JPH0741039Y2

JPH0741039Y2 - 楽音制御用角度センサ

Info

Publication number: JPH0741039Y2
Application number: JP6570788U
Authority: JP
Inventors: 秀雄鈴木; 俊一松島; 雅彦小幡; 孝道増渕; 真雄坂間
Original assignee: Yamaha Corp
Current assignee: Yamaha Corp
Priority date: 1988-05-18
Filing date: 1988-05-18
Publication date: 1995-09-20
Anticipated expiration: 2003-05-18
Also published as: JPH01169299U

Description

【考案の詳細な説明】「産業上の利用分野」この考案は、人体各部の関節の曲げ角度に応じて楽音を
制御することができる楽音制御用角度センサに関するも
のである。

「従来の技術」従来、楽音の発生は、ピアノ，バイオリン等の楽器を演
奏するか、声帯によるかのいずれかによって行なわれ、
リズム体操等における人間の動作、すなわち、人体各部
の関節の曲げ角度を楽音に変換することは全く行なわれ
ていなかった。

そこで、この考案の出願人は、先に、人間の人体各部の
関節の曲げ角度に応じて楽音制御を行うことができる楽
音制御装置を開発し、提案している（特願昭63−29113
号参照）。

第５図〜第８図はこの楽音制御装置の構成を示す図であ
る。この装置は、第５図に示すように、装置本体１と、
右肘用検出部50Rと、左肘用検出部50Lと、右手用検出部
50Hとから構成されており、装置本体１はベルト５によ
って演奏者の腰に装着され、また各検出部50R,50L,50H
は演奏者の右肘、左肘および右手に各々装着されてい
る。

ここで、まず、右肘用検出部50Rの構成について説明す
る。この右肘用検出部50Rは、第６図に示すように演奏
者の右腕の肘関節の部分に装着されるサポータ29Rと、
このサポータ29Rに着脱自在に取り付けられた角度検出
器30Rとから構成されている。同図において、31,32はそ
れらの端部31a,31b同士がピン33によって互いに回動自
在に連結された板体であり、ホック34,35,36を介してサ
ポータ29Rに着脱自在に取り付けられている。すなわ
ち、板体31の裏面にはホック34,35の雄側が取り付けら
れており、また、サポータ29Rにはホック34,35の雄側が
はめ込まれる雌側が取り付けられている。また、板体32
にはその長手方向に沿って長孔32bが形成されており、
この長孔32bには、可動部材37が移動自在にはめ込まれ
ている。可動部材37の裏面にはホック36の雄側が取り付
けられており、サポータ29Rにはホック36の雄側がはめ
込まれる雌側が取り付けられている。

また、板体31,32の各端部31a,32aの、互いに対向する各
面には、第７図に示すように、ポテンショメータとして
の機能を担う抵抗体38および固定接点39と、摺動接点40
とが各々設けられている。この場合、板体31の端部31a
には、ピン33が挿入された上で固着される孔31bが形成
されており、この孔31bの周囲には固定接点39が設けら
れ、また孔31bを中心とする仮想円周上には略円弧状に
抵抗体38が設けられている。一方、板体32の端部32aに
は、ピン33が回動自在に挿入される孔32cが形成されて
おり、この孔32cの周囲には、抵抗体38と固定接点39に
接触する摺動接点40が設けられている。この摺動接点40
は、固定接点39に常に接触する環状部40aと、板体31,32
が相対的に回動するのに伴って、抵抗体38に接触しつつ
摺動する凸部40bとからなる。また、抵抗体38の端部に
設けられた端子38aにはリード線42が接続され、固定接
点39の端部に設けられた端子39aにはリード線43が接続
され、これらのリード線42,43は第６図に示すケーブル4
4Rを介してコネクタ45Rに接続されている。

以上のように構成された右肘用検出部50Rを、第６図に
示すように右腕に装着し、その右腕を同図に２点鎖線Ａ
で示すように曲げ、もしくは２点鎖線Ｂで示すように伸
ばすと、この腕の動きに伴って板体32がピン33を軸とし
て回動する。この回動に伴って、摺動接点40の凸部40b
が抵抗体38上を摺動し、これにより、抵抗体38の端子38
aと、固定接点39の端子39a間の抵抗値が、摺動接点40の
位置、すなわち右腕の曲げ角度に応じて変化する。

次に、左肘用検出部50Lは、第５図に示すように、演奏
者の左腕の肘関節の部分に装着されるサポータ29Lとこ
のサポータ29Lに着脱自在に取り付けられた角度検出器3
0Lとから構成されており、また、右手用検出部50Hは、
各指先端部の内面に感圧素子17a〜17dが各々設けられた
手袋29Hと、この手袋29Hに着脱自在に取り付けられた角
度検出器30Hとから構成されている。これら角度検出器3
0L,30Hは上述した角度検出器30Rと同様の構成なので、
その説明は省略する。

そして、上述した構成の右肘用検出部50Rと、左肘用検
出部50Lと、右手用検出部50Hは、ケーブル44R,44L,44H
およびコネクタ45R,45L,45Hを各々介して、楽音制御装
置本体１に接続される。

次に、第８図において、20は７チャンネルのアナログ・
マルチプレクサであり、そのセレクト端子に供給される
チャンネル・セレクト信号CSに基づいて、角度検出器30
R,30L,30Hおよび感圧素子17a〜17dから各々供給される
検出信号（電圧信号）のいずれかひとつを択一選択して
出力する。21はアナログ・マルチプレクサ20から供給さ
れた検出信号を、所定ビットのディジタル検出データに
変換するA/Dコンバータである。また、22はCPU（中央処
理装置）、23はCPU22で用いられるプログラムが記憶さ
れたROM（リードオンリメモリ）、24はワークエリアと
して用いられるRAM（ランダムアクセスメモリ）であ
る。CPU22は、アナログ・マルチプレクサ20に順次変化
するチャンネル・セレクト信号CSを供給し、角度検出器
30R,30L,30Hおよび感圧素子17a〜17dの出力を高速でス
キャンする。また、このCPU22は、角度検出器30Rおよび
30Lから各々供給され、A/Dコンバータ21で変換された検
出データに基づいて、右肘および左肘の各曲げ角度を４
段階で判別し、この判別結果に基づいて、右肘と左肘の
各曲げ角度の組み合わせに応じて所定の音高を指示する
キーコードデータKCを作成する。また、角度検出器30H
から供給され、A/Dコンバータ21で変換された検出デー
タに基づいて、右手首の曲げ角度を３段階で判別し、こ
の判別結果に基づいて、右手首の曲げ角度に応じた音量
（大，中，小）を指定する音量データVOLを作成する。
さらに、感圧素子17a〜17dから供給され、A/Dコンバー
タ21で変換された検出データに基づいて、人差し指、中
指、薬指および小指の各々が曲げられているか否かを判
別し、この判別結果に基づいて、曲げられた指の組み合
わせに応じた所定の音色（例えば、ピアノ，オルガン，
フルート，サックス，クラリネット等）を指定する音色
指定データTDを作成する。これらCPU22で作成されたキ
ーコードデータKC、音量データVOL、音色指定データTD
は、バスライン25を介して楽音信号形成回路26へ供給さ
れる。楽音信号形成回路26は、供給されたキーコードデ
ータKCに対応した音高で、音量データVOLに対応した音
量であって、かつ音色指定データTDで指定された音色の
楽音信号を形成する。この楽音信号形成回路26から出力
された楽音信号はスピーカ27から楽音として発せられ
る。また、符号28は楽音信号形成回路26から出力された
楽音信号を無線によって送信する送信回路である。

このように、上述した装置によれば、演奏者の右肘関節
と左肘関節の曲げ角度の組み合わせに応じて、装置本体
１のスピーカ27から発せられる楽音の音高を変化させる
ことができ、また、演奏者の右手首関節の曲げ角度に応
じて楽音の音量を３段階に変化させることができ、さら
に、演奏者の右手人差し指、中指、薬指および小指の各
指の内、曲げた指の組み合わせに応じて楽音の音色を変
化させることができる。すなわち、演奏者の体の動きに
応じて楽音を制御することができる。

「考案が解決しようとする課題」ところで、上述した従来の楽音制御装置においては、板
体31の２点がホック34,35によってサポータ29Rに固定さ
れる一方、板体32の長手方向に沿って形成された長孔32
bにはめ込まれた可動部材37がホック36によってサポー
タ29Rに固定されるという取り付け構造であるため、板
体31と32が腕の曲げ動作に正確に追従して回動しない場
合があった。すなわち、リズム体操等の激しい動きに伴
って、装着位置がずれてしまい、板体31と32を連結する
ピン33の位置が、関節の軸と一致しなくなると、腕の曲
げ動作に伴って板体32が可動部材37を中心に回転してし
まい、腕の曲げ動作に正確に追従しなくなり、これによ
り、関節の曲げ角度に応じて確実に楽音制御ができなく
なってしまう。

そこでこの考案は、演奏者の激しい動きによって装着位
置が多少ずれてしまった場合においても、身体各部の関
節の曲げ角度を常に正確に検出することができ、これに
より、関節の曲げ角度に応じて確実に楽音制御を行うこ
とができる楽音制御用角度センサを提供することを目的
としている。

「課題を解決するための手段」この考案は、それぞれが長手方向をもつ２つの部材と、
この２つの部材の長手方向の１端部同士を回動自在に連
結された連結部と、２つの部材の互いになす角度に対応
する信号を楽音を制御するための楽音制御信号として出
力する検出手段と、前記２つの部材のそれぞれの他端部
側に設けられ、人体の関節の曲げ動作に応じて回動する
ように、該２つの部材のそれぞれの長手方向の移動のみ
を許容し関節部に装着する１対の固定部材とを具備し、
前記検出手段は連結部と前記１対の固定部材との間の距
離に基づいて前記一対の部材の互いになす角度を検出す
ることを特徴とする。

「作用」上記の構成によれば、固定部材によって、一対の板体
が、それらの長手方向への移動のみを許容された上で各
々関節部に装着されるので、各板体の移動方向が常に規
定されており、これにより、演奏者の激しい動きによっ
て装着位置が多少ずれてしまった場合においても、身体
各部の関節の曲げ角度が常に正確に検出される。

「実施例」以下、図面を参照し、この考案の実施例について説明す
る。

第１図および第２図はこの考案の一実施例による右肘用
楽音制御用角度センサ10Rの構成を示す図である。

この角度センサ10Rは、端部同士がピン13によって回動
自在に連結された一対の板体11,12と、一対の板体11,12
の互いになす角度に対応する信号を楽音を制御するため
の楽音制御信号として出力する検出部14と、一対の板体
11,12が人体の関節の曲げ動作に応じて回動するよう
に、これら一対の板体11,12を、それらの長手方向への
移動のみを許容して各々関節部に装着する一対の固定部
材15,16とから構成されている。

上記固定部材15は演奏者の右腕の肘関節の部分に装着さ
れるサポータ29Rの手首側、すなわち前腕を覆う部分に
取り付けられ、第２図に示すように、板体11をその長手
方向へ移動自在に支持するように構成されている。同様
に、固定部材16はサポータ29Rの肩側、すなわち上腕
（二の腕）を覆う部分に取り付けられ、板体12をその長
手方向へ移動自在に支持するように構成されている。上
記板体11,12の各端部には、固定部材15,16の抜け止めと
して機能するストッパ17,18が各々取り付けられてい
る。また、検出部14は、第７図と同様に、ポテンショメ
ータとしての機能を担う抵抗体38および固定接点39と、
摺動接点40とから構成されおり、第１図に示すケーブル
23Rを介してコネクタ24Rに接続されている。

以上のように構成された右肘用楽音制御用角度センサ10
Rを、第１図に示すように右腕に装着し、その右腕を同
図に２点鎖線Ａで示すように曲げ、もしくは２点鎖線Ｂ
で示すように伸ばすと、この腕の動きに伴って板体11,1
2がピン13を中心として回動する。この回動に伴って、
摺動接点40（第７図参照）が抵抗体38上を摺動し、これ
により、抵抗体38の端子38aと、固定接点39の端子39a間
の抵抗値が、摺動接点40の位置、すなわち右肘の曲げ角
度に応じて変化する。

上述した一実施例によれば、固定部材15,16によって、
一対の板体11,12が、それらの長手方向への移動のみを
許容された状態で各々関節部に装着されるので、各板体
11,12の移動方向が常に一方向に規定されており、これ
により、演奏者の激しい動きによって装着位置が多少ず
れてしまった場合においても、肘関節の曲げ角度が正確
に検出される。

次に、上述した一実施例を用いて、楽音制御装置を構成
する場合、第３図に示すように、右肘用楽音制御用角度
センサ10Rと、この角度センサ10Rと同様に構成された左
肘用楽音制御用角度センサ10Lとを、ケーブル23R,23Lお
よびコネクタ24R,24Lを各々介して、楽音制御装置本体
１に接続する。これにより、従来の楽音制御装置と同様
に、演奏者の右肘関節と左肘関節の曲げ角度の組み合わ
せに応じて、装置本体１のスピーカ27から発せられる楽
音の音高が変化し、演奏者の体の動きに応じて楽音を制
御することができる。

次に、この考案のその他の実施例について、第４図を参
照して説明する。この実施例においては、板体11,12の
ピン13によって回動自在に連結された連結部13aが、サ
ポータ29Rに取り付けられている。また、板体11の板面
には２条の抵抗体19,20は取り付けられており、固定部
材15の内面には、抵抗体19,20に接触しつつ摺動する摺
動接点15aが設けられている。同様に、板体12の板面に
は２条の抵抗体21,22が取り付けられており、固定部材1
6の内面には、抵抗体21,22に接触しつつ摺動する摺動接
点16aが設けられている。これにより、抵抗体19,20の端
子19a,20a間の抵抗値から、連結部13aから固定部材15ま
での距離l₁が検出され、抵抗体21,22の端子21a,22a間の
抵抗値から、連結部13aから固定部材16までの距離l₂が
検出され、これらの距離ｌ₁，l₂に基づいて板体11,12の
互いになす角度を検出されるようになっている。

ここで、連結部から固定部材までの距離に基づいて、板
体の互いになす角度をより正確に検出するには、固定部
材の取付位置を検出対象である関節の側面の中央から関
節の内側あるいは外側にずらすことが望ましい。

なお、上述した実施例においては、各固定部材15,16を
サポータ29Rを介して人体の関節部に装着するようにし
たが、これらを両面接着テープ等を用いて関節部に直接
装着するようにしても構わない。

「考案の効果」以上説明したように、この考案によれば、端部同士が回
動自在に連結された一対の板体と、前記一対の板体の互
いになす角度に対応する信号を楽音を制御するための楽
音制御信号として出力する検出手段と、前記一対の板体
が人体の関節の曲げ動作に応じて回動するように、該一
対の板体を、それらの長手方向への移動のみを許容して
各々関節部に装着する一対の固定部材と設けたので、固
定部材によって、一対の板体が、それらの長手方向への
移動のみを許容された状態で各々関節部に装着され、こ
れにより、各板体の移動方向が常に規定され、演奏者の
激しい動きによって装着位置が多少ずれてしまった場合
においても、身体各部の関節の曲げ角度を常に正確に検
出することができ、この結果、関節の曲げ角度に応じて
確実に楽音制御を行うことができるという効果が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例の構成を示す正面図、第２
図（イ）および（ロ）は同実施例の構成を示す一部切欠
側面図および正面図、第３図は同実施例を用いて楽音制
御装置を構成した場合の全体構成を示す正面図、第４図
はこの考案の他の実施例の構成を示す斜視図、第５図は
従来の楽音制御装置の全体構成を示す正面図、第６図は
同楽音制御装置の検出部の構成を示す正面図、第７図は
同楽音制御装置の検出部の構成を示す分解斜視図、第８
図は同楽音制御装置の電気的構成を示すブロック図であ
る。 10R……右肘用楽音制御用角度センサ、10L……左肘用楽
音制御用角度センサ、11,12……板体、13……ピン、14
……検出部、15,16……固定部材、

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者増渕孝道静岡県浜松市中沢町10番１号ヤマハ株式会社内 (72)考案者坂間真雄静岡県浜松市中沢町10番１号ヤマハ株式会社内 (56)参考文献特開昭57−135993（ＪＰ，Ａ) 米国特許4436099（ＵＳ，Ａ)

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】それぞれが長手方向をもつ２つの部材と、前記２つの部材の長手方向の１端部同士を回動自在に連
結された連結部と、前記２つの部材の互いになす角度に対応する信号を楽音
を制御するための楽音制御信号として出力する検出手段
と、前記２つの部材のそれぞれの他端部側に設けられ、人体
の関節の曲げ動作に応じて回動するように、該２つの部
材のそれぞれの長手方向の移動のみを許容し関節部に装
着する１対の固定部材とを具備し、前記検出手段は連結部と前記１対の固定部材
との間の距離に基づいて前記一対の部材の互いになす角
度を検出することを特徴とする楽音制御用角度センサ。