一种音乐播放器的控制系统及方法
【专利摘要】本发明公开了一种音乐播放器的控制系统及方法，所述控制系统包括头部动作识别模块、主芯片、音乐播放模块；所述头部动作识别模块安装在头戴式装置上，包括陀螺仪传感器、微处理器MCU、存储器，实时处理所采集数据，识别头部动作的类别及有效性，并将对应头部动作类别的操作指令发送到主芯片，对音乐播放模块进行操作，实现启动播放、暂停播放、曲目切换、音量增减的功能，使用户完全解放眼与手，便捷操控。
【专利说明】
一种音乐播放器的控制系统及方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种音乐播放器的控制系统及方法，更具体地说，涉及一种利用头部动作对音乐播放器进行操控的装置及方法。
【背景技术】
[0002]随着MP3及智能手机的普及，使用音乐播放器欣赏音乐，已成为人们日常娱乐的习惯。但是在实际应用中，人们却普遍感觉操控不便，包括播放器的启动播放、暂停、曲目切换、音量增减，均需要通过用户用眼看手动的方式来操作按键、触屏，这不仅带来操控的麻烦，而且对于一些暂时无法腾出眼睛与手的使用者来说，更易导致手忙脚乱，分心走神。
[0003]现有公示技术，如专利200710075404.7所揭示，通过向上下和左右方向甩动手机的方式，来操控音乐播放器的音量增减和曲目切换，虽然在操作上不再需要使用眼睛和打开手机按键，但存在甩动方向和力度难以把握、动作识别准确率不高的问题，还带来甩脱手机的风险，同时也没有彻底摆脱手动操控的困扰，未能真正解决操控便捷可靠的痛点。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种音乐播放器的控制系统及方法，在无需手动的情况下，实现音乐播放器启动播放、播放暂停、曲目切换及音量调节功能，让使用者完全解放眼与手，使操控真正便捷可靠。
[0005]为实现上述方案，本发明提供一种音乐播放器的控制系统及方法，所述控制系统包括头部动作识别模块、主芯片、音乐播放模块;所述头部动作识别模块安装在一个头戴式装置上，主芯片、音乐播放模块安装在终端设备中；所述头部动作识别模块包括陀螺仪传感器、微处理器MCU、存储器，微处理器M⑶与陀螺仪传感器、存储器连接，实时处理所采集数据，识别头部动作的类别及有效性，类别包括右转头、左转头、摇头、抬头、点头;微处理器MCU与终端设备的主芯片连接，将对应头部动作类别的操作指令发送到主芯片;主芯片与音乐播放模块连接，接收操作指令，对音乐播放模块进行启动播放、暂停播放、切换曲目、调节音量的操作。
[0006]所述控制系统预定义一个有效的头部动作在音乐播放器非播放状态具有启动播放的指令属性;在音乐播放器非播放状态，已定义具有启动播放指令属性的有效头部动作被识别到发生一次时，所述控制系统启动播放音乐播放器。
[0007]所述控制系统预定义一个有效的头部动作在音乐播放器播放状态具有暂停播放的指令属性;在音乐播放器播放状态，已定义具有暂停播放指令属性的有效头部动作被识别到发生一次时，所述控制系统暂停播放音乐播放器。
[0008]所述控制系统预定义一对方向相反的头部动作在音乐播放状态分别具有切换曲目到下一曲、上一曲的指令属性;在音乐播放状态，已定义具有切换曲目到下一曲指令属性的某一方向有效头部动作被识别到发生一次时，所述控制系统执行切换曲目到下一曲；而定义具有切换曲目到上一曲指令属性的另一相反方向有效头部动作被识别到发生一次时，所述控制系统执行切换曲目到上一曲。
[0009]所述控制系统预定义一对方向相反的头部动作在音乐播放状态分别具有调节音量高、低的指令属性;在音乐播放状态，已定义具有调高音量指令属性的某一方向有效头部动作被识别到发生一次时，所述控制系统执行升高一个档位的音量;而定义具有调低音量指令属性的另一相反方向有效头部动作被识别到发生一次时，所述控制系统执行降低一个档位的音量。
[0010]所述头戴式装置包括头箍、头戴式耳机、蓝牙耳机、眼镜、帽子、VR设备。
[0011]所述微处理器MCU连接终端设备的主芯片，采用有线、无线中的一种方式。
[0012]所述终端设备包括智能手机、头戴式耳机、MP3播放器、MP4播放器、个人电脑、音响设备。
[0013]此外，本发明还提供了一种音乐播放器的控制方法，包括以下步骤:
A、陀螺仪传感器监测头部动作的发生，将实测值发送到微处理器MCU;
B、微处理器MCU根据实测值和阈值，对头部动作的类别和有效性做识别判断；
C、当判定头部动作有效时，微处理器MC U根据头部动作的类别，取出其对应的操作指令；
D、微处理器MCU将操作指令发送到终端设备的主芯片；
E、终端设备的主芯片接收操作指令后，对音乐播放模块进行对应的操作。
[0014]本发明的有益效果是:使用者通过非常便捷的头部动作，即可实现音乐播放器启动播放、播放暂停、曲目切换及音量调节的功能，不仅完全解放眼与手，而且操控便捷，准确率尚，体验良好。
【附图说明】
[0015]为清楚说明本发明实施例的技术方案，下面对实施例描述中所需的附图作简要介绍，显而易见，下面描述中的附图仅仅是本发明的一个实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以据此获得其他的附图。
[0016]图1为本发明中一个实施例的控制系统原理框图。
[0017]图2为本发明中一个实施例的控制方法流程图。
【具体实施方式】
[0018]以下根据附图对本发明的原理和特征进行描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在不脱离本发明本质和精神的情况下所获得的所有其他实施例，都属于本发明公开和保护的范围。
[0019]如图1所示，本发明提供一种音乐播放器的控制系统，所述控制系统包括头部动作识别模块100、主芯片210、音乐播放模块220;所述头部动作识别模块100安装在一个头戴式装置上，主芯片210、音乐播放模块220安装在终端设备200中；所述头部动作识别模块100包括陀螺仪传感器110、微处理器M⑶120、存储器130，微处理器M⑶120与陀螺仪传感器110、存储器130连接，实时采集和处理三轴加速度和角速度数据，并发送到微处理器M⑶120;微处理器MCU120与终端设备200的主芯片210连接，识别头部动作的类别及有效性，类别包括右转头、左转头、摇头、抬头、点头，并将对应头部动作类别的操作指令发送到主芯片210;主芯片210与音乐播放模块220连接，接收操作指令，对音乐播放模块220进行启动播放、暂停播放、切换曲目、调节音量的操作。
[0020]头部动作识别模块100中的陀螺仪传感器110采用美国InvenSense公司的MPU-6500传感器，使用者佩戴头戴式装置时，内置陀螺仪传感器110的X、Y、Z三轴方向分别与人员头部的左右、前后和上下方向保持一致。所述头戴式装置包括头箍、头戴式耳机、蓝牙耳机、眼镜、帽子、VR设备。
[0021]所述微处理器M⑶120连接终端设备200的主芯片，采用有线、无线中的一种方式。
[0022]所述终端设备200包括智能手机、头戴式耳机、MP3播放器、MP4播放器、个人电脑、
首响设备。
[0023]微处理器MCU120从陀螺仪传感器110专用寄存器中读取在乂、￥、2三轴上的旋转角速度数据，根据数据的正负极性判定头部动作的方向，再对旋转角速度进行数学积分，计算出头部动作在三轴上的旋转角度，分别与角度阈值比较，并通过动作时间与时间阈值作比较，比较结果用于判定头部动作的类别及有效性。
[0024]头部动作有效性和类别的判定条件是:
当Z轴旋转角速度ω ζ为正，计算旋转角度Yaw大于角度阈值YawO，且在设定的时间阈值Tl内检测到旋转角速度ω ζ由正变化为负时，动作识别模块110判定发生一次有效的头部动作，类别为右转头。角度阈值YawO—般设定为15度;时间阈值Tl 一般设定为I秒。
[0025]当Z轴旋转角速度ωζ为负，计算旋转角度Yaw大于角度阈值YawO，且在设定的时间阈值Tl内检测到旋转角速度ω Z由负变化为正时，动作识别模块判定发生一次有效的头部动作，类别为左砖头。角度阈值YawO—般设定为15度;时间阈值Tl 一般设定为I秒。
[0026]当在设定时间阈值Τ2内发生至少一次有效的右转头及一次有效的左转头动作时，动作识别模块判定为发生一次有效的头部动作，类别为摇头动作。时间阈值Τ2—般设定为2秒。
[0027]当X轴旋转角速度ωχ为负，计算旋转角度Pitch大于角度阈值PitchO，且在设定的时间阈值T3内检测到旋转角速度ωχ由负转为正时，则动作识别模块判定发生一次有效的头部动作，类别为点头动作。角度阈值Pi tchO—般设定为15度;时间阈值T3—般设定为I秒。
[0028]当X轴旋转角速度ωχ为正，计算旋转角度Pitch大于角度阈值PitchO，且在设定的时间阈值T3内检测到旋转角速度ωχ由正转为负时，则动作识别模块判定发生一次有效的头部动作，类别为抬头动作。角度阈值Pi tchO—般设定为15度;时间阈值T3—般设定为I秒。
[0029]在符合使用者动作思维习惯的前提下，本发明所述控制系统预定义各类有效头部动作的操作指令属性，并存储在存储器130中，供程序调用。
[0030]定义摇头动作在音乐播放器非播放状态具有启动播放的指令属性，在音乐播放器播放状态具有暂停播放的指令属性；
定义右转头动作在音乐播放模块220播放状态下具有切换曲目到下一曲的指令属性； 定义左转头动作在音乐播放模块220播放状态下具有切换曲目到上一曲的指令属性； 定义点头动作在音乐播放模块220播放状态下具有增加音量的指令属性；
定义抬头动作在音乐播放模块220播放状态下具有降低音量的指令属性。
[0031]以下结合图2，就启动播放、暂停播放、切换曲目、调节音量功能的操作，对本发明提供的一种音乐播放器的控制方法作进一步的描述。
[0032]启动播放
在音乐播放器非播放状态，如果使用者按左-右-左或右-左-右的模式摇头，当动作识别模块判定发生一次有效的摇头动作时，则微处理器MCUl20从存储器130中取出音乐播放模块220启动播放的操作指令，通过有线或无线方式，发送到终端设备200的主芯片210，控制音乐播放模块220启动播放。
[0033]暂停播放
在音乐播放器播放状态，如果使用者按左-右-左或右-左-右的模式摇头，当动作识别模块判定发生一次有效的摇头动作时，则微处理器MCUl20从存储器130中取出音乐播放模块220暂停播放的操作指令，通过有线或无线方式，发送到终端设备200的主芯片210，控制音乐播放模块220暂停播放。
[0034]切换曲目
在音乐播放器播放状态，如果使用者右转头，当动作识别模块判定为发生一次有效的右转头动作时，则微处理器MCU120从存储器130中取出切换下一曲的操作指令，通过有线或无线方式，发送到终端设备200的主芯片210，使音乐播放模块220停止当前曲目的播放，并切换到下一曲；如果使用者左转头，当动作识别模块判定为发生一次有效的左转头动作，则微处理器MCU120从存储器130中取出切换上一曲的操作指令，通过有线或无线方式，发送到终端设备200的主芯片210，使音乐播放模块220停止当前曲目的播放，并切换到上一曲。
[0035]调节音量
在音乐播放器播放状态，如果使用者点头，当动作识别模块判定为发生一次有效的点头动作时，则微处理器MCU120从存储器130中取出降低音量的操作指令，通过有线或无线方式，发送到终端设备200的主芯片210，控制音乐播放模块220降低一个档位音量;如果使用者抬头，当动作识别模块判定为发生一次有效的抬头动作，则微处理器MCU120从存储器130中取出降低音量的操作指令，通过有线或无线方式，发送到终端设备200的主芯片210，使音乐播放模块220提升一个档位的音量。
【主权项】
1.一种音乐播放器的控制系统，其特征在于所述控制系统包括头部动作识别模块、主芯片、音乐播放模块;所述头部动作识别模块安装在头戴式装置上，主芯片、音乐播放模块安装在终端设备中；所述头部动作识别模块包括陀螺仪传感器、微处理器MCU、存储器，微处理器MCU与陀螺仪传感器、存储器连接，实时处理所采集数据，识别头部动作的类别及有效性，类别包括右转头、左转头、摇头、抬头、点头;微处理器MCU与终端设备的主芯片连接，将对应头部动作类别的操作指令发送到主芯片;主芯片与音乐播放模块连接，接收操作指令，对音乐播放模块进行启动播放、暂停播放、切换曲目、调节音量的操作。2.根据权利要求1所述的一种音乐播放器的控制系统，其特征在于所述微处理器MCU连接终端设备的主芯片，采用有线、无线中的一种方式。3.根据权利要求1所述的一种音乐播放器的控制系统，所述头戴式装置包括头箍、头戴式耳机、蓝牙耳机、眼镜、帽子、VR设备。4.根据权利要求1所述的一种音乐播放器的控制系统，其特征在于所述控制系统预定义一个有效的头部动作在音乐播放器非播放状态具有启动播放的指令属性;在音乐播放器非播放状态，已定义具有启动播放指令属性的有效头部动作被识别到发生一次时，所述控制系统启动播放音乐播放器。5.根据权利要求1所述的一种音乐播放器的控制系统，其特征在于所述控制系统预定义一个有效的头部动作在音乐播放器播放状态具有暂停播放的指令属性;在音乐播放器播放状态，已定义具有暂停播放指令属性的有效头部动作被识别到发生一次时，所述控制系统暂停播放音乐播放器。6.根据权利要求1所述的一种音乐播放器的控制系统，其特征在于所述控制系统预定义一对方向相反的头部动作在音乐播放状态分别具有切换曲目到下一曲、上一曲的指令属性;在音乐播放状态，已定义具有切换曲目到下一曲指令属性的某一方向有效头部动作被识别到发生一次时，所述控制系统执行切换曲目到下一曲；而定义具有切换曲目到上一曲指令属性的另一相反方向有效头部动作被识别到发生一次时，所述控制系统执行切换曲目到上一曲。7.根据权利要求1所述的一种音乐播放器的控制系统，其特征在于所述控制系统预定义一对方向相反的头部动作在音乐播放状态分别具有调节音量高、低的指令属性;在音乐播放状态，已定义具有调高音量指令属性的某一方向有效头部动作被识别到发生一次时，所述控制系统执行升高一个档位的音量;而定义具有调低音量指令属性的另一相反方向有效头部动作被识别到发生一次时，所述控制系统执行降低一个档位的音量。8.根据权利要求1所述的一种音乐播放器的控制系统，所述终端设备包括智能手机、头戴式耳机、MP3播放器、MP4播放器、个人电脑、音响设备。9.一种音乐播放器的控制方法，其特征在于包括以下步骤: A、陀螺仪传感器监测头部动作的发生，将实测值发送到微处理器MCU; B、微处理器MCU根据实测值和阈值，对头部动作的类别和有效性做识别判断； C、当判定头部动作有效时，微处理器MCU根据头部动作的类别，取出其对应的操作指令； D、微处理器MCU将操作指令发送到终端设备的主芯片； E、终端设备的主芯片接收操作指令后，对音乐播放模块进行对应的操作。
【文档编号】G06F3/01GK105938396SQ201610398131
【公开日】2016年9月14日
【申请日】2016年6月7日
【发明人】陈火
【申请人】陈火