JP2010192012A - 携帯型音楽再生装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ユーザの運動状態パターンに応じた最適な楽曲を再生する。
【解決手段】心拍計１２からの心拍信号を電波２３にてオーディオプレイヤー１１に送信する。ＣＰＵ２５の移動速さ計測部３８は、ＧＰＳアンテナ・モジュール２０，３３により計測されたユーザの位置情報に基づき、ユーザの移動速さを５秒毎に計測し、計測結果を速さ履歴格納部３６に格納する。心拍数計測部３９は、心拍計から入力される心拍信号に基づき、ユーザの直近１分間の心拍数を計測し、計測結果を心拍数格納部３７に格納する。判定部４０は、ユーザの心拍数情報と、直近（３０秒前〜現在）の移動速さ情報とに基づき、ユーザの運動状態パターンを判定する。音楽ＤＢ３５に、複数種類の音声データを、それぞれ運動状態パターンに対応付けて格納する。ＣＰＵ２５は、ユーザの運動状態パターンに対応した音声データを音楽ＤＢ３５から読み出して再生させる。
【選択図】図２

Description

本発明は、ランニングなどの運動中に携帯され、楽曲を再生する携帯型音楽再生装置に関するものである。

近年、ＣＤやＭＤ、インターネットなどから音声データを取得し、場所を選ばずに手軽に楽曲を聴くことが可能な携帯型音楽再生装置が急激に普及している。この携帯型音楽再生装置では、音声データを記憶する記憶媒体として、フラッシュメモリや小型ハードディスクを用いている。このため、携帯型音楽再生装置は、揺れや振動を与えても音飛びすることなく楽曲を再生することができる。従って、ユーザは、携帯型音楽再生装置を携帯して、音楽を聴きながらランニング等の運動を楽しむことができる。

ユーザが携帯型音楽再生装置を携帯して走りながら音楽を聴く場合には、ユーザの走行時の状態に応じて聴きたい楽曲が変わってくる。例えば、ユーザがゆっくり一定のペースで走りたいときには、ゆっくりしたテンポの楽曲や、自分の走るペースに合うテンポの楽曲が好ましい。また、走るペースを上げたい時や、辛い状況でもう一頑張りしたい時（ラストスパート時）には、テンポの速い楽曲や応援ソングなどが好ましい。

このように走行中に聴きたい楽曲が変わる場合に、従来ではユーザが手動で選曲を行うしかなかったが、走りながら選曲操作を行うことは、周囲に気を配る必要があったり、なかなか意図する楽曲を検索することができなかったりと、非常に不便であった。

特許文献１には、歩行、ランニング、ダンス等のユーザの身体運動に伴い得られる運動テンポを計測し、計測した運動テンポに応じた楽曲を自動的に選曲する再生装置が記載されている。また、特許文献２には、ユーザの歩行スピードのような動作テンポが変化した時に、楽曲の再生順序を切り替えるポータブルミュージックプレイヤーが記載されている。また、特許文献３には、ユーザの運動中の心拍数を検出し、検出した心拍数に応じた楽曲を選曲する音楽再生制御装置が記載されている。

特開２００７−２２６８５５号公報 特開２００７−３２８５６８号公報 特開２００７−１９３９０８号公報

ところで、特許文献１〜３では、運動テンポや心拍数等の現在（最新）の測定結果に基づいて再生する楽曲が決定されるため、必ずしもユーザの運動状態パターンに応じた最適な楽曲を選曲することができない場合がある。例えば、ユーザが同じペース（運動テンポで走っていたとしても、スタート直後とゴール直前とではユーザの負荷が異なっている。このため、スタート直後には、ペースをつかむために運動テンポや心拍数とマッチした楽曲がふさわしいが、ゴール直前では、ユーザがもう一頑張りするためにもあえてテンポの速い楽曲や応援歌を選択した方が好ましい。

本発明は上記問題を解決するためになされたものであり、ユーザの運動状態パターンに応じた最適な楽曲を選択・再生することができる携帯型音楽再生装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の携帯型音楽再生装置は、運動中のユーザの移動速さを継続的に測定する速さ測定手段と、前記速さ測定手段の測定と並行してユーザの生体情報を測定する生体情報測定手段と、前記速さ測定手段が測定した速さ情報を記憶する速さ情報記憶手段と、前記生体情報測定手段が測定した生体情報を記憶する生体情報記憶手段と、前記速さ情報記憶手段及び生体情報記憶手段からそれぞれ速さ情報と生体情報とを逐次読み出し、ユーザの運動状態パターンが予め決められた複数種類の運動状態パターンのいずれに該当するかを判定する判定手段と、複数種類の運動状態パターンに対応付けられた複数種類の楽曲を再生するための音声データをそれぞれ格納した音声データ格納手段と、前記音声データ格納手段の中から、前記判定手段で判定された運動状態パターンに対応付けられた楽曲を再生するための音声データを選択する楽曲選択手段と、前記楽曲選択手段で選択された音声データに基づいて楽曲を再生する楽曲再生手段と、を備えることを特徴とする。なお、ユーザの移動速さとは、ユーザの移動速度（ベクトル量）の大きさを示すスカラー量である。また、ユーザの生体情報とは、ユーザの心拍（脈拍）数、体温、血圧、血糖値、呼吸数等の客観的に測定可能な生理量データから得られる生体に関する情報である。

前記音声データ格納手段には、前記複数種類の楽曲を再生するための音声データが、それぞれユーザが運動を行う場所、季節、時間の少なくともいずれか一つを含む外的状況に対応付けて格納されているとともに、前記外的状況を検知する外的状況検知手段を備え、前記楽曲選択手段は、前記音声データ格納手段の中から前記外的状況検知手段の検知結果に対応した楽曲を選択することが好ましい。これにより、ユーザが移動運動を行う場所・季節・時間帯等にふさわしい楽曲を再生することができる。

前記外的状況検知手段の検知結果に応じて、前記楽曲再生手段が楽曲を再生する際の音量を調節する音量調節手段を備えることが好ましい。これにより、ユーザが音量調節を行う手間を省くことができる。

外部から入力された前記音声データの少なくともテンポを含む特徴量を検出する特徴量検出手段と、前記外部から入力された前記音声データを、前記特徴量検出手段の検出結果に応じて予め定められた前記運動状態パターンに対応付けて前記音声データ格納手段に格納する対応付け手段とを備えることが好ましい。これにより、音声データとユーザの運動状態パターンとの対応付けを自動的に行うことができる。また、前記生体情報は、ユーザの心拍数であることが好ましい。

本発明の携帯型音楽再生装置は、運動中のユーザの移動速さを継続的に測定し、更にこの移動速さの測定と並行してユーザの心拍数を測定した結果に基づき、ユーザの運動状態パターンを判定するとともに、この判定結果に対応した楽曲を再生するようにしたので、ユーザの運動状態パターンにより適した楽曲を選択・再生することができる。

本発明を適用した携帯型音楽再生装置の正面外観図である。 携帯型音楽再生装置の電気的構成を示すブロック図である。 図２の判定部によるユーザの走行ペースの判定処理を説明するための説明図である。 図２の判定用テーブルを説明するための説明図である。 図２の音楽ＤＢを説明するための説明図である。 携帯型音楽再生装置による楽曲の選曲処理を説明するためのフローチャートである。 第２実施形態の携帯型音楽再生装置の電気的構成を示すブロック図である。 第２実施形態の音楽ＤＢを説明するための説明図である。 第２実施形態の携帯型音楽再生装置による楽曲の選曲処理を説明するためのフローチャートである。 第３実施形態の携帯型音楽再生装置の電気的構成を示すブロック図である。 外的状況の検知結果に応じて楽曲の音量を調節することを説明するための説明図である。 第４実施形態の携帯型音楽再生装置の電気的構成を示すブロック図である。 図１２の楽曲対応付け用テーブルを説明するための説明図である。

図１に示すように、携帯型音楽再生装置１０は、ユーザがランニング中に携帯して音楽を聴くためのものであり、大別して、オーディオプレイヤー１１と、心拍計（生体情報測定手段）１２とから構成される。

オーディオプレイヤー１１は、略矩形状の本体１１ａを備えている。本体１１ａの前面には、アーティストや楽曲の一覧、楽曲の再生状況、および各種設定画面などを表示する液晶表示器（以下、ＬＣＤと略す。）１３、および操作部１４が設けられている。本体１１ａの上面には、イヤホン１６のコネクタ端子１６ａが挿脱されるイヤホンジャック１７（図２参照）が設けられている。

また、本体１１ａには、心拍計１２からの電波（心拍信号）を受信する心拍信号受信用アンテナ１９（図２参照）と、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）衛星からの電波を受信するＧＰＳアンテナ２０（図２参照）とが設けられている。

心拍計１２は、ユーザの胸部に巻いて使用する所謂胸ベルトタイプの心拍計であり、ユーザの心拍を測定する心拍センサ（例えば電気的に拍動状態を検出する心電計や、心音トランスデューサ等）１２ａと、心拍センサ１２ａにより得られた心拍信号を電波２３にてオーディオプレイヤー１１へ送信する無線送信部１２ｂとを備えている。このような胸ベルトタイプの心拍計は公知であるので、詳しい説明は省略する。

図２に示すように、ＣＰＵ２５は、オーディオプレイヤー１１の全体の動作を統括的に制御する。このＣＰＵ２５には、バス２６を介して、前述の操作部１４と共に、信号処理部２７、メモリ２８、ハードディスクドライブ（以下、単にＨＤＤという）２９、入出力Ｉ／Ｆ３０、ＬＣＤドライバ３１、復調回路３２、ＧＰＳモジュール３３等が接続されている。

信号処理部２７は、Ｄ／Ａ変換器（以下、Ｄ／Ａという）２７ａと、増幅器（以下、ＡＭＰという）２７ｂとからなる。Ｄ／Ａ２７ａは、デジタルの音声（音楽）データをアナログ変換し、ＡＭＰ２７ｂに出力する。ＡＭＰ２７ｂは、Ｄ／Ａ２７ａからのアナログの音声データに対して所定の増幅率で増幅を施し、イヤホンジャック１７に出力する。これにより、イヤホンジャック１７に接続されたイヤホン１６から、音声データに基づいた音波が出力される。

ＨＤＤ２９には、オーディオプレイヤー１１を動作するための各種プログラムが記憶されているとともに、複数種類の音声データを格納した音楽ＤＢ（音声データ格納手段）３５や、ランニング中のユーザの移動速さや心拍数をそれぞれ記憶しておくための速さ履歴格納部（速さ情報記憶手段）３６、心拍数格納部（生体情報記憶手段）３７等が構築されている。ＣＰＵ２５は、ＨＤＤ２９からプログラムを読み出してメモリ２８に展開し、読み出したプログラムを逐次実行することで、オーディオプレイヤー１１の各部を動作させる。なお、音楽ＤＢ３５に格納される音声データは、パーソナルコンピュータ、ＣＤ・ＭＤプレイヤーなどから、入出力Ｉ／Ｆ３０を介して取得される。

ＬＣＤドライバ３１は、ＣＰＵ２５からの制御信号に基づいて、ＬＣＤ１３の表示を制御する。復調回路３２には、図示しない受信回路を介して、心拍信号受信用アンテナ１９が接続されている。復調回路３２は、心拍信号受信用アンテナ１９等を介して受信した電波２３を元の心拍信号に復調し、復調した心拍信号をＣＰＵ２５へ出力する。

ＧＰＳモジュール３３は、ＧＰＳアンテナ２０を介して複数のＧＰＳ衛星（図示せず）からの電波を受信することで、オーディオプレイヤー１１の位置、すなわち、ユーザの位置を示す位置情報を生成する。この位置情報は、緯度データと経度データとからなり、ユーザの移動速さを求めるのに用いられる。ＧＰＳモジュール３３は、生成された位置情報をＣＰＵ２５へ出力する。

ＣＰＵ２５は、上述のプログラムを逐次実行することで、移動速さ計測部（速さ測定手段）３８、心拍計と共に本発明の生体情報測定手段を構成する心拍数計測部３９、判定部（判定手段）４０として機能する。移動速さ計測部３８は、ＧＰＳモジュール３３からの位置情報に基づき、ユーザの移動速さ（スカラー量、例えば時速１０ｋｍ等）を求める。具体的には、時刻ｔの時のユーザの位置をＬ１、時刻ｔからΔｔ秒経過した後のユーザの位置をＬ２とした時に、ユーザの移動速さＶは、Ｖ＝（Ｌ２−Ｌ１）÷Δｔにより求めることができる。移動速さ計測部３８は、定期的（本実施形態では５秒ごと）にユーザの移動速さを計測し、移動速さ情報を速さ履歴格納部３６に出力する。

心拍数計測部３９は、復調回路３２から入力される心拍信号に基づきユーザの直近の１分間の心拍数を求め、求めた結果（本発明の生体情報に相当する心拍数情報）を心拍数格納部３７に出力する。この心拍数情報の出力は、例えば、移動速さ計測部３８による移動速さ情報の出力と同期して５秒ごとに行われる。

速さ履歴格納部３６は、例えば、１分前から計測した１２回分の移動速さ情報を記憶可能な容量を備えており、移動速さ計測部３８から入力される新しい移動速さ情報を最も古い移動速さ情報と置き換える。これにより、速さ履歴格納部３６は、常に直近の１分間の移動速さ情報を記憶することができる。また、心拍数格納部３７は、心拍数計測部３９から入力される新しい心拍数情報を、先に入力された心拍数情報と置き換える。

判定部４０は、速さ履歴格納部３６に記憶された直近（３０秒前〜現在）の移動速さ情報と、心拍数格納部３７に記憶された心拍数情報とを逐次読み出して、ユーザの走行ペース及び運動強度を確認した後、ＨＤＤ２９に格納されている判定用テーブル４１を参照して、ランニング中のユーザの運動状態のパターンを判定する。ここで運動強度とは、運動の強さや身体にかかる負荷を指し示す指標で、最大酸素摂取量を１００％としてその何％で運動するかを示す。運動強度の数値が大きいほどエネルギー消費量が増え、すなわち、身体にかかる負荷が大きくなる。運動強度は、酸素摂取量と概ね比例する心臓の心拍数を基に数値化されるので、身体にかかる負荷を心拍数により把握することができる。

ユーザの運動状態とは、運動強度が低い状態（例えばランニング開始直後）でペースアップしているパターン、運動強度が適正な状態でペースアップしているパターン、運動強度が高い状態でペースアップしているパターン（例えばラストスパート）、運動強度が低い状態・適正な状態・高い状態でそれぞれペースキープしているパターン、運動強度が低い状態・適正な状態でそれぞれペースダウンしているパターン、及び運動強度が高い状態でペースダウンしているパターン（オーバーペース）等が例として挙げられる。このように運動状態には、ユーザの走行ペース及び運動強度の大きさに応じた複数種類の運動状態パターン（Ａ〜Ｉパターン、図４参照）がある。

判定部４０は、最初にユーザの直近の移動速さ情報に基づいて、ユーザの走行ペースを判定する。具体的には、判定部４０は、直近３０秒の移動速さ情報から移動速さの変化（加減速の履歴）を求める。これは、５秒前〜現在の移動速さと１０秒前〜５秒前の移動速さとの差分、１０秒前〜５秒前の移動速さと１５秒前〜１０秒前の移動速さとの差分、・・・をそれぞれ演算すればよい。

図３（Ａ）に示すように、判定部４０は、ユーザの直近の移動速さが３回連続してある一定速さ以上加速している場合に、ユーザの走行ペースがペースアップしていると判断する。また、（Ｂ）に示すように、判定部４０は、ユーザの直近の移動速さが３回連続してある一定速さ以上減速している場合に、ユーザの走行ペースがペースダウンしていると判断する。また、（Ｃ）に示すように、判定部４０は、ユーザの直近の移動速さの加減速が３回連続して一定速さ未満である場合に、ユーザの走行ペースがペースキープであると判断する。

図２に戻って、判定部４０は、上述のように走行ペースを判定すると同時に、読み出した心拍数情報に基づき下記式（１）によりユーザの運動強度を求める。ここで、最大心拍数は、ユーザの年齢に基づき下記式（２）から求めることができる。また、安静時心拍数は、運動をしていない時或いは朝起きたときに計測されたユーザの心拍数である。ユーザの年齢や安静時心拍数は、事前に操作部１４等を用いて入力しておく。
式（１）：
運動強度（％）＝（心拍数−安静時心拍数）÷（最大心拍数−安静時心拍数）×１００
式（２）：
最大心拍数＝２２０−年齢

例えば、２７歳で安静時心拍数が７０の人が、１６０拍の心拍数で運動を行っている場合の運動強度は、運動強度＝（１６０−７０）÷（１９３−７０）×１００＝７３．２％となる。

図４に示すように、判定用テーブル４１には、ユーザの運動状態パターンであるＡ〜Ｉパターンと、ユーザの走行ペース及び運動強度とが対応付けて格納されている。例えば、走行ペースがアップし且つ運動強度が５０％以上６０％未満の場合には、Ａパターン（ランニング開始直後でペースアップしている状態）が対応付けて登録されている。また、走行ペースがアップし且つ運動強度が７０％以上である場合には、Ｃパターン（ラストスパート）が対応付けて登録されている。また、走行ペースがダウンし且つ運動強度が７０％以上である場合には、Ｆパターン（オーバペース）が対応付けて登録されている。

図２に戻って、判定部４０は、ユーザの走行ペースと運動強度とに基づき、判定用テーブル４１を参照して、ユーザの運動状態パターンがいずれのＡ〜Ｉパターンに当てはまるかを判定する。そして、ＣＰＵ２５は、判定部４０による運動状態パターンの判定がなされた時に、音楽ＤＢ３５を参照する。

図５に示すように、音楽ＤＢ３５は、複数種類の楽曲の音声データをそれぞれユーザの運動状態パターン（Ａ〜Ｉパターン）に対応付けて格納している。例えば、楽曲「轍道」、「永久にきみに」、「桜の蕾」、・・・には、それぞれＢパターン、Ｈパターン、Ｇパターン、・・・が対応付けて登録されている。

このような音声データへの各運動状態パターンの対応付けは、ユーザが操作部１４等を操作して行う。ＣＰＵ２５は、入出力Ｉ／Ｆ３０を介して取得された音声データを音楽ＤＢ３５に逐次格納する。ユーザが操作部１４で音楽ＤＢ３５に登録されている楽曲リストの表示操作を行うと、図５に示したような楽曲のタイトル名と運動状態パターンとを対応付けた楽曲リストがＬＣＤ１３に表示される。

ＬＣＤ１３に表示される楽曲リストでは、新たに登録された楽曲の「ユーザの運動状態パターン」欄が未登録になっている。従って、ユーザは、操作部１４を操作して未登録の「ユーザの運動状態パターン」欄に所望のパターン名を入力する。また、音声データに対応付けたパターンの変更操作も同様に操作部１４で行うことができる。

図２に戻って、ＣＰＵ２５は、判定部４０による判定結果に基づき、音楽ＤＢ３５を参照して、ユーザの運動状態パターン（各パターン）に対応する音声データを選択する。例えば、判定部４０による判定結果がＡパターンの場合には、楽曲「もっと彼方へ」の音声データを選択し、判定結果がＣパターンの場合には、楽曲「Ｋｎｏｃｋ Ｄｏｏｒ」の音声データを選択し、判定結果がＦパターンの場合には、楽曲「そこにしか咲かない木」の音声データを選択する。そして、ＣＰＵ２５は、選択した音声データを音楽ＤＢ３５から読み出してメモリ２８に一旦格納させ、信号処理部２７に出力させる。

なお、ＣＰＵ２５は、同じパターン（例えばＡパターン）に対応付けされた音声データが音楽ＤＢ３５内に複数格納されている場合には、例えば音楽ＤＢ３５から読み出す音声データを抽選により決定する。

次に、上記構成を有する携帯型音楽再生装置１０の動作（楽曲再生処理）について、図６のフローチャートを用いて説明する。ユーザはランニングを開始する前に、ポータブルオーディオプレイヤー１１、心拍計１２、及びイヤホン１６を装着する。ユーザが心拍計１２を装着すると、心拍計１２による心拍の測定が開始されるとともに、心拍計１２から心拍信号が電波２３にてオーディオプレイヤー１１へ送信される。

ユーザがオーディオプレイヤー１１の電源をＯＮすると、心拍計１２から送信された電波２３が心拍信号受信用アンテナ１９で受信されるとともに、ＧＰＳ衛星からの電波がＧＰＳアンテナ２０で受信される。復調回路３２は、心拍信号受信用アンテナ１９で受信した電波２３を元の心拍信号に復調し、復調した心拍信号をＣＰＵ２５へ出力する。また、ＧＰＳモジュール３３は、ＧＰＳアンテナ２０で受信した電波からユーザの位置情報を生成し、生成した位置情報をＣＰＵ２５へ出力する。

なお、ＣＰＵ２５は、移動速さ計測部３８が計測するユーザの移動速さが所定値に達するまでは、ユーザがランニングを開始していないと判断し、楽曲の自動選択・再生は行わない。ユーザは、ランニングを開始するまでの間、必要に応じて、操作部１４を操作してオーディオプレイヤー１１に所望の楽曲の再生を行わせる。

ユーザがランニングを開始すると、移動速さ計測部３８は、ＧＰＳモジュール３３からの位置情報に基づき、ユーザの移動速さを５秒毎に計測し、計測した移動速さ情報を速さ履歴格納部３６に逐次出力する。速さ履歴格納部３６は、常に直近の１分間の移動速さ情報を記憶する。また、心拍数計測部３９は、復調回路３２からの心拍信号に基づき、ユーザの直近の１分間の心拍数を求め、求めた心拍数情報を５秒ごと（移動速さ計測部３８の出力と同期）に心拍数格納部３７に逐次出力する。

ＣＰＵ２５の判定部４０は、速さ履歴格納部３６に格納された直近３０秒の移動速さ情報に基づいて、ユーザの移動速さの変化（図３（Ａ）〜（Ｃ）参照）を求める。この結果に基づいて、判定部４０は、ユーザの走行ペースがペースアップしているか、或いはペースダウンしているか、或いはペースキープしているかを判断する。

また、判定部４０は、心拍数格納部３７に格納された心拍数情報に基づき、上記式（１）によりユーザの運動強度を求める。次いで、判定部４０は、ユーザの走行ペースと運動強度とに基づき、判定用テーブル４１を参照して、ユーザの運動状態パターンがいずれのＡ〜Ｉパターンに当てはまるかを判定する。

ＣＰＵ２５は、判定部４０による判定結果に基づき、音楽ＤＢ３５を参照して、ユーザの運動状態パターン（Ａ〜Ｉパターン）に対応する音声データを選択する。次いで、ＣＰＵ２５は、選択した音声データを音楽ＤＢ３５から読み出してメモリ２８に一旦格納させ、信号処理部２７に出力させる。信号処理部２７は、デジタルの音声データをアナログ変換した後、所定の増幅率で増幅を施し、イヤホンジャック１７に出力する。これにより、イヤホン１６から、音声データに基づいた音波が出力される。例えば、ランニングの開始直後には、Ａパターンに対応した楽曲「もっと彼方へ」が再生される。

以下同様にして、ユーザの移動速さ及び心拍数の計測と、ユーザの運動状態パターンの判定とが５秒毎に繰り返し実行される。そして、ユーザの運動状態パターンがＨパターンに変わった場合には、再生される楽曲がＨパターンに対応した「潮浜ドライブ」に切り替えられる。また、ユーザの運動状態パターンがＦパターン（オーバーペース）或いはＣパターン（ラストスパート）に変わった場合には、それぞれ再生される楽曲が「そこにしか咲かない木」、「Ｋｎｏｃｋ Ｄｏｏｒ」に切り替えられる。

また、判定部４０による判定の結果、ユーザの運動状態パターンが変わらない場合には、同じ楽曲が継続して再生される。例えば、ユーザがほぼ一定の移動速さで快適に走っている場合には、運動状態パターンはＨパターンでほぼ固定されるため、楽曲「潮浜ドライブ」が継続して再生される。そして、ＣＰＵ２５は、楽曲「潮浜ドライブ」の再生が終了した場合においても運動状態パターンがＨパターンで変わらない時は、楽曲「潮浜ドライブ」の再生を繰り返し実行する。なお、Ｈパターンに対応付けされた音声データが音楽ＤＢ３５内に複数格納されている場合には、楽曲の抽選の結果によって別のＨパターンに対応した楽曲が再生されることもある。

上述の各処理は、ユーザが操作部１４で再生停止操作を行うまで継続される。

以上のように本発明の携帯型音楽再生装置１０では、ユーザの直近の移動速さ情報と、ユーザの心拍数情報とに基づいて、現在のユーザの運動状態パターンを正確に判定することができるので、従来よりもユーザの運動状態パターンにより適した楽曲を選曲することができる。すなわち、ユーザがスタート直後とゴール直前とにおいて同じペース（運動テンポ）で走っていたとしても、スタート直後には、ユーザがペースをつかむために運動テンポや心拍数とマッチした楽曲が再生される一方で、ゴール直前では、ユーザがもう一頑張りするためにテンポの速い楽曲や応援歌が再生される。

次に、図７を用いて本発明の第２実施形態の携帯型音楽再生装置５０について説明を行う。上記第１実施形態では、ユーザの運動状態パターンに基づいて再生する楽曲が選択される場合について説明を行ったが、携帯型音楽再生装置５０は、ユーザの運動状態パターンに加え、更にユーザが走っている場所、季節、時間帯等の外的状況に応じて、再生する楽曲を選択する。

携帯型音楽再生装置５０は、オーディオプレイヤー５１と心拍計１２とから構成される。オーディオプレイヤー５１は、バス２６に内蔵時計５３が接続され、更にＨＤＤ２９に地図ＤＢ５４、音楽ＤＢ５５が構築されている点を除けば、基本的に第１実施形態の携帯型音楽再生装置１０と同じ構成である。このため、上記第１実施形態と機能・構成上同一のものについては、同一符号を付してその説明は省略する。

内蔵時計５３は、現在の月日時分秒からなる時間情報をＣＰＵ５６に逐次送信する。地図ＤＢ５４には地図データが格納されている。ＣＰＵ５６の判定部５７は、上記第１実施形態と同様にユーザの運動状態パターンを判定すると共に、外的状況（場所、季節、時間）を判定する。

判定部５７は、内蔵時計５３から入力される時間情報に基づき、ユーザの走っている時間帯及び季節を判定する。また、判定部５７は、ＧＰＳモジュール３３から入力される位置情報（緯度データ、経度データ）に基づき、地図ＤＢ５４を参照して、ユーザが現在走っている場所（街中、山、海岸等）を判定する。すなわち、ＧＰＳアンテナ２０、ＧＰＳモジュール３３、内蔵時計５３、地図ＤＢ５４、及び判定部５７が外的状況検知手段となる。そして、ＣＰＵ５６は、判定部５７によりユーザの運動状態パターン及び外的状況が判定された時に、音楽ＤＢ５５を参照する。

図８に示すように、音楽ＤＢ５５は、第１実施形態の音楽ＤＢ３５と基本的に同じである。ただし、音楽ＤＢ５５は、複数種類の楽曲の音声データを、それぞれユーザの運動状態パターン（Ａ〜Ｉパターン）と、外的状況（季節・時間帯・場所）とに対応付けて格納している。例えば、楽曲「轍道」及び「太平洋」にはそれぞれＢパターンが対応付けて登録されているが、前者には季節「１年」、時間帯「朝、昼、夜」、場所「山」が対応付けて登録されている一方で、後者には季節「春」、時間帯「朝」、場所「街中」が対応付けて登録されている。なお、これら外的状況の登録は、ユーザの運動状態パターンの登録と同様に、ユーザが操作部１４等を操作して行う。

図７に戻って、ＣＰＵ５６は、判定部５７によるユーザの運動状態パターン・外的状況の判定結果に基づき、音楽ＤＢ５５を参照して、ユーザの運動状態パターン（各パターン）に対応し、且つユーザの外的状況である「季節」、「時間帯」、及び「場所」が最も当てはまる音声データを選択する。

例えば、ユーザの運動状態パターンがＢパターンであり、ユーザの走っている季節が「春」、時間帯が「朝」、場所が「街中」である場合に、ＣＰＵ５６は、２項目が一致する楽曲「轍道」ではなく、３項目が一致する楽曲「太平洋」を選択する。また、ユーザの運動状態パターンがＧパターンであり、ユーザの走っている季節が「春」、時間帯が「朝」、場所が「街中」である場合に、ＣＰＵ５６は、１項目が一致する楽曲「ＷＨＩＴＥ ＳＥＡＳＯＮＳ」や「Ｃｈａｎｃｅ」ではなく、２項目が一致する楽曲「桜の蕾」を選択する。なお、ＣＰＵ５６は、季節・時間帯・場所がひとつも当てはまる楽曲がない場合、或いは一致する項目数が同じである場合には、再生する楽曲を抽選により選択する。

次に、携帯型音楽再生装置５０の動作について、図９のフローチャートを用いて説明する。第１実施形態で説明したように、ユーザがオーディオプレイヤー５１及び心拍計１２を装着した後、ランニングを開始すると、ＣＰＵ５６にユーザの位置情報及び心拍信号が入力されて、ユーザの移動速さ・心拍数の計測・記憶等が行われる。

また、ＣＰＵ５６には、内蔵時計５３から時間情報（月日分秒）が逐次入力される。ＣＰＵ５６の判定部５７は、内蔵時計５３からの時間情報に基づき、ユーザの走っている時間帯及び季節を判定し、更にＧＰＳモジュール３３からの位置情報に基づき、地図ＤＢ５４を参照して、ユーザが現在走っている場所を判定する。そして、判定部５７は、ユーザの外的状況の判定を行うと同時に、上記第１実施形態で説明したように、ユーザの運動状態パターンを判定する。

ＣＰＵ５６は、判定部４０によるユーザの運動状態パターン・外的状況の判定結果に基づき、音楽ＤＢ５５を参照して、ユーザの運動状態パターン（Ａ〜Ｉパターン）に対応し、且つユーザの外的状況の各項目（季節、時間帯、場所）に最も当てはまる音声データを選択する。これにより、ＣＰＵ５６により選択された音声データ（楽曲）が再生される。

以下同様にして、ユーザが操作部１４で再生停止操作を行うまで、ユーザの運動状態パターン・外的状況の判定が繰り返し実行される。そして、運動状態パターンや外的状況が変化した場合には、変化後の運動状態パターン・外的状況に対応した楽曲が自動的に選択・再生される。

以上のように本発明の第２実施形態の携帯型音楽装置では、ユーザの運動状態パターンに加え、更にユーザが走っている場所、季節、時間帯等の外的状況に応じて再生する楽曲を選択することができるので、よりその場所・季節・時間帯にふさわしい楽曲を再生することができる。

上記第２実施形態では、ＣＰＵ５６が、判定部４０による外的状況の判定結果に基づき、ユーザの外的状況の各項目（季節、時間帯、場所）に最も当てはまる音声データを選択する場合について説明を行ったが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、ユーザが操作部１４を操作して外的状況の各項目に優先度をつけ、優先度順に該当する音声データを選択するようにしてもよい。以下、ユーザが（１）場所、（２）季節、（３）時間帯の順番で優先度をつけた場合を例に挙げて説明を行う。

図８において、ＣＰＵ５６は、ユーザの運動状態パターンがＢパターンであり、ユーザの走っている季節が「春」、時間帯が「夜」、場所が「街中」である場合には、優先度が最も高い場所が一致する楽曲「太平洋」を選択する。また、ユーザの運動状態パターンがＧパターンであり、ユーザの走っている季節が「秋」、時間帯が「朝」、場所が「街中」である場合には、場所が一致する楽曲はないので、２番目に優先度の高い季節が一致する楽曲「Ｃｈａｎｃｅ」を選択する。

このように、外的状況の各項目に優先度をつけ、優先度順に該当する音声データを選択する場合でも、上記第２実施形態で説明したように、よりその場所・季節・時間帯にふさわしい楽曲を再生することができる。

上記第２実施形態では、ユーザの外的状況として季節、時間帯、場所を例に挙げて説明を行ったが、本発明はこれに限定されるものではなく、更に天候や温度等を外的状況に含めるようにしてもよい。なお、ユーザが走っている場所の天候については、ユーザの位置情報（場所）に対応する地域の天候情報を例えばインターネットを介して取得すればよい。また、ユーザが走っている場所の温度については、オーディオプレイヤー５１に温度センサを設ければよい。

次に本発明の第３実施形態の携帯型音楽再生装置について説明を行う。この第３実施形態の携帯型音楽再生装置は、ユーザの運動状態パターンや外的状況（時間帯、場所）に応じて、再生する楽曲の音量の調節を行う点を除いては、基本的には上記第２実施形態の携帯型音楽再生装置と同じ構成である。このため、上記第２実施形態と機能・構成上同一のものについては、同一符号を付してその説明は省略する。

図１０に示すように、第３実施形態のオーディオプレイヤー６１のＣＰＵ６２は、上述の移動速さ計測部３８、心拍数計測部３９、及び判定部５７の他に、音量調節部（音量調節手段）６３として機能する。音量調節部６３は、判定部５７で判定されたユーザの運動状態パターン（走行ペース）、ユーザの走っている時間帯及び場所に応じて信号処理部２７を制御して、楽曲の音量を調節する。

図１１において、音量調節部６３は、ユーザの運動状態パターンがＡ，Ｂパターン（ペースアップ）の場合には、曲の入りを徐々に大きくしていき、更にＣパターン（ラストスパート）の場合には、通常よりやや楽曲の音量を上げる。これにより、ユーザのモチベーションをあげることができる。また、音量調節部６３は、ユーザの運動状態パターンがＤ〜Ｆパターン（ペースダウン）の場合には、通常よりやや楽曲の音量を下げ、運動状態パターンがＧ〜Ｉパターン（ペースキープ）の場合には、楽曲の音量の上げ下げを行わない。

また、音量調節部６３は、ユーザが朝や夜に走っている場合、或いは街中や雑踏を走っている場合には、安全面を考慮して、通常よりやや楽曲の音量を下げる。更に、音量調節部６３は、ユーザが山や海岸等の人が少ない場所を走っている場合には、通常よりやや楽曲の音量を上げるので、ユーザはより心地よく走ることができる。なお、ユーザの運動状態パターンがＡ〜Ｃパターンで、且つユーザの走っている時間帯が朝・夜、或いは場所が街中・雑踏の場合には、ユーザが予め指定した優先順位（例えば、時間帯・場所優先）に従って音量調節を行う。

以上のように本発明の第３実施形態では、ユーザの運動状態パターンや外的状況に応じて、楽曲の音量の調節を行うようにしたので、ユーザが音量調節を行う手間を省くことができる。

次に本発明の第４実施形態の携帯型音楽再生装置について説明を行う。上記第１〜第３実施形態では、音楽ＤＢに格納される音声データとユーザの運動状態パターン（Ａ〜Ｉパターン）との対応付けをユーザが手動で行っているが、第４実施形態では、前述の対応付けを自動的に行う。なお、第４実施形態は、基本的には上記第１実施形態の携帯型音楽再生装置と同じ構成であるので、上記第１実施形態と機能・構成上同一のものについては、同一符号を付してその説明は省略する。

図１２に示すように、第４実施形態のオーディオプレイヤー６５のＣＰＵ６６は、上述の移動速さ計測部３８、心拍数計測部３９、及び判定部４０の他に、楽曲特徴量抽出部（特徴量検出手段）６７、楽曲対応付け部（対応付け手段）６８として機能する。また、ＨＤＤ２９には、楽曲対応付け用テーブル６９が格納されている。

楽曲特徴量抽出部６７は、入出力Ｉ／Ｆ３０を介して新たに入力された音声データを解析して、音声データ（楽曲）のテンポ、ピーク数からなる特徴量を検出する。なお、音声データのテンポ、ピーク数を検出する方法は公知であるので、ここでは説明を省略する（例えば、特開２００３−２６３１６２号公報、特開２００３−１０８１３２号等を参照されたい）。楽曲特徴量抽出部６７は、新たな音声データの特徴量の抽出結果を楽曲対応付け部６８へ送信する。

図１３に示すように、楽曲対応付け用テーブル６９には、ユーザの運動状態パターンであるＡ〜Ｉパターンと、楽曲テンポ（ＢＰＭ）及びピーク数とが対応付けて格納されている。例えば、楽曲テンポが１６５以上で、且つピーク数の合計が８個未満の場合には、Ａパターンが対応付けて登録されている。

図１２に戻って、楽曲対応付け部６８は、楽曲特徴量抽出部６７から入力される音声データの特徴量（楽曲テンポ、ピーク数）に基づき、楽曲対応付け用テーブル６９を参照して、新たに入力された音声データに対応付ける運動状態パターン（Ａ〜Ｉ）を決定する。次いで、楽曲対応付け部６８は、新たに入力された音声データを、先に決定した運動状態パターンに対応付けて音楽ＤＢ３５に格納する。

以上のように本発明の第４実施形態では、新たに入力された音声データを、その特徴量（楽曲テンポ等）に応じて予め定められた運動状態パターンに対応付けて音楽ＤＢ３５に格納するようにしたので、音声データとユーザの運動状態パターンとの対応付けを自動的に行うことができる。

上記各実施形態では、胸ベルトタイプの心拍計１２を例に挙げて説明を行ったが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば腕時計タイプの心拍計等の各種タイプの心拍計を使用することができる。

上記各実施形態では、ＧＰＳモジュール３３及びＧＰＳアンテナ２０を用いてユーザの移動速さを計測する場合を例に挙げて説明を行ったが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば加速度センサを用いてユーザの移動速さを計測してもよい。

上記各実施形態では、ユーザの運動状態パターンとしてＡ〜Ｉパターンからなる９種類のパターンを例に挙げて説明を行ったが、パターン数は８種類以下、或いは１０種類以上であってもよい。

上記実施形態では、ユーザが行う運動としてランニングを例に挙げて説明を行ったが、本発明はこれに限定されるものではなく、ウォーキング、サイクリング、ジョギング、マラソン、ボート漕ぎ等や、スポーツジム等に設置されているランニング・ウォーキングマシン等を用いた運動を行う場合にも本発明の携帯型音楽再生装置を用いることができる。なお、ランニングマシン等はユーザの速さ計測機能を有しているのが通常である。従って、ユーザの移動速さは、心拍信号の取得と同様に、無線通信によりランニングマシン等から取得すればよい。

上記各実施形態では、ユーザの走行ペース及び運動強度に基づき、ユーザの運動状態パターン（Ａ〜Ｉパターン）を決定する場合について説明を行ったが、これらに加えてユーザの酸素飽和度を考慮してユーザの運動状態パターンを決定してもよい。

上記各実施形態では、ユーザの生体情報として心拍数を例に挙げて説明を行ったが、本発明はこれに限定されるものではなく、ユーザの体温、血圧、血糖値、呼吸数等の各種生体情報を測定した結果（複数の生体情報を測定した結果でも可）に基づいて、ユーザの運動状態パターンを決定してもよい。

１０，５０ 携帯型音楽再生装置
１１，５１，６１，６５ オーディオプレイヤー
１２ 心拍計
２０ ＧＰＳアンテナ
２５，５６，６２，６６ ＣＰＵ
３３ ＧＰＳモジュール
３５，５５ 音楽ＤＢ
３６ 速さ履歴格納部
３７ 心拍数格納部
３８ 移動速さ計測部
３９ 心拍数計測部
４０，５７ 判定部
４１ 判定用テーブル
５３ 内蔵時計
５４ 地図ＤＢ
６３ 音量調節部
６７ 楽曲特徴量抽出部
６８ 楽曲対応付け部

Claims (5)

1. 運動中のユーザの移動速さを継続的に測定する速さ測定手段と、
   前記速さ測定手段の測定と並行してユーザの生体情報を測定する生体情報測定手段と、
   前記速さ測定手段が測定した速さ情報を記憶する速さ情報記憶手段と、
   前記生体情報測定手段が測定した生体情報を記憶する生体情報記憶手段と、
   前記速さ情報記憶手段及び生体情報記憶手段からそれぞれ速さ情報と生体情報とを逐次読み出し、ユーザの運動状態パターンが予め決められた複数種類の運動状態パターンのいずれに該当するかを判定する判定手段と、
   複数種類の運動状態パターンに対応付けられた複数種類の楽曲を再生するための音声データをそれぞれ格納した音声データ格納手段と、
   前記音声データ格納手段の中から、前記判定手段で判定された運動状態パターンに対応付けられた楽曲を再生するための音声データを選択する楽曲選択手段と、
   前記楽曲選択手段で選択された音声データに基づいて楽曲を再生する楽曲再生手段と、
   を備えることを特徴とする携帯型音楽再生装置。
2. 前記音声データ格納手段には、前記複数種類の楽曲を再生するための音声データが、それぞれユーザが運動を行う場所、季節、時間の少なくともいずれか一つを含む外的状況に対応付けて格納されているとともに、
   前記外的状況を検知する外的状況検知手段を備え、
   前記楽曲選択手段は、前記音声データ格納手段の中から前記外的状況検知手段の検知結果に対応した楽曲を選択することを特徴とする請求項１記載の携帯型音楽再生装置。
3. 前記外的状況検知手段の検知結果に応じて、前記楽曲再生手段が楽曲を再生する際の音量を調節する音量調節手段を備えることを特徴とする請求項２記載の携帯型音楽再生装置。
4. 外部から入力された前記音声データの少なくともテンポを含む特徴量を検出する特徴量検出手段と、
   前記外部から入力された前記音声データを、前記特徴量検出手段の検出結果に応じて予め定められた前記運動状態パターンに対応付けて前記音声データ格納手段に格納する対応付け手段とを備えることを特徴とする請求項１ないし３いずれか１項記載の携帯型音楽再生装置。
5. 前記生体情報は、ユーザの心拍数であることを特徴とする請求項１ないし４いずれか１項記載の携帯型音楽再生装置。

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