(57)【要約】  流体排出システム、廃棄物を処理するシステム、流体監視システム及び流体の品質を監視する方法を開示する。一実施形態は、第１の流体の少なくとも１つの供給源に流体接続された流体ディスペンサ（３）を含む流体排出システム（１）を備える。識別デバイスは、流体排出システムのユーザを識別し、ユーザ識別子を生成する。プロセッサ（１９）は、ユーザ識別子に応答してデータベース（２７）にアクセスして、１つ以上のユーザ嗜好を示すユーザデータを検索し、これに応答して制御信号を生成する。１つ以上の電気センサ（２５）は、ユーザからのジェスチャ動作を検知し、これに応答してローカル入力信号を生成するように構成されている。アクチュエータシステム（２９）は、制御信号及びローカル入力信号に応答して流体ディスペンサから、所定の特性を有する第１の流体を排出する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の流体の少なくとも１つの供給源に流体接続された流体ディスペンサと、
流体排出システムのユーザを識別してユーザ識別子を生成する識別デバイスと、
前記ユーザ識別子に応答してデータベースにアクセスして１つ以上のユーザ嗜好を示すユーザデータを検索し、これに応答して制御信号を生成するプロセッサと、
前記ユーザからのジェスチャ動作を検知し、これに応答してローカル入力信号を生成するように構成された１つ以上の電気センサと、
前記制御信号及び前記ローカル入力信号に応答して前記流体ディスペンサから少なくとも１つの所定の特性を有する第１の流体を排出するアクチュエータシステムと、を備える流体排出システム。
【請求項２】
前記データベースは、遠隔サーバを介してアクセス可能であり、前記流体排出システムは、前記プロセッサからの命令に応答して遠隔サーバにアクセスしてユーザデータを取得するネットワーク通信デバイスを含む請求項１記載の流体排出システム。
【請求項３】
前記ディスペンサは、少なくとも１つの熱水源及び１つの冷水源に流体接続されている請求項１又は２記載の流体排出システム。
【請求項４】
前記ディスペンサは、混合弁を含み、前記アクチュエータシステムは、前記入力信号及び／又は前記制御信号に応答して前記混合弁を作動させ、前記検知されたジェスチャによって少なくとも部分的に決定された温度で前記流体ディスペンサから水を排出する請求項３記載の流体排出システム。
【請求項５】
前記ディスペンサは、圧力制御弁を含み、前記アクチュエータシステムは、前記センサ信号及び／又は制御信号に応答して前記圧力制御弁を作動させ、前記検知されたジェスチャによって少なくとも部分的に決定された圧力及び／又は流量で前記流体ディスペンサから前記第１の流体を排出する請求項１乃至４何れか１項記載の流体排出システム。
【請求項６】
前記入力信号及び／又は制御信号に応答して前記検知されたジェスチャによって少なくとも部分的に決定された圧力、流量及び／又は温度で気流を生成するハンドドライヤユニットを含む請求項１乃至５何れか１項記載の流体排出システム。
【請求項７】
前記ハンドドライヤユニットは、気流を発生させるためのファンと、前記気流を第１の方向に流出させる第１の開口と、前記気流を第２の方向に流出させる第２の開口とを含む請求項６記載の流体排出システム。
【請求項８】
前記第１及び第２の開口は、異なるジェスチャに応答して個別に選択的に開放可能である請求項７記載の流体排出システム。
【請求項９】
前記流体ディスペンサは、排出された流体を受け取るように流体容器に隣接して取り付けられ、前記流体排出システムは、更に、前記流体容器内又は流体容器に隣接して取り付けられた１つ以上の超音波エミッタを有する超音波洗浄ユニットを含み、前記超音波エミッタは所定のジェスチャに応答する請求項１乃至８何れか１項記載の流体排出システム。
【請求項１０】
前記アクチュエータシステムは、前記入力信号に応答して弁を選択的に開閉して、前記所定のジェスチャを検知したときに前記流体容器内の排水開口を解放可能に密閉する請求項９記載の流体排出システム。
【請求項１１】
前記プロセッサは、前記入力信号に応答して前記検知されたジェスチャを複数の所定のジェスチャと区別する請求項１乃至１０何れか１項記載の流体排出システム。
【請求項１２】
前記プロセッサは、前記所定のジェスチャを記憶するデータベースと通信する請求項１１記載の流体排出システム。
【請求項１３】
前記ジェスチャは、１つ以上のセンサの検出フィールドを通る物体の動きを含む請求項１乃至１２何れか１項記載の流体排出システム。
【請求項１４】
前記識別デバイスは、近くのモバイルユーザデバイスと無線通信して前記ユーザ識別子を取得するように構成されたブルートゥース又はＮＦＣデバイスと、前記ユーザの顔の画像を取得するように構成されたカメラ又は前記ユーザの指紋の画像を取得するように構成されている指紋スキャナとを有し、前記カメラを有する場合、前記プロセッサは、前記画像に対して顔認識を実行してユーザ識別子を生成するように構成され、前記指紋スキャナを有する場合、前記プロセッサは、画像からユーザ識別子を導出するように構成される請求項１乃至１３何れか１項記載の流体排出システム。
【請求項１５】
前記制御信号は、前記ユーザのための好ましい水温又は水流量を含む請求項１乃至１４何れか１項記載の流体排出システム。
【請求項１６】
前記制御信号に応答して前記ユーザデータに関連するコンテンツを表示するディスプレイを含む請求項１乃至１５の何れか１項記載の流体排出システム。
【請求項１７】
前記少なくとも１つの所定の特性は、所定の温度、所定の流量、所定の排出時間、所定の分布プロファイル及び／又は所定の流体品質のうちの１つ以上を含む請求項１乃至１６何れか１項記載の流体排出システム。
【請求項１８】
上流の流体源に流体接続された流体入口と、
前記流体源からの流体の流れと接触するように流体入口内に配置され、流体の１つ以上の特性を検出し、これに応答して流体品質を示すデータを生成するように構成された１つ以上のセンサと、
基準流体品質データのオンラインデータベースに遠隔からアクセスするための通信モジュールと、
前記生成された流体品質データを前記基準流体品質データと比較し、これに応答して制御信号を生成するように構成されたプロセッサと、
前記制御信号に応答して前記流体の成分を選択的に変更する１つ以上の流体変更デバイスと、
前記変更された流体を下流の流体ディスペンサに出力する流体出口と、を備える流体監視システム。
【請求項１９】
前記センサは、塩素含有量、前記流体の残留農薬量、ｐＨレベル、フッ化物、重金属含有量及び／又は放射能濃度のうちの１つ以上を検出するように構成されている請求項１８記載の流体監視システム。
【請求項２０】
前記流体変更デバイスは、１つ以上の粒子フィルタを含む請求項１８又は１９記載の流体監視システム。
【請求項２１】
前記流体変更デバイスは、前記流体に成分を選択的に排出するための１つ以上の成分源と、関連する成分ディスペンサとを含む請求項１８乃至２０何れか１項記載の流体監視システム。
【請求項２２】
前記流体は、飲用水である請求項１８乃至２１何れか１項記載の流体監視システム。
【請求項２３】
前記制御信号は、１つ以上の所定のユーザ設定に基づく請求項１８乃至２２何れか１項記載の流体監視システム。
【請求項２４】
廃棄物を受け取るための入口導管と、
前記廃棄物の流れに曝されるように前記入口導管内に又は入口導管に隣接して取り付けられ、前記入口導管を通過した廃棄物材料内の１つ以上の成分の存在又は濃度を検知し、これに応答してセンサ信号を生成する１つ以上のセンサと、
前記センサ信号に応答して前記廃棄物を２つ以上の出口導管に選択的に導く１つ以上のアクチュエータと、を備える廃棄物処理システム。
【請求項２５】
前記出口導管は、下水本管に流体接続された下水出口導管又はリサイクルシステムに流体接続されたリサイクル導管の一方又は両方を含む請求項２４記載のシステム。
【請求項２６】
前記センサの１つは、廃棄物に存在する１つ以上の化学物質を検出し、これに応答して化学的インジケータを生成するように適応化された化学センサを含み、
前記出口導管は、化学処理システムに流体接続された化学処理導管を含み、
前記アクチュエータは、化学的インジケータに応答して前記廃棄物を化学処理導管に選択的に導く請求項２４又は請求項２５記載のシステム。
【請求項２７】
前記センサの１つは、廃棄物中に存在する他の固体を検出し、これに応じて濁度インジケータを生成するように適応化された濁度センサを含み、
前記出口導管は、リサイクルシステムに流体接続されたリサイクル導管を含み、
前記アクチュエータは、前記濁度センサの信号に応答して前記廃棄物を前記リサイクル導管に選択的に導く請求項２４乃至２６何れか１項記載のシステム。
【請求項２８】
前記入口導管は、材料容器用の排水パイプであり、前記センサの少なくとも１つは、前記排水パイプに隣接する前記容器の基部に取り付けられている請求項２４乃至２７何れか１項記載のシステム。
【請求項２９】
１つのセンサが前記材料の塩分を検出するように適応化されている請求項２４乃至２８何れか１項記載のシステム。
【請求項３０】
第１の流体の少なくとも１つの供給源に流体接続され、前記第１の流体を選択的に排出する流体ディスペンサと、
流体排出システムのユーザを識別してユーザ識別子を生成する識別デバイスと、
前記ユーザ識別子に応答して遠隔サーバにアクセスして、１つ以上のユーザの嗜好を示すユーザデータを検索するネットワーク通信デバイスと、
前記ユーザデータに応答して制御信号を生成するプロセッサと、
前記制御信号に応答してユーザ固有のコンテンツを表示するディスプレイと、を備える流体排出システム。
【請求項３１】
前記コンテンツは、前記１以上のユーザの嗜好に関連する広告を含む請求項３０記載の流体排出システム。
【請求項３２】
前記コンテンツは、前記流体排出システムの操作方法に関する指示を含む請求項３０又は３１記載の流体排出システム。
【請求項３３】
前記ディスプレイは、インタラクティブタッチスクリーンデバイスである請求項３０乃至３２何れか１項記載の流体排出システム。
【請求項３４】
出力流体を排出する流体ディスペンサと、
前記ディスペンサを少なくとも水の供給源に接続する流体ラインと、
前記流体ラインに沿って配置され、前記水を選択的に変更するように適応化された流体変更デバイスシステムと、
ユーザ入力を受けて制御信号を生成するインタフェースと、
前記制御信号に応答して１つ以上の流体変更デバイスを選択的に作動させて、前記水を選択的に変更して出力流体を生成するアクチュエータシステムと、を備え、
前記出力流体の連続する排出の間に、前記アクチュエータシステムを作動させて、前記流体ラインを洗浄するために前記出力流体として前記水を排出する流体排出システム。
【請求項３５】
１つの流体変更デバイスは、前記水を炭酸化するためのカーボネータを含み、更なる流体変更デバイスは、前記水に香味付けシロップを添加するための香味付けシロップディスペンサを含む請求項３４記載の流体排出システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体排出システム、廃棄物を処理するシステム及び流体監視システムに関する。本発明の実施形態は、特に、ユーザによる所定のジェスチャに応答して所定の特性を有する水及び他の流体を排出するための非接触式蛇口制御システムを提供するために開発された。幾つかの実施形態は、この用途を特に参照して本明細書に記載されるが、本発明は、これらの使用分野に限定されず、より広範囲に適用可能であることは明らかである。
【背景技術】
【０００２】
本明細書を通じて、背景技術に関する説明は、これらの技術が公知であり又は当分野において公知である知識の一部であることを認めるものではない。
【０００３】
家庭、職場及び公共の環境には、台所、浴室又は洗濯用水栓、シャワー及び屋外タップを含む種々のタイプのウォーターディスペンサが存在する。従来の流体ディスペンサは、手動で操作され、流体源からの流体を排出する機能のみを有する。最近では、様々な機能を提供し、非接触で動作する高度な蛇口が開発されている。
【０００４】
米国特許第７２２８８７４号は、使用者によってトリガされる複数の近接センサに応答して排出される水及び他の流体の温度及び流量を制御する多機能蛇口を開示している。センサは、蛇口の円形端部の周りに配置され、ユーザ入力を検出するための円周方向に分離された検出ゾーンを提供する。
【０００５】
流体排出システムのための個人用に特化されたユーザ機能の技術分野には、更なる発展の余地がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、先行技術の短所の少なくとも１つを克服又は改善し、又は有用な代替物を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の実施形態として提供される流体排出システムは、
第１の流体の少なくとも１つの供給源に流体接続された流体ディスペンサと、
システムのユーザを識別してユーザ識別子を生成する識別デバイスと、
ユーザ識別子に応答してデータベースにアクセスして１つ以上のユーザ嗜好を示すユーザデータを検索し、これに応答して制御信号を生成するプロセッサと、
ユーザからのジェスチャ動作を検知し、これに応答してローカル入力信号を生成するように構成された１つ以上の電気センサと、
制御信号及びローカル入力信号に応答して流体ディスペンサから少なくとも１つの所定の特性を有する第１の流体を排出するアクチュエータシステムとを備える。
【０００８】
一実施形態では、データベースは、遠隔サーバを介してアクセス可能であり、システムは、プロセッサからの命令に応答して遠隔サーバにアクセスしてユーザデータを取得するネットワーク通信デバイスを含む。
【０００９】
一実施形態では、ディスペンサは、少なくとも１つの熱水源及び１つの冷水源に流体接続されている。ディスペンサは、好ましくは、２つの熱水源、２つの冷水源に流体接続されている。
【００１０】
一実施形態では、ディスペンサは、混合弁を含み、アクチュエータシステムは、入力信号及び／又は制御信号に応答して混合弁を作動させ、検知されたジェスチャによって少なくとも部分的に決定された温度で流体ディスペンサから水を排出する。
【００１１】
一実施形態では、ディスペンサは、圧力制御弁を含み、アクチュエータシステムは、センサ信号及び／又は制御信号に応答して圧力制御弁を作動させ、検知されたジェスチャによって少なくとも部分的に決定された圧力及び／又は流量で流体ディスペンサから第１の流体を排出する。
【００１２】
一実施形態では、流体排出システムは、入力信号及び／又は制御信号に応答して検知されたジェスチャによって少なくとも部分的に決定された圧力、流量及び／又は温度で気流を生成するハンドドライヤユニットを含む。ハンドドライヤユニットは、流体ディスペンサの本体に取り付けられていることが好ましい。ハンドドライヤユニットは、好ましくは、気流を発生させるためのファンと、気流を第１の方向に流出させる第１の開口と、気流を第２の方向に流出させる第２の開口とを含む。好ましくは、第１及び第２のファンが、異なるジェスチャに個別に応答する。
【００１３】
一実施形態では、流体ディスペンサは、排出された流体を受け取るように構成されている流体容器に隣接して取り付けられる。一実施形態では、システムは、流体容器内に又は流体容器に隣接して取り付けられた１つ以上の超音波エミッタを有する超音波洗浄ユニットを含み、超音波エミッタは所定のジェスチャに応答する。好ましくは、アクチュエータシステムは、入力信号に応答して弁を選択的に開閉し、所定のジェスチャを検知したときに流体容器の排水開口を解放可能に密閉する。
【００１４】
一実施形態では、プロセッサは、入力信号に応答して検知されたジェスチャを複数の所定のジェスチャと区別する。好ましくは、プロセッサは、所定のジェスチャを記憶するデータベースと通信する。
【００１５】
一実施形態では、ジェスチャは、１つ以上のセンサの検出フィールドを通る物体の動きを含む。
【００１６】
ジェスチャは、２つ以上のセンサの検出フィールドを所定の順序で通る物体の動きを含むことができる。また、ジェスチャは、所定の時間の間、センサの検出フィールド内に物体を維持することを含むことができる。
【００１７】
一実施形態では、識別デバイスは、ユーザ識別子を取得するために近くのモバイルユーザデバイスと無線通信するように構成されたブルートゥース又はＮＦＣデバイスを含む。
【００１８】
制御信号は、ユーザにとって好ましい水温を含むことができる。また、制御信号は、ユーザにとって好ましい水流量を含むことができる。
【００１９】
一実施形態では、識別デバイスは、ユーザの顔の画像を取得するように構成されたカメラを含み、プロセッサは、画像上で顔認識を実行してユーザ識別子を生成するように構成されている。
【００２０】
一実施形態では、識別デバイスは、ユーザの指紋の画像を取得するように構成された指紋スキャナを含み、プロセッサは、画像からユーザ識別子を導出する。
【００２１】
一実施形態では、システムは、制御信号に応答してコンテンツを表示するためのディスプレイを含む。好ましくは、コンテンツは、ユーザデータに関連する。一実施形態では、コンテンツは、１つ以上のユーザ嗜好に関連する広告を含む。一実施形態では、コンテンツは、システムの操作方法に関する指示を含む。
【００２２】
一実施形態では、少なくとも１つの所定の特性は、所定の温度、所定の流量、所定の排出時間、所定の分布プロファイル及び／又は所定の流体品質のうちの１つ以上を含む。
【００２３】
本発明の第２の側面に基づく流体排出システムは、
第１の流体の少なくとも１つの供給源に流体接続され、第１の流体を選択的に排出する流体ディスペンサと、
システムのユーザを識別してユーザ識別子を生成する識別デバイスと、
ユーザ識別子に応答して遠隔サーバにアクセスして、１つ以上のユーザの嗜好を示すユーザデータを検索するネットワーク通信デバイスと、
ユーザデータに応答して制御信号を生成するプロセッサと、
制御信号に応答してユーザ固有のコンテンツを表示するディスプレイと、を備える。
【００２４】
一実施形態では、コンテンツは、１つ以上のユーザ嗜好に関連する広告を含む。一実施形態では、コンテンツは、システムの操作方法に関する指示を含む。
【００２５】
ディスプレイは、好ましくは、タッチスクリーンデバイスである。
【００２６】
本発明の第３の側面に基づく廃棄物を処理するためのシステムは、
廃棄物を受け取るための入口導管と、
廃棄物の流れに曝されるように入口導管内に又は入口導管に隣接して取り付けられ、入口導管を通過した廃棄物材料内の１つ以上の成分の存在又は濃度を検知し、これに応答してセンサ信号を生成する１つ以上のセンサと、
センサ信号に応答して廃棄物を２つ以上の出口導管に選択的に導く１つ以上のアクチュエータと、を備える。
【００２７】
一実施形態では、出口導管は、下水本管に流体接続された下水出口導管を含む。一実施形態では、出口導管は、リサイクルシステムに流体接続されたリサイクル導管を含む。
【００２８】
一実施形態では、
センサの１つは、廃棄物に存在する１つ以上の化学物質を検出し、これに応答して化学的インジケータを生成するように適応化された化学センサを含み、
出口導管は、化学処理システムに流体接続された化学処理導管を含み、
アクチュエータは、化学的インジケータに応答して廃棄物を化学処理導管に選択的に誘導する。
【００２９】
一実施形態では、
センサの１つは、廃棄物中に存在する１つ以上の固体を検出し、これに応じて濁度インジケータを生成するように適応化された濁度センサを含み、
出口導管は、リサイクルシステムに流体接続されたリサイクル導管を含み、
アクチュエータは、濁度センサ信号に応答して廃棄物をリサイクル導管に選択的に誘導する。
【００３０】
一実施形態では、センサの少なくとも１つは、入口導管内に取り付けられている。
【００３１】
一実施形態では、入口導管は材料容器用の排水パイプであり、センサの少なくとも１つは、排水パイプに隣接する容器の基部に取り付けられる。
【００３２】
一実施形態では、１つのセンサが材料の塩分を検出するように適応化されている。
【００３３】
本発明の第４の側面に基づく流体監視システムは、
上流の流体源に流体接続された流体入口と、
流体源からの流体の流れと接触するように流体入口内に配置され、流体の１つ以上の特性を検出し、これに応答して流体品質を示すデータを生成するように構成された１つ以上のセンサと、
基準流体品質データのオンラインデータベースに遠隔からアクセスするための通信モジュールと、
生成された流体品質データを基準流体品質データと比較し、これに応答して制御信号を生成するように構成されたプロセッサと、
制御信号に応答して流体の成分を選択的に変更する１つ以上の流体変更デバイスと、
変更された流体を下流の流体ディスペンサに排出する流体出口と、を備える。
【００３４】
一実施形態では、センサは、流体の塩素含有量、残留農薬量、ｐＨレベル、フッ化物、重金属含有量及び／又は放射能濃度のうちの１つ以上を検出するように構成されている。
【００３５】
一実施形態では、流体変更デバイスは、１つ以上の粒子フィルタを含む。
【００３６】
一実施形態では、流体変更デバイスは、１つ以上の成分源と、流体に成分を選択的に排出する関連する成分ディスペンサと、を含む。
【００３７】
一実施形態では、センサは、リアルタイム又は略リアルタイムで流体品質を検出する。
【００３８】
好ましくは、流体は、飲用水である。
【００３９】
一実施形態では、流体監視システムは、流体入口と１つ以上のセンサとの間に配置され、入力流体の初期処理を実行する前処理ユニットを含む。
【００４０】
また、一実施形態では、制御信号は、１つ以上の所定のユーザ設定に基づく。
【００４１】
本発明の第５の側面に基づく流体の品質を監視する方法は、
ａ）流体を検知ゾーンに通すステップと、
ｂ）検知ゾーン内の流体の１つ以上の特性を示すデータを取得するステップと、
ｃ）流体データをデータベース内のデータと比較するステップと、
ｄ）比較に応答して流体の成分を選択的に変更するステップと、を有する。
【００４２】
本発明の第６の側面に基づく流体排出システムは、
第１の流体の少なくとも１つの供給源に流体接続された流体ディスペンサと、
所定のジェスチャを記憶するデータベースと、
ユーザからのジェスチャ動作を検知するように構成された１つ以上の電気センサと、
検知されたジェスチャを所定のジェスチャと比較し、これに応答して制御信号を生成するように適応化されたプロセッサと、
制御信号に応答して流体ディスペンサから、ジェスチャに関連付けられた所定の特性を有する第１の流体を排出するアクチュエータシステムと、を含む。
【００４３】
本発明の第７の側面に基づく流体排出システムは、
出力流体を排出する流体ディスペンサと、
ディスペンサを少なくとも水源に接続する流体ラインと、
流体ラインに沿って配置され、水を選択的に変更するように適応化された流体変更デバイスシステムと、
ユーザ入力を受けて制御信号を生成するインタフェースと、
制御信号に応答して１つ以上の流体変更デバイスを選択的に作動させて、水を選択的に変更して出力流体を生成するアクチュエータシステムと、を備え、
出力流体の連続する排出の間に、アクチュエータシステムを作動させて、流体ラインを洗浄するために出力流体として水を排出する。
一実施形態では、１つの流体変更デバイスは、水を炭酸化するためのカーボネータを含み、更なる流体変更デバイスは、水に香味付けシロップを添加するための香味付けシロップディスペンサを含む。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の一実施形態に基づく流体ディスペンサの上面側からの斜視図である。
【図２】図１の流体ディスペンサの下面側からの斜視図である。
【図３】本発明の実施形態に基づく流体排出システムの概略的なシステムレベル図である。
【図４】ジェスチャ制御のための命令を示すタッチスクリーンディスプレイに表示される例示的な画面を示す図である。
【図５】図１の流体ディスペンサの混合弁に焦点を合わせた部分側面図である。
【図６】図５に示した混合弁の分解図である。
【図７】図５及び図６の混合弁の第１の上面側からの斜視図である。
【図８】図５及び図６の混合弁の第２の上面側からの斜視図である。
【図９】図５及び図６の混合弁の第３の上面側からの斜視図である。
【図１０】第１の例示的な温度制御ライン及び関連するデータテーブルを示す図である。
【図１１】第２の例示的な温度制御ライン及び関連するデータテーブルを示す図である。
【図１２】第３の例示的な温度制御ライン及び関連するデータテーブルを示す図である。
【図１３】図１及び図２の流体ディスペンサに組み込まれたハンドドライヤユニットの正面断面図である。
【図１４】流体監視及び処理サブシステムのシステムレベル図である。
【図１５】図１４の処理サブシステムの一次処置システムのシステムレベル図である。
【図１６】幾つかの流体変更デバイスの性能監視を示すタッチスクリーンディスプレイの例示的なスクリーンショットを示す図である。
【図１７】流体廃棄サブシステムのシステムレベル図である。
【図１８】プラグ弁を開くためのユーザジェスチャの例示的な動きを示す図である。
【図１９】プラグ弁を閉じるためのユーザジェスチャの例示的な動きを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４５】
本発明の実施形態を、添付の図面を参照して、単なる例として以下に説明する。
【００４６】
概要
図１〜図３は、流体排出システム１を示している。システム１は、特に、必要に応じて、一次流体としての水と、オプションとして他の流体を排出するための、台所又は浴室の水ディスペンサとして機能するように適応化されている。なお、飲料等の他の流体を排出するために同様なシステムを開発することができることは明らかである。本発明の１つの特定の実施形態は、空港、ショッピングモール又は他の公共の場所に配設される公共の水飲み器としての使用に適応化される。水飲み器は、現在の使用者の検出に基づいて流体を排出し及び／又は他の機能を実行するように適応化される。
【００４７】
システム１は、熱水及び冷水の両方の１つ以上の供給源に流体接続された水ディスペンサ３を含む。ディスペンサ３は、下端７において、台所又は浴室のシンク（図示せず）等の固定具に固定可能に係合される実質的に垂直に配置される基部５を含む。基部５は、実質的に正方形の水平断面を有する。ハンドル９は、基部５の上端１１に旋回可能に取り付けられ、実質的に水平に延びている。実質的に水平に配置された排出アーム１３は、下端及び上端の中間であるが上端１１の近位にある位置で基部５に一体的に接続されている。排出アーム１３の遠位端１５は、後述するように、複数の流体出口を含む。
【００４８】
排出アーム１３は、実質的に矩形の垂直断面を有し、水平寸法は垂直寸法より僅かに大きい。基部５は、上端と下端の間の垂直高さが約２５ｃｍであり、他の実施形態では、高さが約２０ｃｍ〜３０ｃｍであることが好ましい。排出アーム１３は、水平方向に約１０ｃｍであり、他の実施形態では、好ましくは約７ｃｍ〜１５ｃｍである。
【００４９】
基部５及び排出アーム１３は、接続された水源及び種々の水出口との間で水を輸送するために、基部５の下端７と排出アーム１３の遠位端１５との間に延びる内部流体導管（図示せず）を含む。以下に説明するように、液体石鹸等の他の流体を排出し、ディスペンサ３内に配置された電力センサ及びアクチュエータに電気配線を提供するための他の内部導管も設けられている。
【００５０】
ハンドル９の前側部分には、カメラ１７の形態の識別デバイスが配置されている。カメラ１７は、顔認識、虹彩認識又は他の視覚的バイオメトリック識別によってシステム１のユーザを識別するように構成されている。カメラ１７はプロセッサ１９に接続され、プロセッサ１９は、ユーザの顔の撮像画像を処理し、ユーザ識別子を生成する。ネットワーク通信デバイス２１は、ユーザ識別子に応答して遠隔サーバ２３にアクセスして、１つ以上のユーザ嗜好を示すユーザデータを検索する。プロセッサ１９は、ユーザデータに応答して制御信号を生成する。
【００５１】
システム１は、排出アーム１３及び基部５に沿った様々な位置に配置された電気センサを有するセンサシステム２５を含む。センサは、電源（図示せず）に接続され、使用時には、ユーザからのジェスチャ動作を個別に、又は集合的に検知するように構成されている。これに応答してセンサは、個別に又は集合的に電気的なローカル入力信号を生成する。システム２５内の特定のセンサの詳細については、後述する。幾つかの実施形態では、１つ以上のセンサは、操作可能な押しボタンに置き換えられる。
【００５２】
また、プロセッサ１９は、入力信号に応答して検知されたジェスチャを複数の所定のジェスチャと区別する。所定のジェスチャは、プロセッサ１９と通信するデータベース２７に記憶されている。幾つかの実施形態では、プロセッサ１９及び／又はデータベース２７は、システム１内に配置されず、通信デバイス２１によって遠隔アクセスされる。
【００５３】
記憶された所定のジェスチャは、アクチュエータシステム２９内の複数のアクチュエータを選択的に制御するためのそれぞれの機能制御に関連付けられている。アクチュエータは、制御信号及びローカル入力信号に応答して流体ディスペンサ３から所定の特性を有する水を排出する。流体ディスペンサ３及びこの周辺要素上の様々な位置に配置されたアクチュエータは、電気的制御及びローカル入力信号を機械的動作に変換する性質の電気機械的特性を有する。所定の特性は、以下に限定されるわけではないが、所定の温度、所定の流量、所定の排出時間、所定の分布プロファイル及び／又は所定の流体品質のうちの１つ以上を含む。
【００５４】
様々なセンサによって検知されるジェスチャは、ユーザの手（又は他の物体）がセンサの検出フィールドを通って潜在的に移動する範囲を含む。例示的なジェスチャは、ユーザの手が所定の順序で複数のセンサの検出フィールドを通って移動することを含む。他の例示的なジェスチャは、所定の時間の間、単一のセンサのフィールド内にユーザの手を維持することを含む。
【００５５】
また、システム１は、ハンドル９の上面に配置されたタッチスクリーンディスプレイ３１を含む。ディスプレイ３１は、ユーザデータに関連するコンテンツを表示するための制御信号に応答する。例えば、コンテンツは、ユーザの年齢、性別又は場所等の１つ以上のユーザ嗜好に関連する広告を含むことができる。また、ディスプレイ３１は、ユーザによる要求に応じて、排出システムの１つ以上の側面をどのように操作するかに関する指示を表示するように構成されている。ディスプレイ３１は、タッチ入力の形態でユーザフィードバックを受け付けることによってユーザインタフェースとして動作するように構成されている。適切なタッチ入力を提供することによって、指示等の様々なコンテンツ画面をユーザがナビゲートすることができる。ジェスチャ制御のための命令を示す例示的な画面を図４に示す。
【００５６】
図１の挿入図に示すように、ディスプレイ３１及びハンドル９は、手動で又は自動的に基部５に対して旋回可能である。手動操作モードでは、この動きは、既知のミキサタップと同様の手法で、所定の温度及び流量で水を排出させる。
【００５７】
排出アーム１３の端面３２には、他の表示システム３３が配置されている。表示システム３３は、４つの垂直方向及び水平方向に分離されたＬＥＤ３５〜３８を含む。各ＬＥＤは、検知されたジェスチャに応答して所定の時間に所定の色の光を発光するように構成されている。色、持続時間及び照明プロファイル（点滅、点灯等）は、検知された特定のジェスチャを示す。例えば、冷水を５秒間排出するジェスチャが検出された場合、１つ以上のＬＥＤが５秒間青色で点灯するように構成してもよい。
【００５８】
更に、システム１は、ハンドル９に配置されたマイクロフォン４１を介してユーザによって発せられた音声コマンドを受信するように適応化されている。音声コマンドは、プロセッサ１９によって処理され、データベース２７に格納されたコマンドと比較され、関連する音声制御信号に変換される。音声制御信号は、所定の機能を実行するために適切なアクチュエータに送られる。
【００５９】
また、識別デバイスは、排出アーム１３の端面３２上に配置された指紋スキャナ４３を含む。指紋スキャナ４３は、ユーザの指紋の画像を取得するように構成され、プロセッサ１９は、捕捉された指紋画像からユーザ識別子を導出する。他の実施形態では、指紋スキャナは、タッチスクリーンディスプレイ３１に組み込まれる。更なる実施形態（図示せず）において、識別デバイスは、ユーザ識別子を取得するために近くのモバイルユーザデバイス（スマートフォン又はタブレットコンピュータ等）と無線で通信するように構成された統合ブルートゥース又はニアフィールド通信（near field communication：ＮＦＣ）デバイスを含む。一実施形態では、識別デバイスは、マイクロフォン４１にリンクされ、音声認識ソフトウェアによってユーザを識別するように適応化される。
【００６０】
上端１１の前面内には、更なる表示画面４５が取り付けられている。表示画面４５は、現在の水温及び検出されたジェスチャ等の様々な情報を表示するように適応化されている。幾つかの低コストの実施形態では、ディスプレイ３１がハンドル９から省略され、表示画面４５がシステム１のメインディスプレイとなる。
【００６１】
システム１を使用するために、ユーザは、まずディスペンサ３に近づき、カメラ１７の方に向く。カメラ１７は、ユーザの顔の画像を取得し、ユーザが識別される。そして、関連するユーザデータが検索され、関連するユーザの嗜好は、対応する制御信号によって設定される。ユーザの嗜好は、後に説明する方法によって予め設定される。次いで、ユーザは、手がセンサシステム２５の様々なセンサの１つ以上の検出フィールド内に入るように、片手又は両手でジェスチャを実行する。ジェスチャが検出され、所定のジェスチャと一致する場合、対応するローカル入力信号及び制御信号がアクチュエータを制御し、所定の温度及び流量で水を排出する。温度及び流量は、ユーザの嗜好及びユーザによって実行される特定のジェスチャによって定義される。例えば、ユーザの保存された嗜好は、６℃の温度で飲用水を排出することであってもよく、ユーザは、この例では、更に１℃だけ温度を低下させるジェスチャを実行する。ユーザは、排出される水の温度を更に低下させる（又は上昇させる）ように、連続的に更なるジェスチャを適用することができる。
【００６２】
センサの動作は、カメラ１７に隣接するハンドル９の前面に配置された押しボタン４７の操作によって有効及び無効にすることができる。ボタン４７の操作は、システム１の動作を手動操作と無接触操作モードとの間で効果的に切り替える。
【００６３】
ユーザの嗜好を入力するために、ユーザは、ディスプレイ３１によって提供されるインタフェースをユーザ嗜好セクションにナビゲートする。これにより、データベース２７又は通信デバイス２１を介してアクセス可能なリモートネットワーク又はクラウドベースのデータベースに格納されたユーザデータにアクセスすることが可能になる。テキストフィールド、ドロップボックス及びスライダ操作子等の様々な入力が、様々なユーザ嗜好の設定を可能にするためにユーザに提示される。ユーザは、サーバ２３と通信しているリモートコンピュータを介してユーザの嗜好を入力することもできる。これらの嗜好は、選択されると、ユーザデータとしてユーザＩＤに関連付けられて保存される。データは、ローカル及び／又はネットワーク又はクラウドベースのデータベースに格納される。ユーザの嗜好を変更するには、関連するセキュリティのログインの詳細を要求してもよい。
【００６４】
更に、幾つかの実施形態では、通信デバイス２１は、携帯電話又はタブレットコンピュータ等の近くのデバイスと通信するように適応化され、ユーザは、関連するサードパーティソフトウェアアプリケーションを介してシステム１にアクセスして、ユーザの嗜好を変更することができる。
【００６５】
システム１は、他の多数の機能を実行することが可能であり、これらについては後述する。
【００６６】
複数流体排出
再び図１及び図２を参照して説明すると、ディスペンサ３は、洗浄、調理及び飲料等の日常の目的のために、通常の日常使用水を実質的に垂直下方に排出する一次流体出口４９を含む。一次流体出口４９は、一次流体出口４９に隣接する排出アーム１３の下側に配置されたセンサ５１によって検出されたジェスチャに応答する。
【００６７】
また、一次流体出口４９には、処理システムを通過し、より飲用に適した濾過された又は精製された水を実質的に垂直下方に排出する飲用水出口５３が隣接している。飲用水出口５３は、センサ５１によって検出された、一次流体出口４９から未処理の水を排出するジェスチャとは異なるジェスチャに応答する。
【００６８】
例示的な実施形態では、どのタイプの水を排出すべきかの選択は、センサ５１及び排出アーム１３の対向する側に配置されたセンサ５５、５７によって検出される異なるジェスチャによって決定される。一次流体出口４９から通常の未処理水を排出するために、ユーザは、センサ５１の検出フィールド内に物体（例えば、ユーザの手又は補充される容器）を置くのみでよい。水は、所定の時間又は物体が検出フィールドから除去されるまで、ユーザの嗜好又は他のデフォルト設定によって決定された温度及び流量で一次流体出口４９から自動的に排出される。物体が検出フィールド内に維持された状態では、ユーザは、手を左センサ５５に通すことによって温度を高め、手を右センサ５７に通すことによって温度を下げるように調整することができる。
【００６９】
この実施形態では、排出アーム１３の対向する側に配置されたセンサ５９又は６１の１つを最初に作動させることによって、濾過された又は精製された水が飲用水出口５３から排出される。センサ５９は、熱い濾過された水が望ましいことを指定し、一方、センサ６１は、冷たい濾過された水が望ましいことを指定する。この後、ユーザは、センサ５１の検出フィールド及び隣接する飲用水出口５３に容器（例えば、コップ、ボトル等）を配置する。濾過された又は精製された水は、所定の時間又は容器が検出フィールドから除去されるまで、ユーザの嗜好又は他のデフォルト設定によって決定された温度及び流量で飲用水出口５３を通して自動的に排出される。物体が検出フィールド内に維持された状態では、ユーザは、手を左センサ５５に通すことによって温度を高め、手を右センサ５７に通すことによって温度を下げるように調整することができる。  
【００７０】
洗浄流体出口６３は、排出アーム１３の略中間に配置され、液体石鹸又は洗剤等の洗浄流体を実質的に下方に排出するように適応化される。洗浄流体出口６３は、排出アーム１３に配置された、洗浄流体出口６３に隣接するセンサ６５によって検出されたジェスチャに応答する。浴室シンク構成では、洗浄流体出口６３はハンドソープ源に接続されている。台所シンク構成では、洗浄流体出口６３は食器洗い用洗剤の供給源に接続されている。更なる実施形態では、洗浄流体出口６３は、２つ以上の洗浄流体源に接続され、排出される特定の洗浄流体は、センサ６５及び／又は他のセンサによって検出される異なるユーザジェスチャによって選択される。
【００７１】
水飲み器出口６７は、遠位端１５に隣接する排出アーム１３の上面に配置されている。水飲み器出口６７は、排出アーム１３から実質的に上向き及び外向きに向けられている。水飲み器出口６７は、既知の水飲み器と同様の方法で容易に飲み易くするために飲用水を実質的に上向き及び外向きにユーザに排出するようになっている。水飲み器出口６７は、ディスプレイ４５に隣接する基部５上に配置されたセンサ６９によって検出されたジェスチャに応答する。
【００７２】
混合弁
ディスペンサ３は、多数の従来の混合弁（図示せず）に適合するように適応化される。混合弁は、基部の上側部分１１内に埋め込まれ、中心軸の周りに互いに回転可能な一対の混合ディスク（図示せず）を含む。
【００７３】
図５〜図９を参照すると、ディスペンサ３は、所定の温度で４つの流体を選択的に排出する混合弁７１を含む。混合弁７１は、軸方向に隣接して、実質的に平行に互いに隣接して配置された２つの同様の円筒形ディスク７３、７５を含む。上側ディスク７３及び下側ディスク７５の両方は、基部５の上側部分１１内に配置されている。上部ディスク７３は、シャフト７７によってハンドル９に固定して取り付けられ、下部ディスク７５に対して軸を中心に回転可能である。
【００７４】
上部ディスク７３は、駆動ギヤ（図示せず）の歯に相補的に噛合する溝７６Ａ〜７６Ｃを含む。駆動ギヤはステップモータによって駆動され、モータはアクチュエータシステム２９の一部を形成する。ここで図６を参照すると、上部ディスク７３は、シャフト７７を受け付けるための中心軸孔７９を含む。また、上部ディスク７３は、内側領域８３から実質的に広い外側領域８５まで半径方向に延びる混合通路８１を含む。通路８１は、ディスク７３の下縁に開口し、ディスク７３の途中まで軸方向に延びている。
【００７５】
下部ディスク７５は、ディスク７５がこの周りを回転するシャフト７７を受け付けるための中心軸孔８７を含む。孔８７の周りには、３つの排出開口８９〜１００の４つのグループが周方向に配置されている。各グループは、ディスクの異なる象限に配置されている。各グループは、一対の外側入力開口９３〜１００及び内側出力開口８９〜９２を含む。各対の入力開口は、対を円周方向に分離するそれぞれの分割領域１０１〜１０４を巡って形状が実質的に対称である。各対の第１の入力開口は、低温流体の供給源に流体接続され、一方、各対の第２の入力開口は、高温流体源に流体接続されている。異なるグループからの入力開口は、異なる流体の供給源に接続される。出力開口８９〜９２は、実質的に細長く、同じグループの両方の入力開口と少なくとも部分的に円周方向に整列するように円周方向に延びる。水を排出する場合、出力開口は、排出アーム１３の出口４９に流体接続される。
【００７６】
ステップモータは、（ジェスチャからの）入力信号及び／又は制御信号に応答して上部ディスク７３を下部ディスク７５に対して選択的に回転させることによって混合弁を作動させる。図７に示すように、通路８１の外側領域８５が冷水開口９８と整列し、熱水開口９７と整列しないとき、冷水のみが通路８１を通過し、出口４９を通って排出される。図８に示すように、通路８１の外側領域８５が冷水開口９８及び熱水開口９７の両方と部分的に整列すると、熱水（hot water）及び冷水（cold water）の混合物が通路８１を通り、温水（warm water）が出口４９を通って排出される。図９に示すように、通路８１の外側領域８５が熱水開口９７と整列し、冷水開口９８と整列しないと、熱水が通路８１を通過し、出口４９を通って排出される。
【００７７】
このようにして、下部ディスク７５に対する上部ディスク７３の角度を制御することによって、検知されたジェスチャ及び／又は制御信号によるユーザの嗜好によって少なくとも部分的に決定された温度で、水をディスペンサ３から排出させることができる。通路８１をディスク７５の他の象限に配置された他のグループの開口と整列させるために、対応する９０°、１８０°又は２７０°回転を適用することによって、他の流体が同様の方式で排出される。このように、混合弁７１は、所定の温度で４つの流体を排出することができる。他の流体には、濾過された水、香味付けされた飲料、洗剤等が含まれる。
【００７８】
角度と温度との間の対応付けは、データベース２７のルックアップテーブル等にアクセスすることによって行われ、これによって、受け取ったジェスチャ又はユーザの嗜好がプロセッサ１９によってステップモータによって適用される対応する角度に変換される。
【００７９】
幾つかの実施形態では、上述の自動温度制御動作は、ハンドル９の手動操作又はボタン４７の操作によって無効にすることができる。この場合、ユーザは、ハンドル９を基部５に対して手動で回転させて、当分野で知られている手法で、排出される特定の流体、並びに高温流体及び低温流体の混合物（したがって流体の温度）を制御することができる。ハンドルを持ち上げることによって、排出される流体の体積及び圧力も制御される。
【００８０】
一実施形態では、ディスプレイ３１、ディスプレイ３３、又は画面４５のうちの１つ以上が、上述の自動的手法又は手動操作の何れかによって、排出される流体の推定温度を表示するように適応化される。
【００８１】
混合弁７１は、異なる飲料供給ラインを介して複数の異なる飲料を排出する等の他の用途を有することは明らかである。特定の実施形態では、ステップモータは、通路８１を間欠的に回転させて、通路８１を洗浄するために水源と整列するように構成されている。これは、出力開口９３〜１００が全て共通の排出口に接続されている場合に特に有用である。
【００８２】
他の実施形態（図示せず）では、ディスペンサ３は、ステップモータと係合可能なギヤ、カム又はフランジを有する別個の圧力制御弁を含む。また、ステップモータは、アクチュエータシステムの一部を形成し、センサ信号及び／又は制御信号に応答して圧力制御弁を作動させて、流体ディスペンサから、第１の流体を、少なくとも部分的にジェスチャによって決定された圧力及び／又は流量で排出させる。
【００８３】
混合弁７１は、従来の混合弁と同様に他の流体ディスペンサに組み込むことができることは明らかである。
【００８４】
以下に説明するように、混合ヘッドは、特定の条件下でバイパスすることができ、流体処理システム及び更なる温度制御システムを介して、それぞれの供給源から水を供給することができる。
【００８５】
追加の温度制御
混合弁７１による温度制御に加えて、幾つかの実施形態では、温度制御は、入力流体ライン又は異なる温度の複数の流体ラインに沿って配置された１つ以上のヒータユニットによっても部分的に提供される。追加の温度制御が提供される３つの例示的な実施形態を、図１０〜図１２に示す。
【００８６】
図１０において、単一の入力流体ライン１０５には、直列に配置された３つのヒータ素子１０７〜１０９が設けられている。ヒータは、これを通過する流体に対して異なるレベルの加熱をそれぞれ提供する３つの異なる出力レベルを有する。ユーザによる入力ジェスチャに応答して、ヒータ要素は、図１０の表に従って、単独で又は組み合わせて選択的に作動される。
【００８７】
図１１では、２本の流体ライン１１１、１１３が平行に設けられている。第１の流体ライン１１１は、冷水を供給し、第２の流体ライン１１３は、熱水を供給する。一対のヒータ１１５、１１６は、流体ライン上に配置され、ユーザによる入力ジェスチャに基づいて、それぞれの流体ライン内の冷水及び熱水の温度を個別に上昇させる。表は、可能な出力水温を示している。
【００８８】
更に、幾つかの実施形態では、上記の実施形態における各ヒータの電力出力及び加熱電力は、ユーザによる入力ジェスチャに応じて選択的に変更することができ、これによって、出力水温のより多くの組み合わせを提供することができる。したがって、他の実施形態では、冷水ライン及び熱水ラインのそれぞれは、それぞれの冷水及び熱水源の周囲温度以上に水温を選択的に高めるために、可変電力の単一の対応するヒータのみを含む。
【００８９】
図１２では、４つの流体ライン１１８〜１２１が設けられている。ライン１１８、１２１は、冷水を供給し、ライン１１９、１２０は、熱水を供給する。直接アウトプット１２３〜１２６は、それぞれの入力温度で水を供給し、ミキシングライン１２７、１２９は、それぞれ熱水及び冷水を混合して温水を生成する。この後、流体ラインは混合弁７１を通り、更なる温度調節が行われる。
【００９０】
ハンドドライヤ
再び図１及び図２を参照すると、システム１は、排出アーム１３内に埋め込まれたハンドドライヤユニット１３１を含む。ここで、図１３を参照すると、ドライヤユニット１３１は、排出アーム１３の両側に配置され、ユーザの左手及び右手の乾燥を可能にするようにそれぞれ配置された第１及び第２の細長い開口１３３、１３５を含む。気流は、内部ファン１３７によって生成され、空気は、加熱要素１３９によって加熱される。加熱された気流は、それぞれの方向で開口１３３、１３５の一方又は両方を通って流れる。開口１３３、１３５は、それぞれの弁１４１、１４３を含み、開口１３３、１３５の一方又は両方を通る空気の流出を可能にするように選択的に作動可能である。ファン１３７、ヒータ１３９及び弁１４１、１４３は、入力信号及び／又は制御信号に応答して検知されたジェスチャによって少なくとも部分的に決定された圧力、流量及び／又は温度で気流を生成し、方向付ける。幾つかの実施形態では、弁１４１、１４３は、異なるジェスチャに個別に応答する。
【００９１】
流体監視及び処理システム
図１４を参照すると、一実施形態では、システム１は、関連する水監視及び処理サブシステム１５０を含む。システム１に関して説明したが、水監視及び処理サブシステム１５０は、独立型ユニットとして製造し、他の商業的に入手可能な水排出システムに後付けしてもよいことは明らかである。
【００９２】
サブシステム１５０は、主給水源等の上流の供給源から水を供給する入口導管１５６、１５８からの熱水及び冷水を取り出す２つの入口１５２、１５４を含む。入口１５２、１５４を通って取り出されなかった水は、主流体ライン１６０、１６２に沿って流体ディスペンサ３の混合弁に流れる。単一の入口導管のみが設けられている場合、サブシステム１５０は、単一の入口のみを含む。水をサブシステム１５０に通すか否かの選択は、入口１５２、１５４上のそれぞれの弁を作動させるユーザジェスチャによって決定される。
【００９３】
サブシステム１５０内では、水は、まず、前処理ユニット１６４に通され、水の予備処理が行われる。入力されたユーザのジェスチャ及び／又は予め定義されたユーザの嗜好に基づいて、水は多数（図では、３つを示している。）の処置経路の１つを通過する。各処置経路は、投入水に異なるレベルの濾過及び／又は処理を適用する。適切な処置経路は、ユーザジェスチャ及び／又はユーザの嗜好に応じてアクチュエータ弁１６６によって選択される。また、前処理は、投入水の所定の流量制御を含むことができる。
【００９４】
前処理ユニット１６４の出力側において、水は、逆止め弁又は一方向弁等の流れ制御弁１６８を通過し、水が順方向にのみ流れるようにする。
【００９５】
この時点で、水は、他の作動可能な弁１７０に到達し、これは、入力ユーザジェスチャ及び／又は所定のユーザ嗜好に応答する。弁１７０は、主水ライン１７２及び飲用水ライン１７４、１７６との間で水の進路を変更するように作用する。主水ラインは、最終的に、一次流体出口４９から水を排出する。飲用水ライン１７４、１７６は、最終的にそれぞれ飲用水出口５３及び水飲み器出口６７から水を排出する。
【００９６】
水は次に、一次処置システムを通過する。図１４では、これは、主水処置ユニット１７８及び飲用水処置ユニット１８０の両方として示されている。これらは別個のユニットとして示されているが、以下に説明するように、これらが共通のハードウェアを共有することができることは明らかである。
【００９７】
図１５は、例示的な一次処置システム１８１を概略的に示している。システム１８１は、前処理ユニット１６４からの流体の流れと接触するように流体入口内に配置された複数のセンサ１８２を含む。センサ１８２は、検知ゾーン内の流体の１つ以上の特性を検知し、これに応じて流体品質を示すデータを生成するように構成されている。これは、リアルタイム又は略リアルタイムで実行され、生成された流体品質データは、プロセッサ１８３に渡され、ローカルストレージに格納される。通信モジュール１８４は、インターネット１８６上のサーバ１８５内に記憶された基準流体品質データのオンラインデータベースに遠隔からアクセスするように構成されている。幾つかの実施形態では、流体品質データは、クラウドサーバ等のネットワーク化されたリソースに格納するためにサーバ１８５に渡される。他の実施形態では、通信モジュール１８４は、インターネットには対応していないが、関連するデータベースを格納しているローカルコンピュータと有線又は無線で通信する。プロセッサ１８３は、センサ１８２から測定された流体品質データを基準流体品質データと比較し、これに応答して制御信号１８７を生成するように構成されている。制御信号１８７は、部分的に、ローカルで又はサーバ１８５を介して適用される１つ以上の所定のユーザ設定によって定義してもよい。
【００９８】
制御信号１８７は、一連の作動可能な弁１８８及び１つ以上の流体変更デバイス１８９に送られる。弁１８８は、制御信号に基づいて、流体変更デバイス１８９のうちの所定のものに水を選択的に導く。更に、流体変更デバイス１８９は、制御信号１８７に基づいて流体の成分を選択的に変更する。
【００９９】
図１４に示すように、例示的なセンサ１８２は、透明度／濁度センサ、塩素センサ、流体硬度センサ、残留農薬センサ、ｐＨセンサ、重金属センサ、放射能濃度センサ、微生物センサを含む。味付けされた飲料ディスペンサを対象とする他の実施形態では、センサ１８２は糖含有センサ及び／又は人工香味センサを含む。
【０１００】
例示的な弁１８８は、上述した弁７１等の連結混合弁を含む。連結された混合ディスクの対応する相対回転は、水を対応する流体変更デバイス１８９に向けるための流体通路を形成する。
【０１０１】
例示的な流体変更デバイス１８９は、粒子フィルタ及び化学フィルタ、香味添加剤（香味付き飲料ディスペンサの場合）等の様々なフィルタ及び電解デバイス及び化学セパレータ等の電子流体プロセッサを含む。一実施形態では、流体変更デバイス１８９は、流体に成分を選択的に排出するための１つ以上の成分源及び関連する成分ディスペンサを含む。
【０１０２】
上述した流体処理は、水及び他の流体に対して等価的に行うことができる。しかしながら、アクセスされる特定のデータベースは、通常、流体毎に異なる。同様に、対応する処理は、処理される流体毎に異なる。一例として、飲用水は、日常的な使用を意図した水よりも厳密な比較及び処理の対象となる。
【０１０３】
図１４に示すように、処理サブシステム１５０の主水ライン及び混合弁７１からの主水ラインとの間に接合部が存在する。このように、水は、処理サブシステム１５０、混合弁７１又はこの両方から一次流体出口４９を通って排出してもよい。これにより、何らかの形式の流体処理が望まれる場合に、混合弁７１をバイパスすることができる。
【０１０４】
幾つかの実施形態では、流体変更デバイスは、サーバ１８５とも通信し、一意的な製品識別子を有するセキュリティチップを含むセキュアタイプの流体変更デバイスが使用される。製品識別子は、インストールされているシステムの対応する製品コードにリンクされているコード又は番号である。新たな変更デバイスがインストールされると、製品識別子はサーバ１８５によってチェックされ、関連するシステムへの互換性及び／又は海賊版デバイスに対する真正性が判定される。
【０１０５】
幾つかの実施形態では、各流体変更デバイスの性能及び／又は使用を監視する能力が提供される。例えば、フィルタデバイスを監視して、残りのフィルタ容量（例えばパーセンテージ）又は有効寿命（例えば、日数）を判定することができる。一実施形態では、この監視機能は、タッチスクリーンディスプレイ３１を使用して実現される。図１６には、多数の流体変更デバイス（例えば、１９０）の性能監視を示すディスプレイ３１の例示的なスクリーンショットが示されている。変更デバイスのタイプに応じて、異なる性能メトリックが図示されている。デバイス１９０は、図示されているように、現在１５％の容量又は２５日間の有効寿命を有するフィルタデバイスに関する。項目１９１は、略空のフィルタデバイスを示している。また、選択可能な電話及び電子メールアイコンが表示されており、これにより、ユーザは、交換用デバイスを注文することができる。他の実施形態として、交換部品を注文することができる関連ウェブサイトにユーザをリンクする他のアイコンを表示してもよい。上記の製品識別コードを使用して、同じデバイスの交換を容易に注文することができる。
【０１０６】
１つの用途では、上述の流体処理サブシステム１５０は、単一の流体ラインを有するディスペンサから多数の香味付き飲料を排出するために使用される。この用途では、上述したように導管１５６、１５８を介して水が投入され、流体変更デバイス１８９によって炭酸化され香味付けされる。第１の変更デバイスは、投入水（前処理ユニット１６４又は処置ユニット１８０による様々なフィルタリング及び品質管理を通過したものであってもよい。）を炭酸化するカーボネータ及び排出前に様々な香味を選択的に追加する香味付けシロップディスペンサの形式の更なる流体変更デバイスとして機能する。全体として、このディスペンサは、既存のマルチライン水飲み器飲料ディスペンサと同様の方法で混合飲料を製造するように動作する。但し、デバイス１８９が選択的に作動可能であるため、単に香味添加を無効にして、単一の流体ラインに清浄水を通して洗浄してから、次の香味付き流体を排出することができる。したがって、流体ラインは、１つで済む。
【０１０７】
同様に、サブシステム１５０を使用して、流体ラインに清浄水を流すことによって、異なる流体を排出する間に流体ラインを洗浄する能力を有する単一流体ラインを介して様々な流体を排出することができる。このフラッシュ洗浄動作は、ユーザが手動で行うこともでき、システム１によって自動的に行うこともできる。
【０１０８】
流体廃棄システム
図１７に示すシステム１は、廃棄物を処理するためのサブシステム２００を含む。サブシステム２００は、流体及び他の廃棄物を受け入れる排水管２０４を有するシンク２０２の形態の流体容器を含む。ディスペンサ３は、シンク２０２の上に又は隣接して取り付けられ、各流体源、電源及びネットワークに接続される。排水管２０４は、導管２０４内に配置されたセンサ２０８、２１０を含む流体処理ユニット２０６に接続されている。センサ２０８、２１０は、廃棄物の流れに曝されるように配置され、この廃棄物は、ディスペンサ３から排出された水及び他の流体、並びにシンク２０２から導管２０４に入った他の材料（固体、液体又は気体）を含むことができる。これらの他の材料には、例えば、食品廃棄物、粒状材料及び化学洗剤が含まれる。他の実施形態では、センサ２０８、２１０は、排水管２０４に隣接する位置でシンク２０２の基部に取り付けられている。
【０１０９】
センサ２０８（単一のセンサであっても複数のセンサであってもよい。）は、導管２０４を通過する廃棄物内の１つ以上の成分の存在又は濃度を検知するように構成されている。例示的な成分には、洗浄液及び洗浄剤等の化学物質が含まれ、塩分センサ及びｐＨセンサも含まれる。センサ２１０は、廃棄物の濁度レベルを検出するように構成された濁度センサである。
【０１１０】
センサ２０８、２１０は、様々な化学物質又は濁度レベルの検出に応じて、集合的又は別個のセンサ信号を生成し、このセンサ信号は、それぞれの弁２１２、２１４、２１６を作動させるように構成された３つのアクチュエータに供給される。これらの弁は、検出されたセンサ信号に応答して開閉する。アクチュエータ及び弁は、廃棄物を選択的に３つの出口導管のうちの１つに導く。図１７に示すように、ユニット２０６は、下水本管路に流体接続する下水出口導管２１８と、リサイクルシステム２２２に流体接続されたリサイクル導管２２０と、化学処理システム２２６に流体接続された化学処理導管２２４とを含む。化学薬品処理システム２２６は、有害化学物質を除去した後、下水本管に接続してもよい。他の実施形態では、これより少ない又は多い数のセンサ、導管及びアクチュエータ／弁をユニット２０６に組み込むことができることは明らかである。
【０１１１】
有害化学物質がセンサ２０８によって検出されず、センサ２１０が所定の閾値以下の濁度を検出した場合、弁２１４、２１６が閉じられ、弁２１２が開かれ、廃棄物は、リサイクル導管２２０に選択的に供給される。有害な化学物質がセンサ２０８によって検出されると、弁２１２、２１６が閉じられ、弁２１４が開かれ、廃棄物は、化学処理導管２２４に選択的に供給される。センサ２０８によって有害な化学物質が検出されないか又は少量であるが、センサ２１０によって高濁度レベルが検出された場合、弁２１２、２１４が閉じられ、弁２１６が開かれて、廃棄物が下水出口導管２１８に選択的に供給される。
【０１１２】
更に図１７を参照して説明すると、システム２００は、シンク２０２の導管２０４内のプラグ弁２２８を選択的に解放可能に密閉するための、タッチレスプラグ制御機能を含む。アクチュエータシステム２９は、排水管２０４の上部セクション内に配置された弁２２８の開閉を制御するアクチュエータ（図示せず）を含む。弁２２８のアクチュエータは、入力信号に応答して所定のジェスチャを検知すると、弁を選択的に開閉する。弁２２８は、閉鎖されると、プラグの従来の手法で流体及び材料がシンク２０２から導管２０４を通って流れるのを防止する。
【０１１３】
図１８及び図１９に示すように、一実施形態では、弁２２８を閉じるためのジェスチャ（「プラグオン」ジェスチャ）は、所定の期間内にユーザの手（又は他の物体）をセンサ２３０、２３２のセンサフィールドで、右から左に連続的に動かすことによって実行される。反対に、弁２２８を開けるためのジェスチャ（「プラグオフ」ジェスチャ）は、所定の期間内にユーザの手（又は他の物体）を、センサ２３０、２３２のセンサフィールドを左から右に連続的に動かすことによって実行される。
【０１１４】
再び図１７を参照して説明すると、シンク２０２の基部の両側には、一対の超音波洗浄ユニット２３４、２３６が取り付けられている。洗浄ユニット２３４、２３６は、図１に示すように、基部５の反対側に配置されたセンサ２３８、２４０によって検出されたジェスチャに基づいて受信された入力信号に応答する。左センサ２４０は洗浄ユニット２３４を作動及び停止させ、右センサ２３８は洗浄ユニット２３６を作動及び停止させる。洗浄ユニット２３４、２３６は、超音波圧力波を出射して、シンク２０２に含まれる流体を攪拌し、汚れた皿等の洗浄対象を洗浄するように構成されている。他の実施形態では、単一の超音波洗浄ユニットのみがシンク２０２に取り付けられる。更なる実施形態では、３つ以上の超音波洗浄ユニットがシンク２０２に取り付けられる。一実施形態では、洗浄ユニット２３４、２３６は、シンク２０２内の流体の出力フローを制御するセンサ２０８、２１０と同様のセンサに動作可能に関連付けられる。
【０１１５】
シンク２０２は、キャビティ２４４内に配置された流体レベルセンサ２４２を含む。センサ２４２は、シンク内の流体レベルが第１及び第２のレベル２４６、２４８に上昇したときを検出するように適応化されている。第１のレベル２４６になると、センサ２４２は、スピーカ等に警告信号を供給して可聴警告音を発する。また、警告信号は、ディスプレイ３１、ディスプレイ画面４５上で視覚的警告を開始してもよく、又は所定の様式で１つ以上のＬＥＤ３５〜３８を作動させてもよい。第２のレベル２４８になると、センサ２４２は、対応するアクチュエータに制御信号を発して、ディスペンサ３からの流体の流れを遮断し、或いは弁２２８を開放して、シンク２０２から流体の一部を放出する。
【０１１６】
結論及び解釈
以上の開示は、様々な重要な流体排出システム、廃棄物を処理するためのシステム及び流体監視システムを提供することは明らかである。また、上述したシステムの側面は、スタンドアロンユニットとして実現してもよく、既存の流体排出システムに後付けしてもよいことは明らかである。
【０１１７】
本明細書を通して、「一実施形態」、「実施形態」又は「具体例」等の言及は、実施形態に関連して記述される特定の特徴、構造体又は特徴が本発明の少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味する。したがって、本明細書内の様々な箇所で使用する「一実施形態において」又は「具体例において」等の句は、必ずしも同じ実施形態又は具体例を指しているわけではないが、同じ実施形態又は具体例を指している場合もある。更に、本開示によって当業者にとって明らかなように、特定の形状、構造又は特徴は、１つ以上の実施形態において適切な如何なる手法で組み合わせてもよい。
【０１１８】
本明細書では、特段に指定がない限り、共通の対象を記述するための「第１」、「第２」、「第３」等の順序を示す形容詞の使用は、単に類似の対象の異なる事例が参照されていることを示すのみであり、このように記述された対象が、時間的、空間的、順位付けの何れかの順序で与えられなければならないことを意味するものではない。
【０１１９】
以下の特許請求の範囲及び本明細書の記載において、含む、有する又は備えるという用語の何れかは、少なくとも列挙される要素／特徴を含むが他のものを排除しないことを意味するオープンの用語である。したがって請求項に使用される場合、用語「含む」は、列挙される手段、要素又はステップを限定するものとして解釈されるべきではない。例えば、Ａ及びＢを含む装置の表現の範囲は、要素Ａ及びＢのみからなる装置に限定されるべきではない。また、本明細書で使用されるような用語の何れか１つは、これらの用語と共に示される要素／特徴を少なくとも含み、他の要素を除外しないことを意味する。すなわち、「備える」は、「含む」と同義語であり、これを意味する。
【０１２０】
本明細書で使用する「例示的」という用語は、品質を示すものではなく、例を提供する意味で使用される。すなわち、「例示的な実施形態」は、必ずしも例示的な品質の実施形態ではなく、一例として提供される実施形態である。
【０１２１】
特段の指定がない限り、以下の説明から明らかなように、明細書全体にわたって、「処理する」、「計算する」、「演算する」、「判定する」、「分析する」等の用語を用いる説明は、物理量、例えば、電子的量として表されるデータを、同様に物理量として表される他のデータに操作及び／又は変換するコンピュータ又はコンピュータシステム又は同様の電子計算装置の動作及び／又は処理に関する。
【０１２２】
同様に、「プロセッサ」という用語は、例えばレジスタ及び／又はメモリからの電子データを処理して、この電子データを、例えば、他の電子データに変換して、レジスタ及び／又はメモリに格納することができる任意のデバイス又はその一部を指す。「コンピュータ」又は「演算マシン」又は「演算プラットフォーム」は、１つ以上のプロセッサを含むことができる。
【０１２３】
他の実施形態では、１つ以上のプロセッサは、スタンドアロンデバイスとして動作してもよく、ネットワーク構成内で他のプロセッサとネットワーク接続してもよく、１つ以上のプロセッサは、サーバ又はサーバ／ユーザネットワーク環境内のユーザマシン、又はピアツーピア又は分散ネットワーク環境内のピアマシンとして動作することができる。１つ以上のプロセッサは、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）、タブレットＰＣ、セットトップボックス（set-top box：ＳＴＢ）、パーソナルデジタルアシスタント（Personal Digital Assistant：ＰＤＡ）、携帯電話、ウェブアプライアンス、ネットワークルータ、スイッチ又はブリッジ、又はマシンが実行する動作を指定する一連の命令を（順次的に又は他の手法で）実行できる任意のマシンの形式であってもよい。
【０１２４】
図は、単一のプロセッサと、コンピュータ可読コードを格納する単一のメモリのみを示しているが、本発明の側面を不明瞭にしないために明示的に示されていない上述したコンポーネントの多くが含まれていることは、当業者にとって明らかである。例えば、単一のマシンのみが示されている場合であっても、「マシン」という用語は、ここに説明する方法の１つ以上を実行するための命令のセット（又は複数のセット）を個々に又は共同して実行するマシンの集合を含むものとする。
【０１２５】
なお、上述した本発明の例示的な実施形態の説明では、本開示を合理化し、本発明の様々な側面の理解を補助する目的で、単一の実施形態、図面又はその説明において、本発明の様々な特徴を共にグループ化していることがある。しかしながら、この開示の方法は、特許請求された発明が各請求項に明示的に記載された特徴より多くの特徴を必要とするという意図を反映するものとして解釈されるべきではない。すなわち、以下の特許請求の範囲に反映されているように、本発明の側面が必要とする特徴は、ここに開示した単一の実施形態の全ての特徴よりも少ないものである。したがって、詳細な説明に続く特許請求の範囲は、この詳細な説明に明確に組み込まれ、各請求項は、それ自体が本発明の個別の実施形態として成立する。
【０１２６】
更に、本明細書に説明する幾つかの実施形態は、他の実施形態に含まれる幾つかの他の特徴を含むが、異なる実施形態の特徴の組み合わせは、本発明の範囲内であることは、当業者にとって明らかである。例えば、以下の特許請求の範囲において、特許請求された実施形態の何れかは、任意の組み合わせで使用することができる。
【０１２７】
本明細書が提供する説明では、多数の特定の詳細が記載されている。しかしながら、本発明の実施形態は、これらの特定の詳細なしで実施できることは明らかである。他の例では、周知の方法、構造及び技術は、本説明の理解を不明瞭にしないために、詳細には示していない。
【０１２８】
なお、用語「接続された」が特許請求の範囲において使用される場合、直接的な接続のみに限定されるものとして解釈されるべきではない。「接続」及び「連結」及びこれらの活用形を使用することもある。これらの用語は、互いに同義語として意図されていないことは明らかである。したがって、デバイスＢに接続されたデバイスＡといった表現の範囲は、デバイスＡの出力がデバイスＢの入力に直接接続されるデバイス又はシステムに限定されるべきではない。これは、Ａの出口と、Ｂの入口の間に経路があり、この経路に他の装置又は手段が含まれていてもよいことを意味する。「接続された」とは、２つ以上の要素が直接物理的又は電気的に接触しているか、又は２つ以上の要素が互いに直接接触していないが、互いに協働又は相互作用していることを意味する。
【０１２９】
したがって、本発明の好ましいと考えられる実施形態を開示したが、当業者であれば、本発明の精神から逸脱することなく、他の改変を行うことができ、これらの全ての変更及び改変が本発明の範囲内にあると主張することを意図している。例えば、上に示された任意の式は、使用できる手順の単なる代表例である。ブロック図に機能を追加し、又はブロック図でから機能を削除してもよく、機能ブロック間で機能を交換してもよい。本発明の範囲内で説明された方法にステップを追加してもよく又は方法からステップを削除してもよい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【国際調査報告】
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