WO2022054370A1 - 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

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 Download PDF

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WO2022054370A1
WO2022054370A1 PCT/JP2021/023613 JP2021023613W WO2022054370A1 WO 2022054370 A1 WO2022054370 A1 WO 2022054370A1 JP 2021023613 W JP2021023613 W JP 2021023613W WO 2022054370 A1 WO2022054370 A1 WO 2022054370A1
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light source
unit
source unit
angle adjusting
adjusting unit
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PCT/JP2021/023613
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翔悟 今村
賀宏 佐川
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ミネベアミツミ株式会社
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F8/00—Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying
    • F24F8/20—Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying by sterilisation
    • F24F8/22—Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying by sterilisation using UV light

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 captures the object to be sterilized from the camera image, controls the rotation of the horizontal angle adjusting unit and / or the vertical angle adjusting unit, and irradiates the object with ultraviolet rays from 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 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. 8 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 camera 300 is provided in the vicinity of the main body 2, and the control unit 52 analyzes the image signal of the camera 300 to recognize an object to be sterilized such as a person or a pet.
  • 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, an irradiation control unit C3, and a camera image analysis unit C7.
  • 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 camera image analysis unit C7 determines the existence and position of objects to be sterilized such as humans and pets based on a trained model by AI (Artificial Intelligence) and enhanced learning. It has a function to acquire.
  • AI Artificial Intelligence
  • 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 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 acquires a camera image from the camera 300 (FIG. 1) or the like (step S11), and analyzes the camera image by AI, deep learning, or the like (step S12).
  • the camera image analysis unit C7 (FIG. 6) is based on a trained model learned in advance about recognition of a person or pet from a camera image containing a large number of people or pets, and the camera image analyzes the person or pet.
  • the position of the image recognized as such (center position, contour position, distance, etc.) is output. These positions are converted into the irradiation direction (horizontal angle, vertical angle) of the ultraviolet rays in the sterilizer 1.
  • control unit 52 or the like determines whether or not an object such as a person or a pet has been captured (step S13), and if it is determined that the object has not been captured (No in step S13), if it is irradiating ultraviolet rays. Irradiation is stopped (step S14), and the process returns to acquisition of a camera image (step S11).
  • control unit 52 or the like determines that an object such as a person or a pet has been captured (Yes in step S13)
  • the control unit 52 or the like aligns the optical axis of the light source unit 21 with the object and irradiates the object with ultraviolet rays (step S15).
  • a wavelength harmless to the human body or the like for example, 222 nm
  • the irradiation time and irradiation intensity of ultraviolet rays can be changed according to the distance to the object.
  • control unit 52 stores the locus (movement path) of the object (step S16), and returns to the acquisition of the camera image (step S11).
  • FIG. 8 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 starts the process, it determines whether or not the capture of an object such as a person or a pet has been performed for a predetermined time (step S21), and determines that the process has been performed. (No in step S21), the same determination is repeated.
  • step S21 When the control unit 52 or the like determines that the object such as a person or a pet has not been captured for a predetermined time (Yes in step S21), the information such as the trajectory (movement path) of the object already recorded has been recorded. (Remembered in step S16 of FIG. 7) is read (step S22).
  • the control unit 52 and the like irradiate the ultraviolet rays along the read locus (step S23).
  • the person or pet itself is not the irradiation target, it is possible to use a wavelength having a high bactericidal effect (for example, a wavelength exceeding 230 nm) as the ultraviolet ray to be irradiated, or to increase the irradiation time and irradiation intensity. be.
  • the process returns to the determination (step S21) of whether or not the capture of an object such as a person or a pet has been performed for a predetermined time.
  • 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.
  • a vertical angle adjustment unit that adjusts the vertical angle of the light source unit by rotating the light source unit in the vertical direction, and a horizontal angle adjustment unit and / or vertical that captures the object to be sterilized from the camera image. It is provided with a control device that controls the rotation of the angle adjusting unit and irradiates the object with ultraviolet rays by the light source unit.
  • control device captures the object from the camera image based on the trained model by artificial intelligence or deep learning. This makes it possible to accurately capture the object.
  • control device stores the movement path of the object and irradiates the movement path with ultraviolet rays from the light source unit. As a result, it is possible to sterilize a place that is difficult to sterilize when an object is present.
  • the ultraviolet rays emitted by the light source use a wavelength that does not affect the human body. As a result, it is possible to safely irradiate the object with direct ultraviolet rays.
  • the ultraviolet rays from the light source use a wavelength with a high bactericidal effect regardless of the effect on the human body. This makes it possible to perform more effective sterilization.
  • 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、カメラ画像から殺菌の対象物を捕捉し、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、前記対象物に前記光源部（２１）による紫外線を照射する。

Description

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
　本発明は、殺菌システム、殺菌装置、制御装置、制御方法および制御プログラムに関する。
　従来から、紫外線（紫外光）の放射を用いて、ヒト細胞を害することなくバクテリアの殺菌を行うものが提案されている（例えば、特許文献１等を参照）。
特許第６０２５７５６号公報
　しかしながら、従来の殺菌装置は、特定の殺菌を行いたい物体に対して殺菌を行うものであり、部屋や工場などの広範囲の空間を殺菌することには対応してない。
　一方で、ＣＯＶＩＤ－１９などのウィルスや菌などの殺菌対象物は、空間や、空間を形成する壁などに浮遊、付着している。そのため、空間内の空気の入れ替えや、消毒液散布による不活性化など、空調設備の変更が必要となったり、作業負担が大きかったりすることで実施が限られる対策を行うしかなく、より簡便に空間における環境改善を図れるようにすることが要望されていた。
　本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、広範囲の殺菌対象空間を容易に殺菌することができる殺菌システム、殺菌装置、制御装置、制御方法および制御プログラムを提供することを目的とする。
　上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の一態様に係る殺菌装置は、光源部と、水平角度調整部および／または垂直角度調整部と、制御装置とを備える。前記光源部は、放射状の紫外線を照射する。前記水平角度調整部は、前記光源部を水平方向に対して回動することで、前記光源部の水平角度を調整する。前記垂直角度調整部は、前記光源部を垂直方向に対して回動することで、前記光源部の垂直角度を調整する。前記制御装置は、カメラ画像から殺菌の対象物を捕捉し、前記水平角度調整部および／または前記垂直角度調整部の回動を制御し、前記対象物に前記光源部による紫外線を照射する。
　本発明の一態様に係る殺菌システムは、広範囲の殺菌対象空間を容易に殺菌することができる。
図１は、一実施形態に係る殺菌装置等の構成例を示すブロック図である。 図２は、複数の殺菌装置等が含まれる場合の構成例を示す図である。 図３は、殺菌装置の一例の機械的な構成例を示す斜視図である。 図４は、殺菌装置の他の例の機械的な構成例を示す斜視図である。 図５は、制御装置の制御部、端末の制御部、または、制御装置の制御部のハードウェア構成例を示す図である。 図６は、制御装置の制御部、端末の制御部、または、制御装置の制御部の機能構成例を示す図である。 図７は、制御装置の制御部、端末の制御部、または、制御装置の制御部による制御例を示すフローチャートである。 図８は、制御装置の制御部、端末の制御部、または、制御装置の制御部による他の制御例を示すフローチャートである。
　以下、実施形態に係る殺菌システム、殺菌装置、制御装置、制御方法および制御プログラムについて図面を参照して説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、図面における各要素の寸法の関係、各要素の比率などは、現実と異なる場合がある。図面の相互間においても、互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合がある。また、１つの実施形態や変形例に記載された内容は、原則として他の実施形態や変形例にも同様に適用される。
＜装置構成、システム構成＞
　図１は、一実施形態に係る殺菌装置１等の構成例を示すブロック図である。図１において、殺菌装置１は、例えば天井を構成する天井壁１００にベース部４１が取り付けられており、光源部２１を有する本体部２と、本体部２を回動可能に支持する垂直角度調整部３および水平角度調整部４と、制御装置５とを備えている。
　なお、図１におけるＸ方向は水平方向であり、殺菌装置１Ａの前後方向である。Ｙ方向は水平方向であり、殺菌装置１Ａの幅方向である。Ｚ方向は水平方向と直交する垂直方向であり、殺菌装置１Ａの上下方向である。なお、本実施形態においては、Ｚ方向が殺菌対象空間Ｓの鉛直方向と平行であるが、これに限定されるものではなく、Ｚ方向が鉛直方向に対して傾斜、あるいはＺ方向が鉛直方向と直交する方向と平行であってもよい。
　制御装置５は、殺菌装置１を制御するものである。制御装置５は、光源部２１、垂直角度調整部３および水平角度調整部４を制御するものであり、ベース部４１の内部空間に収容されている。制御装置５は、通信部５１、制御部５２、光源部駆動回路５３、第１モータ駆動回路５４と、第２モータ駆動回路５５を有する。制御装置５は、電源２００から供給された電力に基づき、光源部２１による紫外線の点灯・消灯、照射強度の調整、垂直角度調整部３による光源部２１の垂直角度の調整、水平角度調整部４による光源部２１の水平角度の調整などを行う。なお、制御装置５のハードウェア構成は、一般的な制御装置のハードウェア構成と同様であり、詳細については後述する。また、電源２００は、商業電源、発電機、バッテリなどである。
　通信部５１は、ユーザーが所持する端末１０との間で情報を送受信するものであり、例えば、端末１０からの操作情報を受信したり、殺菌装置１の状態、光源部２１の照射状態（例えば、点灯・消灯、照射強度）、光源部２１の姿勢状態（例えば、垂直角度および水平角度）を端末１０に送信したりするものである。通信部５１は、例えば、Ｗｉ-Ｆｉ（登録商標）やＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等の近距離無線通信を行うものである。
　制御部５２は、光源部２１に対する照射制御、第１モータ３２に対する駆動制御および第２モータ４２に対する駆動制御などを行うものである。ここで、照射制御には、光源部２１の点灯・消灯制御、照射強度制御などが含まれる。
　光源部駆動回路５３は、制御部５２からの光源部２１に対する照射制御信号に基づき、光源部２１に電力を供給するものである。光源部駆動回路５３は、光源部２１が紫外線の照射強度を変更できるタイプである場合、照射強度の調整も行う。また、光源部駆動回路５３は、光源部２１が照射する紫外線の波長を変更（切替）できるタイプである場合、波長の変更（切替）も行う。光源部駆動回路５３は、制御部５２および光源部２１と電気的に接続されている。なお、光源部駆動回路５３は、制御装置５が有しているがこれに限定されるものではなく、光源部２１が有していてもよい。また、光源部２１が異なる波長領域の光源が組み合わされた光源であった場合、それぞれの光源の照射強度を調整できるように調整を行う。
　第１モータ駆動回路５４は、制御部５２からの第１モータ３２に対する駆動制御信号に基づき、第１モータ３２に対して駆動電力を供給することで、光源部２１を垂直方向において回動させるものである。第１モータ駆動回路５４は、制御部５２および第１モータ３２と電気的に接続されている。なお、第１モータ駆動回路５４は、制御装置５が有しているがこれに限定されるものではなく、第１モータ３２が有していてもよい。
　第２モータ駆動回路５５は、制御部５２からの第２モータ４２に対する駆動制御信号に基づき、第２モータ４２に対して駆動電力を供給することで、光源部２１を水平方向において回動させるものである。第２モータ駆動回路５５は、制御部５２および第２モータ４２と電気的に接続されている。なお、第２モータ駆動回路５５は、制御装置５が有しているがこれに限定されるものではなく、第２モータ４２が有していてもよい。
　端末１０は、ユーザーが操作することで殺菌装置１Ａを操作するものであるとともに、ユーザーが殺菌装置１Ａの状態を把握するものである。端末１０は、通信部１１と、制御部１２と、操作・表示部１３とを有する。なお、端末１０は、殺菌装置１Ａ用の専用端末であってもよいし、スマートフォン、タブレット、ノートパソコンなどの汎用端末であってもよい。また、端末１０のハードウェア構成は、一般的な端末のハードウェア構成と同様であり、詳細については後述する。
　通信部１１は、制御装置５との間で情報を送受信するものである。通信部１１は、例えば、Ｗｉ-Ｆｉ（登録商標）やＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等の近距離無線通信を行うものである。なお、情報の送受信は無線に限られるものではなく、有線によるものであってもよい。
　制御部１２は、端末１０を制御するものであり、少なくとも操作・表示部１３に対するユーザーの操作に基づいて、操作情報を通信部１１に出力するものである。制御部１２は、操作・表示部１３による表示も制御する。制御部１２は、通信部１１および操作・表示部１３と電気的に接続されている。なお、制御部１２は、自装置側の通信部１１および殺菌装置１側の通信部５１を介して接続された制御部５２の処理の一部を代行することができる。
　操作・表示部１３は、端末１０における一般的な操作および表示のほかに、殺菌装置１Ａを遠隔操作する際に用いられるものである。操作・表示部１３は、図示はしないが例えば、紫外線の点灯・消灯に対応するスイッチ、照射強度に対応するスイッチ、光源部２１の垂直角度の調整に対応するスイッチ、光源部２１の水平角度の調整に対応するスイッチなどが含まれる。なお、スイッチは、通電・非通電や抵抗変化などの機械式のスイッチであっても、タッチパネルなどの電気式のスイッチであってもよい。
　また、本体部２の近傍にはカメラ３００が設けられており、制御部５２はカメラ３００の画像信号を解析して人やペット等の殺菌の対象物の認識を行う。
　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、カメラ画像解析部Ｃ７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。
　カメラ画像解析部Ｃ７は、カメラ３００により得られたカメラ画像から、ＡＩ（Artificial　Intelligence、人口知能）や強化学習による学習済モデルに基づいて人やペット等の殺菌の対象物の存在や位置等を取得する機能を有している。
＜ユーザーによるリアルタイムでの操作＞
　図１～図６において、ユーザーは、端末１０等を操作することで、殺菌装置１（１Ａ、１Ｂ）の状態、光源部２１の照射状態、光源部２１の姿勢状態を変更する。例えば、制御装置５は、ユーザーが端末１０を操作することで、光源部２１を点灯する場合に、点灯に対応する操作情報に対応する照射制御信号に基づき、光源部駆動回路５３を介して、光源部２１を点灯する。殺菌装置１は、光源部２１が点灯されることで、放射状の紫外線ＵＶが殺菌対象空間Ｓに照射され、殺菌対象空間Ｓの空気および殺菌対象空間Ｓに存在する物体を紫外線ＵＶにより殺菌する。また、制御装置５は、ユーザーが端末１０を操作することで、殺菌対象空間Ｓにおける紫外線ＵＶの照射範囲を垂直方向において変更する場合に、垂直角度の調整に対応する操作情報に対応する第１モータ３２に対する駆動制御信号に基づき、第１モータ駆動回路５４を介して、第１モータ３２を駆動し、光源部２１を垂直方向に回動させる。また、制御装置５は、ユーザーが端末１０を操作することで、殺菌対象空間Ｓにおける紫外線ＵＶの照射範囲を水平方向において変更する場合に、水平角度の調整に対応する操作情報に対応する第２モータ４２に対する駆動制御信号に基づき、第２モータ駆動回路５５を介して、第２モータ４２を駆動し、光源部２１を水平方向に回動させる。つまり、ユーザーが殺菌対象空間Ｓに存在する物体を殺菌したい場合は、光源部２１を垂直方向および水平方向に回動させることで、光源部２１の紫外線ＵＶの照射範囲を物体にまで移動させて、殺菌を行う。
　以上のように、本実施形態に係る殺菌装置１（１Ａ、１Ｂ）は、光源部２１が水平方向および垂直方向に回動させることができるので、光源部２１が回動できない場合と比較して、殺菌対象空間Ｓに対する紫外線ＵＶの照射範囲を広くすることができる。したがって、広範囲の殺菌対象空間Ｓを殺菌することができるので、簡便に空間における環境改善を図ることができる。
　また、光源部２１は、１９０ｎｍ～２３０ｎｍの波長の電磁波である紫外線ＵＶを照射するので、殺菌対象空間Ｓに人がいて、人に対して光源部２１から紫外線ＵＶが照射されていても、照射される紫外線が人体に対する影響が著しく低い。したがって、殺菌対象空間Ｓに人がいても、殺菌装置１による殺菌を安全に行える。
　なお、上記の説明においては、ユーザーが手動操作することで殺菌装置１（１Ａ，１Ｂ）が動作するが、これに限定されるものではなく、自動操作により動作するようにしてもよい。例えば、物体の動きに反応するセンサ、例えば人感センサなどを用いて、物体の動きに連動して、紫外線ＵＶの照射範囲が変化する連動モードを有しており、所定の物体、例えば、人がいる方向に照射方向を連動させ、紫外線ＵＶを照射してもよい。また、制御部５２は、予め設定された動作、例えば殺菌対象空間Ｓを構成する床や壁の全域に紫外線ＵＶが照射される殺菌モードを有しており、所定時間、例えば、殺菌対象空間Ｓに人がいない時間帯となると、紫外線ＵＶを殺菌対象空間Ｓに照射してもよい。
＜カメラ画像に基づくリアルタイムの紫外線の照射＞
　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による制御例を示すフローチャートである。図７において、制御部５２等は、処理を開始すると、カメラ３００（図１）等からカメラ画像を取得し（ステップＳ１１）、ＡＩや深層学習等によりカメラ画像を解析する（ステップＳ１２）。
　カメラ画像解析部Ｃ７（図６）は、予め多数の人やペット等が含まれるカメラ画像から人やペット等であることの認識について学習された学習済モデルに基づいて、カメラ画像から人やペット等として認識された画像の位置（中心位置、輪郭位置、距離等）を出力する。これらの位置は、殺菌装置１における紫外線の照射方向（水平角度、垂直角度）に変換される。
　次いで、制御部５２等は、人やペット等の対象物を捕捉したか否か判断し（ステップＳ１３）、捕捉していないと判断した場合（ステップＳ１３のＮｏ）、紫外線を照射中であれば照射を停止し（ステップＳ１４）、カメラ画像の取得（ステップＳ１１）に戻る。
　制御部５２等は、人やペット等の対象物を捕捉したと判断した場合（ステップＳ１３のＹｅｓ）、対象物に光源部２１の光軸を合わせて紫外線を照射する（ステップＳ１５）。なお、人やペットに紫外線を照射する場合、人体等に無害な波長（例えば、２２２ｎｍ）を用いる。また、対象物との距離に応じ、紫外線の照射時間や照射強度を変えることができる。
　次いで、制御部５２等は、対象物の軌跡（移動経路）を記憶し（ステップＳ１６）、カメラ画像の取得（ステップＳ１１）に戻る。
　このような処理により、人やペット等の対象物を自動的に追尾し、紫外線を照射して殺菌を行うことができる。
＜カメラ画像に基づく事後的な紫外線の照射＞
　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による他の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、人やペット等の対象物の捕捉が所定時間にわたって行われていないか否か判断し（ステップＳ２１）、行われていると判断した場合（ステップＳ２１のＮｏ）、同判断を繰り返す。
　制御部５２等は、人やペット等の対象物の捕捉が所定時間にわたって行われていないと判断した場合（ステップＳ２１のＹｅｓ）、既に記録されている対象物の軌跡（移動経路）等の情報（図７のステップＳ１６で記憶）を読み出す（ステップＳ２２）。
　そして、制御部５２等は、読み出した軌跡に沿って紫外線の照射を行う（ステップＳ２３）。この場合、人やペットそのものが照射対象ではないため、照射する紫外線として、殺菌効果の高い波長（例えば、２３０ｎｍを超える波長）を用いたり、照射時間や照射強度を増大させたりすることが可能である。そして、人やペット等の対象物の捕捉が所定時間にわたって行われていないか否かの判断（ステップＳ２１）に戻る。
　このような処理により、対象物が存在する場合には影になって紫外線の照射しにくい、人やペット等の対象物が通ったり触ったりした可能性の高い部分を効果的に殺菌することができる。
　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、カメラ画像から殺菌の対象物を捕捉し、水平角度調整部および／または垂直角度調整部の回動を制御し、対象物に光源部による紫外線を照射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、制御装置は、人口知能または深層学習による学習済モデルに基づいて、カメラ画像から対象物を捕捉する。これにより、対象物を正確に捕捉することができる。
　また、制御装置は、対象物の移動経路を記憶し、移動経路に対して光源部による紫外線を照射する。これにより、対象物が存在する場合には殺菌しにくい場所を殺菌することができる。
　また、光源部による紫外線は、対象物が人またはペットである場合、人体に影響のない波長を用いる。これにより、対象物への直接の紫外線の照射が安全に行える。
　また、光源部による紫外線は、人体への影響によらず、殺菌効果の高い波長を用いる。これにより、より効果的な殺菌を行うことができる。
　また、上記実施の形態により本発明が限定されるものではない。上述した各構成要素を適宜組み合わせて構成したものも本発明に含まれる。また、さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。よって、本発明のより広範な態様は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、様々な変更が可能である。
　１、１Ａ、１Ｂ　殺菌装置，２１　光源部，３　垂直角度調整部，４　水平角度調整部，５　制御装置，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，Ｃ７　カメラ画像解析部

Claims (9)

  1. 　放射状の紫外線を照射する光源部と、
    　前記光源部を水平方向に対して回動することで、前記光源部の水平角度を調整する水平角度調整部および／または、
    　前記光源部を垂直方向に対して回動することで、前記光源部の垂直角度を調整する垂直角度調整部と、
    　カメラ画像から殺菌の対象物を捕捉し、前記水平角度調整部および／または前記垂直角度調整部の回動を制御し、前記対象物に前記光源部による紫外線を照射する制御装置と、
    を備える殺菌システム。
  2. 　前記制御装置は、人口知能または深層学習による学習済モデルに基づいて、前記カメラ画像から前記対象物を捕捉する、
    請求項１に記載の殺菌システム。
  3. 　前記制御装置は、前記対象物の移動経路を記憶し、前記移動経路に対して前記光源部による紫外線を照射する、
    請求項１または２に記載の殺菌システム。
  4. 　前記光源部による紫外線は、前記対象物が人またはペットである場合、人体に影響のない波長を用いる、
    請求項１または２に記載の殺菌システム。
  5. 　前記光源部による紫外線は、人体への影響によらず、殺菌効果の高い波長を用いる、
    請求項３に記載の殺菌システム。
  6. 　放射状の紫外線を照射する光源部と、
    　前記光源部を水平方向に対して回動することで、前記光源部の水平角度を調整する水平角度調整部および／または、
    　前記光源部を垂直方向に対して回動することで、前記光源部の垂直角度を調整する垂直角度調整部と、
    　カメラ画像から殺菌の対象物を捕捉し、前記水平角度調整部および／または前記垂直角度調整部の回動を制御し、前記対象物に前記光源部による紫外線を照射する制御装置と、
    を備える殺菌装置。
  7. 　放射状の紫外線を照射する光源部と、
    　前記光源部を水平方向に対して回動することで、前記光源部の水平角度を調整する水平角度調整部および／または、
    　前記光源部を垂直方向に対して回動することで、前記光源部の垂直角度を調整する垂直角度調整部と、
    に対し、
    　カメラ画像から殺菌の対象物を捕捉し、前記水平角度調整部および／または前記垂直角度調整部の回動を制御し、前記対象物に前記光源部による紫外線を照射する、
    制御装置。
  8. 　放射状の紫外線を照射する光源部と、
    　前記光源部を水平方向に対して回動することで、前記光源部の水平角度を調整する水平角度調整部および／または、
    　前記光源部を垂直方向に対して回動することで、前記光源部の垂直角度を調整する垂直角度調整部と、
    に対し、
    　カメラ画像から殺菌の対象物を捕捉し、前記水平角度調整部および／または前記垂直角度調整部の回動を制御し、前記対象物に前記光源部による紫外線を照射する処理をコンピュータが行う、
    制御方法。
  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、
    に対し、
    　カメラ画像から殺菌の対象物を捕捉し、前記水平角度調整部および／または前記垂直角度調整部の回動を制御し、前記対象物に前記光源部による紫外線を照射する処理をコンピュータに実行させる、
    制御プログラム。
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