TW201734347A - 具有空間定向控制系統之電子水龍頭 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種水龍頭，其電子式控制經施配之水之流量體積及溫度。該水龍頭闡釋性地包含一水龍頭本體及一水龍頭把手。該水龍頭闡釋性地包含安裝在該水龍頭把手中以感測該水龍頭把手之空間定向之一慣性運動單元感測器。該水龍頭闡釋性地包含用以調整經施配之水之流量體積及溫度之一電子流量控制系統。該水龍頭闡釋性地包含一控制器，該控制器經組態以自該慣性運動單元感測器接收信號且控制該電子流量控制系統以基於該水龍頭把手之位置調整經施配之水之流量體積及溫度。

Description

具有空間定向控制系統之電子水龍頭

本發明大體上係關於水龍頭。特定言之，本發明係關於一種基於一輸入裝置之空間定向經電子式控制之水龍頭。

水龍頭通常包括用以控制水之溫度及流量之機械零件。在許多情況中，一機械閥透過一或多個水龍頭把手控制熱水及冷水入口。通常言之，一使用者藉由操控(若干)水龍頭把手而操縱機械閥以調整熱/冷混合及水流量。歸因於把手與閥之間之機械連接，水龍頭本體通常必須定大小以容納此等機械組件。此等組件之體積對於水龍頭設計存在挑戰。 在廚房水龍頭之情況中，舉例而言，已嘗試使水龍頭本體變修長以產生一更美觀的設計，但甚至此等修長設計在很大程度上受在水龍頭本體中包含機械閥(此係操縱水之溫度及流量所必要的)之需要支配。因此，廚房水龍頭之許多組件(諸如機械閥)定位在廚房檯面(countertop)之上方。此可使廚房水龍頭在一定程度上係體積龐大以容許用於機械組件之空間。

根據一項態樣，本發明提供一種電控制經施配之水之溫度及流量之水龍頭。該水龍頭闡釋性地包含一水龍頭本體及一水龍頭把手。在闡釋性實施例中，該水龍頭包含安裝在該水龍頭把手中以感測該水龍頭把手之空間定向之一慣性運動單元感測器。舉例而言，在一些實施例中，該水龍頭把手可包含偵測該水龍頭把手相對於一初始位置定位在何處之一感測器。此容許該水龍頭在類似於一使用者將操控一機械水龍頭把手的方式操控該水龍頭把手之後偵測該水龍頭把手之位置。 在闡釋性實施例中，該水龍頭包含調整經施配之水之流量體積及溫度之一電子流量控制系統。在一闡釋性實施例中，該水龍頭包含經組態以自該慣性運動單元感測器接收信號且控制該電子流量控制系統以基於該水龍頭把手之該位置調整經施配之水之流量體積及溫度之一控制器。 在考量包含如目前所知之實行本發明之最佳模式之闡釋性實施例之後，熟習此項技術者將明白本發明之額外特徵。

相關申請案 本申請案主張2016年3月25日申請之美國臨時申請案第62/313,385號之權利，該申請案之全文藉此以引用的方式併入本文中。 已簡化本文中提供之圖及描述以繪示與本文中描述之裝置、系統及方法之一清晰理解相關之態樣，同時為了清楚起見，消除可在典型裝置、系統及方法中找到的其他態樣。一般技術者可認識到，可期望及/或需要其他元件及/或操作來實施本文中描述之裝置、系統及方法。由於此等元件及操作在此項技術中係熟知的，且由於其等未促成本發明之一更佳理解，故本文中可不提供此等元件及操作之一論述。然而，認為本發明固有地包含一般技術者將知道之所描述態樣之全部此等元件、變動及修改。 在說明書中提及「一項實施例」、「一實施例」、「一闡釋性實施例」等指示所描述之實施例可包含一特定特徵、結構或特性，但每一實施例可或可不必包含該特定特徵、結構或特性。再者，此等片語不必係指相同實施例。此外，當結合一實施例描述一特定特徵、結構或特性時，應提出，熟習此項技術者應知道結合其他實施例(無論是否明確描述)影響此特徵、結構或特性。另外，應瞭解，包含於呈「至少一個A、B及C」之形式之一清單中之品項可意謂(A)、(B)、(C)、(A及B)、(A及C)、(B及C)或(A、B及C)。類似地，以「A、B或C之至少一者」之形式列舉之品項可意謂(A)、(B)、(C)、(A及B)、(A及C)、(B及C)或(A、B及C)。 在圖式中，可以特定配置及/或順序展示一些結構或方法特徵。然而，應瞭解，可不需要此等特定配置及/或順序。實情係，在一些實施例中，可以不同於闡釋性圖中展示之一方式及/或順序配置此等特徵。另外，在一特定圖中包含一結構或方法特徵不意謂暗示此特徵在全部實施例中需要，且在一些實施例中，可不被包含或可與其他特徵組合。 圖1展示根據本發明之一實施例之一例示性水龍頭10。雖然為了實例之目的，將參考一廚房水龍頭論述本發明，但本文中描述之控制系統可實施於任何類型之水龍頭中，包含浴室水龍頭，無論水龍頭具有一單一把手或兩個把手、浴缸噴口控制件、淋浴頭控制件及任何輸水閥。在此方面，術語「水龍頭」廣泛地旨在意謂任何此等輸水裝置。雖然為了實例之目的，將水龍頭10展示為一下拉式廚房水龍頭，但本發明涵蓋其他類型之水龍頭，包含(但不限於)拉出式水龍頭。在所展示之實例中，水龍頭10包含一水龍頭本體12、一水龍頭把手14及可自水龍頭本體12卸離或卸除之一噴頭16。水龍頭本體12可經不同塑形以提供與水龍頭把手14或噴頭16之一不同連接。舉例而言，在另一實施例中，水龍頭本體12可與水龍頭把手14齊平以提供減小水龍頭10所需之空間之一更流線型外觀。在另一實施例中，水龍頭把手14不需要直接連接至水龍頭本體12，而可遠離水龍頭本體12。 如所展示，可使用把手14手動控制水龍頭10 (例如，溫度、水流量及開/關)。在一些情況中，可諸如使用一免手持感測器、觸控啟動、按鈕或其他介面電子地手動調整水龍頭10。如下文更多論述，把手14可偵測其空間定向且將信號發送至一控制器18以使用一流量控制盒20透過信號線22控制水流量。 在所展示之實施例中，流量控制盒20連接至一下拉軟管24以提供自水供應入口軟管26至噴頭16之流體連通。如典型地，水供應入口軟管26可供應冷水及熱水以自噴頭16釋放。 參考圖2，提供在檯面(未展示)下方之水龍頭10之組件之一近觀。如上文提及，在所展示之一項實施例中，控制器18透過信號線22連接至流量控制盒20以分析自水龍頭把手14發送之信號以控制來自水供應入口軟管26之水之流量。流量控制盒20可混合來自水供應入口軟管26之水以提供一使用者選定溫度之一水流量以自噴頭16釋放。如所展示之流量控制盒20定位在水龍頭10之檯面下方。流量控制盒20可定位在適合於透過信號線22自控制器18接收信號且提供水以透過下拉軟管24自噴頭16釋放之其他處。流量控制盒20可定位在一不同位置以取決於境況而提供水龍頭10之檯面下方之更多空間。 在所展示之實例中，控制器18定位在流量控制盒20之外部。在另一實施例中，控制器18可亦定位在流量控制盒20之內部。在另一實施例中，控制器18可定位在水龍頭10之檯面上方。控制器18亦可定位在水龍頭把手14之內部。 水龍頭把手14、控制器18與流量控制盒20之間之連接經展示為透過信號線22之一有線連接。在另一實施例中，可無線地完成水龍頭把手14、控制器18與流量控制盒20之間之通信。 參考圖3，提供水龍頭把手14處之一近觀。存在一切除以顯露水龍頭把手14內部之組件。在所展示之實例中，水龍頭把手14包含連接至信號線22之一感測器印刷電路板總成(PCBA) 30。如所展示，水龍頭把手14透過一固定水龍頭把手安裝件32結合一可移動水龍頭把手安裝件34連接至水龍頭本體12。固定水龍頭把手安裝件32連接至水龍頭本體12。固定水龍頭把手安裝件32可係水龍頭本體12之一部分。可移動水龍頭把手安裝件34可移動地連接至固定水龍頭把手安裝件32。可移動水龍頭把手安裝件34亦連接至水龍頭把手14。可移動水龍頭把手安裝件34可係水龍頭把手14之一部分。固定水龍頭把手安裝件32與可移動水龍頭把手安裝件34之間之連接容許水龍頭把手14至少沿著兩個旋轉軸旋轉地移動。在一項實施例中，一個旋轉軸可表示自噴頭16釋放之水流量，且另一旋轉軸可表示自噴頭16釋放之水之溫度。雖然在所展示之實例中，固定水龍頭把手安裝件32及可移動水龍頭把手安裝件34自水龍頭本體12延伸，但此等組件可與水龍頭本體12成一體以為水龍頭本體12之形狀及大小提供更多靈活性。 在一項實施例中，水龍頭把手14可在無固定水龍頭把手安裝件32及可移動水龍頭把手安裝件34之情況下可移動地連接至水龍頭本體12。水龍頭把手14亦可可移動地連接至噴頭16。如上文論述，水龍頭把手14可與水龍頭本體12完全地分離且可移動地連接至一表面用於沿著兩個旋轉軸移動。 感測器PCBA 30經組態以偵測水龍頭把手14之空間定向。在一項實施例中，感測器PCBA 30係一慣性運動單元(IMU)感測器30。感測器PCBA 30可透過信號線22將信號發送至控制器18以解譯信號。在控制器18透過自感測器PCBA 30提供之信號判定水龍頭把手14之一空間定向之後，控制器18可將信號發送至流量控制盒20且控制欲自噴頭16釋放之水溫度及水流量。 參考圖4，展示用於控制水自水龍頭10之施配之一例示性電子控制系統。在所展示之實例中，控制系統包含控制器18，該控制器18包含用以處理自水龍頭把手14接收之信號以將一信號發送至流量控制盒20之一處理器36及用以儲存欲由處理器36執行之指令之一記憶體38。控制系統亦包含連接至控制器18及流量控制盒20之一電力供應器40。控制系統亦包含流量控制盒20，該流量控制盒20包含一伺服馬達1 42及一伺服馬達2 44以控制自水供應入口軟管26 (未展示)接收之水以基於水龍頭把手14之空間定向輸出一經判定流速及一經判定溫度之水。伺服馬達1 42可係用於控制至系統中之冷水之一伺服馬達。伺服馬達2 44可係用於控制至系統中之熱水之一伺服馬達。在所展示之實施例中，控制系統亦包含接收來自感測器PCBA 30 (圖3)之一陀螺儀46、磁力計48及加速度計50之至少一者之輸入之水龍頭把手14。 在一項實施例中，水龍頭把手14定位在檯面上方，且控制器18、流量控制盒20及電力供應器40定位在檯面下方。控制系統之組件可視情況配置在檯面上方及下方。電力供應器40透過控制器18將電力提供至水龍頭把手14。在另一實施例中，電力供應器40可直接連接至水龍頭把手14。電力供應器14可自一電源插座供應電力且視需要轉換以供控制器18、流量控制盒20及水龍頭把手14使用。流量控制盒20可具有與控制器18分開之一電力供應器40。電力供應器40可係為水龍頭把手14、控制器18及流量控制盒20之功能供應電力之任何電源。 在一項實施例中，水龍頭把手14透過使用陀螺儀46、磁力計48及加速度計50之至少一者而偵測其空間定向。在另一實施例中，水龍頭把手14可使用其他感測器來偵測其空間定向。水龍頭把手14可將自感測器46、48、50接收之信號發送至控制器18以使用一演算法以便判定欲自噴頭16釋放之水之溫度及水之流速。在另一實施例中，控制器18可使用一查找表以判定欲自噴頭16釋放之水之溫度及水之流速。在判定水之溫度及流速之後，控制器18可將一信號發送至流量控制盒20以控制伺服馬達1 42及伺服馬達2 44以調整自噴頭16施配之水之溫度及流速。流量控制盒20自水供應入口軟管26接收熱水及冷水以透過下拉軟管24將一所要溫度及流速之水輸出至噴頭16。 在另一實施例中，流量控制盒20可使用兩個以上伺服馬達以便控制水之溫度及流速。流量控制盒20可亦使用一系列螺線管、針閥、步進馬達等以便取決於境況而控制水之溫度及流速。 參考圖5，展示水龍頭把手14自其中無水釋放之一初始位置至其中水之流速為一最大值之一完全延伸位置之漸進移動。在所展示之實例中，水龍頭本體12連接至固定水龍頭把手安裝件32。可移動水龍頭把手安裝件34可移動地連接至固定水龍頭把手安裝件32。水龍頭把手14連接至可移動水龍頭把手安裝件34，因此一使用者可沿著一個軸如所展示般相對於水龍頭本體12操控水龍頭把手14。 在所展示之實施例中，隨著水龍頭把手14自一初始位置開始，一路旋轉至以虛線展示之完全延伸位置，存在三個不同位置。在另一實施例中，在一初始位置至一完全延伸位置之間可存在水龍頭把手14可達成之複數個位置。在一項實施例中，隨著水龍頭把手14以圖5中展示之方式旋轉，水龍頭把手14將信號發送至控制器18以控制流量控制盒20以釋放更多如下文論述般判定之一溫度之水。在一項實施例中，當水龍頭把手14在初始位置中時，水龍頭10未釋放任何水。當水龍頭把手14自初始位置旋轉時，水龍頭10開始釋放變動量之水，其取決於水龍頭把手14之位置。感測器PCBA 30使用陀螺儀46、磁力計48及/或加速度計50偵測位置且將信號發送至控制器18以判定欲釋放多少水。控制器18接著將一信號發送至流量控制盒20以透過使用伺服馬達42、44而將一經判定流速之水釋放出下拉軟管24至噴頭16。 參考圖6，展示水龍頭把手14自一初始位置至一側且自初始位置至另一側之旋轉。在所展示之實例中，水龍頭把手14連接至可移動水龍頭把手安裝件34，該可移動水龍頭把手安裝件34連接至固定水龍頭把手安裝件32 (圖3)，該固定水龍頭把手安裝件32連接至水龍頭本體12。連接容許水龍頭把手14如所展示般旋轉。存在水龍頭把手14之一個初始位置及以虛線展示之四個其他位置。在另一實施例中，在完全延伸左側位置與完全延伸右側位置之間存在水龍頭把手14可達成之複數個位置。 在一項實施例中，隨著水龍頭把手14沿著旋轉軸旋轉，流量控制盒20釋放至連接至噴頭16之下拉軟管24之水之溫度改變。水龍頭把手14使用感測器PCBA 30偵測其位置且將一信號發送至控制器18。控制器18取決於水龍頭之空間定向而判定欲自噴頭16釋放之水之一溫度且將一信號發送至流量控制盒20以透過下拉軟管24輸出一特定溫度及流速之水至噴頭16，如上文論述。流量控制盒20可控制伺服馬達42、44以自水供應入口軟管26釋放特定量之冷水及熱水以達成自下拉軟管24釋放至噴頭16之水之所要溫度。 在一項實施例中，水龍頭把手14之完全延伸左側位置可係用於釋放可用之最熱的水。水龍頭把手14之完全延伸右側位置可係用於釋放可用之最冷的水。水龍頭把手14之初始位置可係用於釋放可用之熱水及冷水之一均勻混合。在水龍頭把手14之完全延伸左側位置與水龍頭把手14之完全延伸右側位置之間之位置可係熱水及冷水的變動混合以達成相對冷的水或相對熱的水。取決於水龍頭把手14旋轉朝向之方向，水可逐漸變得更冷或更熱。在另一實施例中，可切換冷及熱方向，使得水龍頭把手14之完全延伸左側位置可係用於釋放可用之最冷的水且水龍頭把手14之完全延伸右側位置可係用於釋放可用之最熱的水。 參考圖7，展示一表，該表展示透過流量控制盒20釋放之來自水供應入口軟管26之水之一例示性分配。表涵蓋水龍頭把手14可用之運動範圍。區段使用區段號71標記且沿著百分比水流量72及一溫度轉變值73之一譜定位。區段進一步包含一伺服馬達1水入口值74及一伺服馬達2水入口值75。在一項實施例中，伺服馬達1入口值74可表示冷水值且伺服馬達2入口值75可表示熱水值。在另一實施例中，可切換伺服馬達值74、75，使得伺服馬達1入口值74表示熱水值且伺服馬達2入口值75表示冷水值。在所展示之實例中，水流量百分比72範圍從0至100%，具有四個分區。在一項實施例中，水流量百分比72可係25%、50%、75%及100%。在另一實施例中，可以任何方式在0與100%之間劃分水流量百分比72。 溫度轉變值73可表示水龍頭把手14達成之旋轉量。舉例而言，P可表示水龍頭把手14之完全延伸右側位置，且-P可表示水龍頭把手14之完全延伸左側位置。在另一實施例中，可切換位置，因此P可表示水龍頭把手14之完全延伸左側位置，且-P可表示水龍頭把手14之完全延伸右側位置。在所展示之實例中，存在沿著溫度轉變值73之譜之五個分區。在另一實施例中，可存在任何數目個分區。在另一實施例中，可將P劃分為四份及六份。可將溫度轉變值73劃分為複數個分區。 將表劃分為如圖7中展示之若干區段。各區段表示水龍頭把手14在操作期間可定位之一位置。若水龍頭把手14定位在區段之一者內，則水龍頭10將根據該區段內之值74、75釋放水。舉例而言，若水龍頭把手14已在水流量百分比72之75%至100%之間延伸且水龍頭把手14已轉向至溫度轉變值73之2P/3與P之間之一值，則水龍頭10將自伺服馬達2 44釋放100或最大量之水且伺服馬達1 42不釋放水。 在另一實施例中，可將圖7中展示之表劃分為複數個區段，使得隨著水龍頭把手14沿著水流量百分比72及溫度轉變值73之譜改變位置，可達成透過伺服馬達42、44之來自水供應入口軟管26之水流量之一連續改變。在所展示之實例中，值具有取決於水龍頭把手14沿著水流量百分比72之譜定位在何處之一固定最大值。水龍頭把手14定位在其下方之伺服馬達42或44側具有針對伺服馬達入口74或75之值之最大水流量百分比72，且伺服馬達入口74或75之另一值取決於針對溫度轉變值73存在多少個分區而在遠端遞減至零。在所展示之實例中，存在五個分區且在第一分區內，在各側上，伺服馬達入口值74、75兩者皆為最大值，其取決於水龍頭把手14沿著譜落在水流量百分比72之何處。在下一分區內，水龍頭把手14所定位之側之伺服馬達入口值74或75保持最大值且伺服馬達入口之另一值74或75降至最大值之一半。在最後一個分區內，水龍頭把手14所定位之側之伺服馬達入口值74或75保持最大值且伺服馬達入口之另一值74或75降至零。 在另一實施例中，伺服馬達入口值74、75可以一不同方式遞減。在另一實施例中，值74、75可按三分之一遞減。分區之設定可取決於使用者偏好而改變。較多分區可導致水溫度及水流量之一更連續改變。較少分區可導致節能，此係因為將不需要在操作中頻繁地改變伺服馬達42、44。 控制器18可自感測器PCBA 30接收信號以偵測水龍頭把手14之空間定向。控制器18可使用一演算法來從自感測器PCBA 30接收之信號計算水龍頭把手14在水流量百分比值72及溫度轉變值73之譜中定位在何處。在跨過水流量百分比值72或溫度轉變值73之一臨限值之後，控制器18可將信號發送至流量控制盒20以操作伺服馬達42、44以取決於水龍頭把手14之空間定向釋放一經更新溫度及水流量之水。 在另一實施例中，控制器18可使用一查找表來查看控制器18應為伺服馬達水入口值74、75設定之值。控制器判定水龍頭把手14之空間定向且判定水龍頭把手14定位在哪一區段。若水龍頭把手14定位在區段號16 71中，則控制器18將一信號發送至流量控制盒20以關閉伺服馬達1 42之水供應入口軟管26且打開伺服馬達2 44之水供應入口軟管26至最大值以便達成0之伺服馬達入口1值74及100之伺服馬達入口2值75。 圖8係展示水龍頭10之一例示性操作之一簡化流程圖。在所展示之實例中，水龍頭10使用控制流量控制盒20之操作之一中斷方法80。在所展示之實例中，中斷方法80開始於操作81，其中控制器18在一休眠狀態中以節能，等待自感測器PCBA 30或慣性運動單元(IMU)感測器30接收一中斷。在操作81之後，程序繼續至操作82，其中存在針對來自IMU感測器30之一中斷之一檢查。若存在自IMU感測器30接收之一中斷，則程序繼續至操作83。若未接收一中斷，則程序返回至操作81以使控制器18休眠。 在程序繼續至操作83之後，控制器18將讀取IMU感測器30之位置以判定水龍頭把手14之空間定向。在控制器18讀取IMU感測器30之後，程序繼續至操作84，其中控制器18將根據水龍頭把手14之經判定空間定向使用一演算法來計算伺服馬達42、44之位置或使用關於伺服馬達42、44之位置之查找表。在控制器18判定伺服馬達42、44之位置之後，程序繼續至操作85，其中控制器18將一信號發送至流量控制盒20以改變伺服馬達42或44之位置以改變透過下拉軟管24釋放至噴頭16之冷水值。在改變伺服馬達42或44之位置之後，程序繼續至操作86，其中控制器18將一信號發送至流量控制盒20以改變伺服馬達42或44之位置以改變透過下拉軟管24釋放至噴頭16之熱水值。在更新伺服馬達42、44兩者之位置之後，程序返回至操作81。在另一實施例中，可在冷水值之前首先改變熱水值且因此對應伺服馬達42或44將改變。 在另一實施例中，控制器18可在自IMU感測器30接收一初始中斷之後進一步等待另一中斷以更新伺服馬達42或44之位置。延遲可係為了等待使用者旨在定位水龍頭把手14之最終位置。延遲可係控制器18等待接收額外中斷之一設定預定時間段。因此，水龍頭10將僅需要經歷程序一次而非取決於水龍頭把手14跨過之區段之數目而經歷多次。 圖9係展示水龍頭10之一例示性操作之一簡化流程圖。在所展示之實例中，水龍頭10使用控制流量控制盒20之操作之一輪詢方法90。在所展示之實例中，輪詢方法90開始於操作91，其中控制器18啟動且接通。在控制器18接通之後，程序繼續至操作92，其中控制器18讀取IMU感測器30之位置以判定水龍頭把手14之空間定向。在控制器18讀取IMU感測器30之後，程序繼續至操作93，其中控制器18將根據水龍頭把手14之經判定空間定向使用一演算法來計算伺服馬達42、44之位置或使用關於伺服馬達42、44之位置之查找表。在控制器18判定伺服馬達42、44之位置之後，程序繼續至操作94，其中控制器18將一信號發送至流量控制盒20以改變伺服馬達42或44之位置以改變透過下拉軟管24釋放至噴頭16之冷水值。在改變伺服馬達42或44之位置之後，程序繼續至操作95，其中控制器18將一信號發送至流量控制盒20以改變伺服馬達42或44之位置以改變透過下拉軟管24釋放至噴頭16之熱水值。在更新伺服馬達42、44兩者之位置之後，程序返回至操作91。在另一實施例中，可在冷水值之前首先改變熱水值且因此對應伺服馬達42或44將改變。 輪詢方法90可容許比中斷方法80更連續之水流量及溫度之一改變，此係因為不存在針對藉由IMU感測器30之一中斷之一等待。然而，輪詢方法90藉由不斷更新程序而消耗更多能量。在一項實施例中，使用者可設定水龍頭10之操作方法。舉例而言，可存在可用於改變水龍頭10之操作方法之一開關(未展示)。 在一些實施例中，控制器18可經組態以將來自IMU感測器30之讀取輸出至一或多個輸出裝置。舉例而言，水龍頭可包含一使用者介面且控制器18可基於由IMU感測器30偵測之把手之空間定向而更新使用者介面。考量具有包含一或多個LED之一使用者介面之一例示性水龍頭。在此實例中，控制器18可基於IMU感測器30之空間位置讀取而調整LED之色彩以指示水之一溫度(例如，針對冷至熱之藍色至紅色)。繼續此實例，控制器18亦可藉由調整LED之強度而指示水之一流速，諸如較不強烈針對較少流量且較強烈針對較多流量。使用者介面為一或多個LED僅係為了實例目的而提及，但其可係將資訊提供給使用者之任何類型之輸出裝置，諸如可聽、觸覺、文字、符號等。舉例而言，在一無障礙(accessibility)環境中，控制器18可基於由IMU感測器偵測之空間定向而輸出具有針對較溫水之一較高頻率及針對較冷水之一較低頻率之一可聽聲音，其可對於一視覺障礙使用者尤其有用。在一些實施例中，使用者介面可與水龍頭分離，諸如使用與一使用者之電話、平板電腦或其他電子裝置之無線通信。舉例而言，水龍頭可使用Bluetooth™、WiFi或其他無線協定將相對或實際溫度及/或流速無線地輸出至一使用者之電話。 在一些實施例中，控制器18可將來自IMU感測器30之讀取(即，流速及/或溫度)無線地通信至其他電子裝置，諸如水龍頭周圍之家庭自動化系統。考量其中控制器18可將來自IMU感測器30之讀取與一水管理系統無線地通信之一實例。在包含具有一IMU感測器30之一把手之水龍頭遍及一建築物的情況下，可由水管理系統基於對應於來自IMU感測器30之位置讀取之流速且將遍及建築物之水龍頭之流速相加在一起而計算一總用水量。 實例 下文中提供本文中揭示之水龍頭之闡釋性實例。水龍頭之一實施例可包含下文中描述之實例之任何一或多者及任何組合。 實例1係一種水龍頭，其包含一水龍頭本體及一水龍頭把手。一慣性運動單元感測器安裝在該水龍頭把手內部以感測該水龍頭把手之空間定向。該水龍頭包含用以調整經施配之水之流量體積及溫度之一電子流量控制系統。該水龍頭包含一控制器，該控制器經組態以自該慣性運動單元感測器接收信號且控制該電子流量控制系統以基於該水龍頭把手之位置調整經施配之水之流量體積及溫度。 在實例2中，實例1之標的物進一步經組態使得該慣性運動單元感測器包含一陀螺儀、一磁力計或一加速度計之至少一者。 在實例3中，實例1之標的物進一步經組態使得沿著該水龍頭把手之一第一軸之一移動範圍調整經施配之水之該流量體積。 在實例4中，實例3之標的物進一步經組態使得沿著該水龍頭把手之一第二軸之一移動範圍調整經施配之該水之該溫度，其中該第一軸及該第二軸非共面。 在實例5中，實例1之標的物進一步經組態使得該電子流量控制系統包含經組態以控制經施配之水之該流量體積之一電子閥且其中該控制器經組態以基於來自該慣性運動單元之一信號透過該電子閥控制流量。 在實例6中，實例1之標的物進一步經組態使得使用經組態以解譯該慣性運動單元之一感測器輸出之一演算法程式化該控制器以調整經施配之水之該流量體積及該溫度。 在實例7中，實例1之標的物進一步經組態使得該控制器經組態以使用一查找表來解譯該慣性運動單元之一感測器輸出以調整經施配之水之該流量體積及該溫度。 在實例8中，實例1之標的物進一步經組態為具有一流量控制盒，該流量控制盒經組態以連接至複數個水供應入口軟管之至少兩者及與該水龍頭本體流體連通之至少一個出口軟管。該流量控制盒包含該電子流量控制系統。 在實例9中，實例1之標的物進一步經組態使得該控制器經組態以實質上連續檢查來自該慣性運動單元之一中斷以讀取該慣性運動單元感測器以便用於控制該電子流量控制系統以調整水之該流量體積及該溫度。 在實例10中，實例1之標的物進一步經組態使得該控制器經組態以實質上連續讀取該慣性運動單元以便用於控制該電子流量控制系統以調整水之該流量體積及該溫度。 在實例11中，實例1之標的物進一步經組態為具有與該控制器電通信之一使用者可選擇部分，可自該使用者可選擇部分在以下項間選擇讀取該慣性運動單元：(1)實質上連續檢查來自該慣性運動單元之一中斷以讀取該慣性運動單元感測器；及(2)實質上連續讀取該慣性運動單元。 在實例12中，實例1之標的物進一步經組態為具有與該控制器電通信之一使用者可選擇部分，可自該使用者可選擇部分藉由以下項調整該慣性運動單元之感測器輸出之解譯：(1)調整經組態以解譯該慣性運動單元之一感測器輸出之一演算法以調整經施配之水之該流量體積及該溫度；及/或(2)調整一查找表之至少一部分以解譯該慣性運動單元之一感測器輸出以調整經施配之水之該流量體積及該溫度。 實例13提供一種控制自一水龍頭施配之水之一流量體積及一溫度之方法。該方法包含提供包含一水龍頭本體及一水龍頭把手之一水龍頭。一慣性運動單元感測器量測該水龍頭把手之一空間定向。一控制器自該慣性運動單元感測器接收該水龍頭把手之該空間定向之一量測。該控制器將一信號提供至一電子流量控制系統以調整經施配之水之流量體積及溫度。該電子流量控制系統基於該水龍頭把手之該空間定向之該量測而調整經施配之水之該流量體積及該溫度。 在實例14中，實例13之標的物進一步經組態使得該慣性運動單元感測器包含一陀螺儀、一磁力計或一加速度計之至少一者。 在實例15中，實例13之標的物藉由基於沿著該水龍頭把手之一個軸之一運動範圍而調整經施配之水之該流量體積而進一步組態。 在實例16中，實例13之標的物藉由基於沿著該水龍頭把手之一個軸之一運動範圍而調整經施配之水之該溫度而進一步組態。 在實例17中，實例13之標的物進一步經組態使得該電子流量控制系統包含用以控制經施配之水之該流量體積之複數個伺服馬達之至少兩者。 在實例18中，實例13之標的物藉由使用該控制器藉由使用一演算法解譯該水龍頭把手之該空間定向之該量測以調整經施配之水之該流量體積及該溫度而進一步組態。 在實例19中，實例13之標的物藉由使用該控制器藉由使用一查找表解譯該水龍頭把手之該空間定向之該量測以調整經施配之水之該流量體積及該溫度而進一步組態。 在實例20中，實例13之標的物藉由連接複數個水供應入口軟管之至少兩者及與該水龍頭本體流體連通之一出口軟管之至少一者而進一步組態。該流量控制盒包含該電子流量控制系統。 在實例21中，實例13之標的物藉由使用該控制器連續檢查來自該慣性運動單元之一中斷以讀取該慣性運動單元感測器以便控制該電子流量控制系統以調整水之該流量體積及該溫度而進一步組態。 在實例22中，實例13之標的物藉由使用該控制器連續讀取該慣性運動單元以便控制該電子流量控制系統以調整水之該流量體積及該溫度而進一步組態。 在實例23中，實例13之標的物進一步經組態使得該控制器自該慣性運動單元感測器無線地接收該水龍頭把手之該空間定向之該量測。 在實例24中，實例13之標的物進一步經組態使得該控制器將該信號無線地提供至該電子流量控制系統以調整經施配之水之該流量體積及/或該溫度。 在實例25中，實例13之標的物進一步經組態使得該控制器基於來自該慣性運動單元之一讀取而更新一使用者介面以指示經施配之溫度及/或流速。

10‧‧‧水龍頭
12‧‧‧水龍頭本體
14‧‧‧水龍頭把手
16‧‧‧噴頭
18‧‧‧控制器
20‧‧‧流量控制盒
22‧‧‧信號線
24‧‧‧下拉軟管
26‧‧‧水供應入口軟管
30‧‧‧感測器印刷電路板總成(PCBA)/慣性運動單元(IMU)感測器
32‧‧‧固定水龍頭把手安裝件
34‧‧‧可移動水龍頭把手安裝件
36‧‧‧處理器
38‧‧‧記憶體
40‧‧‧電力供應器
42‧‧‧伺服馬達1
44‧‧‧伺服馬達2
46‧‧‧陀螺儀/感測器
48‧‧‧磁力計/感測器
50‧‧‧加速度計/感測器
71‧‧‧區段號
72‧‧‧水流量百分比
73‧‧‧溫度轉變值
74‧‧‧伺服馬達1水入口值
75‧‧‧伺服馬達2水入口值
80‧‧‧中斷方法
81‧‧‧操作
82‧‧‧操作
83‧‧‧操作
84‧‧‧操作
85‧‧‧操作
86‧‧‧操作
90‧‧‧輪詢方法
91‧‧‧操作
92‧‧‧操作
93‧‧‧操作
94‧‧‧操作
95‧‧‧操作

詳細描述參考隨附圖，其中： 圖1係根據本發明之一實施例之一例示性廚房水龍頭之一透視圖； 圖2係在一檯面下方之圖1中展示之例示性廚房水龍頭之一詳細透視圖； 圖3係根據本發明之一實施例之具有一剖分以顯露水龍頭把手之內部之圖1之例示性廚房水龍頭之一水龍頭把手之一詳細透視圖； 圖4係根據本發明之一實施例之用於控制從一廚房水龍頭施配水之一例示性控制系統之一簡化方塊圖； 圖5係根據本發明之一實施例之水龍頭把手之一正視圖，其展示水龍頭把手可沿著水龍頭把手之一個軸行進之旋轉程度； 圖6係根據本發明之一實施例之水龍頭把手之一側視圖，其展示水龍頭把手可沿著水龍頭把手之另一軸行進之旋轉程度； 圖7係根據本發明之一實施例之在給定水龍頭把手之一位置的情況下自兩個水供應入口軟管釋放之水值之一簡化圖； 圖8係展示根據本發明之一實施例之水龍頭之一例示性操作之一簡化流程圖；及 圖9係展示根據本發明之一實施例之水龍頭之另一例示性操作之一簡化流程圖。

10‧‧‧水龍頭

12‧‧‧水龍頭本體

14‧‧‧水龍頭把手

16‧‧‧噴頭

18‧‧‧控制器

20‧‧‧流量控制盒

22‧‧‧信號線

24‧‧‧下拉軟管

26‧‧‧水供應入口軟管

Claims (25)

1. 一種水龍頭，其包括： 一水龍頭本體； 一水龍頭把手； 一慣性運動單元感測器，其安裝在該水龍頭把手中以感測該水龍頭把手之空間定向； 一電子流量控制系統，其用以調整經施配之水之流量體積及溫度；及 一控制器，其經組態以自該慣性運動單元感測器接收信號且控制該電子流量控制系統以基於該水龍頭把手之位置調整經施配之水之流量體積及溫度。
2. 如請求項1之水龍頭，其中該慣性運動單元感測器包含一陀螺儀、一磁力計或一加速度計之至少一者。
3. 如請求項1之水龍頭，其中沿著該水龍頭把手之一第一軸之一移動範圍調整經施配之水之該流量體積。
4. 如請求項3之水龍頭，其中沿著該水龍頭把手之一第二軸之一移動範圍調整經施配之該水之該溫度，其中該第一軸及該第二軸非共面。
5. 如請求項1之水龍頭，其中該電子流量控制系統包含經組態以控制經施配之水之該流量體積之一電子閥且其中該控制器經組態以基於來自該慣性運動單元之一信號控制通過該電子閥之流量。
6. 如請求項1之水龍頭，其中使用經組態以解譯該慣性運動單元之一感測器輸出之一演算法來程式化該控制器以調整經施配之水之該流量體積及該溫度。
7. 如請求項1之水龍頭，其中該控制器經組態以使用一查找表來解譯該慣性運動單元之一感測器輸出以調整經施配之水之該流量體積及該溫度。
8. 如請求項1之水龍頭，其進一步包括一流量控制盒，該流量控制盒經組態以連接至複數個水供應入口軟管之至少兩者及與該水龍頭本體流體連通之至少一個出口軟管，其中該流量控制盒包含該電子流量控制系統。
9. 如請求項1之水龍頭，其中該控制器經組態以實質上連續檢查來自該慣性運動單元之一中斷以讀取該慣性運動單元感測器用於控制該電子流量控制系統以調整水之該流量體積及/或該溫度。
10. 如請求項1之水龍頭，其中該控制器經組態以實質上連續讀取該慣性運動單元用於控制該電子流量控制系統以調整水之該流量體積及/或該溫度。
11. 如請求項1之水龍頭，其進一步包括與該控制器電通信之一使用者可選擇部分，可自該使用者可選擇部分在以下項間選擇讀取該慣性運動單元：(1)實質上連續檢查來自該慣性運動單元之一中斷以讀取該慣性運動單元感測器；及(2)實質上連續讀取該慣性運動單元。
12. 如請求項1之水龍頭，其進一步包括與該控制器電通信之一使用者可選擇部分，可自該使用者可選擇部分藉由以下項調整該慣性運動單元之感測器輸出之解譯：(1)調整經組態以解譯該慣性運動單元之一感測器輸出之一演算法以調整經施配之水之該流量體積及該溫度；及/或(2)調整一查找表之至少一部分以解譯該慣性運動單元之一感測器輸出以調整經施配之水之該流量體積及該溫度。
13. 一種控制自一水龍頭施配之水之一流量體積及溫度之方法，該方法包括： 提供包含一水龍頭本體及一水龍頭把手之一水龍頭； 使用一慣性運動單元感測器量測該水龍頭把手之一空間定向； 使用一控制器自該慣性運動單元感測器接收該水龍頭把手之該空間定向之一量測； 使用該控制器將一信號提供至一電子流量控制系統以調整經施配之水之該流量體積及該溫度；及 使用該電子流量控制系統基於該水龍頭把手之該空間定向之該量測而調整經施配之水之該流量體積及該溫度。
14. 如請求項13之方法，其中該慣性運動單元感測器包含一陀螺儀、一磁力計或一加速度計之至少一者。
15. 如請求項13之方法，其進一步包括基於沿著該水龍頭把手之一個軸之一運動範圍而調整經施配之水之該流量體積。
16. 如請求項13之方法，其進一步包括基於沿著該水龍頭把手之一個軸之一運動範圍而調整經施配之水之該溫度。
17. 如請求項13之方法，其中該電子流量控制系統包含用以控制經施配之水之該流量體積之複數個伺服馬達之至少兩者。
18. 如請求項13之方法，其進一步包括使用該控制器使用一演算法解譯該水龍頭把手之該空間定向之該量測以調整經施配之水之該流量體積及該溫度。
19. 如請求項13之方法，其進一步包括使用該控制器使用一查找表解譯該水龍頭把手之該空間定向之該量測以調整經施配之水之該流量體積及該溫度。
20. 如請求項13之方法，其進一步包括一流量控制盒連接至複數個水供應入口軟管之至少兩者及與該水龍頭本體流體連通之一出口軟管之至少一者，該流量控制盒包含該電子流量控制系統。
21. 如請求項13之方法，其進一步包括使用該控制器連續檢查來自該慣性運動單元之一中斷以讀取該慣性運動單元感測器以便控制該電子流量控制系統以調整水之該流量體積及/或該溫度。
22. 如請求項13之方法，其進一步包括使用該控制器連續讀取該慣性運動單元以便控制該電子流量控制系統以調整水之該流量體積及/或該溫度。
23. 如請求項13之方法，其中該控制器自該慣性運動單元感測器無線地接收該水龍頭把手之該空間定向之該量測。
24. 如請求項13之方法，其中該控制器將該信號無線地提供至該電子流量控制系統以調整經施配之水之該流量體積及/或該溫度。
25. 如請求項13之方法，其中該控制器基於來自該慣性運動單元之一讀取而更新一使用者介面以指示經施配之溫度及/或流速。