JP2023547783A - 物理的消毒を伴うアクセス制御のための装置 - Google Patents

物理的消毒を伴うアクセス制御のための装置 Download PDF

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Abstract

本発明は、アクセス制御のための装置(1)に関する。装置(1)は、通行方向(A)に沿った照射空間(2)を区切るための第1の物理的障壁(1)を備える。装置は、照射空間(2)内の生体(3)に200~230nmの波長範囲の光放射、特に、好ましくは207~222nmの波長範囲にピークを有する光放射を施すための照射装置(10)をさらに備える。本発明はまた、アクセス制御のための方法および前記装置の使用に関する。【選択図】 図1a

Description

発明の分野
本発明は、全て独立請求項の前文による、統合された物理的消毒剤を伴うアクセス制御のための装置、およびアクセス制御のための対応する方法に関する。
通常の制御に加えて、さらなる衛生上の安全レベルがもたらされる、民間または公共の建物または敷地における規制されたアクセス制御が必要とされている。例えば、アシステッドリビングおよび介護施設などの特に慎重に扱うべき建物または敷地は、標準のアクセス制御に加えて、またはこれの代替として、進入する人が手または他の身体部分のある一定の消毒を実行していることを保証する必要があり得る。
パンデミックの警戒が高まっているとき、消毒剤を入れたコンテナが、通常、例えばショッピングセンター、病院、または介護施設などの入口エリアに備え付けられる。これは、全ての訪問者が消毒剤を忠実かつ正確に使用することを想定している。しかしながら、以前と同様に、危険な病原菌が依然として衣服、靴、または訪問者の身体の他の部分に存在し、したがって敷地内に侵入する可能性がある。
パンデミックの警戒が高まっているときには、全ての表面の本質的に完全な消毒を行うことができるように、特に慎重に扱うべきエリアに対してアクセスゲートを設計する必要もある。このような装置は、モジュール式で使用することができ、必要に応じて急遽据え付けることができることが理想である。もちろん、そのような装置は、病院内の対応する集中治療室、隔離室、または手術室内に備え付けられたものなど、消毒ゲートの不可欠な部分であり得る。
従来のシステムは、全ての人が必要な衛生上の安全対策を忠実かつ正確に実行することを保証することができない。
したがって、安全であり、かつ敷地または建物へのアクセスに対する高レベルの衛生要件を満たすアクセス制御のための装置が必要とされている。
発明の提示
したがって、本発明の目的は、既知の装置の少なくとも1つの欠点を克服するアクセス制御のための装置を提供することである。特に、対応するアクセス制御に対する消毒についての標準化された要件を保証するアクセス制御のための装置が提供されるべきである。アクセス制御のための装置は、好ましくは、他のシステムとネットワーク接続され得る。
これらの目的のうちの少なくとも1つは、独立請求項の特徴部による、アクセス制御のための装置によって達成された。
本発明の一態様は、アクセス制御装置に関する。装置は、通行方向に沿った照射空間へのアクセスを制限するための第1の物理的障壁を備える。
装置は、照射空間内の生体に光放射を照射するための少なくとも1つの照射装置をさらに備える。光放射は、200~230nmの波長範囲を有する。光放射は、207~222nmの波長範囲にピークを有することが特に好ましく、光放射のピークは約207nmまたは約222nmであることが非常に特に好ましく、ここでは「約」は±2nmの間のピーク偏差として理解されるべきである。
物理的消毒は、生体および生体によって着用されている任意の衣服ならびに/または物体の曝露によって行われる。前記波長範囲で放出されるUV-C放射線は、細菌、ウイルス、真菌、および他の可能性のある病原体の、病原体の潜在性を、例えば、これらの微生物にDNAおよびRNAの損傷を引き起こし、よって低減することによって、微小生物を無害にするのに特に適している。前記波長範囲は、より高次の生命体に対してはほとんど無害である(Yamano,NozomiらによるLong-term effects of 222nm ultraviolet radiation C sterilizing lamps on mice susceptible to ultraviolet radiation,Photochemistry and Photobiology,doi:10.1111/php.13269を参照)。
アクセス制御のための上述の装置の1つの利点は、人間に対して無害なこの放射線を公共の空間に備え付け、継続的に動作させることができることである。このようにして、例えば手を消毒する際の意識に関係なく、建物または敷地にアクセスしようとしている人に対して最小限の消毒が実行されたことを保証することができる。照射装置は、コロナウイルス科のウイルスを不活性化し、かつ207~222nmの波長範囲にピークを有し、照射空間内で0.3mJ/cm~500mJ/m、特に、2mJ/cm~50mJ/cm、非常に特に好ましくは約2mJ/cm~20mJ/cmのエネルギーを有するUV放射線を放出するように設計されることが特に好ましい。
この理論に束縛されるものではないが、言及された波長範囲は、主に皮膚表面、キューティクルに吸収され、他のUV放射線で起こり得るようなヒト細胞を透過してそこで望ましくない細胞損傷を引き起こすことに成功しない波長であるように思われる。本発明の文脈において、通行方向は、片側または両側で定義され得る。例えば、本発明による装置は、建物または敷地から退出した後にのみ適切な消毒を実行するために提供することもできる。本発明による装置は、例えば、一方向のみに通行可能であるように設計することもできる。建物または敷地からの退出は、例えば、通行方向とは反対の方向に配置され、したがって通行流を入口流から分離する第2の装置を介して行われることとなる。
特定の実施形態では、照射空間は、生体の身体の少なくとも一部が光放射によって覆われるように画定されている。例えば、照射空間は、少なくとも生体の手を捉えるように設計され得る。
特定の実施形態では、装置はモジュール構造を有し、したがって、モジュールは、身体の少なくとも一部のための照射空間を含むように設計されている。例えば、照射空間は、少なくとも生体の手を捉えるように設計され得る。個々のモジュールは、照射空間内の生体全体を捉えるために組み合わせることができるように設計され得る。これは、例えば、身体の個々の部分が適正に消毒されるために異なる線量のエネルギーを必要とする場合に好適であり得る。また、運ばれる物体が消毒を施される場合も好適であり得る。例えば、モジュールの一例は、手で運ばれる物体の収集コンテナとして機能し得る。したがって、本発明によるゲートは、手用のモジュールおよび貯蔵モジュールによって設計することもできる。したがって、手用の対応する照射空間および保管物用の対応する照射空間の両方を提供することができ、これにより特に安全な消毒が可能になる。
本発明の文脈において、生体は、例えば、建物または敷地へのアクセスを求めている人であり得る。しかしながら、農業作業において言及された装置の使用も考えられ、その場合、言及された生体は動物であり得る。したがって、動物に優しい消毒を、本発明による装置を用いて特定のゲートで実行することができる。他の機能と組み合わせて、そのようなゲートの動作は、動物がアクセス制御のための対応する装置を通過するときに動物が独立してアクセスすることができる特定のエリアが比較的低い細菌負荷に曝されることを保証する完全自動プロセスを設定することができるため、特に好適である。
特定の実施形態では、照射装置は、エキシマベースの照明手段を備える。特に好ましくは、これはKr-Br-エキシマランプまたはKr-Clランプである。エキシマランプは、多くの産業用途で使用されており、励起された二量体(例えば、Kr-Clガスなど)に基づいて作動し、理由としては、交流電流が印加され、この二量体がより高いエネルギー状態に置かれるからである。合成石英ガラスは、少なくとも1つの電極間に物理的障壁を作り出す。エキシマランプのよく知られた応用分野には、半導体製造が含まれ、ここでは172nmの範囲にピークを有する波長を使用して有機化合物を分解し、オゾンを発生させて埃粒子に対抗する。
特定の実施形態では、照明手段は、207nmのピークを有する波長、特に、本質的に207nmのピークを有する波長の光を本質的に放出するエキシマベースのランプであり、発光スペクトルは、10パーセント以上の相対出力で、200nm超および214nm未満、特に、好ましくは204nm超および210nm未満である。
代替的な特定の実施形態では、照明手段は、222nmのピークを有する波長、特に、本質的に222nmのピークを有する波長の光を本質的に放出するエキシマベースのランプを備え、発光スペクトルは、10パーセント以上の相対出力で、215nm超および229nm未満、特に、好ましくは219nm超および225nm未満である。
特定の実施形態では、本発明による装置は、複数の照射装置を有し得、各照射装置は、異なるエキシマベースの照明手段を有し得る。
二量体の対応する対に加えて、本発明によるランプは、好適なショートパスおよび/またはバンドパスフィルタを備え得る。さらなる特定の実施形態では、ショートパスフィルタは、少なくとも1つ、好ましくは2つのフィルタ層で構成された干渉フィルタを有する。
特定の実施形態では、本発明による装置は、第1のセンサを備える。第1のセンサは、特に好ましくは、光学センサである。本発明の目的のために、光学センサは、例えば、可視光または不可視光を検出するのに主に適している。そのようなセンサはまた、例えば、赤外線を検出することができる赤外線センサであり得る。
さらなる特定の実施形態では、光学センサは、さらに、光を画像に記録することができる画像センサである。
画像センサは、赤外線範囲の画像を記録するように設計されることが特に好ましい。
特に好ましい実施形態では、第1のセンサは、焦点面アレイを含む。このセンサは、光学センサを一列に配列して置かれるように設計されている。
特定の実施形態では、第1のセンサは、照射空間内の生体の熱画像を記録するように設計された赤外線センサである。
特定の実施形態では、物理的障壁は、閉鎖状態から開放状態に変換することができる。本発明の文脈では、物理的障壁は、直接的に、すなわち、例えばブロックすることによって、または、例えば命令によって間接的に、生体が通行方向に進み続けるのを防止する障壁として理解することができる。特定の実施形態では、そのような物理的障壁は、建物または敷地の入口に賢明に取り付けられ得る。物理的障壁は、例えば、ガラスドア、ツリー、門、スライドドア、またはピボットドアなどの効果的な障壁を含み得るが、しかしながらそれは、生体によって認識される、それ以上進ませないような直接認識可能な命令によっても実現することができる。例えば、赤-緑システムを有する単純な信号機は、照射空間を区切るための物理的障壁として十分であり得る。
本発明の文脈において、物理的障壁の閉鎖状態は、生体は通行方向に前進することを妨げられず、対応する命令が、生体がこの通行方向に進み続けることを妨げない状態として理解することができる。これに対応して、かつ同様に、開放状態は、生体が通行方向に進み続けることを可能にすることとなるか、または、いかなる光信号または聴覚信号も生体がそれを行うのを妨げようとしないこととなる。障壁は、例えば、所定の条件を満たすことによって、開放状態または閉鎖状態から他のそれぞれの状態に移行することができるという点で変換することができる。
特定の実施形態では、照射空間内のある特定の滞在時間が、所定の条件として提供され得る。
特定の実施形態では、本発明による装置は、物理的障壁を作動させるための制御ユニットを備える。制御ユニットは、所定の基準に基づいて物理的障壁を作動させるように設計されている。この作動には、例えば、照射空間内の生体の滞在時間、生体の体温、生体の体温の変化、200nm~230nmの波長範囲の光放射に対する生体の曝露時間、200nm~230nmの波長範囲の光放射に対する生体の曝露強度、生体の表面温度の変化、生体の医学的状態、および生体の光学的認識からなる群からの所定の基準が含まれ得る。
特定の実施形態では、第1のセンサは、生体に関するこれらの所定の基準のうちの少なくとも1つを検出、測定、または記録するように設計されている。特定の例では、第1のセンサは、照射空間内の生体の熱画像を記録するように設計された赤外線センサであり得る。所定の基準は、例えば、生体の体温、または例えば、生体の表面温度の変化であり得る。この例では、制御ユニットは、物理的障壁を作動させるように、すなわち、例えば、生体の表面温度のある特定の変化が第1のセンサによって検出されたときに物理的障壁を閉鎖状態から開放状態に移行させるように設計され得る。これにより、照射装置が生体を十分に捉え、よって、生体の表面の消毒が十分に行われたか否か、かつどの程度行われているかを判定することができる。言うまでもなく、皮膚上の表面がこの照射装置によって適正に消毒されるだけでなく、衣服上の対応する表面、および/または必要に応じて生体によって運ばれる手もしくは背中にある物体も適正に消毒される。
特定の実施形態では、生体が身体に着用する対応する保護装置もまた、照射装置によって十分に照射される。防護服の表面温度の変化は、この防護服が既に十分に照射されていることの指標として機能し得る。防護服が完全に照射されるのを妨げる防護服の折り目、またはねじれ、または陰影は、赤外線センサによる対応する検出によって識別される。この例では、聴覚または光学情報を生体に伝達することもできることとなり、これにより、対応する陰影エリアを特別に露出させることができ、それによって包括的な消毒を行うことができる。
本発明の文脈において、照射空間は、照射装置が所望の強度の光放射を照射することができる対応する画定された空間領域とみなすことができる。これに対応して、照射空間は、物理的障壁に近接して画定され得る。照射エリアは、画定された空間、すなわち物理的な区切りを有するか、または象徴的に定義された空間のいずれかとして理解することができる。したがって、特定の例示的な実施形態では、照射空間は、生体に照射装置に対して自身を正確に配置するように指示する対応するマーキングによって画定することができる。照射空間は、生体の一部にのみ照射するように設計することもできる。例えば、照射空間は、その内部に手が置かれ、その結果曝露される区画を含み得る。
特定の実施形態では、照射空間は、照射室として設計されている。物理的障壁は、照射空間を本質的に気密封止するように設計されている。例えば、閉鎖状態において照射空間を実質的に密閉方式で封止するカーテンを設けることができる。
特別な実施形態では、照射室内に過圧を発生させ、したがってそれが気密封止された状態にあるときに空気が外部から照射室に入るのを防止する通気口を設けることもできる。このようにして、例えば、生体の除染、すなわち消毒プロセスが、外部から既に再侵入した病原菌によって損なわれないことを保証することができる。消毒室は、プレキシガラス、ガラス、PVC、またはPolydur壁などの静的に安定した材料で作製され得る。しかしながら、それはまた、現場で組み立てられた可撓性材料から形成することもできる。例えば、消毒室は、消毒室を画定する適切なフィルムがその上に置かれたフレーム枠からなり得る。これに対応して、消毒室は、上述したように、適切な通気口を介して気密封止され得る。
特定の実施形態では、消毒室は、2つの物理的障壁を備えるゲートとして備え付けられている。第1の物理的障壁は、消毒室への進入のために開放される。第2の物理的障壁は、この時点で依然として閉鎖されており、通行方向に沿った照射空間を区切る。次いで、第1の物理的障壁が閉鎖される。消毒室は、気密封止されている。この目的のために、例えば、ガス交換を消毒室内で行うこともできる。このようなゲート室を換気するための適切な通気口および/または空調システムが、当業者に知られている。この時間の間またはその後、消毒室は、上述のように、照射装置によって適切な波長に曝露され得る。特定の基準が満たされた後、第2の物理的障壁が開放され得、生体は通行方向に進み続けることができる。
特定の実施形態では、本発明による装置は、照射空間に入るかつ/または照射空間から出る空気流を搬送するための換気ユニットを備える。既に述べたように、そのような換気流は、例えば、清浄空気を照射空間内に搬送するために使用することができる。あるいは、この空気流は、この特定の例では消毒室として設計された照射空間を排気するために使用することもできる。
特定の実施形態では、換気ユニットは、空気流を物理的に消毒するように設計された消毒室を備える。消毒室は、例えば、UV-Cランプが照射されたエリア内の空気流の滞留時間に応じて空気流を本質的に消毒するのに適したUV-Cランプを備え得る。そのようなUV-C消毒室は、従来技術で知られている。照射空間内の装置で使用されるUV-C放射線とは対照的に、波長範囲および約254nmのピークを有する一般的なUV-Cランプを消毒室に使用することができる。この波長範囲は、病原菌を本質的に無害にするための証明された範囲であり、換気および水処理のためのUV浄化器に使用される。
特定の実施形態では、本発明による装置は、スライドドアとして設計された物理的障壁を備える。スライドドアは、例えば、電子的に作動され、開放状態から閉鎖状態に変換され、ガイドレールまたは滑り軸受に沿って再び戻ることができる。対応するベルトまたはチェーンドライブは、スライドドアを一方の状態から他方の状態に移行させることができる。
特定の実施形態では、本発明による装置は、物理的障壁を開放状態に機械的に移行させるための緊急解除を含む。緊急解除は機械的に行うことができるため、装置のオペレーティングシステムのエラーとはほとんど無関係であり、例えば、物理的障壁が照射空間内の最大滞在時間後に解除されない場合に、該当する生体によって実行することができる。
特定の実施形態では、本発明による装置は、顔認識を目的とした人相特性の光学的検出のための第2のセンサを備える。本発明による装置は、例えば、建物内の進入制御として使用することができる。そのような建物は、例えば、顔認識が行われ、権限を有する人のみが建物に進入することができるという点で、重要なシステムに置き換わることができる。したがって、本発明による装置は、建物へのアクセスの制御を可能にするだけでなく、該当する全ての生体が所定の期間にわたって照射空間に留まることによって所定の消毒ステップを通過したことも保証する。光学式の顔認識センサが知られている。単純なカメラがセンサとして機能し得る。顔認識は、ベクトル化画像の対応するコーナーポイントをデータベースと比較する制御ユニット上で行うことができる。
特定の実施形態では、本発明による装置は、装置の前方に、通行方向に沿って生体を検出するための第3のセンサを備える。例えば、生体が本発明による装置の曝露エリア内を移動しているときを判定する、ステッププレートまたは光障壁を設けることができる。
特定の実施形態では、この第3のセンサは、照射空間内の生体を検出するように設計することもできる。したがって、制御ユニットは、生体が適切に検出されるとすぐに対応するアクセスプログラムを開始するように設計され得る。このアクセスプログラムは、建物または敷地への生体のアクセスを規制する様々な所定のプロセスを含み得る。
代替的に、かつ/または追加的に、第3のセンサは、照射空間の温度変化を検出し、したがって制御ユニットが生体の存在を検出することを可能にするために、赤外線センサによって設計され得る。
特定の実施形態において、第3のセンサは、特定の生体を検出するための手段を備える。この目的のために、センサは、特定の生体認証データを記録するように設計され得る。これには、冒頭で説明したような顔認識、または指紋および/もしくは人間の網膜などの明白な生体認証データを捉えるための対応する手段が含まれ得る。好適なセンサは、例えば、800~900nmの波長範囲で動作する赤外線レーザであり得る。ほとんどの生体認証センサは画像を作成し、これは次に対応するボクセルに変換され、データベース結果と比較される。
特定の実施形態では、本発明による装置はまた、有線または無線方式でサーバなどのコンピュータシステムと情報を交換するためのネットワーク接続を備える。
特定の実施形態では、本発明による装置の電子部品は、保護された様式で収納されている。これは、例えば、電子部品が、プロセス中に装置が大きく損傷されることなく、通行方向に通過しようとする人によって装置が操作され得ないように配置されることを意味し得る。対応するシステムは、専門家の間で知られており、当業者によってセキュリティドアの分野で見つけることができる。
特定の実施形態では、本発明による装置は、通行方向に装置を通過しようとする生体からの入力を受信するのに適した入力ユニットを備える。入力ユニットは、例えば、それに応じてコードを入力することができるタッチ感応スクリーンであり得る。そのようなシステムは、本発明による装置が、例えば、住宅またはオフィスビルなどの建物のセキュリティとして使用される場合、およびアクセスコードを所有している権限を有する人のみが本発明による装置を通過することができることが保証される場合に特に適している。
特定の実施形態では、物理的障壁は、照射空間へのアクセスを許可するとともに、照射空間から退出することを可能にするように設計されている。例えば、回転可能な物理的障壁は、1つの通行方向が常に開放されたままであるように設定することができる。そのような回転ゲートは、技術業界で知られており、物理的障壁が、照射空間における前記光放射の照射によって保証される消毒ステップにさらに組み合わされるという点で、本発明による教示によって改善することができる。
特定の実施形態では、本発明による装置は、制御ユニットを制御するための制御パネルを備える。この制御パネルは、例えば、第三者が本発明による装置を制御したい場合に必要となり得る。これは、一方では、対応する所定の基準を定義するために、または、例えば、アクセス制御のための装置が使用中に第三者によって操作される場合に当てはまり得る。例えば、空港職員は、本発明による装置を直接制御し、照射空間内の生体の対応する識別を検証し、同時に、完全な曝露を実行するために、照射空間内の任意の指示に、生体、すなわちこの場合には人が遵守することを保証することができる。
特定の実施形態では、照射装置は、放射エリアを横断することができるように移動可能に配置される。この実施形態では、例えば、レールシステムが、照射装置がレールに沿って移動することができ、したがって本質的に全ての側面から照射空間を照射するように設計され得る。この移動は、制御ユニットによって制御され、これらの所定の基準に応じて行われ得る。例えば、照射装置の速度を特定することができる。他の方法では特に到達が困難な身体の部分を捉えるために、照射における対応するポーズおよび間隔も定義することができる。この動きは、例えば、照射装置がほぼ全ての表面において前記光放射への十分な曝露を提供することを保証するように意図された特定のポーズが採用されるという点で、生体、すなわち例えば人に対するさらなる命令と組み合わせることができる。
この構造の装置はまた、省スペースでしまい込むことができ、装置は、例えば、例えば、野外病院または移動隔離ステーションまたは手術室を備え付けるときに、必要に応じて移動可能に備え付けられ得る。
特定の実施形態では、本発明による装置は、その内部に対応する照射空間を有するコンテナとして設計されている。コンテナは、少なくとも2つのコンテナ壁ならびに入口エリアおよび出口エリアに対応する照射装置を有する。この場合、出口エリアは物理的障壁の役割を果たし、生体が通行方向に前進することを妨げる。コンテナは、それに応じて電源に結合されるために、対応する接続部を備え得る。コンテナは、少なくとも一定期間にわたって現場で動作することを可能にする適切なエネルギー源が搭載されていることも考えられる。充電可能な対応するバッテリまたは蓄電池が提供され得る。バッテリは、特に好ましくは交換可能である。対応するコンテナは、エネルギーキャリアを充電し、動作のためのエネルギーを供給するために使用することができる太陽電池が搭載されていることも考えられる。
当業者にとって、言及された特徴は、相互に排他的でない限り、本発明による一実施形態において任意の組合せで実現することができることは言うまでもない。さらに、当業者は、後述する方法の特徴が、アクセス制御のための装置の本発明による実施態様で使用することができる構造的特徴を構成することもできることを理解する。
本発明による解決策は、建物または敷地などの固定設備を守ること、集中治療室または手術室などの建物内の特定のエリアおよび複合施設を守ること、ならびに例えば危機および災害管理のための、分野における柔軟かつモジュール式の使用を含む、様々な方法で使用することができる技術を提供する。
本発明の一態様は、アクセス制御のための方法に関する。本発明による方法では、アクセス制御のための装置、特に好ましくは、最初に述べたタイプのアクセス制御のための装置が提供される。
本発明による方法は、生体がアクセス制御のための装置の照射空間に入るとすぐに、アクセス制御のための装置の物理的障壁を開放状態から閉鎖状態に移行させるステップをさらに含む。あるいは、物理的障壁は、生体が照射空間に進入したときに既に閉鎖状態であり得る。
照射空間は、200~230nmの波長範囲の光放射、特に、207~222nmの波長範囲にピークを有する光放射を放出するように設計された照射装置を用いて曝露される。
特定の実施形態では、本発明による方法は、センサ、特に、光学センサによって照射空間内の少なくとも1つの生体を検出するステップを含む。
本発明による一実施形態では、方法は、特に、赤外線センサによって曝露の開始前に生体の熱画像を生成するステップと、曝露中に生体の熱画像をさらに連続的に記録するステップと、を含む。
この方法は、生体の表面全体の対応する照射が行われたことを保証する。この理論に束縛されるものではないが、UV-C範囲で言及される波長の光放射には、UV放射線に通常関連する細胞損傷のうちのいずれも引き起こさないという正の効果があるようである。これは、言及された波長範囲が主に皮膚の表面上に吸収されるという事実に起因する。これは、対応する皮膚エリアの加温をもたらし、その結果、赤外線センサによって測定可能な差は、前記放射線の照射が一定量の病原菌形成微生物および/またはウイルスを不活性化するのに十分であった程度を示すことができる。
本発明による方法の特定の実施形態では、制御ユニットは、物理的障壁の閉鎖状態から開放状態への移行を作動させる。これは、所定の基準を使用して行われる。特に好ましくは、物理的障壁は、照射空間内の生体の滞在時間、生体の体温、生体の体温の変化、200nm~230nmの波長範囲の光放射に対する生体の曝露時間、200nm~230nmの波長範囲の光放射に対する生体の曝露強度、生体の表面温度の変化、生体の医学的状態、および生体の光学的認識からなる群からの少なくとも1つの所定の基準によって制御ユニットにより作動される。
具体的には、特定の実施形態では、例えば、制御ユニットは、障壁を閉鎖状態から開放状態に変換することによって、生体の表面体温の測定された変化に基づいて物理的障壁を作動させるように設計され得る。測定された表面温度の差は、例えば、赤外線センサまたは熱画像カメラを用いて検出され得る。均一な照明、すなわち、放射線とも言われる生体の表面の曝露が、対応する波長範囲内で判定される場合、制御ユニットは、これを表面の十分な消毒の指標として評価し、したがって、生体が通行方向に装置を通過することができるように物理的障壁を制御することとなる。これに対応して、物理的障壁は、他の所定の基準に基づいて、またはそのような基準の組合せに基づいて作動され得る。指定された波長範囲の光放射は人間の目には見えないため、赤外線カメラを使用して、例えば、UV-C放射線の消毒に対する不十分な曝露を意味する「影エリア」がないことを保証することができる。
207nmまたは222nmのいずれかの波長のピークが存在する上述の波長範囲が特に好ましい。そのようなピークは、ベースにおいて1~5nmの偏差を有し得る。このようなピークを生成するための対応するエッジフィルタが知られている。別の所定の基準は、照射空間における滞在時間であり得る。照射空間における滞在時間は、好ましくは、照射空間内の照射装置の曝露エリア内で一定の割合のウイルスおよび/またはウイロイドが不活性化されるように規定されている。
特に好ましくは、そのような滞在時間は、ウイルスおよび/またはウイロイドの少なくとも90%が照射空間内の照射装置の曝露エリア内で不活性化されるように定義される。ウイルス不活化は、例えば、ウイルスがもはや感染性でない場合、すなわち、問題のウイルスがもはやそれらの標的細胞に感染することができない場合、首尾よく実行されたとみなすことができる。この理論に束縛されるものではないが、言及された波長範囲のUV放射線は、ウイルスおよび/またはウイロイドの構造要素に化学的変化を引き起こし、これによって感染力の喪失をもたらすと思われる。不活性化は、ウイルスまたはウイロイドの完全な変性および崩壊まで進行し得る。ウイルスおよび/またはウイロイドは保護層を有さないため、より高等な生物とは対照的に、真核生物にとって特に有害ではない200~230nmの波長範囲のUV-C放射線は、特定のウイルスまたはウイロイドのDNAまたはRNA構造に直接浸透し、例えば、核酸の二量体化を介して損傷をもたらし、これにより対応する病原体の複製能力を無効化する。
特定の実施形態では、制御ユニットは、滞在時間がセンサによって測定されたデータに基づいて判定されるように設計されている。この実施形態では、例えば、十分な照射が行われたかどうかを判定するために測定値が使用される。熱画像カメラの例を用いて既に上述したように、例えば、生体の表面が上述のUV-C放射線に曝露されたかどうかおよびどの程度まで曝露されたかを判定することができ、所定のパラメータを使用して、これが十分に高い程度のウイルスおよび/またはウイロイドを不活性化するのに十分であるかどうかを判定することができる。
特定の実施形態では、生体の表面温度の差が判定され、この差に基づいて、照射空間、特に照射ユニットの曝露エリアにおける生体の滞在時間が判定される。
本発明の別の態様は、200~230nmの波長範囲の光放射を放出して、アクセス制御のための装置の照射空間に作用するように設計された照射手段の使用に関する。この場合、装置は、通行方向に沿った照射空間へのアクセスを制限するための物理的障壁を備える。
本発明による方法および上述の使用により、建物、部屋、または敷地に、人の通常の制御に加えて、対応する構造において衛生状態を保証することも可能にするアクセス制御を提供することができるシステムが提供される。当業者にとって、本発明のさらなる好適な改善は、言及された例示的な実施形態の組合せ、および以下の詳細な特定の実施形態から生じる。
次に本発明は、特定の例示的な実施形態および図に基づいて以下でより詳細に説明されるが、これらに限定されない。
図面は概略であり、簡潔にするために、同等の部分には同じ参照番号が付与されている。
以下を示す。
アクセス制御のための本発明による装置の概略である。 追加のセンサを有する図1aの装置である。 アクセス制御のための本発明によるさらなる装置である。 図2aの装置の異なる視点である。 アクセス制御のための本発明による装置のさらなる実施形態である。 図3aによる装置のハウジングを通る断面である。 アクセス制御のための本発明によるさらなる装置である。 アクセス制御のための本発明によるさらなる装置である。 部分的な切り欠きを有する図の状態の、5aによる装置の図である。 アクセス制御のための本発明による装置の原理の概略である。 可動照射装置を有する本発明による装置である。
発明の実施
図1は、例えば、建物または敷地へのアクセス制御に使用され得る本発明による装置1を示している。装置1は、消毒プロセスを経ずに人が建物に進入することを防止するように、通行方向Aにおいて物理的にブロックされる。例として示す装置1は、実質的に台形の構造を有し、通行方向Aにおいて物理的障壁1の真正面に配置された照射空間2を画定する。この照射空間2は、物理的障壁1の両側に約45度の角度で配置された照射装置10.1、10.2が照射空間2に完全に光を当てるように選択される。任意選択的に、例えば、ガラス板で床を覆うことによって、さらなる照射装置を照射空間2の床内に収容することができる。同様に、通行方向Aにおいて物理的障壁1を通過することを望む人に、照射装置10.1、10.2と最適に位置合わせされるためにどのように立たなければならないかを指示し、場合によっては、照射装置10.1、10.2の方向に腕または手を広げるようにも指示するピクトグラムを任意選択的に設けることができる。本例では、物理的障壁1は、2つのスイングドア半体6.1、6.2を備える。これらは、対応するヒンジ8.1、8.2によって、図示のような閉鎖状態から開放状態に変換され得る。人が消毒プロセスを受けることなくこれが起こらない状態にしておくために、2つのスイングドア半体6.1、6.2をロックする、かつ/またはヒンジ8.1、8.2をブロックするラッチを制御する制御ユニット(図示せず)が設けられ得る。
この例に示す照射装置10.1、10.2は、各々がカバープレート13を備える複数の照明手段11.1、11.2、11.3を備える。観察方向の左側の最も外側の照明手段が例として示されており、ガラスカバーを透かして照明手段の内部を見ることが可能である。照明手段として、Kr-Brエキシマ管を設置した。これらの管は、3つずつのグループとして照射装置内に直列に設置されている。エキシマランプによって発生したそれぞれの熱を放散させるために、照射装置10.1、10.2の後側に熱交換器および/または換気要素が設けられ得る(図1aには図示されていない)。
動作中、人が照射空間2内に入った場合、照射装置10.1、10.2が200~230nmの波長のUV-C放射線を照射空間2に照射する消毒プロセスを受ける。これらの波長は、高等生体にはほとんど無害でありながら、UV-C放射線から予想される細菌、ウイルス、ウイロイド、および他の潜在的な病原体の不活性化を依然として実行すると認識されている。照射は、所定の期間にわたって行われ、制御ユニットによって制御され得る。放射線室内で0.5mJ/cm2~10mJ/cm2のエネルギーを印加することは、放射線室内のウイロイドおよびウイルスの90%超を不活性化するのに十分であることが示されている。本例では、Kr-Brガスランプである照明手段11.1,11.2,11.3は、207nmをピークとする波長を実現している。対応するピークを可能な限り狭く保つために、ショートパスおよび/またはバンドパスフィルタが照明手段内に設置されている。ここで使用されているKr-Brランプは、207nmがピークの半値幅約4nmを放出する。
そのようなランプは、建物内のアクセス制御に対する対応する衛生基準を著しく増加させるのに十分であることが示されている。
図1bに示す図1aの変形実施形態はまた、一対のセンサ21.1、21.2を有する。図示のセンサ21.1、21.2は、光学センサである。これらの光学センサは、例えば、観察方向に開いている照射空間2内への進入を検出するために使用され得る。さらに、これらの光学センサを使用して、対応する波長の適用の有効性をチェックすることができる。例えば、これらの光学センサ21.1、21.2は、赤外線カメラとして設計され得、赤外線カメラは、アクセスを望む人の高体温を予め検出することができ、また、本質的に人の表面全体が消毒放射線に曝露されたかどうかを判定することによって放射線の有効性を検証することもできる。この目的のために、対応するセンサ21.1、21.2は、制御ユニットと動作可能に接続され得、物理的障壁1、すなわちスイングドア6.1、6.2の制御に対応する影響を与え得る。センサ21.1、21.2はまた、照明手段10.1、10.2の強度をフィードバックによって制御するために、ある特定の変形形態で設計することもできる。本例では、装置1B上にフレーム12が設けられており、これは、一方では照明手段10.1、10.2を有するパネルの支持フレームとして機能し、他方では物理的障壁1の安定化としても機能する。さらに、フレーム12は、光学センサ21.1、21.2の装着ベースとして使用することもできる。フレームは、ステンレス鋼で作製され得る。
ここに示すスイングドア6.1、6.2は、視界窓を有する。これらの視界窓は、消毒プロセスを外側から観察することができるという点で追加の安全対策として機能し得る。視界窓はまた、進入しようとしている人の視覚的識別を容易にするのに役立ち得る。
有効性制御に加えて、光学センサ21.1、21.2は、人を識別するために使用することができる画像を制御ユニットに供給するように設計することもできる。図示の装置は、好ましくは、必要に応じて外部サーバまたはクラウドベースのデータベースから対応するデータを検索することを可能にするネットワーク接続(図示せず)および電力接続(図示せず)を備える。好適な光学センサ21.1、21.2は、0.5~1000μmの波長範囲の放射線を測定する熱画像カメラであり得る。例えば、サーモグラフィ画像を作成するように設計されたカメラが適している。サーモグラフィ画像は、特に好ましくは、例えば、ベクトル化および顔認識によって人を識別するために使用することもできる。本例では、(1.024×768)IR画素の検出器フィールド、0.02Kの熱分解能、および240HzのIR画像周波数を有するカメラを使用した。
任意選択的に、例えばスピーカなどの出力ユニットを設けることもでき、これは進入しようとしている人に追加の聴覚命令、例えば図1aを参照して最初に説明した消毒のための配置を与える。
図2aは、画定された照射空間2が2つの物理的障壁および照射装置10を有するパネルによって区切られた、本発明による装置1を示している。図2aに示す装置は、進入しようとしている人が通過することができる通路またはゲートのように構成されている。斜視図では、第1の制御ステーション7.1または第2の制御ステーション7.2に開閉されるように設置された2つのスイングドア6.1、6.2を有する第1の物理的障壁が示されている。この第1の物理的障壁を通過して照射空間に進入するために使用することができる入力ユニット22が、第1の制御ステーション7.1に設けられている。この入力ユニット22はまた、アクセスカードを読み取るのに適した、光学センサなどの近接場センサまたはスキャナを備え得る。操作者は、この第1の物理的障壁を克服して照射空間2にアクセスするために、コード、解除キー、またはアクセスカードのいずれかを使用することができる。ここでの照射空間2は、壁の両側に照射装置10がある例であり、観察者により近い照射装置は、内部をよりよく図示するために断面として示されている。照射空間2は、ここでは、進入しようとしている人が通過しなければならない廊下として設計されている。光学センサ21は、反対側の端部および第2の物理的障壁に取り付けられており、退出を可能にする。第2の物理的障壁はまた、第1のステーション7.3および第2のステーション7.4を備えることができ、これにより、本発明による装置を、この本質的に対称的に配置されたシステムにおいて両側から等しく動作させることが可能になる。このようにして、人は、観察面から第2の物理的障壁への通行方向に歩き、かつ再び戻り、かつプロセス中に照射空間2を通過することができる。本例では、照射空間2は、パネルの各側に、結果的に照射装置10として合計4つの照明手段11.1、11.2を備える。これら4つのパネルによって、照射空間内部の人が両側から照射されることになる。このシステムはまた、人が適切なジェスチャで照射空間を通過することを要求する聴覚または他の命令出力を備え得る。同様に、上述したように、センサ21を使用して、人の熱画像を記録し、照射の有効性の対応する検証を実行することができる。
次に、図2bは、図2aとは反対の方向の前述の通路を示している。これに対応して、第2の入力フィールド23が制御ステーション7.3に設けられており、人は適切な解除手段を用いてこれを通過することもできる。
図2a、図2bに示す本発明による装置の実施形態は、空港、ショッピングセンター、または地下鉄の入口など、人がある特定の速度で通過することが望まれるエリアを保護するのに特に適している。本発明によるモバイル装置を置く必要がある場合、これは図3aによる装置で行うことができる。図3aに示す本発明による装置1は、照明手段11、11.1、11.2、11.3、11.4の列を有するフレーム構造を備える。フレーム枠26は、フィルム25を留めるために使用されている。フィルム25は、照射空間2を画定する役割を果たし得る。本例では、第1の物理的障壁を開くことができ、したがって照射空間2に進入することができるジッパが設けられている。フィルムは、PVCプラスチック、アクリル、またはポリエステルプラスチックからなり得る。材料は、高いUV耐性を有するように選択されることが好ましい。
動作中、人はフィルム25のジッパを開き、フレーム枠26によって形成された照射空間2内に入ることとなる。次いで、人は再びジッパを閉じることとなり、それによって気密室が作成される。照明手段11Fに対して予め定められた曝露の後、人物は、再度、通行方向に照射室2から退出することとなる。
図3aによる装置1の内部構造は、図3bによりよく示されており、ここではフィルム25の一部が省略されており、対応する要素が見える。フレーム枠は、個々の照明手段の個々のフックおよびキャリアワイヤ(図示せず)を取り付ける役割を果たし得る。出口、すなわち通行方向に、カーテンまたは別のジッパを物理的障壁として設けることができる。
図4は、固定設備として設けられ得る、本発明による装置1の一実施形態を再び示している。この装置においても同様に、物理的障壁は、照射空間2に正に進入するための進入障壁と、通行方向Aに照射空間2から退出するための退出障壁と、からなる。第1の物理的障壁は、ツリー型ロックであり、これにより、一度に1人またはせいぜい2人しか照射空間2に進入できないことが保証される。第2の物理的障壁は、図1a、図1bと同様に、一対のスイングドア6.1、6.2として設計されている。第1の物理的障壁は、図2a、図2bと同様に、制御ステーション7.3、7.4を介して作動される一対のスイング障壁6.3、6.4から形成されている。物理的障壁を繋止し、通過する人々を導くために、対応するフレーム枠30が設けられ得る。照射空間はまた、天井梁32を有するフレーム枠31によって画定されている。照射空間2の上方には、人が照射空間にいるときを検出するセンサ21が存在する。図の横方向に破線で示すように、照射装置11が配置されており、この場合、側方から人を照射する。これらは、壁パネル内に組み込まれるか、またはフレーム31の隅柱として置かれ得る。
図5aおよび図5bは、アクセス制御によってさらなる隔離効果を達成することができる本発明による装置1を示している。装置1は、台座上に装着された回転ドアとして設計されており、各枠における照射空間2は、回転ドア配列のガセットを形成する。各回転ドア配列は、回転ドアリーフ6と、回転ドアリーフ6上に装着された光学センサ21と、を備え、光学センサ21は、中心軸線の周りに回転可能に配置されており、装置室32内に収容されている。個々のガセットの内側半径構造は各々、回転ドア配列全体とともに回転する照明手段11.3を備えるパネルを搭載している。照射装置10もまた各側面上に設けられ、外側半径構造の支持フレーム上に恒久的に設置されており、次に外側半径構造は、照明手段11.1、11.2を有し、使用中に照射空間に作用する。動作モードは、図5bにおいて明確に見ることができ、ここでは、内側半径構造内の回転要素に放射状に取り付けられた3つの照明手段11.3を見ることができる。
全体として、そのような装置は、実際には、回転ドアの各ガセットがそれ自体の照射空間を形成している状態の3つの照射空間2を画定する。回転ドア6の大部分はガラスで作製されているため、横方向に配置された照明手段11.1、11.2は、離れたガセットおよび照射空間にも作用する。
本発明による装置の動作モードが図6に概略的に示されている。装置1は通行方向Aを有し、これはもちろん、逆通行方向A’として反対方向に横断することもできる。このとき、この装置1を通過したい人は、例えば、制御ステーション30で識別されたことによって、または制御ステーション30で対応する解除コードを入力することによって、照射空間2に通行方向Aに進入する。次いで、照射空間内の人2は、スピーカ29による聴覚情報を受けることができ、スピーカは、消毒プロセス全体を説明し、必要に応じて特定の姿勢をとるべきかを説明する。任意選択的に、スクリーンをスピーカ29に追加することができ、スクリーンは、それに応じて特定の命令をグラフィカルに示す。通行方向のさらなる通行は、物理的障壁によってブロックされる。本例では、物理的障壁は、スライドレールに沿って両方向Cに移動され得、したがって図示のように閉鎖状態から開放状態に移行され得るスライドドア6である。物理的障壁の両側には、照射装置10および他の電気部品を備える2つのパネル42が設けられている。したがって、制御ユニット43をこれらのパネル42内に収容することもできる。次いで、光学センサ21によって照射空間内で人が検出された場合、制御ユニット43は、ある特定の消毒レベルに達する対応する曝露プログラムを実行し得る。光学センサ21は、対応するハウジング28内に収容され得、ハウジング28はまた、センサをUV放射線から保護するか、またはセンサの操作を防止する。消毒が完了した場合、物理的障壁が開き、人は通行方向Aに装置からの退出に進むことができる。
図7は、モバイル使用に特に適した、本発明による装置の特定の実施形態を説明している。この例では、物理的障壁は、2つのスイングリーフ6を有する制御ステーションからなる。物理的障壁は、予め実装され得るか、または例えば手でロック解除およびロックすることによって、手動で容易に動作され得る。消毒を保証するために、照射装置10は、通行方向Aにおける物理的障壁の前に取り付けられている。照射装置10は、フレームプロファイル51を有するフレーム50に取り付けられている。したがって、フレームプロファイル21は、照射装置10がフレーム50に沿って変位可能に装着されるように、ベルトドライブ内で移動され得るプロファイルランナ52によって横断され得る。これにより、照射装置10は、照射空間の周囲の半径構造を画定することで、照射空間を画定し得る。フレーム50は、2つの足53上に載っている。システム全体は、物理的な消毒を含むアクセス制御のための装置を急遽提供するために、特定の状況において臨時で装着され得る。
本発明による解決策は、最初に述べたタイプの装置を提供し、これは様々な方法で使用することができ、皮膚表面または物体を消毒するための安全でほぼ無害な技術を使用し、広範囲の用途においてモジュール方式で使用することができる。

Claims (26)

  1. a.通行方向(A)に沿った照射空間(2)へのアクセスを制限するための第1の物理的障壁(1)と、
    b.前記照射空間(2)内の生体(3)を200~230nmの波長範囲の光放射、特に、207~222nmの波長範囲にピークを有する光放射に曝露するための少なくとも1つの照射装置(10)と、
    を備える、アクセス制御のための装置(1)。
  2. 前記照射装置が、エキシマベースである照明手段を備え、特に、Kr-Br-エキシマまたはKr-Cl-エキシマランプを備える、請求項1に記載の装置。
  3. 第1のセンサ、特に、光学センサを備える、請求項1または2に記載の装置。
  4. 前記第1のセンサが、赤外線センサ、特に、前記照射空間内の生体の熱画像を記録するように設計された赤外線センサである、請求項3に記載の装置。
  5. 前記物理的障壁が、閉鎖状態から開放状態に変換され得る、請求項1~4のいずれか一項に記載の装置。
  6. 前記物理的障壁を作動させるための制御ユニットを備え、前記制御ユニットが、所定の基準、特に、前記照射空間内の前記生体の滞在時間、前記生体の体温、前記生体の前記体温の変化、前記生体の200nm~230nmの波長範囲の光放射に対する曝露時間、前記生体の200nm~230nmの波長範囲の光放射に対する曝露強度、前記生体の表面温度の変化、前記生体の医学的状態、および前記生体の光学的認識からなる群からの少なくとも1つの所定の基準によって作動されるように設計されている、請求項1~5のいずれか一項に記載の装置。
  7. 前記照射空間が、照射室として設計されており、前記物理的障壁が、前記照射空間を本質的に気密封止するように設計されている、請求項1~6のいずれか一項に記載の装置。
  8. 前記物理的障壁が、作動によって開放状態から気密封止状態に移行される、請求項7に記載の装置。
  9. 前記照射空間に入るおよび/または前記照射空間から出る空気流を搬送するための換気ユニットを備える、請求項1~8のいずれか一項に記載の装置。
  10. 前記換気ユニットが、前記空気流を物理的に消毒するように設計された消毒室を備える、請求項9に記載の装置。
  11. 前記物理的障壁が、少なくとも1つのスライドドアを備える、請求項1~10のいずれか一項に記載の装置。
  12. 前記物理的障壁を開放状態に機械的に移行させるための緊急解除部を備える、請求項1~11のいずれか一項に記載の装置。
  13. 顔認識を目的とした人相特性の光学的検出のための第2のセンサを備える、請求項1~12のいずれか一項に記載の装置。
  14. 前記装置の前方に、通行方向(A)に沿って生体を検出するための第3センサを備える、請求項1~13のいずれかに記載の装置。
  15. 前記物理的障壁が、前記照射空間へのアクセスを許可し、かつ前記照射空間から退出することを可能にするように設計されている、請求項1~14のいずれか一項に記載の装置。
  16. 制御ユニットを制御するための制御パネルを備える、請求項1~16のいずれか一項に記載の装置。
  17. 照射装置が、移動可能に配置されており、その結果、照射エリアが横断され得る、請求項1~16のいずれか一項に記載の装置。
  18. 前記装置が、複数の照射空間を備え、各照射空間が、生体または生体の一部を200~230nmの波長範囲の光放射、特に、207~222nmの波長範囲にピークを有する光放射に曝露するための照射装置のモジュールとして形成されている、請求項1~17のいずれか一項に記載の装置。
  19. a.通行方向における、特に、請求項1に記載のアクセス制御のための装置を提供するステップと、
    b.生体がアクセス制御のための前記装置の照射空間内にいるとすぐに、アクセス制御のための前記装置の物理的障壁を開放状態から閉鎖状態に移行させるステップと、
    c.200~230nmの波長範囲の光放射、特に、207~222nmの波長範囲にピークを有する光放射を放出するように設計された照射装置による照射空間の曝露のステップと、
    を含む、アクセス制御のための方法。
  20. センサ、特に、光学センサによって前記照射空間内の少なくとも1つの生体を検出するステップをさらに含む、請求項19に記載の方法。
  21. a.特に、赤外線センサによって、曝露開始前の前記生体の熱画像を生成するステップと、
    b.曝露中の前記生体の熱画像の連続して記録するステップと、
    をさらに含む、請求項19または20に記載の方法。
  22. 制御ユニットが、所定の基準によって、特に、前記照射空間内の前記生体の滞在時間、前記生体の体温、前記生体の前記体温の変化、200nm~230nmの波長範囲の光放射に対する前記生体の曝露時間、200nm~230nmの波長範囲の光放射に対する前記生体の曝露強度、前記生体の表面温度の変化、前記生体の医学的状態、および前記生体の光学的認識からなる群からの少なくとも1つの所定の基準によって、前記物理的障壁の閉鎖状態から開放状態への移行を作動させる、請求項19~21のいずれか一項に記載の方法。
  23. 前記照射空間内の滞在時間が、前記照射空間内の前記照射装置の曝露エリア内でウイルスおよび/またはウイロイドの90%が不活性化されるように規定されている、請求項19~22のいずれか一項に記載の方法。
  24. 滞在時間が、センサによって測定されたデータに基づいて判定される、請求項19~23のいずれか一項に記載の方法。
  25. 前記生体の表面温度の差が判定され、前記照射空間内、特に、照射ユニットの曝露エリア内の前記生体の滞在時間が、この差に基づいて判定される、請求項19~24のいずれか一項に記載の方法。
  26. アクセス制御のための装置(1)の照射空間への照射のために、200~230nmの波長範囲の光放射を放出するように設計された照射手段の使用であって、前記装置が、通行方向に沿った照射空間(2)へのアクセスを制限するための物理的障壁を備える、使用。
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