CN101563561B - 多模式免手动自动龙头 - Google Patents

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Abstract

一种免手动龙头，包含接近传感器，逻辑控制器，柄，喷口，和可操作地耦接到喷口和柄中的至少一个的触摸控制器。

Description

多模式免手动自动龙头 
技术领域
本发明一般地涉及自动龙头的领域。更具体地，本发明涉及一种自动龙头，该自动龙头使用接近和接触传感器以与响应于各种动作的逻辑相关联，从而提供容易和直观操作。 
背景技术
由于种种原因，自动龙头已经非常普及。因为只有当需要时水才流动，它们节省水。例如，具有常规的水槽龙头，当用户洗他们的手时，用户会开启水并且让它连续地流动，而不是开启水来弄湿它们的手，然后关闭它以涂肥皂，然后再开启水以冲洗。在公众浴室中，在用户离开的时候切断水的功能不仅能够节省水，而且能够有助于防止损坏。 
一个自动龙头的早期的版本为简单的弹簧控制龙头，其在柄被释放后立即或者不久之后返回到“关闭”位置。前者因为用户每次只能洗一只手而不能令人满意，同时后者被证明是机械性地不可靠。 
较佳的方案是免手动(hands-free)龙头。这些龙头使用接近探测器和电源以激活水流，因此能够被操作而不需要柄。除了有助于节约水并且防止损坏，免手动龙头还具有另外的优点，它的一些优点已经开始使得它们在家或者公众浴室中流行。例如，不需要触摸龙头激活它；使用常规的龙头时，脏手的用户可能需要在洗了他们的手后清洗龙头。无接触操作也更卫生，特别是在公共设施中。免手动龙头还为残疾人或者老年人、或者那些需要被照顾的人提供优越的方便性。 
典型地，这些龙头使用接近探测器，例如光电二极管对形式的主动的(active)红外线(″IR″)探测器，以探测用户的手(或者放置在水槽中用于清洗的其他物体)。IR光的脉冲通过一个二极管发射，而另一个用来探测被发射的光通过龙头前的物体的反射。不同设计使得光电二极管位于喷口上的不同位置，包括将它们放置在喷口的头部，远离喷口朝下靠近它的底座，或者甚至位于完全地从喷口分离。同样地，不同设计为了探测物体的接近使用了不同的物理机制，例如靠近龙头的超声波信号或者磁导率的变化。 
属于菲利佩的美国专利No.5,566,702，属于文森特的美国专利No.6,273,394，和属于哈 姆佩尔特的美国专利No.6,363,549中均揭示了免手动龙头完全示例，它们的全部内容在这里通过引用被结合。 
尽管免手动龙头具有诸多优点，依赖它们怎样被使用，一些任务可能通过直接控制水流动的开始和停止能够更好地被完成。例如，如果用户希望用水装满盆来清洗一些东西，可能需要使得免手动龙头失效，因为这需要用户将它们的手持续地保持在传感器的检测区域。特别是在使用厨房水槽龙头时，可能在多个不同任务中使用，例如清洗盘子和用具。由于其尺寸，厨房水槽是经常装满桶、锅等的水槽。因此，需要厨房龙头能够提供水的节省，而其也不会干涉想要连续水流的其他任务。 
这些控制方法中的每一个具有用于特定的预定任务的优点。因此，需要龙头提供常规的、触摸控制、和免手动操作方式，从而用户能够使用非常适合于即将到来的任务的控制方式。本发明致力于满足这样和其他的需要。 
发明内容
在示例性实施例中，本发明提供一种免手动龙头，包含接近传感器，柄，和逻辑控制器。逻辑控制器包含手动模式，其中接近接近传感器是未激活的，并且其中定位柄来回切换水流的打开和关闭。逻辑控制器还包含免手动模式，其中水流响应于接近传感器来回切换打开和关闭。模式控制器使得龙头在免手动模式和手动模式之间来回切换。柄包含触摸控制器，该触摸控制器响应于用户与柄的不足以改变柄的位置的接触控制激活通过龙头的水流。 
在进一步示例性实施例中，本发明提供一种免手动龙头，包含接近传感器和逻辑控制器。该逻辑控制器包含手动模式，其中接近传感器为未激活的，并且水流通过柄的定位被来回切换开启和关闭；免操作模式，其中水流响应于接近传感器被来回切换开启和关闭；和柄。柄包含第一触摸控制器，当用户触摸其时将龙头设置为免手动模式；第二触摸控制器，当用户触摸其时在免手动模式和手动模式之间来回切换龙头；及模式指示器，显示龙头当前处于哪种模式。水流具有通过柄的位置确定的温度及流速。 
在另一个示例性实施例中，本发明提供一种免手动厨房式龙头。 
在进一步示例性实施例中，本发明提供一种厨房式龙头，具有触摸控制器，该触摸控制器响应于用户对柄的接触控制激活水流通过龙头，其中该接触不足以改变柄的位置。 
在又一个示例性实施例中，本发明提供一种免手动龙头，包含手控阀；与手控阀串联 的电气可操作的阀；及逻辑控制器，包含手动模式和免手动模式，该逻辑控制器使得电气可操作的阀打开和关闭。当龙头探测水不流过龙头并且电气可操作的阀打开时，龙头进入手动模式。 
在进一步示例性实施例中，本发明提供一种龙头，包含下拉喷口，其中拉出该下拉喷口激活水流。 
在另一个示例性实施例中，龙头包括喷口，柄，和可操作地耦接到喷口和柄中的至少一个的触摸控制器。接近传感器被设置并且包括激活和未激活状态。逻辑控制器被可操作地耦接到触摸控制器和接近传感器。逻辑控制器包括第一模式，其中接近传感器为未激活的，和第二模式，其中接近传感器是激活的。模式指示器被构造为提供第一模式和第二模式中的至少一个的可视指示。 
根据另一个示例性实施例，龙头包括喷口，柄，和可操作地耦接到喷口和柄中的至少一个的触摸控制器。接近传感器被设置并且包括激活状态和未激活状态。逻辑控制器被可操作地耦接到触摸控制器和接近传感器。逻辑控制器包括第一模式，其中接近传感器为未激活，和第二模式，其中接近传感器是激活的。逻辑控制器进一步包括模式控制器，该模式控制器在第一模式和第二模式改变龙头，并且响应喷口和柄的大致同时的触摸。 
在进一步示例性实施例中，龙头包括喷口，柄，可操作地耦接到喷口和柄中的至少一个的触摸控制器，和具有激活状态和未激活状态的接近传感器。逻辑控制器被可操作地耦接到触摸控制器和接近传感器。逻辑控制器包括第一模式，其中接近传感器是未激活的，和第二模式，其中接近传感器是激活的。声音装置被构造为提供第一模式和第二模式之间的转换的听觉指示。 
在本发明的另一个实施例中，为使用单孔安装龙头设置电容传感器。在单孔安装龙头中，喷口和手控阀柄被耦接到连接到单一安装孔的龙头主体座(hub)。电容传感器可以被耦接到新的龙头或者改装到现有龙头上，而不会影响龙头的工业设计或者不需要重新设计该龙头。 
在说明的实施例中，电容传感器被电气连接到龙头主体座。由于柄和座之间的金属与金属接触，手动控制阀的柄被电气耦接到龙头主体座。然而，该喷口被耦接到具有绝缘体或者阻抗耦合结构(coupling)的龙头主体座。因此，该喷口被电容地耦接到龙头主体座。当柄被用户抓住时与喷口被抓住时相比探测到更大的电容差异。因此，控制器能够确定用户触摸龙头的何处(即，柄或者喷口)，和触摸了多久，以在不同的模式中控制龙头的操 作。在进一步示例性实施例中，手动控制阀的柄通过使用绝缘体被电容地耦接到该座。 
对于本领域技术人员来说，基于下面的执行本发明的最佳方式的示例性实施例的示例的详细描述，本发明的附加的特征和优点将变得显而易见。 
附图说明
尽管本发明的特征将在权利要求中被具体地指出，本发明本身，以及其可以制造和使用的方式，能够通过参照以下与形成说明书的一部分的附图的描述更好地理解。 
图1是示例性实施例的电子龙头系统的前视图，该电子龙头系统包括阀体装配件，该阀体装配件具有从其延伸到控制器装配件的电缆，和喷口装配件，该喷口装配件具有从其延伸到控制器装配件的电缆； 
图2是说明图1的电子龙头系统的方框图； 
图3是图1的喷口装配件的上、前侧立体图； 
图4A和4B是用于根据本发明的示例性实施例龙头的逻辑控制器的图表； 
图5是说明本发明的另一个实施例的具有示意性部分的方框图，其设置有用于单孔安装龙头的电容传感器 
图6是来自图5的实施例的电容传感器的输出的示例； 
图7是示例性实施例的单孔安装龙头的分解立体图； 
图8是图7的龙头沿着线8-8的局部剖视图； 
图9是图7的龙头的部分分解立体图； 
图10是沿着线10-10的图7的龙头的柄耦合结构的局部剖视图； 
图11是图10的接触装配件的立体图； 
图12是耦接到图7的喷口的喷头的具有局部剖视图的侧视图； 
图13是另一个示例性实施例的喷口耦合结构的分解立体图； 
图14是沿着线14-14的图13的喷口耦合结构的局部剖视图； 
图15是用于与图13的喷口耦合结构结合的柄耦合结构的部分分解立体图； 
图16是图15的柄耦合结构的剖视图；和 
图17是进一步示例性实施例的喷口耦合结构的后视图。 
具体实施方式
为了促进对本发明的原理的理解，下面将参照较优实施方式，并且对相同部件的描述将使用专用术语。然而这并不能理解为对本发明想要的范围的限定。对于本领域技术人员来说，能够很容易地想到对本发明的变换和进一步变型，以及这里描述的本发明的原理的进一步应用，都在本发明所要保护的范围和考虑的范围内。 
本发明的示例性实施例提供一种厨房式龙头，能够放置于至少两种模式，以提供能够容易且便于使用的水高效操作。在免手动模式中，水响应于当一些东西在喷口下方存在时进行探测的接近传感器而被激活，从而提供最高效的水操作，同时还保持容易且方便的操作和使用。对于其他应用，例如充满水槽以清洗盘子，或者充满锅、瓶子、或者其他这样的物品，龙头能够在手控模式下操作，其中水通过手控柄和常规龙头一样被控制。当龙头被手控地关闭且不使用时，龙头回到手动模式，且接近探测器为未激活，从而限制电力消耗，从而可使用电池对龙头供电。 
图1是根据本发明的示例性实施例厨房式龙头的透视图，概括地以标号100指示。需要了解的是厨房式龙头和厕所式龙头通过各种特征被区分，例如它们的尺寸，喷口旋转的能力，和经常手动控制。这些特征与它们被使用的不同应用有关。厨房式龙头通常被使用更长时间，并且用于清洗和充满各种物体，而厕所式龙头被主要地用于清洗用户的手和脸。厨房式龙头典型地具有更长且更高的喷口，从而便于在它们的下方放置物体，例如盘子、锅、桶等等。厨房式龙头在水槽的台面上方典型地上升至少6英寸，并且可以上升超过1英尺。此外，厨房式龙头典型地在水平平面旋转，从而它们能够被直接进入典型的厨房水槽中的一对盆中的一个。另一方面，厕所式龙头通常被固定，因为即使浴室与超过一个水槽盆被典型地配备，对每个配备有分离的龙头。此外，厨房式龙头通常通过控制热水和冷水供应的单手控柄进行控制，因为这样能够更加容易地操作且一只手能够同时拿一些东西。厕所式龙头更经常地具有分离的热水和冷水柄，部分地出于美学原因。尽管对于这些一般规则中的每一个有例外情况，实际上厨房式龙头和厕所式龙头被用户容易地区别。 
同时本发明的多模式操作对于厨房水槽尤其有用，本发明也可以被用于厕所式龙头。 
根据本发明的示例性实施例龙头包含与促动器驱动阀串联的手动控制阀，示例性地，促动器驱动阀可以是磁性自锁导向控制电磁阀(magnetically latching pilot-controlledsolenoid valve)。因此，当电磁阀被打开，龙头能够在手动控制模式下以常规方式被操作。相反地，当手动控制阀被设置为选择水温和流速，电磁阀能够被触摸控制，或者当物体(例 如用户的手)在检测区域内时通过接近传感器被激活以来回切换水流开启和关闭。接近探测器和用于龙头响应于接近探测器的逻辑控制器的有益的构造在2004年1月12日提交的，名称为″用于自动住宅龙头的控制装置″的美国专利申请系列No.10/755,582中有详细的描述，其全部内容在这里通过引用被结合。 
需要了解的是接近传感器是检测物体接近的任何形式的装置，包括，例如本领域熟知的典型的红外线或者超声传感器。与此相反，触摸或者接触传感器检测物体的接触。 
磁性自锁电磁线圈(Magnetically latching solenoids)包含至少一个永久磁铁。当衔铁离开阀座时，其被充分地从向衔铁施加很小的力的至少一个永久磁铁远离。然而，当电源的脉冲施加到电磁铁线圈，衔铁被移到锁定位置，充分地靠近适当保持衔铁的至少一个永久磁铁。衔铁保持安放在锁定位置，直到电脉冲被施加于产生相对强的相反磁场的电磁铁线圈，这中和了自锁磁场，并且允许弹簧驱动衔铁回到未锁定位置。因此，磁性自锁电磁线圈，不同于典型的电磁线圈，不需要电力来保持衔铁在各个位置，但是需要电力在两个方向上促动衔铁。虽然该较优实施方式使用磁性自锁电磁阀，需要了解的是任何适当的电气可操作阀可被用于与手控阀串联。例如，任何形式的电磁阀能被使用。 
说明性地，电气可操作阀相对缓慢地打开和关闭，以降低压力尖峰，通常所说的″水锤″和不希望的泼溅。另一方面，该阀不能打开或者关闭过于缓慢而使用户急躁。已经确定至少0.5秒的阀打开或者关闭时间能够充分地抑制水锤和泼溅。 
最初参照图1和2，示例性电子龙头系统100被显示流体地耦接到热水源101A和冷水源101B。龙头系统100包括喷口装配件102和安装到水槽台面105的阀体装配件104。如这里和2006年1月5日提交的名称为“用于控制龙头的位置-检测探测器设备”的美国专利申请系列No.11/326,989中详细描述的，喷口装配件102说明性地包括多个电子传感器，上述文献的全部内容通过引用结合在本文中。更具体地，喷口装配件102说明性地包括传感器装配件103，传感器装配件103具有通常在喷口装配件102的上部106中以探测物体，例如用户的手，的存在的红外传感器103A。传感器装配件103进一步说明性地包括位于上部106的霍尔效应传感器(Hall effect sensor)以探测拉出或者下拉喷头108被从上部106空间隔离的时间，例如当用户将水流指引到水槽盆109内的希望的物体上的时间。传感器装配件103另外说明性地包括触摸控制器，例如电容触摸传感器103B，其中来自喷口装配件102的流体流动可以通过用户触摸喷口装配件102被激活。另外的传感器或者电子装置可以被定位在喷口装配件102内或者附接于喷口装配件102。 
由于电子设备(例如描述的传感器)通常地存在在上部106内，喷口控制电缆120被包容在喷口装配件102的释放喷口110内，并且提供传感器装配件103和控制器116之间的电气连通。说明性地，控制器116包括可操作地耦接到逻辑控制器119的电池室117。控制器116的其他细节在一个或多个相关申请中被提供，包括2006年1月4日提交的名称为“电池箱装配件”的美国专利申请系列No.11/324,901，该在先申请的内容通过引用在这里被结合。 
阀体装配件104也说明性地包括多个传感器，在一个或多个相关申请中也有详细的描述，包括2006年1月5日提交的名称为“阀体装配件与电子开关”的美国专利申请系列No.11/326,986，该在先申请的内容在这里通过引用被结合。阀体装配件104说明性地包括常规的手控阀构件(例如混合球阀或者盘)以响应于柄118的手动操作来手动控制水的流动和温度，柄118被支撑用于相对于保持器114移动。霍尔效应传感器104A说明性地定位在保持器114内，以探测手控阀构件的位置，由此探测柄118。阀体装配件104进一步说明性地包括电容触摸传感器104B，其中来自喷口装配件102的流体流动通过用户触摸阀体装配件104被激活。另外的传感器或者电子装置可以被定位在阀体装配件104内或者附接于阀体装配件104。由于电子设备(例如描述的传感器)通常地存在于保持器114内，阀控制电缆130被包容在保持器114内并且提供与控制器116的电气连通。 
进一步参照图2，龙头系统100与热水源101A和冷水源101B流体连通。阀体装配件104说明性地混合来自热水源101的热水和来自冷水源101的冷水，以通过混合水导管131提供混合水到促动器驱动阀132。说明性地，促动器驱动阀132包含常规的磁性自锁电磁阀，例如可以从意大利的R.P.E.获得的形式。促动器驱动阀132由控制器116通过电缆128控制，这样，控制提供给喷口102的混合水流动。如图1和2所示，阀104和132被串联排列并且通过混合水导管131流体地联接。喷口装配件102构造为分配通过喷头108进入常规的水槽盆109的混合水。 
如图1和2所示，当促动器驱动阀132被打开时，龙头系统100可以常规的方式操作，即，在手动控制模式通过柄118和阀体装配件104的手控阀构件的操作。相反地，当人工控制的阀体装配件104被设置为选择水温和流速，促动器驱动阀132能够被触摸控制，或者当物体(例如用户的手)在检测区域内时通过接近传感器被激活，以来回切换水流的打开和关闭。 
在示例性实施例中，促动器驱动阀132通过控制单元119内的实现龙头装配件100的 逻辑控制的电子电路而被控制。该逻辑控制器包括至少两个功能模式：手动模式，其中促动器驱动阀132保持打开，和免手动模式，其中促动器驱动阀132响应于来自接近传感器的信号来回切换。因此，在手动模式中，龙头装配件100通过柄118的位置以类似于常规龙头的方式被控制，而在免手动模式中，该流动响应于接近传感器被来回切换打开和关闭(同时流动的温度和速度仍然由柄118的位置控制)。逻辑控制器还可以包括进一步功能模式：触摸模式，从而轻敲柄118和喷口110中的一个的将来回切换水流开启和关闭。如这里进一步的详细描述，轻敲说明性地解释为由用户触摸小于大致350毫秒并且大于大致50毫秒的持续时间。接着，抓住定义为用户触摸超过大致350毫秒的持续时间。在触摸模式的一个示例性实施例中，轻敲柄118和喷口110或者抓住柄118激活促动器驱动阀132，且单独抓住喷口110没有效果。 
说明性地，龙头装配件100被设置为通过用户交互作用在免手动模式操作，例如，通过从按钮的输入，通过来自结合进例如喷口装配件102的龙头装配件100的一部分的应变仪或者压电传感器输入，或者通过来自电容性的触摸按钮或者其他的电容性的触摸探测器的输入。需要了解的是触摸控制，无论是否通过能够响应用户和柄118之间的接触的应变仪或者电容性的触摸传感器实现，都不足以改变柄118的位置。 
电容式触摸控制器103B可以被结合进龙头装配件100的喷口装配件102，根据名称为“用于自动的住宅龙头的电容式触摸开启/关闭控制”的美国专利No.6,962,168的教导，该在先申请的内容通过引用在这里被结合。在某些示例性实施例中，相同的模式选择器可用于使龙头装配件100从免手动模式返回到手动模式。在这些示例性实施例的某些中，如这里详述的，触摸传感器104B也被结合进柄118。在这样的示例性实施例中，两个触摸控制器能够独立地操作(即通过触摸任一个触摸控制器改变模式)，或者一起操作，从而只有当两个触摸控制器被同时触摸时模式被改变。 
更具体地，在一个示例性实施例中，逻辑控制器的模式可以同时地抓住喷口110和轻敲柄118被改变。在示例性实施例中，通过同时地抓住喷口110和轻敲柄118两次，模式从免手动开启(即，接近传感器激活)到免手动关闭(即，接近传感器未激活)来回切换，以降低非有意的模式改变。如上详述，通过用户的接触比350毫秒持续更长的时间限定抓住，而轻敲定义为用户的接触持续小于大致350毫秒。这样，350毫秒的阈值允许逻辑控制器区别用户的这两种接触。然而，在其他的实施例中，这些值可以是不同的，例如，其可以等于250毫秒。 
在某些替换实施例中，一旦放置在免手动模式，能够通过将手控龙头控制柄118返回到关闭位置，将龙头装配件100简单地回到手动模式。此外，在某些示例性实施例中，在一段时间之后，例如20分钟，龙头装配件100会回到手动模式而无需用户干涉。该超时特征在通过电池提供电力的应用中可能非常有用，因为其保护了电池寿命。在一个示例性实施例中，一旦免手动模式被激活，促动器驱动阀132被关闭，水流停止。该状态是免手动备用状态，其中水流将通过接近探测器被激活。手控阀柄118较好地保持在打开位置。换句话说，手控阀主体装配件104保持打开，从而流动仅仅由促动器驱动阀132停止。 
在免手动备用状态中，定位于传感器的触发区域内的物体导致龙头装配件100进入免手动激活状态，其中促动器驱动阀132被打开，因此允许水流动。只要物体被探测在传感器的触发区域内，龙头装配件100保持在免手动激活模式，并且促动器驱动阀132保持打开。当传感器的触发区域内不再探测到物体，龙头装配件100回到免手动备用状态，并且促动器驱动阀132关闭。 
需要了解的是在用户企图调整流速或温度时水流是重要的。更具体地，用户在调整这些特性的同时遵守这些特性，实际上实现了反馈环。因此，流动特性的调整是另一个情况，其中水流较好地被激活而不需要用户将他或者她的手或者其他物体放置在触发区域中。因此，在示例性实施例中，当龙头装配件100出于待用的免手动模式时，龙头装配件100切换到激活的免手动模式，并且促动器驱动阀132被打开，而无论何时手动控制柄118被触摸。 
在某些替换实施例中，当柄118在免手动模式中被触摸时，龙头装配件100切换到手动模式，这当然也会导致水流的激活(除非柄被关闭)，以及接近传感器的未激活。如果用户希望然后返回到免手动模式，他或她可能以通常的方法重新激活，例如通过触摸控制。 
在示例性实施例中，当手控阀主体装配件104被打开并且释放时，龙头装配件100不立即进入免手动模式。作为替代，龙头装配件100进入“准免手动”状态，其中龙头装配件100连续地被手动控制，并且促动器驱动阀132保持打开。只要接近传感器在该传感器的触发区域内没有探测到物体的存在，该准免手动状态持续。这允许龙头装配件100在最初操作时起正常的手控阀作用，而在触发区域内检测出物体存在时，自动地切换模式到免手动。该准免手动模式的优点是龙头装配件100能够作为常规的手控龙头被操作，而不需要手动地选择手动模式。这是有价值的，例如，在例如得到一杯水或者当客人使用龙头装配件100时的单次使用行为中。在这些实施例中，当用户最初打开龙头装配件100并且调 整水温或者流速，然后释放柄118，水不立即切断，从而用户不能将该龙头装配件100作为手控龙头进行操作。在用户调整流动并且将物体放置在龙头装配件的检测区域内之后，龙头装配件100将进入免手动模式。 
因为龙头装配件100响应于其各种输入装置的行为是其所处模式的功能，说明性地，龙头装配件100包括多种低功率模式指示器134以识别其当前模式。适当的指示器包括LED(发光二极管)，LCD(液晶显示器)，或者磁性地自锁机械指示器。在某些实施例中，模式指示器134可以是简单的单字节指示器(例如单LED)，其在龙头装配件100处于免手动模式时被激活。替换地，模式指示器134可以包括对每个可能模式分离的字节显示器。在其他的实施例中，模式指示器134可以一些其他方式指示模式，例如多颜色LED，其中一个颜色指示免手动模式，且一个或多个其他颜色指示其他的模式。进一步，作为这里详述的，模式之间的转换可以通过声音输出被说明性地指示。 
说明性地，模式指示器134包含与灯管(未显示)配合的反射器，其构造为以2006年1月4日提交的名称为“用于电子龙头的喷口装配件”的美国专利申请系列No.11/325,128中详细描述的方式帮助来自LED的光导向向前投影的透镜，该在先申请的内容通过引用结合在这里。模式指示器134可操作地耦接到逻辑控制器119。逻辑控制器119提供用于工作方式指示器134的多个不同的操作状态。在第一操作状态中，说明性地为缺省状态，模式指示器134提供蓝光以指示接近传感器被激活从而提供免手动操作，且提供红灯以指示低电池状态。在第二操作状态中，其是免手动灌水状态，当接近传感器被激活时模式指示器134提供闪动的蓝光，当水由于免手动激活而流动时提供无间断的蓝光，且当水由于触摸激活而流动时提供绛红色。在第三操作状态，所有的模式指示功能被禁止，除了红灯能够指示电量低。在第四操作状态中，其是调试状态，当接近传感器被激活时模式指示器134提供无间断的蓝光，当喷口触摸被检测到时提供闪动的绛红色，当阀触摸被检测到时提供无间断的绛红色，当促动器驱动阀132被激活时提供无间断的红色，且当这里描述的下拉传感器被激活时提供闪动的红光。在第五操作状态中，其是显示舱状态，每当水应该流动时，模式指示器134提供无间断的蓝光。 
如上所述，可以提供声音输出以指示模式之间的转换。更具体地，音频设备，说明性地为扬声器136，被可操作地耦接到逻辑控制器119，并且构造为提供模式之间转换的听觉指示。在一个示例性实施例中，当逻辑控制器119从免手动关闭模式(即，接近传感器未激活)转换到免手动开启模式(即，接近传感器被激活)时，扬声器136提供升调。类似 地，当逻辑控制器119从免手动开启模式转换到免手动关闭模式时，声音扬声器136提供降调。 
扬声器136还可以提供用于其他的系统状态的音响指示。例如，扬声器136可以提供用于低电池状态的声音音调。扬声器136还可以在系统的首次起动提供不同的音调。 
当用户结束使用龙头装配件100，龙头装配件100说明性地断电并且回到原始状态。断电提供电量节省，这能够更加便利于从电池电源操作龙头装配件100。使龙头装配件100返回到原始状态是有用的，因为当用户首先在操作的特定阶段开始使用龙头装配件100，其给出可预测的行为。较好地，原始状态是手动模式，因为龙头装配件100的下一个用户可能不熟悉免手动操作。说明性地，用户能够使龙头装配件100断电，并且简单地通过使手控柄118返回到关闭位置使其返回到手控、原始模式，因为这对于用户是反向并且直观的作用。 
结果，示例性实施例龙头装配件100构造为检测柄118是否处于关闭位置。需要了解的是，这能够通过阀体装配件104中探测手控阀构件何时被关闭的传感器直接地完成，例如通过在柄118中包括小磁铁，及适当地定位霍尔效应传感器。替换地，手柄位置能够被间接地观察，例如通过测量手控阀上方和下方的水压力，或者使用商业的流量传感器。然而，需要了解的是这个结论(柄118处于关闭位置)仅仅在电气可操作阀被打开才有效。需要了解的是，因为促动器驱动阀132被电气地控制，很容易通过控制器116追踪。因此，在该示例性实施例中，当促动器驱动阀132被打开且水不流过龙头装配件100时，龙头装配件100返回到手动模式。 
说明性地，龙头装配件100还包括“看门狗”计时器，其在某个时间段之后自动地关闭促动器驱动阀132，以防止溢流或者涌出。在特定的示例性实施例中，一旦在传感器的触发区域中不再检测到有物体，恢复正常操作。在某些其他示例性实施例中，一旦手控阀主体装配件104被关闭，恢复正常操作。在其他示例性实施例中，无论怎样都恢复正常操作。在这些包括免手动模式指示器134的示例性实施例中，指示器闪光，或者被控制以指示超时状态。 
除了如上所述的种节省电力的方式，示例性实施例还包括输出机构，当电池电量低时其警告用户。需要了解的是，可以使用任何适当的输出机构，且说明性地模式指示器134和声音扬声器136被使用。 
图4A和4B是说明用于根据本发明的较优实施方式的龙头的逻辑控制器119的流程 图。当手控柄118被用来打开手控阀104，逻辑控制器119在200开始每个使用期间。此时，龙头处于手动模式(通过模式指示器134显示，在那些模式传感器不简单地激活以指示免手动模式的实施例中)。在214，包括喷口处的触摸传感器和按钮的模式选择器被监控是否有来自用户的进入免手动模式的指令。在218，确定免手动模式是否已经启用。如果没有，逻辑控制器119返回200。如果在218确定免手动模式已经启用，在222流量传感器被监控以确定手控阀是否被打开。在226，确定手控阀104是否被打开。如果没有，逻辑控制器119返回214。如果在226确定手控阀104被打开，在230免手动模式被激活。 
在230，通过对接近传感器加电激活免手动模式，初始化和关闭电气可操作阀132(从而切断水流)，激活模式指示器134以显示免手动模式，并且初始化免手动计时器。此时，龙头处于免手动备用状态。 
在234，模式选择器被监控用于指令以返回手动模式。在238，确定手动模式是否已经启用。如果这样，在242确定电气可操作的阀132是否被打开。如果在238确定手动模式没有启用，在246手控手柄位置被检测，并且在254确定手控阀104是否被打开。如果没有，在242确定电气可操作的阀132是否被打开。 
如果在242确定电气可操作的阀132被关闭(“否”结果)，在262电磁线圈被打开，并且模式指示器134被设置不再显示免手动模式。如果在242确定电气可操作的阀132被打开，或者在其在262被打开之后，然后在266接近传感器被断电并且免手动和看门狗计时器被复位。此时龙头处于手动模式，并且逻辑控制器119回到200。 
如果在254确定手控阀104被打开，然后在258接近传感器被监控。在272确定接近探测器是否探测到应该激活水流的物体。如果没有，在276确定电磁线圈是否被关闭。如果在276确定电磁线圈被关闭，在278确定免手动计时器是否已经终止。如果在278免手动计时器已经终止，逻辑控制器119回到234；否则其前进到280，那里电磁线圈被关闭，并且模式指示器134被激活以指示超时状态，其后逻辑控制器119转到266。如果在276确定电磁线圈不关闭，然后在282电磁线圈被关闭，看门狗计时器被复位，并且免手动计时器开始，并且然后逻辑控制器119回到234。 
如果在272确定已经探测到物体且需要水开始流动，然后在284确定电气可操作的阀132是否被打开。如果没有，在286，电磁线圈被打开，看门狗计时器开始，并且免手动计时器被重新开始。然后，在288手控阀被检测。在290，确定手控阀104是否被打开。如果这样的话，逻辑控制器回到234。否则，在292模式指示器被激活以指示龙头不再处 于免手动模式，并且然后逻辑控制器119转到266。 
如果在284确定电气可操作阀132打开，然后在294手控阀被检测。在296确定手控阀104是否打开。如果没有，逻辑控制器119前进到292。如果在296确定手控阀104打开，然后在298确定看门狗计时器是否已经终止。如果没有，逻辑控制器119回到234，但是如果这样，逻辑控制器前进到280。 
在示例性实施例中，龙头的喷口是“下拉”喷口。本领域技术人员应该了解的是下拉喷口是包括将其连接到阀门装配件的可伸长的软管(hose)的喷口，从而允许喷口从其安置位置拉出，其能够与灌溉用软管相类似地使用，以根据用户希望来导引水。在较优实施方式中，当下拉喷口被延伸，电气可操作的阀被自动地打开，从而通过手控柄控制水流。在特定实施例中，受到龙头返回到手动模式的影响。尽管在某特定其他实施例中，当喷口被缩回，龙头回复免手动操作(假设当喷口被延伸时其正处于免手动模式)。因此，在这些实施例中，当喷口被延伸，龙头有效地进入另一个模式。注意的是，尽管该模式不需要通过模式指示器与免手动模式相区分，因为延伸的喷口将明显且直观地理解其所处的模式。较好地，电气可操作阀能够通过在延伸喷口模式期间通过轻敲控制来回切换。 
在该示例性实施例中，自动龙头使用霍尔效应传感器探测下拉喷口已经被拉下。然而，需要了解的是任何合适的检测下拉喷口已经被延伸的方法都可以被使用。 
本发明的另一个实施例在图5和6中被说明。在该实施例中，设置传感器，说明性地为电容传感器，以用于单孔安装龙头301。同时电容传感器在该实施例中被显示用于与电容耦合结构连接，电阻传感器也可以用于与电阻耦合结构连接，如下进一步详述。在图5的说明性实施例中，振荡器集成电路，例如555计时器300，被用作电容传感器。计时器300可以是IMC7555CBAZ芯片。可以理解的是其他类型的电容传感器也可以与本发明一起使用。计时器300的插脚在图5中显示。 
在说明性实施例中，计时器300的脚1耦接到接地和电池电源接地，如块302描述的。计时器300的输出耦接到控制器304，该控制器304与上面讨论的控制器116类似。计时器300的脚2通过1nF电容器306耦接到电极308。电极308耦接到龙头主体座310。应该了解的是龙头主体座310本身可以包含电极308。如进一步的详细描述，龙头主体座310也电气耦接到手控阀柄312，例如通过柄312和座310之间的金属与金属接触。手控阀柄312以常规的方式可移动地耦接到龙头主体座310，以控制水流。因为手控阀柄312和龙头主体座310被电气连接，电极308也可以耦接到手控阀柄312，如果想要的话。此外， 电极308可以包含手控阀柄312本身。 
如下详述，喷口314通过绝缘体316被电容地耦接到龙头主体座310。在一个实施例中，例如厨房龙头，喷口314相对于龙头主体座310可旋转。在其他的实施例中，喷口314可以相对于龙头主体座310固定。喷口314可以包括拉出或者下拉喷头318，其与喷口314电气隔离。 
龙头主体座310提供相对于接地的充足的电容以用于计时器300振动。如下详述，手控阀柄312电气连接到龙头主体座310。喷口314通过绝缘体316电容地耦接到主体座310，以提供大致100pF的电容。当手控阀柄312通过用户的手被触摸时，对地的电容被直接耦合。因此当柄312被用户触摸时与喷口314被触摸时相比，电容传感器300探测到大的电容差异。这导致当手控阀柄312被用户的手触摸时有大的频率偏移。然而，当相同的用户触摸喷口314，该频率偏移大致上较低。例如，该频率偏移可以低50％以上。通过测量与原始频率相比的频率偏移，控制器304能够探测龙头301哪里被触摸，和龙头301被触摸多久，以使得控制器作出水激活的决定，如这里所讨论的。 
图6说明来自计时器300的脚3的输出信号，其提供给控制器304。控制器304能够确定手控阀柄312是被轻敲(持续时间短的，较低频率)还是被抓住(持续时间长，较低频率)和喷口314是被轻敲(持续时间短，较高频率)还是被抓住(持续时间长，较高频率)。在不同模式下，控制器304可以使用该信息以控制龙头301的操作，并且更具体地电气可操作阀307的操作。图5和6的实施例也可以被用于接近传感器(未显示)，如果想要的话，作为免手动模式。 
图7显示示例性单孔安装龙头301，包括具有由导电材料形成的底座309的龙头主体座310，该导电材料说明性地为铜或者镀铬处理的锌。该座310也包括向上延伸的内座或者由导电材料形成的构件320，该导电材料说明性地为铜。内部构件320被说明性地螺纹耦接到底座309。底座309通过安装装配件311耦接到水槽台面313。该安装装配件311包括上下构件315和317，其夹紧龙头301到水槽板313。上下构件315和317说明性地利用电气隔离材料，例如热塑性塑料，使水槽板313与龙头301电气隔离。 
螺帽319螺纹地结合耦接到底座309的杆321，以朝向水槽板313移动下构件317。传感器300被说明性地电气耦接到螺帽319，随后其通过杆321被电气耦接到底座309。内部构件320被说明性地同心接收在喷口314的下端322内。喷口314也由导电的材料形成，并且被说明性地由具有镀铬或者PVD处理的外表面的黄铜管机械成形或者液压成形。 
进一步参照图7和8，绝缘体316说明性地包含大致上圆柱形的套筒324，该套筒32具有在座310的内部构件320的外表面328和喷口314的内表面330之间限定环形空间或者间隙326的侧壁325。套筒324的上端包括定位环332，且套筒324的下端包括绝缘凸缘334。套筒324由电气绝缘材料形成，当其限定大约0.05英寸的间隙326时说明性地具有大约3.5到4.0之间的电容率或者介电常数，以限定下面将详述的想要的电容值。在一个示例性实施例中，套筒324由热塑性塑料形成，且更具体地由聚对苯二甲酸丁二醇酯(polybutylene terephthalate)(PBT)形成，例如CelenexPBT2002。套筒324的侧壁325防止喷口314与座310的内部构件320电接触，同时凸缘334防止喷口314与座310的底座309的上端335电接触。 
套筒324的侧壁325包括下切口或者环形槽336，其接收形成在内部构件320的外表面上的环形突起或者脊338。在一个示例性实施例中，脊338进入凹槽336以将内部构件320联接到套筒324，并且防止其竖直分解。 
套筒324的凸缘334提供空间或者间隙340，其大约0.035英寸以消除水滴越过基底309的上端和喷口314的下端的现象。凸缘334和喷口314之间的上空间342a，及凸缘334和底座309之间的下空间342b产生消除水滴的毛细管作用。 
摩擦垫片344定位在中间绝缘体套筒324及喷口314，以防止它们之间不希望的移动或者“摇晃”。摩擦垫片344接收在套筒324的环形槽345内，并且说明性地由不导电材料形成，例如模制热塑性塑料。在一个实施例中，垫片344由Celenex PBT 2002形成。 
如上详述，为了区分触摸，喷口314被电容地耦接到龙头座310。喷口314和座310之间的空间产生它们之间的电容耦合。该电容耦合允许区分与喷口314的接触和与座310的接触。 
现在参照图9和10，柄312包括可操作地耦接到手控阀盒348的柄主体346。柄主体346说明性地由电气导电的材料形成，例如镀铬或者PVD加工的表面的锌的模铸件。阀盒348可以具有常规设计，并且说明性地包括可操作地耦接到阀构件(未显示)以控制通过其的热水和冷水的流动的阀杆350。在该示例性实施例中，阀盒348包括接收阀构件的塑料壳体352，其说明性地为陶瓷盘，并且因此其是非导电的。杆350说明性地由主体346的接收腔351接收，并且通过一套螺钉354固定到接收腔351。塞子355覆盖用于设定螺钉354的开口。杆350说明性地由导电材料形成，说明性地为金属。 
用户输入构件，说明性地为柄片357，被可操作地耦接到柄主体。在一个示例性实施例中，紧固件，例如螺钉359，将柄片357联接到柄主体386。
阀盒348被接收在形成在座310的底座309内的阀接收腔356内。阀帽螺帽358将阀盒348固定在接收腔356内。更具体地，外螺纹360接合接收腔356的内螺纹362。阀帽螺帽358说明性地由导电材料形成，例如铜。阀帽364接收阀帽螺帽358，并且说明性地由导电材料形成，例如具有镀铬或者PVD加工的外表面的铜。阀帽364说明性地包括与阀帽螺帽358的外螺纹368接合的内螺纹366。密封件，例如O环370，被接收在阀帽螺帽358和阀帽364之间。 
热水和冷水进水管363a和363b被流体地耦接到手控阀盒348。从阀盒348输出的混合水被提供给出水管365，该出水管365被流体地耦接到电气可操作阀307。 
参照图9-11，接触装配件372提供柄312和座310的底座309之间的电气连接。更具体地，接触装配件372在阀帽螺帽358和柄312被压缩。接触装配件372包括支撑374，该支撑374包括环形圈或者板376和第一和第二对、直径相反的、放射状地向外延伸的片378和380。支撑374由导电材料形成，说明性地为不锈钢。第一对片378包括向下延伸的腿382，其接触阀帽螺帽358。第二对片380同样地包括向下延伸的腿384，其接触阀帽螺帽358，并且还包括与阀帽364接触的弹簧偏置的爪386。 
接触装配件372进一步包括弹性接触构件，说明性地为耦接到支撑374并且从支撑374向外延伸的锥形弹簧388。弹簧388包括导电导线390，且说明性地由不锈钢形成。阀杆350被同心地接收在弹簧388内，从而导线390不会干涉它的移动。弹簧388提供阀帽358、阀帽364和柄312的主体346之间的电气连通，同时允许杆350相对于阀帽螺帽358移动。 
如上所述，下拉喷头或者杆318被可释放地耦接到喷口314的排出端392(图7和12)。喷头318说明性地包括电镀金属主体393。在一个示例性实施例中，磁性耦合器394将喷头318联接到喷口314。已知的，柔性管或者软管396被流体地耦接到喷头318并且被接收在喷口314内。软管396有选择地从手控阀盒348和电气可操作阀307提供水到喷头318的排出口398。 
喷口部分400包括支撑磁铁406的主体404。类似地，磁性的耦合器394包括喷口部分400和喷头部402。喷头部402包括支撑磁铁410的主体408。主体408说明性地包括放射状地向外延伸的绝缘凸缘411，该绝缘法兰使得喷头主体393和喷口314电气绝缘。这样，用户与喷头318的接触不会被传感器300检测，或者导致名义上的输出信号偏移，并且防止电气可操作阀307的不希望的操作。在替换的实施例中，直接电(direct electrical) 联接或者阻抗联接可以被设置在喷头318和喷口314之间，从而用户与喷头318的接触可以通过传感器300检测，以提供额外的功能。 
现在参照图13-16，显示了进一步示例性实施例的单孔安装龙头501。龙头501的许多组件与上述的龙头301相类似。这样，相似的组件将使用相同的参考标号标示。 
在龙头501中，绝缘体316′已经从中间座310′和喷口314移动到中间柄片357和柄主体346。座310′的内部构件420被说明性地同心地接收在喷口314的下端322内。内部构件420包括构造为与座底座309的上端电气接触的下接触环422。接触夹子424被接收在环形槽426内，该环形槽426形成在内部构件420的上端内。接触夹子424由导电材料形成，说明性地为弹簧钢，并且便于座310′和喷口314之间的电气接触。 
如这里进一步的详述，电容耦合结构提供接触或者触摸喷口314与接触或者触摸柄312′之间的触摸区分。如图15和16的示例性实施例中所示，绝缘体316′为定位在柄片357和主体346中间的适配器(adaptor)502的形式。适配器502包括从接收构件506的相对侧延伸的弓形臂504。接收构件506包括接收柄片357的内杆510的腔508。螺帽512螺纹地接合内杆510，以将柄312固定到适配器502。接着，适配器502通过常规的紧固件，例如螺钉514，被固定到柄主体346。适配器502由电气绝缘材料形成，说明性地热塑性塑料聚酰胺，例如DuPont Zytell 77G33。 
接收构件506包括圆柱形壁515，其限定柄312′和主体346之间的电容联接。龙头501的座310′作为电极并且通过接触装配件372使柄主体346通电。柄主体346通过适配器502和邻近的空隙的介电特性被电容地耦接到柄312。 
在进一步示例性实施例中，适配器502可以由导电材料形成，从而起到电阻的作用。这样，适配器502将降低柄312和柄主体346之间的总阻抗(total impedence)。这样的配置将提供频率偏移的改变或者电容改变，从而触摸到柄312上可以与触摸在座310或者柄主体346上相区分开。在另一个示例性实施例中，如图17所示，适配器502可以起到绝缘体的作用，且电阻导线518电阻地耦接柄片357和主体346，以区分触摸。说明性地，电阻器导线518是具有1.5千欧姆(kilohm)电阻的24A WG导线。第一环终端520耦接到螺钉514a，且第二环终端522耦接到柄片357的杆510。 
参照图9-11，在另一个示例性实施例中，接触装配件372可以由导电材料形成，且起到电阻的作用。例如，支撑374可以由掺杂有塑料的碳形成，从而柄312电阻地耦接到座310。在另一示例性实施例中，有或者没有电阻的导线可以将阀帽螺帽358耦接到柄主体 346。 
在本申请中，术语“阻抗耦合结构”用来描述电容耦合结构或者电阻耦合结构中的一种，如这里详述的。在说明性实施例中，阻抗耦合结构的阻抗被选择为与人体的特征阻抗相匹配或者相近似。说明性地，人体的特征阻抗大约为与大约100pF的电容串联的1.5K欧姆电阻。因此，通过如上所述的选择电介质材料的种类、电介体的厚度、和空隙的控制，电容耦合结构设定为大约100pF。该电阻联接设定为大约1.5K欧姆。通过与人体特征阻抗相匹配或者近似，当龙头组件被触摸时，阻抗耦合结构导致表示为振幅改变的频率偏移减小大约一半。这样的频率偏移的下降允许控制器确定例如是喷口还是座被触摸，或者是柄还是座被触摸。 
虽然在附图和之前的描述中已经详细描述了本发明，而这样的描述在特征方面应该认为是示例性地且非限制性地。已经显示和说明了本发明的较优实施方式，以及被认为有助于进一步说明该较优实施方式的替换的实施例。应该了解的是对之前描述的修改和变化并不会脱离后附权利要求的范围。 

Claims (49)

1.一种龙头，其特征在于，包含：
龙头主体座；
可动地耦接到所述龙头主体座以控制手控阀的手控阀柄，该手控阀柄电气耦接到所述龙头主体座；
喷口，该喷口通过绝缘体耦接到所述龙头主体座以使该喷口与所述龙头主体座电气绝缘；
电容传感器，该电容传感器具有耦接到所述龙头主体座和所述手控阀柄中的至少一个的电极；和
控制器，该控制器耦接到所述电容传感器，该控制器基于来自所述电容传感器的输出信号确定所述手控阀柄和所述喷口中的哪个被用户触摸。
2.如权利要求1所述的龙头，其特征在于，其中所述电容传感器是具有耦接到所述电极的输入端和耦接到所述控制器的输出端的振荡器。
3.如权利要求1所述的龙头，其特征在于，其中所述控制器使用来自所述电容传感器的输出信号来区分什么时候所述手控阀柄被用户轻敲，什么时候所述手控阀柄被用户抓住，什么时候所述喷口被用户轻敲，以及什么时候所述喷口被用户抓住，以便在不同模式下控制所述龙头的操作。
4.如权利要求1所述的龙头，其特征在于，其中该龙头包含单孔安装龙头。
5.如权利要求1所述的龙头，其特征在于，当所述手控阀柄被用户触摸时通过所述控制器检测第一输出信号变化，并且当所述喷口被用户触摸时通过所述控制器检测第二输出信号变化，所述第一输出信号变化大于所述第二输出信号变化。
6.如权利要求1所述的龙头，其特征在于，其中接触装配件使所述手控阀柄电气耦接到所述龙头主体座，该接触装配件包括支撑和可动地耦接到该支撑以随着所述阀柄一起运动的弹性接触构件。
7.如权利要求6所述的龙头，其特征在于，其中所述手控阀包括可动的阀杆，所述弹性接触构件包括接收所述阀杆的弹簧。
8.如权利要求1所述的龙头，其特征在于，其中所述绝缘体限定所述座与所述喷口之间的电容耦合结构。
9.如权利要求8所述的龙头，其特征在于，其中所述绝缘体包括定位在所述喷口的下端和所述座的上端之间、放射状地向外延伸的凸缘，以减少在所述喷口的下端和所述座的上端之间提供电桥的水滴的影响。
10.一种龙头，其特征在于，包含：
龙头主体座；
由所述座支撑的手控阀，该阀包括可动的阀杆；
手控阀柄，该手控阀柄由所述座可动地支撑并且可操作地耦接到所述阀杆以控制所述手控阀，该手控阀柄包括用户输入构件；
由所述座支撑的喷口；和
定位在所述柄的所述用户输入构件和所述喷口之间的电容耦合结构；
进一步包含：
耦接到所述座的电容传感器；和
控制器，该控制器可操作地耦接到所述电容传感器，该控制器基于来自所述电容传感器的输出信号确定所述手控阀柄的用户输入构件和所述喷口中的哪个被用户触摸。
11.如权利要求10所述的龙头，其特征在于，其中所述电容耦合结构由定位在所述座和所述喷口之间的绝缘体限定。
12.如权利要求11所述的龙头，其特征在于，其中所述座包括底座和同心地接收在所述喷口内的向上延伸的内部构件，且所述绝缘体包括定位在所述内部构件和所述喷口之间的侧壁。
13.如权利要求11所述的龙头，其特征在于，其中所述绝缘体包括定位在所述喷口的下端和所述座的上端之间、放射状地向外延伸的凸缘，以减少在所述喷口的下端和所述座的上端之间提供电桥的水滴的影响。
14.如权利要求10所述的龙头，其特征在于，其中所述电容耦合结构由定位在所述座和所述柄的用户输入构件之间的绝缘体限定。
15.如权利要求10所述的龙头，其特征在于，其中所述电容传感器是具有耦接到电极的输入端和耦接到所述控制器的输出端的振荡器，所述电极耦接到所述龙头主体座和所述手控阀柄中的至少一个。
16.如权利要求10所述的龙头，其特征在于，其中所述控制器使用来自所述电容传感器的输出信号来区分什么时候所述柄的输入构件被用户轻敲，什么时候所述柄的输入构件被用户抓住，什么时候所述喷口被用户轻敲，以及什么时候所述喷口被用户抓住，以便在不同模式下控制所述龙头的操作。
17.如权利要求10所述的龙头，其特征在于，其中所述龙头包含单孔安装龙头。
18.如权利要求10所述的龙头，其特征在于，当所述柄的输入构件被用户触摸时通过所述控制器检测第一输出信号变化，并且当所述喷口被用户触摸时通过所述控制器检测第二输出信号变化，所述第一输出信号变化大于所述第二输出信号变化。
19.如权利要求10所述的龙头，其特征在于，其中接触装配件使所述手控阀柄电气耦接到所述龙头主体座，该接触装配件包括支撑和可动地耦接到该支撑以与所述阀柄一起运动的弹性接触构件。
20.如权利要求19所述的龙头，其特征在于，其中所述弹性接触构件包括接收所述阀杆的弹簧。
21.一种龙头，其特征在于，包含：
第一组件；
第二组件；
所述第一组件和所述第二组件之间的阻抗耦合结构；
耦接到所述第一组件的传感器；和
可操作地耦接到该传感器的控制器，该控制器基于所述传感器的输出信号确定所述第一组件和所述第二组件中的哪个被用户触摸。
22.如权利要求21所述的龙头，其特征在于，其中所述第一组件包含龙头主体座，所述第二组件包含通过绝缘体耦接到所述龙头主体座的喷口。
23.如权利要求21所述的龙头，其特征在于，其中所述第一组件包含龙头主体座，所述第二组件包含可动地耦接到所述龙头主体座以控制手控阀的手控阀柄。
24.如权利要求21所述的龙头，其特征在于，其中所述阻抗耦合结构是电容耦合结构。
25.如权利要求24所述的龙头，其特征在于，其中所述电容耦合结构具有100pF的电容。
26.如权利要求21所述的龙头，其特征在于，其中所述阻抗耦合结构是电阻耦合结构。
27.如权利要求26所述的龙头，其特征在于，其中所述电阻耦合结构具有1.5千欧姆的电阻。
28.一种龙头，包含：
喷口；
柄；
可操作地耦接到所述喷口和所述柄中的至少一个的触摸控制器；
接近传感器，该接近传感器具有能起作用的状态和不起作用的状态；和
逻辑控制器，该逻辑控制器可操作地耦接到所述触摸控制器和所述接近传感器，该逻辑控制器包括：
第一模式，其中所述接近传感器不起作用；
第二模式，其中所述接近传感器能起作用；和
模式控制器，该模式控制器响应于同时抓住所述喷口和轻敲所述柄而使所述龙头在所述第一模式和所述第二模式之间变化。
29.如权利要求28所述的龙头，其特征在于，其中：
抓住所述喷口包含大于350毫秒的触摸；和
轻敲所述柄包含小于350毫秒的至少一次触摸。
30.如权利要求28所述的龙头，其特征在于，其中轻敲柄包含两次连续的触摸。
31.如权利要求28所述的龙头，其特征在于，其中所述触摸控制器包含电气耦接到所述喷口和所述柄两者的单个传感器。
32.如权利要求28所述的龙头，其特征在于，其中所述触摸控制器包含电气耦接到所述喷口的第一传感器和电气耦接到所述柄的第二传感器。
33.如权利要求28所述的龙头，其特征在于，进一步包含构造为提供所述第一模式和所述第二模式中的至少一个的可视指示的模式指示器。
34.如权利要求28所述的龙头，其特征在于，其中所述第一模式是手动模式，从而通过定位所述柄来切换水流的开启和关闭。
35.如权利要求28所述的龙头，其特征在于，其中所述第二模式是免手动模式，从而通过所述接近传感器状态的改变来切换水流的开启和关闭。
36.如权利要求28所述的龙头，其特征在于，其中所述第一模式是触摸模式，从而通过轻敲所述柄和所述喷口中的一个来切换水流的开启和关闭。
37.一种龙头，包含：
喷口；
柄；
可操作地耦接到所述喷口和所述柄中的至少一个的触摸控制器；
接近传感器，该接近传感器具有能起作用的状态和不起作用的状态；
逻辑控制器，该逻辑控制器可操作地耦接到所述触摸控制器和所述接近传感器，该逻辑控制器包括：
第一模式，其中接近传感器不起作用；
第二模式，其中接近传感器能起作用；和
声音装置，该声音装置构造为当所述逻辑控制器从所述第一模式转换到所述第二模式时提供升调和降调中的一个，并且该声音装置在所述逻辑控制器从所述第二模式转换到所述第一模式时提供升调和降调中的另一个。
38.如权利要求37所述的龙头，其特征在于，其中所述声音装置包含可操作地耦接到所述逻辑控制器的扬声器。
39.如权利要求37所述的龙头，其特征在于，进一步包含构造为提供所述第一模式和所述第二模式中的至少一个的可视指示的模式指示器。
40.如权利要求37所述的龙头，其特征在于，其中所述第一模式是手动模式，从而通过定位所述柄来切换水流的开启和关闭。
41.如权利要求37所述的龙头，其特征在于，其中所述第二模式是免手动模式，从而通过所述接近传感器状态的改变来切换水流的开启和关闭。
42.如权利要求37所述的龙头，其特征在于，其中所述第一模式是触摸模式，从而通过轻敲所述柄和所述喷口中的一个来切换水流的开启和关闭。
43.如权利要求42所述的龙头，其特征在于，其中轻敲包含小于350毫秒的触摸。
44.一种方法，包含：
确定人体的特性阻抗；
用阻抗耦合结构将第一龙头组件耦接到第二龙头组件，其中该阻抗耦合结构具有被选择为与人体的特性阻抗近似的阻抗；
将传感器耦接到所述第一龙头组件；和
基于来自所述传感器的输出信号，确定所述第一龙头组件和所述第二龙头组件中的哪一个被用户触摸。
45.如权利要求44所述的方法，其特征在于，其中所述阻抗耦合结构是电容耦合结构。
46.如权利要求45所述的方法，其特征在于，其中所述电容耦合结构具有100pF的电容。
47.如权利要求44所述的方法，其特征在于，其中所述阻抗耦合结构是电阻耦合结构。
48.如权利要求47所述的方法，其特征在于，其中所述电阻耦合结构具有1.5千欧姆的电阻。
49.如权利要求44所述的方法，其特征在于，其中所述传感器是电容传感器。
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