(57)【要約】  第１のサイズの粒子（例えばＰＭ１０）の第１の量を測定するステップ（ＰＣ１）と、該第１のサイズよりも小さな第２のサイズの粒子（例えばＰＭ２．５）の第２の量を測定するステップ（ＰＣ２）と、を有する埃処理の方法。本発明によれば、該第１の量が該第２の量を所定の閾値だけ上回っているか否かが決定される（Δ）。そうであれば、部屋の清掃を開始するよう自動電気掃除機（ＲＶＣ）が促され得る。
2018516360.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のサイズの粒子の第１の量を測定するステップと、
前記第１のサイズよりも小さな第２のサイズの粒子の第２の量を測定するステップと、
前記第１の量が前記第２の量を所定の閾値だけ上回っているか否かを決定するステップと、
を有する、埃処理の方法。
【請求項２】
前記第１の量が前記第２の量を前記所定の閾値だけ上回っている場合に、自動電気掃除機によって部屋を清掃するステップを更に有する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１の量が前記第２の量を前記所定の閾値だけ上回っている場合に、ユーザに通知するステップを更に有する、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記第２のサイズは、５μｍ以下である、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記第２のサイズは、２．５μｍ以下である、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記第１のサイズは、２００μｍ以下である、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記第１のサイズは、１０μｍ以下である、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか一項に記載の方法を実行するための埃処理装置であって、
第１のサイズの粒子の第１の量、及び前記第１のサイズよりも小さな第２のサイズの粒子の第２の量を測定するための、粒子計数器と、
前記第１の量が前記第２の量を所定の閾値だけ上回っているか否かを決定するための制御回路と、
を有する埃処理装置。
【請求項９】
請求項８に記載の埃処理装置であって、前記制御回路は、前記第１の量が前記第２の量を所定の閾値だけ上回っているか否かを示す制御信号を供給するための出力部を持つ、埃処理装置と、
前記制御信号に依存して清掃動作を開始するための、前記制御信号を受信するための入力部を持つ清掃機器と、
を有する、埃処理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、埃測定及び／又は埃測定によりガイドされる清掃のような、埃処理のための方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
国際特許出願公開WO01/721999は、部屋の清掃のための装置を開示している。少なくとも１つの測定手段が制御システムに接続され、少なくとも部屋のなかの粒子の量を継続的に測定し、測定信号を該制御システムに送信するよう構成される。該制御システムは、所定の快適さ値、該測定手段からの測定信号、及び部屋を清掃するための清掃命令を保存するための、記憶媒体を有する。該制御システムは、決定された清掃プログラムを表示するための表示ユニットに接続される。
【０００３】
米国特許出願公開US2009/0119867は、種々のサイズの埃（dust）（例えば０．１ｍｍと０．０３ｍｍとの間の径を持つ埃）の量を感知するための埃量センサを含む、電気掃除機を開示している。決定コントローラが、該埃量センサにより感知された種々のサイズの埃の量に基づいて、電動送風機への電力供給を制御する。各埃サイズに対して、最適な電力設定が決定され、次いでこれらの電力設定の最大値が用いられる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的はとりわけ、改善された埃処理を提供することにある。本発明は、独立請求項により定義される。有利な実施例は、従属請求項において定義される。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一態様は、第１のサイズの粒子（例えばＰＭ１０）の第１の量を測定するステップと、前記第１のサイズよりも小さな第２のサイズの粒子（例えばＰＭ２．５）の第２の量を測定するステップと、を有する、埃処理の方法を提供する。次いで、前記第１の量が前記第２の量を所定の閾値だけ上回っているか否かが決定される。そうであれば、ユーザは清掃を開始する必要について通知されるか、又は自動掃除機が部屋の掃除を開始するよう促され得る。
【０００６】
本発明の他の態様は、本発明による埃処理方法を実行するための埃処理装置であって、前記埃処理装置は、第１のサイズの粒子の第１の量、及び前記第１のサイズよりも小さな第２のサイズの粒子の第２の量を測定するための粒子計数器と、前記第１の量が前記第２の量を所定の閾値だけ上回っているか否かを決定するための制御回路と、を有する埃処理装置を提供する。
【０００７】
本発明の他の態様は、斯かる埃処理装置を有する埃処理システムであって、前記制御回路は、前記第１の量が前記第２の量を所定の閾値だけ上回っているか否かを示す制御信号を供給するための出力部を持ち、前記システムは更に、前記制御信号に依存して清掃動作を開始するための、前記制御信号を受信するための入力部を持つ清掃機器（例えば自動電気掃除機及び／又は空気清浄器、又はこれらの清掃部分）を有する、埃処理システムを提供する。当該埃処理システムは、空気清浄器又は電気掃除機として一体化されても良いし、又は代替としては、前記埃処理装置は、空気清浄器又は電気掃除機とは別個のものであっても良く、又は更なる代替の実装においては、前記埃処理装置は、空気清浄器の一部であり、その制御信号が電気掃除機を制御するために（も）用いられるものであっても良い。
【０００８】
本発明のこれらの及び他の態様は、以下に説明される実施例を参照しながら説明され明らかとなるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実生活の状況におけるＰＭ２．５及びＰＭ１０の挙動の例を示す。
【図２】本発明の実施例による方法のフロー図を示す。
【図３】本発明によるシステムの基本的な実施例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
空中の粒子は、そのサイズに応じて種々のエアロゾル及び沈降特性を呈する。例えば、ＰＭ１及びＰＭ２．５（それぞれ直径が１μｍ及び２．５μｍよりも小さな空中の粒子）は、非常に長い沈降時間を典型的に持つエアロゾルである。ＰＭ２．５粒子センサは、燃焼粒子、有機化合物、煙草又は焼かれている食品からの煙等のようなエアロゾルを検出することが可能である。ＰＭ５は、５μｍまでの粒子に関する。しかしながら、ＰＭ１０（１０μｍより小さい、より大型の粒子）のような、より大きな粒子は、その大きな質量のため、かなり短い床面への沈降時間を持つ。ＰＭ１０は、床面上の屋内の埃及びごみの大部分を形成する埃、花粉、土のような大きな粒子に関連する。ＰＭ２００（２００μｍまでの埃をカバーする）は、ペットの毛をカバーする。本発明の一態様は、電気掃除機がけ及び埃除去のような、高度な清掃及び衛生用途のための、実際の屋内の埃レベルの評価のための方法を提供する。
【００１１】
家庭での清掃は、時間及びエネルギーを消費する活動である。家じゅうを清掃するための費やされる時間は、時間のオーダーであり、現代の早いペースの生活においては重大な時間の量である。このことは、これらのルーチンの作業を自律的な態様で実行することができる自動型（robotic）電気掃除機のような、家庭の清掃における更なる自動化のための幾つかの革新をもたらしている。
【００１２】
可視の若しくは非可視のマーカ（例えばいわゆる「灯台」型のナビゲーションマーカ）により、又は物理的な障害物（例えばドアの段差、ドア等）制限されない限り、先行技術の自動掃除機は、床面の全体をカバーする。掃除機が以下の最小限の要件を満たす必要があるため、このことは自動掃除機の設計に負担となる。
−かなりのエネルギー源＝＞大きなバッテリ容量を必要とさせる。
−かなりの埃収集容量＝＞大容量の埃収集室を必要とさせる。
−移動経路を最適化するためのアルゴリズムを実行するためのかなりの処理能力。
【００１３】
これらの要件は、部品表（ＢｏＭ）、機器のサイズ、及び全体的なエネルギー消費の増大をもたらす。電気掃除機の全体的なエネルギー費用を最小化することに対する増大する圧力を考慮すると、既に綺麗な／あまり埃のない領域の不必要な清掃を防止することが、エネルギー要件の再考に有用となる。
【００１４】
電気掃除機がけは一般に、周期的に行われ（例えば毎週）、その殆どの時間が、例えばリビング又はオフィス領域のような屋内の領域を完了するために費やされる。しかしながら、領域の全ての部分が他の部分と同様に頻繁に用いられるわけではなく、このことは異なる部分において異なるレベルの埃／ごみをもたらす。現在、実際に清掃が必要とされる場所を清掃するため自動化された装置をガイドすることができる物体感知方法により当該情報にアクセスするニーズがある。
【００１５】
本発明の一態様は、屋内における「ごみの多い」領域を検出するための方法を記載し、該方法は、上述の問題を解決することを支援し、以下の利点をもたらす。
−綺麗な領域に対する不必要な清掃サイクルを最小化する。
−自動化された清掃装置のための、清掃領域選択のための物体決定基準を構築する。
−清掃面積を最小化することにより、
・装置の全体的なエネルギー消費を最小化する。
・それ故、バッテリサイズを最小化する。
・装置の寸法（例えば高さ及び径）を最小化し、アクセス可能性を向上させる。
【００１６】
本発明の一実施例は、粒子検出器、特に例えばＰＭ２．５及びＰＭ１０のような、小さな粒子の濃度と大きな粒子の濃度との間の差を検出することが可能な粒子検出器により生成されたデータを利用することに基づく。適切な粒子検出器は、例えばShinyei社から市販されている。
【００１７】
実生活の条件（２人の大人により占有された家のリビングルーム）におけるＰＭ２．５及びＰＭ１０の挙動の例が図１に示され、時刻ｔに対する粒子濃度ＰＭをμｇ／ｍ３で示している。午前３時頃に背景のエアロゾルレベルが増大している。午前８時頃に、朝食（目玉焼き）により引き起こされたピークがある。朝及び午後の間、日常的な毎日の行動によって引き起こされたＰＭ１０のピークがある。これらのＰＭ１０のピークは、埃及びアレルゲンの濃度に関連する。図１に示されたＰＭ２．５濃度とＰＭ１０濃度との間の関係は、２つの重要な態様を持つ：
１．ＰＭ２．５及びＰＭ１０のレベルは、エアロゾル生成事象（例えば調理）の間に良い一致を呈し、背景エアロゾル濃度（例えば屋外の大気汚染）の変化と良い一致を呈する。
２．ＰＭ１０のピークは、沈降した埃を床面から動かす空気の動きの結果である、人間の行動（例えば歩行）に相関する。
図１は、エアロゾル生成事象と、埃を動かす人間の活動との間の、明確な区別を示す。ＰＭ２．５濃度とＰＭ１０濃度との間の差は、以下を与える：
人間の屋内での活動＝＞存在／利用の統計
蓄積した埃レベル＝＞清掃の必要性の指標
時間ごとの埃レベル＝＞消費者の利益の可視化
ＰＭ２．５は、ＰＭ１０のサブセットである。換言すれば、ＰＭ１０はＰＭ２．５を除外しないが、ＰＭ２．５に加えて、より大きなサイズの粒子の一部を追加したものである。
【００１８】
ＰＭ２．５のレベルがＰＭ１０のレベルと略等しくなる幾つかのケース（特に屋内において）があり、このことは、例えば調理又は喫煙の場合のような小さなサイズの粒子（即ち細かな埃）しか生成せず、ＰＭ１０濃度とＰＭ２．５濃度とが略等しくなる、種々の優勢な事象の結果である。図１において、最初の２つのピークは、ＰＭ２．５及びＰＭ１０について略等しい値を示している。このことは、微細なエアロゾルのみを生成し、粗い粒子を全く生成しない事象の結果である。
【００１９】
純粋なＰＭ２．５のピークについても清掃動作が望ましいものとなり得るが、微小な粒子については、空気浄化器／清浄器のみが効果的となり得る。電気掃除機は、粗い粒子、即ち床面に沈降した埃に対してのみ有効となるよう設計される。このことは、本発明が、好適な埃レベルのインジケータとしてＰＭ２．５レベルとＰＭ１０のレベルとの間の差に焦点を当てる理由であり、なぜなら当該差が、電気掃除機がけの動作によって取り除かれ得る粗い埃の量を表すからである。
【００２０】
ＰＭ１０のレベルが部屋のなかで減少した場合、部屋が綺麗になったことが分かる。増大するＰＭ１０−ＰＭ２．５のレベルは、部屋を清掃するためのトリガとなり得る。当該トリガは、従来の電気掃除機によりユーザに部屋をさせても良い。代替としては、該トリガは、自動電気掃除機による部屋を清掃する動作を引き起こしても良い。
【００２１】
小さな（例えばＰＭ２．５）及び大きな（例えばＰＭ１０）粒子のレベルに対応する空中の粒子を検出するための粒子検出器は、例えば以下のように実装されても良い。粒子センサ（例えば光散乱に基づくもの）は基本的に、当業者に知られた相互に異なるサンプリング時間、サンプル空気流量等により、両方の範囲を測定することが可能である。サイズ選択性を改善するための粒子センサに対する幾つかの適合は、本出願人の未公開の欧州特許出願EP14190779.0（整理番号2014PF01211）及びEP14191227.9（整理番号2014PF01214）に記載されており、ここで参照により本明細に組み込まれたものとする。
【００２２】
本発明の実施例は、屋内の綺麗さ／埃レベルについての以下の情報を抽出するための、エアロゾル／粒子の挙動のこれら２つの主要な側面に依存する。
１．領域／部屋についての利用統計情報。ＰＭ１０ピークの数及び長さは、当該領域／部屋における人間の存在を示唆する。家庭については、これらのピークはペットの行動にも関連し得ることに留意されたい。しかしながら、家庭の清掃の観点から、ペットの毛、ペットのふけ及びペットともに運ばれる埃／ごみは、屋内の衛生の同様に重要な観点であるため、このことは差をもたらさない。
２．沈降した埃のレベル。大きな粒子の濃度レベルと小さな粒子の濃度レベル（好適にはそれぞれＰＭ２．５のレベル及びＰＭ１０のレベルにより表される）との間の差（デルタ）は、屋内における沈降した埃の量に相関する。当該差の時間的な平均は、部屋／領域における全体的な綺麗さ／埃レベルを示す。
【００２３】
本発明の実施例は、
少なくともこれら２つの粒子サイズの分類における粒子を検出するための粒子検出器と、
大きな粒子の濃度（例えばＰＭ１０）の離散的なピークを追跡する、信号及びデータ取得及び処理ユニットと、
小さな粒子のレベルと大きな粒子のレベルとの間の差についての一時的な情報を提供するための、時間経過に伴ってデータを保存するためのメモリと、
実際の空気の速度により大きな粒子の濃度のピークを正規化するため前記粒子検出器の近隣における空気の速度を制御するための任意の制御ユニットと、
導出された清浄さ／埃レベルのフィードバックをユーザに提供するためのユーザインタフェース及び／又はその他の清掃装置と、
を有する装置を提供する。
【００２４】
本発明の種々の実施例は、以下の実施例を提供する。
１．少なくとも１つの粒子検出器。好適には、それぞれエアロゾル及び埃に対応する小さな粒子及び大きな粒子についての粒子サイズ分類を差別化することが可能な、光学的粒子検出器（即ち光散乱に基づくもの）。
２．代替の実施例においては、エアロゾル及び沈降した埃（例えばＰＭ２．５及びＰＭ１０）に対応する異なるサイズにおける屋内の空気汚染レベルについてのデータを自身のエコシステムに送信する、例えば空気清浄器における、粒子検出器から成る家庭用機器。
３．更に他の実施例においては、以上の２つの項目に記載された粒子検出器を（数あるなかでも）含む、スタンドアロン型のセンサユニット。
４．例えば以下によって、前記粒子センサの近隣における制御された空気の動きを生成する任意の手段。
ａ．例えば小型のポンプ又はファンによる、対象の面（例えば床面）における空気の吹きつけ、
ｂ．例えば電気掃除機の要素の制御された動き（例えば電気掃除機のコーナー清掃用ブラシの回転）、
ｃ．好適には既知の速度での、自動掃除機自体の動き、
ｄ．対象の領域において動き埃情報を集める専用の「埃マッピング」装置（必ずしも清掃機能を有さなくても良い）を用いること。
５．第４の実施例に対する代替の及び／又は相補的な手段において、意図された装置（例えばファン、ポンプ又はブラシ）により、又は人間の動き若しくは部屋における空気の流れのような意図しない手段により、引き起こされた空気の流量の評価のための、空気速度監視ユニットを含む。
６．内蔵された、別の機器の一部である、若しくはスタンドアロン型の粒子検出器、又はその他の以上に説明された機器から情報を集めるための、信号／データ取得ユニット。
７．以下の情報を抽出するための粒子検出器から取得されたデータを処理するための信号／データ処理ユニット。
ａ．大きな粒子のピークの数＝＞部屋／領域の使用頻度を示唆する。
ｂ．小さな粒子のレベルと大きな粒子のレベルとの間の差＝＞部屋／領域における綺麗さ／埃レベルを示唆する。
ｃ．小さな粒子のレベルと大きな粒子のレベルとの間の差の時間的な逸脱を算出する（ローカルの又はクラウドのデータ記憶能力の支援により）。
８．第４の実施例における上述した情報の間の関係に基づいて決定処理を実行することが可能な上述した信号／データ処理及び／又は補助計算ユニット。
９．部屋／領域の清浄さ／埃レベルについてユーザにフィードバックを与えるためのユーザインタフェース。
１０．対象の位置についての清浄さ／埃レベル情報を通信するための、他の機器とスタンドアロン型センサユニット及び／又は外部のユーザインタフェースとの間の通信及びデータ伝送の手段。
１１．例えば時間的なグラフ、清浄さ／埃レベルの示唆のような、データ／情報インタフェースによる更なる使用のための、一時的なデータを保存及び処理する内部又は外部手段。
【００２５】
大きな粒子の濃度と小さな粒子の濃度との間の差の指標（例えばΔ（ＰＭ１０−ＰＭ２．５））である、トリガ値（ＴＶ）に結合された単純な清掃決定のための基本的な処理フローの例が、図２に示される。実際には、所与の処理フローは、複数のセンサからのデータ（粒子センサを含む他の機器からのものも）をカバーし、更に小さな粒子と大きな粒子との時間的な差をカバーするよう、更に拡張されても良い。該処理は、ステップＳにおいて開始し、ステップＥにおいて終了する。試験ステップＴにおいて、ＰＭ１０のレベルとＰＭ２．５のレベルとの差が当該部屋における埃レベル限度を超えているか否かが確認される。そうであれば（Ｙ）、ステップＳ１において、当該部屋に対する清掃サイクルが開始される。否であれば（Ｎ）、ステップＳ２において、該部屋は清掃されない。
【００２６】
好適な実施例においては、トリガ値（ＴＶ）又は埃レベル限度は、対象の領域の所望する清浄さ／衛生レベルに依存して、ユーザにより任意に選択されても良い。このことはまた、屋内／家庭の異なる部分について異なるトリガ値を設定することを可能とし、例えば寝室には低いトリガ値、リビングルームには高い値、等を設定することを可能とする。トリガ値の幾つかの例は、以下のようなものであっても良い：
−ＴＶ＜５μｇ／ｍ３…例えば寝室、台所領域、高い空中のアレルゲン感受性を持つ居住者の領域、等のような高い清浄さレベル。
−５μｇ／ｍ３＜ＴＶ＜２０μｇ／ｍ３…中くらいの清浄さレベル。
−２０μｇ／ｍ３＜ＴＶ＜５０μｇ／ｍ３…例えばリビングルーム、玄関等のような、多く利用するパターンを持つ領域のような、低い清浄さレベル。
【００２７】
図３は、本発明によるシステムの基本的な実施例を示し、該システムは、それぞれが比較的大きな粒子（例えばＰＭ２００、好適にはＰＭ１０）のレベル、及び比較的小さな粒子（例えばＰＭ５、好適にはＰＭ２．５）を測定するための粒子センサＰＣ１、ＰＣ２と、これらレベル間の差を算出するための制御回路Δと、を含む。該実施例は更に、任意に時間経過に対する統合の後に、小さな粒子のレベルと大きな粒子のレベルとの間の差を示すためのディスプレイＤを含んでも良い。該実施例は更に、該差が閾値を超えた場合に部屋の清掃を開始する、自動電気掃除機ＲＶＣを含んでも良い。任意に、比較的中くらいの空気品質が望ましい場合に例えば２０μｇ／ｍ３の閾値を超えるＰＭ２．５レベルの存在で動作を開始し、又は比較的高い空気品質が望ましい場合に例えば１０μｇ／ｍ３若しくは５μｇ／ｍ３の閾値を超えるＰＭ２．５レベルの存在で動作を開始する、空気清浄器ＡＰに、制御回路Δの更なる出力部が結合される。粒子センサＰＣ１、ＰＣ２及び制御回路Δの組み合わせは、自動電気掃除機ＲＶＣ及び空気清浄器ＡＰをリモートで制御するスタンドアロン型のユニットであっても良い。当該スタンドアロン型のユニットは、例えば前記差をスマートフォン又はタブレットに送信（例えばBluetooth（登録商標）又はWiFiを介して）することが可能であり、それによりスマートフォン又はタブレットが情報をユーザに表示することができる場合には、それ自体のディスプレイＤを持たなくても良い。代替として、粒子センサ及び差算出ユニットの組み合わせは、空気清浄器ＡＰの一部であり、自動電気掃除機ＲＶＣをリモートで制御する（例えばBluetooth（登録商標）、RF4CE又はWiFiを介して）ことが可能であっても良い。それぞれの粒子の計数が連続的に実行され、センサ設定が計数されるべき粒子サイズに依存して変更される場合、ＰＭ２．５及びＰＭ１０の両方のサイズについて単一のセンサ又は粒子計数器を用いることも可能である。
【００２８】
本発明は、実際に必要な場所において、自動／自立型清掃装置を動作させる、即ちこれらの装置を起動／操作するために用いられ得る。このことは、実際の埃レベル情報により支援される自動電気掃除機システムに帰着し得る。換言すれば、領域における埃レベルを示すセンサを組み込むことにより、必要に応じたタイプの清掃の動作が得られる。一実施例においては、感知システムは、小さな粒子及び大きな粒子（例えばＰＭ２．５及びＰＭ１０）を測定することが可能な、機器のセンサのエコシステムにおいて動作する、少なくとも１つの粒子センサを含む。該センサのエコシステムは、清掃装置の基板上のセンサ、他の機器（例えば空気清浄器）におけるものと同様のセンサ、及びスタンドアロン型のセンサユニットを含んでも良い。本発明は代替として、掃除毎に支払いをするビジネスモデルで動作するプロフェッショナル向けの清掃サービス、屋内アレルゲン制御システム、空気清浄器、粒子検出能力を持つ台所用機器、及び屋内の空気品質を監視するためのスタンドアロン型のセンサユニットにおいて利用されても良い。
【００２９】
上述の実施例は本発明を限定するものではなく説明するものであって、当業者は添付する請求項の範囲から逸脱することなく多くの代替実施例を設計することが可能であろうことは留意されるべきである。請求項において、括弧に挟まれたいずれの参照記号も、請求の範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。「有する（comprise）」なる語は、請求項に記載されたもの以外の要素又はステップの存在を除外するものではない。要素に先行する「１つの（a又はan）」なる語は、複数の斯かる要素の存在を除外するものではない。本発明は、幾つかの別個の要素を有するハードウェアによって、及び／又は適切にプログラムされたプロセッサによって実装されても良い。幾つかの手段を列記した装置請求項において、これら手段の幾つかは同一のハードウェアのアイテムによって実施化されても良い。特定の手段が相互に異なる従属請求項に列挙されているという単なる事実は、これら手段の組み合わせが有利に利用されることができないことを示すものではない。
【図１】
2018516360.tif 000003
【図２】
2018516360.tif 000004
【図３】
2018516360.tif 000005
【国際調査報告】
2018516360.tif 000006
2018516360.tif 000007