WO2022054368A1 - 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
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Definitions
- the present invention relates to a sterilization system, a sterilizer, a control device, a control method and a control program.
- the conventional sterilizer sterilizes an object for which a specific sterilization is desired, and does not support sterilizing a wide range of spaces such as rooms and factories.
- sterilized objects such as viruses and fungi such as COVID-19 are floating and adhering to the space and the walls forming the space. Therefore, there is no choice but to take measures that are limited in implementation due to the need to change the air conditioning equipment such as replacement of air in the space and inactivation by spraying disinfectant, or the heavy work load, making it easier. It was requested to be able to improve the environment in the space.
- the present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a sterilization system, a sterilizer, a control device, a control method, and a control program capable of easily sterilizing a wide range of sterilization target spaces. ..
- the sterilizer includes a light source unit, a horizontal angle adjusting unit and / or a vertical angle adjusting unit, and a control device.
- the light source unit irradiates radial ultraviolet rays.
- the horizontal angle adjusting unit adjusts the horizontal angle of the light source unit by rotating the light source unit in the horizontal direction.
- the vertical angle adjusting unit adjusts the vertical angle of the light source unit by rotating the light source unit in the vertical direction.
- the control device reads setting information including a horizontal angle and / or a vertical angle, controls the rotation of the horizontal angle adjusting unit and / or the vertical angle adjusting unit, and controls irradiation of ultraviolet rays by the light source unit.
- the sterilization system according to one aspect of the present invention can easily sterilize a wide range of sterilization target spaces.
- FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of a sterilizer or the like according to an embodiment.
- FIG. 2 is a diagram showing a configuration example when a plurality of sterilizers and the like are included.
- FIG. 3 is a perspective view showing an example of a mechanical configuration of an example of a sterilizer.
- FIG. 4 is a perspective view showing a mechanical configuration example of another example of the sterilizer.
- FIG. 5 is a diagram showing a hardware configuration example of a control unit of a control device, a control unit of a terminal, or a control unit of a control device.
- FIG. 6 is a diagram showing a functional configuration example of a control unit of a control device, a control unit of a terminal, or a control unit of a control device.
- FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of a sterilizer or the like according to an embodiment.
- FIG. 2 is a diagram showing a configuration example when a plurality of sterilizers and the like are included.
- FIG. 7 is a diagram showing an example of a data structure of setting information held in the control unit of the control device, the control unit of the terminal, or the control unit of the control device.
- FIG. 8 is a flowchart showing a control example by the control unit of the control device, the control unit of the terminal, or the control unit of the control device.
- FIG. 9 is a diagram showing another data structure example of setting information held in the control unit of the control device, the control unit of the terminal, or the control unit of the control device.
- FIG. 10 is a flowchart showing another control example by the control unit of the control device, the control unit of the terminal, or the control unit of the control device.
- FIG. 11 is a diagram showing another data structure example of setting information held in the control unit of the control device, the control unit of the terminal, or the control unit of the control device.
- FIG. 12 is a diagram showing another data structure example of setting information held in the control unit of the control device, the control unit of the terminal, or the control unit of the control device.
- FIG. 13 is a diagram showing another data structure example of setting information held in the control unit of the control device, the control unit of the terminal, or the control unit of the control device.
- FIG. 14 is a diagram showing another data structure example of setting information held in the control unit of the control device, the control unit of the terminal, or the control unit of the control device.
- FIG. 15 is a diagram showing an example of the difference in distance from the sterilizer depending on the position on the floor.
- FIG. 16 is a diagram showing another data structure example of setting information held in the control unit of the control device, the control unit of the terminal, or the control unit of the control device.
- FIG. 17 is a flowchart showing another control example by the control unit of the control device, the control unit of the terminal, or the control unit of the control device.
- FIG. 18A is a diagram showing an example in which a range is designated by a plurality of positions.
- FIG. 18B is a diagram showing an example in which a designated range is divided into a plurality of small ranges.
- FIG. 18C is a diagram (1) showing a state of irradiation of ultraviolet rays by a sterilizer for a divided small area.
- FIG. 18D is a diagram (2) showing a state of irradiation of ultraviolet rays by a sterilizer for a divided small area.
- FIG. 19 is a flowchart showing another control example by the control unit of the control device, the control unit of the terminal, or the control unit of the control device.
- FIG. 20A is a diagram showing an example in which a range is designated by a plurality of positions.
- FIG. 20B is a diagram showing a state in which a position by a dividing point is assigned between a plurality of designated positions.
- FIG. 20C is a diagram (1) showing a state of irradiation of ultraviolet rays by the sterilizer at each position.
- FIG. 20D is a diagram (2) showing a state of irradiation of ultraviolet rays by the sterilizer at each position.
- FIG. 21 is a flowchart showing another control example by the control unit of the control device, the control unit of the terminal, or the control unit of the control device.
- the sterilization system the sterilization device, the control device, the control method, and the control program according to the embodiment will be described with reference to the drawings.
- the present invention is not limited to this embodiment.
- the relationship between the dimensions of each element in the drawing, the ratio of each element, etc. may differ from the reality. Even between the drawings, there may be parts where the relationship and ratio of the dimensions are different from each other. Further, in principle, the contents described in one embodiment or modification are similarly applied to other embodiments or modifications.
- FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of the sterilizer 1 and the like according to the embodiment.
- a base portion 41 is attached to a ceiling wall 100 constituting a ceiling, and a main body portion 2 having a light source portion 21 and a vertical angle adjustment that rotatably supports the main body portion 2 A unit 3, a horizontal angle adjusting unit 4, and a control device 5 are provided.
- the X direction in FIG. 1 is the horizontal direction, which is the front-back direction of the sterilizer 1A.
- the Y direction is the horizontal direction and is the width direction of the sterilizer 1A.
- the Z direction is a vertical direction orthogonal to the horizontal direction, and is a vertical direction of the sterilizer 1A.
- the Z direction is parallel to the vertical direction of the space S to be sterilized, but the present invention is not limited to this, and the Z direction is inclined with respect to the vertical direction, or the Z direction is the vertical direction. It may be parallel to the orthogonal direction.
- the control device 5 controls the sterilizer 1.
- the control device 5 controls the light source unit 21, the vertical angle adjusting unit 3, and the horizontal angle adjusting unit 4, and is housed in the internal space of the base unit 41.
- the control device 5 includes a communication unit 51, a control unit 52, a light source unit drive circuit 53, a first motor drive circuit 54, and a second motor drive circuit 55. Based on the power supplied from the power supply 200, the control device 5 turns on / off the ultraviolet rays by the light source unit 21, adjusts the irradiation intensity, adjusts the vertical angle of the light source unit 21 by the vertical angle adjusting unit 3, and adjusts the horizontal angle.
- the horizontal angle of the light source unit 21 is adjusted by the above method.
- the hardware configuration of the control device 5 is the same as the hardware configuration of a general control device, and the details will be described later.
- the power source 200 is a commercial power source, a generator, a battery, or the like.
- the communication unit 51 transmits and receives information to and from the terminal 10 possessed by the user, for example, receiving operation information from the terminal 10, a state of the sterilizer 1, and an irradiation state of the light source unit 21 (for example,). , Lighting / extinguishing, irradiation intensity), and the posture state (for example, vertical angle and horizontal angle) of the light source unit 21 are transmitted to the terminal 10.
- the communication unit 51 performs short-range wireless communication such as Wi-Fi (registered trademark) and Bluetooth (registered trademark), for example.
- the control unit 52 performs irradiation control for the light source unit 21, drive control for the first motor 32, drive control for the second motor 42, and the like.
- the irradiation control includes lighting / extinguishing control of the light source unit 21, irradiation intensity control, and the like.
- the light source unit drive circuit 53 supplies electric power to the light source unit 21 based on an irradiation control signal from the control unit 52 to the light source unit 21.
- the light source unit drive circuit 53 also adjusts the irradiation intensity.
- the light source unit drive circuit 53 is of a type capable of changing (switching) the wavelength of the ultraviolet rays emitted by the light source unit 21, the wavelength is also changed (switched).
- the light source unit drive circuit 53 is electrically connected to the control unit 52 and the light source unit 21.
- the light source unit drive circuit 53 is included in the control device 5, but is not limited to this, and may be included in the light source unit 21. Further, when the light source unit 21 is a light source in which light sources in different wavelength regions are combined, adjustments are made so that the irradiation intensity of each light source can be adjusted.
- the first motor drive circuit 54 rotates the light source unit 21 in the vertical direction by supplying drive power to the first motor 32 based on a drive control signal from the control unit 52 to the first motor 32. Is.
- the first motor drive circuit 54 is electrically connected to the control unit 52 and the first motor 32.
- the first motor drive circuit 54 is included in the control device 5, but is not limited thereto, and may be included in the first motor 32.
- the second motor drive circuit 55 rotates the light source unit 21 in the horizontal direction by supplying drive power to the second motor 42 based on the drive control signal from the control unit 52 to the second motor 42. Is.
- the second motor drive circuit 55 is electrically connected to the control unit 52 and the second motor 42.
- the second motor drive circuit 55 is included in the control device 5, but is not limited thereto, and may be included in the second motor 42.
- the terminal 10 is operated by the user to operate the sterilizer 1A, and the user grasps the state of the sterilizer 1A.
- the terminal 10 has a communication unit 11, a control unit 12, and an operation / display unit 13.
- the terminal 10 may be a dedicated terminal for the sterilizer 1A, or may be a general-purpose terminal such as a smartphone, a tablet, or a notebook computer. Further, the hardware configuration of the terminal 10 is the same as the hardware configuration of a general terminal, and the details will be described later.
- the communication unit 11 transmits / receives information to / from the control device 5.
- the communication unit 11 performs short-range wireless communication such as Wi-Fi (registered trademark) and Bluetooth (registered trademark), for example. It should be noted that the transmission and reception of information is not limited to wireless, and may be wired.
- the control unit 12 controls the terminal 10 and outputs operation information to the communication unit 11 at least based on the user's operation on the operation / display unit 13.
- the control unit 12 also controls the display by the operation / display unit 13.
- the control unit 12 is electrically connected to the communication unit 11 and the operation / display unit 13.
- the control unit 12 can take over a part of the processing of the control unit 52 connected via the communication unit 11 on the own device side and the communication unit 51 on the sterilizer 1 side.
- the operation / display unit 13 is used when the sterilizer 1A is remotely controlled in addition to the general operation and display on the terminal 10.
- the operation / display unit 13 has, for example, a switch corresponding to turning on / off ultraviolet rays, a switch corresponding to irradiation intensity, a switch corresponding to adjusting the vertical angle of the light source unit 21, and a horizontal angle of the light source unit 21. Includes switches for adjustment.
- the switch may be a mechanical switch such as energization / non-energization or resistance change, or an electric switch such as a touch panel.
- a motion sensor 400 for detecting the presence of a person is provided in the vicinity of the main body 2.
- the motion sensor 400 may detect a person in a wide range around the area where the sterilizer 1 is provided, or may detect a person in a narrow range equivalent to the irradiation range of ultraviolet rays.
- FIG. 2 is a diagram showing a configuration example when a plurality of sterilizers 1 and the like are included.
- a plurality of sterilizers 1 are attached to a ceiling wall 100 constituting a ceiling.
- the control device 5 of each sterilizer 1 either controls in an equal relationship, or one of them acts as a master to perform overall control.
- a control device 500 for integrated control may be provided separately from the control device 5 of the sterilizer 1.
- the control device 500 includes a communication unit 501, a control unit 502, and an operation / display unit 503.
- the communication unit 501 transmits and receives information to and from the control device 5 of each sterilizer 1.
- the communication unit 501 performs short-range wireless communication such as Wi-Fi (registered trademark) and Bluetooth (registered trademark), for example. It should be noted that the transmission and reception of information is not limited to wireless, and may be wired.
- the control unit 502 controls the control device 500, and outputs operation information to the communication unit 501 at least based on the user's operation on the operation / display unit 503 or preset information.
- the control unit 502 is electrically connected to the communication unit 501 and the operation / display unit 503.
- the operation / display unit 503 is used when remotely controlling each sterilizing device 1 in addition to the general operation and display in the control device 500.
- the operation / display unit 503 has, for example, a switch corresponding to turning on / off ultraviolet rays, a switch corresponding to irradiation intensity, a switch corresponding to adjusting the vertical angle of the light source unit 21, and a horizontal angle of the light source unit 21. It includes switches for adjustment and switches for setting various automatic operations.
- the switch may be a mechanical switch such as energization / non-energization or resistance change, or an electric switch such as a touch panel.
- the terminal 10 communicates with the control device 5 of each sterilizer 1, with the control device 5 set as the master, or with the control device 500, and various operations and states by the user can be performed. Corresponds to confirmation.
- the terminal 10 can control the individual sterilizer 1 together with or on behalf of the control device 500.
- FIG. 3 is a perspective view showing an example of a mechanical configuration of an example of the sterilizer 1 (sterilizer 1A).
- the sterilizer 1A irradiates the sterilization target space S with ultraviolet UV rays.
- the sterilizer 1A is attached to a wall forming a part of the sterilization target space S, and in the present embodiment, to a ceiling wall 100 constituting the ceiling.
- the sterilizer 1A is attached to the ceiling wall 100 in a state of projecting from the ceiling wall 100 to the sterilization target space S via a rail or the like (not shown).
- the sterilizer 1A includes a main body 2 to which the light source 21 is attached, a vertical angle adjusting unit 3, a horizontal angle adjusting unit 4, and a control device 5.
- the light source unit 21 is attached to the main body unit 2.
- the main body 2 is formed in a substantially cylindrical shape, and an opening 22 is formed on the sterilization target space S side in the axial direction, and the side opposite to the sterilization target space S is closed.
- the main body portion 2 is rotatably supported with respect to the vertical angle adjusting portion 3 via a support shaft (not shown).
- the light source unit 21 irradiates the space S to be sterilized with radial ultraviolet UV rays.
- the light source portion 21 is attached to a position of the internal space of the main body portion 2 facing the opening 22 in the axial direction of the main body portion 2.
- the light source unit 21 irradiates the sterilization target space S with ultraviolet UV rays through the opening 22.
- the ultraviolet UV that the light source unit 21 irradiates the sterilization target space S is an electromagnetic wave having a wavelength different from that of visible light, and in the present embodiment, it means an electromagnetic wave having a wavelength of 190 nm to 230 nm.
- the light source unit 21 in the present embodiment has, for example, a KrCl excimer lamp having a peak at 222 nm as a light source. Further, in the radial ultraviolet UV, the ultraviolet rays emitted from the light source may be radial, or the ultraviolet UV emitted from the light source may be linear and may be realized by a lens (not shown).
- the light source unit 21 is not limited to a light source that irradiates ultraviolet UV in one wavelength region, and may be capable of switching ultraviolet UV in different wavelength regions. Further, the light source unit 21 may be a combination of a light source that irradiates ultraviolet UV rays and a light source that irradiates electromagnetic waves in a wavelength region different from that of ultraviolet UV rays, for example, visible light or infrared rays. Further, the light source unit 21 may be a combination of a light source that irradiates ultraviolet rays in one wavelength region and a light source that irradiates ultraviolet rays in a different wavelength region. Specifically, a light source that irradiates ultraviolet rays having a wavelength of 190 nm to 230 nm and a light source that irradiates ultraviolet rays having a wavelength exceeding 230 nm may be combined.
- the vertical angle adjusting unit 3 adjusts the vertical angle, that is, adjusts the tilt direction T by rotating the light source unit 21 in the vertical direction Z.
- the vertical angle adjusting unit 3 has an arm unit 31 and a first motor 32.
- the arm portion 31 rotatably supports the main body portion 2 in the vertical direction Z.
- the arm portion 31 is formed in a U shape that opens downward, and the main body portion 2 is rotatably supported around both tip portions 31a and 31a in both tip portions 31a and 31a forming the opening.
- the first motor 32 is a vertical actuator that rotates the main body 2 with respect to the arm 31.
- the first motor 32 is attached to the arm portion 31 and rotates the main body portion 2 around the support shaft, that is, around the opposite direction via a drive mechanism (not shown).
- the light source unit 21 in the present embodiment is swung by the first motor 32 in a range of, for example, ⁇ 90 degrees when the downward direction is set to 0 degrees.
- the vertical angle adjusting unit 3 is rotatably supported with respect to the horizontal angle adjusting unit 4 via a support shaft (not shown).
- the horizontal angle adjusting unit 4 adjusts the horizontal angle, that is, adjusts the pan direction P by rotating the light source unit 21 in the horizontal direction (front-back direction X, width direction Y).
- the horizontal angle adjusting unit 4 has a base unit 41 and a second motor 42.
- the base portion 41 rotatably supports the main body portion 2 in the horizontal direction via the arm portion 31.
- the base portion 41 is attached to the ceiling wall 100 and is formed in a cubic shape with the front-rear direction as the longitudinal direction, and the arm portion 31 rotates around the vertical direction Z at the tip portion 31b on the upward side of the arm portion 31. It is supported freely.
- the second motor 42 is a horizontal actuator that rotates the arm portion 31 with respect to the base portion 41.
- the second motor 42 is attached to the base portion 41, and rotates the main body portion 2 by rotating the arm portion 31 around the support shaft, that is, around the vertical direction via a drive mechanism (not shown). Is.
- the light source unit 21 in the present embodiment is swung by the second motor 42 in a range of, for example, ⁇ 180 degrees when an arbitrary direction is set to 0 degrees in the horizontal direction.
- each actuator is a motor, but the present invention is not limited to this, and a hydraulic cylinder, a barometric cylinder, or the like may be used.
- FIG. 4 is a perspective view showing a mechanical configuration example of another example of the sterilizer 1 (sterilizer 1B).
- the sterilizer 1B is different from the above-mentioned sterilizer 1A in that it is attached to the ceiling wall 100. Since the basic configuration of the sterilizer 1B is the same as or almost the same as the basic configuration of the sterilizer 1A, the description thereof will be omitted or simplified for the same reference numerals.
- the sterilizer 1B irradiates the sterilization target space S with ultraviolet UV rays.
- the sterilizer 1B is attached to the ceiling wall 100 that constitutes a part of the sterilization target space S.
- the sterilizer 1A projects from the ceiling wall 100 to the side opposite to the sterilization target space S side, that is, is attached to the ceiling wall 100 in a state of being embedded in the ceiling wall 100.
- An opening 101 is formed in the ceiling wall 100, and the sterilizer 1B, particularly the opening 22 of the main body 2, is exposed and attached to the sterilization target space S through the opening 101.
- the sterilizer 1B includes a main body 2 to which the light source 21 is attached, a vertical angle adjusting unit 3, a horizontal angle adjusting unit 4, and a control device 5.
- the main body 2 is attached with a light source 21 that irradiates the space S to be sterilized with radial ultraviolet UV rays.
- the main body 2 is formed in a substantially cylindrical shape, and an opening 22 is formed on the sterilization target space S side in the axial direction, and the side opposite to the sterilization target space S side is closed.
- the main body portion 2 is rotatably supported with respect to the vertical angle adjusting portion 3 via a support shaft (not shown).
- the vertical angle adjusting unit 3 adjusts the vertical angle, that is, adjusts the tilt direction T by rotating the light source unit 21 in the vertical direction Z.
- the vertical angle adjusting unit 3 has a sub-frame unit 33 and a first motor 32.
- the sub-frame portion 33 rotatably supports the main body portion 2 in the vertical direction Z.
- the sub-frame portion 33 is formed in a cylindrical shape with the vertical direction as an axis, and an internal space 33a that communicates with the outside through an opening in the vertical direction is formed.
- the main body portion 2 is rotatably supported in the internal space 33a in the horizontal direction.
- the main body portion 2 in the sub-frame portion 33, at least a part of the main body portion 2 is housed in the internal space 33a, and the main body portion 2 is rotatably supported in the vertical direction.
- the first motor 32 is attached to the sub-frame portion 33, and rotates the main body portion 2 around the support shaft, that is, around the opposite direction via a drive mechanism (not shown).
- the light source unit 21 in the present embodiment is swung by the first motor 32 in the range of, for example, ⁇ 35 degrees to +45 degrees when the downward direction is set to 0 degrees.
- the horizontal angle adjusting unit 4 adjusts the horizontal angle, that is, adjusts the pan direction P by rotating the light source unit 21 in the horizontal direction (front-back direction X, width direction Y).
- the horizontal angle adjusting unit 4 has a base frame unit 43 and a second motor 42.
- the base frame portion 43 rotatably supports the main body portion 2 in the horizontal direction via the sub frame portion 33.
- the base frame portion 43 is attached to the ceiling wall 100 facing the opening 101 in the vertical direction, is formed in a cylindrical shape with the vertical direction as the axis, and has an internal space 43a that communicates externally through the opening in the vertical direction. It is formed.
- the main body portion 2 is rotatably supported in the internal space 43a in the vertical direction.
- the sub frame portion 33 is housed in the internal space 43a, and the sub frame portion 33 is rotatably supported in the vertical direction.
- the light source unit 21 in the present embodiment is swung by the second motor 42 in a range of, for example, +355 degrees when an arbitrary direction is set to 0 degrees in the horizontal direction.
- each actuator is a motor, but the present invention is not limited to this, and a hydraulic cylinder, a barometric cylinder, or the like may be used.
- FIG. 5 is a diagram showing a hardware configuration example of the control unit 52 of the control device 5, the control unit 12 of the terminal 10, or the control unit 502 of the control device 500.
- the control units 52, 12, and 502 have a general computer configuration, and include a processing unit (processor) H1, a storage unit (memory) H2, and an input / output unit (I / O: Input). Output) H3 is provided.
- the storage unit H2 includes a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), an NV-RAM (Nonvolatile-RAM), an SSD (Solid State Drive), an HDD (Hard Disk Drive), and the like.
- the processing unit H1 performs processing based on the data stored in the storage unit H2 or the data input from the input / output unit H3 according to the program stored in the storage unit H2.
- the data obtained by the processing is output from the input / output unit H3.
- FIG. 6 is a diagram showing a functional configuration example of the control unit 52 of the control device 5, the control unit 12 of the terminal 10, or the control unit 502 of the control device 500.
- the control units 52, 12, and 502 include an irradiation position setting unit C1, an irradiation position control unit C2, and an irradiation control unit C3.
- the irradiation position setting unit C1 has a function of setting a position or a range (a range is specified by a plurality of positions or the like) to irradiate ultraviolet rays for sterilization.
- the irradiation position control unit C2 has a function of controlling the vertical angle adjustment unit 3 and the horizontal angle adjustment unit 4 of the sterilizer 1 based on the setting information to control the position of irradiating the ultraviolet rays.
- the irradiation control unit C3 turns on / off the ultraviolet rays, changes the intensity (the intensity may or may not be changed depending on the light source) or changes the wavelength (the wavelength that can be irradiated to the human body and the irradiation to the human body) based on the setting information or the like. Although it cannot be done, it has a function to switch to a wavelength with a high bactericidal effect).
- the user operates the terminal 10 or the like to change the state of the sterilizer 1 (1A, 1B), the irradiation state of the light source unit 21, and the posture state of the light source unit 21.
- the control device 5 may use the light source unit drive circuit 53 based on the irradiation control signal corresponding to the operation information corresponding to the lighting.
- the light source unit 21 is turned on.
- the sterilizer 1 irradiates the sterilization target space S with radial ultraviolet UV, and sterilizes the air in the sterilization target space S and the objects existing in the sterilization target space S by the ultraviolet UV.
- control device 5 is the first to correspond to the operation information corresponding to the adjustment of the vertical angle when the user operates the terminal 10 to change the irradiation range of the ultraviolet UV in the sterilization target space S in the vertical direction.
- the first motor 32 is driven via the first motor drive circuit 54, and the light source unit 21 is rotated in the vertical direction.
- control device 5 corresponds to the operation information corresponding to the adjustment of the horizontal angle when the user operates the terminal 10 to change the irradiation range of the ultraviolet UV in the sterilization target space S in the horizontal direction.
- the second motor 42 is driven via the second motor drive circuit 55, and the light source unit 21 is rotated in the horizontal direction.
- the light source unit 21 is rotated in the vertical direction and the horizontal direction to move the ultraviolet UV irradiation range of the light source unit 21 to the object. , Sterilize.
- the light source unit 21 can be rotated in the horizontal direction and the vertical direction, so that the light source unit 21 cannot be rotated as compared with the case where the light source unit 21 cannot be rotated.
- the irradiation range of ultraviolet UV to the sterilization target space S can be widened. Therefore, since the space S to be sterilized in a wide range can be sterilized, the environment in the space can be easily improved.
- the light source unit 21 irradiates ultraviolet UV rays having a wavelength of 190 nm to 230 nm, even if there is a person in the sterilization target space S and the person is irradiated with ultraviolet rays UV from the light source unit 21, the light source unit 21 is irradiated.
- the effect of ultraviolet rays on the human body is extremely low. Therefore, even if there is a person in the sterilization target space S, sterilization by the sterilization device 1 can be safely performed.
- the sterilizer 1 (1A, 1B) is operated by the user's manual operation, but the present invention is not limited to this, and the sterilizer may be operated by an automatic operation.
- the sterilizer has an interlocking mode in which the irradiation range of ultraviolet UV rays changes in conjunction with the movement of the object by using a sensor that reacts to the movement of the object, for example, a motion sensor, and has a predetermined object, for example, a person.
- the irradiation direction may be linked to the direction in which the object is present, and ultraviolet UV rays may be irradiated.
- control unit 52 has a preset operation, for example, a sterilization mode in which the entire area of the floor or wall constituting the sterilization target space S is irradiated with ultraviolet UV rays, and the sterilization target space S is provided for a predetermined time, for example.
- the ultraviolet UV may be applied to the sterilization target space S.
- FIG. 7 is a diagram showing an example of a data structure of setting information held in the control unit 52 of the control device 5, the control unit 12 of the terminal 10, or the control unit 502 of the control device 500.
- the setting information includes a plurality of sets of a horizontal angle and a vertical angle.
- the set of horizontal angle and vertical angle indicates the irradiation direction corresponding to one position.
- the horizontal angle is an angle (pan) to be controlled by the horizontal angle adjusting unit 4 (FIG. 1).
- the vertical angle is an angle (tilt) to be controlled by the vertical angle adjusting unit 3 (FIG. 1).
- the setting information includes an irradiation time common to each position.
- FIG. 8 is a flowchart showing a control example by the control unit 52 of the control device 5, the control unit 12 of the terminal 10, or the control unit 502 of the control device 500.
- the control unit 52 or the like starts processing, it reads out the next setting information (first setting information at the beginning) (step S11), and determines whether or not the setting information is available and could be read (step). S12).
- the control unit 52 or the like ends the process when there is no setting information or when it is determined that the setting information has been read to the end and cannot be read (No in step S12).
- step S12 determines whether or not the setting information can be read (Yes in step S12)
- step S13 determines whether or not the setting information is appropriate because there is no contradiction or the like
- step S13 determines whether or not the setting information is appropriate because there is no contradiction or the like.
- the control unit 52 or the like proceeds to read the next setting information (step S11).
- step S13 the control unit 52 or the like determines that the read setting information is appropriate (Yes in step S13)
- the control unit 52 or the like starts irradiation with ultraviolet rays according to the read setting information (step S14). That is, the optical axis of the light source unit 21 is directed to the horizontal angle and the vertical angle included in the setting information, and the ultraviolet rays are irradiated.
- control unit 52 and the like determine whether or not the end condition is satisfied by the end instruction from the user (step S15), and if it is determined that the end condition is not satisfied (No in step S15), the setting information is subsequently set. It is determined whether or not the common irradiation time included in the above has passed (step S16). When the control unit 52 or the like determines that the common irradiation time has not elapsed (No in step S16), the process proceeds to the determination of the end condition (step S15).
- control unit 52 or the like determines that the common irradiation time has elapsed (Yes in step S16), the control unit 52 or the like stops the irradiation of ultraviolet rays (step S17), and proceeds to read out the next setting information (step S11).
- control unit 52 or the like determines in the determination of the end condition (step S15) that the end condition is satisfied (Yes in step S15), the irradiation of ultraviolet rays is terminated (step S18), and the process is terminated.
- FIG. 9 is a diagram showing another data structure example of setting information held in the control unit 52 of the control device 5, the control unit 12 of the terminal 10, or the control unit 502 of the control device 500.
- the setting information includes a plurality of sets of a horizontal angle, a vertical angle, and an irradiation time.
- the horizontal angle and the vertical angle are the same as those in FIG. 7.
- the irradiation time is the irradiation time of ultraviolet rays at a position specified by a horizontal angle and a vertical angle.
- the irradiation time can be set according to the position, so that the predetermined bactericidal effect can be obtained. Is being obtained.
- FIG. 10 is a flowchart showing another control example by the control unit 52 of the control device 5, the control unit 12 of the terminal 10, or the control unit 502 of the control device 500.
- the control unit 52 or the like when the processing is started, the control unit 52 or the like reads out the next setting information (first setting information at the beginning) (step S21), and determines whether or not the setting information is available and could be read (step). S22).
- the control unit 52 or the like ends the process when there is no setting information or when it is determined that the setting information has been read to the end and cannot be read (No in step S22).
- control unit 52 or the like determines whether or not the setting information can be read (Yes in step S22), it subsequently determines whether or not the setting information is appropriate because there is no contradiction or the like (step S23). When the control unit 52 or the like determines that the read setting information is not appropriate (No in step S23), the control unit 52 or the like proceeds to read the next setting information (step S21).
- step S23 the control unit 52 or the like starts irradiation with ultraviolet rays according to the read setting information (step S24). That is, the optical axis of the light source unit 21 is directed to the horizontal angle and the vertical angle included in the setting information, and the ultraviolet rays are irradiated.
- control unit 52 or the like determines whether or not the end condition is satisfied by the end instruction or the like from the user (step S25), and if it is determined that the end condition is not satisfied (No in step S25), the setting information is subsequently set. It is determined whether or not the irradiation time for each position included in the above has elapsed (step S26). When the control unit 52 or the like determines that the irradiation time for each position has not elapsed (No in step S26), the control unit 52 or the like proceeds to the determination of the end condition (step S25).
- step S26 When the control unit 52 or the like determines that the irradiation time for each position has elapsed (Yes in step S26), the control unit 52 or the like stops the irradiation of ultraviolet rays (step S27), and proceeds to read out the next setting information (step S21).
- step S25 determines in the determination of the end condition that the end condition is satisfied (Yes in step S25)
- step S28 the irradiation of ultraviolet rays is terminated (step S28), and the process is terminated.
- the required sterilization effect can be obtained at a position away from the light source unit 21 or at a position where careful sterilization is required.
- the required bactericidal effect can be collectively given to a plurality of positions. Specifically, by shortening the irradiation time for irradiating a position closer to the light source unit 21 than the irradiation time for irradiating a position relatively far from the light source unit 21, the distance between the light source unit 21 and the desired position can be obtained. It is possible to suppress the variation of the bactericidal effect depending on it.
- ⁇ Other examples of setting information> 11 to 14 are diagrams showing other data structure examples of setting information held in the control unit 52 of the control device 5, the control unit 12 of the terminal 10, or the control unit 502 of the control device 500.
- FIG. 11 shows that the irradiation intensity can be set instead of the irradiation time in the setting information of FIG.
- the setting information includes a common irradiation time.
- This example can be used as the light source unit 21 when the irradiation intensity of ultraviolet rays can be controlled.
- the processing flow is the same as in FIG.
- FIG. 12 shows the irradiation intensity added to the irradiation time in the setting information of FIG. The processing flow is the same as in FIG.
- FIG. 13 shows the setting information of FIG. 7, FIG. 9, FIG. 11 or FIG. 12 with a wavelength added.
- the light source unit 21 can be used, for example, when it is possible to switch between a wavelength of 222 nm that can be irradiated to a person and a wavelength of more than 230 nm that cannot be irradiated to a person but has a high bactericidal effect.
- a wavelength of 222 nm is set for a position where a person may be present, and a wavelength exceeding 230 nm is set for a position where a person may not be present.
- FIG. 14 shows the setting information of FIG. 13 plus the distance from the light source unit 21 to the sterilization target.
- the distance from the sterilizer 1 to the floor surface can be calculated from the horizontal angle and the vertical angle, but the distance on the table, the wall surface, etc. cannot be easily calculated, so that the distance can be set. Since the irradiation time and irradiation intensity can be calculated from the distance, the irradiation time and irradiation intensity can be omitted.
- FIG. 15 is a diagram showing an example of the difference in distances L1 and L2 from the sterilizer 1 depending on the positions P1 and P2 on the floor 150.
- the distance L1 which may be approximately the ceiling height
- the distance L2 to the distant position P2 is the angle formed by the line segments of the distances L1 and L2.
- FIG. 16 is a diagram showing another data structure example of setting information held in the control unit 52 of the control device 5, the control unit 12 of the terminal 10, or the control unit 502 of the control device 500.
- the setting information includes a plurality of ranges of information, and each range is specified by a plurality of sets of horizontal angles and vertical angles.
- the range is specified by the vertices of the polygon surrounding the range, the position and radius of the center point can be used, or other various methods for specifying the range can be adopted.
- the setting information includes the irradiation time common to the plurality of setting information shown in FIG. 7, the irradiation time for each individual setting information shown in FIGS. 9 and 11 to 14, the irradiation intensity, the wavelength, and the distance. Etc. can be included.
- FIG. 17 is a flowchart showing another control example by the control unit 52 of the control device 5, the control unit 12 of the terminal 10, or the control unit 502 of the control device 500.
- the control unit 52 or the like when the processing is started, the control unit 52 or the like reads out the next setting information (initially, the first setting information) (step S31), and determines whether or not the setting information is available and could be read (step). S32).
- the control unit 52 or the like ends the process when there is no setting information or when it is determined that the information has been read to the end and cannot be read (No in step S32).
- step S32 determines whether or not the setting information can be read (Yes in step S32)
- step S33 determines whether or not the setting information is appropriate because there is no contradiction or the like
- step S33 determines whether or not the setting information is appropriate because there is no contradiction or the like.
- the control unit 52 or the like determines that the read setting information is not appropriate (No in step S33)
- the control unit 52 or the like proceeds to read the next setting information (step S31).
- control unit 52 or the like determines that the read setting information is appropriate (Yes in step S33)
- the control unit 52 or the like divides the range of the read setting information into a small range in consideration of the irradiation width of ultraviolet rays (step S34).
- Irradiation of ultraviolet rays is started from the first small area divided according to the setting information (step S35).
- FIG. 18A is a diagram showing an example in which a range is designated by a plurality of positions P1 to P4.
- FIG. 18B is a diagram showing an example in which the designated range is divided into a plurality of small ranges R1 to R3.
- the designated range is divided into a small range R1 extending linearly from the position P1 to the position P2, a small range R2 arranged in the small range R1, and a small range R3 extending linearly from the position P3 to the position P4.
- FIG. 18C is a diagram (1) showing the state of ultraviolet irradiation by the sterilizer 1 for the divided small range R1, and the irradiation of ultraviolet rays is started from the position P1.
- FIG. 18D is a diagram (2) showing a state of ultraviolet irradiation by the sterilizer 1 for the divided small range R1, and shows a state in which ultraviolet irradiation has been performed from the position P1 to the position P2.
- the small range R2 is irradiated with ultraviolet rays while moving in the negative direction of the Y axis.
- the small range R3 is also irradiated with ultraviolet rays in the same manner, and the irradiation of ultraviolet rays is completed in the range designated by the positions P1 to P4.
- the irradiation time, irradiation intensity, wavelength, distance, etc. are set in the setting information, the irradiation of ultraviolet rays is performed according to those settings.
- control unit 52 and the like determine whether or not the termination condition is satisfied by the termination instruction from the user (step S36), and when it is determined that the termination condition is not satisfied (No in step S36). Subsequently, it is determined whether or not the irradiation within the range is completed (step S37). When the control unit 52 or the like determines that the irradiation within the range has not been completed (No in step S37), the process proceeds to the determination of the end condition (step S36).
- step S37 When the control unit 52 or the like determines that the irradiation within the range is completed (Yes in step S37), the irradiation of ultraviolet rays is stopped (step S38), and the process proceeds to the next reading of setting information (step S31).
- step S36 determines in the determination of the end condition that the end condition is satisfied (Yes in step S36)
- step S39 the irradiation of ultraviolet rays is terminated (step S39), and the process is terminated.
- FIG. 19 is a flowchart showing another control example by the control unit 52 of the control device 5, the control unit 12 of the terminal 10, or the control unit 502 of the control device 500.
- the setting information is the same as in FIG. 16, and can include an irradiation time common to a plurality of ranges, an irradiation time for each individual range, an irradiation intensity, a wavelength, a distance, and the like.
- control unit 52 and the like read out the next setting information (first setting information at the beginning) (step S41), and determine whether or not the setting information is available and could be read (step). S42).
- the control unit 52 or the like ends the process when there is no setting information or when it is determined that the setting information has been read to the end and cannot be read (No in step S42).
- step S42 determines whether or not the setting information can be read (Yes in step S42)
- step S43 determines whether or not the setting information is appropriate because there is no contradiction or the like
- step S43 determines whether or not the setting information is appropriate because there is no contradiction or the like.
- the control unit 52 or the like determines that the read setting information is not appropriate (No in step S43)
- the control unit 52 or the like proceeds to read the next setting information (step S41).
- control unit 52 or the like determines that the read setting information is appropriate (Yes in step S43)
- the control unit 52 or the like determines a division point from the range of the read setting information in consideration of a predetermined rule and the irradiation width of ultraviolet rays. It is applied (step S44), and irradiation of ultraviolet rays is started from the divided head position or division point according to the setting information (step S45).
- FIG. 20A is a diagram showing an example in which a range is designated by a plurality of positions P1 to P4.
- FIG. 20B is a diagram showing a state in which positions P5 to P9 by division points are assigned between a plurality of designated positions P1 to P4.
- the dividing point of position P5 is between the positions P1 and P2
- the dividing point of position P6 is between the positions P1 and P3
- the dividing point of position P7 is between the positions P2 and P4.
- a position P8 division point is provided between the position P3 and the position P4
- a division point of the position P9 is provided between the position P5 and the position P8 (or between the position P6 and the position P7).
- a dividing point may be assigned between the designated positions (midpoint), and if the parameter is "3", a dividing point may be assigned between the designated positions.
- FIG. 20C is a diagram (1) showing the state of ultraviolet irradiation by the sterilizer 1 at each position, and the irradiation of ultraviolet rays is started from the position P1.
- FIG. 20D is a diagram (2) showing a state of irradiation of ultraviolet rays by the sterilizer 1 at each position, and shows a state in which ultraviolet rays are irradiated to the position P5 following the position P1.
- the irradiation of ultraviolet rays is performed at the position P2 ⁇ the position P7 ⁇ the position P9 ⁇ the position P6 ⁇ the position P3 ⁇ the position P8 ⁇ the position P4, and the irradiation of the ultraviolet rays is completed in the range designated by the positions P1 to P4.
- the irradiation time, irradiation intensity, wavelength, distance, etc. are set in the setting information, the irradiation of ultraviolet rays is performed according to those settings. Further, the dividing point is also irradiated with ultraviolet rays based on the setting information.
- control unit 52 and the like determine whether or not the termination condition is satisfied by the termination instruction from the user (step S46), and when it is determined that the termination condition is not satisfied (No in step S46). Subsequently, it is determined whether or not the irradiation within the range is completed (step S47). When the control unit 52 or the like determines that the irradiation within the range has not been completed (No in step S47), the process proceeds to the determination of the end condition (step S46).
- step S47 When the control unit 52 or the like determines that the irradiation within the range is completed (Yes in step S47), the irradiation of ultraviolet rays is stopped (step S48), and the process proceeds to the next reading of setting information (step S41).
- step S46 determines in the determination of the end condition that the end condition is satisfied (Yes in step S46)
- step S49 the irradiation of ultraviolet rays is terminated (step S49), and the process is terminated.
- the above treatment it is possible to sterilize by irradiating one or more preset ranges with ultraviolet rays. As a result, the range required for sterilization can be automatically sterilized without omission. Further, since the predetermined range can be sterilized discretely by the given division points, the lighting time of the light source unit 21 can be shortened and the life of the light source unit 21 can be extended as compared with the case of dividing into small areas. can.
- FIG. 21 is a flowchart showing another control example by the control unit 52 of the control device 5, the control unit 12 of the terminal 10, or the control unit 502 of the control device 500.
- the process is branched according to the trigger type (step S501). It is assumed that the trigger type is set in advance by the user or the like.
- the control unit 52 and the like determine whether or not the preset start time has been reached (step S502), and when the trigger type has not yet reached (No in step S502), the same determination is repeated. ..
- the time may be so-called schedule information to which a day of the week or a date is added. Further, the determination of the time is performed by using the information of the timer built in the control unit 52 or the like.
- control unit 52 or the like determines that the preset start time has been reached (Yes in step S502), the control unit 52 or the like starts the process of FIG. 8, FIG. 10, FIG. 17 or FIG. 19 (step S503).
- control unit 52 and the like determine whether or not the started processing has been completed (step S504), and if not (No in step S504), the same determination is repeated. Then, when the control unit 52 or the like determines that the started process is completed (Yes in step S504), the control unit 52 or the like ends the process.
- the control unit 52 or the like determines whether or not a person has been detected within a predetermined range (step S505), and has not yet detected it. In the case (No in step S505), the same determination is repeated.
- the human detection is performed using a motion sensor 400 (FIG. 1) or the like.
- step S505 When the control unit 52 or the like determines that a person has been detected within a predetermined range (Yes in step S505), the process of FIG. 8, FIG. 10, FIG. 17 or FIG. 19 is started (step S506).
- control unit 52 and the like determine whether or not the started processing has been completed (step S507), and if not (No in step S507), the same determination is repeated. Then, when the control unit 52 or the like determines that the started process is completed (Yes in step S507), the control unit 52 or the like ends the process.
- start condition is human detection
- end condition is human non-detection
- the control unit 52 or the like determines whether or not a person has been detected within a predetermined range. In (step S508), if it has not been detected yet (No in step S508), the same determination is repeated.
- control unit 52 or the like determines that a person has been detected within a predetermined range (Yes in step S508), the control unit 52 or the like starts the process of FIG. 8, FIG. 10, FIG. 17 or FIG. 19 (step S509).
- control unit 52 and the like determine whether or not a person is detected within a predetermined range (step S510), and if it is still detected (No in step S510), the same determination is repeated.
- step S510 When the control unit 52 or the like determines that a person has not been detected within the predetermined range (Yes in step S510), the irradiation of ultraviolet rays is terminated (step S511), and the process is terminated.
- the sterilization system includes a light source unit that irradiates radial ultraviolet rays, a horizontal angle adjustment unit that adjusts the horizontal angle of the light source unit by rotating the light source unit in the horizontal direction, and a horizontal angle adjustment unit.
- the vertical angle adjustment unit that adjusts the vertical angle of the light source unit by rotating the light source unit in the vertical direction
- the horizontal angle adjustment unit and / or the horizontal angle adjustment unit that reads out the setting information including the horizontal angle and / or the vertical angle.
- a control device that controls the rotation of the vertical angle adjusting unit and controls the irradiation of ultraviolet rays by the light source unit.
- the setting information includes the irradiation time and / or the irradiation intensity and / or the wavelength
- the control device controls the irradiation of ultraviolet rays based on the setting information.
- control device estimates the distance from the vertical angle of the read setting information to the floor surface, and changes the irradiation time, irradiation intensity, or wavelength. Thereby, a predetermined bactericidal effect can be guaranteed.
- the setting information includes a range specified by a plurality of positions by a horizontal angle and / or a vertical angle
- the control device divides the range into a plurality of small ranges or one or more division points between the positions. Is given, and ultraviolet rays are applied to a small area or position and division point. Thereby, the desired range can be sterilized without leakage.
- control device controls the irradiation of ultraviolet rays according to the set schedule information or the detection result of a person. This enables flexible sterilization work.
- the present invention is not limited to the above embodiments.
- the present invention also includes a configuration in which the above-mentioned components are appropriately combined. Further, further effects and modifications can be easily derived by those skilled in the art. Therefore, the broader aspect of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made.
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Abstract
実施形態の殺菌システムは、光源部(21)と、水平角度調整部(4)および/または垂直角度調整部(3)と、制御装置(5)とを備える。前記光源部(21)は、放射状の紫外線を照射する。前記水平角度調整部(4)は、前記光源部(21)を水平方向に対して回動することで、前記光源部(21)の水平角度を調整する。前記垂直角度調整部(3)は、前記光源部(21)を垂直方向に対して回動することで、前記光源部(21)の垂直角度を調整する。前記制御装置(5)は、水平角度および/または垂直角度を含む設定情報を読み出して前記水平角度調整部(4)および/または前記垂直角度調整部(3)の回動を制御し、前記光源部(21)による紫外線の照射を制御する。
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)。
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、水平角度および/または垂直角度を含む設定情報を読み出して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、前記光源部による紫外線の照射を制御する。
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。
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。
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の近傍には人の存在を検出する人感センサ400が設けられている。人感センサ400は、殺菌装置1が設けられる周囲の広範囲における人の検出を行うものでもよいし、紫外線の照射範囲と同等の狭範囲における人の検出を行うものでもよい。
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、紫外線UVを照射する光源と、紫外線UVとは異なる波長領域の電磁波、例えば、可視光線、赤外線を照射する光源とが組み合わされたものでもよい。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。
<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。
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。
<設定された位置に基づく自動照射(照射時間固定)>
図7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に保持される設定情報のデータ構造例を示す図である。図7において、設定情報は、水平角度と垂直角度との組を複数含んでいる。水平角度と垂直角度との組は、1つの位置に対応する照射方向を示している。水平角度は、水平角度調整部4(図1)によって制御の対象となる角度(パン)である。垂直角度は、垂直角度調整部3(図1)によって制御の対象となる角度(チルト)である。また、設定情報には、各位置に共通の照射時間が含まれている。
図7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に保持される設定情報のデータ構造例を示す図である。図7において、設定情報は、水平角度と垂直角度との組を複数含んでいる。水平角度と垂直角度との組は、1つの位置に対応する照射方向を示している。水平角度は、水平角度調整部4(図1)によって制御の対象となる角度(パン)である。垂直角度は、垂直角度調整部3(図1)によって制御の対象となる角度(チルト)である。また、設定情報には、各位置に共通の照射時間が含まれている。
図8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による制御例を示すフローチャートである。図8において、制御部52等は、処理を開始すると、次の設定情報(最初は先頭の設定情報)の読み出しを行い(ステップS11)、設定情報があって読み出せたか否か判断する(ステップS12)。制御部52等は、設定情報がない場合または最後まで読み出し済で読み出せなかったと判断した場合(ステップS12のNo)、処理を終了する。
制御部52等は、設定情報が読み出せたと判断した場合(ステップS12のYes)、続いて、設定情報に矛盾がない等により適正であるか否か判断する(ステップS13)。制御部52等は、読み出した設定情報が適正でないと判断した場合(ステップS13のNo)、次の設定情報の読み出し(ステップS11)に移行する。
制御部52等は、読み出した設定情報が適正であると判断した場合(ステップS13のYes)、読み出した設定情報に従って紫外線の照射を開始する(ステップS14)。すなわち、設定情報に含まれる水平角度および垂直角度に光源部21の光軸を向けて紫外線の照射を行う。
次いで、制御部52等は、ユーザーからの終了指示等による終了条件を満たすか否か判断し(ステップS15)、終了条件を満たさないと判断した場合(ステップS15のNo)、続いて、設定情報に含まれる共通の照射時間を経過したか否か判断する(ステップS16)。制御部52等は、共通の照射時間を経過していないと判断した場合(ステップS16のNo)、終了条件の判断(ステップS15)に移行する。
制御部52等は、共通の照射時間を経過したと判断した場合(ステップS16のYes)、紫外線の照射を停止し(ステップS17)、次の設定情報の読み出し(ステップS11)に移行する。制御部52等は、終了条件の判断(ステップS15)において、終了条件を満たしたと判断した場合(ステップS15のYes)、紫外線の照射を終了し(ステップS18)、処理を終了する。
以上の処理により、予め設定された1または複数の位置に紫外線の照射を行って殺菌を行うことができる。これにより、殺菌が要望されるドアノブ等の特定の位置を自動的に殺菌することができる。また、複数の特定の位置を連続して殺菌することができる。
<設定された位置に基づく自動照射(照射時間可変)>
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に保持される設定情報の他のデータ構造例を示す図である。図9において、設定情報は、水平角度と垂直角度と照射時間との組を複数含んでいる。水平角度および垂直角度については、図7と同様である。照射時間は、水平角度と垂直角度とにより特定された位置についての紫外線の照射時間である。紫外線の照射による殺菌効果は、光源部21からの距離と、紫外線の照射強度と、紫外線の照射時間とに依存するため、位置に応じて照射時間を設定可能とすることにより、所定の殺菌効果が得られるようにしている。
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に保持される設定情報の他のデータ構造例を示す図である。図9において、設定情報は、水平角度と垂直角度と照射時間との組を複数含んでいる。水平角度および垂直角度については、図7と同様である。照射時間は、水平角度と垂直角度とにより特定された位置についての紫外線の照射時間である。紫外線の照射による殺菌効果は、光源部21からの距離と、紫外線の照射強度と、紫外線の照射時間とに依存するため、位置に応じて照射時間を設定可能とすることにより、所定の殺菌効果が得られるようにしている。
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による他の制御例を示すフローチャートである。図10において、制御部52等は、処理を開始すると、次の設定情報(最初は先頭の設定情報)の読み出しを行い(ステップS21)、設定情報があって読み出せたか否か判断する(ステップS22)。制御部52等は、設定情報がない場合または最後まで読み出し済で読み出せなかったと判断した場合(ステップS22のNo)、処理を終了する。
制御部52等は、設定情報が読み出せたと判断した場合(ステップS22のYes)、続いて、設定情報に矛盾がない等により適正であるか否か判断する(ステップS23)。制御部52等は、読み出した設定情報が適正でないと判断した場合(ステップS23のNo)、次の設定情報の読み出し(ステップS21)に移行する。
制御部52等は、読み出した設定情報が適正であると判断した場合(ステップS23のYes)、読み出した設定情報に従って紫外線の照射を開始する(ステップS24)。すなわち、設定情報に含まれる水平角度および垂直角度に光源部21の光軸を向けて紫外線の照射を行う。
次いで、制御部52等は、ユーザーからの終了指示等による終了条件を満たすか否か判断し(ステップS25)、終了条件を満たさないと判断した場合(ステップS25のNo)、続いて、設定情報に含まれる位置ごとの照射時間を経過したか否か判断する(ステップS26)。制御部52等は、位置ごとの照射時間を経過していないと判断した場合(ステップS26のNo)、終了条件の判断(ステップS25)に移行する。
制御部52等は、位置ごとの照射時間を経過したと判断した場合(ステップS26のYes)、紫外線の照射を停止し(ステップS27)、次の設定情報の読み出し(ステップS21)に移行する。制御部52等は、終了条件の判断(ステップS25)において、終了条件を満たしたと判断した場合(ステップS25のYes)、紫外線の照射を終了し(ステップS28)、処理を終了する。
以上の処理により、予め設定された1または複数の位置ごとに照射時間を変えて紫外線の照射を行って殺菌を行うことができる。これにより、光源部21から離れた位置や、念入りな殺菌が要求される位置について、要求される殺菌効果を得ることができる。また、複数の位置に対して、要求される殺菌効果を一括に与えることができる。具体的には、光源部21から比較的離れた位置に照射する照射時間より光源部21から近い位置に照射する照射時間を短くすることにより、光源部21と所望される位置の間の距離に依存する殺菌効果のばらつきを抑制することができる。
<設定情報の他の例>
図11~図14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に保持される設定情報の他のデータ構造例を示す図である。
図11~図14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に保持される設定情報の他のデータ構造例を示す図である。
図11は、図9の設定情報における照射時間に代えて照射強度を設定可能としたものである。なお、設定情報には、図示は省略されているが、共通の照射時間を含むものとする。この例は、光源部21として、紫外線の照射強度を制御できる場合に利用可能である。処理フローとしては、図8と同様になる。
図12は、図9の設定情報における照射時間に照射強度が加わったものである。処理フローとしては、図10と同様になる。
図13は、図7、図9、図11または図12の設定情報に波長が加わったものである。光源部21として、例えば、人に照射可能な222nmの波長と、人には照射できないが殺菌効果の高い230nmを超える波長とが切替可能である場合に利用可能である。人がいる可能性のある位置については222nmの波長、人がいる可能性のない位置については230nmを超える波長が設定される。
図14は、図13の設定情報に光源部21から殺菌対象までの距離が加わったものである。後述するように、殺菌装置1から床面までの距離は水平角度および垂直角度から算出することができるが、テーブルの上や壁面等については距離が容易に算出ができないため、設定可能としている。距離から、照射時間や照射強度は算出することができるため、照射時間や照射強度は省略することができる。
<照射時間、照射強度、距離の自動設定の例>
図15は、床150上の位置P1、P2による殺菌装置1からの距離L1、L2の違いの例を示す図である。例えば、予め殺菌装置1の真下の位置P1までの距離L1(ほぼ天井高としてよい)が予め設定されていれば、離れた位置P2までの距離L2は、距離L1、L2の線分のなす角度θにより、三角関数を用いて算出(L2=L1/cosθ)することができる。なお、殺菌装置1の真下の位置P1までの距離L1がわからなくても、真下の位置P1に対する標準的な照射時間や照射強度を基準に、それに対してどの程度に照射時間や照射強度を増大させるべきかがわかる。これにより、図9、図11~図14における、照射時間、照射強度、距離(床面の場合だけ)を自動設定することができる。
図15は、床150上の位置P1、P2による殺菌装置1からの距離L1、L2の違いの例を示す図である。例えば、予め殺菌装置1の真下の位置P1までの距離L1(ほぼ天井高としてよい)が予め設定されていれば、離れた位置P2までの距離L2は、距離L1、L2の線分のなす角度θにより、三角関数を用いて算出(L2=L1/cosθ)することができる。なお、殺菌装置1の真下の位置P1までの距離L1がわからなくても、真下の位置P1に対する標準的な照射時間や照射強度を基準に、それに対してどの程度に照射時間や照射強度を増大させるべきかがわかる。これにより、図9、図11~図14における、照射時間、照射強度、距離(床面の場合だけ)を自動設定することができる。
<設定された範囲に基づく自動照射>
図16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に保持される設定情報の他のデータ構造例を示す図である。図16において、設定情報は、複数の範囲の情報を含んでおり、各範囲は、複数の水平角度および垂直角度の組により特定されている。なお、範囲を囲む多角形の頂点により範囲を特定する例としているが、その他に、中心点の位置と半径とを用いたり、他の種々の範囲の特定手法を採用したりすることができる。また、設定情報は、図7に示された複数の設定情報に共通の照射時間や、図9、図11~図14に示された個々の設定情報ごとの照射時間、照射強度、波長、距離等を含むことができる。
図16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に保持される設定情報の他のデータ構造例を示す図である。図16において、設定情報は、複数の範囲の情報を含んでおり、各範囲は、複数の水平角度および垂直角度の組により特定されている。なお、範囲を囲む多角形の頂点により範囲を特定する例としているが、その他に、中心点の位置と半径とを用いたり、他の種々の範囲の特定手法を採用したりすることができる。また、設定情報は、図7に示された複数の設定情報に共通の照射時間や、図9、図11~図14に示された個々の設定情報ごとの照射時間、照射強度、波長、距離等を含むことができる。
図17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による他の制御例を示すフローチャートである。図17において、制御部52等は、処理を開始すると、次の設定情報(最初は先頭の設定情報)の読み出しを行い(ステップS31)、設定情報があって読み出せたか否か判断する(ステップS32)。制御部52等は、設定情報がない場合または最後まで読み出し済で読み出せなかったと判断した場合(ステップS32のNo)、処理を終了する。
制御部52等は、設定情報が読み出せたと判断した場合(ステップS32のYes)、続いて、設定情報に矛盾がない等により適正であるか否か判断する(ステップS33)。制御部52等は、読み出した設定情報が適正でないと判断した場合(ステップS33のNo)、次の設定情報の読み出し(ステップS31)に移行する。
制御部52等は、読み出した設定情報が適正であると判断した場合(ステップS33のYes)、読み出した設定情報の範囲から、紫外線の照射幅を考慮して小範囲に分割し(ステップS34)、分割された先頭の小範囲から設定情報に従って紫外線の照射を開始する(ステップS35)。
ここで、図18A~図18Dにより、小範囲への分割および紫外線の照射の例について説明する。図18Aは、複数の位置P1~P4により範囲が指定された例を示す図である。ここでは、位置P1~P4により矩形の範囲が指定されているものとしている。図18Bは、指定された範囲が複数の小範囲R1~R3に分割された例を示す図である。ここでは、位置P1から位置P2に直線状に伸びる小範囲R1と、小範囲R1に並ぶ小範囲R2と、位置P3から位置P4に直線状に伸びる小範囲R3とに分割されたものとしている。
図18Cは、分割された小範囲R1についての殺菌装置1による紫外線の照射の状態を示す図(1)であり、位置P1から紫外線の照射を開始している。図18Dは、分割された小範囲R1についての殺菌装置1による紫外線の照射の状態を示す図(2)であり、位置P1から位置P2まで紫外線の照射が行われてきた状態を示している。同様に、位置P2からX軸のマイナス方向にほぼ照射幅だけ移動した後、小範囲R2についてY軸のマイナス方向に移動しつつ紫外線の照射を行う。そして、小範囲R3についても同様に紫外線の照射を行い、位置P1~P4により指定される範囲について紫外線の照射を完了する。なお、設定情報において、照射時間、照射強度、波長、距離等が設定されている場合、それらの設定に従って紫外線の照射が行われる。
図17に戻り、次いで、制御部52等は、ユーザーからの終了指示等による終了条件を満たすか否か判断し(ステップS36)、終了条件を満たさないと判断した場合(ステップS36のNo)、続いて、範囲内の照射を終了したか否か判断する(ステップS37)。制御部52等は、範囲内の照射を終了していないと判断した場合(ステップS37のNo)、終了条件の判断(ステップS36)に移行する。
制御部52等は、範囲内の照射を終了したと判断した場合(ステップS37のYes)、紫外線の照射を停止し(ステップS38)、次の設定情報の読み出し(ステップS31)に移行する。制御部52等は、終了条件の判断(ステップS36)において、終了条件を満たしたと判断した場合(ステップS36のYes)、紫外線の照射を終了し(ステップS39)、処理を終了する。
以上の処理により、予め設定された1または複数の範囲に紫外線の照射を行って殺菌を行うことができる。これにより、殺菌が要望される範囲を漏れなく自動的に殺菌することができる。
<設定された範囲に基づく自動照射(簡略型)>
上述した図17の処理では、範囲を複数の小範囲に分割を行っていたが、より簡略な手法として、範囲を指定する位置(点)の間に中点等の分割点を付与し、それらの位置(点)を紫外線の照射の対象とすることで、より簡易に処理を行うようにしている。
上述した図17の処理では、範囲を複数の小範囲に分割を行っていたが、より簡略な手法として、範囲を指定する位置(点)の間に中点等の分割点を付与し、それらの位置(点)を紫外線の照射の対象とすることで、より簡易に処理を行うようにしている。
図19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による他の制御例を示すフローチャートである。なお、設定情報は、図16と同様であり、複数の範囲に共通の照射時間や、個々の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る。
図19において、制御部52等は、処理を開始すると、次の設定情報(最初は先頭の設定情報)の読み出しを行い(ステップS41)、設定情報があって読み出せたか否か判断する(ステップS42)。制御部52等は、設定情報がない場合または最後まで読み出し済で読み出せなかったと判断した場合(ステップS42のNo)、処理を終了する。
制御部52等は、設定情報が読み出せたと判断した場合(ステップS42のYes)、続いて、設定情報に矛盾がない等により適正であるか否か判断する(ステップS43)。制御部52等は、読み出した設定情報が適正でないと判断した場合(ステップS43のNo)、次の設定情報の読み出し(ステップS41)に移行する。
制御部52等は、読み出した設定情報が適正であると判断した場合(ステップS43のYes)、読み出した設定情報の範囲から、予め定められたルールや紫外線の照射幅を考慮して分割点を付与し(ステップS44)、分割された先頭の位置または分割点から設定情報に従って紫外線の照射を開始する(ステップS45)。
ここで、図20A~図20Dにより、分割点の付与および紫外線の照射の例について説明する。図20Aは、複数の位置P1~P4により範囲が指定された例を示す図である。ここでは、位置P1~P4により矩形の範囲が指定されているものとしている。図20Bは、指定された複数の位置P1~P4の間に分割点による位置P5~P9が付与された状態を示す図である。ここでは、位置P1と位置P2との間に位置P5の分割点が、位置P1と位置P3との間に位置P6の分割点が、位置P2と位置P4との間に位置P7の分割点が、位置P3と位置P4との間に位置P8分割点が、位置P5と位置P8との間(または位置P6と位置P7との間)に位置P9の分割点が付与されている。
なお、紫外線の照射幅を考慮しないルールとして、例えば、範囲の設定(指定)において、ユーザーから指定されたパラメータに応じ、パラメータが「1」ならば指定された位置だけを照射の対象、パラメータが「2」ならば指定された位置の間(中点)に分割点を付与、パラメータが「3」ならば指定された位置の間に3等分の分割点を付与というようにしてもよい。
図20Cは、各位置についての殺菌装置1による紫外線の照射の状態を示す図(1)であり、位置P1から紫外線の照射を開始している。図20Dは、各位置についての殺菌装置1による紫外線の照射の状態を示す図(2)であり、位置P1に続いて位置P5に紫外線の照射が行われている状態を示している。同様に、位置P2→位置P7→位置P9→位置P6→位置P3→位置P8→位置P4に紫外線の照射が行われ、位置P1~P4により指定される範囲について紫外線の照射を完了する。なお、設定情報において、照射時間、照射強度、波長、距離等が設定されている場合、それらの設定に従って紫外線の照射が行われる。また、分割点に対しても設定情報に基づいて紫外線の照射が行われる。
図19に戻り、次いで、制御部52等は、ユーザーからの終了指示等による終了条件を満たすか否か判断し(ステップS46)、終了条件を満たさないと判断した場合(ステップS46のNo)、続いて、範囲内の照射を終了したか否か判断する(ステップS47)。制御部52等は、範囲内の照射を終了していないと判断した場合(ステップS47のNo)、終了条件の判断(ステップS46)に移行する。
制御部52等は、範囲内の照射を終了したと判断した場合(ステップS47のYes)、紫外線の照射を停止し(ステップS48)、次の設定情報の読み出し(ステップS41)に移行する。制御部52等は、終了条件の判断(ステップS46)において、終了条件を満たしたと判断した場合(ステップS46のYes)、紫外線の照射を終了し(ステップS49)、処理を終了する。
以上の処理により、予め設定された1または複数の範囲に紫外線の照射を行って殺菌を行うことができる。これにより、殺菌が要望される範囲を漏れなく自動的に殺菌することができる。また、付与した分割点により所定範囲を離散的に殺菌することができることから、小範囲に分割する場合に比べて光源部21の点灯時間を短くして光源部21の長寿命化を図ることができる。
<時刻や人の有無に応じた処理>
図21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による他の制御例を示すフローチャートである。図21において、制御部52等は、処理を開始すると、トリガタイプによって処理を分岐する(ステップS501)。なお、トリガタイプは予めユーザー等により設定されているものとする。
図21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による他の制御例を示すフローチャートである。図21において、制御部52等は、処理を開始すると、トリガタイプによって処理を分岐する(ステップS501)。なお、トリガタイプは予めユーザー等により設定されているものとする。
制御部52等は、トリガタイプが時刻である場合、予め設定された開始時刻に到達したか否か判断し(ステップS502)、まだ到達していない場合(ステップS502のNo)は同判断を繰り返す。なお、時刻については、曜日や年月日が付加された、いわゆるスケジュール情報であってもよい。また、時刻についての判断は、制御部52等に内蔵されたタイマーの情報を用いて行われる。
制御部52等は、予め設定された開始時刻に到達したと判断した場合(ステップS502のYes)、図8、図10、図17または図19の処理を開始する(ステップS503)。
次いで、制御部52等は、開始された処理が終了したか否か判断し(ステップS504)、終了していない場合(ステップS504のNo)は同判断を繰り返す。そして、制御部52等は、開始された処理が終了したと判断した場合(ステップS504のYes)、処理を終了する。
一方、制御部52等は、トリガタイプが開始のみ人検出(開始条件が人の検出)である場合、所定範囲内に人を検出したか否か判断し(ステップS505)、まだ検出していない場合(ステップS505のNo)は同判断を繰り返す。なお、人の検出は人感センサ400(図1)等を用いて行われる。
制御部52等は、所定範囲内に人を検出したと判断した場合(ステップS505のYes)、図8、図10、図17または図19の処理を開始する(ステップS506)。
次いで、制御部52等は、開始された処理が終了したか否か判断し(ステップS507)、終了していない場合(ステップS507のNo)は同判断を繰り返す。そして、制御部52等は、開始された処理が終了したと判断した場合(ステップS507のYes)、処理を終了する。
一方、制御部52等は、トリガタイプが開始および終了が人検出(開始条件が人の検出、終了条件が人の不検出)である場合、所定範囲内に人を検出したか否か判断し(ステップS508)、まだ検出していない場合(ステップS508のNo)は同判断を繰り返す。
制御部52等は、所定範囲内に人を検出したと判断した場合(ステップS508のYes)、図8、図10、図17または図19の処理を開始する(ステップS509)。
次いで、制御部52等は、所定範囲内に人を検出していないか否か判断し(ステップS510)、まだ検出している場合(ステップS510のNo)は同判断を繰り返す。
制御部52等は、所定範囲内に人を検出していないと判断した場合(ステップS510のYes)、紫外線の照射を終了し(ステップS511)、処理を終了する。
なお、一つのパターンとして、人が検出されている間だけ紫外線の照射を行う場合について説明したが、反対に、人が検出されていない間だけ紫外線の照射を行うようにすることもできる。
以上の処理により、所望のスケジュール情報や、人の有無に応じて紫外線の照射を行わせることができる。
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、水平角度および/または垂直角度を含む設定情報を読み出して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、光源部による紫外線の照射を制御する制御装置とを備える。これにより、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、設定情報は、照射時間および/または、照射強度、および/または、波長を含み、制御装置は、設定情報に基づいて紫外線の照射を制御する。これにより、所定の殺菌効果を担保することができる。
また、制御装置は、読み出した設定情報の垂直角度から床面までの距離を推定し、照射時間、照射強度、または、波長を変更する。これにより、所定の殺菌効果を担保することができる。
また、設定情報は、水平角度および/または垂直角度による位置の複数により特定される範囲を含み、制御装置は、範囲を複数の小範囲に分割し、または、位置の間に1以上の分割点を付与し、小範囲または位置および分割点に対して紫外線の照射を行わせる。これにより、所望の範囲内を漏れなく殺菌することができる。
また、制御装置は、設定されたスケジュール情報または人の検出結果に応じ、紫外線の照射を制御する。これにより、柔軟な殺菌作業が可能となる。
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,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
Claims (9)
- 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、
水平角度および/または垂直角度を含む設定情報を読み出して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、前記光源部による紫外線の照射を制御する制御装置と、
を備える殺菌システム。 - 前記設定情報は、照射時間および/または、照射強度、および/または、波長を含み、
前記制御装置は、前記設定情報に基づいて紫外線の照射を制御する、
請求項1に記載の殺菌システム。 - 前記制御装置は、読み出した設定情報の垂直角度から床面までの距離を推定し、照射時間、照射強度、または、波長を変更する、
請求項1または2に記載の殺菌システム。 - 前記設定情報は、水平角度および/または垂直角度による位置の複数により特定される範囲を含み、
前記制御装置は、前記範囲を複数の小範囲に分割し、または、前記位置の間に1以上の分割点を付与し、前記小範囲または前記位置および分割点に対して紫外線の照射を行わせる、
請求項1~3のいずれか一つに記載の殺菌システム。 - 前記制御装置は、設定されたスケジュール情報または人の検出結果に応じ、紫外線の照射を制御する、
請求項1~4のいずれか一つに記載の殺菌システム。 - 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、
水平角度および/または垂直角度を含む設定情報を読み出して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、前記光源部による紫外線の照射を制御する制御装置と、
を備える殺菌装置。 - 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、
水平角度および/または垂直角度を含む設定情報を読み出して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、前記光源部による紫外線の照射を制御する、
制御装置。 - 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、
水平角度および/または垂直角度を含む設定情報を読み出して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、前記光源部による紫外線の照射を制御する処理をコンピュータが行う、
制御方法。 - 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、
水平角度および/または垂直角度を含む設定情報を読み出して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、前記光源部による紫外線の照射を制御する処理をコンピュータに実行させる、
制御プログラム。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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