DE60130822T2

DE60130822T2 - Vorrichtung und Verfahren zur Erfassung der Bewegung eines Spielers um interaktives Musikspiel zu steuern

Info

Publication number: DE60130822T2
Application number: DE60130822T
Authority: DE
Inventors: Yoshiki Hamamatsu-shi Nishitani; Satoshi Hamamatsu-shi Usa; Masaki Hamamatsu-shi Sato; Eiko Hamamatsu-shi Kobayashi
Original assignee: Yamaha Corp
Current assignee: Yamaha Corp
Priority date: 2000-01-11
Filing date: 2001-01-10
Publication date: 2008-07-10
Anticipated expiration: 2021-01-11
Also published as: EP1855267A3; DE60130822D1; EP1860642A3; EP1837858A3; EP1130570B1; US20030167908A1; US20030066413A1; US8106283B2; US7179984B2; US7135637B2; EP1860642A2; US7183480B2; US20060185502A1; EP1855267B1; US20010015123A1; US20100263518A1; EP1130570A3; EP1855267A2; EP1837858A2; EP1130570A2

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine verbesserte Vorrichtung und ein entsprechendes Verfahren zum Erfassen von Bewegungen eines Spielers, wie zum Beispiel eines Menschen, Tieres oder Roboters, um hierdurch interaktiv ein Spiel einer Musik oder dergleichen auf der Grundlage der erfassten Bewegungen des Spielers zu steuern.
Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein verbessertes Spielschnittstellensystem, das zwischen einem Spieler oder einem Spielteilnehmer und einer Tongeneratorvorrichtung, wie zum Beispiel einem elektronischen Musikinstrument oder einer Tonreproduktionsvorrichtung vorzusehen ist, die dazu fähig ist, die Tongeneratorvorrichtung gemäß Bewegungen eines Spielers in einer diversifizierten Art und Weise zu steuern.
Ferner bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein verbessertes Tonerzeugungssteuerungssystem zum Steuern des Erzeugens von Tönen, wie zum Beispiel Musiktönen, Effektklängen, menschlichen Stimmen und Schreien von Tieren, Vögeln und dergleichen sowie auf eine verbesserte Bedieneinheit, die auf Bewegungen eines Spielers anspricht, zur Verwendung in einem solchen Tonerzeugungssteuerungssystem.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich ferner auf ein verbessertes Steuersystem, das ein Ensemblespiel unter der Verwendung einer Vielzahl von Bedieneinheiten ermöglicht.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich ferner auf eine verbesserte Datenauslesesteuervorrichtung zum Steuern eines Auslesetempos zeitserieller Daten, die aus unterschiedlichen Gruppen bestehen, und zwar Gruppe für Gruppe, eine verbesserte Spielsteuervorrichtung zum Steuern eines Auslesetempos von Spieldaten einer Vielzahl von Stimmen, und zwar Stimme für Stimme, sowie auf eine verbesserte Bidreproduktionsvorrichtung zum Steuern eines Auslesetempos von Bilddaten, die aus mehreren Gruppen von Daten bestehen.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auch auf ein verbessertes Licht abgebendes Spielzeug, das ja nachdem, wie es von einem Benutzer geschwenkt oder betätigt wird, Licht in einer unterschiedlichen Weise oder Farbe abgeben kann, sowie auch auf ein System, das das Licht abgebende Spielzeug verwendet und Körperzustände eines Menschen oder Tiers aufzeichnet oder feststellt.
Allgemein kann in elektronischen Musikinstrumenten jeder beliebige gewünschte Ton erzeugt werden, wenn vier primäre Spielparameter, d. h. Klangfarbe, Tonhöhe, Lautstärke und Effekt, bestimmt werden. In der Tonreproduktionsvorrichtung zum Reproduzieren von Klanginformation aus Quellen, wie zum Beispiel CD (Compact Disk), MD (Mini Disk), DVD (Digital Versatile Disk), DAT (Digital Audio Tape) und MIDI (Musical Instrument Digital Interface) kann ein gewünschter Ton erzeugt werden, wenn drei primäre Spielparameter, Tempo, Lautstärke und Effekt bestimmt werden. Daher ist es durch Vorsehen einer Spielschnittstelle zwischen einer menschlichen Bedienperson und einer Tonerzeugungsvorrichtung, wie zum Beispiel einem elektronischen Musikinstrument oder einer Tonreproduktionsvorrichtung und durch Einstellen der oben erwähnten vier oder Spielparameter unter der Verwendung der Spielschnittstelle und im Ansprechen auf die Betätigungen durch die menschliche Bedienperson möglich, einen gewünschten Ton bereitzustellen, der den Betätigungen durch die menschliche Bedienperson entspricht.
Eine Spielschnittstelle des oben genannten Typs wurde schon vorgeschlagen, die dazu ausgelegt ist, im Ansprechen auf eine Bewegung einer menschlichen Bedienperson Spielparameter eines aus einem elektronischen Musikinstrument oder einer Tonreproduktionsvorrichtung auszugebenden Tons zu steuern. Mit der vorgeschlagenen Spielschnittstelle ist es jedoch lediglich einer menschlichen Bedienperson möglich, an einem Musikspiel teilzunehmen und kann lediglich eine Tonerzeugungsvorrichtung unter der Verwendung lediglich einer Art von Spielparametern im Musikspiel verwendet werden; das bedeutet, dass nicht viele Personen zusammen an einem Musikspiel teilnehmen können und keine diversifizierten Tonausgangssignale erzielt bzw. genossen werden können.
Das elektronische Musikinstrument ist eines der typischsten Beispiele für die Vorrichtung zum Erzeugen von Klängen, wie zum Beispiel Effektklängen. Die beliebteste Form der Spielbedienvorrichtung, die im elektronischen Musikinstrument verwendet wird, ist eine Klaviatur (ein Keyboard), die allgemein Tasten über einen Bereich von ungefähr fünf oder sechs Oktaven aufweist. Die Klaviatur ermöglicht ein äußerst differenziertes Musikspiel, indem sie es einem Spieler möglich, jede beliebige gewünschte Tonhöhe und Klangfarbe (Timbre) zu wählen, indem eine bestimmte Taste gedrückt wird, und erlaubt auch das Steuern der Intensität des Tons durch Steuern der Intensität des Tastendrucks. Zur entsprechenden Betätigung der Klaviatur ist jedoch beträchtliches Können gefordert, und üblicherweise braucht es viel Zeit, dieses Können zu erwerben.
Ebenfalls ist ein elektronisches Musikinstrument mit einer automatischen Spielfunktion bekannt, die dazu ausgelegt ist, ein automatisches Spiel durch Auslesen automatischer Spieldaten, wie zum Beispiel MIDI-Sequenzdaten, gemäß Tempo-Takt-Impulsen und durch Liefern der ausgelesenen Spieldaten an einen Tongenerator auszuführen. Mit einer solchen automatischen Spielfunktion wird im Ansprechen auf die Startbetätigung eines Benutzers, wie zum Beispiel das Drücken eines Spielknopfs, ein bezeichnetes Musikstück automatisch gespielt; nach dem Start des automatischen Spiels hat der Benutzer jedoch keine Möglichkeit, das Spiel zu beeinflussen, so dass der Benutzer am Spiel nicht teilnehmen bzw. das Spiel nicht steuern kann.
Wie oben erwähnt, würde das herkömmliche elektronische Musikinstrument mit der Klaviatur oder einer anderen Form einer Spielbedienvorrichtung, die ein höchst differenziertes Spiel ermöglicht, hinlängliches Spielkönnen erfordern, weil das Spiel vom menschlichen Spieler manuell ausgeführt werden muss. Ferner kann bei dem herkömmlichen elektronischen Musikinstrument mit der automatischen Spielfunktion der Benutzer nicht wesentlich am Spiel teilnehmen, und insbesondere ist es dem Benutzer nicht möglich, durch einfache Manipulationen am Spiel teilzunehmen.
Ferner sind unter typischen Beispielen für zeitserielle Daten, die aus unterschiedlichen Gruppen von Daten bestehen, Spieldaten aus mehreren Stimmen (Spielstimmen). Die automatische Spielvorrichtung ist ein Beispiel für eine Spielsteuervorrichtung, die das Auslesen solcher Spieldaten einer Vielzahl von Stimmen steuert. Auch wenn ein gewöhnlicher Typ einer automatischen Spielvorrichtung eine Funktion zum automatischen Spielen eines aus mehreren Stimmen bestehenden Musikstücks hat, ist die herkömmliche automatische Spielvorrichtung lediglich dazu ausgelegt, Spieldaten der einzelnen Stimmen auf der Grundlage von Temposteuerungsdaten auszulesen, die für alle Stimmen gemeinsam gelten, und kann daher keine unterschiedliche oder unabhängige Temposteuerung von Stimme zu Stimme ausführen. Daher wäre unabhängig davon, wie das Musikstück gespielt wird, die Tonerzeugungs- und Tondämpfungszeit für alle Stimmen dieselbe. Als Folge hiervon war deshalb bisher eine interaktive Ensemblesteuerung, an der mehrere Spieler mehrerer Stimmen auf der Grundlage automatischer Spieldaten teilnehmen können, unmöglich.
Um es zu genießen, bei einem Ensemblespiel teilzunehmen, ist es daher notwendig, dass jeder Benutzer bzw. jede menschliche Bedienperson dazu fähig ist, ein Musikinstrument (eine Spielbedienvorrichtung), wie zum Beispiel ein Keyboard, entsprechend zu spielen, und ist es außerdem notwendig, dass alle menschlichen Bedienpersonen zur selben Zeit zum Ensemblespiel anwesend sind; tatsächlich ist es jedoch sehr schwierig, eine ausreichende Anzahl von Spielern, die den Stimmen entspricht, zur selben Zeit zu versammeln. Auch in einem solchen Fall würde das Problem auftreten, dass ein gutes Ensemblespiel unmöglich ist, wenn nicht alle Spieler im Wesentlichen über dasselbe Können verfügen.
Ferner wurden verschiedene Spielzeuge vorgeschlagen, die beleuchtet werden können (d. h. Licht abgeben können), indem sie von einer Bedienperson bedient werden, bisher gibt es aber kein lichtabgebendes Spielzeug, dass gemäß Schwenkbewegungen oder anderen Bewegungen des Spielzeugs durch die Person in ihrer Lichtfarbe oder der Art der Beleuchtung gesteuert werden kann. Taschenlampen sind unter den Spielzeugen, die von den Zuhörern in einem Konzert oder dergleichen beleuchtet und geschwenkt werden können, gewöhnliche Taschenlampen können jedoch lediglich ein einfarbig chemisch erzeugtes Licht abgeben und das abgegebene Licht derartiger Taschenlampen kann nicht nach Richtungen und Geschwindigkeiten der Schwenkbewegungen variiert werden. Außerdem wurde bisher kein Spielzeug oder System in die Praxis umgesetzt, das dazu fähig ist, den Puls eines Benutzers oder andere Körperzustände lediglich durch spielartige Bewegungen zu erfassen.
Im US-Patent Nr. 5,177,311 ist eine Musiksteuervorrichtung offenbart, die mindestens einen Sensor zum Erfassen einer Bewegung eines Spielers und eine Steuerschaltung zum Steuern eines Tonelements eines auf der Grundlage der erfassten Bewegung des Spielers zu erzeugenden Musiktons aufweist. Der Sensor kann in einem Stab untergebracht oder an einem vorbestimmten Teil des Spielers angebracht werden. Als eine Bewegung des Spielers kann der Sensor einen Schwenkwinkel eines Spielerarms, eine Beschleunigung, die darauf angewendet wird, oder eine Entfernung zwischen einer Spielerhand und einem vorbestimmten Gegenstand, wie zum Beispiel einer Wand erfassen. Als das Tonelement des Musiktons steuert die Steuerschaltung eine Klangfarbe, eine Tonhöhe oder eine Lautstärke des Musiktons.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren vorzusehen, das eine Bewegung eines Spielers, wie zum Beispiel eines Menschen, eines Tiers oder eines Roboters erfasst und dadurch ein Spiel von Musik, ein visuelles Bild oder dergleichen auf der Grundlage der erfassten Bewegung interaktiv steuert.
Insbesondere ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein neuartiges Spielschnittstellensystem oder Steuersystem und eine Bedieneinheit vorzusehen, die es jeder interessierten Person, von einem kleinen Kind zu einem alten Menschen, möglich, ganz leicht bei der Steuerung von Tönen teilzunehmen und es zu genießen, an einem Musikspiel teilzunehmen, als eine neuartige Tonsteuerung für ein Musikensemble, ein Theaterspiel, Sport, Unterhaltungsereignis, Konzert, Themenpark, Musikspiel oder dergleichen, indem der Spielschnittstelle eine Vielzahl von Funktionen verliehen wird, welche die Spielparameter einer Tonerzeugungsvorrichtung, wie zum Beispiel eines elektronischen Musikinstruments, gemäß einer Bewegung und/oder einem Körperzustand des jeweiligen Spielteilnehmers steuert.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Steuersystem und eine Bedieneinheit vorzusehen, die es einem Benutzer gestatten, in einem Musikstückspiel durch einfache Betätigungen teilzunehmen, und daher die Schwelle absenken kann, um an einem Musikspiel teilzunehmen.
Es ist noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Spielsteuervorrichtung, eine Auslesesteuervorrichtung für zeitserielle Daten und eine Bildreproduktionssteuervorrichtung vorzusehen, bei der ein Tempo eines automatischen Spiels getrennt für jede Stimme gesteuert werden kann, bei der eine stimmenweise ausgeführte Temposteuerung durch einen Benutzer ausgeführt werden kann und daher ein sehr variationsreiches Spiel ermöglicht wird, und die auch die Schwelle absenken kann, um an einem Musikspiel teilzunehmen, indem es dem Benutzer ermöglicht wird, durch einfache Betätigungen an einem Ensemblespiel teilzunehmen.
Es ist noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Licht abgebendes Spielzeug bereitzustellen, das Licht in einer unterschiedlichen Weise oder Farbe in Entsprechung zu einer Schwenkbetätigung oder dergleichen des Spielzeugs durch einen Benutzer abgeben kann.
Um die oben genannte Aufgabe zu erfüllen, enthält ein Spielschnittstellensystem der vorliegenden Erfindung einen Bewegungsdetektor, der für eine Bewegung mit einem Spieler vorgesehen ist, sowie ein Steuersystem zum Empfangen von Erfassungsdaten, die vom Bewegungsdetektor gesendet werden, und zum Steuern eines Spiels eines Tons im Ansprechen auf die empfangenen Erfassungsdaten. Zum Beispiel weist der Bewegungsdetektor ein Sensormittel auf zum Erfassen einer Vielzahl von Zuständen einer Bewegung des Spielers sowie Sendemittel zum Senden von Erfassungsdaten, die jeden dieser Vielzahl von Zuständen repräsentieren, die über die Sensormittel erfasst wurden.
Insbesondere ist die Erfindung so, wie sie in den beiliegenden Ansprüchen angeführt ist, und ist lediglich durch diese eingeschränkt.
In der vorliegenden Erfindung wird ein Zustand einer Spielerbewegung über den Sensor des Bewegungsdetektors erfasst und werden den erfassten Zustand der Bewegung repräsentierende Erfassungsdaten an das Steuersystem übertragen. Das Steuersystem empfängt die Erfassungsdaten vom Bewegungsdetektor, analysiert die Spielerbewegung auf der Grundlage der empfangenen Erfassungsdaten und steuert dann ein Tonspiel gemäß der analysierten Daten. Mit dieser Anordnung kann der Spieler ganz leicht am Tonspiel im Steuersystem teilnehmen. Zum Beispiel erfasst, während der Spieler/die Spielerin seine bzw. ihre Hand, Fuß oder Rumpf bewegt, während er/sie ein automatisches Spiel hört, das vom Spielmittel des Steuersystems ausgeführt wird, der Bewegungsdetektor die Spielerbewegung und sendet entsprechende Erfassungsdaten an das Steuersystem, das seinerseits vorbestimmte Tonfaktoren des automatischen Spiels variabel steuert. Diese Anordnung kann auf einfache Weise eine interaktive Spielsteuerung vorsehen und ermöglicht es dadurch einem unerfahrenen oder unausgebildeten Spieler, mit Vergnügen über einfache Betätigungen bzw. Manipulationen am Spiel teilzunehmen.
Der gemäß den Erfassungsdaten zu steuernde Tonfaktor kann mindestens die Lautstärke, das Tempo, der Tonspielzeitpunkt, die Klangfarbe, der Toneffekt oder die Tonhöhe sein. Der dem Bewegungsdetektor bedienende oder manipulierende Spieler kann zum Beispiel nicht nur ein Mensch, sondern auch ein Tier, ein eigenständiger intelligenter Roboter oder dergleichen sein.
Zum Beispiel kann der im Bewegungsdetektor enthaltene Sensor ein Beschleunigungssensor sein, und können die erfassten Daten eine Beschleunigung der über den Beschleunigungssensor erfassten Bewegung anzeigende Daten sein. Die Vielzahl von der Analyseeinrichtung erzeugter analysierter Daten kann mindestens Scheitelpunktdaten, die eine Zeit des Auftretens eines lokalen Scheitelpunkts in einer zeitlich variierenden Wellenform der absoluten Beschleunigung der Bewegung, Scheitelpunktwertdaten, die eine Höhe des lokalen Scheitelpunkts in der Zeit variierenden Wellenform angeben, Scheitelpunkt-Q-Wertdaten, die eine Schärfe eines lokalen Scheitelpunkts in der Zeit variierenden Wellenform angibt, Scheitelpunkt-Intervalldaten, die ein Zeitintervall zwischen lokalen Scheitelpunkten in der zeitlich variierenden Wellenform angeben, Tiefendaten, die eine Tiefe eines Tiefpunkts zwischen zwei nebeneinanderliegenden lokalen Scheitelpunkten in der zeitlich variierenden Wellenform angibt, und Hochfrequenzkomponenten-Intensitätsdaten sein, die eine Intensität einer Hochfrequenzkomponente an einen örtlichen Scheitelpunkt in der zeitlich variierenden Wellenform angeben.
Ferner sieht die vorliegende Erfindung einen Bewegungsdetektor zur Bewegung mit einem Spieler vor, der Folgendes aufweist: Sensormittel zum Erfassen einer Vielzahl von Zuständen einer Bewegung des Spielers; und Übertragungsmittel zum Übertragen von Erfassungsdaten, welche jede der Vielzahl von Zuständen repräsentieren, die über das Sensormittel erfasst werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Steuersystem vorgesehen, das Folgendes aufweist: Empfangsmittel zum Empfangen von Detektionsdaten, die von einem einzelnen Bewegungsdetektor übertragen werden, der für eine Bewegung mit einem Spieler vorgesehen ist, wobei die Detektionsdaten zeitserielle Detektionsdaten sind, die einen Bewegungsstatus des Spielers zeitseriell repräsentieren, der über einen Sensor detektiert wird, der in dem Bewegungsdetektor enthalten ist, welcher sich mit dem Spieler bewegt; Spielmittel zum Ausführen eines Spielens eines Tons auf der Grundlage der Spieldaten; und Steuermittel zum Steuern des Spiels eines Tons durch die Spielmittel gemäß den jeweiligen Detektionsdaten, die über die Empfangsmittel empfangen werden. Diese Anordnung sieht eine diversifizierte Steuerung unter der Verwendung lediglich eines Bewegungsdetektors vor.
Gemäß noch einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Steuersystem vorgesehen, das Folgendes aufweist: Empfangsmittel zum Empfangen von Detektionsdaten, die von einer Vielzahl von Bewegungsdetektoren übertragen werden, die zur Bewegung mit einem Spieler vorgesehen sind, wobei die jeweiligen Detektionsdaten einen Zustand einer Bewegung des Spielers repräsentieren, der über einen Sensor erfasst wurde, der in einem entsprechenden der Bewegungsdetektoren vorgesehen ist, die sich mit dem Spieler mitbewegen; Spielmittel zum Ausführen eines Spiels eines Tons auf der Grundlage der Spieldaten; und Steuermittel zum Steuern des Spiels eines Tons durch die Spielmittel gemäß den jeweiligen Detektionsdaten, die von den Bewegungsdetektoren empfangen werden. Durch ein derartiges Steuern des Tonspiels gemäß den Detektionsdaten, die von einer Vielzahl der Bewegungsdetektoren empfangen werden, kann eine Ensemblesteuerung ganz leicht erzielt bzw. genossen werden.
Die vorliegende Erfindung sieht auch einen Bewegungsdetektor zur Bewegung mit einem Spieler vor, der aufweist: Sensormittel zum Detektieren eines Bewegungszustands des Spielers; Empfangsmittel zum Empfangen von Anweisungsdaten zum Bereitstellen einer Anweisung oder Unterstützung hinsichtlich der vom Spieler auszuführenden Bewegung; und Anweisungsmittel zum Durchführen einer Anweisungsfunktion für den Spieler auf der Grundlage der über die Empfangsmittel empfangenen Anweisungsdaten.
Nach noch einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Steuersystem vorgesehen, das Folgendes aufweist: Datenerzeugungsmittel zum Erzeugen von Anweisungsdaten zum Bereitstellen einer Anweisung oder Unterstützung hinsichtlich der von einem Spieler auszuführenden Bewegung; und Übertragungsmittel zum Übertragen der Anweisungsdaten, die von den Datenerzeugungsmittel erzeugt wurden, an einen mit dem Spieler mit bewegten Bewegungsdetektor.
Mit der oben erwähnten Anordnung kann eine entsprechende Anweisungsfunktion, z. B. in der Form eines abgegebenen Lichts oder einer Beleuchtung, einer visuellen Anzeige oder einer Tonerzeugung von dem Bewegungsdetektor gemäß den Anweisungsdaten ausgeführt werden, die vom Steuersystem an den Bewegungsdetektor übertragen werden, dem Spieler zugeordnet bzw. auf dessen Seite vorgesehen werden, so dass der Bewegungsdetektor eine beträchtlich verbesserte Benutzungsbequemlichkeit bieten kann.
Die vorliegende Erfindung sieht auch einen Lebendfunktionszustandsdetektor vor, der Folgendes aufweist: Sensormittel zum Erfassen eines Körperzustandes eines Lebewesens; und Übertragungsmittel zum Übertragen des Körperzustandes, der über die Sensormittel erfasst wurde, an ein Steuersystem, das ein Tonspiel ausführt, als Körperzustandsdaten, die zur Steuerung des Tonspiels zu verwenden sind. Der über die Sensormittel erfasste Körperzustand ist mindestens ein Puls, eine Herzfrequenz, eine Atemfrequenz, ein Hautwiderstand, ein Blutdruck, eine Körpertemperatur, eine Gehirnwelle oder eine Augenbewegung. Der Lebendfunktionszustandsdetektor kann ferner Folgendes aufweisen: Bewegungsdetektionsmittel zum Erfassen eines Bewegungszustands des Lebewesens, und wobei die Übertragungsmittel ferner Erfassungsdaten übertragen, die den Bewegungszustand repräsentieren, der von den Bewegungsdetektionsmitteln erfasst wurde.
Gemäß noch einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist auch ein Steuersystem vorgesehen, das Folgendes aufweist: Empfangsmittel zum Empfangen von Körperzustandsdaten, die von einem Lebendfunktionszustandsdetektor übertragen werden, wobei die Körperzustandsdaten einen Körperzustand eines Lebewesens repräsentieren, der über einen Sensor detektiert wurde, der in dem Lebendfunktionszustandsdetektor enthalten ist; Spielmittel zum Ausführen eines Spiels eines Tons auf der Grundlage der Spieldaten; und Steuermittel zum Steuern des Spiels eines Tons durch die Spielmittel gemäß den über die Empfangsmittel empfangenen Körperzustandsdaten.
Mit dieser Anordnung, mit der ein Körperzustand eines Spielers, wie zum Beispiel eines Menschen, eines Haustiers oder eines anderen Lebewesens, detektiert wird und ein Tonspiel gemäß dem detektierten Körperzustand gesteuert wird, kann das erfindungsgemäße Steuersystem eine spezielle Spielsteuerung erzielen, die bisher nicht existiert hat. Eine Vielzahl von Lebendfunktionszustandsdetektor kann in einer entsprechenden Beziehung zu einer Vielzahl von Lebewesen vorgesehen werden, so dass ein Tonspiel auf der Grundlage der von den einzelnen Lebendfunktionszustandsdetektor empfangenen Körperzustandsdaten gesteuert werden kann. Auf diese Weise kann eine Ensemblesteuerung gemäß den entsprechenden Körperzuständen der Lebewesen durchgeführt werden.
Die vorliegende Erfindung sieht auch eine Steuervorrichtung zum Steuern eines Auslesens zeitserieller Daten vor, die Folgendes aufweist: Speichermittel zum Speichern zeitserieller Daten einer Vielzahl von Datengruppen; Datenliefermittel zum Liefern von Temposteuerdaten für jede der Datengruppen; und Auslesesteuermittel zum Auslesen der zeitseriellen Daten der Vielzahl von Datengruppen von den Steuermitteln in einem vorbestimmten Auslesetempo, wobei die Auslesesteuermittel dazu ausgelegt sind, das Auslesetempo für jede der Datengruppen gemäß den Temposteuerdaten zu steuern, die von den Datenliefermitteln für die Datengruppe geliefert werden.
In der auf diese Weise angeordneten Steuervorrichtung werden die entsprechenden Tempi, mit denen die zeitseriellen Daten der Vielzahl von Datengruppen ausgelesen werden, unabhängig voneinander gemäß den getrennten (nicht gemeinsamen) Temposteuerdaten für die einzelnen Datengruppen gesteuert, so dass eine variationsreiche, diversifizierte Temposteuerung vorgesehen werden kann. Zum Beispiel kann, wenn die zeitseriellen Daten der Vielzahl von Datengruppen Spieldaten einer Vielzahl von Stimmen (Spielstimmen) sind, das Spieltempo für jeder der Stimmen unabhängig von den anderen Stimmen gemäß den Temposteuerdaten, die für diese Stimme getrennt geliefert werden, gesteuert werden. Zum Beispiel können, wenn die stimmenweise auftretenden Temposteuerdaten über eine Vielzahl von Bewegungsdetektoren erzeugt werden, die von einer Vielzahl von Spielern bedient werden, so dass die stimmenweise auftretenden Spieltempos gemäß derartiger stimmenweise auftretender Temposteuerdaten gesteuert werden, selbst Anfänger oder Neuling ganz leicht in den Genuss kommen, bei der Ensemblesteuerung teilzunehmen, und zwar mit einem Gefühl, als ob sie bei einer Session teilnehmen. Die zeitseriellen Daten der Vielzahl von Datengruppen können Bilddaten sein.
Die vorliegende Erfindung sieht auch ein Licht abgebendes Spielzeug vor, das Folgendes aufweist: einen Detektor, der zur Bewegung mit der Bewegung eines Spielers vorgesehen ist, um einen Bewegungszustand des Spielers zu erfassen; eine Licht abgebende Vorrichtung; und Steuermittel zum Steuern eines Stils des abgegebenen Lichts der lichtabgebenden Vorrichtung auf der Grundlage eines Bewegungszustands, der über den Detektor erfasst wird.
Mit dieser Anordnung kann eine Spielerbewegung vom Sensor detektiert werden und können die Lichtabgabe oder die Beleuchtungssteuerung der Licht abgebenden Vorrichtung gemäß dem detektierten Zustand der Spielerbewegung gesteuert werden. Zum Beispiel kann, wenn eine große Zuschauerschaft in einem Konzert als die Spieler agiert, von denen jeder ein Licht abgebendes Spielzeug manipuliert, die Lichtabgabesteuerung im Ansprechen auf ihre unterschiedlichen Betätigungszustände durchgeführt werden, die dadurch eine dynamische Welle von Licht erzeugen kann. Das Licht abgebende Spielzeug der vorliegenden Erfindung kann ferner einen Körperzustandsensor zum Detektieren eines Körperzustands eines Spielers aufweisen, so dass auf diese Weise eine Lichtabgabesteuerung auch gemäß dem detektierten Spielerkörperzustand durchgeführt werden kann.
Es versteht sich, dass die vorliegende Erfindung nicht nur als die Vorrichtungs- bzw. Systemerfindung, wie oben erörtert, umgesetzt werden kann, sondern auch als Verfahrenserfindung. Außerdem kann die vorliegende Erfindung auch als ein Softwareprogramm zur Ausführung durch einen Prozessor, wie zum Beispiel einen Computer und einen DSP, oder auch als ein Speichermedium, auf dem ein derartiges Programm gespeichert ist, angeordnet und umgesetzt werden. Ferner kann der bei der vorliegenden Erfindung eingesetzte Prozessor ein dedizierter Prozessor mit einer dedizierten Logik sein, die in Hardware umgesetzt ist, ganz zu schweigen von Allzweckprozessoren, wie zum Beispiel einem Computer, der dazu fähig ist, ein gewünschtes Softwareprogramm auszuführen.
Zum besseren Verständnis der Aufgaben und weiterer Merkmale der vorliegenden Erfindung werden ihre bevorzugten Ausführungsformen im Folgenden im Einzelnen anhand der beiliegenden Zeichnungen beschrieben. Es zeigt:
1 ein Blockdiagramm, das schematisch einen beispielhaften allgemeinen Aufbau eines Spielsystems zeigt, das ein Spielschnittstellensystem gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält;
2 ein Blockdiagramm, das eine beispielhafte Struktur eines körperbezogenen Informationsdetektors/Senders zeigt, der in der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
3 ein Blockdiagramm, das einen allgemeinen Hardwareaufbau eines Hauptsystems zeigt, das in der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
4A eine Ansicht, die ein Beispiel für einen körperbezogenen Informationsdetektionsmechanismus in der Form eines handgehaltenen Stabs zeigt, der im Spielschnittstellensystem der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann;
4B eine Ansicht, die noch ein weiteres Beispiel eines körperbezogenen Informationsdetektionsmechanismus in der Form eines Schuhs zeigt, der im Spielschnittstellensystem der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann;
5 eine Ansicht, die noch ein weiteres Beispiel des körperbezogenen Informationsdetektionsmechanismus zeigt, der im Spielschnittstellensystem der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann.
die 6A und 6B Diagramme, die ein beispielhaftes Speicherformat und Übertragungsformat von Sensordaten zeigen, die in der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet werden;
7 ein Funktionsblockdiagramm eines Systems, das eine Vielzahl analysierter Ausgangssignale verwendet, die auf Detektionsdaten basieren, die von einem eindimensionalen Sensor ausgegeben werden, der in der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
die 8A und 8B Diagramme, die schematisch beispielhafte Handbewegungsbahnen und beispielhafte Wellenformen von Beschleunigungsdaten zeigen, wenn ein Spielteilnehmer Dirigierbewegungen mit einem eindimensionalen Beschleunigungssensor in der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung vollführt;
die 9A und 9B Diagramme, die schematisch Beispiele für Handbewegungsbahnen und Wellenformen von Beschleunigungsdetektionsausgaben von dem Sensor in der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen;
10 ein Funktionsblockdiagramm, das ein Verhalten der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einer Betriebsart zeigt, bei der ein dreidimensionaler Sensor zum Steuern eines Musikstückspiels verwendet wird;
11 ein Funktionsblockdiagramm, das ein Verhalten der erfindungsgemäßen Ausführungsform in einer Betriebsart zeigt, in der ein Bewegungssensor und ein Körperzustandssensor in Kombination verwendet werden;
12 ein Funktionsblockdiagramm, das ein Verhalten der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einer Ensemblebetriebsart zeigt;
13 ein Blockdiagramm, das schematisch einen beispielhaften allgemeinen Hardwareaufbau eines Tonerzeugungssteuersystems gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
die 14A und 14B Außenansichten von Handbedienelementen, die als Bedieneinheiten im Tonerzeugungssteuersystem fungieren;
15 ein Blockdiagramm, das einen Steuerabschnitt des Handbedienelements zeigt;
die 16A und 16B Blockdiagramme, die schematisch Beispiele für die Konstruktion einer Kommunikationseinheit zeigen, die in dem Tonerzeugungssteuersystem verwendet wird;
17 ein Blockdiagramm, das einen PC zeigt, der im Tonerzeugungssteuersystem verwendet wird;
die 18A und 18B Diagramme, die Formate von Daten erläutern, die vom Handbedienelement an die Kommunikationseinheit übertragen werden;
die 19A bis 19C Fließdiagramme, die ein beispielhaftes Verhalten des Handbedienelements zeigen;
die 20A und 20B Fließdiagramme, die einen beispielhaften Betrieb einer einzelnen Kommunikationseinheit und eines Hauptsteuerabschnitts zeigen;
die 21A bis 21C Fließdiagramme, die ein beispielhaftes Verhalten des PCs zeigen;
die 22A bis 22C Fließdiagramme, die ein Verhalten des PCs zeigen;
23 ein Funktionsblockdiagramm, das verschiedene Funktionen des PCs erläutert;
24 ein Blockdiagramm, das eine weitere Ausführungsform der Bedieneinheit zeigt;
25 ein Blockdiagramm, das eine weitere Ausführungsform der Kommunikationseinheit zeigt;
die 26A bis 26D Fließdiagramme, die Prozesse zeigen, die von verschiedenen Komponenten in der Ausführungsform ausgeführt werden;
die 27A und 27B Diagramme, die Handbedienelemente eines elektronischen Schlaginstruments gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutern;
28 ein Fließdiagramm, das ein beispielhaftes Verhalten einer Steuerung des elektronischen Schlaginstruments zeigt;
die 29A und 29B Diagramme, die beispielhafte Formate automatischer Spieldaten zeigen;
30 ein Fließdiagramm, das eine Modifikation des Prozesses von 20B zeigt, wobei insbesondere ein weiterer beispielhafter Betrieb des Hauptsteuerabschnitts der Kommunikationseinheit gezeigt ist;
31 ein Fließdiagramm, das einen Betriebsartauswahlprozess zeigt, der vom PC ausgeführt wird;
32 ein Fließdiagramm, das einen Prozess zeigt, der vom PC zum Verarbeiten von Detektionsdaten ausgeführt wird, die von den Handbedienelementen eingegeben werden;
33 ein Fließdiagramm, das einen automatischen Spielsteuerprozess zeigt, der im PC ausgeführt wird;
34 ein Fließdiagramm, das ein Beispiel zum Vorziehen bzw. zum Aufschieben einer Steuerung zeigt, die vom PC durchgeführt wird;
35 ein Diagramm, das beispielhafte Formate automatischer Spieldaten zeigt, die in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet werden;
die 36A und 36B Fließdiagramme, die Beispiele von Prozessen zeigen, die zur automatischen Spielsteuerung ausgeführt werden;
die 37A und 37B Fließdiagramme, die Beispiele für weitere Prozesse zeigen, die zur automatischen Spielsteuerung ausgeführt werden;
die 38A und 38B Fließdiagramme, die Beispiele für weitere Prozesse zeigen, die zur automatischen Spielsteuerung ausgeführt werden;
39 ein Fließdiagramm, das ein Beispiel für einen weiteren Prozess zeigt, der zur automatischen Spielsteuerung ausgeführt wird;
40 ein Diagramm, das ein Beispiel für eine Musikpartitur zeigt, die während eines automatischen Spiels angezeigt wird;
41 ein Diagramm, das ein Beispiel einer Animation zeigt, die während eines automatischen Spiels angezeigt wird;
42 ein Diagramm, das ein Beispiel einer weiteren Animation zeigt, die während eines automatischen Spiels angezeigt wird;
43 ein Blockdiagramm, das eine weitere beispielhafte Organisation des Spielsteuersystems der vorliegenden Erfindung zeigt;
44 ein Blockdiagramm, das einen beispielhaften Aufbau eines elektronischen Schlaginstruments nach Art eines Handbedienelements gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
45 ein Fließdiagramm, das ein Verhalten des elektronischen Schlaginstruments nach der Art eines Handbedienelements von 44 zeigt;
46 ein Blockdiagramm, das eine beispielhafte allgemeine Struktur einer Karaokevorrichtung zeigt, auf die das Tonerzeugungssteuersystem und das elektronische Schlaginstrument der vorliegenden Erfindung angewendet ist;
47 ein Blockdiagramm, das einen beispielhaften Hardwareaufbau eines Mikrofon-Handbedienelements zeigt, das in der Karaokevorrichtung verwendet wird;
48 ein Fließdiagramm, das ein Verhalten der Karaokevorrichtung zeigt;
49 eine Ansicht, die eine weitere Ausführungsform des elektronischen Schlaginstruments der vorliegenden Erfindung zeigt;
die 50A und 50B Blockdiagramme, die einen beispielhaften Hardwareaufbau des elektronischen Schlaginstruments von 49 zeigen;
51 eine Ansicht, die eine weitere Ausführungsform der Bedieneinheit zeigt;
52A eine Seitenansicht eines Licht abgebenden Spielzeugs gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
52B eine Vorderansicht des Licht abgebenden Spielzeugs;
52C ein Blockdiagramm, das eine beispielhafte elektrische Anordnung des Licht abgebenden Spielzeugs zeigt;
die 53A und 53B Außenansichten, die eine weitere Ausführungsform des Licht abgebenden Spielzeugs zeigen;
54 ein Blockdiagramm, das einen Steuerabschnitt des Licht abgebenden Spielzeugs erläutert;
55 ein Fließdiagramm, das einen Prozess darstellt, der vom Steuerabschnitt des Licht abgebenden Spielzeugs ausgeführt wird;
die 56A und 56B Fließdiagramme, die Prozesse darstellen, die vom Steuerabschnitt des Licht abgebendes Spielzeugs ausgeführt werden;
57 ein Diagramm, das einen beispielhaften Aufbau eines Systems darstellt, das in einer anderen Ausführungsform des Licht abgebenden Spielzeugs enthalten ist;
die 58A und 58B Fließdiagramme, die Prozesse darstellen, die vom Steuerabschnitt des Licht abgebenden Spielzeugs ausgeführt werden;
59 ein Fließdiagramm, das ein beispielhaftes Verhalten einer Host-Vorrichtung im System darstellt;
60 eine Ansicht, die eine weitere Ausführungsform des Licht abgebenden Spielzeugs darstellt;
61 eine Ansicht, die noch eine weitere Ausführungsform des Licht abgebenden Spielzeugs darstellt;
62 eine Ansicht, die noch eine weitere Ausführungsform des Licht abgebenden Spielzeugs darstellt; und
63 eine Ansicht, die eine weitere Ausführungsform der Bedieneinheit oder des Licht abgebenden Spielzeugs gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt.
Zuerst sollte zur Kenntnis genommen werden, dass verschiedene bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, die im Folgenden eingehend beschrieben werden, lediglich veranschaulichenden Charakter haben und dass eine Vielzahl von Modifikationen möglich ist, ohne dass dadurch von den Grundprinzipien der vorliegenden Erfindung abgewichen wird.
[Allgemeiner Aufbau der ersten Ausführungsform]
1 ist ein Blockdiagramm, das schematisch einen beispielhaften allgemeinen Aufbau eines Spielsystems zeigt, das ein Spielschnittstellensystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält. Im dargestellten Beispiel weist das Spielsystem eine Vielzahl körperbezogener Informationsdetektoren/Sender 1T1 bis 1Tn, ein Hauptsystem 1M, das eine Informationsempfangs-/Tonsteuereinrichtung 1R und einen Tonreproduktionsabschnitt 1S enthält, einen Hostcomputer 2, ein Klangsystem 3 sowie ein Lautsprechersystem 4 auf. Die körperbezogenen Informationsdetektoren/Sender 1T1 bis 1Tn und die Informationsempfangs-/Tonsteuerungseinrichtung 1R bilden zusammen das Spielschnittstellensystem.
Die körperbezogenen Informationsdetektoren/Sender 1T1 bis 1Tn enthalten entweder einen von zwei Gruppen von Bewegungssensoren MS1 bis MSn oder Körperzustandssensoren SS1 bis SSn oder beides. Diese Bewegungs- und Körperzustandssensoren MSa und SSa (a = 1 bis n) werden entweder von einer Hand mindestens einer menschlichen Bedienperson, die bei der Steuerung der Spielinformation teilnimmt (d. h. einem Spielteilnehmer) gehalten oder an vorbestimmten Körperteilen mindestens einer menschlichen Bedienperson bzw. einem Spielteilnehmer befestigt. Jeder der Bewegungssensoren MSa ist zur Bewegung mit dem entsprechenden Spielteilnehmer vorgesehen und erfasst jede Geste oder Bewegung des Spielteilnehmers zum Erzeugen eines Bewegungsdetektionssignals, das die detektierte Bewegung angibt. Jeder der Bewegungssensoren MSa kann ein sogenannter dreidimensionaler (x, y, z) Sensor, wie zum Beispiel ein dreidimensionaler Beschleunigungssensor oder ein dreidimensionaler Geschwindigkeitssensor, ein zweidimensionaler (x, y) Sensor, ein Verzerrungssensor oder dergleichen sein. Jeder der Körperzustandssensoren SSa ist ein sogenannter "lebendkörperbezogener Informationssensor", der einen Puls (Pulswelle), Hautwiderstand, Gehirnwellen, Atmung, Pupillen- oder Augenbewegung oder dergleichen des Spielteilnehmers detektiert und dadurch ein Körperzustandsdetektionssignal erzeugt.
Über eine (nicht gezeigte) Signalprozessor-/Übertragungsvorrichtung leitet jeder der körperbezogenen Informationsdetektoren/Sender 1T1 bis 1Tn das Bewegungsdetektionssignal und das Körperzustandsdetektionssignal vom entsprechenden Bewegungssensor und Körperzustandssensor als Detektionssignale an die Informationsempfangs-/Tonsteuerungseinrichtung 1R des Hauptsystems 1M weiter. Die Informationsempfangs-/Tonsteuereinrichtung 1R weist einen Empfangssignalverarbeitungsabschnitt RP, einen Informationsanalyseabschnitt AN und einen Spielparameterbestimmungsabschnitt PS auf. Die Informationsempfangs-/Tonsteuereinrichtung 1R ist zur Kommunikation mit dem Hostcomputer 2 in der Form des PCs fähig und führt zusammen mit dem Hostcomputer 2 eine Datenverarbeitung zum Steuern von Spielparametern durch.
Insbesondere extrahiert der Empfangssignalverarbeitungsabschnitt RP nach dem Empfang der Detektionssignale von den körperbezogenen Informationsdetektoren/Sendern 1T1 bis 1Tn in der Informationsempfangs/Tonsteuerungseinrichtung 1R entsprechende Daten unter vorbestimmten Bedingungen und leitet die extrahierten Bewegungsdaten oder Körperzustandsdaten als Detektionsdaten an den Informationsanalyseabschnitt AN weiter. Der Informationsanalyseabschnitt AN analysiert die Detektionsdaten zur Detektion eines Körpertempos und dergleichen aus Wiederholungszyklen der Detektionssignale. Dann bestimmt der Spielparameterbestimmungsabschnitt PS Tonspielparameter auf der Grundlage des Analyseergebnisses der Detektionsdaten.
Der Tonreproduktionsabschnitt 1S, der einen Spieldatensteuerabschnitt MC und einen Tongeneratorabschnitt (T. G.) SB enthält, erzeugt ein Tonsignal auf der Grundlage von Spieldaten, zum Beispiel im MIDI-Format. Der Spieldatensteuerabschnitt MC modifiziert vom Hauptsystem 1M erzeugte Spieldaten oder im Voraus vorbereitete Spieldaten gemäß den vom Spielparameterbestimmungsabschnitt PS gesetzten Spielparametern. Der Tongeneratorabschnitt SB erzeugt ein Tonsignal auf der Grundlage der modifizierten Spieldaten und sendet das auf diese Weise erzeugte Tonsignal an das Klangsystem 3, so dass das Tonsignal über das Lautsprechersystem hörbar reproduziert bzw. zum Erklingen gebracht wird.
Wenn die mindestens eine menschliche Bedienperson bzw. der Spielteilnehmer eine Bewegung vollführt, um die Bewegungssensoren MS1 bis MSn zu bewegen, analysiert der Informationsanalyseabschnitt AN im Spielschnittstellensystem (1T1 bis 1Tn und 1M), das in der oben erwähnten Weise angeordnet ist, die Bewegung der menschlichen Bedienperson auf der Grundlage der von den Bewegungssensoren MS1 bis MSn gesendeten Detektionsdaten. Dann bestimmt der Spielparameterbestimmungsabschnitt PS den Analyseergebnissen entsprechende Spielparameter und erzeugt der Tonreproduktionsabschnitt 1S Tonspieldaten auf der Grundlage der auf diese Weise vom Spielparameterbestimmungsabschnitt PS bestimmten Spielparameter. Als eine Folge hiervon wird ein Ton, der nach Wunsch durch Widerspiegeln der Bewegung der Bewegungssensoren gesteuert wird, über das Klang- und das Lautsprechersystem 3B bzw. 4 hörbar reproduziert. Gleichzeitig mit der Analyse der Bewegungssensorbewegungen analysiert der Informationsanalyseabschnitt AN Körperzustände der menschlichen Bedienperson auf der Grundlage der Körperzustandsinformation (d. h. Lebendkörper- und physiologische Zustandsinformation) von den Körperzustandssensoren SS1 bis SSn, um so den Analyseergebnissen entsprechende Spielparameter zu erzeugen. Daher kann die vorliegende Ausführungsform der Erfindung ein Musikstück in einer diversifizierten Art und Weise nicht nur gemäß der Bewegung der menschlichen Bedienperson sondern auch unter Berücksichtigung der Körperzustände der menschlichen Bedienperson steuern.
[Überblick über bevorzugte Ausführungsform]
Im Spielschnittstellensystem können die Körperzustandssensoren SS1 bis SSn jeweils zum Detektieren mindestens eines Pulses, einer Körpertemperatur, eines Hautwiderstandes, von Gehirnwellen, der Atmung und der Pupillen- oder Augenbewegung der menschlichen Bedienperson angeordnet sein und dadurch ein entsprechendes Körperzustandsdetektionssignal erzeugen. Die bei der vorliegenden Ausführungsform verwendete Spielsteuerinformation kann dazu ausgelegt sein, eine Lautstärke, ein Spieltempo, einen Zeitpunkt, eine Klangfarbe, einen Effekt oder eine Tonhöhe zu steuern. In der einfachsten Form kann es sich bei den Bewegungssensoren MS1 bis MSn jeweils um einen eindimensionalen Sensor handeln, der auf der Grundlage der Bewegungen der menschlichen Bedienperson Bewegungen in einer bestimmten Richtung detektiert. Alternativ dazu kann jeder der Bewegungssensoren MS1 bis MSn ein zwei- oder dreidimensionaler Sensor sein, der Bewegungen in zwei oder drei sich schneidenden Richtungen auf der Grundlage von Bewegungen der menschlichen Bedienperson detektiert, um so entsprechende zwei oder drei Arten von Detektionssignalen auszugeben. Der Informationsanalyseabschnitt AN kann dazu angeordnet werden, die Bewegungen und Körperzustände der menschlichen Bedienperson unter der Verwendung von Datenwerten, die durch das Mitteln von Detektionsdaten erhalten werden, die durch eine Vielzahl von Bewegungsdetektionssignalen oder Körperzustandsdetektionssignalen repräsentiert werden, oder von Datenwerten zu analysieren, die gemäß vorbestimmter Regeln ausgewählt werden.
Während die mindestens eine menschliche Bedienperson (der Spielteilnehmer) Bewegungen zum verschiedenen Bewegen der Bewegungssensoren vollführt, analysiert das Spielschnittstellensystem die verschiedenen Bewegungen der menschlichen Bedienperson auf der Grundlage der Bewegungsdetektionssignale (Bewegungs- bzw. Gesteninformation) vom Bewegungssensor und erzeugt Spielsteuerinformation in Übereinstimmung mit den verschiedenen Analyseergebnissen. Auf diese Weise kann das Spielschnittstellensystem ein Musikstück in einer diversifizierten Weise gemäß den Analyseergebnissen der Bewegungen der menschlichen Bedienperson steuern.
Insbesondere kann es sich bei den Bewegungssensoren MS1 bis MSn um Sensoren handeln, die zur Detektion von Beschleunigung, Geschwindigkeit, Position, Kreiselposition, Aufschlag, Neigungswinkel, Winkelgeschwindigkeit und/oder dergleichen fähig sind, von denen jeder eine Bewegung detektiert, die auf der Bewegung einer menschlichen Bedienperson basiert, und gibt daher ein entsprechendes Bewegungsdetektionssignal aus. Während die menschliche Bedienperson (der Spielteilnehmer) eine Bewegung vollführt, um den Bewegungssensor zu bewegen, analysiert das Spielschnittstellensystem die Bewegung der menschlichen Bedienperson auf der Grundlage eines Bewegungsdetektionssignals, das vom Bewegungssensor ausgegeben wird, und analysiert gleichzeitig Körperzustände der menschlichen Bedienperson auf der Grundlage des Inhalts von Körperzustandsdetektionssignalen (Körperzustandsinformation, d. h. Lebendkörper- und physiologische Zustandsinformation), die von den Körperzustandssensoren ausgegeben werden, um dadurch Spielsteuerinformation gemäß den Analyseergebnissen zu erzeugen. Auf diese Weise kann das Spielschnittstellensystem ein Musikstück in einer diversifizierten Weise gemäß den Analyseergebnissen der Bewegung der menschlichen Bedienperson und den Körperzuständen steuern.
Ferner werden bei dem Spielschnittstellensystem der vorliegenden Erfindung, während eine Vielzahl menschlicher Bedienpersonen (Spielteilnehmer) Bewegungen vollführen, um ihre entsprechenden Bewegungssensoren zu bewegen, Bewegungsdetektionssignale, die den Bewegungen der Sensoren entsprechen, an das Hauptsystem 1M geliefert. Weil das Hauptsystem 1M dazu ausgelegt ist, die Bewegungen der einzelnen menschlichen Bedienpersonen auf der Grundlage des Inhalts der Bewegungsdetektionssignale (Bewegungs- oder Gesteninformationen) zu analysieren und gemäß den Analyseergebnissen Spielsteuerinformation zu erzeugen, kann das Musikstück in einer diversifizierten Art und Weise im Ansprechen auf die entsprechenden Bewegungen der Vielzahl der menschlichen Bedienpersonen gesteuert werden. Ferner ist es möglich, in verschiedenster Weise in den Genuss der Teilnahme bei einem Ensemblespiel oder einer anderen Form des Spiels von einer Vielzahl von menschlichen Bedienpersonen zu kommen, indem eine Durchschnittsbewegung der menschlichen Bedienpersonen unter der Verwendung von Datenwerten, die durch Durchschnittsdetektionsdaten erhalten werden, die durch die Vielzahl von Bewegungsdetektionssignalen repräsentiert werden, oder von Datenwerten analysiert wird, die gemäß vorbestimmten Regeln ausgewählt werden, um so die Analyseergebnisse in der Spielsteuerinformation widerzuspiegeln.
Ferner kann, weil das Spielschnittstellensystem der vorliegenden Erfindung dazu ausgelegt ist, in umfassender Weise die Körperzustände der menschlichen Bedienpersonen auf der Grundlage des Inhalts der Körperzustandsdetektionssignale (Lebendkörperinformation und physiologische Information), die von den Körperzustandssensoren geliefert werden und den Körperzuständen der menschlichen Bedienpersonen entsprechen, zu analysieren und Spielsteuerinformation gemäß den Analyseergebnissen zu erzeugen, das Musikstück oder das Spiel nach Wunsch in umfassender Weise gesteuert werden, wobei die Körperzustände der menschlichen Bedienpersonen berücksichtigt werden. Deshalb gestattet das System in einer Situation, in der eine Vielzahl von Personen an einem Sport, Spiel oder dergleichen teilnehmen, diesen Personen, in den Genuss einer Teilnahme an einem Tonspiel zu kommen, indem durchschnittliche oder charakteristische Zustände der einzelnen menschlichen Bedienpersonen analysiert werden, was unter der Verwendung eines Durchschnittsdatenwertes geschieht, der durch Ausführen einer einfachen Mittelung oder einer gewichteten Mittelung der Detektionsdaten geschieht, die von der Vielzahl von Körperzustandsdetektionssignalen oder Detektionssignalen repräsentiert werden, die gemäß einer vorbestimmten Regel ausgewählt werden, wie zum Beispiel ein erster oder ein letzter Datenwert innerhalb eines bestimmten Zeitraums, und dann die auf die Weise bestimmten Charakteristiken in der Spielsteuerinformation reflektiert werden.
Nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung weist das Spielschnittstellensystem Bewegungssensoren und Körperzustandssensoren auf, die von mindestens einer menschlichen Bedienperson gehalten oder an dieser angebracht sind, sowie ein Hauptsystem, das Spielsteuerinformation zum Steuern eines von einer Tonerzeugungsvorrichtung zu erzeugenden Tons erzeugt. Das Hauptsystem empfängt Detektionssignale von den Bewegungssensoren und Körperzustandssensoren und hat einen Körperzustandsanalyseabschnitt, der Bewegungen der menschlichen Bedienperson auf der Grundlage der Bewegungsdetektionssignale sowie Körperzustände der menschlichen Bedienperson analysiert. Dann erzeugt ein Spielsteuerinformationserzeugungsabschnitt des Hauptsystems Spielsteuerinformation, die den Analyseergebnissen entspricht. Durch die Funktionen des Erzeugens von Steuerinformation zum Steuern der Tonerzeugungsvorrichtung gemäß körperbezogener Information, wie zum Beispiel Bewegungsinformation (Gesten) und Körperzustände (Lebendkörper- und physiologische) Informationen, eines jeden Spielteilnehmers und des Erzeugens von Spielparametern der Tonerzeugungsvorrichtung auf der Grundlage der Steuerinformationen erlaubt das Spielschnittstellensystem die Ausgabe eines Tons, der hinsichtlich der Geste und des Körperzustands eines jeden Spielteilnehmers gesteuert wird, und erlaubt es jeder interessierten Person, ganz leicht an der Steuerung eines Tons teilzunehmen.
Zur Beschaffung der körperbezogenen Information kann ein eindimensionaler, zweidimensionaler oder dreidimensionaler Geschwindigkeits- oder Beschleunigungssensor, um Bewegungsinformation (Gesteninformation) zu erzeugen, sowie ein Lebendkörperinformationssensor, der zum Messen eines Pulses, eines Hautwiderstandes usw. fähig ist, verwendet werden, um Körperzustandsinformation zu erzeugen. Zwei oder mehr Spielparameter der Tongeneratorvorrichtung werden gemäß der auf diese Weise beschafften körperbezogenen Information gesteuert.
Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann als ein System aufgebaut werden, bei dem eine Vielzahl von Spielteilnehmern eine Tonerzeugungsvorrichtung, wie zum Beispiel ein elektronisches Musikinstrument oder eine Tonerzeugungsvorrichtung gemeinsam nutzen und steuern. Insbesondere sind eindimensionale, zweidimensionale oder dreidimensionale Sensoren oder Lebendkörperinformationssensoren, wie oben erwähnt, an vorbestimmten Körperteilen (z. B. der Hand oder dem Fuß) eines oder mehrerer Spielteilnehmer befestigt. Durch diese Sensoren erzeugte Detektionsdaten werden drahtlos an einen Empfänger der Tonerzeugungsvorrichtung übertragen, so dass die Tonerzeugungsvorrichtung die empfangenen Detektionsdaten analysiert und die Spielparameter gemäß den Analyseergebnissen steuert. In diesem Fall können eindimensionale, zweidimensionale oder dreidimensionale Sensoren als Körperinformationseingabemittel des Spielschnittstellensystems verwendet werden, um so zwei oder mehr Spielparameter der Tonerzeugungsvorrichtung zu steuern. Alternativ dazu können Lebendkörperinformationen als die körperbezogenen Informationen eingegeben werden, um einen oder mehr vorgegebene Spielparameter zu steuern. Ferner können Ausgangssignale der eindimensionalen, zweidimensionalen oder dreidimensionalen Sensoren und Lebendkörperinformation gleichzeitig verwendet werden, um die Spielparameter zu steuern.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform werden eindimensionale, zweidimensionale oder dreidimensionale Sensoren als Körperinformationseingabemittel des Spielschnittstellensystems verwendet, um so ein Tempo von Ausgabetönen zu steuern. In diesem Fall werden die periodischen Charakteristiken der Ausgangssignale von den eindimensionalen, zweidimensionalen oder dreidimensionalen Sensoren als ein Spielparameter verwendet. Außerdem kann auch Lebendköperinformation eingegeben werden, um das Tempo der Ausgabetöne zu steuern, oder können die Ausgaben von den dreidimensionalen Sensoren und die Lebendkörperinformation gleichzeitig zum Steuern der Spielparameter verwendet werden.
In noch einer weiteren Ausführungsform werden die Spielparameter gemäß einem Durchschnittswert der Detektionsdaten von den Körperinformation detektierenden Sensoren, wie zum Beispiel Bewegungssensoren, wie eindimensionale, zweidimensionale oder dreidimensionale Sensoren, und von Körperzustandssensoren, die von einer Vielzahl von Spielteilnehmern gehalten werden oder an ihnen befestigt sind, z. B. ein einfacher Durchschnittswert oder ein gewichteter Durchschnittswert optional ausgewählter Detektionsdaten oder aller Detektionsdaten, oder gemäß Detektionsdaten, die gemäß einem charakteristischen Datenwert der Detektionsdaten ausgewählt sind, der durch eine vorbestimmte Regel ausgewählt wird, wie zum Beispiel ein erster oder ein letzter Datenwert innerhalb eines vorbestimmten Zeitraums, gesteuert.
Die vorliegende Erfindung ist nicht nur auf rein musikalische Musikstückspiele, sondern auch auf eine Vielzahl anderer Tonspielumgebungen anwendbar, von denen die folgenden Beispiele genannt seien.

(1) Steuerung des Musikstückspiels (Dirigentenbetriebsart wie zum Beispiel Profibetriebsart oder halbautomatische Betriebsart).
(2) Steuerung des Begleitungstons bzw. externen Tons. Das Musikstückspiel wird durch eine oder mehrere Personen unter der Verwendung verschiedener Schlaginstrumenttöne, Glockentöne und natürlicher Klänge gesteuert, die in einem internen Speicher oder einem externen Klanggenerator gespeichert sind. Zum Beispiel wird als eine Tonquelle einer vorbestimmten Spielspur ein Klang einer handgehaltenen Glocke (Handglocke) eines traditionellen japanischen Musikinstruments, eines Gamellanorchesters (indonesischen Orchesters), eines Schlagzeugs (eines Schlagzeugensembles) oder dergleichen in ein Musikstück (Hauptmelodiespielspur) eingefügt.
(3) Spiel durch eine Vielzahl von Personen (Musikensemble). Das Musikstückspiel wird auf der Grundlage von Durchschnittswertdaten, die durch das Durchführen eines einfachen Mittelns oder eines gewichteten Mittelns von Ausgabewerten von Sensoren erhalten werden, die von zwei oder mehr Personen gehalten werden bzw. an ihnen befestigt sind, oder auf der Grundlage von Daten gesteuert, die durch eine vorbestimmte Regel ausgewählt werden, wie zum Beispiel erste oder letzte Daten innerhalb eines bestimmten Zeitraums. (Spezifisches Anwendungsbeispiel) Musikstückspiel in einer tatsächlichen Musikerziehungsszene, in der zum Beispiel ein Trainer oder Lehrer einen Mastersensor hält, um das Tempo und die Lautstärke des Musikstücks zu steuern. Schüler verwenden ihre untergeordneten Sensoren, um verschiedene optionale Töne, wie zum Beispiel diejenigen einer handgehaltenen Glocke, einer traditionellen japanischen Trommel und Schelle, in das Musikstück einzufügen, während der Klang des natürlichen Windes und fließenden Wassers gleichzeitig erzeugt wird. Auf diese Weise können der Lehrer und die Schüler den Kurs genießen, während sein ein starkes Bewusstsein der Teilnahme am Spiel teilen.
(4) Begleitung zum Stepptanz.
(5) Netzwerkmusikspiel zwischen voneinander entfernten Standorten (zusammen mit visuellen Bildern) (Musikspiel). Ein Musikstückspiel wird gleichzeitig von einer Vielzahl von Personen, die an voneinander entfernten Standorten sind, über ein Kommunikationsnetz gesteuert bzw. dirigiert. Zum Beispiel wird ein Tonspiel gleichzeitig von Personen in einer Musikschule oder dergleichen gesteuert oder dirigiert, während visuelle Bilder betrachtet werden, die über das Kommunikationsnetz empfangen werden.
(6) Tonsteuerung im Ansprechen auf eine aufregende Szene in einem Spiel.
(7) Steuerung von Hintergrundmusik (BGM) in einem Sport, wie zum Beispiel Jogging oder Aerobics (Bio-Betriebsart oder Gesundheits-Betriebsart). Zum Beispiel wird ein Musikstück mit einem Tempo gehört, das auf die Anzahl von Herzschlägen oder die Herzfrequenz einer menschlichen Bedienperson eingestellt ist, oder es werden Bewegungen beim Joggen, bei Aerobics oder dergleichen berücksichtigt, so dass mindestens das Tempo, die Lautstärke oder dergleichen automatisch verringert wird, wenn die Anzahl von Herzschlägen bzw. die Herzfrequenz einen vorbestimmten Wert überschreitet.
(8) Theater. In einer Theateraufführung wird die Erzeugung von Effektklängen, wie zum Beispiel ein durch die Luft schneidendes Geräusch oder ein den Feind treffendes Geräusch im Ansprechen auf Schwertbewegungen in einem Schwerttanz gesteuert.
(9) Unterhaltungsereignis. Eine interaktive Steuerung, wie zum Beispiel eine interaktive entfernte Steuerung, eine interaktive Eingabevorrichtung, ein interaktives Spiel usw., die in verschiedenen Unterhaltungsereignissen eingesetzt werden.
(10) Konzert. Bei einem Konzert steuert eine menschliche Bedienperson Hauptfaktoren, wie zum Beispiel das Tempo und die Dynamik eines Musikstücks, während Zuschauer untergeordnete Steuerungen halten, so dass sie bei der Steuerung des Musikstückspiels durch Betätigung der untergeordneten Steuerungen, wie zum Beispiel zum Schlagen des Takts mit der Hand, zur Beleuchtung oder der Lichtabgabe von Leuchtdioden oder dergleichen leicht teilnehmen können.
(11) Themenpark. Bei einem Umzug in einen Themenpark wird ein Musikstückspiel oder eine Beleuchtung durch eine lichtabgebende Vorrichtung durch ein erfindungsgemäßes Verfahren gesteuert.

[Aufbau der körperbezogenen Informationsdetektoren/Sender]
2 ist ein Blockdiagramm, das eine beispielhafte Struktur von körperbezogenen Informationsdetektoren/Sendern 1T1 bis 1Tn gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert. Jeder der körperbezogenen Informationsdetektoren/Sender 1Ta ("a" repräsentiert einen der Werte von 1 bis n) weist eine Signalprozessor-/Sender-Vorrichtung zusätzlich zum Bewegungssender MSa und dem Körperzustandssensor SSa auf. Die Signalprozessor-/Sendervorrichtung enthält eine Sender-CPU (Central Processing Unit) T0, einen Speicher T1, einen Hochfrequenzsender T2, eine Anzeigeeinheit T3, eine Ladesteuerung T4, einen Sendeleistungsverstärker T5 und einen Betriebsschalter T6. Der Bewegungssensor MSa kann von einem Spielteilnehmer in der Hand gehalten oder an einem Teil des Körpers des Spielteilnehmers befestigt sein. In dem Fall, in dem der Bewegungssensor MSa vom Spielteilnehmer in der Hand gehalten wird, kann die Signalprozessor-/Sendervorrichtung in einem Sensorgehäuse zusammen mit dem Bewegungssensor MSa untergebracht sein. Der Körperzustandssensor SSa wird an einem vorbestimmten Teil des Körpers des Spielteilnehmers befestigt, je nachdem, welcher Körperzustand des Spielteilnehmers detektiert werden soll.
Die Sender-CPU T0 steuert das Verhalten des Bewegungssensors MSa, des Körperzustandssensors SSa, des Hochfrequenzsenders T2, der Anzeigeeinheit T3 und der Ladungssteuerung T4 auf der Grundlage eines Senderbetriebsprogramms, das im Speicher T1 gespeichert ist. Detektionssignale, die von diesen körperbezogenen Sensoren MSa und SSa ausgegeben werden, werden einer vorbestimmten Verarbeitung, wie zum Beispiel einem ID-Nummer-Verleihungsprozess, der von der Sender-CPU T0 ausgeführt wird, unterzogen und dann an den Hochfrequenzsender T2 geliefert. Die Detektionssignale vom Hochfrequenzsender T2 werden von dem Sendeleistungsverstärker T5 verstärkt und dann über eine Sendeantenne TA an das Hauptsystem 1M gesendet.
Die Anzeigeeinheit T3 weist eine Sieben-Segment-Leuchtdiode oder eine LCD-Anzeige, und eine oder mehrere Leuchtdioden-Leuchtemitter an, auch wenn diese nicht spezifisch gezeigt sind. Die Sensornummer, eine Nachricht "in Betrieb", ein Leistungsquellenalarm usw. können auf der Leuchtdioden-Anzeige visuell angezeigt werden. Der Leuchtdioden-Lichtemitter ist entweder konstant eingeschaltet, z. B. im Ansprechen auf einen Betriebszustand des Betriebsschalters T6 oder er wird im Ansprechen auf ein Detektionsausgabesignal vom Bewegungssensor MSa unter der Steuerung der Sender-CPU T0 geblinkt. Der Betriebsschalter T6, wird zum Einstellen einer Betriebsart usw. zusätzlich zur Ein/Aus-Steuerung des Leuchtdioden-Lichtemitters verwendet. Die Ladungssteuerung T4 steuert die Ladung einer Batterie-Leistungsversorgung T8, wenn eine im Handel erhältliche Leistungsversorgung an einen AC-Adapter T7 angeschlossen ist; ein Einschalten des Leistungsschalters (nicht gezeigt), der an der Batterieleistungsversorgung T8 vorgesehen ist, veranlasst, dass elektrische Leistung von der Batterie-Leistungsversorgung T8 an verschiedene Komponenten des Senders geliefert wird.
[Aufbau des Hauptsystems]
3 ist ein Blockdiagramm, das einen beispielhaften allgemeinen Hardwareaufbau des Hauptsystems in der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Bei dem dargestellten Beispiel weist das Hauptsystem 1M eine Hauptzentraleinheit (CPU) 10, einen Nurlesespeicher (ROM) 11, einen Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM) 12, eine externe Speichervorrichtung 13, eine Zeituhr 14, eine erste und eine zweite Detektionsschaltung 15 bzw. 16, eine Anzeigeschaltung 17, eine Tongeneratorschaltung (T. G.) 18, eine Effektschaltung 19, eine Empfangssignalverarbeitungsschaltung 1A usw. auf. Diese Elemente 10A bis 1A sind miteinander über einen Bus 1B verbunden, an den auch eine Kommunikationsschnittstelle (I/F) 1C zur Kommunikation mit einem Hostcomputer 2 angeschlossen ist. Eine MIDI-Schnittstelle (I/F) 1D ist ebenfalls an den Bus 1B angeschlossen.
Die Haupt-CPU 10 zum Steuern des gesamten Hauptsystems 1M führt verschiedene Steuerungsaufgaben gemäß vorbestimmten Programmen unter der Zeitverwaltung durch die Zeituhr 14 durch, die zum Erzeugen von Tempotaktimpulsen, Unterbrechungstaktimpulsen usw. verwendet wird. Insbesondere führt die Haupt-CPU 10 hauptsächlich ein Spielschnittstellenverarbeitungsprogramm aus, das sich auf die Spielparameterbestimmung, die Spieldatenmodifikation und die Reproduktionssteuerung bezieht. Im ROM 11 sind vorbestimmte Steuerungsprogramme zum Steuern des Hauptsystems 1M, welche das oben erwähnte Spielschnittstellenverarbeitungsprogramm enthalten, das sich auf die Spielparameterbestimmung, die Spieldatenmodifikation und die Reproduktionssteuerung bezieht, sowie verschiedene Daten und Tabellen vorgespeichert. Im RAM 12 sind Daten und Parameter gespeichert, die für diese Verarbeitung notwendig sind, und er wird auch als Arbeitsbereich zum vorübergehenden Speichern verschiedener in Verarbeitung befindlicher Daten verwendet.
Die Tastatur 1E ist an die erste Detektionsschaltung 15 angeschlossen, während eine Zeigervorrichtung, wie zum Beispiel eine Maus, an die zweite Detektionsschaltung 16 angeschlossen ist. Ferner ist eine Anzeigevorrichtung 1G mit der Anzeigeschaltung 17 verbunden. Mit dieser Anordnung ist es einem Benutzer möglich, die Tastatur 1E und die Zeigervorrichtung 1F zu betätigen, während er visuell verschiedene visuelle Bilder und andere Informationen überprüft, die auf der Anzeigevorrichtung 1G angezeigt sind, um dadurch verschiedene Einstellvorgänge vorzunehmen, wie zum Beispiel das Einstellen einer beliebigen aus den verschiedenen Betriebsarten, die für die Spieldatensteuerung durch das Hauptsystem 1M notwendig sind, die Zuweisung von Prozessen und Funktionen, die Identifikationsnummern entsprechen, und das Einstellen von Klangfarben (Klangquellen) für Spielspuren, wie später noch beschrieben wird.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Antennenverteilungsschaltung 1H an die Empfangssignalverarbeitungsschaltung 1A angeschlossen. Diese Antennenverteilungsschaltung 1H ist zum Beispiel in der Form eines Mehr-Kanal-Hochfrequenzempfängers, der über eine Empfangsantenne RA Bewegungs- und Körperzustandsdetektionssignale empfängt, die von den körperbezogenen Informationsdetektoren/Sendern 1T1 bis 1Tn gesendet werden. Die Empfangssignalverarbeitungsschaltung 1A wandelt die empfangenen Signale in Bewegungsdaten und Körperzustandsdaten um, die vom Hauptsystem 1M verarbeitbar sind, so dass die umgewandelten Bewegungsdaten und Körperzustandsdaten in einem vorbestimmten Bereich des RAM 12 gespeichert werden.
Durch eine Spielschnittstellenverarbeitungsfunktion der Haupt-CPU 10 werden die Bewegungsdaten und die Körperzustandsdaten, die für die Körperbewegungen und Körperzustände eines jeden einzelnen Spielteilnehmers repräsentativ sind, in einer solchen Weise analysiert, dass Spielparameter auf der Grundlage der Analyseergebnisse bestimmt werden. Die Effektschaltung 19, die zum Beispiel in der Form eines DSP ist, führt die Funktionen des Tongeneratorabschnitts SB zusammen mit der Tongeneratorschaltung 18 und der Haupt-CPU 10 aus. Insbesondere steuert die Effektschaltung 19 auf der Grundlage der bestimmten Spielparameter zu spielende Spieldaten und erzeugt dadurch Spieldaten, die gemäß der körperbezogenen Information der Spielteilnehmer gesteuert wurde. Dann gibt das Klangsystem 3, das mit der Effektschaltung 19 verbunden ist, auf der Grundlage der auf diese Weise gesteuerten Spieldaten ein Tonsignal hörbar wider.
Die externe Speichervorrichtung 13 umfasst mindestens ein Festplattenlaufwerk (HDD), ein CD-ROM-Laufwerk, ein Diskettenlaufwerk (FDD), ein magnetooptisches Plattenlaufwerk (MO), ein DVD-Laufwerk (Digital Versatile Disk) usw., das zum Speichern verschiedener Steuerprogramme und verschiedener Daten fähig ist. Auf diese Weise können das Spielschnittstellenverarbeitungsprogramm, das sich auf die Spielparameterbestimmung, die Spieldatenmodifikation und die Reproduktionssteuerung bezieht, und die verschiedenen Daten nicht nur vom ROM 11, sondern auch von der externen Speichervorrichtung 13 gegebenenfalls in den RAM 12 eingelesen werden. Ferner können, wenn notwendig, die verarbeiteten Ergebnisse in der externen Speichervorrichtung 13 abgelegt werden. Ferner werden in der externen Speichervorrichtung 13, insbesondere im CD-ROM-, FD-, MO- oder DVD-Medium Musikstückdaten im MIDI-Format oder dergleichen als MIDI-Dateien gespeichert, so dass gewünschte Musikstückdaten unter der Verwendung eines derartigen Speichermediums in das Hauptsystem eingeführt werden können.
Das oben erwähnte Verarbeitungsprogramm und Musikstückdaten können vom Hostcomputer 2, der über die Kommunikationsschnittstelle 1C und das Kommunikationsnetz mit dem Hauptsystem 1M verbunden ist, empfangen oder an diesen gesendet werden. Zum Beispiel kann Software, wie zum Beispiel Tongeneratorsoftware, und können Musikstückdaten über das Kommunikationsnetz verteilt werden. Ferner kommuniziert das Hauptsystem 1M mit anderen MIDI-Geräten, die an die MIDI-Schnittstelle 1D angeschlossen sind, um Spieldaten usw. zur nachfolgenden Nutzung in ihm zu empfangen, oder es sendet an die MIDI-Geräte Spieldaten aus, die durch die Spielschnittstellenfunktion der vorliegenden Erfindung gesteuert wurden. Mit dieser Anordnung ist es möglich, auf den Tongeneratorabschnitt (der in 1 mit "SB" und in 3 mit "18" und "19" bezeichnet ist) des Hauptsystems 1M zu verzichten, und die Funktion des Tongeneratorabschnitts den anderen MIDI-Geräten 1J zuzuweisen.
[Aufbau des Bewegungssensors]
In den 4A, 4B und 5 sind Beispiele für körperbezogene Informationsdetektionsmechanismen gezeigt, die in geeigneter Weise im Spielschnittstellensystem der vorliegenden Erfindung verwendet werden können. 4A zeigt ein Beispiel eines körperbezogenen Informationsdetektors/Senders, der in der Form eines handgehaltenen Stabes ist. Der körperbezogene Informationsdetektor/Sender von 4A enthält alle in 2 gezeigten Geräte bzw. Elemente, bis auf die Betätigungs- und Anzeigeabschnitte und den Körperzustandssensor SSa. Der Bewegungssensor MSa, der in den körperbezogenen Informationsdetektor/Sender eingebaut ist, umfasst einen dreidimensionalen Sensor, wie zum Beispiel einen dreidimensionalen Beschleunigungs- oder Geschwindigkeitssensor. Wenn der Spielteilnehmer den in seiner bzw. ihrer Hand gehaltenen stabförmigen körperbezogenen Informationsdetektor/Sender manipuliert, kann der dreidimensionale Sensor ein Bewegungsdetektionssignal ausgeben, das einer Richtung und einer Stärke der Manipulation entspricht.
Der stabförmige körperbezogene Informationsdetektor/Sender von 4A weist einen Basisteil auf, der im Wesentlichen eine linke Hälfte des Detektors/Senders abdeckt und sich zu seiner Mitte hin verjüngt, so dass er an entgegengesetzten Enden einen größeren Durchmesser und in der Mitte einen kleineren Durchmesser hat, sowie einen Endteil (in der Figur einen rechten Endteil), der im Wesentlichen eine rechte Hälfte des Detektors/Senders abdeckt. Der Basisteil hat einen durchschnittlichen Durchmesser, der kleiner als der Durchmesser seiner entgegengesetzten Enden ist, um so als ein Griffteil zu dienen, das mit der Hand leicht zu halten ist. Die Leuchtdiodenanzeige TD der Anzeigeeinheit T3 und der Leistungsschalter TS der Batterieleistungsversorgung T8 sind an der Außenoberfläche eines Bodens (linken Endes) des stabförmigen körperbezogenen Informationsdetektors/Senders vorgesehen. Ferner ist der Betriebsschalter T6 an der Außenoberfläche eines mittigen Teils des Detektors/Senders vorgesehen und sind eine Vielzahl von Leuchtdioden-Lichtemittern TL der Anzeigeeinheit T3 in der Nähe des distalen Endes des Endteils vorgesehen.
Während der Spielteilnehmer den in 4A gezeigten stabförmigen körperbezogenen Informationsdetektor/Sender hält und manipuliert gibt der dreidimensionale Sensor ein Bewegungsdetektionssignal aus, das der Richtung und Stärke der Manipulation entspricht. Zum Beispiel wird in einer Situation, in der der dreidimensionale Sensor in den Detektor/Sender integriert ist, wobei eine x-Detektionsachse des Sensors in der montierten bzw. der Betriebsrichtung des Betriebsschalters T6 zeigt, und bei einer Bewegung des stabförmigen körperbezogenen Informationsdetektors/Senders in einer senkrechten Richtung durch den Spielteilnehmer, während er den Stab so hält, dass der Betriebsschalter T6 nach oben zeigt, ein Signal erzeugt, das eine Beschleunigung αx in der x-Richtung anzeigt, die der Bewegungsbeschleunigung (Kraft) des Stabs entspricht. Wenn der Stab in einer waagrechten Richtung (d. h. senkrecht zur Blattoberfläche der Zeichnung) bewegt wird, wird ein Signal erzeugt, das eine Beschleunigung αy in der y-Richtung anzeigt, die der Bewegungsbeschleunigung (Kraft) des Stabs entspricht. Ferner wird, wenn der Stab in einer Vor-Rück-Richtung (d. h. entlang einer Links-Rechts-Richtung entlang der Blattoberfläche der Zeichnung) bewegt (gestoßen oder gezogen) wird, ein Signal erzeugt, das eine Beschleunigung αz in der z-Richtung anzeigt, die der Bewegungsbeschleunigung (Kraft) des Stabs entspricht.
4B zeigt ein weiteres Beispiel eines körperbezogenen Informationsdetektors/Senders, der in der Form eines Schuhs ist, bei dem der Bewegungssensor MSa in einem Absatzteil des Schuhs eingebettet ist; der Bewegungssensor MSa ist zum Beispiel ein Verzerrungssensor (ein eindimensionaler Sensor, der in der x-Achsenrichtung betreibbar ist) oder ein zwei- oder dreidimensionaler Sensor, der in der x- und y-Achsenrichtung bzw. der x-, y- und z-Achsenrichtung betreibbar und in den Absatzteil des Schuhs eingebettet ist. Im in 4B gezeigten Beispiel sind alle Elemente oder Vorrichtungen des körperbezogenen Informationsdetektors/Senders 1Ta, bis auf den Sensorteil, in einer Signalprozessor/Sendervorrichtung (die hier nicht gezeigt ist) untergebracht, die zum Beispiel an einem Hüftgürtel befestigt ist, und ein vom Bewegungssensor MSa ausgegebenes Bewegungsdetektionssignal wird über einen (ebenfalls nicht gezeigten) Draht in die Signalprozessor/Sendervorrichtung eingegeben. Zum Beispiel kann beim Stepptanzen zu einem lateinamerikanischen Musikstück oder dergleichen ein derartiger schuhförmiger körperbezogener Informationsdetektor/Sender, der mit dem Bewegungssensor MSa ausgerüstet ist, der im Absatzteil eingebettet ist, dazu verwendet werden, das Musikstück gemäß den periodischen Charakteristiken des Detektionssignals vom Bewegungssensor zu steuern, oder eine Schlaginstrumentlautstärke zu erhöhen oder in Reaktion auf jede detektierte Bewegung des Spielteilnehmers ein Steppgeräusch (in eine bestimmte Spielspur) einzufügen.
Der Körperzustandssensor SSa, der einem bestimmten zu detektierenden Körperzustand entspricht, ist andererseits normalerweise an einem Teil des Körpers des Spielteilnehmers befestigt, auch wenn der Sensor SSa als ein handgehaltener Sensor, wie zum Beispiel ein stabförmiger Sensor, konstruiert werden kann, wenn er in eine solche Form und Größe gebracht werden kann, dass er handgehalten werden kann. Vom Körperzustandssensor MSa ausgegebene Körperzustandsdetektionssignale werden über ein Kabel an eine Signalprozessor-/Sendervorrichtung eingegeben, die an einem anderen vorgegebenen Teil des Spielteilnehmers, wie zum Beispiel einer Jacke oder einer Oberbekleidung, einem Kopfhörer, an einer Brille, an einem Halsband oder einem Hüftgürtel befestigt werden.
5 zeigt noch ein weiteres Beispiel des körperbezogenen Informationsdetektionsmechanismus 1Ta, der einen körperbezogenen Informationssensor IS in der Form eines Fingerrings und einer Signalprozessor/Sendervorrichtung TTa enthält. Zum Beispiel kann der ringförmige körperbezogene Informationssensor IS entweder ein Bewegungssensor MSa, wie zum Beispiel ein zwei- oder dreidimensionaler Sensor oder ein Verzerrungssensor, oder auch ein Körperzustandssensor SSa, wie zum Beispiel ein Pulssensor (Pulswellensensor) sein. Eine Vielzahl solcher ringförmiger körperbezogener Informationssensoren IS kann an einer Vielzahl von Fingern statt lediglich an einem Finger (im gezeigten Beispiel dem Zeigefinger) befestigt werden. Alle Elemente oder Vorrichtungen des körperbezogenen Informationsdetektors/Senders 1Ta, bis auf den Sensorabschnitt, sind in einer Signalprozessor-/Sendervorrichtung TTa in der Form eines Armbands enthalten, das an einem Handgelenk eines Spielteilnehmers befestigt wird, und ein vom körperbezogenen Informationssensor IS ausgegebenes Detektionssignal wird über einen (ebenfalls nicht gezeigten) Draht in die Signalprozessor-/Sendervorrichtung TTa eingegeben.
Die Signalprozessor-/Sendervorrichtung TTa enthält die Leuchtdiodenanzeige TD, den Leistungsschalter TS und den Betriebsschalter T6, ähnlich wie die Signalprozessor-/Sendervorrichtung von 4A, enthält jedoch nicht den Leuchtdioden-Lichtemitter TL. In dem Fall, in dem der Bewegungssensor MSa als der körperbezogene Informationssensor IS verwendet wird, kann der Körperzustandssensor SSa gegebenenfalls an einem anderen Teil des Spielteilnehmers befestigt werden, wo ein bestimmter Körperzustand detektiert werden kann. Auf der anderen Seite kann in einem Fall, in dem der Körperzustandssensor SSa als der körperbezogene Informationssensor IS verwendet wird, der Bewegungssensor MSa (wie zum Beispiel der in 4B gezeigte Sensor MSa) gegebenenfalls an einem anderen Teil des Spielteilnehmers befestigt werden, an dem bestimmte Bewegungen des Teilnehmers detektiert werden können.
[Format der Sensordaten]
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden den Sensordaten, die durch die Detektionssignale repräsentiert wird, die von dem oben beschriebenen Bewegungssensor und dem Körperzustandssensor ausgegeben werden, eindeutige Identifikationsnummern verliehen, so dass das Hauptsystem 1M jeden der Sensoren identifizieren kann und eine Verarbeitung durchführen kann, die dem identifizierten Sensor entspricht. 6A zeigt ein Beispielformat von Sensordaten. Die oberen fünf Bits (d. h. Bit 0 bis Bit 4) werden zum Repräsentieren der Identifikationsnummern verwendet; das heißt, dass maximal 32 unterschiedliche Identifikationsnummern verliehen werden können.
Die nächsten drei Bits (d. h. Bit 5 bis Bit 7) sind Schaltbits (SW), die dazu verwendet werden können, bis zu acht unterschiedliche Bezeichnungen zu ergeben, wie zum Beispiel eine Auswahl einer Betriebsart, Start/Stopp, gewünschtes Musikstück, sofortiger Zugriff auf den Startpunkt eines gewünschten Musikstücks usw. Durch diese Schaltbits repräsentierte Informationen werden gemäß einer Schalttabelle, die im Voraus für jede der Identifikationsnummern eingestellt wurde, vom Hauptsystem 1M dekodiert. Werte aller dieser Schaltbits können über den Betriebsschalter T6 zugewiesen werden oder im Voraus eingestellt werden, oder es kann ein Wert oder können Werte lediglich eines oder einiger der Schaltbits vom Benutzer eingestellt werden, wobei ein Wert des jeweils verbleibenden Schaltbits, für jeden der Sensoren voreingestellt ist. Normalerweise ist es vorzuziehen, wenn mindestens das erste Schaltbit A (Bit 5) dafür zur Verfügung bleibt, dass der Benutzer eine Spielbetriebsart ein (A = "1") oder eine Spielbetriebsart aus (A = "0") zuweisen kann.
Drei Bytes (8 Bits × 3), die den Schaltbits folgen, sind Datenbytes. In dem Fall, in dem ein dreidimensionaler Sensor als der Bewegungssensor verwendet wird, werden Bit 8 bis Bit 15 x-Achsendaten zugewiesen, Bit 16 bis Bit 23 y-Achsendaten zugewiesen und Bit 24 bis Bit 31 z-Achsendaten zugewiesen. In dem Fall, in dem der zweidimensionale Sensor als der Bewegungssensor verwendet wird, kann das dritte Datenbyte (Bit 24 bis Bit 31) als ein erweiterter Datenbereich verwendet werden. In dem Fall, in dem ein eindimensionaler Sensor als der Bewegungssensor verwendet wird, können das zweite und das dritte Datenbyte (Bit 16 bis Bit 31) als ein erweiterter Datenbereich verwendet werden. Wenn ein anderer Typ eines körperbezogenen Informationssensors verwendet wird, können diesen Datenbytes dem Stil der Detektion des Sensors entsprechende Datenwerte zugewiesen werden. 6B zeigt eine Art und Weise, in der die Sensordaten im Format von 6A wiederholt übertragen werden.
[Benutzung des Bewegungssensors = Verwendung einer Vielzahl analysierter Ausgangssignale]
Bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann ein Musikstückspiel nach Wunsch gemäß einer Vielzahl analysierter Ausgangssignale gesteuert werden, die durch ein Verarbeiten des Ausgangssignals von jedem der Bewegungssensoren erhalten werden, die dadurch erzeugt werden, dass der Spielteilnehmer das Spielbedienelement oder die Bedieneinheit beweglich mit einer Bewegung des Benutzers oder der menschlichen Bedienperson manipuliert. Zum Beispiel kann in dem Fall, in dem ein eindimensionaler Beschleunigungssensor, der eine Beschleunigung (Kraft) in einer einzigen Richtung detektieren kann, als der Bewegungssensor verwendet wird, eine Grundstruktur, wie in 7 gezeigt, eine Vielzahl von Spielparametern steuern, die sich auf das Musikstückspiel beziehen. In dem in 7 gezeigten Beispiel ist der eindimensionale Beschleunigungssensor MSa als ein Spielbedienelement oder eine Bedieneinheit konstruiert, die einen Beschleunigungsdetektor (x-Achsendetektor) zum Detektieren einer Beschleunigung (Kraft) lediglich in einer einzigen Richtung (z. B. der x-Achsen- bzw. senkrechten Richtung) im stabförmigen körperbezogenen Informationsdetektor/Sender von 4A enthält.
In 7 erzeugt, während der Spielteilnehmer ein solches Spielbedienelement schwenkt oder sonstwie bedient, das in seiner oder ihrer Hand gehalten wird, der eindimensionale Beschleunigungssensor MSa ein Detektionssignal Ma, das lediglich für die Beschleunigung α in einer vorbestimmten einzigen Richtung (x-Achsenrichtung) aus der Beschleunigung repräsentativ ist, die durch die Betätigung des Teilnehmers angewendet wird, und gibt das Detektionssignal Ma an das Hauptsystem 1M aus. Nach der Bestätigung, dass dem Detektionssignal Ma eine voreingestellte Identifikationsnummer verliehen wurde, leitet das Hauptsystem 1M effektive Daten, welche die Beschleunigung α anzeigen, über den Empfangssignalverarbeitungsabschnitt RP, der eine Bandpassfilterfunktion zum Entfernen von Rauschfrequenzkomponenten hat, an den Informationsanalyseabschnitt AN weiter und leitet lediglich eine effektive Frequenzkomponente durch einen Tiefpass/High-Cut-Prozess und eine DC-Grenzfunktion zum Entfernen einer Schwerkraftkomponente weiter.
Der Informationsanalyseabschnitt AN analysiert die Beschleunigungsdaten und extrahiert einen Spitzenzeitpunkt Tp, der eine Zeit des Auftretens eines lokalen Scheitelpunkts in einer zeitvariierenden Wellenform |α|(t) der absoluten Beschleunigung |α| angibt, einen Scheitelpunktwert Vp, der eine Höhe des lokalen Scheitelpunkts anzeigt, einen Scheitelpunkt-Q-Wert Qp, der die Schärfe des lokalen Scheitelpunkts anzeigt, ein Scheitelpunkt-zu-Scheitelpunkt-Intervall, das ein Zeitintervall zwischen beieinander liegenden lokalen Scheitelpunkten anzeigt, eine Tiefe eines Tals zwischen beieinander liegenden lokalen Scheitelpunkten, Hochfrequenzkomponentenintensität am Scheitelpunkt, Polarität des lokalen Scheitelpunkts der Beschleunigung α(t) usw. Qp = Vp/w Mathematischer Ausdruck (1),wobei "w" eine Zeitdauer zwischen Punkten in der Beschleunigungswellenform α(t) repräsentiert, die eine Höhe haben, die gleich der Hälfte des Scheitelpunktwerts Vp ist.
Gemäß den oben erwähnten Detektionsausgangssignalen Tp, Vp, Qp, ... bestimmt der Spielparameterbestimmungsabschnitt PS verschiedene Spielparameter, wie zum Beispiel Schlagzeitpunkte BT, Dynamik (Geschwindigkeit und Lautstärke) DY, Artikulation AR, Tonhöhe und Klangfarbe. Dann steuert der Spieldatensteuerabschnitt des Tonreproduktionsabschnitts 1S Spieldaten auf der Grundlage der auf diese Weise bestimmten Spielparameter, so dass das Klangsystem 3 einen zu spielenden Ton hörbar wiedergibt. Zum Beispiel werden die Schlagzeitpunkte BT gemäß dem Scheitelpunkt-Auftretens-Zeitpunkt Tp gesteuert, die Dynamik DY gemäß dem Scheitelpunktwert Vp gesteuert, die Artikulation AR gemäß dem Scheitelpunkt-Q-Wert Qp gesteuert und ein oberes bzw. ein unteres Ende des Schlags sowie eine Schlagzahl gemäß der lokalen Scheitelpunktpolarität identifiziert.
Die 8A und 8B zeigen schematisch beispielhafte Handbewegungsbahnen und Wellenformen von Beschleunigungsdaten α, wenn der Teilnehmer Dirigierbewegungen mit dem eindimensionalen Beschleunigungssensor MSa vollführt, der in der Hand gehalten wird. Der Beschleunigungswert "α(t)" auf der senkrechten Achse repräsentiert einen absoluten Wert (ohne Polarität) der Beschleunigungsdaten α, d. h. eine absolute Beschleunigung "|α|(t)". Insbesondere zeigt 8A eine Beispielhandbewegungsbahn (a) und eine Beispielbeschleunigungswellenform (a), wenn der Spielteilnehmer Dirigierbewegungen für das Spiel im Zweiertakt und dem Ausdruck "espressivo" (= gefühlvoll) durchführt. Die Handbewegungsbahn (a) zeigt an, dass der Spielteilnehmer immer flüssig und sanft die Bewegung vollführt, ohne dass er mit den Dirigierbewegungen an Punkten P1 und P2 innehält, die durch zwei kreisförmige schwarze Punkte angegeben sind. 8B zeigt auf der anderen Seite eine weitere beispielhafte Handbewegungsbahn (b) und eine weitere beispielhafte Beschleunigungswellenform (b), wenn der Spielteilnehmer Dirigierbewegungen für das Spiel im Zweiertakt und Stakkato vollführt. Die Handbewegungsbahn (b) zeigt an, dass der Spielteilnehmer schnelle und scharfe Dirigierbewegungen vollführt, während er bei den Punkten P3 und P4, die mit x-Markierungen bezeichnet sind, vorübergehend innehält.
So wird im Ansprechen auf derartige Dirigierbewegungen des Spielteilnehmers die Schlagzeit BT bestimmt, zum Beispiel durch die Scheitelpunkt-Auftretens-Zeitpunkte Tp (= t1, t2, t3, ... oder t4, t5, t6, ...) wird die Dynamik DY durch den Scheitelpunktwert Vp bestimmt und wird der Artikulationsparameter AR durch den lokalen Scheitelpunkt-Q-Wert Qp bestimmt. Es besteht nämlich ein beträchtlicher Unterschied im lokalen Scheitelpunkt-Q-Wert Qp zwischen den Dirigierbewegungen für das Espressivo- und das Stakkato-Spiel, auch wenn nur ein geringer Unterschied im Scheitelpunktwert Vp liegt, so dass der Grad der Artikulation zwischen dem Espressivo- und dem Stakkatospiel unter der Verwendung des lokalen Scheitelpunkt-Q-Werts Qp gesteuert wird. Die folgenden Absätze beschreiben die Verwendung des Artikulationsparameters AR im Einzelnen.
Allgemein enthalten MIDI-Musikstückdaten für eine Vielzahl von Tönen Informationen, die zusätzlich zur Tonhöheninformation eine Tonerzeugungsstartzeit und eine Tonerzeugungsendzeit (Tondämpfungszeit) enthalten. Ein Zeitraum zwischen der Tonerzeugungsstartzeit und der Tonerzeugungsendzeit, d. h. die Erklingenszeitlänge, wird als "Torzeit" bezeichnet. Ein stakkatoartiges Spiel kann dadurch erhalten werden, dass die tatsächliche Torzeit GT kürzer als ein in den Musikstückdaten definierter Torzeitwert gemacht wird, z. B. indem der Torzeitwert (der hier vorläufig als GT0 gezeigt ist) mit einem Koeffizienten Agt multipliziert wird; wenn der Koeffizient Agt "0,5" ist, dann kann die tatsächliche Torzeit auf die Hälfte des in den Musikstückdaten definierten Torzeitwertes verringert werden, um so ein stakkatoartiges Spiel zu erzielen. Umgekehrt kann dadurch, dass die tatsächliche Torzeit länger als der in den Musikstückdaten definierte Torzeitwert gemacht wird, zum Beispiel unter der Verwendung eines Koeffizienten Agt von 1,8, ein Espressivospiel erzielt werden.
Auf diese Weise wird der oben erwähnte Torzeitkoeffizient Agt als der Artikulationsparameter AR verwendet, der gemäß dem lokalen Scheitelpunkt-Q-Wert Qp variiert wird. Zum Beispiel kann die Artikulation AR dadurch gesteuert werden, dass der lokalen Scheitelpunkt-Q-Wert Qp einer linearen Konversion unterzogen wird, wie durch den folgenden mathematischen Ausdruck (2) repräsentiert wird, und die Torzeit GT unter der Verwendung des Koeffizienten Agt eingestellt wird, der gemäß dem lokalen Scheitelpunkt-Q-Wert Qp variiert. Agt = k1 × Qp + k2 Mathematischer Ausdruck (2)
In der Spielparametersteuerung kann auch ein beliebiger anderer Parameter als der lokale Scheitelpunkt-Q-Wert Qp, wie zum Beispiel die Taltiefe in der absoluten Beschleunigung |α| im Wellenformbeispiel (a) oder (b), die in 8A oder 8B gezeigt sind, oder eine Hochfrequenzkomponentenintensität, oder auch eine Kombination dieser Parameter verwendet werden. Das Laufbahnbeispiel (b) hat längere Zeiträume eines vorübergehenden Innehaltens als das Laufbahnbeispiel (a) und hat tiefere Wellentäler, die dem Wert "0" näher sind. Ferner repräsentiert das Laufbahnbeispiel (b) schärfere Dirigierbewegungen als das Laufbahnbeispiel (a) und bietet daher eine größere Hochfrequenzkomponentenintensität als das Laufbahnbeispiel (a).
Zum Beispiel kann die Klangfarbe mit dem lokalen Scheitelpunkt-Q-Wert Qp gesteuert werden. Allgemein hat bei Synthesizern, bei denen eine Hüllkurvenform einer Klangwellenform durch einen Einschwingteil (Attack) A, einen Abklingteil D, einen ausgehaltenen Teil S und einen Verklingteil R bestimmt wird, eine niedrigere Anstiegsgeschwindigkeit (eine sanftere Steigung nach oben) des Einschwingteils A die Tendenz eine weichere Klangfarbe hervorzurufen, während eine größere Anstiegsgeschwindigkeit (steilere Steigung nach oben) des Einschwingteils A die Tendenz hat, eine schärfere Klangfarbe hervorzurufen. Daher kann, wenn der Spielteilnehmer mit seiner bzw. ihrer Hand das Spielbedienelement schwenkt, das mit dem eindimensionalen Beschleunigungssensor MSa ausgerüstet ist, eine äquivalente Klangfarbe gesteuert werden, indem die Anstiegsgeschwindigkeit des Einschwingteils A gemäß dem lokalen Scheitelpunkt-Q-Wert in der zeitlich variierenden Wellenform der Schwenkbewegungsbeschleunigung (αx) gesteuert wird.
Während die vorhergehenden Absätze das Verfahren zum gleichwertigen Steuern einer Klangfarbe durch das Steuern eines Teils (d. h. entweder des Einschwing-, des Ausschwing-, des ausgehaltenen oder des Ausklingteils) (ADSR-Steuerung) einer Klangwellenformhüllkurve beschrieben haben, kann die vorliegende Erfindung auch dazu ausgelegt werden, zwischen Klangfarben (sogenannten "Stimmen") selbst z. B. von einer Kontrabassfarbe zu einer Geigenklangfarbe, umzuschalten. Das Klangfarbenumschaltverfahren kann in Kombination mit dem oben beschriebenen Verfahren auf der Grundlage der ADSR-Steuerung eingesetzt werden. Ferner kann eine beliebige andere Information, wie zum Beispiel die Hochfrequenzkomponentenintensität der Wellenform, anstelle oder zusätzlich zu dem lokalen Scheitelpunkt-Q-Wert als ein klangfarbensteuernder Faktor verwendet werden.
Zusätzlich kann ein Parameter eines Effekts, wie zum Beispiel eines Halleffekts, gemäß dem Detektionsausgangssignal gesteuert werden. Zum Beispiel kann der Halleffekt unter der Verwendung des lokalen Scheitelpunkt-Q-Werts gesteuert werden. Ein hoher lokaler Scheitelpunkt-Q-Wert repräsentiert eine scharfe bzw. schnelle Schwenkbewegung des Spielbedienelements durch den Spielteilnehmer. Im Ansprechen auf eine solche scharfe bzw. schnelle Bewegung des Spielbedienelements wird die Hallzeitlänge relativ kurz gehalten, um artikulierte Töne vorzusehen. Umgekehrt wird, wenn der lokalen Scheitelpunkt-Q-Wert gering ist, die Hallzeitlänge länger gemacht, um sanfte und langsame Töne zu liefern. Natürlich kann das Verhältnis zwischen dem lokalen Scheitelpunkt-Q-Wert und der Hallzeitlänge auch umgekehrt werden, oder es kann auch ein Parameter eines anderen Effekts wie zum Beispiel eine Filtergrenzfrequenz des Tongeneratorabschnitts SB, gesteuert werden, oder es können Parameter einer Vielzahl von Effekten gesteuert werden. Auch in einem solchen Fall können beliebige andere Informationen, wie zum Beispiel die Hochfrequenzkomponentenintensität der Wellenform anstelle oder zusätzlich zu dem lokalen Scheitelpunkt-Q-Wert als ein effektsteuernder Faktor verwendet werden.
Ferner kann die vorliegende Erfindung auch eine Schlagtonerzeugungsbetriebsart zum Erzeugen eines Schlaginstrumententons an jedem lokalen Scheitelpunkt-Auftretens unter der Verwendung des Scheitelpunkt-zu-Scheitelpunkt-Intervalls in der Beschleunigungswellenform steuern. In der Schlagtonerzeugungsbetriebsart wird ein Schlaginstrument einer tiefen Tonhöhe, wie zum Beispiel eine große Trommel, zum Erklingen gebracht, wenn das extrahierte Scheitelpunkt-zu-Scheitelpunkt-Intervall lang ist, während ein Schlaginstrument einer hohen Tonhöhe, wie zum Beispiel ein Triangel, zum Klingen gebracht wird, wenn das extrahierte Scheitelpunkt-zu-Scheitelpunkt-Intervall kurz ist, was an einer schnellen Bewegung der Spielbetätigungsperson liegt. Natürlich kann die Beziehung zwischen dem Scheitelpunkt-zu-Scheitelpunkt-Intervall und der Tonhöhe des Schlaginstrumententons auch umgekehrt werden, oder es kann lediglich die Tonhöhe kontinuierlich oder schrittweise variiert werden, während nur eine Klangfarbe (d. h. Stimme) beibehalten wird, und nicht von einer Klangfarbe zu einer anderen umgeschaltet werden. Alternativ dazu kann zwischen drei oder mehr unterschiedlichen Klangfarben umgeschaltet werden, oder es kann die Klangfarbe allmählich zusammen mit einer Lautstärkenüberblendung umgeschaltet werden. Ferner kann das extrahierte Scheitelpunkt-zu-Scheitelpunkt-Intervall zum Variieren einer Klangfarbe und Tonhöhe eines beliebigen anderen Musikinstruments als des Schlaginstruments verwendet werden; zum Beispiel kann das extrahierte Scheitelpunkt-zu-Scheitelpunkt-Intervall zum Durchführen einer Verschiebung nicht nur zwischen Streichinstrumentklangfarben sondern auch zwischen Tonhöhen, z. B. einer Verschiebung von einem Kontrabass zu einer Violine, verwendet werden.
[Verwendung einer Vielzahl von Bewegungssensorausgangssignalen]
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann ein Musikstückspiel in einer gewünschten Weise durch die Verarbeitung einer Vielzahl von Bewegungssensorausgangssignalen gesteuert werden, die dadurch erzeugt werden, dass mindestens ein Spielteilnehmer mindestens ein Spielbedienelement oder eine Bedieneinheit manipuliert. Es wird vorgezogen, wenn ein derartiger Bewegungssensor ein zweidimensionaler Sensor ist, der mit einem x- und einem y-Achsendetektionsabschnitt ausgerüstet ist, oder ein dreidimensionaler Sensor ist, der mit einem x-, einem y- und einem z-Achsendetektionsabschnitt ausgerüstet ist, der in eine stabförmige Struktur eingebaut ist. Während der Spielteilnehmer das Spielbedienelement, das mit dem Bewegungssensor in der x- und y-Achsenrichtung oder in der x- und y-Achsenrichtung oder in der x-, y- und z-Achsenrichtung ausgerüstet ist, hält und bewegt, werden Bewegungsdetektionsausgangssignale von den einzelnen Achsendetektionsabschnitten analysiert, um die einzelnen Manipulationen (Bewegungen des Spielteilnehmers oder Bewegungen des Sensors) zu identifizieren, so das eine Vielzahl von Spielparametern, wie zum Beispiel ein Tempo und eine Lautstärke, des betreffenden Musikstücks gemäß den identifizierten Ergebnissen gesteuert wird. Auf diese Weise kann sich der Spielteilnehmer bei dem Musikstückspiel wie ein Dirigent verhalten (Dirigierbetriebsart).
In der Dirigierbetriebsart kann eine Profi-Betriebsart, in der eine Vielzahl zugewiesener steuerbarer Spielparameter stets gemäß den Bewegungsdetektionsausgangssignalen vom Bewegungssensor gesteuert werden, und auch eine halbautomatische Betriebsart eingestellt werden, bei der die Spielparameter gemäß den Bewegungsdetektionsausgangssignalen vom Bewegungssensor gesteuert werden, wenn alle außer Original-MIDI-Daten unverändert reproduziert werden, wenn es kein derartiges Sensorausgangssignal gibt.
In dem Fall, in dem der Bewegungssensor für den Dirigierbetrieb einen zweidimensionalen Sensor umfasst, können verschiedene Spielparameter gemäß verschiedener Analyseergebnisse der Sensorausgangssignale in einer ähnlichen Weise wie bei dem Fall gesteuert werden, bei dem der Bewegungssensor für den Dirigierbetrieb einen eindimensionalen Sensor umfasst. Ferner kann der den zweidimensionalen Sensor enthaltende Bewegungssensor analysierte Ausgangssignale liefern, welche die Schwenkbewegungen der Spielbedienperson getreulicher wiedergeben als der Bewegungssensor, der den eindimensionalen Sensor enthält. Wenn zum Beispiel der Spielteilnehmer das Spielbedienelement (den Stab), der mit dem zweidimensionalen Beschleunigungssensor ausgerüstet ist, in derselben Weise wie den in 7, 8A oder 8B gezeigten eindimensionalen Sensor hält und bewegt, erzeugen die x- und y-Achsendetektionsabschnitte des zweidimensionalen Beschleunigungssensors Signale, welche die Beschleunigung αx in der x-Achse bzw. senkrechten Richtung anzeigen, und die Beschleunigung αy in der y-Achse oder waagrechten Richtung anzeigen, und geben diese Beschleunigungssignale an das Hauptsystem 1M aus. Im Hauptsystem 1M werden die Beschleunigungsdaten der einzelnen Achsen zur Analyse der beschleunigten Daten der einzelnen Achsen über den Empfangssignalverarbeitungsabschnitt RP an den Informationsanalyseabschnitt AN weitergeleitet, so dass die absolute Beschleunigung, d. h. der Absolutwert der Beschleunigung |α| so bestimmt wird, wie er durch den folgenden mathematischen Ausdruck repräsentiert wird: |α| = √αx² + αy² Mathematischer Ausdruck (3)
Die 9A und 9B zeigen schematisch Beispiele von Handbewegungsbahnen und Wellenformen von Beschleunigungsdaten α, wenn der Teilnehmer Dirigierbewegungen vollführt, während er mit seiner oder ihrer rechten Hand ein stabförmiges Spielbedienelement hält, das einen zweidimensionalen Beschleunigungssensor enthält und das mit zwei (d. h. x- und y-Achsen-)Beschleunigungsdetektoren (z. B. elektrostatischen Beschleunigungssensoren, wie zum Beispiel Topre "TPR70G-100") ausgerüstet ist. Hierbei werden die Dirigierbahnen jeweils als eine zweidimensionale Bahn ausgedrückt. Zum Beispiel können, wie in 9A gezeigt, vier typische Bahnen erhalten werden, die Folgendem entsprechen: (a) Dirigierbewegungen für ein Spiel im Zweiertakt und Espressivo; (b) Dirigierbewegungen für ein Spiel im Zweiertakt und Stakkato; (c) Dirigierbewegungen für ein Spiel im Dreiertakt und Espressivo; und (d) Dirigierbewegungen für ein Spiel im Dreiertakt und Stakkato. In den gezeigten Beispielen repräsentieren "(1)", "(2)" und "(3)" einzelne Dirigierschläge (Schlagmarkierungsbewegungen) und zeigen die Teile (a) und (b) zwei Schläge, während die Teile (c) und (d) drei Schläge zeigen. Ferner zeigt 9B Detektionsausgangssignale, die von den x- und y-Achsendetektoren im Ansprechen auf die Beispiele (a) bis (d) der Dirigierbahnen erzeugt werden, die von den Schwenkbewegungen des Spielteilnehmers vollführt werden.
Hierbei werden wie bei dem oben beschriebenen eindimensionalen Sensor die von dem x- und dem y-Achsendetektor des zweidimensionalen Beschleunigungssensors erzeugten Detektionsausgangssignale an den Empfangssignalverarbeitungsabschnitt RP des Hauptsystems 1M geliefert, wo sie durch das Bandpassfilter geleitet werden, um Frequenzkomponenten zu entfernen, die für die Identifikation der Dirigierbewegungen als unnötig erachtet werden. Selbst wenn der Sensor an einem Tisch oder dergleichen befestigt wird, werden die Ausgangssignale αx, αy und |α| vom Beschleunigungssensor aufgrund der Schwerkraft der Erde nicht null, und diese Komponenten werden gegebenenfalls auch durch das D. C.-Grenzfilter entfernt, zur Identifikation der Dirigierbewegungen. Die Richtung der jeweiligen Dirigierbewegung erscheint als ein Vorzeichen und eine Intensität der Detektionsausgangssignale vom zweidimensionalen Beschleunigungssensor, und die Auftretenszeit eines jeden der Dirigierschläge (Schlagmarkierungsbewegungen) erscheint als ein lokaler Scheitelpunkt des absoluten Beschleunigungswerts |α|. Der lokale Scheitelpunkt wird dazu verwendet, die Schlagzeit des Spiels zu bestimmen. Daher wird, während die zweidimensionalen Beschleunigungsdaten αy und αy zum Identifizieren der Schlagzahlen verwendet werden, lediglich der absolute Beschleunigungswert |α| zum Detektieren der Schlagzeit verwendet.
Letztendlich würde die Beschleunigung αx und αy während der Schlagmarkierungsbewegungen in der Polarität und Intensität je nach der Richtung der Schlagmarkierungsbewegung stark variieren und komplizierte Wellenformen bilden, die sehr viele falsche Scheitelpunkte enthalten würde. Daher ist es schwierig, die Schlagzeit direkt von den Detektionsausgangssignalen in einer stabilen Weise zu erhalten. Deswegen werden, wie schon bemerkt, die Beschleunigungsdaten durch Bewegungsmittelungsfilter der zwölften Ordnung zur Entfernung der unnötigen Hochfrequenzkomponenten aus dem absoluten Beschleunigungswert erhalten. Die Teile (a) bis (d) von 9B zeigen Beispiele für Beschleunigungswellenformen, die durch ein Bandpassfilter, das aus zwei Filtern besteht, geleitet wurden, die Signale repräsentieren, die durch komplizierte Dirigiervorgänge erhalten wurden, die den Laufbahnbeispielen (a) bis (d) entsprechen, die in 9A gezeigt sind. Die in 9B rechts gezeigten Wellenformen repräsentieren Vektorbahnen für einen Zyklus der zweidimensionalen Beschleunigungssignale αx und αy. Die in 9B links gezeigten Wellenformen repräsentieren Zeitbereichs-Wellenformen |α|(t) mit einer Länge von 3 Sekunden des absoluten Beschleunigungswerts |α|, bei denen jeder lokale Scheitelpunkt einer Schlagmarkierungbewegung entspricht.
Beim Extrahieren lokaler Scheitelpunkte zur Detektion der Schlagmarkierungsbewegungen ist es notwendig, die fehlerhafte Detektion falscher Scheitelpunkte, das Übersehen einen Schlag repräsentierender Scheitelpunkte usw. zu vermeiden. Zu diesem Zweck sollte zum Beispiel ein Verfahren zum Detektieren von Tonhöhen mit einer hohen Zeitauflösung verwendet werden. Auch wenn die Beschleunigungssignale αx und αy positive bzw. Plus- (+) und negative bzw. Minus- (–) Werte annehmen, wie in 9B rechts gezeigt, bewegt sich die Hand des Spielteilnehmers der Dirigiervorgänge jeweils sanft weiter und würde mit der Bewegung niemals aufhören. Daher würde es keinen Zeitpunkt geben, bei dem die Beschleunigungssignale αx und αy beide den Wert null annehmen, um an dem Startpunkt zu verbleiben, so dass die Zeitbereichswellenform |α| während der Dirigiervorgänge niemals null wird, wie in 9B links zu sehen ist.
[Verwendungsbetriebsart des dreidimensionalen Sensors = Drei-Achsen-Verarbeitung]
In dem Fall, in dem ein dreidimensionaler Sensor mit x-, y- und z-Detektionsachsen als der Bewegungssensor MSa verwendet wird, kann eine diversifizierte Spielsteuerung, die Manipulationen des Spielbedienelements entspricht, durch Analysieren der dreidimensionalen Bewegungen des Bewegungssensors MSa durchgeführt werden. 10 ist ein Funktionsblockdiagramm, welches das Verhalten der vorliegenden Erfindung erläutert, wenn der dreidimensionale Sensor zum Steuern eines Musikstückspiels verwendet wird. Bei der Verwendungsbetriebsart des dreidimensionalen Sensors von 10 ist der dreidimensionale Bewegungssensor MSa in den oben anhand von 4A beschriebenen stabförmigen Detektor/Sensor 1Ta integriert. Wenn die Spielbedienperson den stabförmigen Detektor/Sensor 1Ta mit einer Hand oder beiden Händen manipuliert, kann der Detektor/Sender 1Ta ein Bewegungsdetektionssignal erzeugen, das der Richtung und Stärke der Manipulation entspricht.
Wo ein dreidimensionaler Beschleunigungssender als der dreidimensionale Sensor verwendet wird, erzeugen der x-, der y- und der z-Achsendetektionsabschnitt SX, SY bzw. SZ des dreidimensionalen Bewegungssensors MSa im stabförmigen Detektor/Sender 1Ta Signale Mx, My und Mz, welche die Beschleunigung αx in der x-Achse oder senkrechten Richtung, die Beschleunigung αy in der y-Achse oder der waagrechten Richtung bzw. die Beschleunigung αz in der z-Achse oder Vor-Rück-Richtung angeben, und geben diese Beschleunigungssignale an das Hauptsystem 1M aus. Nachdem das Hauptsystem 1M bestätigt, dass diesen Signalen voreingestellte Identifikationsnummern verliehen wurden, werden die Beschleunigungsdaten der einzelnen Achsen zur Analyse der Beschleunigungsdaten der einzelnen Achsen über den Empfangssignalverarbeitungsabschnitt RP an den Informationsanalyseabschnitt AN weitergeleitet, so dass die absolute Beschleunigung, d. h. der absolute Wert der Beschleunigung |α| bestimmt wird, wie er durch den folgenden mathematischen Ausdruck repräsentiert wird: |α| = √αx² + αy² + αz² Mathematischer Ausdruck (4)
Dann wird ein Vergleich zwischen den Beschleunigungswerten αx, αy und dem Beschleunigungswert αz angestellt.
Wenn αx < αz und αy < αz (Mathematischer Ausdruck (5)), nämlich wenn der Beschleunigungswert αz in der z-Achsenrichtung größer als der Beschleunigungswert αx in der x-Achsenrichtung und der Beschleunigungswert αy in der y-Achsenrichtung ist, dann wird festgestellt, dass der Spielteilnehmer den Stab geschoben oder gestoßen hat.
Umgekehrt wird, wenn der Beschleunigungswert αz in der z-Achsenrichtung kleiner als der Beschleunigungswert αx in der x-Achsenrichtung und der Beschleunigungswert αy in der y-Achsenrichtung ist, festgestellt, dass der Spielteilnehmer den Stab in einer solchen Weise bewegt hat, dass er durch die Luft schneidet (Luftschneidebewegung). In diesem Fall ist es durch einen weiteren Vergleich der Beschleunigungswerte αx und αy in der x- und y-Achsenrichtung möglich festzustellen, ob die Luftschneidebewegung in der senkrechten (x-Achsen) Richtung oder in der waagrechten (y-Achsen) Richtung ist.
Ferner kann zusätzlich zu dem Vergleich unter den Beschleunigungswerten in der x-, y- und z-Achsenrichtung jeder dieser Beschleunigungswerte αx-, αy und αz mit einem vorbestimmten Schwellenwert verglichen werden, so dass, wenn jeder dieser Beschleunigungswerte αx-, αy und αz größer als der Schwellenwert ist, festgestellt werden kann, dass der Spielteilnehmer eine kombinierte Bewegung in der x-, y- und z-Achsenrichtung gemacht hat. Wenn zum Beispiel αz jeweils größer als αx und αy ist und αx größer als der "Schwellenwert in x-Achsenrichtung" ist, dann wird festgestellt, dass der Spielteilnehmer den Stab geschoben oder gestoßen hat, während er den Stab auch in einer solchen Weise bewegt hat, dass er die Luft in der x-Achsenrichtung durchschneidet. Wenn αz jeweils kleiner als αx und αy ist und αx größer als der "Schwellenwert in der x-Achsenrichtung" und αy größer als der "Schwellenwert in der y-Achsenrichtung" ist, dann wird festgestellt, dass der Spielteilnehmer den Stab in einer solchen Weise bewegt hat, dass er die Luft schräg durchschneidet (d. h. sowohl in der x- als auch in y-Achsenrichtung). Ferner kann, wenn festgestellt wurde, dass sich die Beschleunigungswerte αx und αy relativ zueinander ändern, um eine kreisförmige Bahn zu vollführen, festgestellt werden, dass der Spielteilnehmer den Stab in einem Kreis (in einer Kreisbewegung) bewegt hat.
Der Spielparameterbestimmungsabschnitt PS bestimmt verschiedene Spielparameter gemäß jeder identifizierten Bewegung des Spielteilnehmers, und der Spieldatensteuerabschnitt des Tonreproduktionsabschnitts 1S steuert Spieldaten auf der Grundlage der auf diese Weise bestimmten Spielparameter, so dass das Klangsystem 3 einen Ton zum Spiel hörbar wiedergibt. Zum Beispiel wird eine durch die Spieldaten definierte Lautstärke gemäß dem absoluten Beschleunigungswert |α| bzw. dem größten Wert unter den Beschleunigungswerten αx, αy und αz in den einzelnen Achsenrichtungen gesteuert. Ferner werden weitere Spielparameter auf der Grundlage der Analyseergebnisse vom Informationsanalyseabschnitt AN gesteuert.
Zum Beispiel wird ein Spieltempo gemäß einer Periode der senkrechten Schneidbewegungen in der x-Achsenrichtung gesteuert. Außer der Spieltemposteuerung wird eine Artikulation verliehen, wenn die senkrechten Schneidbewegungen kurz sind und einen hohen Scheitelpunktwert aufweisen, wird die Tonhöhe jedoch abgesenkt, wenn die senkrechten Schneidbewegungen lang sind und einen niedrigen Scheitelpunktwert aufweisen. Ferner wird ein Bindebogeneffekt im Ansprechen auf die Detektion waagrechter Schneidbewegungen in der y-Achsenrichtung verliehen. Im Ansprechen auf die Detektion von Stoßbewegungen des Spielteilnehmers wird ein Stakkatoeffekt verliehen, wobei der Tonerzeugungszeitraum gekürzt wird oder ein einzelner Ton, wie zum Beispiel ein Schlaginstrumententon oder ein Ruf, in das Musikstückspiel eingefügt. Ferner wird im Ansprechen auf die Detektion einer senkrechten oder waagrechten und einer Stoßbewegung des Spielteilnehmers die oben erwähnte Steuerung in Kombination angewendet. Ferner wird im Ansprechen auf die Detektion von Kreisbewegungen des Spielteilnehmers eine Steuerung so durchgeführt, dass ein Halleffekt gemäß einer Frequenz der Kreisbewegungen erhöht wird, wenn die Frequenz relativ hoch ist, jedoch Triller gemäß der Frequenz der Kreisbewegungen erzeugt werden, wenn die Frequenz relativ niedrig ist.
Natürlich kann in diesem Fall auch eine Steuerung ähnlich der angewendet werden, die für den Fall beschrieben wurde, dass der ein- oder zweidimensionale Sensor verwendet wird. Wenn nämlich die auf die x-y-Ebene im dreidimensionalen Sensor projizierte absoluten Beschleunigung, wie durch den mathematischen Ausdruck (3) oben repräsentiert, als die "absoluten x-y-Beschleunigung |αxy|" gegeben ist, so wird eine Zeit des Auftretens eines lokalen Scheitelpunkts in der zeitlich variierenden Wellenform |αxy|(t) der "absoluten x-y-Beschleunigung |αxy|", der lokale Scheitelpunktwert, der Scheitelpunkt-Q-Wert, der die Schärfe des lokalen Scheitelpunkts anzeigt, das Scheitelpunkt-zu-Scheitelpunkt-Intervall, das ein Zeitintervall zwischen nebeneinanderliegenden lokalen Scheitelpunkten anzeigt, die Tiefe eines Tals zwischen beieinanderliegenden lokalen Scheitelpunkten, die Hochfrequenzkomponentenintensität des Scheitelpunkts, die Polarität des lokalen Scheitelpunkts der Beschleunigung α(t) usw. extrahiert, so dass die Schlagzeit des gespielten Musikstücks gemäß der Auftretenszeit des lokalen Scheitelpunkts gesteuert wird, die Dynamik des gespielten Musikstücks gemäß dem lokalen Scheitelpunktwert gesteuert wird, die Artikulation AR gemäß dem Scheitelpunkt-Q-Wert gesteuert wird und so weiter. Ferner wird, wenn die durch den mathematischen Ausdruck (5) repräsentierte Bedingung erfüllt wird und die "Stoßbewegung" detektiert wurde, ein einzelner Ton, wie zum Beispiel ein Schlaginstrumententon oder ein Schrei, gleichzeitig parallel zu einer solchen Steuerung in das Musikstückspiel eingefügt, oder es wird eine Veränderung der Klangfarbe oder die Verleihung des Halleffekts gemäß der Intensität der Beschleunigung αz in der z-Achsenrichtung ausgeführt oder es wird ein anderer Spielfaktor, der nicht durch die "Absolute x-y-Beschleunigung |αxy|" gesteuert wird, gemäß der Intensität der Beschleunigung αz in der z-Achsenrichtung gesteuert.
Ein ein-, zwei- oder dreidimensionaler Sensor, wie oben beschrieben, kann in einem schwertförmigen Spielbedienelement bzw. einer Bedieneinheit eingebaut werden, so dass das Detektionsausgangssignal jeder Achse des Sensors dazu verwendet werden, die Erzeugung eines Effektklangs zu steuern, wie zum Beispiel ein Feind-Schnitt-Geräusch (x- oder y-Achse), ein Luft-Schnitt-Geräusch (y- oder x-Achse) oder Stoßgeräusch (z-Achse), in einem Schwerttanz, der durch ein Musikspiel begleitet wird.
[Weitere beispielhafte Verwendung des Bewegungssensors]
Wenn das Detektionsausgangssignal jeder Achse eines ein-, zwei- oder dreidimensionalen Sensors integriert wird, oder wenn der ein-, zwei- oder dreidimensionale Sensor einen Geschwindigkeitssensor und nicht einen Beschleunigungssensor aufweist, dann kann jede Bewegung des Spielteilnehmers oder der menschlichen Bedienperson identifiziert werden und können Spielparameter gemäß einer Geschwindigkeit der Manipulation (Bewegung) des Sensors durch den Spielteilnehmer in einer ähnlichen Weise zu der oben erwähnten gesteuert werden. Durch ein weiteres Integrieren des integrierten Ausgangssignals einer jeden Achse vom Beschleunigungssensor oder durch Integrieren des Ausgangssignals einer jeden Achse vom Geschwindigkeitssensor kann eine aktuelle Position des durch die menschliche Bedienperson manipulierten (bewegten) Sensors abgeleitet werden und können andere Spielparameter gemäß der auf diese Weise hergeleiteten Position des Sensors gesteuert werden; zum Beispiel kann die Tonhöhe gemäß einer Höhe oder senkrechten Position des Sensors in der x-Achsenrichtung gesteuert werden. Ferner kann, wenn zwei ein-, zwei- oder dreidimensionale Bewegungssensoren als stabförmige Spielbedienelemente, wie in 4A gezeigt, vorgesehen und mit der linken und rechten Hand einer einzelnen menschlichen Bedienperson manipuliert werden, eine getrennte Steuerung des Musikspiels gemäß den entsprechenden Detektionsausgangssignalen von den beiden Bewegungssensoren durchgeführt werden. Zum Beispiel können mehrere Spielspuren (Spielstimmen) des Musikstücks in zwei Spurengruppen aufgeteilt werden, so dass sie gemäß den entsprechenden Analyseergebnissen des linken und des rechten Bewegungssensors einzeln gesteuert werden.
[Verwendung des Körperzustandssensors = Bio-Betriebsart]
Gemäß einem weiteren wichtigen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es möglich, ein Musikstück zu genießen, das Lebendkörperzustände des Spielteilnehmers in gespielten Tönen dadurch widerspiegelt, dass Lebendkörperzustände eines oder mehrerer Spielteilnehmer detektiert werden. Zum Beispiel kann in einer Situation, in der mehrere Teilnehmer zusammen körperliche Übungen, wie zum Aerobics, vollführen, während sie einem Musikspiel zuhören, ein Pulsdetektor (Hirnwellendetektor) als ein körperbezogener Informationssensor IS an jedem der Teilnehmer angebracht sein, um so die Herzfrequenz des Teilnehmers zu detektieren. Wenn die detektierte Herzfrequenz einen voreingestellten Schwellenwert überschreitet, kann das Tempo des Musikspiels zur Berücksichtigung der Gesundheit des Teilnehmers zurückgenommen werden. Auf diese Weise wird ein Musikspiel erzielt, das die Bewegungen von Aerobics oder dergleichen und die Herzfrequenz oder einen anderen Körperzustand eines jeden Spielteilnehmers mit berücksichtigt. In diesem Fall ist es vorzuziehen, wenn das Spieltempo gemäß einem Durchschnittswert gemessener Daten, wie zum Beispiel Daten der Herzfrequenz, der mehreren Spielteilnehmer gesteuert wird und der Durchschnittswert berechnet wird, während einer höheren Herzfrequenz ein größeres Gewicht verliehen wird. Ferner kann auch die Lautstärke des Musikspiels im Ansprechen auf das Zurücknehmen des Tempos verringert werden.
Im oben beschriebenen Fall kann eine Spielpausenfunktion hinzugefügt werden, so dass, solange die Herzfrequenzerhöhung innerhalb eines zuvor bezeichneten gestatteten Bereichs ist, Töne durch die vier Lautsprecher erzeugt werden, wobei der Leuchtdioden-Lichtemitter beleuchtet ist, um anzuzeigen, dass die Herzfrequenz des Spielteilnehmers normal ist, sobald jedoch die Herzfrequenz von dem zuvor bezeichneten gestatteten Bereich abweicht, wird mit der Tonerzeugung und der Leuchtdioden-Beleuchtung pausiert. Ferner kann ein ähnliches Ergebnis auch erzielt werden, wenn andere ähnliche Lebendkörperinformation als die Herzfrequenzinformation, wie zum Beispiel die Atemfrequenz verwendet wird. Ein Sensor zum Detektieren der Anzahl von Atemzügen kann ein Drucksensor sein, der auf der Brust oder dem Bauch des Teilnehmers befestigt wird, oder ein Temperatursensor, der mindestens an einem Nasenloch des Teilnehmers befestigt ist, um die Luftströmung durch das Nasenloch zu detektieren.
Als ein weiteres Beispiel des auf Lebendkörperinformationen reagierenden Spiels kann ein aufgeregter Zustand (wie zum Beispiel eine Erhöhung der Herzfrequenz oder der Atemfrequenz, eine Verringerung des Hautwiderstands oder eine Erhöhung des Blutdrucks oder der Körpertemperatur) des Spielteilnehmers aus der körperbezogenen Information analysiert werden, so dass das Spieltempo und/oder die Lautstärke gemäß einem Anstieg des Erregungszustands erhöht wird; hierdurch wird eine Tonsteuerung durchgeführt, die auf den Erregungszustand des Spielteilnehmers reagiert, wobei die Spielparameter in der entgegengesetzten Richtung zum oben beschriebenen Beispiel gesteuert werden, bei dem auf die Gesundheit des Teilnehmers Rücksicht genommen wurde. Diese Steuerung, die auf den Erregungszustand des Spielteilnehmers reagiert, ist besonders geeignet für ein BGM-Spiel von verschiedenen Spielen, die von einer Vielzahl von Personen gespielt werden und einem Musikspiel, das von einer Vielzahl von Teilnehmern genossen wird, während in einer Halle oder dergleichen getanzt wird. Der Grad der Erregung wird zum Beispiel auf der Grundlage eines Durchschnittswerts des Erregungsniveaus der Vielzahl von Teilnehmern berechnet.
[Kombinierte Verwendungsbetriebsart]
Nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung werden die Bewegungs- und Körperzustandssensoren in Kombination verwendet, um jeweils Bewegung und Lebenskörperzustand eines jeden Spielteilnehmers zu detektieren, so dass eine diversifizierte Musikspielsteuerung vorgesehen werden kann, die eine Vielzahl von Arten von Teilnehmerzuständen in gespielten Tönen widerspiegeln kann. 11 ist ein Funktionsblockdiagramm, das einen beispielhaften Betrieb der vorliegenden Erfindung in einer Situation zeigt, in der ein Musikstückspiel unter der Verwendung von Bewegungs- und Körperzustandssensoren in Kombination produziert wird. In diesem Fall weist der Bewegungssensor MSa einen zweidimensionalen Sensor mit x- und y-Achsendetektionsabschnitten SX und SY, wie schon oben beschrieben, auf; der Bewegungssensor MSa kann jedoch gegebenenfalls auch einen ein- oder dreidimensionalen Sensor enthalten. Der Bewegungssensor MSa ist in einer stabartigen Struktur (Spielbedienelement oder Bedieneinheit), wie in 4A dargestellt, enthalten, die von der rechten Hand der menschlichen Bedienperson zum Dirigieren in einem Musikstückspiel geschwenkt wird. Der Körperzustandssensor SSa weist einen Augenbewegungsnachverfolgungsabschnitt SE und einen Atemsensor SB auf, die beide an vorbestimmten Körperteilen der menschlichen Bedienperson bzw. des Spielteilnehmers befestigt sind, um die Augenbewegung und den Atem des Spielteilnehmers zu überwachen und zu detektieren.
Detektionssignale von den x- und y-Achsendetektionsabschnitten SX und SY des zweidimensionalen Bewegungssensors MSa und des Augenbewegungsnachführabschnitt SE und des Atemsensors SB des Körperzustandssensors SSa werden entsprechende eindeutige Identifikationsnummern verliehen und über entsprechende Signalprozessor/Senderabschnitte an das Hauptsystem 1M geleitet. Nachdem die Verleihung der eindeutigen Identifikationsnummern vom Hauptsystem 1M bestätigt wurde, verarbeitet der Empfangssignalverarbeitungsabschnitt RP die vom zweidimensionalen Bewegungssensor MSa und dem Augenbewegungsüberwachungssensor SE und dem Atemsensor SB empfangenen Detektionssignale und liefert dadurch entsprechende zweidimensionale Bewegungsdaten Dm, Augenpositionsdaten De und Atemdaten Db an entsprechende Analyseblöcke AM, AE und AB des Informationsanalyseabschnitts AN gemäß den Identifikationsnummern der Signale. Der Bewegungsanalyseblock AM analysiert die Bewegungsdaten Dm, um die Größe des Datenwerts, die Schlagzeit, die Schlagzahl und die Artikulation zu detektieren, analysiert der Augenbewegungsanalyseblock AE die Augenpositionsdaten De, um einen Bereich zu detektieren, der derzeit vom Spielteilnehmer betrachtet wird, und analysiert der Atemanalyseblock AB die Atemdaten Db, um die Einatmungs- und Ausatmungszustände des Spielteilnehmers zu detektieren.
In dem Spielparameterbestimmungsabschnitt PS, der dem Informationsanalyseabschnitt AN folgt, leitet ein erster Datenverarbeitungsblock PA eine Schlagposition auf einer Musikpartitur von Spieldaten ab, die gemäß den Schaltbits (Bit 5 bis Bit 7 von 6A) aus einer MIDI-Datei ausgewählt wurden, die in einem Spieldatenspeichermedium (der externen Speichervorrichtung 13) gespeichert sind, und leitet auch einen Schlag-Auftretenszeitpunkt auf der Grundlage des aktuell eingestellten Spieltempos ab. Außerdem kombiniert der erste Datenverarbeitungsblock PA im Spielparameterbestimmungsabschnitt PS die abgeleitete Schlagposition, den abgeleiteten Schlag-Auftretens-Zeitpunkt, die Schlagzahl und die Artikulation oder integriert diese oder kombiniert diese. Der zweite Datenverarbeitungsblock PB im Spielparameterbestimmungsabschnitt PS bestimmt eine Lautstärke, ein Spieltempo und jede Tonerzeugungszeit auf der Grundlage der kombinierten Ergebnisse und weist eine bestimmte Spielstimme gemäß dem aktuell betrachteten Bereich zu, der vom Augenbewegungsanalyseblock AE detektiert wird. Ferner bestimmt der zweite Datenverarbeitungsblock PB die Durchführung einer atembasierten Steuerung, d. h. einer Steuerung basierend auf den Einatmungs- und Ausatmungszuständen, die vom Atemanalyseblock AB detektiert werden. Ferner steuert der Tonreproduktionsabschnitt 1S im Spielparameterbestimmungsabschnitt PS die Spieldaten auf der Grundlage der bestimmten Spielparameter, so dass über das Klangsystem 3 ein gewünschtes Tonspiel vorgesehen wird.
[Betriebsart durch eine Vielzahl menschlicher Bedienpersonen]
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann ein Musikstückspiel durch eine Vielzahl menschlicher Bedienpersonen gesteuert werden, die eine Vielzahl körperbezogener Informationsdetektoren/Sender oder Spielbedienelemente (Bedieneinheiten) manipulieren. In diesem Fall kann jede der menschlichen Bedienpersonen einen oder mehrere körperbezogene Informationsdetektoren/Sender manipulieren und kann jeder der körperbezogenen Informationsdetektoren/Sender in der gleichen Weise wie der Bewegungssensor oder der Körperzustandssensor aufgebaut sein, wie schon anhand der 4 bis 11 beschrieben wurde (einschließlich einem, der in der Bio-Betriebsart oder in der kombinierten Verwendungsbetriebsart eingesetzt wird).
[Ensemblebetriebsart]
Zum Beispiel kann eine Vielzahl körperbezogener Informationsdetektoren/Sender aus einem einzigen Mastergerät und einer Vielzahl untergeordneter Geräte bestehen, wobei in diesem Fall einer oder mehrere bestimmte Spielparameter gemäß einem körperbezogenen Informationsdetektionssignal gesteuert werden können, das vom Mastergerät ausgegeben wird, während ein oder mehrere Spielparameter gemäß körperbezogener Informationsdetektionssignale gesteuert werden, die von den untergeordneten Geräten ausgegeben werden. 12 ist ein Funktionsblockdiagramm, das einen Betrieb der vorliegenden Erfindung in einer Ensemblebetriebsart zeigt. Im gezeigten Beispiel werden ein Spieltempo, eine Lautstärke usw. aus verschiedenen Spielparametern gemäß einem körperbezogenen Informationsdetektionssignal vom einzelnen Mastergerät 1T1 gesteuert, während eine Klangfarbe gemäß einem körperbezogenen Informationsdetektionssignal von der Vielzahl untergeordneter Geräte 1T2 bis 1Tn (z. B. n = 24) gesteuert wird. In diesem Fall ist es vorzuziehen, wenn die körperbezogenen Informationsdetektoren/Sender 1Ta (a = 1 bis n) jeweils wie ein Stab geformt sind und so konstruiert sind, dass sie die Bewegung der menschlichen Bedienperson detektieren, um dadurch Bewegungsdetektionssignale Ma (a = 1 bis n) zu erzeugen.
In 12 werden die Bewegungsdetektionssignale M1 bis Mn (n = 24) einem Signalauswahl-/Empfangsprozess unterzogen, der vom Empfangssignalverarbeitungsabschnitt RP in der Informationsempfangs-/Tonsteuerungseinrichtung 1R des Hauptsystems 1M ausgeführt wird. Diese Bewegungsdetektionssignale M1 bis Mn werden nämlich durch Unterscheidung der Identifikationsnummern, die gemäß vorbestimmten Informationen den Bewegungsdetektionssignalen M1 bis Mn verliehen wurden, welche die Identifikationsnummernzuweisung (einschließlich Gruppeneinstellungen der Identifikationsnummern) angeben, in das auf der Ausgabe vom Mastergerät 1T1 basierende Bewegungsdetektionssignal M1 und die auf den Ausgaben der untergeordneten Geräte 1T2 bis 1Tn basierenden Bewegungsdetektionssignale M2 bis Mn aufgeteilt. Auf diese Weise wird das Bewegungsdetektionssignal M1 basierend auf der Ausgabe des Mastergeräts 1T1 selektiv als Mastergerätdaten Mb geliefert, während die Bewegungsdetektionssignale M2 bis Mn basierend auf den Ausgaben der untergeordneten Geräte selektiv als untergeordnete Gerätdaten geliefert werden. Diese untergeordneten Gerätdaten werden ferner in eine erste bis m-te Gruppe SD1 bis SDm klassifiziert (wobei m eine beliebige Zahl größer als zwei ist).
Es sei hier nun angenommen, dass im Mastergerät 1T1 der Identifikationsnummer "0" das erste Switchbit A von 6 durch die Betätigung des Betriebsschalters T6 auf "1" eingestellt ist, wodurch die "Spielbetriebsart Ein" angezeigt wird, das zweite Schaltbit "B" derzeit bei "1" eingestellt ist, was eine "Gruppe/Einzel-Betriebsart" anzeigt oder "0" eingestellt ist, was eine "Einzelbetriebsart" anzeigt, das dritte Schaltbit "C" aktuell bei "1" eingestellt ist, was eine "Gesamtführungsbetriebsart" anzeigt, oder bei "0" eingestellt ist, das eine "Teilführungsbetriebsart" anzeigt. Ebenso sei angenommen, dass in den untergeordneten Geräten 1T2 bis 1T24 (= n) der Identifikationsnummern 1 bis 23 das erste Schaltbit A von 6 durch die Aktivierung des Betriebsschalters T6 aktuell bei "1" eingestellt ist, was eine "Betriebsart Ein" anzeigt, und das zweite und das dritte Schaltbit B und C beide auf einen Zufallswert X (z. B. B = "X" und C = "X") eingestellt sind.
Der Selektor SL bezieht sich auf die Identifikationsnummernzuweisungsinformation und identifiziert das Bewegungsdetektionssignal M1 des Mastergeräts 1T1 durch die ihm verliehene Identifikationsnummer "0", um so entsprechende Mastergerätdaten MD auszugeben. Der Selektor SL identifiziert auch die Bewegungsdetektionssignale M2 bis Mn der untergeordneten Geräte IT2 bis ITn durch die Identifikationsnummern "0" bis "23", die ihnen verliehen wurden, um so entsprechende untergeordnete Gerätdaten auszuwählen. Zu dieser Zeit werden diese untergeordneten Gerätdaten ausgegeben, nachdem sie gemäß der oben erwähnten "Gruppeneinstellung der Identifikationsnummern" in eine erste bis m-te Gruppe SD1 bis SDm aufgeteilt wurden. Die Art und Weise der Gruppenaufteilung gemäß der Gruppeneinstellung der Identifikationsnummern unterscheidet sich je nach dem Inhalt der Einstellung durch das Hauptsystem 1M; zum Beispiel sind in einem Fall zwei oder drei untergeordnete Gerätdaten in einer Gruppe enthalten, ist in einem anderen Fall nur ein untergeordneter Gerätdatensatz in einer Gruppe enthalten oder ist in noch einem anderen Fall lediglich eine derartige Gruppe vorhanden.
Die Mastergerätdaten MD und die untergeordneten Gerätdaten SD1 bis SDm der ersten bis m-ten Gruppe SD1 bis SDm werden an den Informationsanalyseabschnitt AN weitergeleitet. Der Mastergerätdatenanalyseblock MA im Informationsanalyseabschnitt AN analysiert die Mastergerätdaten MD, um den Inhalt des zweiten und dritten Switchbits B und C zu untersuchen und die Datenwertgröße, periodischen Charakteristiken und dergleichen zu bestimmen. Zum Beispiel bestimmt der Mastergerätdatenanalyseblock MA auf der Grundlage des zweiten Switchbits B, ob die Gruppenbetriebsart oder die Einzelbetriebsart zugewiesen wurde, und bestimmt auf der Grundlage des dritten Switchbits C, ob die Gesamtführungsbetriebsart oder die Teilführungsbetriebsart zugewiesen wurde. Ferner bestimmt der Mastergerätdatenanalyseblock MA auf der Grundlage des Inhalts der Datenbytes in den Mastergerätdaten MD die von den Daten repräsentierte Bewegung, die Größe, periodische Charakteristiken usw. der Bewegung.
Ferner analysiert ein untergeordneter Gerätdatenanalyseblock SA im Informationsanalyseabschnitt AN die untergeordneten Gerätdaten, die in der ersten bis m-ten Gruppe SD1 bis SDm enthalten sind, um die Datenwertgröße, periodischen Charakteristiken und dergleichen der Datenwerte gemäß der Betriebsart zu bestimmen, die durch das zweite Schaltbit B der Mastergerätedaten MD zugewiesen wird. Zum Beispiel werden in dem Fall, in dem die "Gruppenbetriebsart" zugewiesen wurde, Durchschnittswerte der Größen und periodischen Charakteristiken der untergeordneten Gerätdaten, die der ersten bis m-ten Gruppe entsprechen, berechnet; in dem Fall, in dem jedoch die "Einzelbetriebsart" zugewiesen wurde, werden die entsprechenden Größen und periodischen Charakteristiken der einzelnen untergeordneten Gerätedaten berechnet.
Der Spielparameterbestimmungsabschnitt PS in der folgenden Stufe enthält einen Haupteinstellblock MP und einen untergeordneten Einstellblock AP, der dem Mastergerätdatenblock MP und dem untergeordneten Gerätdatenblock SA entspricht, und bestimmt Spielparameter für einzelne Spielspuren, die sich auf die Spieldaten beziehen, die aus der MIDI-Datei ausgewählt wurden, die auf dem Speichermedium (der externen Speichervorrichtung 13) aufgezeichnet sind. Insbesondere bestimmt der Haupteinstellblock MP Spielparameter für vorbestimmte Spielspuren auf der Grundlage der bestimmten Ergebnisse, die vom Mastergerätdatenanalyseblock MA ausgegeben werden. Zum Beispiel werden, wenn die Gesamtführungsbetriebsart vom dritten Schaltbit C zugewiesen wurde, gemäß den bestimmten periodischen Charakteristiken für alle Spielspuren (tr) Lautstärkewerte gemäß der bestimmten Datenwertgröße und Tempoparameterwerte bestimmt. Auf der anderen Seite werden, wenn die Teilführungsbetriebsart zugewiesen wurde, ein Lautstärkewert und ein Tempoparameterwert in einer ähnlichen Weise für einen oder mehrere Spielspuren (tr), wie zum Beispiel die Melodie oder die erste Spielspur (tr), bestimmt, die zuvor in Entsprechung zu der Teilführungsbetriebsart eingestellt wurden.
Der untergeordnete Einstellblock AP stellt auf der anderen Seite eine voreingestellte Klangfarbe ein und bestimmt Spielparameter auf der Grundlage der bestimmten Ergebnisse, die vom untergeordneten Gerätedatenanalyseblock SA ausgegeben werden, für jede Spielspur, die einer Betriebsart entspricht, die durch das dritte Schaltbit C zugewiesen wird. Zum Beispiel werden, wenn durch das dritte Schaltbit C die Gesamtführungsbetriebsart zugewiesen wurde, vorbestimmte Klangfarbenparameter für vorbestimmte Spielspuren entsprechend der zugewiesenen Betriebsart (z. B. alle Begleitungstonspuren und Effekttonspuren) eingestellt und werden Spielparameter dieser vorbestimmten Spielspuren gemäß den bestimmten Ergebnissen der untergeordneten Gerätedaten sowie der Mastergerätedaten modifiziert; das heißt, dass die Lautstärkeparameterwerte ferner gemäß den untergeordneten Gerätdatenwertgrößen geändert werden und die Tempoparameterwerte ferner gemäß den periodischen Charakteristiken der untergeordneten Gerätdaten geändert werden. In diesem Fall ist es vorzuziehen, wenn die Lautstärkeparameterwerte durch Multiplizieren mit einem Modifikationswert auf der Grundlage der bestimmten Ergebnisse der Mastergerätdaten berechnet werden und die Tempoparameterwerte durch Auswerten eines arithmetischen Mittels mit den Analyseergebnissen der Mastergerätdaten berechnet werden. Ferner werden, wenn die Teilführungsbetriebsart zugewiesen wurde, Lautstärkeparameter- und Tempoparameterwerte unabhängig für eine der Spielspuren bestimmt, die nicht die erste Spielspur ist, wie zum Beispiel die zweite Spielspur, die zuvor in Entsprechung zu der zugewiesenen Betriebsart eingestellt wurde.
Der Tonreproduktionsabschnitt IS übernimmt die Spielparameter, die in der oben erwähnten Weise bestimmt wurden, als Spielparameter für die einzelnen Spielspuren der Spieldaten, die von der MIDI-Datei ausgewählt wurden, und weist den einzelnen Spielspuren voreingestellte Klangfarben (Tonquellen) zu. Auf diese Weise können Töne erzeugt werden, die vorbestimmte Klangfarben haben, die Bewegungen der Spielteilnehmer entsprechen.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann eine Teilnahme an einem Musikstückspiel in verschiedenster Weise genossen werden; zum Beispiel kann in einer Musikschule oder dergleichen ein Lehrer das einzige Mastergerät 1T1 halten und verwenden, um die Lautstärke und das Tempo der Hauptmelodie eines zu spielenden Musikstücks zu steuern, während eine Vielzahl von Schülern die untergeordneten Geräte 1T2 bis 1Tn hält und verwendet, um Begleittöne und/oder Schlaginstrumententöne zu erzeugen, die ihren Manipulationen der entsprechenden untergeordneten Geräte 1T2 bis 1Tn entsprechen. In diesem Fall ist es möglich, gleichzeitig den Klang einer Trommel, einer Schelle, eines natürlichen Winds oder Wassers oder dergleichen gegebenenfalls durch das vorherige Speichern verschiedener Klangquellen, wie zum Beispiel des Klangs des natürlichen Winds, von Wellen oder Wasser, zur Zuweisung zu einer beliebigen ausgewählten Spielspur zu erzeugen, sowie Töne von Trommeln, Schellen usw. durch die Klangfarbenauswahl einzustellen. Daher kann mit der vorliegenden Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine diverse Form des Musikspiels vorgesehen werden, an dem jede interessierte Person mit Vergnügen teilnehmen kann.
Ferner kann in jedem Mastergerät 1T1 und jedem untergeordneten Gerät 1T2 bis 1Tn durch die Aktivierung des Betriebsschalters T6 eine Auswahl dahingehend getroffen werden, ob der Leuchtdioden-Lichtemitter TL konstant beleuchtet wird oder im Ansprechen auf das Detektionsausgangssignal des Bewegungssensors MSa geblinkt wird. Diese Anordnung ermöglicht es, dass der Leuchtdioden-Lichtemitter TL in Übereinstimmung mit dem Fortschreiten des Musikstückspiels geschwenkt oder geblinkt wird, wodurch zusätzlich zu dem Musikstückspiel auch noch dieser visuelle Effekt genossen werden kann.
[Verschiedene Steuerung des Musikstückspiels durch eine Vielzahl menschlicher Bedienpersonen]
Es versteht sich von selbst, dass die Vielzahl körperbezogener Informationsdetektoren/Sender 1T1 bis 1Tn alle untergeordnete Geräte sein können, ohne dass ein Mastergerät darunter ist. In einem einfachsten Beispiel einer solchen Anordnung können die körperbezogenen Informationsdetektoren/Sender an zwei menschlichen Bedienpersonen befestigt sein, um so ein Musikstückspiel durch zwei menschliche Bedienpersonen zu steuern. In diesem Fall können an jeder der menschlichen Bedienpersonen ein oder mehrere körperbezogene Informationsdetektoren/Sender angebracht sein. Zum Beispiel kann jede der menschlichen Bedienpersonen zwei stabförmige Bewegungssensoren halten, jeweils einen Bewegungssensor pro Hand, wie er in 4A dargestellt ist, wobei die Spielspuren (Stimmen) des Musikstücks zwischen den beiden menschlichen Bedienpersonen gleich aufgeteilt sind, so dass die entsprechenden Spielspuren (Stimmen) einzeln mittels insgesamt vier Bewegungssensoren gesteuert werden können.
Unterweiteren Beispielen zum Steuern eines Musikstückspiels durch mehrere menschliche Bedienpersonen ist ein vernetztes Musikspiel, das zwischen voneinander entfernten Standorten ausgeführt wird. Zum Beispiel kann eine Vielzahl von Spielteilnehmern an unterschiedlichen Standorten, wie zum Beispiel Musikschulen, gleichzeitig an der Steuerung eines Musikstückspiels teilnehmen, indem sie das Spiel mittels der körperbezogenen Informationsdetektoren/Sender steuern, die an den einzelnen Teilnehmern angebracht sind. Außerdem kann auch in verschiedenen Unterhaltungsereignissen jeder mit einem oder mehreren körperbezogenen Informationsdetektoren/Sendern ausgerüstete Teilnehmer an der Steuerung eines Musikstückspiels durch von den Detektoren/Sendern ausgegebenen körperbezogenen Informationsdetektionsausgangssignalen teilnehmen.
Als ein weiteres Beispiel kann eine Steuerung eines Musikstückspiels erzielt werden, bei der eine Vielzahl von Personen, die bei dem Musikspiel zuhören und zusehen, an dem Musikspiel teilnehmen, indem einer oder mehrere menschliche Spieler die Hauptsteuerung eines Musikstücks durch Steuern des Tempos, der Dynamik und dergleichen des Musikstücks über ihre körperbezogenen Hauptinformationsdetektoren/Sender steuern, während die Vielzahl von Personen, die untergeordnete körperbezogene Informationsdetektoren/Sender hält, eine untergeordnete Steuerung zum Einfügen von Klängen, ähnlich Handklatschgeräuschen, gemäß Lichtsignalen in das Musikspiel einfügen, die von Leuchtdioden oder dergleichen abgegeben werden. Ferner kann auch eine Vielzahl von Teilnehmern in einem Themenparkumzug Spielparameter eines Musikstücks über die Hauptsteuerung, wie oben beschrieben, steuern und können durch eine untergeordnete Steuerung Jubelstimmen einfügen und über lichtabgebende Vorrichtungen eine visuelle Lichtvorstellung geben.
Zusammengefasst ist das Spielschnittstellensystem gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, das anhand der 1 bis 12 oben dargelegt wurde, in einer solchen Weise angeordnet, dass, während eine menschliche Bedienperson (d. h. ein Spielteilnehmer) den Bewegungssensor in verschiedener Weise bewegt, das Spielschnittstellensystem die verschiedenen Bewegungen der menschlichen Bedienperson auf der Grundlage von Bewegungsdetektionssignalen (Bewegungs- oder Gesteninformationen), die vom Bewegungssensor ausgegeben werden, analysiert. Auf diese Weise kann die vorliegende Erfindung ein Musikstückspiel in einer diversifizierten Art und Weise im Ansprechen auf verschiedene Bewegungen der menschlichen Bedienperson steuern. Ferner ist das Spielschnittstellensystem gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einer solchen Weise angeordnet, dass, während eine menschliche Bedienperson (d. h. ein Spielteilnehmer) den Bewegungssensor bewegt, das Schnittstellensystem nicht nur die Bewegungen der menschlichen Bedienperson auf der Grundlage der Bewegungsdetektionssignale, die vom Bewegungssensor ausgegeben werden, analysiert, sondern auch gleichzeitig Körperzustände der menschlichen Bedienperson auf der Grundlage des Inhalts von Körperzustandsdetektionssignalen (Körperzustandsinformationen, d. h. Lebendkörper- und physiologische Zustandsinformationen), die von dem Körperzustandssensor ausgegeben werden, analysiert, um dadurch gemäß den Analyseergebnissen Spielsteuerinformationen zu erzeugen. Auf diese Weise kann das Spielschnittstellensystem der vorliegenden Erfindung das Musikstück in einer diversifizierten Art und Weise gemäß den Analyseergebnissen der Körperzustände der menschlichen Bedienperson zusätzlich zu ihren Körperbewegungen steuern.
Ferner ist das Spielschnittstellensystem der vorliegenden Erfindung dazu ausgelegt, Bewegungsdetektionssignale, die erzeugt werden, während eine Vielzahl menschlicher Bedienpersonen (Spielteilnehmer) ihre entsprechenden Bewegungssensoren bewegt, an das Hauptsystem 1M zu liefern. Mit dieser Anordnung kann ein Musikstückspiel in verschiedener Weise im Ansprechen auf die entsprechenden Bewegungen der Vielzahl menschlicher Bedienpersonen gesteuert werden. Ferner ist es möglich, in verschiedener Weise in den Genuss einer Teilnahme an einem Ensemblespiel oder einer anderen Form des Spiels durch die Vielzahl menschlicher Bedienpersonen zu kommen, indem eine gemittelte Bewegung der menschlichen Bedienpersonen unter der Verwendung von Datenwerten, die durch eine Mittelung von Detektionsdaten erhalten wird, die durch die Vielzahl von Bewegungsdetektionssignalen repräsentiert werden, oder von Datenwerten analysiert wird, die gemäß vorbestimmten Regeln ausgewählt werden, um so die Analyseergebnisse in der Spielsteuerinformation widerzuspiegeln.
[Zweite Ausführungsform]
Es folgt eine Beschreibung einer Bedieneinheit und eines Tonerzeugungssteuersystems gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
13 ist ein Blockdiagramm, das schematisch einen beispielhaften allgemeinen Hardwareaufbau des Tonerzeugungssteuersystems zeigt, das die Bedieneinheit enthält. Das Tonerzeugungssteuersystem von 13 enthält Handbedienelemente 101, von denen jedes als eine Bedieneinheit fungiert, die mit einer Bewegung der menschlichen Bedienperson beweglich ist, eine Kommunikationseinheit 102, einen PC 103, eine Tongeneratorvorrichtung (T. G.) 104, einen Verstärker 105 und einen Lautsprecher 106. Jedes der Handbedienelemente 101 hat eine stabartige Form und wird von einem Benutzer bzw. einer menschlichen Bedienperson gehalten und manipuliert, um es in einer vom Benutzer gewünschten Richtung zu schwenken. Eine Beschleunigung der Schwenkbewegung des stabförmigen Handbedienelements 101 wird von einem Beschleunigungssensor 117 (14) detektiert, der in dem Handbedienelement 101 vorgesehen ist, und resultierende Beschleunigungsdaten werden als Detektionsdaten drahtlos vom Handbedienelement 101 an die Kommunikationseinheit 102 gesendet. Die Kommunikationseinheit 102 ist an den PC 103 angeschlossen, der als eine Steuervorrichtung des Systems fungiert; das heißt, dass der PC 103 die Tonerzeugung durch die Tongeneratorvorrichtung 104 durch Analysieren der Detektionsdaten, die vom Handbedienelement 101 empfangen wurden, steuert. Der PC 103 ist über Kommunikationsleitungen 108 mit einem Signalverteilungscenter 107 verbunden, vom dem Musikstückdaten und dergleichen an den PC 103 heruntergeladen werden. Die Kommunikationsleitungen 108 können in der Form von Teilnehmertelefonleitungen, dem Internet, einem LAN oder dergleichen sein. Der in den jeweiligen Handbedienelementen 101 integrierte Bewegungssensor kann auch ein anderer als der Beschleunigungssensor, wie zum Beispiel ein Kreiselsensor, ein Winkelsensor oder ein Aufschlagssensor, sein.
In dieser Ausführungsform werden Klangsignale, die von der Tongeneratorvorrichtung erzeugt werden, wie zum Beispiel Signale, die Musikinstrumententöne repräsentieren, Effektklänge und Schreie von Tieren, Vögeln usw. alle als "Tonsignale" oder einfach "Töne" bezeichnet. Die Tongeneratorvorrichtung 104 hat Funktionen, zum Erzeugen einer Tonwellenform und zum Verleihen eines Effekts zur erzeugten Tonwellenform, und die Tongeneratorsteuerung durch den PC 103 enthält das Steuern der Bildung einer Tonwellenform und eines der Tonwellenform zu verleihenden Effekts.
Der Benutzer bzw. die menschliche Bedienperson hält mit seiner bzw. ihrer Hand das stabförmige Handbedienelement 101 zum Schwenken des Handbedienelements 101, um dadurch verschiedene Töne zu erzeugen oder ein automatisches Spiel zu steuern. Zum Beispiel können durch Schwenken oder Schütteln des Handbedienelements 101 wie eine Rumbakugel verschieden Töne, wie zum Beispiel Rhythmusinstrumenttöne oder Effekttöne, in dem Rhythmus der Schwenkbewegung des Handbedienelements 101 erzeugt werden. Außerdem können durch ein freies Schwenken des Handbedienelements 101 auch Effekttöne, einschließlich denen eines die Luft durchschneidenden Schwertes, Wellentöne und Windtöne, erzeugt werden. Ferner können, wo der PC 103 als die Steuervorrichtung ein automatisches Spiel auf der Grundlage von Musikstückdaten ausführt, das Tempo und die Dynamik (die Lautstärke) des automatischen Spiels dadurch gesteuert werden, dass der Benutzer das Handbedienelement wie einen Dirigentenstab schwenkt. Es wird darauf hingewiesen, dass das Tonsteuersystem gemäß der vorliegenden Ausführungsform lediglich ein Handbedienelement oder auch eine Vielzahl von Handbedienelementen enthalten kann. Ein spezifisches Beispiel des Tonsteuersystems, das eine Vielzahl von Handbedienelementen verwendet, wird später noch im Einzelnen beschrieben.
In den 14A und 14B ist das Handbedienelement 101 gezeigt, das sich in seiner Mitte verjüngt, und das Gehäuse des Handbedienelements 101 weist ein Paar, nämlich ein oberes und ein unteres Gehäuseelement 110 bzw. 111 auf, die entlang der Mitte beim kleinsten Durchmesser voneinander getrennt sind. Eine Platine 113 ist am unteren Gehäuseelement 111 befestigt und steht in einen Bereich des oberen Gehäuseelements 110 vor. Das obere Gehäuseelement 110 ist transparent oder halbtransparent, so dass sein Innenraum von außen sichtbar ist. Ferner ist das obere Gehäuseelement 110 vom Körper des Handbedienelements 101 entfernbar, so dass bei einem Entfernen des oberen Gehäuseelements 110 die Platine 113 freiliegt, um eine Manipulation eines beliebigen gewünschten Schalters auf der Platine 113 durch den Benutzer oder dergleichen zu gestatten. Eine schnurartige Antenne 118 wird aus dem Boden des unteren Gehäuseelements herausgezogen. Auf der Platine 113, die normalerweise im Gehäuse aufgenommen ist, sind eine Signalempfangsschaltung, eine CPU und eine Gruppe von Schaltern vorgesehen, wie noch beschrieben wird. 14A ist eine Vorderansicht des Handbedienelements 101, wobei das obere Gehäuseelement 110 im Schnitt dargestellt ist, während 14B eine perspektivische Darstellung des Handbedienelements 101 ist, bei der eine Darstellung der inneren Platine 113 weggelassen wurde.
Ferner ist ein Pulssensor 112 in der Form eines Fotodetektors auf der Oberfläche des unteren Gehäuseelements 111 vorgesehen. Der Benutzer hält das Handbedienelement 101, während er den Pulssensor 112 mit dem Daumenansatz drückt.
Am oberen Teil der Platine 113, der in seiner Position dem oberen Gehäuseelement 110 entspricht, sind Leuchtdioden 114 (14a bis 14d), die Licht in vier unterschiedlichen Farben abgeben können (d. h. in diesem beleuchtet werden können), Schalter 115 (15a bis 15d), eine zweistellige Sieben-Segment-Anzeigevorrichtung 116, ein Drei-Achsen-Beschleunigungssensor 117 usw. angebracht. Die Leuchtdioden 14a, 14b, 14c und 14d geben blaues, grünes, rotes bzw. oranges Licht ab. Wenn das obere Gehäuseelement 110 vom Körper des Handbedienelements 101 entfernt wird, legt der obere Teil der Platine 113 frei, so dass der Benutzer einen beliebigen gewünschten Schalter 115 bedienen kann, einschließlich eines Leistungsschalters 15a, eines Ton-für-Ton-Erzeugungsbetriebsart-Auswahlschalters 15b, eines Automatik-Spiel-Steuer-Betriebsartauswahlschalters 15c und eines Eingabe-Schalters 15d.
Die Ton-für-Ton-Erzeugungsbetriebsart ist eine Betriebsart zum Steuern der Tonerzeugung auf der Grundlage der von der Bedieneinheit, wie zum Beispiel dem Handbedienelement 110, empfangenen Detektionsdaten, die verursachen, dass an jedem Scheitelpunkt in den Schwenkbewegungen des Handbedienelements 101 durch die menschliche Bedienperson (d. h. an jedem lokalen Scheitelpunkt der Beschleunigung des geschwenkten Handbedienelements 101) ein Ton erzeugt wird. In dieser Ton-für-Ton-Erzeugungsbetriebsart ist eine Form der Steuerung möglich, bei der eine Schwenkbewegungsbeschleunigung oder Aufschlagskraft eines vorbestimmten Teils eines Körpers einer menschlichen Bedienperson erfasst wird, so dass im Ansprechen auf die Detektion eines jeden lokalen Scheitelpunkts in dem detektierten Detektionsdaten ein vorbestimmter Ton erzeugt wird. Außerdem ist auch eine Form der Steuerung möglich, bei der die Lautstärke des zu erzeugenden Tons gemäß der Intensität bzw. dem Pegel des lokalen Scheitelpunkts gesteuert wird.
Ferner wird in der Ton-für-Ton-Erzeugungsbetriebsart die Tonerzeugung direkt auf der Grundlage der Detektionsdaten gesteuert, die einen detektierten Zustand der Bewegung der menschlichen Bedienperson repräsentieren. Wie schon vorher bemerkt, wird der Begriff "Töne" hier so verwendet, dass in ihm alle Klangsignale enthalten sind, die elektronisch erzeugbar oder wiedergebbar sind, wie zum Beispiel Signale, die Musikinstrumententöne, Effektklänge, menschliche Stimmen, Schreie von Tieren, Vögeln usw. repräsentieren. Zum Beispiel wird die Tonsteuerung hier im Ansprechen auf die Detektion eines lokalen Scheitelpunkts in einer Schwenkbewegung oder einen Aufschlag zum Erzeugen eines Tons einer Lautstärke durchgeführt, die der Höhe des detektierten lokalen Scheitelpunkts entspricht. Allgemein tritt der lokale Scheitelpunkt in der Schwenkbewegung auf, wenn die Richtung der Schwenkbewegung der menschlichen Bedienperson umgekehrt wird (z. B. zu der Zeit, wenn ein Trommelstock auf ein Trommelfell trifft). Daher kann die menschliche Bedienperson mit der Anordnung zum Erzeugen eines Tons im Ansprechen auf einen detektierten lokalen Scheitelpunkt die Erzeugung von Tönen veranlassen, indem lediglich das Handbedienelement 101 manipuliert wird, als ob die menschliche Bedienperson etwas schlagen würde. Außerdem können auch Töne konstant mit einer sich ändernden Lautstärke erzeugt werden, die der Schwenkgeschwindigkeit des Handbedienelements entspricht, in einer ähnlichen Weise zum Ton (d. h. dem Geräusch) des Windes oder von Wellen. In diesem Fall kann ein Geschwindigkeitssensor als der Bewegungssensor verwendet werden. Mit der oben beschriebenen Anordnung, bei der die Tonerzeugung im Ansprechen auf einfache Manipulationen, wie zum Beispiel lediglich Schwenkbewegungen des Handbedienelements gesteuert wird, können Töne in einfacher Weise erzeugt werden, selbst wenn die menschliche Bedienperson keine große Spielfähigkeit hat, so dass eine zu überwindende Schwelle zur Teilnahme am Musikspiel beträchtlich gesenkt werden kann, d. h. selbst ein Neuling oder unerfahrener Spieler kann ganz leicht in den Genuss des Spiels eines Musikstücks kommen.
Die automatische Spielsteuerungsbetriebsart ist eine Betriebsart, bei der Spielfaktoren, wie zum Beispiel ein Tempo und eine Lautstärke, eines automatischen Spiels auf der Grundlage der Detektionsdaten gesteuert werden, die vom Handbedienelement 101 empfangen werden. Bei dieser Automatik-Spielsteuerbetriebsart steuert der PC 103 im Ansprechen auf die Schwenkbewegungen der das Handbedienelement 101 haltenden menschlichen Bedienperson einen Automatik-Spielprozess zum sequenziellen Beliefern der Tongeneratorvorrichtung mit automatischen Spieldaten, die in einer Speichervorrichtung gespeichert sind. Zum Beispiel enthält die Steuerung in dieser Betriebsart das Steuern des automatischen Spieltempos gemäß dem Tempo der Schwenkbewegungen des Handbedienelements 101 durch die menschliche Bedienperson und das Steuern der Lautstärke, der Tonqualität und dergleichen des automatischen Spiels in Übereinstimmung mit der Geschwindigkeit und/oder der Intensität der Schwenkbewegungen. Als ein Beispiel wird die Schwenkbewegungsbeschleunigung oder der Aufschlagpegel eines vorbestimmten Teils des Körpers der menschlichen Bedienperson detektiert, so dass das automatische Spieltempo auf der Grundlage von Intervallen zwischen aufeinander folgenden lokalen Scheitelpunkten gesteuert wird, die durch die detektierten Detektionsdaten repräsentiert werden. Alternativ dazu kann die Lautstärke des automatischen Spiels auch gemäß dem Pegel oder der Höhe der lokalen Scheitelpunkte gesteuert werden.
Allgemein werden bei einem automatischen Spiel eines Musikstücks vorbestimmter Klangfarben, Tonhöhen, Tonqualitäten und Lautstärken in einer vorbestimmten Zeit über vorbestimmte Zeitlängen erzeugt, und die Erzeugung solcher Töne wird sequenziell in einem vorbestimmten Tempo ausgeführt. In dieser Betriebsart wird die Steuerung an mindestens einem der Spielfaktoren, wie der Klangfarbe, Tonhöhe, Tonqualität, Lautstärke, Spielzeitpunkt, Länge und Tempo auf der Grundlage der Detektionsdaten vom Handbedienelement durchgeführt. Zum Beispiel kann die Tonhöhe und Länge eines jeden zu erzeugenden Tons dieselbe sein, wie diejenigen, die durch die automatischen Spieldaten definiert sind, und kann das Spieltempo und die Lautstärke auf der Grundlage eines Zustands der Schwenkbewegung oder des Schlages (Aufschlagkraft) der menschlichen Bedienperson bestimmt werden. Als ein weiteres Beispiel der Steuerung kann der Tonerzeugungszeitpunkt so gesteuert werden, dass er mit dem lokalen Scheitelpunkt in den Detektionsdaten übereinstimmt, während die Tonhöhe und die Länge eines jeden zu erzeugenden Tons als die gleichen wie diejenigen eingestellt werden, die durch die automatischen Spieldaten definiert sind. Ferner können geringfügige Tonhöhenvariationen der Töne gemäß den Detektionsdaten gesteuert werden, während grundlegende Tonhöhen so verwendet werden, wie sie durch die automatischen Spieldaten definiert sind. Mit der oben beschriebenen erfindungsgemäßen Anordnung, bei der mindestens einer der Spielfaktoren in einem automatischen Spiel, das auf automatischen Spieldaten basiert, auf der Grundlage von Detektionsdaten gesteuert wird, die durch das Detektieren entsprechender Zustände von Bewegungen und/oder Ausdruckshaltungen eines Körperteils eines Benutzers bzw. einer menschlichen Bedienperson gesteuert werden, kann die menschliche Bedienperson ganz leicht an einem Musikstückspiel teilnehmen, indem sie lediglich einfache Manipulationen, wie zum Beispiel Schwenkbewegungen, vollführt oder andere Bewegungen ausführt oder ausdrucksvolle Haltungen annimmt. Auf diese Weise ermöglicht die vorliegende Erfindung dem Benutzer bzw. der menschlichen Bedienperson, in effektiver Weise das Musikstückspiel ohne eine hochentwickelte Spielfähigkeit zu steuern, und kann eine Schwelle zur Teilnahme an dem Spiel beträchtlich gesenkt werden.
Ferner ist es durch Einschalten des Ton-für-Ton-Erzeugungsbetriebsartsauswahlschalters 15b oder das Automatik-Spiel-Steuerbetriebsartauswahlschalters 15c zwei Mal hintereinander innerhalb eines vorbestimmten kurzen Zeitraums möglich, eine Pulsdetektionsbetriebsart auszuwählen, bei der es sich um eine zusätzliche Betriebsart des Tonerzeugungssteuersystems handelt. Die Pulsdetektionsbetriebsart ist eine Betriebsart, bei der eine Detektion des Pulses der menschlichen Bedienperson über den Pulssensor 112 vorgenommen wird, der an einem Griffteil des Handbedienelements 101 befestigt wird, und der detektierte Puls wird zur Berechnung der Anzahl von Pulsschlägen der menschlichen Bedienperson an den PC 103 gesendet.
Die Bedieneinheit, wie zum Beispiel das oben beschriebene Handbedienelement 101 ist an der Hand einer menschlichen Bedienperson befestigt oder wird durch diese manipuliert, die menschliche Bedienperson kann jedoch in einer Situation, in der die Bedieneinheit über ein Kabel mit der Steuervorrichtung verbunden ist, an einer freien Bewegung gehindert werden, weil das Kabel die freie Bewegung verhindert. Insbesondere in einer Situation, in der das Tonerzeugungssteuersystem eine Vielzahl solcher Handbedienelemente 101 enthält, würden die entsprechenden Kabel der Handbedienelemente 101 in unerwünschter Weise verwirrt werden. Weil die beschriebene Ausführungsform jedoch dazu konstruiert ist, die Detektionsdaten über eine drahtlose Kommunikation zu übertragen, kann sie die Behinderung der Bewegung der menschlichen Bedienperson und die Verwirrung von Kabeln vollständig vermeiden, selbst wenn das Tonerzeugungssteuersystem zwei oder mehr Handbedienelemente aufweist.
Wie oben dargelegt, werden jede Bewegung und Ausdruckshaltung der menschlichen Bedienperson, die durch die Sensoren des Handbedienelements 101 detektiert werden, als Detektionsdaten an die Steuervorrichtung übertragen, so dass die Tonerzeugung oder das automatische Spiel auf der Grundlage der Detektionsdaten gesteuert wird. Zusätzlich wird die Beleuchtung oder die Lichtabgabe der einzelnen Leuchtdioden 14a bis 14d auf der Grundlage des detektierten Inhalts der Sensoren gesteuert, weshalb die Bewegung und Ausdruckshaltung der menschlichen Bedienperson visuell identifiziert werden kann, indem der Beleuchtungsstil der Leuchtdioden überprüft wird. In dem Fall, in dem punktförmige lichtabgebende Elemente, wie zum Beispiel Leuchtdioden, wie oben erwähnt, verwendet werden, bedeutet der Beleuchtungsstil die Beleuchtungsfarbe, die Anzahl beleuchteter lichtabgebender Elemente, Blinkintervalle und/oder dergleichen.
Der am Handbedienelement 101 vorgesehene Körperzustandssensor kann auch ein anderer als der oben erwähnte Pulssensor 112 sein, wie zum Beispiel ein Sensor zum erfassen einer Körpertemperatur, einer Schweißbildungsmenge oder dergleichen der menschlichen Bedienperson. Durch Übertragen des detektierten Inhalts eines solchen Körperzustandssensors an die Steuervorrichtung kann ein gewünschter Körperzustand durch spielartige Manipulationen zum Steuern der Tonerzeugung überprüft werden, ohne zu veranlassen, dass der Benutzer bzw. die menschliche Bedienperson sich dessen besonders bewusst ist, dass die Körperzustandsüberprüfung durchgeführt wird. Ferner kann der detektierte Inhalt des Körperzustandssensors zur Tonerzeugungssteuerung oder zur automatischen Spielsteuerung verwendet werden.
15 ist ein Blockdiagramm, das einen Steuerabschnitt 20 des Handbedienelements 101 zeigt, das zur Bewegung mit jeder Bewegung einer menschlichen Bedienperson vorgesehen ist. Der Steuerabschnitt 20, der einen Ein-Chip-Mikrocomputer umfasst, der eine CPU, einen Speicher, eine Schnittstelle usw. enthält, steuert das Verhalten des Handbedienelements 101. Mit dem Steuerabschnitt 20 sind eine Pulsdetektionsschaltung 119, ein Drei-Achsen- Beschleunigungssensor 117, Schalter 115, ein Identifikationseinstellschalter 21, ein Modem 23, eine Modulationsschaltung 24, eine Leuchtdiodenbeleuchtungsschaltung 22 usw. verbunden.
Der Beschleunigungssensor 117 ist ein Halbleitersensor, der auf eine Abtastfrequenz in der Größenordnung von 400 Hz ansprechen kann und eine Auflösung von ungefähr 8 Bits hat. Wenn der Beschleunigungssensor 117 durch eine Schwenkbewegung des Handbedienelements 101 geschwenkt wird, gibt der für jede der x-, y- und z-Achsenrichtung 8-Bit-Beschleunigungsdaten aus. Der Beschleunigungssensor 117 ist in einem Spitzenteil des Handbedienelements 101 in einer solchen Weise vorgesehen, dass seine x-, seine y- und seine z-Achse so ausgerichtet ist, wie in 14 gezeigt. Es versteht sich, dass der Beschleunigungssensor 117 nicht auf den Drei-Achsen-Typ eingeschränkt ist, sondern dass es sich auch um einen Zwei-Achsen-Typ oder einen nicht gerichteten Typ handeln kann.
Die Pulsdetektionsschaltung 119 enthält den oben erwähnten Pulssensor 112, der einen Fotodetektor umfasst, der bei einem Fließen von Blut durch einen Teil der Daumenarterie eine Variation des hindurch gelassenen Lichts oder der Farbe in diesem Teil detektiert. Die Pulsdetektionsschaltung 119 detektiert den Puls der menschlichen Bedienperson auf der Grundlage einer Variation im detektierten Wert, der aus dem Pulssensor 112 ausgegeben wird, und liefert bei jeder Pulsschlagzeit das Pulssignal an den Steuerabschnitt 20.
Der Identifikationseinstellschalter 21 ist eine Fünf-Bit-DIP-Schalter, durch den Identifikationsnummern von "1" bis "24" eingestellt werden können. Dieser Identifikationseinstellschalter 21 ist an einem Teil der Platine 113 angebracht, der in seiner Position dem unteren Gehäuseelement 111 entspricht. Der Identifikationseinstellschalter 21 kann durch Ziehen der Platine 113 aus dem unteren Gehäuseelement 111 bedient werden. In dem Fall, in dem das Tonerzeugungssteuersystem zwei oder mehr Handbedienelemente 101 enthält, erhält jedes der Handbedienelemente 101 eine eindeutige Identifikationsnummer zur Unterscheidung von allen anderen Handbedienelementen 101.
Der Steuerabschnitt 20 beliefert das Modem 23 mit den Beschleunigungsdaten vom Beschleunigungssensor 117 als Detektionsdaten. Den Detektionsdaten wird eine Identifikationsnummer, die vom Identifikationseinstellschalter 21 eingestellt wird, verliehen. Ferner wird die Betriebsart, die durch den Ton-für-Ton-Erzeugungsbetriebsartauswahlschalter 15b oder den Automatik-Spiel-Steuerbetriebsartauswahlschalter 15c ausgewählt wird, als Betriebsartauswahldaten getrennt von den Detektionsdaten an das Modem 23 geliefert.
Das Modem 23 ist eine Schaltung, die Basisbanddaten, die vom Steuerabschnitt 20 empfangen werden, in Phasenübergangsdaten umwandelt. Die Modulationsschaltung 24 führt eine GMSK-Modulation (Gaussian filtered Minimum Shift Keying) an einem Trägersignal im Frequenzband von 2,4 GHz unter der Verwendung der Phasenübergangsdaten durch. Das Signal des Frequenzbands von 2,4 GHz, das von der Modulationsschaltung 24 ausgegeben wird, wird über einen Sendeausgangsverstärker 25 auf einen geringfügigen elektrischen Leistungspegel verstärkt und dann über die Antenne 118 radial ausgegeben. Das Handbedienelement 101, das oben so beschrieben wurde, dass es mit der Kommunikationseinheit 102 drahtlos (z. B. über FM-Kommunikation) kommuniziert, kann auch über eine USB-Schnittstelle verdrahtet mit der Kommunikationseinheit 102 kommunizieren. Ferner kann eine drahtlose Schnittstelle mit kurzer Reichweite angewendet werden, die ein Frequenzdiffusionskommunikationsverfahren, wie zum Beispiel das wohlbekannte "Bluetooth"-Protokoll, verwendet.
Die 18A und 18B sind Diagramme, die Formate von Daten erläutern, die vom Handbedienelement 101 an die Kommunikationseinheit 102 übertragen werden. Insbesondere zeigt 18A eine beispielhafte Organisation der Detektionsdaten. Die Detektionsdaten enthalten die Identifikationsnummer (5 Bits) des betreffenden Handbedienelements 101, einen Code (3 Bits), die anzeigen, dass die übertragenen Daten Detektionsdaten sind, x-Achsenrichtungs-Beschleunigungsdaten (8 Bits), y-Achsen richtungs-Beschleunigungsdaten (8 Bits) und z-Achsenrichtungs-Beschleunigungsdaten (8 Bits). 18B ist auf der anderen Seite eine beispielhafte Organisation der Betriebsartauswahldaten, welche die Identifikationsnummer (5 Bits) des betreffenden Handbedienelements 101, einen Code (3 Bits), der anzeigt, dass die übertragenen Daten Betriebsartauswahldaten sind, und eine Betriebsartnummer (8 Bits) enthält.
Die 16A und 16B sind Blockdiagramme, die schematisch Beispiele für die Konstruktion der Kommunikationseinheit 102 zeigen. Die Kommunikationseinheit 102 empfängt Daten (Detektionsdaten und Betriebsartauswahldaten), die von dem Handbedienelement 101 gesendet werden, und leitet diese empfangenen Daten an den PC 103 weiter, der als die Steuervorrichtung fungiert. Die Kommunikationseinheit 102 weist einen Hauptsteuerabschnitt 30 und eine Vielzahl einzelner Kommunikationseinheiten 31 auf, die mit dem Hauptsteuerabschnitt 30 verbindbar sind, um mit einem Entsprechenden aus der Vielzahl der Handbedienelemente 101 zu kommunizieren. Jede der einzelnen Kommunikationseinheiten 31 bekommt eine eindeutige Identifikationsnummer und kann mit dem entsprechenden Handbedienelement 101 kommunizieren, dem jeweils auch eine entsprechende eindeutige Identifikationsnummer zugewiesen wird. 16A zeigt einen Fall, in dem lediglich eine Kommunikationseinheit 31 an den Hauptsteuerabschnitt 30 angeschlossen ist. Im in 16A gezeigten Beispiel ist der Hauptsteuerabschnitt 30, der einen Mikroprozessor umfasst, mit der einzelnen Kommunikationseinheit 31 und einer USB-Schnittstelle 39 verbunden. Die USB-Schnittstelle 39 ist über ein Kabel mit einer USB-Schnittstelle 46 (siehe 17) des PCs 103 verbunden.
16B zeigt eine beispielhafte Struktur der einzelnen Kommunikationseinheit 31. Die einzelne Kommunikationseinheit 31 weist einen einzelnen Steuerabschnitt 33 auf, der einen Mikroprozessor umfasst, an dem ein Identifikationsschalter 38 und eine Demodulationsschaltung 35 angeschlossen sind. Der Identifikationsschalter 38 umfasst einen DIP-Schalter, dem dieselbe Identifikationsnummer wie das entsprechende Handbedienelement 101 zugewiesen ist. An die Demodulationsschaltung 35 ist eine Empfangsschaltung 34 angeschlossen, die die Eingangssignale des Frequenzbandes von 2,4 GHz selektiv empfängt, die über eine Antenne 32 eingegeben werden, und aus den empfangenen Signalen das GMSK-modulierte Signal detektiert, das von dem entsprechenden Handbedienelement 101 gesendet wird. Die Demodulationsschaltung 35 demoduliert die Detektionsdaten und Betriebsartauswahldaten des Handbedienelements 101 aus dem GMSK-modulierten Signal. Der einzelne Steuerabschnitt 33 liest die an den Kopf der demodulierten Daten angefügte Identifikationsnummer aus und stellt fest, ob die ausgelesene Identifikationsnummer dieselbe wie die Identifikationsnummer ist, die vom Identifikationsschalter 38 eingestellt wurde. Wenn die ausgelesene Identifikationsnummer dieselbe wie die vom Identifikationsschalter 38 eingestellte Identifikationsnummer ist, nimmt der einzelne Steuerabschnitt 33 die demodulierten Daten als an die betreffende einzelne Kommunikationseinheit 31 gerichtete Daten entgegen und leitet die Daten an den Hauptsteuerabschnitt 30 der Kommunikationseinheit 31 weiter.
17 ist ein Blockdiagramm, das einen beispielhaften detaillierten Hardwareaufbau des PCs bzw. der Steuervorrichtung 103 zeigt; natürlich kann die Steuervorrichtung 103 auch ein dediziertes Hardwaregerät anstelle des PCs enthalten. Die Steuervorrichtung 103 weist eine CPU 41 auf, an die über einen Bus ein ROM 42, ein RAM 43, eine Massenspeichervorrichtung 44, eine MIDI-Schnittstelle 45, die oben erwähnten USB-Schnittstelle 46, eine Tastatur 47, eine Zeigervorrichtung 48, ein Anzeigeabschnitt 49 und eine Kommunikationsschnittstelle 50 angeschlossen sind. Ferner ist an die MIDI-Schnittstelle 45 eine externe Tongeneratorvorrichtung 104 angeschlossen.
Im ROM 42 ist ein Startprogramm und dergleichen vorgespeichert. Die Massenspeichervorrichtung 44, die eine Festplatte, CD-ROM, MO (magnetooptische Platte) oder dergleichen enthält, hat als Speicherinhalt ein Systemprogramm, Anwendungsprogramme, Musikstückdaten usw. Zur Zeit des Starts des PCs 103 oder danach werden das Systemprogramm, Anwendungsprogramme, Musikstückdaten usw. aus der Massenspeichervorrichtung 44 in den RAM 43 gelesen. Der RAM 43 hat auch einen Speicherbereich, der zu verwenden ist, wenn ein bestimmtes Anwendungsprogramm ausgeführt wird. Die USB-Schnittstelle der Kommunikationseinheit 102 ist an die USB-Schnittstelle 46 angeschlossen. Die Tastatur 47 und die Zeigervorrichtung 48 werden von dem Benutzer verwendet, der ein Anwendungsprogramm manipulieren möchte, z. B. um ein auszuführendes Musikstück auszuwählen. Die Kommunikationsschnittstelle 50 ist eine Schnittstelle zur Kommunikation mit einer (nicht gezeigten) Servervorrichtung oder einer anderen automatischen Spielsteuervorrichtung über eine Teilnehmertelefonleitung oder das Internet, wodurch gewünschte Musikstückdaten von der Servervorrichtung oder der anderen automatischen Spielsteuervorrichtung heruntergeladen werden oder gespeicherte Musikstückdaten an die automatische Spielsteuervorrichtung übertragen werden können. Die Musikstückdaten, die von der Servervorrichtung oder der anderen automatischen Spielsteuervorrichtung heruntergeladen werden können, werden im RAM 43 und der Massenspeichervorrichtung 44 gespeichert.
Die Tongeneratorvorrichtung 104, die an die MIDI-Schnittstelle 45 angeschlossen ist, erzeugt ein Tonsignal auf der Grundlage der Spieldaten (MIDI-Daten), die vom PC 103 empfangen werden, und verleiht dem erzeugten Tonsignal auch einen Effekt, wie zum Beispiel einen Echoeffekt. Das Tonsignal wird an den Verstärker 105 ausgegeben, der das Tonsignal verstärkt und das verstärkte Tonsignal zur hörbaren Wiedergabe bzw. zur klanglichen Erzeugung an den Lautsprecher 106 ausgibt. Es wird darauf hingewiesen, dass die Tongeneratorvorrichtung 104 eine Tonwellenform in jedem beliebigen gewünschten Verfahren herstellen kann; ein gewünschtes aus verschiedenen Tonwellenformausbildungsverfahren kann je nach dem bestimmten Typ eines zu erzeugenden Tons, wie zum Beispiel ein ausgehaltener oder ein gedämpfter Ton, ausgewählt werden. Außerdem wird darauf hingewiesen, dass die Tongeneratorvorrichtung 104 zum Erzeugen aller Tonsignale fähig ist, die elektronisch erzeugbar oder reproduzierbar sind, wie zum Beispiel Musiktöne, Effekttöne und Schreie von Tieren und Vögeln.
Die folgende Absätze beschreiben das Verhalten des Tonerzeugungssteuersystems anhand verschiedener Fließdiagramme. Die 19A bis 19C sind Fließdiagramme, die das Verhalten des Handbedienelements 101 zeigen. Insbesondere zeigt 19A einen Initialisierungsprozess, bei dem Rücksetzvorgänge, einschließlich ein Chip-Rücksetzvorgang, bei Schritt S1 nach dem Einschalten des Leistungsschalters 15a ausgeführt werden. Dann wird die vom Identifikationseinstellschalter (DIP-Schalter) 21 eingestellte Identifikationsnummer bei Schritt S2 in den Speicher gelesen. Die auf diese Weise gelesene Identifikationsnummer wird bei Schritt S3 über eine vorbestimmte Zeit auf der Sieben-Segment-Anzeige 116 angezeigt.
Dann wird bei Schritt S4 eine Benutzerauswahl einer Betriebsart entgegengenommen. So wird nämlich, wenn vom Benutzer der Ton-für-Ton-Erzeugungsbetriebsartauswahlschalter 15b eingeschaltet wurde, die Ton-für-Ton- Erzeugungsbetriebsart ausgewählt, oder wird, wenn vom Benutzer der Automatik-Spiel-Steuerbetriebsartauswahlschalter 15c angeschaltet wurde, die Automatik-Spiel-Steuerbetriebsart ausgewählt. Die zusätzliche Pulsaufzeichnungsbetriebsart wird zusätzlich zur Ton-für-Ton-Erzeugungsbetriebsart oder zur Automatik-Spiel-Steuerbetriebsart ausgewählt, wenn der Ton-für-Ton-Erzeugungsbetriebsartauswahlschalter 15b oder der Automatik-Spiel-Steuerbetriebsartauswahlschalter 15c zwei Mal hintereinander innerhalb des vorbestimmten kurzen Zeitraums eingeschaltet werden. Dann wird, nachdem der Eingabe-Schalter 15d eingeschaltet wird, die derzeit ausgewählte Betriebsart eingestellt und in die Betriebsartauswahldaten editiert, so dass die Betriebsartauswahldaten bei Schritt S5 an die Kommunikationseinheit 102 übertragen werden und bei Schritt S6 auf der 7-Segment-Anzeige 116 angezeigt werden. Hiernach werden der auf diese Weise eingestellten Betriebsart entsprechende Operationen durchgeführt.
19B ist ein Fließdiagramm, das eine beispielhafte Betriebssequenz zeigt, der gefolgt wird, wenn lediglich entweder die Ton-für-Ton-Erzeugungsbetriebsart oder die Automatik-Spiel-Steuerbetriebsart ohne die zusätzliche Pulsaufzeichnungsbetriebsart eingestellt wurde. Der Prozess von 19B wird alle 2,5 ms ausgeführt. x-, y- und z-Achsenrichtungs-Beschleunigungswerte werden bei Schritt S8 vom Drei-Achsen-Beschleunigungssensor 117 detektiert und bei Schritt S9 in die Detektionsdaten editiert, so dass die Detektionsdaten bei Schritt S10 an die Kommunikationseinheit 102 übertragen wurden. Dann wird die Beleuchtung bzw. die Abgabe von Licht der Leuchtdioden 14a bis 14d in der folgenden Art und Weise gesteuert.
Wenn die detektierte Beschleunigung in der positiven x-Achsenrichtung größer als ein vorbestimmter Wert ist, wird die blaue Leuchtdiode 14a eingeschaltet, und wenn die detektierte Beschleunigung in der negativen x-Achsenrichtung größer als ein vorbestimmter Wert ist, wird die grüne Leuchtdiode 14b eingeschaltet. Wenn die detektierte Beschleunigung in der positiven y-Achsenrichtung größer als ein vorbestimmter Wert ist, wird die rote Leuchtdiode 14c eingeschaltet, und wenn die detektierte Beschleunigung in der negativen y-Achsenrichtung größer als ein vorbestimmter Wert ist, wird die orange Leuchtdiode 14d eingeschaltet. Ferner werden, wenn die detektierte Beschleunigung in der positiven z-Achsenrichtung größer als ein vorbestimmter Wert ist, die blaue Leuchtdiode 14a und die grüne Leuchtdiode 14b gleichzeitig eingeschaltet, und werden, wenn die detektierte Beschleunigung in der negativen z-Achsenrichtung größer als ein vorbestimmter Wert ist, die rote Leuchtdiode 14c und die orange Leuchtdiode 14d gleichzeitig eingeschaltet. Es wird darauf hingewiesen, dass jede der Leuchtdioden 14a bis 14d mit einer Lichtstärke beleuchtet werden kann, die der detektierten Schwenkbewegungsbeschleunigung entspricht.
Durch Ausführen des Prozesses von 19b alle 2,5 ms zum Detektieren der x-, y- und z-Achsenrichtungs-Beschleunigungswerte mit einer Auflösung in der Größenordnung von 2,5 ms kann jede Schwenkbewegung der menschlichen Bedienperson mit einer hohen Auflösung detektiert werden, während das feine Vibrationsrauschen effektiv entfernt wird. Es wird darauf hingewiesen, dass in dem Fall, in dem eine Vielzahl von Handbedienelementen 101 verwendet werden, der oben beschriebene Prozess für jedes der Handbedienelemente 101 ausgeführt wird, so dass entsprechende Detektionsdaten, die von diesen Handbedienelementen 101 ausgegeben werden, an die automatische Spielsteuervorrichtung, d. h. den PC 103, geliefert werden.
19c ist ein Fließdiagramm, das eine beispielhafte Betriebssequenz zeigt, die zu befolgen ist, wenn die Pulsaufzeichnungsbetriebsart zusätzlich zur Ton-für-Ton-Erzeugungsbetriebsart oder der automatischen Spielsteuerbetriebsart (Auto-Spielsteuerbetriebsart) eingestellt ist. Dieser Prozess wird ebenfalls alle 2,5 ms ausgeführt.
Wenn in der Pulsaufzeichnungsbetriebsart ein Pulsschlag der menschlichen Bedienperson erfasst wurde, wird ein Code, der die Pulserfassung anzeigt, als die Detektionsdaten anstelle des detektierten z-Achsen-Richtungsbeschleunigungswerts übertragen, um so dieselbe Gesamtdatengröße beizubehalten, als wenn die Pulsaufzeichnungsbetriebsart nicht eingestellt wurde. Der Grund, aus dem der detektierte z-Achsen-Richtungsbeschleunigungswert durch den Code ersetzt wird, der die Pulsdetektion anzeigt, ist derjenige, dass der z-Achsen-Richtungsbeschleunigungswert die Tendenz hat, klein zu sein, und sich im Vergleich zu dem x- und y-Achsen-Richtungsbeschleunigungswerten nur geringfügig ändert. Weil lediglich ein bis zwei Pulsschläge pro Sekunde auftreten, spielt es keine Rolle, ob die Übertragung des z-Achsen-Richtungsbeschleunigungswert ein oder zwei Mal im Laufe dieses Prozesses weggelassen wird, der 400 mal pro Sekunde ausgeführt.
Zum Beispiel ist der Code, der die Pulsdetektion anzeigt, als 8-Bit-Daten angeordnet, wobei alle Bits auf einen Wert "1" eingestellt sind, und anstelle der Beschleunigungsdaten in der z-Achsenrichtung übertragen. Dann verwendet der PC 103 die 8-Bit-Daten als Pulsdaten und die als letztes empfangenen z-Achsen-Richtungsdaten als die aktuellen z-Achsen-Richtungsdaten.
Auch in diesem Fall wird der Prozess alle 2,5 ms ausgeführt. x-, y- und z-Achsen-Richtungsbeschleunigungswerte werden vom 3-Achsen-Beschleunigungssensor bei Schritt S13 detektiert, und die Pulsdetektionsschaltung 119 wird bei Schritt S14 abgetastet, um bei Schritt S15 festzustellen, ob ein Pulsschlag stattgefunden hat. Die Pulsdetektionsschaltung 119 gibt Daten "1" nur dann aus, wenn ein Pulsschlag erfasst wurde. Wenn bei Schritt S15 kein Pulsschlag erfasst wurde, werden die x-, y- und z-Achsenrichtungsbeschleunigungswerte, die aus dem 3-Achsen-Beschleunigungssensor 117 ausgegeben werden, bei Schritt S16 in die Detektionsdaten von 18a eingeschrieben, so dass die Detektionsdaten bei Schritt S18 an die Kommunikationseinheit 102 übertragen werden. Wenn auf der anderen Seite bei Schritt S15 ein Pulsschlag erfasst wurde, werden bei Schritt S18 die detektierten x- und y-Achsenrichtungsbeschleunigungswerte und Daten (bei denen alle 8 Bits auf den Wert "1" gesetzt sind), welche die Pulsdetektion angeben, in die Detektionsdaten von 18A eingeschrieben. Dann wird die Beleuchtung oder Lichtabgabe der Leuchtdioden 14a bis 14d bei Schritt S19 in einer Art ähnlich der anhand von 19B Beschriebenen gesteuert. Wenn die detektierte Beschleunigung in der positiven x-Achsenrichtung größer als ein vorbestimmter Wert ist, wird die nämlich die blaue Leuchtdiode 14a eingeschaltet, und wenn die detektierte Beschleunigung in der negativen x-Achsenrichtung größer als ein vorbestimmter Wert ist, wird die grüne Leuchtdiode 14b eingeschaltet. Wenn die detektierte Beschleunigung in der positiven y-Achsenrichtung größer als ein vorbestimmter Wert ist, wird die Leuchtdiode 14c eingeschaltet, und wenn die detektierte Beschleunigung in der negativen y-Achsenrichtung größer als ein vorbestimmter Wert ist, wird die orange Leuchtdiode 14d eingeschaltet. Ferner werden, wenn die detektierte Beschleunigung in der positiven z-Achsenrichtung größer als ein vorbestimmter Wert ist, die blaue Leuchtdiode 14a und die grüne Leuchtdiode 14b gleichzeitig eingeschaltet, und werden, wenn die detektierte Beschleunigung in der negativen z-Achsenrichtung größer als ein vorbestimmter Wert ist, die rote Leuchtdiode 14c und die orange Leuchtdiode 14d gleichzeitig eingeschaltet. Ferner werden jedes Mal dann, wenn ein Pulsschlag der menschlichen Bedienperson erfasst wird, alle Leuchtdioden 14a bis 14c eingeschaltet.
Die 20A und 20B sind Fließdiagramme, die das Verhalten der Kommunikationseinheit 102 zeigen, welche die Detektionsdaten und Betriebsartauswahldaten von dem oben beschriebenen Handbedienelement 101 empfangen, das sich mit der menschlichen Bedienperson mitbewegt. Die Kommunikationseinheit 102 empfängt nicht nur die Daten von dem Handbedienelement 101, sondern kommuniziert über die USB-Schnittstelle 39 auch mit dem PC 103.
Insbesondere ist 20A ein Fließdiagramm, das eine beispielhafte Betriebsabfolge der einzelnen Kommunikationseinheit 31 (des einzelnen Steuerabschnitts 33) zeigt. Die einzelne Kommunikationseinheit 31 überwacht die Frequenzen des Frequenzbands von 2,4 GHz, das der durch den Identifikationsschalter 38 eingestellten Identifikation zugewiesen ist, ständig und decodiert jedes Signal dieses Frequenzbands, das in den empfangenen Signalen enthalten ist, und liest die an den Kopf der demodulierten Daten angefügte Identifikation. Wenn die auf diese Weise gelesene angefügte Identifikation mit der Identifikation übereinstimmt, die schon in der einzelnen Kommunikationseinheit eingestellt wurde, wie bei Schritt S21 festgestellt, werden die demodulierten Daten bei Schritt S22 entgegengenommen und bei Schritt S23 in den Hauptsteuerabschnitt 30 eingeführt.
20B ist ein Fließdiagramm, das eine beispielhafte Betriebsabfolge des Hauptsteuerabschnitts 30 zeigt. Nachdem die empfangenen Daten von der zugeordneten einzelnen Kommunikationseinheit 31 eingeführt wurden, wie bei Schritt S25 feststellt, stellt der Hauptsteuerabschnitt 30 bei Schritt S26 fest, ob die eingeführten Daten Detektionsdaten sind oder nicht. Wenn die eingeführten Daten, wie bei Schritt S26 festgestellt, die Betriebsartauswahldaten sind, werden die eingeführten Betriebsartauswahldaten bei Schritt S27 direkt an den PC 103 ausgegeben.
Wenn auf der anderen Seite die eingeführten Daten die Detektionsdaten sind, wie bei Schritt S26 festgestellt, dann stellt der Hauptsteuerabschnitt 30 bei Schritt S28 fest, ob die Detektionsdaten aller Identifikationen (d. h. aller einzelnen Kommunikationseinheiten) eingeführt wurden. In dem Fall, in dem zwei oder mehr einzelne Kommunikationseinheiten 31 mit dem Hauptsteuerabschnitt 30 verbunden sind, wie in 16A gezeigt, werden nämlich die Detektionsdaten, denen zwei oder mehr unterschiedliche Identifikationen verliehen wurden, die von all den einzelnen Kommunikationseinheiten 31 empfangen wurden, in Schritt S29 in ein einziges Paket geschrieben, und das auf diese Weise erzeugte Paket wird bei Schritt S30 an den PC 103 übertragen. Weil jede der einzelnen Kommunikationseinheiten 31 dazu ausgelegt ist, die Detektionsdaten alle 2,5 ms vom entsprechenden Handbedienelement 101 zu empfangen, können die Detektionsdaten aller Identifikationen höchstens innerhalb eines Zeitraums von 2,5 ms in den Hauptsteuerabschnitt 30 eingeführt werden, und können die Operationen der Schritte S29 und S30 ebenfalls alle 2,5 ms ausgeführt werden. Es wird darauf hingewiesen, dass in dem Fall, in dem nur eine einzige Kommunikationseinheit 31 mit dem Hauptsteuerabschnitt 30 verbunden ist, die von der einzelnen Kommunikationseinheit 31 empfangenen Detektionsdaten unmittelbar an den PC 103 weitergeleitet werden.
Die 21A bis 21C und 22A und 22B sind Fließdiagramme, die das Verhalten des PCs 103 zeigen, der als die Steuervorrichtung fungiert. Auf der Grundlage von Softwareprogrammen führt der PC 103 nämlich die in 23 veranschaulichten Funktionen aus. Die hauptsächlichen Funktionen, die vom PC 103 ausgeführt werden, werden anhand der unten zu beschreibenden Fließdiagramme erläutert.
Insbesondere ist 21A ein Fließdiagramm eines Betriebsarteinstellprozesses, der vom PC 103 ausgeführt wird. Nachdem die Betriebsartauswahldaten vom Handbedienelement 101 über die Kommunikationseinheit 102 bei Schritt S32 in den PC 103 eingeführt wurden, wird die ausgewählte Betriebsart bei Schritt S33 in dem im RAM 43 vorgesehenen Betriebsartspeicherbereich abgelegt.
21B ist ein Fließdiagramm eines von einem PC zum Auswählen eines automatisch zu spielenden Musikstücks ausgeführten Prozesses. Dieser Prozess wird in der automatischen Spielsteuerbetriebsart ausgeführt, d. h. wenn der Benutzer die Tastatur 47 und die Zeigervorrichtung 48 bedient hat, um eine Musikstückauswahlbetriebsart einzustellen. Bei Schritt S35 bedient der Benutzer nämlich die Tastatur 47 und die Zeigervorrichtung 48, um ein automatisch zu spielendes Musikstück auszuwählen. Hier wird das jeweilige automatisch zu spielende Musikstück aus denjenigen ausgewählt, die in der Massenspeichervorrichtung 44, wie zum Beispiel einer Festplatte, gespeichert sind. Nachdem das automatisch zu spielende Musikstück aus dem Massenspeicher 44 ausgewählt wurde, werden die entsprechenden Musikstückdaten bei Schritt S36 aus der Speichervorrichtung 44 in den RAM 43 ausgelesen. Dann wird bei Schritt S37 festgestellt, ob die aktuell eingestellte Betriebsart die automatische Spielsteuerbetriebsart ist oder nicht. Wenn sie das nicht ist, werden bei Schritt S38 Tempodaten aus den Musikstückdaten ausgelesen, so dass das automatische Spiel bei Schritt S39 mit diesem Tempo gestartet wird. Wenn andererseits die aktuell eingestellte Betriebsart die automatische Spielsteuerbetriebsart ist, wird bei Schritt S40 gemäß der Bedienung des Handbedienelements 101 durch den Benutzer ein Tempo eingestellt, und wird das automatische Spiel bei Schritt S41 mit dem auf diese Weise eingestellten Tempo gestartet. Daher wird in der automatischen Spielsteuerbetriebsart das automatische Spiel erst gestartet, wenn der Benutzer durch Betätigung des Handbedienelements 101 ein gewünschtes Tempo einstellt.
21C ist ein Fließdiagramm, das einen Prozess zum Zuweisen einer Klangfarbe an das Handbedienelement 101 zeigt, der in der Ton-für-Ton-Erzeugungsbetriebsart ausgeführt wird, d. h. wenn der Benutzer den PC 103 bedient hat, um eine Klangfarbeneinstellungsbetriebsart einzustellen. Zuerst wird bei Schritt S43 eine dem entsprechenden Handbedienelement 101 (der einzelnen Kommunikationseinheit 31) zugeordnete Identifikationsnummer einem der 16 MIDI-Kanäle zugewiesen. Dann wird bei Schritt S44 dem einen MIDI-Kanal eine von der Tongeneratorvorrichtung 104 erzeugte Klangfarbe zugewiesen. Die hier zuzuweisende Klangfarbe ist nicht notwendigerweise auf eine eingeschränkt, die zum Erzeugen eines Tons einer vorbestimmten Tonhöhe zu verwenden ist; das heißt, dass die Tongeneratorvorrichtung 104 auch so ausgelegt sein kann, dass sie Effekttöne, menschliche Stimmen usw. zusätzlich oder anstelle der Musikinstrumententöne synthetisiert.
Die 22A und 22B sind Fließdiagramme, die Prozesse zeigen, die vom PC 103 zum Spielen eines Musikstücks und zum Berechnen der Anzahl von Pulsschlägen ausgeführt werden. Im Prozess von 22A wird, nachdem die Detektionsdaten bei Schritt S46 vom Handbedienelement 101 über die Kommunikationseinheit 102 eingeführt wurden, bei Schritt S47 eine Feststellung getroffen, ob die z-Achsen-Richtungsbeschleunigungsdaten, die in den Detektionsdaten enthalten sind, in allen Bits einen Wert "1" haben (FF_H). Wenn bei Schritt S47 die Antwort NEIN ist, wird ferner bei Schritt S48 festgestellt, ob die derzeit eingestellte Betriebsart die automatische Spielsteuerbetriebsart oder die Ton-für-Ton-Erzeugungsbetriebsart ist. Wenn die aktuell eingestellte Betriebsart die Ton-für-Ton-Erzeugungsbetriebsart ist, wie bei Schritt S48 festgestellt, wird die durch den Prozess von 21C eingestellte Erzeugung des Tons bei Schritt S49 auf der Grundlage der empfangenen x-Achsen-Richtungsbeschleunigungsdaten, y-Achsen-Richtungsbeschleunigungsdaten und z-Achsen-Richtungsbeschleunigungsdaten gesteuert.
Die Tonerzeugungssteuerung durch das Handbedienelement 101 enthält eine Tonerzeugungszeitsteuerung, Lautstärkensteuerung, Klangfarbensteuerung usw. Die Tonerzeugungszeitsteuerung ist zum Beispiel auf das Detektieren eines Scheitelpunktes der Schwenkbewegungsbeschleunigung und das Erzeugen eines Tons zur selben Zeit wie der detektierte Scheitelpunkt gerichtet. Die Lautstärkensteuerung ist zum Beispiel auf das Einstellen der Lautstärke gemäß der Intensität der Schwenkbewegungsbeschleunigung gerichtet. Ferner ist die Klangfarbensteuerung zum Beispiel auf das Ändern des Tons in eine weichere oder härtere Klangfarbe gemäß einer Variationsrate oder Wellenformvariation der Schwenkbewegungsbeschleunigung gerichtet. Hierbei kann die Schwenkbewegungsbeschleunigung entweder eine Kombination mindestens der x-Achsen-Richtungsbeschleunigung und der y-Achsen-Richtungsbeschleunigung oder eine Kombination der x-, y- und z-Achsen-Richtungsbeschleunigung sein. Ferner können in dem Tonzuweisungsprozess von 21C den x-, y- und z-Achsenrichtungen unterschiedliche Töne zugewiesen werden. Zum Beispiel kann lediglich mit einem Handbedienelement ein Schlagzeug gespielt werden, wobei der x-Achsenrichtung ein Ton einer großen Trommel zugewiesen ist, der y-Achsenrichtung der Ton einer kleinen Trommel zugewiesen ist und der z-Achsenrichtung der Ton eines Beckens zugewiesen ist. Ferner können durch Zuweisen eines Tons eines durch die Luft schneidenden Schwerts (als ein Effektton) zur y-Achsenrichtung und Zuweisen eines Tons eines Schwerts, das in etwas hineingesteckt wird (als ein weiterer Effektton) zur z-Achsenrichtung mehrere Effekttöne eines Schwertkampfs im Ansprechen auf Schwenkbewegungen des Handbedienelements 101 durch die menschliche Bedienperson erzeugt werden.
Wieder mit Bezug auf 22A wird, wenn, wie bei Schritt S48 festgestellt, die derzeit eingestellte Betriebsart die automatische Spielsteuerbetriebsart ist, bei Schritt S50 auf der Grundlage der x-, y- und z-Achsen-Richtungsbeschleunigungsdaten die Schwenkbewegungsbeschleunigung festgestellt, so dass bei Schritt S51 die Lautstärke auf der Grundlage der Schwenkbewegungsbeschleunigung gesteuert wird. Ferner wird bei Schritt S52 auf der Grundlage einer Variation der Schwenkbewegungsbeschleunigung eine Feststellung getroffen, ob die Schwenkbewegungsbeschleunigung derzeit an einem lokalen Scheitelpunkt ist. Wenn nicht, kehrt der Prozess zu Schritt S46 zurück. Wenn auf der anderen Seite die Schwenkbewegungsbeschleunigung derzeit an einem lokalen Scheitelpunkt ist, wird bei Schritt S53 auf der Grundlage einer Beziehung zwischen Zeitpunkten des aktuellen und vorhergender lokaler Scheitelpunkte ein Tempo festgelegt. Dann wird bei Schritt S54 auf der Grundlage des bestimmten Tempos ein Auslesetempo der Musikstückdaten eingestellt.
Wenn ferner die z-Achsen-Richtungsbeschleunigungsdaten, die in den Detektionsdaten enthalten sind, lauter Bitwerte von "1" (FF_H) hat, wie bei Schritt S47 festgestellt, so bedeutet dies, dass die Beschleunigungsdaten der einen erfassten Pulsschlag angebende Code und nicht einen tatsächlichen z-Achsen-Richtungsbeschleunigungswert angebende Daten sind, so dass die Anzahl von Pulsschlägen (pro Minute) auf der Grundlage des eingegebenen Zeitpunkts des Codes berechnet wird. Dann wird bei Schritt S56 die vorhergehende oder letzte z-Achsen-Richtungsbeschleunigung ausgelesen und nochmals als die aktuellen z-Achsen-Richtungsbeschleunigungsdaten verwendet, wonach der PC 103 zu Schritt S48 weitergeht.
22B ist ein Fließdiagramm, das Einzelheiten des bei Schritt S55 von 22A ausgeführten Pulsdetektionsprozesses zeigt. Zuerst wird bei Schritt S57 ein Zeitgeber zum Zählen von Intervallen zwischen Pulsschlägen zum Aufwärtszählen veranlasst, bis ein Pulsschlagdetektionssignal oder ein Code, der anzeigt, dass ein Pulsschlag detektiert wurde, bei Schritt S58 in den PC 103 eingegeben wird. Nachdem ein derartiges Pulsschlagdetektionssignal in den PC 103 eingegeben wurde, wird bei Schritt S59 auf der Grundlage der aktuellen Zählung des Zeitgebers die Anzahl von Pulsschlägen pro Minute bzw. die Pulsrate berechnet. Die Anzahl von Pulsschlägen pro Minute bzw. die Pulsrate wird in dem gezeigten Beispiel dadurch berechnet, dass eine minutenweise Zählung durch die aktuelle Zählung des Zeitgebers geteilt wird; sie kann jedoch auch durch ein Mitteln von Intervallen zwischen einer Vielzahl von bis zu dieser Zeit detektierten Pulsschlägen berechnet werden. Die Anzahl von Pulsschlägen pro Minute bzw. die Pulsrate, die auf diese Weise bestimmt wird, wird bei Schritt S60 auf einer Anzeige des PCs 103 sichtbar dargestellt. Hiernach löscht der PC 103 den Zähler und schleift zurück zu Schritt S57.
Auch wenn das Handbedienelement 101 bisher so beschrieben wurde, dass es lediglich die Detektionsdaten und Betriebsartauswahldaten sendet, kann das Handbedienelement 101 auch eine Signalempfangsfunktion und die Kommunikationseinheit 102 eine Signalsendefunktion haben, so dass vom PC 103 ausgegebene Daten vom Handbedienelement 101 empfangen werden können. Beispiele der vom PC 103 ausgegebenen Daten sind Tonerzeugungsanweisungsdaten zum Liefern einer Anweisung oder Unterstützung für die Spielbetätigung des Benutzers, wie eine Tempoabweichung angebende Daten, Metronomdaten, die dem Benutzer eine Schlagzeit angeben, und gesundheitsbezogene Daten, welche die Anzahl von Pulsschlägen des Benutzers angeben. In einer Ausführungsform, die unten zu beschreiben sein wird, koppelt der PC 103 die Anzahl von Pulsschlägen des Benutzers zurück an das Handbedienelement 101, so dass das Handbedienelement 101 die Daten über die Anzahl von Pulsschlägen empfängt, um sie auf der 7-Segment-Anzeige 116 anzuzeigen. In der folgenden Beschreibung einer weiteren Ausführungsform werden dieselben Elemente wie in den oben beschriebenen Ausführungsformen mit denselben Bezugszeichen bezeichnet und nicht im Einzelnen beschrieben, um eine unnötige Doppelung zu vermeiden.
24 ist ein Blockdiagramm, das Einzelheiten des Steuerabschnitts 20 des Handbedienelements 101 zeigt, das mit einer Sende-/Empfangsfunktion ausgerüstet ist. Der Steuerabschnitt 20 ist dem in 15 gezeigten Steuerabschnitt ähnlich, außer dass er zusätzlich noch eine Empfangsschaltung 26 und eine Demodulationsschaltung 27 enthält. An die Demodulationsschaltung 27 ist nämlich die Empfangsschaltung 26 angeschlossen, die jedes Signal eines Frequenzbands von 2,4 GHz verstärkt, das in eine Antenne 118 eingegeben wird. Der Sendeausgangsverstärker 25, die Empfangsschaltung 26 und die Antenne 118 sind über Isolatoren verbunden, um zu verhindern, dass ein vom Verstärker 25 ausgegebenes Signal zur Empfangsschaltung 26 hindurch gelangt. Die Demodulationsschaltung 27 und das Modem 23 demodulieren eingegebene GMSK-modulierte Daten in Daten des Basisbandes und liefern die demodulierten Daten an den Steuerabschnitt 20. Der Steuerabschnitt 20 nimmt aus den demodulierten Daten, die an diesen Steuerabschnitt 20 gerichtet werden, diejenigen Daten entgegen, denen dieselbe Identifikation wie dem Steuerabschnitt 20 verliehen wurde.
In diesem Fall ist die einzelne Kommunikationseinheit 31 der Kommunikationseinheit 102 so ausgelegt, dass sie, wie in 25 gezeigt, eine Sende-/Empfangsfunktion hat. Mit dem einzelnen Steuerabschnitt 33, der einen Mikrocomputer umfasst, sind ein Identifikationsschalter 38, eine Demodulationsschaltung 35 und eine Modulationsschaltung 36 verbunden. Die Modulationsschaltung 36 ist mit der Sendeschaltung 37 verbunden, die ihrerseits mit einer Antenne 32 verbunden ist. Die Modulationsschaltung 36 konvertiert Basisbanddaten, die vom einzelnen Steuerabschnitt 33 empfangen wurden, in Phasenübergangsdaten und führt unter der Verwendung der Phasenübergangsdaten an einem Trägersignal eine GMSK-Modulation durch. Die Sendeschaltung 37 verstärkt das GMSK-modulierte Trägersignal des Frequenzbands von 2,4 GHz und gibt das verstärkte Trägersignal über die Antenne 32 aus. Wenn Daten (Pulszahldaten) vorliegen, die an das entsprechende Handbedienelement 101 zu übertragen sind, werden die Daten über die oben erwähnte Demodulationsschaltung 35 und die Sendeschaltung 37 an das Handbedienelement 101 übertragen.
Die Übertragung der oben erwähnten Daten (Pulszahldaten), die an das Handbedienelement 101 zu übertragen sind, wird unmittelbar nach Empfang der Daten vom Handbedienelement 101 durchgeführt, so dass eine unerwünschte Kollision zwischen dem Datensenden und dem Datenempfang im Handbedienelement 101 wirksam vermieden werden kann.
Die 26A bis 26D sind Fließdiagramme, die ein beispielhaftes Verhalten der Kommunikationseinheit 102 zeigen, die mit einer Sende-/Empfangsfunktion ausgerüstet ist. Insbesondere ist 26A ein Fließdiagramm, das einen Prozess zeigt, der vom PC 103 zum Berechnen der Anzahl von Pulsschlägen ausgeführt wird. Im Fließdiagramm von 26A sind die Schritte S57 bis S61 ähnlich den Schritten S57 bis S61 von 22B. Nach Abschluss der Operationen der Schritte S57 bis S61 beliefert der PC 103 die Kommunikationseinheit 102 bei Schritt S62 mit Daten, welche die auf diese Weise berechnete Anzahl von Pulsschlägen angeben.
26B ist ein Fließdiagramm, das einen Prozess zeigt, der vom Hauptsteuerabschnitt 30 der Kommunikationseinheit 102 zum Weiterleiten (Rückkoppeln) der Pulszahldaten und anderer Daten ausgeführt wird. Nachdem nämlich die Pulszahldaten und andere weiterzuleitende Daten, wie bei Schritt S65 festgestellt, vom PC 103 empfangen wurden, leitet der Hauptsteuerabschnitt 30 der Kommunikationseinheit 102 bei Schritt S66 diese Daten an die entsprechende einzelne Kommunikationseinheit 31 weiter.
26C ist ein Fließdiagramm, das ein Verhalten der einzelnen Kommunikationseinheit 31 zeigt, bei der die Operationen der Schritte S21 bis S23 ähnlich den Operationen der Schritte S21 bis S23 von 20A sind. Die einzelne Kommunikationseinheit 31 überwacht ständig die Frequenzen des Frequenzbands von 2,4 GHz, die der Identifikation zugewiesen sind, die vom Identifikationsschalter 38 eingestellt wurde, und decodiert jedes Signal dieses Frequenzbands, das in den empfangenen Signalen enthalten ist, und liest die am Kopf der demodulierten Daten angefügte Identifikation. Wenn die auf diese Weise gelesene angefügte Identifikation mit der Identifikation übereinstimmt, die schon in der einzelnen Kommunikationseinheit eingestellt wurde, wie bei Schritt S21 festgestellt, werden die demodulierten Daten bei Schritt S22 entgegengenommen und bei Schritt S23 in den Hauptsteuerabschnitt eingeführt. Dann wird bei Schritt S67 eine Feststellung darüber getroffen, ob zu übertragene Daten vom Hauptsteuerabschnitt 30 eingegeben wurden. Wenn es, wie bei Schritt S67 festgestellt, solche Daten gibt, überträgt die einzelne Kommunikationseinheit 31 bei Schritt S68 die Daten an das Handbedienelement 101. Die Übertragung der oben erwähnten Daten an das Handbedienelement 101 wird unmittelbar nach Empfang der Daten vom Handbedienelement 101 ausgeführt, so dass eine unerwünschte Kollision zwischen dem Datensenden und dem Datenempfang wirksam vermieden werden kann, selbst wenn das Handbedienelement 101 und die Kommunikationseinheit 102 nicht miteinander synchronisiert sind.
26D ist ein Fließdiagramm, das einen vom Handbedienelement 101 ausgeführten Empfangsprozess zeigt. Wenn FM-modulierte Daten von der Kommunikationseinheit 102 empfangen wurden, demodulieren die FM-Demodulationsschaltung 27 und das Modem 23 die empfangenen FM-modulierten Daten und leiten die demodulierten Daten an den Steuerabschnitt weiter. Der Steuerabschnitt 20 nimmt bei Schritt S70 die demodulierten Daten entgegen und zeigt bei Schritt S71 die Daten auf der 7-Segment-Anzeige 116 an, wenn die entgegengenommenen Daten die Pulszahldaten sind. Wenn die entgegengenommenen Daten Spielanleitungsinformationen, wie zum Beispiel Metronominformationen, sind, werden bei Schritt S71 die Leuchtdioden 114 beleuchtet, um dem Benutzer eine Tempoanweisung zu geben.
Es wird darauf hingewiesen, dass die vom PC 103 an das Handbedienelement 101 zu übertragende Information nicht auf die Pulszahldaten wie bei der beschriebenen Ausführungsform eingeschränkt ist, sondern dass es sich dabei auch um Metronominformationen, die ein Grundschwenktempo angeben, Tempoabweichungsinformation, die einen Grad der Abweichung von einem vorbestimmten Tempo anzeigen, usw. handeln kann. Solche Informationen können dann zu Spielanweisungsinformationen für die menschliche Bedienperson werden, und Lautstärkeinformationen können zusätzlich zu solchen Spielanweisungsinformationen visuell auf der Anzeige 116 angezeigt werden.
Weil das Handbedienelement 101 in der vorliegenden Ausführungsform die Signalempfangsfunktion zum Empfangen von Daten, die von der Steuervorrichtung bzw. dem PC 103 erzeugt wurden, aufweist, so dass die Betriebssteuerung, wie zum Beispiel die Anzeigesteuerung, auf der Grundlage der empfangenen Daten durchgeführt werden kann, kann das Handbedienelement 101 den Benutzer über aktuelle Betriebszustände informieren und den Benutzer auffordern, korrekte Betätigungen durchzuführen. Ferner kann die vorliegende Erfindung Spielanweisungen, Anzeigen oder Warnungen vorsehen. Dadurch, dass das Handbedienelement 101 Tonerzeugungsanweisungen liefert, ist es dem Benutzer möglich, auf der Grundlage der Tonerzeugungsanweisungen eine vorbestimmte Bewegung auszuführen oder eine vorbestimmte Haltung einzunehmen, so dass eine Tonerzeugungssteuerung oder eine automatische Spielsteuerung ganz einfach durchgeführt werden kann. Beispiele für die Tonerzeugungsanweisungen sind Angaben für Schlagzeiten und Tonerzeugungszeiten und Anzeigen der Stärke bzw. Intensität von Schwenkbewegungen und dergleichen. Die Tonerzeugungsanweisungen können zum Beispiel in der Form der Beleuchtung von Leuchtdioden und/oder einer Vibration eines Vibrators sein, der herkömmlicherweise in einem zellulären Telefon oder dergleichen verwendet wird.
Die 27A, 27B und 28 sind Diagramme, die ein Tonerzeugungssteuersystem gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutern. Das Tonerzeugungssteuersystem gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist als ein elektronisches Schlaginstrument aufgebaut, das zum künstlichen Spielen eines Schlagzeugs durch die Verwendung des Handbedienelements 101 als ein Trommelstock fähig ist. Diese Ausführungsform unterscheidet sich von den oben beschriebenen Ausführungsformen dahingehend, dass Schalter 60 (60a, 60b und 60c) und 61 (61a, 61b und 61c) am Griffteil des Handbedienelements 101 vorgesehen sind. Das in 27B gezeigte Handbedienelement 101R ist zur rechtshändigen Bedienung, und die Schalter 60a, 60b und 60c sind zur Manipulation durch den Zeigefinger, Mittelfinger bzw. Ringfinger der rechten Hand. In ähnlicher Weise ist das in 27A gezeigte Handbedienelement 101L zur linkshändigen Bedienung und sind die Schalter 61a, 61b und 61c zur Manipulation durch den Zeigefinger, Mittelfinger bzw. Ringfinger der linken Hand. Diese Schalter geben in Echtzeit bestimmte Typen von Schlaginstrumenten an, die von dem Handbedienelement oder dem "Pseudotrommelstock" 101 manipuliert werden können. Zum Beispiel sind die Schalter 60a, 60b und 60c am rechtshändigen Handbedienelement 101R dazu da, dass der Benutzer eine kleine Trommel, ein großes Becken bzw. ein kleines Becken bezeichnet, während die Schalter 61a, 61b und 61c am linkshändigen Handbedienelement 101L dazu da sind, dass der Benutzer eine große Trommel, einen geschlossenen Hi-Hat bzw. einen Hi-Hat bezeichnet. Ferner kann eine Vielzahl von Tönen durch das gleichmäßige Einstellen dieser Schalter bezeichnet werden. Ein am distalen Ende eines jeweiligen der Handbedienelemente 101R und 101L angebrachter Beschleunigungssensor ist ein Zwei-Achsen-Sensor, der eine Schwenkbewegungsbeschleunigung in der x- und der y-Achsenrichtung detektieren kann. Hier sendet der Steuerabschnitt 20 als die Daten von 18A x-Achsen-Richtungsbeschleunigungsdaten, y-Achsen-Richtungsbeschleunigungsdaten sowie Schaltermanipulationsdaten, welche die Manipulation der Schalter 60 oder 61 repräsentieren. Die Steuervorrichtung bzw. der PC 103 empfängt Detektionsdaten von dem Handbedienelement 101. Nach der Detektion eines Schwenkscheitelpunkts aus den empfangenen Detektionsdaten erfasst der PC 103 auf der Grundlage der Schaltermanipulationsdaten, die in den Detektionsdaten enthalten sind, welche der Schlaginstrumententöne vom Benutzer bezeichnet wurden. Dann weist der PC 103 die Tongeneratorvorrichtung 104 an, den bezeichneten Schlaginstrumententon mit einer Lautstärke zu generieren, die den detektierten Scheitelpunktpegel hat. Es wird darauf hingewiesen, dass jedes der Handbedienelemente 101R und 101L Leuchtdioden 114 ähnlich denjenigen des Handbedienelements von 14A aufweist, und dass die Beleuchtung bzw. die Lichtabgabe dieser Leuchtdioden in der Weise gesteuert wird, die oben anhand des Handbedienelements 101 von 14A beschrieben wurde.
28 ist ein Fließdiagramm, das ein beispielhaftes Verhalten des PCs 103 zeigt, das zu den Handbedienelementen 101R und 101L der 27A und 27B passt. Bei Schritt S80 werden die Detektionsdaten von dem Handbedienelement 101R oder 101L empfangen. Ungefähr alle 2,5 ms wird einmal eine Schwenkbewegungsbeschleunigung vom Handbedienelement 101R oder 101L in den PC 103 eingegeben. Diese Schwenkbewegungsbeschleunigung wird bei Schritt S81 auf der Grundlage der in den empfangenen Detektionsdaten enthaltenen x-Achsen-Richtungsbeschleunigungsdaten und y-Achsen-Richtungsbeschleunigungsdaten detektiert. Dann wird bei Schritt S82 ein Schwenkbewegungsscheitelpunkt dadurch erfasst, dass eine variierende Bahn der Schwenkbewegungsbeschleunigung untersucht wird. Weil die vorliegende Ausführungsform als ein Pseudoschlagzeug aufgebaut ist, ist es vorzuziehen, wenn ein zum Bestimmen des Schwenkbewegungsscheitelpunkts verwendeter Schwellenwert größer als derjenige gesetzt wird, der in den vorhergehenden Ausführungsformen verwendet wurde.
Nachdem ein solcher Schwenkbewegungsscheitelpunkt erfasst wurde, wird bei Schritt S84 auf der Grundlage der Schalterbetätigungsdaten, die in einem z-Achsen-Richtungsbeschleunigungsbereich der Detektionsdaten eingeschrieben sind, eine Feststellung vorgenommen, welche Klangfarbe bezeichnet wurde, und wird der detektierte Scheitelpunktwert erhalten und bei Schritt S85 in einen Tonerzeugungslautstärkewert umgewandelt. Diese Daten werden an die Tongeneratorvorrichtung 104 übertragen, um bei Schritt S86 einen Schlaginstrumententon zu erzeugen. Hiernach wird die Beleuchtungssteuerung der Leuchtdioden bei Schritt S87 in einer ähnlichen Weise zu Schritt S19 ausgeführt (wobei jedoch in diesem Fall keine Steuerung aufgrund der z-Achsen-Richtungsbeschleunigung durchgeführt wird). Die oben erwähnten Operationen werden jeweils für das linke und das rechte Handbedienelement 101L bzw. 101R jedes Mal dann durchgeführt, wenn Detektionsdaten von dem Handbedienelement 101L oder 101R empfangen werden.
Auch wenn die vorliegende Ausführungsform so beschrieben wurde, dass ein Paar aus einem linken und einem rechten Handbedienelement 101L bzw. 101R verwendet wird, können die Grundprinzipien der Ausführungsform auch auf einen Fall angewendet werden, bei dem lediglich ein derartiges Handbedienelement 101L oder 101R verwendet wird.
Der Aufbau der Bedieneinheit der vorliegenden Ausführungsform kann in verschiedenster Weise modifiziert werden, wie unten erwähnt, ohne dass sie auf die beschriebene Konstruktion des Handbedienelements 101 (101R, 101L) eingeschränkt ist. Ferner kann die Bedieneinheit auch an einem Haustier oder einem anderen Tier und nicht an einer menschlichen Bedienperson befestigt werden.
Mit der Bedieneinheit und dem Tonerzeugungssteuersystem der vorliegenden Erfindung, die oben beschrieben wurden, kann eine Manipulation der Bedieneinheit ein automatisches Spiel steuern oder entsprechend einen Zustand der Manipulation einen Ton erzeugen und auch die Beleuchtung der Leuchtdioden steuern. Die Bedieneinheit und das Tonerzeugungssteuersystem der vorliegenden Erfindung können in vorteilhafter Weise auf verschiedene andere Anwendungsbereiche als das Musikspiel, nämlich auf Sport und Spiel, angewendet werden. Die Bedieneinheit und das Tonerzeugungssteuersystem der vorliegenden Erfindung können nämlich die Tonerzeugung und Leuchtdiodenbeleuchtung in allen Anwendungen steuern, bei denen mindestens eine menschliche Bedienperson oder ein Haustier den Körper bewegt oder vorbestimmte Haltungen einnimmt.
Mit der oben beschriebenen erfindungsgemäßen Anordnung, bei der die Tonerzeugung oder ein automatisches Spiel gemäß Zuständen verschiedener Körperbewegungen oder Haltungen gesteuert wird, ist es dem Benutzer möglich, Töne zu erzeugen oder ein automatisches Spiel zu steuern, indem lediglich einfache Bewegungen und Manipulationen vorgenommen werden, so dass eine Schwelle zur Teilnahme an einem Musikspiel beträchtlich abgesenkt werden kann, d. h. selbst ein Neuling oder ein unerfahrener Spieler ganz leicht in den Genuss des Spiels von Musik kommen kann. Weil die Detektionsdaten über drahtlose Kommunikation von der Bedieneinheit an die Steuervorrichtung übertragen werden, kann der Benutzer Bewegungen und Betätigungen frei ausführen, ohne dass er dabei durch ein Kabel oder dergleichen gestört wird. Ferner ist es mit der Anordnung, dass die Beleuchtung der Leuchtdiode oder eines anderen lichtabgebenden Mittels gemäß dem erfassten Inhalt der Sensormittel, d. h. der Detektionsdaten, gesteuert wird, möglich, bestimmte Zustände von Bewegungen oder Haltungen visuell zu prüfen. Darüber hinaus erlaubt die Detektion und die Übertragung von Körperzuständen des Benutzers eine Überprüfung der Körperzustände, während der Benutzer die Bedieneinheit manipuliert, um die Tonerzeugungssteuerung oder das automatische Spiel zu steuern, ohne dass dem Benutzer oder der menschlichen Bedienperson besonders bewusst wird, dass die Körperzustandsüberprüfung durchgeführt wird. Außerdem kann, weil die Bedieneinheit mit dem Signalempfangsmittel ausgerüstet ist, die Bedieneinheit Rückkopplungsdaten einer Benutzerbewegung oder -haltung sowie Spielanweisungsdaten empfangen, die dadurch eine Spielanweisung und dergleichen in die Nachbarschaft des Benutzers liefern kann. Außerdem kann mit der Anordnung, dass die Bedieneinheit an einem Haustier oder einem anderen Tier befestigt ist, eine Tonerzeugungssteuerung oder eine automatische Spielsteuerung im Ansprechen auf Bewegungen des Tiers durchgeführt werden, weshalb es möglich ist, in den Genuss einer Ausführung der Steuerung zu kommen, die sich beträchtlich von der Steuerung unterscheidet, die im Ansprechen auf die Manipulation durch eine menschliche Bedienperson geschieht.
[Dritte Ausführungsform]
Es folgt eine Beschreibung einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei der eine Vielzahl der Handbedienelemente 101 in einem in den 13 bis 18 dargestellten System verwendet werden.
Gemäß einer grundlegenden Verwendung der Handbedienelemente 101 in dem in 13 gezeigten System manipulieren oder schwenken getrennte Benutzer oder menschliche Bedienpersonen diese Handbedienelemente 101 unabhängig voneinander. In der automatischen Spielsteuerbetriebsart spielt der PC 103, der als die Steuervorrichtung fungiert, automatisch ein Musikstück, das aus einer Vielzahl von Stimmen besteht, auf der Grundlage von Musikstückdaten. Hier ist jede der Vielzahl von Stimmen einem anderen Handbedienelement 101 zugeordnet, so dass das Spiel gemäß Schwenkbetätigungen der einzelnen Handbedienelemente 101 gesteuert werden kann. Hierbei schließt die Spielsteuerung das Steuern eines Spieltempos auf der Grundlage eines Schwenkbewegungstempos mit ein (d. h. Intervallen zwischen detektierten Schwenkbewegungsscheitelpunkten), die eine Lautstärke oder Tonqualität auf der Grundlage der Stärke oder Intensität der Schwenkbewegungsbeschleunigung und/oder dergleichen steuert. Mit der Anordnung, bei der eine Vielzahl von Stimmen auf diese Weise durch die getrennten Benutzer oder menschlichen Bedienpersonen (d. h. Handbedienelemente 101) gesteuert wird, können die Benutzer in den Genuss der Teilnahme an einem vereinfachten Ensemblespiel kommen. Ferner kann jedem der Handsteuerelemente 101 eine andere Tonhöhe zugewiesen werden, um so ein Ensemblespiel von Handglocken oder dergleichen vorzusehen. In diesem Fall wird, wenn ein bestimmtes Handbedienelement 101 von einer der menschlichen Bedienpersonen geschwenkt wird, ein Ton der vom Handbedienelement 101 zugewiesenen Tonhöhe mit einer Lautstärke erzeugt, die der Stärke der Beschleunigung der Schwenkbewegung entspricht. Auf diese Weise schreitet das Musikstückspiel dadurch fort, dass die jeweiligen menschlichen Bedienpersonen zum Musikstück das zugeordnete Handbedienelement 101 mit einer Zeit einer jeweiligen Tonhöhe (Note) schwenkt, die dieser menschlichen Bedienperson zugeordnet ist.
In der Ton-für-Ton-Erzeugungsbetriebsart werden der Vielzahl von Handbedienelementen 101 auf der anderen Seite Töne unterschiedlicher Tonhöhen im Voraus zugewiesen, so dass ein Ensemblespiel von Handglocken oder dergleichen ausgeführt werden kann.
In jeder der Betriebsarten kann das Spiel dadurch gesteuert werden, dass einzelne allgemeine Detektionsdaten auf der Grundlage einer Vielzahl von Detektionsdaten bestimmt werden, die aus der Vielzahl von Handbedienelementen 101 ausgegeben werden. Auf diese Weise ist es einer Anzahl von Benutzern oder menschlichen Bedienpersonen möglich, an der Steuerung desselben Musikstücks teilzunehmen. Die Bestimmung der zusammengefassten allgemeinen Detektionsdaten auf der Grundlage der von der Vielzahl der Handbedienelementen 101 ausgegebenen Detektionsdaten kann zum Beispiel durch ein Verfahren zum Mitteln aller Detektionsdaten, zum Mitteln der Detektionsdaten nach Ausschluss derjenigen der maximalen und minimalen Werte, durch Extrahieren der einen Mittelwert darstellenden Detektionsdaten, durch Extrahieren der Detektionsdaten des Maximalwerts oder durch Extrahieren der Detektionsdaten des Minimalwerts ausgeführt werden. Es kann eine Umschaltung zwischen den oben genannten Bestimmungsverfahren für die allgemeinen Betriebsdaten je nach der Situation vorgenommen werden. Auf diese Weise ermöglicht die vorliegende Erfindung ein automatisches Spiel, das Manipulationen einer Vielzahl von Benutzern, die ihre entsprechenden Bedieneinheiten betreiben, gut widerspiegelt.
Es ist nicht immer notwendig, dass jeder der Benutzer nur ein Handbedienelement 101 manipuliert; das heißt, dass jeder oder einige der Benutzer auch zwei oder mehrere Bedieneinheiten manipulieren können, um eine Vielzahl von Detektionsdaten zu erzeugen, so zum Beispiel durch Befestigen zweier Bedieneinheiten an beiden Händen. Außerdem wird darauf hingewiesen, dass ein zusätzliches Bedienelement zur Befestigung an einem anderen Teil des Körpers, wie zum Beispiel an einem Bein oder Fuß, in Kombination mit dem/den Handbedienelement(en) 101 verwendet werden kann.
In der automatischen Spielsteuerbetriebart ist es möglich, einen Teil (d. h. einen oder mehrere) der Spielfaktoren mittels des Handbedienelements 101 zu steuern und die automatischen Spieldaten, bei denen der Teil der Spielfaktoren gesteuert wird, können als benutzermodifizierte automatische Spieldaten aufgezeichnet und gespeichert werden. Zum Beispiel können die Spielfaktoren für eine oder mehrere ausgewählte Spielstimmen pro Ausführung eines automatischen Spiels gesteuert werden, so dass die Spielfaktoren vollständig für alle Spielstimmen gesteuert werden können, indem das automatische Spiel mehrere Male ausgeführt wird. Ferner kann auch nur ein Teil der Spielfaktoren pro Ausführung eines automatischen Spiels gesteuert werden, so dass alle Spielfaktoren vollständig gesteuert werden können, indem das automatische Spiel mehrere Male ausgeführt wird.
Ferner werden in der Ton-für-Ton-Erzeugungsbetriebsart Musikstückdaten eines zu spielenden Musikstücks von der Steuervorrichtung ausgelesen und Betätigungsanweisungsinformationen an eines der Handbedienelemente 101 geliefert, die einer wiederzugebenden Tonhöhe entsprechen, so dass das Spiel des Musikstücks dadurch ermöglicht werden kann, dass die einzelnen Benutzer oder menschlichen Bedienpersonen ihre entsprechenden Handbedienelemente manipulieren. Manchmal kann es vorkommen, dass eine Person auch zwei oder drei Handglocken bedient. Gemäß der vorliegenden Erfindung kann, selbst wenn die Person nur eine Bedieneinheit hat, das Spiel im Wesentlichen in derselben Weise ausgeführt werden, als wenn die Person tatsächlich zwei oder drei Handglocken bedienen würde. In diesem Fall kann bestimmt werden, welche aus einer Vielzahl von Tonhöhen, die dem Handbedienelement 101 zugewiesen sind, derzeit zum Erklingen gebracht werden sollte, indem ein Fortschreiten des Musikstückspiels auf der Grundlage des Auslesezustandes der Musikstückdaten überwacht wird und dann das Handbedienelement gemäß dem überwachten Fortschreiten manipuliert wird.
Die 29A und 29B zeigen beispielhafte Formate von Musikstückdaten, wobei die Daten in der Massenspeichervorrichtung 44 (17) der Steuervorrichtung 103 bei der praktischen Umsetzung der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gespeichert werden.
Insbesondere ist 29A ein Diagramm, das das Format von Musikstückdaten zeigt, die zum Spielen eines Musikstücks verwendet werden, das aus einer Vielzahl von Spielstimmen besteht, die eine Vielzahl von Spieldatenspuren enthalten, die den Spielstimmen entsprechen. In der Spieldatenspur einer jeder Spielstimme sind in einer zeitseriellen Weise Kombinationen von Ereignisdaten, die eine Tonhöhe und eine Lautstärke eines zu erzeugenden Tons angeben, sowie Zeitdaten, die eine Auslesezeit der entsprechenden Ereignisdaten angeben, geschrieben. In der automatischen Spielsteuerbetriebsart wird jede Spur (Spielstimme) einem anderen Handbedienelement 101 zugewiesen. Die Musikstückdaten enthalten außer den der jeweiligen Spielstimme entsprechenden Spuren auch eine Steuerspur, die ein Tempo angebende Daten enthält. Die Steuerspur wird ignoriert, wenn jede der Spielstimmen in der automatischen Spielsteuerbetriebsart mit einem vom Handbedienelement bezeichneten Tempo gespielt wird.
29B ist ein Diagramm, das das Format von Musikstückdaten zeigt, die ausschließlich in der Ton-für-Ton-Erzeugungsbetriebsart verwendet wird. Hierbei enthalten die Musikstückdaten eine Handglockenspielspur, eine Begleitspur und eine Steuerspur. Die Spielspur ist eine Spur, in der Töne eingeschrieben sind, die durch die Manipulation der Handbedienelemente 101 zu erzeugen sind, denen unterschiedliche Tonhöhen zugewiesen sind. Ereignisdaten dieser Spielspur werden lediglich für Spielanweisungszwecke und nicht zur tatsächlichen Tonerzeugung verwendet. Es wird darauf hingewiesen, dass in der Spielspur geschriebene Spieldaten entweder in einer einzigen Datenfolge oder in einer Vielzahl von Datenfolgen vorliegen können, die zum gleichzeitigen Erzeugen einer Vielzahl von Tönen fähig sind. Die Begleitspur ist eine gewöhnliche automatische Spielspur, und Ereignisdaten dieser Spur werden an die Tongeneratorvorrichtung 104 übertragen. Ferner ist die Steuerspur eine Spur, in der Tempoeinstelldaten und dergleichen geschrieben sind. Die Musikstückdaten werden mit einem durch die Tempoeinstelldaten bezeichneten Tempo gespielt.
Wenn sich die oben erwähnten Spuren auf unterschiedliche Klangfarben beziehen, können sie unterschiedlichen MIDI-Kanälen zugeordnet sein.
Ferner kann in der Ton-für-Ton-Erzeugungsbetriebsart ein automatisches Spiel durch Auswählen der Musikstückdaten von 29A und durch Verwenden einer aus einer Vielzahl von Spielstimmen als die Handglockenspur und einer anderen der Spielstimmen als die Begleitspur ausgeführt werden.
Es folgt eine Beschreibung des Verhaltens des Tonerzeugungssteuersystems zum praktischen Umsetzen der dritten Ausführungsform anhand der Fließdiagramme in den beiliegenden Zeichnungen. In diesem Fall kann der Betriebsfluss des Handbedienelements 101 derselbe sein, wie er in den Fließdiagrammen der 19A und 19B oben dargestellt ist, und ein Betriebsfluss der einzelnen Kommunikationseinheit 31 (16A) kann derselbe sein, wie er im Fließdiagramm von 20A oben dargestellt ist. Ferner ist es, auch wenn ein Betriebsfluss des Hauptsteuerabschnitts 30 (16A) im Wesentlichen derselbe sein kann, wie er im Fließdiagramm von 20B oben dargestellt ist, eher vorzuziehen, einen zusätzlichen Schritt S31 vorzusehen, wie in 30 gezeigt. Die Operation des Schritts S31 wird ausgeführt, wenn die Betriebsartauswahldaten von der einzelnen Kommunikationseinheit 31 eingegeben wurden, wie bei Schritt S26 festgestellt, um festzustellen, ob lediglich eine einzelne Kommunikationseinheit 31 oder eine Vielzahl einzelner Kommunikationseinheiten 31 angeschlossen sind, und ob die an den eingegebenen Betriebsartauswahldaten angefügte Identifikationsnummer "1" ist oder nicht. Wenn bei Schritt S31 die Antwort JA ist, geht das Handbedienelement 101 zu Schritt S27 weiter, um die Betriebsartauswahldaten an die Steuervorrichtung bzw. PC 103 zu übertragen. In dem Fall, in dem eine Vielzahl von Handbedienelementen 101 gleichzeitig verwendet wird, kann die Betriebsartauswahl in der dritten Ausführungsform nur über eines der Handbedienelemente 101 erfolgen, dem die Identifikationsnummer "1" verliehen wurde.
Die 31 bis 34 zeigen Beispiele verschiedener Prozesse, die von der Steuervorrichtung bzw. dem PC 103 (13 und 17) zur praktischen Umsetzung der dritten Ausführungsform durchgeführt werden.
Insbesondere ist 31 ein Fließdiagramm, das einen Betriebsartauswahlprozess zeigt, der von der Steuervorrichtung bzw. dem PC 103 ausgeführt wird, der den Prozessen der 21A und 21B entspricht. Nachdem die Betriebsartauswahldaten vom Handbedienelement 101 über die Kommunikationseinheit 102 eingegeben wurden, wie bei Schritt S130 festgestellt, wird bei Schritt S131 eine Feststellung vorgenommen, ob es sich bei den eingegebenen Betriebsartauswahldaten um Daten zum Auswählen der automatischen Spielsteuerbetriebsart oder um Daten zum Auswählen der Ton-für-Ton-Erzeugungsbetriebsart handelt. Wenn es sich bei den eingegebenen Betriebsartauswahldaten um Daten zum Auswählen der automatischen Spielsteuerbetriebsart handelt, wie bei Schritt S131 festgestellt, wird bei Schritt S132 ein Satz von Musikstückdaten, die eine Vielzahl von Spielstimmen aufweisen, wie in 29A gezeigt, die einer automatischen Spielsteuerung unterzogen werden können, ausgewählt. Dann wird der Satz von Musikstückdaten bei Schritt S133 in den RAM 43 gelesen und bei Schritt S134 automatisch für jede der Spuren (Spielstimmen) mit einem Tempo gespielt, das einer Benutzerbetätigung über das zugeordnete Handbedienelement 101 entspricht.
Wenn es sich auf der anderen Seite bei den eingegebenen Betriebsartauswahldaten um Daten zum Auswählen der Ton-für-Ton-Betriebsart handelt, wie bei Schritt S131 festgestellt, wird bei Schritt S135 eine Auswahl eines Satzes von Musikstückdaten zum Ausführen eines handglockenartigen Spiels empfangen, bei dem jedes der Handbedienelemente 101 eine oder mehrere Tonhöhen bedient. Typischerweise wird in diesem Fall ein Satz von Musikstückdaten, die in der in 29B dargestellten Art und Weise organisiert sind, aus der Vielzahl von Musikstücksdatensätzen ausgewählt, die in der Massenspeichervorrichtung 44 gespeichert sind; es kann jedoch ein Satz von Musikstückdaten, der in der in 29A dargestellten Art und Weise organisiert ist, ausgewählt werden, und dann können eine oder mehrere der Spielstimmen im ausgewählten Musikstückdatensatz als eine oder mehrere Handglockenspielstimmen ausgewählt werden. Der auf diese Weise ausgewählte Musikstückdatensatz wird bei Schritt S136 aus der Massenspeichervorrichtung 44 in den RAM 43 gelesen, und alle in der Spielstimme enthaltenen Tonhöhen werden bei Schritt S137 identifiziert und den entsprechenden Handbedienelementen 101 zugewiesen. Bei Schritt S137 können dem jeweiligen Handbedienelement 101 entweder eine Tonhöhe oder eine Vielzahl von Tonhöhen zugewiesen werden.
Hiernach wartet der PC 103 bei Schritt S138, bis von der Zeigervorrichtung 48, der Tastatur 47 oder dem Handbedienelement 101 mit der Identifikationsnummer "1" ein Startbefehl gegeben wird. Nach dem Empfang eines derartigen Startbefehls werden Metronomtöne für einen Takt erzeugt, um ein bestimmtes Tempo anzugeben. Dann wird die Spielstimme des Musikstückdatensatzes ausgelesen, um die Spielanweisungsinformation für das entsprechende Handbedienelement 101 zu liefern, und wird gemäß den von den Handbedienelementen 101 (Kommunikationseinheit 102) eingegebenen Detektionsdaten bei Schritt S140 ein Ton erzeugt. Wenn die Begleitspur zum Ausführen einer Begleitung verwendet wird, wird die Begleitung automatisch im bezeichneten bestimmten Tempo ausgeführt. Das Begleitspiel unter der Verwendung der Begleitspur ist hier jedoch nicht wesentlich, und die Tongeneratorvorrichtung 104 kann veranlasst werden, lediglich den Ton auf der Grundlage der von dem Handbedienelement 101 eingegebenen Detektionsdaten zu erzeugen.
32 ist ein Fließdiagramm, das einen Prozess zeigt, der vom PC 103 zum Verarbeiten der von den Handbedienelementen 101 über die Kommunikationseinheit 102 eingegebenen Daten ausgeführt wird. Dieser Prozess, der für jedes der Handbedienelemente 101 ausgeführt wird, wird hier aus Gründen der Einfachheit lediglich anhand eines der Handbedienelemente 101 beschrieben. Nachdem die Detektionsdaten vom Handbedienelement 101 eingegeben wurden, wird bei Schritt S151 festgestellt, ob die aktuelle Betriebsart die automatische Spielsteuerbetriebsart oder die Ton-für-Ton-Erzeugungsbetriebsart ist. Wenn die aktuelle Betriebsart die automatische Spielsteuerbetriebsart ist, wird bei Schritt S152 eine Schwenkbewegungsbeschleunigung auf der Grundlage der Detektionsdaten erfasst. Hierbei ist die Schwenkbewegungsbeschleunigung ein Beschleunigungsvektor, der eine Synthese oder eine Kombination der x- und y-Achsenrichtungsbeschleunigung oder der x-, y- und z-Achsenrichtungsbeschleunigung repräsentiert. Dann wird bei Schritt S153 eine Lautstärke der entsprechenden Spielstimme gemäß der Stärke des Vektors gesteuert. Dann wird bei Schritt S154 auf der Grundlage der Variationen in der Stärke und Richtung des Vektors festgestellt, ob die Schwenkbewegungsbeschleunigung an einem lokalen Scheitelpunkt ist oder nicht. Wenn bei Schritt S155 ein lokaler Scheitelpunkt detektiert wurde, kehrt der PC 103 von Schritt S155 zu Schritt S150 zurück. Wenn auf der anderen Seite bei Schritt S155 ein lokaler Scheitelpunkt detektiert wurde, wird bei Schritt S156 auf der Grundlage eines Zeitintervalls vom letzten oder mehreren vorhergehenden detektierten lokalen Scheitelpunkten ein Schwenkbewegungstempo bestimmt, und dann wird bei Schritt S157 auf der Grundlage des Schwenkbewegungstempos ein automatisches Spieltempo für die entsprechende Spielstimme eingestellt. Das auf diese Weise eingestellte Tempo wird zur Auslesesteuerung der Spurdaten (automatischen Spieldaten) der entsprechenden Spielstimme in einem noch zu beschreibenden automatischen Spielprozess verwendet.
Wenn auf der anderen Seite die aktuelle Betriebsart die Ton-für-Ton-Erzeugungsbetriebsart ist, wie bei Schritt S151 festgestellt, und wenn bei Schritt S150 Schwenkbewegungsdetektionsdaten eingegeben wurden, wird bei Schritt S160 auf der Grundlage der eingegebenen Schwenkbewegungsdetektionsdaten eine Schwenkbewegungsbeschleunigung berechnet. Dann wird bei Schritt S161 auf der Grundlage eines Vektors der Schwenkbewegungsbeschleunigung festgestellt, ob die Schwenkbewegungsbeschleunigung an einem lokalen Scheitelpunkt ist. Wenn das nicht der Fall ist, kehrt der PC 103 unmittelbar von Schritt S162 zurück. Wenn bei Schritt S161 ein solcher lokaler Scheitelpunkt erfasst wurde, wird bei Schritt S163 eine dem Handbedienelement 101 zugewiesene Tonhöhe ausgelesen. In dem Fall, in dem dem Handbedienelement 101 eine Vielzahl von Tonhöhen zugewiesen ist, ist es lediglich notwendig, dass die Musikstückdaten gemäß dem Fortschreiten des Musikstücks ausgelesen werden und bestimmt wird, welche der zugewiesenen Tonhöhen aktuell zum Erklingen zu bringen ist. Dann werden bei Schritt S164 Tonerzeugungsdaten der bestimmten Tonhöhe erzeugt. Die Tonerzeugungsdaten enthalten Informationen, die eine Lautstärke angeben, die durch die Tonhöheninformation und die Schwenkbewegungsbeschleunigung bestimmt werden. Die Tonerzeugungsdaten werden dann an die Tongeneratorvorrichtung 104 übertragen, die ihrerseits auf der Grundlage der Tonerzeugungsdaten ein Tonsignal erzeugt.
33 ist ein Fließdiagramm, das den vom PC 103 ausgeführten automatischen Spielprozess zeigt. In der automatischen Spielsteuerbetriebsart wird der automatische Spielprozess für jede Spielstimme in einem Tempo ausgeführt, die durch eine Benutzerbetätigung des Handbedienelements 101 eingestellt wird, so dass ausgelesene Ereignisdaten (Tonerzeugungsdaten) an die Tongeneratorvorrichtung 104 ausgegeben werden. In der Ton-für-Ton-Erzeugungsbetriebsart wird dieser Prozess in einem Tempo ausgeführt, das bei einer Steuereinheit geschrieben wird, doch werden die ausgelesenen Ereignisdaten (Tonerzeugungsdaten) nicht an die Tongeneratorvorrichtung 104 ausgegeben.
Zuerst werden bei Schritt S170 aufeinanderfolgende Zeitdaten ausgelesen und gemäß eingestellten Tempotaktimpulsen gezählt und dann wird bei Schritt S171 festgestellt, ob die Auslesezeit der nächsten Ereignisdaten (Tonerzeugungsdaten) eingetroffen ist oder nicht. Das Zeitdatenauslesen von Schritt S170 wird fortgeführt, bis die Auslesezeit der nächsten Ereignisdaten eintrifft. In der automatischen Spielsteuerbetriebsart wird das Tempo der Taktimpulse jedoch in entsprechender Weise durch die Manipulation des Handbedienelements 101 variiert. Nach dem Ankommen bei der Auslesezeit der nächsten Ereignisdaten wird bei Schritt S172 eine den Ereignisdaten entsprechende Operation ausgeführt und werden noch weitere nächste Zeitdaten bei Schritt S173 ausgelesen, wonach der PC 103 zu Schritt S170 zurückkehrt. In der automatischen Spielsteuerbetriebsart ist die oben erwähnte Operation, die den Ereignisdaten entspricht, auf das Ausgeben der Ereignisdaten an die Tongeneratorvorrichtung 104 gerichtet, während in der Ton-für-Ton-Erzeugungsbetriebsart die den Ereignisdaten entsprechende Operation auf das Erzeugen und Ausgeben von Spielanweisungsinformation an das Handbedienelement gerichtet ist, die der Tonhöhe der Tonerzeugungsdaten entspricht. Die hier erzeugten Spielanweisungsinformationen können entweder einfach eine Tonerzeugungszeit angeben (leere Daten) oder auch Lautstärkedaten für die Tonerzeugungsdaten enthalten.
Während die Tonsteuerung durch das Handbedienelement 101 oben so beschrieben wurde, dass es lediglich aus der Temposteuerung und der Lautstärkensteuerung besteht, kann sie aber auch eine Tonerzeugungszeitsteuerung, eine Klangfarbensteuerung usw. enthalten. Die Tonerzeugungszeitsteuerung ist zum Beispiel auf das Erfassen eines Scheitelpunkts in Schwenkbewegungsbeschleunigung gerichtet, wodurch veranlasst wird, dass ein Ton zur selben Zeit wie der detektierte Scheitelpunkt erzeugt wird usw. Ferner ist die Klangfarbensteuerung zum Beispiel auf das Ändern des Tons in eine weichere oder härtere Klangfarbe gemäß einer Variationsrate oder einer Wellenformvariation der Schwenkbewegungsbeschleunigung gerichtet.
Betriebsflüsse der Kommunikationseinheit 102 und des Handbedienelements 101, die zum Übertragen der Spielanweisungsinformation zu befolgen sind, können dieselben sein, die in den Fließdiagrammen der 26B, 26C und 26D oben dargestellt sind.
In der automatischen Spielsteuerbetriebsart wäre es ideal, wenn alle Spielstimmen mit derselben Fortschreitensrate fortschreiten. Da die entsprechenden Tempi der einzelnen Spielstimmen jedoch getrennten Benutzern oder menschlichen Bedienpersonen anvertraut sind, erlaubt die vorliegende Ausführungsform einen bestimmten Grad der Abweichung in der Fortschreitensrate zwischen den Spielstimmen. Weil jedoch eine übergroße Abweichung in der Fortschreitensrate zwischen Spielstimmen das Spiel ruinieren würde, wird hier an jeder der Spielstimmen ein Verauseil-/Hinterherhink-Steuerprozess durchgeführt, bei dem das Fortschreiten des Spiels (gemessen durch die Taktimpulszählung vom Start des Spiels) den anderen Spielstimmen um mehr als eine vorbestimmte Menge hinterherhinkt oder vorauseilt, um so das entsprechende Fortschreiten der Spielstimmen miteinander in Übereinstimmung zu bringen, indem das Spiel der hinterherhinkenden oder vorauseilenden Spielstimme übersprungen oder pausiert wird.
34 ist ein Fließdiagramm, das ein Beispiel einer solchen Vorauseil-/Hinterherhink-Steuerung zeigt, die vom PC 103 gleichzeitig mit dem automatischen Spielsteuerprozess von 33 ausgeführt wird. Zuerst wird bei Schritt 190 ein Vergleich zwischen den Taktimpulszählungen von den Spielstartpunkten aller Spielstimmen vorgenommen. Wenn bei Schritt S191 eine hinterherhinkende Spielstimme, die um mehr als eine vorbestimmte Menge hinter den anderen Spielstimmen hinterherhinkt, durch den Vergleich erfasst wurde, werden bei Schritt S192 die Takte für alle anderen Spielstimmen angehalten; das heißt, dass die Operation bei Schritt S170 von 32 für jede der anderen Spielstimmen gestoppt wird. In der Zwischenzeit wird eine das zu große Hinterherhinken anzeigende Spielanweisungsinformation erzeugt und bei Schritt S193 an das Handbedienelement 101 ausgegeben, das der hinterherhinkenden Spielstimme entspricht. Wenn andererseits bei Schritt S194 durch den Vergleich eine vorauseilende Spielstimme entdeckt wurde, die den anderen Spielstimmen um mehr als die vorbestimmte Menge vorauseilt, wird der Takt für die vorauseilende Spielstimme bei Schritt S195 angehalten; das heißt, dass für diese Spielstimme die Operation bei Schritt S170 von 32 gestoppt wird. In der Zwischenzeit wird Spielanweisungsinformation, die das zu starke Vorauseilen angibt, bei Schritt S196 erzeugt und an das Handbedienelement 101 ausgegeben, das der vorauseilenden Spielstimme entspricht. Auch wenn der Prozess hier so beschrieben wurde, dass die Takte für die anderen Spielstimmen als die hinterherhinkende Spielstimme gestoppt werden, kann stattdessen das Spiel der hinterherhinkenden Spielstimme (z. B. durch Inkrementieren der Taktimpulszählung um einen Schlag) auch übersprungen werden.
Die vorliegende Ausführungsform wurde oben anhand eines Falles beschrieben, bei dem eine Vielzahl von Handbedienelementen (Bedieneinheiten) 101 unterschiedliche Spielstimmen bedienen. In einer Alternativ können jedoch auf der Grundlage der entsprechenden Detektionsdaten, die durch die Vielzahl von Handbedienelementen (Bedieneinheiten) 101 erzeugt werden, zusammengeführte Detektionsdaten erzeugt werden, so dass alle Spielstimmen zusammen in einer kollektiven Weise auf der Grundlage der zusammengeführten Detektionsdaten gesteuert werden. In einem solchen Fall wird die Vielzahl der Detektionsdaten, die von der Kommunikationseinheit 102 in einem Paket eingegeben werden, gemittelt, um die zusammengeführten allgemeinen Detektionsdaten zu erzeugen, wird der Prozess von 32 lediglich durch einen einzigen Kanal ausgeführt und dann der automatische Spielsteuerprozess von 33 für alle Spielstimmen der Musikstückdaten ausgeführt.
Ferner können, anstatt dass, wie oben erwähnt, die rohen Detektionsdaten gemittelt werden, entsprechenden Detektionsdaten von den Handbedienelementen 101 erst dem Prozess von 32 unterzogen werden (wobei die Operationen der Schritte S153 und S157 ausgeschlossen sind), um so für jedes der Handbedienelemente 101 die Schwenkbewegungsbeschleunigung und die Tempodaten zu berechnen. Dann können die auf diese Weise berechneten Schwenkbewegungsbeschleunigungen und Tempodaten für die Handbedienelemente 101 gemittelt werden, um die allgemeinen Beschleunigungsdaten und allgemeinen Tempodaten bereitzustellen und können die Lautstärkeneinstellung und die Tempoeinstellung unter der Verwendung der allgemeinen Beschleunigung und der allgemeinen Tempodaten ausgeführt werden, so dass der automatische Spielsteuerprozess von 33 für alle Spuren in einer kollektiven Art und Weise ausgeführt werden kann.
Ferner kann zum Erzeugen dieser allgemeinen Detektionsdaten auf der Grundlage der Detektionsdaten von einer Vielzahl von Handbedienelementen 101 zum kollektiven Steuern des Musikstücks auch ein Verfahren zum Mitteln aller Detektionsdaten (oder Schwenkbewegungsbeschleunigung und Tempodaten) von den Handbedienelementen 101 eingesetzt werden, bei dem die Detektionsdaten nach Ausschluss der Detektionsdaten maximaler oder minimaler Werte, extrahieren der Detektionsdaten eines Mittelwerts, Extrahieren der Detektionsdaten des maximalen Werts oder Extrahieren der Detektionsdaten des minimalen Werts gemittelt werden.
Auch wenn die vorliegende Ausführungsform oben anhand des Falles beschrieben wurde, bei dem die Handbedienelemente den Spielstimmen eins zu eins entsprechen, ist die vorliegende Erfindung hierauf jedoch nicht eingeschränkt; gleich mehrere Stimmen können einem Handbedienelement zugewiesen werden, oder es können auch mehrere Handbedienelemente eine einzelne oder dieselbe Spielstimme steuern.
Ferner wurde die vorliegende Ausführungsform oben zwar so beschrieben, dass bei ihr ein Spiel auf der Grundlage einer Schwenkbewegung des Handbedienelements durch einen Benutzer oder eine menschliche Bedienperson gesteuert wird, so kann das Spiel auch auf der Grundlage einer statischen Haltung des Benutzers oder einer Kombination der Schwenkbewegung und einer Haltung erfolgen. Außerdem wurde die vorliegende Ausführungsform oben zwar so beschrieben, dass bei ihr die Tongeneratorvorrichtung an die Spielsteuervorrichtung 103 angeschlossen ist, um Töne zu erzeugen, wenn ein Ensemblespiel von Handglocken oder dergleichen in der Ton-für-Ton-Erzeugungsbetriebsart auszuführen ist. Alternativ dazu kann in der Bedieneinheit jedoch auch ein Tongenerator integriert sein, so dass die Bedieneinheit selbst Töne erzeugen kann, wie noch beschrieben wird. In einem solchen Fall kann die Bedieneinheit lediglich die Signalempfangsfunktion haben und kann die Kommunikationseinheit 102 lediglich die Signalsendefunktion haben. Ferner wurde die vorliegende Ausführungsform oben zwar anhand des Falles beschrieben, bei dem die Spieldaten, die in der automatischen Spielsteuerbetriebsart gesteuert werden, in die Tongeneratorvorrichtung 104 eingegebene werden, wo sie lediglich zu Tonerzeugungszwecken verwendet werden, doch können auch Spieldatenaufzeichnungsmittel zum Aufzeichnen von Spieldaten vorgesehen werden, die durch die Bedieneinheit manipuliert wurden. Die auf diese Weise aufgezeichneten Spieldaten können dann wieder als automatische Spieldaten zur Verarbeitung in der automatischen Spielsteuerbetriebsart ausgelesen werden. In einem solchen Fall werden automatische Spieldaten für eine Vielzahl von Spielstimmen automatisch gespielt und werden Spielfaktoren ausgewählter Spielstimmen über eine oder mehrere Bedieneinheiten gesteuert, so dass die Daten als automatische Spieldaten mit den gesteuerten Spielfaktoren aufgezeichnet werden. Dann können die Daten wieder automatisch gespielt werden, um so die Spielfaktoren der verbleibenden Spielstimmen zu steuern. Ferner können lediglich einer oder einige der Spielfaktoren, wie zum Beispiel ein Tempo, pro Ausführung eines automatischen Spiels gesteuert werden, und dann ein oder mehrere andere Spielfaktoren durch die nächste Ausführung des automatischen Spiels gesteuert werden, so dass alle gewünschten Spielfaktoren durch mehrmaliges Ausführen des automatischen Spiels vollständig gesteuert werden können.
Zusammengefasst ist die bisher beschriebene vorliegende Erfindung dazu ausgelegt, einen oder mehrere Spielfaktoren, wie zum Beispiel ein Tempo oder eine Lautstärke, eines Musikstückspiels auf der Grundlage von Bewegungen und/oder Haltungen einer Vielzahl von Benutzern oder menschlichen Bedienpersonen zu steuern, die Bedieneinheiten manipulieren. Mit dieser Anordnung ermöglicht die vorliegende Erfindung ein ensembleartiges Spiel durch einfache Benutzerbetätigungen und kann daher eine Schwelle zur Teilnahme an einem Musikspiel beträchtlich absenken.
[Vierte Ausführungsform]
Es folgt eine Beschreibung einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei der die Steuerung im in den 13 bis 28 dargestellten System an einem Auslesetempo oder Reproduktionstempo einer Vielzahl von Gruppen zeitserieller Daten (z. B. Spieldaten einer Vielzahl von Spielstimmen) Gruppe für Gruppe (d. h. für jede der Gruppen getrennt) ausgeführt wird.
Das erfindungsgemäße Konzept der vierten Ausführungsform ist auf alle Systeme oder Verfahren anwendbar, die eine Vielzahl von Gruppen zeitserieller Daten handhaben. Die Vielzahl von Gruppen zeitserieller Daten sind zum Beispiel Spieldaten einer Vielzahl von Spielstimmen oder Bilddaten einer Vielzahl von Kanälen, die getrennte visuelle Bilder repräsentieren, sie können jedoch auch ein beliebiger anderer Typ von Daten sein. Die folgenden Absätze beschreiben die vierte Ausführungsform anhand der Spieldaten einer Vielzahl von Spielstimmen.
Die vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Auslesen der Spieldaten der Vielzahl von Spielstimmen zum Spiel das Auslesetempo der Spieldaten für jede der Spielstimmen auf der Grundlage von Temposteuerungsdaten eigens und unabhängig gesteuert wird, die für diese Spielstimme eigens zur Verfügung gestellt werden. Durch eine derartige Steuerung des automatischen Spielauslesetempos, d. h. des Spieltempos, auf der Grundlage der entsprechenden Temposteuerdaten der einzelnen Spielstimmen kann jede der Spielstimmen mit ihrem eigenen unverwechselbaren Tempogefühl (d. h. der unverwechselbaren Tonerzeugungszeitsteuerung und Tondämpfungssteuerung) ausgeführt werden, wodurch das automatische Spiel auf der Grundlage der Musikstückdaten der Vielzahl von Spielstimmen variationsreich wie ein echtes Ensemblespiel gestaltet werden kann.
Wo die vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zum Beispiel auf Bilddaten angewendet wird, kann eine Vielzahl von sichtbaren Bildern mit eigenem Tempogefühl durch ihre entsprechenden Wiedergabetempi (Reproduktionsgeschwindigkeiten) gezeigt werden, die individuell gemäß eigener oder kanalweise verteilter Temposteuerdaten gesteuert werden. Zum Beispiel erlaubt diese Anordnung die Steuerung zur Anzeige sichtbarer Bilder einer Vielzahl gespielter Musikinstrumente gemäß den entsprechenden Spieltempi der Musikinstrumente.
Ferner kann durch ein vorhergehendes Speichern der oben erwähnten stimmenweisen Temposteuerdaten zusammen mit den Spieldaten in einer Speichervorrichtung die vierte Ausführungsform ein variationsreiches Spiel automatisch ausführen. Ferner können die den einzelnen Spielstimmen zuzuweisenden Temposteuerdaten durch Benutzermanipulationen der Bedieneinheiten erzeugt werden, so dass die Temposteuerung der einzelnen Spielstimmen zur Auswahl durch Benutzer offen ist, d. h. in einer solchen Weise gespielt werden kann, wie von den Benutzern gewünscht, während andere Spielfaktoren, wie zum Beispiel Tonhöhe und Rhythmus, gemäß entsprechenden Daten in den Spieldaten gesteuert werden. Auf diese Weise ist es jedem der Benutzer möglich, ganz leicht bei einem Ensemblespiel durch einfache Betätigungen teilzunehmen, so dass eine Schwelle zur Teilnahme an einem Musikspiel beträchtlich abgesenkt werden kann. In diesem Fall können die Auslesetempi aller Spielstimmen über die Bedieneinheiten gesteuert werden, oder kann das Auslesetempo lediglich einer ausgewählten Spielstimme oder mehrerer ausgewählter Spielstimmen über die Bedieneinheit bzw. -einheiten gesteuert werden, während die Auslesetempi der verbleibenden Spielstimmen gemäß den Temposteuerdaten gesteuert werden, die in dem Speichermittel gespeichert sind. Ferner können die Temposteuerdaten, die über Manipulationen der Bedieneinheit bzw. -einheiten erzeugt werden, in das Steuermittel eingeschrieben werden. In dem Fall, in dem Temposteuerdaten für die betreffenden Spieldaten schon gespeichert wurden, können die gespeicherten Temposteuerdaten mit den erzeugten Temposteuerdaten überschrieben oder geändert werden. In den oben erwähnten Fällen kann ein solches Spiel, bei dem das Tempo einer Spielstimme gemäß den Temposteuerdaten gesteuert wird, die über eine Bedieneinheit erzeugt werden (während die Tempi der anderen Spielstimmen gemäß den Temposteuerdaten gesteuert werden, die im Speichermittel gespeichert sind) und die erzeugten Temposteuerdaten in das Speichermittel eingeschrieben werden, wiederholt werden, wobei die über die Bedieneinheit in ihrem Tempo zu steuernde Stimme gewechselt werden kann. In diesem Fall ist es lediglich einem Benutzer möglich, die entsprechenden Tempi aller Spielstimmen zu steuern und die Musikstückdaten zusammen mit den gesteuerten Tempi zu speichern.
Außerdem erlaubt selbst in dem Fall, in dem die Benutzer oder menschlichen Bedienpersonen der einzelnen Spielstimmen nicht am selben vorbestimmten Ort anwesend sind, das Senden/Empfangen von Musikstückdaten mit darin für eine oder mehrere bestimmte Spielstimmen eingeschriebenen Tempodaten über ein Kommunikationsnetzwerkt jedem der Benutzer, die Musikstückdaten über das Kommunikationsnetzwerk voneinander zu erhalten und dann die Musikstückdaten noch an einen weiteren Benutzer weiterzuleiten, nachdem sie Temposteuerdaten ihrer eigenen Spielstimme in die Musikstückdaten eingeschrieben haben. Diese Anordnung erlaubt die Simulation eines Ensemblespiels über das Kommunikationsnetz.
Ferner können beim Spielen von Musikstückdaten, die Spieldaten für eine Vielzahl von Spielstimmen sowie Stimme-für-Stimme-Temposteuerdaten enthalten, die Stimme-für-Stimme-Temposteuerdaten gemäß Tempomodifizierungsdaten modifiziert werden, die über Manipulationen der Bedieneinheit erzeugt werden. Für die Modifikation der Stimme-für-Stimme-Temposteuerdaten kann ein Verfahren zum Beispiel zum Modifizieren der Stimme-für-Stimme-Temposteuerdaten in einem selben Verhältnis durch Dividieren oder Multiplizieren der Stimme-für-Stimme-Temposteuerdaten mit den Tempomodifikationsdaten oder durch Erhöhen oder Verringern der Stimme-für-Stimme-Temposteuerdatenwerten um einen selben Wert durch Addieren oder Subtrahieren der Tempomodifikationsdaten zu bzw. von den Stimme-für-Stimme-Temposteuerdaten angewendet werden. Ferner ist es durch ein getrenntes Steuern des entsprechenden Spieldatenauslesetempos für die einzelnen Spielstimmen gemäß der auf diese Weise modifizierten Stimme-für-Stimme-Temposteuerdaten möglich, eine Temposteuerung für alle Spielstimmen durchzuführen, während immer noch eine ursprüngliche Tempobeziehung zwischen den Spielstimmen erhalten bleibt.
Auch wenn die Vorrichtung zur Manipulation durch jeden Benutzer zum Steuern des Tempos eine herkömmliche Spielbedienvorrichtung wie zum Beispiel ein Keyboard, sein kann, kann das Tempo unter der Verwendung einer Vorrichtung zum Erfassen eines Zustands einer Körperbewegung des jeweiligen Benutzers und der Körperhaltung des jeweiligen Benutzers gesteuert werden. Der Benutzer einer solchen Vorrichtung kann eine Schwelle zur Teilnahme bei einem Musikspiel absenken und ebenfalls eine natürliche Temposteuerung erlauben. Ferner können als die Spieldaten auch Sequenzdaten zum Beispiel im MIDI-Format oder ein beliebiger Typ von Wellenformdaten verwendet werden, in denen Spieltöne aufgezeichnet sind, wie zum Beispiel PCM-Daten oder MP3-Daten (MPEG Audio Layer-3). Es wird darauf hingewiesen, dass die Spielstimmen in der vorliegenden Erfindung in dem Fall von Sequenzdaten MIDI-Kanälen zugeordnet sein können, oder im Fall von Wellenformdaten auch Spuren zugeordnet sein können.
In der folgenden Beschreibung ist die Kommunikationseinheit 102 im System von 13 so ausgelegt, dass sie Detektionsdaten, die von dem Handbedienelement 101 drahtlos gesendet werden, empfängt und die empfangenen Detektionsdaten an den PC 103 weiterleitet, der als die automatische Spielsteuervorrichtung fungiert. Der PC 103 erzeugt Temposteuerdaten auf der Grundlage der eingegebenen Detektionsdaten und steuert dann auf der Grundlage der Temposteuerdaten das automatische Spieltempo der Spielstimme, der das Handbedienelement 101 zugewiesen ist. Die Tongeneratorvorrichtung 104 steuert Tonerzeugungs-/-dämpfungsoperationen auf der Grundlage der von der automatischen Spielsteuervorrichtung 103 empfangenen Spieldaten.
Nachdem der Benutzer bzw. die menschliche Bedienperson das oben erwähnte Handbedienelement 101 geschwenkt hat, detektiert die automatische Spielsteuervorrichtung bzw. der PC 103 ein Schwenkbewegungstempo des Handbedienelements 101 (d. h. Intervalle zwischen detektierten Schwenkbewegungsscheitelpunkten) und erzeugt auf der Grundlage des detektierten Schwenkbewegungstempos automatische Spieltemposteuerdaten. Außerdem kann auch die Lautstärke auf der Grundlage der Stärke der Schwenkbewegungsbeschleunigung (bzw. Geschwindigkeit) gesteuert werden. Diese Anordnung ermöglicht es dem Benutzer, das Tempo (und auch die Lautstärke) des automatischen Spiels zu steuern, während andere Spielfaktoren, wie zum Beispiel die Tonhöhe und Tonlänge, auf der Grundlage der Musikstückdaten gesteuert werden, wodurch es dem Benutzer ermöglicht wird, ganz leicht am Spiel teilzunehmen.
Die automatische Spielsteuervorrichtung, die durch den PC 103 von 17 bei der praktischen Umsetzung der vierten Ausführungsform implementiert ist, speichert Musikstückdaten einer Vielzahl von Spielstimmen und spielt dann die Musikstückdaten automatisch. Jede der Spielstimmen enthält zusätzlich zu einer Spieldatenspur zum Erzeugen von Tönen für diese Stimme eine Temposteuerdatenspur zum Steuern eines Tempos, das für diese Stimme spezifisch ist, so dass eine Tempoeinstellung und eine Temposteuerung unabhängig von den anderen Spielstimmen durchgeführt werden kann. Außerdem ist für jede der Stimmen auch eine Partiturdatenspur vorgesehen, in der Musikpartituranzeigedaten eingeschrieben sind, so dass eine Musikpartitur visuell auf der Anzeigeeinheit 49 (17) gemäß dem Fortschreiten des Musikstücks durch Auslesen der Musikpartituranzeigedaten in einem eingestellten Tempo dargestellt werden kann.
35 ist ein Diagramm, das ein beispielhaftes Format von Musikstückdaten zeigt, die bei der praktischen Umsetzung der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in der Massenspeichervorrichtung 44 gespeichert sind. Im gezeigten Beispiel umfassen die Musikstückdaten eine Vielzahl von Spielstimmen, die im Fall von MIDI-Daten einer Vielzahl von MIDI-Kanälen entsprechen. Jede der Spielstimmen enthält: eine Spieldatenspur, in die Kombinationen von Ereignisdaten, die Tonerzeugungs- und Tondämpfungsereignisse angeben, sowie Zeitdaten, die eine Auslesezeit der Ereignisdaten angeben; eine Temposteuerdatenspur, in die Temposteuerdaten spezifisch für diese Stimme eingeschrieben sind; sowie eine Bilddatenspur, in die Bilddaten eingeschrieben sind, die zum Zeigen von sichtbaren Bildern für diese Stimme verwendet wird. Die Temposteuerdatenspur enthält eine Abfolge von Temposteuerdaten als Ereignisdaten und Zeitdaten, die eine Auslesezeit der Ereignisdaten angeben, und in ähnlicher Weise enthält die Partiturdatenspur eine Abfolge von Bilddaten als Ereignisdaten und Zeitdaten, die die Auslesezeit der Bilddaten angeben.
Als die in der Bilddatenspur gespeicherten Bilddaten können Musikpartiturdaten für die Spielstimme, Animationsdaten, die einen Spieler darstellen, der ein Musikinstrument dieser Spielstimme spielt, und/oder dergleichen verwendet werden. In dem Fall, in dem die Bilddaten die Musikpartiturdaten sind, wird eine Anzeige der Musikpartitur gemäß einem Spieltempo der Spielstimme aktualisiert. Ein Beispiel für die Musikpartiturdaten, die sichtbar auf der Anzeigeeinheit 49 dargestellt sind, ist in 40 veranschaulicht. In dem Fall, in dem die Bilddaten die Animationsdaten sind, bewegt sich der gezeigte Spieler gemäß dem Spieltempo der Spielstimme, so dass ein sich bewegendes sichtbares Bild zur Verfügung gestellt werden kann, als ob der Spieler tatsächlich diese Stimme spielen würde. Ein Beispiel für die auf der Anzeigeeinheit 49 dargestellten Animationsdaten ist in 41 veranschaulicht. Unterschiedliche Arten von Bilddaten, wie zum Beispiel Musikpartiturdaten, Animationsdaten und andere Daten, können auch in Kombination verwendet werden.
Ferner ist unabhängig von den Spielstimmen auch eine Referenztempospur vorgesehen, in der Referenztempi für die gesamten Musikstückdaten eingeschrieben sind. Wenn der Benutzer die entsprechenden Tempi aller Spielstimmen gemeinsam steuern möchte, werden die Referenztempodaten zu Referenzzwecken verwendet. Ein Prozess, der durchgeführt wird, wenn der Benutzer die entsprechenden Tempi aller Spielstimmen gemeinsam steuern möchte, wird später noch beschrieben.
Wenn der Benutzer ein vollautomatisches Spiel ohne irgendeine manuelle Steuerung des Tempos möchte, veranlasst die CPU 41 (17), dass jede der Spielstimmen mit einem Tempo fortschreitet, das durch die oben erwähnte Temposteuerdatenspur eingestellt wird. Wenn andererseits eine oder manche (oder alle) Spielstimmen vom Benutzer zu steuern sind, wird das automatische Spiel der jeweiligen ausgewählten Spielstimmen gemäß den Temposteuerdaten gesteuert, die auf der Grundlage der Detektionsdaten erzeugt werden, die von der Bedieneinheit eingegeben werden, die vom Benutzer manipuliert wird, ohne dass die Temposteuerdaten der Temposteuerdatenspur für diese Spieldaten verwendet werden. Selbst in diesem Fall wird für jede andere Spielstimme, die nicht vom Benutzer tempogesteuert wird, die Temposteuerung auf der Grundlage der Temposteuerdaten der Temposteuerdatenspur ausgeführt.
Ferner vergleicht, wenn der Benutzer die entsprechenden Tempi aller Spielstimmen gemeinsam steuern möchte, der Benutzer die Temposteuerdaten, die auf der Grundlage der Detektionsdaten bestimmt werden, die von der Bedieneinheit eingegeben werden, die vom Benutzer manipuliert wird, und das entsprechende Referenztempo der Referenztempospur. Dann steuert der Benutzer die entsprechenden Tempi aller Spielstimmen durch Reflektieren eines Verhältnisses zwischen den verglichenen Tempi in dem automatischen Spieltempo.
Es folgt eine Beschreibung eines Prozesses, der im PC 103 und dem Handbedienelement 101 zur praktischen Umsetzung der vierten Ausführungsform ausgeführt wird anhand der Fließdiagramme der automatischen Spielsteuerung, die in den 36A bis 39 gezeigt sind.
Die 36A und 36B sind Fließdiagramme, die einen automatischen Spieleinstellungsprozess zum Einstellen eines Musikstücks und einer Spielstimme, die automatisch zu spielen sind, zeigt. Insbesondere ist 36A ein Fließdiagramm, das eine beispielhafte Betriebssequenz einer Hauptroutine des automatischen Spieleinstellungsprozesses zeigt. Nachdem ein Benutzer die Tastatur 47 oder die Zeigevorrichtung 48 zum Auswählen eines Musikstücks und einer Spielstimme, die automatisch zu spielen sind, bedient hat (Schritt S201), wird bei Schritt S202 ein dem ausgewählten Musikstück entsprechender Musikstückdatensatz aus der Massenspeichervorrichtung 44 in den RAM 43 gelesen. Falls der Musikstückdatensatz, der dem ausgewählten Musikstück entspricht, nicht in der Massenspeichervorrichtung 44 gespeichert ist, kann der Musikstückdatensatz auch über die Kommunikationsschnittstelle 50 von einer Servervorrichtung oder einer anderen automatischen Spielsteuervorrichtung heruntergeladen werden. Hiernach wird bei Schritt S203 ein Stimmenauswahlprozess hinsichtlich dessen ausgeführt, welche von einer Vielzahl von Spielstimmen zu spielen ist, und dann bei Schritt S204 ein automatisches Spiel für die ausgewählte Spielstimme in einer ausgewählten Betriebsart (d. h. der automatischen Steuerbetriebsart oder der Benutzersteuerbetriebsart) gestartet.
36B ist ein Fließdiagramm, das eine beispielhafte Betriebssequenz des Stimmenauswahlprozesses zeigt. Bei Schritt S205 wählt der Benutzer durch Betätigen der Tastatur 47 oder der Zeigervorrichtung 48 eine bestimmte Spielstimme aus. In diesem Fall kann der Benutzer entweder eine beliebige gewünschte Spielstimme einzeln auswählen oder alle Spielstimmen zusammen auswählen. Wenn alle Spielstimmen zusammen ausgewählt wurden, wie bei Schritt S206 festgestellt, können bei Schritt S207 Einstellungen vorgenommen werden, um alle Spielstimmen automatisch zu spielen, und wird bei Schritt S208 festgestellt, ob eine Auswahl zum Steuern der Tempi aller Spielstimmen zusammen mit der Auswahl der Spielstimmen vorgenommen wurde. Wenn bei Schritt S208 die Antwort JA ist, kehrt der Prozess zur Hauptroutine zurück, nachdem er bei Schritt S209 die gemeinsame Temposteuerung eingestellt hat.
Wenn mindestens eine der Spielstimmen einzeln ausgewählt wurde, wie bei Schritt S206 festgestellt, wird eine Eingabe bei Schritt S210 empfangen, die anzeigt, ob das Tempo der ausgewählten Spielstimme automatisch (in einer automatischen Temposteuerbetriebsart) zu steuern ist oder durch den Benutzer (in einer Benutzertemposteuerbetriebsart) zu steuern ist. Wenn die ausgewählte Spielstimme durch den Benutzer zu steuern ist (in der Benutzertemposteuerbetriebsart), wird eine weitere Eingabe empfangen, die anzeigt, welches der Handbedienelemente 101 der ausgewählten Spielstimme zuzuweisen ist, und ob durch die Benutzersteuerung erzeugte Temposteuerdaten aufgezeichnet werden sollen oder nicht. Eine Zuweisung des Handbedienelements 101 kann durch Zuordnen der Identifikation eines vorbestimmten Handbedienelements zur Spielstimme erfolgen.
Wenn bei Schritt S210 die automatische Temposteuerbetriebsart ausgewählt wurde, wird die Spielstimme bei Schritt S212 in die automatische Temposteuerbetriebsart versetzt, worauf der Prozess zu Schritt S216 weitergeht. Wenn auf der anderen Seite bei Schritt S210 die Benutzertemposteuerbetriebsart ausgewählt wurde, wird die Spielstimme bei Schritt S213 in die Benutzertemposteuerbetriebsart versetzt. Ferner wird, wenn, wie bei Schritt S214 festgestellt, eine Auswahl zum Aufzeichnen der benutzergesteuerten Temposteuerdaten getroffen wurde, bei Schritt S215 eine Einstellung zum Schreiben der benutzergesteuerten Temposteuerdaten in die Temposteuerdatenspur vorgenommen, wonach der Prozess zu Schritt S216 weitergeht. Bei Schritt S216 wird eine nächste Eingabe empfangen. Wenn die bei Schritt S216 empfangene nächste Eingabe, wie bei Schritt S217 festgestellt, eine Auswahl einer nächsten Spielstimme angibt, kehrt der Prozess zu Schritt S210 zurück; ansonsten kehrt der Prozess bei Schritt S217 zur Hauptroutine zurück.
Die 37A und 37B zeigen Steuerabfolgen eines automatischen Spielsteuerprozesses und eines Anzeigesteuerprozesses, die für jede automatisch zu spielende Spielstimme ausgeführt werden. Insbesondere ist 37A ein Fließdiagramm, das eine beispielhafte Betriebsabfolge des automatischen Spielsteuerprozesses zeigt, der auf der Grundlage der Spieldatenspur ausgeführt wird. Nachdem Temposteuerdaten, wie bei Schritt S220 festgestellt, empfangen wurden, werden die empfangenen Temposteuerdaten bei Schritt S221 als ein Tempo für ein automatisches Spiel eingestellt. In der automatischen Temposteuerbetriebsart werden die oben erwähnten Temposteuerdaten von einem in 38A dargestellten Temposteuerspurausleseprozess geliefert, während in der Benutzertemposteuerbetriebsart die oben erwähnten Temposteuerdaten von einem in 39 dargestellten Detektionsdatenprozess (d. h. Detektionsdaten, die von dem Handbedienelement eingegeben werden) geliefert werden.
Danach werden bei Schritt S222 automatische Spieltaktimpulse mit dem bei Schritt S221 eingestellten automatischen Spieltempo gezählt. Nachdem, wie bei Schritt S223 festgestellt, eine Auslesezeitsteuerung der nächsten Ereignisdaten, die durch die Zeitdaten bestimmt wird, eingetroffen ist, werden bei Schritt S224 die nächsten Ereignisdaten (Spieldaten) ausgelesen und werden die ausgelesenen Spieldaten an die Tongeneratorvorrichtung 104 von 13 übertragen. Die Spieldaten enthalten die oben erwähnten Tonerzeugungs- oder Tondämpfungsdaten und Effektsteuerdaten. Dann kehrt der Prozess nach dem Einstellen der Zeitdaten, welche die Auslesezeit eines nächsten Ereignisses bezeichnen, bei Schritt S225 zurück. Die oben erwähnten Operationen in diesem automatischen Spielsteuerprozess werden wiederholt, bis das Spiel des Musikstücks abgeschlossen ist.
37B ist ein Fließdiagramm, das eine Betriebssequenz des Anzeigesteuerprozesses zeigt, der auf der Grundlage der Bilddatenspur ausgeführt wird. Nachdem Temposteuerdaten, wie bei Schritt S227 festgestellt, empfangen wurden, werden die empfangenen Temposteuerdaten bei Schritt S228 als ein Tempo für die Anzeigesteuerung eingestellt. In der automatischen Temposteuerbetriebsart werden die oben erwähnten Temposteuerdaten von dem in 38A dargestellten Temposteuerdatenausleseprozess geliefert, während in der Benutzertemposteuerbetriebsart in einer ähnlichen Weise wie bei dem oben beschriebenen automatischen Spielsteuerprozess die oben erwähnten Temposteuerdaten von dem in 39 dargestellten Detektionsdatenprozess geliefert werden.
Dann werden Anzeigesteuertaktimpulse bei Schritt S229 mit einem bei Schritt S228 eingestellten Anzeigesteuertempo aufwärts gezählt. Nachdem eine Auslesezeit der nächsten Ereignisdaten, die durch die Zeitdaten bezeichnet wird, wie bei Schritt S230 festgestellt, eingetroffen ist, werden die nächsten Ereignisdaten (in diesem Fall Bilddaten) bei Schritt S224 ausgelesen, und wird auf der Grundlage der ausgelesenen Bilddaten ein visuelles Bild auf dem Anzeigeabschnitt 49 (17) dargestellt.
In dem Fall, in dem die Bilddaten Musikpartiturdaten (Codedaten) sind, wird ein Bildmuster, das dem Code entspricht, aus einer Musterbibliothek (z. B. als Font) ausgelesen, um so ein sichtbares Bild zu erzeugen und das erzeugte sichtbare Bild auf dem Anzeigeabschnitt 49 darzustellen. Ferner werden in dem Fall, in dem die Bilddaten Animationsdaten sind, Frames (Einzelbilder) der Animation aus den Musikstückdaten abgerufen und visuell auf dem Anzeigeabschnitt 49 dargestellt. In dem Fall, dass ein Spieler durch die Kombination visueller Bildelemente synthetisiert wird, enthalten die Bilddaten Codedaten, die eine Kombination der visuellen Bildelemente angeben. In diesem Fall werden die visuellen Bildelemente von einer visuellen Bildelementbibliothek in einer ähnlichen Weise zu den Musikpartiturdaten abgerufen und wird durch Kombination der abgerufenen visuellen Bildelemente ein Animationsframe erzeugt und in den Anzeigeabschnitt 49 eingespeist. Sowohl für die Musikpartiturdaten als auch die Animationsdaten wird ein Muster derartig angeordnet, dass visuelle Bilder einer Vielzahl von Spielstimmen, die derzeit gespielt werden, zusammen auf einem einzigen Bildschirm dargestellt werden.
Hiernach werden bei Schritt S232 die Daten eingestellt, welche die Auslesezeit eines nächsten Ereignisses bezeichnen. Dann wird bei Schritt S233 eine Feststellung getroffen, ob die Spielstimme in der Benutzertemposteuerbetriebsart ist oder nicht. Wenn sie es ist, wird bei Schritt S234 ein Vergleich zwischen den in der Temposteuerdatenspur eingeschriebenen Temposteuerdaten und dem aktuell eingestellten Tempo vorgenommen, und das Ergebnis des Vergleichs unter der Musikpartitur dargestellt, wenn eine Musikpartitur dargestellt wird. Die oben erwähnten Operationen dieses Anzeigesteuerprozesses werden wiederholt, bis das Spiel des Musikstücks abgeschlossen ist.
Eine beispielhafte Anzeige der Musiksteuerdaten auf dem Anzeigeabschnitt 49 ist in 40 dargestellt. Wie gezeigt werden das Tempo der Temposteuerdatenspur und das vom Benutzer gesteuerte Tempo graphisch unter der Musikpartitur dargestellt, so dass ein Grad der Tempoverfolgbarkeit überprüft werden kann. Ferner ist eine beispielhafte Anzeige der Animation auf dem Anzeigeabschnitt 49 in 41 dargestellt, wobei die Animation ein Bandspiel zeigt und das visuelle Bild eines jeden Spielers sich auf der Grundlage der Bilddaten, die aus der Bilddatenspur gemäß dem Tempo (dem Fortschreiten des Spiels) dieser Spielstimme ausgelesen werden, z. B. in der Weise, wie in 42 mit (a) → (b) → (c) (d) dargestellt, sequenziell verändert.
38A ist ein Fließdiagramm, das eine beispielhafte Betriebssequenz eines automatischen Temposteuerprozesses für jede Spielstimme zeigt. Im automatischen Temposteuerprozess werden bei Schritt S240 Tempotaktimpulse mit einem durch ihren eigenen Betrieb eingestellten Tempo aufwärts gezählt. Nachdem die Auslesezeit nächster Ereignisdaten, die durch die Zeitdaten bestimmt werden, eingetroffen ist, wie bei Schritt S241 festgestellt, werden die nächsten Ereignisdaten (in diesem Fall Temposteuerdaten) bei Schritt S242 ausgelesen. Die ausgelesenen Temposteuerdaten werden als Temposteuerdaten für den automatischen Temposteuerprozess eingestellt und bei Schritt S243 an den oben beschriebenen automatischen Spielsteuerprozess und Anzeigesteuerprozess übertragen. Dann kehrt der Prozess bei Schritt S244 nach der Einstellung der Zeitdaten, welche die Auslesezeit eines nächsten Ereignisses bezeichnen, zurück. Die oben erwähnten Operationen dieses automatischen Temposteuerprozesses werden wiederholt, bis das Spiel des betreffenden Musikstücks abgeschlossen ist.
Wenn auf der anderen Seite eine Temposteuerinformation (Tempomodifikationsinformation) von einem kollektiven Temposteuerprozess empfangen wurde, wird bei Schritt S245 eine positive Entscheidung (JA) gefällt, so dass die aktuellen Temposteuerdaten bei Schritt S246 gemäß der Tempomodifikationsinformation modifiziert werden. Die auf diese Weise modifizierten Temposteuerdaten werden bei Schritt S47 als Temposteuerdaten für den Temposteuerprozess eingestellt und an den oben beschriebenen automatischen Spielsteuerprozess und Anzeigesteuerprozess übertragen. Die kollektive Temposteuerinformation wird vom kollektiven Temposteuerprozess von 38B geliefert, der ausgeführt wird, wenn die Tempi für alle Spielstimmen kollektiv zu steuern sind, während die einzelnen Spielstimmen automatisch gespielt werden.
Der kollektive Temposteuerprozess von 38B wird ausgeführt, wenn der Benutzer durch den Prozess von 36B Auswahlen getroffen hat, um alle Spielstimmen zu spielen und die Tempi aller Spielstimmen kollektiv zu steuern. Nachdem die Temposteuerdaten, die durch Benutzermanipulationen der Bedieneinheit (des Handbedienelements) erzeugt und eingegeben werden, bei Schritt S250 empfangen wurden, werden bei Schritt S251 die empfangenen Temposteuerdaten und die entsprechenden Referenztempodaten der Referenztempospur verglichen und ein Verhältnis zwischen den beiden Tempodaten als die Tempomodifikationsinformation eingestellt. Wenn die empfangenen Temposteuerdaten "120" und die Referenztempodaten "100" sind, dann wird das Verhältnis "1,2" als die Tempomodifikationsinformation eingestellt. Hierbei wird die Referenztempospur sequenziell in Übereinstimmung mit den Temposteuerdaten ausgelesen, die durch Benutzermanipulationen der Bedieneinheit erzeugt werden. Dann wird bei Schritt S251 ein Vergleich zwischen dem aktuell ausgelesenen letzten Referenztempodaten und den empfangenen Temposteuerdaten vorgenommen. Die Tempomodifikationsinformation, die in der oben beschriebenen Operation berechnet wird, wird dann bei Schritt S252 an den Stimme-für-Stimme-Prozess übertragen.
Es versteht sich, dass die Tempomodifikationsinformation durch Abziehen der Referenztemposteuerdaten von den Temposteuerdaten und nicht durch Teilen der Temposteuerdaten durch die Referenztemposteuerdaten berechnet werden kann. Ferner kann anstelle einer solchen arithmetischen Operation auch eine Tabelle eingesetzt werden, aus der die Tempomodifikationsinformation auf der Grundlage der Temposteuerdaten und Referenztemposteuerdaten ausgelesen wird.
Der Betriebsfluss, der von der Bedieneinheit bzw. dem Handbedienelement 101 beim Senden der Detektionsdaten befolgt wird, kann derselbe sein, der in den 19A und 19B dargestellt ist. 39 ist ein Fließdiagramm, das ein Beispiel für einen Detektionsdatenprozess zeigt, der dem Detektionsdatensendeprozess entspricht, der von der automatischen Spielsteuervorrichtung bzw. dem PC 103 ausgeführt wird. Der Prozess von 39 ist nämlich auf das Erzeugen von Temposteuerdaten auf der Grundlage der von dem Handbedienelement 101 über die Kommunikationseinheit 102 eingegebenen Detektionsdaten gerichtet. In dem Fall, in dem eine Vielzahl von Handbedienelementen 101 entsprechende Spielstimmen steuern, wird dieser Detektionsdatenprozess für jede Spielstimme ausgeführt. Nachdem die Detektionsdaten bei Schritt 270 empfangen wurden, wird bei Schritt S271 auf der Grundlage der empfangenen Detektionsdaten eine Schwenkbewegungsbeschleunigung detektiert. Die Schwenkbewegungsbeschleunigung ist ein Beschleunigungsvektor, der eine Synthese bzw. Kombination der x- und y-Achsenrichtungsbeschleunigung oder der x-, y- und z-Achsenrichtungsbeschleunigung repräsentiert. Dann wird bei Schritt S272 auf der Grundlage von Variationen in der Stärke und Richtung des Vektors festgestellt, ob die Schwenkbewegungsbeschleunigung an einem lokalen Scheitelpunkt ist oder nicht. Wenn bei Schritt S272 kein lokaler Scheitelpunkt erfasst wurde, kehrt der PC 103 von Schritt S273 zu Schritt S270 zurück. Wenn auf der anderen Seite bei Schritt S272 ein lokaler Scheitelpunkt erfasst wurde, wird bei Schritt S274 auf der Grundlage eines Zeitintervalls von dem letzten oder mehreren vorhergehenden detektierten lokalen Scheitelpunkten ein Schwenkbewegungstempo bestimmt und bei Schritt S275 in die Temposteuerdaten zur Übertragung an den entsprechenden automatischen Spielsteuerprozess und Anzeigesteuerprozess eingeschrieben. Wenn aktuell eine Überschreibungsbetriebsart zum Überschreiben der Daten der Temposteuerdatenspur der entsprechenden Spieldaten mit den unter der Benutzersteuerung (S276) erzeugten Temposteuerdaten ausgewählt ist, dann werden bei Schritt S277 die Daten der Temposteuerdatenspur der entsprechenden Spieldaten mit den benutzergesteuerten Temposteuerdaten überschrieben. Diese Operation der Überschreibungsbetriebsart kann den Inhalt der Benutzerbedienung in den Musikstückdaten aufzeichnen.
Auch wenn die Ausführungsform oben so beschrieben wurde, dass bei ihr nur das automatische Spieltempo mittels des Handbedienelements 101 gesteuert wird, so kann auch die Lautstärke, die Tonerzeugungszeit und/oder die Klangfarbe mittels des Handbedienelements 101 gesteuert werden. Die Tonerzeugungszeitsteuerung kann zum Beispiel das Erfassen eines Scheitelpunkts in der Schwenkbewegungsbeschleunigung und das Veranlassen des Erzeugens eines Tons zur selben Zeit wie der detektierte Scheitelpunkt beinhalten. Die Klangfarbensteuerung kann zum Beispiel ein Ändern des Tons in eine weichere oder härtere Klangfarbe gemäß einer Variationsrate oder Wellenformvariation der Schwenkbewegungsbeschleunigung beinhalten.
Auch wenn die Ausführungsform oben anhand des Falles beschrieben wurde, bei dem Handbedienelemente den Spielstimmen eins zu eins entsprechen, ist die vorliegende Erfindung hierauf nicht eingeschränkt; eine Vielzahl von Spuren kann einem Handbedienelement zugewiesen werden oder eine Vielzahl der Handbedienelemente kann auch eine einzige Spielstimme steuern.
In dem Fall, in dem eine Vielzahl von Handbedienelementen eine einzelne Spur steuern, können auf der Grundlage von Detektionsdaten, die von den einzelnen Handbedienelementen eingegeben werden, für alle Spielstimmen allgemeine Detektionsdaten bestimmt werden, so dass die Spielsteuerung an dieser Stimme (Spur von Musikstückdaten) auf der Grundlage der allgemeinen Detektionsdaten ausgeführt wird.
Es wird darauf hingewiesen, dass die zweite bis vierte Ausführungsform oben zwar anhand des Falles beschrieben wurde, bei dem Töne einer Vielzahl von Spielstimmen (einer Vielzahl von Klangfarben) von einer einzigen Tongeneratorvorrichtung 104 erzeugt werden, doch kann eine Vielzahl von Tongeneratorvorrichtungen (Musikinstrumenten) auch an die automatische Spielsteuervorrichtung bzw. den PC 103 in einer solchen Weise angeschlossen werden, dass lediglich einer oder einigen Spielstimmen eine eigene Tongeneratorvorrichtung (ein eigenes Musikinstrument) zugewiesen wird.
43 zeigt ein Beispiel für ein System, bei dem eine herkömmliche Allzwecktongeneratorvorrichtung 104, eine elektronische Blasinstrumenttongeneratorvorrichtung 160, eine elektronische Trommelgeneratorvorrichtung 161, ein elektromagnetisch angetriebenes Klavier 162 und eine elektrische Geige 163 über eine MIDI-Schnittstelle an die automatische Spielsteuervorrichtung bzw. den PC 103 angeschlossen sind. Im gezeigten Beispiel sind eine Vielzahl von Spielstimmen jeder Tongeneratorvorrichtung 104 und der elektronischen Blasinstrumenttongeneratorvorrichtung 160 und lediglich eine Klavierstimme dem elektromagnetisch angetriebenen Klavier 162 zugewiesen. Die Tongeneratorvorrichtung 104 kann zum Beispiel einen FM-Tongenerator eines Grundwellensynthesetyps umfassen, der zum Erzeugen einer Vielzahl von Tönen in einer herkömmlichen Weise fähig ist. Die elektronische Blasinstrumenttongeneratorvorrichtung 160 kann zum Beispiel einen Tongenerator mit physikalischem Modell umfassen, der durch Simulieren eines tatsächlichen Blasinstruments mittels eines Prozessors unter der Verwendung eines Softwareprogramms funktioniert. Die elektronische Trommeltongeneratorvorrichtung 161 kann zum Beispiel ein PCM-Tongenerator sein, der einen Schlaginstrumententon in einer Ein-Schuss-Ausleseweise ausliest. Das elektromagnetisch angetriebene Klavier 162 ist ein natürliches Musikinstrument, bei dem an jedem einzelnen Hammer ein Solenoid angeschlossen ist, wobei jedes Solenoid gemäß Spieldaten, wie zum Beispiel MIDI-Daten, angetrieben werden kann. Ferner ist die elektronische Geige 163 ein geigenartiges elektronisches Musikinstrument, wie zum Beispiel die "Silent Violin" (Marke), deren Spezialität Streichinstrumententöne sind.
Wie aus dem Vorhergehenden hervorgeht, können nicht nur elektronische Tongeneratorvorrichtungen, sondern auch andere Tongeneratorvorrichtungen, die elektrisch angetrieben werden, um natürliche Töne zu erzeugen, bei der vorliegenden Erfindung an die Spielsteuervorrichtung oder den PC 103 angeschlossen werden. Eine Zeitdifferenz (eine Zeitverzögerung) von den eingegebenen Spieldaten zum tatsächlichen Erklingen der eingegebenen Spieldaten würde sich unter verschiedenen Typen der Tongeneratorvorrichtungen unterscheiden, weshalb in dem Fall, bei dem eine Vielzahl von Typen von Tongeneratorvorrichtungen an die Spielsteuervorrichtung bzw. dem PC 103 angeschlossen sind, ein Verzögerungskompensationsmittel zum Ausgleichen der Zeitverzögerung vorzugsweise an einer Stufe vor der Tongeneratorvorrichtung vorgesehen ist, so dass zu einer vorbestimmten selben Zeit zu erzeugende Spieldaten zuverlässig zur vorbestimmten selben Zeit erzeugt werden können.
Ferner können angesichts der Tatsache, dass Tongeneratorvorrichtungen und elektronische Musikinstrumente, die mit einer USB-Schnittstelle ausgerüstet sind, in den letzten Jahren in praktische Verwendung gekommen sind, ein elektronisches Klavier 164, eine elektronische Orgel 165, eine elektronische Trommel 166 usw., wie in der Figur gezeigt, über die USB-Schnittstelle an die automatische Spielsteuervorrichtung bzw. den PC 103 angeschlossen werden, so dass die Spieldaten über die USB-Schnittstelle ausgegeben werden, um die elektronischen Musikinstrumente (Tongeneratorvorrichtungen) anzusteuern. Indem auf diese Weise eine Vielzahl von Tongeneratoren unterschiedlicher Tonerzeugungsarten an die automatische Spielsteuervorrichtung bzw. den PC 103 angeschlossen sind, ist es möglich, ein Ensemblespiel sowohl im visuellen als auch im hörbaren Sinn vorzusehen.
Es wird darauf hingewiesen, dass, wenn die oben beschriebene Ausführungsform in der Benutzertemposteuerbetriebsart und Überschreibungsbetriebsart ist, es einem einzelnen Benutzer möglich ist, die Temposteuerdatenspuren aller Spielstimmen durch die Verwendung einer einzigen Bedieneinheit sequenziell zu überschreiben, indem die Musikstückdaten erneut automatisch gespielt werden, wobei die Temposteuerdatenspur einer vorbestimmten Spielstimme schon überschrieben ist, und dann die Temposteuerdatenspur einer weiteren Spielstimme überschrieben wird. Ferner ermöglicht die beschriebene Ausführungsform auch eine Ensemblesimulation, bei der die Musikstückdaten, bei denen eine oder einige Spielstimmen von dem betreffenden Benutzer überschrieben wurden, von einem anderen Benutzer durch Senden und Empfangen der Musikstückdaten über ein Kommunikationsnetz gespielt werden, oder wobei der betreffende Benutzer aktuell die Musikstückdaten spielt, wobei eine oder einige Spielstimmen von einem anderen Benutzer überschrieben wurden, während er eine andere Spielstimme steuert.
Ferner wurde die Ausführungsform zwar anhand des Falles beschrieben, bei dem auch visuelle Bilder über die automatische Spielsteuervorrichtung angezeigt werden können, doch umfasst die vorliegende Erfindung auch eine andere Ausführungsform, die lediglich das Bildanzeigetempo steuert, ohne dass dabei ein Musikstück gespielt wird. Zum Beispiel kann gemäß der vorliegenden Erfindung eine Bildreproduktionsvorrichtung mit einer fahrradartigen Pedalmaschine verbunden werden, um so zu veranlassen, dass ein Szenenbild sich mit demselben Tempo wie die Pedalbewegung fortbewegt. In diesem Fall können entweder mehrere Arten oder eine einzige Art eines Szenenbilds verwendet werden. Ferner kann die vorliegende Erfindung auch auf eine Vorrichtung zum Auslesen zeitserieller Daten, die nicht Spiel- und Bilddaten sind, wie zum Beispiel eine herkömmlicherweise bekannte Textdatenauslesevorrichtung angewendet werden, wobei in diesem Fall ein Textauslesetempo durch eine Benutzerbetätigung gesteuert werden kann. Ferner kann auch bei der vierten Ausführungsform die statische Haltung eines Benutzers zusätzlich zu den Schwenkbewegungen des Handbedienelements 101 detektiert werden, um so ein Spiel gemäß der detektierten statischen Haltung zu steuern.
Zusammengefasst kann die vorliegende Erfindung, weil sie dazu ausgelegt ist, Auslesetempi einer Vielzahl von Gruppen zeitserieller Daten zur Zeit des Datenauslesens gemäß entsprechender unabhängiger Temposteuerdaten zu steuern, für jede der Datengruppen eine Reproduktionssteuerung und dergleichen ausführen und erlaubt ein Auslesen der zeitseriellen Daten in einer variationsreichen Weise.
In dem Fall, in dem die vorliegende Erfindung auf eine Spielsteuervorrichtung angewendet wird, können entsprechende Tempi einer Vielzahl von Spielstimmen zur Zeit eines Spiels gemäß entsprechenden unabhängigen Temposteuerdaten getrennt gesteuert werden, so dass eine Tonerzeugungs-/Tondämpfungszeit für jede der Spielstimmen frei gesteuert werden kann, wodurch auf diese Weise ein variationsreiches Ensemblespiel möglich wird. Ferner kann die Temposteuerung einer ausgewählten Spielstimme gegenüber einer Auswahl durch einen Benutzer offen sein, d. h. kann in einer vom Benutzer gewünschten Weise gespielt werden. Diese Anordnung ermöglicht dem Benutzer, nur das Tempo der ausgewählten Spielstimme zu steuern, während andere Spielfaktoren, wie zum Beispiel Tonhöhe und Tonlänge auf der Grundlage der Musikstückdaten gesteuert werden, wodurch es dem Benutzer erlaubt wird, ganz leicht an einem Ensemblespiel teilzunehmen. Auf diese Weise kann die Schwelle zur Teilnahme an einem Musikspiel beträchtlich abgesenkt werden.
Ferner ist es, weil die vorliegende Erfindung dazu ausgelegt ist, Temposteuerdaten, die durch Benutzermanipulationen einer Benutzerbedieneinheit erzeugt werden, zusammen mit den Spieldaten in ein Speichermittel zu schreiben, möglich, ein von einem Benutzer durchgeführtes Spiel in den Musikstückdaten aufzuzeichnen. Durch ein erneutes Spielen der Musikstückdaten mit dem darin aufgezeichneten Benutzerspiel kann das Benutzerspiel reproduziert werden und auch das Tempo einer weiteren Spielstimme gemäß dem reproduzierten Benutzerspiel gesteuert werden. Außerdem kann ein Ensemblespiel dadurch simuliert werden, dass solche Musikstückdaten über ein Kommunikationsnetz an einen anderen Benutzer übertragen werden.
[Fünfte Ausführungsform]
In der oben beschriebenen zweiten bis vierten Ausführungsform ist das Handbedienelement 101 (14A und 14B) oder 101R, 101L dazu ausgelegt, die Detektionsdaten an den PC 103 zu übertragen, der als die Steuervorrichtung fungiert, und der PC 103 die Tongeneratorvorrichtung 104 zum Erzeugen von Tönen steuert. In einer Alternative kann das Handbedienelement 101 oder 101R, 101L in sich einen Tongenerator integriert haben, so dass das Handbedienelement selbst Töne erzeugen kann, ohne dass es die Detektionsdaten an den PC 103 übertragen muss. Eine Ausführungsform eines solchen Handbedienelements mit in ihm integrierten Tongenerator ist in den 44 und 45 gezeigt.
Insbesondere ist 44 ein Blockdiagramm, das ein elektronisches Schlaginstrument des Handbedienelementtyps zeigt, bei dem Elemente, welche dieselbe Konstruktion und Funktion wie diejenigen von 15 haben, mit denselben Bezugszeichen bezeichnet sind und hier nicht beschrieben werden, um eine unnötige Doppelung zu vermeiden. Diese fünfte Ausführungsform enthält einen Tongenerator 65, einen Verstärker 66 und einen Lautsprecher 67 anstelle des Sende-/Empfangsschaltungsabschnitts. Die folgenden Absätze beschreiben die fünfte Ausführungsform unter der Annahme, dass das Handbedienelement 101R oder 101L des in 27B oder 27A gezeigten Typs verwendet wird. Es wird darauf hingewiesen, dass die Schalter 60 oder 61 in der Schaltergruppe 115 enthalten sind. Der Steuerabschnitt 20 selbst erfasst einen Beschleunigungsscheitelpunkt und weist den Tongenerator 65 an, zur selben Zeit wie der detektierte Beschleunigungsscheitelpunkt einen Schlaginstrumententon zu erzeugen, statt eine durch den Beschleunigungssensor 117 detektierte Beschleunigung an den PC 103 zu übertragen. Welcher Schlaginstrumententon zu erzeugen ist, wird auf der Grundlage eines Betriebszustandes der Schaltergruppe 115 bestimmt. Natürlich kann das Handbedienelement von 44 auch den in den 15 oder 24 dargestellten Sende-/Empfangsschaltungsabschnitt enthalten.
45 ist ein Fließdiagramm, das ein Verhalten eines elektronischen Schlaginstruments des Handbedienelementtyps von 44 zeigt. Bei Schritt S90 werden aus dem Beschleunigungssensor 117 ausgegebene Beschleunigungsdaten vom Steuerabschnitt 20 gelesen; das Auslesen der Beschleunigungsdaten durch den Steuerabschnitt findet ungefähr alle 2,5 ms statt. Dann wird bei Schritt S91 auf der Grundlage der auf diese Weise gelesenen x- und y-Achsenrichtungsbeschleunigung eine Schwenkbewegungsbeschleunigung detektiert. Dann wird bei Schritt S92 ein Schwenkbewegungsscheitelpunkt detektiert, indem Variationen in der Schwenkbewegungsbeschleunigung nachverfolgt werden. Es wird darauf hingewiesen, dass, wenn der Beschleunigungssensor 117 in der Form eines Aufschlagsensors ist, die Detektion der Beschleunigung unnötig ist und es stattdessen lediglich notwendig ist, dass ein Zeitpunkt, an dem Aufschlagsimpulsdaten eingegeben werden, als ein Schwenkbewegungsscheitelpunkt bestimmt wird.
Nachdem ein solcher Schwenkbewegungsscheitelpunkt detektiert wurde, wird bei Schritt S94 je nachdem, welcher der Schalter 60a, 60b, 60c (oder 61a, 61b, 61c) (27B oder 27A) eingeschaltet wurde, eine Feststellung getroffen, welche Schlaginstrumentenklangfarbe zum Erklingen gebracht werden soll. Ein Wert des detektierten Schwenkbewegungsscheitelpunkts wird beschafft und dann bei Schritt S95 in einen Lautstärkewert eines zu erzeugenden Tons umgewandelt. Dann werden diese Daten bei Schritt S96 an den Tongenerator 65 übertragen, so dass der Tongenerator 65 den Schlaginstrumententon erzeugt. Hiernach wird eine Beleuchtungs- oder Lichtabgabesteuerung der Leuchtdioden bei Schritt S97 in einer ähnlichen Weise wie bei Schritt S19 durchgeführt; in diesem Fall wird jedoch keine Steuerung aufgrund der z-Achsenrichtungsbeschleunigung durchgeführt. In dem Fall, dass bei Schritt S93 kein Schwenkbewegungsscheitelpunkt erfasst wurde, springt das elektronische Musikinstrument zu Schritt S97, so dass bei Schritt S97 nur die Leuchtdioden-Beleuchtungssteuerung ausgeführt wird. Es wird darauf hingewiesen, dass das elektronische Schlaginstrument des Handbedienelementtyps jeweils an der linken und der rechten Hand des Benutzers oder der menschlichen Bedienperson angebracht sein kann und von jedem der elektronischen Schlaginstrumente des Handbedienelementtyps eine andere Schlaginstrumentenklangfarbe erzeugt werden kann.
Auch wenn die Ausführungsform so beschrieben wurde, dass die Klangfarbe mittels des Schalters 60 oder 61 des Handbedienelements 101R oder 101L gewählt wird, so kann die Klangfarbe doch auch gemäß einer Richtung der Schwenkbewegung gewählt werden; zum Beispiel kann die Klangfarbe einer kleinen Trommel ausgewählt werden, wenn die Schwenkbewegung in der senkrechten Richtung (auf und ab) ist, eine Beckenklangfarbe ausgewählt werden, wenn die Schwenkbewegung in der waagrechten Richtung nach rechts ist, oder eine Klangfarbe einer großen Trommel ausgewählt werden, wenn die Schwenkbewegung in der waagrechten Richtung nach links ist. Es wird darauf hingewiesen, dass auch eine gleiche Klangfarbe in beiden waagrechten Richtungen, also nach rechts und nach links, ausgewählt werden kann.
Eine derartige Steuerung, die auf die Schwenkbewegungsrichtung anspricht, ist nicht notwendigerweise auf die Schlaginstrumentklangfarbenauswahl, wie oben erwähnt, eingeschränkt, sondern kann auch auf eine Tonhöhenauswahl einer gewünschten Klangfarbe angewendet werden. Zum Beispiel kann der Winkelbereich (360°) der Schwenkbewegung in der x-y-Ebene in eine Vielzahl von Bereichen aufgeteilt werden und können diesen aufgeteilten Bereichen unterschiedliche Tonhöhen zugewiesen werden, um so einen Ton mit einer Tonhöhe zu erzeugen, die einem dieser aufgeteilten Bereiche zugewiesen ist, der einer erfassten Schwenkbewegungsrichtung entspricht.
Ferner kann es bei der fünften Ausführungsform sein, dass das Handbedienelement (die Bedieneinheit) 101, 101R oder 101L, in das der Tongenerator integriert ist, nur eine Signalempfangsfunktion hat und die Kommunikationseinheit 102 lediglich eine Signalsendefunktion hat. Zum Beispiel werden, wenn die Bedieneinheit in der Ton-für-Ton-Erzeugungsbetriebsart zum Erzeugen eines Tons im Ansprechen auf eine Schwenkbewegung ist und die Steuervorrichtung bzw. der PC 103 ein automatisches Spiel ausführt, Metronomsignale an die Kommunikationseinheit 102 geliefert, so dass die Bedieneinheit zum automatischen Spiel manipuliert werden kann, und leitet die Kommunikationseinheit 102 die Metronomsignale an die Bedieneinheit (das Handbedienelement) 101, 101R oder 101L weiter. Im Ansprechen auf die Metronomsignale verursacht die Bedieneinheit, dass die Leuchtdioden blinken, oder verursacht, dass ein Vibrator vibriert, um den Benutzer über die Schwenkbewegungszeit zu informieren.
[Sechste Ausführungsform]
Als eine sechste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann das Handbedienelement (die Bedieneinheit) 101, 101R oder 101L, wie es oben anhand der zweiten bis fünften Ausführungsform beschrieben wurde, zur Integrierung in ein Mikrofon für eine Karaokevorrichtung ausgelegt werden, so dass ein Karaokesinger ein Tempo und/oder eine Begleittonlautstärke steuern kann und/oder veranlassen kann, dass Schlagzeugtöne erzeugt werden, während er ein Lied singt. Eine solche sechste Ausführungsform ist in den 46 bis 48 dargestellt. Insbesondere ist 46 ein Blockdiagramm, das einen beispielhaften allgemeinen Aufbau eines Karaokesystems zeigt, auf das die sechste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angewendet wird. Ein Verstärker 74 und eine Kommunikationseinheit 72 sind mit dem Körper einer Karaokevorrichtung 73 verbunden. Die Kommunikationseinheit 72 ist allgemein ähnlich im Aufbau und der Funktion zur Kommunikationseinheit 102 von 13, unterscheidet sich jedoch von der Kommunikationseinheit 102 dahingehend, dass sie zusätzlich zur Funktion zum Empfangen der Detektionsdaten vom Handbedienelement eine Funktion zum Empfangen von Singstimmensignalen in der Form von FM-Signalen hat. Ein Lautsprecher 75 ist an den Verstärker 74 angeschlossen. Ferner empfängt die Karaokevorrichtung 73 Musikstückdaten für ein Karaokespiel, das über Kommunikationsleitungen 78 von einer Verteilungszentraleinheit 77 geliefert werden.
Das Mikrofon 71, das in dem Karaokesystem verwendet wird, hat sowohl seine grundlegende Mikrofonfunktion zum Aufnehmen von Singstimmen als auch eine Handbedienelementfunktion zum Detektieren von Schwenkbewegungen des Karaokesängers. 47 ist ein Blockdiagramm, das einen beispielhaften Hardwareaufbau des Mikrofons 71 zeigt. Im Mikrofon 71 von 47 sind dieselben Elemente, wie diejenigen im Handbedienelement 101 von 15 mit denselben Bezugszeichen bezeichnet und werden hier nicht beschrieben, um eine unnötige Doppelung zu vermeiden. Das Mikrofon 71 enthält einen Abschnitt, der als ein sogenanntes drahtloses Mikrofon fungiert, sowie einen Abschnitt, der als das in den 13 bis 15 dargestellte Handbedienelement 101 fungiert. Der oben erwähnte Abschnitt zur drahtlosen Mikrofonfunktion enthält eine Mikrofonvorrichtung 90, einen Vorverstärker 91, eine Modulationsschaltung 92 und einen Sendeausgangsverstärker 93, und dieser Abschnitt FM-moduliert jedes Singstimmensignal, das über die Mikrofonvorrichtung 90 eingegeben wird, und sendet das modulierte Signal an die Kommunikationseinheit 72. Die Kommunikationseinheit 72 beliefert die Karaokevorrichtung 73 mit dem vom Mikrofon 71 empfangenen Singstimmensignal und mit Schwenkbewegungsdetektionsdaten.
Die Karaokevorrichtung 73 umfasst in der vorliegenden Ausführungsform eine sogenannte Kommunikationskaraokevorrichtung (oder Kommunikationstonquellenkaraokevorrichtung), in der eine Computervorrichtung und ein digitaler Tongenerator integriert sind und die auf der Grundlage der Musikstückdaten automatisch ein Karaokemusikstück spielt. Diese Karaokevorrichtung 73 enthält zusätzlich zu den herkömmlichen Funktionen eine Spielsteuerbetriebsartfunktion zum Steuern eines Tempos, einer Lautstärke, eines Echoeffekts usw. auf der Grundlage von Detektionsdaten, die vom Mikrofon 71 eingegeben werden, sowie eine Rhythmusinstrumentbetriebsartfunktion zum Erzeugen von Schlagzeugtönen auf der Grundlage der vom Mikrofon 71 eingegebenen Detektionsdaten. Beispiele für die Spielsteuerbetriebsarten in der Karaokevorrichtung 73 enthalten eine Temposteuerbetriebsart zum Steuern des Tempos des Musikstücks, eine Lautstärkensteuerbetriebsart zum Steuern der Lautstärke des Musikstücks, eine Echosteuerbetriebsart zum Steuern des Echoeffekts für den Gesang, sowie eine Betriebsart, die eine Kombination dieser Betriebsarten erlaubt. Beispiele für die Rhythmusinstrumentbetriebsarten sind zum Beispiel eine Tamburinbetriebsart zum Erzeugen eines Tamburintons sowie eine Rumbakugelbetriebsart zum Erzeugen eines Rumbakugeltons.
Die Musikstückdaten für ein Karaokespiel werden von der Verteilungszentraleinheit 77, wie oben erwähnt, heruntergeladen. Die Musikstückdaten enthalten zusätzlich zu Sequenzdaten des Musikstücks einen Kopfbereich, in dem der Name und das Genre des betreffenden Musikstücks aufgezeichnet sind. In manchen Karaokemusikstücken enthält der Kopfbereich Mikrofonbetriebsartbezeichnungsdaten, die angeben, was auf der Grundlage der Schwenkbewegungsbeschleunigung des Mikrofons 71 zu steuern ist (Spielsteuerbetriebsart) oder welcher Schlagzeugton erzeugt werden sollte (Rhythmusinstrumentbetriebsart).
48 ist ein Fließdiagramm, das ein Verhalten der Karaokevorrichtung darstellt. Nachdem der Benutzer (Karaokesänger) bei Schritt S101 ein gewünschtes Musikstück ausgewählt hat, werden die Musikstückdaten des ausgewählten Musikstücks bei Schritt S102 aus einer Speichervorrichtung, wie zum Beispiel einer Festplatte oder DVD ausgelesen und in einen RAM geladen. Dann wird bei Schritt S103 festgestellt, ob der Kopfbereich der Musikstückdaten die Mikrofonbetriebsartbezeichnungsdaten enthält oder nicht. Wenn die Antwort bei Schritt S103 JA ist, wird bei Schritt S104 die den Mikrofonbetriebsartbezeichnungsdaten entsprechende Betriebsart eingestellt, d. h. in einem Speicher abgelegt. Dann wird bei Schritt S105 festgestellt, ob über das Mikrofon 71 oder einen Konsolenschalter eine Benutzerbetätigung zum Auswählen einer Mikrofonbetriebsart vorgenommen wurde. Wenn eine derartige Mikrofonbetriebsartbezeichnungsbetätigung vorgenommen wurde, wie bei Schritt S105 festgestellt, wird bei Schritt S106 die Betriebsart, die von der Bezeichnungsbetätigung bezeichnet wurde, eingestellt. Wenn die Musikstückdaten Mikrofonbetriebsartbezeichnungsdaten enthalten und wenn die Mikrofonbetriebsartbezeichnungsbetätigung vom Benutzer vorgenommen wurde, wird der von der Bezeichnungsbetätigung bezeichneten Betriebsart die Priorität gegeben.
Hiernach wird bei Schritt S107 das Karaokespiel gestartet und wird gleichzeitig bei Schritt S108 eine weitere Feststellung dahingehend getroffen, ob eine Betriebsarteinstellung vorgenommen wurde. Auf eine positive Antwort bei Schritt S108 werden der Betriebsart entsprechende Operationen ausgeführt. Wenn nämlich die Spielsteuerbetriebsart zum Steuern eines Tempos, einer Lautstärke, eines Echoeffekts usw. des Karaokespiels auf der Grundlage der Schwenkbewegungsbeschleunigung eingestellt wurde, wird im Ansprechen auf den Start des Musikstücks bei Schritt S109 eine Schwenkbewegungsbeschleunigungsdetektion freigeschaltet und werden bei Schritt S110 Spielfaktoren, wie zum Beispiel das Tempo, die Lautstärke und ein Echoeffekt gemäß der detektierten Schwenkbewegungsbeschleunigung gesteuert. Wenn eine Rhythmusinstrumentbetriebsart zum Erzeugen eines Schlaginstrumententons gemäß der Schwenkbewegungsbeschleunigung eingestellt ist, wird bei Schritt S111 eine Schwenkbewegungsbeschleunigungsdetektion im Ansprechen auf den Start des Musikstücks freigeschaltet und wird bei Schritt S112 eine Anweisung an den Tongenerator 65 zum Erzeugen eines Schlaginstrumententons gemäß der detektierten Schwenkbewegungsbeschleunigung gegeben. Die oben erwähnten Steueroperationen werden wiederholt, bis das Musikstückspiel abgeschlossen ist (Schritt S113). Nach Abschluss des Musikstückspiels wird der Prozess beendet, nachdem bei Schritt S114 die Schwenkbewegungsbeschleunigungsdetektion abgeschaltet und bei Schritt S115 die Betriebsarteinstellung gelöscht wurde.
Auf diese Weise ist es dem Karaokesänger möglich, das Karaokemusikstückspiel und den Echoeffekt während des Singens zu steuern, und er kann auch veranlassen, dass Rhythmustöne zum Musikstückspiel erzeugt werden. Ferner kann, wenn eine Vielzahl der Mikrofone vorgesehen ist, wie in 46 gezeigt, und eines der Mikrofone, das nicht zum Singen verwendet wird, zum Steuern des Tempos und des Echoeffekts und/oder zum Anweisen der Erzeugung von Schlaginstrumententönen verwendet wird, das Spiel wie ein Duett genossen werden, selbst wenn nur ein Karaokesänger singt. Ferner kann dem Karaokespiel ein spielartiger Charakter verliehen werden, wenn eines der Mikrofone vom Karaokesänger zum Singen verwendet wird, während das andere Mikrofon von einem anderen Benutzer für Temposteuerungszwecke verwendet wird.
[Modifikation der Bedieneinheit]
Auch wenn bei der zweiten bis sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben wurde, dass sie als eine Bedieneinheit das Handbedienelement 101 oder 101R, 101L verwendet, das vom Benutzer für eine Schwenkbewegung gehalten wird, ist die Bedieneinheit in der vorliegenden Erfindung nicht auf ein solches handgehaltenes Bedienelement allein eingeschränkt. Zum Beispiel kann die Bedieneinheit auch eines Typs sein, der einen Sensor MSa (z. B. einen Drei-Achsen-Beschleunigungssensor) aufweist, der in einem Absatzteil eines Schuhs, wie in 4B dargestellt, eingebettet ist, um eine Kickbewegung, bei der das Bein eines Benutzers in der Vor-Rück-Richtung bewegt wird, eine Schwenkbewegung in der Links-Rechts-Richtung und eine Schrittbewegung, bei der das Bein des Benutzers in der Auf-Ab-Richtung bewegt wird, zu detektieren, so dass die Tonerzeugung auf der Grundlage eines Ausgangssignals von der Bedieneinheit gesteuert werden kann.
Ferner kann die Bedieneinheit auch in der Form eines Fingerbedienelements sein, die, wie in 5 gezeigt, einen Sensor IS (z. B. einen Drei-Achsen-Beschleunigungssensor) enthält, das an dem Finger eines Benutzers befestigt ist, so dass die Tonerzeugung durch die Detektion einer dreidimensionalen Bewegung des Fingers gesteuert werden kann. In diesem Fall können an jedem einzelnen Finger eigene Sensoren angebracht sein, so dass für jeden der Finger eine andere Tonsteuerung durchgeführt werden kann. Ferner kann die Bedieneinheit auch in der Form eines Handgelenkbedienelements sein, das, wie in 5 gezeigt, einen dreidimensionalen Beschleunigungssenor und einen Pulssensor enthält, der am Handgelenk eines Benutzers befestigt ist, um Schwenkbewegungen des Arms und Pulsschläge des Benutzers zu erfassen. Auf diese Weise können durch Befestigen zweier derartiger Handgelenkbedienelemente an beiden Handgelenken des Benutzers zwei Töne gemäß Bewegungen der beiden Arme gesteuert werden.
Ferner kann die Bedieneinheit auch noch anders als ein Schwenkbetätigungstyp sein, wie zum Beispiel ein Typ, der einen Klopfschalter zum Erfassen der Intensität einer Druckkraft verwendet, die durch einen Benutzerfinger augeübt wird. Der Klopfschalter kann eine piezoelektrischen Sensor umfassen.
Ferner kann die Bedieneinheit auch eine Vielzahl von Sensoren umfassen, die am Arm, Bein, Rumpf usw. eines Benutzers angebracht sind, um eine Vielzahl unterschiedlicher Detektionsdaten auszugeben, die verschiedenen Körperbewegungen und Haltungen des Benutzers entsprechen, um so die Tonsteuerung durchzuführen. Ebenso ist es möglich, im Ansprechen auf die Ausgangssignale der an der Vielzahl von Körperteilen des Benutzers angebrachten Sensoren eine Vielzahl unterschiedlicher Schlaginstrumententöne zu erzeugen. In den 49, 50A und 50B ist eine Ausführungsform eines derartigen elektronischen Schlaginstruments gezeigt. Insbesondere zeigt 49 eine Bedieneinheit zur Befestigung an einem Benutzer. Die Bedieneinheit von 59 weist eine Vielzahl von Aufschlagssensoren 81 auf, die in der Oberkörper- und Unterkörperbekleidung eines Benutzers eingebettet sind, eine Steuerbox 80, die an einem Hüftgürtel angebracht ist, sowie Leuchtdioden 82, die an verschiedenen Orten auf der Oberkörperbekleidung und Unterkörperbekleidung und dem Hüftgürtel befestigt sind. Insbesondere sind die Aufschlagssensoren 81 an dem linken und an dem rechten Armteil, an dem Brustteil, an dem Rumpfteil, am linken und rechten Oberschenkelteil und am linken und rechten Beinteil der Kleidung befestigt, und jeder der Aufschlagssensoren 81 detektiert, dass der Benutzer auf den entsprechenden Körperteil geschlagen oder geklopft hat. Jeder der Aufschlagsensoren 81 ist mit der Steuerbox 80 verbunden, und in der Steuerbox 80 ist ein Steuerabschnitt 83 integriert, der einen Mikrocomputer enthält. Ein Wert der Aufschlagskraft, die von jedem der Aufschlagssensoren 81 detektiert wird, wird als Detektionsdaten an die Kommunikationseinheit übertragen.
50A ist ein Blockdiagramm, das schematisch einen beispielhaften Hardwareaufbau der Bedieneinheit von 49 zeigt. Mit dem Steuerabschnitt 83 sind die Vielzahl von Aufschlagsensoren 81, eine Schaltergruppe 84, ein Sendeabschnitt 85 und eine Leuchtdioden-Beleuchtungsschaltung 86 verbunden. Die Schaltergruppe 84 umfasst Schalter zum Einstellen von Betriebsarten und dergleichen wie in den oben beschriebenen Ausführungsformen. Es wird darauf hingewiesen, dass bei dieser Bedieneinheit die Vielzahl von Aufschlagssensoren 81 im Voraus ihre entsprechenden eindeutigen Identifikationsnummern zugewiesen bekommt, und Werte der von den einzelnen Aufschlagssensoren 81 detektierten Aufschlagskraft werden mit den Identifikationen der entsprechenden Aufsschlagsensoren 81 versehen und dann als eine Reihe von Detektionsdaten, wie in 50B gezeigt, an die Kommunikationseinheit 102 (13) gesendet. Der Sendeabschnitt 85 enthält das Modem 23, eine Modulationsschaltung 24, einen Sendeausgangsverstärker 25 und eine Antenne 118, wie in 15 gezeigt, und GMSK-moduliert die Detektionsdaten zur Übertragung als ein Signal im Frequenzband von 2,4 GHz. Die Leuchtdioden-Beleuchtungsschaltung 86 steuert die Beleuchtung bzw. die Lichtabgabe der Leuchtdioden, die an verschiedenen Körperteilen (Kleidungsteilen) des Benutzers befestigt sind, gemäß der von den einzelnen Beschleunigungssensoren 81 detektierten Beschleunigung bzw. der auf die Körperteile ausgeübten Aufschlagskraft.
Auf der Grundlage der über die Kommunikationseinheit 102 angegebenen Detektionsdaten bestimmt nämlich die Tonerzeugungssteuervorrichtung bzw. der PC 103 (13) einen Scheitelpunkt des von jedem der Aufschlagssensoren 81 ausgegebenen Aufschlagswerts, und wenn der detektierte Wert eines bestimmten Aufschlagssensors 81 einen Scheitelpunkt erreicht hat, steuert sie die Tongeneratorvorrichtung 104 zum Erzeugen eines Schlaginstrumententons einer Klangfarbe bzw. eines Timbres, das dem bestimmten Aufschlagssensor entspricht.
Durch das Vorsehen derartiger Bedieneinheiten können verschiedene Schlaginstrumententöne im Ansprechen auf Bewegungen verschiedener Körperteile eines einzelnen Benutzers erzeugt werden, wodurch es zum Beispiel möglich wird, ein Trommelsessionspiel kombiniert mit einem Tanz aufzuführen. Ein einzelner Benutzer kann nämlich dann ein Trommelsessionspiel aufführen, während er tanzt.
Während die Ausführungsformen der 49, 50A und 50B oben so beschrieben wurden, dass sie Aufschlagssensoren verwendet, können die Aufschlagssensoren auch durch Beschleunigungssensoren ersetzt werden. In einem solchen Fall werden Schwenkbewegungen von Körperteilen eines Benutzers, wie zum Beispiel eines Arms, eines Beins und des Oberkörpers von den Beschleunigungssensoren detektiert, so dass Schlaginstrumententöne, die den Körperteilen entsprechen, an entsprechenden Scheitelpunkten der Schwenkbewegungsbeschleunigung der verschiedenen Körperteile erzeugt werden können.
Ferner kann bei der vorliegenden Erfindung die Bedieneinheit auch an einem Haustier anstelle einer menschlichen Bedienperson oder einem Benutzer befestigt werden. Zum Beispiel können dreidimensionale Beschleunigungssensoren 58 an einem Halsband 57 um den Hals eines Hundes, wie in 51 dargestellt, befestigt werden, so dass die Tonerzeugung gemäß Bewegungen des Hundes gesteuert werden kann. Auch in diesem Fall werden Detektionsdaten vom dreidimensionalen Beschleunigungssensor 58 drahtlos an die Kommunikationseinheit 102 (13) übertragen, weshalb das Problem, dass sich ein Kabel oder mehrere Kabel verwirren, verhindert werden kann, selbst wenn sich der Hund frei herumbewegt. Die Bedieneinheit kann auch an einer Katze oder einem anderen Haustier anstelle eines Hundes befestigt werden. Auf diese Weise kann der Vergnügungscharakter der vorliegenden Erfindung noch stark gesteigert werden.
[Siebte Ausführungsform]
Jedes der Handbedienelemente 101 und 101R, 101L, die anhand der 14A, 14B und 27B, 27A gezeigt und beschrieben wurden, kann nicht nur als eine Tonerzeugungssteuerung, wie oben beschrieben, sondern in einer siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung auch als ein lichtabgebendes Spielzeug verwendet werden. Die folgenden Absätze beschreiben ein derartiges lichtabgebendes Spielzeug.
Das lichtabgebende Spielzeug der vorliegenden Erfindung kann schwenkend bedient werden, indem es zum Beispiel vom Benutzer in der Hand gehalten wird. Das lichtabgebende Spielzeug enthält einen Winkelsensor, einen Geschwindigkeitssensor oder einen Beschleunigungssensor oder mehrere davon gleichzeitig, sowie eine lichtabgebende Vorrichtung, die in einer der Sensorausgabe entsprechenden Art und Weise beleuchtet wird. Jeder der oben erwähnten Sensoren kann ein Ein-Achsen-Sensor, ein Zwei-Achsen-Sensor (y- und x-Achse), ein Drei-Achsen-Sensor (x-, y- und z-Achse) oder ein nichtgerichteter Sensor (der zur Detektion unabhängig von irgendwelchen Achsen fähig ist) sein. Die lichtabgebende Vorrichtung kann in einer Farbe und einer Weise, die dem erfassten Inhalt des Sensors entspricht, beleuchtet werden. Die Art und Weise, in der die lichtabgebende Vorrichtung beleuchtet wird, bezieht sich zum Beispiel auf die Lichtmenge, die Anzahl zu beleuchtender lichtabgebender Elemente, ein Blinkintervall usw. In dem Fall, in dem der Drei-Achsen-Sensor verwendet wird, kann der x-Achse ein rotes Licht, der y-Achse ein blaues Licht und der z-Achse ein grünes Licht zugewiesen werden. Auf diese Weise gibt die lichtabgebende Vorrichtung ein rotes Licht ab, wenn der Benutzer den Sensor in der waagrechten Links-Rechts-Richtung bewegt, ein blaues Licht ab, wenn der Benutzer den Sensor in der senkrechten Richtung bewegt und ein grünes Licht ab, wenn der Benutzer den Sensor gerade in der Vor-Rück-Richtung stößt oder zieht (oder den Sensor verdreht, wenn der Sensor ein Winkelsensor ist). Wenn der Benutzer eine Mischung dieser Bewegungen vollführt hat, können die den Achsenrichtungen entsprechenden Farben in einer Weise abgegeben werden, die Winkeln, Geschwindigkeiten und einer Beschleunigung der Bewegung entsprechen, oder es kann lediglich die Farbe abgegeben werden, die der Achsenrichtung entspricht, in der der größte Winkel, die größte Geschwindigkeit und die größte Beschleunigung erfasst wurde. Durch ein derartiges Zuweisen der drei Primärfarben des Lichts zu den drei Achsen und durch Steuern der Lichtmengen der drei Primärfarben gemäß der Geschwindigkeit oder Beschleunigung in den jeweiligen Achsenrichtungen ist es möglich, Licht verschiedener unterschiedlicher Farben je nach dem detektierten Zustand der jeweiligen Benutzerbewegung abzugeben.
Ferner können der positiven und der negativen Richtung selbst in der gleichen Achse unterschiedliche Lichtfarben zugewiesen werden, oder es kann eine Lichtabgabe unterschiedlicher Farben in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit und Beschleunigung selbst für die gleiche Achsenrichtung gesteuert werden. Deshalb ist es durch eine Kombination dieser Variationen möglich, die Lichtabgabe einer ersten Farbe gemäß der Schwenkbewegungsgeschwindigkeit in der positiven Richtung entlang einer bestimmten Achse, die Lichtabgabe einer zweiten Farbe gemäß der Schwenkbewegungsgeschwindigkeit in der negativen Richtung entlang der bestimmten Achse, die Lichtabgabe einer dritten Farbe gemäß der Schwenkbewegungsbeschleunigung in der positiven Richtung entlang der bestimmten Achse und Lichtabgabe einer vierten Farbe gemäß der Schwenkbewegungsbeschleunigung in der negativen Richtung entlang der bestimmten Achse zu steuern; das heißt, dass die Lichtabgabe von vier unterschiedlichen Farben auf der Grundlage der detektierten Werte entlang einer einzigen Achse gesteuert werden kann. Ferner kann die Kombination abgegebener Lichtfarben auch zwischen den Achsen differenziert werden.
In dem Fall, in dem die Lichtmengensteuerung als die Steuerung der Lichtabgabeweise angewendet wird, kann das Licht in einer Menge abgegeben werden, die zu einer detektierten Schwenkbewegungsgeschwindigkeit oder -beschleunigung (Geschwindigkeitsänderung über die Zeit) proportional oder korreliert ist, oder kann auch in einer Menge abgegeben werden, die einer Stärke eines lokalen Scheitelpunkts in der Schwenkbewegungsgeschwindigkeit oder -beschleunigung entspricht, immer wenn ein solcher lokaler Scheitelpunkt detektiert wird, oder kann auch in einer beliebigen anderen geeigneten Art und Weise abgegeben werden.
Am Bedienabschnitt des Spielzeugs kann auch ein Körperzustandsdetektionsmittel zum Detektieren eines Pulses, einer Körpertemperatur, einer Schweißmenge und dergleichen der menschlichen Bedienperson oder des Benutzers vorgesehen werden. Das Vorsehen eines solchen Körperzustandsdetektionsmittels ermöglicht die Detektion gewünschter Körperzustände des Benutzers durch einfache Manipulationen des Spielzeugs durch den Benutzer, ohne dass veranlasst wird, dass dem Benutzer in besonderer Weise bewusst wird, dass eine Körperzustandsprüfung durchgeführt wird. Durch Aufzeichnen oder Übertragen des detektierten Inhalts eines solchen Körperzustandssensors an eine Hostvorrichtung kann unter der Verwendung des lichtabgebenden Spielzeugs eine Aufzeichnung und Überprüfung der Körperzustände des Benutzers durchgeführt werden. In diesem Fall ist es durch Freischalten der Körperzustandsdetektionsmittel nur, wenn das Bewegungssensormittel eine Geschwindigkeit oder eine Beschleunigung detektiert, die größer als ein vorbestimmter Wert ist, möglich, das Körperzustandsdetektionsmittel auf der Grundlage eines detektierten Werts des Sensormittels zu aktivieren oder eine automatische Steuerung durchzuführen, zum Beispiel um die Detektion der Körperzustände zu beenden, sobald der Benutzer das Spielzeug loslässt. Ferner können durch Aufzeichnen oder Übertragen des Winkels, der Geschwindigkeit, der Beschleunigung usw. des Sensormittels als die Benutzerbewegung bei der Handhabung des lichtabgebenden Spielzeugs die Körperzustände des Benutzers in entsprechender Beziehung zu der Bewegung aufgezeichnet werden. Ferner ist durch eine Bestimmung der Zustände des Benutzers auf der Grundlage der erfassten Körperzustände und durch Steuern der Beleuchtung der lichtabgebenden Mittel des Schwenkspielzeugs auf der Grundlage der bestimmten Ergebnisse ein Vorgang möglich, um den Benutzer zum Beispiel darüber zu informieren, wenn er oder sie sich zu fest bewegt, um den Benutzer zur Einstellung der Bewegung zu bringen.
Die 22A bis 22C zeigen ein äußeres Erscheinungsbild und eine elektrische Anordnung einer Ausführungsform des lichtabgebenden Spielzeugs 130. Insbesondere ist 52A eine Seitenansicht des lichtabgebenden Spielzeugs 130 und ist 52B eine Stirnansicht des lichtabgebenden Spielzeugs 130. Ein Gehäuse des lichtabgebenden Spielzeugs 130 enthält einen Griffteil 132, der von einem Benutzer zu ergreifen ist, sowie einen transparenten Teil 131, in der eine Gruppe von Leuchtdioden 133 untergebracht ist. Der Griffteil 132 ist aus einem nicht transparenten Kunstharz, in dem x- und y-Achsen-Kreiselsensoren 135x und 135y, eine Steuerschaltung 136 und eine Trockenbatterie 137 untergebracht sind. Eine Kappe 132a ist auf das untere Ende des Griffteils 132 aufgeschraubt, so dass der Benutzer die Kappe 132A öffnen kann, um die Trockenbatterie 137 im Griffteil 132 zu installieren oder zu ersetzen. Das lichtabgebende Spielzeug 130 hat keinen Leistungsschalter; das heißt, dass bei einem Einsetzen der Trockenbatterie 137 im Griffteil 132 das Spielzeug 130 automatisch zur Aktivierung der verschiedenen Schaltungen eingeschaltet ist. Richtungen der x- und der y-Achse sind so, wie sie in der 52B gezeigt sind, und der Kreiselsensor 135x detektiert einen Drehwinkel um die x-Achse, während der Kreiselsensor 135y einen Drehwinkel um die y-Achse detektiert. Diese Kreiselsensoren 135x und 135y können piezoelektrische Kreiselsensoren sein, welche die Coriolis-Kraft nutzen. Auch wenn das lichtabgebende Spielzeug 130 keinen z-Achsen-Kreiselsensor zum Detektieren eines Rotationswinkels um die Längsachse des Spielzeugs aufweist, kann ein derartiger z-Achsen-Kreiselsensor vorgesehen werden, wenn ein detektierter Rotationswinkel um die Längsachse zum Steuern der Beleuchtung der Leuchtdioden 133 verwendet werden soll.
Der transparente Teil 131 des Spielzeuggehäuses ist aus einem transparenten oder halbtransparenten Kunstharz und haust die Leuchtdioden 133 und den Beschleunigungssensor 134 ein. Die Leuchtdioden 133 sind um das und an dem distalen Ende einer länglichen Halterung 140 vorgesehen, die sich mittig durch den transparenten Teil 131 erstreckt. Der Beschleunigungssensor 134 ist in einem distalen Endteil der Halterung 140 vorgesehen. Der Grund, aus dem der Beschleunigungssensor 134 am distalen Ende des lichtabgebenden Spielzeugs 130 vorgesehen ist, besteht darin, dass eine möglichst große Beschleunigung am Ende des geschwenkten lichtabgebenden Spielzeugs 130 erfasst werden soll. Der Beschleunigungssensor 134 ist im gezeigten Beispiel ein Drei-Achsen-Sensor (x-, y- und z-Achse), der eine Schwenkbewegung zur Beschleunigung in den einzelnen Achsenrichtungen detektiert. Weil der Neigungswinkel des lichtabgebenden Spielzeugs 130 im Spielzeug überall derselbe ist, sind die Kreiselsensoren 135x und 135y im Inneren des lichtabgebenden Spielzeugs 130 vorgesehen.
Die Leuchtdioden 133 bestehen aus vier Feldern von Leuchtdioden 133x+, 133x–, 133y+ und 133y–, die an vier Seitenflächen der länglichen Halterung 140 angebracht sind; das heißt, dass das Leuchtdiodenfeld 133x+ auf einer Oberfläche der Halterung 140 angebracht ist, die in der positiven x-Achsenrichtung ausgerichtet ist, das Leuchtdiodenfeld 133x– an einer anderen Oberfläche der Halterung 140 angebracht ist, die in der negativen x-Achsenrichtung ausgerichtet ist, das Leuchtdiodenfeld 133y+ an einer noch weiteren Oberfläche der Halterung 140 angebracht ist, die in der positiven y-Achsenrichtung ausgerichtet ist, und das Leuchtdiodenfeld 133y– an noch einer weiteren Oberfläche der Halterung 140 angebracht ist, die in der negativen y-Achsenrichtung ausgerichtet ist. Ferner sind weitere Leuchtdioden 133z an einer oberen Oberfläche der Halterung 140, d. h. am distalen Ende des lichtabgebenden Spielzeugs 130, angebracht. Abgegebene Lichtfarben der einzelnen Leuchtdioden, aus denen diese Leuchtdiodengruppen bestehen, können nach Wunsch ausgewählt werden.
52C ist ein Blockdiagramm, das eine beispielhafte elektrische Anordnung des lichtabgebenden Spielzeugs 130 zeigt. Wie gezeigt, enthält der Steuerabschnitt 136 eine Detektionsschaltung 138 und eine Beleuchtungsschaltung 139. Der Beleuchtungssensor 134 und die Kreiselsensoren 135x und 135y sind mit der Detektionsschaltung 138 verbunden, die eine Schwenkbewegungsbeschleunigung und eine Neigung des lichtabgebenden Spielzeugs 130 auf der Grundlage der entsprechenden Ausgangssignale der Sensoren erfasst. Wenn die Leistung für das lichtabgebende Spielzeug 130 eingeschaltet werden soll, d. h. wenn die Trockenbatterie 137 zu installieren ist, wird das lichtabgebende Spielzeug 130 umgekehrt (d. h. in eine Lage gebracht, in der das distale Ende des Spielzeugs 130 nach unten zeigt), so dass die Trockenbatterie 137 ganz leicht von oben eingeführt und installiert werden kann. Die Detektionsschaltung 138 wird unter der Annahme initialisiert, dass die x- und die y-Achse gerade nach unten zeigen, wenn die Leistung eingeschaltet wurde. Die Detektionsschaltung 138 integriert detektierte Werte der Beschleunigung 134 zum Berechnen einer Geschwindigkeit für jede der drei Achsen. Eine Integrationsschaltung wird unter der Annahme rückgesetzt, dass die Geschwindigkeit null ist, wenn die Leistung eingeschaltet wurde. Die Detektionsschaltung 138 wird nämlich unter der Annahme initialisiert, dass das lichtabgebende Spielzeug 130 umgekehrt ist und die Geschwindigkeit in jeder der Achsenrichtungen "0" ist, und die detektierten Werte des Winkels, der Geschwindigkeit und der Beschleunigung des lichtabgebenden Spielzeugs 130 auf der Grundlage der Initialisierung werden an die Beleuchtungsschaltung 139 ausgegeben. Auch wenn es einige Verschiebungen im Winkel, der Geschwindigkeit usw. aufgrund von Fehlern der detektierten Werte geben kann, die während der Verwendung des lichtabgebenden Spielzeugs 130 auftreten, ergibt sich dadurch kein beträchtlicher Nachteil, außer wenn die Verschiebungen sehr groß werden.
Die Beleuchtungsschaltung 139 steuert ein Beleuchtungsmuster gemäß den detektierten Werten des Winkels, der Geschwindigkeit und der Beschleunigung des lichtabgebenden Spielzeugs 130. Eine spezifische Art und Weise zum Steuern des Beleuchtungsmusters der Leuchtdioden 133 gemäß den detektierten Werten des Winkels, der Geschwindigkeit und der Beschleunigung können optional eingestellt werden; zum Beispiel kann ein beliebiges der folgenden Beleuchtungsmuster verwendet werden.
Beleuchtungsmuster 1: In der detektierten Schwenkbewegung des lichtabgebenden Spielzeugs 130 angeordnete Leuchtdioden werden eingeschaltet. Zum Beispiel wird, wenn das lichtabgebende Spielzeug 130 in der positiven x-Achsenrichtung geschwenkt wird, die Leuchtdiodengruppe 133x+ eingeschaltet, oder wird, wenn das lichtabgebende Spielzeug 130 in der z-Achsenrichtung geschwenkt (gestoßen und gezogen) wird, die Leuchtdiodengruppe 133z eingeschaltet. Die Schwenkbewegung des lichtabgebenden Spielzeugs 130 kann entweder durch die Beschleunigung (positive oder negative Beschleunigung) in der Schwenkrichtung (z. B. positive x-Achsenbeschleunigung, wenn das lichtabgebende Spielzeug 130 in der positiven x-Achsenrichtung geschwenkt wird, oder negative x-Achsenbeschleunigung, wenn das lichtabgebende Spielzeug 130 in der negativen x-Achsenrichtung geschwenkt wird) oder durch die Geschwindigkeit in der Schwenkrichtung oder durch beides detektiert werden. Ferner können die abgegebene Lichtmenge und das Beleuchtungsmuster gemäß der Intensität der detektierten Schwenkbewegungsgeschwindigkeit und -beschleunigung gesteuert werden.
Beleuchtungsmuster 2: Eine Beleuchtung der Leuchtdioden 133 wird unabhängig von der Schwenkrichtung in einer Menge und einem Muster gesteuert, die der detektierten Schwenkbewegungsgeschwindigkeit und -beschleunigung entspricht. Sowohl im Beleuchtungsmuster 1 als auch im Beleuchtungsmuster 2 kann das Beleuchtungsmuster der Leuchtdiodengruppen 133x+, 133x–, 133y+ und 133y–, die auf den Seitenoberflächen der Halterung 140 vorgesehen sind, gemäß der detektierten Schwenkbewegungsgeschwindigkeit und -beschleunigung in der z-Achsenrichtung gesteuert werden. Zum Beispiel können, wenn eine Beschleunigung und Geschwindigkeit in der positiven z-Achsenrichtung detektiert wurde, diejenigen aus den Leuchtdioden 133x+, 133x–, 133y+ und 133y–, die dem distalen Ende des lichtabgebenden Spielzeugs nahe sind, heller beleuchtet werden, oder wenn eine Beschleunigung und eine Geschwindigkeit in der negativen z-Achsenrichtung erfasst wurde, diejenigen aus den Leuchtdioden 133x+, 133x–, 133y+ und 133y–, die dem Griffteil 133 des lichtabgebenden Spielzeugs nahe sind, heller beleuchtet werden.
Beleuchtungsmuster 3: Die Intensität der detektierten Schwenkbewegungsbeschleunigung und -geschwindigkeit wird in binären Werten visuell angezeigt. Im in 52A gezeigten Beispiel umfasst jede der Leuchtdiodengruppen 133x+, 133x–, 133y+ und 133y– ein Feld von 10 Leuchtdioden, so dass, wenn Ein/Aus-Zustände jeder Leuchtdiode in dem Feld zum Repräsentieren numerischer Werte eines Bits verwendet werden, die numerischen Werte von 10 Bits durch die 10 Leuchtdioden ausgedrückt werden können. Daher kann, wenn die Schwenkbewegungsbeschleunigung und -geschwindigkeit unter der Verwendung der Leuchtdioden angezeigt werden, ein Anzeigemuster in verschiedenster Weise gemäß der sich ändernden Schwenkbewegungsbeschleunigung und -geschwindigkeit variiert werden. Ferner kann, weil ein insgesamt zurückgelegter Weg einer jeden Schwenkbewegung durch Akkumulation der detektieren Geschwindigkeitswerte berechnet werden kann, eine akkumulierte Menge der Benutzerbewegungen mittels eines Beleuchtungsmusters der Leuchtdioden angezeigt werden, oder kann die akkumulierte Menge der Benutzerbewegungen in verbrauchten Kalorien angezeigt werden. Ferner ist es durch Zeigen eines bestimmten Anzeigemusters oder einer bestimmten Anzeigefarbe, wenn die Schwenkbewegungsbeschleunigung oder -geschwindigkeit einen vorbestimmten Wert überschritten hat, möglich, den Benutzer über einen Erschöpfungszustand zu informieren.
Die 53A und 53B sind Vorderansichten, die eine weitere Ausführungsform des lichtabgebenden Spielzeugs 120 zeigen. Das lichtabgebende Spielzeug 120 ist in seiner Konstruktion dem Handbedienelement 101 oder 101R, 101L, das in den 14A, 14B oder 27B, 27A dargestellt ist, ähnlich, und dieselben Elemente wie diejenigen des Handbedienelements 101 oder 101R, 101L sind mit denselben Bezugszeichen bezeichnet und werden hier nicht beschrieben, um eine unnötige Doppelung zu vermeiden. Das lichtabgebende Spielzeug 120 unterscheidet sich vom Handbedienelement 101 oder 101R, 101L dahingehend, dass es keine Antenne 118, sondern stattdessen in der Unterseite des unteren Gehäuseelements 111 einen Schlitz zum Einführen eines Speichermediums 29 aufweist. Zum Beispiel können durch den Pulssensor 112 erhaltene Pulsinformationen im Speichermedium 29 gespeichert werden. Die Schaltergruppe 115 weist einen Leistungsschalter 115A, einen Pulsdetektionsbetriebsartschalter 115B und einen Ausleseschalter 115C auf.
Auch wenn die vorliegende Ausführungsform so dargestellt ist, dass sie als den Sensor 117 einen Drei-Achsen-Beschleunigungssensor aufweist, kann der Beschleunigungssensor 117 auch ein Zwei-Achsen-, ein Ein-Achsen- oder ein ungerichteter Beschleunigungssensor sein, oder er kann auch durch einen Winkelsensor oder einen Aufschlagsensor ersetzt werden. Ein derartiger Winkelsensor kann ebenfalls ein Drei-Achsen-, ein Zwei-Achsen-, ein Ein-Achsen- oder ein ungerichteter Winkelsensor sein. Ferner kann die Geschwindigkeit oder der Winkel durch Integrieren detektierter Werte des Beschleunigungssensors bestimmt werden, oder kann eine (Winkel-)Geschwindigkeit oder (Winkel-)Beschleunigung durch Differenzieren detektierter Werte des Winkelsensors bestimmt werden.
Die Pulsdetektionsbetriebsart ist eine Betriebsart, in der die Pulsschläge eines Benutzers bzw. einer menschlichen Bedienperson, der bzw. die das lichtabgebende Spielzeug 120 manipuliert, über den Pulssensor 112 detektiert werden und die Anzahl von Pulsschlägen pro Minute oder die Pulsrate bestimmt, im Speichermedium 29 gespeichert und auf der Sieben-Segment-Anzeigevorrichtung 116 angezeigt wird. In dieser Betriebsart wird die Pulsrate (Anzahl von Pulsschlägen pro Minute) einmal pro vorbestimmter Zeit (alle zwei oder drei Minuten) festgestellt und im Speichermedium 29 kumulativ gespeichert, so dass die Anzeige der Sieben-Segment-Anzeige 116 in diesen Zeitintervallen aktualisiert wird. Ferner wird, nachdem der Ausleseschalter 115C in der Pulsdetektionsbetriebsart eingeschaltet wird, die Anzahl von Pulsschlägen, die bisher im Speichermedium 29 gespeichert sind, ausgelesen und auf der Sieben-Segment-Anzeige 116 angezeigt. Das Speichermedium 29 ist am lichtabgebenden Spielzeug 120 entfernbar angebracht, und die zeitvariierende Pulsaufzeichnung im Speichermedium 29 kann auch durch eine andere Vorrichtung, wie zum Beispiel einen PC, ausgelesen werden. Wenn die detektierte Beschleunigung des Beschleunigungssensors 117 in Entsprechung zur Anzahl von Pulsschlägen aufgezeichnet wird, die einmal für jede vorbestimmte Zeit festgestellt wird, kann unter der Verwendung der Pulsaufzeichnung eine Beziehung zwischen der Benutzerbewegung mit dem lichtabgebenden Spielzeug 120 und der Pulsrate geprüft werden.
54 ist ein Blockdiagramm, das den Steuerabschnitt des lichtabgebenden Spielzeugs 120 erläutert. Wie bei dem Handbedienelement 101 von 15 ist der Steuerabschnitt 20 mit der Pulsdetektionsschaltung 119, dem Beschleunigungssensor 117, den Schaltern 115 und der Leuchtdiodenbeleuchtungssteuerschaltung 22 verbunden, und außerdem ist das Speichermedium 29 entfernbar an ihm angebracht.
Ähnlich wie oben erwähnt ist der Beschleunigungssensor 117 ein Halbleitersensor, der auf eine Abtastfrequenz in der Größenordnung von 400 Hz ansprechen kann und eine Auflösung von ungefähr 8 Bits hat. Wenn der Beschleunigungssensor 117 in Schwenkung versetzt wird, gibt er 8-Bit-Beschleunigungsdaten für jede der x-, y- und z-Achsenrichtungen aus. Der Beschleunigungssensor 117 ist im Spitzenteil des lichtabgebenden Spielzeugs 120 in einer solchen Weise vorgesehen, dass seine x-, seine y- und seine z-Achse so ausgerichtet sind, wie sie in den 53A oder 53B gezeigt sind.
Gemäß einem detektierten Wert des Beschleunigungssensors beliefert der Steuerabschnitt 20 die Leuchtdiodenbeleuchtungssteuerschaltung 22 mit Beleuchtungssteuersignalen für die Leuchtdioden 14A bis 14D. Die Leuchtdiodenbeleuchtungssteuerschaltung 22 steuert die Beleuchtung der einzelnen Leuchtdioden 14A bis 14D auf der Grundlage der gelieferten Beleuchtungssteuersignale. Die Beleuchtungssteuerung der Leuchtdioden 14A bis 14D kann in der wie oben beschriebenen Art und Weise durchgeführt werden.
Der Steuerabschnitt von 54 kann eine Schwenkbewegungsgeschwindigkeit des lichtabgebenden Spielzeugs 120 durch Integrieren der Ausgangssignale vom Beschleunigungssensor 117 ermittelt werden; es ist jedoch notwendig, den integrierten Wert in einem stationären Zustand zurückzusetzen, um einen konstanten Ausdruck des Integrationsvorgangs "0" werden zu lassen. Die Beleuchtung (Lichtabgabeweise) der Leuchtdioden kann auf der Grundlage der Geschwindigkeit gesteuert werden, die durch Integrieren der detektierten Werte des Beschleunigungssensors 117 ermittelt wird. Ferner kann die Beleuchtung (Lichtabgabeweise der Leuchtdioden) auf der Grundlage sowohl der Beschleunigung als auch der Geschwindigkeit gesteuert werden. Darüber hinaus können eigene Beschleunigungs-, Geschwindigkeits- und Winkelsensoren vorgesehen werden, so dass die Leuchtdioden unterschiedlicher Lichtfarben getrennt gemäß den detektierten Werten der einzelnen Sensoren und in entsprechenden Stilen, die den detektierten Werten entsprechen, gesteuert werden können.
Die Pulsdetektionsschaltung 119 enthält den Pulssensor 112 in der Form eines Fotodetektors, der, wenn Blut durch einen Teil der Daumenarterie fließt, eine Variation einer Menge oder Farbe hindurchgelassenen Lichts in diesem Teil detektiert. Die Pulsdetektionsschaltung 119 detektierte den Puls der menschlichen Bedienperson auf der Grundlage einer Variation im detektierten Wert des Pulssensors 112 aufgrund der Blutströmung und liefert zu jeder Pulsschlagzeit ein Pulssignal an den Steuerabschnitt 20. Wenn der Pulssensor 112 in der Form eines piezoelektrischen Elements ist, wird ein Pulsschlag, der durch die Blutströmung am Daumenansatz verursacht wird, als ein Spannungswert abgenommen, und wird ein den Pulsschlag angebendes Pulssignal aus dem Steuerabschnitt 20 ausgegeben.
Der Steuerabschnitt 20 berechnet oder zählt die Anzahl von Pulsschlägen pro Minute bzw. die Pulsrate auf der Grundlage der Pulsschlag angebenden Pulssignale, speichert die Anzahl von Pulsschlägen im Speichermedium 29 und zeigt die Anzahl von Pulsschlägen auf der Sieben-Segment-Anzeige 116 an. In dieser Betriebsart werden diese Operationen einmal pro vorbestimmter Zeit (z. B. alle zwei oder drei Minuten) wiederholt. Es wird darauf hingewiesen, dass das Speichermedium 29 vorzugsweise ein kartenförmiges oder stabförmiges Medium mit einem integrierten Flash-ROM ist.
55 ist ein Fließdiagramm, das ein beispielhaftes allgemeines Verhalten des lichtabgebenden Spielzeugs 120 darstellt. Nach dem Einschalten des Leistungsschalters 115A, werden Chip-Rücksetz- und andere notwendige Rücksetzoperationen bei Schritt 301 ausgeführt. Dann wird bei Schritt S302 eine Ein/Aus-Auswahl der Pulsdetektionsbetriebsart empfangen und bei Schritt S303 auf der Sieben-Segment-Anzeige 116 angezeigt. Hiernach werden bei den Schritten S304 bis S312 alle 2,5 ms Schwenkbewegungsdetektionsoperationen ausgeführt. Dann wird bei Schritt S304 eine Beschleunigung unter den drei Achsen, nämlich der x-, der y- und der z-Achsenrichtung, vom Drei-Achsen-Beschleunigungssensor 117 detektiert und wird bei Schritt S305 die Beleuchtung der Leuchtdioden 14A bis 14D gemäß der detektierten x-, y- und z-Achsenrichtungsbeschleunigung gesteuert. Außerdem wird die detektierte Beschleunigung bei Schritt S306 als eine Menge der Benutzerbewegung kumulativ gespeichert.
Die Leuchtdiodenbeschleunigungssteuerung wird hier in einer Art und Weise wie zuvor beschrieben durchgeführt. Wenn nämlich die detektierte Beschleunigung in der positiven x-Achsenrichtung größer als ein vorbestimmter Wert ist, wird die blaue Leuchtdiode 14A mit einer Lichtmenge beleuchtet, die der detektierten Beschleunigung entspricht, und wird, wenn die detektierte Beschleunigung in der negativen x-Achsenrichtung größer als ein vorbestimmter Wert ist, die grüne Leuchtdiode 14B mit einer Lichtmenge beleuchtet, die der detektierten Beschleunigung entspricht. Wenn die detektierte Beschleunigung in der positiven y-Achsenrichtung größer als ein vorbestimmter Wert ist, wird die rote Leuchtdiode 14C mit einer Lichtmenge beleuchtet, die der detektierten Beschleunigung entspricht, und, wenn die detektierte Beschleunigung in der negativen y-Achsenrichtung größer als ein vorbestimmter Wert ist, wird die orange Leuchtdiode 14D mit einer Lichtmenge beleuchtet, die der detektierten Beschleunigung entspricht. Ferner werden, wenn die detektierte Beschleunigung in der positiven z-Achsenrichtung größer als ein vorbestimmter Wert ist, die blaue Leuchtdiode 14A und die grüne Leuchtdiode 14B gleichzeitig mit einer Lichtmenge beleuchtet, die der detektierten Beschleunigung entspricht, und werden, wenn die detektierte Beschleunigung in der negativen z-Achsenrichtung größer als ein vorbestimmter Wert ist, die rote Leuchtdiode 14C und die orange Leuchtdiode 14D gleichzeitig mit einer Lichtmenge beleuchtet, die der detektierten Beschleunigung entspricht. Dieser Vorgang wird alle 2,5 ms wiederholt.
Beim nächsten Schritt S307 wird festgestellt, ob die Pulsdetektionsbetriebsart aktuell eingeschaltet ist oder nicht. Wenn dies bei Schritt S307 der Fall ist, wird ferner beim nächsten Schritt S308 festgestellt, ob ein Pulsschlag des Benutzers detektiert wurde, d. h. ob ein einen Pulsschlag anzeigendes Pulssignal von der Pulsdetektionsschaltung 119 empfangen wurde. Auf eine negative Antwort bei Schritt S308 kehrt das lichtabgebende Spielzeug 120 zu Schritt S304 zurück, um nach Verstreichen von 2,5 ms die Operationen bei und nach Schritt S304 zu wiederholen. Wenn, wie bei Schritt S308 festgestellt, ein Benutzerpulsschlag detektiert wurde, werden bei Schritt S309 alle Leuchtdioden 14A bis 14D einmal ein- und wieder ausgeschaltet bzw. einmal geblinkt, um die Detektion des Pulsschlags anzuzeigen. Dann wird dieser Pulsschlag bei Schritt S310 kumulativ zur letzten Pulsschlagzählung hinzugezählt. Hiernach wird bei Schritt S311 festgestellt, ob ein vorbestimmter Zeitraum (zwischen zwei Minuten und drei Minuten) seit der letzten Pulsschlaganzahlsberechnung verstrichen ist oder nicht. Wenn die Antwort negativ ist, kehrt das lichtabgebende Spielzeug 120 zu Schritt S304 zurück. Wenn jedoch, wie bei Schritt S311 festgestellt, der vorbestimmte Zeitraum seit der letzten Pulsschlaganzahlsberechnung verstrichen ist, dann wird bei Schritt S312 die Anzahl von Pulsschlägen pro Minute bzw. die Pulsrate berechnet, zum Beispiel durch tatsächliches Zählen der Anzahl von Pulsschlägen in einer Minute oder durch Teilen einer Minute durch ein Zeitintervall zwischen zwei oder mehr Pulsschlägen. Dann wird die auf diese Weise berechnete Zahl von Pulsschlägen bei Schritt S313 kumulativ im Speichermedium 29 in Zuordnung mit der Bewegungsmenge während des oben erwähnten vorbestimmten Zeitraums gespeichert und bei Schritt S314 auf der Sieben-Segment-Anzeigeeinheit 116 angezeigte Information mit der berechneten Anzahl von Pulsschlägen aktualisiert und bei Schritt S315 die akkumulierte Bewegungsmenge auf null zurückgesetzt. Es wird darauf hingewiesen, dass die Bewegungsmenge mit einem bestimmten Beleuchtungsstil der Leuchtdioden 114 angezeigt werden kann.
Nachdem der detektierte Puls des Benutzers einen vorbestimmten Wert überschritten hat, der einen ungewöhnlichen oder abnormalen Zustand anzeigt, wird eine Warnung ausgegeben. Zu diesem Zweck wird bei Schritt S316 festgestellt, ob die Anzahl von Pulsschlägen, die in der oben beschriebenen Weise berechnet wurde, größer als ein vorbestimmter Wert (z. B. "120") geworden ist oder nicht. Auf eine negative Antwort bei Schritt S316 kehrt das lichtabgebende Spielzeug 120 zu Schritt S304 zurück, ohne eine weitere Operation durchzuführen. Wenn andererseits die Anzahl von Pulsschlägen, die in der oben beschriebenen Weise berechnet wurde, größer als ein vorbestimmter Wert geworden ist, werden die Leuchtdioden bei Schritt S317 nacheinander ein- und ausgeschaltet, d. h. geblinkt, und dann kehrt das lichtabgebende Spielzeug 120 zu Schritt S308 zurück, so dass die auf die Schwenkbewegung des Benutzers ansprechende Leuchtdiodenbeleuchtungssteuerung aufgehoben wird und das nacheinander Blinken der Leuchtdioden fortgesetzt wird, bis die Anzahl von Pulsschlägen in einen normalen bzw. erlaubten Bereich zurückgekehrt ist. Das nacheinander Blinken der Leuchtdioden informiert den Benutzer, dass sein bzw. ihr Puls höher als ein erlaubter Bereich ist und man mit der Schwenkbewegung des Spielzeugs 120 besser eine Zeitlang aufhören sollte.
Die vorliegende Ausführungsform wurde so beschrieben, dass bei ihr bei Schritt S310 ein Pulsschlagaddierungsvorgang durchgeführt und bei Schritt S312 der Pulszahlberechnungsvorgang durchgeführt wird, solange die Pulsdetektionsbetriebsart eingeschaltet ist, unabhängig davon, ob der Benutzer das lichtabgebende Spielzeug 120 schwenkt oder nicht. In diesem Fall kann durch Einfügen eines Feststellungsvorgangs von 56B zum Bestimmen, ob die Schwenkbewegungsbeschleunigung größer als ein vorbestimmter Wert ist oder nicht zwischen die Schritte S304 und S305 von 55 zusätzlich zur Leuchtdiodenbeleuchtungssteuerung nur dann eine Pulsschlagdetektion ausgeführt werden, wenn die Schwenkbewegungsbeschleunigung größer als ein vorbestimmter Wert ist. Außerdem ist es durch Einfügen des Feststellungsvorgangs von 56B zwischen den Schritten S306 und S307 möglich, eine Ausführung der Leuchtdiodenbeleuchtungssteuerung zu verhindern, wenn die Schwenkbewegungsbeschleunigung größer als der vorbestimmte Wert ist.
56A ist ein Fließdiagramm, das einen Prozess zum Auslesen der Pulsschlagzahldaten, die im Speichermedium 29 gespeichert sind, zeigt. Bei Schritt S320 wird einmal für jeweils 20 ms festgestellt, ob der Ausleseschalter 115c eingeschaltet ist. Auf eine negative Antwort bei Schritt S320 kehrt der Prozess zurück, ohne dass er eine andere Operation ausführt. Wenn andererseits bei Schritt S320 festgestellt wird, dass der Ausleseschalter 115c eingeschaltet ist, dann werden die Pulsschlagzahldaten bei Schritt S321 aus dem Kopfbereich des Speichers 29 ausgelesen und dann bei Schritt S322 aus der Sieben-Segment-Anzeige 116 angezeigt. Als Nächstes wird bei den Schritten S323 und S324 ferner festgestellt, ob der Ausleseschalter 115c vor Verstreichen eines vorbestimmten Zeitraums (ungefähr 10 Sekunden) wieder eingeschaltet wurde oder nicht. Wenn der Ausleseschalter 115c vor Verstreichen des vorbestimmten Zeitraums wieder eingeschaltet wurde, wie bei den Schritten S323 und S324 festgestellt, werden bei Schritt S321 die Pulsschlagzahldaten aus dem Speichermedium 29 ausgelesen, um bei Schritt S322 die auf der Sieben-Segment-Anzeige 116 angezeigte Information zu aktualisieren. Wenn andererseits der Ausleseschalter 115c vor Verstreichen des vorbestimmten Zeitraums nicht wieder eingeschaltet wurde, kehrt der Prozess zu Schritt S323 zurück, wobei zu dieser Zeit die auf der Anzeige 116 angezeigte Information gelöscht wird. Es wird darauf hingewiesen, dass, wenn die Anzahl von Pulsschlägen anzuzeigen ist, die Anzahl von Pulsschlägen und die Menge der Bewegung, die der Anzahl von Pulsschlägen entspricht, alternierend auf der Sieben-Segment-Anzeige 116 angezeigt werden können, oder auch die Bewegungsmenge durch die Leuchtdioden 114 angezeigt werden kann.

Ein solches lichtabgebendes Spielzeug 120 kann nicht nur auf ein einfaches Spiel sondern auch auf eine Vielzahl unterschiedlicher Körperübungen oder Spielbetätigungen angewendet werden. Verschiedene mögliche Anwendungen des lichtabgebenden Spielzeugs 120 sind in Tabelle 1 unten aufgeführt. [Tabelle 1]

Primäre Anwendung	Spezifische Anwendung
Sporttraining	Selbständiges Langlauftraining Lauftraining Rehabilitation Aerobics Rhythmische Gymnastik Radiogymnastik Trainingsmaschine
Theateraufführung	Schwertkampfspiel, Stockfechten Tanz
Musik usw.	Trommelstock Musik dirigieren
Unterhaltungsereignis	Stabwirbeln Anfeuern Massenspiel Hochzeit Umzug weiteres spezifisches Ereignis

Ob jetzt der Beschleunigungssensor, der Geschwindigkeitssensor oder der Winkelsensor zu verwenden ist oder welche Kombination dieser Sensoren zu verwenden ist, und schließlich in welcher Weise die Leuchtdioden (die lichtabgebenden Mittel) gemäß einem detektierten Wert des Sensors zu beleuchten sind, kann je nach der Anwendung festgelegt werden.
Die erste und die zweite Ausführungsform des lichtabgebenden Spielzeugs wurden so beschrieben, dass es sich dabei um ein eigenständiges Gerät handelt. Als eine weitere Ausführungsform beschreiben die folgenden Absätze ein lichtabgebendes Spielzeugsystem, bei dem eine Vielzahl von lichtabgebenden Spielzeugen und eine einzelne Hostvorrichtung (z. B. ein PC) zu dem Zweck drahtlos miteinander verbunden sind, die Anzahl von Pulsschlägen eines Benutzers oder einer menschlichen Bedienperson aufzuzeichnen.
57 ist ein Diagramm, das einen beispielhaften Aufbau des lichtabgebenden Spielzeugsystems zeigt. Jedes lichtabgebende Spielzeug 121 hat eine Kabelantenne 118, um die Kommunikationsfunktion auszuführen. Ein äußerer Aufbau eines jeden lichtabgebenden Spielzeugs 121 kann derselbe wie derjenige des in den 52A oder 53A dargestellten Spielzeugs 130 bzw. 120 sein. An die Hostvorrichtung (PC) 103, die Pulsdaten von den lichtabgebenden Spielzeugen 121 empfängt, ist die Kommunikationseinheit 102 angeschlossen, die direkt mit jedem lichtabgebenden Spielzeug 121 kommuniziert. Jedes lichtabgebende Spielzeug 121 sendet Pulsschlagzahldaten an die Hostvorrichtung 103. Die Hostvorrichtung 103 empfängt die Pulsschlagzahldaten über die Kommunikationseinheit 102 und speichert die Pulsschlagzahldaten kumulativ in einer Speichervorrichtung 103A in Zuordnung zu dem einzelnen lichtabgebenden Spielzeug 121.
Eine innere Hardwarestruktur eines lichtabgebenden Spielzeugs 121, das mit der Kommunikationsfunktion ausgerüstet ist, kann dieselbe sein, wie sie schon vorher anhand von 24 beschrieben wurde. Ein Identifikationsschalter 21 wird zum Einstellen einer eindeutigen Identifikationsnummer für jedes der lichtabgebenden Spielzeuge 121 verwendet. Weil die Vielzahl lichtabgebender Spielzeuge 121 ihre entsprechende Pulsschlagzahldaten an die Hostvorrichtung 103 zusammen parallel senden, ist jedes lichtabgebende Spielzeug 121 in diesem System dazu ausgelegt, die Pulsschlagzahldaten mit der eingestellten Identifikationsnummer zu versehen, bevor sie an die Hostvorrichtung 103 übertragen werden. Die Hostvorrichtung 103 klassifiziert die entsprechenden Pulsschlagzahldaten gemäß den ihnen verliehenen Identifikationsnummern, um so die Pulsschlagzahldaten in Zuordnung zu den Identifikationsnummern kumulativ gespeichert werden. Die Hostvorrichtung oder der PC 103 analysiert oder beurteilt die Pulsschlagzahldaten und sendet die Beurteilungsergebnisse zurück an die entsprechenden Spielzeuge 121 der Identifikationsnummern. Die von der Hostvorrichtung 103 gesendeten Daten enthalten ein Ergebnis einer Feststellung, ob die Pulsschlagzahldaten für das jeweilige lichtabgebende Spielzeug 121 in einem normalen (erlaubten) Bereich oder einem abnormalen (unerlaubten) Bereich ist.
Die 58A und 58B sind Fließdiagramme, die ein beispielhaftes Verhalten des Steuerabschnitts des lichtabgebenden Spielzeugs 121 zeigen, der dem Steuerabschnitt 20 von 24 entspricht. Insbesondere ist 58A ein Fließdiagramm eines Detektionsprozesses, der vom Steuerabschnitt des lichtabgebenden Spielzeugs 121 ausgeführt wird, während 58B ein Fließdiagramm eines Leuchtdiodenbeleuchtungssteuerprozesses ist, der vom Steuerabschnitt ausgeführt wird. Nach dem Einschalten des Leistungsschalters 115A werden bei Schritt S331 Chip-Rücksetz- und andere notwendige Rücksetzoperationen ausgeführt. Es wird darauf hingewiesen, dass die vorliegende Ausführungsform des lichtabgebenden Spielzeugs 121 immer in der Pulsdetektionsbetriebsart betrieben wird. Nach dem Schritt S331 wird bei Schritt S332 die eindeutige Identifikationsnummer, die für dieses lichtabgebende Spielzeug 121 eingestellt bzw. zugewiesen wurde, empfangen und bei Schritt S333 auf der Sieben-Segment-Anzeige 116 angezeigt. Hiernach werden die Schwenkbewegungsdetektionsoperationen alle 2,5 ms wiederholt ausgeführt. So wird nämlich bei Schritt S334 eine Drei-Achsen-Beschleunigung d. h. eine x-Achsen-Richtungsbeschleunigung, eine y-Achsen-Richtungsbeschleunigung und eine z-Achsen-Richtungsbeschleunigung über den Drei-Achsen-Beschleunigungssensor 117 detektiert, um so bei Schritt S335 den Detektionsergebnissen entsprechende Leuchtdiodenbeleuchtungssteuerdaten zu erzeugen.
Dann wird bei Schritt S336 auf die Pulsdetektionsschaltung 119 zugegriffen, um festzustellen, ob ein Pulsschlag erfasst wurde oder nicht. Auf eine negative Antwort bei Schritt S336 kehrt der Steuerabschnitt zu Schritt S334 zurück, um nach Verstreichen von 2,5 ms die Operationen bei und nach Schritt S334 zu wiederholen. Wenn bei Schritt S336 festgestellt wird, dass ein Pulsschlag eines Benutzers detektiert wurde, geht der Steuerabschnitt von Schritt S336 zu Schritt S337 weiter, um Pulsschläge aufwärts zu zählen. Hiernach wird bei Schritt S338 festgestellt, ob ein vorbestimmter Zeitraum (zwischen 2 Minuten und 3 Minuten) seit der letzten Pulsschlagzahlberechnung vergangen ist oder nicht. Auf eine negative Antwort bei Schritt S338 kehrt der Steuerabschnitt zu Schritt S334 zurück. Wenn jedoch, wie bei Schritt S338 festgestellt, der vorbestimmte Zeitraum seit der letzten Pulsschlagzahlberechnung vergangen ist, wird bei Schritt S339 die Anzahl von Pulsschlägen pro Minute oder die Pulsrate berechnet, zum Beispiel indem die akkumulierte Anzahl von Pulsschlägen durch die akkumulierte Zeitlänge (die Minute) geteilt wird. Dann wird bei Schritt S340 die auf diese Weise berechnete Anzahl von Pulsschlägen an die Hostvorrichtung 103 übertragen und bei Schritt S341 die auf der Sieben-Segment-Anzeige 116 angezeigte Information mit der berechneten Anzahl von Pulsschlägen aktualisiert.
59 ist ein Fließdiagramm, das ein beispielhaftes Verhalten der Hostvorrichtung 103 zeigt. Die Hostvorrichtung 103 bleibt in einem Standby-Zustand, bis die Pulsdaten über die Kommunikationseinheit 102 von einem der lichtabgebenden Spielzeuge 121 empfangen werden (Schritt S360). Nach dem Empfang der Pulsdaten liest die Hostvorrichtung 103 bei Schritt S361 die den empfangenen Pulsdaten verliehene Identifikationsnummer und speichert dann bei Schritt S362 den Wert der Pulsdaten (d. h. die Anzahl von Pulsschlägen) kumulativ in der Speichervorrichtung 103A in Zuordnung zur Identifikationsnummer. Dann wird bei Schritt S363 festgestellt, ob die Anzahl von Pulsschlägen größer als ein vorbestimmter Wert ist oder nicht. Wenn bei Schritt S363 festgestellt wird, dass die Anzahl von Pulsschlägen größer als der vorbestimmte Wert ist, wird bei Schritt S365 an das lichtabgebende Spielzeug der entsprechenden Identifikationsnummer eine Nachricht ausgegeben, die darüber informiert, dass der entsprechende Benutzer einen abnormalen Puls hat. Wenn auf der anderen Seite die Anzahl von Pulsschlägen im normalen Bereich, nicht größer als der vorbestimmte Wert ist, wird bei Schritt S364 an das lichtabgebende Spielzeug der entsprechenden Identifikationsnummer eine Nachricht ausgegeben, die darüber informiert, dass der Benutzer einen normalen Puls hat.
Die kumulativ gespeicherte Anzahl von Pulsschlägen kann später auch durch eine andere Anwendungssoftware der Hostvorrichtung oder des PCs ausgelesen werden und kann als eine Pulsaufzeichnung des Benutzers aufbewahrt werden, nachdem Gesamtzahlen erstellt wurden, sie in einen Graph umgewandelt wurden oder dergleichen.
58B ist ein Fließdiagramm der Beleuchtungssteuerung der Leuchtdioden auf dem lichtabgebenden Spielzeug 121. In diesem Prozess überwacht der Steuerabschnitt des lichtabgebenden Spielzeugs 121 immer bei Schritt S350, ob die Nachricht, die den abnormalen Pulszustand des Benutzers anzeigt, von der Hostvorrichtung 103 empfangen wurde oder nicht, ob bei Schritt S353 ein Pulsschlag von der Pulsdetektionsschaltung 119 erfasst wurde oder ob bei Schritt S355 im Ansprechen auf eine vom Beschleunigungssensor 117 detektierte Beschleunigung Leuchtdiodenbeleuchtungssteuerdaten erzeugt wurden.
Wenn, wie bei Schritt S350 festgestellt, die einen abnormalen Pulszustand des Benutzers anzeigende Nachricht von der Hostvorrichtung 103 kommend empfangen wurde, werden alle Leuchtdioden nacheinander geblinkt, um bei Schritt S351 darüber zu informieren, dass der Benutzerpuls abnormal ist. Das nacheinander Blinken der Leuchtdioden kann den Benutzer darüber informieren, dass sein bzw. ihr Puls höher als ein erlaubter Bereich ist und dass die Schwenkbewegung des lichtabgebenden Spielzeugs 121 eine Zeitlang besser unterlassen wird. Das nacheinander Blinken der Leuchtdioden wird fortgesetzt, bis eine Nachricht, die eine Wiederherstellung eines normalen Pulszustands anzeigt, bei Schritt S352 von der Hostvorrichtung kommend empfangen wird. Es wird darauf hingewiesen, dass die Operationen der Schritte S336 bis S340 selbst während des nacheinander Blinkens der Leuchtdioden wiederholt ausgeführt wird, so dass die Hostvorrichtung 103 auf der Grundlage der Pulsdaten bestimmt, ob der entsprechende Benutzer in dem normalen Pulszustand oder in dem abnormalen Pulszustand ist, und die den normalen Pulszustand anzeigende Nachricht zurückgibt, sobald die Anzahl von Pulsschlägen in den normalen Bereich zurückkehrt.
Wenn bei Schritt S353 von der Pulsdetektionsschaltung 119 ein Pulsschlag erfasst wird, werden alle Leuchtdioden einmal ein- und wieder ausgeschaltet bzw. geblinkt, um anzuzeigen, dass ein Pulsschlag detektiert wurde. Auf diese Weise kann der Benutzer oder eine andere Person wissen, dass ein Pulsschlag erfolgt ist und kann der Benutzer das lichtabgebende Spielzeug 121 als ein Spielzeug genießen, das im Ansprechen auf seine bzw. ihre Pulsschläge blinkt, ohne dass das lichtabgebende Spielzeug 121 geschwenkt zu werden braucht.
Nachdem, wie bei Schritt S355 festgestellt, gemäß dem detektierten Wert des Beschleunigungssensors 17 Leuchtdiodenbeleuchtungssteuerdaten erzeugt wurden, wird bei Schritt S356 die Beleuchtung der Leuchtdioden 114 gemäß den Leuchtdiodenbeleuchtungssteuerdaten gesteuert. Die Leuchtdiodenbeleuchtungssteuerung wird hier in einer Weise, wie zuvor beschrieben, durchgeführt. Wenn nämlich die detektierte Beschleunigung in der positiven x-Achsenrichtung größer als ein vorbestimmter Wert ist, wird die blaue Leuchtdiode 14A mit einer Lichtmenge beleuchtet, die der detektierten Beschleunigung entspricht, und wenn die detektierte Beschleunigung in der negativen x-Achsenrichtung größer als ein vorbestimmter Wert ist, wird die grüne Leuchtdiode 14B mit einer Lichtmenge beleuchtet, die der detektierten Beschleunigung entspricht. Wenn die detektierte Beschleunigung in der positiven y-Achsenrichtung größer als ein vorbestimmter Wert ist, wird die rote Leuchtdiode 14C mit einer Lichtmenge beleuchtet, die der detektierten Beschleunigung entspricht, und wenn die detektierte Beschleunigung in der negativen y-Achsenrichtung größer als ein vorbestimmter Wert ist, wird die orange Leuchtdiode 14D mit einer Lichtmenge beleuchtet, die der detektierten Beschleunigung entspricht. Ferner werden, wenn die detektierte Beschleunigung in der positiven z-Achsenrichtung größer als ein vorbestimmter Wert ist, die blaue Leuchtdiode 14A und die grüne Leuchtdiode 14B gleichzeitig mit einer Lichtmenge beleuchtet, die der detektierten Beschleunigung entspricht, und werden, wenn die detektierte Beschleunigung in der negativen z-Achsenrichtung größer als ein vorbestimmter Wert ist, die rote Leuchtdiode 14C und die orange Leuchtdiode 14D gleichzeitig mit einer Lichtmenge beleuchtet, die der detektierten Beschleunigung entspricht.
Durch Ausrüsten des lichtabgebenden Spielzeugs 121 mit einer Sendefunktion und durch Veranlassen, dass die Hostvorrichtung 103 die Anzahl von Pulsschlägen aufzeichnet, wenn der Benutzer mit dem lichtabgebenden Spielzeug 121 spielt, kann die Anzahl von Pulsschlängen des Benutzers in einem mental entspannten Zustand über die Zeit aufgezeichnet werden. Ferner ist es dadurch, dass der Host-Vorrichtung 103 erlaubt wird, Daten von einer Vielzahl von lichtabgebenden Spielzeugen 121 zu sammeln, möglich, die Anzahl von Pulsschlägen von zwei oder mehr Benutzern kollektiv zu verwalten, weshalb die vorliegende Erfindung zu Gesundheitsverwaltungszwecken in Altersheimen und dergleichen effektiv eingesetzt werden kann.
Es wird darauf hingewiesen, dass die über das lichtabgebende Spielzeug 120 oder 130 detektierte Körperzustandsinformation, die im Speichermedium 29 zu speichern oder an die Hostvorrichtung 103 zu übertragen ist, nicht notwendigerweise auf die Anzahl von Pulsschlägen eingeschränkt ist, sondern es sich dabei auch um ein Atemgeräusch, eine Körpertemperatur, einen Blutdruck, eine Schweißmenge oder einen beliebigen anderen geeigneten Körperzustand handeln kann. Ferner kann die über den Beschleunigungssensor detektierte Menge der Benutzerbewegung im Speichermedium 29 gespeichert oder an die Hostvorrichtung 103 übertragen werden.
Ferner wurde zwar jedes der lichtabgebenden Spielzeuge 120, 121 und 130 so beschrieben, dass es vom Benutzer zu Schwenkbewegungen der Hand gehalten wird, doch ist das lichtabgebende Spielzeug der vorliegenden Erfindung hierauf nicht eingeschränkt und kann zum Beispiel einen Drei-Achsen-Beschleunigungssensor 117 umfassen, der ähnlich wie die schuhförmige Bedieneinheit von 4B in einen Absatzteil eines Schuhs eingebettet ist, wie in 60 gezeigt. In einem solchen Fall kann die Detektion einer Kickbewegung, bei der ein Bein eines Benutzers in der Vor-Rück-Richtung bewegt wird, eine Schwenkbewegung in der Links-Rechts-Richtung und eine Schrittbewegung, bei der das Bein des Benutzers in der Auf-Ab-Richtung bewegt wird, vorgenommen werden, so dass eine Vielzahl von Leuchtdioden 114A bis 114F, die auf einem Ristteil des Schuhs angebracht ist, auf der Grundlage der detektierten Benutzerbewegung gesteuert werden kann.
Darüber hinaus kann, wie im oberen Teil von 61 gezeigt, das lichtabgebende Spielzeug der vorliegenden Erfindung auch als ein ringartiges Spielzeug 122 konstruiert sein, das einen Drei-Achsen-Beschleunigungssensor 117 und eine Leuchtdiode 114 aufweist, das um einen Benutzerfinger herum angebracht ist, so dass die Leuchtdiode 114 im Ansprechen auf eine dreidimensionsale Bewegung des Fingers beleuchtet wird. In diesem Fall kann durch ein Anbringen eigener Sensoren an den einzelnen Fingern die ganze Hand in einer Mischung verschiedener Farben durch komplexe Bewegungen der einzelnen Finger beleuchtet werden.
Ferner kann, wie in einem unteren Teil der Figur veranschaulicht, das lichtabgebende Spielzeug der vorliegenden Erfindung auch als ein armbandartiges Spielzeug 123 konstruiert werden, das einen Pulssensor 112 und eine Leuchtdiode 114' aufweist, das um ein Handgelenk eines Benutzers befestigt wird, so dass die Leuchtdiode 114 im Ansprechen auf eine Bewegung der Hand beleuchtet werden kann. Zusätzlich kann bei dem armbandartigen Spielzeug 123 der Pulssensor 112 Pulsschläge in einer Handgelenkarterie detektieren, um so die Anzahl von Pulsschlängen zu bestimmen. Die auf diese Weise bestimmte Anzahl von Pulsschlägen kann entweder drahtlos über ein Kabel nach außen ausgegeben oder visuell auf einer Anzeige angezeigt werden. Ferner ist es durch Befestigen eines Paars derartiger armbandartiger Spielzeuge 123 um zwei Handgelenke möglich, unterschiedliche Farben an den beiden Händen abzugeben. Außerdem können auch, selbst wenn das hier nicht spezifisch gezeigt ist, ähnliche Bedieneinheiten auch um ein Fußgelenk oder um Fußgelenke und/oder den Rumpf eines Benutzers angebracht werden.
Ferner kann in der vorliegenden Erfindung die Bedieneinheit auch von jemand anderem als einem menschlichen Wesen manipuliert bzw. betrieben werden. Zum Beispiel kann ein dreidimensionaler Beschleunigungssensor 125 an einem Halsband 124 befestigt werden, das um den Hals eines Hundes angelegt ist, wie in 62 gezeigt, so dass die Leuchtdioden 127 gemäß den Bewegungen des Hundes in einer Vielzahl von Beleuchtungsmustern beleuchtet werden können. In diesem Fall kann der Puls des Hundes über einen Pulssensor 126 detektiert werden, um die Anzahl von Pulsschlägen festzustellen. Die auf diese Weise festgestellte Anzahl von Pulsschlägen kann entweder drahtlos oder über ein Kabel nach außen ausgegeben oder visuell auf einer Anzeige angezeigt werden. Die Bedieneinheit kann auch an einer Katze oder einem anderen Haustier angebracht werden.
Ferner kann das lichtabgebende Spielzeug der vorliegenden Erfindung auch als ein kleinbauendes stabförmiges Spielzeug, wie zum Beispiel eine Taschenlampe, konstruiert werden. Ferner kann auch statt des Vorsehens einer Vielzahl von Leuchtdioden unterschiedlicher Lichtfarben eine Leuchtdiode vorgesehen werden, die in einer Vielzahl von Farben beleuchtet werden kann. Außerdem können Leuchtdioden oder andere lichtabgebende Elemente, anstatt dass sie auf einer flachen Oberfläche vorgesehen werden, auch auf und entlang Oberflächen des Gehäuses in einer dreidimensionalen Weise vorgesehen werden. Ferner können auch lichtabgebende Elemente verwendet werden, die in einem flächigen Muster und nicht in einem Punktmuster beleuchtet werden. Ferner wurden die Ausführungsformen zwar so beschrieben, dass sie die Menge des abgegebenen Lichts gemäß der detektierten Beschleunigung steuern, doch kann der Beleuchtungsstil gemäß der detektierten Geschwindigkeit in drei Achsenrichtungen gesteuert werden. Ferner kann die Beleuchtungssteuerung gemäß einem beliebigen anderen geeigneten Faktor anstelle des Lichts, wie zum Beispiel der Anzahl von zu beleuchtenden Leuchtdioden, dem Blinkintervall oder dergleichen oder einer Kombination dieser Faktoren durchgeführt werden.
Ferner können, wie in 63 gezeigt, die oben beschriebenen Bedieneinheiten auch von einem eigenständigen intelligenten Roboter bedient werden, der eine künstliche Intelligenz besitzt, und nicht von einem menschlichen Wesen oder einem Tier. Wenn nämlich die Bedieneinheit (das Bedienelement) 101 an einem eigenständigen intelligenten Roboter RB befestigt oder von diesem gehalten wird, dann ist es möglich, den Roboter dazu zu veranlassen, eine Steuerung eines Musikstückspiels durchzuführen.
Zusammengefasst kann die vorliegende Erfindung mit der Anordnung, dass die Beleuchtungsweise oder Lichtabgabeweise der lichtabgebenden Elemente gemäß den Detektionsausgabesignal, d. h. den Detektionsdaten, von den Sensormitteln im Ansprechen auf einen Zustand einer Körperbewegung und/oder einer Haltung gesteuert wird, ein lichtabgebendes Spielzeug mit einem enormen Vergnügungspotential vorsehen, das im Ansprechen auf den detektierten Zustand der Bewegung Licht abgibt. Ferner erlaubt die vorliegende Erfindung mit der Anordnung, dass die Körperzustände des Benutzers detektiert und im Speicher abgelegt werden, eine Überprüfung der Körperzustände, während der Benutzer das lichtabgebende Spielzeug manipuliert, um die Beleuchtung zu steuern, ohne dass es dem Benutzer besonders bewusst zu sein braucht, dass die Überprüfung stattfindet. Außerdem kann die vorliegende Erfindung mit der Anordnung, dass das lichtabgebende Spielzeug an einem Haustier oder einem anderen Tier angebracht wird, und die Beleuchtungssteuerung im Ansprechen auf eine Bewegung des Tieres geschieht, eine Steuerung vorsehen, die sich von der Steuerung unterscheidet, wenn das Spielzeug von einem menschlichen Wesen manipuliert wird.

Claims

Steuersystem, das folgendes aufweist: Empfangsmittel (1R, RA, 1H, 1A; RP) zum Empfangen von Detektionsdaten, die von einem Bewegungsdetektor (IT1–ITn) übertragen werden, der für eine Bewegung mit einem Spieler vorgesehen ist, wobei die Detektionsdaten zeitserielle Detektionsdaten sind, die einen Bewegungsstatus des Spielers zeitseriell repräsentieren, der über einen Sensor (MS1–MSn; MSa) detektiert wird, der in dem Bewegungsdetektor enthalten ist, welcher sich mit dem Spieler bewegt; Spielmittel (1S; 10) zum Ausführen eines Spielens eines Tons auf der Grundlage der Spieldaten; Analysiermittel (1R; 10; An, PS) zum Analysieren der Bewegung des Spielers auf der Grundlage der Detektionsdaten und um dabei eine Vielzahl von Analysedaten zu erzeugen, wobei die Analysiermittel eine zeitlich variierende Wellenform analysieren, die den zeitseriellen Detektionsdaten entspricht, und eine Vielzahl von Arten von Charakteristikparametern erzeugen, die zu einer Form einer zeitlich variierenden Wellenform gehören; und Steuermittel (MC; 10) zum Steuern des Spiels eines Tons durch die Spielmittel in Entsprechung zu der Vielzahl von Arten von Charakteristikparametern.
Steuersystem nach Anspruch 1, bei dem die Steuerung des Spiels eines Tons durch die Steuermittel eine Lautstärke des durch die Spielmittel auszuführenden Tons steuert.
Steuersystem nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Steuerung des Spiels eines Tons durch die Steuermittel ein Tempo des durch die Spielmittel auszuführenden Tons steuert.
Steuersystem nach einem der Ansprüche 1–3, bei dem die Steuerung des Spiels eines Tons durch die Steuermittel einen Spielzeitpunkt des durch die Spielmittel auszuführenden Tons steuert.
Steuersystem nach einem der Ansprüche 1–4, bei dem die Steuerung des Spiels eines Tons durch die Steuermittel eine Klangfarbe des durch die Spielmittel auszuführenden Tons steuert.
Steuersystem nach einem der Ansprüche 1–5, bei dem die Steuerung des Spiels eines Tons durch die Steuermittel einen Effekt des durch die Spielmittel auszuführenden Tons steuert.
Steuersystem nach einem der Ansprüche 1–6, bei dem die Steuerung des Spiels eines Tons durch die Steuermittel eine Tonhöhe des durch die Spielmittel auszuführenden Tons steuert.
Steuersystem nach einem der Ansprüche 1–7, bei dem der Sensor (MS1–MSn; MSa), der in dem Bewegungsdetektor (IT1–ITn) enthalten ist, ein Beschleunigungssensor (Sa) ist und die Detektionsdaten Daten sind, die für eine Beschleunigung der über den Beschleunigungsdetektor (Sa) detektierten Bewegung kennzeichnend sind.
Steuersystem nach Anspruch 8, bei dem die Vielzahl von Analysedaten, die durch die Analysiermittel erzeugt werden, wenigstens Scheitelpunktdaten enthahen, die für ein Auftreten eines lokalen Scheitelpunkts in einer zeitlich variierenden Wellenform einer absoluten Beschleunigung der Bewegung kennzeichnend sind.
Steuersystem nach Anspruch 8, bei dem die Vielzahl von Analysedaten, die durch die Analysiermittel erzeugt werden, wenigstens Scheitelpunktdaten enthalten, die für eine Höhe eines lokalen Scheitelpunkts in einer zeitlich variierenden Wellenform einer absoluten Beschleunigung der Bewegung kennzeichnend sind.
Steuersystem nach Anspruch 8, bei dem die Vielzahl von Analysedaten, die durch die Analysiermittel erzeugt werden, wenigstens Scheitelpunkt-Q-Wertdaten enthalten, die für eine Steilheit eines lokalen Scheitelpunkts in einer zeitlich variierenden Wellenform einer absoluten Beschleunigung der Bewegung kennzeichnend sind.
Steuersystem nach Anspruch 8, bei dem die Vielzahl von Analysedaten, die durch die Analysiermittel erzeugt werden, wenigstens Scheitelpunkt-Intervalldaten enthalten, die für ein Zeitintervall zwischen lokalen Scheitelpunkten in einer zeitlich variierenden Wellenform einer absoluten Beschleunigung der Bewegung kennzeichnend sind.
Steuersystem nach Anspruch 8, bei dem die Vielzahl von Analysedaten, die durch die Analysiermittel erzeugt werden, wenigstens Tiefpunktdaten enthalten, die für eine Tiefe des Grundes zwischen lokalen Nachbar-Scheitelpunkten in einer zeitlich variierenden Wellenform einer absoluten Beschleunigung der Bewegung kennzeichnend sind.
Steuersystem nach Anspruch 8, bei dem die Vielzahl von Analysedaten, die durch die Analysiermittel erzeugt werden, wenigstens Hochfrequenzkomponenten-Intensitätsdaten enthalten, die für eine Intensität einer Hochfrequenzkomponente bei einem lokalen Scheitelpunkt in einer zeitlich variierenden Wellenform einer absoluten Beschleunigung der Bewegung kennzeichnend sind.
Steuersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 14, bei dem der Bewegungsdetektor (IT1–ITn) von der Hand eines Spieler gehalten wird.
Steuersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 14, bei dem der Bewegungsdetektor (IT1–ITn) an dem Körper des Spielers angebracht ist.
Steuersystem nach einem der Ansprüche 1–16, bei dem die Spieldaten automatische Spieldaten sind und die Spielmittel den Ton auf der Grundlage der automatischen Spieldaten ausführen.
Steuersystem nach einem der Ansprüche 1–17, welches ferner Übertragungsmittel aufweist zur Übertragung von Anweisungsdaten zu dem Bewegungsdetektor (IT1–ITn), um eine Anweisung oder Unterstützung, bezüglich einer durch den Spieler auszuführenden Bewegung, bereitzustellen.
Steuersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 18, bei dem der Spieler wenigstens ein Mensch, ein Tier oder ein selbstständiger intelligenter Roboter ist.
Verfahren zur Steuerung eines Spiels eines Tons auf der Grundlage von Detektionsdaten, die von einem Bewegungsdetektor übertragen werden, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: Empfangen von Detektionsdaten, die von dem Bewegungsdetektor übertragen werden, der für eine Bewegung mit einem Spieler vorgesehen ist, wobei die Detektionsdaten zeitserielle Detektionsdaten sind, die einen Status einer Bewegung des Spielers zeitseriell repräsentieren, der durch einen Sensor detektiert wird, welcher in dem sich mit dem Spieler bewegenden Bewegungsdetektor enthalten ist; Ausführen eines Spielens eines Tons auf der Grundlage von Spieldaten; Analysieren der Bewegung des Spielers auf der Grundlage der Detektionsdaten, die durch den Empfangsschritt empfangen wurden und dabei Erzeugen einer Vielzahl von Analysedaten, wobei die Analysiermittel eine zeitlich variierende Wellenform analysieren, die den zeitseriellen Detektionsdaten entspricht, und eine Vielzahl von Arten von Charakteristikparametern erzeugen, die zu einer Form der zeitlich variierenden Wellenform gehören; und Steuern des Spielens eines Tons, das durch den Ausführungsschritt ausgeführt wird, in Entsprechung zu der Vielzahl von Arten von Charakteristikparametern.
Maschinenlesbares Speichermedium, das eine Gruppe von Befehlen enthält, um einen Computer zu veranlassen, alle die Schritte des in Anspruch 20 genannten Verfahrens durchzuführen, wenn die Gruppe von Befehlen auf dem Computer läuft.
Computerprogramm, das eine Gruppe von Befehlen aufweist, um einen Computer zu veranlassen, alle die Schritte des in Anspruch 20 genannten Verfahrens durchzuführen, wenn das Computerprogramm auf dem Computer läuft.