JP7619095B2 - 紫外線照射システム - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、紫外線照射システムに関する。

紫外線照射システムでは、紫外線の照射部が所定の領域を照射領域として紫外線を照射する。制御部は、紫外線の照射領域に人がいるか否かを判定する。そして、紫外線の照射領域に人がいない場合は、制御部が、照射部を制御して照射領域に紫外線を照射させる。このような紫外線照射システムでは、照射領域内の人の密集度に応じて適切に紫外線照射量を変化させることが求められている。

特表２０１９－５３６４９２号公報

本発明が解決しようとする課題は、照射領域内の人の密集度に応じて紫外線の照射量を適切に変化させることができる紫外線照射システムを提供することにある。

実施形態によれば、紫外線照射システムは、照射部及び制御部を具備する。照射部は、照射領域に２２２ｎｍの紫外線を照射できる。照射部は、照射領域にいる人が紫外線を浴びるように紫外線を照射する。制御部は、照射領域の人の密集度の予測結果に基づいて、照射部の照射予定における紫外線照射量が上限値未満となる照射状態で照射部を制御する。また、制御部は、照射部からの紫外線の照射を予測結果に対応した紫外線照度になる状態に経時的に調整する。

本発明によれば、照射領域内の人の密集度に応じて紫外線の照射量を適切に変化させることができる紫外線照射システムを提供することができる。

図１は、実施形態に係る紫外線照射システムの一例を概略的に示すブロック図である。 図２は、実施形態に係る紫外線照射システムの演算部において使用される、ある日の照射領域における人の密集度の経時的な変化の一例を示すグラフである。 図３は、実施形態に係る紫外線照射システムの演算部が、図２に示す人の密集度の経時的な変化に基づいて決定した、照射部から照射される紫外線の紫外線照度の経時的な変化の一例を示すグラフである。 図４は、実施形態に係る紫外線照射システムの制御において実行される処理の一例を示すフローチャートである。 図５は、実施形態に係る紫外線照射システムの予測部が最新の実際の人の密集度に少なくとも基づいて予測した、図２に示す日の照射領域における人の密集度の経時的な変化の一例を示すグラフである。 図６は、実施形態に係る紫外線照射システムの演算部が、図５に示す人の密集度の経時的な変化に基づいて決定した、照射部から照射される紫外線の紫外線照度の経時的な変化の一例を示すグラフである。 図７は、実施形態に係る紫外線照射システムの制御において実行される図４とは異なる処理の一例を示すフローチャートである。

本実施形態の紫外線照射システムでは、紫外線を照射対象（例えば、細菌やウイルス等が少なくとも１つ以上付着している汚染箇所、又は、細菌やウイルス等が少なくとも１つ以上付着している可能性がある汚染予想箇所）に照射することで、照射対象を殺菌、除菌、又は滅菌できる。以下の実施形態では殺菌を例に用いて説明する。ただし、「殺菌」の用語は、「滅菌」又は「除菌」に置き換えることができる。なお、汚染予想箇所は、例えば、人が通過した箇所や、人が滞在した箇所などである。人がある一定の領域を通過するのにかかった時間、及び、人がある一定の領域に滞在した時間の少なくとも一方が、所定の規定値を超えた場合に、その領域を汚染予想箇所としてもよい。所定の規定値は、例えば、一定の領域を通過した人数等に基づいて定められる。ある一例では、ある一定の領域を３人の人が通過した場合、３人の通過にかかる時間の合計値と所定の規定値とを比較した結果に基づいて、後述する制御部１２が予測部１６と協働して汚染予想箇所か否かを判定する。

実施形態の紫外線照射システム（１０）は、照射部（１１）及び制御部（１２）を具備する。照射部（１１）は、照射領域に紫外線を照射できる。制御部（１２）は、照射領域の人の密集度の予測結果に基づいて、照射部（１１）の照射予定における紫外線照射量が上限値未満となる照射状態で照射部（１１）を制御する。また、制御部（１２）は、照射部（１１）からの紫外線の照射を予測結果に対応した紫外線照度になる状態に経時的に調整する。これにより、紫外線照射システム１０は、照射領域内の人の密集度に応じて紫外線の照射量を適切に変化させることができる。

実施形態の紫外線照射システム（１０）は、検出部（１５）をさらに具備する。検出部（１５）は、照射領域の人の密集度を検出できる。予測結果は、検出部（１５）が検出した人の密集度に少なくとも基づいて予測された結果である。これにより、紫外線照射システム１０は、予測結果として、適切に予測された照射領域内の人の密集度を使用できる。

実施形態の紫外線照射システム（１０）は、予測部（１６）をさらに具備する。予測部（１６）は、照射領域の人の密集度に少なくとも基づいて、照射領域の将来の人の密集度を予測結果として予測する。これにより、紫外線照射システム１０は、照射領域における人の密集度に基づいて、照射領域における今後の人の密集度を予測できる。

実施形態の紫外線照射システム（１０）では、予測結果は、照射領域における前日までの人の密集度に少なくとも基づいて予測された結果である。これにより、紫外線照射システム１０は、予測結果として、より適切に予測された照射領域内の人の密集度を使用できる。

実施形態の紫外線照射システム（１０）は、予測結果は、照射領域の最新の人の密集度に基づいて予測された結果である。これにより、紫外線照射システム１０は、予測結果として、一層適切に予測された照射領域内の人の密集度を使用できる。

実施形態の紫外線照射システム（１０）では、検出部（１５）が、照射部（１１）と照射領域内の人との距離を検出できる。制御部（１２）は、検出部（１５）が検出した照射部（１１）と人との距離に少なくとも基づいて、紫外線照射量が上限値未満となる照射状態で照射部（１１）を制御する。これにより、紫外線照射システム（１０）は、紫外線照射量の上限値を満たした状態で、紫外線の照射を実行できる。

以下、実施形態について、図面を参照して説明する。

（実施形態）
本実施形態の紫外線照射システム１０は、紫外線を汚染箇所に対して照射することにより、汚染箇所を殺菌する。汚染箇所への紫外線の照射による殺菌の程度は、一般に紫外線照射量（ｍＪ／ｃｍ^２）により規定される。紫外線照射量（ｍＪ／ｃｍ^２）は、紫外線照度（ｍＷ／ｃｍ^２）及び紫外線照射時間（ｓ）によって変化する。紫外線照射量は、紫外線照度に紫外線照射時間を掛けた値（紫外線照度×紫外線照射時間）である。すなわち、紫外線照射量は、紫外線照度に比例するとともに、紫外線照射時間に比例する。なお、汚染箇所は、細菌やウイルス等が１つ以上付着した箇所であってもよく、細菌やウイルス等が単位面積あたりに規定数量以上付着した箇所を汚染箇所としてもよい。

紫外線照射システム１０の使用場所は、屋内空間において、所定の期間にわたって外部から人が出入りする場所であり、例えば、レストラン、カフェ等である。このような場所では、営業時間の開始とともに、当該場所の利用客が外部から入ってくる。利用客は所定の利用形態によって当該場所を利用するため、利用客が当該場所に一定期間とどまる。利用客は所定の利用形態が完了した後、当該場所から外部へ出ていく。そして、営業時間の終了とともに、当該場所への人の出入りがなくなる。

前述のような場所において、例えば、利用客が触れる可能性のある箇所が汚染されている場合、適切な処理を迅速に施すことが求められる。しかしながら、例えば紫外線によって当該箇所を適切に処理する場合、利用客が存在する一定の期間において処理を施すには、所定の要件を満たすことが安全上の観点から要求される。この所定の要件は、例えば、人が１日に浴びてよい紫外線の許容限界値（ＴＬＶ）として、米国産業衛生専門家会議（ＡＣＧＩＨ）や日本産業規格（ＪＩＳ Ｚ ８８１２）が定めている。例えば、２２２ｎｍの紫外線の場合、紫外線照射量の許容限界値（１日当たり８時間以内）は、２２ｍＪ／ｃｍ^２以下である。この、許容限界値（ＴＬＶ）が、本紫外線照射システムで照射される紫外線の上限値に相当する。本実施形態の紫外線照射システム１０では、このような所定の要件を満足させながら、汚染箇所を迅速かつ適切に殺菌することができる。

図１は、実施形態に係る紫外線照射システム１０のブロック図を示す。紫外線照射システム１０は、照射部１１、制御部１２、演算部１３、記憶部１４、検出部１５及び予測部１６を具備する。制御部１２は、演算部１３を含む。

照射部１１は、紫外線（紫外領域の波長の光）を照射可能である。照射部１１は、図示しない光源部及び電源部を備える。光源部の光源は、非ＬＥＤ（Light Emitting Device）のランプ（例えば、水銀ランプ、メタルハライドランプ、蛍光形紫外線ランプ、エキシマランプ等）であってもよく、ＬＥＤランプであってもよい。光源部の光源は、例えば、ＵＶ－ＬＥＤを用いた発光基板である。光源部が照射する紫外線は、少なくとも波長が３８０ｎｍである。光源部は紫外線のみを照射してもよい。また、紫外線とともに、３８０ｎｍより波長が長い可視光を照射部１１が照射してもよい。そして、光源部の光源が点灯されることにより、照射部１１は対象箇所を照らすこと（ライティング）ができる。光源部の光源としてＬＥＤを用いる場合、電源部（点灯回路）を簡略化できる。また、電源部は、インバータを備えていてもよい。なお、照射部１１は、照射対象に紫外線を照射可能であれば、照射部１１が取り付けられる箇所は特に限定されない。

制御部１２は、紫外線照射システム１０を制御する。この場合、紫外線照射システム１０において、ある処理装置がプロセッサ及び記憶媒体を備え、プロセッサが制御部１２の処理を実行し、記憶媒体が記憶部１４となる。処理装置は、例えば、コンピュータ、スマートデバイス等である。プロセッサは、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＧＰＵ（Graphical Processing Unit）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、マイコン、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）及びＤＳＰ（Digital Signal Processor）等のいずれかを含む。記憶媒体には、メモリ等の主記憶装置に加えて、補助記憶装置が含まれ得る。記憶媒体は、磁気ディスク、光ディスク（ＣＤ－ＲＯＭ，ＣＤ－Ｒ，ＤＶＤ等）、光磁気ディスク（ＭＯ等）、及び、半導体メモリ（ＵＳＢメモリ，ＳＳＤ等）等である。

ある処理装置において、プロセッサ及び記憶媒体のそれぞれは、１つのみ設けられてもよく、複数設けられてもよい。プロセッサは、記憶媒体等に記憶されるプログラムを実行することにより、制御部１２の処理を実行する。また、プロセッサによって実行されるプログラムが、ネットワークを介して接続された処理装置に格納されてもよい。ネットワークは、例えば、有線ＬＡＮ（Local Area Network）、無線ＬＡＮ、移動体通信網、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等である。また、ネットワークを介して接続された処理装置は、コンピュータ、サーバ、クラウド環境のサーバ等である。この場合、プロセッサは、ネットワーク経由でプログラムをダウンロードする。

ある処理装置は、クラウド環境に構築されるクラウドサーバであってもよい。この場合、クラウド環境のインフラは、仮想ＣＰＵ等の仮想プロセッサ及びクラウドメモリによって、構成される。仮想プロセッサが、演算部１３を含む制御部１２の処理を実行する。そして、クラウドメモリが記憶部１４として機能する。なお、記憶部１４は、例えば、制御部１２とは別の処理装置に設けられても良い。ある一例では、別の処理装置は、制御部１２とは別のコンピュータ等である。この場合、制御部１２は、記憶部１４等が設けられるコンピュータに、ネットワークを介して接続される。

紫外線照射システム１０には、ユーザインターフェースが設けられてもよい。ユーザインターフェースでは、使用者によって各種の操作等が入力されるとともに、使用者に告知する情報等が表示等によって告知される。ユーザインターフェースは、ディスプレイなどの表示部であったり、タッチパネルやキーボードなどの入力部であったりする。ユーザインターフェースは、例えば制御部１２とは別体に設けられていてもよい。

制御部１２は、紫外線の照射領域における人の密集度の経時的な変化に関する情報を、記憶部１４に書き込む（入力する）。紫外線の照射領域における人の密集度の経時的な変化に関する情報は、ネットワークを介して外部から取得した人の密集度と相関のある経時的な変化に関する情報であってもよく、後述する検出部１５により検出された人の密集度に関する経時的な変化に関する情報あってもよい。制御部１２は、人の密集度の経時的な変化に関する情報を使用する場合は、記憶部１４や検出部１５から当該情報を受け取る。

図２は、紫外線の照射領域における、ある日の人の密集度の経時的な変化を示すグラフである。図２に示すグラフそのものや、図２に示すグラフを構成する値は、紫外線の照射領域における人の密集度の経時的な変化に関する情報の一例である。横軸は時刻を示す。縦軸は密集度を示す。曲線α０は、人の密集度の経時的な変化を示す。曲線α０は、例えば、紫外線の照射領域における、ある日の前日までの人の密集度の経時的な変化から予測された、ある日の時刻ごとの人の密集度の予測曲線（予測結果）である。図２に示すように、本実施形態の紫外線照射システム１０は、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの間を紫外線の照射期間として、連続して紫外線を照射する。また、時刻ｔ１までは紫外線照射システム１０が使用される場所に人がいない状態において、紫外線を照射する。同様に、時刻ｔ２からは、紫外線照射システム１０が使用される場所に人がいない状態において、紫外線を照射する。紫外線の照射開始時刻である時刻ｔ１及び紫外線の照射完了時刻である時刻ｔ２は、紫外線照射システム１０の使用者が適宜設定できる。ある一例において、紫外線照射システム１０が使用される場所が店舗である場合、図２はある日の店舗における人の密集度の変化を示し、時刻ｔ１が店舗の営業開始時刻であり、時刻ｔ２が店舗の営業終了時刻である。

図２では、人の密集度がゼロの状態から時刻が経過しながら時刻ｔ１に近づくにつれて人の密集度が増加する。時刻ｔ１を超えると急速に人の密集度が増加（単調増加）し、時刻ｔ１及び時刻ｔ２の間において、人の密集度が最大となる。人の密集度が最大となった後、時刻が経過するにつれて人の密集度が減少する（単調減少する）。時刻ｔ２を超えても人の密集度は減少し、ある時刻において人の密集度はゼロとなる。

演算部１３は、図２に示す曲線α０に基づいて、紫外線照度の経時的な変化を決定する。制御部１２は、演算部１３が紫外線照度の経時的な変化を演算する際に、あらかじめ記憶部１４から人の密集度の経時的な変化に関する情報を読み出す（入手する）。図３は、演算部が図２に示す人の密集度の経時的な変化に基づいて決定した、紫外線照度の変化である。横軸は時刻を示す。縦軸は人の密集度又は紫外線照度を示す。曲線α０は、図２に示す人の密集度の経時的な変化を表す。線β０は、照射部１１から照射される紫外線照度の経時的な変化を表す。Ｓは線β０及びグラフの横軸で囲まれる部分の面積を表す。

図３において、面積Ｓは紫外線照射量に対応する。面積Ｓの上限値は、本実施形態の紫外線照射システム１０の使用形態により適宜設定することができる。ある一例において、時刻ｔ１から時刻ｔ２までが８時間であり、かつ、２２２ｎｍの紫外線を照射部が照射する場合、面積Ｓの上限値は２２ｍＪ／ｃｍ^２である。この場合、演算部は、面積Ｓの上限値２２ｍＪ／ｃｍ^２を条件として、人の密集度の経時的な変化の曲線α０に基づいて紫外線照度の経時的な変化（照射予定）を決定する。照射予定には、紫外線照度及び当該紫外線照度で照射する照射時間の組が１つ以上含まれる。紫外線照度の経時的な変化は、例えば、機械学習や人工知能（ＡＩ）等を用いて作成したモデルに基づいて、決定することができる。

なお、上限値を満たすのは照射部１１であっても、照射対象であってもよい。照射部１１が上限値を満たす場合は、照射部１１から照射される紫外線照射量が上限値以下の値となるように紫外線照度の経時的な変化（照射予定）を決定する。また、照射対象が上限値を満たす場合は、照射対象が受ける紫外線照射量が上限値以下の値となるように紫外線照度の経時的な変化（照射予定）を決定する。この場合、照射部１１から照射される紫外線照射量は上限値を超えるおそれがある。また、この場合、照射部１１と照射対象との間の距離に応じて、照射部１１から照射される紫外線照射量を決定してもよい。

図３の一例では、紫外線照度は、時刻ｔ１を超えると人の密集度の経時的な増加に対応して段階的に増加する。時刻ｔ１及び時刻ｔ２の間において人の密集度が最大となる時刻を挟んで、紫外線照度が最大となる。その後、人の密集度の経時的な減少に対応して、紫外線照度が最大の状態から段階的に減少する。この例では時刻ｔ２において紫外線照射が終了することから、時刻ｔ２において紫外線照度がゼロとなる。なお、図３の一例では、段階的に紫外線照度を増加及び減少させているが、紫外線照度の経時的な変化はこれに限られない。紫外線照度の経時的な変化は、紫外線照射システム１０で使用する照射部１１の光源の種類等にあわせて、適宜設定できる。

図４は、紫外線照射システム１０が実行する制御の一例を示すフローチャートである。紫外線照射システム１０の使用時には、例えば、１日ごとに図４の処理が行われる。図４の処理による照射部１１の制御は、照射部１１が紫外線照射システム１０の使用場所を照明可能な状態で行われる。

紫外線照射システム１０は、前述したように、紫外線の照射領域の人の密集度の経時的な変化の予測結果を取得する（Ｓ４０１）。演算部は、取得した予測結果に基づいて、前述のように照射部１１から照射する紫外線照度の経時的な変化を決定する（Ｓ４０２）。照射部１１から紫外線の照射を開始する時刻に到達すると、制御部１２は、照射部１１を制御して紫外線の照射を開始する（Ｓ４０３）。制御部１２は、演算部が決定した照射する紫外線の照度及び当該紫外線照度で紫外線を照射する照射時間を取得する（Ｓ４０４）。制御部１２は、設定した照射時間が経過していない場合（Ｓ４０５－Ｎｏ）、設定された紫外線照度での紫外線照射を継続する。照射時間が経過すると（Ｓ４０５－Ｙｅｓ）、制御部１２は、演算部が決定した紫外線の照射予定がすべて完了したか否かを判定する（Ｓ４０６）。紫外線の照射予定が完了していない場合（Ｓ４０６－Ｎｏ）、処理はＳ４０３に戻り、制御部１２はＳ４０３以降の処理を実行する。紫外線の照射予定が完了している場合（Ｓ４０６－Ｙｅｓ）、制御部１２は、照射部１１からの紫外線の照射を終了する（Ｓ４０７）。これにより、照射領域において人体が浴びる紫外線照射量を所定の上限値に制限しながら、紫外線の照射領域を迅速かつ適切にウイルス等を殺菌できる。

本実施形態の紫外線照射システム１０では、紫外線の照射領域における過去の人の密集度の経時的な変化に基づいて、紫外線の照射領域の人の密集度を予測することが好ましい。この場合、紫外線照射システム１０では、図１に示す検出部１５が紫外線の照射領域の人の密集度を検出し、予測部１６が紫外線の照射領域における人の密集度を予測する。

検出部１５は、紫外線の照射領域における人の密集度を検出する。検出部１５は、人の密集度を検出できる構成であれば、その構成は特に限定されない。検出部１５は、例えば、カメラ、ＣＯ_２センサである。検出部１５としてカメラが用いられる場合、検出部１５は、照射部１１の照明領域の画像及び／又は動画を撮影する。また、検出部１５としてＣＯ_２センサが用いられる場合、検出部１５は、照射部１１の照明領域のＣＯ_２濃度の変化を経時的に測定する。いずれの構成であっても、検出部１５は、検出した紫外線の照射領域における人の密集度及び当該人の密集度の経時的な変化を、記憶部１４に書き込む。

予測部１６は、検出部１５が検出した紫外線の照射領域における過去の人の密集度に基づいて、紫外線の照射領域の人の密集度を予測する。予測部１６は、過去の人の密集度に基づいて、例えば、機械学習や人工知能（ＡＩ）により作成された所定の予測モデルにしたがって、予測する日として設定された日付（予測日）での紫外線の照射領域における人の密集度の経時的な変化を予測する。また、予測部１６は、検出部１５が検出した紫外線の照射領域における過去の人の密集度に加えて、紫外線の照射領域における最新の人の密集度に基づいて、紫外線の照射領域の人の密集度を予測してもよい。この場合、予測部１６は、記憶部１４から、紫外線の照射領域における最新の人の密集度を読み出す。そして、予測部１６は、紫外線の照射領域における最新の人の密集度に基づいて、予測日での紫外線の照射領域における人の密集度の経時的な変化を予測する。予測日が当日である場合、紫外線の照射領域における最新の人の密集度は、予測部１６が予測を開始する直前までに検出部１５により取得された、紫外線の照射領域の人の密集度である。

図５は、図２で示した日に紫外線を連続照射している状態で、予測部１６が人の密集度を予測するときに、紫外線の照射領域における最新の人の密集度を用いて予測した場合の人の密集度のグラフを示す。横軸は時刻を示す。縦軸は密集度又は紫外線照度を示す。図２と同様に、本実施形態の紫外線照射システム１０は、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの間を紫外線の照射期間として、連続して紫外線を照射する。時刻ｔｃは、現在時刻である。

予測曲線α０は、図２に示す人の密集度の経時的な変化を表す。線β０は、図３に示す紫外線照度の経時的な変化を表す。Ｓは、線β０及びグラフの横軸で囲まれる部分の面積を表す。また、曲線γ０（実線で示す）は、図２で示した日の当日の実際の人の密集度の経時的な変化を示す。点γｃは、現在の時刻における実際の人の密集度を表す。曲線γ１（破線で示す）は、予測部１６が紫外線の照射領域における点γｃまでの人の密集度を用いて予測した、点γｃより後の人の密集度の経時的な変化を示す。

図２及び図３において説明したように、演算部１３は、予測曲線α０に基づいて、照射部１１による紫外線照度の経時的な変化（線β０）を決定する。また、面積Ｓは紫外線照射量であり、面積Ｓの上限値の条件を満たす。図５では、照射部１１が、時刻ｔ１から紫外線の連続照射を開始する。時刻ｔ１を過ぎると、予測曲線α０で示す人の密集度の予測値が経時的に増加するとともに、曲線γ０で示す人の密集度の実際の値が経時的に増加する。時刻ｔ１を過ぎた直後では、予測曲線α０で示す人の密集度の予測値と、曲線γ０で示す人の密集度の実際の値との差が小さい。この場合、紫外線照射システム１０は、曲線α０に基づいて決定された線β０にしたがって経時的に紫外線照度を変化させることで、照射領域内の人の密集度に即して適切に紫外線を照射できる。

現在時刻ｔｃでは、曲線γ０上の点γｃが、紫外線の照射領域における人の密集度の実際の値である。このとき、予測曲線α０で示す人の密集度の予測値と、点γｃの値との差が、現在時刻ｔｃ以前と比べて大きい。すなわち、照射領域内の人の密集度が、予測曲線α０で示す人の密集度の予測値から大きくずれている。そして、最新の検出時点までの実際の人の密集度についての値（検出結果）を用いて、予測部１６が紫外線の照射領域における将来の（今後の）人の密集度の経時的な変化を予測した結果、予測曲線γ１で示される人の密集度の経時的な変化が得られた。すなわち、現在時刻ｔｃ以降における人の密集度が、予測曲線α０で示される人の密集度よりも大きい。この場合、紫外線照射システム１０は、曲線β０にしたがって経時的に紫外線照度を変化させても、照射領域内の人の密集度に即した紫外線照射ができない可能性がある。例えば、人の密集度が最大となったときに要求される紫外線照度に満たない紫外線照度で、照射部１１が、紫外線を照射領域に照射する可能性がある。このように、予測部１６が、最新の検出時点までの実際の人の密集度についての値を用いて今後の人の密集度の経時的な変化を予測した結果、予測曲線α０から所定以上ずれた場合、演算部１３は、予測曲線γ１に基づいて、紫外線照射度の変化（照射予定）を再度決定する。

図６は、演算部１３が図５に示す予測曲線γ１に基づいて決定した紫外線照度の経時的な変化である。横軸は時刻を示す。縦軸は人の密集度又は紫外線照度を示す。線β１は、予測曲線γ１に基づいて決定した紫外線照度の経時的な変化を表す。予測曲線α０、線β０、曲線γ０、予測曲線γ１、点γｃ、時刻ｔ１，ｔ２，ｔｃは、図５と同様である。面積Ｓは、線β１及びグラフの横軸で囲まれる部分の面積を表し、紫外線照射量に対応する。演算部１３は、図３において予測曲線α０に基づいて紫外線照度の経時的な変化を決定したのと同様にして、予測曲線γ１に基づいて紫外線照度の経時的な変化を再び決定する。また、図６においても、線β１と横軸により囲まれる部分の面積（紫外線照射量）はＳであり、図２の場合と同一である。すなわち、演算部１３は、紫外線照射量を一定に維持したまま、線β１で表される紫外線照度の経時的な変化を決定する。なお、紫外線照射量を上限値以下にするために、時刻ｔ１からｔ２の間の時間帯においても、紫外線照射量を抑える（下げる）時間を設けたり、消灯する時間を設けたりして、紫外線照射量が上限値を超えないように調整されてもよい。

このように、実際の人の密集度の経時的な変化である曲線γ０が予測曲線α０から乖離した場合、紫外線照射システム１０は、最新の検出時点までの実際の人の密集度を用いて予測された予測曲線γ１に基づいて、新たに線β１を決定する。そして、紫外線照射システム１０は、線β１にしたがって経時的に紫外線照度を変化させることで、照射領域内の人の密集度に即して適切に紫外線を照射できる。

図７は、図５及び図６に示す場合に、紫外線照射システム１０が実行する制御の一例を示すフローチャートである。図４と同様に、紫外線照射システム１０の使用時には、紫外線照射システム１０は、例えば、１日ごとに図７の処理が行われる。図７の処理による照射部１１の制御は、照射部１１が紫外線照射システム１０の使用場所を照明可能な状態で行われる。紫外線照射システム１０では、制御部１２が、Ｓ７０１～Ｓ７０５において、図４のＳ４０１～Ｓ４０５と同様の処理を実行する。

制御部１２は、照射時間が経過すると（Ｓ７０５－Ｙｅｓ）、検出部１５で取得した照射領域の実際の人の密集度を取得する（Ｓ７０６）。制御部１２は、前述したように、予測部１６に、Ｓ７０６で取得した実際の人の密集度に基づいて、照射領域における将来の人の密集度を予測させる（Ｓ７０７）。新たに予測した照射領域における将来の人の密集度が、これまでの予測結果より高い場合（Ｓ７０８－Ｙｅｓ）、制御部１２は、演算部１３に、新たに予測した照射領域における将来の人の密集度に基づいて、照射予定を変更させる（Ｓ７０９）。新たに予測した照射領域における将来の人の密集度がこれまでの予測結果とほとんど同じであるか又は低い場合（Ｓ７０８－Ｎｏ）、制御部１２はＳ７０９の処理を実行しないで処理を進行する。

制御部１２は、演算部１３が決定した紫外線の照射予定がすべて完了したか否かを判定する（Ｓ７１０）。紫外線の照射予定が完了していない場合（Ｓ７１０－Ｎｏ）、処理はＳ７０４に戻り、制御部１２はＳ７０４以降の処理を実行する。紫外線の照射予定が完了している場合（Ｓ７１０－Ｙｅｓ）、制御部１２は、照射部１１からの紫外線の照射を終了する（Ｓ７１１）。これにより、照射領域において人体が浴びる紫外線照射量を所定の上限値に制限しながら、紫外線の照射領域を迅速かつ適切にウイルス等を殺菌できる。

前述のように、本実施形態では、紫外線照射システム１０の制御部１２は、紫外線の照射領域の人の密集度の予測結果に基づいて、照射部１１の照射予定における紫外線照射量が上限値未満となる状態で照射部１１を制御する。また、制御部１２は、照射部１１からの紫外線の照射を予測結果に対応した紫外線照度になる状態に経時的に調整する。これにより、紫外線照射システム１０は、照射領域内の人の密集度に応じて紫外線の照射量を適切に変化させることができる。そのため、紫外線照射システム１０は、例えば、１日の紫外線照射量として定められる所定の値を遵守するとともに、高い感染リスクとなった照射領域を適切に殺菌できる。

本実施形態では、紫外線照射システム１０は、検出部１５をさらに具備することが好ましい。検出部１５は、照射領域における人の密集度を検出できる。また、人の密集度の予測結果は、検出部１５が検出した人の密集度に少なくとも基づいて予測された結果である。これにより、紫外線照射システム１０は、予測結果として、適切に予測された照射領域内の人の密集度を使用できる。そのため、紫外線照射システム１０は、照射領域内の人の密集度に応じて紫外線の照射量をより適切に変化させることができる。

本実施形態では、紫外線照射システム１０は、予測部１６をさらに具備することが好ましい。予測部１６は、照射領域の人の密集度に少なくとも基づいて、照射領域の将来の人の密集度を予測結果として予測する。これにより、紫外線照射システム１０は、照射領域における人の密集度に基づいて、照射領域における今後の人の密集度を予測できる。そのため、紫外線照射システム１０は、照射領域内の人の密集度に応じて紫外線の照射量をより適切に変化させることができる。

本実施形態では、紫外線照射システム１０が使用する予測結果は、照射領域の前日までの人の密集度に少なくとも基づいて予測された結果であることが好ましい。これにより、紫外線照射システム１０は、予測結果として、より適切に予測された照射領域内の人の密集度を使用できる。そのため、紫外線照射システム１０は、照射領域内の人の密集度に応じて紫外線の照射量をより適切に変化させることができる。

本実施形態では、紫外線照射システム１０が使用する予測結果は、照射領域の最新の人の密集度に少なくとも基づいて予測された結果であることが好ましい。これにより、紫外線照射システム１０は、予測結果として、一層適切に予測された照射領域内の人の密集度を使用できる。そのため、紫外線照射システム１０は、照射領域内の人の密集度に応じて紫外線の照射量をより適切に変化させることができる。

（変形例）
ある変形例では、検出部１５は、紫外線の照射領域内の人と照射部１１との距離を検出（測定）できる。この場合、検出部１５の構成は、紫外線の照射領域内の人と照射部１１との距離が測定できれば特に限られるものではない。演算部１３は、照射領域内の人と照射部１１との距離に少なくとも基づいて、紫外線照射量が前述した上限値未満となる照射予定を決定する。前述したように、紫外線照射量は汚染箇所と光源との距離の２乗に反比例する。そのため、紫外線照射量が上限値未満となる照射予定を決定する場合、演算部１３は、照射部１１に最も近い人との距離に少なくとも基づいて照射予定を決定する。例えば、照射部１１に最も近い人でも紫外線照射量が上限値未満となる状態に、照射予定を決定する。そして、制御部１２は、演算部１３が決定した照射予定にしたがって照射部１１を制御する。これにより、紫外線照射システム１０は、紫外線照射量の上限値を満たした状態で、紫外線の照射を実行できる。

なお、紫外線照射システム１０では、紫外線を連続して照射する期間が１日に複数設定され、複数の期間同士の間に、照射部１１から紫外線が照射されない期間が設定されてもよい。また、紫外線照度の経時的な変化により、紫外線照射量の上限値を超える可能性がある場合には、紫外線照射量の上限値に達する前に、照射部１１からの紫外線の照射を停止してもよい。

ある変形例では、照射部１１は、飛行体に取付けられてもよい。飛行体は、例えば、ドローンやバルーンである。この場合、飛行体が、人の密集度を予測した箇所に移動する。照射部１１が、人の密集度を予測した箇所を照射領域として、紫外線を照射する。また、制御部１２が予測部１６と協働して、検出部１５での検出結果に基づいて人の動線を解析する。制御部１２は、解析結果に基づいて、照射部１１から紫外線を照射させてもよい。本変形例では、単位面積あたりの動線数が多い（１人又は複数人が往来する回数が多い）箇所を汚染予想箇所として、照射部１１が紫外線を照射してもよい。また、人の滞在時間が長い箇所を汚染箇所又は汚染予想箇所として、照射部１１が紫外線を照射してもよい。この場合、制御部１２が予測部１６と協働して、動線数の数及び滞在時間が長いか否かを所定の基準に基づいて判定する。所定の基準は、検出部１５の検出範囲全体の情報に基づいた相対的な基準であってもよく、あらかじめ定められた基準であってもよい。本変形例では、照射部１１が飛行体に取付けられ、かつ、制御部１２が予測部１６と協働して人の密集度を予測するとともに人の動線を解析する。これにより、本変形例の紫外線照射システムは、より適切に紫外線照射量を変化させることができる。なお、上述した人の動線解析に基づく紫外線の照射は、人の密集度の予測とは独立して実行されてもよい。

これら少なくとも一つの実施形態によれば、紫外線照射システムは、照射部及び制御部を具備する。照射部は、照射領域に紫外線を照射できる。制御部は、照射領域の人の密集度の予測結果に基づいて、照射部の照射期間における紫外線照射量が上限値未満となる照射状態で照射部を制御する。また、制御部は、照射部からの紫外線の照射を予測結果に対応した紫外線照度になる状態に経時的に調整する。これにより、紫外線照射システムは、射領域内の人の密集度に応じて紫外線の照射量を適切に変化させることができる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
以下、付記を記載する。
[１]照射領域に紫外線を照射できる照射部と；
前記照射領域の人の密集度の予測結果に基づいて、前記照射部の照射予定における紫外線照射量が上限値未満となる状態で、前記照射部からの紫外線の照射を前記予測結果に対応した紫外線照度になる状態に経時的に調整する制御部と；
を具備する、紫外線照射システム。
[２]前記照射領域の人の密集度を検出できる検出部をさらに具備し、
前記予測結果は、前記検出部が検出した人の密集度に少なくとも基づいて予測された結果である、
請求項１に記載の紫外線照射システム。
[３]前記照射領域の人の密集度に少なくとも基づいて、前記照射領域における将来の人の密集度を前記予測結果として予測する予測部をさらに具備する、
請求項１又は２に記載の紫外線照射システム。
[４]前記予測結果は、前記照射領域の前日までの人の密集度に少なくとも基づいて予測された結果である、
請求項１～３のいずれか１項に記載の紫外線照射システム。
[５]前記予測結果は、前記照射領域の最新の人の密集度に少なくとも基づいて予測された結果である、
請求項１～４のいずれか１項に記載の紫外線照射システム。
[６]前記検出部は、前記照射部と前記照射領域内の人との距離を検出でき、
前記制御部は、前記検出部が検出した前記照射部と前記人との距離に少なくとも基づいて、前記紫外線照射量が前記上限値未満となる状態に前記照射部を制御する、
請求項２に記載の紫外線照射システム。

１０…紫外線照射システム、１１…照射部、１２…制御部、１３…演算部、１４…記憶部、１５…検出部、１６…予測部。

Claims (6)

1. 照射領域に２２２ｎｍの紫外線を照射できる照射部と；
   前記照射領域の人の密集度の予測結果に基づいて、前記照射部の照射予定における紫外線照射量が上限値未満となる状態で、前記照射部からの紫外線の照射を前記予測結果に対応した紫外線照度になる状態に経時的に調整する制御部と；
   を具備し、前記照射部は前記照射領域にいる人が前記紫外線を浴びるように前記紫外線を照射する紫外線照射システム。
2. 前記照射領域の人の密集度を検出できる検出部をさらに具備し、
   前記予測結果は、前記検出部が検出した人の密集度に少なくとも基づいて予測された結果である、
   請求項１に記載の紫外線照射システム。
3. 前記照射領域の人の密集度に少なくとも基づいて、前記照射領域における将来の人の密集度を前記予測結果として予測する予測部をさらに具備する、
   請求項１又は２に記載の紫外線照射システム。
4. 前記予測結果は、前記照射領域の前日までの人の密集度に少なくとも基づいて予測された結果である、
   請求項１～３のいずれか１項に記載の紫外線照射システム。
5. 前記予測結果は、前記照射領域の最新の人の密集度に少なくとも基づいて予測された結果である、
   請求項１～４のいずれか１項に記載の紫外線照射システム。
6. 前記検出部は、前記照射部と前記照射領域内の人との距離を検出でき、
   前記制御部は、前記検出部が検出した前記照射部と前記人との距離に少なくとも基づいて、前記紫外線照射量が前記上限値未満となる状態に前記照射部を制御する、
   請求項２に記載の紫外線照射システム。