は、設定情報等に基づいて紫外線の点灯・消灯、強度変更（光源により強度が変更できる場合とできない場合とがある）または波長変更（人体に照射可能な波長と、人体に照射はできないが殺菌効果の高い波長との切り替えが可能）を行う機能を有する。

マーカ検出部Ｃ４は、マーカ９から送信される赤外線等によるマーカ信号をマーカセンサ６の検出信号（画像信号）から捕捉し、マーカ９に紫外線の照射方向が向く（追尾する）ように照射位置制御部Ｃ２に移動方向についての情報を与える。なお、複数のマーカ９が設けられる場合、各マーカ９のマーカ信号はパルスパターンが変えられているため、それぞれのマーカ９を識別することができる。この場合、複数のマーカ９を同時に追尾することはできないため、所定の順序で順次に追尾する。

寿命・エラー情報管理部Ｃ５は、殺菌のための紫外線を照射する光源部２１の寿命や殺菌装置１の動作中に発生したエラー情報を管理する機能を有している。表示制御部Ｃ６は、寿命・エラー情報管理部Ｃ５によって管理されている光源部２１の寿命や殺菌装置１のエラー情報を表示部８によって表示する機能を有している。

＜ユーザーによるリアルタイムでの操作＞
図１～図６において、ユーザーは、端末１０等を操作することで、殺菌装置１（１Ａ、１Ｂ）の状態、光源部２１の照射状態、光源部２１の姿勢状態を変更する。例えば、制御装置５は、ユーザーが端末１０を操作することで、光源部２１を点灯する場合に、点灯に対応する操作情報に対応する照射制御信号に基づき、光源部駆動回路５３を介して、光源部２１を点灯する。殺菌装置１は、光源部２１が点灯されることで、放射状の紫外線ＵＶが殺菌対象空間Ｓに照射され、殺菌対象空間Ｓの空気および殺菌対象空間Ｓに存在する物体を紫外線ＵＶにより殺菌する。また、制御装置５は、ユーザーが端末１０を操作することで、殺菌対象空間Ｓにおける紫外線ＵＶの照射範囲を垂直方向において変更する場合に、垂直角度の調整に対応する操作情報に対応する第１モータ３２に対する駆動制御信号に基づき、第１モータ駆動回路５４を介して、第１モータ３２を駆動し、光源部２１を垂直方向に回動させる。また、制御装置５は、ユーザーが端末１０を操作することで、殺菌対象空間Ｓにおける紫外線ＵＶの照射範囲を水平方向において変更する場合に、水平角度の調整に対応する操作情報に対応する第２モータ４２に対する駆動制御信号に基づき、第２モータ駆動回路５５を介して、第２モータ４２を駆動し、光源部２１を水平方向に回動させる。つまり、ユーザーが殺菌対象空間Ｓに存在する物体を殺菌したい場合は、光源部２１を垂直方向および水平方向に回動させることで、光源部２１の紫外線ＵＶの照射範囲を物体にまで移動させて、殺菌を行う。

以上のように、本実施形態に係る殺菌装置１（１Ａ、１Ｂ）は、光源部２１が水平方向および垂直方向に回動させることができるので、光源部２１が回動できない場合と比較して、殺菌対象空間Ｓに対する紫外線ＵＶの照射範囲を広くすることができる。したがって、広範囲の殺菌対象空間Ｓを殺菌することができるので、簡便に空間における環境改善を図ることができる。

また、光源部２１は、１９０ｎｍ～２３０ｎｍの波長の電磁波である紫外線ＵＶを照射するので、殺菌対象空間Ｓに人がいて、人に対して光源部２１から紫外線ＵＶが照射されていても、照射される紫外線が人体に対する影響が著しく低い。したがって、殺菌対象空間Ｓに人がいても、殺菌装置１による殺菌を安全に行える。

なお、上記の説明においては、ユーザーが手動操作することで殺菌装置１（１Ａ，１Ｂ）が動作するが、これに限定されるものではなく、自動操作により動作するようにしてもよい。例えば、物体の動きに反応するセンサ、例えば人感センサなどを用いて、物体の動きに連動して、紫外線ＵＶの照射範囲が変化する連動モードを有しており、所定の物体、例えば、人がいる方向に照射方向を連動させ、紫外線ＵＶを照射してもよい。また、制御部５２は、予め設定された動作、例えば殺菌対象空間Ｓを構成する床や壁の全域に紫外線ＵＶが照射される殺菌モードを有しており、所定時間、例えば、殺菌対象空間Ｓに人がいない時間帯となると、紫外線ＵＶを殺菌対象空間Ｓに照射してもよい。

＜紫外線を自動的に照射させる位置または範囲の設定＞
所望の位置や範囲（複数の位置等によって特定）に対して自動的に紫外線の照射による殺菌を行わせる場合、予め位置や範囲を設定しておく必要がある。このような位置や範囲の設定はユーザーが行う必要があることから、簡易に行えることが望まれる。

図７は、マーカ９と、制御装置５の制御部５２、端末１０の制御部１２、または、制御装置５００の制御部５０２とによる制御例を示すフローチャートである。

図７において、処理を開始すると、マーカ９側ではマーカ信号の送信を開始し（ステップＳ１１）、制御部５２等ではマーカセンサ６の信号に基づいてスキャンを行う（ステップＳ１２）。マーカセンサ６は、例えば、上下方向（Ｚ軸方向）は全範囲をカバーしているが、左右方向（Ｘ軸方向、Ｙ軸方向）は全範囲をカバーしていないため、制御部５２等は、アーム部３１の回転を行ってスキャンを行う。スキャンによりマーカセンサ６が捕捉された場合、本体部２の回転も行われ、光源部２１の光軸はマーカセンサ６を向く。

次いで、制御部５２等は、マーカ９からのマーカ信号を捕捉できたか否か判断し（ステップＳ１３）、捕捉できていないと判断した場合（ステップＳ１３のＮｏ）は信号スキャン（ステップＳ１２）から処理を繰り返す。

制御部５２等は、マーカ９からのマーカ信号を捕捉できたと判断した場合（ステップＳ１３のＹｅｓ）、操作・表示部１３、５０３等に位置の設定を行うか否かのメッセージ等を表示し、ユーザーに設定の可否を求める（ステップＳ１４）。

捕捉されている位置についてユーザーが設定を望まない等により、ユーザーから操作・表示部１３、５０３等により設定が拒否されると（ステップＳ１４のＮｏ）、制御部５２等は、ユーザーにより設定処理の終了が指示されるか否か判断する（ステップＳ１５）。制御部５２等は、ユーザーにより設定処理の終了が指示されていないと判断した場合（ステップＳ１５のＮｏ）、信号スキャン（ステップＳ１２）から処理を繰り返す。制御部５２等は、ユーザーにより設定処理の終了が指示されていると判断した場合（ステップＳ１５のＹｅｓ）、処理を終了する。

制御部５２等は、ユーザーから操作・表示部１３、５０３等により設定が許諾されると（ステップＳ１４のＹｅｓ）、現在の位置（水平角度、垂直角度）を設定（記憶）する（ステップＳ１６）。

そして、制御部５２等は、ユーザーから操作・表示部１３、５０３等により次の設定が要求されているか（次の設定が拒否されていないか）否か判断し（ステップＳ１７）、要求されている（拒否されていない）と判断した場合（ステップＳ１７のＹｅｓ）、信号スキャン（ステップＳ１２）から処理を繰り返す。

制御部５２等は、次の設定が要求されていない（拒否されている）と判断した場合（ステップＳ１７のＮｏ）、処理を終了する。マーカ９においてもマーカ信号の送信を終了し（ステップＳ１８）、処理を終了する。

＜設定における紫外線の可視化＞
制御部５２等により殺菌装置１がマーカ９を正常に捕捉し、紫外線の照射範囲がマーカ９を向いていると信じることができれば問題はないが、ユーザーによっては本当に紫外線の照射範囲がマーカ９を向いていることを確認したい場合がある。この場合、紫外線は直接には目視で確認することができないため、何らかの補助が必要になる。

本実施形態では、マーカ９に紫外線センサ９２（図１）が設けられ、マーカ９に紫外線が照射されていること（マーカ９に光源部２１の光軸が向いていること）を検出し、操作・表示部９４を介してユーザーに対してその旨を知らせることができる。

また、本体部２には、光源部２１と同じ光軸に対して可視光を発する可視光源部７（図１）が設けられているため、ユーザーは可視光の照射位置から、紫外線の照射位置を目視により直接に知ることができる。

＜複数の位置の同時設定＞
図８は、マーカ９と、制御装置５の制御部５２、端末１０の制御部１２、または、制御装置５００の制御部５０２とによる他の制御例を示すフローチャートである。図８において、処理を開始すると、マーカ９側では複数のマーカ９により複数のマーカ信号の送信を開始し（ステップＳ２１）、制御部５２等では複数のマーカセンサ６からの信号について、パルスパターンに基づいて複数のマーカ信号を区別してスキャンを行う（ステップＳ２２）。

次いで、制御部５２等は、マーカ９からのマーカ信号を捕捉できたか否か判断し（ステップＳ２３）、捕捉できていないと判断した場合（ステップＳ２３のＮｏ）は信号スキャン（ステップＳ２２）から処理を繰り返す。

制御部５２等は、マーカ９からのマーカ信号を捕捉できたと判断した場合（ステップＳ２３のＹｅｓ）、操作・表示部１３、５０３等に位置の設定を行うか否かのメッセージ等を表示し、ユーザーに設定の可否を求める（ステップＳ２４）。

捕捉されている位置についてユーザーが設定を望まない等により、ユーザーから操作・表示部１３、５０３等により設定が拒否されると（ステップＳ２４のＮｏ）、制御部５２等は、ユーザーにより設定処理の終了が指示されるか判断する（ステップＳ２５）。制御部５２等は、ユーザーにより設定処理の終了が指示されていないと判断した場合（ステップＳ２５のＮｏ）、信号スキャン（ステップＳ２２）から処理を繰り返す。制御部５２等は、ユーザーにより設定処理の終了が指示されていると判断した場合（ステップＳ２５のＹｅｓ）、処理を終了する。

制御部５２等は、ユーザーから操作・表示部１３、５０３等により設定が許諾されると（ステップＳ２４のＹｅｓ）、捕捉しているマーカ９の一つずつに光軸を合わせた上で、その際の位置（水平角度、垂直角度）を設定する（ステップＳ２６）。

そして、制御部５２等は、ユーザーから操作・表示部１３、５０３等により次の設定が要求されているか（次の設定が拒否されていないか）否か判断し（ステップＳ２７）、要求されている（拒否されていない）と判断した場合（ステップＳ２７のＹｅｓ）、信号スキャン（ステップＳ２２）から処理を繰り返す。

制御部５２等は、次の設定が要求されていない（拒否されている）と判断した場合（ステップＳ２７のＮｏ）、処理を終了する。マーカ９においてもマーカ信号の送信を終了し（ステップＳ２８）、処理を終了する。

＜設定された位置または範囲に基づく自動照射＞
所定のスケジュール（時刻、曜日、年月日）や人の有無（人感センサによる検出）等によって自動照射が開始され、設定された位置または範囲が読み出され、その位置や範囲に紫外線が照射される。設定情報には、複数の位置や範囲に共通の照射時間や、個々の位置や範囲ごとの照射時間、照射強度、波長、距離等を含むことができ、これらに従って紫外線の照射が行われる。

＜寿命およびエラー情報の表示＞
殺菌すべき位置や範囲の設定が正常に行われ、紫外線の照射が行われたとしても、光源部２１の寿命により所定の殺菌効果が期待できなかったり、殺菌装置１の故障等により正常な動作が行われなかったりする場合、施設にとっては大きな損失となる。そのため、光源部２１の寿命や殺菌装置１のエラー情報を容易に確認できるようにしている。

図９は、制御装置５の制御部５２、端末１０の制御部１２、または、制御装置５００の制御部５０２による寿命計算の処理例を示すフローチャートであり、寿命の取得の処理例である。図９において、制御部５２等は、処理を開始すると、光源部２１の点灯を検出したか否か判断し（ステップＳ３１）、検出してないと判断した場合（ステップＳ３１のＮｏ）、同判断を繰り返す。

制御部５２等は、光源部２１の点灯を検出したと判断した場合（ステップＳ３１のＹｅｓ）、寿命を計算して記憶し（ステップＳ３２）、点灯の検出の判断（ステップＳ３１）に戻る。寿命の計算は、例えば、光源部２１の総寿命（例えば、３０００時間）から点灯していた時間を減算することにより行われる。

図１０は、制御装置５の制御部５２、端末１０の制御部１２、または、制御装置５００の制御部５０２によるエラー情報取得の処理例を示すフローチャートであり、エラー情報の取得の処理例である。図１０において、制御部５２等は、処理を開始すると、殺菌装置１内でのエラー発生を検出したか否か判断し（ステップＳ４１）、検出してないと判断した場合（ステップＳ４１のＮｏ）、同判断を繰り返す。

制御部５２等は、殺菌装置１内でのエラー発生を検出したと判断した場合（ステップＳ４１のＹｅｓ）、エラー情報を記憶し（ステップＳ４２）、エラーの検出の判断（ステップＳ４１）に戻る。エラー情報は、例えば、エラーコードである。

図１１は、制御装置５の制御部５２、端末１０の制御部１２、または、制御装置５００の制御部５０２による寿命またはエラー情報の表示の処理例を示すフローチャートであり、寿命・エラー情報の表示の処理例である。図１１において、制御部５２等は、記憶されている寿命および・またはエラー情報を読み出し（ステップＳ５１）、例えば表示部８（図１）に表示する（ステップＳ５２）。

図１２は、寿命またはエラー情報を表示する表示部８の例を示す図である。図１２において、天井壁１００に固定された殺菌装置１のベース部４１の下面には８セグメントのＬＥＤ等による表示部８が設けられており、この表示部８に寿命および・またはエラー情報が表示される。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。

以上のように、実施形態に係る殺菌システムは、放射状の紫外線を照射する光源部と、光源部を水平方向に対して回動することで、光源部の水平角度を調整する水平角度調整部および／または、光源部を垂直方向に対して回動することで、光源部の垂直角度を調整する垂直角度調整部と、マーカから送信されるマーカ信号をマーカセンサにより受信し、水平角度調整部および／または垂直角度調整部の回動を制御して、マーカに光源部の光軸を向け、位置の設定要求に応じて、光源部の水平角度および／または垂直角度を記憶する制御装置とを備える。これにより、自動照射のための設定が容易となり、広範囲の殺菌対象空間を容易に殺菌することができる。

また、マーカは、マーカに光源部の光軸が向けられて紫外線が照射されていることを検出する紫外線センサを備える。これにより、紫外線が照射される位置を正確に認識することができ、照射対象の位置や範囲の設定の作業が正確に行える。

また、光源部の紫外線と平行に可視光を照射する可視光源を備える。これにより、紫外線が照射される位置を直接に目視することができ、照射対象の位置や範囲の設定の作業が正確に行える。

また、光源部の寿命および／または装置のエラー情報を表示する表示部を備える。これにより、光源部の寿命や装置のエラーによって殺菌が正常に行えない事態を回避することができる。

また、上記実施の形態により本発明が限定されるものではない。上述した各構成要素を適宜組み合わせて構成したものも本発明に含まれる。また、さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。よって、本発明のより広範な態様は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、様々な変更が可能である。

１、１Ａ、１Ｂ 殺菌装置，２１ 光源部，３ 垂直角度調整部，４ 水平角度調整部，５ 制御装置，６ マーカセンサ，７ 可視光源部，８ 表示部，９ マーカ，９２ 紫外線センサ，１０ 端末，５００ 制御装置，Ｃ１ 照射位置設定部，Ｃ２ 照射位置制御部，Ｃ３ 照射制御部，Ｃ４ マーカ検出部，Ｃ５ 寿命・エラー情報管理部，Ｃ６ 表示制御部

Claims (8)

1. 放射状の紫外線を照射する光源部と、
   前記光源部を水平方向に対して回動することで、前記光源部の水平角度を調整する水平角度調整部および／または、
   前記光源部を垂直方向に対して回動することで、前記光源部の垂直角度を調整する垂直角度調整部と、
   マーカから送信されるマーカ信号をマーカセンサにより受信し、前記水平角度調整部および／または前記垂直角度調整部の回動を制御して、前記マーカに前記光源部の光軸を向け、位置の設定要求に応じて、前記光源部の水平角度および／または垂直角度を記憶する制御装置と、
   を備える殺菌システム。
2. 前記マーカは、該マーカに前記光源部の光軸が向けられて紫外線が照射されていることを検出する紫外線センサを備える、
   請求項１に記載の殺菌システム。
3. 前記光源部の紫外線と平行に可視光を照射する可視光源を備える、
   請求項１または２に記載の殺菌システム。
4. 前記光源部の寿命および／または装置のエラー情報を表示する表示部を備える、
   請求項１～３のいずれか一つに記載の殺菌システム。
5. 放射状の紫外線を照射する光源部と、
   前記光源部を水平方向に対して回動することで、前記光源部の水平角度を調整する水平角度調整部および／または、
   前記光源部を垂直方向に対して回動することで、前記光源部の垂直角度を調整する垂直角度調整部と、
   マーカから送信されるマーカ信号をマーカセンサにより受信し、前記水平角度調整部および／または前記垂直角度調整部の回動を制御して、前記マーカに前記光源部の光軸を向け、位置の設定要求に応じて、前記光源部の水平角度および／または垂直角度を記憶する制御装置と、
   を備える殺菌装置。
6. 放射状の紫外線を照射する光源部と、
   前記光源部を水平方向に対して回動することで、前記光源部の水平角度を調整する水平角度調整部および／または、
   前記光源部を垂直方向に対して回動することで、前記光源部の垂直角度を調整する垂直角度調整部と、
   に対し、
   マーカから送信されるマーカ信号をマーカセンサにより受信し、前記水平角度調整部および／または前記垂直角度調整部の回動を制御して、前記マーカに前記光源部の光軸を向け、位置の設定要求に応じて、前記光源部の水平角度および／または垂直角度を記憶する、
   制御装置。
7. 放射状の紫外線を照射する光源部と、
   前記光源部を水平方向に対して回動することで、前記光源部の水平角度を調整する水平角度調整部および／または、
   前記光源部を垂直方向に対して回動することで、前記光源部の垂直角度を調整する垂直角度調整部と、
   に対し、
   マーカから送信されるマーカ信号をマーカセンサにより受信し、前記水平角度調整部および／または前記垂直角度調整部の回動を制御して、前記マーカに前記光源部の光軸を向け、位置の設定要求に応じて、前記光源部の水平角度および／または垂直角度を記憶する処理をコンピュータが行う、
   制御方法。
8. 放射状の紫外線を照射する光源部と、
   前記光源部を水平方向に対して回動することで、前記光源部の水平角度を調整する水平角度調整部および／または、
   前記光源部を垂直方向に対して回動することで、前記光源部の垂直角度を調整する垂直角度調整部と、
   に対し、
   マーカから送信されるマーカ信号をマーカセンサにより受信し、前記水平角度調整部および／または前記垂直角度調整部の回動を制御して、前記マーカに前記光源部の光軸を向け、位置の設定要求に応じて、前記光源部の水平角度および／または垂直角度を記憶する処理をコンピュータに実行させる、
   制御プログラム。

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