JP4214966B2 - 楽器の自己診断プログラム - Google Patents

Description

この発明は、楽器を構成する各機器毎に機器動作の正常・異常を自己診断する自己診断プログラムに関する。特に、接続されている複数のユニット間で相互に信号を送受信しながら動作する機器を具えた楽器において、複数ユニット間の通信経路診断と各ユニットの動作診断とを切り分けて各機器の自己診断を行うようにした自己診断プログラムに関する。

従来から、楽器を構成する演奏操作子や音源などの各機器毎に動作の正常・異常を診断して当該楽器の故障診断を行う、所謂自己診断機能を有する楽器が知られている。こうしたものの一例を挙げると、例えば下記に示す特許文献１に記載の電子楽器がある。この特許文献１では、電子楽器を構成する各機器のうち音源単体について、そのパラメータに関する自己診断を行う電子楽器について記載されている。
特許第2830709号公報

ところで、演奏操作子として鍵盤を有する楽器（例えば自動ピアノなど）において、例えば鍵盤は各鍵毎に複数のユニットが組み合されて構成されており、各ユニット間において相互に信号を送受信することで、演奏操作子として動作するようになっている。こうした鍵盤などの各種ユニットが組み合されて構成されてなる機器を自己診断する場合には、各ユニット毎に動作の正常・異常を自己診断すると共に、各ユニット間における関連動作の正常・異常に関しても自己診断を行っている。すなわち、各ユニット間で相互に信号を送受信した場合に、各ユニット各々が送受信された信号に対応して適切に動作するかを診断するようになっていた。しかし、従来においては、上述したような複数のユニットの組み合わせからなり、相互に信号を送受信しながら動作する鍵盤などの機器を自己診断した結果として「異常」と判定された場合、各ユニット間における通信経路の異常による信号の送受信が不可能であることに起因する通信異常であるのか、それとも各ユニット個々が信号に応じて動作しないことに起因する動作異常であるのかが全くわからなかった。すなわち、従来の自己診断プログラムでは、各ユニット間における通信経路の診断と各ユニット個々の動作の診断とを分けて診断するといったことが考慮されることなく一連の処理として自己診断を行っており、順次処理される自己診断に伴い正常であるか異常であるかを単に通知するだけであったことから、ユーザは異常と通知されても各ユニット間の通信経路に異常があるのか又はユニット本体の動作に異常があるのか、故障箇所をすぐに把握することが非常に難しかった、いう問題点があった。

本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、各ユニット間における信号の通信経路の診断と各ユニットにおける動作の診断とを切り分けて自己診断するようにしたことによって、ユーザが容易に故障箇所を突き止めることのできるようにした楽器の自己診断プログラムを提供しようとするものである。

本発明の請求項１に係る楽器の自己診断プログラムは、鍵と、ハンマと弦及び前記ハンマの動作を制限する消音部材とからなる打弦機構部と、前記鍵の動作に従って機械的に前記ハンマを連動するアクション機構部と、前記鍵の状態及び前記ハンマの状態をそれぞれ検出するセンサ部と、鍵の状態を指示する演奏情報に基づいて前記鍵を駆動する駆動部とを少なくとも具えた電子鍵盤楽器における機械的及び電気的な動作を診断するためのコンピュータで実行可能なプログラムであって、前記プログラムはコンピュータに、前記鍵と前記ハンマがそれぞれ単体で機械的に動作するかを調べる一方で、前記鍵の状態及び前記ハンマの状態に関わらずに前記センサ部が単体で電気的に動作するかを判定する手順と、前記鍵を動作させることに伴い前記センサ部から出力される前記鍵の現時点における状態に対応した信号と前記ハンマの現時点における状態に対応した信号とをそれぞれ取得し、該取得した信号の比較に基づいて前記アクション機構部が前記鍵及び前記ハンマの動作に相互に関連して機械的に正常に機能しているかを判定する手順とを実行させる。

本発明によると、鍵と、ハンマと弦及び前記ハンマの動作を制限する消音部材とからなる打弦機構部と、前記鍵の動作に従って機械的に前記ハンマを連動するアクション機構部と、前記鍵の状態及び前記ハンマの状態をそれぞれ検出するセンサ部と、鍵の状態を指示する演奏情報に基づいて前記鍵を駆動する駆動部とを少なくとも具えた電子鍵盤楽器を診断する際に、前記鍵を動作させることに伴い前記センサ部から出力される電気的な信号のチェックにより、前記鍵の動作に従って前記ハンマを連動するアクション機構部の機械的な動作機能について自己診断する。すなわち、単体動作の自己診断では、前記鍵と前記ハンマがそれぞれ単体で機械的に動作するかを調べる一方で、前記鍵の状態及び前記ハンマの状態に関わらずに前記センサ部が単体で電気的に動作するか否かを判定する。関連動作の自己診断では、前記鍵を動作させることに伴い前記センサ部から出力される前記鍵の現時点における状態に対応した信号と前記ハンマの現時点における状態に対応した信号とをそれぞれ取得し、該取得した信号の比較に基づいて前記アクション機構部が前記鍵及び前記ハンマの動作に相互に関連して機械的に正常に機能しているかを判定する。このように、鍵の動作チェックとハンマの動作チェックを行った後に、これらの鍵とハンマの動作結果からアクション機構部が機械的に正常に動作しているか否かを判定するようにしたことから、ユーザは容易に鍵、打弦機構部に含まれる特にハンマ、アクション機構部のいずれが故障箇所であるかを突き止めることができるようになる。すなわち、例えば自動ピアノなどのような電気的及び機械的な要素が組み合わされて構成された電子鍵盤楽器において、ユーザは電気的、機械的な点を総合的に勘案して個々の要素が適切に動作するか否かを容易に判断できるようになる。

本発明は、コンピュータまたはＤＳＰ等のプロセッサのプログラムの形態で実施することができるのみならず、そのようなプログラムを記憶した記憶媒体の形態で実施することができる。また、本発明は装置の発明として構成し実施することができるし、さらに方法の発明として構成し実施することもできる。

この発明によれば、複数のユニット間で相互に信号を送受信しながら動作する機器を具えた楽器において、各ユニット間における信号の通信経路の診断と各ユニットにおける動作の診断とを切り分けて自己診断するようにしたことから、ユーザは各ユニット間における通信経路又は各ユニット個々の動作のいずれに故障箇所があるのかを容易に特定することができるようになる、という効果を得る。

以下、この発明の実施の形態を添付図面に従って詳細に説明する。

図１は、この発明に係る自己診断プログラムを適用した自動ピアノの全体構成の一実施例を示したハード構成ブロック図である。この実施の形態においては、マイクロプロセッサユニット（ＣＰＵ）１、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）、とランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）３、記憶部５、設定操作部６、表示部７、音源部８、電源部９等を含んでなるコントロールユニットＸの制御の下に、演奏操作子４を構成する各機器（キーセンサユニット４ａ、ハンマセンサユニット４ｂ、キードライブユニット４ｃ、消音ユニット４ｄ、ラウドペダルユニット４ｅ、ソフトペダルユニット４ｆ）毎に機器動作の正常・異常を自己診断する自己診断プログラム（後述する図３〜図８参照）などの各種処理が実行されるようになっている。ＣＰＵ１、ＲＯＭ２、ＲＡＭ３からなるマイクロコンピュータは、この自動ピアノ全体の動作を制御するものである。このＣＰＵ１に対しては通信バス１Ｄ（例えばデータ及びアドレスバス）を介して、ＲＯＭ２、ＲＡＭ３、演奏操作子４、記憶部５、設定操作部６、表示部７、音源部８、電源部９がそれぞれ接続されている。ＲＯＭ２は、ＣＰＵ１により実行あるいは参照される各種制御プログラムや各種データ等を格納する。ＲＡＭ３は、ＣＰＵ１が所定の制御プログラムを実行する際に発生する各種データなどを一時的に記憶するワーキングメモリとして、あるいは現在実行中の制御プログラムやそれに関連するデータを一時的に記憶するメモリ等として使用される。ＲＡＭ３の所定のアドレス領域がそれぞれの機能に割り当てられ、レジスタやフラグ、テーブル、メモリなどとして利用される。

演奏操作子４は楽音の音高を選択するための複数の鍵を備えた例えば鍵盤やペダル等のようなものであり、各鍵に対応してキースイッチを有しており、この演奏操作子４（鍵盤等）はユーザによる手弾き演奏のために使用できるのは勿論のこと、演奏時に用いる音色や演奏テンポなどの演奏条件等の各種設定を入力するための入力手段として使用することもできる。この演奏操作子４の操作に応じて、楽音は発生される。ここで、演奏操作子４（鍵盤等）の具体的なハード構成について、図２を用いて簡単に説明する。図２は、演奏操作子４（鍵盤等）のハード構成の一実施例を示す概念図である。

この図２から理解できるように、鍵盤は、鍵Ａの動作をハンマＢに伝達するアクションメカニズムＣと、ハンマＢによって打弦される弦Ｄと、鍵Ａを駆動するソレノイドＥと、弦Ｄの振動を止めるためのダンパＦとを具えて構成されている。この明細書においては、これら鍵の動作に応答して動作する打弦機構又は止音機構の機械的な動作に応じて発音を制御する機構をキードライブユニット４ｃと呼ぶ。また、自動ピアノにおいては、図示しない記録メディアあるいはリアルタイム通信装置から供給される演奏データに基づいて、鍵Ａの軌道データを生成すると共に該軌道データを用いて鍵Ａの原速度指示値（ｔ、Ｖｒ）を生成するピアノコントローラ１０と、供給された原速度指示値（ｔ、Ｖｒ）に基づいて、各時刻における鍵Ａの位置に対応した速度指示値Ｖｒを生成し出力するモーションコントローラ１１と、速度指示値Ｖｒに応じた励磁電流をソレノイドＥに供給すると共に、ソレノイドＥから供給されるフィードバック信号としての出力速度Ｖｙと速度指示値Ｖｒとを比較し、両者が一致するようにサーボ制御を行うサーボコントローラ１２と、を具えて構成されている。

更に、自動ピアノは、上下方向に所定距離だけ隔てて設けられている２組のフォトセンサＳＦからなる鍵の位置及び速度を検出するためのキーセンサユニット４ａと、鍵の駆動（押鍵又は離鍵）に応じて動作するハンマの位置及び速度を検出するハンマセンサユニット４ｂと、を具えて構成されている。前記ハンマセンサユニット４ｂは、鍵Ａの下面に取り付けられた板状のハンマシャッタＧと、打弦速度を計測するためのセンサＨとを含んで構成されており、センサＨの出力信号に基づいてハンマシャッタＧの移動速度を計測することにより、ハンマＢの速度、すなわち打弦速度（発音速度）を計測し、また、ハンマシャッタＧがセンサＨを通過開始する時刻を打弦時刻（発音時刻）として検出する。ここで、本自動ピアノは消音演奏を行うことを可能とした消音ユニット４ｄを有する。この消音ユニット４ｄは、ハンマＢが打弦する直前にハンマＢの回動を阻止する構成を有するものである。具体的には、ハンマシャンクの回動を阻止するストッパ（図示せず）を設けるものである。そして、通常演奏時には、このストッパをハンマＢの回動を阻止しない位置に配置し、消音演奏時にはこのストッパをハンマＢの回動を阻止する位置に配置するものである。このようなストッパを有する消音機構は公知のものを使用すればよく、その詳細構成についての説明は省略する。

上記したような鍵盤を構成する複数のユニット（キーセンサユニット４ａ、ハンマセンサユニット４ｂ、キードライブユニット４ｃ、消音ユニット４ｄ等）は互いに通信経路で結ばれており、これらのユニット間において相互に所定の信号を送受信すると共に、アクションメカニズムに従い鍵Ａの動作を正しくハンマＢに伝達することなどによって、鍵盤型の演奏操作子として正常に動作するようになっている。また、図２に示すように、こうした鍵盤は各ペダル４ｅ（又は４ｆ）と互いに通信経路で結ばれており、鍵盤と各ペダル間において相互に所定の信号を送受信することによってペダル操作による楽音制御を行うことができるようにもなっている。すなわち、位置センサＩによりペダル操作に応じたペダル位置を検出し、これに応じて発生された検出信号によって、鍵盤操作に応じて発生された信号に基づく楽音を制御するようにしている。さらに、前記サーボコントローラ１２によるサーボ制御に従って、各ペダル４ｅ（又は４ｆ）を所定位置まで動作させるペダルアクチュエータＪを含む。

図１の説明に戻って、記憶部５は例えば自己診断時に各種装置の動作チェック等に用いられる演奏データなどの各種信号、自己診断プログラムなどのＣＰＵ１が実行する各種の制御プログラム等を記憶する。前記ＲＯＭ２に制御プログラムが記憶されていない場合、この記憶部５に制御プログラムを記憶させておき、それを前記ＲＡＭ３に読み込むことにより、ＲＯＭ２に制御プログラムを記憶している場合と同様の動作をＣＰＵ１にさせることができる。このようにすると、制御プログラムの追加やバージョンアップ等が容易に行えることから、例えば当該自動ピアノにおける機器構成や各機器内のユニット構成などが変更された場合であっても、対応する自己診断プログラムに書き換えることが容易になる。詳しくは後述するが（図３参照）、本発明に係る自己診断プログラムはユニット毎に対応した個々の診断プログラムを段階的に構成してなるものであり、ユニット変更が行われた場合などには自己診断プログラム全体の書き換えを行うことなく、対応する診断プログラムのみを書き換えることができるようにしている。なお、記憶部５はハードディスクに限らず、フレキシブルディスク（ＦＤ）、コンパクトディスク（ＣＤ）、光磁気ディスク（ＭＯ）、あるいはＤＶＤ（Digital Versatile Diskの略）等の着脱自在な様々な形態の外部記憶メディアを利用する記憶装置であってもよい。あるいは、半導体メモリなどであってもよい。

設定操作子６は、自己診断プログラムの起動を指示するボタン、あるいは自己診断時に用いる各種信号（演奏信号等）パターンを選択するスイッチ、などの各種操作子である。勿論、設定操作子６としては上記した以外にも、音高、音色、効果等を選択・設定・制御するために用いる数値データ入力用のテンキーや文字データ入力用のキーボード、あるいは操作量に応じたピッチベンド値を設定することのできるピッチベンドホイールやスライダーなどの各種操作子を含んでいてよい。設定操作子６の各操作子の操作状態が検出されると、その操作状態に応じたスイッチ情報が通信バス１Ｄを介してＣＰＵ１に出力される。表示部７は例えば液晶表示パネル（ＬＣＤ）やＣＲＴ等から構成されるディスプレイであって、自己診断プログラムの処理状態、各機器や各ユニット毎の自己診断結果、あるいはＣＰＵ１の制御状態などを表示する。

音源部８は複数のチャンネルで楽音信号の同時発生が可能であり、通信バス１Ｄを経由して与えられた演奏信号又はユーザによる演奏操作子４の操作に応じて発生された演奏信号を入力し、これらに基づいて楽音信号を発生する。音源部８から発生された楽音信号は、アンプやスピーカなどを含むサウンドシステム８Ａに与えられて発音される。なお、効果回路（図示せず）を音源部８とサウンドシステム８Ａとの間に配置して前記音源部８から発生された楽音信号に対して各種効果を与えるようにしてもよい。前記音源部８とサウンドシステム８Ａ（更に効果回路）の構成には、従来のいかなる構成を用いてもよい。例えば、音源部８はFM、PCM、物理モデル、フォルマント合成等の各種楽音合成方式のいずれを採用してもよく、また専用のハードウェアで構成してもよいし、ＣＰＵ１によるソフトウェア処理で構成してもよい。電源部９は、上記自動ピアノを構成する各機器・各ユニットに対して電圧・電流を供給する電源である。

なお、この発明に係る自己診断プログラムを適用する楽器としては、上述したような自動ピアノのような演奏操作子４が鍵盤楽器の形態であるものに限らず、弦楽器や管楽器、あるいは打楽器等どのようなタイプの形態でもよい。また、自動ピアノは演奏操作子４、記憶部５、設定操作子６、表示部７あるいは音源部８などを１つの自動ピアノ本体に内蔵したものに限らず、それぞれが別々に構成され、MIDIインタフェースや各種ネットワーク等の通信インタフェースを用いて各装置を接続するように構成されたものであってもよいことは言うまでもない。

上記した自動ピアノにおいては、該自動ピアノを構成する各機器毎に機器動作の正常・異常を自己診断することによって、異常のある機器を検出することができるようになっている。ここで、上述したように例えば鍵盤は複数のユニットを組み合わせて構成されているものであって、該鍵盤を構成する複数のユニットは互いに通信経路により接続されており、これらのユニット間において相互に所定の信号を送受信することによって演奏操作子として操作に応じた楽音制御を発する動作を行うようになっている。また、鍵盤は各ペダルと互いに通信経路により接続されており、該鍵盤とペダル間において相互に所定の信号を送受信することによって、ペダルについても演奏操作子として操作に応じた楽音制御を発する動作を行うことができる。このような鍵盤やペダルが演奏操作子として正常に動作するか否かは、単にそれらを構成する各ユニットが単体で正常に動作するか否かを診断するだけでなく、各ユニット間において相互に所定の信号を送受信した場合にも正しく動作するか否かを診断しなければならない。そこで、こうした処理を行う自己診断プログラムについて説明する。ただし、ここでは説明を理解し易くするために、鍵盤及びペダルなどの演奏操作子（ピアノユニット）が正しく動作するか否かを診断する自己診断プログラムを例に説明する。図３は、ピアノユニット用の自己診断プログラムの構造を示すブロック図である。

図３に示すように、この実施例に示す自己診断プログラムは複数の診断プログラムが階層的に実行される階層構造となっており、この階層はピアノユニットの構成によって変わる。上位の診断プログラムは、下位の診断プログラムの結果のみを取得することができるように所定の信号を送受信するための通信経路を有する。例えば最上位のピアノユニット診断プログラムＰは、センサ診断プログラムＰ１、キー診断プログラムＰ２、ペダル診断プログラムＰ３、消音単体診断プログラムＰ４ａの結果を取得することができるように、これらの各プログラムは所定の信号を送受信する通信手段で結ばれている。センサ診断プログラムＰ１、キー診断プログラムＰ２、ペダル診断プログラムＰ３は、それぞれ下位の診断プログラムを有しており、これらの各診断プログラムの結果を取得することができるように通信手段で結ばれている。最下位の診断プログラムとしては、鍵盤やペダルを構成する各ユニット（ハードウェア）を独立して診断するための単体診断プログラムが各ユニット毎にそれぞれ割り当てられており、これらの単体診断プログラムでは個々のユニット単体の自己診断が行われる。例えば、キーセンサ単体診断プログラムＰ１ａはキーセンサユニット４ａ単体の自己診断を、ハンマセンサ単体診断プログラムＰ１ｂはハンマセンサユニット４ｂ単体の自己診断をそれぞれ実行する。キードライブ単体診断プログラムＰ２ａは、キードライブユニット４ｃ単体の自己診断を実行する。消音単体診断プログラムＰ４ａは、消音ユニット４ｄの自己診断を行う。ラウドペダル単体診断プログラムＰ３ａはラウドペダルユニット４ｅの自己診断を、ソフトペダル単体診断プログラムＰ３ｂはソフトペダルユニット４ｆの自己診断をそれぞれ実行する。

キーセンサ単体診断プログラムＰ１ａ及びハンマセンサ単体診断プログラムＰ１ｂの上位のセンサ診断プログラムＰ１では、前記各単体診断プログラムの結果を取得して正常・異常を判定すると共に、キーセンサユニット４ａ及びハンマセンサユニット４ｂ間における関連動作の正常・異常を判定する自己診断を実行する。同様に、ラウドペダル単体診断プログラムＰ３ａ及びソフトペダル単体診断プログラムＰ３ｂの上位のペダル診断プログラムＰ３では、前記各単体診断プログラムの結果を取得して正常・異常を判定すると共に、ラウドペダルユニット４ｅ及びソフトペダルユニット４ｆ間における関連動作の正常・異常を判定する自己診断を実行する。さらに、最上位のピアノユニット診断プログラムＰでは、センサ診断プログラムＰ１、キー診断プログラムＰ２、ペダル診断プログラムＰ３、消音単体診断プログラムＰ４ａから結果を取得すると共に、各ユニット間における関連動作の正常・異常を判定する自己診断を実行する。こうした段階的な構造をもつ自己診断プログラムについての詳細な説明は後述する（図４〜図８参照）ことから、ここでの詳しい説明は省略する。

次に、上述したような演奏操作子（ピアノユニット）全体の自己診断を行う階層的な構造をもつ自己診断プログラムの具体的な実施例について、図４〜図８を用いて説明する。図４は、ピアノユニット全体を診断する自己診断プログラムの一実施例を示すフローチャートである。ただし、以下の説明においてユニットとはハードウェアだけでなくプログラムなどのソフトウェアを含む構造上の概念である。

この実施例に示す自己診断プログラム（ピアノユニット診断プログラム）では、まず接続されている各ユニット（ここではセンサ診断プログラムＰ１、キー診断プログラムＰ２、ペダル診断プログラムＰ３、消音単体診断プログラムＰ４ａ）から結果を取得するための通信経路についての自己診断を行う。すなわち、ステップＳ１では、センサ制御診断プログラムＰ１との通信経路の自己診断を行い、該通信診断の結果が「ＯＫ（正常）」であるか否かを判定する。ステップＳ２では、ペダル診断プログラムＰ３との通信経路の自己診断を行い、該通信診断の結果が「ＯＫ（正常）」であるか否かを判定する。ステップＳ３では、キー診断プログラムＰ２との通信経路の自己診断を行い、該通信診断の結果が「ＯＫ（正常）」であるか否かを判定する。ステップＳ４では、消音単体診断プログラムＰ４ａとの通信経路の自己診断を行い、該通信診断の結果が「ＯＫ（正常）」であるか否かを判定する。上記各ユニットとの通信診断において、通信ができずに「ＯＫ（正常）」と判定されなかった場合には（ステップＳ１〜ステップＳ４のいずれかがＮＯ）、「通信異常」（ステップＳ１３）を通知して当該処理を終了する。

各ユニットとの通信経路についての自己診断を行い、全て「ＯＫ（正常）」であった場合には（ステップＳ１〜ステップＳ４の全てがＹＥＳ）、該各ユニットについて単体動作の自己診断を行う（ステップＳ５）。ここで実行される単体動作の自己診断は、センサ診断プログラムＰ１、ペダル診断制プログラムＰ３、キー診断プログラムＰ２の各ユニット毎に実行される。すなわち、各ユニット毎に対応する異なる自己診断プログラムが同時あるいは順次に起動される。これらの各ユニットで実行する自己診断プログラムについては後述する（図５〜図７参照）。ステップＳ６では、単体動作チェックにおいてエラーがないか否かを判定する。詳しくは後述するが、上記の単体動作チェックにおいても該ユニットが複数ユニット間で相互に信号を通信して動作するタイプのユニットである場合には通信診断、単体動作診断、関連動作診断を行い、各診断結果にあわせて通信異常、単体動作異常、関連動作異常、正常のいずれかが通知される。単体動作チェックの結果としてチェックエラーなし、つまり全て「正常」の通知を受け取った場合には（ステップＳ６のＹＥＳ）、関連動作チェックを実行する。

関連動作チェックとしては、まず「キードライブ・スケール打鍵チェック処理」（ステップＳ７）を行う。この処理についての詳細な動作については後述することから（図８参照）、ここでの説明を省略する。キードライブ・スケール打鍵チェックの結果としてチェックエラーなし、つまり全て「正常」の通知を受け取った場合には（ステップＳ８のＹＥＳ）、さらに関連動作チェックとして、消音モードをオンする信号を与えた後、キードライブで１キーを打たせて、それに伴いハンマーの位置が弦まで到達しないかを判定する（ステップＳ９）。あるいは、消音モードをオフする信号を与えた後、キードライブで１キーを打たせて、それに伴いハンマーの位置が弦まで到達するかを判定する（ステップＳ１０）。こうした関連動作が正常である場合には（ステップＳ８及びステップＳ９及びステップＳ１０が全てＹＥＳ）、「正常」を通知する（ステップＳ１１）。一方、消音モードに関する上記関連動作に異常がある場合には（ステップＳ９またはステップＳ１０のいずれかがＮＯ）、「消音ユニット異常」などの消音ユニットに異常がある旨を通知する（ステップＳ１２）。このように、鍵盤やペダルなどは複数のユニットが相互に信号を通信することによって演奏操作子として動作するものであることから、各ユニット間の通信診断、各ユニットの単体動作診断、関連動作診断を順次に行うことにより、異常があった際に異常箇所を特定し易くしている。

次に、上記したピアノユニット診断プログラムＰ１の下位の診断プログラムについて順次に説明する。まず、センサ診断プログラムＰ１について、図５を用いて説明する。図５は、センサ診断プログラムの一実施例を示すフローチャートである。

ステップＳ２１では、キーセンサ単体診断プログラムＰ１ａとの通信経路の自己診断を行い、該通信診断の結果が「ＯＫ（正常）」であるか否かを判定する。ステップＳ２２では、ハンマセンサ単体診断プログラムＰ１ｂとの通信経路の自己診断を行い、該通信診断の結果が「ＯＫ（正常）」であるか否かを判定する。上記各ユニットとの通信経路についての自己診断において、通信ができずに「ＯＫ（正常）」と判定されなかった場合には（ステップＳ２１及びステップＳ２２のいずれかがＮＯ）、通信異常（ステップＳ３０）を通知して当該処理を終了する。各ユニットとの通信経路についての自己診断を行い、全て「ＯＫ（正常）」であった場合には、該各ユニットについて単体動作の自己診断を行う（ステップＳ２３）。すなわち、キーセンサ単体診断プログラムＰ１ａ及びハンマセンサ単体診断プログラムＰ１ｂが実行される。これらの各単体診断プログラムでは、例えば電源部９から必要な電圧が供給されているか、LEDを点灯して電圧（ＡＤ）値が０でないことなどをチェックする。こうした単体診断プログラムについては公知であることから、ここでの詳しい説明を省略する。単体動作の自己診断の結果、チェックエラーありと判定された場合には（ステップＳ２４のＮＯ）、「単体動作異常」（ステップＳ２９）を通知して当該処理を終了する。チェックエラーなしと判定された場合には（ステップＳ２４のＹＥＳ）、関連動作チェックを行う（ステップＳ２５）。関連動作チェックとしては、例えば供給された電圧でLEDが発光され、鍵の位置に応じたキーセンサユニット及びハンマセンサユニットの各センサからの電圧値をチェックする、キーセンサ及びハンマセンサのLEDの電流値を変更し、鍵の位置の電圧値に反映されているかをチェックする、などが行われる。ここで実行される関連動作チェックとしては、キーセンサユニット４ａ及びハンマセンサユニット４ｂの各センサ（２組のフォトセンサＳＦ、打弦速度を計測するためのセンサＨ）からの電圧値をチェックすることに応じて、該チェック結果に応じて鍵Ａの動作が正しくハンマＢに伝達されているか、すなわち鍵ＡとハンマＢの動作結果から、これらを互いに接続し鍵Ａの動作をハンマＢに伝達するアクションメカニズム３が機械的に正常に動作しているか否かを判定する。関連動作チェックエラーありと判定された場合には（ステップＳ２６のＮＯ）、「関連動作異常」（ステップＳ２８）を通知して当該処理を終了する。関連動作チェックエラーなしと判定された場合には（ステップＳ２６のＹＥＳ）、「正常」（ステップＳ２７）を通知する。

次に、キーセンサ診断プログラムＰ２について、図６を用いて説明する。図６は、キーセンサ診断プログラムの一実施例を示すフローチャートである。
ステップＳ３１では、キードライブ単体診断プログラムＰ２ａとの通信経路の自己診断を行い、該通信診断の結果が「ＯＫ（正常）」であるか否かを判定する。上記通信診断において、通信ができずに「ＯＫ（正常）」と判定されなかった場合には（ステップＳ３１のＮＯ）、「通信異常」（ステップＳ３６）を通知して当該処理を終了する。「ＯＫ（正常）」であった場合には、該各ユニットについて単体動作の自己診断を行う（ステップＳ３２）。ここではキードライブ単体診断プログラムＰ２ａが実行され、例えば電源部９からソレノイドを駆動するために必要な量の電圧が供給されているかなどがチェックされる。こうした単体診断プログラムについては公知であることから、ここでの詳しい説明を省略する。単体動作の自己診断の結果、チェックエラーありと判定された場合には（ステップＳ３３のＮＯ）、「単体動作異常」（ステップＳ３５）を通知して当該処理を終了する。チェックエラーなしと判定された場合には（ステップＳ３４のＹＥＳ）、「正常」（ステップＳ３４）を通知する。なお、この処理においては該キー診断プログラムＰ２の下位においてユニット間で所定の信号を送受信して動作することがないので、関連動作チェックを行わなくてよい。

次に、ペダル診断プログラムＰ３について、図７を用いて説明する。図７は、ペダル診断プログラムの一実施例を示すフローチャートである。
ステップＳ４１では、ラウドペダル単体診断プログラムＰ３ａとの通信経路の自己診断を行い、該通信診断の結果が「ＯＫ（正常）」であるか否かを判定する。ステップＳ４２では、ソフトペダル単体診断プログラムＰ３ｂとの通信経路の自己診断を行い、該通信診断の結果が「ＯＫ（正常）」であるか否かを判定する。上記各ユニットとの通信診断において、通信ができずに「ＯＫ（正常）」と判定されなかった場合には（ステップＳ４１及びステップＳ４２のいずれかがＮＯ）、「通信異常」（ステップＳ５０）を通知して当該処理を終了する。各ユニットとの通信診断についての自己診断を行い、全て「ＯＫ（正常）」であった場合には、該各ユニットについて単体動作の自己診断を行う（ステップＳ４３）。ここではラウドペダル単体診断プログラムＰ３ａ及びソフトペダル単体診断プログラムＰ３ｂがそれぞれ実行され、例えば電源部９から必要な電圧が供給されているかなどがチェックされる。こうした単体診断プログラムについては公知であることから、ここでの詳しい説明を省略する。単体動作の自己診断の結果、チェックエラーありと判定された場合には（ステップＳ４４のＮＯ）、「単体動作異常」（ステップＳ４９）を通知して当該処理を終了する。チェックエラーなしと判定された場合には（ステップＳ４４のＹＥＳ）、関連動作チェックを行う（ステップＳ４５）。関連動作チェックエラーありと判定された場合には（ステップＳ４６のＮＯ）、「関連動作異常」（ステップＳ４８）を通知して当該処理を終了する。関連動作チェックエラーなしと判定された場合には（ステップＳ４６のＹＥＳ）、「正常」（ステップＳ４７）を通知する。

次に、キードライブ・スケール打鍵チェック処理（図４のステップＳ７参照）について、図８を用いて説明する。図８は、キードライブ・スケール打鍵チェック処理の一実施例を示すフローチャートである。該処理はピアノコントローラ１０から供給された原速度指示値（ｔ、Ｖｒ）に基づき、実際に鍵Ａを１つずつ自動的に打鍵させる制御を行い、該制御に応じて実際に駆動された鍵Ａ及びハンマＢが正しい動作を行うことができたか否かを判定する処理である。

ステップＳ５１では、押鍵イベントはＯＫか否かを判定する。すなわち、ピアノコントローラ１０から供給された原速度指示値（ｔ、Ｖｒ）に基づき、サーボコントローラ１２がモーションコントローラ１１から出力された各時刻における鍵Ａの位置に対応した速度指示値Ｖｒに応じた励磁電流をソレノイドＥに供給することによって鍵Ａを駆動し、該鍵Ａの駆動に応じた押鍵イベントが出力されたか否かを判定する。押鍵イベントがＯＫ、つまり正しく出力されている場合には（ステップＳ５１のＹＥＳ）、ハンマセンサイベントはＯＫであるか否かを判定する（ステップＳ５２）。すなわち、ハンマセンサＨから該鍵Ａの駆動に伴って動作するハンマＢの駆動に応じたハンマセンサイベントが出力されたか否かを判定する。ハンマセンサイベントがＯＫ、つまり正しく出力されている場合には（ステップＳ５２のＹＥＳ）、キードライブユニット４ｃの全てが正常に動作し、さらにセンサユニット４ｂが該動作を正しくセンシングしているものとして「正常」を通知する（ステップＳ５３）。ハンマセンサがＯＫでない、つまり正しく出力されていない場合には（ステップＳ５４のＮＯ）、ハンマセンサＨが「異常」であることを通知する（ステップＳ５４）。他方、上記ステップＳ５１において、押鍵イベントがＯＫでない、つまり正しく出力されていない場合には（ステップＳ５１のＮＯ）、フォトセンサＳＦにより打鍵に応じたイベントが発生されているか否かを判定する（ステップＳ５５）。フォトセンサＳＦにより打鍵に応じたイベントが発生されている場合には（ステップＳ５５のＹＥＳ）、「キードライブ異常」を通知する（ステップＳ５６）。すなわち、この場合には、サーボコントローラ１２がソレノイドＥから供給されるフィードバック信号としての出力速度Ｖｙと速度指示値Ｖｒとを比較して両者が一致するようにサーボ制御を行っていないものとして、「キードライブ異常」を通知する。フォトセンサＳＦにより打鍵に応じたイベントが発生されていない場合には（ステップＳ５６のＮＯ）、「キーセンサ異常」を通知する（ステップＳ５７）。

上述したように、自己診断プログラムを通信経路の自己診断と、各ユニットの単体動作の自己診断と、各ユニット間における関連動作の自己診断と分けて順次に実行するようにしたので、自己診断に伴い正常であるか異常であるかを異常箇所毎に分けて通知することができ、これによりユーザは異常と通知された場合に各ユニット間の通信経路に異常があるのか、ユニット本体の動作に異常があるのか、あるいは複数のユニットが関連する他の構成の動作に異常があるのかなど、故障箇所をすぐに把握することが容易にできるようになる。また、こうした自己診断プログラムを、例えばハード的なユニット構成にあわせて段階的な構造としたことから、システムの拡張などに対応し易く有利である。

なお、上述の実施例においては自己診断する対象として鍵盤及びペダルを含む演奏操作子４（ピアノユニット）を用いた例を示したがこれに限らず、設定操作子６、表示部７、音源部８等の複数のユニットが組み合されて構成されているものであればどのようなものであってもよいことは言うまでもない。
なお、上記した「ピアノユニット診断プログラム」（図４参照）における関連動作チェックは一例であって、これに限られない。また、キーセンサ異常やキードライブ異常を判断する「キードライブ・スケール打鍵チェック処理」（図４のステップＳ７参照）を、別途「センサ診断プログラム」（後述する図５参照）や「キー診断プログラム」（後述する図６参照）で実行する異常判断処理として加えてもよい。こうした場合には、より動作チェックを確実に行うことができることから有利である。

この発明に係る自己診断プログラムを適用した自動ピアノの全体構成の一実施例を示したハード構成ブロック図である。 演奏操作子のハード構成の一実施例を示す概念図である。 ピアノユニット用の自己診断プログラムの構造を示すブロック図である。 ピアノユニット全体を診断する自己診断プログラムの一実施例を示すフローチャートである。 センサ診断プログラムの一実施例を示すフローチャートである。 キーセンサ診断プログラムの一実施例を示すフローチャートである。 ペダル診断プログラムの一実施例を示すフローチャートである。 キードライブ・スケール打鍵チェック処理の一実施例を示すフローチャートである。

符号の説明

１…ＣＰＵ、２…ＲＯＭ、３…ＲＡＭ、４…演奏操作子（ピアノユニット）、４ａ…キーセンサユニット、４ｂ…ハンマセンサユニット、４ｃ…キードライブユニット、４ｄ…消音ユニット、４ｅ…ラウドペダルユニット、４ｆ…ソフトペダルユニット、５…記憶部、６…設定操作子、７…表示部、８…音源部、８Ａ…サウンドシステム、９…電源部、１Ｄ…通信バス、Ｐ…ピアノユニット診断プログラム、Ｐ１…センサ診断プログラム、Ｐ２…キー診断プログラム、Ｐ３…ペダル診断プログラム、Ｐ１ａ…キーセンサ単体診断プログラム、Ｐ１ｂ…ハンマセンサ単体診断プログラム、Ｐ２ａ…キードライブ単体診断プログラム、Ｐ３ａ…ラウドペダル単体診断プログラム、Ｐ３ｂ…ソフトペダル単体診断プログラム、Ｐ４ａ…消音単体診断プログラム、Ａ…鍵、Ｂ…ハンマ、Ｃ…アクションメカニズム、Ｄ…弦、Ｅ…ソレノイド、Ｆ…ダンパ、Ｇ…ハンマシャッタ、Ｈ…打弦速度を計測するためのセンサ（ハンマセンサ）、Ｉ…位置センサＩ、Ｊ…ペダルアクチュエータ、１０…ピアノコントローラ、１１…モーションコントローラ、１２…サーボコントローラ、ＳＦ…フォトセンサ、Ｘ…コントロールユニット

Claims (3)

1. 鍵と、ハンマと弦及び前記ハンマの動作を制限する消音部材とからなる打弦機構部と、前記鍵の動作に従って機械的に前記ハンマを連動するアクション機構部と、前記鍵の状態及び前記ハンマの状態をそれぞれ検出するセンサ部と、鍵の状態を指示する演奏情報に基づいて前記鍵を駆動する駆動部とを少なくとも具えた電子鍵盤楽器における機械的及び電気的な動作を診断するためのコンピュータで実行可能なプログラムであって、前記プログラムはコンピュータに、
   前記鍵と前記ハンマがそれぞれ単体で機械的に動作するかを調べる一方で、前記鍵の状態及び前記ハンマの状態に関わらずに前記センサ部が単体で電気的に動作するかを判定する手順と、
   前記鍵を動作させることに伴い、前記センサ部から出力される前記鍵の現時点における状態に対応した信号と前記ハンマの現時点における状態に対応した信号とをそれぞれ取得し、該取得した信号の比較に基づいて前記アクション機構部が前記鍵及び前記ハンマの動作に相互に関連して機械的に正常に機能しているかを判定する手順と
   を実行させる自己診断プログラム。
2. さらに、前記消音部材を動作する指示がなされた場合において、前記センサ部から取得した信号に基づき特定される前記ハンマの状態が前記鍵の状態に関わらずに常に前記弦に当接しない状態であるか否かに従って、前記消音部材及び前記ハンマが互いに関連して正常に機能しているか否かを判定する手順を具えた請求項１に記載の自己診断プログラム。
3. 前記駆動部は、励磁電流に従い鍵を駆動するソレノイド部と、前記ソレノイド部に対して演奏情報に基づき鍵の状態に対応した速度指示値を供給するコントローラ部と、前記コントローラ部から供給された速度指示値に応じた励磁電流を前記ソレノイド部に出力する際に、前記ソレノイド部からフィードバックされる出力速度と前記速度指示値とに従ってサーボ制御を行うサーボ制御部とを含んでなるものであって、
   前記プログラムはさらに、前記駆動部の動作に応じて前記鍵が自動的に動作することに伴って前記センサ部から出力される前記鍵の状態に対応する信号の正常／異常と前記ハンマの状態に対応する信号における正常／異常との組み合わせに応じて、前記センサ部又は前記駆動部のいずれが正常に動作しているか又は動作していないかを特定する手順を具えた請求項１に記載の自己診断プログラム。

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