專利名稱：電子設(shè)備以及控制它的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電子設(shè)備以及控制電子設(shè)備的方法，尤其涉及用于預(yù)先確定方向的電子設(shè)備以及控制這種電子設(shè)備的方法。
背景技術(shù)：
許多電子設(shè)備，例如最近幾年已經(jīng)被廣泛應(yīng)用的聲頻設(shè)備和輸入設(shè)備被預(yù)設(shè)用于預(yù)定方向。特別地，聲頻設(shè)備被預(yù)設(shè)用于這種用途，即其揚(yáng)聲器具有面對(duì)使用者的聲波輻射表面，而輸入設(shè)備被預(yù)設(shè)用于這種用途，即其具有操作按鈕的操作面面對(duì)使用者。
此外，如果過(guò)去的電子設(shè)備被用于不是所要應(yīng)用的預(yù)定方向的方向，使用者將發(fā)現(xiàn)難以使用電子設(shè)備，因?yàn)?，例如，使用者不能從電子設(shè)備聽(tīng)到好的立體聲或不能順利操作電子設(shè)備。當(dāng)過(guò)去的電子設(shè)備被定向于不合意的方向時(shí)，使用者需要相對(duì)于電子設(shè)備移動(dòng)或旋轉(zhuǎn)電子設(shè)備，使得電子設(shè)備相對(duì)于使用者被定向于預(yù)定方向。
如果電子設(shè)備可以探測(cè)使用者所處的方向并將它自己相對(duì)于使用者定向于預(yù)定方向，則使用者將發(fā)現(xiàn)使用電子設(shè)備更為容易。
過(guò)去的一種電子設(shè)備具有用于探測(cè)到達(dá)位于預(yù)定方向的使用者的距離的傳感器。然而，由于這種傳感器只能探測(cè)到達(dá)使用者的距離，這種過(guò)去的電子設(shè)備不能探測(cè)使用者處于哪個(gè)方向。詳細(xì)內(nèi)容可參見(jiàn)日本專利公開文本No.2004-130428。

發(fā)明內(nèi)容
如上面所述的，盡管過(guò)去的一些電子設(shè)備被預(yù)設(shè)用于相對(duì)于使用者的預(yù)定方向，由于它們不能探測(cè)使用者所處的方向，使用者需要相應(yīng)的向電子設(shè)備移動(dòng)或?qū)㈦娮釉O(shè)備相對(duì)于使用者轉(zhuǎn)動(dòng)。從而，那些過(guò)去的電子設(shè)備難以使用。
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一電子設(shè)備，其可以比迄今為止的那些電子設(shè)備更容易使用，以及控制這樣的電子設(shè)備的方法。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明提供一電子設(shè)備，包括主體，用于移動(dòng)所述主體的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，具有多個(gè)安裝于所述主體中的用于探測(cè)到達(dá)置于所述主體周圍空間的目標(biāo)的距離的傳感器的探測(cè)器，用于基于由所述探測(cè)器探測(cè)的距離計(jì)算所述目標(biāo)的方向的計(jì)算機(jī)，和用于依靠由所述計(jì)算機(jī)計(jì)算得到的方向控制所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)改變所述主體的方位的控制器。
目標(biāo)，例如，用戶所處的方向被識(shí)別，并且主體的方位被改變至與識(shí)別到的使用者所處的方向?qū)?zhǔn)。從而電子設(shè)備可被用于使用者所處的方向，即，在電子設(shè)備要被使用的方向上，而不需要使用者移動(dòng)或改變主體的方位。
這樣安排的電子設(shè)備比以前的更加容易使用。根據(jù)本發(fā)明，還提供了控制電子設(shè)備的方法，以允許電子自動(dòng)設(shè)備比以前的更加容易使用。
當(dāng)結(jié)合通過(guò)示例舉例說(shuō)明本發(fā)明的較佳實(shí)施例的附圖時(shí)本發(fā)明的上述和其它的目的，特征，和優(yōu)點(diǎn)將變得很明顯。


圖1是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的電子設(shè)備的透視圖；圖2是電子設(shè)備的電路布置的框圖；圖3是顯示了電場(chǎng)強(qiáng)度隨距離改變的曲線圖；圖4是顯示了電場(chǎng)強(qiáng)度隨距離改變的曲線圖；圖5是顯示了在準(zhǔn)靜電場(chǎng)中距離和頻率之間關(guān)系的圖表；圖6A是音樂(lè)回放自動(dòng)設(shè)備的透視圖；圖6B是音樂(lè)回放自動(dòng)設(shè)備的另一個(gè)透視圖；圖7是音樂(lè)回放自動(dòng)設(shè)備的前視圖；圖8是顯示了音樂(lè)回放自動(dòng)設(shè)備移動(dòng)的方式的平面圖；圖9是顯示了音樂(lè)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的示意圖；圖10是顯示了分析音樂(lè)信息和驅(qū)動(dòng)信息的圖表；圖11是音樂(lè)回放自動(dòng)設(shè)備的電路設(shè)置的框圖；圖12是顯示了計(jì)算使用者的位置的方式的平面圖；圖13A和13B是顯示了識(shí)別使用者的手的運(yùn)動(dòng)的過(guò)程(1)的視圖；圖14A和14B是顯示了識(shí)別使用者的手的運(yùn)動(dòng)的過(guò)程(2)的視圖；圖15A和15B是顯示了識(shí)別使用者的手的運(yùn)動(dòng)的過(guò)程(2)的視圖；
圖16是音樂(lè)回放自動(dòng)設(shè)備的處理順序的流程圖；和圖17是顯示了根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的橢圓形外殼改變它的方位的方式的平面圖。
具體實(shí)施例方式
(1)電子設(shè)備概述首先將根據(jù)圖1和2對(duì)根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的電子設(shè)備在下面進(jìn)行簡(jiǎn)要描述。如圖1和2所示，電子設(shè)備1具有主體2，用于改變主體2的方位的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)3，置于主體2中并具有多個(gè)距離傳感器S1、S2和S3的探測(cè)器4，這些距離傳感器用于探測(cè)到達(dá)置于主體2周圍空間中的目標(biāo)(圖中未示出)的距離，用于基于由探測(cè)器4探測(cè)得到的距離計(jì)算目標(biāo)相對(duì)于電子設(shè)備1的方向的計(jì)算機(jī)5，和用于控制驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)3改變主體2的方位的控制器6。
在運(yùn)行期間，基于由具有距離傳感器S1、S2和S3的探測(cè)器4探測(cè)得到的距離，電子設(shè)備1計(jì)算目標(biāo)，例如，使用者，所處的方向，并且將主體2的方位改變成與計(jì)算得到的方向一致。因此，電子設(shè)備1可被用于取決于使用者所處的方向的方位，即，電子設(shè)備1要被使用的方向，而不需要使用者相對(duì)于電子設(shè)備1移動(dòng)或相對(duì)于使用者改變主體2的方位。
探測(cè)器4的每個(gè)距離傳感器S1、S2和S3都包括一個(gè)準(zhǔn)靜電場(chǎng)傳感器。下面將詳細(xì)描述所述準(zhǔn)靜電場(chǎng)傳感器。
(2)準(zhǔn)靜電場(chǎng)傳感器(2-1)準(zhǔn)靜電場(chǎng)的特性首先，下面將描述形成準(zhǔn)靜電場(chǎng)傳感器的基礎(chǔ)的準(zhǔn)靜電場(chǎng)。電場(chǎng)由下述電場(chǎng)結(jié)合形成與到電場(chǎng)源的距離成反比的輻射電場(chǎng)、與到電場(chǎng)源的距離的平方成反比的感應(yīng)電磁場(chǎng)、和與到電場(chǎng)源的距離的立方成反比的準(zhǔn)靜電場(chǎng)。
輻射電場(chǎng)、感應(yīng)電磁場(chǎng)、和準(zhǔn)靜電場(chǎng)的相對(duì)強(qiáng)度與圖3中的圖表所示的距離有關(guān)。在圖3中，1[MHz]下的電場(chǎng)的相對(duì)強(qiáng)度和距離之間的關(guān)系以對(duì)數(shù)標(biāo)度(scale)表示。
如圖3所示，存在一距離使得輻射電場(chǎng)、感應(yīng)電磁場(chǎng)、和準(zhǔn)靜電場(chǎng)的相對(duì)強(qiáng)度彼此相等。這一距離在下文中將被稱為“強(qiáng)度分界點(diǎn)”。在比強(qiáng)度分界點(diǎn)遠(yuǎn)的距離處，輻射電場(chǎng)占優(yōu)勢(shì)，即，它比感應(yīng)電磁場(chǎng)和準(zhǔn)靜電場(chǎng)大。在比強(qiáng)度分界點(diǎn)近的距離處，準(zhǔn)靜電場(chǎng)占優(yōu)勢(shì)，即，它比輻射電場(chǎng)占優(yōu)勢(shì)時(shí)和感應(yīng)電磁場(chǎng)大。
在到偶極子(電場(chǎng)源)的間隔為距離r[m]的位置處每個(gè)輻射電場(chǎng)的強(qiáng)度Eθ，radiation、感應(yīng)電磁場(chǎng)的強(qiáng)度Eθ，induction、和準(zhǔn)靜電場(chǎng)的強(qiáng)度Eθ，quasi-electrosatic由下面的等式表達(dá)r=1k...(1)]]>在等式(1)中，偶極子上的電荷由q[c]表示，偶極子的長(zhǎng)度由1[m]表示，波數(shù)由k[1/m]表示，而虛數(shù)單位由j表示。
由于輻射電場(chǎng)、感應(yīng)電磁場(chǎng)、和準(zhǔn)靜電場(chǎng)的強(qiáng)度在強(qiáng)度分界點(diǎn)處彼此相等，距離r滿足下面的等式k=2πfc...(2)]]>由電場(chǎng)源到強(qiáng)度分界點(diǎn)的距離r由下式表示r=c2πf...(3)]]>如果在真空中的光速由c[m/s](c＝3×108)表示而頻率由f[HZ]表示，則等式(3)中的波數(shù)k[1/m]由下式表示E(r)=A(r)r3...(4)]]>因此，強(qiáng)度分界點(diǎn)由通過(guò)將等式(3)代入等式(4)獲得的下面的等式表示E(r)=A(r)·1[c2πf(r)]3...(5)]]>如同從等式(5)可以看出的，如果其強(qiáng)度比輻射電場(chǎng)和感應(yīng)電磁場(chǎng)大的準(zhǔn)靜電場(chǎng)的空間較大，則與頻率緊密相關(guān)(closely related)。在頻率較低時(shí)，其強(qiáng)度比輻射電場(chǎng)和感應(yīng)電磁場(chǎng)大的準(zhǔn)靜電場(chǎng)的空間較大。特殊地，到達(dá)圖3所示的強(qiáng)度分界點(diǎn)的距離在頻率較低時(shí)較大，即，在頻率較低時(shí)被移至右側(cè)。相反地，在頻率較高時(shí)，其強(qiáng)度比輻射電場(chǎng)和感應(yīng)電磁場(chǎng)大的準(zhǔn)靜電場(chǎng)的空間較小。特殊地，到達(dá)圖3所示的強(qiáng)度分界點(diǎn)的距離在頻率較高時(shí)較小，即，在頻率較高時(shí)被移至左側(cè)。
如果選擇了例如1[MHz]的頻率，那么根據(jù)上面的等式(5)，如同可從以逆對(duì)數(shù)標(biāo)度顯示距離的圖4中理解到的，在到達(dá)距電場(chǎng)源2[m]的距離處的準(zhǔn)靜電場(chǎng)的強(qiáng)度大概比感應(yīng)電磁場(chǎng)的大13[dB]。在這個(gè)范圍內(nèi)，因此，可以不會(huì)受到感應(yīng)電磁場(chǎng)和輻射電場(chǎng)的實(shí)質(zhì)影響而測(cè)量準(zhǔn)靜電場(chǎng)。
(2-2)利用準(zhǔn)靜電場(chǎng)測(cè)量距離基于上述準(zhǔn)靜電場(chǎng)的性質(zhì)，如圖5所示，包括準(zhǔn)靜電場(chǎng)傳感器的距離傳感器S1產(chǎn)生多個(gè)分別對(duì)應(yīng)于頻率f1至fn的準(zhǔn)靜電場(chǎng)。頻率為1[MHz]的fl被用作距離傳感器S1周圍0.01[m]范圍內(nèi)的參照頻率，即，距離探測(cè)器S10.01[m]處的參照頻率。頻率f2到fn依序逐漸減小，并且分別用于以0.01[m]間隔逐漸增大的范圍。距離傳感器S1探測(cè)準(zhǔn)靜電場(chǎng)的變化(電位變化)，所述變化在用戶進(jìn)入準(zhǔn)靜電場(chǎng)時(shí)發(fā)生，并且確定對(duì)應(yīng)于其變化超過(guò)預(yù)定閾值的準(zhǔn)靜電場(chǎng)的頻率。距離傳感器S1接著探測(cè)對(duì)應(yīng)于識(shí)別到的頻率的距離，作為從距離傳感器S1到用戶的距離。
包括準(zhǔn)靜電場(chǎng)傳感器的距離傳感器S1被用于利用準(zhǔn)靜電場(chǎng)探測(cè)到達(dá)處于距離傳感器S1周圍空間內(nèi)用戶的距離。對(duì)于準(zhǔn)靜電場(chǎng)傳感器的細(xì)節(jié)，可以參考日本專利申請(qǐng)No.2003-160816，其為本申請(qǐng)的在先申請(qǐng)并已被公開。
(3)音樂(lè)回放自動(dòng)設(shè)備的詳細(xì)結(jié)構(gòu)下面將詳細(xì)描述作為具有準(zhǔn)靜電場(chǎng)傳感器的電子設(shè)備的特殊示例的如圖6A、6B、和7所示的音樂(lè)回放自動(dòng)設(shè)備10。
音樂(lè)回放自動(dòng)設(shè)備10具有基本上橢圓形外殼11。音樂(lè)回放自動(dòng)設(shè)備10還具有安裝于橢圓形外殼11的外周表面上并從其上向外突出的相同外形的環(huán)形左和右輪12、13。左和右輪12、13被分別置于至橢圓形外殼11的中心點(diǎn)P1間隔相同距離的左和右垂直平面SA、SB上，并且沿垂直于橢圓形外殼11的水平軸L1的方向延伸。水平軸L1為穿過(guò)橢圓形外殼11的中心點(diǎn)P1和頂點(diǎn)P2、P3延伸的直線，所述兩個(gè)頂點(diǎn)為在橢圓形外殼11的外圓周表面上彼此間隔最大距離的點(diǎn)。
環(huán)形左和右輪12、13分別具有大于橢圓形外殼11圍繞水平軸L1的最大外徑的外徑。環(huán)形左和右輪12、13被安裝于橢圓形外殼11上用于在方向D1上圍繞水平軸L1以及在相反的方向D2上圍繞水平軸L1進(jìn)行角運(yùn)動(dòng)。當(dāng)音樂(lè)回放自動(dòng)設(shè)備10被置于水平表面上，例如，僅僅左和右輪12、13保持與水平表面接觸并支撐橢圓形外殼11水平地脫離水平表面。當(dāng)左和右輪12、13受控彼此獨(dú)立地扭轉(zhuǎn)時(shí)，橢圓形外殼11以如圖8所示的順時(shí)針和逆時(shí)針形式角移動(dòng)或向前方、左前方、右前方、后方、左后方、或右后方移動(dòng)。
橢圓形外殼11包括置于左和右輪12、13之間的中心殼體14、置于中心殼體14左側(cè)并從中心殼體14左側(cè)向著水平軸L1逐漸變細(xì)的基本上錐形左側(cè)殼體15、和置于中心殼體14右側(cè)并從中心殼體14右側(cè)向著水平軸L1逐漸變細(xì)的基本上錐形右側(cè)殼體16。
中心殼體14在中心下部位置容納了類似電池或類似物的平衡塊17。平衡塊17將中心殼體14的重心置于中心點(diǎn)P1的正下方。在重心被這樣放置的情況下，即使音樂(lè)回放自動(dòng)設(shè)備10通過(guò)兩點(diǎn)，即，左輪12和右輪13，與水平表面保持接觸，中心殼體14被防止在方向D1和方向D2上繞水平軸L1連續(xù)旋轉(zhuǎn)，且當(dāng)音樂(lè)回放自動(dòng)設(shè)備10在水平表面上移動(dòng)時(shí)，其狀態(tài)保持穩(wěn)定。
左側(cè)殼體15包括可旋轉(zhuǎn)的安裝于中心殼體14上用于在方向D1和方向D2上繞水平軸L1角運(yùn)動(dòng)的左側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)體18(如圖6A、6B所示)，和左側(cè)可打開和可關(guān)閉的本體20，其通過(guò)鉸鏈19連接至左側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)體18的左側(cè)，使得左側(cè)可打開和可關(guān)閉的本體20可在左側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)體18的左側(cè)被向外打開并向內(nèi)關(guān)閉。左側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)體18在其外表面支撐有例如發(fā)光二極管等的左側(cè)光發(fā)射器21。左側(cè)可打開和可關(guān)閉的本體20容納有置于其中的揚(yáng)聲器22。當(dāng)通過(guò)鉸鏈19將左側(cè)可打開和可關(guān)閉的本體20向左側(cè)向外打開時(shí)，揚(yáng)聲器22的振動(dòng)板的前表面向外露出，如圖6B所示。
類似地，右側(cè)殼體16包括可旋轉(zhuǎn)的安裝于中心殼體14上用于在方向D1和方向D2上繞水平軸L1角運(yùn)動(dòng)的右側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)體23(如圖6A、6B所示)，和右側(cè)可打開和可關(guān)閉的本體25，其通過(guò)鉸鏈24連接至右側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)體23的右側(cè)，使得右側(cè)可打開和可關(guān)閉的本體25可在右側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)體23的右側(cè)被向外打開并向內(nèi)關(guān)閉。右側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)體23在其外表面支撐有一右側(cè)光發(fā)射器26，例如發(fā)光二極管等。右側(cè)可打開和可關(guān)閉的本體25容納有置于其中的揚(yáng)聲器27。當(dāng)通過(guò)鉸鏈24將右側(cè)可打開和可關(guān)閉的本體25向右側(cè)向外打開時(shí)，揚(yáng)聲器27的振動(dòng)板的前表面向外露出，如圖6B所示。
如圖7所示，在左側(cè)殼體15位于左側(cè)而右側(cè)殼體16位于右側(cè)的情況下顯示的橢圓形外殼11的表面作為橢圓形外殼11的前表面。當(dāng)橢圓形外殼11的前表面正對(duì)使用者時(shí)，使用者向音樂(lè)回放自動(dòng)設(shè)備10輸入命令以回放音樂(lè)。因此，音樂(lè)回放自動(dòng)設(shè)備10被預(yù)設(shè)為這種用途，即在橢圓形外殼11的前表面正對(duì)使用者時(shí)，使用者向音樂(lè)回放自動(dòng)設(shè)備10輸入命令。
音樂(lè)回放自動(dòng)設(shè)備10具有置于中心殼體14中上前方位置的前端距離傳感器28、置于左側(cè)殼體15中上方位置的左側(cè)距離傳感器29、和置于右側(cè)殼體16中上方位置的右側(cè)距離傳感器30。前端距離傳感器28、左側(cè)距離傳感器29、和右側(cè)距離傳感器30中的每一個(gè)都包括如上面所述的準(zhǔn)靜電場(chǎng)傳感器，用于利用準(zhǔn)靜電場(chǎng)探測(cè)到達(dá)使用者的距離。基于從置于橢圓形外殼11中不同位置處的前端距離傳感器28、左側(cè)距離傳感器29、和右側(cè)距離傳感器30探測(cè)到的結(jié)果，音樂(lè)回放自動(dòng)設(shè)備10確認(rèn)到達(dá)位于橢圓形外殼11附近的使用者的距離、和在從橢圓形外殼11的前側(cè)觀察的使用者的方向，即，使用者的位置。
(4)音樂(lè)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)下面將參照?qǐng)D9描述用于將音樂(lè)數(shù)據(jù)傳輸至音樂(lè)回放自動(dòng)設(shè)備10的音樂(lè)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)40。如圖9所示，音樂(lè)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)40具有呈個(gè)人電腦形式的數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備41。數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備41通過(guò)網(wǎng)絡(luò)43從提供音樂(lè)數(shù)據(jù)的音樂(lè)數(shù)據(jù)提供服務(wù)器42獲得音樂(lè)數(shù)據(jù)，或者通過(guò)存儲(chǔ)記錄的音樂(lè)數(shù)據(jù)的記錄介質(zhì)44例如CD(光盤)獲得音樂(lè)數(shù)據(jù)。
數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備41對(duì)傳輸給音樂(lè)回放自動(dòng)設(shè)備10的音樂(lè)數(shù)據(jù)執(zhí)行頻率分析處理用于基于音樂(lè)數(shù)據(jù)分析音樂(lè)元素。數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備41獲得表示沿待傳輸?shù)囊魳?lè)數(shù)據(jù)的回放時(shí)間軸AX1的音樂(lè)數(shù)據(jù)的分析頻率的分析過(guò)的音樂(lè)信息INF1，如圖10所示。
基于分析過(guò)的音樂(lè)信息INF1，數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備41產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)信息INF2，該驅(qū)動(dòng)信息包括沿著回放時(shí)間軸AX1用于控制左側(cè)輪12和右側(cè)輪13的旋轉(zhuǎn)方向、角位移和旋轉(zhuǎn)速度的左側(cè)輪控制值和右側(cè)輪控制值，用于控制左側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)體18和右側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)體23的旋轉(zhuǎn)方向、轉(zhuǎn)動(dòng)速度和轉(zhuǎn)動(dòng)角度的左側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)體控制值和右側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)體控制值，用于控制左側(cè)可打開和可關(guān)閉的本體20和右側(cè)可打開和可關(guān)閉的本體25的打開和關(guān)閉角度和打開和關(guān)閉速度的左側(cè)可打開和可關(guān)閉的本體控制值和右側(cè)可打開和可關(guān)閉的本體控制值，和用于控制左側(cè)光發(fā)射器21和右側(cè)光發(fā)射器26的光發(fā)射狀態(tài)(例如，顏色和亮度)的左側(cè)光發(fā)射器控制值和右側(cè)光發(fā)射器控制值。
從而，數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備41產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)信息INF2用于驅(qū)動(dòng)橢圓形外殼11的不同元件，即，左側(cè)輪12、右側(cè)輪13、左側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)體18、右側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)體23、左側(cè)可打開和可關(guān)閉的本體20、右側(cè)可打開和可關(guān)閉的本體25、左側(cè)光發(fā)射器21、和右側(cè)光發(fā)射器26，該信息被提供給基于音樂(lè)數(shù)據(jù)的音樂(lè)元素。圖10所示的驅(qū)動(dòng)信息INF2顯示了分別用于左側(cè)可打開和可關(guān)閉的本體20和右側(cè)可打開和可關(guān)閉的本體25的左側(cè)可打開和可關(guān)閉的本體控制值和右側(cè)可打開和可關(guān)閉的本體控制值。
當(dāng)使用者指示數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備41傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備41利用電纜45和在其上放置音樂(lè)回放自動(dòng)設(shè)備10的托架46將音樂(lè)數(shù)據(jù)和對(duì)應(yīng)于音樂(lè)數(shù)據(jù)的驅(qū)動(dòng)信息INF2連續(xù)傳輸至音樂(lè)回放自動(dòng)設(shè)備10。
(5)音樂(lè)回放自動(dòng)設(shè)備的電路布置下面將參照?qǐng)D11描述音樂(lè)回放自動(dòng)設(shè)備10的不同的電路。如圖11所示，音樂(lè)回放自動(dòng)設(shè)備10由控制器50控制，所述控制器也是音樂(lè)回放自動(dòng)設(shè)備10的一個(gè)電路?？刂破?0根據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器51中的程序執(zhí)行不同的處理操作。具體地，控制器50將由外部數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備41通過(guò)電纜45和支架46連續(xù)傳輸?shù)囊魳?lè)數(shù)據(jù)和對(duì)應(yīng)于所述音樂(lè)數(shù)據(jù)的驅(qū)動(dòng)信息INF2寫入存儲(chǔ)器51中。
當(dāng)控制器50識(shí)別音樂(lè)回放自動(dòng)設(shè)備10從支架46移去時(shí)，控制器50通過(guò)包括前端距離傳感器28、左側(cè)距離傳感器29、和右側(cè)距離傳感器30的探測(cè)器52獲得距離信息DI，該距離信息代表了利用前端距離傳感器28測(cè)得的到達(dá)使用者的距離、利用左側(cè)距離傳感器29測(cè)得的到達(dá)使用者的距離、和利用右側(cè)距離傳感器30測(cè)得的到達(dá)使用者的距離。
通過(guò)距離信息DI，控制器50識(shí)別由前端距離傳感器28測(cè)得的到達(dá)用戶的距離、由左側(cè)距離傳感器29測(cè)得的到達(dá)用戶的距離、由右側(cè)距離傳感器30測(cè)得的到達(dá)用戶的距離?；谧R(shí)別到的距離，控制器50計(jì)算從橢[圓形外殼11到使用者的距離以及由橢圓形外殼11的前側(cè)觀察到的使用者的方向。實(shí)際上，如圖12所示，控制器50計(jì)算在中心處具有前端距離傳感器28和由前端距離傳感器28測(cè)得的到達(dá)使用者的距離表示的半徑的球體、在中心處具有左側(cè)距離傳感器29和由左側(cè)距離傳感器29測(cè)得的到達(dá)使用者的距離表示的半徑的球體、和在中心處具有右側(cè)距離傳感器30和由右側(cè)距離傳感器30測(cè)得的到達(dá)使用者的距離表示的半徑的球體的交點(diǎn)，從而限定從橢圓形外殼11到使用者的距離以及從橢圓形外殼11的前側(cè)觀察到的使用者的方向。
在限定了到達(dá)使用者的距離以及從前側(cè)觀察到的使用者的方向后，控制器50依據(jù)從前側(cè)觀察到的使用者的方向控制輪子驅(qū)動(dòng)器53使得左側(cè)輪12和右側(cè)輪13分別在相反的方向上旋轉(zhuǎn)，以便改變橢圓形外殼11的方位使得它的前側(cè)正對(duì)使用者。控制器50接著依據(jù)到達(dá)使用者的距離控制輪子驅(qū)動(dòng)器53使得左側(cè)輪12和右側(cè)輪13在相同的方向上旋轉(zhuǎn)，以便向前移動(dòng)橢圓形外殼11直到到達(dá)使用者的距離處于預(yù)定范圍內(nèi)。
如上所述，基于從探測(cè)器52獲得的距離信息DI，控制器50將橢圓形外殼11的前側(cè)轉(zhuǎn)向使用者，并且將橢圓形外殼11向使用者移動(dòng)。這種用于向使用者移動(dòng)橢圓形外殼11的操作模式被稱作控制器50的用戶跟蹤模式。
當(dāng)使用者和橢圓形外殼11之間的距離降至預(yù)定范圍內(nèi)，例如，30cm時(shí)，控制器50控制輪子驅(qū)動(dòng)器53停止轉(zhuǎn)動(dòng)左側(cè)輪12和右側(cè)輪13，然后從用戶跟蹤模式切換至命令輸入模式，以便接收由使用者輸入的命令。因此，當(dāng)使用者位于距橢圓形外殼11的預(yù)定范圍內(nèi)時(shí)，控制器50進(jìn)入命令輸入模式。所述預(yù)定范圍在后面將被稱作命令輸入范圍。
在下面將詳細(xì)描述音樂(lè)回放自動(dòng)設(shè)備10的命令輸入處理。音樂(lè)回放自動(dòng)設(shè)備10基于由前端距離傳感器28、左側(cè)距離傳感器29、和右側(cè)距離傳感器30測(cè)得的結(jié)果計(jì)算在橢圓形外殼11周圍空間內(nèi)移動(dòng)的使用者的一只手的運(yùn)動(dòng)，并依據(jù)手的運(yùn)動(dòng)接收以非接觸方式輸入的命令。
事實(shí)上，控制器50在給定的時(shí)間間隔從探測(cè)器52獲得距離信息DI。如圖13A所示，當(dāng)控制器50，在命令輸入范圍(例如，30cm)內(nèi)，識(shí)別使用者的手在從橢圓形外殼11的前側(cè)觀察時(shí)從右側(cè)接近橢圓形外殼11，即，使用者的手接近左側(cè)殼體15，到達(dá)由左側(cè)距離傳感器29測(cè)得的到達(dá)使用者的手的距離等于或小于預(yù)定閾值(例如，10cm)的位置，控制器50測(cè)定使用者的手位于接近左側(cè)殼體15的位置，并存入存儲(chǔ)器51，例如，這個(gè)時(shí)候的使用者的手的位置數(shù)據(jù)為由具有三個(gè)正交軸，即X-、Y-、Z-軸且原點(diǎn)位于橢圓形外殼11的中心點(diǎn)P1處的三維坐標(biāo)系統(tǒng)表示的三維空間內(nèi)的坐標(biāo)數(shù)據(jù)，如圖13B所示。
如果用戶的手的X-軸坐標(biāo)數(shù)據(jù)的符號(hào)是正的，則用戶的手從橢圓形外殼11的前側(cè)觀察位于原點(diǎn)的左側(cè)。如果用戶的手的X-軸坐標(biāo)數(shù)據(jù)的符號(hào)是負(fù)的，則用戶的手從橢圓形外殼11的前側(cè)觀察位于原點(diǎn)的右側(cè)。如果用戶的手的Y-軸坐標(biāo)數(shù)據(jù)的符號(hào)是正的，則用戶的手位于原點(diǎn)的上方，如果用戶的手的Y-軸坐標(biāo)數(shù)據(jù)的符號(hào)是負(fù)的，則用戶的手位于原點(diǎn)的下方。如果用戶的手的Z-軸坐標(biāo)數(shù)據(jù)的符號(hào)是正的，則用戶的手位于原點(diǎn)的前方，如果用戶的手的Z-軸坐標(biāo)數(shù)據(jù)的符號(hào)是負(fù)的，則用戶的手位于原點(diǎn)的后方。
其后，如圖14A所示，當(dāng)控制器50識(shí)別用戶的手在從左側(cè)殼體15向中心殼體14的方向移動(dòng)并接近中心殼體14達(dá)到由前端距離傳感器28測(cè)得的到用戶的手的距離等于或小于預(yù)定閾值(例如，10cm)的位置時(shí)，控制器50測(cè)定用戶的手位于靠近中心殼體14的位置，并且將此時(shí)用戶的手的位置數(shù)據(jù)以三維空間中的坐標(biāo)數(shù)據(jù)的形式存儲(chǔ)至存儲(chǔ)器51中，如圖14B所示。
隨后，如圖15A所示，當(dāng)控制器50識(shí)別用戶的手在從中心殼體14向右側(cè)殼體16的方向移動(dòng)并接近右側(cè)殼體16達(dá)到由右側(cè)距離傳感器30測(cè)得的到用戶的手的距離等于或小于預(yù)定閾值(例如，10cm)的位置時(shí)，控制器50測(cè)定用戶的手位于靠近右側(cè)殼體16的位置，并且將此時(shí)用戶的手的位置數(shù)據(jù)以三維空間中的坐標(biāo)數(shù)據(jù)的形式存儲(chǔ)至存儲(chǔ)器51中，如圖15B所示。
每當(dāng)控制器50將坐標(biāo)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)至存儲(chǔ)器51中，控制器50計(jì)算從在先的坐標(biāo)數(shù)據(jù)到目前的坐標(biāo)數(shù)據(jù)的軌跡，并將表示算得的軌跡的軌跡數(shù)據(jù)存儲(chǔ)進(jìn)存儲(chǔ)器51中。從而，當(dāng)用戶的手在從橢圓形外殼11的前側(cè)觀察，例如，從右向左移動(dòng)時(shí)，控制器50計(jì)算用戶的手行經(jīng)的軌跡。接著控制器50將計(jì)算得到的軌跡數(shù)據(jù)與預(yù)先結(jié)合了命令存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器51中的軌跡數(shù)據(jù)的模型相比。如果計(jì)算得到的軌跡數(shù)據(jù)與，例如，結(jié)合了音樂(lè)回放命令的軌跡數(shù)據(jù)的模型一致，則控制器50確定用戶的手的移動(dòng)表示用于音樂(lè)回放的命令，并且輸入音樂(lè)回放的命令，于是控制器50進(jìn)入音樂(lè)回放模式以便回放音樂(lè)。
在音樂(lè)回放模式中，控制器50讀取存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器51中的音樂(lè)數(shù)據(jù)(圖11)。音樂(lè)處理器54處理由控制器50讀取的音樂(lè)數(shù)據(jù)，例如，將音樂(lè)數(shù)據(jù)從數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為模擬數(shù)據(jù)，并且放大音樂(lè)數(shù)據(jù)，以產(chǎn)生音樂(lè)信號(hào)。然后，揚(yáng)聲器22、27基于從音樂(lè)處理器54來(lái)的音樂(lè)信號(hào)輸出樂(lè)聲。
這時(shí)，控制器50與基于被回放的音樂(lè)數(shù)據(jù)的音樂(lè)元素(拍子、音調(diào)，等)同步地驅(qū)動(dòng)橢圓形外殼11的不同的元件，即，左輪12、右輪13、左側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)體18、右側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)體23、左側(cè)可打開和可關(guān)閉的本體20、右側(cè)可打開和可關(guān)閉的本體25、左側(cè)光發(fā)射器21、和右側(cè)光發(fā)射器26。
具體地，控制器50從存儲(chǔ)器51讀取對(duì)應(yīng)于被回放的音樂(lè)數(shù)據(jù)的驅(qū)動(dòng)信息INF2，并且基于讀出的驅(qū)動(dòng)信息INF2控制輪子驅(qū)動(dòng)器53、轉(zhuǎn)動(dòng)體驅(qū)動(dòng)器55、可打開/可關(guān)閉的本體驅(qū)動(dòng)器56、左側(cè)光發(fā)射器21、和右側(cè)光發(fā)射器26。
結(jié)果，輪子驅(qū)動(dòng)器53與基于被回放的音樂(lè)數(shù)據(jù)的音樂(lè)元素同步地轉(zhuǎn)動(dòng)左輪12和右輪13。從而控制器50可以與從揚(yáng)聲器22、27輸出的音樂(lè)的音樂(lè)元素同步地移動(dòng)橢圓形外殼11。
在控制器50的控制下，轉(zhuǎn)動(dòng)體驅(qū)動(dòng)器55與基于被回放的音樂(lè)數(shù)據(jù)的音樂(lè)元素同步地轉(zhuǎn)動(dòng)左側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)體18和右側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)體23。從而控制器50可以相對(duì)于中心殼體14與從揚(yáng)聲器22、27輸出的音樂(lè)地音樂(lè)元素同步地轉(zhuǎn)動(dòng)左側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)體18和右側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)體23。
在控制器50的控制下，可打開/可關(guān)閉的本體驅(qū)動(dòng)器56與基于被回放的音樂(lè)數(shù)據(jù)的音樂(lè)元素同步地打開并關(guān)閉左側(cè)可打開和可關(guān)閉的本體20和右側(cè)可打開和可關(guān)閉的本體25。從而控制器50可與從揚(yáng)聲器22、27輸出的音樂(lè)的音樂(lè)元素同步地打開并關(guān)閉左側(cè)可打開和可關(guān)閉的本體20和右側(cè)可打開和可關(guān)閉的本體25。
在控制器50的控制下，左側(cè)光發(fā)射器21、和右側(cè)光發(fā)射器26與基于被回放的音樂(lè)數(shù)據(jù)的音樂(lè)元素同步地以不同的發(fā)光狀態(tài)發(fā)光。從而控制器50可以與從揚(yáng)聲器22、27輸出的音樂(lè)的音樂(lè)元素同步地發(fā)光。
因此，音樂(lè)回放自動(dòng)設(shè)備10在音樂(lè)回放模式下可以好像跟著從揚(yáng)聲器22、27輸出的音樂(lè)跳舞一樣來(lái)回移動(dòng)。
(6)操作順序下面將參照?qǐng)D16描述音樂(lè)回放自動(dòng)設(shè)備10從用戶跟蹤模式到音樂(lè)回放模式的操作順序。所述操作順序由控制器50根據(jù)安裝于存儲(chǔ)器51中的程序執(zhí)行。
如圖16所示，當(dāng)橢圓形外殼11從支架46移去時(shí)，控制器50啟動(dòng)操作順序RT1，于是控制轉(zhuǎn)到步驟SP1。在步驟SP1中，控制器50進(jìn)入用戶跟蹤模式并且從探測(cè)器52獲得距離信息DI。然后，控制轉(zhuǎn)到步驟SP2。
在步驟SP2中，控制器50基于距離信息DI計(jì)算從橢圓形外殼11到用戶的距離和從橢圓形外殼11前側(cè)觀察用戶所處的方向。然后，控制轉(zhuǎn)到步驟SP3。在步驟SP3中，基于從橢圓形外殼11前側(cè)觀察到的用戶所處的方向，控制器50控制輪子驅(qū)動(dòng)器53改變橢圓形外殼11的方位使得它的前表面面對(duì)用戶。然后，控制轉(zhuǎn)到步驟SP4。
在步驟SP4中，控制器基于到達(dá)用戶的距離確定用戶的位置是否在命令輸入范圍內(nèi)。如果用戶的位置不在命令輸入范圍內(nèi)，則控制從步驟SP4(步驟SP4中的否)轉(zhuǎn)入步驟SP5。在步驟SP5中，控制器50控制輪子驅(qū)動(dòng)器53向前，即，在用戶所處的方向上移動(dòng)橢圓形外殼11。例如，在預(yù)定的0.5秒的時(shí)間過(guò)去后，控制轉(zhuǎn)回步驟SP1使控制器50獲取距離信息DI。
直到用戶的位置進(jìn)入命令輸入范圍，控制器50在預(yù)定時(shí)間間隔內(nèi)獲得距離信息DI，并且基于距離信息DI在一反饋回路中控制輪子驅(qū)動(dòng)器53，從而將橢圓形外殼11移近用戶以跟隨用戶。即使用戶是在移動(dòng)著的，因此，音樂(lè)回放自動(dòng)設(shè)備10可在它移動(dòng)過(guò)程中識(shí)別用戶并靠近用戶以跟隨用戶。
如果橢圓形外殼11已經(jīng)接近用戶直至用戶位于命令輸入范圍內(nèi)，控制從步驟SP4(步驟SP4中的是)轉(zhuǎn)入步驟SP6。在步驟SP6中，控制器50控制輪子驅(qū)動(dòng)器53停止轉(zhuǎn)動(dòng)左輪12和右輪13，然后從用戶跟蹤模式切換至命令輸入模式。然后，控制轉(zhuǎn)入步驟SP7。如果用戶的位置開始就處于命令輸入范圍內(nèi)，則控制器50僅僅改變橢圓形外殼11的朝向，而不移動(dòng)橢圓形外殼11。其后，控制從步驟SP4(步驟SP4中的是)轉(zhuǎn)入步驟SP6然后轉(zhuǎn)至步驟SP7。
在步驟SP7中，控制器50再次從探測(cè)器52獲取距離信息DI。然后，控制轉(zhuǎn)入步驟SP8。在步驟SP8中，控制器50基于距離信息DI計(jì)算用戶，即，用戶的手運(yùn)動(dòng)的軌跡，從而獲得計(jì)算后的軌跡數(shù)據(jù)。然后，控制轉(zhuǎn)入步驟SP9。在步驟SP9中，控制器50確定算得的軌跡數(shù)據(jù)是否與任一預(yù)先存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器51中與命令相結(jié)合的軌跡數(shù)據(jù)的模型一致。
如果算得的軌跡數(shù)據(jù)與所有的存儲(chǔ)的軌跡數(shù)據(jù)的模型都不一致(步驟SP9中的否)，則控制轉(zhuǎn)回步驟SP7使控制器50再次獲取距離信息DI。如果算得的軌跡數(shù)據(jù)與存儲(chǔ)的軌跡數(shù)據(jù)的模型中的一個(gè)一致(步驟SP9中的是)，則控制器50確認(rèn)用戶的手的運(yùn)動(dòng)表示例如音樂(lè)回放的命令。然后控制轉(zhuǎn)入步驟SPI0。
在步驟SP10中，控制器50確定對(duì)應(yīng)于用戶的手的運(yùn)動(dòng)的命令是例如音樂(lè)回放的命令。則控制轉(zhuǎn)入步驟SP11。在步驟SP11中，控制器50從命令輸入模式切換至音樂(lè)回放模式，并且基于音樂(lè)回放命令回放音樂(lè)數(shù)據(jù)并驅(qū)動(dòng)被回放的音樂(lè)數(shù)據(jù)的不同的組成部分。其后，控制轉(zhuǎn)入步驟SP12，至此操作順序RT1結(jié)束。
根據(jù)操作順序RT1，如上面所述的，控制器50從用戶跟蹤模式切換到命令輸入模式再切換到音樂(lè)回放模式，并操作音樂(lè)回放自動(dòng)設(shè)備10的不同的元件和電路。
(7)操作和優(yōu)點(diǎn)控制器50從探測(cè)器52獲取距離信息DI，所述信息代表到用戶的距離，其分別由置于中心殼體14內(nèi)前上方的前端距離傳感器28、置于左側(cè)殼體15內(nèi)上方的左側(cè)距離傳感器29、和置于右側(cè)殼體16內(nèi)上方的右側(cè)距離傳感器30測(cè)得。
在本實(shí)施例中，前端距離傳感器28、左側(cè)距離傳感器29、和右側(cè)距離傳感器30中的每個(gè)都包括準(zhǔn)靜電場(chǎng)傳感器。如圖5所示，由于準(zhǔn)靜電場(chǎng)傳感器是無(wú)方向性的距離傳感器，不管從距離傳感器觀察用戶處于哪個(gè)方向，到達(dá)處于距離傳感器周圍空間中的用戶的距離都可以被探測(cè)到。由于每個(gè)都包括一無(wú)方向性的距離傳感器的前端距離傳感器28、左側(cè)距離傳感器29、和右側(cè)距離傳感器30，被置于橢圓形外殼11中的不同的位置，可能從分別由前端距離傳感器28、左側(cè)距離傳感器29、和右側(cè)距離傳感器30測(cè)得的表示到用戶的距離的三個(gè)球的交點(diǎn)確定用戶的位置，即，到達(dá)用戶的距離和用戶所處的方向。
因此，當(dāng)控制器50基于從探測(cè)器52獲得的距離信息DI計(jì)算從橢圓形外殼11到用戶的距離以及從橢圓形外殼11的前側(cè)觀察用戶的方向時(shí)，控制器50可確定從橢圓形外殼11到用戶的距離，以及從橢圓形外殼11的前側(cè)觀察用戶的方向。
準(zhǔn)靜電場(chǎng)傳感器基于準(zhǔn)靜電場(chǎng)傳的性質(zhì)運(yùn)行，所述性質(zhì)為依靠物體的特殊的感應(yīng)電容區(qū)分物體引起電位變化。因此，基于所述電位變化，可區(qū)分處于距離傳感器周圍的物體之間的人，即，用戶。從而根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的準(zhǔn)靜電場(chǎng)傳感器能有效地防止錯(cuò)誤的探測(cè)到人以外的其它物體，并且能可靠地探測(cè)到達(dá)人的距離。
依靠識(shí)別出的用戶的方向，控制器50控制輪子驅(qū)動(dòng)器53改變橢圓形外殼11的方位，使得它的前側(cè)正對(duì)用戶。因此，音樂(lè)回放自動(dòng)設(shè)備10可由用戶在要持續(xù)使用的方向，即，在橢圓形外殼11的前表面正對(duì)用戶的方向上使用，而不需要用戶移動(dòng)至橢圓形外殼11的前側(cè)或改變橢圓形外殼11的方向。
在將橢圓形外殼11的前表面轉(zhuǎn)向用戶后，控制器50依靠識(shí)別到的到達(dá)用戶的距離控制輪子驅(qū)動(dòng)器53，將橢圓形外殼11向用戶移動(dòng)直到用戶的位置落入命令輸入范圍內(nèi)。當(dāng)用戶的位置處于命令輸入范圍內(nèi)時(shí)，控制器50停止移動(dòng)橢圓形外殼11并等待由用戶輸入的命令。因此，用戶不需要為了輸入命令向音樂(lè)回放自動(dòng)設(shè)備10移動(dòng)，而是音樂(lè)回放自動(dòng)設(shè)備10自動(dòng)移動(dòng)到命令輸入范圍內(nèi)使用戶可以輸入命令。
在等待用戶輸入的命令時(shí)，控制器50在給定的時(shí)間間隔內(nèi)從探測(cè)器52獲取距離信息DI，并且基于連續(xù)獲得的距離信息DI計(jì)算用戶的手在橢圓形外殼11周圍移動(dòng)的軌跡。然后，控制器50將算得的軌跡數(shù)據(jù)與預(yù)先存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器51中與命令結(jié)合的軌跡數(shù)據(jù)的模型進(jìn)行比較。如果算得的軌跡數(shù)據(jù)與結(jié)合例如音樂(lè)回放命令的軌跡數(shù)據(jù)模型一致，則控制器50確定用戶的手的移動(dòng)表示音樂(lè)回放的命令，并且輸入這個(gè)命令以回放音樂(lè)。從而音樂(lè)回放自動(dòng)設(shè)備10能夠以非接觸的方式根據(jù)用戶的手的移動(dòng)輸入多個(gè)命令，僅僅通過(guò)預(yù)置與命令的數(shù)目一樣的軌跡數(shù)據(jù)模型，而不需要在橢圓形外殼11上具有例如操作按鈕的接觸型輸入元件。
由于橢圓形外殼11的前表面始終面向用戶，從用戶的角度觀察的橢圓形外殼11的朝向始終保持一致。因此，由用戶展示的用戶的手的移動(dòng)和輸入命令始終是彼此一致地結(jié)合的，這允許用戶輕易的輸入命令。因此，音樂(lè)回放設(shè)備10允許用戶在輸入命令時(shí)應(yīng)保持的方位輸入命令。
通過(guò)上述設(shè)置，音樂(lè)回放自動(dòng)設(shè)備10基于由置于橢圓形外殼11中不同位置處的前端距離傳感器28、左側(cè)距離傳感器29、和右側(cè)距離傳感器30分別探測(cè)到的到達(dá)用戶的距離計(jì)算作為目標(biāo)的用戶所處的方向，并且將橢圓形外殼11的朝向改變?yōu)榕c計(jì)算得到的方向?qū)R。因此，音樂(lè)回放自動(dòng)設(shè)備10可被用戶在根據(jù)用戶所處的方向，即，回放自動(dòng)設(shè)備10要被使用的方向的方位使用，而不需要用戶相對(duì)于回放自動(dòng)設(shè)備10移動(dòng)或相對(duì)于用戶改變橢圓形外殼11的朝向。因此，根據(jù)本發(fā)明的作為電子設(shè)備的音樂(lè)回放自動(dòng)設(shè)備10比以前的更易于使用，同時(shí)根據(jù)本發(fā)明的控制音樂(lè)回放自動(dòng)設(shè)備10的方法允許音樂(lè)回放自動(dòng)設(shè)備10比以前更容易使用。
(8)其它實(shí)施例根據(jù)上述實(shí)施例，當(dāng)音樂(lè)回放自動(dòng)設(shè)備10識(shí)別從橢圓形外殼11的前側(cè)觀察的用戶的方向時(shí)，音樂(lè)回放自動(dòng)設(shè)備10原地改變橢圓形外殼11的方向，使得橢圓形外殼11的前表面朝向用戶，然后向用戶移動(dòng)橢圓形外殼11直到到達(dá)用戶的距離處于命令輸入范圍內(nèi)。然而，如圖17所示，如果用戶位于從橢圓形外殼11前側(cè)觀察的右前方，橢圓形外殼11的朝向可能不會(huì)在原地改變，在向右前方移動(dòng)時(shí)橢圓形外殼11可能會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而橢圓形外殼11的前表面將正對(duì)用戶并且橢圓形外殼11將接近用戶。根據(jù)圖17所示的實(shí)施例，即使具有四輪驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)且不會(huì)在原地轉(zhuǎn)動(dòng)的音樂(lè)回放自動(dòng)設(shè)備也可以提供與上述的二輪的音樂(lè)回放自動(dòng)設(shè)備10相同的優(yōu)點(diǎn)。此外，音樂(lè)回放自動(dòng)設(shè)備10可以具有與二輪驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)不同的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括，例如，左輪12、右輪13、和音樂(lè)回放自動(dòng)設(shè)備10的輪子驅(qū)動(dòng)器53。
根據(jù)上述實(shí)施例，在音樂(lè)回放模式中，樂(lè)聲從作為音樂(lè)輸出元件的揚(yáng)聲器22、27輸出，且左輪12、右輪13、左側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)體18、右側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)體23、左側(cè)可打開和可關(guān)閉的本體20、右側(cè)可打開和可關(guān)閉的本體25、左側(cè)光發(fā)射器21、和右側(cè)光發(fā)射器26被驅(qū)動(dòng)從而根據(jù)被回放的音樂(lè)來(lái)回移動(dòng)。然而，在音樂(lè)回放模式中，左輪12和右輪13可被停止以保持音樂(lè)回放自動(dòng)設(shè)備10不動(dòng)，且左側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)體18和右側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)體23可被轉(zhuǎn)動(dòng)而左側(cè)可打開和可關(guān)閉的本體20和右側(cè)可打開和可關(guān)閉的本體25可被打開和關(guān)閉以使揚(yáng)聲器22、27的振動(dòng)面板的前表面朝向位于橢圓形外殼11前面的用戶。根據(jù)這種調(diào)整，由于在揚(yáng)聲器22、27的振動(dòng)面板的前表面正對(duì)用戶的時(shí)候樂(lè)聲從揚(yáng)聲器22、27輸出，用戶可以始終在好的聆聽(tīng)位置聽(tīng)到被回放的音樂(lè)，而不需要用戶移動(dòng)或改變橢圓形外殼11的朝向。
在上面的實(shí)施例中，本發(fā)明被用于自行驅(qū)動(dòng)的音樂(lè)回放自動(dòng)設(shè)備10。然而本發(fā)明還可被用于不同的電子設(shè)備，包括自行驅(qū)動(dòng)的圖像回放自動(dòng)設(shè)備，所述設(shè)備具有位于橢圓形外殼11前表面上的作為圖像輸出元件的包括液晶顯示器的顯示元件；具有轉(zhuǎn)動(dòng)顯示表面的固定顯示設(shè)備；具有轉(zhuǎn)動(dòng)的揚(yáng)聲器前表面的固定揚(yáng)聲器設(shè)備等。如果本發(fā)明被用于具有轉(zhuǎn)動(dòng)顯示表面的固定顯示設(shè)備，則盡管固定顯示設(shè)備不能向用戶移動(dòng)，固定顯示設(shè)備能夠識(shí)別用戶的方向并將顯示表面轉(zhuǎn)成面對(duì)用戶，使得用戶可以始終良好的觀察視角看到顯示的畫面。
在上面的實(shí)施例中，本發(fā)明被用于音樂(lè)回放自動(dòng)設(shè)備10，其適用于以非接觸的方式輸入命令。然而，本發(fā)明可被用于遙控器，其適用于以非接觸的方式輸入命令。根據(jù)這種調(diào)整，音樂(lè)回放自動(dòng)設(shè)備10具有由控制器50控制的通信單元用于與外部設(shè)備相連。當(dāng)用戶的位置進(jìn)入命令輸入范圍，控制器50停止移動(dòng)橢圓形外殼11，并通過(guò)通信單元發(fā)送信號(hào)至外部設(shè)備以打開外部設(shè)備的電源。接著控制器50等待由用戶輸入的用于外部設(shè)備的命令?？刂破?0根據(jù)輸入的命令通過(guò)通信單元向外部設(shè)備發(fā)送信號(hào)。在這種方式下，音樂(lè)回放自動(dòng)設(shè)備10用作遙控器。該遙控器可自動(dòng)移動(dòng)至命令輸入范圍內(nèi)以允許用戶以非接觸方式輸入命令而不需要用戶接近遙控器以輸入命令或在預(yù)定方位舉起遙控器。通信單元可以采用紅外通信方法例如IrDA(注冊(cè)商標(biāo))或無(wú)線通信方法例如3藍(lán)牙(注冊(cè)商標(biāo))或HomeRF(注冊(cè)商標(biāo))。
根據(jù)上述實(shí)施例，當(dāng)用戶的手在靠近橢圓形外殼11的空間中，在從橢圓形外殼11的左側(cè)殼體15向右側(cè)殼體16，即，從用戶的角度觀察為從左到右移動(dòng)時(shí)，音樂(lè)回放命令，例如，作為對(duì)應(yīng)于用戶的手的移動(dòng)的命令被輸入至音樂(lè)回放自動(dòng)設(shè)備10中。然而，表示用戶的手從右向左移動(dòng)的軌跡數(shù)據(jù)的模型、表示用戶的手從前向后移動(dòng)的軌跡數(shù)據(jù)的模型、表示用戶的手從后向前移動(dòng)的軌跡數(shù)據(jù)的模型、表示用戶的手從下向上移動(dòng)的軌跡數(shù)據(jù)的模型，等，可被存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器51中，并且這些軌跡數(shù)據(jù)的模型可分別與用于音樂(lè)數(shù)據(jù)的快進(jìn)命令、倒帶命令、提高聲音的命令、和降低聲音的命令結(jié)合。當(dāng)用戶的手作了相應(yīng)的移動(dòng)時(shí)，這些命令中的任意一個(gè)都可被輸入。
根據(jù)上述實(shí)施例，前端距離傳感器28被置于橢圓形外殼11的中心殼體14中的前上方，左側(cè)距離傳感器29可被置于橢圓形外殼11的左側(cè)殼體15中的上方，而右側(cè)距離傳感器30可被置于橢圓形外殼11的右側(cè)殼體16中的上方。然而，距離傳感器也可分別被置于中心殼體14中的中后方、左側(cè)殼體15中的中心處、右側(cè)殼體16中的中心處。根據(jù)本發(fā)明，距離傳感器可被置于除例子中舉出的位置以外的位置，只要用戶的位置可通過(guò)由距離傳感器測(cè)得的距離計(jì)算出來(lái)。
根據(jù)上面的實(shí)施例，前端距離傳感器28、左側(cè)距離傳感器29、和右側(cè)距離傳感器30中的每個(gè)都包括準(zhǔn)靜電場(chǎng)傳感器。然而，例如PSD(位置感應(yīng)設(shè)備)或超聲傳感器的距離傳感器可代替準(zhǔn)靜電場(chǎng)傳感器使用，或者其他的這些距離傳感器也可被結(jié)合使用。此外，例如紅外傳感器的距離傳感器，可被用來(lái)探測(cè)到達(dá)位于預(yù)定方向上的用戶的距離。在這種情況下，多個(gè)(例如，幾十個(gè)或幾百個(gè))用于探測(cè)到達(dá)處于不同方向用戶的距離的距離傳感器可被直接安裝與橢圓形外殼11的全部表面上用于識(shí)別位于橢圓形外殼11周圍空間內(nèi)的用戶的位置。
在上面的實(shí)施例中，三個(gè)距離傳感器被置于橢圓形外殼11中的不同位置。然而，可以使用不止三個(gè)距離傳感器。實(shí)際上，增加距離傳感器的數(shù)目允許用于輸入命令的用戶的手的運(yùn)動(dòng)以更高的分辨率被識(shí)別，從而可以將較小的用戶的手的運(yùn)動(dòng)的模型與命令相聯(lián)系。
在上面的實(shí)施例中，使用了基本上橢圓形外殼11。然而，還可以使用具有其它不同外形的任何外殼。
在上面的實(shí)施例中，音樂(lè)回放自動(dòng)設(shè)備10由控制器50、存儲(chǔ)器51、探測(cè)器52、輪子驅(qū)動(dòng)器53、音樂(lè)處理器54、轉(zhuǎn)動(dòng)體驅(qū)動(dòng)器55、可打開/可關(guān)閉本體驅(qū)動(dòng)器56、揚(yáng)聲器22、27、和光發(fā)射器21、26組成。然而，音樂(lè)回放自動(dòng)設(shè)備10可以具有任何其它結(jié)構(gòu)，只要他們具有與上述相同的功能。
圖1和2所示的電子設(shè)備1對(duì)應(yīng)于圖6、7、和11所示的音樂(lè)回放自動(dòng)設(shè)備10。電子設(shè)備1的主體2(見(jiàn)圖1)對(duì)應(yīng)于音樂(lè)回放自動(dòng)設(shè)備10的橢圓形外殼11(見(jiàn)圖6)。距離傳感器S1、S2、S3(見(jiàn)圖1)分別對(duì)應(yīng)于前端距離傳感器28、左側(cè)距離傳感器29、和右側(cè)距離傳感器30(見(jiàn)圖6)。驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)3(見(jiàn)圖2)對(duì)應(yīng)于左輪12、右輪13(見(jiàn)圖6)、和輪子驅(qū)動(dòng)器53(見(jiàn)圖11)。探測(cè)器4(見(jiàn)圖2)對(duì)應(yīng)于探測(cè)器52(見(jiàn)圖11)。計(jì)算機(jī)5和控制器6(見(jiàn)圖2)對(duì)應(yīng)于控制器50(見(jiàn)圖11)。
在上面的實(shí)施例中，控制器50根據(jù)安裝于音樂(lè)回放自動(dòng)設(shè)備10中的軟件實(shí)現(xiàn)上述操作順序。然而，音樂(lè)回放自動(dòng)設(shè)備10可具有專用的電路用于執(zhí)行操作順序，并且所述操作順序可通過(guò)專用的電路以硬件實(shí)現(xiàn)。用于執(zhí)行操作順序的程序可被記錄于類似CD等的記錄介質(zhì)中。
盡管已經(jīng)圖示并詳細(xì)說(shuō)明了本發(fā)明的一些較佳的實(shí)施例，應(yīng)當(dāng)理解可對(duì)它們進(jìn)行不同的改變和調(diào)整而不脫離所附的權(quán)利要求的范圍。
權(quán)利要求
1.一種電子設(shè)備，其包括主體；用于移動(dòng)所述主體的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；安裝于所述主體中的具有多個(gè)傳感器的探測(cè)器，用于探測(cè)到達(dá)置于所述主體周圍空間內(nèi)的目標(biāo)的距離；構(gòu)造為基于由所述探測(cè)器探測(cè)的距離計(jì)算所述目標(biāo)的方向的計(jì)算機(jī)；和構(gòu)造為依據(jù)由所述計(jì)算機(jī)計(jì)算得到的方向控制所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)改變所述主體的方位的控制器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子設(shè)備，其中所述計(jì)算機(jī)基于所述探測(cè)器探測(cè)的距離計(jì)算所述目標(biāo)的方向和到達(dá)所述目標(biāo)的距離，并且所述控制器控制所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)以改變所述主體的方位并依據(jù)由所述計(jì)算機(jī)計(jì)算得到的方向朝向所述目標(biāo)移動(dòng)所述主體。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電子設(shè)備，還包括構(gòu)造為與外部設(shè)備通信的通信單元；其中所述控制器根據(jù)由所述計(jì)算機(jī)計(jì)算得到的方向控制所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)以改變所述主體的方位和朝向所述目標(biāo)移動(dòng)所述主體并且還控制所述通信單元以與該外部設(shè)備通信。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電子設(shè)備，其中如果由所述計(jì)算機(jī)計(jì)算得到的到達(dá)該目標(biāo)的距離落入預(yù)定范圍，則所述控制器停止控制所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子設(shè)備，其中每個(gè)所述傳感器都包括準(zhǔn)靜電場(chǎng)傳感器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子設(shè)備，其中所述探測(cè)器包括三個(gè)用于探測(cè)各自到達(dá)該目標(biāo)的距離的傳感器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子設(shè)備，還包括安裝于所述主體中的聲音輸出單元；其中所述控制器控制所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)改變所述主體的方位以便依據(jù)由計(jì)算機(jī)算出的方向使所述聲音輸出單元的聲音輻射表面正對(duì)所述目標(biāo)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子設(shè)備，還包括安裝于所述主體中的圖像輸出單元；其中所述控制器控制所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)改變所述主體的方位以便依據(jù)由計(jì)算機(jī)算出的方向使所述圖像輸出單元的顯示表面正對(duì)所述目標(biāo)。
9.一種控制電子設(shè)備的方法，該方法包括下述步驟利用安裝于主體中的用于探測(cè)到達(dá)置于所述主體周圍空間中的目標(biāo)的距離的多個(gè)傳感器探測(cè)到達(dá)目標(biāo)的距離；基于探測(cè)到的距離計(jì)算所述目標(biāo)的方向；和依據(jù)算得的方向控制驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)改變所述主體的方位。
全文摘要
本申請(qǐng)公開了一種電子設(shè)備，該電子設(shè)備包括主體、用于移動(dòng)主體的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、具有安裝于主體中用于探測(cè)到達(dá)置于主體周圍空間內(nèi)的目標(biāo)的距離的多個(gè)傳感器的探測(cè)器、構(gòu)造為基于由探測(cè)器探測(cè)到的距離計(jì)算目標(biāo)的方向的計(jì)算機(jī)、和構(gòu)造為控制驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)根據(jù)由計(jì)算機(jī)計(jì)算得到的方向改變主體的方位的控制器。
文檔編號(hào)H04R5/02GK1975620SQ20061017238
公開日2007年6月6日 申請(qǐng)日期2006年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月10日
發(fā)明者石原厚志, 山田智裕, 長(zhǎng)曾我部嘉博 申請(qǐng)人:索尼株式會(huì)社