(57)【要約】【課題】汚れの種類を区別することが可能な検出装置及び清浄化装置を提供すること。【解決手段】生物由来物質を励起させ自家蛍光を発生させる所定の励起光を対象箇所に照射する光照射部と、励起光が照射された対象箇所から発生する自家蛍光の発生位置と当該発生位置に対応した自家蛍光の光量とを検出する自家蛍光検出部と、自家蛍光検出部の検出結果を用いて、対象箇所における生物由来物質に関する情報を求める演算部とを備える。【選択図】図１
2014016202.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
生物由来物質を励起させ自家蛍光を発生させる所定の励起光を対象箇所に照射する光照射部と、
前記励起光が照射された前記対象箇所から発生する前記自家蛍光の発生位置と当該発生位置に対応した前記自家蛍光の光量とを検出する自家蛍光検出部と、
前記自家蛍光検出部の検出結果を用いて、前記対象箇所における前記生物由来物質に関する情報を求める演算部と
を備える検出装置。
【請求項２】
前記生物由来物質は、トリプトファン、ＮＡＤＨ及びリボフラビンのうち少なくとも１つを含む
請求項１に記載の検出装置。
【請求項３】
前記励起光は、紫外線である
請求項１又は請求項２に記載の検出装置。
【請求項４】
前記光照射部は、前記対象箇所に対して、線状の前記励起光を照射可能に形成されている
請求項１又は請求項２に記載の検出装置。
【請求項５】
前記光照射部は、前記対象箇所に対して、面状の前記励起光を照射可能に形成されている
請求項１又は請求項２に記載の検出装置。
【請求項６】
前記演算部による演算結果に基づいて、アラーム音を発生させるアラーム発生部を更に備える
請求項１から請求項５のうちいずれか一項に記載の検出装置。
【請求項７】
対象箇所の異物を除去する除去部と、
前記対象箇所の異物を検出する検出部と
を備え、
前記検出部として、請求項１から請求項６のうちいずれか一項に記載の検出装置が用いられる
清浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検出装置及び清浄化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
床面を吸引しつつ走行し、床面に付着した塵や埃などの異物を除去する清掃装置が知られている。（例えば、特許文献１参照）。このような清掃装置には、吸引した異物の総量を検出する検出器が設けられている。検出器の検出結果は、例えば異物の収集を継続するかどうかの判断を補助する際に用いられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２４４７２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記の検出器は、異物の種類に対する区別が困難なため、例えばカビや菌などの微生物やダニなどの害虫の生物由来の汚れと、それ以外の汚れとを区別することが困難であった。
【０００５】
以上のような事情に鑑み、本発明は、汚れの種類を区別することが可能な検出装置及び清浄化装置を提供することを目的とする。
【０００６】
以上のような事情に鑑み、
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第一の態様に従えば、生物由来物質を励起させ自家蛍光を発生させる所定の励起光を対象箇所に照射する光照射部と、励起光が照射された対象箇所から発生する自家蛍光の発生位置と当該発生位置に対応した自家蛍光の光量とを検出する自家蛍光検出部と、自家蛍光検出部の検出結果を用いて、対象箇所における生物由来物質に関する情報を求める演算部とを備える検出装置が提供される。
【０００８】
本発明の第二の態様に従えば、対象箇所の異物を除去する除去部と、対象箇所の異物を検出する検出部とを備え、検出部として、本発明の第一の態様に従う検出装置が用いられる清浄化装置が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の態様によれば、汚れの種類を区別することが可能な検出装置及び清浄化装置を提供することを目的とする。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態に係る検出装置の全体構成を示す模式図。
【図２】生物由来物質の蛍光励起スペクトルを示すグラフ。
【図３】対象箇所に励起光を照射する様子を示す図。
【図４】励起光を所定の位置に照射させた場合の自家蛍光の強度分布を示すグラフ。
【図５】本発明の変形例に係る検出装置の全体構成を示す模式図。
【図６】本発明の実施の形態に係る清浄化装置の全体構成を示す模式図。
【図７】本発明の変形例に係る検出装置の全体構成を示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。  
図１は、本実施形態に係る検出装置１００の構成を示す図である。  
本実施形態に係る検出装置１００は、対象箇所Ｐに付着した塵や埃、汚れなどの異物Ｑに含まれる微生物（菌、カビなど）や害虫（ダニなど）を検出する際に用いられる。このような微生物や害虫は、生物由来物質を有している。
【００１２】
本実施形態において、生物由来物質とは、生物の細胞に含まれる物質であり、所定の波長の励起光を受けて励起し自家蛍光を発光する性質を有する物質を指す。生物由来物質としては、例えばトリプトファンやＮＡＤＨ（Nicotinamide Adenocine Dinucleotide）、リボフラビンなどが挙げられる。
【００１３】
例えば、図２は、上記に挙げた生物由来物質の一であるリボフラビンの蛍光励起スペクトルを示すグラフである。グラフの横軸は励起光の波長であり、縦軸は蛍光強度である。図２に示すように、リボフラビンは、波長が３００ｎｍ〜４００ｎｍの光（例、紫外線など）を励起光として照射した場合に励起する。励起したリボフラビンは、４００ｎｍよりも長波長側にスペクトルを持つ自家蛍光を発する。
【００１４】
検出装置１００は、このような自家蛍光を検出することにより、対象箇所Ｐのうちどの位置に生物由来物質（ひいては微生物や害虫）がどの程度存在するかを対応付けて検出する構成である。
【００１５】
具体的には、図１に示すように、検出装置１００は、生物由来物質を励起させ自家蛍光Ｌ２を発生させる所定の励起光Ｌ１を対象箇所Ｐに照射する光照射部１０と、励起光Ｌ１が照射された対象箇所Ｐから発生する所定の自家蛍光Ｌ２の発生位置と当該発生位置に対応した自家蛍光Ｌ２の光量とを検出する自家蛍光検出部２０と、当該自家蛍光検出部２０の検出結果を用いて対象箇所における生物由来物質に関する情報を求める演算部３０と、上記各部に電源を供給するバッテリー４０とを有する。
【００１６】
光照射部１０は、励起光Ｌ１として紫外線を発光する光源１１と、励起光Ｌ１を対象箇所に対して射出する光学系１２とを有する。光学系１２としては、例えばダイクロイックフィルター１２ａ及びレンズ１２ｂを有する。ダイクロイックフィルター１２ａは、励起光Ｌ１を反射すると共に、励起光Ｌ１よりも波長の長い光を透過する性質を有する。この構成により、光源１１から射出される励起光Ｌ１はレンズ１２ｂ側へ反射されると共に、外部からレンズ１２ｂ側を透過した自家蛍光Ｌ２は自家蛍光検出部２０側へ透過される。
【００１７】
図３は、対象箇所の状態を示す図である。図３では、励起光Ｌ１の短手方向をＸ方向とし、励起光Ｌ１の長手方向をＹ方向としている。  
図３に示すように、光照射部１０は、対象箇所Ｐに対して帯状の励起光Ｌ１を照射する。光照射部１０は、当該帯状の励起光Ｌ１を短手方向（Ｘ方向）に走査可能である。これにより、対象箇所Ｐの所望の領域に励起光Ｌ１を照射することが可能である。
【００１８】
図１に戻って、自家蛍光検出部２０は、励起光Ｌ１の照射を受けて発生した自家蛍光Ｌ２の発生位置と当該発生位置に対応した自家蛍光Ｌ２の光量とを検出可能である。このような自家蛍光検出部２０としては、例えば、ＣＣＤセンサなどの二次元検出器が用いられている。したがって、例えば励起光Ｌ１を走査した場合であっても、二次元における検出結果を得ることができる。自家蛍光検出部２０による検出結果は、演算部３０に送信されるようになっている。
【００１９】
励起光Ｌ１の波長として、例えば可視光を選択する場合、励起光Ｌ１の照射位置は目視により認識可能である。一方、励起光Ｌ１の波長として、より効率的な蛍光励起を行うため、例えば可視光以外の光を選択することができる。この場合、そのままの状態では目視によって認識することができないが、例えば励起光Ｌ１の照射と同時に所定の波長の可視光を照射することで、励起光Ｌ１の照射位置を目視により認識可能となる。
【００２０】
演算部３０は、自家蛍光検出部２０の検出結果を用いて、対象箇所Ｐに含まれる生物由来物質の位置及び量を求める。具体的には、演算部３０は、自家蛍光検出部２０の検出結果から、図４のグラフに示すように、自家蛍光検出部２０の解像度に応じて、励起光Ｌ１の長手方向（Ｙ方向）についての自家蛍光Ｌ２の強度分布を算出する。
【００２１】
図４のグラフは、励起光Ｌ１を所定のＸ位置に照射させた場合の自家蛍光Ｌ２の強度分布である。グラフの横軸はＹ座標であり、グラフの縦軸は自家蛍光Ｌ２の強度（相対値）である。なお、励起光Ｌ１を走査させた場合、演算部３０は、自家蛍光検出部２０の解像度に応じてＸ位置ごとの強度分布を求めるようにする。これにより、対象箇所Ｐのうち励起光Ｌ１の通過した領域について、自家蛍光検出部２０の解像度に応じた自家蛍光Ｌ２の強度分布が求められる。
【００２２】
演算部３０は、励起光Ｌ１の通過領域の各点について、自家蛍光Ｌ２の強度が所定の閾値Ｒ０を超えたか否かを判断する。当該閾値Ｒ０は、菌やカビなどの微生物やダニなどの害虫に含まれる生物由来物質の量を基準として設定される。自家蛍光Ｌ２の強度が閾値Ｒ０以上である場合、その点には一定以上の量の生物由来物質が配置されており、菌やカビなどの微生物又はダニなどの害虫で汚れていると判断する。自家蛍光Ｌ２の強度が閾値Ｒ０を下回る場合、微生物や害虫はほとんど存在しないと判断する。
【００２３】
このように、本実施形態に係る検出装置は、生物由来物質を励起させ自家蛍光Ｌ２を発生させる所定の励起光Ｌ１を対象箇所Ｐに照射する光照射部１０と、励起光Ｌ１が照射された対象箇所Ｐから発生する自家蛍光Ｌ２の発生位置と当該発生位置に対応した自家蛍光Ｌ２の光量とを検出する自家蛍光検出部２０と、自家蛍光検出部２０の検出結果を用いて、対象箇所Ｐにおける生物由来物質に関する情報を求める演算部３０とを備えるので、生物由来物質の有無を位置と対応付けて検出することができる。これにより、所望の場所における汚れの種類を区別することが可能となる。
【００２４】
本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更を加えることができる。  
例えば、上記実施形態の構成に加えて、例えば図５に示すように、演算部３０の演算結果に応じてアラームを発生させるアラーム発生部５０が設けられた構成であっても良い。演算部３０は、例えば、対象箇所Ｐにおいて検出した微生物や害虫の量が所定量以上であった場合や、対象箇所Ｐのうち所定の面積以上において微生物や害虫が存在すると判断した場合などの所定の場合に、アラーム発生部５０に対してアラーム音を発生させるようにする。これにより、ユーザーに対して注意喚起を行うことができる。
【００２５】
また、例えば図６に示すように、対象箇所Ｐの異物を除去する除去部１０１と、対象箇所Ｐの異物を検出する検出部１０２とを備える清浄化装置１１０において、検出部１０２として、上記実施形態に記載の検出装置１００を用いた構成とすることができる。清浄化装置１１０としては、例えば図６に示すような床などを掃除する掃除機であっても良いし、この他に、例えば洗濯機や食器洗浄機といった洗浄機などであっても、本発明の適用は可能である。
【００２６】
また、上記実施形態では、帯状（二次元形状、面状）に形成された励起光Ｌ１を対象箇所Ｐに照射する場合を例に挙げて説明したが、これに限られることは無く、例えば線状に形成された励起光Ｌ１を対象箇所Ｐに照射する構成であっても良い。また、励起光Ｌ１を面状に形成する場合、その形状は帯状に限られない。
【００２７】
また、例えば図７に示すように、検出装置１００が外部の取手７０などに装着可能に設けられた構成であっても良い。この構成においては、ユーザーが取手７０を把持して検出装置１００を用いることができる。この場合、例えば対象箇所Ｐのうちユーザーの所望の箇所に励起光Ｌ１を走査させることができる。また、取手７０に励起光Ｌ１の点灯及び消灯を切り替える不図示のスイッチが設けられた構成であっても良い。
【００２８】
図７に示す構成では、取手７０に装着する装着部５０が検出装置１００に設けられている。また、取手７０が配線８０を介して不図示の電源に接続された構成とすることができる。この場合、装着部５０が取手７０との間で電気的に接続可能な構成とすることで、不図示の電源から検出装置１００に対して電力が供給されることとなる。
【符号の説明】
【００２９】
Ｐ…対象箇所  Ｑ…異物  Ｌ２…自家蛍光  Ｌ１…励起光  Ｒ０…閾値  １０…光照射部  １１…光源  １２…光学系  ２０…自家蛍光検出部  ３０…演算部  ４０…バッテリー  ５０…アラーム発生部  ７０…取手  ８０…配線  １００…検出装置  １０１…除去部  １０２…検出部  １１０…清浄化装置
【図１】
2014016202.tif 000003
【図２】
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【図３】
2014016202.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
2014016202.tif 000008
【図７】
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