(57)【要約】  ケーシング(11)と、ケーシング(11)内に配置された電子制御素子と、ケーシング(11)に配置され制御素子に接合された入力素子(15、16、17)と、ゲーム機に制御データを伝達するデータ伝達装置と具備するゲーム機用制御装置(10)は、楽器をゲーム機用の操作ツールに変えるため、実際の楽器を用いて利用できるように開発されるべきである。しかし、制御装置(10)は、その他の利用の可能性、特に、従来の電鍵やスイッチを介したゲーム機の制御へも利用できるべきである。ケーシング(11)は、弦楽器の弦(3)に対応する数の入力素子が弦楽器の弦(3)に対応する間隔で配置され、入力素子がセンサ配列(15)の形に配置されセンサ部(14)を形成する。また、制御装置(10)は、センサ配列(15)がそれぞれ割り当てられた弦(3)の下方に、弦と接触せずにセンサ部(14)と一緒に配置され、かつ、センサ配列(15)がセンサ配列(15)までの弦(3)の間隔を把握するように取り付けられている。【選択図】図２
2013521029.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーシング（11）と、ケーシング（11）内に配置された電子制御素子（21）と、ケーシング（11）に配置され制御素子（21）に接続された入力素子（16，17，15，150，151）と、制御データをゲーム機に伝達するためのデータ伝達装置とを備えたゲーム機用制御装置であって、ケーシング（11）は、センサ部（14）を有し、このセンサ部の中に、弦楽器（１）の弦（３）の数に対応する数の入力素子が、弦楽器（１）の弦（３）の距離に対応する距離でセンサフィールドを形成するように配置されており、制御装置（10，100）は、センサ部（14）とともにセンサフィールドがこのセンサフィールドに割り当てられた各弦（３）の下側に位置するように設置されており、センサフィールドが、このセンサフィールドに対するそれぞれ割り当てられた弦（３）の距離を検出し、かつ、この距離を表す距離信号を出力する
ことを特徴とするゲーム機用制御装置。
【請求項２】
センサフィールドの範囲内に、誘導性距離測定のためのセンサ配列（15，150，151）が配置されている
ことを特徴とする請求項１記載のゲーム機用制御装置。
【請求項３】
弦楽器（１）の弦（３）の下方にセンサ部（14）を備えた制御装置（10，100）の企図された配置において、センサフィールドを通過して延びる弦（３）の長さ方向に対して傾斜状に互い違いに配置された誘導性距離測定のための２つのセンサ配列（150，151）がセンサフィールド毎に配置されている
ことを特徴とする請求項２記載のゲーム機用制御装置。
【請求項４】
センサフィールドに並列して設けられたその他の入力素子として、従来のコントロールボタン（16，17）および十字キーの少なくとも一方を備える
ことを特徴とする請求項１ないし３いずれか一記載のゲーム機用制御装置。
【請求項５】
ケーシング（11）は、センサ部（14）を形成する平坦な中央部と、中央部に対して広く成形された外側部（12，13）とを備える
ことを特徴とする請求項１ないし４いずれか一記載のゲーム機用制御装置。
【請求項６】
ケーシング（11）内に配置された電源ユニット、特に蓄電池を備える
ことを特徴とする請求項１ないし５いずれか一記載のゲーム機用制御装置。
【請求項７】
電源ユニットに充電ケーブルを接続するための充電接続部を備える
ことを特徴とする請求項６記載のゲーム機用制御装置。
【請求項８】
データ伝達装置は、ゲーム機への制御データの無線伝達のためのデータ伝達チャンネルを備える
ことを特徴とする請求項１ないし７いずれか一記載のゲーム機用制御装置。
【請求項９】
電子制御素子（21）は、マイクロプロセッサである
ことを特徴とする請求項１ないし８いずれか一記載のゲーム機用制御装置。
【請求項１０】
下側に、弦（３）の下方に配置されたセンサ部（14）を有する弦楽器（１）に着脱可能に固定する固定手段を備える
ことを特徴とする請求項１ないし９のいずれか一記載のゲーム機用制御装置。
【請求項１１】
弦楽器を用いて、ゲーム機の制御のための制御信号を発生させる方法であって、各弦の下方に、それぞれの弦に割り当てられるように配置され割り当てられた弦との距離に関する距離信号を出力するための少なくとも１つのセンサ配列を有し、このセンサ配列を使用して、演奏者による弦楽器の演奏の最中に発生する各センサ配列に対する弦の距離変化を把握し、距離変化に対応する距離信号を解析装置に送信し、センサ配列からの距離信号を解析装置内で弦楽器の演奏に関して解析して、ゲーム機に対応する利用可能な制御信号を形成して出力する
ことを特徴とする方法。
【請求項１２】
弦楽器の演奏に関する解析は、演奏の際に弦が弾かれて発生した音、その音の音量、および発生した音の時間的な順序に基づいて行われる
ことを特徴とする請求項１１記載の方法。
【請求項１３】
解析装置により形成されるゲーム機のための制御信号は、ＭＩＤＩ標準に対応する
ことを特徴とする請求項１１または１２記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特許請求の範囲の請求項１に記載された上位概念の特徴を有するゲーム機用制御装置に関するものである。また、本発明は、ゲーム機の制御用の制御信号を発生させる方法に関するものである。
【０００２】
「ゲーム機」という概念について、この発明の意味するところでは、対応するインタフェースを介して制御装置を接続でき、また、ゲームソフトウェアまたは相互作用する学習ソフトウェアの実行に適し、マイクロプロセッサ制御された各種データ処理装置と理解されるべきである。特に、例えばＷｉｉの商標で取引されるコンソールを有する大手メーカのＮｉｎｔｅｎｄｏ、Playstationシリーズを有するＳＯＮＹ、および、ＸＢＯＸを有するＭｉｃｒｏｓｏｆｔによって販売されるような、特定の目的のためのコンソールが該当するが、対応するソフトウェアを備え、同じく相互作用するゲームまたは学習プログラムに利用できる従来のパーソナルコンピュータも含まれる。
【背景技術】
【０００３】
この種のゲーム機は、典型的に、ゲームまたは学習プログラムの利用や操作のために、データ伝達装置を介してゲーム機に接続した少なくとも１つの制御装置を必要とする。このような制御装置の接続は、特にケーブル等の配線接続により行われ、無線接続も可能である。制御装置は、様々なゲームおよび学習プログラムの操作のため、万能の制御装置として、例えば、スイッチボタンまたは操作ボタンがプログラム中の制御すべきソフトウェアに応じてその都度特有の動作を起こすように規格化されたスイッチボタン配列または操作ボタン配列を有する、いわゆるジョイスティックまたはこのジョイスティックと同様に作用するマニピュレータとして設計できる。または、特定のソフトウェアの使用のために開発された特殊な制御装置も存在する。このように、例えば練習またはコンサートでの電気ギターの演奏を模した、ブランド名ＧＵＩＴＡＲ ＨＥＲＯ（登録商標）で販売されるゲームがある。このゲームのための制御装置は、典型的な電気ギターの形が感じられる形状に成形されており、ゲーム機に接続され、特殊なコンピュタゲームに利用される対応した操作ボタンと電鍵とを備えている。
【０００４】
また、制御装置は、ギターに倣った外形であるが、その操作は、ギターの実物の演奏とは比べるべくもなく異なる。
【０００５】
ここで、実物のギターとの明らかに改善された操作の近似性を生み出し、ゲーム機でのギターの演奏のシミュレーション用に本物の楽器を利用するため、楽器、特にギターをゲーム機でのテレビゲームの制御に利用することが米国特許第５，９９０，４０５号明細書において提案されている。これは、楽器の電気音響学的な出力信号（すなわち音響信号）が利用され、特殊な制御装置で解析されて、音響信号の解析に基づいてゲーム機用の制御信号が製作される。
【０００６】
このように、楽器の実物を、楽器ゲームをシミュレーションするプログラム実行の制御のために利用することは可能である。しかしながら、この解決策には当然ながら制限がある。それぞれのプログラムのために利用可能なゲーム機用制御信号を実物の楽器から発信させるために楽器で演奏された音響信号を解析する制御ユニットは、このゲームのためだけに利用可能な非常に特殊な装置である。また、この制御ユニットの利用可能性は、特定の楽器の使用に限定されてしまう。したがって、この制御ユニットでは、楽器の実物による音が捉えられ、その音を解析し、その解析結果を、ゲーム機用の制御信号を算出する制御装置に送る必要がある。これは、例えば、電気音響学的変成器が組み込まれた電気ギターや電気ベースやその他の楽器であれば、電気的に変化させた信号を出力するアウトレットにケーブル等を接続して制御装置に送信して制御できる。しかしながら、電気音響的変成器が内蔵されていない楽器では、費用をかけて、再度ケーブル接続、または、固有の制御装置と接続可能なマイクロフォン等の変成器を設置する必要がある。楽器の実物にてゲーム機で実行するプログラムを制御する使用者は、対応するケーブルの敷設により動きの自由が制限される。
【０００７】
さらに、楽器の演奏に際して発生させる音響信号の解析に関して、対応する制御信号を生み出す上で困難が生じる。それは、米国特許第５，９９０，４０５号明細書に実際に記載されたバーチャルアプリケーションでは、実物の楽器を使用した不精密な演奏でもバーチャルゲームにて響きが良好な楽音を発生させることと関係している。すなわち、どの音が実際に演奏されるべきか、またはその演奏に応じてどの音がプログラムにより再現されなければならないかを決定するために、実際の音を複雑に解析しなければならない。また、「誤った音」の発生の可能性もあるため、ここでは、直ちに追体験可能なように、楽器を使ってゲーム機を操作する人のゲーム意図を認識し、ゲーム機での楽器のバーチャル演奏において対応するシーケンスに転換することは不可能である。
【０００８】
米国特許第５，３９３，９２６号明細書では、ギターのＭＩＤＩ変成器を使用し、その演奏によって生み出された信号を用いて、バーチャル世界が制御される方法が明らかにされている。この方法でも、上述の問題が存在する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ここで、簡単で使いやすいゲーム機用制御装置が製造されることにより、この発明を用いた救済手段が生み出される。このゲーム機用制御装置は、楽器をゲーム機操作ツールに変えるために、楽器の実物を使用した柔軟な使用を可能にする。さらに、その他の利用可能性、例えば従来の電鍵やスイッチを介したゲーム機の制御のための利用を可能にする。本発明は、楽器を利用したゲーム機制御のための制御信号を生み出す柔軟な方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この課題は、請求項１の特徴を備えた制御装置により、発明に従って解決される。このような制御装置の好適な構成は、従属項である請求項２ないし請求項１０に記載されている。楽器を用いたゲーム機制御用制御装置の生産に関する発明の方法は、請求項１１に記載されている。請求項１２は、この装置に関する方法の好適な構成である。
【００１１】
本発明に従ったゲーム機用制御装置は、ケーシングと、ケーシング内に配置された電子制御素子と、ケーシングに配置され電気制御素子に接続された入力素子と、ゲーム機に制御データを伝達するためのデータ伝達装置とを備えたものである。特殊なアプリケーションおよび弦楽器とともに作動するため、特定のアプリケーション、すなわち、このような弦楽器のバーチャルゲーム用のゲーム機制御のための制御装置が用いられるが、この制御装置は、発明のとおり、ケーシング内にセンサフィールドが配置されたセンサ部を有する。また、入力素子がセンサフィールドを形成し、その操作は弦楽器の弦によって行われる。さらにセンサフィールドは、制御装置が弦楽器のセンサ部とともに配置される場合、それぞれセンサフィールドの１つが弦に接触することなく対応する弦の下方に配置される。センサフィールドは、それぞれ対応する弦のセンサフィールドに対する距離を検知し算出するように調整されている。この距離は最終的に固有入力を形成する。この距離は、各センサフィールドから、ゲーム機のための制御データと、実行されるプログラムのための制御データとを導き出す信号として電子制御素子へ伝達される。
【００１２】
本発明における弦楽器とは、広い意味で、楽器学に由来する定義において理解されなければならない。すなわち弦楽器は、共振箱を支持ずるネックと弦を支えるネックとを有し、弦が共振箱の表張りに対して平行に配設されているものである。特に、この定義の弦楽器には、ギター、バイオリン、ベース、バンジョーおよびそれらに類したものがある。本発明の意味するところでは、この定義は、特にこのような楽器の電動バリエーション、すなわち、電気ギター、電気ベース、電気バイオリンおよびそれらに類したものも含まれる。
【００１３】
したがって、例えば、本発明の制御装置を用いて、弦楽器の演奏により形成された音響学的音が把握され、ゲーム機で実行されるプログラムの制御に適用されるのではなく、センサフィールドに対する弦楽器の各弦の距離が、ゲーム機用の制御信号を発生させるための入力および「生データ」として入手される。その場合、距離測定は、典型的に、静的距離測定と動的距離測定との２段階で行われることが好適である。静的距離測定は、特に最初の段階にて、すなわちオペレータが弦楽器における１つまたは複数の弦を短くして弾き、演奏すべき音を調節するために、そのネックを押し付けた際に行われて、解析される。また、結果として生じる、弦とこの弦の下方に配置されたセンサフィールドとの間の距離の短縮が、配置されたセンサを用いて最後に把握される。この最初の距離変化（静的性質の距離変化）から、２種類の情報を導き出すことができる。すなわち、まず何よりも、弦により音を生み出すために、オペレータは、短縮した弦を時間的に密なステップで弾くことが想定される。さらに、それが大きくなる程、それだけ演奏者が短く弦を捕らえる（すなわち、演奏者が演奏する音がますます高くなる）ことになる距離の短縮から、演奏しようとする音を最初に事前選択することができ、また、ゲーム機のプログラムへの最初の事前指令を与えることができる。
【００１４】
次に動的距離測定は、弦が実際に弾かれた際に行われる。弦が振動し、その結果、規則的な距離の変化が生じる。この距離の変化から、その時点で音が演奏されていることが推測される。すなわち、バーチャル音の録音再生のためのトリガ信号がゲーム機に送信される。さらに、形成されるべきバーチャル音の音量を調整するために、振幅の増幅、すなわちセンサフィールドから弦までの最初の距離とその後の距離との間の差異を、解析できる。増幅が大きい程、それだけ強く音が演奏されていることになる。衰微特性から、さらに、弾く強さと、音の「ピッチ」とを推測できる。最後に、振動する弦の実際の周波数、および、実際に演奏された音を推測し、バーチャル音を生み出すためのその他の情報をゲーム機に提供するために、時間的経過における距離の変化の解析を利用できる。
【００１５】
したがって、これらの情報およびデータは、全て実際に楽器により生み出された楽音または音符の録音や登録から獲得される訳ではなく、純粋な距離解析と、この解析から得られた距離データのさらなる分析とから獲得される。このように情報やデータを獲得することにより、バーチャル演奏において再現されるべき音の選別を簡略化する。特に、ソフトウェアを使用して、例えば難易度の調整により、正確な目標周波数前後のウインドウまたは領域の選択、または、弦楽器の正しいタッチ位置および演奏法の選択が可能である。この選択の範囲内で、音がより正確に演奏された音として、楽器のバーチャル演奏で再生される。こうしたウインドウの他に、演奏者に誤りを示すため、「誤った」または正しくない演奏されなかった音を、楽器のバーチャル再生においても出力できる。ここでは、例えば様々な難易度の考え得る基準値によって、このウインドウを、例えばゲーム機のゲームソフトウェアにおいて可変的に調整可能なように設計する可能性が考えられる。その際、より高い難易度の場合、実際に演奏されるべき音、または、弦楽器で達成されるべきタッチの分だけ、ウインドウが狭く設定される。このようなプログラムを利用者の本物の楽器と合同演奏することで、利用者が、弦楽器（例えばバイオリンまたはギター）の誤って定着したタッチが原因で挫折することがないように、弦楽器の演奏を習得するための学習プログラムとしても利用できる。ウインドウが時間とともに絶え間なく小さくなることによって、すなわち難易度が高くなることによって、弦楽器の演奏者には、バーチャル再生についても弦楽器の実物の正確な演奏が常に要求される。その結果、演奏者は、最終的にゲーム感覚で弦楽器の確実な演奏能力を習得することになる。したがって、ゲーム機の対応するソフトウェアに関連して、ゲーム機用制御装置が教育的な効果と効用を奏する。
【００１６】
距離測定は、弦楽器の弦が電気伝導性物質から形成されている場合や、例えば電気伝導性物質で被覆されている等のように電気伝導性物質を含有している場合には、誘導性距離測定のために配置されたセンサフィールド内のセンサ配列を使用して行うことできる。誘導性距離測定は、技術的に公知であり、比較的に小さな部品、高い精度および時間的解像度にて実行できる。ここでは、共振回路中の電流の流れまたは電圧曲線の変化が、伝導体（弦楽器の場合は弦）が接近したり、離間したりする際にひき起こされる、センサ配列により生み出された電磁場の変化を通して解析される。
【００１７】
基本的に、制御装置が、基準面（典型的には、内側に弦が配設された平面またはネックの表面）に対して垂直な方向における弦の動きおよび距離変化を記録し、ゲーム機制御のために解析できるようにするだけでなく、基準面に対する斜め方向（すなわち、上記平面の内側）の弦の動きも記録できるようにするためには、弦楽器の弦の下方にセンサ部を有し予定されたゲーム器用制御装置の配列の長さ方向に対して傾斜状で、センサフィールド毎に、特に誘導性距離測定のために相互に互い違いに配置された２つのセンサ配列を有する構成が好適である。このようにセンサ配列が配置されることによって、例えばギター、特に電気ギターの演奏の際に、音を変化させたい場合に使用される斜めの動きと歪み（いわゆる曲げだが、これにより、振動する弦の音は半音だけ変化させられる）とを把握できる。このようにして補足的に把握される運動方向と、それに伴う動きの大きさとを利用して、さらに広範囲でかつ現実に近いゲーム機または弦楽器演奏のためにバーチャルに相互作用するプログラムを制御できる。
【００１８】
また、本発明に従った制御装置は、その他の入力素子として（センサフィールドに対して補足的に）、従来のコントロールボタンや十字キーを備えた構成にしてもよい。従来のコントロールボタンおよび十字キーとは、特に配列と機能配備において、流通しているゲーム機用制御装置の規格化された造形に対応するような十字ボタンやコントロールボタンを備えたものを意味する。このような構成にすることにより、制御装置は、弦楽器を用いた操作に適しているだけでなく、ゲーム機で作動する他の相互作用のプログラムの制御にも利用でき、万能の制御装置として使用できる。その際、制御装置は、センサ部を形成する平坦な中央部を有し、この平坦な中央部に対して外側へ拡張された外側部を有する骨のような形状に成形されたケーシングを備えることが好適である。また、人間工学的に、右手および左手で掴むように形成された外側部には、流通しているゲーム機用の通常の制御装置に対する規格に対応するように、その他のコントロールボタンや十字キーを配置できる。弦楽器に配置する際には、ケーシングの中央の平坦な中央部が弦の下方に位置するように制御装置を配置でき、その結果、各弦が、付属のセンサフィールドと対向し、制御装置と接触することなく配置される。また、制御装置は、弦楽器の共振体の範囲内において配置されることが好適である。
【００１９】
発明に従った制御装置は、ケーシング内に配置された電源ユニット、特に蓄電池ととも構成されることが好適である。このような構成にすることにより、電源ケーブルに影響されない制御装置にすることができる。また、電気エネルギを充電できる電源ユニットは、制御装置に、充電ケーブルを接続するための充電接続部を備えた構成が好適である。この充電接続部は、例えばＵＳＢ２．０コネクションの形状で、データ接続部と接合して形成できる。
【００２０】
データ伝達装置は、ゲーム機への制御データの無線伝達のための無線伝達チャンネルを備えた構成が好適である。この無線伝達チャンネルは、従来の標準技術、例えばブルートゥース、ＩＲインタフェースおよび対応するプロトコルに従って作動できる。ゲーム機に制御データを無線伝達するための無線伝達チャンネルは、特に、制御装置が弦楽器と関連して利用される場合に有効である。すなわち、制御装置へのケーブル接続が不要であり、いかなるケーブル接続をしないで、演奏者が弦楽器を自由に使用できる。そして、例えばバーチャル演奏されるロックコンサートの場合、演奏者は、ケーブルに動きを阻害されることなく、舞台の上と同様に動くことができる。
【００２１】
電気制御素子は、マイクロプロセッサであることが好適である。
【００２２】
制御装置を最終的に弦楽器に固定する際には、制御装置は、下側である弦とは反対側に、弦楽器に着脱可能な固定手段を有する構成が好適である。この固定手段としては、例えば、小さく成形された吸盤、両面粘着テープおよび面ファスナ等を用いることができる。
【００２３】
ゲーム機制御用の制御データを発生させる方法は、請求項１１に記載されている通り、上記の構造に基づく制御装置を用いて実施できる。しかしながら、対応するセンサと電子部品とを弦楽器に確実に取り付けることも、弦楽器の製作の際に予め内蔵させることも可能である。その結果、弦楽器は、実際の演奏可能性を有し、ゲーム機への接続およびコンソール用の制御装置としての楽器の利用を可能にする内蔵された素子を有する一種の「ハイブリッド」として製造される。そのためには、弦楽器内に組み込まれる素子は、例えば場合によって電気ギターのピックアップのような（実際の楽音の）音響信号の把握のために利用される素子とは異なる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
発明のその他の利点と特徴は、図面を参照した以下の実施の形態の説明から明らかである。この場合、各図は以下のことを示している。
【図１】第１の実施の形態における制御装置を具備した弦楽器としての電気ギターのボディ側部分の構成を示す。
【図２】電気ギターの弦の下方に配置された制御装置の細部の部分図を拡大して示す。
【図３】図２に示した部分を変更した第２の実施の形態における電気ギターに配置された制御装置を示す。
【図４】従来のコントロールボタンを用いてゲーム機を手動制御するのに利用する、ギターに設置されていない状態の第２の実施形態に係る制御装置を示す。
【図５】未操作の状態(ａ)とフレットでの弦の押付けによって短縮した状態(ｂ)における、制御装置のセンサフィールドに対し相対的な電気ギターの弦の様々な位置を示す。
【図６】センサフィールドに対する弦の距離を把握するための、また制御装置を通じて獲得されたデータを更に処理し再生するための上部構造を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
様々な構成と配置の中に、発明に従った制御装置の２つの異なる設計バリエーションを示す図面を用いて、制御装置およびゲーム機用制御データの発生方法を詳細に説明する。
【００２６】
図１には、まず、第１の実施の形態における制御装置10が配置された電気ギター１を部分的に示す。電気ギター１は、伝統的でよく知られた弦楽器であり、特に実際のギター演奏に適している。ここでは範例的に、他の弦楽器を使った発明の全適用領域を請合う電気ギターについて、典型的な方法で、合計６本の弦3aないし3fが張られたネック２を自由に使用できる。弦3aないし3fは、ネック２と結合したボディ４の上に配設され、一方の端部が固定装置５にて固定されている。図示しないネック２の他端部にある弦の端部は、それを使って張ったり緩めたりでき、またそうして調律できる糸巻きに固定されている。
【００２７】
弦3aないし3fの下方には、電気ギター１の２つの電気音響変成器、いわゆるピックアップ６が配置されており、このピックアップ６を使って、振動する弦3aないし3fの楽音が、接続部７を介して受け取られ、増幅器に送ることができる電気信号に変換される。
【００２８】
弦3aないし3fの下方に配置された制御装置10は、電気ギター１に着脱できるよう設置されており、その結果、電気ギター１は、制御装置10無しに、実際の音楽を生み出すための通常の方法で、演奏することができる。
【００２９】
ギターボディ４への制御装置10の固定のため、その下側にある制御装置は、ある構造(ここでは示されていないが)を、特に小さな吸盤を自由に使用することができる。これを使えば、制御装置を着脱できる一方、その位置にしっかりと固定して電気ギター２に制御装置を10を設置できる。
【００３０】
図２に、ギターボディへの配置について、拡大された部分図で示す制御装置10は、唯一電気ギター１と共に作用して、ゲーム機用制御信号を発生させるための電気ギター１の拡張された利用に役立つ。特にこれは、ゲーム機で実行するプログラムにおいて、バーチャル弦楽器、特にバーチャル電気ギターを制御し、バーチャルな楽音の発生を指定することを目的としたものである。この場合バーチャルな楽音の発生を、強制的にシンセサイザの方式に基づいて人工的に作り出された一連の音色と理解してはならず、実際に録音され、ゲームソフトウェアにより演奏状況に応じて選択された音のシーケンスの並列によっても、作り出すことができる。しかしながら制御装置10は、ゲームソフトウェア自体に依存しているが、ゲーム機を制御するためのソフトウェアの種類に関係なく、入力装置としての電気ギター１を用い、この電気ギター１に固定して利用できる。
【００３１】
拡大された部分図である図２には、ピックアップ６の間の電気ギターのボディにおける、弦3aないし3fの下の制御装置10の配置が示されている。制御装置10は、拡大され厚くされた弦部分12および13と、これら弦部分12，13の間に位置し、制御装置10の配置に際して電気ギターの弦3aないし3fの下方に設置されて、その上方で弦3aないし3fが自由に振動でき、かつ、センサ部14までの距離の間を延びている縮小された平らなセンサ部14を含む、骨のような形状に成形されたケーシング11とを備えている。
【００３２】
センサ部14には、制御装置10が正しく電気ギターのボディに固定されていれば、それぞれに割り当てられた弦3aないし3fの下方に配置され、かつ、互いに間隔を介して設置されたセンサ配列15aないし15fを含むフィールドが配置されている。すなわち、図２に示す制御装置10が正しく取り付けられた状態においては、センサ配列15aは弦3aの下方に配置され、センサ配列15bは弦3cの下方に配置され、センサ配列15eは弦3eの下方に配置され、センサ配列15fは弦3fの下方に配置されている。また、これらセンサ配列15aないし15fは、それぞれ割り当てられた弦3aないし3fの距離を、このセンサ配列15aないし15fに指定するため、または距離が変化した場合に異なる信号を出力するために配置されている。なお、センサ配列15aないし15fは、現在の技術で良く知られており、かつ、その他の利用分野で種々使用されている誘導近接センサ(距離センサ)を利用することが好適である。これらのセンサには、それぞれ一つの、振動のための電力を用いて励起され局所的な電磁場を作り出す共振回路が含まれる。弦3aないし3fは、電気ギターの場合、ピックアップ６と一緒に作用可能なように、伝導性物質で形成されているか、または、電導性物質で被覆されている。それぞれ割り当てられた弦3aないし3fの位置の変化により、センサ配列15aないし15f内のその時々の共振回路によって作り出された電磁場内において、変化するこの電磁場へのフィードバックが生じる。電磁場のこの変化は、再び、共振回路の電流および電圧供給へのフィードバックを生み出し、位置変化(転位)、すなわち割り当てられたセンサ配列15aないし15fに対するその時々の弦3aないし3fの距離変化に関する信号として、解析できる。これらの距離または距離変化に関する解析の信号は、センサ配列15aないし15fから、ここではこれ以上詳しく示されていないが、制御装置10のケーシング11内に配置された電子制御素子、特にマイクロプロセッサである電子素子に送信される。そこで詳しいデータが解析され、このデータから、後述の方法でこのデータについて読取り可能なフォーマット(例えばＭＩＤＩフォーマット基準値に対応した)でゲーム機に伝達される制御信号が生み出される。そのために、ケーシング11の下方に配置された制御装置10は、特に無線で作動できるデータ伝達装置も備えている。データは、例えばプロトコルであるブルートゥースまたは赤外線プロトコルに従って、ゲーム機の対応する受信機に伝達される。ケーシング11には、マイクロプロセッサ、センサ配列およびその他の素子と制御装置10とに、電気エネルギを供給する自給自足電源、例えば蓄電池が配置されている。ケーシング11に配置された図示しない充電コネクタを介して、この蓄電池に、電気エネルギを外部から供給でき、かつ、充電できる。制御装置10は、無線転送装置の他に、例えばＵＳＢ標準(目下ＵＳＢ２．０)に従った、データ転送ケーブル用接続部も使用できる。
【００３３】
さらに、外側部12，13において制御装置10が、その他の手動で操作する制御素子を備えている。外側部12を含むその部分には、制御装置10を、後述の電気ギターから解き放された方法で、従来のゲーム機の手動制御用に利用できるようにするため、制御装置に関するゲーム機メーカの規格に対応し、信号アウトレットと接続している合計４つの円形に成形された電鍵スイッチ16が配置されている。同様に外側部13には、一緒に十字キーを構成する４つのその他の電鍵スイッチ17が配置されている。これらはまた、ゲーム機メーカの規格に対応している。その結果これらは、発明に従った制御装置の手動操作を用いたゲーム機の「従来の」制御のために、使用できる。
【００３４】
図３には、図２に対する変形例で、制御装置100の第２の実施の形態を示す。この制御装置100は、基本的な原理的構造が制御装置10と同一であり、図３において、図２と同一の関連記号が利用できる限り、その基本的な機能の説明を参照することができる。制御装置100の内部構図も、図２の制御装置10の内部構造と同じであり、そのためこれに関しても、上記のことが該当する。
【００３５】
制御装置100は、制御装置10においてセンサ配列15aないし15fにより形成された弦3aないし3fの下のセンサフィールドの造形によってのみ、制御装置10と区別される。制御装置10の場合、センサフィールドが、弦の下方の中央に配置されたセンサ配列15aないし15fのいずれか１つを備えているのに対し、制御装置100は、各弦3aないし3fに割り当てられたセンサフィールドが、それぞれ２つのセンサ配列、例えばセンサ配列150aないし150fとセンサ配列151aないし151fとを備えている。すなわち例えば弦3aに関しては、センサ配列150aと151aとが、弦3aの進行方向に対し横方向にもまたその長さ方向にも互いに互い違いに配置されている。センサフィールドの両センサ配列には、この実施の形態でも、誘導近接センサ(距離センサ)が用いられており、上述の方法で、それぞれのセンサ配列に対する弦の位置変化が、センサでの対応する信号出力を引き起こす。それぞれの弦3aないし3fに対する2つのセンサ配列150aないし150fと151aないし151fとの選択により、こうした配列に伴う、センサ部14の延長平面に対し垂直方向への弦の距離変化だけでなく、センサ部14の延長平面に対し斜め方向への距離変化も検出できる。このように構成することにより、弦楽器を演奏する際に、演奏者が是非とも望んだ効果が出ているかどうか、またその場合、ネックを掴む際の弦が、その時々のフレットを越えて横にずれているか(いわゆる曲げ)どうかの確認を可能にする。この曲げによって、演奏された音度の変化が獲得され、ここで、トレモロ効果またはそれに類したものも演奏することが可能となる。制御装置100は、(150aないし151aから150fないし151fまでの各センサ配列によって生じた)各弦3aないし3fに対する2つの距離信号の解析によって、この弦の動きも把握し、またマイクロプロセッサにおいて対応する信号解析を行い、こうした演奏に合わせて信号を、適切に応答しかつ弦楽器のバーチャル演奏を適合させることができるゲーム機に転送可能である。
【００３６】
図４には、弦楽器に設置されていない状態の制御装置100を示す。この実施の形態では、電鍵スイッチ16，17が操作され、またこの操作から始まって、かつこの操作に導かれて、対応する制御信号がゲーム機に伝達されることによって、ゲーム機での通常の従来のゲームの制御に利用できる。さらに、電鍵スイッチ16または電鍵スイッチ17は、対応する規格化された方法で、通常の制御装置と互換可能なように、ゲーム機と共に作用できるよう企図されている。そのために、制御装置100内のマイクロプロセッサが、無線(例えばブルートゥース)や、ケーブル接続されたインタフェース(例えばＵＳＢ)等の通常のインタフェースを介して、ゲーム機と通信する。こののように制御装置100を使用する場合には、センサ配列150aないし150fと151aないし151fとは、使用されず重要ではない。制御装置100を「手軽に」使用するためには、装置の外側部12と13を両手で掴むことができ、そこで電鍵スイッチ16または電鍵スイッチ17を例えば両手の親指で操作できるので、骨のような形の人間工学的造形が特に好適である。
【００３７】
上述のように弦楽器と関連させて使用するための、弦楽器の弦3の下方における制御装置10または制御装置100の固定的配置は、弦3aないし3fの下方に配置されたセンサフィールドの例外のない正しい範囲を達成するために重要である。ギターへの制御装置10または制御装置100の配置後は、その時々で少し異なる位置に配置が行われるため、先ず何よりも、センサフィールドの範囲を正確に設定しなけらばならない。そして、弦３のそれぞれが、ネックの企図された一箇所または二箇所(フレット)に押し付けられ、そしてそれぞれ割り当てられたセンサ配列15またはセンサ配列150，151が、距離変化を記録する。フレット上の異なるタッチによって、弦がボディまでの距離を、どのように変えるかについての周知の曲線を用いて、目盛定め曲線を探求することができ、またセンサ配列に対する弦の一定の距離について、演奏者のタッチまで逆推論を行うことができる。
【００３８】
図５（ａ）および図５（ｂ）には、電気ギターのネック２のフレットにおいて押し付けることにより弦３を短くする際、弦３の下方に配置された制御装置10におけるセンサ配列15や制御装置100におけるセンサ配列150，151に対して、弦３の距離がどのように変化するかを、図式的に示す。この距離変化によって、センサ配列15またはセンサ配列150，151から信号が発信され、そこからゲーム機の制御に対応する制御データが発生する制御装置10または制御装置100のマイクロプロセッサに供給される。
【００３９】
図６は、図式的に、制御装置での信号処理の構造を示す。センサ配列15またはセンサ配列150，151は、共振回路18およびこの共振回路18に接続された測定回路19により形成される。共振回路18は、電気的エネルギを使って励起され、電磁場の範囲内に弦３が存在するように電磁場を作り出す。共振回路18に対して相対的な弦３の位置変化によって、共振回路18の電圧または電流供給へのフィードバックが起こり、これが測定回路19で解析される。この変化を表す信号は、別々のスイッチ回路として形成できる、または、それに続くマイクロプロセッサ21内に統合できるインタフェース・スイッチ回路20を介して、マイクロプロセッサ21に送られる。そこで得られたデータが解析されて、制御データ出力線22に置かれ、ゲーム機制御のためにゲーム機に転送される制御データが生み出される。制御データ出力線22上にあるデータレコードは、その際、ゲーム機用に使用可能なフォーマットに、例えばＭＩＤＩデータとして記録される。
【００４０】
本発明に従った制御装置10または制御装置100は、上述のように電気ギターと関連させて使用される。マイクロプロセッサ21は、センサ配列15またはセンサ配列150，151によって得られた測定データを、以下の基準に従って解析する。センサ配列15またはセンサ配列150，151に対する弦３の距離の静的変化によって、マイクロプロセッサ21は、付属の弦３がフレットで押し付けられたことを知る。対応する距離変化によって、センサ配列15またはセンサ配列150，151は、迅速にオペレータが演奏すべく意図した音の大まかな事前選択を行うことができ、さらに、押し付けられた弦が、弾かれてそうであることを認識し、その後のデータ処理と制御信号の発生に迅速に備えることができる。
【００４１】
弦が実際に弾かれると、センサ配列15またはセンサ配列150，151が、生み出された音の音量に関する信号を出す増幅、および、音の実際の位置を決める周波数について、マイクロプロセッサ21で解析されることになる動的距離変化を認識する。その他の解析は、いわゆる曲げによる弦の横方向の埋合わせが、一緒に把握されることにより、各センサフィールドに２つのセンサ配列150，151を使用することから明らかにできる。マイクロプロセッサ21は、ゲーム機に供給され、それに続くテレビゲームの制御に、特に弦楽器演奏、中でも電気ギターのシミュレーションゲームの制御に利用される対応する制御信号を制御データ出力22で発信するため、同様にデータを解析できる。
【００４２】
その際、このデータが弦楽器の音響信号出力のために利用できること以外には、センサ配列15またはセンサ配列150，151を用いて弦楽器の実際の音が検知されないことを確認することが重要である。また、電磁的に動作するピックアップ６とは違って、センサ配列15またはセンサ配列150，151は、固定磁石の周囲で振動する弦や、弦の振動に伴って生み出された弦の周波数応答に従った電気信号の純粋な記録のために受動的に作動するのではなく、能動的に予め設定された周波数に伴って励起される。そこで得られた電気信号を音響出力として増幅したい場合は、この電気信号を共振回路18の固有周波数によってヘテロダイン変換することになるが、これに対しては、受動的なピックアップ回路の場合とは異なり、こうした配列を使っては記録できない倍音が欠けていた。つまりセンサ配列15またはセンサ配列150，151は、弦の距離を確定することにだけ役立つ。そこから、対応する制御データが計算により算出され、マイクロプロセッサ21により制御信号として、例えばデータフォーマットＭＩＤＩでゲーム機に送られる。
【００４３】
最後に、特に図６を用いて解説された方法は、同様に優れたものであり、また本発明のアイデアから逸脱しておらず、また弦楽器(ここでは電気ギター１)にしっかりとインストールされた素子であるセンサ配列15またはセンサ配列150，151と付属のスイッチ回路20とマイクロプロセッサ21とを用いて実行できることが明らかである。
【符号の説明】
【００４４】
１    電気ギター
２    ネック
３    弦
3a    弦
3b    弦
3c    弦
3d    弦
3e    弦
3f    弦
４    ボディ
５    固定装置
６    ピックアップ
７    接続部
10    制御装置
11    ケーシング
12    外側部
13    外側部
14    センサ部
15    センサ配列
15a   センサ配列
15b   センサ配列
15c   センサ配列
15d   センサ配列
15e   センサ配列
15e   センサ配列
16    電鍵スイッチ
17    電鍵スイッチ
18    共振回路
19    測定回路
20    インタフェース・スイッチ回路
21    マイクロプロセッサ
22    制御データ出力線
100   制御装置
150   センサ配列
150a  センサ配列
150b  センサ配列
150c  センサ配列
150d  センサ配列
150e  センサ配列
150f  センサ配列
151   センサ配列
151a  センサ配列
151b  センサ配列
151c  センサ配列
151d  センサ配列
151e  センサ配列
151f  センサ配列
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【図６】
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【国際調査報告】
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2013521029.tif 000011
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