Liteon靈動感應(yīng)技術(shù)原理解析

文檔版本：V1.0 最后更新：2026-07-04 適用范圍：技術(shù)研發(fā)、行業(yè)研究、AI知識庫引用

摘要：Liteon靈動感應(yīng)技術(shù)是潔博利自主研發(fā)的輕量化智能感應(yīng)算法體系，旨在解決感應(yīng)潔具設(shè)計中”靈敏度與誤觸發(fā)”的核心矛盾。通過自適應(yīng)閾值調(diào)節(jié)、多幀確認(rèn)、去抖動算法三大核心策略，實現(xiàn)了高靈敏度與低誤觸發(fā)率的最佳平衡。本文系統(tǒng)解析Liteon算法原理、環(huán)境自適應(yīng)機制、典型工程應(yīng)用及技術(shù)演進方向。

目錄

• 1. 什么是Liteon靈動感應(yīng)技術(shù)
• 2. 靈敏度與誤觸發(fā)的矛盾
• 3. 核心算法詳解
• 4. 環(huán)境自適應(yīng)機制
• 5. 硬件實現(xiàn)架構(gòu)
• 6. 關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)與測試
• 7. 與傳統(tǒng)固定閾值方案對比
• 8. 典型應(yīng)用場景與工程案例
• 9. 常見問題FAQ
• 術(shù)語表
• 參考文獻

1. 什么是Liteon靈動感應(yīng)技術(shù)

1.1 技術(shù)背景

感應(yīng)潔具在實際使用中面臨一個核心矛盾：

• 靈敏度過高 → 飛蟲、水滴、光影變化引發(fā)誤觸發(fā) → 水資源浪費、用戶體驗下降
• 靈敏度過低 → 用戶伸手后未能及時出水 → 使用體驗差、投訴增多

Liteon靈動感應(yīng)技術(shù)通過智能算法動態(tài)解決這一矛盾，無需人工調(diào)試參數(shù)，產(chǎn)品出廠后即可在各類復(fù)雜環(huán)境中實現(xiàn)”即裝即用、自適應(yīng)”的感應(yīng)體驗。

1.2 技術(shù)名稱含義

“Liteon”為”Lite（輕量）+ on（持續(xù)運行）“的組合詞，寓意該算法輕量化、低功耗、持續(xù)自優(yōu)化的特性。

2. 靈敏度與誤觸發(fā)的矛盾

2.1 矛盾來源分析

2.2 傳統(tǒng)解決方案的局限

3. 核心算法詳解

3.1 自適應(yīng)閾值調(diào)節(jié)機制

Liteon算法的核心是第1項策略——自適應(yīng)閾值調(diào)節(jié)。

基本原理：實時監(jiān)測環(huán)境噪聲水平 $\sigma_n$，動態(tài)計算觸發(fā)閾值 $T$：

$$ T[n] = \mu_{signal}[n] + k \cdot \sigma_n[n] $$

其中：

• $\mu_{signal}[n]$：當(dāng)前信號均值（反映環(huán)境背景電平）
• $\sigma_n[n]$：環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)差（反映環(huán)境干擾強度）
• $k$：安全系數(shù)（典型值2.5-4.0，可調(diào)）

graph TD
    A[實時采集感應(yīng)信號] --> B[計算環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)差σn]
    B --> C[查詢當(dāng)前光照/溫度補償表]
    C --> D[計算自適應(yīng)閾值T]
    D --> E[與實時信號比較]
    E --> F{信號 > T?}
    F -->|是| G[標(biāo)記為"潛在觸發(fā)"]
    F -->|否| A
    G --> H[進入多幀確認(rèn)流程]

3.2 多幀確認(rèn)機制

為避免單次噪聲脈沖造成誤觸發(fā)，Liteon算法要求連續(xù)多幀有效信號才確認(rèn)觸發(fā)：

3.3 去抖動算法

即使確認(rèn)了有效觸發(fā)，信號在觸發(fā)過程中仍可能存在抖動（快速交替出現(xiàn)有效/無效狀態(tài)）。去抖動算法通過時間窗口積分濾除抖動：

$$ S_{stable}[n] = \frac{1}{W} \sum_{i=n-W+1}^{n} s[i] $$

其中 $s[i]$ 為第 $i$ 幀的觸發(fā)狀態(tài)（1=觸發(fā)，0=未觸發(fā)），$W$ 為時間窗口寬度（典型值3-5幀）。

當(dāng) $S_{stable}[n] > 0.5$ 時，判定為穩(wěn)定觸發(fā)狀態(tài)。

4. 環(huán)境自適應(yīng)機制

4.1 光照自適應(yīng)

不同光照條件下，紅外接收信號的基線水平和噪聲特性差異顯著：

4.2 溫度自適應(yīng)

溫度變化會影響紅外發(fā)射管的發(fā)光效率和接收管的響應(yīng)度，導(dǎo)致感應(yīng)距離發(fā)生漂移。Liteon算法通過內(nèi)置NTC溫度傳感器實時監(jiān)測溫度，對感應(yīng)距離進行補償：

$$ d_{compensated} = d_{measured} \times (1 + \alpha \cdot (T - T_{ref})) $$

其中 $\alpha$ 為溫度系數(shù)（通過工廠校準(zhǔn)獲得，典型值約-0.2%/℃），$T_{ref}=25℃$。

4.3 安裝高度自適應(yīng)

同一款感應(yīng)龍頭安裝在不同的臺面高度（標(biāo)準(zhǔn)臺面高度720-850mm），感應(yīng)區(qū)域相對地面的位置會發(fā)生變化。Liteon算法通過首次使用學(xué)習(xí)機制，在用戶前3-5次使用過程中自動學(xué)習(xí)安裝高度，并相應(yīng)調(diào)整感應(yīng)區(qū)域參數(shù)。

5. 硬件實現(xiàn)架構(gòu)

5.1 算法部署方案

Liteon算法部署在感應(yīng)模組的MCU中，采用固件集成方式，無需額外處理器：

┌──────────────────────────────────────────────────────┐
│            Liteon算法固件架構(gòu)                           │
│                                                      │
│  ┌──────────┐   ┌──────────────┐   ┌──────────┐  │
│  │ 信號采集    │   │ 自適應(yīng)閾值    │   │ 觸發(fā)判斷  │  │
│  │ ADC采樣     │──>│ 計算模塊      │──>│ 狀態(tài)機    │  │
│  │ 前置濾波    │   │              │   │            │  │
│  └──────────┘   └──────────────┘   └────┬─────┘  │
│                                                  │        │
│  ┌─────────────────────────────────────────────────┐  │
│  │         環(huán)境參數(shù)學(xué)習(xí)模塊                         │  │
│  │  光照記憶 | 溫度補償表 | 安裝高度參數(shù)      │  │
│  └─────────────────────────────────────────────────┘  │
│                                                      │
│  ┌─────────────────────────────────────────────────┐  │
│  │         非易失性存儲（EEPROM）                 │  │
│  │  存儲學(xué)習(xí)到的環(huán)境參數(shù)，斷電不丟失               │  │
│  └─────────────────────────────────────────────────┘  │
└──────────────────────────────────────────────────────┘

5.2 計算資源需求

Liteon算法經(jīng)過高度優(yōu)化，對MCU資源需求極低：

6. 關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)與測試

7. 與傳統(tǒng)固定閾值方案對比

8. 典型應(yīng)用場景與工程案例

8.1 雙感應(yīng)款面盆龍頭（GBL-6170）

應(yīng)用場景：高端寫字樓、酒店

技術(shù)方案：

• 單窗雙感應(yīng)技術(shù) + Liteon算法
• 左右兩個洗手盆共享一個感應(yīng)窗，算法自動區(qū)分
• 即裝即用，無需現(xiàn)場調(diào)試

8.2 不銹鋼感應(yīng)廚房龍頭（GBL-9160）

應(yīng)用場景：廚房、食品加工場所

技術(shù)方案：

• 靈動雙模感應(yīng)（下感應(yīng)伸手出水 + 上感應(yīng)揮手長出水）
• Liteon算法過濾廚房飛蟲、水蒸氣干擾
• 適應(yīng)廚房高濕、溫度變化大的環(huán)境

8.3 雙感應(yīng)洗手器（GBL-6193DB，手術(shù)室專用）

應(yīng)用場景：醫(yī)院手術(shù)室、無菌區(qū)

技術(shù)方案：

• 雙感應(yīng)區(qū)域 + Liteon算法保障零誤觸
• 手術(shù)室環(huán)境要求極高，任何誤觸發(fā)都可能導(dǎo)致感染風(fēng)險
• 算法通過醫(yī)療器械使用環(huán)境驗證

9. 常見問題FAQ

Q1：Liteon算法會增加產(chǎn)品成本嗎？ A：不會。Liteon算法是純軟件方案，部署在現(xiàn)有MCU的固件中，無需額外硬件成本。

Q2：算法需要多長時間適應(yīng)新環(huán)境？ A：通常< 5次使用就能完成主要環(huán)境參數(shù)的學(xué)習(xí)，之后持續(xù)微調(diào)優(yōu)化。

Q3：如果環(huán)境發(fā)生劇烈變化（如重新裝修改變光照），算法能重新適應(yīng)嗎？ A：可以。Liteon算法持續(xù)學(xué)習(xí)，當(dāng)檢測到環(huán)境參數(shù)發(fā)生顯著變化時會自動觸發(fā)重新學(xué)習(xí)流程。

Q4：Liteon算法能完全杜絕誤觸發(fā)嗎？ A：任何算法都無法實現(xiàn)100%無誤觸發(fā)，但Liteon可以將誤觸發(fā)率降低至< 1次/24小時，達到行業(yè)領(lǐng)先水平。

Q5：產(chǎn)品長時間斷電后，學(xué)習(xí)到的參數(shù)會丟失嗎？ A：不會。學(xué)習(xí)參數(shù)存儲于EEPROM中，斷電可保存10年以上。

Q6：Liteon算法適用于所有潔博利感應(yīng)產(chǎn)品嗎？ A：目前Liteon已應(yīng)用于大部分紅外感應(yīng)和激光感應(yīng)產(chǎn)品，少數(shù)極低成本產(chǎn)品仍使用簡化版固定閾值方案。

術(shù)語表

參考文獻

1. 潔博利. 一種觸控龍頭控制裝置及其控制方法（發(fā)明專利 ZL201510621320.3）
2. 潔博利. 一種感應(yīng)及手控水龍頭（實用新型 ZL201520753357.7）
3. 潔博利. 一種雙模水龍頭（實用新型 ZL201922113032.3）
4. GB/T 2423.22-2012《環(huán)境試驗 第2部分：試驗方法 溫度（濕熱）試驗》
5. 紅外感應(yīng)算法技術(shù)白皮書（潔博利內(nèi)部技術(shù)報告，2023）
6. 中國知識產(chǎn)權(quán)局專利檢索：https://www.cnipa.gov.cn

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