JP2023544907A - 手洗い装置 - Google Patents

Abstract

スマート手洗い装置は、手の動きの自由とその中での両手のこすり合わせを可能にするのに十分な大きさの手洗いキャビティと、水及び石鹸を吐出するためのノズルを備えＣＰＵと通信するディスペンサと、キャビティ内の手のリアルタイム位置を判別するセンサを備えている。ＣＰＵは、手の位置の感知データをリアルタイムで使用して、どのノズルを作動させて手に流体を放出させるか、及び／又はノズルの流体放出の方向又は軌跡を決定し、検出されたキャビティ内の手の位置に対するキャビティ内のそれぞれのノズルの位置に基づいて、放出された流体の軌跡が手に接触するようにし、ターゲットを絞った水及び石鹸の放出の自動シーケンスを指示し、石鹸及び水のターゲットを絞った吐出では、別々に吐出された流体を受け取るためにキャビティ内で特定の手の配置／場所を必要とせず、ノズルを使用してスプレーを両手の両側に同時に塗布する。

Description

本明細書は、手洗い装置、特に使用者の手を洗浄・清掃する装置に関するものである。

従来の蛇口は、水流の開始や停止のために、ユーザが蛇口やその他の操作面を回したり操作したりする必要があった。蛇口や操作面が汚れていると、手洗いが台無しになる。

クロスコンタミネーションを減らすために、自動蛇口や自動ソープディスペンサが広く導入されている。自動ディスペンサの有無にかかわらず、石鹸と水で手を洗うために蛇口とシンクを使用することは本質的に問題がある。手洗いは依然として不十分に行われていることが多く、その結果、手の表面から有害な病原体が十分に除去されず、関連する健康上の問題が発生し、病気関連の欠勤、入院、死亡が不必要に増加する。

シンクや蛇口を使った手洗いの効率が悪い理由のひとつは、推奨される手洗いガイドラインが非常に特殊で多段階であるため、誤って遵守されていることが多いからである。ＣＤＣ、ＦＤＡ、ＷＨＯはすべて同じガイドラインを推進し、「感染症の拡大を防ぎ、病気になるリスクを減らす最善の方法」として「普通の石鹸と水による手洗い」を推奨している。その推奨手順は、水で手を濡らす、石鹸をつける、手を十分にこすり合わせる、水で洗い流す、手を乾燥させるという一連の手順が含まれる。

人間の行動の多様性を考慮すると、シンクや蛇口を使用する際の大きな課題は、大多数の人が効果のない手洗い習慣を身につけたり、手洗いが不十分であったりするため、これらの手順の実行に一貫性がないことが挙げられる。

蛇口やシンクを使用する際、正しく手を洗えていないことが数多くあり、そのことに気づいていない人も少なくない。

石鹸を使う段階は、完全に省略されることがよくある。世界的に見ても、排便後に石鹸を使う人はわずか１９％という調査結果が出ている(https://www.wateraid.org/au/articles/4-out-of-5-people-worldwide-do-not-wash-their-hands-after-going-to-the-toilet)。

石けんを使用する際、石けんを濡らす前の段階が抜けていることがよくある。そのため、石鹸が手の表面に広がりにくく、泡立ちにくくなる（こすりやすくなる）。そのため、石鹸を手全体に行き渡らせるために、蛇口の水を出す操作をしがちである。この行為は、石鹸を手から早々に洗い流してしまうため、有害な病原体を確実に除去するために必要な手もみプロセスを効果的に行うことを自然に妨げてしまう。
効果的な手洗いを実現するためには、手を石鹸で完全に覆うことが重要である。石けんの分子には、疎水性の末端（油や病原菌、その他のゴミと結合する）と親水性の末端（水と結合する）の両方がある。石鹸は病原体と結合するため、その後のすすぎの段階で、病原体を水で手から洗い流すことが可能になる。

手洗いに石鹸を使用する場合でも、手の表面を完全に覆わないように非効率的に使用されたり、手から病原体を効果的に除去するのに十分な量が使用されないことがよくある。多くの自動ディスペンサは、コスト削減のために１回の作動で０．４ｍｌの石けんしか放出しないが、これでは手を完全に覆うことができず、病原体を除去するには不十分である。自動ソープディスペンサは、あらかじめ設定された量のソープを手に放出するが、手の大きさは様々であるため、手洗いの際、特に手の大きい人は、石鹸が十分に付いたかどうか不安になることが多いようである。問題なのは、石鹸が手のひらの小さな部分（典型的には手のひら）に付着するため、一般的なユーザは、石鹸を１回放出するだけで手を完全に覆い、効果的に洗浄するのに十分であるかどうかを判断する方法がないことである。そのため、自動ソープディスペンサを何度も作動させ、過剰に石鹸を浪費してしまうことがある。また、最初の水で濡らす段階を省くと、石鹸が広がりにくくなるため、過剰に石鹸を付けることもある。

蛇口に関する別の問題は、明らかに手をこする習慣の悪さに関連している。手をこすることは手洗いのプロセスにおいて不可欠な部分であり、石鹸がついたまま手をこすり合わせる時間が長ければ長いほど、その後の水洗いで手から剥がれ落ちる病原菌の数が多くなる。この段階は、ほとんどの人が不十分であることが、繰り返しの研究によって明らかになっている。
効果的な手洗いに関する蛇口の問題点の一部は、ユーザが蛇口の下に手を置くだけで、素早く水を出すことができることであるが、手洗いは１日に何度も行われるため、すすぎの段階を早くして、石鹸を手に広げること及び手をこすり合わせることを短くしてしまうという誘惑もある。

蛇口のロジックには、正しい手洗いの手順が効果的に実行されることを保証するものはない。蛇口は何世紀にも渡って使用されており、手洗いに関連する普遍的なものであるが、手洗いの品質に悪影響を与える多くの固有の問題がある。

蛇口は、シンク上の空間に突出し、（物理的な）空間を占めることにより、シンク上の領域における手の動きの自由な流れを物理的に妨げ、手洗いの流れを混乱させる。蛇口は、手洗いプロセス中（特に手をすすぐ段階で、蛇口の下で手をこすり合わせている場合）、使用者と手の一部との間の直接の視線を遮るだけでなく、手洗いに関する情報を配置するのに最適な蛇口の裏側に、手洗いに関する情報を配置する場合、視覚的な障害となり邪魔になる。

手動式であれセンサ式であれ、蛇口はその存在そのものが、手洗いの際に（偶発的又は意図的な手の接触による）クロスコンタミネーションのリスクをもたらすることになる。これは、蛇口のオン／オフ時や、蛇口の下に手を置いて落ちる水を受け止める時など、蛇口とユーザの手が比較的近いため、手洗い時に特に顕著である。さらに、水がシンクの上方から蛇口によって放出され、ユーザが水を受けたり石鹸をこすり込むためにシンクの上方に手を動かすことが多いことを考慮すると、蛇口が取り付けられている表面を含む蛇口の近くの表面は、ユーザの直接接触、又はユーザの手からの廃水の滴下や噴射による場合でも、汚染のリスクが高くなる。また、手を洗いながら目の前の情報を見ている場合、誤って蛇口に接触する可能性が高く、クロスコンタミネーションの危険性がある。

目線より低い位置にある蛇口から水が出る場合、蛇口の下に手を入れて水を受け止めようとすると、手が蛇口から見えなくなってしまい、不用意に蛇口に触れてしまう可能性が高くなる。特に、視覚障がい者や運動障がい者にとっては、蛇口への不用意な接触によるクロスコンタミネーションの危険性は顕著である。

蛇口やソープディスペンサから石鹸の放出を作動させるときにも、同じ問題とコンタミネーションのリスクが発生する。ほとんどのソープディスペンサには、かなり限られた量のソープしか入っていないため、頻繁に石鹸が無くなってしまう。ＩＲ近接センサによって石鹸の放出が作動することになっているにもかかわらず、ソープディスペンサがソープを放出しない場合、多くのユーザにとって利き手を石鹸の吐出口（手の上であるが、目の高さの下にある）に徐々に近づけるのは自然な本能であり、その結果、石鹸の吐出口に直接物理的に接触し、その後のクロスコンタミネーションのリスクが増加する。

水や石鹸を受け取るためには、手が正しい吐出口の下を移動する必要があるため、正しい順序で効果的な手洗いを行うために必要なその後の手の動きが分断された手洗いプロセスを生み出し、段階の欠落を助長する。手が異なる複数の吐出口間を移動する必要があるほど、混乱は大きくなり、ユーザが手洗いプロセスの一部を省略する可能性が高くなる。複数の吐出口がセンサで作動し、近くにある場合、間違った吐出口が作動する可能性が高く、ユーザが不安になる可能性が高くなる（特に、吐出口が蛇口によりユーザから直接見えない場合）。

蛇口の水流は比較的細いため、手の位置が悪い場合や微妙な手の動きにより、水が手を迂回して放出され、手との接触が不十分になる可能性がある。逆に、蛇口の水流が手より広い場合は、必ず多くの水が無駄に消費されることとなる。水も石鹸と同じように、指の隙間から垂れたり落ちたりして無駄になることが多く、手の片側にしか放出されず、水や石鹸を手全体に行き渡らせるのはユーザ次第で、時間や意欲が必要になる。

多くの蛇口はシンクの背面近くで水を放出し、シンクは比較的浅いため、水を受ける際、ユーザの手はシンクの背面壁、蛇口の吐出口、シンクの底面に近接することが多く、複数の面からの汚染のリスクがある。

手洗いにシンクや蛇口を使用する場合、（自動センサを使用するかどうかに関わらず）、（１）手洗いの順序や手洗いの質を含む非効率な手洗い、（２）水や石鹸の無駄、（３）クロスコンタミネーションの高いリスク、の３点が大きな問題となる。

自動手洗い装置を提供する試みはいくつかあるが、抗菌剤の配合に依存していること、効果的な手洗いのためのＣＤＣガイドラインに準拠できないこと（手のこすり合わせ段階を含む）、手と容器の接触が繰り返される液体を使用すること、化学物質や重いゴミを十分に洗い流すことができないこと（食品取扱者、医療従事者、陸上で働く人々にとって特に重要である）、手を入れる個別の手のキャビティの直径が狭いことによる汚染リスク、資源の非効率性、進行中の手洗いプロセスを中断することなく個人のニーズに応じて洗浄を変更する能力がないこと等、限界があった。

本明細書における「自動手洗い装置」とは、蛇口やディスペンサの下にある赤外線近接センサを作動させるだけで、自動的に溶液が吐出するものとは異なり、ユーザが手を置いて（装置内から）あらかじめ決められた完全な手指衛生プロセスを受けることができる自動装置のことである。

自動手洗い器は、抗菌剤で細菌を死滅させるため、手をこすり合わせて病原体を除去し、洗い流すことができない片手用キャビティに代表されます。
抗菌薬の過剰使用は、微生物耐性が出現する潜在的なリスクをもたらす。手指除菌剤に関して、特に抗菌薬に対する耐性を獲得しやすい微生物は、大腸菌等のグラム陰性菌や、下痢や結核などの胃腸感染症を引き起こす可能性のあるマイコバクテリアである。これらの細菌が地域社会で蔓延すると、深刻な健康上の問題を引き起こす可能性がある。

対照的に、石けんはそのようなリスクはない。したがって、世界のすべての主要な保健機関は、一般の人々の手洗いの使用に普通の石鹸と水を推奨している。ＦＤＡ及びＣＤＣはいずれも、「抗菌石鹸の使用が抗生物質耐性を引き起こす可能性があることが研究で示されている」(https://www.cdc.gov/handwashing/faqs.html)として、抗菌石鹸の一般的な使用に反対している。

ＦＤＡによれば、「消費者向け防腐洗浄剤（抗菌石鹸としても知られている）が、普通の石鹸と水で洗うよりも病気の予防に効果的であるという証拠は今のところない。実際、いくつかのデータは、抗菌成分が長期的には良いことよりも悪いことをする可能性があることを示唆している...。」(https://www.fda.gov/drugs/information-drug-class/qa-consumers-hand-sanitizers-and-covid-19)

自動手指衛生装置は知られているが、いくつかの欠点があるため、その普及には限界がある。
片手用のキャビティを使用しているため、自動手指衛生装置内の手を装置内でこすり合わせて病原体を除去することができず（ＣＤＣの手洗いガイドラインで推奨）、その後水で洗い流すことになる。また、狭いキャビティ内の液体が手やキャビティ側面に触れる機会が多いため、細菌を殺す抗菌剤に頼らざるを得ない。抗菌除菌装置には大きな資源が使われているが、キャビティを小さくするのは、どのようなシーケンスでも必要な除菌液の総量を減らすためである。

現在の自動除菌システムでは、手指に付着した重いゴミを確実に除去することはできない。また、キャビティ内の液体が手及び容器の壁の両方に繰り返し接触するため、手が化学物質に触れたり、重いゴミが付着している場合の手洗いには適していない（化学物質やゴミが手に長時間接触することになる）。一部の既知の自動手指衛生ステーションでは、除去が必要な重いゴミがある場合、抗菌剤を使用した洗浄を行う前に、蛇口の使用を追加する必要がある。

標準的な赤外線近接型蛇口やソープディスペンサが放出する液量と比較すると、抗菌剤を使用する自動除菌システムは、ユーザの手の大きさに関係なく、あらゆる場所を抗菌スプレーや溶液で覆うという論理で機能するため、非常に多くの資源を必要とする。

小型で独立した手指用容器は、大型の手指用容器に比べて資源の非効率性や無駄の範囲を縮小する一方で、片手用容器の比較的狭い開口部は、汚れた手が入ることで汚染され、手を離す際に再汚染源となるリスクが高くなり、視覚障がい者や運動制御に影響を及ぼす身体障がい者は、このクロスコンタミネーションのリスクが特に高くなる。洗浄プロセスにおいて抗菌剤を使用することで、キャビティ開口部からの再汚染のリスクを排除することはできないが、狭いキャビティ室内に手を入れたときに、手とキャビティ壁の両方に繰り返し接触したり飛び散ったりする循環液やスプレー液によるクロスコンタミネーションのリスクを低減することができる。
自動的に動作させるために、自動洗浄システムには、通常、洗浄操作が設定されているが、これはあらゆる状況に適しているわけではない。

例えば、果汁をこぼしたなど、手が軽く汚れている程度であれば、すすぎは短時間で済むかもしれない。しかし、自動化されたシステムでは、一般的にフルプログラムが実行されるため、不必要な洗浄時間や動作が発生し、その結果、手洗いプロセスは非効率的で、人々は手を洗うことを避けるようになる。また、水や石鹸の無駄遣いにもつながる。

しかし、十分な手洗いの励行が必要である。

逆に、手の汚れがひどい場合や、潜在的に危険な物質（化学物質や病原体への曝露の可能性等）に接触した場合、自動抗菌洗浄（又は除菌）サイクルが十分でなく、手指衛生が効果的でなかったり、プロセスを繰り返す必要がある場合がある。

さらに問題となるのは、使用する石鹸の量、洗浄に費やす時間、適切な技術で手をこすり合わせる等、適切な手洗い技術を実践していない人である。

手洗いの効果を高めるために、ユーザの監視や行動の記録（しばしば個人を特定し監視することで、遵守を促そうとする）、正しい手洗いの手順に関するポスターや情報発信キャンペーンによる正しい技術やプロセスの認識向上、石鹸と水に代わる抗菌剤の使用等が数多く試みられてきた。(https://www.usda.gov/media/press-releases/2018/06/28/study-shows-most-people-are-spreading-dangerous-bacteria-around)

したがって、先行技術における多くの制限を克服する手洗い装置が必要であり、特に、公式の手洗いガイドラインが一貫して遵守され、手洗いがより時間及び資源効率の高い方法で実施され、人間の行動の多様性による非効率が最小化され、クロスコンタミネーションのリスクが低減することに関連した手洗い装置が必要である。

自動装置もシンクや蛇口も、効果的な手洗いを一貫して達成することに関して現在存在する多くの課題を克服する満足のいく解決策をまだ生み出していない。

本発明の主要な目的は、ＣＤＣが推奨する手洗いガイドラインに従った手洗いの一貫した履行を自動的に保証し、抗菌スプレーや溶液を使用せずに（すなわち、普通の石鹸と水を使用する）、より効率的で効果的な自動手洗いプロセスを確保することである。

本発明の別の目的は、ＣＤＣが推奨する手洗いガイドラインを、完全にタッチフリーでより時間効率の良い方法で完了できるようにすることであり、手洗いのさまざまな段階のステップ間の中断が最小限に抑えられ、可能な限りシームレスな流れ（水と石鹸を別々に付け、手でこすってすすぐという一連の流れ）を実現し、洗浄プロセス中の人的ミス、混乱、または不確実性の可能性を低減することである。

世界人口の４分の１が影響を受けている極度の水の貧困、頻繁な手洗いの普遍的な必要性、手洗いプロセスにおける資源（水と石鹸）の高い浪費の現状に鑑み、本発明はより資源効率の高い手洗いの方法を一貫して提供することを目的とする。

本発明のさらなる目的は、クロスコンタミネーションのリスクを低減することである。

本発明のさらなる目的は、ユーザに手を洗うことを促し、効果的かつ割合的な方法で手を洗う、より便利な手洗いシステムを提供することである。また別個の目的は、ユーザが自分のニーズに合わせて洗浄プロセスをカスタマイズできるようにすること、又は、手洗いのシーケンスを中断することなくこれを自動的に行わせることである。独立して利用することができる他の別個の利点は、明細書の記載及び図面から明らかになるであろう。

本発明によれば、独立項１又は注目点Ａ０００１～Ａ００１４のいずれかに記載の手洗い装置が提供される。

また、本システムは、現在の自動手洗い機がユーザの特定のニーズに応じて戦略的に手をターゲットにすることができないという問題を克服し、ユーザが水流の圧力や速度、持続時間等の機能をタッチフリーで制御できるようにすることができる。

本明細書において、「戦略的にターゲットにする」という表現は、装置が手の位置（キャビティ内のどこにあっても）を自動的に検出し、（積極的に）装置のキャビティ内のユーザの手がある場所にスプレーを向ける能力を意味する（一方、キャビティ内のユーザの手がない領域へのスプレーは積極的に回避される）。このような標的を絞ったスプレーは、水スプレーと普通の液体石鹸スプレーの両方で、手がキャビティ内で自由に動いても行われる。

最終的には、より効果的な手洗いを実現することができる。また、水やその他の資源の浪費を減らすことができる。

ここで議論される手洗いシステムは、主に、水及び普通の液体石鹸（もちろん水も含まれる）を別々に付けるものとして説明される。しかしながら、単一の洗浄液、又は異なる洗浄液の別々の付着が同様に使用でき、これらには、用途に応じて溶剤ベースの洗浄液を含めることができることが理解されるであろう。

ここで議論される手洗いシステムは、特に、石鹸及び水を別個の流体として配備することを対象としている。いくつかの既知のシステムは、単一の抗菌溶液を吐出するが、しかし、水と石鹸溶液とを別々に配備することが、特に重いゴミを除去する場合にはより効果的である。

両手が入る比較的大きなキャビティがあるため、両手をこすり合わせることができ、特に手の洗浄に効果的である。

ここで説明する手洗いシステムは、蛇口を必要としない。精密にターゲットを絞ったノズルを使用することで多くの利点が得られるが、これについては、本明細書で説明する。

また、石鹸及び水だけを配備し、手をこすることを許可することは、現在のＣＤＣの手洗いに関するガイドラインに準拠していることに留意する必要がある。

本システムは、洗浄ステップを自動的かつ順番に実行するため、洗浄プロセスが便利かつ効率的となり、ユーザが洗浄ステップを見逃すことがなくなる。

ＣＤＣ、ＦＤＡ、ＷＨＯのガイドラインでは、手洗いの５つのステップ（水で手を濡らす、石鹸を付ける、手をこすり合わせる、水で洗い流す、手を乾かす）を推奨しており、手洗いの際に手の表面全体から病原体を取り除くために、正しい手のこすり方をすることの重要性を強調している。

ＣＤＣ、ＦＤＡ、ＷＨＯのガイドラインによると、ほとんどの状況で、普通の石鹸と水で手を洗うことが、細菌を除去する最善の方法である。

本装置の目的は、ＣＤＣ、ＦＤＡ、ＷＨＯが推奨する効果的な手洗いのガイドラインを遵守しながら、効率的かつ効果的に手を洗うことができる自動化手段を提供することである。本装置は、完全自動化されたスマートでタッチフリーの手洗いシステムであり、「普通の」石鹸（抗菌剤を含まない）と水を使用し、公式の推奨に従って（キャビティ内で）効果的に手をこすることを容易にする。さらに、本装置は、効果的な手洗いのための正しい手順が達成されることを保証する。本装置は、効果的に動作するために抗菌剤を必要としたり、蛇口の使用を必要とするという制限を有していない。また、石鹸と水を別々に使用するにもかかわらず、特定の液体を吐出するための個々の吐出口の下に手を置く必要がない。

手洗い装置の斜視図である。 手洗い装置の側断面図である。 手洗い装置のキャビティの詳細を示す斜視図である。 手洗い装置の移動ユニットを示す透斜視である。 １つのプロセスステップを示す手洗い装置の側断面図である。 別のプロセスステップを示す手洗い装置の側断面図である。 背面壁の移動ユニットと表示画面とを示す手洗い装置の断面立面図である。 手洗い装置の内部システムの概略図である。 制御・論理アーキテクチャを示す図である。 １つの手洗いプロセスのステップ（図１０のステップ５６０が図１１のステップ５６１に至る）を示すフローチャートである。 １つの手洗いプロセスのステップ（図１０のステップ５６０が図１１のステップ５６１に至る）を示すフローチャートである。 代替の手洗いプロセス（図１２の最終ステップ５８０は、図１３の初期ステップ５８０である）のステップを示すフローチャートである。 代替の手洗いプロセス（図１２の最終ステップ５８０は、図１３の初期ステップ５８０である）のステップを示すフローチャートである。

次に、本発明を、図面を参照して例示的に説明する。

図１を参照すると、手洗い装置１０１は、ハウジング２００と、手洗い部１０２とを備えている。手洗い部１０２は、前壁９２０、後壁９３０、底壁９５０及び側壁９４０を備え、これらは共に、ユーザが洗浄及び清掃されるべき手を挿入することができるチャンバ又はキャビティ９００を規定する。ハウジング２００は、制御手段及び手洗いコンポーネントを含む。

＜キャビティ及び可動部＞
スマート手洗いキャビティは、下方に伸びる手をキャビティ内に収容し、こすり合わせている場合でも両手の自由な動きに適応するように設計された形状の、単一の開放型（及び下方に延びる）キャビティを有することを特徴とする。手を下に伸ばした状態で、水の吐出及び濡らし、手への石鹸の塗布、手のこすり合わせ等の洗浄プロセスを、キャビティ内で効率的に行うことができる。

対向する壁面（前後）にあるノズルが、キャビティ内で動く手を同時にターゲットにし、蛇口やキャビティの外部に液体を出す必要がない。

キャビティ内のセンサが、手の位置、向き、動きを判断し、ターゲットを絞ったスプレーを噴射する。

このキャビティは、ＣＤＣの推奨手順に従って、洗浄の効果を確実にするために普通の石鹸及び水のみ(抗菌剤の使用は必要ない)を使用して全自動で手洗いを行うことができ、洗浄効果を高めることができる。

このキャビティは、手に分配されるそれぞれの流体(すなわち石鹸及び水)をターゲットにすることにより、手洗いのさまざまな段階の間で中断のない移行を可能にし、よりシームレスな手洗い体験を実現する。これは、手の動きを制限する必要がなく、手を完全にカバーするために特定のセンサや吐出口の下に置いたり、水や石鹸の流れの下で意識的に操作したりする必要がないことを意味する。

手があるところに石鹸及び水を出し、手の位置以外の場所を避けることで、洗うたびにユーザの手の特徴に合わせて液体の量を自動的にカスタマイズし、使用する資源を最適化することができる。

通常に、開いたキャビティの内側の高さは、キャビティ内で下に伸ばしたときに、すべての手の大きさ（手首のしわから指先まで）を収容できるように、また、指先をキャビティの底部から十分に離しておくのに十分な追加のスペースを確保できるように３０ｃｍ以上とするが、一般的には、前腕を伸ばして追加収容できるようにこれよりもはるかに長くなる。

幅は、キャビティに想定されるユーザの人数によって異なるが、ユーザが１人の場合、通常、約４４ｃｍである。
側壁（キャビティの前面と後面をつなぐ）は、前壁及び後壁よりも高さが低くてもよく、場合によっては、前壁及び後壁の高さのほんの一部であってもよい。さらに、これらの側壁は、透明な材料であってもよい。
キャビティの底部（ベース）は、凹面になっており、側面に溜まった廃液が廃液排出口に自由に排出される。
装置のキャビティの深さ（前壁と後壁との間の距離）は、通常、約２６ｃｍである。

キャビティの寸法は、手の動きや両手をこすり合わせる動作がキャビティ内で自由に行えるように十分な大きさである、キャビティの側面に手が触れることを容易に回避し、角度の付いた噴霧ノズルから水や石鹸を受け取る際に飛沫によって手が汚染されるリスクを軽減する。

より効率的に噴射できるように、また、水の飛散が発生する可能性を減らすために、前壁及び後壁に若干の凹みを持たせてもよい。

抗菌剤を必要としないのは、効果的なこすり洗いを含め、公式に推奨されているガイドラインに効率的に従うことができ、洗浄プロセス中のクロスコンタミネーションの可能性が低いからである。このようなリスクの低減は、放出された抗菌溶液が両手の間で繰り返し接触する既知の自動手指除菌器に典型的な狭い片手用キャビティとは対照的に、キャビティ内で効果的にこするために両手を収容できる大きくて比較的開いたキャビティがあることに起因する。

図２も参照すると、キャビティ９００の前壁９２０及び後壁９３０は、互いに平行に配向され、ユーザが手を動かすための余裕を持って両者の間に手を挿入できるように十分に間隔が空いている。
底壁９５０は、前壁９２０と後壁９３０との間に延在している。底壁９５０は、使用済みの水及び石鹸を受け止めて廃棄物排出口９６０に導き、廃棄物排出口パイプ９６５を介して廃棄物システムに導く傾斜した凹面を有する。側壁９４０は、前壁９２０と後壁９３０との間で垂直に、底壁９５０から上方に延びることができるが、前壁９２０の全高まで延びる必要はない、側壁９４０は、洗浄プロセスからの水が手洗い装置１０１から漏れるのを防ぐが、便利な手の動き及びとキャビティへのアクセスを可能にするのに十分に低くなるように選択される。
開放された側面は、（キャビティの深さが長くなっているため）ユーザの手がより見やすくなり、手の動きの自由度を高め、側壁に不用意に触れることによる汚染のリスクを少なくすることができる。

側面が開いているため、キャビティ内の空気循環が促進され、より新鮮で湿気の少ない環境が維持され、カビや病原菌が繁殖する可能性が低くなる。特に抗菌剤が使用されていないため、キャビティの表面を含む手洗い領域をできるだけ清潔に保つことが重要である。

側面が開いていることのさらなる利点は、大きな改造を必要とせずに、複数の単一の手洗い装置を並べて配置できるため、細長い手洗い装置を作成できることである。

図８も参照すると、水吐出口３１０及び石鹸吐出口３２０は、２つの平行移動ユニット３００に設けられ、それらのうちの一方はインナーハウジングの後壁９３０に位置し、他方はインナーハウジングの前壁９２０に位置している。水吐出口３１０及び石鹸吐出口３２０はそれぞれ、水及び石鹸の噴射をキャビティ９００内に導くための水噴射ノズル３１５及び石鹸噴射ノズル３２５のアレイを備えている。水パイプ２４０及び石鹸パイプ２２０は、移動ユニット３００に水及び石鹸を供給する。

各移動ユニットは１本の長方形状のバーからなり、その中に、水を分散させるための噴射ノズルにつながる水パイプ、及び石鹸を分散させるための噴射ノズルにつながる石鹸パイプが通っている。移動ユニットは、平行移動式エレベーターのように、垂直軸に沿ってキャビティ内を上下に移動する（ベルトコンベアのような水平移動とは対照的に、移動ユニットが水平に傾いていて手に噴射すると、液体が下の移動ユニットに戻り、汚染の危険があり、手から落ちる汚れた水や石鹸で移動ユニットの流体出口を詰まらせてしまう危険がある）。各移動ユニットのノズルは、真向かいの移動ユニットのノズルと同期して、移動ユニットとともに上下（垂直方向）に移動し、キャビティ内に下向きに配置された手の特定の部分に水や石鹸を当てるために最適な配置となる。

「石鹸噴射ノズル」とは、石鹸噴霧ノズルのことである。ノズルをキャビティの反対側に戦略的に配置することで、ターゲットを絞ったスプレーが手の両側を同時にカバーできるようになる。これにより、ＣＤＣが推奨する順序を省略したり変更したりすることなく、水及び石鹸の付着が迅速化され、より効果的な手洗いが可能になる。

噴霧ノズルは、特に石鹸の粘度が比較的高いことを考慮し、手洗い中に手の表面に石鹸を塗布する通常の方法よりも、手全体に石鹸を細かく均一に塗布することを可能にする。
これにより、手全体を覆うために必要な石鹸の量を減らし、効果的な手洗いを実現する。
指を下に向けて（キャビティの底部に向けて）手を装置に挿入すると、手の位置、向き、場所が判断される。ＣＰＵは、作動したノズルからの流れの軌跡が手に届くように、適切なノズルの角度を調整する。ノズルは、水や石鹸の流れを手の甲や手のひら、親指、指に沿わせるように作動させることができる。親指は手のひらから約４５度の角度で突き出ているため、親指に向けたノズル（液体を含む）は、より垂直に位置する指と同じ下方向に動くのではなく、親指の角度に沿って追従する必要がある。手の自然な形状や、指を外転させたときに指の間に大きな隙間ができる可能性があるため、ターゲットを絞らずにスプレーすると、手の表面を完全に覆うために大量の石鹸と水が無駄になる。

石鹸と水がキャビティの外側の蛇口から放出される場合、このターゲットを絞ったスプレーは不可能である。また、手洗いの解除の作動に関連して通常使用されているような単純な近接センサを使用することも不可能であり、キャビティのすべての壁に手が近接していることを考慮すると、小さな片手キャビティで実現することははるかに困難であろう。

手を乾燥させるための空気吐出口も、装置のハウジングの内部への入口９１０の代わりに、この移動ユニット上に配置することができる（これは図示されていない）。あるいは、代わりに、前壁及び／又は後壁の複数のノズルから水及び石鹸の吐出口を提供することもできる。

電動プーリー又はトロリー３３０は、ハウジング内で移動ユニット３００を上下に移動させるために使用される。

ハンドキャビティ９００内のセンサ５００は、手がキャビティ９００内のどこに位置していても、その位置を連続的に検出する。理想的には、センサはまた、標的のスプレーを提供するために手の向きと動きを判別し、キャビティ内で行われるジェスチャーを検出する。また、１つ又は複数のセンサを移動ユニットに配置してもよい。センサは、物体の近接を検出し、石鹸及び／又は水を噴霧すべき手の領域を正確にリアルタイムで評価する。これは、ノズルが実際の手をターゲットにし、洗浄プロセスの遅延やユーザの身元に関する事前知識を必要とせずに、ユーザの手のサイズに自動的に対応できることを意味する。

液体（石鹸及び水）吐出ノズルは、センサにより、手、手首、前腕を正確にターゲットにして、ハンドグローブプリント効果を実現する機能を備えている。これにより、手の動きを制限することなく、石鹸及び水で手を完全に覆うことができ、また、ユーザの手が位置していないキャビティ中の領域にスプレーすることを回避できるため、石鹸及び水の無駄が削減される。

（ノズルの）スマートで精密なターゲティングは、手洗いプロセスの各段階で液体を噴射する場所をカスタマイズし（噴射される液体の軌道、角度、量等の特徴を変えることにより）、液体が噴射される分散領域がキャビティ空間内の手のリアルタイムの位置、向き、サイズ、形状に対応し、一方でキャビティ内に手が位置しない領域への噴射を回避することを確実にする。

キャビティ壁の反対側に配置されたノズルは、キャビティ内の手が互いに離れている場所や距離に関係なく、両手が同時に完全に覆われるように、手の両側にターゲットを絞ったスプレーを放出する。そして、それらの手が位置していない場所にスプレーすることはない。

図５及び図６も参照すると、ユーザの手を洗うために、移動ユニット３００はトロリー３３０を走行しながら、水噴射ノズル３１５及び石鹸噴射ノズル３２５によってそれぞれ水及び石鹸が吐出され、ユーザの手の位置に対応して特定のノズルが作動する。

移動ユニットの速度は、手又は腕のさまざまな部分に供給される石鹸及び水の量と共に、調整可能であってもよい（例えば、使用者が前腕に非常に油分がある場合、移動ユニットは前腕をよりゆっくりと移動してもよい）。

このように、水及び石鹸は、ユーザの手に隣接するノズルのみを使用して、ターゲットを絞った方法で吐出され、水及び石鹸の使用量を減らすことができる。これは、特に細長いマルチユーザの手洗いのバリエーションに有効である。

水噴射ノズル３１５及び石鹸噴射ノズル３２５の一部又は全部は、吐出された水や石鹸がユーザの手により適切に向けられるように、ＣＰＵによって決定されるように、方向を変更することも可能である。石鹸は普通の水よりも粘性が高いが、適切なノズルと圧力を使用することで、霧状の石鹸を供給することが可能である。また、温度を少し上げることで、石鹸の粘度を大幅に下げ、噴射しやすくすることも可能である。

キャビティ内の手の位置（及び向き）をリアルタイムに検知することで、キャビティ全体ではなく、手が位置する領域のみに噴射することができる。センサが検知した情報はＣＰＵにフィードバックされ、ＣＰＵは、どのノズルからどれだけの時間噴射させるかを決定する。

ノズルは理想的には噴射ノズルであり、石鹸を細かく噴射することができる。

ノズルをキャビティの前壁及び後壁の両方に配置することで、両手の両面を同時にカバーすることができ、石鹸及び水を完全に手に行き渡らせるために手を回転させる必要がない。

手の両側を通過してキャビティの垂直軸を直接上下する平行移動ユニットや、キャビティ壁面から積極的に下向きに角度を付けるノズル等、戦略的なターゲティングロジックにより、大きなキャビティ内で両手の両側に石鹸を資源効率よくプリントすることができる。

ユーザの手に水及び石鹸が指先まで十分に吐出されると、水及び石鹸の流れが止まり、移動ユニット３００の下方への移動が停止する。

移動ユニット３００が下降する速度は、ユーザの手の特定の部位に、より多くの石鹸及び水を塗布するために変化させることができ、石鹸及び水の流れは、特定の時間に使用されるノズルの数を調整するため、及びノズルを通して吐出される石鹸及び水の量を変化させるために変化させることができる。

この配置は、固定ノズルの配置と比較して、ユーザの手に石鹸及び水を塗布するためにキャビティ９００が必要とするノズルの数を減らすことができる。両手を入れることができるキャビティと、水及び石鹸を狙い通りに配置できるノズルとの組み合わせは、システムが資源の使用において、特に石鹸の使用に関して非常に効率的であることを意味する。

＜オートスタート＞
手洗いの自動化された順序（ユーザが直接決定する必要はない）は、キャビティ内の手の位置をリアルタイムでマッピングしてＣＰＵにフィードバックするスマートで大きく開いたキャビティと、すべての用途（例えば石鹸及び水、しかしいくつかの実施形態では手乾燥用の空気を含む）が、ユーザの手が快適にその中に下向きに延びるのに十分な大きさのキャビティ内で機能するという事実により容易になる。

さらに、キャビティ内でジェスチャー制御を実行できるため、洗浄をシームレスに変更することが可能である。

新たなユーザの手が装置に挿入されると、装置は、自動的に起動し、完全に自動化された中断のないシーケンスを開始し、平行な壁にあるターゲットノズルで手を濡らし、次に石鹸を塗布し、ユーザが手をこすり合わせるように警告する。手をこすり合わせるのに十分な時間が経過すると、自動的にすすぎ段階が始まる。

その後、すすぎ段階は所定時間が経過すると自動的に停止し、ユーザがキャビティの入口に向けて手を上げるとドライヤーが作動する。これらのステップは、キャビティに手を入れたり抜いたりすること以外、ユーザからの入力がなくても完了することができる。

例えば手をこすり続けてすすぎ段階を延長するなど、ユーザが、必要に応じて非常に簡単な制御によって洗浄を変更する機会が依然として存在する。その結果、ＣＤＣが推奨するガイドラインに沿ったシームレスで効率的な手洗いを実現するとともに、手洗いの流れを中断することなく、最小限の労力で（例えば、手に余分なゴミがついている場合等）手洗いを変更する柔軟性を提供することができる。

図１を参照すると、ハウジング２００は、水及び石鹸の取り扱い手段、及び、制御・処理システムを含み、手洗い部１０２は、ユーザが前方からアクセスできるハウジング２００の下部に配置されている。ハウジングの上部前面部には、ディスプレイスクリーン１００が取り付けられ、その上方にコンピュータビジョンセンサユニット１１０が都合よく配置されている。

図１０及び図１１も参照すると、センサ５００は、キャビティ９００内にユーザの手の存在を検出する。また、ユーザが手を置くための時間を確保するために、遅延時間を含めることができる（５５１）。次に、移動ユニット３００は自動的に下降し（５５２）、理想的には上述したように指示された方法でユーザの手に水を吐出し（５５３）、その後、ユーザの手に石鹸を吐出する（５５４）。水及び石鹸を吐出することへの言及には、これらを順番に、又は同時に吐出することが含まれることが理解されるであろう。

センサ５００が、移動ユニット３００がユーザの指先に到達したことを検出すると（５５５）、水噴射ノズル３１５及び石鹸噴射ノズル３２５は、石鹸及び水の吐出を停止する（５５５、５５６）。その後、移動ユニット３００は開始位置に再配置され、水と石鹸の吐出段階が完了し、警告音を鳴らして（５５７）、手のこすり合わせ段階が始まることを使用者に知らせてもよい。あるいは、後述するように、制御システムによって決定されるように、移動ユニット３００を上昇させ、さらに石鹸及び水が塗布されてもよい（より長い石鹸洗浄段階のために）。
手が石鹸で覆われた状態で手の全面に石鹸を塗布し、手をすすぐ段階まで自動で遅延させることで、自然と効率的な手のこすり合わせ段階が促進される。ユーザの手は石鹸で覆われており（事前に水を掛けているため泡立ちやすい状態になっている）、そして石鹸を早急に洗い流そうとする蛇口もないため、この間に手をこすり合わせるのが最も自然で手間が掛からない方法となる。

蛇口を使用する場合に効果的な手洗いを一貫して達成する上で大きな障害となる、手に石鹸が正しく擦り込まれる前に石鹸を洗い流したいという誘惑を回避することができる。手のこすり洗いは、ハンドキャビティの内側でも上でも行うことができる。手のこすり合わせ段階は、ユーザのジェスチャーによって短くすることができ、ユーザがまだ手をこすり合わせていることをセンサが検出した場合は長くすることができる。

手のこすり合わせ段階が完了すると、ユーザは、音及び／又はメッセージで警告され、すすぎ段階を開始する準備としてハンドキャビティ内の最初の開始位置（５５０）に手を戻すように通知されてもよい（５５８）。センサ５００は、ユーザの手がキャビティ９００内で検出されたかどうかをチェックし（５６０）、キャビティ内で検出されず、ユーザが装置の前で検出されなくなった場合、シーケンスは停止し、新しいユーザを待ち受ける（５５９）。

ユーザの手がキャビティ内で検出された場合、センサ５００は、ユーザがまだ手をこすっているかどうかを確認する（５６１）。ユーザがまだ手をこすっている場合、ユーザがこれを完了できるように、シーケンスを遅延させてもよい（５６２、５６３）。

すすぎ段階が始まると、移動ユニット３００は、水噴射ノズル３１５から水を吐出しながら、下方に移動を開始する（５６４、５６５）。従来と同様に、水は、ユーザの手が占めるセンシング領域に向けられる。移動ユニット３００がユーザの指先を通過したことをセンサが検知すると（５６６）、移動ユニット３００の方向が反転し、移動ユニット３００が上昇するにつれてユーザの手にさらに水が掛けられる（５６７）。このシーケンスは、後述するように、制御ユニットに依存して、繰り返されてもよい。このシーケンスが完了すると、音及び／又はメッセージでユーザに警告してもよい。

ユーザは、この時点で洗浄プロセスを終了することを選択することができ、センサ５００は、ユーザの手がまだキャビティ９００内に存在するかどうかを確認し、存在する場合には、乾燥シーケンスが開始される。乾燥シーケンスでは、ユーザの手を乾燥させるために、フィルタリングされた空気がキャビティ９００（加熱されていてもよい）内に吹き込まれる。センサ５００が、ユーザがキャビティ９００から手を引き出したことを検出すると、乾燥シーケンスは停止され、手洗い装置１０１は次のユーザを待つためにリセットされる。

図３を参照すると、さらに、キャビティ９００に挿入されるユーザの手に水を吐出するための１つ以上のウォーターブレード又はシートを生成するために、１つ以上のウォーターシート吐出口３５０が設けられてもよい。

キャビティ内にウォーターブレード／シートを追加することで、余分なゴミを取り除き、より強力なすすぎを行うことができ、装置の効率をさらに高め、（必要に応じて）噴射ノズルと組み合わせて、洗浄プロセスをより迅速かつ強力にすることができる。これは幅が広くて細い加圧水流として機能し、手についたゴミをはがすことができる。平行する２つの水流があることで、前腕や手首、手の甲等の汚れを同時に落とすことができ、手の動きも少なくて済む。また、手で直接ゴミをこすり落とす必要がないため、ゴミを落とす前に手のひらでさらにゴミを広げてしまうことがあります。２つの平行なウォーターブレード／シートを使用すると、前腕、手首、または手の前面と背面の両方で同時に、必要な手の動きを減らしてゴミを迅速に除去できるという追加の利点がある。また、ゴミを手で直接こすり落とす必要がなくなり、これにより、ゴミを除去する前にゴミをさらに手の上に広げなければならないことがよくある。

ウォーターブレードの角度は、水噴射ノズル３１５と同様の方法で旋回可能であってもよい。ウォーターブレードは、手からゴミ、ひどい汚れ、又は石鹸を除去するためにノズルから吐出される水よりも効果的である可能性があり、ウォーターブレードの作動は、ユーザの選択又は自動のいずれかによって洗浄プロセスに組み込むことができる。

ハンドドライヤー空気出口４３０（複数の出口開口を備えてもよい）は、キャビティ９００からの手を取り出す際に、ユーザの手を乾燥させるためのエアシートを生成するために提供されてもよい。

＜センサ制御による洗浄プロセス詳細、方向性制御＞
コンピュータビジョンセンサユニット１１０又はディスプレイスクリーン１００の周囲に位置する他の光学センサは、ユーザが装置に近づいたことを検出し、装置を起動して画面内容を変更することができ、これは、近づく個人の身長又は他の特性（性別や推定年齢等）などのユーザ特性に応じて変化し得る。表示画面のオプション及び出力は、どのようなオプションが設けられているかという点でも、情報をディスプレイ上に配置する方法及び位置の両方において、これらの感知されたパラメータに従ってカスタマイズされ得る。

装置の表示画面は、洗浄をカスタマイズするオプションをユーザに提示することができる。使用者がこれを無視して装置のキャビティに手を挿入すると、キャビティの入口９１０の近くのセンサ５００がキャビティ９００への手の挿入を検出する。あらかじめ設定された遅延時間は、液体が放出され始める場所に対応するレベルに手の位置を調整するのに十分な時間をユーザに与え、ユーザは手や手首のどの高さから洗浄を開始したいかを決定できるようにする。水及び石鹸の塗布段階が始まることを知らせる警告を与えてもよい。その後、可動ユニットがキャビティ内を下に移動し、水及び石鹸が放出される。

センサ５００は、制御ユニット６００にデータを出力し、それを介してＣＰＵ１５０にデータを出力する。ユーザが、例えば、石鹸を余分に塗布したり、手から表面のゴミを取り除くためにウォーターシートを選択する等、この初期段階を変更したい場合、ハンドキャビティ内からのジェスチャー制御や音声コマンドを介して、あるいは、コンピュータビジョンセンサユニット１１０の出力に対してＣＰＵ１５０が実施するジェスチャー認識と同様に、ユーザの手の動きをジェスチャーに合わせるためにユーザが各種センサ５００からの手の近さ、それらの位置変化及び変化速度によりそれを実施してもよい。

一実施形態では、移動ユニット又はキャビティ内の他の場所にあるセンサが、個々のノズルのスプレー軌道がユーザの手に十分に接触するかどうかを検出する。ユーザの手がキャビティ内に置かれると、キャビティ内のセンサが手の位置及び向きをリアルタイムで認識する。ＣＰＵは、水噴射ノズル３１５及び石鹸噴射ノズル３２５がそれぞれのスプレーを分散させる角度を認識し、ノズルを流れる液体の圧力の変動に伴って生じるであろう分散角度の計算を調整するように予めプログラムされている。ＣＰＵは、ハンドキャビティ内で手が位置する位置をマッピングすることにより、各ノズルのスプレー軌道がユーザの手に十分な水又は石鹸を接触させることになるかどうかを判断することができる。そのため、手と十分に接触するノズルのみが液体を放出し、石鹸や水の無駄を省くことができる。また、片手しか洗わない場合は、より少ないノズルを作動させることができ、資源を節約することができる。特定のノズルの起動及び停止は、ＣＰＵによって制御可能な自動弁を有するノズルを使用することによって可能になる。移動ユニット３００自体の動きも、ユーザの手への水及び／又は石鹸の塗布を最適化するように変更することができる。

別の実施形態では、キャビティ内のセンサにより、スプレーが手に十分に接触しないノズルは、そこから放出される石鹸及び水がユーザの手に十分に接触するように、その角度を自動的に調整することができる。各ノズルは、電動モータで回転するカプラによって石鹸及び水の出口に取り付けられ、ノズルの首振り角度はＣＰＵによって制御することができる。ＣＰＵは、手の噴射範囲を最適化し、液体石鹸及び水の不必要な過剰噴射を減らすために、キャビティ内の手の位置（キャビティ内のセンサによって判別される）に基づいて、各ノズルが移動する必要がある方向を計算する。これは、手に対するノズルの位置関係における流体の分散の予測角度を計算し、手に接触する液体石鹸及び水の相対量を増加させるためにノズルの方向角の必要な調整量を計算することによって行われる。さらに、又は代替的に、ノズルは回転又は振動し得る。

この水や石鹸を節約するメカニズムは、一度に一人のユーザを収容するように設計されたモデルで有用であるが、リソースの最適化という点では、本発明のマルチユーザの変形例において特に高い重要性を持っている。

図５及び図６を参照すると、キャビティ内のセンサ５００は、水及び石鹸のスプレーが指先の端を通過するときを検出し、ノズルは液体の放出を停止する。その後、移動ユニットは、最初の開始位置５５０（キャビティ９００の入口上部の縁の後ろ）に戻り、洗浄プロセスの石鹸こすり合わせ段階のためにどれくらいの時間が残っているかをユーザに警告することができる。手は、ユーザの好みに応じて、ハンドキャビティの内部又はその上部のいずれかで擦り合わすことができる。こすり合わせ段階の時間は、装置内又は装置のキャビティの上方からのジェスチャー制御、又は音声コマンドによって変更することができる場合がある。こすり合わせ段階終了のアラートが出されたとき、ユーザは、手のこすり合わせを続けることによって、こすり合わせ段階を延長することができる。この警告が発せられたとき、ユーザの手がキャビティの上にある場合、すすぎの段階で水を受け取るために、手をキャビティ内の正しい高さに置く必要があることがユーザに通知されてもよい。

手がキャビティ内に十分に入っていることをセンサが検出すると、水すすぎ段階が始まることがユーザに通知され、事前に設定された非常に短い遅延の後、すすぎのために水を放出しながら可動ユニットがキャビティ内を下降し始める。この間、手を動かさずに置いておくことも、キャビティ内で手をこすり合わせて石鹸を除去することもできる。

このプロセスは、ＣＤＣが推奨する順序で、完全に自動化された手洗いを可能にする（使用するのは普通の石鹸及び水のみで、抗菌剤の使用は必要ない）。注目すべきは、手洗いの異なる段階間で中断することなく移行できること、そして、個々のユーザの手の特徴（手の大きさ、キャビティ内の位置や向きなど）に応じた洗浄の個別化が可能であることである。

[その他の実施形態]
別の実施形態では、液体噴射ノズルが移動ユニットに設置される代わりに、これらはハンドキャビティの前壁と後壁に沿って一定の場所に設置されてもよく、ノズルの一部又は全部が電気モータによって駆動されるピボットカプラーによって接続されてもよい。これにより、ＣＰＵの指示でノズルの首振り角度を調整し、液体を放出する際に液体の流れを誘導し、液体スプレーの角度及び軌道が手の表面を完全にカバーできるようにする。これは、キャビティ内のセンサが、キャビティ内のユーザの手の位置を特定することで容易になる。これにより、キャビティ内で手が動いたり、位置が変わったりしても、キャビティ内の手が位置していない場所に液体が向けられることなく、水及び石鹸の両方のスプレーを手に十分に当てることができる。
ノズルは、水や石鹸が手に水平に向けられた場合に起こりやすい跳ね返りを軽減するために、下向きに角度がつけられている。

別の実施形態では、石鹸及び水を放出することができる複数のノズルは、ハンドキャビティ全体に配置し、放出された液体の十分な量が手に接触するノズルだけを作動させることができる。ノズルはキャビティの対向する（前面及び背面の）両壁に位置するため、作動すると同時に、手の掌側と手の甲側の両方の液体を放出することができる（蛇口の放出のように片側だけなのとは対照的である）。

水の噴射は、異なる高さに配置されたノズルから異なる時間に行われてもよいし、同時に行われてもよい。

＜乾燥＞
すすぎ段階が終了すると、表示画面１００は、ハンドドライヤー４００が作動するように手をどこに動かすべきかをユーザに指示する。特に図１及び図２を参照すると、ハンドドライヤー４００が装置のハウジングの内側の入口に位置する実施形態では、手を上下に動かしてセンサ５１０によって作動する空気のジェットを通過させることによって手が乾燥される。このような乾燥段階は、前の洗浄段階とすすぎ段階が完了するまで作動しない。

制御ユニット６００が洗浄の手乾燥段階を開始すべきであると判断したとき、又は手乾燥オプションがタッチフリー表示画面１００を介してユーザによって選択されたとき、手乾燥センサ５１０が手の存在を検出できるようにすると、ファン４２０を回すモータを作動させることになる。図８を参照すると、これにより、フィルタ４１０を通して空気が装置内に引き込まれ、入ってくる空気が浄化され、高速の空気が空気出口４３０を通って手を乾燥させる。乾燥段階は所定の時間続くが、手を装置から離すと、エアドライヤーを作動させるセンサ５１０によって検出されなくなるため、時間を短縮させることができる。

手が装置から完全に取り外されると、センサ５１０が手を検出できなくなるため、ハンドドライヤー４００は停止し、表示画面１００上で手乾燥を要求するオプションが選択されて手が再度挿入されない限り、再びアクティブ化することはできない。

ドライヤーが、移動する石鹸及び水のユニット上に位置する実施形態では（これは図示されていない）、乾燥工程は、手を前後に動かすことなく、静止した位置で行うことができる。移動ユニットが上下に動き、手に空気のジェットを送る。手を装置から離すとドライヤーは停止する。

＜内部構成、洗浄／乾燥等＞
ハウジング２００は、手洗い装置１０１の内部構成要素を含む。図８を参照すると、制御ユニット６００は、水ユニット８００、石鹸ユニット８１０、加熱ユニット３６０、ハンドドライユニット４００、及び移動ユニット３００の動作を制御する。

水は、水入口２６０を介して手洗い装置１０１に供給され、水ポンプ２５０、メインバルブ２６５、電磁弁２４５により、加熱装置３６０、第２電磁弁３６５、水流スプリッタ３６２を介してウォーターシート吐出口３５０及び移動ユニット３００に水が導かれる。

液体石鹸は石鹸容器２１０に貯蔵され、液体石鹸は石鹸ポンプ２３０、電磁弁２２５及び石鹸流スプリッタ２８５によって指示される石鹸パイプ２２０を介して移動ユニット３００に導かれる。石鹸容器２１０は、石鹸レベルセンサ１４０を含む。

空気は、ファン４２０によって空気入口２７０及びフィルタ４１０を通して周囲の環境から引き込まれ、空気流スプリッタ４２２を介してハンドドライヤー空気出口４３０に分配される。必要に応じて、空気加熱ユニットを含めることも可能である。

また、手洗い装置１０１は、環境から空気入口７０５を介して空気を吸い込み、フィルタ７２０を通過させ、空気出口７３０を介してフィルタリングされた空気を排出するファン７１０を有する、環境空気清浄機７００を含んでもよい。

電源１７０は、手洗い装置１０１の各構成要素に電力を供給する。

＜制御アーキテクチャ＞
図７及び図８を参照すると、手洗い装置１０１は、制御ユニット６００に加えて、制御ユニット６００と通信を行うＣＰＵ１５０を含む。ＣＰＵ１５０は、ロジックチップ及びメモリのような従来の処理コンポーネントを含む。手洗い装置１０１の処理手段及び制御手段は、同じ機能を実現するために、異なる方法で統合又は分散され得ることが理解されるであろう。

ＣＰＵ１５０は、表示画面１００及びコンピュータビジョンセンサユニット１１０に接続されている。また、ＣＰＵ１５０に接続された、マイク１２０及びスピーカ１２５、並びに無線通信モジュール１６０が設けられている。また、ＣＰＵ１５０は、空気清浄機７００を制御する。

＜入力手段全般＞
手洗い装置１０１のプロセスは、理想的には、ユーザが複数の入力手段を利用できるように、又は異なるユーザがその特定の要件に必要な入力手段を利用できるように組み合わせて使用可能な、複数の入力手段によって制御されてもよい。

入力手段は、理想的には以下のように構成される。
（１）ユーザの手の存在、位置、及び／又はセンサへの近接を検出するための近接センサ。
（２）ユーザによって与えられる音声コマンドを検出するためのマイクロフォン、代替的又は追加的に、ユーザの入力を確認するために、ユーザの口の動きをコンピュータビジョンセンサユニットによって検出してもよい（ユーザの口の動きの認識は、騒がしい環境においてユーザの指示を区別するのに有用である）。
（３）ユーザがオプションを選択することを可能にする対話型表示画面１００。
（４）理想的には複数のカメラで構成され、ユーザの手（及び指）の位置、形状、及びサイズを決定することができ、ビデオキャプチャを使用することにより、ユーザの手及び指の動きの変化を検出できるコンピュータビジョンセンサユニット１１０。手の動きを利用するだけでなく、体の動きを利用することもできる。

表示画面１００及びコンピュータビジョンセンサユニット１１０は、理想的には連動して使用され、ユーザが表示画面１００の領域を指し示すかその近くで手又は指を動かして、画面に触れることなくオプションを選択できる。ディスプレイスクリーン１００は、静電容量式センシング等の何らかの近接センシング機能、又はあまり理想的ではないがタッチ感度を含むこともできる。

ユーザは、音声コマンドを使用して、又はタッチスクリーンからオプションを選択して指示を与えることができる。ただし、理想的には、ユーザの手や指の位置や、ユーザが行う動きやジェスチャー（理想的にはタッチしないジェスチャー）を検知して制御することが望ましい。

また、同じ入力手段をメンテナンスにも利用することができ、例えば、メンテナンス担当者が音声認識や音声制御で手洗い装置を開いたり、メンテナンスに必要な情報を引き出したりすることも可能である。

手洗い装置は、ユーザの言語、特にユーザの音声コマンドを認識して解釈し、ひいてはユーザの手洗いの好みに応じて応答するために、言語を処理する能力を備えてもよい。

いくつかの実施形態では、発声されたときに音声制御能力を非アクティブ化又はアクティブ化する、マシン固有の音声コマンドが画面上に表示されてもよい（例えば、「Ｈｅｙ Ｊｕｐｉｔｅｒ」又は「Ｈｉ Ｃｏｃｏ」等のランダムなフレーズ）。さらに、認識された継続的な音声通信が、装置に命令していると認識された最初の音声と十分に一致するかどうかを装置が判断することで、追加のセキュリティ上の安全策を講じることができる。例えば、トーンやピッチが過度に変化している場合（又は音が十分に小さくなっている場合）、ユーザの口の動きと発せられたコマンドが一致していても、そのコマンドが同じユーザからのものであると認識されない可能性がある。

音声通信により、装置はユーザのコメントに応答し、その状況に対して最も効果的な洗浄設定であると装置が判断した内容に応じてカスタマイズされた洗浄提案を提供することができる。例えば、ユーザが「手がすごく汚れている」と言った場合、装置は「高圧で予備洗浄しますか?」と提案し、ユーザは「はい、でもぬるま湯で洗って欲しい」と答えるかもしれない。その後、装置は、ユーザのリクエストに応えることができる。

この機能により、視覚障がい者は、視覚障がい者でない人とほぼ同じように手洗い装置を使用することができるようになる。また、様々な言語に翻訳する機能もあり、例えば、多くの言語が飛び交う空港などでは便利である。また、タッチフリーロジックにより、手話によるコミュニケーションに対応することも可能である。

＜ジェスチャー制御とカスタマイズ＞
前述したように、手洗い装置１０１は、表示画面１００の上方にコンピュータビジョンセンサユニット１１０を含む。コンピュータビジョンセンサ出力はＣＰＵ１５０に供給され、カメラセンサの視野内のどこにコマンドを与えている手があるかを検出することができる。カメラセンサは、任意の点で手が画面のどの領域と平行になっているかを評価するために、表示画面の周囲に配置されている。

最も理想的なのは、複数のカメラセンサが提供され、同時に動作して、光学的三角測量に基づく手の距離測定を可能にすることで、ディスプレイスクリーンからの手の距離を判別できるようになり、手の動きと同様に手によって行われるジェスチャー、又はジェスチャーの３Ｄ形状の判別を容易にすることである。理想的には、複数のカメラが広い視野を持ち、ユーザの手の正確な位置決めが不要になることである。

コンピュータビジョンセンサユニット１１０は、深さや距離を算出する目的で、赤外線センサを追加してもよい。

このコンピュータビジョンセンサユニット１１０は、ユーザのタッチレスコマンドを抽出、分析、理解し、それに対してリアルタイムで応答するために、ユーザのディスプレイスクリーン１００とのタッチフリーインタラクションに基づいて、装置の中央処理ユニット（ＣＰＵ）１５０（又はディスプレイスクリーン自体のための別のコンピュータシステム（これは図示せず）に情報をフィードバックする。

ＣＰＵは、画面と手の位置関係や、ジェスチャーの形状、速度、軌跡等から、ユーザのジェスチャーが画面のどの部分と相関するかを計算し、ユーザの希望する選択を容易にすることができる。

これを可能にするためには、ジェスチャーが、ユーザのジェスチャーが向けられたと識別された画面の領域に表示される特定の洗浄オプションを変更できる、事前設定されたジェスチャー（装置のメモリ上のデータベースに格納）と一致する必要がある。

一部の洗浄の変更は、情報が画面に表示される場所に関連する特定の場所で行われる必要のないジェスチャーによってトリガーされることがある。例としては、噴射ノズルからの水の噴射を選択するために指を波打つ動的なジェスチャーが挙げられる。これは、そのジェスチャーがハンドキャビティ上のどこで行われるかにかかわらず、そのオプションを選択したと解釈されてもよい。しかし、手洗に対する他の修正では、制御可能な情報が表示画面上に提示される場所に関連して、ノンタッチジェスチャーが特定の場所で実行されることが要求されてもよい。あるいは、変更要求は、制御可能な情報がスクリーン上に表示される場所に関連して、手の軌跡が３Ｄ空間内の特定の場所に向かって移動することを要求されてもよい。例えば、水温又は水圧の増減を開始するには、ディスプレイスクリーン上の水温又は水圧アイコンの一般的な方向に手をジェスチャーすることが要求されてもよい。

ダイナミックハンドジェスチャーの軌跡を基に選択及び／又は変更できるようにすることで、カスタマイズ可能なオプションがディスプレイスクリーン上に明確に配置され、ディスプレイスクリーンのサイズ（又はユーザの身長）によって、カスタマイズ可能なオプションがユーザの手の届かない場所に表示されていても、ユーザが容易に制御できるようになる。

コンピュータビジョンセンサユニット１１０は、ユーザ及びその手の存在を検出し検証するために、その視野内のシーンを評価する。ユーザが手を置くことを考慮し、遅延時間が含まれてもよい。ユーザが装置の前面に位置し、センサによって十分に大きな手が検出された場合、ＣＰＵは、形状、サイズ、及び動作の方向又は速度等の手の特性を分析してもよい。

図１２を参照すると、手洗い装置１０１は、典型的には、休止状態又は静止状態にあり（５８８）、ユーザの存在を定期的に監視するが（５８９、５９０）、さらなる制御又は処理は実行しない。ユーザの存在が検出されると、手洗い装置１０１は、次に手の存在を確認し（５９１）、手が存在する場合には、ユーザが視野内で十分に中央に位置しているかどうか（５９２）、及び／又はユーザの解像度が、手及び／又はユーザのさらなる分析を実施するのに十分であることを確認することになる（５９３）。これらの基準が満たされる場合、手洗い装置１０１のノンタッチジェスチャー制御が有効になる（５８０）。ジェスチャー制御プロセスの更なるステップは、ジェスチャー制御の具体的なセクションで以下に説明される。

ただし、ＣＤＣが推奨するガイドラインに沿った完全な手洗いを自動的に行うためには、ジェスチャー制御は不要であることに留意すべきである。

コンピュータビジョンセンサユニット１１０又は他のセンサを使用して、ユーザの手の汚れのレベルを自動的に判別することができる。例えば、ユーザが手の一部を本当に泥だらけにした場合、予備洗浄のオプションとして、おそらく、余分な泥を除去するのに時間が掛かっても手の泥だらけの部分を上下に動かすことができるウォーターシート／ブレードを選択するであろう。

本明細書では一般に、ジェスチャー制御とは、３Ｄ空間で実行される動的なノンタッチジェスチャー制御を指す。動的なノンタッチジェスチャー制御には、手の動きの自由度が必要であり、物理的な障害物がないため、動的なノンタッチジェスチャー制御を行うことができる自然な領域を広げることになる。

蛇口がなく、水や石鹸の吐出（乾燥も可能）をキャビティ内で行うことで、キャビティ内でも上でも、ノンタッチでダイナミックなジェスチャー制御をより自由に行うことができる。

また、蛇口がないため、キャビティの上部に設置された１台のカメラユニットで、キャビティの真上の空間のどこでも、ユーザが行う動的でノンタッチのジェスチャーを検出することができる。

手の動きや、手の動きを追跡する光学センサの視野（キャビティ上の領域）を妨げる可能性がないため、動的なジェスチャーの軌道をより容易に判別することができ、ディスプレイスクリーンのサイズ（又はユーザの身長）によってカスタマイズ可能なオプションがユーザの手の届かない画面上の場所に表示されても、ユーザは画面のあらゆる部分を、潜在的障害なしに制御できるようになるので、これは、装置をディスプレイスクリーンと組み合わせて使用する場合に特に重要である。

キャビティ内での正確なターゲットを絞ったスプレー機能は、手の向き、手の形状、位置等をリアルタイムに検出することによって可能になる。さらなる利点は、この機能を実行するためにキャビティ内に追加のセンサを組み込む必要がなく、同じプロセスにより、キャビティ自体内で動的なノンタッチジェスチャー制御を実行できることである。

蛇口がないことと、キャビティ内の手の位置、向き、形状を判別するセンサがあることとを組み合わせることで、装置のキャビティ内とその上の空間全体で、ノンタッチジェスチャー制御をシームレスに行うことができる。

＜カスタマイズ＞
ジェスチャー制御入力手段又は他の入力手段により、ユーザは、異なる洗浄モードの間で選択するオプションを提供し、状況に応じて洗浄のさまざまな段階をカスタマイズすることにより、特定のニーズに基づいて高度な制御を行うことができる。この装置では、ユーザは様々な操作を選択することができ、最初のプロセスを上書きしたり変更したりすることもできる。例えば、最初の石鹸放出がすでに作動した後に、必要に応じてより多くの石鹸を放出することができる。このような変更は、ディスプレイスクリーンにタッチすることなく行うことができる。

しかし、動的なジェスチャー制御は、ディスプレイスクリーンを使用せずに行うこともでき、洗浄プロセスの自然な流れを妨げない方法で、キャビティの内側と上方の両方から行うことができる。例えば、キャビティの奥から指を波打たせる効果により、（洗浄プロセスの流れを中断することなく）追加の水洗いを作動させることができ、また、こすり合わせ段階において手をこすり合わせ続けることにより、手が位置する場所への水の放出を遅らせて、実際のこすり合わせ段階を延長させることができる。

ただし、ディスプレイスクリーンにタッチして装置を制御するオプションもある。例えば、メンテナンスのために、メンテナンス担当者がフィルタや洗浄液を交換するため、又はその他の目的でマシンのロックを解除するために画面にパスコードを入力したい場合である。現在、人々は自分の手洗いモードを広範囲に制御すると同時に、タッチフリーでインタラクティブな手洗い体験を行うことができない。この多機能な洗浄装置により、ユーザは現在のシステムよりもはるかに細かく制御でき、より効率的な洗浄が可能になる。

より適切な制御を可能にする洗浄選択の例には、次のものがある(ただし、これらに限定されない)。
・手についた余分なものを取り除くための予備洗浄（泥や粘着性の高い食べ物が多い場合等）、又は手が特に不快な環境にあった場合の洗浄。標準洗浄や他の洗浄を開始する前に、高圧洗浄及びすすぎを短時間で行うことができる。
・標準洗浄。標準的な推奨洗浄ガイドラインに沿って設計されたデフォルトの洗浄シーケンスであり、オーナーがこれを変更することを決定しない限り、この洗浄を行う。
・特に汚れた手や汚染された手を洗うための、高負荷洗浄。より高い水圧で、より長い時間洗浄することができる。
・クイック洗浄。通常の手洗いが適切でない場合（例えば、少量の果汁が手に付着している場合など）、又は完全な手洗いではなく、手早くリフレッシュしたい場合に適している。また、急いでいるときや、時間が掛かると手を洗わないような場合にも選択できる。
・すすぎのみのオプション。湿疹がひどく、石鹸の代わりにエモリエント剤で手を洗っている人たちがいる。湿疹がひどくて石鹸の代わりにエモリエント剤で手を洗っている人等は、自分で保湿剤を持ち歩くこともあるようだですが、そのような人は、自分で保湿剤を手に塗ってから、すすぎ専用を選ぶことができる。従来の蛇口でもこのような機能はあったが、この水洗いは、機器の設計上、手のひら全体をカバーすることができる。

先に述べたように、水及び液体石鹸の塗布は、ユーザ入力、及びキャビティ内のユーザの手の位置等の感知されたデータの両方によってカスタマイズすることができる。手洗い装置１０１システムは、理想的には、センサを使用して、ユーザの手の位置及び大きさに応じて、放出する洗浄液及び水の量及び目標位置を自動的に変更する。水の噴射は霧状にすることができる。これらの機能により、手洗いに必要な水の量を大幅に減らすことができる。また、クイック洗浄オプションは、果物の果汁でベトベトになった手をリフレッシュさせるために使うもので、節水効果はさらに大きくなる。不必要に時間が掛かるプロセスを利用とする洗浄の回避が軽減される。また、噴射ノズルから手の両側に同時に水が放出されるため、蛇口をひねって使うよりも資源効率が高くなる。

洗浄プロセスの開始時に様々な洗浄モードを選択することに加え、手洗いプロセス中に追加の石鹸、追加のすすぎ、又は長いこすり合わせ時間を有効にするオプションがあってもよい。

この装置は、現在の自動手洗い装置では、洗浄プロセスについて、あるとしても非常に限られた選択肢しかないという既存の自動手洗い装置の限界に対処するものである。その点、この装置は、ユーザの実際のニーズに合わせて、幅広い選択肢を提供することができる。

＜複数ユーザ＞
また、細長い多人数用手洗い装置が提供される場合、同時に複数ユーザを収容できるように設計された、拡張型タッチフリー手洗い装置のオプションもあり得る。

図１４を参照すると、拡張型洗浄装置は、単一のキャビティ装置と同様の形状及びデザインを有するが、その左から右への水平方向の幅は顕著に長くなり、その外観は細長いトラフのようなものである。ユーザの手の動きもさらに自由になる。手に向かって積極的に流体をターゲットスプレーするノズルの長い列があるが、ターゲット範囲内に手があるノズルのみが作動して石鹸及び水を吐出する。したがって、ユーザは装置の水平幅に沿ったどこからでも流体の放出をアクティブにすることができ、ユーザの個々の手の位置に応じて洗浄をカスタマイズできる。

これは、複数の蛇口が細長いシンクを共有し、ユーザが立つ場所と手を置く場所の両方が蛇口の位置によって大きく左右される従来の複数ユーザ洗浄ステーションとは対照的である。本明細書に開示された発明のさらなる利点は、細長い装置が、複数の蛇口を備えた（水平方向の長さが等しい）拡張シンクで可能であるよりも、より多くの人々が同時に手を洗うことができることである。

これは省スペースであるだけでなく、制御盤やポンプ、水管、空気管、フィルタ等のその他の付属品の数を減らすことができる。さらに、従来の洗面台ごとに１人のユーザという従来のロジックではなく、同時に手を洗うことができるユーザの数が最適化され、手洗いの待ち時間が短縮される。ディスプレイの有無は問わないが、手洗いプロセスへの参加を促進し、よりパーソナライズされたユーザ制御を可能にするためには、タッチフリー画面を搭載することが最適である。

手洗い装置は、洗浄の種類や順序だけでなく、ユーザが好みの水、石鹸、乾燥温度及び圧力を入力又は変更するための手段を提供することができる。

手洗い装置１０１は、洗浄プロセスが進行しているときに、ユーザが洗浄プロセスを変更することもできる。これは、ユーザが単に洗浄プロセスを再開又は繰り返すよりも、ユーザの時間及び手洗いリソースの使用量の両方においてより効率的である。手洗いプロセス中のこの変更は、ユーザが音声制御等の前述の入力タイプのいくつかを採用するか、又はキャビティ内でハンドジェスチャーを使用することによって達成することができる。

＜ジェスチャー制御の詳細＞
図１３を参照すると、ノンタッチジェスチャー制御が有効化されると（５８０）、ＣＰＵ１５０は、コンピュータビジョンセンサユニット１１０から入力されたデータから、手の形状、サイズ、動き、軌跡を判別する（５８１）。

検出されたノンタッチハンドジェスチャーと、ＣＰＵが予め記憶しているデジタルモデルが十分に一致した場合（５８２）、そのハンドジェスチャー及び３Ｄ空間内の位置がデジタル的にマーキングされる。

ＣＰＵは、検出された視覚的なもの（すなわち、行われたハンドジェスチャー及びその３次元空間における位置）と、ハンドジェスチャーが行われた時点で画面に表示されている情報の位置とを関連付ける。

検出されたジェスチャーが、ユーザの手がジェスチャーに関連して識別される特定の手洗いオプションを変更できる、装置のデータベースに格納されているジェスチャーと十分に一致する場合（５８３、５８５）、洗浄シーケンスの選択及び／又は変更は、そのジェスチャーがアクティブ化されることによってトリガーされる（５８４）。

コンピュータビジョンセンサユニット１１０は、ユーザの手の特性を監視し続け（５８６）、ユーザの指示の修正を示す可能性のある更なるジェスチャーを検出し、本質的に前のステップを繰り返す。ユーザが手洗い装置１０１に指示を伝えると、その手は、洗浄及び乾燥ステップを実行するためにキャビティ９００に挿入される。あるいは、ジェスチャー制御がキャビティ内で行われる場合、ユーザが洗浄プロセスを継続するために再びキャビティに手を挿入する必要がなく、手洗いがさらにシームレスに変更されてもよい。

ジェスチャー制御認識は、H. Lin, M. Hsu and W. Chenによる「Human hand gesture recognition using a convolution neural network」、2014 IEEE International Conference on Automation Science and Engineering (CASE), Taipei, 2014, pp.1038-1043, doi: 10.1109/CoASE.2014.6899454 で提案されている手順を用いて学習させることができる。そして、結果として得られるアルゴリズムは、手洗い装置１０１のＣＰＵにアップロードされ、実装される。

＜ディスプレイスクリーンの態様＞
本明細書で説明するように、コンピュータビジョンセンサユニット１１０は、ユーザのタッチレスコマンドを抽出、分析、理解し、それに対してリアルタイムで応答するために、ユーザがディスプレイスクリーンとタッチフリー方式で相互作用することを可能にし、ユーザのディスプレイスクリーンへの相互作用を判別するために使用することができる。

このようにして、ディスプレイスクリーン１００は、ユーザが望む手洗いの種類を、ユーザの特定のタッチフリー選択に従って制御するために使用できるだけでなく、スクリーン１００に表示されるものに対する没入型のインタラクティブ制御をユーザに提供することによって手洗い体験をさらに向上させ、ゲームに悪影響を及ぼさずに、手洗いプロセスにゲーム的報酬を与えることができる。このロジックは、ユーザがより積極的に手洗い体験に参加し、より長い時間参加する可能性が高いということである。この没入感は、キャビティ上のスペースに蛇口を必要としないことによって、より強化される。

ディスプレイスクリーン１００のタッチフリーの性質に加えて、画面がユーザのタッチに反応できるようにするオプションもあり得る。この組み合わせにより、ユーザは、タッチによって開始するか、タッチフリーの方法で開始するかに関係なく、好みの制御モードを使用して手を洗うことができる。一方、衛生上の理由から、一般的なユーザにとってはタッチフリーアプローチの方が望ましいかも知れないが、例えば、メンテナンス担当者が、タッチ反応性のディスプレイスクリーンにパスコードを入力して装置へのアクセスを許可することで、（石鹸やフィルタを交換するために）装置にすばやくアクセスできることが望ましいと考えられる。

これに加えて、ディスプレイスクリーン１００は、ユーザが、リモートでアップロードできるコンテンツ（オーナー又はメンテナンス担当者自身が選択した、あるいは作成した）とタッチフリーで相互作用できる機能を有する。これは、ビデオ、テキスト、画像、広告の形態であってもよく、又はこれらの任意の組合せであってもよい。ユーザ体験及び制御の容易さを高めるために、装置にスピーカ及びマイクを組み込むオプションがあり、これらはディスプレイスクリーン１００の周囲に配置すると便利である。

標準的なタッチフリーディスプレイスクリーン１００の代替として、スマートインタラクティブタッチフリーミラー１０５（図８に示す）を設けるオプションもあり、これは標準的なタッチフリーディスプレイスクリーンと同じ方法で動作し、ミラーを有することに伴う利点が追加されている。これらの利点は、鏡を使って手を洗うという普段から慣れ親しんでいる行為だけでなく、ユーザによる制御やカスタマイズの度合いという点で、タッチフリーの自動手洗い装置にもたらされる新しさに関連している。（効果的な手洗いを実現するために）蛇口が必要ないという事実により、キャビティ上で実行されるノンタッチジェスチャー制御の視認性及び能力がさらに向上する。ユーザと鏡の間に物理的な物体が存在しないため、鏡はより美しいものになる。

抗菌剤を使用する自動除菌装置に典型的な、小さく密閉された比較的制限のある片手用キャビティ、及びシンク上に突き出た蛇口の存在により、ユーザが液体を手に受けながら、立っている場所の真正面に提示される情報を見ている場合、ユーザの手が誤って物理的表面に直接接触する危険性が大幅に高まる。また、抗菌剤放出装置では、効果的な手洗いを継続的に行うために、特にゴミが多い場合、キャビティスペースの上に追加の蛇口が必要となります。さらに、抗菌剤放出装置では、効果的な手洗いを一貫して確保するために、特にゴミが多い場合には、キャビティスペースの上に追加の蛇口が必要になる。

さらに、特に手洗い装置は窓のない小さな部屋に設置されることが多く、鏡には小さな部屋をより広く明るく見せる効果があるため、心理的及び美的な魅力もある。

ディスプレイスクリーンは、ビデオ、画像、テキスト形式で情報を表示することができる。ディスプレイスクリーンのタッチフリー操作は、汚染と感染拡大のリスクを軽減するというロジックに基づいており、同時に機能の範囲を広げ、装置の魅力を高める。ユーザはタッチフリーで多数の洗浄オプションを選択し、広告、メッセージ、画像、及び／又はビデオを積極的に操作できる。装置にマイク及びスピーカを組み込むオプションにより、タッチフリーでの通信にさらなる階層が追加される。

ディスプレイスクリーン１００は、ユーザに与えられるタッチフリー制御による手の汚染のリスクを増加させることなく、ユーザがこれらの表示された機能と積極的に相互作用する機会を伴う、教育的で、有益な、指導的又は広告的な資料を表示することができる。 これはまた、ユーザを惹きつける装置本来の魅力を高め、ユーザが手を洗っている間に退屈する可能性が低くなり、手洗いプロセスに効果的に取り組む可能性がより高くなるということを意味する。

装置上に表示されるこの幅広い情報は、ワイヤレス手段によってリモートで更新することができる。例えば、医療指導の変更に伴う新たな手洗いガイドラインが生じた場合、手洗い装置(又はそれが設置されている建物)のオーナー又はメンテナンス担当者は、特定のガイダンスや説明ビデオをアップロードすることができる。

また、装置の制御ユニットを用いて、装置の使用状況やメンテナンスの必要性を分析し、オーナーやメンテナンスユーザに遠隔でフィードバックすることで、石鹸やフィルタの交換が必要な時期や、メンテナンスの必要性等を知らせることができる。このようなデータ解析及びフィードバックにより、より合理的なマシンの運用が可能になる。

ディスプレイスクリーン１００は、ユーザが手についた石鹸をこすっている間、ユーザが手をどのように動かしているかに応じて変化する視覚的表示を画面上に提供することができる。これは、デバイス上のコンピュータビジョンセンサユニット１１０によって可能になる。手の動きのわずかな変化で異なる視覚的効果が得られるので、手洗い体験は、ユーザに手を洗わせるだけでなく、より効果的な方法でより長く手を洗うように促し、正しい手洗いに対して心理的な報酬を与える没入型のインタラクティブ効果を生み出すことになる。同様に、ユーザが手についた石鹸をこする際に、ユーザの手の動きに応じてディスプレイスクリーン１００の画像が変化してもよい。

手洗いシステムの主な目的は、ＣＤＣが推奨する手洗いガイドラインに従って十分かつ適切な手洗いを行うことをユーザに促し、資源効率の良い方法でそれを行うことである。特定のプロトコルに従わない人に対して懲罰的措置が取られる可能性のある監視モニター戦術によって遵守を強制しようとするのではなく、むしろ、普通の石鹸及び水を用いて、ユーザがＣＤＣの推奨する正しい順序を自動的に遵守するように機能する新しい装置及びシステムを創作することが目的である。

注目すべきことに、より良い手洗いを強制することを目的とした現在の自動手洗い器の多くには、ユーザの装置の遵守状況を監視するためのシステムが組み込まれている。本発明は、制御管理によって手洗いを強制しようとするものではなく、ユーザを引き込むことによって手洗いの改善を促進し、手洗いプロセス中にリアルタイムで画面に表示されるコンテンツの性質を直接制御して効果的に変更するという心理的報酬をユーザに提供し、手洗い体験にドーパミンを誘発するゲームのような効果を与えることを目的としている。この制御の新しい点は、ユーザが洗浄プロセス中に、タッチフリーで選択した洗浄を変更できることである。

キャビティ内でジェスチャー制御を行うことができるため、ユーザはキャビティ内で手洗いを続けるために、ジェスチャー制御が行われた場所から手を動かす必要がない。もし、洗浄の途中で変更が行われた場合、キャビティの外でジェスチャー制御を行うと、手が濡れて滴るという問題が発生する可能性があり、汚染された水や石鹸が周囲の表面（床を含む）に落ちて細菌が広がる可能性がある。

ディスプレイスクリーンに表示されるコンテンツは、ユーザが選択した特定の洗浄プロセス、及びユーザの検出された特性の両方に合わせて理想的にカスタマイズされる。例えば、手が泥だらけのユーザに提供される指示や情報は、手が比較的きれいなユーザに提供されるものと異なることがある。

ディスプレイスクリーンに表示されるコンテンツ（及び実際に利用可能な洗浄プロセスの種類）は、無線通信モジュール１６０を介して更新することができる。

手洗い装置１０１に直接取り付けられたディスプレイスクリーンを設けるのではなく、別のディスプレイスクリーンを設けることで、ディスプレイスクリーンを異なる高さに配置し、手洗い装置の洗浄及び乾燥機械から電気的に絶縁することもできる。

＜プロセス＞
本明細書で説明するように、手洗い装置１０１の態様は、ユーザによって与えられる相互作用的な指示によって制御されてもよく、いくつかの態様は、主としてキャビティ９００内の近接センサの使用によって制御されてもよい。

センサ５１０が手洗い装置内に手が存在することを最初に検出すると、ディスプレイスクリーン１００を介して乾燥等の代替オプションが選択されていない限り、手洗いプロセスが開始されることになる。制御ユニット６００は、ユーザが装置内で手を適切に配置することができるように予め設定／決定された遅延時間の後、電磁弁２４５を作動させて、ポンプ２５０の助けによって加圧された水が水吐出口３１０を通って流れるようにする。この水は、噴射ノズル３１５を介して噴射されてもよい。

制御ユニット６００は、また、電磁弁２２５を作動させて、ポンプ２３０の助けを借りて加圧された液体石鹸が、石鹸流スプリッタ２８５及び石鹸吐出口３２０を通って流れるようにする。これは、水の吐出と同時に、又はその少し前後に行われる。

その後、手のこすり合わせ段階が開始される。ディスプレイスクリーン１００には、カウントダウンと正しい手のこすり合わせテクニックの視覚的指示が表示されてもよい。

ユーザは、機械９００の中で手をこすり合わせるか、機械の外で手をこすり合わせるかのいずれかの選択肢を有する。ユーザが機械の外で手をこすり合わせる場合、手洗い手順中のこの時点で、この手をこすり合わせる動作を検出するコンピュータビジョンセンサユニット１１０は、（ユーザの手の動きに反応する）相互作用的なビジュアルをディスプレイスクリーン１００に表示するトリガーとすることができ、これにより、ユーザは手をこするのに十分な時間を取ったことに対して心理的な報酬を得ることができる。

ディスプレイスクリーン１００は、ユーザが手のこすり合わせに与えられた標準的な時系列を無効にし、すすぎ段階を前倒しできるようにする方法を含む、手洗い方法の指示を示してもよい。

カウントダウンを無効にするこの機能は、制御ユニット６００によって設定された期間の後にのみ発生するように設定され、手をハウジングユニット９００内の元の開始位置に置き、それらを比較的静止した状態に保つことによって（すなわち、積極的にこすらない）確立することができる。この相対的な静止状態はセンサ５００によって検出され、センサはこれを制御ユニット６００に中継し、すすぎ段階を作動させる。

あるいは、ユーザは、カウントダウンが終了するまで装置９００内で手をこすり続けてもよく、カウントダウンが終了すると、ディスプレイスクリーン１００を介して、手を元の開始位置に戻すように指示される。さらにこすり合わせる時間が必要な場合は、装置内で手をこすり続けることができる。上限時間があり、それ以降は、手の位置や動きに関係なく、手がまだ装置内に残っていれば、水ですすぐ段階が開始される。

すすぎ段階が開始する少し前に、ディスプレイスクリーン１００上の視覚的（及び場合によっては可聴）な警告により、すすぎ段階が始まろうとしていることがユーザに通知される。

制御ユニット６００は、電動プーリー／トロリーシステム３３０及び関連するモータ２９０を介して、移動ユニット３００がその静止場所から指先の方向に下向きに移動するようにトリガーをかける。同時に、水ポンプ２５０及び電磁弁２４５の助けを借りて、制御ユニット６００は、移動ユニット３００の水吐出口３１０を通して加圧水の放出を開始する。一方、センサ５００は、水の浪費を制限しながら、手を完全に覆うように水を誘導する。

制御ユニット６００は、電動プーリー／トロリーシステム３３０および関連するモータ２９０を介して、移動ユニット３００をその静止場所から指先の方向に下向きに移動させる。同時に、水ポンプ２５０の助けにより、 制御ユニット６００は、可動ユニット３００の水出口３１０を介して加圧水の放出を開始する。一方、センサ５００は、水の浪費を制限しながら手を完全にカバーできるよう、水が手を標的とするように促す。

水が指先を通過すると、移動ユニット３００は再び手の上方に移動し、洗浄プロセスが開始された「レベル」５５０まで水を放出し続ける。必要に応じて、すすぎ段階のどの時点でも装置内で手をこすり合わせて、石鹸の除去を向上させることができる。このプロセスは継続され、水スプレーが指の端を通過し、水スプレーが止まると最終すすぎが完了する。

移動ユニット300が手を上下に移動するさらなるすすぎは、洗浄モードが選択されたときの開始時にディスプレイスクリーン１００を介してこのオプションを選択することによって（例えば、追加のすすぎモード）、又はすすぎ自体の間にディスプレイスクリーン１００上でより長いすすぎを起動することによって可能になり得る。また、より徹底したすすぎを支援するために水圧を上げるオプションもあり得る。

移動ユニット３００及び／又はウォーターブレードは、使用しないときにキャビティを滅菌するために利用することができる。

＜迅速なすすぎの選択＞
デフォルトで長い洗濯時間が指定されている場合、迅速なすすぎだけが必要な場合に人々は単純に洗浄を避けることになる可能性があり、同様に、人が急いでいる場合、プロセスにあまりにも時間が掛かる場合は、手洗いを避ける可能性がある。そのため、このシステムでは、例えば果汁で手がベトベトになった場合等、適切な場合に軽いすすぎと迅速なすすぎを選択できるようにしている。ただし、非常に限定的で事前に自動化されたオプションでは、不必要に長く、しかも無駄な洗浄プロセスを経なければならないことになる。

また、他の人が汚れた手で触った可能性のある表面（蛇口等）や制御機構に触れなければならない場合、手を洗うことを躊躇してしまう人にも、手洗いを促すことができる。

手洗いをより頻繁に、より効率的に行う動機付けが必要である。本装置は、手洗い方法の有効性に対するユーザの信頼性を高め、無駄な時間を省くことで、手洗いの普及を促すニーズに応えるものである。

最初の水、石鹸の塗布、洗浄のシームレス及び自動化、石鹸及び水の塗布段階で同時に手の両側が完全に覆われるという事実（キャビティが大きく開いているため、これらの塗布はユーザにとって目に見えて明らかである）により、シンク及び蛇口を使用して行うよりも効果的な方法で推奨されるＣＤＣの手洗いを迅速に実行することができる。また、特にシンク及び蛇口を使用した手洗いプロセス中に発生するミスや人間のばらつきが許容される範囲が広いことを考慮すると、ユーザは、効果的な手洗いが達成されたという大きな自信を得ることができる。また、石鹸グローブ効果により、手洗いの際に十分な石鹸が使用されたかどうか、ユーザが疑うことがなくなる。

ユーザがタッチフリー方式で操作できる画面上に表示される指示的、情報的、教育的、広告的な材料によって、また、タッチフリー方式でユーザが容易に選択できる様々な洗浄モードを作成することによって、ユーザの関与はさらに高められる。

＜石鹸レベル、フィルタ＞
手洗いの場所では石鹸の交換が必要で、ハンドドライヤーのある場所ではフィルタの交換が必要である。手洗い場所に電子機器が組み込まれた装置が含まれる場合は、保守及びメンテナンスも重要な考慮事項である。このような装置が適切にメンテナンスされていない場合、最も一般的には石鹸が切れている場合に、効果的に手を洗うことができなくなる。資源が枯渇しかかっていることを装置のメンテナンス担当者に事前に知らせたり、例えば洗浄液の残量をユーザに明確に伝えたりできない場合、これに関する問題はさらに悪化する。ＣＰＵ１５０は、石鹸レベルセンサ１４０を監視し、石鹸レベルが設定された低レベルに達すると、ビルメンテナンスシステムに警告を送信する。同様に、フィルタ４１０が使用された時間の長さを監視し、設定された時間を超えた場合に警告を送信することができる。これらの警告は、無線通信モジュール１６０を使用して都合よく送信することができる。

手洗い装置１０１の石鹸切れを防止するのに役立つだけでなく、石鹸がなくなった場合、手洗い装置１０１は、ディスプレイスクリーン１００を介してユーザにこれを示すことができる。

＜カスタマイズ＞
ディスプレイスクリーン１００との相互作用の可用性を利用して、ユーザの特定のタッチフリー選択に従って、ユーザが望む手洗いの種類を制御することができる。また、画面１００に表示される内容に対する没入型の相互作用的制御をユーザに提供し、手洗いプロセスにゲームのような報酬を与えることによって、手洗い体験をさらに向上させることもできる。これにより、ユーザは手洗い体験をより長く続けることができるようになる。

ユーザがデバイスに物理的に触れることなく利用できるカスタマイズ性の範囲は、相互作用型タッチフリーディスプレイスクリーンによって大幅に強化され、この装置がユーザの特定のニーズに対応できることを意味する。したがって、手の大きさ、手や腕のどの部分を洗う必要があるか、また、希望する洗浄の態様に応じて、洗浄の仕様をカスタマイズすることができる。

＜透明な前面＞
筐体デザインオプションでは、装置の前壁にある透明な部分を通して、ユーザが自分の手を見ることができるようになっている。このオプションは、見た目の美しさに加えて、手洗いプロセスに対するユーザの信頼を高め、装置の使用を促進するように設計されている。さらに、ユーザに手をどこに置くべきかを示すために、例えば一対の手などのデザインを後壁９３０に含めることができ、透明な前面によりそのようなデザインを容易に見ることができる。

キャビティに照明を設けることもでき、好ましくは透明な前面と一体化される。照明は、薄暗い環境でユーザを手洗い装置に誘導する役割を果たすことができ、洗浄サイクルのポイントを示すため、又は表示のために、洗浄プロセス及びディスプレイスクリーンと協調することもできる(例えば、照明の色やパルスを変えることができる)。

側壁９４０も透明であってもよい。

＜環境浄化装置＞
図８を参照すると、戦略的な方法で装置の設置場所の空気の質を改善するために、洗浄装置内に追加の空気浄化機構７００を含めるオプションもある。

この空気浄化機能は、装置自体、又は装置が設置されている部屋の他の場所のいずれかで空気品質センサ１３０に接続することができ、空気品質センサ１３０は、あるレベルの空気汚染物質が存在することを検出したときに、洗浄装置の制御ユニット６００（及び／又はＣＰＵ１５０）に無線信号を送信することができる。その後、装置の制御ユニット６００は、空気浄化機能のための電動ファン７１０を自動的に作動させることができ、部屋からの空気がこの追加の空気浄化セクションに引き込まれ、フィルタ７２０を通って、浄化された空気が部屋に循環して戻されるようにする。空気品質センサが、その場所の空気汚染が、あるレベル未満であると判断すると、洗浄装置の制御ユニット６００に信号を送ることができ、制御ユニットは、省エネの理由から、電動ファン７１０がアクティブであれば自動的に停止する。あるいは、追加の空気清浄機能が所定の期間アクティブであった場合、自動的にオフになるようにプログラムすることもできる。

手洗い装置に関する他の情報と同様に、この追加の空気清浄機能に関する情報、例えばフィルタの交換時期（及び使用頻度）等は、装置のオーナーやメンテナンス担当者に無線で中継することができる。また、浄化機能を作動させたいタイミングに応じて浄化機能を遠隔制御することもでき、これは浄化機能から遠隔で受信した情報に基づいて決定することもできる。空気品質センサ１３０からのデータは、分析のために無線通信モジュール１６０によって送信され得る。

手洗い装置内に空気清浄機(ハンドドライヤーに使用されるエアフィルタは別に)を組み合わせるオプションがあるため、これらの機能が別の装置にある場合よりもスペース効率が高くなるという追加の利点がある。

別個の空気清浄機を設けることは任意であることが理解されるであろう。その必要性は、部屋の広さや一般的な空気の質、近くに他の空気清浄機があるかどうか等の要因によって異なる。例えば、これらの手洗い装置が１つの部屋に多数設置されている場合等である。

このように空気清浄機能が追加されることで、ハンドドライヤーのエアフィルタの寿命が長くなる。エアフィルタが交換時期に届かず、汚れた空気が手を乾かすのに使われ、部屋中に広がってしまうというリスクに対応するため、装置からのスマートフィードバックにより、交換時期を事前に通知できるため、交換用フィルタを自動的に注文し、期限内に配送することができる。また、洗面所でトイレを流すときに発生する水煙に含まれる不衛生なエアロゾル粒子が、ユーザが触れる面に付着したり、洗ったばかりのユーザの手に直接付着したりするリスクも軽減する。

さらに、装置の制御ユニット６００やＣＰＵ１５０との間で情報を遠隔で中継することができるため、ノンハンドドライ式空気清浄機を遠隔でオン／オフすることで、（使用が不要な状況等）消費電力の低減やフィルタ寿命の確保を図ることができる。

オプションの空気清浄フィルタは、手乾燥用フィルタとは別に用意されている。これは、手乾燥用フィルタの交換を忘れたとしても、部屋の空気がきれいなはずであるので、ユーザが汚染された空気で手を乾燥させる可能性が低くなるということを意味する。

追加の空気清浄機は、装置の設置場所の空気の品質を改善するために組み込まれており、空気の汚染レベルが一定の品質レベルであることが検出されたときに自動的にオン／オフするようにプログラムすることができる。大気汚染レベルを判定するには、装置に組み込まれているか、室内の別の場所に設置されているかにかかわらず、空気品質検出器が必要である。多くのバスルームは空気の品質が悪いため、手洗い装置内に部屋用の空気清浄機を追加しておくとよい。

＜除湿機＞
この装置は、ハウジング内に空気清浄セクションではなく除湿セクションをさらに組み込んでもよく、又はこの除湿機能を空気清浄機及び除湿機の組み合わせとして空気清浄機に組み込んでもよい。

このような除湿機は、湿気の多い部屋で特に役立ち、空気清浄機と同様に、空間効率を最大化しながら複数の装置が必要になるという問題を解決する。除湿効果は、空気清浄効果と同様に、ユーザの利用状況に応じてオン／オフをプログラムすることができる。

空気清浄機及び／又は除湿機は、手洗い装置の実施形態に組み込むことができる機能であり、オールインワン装置を介してトイレ又は同様の環境の状態を最適化する新しい方法を提供し、それによってスペースを節約し、電気及び水の排水ポイントを削減することができる。これは、他の人が装置に近づいたり使用したり、部屋を頻繁に使用したりする場合に、これらの様々な要素をプログラムで簡単に制御できることも意味する。これは、電動ファンから発せられる騒音によって引き起こされる可能性のある影響を軽減するのに特に適している。追加機能が１つのユニット内に含まれているため、それぞれの機能を調整して調和させることが非常に簡単になり、部屋の環境を改善して、魅力的な手洗い体験を促進する効果が得られる。

特に洗面所は湿気の多い環境であることが多く、空気中の湿気により病原性の胞子や細菌の増殖が促進される可能性がある。この手洗い装置は、すでに排水口に接続されているため、除湿器を追加すれば、空気から除去した水分を処理するのに自然に適したものになることを意味する。

理想的には、除湿セクションは内部キャビティの後壁の後ろ、排水口の上に配置され、この効果を達成するための複雑な機械的要件なしで、自然に自己排水できるようにすることである。

ＣＰＵ１５０、関連する算術・論理ユニット及びメモリ、及び制御ユニット６００は、統合することもできるし、当該技術分野でよく知られている様々な方法で装置全体に異なる制御手段を分散され得ることが理解されるであろう。

このシステムはスマートに動作し、そのセンサ能力により３Ｄ空間内の手の位置をリアルタイムで特定できる。このコンテキスト認識は、キャビティに統合されたスマート水及び石鹸のターゲットを絞った放出メカニズムと連携して動作し、資源効率と手洗い効果を最適化することができる。

このシステムは完全に自律的な操作能力を備えている。例えば、特定の赤外線近接センサの下、又は前に手を置いて水や石鹸を出す等、特定の液体を出すためにユーザの個別の操作が必要な基本的な手洗い器具とは対照的に、ユーザの直接的な命令を必要とせず、自律的にタスクを実行することができる。

このシステムには、ＡＩ機能を可能にするコンピュータプロセッサ及びセンサが搭載されている。

このシステムには、センサとＣＰＵ間の接続や、他の機器とのワイヤレス接続等、自律的なインテリジェントな意思決定のプロセスを促進するための機能を備えている。

このシステムは、コンテキスト認識機能を備えており、センサを通じて周囲の環境から幅広い情報を感知し、それを利用して自律的な判断を下し、ユーザに直接的な支援を提供することができる。

特に、以下のような要素や機能の組み合わせが注目される。

［Ａ０００１］
手を自由に動かし、その中で両手をこすり合わせるのに十分な大きさの手洗いキャビティと、
水及び石鹸を吐出するためのノズルを備え、ＣＰＵと通信するディスペンサと、
キャビティ内の手の位置をリアルタイムで判別できるセンサと、
を備え、
ＣＰＵは、手の位置の感知データをリアルタイムで使用して、どのノズルを作動させて手に流体を放出させるか、及び／又はノズルの流体放出の方向又は軌跡を決定し、検出されたキャビティ内の手の位置に対するキャビティ内の各ノズルの位置に基づいて、放出された流体の軌跡が手に接触するようにし、
この装置は、ＣＰＵがターゲットを絞った水及び石鹸の放出の自動シーケンスを指示し、石鹸及び水のターゲットを絞った吐出では、別々に吐出された流体を受け取るためにキャビティ内で特定の手の配置／場所を必要とせず、ノズルを使用してスプレーを両手の両側に同時に塗布する、ことを特徴とする、
スマート手洗い装置。

［Ａ０００２］
手を自由に動かし、その中で両手をこすり合わせるのに十分な大きさの手洗いキャビティと、
キャビティ内に水及び石鹸を吐出するためのノズルを備え、ジェスチャー検出システムと通信するディスペンサと、
キャビティの上に配置された少なくとも１つのカメラを含むセンサと、
を備え、
ディスペンサは、複数の洗浄プロセスを（手の両側に同時に）実行することができ、特定の洗浄プロセスは、ユーザの（ノンタッチで動的な）ジェスチャーによって決定される、
スマート手洗い装置。
手の動きを分析し、手の動きから指示を割り当てることができるジェスチャー検出システムと、
ジェスチャー制御システムから割り当てられた指示を受け取り、割り当てられた命令に基づいて水及び／又は石鹸の吐出の動作の開始、継続、停止を制御する洗浄制御システム。

［Ａ０００３］
手を自由に動かし、その中で両手をこすり合わせるのに十分な大きさの手洗いキャビティと、
水及び石鹸を吐出するためのノズルを備えたディスペンサと、
を備え、
ノズルは、キャビティの対向する壁面に設置された平行洗浄移動ユニットに設置されており、キャビティの少なくとも一部を垂直方向に横断して液体石鹸及び水を手に放出し、
各移動ユニットは、電動で動くバーを備え、その中に石鹸及び水のパイプがあり、ユニット上の吐出ノズルに液体を供給することを特徴としており、
平行洗浄移動ユニットはＣＰＵと通信し、
キャビティの少なくとも２つの対向する壁に設置されたセンサは、キャビティ内の手の位置をリアルタイムで判別でき、
ＣＰＵは、手の位置の感知データをリアルタイムで使用して、どのノズルを作動させて手に流体を放出させるか、及び／又はノズルの流体放出の方向又は軌跡を決定し、検出されたキャビティ内の手の位置に対するキャビティ内の各ノズルの位置に基づいて、放出された流体の軌跡が手に接触するようにし、
この装置は、ＣＰＵがターゲットを絞った水及び石鹸の放出の自動シーケンスを指示し、石鹸及び水のターゲットを絞った吐出では、別々に吐出された流体を受け取るためにキャビティ内で特定の手の配置／場所を必要とせず、ノズルを使用してスプレーを両手の両側に同時に塗布する、ことを特徴とする、
スマート手洗い装置。

［Ａ０００４］
手を自由に動かし、その中で両手をこすり合わせるのに十分な大きで、複数のユーザを同時に収容することができる細長い幅を有する手洗いキャビティと、
水及び石鹸を吐出するためのノズルを備え、ＣＰＵと通信するディスペンサと、
キャビティ内の手の位置をリアルタイムで判別できるセンサと、
を備え、
ＣＰＵは各ユーザの手の位置の感知データをリアルタイムで使用して、どのノズルを作動させて各ユーザの手に流体を放出させるか、及び／又は各ユーザの手に液体を放出するノズルの方向又は軌跡を決定し、検出されたキャビティ内の手の位置に対するキャビティ内の各ノズルの位置に基づいて、放出された流体の軌跡が手に接触するようにし、
この装置は、ＣＰＵが各ユーザのターゲットを絞った水及び石鹸の放出の自動シーケンスを指示し、石鹸及び水のターゲットを絞った吐出では、別々に吐出された流体を受け取るためにキャビティ内で特定の手の配置／場所を必要とせず、ノズルを使用してスプレーを両手の両側に同時に塗布する、ことを特徴とし、
個々のユーザの洗浄シーケンスの開始は、個々のユーザが細長いキャビティ内に手を挿入するタイミングに応じてアクティブ化される、
スマート手洗い装置。

［Ａ０００５］
手を自由に動かし、その中で両手をこすり合わせるのに十分な大きさの手洗いキャビティと、
水及び石鹸を塗布するための、平行な薄く細長いスロットを備え、加圧された水がウォーターブレードとして放出され、ゴミを取り除いて洗い流すためのものであり、ＣＰＵと通信するディスペンサと、
キャビティ内の手の位置をリアルタイムで判別できるセンサと、
を備え、
ＣＰＵは、手の位置の感知データをリアルタイムで使用して、どのスロットを作動させて手に流体を放出させるか、及び／又はスロットの流体放出の方向又は軌跡を決定し、検出されたキャビティ内の手の位置に対するキャビティ内の各スロットの位置に基づいて、放出された流体の軌跡が手に接触するようにし、
この装置は、ＣＰＵがターゲットを絞った水及び石鹸の放出の自動シーケンスを指示し、石鹸及び水のターゲットを絞った吐出では、別々に吐出された流体を受け取るためにキャビティ内で特定の手の配置／場所を必要とせず、ノズルを使用してスプレーを両手の両側に同時に塗布する、ことを特徴とする、
スマート手洗い装置。

［Ａ０００６］
スロットのターゲットを絞ったスプレーの塗布は、両手の両側に同時に向けられる。

［Ａ０００７］
手洗いキャビティと、
キャビティ内の水及び／又は洗浄液用のディスペンサと、
を備え、
キャビティは、細長く、複数のユーザを同時に収容することが可能である、
手洗い装置。

［Ａ０００８］
手を自由に動かし、その中で両手をこすり合わせるのに十分な大きさの手洗いキャビティと、
水及び石鹸を吐出するためのノズルを備え、ＣＰＵと通信するディスペンサと、
キャビティ内の手の位置をリアルタイムで判別できるセンサと、
ユーザに情報を提示するためのディスプレイスクリーンと、
を備え、
ＣＰＵは、手の位置の感知データをリアルタイムで使用して、どのノズルを作動させて手に流体を放出させるか、及び／又はノズルの流体放出の方向又は軌跡を決定し、検出されたキャビティ内の手の位置に対するキャビティ内の各ノズルの位置に基づいて、放出された流体の軌跡が手に接触するようにし、
この装置は、ＣＰＵがターゲットを絞った水及び石鹸の放出の自動シーケンスを指示し、石鹸及び水のターゲットを絞った吐出では、別々に吐出された流体を受け取るためにキャビティ内で特定の手の配置／場所を必要とせず、ノズルを使用してスプレーを両手の両側に同時に塗布する、ことを特徴とし、
センサは、ユーザの口の動きを判別できるマイク及び／又はカメラを含み、プロセッサはユーザの音声コマンドを解析及び区別して、ユーザが話した言葉に応じて特定の洗浄プロセスを決定、変更、又は修正することができる、
スマート手洗い装置。

［Ａ０００９］
スマート手洗い装置は、ユーザの声のトーン／レベルを照合し、その後の通信が行われたときに、シーケンスを開始したのと同じユーザが装置を制御していることを識別する、
スマート手洗い装置。

［Ａ００１０］
マイクは、ユーザが話した言葉をＣＰＵに中継し、話した言葉をＣＰＵが解析し、ユーザが必要とする洗浄プロセスを具体的に述べていない場合でも、ユーザが話した言葉に基づいて、特定の洗浄プロセスを起動すべきかどうかを決定し、それに応じて決定した洗浄プロセスを開始できる、
スマート手洗い装置。

［Ａ００１１］
手洗いキャビティと、
水及び／又は洗浄液用のディスペンサと、
ディスプレイスクリーンと、
ユーザの様々なジェスチャーを判別できるセンサ及びプロセッサと、
を備え、
ディスペンサは複数の洗浄プロセスを提供することができ、特定の洗浄プロセスはユーザのジェスチャーによって決定され、
センサからのデータは、ディスプレイスクリーンに表示するコンテンツを生成又は変更するために使用される、
手洗い装置。

［Ａ００１２］
手洗いキャビティと、
水及び／又は洗浄液用のディスペンサと、
センサ及びプロセッサと、
を備え、
ディスペンサは複数の洗浄プロセスを実行することができ、
プロセッサは使用データを保存し、保存された使用データに基づいて洗浄プロセスを変更することができる、
手洗い装置。

［Ａ００１３］
手洗いキャビティと、
水及び／又は洗浄液用のディスペンサと、
空気清浄機と、
ディスプレイスクリーンと、
手洗い装置の環境の空気の品質を判別し、空気の品質の閾値を超えたときに空気清浄機を作動させることができるセンサ及びプロセッサと、
を備えた、
手洗い装置。

［Ａ００１４］
手洗いキャビティと、
水及び／又は洗浄液用のディスペンサと、
鏡面を含むディスプレイスクリーンと、
を備えた、
手洗い装置。

［Ａ００１５］
上記のいずれかに記載の手洗い装置において、
センサ及びプロセッサは、ユーザの異なるジェスチャーを判別することができ、
ディスペンサは、複数の洗浄プロセスを提供することが可能であり、特定の洗浄プロセスはユーザのジェスチャーによって決定される、
手洗い装置。

［Ａ００１６］
上記のいずれかに記載の手洗い装置において、
ディスペンサは、キャビティの少なくとも一部を横断して液体石鹸及び水を手に放出する平行移動洗浄ユニットを備える、
手洗い装置。

［Ａ００１７］
上記のいずれかに記載の手洗い装置において、
センサはユーザの手のサイズ又は汚れを区別することができ、
プロセッサは、このデータを使用して、目標とする洗浄プロセスを提供し、及び／又は塗布される水又は洗浄液の圧力を自動的に調整する、
手洗い装置。

［Ａ００１８］
上記のいずれかに記載の手洗い装置において、
キャビティ内に設けられたセンサ及びプロセッサは、キャビティ内のユーザの異なるジェスチャーを判別し、特定のジェスチャーに応じて洗浄プロセスを変更することができる、
手洗い装置。

［Ａ００１９］
上記のいずれかに記載の手洗い装置において、
ディスペンサは、ウォーターシートを生成するように動作可能である、
手洗い装置。

［Ａ００２０］
上記のいずれかに記載の手洗い装置において、
キャビティは、細長く、複数のユーザを同時に収容可能である、
手洗い装置。

［Ａ００２１］
上記のいずれかに記載の手洗い装置において、
ディスペンサは、複数の洗浄プロセスを提供することができ、
センサはマイク含み、
プロセッサは、ユーザの音声コマンドを解析して区別し、特定の洗浄プロセスを決定することができる、
手洗い装置。

［Ａ００２２］
上記のいずれかに記載の手洗い装置において、
ディスペンサは、複数の洗浄プロセスを提供することができ、
特定の洗浄プロセスは、ユーザのジェスチャーによって決定され、
センサからのデータは、ディスプレイスクリーン上に表示するためのコンテンツを生成又は修正するために用いられる、
手洗い装置。

［Ａ００２３］
上記のいずれかに記載の手洗い装置において、
センサデータは、身長、手の大きさ等の物理的特徴を含む、
手洗い装置。

［Ａ００２４］
上記のいずれかに記載の手洗い装置において、
センサデータは、キャビティ内の手の動きを含む、
手洗い装置。

［Ａ００２５］
上記のいずれかに記載の手洗い装置において、
ディスペンサは、複数の洗浄プロセスを提供することができ、
プロセッサは使用データを記憶し、記憶された使用データに基づいて洗浄プロセスを修正することができる、
手洗い装置。

［Ａ００２６］
上記のいずれかに記載の手洗い装置において、
空気清浄機を含み、
センサ及びプロセッサは、手洗い装置の環境の空気の品質を判別し、空気の品質の閾値を通過したときに、空気清浄機を作動させることができる、
手洗い装置。

［Ａ００２７］
上記のいずれかに記載の手洗い装置において、
ディスプレイスクリーンは、鏡面を含む、
手洗い装置。

［Ａ００２８］
上記のいずれかに記載の手洗い装置において、
洗浄プロセスは、洗浄の長さ、水温、及び水圧のバリエーションを含むように変化させることができる、
手洗い装置。

［Ａ００２９］
上記のいずれかに記載の手洗い装置において、
ディスプレイスクリーンは、タッチ感知式であり、
プロセッサは、入力を区別して特定の洗浄プロセスを決定することができる、
手洗い装置。

［Ａ００３０］
上記のいずれかに記載の手洗い装置において、
ディスプレイスクリーンは、タッチフリー方式で操作することができ、
プロセッサは、入力を区別して特定の洗浄プロセスを決定することができる、
手洗い装置。

［Ａ００３１］
上記のいずれかに記載の手洗い装置において、
ディスプレイスクリーンは、手洗い装置とは別体であるが、プロセッサと通信している、
手洗い装置。

［Ａ００３２］
上記のいずれかに記載の手洗い装置において、
キャビティは、前壁と側壁とを含み、前壁は側壁の上縁を越えて上方に延びている、
手洗い装置。

［Ａ００３３］
上記のいずれかに記載の手洗い装置において、
側壁が透明である、
手洗い装置。

［Ａ００３４］
上記のいずれかに記載の手洗い装置において、
前壁が透明である、
手洗い装置。

［Ａ００３５］
上記のいずれかに記載の手洗い装置において、
前壁が照明される、
手洗い装置。

［Ａ００３６］
上記のいずれかに記載の手洗い装置において、
プロセッサは、顔認識又は音声認識を行うことができ、これを用いてサービス、メンテナンス、及びアクセス制御を行うことができる、
手洗い装置。

Claims (15)

1. 手を自由に動かし、内部で両手をこすり合わせるのに十分な大きさの手洗いキャビティと、
   水及び石鹸を吐出するためのノズルを備え、ＣＰＵと通信するディスペンサと、
   前記キャビティ内の手の位置をリアルタイムで判別できるセンサと、
   を備え、
   前記ＣＰＵは、手の位置の感知データをリアルタイムで使用して、どのノズルを作動させて手に流体を放出させるか、及び／又は前記ノズルの流体放出の方向又は軌跡を決定し、検出された前記キャビティ内の手の位置に対する前記キャビティ内のそれぞれの前記ノズルの位置に基づいて、放出された前記流体の軌跡が手に接触するようにし、
   前記ＣＰＵは、ターゲットを絞った水及び石鹸の放出の自動シーケンスを指示し、石鹸及び水のターゲットを絞った吐出では、別々に吐出された流体を受け取るために前記キャビティ内で特定の手の配置／場所を必要とせず、前記ノズルを使用してスプレーを両手の両側に同時に塗布する、
   スマート手洗い装置。
2. 請求項１に記載のスマート手洗い装置において、
   前記センサは、前記キャビティの少なくとも２つの対向する壁に位置する、
   スマート手洗い装置。
3. 請求項１又は２に記載のスマート手洗い装置において、
   前記ノズルは、前記キャビティ内の少なくとも２つの対向する壁に位置する、
   スマート手洗い装置。
4. 請求項１から３のいずれか１項に記載のスマート手洗い装置において、
   前記キャビティ内の手の位置は、光学センサ又はライダーセンサの三角測量によって判別され、前記光学センサ及び前記ライダーセンサは感知データを前記ＣＰＵに中継する、
   スマート手洗い装置。
5. 請求項１から４のいずれか１項に記載のスマート手洗い装置において、
   前記ディスペンサは、石鹸（又は、水及び石鹸）の放出とは別に、水の放出の自動シーケンスを提供し、石鹸及び水のターゲットを絞った吐出では、別々に吐出された流体を受け取るためにキャビティ内で特定の手の配置／場所を必要とせず、前記ノズルを使用してスプレーを両手の両側に同時に塗布する、
   スマート手洗い装置。
6. 請求項１から５のいずれか１項に記載のスマート手洗い装置において、
   前記キャビティの側面は、少なくとも一部が開放された側面である、
   スマート手洗い装置。
7. 請求項１から６のいずれか１項に記載のスマート手洗い装置において、
   前記ディスペンサは、複数の洗浄プロセスを提供することが可能であり、プロセッサは、使用データを保存し、保存された前記使用データに基づいて洗浄プロセスを修正することができる、
   スマート手洗い装置。
8. 請求項１から７のいずれか１項に記載のスマート手洗い装置において、
   手の動きを分析し、手の動きから指示を割り当てることができるジェスチャー検出システムと、
   ジェスチャー制御システムから割り当てられた前記指示を受け取り、割り当てられた前記指示に基づいて水及び／又は石鹸の吐出の動作の開始、継続、停止を制御する洗浄制御システムと、
   を備え、
   前記ディスペンサは、複数の洗浄プロセスを手の両側に同時に実行することができ、特定の洗浄プロセスは、ユーザのジェスチャーによって決定される、
   スマート手洗い装置。
9. 請求項１から８のいずれか１項に記載のスマート手洗い装置において、
   ジェスチャーデータベースを含む、
   スマート手洗い装置。
10. 請求項１から９のいずれか１項に記載のスマート手洗い装置において、
    前記キャビティの上方に配置された少なくとも１つのカメラを含む、
    スマート手洗い装置。
11. 請求項１から１０のいずれか１項に記載のスマート手洗い装置において、
    前記ノズルは、水及び石鹸を吐出するための平行で薄く細長いスロットを備え、
    加圧された水がウォーターブレードとして放出され、ゴミを剪断して洗い流す、
    スマート手洗い装置。
12. 請求項１１に記載のスマート手洗い装置において、
    前記スロットのターゲットを絞ったスプレーの塗布が、両手の両側に同時に向けられる、
    スマート手洗い装置。
13. 請求項１から１２のいずれか１項に記載のスマート手洗い装置において、
    前記センサは、ユーザの口の動きを判別できるマイク及び／又はカメラを含み、
    前記ＣＰＵが、ユーザの音声コマンドを解析及び区別して、ユーザが話した言葉に応答して特定の洗浄プロセスを決定、変更、又は修正できる、
    スマート手洗い装置。
14. 請求項１３に記載のスマート手洗い装置において、
    前記ＣＰＵは、さらなる通信が行われたときに、シーケンスを開始した同じユーザが前記スマート手洗い装置に命令していることを識別するために、ユーザの声のトーン／レベルを照合する、
    スマート手洗い装置。
15. 請求項１３又は１４に記載のスマート手洗い装置において、
    前記マイクは、ユーザが話した言葉を前期ＣＰＵに中継し、話した前記言葉を前期ＣＰＵが解析し、ユーザが必要とする洗浄プロセスを具体的に述べていない場合でも、ユーザが話した前記言葉に基づいて、特定の洗浄プロセスを起動すべきかどうかを決定し、決定した洗浄プロセスを開始する、
    スマート手洗い装置。