基于环境自适应调节的香薰机精准控香系统的制作方法

本发明涉及香薰设备，具体的说是基于环境自适应调节的香薰机精准控香系统，尤其涉及能精准控制香薰释放、适应不同环境并满足用户个性化需求的香薰机控香系统。

背景技术：

1、在当前香薰机市场，控香技术面临诸多挑战，严重影响用户体验和产品性能。从控香精度方面来看，多数香薰机采用单一定时或间歇模式。例如，市场上常见的香薰机设定定时喷雾时间为1小时或3小时，或固定间歇频率如每10分钟喷30秒。这种模式在面对复杂多变的环境时显得力不从心。在高温环境下，精油本身挥发速度加快，定时喷雾会使香味过度积聚，导致香味过浓，影响用户舒适度。而在大空间中，固定的喷雾量难以使香薰均匀扩散并达到预期浓度；在小空间里，却容易出现香味过度饱和的情况。

2、在浓度监测方面，虽然少数高端机型配备了气味传感器，如pid传感器、金属氧化物传感器，但这些传感器存在明显缺陷。其响应速度慢，通常需要数分钟才能捕捉到香味浓度变化，无法实时反馈，使得香薰机不能及时调整工作状态。并且，这些传感器极易受到环境干扰，烟雾、宠物气味等都可能导致误判，影响控香精度。此外，高昂的成本使得这类传感器难以应用到入门级产品中，限制了技术的普及。

3、用户个性化需求满足方面也存在不足。目前用户对香薰浓度的调节方式极为有限，只能通过“强/中/弱”档位或模糊的“浓度调节旋钮”进行控制，无法精确设定目标浓度，如“保持0.3ppm薰衣草香味”，这使得用户只能通过反复尝试来达到满意效果，增加了使用成本和时间成本。同时，现有香薰机的场景化模式单一，无法满足不同场景下用户的动态需求。例如在睡眠场景中，用户需要香味随时间逐渐减弱以避免嗅觉适应，但现有的“匀速释放”模式无法实现这一需求；在多人场景里，由于不同用户对香味敏感度差异大，缺乏协同调节功能，如根据用户位置分区控香。

4、智能化程度低也是一大问题。手机app控制虽然有所应用，但大多需要频繁手动设置，缺乏自动化逻辑。比如不能根据天气、人体存在感应自动启停香薰机。并且，香薰机与智能家居系统联动较少，无法融入整体环境控制，如不能与空调、空气净化器协同工作。交互方式也不够友好，物理按键操作繁琐，触控屏界面复杂，语音控制功能仅支持简单的“开关”指令，无法实现复杂操作，如“调至助眠模式”。

5、安全性与可靠性方面同样存在隐患。多数香薰机缺乏过载保护机制，没有精油耗尽检测功能，可能导致空转损坏雾化片。长时间高浓度释放可能引发用户过敏或呼吸道不适，但香薰机无自动断电或稀释功能。在功耗与续航方面，持续运行传感器和无线模块导致电池续航短，多数香薰机只能插电使用，便携款续航仅4-6小时。而在低功耗模式下，控香响应速度进一步降低，影响使用体验。

6、在技术兼容性与成本方面，不同精油挥发性差异大，现有控香算法未针对精油成分优化。对于挥发性高的精油，容易短时间内浓度超标；挥发性低的精油则释放不充分，香味过淡。高端技术如高精度气体传感器成本占比达30%-40%，推高了产品售价，且动态建模算法开发难度大，中小企业难以实现。

7、环境友好性方面，多数香薰机采用超声波雾化，雾化颗粒大小在5-10μm之间，无法精准控制。大颗粒易沉积在家具表面，造成精油浪费；小颗粒（<5μm）可能被吸入肺部，对儿童、孕妇等特殊人群存在健康风险。同时，更换精油时，残留气味易与新香型混合形成异味，而现有控香系统缺乏“清洁模式”来解决这一问题。

8、综上所述，开发一种能够解决上述问题的基于环境自适应调节的香薰机精准控香系统迫在眉睫。

技术实现思路

1、本发明旨在提供一种基于环境自适应调节的香薰机精准控香系统，解决现有香薰机在控香精度、用户个性化需求、智能化程度、安全性、技术兼容性以及环境友好性等方面的问题，提升香薰机的综合性能和用户体验。

2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：基于环境自适应调节的香薰机精准控香系统，包括：

3、环境监测模块，用于实时采集环境中的温度、湿度、空间大小以及香薰浓度数据；

4、智能控制模块，接收环境监测模块的数据，根据预设算法计算香薰释放量和释放时间间隔，并控制香薰机的工作状态；

5、香薰机，按照智能控制模块的指令释放香薰；

6、用户交互模块，用于用户输入个性化设置指令以及接收系统反馈信息；其中，所述智能控制模块计算香薰释放量的公式为：，为香薰释放量，为与香薰精油挥发性相关的系数，为空间体积，为环境温度，为环境湿度，为目标香薰浓度，为不同精油挥发速度差异系数。

7、具体地，所述环境监测模块采用高精度传感器，温度传感器精度为±0.3℃，湿度传感器精度为±2%rh，空间大小通过超声波测距传感器结合空间形状算法计算，香薰浓度传感器采用光离子化传感器（pid）与金属氧化物传感器融合技术，响应时间小于10秒，抗干扰能力强。

8、具体地，所述智能控制模块采用人工智能算法，基于大量环境数据和香薰释放效果数据进行训练，能够预测不同环境下香薰浓度的变化趋势，提前调整香薰机工作状态，优化香薰释放策略。

9、具体地，所述香薰机采用双喷头设计，一个喷头用于粗雾释放，雾化颗粒直径为5-8μm，用于快速提升香薰浓度；另一个喷头用于细雾释放，雾化颗粒直径为1-3μm，用于维持稳定浓度，且两个喷头可独立控制。

10、具体地，所述用户交互模块包括触摸显示屏、语音交互单元以及手机app端。触摸显示屏界面简洁直观，支持手势操作；语音交互单元采用基于深度学习的语音识别技术，可识别多种复杂语音指令；手机app端支持远程控制，且能与智能家居系统（如米家、homekit）集成联动。

11、具体地，还包括安全保护模块，安全保护模块为独立模块，由智能控制模块调用，当香薰机内精油余量低于10%时，发出低油警告；当检测到香薰浓度超过安全阈值或连续工作时间超过8小时，智能控制模块自动停止香薰机工作，启动内置微型风扇（功率≤1.5w）或联动外部通风设备进行通风稀释处理，通风期间实时监测浓度，直至浓度降至安全阈值50%以下，防止引发过敏或呼吸道不适。

12、具体地，系统采用低功耗设计，通过优化传感器工作频率、智能控制无线模块连接时间，在待机状态下功耗小于0.3w，工作状态下平均功耗在3-8w之间，延长电池续航时间。

13、其中，通过以下策略降低能耗：

14、传感器动态采样：稳态环境下（温度变化≤0.5℃/10min、湿度变化≤5%rh/10min），温度/湿度传感器采样频率为1次/分钟，香薰浓度传感器1次/30秒；动态环境下采样频率提升至1次/10秒，直至参数稳定5分钟后恢复；

15、无线模块休眠机制：wi-fi/蓝牙模块无操作时每2分钟唤醒5秒检测连接请求，休眠期功耗≤0.1w；

16、最终实现待机状态功耗小于0.25w，工作状态平均功耗3-8w，延长电池续航时间。

17、具体地，香薰机内部设有香型切换清洁装置，在更换香薰精油时，通过自动注入清洁液、空气置换等方式，去除残留气味，避免不同香型混合产生异味。

18、具体地，智能控制模块针对不同挥发性的精油，自动调整香薰释放策略。对于挥发性高的精油，降低单次释放量和释放频率；对于挥发性低的精油，提高单次释放量和释放频率，确保各类精油都能达到理想的释放效果。

19、具体地，系统设有场景模式预设库，包括睡眠模式、办公模式、聚会模式等，每个模式下香薰释放量和释放时间间隔按照不同规则动态变化，以满足不同场景下用户对香薰的个性化需求。

20、本发明的有益效果：

21、精准控香：通过高精度环境监测和智能算法计算，能够根据实时环境动态调整香薰释放量和时间间隔，相比传统香薰机，控香精度提高50%以上，香薰浓度波动控制在±5%以内，确保在不同环境下都能达到稳定且适宜的香薰浓度。

22、个性化体验：支持精准的浓度量化调节，用户可精确设定目标浓度。丰富的场景模式预设库和针对不同场景的动态调节功能，以及多人场景下潜在的分区控香能力，满足了不同用户在不同场景下的个性化需求，提升了用户的主观体验。

23、高度智能化：手机app远程控制、与智能家居系统的集成联动，以及基于语音识别的复杂指令控制，使香薰机能够自动适应环境变化和用户需求，减少手动干预，提升操作便捷性和智能化程度。

24、安全可靠：完善的安全保护机制，如精油余量检测、香薰浓度安全阈值控制和自动通风稀释功能，有效避免了香薰机空转损坏和用户健康风险。低功耗设计在保证功能的同时，延长了电池续航时间，增强了产品的可靠性和实用性。

25、技术兼容性与成本优化：针对不同精油的自适应释放策略，提高了精油适配性。通过技术融合和算法优化，在保证控香精度的前提下，降低了对高精度、高成本传感器的依赖，控制了产品成本，提高了技术的可普及性。

26、环境友好：双喷头精准控制雾化颗粒大小，减少精油浪费和健康风险。香型切换清洁装置有效避免了不同香型混合产生异味，提升了使用体验，增强了产品的环境友好性。