磁気物体の動きを直接感知可能な信号に変換するための方法と装置、およびこの装置を組み込んだ機器
磁気物体の変位を人間が直接感知可能な信号に変換する方法であって、
− 所定の継続時間を有し、スライドする時間窓の中で、物体の変位によって変調された磁界の、時間軸上に連続した一連の測定値を捕捉するステップ（３２）と、
− この捕捉した、時間軸上に連続した一連の測定値に基づいて、物体の変位に対応した特性の関数として、測定された磁界の１つの特性をそれぞれ表す、複数の信号を生成するステップ（３４）と、
− 直接感知可能な信号のいくつかのパラメータを、これらの信号の関数として設定することにより、これらの特性を直接感知可能なものにするステップ（５０）とを備えている。
− 所定の継続時間を有し、スライドする時間窓の中で、物体の変位によって変調された磁界の、時間軸上に連続した一連の測定値を捕捉するステップ（３２）と、
− この捕捉した、時間軸上に連続した一連の測定値に基づいて、物体の変位に対応した特性の関数として、測定された磁界の１つの特性をそれぞれ表す、複数の信号を生成するステップ（３４）と、
− 直接感知可能な信号のいくつかのパラメータを、これらの信号の関数として設定することにより、これらの特性を直接感知可能なものにするステップ（５０）とを備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁界センサに対する磁気物体の相対的な動きを、人間が直接感知可能な信号に変換するための方法および装置に関する。本発明はまた、変換するためのこの装置を組み込んだ機器にも関する。
【背景技術】
【０００２】
これらの変換方法として公知の方法は、
− 磁気物体の動きの関数として変調された磁界を測定するステップと、
− 直接感知可能な信号の少なくとも１つのパラメータを、測定された磁界の関数として設定するステップとを備えている。
【０００３】
例えば、特許文献１は、この種の方法について記述している。この方法においては、１つの方向で測定された磁界の振幅を使用して、可聴信号のパラメータを設定している。
【０００４】
しかしながら、振幅だけを使用して、物体の動きの複数の特性を同時に感知可能にすることは容易ではない。例えば、物体の移動の速度、および物体の回転の速度そのもの、およびこれらの速度の変動を同時に感知可能にすることは困難である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、この欠点を克服することを目的とし、測定された磁界の特性、従って磁気物体の動きの特性を、別個に感知可能にするための変換の方法を提案するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
従って本発明の目的は、この種の変換を行うための方法を提供することであり、この方法は、
− 所定の継続時間を有し、スライドする時間窓の中で、時間軸上に連続した一連の磁界の測定値を捕捉するステップと、
− この捕捉した、時間軸上に連続した一連の測定値から、物体の動きに対応した特性の関数として、測定された磁界の特性をそれぞれ表す、複数の信号を生成するステップと、
− 直接感知可能な信号のいくつかのパラメータを、これらの信号の関数として設定し、これらの特性を直接感知可能にするステップとを備えている。
【０００７】
時間軸上に連続した一連の測定値を処理することによって、物体の動きによって変調された、複数の磁界の特性を同時に読むことが可能になり、従って物体の動きの複数の特性を直接感知可能にすることができる。
【０００８】
この方法の実施形態では、次に示す特性の中の１つ以上を備えることができる。
・生成された信号の内の少なくとも１つの信号は、空間における磁気物体の位置と無関係である。
・信号は無関係に独立に変化させることができ、また、各パラメータは、生成されたそれぞれの信号の関数として設定することができ、従って、磁界のそれぞれの特性は、互いに無関係に、直接かつ同時に感知可能にすることができる。
・信号の生成は、いくつかの直交関数に基づいて、時間軸上に連続した一連の測定値に適応フィルタリングを施すことよって得ることができる。
・直交関数は、アンダーソン関数である。
・信号の生成は、周波数が重なり合わない−３ｄＢ帯域幅と等しいＱ値とを有する１組のフィルタによって、時間軸上に連続した一連の測定値にフィルタリングを施すよって得られる。
・この１組のフルタは、１２個のフィルタからなっている。
・人間が直接感知可能な信号は可聴信号であり、可聴信号に関して設定するパラメータは、音量、音色、音の周波数、および音の継続時間を備えるグループから選定される。
・直接感知可能な信号は、可視信号であり、この可視信号に関して設定するパラメータは、光ビームの方向、光ビームまたはスクリーンのピクセルの色、および、光ビームまたはスクリーンのピクセルの強度を備えるグループから選定される。
【０００９】
本方法のこれらの実施形態は、次に示す利点を有する。
− 空間における磁気物体の位置に独立な信号が得られることにより、この物体の位置の変動だけを感知可能にすることができ、その位置は感知されない。
− 互いに独立な信号を使用することにより、ユーザが本方法を使用すること、およびその学習が単純化される。
− アンダーソン関数を使用した適応フィルタリングを行うことよって、磁気物体が動いている間に、磁気物体が向いている方向そのものを単に変調するだけで、感知可能な信号を調整することが可能になる。
− 隣接した帯域幅と等しいＱ値とを有する１組のフィルタを使用することにより、ユーザがこの方法を使用すること、およびその学習が単純化される。これば、特に、このようにすれば、この１組のフィルタと楽譜の理論との間に類似性が生ずるからである。
− この１組のフィルタとして１２個のフィルタを使用することにより、１オクターブをカバーすることが可能になる。
【００１０】
本発明の目的はまた、磁気物体の動きを人間が直接感知可能な信号に変換するための装置を提供することである。この装置は、
− 磁気物体の動きの関数として変調された磁界を測定することができるセンサと、
− 直接感知可能な信号の少なくとも１つのパラメータを、測定された磁界の関数として設定することができるコンピュータとを備えている。また、このコンピュータは、この動作に関して、
・所定の継続時間を有し、スライドする時間窓の中で、時間軸上に連続した一連の磁界の測定値を捕捉することができ、
・この捕捉した、時間軸上に連続した一連の測定値から、物体の動きに対応した特性の関数として、測定された磁界の１つの特性を表す、複数の信号を生成することができ、かつ、
・直接感知可能な信号のいくつかのパラメータを、これらの信号の関数として設定し、これらの特性を直接感知可能なものにすることができる。
【００１１】
最後に、本発明の目的はまた、人間が動かすことのできる磁気物体と磁気物体の動きを、人間が直接感知可能な信号に変換するための上記の装置とを備える機器を提供することである。
【００１２】
本発明は、以下の説明より明確に理解しうると思う。この説明は、完全に網羅的ではない例に関するものであり、後に示す図面を参照している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特許出願ＪＰ２００４−０８５５９８号
【非特許文献】
【００１４】
【非特許文献１】R. Blanpain, "Traitement en temps reel du signal issu d'une sonde magnetometrique pour la detection d'anomalie magnetique" ("Real-time processing of the signal coming from a magnetometrical probe for the detection of magnetic anomalies", I.N.P.G. thesis, October 1979)
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】磁気物体の動きを直接可聴な信号に変換するための装置を組み込んだ機器を示す図である。
【図２】図１の装置によって磁気物体の動きを直接可聴な信号に変換するための方法を示すフローチャートである。
【図３】測定された磁界の波形を示すグラフである。
【図４ａ】フィールドモードにおけるアンダーソン関数の直交基底の波形を示すグラフである。
【図４ｂ】フィールドモードにおけるアンダーソン関数の直交基底の波形を示すグラフである。
【図４ｃ】フィールドモードにおけるアンダーソン関数の直交基底の波形を示すグラフである。
【図５】磁気物体の動きを直接可聴な信号に変換するための別の方法を示すフローチャートである。
【図６】図５の方法を実施するために使用する、１組のフィルタの帯域幅の分布を示す図である。
【図７】図５の方法で実施される１組のフィルタの内の、３つのフィルタの応答を示す図である。
【図８】直接可聴な信号を形成するように組み立てられた、フィルタの連続的な応答を示す図である。
【図９】磁気物体の動きを、聴くこと以外の方法で直接感知可能な信号に変換するための装置を組み込んだ機器を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図において、同じ符号は同じ要素を示している。
【００１７】
本明細書の以下の記述では、当業者に公知の特徴および機能については、詳細に説明しない。
【００１８】
図１は、人間が直接感知可能な信号を生成する機器２を表す。この実施形態においては、機器２は、人間が直接に聴くことができる信号を生成する、特定のものであり、例えば、楽器である。
【００１９】
この機器２は、物体４を備え、それを構成する材料は、磁気特性を有する（希土類、フェライト、鋼等）。またこの物体は、ユーザが手で動かすことができる。物体４は、例えば、バイポーラ型永久磁石であってもよい。
【００２０】
ここでは、物体４は、ユーザによって、平面上または３次元空間の中で容易に動かすことができる。物体４の動きは、ユーザの手によって活性化される。例えば、物体４は、直接に手で操作できるような形状とされている。
【００２１】
図１においては、物体４に対する可能な、直線に沿った行路６が示されている。本明細書における以下の記述では、Ｖは、行路６に平行な直線に沿った、物体４の動きの速度を示している。
【００２２】
機器２はまた、物体４の動きを人間が直接に聴くことができる信号に変換するための装置１０を備えている。この目的のために、装置１０は、
【００２３】
− 測定された磁界を電気信号に変換することができる磁界センサ１２と、
【００２４】
− センサ１２が生成した電気信号をサンプリング（標本化）して、時間軸上に連続した一連の磁界の測定値を得ることができるアナログ−ディジタル変換器１４と、
【００２５】
− コンピュータ１６とを備えている。このコンピュータ１６は、変換器１４が生成した、時間軸上に連続した一連の測定値を処理し、それに応答して、ユーザが直接に聴くことができる信号の発生器１８を活性化することができる。
【００２６】
センサ１２は、物体４の近傍に設置されている。物体４のいずれかの動きが、ユーザが感知可能な可聴信号の変調を引き起こす時には、センサ１２は物体４の近傍にあると考えることができる。
【００２７】
ここで、センサ１２と行路６との間の最短距離はＤで示されている。
【００２８】
センサ１２は、３軸センサであることが望ましい。すなわち、磁界の成分を、３つの直交方向Ｘ、Ｙ、およびＺに沿って測定することができるセンサであることが望ましい。ここで、方向Ｘは、行路６と平行である。
【００２９】
典型的には、コンピュータ１６は、情報を記録する媒体の上に記録された命令を実行することができるプログラム可能なコンピュータである。この目的のために、コンピュータ１６はメモリ２０に接続され、メモリ２０は、図２または図５の方法を実行するために必要な命令およびデータを備えている。
【００３０】
例えば、発生器１８は、１つのスピーカまたはスピーカのセットであってよい。
【００３１】
図２の方法を参照して、機器２の動作について説明する。
【００３２】
機器２を動作させるために、ユーザは、物体４をセンサ１２の近傍に手で移動させる。
【００３３】
ステップ３０において、センサ１２は、物体４の動きによって変調された磁界を測定する。それに応答して、センサ１２は、方向Ｘ、Ｙ、およびＺに沿って測定された磁界のｘ成分、ｙ成分、およびｚ成分にそれぞれ比例した３つの電気信号を生成する。
【００３４】
以下においては、ｘ成分の処理の動作だけを詳細に記述する。その他の測定成分の処理に対する動作は、同様であり、ｘ成分に対して与えた説明から導き出すことができる。
【００３５】
図３は、ｘ成分に対してセンサ１２によって生成された電気信号３１の波形の可能な例を、時間の関数として示すものである。
【００３６】
ステップ３２において、変換器１４は、電気信号３１をサンプリングして、時間軸上に連続した一連の磁界の測定値を生成する。この時間軸上に連続した一連の測定値は、各サンプル（標本値）が生成されたときに毎に、コンピュータ１６に送信される。
【００３７】
ステップ３２において、コンピュータ１６は、所定の継続時間を有し現時点ｔcで終了する時間窓Δｔの中で実行したｘ成分の時間軸上に連続した一連の測定値Ｓ（ｔc）を捕捉する。時間窓Δｔは、この図３に示されている。例えば、変換器１４のサンプリング周波数は２００Ｈｚであり、シーケンスＳ（ｔc）のサンプルの数は２５５である。従って、継続時間Δｔは１２５０ｍｓである。
【００３８】
ステップ３４において、コンピュータは、この時間軸上に連続した一連の測定値からいくつかの信号ｓi（ｔ）を生成し、各信号は、測定された磁界の独立な特性ｉを表す。「独立な」特性という用語は、本明細書においては、測定された磁界の他の特性とは独立に変化させることができる特性のことを指している。例えば、信号ｓi（ｔ）は相関がないということである。
【００３９】
操作４０においては、コンピュータ１６は、アンダーソン関数に基づいてＳ（ｔc）の適応フィルタリングを実行し、信号ｓi（ｔ）を生成する。
【００４０】
アンダーソン関数に基づいたこのような適応フィルタリングは、例えば、非特許文献１に記述されている。
【００４１】
図４ａ〜図４ｃは、フィールドモードにおける３つのアンダーソン直交関数ｅ0（ｔ）、ｅ1（ｔ）、およびｅ3（ｔ）の波形を表わしている。これらの３つの関数は、次の関係式によって定義される。
ｅ0（Ｕ）＝Ｋ0・１／（１＋Ｕ2）5/2
ｅ1（Ｕ）＝Ｋ1・Ｕ／（１＋Ｕ2）5/2
ｅ2（Ｕ）＝Ｋ2・（１−７Ｕ2）／（１＋Ｕ2）5/2
ここで、Ｕ＝（Ｖ／Ｄ）ｔであり、ｔは時間である。また、係数Ｋ0、Ｋ1、およびＫ2は、直交基底を有するように選定された正規化定数である。
【００４２】
関数ｅi（ｔ）の内の１つの上へのシーケンスＳ（ｔc）の射影は、例えば、シーケンスＳ（ｔc）と関数ｅi（ｔ）との間の相関の係数αiを計算することにより行われる。この計算は、上記で参照した非特許文献１の中に詳細に記述されている。
【００４３】
より具体的には、各関数ｅi（ｔ）は、時間ｔばかりでなく、比Ｖ／Ｄにも依存する。ここで、比Ｖ／Ｄのセットの数ｊは、事前に設定されており、ｊは１より大きな値であり、また、２または１０より大きな値であることが望ましい。比Ｖ／Ｄの特定の値に対して得られた関数ｅi（ｔ）は、ｅij（ｔ）と示され、ここで、ｉはアンダーソン関数のインデックス（ｉ＝０、１、または２）であり、ｊは事前に設定された値のセットから選定した、比Ｖ／Ｄの特定の値のインデックスである。関数ｅij（ｔ）は、メモリ２０の中に事前に記録されている。
【００４４】
ステップ４０において、シーケンスＳ（ｔc）は、記録された関数ｅij（ｔ）のそれぞれの上に射影される。従って、このシーケンスＳ（ｔc）と対応した関数ｅij（ｔ）との間の相関のｊ個の係数αijが得られる。
【００４５】
各インデックスｊに対して、次の関係式を使用して、エネルギーＥj（ｔc）が計算される。
Ｅj（ｔc）＝α0j2＋α1j2＋α2j2
【００４６】
従って、再びステップ４０において、コンピュータ１６は、エネルギーＥj（ｔc）を最大にするインデックスｊの値ｍを選定する。この値ｍは、係数αimのセットに対応している。
【００４７】
従って、ステップ４２において、シーケンスＳ（ｔc）とアンダーソン基底の関数との間の尤度を最大にするように、フィルタリングが行われる。例えば、ステップ４２において、エネルギーＥm（ｔc）を、それぞれ、ステップ４０で以前に行った２回の反復計算で計算されたエネルギーＥm（ｔc−１）およびＥm（ｔc−２）と比較する。
【００４８】
新しい信号ｓi（ｔ）は、次の２つの関係式が満足されるときにだけ生成される。
Ｅm（ｔc）＜Ｅm（ｔc−１）、および
Ｅm（ｔc−１）＞Ｅm（ｔc−２）
【００４９】
答えが肯定であるときには、コンピュータは次式の信号ｓi（ｔ）を生成する。
ｓ0（ｔ）＝α0m＊ｅ0m（ｔ）、
ｓ1（ｔ）＝α1m＊ｅ1m（ｔ）、および
ｓ2（ｔ）＝α2m＊ｅ2m（ｔ）
ここで、インデックスｍおよび係数αimは、ステップ４０の以前の反復計算の間に求められた値である。すなわちシーケンスＳ（ｔc−１）から求められた値である。
【００５０】
新しい信号ｓi（ｔ）が生成された場合には、コンピュータ１６はステップ５０を実行し、発生器１８が生成する可聴信号の異なる独立のパラメータを設定する。例えば、可聴信号のパラメータは、音量、音色、音の周波数、および音の継続時間を備える組から選定される。
【００５１】
例えば、値ｍは、これを使用して３つの異なる音（おん）ｎiのセットを選定する。係数αimの値は、これを使用して、それぞれの音（おん）ｎiの音量を設定する。従って、測定された磁界（従って、物体４の動き）の４つの特性、すなわちアンダーソンフィールド関数との相関の係数αimおよび比Ｖ／Ｄは、ユーザに対して同時に提供される。
【００５２】
ｘ成分と関数ｅi（ｔ）の内の１つとの間の相関は、物体４が方向Ｘに平行な直線に沿った行路の上を一定速度Ｖで移動していて、物体４のバイポーラ磁界が、３つの方向Ｘ、Ｙ、またはＺの内の１つの方向に向いている時に最大になる。この場合には、ｘ成分は、３つの関数ｅi（ｔ）の中のただ１つだけに対して相関を有する。従って、信号ｓi（ｔ）によって、物体４が向いている方向と物体４が辿る行路とが、同時に感知可能になる。
【００５３】
別の実施形態においては、係数αimの値は、生成されるそれぞれの音（おん）ｎiの音色を制御するために使用される。係数αimはまた、音（おん）の周波数または音（おん）の継続時間を制御するために使用することもできる。
【００５４】
信号ｓi（ｔ）の波形を使用することもまた可能である。例えば、これらの波形は、これらを直接に使用して、時間軸上で同じ包絡線を有する音信号を生成することができる。
【００５５】
ステップ５０の終わりに、本方法はステップ３０に戻る。本明細書の上記に記述した手順は、時間軸で１つのサンプルだけオフセットした１つの時間窓Δｔに対して、再び反復される。従って、処理するべき時間軸上でのシーケンスはシーケンスＳ（ｔc+１）になる。
【００５６】
測定された磁界のｘ成分の特定の場合に関してこれまでに説明した事柄はまた、それぞれ、ｙ成分およびｚ成分に対して、ステップ５２およびステップ５４において並行して行うことができる。従って、発生器１８は、ｙ成分およびｚ成分の特性を表す可聴信号も、並行して生成する。
【００５７】
図５は、物体４の動きを、人間が直接に聴くことができる信号に変換するための別の方法を示す。この方法は、装置１０の中で実施することができる。図５の方法は、ステップ３４およびステップ５０を、それぞれ、ステップ６０およびステップ６２で置換したことを除いて、図２の方法と同一である。
【００５８】
ステップ６０において、コンピュータ１６は、１２個のフィルタＦiのグループを使用して、信号ｓi（ｔ）を生成する。ここで、ｉはフィルタのインデックスである。
【００５９】
図６は、フィルタＦiのそれぞれの−３ｄＢ帯域幅６６〜７７をグラフに示したものである。ここで、ｘ軸は周波数で目盛られている。図６を簡単にするために、ｘ軸のスケールは線形になってはいない。これらの帯域幅は、隣接しており、重なり合ってはいない。ここで、各フィルタＦiの帯域幅は、中心周波数ｆｃiおよび−３ｄＢ帯域幅ｄｆiによって特徴付けられる。各フィルタＦiのＱ値Ｑiは、次の関係式によって定義される。
Ｑi＝ｆｃi／ｄｆi
【００６０】
ここで、Ｑ値Ｑiは、全て等しい。このように選定することによって、生成される信号ｓi（ｔ）と楽譜の理論との間の類似性を引き出すことができる。この類似性によれば、各フィルタの応答は１つの音（おん）に対応し、フィルタのグループの応答は１つの和音に対応する。最も低い中心周波数ｆｃminと最も高い中心周波数ｆｃmaxとの間の周波数間隔の幅は、１オクターブと等価な領域をカバーし、フィルタの数は、半音の数と等価である。周波数ｆｃminおよび周波数幅ｄｆminは、測定された磁界の連続成分を除去するように選定される。
【００６１】
ステップ６０において、コンピュータ１６は、入力がシーケンスＳ（ｔc）で励振された各フィルタＦiの応答ｓi（ｔ）を生成する。
【００６２】
図７は、明白に異なった３つのフィルタＦiの、同一のシーケンスＳ（ｔc）に対する応答によって生成された３つの信号ｓi（ｔ）の波形を示す。
【００６３】
ステップ６２において、信号ｓi（ｔ）を使用して、生成される可聴信号を設定する。例えば、操作８０では、コンピュータ１６は、応答の継続時間がサンプリング周期と等しくなるように、フィルタＦiの応答ｓi（ｔ）を圧縮する。この操作８０は、フィルタのグループの各フィルタのそれぞれの応答ｓi（ｔ）に対して実行される。
【００６４】
従って、操作８２では、シーケンスＳ（ｔc）、Ｓ（ｔc+１）、Ｓ（ｔc+２）、．．．に応答して連続して得られた、同一のフィルタＦiの圧縮した応答ｓi（ｔ）を、端と端とをつないで連続的に配置して、連続した音信号を形成する。発生器１８は、上記のように各フィルタＦiの応答から得られた、異なる連続音信号を同時に生成する。
【００６５】
上で述べた連続音信号の例を、図８に示す。この図では、連続したシーケンスｓi（ｔ）は、ｓi（ｔc）、ｓi（ｔc+１）、．．．として示してある。
【００６６】
図９は、人間が聴覚以外の方法で、直接感知可能な信号を生成する機器９０を示す。機器９０は、物体４の動きを聴覚以外の方法で直接感知可能な信号に変換するための装置として、装置１０が装置９２で置換されているという点を除いて、機器２と同一である。例えば、この直接感知可能な信号は、視覚、嗅覚、または手を触れて感知可能な信号である。この目的のために、装置９２は、発生器１８が聴覚以外の方法で直接感知可能なこの信号の発生器９４によって置換されているという点を除いて、装置１０と同一である。
【００６７】
例えば、発生器９４は、可視信号を生成する。この場合には、信号ｓi（ｔ）は、この可視信号の１つのパラメータを変調するために使用される。この可視信号の１つのパラメータは、光ビームの方向、光ビームまたは画像のピクセルの色、光ビームまたは画像のピクセルの強度を備えるグループから選定される。
【００６８】
例えば、信号ｓi（ｔ）を使用して、
− 情景の照明の角度、
− 情景の照明の範囲（暖色から寒色にわたる、情景の照明の陰影）または
− 照明の強度
を駆動することができる。
【００６９】
信号ｓi（ｔ）が３つの直交関数の上への射影の結果得られたものである場合には、３つの係数αimを使用して、ピクセルまたはピクセルのセットの色を符号化することができる。例えば、各係数αimは、ＲＧＢ色符号化方式における基本色の内の１つのレベルを駆動する。
【００７０】
多くの他の実施形態が可能である。例えば、信号ｓi（ｔ）は、図４ａ〜図４ｃを参照して説明したアンダーソン関数とは異なるタイプのアンダーソン関数に基づく適応フィルタリングによって得ることができる。例えば、グラディエントモードにおけるアンダーソン関数に基づくこともできる。
【００７１】
アンダーソン関数とは異なる他の関数の基底を利用することもまた可能である。例えば、ウェーブレットを使用して、測定された磁界をウェーブレットに基づいて分解することもできる。
【００７２】
信号ｓi（ｔ）はまた、音楽的観点から「興味深い」信号を生成するように注意深く調整した低域フィルタまたは高域フィルタまたは帯域フィルタによって、この時間軸上に連続した一連の測定値をフィルタリングすることにより、生成することができる。
【００７３】
１つの変形例として、磁界センサは、磁界ベクトルセンサ、または磁界スカラーセンサであってもよい。磁界ベクトルセンサは、１軸、または２軸、または３軸以上のセンサであってもよい。
【００７４】
物体４は、必ずしも永久磁石である必要はない。物体４はまた、その材料が、物体４を動かしたときに磁界を変化させて、それがセンサ１２によって測定できるものであれば、電磁石であってもよいし、または他の任意の物体であってもよい。従って、物体４は、事前に存在する磁力線に変形を与える単純な磁気コアであってもよい。事前に存在する磁界は、センサ１２に対して固定された電磁石によって形成することができる。例えば、後者の場合には、磁気コアは強磁性体コアである。
【００７５】
物体４の動きは、１つまたはそれ以上の方向に導き、物体４の動きの自由度を、この方向またはこれらの方向に限定することができる。
【００７６】
１つの変形例として、生成する信号ｓi（ｔ）は、互いに相関を有する信号であってもよい。
【００７７】
直接感知可能な信号のパラメータはまた、係数αimの任意の関数を使用して設定することもできる。例えば、パラメータの内の少なくとも１つは、αim2の関数として設定することができる。
【００７８】
発生器１８は、スピーカ以外のものであってもよい。例えば、発生器１８は、電気的に活性化可能ないくつかのハンマ、およびこれらのハンマのそれぞれに面する、いくつかの異なるロッドまたはコードを有する。コンピュータ１６は、生成された信号ｓi（ｔ）に従って、異なるハンマの動きを活性化する。従って、このようにして得られる楽器は、打楽器に近い楽器である
【００７９】
別の実施形態においては、図１および図９の実施形態を組み合わせて、直接に聴くことができる信号、および聴覚以外の感覚で直接感知可能な信号の両方を生成することができる。例えば、発生器は、可聴信号と可視信号との両方を生成する。
【００８０】
さらに、本明細書の上記に記載した直接感知可能な信号の上に、物体４の動きに独立な他の直接感知可能な信号を重畳することもまた可能である。例えば、これらの他の信号は、センサ１２の環境の中に自然に存在する磁気信号を表す。これらの信号は、
− 地球から、磁気圏から、また太陽風と磁気圏との相互作用から生ずる地球磁場における信号、
− 波等の海の運動、磁気嵐、等によって生成される信号、および
− 電源供給電流、車両等の種々の物体の運動、特定の物体の動いている部分によって作り出される磁界等の、人間の活動によって生成された人工的な信号等である。
【００８１】
本明細書の上記の記述は、磁気物体がセンサに対して相対的に動くという特定の場合に対してであったが、これらはまた、磁気物体に対して相対的に動くのはセンサであるという逆の場合にも適用することができる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁界センサに対する磁気物体の相対的な動きを、人間が直接感知可能な信号に変換するための方法および装置に関する。本発明はまた、変換するためのこの装置を組み込んだ機器にも関する。
【背景技術】
【０００２】
これらの変換方法として公知の方法は、
− 磁気物体の動きの関数として変調された磁界を測定するステップと、
− 直接感知可能な信号の少なくとも１つのパラメータを、測定された磁界の関数として設定するステップとを備えている。
【０００３】
例えば、特許文献１は、この種の方法について記述している。この方法においては、１つの方向で測定された磁界の振幅を使用して、可聴信号のパラメータを設定している。
【０００４】
しかしながら、振幅だけを使用して、物体の動きの複数の特性を同時に感知可能にすることは容易ではない。例えば、物体の移動の速度、および物体の回転の速度そのもの、およびこれらの速度の変動を同時に感知可能にすることは困難である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、この欠点を克服することを目的とし、測定された磁界の特性、従って磁気物体の動きの特性を、別個に感知可能にするための変換の方法を提案するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
従って本発明の目的は、この種の変換を行うための方法を提供することであり、この方法は、
− 所定の継続時間を有し、スライドする時間窓の中で、時間軸上に連続した一連の磁界の測定値を捕捉するステップと、
− この捕捉した、時間軸上に連続した一連の測定値から、物体の動きに対応した特性の関数として、測定された磁界の特性をそれぞれ表す、複数の信号を生成するステップと、
− 直接感知可能な信号のいくつかのパラメータを、これらの信号の関数として設定し、これらの特性を直接感知可能にするステップとを備えている。
【０００７】
時間軸上に連続した一連の測定値を処理することによって、物体の動きによって変調された、複数の磁界の特性を同時に読むことが可能になり、従って物体の動きの複数の特性を直接感知可能にすることができる。
【０００８】
この方法の実施形態では、次に示す特性の中の１つ以上を備えることができる。
・生成された信号の内の少なくとも１つの信号は、空間における磁気物体の位置と無関係である。
・信号は無関係に独立に変化させることができ、また、各パラメータは、生成されたそれぞれの信号の関数として設定することができ、従って、磁界のそれぞれの特性は、互いに無関係に、直接かつ同時に感知可能にすることができる。
・信号の生成は、いくつかの直交関数に基づいて、時間軸上に連続した一連の測定値に適応フィルタリングを施すことよって得ることができる。
・直交関数は、アンダーソン関数である。
・信号の生成は、周波数が重なり合わない−３ｄＢ帯域幅と等しいＱ値とを有する１組のフィルタによって、時間軸上に連続した一連の測定値にフィルタリングを施すよって得られる。
・この１組のフルタは、１２個のフィルタからなっている。
・人間が直接感知可能な信号は可聴信号であり、可聴信号に関して設定するパラメータは、音量、音色、音の周波数、および音の継続時間を備えるグループから選定される。
・直接感知可能な信号は、可視信号であり、この可視信号に関して設定するパラメータは、光ビームの方向、光ビームまたはスクリーンのピクセルの色、および、光ビームまたはスクリーンのピクセルの強度を備えるグループから選定される。
【０００９】
本方法のこれらの実施形態は、次に示す利点を有する。
− 空間における磁気物体の位置に独立な信号が得られることにより、この物体の位置の変動だけを感知可能にすることができ、その位置は感知されない。
− 互いに独立な信号を使用することにより、ユーザが本方法を使用すること、およびその学習が単純化される。
− アンダーソン関数を使用した適応フィルタリングを行うことよって、磁気物体が動いている間に、磁気物体が向いている方向そのものを単に変調するだけで、感知可能な信号を調整することが可能になる。
− 隣接した帯域幅と等しいＱ値とを有する１組のフィルタを使用することにより、ユーザがこの方法を使用すること、およびその学習が単純化される。これば、特に、このようにすれば、この１組のフィルタと楽譜の理論との間に類似性が生ずるからである。
− この１組のフィルタとして１２個のフィルタを使用することにより、１オクターブをカバーすることが可能になる。
【００１０】
本発明の目的はまた、磁気物体の動きを人間が直接感知可能な信号に変換するための装置を提供することである。この装置は、
− 磁気物体の動きの関数として変調された磁界を測定することができるセンサと、
− 直接感知可能な信号の少なくとも１つのパラメータを、測定された磁界の関数として設定することができるコンピュータとを備えている。また、このコンピュータは、この動作に関して、
・所定の継続時間を有し、スライドする時間窓の中で、時間軸上に連続した一連の磁界の測定値を捕捉することができ、
・この捕捉した、時間軸上に連続した一連の測定値から、物体の動きに対応した特性の関数として、測定された磁界の１つの特性を表す、複数の信号を生成することができ、かつ、
・直接感知可能な信号のいくつかのパラメータを、これらの信号の関数として設定し、これらの特性を直接感知可能なものにすることができる。
【００１１】
最後に、本発明の目的はまた、人間が動かすことのできる磁気物体と磁気物体の動きを、人間が直接感知可能な信号に変換するための上記の装置とを備える機器を提供することである。
【００１２】
本発明は、以下の説明より明確に理解しうると思う。この説明は、完全に網羅的ではない例に関するものであり、後に示す図面を参照している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特許出願ＪＰ２００４−０８５５９８号
【非特許文献】
【００１４】
【非特許文献１】R. Blanpain, "Traitement en temps reel du signal issu d'une sonde magnetometrique pour la detection d'anomalie magnetique" ("Real-time processing of the signal coming from a magnetometrical probe for the detection of magnetic anomalies", I.N.P.G. thesis, October 1979)
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】磁気物体の動きを直接可聴な信号に変換するための装置を組み込んだ機器を示す図である。
【図２】図１の装置によって磁気物体の動きを直接可聴な信号に変換するための方法を示すフローチャートである。
【図３】測定された磁界の波形を示すグラフである。
【図４ａ】フィールドモードにおけるアンダーソン関数の直交基底の波形を示すグラフである。
【図４ｂ】フィールドモードにおけるアンダーソン関数の直交基底の波形を示すグラフである。
【図４ｃ】フィールドモードにおけるアンダーソン関数の直交基底の波形を示すグラフである。
【図５】磁気物体の動きを直接可聴な信号に変換するための別の方法を示すフローチャートである。
【図６】図５の方法を実施するために使用する、１組のフィルタの帯域幅の分布を示す図である。
【図７】図５の方法で実施される１組のフィルタの内の、３つのフィルタの応答を示す図である。
【図８】直接可聴な信号を形成するように組み立てられた、フィルタの連続的な応答を示す図である。
【図９】磁気物体の動きを、聴くこと以外の方法で直接感知可能な信号に変換するための装置を組み込んだ機器を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図において、同じ符号は同じ要素を示している。
【００１７】
本明細書の以下の記述では、当業者に公知の特徴および機能については、詳細に説明しない。
【００１８】
図１は、人間が直接感知可能な信号を生成する機器２を表す。この実施形態においては、機器２は、人間が直接に聴くことができる信号を生成する、特定のものであり、例えば、楽器である。
【００１９】
この機器２は、物体４を備え、それを構成する材料は、磁気特性を有する（希土類、フェライト、鋼等）。またこの物体は、ユーザが手で動かすことができる。物体４は、例えば、バイポーラ型永久磁石であってもよい。
【００２０】
ここでは、物体４は、ユーザによって、平面上または３次元空間の中で容易に動かすことができる。物体４の動きは、ユーザの手によって活性化される。例えば、物体４は、直接に手で操作できるような形状とされている。
【００２１】
図１においては、物体４に対する可能な、直線に沿った行路６が示されている。本明細書における以下の記述では、Ｖは、行路６に平行な直線に沿った、物体４の動きの速度を示している。
【００２２】
機器２はまた、物体４の動きを人間が直接に聴くことができる信号に変換するための装置１０を備えている。この目的のために、装置１０は、
【００２３】
− 測定された磁界を電気信号に変換することができる磁界センサ１２と、
【００２４】
− センサ１２が生成した電気信号をサンプリング（標本化）して、時間軸上に連続した一連の磁界の測定値を得ることができるアナログ−ディジタル変換器１４と、
【００２５】
− コンピュータ１６とを備えている。このコンピュータ１６は、変換器１４が生成した、時間軸上に連続した一連の測定値を処理し、それに応答して、ユーザが直接に聴くことができる信号の発生器１８を活性化することができる。
【００２６】
センサ１２は、物体４の近傍に設置されている。物体４のいずれかの動きが、ユーザが感知可能な可聴信号の変調を引き起こす時には、センサ１２は物体４の近傍にあると考えることができる。
【００２７】
ここで、センサ１２と行路６との間の最短距離はＤで示されている。
【００２８】
センサ１２は、３軸センサであることが望ましい。すなわち、磁界の成分を、３つの直交方向Ｘ、Ｙ、およびＺに沿って測定することができるセンサであることが望ましい。ここで、方向Ｘは、行路６と平行である。
【００２９】
典型的には、コンピュータ１６は、情報を記録する媒体の上に記録された命令を実行することができるプログラム可能なコンピュータである。この目的のために、コンピュータ１６はメモリ２０に接続され、メモリ２０は、図２または図５の方法を実行するために必要な命令およびデータを備えている。
【００３０】
例えば、発生器１８は、１つのスピーカまたはスピーカのセットであってよい。
【００３１】
図２の方法を参照して、機器２の動作について説明する。
【００３２】
機器２を動作させるために、ユーザは、物体４をセンサ１２の近傍に手で移動させる。
【００３３】
ステップ３０において、センサ１２は、物体４の動きによって変調された磁界を測定する。それに応答して、センサ１２は、方向Ｘ、Ｙ、およびＺに沿って測定された磁界のｘ成分、ｙ成分、およびｚ成分にそれぞれ比例した３つの電気信号を生成する。
【００３４】
以下においては、ｘ成分の処理の動作だけを詳細に記述する。その他の測定成分の処理に対する動作は、同様であり、ｘ成分に対して与えた説明から導き出すことができる。
【００３５】
図３は、ｘ成分に対してセンサ１２によって生成された電気信号３１の波形の可能な例を、時間の関数として示すものである。
【００３６】
ステップ３２において、変換器１４は、電気信号３１をサンプリングして、時間軸上に連続した一連の磁界の測定値を生成する。この時間軸上に連続した一連の測定値は、各サンプル（標本値）が生成されたときに毎に、コンピュータ１６に送信される。
【００３７】
ステップ３２において、コンピュータ１６は、所定の継続時間を有し現時点ｔcで終了する時間窓Δｔの中で実行したｘ成分の時間軸上に連続した一連の測定値Ｓ（ｔc）を捕捉する。時間窓Δｔは、この図３に示されている。例えば、変換器１４のサンプリング周波数は２００Ｈｚであり、シーケンスＳ（ｔc）のサンプルの数は２５５である。従って、継続時間Δｔは１２５０ｍｓである。
【００３８】
ステップ３４において、コンピュータは、この時間軸上に連続した一連の測定値からいくつかの信号ｓi（ｔ）を生成し、各信号は、測定された磁界の独立な特性ｉを表す。「独立な」特性という用語は、本明細書においては、測定された磁界の他の特性とは独立に変化させることができる特性のことを指している。例えば、信号ｓi（ｔ）は相関がないということである。
【００３９】
操作４０においては、コンピュータ１６は、アンダーソン関数に基づいてＳ（ｔc）の適応フィルタリングを実行し、信号ｓi（ｔ）を生成する。
【００４０】
アンダーソン関数に基づいたこのような適応フィルタリングは、例えば、非特許文献１に記述されている。
【００４１】
図４ａ〜図４ｃは、フィールドモードにおける３つのアンダーソン直交関数ｅ0（ｔ）、ｅ1（ｔ）、およびｅ3（ｔ）の波形を表わしている。これらの３つの関数は、次の関係式によって定義される。
ｅ0（Ｕ）＝Ｋ0・１／（１＋Ｕ2）5/2
ｅ1（Ｕ）＝Ｋ1・Ｕ／（１＋Ｕ2）5/2
ｅ2（Ｕ）＝Ｋ2・（１−７Ｕ2）／（１＋Ｕ2）5/2
ここで、Ｕ＝（Ｖ／Ｄ）ｔであり、ｔは時間である。また、係数Ｋ0、Ｋ1、およびＫ2は、直交基底を有するように選定された正規化定数である。
【００４２】
関数ｅi（ｔ）の内の１つの上へのシーケンスＳ（ｔc）の射影は、例えば、シーケンスＳ（ｔc）と関数ｅi（ｔ）との間の相関の係数αiを計算することにより行われる。この計算は、上記で参照した非特許文献１の中に詳細に記述されている。
【００４３】
より具体的には、各関数ｅi（ｔ）は、時間ｔばかりでなく、比Ｖ／Ｄにも依存する。ここで、比Ｖ／Ｄのセットの数ｊは、事前に設定されており、ｊは１より大きな値であり、また、２または１０より大きな値であることが望ましい。比Ｖ／Ｄの特定の値に対して得られた関数ｅi（ｔ）は、ｅij（ｔ）と示され、ここで、ｉはアンダーソン関数のインデックス（ｉ＝０、１、または２）であり、ｊは事前に設定された値のセットから選定した、比Ｖ／Ｄの特定の値のインデックスである。関数ｅij（ｔ）は、メモリ２０の中に事前に記録されている。
【００４４】
ステップ４０において、シーケンスＳ（ｔc）は、記録された関数ｅij（ｔ）のそれぞれの上に射影される。従って、このシーケンスＳ（ｔc）と対応した関数ｅij（ｔ）との間の相関のｊ個の係数αijが得られる。
【００４５】
各インデックスｊに対して、次の関係式を使用して、エネルギーＥj（ｔc）が計算される。
Ｅj（ｔc）＝α0j2＋α1j2＋α2j2
【００４６】
従って、再びステップ４０において、コンピュータ１６は、エネルギーＥj（ｔc）を最大にするインデックスｊの値ｍを選定する。この値ｍは、係数αimのセットに対応している。
【００４７】
従って、ステップ４２において、シーケンスＳ（ｔc）とアンダーソン基底の関数との間の尤度を最大にするように、フィルタリングが行われる。例えば、ステップ４２において、エネルギーＥm（ｔc）を、それぞれ、ステップ４０で以前に行った２回の反復計算で計算されたエネルギーＥm（ｔc−１）およびＥm（ｔc−２）と比較する。
【００４８】
新しい信号ｓi（ｔ）は、次の２つの関係式が満足されるときにだけ生成される。
Ｅm（ｔc）＜Ｅm（ｔc−１）、および
Ｅm（ｔc−１）＞Ｅm（ｔc−２）
【００４９】
答えが肯定であるときには、コンピュータは次式の信号ｓi（ｔ）を生成する。
ｓ0（ｔ）＝α0m＊ｅ0m（ｔ）、
ｓ1（ｔ）＝α1m＊ｅ1m（ｔ）、および
ｓ2（ｔ）＝α2m＊ｅ2m（ｔ）
ここで、インデックスｍおよび係数αimは、ステップ４０の以前の反復計算の間に求められた値である。すなわちシーケンスＳ（ｔc−１）から求められた値である。
【００５０】
新しい信号ｓi（ｔ）が生成された場合には、コンピュータ１６はステップ５０を実行し、発生器１８が生成する可聴信号の異なる独立のパラメータを設定する。例えば、可聴信号のパラメータは、音量、音色、音の周波数、および音の継続時間を備える組から選定される。
【００５１】
例えば、値ｍは、これを使用して３つの異なる音（おん）ｎiのセットを選定する。係数αimの値は、これを使用して、それぞれの音（おん）ｎiの音量を設定する。従って、測定された磁界（従って、物体４の動き）の４つの特性、すなわちアンダーソンフィールド関数との相関の係数αimおよび比Ｖ／Ｄは、ユーザに対して同時に提供される。
【００５２】
ｘ成分と関数ｅi（ｔ）の内の１つとの間の相関は、物体４が方向Ｘに平行な直線に沿った行路の上を一定速度Ｖで移動していて、物体４のバイポーラ磁界が、３つの方向Ｘ、Ｙ、またはＺの内の１つの方向に向いている時に最大になる。この場合には、ｘ成分は、３つの関数ｅi（ｔ）の中のただ１つだけに対して相関を有する。従って、信号ｓi（ｔ）によって、物体４が向いている方向と物体４が辿る行路とが、同時に感知可能になる。
【００５３】
別の実施形態においては、係数αimの値は、生成されるそれぞれの音（おん）ｎiの音色を制御するために使用される。係数αimはまた、音（おん）の周波数または音（おん）の継続時間を制御するために使用することもできる。
【００５４】
信号ｓi（ｔ）の波形を使用することもまた可能である。例えば、これらの波形は、これらを直接に使用して、時間軸上で同じ包絡線を有する音信号を生成することができる。
【００５５】
ステップ５０の終わりに、本方法はステップ３０に戻る。本明細書の上記に記述した手順は、時間軸で１つのサンプルだけオフセットした１つの時間窓Δｔに対して、再び反復される。従って、処理するべき時間軸上でのシーケンスはシーケンスＳ（ｔc+１）になる。
【００５６】
測定された磁界のｘ成分の特定の場合に関してこれまでに説明した事柄はまた、それぞれ、ｙ成分およびｚ成分に対して、ステップ５２およびステップ５４において並行して行うことができる。従って、発生器１８は、ｙ成分およびｚ成分の特性を表す可聴信号も、並行して生成する。
【００５７】
図５は、物体４の動きを、人間が直接に聴くことができる信号に変換するための別の方法を示す。この方法は、装置１０の中で実施することができる。図５の方法は、ステップ３４およびステップ５０を、それぞれ、ステップ６０およびステップ６２で置換したことを除いて、図２の方法と同一である。
【００５８】
ステップ６０において、コンピュータ１６は、１２個のフィルタＦiのグループを使用して、信号ｓi（ｔ）を生成する。ここで、ｉはフィルタのインデックスである。
【００５９】
図６は、フィルタＦiのそれぞれの−３ｄＢ帯域幅６６〜７７をグラフに示したものである。ここで、ｘ軸は周波数で目盛られている。図６を簡単にするために、ｘ軸のスケールは線形になってはいない。これらの帯域幅は、隣接しており、重なり合ってはいない。ここで、各フィルタＦiの帯域幅は、中心周波数ｆｃiおよび−３ｄＢ帯域幅ｄｆiによって特徴付けられる。各フィルタＦiのＱ値Ｑiは、次の関係式によって定義される。
Ｑi＝ｆｃi／ｄｆi
【００６０】
ここで、Ｑ値Ｑiは、全て等しい。このように選定することによって、生成される信号ｓi（ｔ）と楽譜の理論との間の類似性を引き出すことができる。この類似性によれば、各フィルタの応答は１つの音（おん）に対応し、フィルタのグループの応答は１つの和音に対応する。最も低い中心周波数ｆｃminと最も高い中心周波数ｆｃmaxとの間の周波数間隔の幅は、１オクターブと等価な領域をカバーし、フィルタの数は、半音の数と等価である。周波数ｆｃminおよび周波数幅ｄｆminは、測定された磁界の連続成分を除去するように選定される。
【００６１】
ステップ６０において、コンピュータ１６は、入力がシーケンスＳ（ｔc）で励振された各フィルタＦiの応答ｓi（ｔ）を生成する。
【００６２】
図７は、明白に異なった３つのフィルタＦiの、同一のシーケンスＳ（ｔc）に対する応答によって生成された３つの信号ｓi（ｔ）の波形を示す。
【００６３】
ステップ６２において、信号ｓi（ｔ）を使用して、生成される可聴信号を設定する。例えば、操作８０では、コンピュータ１６は、応答の継続時間がサンプリング周期と等しくなるように、フィルタＦiの応答ｓi（ｔ）を圧縮する。この操作８０は、フィルタのグループの各フィルタのそれぞれの応答ｓi（ｔ）に対して実行される。
【００６４】
従って、操作８２では、シーケンスＳ（ｔc）、Ｓ（ｔc+１）、Ｓ（ｔc+２）、．．．に応答して連続して得られた、同一のフィルタＦiの圧縮した応答ｓi（ｔ）を、端と端とをつないで連続的に配置して、連続した音信号を形成する。発生器１８は、上記のように各フィルタＦiの応答から得られた、異なる連続音信号を同時に生成する。
【００６５】
上で述べた連続音信号の例を、図８に示す。この図では、連続したシーケンスｓi（ｔ）は、ｓi（ｔc）、ｓi（ｔc+１）、．．．として示してある。
【００６６】
図９は、人間が聴覚以外の方法で、直接感知可能な信号を生成する機器９０を示す。機器９０は、物体４の動きを聴覚以外の方法で直接感知可能な信号に変換するための装置として、装置１０が装置９２で置換されているという点を除いて、機器２と同一である。例えば、この直接感知可能な信号は、視覚、嗅覚、または手を触れて感知可能な信号である。この目的のために、装置９２は、発生器１８が聴覚以外の方法で直接感知可能なこの信号の発生器９４によって置換されているという点を除いて、装置１０と同一である。
【００６７】
例えば、発生器９４は、可視信号を生成する。この場合には、信号ｓi（ｔ）は、この可視信号の１つのパラメータを変調するために使用される。この可視信号の１つのパラメータは、光ビームの方向、光ビームまたは画像のピクセルの色、光ビームまたは画像のピクセルの強度を備えるグループから選定される。
【００６８】
例えば、信号ｓi（ｔ）を使用して、
− 情景の照明の角度、
− 情景の照明の範囲（暖色から寒色にわたる、情景の照明の陰影）または
− 照明の強度
を駆動することができる。
【００６９】
信号ｓi（ｔ）が３つの直交関数の上への射影の結果得られたものである場合には、３つの係数αimを使用して、ピクセルまたはピクセルのセットの色を符号化することができる。例えば、各係数αimは、ＲＧＢ色符号化方式における基本色の内の１つのレベルを駆動する。
【００７０】
多くの他の実施形態が可能である。例えば、信号ｓi（ｔ）は、図４ａ〜図４ｃを参照して説明したアンダーソン関数とは異なるタイプのアンダーソン関数に基づく適応フィルタリングによって得ることができる。例えば、グラディエントモードにおけるアンダーソン関数に基づくこともできる。
【００７１】
アンダーソン関数とは異なる他の関数の基底を利用することもまた可能である。例えば、ウェーブレットを使用して、測定された磁界をウェーブレットに基づいて分解することもできる。
【００７２】
信号ｓi（ｔ）はまた、音楽的観点から「興味深い」信号を生成するように注意深く調整した低域フィルタまたは高域フィルタまたは帯域フィルタによって、この時間軸上に連続した一連の測定値をフィルタリングすることにより、生成することができる。
【００７３】
１つの変形例として、磁界センサは、磁界ベクトルセンサ、または磁界スカラーセンサであってもよい。磁界ベクトルセンサは、１軸、または２軸、または３軸以上のセンサであってもよい。
【００７４】
物体４は、必ずしも永久磁石である必要はない。物体４はまた、その材料が、物体４を動かしたときに磁界を変化させて、それがセンサ１２によって測定できるものであれば、電磁石であってもよいし、または他の任意の物体であってもよい。従って、物体４は、事前に存在する磁力線に変形を与える単純な磁気コアであってもよい。事前に存在する磁界は、センサ１２に対して固定された電磁石によって形成することができる。例えば、後者の場合には、磁気コアは強磁性体コアである。
【００７５】
物体４の動きは、１つまたはそれ以上の方向に導き、物体４の動きの自由度を、この方向またはこれらの方向に限定することができる。
【００７６】
１つの変形例として、生成する信号ｓi（ｔ）は、互いに相関を有する信号であってもよい。
【００７７】
直接感知可能な信号のパラメータはまた、係数αimの任意の関数を使用して設定することもできる。例えば、パラメータの内の少なくとも１つは、αim2の関数として設定することができる。
【００７８】
発生器１８は、スピーカ以外のものであってもよい。例えば、発生器１８は、電気的に活性化可能ないくつかのハンマ、およびこれらのハンマのそれぞれに面する、いくつかの異なるロッドまたはコードを有する。コンピュータ１６は、生成された信号ｓi（ｔ）に従って、異なるハンマの動きを活性化する。従って、このようにして得られる楽器は、打楽器に近い楽器である
【００７９】
別の実施形態においては、図１および図９の実施形態を組み合わせて、直接に聴くことができる信号、および聴覚以外の感覚で直接感知可能な信号の両方を生成することができる。例えば、発生器は、可聴信号と可視信号との両方を生成する。
【００８０】
さらに、本明細書の上記に記載した直接感知可能な信号の上に、物体４の動きに独立な他の直接感知可能な信号を重畳することもまた可能である。例えば、これらの他の信号は、センサ１２の環境の中に自然に存在する磁気信号を表す。これらの信号は、
− 地球から、磁気圏から、また太陽風と磁気圏との相互作用から生ずる地球磁場における信号、
− 波等の海の運動、磁気嵐、等によって生成される信号、および
− 電源供給電流、車両等の種々の物体の運動、特定の物体の動いている部分によって作り出される磁界等の、人間の活動によって生成された人工的な信号等である。
【００８１】
本明細書の上記の記述は、磁気物体がセンサに対して相対的に動くという特定の場合に対してであったが、これらはまた、磁気物体に対して相対的に動くのはセンサであるという逆の場合にも適用することができる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁界センサに対する磁気物体の相対的な動きを人間が直接感知可能な信号に変換するための方法であって、
− 前記磁気物体の動きの関数として変調された磁界を測定するステップ（３０）と、
− 前記直接感知可能な信号の少なくとも１つのパラメータを、前記測定された磁界の関数として設定するステップ（５０、６２）とを備え、さらに、
− 所定の継続時間を有し、スライドする時間窓の中で、時間軸上に連続した一連の前記磁界の測定値を捕捉するステップ（３２）と、
− この捕捉した、時間軸上に連続した一連の測定値から、前記物体の動きに対応した特性の関数として、前記測定された磁界の特性をそれぞれ表す、複数の信号を生成するステップ（３４、６０）と、
− 前記直接感知可能な信号のいくつかのパラメータを、これらの信号の関数として設定し、これらの特性を直接感知可能なものにするステップ（５０、６２）とを備えていることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記生成された信号の内の少なくとも１つは、空間における前記磁気物体の位置に独立であることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
− 前記信号は、互いに独立的に変化させることができ、
− 前記各パラメータの設定（５０、６２）は、生成したそれぞれの信号の関数として行い、前記磁界の特性のそれぞれは、直接にかつ同時に、互いに独立に感知可能とすることができることを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記信号を生成するステップ（３４）は、いくつかの直交関数に基づいて前記時間軸上に連続した一連の測定値を適応フィルタリングすることにより得ることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記直交関数は、アンダーソン関数であることを特徴とする、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記信号を生成するステップ（６２）は、周波数が重なり合っていない−３ｄＢ帯域幅と等しいＱ値とを有する１組のフィルタを使用して、前記時間軸上に連続した一連の測定値をフィルタリングすることにより得ることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記１組のフィルタは、１２個のフィルタで形成されることを特徴とする、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
人間が直接感知可能な前記信号は、可聴信号であり、設定する前記可聴信号のパラメータは、音量、音色、音の周波数、および音の継続時間を備えるグループから選定されることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
前記直接感知可能な信号は、可視信号であり、設定するこの可視信号のパラメータは、光ビームの方向、光ビームまたはスクリーンのピクセルの色、および、光ビームまたはスクリーンのピクセルの強度を備えるグループから選定されることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
磁界センサに対する磁気物体の相対的な動きを人間が直接感知可能な信号に変換するための装置であって、
− 前記磁気物体の動きの関数として変調された磁界を測定することができるセンサ（１２）と、
− 前記直接感知可能な信号の少なくとも１つのパラメータを、測定した前記磁界の関数として設定することができるコンピュータ（１６）とを備え、
このコンピュータ（１６）は、
− 所定の継続時間を有し、スライドする時間窓の中で、時間軸上に連続した一連の前記磁界の測定値を捕捉し、
− この捕捉した、時間軸上に連続した一連の測定値から、前記物体の動きに対応した特性の関数として、前記測定された磁界の１つの特性をそれぞれ表す、複数の信号を生成し、
− 前記直接感知可能な信号のいくつかのパラメータを、これらの信号の関数として設定し、これらの特性を直接感知可能なものにすることができることを特徴とする装置。
【請求項１１】
人間が動かすことができる磁気物体と、前記磁気物体の動きを人間が直接感知可能な信号に変換するための装置（１０、９０）とを備えている機器であって、この変換装置は、請求項１０によるものであることを特徴とする機器。
【請求項１】
磁界センサに対する磁気物体の相対的な動きを人間が直接感知可能な信号に変換するための方法であって、
− 前記磁気物体の動きの関数として変調された磁界を測定するステップ（３０）と、
− 前記直接感知可能な信号の少なくとも１つのパラメータを、前記測定された磁界の関数として設定するステップ（５０、６２）とを備え、さらに、
− 所定の継続時間を有し、スライドする時間窓の中で、時間軸上に連続した一連の前記磁界の測定値を捕捉するステップ（３２）と、
− この捕捉した、時間軸上に連続した一連の測定値から、前記物体の動きに対応した特性の関数として、前記測定された磁界の特性をそれぞれ表す、複数の信号を生成するステップ（３４、６０）と、
− 前記直接感知可能な信号のいくつかのパラメータを、これらの信号の関数として設定し、これらの特性を直接感知可能なものにするステップ（５０、６２）とを備えていることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記生成された信号の内の少なくとも１つは、空間における前記磁気物体の位置に独立であることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
− 前記信号は、互いに独立的に変化させることができ、
− 前記各パラメータの設定（５０、６２）は、生成したそれぞれの信号の関数として行い、前記磁界の特性のそれぞれは、直接にかつ同時に、互いに独立に感知可能とすることができることを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記信号を生成するステップ（３４）は、いくつかの直交関数に基づいて前記時間軸上に連続した一連の測定値を適応フィルタリングすることにより得ることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記直交関数は、アンダーソン関数であることを特徴とする、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記信号を生成するステップ（６２）は、周波数が重なり合っていない−３ｄＢ帯域幅と等しいＱ値とを有する１組のフィルタを使用して、前記時間軸上に連続した一連の測定値をフィルタリングすることにより得ることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記１組のフィルタは、１２個のフィルタで形成されることを特徴とする、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
人間が直接感知可能な前記信号は、可聴信号であり、設定する前記可聴信号のパラメータは、音量、音色、音の周波数、および音の継続時間を備えるグループから選定されることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
前記直接感知可能な信号は、可視信号であり、設定するこの可視信号のパラメータは、光ビームの方向、光ビームまたはスクリーンのピクセルの色、および、光ビームまたはスクリーンのピクセルの強度を備えるグループから選定されることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
磁界センサに対する磁気物体の相対的な動きを人間が直接感知可能な信号に変換するための装置であって、
− 前記磁気物体の動きの関数として変調された磁界を測定することができるセンサ（１２）と、
− 前記直接感知可能な信号の少なくとも１つのパラメータを、測定した前記磁界の関数として設定することができるコンピュータ（１６）とを備え、
このコンピュータ（１６）は、
− 所定の継続時間を有し、スライドする時間窓の中で、時間軸上に連続した一連の前記磁界の測定値を捕捉し、
− この捕捉した、時間軸上に連続した一連の測定値から、前記物体の動きに対応した特性の関数として、前記測定された磁界の１つの特性をそれぞれ表す、複数の信号を生成し、
− 前記直接感知可能な信号のいくつかのパラメータを、これらの信号の関数として設定し、これらの特性を直接感知可能なものにすることができることを特徴とする装置。
【請求項１１】
人間が動かすことができる磁気物体と、前記磁気物体の動きを人間が直接感知可能な信号に変換するための装置（１０、９０）とを備えている機器であって、この変換装置は、請求項１０によるものであることを特徴とする機器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４ａ】
【図４ｂ】
【図４ｃ】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４ａ】
【図４ｂ】
【図４ｃ】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公表番号】特表２０１２−５３０９２２（Ｐ２０１２−５３０９２２Ａ）
【公表日】平成２４年１２月６日（２０１２．１２．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−５１６７７１（Ｐ２０１２−５１６７７１）
【出願日】平成２２年６月２５日（２０１０．６．２５）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２０１０／０５９０８９
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／１４９７８１
【国際公開日】平成２２年１２月２９日（２０１０．１２．２９）
【出願人】（５１０１３２３４７）コミサリア ア レネルジ アトミク エ オウ エネルジ アルタナティヴ (51)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２４年１２月６日（２０１２．１２．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月２５日（２０１０．６．２５）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２０１０／０５９０８９
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／１４９７８１
【国際公開日】平成２２年１２月２９日（２０１０．１２．２９）
【出願人】（５１０１３２３４７）コミサリア ア レネルジ アトミク エ オウ エネルジ アルタナティヴ (51)
【Ｆターム（参考）】
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