操作子、操作方法及びプログラム
【課題】スティック自体に設定された軸に対する移動方向に応じて発光色を変化させる操作子を提供する。
【解決手段】スティック型操作子２１は、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の３軸のそれぞれの方向に生じる加速度値を取得する加速度センサ６１と、スティック型操作子２１に取り付けられ、加速度センサ６１が取得したＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸それぞれの加速度値に応じて発光するＬＥＤ６４と、ＬＥＤ６４の発光を制御するＣＰＵ６３と、を備える。ＣＰＵ６３は、加速度センサ６１が取得した加速度値が、スティック型操作子２１のＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の３軸のうち少なくとも１軸において０とみなせる値ではない場合に、０とみなせる値以外の加速度値が取得された軸に対応する色でＬＥＤ６４を発光させる。
【解決手段】スティック型操作子２１は、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の３軸のそれぞれの方向に生じる加速度値を取得する加速度センサ６１と、スティック型操作子２１に取り付けられ、加速度センサ６１が取得したＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸それぞれの加速度値に応じて発光するＬＥＤ６４と、ＬＥＤ６４の発光を制御するＣＰＵ６３と、を備える。ＣＰＵ６３は、加速度センサ６１が取得した加速度値が、スティック型操作子２１のＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の３軸のうち少なくとも１軸において０とみなせる値ではない場合に、０とみなせる値以外の加速度値が取得された軸に対応する色でＬＥＤ６４を発光させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、演奏者の振る方向に応じて発光色を変化させる操作子に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、加速度センサと発光体を組み込んだ表示装置であって、地球の重力方向に対する僅かな位置変化や重力方向を基準とした往復運動等の物理量変化に対応して発光体の発光色を切り替えて、物理量の変化を色変化として認識させるスティック状の表示装置が提案されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１３３３６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に開示されたスティック状の表示装置では、重力方向に対する傾きによって発光色が変化するだけであり、正しい打撃が行われているか判別するのが難しかった。
【０００５】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、スティック自体に設定された軸に対する移動方向に応じて発光色を変化させる操作子を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明の一態様の操作子は、
スティック状の保持部材と、
前記保持部材の長手方向の軸を含めた互いに直交する３軸のそれぞれの方向に生じる加速度を取得する加速度センサと、
前記保持部材に取り付けられた発光体と、
前記加速度センサが取得した前記３軸それぞれの前記加速度に応じて前記発光体の発光を制御する発光制御手段と、を備える、
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、ユーザが操作子自体に設定された軸に対して操作子を振る方向に応じて発光体の発光色が変化することにより、ユーザが操作子のスウィングの方向を直感的に把握できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態に係る電子楽器の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施形態に係るスティック型操作子２１の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施形態に係るスティック型操作子２１の外観の構成を示す斜視図である。
【図４】本発明の実施形態に係るスティック型操作子２１の詳細構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の実施形態に係る加速度用発光色テーブルを示す図である。
【図６】本発明の実施形態に係るＣＰＵ６３からＬＥＤ６４Ｒに対して駆動データを送信する際の構成を示す図である。
【図７】本発明の実施形態に係るスティック型操作子２１のストロークの例を示す図である。
【図８】本発明の実施形態に係るスティック型操作子２１のストロークの例を示す図である。
【図９】本発明の実施形態に係る角速度用発光色テーブルを示す図である。
【図１０】本発明の実施形態に係るスティック型操作子２１において実行される処理を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の実施形態に係る発光制御処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
【００１０】
図１は、本発明の実施形態に係る電子楽器の構成を示すブロック図である。図１に示すように、本実施形態に係る電子楽器１０は、演奏者が手に持って振るための、長手方向に延びるスティック型操作子２１と、楽音を発生するための発音部２２と、を備えている。発音部２２は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）３１、インタフェース（Ｉ／Ｆ）３２、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）３３、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）３４、バス３５、表示部３６、入力部３７およびサウンドシステム３８を有し、これらがバス３５を介して接続されている。スティック型操作子２１は、図２において後述するように、加速度センサ６１、角速度センサ６２、ＣＰＵ６３、ＬＥＤ６４および赤外線通信装置６５等を有する。
【００１１】
ＣＰＵ３１は、電子楽器１０全体の制御を実行する。例えばＣＰＵ３１は、電子楽器の発音部２２の制御、入力部３７を構成するキースイッチ（図示せず）の操作の検出に基づく制御、Ｉ／Ｆ３２を介して受信したスティック型操作子２１からのデータ（例えばノートオンイベント）に基づく楽音の発生の制御など、種々の処理を実行する。
【００１２】
Ｉ／Ｆ３２は、ノートオンイベント等のスティック型操作子２１からのデータを受け入れて、ＲＡＭ３４に格納するとともに、ＣＰＵ３１にデータの受け入れを通知する。Ｉ／Ｆ３２には、赤外線通信装置５１が設けられており、発音部２２は、スティック型操作子２１が発した赤外線を、Ｉ／Ｆ３２の赤外線通信装置５１が受信することで、スティック型操作子２１からのデータを受信することができる。なお、データの通信は赤外線通信に限らず、任意の方法（無線通信等）でよい。
【００１３】
ＲＯＭ３３は、種々の処理プログラムを格納する。例えば、電子楽器１０全体の制御、特に、電子楽器の発音部２２の制御、入力部３７を構成するキースイッチ（図示せず）の操作の検出、Ｉ／Ｆ３２を介して受信したノートオンイベントに基づく楽音の発生など、各種機能を発揮するための種々の処理プログラムがＲＯＭ３３に格納されている。また、ＲＯＭ３３は、種々の音色の波形データ、例えば、フルート、サックス、トランペットなどの管楽器、ピアノなどの鍵盤楽器、ギターなどの弦楽器、バスドラム、ハイハット、スネア、シンバル、タムなど打楽器の波形データを格納する波形データエリアを含む。
【００１４】
ＲＡＭ３４は、ＲＯＭ３３から読み出されたプログラムや、処理の過程で生じたデータやパラメータ等の各種データを記憶する。処理の過程で生じたデータには、入力部３７のスイッチの操作状態、Ｉ／Ｆ３２を介して受信したセンサ値等、楽音の発音状態（発音フラグ）などが含まれる。
【００１５】
表示部３６は、例えば、液晶表示装置で構成され、選択された音色や音量などを画像として表示することができる。また、入力部３７は、各種スイッチ（図示せず）を有する。
【００１６】
サウンドシステム３８は、音源部４１、オーディオ回路４２およびスピーカ４３を備える。音源部４１は、ＣＰＵ３１からの指示にしたがって、ＲＯＭ３３の波形データエリアから波形データを読み出して、楽音データを生成して出力する。オーディオ回路４２は、音源部４１から出力された楽音データをアナログ信号に変換し、変換されたアナログ信号を増幅してスピーカ４３に出力する。これによりスピーカ４３から楽音が出力される。
【００１７】
図２は、本実施形態に係るスティック型操作子２１の構成を示すブロック図である。図２に示すように、スティック型操作子２１は、加速度センサ６１、角速度センサ６２、ＣＰＵ６３、ＬＥＤ６４、赤外線通信装置６５、ＲＯＭ６６、ＲＡＭ６７、インタフェース（Ｉ／Ｆ）６８および入力部６９を有する。
【００１８】
加速度センサ６１は、例えば、静電容量型或いはピエゾ抵抗素子型の３軸センサであり、後述するＸ、Ｙ、Ｚの３つの軸方向のそれぞれに生じた加速度を示す加速度値をそれぞれ出力することができる。また、加速度センサ６１は、スティック型操作子２１の演奏者が保持する根元側と反対側である先端側に設けられている。
【００１９】
角速度センサ６２は、例えば、ジャイロスコープを備えたセンサであり、後述するＸ、Ｙ、Ｚの３つの軸まわりのそれぞれに生じた角速度を示す角速度値をそれぞれ出力することができる。また、角速度センサ６２は、スティック型操作子２１の演奏者が保持する根元側と反対側である先端側に設けられている。なお、角速度センサ６２の位置は、先端側に限定されず、根元側に配置されていてもよい。
【００２０】
ＣＰＵ６３は、スティック型操作子２１全体の制御を実行する。例えばＣＰＵ６３は、加速度センサ６１が出力した加速度値および角速度センサ６２が出力した角速度値を取得する。すると、ＣＰＵ６３は、当該加速度値および当該角速度値に基づいてＬＥＤ６４Ｒ、ＬＥＤ６４ＧおよびＬＥＤ６４Ｂの発光を制御する。また、ＣＰＵ６３は、当該加速度値に基づいた楽音の発音タイミングを検出し、当該加速度値にしたがった音量を決定し、ノートオンイベントを生成する。そしてＣＰＵ６３は、Ｉ／Ｆ６８および赤外線通信装置６５を介したノートオンイベントの送信制御を実行する。
【００２１】
ＬＥＤ６４は、赤色のＬＥＤ６４Ｒ、緑色のＬＥＤ６４Ｇ、及び青色のＬＥＤ６４Ｂを有する。ＬＥＤ６４Ｒ，６４Ｇ，６４Ｂは、ＣＰＵ６３からの駆動の制御によって、発光する。なお、ＬＥＤ６４Ｒ，６４Ｇ，６４Ｂの駆動の制御は、ＣＰＵ６３から後述する駆動回路７１（図６参照）を介して送信される駆動データにしたがって実行される。
【００２２】
赤外線通信装置６５は、スティック型操作子２１の根元側端部に設けられており、後述するＩ／Ｆ６８を介して赤外線を発音部２２側の赤外線通信装置５１へ送信することで、スティック型操作子２１から発音部２２へデータを送信する。
【００２３】
ＲＯＭ６６は、種々の処理プログラムを格納する。例えば、スティック型操作子２１の加速度センサ６１が出力した加速度値および角速度センサ６２が出力した角速度値の取得、当該加速度値および角速度値に基づいたＬＥＤ６４Ｒ，６４Ｇ，６４Ｂの発光制御、当該加速度値に基づいた楽音の発音タイミングの検出、当該加速度値にしたがった音量の決定、ノートオンイベントの生成、Ｉ／Ｆ６８および赤外線通信装置６５を介したノートオンイベントの送信制御など、各種機能を発揮するための種々の処理プログラムがＲＯＭ６６に格納されている。ＲＡＭ６７は、加速度値および角速度値等、処理において取得され或いは生成された値や後述するテーブルといった各種データを格納する。
【００２４】
Ｉ／Ｆ６８は、ＣＰＵ６３からの指示にしたがって赤外線通信装置６５にデータを出力する。また、入力部６９は、スイッチ（図示せず）を有する。
【００２５】
図３は、本実施形態に係るスティック型操作子２１の外観の構成を示す斜視図である。
図３において、Ｙ軸は、スティック型操作子２１の長手方向の軸と一致する軸である。Ｘ軸は、加速度センサ６１が配置された基板（図示せず）と平行で、かつ、Ｙ軸と直交する軸である。また、Ｚ軸は、Ｘ軸およびＹ軸とそれぞれ直交する軸である。本実施形態に係る加速度センサ６１は、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸のそれぞれの成分の加速度値を取得することができる。
【００２６】
図３において、Ｘ軸まわりの回転角３１１は、演奏者がスティック型操作子２１を持ったときに、演奏者からみた左右軸まわりの回転角であるため、ピッチ角と称する。ピッチ角は、スティック型操作子２１が、どの程度Ｘ−Ｙ平面に対して傾けられたのかを示す角速度３１２である。ピッチ角は、演奏者が、スティック型操作子２１の例えば根元側の部位３００を手に持って、上下方向に振ることにより変化する。
【００２７】
また、図３において、Ｙ軸まわりの回転角３２１は、演奏者がスティック型操作子２１を持ったとき、演奏者からみた前後軸まわりの回転角であるため、ロール角と称する。ロール角は、スティック型操作子２１が、どの程度Ｙ軸まわりに回転したかを示す角度３２２である。ロール角は、演奏者が、スティック型操作子２１の例えば根元側の部位３００を手に持って、手首を軸にして左右に回転させることにより変化する。
【００２８】
また、図３において、Ｚ軸まわりの回転角３３１は、演奏者がスティック型操作子２１を持ったとき、演奏者からみた上下軸まわりの回転角であるため、ヨー角と称する。ヨー角は、スティック型操作子２１が、どの程度Ｙ−Ｚ平面に対して傾けられたのかを示す角度３３２である。ヨー角は、演奏者が、スティック型操作子２１の例えば根元側の部位３００を手に持って、手首を軸にして左右方向に振ることにより変化する。
【００２９】
図４は、本実施形態に係るスティック型操作子２１の詳細構成を示すブロック図である。なお、図４では、図２で説明した構成の一部について詳細に説明する。
ＣＰＵ６３は、加速度センサ６１がＸ軸方向の加速度を検出した場合には、当該Ｘ軸方向の加速度の大きさに応じた輝度でＬＥＤ６４Ｒを発光させるための駆動データを生成して、ＬＥＤ６４Ｒに送信する。また、ＣＰＵ６３は、加速度センサ６１がＹ軸方向の加速度を検出した場合には、当該Ｙ軸方向の加速度の大きさに応じた輝度でＬＥＤ６４Ｇを発光させるための駆動データを生成して、ＬＥＤ６４Ｇに送信する。また、ＣＰＵ６３は、加速度センサ６１がＺ軸方向の加速度を検出した場合には、当該Ｚ軸方向の加速度の大きさに応じた輝度でＬＥＤ６４Ｂを発光させるための駆動データを生成して、ＬＥＤ６４Ｂに送信する。
【００３０】
また、スティック型操作子２１が静止状態の場合に、ＬＥＤ６４Ｒ，６４Ｇ，６４Ｂが消灯するようにするため、加速度センサ６１は、重力加速度の検出を行わないように設定されている。
【００３１】
ここで、加速度に基づいた発光色の決定方法について説明する。ＣＰＵ６３は、ＲＯＭ６６に格納された加速度用発光色テーブル（図５）を参照して発光色を決定する。
図５は、本実施形態に係る加速度用発光色テーブルを示す図である。図５によれば、Ｘ軸が赤色に、Ｙ軸が緑色に、Ｚ軸が青色に対応しており、ＣＰＵ６３は、加速度用発光色テーブルを参照することで、各軸方向に生じた加速度に対応するＬＥＤ６４を選択して、駆動データをＬＥＤ６４に送信する。
なお、Ｘ軸およびＹ軸に加速度が生じた場合の発光色は、赤色および緑色の合成色であるイエロー色であり、Ｙ軸およびＺ軸に加速度が生じた場合の発光色は、緑色および青色の合成色であるシアン色であり、Ｘ軸およびＺ軸に加速度が生じた場合の発光色は、赤色および青色の合成色であるマゼンダ色である。また、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸に加速度が生じた場合の発光色は、赤色、緑色および青色の合成色である白色である。
【００３２】
ここで、図６を参照して、ＣＰＵ６３が、ＬＥＤ６４Ｒ，６４Ｇ，６４Ｂに対して駆動データを送信する際の構成について説明する。
図６は、ＣＰＵ６３からＬＥＤ６４Ｒに対して駆動データを送信する際の構成を示す図である。なお、ＬＥＤ６４Ｇ，６４Ｂについては、ＬＥＤ６４Ｒと同様なので図示を省略している。
【００３３】
ＣＰＵ６３は、駆動回路７１を介して、駆動データであるＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ：パルス幅変調）波形７０を出力して、ＬＥＤ６４Ｒに送信する。ＬＥＤ６４Ｒは、抵抗７２を介して接地されている。
ＣＰＵ６３は、加速度センサ６１が取得した加速度の大きさに応じたＤＵＴＹ比でＰＷＭ波形７０を出力する。ここで、ＣＰＵ６３は、加速度の大きさが所定値α以上の場合には、ＰＷＭ波形７０のＤＵＴＹ比を１００％として出力する。また、ＣＰＵ６３は、加速度の大きさが０とみなせる値（以下、単に「０」と記述する）の場合には、ＰＷＭ波形７０のＤＵＴＹ比を０％として出力する。また、ＣＰＵ６３は、加速度の大きさが０より大きく所定値α未満の場合には、加速度の大きさが大きいほどＤＵＴＹ比が大きくなるように出力する。
駆動回路７１は、ＰＷＭ波形７０のＤＵＴＹ比が１００％である場合、ＬＥＤ６４Ｒ，６４Ｇ，６４Ｂが最大輝度で発光するように構成され、０％である場合、ＬＥＤ６４Ｒ，６４Ｇ，６４Ｂが発光しないように構成されている。また、ＤＵＴＹ比が０％より大きく１００％未満の場合、ＤＵＴＹ比が大きくなればなるほど、ＬＥＤ６４Ｒ，６４Ｇ，６４Ｂの輝度が大きくなるように構成されている。
【００３４】
したがって、例えば、図７に示すように、スティック型操作子２１がＹ軸方向のみにストロークされている場合、すなわち、演奏者側から見て上下方向（Ｚ軸方向）および左右方向（Ｘ軸方向）にぶれていない場合、ＬＥＤ６４Ｇのみが発光する。また、Ｙ軸方向の加速度が大きいほどＬＥＤ６４Ｇの輝度が大きくなる。
【００３５】
また、例えば、図８に示すように、スティック型操作子２１のＹ軸方向のストロークにＺ軸方向のストロークが加わった場合、すなわち、演奏者側から見て左右方向（Ｘ軸方向）にぶれていない場合、ＬＥＤ６４Ｇ，６４Ｂが発光する。この場合、ＬＥＤ６４は、緑色と青色の合成色であるシアン色で発光する。この際、Ｙ軸方向の加速度の大きさがＺ軸方向の加速度の大きさより大きい場合、緑色の輝度が青色の輝度より大きくなるので、シアン色であっても、緑色の割合が多くなる。
したがって、２以上の軸方向に加速度が生じた場合、赤色、緑色または青色のいずれかの合成色となるが、各軸の加速度の大きさに応じて、合成色の色合いは変化する。
【００３６】
ところで、スティック型操作子２１のＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸の３軸全てに生じる加速度が０の場合（等速運動の場合）、ＣＰＵ６３は、加速度に基づくＰＷＭ波形を３軸全てについて０％で出力するため、ＬＥＤ６４Ｒ，６４Ｇ，６４Ｂはいずれも発光しなくなってしまう。
そこで、この場合、ＣＰＵ６３は、角速度センサ６２が検出した角速度の大きさに応じて、ＬＥＤ６４を発光させる制御を行う。
【００３７】
ここで、図４を再び参照して、角速度センサ６２に基づく発光色について説明する。
ＣＰＵ６３は、角速度センサ６２がＸ軸まわりの角速度を検出した場合には、当該Ｘ軸まわりの角速度の大きさに応じた輝度でＬＥＤ６４ＧおよびＬＥＤ６４Ｂを発光させるための駆動データをＬＥＤ６４ＧおよびＬＥＤ６４Ｂに送信する。
ここで、このようにする理由について説明する。例えば、スティック型操作子２１のＹ軸およびＺ軸のみに加速度が生じる場合（この場合、Ｘ軸まわりのみの角速度が生じている）、図８で上述したように、ＬＥＤ６４はシアン色で発光する。ところで、この状態で等速運動となった場合には、ＬＥＤ６４が消灯してしまうが、スティック型操作子２１は、Ｘ軸まわりの等角速度運動をしている。そこで、シアン色の発色を維持させるために、ＣＰＵ６３は、ＬＥＤ６４ＧおよびＬＥＤ６４Ｂに駆動データを送信する。
同様に、ＣＰＵ６３は、角速度センサ６２がＹ軸まわりの角速度を検出した場合には、当該Ｙ軸まわりの角速度の大きさに応じた輝度でＬＥＤ６４ＲおよびＬＥＤ６４Ｂを発光させるための駆動データをＬＥＤ６４ＲおよびＬＥＤ６４Ｂに送信する。また、ＣＰＵ６３は、角速度センサ６２がＺ軸まわりの角速度を検出した場合には、当該Ｚ軸まわりの角速度の大きさに応じた輝度でＬＥＤ６４ＲおよびＬＥＤ６４Ｇを発光させるための駆動データをＬＥＤ６４ＲおよびＬＥＤ６４Ｇに送信する。
【００３８】
角速度の場合に、ＣＰＵ６３が、ＬＥＤ６４Ｒ，６４Ｇ，６４Ｂに対して駆動データを送信する際の構成については、加速度の場合に上述した図６についての説明と同様である。
具体的には、ＣＰＵ６３は、角速度センサ６２が取得した角速度の大きさに応じたＤＵＴＹ比でＰＷＭ波形７０を出力する。ここで、ＣＰＵ６３は、角速度の大きさが所定値β以上の場合には、ＰＷＭ波形７０のＤＵＴＹ比を１００％として出力する。また、ＣＰＵ６３は、角速度の大きさが０の場合には、ＰＷＭ波形７０のＤＵＴＹ比を０％として出力する。また、ＣＰＵ６３は、角速度の大きさが０より大きく所定値β未満の場合には、角速度の大きさが大きいほどＤＵＴＹ比が大きくなるように出力する。
【００３９】
ここで、角速度に基づいた発光色の決定方法について説明する。ＣＰＵ６３は、ＲＯＭ６６に格納された角速度用発光色テーブル（図９）を参照して発光色を決定する。
図９は、本実施形態に係る角速度用発光色テーブルを示す図である。図９によれば、Ｘ軸が、緑色および青色の合成色であるシアン色に、Ｙ軸が、赤色および青色の合成色であるマゼンダ色に、Ｚ軸が、赤色および緑色の合成色であるイエロー色に対応しており、ＣＰＵ６３は、角速度用発光色テーブルを参照することで、各軸方向に生じた角速度に対応するＬＥＤ６４を選択して、駆動データをＬＥＤ６４に送信する。
【００４０】
以下、本実施形態に係るスティック型操作子２１のＣＰＵ６３が実行する処理について説明する。
【００４１】
図１０は、本実施形態に係るスティック型操作子２１において実行される処理を示すフローチャートである。
ステップＳ１０１において、スティック型操作子２１のＣＰＵ６３は、ＲＡＭ６７のデータのクリアなどを含むイニシャライズ処理を実行する。
ステップＳ１０２において、ＣＰＵ６３は、スイッチ処理を行う。スイッチ処理においては、ＣＰＵ６３は、例えば、以下の処理を実行する。ＣＰＵ６３は、入力部６９のスイッチ操作にしたがって、発音すべき楽音の音色の設定などを実行する。ＣＰＵ６３は、指定された音色の情報をＲＡＭ６７に格納する。
【００４２】
ステップＳ１０３において、ＣＰＵ６３は、加速度センサ６１から加速度値を取得してＲＡＭ６７に格納する。上述したように、本実施形態においては、加速度センサ６１は、３軸センサであり、ＣＰＵ６３は、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の成分の各加速度値を取得し、ＲＡＭ６７に格納する。
ステップＳ１０４において、ＣＰＵ６３は、角速度センサ６２から角速度値を取得してＲＡＭ６７に格納する。上述したように、本実施形態においては、角速度センサ６２は、３軸センサであり、ＣＰＵ６３は、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸まわりの各角速度値を取得し、ＲＡＭ６７に格納する。
ステップＳ１０５において、ＣＰＵ６３は、発光制御処理を実行する。発光制御処理については、図１１を参照して後述する。
ＣＰＵ６３は、発光制御処理が終了すると、ステップＳ１０２に処理を移し、それ以降の処理を繰り返し実行する。
【００４３】
図１１は、本実施形態に係る発光制御処理を示すフローチャートである。
ステップＳ２０１において、ＣＰＵ６３は、ＲＡＭ６７に格納された加速度値を読み出して、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の３軸全てにおいて加速度値が０であるか否かを判断する。この判断がＮＯの場合、ＣＰＵ６３は、処理をステップＳ２０２に移し、ＹＥＳの場合、ＣＰＵ６３は、処理をステップＳ２０３に移す。
ステップＳ２０２において、ＣＰＵ６３は、読み出されたＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の３軸成分それぞれの加速度値の大きさに応じたＤＵＴＹ比でＰＷＭ波形を出力する。
具体的には、上述したように、ＣＰＵ６３は、当該加速度値の大きさが所定値α以上の場合には、ＰＷＭ波形のＤＵＴＹ比を１００％として出力する。また、ＣＰＵ６３は、当該加速度値の大きさが０の場合には、ＰＷＭ波形のＤＵＴＹ比を０％として出力する。また、ＣＰＵ６３は、当該加速度値の大きさが０より大きく所定値α未満の場合には、加速度値の大きさが大きいほどＤＵＴＹ比が大きくなるように出力する。
【００４４】
ステップＳ２０３において、ＣＰＵ６３は、読み出されたＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の３軸成分それぞれの角速度値の大きさに応じたＤＵＴＹ比でＰＷＭ波形を出力する。
具体的には、上述したように、ＣＰＵ６３は、角速度センサ６２が取得した角速度の大きさに応じたＤＵＴＹ比でＰＷＭ波形を出力する。ここで、ＣＰＵ６３は、角速度の大きさが所定値β以上の場合には、ＰＷＭ波形のＤＵＴＹ比を１００％として出力する。また、ＣＰＵ６３は、角速度の大きさが０の場合には、ＰＷＭ波形のＤＵＴＹ比を０％として出力する。また、ＣＰＵ６３は、角速度の大きさが０より大きく所定値β未満の場合には、角速度の大きさが大きいほどＤＵＴＹ比が大きくなるように出力する。
【００４５】
本実施形態においては、ＣＰＵ６３は、加速度センサ６１が取得した加速度値が、スティック型操作子２１のＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の３軸のうち少なくとも１軸において０ではない場合に、０以外の加速度値が取得された軸に対応する色でＬＥＤ６４を発光させる。
したがって、例えば、スティック型操作子２１がＹ軸方向のみにストロークされている場合、すなわち、演奏者側から見て上下方向（Ｚ軸方向）および左右方向（Ｘ軸方向）にぶれていない場合には、ＬＥＤ６４Ｇのみが発光するため、ＬＥＤ６４が緑色で発光する。
また、スティック型操作子２１のＹ軸方向のストロークにＺ軸方向のストロークが加わった場合、すなわち、演奏者側から見て左右方向（Ｘ軸方向）にぶれていない場合、ＬＥＤ６４Ｇ，６４Ｂが発光するため、ＬＥＤ６４が緑色および青色の合成色であるシアン色で発光する。
以上より、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の３軸に対してスティック型操作子２１を振る方向に応じてＬＥＤ６４の発光色が変化するので、演奏者は、スティック型操作子２１のスウィングの方向を直感的に把握できる。
また、ドラム演奏において安定したストロークを維持するためのトレーニング装置としても応用可能である。
さらにまた、ドラム演奏は、ライブハウス等の暗いステージ上で行われる場合もあるので、スティック型操作子２１の軌跡を発光色で表現するといったパフォーマンス効果を発揮できる。
【００４６】
また、本実施形態においては、ＣＰＵ６３は、加速度値の大きさに応じた輝度でＬＥＤ６４を発光させる。
したがって、演奏者は、スティック型操作子２１のスウィングの方向のみならず、スウィングの強弱も直感的に把握できる。
【００４７】
また、本実施形態においては、ＣＰＵ６３は、加速度センサ６１が取得した加速度値がＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の３軸全てで０である場合には、角速度センサ６２が取得した角速度値が取得された軸に対応する色でＬＥＤ６４を発光させる。
例えば、スティック型操作子２１が、Ｙ軸方向およびＺ軸方向のみにストロークされていてシアン色で発光している最中に等速運動となった場合、ＣＰＵ６３は、Ｘ軸まわりの等角速度運動であると判断して、シアン色の発光を維持させる。
したがって、等速運動となった場合でも、ＬＥＤ６４の発光色を維持できる。
【００４８】
また、本実施形態においては、ＣＰＵ６３は、角速度値の大きさに応じた輝度でＬＥＤ６４を発光させる。
したがって、演奏者は、スティック型操作子２１のスウィングの方向のみならず、スウィングのスピードも直感的に把握できる。
【００４９】
本実施形態では、スティック型操作子２１を電子楽器（電子ドラム）のスティックとして説明したが、これに限られず、指揮者の指揮棒、野球のバット、剣道の竹刀、ゴルフのクラブ等に搭載することも可能である。これにより、スティック型操作子２１をスウィングやショットのタイミング等の確認を目的とした製品に応用できる。
【００５０】
以上、本発明のいくつかの実施形態について説明したが、これらの実施形態は、例示に過ぎず、本発明の技術的範囲を限定するものではない。本発明はその他の様々な実施形態を取ることが可能であり、さらに、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、省略や置換等種々の変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、本明細書等に記載された発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【００５１】
以下に、本願の出願当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［付記１］
スティック状の保持部材と、
前記保持部材の長手方向の軸を含めた互いに直交する３軸のそれぞれの方向に生じる加速度を取得する加速度センサと、
前記保持部材に取り付けられた発光体と、
前記加速度センサが取得した前記３軸それぞれの前記加速度に応じて前記発光体の発光を制御する発光制御手段と、を備える、
ことを特徴とする操作子。
［付記２］
前記発光制御手段は、前記加速度の大きさに応じた輝度で前記発光体を発光させる、
ことを特徴とする付記１に記載の操作子。
［付記３］
前記３軸のそれぞれの軸周りに生じる角速度を取得する角速度センサをさらに備え、
前記発光制御手段は、前記角速度が取得された軸に対応する色で前記発光体を発光させる、
ことを特徴とする付記１または２に記載の操作子。
［付記４］
前記発光制御手段は、前記角速度の大きさに応じた輝度で前記発光体を発光させる、
ことを特徴とする付記３に記載の操作子。
【符号の説明】
【００５２】
１０・・・電子楽器、２１・・・スティック型操作子、２２・・・発音部、３１・・・ＣＰＵ、３２・・・Ｉ／Ｆ、３３・・・ＲＯＭ、３４・・・ＲＡＭ、３５・・・バス、３６・・・表示部、３７・・・入力部、３８・・・サウンドシステム、４１・・・音源部、４２・・・オーディオ回路、４３・・・スピーカ、５１・・・赤外線通信装置、６１・・・加速度センサ、６２・・・角速度センサ、６３・・・ＣＰＵ、６４・・・ＬＥＤ、６５・・・赤外線通信装置、６６・・・ＲＯＭ、６７・・・ＲＡＭ、６８・・・Ｉ／Ｆ、６９・・・入力部、７０・・・ＰＷＭ波形、７１・・・駆動回路、７２・・・抵抗
【技術分野】
【０００１】
本発明は、演奏者の振る方向に応じて発光色を変化させる操作子に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、加速度センサと発光体を組み込んだ表示装置であって、地球の重力方向に対する僅かな位置変化や重力方向を基準とした往復運動等の物理量変化に対応して発光体の発光色を切り替えて、物理量の変化を色変化として認識させるスティック状の表示装置が提案されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１３３３６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に開示されたスティック状の表示装置では、重力方向に対する傾きによって発光色が変化するだけであり、正しい打撃が行われているか判別するのが難しかった。
【０００５】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、スティック自体に設定された軸に対する移動方向に応じて発光色を変化させる操作子を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明の一態様の操作子は、
スティック状の保持部材と、
前記保持部材の長手方向の軸を含めた互いに直交する３軸のそれぞれの方向に生じる加速度を取得する加速度センサと、
前記保持部材に取り付けられた発光体と、
前記加速度センサが取得した前記３軸それぞれの前記加速度に応じて前記発光体の発光を制御する発光制御手段と、を備える、
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、ユーザが操作子自体に設定された軸に対して操作子を振る方向に応じて発光体の発光色が変化することにより、ユーザが操作子のスウィングの方向を直感的に把握できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態に係る電子楽器の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施形態に係るスティック型操作子２１の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施形態に係るスティック型操作子２１の外観の構成を示す斜視図である。
【図４】本発明の実施形態に係るスティック型操作子２１の詳細構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の実施形態に係る加速度用発光色テーブルを示す図である。
【図６】本発明の実施形態に係るＣＰＵ６３からＬＥＤ６４Ｒに対して駆動データを送信する際の構成を示す図である。
【図７】本発明の実施形態に係るスティック型操作子２１のストロークの例を示す図である。
【図８】本発明の実施形態に係るスティック型操作子２１のストロークの例を示す図である。
【図９】本発明の実施形態に係る角速度用発光色テーブルを示す図である。
【図１０】本発明の実施形態に係るスティック型操作子２１において実行される処理を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の実施形態に係る発光制御処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
【００１０】
図１は、本発明の実施形態に係る電子楽器の構成を示すブロック図である。図１に示すように、本実施形態に係る電子楽器１０は、演奏者が手に持って振るための、長手方向に延びるスティック型操作子２１と、楽音を発生するための発音部２２と、を備えている。発音部２２は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）３１、インタフェース（Ｉ／Ｆ）３２、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）３３、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）３４、バス３５、表示部３６、入力部３７およびサウンドシステム３８を有し、これらがバス３５を介して接続されている。スティック型操作子２１は、図２において後述するように、加速度センサ６１、角速度センサ６２、ＣＰＵ６３、ＬＥＤ６４および赤外線通信装置６５等を有する。
【００１１】
ＣＰＵ３１は、電子楽器１０全体の制御を実行する。例えばＣＰＵ３１は、電子楽器の発音部２２の制御、入力部３７を構成するキースイッチ（図示せず）の操作の検出に基づく制御、Ｉ／Ｆ３２を介して受信したスティック型操作子２１からのデータ（例えばノートオンイベント）に基づく楽音の発生の制御など、種々の処理を実行する。
【００１２】
Ｉ／Ｆ３２は、ノートオンイベント等のスティック型操作子２１からのデータを受け入れて、ＲＡＭ３４に格納するとともに、ＣＰＵ３１にデータの受け入れを通知する。Ｉ／Ｆ３２には、赤外線通信装置５１が設けられており、発音部２２は、スティック型操作子２１が発した赤外線を、Ｉ／Ｆ３２の赤外線通信装置５１が受信することで、スティック型操作子２１からのデータを受信することができる。なお、データの通信は赤外線通信に限らず、任意の方法（無線通信等）でよい。
【００１３】
ＲＯＭ３３は、種々の処理プログラムを格納する。例えば、電子楽器１０全体の制御、特に、電子楽器の発音部２２の制御、入力部３７を構成するキースイッチ（図示せず）の操作の検出、Ｉ／Ｆ３２を介して受信したノートオンイベントに基づく楽音の発生など、各種機能を発揮するための種々の処理プログラムがＲＯＭ３３に格納されている。また、ＲＯＭ３３は、種々の音色の波形データ、例えば、フルート、サックス、トランペットなどの管楽器、ピアノなどの鍵盤楽器、ギターなどの弦楽器、バスドラム、ハイハット、スネア、シンバル、タムなど打楽器の波形データを格納する波形データエリアを含む。
【００１４】
ＲＡＭ３４は、ＲＯＭ３３から読み出されたプログラムや、処理の過程で生じたデータやパラメータ等の各種データを記憶する。処理の過程で生じたデータには、入力部３７のスイッチの操作状態、Ｉ／Ｆ３２を介して受信したセンサ値等、楽音の発音状態（発音フラグ）などが含まれる。
【００１５】
表示部３６は、例えば、液晶表示装置で構成され、選択された音色や音量などを画像として表示することができる。また、入力部３７は、各種スイッチ（図示せず）を有する。
【００１６】
サウンドシステム３８は、音源部４１、オーディオ回路４２およびスピーカ４３を備える。音源部４１は、ＣＰＵ３１からの指示にしたがって、ＲＯＭ３３の波形データエリアから波形データを読み出して、楽音データを生成して出力する。オーディオ回路４２は、音源部４１から出力された楽音データをアナログ信号に変換し、変換されたアナログ信号を増幅してスピーカ４３に出力する。これによりスピーカ４３から楽音が出力される。
【００１７】
図２は、本実施形態に係るスティック型操作子２１の構成を示すブロック図である。図２に示すように、スティック型操作子２１は、加速度センサ６１、角速度センサ６２、ＣＰＵ６３、ＬＥＤ６４、赤外線通信装置６５、ＲＯＭ６６、ＲＡＭ６７、インタフェース（Ｉ／Ｆ）６８および入力部６９を有する。
【００１８】
加速度センサ６１は、例えば、静電容量型或いはピエゾ抵抗素子型の３軸センサであり、後述するＸ、Ｙ、Ｚの３つの軸方向のそれぞれに生じた加速度を示す加速度値をそれぞれ出力することができる。また、加速度センサ６１は、スティック型操作子２１の演奏者が保持する根元側と反対側である先端側に設けられている。
【００１９】
角速度センサ６２は、例えば、ジャイロスコープを備えたセンサであり、後述するＸ、Ｙ、Ｚの３つの軸まわりのそれぞれに生じた角速度を示す角速度値をそれぞれ出力することができる。また、角速度センサ６２は、スティック型操作子２１の演奏者が保持する根元側と反対側である先端側に設けられている。なお、角速度センサ６２の位置は、先端側に限定されず、根元側に配置されていてもよい。
【００２０】
ＣＰＵ６３は、スティック型操作子２１全体の制御を実行する。例えばＣＰＵ６３は、加速度センサ６１が出力した加速度値および角速度センサ６２が出力した角速度値を取得する。すると、ＣＰＵ６３は、当該加速度値および当該角速度値に基づいてＬＥＤ６４Ｒ、ＬＥＤ６４ＧおよびＬＥＤ６４Ｂの発光を制御する。また、ＣＰＵ６３は、当該加速度値に基づいた楽音の発音タイミングを検出し、当該加速度値にしたがった音量を決定し、ノートオンイベントを生成する。そしてＣＰＵ６３は、Ｉ／Ｆ６８および赤外線通信装置６５を介したノートオンイベントの送信制御を実行する。
【００２１】
ＬＥＤ６４は、赤色のＬＥＤ６４Ｒ、緑色のＬＥＤ６４Ｇ、及び青色のＬＥＤ６４Ｂを有する。ＬＥＤ６４Ｒ，６４Ｇ，６４Ｂは、ＣＰＵ６３からの駆動の制御によって、発光する。なお、ＬＥＤ６４Ｒ，６４Ｇ，６４Ｂの駆動の制御は、ＣＰＵ６３から後述する駆動回路７１（図６参照）を介して送信される駆動データにしたがって実行される。
【００２２】
赤外線通信装置６５は、スティック型操作子２１の根元側端部に設けられており、後述するＩ／Ｆ６８を介して赤外線を発音部２２側の赤外線通信装置５１へ送信することで、スティック型操作子２１から発音部２２へデータを送信する。
【００２３】
ＲＯＭ６６は、種々の処理プログラムを格納する。例えば、スティック型操作子２１の加速度センサ６１が出力した加速度値および角速度センサ６２が出力した角速度値の取得、当該加速度値および角速度値に基づいたＬＥＤ６４Ｒ，６４Ｇ，６４Ｂの発光制御、当該加速度値に基づいた楽音の発音タイミングの検出、当該加速度値にしたがった音量の決定、ノートオンイベントの生成、Ｉ／Ｆ６８および赤外線通信装置６５を介したノートオンイベントの送信制御など、各種機能を発揮するための種々の処理プログラムがＲＯＭ６６に格納されている。ＲＡＭ６７は、加速度値および角速度値等、処理において取得され或いは生成された値や後述するテーブルといった各種データを格納する。
【００２４】
Ｉ／Ｆ６８は、ＣＰＵ６３からの指示にしたがって赤外線通信装置６５にデータを出力する。また、入力部６９は、スイッチ（図示せず）を有する。
【００２５】
図３は、本実施形態に係るスティック型操作子２１の外観の構成を示す斜視図である。
図３において、Ｙ軸は、スティック型操作子２１の長手方向の軸と一致する軸である。Ｘ軸は、加速度センサ６１が配置された基板（図示せず）と平行で、かつ、Ｙ軸と直交する軸である。また、Ｚ軸は、Ｘ軸およびＹ軸とそれぞれ直交する軸である。本実施形態に係る加速度センサ６１は、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸のそれぞれの成分の加速度値を取得することができる。
【００２６】
図３において、Ｘ軸まわりの回転角３１１は、演奏者がスティック型操作子２１を持ったときに、演奏者からみた左右軸まわりの回転角であるため、ピッチ角と称する。ピッチ角は、スティック型操作子２１が、どの程度Ｘ−Ｙ平面に対して傾けられたのかを示す角速度３１２である。ピッチ角は、演奏者が、スティック型操作子２１の例えば根元側の部位３００を手に持って、上下方向に振ることにより変化する。
【００２７】
また、図３において、Ｙ軸まわりの回転角３２１は、演奏者がスティック型操作子２１を持ったとき、演奏者からみた前後軸まわりの回転角であるため、ロール角と称する。ロール角は、スティック型操作子２１が、どの程度Ｙ軸まわりに回転したかを示す角度３２２である。ロール角は、演奏者が、スティック型操作子２１の例えば根元側の部位３００を手に持って、手首を軸にして左右に回転させることにより変化する。
【００２８】
また、図３において、Ｚ軸まわりの回転角３３１は、演奏者がスティック型操作子２１を持ったとき、演奏者からみた上下軸まわりの回転角であるため、ヨー角と称する。ヨー角は、スティック型操作子２１が、どの程度Ｙ−Ｚ平面に対して傾けられたのかを示す角度３３２である。ヨー角は、演奏者が、スティック型操作子２１の例えば根元側の部位３００を手に持って、手首を軸にして左右方向に振ることにより変化する。
【００２９】
図４は、本実施形態に係るスティック型操作子２１の詳細構成を示すブロック図である。なお、図４では、図２で説明した構成の一部について詳細に説明する。
ＣＰＵ６３は、加速度センサ６１がＸ軸方向の加速度を検出した場合には、当該Ｘ軸方向の加速度の大きさに応じた輝度でＬＥＤ６４Ｒを発光させるための駆動データを生成して、ＬＥＤ６４Ｒに送信する。また、ＣＰＵ６３は、加速度センサ６１がＹ軸方向の加速度を検出した場合には、当該Ｙ軸方向の加速度の大きさに応じた輝度でＬＥＤ６４Ｇを発光させるための駆動データを生成して、ＬＥＤ６４Ｇに送信する。また、ＣＰＵ６３は、加速度センサ６１がＺ軸方向の加速度を検出した場合には、当該Ｚ軸方向の加速度の大きさに応じた輝度でＬＥＤ６４Ｂを発光させるための駆動データを生成して、ＬＥＤ６４Ｂに送信する。
【００３０】
また、スティック型操作子２１が静止状態の場合に、ＬＥＤ６４Ｒ，６４Ｇ，６４Ｂが消灯するようにするため、加速度センサ６１は、重力加速度の検出を行わないように設定されている。
【００３１】
ここで、加速度に基づいた発光色の決定方法について説明する。ＣＰＵ６３は、ＲＯＭ６６に格納された加速度用発光色テーブル（図５）を参照して発光色を決定する。
図５は、本実施形態に係る加速度用発光色テーブルを示す図である。図５によれば、Ｘ軸が赤色に、Ｙ軸が緑色に、Ｚ軸が青色に対応しており、ＣＰＵ６３は、加速度用発光色テーブルを参照することで、各軸方向に生じた加速度に対応するＬＥＤ６４を選択して、駆動データをＬＥＤ６４に送信する。
なお、Ｘ軸およびＹ軸に加速度が生じた場合の発光色は、赤色および緑色の合成色であるイエロー色であり、Ｙ軸およびＺ軸に加速度が生じた場合の発光色は、緑色および青色の合成色であるシアン色であり、Ｘ軸およびＺ軸に加速度が生じた場合の発光色は、赤色および青色の合成色であるマゼンダ色である。また、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸に加速度が生じた場合の発光色は、赤色、緑色および青色の合成色である白色である。
【００３２】
ここで、図６を参照して、ＣＰＵ６３が、ＬＥＤ６４Ｒ，６４Ｇ，６４Ｂに対して駆動データを送信する際の構成について説明する。
図６は、ＣＰＵ６３からＬＥＤ６４Ｒに対して駆動データを送信する際の構成を示す図である。なお、ＬＥＤ６４Ｇ，６４Ｂについては、ＬＥＤ６４Ｒと同様なので図示を省略している。
【００３３】
ＣＰＵ６３は、駆動回路７１を介して、駆動データであるＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ：パルス幅変調）波形７０を出力して、ＬＥＤ６４Ｒに送信する。ＬＥＤ６４Ｒは、抵抗７２を介して接地されている。
ＣＰＵ６３は、加速度センサ６１が取得した加速度の大きさに応じたＤＵＴＹ比でＰＷＭ波形７０を出力する。ここで、ＣＰＵ６３は、加速度の大きさが所定値α以上の場合には、ＰＷＭ波形７０のＤＵＴＹ比を１００％として出力する。また、ＣＰＵ６３は、加速度の大きさが０とみなせる値（以下、単に「０」と記述する）の場合には、ＰＷＭ波形７０のＤＵＴＹ比を０％として出力する。また、ＣＰＵ６３は、加速度の大きさが０より大きく所定値α未満の場合には、加速度の大きさが大きいほどＤＵＴＹ比が大きくなるように出力する。
駆動回路７１は、ＰＷＭ波形７０のＤＵＴＹ比が１００％である場合、ＬＥＤ６４Ｒ，６４Ｇ，６４Ｂが最大輝度で発光するように構成され、０％である場合、ＬＥＤ６４Ｒ，６４Ｇ，６４Ｂが発光しないように構成されている。また、ＤＵＴＹ比が０％より大きく１００％未満の場合、ＤＵＴＹ比が大きくなればなるほど、ＬＥＤ６４Ｒ，６４Ｇ，６４Ｂの輝度が大きくなるように構成されている。
【００３４】
したがって、例えば、図７に示すように、スティック型操作子２１がＹ軸方向のみにストロークされている場合、すなわち、演奏者側から見て上下方向（Ｚ軸方向）および左右方向（Ｘ軸方向）にぶれていない場合、ＬＥＤ６４Ｇのみが発光する。また、Ｙ軸方向の加速度が大きいほどＬＥＤ６４Ｇの輝度が大きくなる。
【００３５】
また、例えば、図８に示すように、スティック型操作子２１のＹ軸方向のストロークにＺ軸方向のストロークが加わった場合、すなわち、演奏者側から見て左右方向（Ｘ軸方向）にぶれていない場合、ＬＥＤ６４Ｇ，６４Ｂが発光する。この場合、ＬＥＤ６４は、緑色と青色の合成色であるシアン色で発光する。この際、Ｙ軸方向の加速度の大きさがＺ軸方向の加速度の大きさより大きい場合、緑色の輝度が青色の輝度より大きくなるので、シアン色であっても、緑色の割合が多くなる。
したがって、２以上の軸方向に加速度が生じた場合、赤色、緑色または青色のいずれかの合成色となるが、各軸の加速度の大きさに応じて、合成色の色合いは変化する。
【００３６】
ところで、スティック型操作子２１のＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸の３軸全てに生じる加速度が０の場合（等速運動の場合）、ＣＰＵ６３は、加速度に基づくＰＷＭ波形を３軸全てについて０％で出力するため、ＬＥＤ６４Ｒ，６４Ｇ，６４Ｂはいずれも発光しなくなってしまう。
そこで、この場合、ＣＰＵ６３は、角速度センサ６２が検出した角速度の大きさに応じて、ＬＥＤ６４を発光させる制御を行う。
【００３７】
ここで、図４を再び参照して、角速度センサ６２に基づく発光色について説明する。
ＣＰＵ６３は、角速度センサ６２がＸ軸まわりの角速度を検出した場合には、当該Ｘ軸まわりの角速度の大きさに応じた輝度でＬＥＤ６４ＧおよびＬＥＤ６４Ｂを発光させるための駆動データをＬＥＤ６４ＧおよびＬＥＤ６４Ｂに送信する。
ここで、このようにする理由について説明する。例えば、スティック型操作子２１のＹ軸およびＺ軸のみに加速度が生じる場合（この場合、Ｘ軸まわりのみの角速度が生じている）、図８で上述したように、ＬＥＤ６４はシアン色で発光する。ところで、この状態で等速運動となった場合には、ＬＥＤ６４が消灯してしまうが、スティック型操作子２１は、Ｘ軸まわりの等角速度運動をしている。そこで、シアン色の発色を維持させるために、ＣＰＵ６３は、ＬＥＤ６４ＧおよびＬＥＤ６４Ｂに駆動データを送信する。
同様に、ＣＰＵ６３は、角速度センサ６２がＹ軸まわりの角速度を検出した場合には、当該Ｙ軸まわりの角速度の大きさに応じた輝度でＬＥＤ６４ＲおよびＬＥＤ６４Ｂを発光させるための駆動データをＬＥＤ６４ＲおよびＬＥＤ６４Ｂに送信する。また、ＣＰＵ６３は、角速度センサ６２がＺ軸まわりの角速度を検出した場合には、当該Ｚ軸まわりの角速度の大きさに応じた輝度でＬＥＤ６４ＲおよびＬＥＤ６４Ｇを発光させるための駆動データをＬＥＤ６４ＲおよびＬＥＤ６４Ｇに送信する。
【００３８】
角速度の場合に、ＣＰＵ６３が、ＬＥＤ６４Ｒ，６４Ｇ，６４Ｂに対して駆動データを送信する際の構成については、加速度の場合に上述した図６についての説明と同様である。
具体的には、ＣＰＵ６３は、角速度センサ６２が取得した角速度の大きさに応じたＤＵＴＹ比でＰＷＭ波形７０を出力する。ここで、ＣＰＵ６３は、角速度の大きさが所定値β以上の場合には、ＰＷＭ波形７０のＤＵＴＹ比を１００％として出力する。また、ＣＰＵ６３は、角速度の大きさが０の場合には、ＰＷＭ波形７０のＤＵＴＹ比を０％として出力する。また、ＣＰＵ６３は、角速度の大きさが０より大きく所定値β未満の場合には、角速度の大きさが大きいほどＤＵＴＹ比が大きくなるように出力する。
【００３９】
ここで、角速度に基づいた発光色の決定方法について説明する。ＣＰＵ６３は、ＲＯＭ６６に格納された角速度用発光色テーブル（図９）を参照して発光色を決定する。
図９は、本実施形態に係る角速度用発光色テーブルを示す図である。図９によれば、Ｘ軸が、緑色および青色の合成色であるシアン色に、Ｙ軸が、赤色および青色の合成色であるマゼンダ色に、Ｚ軸が、赤色および緑色の合成色であるイエロー色に対応しており、ＣＰＵ６３は、角速度用発光色テーブルを参照することで、各軸方向に生じた角速度に対応するＬＥＤ６４を選択して、駆動データをＬＥＤ６４に送信する。
【００４０】
以下、本実施形態に係るスティック型操作子２１のＣＰＵ６３が実行する処理について説明する。
【００４１】
図１０は、本実施形態に係るスティック型操作子２１において実行される処理を示すフローチャートである。
ステップＳ１０１において、スティック型操作子２１のＣＰＵ６３は、ＲＡＭ６７のデータのクリアなどを含むイニシャライズ処理を実行する。
ステップＳ１０２において、ＣＰＵ６３は、スイッチ処理を行う。スイッチ処理においては、ＣＰＵ６３は、例えば、以下の処理を実行する。ＣＰＵ６３は、入力部６９のスイッチ操作にしたがって、発音すべき楽音の音色の設定などを実行する。ＣＰＵ６３は、指定された音色の情報をＲＡＭ６７に格納する。
【００４２】
ステップＳ１０３において、ＣＰＵ６３は、加速度センサ６１から加速度値を取得してＲＡＭ６７に格納する。上述したように、本実施形態においては、加速度センサ６１は、３軸センサであり、ＣＰＵ６３は、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の成分の各加速度値を取得し、ＲＡＭ６７に格納する。
ステップＳ１０４において、ＣＰＵ６３は、角速度センサ６２から角速度値を取得してＲＡＭ６７に格納する。上述したように、本実施形態においては、角速度センサ６２は、３軸センサであり、ＣＰＵ６３は、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸まわりの各角速度値を取得し、ＲＡＭ６７に格納する。
ステップＳ１０５において、ＣＰＵ６３は、発光制御処理を実行する。発光制御処理については、図１１を参照して後述する。
ＣＰＵ６３は、発光制御処理が終了すると、ステップＳ１０２に処理を移し、それ以降の処理を繰り返し実行する。
【００４３】
図１１は、本実施形態に係る発光制御処理を示すフローチャートである。
ステップＳ２０１において、ＣＰＵ６３は、ＲＡＭ６７に格納された加速度値を読み出して、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の３軸全てにおいて加速度値が０であるか否かを判断する。この判断がＮＯの場合、ＣＰＵ６３は、処理をステップＳ２０２に移し、ＹＥＳの場合、ＣＰＵ６３は、処理をステップＳ２０３に移す。
ステップＳ２０２において、ＣＰＵ６３は、読み出されたＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の３軸成分それぞれの加速度値の大きさに応じたＤＵＴＹ比でＰＷＭ波形を出力する。
具体的には、上述したように、ＣＰＵ６３は、当該加速度値の大きさが所定値α以上の場合には、ＰＷＭ波形のＤＵＴＹ比を１００％として出力する。また、ＣＰＵ６３は、当該加速度値の大きさが０の場合には、ＰＷＭ波形のＤＵＴＹ比を０％として出力する。また、ＣＰＵ６３は、当該加速度値の大きさが０より大きく所定値α未満の場合には、加速度値の大きさが大きいほどＤＵＴＹ比が大きくなるように出力する。
【００４４】
ステップＳ２０３において、ＣＰＵ６３は、読み出されたＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の３軸成分それぞれの角速度値の大きさに応じたＤＵＴＹ比でＰＷＭ波形を出力する。
具体的には、上述したように、ＣＰＵ６３は、角速度センサ６２が取得した角速度の大きさに応じたＤＵＴＹ比でＰＷＭ波形を出力する。ここで、ＣＰＵ６３は、角速度の大きさが所定値β以上の場合には、ＰＷＭ波形のＤＵＴＹ比を１００％として出力する。また、ＣＰＵ６３は、角速度の大きさが０の場合には、ＰＷＭ波形のＤＵＴＹ比を０％として出力する。また、ＣＰＵ６３は、角速度の大きさが０より大きく所定値β未満の場合には、角速度の大きさが大きいほどＤＵＴＹ比が大きくなるように出力する。
【００４５】
本実施形態においては、ＣＰＵ６３は、加速度センサ６１が取得した加速度値が、スティック型操作子２１のＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の３軸のうち少なくとも１軸において０ではない場合に、０以外の加速度値が取得された軸に対応する色でＬＥＤ６４を発光させる。
したがって、例えば、スティック型操作子２１がＹ軸方向のみにストロークされている場合、すなわち、演奏者側から見て上下方向（Ｚ軸方向）および左右方向（Ｘ軸方向）にぶれていない場合には、ＬＥＤ６４Ｇのみが発光するため、ＬＥＤ６４が緑色で発光する。
また、スティック型操作子２１のＹ軸方向のストロークにＺ軸方向のストロークが加わった場合、すなわち、演奏者側から見て左右方向（Ｘ軸方向）にぶれていない場合、ＬＥＤ６４Ｇ，６４Ｂが発光するため、ＬＥＤ６４が緑色および青色の合成色であるシアン色で発光する。
以上より、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の３軸に対してスティック型操作子２１を振る方向に応じてＬＥＤ６４の発光色が変化するので、演奏者は、スティック型操作子２１のスウィングの方向を直感的に把握できる。
また、ドラム演奏において安定したストロークを維持するためのトレーニング装置としても応用可能である。
さらにまた、ドラム演奏は、ライブハウス等の暗いステージ上で行われる場合もあるので、スティック型操作子２１の軌跡を発光色で表現するといったパフォーマンス効果を発揮できる。
【００４６】
また、本実施形態においては、ＣＰＵ６３は、加速度値の大きさに応じた輝度でＬＥＤ６４を発光させる。
したがって、演奏者は、スティック型操作子２１のスウィングの方向のみならず、スウィングの強弱も直感的に把握できる。
【００４７】
また、本実施形態においては、ＣＰＵ６３は、加速度センサ６１が取得した加速度値がＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の３軸全てで０である場合には、角速度センサ６２が取得した角速度値が取得された軸に対応する色でＬＥＤ６４を発光させる。
例えば、スティック型操作子２１が、Ｙ軸方向およびＺ軸方向のみにストロークされていてシアン色で発光している最中に等速運動となった場合、ＣＰＵ６３は、Ｘ軸まわりの等角速度運動であると判断して、シアン色の発光を維持させる。
したがって、等速運動となった場合でも、ＬＥＤ６４の発光色を維持できる。
【００４８】
また、本実施形態においては、ＣＰＵ６３は、角速度値の大きさに応じた輝度でＬＥＤ６４を発光させる。
したがって、演奏者は、スティック型操作子２１のスウィングの方向のみならず、スウィングのスピードも直感的に把握できる。
【００４９】
本実施形態では、スティック型操作子２１を電子楽器（電子ドラム）のスティックとして説明したが、これに限られず、指揮者の指揮棒、野球のバット、剣道の竹刀、ゴルフのクラブ等に搭載することも可能である。これにより、スティック型操作子２１をスウィングやショットのタイミング等の確認を目的とした製品に応用できる。
【００５０】
以上、本発明のいくつかの実施形態について説明したが、これらの実施形態は、例示に過ぎず、本発明の技術的範囲を限定するものではない。本発明はその他の様々な実施形態を取ることが可能であり、さらに、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、省略や置換等種々の変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、本明細書等に記載された発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【００５１】
以下に、本願の出願当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［付記１］
スティック状の保持部材と、
前記保持部材の長手方向の軸を含めた互いに直交する３軸のそれぞれの方向に生じる加速度を取得する加速度センサと、
前記保持部材に取り付けられた発光体と、
前記加速度センサが取得した前記３軸それぞれの前記加速度に応じて前記発光体の発光を制御する発光制御手段と、を備える、
ことを特徴とする操作子。
［付記２］
前記発光制御手段は、前記加速度の大きさに応じた輝度で前記発光体を発光させる、
ことを特徴とする付記１に記載の操作子。
［付記３］
前記３軸のそれぞれの軸周りに生じる角速度を取得する角速度センサをさらに備え、
前記発光制御手段は、前記角速度が取得された軸に対応する色で前記発光体を発光させる、
ことを特徴とする付記１または２に記載の操作子。
［付記４］
前記発光制御手段は、前記角速度の大きさに応じた輝度で前記発光体を発光させる、
ことを特徴とする付記３に記載の操作子。
【符号の説明】
【００５２】
１０・・・電子楽器、２１・・・スティック型操作子、２２・・・発音部、３１・・・ＣＰＵ、３２・・・Ｉ／Ｆ、３３・・・ＲＯＭ、３４・・・ＲＡＭ、３５・・・バス、３６・・・表示部、３７・・・入力部、３８・・・サウンドシステム、４１・・・音源部、４２・・・オーディオ回路、４３・・・スピーカ、５１・・・赤外線通信装置、６１・・・加速度センサ、６２・・・角速度センサ、６３・・・ＣＰＵ、６４・・・ＬＥＤ、６５・・・赤外線通信装置、６６・・・ＲＯＭ、６７・・・ＲＡＭ、６８・・・Ｉ／Ｆ、６９・・・入力部、７０・・・ＰＷＭ波形、７１・・・駆動回路、７２・・・抵抗
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スティック状の保持部材と、
前記保持部材の長手方向の軸を含めた互いに直交する３軸のそれぞれの方向に生じる加速度を取得する加速度センサと、
前記保持部材に取り付けられた発光体と、
前記加速度センサが取得した前記３軸それぞれの前記加速度に応じて前記発光体の発光を制御する発光制御手段と、を備える、
ことを特徴とする操作子。
【請求項２】
前記発光制御手段は、前記加速度の大きさに応じた輝度で前記発光体を発光させる、
ことを特徴とする請求項１に記載の操作子。
【請求項３】
前記３軸のそれぞれの軸周りに生じる角速度を取得する角速度センサをさらに備え、
前記発光制御手段は、前記角速度が取得された軸に対応する色で前記発光体を発光させる、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の操作子。
【請求項４】
前記発光制御手段は、前記角速度の大きさに応じた輝度で前記発光体を発光させる、
ことを特徴とする請求項３に記載の操作子。
【請求項１】
スティック状の保持部材と、
前記保持部材の長手方向の軸を含めた互いに直交する３軸のそれぞれの方向に生じる加速度を取得する加速度センサと、
前記保持部材に取り付けられた発光体と、
前記加速度センサが取得した前記３軸それぞれの前記加速度に応じて前記発光体の発光を制御する発光制御手段と、を備える、
ことを特徴とする操作子。
【請求項２】
前記発光制御手段は、前記加速度の大きさに応じた輝度で前記発光体を発光させる、
ことを特徴とする請求項１に記載の操作子。
【請求項３】
前記３軸のそれぞれの軸周りに生じる角速度を取得する角速度センサをさらに備え、
前記発光制御手段は、前記角速度が取得された軸に対応する色で前記発光体を発光させる、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の操作子。
【請求項４】
前記発光制御手段は、前記角速度の大きさに応じた輝度で前記発光体を発光させる、
ことを特徴とする請求項３に記載の操作子。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１３−４０９９１（Ｐ２０１３−４０９９１Ａ）
【公開日】平成２５年２月２８日（２０１３．２．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１７６１０６（Ｐ２０１１−１７６１０６）
【出願日】平成２３年８月１１日（２０１１．８．１１）
【出願人】（０００００１４４３）カシオ計算機株式会社 (8,748)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月２８日（２０１３．２．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月１１日（２０１１．８．１１）
【出願人】（０００００１４４３）カシオ計算機株式会社 (8,748)
【Ｆターム（参考）】
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