JP2000020066A

JP2000020066A - センサシステム

Info

Publication number: JP2000020066A
Application number: JP10185138A
Authority: JP
Inventors: Naota Katada; 直太片田; Manabu Kawada; 学川田; Yasuhiro Hinako; 靖宏日名子
Original assignee: Yamaha Corp
Current assignee: Yamaha Corp
Priority date: 1998-06-30
Filing date: 1998-06-30
Publication date: 2000-01-21

Abstract

(57)【要約】【課題】演奏者の動きを検出するセンサシステムに関
し、演奏者の体格に応じて容易にサイズを調整すること
ができ、演奏者の動きによる位置ずれを防止することが
できるセンサシステムを提供することを課題とする。【解決手段】各々が屈曲を検出する２つのセンサ
（４，１１）と、２つのセンサを弾力的に結ぶ２本以上
の弾性部材（５，８）と、２つのセンサを対象物に固定
するための固定部材とを有するセンサシステム。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、センサシステムに
関し、特に屈曲を検出することができるセンサシステム
に関する。

【０００２】

【従来の技術】図８（Ａ）、（Ｂ）は、特開平８−１２
３４１８号公報に記載されているウエア型楽音制御装置
５０の外観図である。

【０００３】図８（Ａ）は、ウエア型楽音制御装置５０
の正面図であり、図８（Ｂ）は、ウエア型楽音制御装置
５０の背面図である。演奏者は、ウエア型楽音制御装置
５０を着衣して演奏を行う。演奏者の動きに応じて楽音
が発せられる。

【０００４】演奏者の両肩には、ポケット５１が設けら
れる。ポケット５１内には、センサ６１が設けられる。
センサ６１は、肩の曲げを検出する。

【０００５】演奏者の両肘には、ポケット５２が設けら
れる。ポケット５２内には、センサ６２が設けられる。
センサ６２は、肘の曲げを検出する。

【０００６】演奏者の両手首には、ポケット５３が設け
られる。ポケット５３内には、センサ６３が設けられ
る。センサ６３は、手首の曲げを検出する。

【０００７】締付具７２及び７３は、それぞれセンサ６
２及び６３を演奏者の体に締めつける。

【０００８】通信部８２は、ベルト８１により演奏者の
腰に装着され、センサ６１〜６３の出力を楽音発生部
（図示せず）に送信する。楽音発生部は、その出力に基
づいて発音を行う。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ウエア型楽音制御装置
５０は、複数の演奏者によって使用される場合、演奏者
の体格に応じて複数種類のサイズを用意する必要があ
る。演奏者は、自己の体格に合ったウエア型楽音制御装
置５０を選択する。複数の演奏者は、１つのウエア型楽
音制御装置５０を使い回すことができず、各演奏者が自
己のウエア型楽音制御装置５０を用意しなければならな
いことがある。これでは、ユーザの経済的負担が大き
い。

【００１０】ウエア型楽音制御装置５０は、着脱が困難
であり、着脱に時間がかかる。コンサート演奏の際に
は、ウエア型楽音制御装置５０を直ぐに着脱できないの
で、コンサートの途中に間が空いてしまうことがある。

【００１１】演奏者によって関節の位置が微妙に異なる
ので、演奏者によってはウエア型楽音制御装置５０のセ
ンサの位置が必ずしも適切でない場合がある。センサ位
置が適切でないと、演奏者の動きを適切に検出すること
ができない。ウエア型楽音制御装置５０のセンサ位置を
変更することは困難である。

【００１２】図９に示すように、肩を伸ばしたり曲げた
りする動きを繰り返すと、センサ６１が肩から浮き上が
ったりよじれてしまうことがある。センサ６１が浮き上
がると、肩の動きを精度よく検出することができない。
肩のみならず、肘等についても同様である。

【００１３】ウエア型楽音制御装置５０は、演奏者の体
を覆う部分が多いため、演奏者は動きにくい。また、演
奏者の体が蒸れて、演奏者に不快感を与えることがあ
る。

【００１４】本発明の目的は、演奏者の体格に応じて容
易にサイズを調整することができるセンサシステムを提
供することである。

【００１５】本発明の他の目的は、容易に着脱すること
ができるセンサシステムを提供することである。

【００１６】本発明の他の目的は、演奏者の動きによる
位置ずれを防止することができるセンサシステムを提供
することである。

【００１７】本発明の他の目的は、小型のセンサシステ
ムを提供することである。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明の一観点によれ
ば、各々が屈曲を検出する２つのセンサと、前記２つの
センサを弾力的に結ぶ２本以上の弾性部材と、前記結ば
れた２つのセンサを対象物に固定するための固定部材と
を有するセンサシステムが提供される。

【００１９】センサシステムは、演奏者の体に装着する
ことできる。２つのセンサは、２本以上の弾性部材によ
り結ばれる。弾性部材の長さを変えれば、演奏者の体格
に応じてセンサシステムのサイズを容易に調整すること
ができる。２つのセンサを２本以上の弾性部材により結
ぶことにより、センサの位置ずれを防止し、センサシス
テムを小型化することができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施例によるセ
ンサシステムの外観図である。図１（Ａ）は正面図であ
り、図１（Ｂ）は背面図である。センサシステムは、演
奏者の体に装着される。

【００２１】肘部サポータ１は、演奏者の両方の肘部に
設けられ、センサ４を保持する。センサ４は、演奏者の
肘部に当接され、肘の動き（屈曲）を検出する。

【００２２】肩部サポータ２は、演奏者の両方の肩部に
設けられ、センサ１１を保持する。センサ１１は、演奏
者の肩部に当接され、肩の動き（屈曲）を検出する。

【００２３】コード５は、伸縮可能なカールコード部を
有し、電気コードと弾性部材の２つの機能を有する。セ
ンサ４、１１及び楽音発生部３１は、コード５により接
続される。コード５は、センサ４及び１１が検出した信
号を楽音発生部３１に供給すると共に、肘部サポータ１
及び肩部サポータ２を弾力的に結ぶ。

【００２４】２本のゴムひも８は、コード５の両脇に設
けられ、コード５と同様に、肘部サポータ１及び肩部サ
ポータ２を弾力的に結ぶ。コード５及び２本のゴムひも
８は、肩部センサ１１及び肘部センサ４の位置ずれを防
止する。また、コード５及び２本のゴムひも８は、その
長さを容易に調整することができる。演奏者の体格に合
わせて、その長さを調整することにより、肩部サポータ
２と肘部サポータ１との距離を適切な距離に調整するこ
とができる。

【００２５】楽音発生部３１は、電源３４、音源３３、
アンプ３５及びスピーカ３２を有する。音源３３は、コ
ード５を介してセンサ４及び１１の検出信号を受け、楽
音信号を生成する。アンプ３５は、その楽音信号を増幅
する。スピーカ３２は、増幅された楽音信号に基づいて
発音する。

【００２６】センサ部２０は、肘部サポータ１、肩部サ
ポータ２、それらを結ぶコード５及びゴムひも８を含
む。センサ部２０は、演奏者の右半身に設けられるもの
と左半身に設けられるものが左右対称である。センサ部
２０の具体的な構成は、後に図２及び図３を参照しなが
らより詳細に説明する。

【００２７】背中部サポータ２１は、肩ひも２４を有す
る。肩ひも２４は、ストラップ２５により長さが調整可
能である。演奏者は、肩ひも２４を肩部に通してサポー
タ２１を背中に装着する。背中部サポータ２１は、上記
の楽音発生部３１を保持する。背中部サポータ２１と肩
部サポータ２とは、マジックテープにより固定される。
背中部サポータ２１の具体的な構成は、後に図４を参照
しながらより詳細に説明する。

【００２８】図２は、図１の右半身用センサ部２０の表
面図であり、図３はその裏面図である。

【００２９】肘部サポータ１及び肩部サポータ２は、伸
縮可能なストレッチ素材で成形される。肘部サポータ１
は、筒状になっており、その中に演奏者の肘を通すこと
ができる。演奏者が肘を曲げても伸ばしても、常に肘部
サポータ１はセンサ４を演奏者の肘部に密着させる。

【００３０】肘部ポケット３は、サポータ１に設けら
れ、内部にセンサ４を保持する。センサ４は、演奏者の
肘の動きを検出する。肩部ポケット１２は、サポータ２
に設けられ、内部にセンサ１１を保持する。センサ１１
は、演奏者の肩の動きを検出する。

【００３１】センサ４及び１１としては、歪みセンサを
採用できる。歪みセンサの構成例を説明する。ポリイミ
ドからなるベースフィルムを用意する。そのベースフィ
ルムの両面に、所定の抵抗分布を有するＮｉ−Ｃｒ又は
Ｃｕ−Ｎｉ等の金属箔を形成し、さらにその上を被覆材
で被覆する。歪みセンサが歪むと抵抗値が変化する。歪
みセンサを流れる電流値を計測することにより、演奏者
の関節の動きを検出することができる。歪みセンサの詳
細な構成は、特開平６−１２３６０４号公報の図４及び
その説明に記載されている。

【００３２】肘部センサ４及び肩部センサ１１は、コー
ド５に接続される。コード５は、導体芯線とその周囲を
覆う絶縁部材とからなり、コードプラグ１３に接続され
る。コードプラグ１３は、楽音発生部３１（図１
（Ｂ））に接続される。センサ４及び１１で検出された
信号は、コード５を介して楽音発生部３１に供給され
る。

【００３３】コード５は、カールコード部５ａ及びスト
レートコード部５ｂを有する。カールコード部５ａは、
コイル状になっており、弾力性を有する。ホック６は、
カールコード部５ａの一部を肘部サポータ１に固定す
る。ホック７は、カールコード部５ａの他の部分を肩部
サポータ２に固定する。ホック６及び７は、カールコー
ド部５ａの固定位置を調整することができる。演奏者の
腕の長さに応じて、カールコード部５ａの固定位置を変
えることにより、肘部サポータ１と肩部サポータ２との
間の張力を適切な値に調整することができる。この固定
されたコード５は、肩部センサ１１の長手方向のほぼ軸
上に設けられる。

【００３４】２本のゴムひも８は、コード５の両脇に設
けられ、それぞれ肘部サポータ１と肩部サポータ２とを
弾力的に結ぶ。ゴムひも８は、一端が肘部サポータ１に
固定され、他端が結び目（こぶ）９により肩部サポータ
２に固定される。結び目９は、サポータ２の孔１６でと
まる。演奏者の腕の長さに応じて、結び目９の位置を変
えることにより、肘部サポータ１と肩部サポータ２との
間の張力を適切な値に調整することができる。

【００３５】肘部サポータ１と肩部サポータ２は、カー
ルコード５ａ及び２本のゴムひも８の合計３本の線によ
り弾力的に結ばれる。演奏者の体格に応じてその３本の
線の長さは調整可能であるので、常にセンサ４及び１１
を適切な位置に配置させることができる。これにより、
センサ４及び１１は、肘及び肩の動きを精度良く検出す
ることができる。

【００３６】また、その３本の線がセンサ４及び１１を
常に演奏者の肘及び肩に密着させているので、演奏者が
肩及び肘を動かしてもセンサ４及び１１が浮き上がった
りねじれたりすることはほとんどない。

【００３７】図２に示すように、２本のゴムひも８をほ
ぼ平行に配置した時、肩部センサ１１の長手方向の軸線
と肘部センサ４の長手方向の軸線とはほぼ平行であるが
ずれている（平行移動している）。演奏者がセンサシス
テムを装着すると、肩部センサ１１の長手方向の軸と肘
部センサ４の長手方向の軸とは腕を軸として９０°回転
した位置関係になる。これにより、肩の動きと肘の動き
を検出し易くなる。

【００３８】ポケット１８は、四角形であり、一辺１８
ａが開いており、残りの三辺が閉じている。四辺のうち
のいずれか一辺が開いていればよいが、下辺１８ａを開
くことにより、ポケット１８の開口部のたるみの発生を
防止できる。ゴムひも８の結び目９及び余った端部１９
は、ポケット１８内にしまっておくことができる。ゴム
ひもの余り部１９が長いと、余り部１９をポケット１８
内にしまわない場合、余り部１９がぶらぶらしてしまい
邪魔になる。ポケット１８内にゴムひもの余り部１９を
納めることにより、それを防止できる。また、ゴムひも
の余り部１９をポケット１８内に隠すことができるの
で、見映えがよくなる。

【００３９】ホック１０は、肩部ポケット１２の表面の
設けられ、コード５をサポータ２に固定する。コード５
が不必要に長くてたるんでいると、他の部分に引っ掛か
りやすく、演奏の邪魔になる。コード５をサポータ２に
固定することにより、コード５がサポータ２に密着し、
演奏の邪魔になることを防止できる。

【００４０】ホック１４は、肘部サポータ１の手首側に
設けられ、ホック１５ａ，１５ｂ又は１５ｃに固定可能
である。演奏者の腕が太い場合には、ホック１５ａに固
定し、腕が細い場合にはホック１５ｃに固定すればよ
い。ホックの位置を調整することにより、腕の太さに応
じてサポータ１の締めつけ力を調整できる。これによ
り、腕の太さにかかわらず、常にセンサ４を演奏者の肘
部に密着させることができる。

【００４１】マジックテープ１７は、肩部サポータ２の
裏面に設けられ、背中部サポータ２１（図１（Ａ）、
（Ｂ））に固定される。肩部サポータ２は、マジックテ
ープ１７により演奏者の体に固定される。肘部サポータ
１は、演奏者の肘部を締めつけることにより演奏者の体
に固定され、ホック１４によりさらに強固に固定され
る。ホック１４は、必ずしも必要でない。肩部サポータ
２及び肘部サポータ１は、共に演奏者の体に固定され、
両者はコード５及びゴムひも８により張力がかけられ
る。

【００４２】図４は、図１（Ａ）、（Ｂ）に示す背中部
サポータ２１の背面図である。背中部サポータ２１は、
肩ひも２４、マジックテープ２２及び孔２３を有する。
肩ひも２４は、ストラップ２５により長さが調整可能で
あり、演奏者の肩部に通される。マジックテープ２２
は、肩部サポータのマジックテープ１７（図３）に固定
される。孔２３は、音源発生部３１（図１（Ｂ））を固
定するための孔である。

【００４３】図５は、演奏者が肩を曲げたときのセンサ
システムを示す。肩を曲げたときにも、コード５が肩部
サポータ２を下方向（肘方向）に引っ張り、センサ１１
を演奏者に肩部に密着させる。センサ１１は肩部に密着
され、肩の曲がりを精度良く検出することできる。

【００４４】図６は、演奏者が肘を曲げたときのセンサ
システムを示す。肘を曲げたときにも、肘部サポータ１
がセンサ４を肘部に密着させるので、センサ４は肘の曲
がりを精度良く検出することができる。また、コード５
及び２本のゴムひも８が肘部サポータ１を上方向（肩方
向）に引っ張り、肘部サポータ１が下方向（手首方向）
にずれ下がることを防止する。

【００４５】図７は、センサシステムを用いた演奏例を
示す図である。演奏者は、上記のセンサシステムを体に
装着し、さらにスティック４５を手に持つ。スティック
４５の先端には、加速度センサ４４が設けられている。
演奏者は、スティック４５を振って仮想のドラム４８を
叩く動作をする。

【００４６】加速度センサ４４は、スティック４５の加
速度（動き）を検出する。加速度センサ４４の検出信号
は、無線又は電気コード（有線）により楽音発生部３１
（図１（Ｂ））に供給される。

【００４７】肩部センサ１１及び肘部センサ４の検出信
号は、ドラムの種類（音色）を決める。加速度センサ４
４の検出信号は、発音（ノートオン）を指示する。ドラ
ムセットは、ハイハット、スネアドラム、バスドラム等
を有する。演奏者は、ドラムセットがそこにあるものと
して、空間で空打ちをする。

【００４８】例えば、肩及び肘を伸ばして叩いたときに
はハイハットの音色で発音し、肩を曲げて肘を伸ばして
叩いたときにはスネアドラムの音色で発音する。

【００４９】本実施例によれば、演奏者の体格に応じて
コード５及び２本のゴムひも８の長さを調整することに
より、センサシステムのサイズを容易に調整することが
できる。１つのセンサシステムを体格の異なる複数の演
奏者が共通に使用することができる。

【００５０】センサシステムは、図１（Ａ）、（Ｂ）に
示すように、右半身用センサ部２０と左半身用センサ部
２０と背中部サポータ２１の３つの部分に分離すること
ができる。このセンサシステムは、図８（Ａ）、（Ｂ）
のウエア型楽音制御装置５０に比べ、容易に着脱するこ
とができ、また、小型化することができる。

【００５１】また、センサシステムは、図８（Ａ）、
（Ｂ）のウエア型楽音制御装置５０に比べ、演奏者の体
を覆う部分が少ないため、演奏者は動き易い。演奏者の
体が蒸れて、演奏者に不快感を与えることを防止でき
る。

【００５２】肩部サポータ２と肘部サポータ１は、コー
ド５及び２本のゴムひも８により弾力的に結ばれている
ので、演奏者の動きによるセンサの位置ずれを防止する
ことができる。

【００５３】肩部サポータ２は屈曲可能な平面状の部材
であり、肘部サポータ１は伸縮可能な円筒状又は肘に巻
き付け可能な平面状の部材である。肩部サポータ２及び
肘部サポータ１は、それぞれ肩部及び肘部に適切に取り
付けることができる。

【００５４】コード５は、図２に示すように、肩部セン
サ１１の長手方向の軸線上に設けられる。２本のゴムひ
も８は、コード５の両側に設けられる。コード５及び２
本のゴムひも８は、センサを肩部及び肘部に密着させ、
センサの位置ずれを防止することができる。

【００５５】コード５は、螺旋状にカールされた配線コ
ードであり、弾性部材及び電気コードの２つの機能を兼
ねる。弾性部材と電気コードを別に設ける場合に比べ、
弾性部材の数を減らすことができる。また、コード５を
演奏者の体に密着させることができるので、コード５が
他の部分に引っかかって演奏の邪魔になることを防止で
きる。

【００５６】センサをほぼ長方形にすることにより、取
り付け位置が多少ずれても演奏者の動きを適切に検出す
ることができる。すなわち、センサをほぼ長方形にする
ことにより、センサの取り付け位置の精度は高精度を要
求されない。

【００５７】右半身用センサ部２０と左半身用センサ部
２０は、左右対称であるので、製造し易く、製造コスト
を低減させることできる。

【００５８】なお、センサは、肩部又は肘部の他、手首
等の他の関節の部分に設けてもよい。背中部サポータ２
１は、必ずしも必要でない。演奏者の服にマジックテー
プを設ければ、肩部サポータ２を演奏者の服に固定させ
ることができる。センサは、人間の動きを検出するもの
に限定されない。人間の他の動物やロボットにセンサシ
ステムを装着するようにしてもよい。

【００５９】以上実施例に沿って本発明を説明したが、
本発明はこれらに制限されるものではない。例えば、種
々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に
自明であろう。

【００６０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
２つのセンサを２本以上の弾性部材により結ぶことによ
り、センサの位置ずれを防止し、センサシステムを小型
化することができる。

【００６１】センサシステムは、演奏者の体に装着する
ことできる。弾性部材の長さを変えれば、演奏者の体格
に応じてセンサシステムのサイズを容易に調整すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１（Ａ）は本発明の実施例によるセンサシ
ステムの正面図であり、図１（Ｂ）はその背面図であ
る。

【図２】右半身用センサ部の表面図である。

【図３】右半身用センサ部の裏面図である。

【図４】背中部サポータの背面図である。

【図５】肩を曲げたときのセンサシステムの斜視図で
ある。

【図６】肘を曲げたときのセンサシステムの斜視図で
ある。

【図７】演奏例を説明するための演奏者の斜視図であ
る。

【図８】図８（Ａ）は従来技術によるウエア型楽音制
御装置の正面図であり、図８（Ｂ）はその背面図であ
る。

【図９】センサの浮き上がりを示すウエア型楽音制御
装置の斜視図である。

【符号の説明】

１肩部サポータ、２肘部サポータ、３肘
部ポケット、４肘部センサ、５コード、
６，７ホック、８ゴムひも、９結ぶ目、
１０ホック、１１肩部センサ、１２肩
部ポケット、１３コードプラグ、１４，１５
ホック、１６孔、１７マジックテープ、
１８ポケット、１９ゴムひもの余り部、
２１背中部サポータ、２２マジックテープ、
２３孔、２４肩ひも、２５ストラッ
プ、３１楽音発生部、３２スピーカ、３３
音源、３４電源、３５アンプ、４４
加速度センサ、４５スティック、４８ドラ
ム、５０ウエア型楽音制御装置、５１，５２，５
３ポケット、６１，６２，６３センサ、７
２，７３締付具、８１ベルト、８２通信
部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者日名子靖宏静岡県浜松市中沢町10番１号ヤマハ株式会社内Ｆターム(参考） 5D378 KK25 KK34 SB04 SC06 SF02 SF05 SF11 SF16 SF17 UU32 WW03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】各々が屈曲を検出する２つのセンサと、前記２つのセンサを弾力的に結ぶ２本以上の弾性部材
と、前記結ばれた２つのセンサを対象物に固定するための固
定部材とを有するセンサシステム。