JP2009163024A - ペダル装置 - Google Patents

Abstract

【課題】製品コスト低減を図りながら、見た目に煩わしく感じたり、ペダルユニットのデザインに制約を生じさせることがないペダル装置を実現する。
【解決手段】楽器本体部１０の底部に送信部２０１と受信部２０２とを備える赤外線送受信部２０を設け、赤外線送受信部２０に対向する位置に、ペダル操作子３０２のペダル操作に応じて反射面が傾斜する反射ミラー３０３を有するペダルユニット３０を配設する。ペダル操作されなければ、反射ミラー３０３は赤外線送受信部２０に正対する為、送信部２０１から送信される赤外線が受信部２０２にて所定レベル以上で受信され、楽器本体部１０側がペダルオフ状態を表すペダル入力情報を発生する。一方、ペダル操作されると、反射ミラー３０３が傾斜して受信部２０２にて所定レベル以上の赤外線を受信できなくなり、楽器本体部１０側がペダルオン状態を表すペダル入力情報を発生する。
【選択図】図３

Description

本発明は、電子楽器に用いて好適なペダル装置に関する。

従来より、ペダル操作を検出して電子楽器に入力するペダル装置が知られている。例えば特許文献１には、ペダルの操作量を検出し、検出した操作量に応じて変調された赤外線を送信するペダルユニットと、電子楽器本体側に設けられ、ペダルユニットから送信される赤外線を受信復調して得られるペダル操作信号を電子楽器に入力する手段とから構成されるペダル装置が開示されている。

特開２００６−１９５２６４号公報

ところで、上記特許文献１に開示のペダル装置では、ペダル操作される機構部品の他に、ペダルの操作量を検出する回路部品や、検出した操作量に応じて変調された赤外線を送信する回路部品もペダルユニット側に設けることから、構成が複雑化して製品コスト高を招致するという問題がある。また、そうした構成では電源ケーブルを介してペダルユニットに電源供給する形態となるが、その電源ケーブルが見た目に煩わしく感じたり、ペダルユニットのデザインに制約を生じさせる弊害もある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、製品コスト低減を図りながら、見た目に煩わしく感じたり、ペダルユニットのデザインに制約を生じさせることがないペダル装置を提供することを目的としている。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、光信号を送信する送信手段と、楽器本体とは別体のペダルユニットに設けられ、前記送信手段から送信される光信号をペダル操作に応じた反射方向へ反射する反射手段と、前記反射手段により反射された光信号を受信する受信手段と、楽器本体側に設けられ、前記受信手段により受信される光信号レベルに従って前記ペダルユニットのペダル操作を表すペダル入力情報を発生するペダル入力情報発生手段とを具備することを特徴とする。

請求項２に記載の発明では、光信号を送信する送信手段と、楽器本体とは別体のペダルユニットに設けられ、前記送信手段から送信される光信号を反射する反射手段と、楽器本体とは別体のペダルユニットに設けられ、ペダル操作に応じて前記反射手段へ入射する光信号を遮光する遮光手段と、前記反射手段により反射された光信号を受信する受信手段と、楽器本体側に設けられ、前記受信手段により受信される光信号レベルに従って前記ペダル操作を表すペダル入力情報を発生するペダル入力情報発生手段とを具備することを特徴とする。

上記請求項１又は２のいずれかに従属する請求項３に記載の発明では、前記ペダル入力情報発生手段は、前記受信手段により受信される光信号レベルが所定レベル以上の場合にペダル操作されていないペダルオフ状態を表すペダル入力情報を発生し、一方、受信される光信号レベルが所定レベル未満の場合にペダル操作されたペダルオン状態を表すペダル入力情報を発生することを特徴とする。

請求項４に記載の発明では、光信号を間欠的に送信する送信手段と、楽器本体とは別体のペダルユニットに設けられ、前記送信手段から送信される光信号を反射する反射手段と、楽器本体とは別体のペダルユニットに設けられ、ペダル操作に応じて前記反射手段の反射位置を移動する移動手段と、前記反射手段により反射された光信号を受信する受信手段と、楽器本体側に設けられ、前記送信手段から間欠的に送信される光信号が前記反射手段により反射されて前記受信手段にて受信されるタイミングに基づき測距される距離に従って前記ペダル操作を表すペダル入力情報を発生するペダル入力情報発生手段とを具備することを特徴とする。

上記請求項４に従属する請求項５に記載の発明では、前記ペダル入力情報発生手段は、測距された距離が所定値以上の場合にペダル操作されていないペダルオフ状態を表すペダル入力情報を発生し、一方、測距された距離が所定値未満の場合にペダル操作されたペダルオン状態を表すペダル入力情報を発生することを特徴とする。

請求項６に記載の発明では、光信号を連続的に送信する送信手段と、楽器本体とは別体のペダルユニットに設けられ、前記送信手段から送信される光信号を反射する反射手段と、楽器本体とは別体のペダルユニットに設けられ、ペダル操作に応じて前記反射手段の反射位置を移動する移動手段と、前記反射手段により反射された光信号を受信する受信手段と、楽器本体側に設けられ、前記送信手段から連続的に送信される光信号と前記反射手段により反射される反射光との位相差で生じる前記受信手段の受信レベル変化から得られる位相変化量に従って前記ペダル操作を表すペダル入力情報を発生するペダル入力情報発生手段とを具備することを特徴とする。

上記請求項６に従属する請求項７に記載の発明では、前記ペダル入力情報発生手段は、位相変化量が所定値以上の場合にペダル操作されていないペダルオフ状態を表すペダル入力情報を発生し、一方、位相変化量が所定値未満の場合にペダル操作されたペダルオン状態を表すペダル入力情報を発生することを特徴とする。

請求項８に記載の発明では、楽器本体とは別体の複数のペダル操作子を備えたペダルユニットに設けられ、それら各ペダル操作子間の間隙に配置され、ペダル操作に連動して反射面が変化する複数の反射手段と、前記複数の反射手段の個々に対向配置され、それぞれに向けて光信号を送信する複数の送信手段と、前記複数の反射手段の個々に対向配置され、対応する反射手段により反射された光信号を受信する複数の受信手段と、楽器本体側に設けられ、前記複数の受信手段の受信出力変化に基づき前記ペダルユニットにおいてペダル操作されたペダル操作子を表すペダル入力情報を発生するペダル入力情報発生手段とを具備することを特徴とするペダル装置。

本発明では、製品コスト低減を図りながら、見た目に煩わしく感じたり、ペダルユニットのデザインに制約を生じないようにすることができる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
Ａ．第１実施形態
（１）全体構成
図１は、本発明の第１実施形態によるペダル装置を具備する電子楽器の外観を示す外観図である。図１において、１０は両側部に支持脚を有する電子楽器の本体部である。以下、楽器本体部１０と記す。楽器本体部１０の底部中央には、赤外線送受信部２０が配設される。赤外線送受信部２０は、図２に図示するように、正面視直方形状の筐体を有し、その中央部には赤外線を送信する送信部２０１が設けられ、この送信部２０１を中心として同心円状に形成されて赤外線を受信する受信部２０２を備える。

こうした赤外線送受信部２０は、図１に図示するように、床面上に設置されるペダルユニット３０に対向するよう楽器本体部１０の底部に固定される。ペダルユニット３０は、図３（ａ）の側断面図に図示するように、赤外線送受信部２０の送信部２０１および受信部２０２に対向する面側に開口部Ａが切り欠かれた箱状の筐体３０１と、ペダル操作に応じて揺動するペダル操作子３０２と、ペダル操作子３０２の揺動に連動して反射面が傾斜する反射ミラー３０３とを備える。

ペダル操作子３０２がペダル操作されていない状態では、図３（ａ）に図示する通り、反射ミラー３０３の反射面が赤外線送受信部２０に対して正対しているので、送信部２０１から送信される赤外線は垂直反射により送信側へ戻り、受信部２０２で受信可能となる。一方、ペダル操作子３０２がペダル操作された状態では、図３（ｂ）に図示する通り、ペダル操作子３０２の揺動に連動して反射ミラー３０３の反射面が傾斜する為、送信部２０１から送信される赤外線は斜めに反射されて受信部２０２で受信不可となる。

次に、図４を参照してペダルユニット３０の概略構造を説明する。図４は、ペダルユニット３０の構造を示す上面図（図４（ａ））、ペダル操作されていない状態を示す側断面図（同図（ｂ））およびペダル操作された状態を示す側面図（同図（ｃ））である。なお、図４において、図３に図示した構成要素と共通する部分には同一の番号を付し、その説明を省略する。

箱状の筐体３０１には、上述した赤外線送受信部２０と対向する上面側に開口部Ａが形成され、一方の側面側にペダル操作子３０２が貫装される。ペダル操作子３０２は、筐体３０１内部で弾性部材３０５（例えばコイルバネ等）により付勢されると共に、支持部３０６に揺動自在に軸支される。ペダル操作に応じて、支持部３０６を支点として揺動するペダル操作子３０２の端部には、可動部材３０４を介して反射ミラー３０３が装着される。反射ミラー３０３は、ペダル操作子３０２がペダル操作されていない状態において、開口部Ａを介して赤外線送受信部２０に正対するよう保持部材３０７上に載置される。

したがって、弾性部材３０５の付勢力を超える踏力でペダル操作子３０２がペダル操作されると、当該ペダル操作子３０２が支持部３０６を支点として揺動し、これに応じて可動部材３０４が上方に変位することによって、図４（ｃ）に図示するように、保持部材３０７上に載置された反射ミラー３０３の反射面が傾斜するようになっている。

（２）電気的構成
次に、図５を参照してペダル装置の一部機能を具現する楽器本体部１０の電気的構成について説明する。図５は、楽器本体１０の電気的構成を示すブロック図である。楽器本体１０は、鍵盤１、スイッチ部２、ＣＰＵ３、ＲＯＭ４、ＲＡＭ５、音源６、Ｄ／Ａ変換器（ＤＡＣ）７、サウンドシステム８、Ａ／Ｄ変換器（ＡＤＣ）２０３、送信部２０１および受信部２０２からなる赤外線送受信部２０を備える。

鍵盤１は、押離鍵操作（演奏操作）に応じたキーオン／キーオフ信号、鍵番号およびベロシティ等からなる演奏情報を発生する。スイッチ部２は、パワーオン／パワーオフする電源スイッチの他、例えば発生する楽音の音色を選択する音色選択スイッチなどの各種スイッチを備え、これらスイッチ操作に応じた種類のスイッチイベントを発生する。

ＣＰＵ３は、スイッチ部２から供給される各種スイッチイベントに基づき楽器各部の動作状態を設定する他、鍵盤１から供給される演奏情報に基づき音源６に楽音発生を指示する。また、ＣＰＵ３は、後述するペダル入力処理を実行して、Ａ／Ｄ変換器２０３の出力に基づきペダルのオンオフ状態を表すペダル入力情報を発生する。なお、ＣＰＵ３では、ペダル入力情報に従って音源６に発生楽音の修飾態様を指示する。

ＲＯＭ４は、上記ＣＰＵ３にロードされる各種制御プログラムや制御データ等を記憶する。ここで言う各種制御プログラムとは、後述するペダル入力処理を含む。ＲＡＭ５は、ＣＰＵ３のワークエリアとして用いられ、各種レジスタ・フラグデータを一時記憶する。音源６は、周知の波形メモリ読み出し方式にて構成され、ＣＰＵ３から供給されるパラメータで指定される音色、音高および音量の楽音データを出力する。

Ｄ／Ａ変換器７は、音源６から出力される楽音データをアナログ形式の楽音信号に変換して出力する。サウンドシステム８は、Ｄ／Ａ変換器８が出力する楽音信号から不要ノイズを除去する等のフィルタリングを施した後、これを増幅してスピーカから発音させる。送信部２０１は、ＣＰＵ３の指示に従って赤外線を送信する。受信部２０２は、ＣＰＵ３の指示に従って前述したペダルユニット３０の反射ミラー３０３を介して反射された赤外線を受信する。Ａ／Ｄ変換器２０３は、受信部２０２の出力をＡ／Ｄ変換してＣＰＵ３に供給する。

（３）動作
次に、図６〜図８を参照してＣＰＵ３が実行するペダル入力処理の動作を説明する。ペダル入力処理は、楽器本体１０がパワーオンされた後、所定周期毎に割り込み実行される。実行タイミングになると、ＣＰＵ３は図６に示すステップＳＡ１に進み、ノイズ処理を実行する。

ノイズ処理が起動されると、ＣＰＵ３は図７に示すステップＳＢ１〜ＳＢ２において、Ａ／Ｄ変換器２０３から出力される入力レベル値を一定回数以上加算する。入力レベル値を一定回数以上加算し終えると、ステップＳＢ２の判断結果が「ＹＥＳ」になり、ステップＳＢ３に進み、加算された入力レベル値を加算回数で除算してノイズ除去した平均入力値Ｘを算出する。

ノイズ処理により平均入力値Ｘを算出し終えると、ＣＰＵ３は図６に図示するステップＳＡ２を介してヒステリシス処理を実行する。ヒステリシス処理が起動されると、ＣＰＵ３は図８に示すステップＳＣ１に処理を進め、現在のペダル入力がオフ状態であるか否かを判断する。現在のペダル入力がオフ状態であると、判断結果は「ＹＥＳ」になり、ステップＳＣ２に進み、現在の判定基準レベル、つまりペダルのオンオフ状態を判断するための閾値を所定量増加させて本処理を終える。

一方、現在のペダル入力がオン状態ならば、上記ステップＳＣ１の判断結果は「ＮＯ」になり、ステップＳＣ３に進み、現在の判定基準レベルを所定量減少させて本処理を終える。こうしたヒステリシス処理を施すことにより、受信部２０２が受信する赤外線強度の変化に起因してペダル入力のオンオフ状態が変動しないように判定基準レベルにヒステリシス特性を付与するようになっている。

そして、ヒステリシス処理により判定基準レベルにヒステリシス特性が付与されると、ＣＰＵ３は図６に示すステップＳＡ３に進み、所定レベル以上、すなわちヒステリシス特性が付与された判定基準レベル以上の平均入力値Ｘを受信しているか否かを判断する。例えばペダル装置が図３（ａ）に図示する状態であると、所定レベル以上の平均入力値Ｘを受信するので、判断結果は「ＹＥＳ」になり、ステップＳＡ４に進む。ステップＳＡ４では、ペダル操作子３０２がペダル操作されていないペダルオフ状態を表すペダル入力情報を発生してペダル入力処理を終える。

これに対し、例えばペダル装置が図３（ｂ）に図示する状態になると、所定レベル以上の平均入力値Ｘを受信しなくなる為、上記ステップＳＡ３の判断結果は「ＮＯ」になり、ステップＳＡ５に進む。ステップＳＡ５では、ペダル操作子３０２がペダル操作されたペダルオン状態を表すペダル入力情報を発生してペダル入力処理を終える。

以上のように、第１実施形態では、楽器本体部１０の底部中央に設けられ、送信部２０１と受信部２０２とからなる赤外線送受信部２０と、この赤外線送受信部２０に対向する位置に配置され、ペダル操作子３０２のペダル操作に応じて反射面が傾斜する反射ミラー３０３を備えたペダルユニット３０とを有し、ペダル操作子３０２がペダル操作されなければ、反射ミラー３０３が赤外線送受信部２０に正対し、これにより送信部２０１から送信される赤外線が受信部２０２において所定レベル以上で受信される為、楽器本体部１０側のＣＰＵ３がペダルオフ状態を表すペダル入力情報を発生し、一方、ペダル操作子３０２がペダル操作されると、反射ミラー３０３の傾斜により受信部２２において所定レベル以上の赤外線を受信できなくなる為、楽器本体部１０側のＣＰＵ３がペダルオン状態を表すペダル入力情報を発生する。

したがって、従来のペダル装置のように、ペダル操作される機構部品の他に、ペダルの操作量を検出する回路部品や、検出した操作量に応じて変調された赤外線を送信する回路部品をペダルユニット３０側に設ける必要がなくなる結果、構成の簡素化により製品コストの低減を図ることが可能になる。また、ペダルユニット３０は電気的構成を備えないことから電源ケーブルが不要になるので、見た目に煩わしく感じたり、ペダルユニットのデザインに制約を生じさせることもなくなる、という効果も奏する。

なお、上述した実施形態では、ペダルユニット３０が適正設置された状態、つまり楽器本体部１０の底部中央に配設される赤外線送受信部２０とペダルユニット３０とが正対する状態であることを前提として説明したが、実際には図示されていないテストモード処理を実行してペダルユニット３０を適正な位置に配置する。

すなわち、テストモード処理では、ペダル操作子３０２がペダル操作されないペダルオフ状態の時に受信部２０３の出力値が最大値、ペダル操作子３０２がペダル操作されたペダルオン状態の時に受信部２０３の出力値が最小値となるようにペダルユニット３０の設置位置を調整すると共に、得られた最大値および最小値に基づきペダルのオンオフ状態を判別する判定基準レベルを初期設定するようになっている。

Ｂ．第２実施形態
次に、図９を参照して第２実施形態を説明する。図９は、第２実施形態によるペダル装置のペダルユニット３０の構造を示す上面図（図９（ａ））、ペダルオフ状態を示す側断面図（同図（ｂ））およびペダルオン状態を示す側面図（同図（ｃ））である。なお、図９において、前述した第１実施形態（図４参照）と共通する部分には同一の番号を付し、その説明を省略する。

第１実施形態によるペダルユニット３０では、ペダル操作子３０２のペダル操作に応じて反射ミラー３０３の反射面を傾斜させる構造としたのに対し、第２実施形態では、ペダル操作子３０２のペダル操作に応じて赤外線遮光用のシャッター３０８が反射ミラー３０３の反射面を覆う構造とした点で相違する。

すなわち、箱状の筐体３０１には、前述した赤外線送受信部２０と対向する上面側に開口部Ａが形成され、一方の側面側にペダル操作子３０２が貫装される。ペダル操作子３０２は、筐体３０１内部で弾性部材３０５により付勢されると共に、支持部３０６に揺動自在に軸支される。ペダル操作に応じて、支持部３０６を支点として揺動するペダル操作子３０２の端部には、可動部材３０９ａ、３０９ｂを介して赤外線遮光用のシャッター３０８が装着される。反射ミラー３０３は、開口部Ａを介して赤外線送受信部２０に正対するよう保持部材３０７上に固着される。

したがって、弾性部材３０５の付勢力を超える踏力でペダル操作子３０２がペダル操作されると、当該ペダル操作子３０２が支持部３０６を支点として揺動し、これに応じて可動部材３０９ａ、３０９ｂが上方に変位することによって赤外線遮光用のシャッター３０８が、図９（ｃ）に図示するように、保持部材３０７上に固着された反射ミラー３０３の反射面を覆い、開口部Ａから入射する赤外線を遮光する。

こうした構造のペダルユニット３０によれば、上述した第１実施形態と同様、ペダル操作子３０２がペダル操作されなければ、反射ミラー３０３が赤外線送受信部２０に正対し、これにより送信部２０１から送信される赤外線が受信部２０２において所定レベル以上で受信される為、楽器本体部１０側のＣＰＵ３がペダルオフ状態を表すペダル入力情報を発生し、一方、ペダル操作子３０２がペダル操作されると、シャッター３０８が反射ミラー３０３の反射面を覆い、これにより受信部２２において所定レベル以上の赤外線を受信できなくなる為、楽器本体部１０側のＣＰＵ３がペダルオン状態を表すペダル入力情報を発生する。

以上のように、第２実施形態においても、上述の第１実施形態と同様、ペダルユニット３０の構成を簡素化して製品コストの低減を図ることが可能になり、しかもペダルユニット３０は電気的構成を必要としない為、電源ケーブルが不要になるから、見た目に煩わしく感じたり、ペダルユニットのデザインに制約を生じさせることもなくなる、という効果も奏する。

Ｃ．第３実施形態
次に、図１０を参照して第３実施形態を説明する。図１０は、第３実施形態によるペダル装置のペダルユニット３０の構造を示す上面図（図１０（ａ））、ペダルオフ状態を示す側断面図（同図（ｂ））およびペダルオン状態を示す側面図（同図（ｃ））である。なお、図１０において、前述した第１実施形態（図４参照）と共通する部分には同一の番号を付し、その説明を省略する。

第１実施形態によるペダルユニット３０では、ペダル操作子３０２のペダル操作に応じて反射ミラー３０３の反射面を傾斜させる構造としたのに対し、第３実施形態では、ペダル操作子３０２のペダル操作に応じて反射ミラー３０３の反射面を上昇させる構造とした点で相違する。

すなわち、箱状の筐体３０１には、前述した赤外線送受信部２０と対向する上面側に開口部Ａが形成され、一方の側面側にペダル操作子３０２が貫装される。ペダル操作子３０２は、筐体３０１内部で弾性部材３０５により付勢されると共に、支持部３０６に揺動自在に軸支される。ペダル操作に応じて、支持部３０６を支点として揺動するペダル操作子３０２の端部には係合部材３１０が配設される。係合部材３１０は、シザーズ部材３１１に支持される反射ミラー３０３の背面に当接する。

したがって、弾性部材３０５の付勢力を超える踏力でペダル操作子３０２がペダル操作されると、当該ペダル操作子３０２が支持部３０６を支点として揺動し、これに応じてペダル操作子３０２の端部に設けられた係合部材３１０が、図１０（ｃ）に図示するように、シザーズ部材３１１に支持される反射ミラー３０３を持ち上げる。

また、第３実施形態においては、上述の通り、ペダル操作に応じて反射ミラー３０３の反射面を上昇させるのに対応して、楽器本体１０側では赤外線送受信部２０と反射ミラー３０３の反射面との離間距離をＣＰＵ３が測距する。具体的には、赤外線送受信部２０の送信部２０１から間欠的に赤外線を送信し、これがペダルユニット３０の反射ミラー３０３で反射されて赤外線送受信部２０の受信部２０２で受信されるタイミングに基づき測距する。測距により得られた距離が所定値以上ならば、ペダルオフ状態を表すペダル入力情報を発生し、一方、ペダル操作子３０２のペダル操作により反射ミラー３０３が上昇して測距により得られた距離が所定値未満になると、ペダルオン状態を表すペダル入力情報を発生する。

このように、第３実施形態では、ペダルユニット３０の構成を簡素化して製品コストの低減を図ることが可能になり、しかもペダルユニット３０は電気的構成を必要としない為、電源ケーブルが不要になるから、見た目に煩わしく感じたり、ペダルユニットのデザインに制約を生じさせることもなくなる、という効果も奏する。

Ｄ．変形例
次に、第３実施形態の変形例について説明する。変形例では、赤外線送受信部２０の送信部２０１から連続的に赤外線を送信し、これがペダルユニット３０の反射ミラー３０３で反射されて赤外線送受信部２０の受信部２０２で受信される位相変化量、すなわち送信波と反射波との干渉で生じる強度変化から得られる位相変化量に基づきペダル操作子３０２のペダル操作により反射ミラー３０３が上昇したことを検知してペダルオン状態を表すペダル入力情報を発生する。

以下、図１１〜図１３を参照して、こうした変形例によるペダル入力処理の動作を説明する。図１１は変形例によるペダル入力処理の動作を示すフローチャートである。図１２〜図１３は、それぞれ図１１のペダル入力処理からコールされるノイズ処理およびヒステリシス処理の動作をそれぞれ示すフローチャートである。

変形例によるペダル入力処理は、前述した第１実施形態と同様、所定周期毎に割り込み実行される。実行タイミングになると、図１１に示すステップＳＤ１を介してノイズ処理を実行する。ノイズ処理が起動されると、ＣＰＵ３は図１２に示すステップＳＥ１〜ＳＥ２において、Ａ／Ｄ変換器２０３から出力される入力レベル値の変化から得られる位相変化量を一定回数以上加算する。位相変化量を一定回数以上加算し終えると、ステップＳＥ２の判断結果が「ＹＥＳ」になり、ステップＳＥ３に進み、加算された総位相変化量を加算回数で除算してノイズ除去した平均位相変化量Ｘを算出する。

こうして、ノイズ処理により平均位相変化量Ｘを算出し終えると、ＣＰＵ３は図１１に図示するステップＳＤ２を介してヒステリシス処理を実行する。ヒステリシス処理が起動されると、ＣＰＵ３は図１３に示すステップＳＦ１に処理を進め、現在のペダル入力がオフ状態であるか否かを判断する。現在のペダル入力がオフ状態であると、判断結果は「ＹＥＳ」になり、ステップＳＦ２に進み、現在の判定基準レベル、つまりペダルのオンオフ状態を判断するための閾値を所定量増加させて本処理を終える。

一方、現在のペダル入力がオン状態ならば、上記ステップＳＦ１の判断結果は「ＮＯ」になり、ステップＳＦ３に進み、現在の判定基準レベルを所定量減少させて本処理を終える。こうしたヒステリシス処理を施すことにより、ペダル入力のオンオフ状態が変動しないように判定基準レベルにヒステリシス特性を付与するようになっている。

この後、ＣＰＵ３は図１１に示すステップＳＤ３に進み、所定レベル以上、すなわちヒステリシス特性が付与された判定基準レベル以上の平均位相変化量Ｘを受信しているか否かを判断する。所定レベル以上の平均位相変化量Ｘを受信していると、判断結果は「ＹＥＳ」になり、ステップＳＤ４に進み、ペダルオフ状態を表すペダル入力情報を発生してペダル入力処理を終える。一方、所定レベル以上の平均位相変化量Ｘを受信していなければ、上記ステップＳＤ３の判断結果は「ＮＯ」になり、ステップＳＤ５に進み、ペダルオン状態を表すペダル入力情報を発生してペダル入力処理を終える。

このように、変形例では、送信された赤外線とその反射波との干渉で生じる強度変化から得られる位相変化量に基づきペダル操作子３０２のペダル操作により反射ミラー３０３が上昇したことを検知してペダルオン状態を表すペダル入力情報を発生するので、赤外線送受信部２０と反射ミラー３０３の反射面との離間距離を測距する方式に比べて測定精度が向上し、誤ったペダル入力情報の発生を抑えることが可能になる。

Ｅ．第４実施形態
次に、図１４〜図２０を参照して第４実施形態について説明する。上述した第１〜第３実施形態では、いずれも１本のペダル操作子３０２を備えたペダルユニット３０からなるペダル装置について言及した。これに対し、第４実施形態では、通常の鍵盤楽器が備えるソフトペダル、ソステヌートペダルおよびダンパペダルにそれぞれ相当する３本のペダル（左ペダル操作子３０２ａ、中央ペダル操作子３０２ｂおよび右ペダル操作子３０２ｃ）を有するペダルユニット３０からなるペダル装置について説明する。

図１４は、第４実施形態によるペダルユニット３０の構造を示す上面図である。図１５は、図１４中の矢視Ｂ方向から見たペダルユニット３０の構造を示す図であり、全てのペダル操作子３０２ａ〜３０２ｃがペダルオフ状態の場合を示す断面図である。図１６は、図１４中の矢視Ｂ方向から見たペダルユニット３０の構造を示す図であり、左ペダル操作子３０２ａがペダルオン状態となった場合を示す断面図である。図１７は、図１４中の矢視Ｂ方向から見たペダルユニット３０の構造を示す図であり、中央ペダル操作子３０２ｂがペダルオン状態となった場合を示す断面図である。図１８は、図１４中の矢視Ｂ方向から見たペダルユニット３０の構造を示す図であり、右ペダル操作子３０２ｃがペダルオン状態となった場合を示す断面図である。

第４実施形態によるペダルユニット３０は、図１４に図示する通り、後述する第１および第２送受信部２０−１〜２０−２と対向する上面側に開口部Ａを有する箱状の筐体３０１の一方の側面側に、左ペダル操作子３０２ａ、中央ペダル操作子３０２ｂおよび右ペダル操作子３０２ｃがそれぞれ並列に配置された状態で貫装される。これらペダル操作子３０２ａ〜３０２ｃは、それぞれ前述した第１実施形態と同様に、ペダル操作に応じて操作子他端が上方へ揺動変位する構造を備える。各ペダル操作子３０２ａ〜３０２ｃの他端上面側には、開口部Ａに収まる正面視帯状の反射ミラー４００が固着される。反射ミラー４００は、例えば可撓性を有する樹脂基材の表面に赤外線を反射する反射面を形成したものである。

本実施形態では、こうした構造のペダルユニット３０に対応して、赤外線を連続的に送信する第１送信部と赤外線を受信する第１受信部とで構成される第１送受信部２０−１と、赤外線を連続的に送信する第２送信部と赤外線を受信する第２受信部とで構成される第２送受信部２０−２とを備える。第１および第２送受信部２０−１〜２０−２は、それぞれ図１５に図示する位置関係でペダルユニット３０の反射ミラー４００に対向する。

すなわち、第１送受信部２０−１の第１送信部から送信された赤外線がペダルユニット３０の左ペダル操作子３０２ａと中央ペダル操作子３０２ｂとの間隙部分に対応する部分の反射ミラー４００で反射されて第１送受信部２０−１の第１受信部において受信され、第２送受信部２０−２の第２送信部から送信された赤外線がペダルユニット３０の中央ペダル操作子３０２ｂと右ペダル操作子３０２ｃとの間隙部分に対応する部分の反射ミラー４００で反射されて第２送受信部２０−２の第２受信部において受信されるようにペダルユニット３０を設置する。

したがって、図１５に図示する通り、ペダルユニット３０の左ペダル操作子３０２ａ、中央ペダル操作子３０２ｂおよび右ペダル操作子３０２ｃの全てがペダル操作されていないペダルオフ状態であると、第１および第２受信部出力値は共に最大値Ｍａｘとなる。

ペダルユニット３０の左ペダル操作子３０２ａがペダル操作された場合には、図１６に図示する通り、ペダル操作に応じて左ペダル操作子３０２ａの端部が上方へ揺動変位し、これに連動して左ペダル操作子３０２ａと中央ペダル操作子３０２ｂとの間隙部分に対応する部分の反射ミラー４００が撓んで反射面が変化する。この結果、第１受信部出力値は最大値Ｍａｘ未満になり、一方、第２受信部出力値は最大値Ｍａｘを維持する。

ペダルユニット３０の中央ペダル操作子３０２ｂがペダル操作された場合には、図１７に図示する通り、ペダル操作に応じて中央ペダル操作子３０２ｂの端部が上方へ揺動変位し、これに連動して左ペダル操作子３０２ａと中央ペダル操作子３０２ｂとの間隙部分に対応する部分の反射ミラー４００と、中央ペダル操作子３０２ｂと右ペダル操作子３０２ｃとの間隙部分に対応する部分の反射ミラー４００とがそれぞれ撓んで反射面が変化する。この結果、第１および第２受信部の各出力値は共に最大値Ｍａｘ未満になる。

ペダルユニット３０の右ペダル操作子３０２ａがペダル操作された場合には、図１８に図示する通り、ペダル操作に応じて右ペダル操作子３０２ｃの端部が上方へ揺動変位し、これに連動して中央ペダル操作子３０２ｂと右ペダル操作子３０２ｃとの間隙部分に対応する部分の反射ミラー４００が撓んで反射面が変化する。この結果、第１受信部出力値は最大値Ｍａｘとなり、一方、第２受信部出力値は最大値Ｍａｘ未満になる。

次に、図１９〜図２０を参照して第４実施形態によるペダル入力処理の動作を説明する。第４実施形態によるペダル入力処理は、前述した第１実施形態と同様、楽器本体１０がパワーオンされた後、所定周期毎に割り込み実行される。実行タイミングになると、ＣＰＵ３は図１９に示すステップＳＧ１に進み、第１送受信部２０−１の第１受信部出力値をレジスタＳ１に、第２送受信部２０−１の第２受信部出力値をレジスタＳ２にそれぞれストアする。以下、レジスタＳ１の値を第１受信部出力値Ｓ１、レジスタＳ２の値を第１受信部出力値Ｓ２と称す。

続いて、ステップＳＧ２では、第１受信部出力値Ｓ１と第２受信部出力値Ｓ２とに応じて、判定テーブルからペダル操作の状態Ｊを読み出す。判定テーブルとは、図１５〜図１８に図示したペダル操作の状態を判別するテーブルであり、その内容を図２０に図示する。この図に示すように、第１受信部出力値Ｓ１および第２受信部出力値Ｓ２が共に最大値Ｍａｘの場合には、ペダル操作の状態Ｊとして「どれも踏まれていない状態」（図１５に図示する状態）を表す値Ｎが読み出される。

第１受信部出力値Ｓ１が最大値Ｍａｘ未満で第２受信部出力値Ｓ２が最大値Ｍａｘである場合には、ペダル操作の状態Ｊとして「左ペダル操作子３０２ａが踏まれた状態」（図１６に図示する状態）を表す値Ｌが読み出される。第１受信部出力値Ｓ１が最大値Ｍａｘで第２受信部出力値Ｓ２が最大値Ｍａｘ未満である場合には、ペダル操作の状態Ｊとして「右ペダル操作子３０２ｃが踏まれた状態」（図１８に図示する状態）を表す値Ｒが読み出される。第１受信部出力値Ｓ１および第２受信部出力値Ｓ２が共に最大値Ｍａｘ未満の場合には、ペダル操作の状態Ｊとして「中央ペダル操作子３０２ｂが踏まれた状態」（図１７に図示する状態）を表す値Ｃが読み出される。

さて、こうした判定テーブルからペダル操作の状態Ｊが読み出されると、ステップＳＧ３に進み、状態Ｊが値「Ｌ」、値「Ｒ」、値「Ｃ」および値「Ｎ」のいずれであるかを判別する。判定テーブルから読み出された状態Ｊの値が「Ｌ」の場合、すなわち左ペダル操作子３０２ａが踏まれた状態であれば、ステップＳＧ４に進み、左ペダル操作子３０２ａに割り当てられている機能の、第１受信部出力値Ｓ１に対応するパラメータ値を発生して音源６に送出して本処理を終える。

判定テーブルから読み出された状態Ｊの値が「Ｒ」の場合、すなわち右ペダル操作子３０２ｃが踏まれた状態であれば、ステップＳＧ５に進み、右ペダル操作子３０２ｃに割り当てられている機能の、第２受信部出力値Ｓ２に対応するパラメータ値を発生して音源６に送出して本処理を終える。

判定テーブルから読み出された状態Ｊの値が「Ｃ」の場合、すなわち中央ペダル操作子３０２ｂが踏まれた状態であれば、ステップＳＧ６に進み、中央ペダル操作子３０２ｂに割り当てられている機能の、平均出力値（（第１受信部出力値Ｓ１＋第２受信部出力値Ｓ２）／２）に対応するパラメータ値を発生して音源６に送出して本処理を終える。判定テーブルから読み出された状態Ｊの値が「Ｎ」の場合、すなわちペダル操作されていない状態ならば、何も処理せずに本処理を終える。

以上のように、第４実施形態では、ペダル操作に応じて他端が上方へ揺動変位する３本のペダル操作子（左ペダル操作子３０２ａ、中央ペダル操作子３０２ｂおよび右ペダル操作子３０２ｃ）を並列に配置し、これらペダル操作子３０２ａ〜３０２ｃの各他端上面に可撓性を有する帯状の反射ミラー４００を敷設してペダルユニット３０を構成する。

第１送受信部２０−１の第１送信部から送信される赤外線が左ペダル操作子３０２ａと中央ペダル操作子３０２ｂとの間隙部分に対応する反射ミラー４００で反射されて第１送受信部２０−１の第１受信部にて受信されると共に、第２送受信部２０−２の第２送信部から送信された赤外線がペダルユニット３０の中央ペダル操作子３０２ｂと右ペダル操作子３０２ｃとの間隙部分に対応する反射ミラー４００で反射されて第２送受信部２０−２の第２受信部にて受信されるようペダルユニット３０を設置する。

こうした位置関係でペダルユニット３０が設置された状態において、左ペダル操作子３０２ａ、中央ペダル操作子３０２ｂおよび右ペダル操作子３０２ｃのいずれもペダル操作されなければ、第１および第２受信部の各出力値は共に最大値Ｍａｘとなる。そして、左ペダル操作子３０２ａ、中央ペダル操作子３０２ｂおよび右ペダル操作子３０２ｃのいずれかがペダル操作されると、ペダル操作されたペダル操作子と隣接するペダル操作子との間隙部分に対応する部分の反射ミラー４００が撓んで反射面に変化が生じ、これにより変化する第１および第２受信部の各出力値に基づきペダル操作されたペダル操作子を判別し、判別されたペダル操作子にアサインされたパラメータ（ペダル入力情報）を発生して音源６に供給する。

したがって、第４実施形態においても、従来のペダル装置のように、ペダル操作される機構部品の他に、ペダルの操作量を検出する回路部品や、検出した操作量に応じて変調された赤外線を送信する回路部品をペダルユニット３０側に設ける必要がなくなる結果、構成の簡素化により製品コストの低減を図ることが可能になる。

また、第４実施形態では、２つの赤外線送受信部（第１および第２送受信部２０−１〜２０−２）を備えるだけで左ペダル操作子３０２ａ、中央ペダル操作子３０２ｂおよび右ペダル操作子３０２ｃの各ペダル操作を判別し得る為、各ペダル操作子毎に赤外線送受信部を備える必要がなく、更なる製品コスト低減を図ることが可能になる。さらに、３本のペダル操作子を備えていてもペダルユニット３０は電気的構成を備えないことから電源ケーブルが不要になる為、見た目に煩わしく感じたり、ペダルユニットのデザインに制約を生じさせることもなくなる、という効果も奏する。

Ｆ．変形例
次に、図２１〜図２２を参照して第４実施形態の変形例について説明する。図２１は第４実施形態の変形例によるペダルユニット３０の構造を示す上面図、図２２は図２１中の矢視Ｂ方向から見たペダルユニット３０の構造を示す断面図である。

上述した第４実施形態によるペダルユニット３０では、可撓性を有する樹脂基材の表面に赤外線を反射する反射面を形成した帯状の反射ミラー４００を、各ペダル操作子３０２ａ〜３０２ｃの上面側に固着する構造とした。これに対し、変形例では、図２１に図示するように、左ペダル操作子３０２ａと中央ペダル操作子３０２ｂとの間隙、中央ペダル操作子３０２ｂと右ペダル操作子３０２ｃとの間隙をそれぞれ伸縮性を有する基材で連結し、左ペダル操作子３０２ａと中央ペダル操作子３０２ｂとの間隙を連結する基材上に反射ミラー５００ａを、中央ペダル操作子３０２ｂと右ペダル操作子３０２ｃとの間隙を連結する基材上に反射ミラー５００ｂを設ける構造を有する。

そして、第１送受信部２０−１の第１送信部から送信された赤外線が反射ミラー５００ａで反射されて第１送受信部２０−１の第１受信部において受信され、第２送受信部２０−２の第２送信部から送信された赤外線が反射ミラー５００ｂで反射されて第２送受信部２０−２の第２受信部において受信されるようにペダルユニット３０を設置する。

したがって、図２２（ａ）に図示する通り、ペダルユニット３０の左ペダル操作子３０２ａ、中央ペダル操作子３０２ｂおよび右ペダル操作子３０２ｃの全てがペダル操作されていないペダルオフ状態であると、第１および第２受信部出力値は共に最大値Ｍａｘとなる。

こうして設置されるペダルユニット３０において、例えば右ペダル操作子３０２ｃがペダル操作された場合には、図２２（ｂ）に図示する通り、ペダル操作に応じて右ペダル操作子３０２ｃの端部が揺動変位し、これに連動して反射ミラー５００ｂが傾斜する。これにより、上述した第４実施形態と同様に、反射面の傾斜に対応して変化する第１および第２受信部の各出力値に基づきペダル操作されたペダル操作子を判別し、判別されたペダル操作子にアサインされたパラメータ（ペダル入力情報）を発生して音源６に供給することが可能になり、こうした変形例によれば、第４実施形態よりも反射ミラーの面積を狭小化し得るので、更なる製品コスト低減を実現し得る。

なお、上述した第１〜第４実施形態では、赤外線を送信する送信部と赤外線を受信する受信部とを一体化した送受信部を用いるようにしたが、これは必ずしも一体化する必要は無く、送信部と受信部とを別体配置する態様としても構わない。

また、上述した第１〜第４実施形態では、赤外線を用いる態様としたが、これに替えて、レーザー光を用いることも可能である。加えて、上述した第１〜第４実施形態では、ペダルのオンオフ状態を検知するものとしたが、ハーフペダルの状態を検知する態様にすることも可能である。

さらに、上述した第１実施形態では、所定レベル以上の赤外線を受信している場合にペダルオフ状態、所定レベル未満ならペダルオン状態としたが、これに替えて、所定レベル以上の赤外線を受信している場合にペダルオン状態、所定レベル未満ならペダルオフ状態とする態様でも構わない。また、上述した第１〜第４実施形態では、鍵盤を備える電子楽器に付属するペダル装置について言及したが、これに限らず、例えば電子ドラムのハイハットペダルに適用することも可能である。

なお、上述した第４実施形態およびその変形例では、複数本のペダル操作子が同時にペダル操作されることがないという前提条件の下、３本のペダル操作子を有するペダルユニット３０について言及したが、これに限らず、同様の前提条件下であれば、３本以上のペダル操作子を有するペダルユニット３０も実現可能である。すなわち、３本以上のペダル操作子を有するペダルユニット３０では、例えば第４実施形態の変形例と同様に、各ペダル操作子間の間隙に、揺動変位に連動して反射面が傾斜する反射ミラーを設けると共に、これら反射ミラーに各々対向する赤外線送受信部を設ければ良い。そして、これら赤外線送受信部の受信出力値の変化に基づきペダル操作されたペダル操作子を判別してペダル入力情報を発生する態様となる。

本発明の第１実施形態によるペダル装置を備えた電子楽器の外観を示す外観図である。 第１実施形態による赤外線送受信部２０の概略構造を示す正面図である。 第１実施形態による楽器本体１０とペダルユニット３０との配置関係を示す側断面図である。 第１実施形態によるペダルユニット３０の概略構造を説明する上面図および側面図である。 第１実施形態の電気的構成を示すブロック図である。 第１実施形態のＣＰＵ３が実行するペダル入力処理の動作を示すフローチャートである。 第１実施形態のＣＰＵ３が実行するノイズ処理の動作を示すフローチャートである。 第１実施形態のＣＰＵ３が実行するヒステリシス処理の動作を示すフローチャートである。 第２実施形態によるペダルユニット３０の概略構造を説明する上面図および側面図である。 第３実施形態によるペダルユニット３０の概略構造を説明する上面図および側面図である。 変形例によるペダル入力処理の動作を示すフローチャートである。 変形例によるノイズ処理の動作を示すフローチャートである。 変形例によるヒステリシス処理の動作を示すフローチャートである。 第４実施形態によるペダルユニット３０の構造を示す上面図である。 図１４中の矢視Ｂ方向から見たペダルユニット３０の構造を示す図であり、全てのペダル操作子３０２〜３０２ｃがペダルオフ状態の場合を示す断面図である。 図１４中の矢視Ｂ方向から見たペダルユニット３０の構造を示す図であり、左ペダル操作子３０２ａがペダルオン状態となった場合を示す断面図である。 図１４中の矢視Ｂ方向から見たペダルユニット３０の構造を示す図であり、中央ペダル操作子３０２ｂがペダルオン状態となった場合を示す断面図である。 図１４中の矢視Ｂ方向から見たペダルユニット３０の構造を示す図であり、右ペダル操作子３０２ｃがペダルオン状態となった場合を示す断面図である。 第４実施形態によるペダル入力処理の動作を示すフローチャートである。 判定テーブルの内容を示す図である。 第４実施形態の変形例によるペダルユニット３０の構造を示す上面図である。 図２１中の矢視Ｂ方向から見たペダルユニット３０の構造を示す断面図である。

符号の説明

１ 鍵盤
２ スイッチ部
３ ＣＰＵ
４ ＲＯＭ
５ ＲＡＭ
６ 音源
７ Ｄ／Ａ変換器
８ サウンドシステム
１０ 楽器本体
２０ 赤外線送受信部
２０１ 送信部
２０２ 受信部
２０３ Ａ／Ｄ変換器
３０ ペダルユニット
３０１ 筐体
３０２ ペダル操作子
３０３ 反射ミラー

Claims (8)

1. 光信号を送信する送信手段と、
   楽器本体とは別体のペダルユニットに設けられ、前記送信手段から送信される光信号をペダル操作に応じた反射方向へ反射する反射手段と、
   前記反射手段により反射された光信号を受信する受信手段と、
   楽器本体側に設けられ、前記受信手段により受信される光信号レベルに従って前記ペダルユニットのペダル操作を表すペダル入力情報を発生するペダル入力情報発生手段と
   を具備することを特徴とするペダル装置。
2. 光信号を送信する送信手段と、
   楽器本体とは別体のペダルユニットに設けられ、前記送信手段から送信される光信号を反射する反射手段と、
   楽器本体とは別体のペダルユニットに設けられ、ペダル操作に応じて前記反射手段へ入射する光信号を遮光する遮光手段と、
   前記反射手段により反射された光信号を受信する受信手段と、
   楽器本体側に設けられ、前記受信手段により受信される光信号レベルに従って前記ペダル操作を表すペダル入力情報を発生するペダル入力情報発生手段と
   を具備することを特徴とするペダル装置。
3. 前記ペダル入力情報発生手段は、前記受信手段により受信される光信号レベルが所定レベル以上の場合にペダル操作されていないペダルオフ状態を表すペダル入力情報を発生し、一方、受信される光信号レベルが所定レベル未満の場合にペダル操作されたペダルオン状態を表すペダル入力情報を発生することを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載のペダル装置。
4. 光信号を間欠的に送信する送信手段と、
   楽器本体とは別体のペダルユニットに設けられ、前記送信手段から送信される光信号を反射する反射手段と、
   楽器本体とは別体のペダルユニットに設けられ、ペダル操作に応じて前記反射手段の反射位置を移動する移動手段と、
   前記反射手段により反射された光信号を受信する受信手段と、
   楽器本体側に設けられ、前記送信手段から間欠的に送信される光信号が前記反射手段により反射されて前記受信手段にて受信されるタイミングに基づき測距される距離に従って前記ペダル操作を表すペダル入力情報を発生するペダル入力情報発生手段と
   を具備することを特徴とするペダル装置。
5. 前記ペダル入力情報発生手段は、測距された距離が所定値以上の場合にペダル操作されていないペダルオフ状態を表すペダル入力情報を発生し、一方、測距された距離が所定値未満の場合にペダル操作されたペダルオン状態を表すペダル入力情報を発生することを特徴とする請求項４記載のペダル装置。
6. 光信号を連続的に送信する送信手段と、
   楽器本体とは別体のペダルユニットに設けられ、前記送信手段から送信される光信号を反射する反射手段と、
   楽器本体とは別体のペダルユニットに設けられ、ペダル操作に応じて前記反射手段の反射位置を移動する移動手段と、
   前記反射手段により反射された光信号を受信する受信手段と、
   楽器本体側に設けられ、前記送信手段から連続的に送信される光信号と前記反射手段により反射される反射光との位相差で生じる前記受信手段の受信レベル変化から得られる位相変化量に従って前記ペダル操作を表すペダル入力情報を発生するペダル入力情報発生手段と
   を具備することを特徴とするペダル装置。
7. 前記ペダル入力情報発生手段は、位相変化量が所定値以上の場合にペダル操作されていないペダルオフ状態を表すペダル入力情報を発生し、一方、位相変化量が所定値未満の場合にペダル操作されたペダルオン状態を表すペダル入力情報を発生することを特徴とする請求項６記載のペダル装置。
8. 楽器本体とは別体の複数のペダル操作子を備えたペダルユニットに設けられ、それら各ペダル操作子間の間隙に配置され、ペダル操作に連動して反射面が変化する複数の反射手段と、
   前記複数の反射手段の個々に対向配置され、それぞれに向けて光信号を送信する複数の送信手段と、
   前記複数の反射手段の個々に対向配置され、対応する反射手段により反射された光信号を受信する複数の受信手段と、
   楽器本体側に設けられ、前記複数の受信手段の受信出力変化に基づき前記ペダルユニットにおいてペダル操作されたペダル操作子を表すペダル入力情報を発生するペダル入力情報発生手段と
   を具備することを特徴とするペダル装置。

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