CN114745673A - 蓝牙耳机的连接控制方法、装置、蓝牙耳机和存储介质 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种蓝牙耳机的连接控制方法、装置、蓝牙耳机和存储介质，包括：蓝牙耳机处于佩戴状态并且与移动终端未连接时广播配对请求；在接收到音频播放终端发送的配对响应信号时对配对响应信号提取信号特征得到响应信号特征；根据响应信号特征确定蓝牙耳机是否在音频播放终端所在的房间内；若是则播放配对连接提示音；在接收到预设操作时与音频播放终端配对；与音频播放终端配对建立蓝牙通信后如果检测到蓝牙耳机在音频播放终端所在的房间外，则与音频播放终端断开连接，实现了佩戴蓝牙耳机进入房间时与房间内的音频播放终端建立蓝牙通信，佩戴蓝牙耳机走出房间时与房间内的音频播放终端断开蓝牙通信，提高了蓝牙耳机配对的智能化程度。

Description

蓝牙耳机的连接控制方法、装置、蓝牙耳机和存储介质
技术领域
本发明实施例涉及蓝牙技术领域，尤其涉及一种蓝牙耳机的连接控制方法、装置、蓝牙耳机和存储介质。
背景技术
由于使用蓝牙耳机可以免除传统耳机中的耳机线，佩戴者可以在蓝牙通信范围内随意移动而不影响蓝牙耳机通话或者音乐收听。
随着智能家居技术发展，智能家居网络中的智能家电通常配置有蓝牙通信功能，如智能电视、音响等。目前，蓝牙耳机与智能家电配对连接需要佩戴者触发，并且在佩戴者离开智能家电所在房间时，如果佩戴者仍然在智能家电的蓝牙通信范围内，蓝牙耳机与智能家电并不会断开连接，无法根据佩戴者是否与智能家电在同一个房间来实现蓝牙耳机与智能家电配对连接或者断开连接。
发明内容
本发明实施例提供了一种蓝牙耳机的连接控制方法、装置、蓝牙耳机和存储介质，以解决现有蓝牙耳机无法根据蓝牙耳机是否与智能家电在同一个房间来实现蓝牙耳机与智能家电配对连接或者断开连接的问题。
第一方面，本发明实施例提供了一种蓝牙耳机的连接控制方法，用于控制蓝牙耳机与家居网络中的音频播放终端连接，包括：
当蓝牙耳机处于佩戴状态并且与移动终端未连接时，广播配对请求；
在接收到家居网络中音频播放终端发送的配对响应信号时，对所述配对响应信号提取信号特征得到响应信号特征；
根据所述响应信号特征确定所述蓝牙耳机是否在所述音频播放终端所在的房间内；
若是，播放配对连接提示音，以提示所述蓝牙耳机佩戴者是否建立所述蓝牙耳机与所述音频播放终端的配对连接；
检测是否接收到与所述音频播放终端配对连接的预设操作；
在接收到所述预设操作时，与所述音频播放终端配对以建立蓝牙通信连接；
与所述音频播放终端配对建立蓝牙通信后，如果检测到所述蓝牙耳机在所述音频播放终端所在的房间外，与所述音频播放终端断开连接
第二方面，本发明实施例提供了一种蓝牙耳机的连接控制装置，用于控制蓝牙耳机与家居网络中的音频播放终端连接，包括：
配对请求广播模块，用于当蓝牙耳机处于佩戴状态并且与移动终端未连接时，广播配对请求；
信号特征提取模块，用于在接收到家居网络中音频播放终端发送的配对响应信号时，对所述配对响应信号提取信号特征得到响应信号特征；
位置判断模块，用于根据所述响应信号特征确定所述蓝牙耳机是否在所述音频播放终端所在的房间内；
提示音播放模块，用于播放配对连接提示音，以提示所述蓝牙耳机佩戴者是否建立所述蓝牙耳机与所述音频播放终端的配对连接；
预设操作检测模块，用于检测是否接收到与所述音频播放终端配对连接的预设操作；
配对连接模块，用于在接收到所述预设操作时，与所述音频播放终端配对以建立蓝牙通信连接；
断开连接模块，用于与所述音频播放终端配对建立蓝牙通信后，如果检测到所述蓝牙耳机在所述音频播放终端所在的房间外，与所述音频播放终端断开连接。
第三方面，本发明实施例提供了一种蓝牙耳机，所述蓝牙耳机包括：
一个或多个处理器；
存储器，用于存储一个或多个计算机程序，
当所述一个或多个计算机程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现本发明第一方面任意项所述的蓝牙耳机的连接控制方法。
第四方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现本发明第一方面任一项所述的蓝牙耳机的连接控制方法。
本发明实施例当蓝牙耳机处于佩戴状态并且与移动终端未连接时广播配对请求，在接收到家居网络中音频播放终端发送的配对响应信号时，对配对响应信号提取信号特征得到响应信号特征，根据响应信号特征确定蓝牙耳机是否在所述音频播放终端所在的房间内，若是，播放配对连接提示音，在接收到与音频播放终端配对连接的预设操作后与音频播放终端配对以建立蓝牙通信连接，并在与音频播放终端配对建立蓝牙通信后，如果检测到蓝牙耳机在音频播放终端所在的房间外时与所述音频播放终端断开连接，从而实现了在蓝牙耳机未连接时，如果蓝牙耳机与音频播放终端位于同一个房间则建立蓝牙耳机与音频播放终端的蓝牙通信，在蓝牙耳机与音频播放终端建立蓝牙通信之后，如果蓝牙耳机位于音频播放终端所在房间之外，则建立蓝牙耳机与音频播放终端的蓝牙通信，最终实现佩戴蓝牙耳机进入一个房间时自动与该房间内的音频播放终端建立蓝牙通信，佩戴蓝牙耳机走出一个房间时自动与该房间内的音频播放终端断开蓝牙通信，无需人工操作，提高了蓝牙耳机配对连接智能化程度，提高了用户使用体验。
附图说明
图1是本发明实施例一提供的一种蓝牙耳机的连接控制方法的流程图；
图2A是本发明实施例二提供的一种蓝牙耳机的连接控制方法的流程图；
图2B是本发明实施例中蓝牙耳机与音频播放终端的摆放示意图；
图3是本发明实施例三提供的一种蓝牙耳机的连接控制装置的结构框图；
图4是本发明实施例四提供的一种蓝牙耳机的结构框图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
实施例一
图1为本发明实施例一提供的一种蓝牙耳机的连接控制方法的流程图，本发明实施例可适用于将同一个房间内的蓝牙耳机和家居网络中的音频播放终端配对连接的情况，该方法可以由本发明实施的蓝牙耳机的连接控制装置来执行，该蓝牙耳机的连接控制装置可以由硬件或软件来实现，并集成在本发明实施例所提供的蓝牙耳机中，具体地，如图1所示，本发明实施例的蓝牙耳机的连接控制方法可以包括如下步骤：
S101、当蓝牙耳机处于佩戴状态并且与移动终端未连接时，广播配对请求。
移动终端可以是与蓝牙耳机默认连接的手机、平板、随身听等电子设备，在一个场景中，家居网络中包括位于客厅的电视机、音响等可以播放音乐的终端，用户可以在回家进门前通过家居网络控制电视机、音响等音频播放终端开机，用户期望佩戴蓝牙耳机进入客厅时，蓝牙耳机自动与电视机或者音响蓝牙通信，以通过蓝牙耳机收听电视机或者音响播放的音乐。
具体地，用户佩戴蓝牙耳机进入客厅，并且该蓝牙耳机未与用户的手机连接时，蓝牙耳机从从设备角色转换为主设备，以广播配对请求，通过广播配对请求来查询家居网络中的音频播放终端，其中，音频播放终端可以还家居网络中具有蓝牙通信功能的电视机、音响等，电视机和音响处于待机或者开机状态时可以接收到蓝牙耳机广播的配对请求并响应该请求。
S102、在接收到家居网络中音频播放终端发送的配对响应信号时，对配对响应信号提取信号特征得到响应信号特征。
蓝牙耳机在广播配对请求后，家居网络中的音频播放终端响应该请求，即音频播放终端广播配对响应信号，蓝牙耳机可以接收到该配对响应信号，则可以对该配对响应信号提取信号特征得到响应信号特征，该响应信号特征可以是蓝牙耳机所在位置所接收到的蓝牙信号的特征，该响应信号特征与蓝牙耳机到音频播放终端的距离、音频播放终端所在的房间的结构和放置的物品相关，在一个房间中，音频播放终端广播配对响应信号时，蓝牙耳机在房间内不同位置接收到该配对响应信号时，所接收到的配对响应信号具有不同的响应信号特征。
在一个可选实施例中，响应信号特征可以包括距离、接收信号强度、衰减率以及频谱特征中的至少一个，其中，距离为蓝牙耳机到音频播放终端的距离，接收信号强度可以是在蓝牙耳机所在位置时配对响应信号的信号强度，衰减率可以是在蓝牙耳机所在位置时配对响应信号的衰减率，在一个房间内，衰减率与房间的结构、房间内的物品等环境有关，频谱特征可以是配对响应信号的频率特征，在一个房间内，频谱特征同样与房间的结构、房间内的物品等环境有关，如房间结构、房间内的物品等不同所造成的无线传输多径效应会引起不同位置所接收到的信号的频谱特征不同。
S103、根据响应信号特征确定蓝牙耳机是否在音频播放终端所在的房间内。
在一个示例中，可以预先设置信号特征库，该信号特征库中的信号特征关联有标签值，标签值表示音频播放终端发送的蓝牙信号的接收位置是否位于音频播放终端所在的房间内，具体地，可以在音频播放终端广播蓝牙信号时，在房间内的多个位置采集蓝牙信号并提取信号特征，为提取到的信号特征标注标签值以表示位置在房间内，同时在房间外的多个位置采集蓝牙信号并提取信号特征，同样为提取到的信号特征标注标签值以表示位置在房间外，通过在信号特征库中查找与响应信号特征最接近的信号特征作为目标信号特征，该目标信号特征的标签值表示位置位于房间内时，则说明蓝牙耳机此时位于音频播放终端所在的房间内，可以执行S104，反之蓝牙耳机位于音频播放终端所在的房间外，则可以持续接收音频播放终端发送的配对响应信号并提取响应信号特征。
当然，也可以训练位置检测模型来预测蓝牙耳机在音频播放终端所在的房间内的概率，将响应信号特征输入该位置检测模型之后可以得到当前蓝牙耳机位于音频播放终端所在的房间内的概率，当概率大于预设阈值时，说明蓝牙耳机与音频播放终端位于同一个房间内，可以执行S104，反之蓝牙耳机位于音频播放终端所在的房间外，则可以持续接收音频播放终端发送的配对响应信号并提取响应信号特征。
S104、播放配对连接提示音，以提示蓝牙耳机佩戴者是否建立蓝牙耳机与音频播放终端的配对连接。
在本发明的可选实施例中，当确定蓝牙耳机处于佩戴状态并且与音频播放终端位于同一个房间时，蓝牙耳机可以播放连接提示音，该连接播放提示音可以包括音频播放终端的名称，以提示蓝牙耳机佩戴者是否将蓝牙耳机连接到该音频播放终端，例如，电视机当前处于播放状态，但是已经有人在看电视，为了避免蓝牙耳机连接电视机之后电视机播放声音通道从外放切换为蓝牙耳机通道播放，可以播放提示音供佩戴者选择是否将蓝牙耳机连接到电视机。
S105、检测是否接收到与音频播放终端配对连接的预设操作。
具体地，该预设操作可以包括语音操作、对蓝牙耳机的按键操作，例如，在蓝牙耳机播放提示音提示用户是否将蓝牙耳机连接到音频播放终端之后，蓝牙耳机佩戴者可以通过语音或者对蓝牙耳机外壳上的感应按键操作，以指示蓝牙耳机是否连接到音频播放终端，本发明实施例对预设操作不作限制，本领域技术人员可以根据不同蓝牙耳机设置不同的操作。
当检测到预设操作时，执行S106，反之持续检测是否接收到预设操作，可选地，在预设时长内未检测到预设操作时，则返回S102。
S106、与音频播放终端配对以建立蓝牙通信连接。
具体地，在接收到将蓝牙耳机连接到音频播放终端的预设操作时，蓝牙耳机与音频播放终端配对建立蓝牙通信，蓝牙耳机接收音频播放终端所播放的音频信号，从而实现了蓝牙耳机处于佩戴状态并且位于手机等移动终端连接时，如果蓝牙耳机与音频播放终端处于同一房间内则建立蓝牙通信连接。
S107、与所述音频播放终端配对建立蓝牙通信后，如果检测到所述蓝牙耳机在所述音频播放终端所在的房间外，与所述音频播放终端断开连接。
当蓝牙耳机与音频播放终端连接开始接收音频播放终端播放的音频信号之后，实时检测蓝牙耳机是否在音频播放终端所在的房间外，具体检测过程可参考S103，在此不再详述。如果检测到蓝牙耳机在音频播放终端所在的房间外，说明蓝牙耳机佩戴者走出音频播放终端所在的房间，可以断开蓝牙耳机与音频播放终端的蓝牙通信连接。
本发明实施例当蓝牙耳机处于佩戴状态并且与移动终端未连接时广播配对请求，在接收到家居网络中音频播放终端发送的配对响应信号时，对配对响应信号提取信号特征得到响应信号特征，根据响应信号特征确定蓝牙耳机是否在所述音频播放终端所在的房间内，若是，播放配对连接提示音，在接收到与音频播放终端配对连接的预设操作后与音频播放终端配对以建立蓝牙通信连接，并在与音频播放终端配对建立蓝牙通信后，如果检测到蓝牙耳机在音频播放终端所在的房间外时与所述音频播放终端断开连接，从而实现了在蓝牙耳机未连接时，如果蓝牙耳机与音频播放终端位于同一个房间则建立蓝牙耳机与音频播放终端的蓝牙通信，在蓝牙耳机与音频播放终端建立蓝牙通信之后，如果蓝牙耳机位于音频播放终端所在房间之外，则建立蓝牙耳机与音频播放终端的蓝牙通信，最终实现佩戴蓝牙耳机进入一个房间时自动与该房间内的音频播放终端建立蓝牙通信，佩戴蓝牙耳机走出一个房间时自动与该房间内的音频播放终端断开蓝牙通信，无需人工操作，提高了蓝牙耳机配对连接智能化程度，提高了用户使用体验。
实施例二
图2A为本发明实施例二提供的一种蓝牙耳机的连接控制方法的流程图，本发明实施例在前述实施例一的基础上进行优化，具体地，如图2A所示，本发明实施例的蓝牙耳机的连接控制方法可以包括如下步骤：
S201、当蓝牙耳机处于佩戴状态并且与移动终端未连接时，广播配对请求。
在一个示例中，蓝牙耳机佩戴者断开蓝牙耳机与手机的连接后蓝牙耳机处于开启但是无连接状态，蓝牙耳机从从设备转换为主设备，蓝牙耳机佩戴者进入房间后，蓝牙耳机广播配对请求，通过广播配对请求来查询家居网络中的音频播放终端，其中，音频播放终端可以还家居网络中具有蓝牙通信功能的电视机、音响等，电视机和音响处于待机或者开机状态时可以接收到蓝牙耳机广播的配对请求并响应该请求。
S202、在接收到家居网络中音频播放终端发送的配对响应信号时，对配对响应信号提取信号特征得到响应信号特征。
在本发明的一个可选实施例中，该响应信号特征可以是蓝牙耳机所在位置所接收到的蓝牙信号的特征，该响应信号特征与蓝牙耳机到音频播放终端的距离、音频播放终端所在的房间的结构和放置的物品相关，在一个房间中，音频播放终端广播配对响应信号时，在房间内不同位置接收到该配对响应信号时，所接收到的配对响应信号具有不同的响应信号特征。
在本发明的可选实施例中，响应信号特征可以包括距离、接收信号强度、衰减率以及频谱特征中的至少一个，则可以计算所接收到的配对响应信号的接收信号强度，对配对响应信号进行解析得到配对响应信号中携带的发送信号强度，该发送信号强度为音频播放终端发送配对响应信号时的信号强度，采用接收信号强度计算蓝牙耳机到音频播放终端的距离，计算发送信号强度和接收信号强度的差值，计算差值与距离的比值作为蓝牙耳机所处的位置的信号衰减率，对所述配对响应信号提取频谱特征，将接收信号强度、距离、信号衰减率以及频谱特征确定为响应信号特征。
具体地，可以根据现有蓝牙测距方法，采用接收信号强度计算蓝牙耳机到音频播放终端的距离D，具体如下：
Figure BDA0003599428980000101
上述公式中，RSSI为接收信号强度，A为蓝牙耳机与音频播放终端每间隔1米时的信号强度，n为环境衰减因子，该环境衰减因子为根据经验值设置的值，反应的是蓝牙无线传输在理想状态下的信号衰减。
通过以下公式计算信号衰减率X：
Figure BDA0003599428980000102
上述公式中，RSSIT为蓝牙信号发射时的信号强度，RSSIT为蓝牙信号被接收时的信号强度，D为蓝牙信号发射点到接收点之间的距离，衰减率X反应的是在音频播放终端所在的房间中，由于房间真实环境影响蓝牙信号从音频播放终端到蓝牙耳机的传输路径上的信号衰减，蓝牙耳机在房间中的不同位置有不同的信号衰减率。
对于接收到的蓝牙信号，可以对该蓝牙信号进行快速傅里叶变换以提取频谱特征，具体可参考现有技术中对无线信号提取频谱特征的方法，在此不再详述。
本发明实施例通过提取距离、信号衰减率和频谱特征作为蓝牙耳机在每个位置所接收到配对响应信号的响应信号特征，该响应信号特征是音频播放终端所在房间内每个位置的唯一的响应信号特征，反之，通过响应信号特征可以有效辨识出蓝牙耳机在房间内的唯一位置，通过距离、信号衰减率和频谱特征工三个维度特征来标记房间内的各个位置，综合考虑了房间结构、房间内环境来标记各个位置，提高了房间内和房间外位置标记的准确度，提高判断一个位置是否在房间内的精度。
S203、在预设信号特征库中查找与响应信号特征匹配的目标信号特征，预设信号特征库中的每个信号特征关联有标签值，标签值表示音频播放终端发送的蓝牙信号的接收位置是否位于音频播放终端所在的房间内。
在本发明的一个可选实施例中，可以预先设置信号特征库，该信号特征库中的每个信号特征关联有标签值，标签值表示音频播放终端发送的蓝牙信号的接收位置是否位于音频播放终端所在的房间内，具体地，当音频播放终端发送配对响应信号时，在音频播放终端所在的房间内的多个第一接收位置采集第一蓝牙信号，以及在音频播放终端所在的房间外的多个第二接收位置采集第二蓝牙信号，对第一蓝牙信号提取第一信号特征，以及对第二蓝牙信号提取第二信号特征，第一信号特征和第二信号特征包括接收信号强度、距离、信号衰减率以及频谱特征，将第一信号特征关联第一预设值作为标签值，以及将第二信号特征关联第二预设值作为标签值，其中，第一预设值表示接收位置位于音频播放终端所在的房间内，第二预设值表示接收位置位于音频播放终端所在的房间外。
其中，对第一蓝牙信号和第二蓝牙信号提取信号特征可以参考S202，在此不再详述。在一个示例中，对第一信号特征可以关联第一预设值1作为标签值，以表示第一接收位置位于音频播放终端所在的房间内，对第二信号特征可以关联第二预设值0作为标签值，以表示第二接收位置位于音频播放终端所在的房间内。
如图2B所示，以房间1内的电视为音频播放终端作为示例，在建立信号特征库时，控制电视发送蓝牙信号，假设房间1、房间2以及房间3均在电视的蓝牙通信范围内，则可以在房间1内的多个位置采集第一蓝牙信号并提取信号特征，设置该信号特征所关联的标签值为1，在房间1以外的多个位置(如房间2、房间3或者户外电视蓝牙通信范围内)采集第二蓝牙信号并提取信号特征，设置该信号特征所关联的标签值为0，从而得到特征库。
在建立特征库之后，可以通过以下公式计算响应信号特征与预设信号特征库中每一个信号特征的相似度，并将预设信号特征库中与响应信号特征相似度最大的信号特征确定为目标信号特征：
Figure BDA0003599428980000121
其中，RSSIi、Di、Xi、Fi分别为第i个响应信号特征中的接收信号强度、距离、信号衰减率以及频谱特征，RSSIj、Dj、Xj、Fj为预设信号特征库中第j个信号特征的接收信号强度、距离、信号衰减率以及频谱特征，a、b、c、d为权重，在一个示例中，信号衰减率和频谱特征更能接收蓝牙信号时蓝牙耳机所在位置的特征，因此可以设置较大的权项c和d，例如，a＝0.2，b＝0.1，c＝0.4，d＝0.3，即可以设置c＞d＞a＞b，当然，本领域技术人员可以任意调整权重。
S204、判断目标信号特征所关联的标签值是否为第一预设值，第一预设值表示接收位置位于音频播放终端所在的房间内。
在一个示例中，确定目标信号特征j之后，如果目标信号特征j所关联的标签值为1，则说明蓝牙耳机与音频播放终端位于同一个房间内，可以执行S205，如果目标信号特征j所关联的标签值为0，则说明蓝牙耳机与音频播放终端不在同一个房间内，可以返回S202继续采集配对响应信号。
如图2B所示，当蓝牙耳机佩戴者位于位置A时，此时蓝牙耳机与电视位于同一个房间内，当蓝牙耳机佩戴者走到位置B时，此时蓝牙耳机与电视位于不同房间内。
本发明实施例基于特征匹配来确定蓝牙耳机是否在音频播放终端所在的房间内，并且信号特征包括距离、信号衰减率和频谱特征共三个维度特征，综合考虑了房间结构和房间内环境对蓝牙信号的影响，一方面，提高了房间内和房间外位置标记的准确度，提高判断蓝牙与音频播放终端是否在同一个房间内的精度，另一方面，计算特征相似度来对匹配特征，算法简单，效率高，可以提高蓝牙耳机与音频播放终端连接的速度。
在本发明的另一个实施例中，可以针对每个房间内的音频播放终端预先线路位置检测模型，该位置检测模型可以检测一个位置是否位于音频播放终端所在房间内的概率，在蓝牙耳机接收到配对响应信号并提取得到响应信号特征后，可以将响应信号特征输入预先训练好的位置检测模型中，得到蓝牙耳机位于音频播放终端所在的房间内的概率，在概率大于预设值时确定蓝牙耳机位于音频播放终端所在的房间内。
其中，位置检测模型可以通过如下方式训练：当音频播放终端发送配对响应信号时，在音频播放终端所在的房间内的多个位置采集第一蓝牙信号，以及在音频播放终端所在的房间外的多个位置采集第二蓝牙信号，对多个第一蓝牙信号提取信号特征并为信号特征标注第一预设值作为标签值，以及对多个第二蓝牙信号提取信号特征并为信号特征标注第二预设值作为标签值，初始化位置检测模型，从多个第一蓝牙信号和第二蓝牙信号中随机提取蓝牙信号输入到位置检测模型中得到所输入的蓝牙信号的预测值，采用预测值和标签值计算损失率，判断损失率是否小于预设阈值，若是，停止对位置检测模型进行训练，若否，根据损失率计算梯度，采用梯度对位置检测模型的模型参数进行调整，返回从多个第一蓝牙信号和第二蓝牙信号中随机提取蓝牙信号输入到位置检测模型中得到所输入的蓝牙信号的预测值的步骤。
如图2B所示，在电视发送蓝牙信号时，可以在房间1内的多个位置采集第一蓝牙信号来提取第一信号特征并标注标签值1，在房间2内的多个位置采集第二蓝牙信号来提取第二信号特征并标注标签值0，将第一信号特征和第二信号特征来训练位置检测模型，使得该位置检测模型能够学习到识别蓝牙耳机是否与音频播放终端位于同一个房间内的能力，其中，上述训练过程中的损失率可以通过均方差、L2范数距离等损失函数来计算，对模型参数梯度下降方法可以采用标准梯度下降法、批量梯度下降法、随机梯度下降法等，位置检测模型可以是CNN、RNN、DNN等各种神经网络及其变形神经网络，本发明实施例对位置检测模型的结构类型及其训练方法不作限制，具体可参考现有的模型训练方法。
需要说明的是，由于家居网络中，电视机、音响等音频播放终端的位置相对固定，可以为每个房间内的音频播放终端训练一个位置检测模型，将该位置检测模型与音频播放终端的ID或者名称关联，当蓝牙耳机进入房间接收到音频播放终端的配对响应信号时，可以从配对响应信号所携带的音频播放终端的ID或者名称查找到对应的位置检测模型，以通过查找到位置检测模型来检测蓝牙耳机与音频播放终端是否位于同一个房间内，例如，当位置检测模型输出的概率大于0.9时，可以执行S205，否则蓝牙耳机继续接收配对响应信号并提取响应信号特征。
在本发明实施例中，通过训练位置检测模型来检测蓝牙耳机是否与音频播放终端位于同一个房间内，可以线下训练后将位置检测模型移植到蓝牙耳机中，操作简单，并且位置检测模型预测概率的精度高，可以准确判断蓝牙耳机是否与音频播放终端位于同一个房间内。
S205、播放配对连接提示音，以提示蓝牙耳机佩戴者是否建立蓝牙耳机与音频播放终端的配对连接。
当蓝牙耳机检测到与音频播放终端位于同一个房间内时，蓝牙耳机播放提示音，该提示音播放时用于提醒蓝牙耳机佩戴者是否将蓝牙耳机与音频播放终端连接，在一个示例中，提示音的内容可以是“检测到客厅电视机A，是否连接电视机”、“检测到客厅智能音响B，是否连接智能音响B”等，蓝牙耳机佩戴者听到提示音后可以进场连接操作。
S206、检测是否接收到与音频播放终端配对连接的预设操作。
具体地，预设操作可以包括语音操作、对蓝牙耳机的按键操作，例如，在蓝牙耳机播放提示音提示用户是否将蓝牙耳机连接到音频播放终端之后，蓝牙耳机佩戴者可以通过语音下命令或者对蓝牙耳机外壳上的感应按键操作，以指示蓝牙耳机是否连接到音频播放终端，本发明实施例对预设操作不作限制，本领域技术人员可以根据不同蓝牙耳机设置不同的操作。
本发明实施例播放提示音来提示用户进行连接操作，由用户确定是否将蓝牙耳机连接到音频播放终端，避免当前已经有人在使用音频播放终端时，蓝牙耳机与音频播放终端连接导致音频播放终端终止外放的问题。
当检测到预设操作时，执行S207，反之持续检测是否接收到预设操作，可选地，在预设时长内未检测到预设操作时，则返回S202。
S207、与音频播放终端配对以建立蓝牙通信连接。
具体地，在接收到将蓝牙耳机连接到音频播放终端的预设操作时，蓝牙耳机与音频播放终端配对建立蓝牙通信，蓝牙耳机接收音频播放终端所播放的音频信号，从而实现了蓝牙耳机处于佩戴状态并且位于手机等移动终端连接时，如果蓝牙耳机与音频播放终端处于同一房间内则建立蓝牙通信连接。
S208、与所述音频播放终端配对建立蓝牙通信后，如果检测到所述蓝牙耳机在所述音频播放终端所在的房间外，与所述音频播放终端断开连接。
当蓝牙耳机与音频播放终端连接开始接收音频播放终端播放的音频信号之后，实时检测蓝牙耳机是否在音频播放终端所在的房间外，具体检测过程可参考S103，在此不再详述。
如图2B所示，蓝牙耳机佩戴者在位置A时，蓝牙耳机与电视建立蓝牙通信，当蓝牙耳机佩戴者由位置A走到位置B时，蓝牙耳机与电视断开蓝牙通信。
本发明实施例当蓝牙耳机处于佩戴状态并且与移动终端未连接时广播配对请求，在接收到家居网络中音频播放终端发送的配对响应信号时，对配对响应信号提取信号特征得到响应信号特征，在预设信号特征库中查找与响应信号特征匹配的目标信号特征，判断目标信号特征所关联的标签值是否为第一预设值，若是，播放配对连接提示音，在接收到与音频播放终端配对连接的预设操作后与音频播放终端配对以建立蓝牙通信连接，并在与音频播放终端配对建立蓝牙通信后，如果检测到蓝牙耳机在音频播放终端所在的房间外时与音频播放终端断开连接，从而实现了通过接收到的蓝牙信号的信号特征来进行匹配，从而判断蓝牙耳机与音频播放终端是否在同一个房间内，在蓝牙耳机未连接时，如果蓝牙耳机与音频播放终端位于同一个房间则建立蓝牙耳机与音频播放终端的蓝牙通信，在蓝牙耳机与音频播放终端建立蓝牙通信之后，如果蓝牙耳机位于音频播放终端所在房间之外，则建立蓝牙耳机与音频播放终端的蓝牙通信，最终实现佩戴蓝牙耳机进入一个房间时自动与该房间内的音频播放终端建立蓝牙通信，佩戴蓝牙耳机走出一个房间时自动与该房间内的音频播放终端断开蓝牙通信，无需人工操作，提高了蓝牙耳机配对连接智能化程度，提高了用户使用体验。
实施例三
图3是本发明实施例三提供的一种蓝牙耳机的连接控制装置的结构框图，如图3所示，本发明实施例的蓝牙耳机的连接控制装置用于控制蓝牙耳机与家居网络中的音频播放终端连接，具体可以包括如下模块：
配对请求广播模块301，用于当蓝牙耳机处于佩戴状态并且与移动终端未连接时，广播配对请求；
信号特征提取模块302，用于在接收到家居网络中音频播放终端发送的配对响应信号时，对所述配对响应信号提取信号特征得到响应信号特征；
位置判断模块303，用于根据所述响应信号特征确定所述蓝牙耳机是否在所述音频播放终端所在的房间内；
提示音播放模块304，用于播放配对连接提示音，以提示所述蓝牙耳机佩戴者是否建立所述蓝牙耳机与所述音频播放终端的配对连接；
预设操作检测模块305，用于检测是否接收到与所述音频播放终端配对连接的预设操作；
配对连接模块306，用于在接收到所述预设操作时，与所述音频播放终端配对以建立蓝牙通信连接；
断开连接模块307，用于与所述音频播放终端配对建立蓝牙通信后，如果检测到所述蓝牙耳机在所述音频播放终端所在的房间外，与所述音频播放终端断开连接。
可选地，所述信号特征提取模块302包括：
接收信号强度计算子模块，用于计算所接收到的所述配对响应信号的接收信号强度；
发送信号强度获取子模块，用于对所述配对响应信号进行解析，得到所述配对响应信号中携带的发送信号强度，所述发送信号强度为所述音频播放终端发送所述配对响应信号时的信号强度；
距离计算子模块，用于采用所述接收信号强度计算所述蓝牙耳机到所述音频播放终端的距离；
信号强度差值计算子模块，用于计算所述发送信号强度和所述接收信号强度的差值；
衰减率计算子模块，用于计算所述差值与所述距离的比值作为所述蓝牙耳机所处的位置的信号衰减率；
频谱特征提取子模块，用于对所述配对响应信号提取频谱特征；
响应信号特征提取子模块，用于将所述接收信号强度、所述距离、所述信号衰减率以及所述频谱特征确定为响应信号特征。
可选地，所述位置判断模块303包括：
特征匹配子模块，用于在预设信号特征库中查找与所述响应信号特征匹配的目标信号特征，所述预设信号特征库中的每个信号特征关联有标签值，所述标签值表示所述音频播放终端发送的蓝牙信号的接收位置是否位于所述音频播放终端所在的房间内；
判断子模块，用于判断所述目标信号特征所关联的标签值是否为第一预设值，所述第一预设值表示所述接收位置位于所述音频播放终端所在的房间内；
第一位置确定子模块，用于确定所述蓝牙耳机位于所述音频播放终端所在的房间内；
第二位置确定子模块，用于确定所述蓝牙耳机位于所述音频播放终端所在的房间外。
可选地，信号特征包括接收信号强度、距离、信号衰减率以及频谱特征，所述特征匹配子模块，包括：
相似度计算单元，用于通过以下公式计算所述响应信号特征与所述预设信号特征库中每一个信号特征的相似度：
Figure BDA0003599428980000191
目标信号特征确定单元，用于将所述预设信号特征库中与所述响应信号特征的相似度最大的信号特征确定为目标信号特征；
其中，RSSIi、Di、Xi、Fi分别为第i个响应信号特征中的接收信号强度、距离、信号衰减率以及频谱特征，RSSIj、Dj、Xj、Fj为预设信号特征库中第j个信号特征的接收信号强度、距离、信号衰减率以及频谱特征，a、b、c、d为权重。
可选地，所述预设信号特征库通过以下模块建立：
蓝牙信号采集模块，用于当所述音频播放终端发送配对响应信号时，在所述音频播放终端所在的房间内的多个第一接收位置采集第一蓝牙信号，以及在所述音频播放终端所在的房间外的多个第二接收位置采集第二蓝牙信号；
提取模块，用于对所述第一蓝牙信号提取第一信号特征，以及对所述第二蓝牙信号提取第二信号特征，所述第一信号特征和所述第二信号特征包括接收信号强度、距离、信号衰减率以及频谱特征；
标签值关联模块，用于将所述第一信号特征关联第一预设值作为标签值，以及将所述第二信号特征关联第二预设值作为标签值，其中，所述第一预设值表示接收位置位于所述音频播放终端所在的房间内，所述第二预设值表示接收位置位于所述音频播放终端所在的房间外。
可选地，所述位置判断模块302包括：
位置预测子模块，用于将所述响应信号特征输入预先训练好的位置检测模型中，得到所述蓝牙耳机位于所述音频播放终端所在的房间内的概率；
第三位置确定子模块，用于在所述概率大于预设值时，确定所述蓝牙耳机位于所述音频播放终端所在的房间内；
可选地，所述位置检测模型通过以模块训练：
样本信号采集模块，用于当所述音频播放终端发送配对响应信号时，在所述音频播放终端所在的房间内的多个位置采集第一蓝牙信号，以及在所述音频播放终端所在的房间外的多个位置采集第二蓝牙信号；
样本特征提取和标注模块，用于对多个所述第一蓝牙信号提取信号特征并为信号特征标注第一预设值作为标签值，以及对多个所述第二蓝牙信号提取信号特征并为信号特征标注第二预设值作为标签值；
模型初始化模块，用于初始化位置检测模型；
训练模块，用于从多个所述第一蓝牙信号和第二蓝牙信号中随机提取蓝牙信号输入到所述位置检测模型中得到所输入的蓝牙信号的预测值；
损失率计算模块，用于采用所述预测值和所述标签值计算损失率；
损失率判断模块，用于判断所述损失率是否小于预设阈值；
停止训练模块，用于停止对所述位置检测模型进行训练；
梯度计算模块，用于根据所述损失率计算梯度；
参数调整模块，用于采用所述梯度对所述位置检测模型的模型参数进行调整，返回训练模块。
本发明实施例所提供的蓝牙耳机的连接控制装置可执行本发明实施例一、实施例二所提供的蓝牙耳机的连接控制方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。
实施例四
图4示出了可以用来实施本发明的实施例的蓝牙耳机40的硬件结构示意图，如图4所示，蓝牙耳机40包括处理器41和存储器42。
处理器41可以包括一个或多个处理核心，比如4核心处理器、8核心处理器等。处理器41可以采用DSP(Digital Signal Processing，数字信号处理)、FPGA(Field-Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)、PLA(Programmable Logic Array，可编程逻辑阵列)中的至少一种硬件形式来实现。处理器41也可以包括主处理器和协处理器，主处理器是用于对在唤醒状态下的数据进行处理的处理器，也称CPU(Central ProcessingUnit，中央处理器)：协处理器是用于对在待机状态下的数据进行处理的低功耗处理器。在一些实施例中，处理器41可以在集成有GPU(Graphics Processing Unit，图像处理器)，GPU用于负责显示屏所需要显示的内容的渲染和绘制。一些实施例中，处理器41还可以包括AI(Artificial Intelligence，人工智能)处理器，该AI处理器用于处理有关机器学习的计算操作。
存储器42可以包括一个或多个计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以是非暂态的。存储器42还可包括高速随机存取存储器，以及非易失性存储器，比如一个或多个磁盘存储设备、闪存存储设备。在一些实施例中，存储器42中的非暂态的计算机可读存储介质用于存储至少一个指令，该至少一个指令用于被处理器42所执行以实现本发明中方法实施例提供的蓝牙耳机的连接控制方法。
在一些实施例中，蓝牙耳机40还可选包括有：外围设备接口43和至少一个外围设备。处理器41、存储器42和外围设备接口43之间可以通过总线或信号线相连。各个外围设备可以通过总线、信号线或电路板与外围设备接口43相连。具体地，外围设备包括：射频电路44、状态指示灯45、开关单元46、音频电路47和电源48中的至少一种。
外围设备接口43可被用于将I/0(Input/0utput，输入/输出)相关的至少一个外围设备连接到处理器41和存储器42。在一些实施例中，处理器41、存储器42和外围设备接口43被集成在同一芯片或电路板上；在一些其他实施例中，处理器41、存储器42和外围设备接口43中的任意一个或两个可以在单独的芯片或电路板上实现，本实施例对此不加以限定。
射频电路44用于接收和发射RF(Radio Frequency，射频)信号，也称电磁信号。射频电路44通过电磁信号与通信网络以及其他通信设备进行通信。射频电路44将电信号转换为电磁信号进行发送，或者，将接收到的电磁信号转换为电信号。可选地，射频电路44包括：天线系统、RF收发器、一个或多个放大器、调谐器、振荡器、数字信号处理器、编解码芯片组、用户身份模块卡等等。射频电路44可以通过至少一种无线通信协议来与其它终端进行通信。该无线通信协议包括但不限于：蓝牙通信网络、城域网、各代移动通信网络(2G、3G、4G及5C)、无线局域网和/或WiFi(Wireless Fidelity，无线保真)网络。在一些实施例中，射频电路44还可以包括NFC(Near Field Communication，近距离无线通信)有关的电路，本发明对此不加以限定。
状态指示灯45用于根据检测到的来电信息、检测到蓝牙耳机的状态、接收到的控制指令，进行闪烁提示。在实际应用中，用户可以根据实际需求对状态指示灯45的开启、关闭、振动频率、振动幅度等进行设置，并且可以设置为检测到其中上述部分信息进行闪烁，或者检测到上述每一种信息均进行闪烁，起到提示的作用。
开关单元46用于控制蓝牙耳机的开启与关闭。可选地，开关单元46可以包括按键，处理器41通过接收用户通过开关单元46输入的控制指令控制蓝牙耳机的开启或者关闭，其中，按键可以是物理按键或者虚拟按键，虚拟按键通过蓝牙耳机40的显示界面进行显示或者与蓝牙耳机40设置的触控位置进行关联。
音频电路47可以包括音频输入模块和音频输出模块。音频输入模块包括麦克风，用于采集用户及环境的声波，并将声波转换为电信号输入至处理器41进行处理，或者输入至射频电路44以实现语音通信。出于立体声采集或降噪的目的，麦克风可以为多个，分别设置在蓝牙耳机40的不同部位。麦克风还可以是阵列麦克风或全向采集型麦克风。音频输出模块则用于将来自处理器41或射频电路44的电信号转换为声波。
电源48用于为蓝牙耳机40中的各个组件进行供电。电源48可以是交流电、直流电、一次性电池或可充电电池。当电源48包括可充电电池时，该可充电电池可以支持有线充电或无线充电。该可充电电池还可以用于支持快充技术。
本领域技术人员可以理解，图4中示出的结构并不构成对蓝牙耳机40的限定，可以包括比图示更多或更少的组件，或者组合某些组件，或者采用不同的组件布置。
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，当所述存储介质中的指令由蓝牙耳机的处理器执行时，使得蓝牙耳机能够执行上述实施例提供的蓝牙耳机的连接控制方法。
本实施例中的计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质，或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备，可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如SSD)等。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发明中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本发明的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。

Claims (10)

1.一种蓝牙耳机的连接控制方法，其特征在于，用于控制蓝牙耳机与家居网络中的音频播放终端连接，包括：
当蓝牙耳机处于佩戴状态并且与移动终端未连接时，广播配对请求；
在接收到家居网络中音频播放终端发送的配对响应信号时，对所述配对响应信号提取信号特征得到响应信号特征；
根据所述响应信号特征确定所述蓝牙耳机是否在所述音频播放终端所在的房间内；
若是，播放配对连接提示音，以提示所述蓝牙耳机佩戴者是否建立所述蓝牙耳机与所述音频播放终端的配对连接；
检测是否接收到与所述音频播放终端配对连接的预设操作；
在接收到所述预设操作时，与所述音频播放终端配对以建立蓝牙通信连接；
与所述音频播放终端配对建立蓝牙通信后，如果检测到所述蓝牙耳机在所述音频播放终端所在的房间外，与所述音频播放终端断开连接。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述配对响应信号提取信号特征得到响应信号特征，包括：
计算所接收到的所述配对响应信号的接收信号强度；
对所述配对响应信号进行解析，得到所述配对响应信号中携带的发送信号强度，所述发送信号强度为所述音频播放终端发送所述配对响应信号时的信号强度；
采用所述接收信号强度计算所述蓝牙耳机到所述音频播放终端的距离；
计算所述发送信号强度和所述接收信号强度的差值；
计算所述差值与所述距离的比值作为所述蓝牙耳机所处的位置的信号衰减率；
对所述配对响应信号提取频谱特征；
将所述接收信号强度、所述距离、所述信号衰减率以及所述频谱特征确定为响应信号特征。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述根据所述响应信号特征确定所述蓝牙耳机是否在所述音频播放终端所在的房间内，包括：
在预设信号特征库中查找与所述响应信号特征匹配的目标信号特征，所述预设信号特征库中的每个信号特征关联有标签值，所述标签值表示所述音频播放终端发送的蓝牙信号的接收位置是否位于所述音频播放终端所在的房间内；
判断所述目标信号特征所关联的标签值是否为第一预设值，所述第一预设值表示所述接收位置位于所述音频播放终端所在的房间内；
若是，确定所述蓝牙耳机位于所述音频播放终端所在的房间内；
若否，确定所述蓝牙耳机位于所述音频播放终端所在的房间外。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，信号特征包括接收信号强度、距离、信号衰减率以及频谱特征，所述在预设信号特征库中查找与所述响应信号特征匹配的目标信号特征，包括：
通过以下公式计算所述响应信号特征与所述预设信号特征库中每一个信号特征的相似度：
Figure FDA0003599428970000021
将所述预设信号特征库中与所述响应信号特征的相似度最大的信号特征确定为目标信号特征；
其中，RSSIi、Di、Xi、Fi分别为第i个响应信号特征中的接收信号强度、距离、信号衰减率以及频谱特征，RSSIj、Dj、Xj、Fj为预设信号特征库中第j个信号特征的接收信号强度、距离、信号衰减率以及频谱特征，a、b、c、d为权重。
5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述预设信号特征库通过以下方式建立：
当所述音频播放终端发送配对响应信号时，在所述音频播放终端所在的房间内的多个第一接收位置采集第一蓝牙信号，以及在所述音频播放终端所在的房间外的多个第二接收位置采集第二蓝牙信号；
对所述第一蓝牙信号提取第一信号特征，以及对所述第二蓝牙信号提取第二信号特征，所述第一信号特征和所述第二信号特征包括接收信号强度、距离、信号衰减率以及频谱特征；
将所述第一信号特征关联第一预设值作为标签值，以及将所述第二信号特征关联第二预设值作为标签值，其中，所述第一预设值表示接收位置位于所述音频播放终端所在的房间内，所述第二预设值表示接收位置位于所述音频播放终端所在的房间外。
6.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述根据所述响应信号特征确定所述蓝牙耳机是否在所述音频播放终端所在的房间内，包括：
将所述响应信号特征输入预先训练好的位置检测模型中，得到所述蓝牙耳机位于所述音频播放终端所在的房间内的概率；
在所述概率大于预设值时，确定所述蓝牙耳机位于所述音频播放终端所在的房间内。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述位置检测模型通过以下方式训练：
当所述音频播放终端发送配对响应信号时，在所述音频播放终端所在的房间内的多个位置采集第一蓝牙信号，以及在所述音频播放终端所在的房间外的多个位置采集第二蓝牙信号；
对多个所述第一蓝牙信号提取信号特征并为信号特征标注第一预设值作为标签值，以及对多个所述第二蓝牙信号提取信号特征并为信号特征标注第二预设值作为标签值；
初始化位置检测模型；
从多个所述第一蓝牙信号和第二蓝牙信号中随机提取蓝牙信号输入到所述位置检测模型中得到所输入的蓝牙信号的预测值；
采用所述预测值和所述标签值计算损失率；
判断所述损失率是否小于预设阈值；
若是，停止对所述位置检测模型进行训练；
若否，根据所述损失率计算梯度；
采用所述梯度对所述位置检测模型的模型参数进行调整，返回从多个所述第一蓝牙信号和第二蓝牙信号中随机提取蓝牙信号输入到所述位置检测模型中得到所输入的蓝牙信号的预测值的步骤。
8.一种蓝牙耳机的连接控制装置，其特征在于，用于控制蓝牙耳机与家居网络中的音频播放终端连接，包括：
配对请求广播模块，用于当蓝牙耳机处于佩戴状态并且与移动终端未连接时，广播配对请求；
信号特征提取模块，用于在接收到家居网络中音频播放终端发送的配对响应信号时，对所述配对响应信号提取信号特征得到响应信号特征；
位置判断模块，用于根据所述响应信号特征确定所述蓝牙耳机是否在所述音频播放终端所在的房间内；
提示音播放模块，用于播放配对连接提示音，以提示所述蓝牙耳机佩戴者是否建立所述蓝牙耳机与所述音频播放终端的配对连接；
预设操作检测模块，用于检测是否接收到与所述音频播放终端配对连接的预设操作；
配对连接模块，用于在接收到所述预设操作时，与所述音频播放终端配对以建立蓝牙通信连接；
断开连接模块，用于与所述音频播放终端配对建立蓝牙通信后，如果检测到所述蓝牙耳机在所述音频播放终端所在的房间外，与所述音频播放终端断开连接。
9.一种蓝牙耳机，其特征在于，所述蓝牙耳机包括：
一个或多个处理器；
存储器，用于存储一个或多个计算机程序，
当所述一个或多个计算机程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-7中任一项所述的蓝牙耳机的连接控制方法。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一项所述的蓝牙耳机的连接控制方法。
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