JPH06269573A - 人形操作装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 音楽の演奏及びこれに合わせた人形各部の操
作を行う人形操作装置における人形動作のプログラム記
述と、音楽と人形動作の同期を容易に行う。 【構成】 音楽信号を音声に変換して出力する音声出力
手段２、動作信号を人形の各部の動作に変換する人形駆
動部３、音楽信号を入力する音楽信号入力手段４、動作
信号を入力する動作信号入力手段５、動作信号及び音楽
信号を記憶する記憶手段７、記憶手段７から音楽信号を
読出して音声出力手段２に出力し、音楽入力手段４から
の音楽信号を音声出力手段２に出力し、記憶手段６から
動作信号を読出して人形駆動部３に出力し、動作信号入
力手段５からの動作信号を人形駆動部に出力する制御手
段５とを有し、動作信号の入力形式が音楽信号の入力形
式と同一形式とした人形操作装置１。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、音楽の演奏及びこれに
合わせた人形の各部の操作を行なう人形操作装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】音楽の演奏に合わせて人形を踊らせる方
法として、一連の動作を予めコンピュータにプログラム
として書き込み、これに基ずいて人形に設けられる駆動
用のモータ等のアクチュエータをコントロールする方法
が知られている。

【０００３】ところで、このような人形を音楽に合わせ
て踊らせるためのプログラムは、人形の各部の動作と共
に、各部の動作と音楽との同期を考慮することが必要な
ため、一連の人形動作（振付）をプログラムすること
は、多くの人手と時間を要してしまう。

【０００４】そこで、これら人形動作（振付）プログラ
ムの効率化と容易化を図るものして、特公平４−４１０
３５号公報に記載の発明では、人形の各部の動作を幾つ
かのブロックパターンに分類し記憶させ、その組合せの
みで人形に振付をして踊らせている。

【０００５】また、別の方法としては、音楽に合わせて
人形の各部をジョイステック等を使ってリアルタイムに
操作して動作させたり、或いは操作する者のイメージに
合わせて人形の各部の動きを単独に入力して記憶させ、
入力後に音楽と同期させて人形を踊らせる等の方法もあ
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、人形の
各部の動作を幾つかのブロックパターンに分類し、その
組合せで人形を踊らせる方法であると、予め設定した決
まったパターンの組合せでしか人形を踊らせることがで
きず、踊りが単調になってしまうおそれがある。

【０００７】他方、音楽に合わせて人形の動作をリアル
タイムで入力していくものでは、可変抵抗器であるジョ
イステックを使って入力するので、人形の動作データを
ジョイステックの動作に応じて入力でき、人形の踊りを
木目細かくできるという利点がある反面、人形の動作に
関するデータが大くなってしまうという問題点を残して
いる。

【０００８】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明の音楽の
演奏及びこれに合わせた人形の各部の操作を行なう人形
操作装置は、音楽信号を音声に変換して出力する音声出
力手段と、動作信号を人形の各部の動作に変換する人形
駆動部と、音楽信号を入力する音楽信号入力手段と、動
作信号を入力する動作信号入力手段と、上記動作信号入
力手段からの動作信号及び上記音楽信号入力手段からの
音楽信号を記憶する記憶手段と、上記記録手段から音楽
信号を読み出して上記音声出力手段に出力し、または、
上記音楽入力手段からの音楽信号を上記音声出力手段に
出力し、かつ、上記記憶手段から動作信号を読み出して
上記人形駆動部に出力し、または、上記動作信号入力手
段からの動作信号を上記人形駆動部に出力する制御手段
とを有し、上記動作信号の入力形式が上記音楽信号の入
力形式と同一形式であることを特徴とする。

【０００９】

【作用】音楽入力手段により入力される音楽信号と動作
信号入力手段により入力される動作信号とが、記憶手段
に記憶され、制御手段がこの記憶手段から音楽信号を読
み出して音声出力手段に出力し、動作信号を読み出して
人形駆動部に出力すると共に、上記音楽入力手段からの
音楽信号を音声出力手段に出力し、かつ、動作信号入力
手段からの動作信号を人形駆動部に出力する。そして、
音声出力手段が音楽信号を音声に変換して出力し、人形
駆動部が動作信号を人形の各部の動作に変換する。

【００１０】さらに、動作信号の入力形式が音楽信号の
入力形式と同一形式であるので、動作信号を入力する際
に音楽信号を入力する感覚で行なえる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を用いて説明
する。図１において、符号１は人形操作装置を示す。こ
の人形操作装置１は、図２に示す音楽演奏システム１１
と人形駆動システム１２とを有する。

【００１２】音楽演奏システム１１においては、人１３
が音楽演奏用コンピュータ１４に対して作曲もしくは編
曲等の創作活動を伴いながら演奏データを音楽信号とし
て入力する。ここでの入力方法は既に確立されており、
例えば、音楽演奏用コンピュータ１４に対して鍵盤式の
キーボード等を用いてリアルタイムであたかも楽器を演
奏するような環境で演奏データを入力する方法である。
ここでいう鍵盤式キーボードが図１に示す音楽入力手段
３である。

【００１３】音楽演奏用コンピュータ１４は、鍵盤式キ
ーボードからの演奏データをもとに、リアルタイムで図
１に示す音声出力手段２である演奏装置１５（例えば自
動演奏オルゴール）を駆動し、演奏装置１５が音楽演奏
用コンピュータ１４からの演奏データを音声に変換して
出力する。また、音楽演奏用コンピュータ１４は、鍵盤
式キーボードからの演奏データを一旦記憶し、その後メ
モリーから演奏データを読み出し、この演奏データをも
とに演奏装置１５を駆動して同装置１５が音楽演奏用コ
ンピュータ１４からの演奏データを音声に変換して出力
する。

【００１４】従って、人１３は、鍵盤式キーボードで演
奏データを入力してリアルタイムで音楽を演奏すること
ができ、また、メモリーに記憶されている演奏データに
より音楽を演奏することができる。

【００１５】なお、本実施例では動作入力手段に鍵盤式
キーボードを用いたが、この他に、コンピュータのキー
ボードから演奏データを数値情報として入力したり、鍵
盤式キーボード以外の電子楽器等の外部入力装置を用い
ても構わない。

【００１６】人形駆動システム１２においては、人１３
は、人形制御用コンピュータ１６に対して人形の動作を
示す動作信号、つまり、人形の動作部や回転方向及び回
転スピード等のデータを入力する。

【００１７】人形制御用コンピュータ１６は、その動作
信号をもとにリアルタイムで人形装置１７を駆動して人
形の各部を踊らせる。また、人形制御用コンピュータ１
６は人１３により入力された動作信号を一旦図１に示す
記憶手段６であるメモリに記憶し、その後、メモリから
動作信号を読み出し、この動作信号をもとに人形装置１
７を駆動して人形の可動部を踊らせる。

【００１８】本実施例において、音楽演奏用コンピュー
タ１４と人形制御用コンピュータ１６は、図１に示す制
御手段７としてのホストコンピュータ１８に設けられて
いて、音楽演奏用コンピュータ１４と人形制御用コンピ
ュータ１６に入力される演奏データと動作信号は、ホス
トコンピュータ１８で合成されて図示しないディスプレ
イに譜面上に記された音符として表示される。また、音
楽演奏用コンピュータ１４と人形制御用コンピュータ１
６に入力される演奏データ及び動作信号は、「ＭＩＤ
Ｉ」通信によって入力される。

【００１９】ここで、「ＭＩＤＩ」について説明する。
「ＭＩＤＩ」とは、マスターとよばれる入力機器から発
する信号によって、スレーフとよばれる受信機器を複数
同時にマスターと同様の動作をさせることのできる通信
であって、複数の楽器を同時に演奏する時等に既に使用
されている。

【００２０】この「ＭＩＤＩ」通信を使用するには、マ
スターから送られる信号を共通信号に変換するＭＩＤＩ
インターフェイスと各機器をＭＩＤＩケーブルを介して
接続する。

【００２１】ＭＩＤＩ通信によって送られる信号には、
クロック信号、小節の終わりの情報、１小節目からのス
タート信号、途中からのスタート信号及びストップ信号
及び同期信号等の情報が１本のＭＩＤＩケーブルによっ
て伝えられる。

【００２２】このように、「ＭＩＤＩ」通信を使用する
ことにより異なる信号形式の機器を同一信号形式とする
ことができると共に、複数の情報をシリアル通信によっ
て送ることができ、受信側の機器の種類等が相違して
も、送信側の信号で各受信側の機器を送信側と同様に作
動させることができる。つまり、音楽データと動作デー
タをシンクロさせることができる。

【００２３】本実施例では、「ＭＩＤＩ」通信を使っ
て、人形への動作信号の形式を演奏データの入力形式と
同一形式として入力することに特徴がある。

【００２４】図４に、人形駆動システム１２（図２）の
具体的な構成を示す。動作信号を入力するための図１に
示す動作信号入力手段５には、ＭＩＤＩ端子を有するキ
ーボード１９が用いられる。このキーボード１９からの
動作信号は、ＭＩＤＩインターフェイス２０を介して人
形操作用コンピュータ２１に入力される。

【００２５】人形操作用コンピュータ２１は、ＭＩＤＩ
インターフェイス２０によってキーボード１９から音楽
データと同一形式で入力される動作データを解読し、人
形の各可動部２３の動作させるモータ駆動情報に変換す
るものである。具体的には、図６に示すように、キーボ
ード１９のキー位置（音階）に応じて図１に示す人形駆
動部３であるモータ２２の回転方向や回転スピード及び
回転角が予め設定されている。この設定は、任意に変更
可能である。

【００２６】ここで人形の構成について触れておく。図
５に示す本実施例で使用される人形Ｅは、三箇所の各可
動部２３、すなわち、右足２３ａ，左足２３ｂ，上体２
３ｃが、キーボード１９から入力される動作信号に応じ
て作動するようになっている。詳しくは、右足２３ａを
中心に身体が矢印Ｆ１方向に回転し、左足２３ｂが矢印
Ｆ２方向に揺動し、上体２３ｃが矢印Ｆ３方向に揺動す
る。これら各部２３の近傍には、図示しない位置検知セ
ンサが配置されていて、各可動部２３の位置を検出して
いる。

【００２７】各可動部２３は、歯車群２４を介してモー
タ２２と連結しており、モータによって駆動される。モ
ータ２２は、右足２３ａを作動させるモータ２２ａ、左
足２３ｂを作動させるモータ２２ｂ、上体２３ｃに作動
させるモータ２２ｃの３つのステッピングモータから構
成されている。

【００２８】モータ２２ａ乃至２２ｃは、人形操作用コ
ンピュータ２１に接続していて、このコンピュータ２１
からの作動信号によって回転方向、回転スピード及び回
転角が制御される。

【００２９】ここで、人形の各可動部２３とキーボード
１９との関係について図６を用いて説明する。先ず、キ
ーボード１９のハ調長音階におけるド、レに相当するキ
ーは、人形Ｅの全体回転、即ち、右足２３ａの回転を司
るキーであって、音階ドのキーを押すと身体を右回転さ
せ、音階レのキーを押すと身体を左回転させるようにな
っている。

【００３０】ハ調長音階におけるミ、ファに相当するキ
ーは、人形Ｅの左足２３ｂの動作を司るキーであって、
音階ミのキーを押すと左足２３ｂを前方に揺動させ、音
階ファのキーを押すと左足２３ｂを後方に揺動させるよ
うになっている。

【００３１】ハ調長音階におけるソ、ラに相当するキー
は、人形Ｅの上体２３ｃの揺動を司るキーであって、音
階ソのキーを押すと上体２３ｃを右方に揺動させ、音階
ラのキーを押すと上体２３ｃを左方に揺動させるように
なっている。

【００３２】また、各可動部２３の動作時間は、音符の
種類、すなわち、キーを押す長さでによって定められて
いて、各部２３の回転スピードは、音楽情報のテンポに
よって設定されており、これら入力された動作データ
は、演奏データと同様、図示しないディスプレイに譜面
上に記された音符情報として表示される。

【００３３】本実施例では、テンポを４分音符が１分間
に１２０回演奏されるテンポの場合、音階ド、レに相当
するキーは、１秒間に９０°回転する速度とされてい
て、音階ミ、ファに相当するキーは、１秒間に６０°回
転する速度とされており、音階ソ、ラに相当するキー
は、１秒間に３０°回転する速度に設定されている。ま
た、各可動部２３の動作時間は、４分音符１つに付き
０．５秒に設定されている。

【００３４】モータ２２の回転スピードの補正は、図７
に示すように音の強弱記号によって設定されており、例
えば、キーボード１９におけるキー操作がｍｐ（メゾピ
アノ）と判断されると、回転スピードが２０％と減速さ
れるようになっている。

【００３５】なお、ここでは、モータにステッピングモ
ータを用いたが、これに替えてサーボモータ或いはノレ
ノイドやエアシリンダー等のアクチュエータを用いるこ
と可能である。さらに、本実施例では音楽入力手段にキ
ーボード１９が用いたがこれに限定されるものではな
く、例えば、ＭＩＤＩ端子を有する他の電子楽器、ある
いは、コンピュータのキーボード等を用いることでも構
わない。

【００３６】図３は、音楽演奏システム１１の具体的構
成を示す。音楽演奏システム１１は、ＭＩＤＩ端子を有
する鍵盤式キーボード３１、ＭＩＤＩインターフェイス
３２を介して鍵盤式キーボード３１と接続するコンピュ
ータ３３、メモリ３４及びソレノイド３５から構成され
ていて、演奏装置１５は、各振動弁３６がソレノイド３
５によって駆動されるオルゴールから構成されている。

【００３７】コンピュータ３３は、鍵盤式キーボード３
１から入力される演奏データを随時所定のトラックに取
込み、そのデータを基にしてリアルタイムでソレノイド
３５を駆動し、オルゴールの各振動弁３６を駆動させる
ことによって演奏データを音声に変換して出力してい
る。また、コンピュータ３３は、演奏データを一旦メモ
リ３４内に記憶し、その後にキーボート３１からの再生
指令によりメモリ３４から演奏データを読出して、この
データをもとにソレノイド３５を駆動し、各振動弁３６
を振動させて演奏データを音声に変換すると共に、入力
された演奏データを図示しないディスプレイ上に図８乃
至図１０に示すように、譜面上に記された音符として表
示するようになっている。

【００３８】このような構成による音楽演奏システム１
１においては、人１３がキーボード３１を操作すること
で演奏データが音楽演奏用コンピュータ１４に入力され
てリアルタイムに音楽を演奏することができると共に、
キーボード３１で再生指令をコンピュータ３３に送るこ
とで、メモリ３４内の演奏データにより音楽を自動演奏
することができる。さらに、入力された演奏データを図
示しないディスプレイを通して譜面上に記された音符情
報として確認することができる。

【００３９】また、人形駆動システム１２においては、
人１３が演奏装置１５からの音楽を聴きながら人形の動
作信号をキーボード１９を操作したり、あるいは、キー
ボード１９を単独に操作することで、人１３が人形制御
用コンピュータ１６に対して人形の動作を示す動作信号
を入力する。人形制御用コンピュータ１６は、その動作
信号をもとにリアルタイムで人形装置１７を駆動して人
形の各可動部２３を作動させる。

【００４０】すなわち、キーボード１９からの動作信号
は、音符データとしてＭＩＤＩインターフェイス２０に
よって人形操作用コンピュータ２１に決められたサンプ
リングタイムで逐次メモリ２４に記憶されると同時に、
その入力信号に応じてモータ２２が駆動して各可動部２
３に動作をさせたり、あるいは、メモリ２４に記憶され
た動作データにより人形に動作をさせることができる。
また、入力された動作データは、演奏データと同様、図
示しないディスプレイに譜面上に記された音符情報とし
て確認することができる。

【００４１】ここで、図８乃至図１０に示すように、動
作データが入力されている場合における人形の動作を説
明する。図８乃至図１０において、データの進行テンポ
は１分間に４分音符が１２０回演奏できるテンポであっ
て、４／４拍子であるので、１小節のデータは２秒間の
動作データとなる。

【００４２】図８において、第１小節ａ１は全音符の
「ド」であるので、人形Ｅは右脚２２ａを中心に２秒間
右回転する。音階「ド」の時の回転スピードは毎秒９０
度であるので、人形は第１小節ａ１で１８０度回転す
る。第２小節ａ２を見ると、これも全音符の「ド」であ
るので、人形Ｅはさらに１８０度回転する。つまり、図
５に示す人形Ｅは、第２小節までで１回転することにな
る。

【００４３】第３小節ａ３には、４分音符の「ド」が４
つあるので、人形Ｅは２秒間右回転する。この時、各４
分音符の「ド」には、ｍｐ，ｐ，ｐｐ，ｐｐｐ等の音の
強弱記号が付されているので、回転スピードが徐々に減
速する（図７参照）。すなわち、人形Ｅの回転スピード
は、通常、９０度／秒であるが、強弱記号に従ってそれ
ぞれ７２度／秒、５４度／秒、３６度／秒、１８度／秒
と減速されるので、通常１８０度回転するところ９０度
の回転となる。

【００４４】第４小節ａ４は、全音符の「レ」であるの
で、人形Ｅは２秒間左回転して、その向きを１８０度反
転させることになる。このように、人形の動作信号をキ
ーボード１９で入力することで、動作信号をキー位置に
対応する音として認識できると共に音階で示すことがで
きる。

【００４５】次に図９に示す動作データは、１パート内
に単音で各可動部２３の動作データを入力し、各部２３
を同時に作動させるものである。先ず、第１小節ｂ１に
は、４分音符で「ド，レ，ミ，レ」と入力されているの
で、人形の可動部２３ａ（右脚）と可動部２３ｂ（左
脚）が動作する。すなわち、人形Ｅは、右に４５度回転
した後、左に４５度回転して最初の位置（正面）に戻
り、左脚を前方に３０度振り出し、その体制で左に４５
度回転する。

【００４６】第２小節ｂ２を見ると、４分音符で「ソ，
ラ，ソ，ファ」と入力されているので、最初、人形の可
動部２３ｃ（上体）が右に１５度揺動して、左に１５度
揺動する。つぎに、上体を右に１５度揺動して左脚を後
方に３０度振る。つまり、上体を傾けて元に戻した後に
再び傾け、前方に振り出されている左脚を元に戻す。

【００４７】第３小節ｂ３には、二分音符の「レ」と４
分音符の「レ，ラ」が入力されているので、人形Ｅは左
に１．５秒（１３５度）回転すると共に上体を０．５秒
（１５度）左に揺動させる。すなわち、人形Ｅはその上
体２３ｃの傾きを元に戻して後向きの状態となってい
る。続いて第４小節ｂ４には、全音符の「ド」が入力さ
れているので、人形は右に１８０度回転して正面を向
く。

【００４８】次に図１０に示す動作データは、各可動部
２３の動きをそれぞれパート形式で入力したものであ
る。符号Ｐ１で示すパートは、可動部２３ａである右脚
の動作データであって、符号Ｐ２で示すパートは、可動
部２３ｂである左脚の動作データであり、符号Ｐ３で示
すパートは、可動部２３ｃである上体の動作データであ
る。なお、パートＰ１に示す動作データは、図８に示す
動作データと同一のものであるので、そのデータによる
右脚の動作説明は省略する。

【００４９】パートＰ２の第１小節ｃ１には、４分音符
で「ミ，ファ，ミ，ファ」と入力されているので、左脚
は前方に２回振り出される。第２小節ｃ２には、全音符
で「ファ」が入力されているので、左足は、２秒間前方
に振り出される。すなわち、人形の左脚を１２０度上げ
られた状態となる。

【００５０】第３小節ｃ３には、データが入力されてい
ないので、左脚は上げられた状態に保持される。第４小
節ｃ４には、全音符で「ミ」が入力されているので、左
足は、２秒間後方に回転される。すなわち、前方に高く
上がった人形の左脚は、下がる方向に１２０度回転して
もとの状態となる。

【００５１】パートＰ３の第１小節ｄ１には、全音符で
「ソ」が入力されているので、可動部２３ｃである上体
は、２秒間右に一定スピードで揺動し６０度傾く。第２
小節ｄ２には、二分音符で「ラ，ラ」と入力されている
ので、傾斜している上体がこんどは左方向に６０度揺動
する。つまり、もとの位置に戻る。

【００５２】次に、第３小節ｄ３には、４分音符で
「ソ，ラ，ソ，ラ」と入力されているので、上体が右に
２回傾き、第４小節ｄ４に入力される全音符の「ラ」に
よって上体は左に６０度傾く。

【００５３】このように、人形Ｅの各可動部をパート形
式に入力することにり、各可動部２３の動作を単音１パ
ートで入力するよりも人形の振付に自由度を与えること
ができる。

【００５４】なお、図１０においては、各可動部２３を
個別のパートに入力したが、この他に１パートに和音状
に入力することでも勿論構わない。要は、人形の動作信
号を音楽信号と同一形式で入力するものであればよい。

【００５５】

【発明の効果】本発明によれば、人形の動作信号を音情
報として認識できると共に音階で示すことができるの
で、音楽信号と作動信号のデータ入力を視角的、感覚的
に入力することができる。よって、人形のデータ入力作
業を容易にすることができると共に迅速に行なうことが
可能となる。また、人形の動作信号が音楽信号と同一形
式の情報入力形態を取るので、人形の動作と音楽との同
期を容易に行なうことができる。

【００５６】さらに、人形の動作信号を入力する際、背
景の音楽の譜面や操作する動作入力手段の操作位置やそ
の操作による音階を意識しながら動作信号を入力できる
ので、音楽性豊かな動作設定が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の概略構成を示すブロック図である。

【図２】本発明の一実施例である人形操作装置の概略構
成を示すブロック図である。

【図３】音楽演奏システムの構成を示すブロック図であ
る。

【図４】人形駆動システムの構成を示すブロック図であ
る。

【図５】本発明の人形操作装置に動作する人形の概略構
成図である。

【図６】動作入力手段と人形の可動部との対応関係を示
す説明図である。

【図７】動作入力手段と人形の可動部の動作スピードと
の関係を示す説明図である。

【図８】動作入力手段によって入力される動作信号の一
入力状態を表示した説明図である。

【図９】動作入力手段によって入力される動作信号の一
入力状態を表示した説明図である。

【図１０】動作入力手段によって入力される動作信号の
一入力状態を表示した説明図である。

【符号の説明】

１ 人形操作装置 ２ 音声出力手段 ３ 人形駆動部 ４ 音楽信号入力手段 ５ 動作信号入力手段 ６ 記憶手段 ７ 制御手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】音楽の演奏及びこれに合わせた人形の各部
   の操作を行なう人形操作装置において、 音楽信号を音声に変換して出力する音声出力手段と、 動作信号を人形の各部の動作に変換する人形駆動部と、 音楽信号を入力する音楽信号入力手段と、 動作信号を入力する動作信号入力手段と、 上記動作信号入力手段からの動作信号及び上記音楽信号
   入力手段からの音楽信号を記憶する記憶手段と、 上記記憶手段から音楽信号を読み出して上記音声出力手
   段に出力し、または、上記音楽入力手段からの音楽信号
   を上記音声出力手段に出力し、かつ、上記記憶手段から
   動作信号を読み出して上記人形駆動部に出力し、また
   は、上記動作信号入力手段からの動作信号を上記人形駆
   動部に出力する制御手段とを有し、 上記動作信号の入力形式が上記音楽信号の入力形式と同
   一形式であることを特徴とする人形操作装置。