CN1877696A - 音乐回放装置以及处理控制方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于便携式音乐回放装置的处理控制方法包括步骤：通过分析安装在音乐回放装置中的运动传感器的输出，确定音乐回放装置的运动模式是与用户运动相关联的稳定运动模式，还是与用户运动无关联的不稳定运动模式；并且依照由所述确定步骤获得的确定结果来切换所述音乐回放装置的处理。

Description

音乐回放装置以及处理控制方法
相关申请
本发明包含涉及2005年5月31日提交日本专利局的日本专利申请JP2005-159447的主体，该申请的全部内容通过引用结合在此。
背景技术
1.技术领域
本发明涉及便携式音乐回放装置以及用于便携式音乐回放装置的处理控制方法。
2.相关技术
由于传感技术的改进以及传感器的小型化和优良性能，在各种装置和设备中都安装并使用了各种传感器。
更具体地，这些传感器都安装在诸如车辆、飞行器以及船舶之类的可移动主体中，以检测可移动主体的位置和运行状态。或者，这些传感器附在人体或安装在由人携带的装置中，以检测人的动作并获取人体周围的外部信息。
此外，作为一种使用用于音乐回放的传感器的方法，在日本未实审专利申请公开号.2001-299980和2003-177749中描述了利用附在用户身体上的传感器来检测用户运动步调、并且基于所测步调来改变音乐的回放节奏的技术。
发明内容
用户通常会在步行或慢跑(或跑步)的过程中携带诸如光盘播放器或Mini Disc(注册商标)播放器来听取音乐。最近，许多移动电话终端的用户在使用移动电话终端来听取音乐的同时在步行或慢跑。此外，还考虑了使用硬盘的便携式音乐回放装置。
但是，当用户在步行或慢跑的同时用便携式音乐回放装置来听取音乐时，却不能根据用户运动的步调来改变音乐的回放节奏。例如，为处理用户在步行或慢跑的同时坠落音乐回放装置这样的情形必须要有一些对策。
因此，当用户在步行或慢跑的同时用便携式音乐回放装置听取音乐时，人们期望处理一种情形：诸如音乐回放装置坠落，而用简单的配置使得用户不会意识到处理。
根据本发明一实施例对便携式音乐回放装置的一种处理控制方法包括步骤：通过分析在音乐回放装置中安装的运动传感器来确定音乐回放装置的运动模式是与用户运动相关联的稳定运动模式，还是与用户运动无关的不稳定运动模式；并且依照在确定步骤所获得的确定结果来切换音乐回放装置的处理。
在上述的处理控制方法中，并不是利用由用户携带附在其手、腿或腰部的与音乐回放装置相分离的传感器来直接检测用户运动，而是安装在由用户携带的音乐回放装置中的传感器来检测音乐回放装置的运动，通过分析运动传感器的输出来确定音乐回放装置运动模式是与诸如步行或跑步的用户运动相关联的稳定运动模式，还是诸如音乐回放装置坠落的与用户运动无关的不稳定运动模式，并且依照确定的结果来切换音乐回放装置的处理。因此，这样的运动传感器能够处理诸如步行或跑步的用户运动以及诸如音乐回放装置坠落这样的情形，而用户不会意识到装置在执行处理。
如上所述，当用户在步行或慢跑的同时用便携式音乐回放装置听取音乐时，可以处理诸如音乐回放装置坠落这样的情形，而用简单的配置使得用户不会意识到处理。
附图说明
图1示出了根据本发明一实施例的音乐回放装置和音乐回放系统的一示例；
图2示出了用户在步行或跑步过程中听取音乐的状态；
图3示出用于揭示传感器输出和相关性分析的条件；
图4示出音轨信息数据库的示例；
图5A示出了当选定音轨时的示例；
图5B示出当选定播放列表时的示例；
图6示出当正在回放音轨的节奏改变时的示例；
图7是示出处理控制方法中一系列处理的一部分的流程图；以及
图8是示出处理控制方法中一系列处理的一部分的流程图。
具体实施方式
图1示出根据本发明一实施例的音乐回放装置以及使用音乐回放装置的音乐回放系统的示例。
参照图1，音乐回放装置10包括中央处理单元(CPU)12。其中写入程序和数据的只读存储器(ROM)14以及程序和数据载入其中的随机存储器(RAM)15连接到总线13。CPU 12、ROM 14以及RAM 15的功能是用作为控制音乐回放装置10的每一单元、并且执行如稍后将要描述的处理控制方法的控制器11。
存储单元22通过接口21连接到总线13。密钥操作单元24通过接口23连接到总线13。显示单元26通过显示控制器25连接到总线13。音频输出单元28通过音频处理器27连接到总线13。
存储单元22包括内部硬盘、半导体存储器以及可移动盘存储介质或者可移动卡存储介质。音乐数据(音轨数据)、音乐信息(音轨信息)等记录在存储单元22中。音频处理器27对由音乐回放装置10所执行的音乐回放等执行音频处理。音频输出单元28是安装在音乐回放装置10中的扬声器。音乐输出单元28可以包括连接到音乐回放单元的耳机或扬声器。
传送器/接收器32通过信号处理器31连接到总线13。天线33连接到传送器/接收器32。
信号处理器31处理通过传送器/接收器32所接收的信号以及通过传送器/接收器32所传送的信号。传送器/接收器32和天线33通过无线网络连接到外部服务器91。
内容数据库92和天线93连接到服务器91。服务器91依照来自于音乐回放装置10的请求将存储在内容数据库92中的音轨数据传送到音乐回放装置10中。
运动传感器41安装在音乐回放装置10中。运动传感器41包括加速传感器、陀螺传感器等。由于运动传感器41安装在音乐回放装置10中，运动传感器41集成到音乐回放装置10中。因此，运动传感器41能够检测到音乐回放装置10的运动。
运动传感器41通过分析器41连接到总线13。如上所述的那样，分析器42通过将运动传感器41的输出信号转换成数字数据并且分析该数字数据来确定音乐回放装置10的运动模式。
在该实施例中，如图2所示，当用户在步行或慢跑(跑步)的同时用具备有运动传感器41的便携式音乐回放装置10来听取音乐时，则音乐回放装置10的运动模式被确定为步行健身模式(音乐回放装置10与用户步行相关移动的模式)、跑步健身模式(音乐回放装置10与用户跑步相关移动的模式)、或者是坠落模式(音乐回放装置10坠落的模式)。
人步行或跑步的运动是周期性的。因此，当分析器42基于相关性分析分析出运动传感器41的输出信号，并且确定音乐回放装置10的运动是否是周期性，即音乐回放装置10的运动是否是稳定运动的时候，它能够确定音乐回放装置10的运动是否与用户步行或跑步相关联。此外，如果音乐回放装置10的运动是周期性的，则它能够通过检测周期来确定用户是在步行还是在跑步。
总的说来，步行速度大约每分钟50到100米，慢跑或跑步速度大约每分钟140米或者更高。此外，男人的平均步幅长度大约为70cm，而女人的平均步幅长度大约为65cm。
当男性用户的步伐速率为每分钟200步或更高时，可以确定该用户是在跑步或慢跑。当男性用户的步伐速率为每分钟143步或更少时，可以确定该用户是在步行。此外，当女性用户的步伐速率为每分钟215步或更高时，可以确定该用户是在跑步或慢跑。当女性用户的步伐速率为每分钟153步或更少时，可以确定该用户是在步行。
或者，可使用匹配滤波器来确定用户是否在步行或跑步。
更具体地，当强度(幅度)为a的基于用户运动(步行或跑步)的信号分量s(t)被包含在运动传感器41的输出信号x(t)中，且噪声分量由n(t)表示的时候，传感器输出信号x(t)由图3中的条件(1)所表示。传感器输出信号x(t)和信号分量s(t)之间的相关性由图3中的条件(2)表示，其中，“Rs(τ)”表示信号分量s(t)的自相关函数，同时“Rns(τ)”表示信号分量s(t)和噪声分量n(t)互相关函数。
因此，如果在信号分量s(t)和噪声分量n(t)之间没有相关性，则互相关函数“Rns(τ)”为0。因此，可以获得信号分量s(t)的强度和自相关函数“Rs(τ)”。
当用户在步行的时候，大约为用户重量1.1到1.2倍大小的冲击力作用在人体上。当用户在跑步(慢跑)的时候，大约为用户重量3到4倍大小的冲击力作用在人体上。因此，可以通过检测信号分量s(t)的强度来确定用户是在步行还是在跑步(或慢跑)。
当由运动传感器41所检测到的音乐回放装置10的运动为非周期性的，音乐回放装置10没有出现与用户运动(步行或跑步)相关联的移动。在该实施例中，作为音乐回放装置10运动为非周期性的情形的一个示例，如上所述，检测到了音乐回放装置10的坠落。
三轴加速传感器适于用作为用于检测音乐回放装置10坠落的运动传感器41。
在三轴加速传感器中，通过将三个轴中的每一个的运动加速度分量a减去重力加速度分量g而得到的值A(＝a-g)是指示加速度。由于运动加速度分量a在自由落体期间是等同于重力加速度g的，则值A为0。具体地，当三个轴分别是彼此正交的X、Y和Z轴时，仅当物体处于自由落体状态时三个轴全部的值A才为0。因此，可以可靠地检测到物体在自由下落。
图4示出记录在音乐回放装置10的存储单元22中的音轨信息数据库的示例。在如图4所示的示例中，每一音轨的标题、长度(原始播放时间)、节奏(原始节奏)以及健身模式都在音轨上记录为音轨信息。
健身模式依照音轨的节奏而设为步行或跑步(慢跑)。
用户能够从在存储单元22中所记录的多个音轨中选择喜爱的音轨，并且将喜爱的音轨记录在列表中，诸如步行的播放列表或跑步的播放列表。
在根据该实施例中处理控制方法中，当从分析器42的确定结果确定出音乐回放装置10的运动模式是步行健身模式或者是跑步健身模式时，控制器11将对应于所测步数(步行步调或跑步步调)的音轨或播放列表选定为要回放的音轨。
图5A示出了确定音乐回放装置10的运动处于步行健身模式、并且音轨A(节奏100)被选定的一个示例。图5B示出了确定音乐回放装置10的运动处于跑步健身模式、并且包括音轨D(节奏145)、音轨E(节奏180)以及音轨G(节奏160)的播放列表被选定的一个示例。
如图5A所示，当选定单个的音轨时，控制器11从存储单元22中读取选定音轨的音轨数据，将音轨数据传送至音频处理器27，并且促使音频处理器27回放音轨数据。
因此，用户能够专心地步行或跑步(慢跑)，而不会在体煅期间还要分心选择音轨。
如图5B所示，当选定播放列表(多个音轨)时，控制器11从选定的播放列表中随机选择一音轨，或者是与当时步行步调相近节奏的音轨，从存储单元22中读取选定音轨的音轨数据，将音轨数据传送至音频处理器27，并且促使音频处理器27回放音轨数据。或者，控制器11通过在显示单元26上显示播放列表来将选定的播放列表呈现给用户，从存储单元22中读取由用户指定的音轨的音轨数据，将音轨数据传送至音频处理器27，并且促使音频处理器27回放音轨数据。
当控制器11从选定的播放列表中随机选择一音轨，或者是与当时步行步调相近节奏的音轨时，用户能够专心地步行或跑步(慢跑)，而不会在体煅期间还要分心选择音轨，如同在选定单个音轨的情形一样。
当在音轨回放期间选择了一音轨或播放列表时，在正在回放的音轨回放完成之后，所选定的音轨或来自选定播放列表的指定音轨的回放就开始了。或者，在正在回放的音轨回放中断之后，所选定的音轨或来自选定播放列表指定的音轨的回放就开始了。或者，在正在回放的音轨的节奏依照所测步数(步行步调或跑步步调)做出改变，并且音轨的回放完成之后，所选定的音轨或来自选定播放列表的指定音轨的回放就开始了。
图6示出如上所述正在回放的音轨的节奏做出改变的情形的一个示例。在如图6所示的示例中，由于在音轨A(原始节奏是100并且原始长度为1分11秒)回放期间检测到步数为120，则音轨A的节奏增加到120。作为一种用于改变音轨节奏的一种技术，可以使用在例如日本未实审专利申请公开号.2001-255882中所描述的已知技术。
并非是基于运动模式的确定结果来选择音轨，而是用户可以选择音轨。控制器11可以依照运动模式确定结果，仅仅控制用于音轨回放的方法，诸如改变音轨的节奏。
如果确定音乐回放装置10的运动模式是坠落模式，即如果确定出音乐回放装置10正在下落，控制器11执行处理，用于防止由于音乐回放装置10坠落而导致音乐回放装置10损坏(或破损)。例如，如果存储单元22是硬盘，则执行处理将读取头藏到安全区域。此外，根据需要，关闭音乐回放装置10或存储单元22的电源。
由于必须在音乐回放装置10着地(地板)之前执行这些处理，则确定音乐回放装置10是否正在下落的确定处理总是执行为并行处理。
图7和8示出了在上述处理控制方法中音乐回放装置10的控制器11所执行的处理的示例。
在如图7和8所示的示例中，控制器11对对应于音乐回放装置10正在下落的非正常状态执行作为并行处理的处理50，并对对应于音乐回放装置10处于步行健身模式或跑步健身模式的正常状态执行作为并行处理的处理60。
在对非正常状态的处理50中，控制器11通过用户指令启动处理来启动该处理。在步骤S51中，控制器11将上述示例所述的运动传感器41(三轴加速度传感器)输出记录到分析器42中。在步骤S52中，控制器11通过使用所测重力加速度来分别计算以确定是否X、Y和Z方向上的所有的输出(差异A＝a-g)是否均为0。
如果在步骤S52中确定X、Y和Z方向上的所有的输出均为0，则控制器11进至步骤S53。在步骤S53中，控制器11确定音乐回放装置10是处于自由下落的过程中。然后，在步骤S54中，控制器11执行如上所述的处理，用于防止音乐回放装置10被损坏。然后，所有的处理终止。
如果在步骤S52中确定X、Y和Z方向上的所有的输出并非均为0，则控制器11回复到步骤S51，以通过捕获运动传感器41的输出来对非正常状态重复处理50。在很短的时间内重复该过程。
在对于正常状态的处理60中，在步骤S61，控制器11在可以执行相关性分析的一段时间内捕获运动传感器41的输出。然后，在步骤S62中，如上所述，控制器11对所获输出执行相关性分析，以确定音乐回放装置10的运动是否是周期性的。
随后，在步骤S63中，控制器11从音乐回放装置10的运动周期中计算出用户的步数(步行步调或跑步步调)。然后在步骤S64中，控制器11确定所计算的步数是否是每分钟200步或更多。
如果在步骤S64中确定步数是每分钟200步或更少，则控制器11进至步骤S65。在步骤S65中，控制器11确定音乐回放装置10的运动模式为步行健身模式，即用户正在步行。然后，在步骤S66中，控制器11对步行健身模式选择音轨。然后，在步骤S67中，控制器11回放音轨，并且过程进至步骤S68。
如果在步骤S64中确定步数是每分钟200步或更多，则控制器11进至步骤S75。在步骤S75中，控制器11确定音乐回放装置10的运动模式为跑步健身模式，即用户正在跑步。然后，在步骤S76中，控制器11对跑步健身模式选择音轨。然后，在步骤S77中，控制器11回放音轨，并且过程进至步骤S68。
在步骤S68中，控制器11确定是否要终止整个过程。如果要依照终止过程的用户指令来终止整个过程，则整个过程就终止了。如果整个过程不应该终止，则控制器11回复到步骤S61以对正常状态重复处理60。
本领域一般技术人员可以理解基于设计要求和其它因素可以做出各种修改、组合、子组合以及变化，只要它们都落在所附权利要求及其等效体的范围内。

Claims (9)

1.一种用于便携式音乐回放装置的处理控制方法，所述方法包括如下步骤：
通过分析安装在音乐回放装置中的运动传感器的输出，确定音乐回放装置的运动模式是与用户运动相关联的稳定运动模式，还是与用户运动无关联的不稳定运动模式；以及
根据由所述确定步骤获得的确定结果来切换所述音乐回放装置的处理。
2.如权利要求1所述的处理控制方法，其特征在于：
所述不稳定运动模式是表示所述音乐回放装置正在坠落的模式；以及
当确定所述音乐回放装置的运动模式为不稳定运动模式时，执行用于防止所述音乐回放装置因所述音乐回放装置的坠落而损坏的处理。
3.如权利要求1所述的处理控制方法，其特征在于，当确定所述音乐回放装置的运动模式为稳定运动模式时，控制对要由所述音乐回放装置回放的音轨的选择，或者控制用于回放由所述音乐回放装置正在回放的音轨的方法。
4.如权利要求1所述的处理控制方法，其特征在于：
执行对应于作为稳定运动模式的步行健身模式或跑步健身模式的处理；
所述步行健身模式是与用户步行相关联的运动模式；以及
所述跑步健身模式是与用户跑步相关联的运动模式。
5.一种便携式音乐回放装置，包括；
存储单元，存储音轨数据和音轨信息；
回放处理器，处理存储在所述存储单元中的音轨数据并回放音轨；
运动传感器，安装在所述音乐回放装置中；以及
处理控制器，通过分析所述运动传感器的输出来确定所述音乐回放装置的运动模式是稳定运动模式还是不稳定运动模式，并且根据所述确定结果来切换所述音乐回放装置的处理。
6.如权利要求5所述的音乐回放装置，其特征在于：
所述不稳定运动模式是表示所述音乐回放装置正在坠落的模式；以及
当确定所述音乐回放装置的运动模式为不稳定运动模式时，所述处理控制器执行用于防止所述音乐回放装置因所述音乐回放装置坠落而损坏的处理。
7.如权利要求5所述的音乐回放装置，其特征在于，当确定所述音乐回放装置的运动模式为稳定运动模式时，所述处理控制器控制对要由所述音乐回放装置回放的音轨的选择，或者控制用于回放由所述回放处理器正在回放的音轨的方法。
8.如权利要求5所述的音乐回放装置，其特征在于：
所述处理控制器执行对应于作为稳定运动模式的步行健身模式或跑步健身模式的处理；
所述步行健身模式是与用户步行相关联的运动模式；以及
所述跑步健身模式是与用户跑步相关联的运动模式。
9.如权利要求5所述的音乐回放装置，其特征在于，所述运动传感器是三轴加速传感器。
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SE01 Entry into force of request for substantive examination
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