包括电容传感和超声波传感的龙头

摘要

一种流体输送装置包括喷口、超声波传感器和电容传感器。所述超声波传感器经配置以在使能时检测邻近所述喷口的使用者的存在。所述电容传感器经配置以在靠近所述喷口的区域中限定电容感测场并还检测使用者的存在。控制器耦合到所述电容传感器和所述超声波传感器。所述控制器经编程以基于来自所述电容传感器的输出信号在所述电容感测场中检测使用者的存在。所述控制器还经编程以响应于在所述电容感测场中用所述电容传感器检测出使用者的存在，使能所述超声波传感器，从而减少由所述超声波传感器使用的电量。

权利要求

1.一种流体输送装置，包括：

喷口；

邻近位于所述喷口的、通常禁能的超声波传感器，所述超声波传感器经配置以在使能时检测邻近所述喷口的使用者的存在；

电容传感器，所述电容传感器经配置以在靠近所述喷口的区域中界定电容感测场，从而检测使用者的存在；以及控制器，所述控制器耦合到所述电容传感器和所述超声波传感器，所述控制器经编程以基于来自所述电容传感器的输出信号，在所述电容感测场中检测使用者的所述存在，所述控制器还经编程以响应于在所述电容感测场中用所述电容传感器检测出所述使用者的所述存在，而使能所述超声波传感器，从而减少由所述超声波传感器使用的电量。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，在所述电容感测场中检测出所述使用者时，所述控制器致使流体流通过所述喷口。

3.根据权利要求1所述的装置，其中，在通过所述经使能的超声波传感器检测出所述使用者时，所述控制器致使流体流通过所述喷口。

4.根据权利要求1所述的装置，其中，所述控制器响应于在所述电容感测场中用所述电容传感器检测出所述使用者的所述存在，还开启灯。

5.根据权利要求1所述的装置，其中，所述控制器、所述超声波传感器和所述电容传感器由电池提供电力。

6.根据权利要求1所述的装置，其中，当所述控制器检测出所述使用者已经移离开所述喷口时，所述控制器禁能所述超声波传感器以节省电池寿命。

7.根据权利要求1所述的装置，其中，所述超声波传感器确定所述使用者距离所述喷口的距离，当所述使用者更加靠近所述喷口时，所述控制器降低来自所述喷口的流体流的速率。

8.根据权利要求1所述的装置，其中，所述超声波传感器和所述电容传感器位于所述喷口上。

9.根据权利要求8所述的装置，其中，所述超声波传感器和所述电容传感器位于耦合到所述喷口的拉出棒上。

10.根据权利要求1所述的装置，其中，所述控制器经编程以基于来自所述超声波传感器的输出信号，检测邻近位于所述喷口的玻璃杯的边缘和所述玻璃杯内的内部表面的相对位置，所述控制器经编程以当所述玻璃杯被填充到低于所述玻璃杯边缘的预确定液位时，令电操作阀失活从而停止水流。

11.一种方法，包括：

提供喷口、邻近所述喷口的通常禁能的超声波传感器、邻近所述喷口的电容传感器以及耦合到所述电容传感器和所述超声波传感器的控制器；

基于来自所述电容传感器的输出，在靠近所述喷口的电容感测场中检测使用者的存在；

响应于在所述电容感测场中用所述电容传感器检测出所述使用者的所述存在，使能所述超声波传感器；以及用所述经使能的超声波传感器检测邻近所述喷口的所述使用者的所述存在。

12.根据权利要求11所述的方法，还包括在所述电容感测场中检测出所述使用者时致使流体流通过所述喷口。

13.根据权利要求11所述的方法，还包括在通过所述经使能的超声波传感器检测出所述使用者时致使流体流通过所述喷口。

14.根据权利要求11所述的方法，还包括响应于在所述电容感测场中用所述电容传感器检测出所述使用者的所述存在而开启灯。

15.根据权利要求11所述的方法，还包括用电池为所述控制器、所述超声波传感器和所述电容传感器提供电力。

16.根据权利要求11所述的方法，还包括当所述控制器检测出所述使用者已经移离开所述喷口时，禁能所述超声波传感器以节省电池寿命。

17.根据权利要求11所述的方法，还包括用所述超声波传感器确定所述使用者距离所述喷口的距离，并且当所述使用者更加靠近所述喷口时降低来自所述喷口的流体流的速率。

18.根据权利要求11所述的方法，其中，所述超声波传感器和所述电容传感器位于所述喷口上。

19.根据权利要求18所述的方法，其中，所述超声波传感器和所述电容传感器位于耦合到所述喷口的拉出棒上。

20.根据权利要求11所述的方法，还包括：

激活电操作阀以启动来自所述喷口的水流来填充玻璃杯；

基于来自所述超声波传感器的输出信号，检测邻近位于所述喷口的所述玻璃杯的边缘和所述玻璃杯内的内部表面的相对位置，以及当所述玻璃杯被填充到低于所述玻璃杯边缘的预确定液位时，令所述电操作阀失活以停止来自所述喷口的水流。

说明书

包括电容传感和超声波传感的龙头

[0001] 背景技术和发明内容

[0002] 本公开涉及针对龙头的触摸和免手动激活的传感器的放置上的改进。更具体地，本公开涉及在龙头喷口、龙头手柄、拉出棒和/或水槽中或邻近其放置电容传感器或超声波传感器，以感测龙头使用者的存在以及接着基于来自传感器的输出信号控制龙头。

[0003] 在本公开的示例实施例中，流体输送装置包括喷口、邻近位于所述喷口的通常禁能的超声波传感器以及电容传感器，所述电容传感器经配置以在靠近所述喷口的区域中界定电容感测场，从而检测使用者的存在。超声波传感器经配置以当其使能时检测邻近所述喷口的使用者的存在。所述装置还包括耦合到所述电容传感器和所述超声波传感器的控制器。所述控制器经编程以基于来自电容传感器(capacitance sensor)的输出信号在电容感测场中检测使用者的存在。所述控制器还经编程以响应于用该电容传感器在电容感测场中检测到使用者的存在，来使能所述超声波传感器，从而减少所述超声波传感器使用的电量。

[0004] 在一个示例实施例中，当在电容感测场中检测到使用者时，控制器致使流体流通过所述喷口。在另一个示例实施例中，当通过已使能的超声波传感器检测到使用者时，控制器致使流体流通过所述喷口。

[0005] 在本公开的另一示例实施例中，方法包括提供以下各项：喷口、邻近所述喷口的通常禁能的超声波传感器、邻近所述喷口的电容传感器以及耦合到所述电容传感器和所述超声波传感器的控制器。所述方法还包括基于来自电容传感器的输出在靠近喷口的电容感测场中检测使用者的存在，响应于用电容传感器在电容感测场中检测到使用者的存在来使能超声波传感器，以及用经使能的超声波传感器检测邻近喷口的使用者的存在。

[0006] 在一个示例实施例中，所述方法进一步包括，当在电容感测场中检测到使用者时，使流体流通过所述喷口。在另一示例实施例中，所述方法进一步包括，当通过经使能的超声波传感器检测到使用者时，使流体流通过所述喷口。

[0007] 通过考虑以下对目前所认识到的实施本发明的最佳模式进行举例说明的示例性实施例的详细描述，本发明的附加特征和优点对本领域的技术人员而言将变得显而易见。

附图说明

[0008] 图式的详细描述具体涉及附图，其中：

[0009] 图1是包括传感器系统的流体输送组件的方框图；

[0010] 图2是示出位于电子龙头的喷口、手动阀手柄和拉出棒上的多个电容传感器和位于拉出棒上的超声波传感器的方框图；

[0011] 图3是进一步示出电容传感器和超声波传感器以及耦合到电池电源的控制器的方框图；

[0012] 图4是示出通过控制器执行以基于来自电容传感器和超声波传感器的输出来控制流体流的步骤的流程图；

[0013] 图5至图7是示出具有超声波传感器和电容传感器两者的电子龙头的控制的区域状态(area state)图表。

具体实施方式

[0014] 为了促进对本发明原理的理解的目的，现在将参考某些示例实施例且用具体语言描述所述实施例。然而应当理解，并无意由此对本发明的范围进行限制。正如通常会发生的，对于本发明所属技术领域中的技术人员而言，可以预料本发明的此类替代和进一步的修正，以及如本文所述的本发明的原理的此类进一步应用，希望这些均可以得到保护。

[0015] 图1是示出本公开的传感龙头系统10的一个实施例的方框图。系统10包括水槽16、用于将水输送到水槽16中的喷口12以及用于以手动模式控制通过喷口12的水流的至少一个手动阀手柄17。热水源19和冷水源21耦合到阀体组件23。在一个示例实施例中，针对热水源19和冷水源21提供单独的手动阀手柄17。在其他实施例中，诸如厨房实施例，单个手动阀手柄17用于热水和冷水的输送。在此类厨房实施例中，手动阀手柄17和喷口12通常通过单孔固定件耦合到水槽16。阀体组件23的输出耦合到致动器驱动阀25，该致动器驱动阀25由来自控制器26的输入信号电地控制。在示例性实施例中，致动器驱动阀25是磁性闭锁导频控制电磁阀(magnetically latching pilot-controlled solenoid valve)。

[0016] 在可替代的实施例中，热水源19和冷水源21直接连接到致动器驱动阀25，以提供无需任何手动控制的完全自动的龙头。然而在另一个实施例中，控制器26控制电子比例阀(未示出)，以从热水源19和冷水源21为喷口12供应水。

[0017] 因为致动器驱动阀25由控制器26电地控制，所以如这里所讨论地，可使用来自传感器的输出控制水流。如图1所示，当致动器驱动阀25打开时，龙头系统可以常规方式操作，即通过操作手柄17和阀体组件23的手动阀构件以手动控制模式操作龙头系统。相反地，当经手动控制的阀体组件23被设置以选择水温和流速时，致动器驱动阀25可以被触摸控制，或当物体(诸如使用者的手)在检测区内时被接近传感器激活，来切换水流打开和关闭。

[0018] 在例示的实施例中，喷口12具有连接到控制器26的电容传感器29和超声波传感器33两者。在图2所示的一个例示的实施例中，电容传感器52和超声波传感器33位于耦合到喷口12的拉出棒50上。此外，在另一个例示的实施例中，手动阀手柄17也具有安装在其上的电容传感器31，该电容传感器31电耦合到控制器26。

[0019] 在本发明的例示性实施例中，电容传感器41还耦合到水槽16。在本发明的例示的实施例中，电容传感器29、31、41和52分别放置在喷口12、手柄17、水槽16或拉出棒50的外壁上，或分别嵌入喷口12、手柄17、水槽16或拉出棒50的壁中。来自电容传感器29、31、41和52的输出信号还耦合到控制器26。来自电容传感器29、31、41和52的输出信号因此被用于控制致动器驱动阀25，其从而控制从热水源19和冷水源21到喷口12的水流。电容传感器41被用于确定水槽16中有多少水，以当水槽16达到预确定填充液位时关闭水流。

[0020] 在一个例示的实施例中，每个传感器29、31、41、52包括直接连接到电容传感器的电极。在其他实施例中，某些电容传感器电极29、31、41和42电容地耦合到控制器而没有直接有线连接。通过用电容传感器29、31、41和52感测电容值变化，控制器26做出逻辑判定以控制系统10的不同操作模式，诸如在手动操作模式与免手动操作模式之间改变，这在美国申请序列号11/641,574、美国申请序列号10/755,581、美国申请序列号11/325,128、美国临时申请序列号60/662,107和美国临时申请序列号60/898,525中描述，上述申请的公开内容全部以引用方式明确并入本文。用于接近检测器和响应于接近检测器用于龙头的逻辑控制的另一个例示配置在美国专利申请序列号10/755,582中更详细地描述，所述申请据此全文以引用方式并入。

[0021] 基于一个或多个使用者输入(诸如，期望的流体温度、期望的流体流速和期望的流体体积)确定来自热水源19和冷水源21的流量，如上所讨论，系统10还可包括经电地控制的混合阀，该混合阀与热水源19和冷水源21两者流体连通。示例性经电地控制的混合阀在2006年1月12日提交的美国专利申请序列号11/109,281和美国临时专利申请序列号60/
758,373中描述，所述申请的公开内容以引用方式明确并入本文。

[0022] 如本文所讨论地，借助在喷口12、水槽16、手柄17和拉出棒50上使用一个或多个传感器电极29、31、41、52以采样间隔进行电容测量，控制器26被用软件来编程以做出关于龙头环境的智能判定。此外，该软件可将根据电容测量所确定的信息与关于水流状态(例如打开或关闭)的信息相结合，以做出关于何时调整或何时不调整所述激活和失活阈值的判定(decision)。通过在水流动状态期间检查电容值读数的稳定性，控制器26可确定手是在水流中还是在水流外。

[0023] 可并入龙头组件的喷口12中的例示的电容传感器29由美国专利号6,962,168提出，该专利的公开内容以引用方式明确并入本文。在某些例示性实施例中，相同的模式选择器可用于将龙头组件从免手动模式返回到手动模式。在这些例示性实施例的某些中，如本文详细描述的，触摸传感器31也被并入手柄17中。在此类例示性实施例中，两个触摸控制可独立操作(即可通过触摸触摸控制两者之一来改变模式)或者一起操作，使得仅当同时触摸两个触摸控制时改变模式。

[0024] 应当理解，根据本发明可使用其他类型的传感器，例如购自量研科技集团(Quantum Research Group)的QPROXTM传感器、Oblamatik传感器或购自其他厂商的其他类型的电容传感器，诸如美国模拟器件公司(Analog Devices)AD7142芯片。在一个例示的实施例中，电容传感器诸如购自赛普拉斯半导体公司(Cypress  Semiconductor Corporation)的PSoC CapSense控制器可用作本文所述的电容传感器。Cypress传感器例示性地包括带有被配置为传感器的可编程输入和输出的微处理器。这允许电容传感器被包括在与微处理器相同的电气部件或电路板中，使得传感器成本效益好且低功率。弛张振荡器发现龙头和传感器探头的自然频率。当包含电容特性的物体(诸如人手)接近龙头时，振荡器的自然频率基于由电路感测的总电容而改变。在给定的阈值水平处，阀25被致动以打开水，如本文所讨论的。当使用者的手移开时，通过关掉阀25来关闭水。使用弛张振荡器的Cypress电容传感器的示例在美国专利号7,307,485中描述，所述专利以引用方式明确并入本文。

[0025] 如上所讨论，可在喷口12、手动阀手柄17和水槽16中使用电容接近传感器和/或电容触摸传感器29、31、41、52和/或超声波传感器33的各种组合。控制器26可根据来自传感器29、31、41、52、33的输出在各种操作模式之间转换。

[0026] 在另一个实施例中，电容传感器29、31、41、52中的至少一个用于检测接近水槽16的人。当控制器26归因于通过电容传感器29、31、41、52检测出的电容中的变化而感测到使用者接近水槽16时，控制器26诸如通过接通超声波传感器33的电源或将该传感器33从睡眠模式唤醒，来使能超声波传感器33。当使用者接近水槽16时，控制器26还将电力供应到位于水槽16上或邻近水槽16的指示器灯、夜灯等(未示出)。通过当使用者接近水槽16时给超声波传感器33以及指示器灯、夜灯等加电，本发明减少由超声波传感器33、指示灯和夜灯使用的总电力。因此，超声波传感器33、指示灯和夜灯可由电池68供电。一旦使用者离开由电容传感器所感测的邻近水槽16的区域，控制器26则使超声波传感器33、指示灯和夜灯等返回到低功率模式或睡眠模式以节省电池寿命。

[0027] 图3和图4示出本公开的例示实施例的附加细节。如上所讨论，喷口12、手动阀手柄17、水槽16或拉出棒50上的电容传感器29、31、41、52包括电极60和耦合到控制器26的电容传感器电路62。超声波传感器33包括换能器64和耦合到控制器26的超声波传感器电路66。
电池68分别将电力提供给控制器26以及电容传感器电路62和超声波传感器电路66。相比电容传感器29、31、41和52，超声波传感器33需要相对较多的电力来操作。因此，如上所讨论，控制器26基于来自电容传感器29、31、41和/或52中的至少一个的输出而选择性地使能和禁能超声波传感器33。

[0028] 如图4所示，所述方法开始于方框70。如方框72所示，电容传感器29、31、41、52被使能或启动(on)。如方框74所示，超声波传感器被关闭、禁能或处于睡眠模式。如方框76所示，控制器26和电容传感器电路62确定电容传感器29、31、41和/或52中的一个是否检测到使用者靠近电子龙头10。控制器26基于来自电容传感器29、31、41、52的输出信号，来确定使用者与电子龙头10的接近度、电子龙头10的哪个组件被触摸以及触摸持续多长时间。如果在方框76处没有检测到使用者，则该控制器26返回到方框70。如果在方框76处检测到使用者，则该控制器26使能超声波传感器33，如方框78所示。

[0029] 如方框80所示，控制器26和超声波传感器电路66接着确定超声波传感器33是否检测到使用者在电子龙头10附近。如果在方框88处检测到使用者，则如上所述，控制器26通过控制阀来打开流体供应。如果在方框88处没有检测到使用者，则流体流被切断或保持关闭，如在方框84所示出。控制器26然后确定在方框86处是否发生超时。如果没有，则在方框78和80处保持使能该超声波传感器以监视电子龙头10附近的使用者。如果在方框86处发生超时，则控制器26返回到方框70并且在方框74处禁能超声波传感器以节省电力。

[0030] 状态图

[0031] 图5至图7示出根据本公开的另一实施例的流控制的更详细示图。参照图5至图7，龙头的例示性操作包括标示为状态A至状态E的5种不同的操作状态。每一操作状态包括两个条件，该两个条件包括(1)电操作阀的位置(例如，当阀处于打开位置时“水打开”，并且当阀处于闭合位置时“水关闭”)，和(2)超声波传感器的状态(例如，当电力供应到超声波传感器且该超声波传感器被使能以监视检测区时“超声波开启”，并且当没有电力供应到超声波传感器或所述超声波传感器以其他方式被禁能时“超声波关闭”)。

[0032] 如图5和图6所示，在例示性状态A中，该电操作阀闭合，并且因此没有水流动通过该龙头(即“水关闭”)。在状态A中，也没有电力提供到超声波传感器(即“超声波关闭”)。当该电操作阀打开(即“水打开”)时，并且当没有电力提供到超声波传感器(即“超声波关闭”)时，标识为状态B。当该电操作阀闭合(即“水关闭”)时，并且当电力提供到超声波传感器(即“超声波打开”)以使得其监视检测区时，标识为状态C。当该电操作阀打开(即“水打开”)时，并且当电力提供到超声波传感器(即“超声波打开”)时，标识为状态D。最后，当该电操作阀闭合(即“水关闭”)时，并且当电力提供到超声波传感器(即“超声波打开”)时，标识为状态E。

[0033] 现在参照图5和图7，例示性操作可开始于带有“水关闭”和“超声波关闭”的条件的状态A。来自耦合到龙头主体(例如，输送喷口和手柄)的主体电容传感器29、31的各种输入信号可致使系统改变状态。如果没有从主体电容传感器29、31接收到输入，则所述状态保持状态A不变。如果主体电容传感器29、31检测出轻敲(这里被识别为小于约300毫秒的触摸)，则状态改变为状态B。如果主体电容传感器29、31检测出手柄抓握(这里被识别为大于或等于300毫秒的强信号(即手柄触摸))，则系统变改变为状态B。如此，该电操作阀打开并且水从其中流动通过(即“水打开”)，而超声波传感器33同时保持关闭(即“超声波关闭”)。通过检测轻敲或手柄抓握，控制器26假定使用者期望以触摸模式操作龙头。

[0034] 进一步参考图5和图7的状态A，如果检测到喷口抓握(这里被识别为大于或等于300毫秒的弱信号(即喷口触摸))，则系统保持不变仍处于状态A。控制器26假定喷口抓握是使用者重新定位旋转喷口12的结果而不是开启水流或激活超声波传感器的要求。如果主体电容传感器29、31没有检测到接近信号(这里识别为具有小于触摸信号的强度)，则系统保持不变仍处于状态A。如果主体电容传感器29、31检测到接近信号，则系统改变到状态C。更具体地，该电操作阀保持闭合(即“水关闭”)，但是超声波传感器33被激活(即“超声波打开”)。当使用者进入外侧的接近感测区而不触摸龙头，控制器26激活用于监视超声波感测区的超声波传感器33。

[0035] 在状态A中，超声波传感器33失活或关闭，从而没有从其接收到的信号。如此，控制器26响应于超声波传感器33不采取行动。

[0036] 处于状态A中的系统也可从喷雾器电容传感器52接收信号。喷雾器电容传感器52可将抓握信号提供给控制器26(再次定义为具有大于或等于300毫秒持续时间的触摸)，其中状态保持不变。缺少通过喷雾器电容传感器52的抓握信号将不会对状态条件有影响。

[0037] 进一步参照图5和图6，状态B例示性地给出电操作阀为打开并且水因此流动通过龙头(即“水打开”)，并且没有电力提供到超声波传感器33(即“超声波关闭”)。应当注意的是，因为通过到主体电容传感器的触摸输入、尤其是轻敲输入或手柄抓握输入而进入该状态，所以该状态可被认为是触摸操作模式。状态B可通过到主体电容传感器29、31的输入来被修改。更具体地，没有输入到主体电容传感器29、31将致使系统保持处于状态B。到主体电容传感器29、31的轻敲输入将通过切断水流而致使系统改变为状态A。由于水在状态B中是流动的，因此提供超时特征，其中计时器通过在预确定的时间段经过后关闭该电操作阀，将致使控制器令系统返回到状态A。

[0038] 到主体电容传感器29、31的喷口抓握输入将导致系统保持处于状态B。类似地，手柄抓握将致使系统保持处于状态B。控制器假定喷口抓握是使用者正旋转喷口的指示，并且手柄抓握是使用者正调整手动流速和/或水温的指示，而不是使用者期望改变操作状态。没有接近信号到主体电容传感器将致使系统保持处于状态B。到主体电容传感器29、31的接近输入将同样致使系统保持处于状态B。

[0039] 由于超声波传感器33在状态B中是失活的，因而来自超声波传感器33的输入是不相关的。同样地，来自喷头的信号也是不适用的。

[0040] 现在转到状态C，电操作阀是闭合的以使得没有水流动(即“水关闭”)，并且超声波传感器33被激活(即“超声波打开”)。在状态C中，来自主体电容传感器29和31、超声波传感器33和喷雾器电容传感器52的信号全部都可改变龙头的状态。如果没有接收到来自主体电容传感器29、31的输入，则系统保持处于状态C。如果接收到来自主体电容传感器29、31的轻敲输入，则系统进入状态B，其中水打开且超声波传感器关闭。类似地，如果主体电容传感器29、31检测到手柄抓握，则系统进入状态B。如此，尽管有输入到主体电容传感器29、31，喷口操作也不再由超声波传感器33控制。如果主体电容传感器29、31检测到喷口抓握，则系统保持处于状态C。在喷口抓握期间，预期使用者正在将喷口转动到水槽内的期望位置而非要求改变操作状态。如果主体电容传感器29、31没有检测到接近度，则系统返回到状态A以节省用于超声波传感器的电力。换句话说，如果使用者不在龙头的接近感测区内(如主体电容传感器29、31所检测到的)，则不需要激活超声波传感器33。如果主体电容传感器29、31检测出接近信号，则系统保持处于状态C。

[0041] 在状态C中，超声波传感器33是激活的，并且因此来自该超声波传感器33的信号可以影响操作状态。如果超声波传感器33没有检测到物体，则系统保持处于状态C。如果检测到物体，则系统还保持处于状态C。类似地，如果超声波传感器33没有检测到运动，则系统保持处于状态C。换句话说，水保持关闭，并且超声波传感器33继续监视检测区。这避免当超声波传感器33检测到水槽内的静态物体(例如，碟子)时而打开水。如果超声波传感器33在检测区内检测到运动或移动物体，则系统转换为状态D。如此，水打开并且超声波传感器33也打开。在这种情况下，设想使用者正在将他或她的手移动接近超声波传感器33并且期望水流。

[0042] 处于状态C中的系统还可从喷雾器电容传感器52接收信号。喷雾器电容传感器52可将抓握信号提供给控制器，其中系统转换为状态A，从而停止水流并且使超声波传感器33失活。这避免当使用者抓握喷头(假定地从输送喷嘴移去喷头)时而导致的不期望的水流或错误激活。缺少通过喷雾器电容传感器52的抓握信号将不会影响状态条件。

[0043] 在状态D中，电操作阀为打开，使得水流动(即“水打开”)并且超声波传感器33被激活(即“超声波打开”)。在状态D中，来自主体电容传感器29和31、超声波传感器33和喷雾器电容传感器52的信号全部都可以改变龙头的状态。没有到主体电容传感器29、31的输入将致使系统保持处于状态D。由主体电容传感器29、31检测到的喷口抓握或手柄抓握两者之一致使系统保持处于状态D。换句话说，水将保持流动且超声波传感器33将保持为激活的。控制器26假定喷口抓握是使用者正在旋转喷口的指示，并且手柄抓握是使用者正在调整手动流速和/或水温的指示，而非使用者期望改变操作状态。到主体电容传感器29、31的轻敲输入将致使系统转换为状态E，其中水失活且超声波传感器33保持为激活的。没有到主体电容传感器29、31的接近输入将导致系统转换为状态A，其中水关闭且超声波传感器33关闭。

[0044] 超声波信号还可将系统从状态D转换。更具体地，如果超声波传感器33没有检测到物体时，则系统转换到状态C，其中水关闭且超声波传感器33是激活的。类似地，如果超声波传感器33没有检测到运动，则系统转换到状态C。如果超声波传感器33检测到物体或检测到运动，则系统保持处于状态D。最后提供超声波传感器33超时，其中系统将转换到状态E，其中跟随预确定时间经过，水失活且超声波传感器33保持为激活的。

[0045] 喷雾器信号还可将系统从状态D转换。更具体地，由喷雾器电容传感器52检测到的抓握致使系统转换到状态E，其中水失活且超声波传感器33保持为激活的。当喷头从喷口移除(如通过喷雾抓握所检测的)时，失活的水流避免不期望的水分配。没有由喷雾器电容传感器52检测到的抓握将致使系统保持处于状态D。

[0046] 在状态E中，电操作阀是闭合的，以使得没有水流动(即“水关闭”)且超声波传感器33被激活(即“超声波打开”)。在状态E中，来自主体电容传感器29和31、超声波传感器33和喷雾器电容传感器52的输入信号可再次改变系统的操作状态。更具体地，没有到主体电容传感器29、31的输入将致使系统保持处于状态E。类似地，主体电容传感器29、31检测到喷口抓握或由主体电容传感器检测到接近信号将致使系统保持处于状态E。主体电容传感器29、
31检测到轻敲或主体电容传感器29、31检测到手柄抓握将致使系统转换到状态B，其中水打开且超声波传感器33关闭。主体电容传感器29、31没有检测到接近信号将致使系统转换到状态A。

[0047] 由于超声波传感器33在状态E中是激活的，因而来自传感器的信号可提供到控制器并影响操作状态。如果超声波传感器33没有检测到物体，则系统转换到状态C，其中水关闭且超声波传感器33打开。如果检测到物体，则系统保持处于状态E。类似地，如果检测到或没有检测到运动，系统均保持处于状态E。

[0048] 最后，喷雾器电容传感器52检测到抓握致使系统转换到状态A，而喷雾器电容传感器52没有检测到抓握致使系统保持处于状态E。再次，假定喷头被抓握是用于从喷口移除该喷头，这避免超声波传感器对水流的可能错误激活。

[0049] 在本公开的进一步例示性实施例中，超声波传感器33可提供自动容器填满特征。如本文进一步详细描述，超声波传感器通过拉出喷头支撑并且提供向下延伸的飞行时间感测波(time of flight sensing wave)。超声波传感器33被配置以检测玻璃杯边缘和玻璃杯内的内部表面的相对位置。当玻璃杯为空时，内部表面为玻璃杯的基底或底部。当玻璃杯填满时，该由超声波传感器检测的表面上升。如此，玻璃杯边缘和内部表面之间的相对距离改变。当相对距离下降到低于特定阈值时，控制器使电操作阀失活，从而停止水流。如此，控制器可与超声波传感器一起工作以将玻璃杯填充到低于玻璃杯边缘的预确定液位。

[0050] 基于物体距离的可变流速

[0051] 在本公开的另一实施例中，龙头10提供一种方法，以控制龙头水流速度且还避免由于物体离龙头喷口太近而引起的不想要的水喷雾。通过使用多个电容传感器29、31、41、52中的一个或超声波传感器33，检测靠近水槽16或喷口12的物体。当检测到此类物体时，来自龙头的水流被激活。

[0052] 还通过超声波传感器33来执行二次测量，以测量物体距离喷口12上的超声波传感器33的距离。由于传感器33安装在龙头喷口12或拉出棒50中，所以可以确定物体离喷口12有多近。一旦知道距离，则控制器26例示性地通过电子比例阀调整水流。在较远距离处，水流设置为较大水平，且在较近距离处，水流设置为较低值。

[0053] 来自超声波传感器换能器64的信号通过电子电路66被过滤和放大。控制器66内的软件计算距离已检测物体的距离。软件然后基于距离测量来判定水流速度。控制器26然后将电子比例阀驱动到正确的位置以及期望的流速。

[0054] 美国申请公开号2010/0108165、美国申请公开号2010/0170570、美国申请公开号2007/0157978、美国专利号6,962,168、美国申请公开号2013/0276911和2013年3月15日提交的美国申请序列号13/836,856的公开内容全部都以引用方式明确并入本文。

[0055] 虽然参考某些优选的实施例已详细描述本发明，但存在本发明的变形和修改，其仍落入由所附权利要求书所描述和界定的本发明的精神和范围内。