CN114034319B - 音箱的校准控制方法、装置、设备及可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种音箱的校准控制方法、装置、设备及可读存储介质，音箱的校准控制方法包括：获取所述音箱的实时IMU数据，根据所述实时IMU数据判断所述音箱是否受到外力干扰；若确定所述音箱受到外力干扰，则检测所述外力干扰对应的力度值是否大于预设力度阈值；若所述力度值大于所述预设力度阈值，则对音箱中的IMU模块进行旋转校准操作。本发明的音箱设备在受外力干扰后，仍然能保持良好的旋转控制精度。

Description

音箱的校准控制方法、装置、设备及可读存储介质

技术领域

本发明涉及智能音箱技术领域，尤其涉及一种音箱的校准控制方法、装置、设备及可读存储介质。

背景技术

目前智能音箱产品越来越多，功能也越来越丰富比如点播歌曲、上网购物，或是了解天气预报，同时也可以对智能家居设备进行控制，比如打开窗帘、设置冰箱温度、提前让热水器升温等，而这些功能一般需要建立在通过语音识别来进行人机交互的基础上实现。

目前市场上的智能音箱，一般采用固定位置式音箱，而在家庭应用场景中，用户往往会很频繁的在家中来回反复穿梭，位置不固定，与智能音箱的距离时长时短，这就使得智能音箱与用户距离过远，导致语音识别不精准或者无响应。因此，智能音箱需要搭载旋转功能，根据用户的声音方位，来使音箱旋转至面对用户的方向，即智能音箱通过声源定位确定用户方位，然后智能音箱跟随旋转至该用户方位，从而提高智能音箱的语音识别率，响应用户输入的语音信息，执行语音信息所指示的操作。

然而，智能音箱的旋转控制精度往往容易受外力干扰，例如外力对智能音箱的推动、按压和搬动等易导致其旋转控制精度将会降低，智能音箱跟随旋转时很可能就会存在旋转偏差，进而降低了智能音箱的语音识别率，严重影响了用户和智能音箱的人机交互。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种音箱的校准控制方法、装置、设备及可读存储介质，旨在解决音箱受外力干扰后易导致旋转控制精度降低的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供一种音箱的校准控制方法，包括以下步骤：

获取所述音箱的实时IMU数据，根据所述实时IMU数据判断所述音箱是否受到外力干扰；

若确定所述音箱受到外力干扰，则检测所述外力干扰对应的力度值是否大于预设力度阈值；

若所述力度值大于所述预设力度阈值，则对音箱中的IMU模块进行旋转校准操作。

可选地，所述若所述力度值大于所述预设力度阈值，则对音箱中的IMU模块进行旋转校准操作的步骤还包括：

若所述力度值大于所述预设力度阈值，则在所述外力干扰消除时，检测所述音箱的姿态倾斜度，并判断所述姿态倾斜度是否大于预设的倾斜度安全预警阈值；

若所述姿态倾斜度大于所述倾斜度安全预警阈值，则生成音箱的姿态倾斜度太大的预警提示；

若所述姿态倾斜度小于或等于所述倾斜度安全预警阈值，则执行：所述对音箱中的IMU模块进行旋转校准操作的步骤。

可选地，所述对音箱中的IMU模块进行旋转校准操作的步骤包括：

确定所述音箱的校准起始点和校准终止点；

控制所述音箱从所述校准起始点旋转至所述校准终止点，并在所述音箱的旋转过程中，采集所述音箱的实际旋转角度值，以及所述实际旋转角度值对应的映射IMU数据，其中，所述实际旋转角度值为从校准起始点起开始计算，所述音箱已旋转的旋转角度值；

依据所述实际旋转角度值和所述映射IMU数据，对所述IMU模块进行校准。

可选地，所述依据所述实际旋转角度值和所述映射IMU数据，对所述IMU模块进行校准的步骤包括：

根据所述映射IMU数据，确定所述实际旋转角度值对应的监测旋转角度值；

依据所述实际旋转角度值和所述监测旋转角度值，计算得到所述IMU模块的角度监测误差；

根据所述角度监测误差，对所述IMU模块进行校准。

可选地，所述根据所述映射IMU数据，确定所述实际旋转角度值对应的监测旋转角度值的步骤包括:

依据所述映射IMU数据，确定所述实际旋转角度值对应的监测旋转角速度；

获取所述实际旋转角度值对应的旋转累积时长，根据所述监测旋转角速度和所述旋转累积时长，计算得到所述实际旋转角度值对应的监测旋转角度值。

可选地，所述控制所述音箱从所述校准起始点旋转至所述校准终止点，并在所述音箱的旋转过程中，采集所述音箱的实际旋转角度值，以及所述实际旋转角度值对应的映射IMU数据的步骤包括：

控制所述音箱以预设的第一旋转角速度从所述校准起始点旋转至所述校准终止点，当所述音箱旋转至所述校准终止点后，将所述校准终止点更新为校准起始点，将所述校准起始点更新为校准终止点；

控制所述音箱以预设的第二旋转角速度从更新后的所述校准起始点旋转至更新后的所述校准终止点，其中，所述第一旋转角速度大于所述第二旋转角速度；

在所述音箱的旋转过程中，每间隔预设旋转角度，采集所述音箱的实际旋转角度值，以及所述实际旋转角度值对应的映射IMU数据。

可选地，所述校准起始点和所述校准终止点之间的旋转角度范围内设置有校准参考点，且所述音箱从所述校准起始点旋转至所述校准参考点的实际旋转角度值为参考旋转角度值；所述采集所述音箱的实际旋转角度值的步骤之前包括：

基于所述音箱中的接近传感器，检测所述音箱是否旋转至所述校准参考点；

若所述音箱旋转至所述校准参考点，则将所述参考旋转角度值作为所述音箱的实际旋转角度值。

此外，为实现上述目的，本发明还提供一种音箱的校准控制装置，包括：

采集模块，用于获取所述音箱的实时IMU数据，根据所述实时IMU数据判断所述音箱是否受到外力干扰；

分析模块，用于若确定所述音箱受到外力干扰，则检测所述外力干扰对应的力度值是否大于预设力度阈值；

校准模块，用于若所述力度值大于所述预设力度阈值，则对音箱中的IMU模块进行旋转校准操作。

此外，为实现上述目的，本发明还提供一种音箱的校准控制设备，校准控制设备包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的校准控制程序，校准控制程序被处理器执行时实现如上述的音箱的校准控制方法的步骤。

此外，为实现上述目的，本发明还提供一种可读存储介质，可读存储介质上存储有校准控制程序，校准控制程序被处理器执行时实现如上述的音箱的校准控制方法的步骤。

由于当音箱受到外力干扰对应的力度值超过预设力度阈值时，可以确定音箱很可能已经发生了姿态倾斜度或者位置的偏移，而音箱的姿态倾斜度或者位置的偏移，将会导致音箱的IMU模块对旋转角度的检测精度降低，进而影响音箱的旋转控制精度。而本发明通过采集音箱的实时IMU数据，从而根据该实时IMU数据判断音箱是否受到外力干扰，若确定音箱受到外力干扰，则检测该外力干扰对应的力度值是否大于预设力度阈值，当该力度值大于所述预设力度阈值时，对IMU模块进行重新校准，从而确保了音箱设备在受到外力干扰使姿态倾斜度或者位置产生偏移时，能及时对音箱中的IMU模块进行重新校准，确保IMU模块对旋转角度良好的监测精度，进而使得音箱仍然能保持良好的旋转控制精度。

附图说明

图1是本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的终端\装置结构示意图；

图2为本发明音箱的校准控制方法第一实施例的流程示意图；

图3为本发明音箱的校准控制方法第二实施例的流程示意图；

图4为本发明实施例中音箱的硬件结构示意图；

图5为本发明音箱的校准控制方法第三实施例中步骤S300的细化流程示意图；

图6为本发明实施例中音箱的模块结构示意图；

图7为本发明音箱的校准控制方法第四实施例中步骤S330的细化流程示意图；

图8为本发明实施例中音箱的装置结构示意图；

本发明目的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，图1是本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的终端结构示意图。

本发明实施例终端为校准控制设备。

如图1所示，该终端可以包括：处理器1001，例如CPU，网络接口1004，用户接口1003，存储器1005，通信总线1002。其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口1003可以包括显示屏(Display)、输入单元比如键盘(Keyboard)，可选用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如WI-FI接口)。存储器1005可以是高速RAM存储器，也可以是稳定的存储器(non-volatile memory)，例如磁盘存储器。存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。

可选地，终端还可以包括摄像头、RF(Radio Frequency，射频)电路，传感器、音频电路、WiFi模块等等。其中，传感器比如光传感器、运动传感器以及其他传感器。具体地，光传感器可包括环境光传感器及接近传感器，其中，环境光传感器可根据环境光线的明暗来调节显示屏的亮度，接近传感器可在终端设备移动到耳边时，关闭显示屏和/或背光。当然，终端设备还可配置陀螺仪、气压计、湿度计、温度计、红外线传感器等其他传感器，在此不再赘述。

本领域技术人员可以理解，图1中示出的终端结构并不构成对终端的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

如图1所示，作为一种计算机存储介质的存储器1005中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及校准控制程序。

在图1所示的终端中，网络接口1004主要用于连接后台服务器，与后台服务器进行数据通信；用户接口1003主要用于连接客户端(用户端)，与客户端进行数据通信；而处理器1001可以用于调用存储器1005中存储的校准控制程序，并执行以下操作：

获取所述音箱的实时IMU数据，根据所述实时IMU数据判断所述音箱是否受到外力干扰；

若确定所述音箱受到外力干扰，则检测所述外力干扰对应的力度值是否大于预设力度阈值；

若所述力度值大于所述预设力度阈值，则对音箱中的IMU模块进行旋转校准操作。

目前市场上的智能音箱，一般采用固定位置式音箱。而在家庭应用场景中，用户往往会很频繁的在家中来回反复穿梭，位置不固定，与智能音箱的距离时长时短，这就使得智能音箱与用户距离过远，导致语音识别不精准或者无响应。因此，智能音箱需要搭载旋转功能，根据用户的声音方位，来使音箱旋转至面对用户的方向，即智能音箱通过声源定位确定用户方位，然后智能音箱跟随旋转至该用户方位，从而提高智能音箱的语音识别率，实现用户和智能音箱的智能交互。

然而，智能音箱的旋转控制精度往往容易受外力干扰，例如外力对智能音箱的推动、按压和搬动等易导致其旋转控制精度将会降低，智能音箱跟随旋转时很可能就会存在旋转偏差，进而降低了智能音箱的语音识别率，严重影响了用户和智能音箱的人机交互过程。

对于此问题现象，本发明经过多次反复的测试和实验研究，发现实际上是由于外力作用使音箱的姿态倾斜度或位置发生改变，进而导致IMU模块出现监测误差。例如，IMU模块中的三轴陀螺仪会因为姿态倾斜度发生变化而产生偏移，进而影响该三轴陀螺仪对音箱的旋转角度的检测精度，而IMU模块对音箱旋转角度的监测准确度，直接影响了音箱的旋转控制精度。另外，音箱的位置发生改变也可能同样影响音箱的旋转控制精度，当音箱的位置发生变化时，例如用户搬动音箱至其他的摆放位置，或者用户推动音箱产生位移，就算音箱的姿态倾斜度未发生变化，音箱在通过声源定位或者图像定位而跟随用户进行旋转时，改变位置后的音箱也很有可能与其他物体产生干涉，进而影响音箱的旋转功能。

基于此，请参照图2，本发明提供一种音箱的校准控制方法，在音箱的校准控制方法的第一实施例中，音箱的校准控制方法包括以下步骤：

步骤S100，获取所述音箱的实时IMU数据，根据所述实时IMU数据判断所述音箱是否受到外力干扰；

其中，可基于音箱中的IMU(Inertial measurement unit，惯性测量单元)模块获取音箱的实时IMU数据，该IMU模块可包括三轴陀螺仪和三轴加速度传感器。该实时IMU数据为加速度传感器和陀螺仪实时所测得的数据，例如加速度、角速度和姿态倾斜度。该姿态倾斜角表征音箱在垂直平面上的倾斜度角度。本领域技术人员可知的是，可根据加速度传感器检测3个轴上加速度是否发生变化，来判断音箱是否受到外力干扰。

若确定所述音箱受到外力干扰，则执行步骤S200，检测所述外力作用的力度值，并判断所述力度值是否大于预设力度阈值；

其中，该预设力度阈值，本领域技术人员可根据实际情况进行设置，以更好的检测出该力度值是否使音箱的位置或姿态倾斜度发生改变为准，或者以更好的检测出该力度值是否使音箱的位置或姿态倾斜度的改变量大于一定量值为准，本实施例不作具体的限定。可以理解的是，可通过加速度传感器检测3个轴上加速度的变化量大小值，来计算出音箱受到外力干扰对应的力度值。

若所述力度值大于所述预设力度阈值，则执行步骤S300，对音箱中的IMU模块进行旋转校准操作。

在本实施例中，该旋转校准操作为控制音箱进行旋转模拟操作，在旋转模拟操作中通过IMU模块检测音箱在各个旋转角度值的IMU数据，并根据各个旋转角度值的IMU数据，实现对IMU模块的校准。

需要说明的是，由于当音箱受到外力干扰对应的力度值超过预设力度阈值时，可以确定音箱很可能已经发生了姿态倾斜度或者位置的偏移，而音箱的姿态倾斜度或者位置的偏移，将会导致音箱的IMU模块对旋转角度的检测精度降低，进而影响音箱的旋转控制精度。而本实施例通过当外力干扰对应的力度值大于预设力度阈值时，对IMU模块进行重新校准，从而确保了音箱设备在受外力干扰后，能及时对IMU模块进行重新校准，确保IMU模块对旋转角度良好的监测精度，进而使得音箱仍然能保持良好的旋转控制精度。

需要说明的是，即使在音箱因为外力干扰导致音箱的摆放位置发生改变，本实施例通过对音箱中的IMU模块进行旋转校准操作的步骤，使音箱进行旋转模拟操作，实现预先验证音箱旋转过程中是否与当前摆放位置的其他物体产生干涉，从而进行提前预警，不会影响实际应用中音箱的旋转功能，进而仍然能保持IMU模块对音箱旋转角度的良好控制。同时即使在音箱因外力作用导致音箱的姿态倾斜度发生改变，本实施例通过对音箱中的IMU模块进行旋转校准操作的步骤，对IMU模块重新进行校准，从而修正IMU模块对音箱旋转角度的测量误差，使得音箱跟随用户的移动而进行旋转的应用过程中，IMU能精确的检查出当前音箱已旋转的角度值，进而提高了音箱的旋转控制精度。

进一步地，请参照图3，基于上述第一实施例，提出本发明音箱的校准控制方法的第二实施例，所述步骤S300，对音箱中的IMU模块进行旋转校准操作的步骤之前还包括：

步骤S400，在所述外力干扰消除时，检测所述音箱的姿态倾斜度，并判断所述姿态倾斜度是否大于预设的倾斜度安全预警阈值；

本领域技术人员可以理解的是，可根据IMU模块中的加速度传感器和陀螺仪采集的实时IMU数据，判断音箱受到的外力干扰是否已消除。并可通过基于加速度传感器检测音箱当前的姿态倾斜度。由于外力干扰可能一直持续在对音箱的姿态倾斜度产生影响，本实施例通过在外力干扰消除时，再检测音箱当前的姿态倾斜度，从而避免在音箱的外力干扰未消除时所检测的姿态倾斜度不准确的现象发生。

需要说明的是，本实施例可利用加速度传感器检测音箱的姿态倾斜角。该姿态倾斜角表征音箱在垂直平面上的倾斜度角度。由于加速度传感器在静止放置时受到重力作用，会有1g的重力加速度，通过测量重力加速度在X或Y轴上的分量，可计算出在垂直平面上的倾斜角度，进而根据音箱的姿态倾斜度判断音箱是否放置平稳。

具体地，若所述姿态倾斜度大于所述倾斜度安全预警阈值，则生成音箱的姿态倾斜度太大的预警提示；若所述姿态倾斜度小于或等于所述倾斜度安全预警阈值，则执行步骤S300：所述对音箱中的IMU模块进行旋转校准操作的步骤。

其中，该倾斜度安全预警阈值，本领域技术人员可根据实际情况进行设置，以更好的判断出音箱是否存在较大的倾倒风险为准，本实施例不作具体的限定。

由于当外力作用到音箱时，有可能存在外力导致音箱的摆放姿态发生了倾斜，音箱的放置不平稳，随时可能导致音箱发生倾倒的风险，例如当音箱在根据用户方位而旋转的实际应用过程中，音箱的重心失去平衡而发生侧翻。

本实施例通过获取音箱当前的姿态倾斜度，来判断音箱是否因为外力干扰而导致摆放姿态倾斜，并通过若姿态倾斜度大于倾斜度安全预警阈值，则生成音箱的姿态倾斜度太大的预警提示的步骤，从而提醒用户当前音箱放置不平稳，需要重新摆正音箱当前的摆放姿态，进而提高本发明实施例校准控制方法的适应性和鲁棒性。

在一种可能的实施方式中，请参照图4，本实施例的音箱包括前摄像头、前麦克风、显示器和音箱主机，其中前摄像头和前麦克风设置在该显示器的显示屏幕所在一侧。在本实施例中，在开启前麦克风之后，音箱主机可对麦克风采集到的音频信号进行识别，并根据识别出的语音信息执行相应的操作，例如搜索、播放音频等，从而与用户进行语音交互。在一种可能的实施方式中，可利用前摄像头采集视频图像，并识别该视频图像中是否存在人体，在识别出存在人体时，再开启智能音箱的前麦克风，使得在判断出存在交互需求时再开启前麦克风，从而节省音箱电能的消耗。另外，除了基于前麦克风进行声源定位的方式来确定用户方位，还可通过图像定位的方式确定用户方位，例如可通过前摄像头采集的视频图像，并对该视频图像进行识别，判断该视频图像中是否存在人体，若该视频图像中存在人体，则识别该视频图像中人体所处的人体方位，进而控制音箱旋转至该人体方位，以使提升音箱主机对用户的语音识别的精准度。

进一步地，请参照图5，基于上述实施例，提出本发明音箱的校准控制方法的第三实施例，在本实施例中，为上述实施例步骤S300，对音箱中的IMU模块进行旋转校准操作的步骤的细化，所述步骤S300包括：

步骤S310，确定所述音箱的校准起始点和校准终止点；

其中，该校准起始点代表音箱进行旋转校准操作的旋转起始点，校准终止点代表音箱进行旋转校准操作的旋转结束点。该校准起始点和校准终止点，可为本领域技术人员在音箱投入市场前进行预先设置，也可在音箱投入市场后用户进行自定义设置。

步骤S320，控制所述音箱从所述校准起始点旋转至所述校准终止点，并在所述音箱的旋转过程中，采集所述音箱的实际旋转角度值，以及所述实际旋转角度值对应的映射IMU数据；

其中，所述实际旋转角度值为从校准起始点起开始计算，所述音箱已旋转的旋转角度值。另外，该映射IMU数据代表音箱旋转至不同实际旋转角度值所对应陀螺仪和加速度传感器所测得的IMU数据，该映射IMU数据可包括音箱的旋转角速度，以及该旋转角速度对时间的积分等。

步骤S330，依据所述实际旋转角度值和所述映射IMU数据，对所述IMU模块进行校准。

其中，可通过将映射IMU数据中的角速度和加速度采用最小二乘算法进行拟合运算，计算得到监测旋转角度值，并将该实际旋转角度值和监测旋转角度值进行对比，得到陀螺仪的偏移刻度，进而校准IMU模块中的陀螺仪。

本发明实施例通过控制音箱从校准起始点旋转至校准终止点，并在该音箱的旋转过程中，采集音箱的实际旋转角度值，以及该实际旋转角度值对应的映射IMU数据的步骤，从而根据该实际旋转角度值和映射IMU数据，校准陀螺仪的偏移刻度。

在一实施例中，所述采集所述音箱的实际旋转角度值的步骤之前包括：

步骤a，在音箱的旋转过程中，统计音箱中电机所输出的脉冲数据，根据所述脉冲数据的数量确定所述音箱的实际旋转角度值。

其中，请参照图6，该电机为旋转电机，用于驱动音箱进行旋转，实现音箱的旋转控制功能。该用户应用可代表点播歌曲、上网购物，或是了解天气预报等智能服务应用，而这些用户应用的功能是在通过语音识别来进行人机交互的基础上实现。该传感器可包括IMU模块中的三轴加速度传感器和三轴陀螺仪。另外，主控板分别与该传感器和电机进行电性连接，主控板接收电机的实际旋转角度值，以及接收传感器的IMU数据，实现对音箱的旋转控制精度的校准。

本领域技术可以理解的是，可基于一定的预设算法，根据脉冲数据的数量，计算得到音箱的实际旋转角度值。例如，假如输出一个脉冲数据对应的旋转角度为0.5度，则当电机输出50个脉冲数据时，可计算得到其对应的实际旋转角度值为25度。

在另一实施例中，所述采集所述音箱的实际旋转角度值的步骤之前包括：

步骤b，在音箱的旋转过程中，统计音箱中电机的电机旋转时长，根据所述电机旋转时长确定所述音箱的实际旋转角度值。

本领域技术可以理解的是，可基于一定的预设算法，根据电机旋转时长，计算得到音箱的实际旋转角度值。例如，假如电机旋转1秒对应的旋转角度为3度，则当电机旋转时长为10秒时，可计算得到其对应的实际旋转角度值为30度。

在又一实施例中，所述校准起始点和所述校准终止点之间的旋转角度范围内设置有校准参考点，且所述音箱从所述校准起始点旋转至所述校准参考点的实际旋转角度值为参考旋转角度值；所述采集所述音箱的实际旋转角度值的步骤之前包括：

步骤c，基于所述音箱中的接近传感器，检测所述音箱是否旋转至所述校准参考点；

需要说明的是，该校准参考点为本领域技术人员预先设置于校准起始点和所述校准终止点之间的某一位置，且音箱从校准起始点旋转至校准参考点的实际旋转角度值为参考旋转角度值，并且参考旋转角度值存储于音箱的系统中，便于后续音箱进行旋转校准操作时，调取该参考旋转角度值对IMU模块进行校准。该参考旋转角度值可为90度、180度或者210度等。

步骤d，若所述音箱旋转至所述校准参考点，则将所述参考旋转角度值作为所述音箱的实际旋转角度值。

为了助于理解本发明实施例，列举一具体实施例：在一实施例中，当音箱在进行旋转校准操作的过程中，音箱旋转至该校准参考点时，调取音箱系统中预存的该校准参考点对应的参考旋转角度值“180度”，即当前音箱的实际旋转角度值为180度。需要说明的是，该具体实施例并不构成对本发明的限定，基于此进行更多形式的变换也同样属于本发明的保护范围，例如在另一种可实施的方式中，在校准起始点和所述校准终止点之间的旋转角度范围内可设置多个校准参考点，例如4个校准参考点，其中，第一个校准参考点对应的参考旋转角度值为60度，第二个校准参考点对应的参考旋转角度值为120度，第三个校准参考点对应的参考旋转角度值为180度，第四个校准参考点对应的参考旋转角度值为240度，从而在音箱旋转一周的过程中，能基于多个校准参考点位置对IMU模块进行校准，从而提高对IMU模块进行校准的校准精度和校准效率。

本实施例通过在音箱经过该校准参考点时，音箱能确定当前已旋转的实际旋转角度值，根据该实际旋转角度值对IMU模块进行校准，修正IMU模块对音箱旋转角度的监测误差，使得IMU模块在实际应用过程中能精确的监测出当前音箱已旋转的角度值，进而提高了音箱的旋转控制精度。

示例性的，在一实施例中，所述步骤S320，控制所述音箱从所述校准起始点旋转至所述校准终止点，并在所述音箱的旋转过程中，采集所述音箱的实际旋转角度值，以及所述实际旋转角度值对应的映射IMU数据的步骤包括：

步骤e，控制所述音箱以预设的第一旋转角速度从所述校准起始点旋转至所述校准终止点，当所述音箱旋转至所述校准终止点后，将所述校准终止点更新为校准起始点，将所述校准起始点更新为校准终止点；

步骤f，控制所述音箱以预设的第二旋转角速度从更新后的所述校准起始点旋转至更新后的所述校准终止点；

其中，所述第一旋转角速度大于所述第二旋转角速度；

步骤g，在所述音箱的旋转过程中，每间隔预设旋转角度，采集所述音箱的实际旋转角度值，以及所述实际旋转角度值对应的映射IMU数据。

即在本实施例中，音箱按顺时针和逆时针的不同方向分别旋转一周。旋转方向的其中一周为高速旋转运动模型的IMU校准，旋转方向的另一周为低速旋转运动模型的IMU校准。

为了助于理解本发明实施例，列举一具体实施例：音箱在进行顺时针旋转时，建立高速旋转0至360度音箱校准模型，控制音箱以0.5m/s的速度顺时针旋转一周，且每间隔5度采集映射IMU数据，该映射IMU数据可包括不同实际旋转角度值对应的3轴重力加速度数据和旋转角速度实测值等。而当音箱旋转至360度时，控制音箱停止旋转，并开始控制音箱从当前位置进行逆时针旋转，即将当前的校准终止点更新为校准起始点，将校准起始点更新为校准终止点，建立低速旋转0至360度音箱姿态模型，控制音箱以0.2m/s的速度逆时针旋转一周，同样每间隔5度采集映射IMU数据。即本实施例中，校准起始点对应的实际旋转角度值为0度，校准终止点对应的实际旋转角度值为360度，预设旋转角度为10度，第一旋转角速度为0.5m/s，第二旋转角速度为0.2m/s。需要说明的是，该具体实施例并不构成对本发明的限定，基于此进行更多形式的变换也同样属于本发明的保护范围，例如在另一种可实施的方式中，校准起始点对应的实际旋转角度值为0度，校准终止点对应的实际旋转角度值为355度，预设旋转角度为5度，第一旋转角速度为0.6m/s，第二旋转角速度为0.3m/s。在又一种可实施的方式中，校准起始点对应的实际旋转角度值为0度，校准终止点对应的实际旋转角度值为350度，预设旋转角度为5度，第一旋转角速度为0.8m/s，第二旋转角速度为0.5m/s。

示例性的，在另一实施例中，所述步骤S320，控制所述音箱从所述校准起始点旋转至所述校准终止点，并在所述音箱的旋转过程中，采集所述音箱的实际旋转角度值，以及所述实际旋转角度值对应的映射IMU数据的步骤还包括：

步骤h，控制所述音箱以预设的第三旋转角速度从所述校准起始点旋转至所述校准终止点，当所述音箱旋转至所述校准终止点后，将所述校准终止点更新为校准起始点，将所述校准起始点更新为校准终止点；

步骤i，控制所述音箱以预设的第三旋转角速度从更新后的所述校准起始点旋转至更新后的所述校准终止点，当所述音箱旋转至更新后的所述校准终止点后，再次将所述校准终止点更新为校准起始点，将所述校准起始点更新为校准终止点；

步骤j，控制所述音箱以预设的第四旋转角速度从更新后的所述校准起始点旋转至更新后的所述校准终止点，当所述音箱旋转至更新后的所述校准终止点后，再次将所述校准终止点更新为校准起始点，将所述校准起始点更新为校准终止点，其中，所述第三旋转角速度大于所述第四旋转角速度；

步骤k，控制所述音箱以预设的第四旋转角速度从更新后的所述校准起始点旋转至更新后的所述校准终止点；

步骤l，在所述音箱的旋转过程中，每间隔预设旋转角度，采集所述音箱的实际旋转角度值，以及所述实际旋转角度值对应的映射IMU数据。

本实施例相对于上一实施例的区别为，音箱按顺时针和逆时针的不同方向分别旋转两周。其中，旋转的顺时针一周和逆时针一周为高速旋转运动模型的IMU校准，旋转的顺时针另一周和逆时针另一周为低速旋转运动模型的IMU校准。

在实际应用过程中，由于用户在房间中行走移动的速度不同或行走的方位不同，音箱在跟随用户进行旋转的过程中，也存在不同的旋转速度和旋转方向的具体应用场景。为了使音箱在跟随用户进行旋转的实际应用过程中，能适配不同旋转速度和不同旋转方向的旋转控制，因此也需要提高音箱对于不同旋转速度和不同旋转方向的旋转控制精度，本实施例通过在旋转校准操作过程中，设置多个不同的旋转校准方向和旋转校准速度的校准机制，从而校准音箱在不同旋转速度层面，以及不同旋转方向层面的旋转控制精度，进一步提高了音箱的旋转控制精度。

进一步地，请参照图7，基于上述第二实施例，提出本发明音箱的校准控制方法的第四实施例，在本实施例中，为上述第二实施例步骤S330，依据所述实际旋转角度值和所述映射IMU数据，对所述IMU模块进行校准的步骤的细化，所述步骤S330包括：

步骤S331，根据所述映射IMU数据，确定所述实际旋转角度值对应的监测旋转角度值；

本领域技术人员可以理解的是，映射IMU数据中可包括加速度传感器检测的加速度、陀螺仪检测的旋转角速度，以及该旋转角速度对时间的积分。

进一步地，所述根据所述映射IMU数据，确定所述实际旋转角度值对应的监测旋转角度值的步骤包括:

步骤n，依据所述映射IMU数据，确定所述实际旋转角度值对应的监测旋转角速度；

步骤m，获取所述实际旋转角度值对应的旋转累积时长，根据所述监测旋转角速度和所述旋转累积时长，计算得到所述实际旋转角度值对应的监测旋转角度值。

在一实施例中，监测旋转角度值的求解公式可为：

θ(t+Δt)＝θ(t)+w(θ)ωΔt；

其中，θ(t+Δt)为监测旋转角度值，θ(t)为校准起始点对应的实际旋转角度值，该校准起始点对应的实际旋转角度值一般为0度，w(θ)为监测旋转角速度，ωΔt为实际旋转角度值对应的旋转累积时长。

可以理解的是，w(θ)ωΔt即为监测旋转角度值对旋转时间的积分，即音箱当前的监测旋转角度值为监测旋转角速度对旋转时间的积分。

本实施例通过将IMU模块预先旋转至各个实际旋转角度值，并通过IMU模块测得各个实际旋转角度值对应的角速度和以及该角速度对时间的积分，从而计算出监测旋转角度值，便于后续将该监测旋转角度值与实际旋转角度值对比，进而判断IMU模块是否存在监测误差，若存在，则根据该监测旋转角度值与实际旋转角度值的偏差角度值，对IMU模块进行校准。

步骤S332，依据所述实际旋转角度值和所述监测旋转角度值，计算得到所述IMU模块的角度监测误差；

其中，在一实施例中，计算得到的监测旋转角度值为182.30度，而实际旋转角度值为180.00度，则说明音箱的旋转控制精度存在误差，角度监测误差此时为2.3度，可根据该2.3度的角度监测误差对IMU模块进行重新校准。

步骤S333，根据所述角度监测误差，对所述IMU模块进行校准。

本实施例利用实际旋转角度值和所述监测旋转角度值之间的偏差参数，来修正IMU模块中陀螺仪因受到外力干扰而导致的漂移误差，从而修正IMU模块对音箱旋转角度的测量误差，使得音箱跟随用户的移动而进行旋转的实际应用过程中，IMU能精确的检查出当前音箱已旋转的角度值，进而提高了音箱的旋转控制精度。

此外，参照图3，本发明实施例还提供一种音箱的校准控制装置，包括：

采集模块A10，用于获取所述音箱的实时IMU数据，根据所述实时IMU数据判断所述音箱是否受到外力干扰；

分析模块A20，用于若确定所述音箱受到外力干扰，则检测所述外力干扰对应的力度值是否大于预设力度阈值；

校准模块A30，用于若所述力度值大于所述预设力度阈值，则对音箱中的IMU模块进行旋转校准操作。

可选地，分析模块A20，还用于：

若所述力度值大于所述预设力度阈值，则在所述外力干扰消除时，检测所述音箱的姿态倾斜度，并判断所述姿态倾斜度是否大于预设的倾斜度安全预警阈值；

若所述姿态倾斜度大于所述倾斜度安全预警阈值，则生成音箱的姿态倾斜度太大的预警提示；

若所述姿态倾斜度小于或等于所述倾斜度安全预警阈值，则执行：所述对音箱中的IMU模块进行旋转校准操作的步骤。

可选地，校准模块A30，还用于：

确定所述音箱的校准起始点和校准终止点；

控制所述音箱从所述校准起始点旋转至所述校准终止点，并在所述音箱的旋转过程中，采集所述音箱的实际旋转角度值，以及所述实际旋转角度值对应的映射IMU数据，其中，所述实际旋转角度值为从校准起始点起开始计算，所述音箱已旋转的旋转角度值；

依据所述实际旋转角度值和所述映射IMU数据，对所述IMU模块进行校准。

可选地，校准模块A30，还用于：

根据所述映射IMU数据，确定所述实际旋转角度值对应的监测旋转角度值；

依据所述实际旋转角度值和所述监测旋转角度值，计算得到所述IMU模块的角度监测误差；

根据所述角度监测误差，对所述IMU模块进行校准。

可选地，校准模块A30，还用于：

依据所述映射IMU数据，确定所述实际旋转角度值对应的监测旋转角速度；

获取所述实际旋转角度值对应的旋转累积时长，根据所述监测旋转角速度和所述旋转累积时长，计算得到所述实际旋转角度值对应的监测旋转角度值。

可选地，校准模块A30，还用于：

控制所述音箱以预设的第一旋转角速度从所述校准起始点旋转至所述校准终止点，当所述音箱旋转至所述校准终止点后，将所述校准终止点更新为校准起始点，将所述校准起始点更新为校准终止点；

控制所述音箱以预设的第二旋转角速度从更新后的所述校准起始点旋转至更新后的所述校准终止点，其中，所述第一旋转角速度大于所述第二旋转角速度；

在所述音箱的旋转过程中，每间隔预设旋转角度，采集所述音箱的实际旋转角度值，以及所述实际旋转角度值对应的映射IMU数据。

可选地，所述校准起始点和所述校准终止点之间的旋转角度范围内设置有校准参考点，且所述音箱从所述校准起始点旋转至所述校准参考点的实际旋转角度值为参考旋转角度值；该校准模块A30，还用于：

基于所述音箱中的接近传感器，检测所述音箱是否旋转至所述校准参考点；

若所述音箱旋转至所述校准参考点，则将所述参考旋转角度值作为所述音箱的实际旋转角度值。其中，校准控制装置的各个功能模块实现的步骤可参照本发明音箱的校准控制方法的各个实施例，此处不再赘述。

此外，本发明还提供一种音箱的校准控制设备，所述校准控制设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上的校准控制程序；所述处理器用于执行所述校准控制程序，以实现上述音箱的校准控制方法各实施例的步骤。

本发明还提供了一种可读存储介质，所述可读存储介质存储有一个或者一个以上程序，所述一个或者一个以上程序还可被一个或者一个以上的处理器执行以用于实现上述音箱的校准控制方法各实施例的步骤。

本发明可读存储介质具体实施方式与上述音箱的校准控制方法各实施例基本相同，在此不再赘述。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在如上所述的一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种音箱的校准控制方法，其特征在于，所述音箱的校准控制方法包括以下步骤：

获取所述音箱的实时IMU数据，根据所述实时IMU数据判断所述音箱是否受到外力干扰，所述实时IMU数据为加速度传感器和陀螺仪实时所测得的加速度、角速度和姿态倾斜度；

若确定所述音箱受到外力干扰，则检测所述外力干扰对应的力度值是否大于预设力度阈值；

若所述力度值大于所述预设力度阈值，则对音箱中的IMU模块进行旋转校准操作；

所述对音箱中的IMU模块进行旋转校准操作的步骤，包括：

确定所述音箱的校准起始点和校准终止点；

控制所述音箱从所述校准起始点旋转至所述校准终止点，并在所述音箱的旋转过程中，采集所述音箱的实际旋转角度值，以及所述实际旋转角度值对应的映射IMU数据，其中，所述实际旋转角度值为从校准起始点起开始计算，所述音箱已旋转的旋转角度值，所述映射IMU数据包括所述音箱的旋转角速度以及所述旋转角速度对时间的积分；

依据所述实际旋转角度值和所述映射IMU数据，对所述IMU模块进行校准；

所述校准起始点和所述校准终止点之间的旋转角度范围内设置有校准参考点，且所述音箱从所述校准起始点旋转至所述校准参考点的实际旋转角度值为参考旋转角度值；所述采集所述音箱的实际旋转角度值的步骤之前包括：

基于所述音箱中的接近传感器，检测所述音箱是否旋转至所述校准参考点；若所述音箱旋转至所述校准参考点，则将所述参考旋转角度值作为所述音箱的实际旋转角度值。

2.如权利要求1所述音箱的校准控制方法，其特征在于，所述若所述力度值大于所述预设力度阈值，则对音箱中的IMU模块进行旋转校准操作的步骤还包括：

若所述力度值大于所述预设力度阈值，则在所述外力干扰消除时，检测所述音箱的姿态倾斜度，并判断所述姿态倾斜度是否大于预设的倾斜度安全预警阈值；

若所述姿态倾斜度大于所述倾斜度安全预警阈值，则生成音箱的姿态倾斜度太大的预警提示；

若所述姿态倾斜度小于或等于所述倾斜度安全预警阈值，则执行：所述对音箱中的IMU模块进行旋转校准操作的步骤。

3.如权利要求1所述音箱的校准控制方法，其特征在于，所述依据所述实际旋转角度值和所述映射IMU数据，对所述IMU模块进行校准的步骤包括：

根据所述映射IMU数据，确定所述实际旋转角度值对应的监测旋转角度值；

依据所述实际旋转角度值和所述监测旋转角度值，计算得到所述IMU模块的角度监测误差；

根据所述角度监测误差，对所述IMU模块进行校准。

4.如权利要求3所述音箱的校准控制方法，其特征在于，所述根据所述映射IMU数据，确定所述实际旋转角度值对应的监测旋转角度值的步骤包括:

依据所述映射IMU数据，确定所述实际旋转角度值对应的监测旋转角速度；

获取所述实际旋转角度值对应的旋转累积时长，根据所述监测旋转角速度和所述旋转累积时长，计算得到所述实际旋转角度值对应的监测旋转角度值。

5.如权利要求1所述音箱的校准控制方法，其特征在于，所述控制所述音箱从所述校准起始点旋转至所述校准终止点，并在所述音箱的旋转过程中，采集所述音箱的实际旋转角度值，以及所述实际旋转角度值对应的映射IMU数据的步骤包括：

控制所述音箱以预设的第一旋转角速度从所述校准起始点旋转至所述校准终止点，当所述音箱旋转至所述校准终止点后，将所述校准终止点更新为校准起始点，将所述校准起始点更新为校准终止点；

控制所述音箱以预设的第二旋转角速度从更新后的所述校准起始点旋转至更新后的所述校准终止点，其中，所述第一旋转角速度大于所述第二旋转角速度；

在所述音箱的旋转过程中，每间隔预设旋转角度，采集所述音箱的实际旋转角度值，以及所述实际旋转角度值对应的映射IMU数据。

6.一种音箱的校准控制装置，其特征在于，所述校准控制装置包括：

采集模块，用于获取所述音箱的实时IMU数据，根据所述实时IMU数据判断所述音箱是否受到外力干扰，所述实时IMU数据为加速度传感器和陀螺仪实时所测得的加速度、角速度和姿态倾斜度；

分析模块，用于若确定所述音箱受到外力干扰，则检测所述外力干扰对应的力度值是否大于预设力度阈值；

校准模块，用于若所述力度值大于所述预设力度阈值，则对音箱中的IMU模块进行旋转校准操作；

校准模块，还用于确定所述音箱的校准起始点和校准终止点；控制所述音箱从所述校准起始点旋转至所述校准终止点，并在所述音箱的旋转过程中，采集所述音箱的实际旋转角度值，以及所述实际旋转角度值对应的映射IMU数据，其中，所述实际旋转角度值为从校准起始点起开始计算，所述音箱已旋转的旋转角度值，所述映射IMU数据包括所述音箱的旋转角速度以及所述旋转角速度对时间的积分；依据所述实际旋转角度值和所述映射IMU数据，对所述IMU模块进行校准；所述校准起始点和所述校准终止点之间的旋转角度范围内设置有校准参考点，且所述音箱从所述校准起始点旋转至所述校准参考点的实际旋转角度值为参考旋转角度值；所述采集所述音箱的实际旋转角度值的步骤之前包括：基于所述音箱中的接近传感器，检测所述音箱是否旋转至所述校准参考点；若所述音箱旋转至所述校准参考点，则将所述参考旋转角度值作为所述音箱的实际旋转角度值。

7.一种音箱的校准控制设备，其特征在于，所述校准控制设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的校准控制程序，所述校准控制程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至5中任一项所述的音箱的校准控制方法的步骤。

8.一种可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质上存储有校准控制程序，所述校准控制程序被处理器执行时实现如权利要求1至5中任一项所述的音箱的校准控制方法的步骤。