情報処理学会 インタラクション 2015
IPSJ Interaction 2015

C21
2015/3/7

ライブ映像と連動する無線制御ペンライトシステムの提案
内山萌†1 塙大†2

概要: 本稿では，ライブ映像と連動可能な新しいペンライトシステムについて検討する．具体的には，ライブ映像及びユーザの動作に合わせてペンライトの発光色や点滅を無線で制御可能なシステムの提案を行う．提案システムは，個々のユーザが持つペンライトと，ペンライト上の LED を無線で制御する制御 PC からなる．ペンライトには複数のマルチカラーLED，加速度センサ，並びに無線通信モジュールが搭載されている．一方，制御 PC では，加速度のセンシング及び LED の発光色の制御をリアルタイムで行う．これにより，複数のユーザが時間や場所に制約されることなくライブにおけるペンライトの演出を体験でき，かつ，ユーザの動作をインタラクティブに反映することが可能となる．予備実験の結果，約 1 秒の時間間隔で LED の点滅や発光色を制御できることを確認した．

Wireless Control Penlight System Linked with a Music Live Movie
MEGUMI UCHIYAMA†1DAI HANAWA†2Abstract: In this research, the authors propose a wireless control penlight system linked with music live entertainment. Proposedsystem allows to control luminescence color/blinking of LEDs on penlight by wireless communication. Moreover, it allows tosynchronize changes in luminescence pattern with music live movie and users' behavior. Proposed system consists of a control PC
and penlights. Each penlight, which is used by a user, has multi-color LEDs, a tri-axis accelerometer and a wireless communication
module. Control PC receives acceleration data periodically from penlight, generates data for light emitting control, and sends it toeach penlight immediately. By using proposed system, users can see the effect of penlights in live, regardless of geographicallocation and temporal restriction. Users also can control the light emission interactively by swinging a penlight. By conducting
preliminary experiments, we confirmed that our proposed system can update emission of LEDs on a penlight at about 1 sec. interval.

1.

はじめに
音楽イベントにおけるライブ・エンタテインメント会場

具体的には，以下の機能を持つペンライトシステムを提案する．

では，観客と出演者の一体感を高め，会場全体を盛り上げ・ライブ会場の様子が記録された映像を用いて，映像観賞るツールとして，ペンライトが近年よく使用されている．

者が映像内のペンライトによる演出効果を体験できる．

しかしながら，従来のペンライトのほとんどは，会場の観・ペンライトの発光色や点滅が，個々のユーザの動作にイ客自身がペンライトの点灯・消灯や発光色の変更を行う必ンタラクティブに反映される．

要があるため，観客ごとにペンライトの点灯にばらつきが・複数人で使用できる．

生じやすいものであった．この問題を解決し，かつ，ライさらに，試作システムの実装を行い，提案システムの有用ブ・エンタテインメントとしての演出効果をより高めると性について考察する．

いう目的で，近年，点滅や発光色を無線で制御可能なペンライトが注目されている[1]．ライブ会場において，個々の2．関連研究

観客が持つペンライトの点滅や発光色を曲などに合わせてライブ向けのペンライトシステムに関する先行研究・既制御することで，ライブ・エンタテインメントとしての演存システムとしては，例えば[2][3][4][5][6]が挙げられる．

出の幅を広げると共に，非日常的な時空間を提供すること

しかしながら，これらのシステムによる演出効果はいずれが可能となる．しかしながら，ペンライトによるこうしたも，ユーザがその時その場に居合わせなければ体験するこ演出の効果は，その時その場に居合わせなければ体験するとが出来ない．さらに，現在音楽イベント等で使用されてことが出来ない．

いる無線制御ペンライトの多くは，大衆が集まる場でのリ

そこで本稿では，時間や場所に制約されずに，ライブ会アルタイムのライブ・エンタテインメント向けであり，ラ場における演出をより実感し、楽しむことが出来る新しいイブ運営側のみがペンライトの演出を操作できる仕組みにペンライトシステムについて検討する．

なっている．
一方，消耗品を減らし，参加性を高める目的で，Android†1 名古屋市立大学 芸術工学部デザイン情報学科
Dept. of Design and Information Technology, School of Design andArchitecture, Nagoya City University.
†2 名古屋市立大学 大学院芸術工学研究科
Grad. School of Design and Architecture, Nagoya City University.

© 2015 Information Processing Society of Japan

スマートフォンの画面がペンライトとして機能するアプリ
ケーションが提案されている[7]．しかしながら，手軽かつ発光色の制御がユーザ自身で行える反面，片面発光と持ち805

にくさの問題が挙げられる．さらに，ライブと自動で連動(図 2)．

させる機能は検討されていない．

表 1. 提案システムの構成及び機能

文献[8]では，ユーザの動作を取得可能なペンライトシ

Table1. The proposed structure of the system and function

ステムが検討されている．しかしながら，ペンライトの振光の演出データの受信・るため，本稿とは用途が異なる．
搭載機能

3.

提案システム3.1

システム構成制御 PC

ペンライトりのリズムを取得しリズムを教示することを目的としてい光の演出データの送信

実行
振り具合のデータ送信

振り具合のデータ受信

提案システムのフローチャートを図 3 に示す．

本稿では，ライブ会場やライブ映像配信に加えて，DVD・Blue-ray 等に記録されたライブの映像と連動できる機能と，ペンライトと PC 側のインタラクティブなやり取りを可能にするシステムを提案する．提案システムの構成
及び機能の概要を表 1，図 1，2 に示す．

1.演出データを送信

2.演出を反映

図 1. 一方向演出
Figure1.

Unidirectional luminescence control

提案システムは，個々のユーザが持つペンライトと，ペンライト上の LED を無線制御する制御 PC からなる．ペンライトには複数のマルチカラーLED，加速度センサ，並びに無線通信モジュールが搭載されている．制御 PC より送信された演出制御に関するデータ(以下，演出データ)を受信することで，LED の点滅や発光色，照度の制御を行う(図1)．

1.加速度センサがデータを送信

図 3.フローチャート
Figure3. Flowchart of the operation

2.演出データを送信

なお，時刻 t におけるペンライト上の個々の LED の輝度
3.演出を反映
図 2.双方向演出
Figure2. Bidirectional luminescence control

また，ペンライトに搭載された加速度センサを用いて，一定の時間間隔で加速度を計測し，制御 PC へ送信する．
これにより，加速度を受信した制御 PC は，LED の点滅や発光色，照度へ加速度の値を反映させることが可能となる© 2015 Information Processing Society of Japan

値(R(t), G(t), B(t))は，以下の式に基づいて決定する．
𝑟(𝑡) + 𝑝𝑟 (𝑡)(𝑎(𝑡) − 𝑞𝑟 (𝑡))𝑅(𝑡)[𝐺(𝑡)] = [𝑔(𝑡) + 𝑝𝑔 (𝑡)(𝑎(𝑡) − 𝑞𝑔 (𝑡))]𝐵(𝑡)𝑏(𝑡) + 𝑝𝑏 (𝑡)(𝑎(𝑡) − 𝑞𝑏 (𝑡))(1)

ここで，r(t), g(t), b(t)はそれぞれ，時刻 t において予め与えられた RGB の輝度値である．a(t)は，時刻 t における加速度のノルムである．pr(t), pq(t), pb(t), qr(t), qq(t), qb(t),は，時刻t における加速度ノルムにかかる係数である．これらの係

806

数を予め適切な値に設定の上，ファイルに記録しておいて，ライブや映像の開始時に制御 PC が読み込むことで，ペンライトの振り動作を LED の発光色や点滅に反映させ，かつライブなどと連動させることが可能となる．
3.2

試作システムの実装謝辞
試作システムの実装にあたり，有益な助言を頂いた名古屋市立大学 加藤大香士准教授に感謝の意を表する．

参考文献

試作システムは，制御 PC と複数のペンライトから成る．

1) 谷川昴，斉藤冬樹，芝田善紀，難波耕佑，森茂樹，四方制御 PC には XBee モジュール，XCTU，Processing，Arduino

博之，“無線通信を用いた大量ペンライト群のリモート制

IDE，使用する加速度センサの専用の受信ソフトウェアが御”，電子情報通信学会総合大会，通信講演論文集 2，no.B-搭載されている．ペンライトは XBee モジュールの他，2 個20-15，pp.683，March 2012.のフルカラーLED，Arduino Uno，加速度センサ，バッテリ

2) Jiro Honda，“「FreFlow（フリフラ）」でライブ／コンサーー，その他必要な電子部品等で構成されている．

ト演出に新たな可能性を”，Musicman-NET，今回，制御 PC とペンライトのデータの送受信に必要なhttp://www.musicman-net.com/report/82.html，最終アクセス日，

無線機器は，スリープ状態からの復帰が速く複数台の同時December.17，2014.

接続を得意とし，かつ十分な無線の飛距離を持つことから

3) BANDAI NAMCO Group，“～次世代ペンライト～ルミコ

XBee モジュールを採用した．

ネ”，http://lumiconne.com/，最終アクセス日，December.17，

無線通信の開始と終了を制御したり，演出データ自体や2014.

その演出データを制御 PC からペンライトへ送信したり，

4) 株式会社ヴァンクール，“Xylobands™のご提案”，加速度センサとのやり取りを行ったりするプログラムは

http://www.vainqueur-corp.com/xylobands/，最終アクセス日，Processing で制作した．ペンライトに組み込まれている

December.17，2014.

Arduino Uno に は ， 予 め 専 用 の プ ロ グ ラ ム 開 発 ソ フ ト

5) teamLab ，“ チ ー ム ラ ボ ボ ー ル ”， http://www.team-Arduino IDE を用いて，制御 PC からの演出データをリアル

lab.net/tag/temlabball，最終アクセス日，December.17，2014.

タイムで反映させるプログラムを書き込んでおく．

6) NetLED 株式会社，“クラウド型無線ペンライト「LUMIlink」を発表致します”，http://netled.co.jp/?p=1109，July.9，

実装したシステムの動作結果を図 4 に示す．予備実験の2014.最終アクセス日，December.17，2014.

結果，約 1 秒の時間間隔で LED の点滅や発光色を制御で7) 王丹青，馬場哲晃，串山久美子，“オタ．スター：ライブ

きること，及び，LED に搭載した複数の LED を個別に制エンターテイメントのためのスマートフォンを使用したラ御できることを確認した．

イトペン型アプリケーションの制作”，情報処理学会インタ
ラクション 2014，B1-2，February.28.2014
8) ルークホーソーン，吉井貴映，新田英雅，浅野剛司，田辺晃弘，平山貴之，木田純平，松下宗一郎，“音楽ライブ会場におけるリズム教示インタフェースの提案”，情報処理学会インタラクション 2014，A3-4，February.27.2014.

図 4.予備実験による色の変化
Figure4. Penlight’s color changed by the preliminary
experiment4.

まとめ
本稿では，ライブを対象にした，時間や場所に制約されず，かつ，インタラクティブに楽しめる新しいペンライトシステムの提案を行った．試作システムの実装により，提案システムが有用となりうることを確認した．今後は，提案システムについて，性能，有用性の両面から詳細な評価を行う予定である．

© 2015 Information Processing Society of Japan807