專利名稱：重放模式控制裝置和重放模式控制方法
背景發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及用于控制再生音樂或視頻內(nèi)容的重播模式的重播模式控制裝置和重播模式控制方法。本發(fā)明也涉及用于輸出生物信息至重播模式控制裝置，以指示用戶動(dòng)作的生物信息檢測設(shè)備。
本專利申請要求2003年11月20日申請的日本專利申請?zhí)?003-391359的優(yōu)先權(quán)，其整個(gè)內(nèi)容通過引用包括在此。
相關(guān)技術(shù)描述到目前為止已知一種用于根據(jù)用戶動(dòng)作改變音樂或視頻的輸出的裝置。例如，在專利出版物1所揭示的動(dòng)作電話裝置，在移動(dòng)電話的主體單元配備一個(gè)用于檢測振動(dòng)的磁性傳感器。通過用戶擺動(dòng)主體單元可以改變音樂的節(jié)奏或音量。在專利出版物2所揭示的音頻控制裝置，從用戶的負(fù)重信息測量重心信息，并基于重心信息改變聲學(xué)效果。
盡管在專利出版物1所揭示的動(dòng)作電話裝置對于加速或減速音樂樂曲是方便的，正如用戶所期望的，但是不可能用這個(gè)動(dòng)作電話裝置使音樂和用戶無意識的身體動(dòng)作匹配，或當(dāng)用戶在聽音樂時(shí)，一直改變音樂的重播模式。
另一個(gè)方面，在專利出版物2所揭示的音頻控制裝置，應(yīng)用一種技術(shù)，為了指示在虛擬現(xiàn)實(shí)中用戶的位置，以立體聲場呈現(xiàn)虛擬現(xiàn)實(shí)中產(chǎn)生的聲音，并旨把在有限空間中呈現(xiàn)的聲音的含義傳遞給用戶。
到目前為止缺乏一種用于把音樂或視頻呈現(xiàn)給適用于在戶外自由動(dòng)作的用戶的裝置。日本公開專利出版物2003-108130[專利出版物2]專利出版物2964897
概述本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一個(gè)重播模式控制裝置和重播模式控制方法，其中，視頻內(nèi)容或音樂內(nèi)容的重播模式與用戶的動(dòng)作一致變化。
在一個(gè)方面，本發(fā)明提供一個(gè)重播模式控制裝置，該裝置包括用于檢測用戶生物信息的生物信息檢測裝置，用于基于生物信息分析用戶動(dòng)作的動(dòng)作分析裝置，和用于控制對應(yīng)于用戶動(dòng)作的內(nèi)容的重播模式的重播模式控制裝置。
在另外一個(gè)方面，本發(fā)明提供一個(gè)用于控制重播模式的方法，包含檢測用戶生物信息的生物信息檢測步驟，基于生物信息分析用戶動(dòng)作的動(dòng)作分析步驟，基于生物信息確定內(nèi)容重播模式變化的重播模式確定步驟，和用由重播模式確定步驟確定的重播模式再生內(nèi)容的再生步驟。
根據(jù)本發(fā)明，其中，以用戶自發(fā)的動(dòng)作作為輸入信息控制內(nèi)容的重播模式，當(dāng)用戶他/她邊聽音樂邊行走時(shí)，與用戶身體動(dòng)作一致地自動(dòng)地改變節(jié)奏或拍子。這允許用戶充分享受富于變化的內(nèi)容。
附圖簡述

圖1是示出體現(xiàn)本發(fā)明的內(nèi)容再生裝置的結(jié)構(gòu)方框圖；圖2是示出體現(xiàn)本發(fā)明的音樂再生裝置的結(jié)構(gòu)方框圖；圖3示出了振動(dòng)傳感器安裝位置的例子；圖4示出了振動(dòng)傳感器的輸出的例子；圖5示出了音樂內(nèi)容再生速度相對于用戶步幅的的變化量；圖6是示出體現(xiàn)本發(fā)明的音樂重播裝置工作的流程圖；圖7示出了步行傳感器的例子；圖8示出了步行傳感器的輸出的例子；圖9是示出用戶的腳接觸地面的瞬間和拍音同步時(shí)的重播模式控制單元工作的流程圖。
較佳實(shí)施例詳述本發(fā)明應(yīng)用于用來再生音樂或圖像內(nèi)容的內(nèi)容再生裝置1。參考圖1，體現(xiàn)本發(fā)明的內(nèi)容再生裝置1包括用于檢測用戶的動(dòng)作作為生物信息的生物信息檢測單元2，用于基于生物信息分析例如用戶的動(dòng)作的動(dòng)作分析單元3，用于把內(nèi)容轉(zhuǎn)換成重播信號的重播處理單元4，用于把重播信號作為聲音或圖像輸出的內(nèi)容輸出單元5，和用于根據(jù)用戶動(dòng)作控制內(nèi)容重播模式的內(nèi)容重播模式控制器6。
生物信息檢測單元2檢測隨著用戶的生活活動(dòng)或動(dòng)作變化的生物信息。生物信息檢測單元2可以用加速度傳感器、速度傳感器、壓力傳感器、身體動(dòng)作加速度傳感器、回轉(zhuǎn)傳感器和位置傳感器來例示。盡管在圖1中示出的生物信息檢測單元2是作為整體包含在內(nèi)容再生裝置1中，但是二個(gè)可以彼此分開，并用電纜或通過無線通信互相連接。
動(dòng)作分析單元3基于來自生物信息檢測單元2的檢測結(jié)果來檢測用戶的動(dòng)作或特征。例如，來自速度傳感器的輸出，可以檢測用戶是否步行或奔跑。當(dāng)用戶正在步行時(shí)，可以檢測諸如用戶的步距(用戶一步走的距離)，步行節(jié)奏(每步所需的時(shí)間)、步行節(jié)奏的變化、步行習(xí)慣、步行速度、回轉(zhuǎn)角速度、身體的變化、位置或方位的更詳細(xì)的動(dòng)作。
重播模式控制器6根據(jù)用戶的動(dòng)作和生物信息變化音樂內(nèi)容的重播模式，控制內(nèi)容的重播速度、音量、拍音、音色或內(nèi)容標(biāo)題的指示。
重播處理單元4把內(nèi)容轉(zhuǎn)換成諸如速度信號或圖像信號的重播信號。再生的內(nèi)容可以是諸如緊湊型光盤或迷你光盤的錄制媒介或諸如硬盤驅(qū)動(dòng)(HDD)的輔助記錄裝置。再生的內(nèi)容也可以在網(wǎng)絡(luò)上從外部存儲裝置下載。再生的內(nèi)容也可以是諸如音器數(shù)字接口(MIDI)文件的數(shù)字化音樂信息。重播處理單元4能夠改變重播信號的重播模式，諸如重播速度、重播音量、節(jié)拍音量、音色或音樂內(nèi)容的標(biāo)題。重播處理單元4依照來自重播模式控制器6的命令信號改變輸出。
內(nèi)容輸出單元5輸出由重播處理單元4產(chǎn)生作為聲音或圖像的重播信號。內(nèi)容輸出單元5可以是用于傳播圖像或音樂到外界的裝置，諸如擴(kuò)音器或顯示器或安裝于用戶的耳朵或眼睛附近的裝置，諸如耳機(jī)或安裝在頭部顯示器，使得圖像或圖片僅僅輸出給用戶。參考圖2，說明了用于再生音樂內(nèi)容的音樂重播裝置10。音樂重播裝置10進(jìn)行使音樂內(nèi)容重播速度和用戶的步行節(jié)奏相匹配的控制。
音樂內(nèi)容從諸如緊湊型光盤或迷你光盤(已注冊商標(biāo))的記錄媒介，諸如HDD(硬盤驅(qū)動(dòng)器)的輔助記錄媒介獲得，或從網(wǎng)絡(luò)上的服務(wù)器獲得。音樂重播裝置10可以在戶外隨身攜帶，電池包含在該裝置中。音樂重播裝置10配有一個(gè)用于輸出由重播處理單元11再生的音樂內(nèi)容的輸出端子。輸出端子配有一個(gè)耳機(jī)15。用戶個(gè)人欣賞從耳機(jī)15輸出的音樂。此耳機(jī)15配有一個(gè)用于檢測用戶的垂直動(dòng)作作為振動(dòng)的振動(dòng)傳感器12。
步行動(dòng)作檢測單元13基于用戶的垂直動(dòng)作檢測用戶的步行節(jié)奏。重播模式控制器14控制用戶的步行節(jié)奏和音樂重播速度。
參考圖2，音樂重播裝置10包括把音樂內(nèi)容轉(zhuǎn)換成重播信號的重播處理單元11，用于把用戶的垂直動(dòng)作作為振動(dòng)檢測的振動(dòng)傳感器12，用于基于振動(dòng)傳感器12的輸出檢測用戶的步行節(jié)奏的步行動(dòng)作檢測單元13，用于根據(jù)用戶步行控制音樂內(nèi)容的重播模式的重播模式控制器14，把音樂內(nèi)容作為聲音輸出的耳機(jī)15，作為用戶接口的輸入單元16/輸出單元17，作為輔助記錄裝置的記錄單元18，控制音樂重播裝置10整體的CPU(中央處理單元)19，作為CPU19的工作區(qū)域的RAM(隨機(jī)訪問存儲器)20，和用于存儲程序或設(shè)置信息的ROM(只讀存儲器)21。音樂重播裝置10也包括用于連接外部網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)接口22，用于在無線路徑上發(fā)送/接收信息的無線接口23，和用于測量除了用戶的垂直動(dòng)作之外，諸如心臟速度或皮膚表面溫度的生物信息的生物信息傳感器24。
振動(dòng)傳感器12安裝在音樂重播裝置10的耳機(jī)15a到15c上。圖3示出了振動(dòng)傳感器12的安裝例子。圖3a示出了一個(gè)頭戴型耳機(jī)15a。這個(gè)頭戴型耳機(jī)15a是這樣一種耳機(jī)，其互連左右揚(yáng)聲器31，32的連接部分33設(shè)置于用戶的頭頂側(cè)。在圖3a示出的頭戴型耳機(jī)15a中，振動(dòng)傳感器12安裝在連接部分33的中央，換句話說，在用戶的頭頂上。圖3b示出了頸圈型耳機(jī)15b。頸圈型耳機(jī)15b是這樣一種耳機(jī)，其互連左右揚(yáng)聲器34，35的連接部分36設(shè)置在大約后頭部區(qū)。在圖3b示出的頸圈型耳機(jī)15b中，振動(dòng)傳感器12安裝在連接部分36的中央，換句話說，在用戶的后頭部區(qū)后面。圖3c示出了內(nèi)耳型耳機(jī)15c的例子。這個(gè)內(nèi)耳型耳機(jī)15c是揚(yáng)聲器插入用戶的耳洞內(nèi)這樣的一種耳機(jī)。在圖3c示出的內(nèi)耳型耳機(jī)15c中，振動(dòng)傳感器12安裝在左右揚(yáng)聲器37，38中。
振動(dòng)傳感器12沿著垂直軸線檢測振動(dòng)。圖4示出了步行期間振動(dòng)傳感器12的一個(gè)輸出例子。在圖4中，橫座標(biāo)和縱坐標(biāo)分別表示時(shí)間和加速度。在圖4中，從測量開始起0到6秒的間隔內(nèi)，測量到小而快的振動(dòng)。在6到15秒內(nèi)檢測到小而慢的振動(dòng)，在18到22秒內(nèi)檢測到強(qiáng)而快的振動(dòng)。在23到32秒內(nèi)，檢測到大而慢的振動(dòng)，在32到34秒內(nèi)，檢測到強(qiáng)而快的振動(dòng)。
步行動(dòng)作檢測單元13基于振動(dòng)期間檢測用戶的步行節(jié)奏，同時(shí)基于振動(dòng)的振幅檢測腳步的強(qiáng)度，并基于振動(dòng)的波形檢測用戶是否在步行。
重播模式控制器14比較用戶通常步行節(jié)奏和用戶當(dāng)前步行節(jié)奏，當(dāng)用戶的步行節(jié)奏快于通常值時(shí)，則加快音樂內(nèi)容的重播速度，而當(dāng)用戶的步行節(jié)奏慢于通常值時(shí)，則減慢音樂內(nèi)容的重播速度。通過學(xué)習(xí)計(jì)算通常步行節(jié)奏。
圖5示出重播速度相對于當(dāng)前步行節(jié)奏的變化量。圖5的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)分別表示用戶的當(dāng)前步行節(jié)奏和重播速度的變化量。
當(dāng)步行動(dòng)作檢測單元13的輸出是從“0到閾值1”時(shí)，重播模式控制器14不改變音樂內(nèi)容的重播速度。原因是假如輸出是“0到閾值1”，用戶正以非常慢的速度步行或處于靜止?fàn)顟B(tài)，因此有必要防止音樂內(nèi)容作為使音樂內(nèi)容的重播速度和用戶的步行節(jié)奏相匹配的結(jié)果而不再合適地再生。
當(dāng)步行動(dòng)作檢測單元13的輸出是在“閾值1和2”之間時(shí)，重播模式控制器14認(rèn)為用戶的步行節(jié)奏比通常的慢，以與用戶步行節(jié)奏的降低成比例地使音樂重播速度比實(shí)際的速度慢。
當(dāng)步行動(dòng)作檢測單元13的輸出是在“閾值2和3”之間時(shí)，重播模式控制器14認(rèn)為用戶正以通常的步行節(jié)奏步行，并保持音樂重播速度不改變。
當(dāng)步行動(dòng)作檢測單元13的輸出是在“閾值3和4”之間時(shí)，重播模式控制器14認(rèn)為用戶正以比通常速度更快的節(jié)奏步行，以與用戶的步行節(jié)奏變快成比例地來加快音樂重播的速度。
當(dāng)步行動(dòng)作檢測單元13的輸出超過“閾值4”時(shí)，重播模式控制器14認(rèn)為用戶正以比通常步行節(jié)奏快得多的節(jié)奏步行，且保持最快的音樂重播速度。
參考圖6的流程圖，說明了音樂重播裝置10的工作。在收到來自用戶的重播開始命令輸入時(shí)，音樂重播裝置10開始檢測用戶的步行節(jié)奏。在檢測步行節(jié)奏中，安裝在用戶的身體某一部分的加速度傳感器檢測用戶的垂直動(dòng)作(步驟S11)。提供給步行動(dòng)作檢測單元13由加速度傳感器檢測的結(jié)果，并從輸入振動(dòng)波形檢測用戶的步行節(jié)奏。
重播模式控制器14把用戶當(dāng)前步行節(jié)奏和通常步行節(jié)奏相比較，假如當(dāng)前步行節(jié)奏快于或慢于通常步行節(jié)奏，則重播模式控制器14分別提高或降低音樂內(nèi)容的重播速度(步驟S13)。
例子2圖7所示步行傳感器40也可以用于替代例子1中的加速度傳感器12。步行傳感器40是檢測用戶的腳在地板或地面的著地的傳感器，且安裝在用戶鞋的腳后跟。圖7中使用的步行傳感器40是通用薄膜應(yīng)變片41，且安裝到磷青銅金屬板42。通用薄膜應(yīng)變片41的輸出端子43用加強(qiáng)物44加固，且以這樣的狀態(tài)伸展到磷青銅金屬板42的外部。通用薄膜應(yīng)變片41的輸出端子43連接到放大器45，其輸出端子46連接到無線發(fā)送單元47。這個(gè)無線發(fā)送單元47發(fā)送通用薄膜應(yīng)變片41的輸出給音樂重播裝置10的無線接口23。
圖8示出了步行傳感器40的示范輸出。在這個(gè)例子中，示出了當(dāng)用戶以通常步行節(jié)奏步行時(shí)的輸出，當(dāng)用戶以慢的步行節(jié)奏步行時(shí)的輸出，和當(dāng)用戶以較快步行節(jié)奏步行時(shí)的輸出。當(dāng)用戶的腳接觸地板或地面時(shí)，和用戶的腳不接觸地板或地面時(shí)，步行傳感器40的輸出分別變得最大和最小。步行傳感器40可以安裝在左右腳的每個(gè)，或安裝在僅僅一個(gè)腳上，在這種情況等于著地間隔(步幅)的一半的間隔用作步行節(jié)奏。圖8(a)和8(b)分別示出了安裝在右腳鞋腳底的步行傳感器40的輸出，和安裝在左腳鞋腳底的步行傳感器40的輸出。用戶的步行節(jié)奏是從用戶的一個(gè)腳接觸地板或地面的時(shí)間直到另外一個(gè)腳接觸地板或地面的時(shí)間的時(shí)間間隔，即，從一邊的腳的步行傳感器40的值變成最大的時(shí)間直到另一邊的腳的步行傳感器40的值變成最大的時(shí)間的時(shí)間間隔。
作為檢測用戶動(dòng)作的傳感器，除了步行傳感器40以外，有一種采用麥克風(fēng)的傳感器。到目前為止有一種基于麥克風(fēng)輸出檢測用戶振動(dòng)的裝置。因此，麥克風(fēng)可以安裝在音樂重播裝置10的主體單元、用戶的服裝或時(shí)鐘，來檢測用戶的動(dòng)作。移動(dòng)電話配置一個(gè)麥克風(fēng)，可用于檢測用戶所作的動(dòng)作。
例子3音樂重播裝置10不僅能夠改變重播速度，而且可以使用戶的著地時(shí)間和音樂的節(jié)拍同步。圖9示出了當(dāng)用戶的腳已接觸地板或地面的瞬間和節(jié)拍同步時(shí)，重播模式控制器14的工作。
當(dāng)給出音樂重播開始指令時(shí)，重播模式控制器14檢測音樂內(nèi)容的拍子和用戶步行節(jié)奏。在檢測拍子中，可以從重播信號的頻率分布檢測低音或響弦的特征頻率，或檢測到低音調(diào)聲音的產(chǎn)生時(shí)間間隔(步驟S21)。如上所述，基于用戶的垂直動(dòng)作或從步行傳感器的輸出可以檢測步行節(jié)奏(步驟S22)。
基于用戶的步行節(jié)奏，重播模式控制器14輸出，使得節(jié)拍將和用戶腳接觸地板或地面的瞬間同步(步驟S23)。重播模式控制器14隨后控制音樂內(nèi)容的重播速度使得用戶的步行節(jié)奏與拍音同步(步驟S24)。
當(dāng)音樂重播直到樂曲結(jié)束才終止時(shí)，重播模式控制器14(步驟S25；是)，重播模式控制器14進(jìn)行步驟S21的處理，檢測下一個(gè)樂曲的拍子。假如重播還沒有到達(dá)樂曲的結(jié)束(步驟S25；否)，則重播模式控制器14轉(zhuǎn)換到步驟S24的處理，控制音樂內(nèi)容的重播速度。
當(dāng)音樂重播直到音樂內(nèi)容結(jié)束才終止時(shí)(步驟S26；是)，重播模式控制器14終止重播速度的控制。當(dāng)音樂重播在音樂內(nèi)容結(jié)束前還沒有終止時(shí)(步驟S26；否)，重播模式控制器14轉(zhuǎn)換到步驟S21的處理，檢測下一個(gè)樂曲的拍子。
使用戶腳的著地和音樂節(jié)拍同步的控制可以應(yīng)用到舞蹈訓(xùn)練。在舞蹈中，人們可以用垂直身體動(dòng)作獲得節(jié)奏，或相對于聲音跳舞步。因此改變節(jié)拍間隔與用戶身體的垂直動(dòng)作保持一致，或踏步的同時(shí)再生拍音。因此用戶可以知道那個(gè)擺動(dòng)用于那個(gè)聲音，以及跳舞時(shí)聲音匹配。
例子4音樂重播裝置10能夠基于用戶生理的改變來改變音樂重播模式。音樂重播裝置10配有用于檢測用戶生物信息的生物信息傳感器24。生物信息傳感器24檢測生物信息，諸如用戶的脈搏、皮膚發(fā)汗、皮膚阻抗、肌電位或體表溫度。生物信息傳感器安裝在用戶戴的物品上，諸如腕帶、腕表、服裝、鞋子或衣服。
重播模式控制器14改變音樂內(nèi)容的重播模式，與用戶的生物信息保持一致。在重播模式的變化中，有重播速度的變化、重播音量的變化、拍音音量的變化、再生內(nèi)容的變化和音色的變化。
權(quán)利要求
1.一種重播模式控制裝置，其特征在于，所述裝置包括用于檢測用戶生物信息的生物信息檢測裝置；用于基于所述生物信息分析用戶動(dòng)作的動(dòng)作分析裝置；和用于根據(jù)所述用戶所述動(dòng)作控制內(nèi)容的重播模式的重播模式控制裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的重播模式控制裝置，其特征在于，所述重播模式控制裝置控制內(nèi)容選擇、重播速度、音量、拍音、音色和標(biāo)題指示中的至少一個(gè)。
3.如權(quán)利要求1所述的重播模式控制裝置，其特征在于，所述生物信息檢測裝置安裝在用戶的身體上。
4.如權(quán)利要求1所述的重播模式控制裝置，其特征在于，所述動(dòng)作分析裝置檢測用戶的步行節(jié)奏，其中，所述重播模式控制裝置使內(nèi)容的再生速度和所述步行節(jié)奏同步。
5.如權(quán)利要求1所述的重播模式控制裝置，其特征在于，所述生物信息是用戶在上下方向的加速度或速度；其中，所述動(dòng)作分析裝置基于用戶上下方向的動(dòng)作檢測步行節(jié)奏。
6.如權(quán)利要求1所述的重播模式控制裝置，其特征在于，所述生物信息檢測裝置是配置在所述用戶鞋底部的壓力傳感器；所述動(dòng)作分析裝置檢測用戶鞋底部的著地和/或用戶鞋底部從著地面的離開。
7.一種控制重播模式的方法，其特征在于，所述方法包括檢測用戶的生物信息的生物信息檢測步驟；基于所述生物信息分析用戶動(dòng)作的動(dòng)作分析步驟；基于所述生物信息確定內(nèi)容重播模式的變化的重播模式確定步驟；和用由所述重播模式確定步驟確定的重播模式再生內(nèi)容的再生步驟。
8.如權(quán)利要求7所述的控制重播模式的方法，其特征在于，所述重播模式確定步驟控制內(nèi)容選擇、重播速度、音量、拍音、音色和標(biāo)題指示中的至少一個(gè)。
9.如權(quán)利要求7所述的控制重播模式的方法，其特征在于，所述動(dòng)作分析步驟基于所述生物信息檢測用戶的步行節(jié)奏；其中，所述重播模式確定步驟使用戶的步行節(jié)奏和內(nèi)容的再生速度同步。
10.如權(quán)利要求1所述的控制重播模式的方法，其特征在于，所述生物信息是用戶在上下方向的加速度或速度；其中，所述動(dòng)作分析步驟基于用戶的加速度或速度檢測步行節(jié)奏。
11.如權(quán)利要求1所述的控制重播模式的方法，其特征在于，所述生物信息檢測步驟檢測所述用戶鞋底部在一個(gè)表面上的著地和/或用戶鞋底部從著地面的離開；其中，所述動(dòng)作分析步驟檢測用戶的步行節(jié)奏。
全文摘要
本發(fā)明所揭示的是一種重播模式控制設(shè)備，其中，再生音樂或視頻內(nèi)容中的重播模式被控制成適合于使用者。動(dòng)作音樂再生裝置10的耳機(jī)15配有一個(gè)用來檢測用戶在上下方向的動(dòng)作的振動(dòng)傳感器12。步行動(dòng)作檢測單元13基于振動(dòng)傳感器12的輸出檢測用戶的步行間隔時(shí)間。重播模式控制器14管理控制，使音樂內(nèi)容的重播速度適應(yīng)于用戶的步行時(shí)間間隔。
文檔編號G11B19/02GK1618400SQ20041009567
公開日2005年5月25日 申請日期2004年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月20日
發(fā)明者高井基行, 佐古曜一郎, 寺內(nèi)俊郎, 井上真, 飛鳥井正道, 白井克彌, 宮島靖, 牧野堅(jiān)一 申請人:索尼株式會社