JP2006337505A - 音楽再生装置および処理制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ユーザが音楽再生装置を携帯し、ウォーキングやジョギングなどの運動をしながら、音楽を聴く場合に、簡略な構成によって、ユーザに意識させないで、音楽再生装置の落下などの事態にも対処できるようにする。
【解決手段】携帯型の音楽再生装置１０に、運動センサ４１を装着する。解析処理部４２および制御部１１で、運動センサ４１の出力を解析して、音楽再生装置１０の運動モードが、ユーザの歩行に連動する歩行対応モード、ユーザの走行に連動する走行対応モード、および音楽再生装置１０の落下の、いずれであるかを判定する。歩行対応モードまたは走行対応モードであるときには、対応する歩行用または走行用の楽曲を選択し、または歩数に応じて再生中の曲のテンポを変更する。音楽再生装置１０が落下中であるときには、落下による音楽再生装置１０の損傷を防止する処理を実行する。
【選択図】図１

Description

この発明は、携帯型の音楽再生装置、および、この音楽再生装置における処理制御方法に関する。

センシング技術の向上およびセンサの小型化・高性能化に伴い、さまざまな機器や装置に、さまざまなセンサが組み込まれ、使用されている。

具体的に、これらのセンサは、自動車、航空機、船舶などの移動体に組み込まれて、移動体の位置や走行状態の検出に用いられ、あるいは、人の身体や人が携帯する機器に装着されて、人の動きを検出し、または人を取り巻く外部の情報を取得するために、用いられている。

さらに、音楽の再生に関連してセンサを用いる方法として、特許文献１（特開２００１−２９９９８０号公報）または特許文献２（特開２００３−１７７７４９号公報）には、使用者の身体に装着したセンサによって使用者の運動のペースを検出し、そのペースに応じて音楽の再生テンポを変化させることが示されている。

上に挙げた先行技術文献は、以下の通りである。
特開２００１−２９９９８０号公報 特開２００３−１７７７４９号公報

ユーザが音楽を聴く場合、ユーザは、コンパクトディスク・プレーヤーやミニディスク（登録商標）プレーヤーなどの音楽再生装置を携帯し、ウォーキングやジョギング（ランニング）などをしながら、音楽を聴くことが多い。さらに、最近は、携帯電話端末で音楽を聴きながら、ウォーキングやジョギングをすることも多く、また、携帯型の音楽再生装置として、ハードディスクを用いたものも考えられている。

しかしながら、このように、ユーザが音楽再生装置を携帯し、ウォーキングやジョギングなどをしながら、音楽を聴く場合、ユーザの運動のペースなどに応じて音楽の再生テンポなどを変化させるだけでは不十分で、例えば、ウォーキング中やジョギング中に音楽再生装置を落としてしまったときなどに対する対策が図られる必要がある。

そこで、この発明は、ユーザが音楽再生装置を携帯し、ウォーキングやジョギングなどの運動をしながら、音楽を聴く場合に、簡略な構成によって、ユーザに意識させないで、音楽再生装置の落下などの事態にも対処できるようにしたものである。

この発明の処理制御方法は、
携帯型の音楽再生装置における処理制御方法であって、
前記音楽再生装置に装着された運動センサの出力を解析して、前記音楽再生装置の運動モードが、ユーザの運動に連動する定常運動モードと、ユーザの運動に連動しない非定常運動モードの、いずれであるかを判定する運動モード判定工程と、
この運動モード判定工程での判定結果に応じて、前記音楽再生装置での処理を切り換える処理制御工程と、
を備えることを特徴とする。

上記の処理制御方法では、ユーザが携帯する音楽再生装置とは別に、ユーザの手足や腰などに装着されたセンサによって、ユーザの運動（動き）を直接検出するのではなく、ユーザが携帯する音楽再生装置に装着された運動センサによって、音楽再生装置の運動（動き）を検出し、その運動センサの出力を解析することによって、音楽再生装置の運動モードが、ユーザの歩行や走行などの、ユーザの運動に連動する定常運動モードであるか、音楽再生装置の落下などの、ユーザの運動に連動しない非定常運動モードであるかを判定し、その判定結果に応じて、音楽再生装置での処理を切り換えるので、一つの運動センサによって、ユーザに意識させないで、ユーザの歩行や走行などの運動にも、音楽再生装置の落下などの事態にも、対処することができる。

以上のように、この発明によれば、ユーザが音楽再生装置を携帯し、ウォーキングやジョギングなどの運動をしながら、音楽を聴く場合に、簡略な構成によって、ユーザに意識させないで、音楽再生装置の落下などの事態にも対処することができる。

［１．音楽再生装置および音楽再生システムの例：図１］
図１は、この発明の音楽再生装置の一例、および、これを用いた音楽再生システムの一例を示す。

この例の音楽再生装置１０は、ＣＰＵ１２を備え、そのバス１３に、プログラムやデータが書き込まれたＲＯＭ１４、およびプログラムやデータが展開されるＲＡＭ１５が接続される。ＣＰＵ１２、ＲＯＭ１４およびＲＡＭ１５は、制御部１１を構成し、音楽再生装置１０の各部を制御するとともに、後述の処理制御方法を実行する。

また、バス１３には、インタフェース２１を介して記憶装置部２２が接続され、インタフェース２３を介してキー操作部２４が接続され、表示制御部２５を介して表示部２６が接続され、音声処理部２７を介して音声出力部２８が接続される。

記憶装置部２２は、内蔵のハードディスクや半導体メモリ、またはリムーバブルのディスク記憶媒体やカード記憶媒体などからなる記憶装置で、音楽データ（楽曲データ）や音楽情報（楽曲情報）などが記録され、音声処理部２７は、音楽再生装置１０での音楽再生などのための音声処理を行うものであり、音声出力部２８は、音楽再生装置１０に接続されるヘッドホンや音楽再生装置１０に備えられたスピーカである。

さらに、バス１３には、信号処理部３１を介して送受信部３２が接続され、送受信部３２に、アンテナ３３が接続される。

信号処理部３１は、送受信部３２によって受信された信号、または送受信部３２によって送信する信号を処理するものであり、送受信部３２およびアンテナ３３は、無線ネットワークを介して、外部のサーバ９１に接続するものである。

サーバ９１には、コンテンツデータベース９２およびアンテナ９３が接続され、サーバ９１は、音楽再生装置１０からの要求によって、コンテンツデータベース９２に蓄積されている楽曲データを、音楽再生装置１０に送信するものである。

さらに、音楽再生装置１０には、運動センサ４１が装着される。運動センサ４１は、加速度センサやジャイロなどによって構成され、音楽再生装置１０に装着されることによって、音楽再生装置１０と一体化されて、音楽再生装置１０の運動（動き）を検出することができるものである。

運動センサ４１は、解析処理部４２を介してバス１３に接続される。解析処理部４２は、運動センサ４１の出力信号をデジタルデータに変換した上で、後述のように解析して、音楽再生装置１０の運動モードを判定するものである。

［２．処理制御方法：図２〜図８］
具体的に、この実施形態では、図２に示すように、ユーザが、運動センサ４１が装着された音楽再生装置１０を携帯し、歩行（ウォーキング）または走行（ジョギングまたはランニング）をしながら、音楽を聴くことを想定して、音楽再生装置１０の運動モードが、歩行対応モード（ユーザの歩行に連動して音楽再生装置１０が動く状態）、走行対応モード（ユーザの走行に連動して音楽再生装置１０が動く状態）、または落下モード（音楽再生装置１０が落下中の状態）の、いずれであるかを判定する。

人が歩行または走行する場合、人の動きには周期性がある。したがって、解析処理部４２で、運動センサ４１の出力信号を、相関分析などにより解析して、音楽再生装置１０の動きに周期性があるか否かを判断することによって、音楽再生装置１０の動きがユーザの歩行または走行に連動したものであるか否かを判別することができ、さらに、周期性がある場合には、その周期などを検出することによって、ユーザが歩行中であるか、走行中であるかを識別することができる。

一般に、ウォーキングの速度は５０〜１００ｍ／分、ジョギングまたはランニングの速度は１４０ｍ／分以上である。また、人の平均的な歩幅は、男性で７０ｃｍ、女性で６５ｃｍである。

したがって、男性の場合には、
（１）歩数が２００歩／分以上であれば、走行（ジョギングまたはランニング）、
（２）歩数が１４３歩／分未満であれば、歩行（ウォーキング）、
と判定することができ、女性の場合には、
（３）歩数が２１５歩／分以上であれば、走行（ジョギングまたはランニング）、
（４）歩数が１５３歩／分未満であれば、歩行（ウォーキング）、
と判定することができる。

また、マッチド・フィルタ（Ｍａｔｃｈｅｄ Ｆｉｌｔｅｒ）によって、歩行か走行かを判別することもできる。

具体的に、運動センサ４１の出力信号をｘ（ｔ）とし、この中にユーザの運動（歩行または走行）による信号成分ｓ（ｔ）が強度（振幅）ａで含まれているものとし、ノイズ成分をｎ（ｔ）とすると、センサ出力信号ｘ（ｔ）は、図３の式（１）で表され、センサ出力信号ｘ（ｔ）と信号成分ｓ（ｔ）の相関は、図３の式（２）で表される。ただし、式（２）中のＲｓ（τ）は、信号成分ｓ（ｔ）の自己相関係数、Ｒｎｓ（τ）は、信号成分ｓ（ｔ）とノイズ成分ｎ（ｔ）の相互相関係数である。

したがって、信号成分ｓ（ｔ）とノイズ成分ｎ（ｔ）との間に相関がなければ、Ｒｎｓ（τ）→０となり、信号成分ｓ（ｔ）の強度ａおよび自己相関係数Ｒｓ（τ）を求めることができる。

そして、ユーザの運動（動き）が、歩行（ウォーキング）か走行（ジョギングまたはランニング）かは、これらの運動時の身体にかかる衝撃の大きさが、歩行時には体重の約１．１〜１．２倍であり、走行時には体重の約３〜４倍であることから、信号成分ｓ（ｔ）の強度ａを検出することによって、識別することができる。

運動センサ４１によって検出される音楽再生装置１０の動きに周期性がない場合は、音楽再生装置１０がユーザの運動（歩行または走行）に連動しないで運動している場合であるが、この実施形態では、その一場合として、上記のように音楽再生装置１０の落下を検出する。

音楽再生装置１０の落下を検出するには、運動センサ４１として３軸加速度センサを用いると好適である。

３軸加速度センサでは、３軸のそれぞれにつき、運動加速度成分ａから重力加速度成分ｇを差し引いた値Ａ（＝ａ−ｇ）が表示加速度となり、自由落下中は、ａ＝ｇとなるので、Ａ＝０となる。特に、３軸が互いに直交するＸ，Ｙ，Ｚ軸である場合には、全ての軸につき、Ａ＝０となるのは、自由落下中のみとなるので、自由落下中であることを確実に検出することができる。

図４に、音楽再生装置１０の記憶装置部２２に記録される楽曲情報データベースの一例を示す。この例では、各曲のタイトル（曲名）、長さ（本来の再生時間）、テンポ（本来のテンポ）、および適応モードが、各曲の楽曲情報として記録される。

適応モードは、曲のテンポに応じて、歩行（ウォーキング）用と、走行（ジョギングまたはランニング）用とを区別したものである。

また、ユーザは、記憶装置部２２に記録されている多数の曲から、気に入った曲などを選択し、歩行用プレイリスト、走行用プレイリストなどとして、リストに登録することができる。

そして、この実施形態の処理制御方法では、制御部１１は、解析処理部４２での判定結果から、音楽再生装置１０の運動モードが歩行対応モードまたは走行対応モードと判断した場合には、再生する楽曲として、上記のように検出された歩数（歩行テンポまたは走行テンポ）に応じた、１つの楽曲または１つのプレイリストを選択する。

図５（Ａ）は、歩行対応モードと判定することによって、曲Ａ（テンポ１００）を選択する場合であり、図５（Ｂ）は、走行対応モードと判定することによって、曲Ｄ（テンポ１４５）、曲Ｅ（テンポ１８０）および曲Ｇ（テンポ１６０）がリストアップされたプレイリストを選択する場合である。

図５（Ａ）のように単一の楽曲を選択する場合には、制御部１１は、その選択した楽曲の楽曲データを、記憶装置部２２から読み出し、音声処理部２７に転送して、音声処理部２７で再生する。

したがって、ユーザは、運動中に楽曲選択の操作をする煩わしさがなく、歩行（ウォーキング）または走行（ジョギングまたはランニング）に集中することができる。

図５（Ｂ）のようにプレイリスト（複数の楽曲）を選択する場合には、制御部１１は、（ａ）その選択したプレイリスト中からランダムに１つの楽曲を選択して、その選択した楽曲の楽曲データを、記憶装置部２２から読み出し、音声処理部２７に転送して、音声処理部２７で再生し、または（ｂ）その選択したプレイリストを表示部２６に表示してユーザに呈示し、その中からユーザが指定した楽曲の楽曲データを、記憶装置部２２から読み出し、音声処理部２７に転送して、音声処理部２７で再生する、などの処理を行う。

（ａ）の場合には、単一の楽曲を選択する場合と同様に、ユーザは、運動中に楽曲選択の操作をする煩わしさがなく、歩行（ウォーキング）または走行（ジョギングまたはランニング）に集中することができる。

ある曲の再生中に、上記のように楽曲またはプレイリストを選択した場合には、（ｃ）再生中の曲については特に操作しないで、その曲の再生終了を待って、選択した楽曲、または選択したプレイリスト中から指定された楽曲の再生を開始する、（ｄ）再生中の曲の再生を中止して、選択した楽曲、または選択したプレイリスト中から指定された楽曲の再生を開始する、（ｅ）再生中の曲のテンポを、検出された歩数（歩行テンポまたは走行テンポ）に応じて変更し、その曲の再生終了を待って、選択した楽曲、または選択したプレイリスト中から指定された楽曲の再生を開始する、などの処理を行う。

図６に、上記（ｅ）のように再生中の曲のテンポを変更する場合の一例を示す。この例は、曲Ａ（本来のテンポは１００、本来の長さは１分１１秒）の再生中に、歩数が１２０であることが検出されたことによって、曲Ａのテンポが１２０に早められる場合である。

楽曲の選択は、運動モード判定結果によらずにユーザに委ね、制御部１１は、運動モード判定結果に応じて、楽曲のテンポを変更するなど、楽曲の再生方法のみを制御するように構成することもできる。

音楽再生装置１０の運動モードが落下モードであると判定した場合、すなわち音楽再生装置１０が落下中であると判断した場合には、制御部１１は、音楽再生装置１０の落下による音楽再生装置１０の損傷（破損）を防止する処理を行う。例えば、記憶装置部２２がハードディスクからなる場合にはヘッドをハードディスクから退避させる、などの処理を行うほか、必要に応じて、音楽再生装置１０の電源を切る。

この場合の処理は、音楽再生装置１０が地面（または床）に衝突するまでの間に実行される必要があるので、音楽再生装置１０が落下中であるか否かの検出は、常時、並行処理的に実行される必要がある。

図７および図８に、以上のような処理制御方法における、音楽再生装置１０の制御部１１が実行する処理の一例を示す。

この例では、制御部１１は、音楽再生装置１０が落下する場合に対応した異常対応処理５０と、音楽再生装置１０の運動モードが歩行対応モードまたは走行対応モードである場合に対応した正常対応処理６０とを、並行処理として実行する。

異常対応処理５０では、制御部１１は、ユーザの処理開始指示などによって処理を開始して、まずステップ５１で、上記の例のように３軸加速度センサからなる運動センサ４１の出力を解析処理部４２に取り込み、次にステップ５２で、別に検出した重力加速度との演算によって、Ｘ，Ｙ，Ｚ方向の出力（上記の差分Ａ＝ａ−ｇ）が全て０であるか否かを判断する。

そして、Ｘ，Ｙ，Ｚ方向の出力が全て０であると判断したときには、制御部１１は、ステップ５２からステップ５３に進んで、音楽再生装置１０が自由落下中であると判定し、さらにステップ５４に進んで、上述したような音楽再生装置１０の損傷を防止する処理を実行して、全ての処理を終了する。

ステップ５２でＸ，Ｙ，Ｚ方向の出力が全て０ではないと判断したときには、制御部１１は、ステップ５１に戻って、運動センサ４１の出力の取り込みによる異常対応処理５０を繰り返す。この繰り返しは、ごく短時間内で行う。

一方、正常対応処理６０では、制御部１１は、まずステップ６１で、運動センサ４１の出力を、相関分析できる時間分、取り込み、次にステップ６２に進んで、その取り込んだ出力を相関分析して、上記のように音楽再生装置１０の動きに周期性があることを判別する。

次に、制御部１１は、ステップ６３に進んで、その音楽再生装置１０の動きの周期から、ユーザの歩数（歩行テンポまたは走行テンポ）を算出し、さらにステップ６４に進んで、算出された歩数が２００歩／分以上であるか否かを判断する。

そして、歩数が２００歩／分未満であるときには、制御部１１は、ステップ６４からステップ６５に進んで、音楽再生装置１０の運動モードを歩行対応モードと判定し、すなわちユーザが歩行中であると判定し、次にステップ６６に進んで、対応する歩行用の楽曲を選択し、さらにステップ６７に進んで、その楽曲を再生して、ステップ６８に進む。

歩数が２００歩／分以上であるときには、制御部１１は、ステップ６４からステップ７５に進んで、音楽再生装置１０の運動モードを走行対応モードと判定し、すなわちユーザが走行中であると判定し、次にステップ７６に進んで、対応する走行用の楽曲を選択し、さらにステップ７７に進んで、その楽曲を再生して、ステップ６８に進む。

ステップ６８では、全体の処理を終了するか否かを判断し、ユーザの処理終了指示などによって処理を終了するときには、全体の処理を終了し、処理を終了しないときには、ステップ６８からステップ６１に戻って、正常対応処理６０を繰り返す。

この発明の音楽再生装置および音楽再生システムの一例を示す図である。 ユーザが歩行中または走行中に音楽を聴いている状態を示す図である。 センサ出力と相関分析の説明に供する式を示す図である。 楽曲情報データベースの一例を示す図である。 楽曲またはプレイリストを選択する場合の一例を示す図である。 再生中の曲のテンポを変更する場合の一例を示す図である。 処理制御方法における一連の処理の一例の一部を示す図である。 処理制御方法における一連の処理の一例の一部を示す図である。

符号の説明

主要部については図中に全て記述したので、ここでは省略する。

Claims (9)

1. 携帯型の音楽再生装置における処理制御方法であって、
   前記音楽再生装置に装着された運動センサの出力を解析して、前記音楽再生装置の運動モードが、ユーザの運動に連動する定常運動モードと、ユーザの運動に連動しない非定常運動モードの、いずれであるかを判定する運動モード判定工程と、
   この運動モード判定工程での判定結果に応じて、前記音楽再生装置での処理を切り換える処理制御工程と、
   を備えることを特徴とする処理制御方法。
2. 請求項１の処理制御方法において、
   前記非定常運動モードは、前記音楽再生装置の落下中であり、前記音楽再生装置の運動モードが非定常運動モードであると判定したときには、前記音楽再生装置の落下による前記音楽再生装置の損傷を防止する処理を実行することを特徴とする処理制御方法。
3. 請求項１の処理制御方法において、
   前記音楽再生装置の運動モードが定常運動モードであると判定したときには、前記音楽再生装置の運動モードに応じて、再生する楽曲の選択または再生中の楽曲の再生方法を制御することを特徴とする処理制御方法。
4. 請求項１の処理制御方法において、
   前記定常運動モードとして、ユーザの歩行に連動する運動モードである歩行対応モードと、ユーザの走行に連動する運動モードである走行対応モードとを区別して、それぞれのモードに応じた処理を実行することを特徴とする処理制御方法。
5. 携帯型の音楽再生装置であって、
   楽曲データおよび楽曲情報を記憶保持する記憶装置部と、
   この記憶装置部に記憶保持された楽曲データを処理して楽曲を再生する再生処理部と、
   当該音楽再生装置に装着された運動センサと、
   この運動センサの出力を解析して、当該音楽再生装置の運動モードが、ユーザの運動に連動する定常運動モードと、ユーザの運動に連動しない非定常運動モードの、いずれであるかを判定し、その判定結果に応じて、当該音楽再生装置での処理を切り換える処理制御部と、
   を備えることを特徴とする音楽再生装置。
6. 請求項５の音楽再生装置において、
   前記非定常運動モードは、当該音楽再生装置の落下中であり、前記処理制御部は、当該音楽再生装置の運動モードが非定常運動モードであると判定したときには、当該音楽再生装置の落下による当該音楽再生装置の損傷を防止する処理を実行することを特徴とする音楽再生装置。
7. 請求項５の音楽再生装置において、
   前記処理制御部は、当該音楽再生装置の運動モードが定常運動モードであると判定したときには、当該音楽再生装置の運動モードに応じて、前記再生処理部で再生する楽曲の選択、または前記再生処理部で再生中の楽曲の再生方法を制御することを特徴とする音楽再生装置。
8. 請求項５の音楽再生装置において、
   前記処理制御部は、前記定常運動モードとして、ユーザの歩行に連動する運動モードである歩行対応モードと、ユーザの走行に連動する運動モードである走行対応モードとを区別して、それぞれのモードに応じた処理を実行することを特徴とする音楽再生装置。
9. 請求項５の音楽再生装置において、
   前記運動センサは、３軸加速度センサであることを特徴とする音楽再生装置。

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