(57)【要約】【課題】効率の良い負荷逓増練習技術を提供する【解決手段】測定により取得された、あるいは任意に設定された、出題テンポなどの負荷の初期値より負荷を変化させながら練習者の実力にフィットするように負荷逓増トレーニングを行うことを可能とする。具体的には、たとえば明細書中ノート・スクローラは初見能力を効率的に向上させるシステムおよびプログラムを提供する。精緻に制御をデザインされ、使い勝手のよいイミッションシステムの実現により、任意の練習者に対し、効率的に順応を促す負荷逓増トレーニングを受ける機会を提供し、その変化する処理能力の限界にあたる負荷をかけ続けることを可能とし、ひいては処理成績値のプロットから成績推移状況等を可視化して練習プロセスの効率化を実現する。【選択図】図1
2017219579.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
イミッションの頻度をあらわすテンポの値に応じてイミッションを指示するイミッション指示手段と、
該テンポの値と該テンポの変更にかかるパラメータとして初速度、単位回数、およびテンポ変更量の各値を更新可能な状態で記憶するパラメータ記憶手段と、
ユーザーが操作情報を入力するための操作情報入力手段と、
該操作情報が入力されたことを検出する検出手段と、
該検出手段により検出された操作情報を基にパラメータを変更することが命令され、あるいは予定されている場合、または該検出手段により具体的変更値を伴うパラメータ変更命令が検出された場合に、パラメータの更新処理を行うパラメータ更新処理手段と、
前記の各パラメータの値と動作開始時点からイミッションが行われた回数に応じてイミッションのテンポ更新処理を行う制御処理手段とを有し、
前記のパラメータ更新処理手段は、
操作情報検出の時間的間隔を操作情報の検出回数で除して得た値の65%乃至100%を初速度とする手段を含むことを特徴とし、
前記のイミッション指示手段は、
前記制御処理手段によってテンポの値が変更されない間は従前のテンポに応じた一定の時間的間隔でイミッションを指示することを特徴とするイミッションシステム。
【請求項２】
イミッション内容の範囲を設定する出題範囲設定手段と、
乱数情報を記憶しておく乱数データ記憶手段と、
該乱数情報をもとに該出題範囲内におさまるように出題されるイミッション内容を生成する出題データ生成手段と、
イミッション内容を表示する表示手段と、
表示されたイミッション内容に対応する操作情報が操作情報入力手段から入力されたことを検出する対応検出手段と、
ゲーム制御処理手段と、を有し、
前記の表示手段はイミッション内容をスクロール表示する機能を有することを特徴とし、
前記のゲーム制御処理手段は
イミッション内容に対応する操作情報の入力が前記対応検出手段により検出された場合にはスクロール表示されているイミッション内容にかかるオブジェクトを消去する処理を行う機能を有し、さらにイミッション内容にかかるオブジェクトがスクロール開始位置にあらわれたあとスクロール終端位置に至るまでの間にイミッション内容に対応する操作情報が検出されなかった場合にはその時点までに消去されたオブジェクトの数あるいはその時点におけるテンポの値を出力してユーザーに知らせる処理を行う機能を有することを特徴とする請求項１記載のイミッションシステム。
【請求項３】
前記出題範囲設定手段は出題範囲設定の基準となる音の設定手段を含み、
前記出題データ生成手段は直前に出題した音楽的パターンに対応するコードの内容から判断してそれに続くコードを選択するステップと、該選択されたコードの内容から構成音を決定するステップと、4音の並べ方のうちから同音連打を含まずかつ独立した3音以上の要素をもつ並べ方によって構成音を並べるステップと、
によって音楽的パターンを作成する機能を有することを特徴とする請求項２に記載のイミッションシステム。
【請求項４】
イミッション内容を入力する出題データ入力手段と、
該入力された入力内容を記憶する入力内容記憶手段と、
イミッション内容を表示する表示手段と、
表示されたイミッション内容に対応する操作情報が操作情報入力手段から入力されたことを検出する対応検出手段と、
ゲーム制御処理手段と、を有し、
前記の表示手段はイミッション内容をスクロール表示する機能を有することを特徴とし、
前記のゲーム制御処理手段は
イミッション内容に対応する操作情報の入力が前記対応検出手段により検出された場合にはスクロール表示されているイミッション内容にかかるオブジェクトを消去する処理を行う機能を有し、さらにイミッション内容にかかるオブジェクトがスクロール開始位置にあらわれたあとスクロール終端位置に至るまでの間にイミッション内容に対応する操作情報が検出されなかった場合にはその時点までに消去されたオブジェクトの数あるいはその時点におけるテンポの値を出力してユーザーに知らせる処理を行う機能を有することを特徴とする請求項１記載のイミッションシステム。
【請求項５】
乱数情報を記憶しておく乱数データ記憶手段と、入力内容アレンジ手段を有し、
前記入力内容アレンジ手段は前記乱数情報をもとにして前記入力内容にアレンジを加えたイミッション内容を作成することを特徴とする請求項４記載のイミッションシステム。
【請求項６】
前記パラメータ更新処理手段は、イミッション内容をスクロールしない表示状態の出題において検出された操作情報の入力速度値の最大値の65%乃至100%の値をスクロール出題の初速度として設定することを特徴とする請求項２ないし５いずれかに記載のイミッションシステム。
【請求項７】
前記パラメータ更新処理手段は、イミッション内容を一定速度でスクロールする表示状態の出題において、検出された操作情報の入力速度値の65%乃至100%の値をスクロール出題の初速度として設定することを特徴とする請求項２ないし５いずれかに記載のイミッションシステム。
【請求項８】
前記表示手段は、
同時出現可能数stpを、1分あたりのイミッションテンポtempoの値に基づいて算定することを特徴とし、
さらに、tempoと、スクロール幅sWidthと、stpと、stpの上限数limと、の値に基づいて、
イミッション内容の0.1秒あたりのスクロール速度を、stpがlimを超えないときは下記（数１）として算出し、そうでないときは下記（数２）として算出して、スクロール表示することを特徴とする請求項２ないし７いずれかに記載のイミッションシステム。
［数１］sWidth/stp × tempo/600
［数２］sWidth/lim × tempo/600
【請求項９】
前記のパラメータ更新処理手段は、単位回数ごとのスクロール到達位置の最高値が、スクロール開始位置とスクロール終端位置を結ぶ線分の途中に設けられたある閾位置よりスクロール開始位置側であったときにはテンポ変更量を増加させ、またある閾位置よりスクロール終端位置側であったときにはテンポ変更量を減少させる手段を有することを特徴とする請求項２ないし８いずれかに記載のイミッションシステム。
【請求項１０】
前記操作情報入力手段は鍵盤である請求項２ないし９いずれかに記載のイミッションシステム。
【請求項１１】
イミッション速度の値に応じた速度でのイミッションを指示する速度イミッション指示手段と、
イミッション速度の値と該イミッション速度の変更にかかる速度パラメータとして初移動速度、速度単位回数、および速度変更量の各値を更新可能な状態で記憶する速度パラメータ記憶手段と、
ユーザーが操作情報を入力するための操作情報入力手段と、
該操作情報が入力されたことを検出する検出手段と、
該検出手段により検出された操作情報を基に速度パラメータを変更することが命令され、あるいは予定されている場合、または該検出手段により具体的変更値を伴う速度パラメータ変更命令が検出された場合に、速度パラメータの更新処理を行う速度パラメータ更新処理手段と、
前記の各速度パラメータの値と動作開始時点からイミッションが行われた回数に応じてイミッション速度の値の更新処理を行う速度制御処理手段とを有し、
前記の速度イミッション指示手段は、
前記速度制御処理手段によってイミッション速度の値が変更されない間は従前の速度でイミッションを指示することを特徴とするイミッションシステム。
【請求項１２】
イミッション確率の値に応じた確率でのイミッションを指示する確率イミッション指示手段と、
イミッション確率の値と該イミッション確率の変更にかかる確率パラメータとして初確率、確率単位回数、および確率変更量の各値を更新可能な状態で記憶する確率パラメータ記憶手段と、
ユーザーが操作情報を入力するための操作情報入力手段と、
該操作情報が入力されたことを検出する検出手段と、
該検出手段により検出された操作情報を基に確率パラメータを変更することが命令され、あるいは予定されている場合、または該検出手段により具体的変更値を伴う確率パラメータ変更命令が検出された場合に、確率パラメータの更新処理を行う確率パラメータ更新処理手段と、
前記の各確率パラメータの値と動作開始時点からイミッションが行われた回数に応じてイミッション確率の値の更新処理を行う確率制御処理手段とを有し、
前記の確率イミッション指示手段は、
前記確率制御処理手段によってイミッション確率の値が変更されない間は従前の確率でイミッションを指示することを特徴とするイミッションシステム。
【請求項１３】
コンピュータを、請求項１ないし1２いずれかに記載のイミッションシステムとして機能させることを特徴とするプログラムを記録した記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、効率的な負荷逓増トレーニングの実行を目的とするイミッションシステムおよびプログラムに関するものである。なお「負荷逓増トレーニング」とは１回の練習の中でルーティンの繰り返し回数が進むごとに負荷を逓増させる、つまり負荷を徐々に大きくする所作を含む態様で行われる練習を意味し、「イミッション」とは光や音を発すること、出題することなど「発すること」を意味する。
【背景技術】
【０００２】
通常のメトロノームないし機能発現タイミングを司るタイマーは、指定されたタイミングで機能を発する性質を有し、ガイドリズムを表示する装置ないし機能発現タイミングを司るシステムとして実用に供されている。メトロノーム登場以前は必ずしも感覚的に自明ではなかった任意のテンポ値の意味する内容をユーザーに具体的に示し、ないしは正確な計時機能に従って規則的に機能発現タイミングを司るのみでも実用上有意義であった。なお「ユーザー」とは練習者とインストラクターを含む発明利用者を指す。
【０００３】
ところで通常のメトロノームを用いて、ある練習者がどの程度の速さで課題を処理できるかを計測することを考えた場合、たとえばテンポ120（１分あたり120回）のガイドリズムを鳴らしながら、そのテンポで処理作業を行うことができたとすると、その練習者の限界処理速度は少なくともテンポ120以上であることがわかる。逆にテンポ120のガイドリズムに処理が追いつかなかったときは、その練習者の限界処理速度は120未満であることがわかる。
【０００４】
通常のメトロノームのような、一定の、あるいは既存曲などにあわせてデザインされた、ガイドリズムを発するシステムや、既存曲を出題して応答操作のリズム的な要素、すなわちタイミングを評価する遊技機ないしアミューズメントシステム等は、練習者の量的な処理能力を計測ないし評価することに実はあまり向いていない。上記のように、その規定の構成に従って処理できたかできなかったかという再現性、を判定できるにとどまる。もちろん練習の結果、ある既存曲を弾けるようになったからといって、同程度の難易度の他の既存曲をその練習者が初見で弾けるようになったともいえない。既存曲の練習を通じて音楽に親しむ機会を設けることは有意義であるが、既存曲の練習は、その性質上、その曲を主とし練習者が従となる性質があるといえる。
【０００５】
また、練習者のその時点の処理能力にちょうどフィットするテンポから少しずつテンポを増やして順応を促しつつ負荷を高める練習を行うことを考えた場合、もし漠然とした評価に基づいて逐一テンポの再設定とテンポがフィットするか否かの判定を繰り返すようなことをしていたら、能力以上の負荷への順応を促す段階に入る以前の、ちょうどフィットするテンポの特定に至るまでの間に練習者が疲れ果ててしまうおそれがある。しかも練習者の限界処理速度は練習により日々変化するので、昨日の限界処理速度は必ずしも今日の限界処理速度ではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特願2004-329802(P2004-329802)
【特許文献２】特願2006-511352(P2006-511352)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
解決しようとする問題点は、練習者の能力と相関のない態様でデザインされたテンポないし負荷の設定で機能を発するシステムでは練習者の能力の定量や能力にフィットする効率的な負荷逓増トレーニングの実施が困難な点である。そこで本発明は、任意の練習者の変化する実力にフィットしつつ、より高い負荷への順応をより効率的に促すシステムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、単位回数ごとにテンポ等を変化させながら機能を発することができる点を最も主要な特徴とする。
【０００９】
すなわちたとえば本発明の一態様においては、録取された測定結果等から設定される「初速度」と、「単位回数、テンポ変更量」の各パラメータに基づいてテンポ値を変更しながらイミッションを指示することを特徴とする（請求項１）。
【００１０】
[定義]  前述のように、「イミッション」とは光や音を発すること、出題することなど、「発すること」を意味する。
【００１１】
[技術的意義]  該システムの行う処理は、テンポの初期値である初速度でイミッションを開始し、単位回数だけイミッションを行うごとに、テンポ変更量だけテンポを増加する処理であることが意図される。イミッションのテンポを逓増させてゆけば、いずれ必ず練習者の限界処理速度のテンポに達する。あるイミッション内容に対応する限界処理速度は各練習者に固有の値であり、限界処理速度の定量は練習負荷の最適化等の上で有意義である。
【００１２】
イミッション内容をスクロールさせてシューティングゲームに応用する場合、イミッション内容の作成に関し、イミッション内容を機械が作成する態様（請求項２、請求項３）と、イミッション内容の作成に人が関与する態様（請求項４、請求項５）が考えられる。
【００１３】
[技術的意義]   該システムの行う処理は、標的の出現テンポを逓増しながら標的をイミッションしてスクロールシューティングゲームを行う処理であることが意図される。該スクロールシューティングゲームにおいて練習者は、出題内容を成す標的がスクロール開始位置からスクロール終端位置に到達するまでの間に応答することが要求される。スクロール終端位置に到達するまでの間に応答できなくなる程度に標的の出現テンポが速くなったところがその練習者の限界処理速度近傍のトレーニング負荷である。すなわち該ゲームの成績から、限界処理能力の有力な参考値を得ることができる。
【００１４】
イミッション内容を機械が作成する態様としては、出題範囲内で出題データを自動生成して速度逓増スクロールシューティングゲームを行うもの（請求項２）があり、さらに音楽的パターンを自動生成して出題すること（請求項３）が考えられる。
【００１５】
[技術的意義]  十分にランダムな乱数によって機械が課題を作成することにより、その出題範囲から偏りなく出題された課題を得ることができる。それを応用することによりたとえば、応答すべき出題内容が五指を用いる演奏課題であれば五指をまんべんなく鍛えることができる、作曲者ないし出題者の手のクセなどを排する出題によるバランスのよい練習が可能となる。
【００１６】
イミッション内容作成に人が関与する態様としては、人などが入力した内容をそのままスクロール出題して速度逓増シューティングゲームを行うもの（請求項４）、または人などが入力した内容を機械がアレンジして返すもの（請求項５）が考えられる。
【００１７】
[技術的意義]  練習者自らが作成した内容に由来する課題の出題は、偏りのないバランスのよい練習や初見能力の定量の観点からすると必ずしもプラス要素となるものではないが、練習したいフレーズをピンポイントで練習できる利点がある。また自らが作成した出題内容に対する親しみをもって練習できる効果も期待できる。またインストラクターが入力した内容に由来する課題の出題はインストラクターのノウハウ等を練習者に伝達する対話的教育的な意義をもちうる。
【００１８】
本発明の一態様において、出題範囲設定の基準となる音の設定手段を含み、直前に出題した音楽的パターンに対応するコードの内容から判断してそれに続くコードを選択するステップと、コードの内容から構成音を決定するステップと、4音の並べ方のうちから同音連打を含まずかつ独立した3音以上の要素をもつ並べ方によって構成音を並べるステップと、によって音楽的パターンを作成するものがある（請求項３）。
【００１９】
[技術的意義]  音楽的パターンを自動生成してイミッション内容とする場合には、調や出題範囲の指定ができる状態で、音楽的に自然なケーデンスに則ってコードの調感に著しく反さない和音を含みうるパターンを出題できるようにすることが好ましい。和音を含む音楽的パターンの作成を可能とすることで和音付片手弾きの課題のみならず、両手弾きの課題を自動生成して出題することも可能となる。なお出題されるパターンは最終的には同音連打を含んでもよいのであるが、ランダムな箇所に同音連打が発生することを許容するよりは、同音連打を含まないパターンを生成したあとで一音を同音連打に分割するプロセス等を経て同音連打を含むパターンを得た方が便宜上扱いやすく好ましいとの考え方に基づき、ここでは4音の並べ方から同音連打を排除している。
【００２０】
スクロール出題における初速度の設定方法としては、イミッション内容をスクロールしない出題（motionless出題）における処理速度を初速度として設定するもの（請求項６）と、目標テンポのスクロール出題（in tempo出題）で実際に処理できた量と処理にかかった時間から処理速度を算定して初速度を設定するもの（請求項７）が考えられる。
【００２１】
[技術的意義]  練習者の実力にフィットする初速度の設定は重要である。それはもしも初速度が遅すぎたなら練習は冗長なものとなり負荷が本来のピークに達する前に練習者が疲れてしまい十分な負荷がかけられなくなるおそれがあるからであり、また逆に初速度が速すぎたなら練習は短すぎるものとなって練習によって得られるはずの順応が得られないおそれがあるからである。実際、注意深く設計されたちょうどよい初速度からテンポを逓増する方がより大きな順応が得られる傾向がある（テンポ逓増により到達する最大テンポの値がより大きなものとなる傾向がある）。
本発明において予定される基本的な初速度の算定処理は、処理量を処理にかかった時間で除して得られた処理速度のうちの最大値、ないしは最大値の65%と最小値等の35%を加重平均した値として初速度を設定するものである。結果として予め計測された処理速度の最大値の65〜100%の範囲の値が初速度として設定される（請求項１、請求項６、請求項７など）。
スクロールしない出題（motionless出題）での処理速度計測に比べ、目標テンポにおけるスクロール出題（in tempo出題）での処理速度計測は、高負荷に対する緊張感が得られる点と練習の最初の段階から予備的な順応がより多く得られる点で優れているが、目標テンポが実力とかけ離れて大きな場合には処理速度の測定誤差が大きくなり、目標テンポが実力より小さな場合には順応を促す以前の限界処理速度計測ができないという弱点がある。各測定方法の性質をふまえた上、順応前の処理能力測定を行い、初速度算定にかかる設計を行うことが好ましい。
【００２２】
イミッション内容をスクロール出題する場合において、好ましくは、出題内容が重ならないようにスクロールする。すなわち1分あたりのイミッションテンポtempoと、スクロール幅sWidthと、上限数limと、たとえば5+tempo/20などとして算定したstpの値に基づいて、0.1秒あたりのスクロール速度を、stpがlimを超えないときはsWidth/stp × tempo/600として算出し、そうでないときはsWidth/lim × tempo/600として算出してスクロール表示することを特徴とする（請求項８）。
【００２３】
[技術的意義]  出題テンポの増加に伴い出題内容が稠密になるにしたがって可読性が下がりすぎないようにする措置のあることが好ましい。実用的な範囲（音楽的パターンの場合であればtempo300〜400程度が上限）で支障のないようにスクロール制御を設計すれば足りる。
【００２４】
また好ましくは、スクロール到達位置に応じてテンポ変更量を加減する（請求項９）。
【００２５】
[技術的意義]  練習者の処理能力に比して負荷が十分に小さなときは、スクロール開始位置にオブジェクトがあらわれた直後のほとんど瞬間的に応答処理がなされるため、単位回数あたりの最大スクロール到達位置は概ねスクロール開始位置近傍であるが、負荷が大きくなるにつれてオブジェクトが応答処理される位置はスクロール終端位置に近づき、やがて負荷が処理限界に達するあたりではスクロール到達位置がスクロール終端位置を超えてしまいゲームオーバーになる、という経路をたどる傾向のあることがわかっている。そこで単位回数あたりの最大スクロール到達位置に応じて出題テンポ変更量を調整することによって、練習者の順応によりフィットするように負荷の制御を行う。またその制御設計によって、練習時間に占める、限界近傍の負荷をかける時間、を多くしてより効率的な順応促進を図り、あるいは練習の時間的長さの調整ないし時間的効率化を図る。
【００２６】
特に音楽的パターンをイミッション内容とする場合、好ましくは、入力手段は鍵盤である（請求項９）。
【００２７】
[技術的意義]  鍵盤以外の入力手段候補としては、マウス、PCキーボード、タッチパネル等があるが、ピアノ型の鍵盤を用いることでピアノ演奏に適するように指を鍛えることができる。
【００２８】
イミッションのテンポ以外の負荷要素を変更する態様として、イミッション内容の移動速度を変更するもの（請求項１１）、およびイミッションの確率を変更するもの（請求項１２）がある。
【００２９】
[技術的意義]  イミッションのテンポのほか、イミッション内容の移動速度、イミッションの確率を逓増させる態様が考えられる。それぞれ、テンポ変更にかかるシステム態様がテンポを逓増させるのと同様の要領で、移動速度を逓増させ、あるいは確率を逓増させる機能を有する。
【００３０】
そして本発明はプログラム発明としての態様をもつ（請求項１２）。
【００３１】
[技術的意義]  該態様はコンピュータ等を本発明のイミッションシステムとして機能させるための手順を指示するプログラムであることが意図される。
【発明の効果】
【００３２】
本発明のイミッションシステムは、練習者の入力内容等から負荷の初期値を定めて設定されたパラメータに応じて負荷変更制御を行うことができるため、任意の練習者の変化する実力にフィットするガイドリズムの提示や出題等を行うことができ、効率的な負荷逓増トレーニングを行うことが可能になるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明のイミッションシステムの基本的な動作の流れを示す概念図である。
【図２】本発明のイミッションシステムの一態様にかかる基本的構成の例を示すブロック構成図である。
【図３】本発明の一実施例における実行画面の概観イメージ(a)と音楽的パターンの速度逓増出題イメージ(b)とを示す図である。
【図４】本発明の一実施例においてイミッションされる出題例を示す図である。
【図５】基準となる音（トニックとルート）と出題範囲との対応関係を示す図である。
【図６】出題範囲を変更しながら両手弾きの音楽的パターンの出題を行い処理速度の測定と分析を行った結果を示す図である。
【図７】和音を含み得る音楽的パターンの生成に用いる選択肢の例を示す図である。
【図８】図７の要領を応用して得られたコンピュータによる自動作曲の例である。
【図９】入力例(a)に対応するオウム返し出力例(b)とアレンジ返し出力例(c)を示す図である。
【図１０】MAI（motionless->accel->in tempo）の各ステップを図示したものである。
【図１１】IAI（in tempo->accel->in tempo）の各ステップを図示したものである。
【図１２】表示が稠密になりすぎると可読性が阻害されることを示す図である。
【図１３】スクロール幅の区間に同時に表示される出題数の上限値が18（lim=18）である場合の、スクロール速度とテンポの関係(a)と表示間隔の概観(b)を示す図である。
【図１４】テンポ変更量を加減する制御のためのスクロール閾位置と加減量の例である。
【図１５】テンポ変更量を加減する制御のもとで負荷逓増トレーニングを行った際の練習中の処理速度変化(a)と最大スクロール到達位置(b)を調べた結果を示す図である。
【図１６】ディスプレイまたはタッチパネル画面上における鍵盤シフトのイメージを示す図である。
【図１７】PCキーへの鍵の割り当て例を示す図である。(a)は割り当ての対象となる一般的なPCキーの配列、 (b)〜(h)はPCキー上側行の割り当て例、(i)〜(o)はPCキー下側行の割り当て例を示す。
【図１８】イミッション内容の移動速度の逓増と、イミッションの確率の逓増の概念を示す図である。
【図１９】単音出題における一週間の成績推移を調べた結果とその成績推移傾向を示す図である。(a)  成績推移のグラフ[最大処理速度]、(b)  低下点を基準に重ねた成績推移のグラフ[%]、(c)  低下点を基準に重ねた成績推移のグラフの平均値[%]（傾向の概観）を示す。
【図２０】和音を含む片手弾き出題における一ヶ月間の成績推移（複数の出題範囲における最大処理速度の平均値）を、左右の手についてそれぞれ調べた結果を示す図である。
【図２１】両手弾き出題における一ヶ月間の成績推移を調べた結果を示す図である。Lmainは両手弾きの左手優位パターン、Rmainは両手弾きの右手優位パターン、LRはLmainとRmainを交互に出題するパターンを意味する。
【図２２】本発明の一実施例のエディット画面の概観を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
本発明は、任意の練習者の変化する実力にフィットしつつ順応を促す出題等のイミッションを行うという目的を、順応前処理能力の計測等による負荷初期値の設定と、設計されたパラメータ等に応じてイミッションの負荷を変化させる仕組みと、によって実現した。
【００３５】
このような練習負荷の制御方式を採用したので、練習者の順応限界に向かって負荷を逓増させる態様でガイドリズムを発し、または機能を発現することができる。
この原理によって、速やかに練習者の限界処理能力を定量し、その定量値等に基づいて練習者の順応にフィットする態様での負荷逓増トレーニングが可能となる。さらには練習者の限界処理能力近傍の負荷をかけ続けることが容易となり、さらに副次的には限界処理能力近傍の負荷をかけ続けた場合の成績推移を可視化することで、練習行動に際して人間の脳で起こっている現象を考察する手段を得ることができる。
【００３６】
以下、図面に基づき発明の各実施形態について詳述する。
【００３７】
図１は本発明のイミッションシステムの基本的な動作の流れを示す概念図である。ここに示すように、本発明の根本的な意図は、「練習者の順応限界にあたる負荷量を定量し、順応を促しつつ、その限界近傍の負荷を練習者にかけ続けることを可能とすること」にある。たとえば、バッティングセンターにおけるピッチングマシンないしテニスやピンポンの投球マシンなどの発射テンポ、メトロノームなどがクリック音を発するテンポ、あるいはスクロールシューティングゲームなどにおける標的の出現テンポ、などを逓増させる仕組みを持つシステムが意図される。
【００３８】
イミッションのテンポ初期値としての初速度の設定について、投球マシンなどの発射テンポの初期値については、たとえば検出された素振りの回数を時間で除算して得た値の65%乃至100%を初速度にあてる方法が考えられ、テンポ逓増メトロノームなどのシステム態様についてはタップ入力の速度やスティックストロークの速度の、65%乃至100%を初速度にあてる方法が考えられる。スクロールシューティングゲーム形式の態様においては後述のMAIやIAIのプロセスで初速度を算出することが好ましい。なお、検出された処理速度の最大値の65%乃至100%を初速度にあてる処理の背景には、複数回(6回程度)の測定を行って得られた処理速度の最大値の65%と最小値等の35%を加算する加重平均の算定方式を採用する意図がある。
【００３９】
図２は本発明のイミッションシステムの一態様にかかる基本的構成の例を示すブロック構成図である。RAMが記憶した各パラメータをCPUが更新しながら出力デバイスに対しイミッション指示等を行う制御シナリオと乱数情報等がROMに記憶されている。さらに入力デバイスからの入力を検出して各パラメータに反映する仕組み等を持っている。
【００４０】
本発明は基本的にはPC上で作動することが意図されるが、CPUやROMなどの作用を人や計時装置やメモ書などが担い、制御された頻度でピッチングマシンがボールを投げるなどのシステム態様を妨げない。また各ハードウェア構成要素を、複数のマシンを組み合わせ、それらに機能を配分し実施する等の種々の変更は容易に想定され得るものであり、それらの変更は、当然に本発明の思想に包含される概念である。
【００４１】
本発明のイミッションシステムをスクロールシューティングゲームに応用する態様として、たとえば
(1)イミッション内容として音楽的ノートを採用し、出題に対応する入力デバイスとして鍵盤等を用いるもの
(2)イミッション内容として計算指示を意図する数学的記号および数字を採用し、出題に対応する入力デバイスとしてそろばん等を用いるもの
(3)イミッション内容として文字列を採用し、出題に対応する入力デバイスとしてタイピングキーボード等を用いるもの
などが考えられる。
【００４２】
図３にあらわす本発明の一実施例を、以後ノートスクローラと呼ぶ。ノートスクローラは、五線譜上にスクロールされてゆく、音楽的ノートに対応するオブジェクト（オタマ）、を迎撃するシューティングゲームの性質を持つ、本発明のイミッションシステムの一態様である。
図３(a)にノートスクローラの実行画面の概観を示し、図３(b)にノートスクローラにおいて音楽的パターンを成すオタマ達が出題テンポを逓増しながら出題発射されてゆくイメージを示す。
練習者は画面右端からスクロールされてくるオブジェクト（オタマ）を、シューティングゲームの要領で迎撃してゆく。イミッションのテンポは逓増するので、出題テンポはやがて処理限界の速度に達する。
ノートスクローラにおいて、好ましくは、後述のMAIやIAIに示す一つながりの構成を含む練習プロセスが実行される。
【００４３】
ノートスクローラにおいてスクロールされるイミッション内容を迎撃できたときの措置について、たとえば出題内容に対応するノートオンが検出された瞬間に、オブジェクト消去を伴う破裂のアニメーションなどの当たり処理をするようにしてもよいが、オブジェクトに対応するノートオン等が検出されたときには該オブジェクトのスクロールを停止するにとどめ、その後に該ノートオフ等が検出されるに至ったときに該オブジェクトを消去する等としてもよい。鍵のノートオンやノートオフにあたる操作の検出だけでなく、オブジェクトに対するクリックやタップを検出して当たり処理や発音処理ないし消音処理をするようにしてもよい。
スクロールされるオブジェクトが画面左端に達したときの措置については、ゲームオーバーの処理を行い、スクロール表示をストップするとともに、到達したテンポ、処理量、または処理速度等の成績を表示するようにしてもよい。
単位回数だけ連続して期限内に対応が検出された場合のみ、テンポ逓増処理をするようにしてもよい。
【００４４】
図４にノートスクローラにおける出題例を示す。
図４（a）〜（e）はそれぞれ、トニックをC、ルートをC(60)とした場合の、(a)単音、(b)単音のコードアルペジオ、(c)和音付片手弾き、(d)両手弾き[右手優位パターン]、(e)両手弾き[左手優位パターン]、の出題例である。
ここでCとはドの音を意味し、C(60)とはmidi規格におけるノートナンバーが60であるドの音を意味する。以後、ドレミなどの表記のほか、C(60)、D（62）、E（64）のように、音名の後のカッコ内にmidi規格におけるノートナンバーを併記する要領で音楽的ノートをあらわす。
当然であるが、トニックと後述の図５に示すようにルートを変更して出題範囲を変更することで、図４と同様の要領で全ての調の任意の範囲における出題が可能である。
【００４５】
図５に基準となる音（トニックとルート）とそれに対応する出題範囲の例を示す。この例ではトニックをCとし、ルートがC(60)からB(71)までの7種類のそれぞれの場合について、基本となる出題範囲を示した。
この例のように基本的には「トニックの調の自然長音階上における、ルートの音を第２音とする1オクターブ内の７音」を片手分の出題範囲とする。トニックをC以外の音とする場合も同様の要領で出題範囲を定めることができるのはもちろんである。
【００４６】
上述の出題範囲の設定方式は主に機械を用いた出題処理に明確な出題範囲を与える便宜のためのものであり、一つながりの練習中の出題範囲は必ずしも固定されている必要はなく、出題中に出題範囲の変更を伴う出題パターンがあってもよい。
また両手弾きパターンの出題で左手が加わるときなどは、右手に対応する片手分の出題範囲の１〜数オクターブ下の範囲をさらに出題範囲に加えるようにしてもよい。
【００４７】
図６に異なる出題範囲における処理速度のばらつき方を示す成績分布図を示す。
これは、トニックはCに固定で、右手のルートをF（53）、G（55）、A（57）、B（59）、C（60）、D（62）、E（64）、F（65）、G（67）の9種類のうちのいずれかとするように一つながりの練習の中で出題範囲を変化させながら両手弾きの音楽的パターンを出題し、各出題範囲に対応する処理速度（1分あたりのテンポ）を測定および分析してグラフにしたものである。なお左手にあたる出題範囲は右手の範囲の１オクターブ下とした。
このグラフから、練習者が同一であっても異なる出題範囲では処理速度の値の範囲ないし平均値に差のあることが示唆される。
また、たとえば図６の例では、ルートがB(59)やF（65）における左手優位パターンへの対応速度が比較的遅いことがわかるが、処理速度の定量には、他の出題範囲における処理速度との比較等により、特に処理速度の遅いパターンを明らかにして重点的に練習できるようにするという利点のあることが示唆される。
【００４８】
図７に和音を含み得る音楽的パターンの生成に用いる選択肢例を示す。これらの選択肢例は乱数等を用いて行われる音楽的パターンの自動生成に供されることが意図される。
【００４９】
たとえば調をCメジャー（つまりトニックはC）とし、ドレミファソラシの音がこの順序で並ぶスケールで、最初のコードがCメジャーであることを想定した場合に、図７の選択肢例の(1-1-1),(2-1),(3-1-1),(2-14),(3-2-1)が選択されたとすると、「ドミドソドファソラ」という音楽的パターンが作成される。
詳しくはつまり、まず(1-1-1)でコード進行がＩ→Ｖということついて調がCメジャーならコード進行はCメジャー → Fメジャーになる。Ｉ：Cメジャー（ドミソ）における構成音が(2-1)1,3,5の場合、構成音はド,ミ,ソとなり、その並べ方が(3-1-1)1→2→1→3の場合、作成されるパターンは、ド→ミ→ド→ソとなる。さらに(1-1-1)で次のコードはＩＶ：Fメジャー（ファラド）であるが、構成音が(2-14)1,2,3,5の場合、構成音はファ,ソ,ラ,ドとなり、これを想定されたスケール内での低い順に並べるとド,ファ,ソ,ラとなる。その並べ方が(3-2-1)1→2→3→4の場合、作成されるパターンは、ド→ファ→ソ→ラとなり、以上の「ドミドソ」と「ドファソラ」をつないだ「ドミドソドファソラ」が出力内容となる。
【００５０】
このようにして得られた音楽的パターンは出自の各コードに対応する調感を持つので、該コードの構成音から付する和音にフィットする（たとえば上述の例でドミドソはドミソの和音にフィットし、ドファソラはファラドの和音にフィットするはずである）。つまり和音を付した音楽的パターンを作成する基礎として利用することができて有利である。さらにはこうして生成された音楽的パターンに任意のリズムを割り当てることで曲を得ることもできる。図８は該規則を応用して得られたコンピュータによる自動作曲の例である。このように音楽的パターンの自動生成を応用することで、両手の五指をバランスよく鍛える初見演奏課題等を、ほぼ無尽蔵に得ることができる。
またこれらの規則は人が入力した内容にアレンジを加える上での基礎にもなる。つまりたとえば入力された内容を解釈してそれと同一のコードに由来するパターンを返し、あるいは入力された内容に続くコードにフィットする音楽的パターンを返すなどの作用に同様の規則を応用することができる。
もっとも、このような自動生成規則の適用は任意であり、特に和音を伴わない単音出題の場合は、出題範囲に含まれるスケール上の５音のランダムパターンと、トニック、サブドミナント、あるいはドミナントの３種のコードのアルペジオパターンのうちのいずれか、の８音ごとの交互出題など、任意の規則での出題を妨げない。
【００５１】
図９は入力例(a)に対応するオウム返し出力例(b)とアレンジ返し出力例(c)を示す図である。
オウム返し出力例(b)では入力例(a)そのままがテンポを逓増しながら出題される様子が示されている。
アレンジ返し出力例(c)では、入力音のそれぞれがスケールの何番目の音にあたるかの関係を判断され、出題スケールを変えながら出題を行う様子が示されている。
【００５２】
アレンジ返し出力では入力内容そのままだけではなく、入力例と同一の要素あるいは関連する要素を持ったパターンを機械が作成してテンポを逓増しながら出題する。出題スケールを変えて出力するアレンジ返し出力方法では入力内容と設定されているトニック等をスケール判定の基礎とする。
出題スケールを変えて出力する以外のアレンジ返し出力方法としては、入力音の順序を逆さにし、あるいはシャッフルして返す方法や、入力内容の属するコードを判定してそのコードにフィットする別の構成音から成る音楽的パターンやそのコードに続く音楽的パターンを返す方法などがある。
またリズム要素を伴う出題の場合には、入力内容のリズムを変更するアレンジ返し出力方法が考えられる。
【００５３】
図１０はMAI（motionless->accel->in tempo）の各ステップの例を図示したものである。
【００５４】
MAIのプロセスは、たとえば以下のようなものである。
[ステップ１]
まず、スクロールしない状態（motionless）で処理速度を測定する。測定は８音を一単位として6回ほど行い、測定された処理速度の最大値の65%と最小値の35%を加算した値を算出する。
[ステップ2]
次に、ステップ１で算出された値を初速度として、出題テンポを逓増しながらスクロール出題を行い、高負荷への順応が追いつかなくなった時点における処理速度を限界処理速度として記憶する。
[ステップ３]
そして、記憶された限界処理速度の70%の値と、初速度に５を加えた値、のうち大きな方の値を出題テンポとして、一定量または一定時間のスクロール出題を行う。
【００５５】
測定値のばらつき方が十分に小さなケースでは、MAIのステップ１で測定された処理速度の最大値をそのままステップ２の初速度としてもよい。
測定値のばらつき方から考えて処理速度の最小値が小さすぎる場合には、最大値と二番目に小さな測定値の加重平均をMAIのステップ２の初速度にするなどとしてもよい。
なお上記の「８音を一単位として6回（MAIのステップ１）」の測定方式や「限界処理速度の70%（MAIのステップ３）」や「初速度に５を加えた値（MAIのステップ３）」の負荷量は例示である。
MAIのステップ３における負荷、出題量あるいは出題時間の設計や、後述の図14に示すようなテンポ変更量を加減する制御の設計により、練習全体の負荷と時間を調整することができる。なおステップ３は、ステップ２までに得られた順応を定着しようとする意図で設置されている。
【００５６】
図１１はIAI（in tempo->accel->in tempo）の各ステップの例を図示したものである。
【００５７】
IAIのプロセスは、たとえば以下のようなものである。
[ステップ１]
まず、「順応が得られていない状態では練習者にとり処理が困難と思われるテンポ（目標テンポ）」でのスクロール出題を行い、ゲームオーバーになるまでの間に実際に処理できた処理量と時間から練習者の処理速度を算出する。
[ステップ2]
次に、測定された処理速度の65%〜100%の値を初速度として、出題テンポを逓増しながらスクロール出題を行う。
[ステップ３]
一定量または一定時間のスクロール出題を行う。
【００５８】
IAIとMAIのもっとも大きな相違点は、ステップ１における初速度の測定方法が異なっている点である。IAIの実行には「順応が得られていない状態では練習者にとり処理が困難と思われる目標テンポの値」が必要となる。該目標テンポ設定の際、あまりに実力とかけ離れた目標テンポを設定すると、いつまでもステップ１が終了しなかったり測定誤差が大きくなったりするので、たとえばMAIにおける成績や、異なる出題範囲で実現できた速度を参考に、IAIの目標テンポは設定されることが好ましい。
IAIのステップ２においては、出題テンポが目標テンポに到達したらテンポ逓増をストップするようにしてもよいし、目標テンポを超えてテンポを逓増し続けるようにしてもよい。出題テンポが目標テンポに到達した場合は、そのまま一定量または一定時間のスクロール出題を行ったのちゲームを終了するようにし、出題テンポが目標テンポに到達しないまま処理順応が追いつかなくなったときのみ、その時点における処理速度を限界処理速度として記憶してステップ３へ進むようにしてもよい。その場合好ましくは記憶された限界処理速度の70%の値と、初速度に５を加えた値、のうち大きな方の値を出題テンポとして、一定量または一定時間のスクロール出題を行う。
ステップ３における負荷、出題量あるいは出題時間の設計や、後述の図14に示すようなテンポ変更量を加減する制御の設計により、プロセス全体の負荷と時間を調整することができる点はIAIもMAIと同様である。
【００５９】
図１２は表示が稠密になりすぎると可読性が阻害されることを示す図である。
イミッションテンポに比してスクロール速度が遅すぎると、この図に示すようにオブジェクトの表示間隔が稠密になり可読性が阻害される。そこでテンポを逓増させるのと並行して、少なくともオブジェクトが重ならないように表示する工夫の必要性が生じる。そこでオブジェクトを小さく表示する処理や、スクロール速度を速くする処理を行うなどの方法で対処することが考えられる。
【００６０】
ノートスクローラにおいては、手の５指の筋力的な処理限界が概ねテンポ400程度であることや、一般的な音楽的フレーズないし曲におけるテンポのとりうる値の範囲が概ね40〜250程度であること（両手弾きの初見演奏では概ねテンポ200程度が実用上限だと考えられる）、そしてオブジェクトをディスプレイに表示して行う場合のスクロール移動距離には1ピクセルという物理的最小単位が存在すること、さらには一般的なPCの処理能力は1クロックの最小長さが14ms程度であること等を勘案しつつ、実用的なテンポの範囲で十分な可読性を保つことができるようにスクロールを制御することが好ましい。ところでオブジェクトのサイズ変更を伴う制御は任意のサイズのディスプレイに発明を適用する上では障害になりうる。たとえばもしも小さなディスプレイで表示される小さなオブジェクトのサイズをさらに小さくしたら、オブジェクトが消えてしまうおそれがある。ノートスクローラの場合、物理的時間的な最小単位に比して実用上のテンポがとりうる範囲は十分に限定的だから、基本的にはオブジェクトのサイズは変更せず、スクロール速度を速くする処理のみでテンポ逓増による可読性低下の抑制に対応したい。以下では主に、イミッションテンポの逓増に伴いスクロール速度を速くする処理によって可読性低下を回避する方法について述べる。
【００６１】
スクロール速度を速くするに従って徐々にオブジェクトの動きは目で追いにくくなってゆく。たとえばオブジェクトの描画頻度が0.1秒に一回程度のときにもしも0.5秒間でスクロール幅を移動するような高速度を設定したならオブジェクトは５回程度しか表示されない間にスクロール終端位置に至ってしまう。つまりスクロール速度を速くしすぎてもその速さのゆえに可読性が下がってゆく。そこで、スクロール速度の増加はなるべく緩やかにすべく、出題テンポが速くなるにつれて画面上に同時に表示可能な出題数を増やすことも併せて考えられた制御設計が好ましい。
1分あたりのイミッションテンポをtempoとし、スクロール開始位置からスクロール終端位置の距離であるスクロール幅の間に、同時に表示可能な出題されたオブジェクトの数を、tempo=60のときは8、tempo=220のときは16とすると、その同時に表示可能な出題数stpは、たとえば
stp=5+tempo/20
のようにtempoの関数としてあらわすことができる。
また0.1秒あたりのスクロール移動距離（スクロール速度）speedは、stpとtempoとスクロール幅sWidthを用いて、
speed=sWidth/stp × tempo/600
と書ける。
この場合、同時表示可能な出題数stpはtempoが増えるに従って増えてスクロール速度の上昇を抑えるが、stpが増えすぎても表示の過密化により可読性が下がる原因となる。そこでstpに上限値limを設け、stpがlimを超える場合のスクロール速度を
speed=sWidth/lim × tempo/600
とする。
このようにスクロール速度を制御すると、出題テンポが一定値を越えたあとは出題テンポにかかわらずオブジェクトは一定間隔を保ってスクロール表示される。
なお、もしもspeedが１よりも小さな時はspeed=1とし、あるいは0.1秒あたりのスクロール移動距離の積算量が1に達した時にスクロール移動するようにする。
【００６２】
図１３は、スクロール開始位置からスクロール終端位置までのスクロール幅を100pix(sWidth=100）、同時表示可能出題数を18（lim=18）とした場合の、スクロール速度とテンポの関係(a)と、lim=18における表示間隔のイメージ(b)を示す図である。
なお、図１３(a)においてスクロール幅を100としたのは百分率のようにスクロール速度を読むことを意図した。たとえばスクロール幅が419の場合にはグラフの値を4.19倍することでスクロール幅に対応する具体的なスクロール速度値を観念できる。また、ここでのlim=18は例示である。limの具体的な値は具体的出題内容を勘案して個別的に定めることが好ましい。たとえばスクロールされるオブジェクトのサイズがスクロール幅の3%程度であるとき、各音に記号を伴わない単音のようなシンプルなパターンを出題する場合のlimの適正値は18〜22程度であるが、両手弾きのような複雑なパターンの場合のlimの適正値は14〜16程度である。
【００６３】
図１４はテンポ変更量を加減する制御のためのスクロール閾位置と加減量の例を示したものである。
たとえばスクロール開始位置とスクロール終端位置の中点のみを閾位置としてもよいが、この図に示すように複数の閾位置を設けることで、より細やかにテンポ変化量を制御することができる。
【００６４】
また閾位置とテンポ変更量制御の設定は、練習途中で変更されるようにしてもよい。つまり練習開始直後はテンポ変更量を加算する加速制御は存在せず、出題数と応答回数が100回を越えて一応の順応が得られ始めたあたりでテンポ変更量を+1または+3加算する設定があらわれる、などの出題数等に応じた制御設計があってもよい。
【００６５】
図１５は、トニックをCでルートはC(60)の出題範囲における和音付き片手弾きパターンを出題して速度逓増トレーニングを行った際に、応答回数が100をこえた後に図１４に示すようなテンポ変更量制御を行った場合の、練習中の速度推移(a)と最大スクロール到達位置推移(b)を調べた結果を示したものである。
該速度推移のグラフ(図１５a)から、順応にフィットするように制御された処理速度の推移は、鋼材の応力歪曲線のような形であらわれることが示唆される。推移を可視化することで、負荷をかけ続けたときの伸び（順応状況）について示唆を得ることができる。
最大スクロール到達位置の推移グラフ(図１５b)は、最初の方ではスクロール開始位置近傍で処理されていたものが、処理位置が徐々にスクロール終端位置に移行してゆき、やがて順応限界に達する概ねの傾向を示唆する。
しかしながら最大スクロール到達位置の推移(図１５b)を速度の推移(図１５a)とあわせて細かく見ると、練習開始直後と、テンポ180を超えたあたりで、あたかもギアチェンジをしたかのように最大スクロール到達位置が下降傾向を示す箇所が存在している。このように脳がギアチェンジを行って負荷逓増に対応するような局面が存在することから、負荷への順応は部分的には必ずしも直線的でないことが示唆される。順応を引き出す段階での負荷はその時点の処理速度をほんの少し上回る程度のものであることが好ましいと考えられるが、規則的にテンポを逓増させるのみでは、少なくともこのギアチェンジをしたかのような部分では負荷が処理能力を一瞬大きく下回り、負荷と処理速度の乖離が生ずるであろう。処理速度が負荷を上回って乖離するような局面では一時的にテンポ変更量を大きくする処理で乖離を小さくし、かつ練習時間短縮を図り、一方で順応限界近傍の大きな負荷に対して処理順応が負荷逓増に追いつきにくいような局面ではテンポ変更量を小さくする処理で限界近傍の負荷をかける時間を長くしてじっくり順応促進を図る工夫のあることが好ましい。すなわち順応にフィットする負荷制御の観点からすると、単位回数あたりの最大スクロール位置を評価することによってテンポ変更量制御などを行うことは有意義に機能する蓋然性があるといえる。
【００６６】
ところで、ピアノの演奏にかかる練習としてはピアノ鍵盤型の入力デバイスを用いることが基本的には好ましいが、そのことは必ずしもピアノ鍵盤型でない入力デバイスを用いることを妨げない。鍵盤以外の入力デバイスとしては、PCマウス、タッチパネル、PCキーなどがある。
【００６７】
図１６は、ディスプレイまたはタッチパネル画面上に描画される鍵盤のイメージがシフト変化する様子を示したものである。
図１６(a)では左端白鍵はC音、図１６(b)では左端白鍵はG音となっている。このように左端白鍵をそれぞれのCDEFGAB音のうち任意の鍵に設定して描画することで、表示される鍵盤の範囲を変更し、変化する出題範囲をカバーすることが可能である。ディスプレイに鍵盤を表示する場合には、出題範囲変更の際にこのような要領でキーシフト処理を行い、鍵盤オンオフの状態をディスプレイ上に表示できるようにすることが好ましい。
【００６８】
図１６に表示されている鍵盤イメージでは約3オクターブが表示されているが、表示する鍵の数は任意である。なお、タッチパネル画面など指で操作することが予定される場合には各鍵に1センチ程度以上横幅のあることが好ましい。そのため、ディスプレイに鍵盤を表示する場合には、鍵の横幅の範囲が適切なものとなるように、ディスプレイのサイズをふまえて表示される鍵の数を変えるようにしてもよい。
【００６９】
図１７はPCキーへの鍵の割り当て例を示す図である。
図１７(a)は割り当ての対象となる一般的なPCキーの配列、
図１７(b)〜(ｈ)はPCキー上側行の割り当て例、
図１７(ｉ)〜(ｏ)はPCキー下側行の割り当て例である。
この例において、PCキー上側行と下側行にそれぞれ独立に鍵を割り当てることで、二段鍵盤のようにPCキーを扱うことが意図される。またQキーとAキーなど複数のキーが同一の白鍵に割り当てられている場合は、QキーとAキーのオンオフは割り当てられた同じ鍵のオンオフに対応することが意図されている。好ましくは、PCキーのＡＳＤＦ・・・の行は上側の白鍵を割り当てるか、下側の黒鍵を割り当てるかを各PCキーについて選択できるようにする。
【００７０】
ピアノ鍵盤を用いる場合と、図１７の要領でPCキー上側行へ鍵を割り当てて用いる場合とでは、少なくとも、トニックがCでポジション移動を伴わない単音の片手弾きの場合とポジション移動を伴わない和音を含む片手弾きの課題に対応する場合とでは、初見能力の測定結果に大きな測定誤差は生じなかった。該割り当て要領はその程度に優れた要領である。該割り当て要領は上側行では親指が使いやすくかつポジション移動に対応できるように白鍵に概ね二つのPCキーが割り当てられており、上側行では15個、下側行では13個の白鍵が横に連続的に並ぶ比較的わかり易い構成をもち、さらには一応黒鍵が使えるという利点をもつ。ただ、両手弾きのパターンに対応する場合にはピアノ鍵盤に比べ若干処理が遅くなる傾向がある（考えられる理由の一つとしては、この割り当て例によって右手をPCキー上側行、左手をPCキー下側行に割り当てて両手弾きのパターンに対応する場合、左手の親指が使いにくいため左手はほぼ４指で対応する形になっていることがあげられる。またPCキーには同時に押したときにいずれかのキーが認識されないキーの組み合わせ等が存在することがある）。
なお図１７に示した割り当て方法のほかにも、たとえば「ASDFGBN」の各キーを左手の白鍵に対応させ、「HJIOP@[」の各キーを右手の白鍵に対応させるなど、様々の割り当て方法が存在する。音楽的パターンのイミッションに応答する入力デバイスとしてPCキーを用いることも以上のように一応可能である。ピアノ鍵盤でないからといって入力デバイスとしての適用を妨げられるものではないことは上述のとおりである。
【００７１】
イミッションのテンポの逓増以外の負荷逓増の態様について、イミッションの移動速度の逓増とイミッションの確率の逓増という二つの態様が考えられる（図１８）。
図１８(a)にイミッションの移動速度の逓増システムの概念図を示す。これはたとえばバッティングセンターで投球マシンから発射される球の投球速度が最初は80km/hだったものが、単位回数だけ打ち返すことに成功した後の速さは（80＋速度変更量）km/hとなり、以後同様に投球速度が逓増してゆくようなシステムを意図する。画面上をスクロールされるオブジェクトに対するタップやクリック等の所作が４回連続して成功するたび、以降イミッションされるオブジェクトの移動速度を逓増させる態様などがこれに含まれる。
図１８(b)にイミッションの確率の逓増システムの概念図を示す。これは標的の出現確率が逓増してゆくようなシステムを意図する。たとえば、最初は１秒ごとに１つずつ標的が出現する程度だったのが、１秒ごとに３つ出現するようにイミッションの確率が逓増する態様が考えられる（0.1秒間に出現する確率:：1/10 → 3/10、0.1 → 0.3）。
【００７２】
イミッションの移動速度の逓増の態様において、たとえばバットを素振りしてバット先端の移動速度等の測定を行い該測定値に基づいて発射される球等の初移動速度を算定するようにしてもよい。単位回数連続して打ち返すことに成功しなかった場合には速度を逓増しない等としてもよい。
イミッションの確率の逓増の態様における標的の出現については、0.1秒ごとに一つの標的を出現させるかどうかを決するだけではなく、0.5秒〜１秒ごとに積算された出現数が１以上になったら一つあるいは複数の標的を同時にまとめて出現させるようにしてもよい。
またテンポの逓増と確率の逓増を組み合わせてもよい。たとえば音楽的パターン出題のテンポを逓増させながら、和音を付する確率を逓増させるようにしてもよい。
あるいはテンポの逓増と移動速度の逓増を組み合わせてもよいし、移動速度の逓増と確率の逓増を組み合わせてもよい。
【００７３】
図１９は、ノートスクローラの単音出題における一週間の成績推移とその傾向を調べた結果を示す図である。
トニックはCでルートはC(48)、C(72)、G(67)、G(55)の各出題範囲から出題を行い、それぞれの順応限界の推移を1週間ずつ毎日記録した。
図１９(a)は、成績推移のグラフ、
図１９(b)は、低下点を基準に重ねた成績推移のグラフ、
図１９(c)は、低下点を基準に重ねた成績推移の平均値を示すグラフ、である。
限界負荷をかけ続けると、概ね４日目に成績低下点が現れ、図１９(c)に示すような「うさぎが坂をピョンピョン駆け上がるような形」の共通傾向が成績推移グラフにあらわれることが示唆される。
【００７４】
図２０は、ノートスクローラの和音を含む片手弾き出題における一ヶ月の成績推移（複数の異なる出題範囲における成績の平均値）を調べた結果を示す図である。
トニックはC、ルートは
左手ではC(48)、D(50)、E(52)、F(53)、G(55)、A(57)、B(59)、C(60)、
右手ではC(60)、D(62)、E(64)、F(65)、G(67)、A(69)、B(71)、C(72)
とする、それぞれの出題範囲について一ヶ月間、毎日の成績推移を調べた。
初速度の設定はMAIにおけるステップ１（motionless）の要領で行った。
このような、単音弾きパターンよりやや複雑な出題パターンにおける長期的な成績推移を記録したグラフにも、やはり「うさぎが坂をピョンピョン駆け上がるような」傾向を見ることができた。
【００７５】
図２１は、ノートスクローラの両手弾き出題における一ヶ月の成績推移を調べた結果を示す図である。ここで、Lmainは両手弾きの左手優位パターン、Rmainは両手弾きの右手優位パターン、LRはLmainとRmainを交互に出題するパターンを意味し、各グラフの点はその時点における限界負荷にそれぞれ対応する。
トニックはC、ルートはC(60)によって定まる範囲を右手の出題範囲とし、そこへさらに左手の範囲として右手より１オクターブ低い範囲を加えた出題範囲からLmain、RmainおよびLRの3通りの出題を行い、一ヶ月間、毎日の成績推移を調べた。また初速度の設定はMAIにおけるステップ１（motionless）の要領で行った。
このような、単単音弾きや和音を含む片手弾きのパターンより複雑な出題パターンにおける長期的な成績推移からも、やはり概ね「うさぎが坂をピョンピョン駆け上がるような」傾向を見ることができた。
【００７６】
本発明の実施の結果、その時点における順応限界の処理量にとどまらず、以上に示すように限界負荷をかけ続けた場合の順応限界の推移傾向も明らかにされうる。すなわち、負荷逓増による限界処理能力の定量と、ひいては限界処理能力推移の可視化は、ある時点における練習負荷最適化の観点だけでなく、中長期的な練習計画の見通しを立てる上でも、あるいは学習行動における人間の脳の働きを探るうえでも、有意義な側面をもつことが示唆される。
たとえば、もし限界処理能力の一般的な推移傾向を把握し、成績推移は必ずしも直線的でないことを知るならば、１〜２日の短期的な成績推移から中長期的な成績推移の線形的類推はなされないだろう。また、観測された、限界負荷を毎日かけ続けると概ね４日目あたりで成績低下点が現れた後に成績が向上する傾向からは、処理の順応限界に達した脳が「新たな順応の余地を作っている」可能性に関する議論ないし仮説が提起されうるだろう。限界負荷をかけ続けたら概ね４日目に成績が下がる傾向のあることを知れば、「三日坊主」という古い言葉もより興味深いものとなる可能性がある。
【００７７】
図２２にノートスクローラのエディット画面例を示す。
図中tonicとrootにかかる操作子で出題範囲を定め、initial speedにかかる操作子からIAIなどにおける初速度を設定できるようになっている。
notes typeのラジオボタンでは単音か和音付き片手弾きか両手弾きかの基本となる出題のタイプを選ぶことができ、lesson menuのラジオボタンではMAI、IAIなどのプロセスのほか、単品のmotionless出題やaccel出題やin tempo出題などを選ぶことができるようになっている。さらにadditional menuのボタン（>>）を押すと、オウム返し出題の入力検出と出題を意味する「reflection(as is)」、アレンジ返し出題の入力検出と出題を意味する「reflection(arranged)」などを含む追加レッスンメニューの選択画面があらわれる。
midiに関するエディット部分にはprogram changeの送信やmidiデバイスの選択、さらには.midファイルを保存しあるいは保存されたファイルを読み込んで練習に供するための操作子がある。midiinにかかる操作子のrcvは応答側(receive)、sndは送信側(send)を意味し、このエディット画面例においては２つのmidiinにそれぞれ応答用と出題入力用の電子鍵盤等をつなぎうることが意図されている。
#bのラジオボタンではノートが記号を伴う場合の表記方法を選ぶことができるようになっており（ただしノートに#がつくかbがつくかを選ぶことができるのはtonicがC、B(Cb)、Db(C#)、F#(Gb)のときのみ）、score typeのラジオボタンでは大音譜、ト音譜、またはヘ音譜を選ぶことができるようになっている。
ノートスクローラは、たとえば以上のようなエディット画面をもって操作されることを意図されている。なおこのエディット画面例は発明内容の実施をイメージし易くするための例示であり、当業者によって類推可能な、同様の機能を持つ他の形式のエディット画面ないし各パラメータ及び出題形式等の選択設定方式のあることを妨げない。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
楽器練習や読譜練習のみならず、そのほか様々の分野における負荷逓増トレーニングにも適用できる。発明利用者に英才教育の機会を提供し、特に記憶とは異なる学習プロセスないしトレーニングにかかる役割を担い、学習プロセスにおける精緻化リハーサルによるアプローチを補うものとなるだろう。
【符号の説明】
【００７９】
１ CPU（検出手段、パラメータ更新処理手段、速度パラメータ更新処理手段、確率パラメータ更新処理手段、制御処理手段、速度制御処理手段、確率制御処理手段、出題範囲設定手段、出題データ生成手段、対応検出手段、ゲーム制御処理手段、入力内容アレンジ手段）
２ ROM（出題範囲設定手段、乱数データ記憶手段、出題データ生成手段、ゲーム制御処理手段、入力内容アレンジ手段）
３ RAM（パラメータ記憶手段、速度パラメータ記憶手段、確率パラメータ記憶手段）
４ 入力デバイス（操作情報入力手段、出題範囲設定手段、出題データ入力手段）
５ 出力デバイス（イミッション指示手段、速度イミッション指示手段、確率イミッション指示手段、表示手段）
６ アドレス・データバス（イミッション指示手段、速度イミッション指示手段、確率イミッション指示手段）
【図１】
2017219579.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【手続補正書】
【提出日】平成28年10月21日(2016.10.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項２】
イミッション内容の範囲を設定する出題範囲設定手段と、
乱数情報を記憶しておく乱数データ記憶手段と、
前記出題範囲設定手段により設定されたイミッション内容の範囲と前記乱数情報とをもとにイミッション内容を生成する出題データ生成手段と、
イミッション内容を表示する表示手段と、
表示されたイミッション内容に対応する操作情報が操作情報入力手段から入力されたことを検出する対応検出手段と、
ゲーム制御処理手段と、を有し、
前記の表示手段はイミッション内容をスクロール表示する機能を有することを特徴とし、
前記のゲーム制御処理手段は
イミッション内容に対応する操作情報の入力が前記対応検出手段により検出された場合にはスクロール表示されているイミッション内容にかかるオブジェクトを消去する処理を行う機能を有し、さらにイミッション内容にかかるオブジェクトがスクロール開始位置にあらわれたあとスクロール終端位置に至るまでの間にイミッション内容に対応する操作情報が検出されなかった場合にはその時点までに消去されたオブジェクトの数あるいはその時点におけるテンポの値を出力してユーザーに知らせる処理を行う機能を有することを特徴とする請求項１記載のイミッションシステム。
【手続補正書】
【提出日】平成28年12月2日(2016.12.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
そして本発明はプログラム発明としての態様をもつ（請求項１３）。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４９】
たとえば調をCメジャー（つまりトニックはC）とし、ドレミファソラシの音がこの順序で並ぶスケールで、最初のコードがCメジャーであることを想定した場合に、図７の選択肢例の(1-1-1),(2-1),(3-1-1),(2-14),(3-2-1)が選択されたとすると、「ドミドソドファソラ」という音楽的パターンが作成される。
詳しくはつまり、まず(1-1-1)でコード進行Ｉ→ＩＶについて調がCメジャーならコード進行はCメジャー → Fメジャーになる。Ｉ：Cメジャー（ドミソ）における構成音が(2-1)1,3,5の場合、構成音はド,ミ,ソとなり、その並べ方が(3-1-1)1→2→1→3の場合、作成されるパターンは、ド→ミ→ド→ソとなる。さらに(1-1-1)で次のコードはＩＶ：Fメジャー（ファラド）であるが、構成音が(2-14)1,2,3,5の場合、構成音はファ,ソ,ラ,ドとなり、これを想定されたスケール内での低い順に並べるとド,ファ,ソ,ラとなる。その並べ方が(3-2-1)1→2→3→4の場合、作成されるパターンは、ド→ファ→ソ→ラとなり、以上の「ドミドソ」と「ドファソラ」をつないだ「ドミドソドファソラ」が出力内容となる。
【手続補正書】
【提出日】平成29年4月28日(2017.4.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
[技術的意義]  該システムの行う処理は、テンポの初期値である初速度でイミッションを開始し、単位回数だけイミッションを行うごとに、テンポ変更量だけテンポを増加する処理であることが意図される。つまりイミッションのテンポ更新処理とは、単位回数のイミッションごとに「次のテンポの値＝現在のテンポの値＋テンポ変更量」とする処理である（つまり、もしもテンポ変更量が定数であると仮定した場合には「テンポの値＝初速度＋テンポ変更量×int(イミッションが行われた回数／単位回数)」のように各パラメータの関係を総覧的に観念できる。ここでint(a)とは数値aの整数部分を返す演算の意味である。もっとも実際には、必ずしもテンポ変更量は定数ではなく、テンポ変更量などのパラメータは、請求項９等に示すように設定内容やゲーム状況等によっては、変数として機能することが予定されている)。イミッションのテンポを逓増させてゆけば、いずれ必ず練習者の限界処理速度のテンポに達する。あるイミッション内容に対応する限界処理速度は各練習者に固有の値であり、限界処理速度の定量は練習負荷の最適化等の上で有意義である。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
特に音楽的パターンをイミッション内容とする場合、好ましくは、入力手段は鍵盤である（請求項１０）。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７２】
イミッションの移動速度の逓増の態様において、たとえばバットを素振りしてバット先端の移動速度等の測定を行い該測定値に基づいて発射される球等の最初の発射速度（初移動速度）を算定するようにしてもよい。一定回数（速度単位回数）連続して打ち返すことに成功しなかった場合には発射速度（イミッション速度）を逓増しない等としてもよい。
イミッションの確率の逓増の態様における標的の出現については、0.1秒ごとに一つの標的を出現させるかどうかを決するだけではなく、0.5秒〜１秒ごとに積算された出現数が１以上になったら一つあるいは複数の標的を同時にまとめて出現させるようにしてもよい。
またテンポの逓増と確率の逓増を組み合わせてもよい。たとえば音楽的パターン出題のテンポを逓増させながら、和音を付する確率を逓増させるようにしてもよい。
あるいはテンポの逓増と移動速度の逓増を組み合わせてもよいし、移動速度の逓増と確率の逓増を組み合わせてもよい。
【手続補正４】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
イミッションの頻度をあらわすテンポの値に応じてイミッションを指示するイミッション指示手段と、
該テンポの値と該テンポの変更にかかるパラメータとして初速度、単位回数、およびテンポ変更量の各値を更新可能な状態で記憶するパラメータ記憶手段と、
ユーザーが操作情報を入力するための操作情報入力手段と、
該操作情報が入力されたことを検出する検出手段と、
該検出手段により検出された操作情報を基にパラメータを変更することが命令され、あるいは予定されている場合、または該検出手段により具体的変更値を伴うパラメータ変更命令が検出された場合に、パラメータの更新処理を行うパラメータ更新処理手段と、
動作開始時点から単位回数のイミッションごとに、現在のテンポの値にテンポ変更量を加算することを処理内容とする、テンポ更新処理を行う制御処理手段とを有し、
前記のパラメータ更新処理手段は、
操作情報検出の時間的間隔を操作情報の検出回数で除して得た値の65%乃至100%を初速度とする手段を含むことを特徴とし、
前記のイミッション指示手段は、
前記制御処理手段によってテンポの値が変更されない間は従前のテンポに応じた一定の時間的間隔でイミッションを指示することを特徴とするイミッションシステム。
【手続補正５】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１１】
イミッション速度の値に応じた移動速度でのイミッションを指示する速度イミッション指示手段と、
イミッション速度の値と該イミッション速度の変更にかかる速度パラメータとして初移動速度、速度単位回数、および速度変更量の各値を更新可能な状態で記憶する速度パラメータ記憶手段と、
ユーザーが操作情報を入力するための操作情報入力手段と、
該操作情報が入力されたことを検出する検出手段と、
該検出手段により検出された操作情報を基に速度パラメータを変更することが命令され、あるいは予定されている場合、または該検出手段により具体的変更値を伴う速度パラメータ変更命令が検出された場合に、速度パラメータの更新処理を行う速度パラメータ更新処理手段と、
動作開始時点から速度単位回数のイミッションごとに、現在のイミッション速度の値に速度変更量を加算することを処理内容とする、イミッション速度の値の更新処理を行う速度制御処理手段とを有し、
前記の速度イミッション指示手段は、
前記速度制御処理手段によってイミッション速度の値が変更されない間は従前の移動速度でのイミッションを指示することを特徴とするイミッションシステム。
【手続補正６】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１２】
イミッション確率の値に応じた確率でのイミッションを指示する確率イミッション指示手段と、
イミッション確率の値と該イミッション確率の変更にかかる確率パラメータとして初確率、確率単位回数、および確率変更量の各値を更新可能な状態で記憶する確率パラメータ記憶手段と、
ユーザーが操作情報を入力するための操作情報入力手段と、
該操作情報が入力されたことを検出する検出手段と、
該検出手段により検出された操作情報を基に確率パラメータを変更することが命令され、あるいは予定されている場合、または該検出手段により具体的変更値を伴う確率パラメータ変更命令が検出された場合に、確率パラメータの更新処理を行う確率パラメータ更新処理手段と、
動作開始時点から確率単位回数のイミッションごとに、現在のイミッション確率の値に確率変更量を加算することを処理内容とする、イミッション確率の値の更新処理を行う確率制御処理手段とを有し、
前記の確率イミッション指示手段は、
前記確率制御処理手段によってイミッション確率の値が変更されない間は従前の確率でのイミッションを指示することを特徴とするイミッションシステム。
【手続補正７】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１３】
CPU、ROM、RAM、アドレス・データバス、入力デバイス、出力デバイスを構成要素とするシステムを、請求項１ないし１２いずれかに記載のイミッションシステムとして機能させることを特徴とするプログラムを記録した記録媒体。