JP3633249B2 - グラフ表示装置、グラフ表示制御方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、入力されたデータに応じたグラフを描画するグラフ表示装置、グラフ表示方法、及び記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、関数計算機能を備えた電子計算機において、関数式を入力してグラフの描画を指示すると、入力された関数式に対応するグラフが描画表示されるものが実用化されている。
【０００３】
例えば、Ｙ＝Ｘ２ という関数式を入力すると、予め設定されたＸの座標範囲において、それぞれのＸ値に対応するＹ値が算出され、グラフとして描画表示される。
【０００４】
このような従来のグラフ表示装置では、入力された関数式（例えば、Ｙ＝Ｘ２ ＋ＡＸ＋Ｂ）において、変数Ａを指定し、この変数Ａに代入する値を任意の範囲、任意の間隔で変化させた場合のグラフを順次描画表示するようにしたダイナミックグラフと呼ばれるグラフ表示機能を備えたものが考えられている。
【０００５】
ダイナミックグラフを利用することで、ある関数式の変数を変化させた場合に、グラフがどのように変化するかを容易に把握することができるので、グラフの変化について学習するのに非常に有効となる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のグラフ表示装置におけるダイナミックグラフ機能では、変数を順次変化させた場合のそれぞれの関数式に対応するグラフ全体の変化を容易に理解できるものの、グラフ全体の変化に伴って変化するその他の要素について把握することができる機能を有していなかったために、グラフ全体の変化以外の要素について学習するには適していなかった。グラフ全体の変化に伴って変化するその他の要素としては、例えば、他のグラフとの交点などの幾何学的数値変化や、グラフで表される面積や微分係数等がある。
【０００７】
本発明は、前記のような問題に鑑みなされたもので、グラフ全体の変化に伴って変化するその他の要素についても容易に把握することが可能なグラフ表示装置、グラフ表示制御方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、関数式に含まれている変数の値を変化させて当該関数式に対応するグラフを順次切り替えて表示するグラフ表示装置において、前記順次切り替えて表示されるグラフに従って変化する項目について表示することが設定されると、この設定された項目の数値を、順次切り替えてグラフを表示する際に、順次切り替えられたグラフと共に表示するように制御されるので、関数式中の変数の値の変化に伴ってグラフ全体が変化する様子と同時に、グラフの変化と共に変化する項目の数値についても確認することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１は本発明の実施の形態に係わるグラフ表示装置の電子回路の構成を示すブロック図である。本グラフ表示装置は、各種の記録媒体に記録されたグラフ表示制御用プログラムを読み込み、この読み込んだグラフ表示制御用プログラムによって動作が制御されるコンピュータによって構成することができる。
【００１２】
図１に示すように、本実施形態におけるグラフ表示装置は、ＣＰＵ１１、キー入力部１２、ＲＯＭ１３、ＲＡＭ１４、表示駆動回路１５、表示部１６、及び記録媒体読取り部２０によって構成されている。
【００１３】
ＣＰＵ１１は、装置全体の制御を司るもので、キー入力部１２からのキー操作信号に応じて、ＲＯＭ１３に予め記憶されているシステムプログラムを起動させ、このシステムプログラムに従ってグラフ表示処理を実行し、各種の動作モードに応じた動作制御を行なうものである。ＣＰＵ１１には、キー入力部１２、ＲＯＭ１３の他、ＲＡＭ１４が接続されると共に、表示駆動回路１５を介して表示部１６が接続され、また記録媒体読取り部２０が接続される。
【００１４】
なお、ＣＰＵ１１は、ＲＯＭ１３に記憶されたプログラムに限らず、記録媒体読取り部２０によって記録媒体２１に記録されているプログラムを読み込み、ＲＡＭ１４に記憶させて実行することもできる。
【００１５】
キー入力部１２は、グラフ表示装置の動作を規定する指示やデータを入力するもので、数値キー、文字キー、記号キー等が含まれるデータ入力キー１２ａ、計算機モードやグラフモード等の動作モードを選択するためのモード選択画面を表示させるためのモードキー１２ｂ（「モード」）、各種のデータ選択やデータ入力の実行を指示するための実行キー１２ｃ（「実行」）、グラフ用の関数式を入力する関数式入力画面を表示させるための式キー１２ｄ、グラフ表示の形態を示す条件の設定を行なう条件設定入力画面を表示させるための設定キー１２ｅ（「設定」）、グラフモードにおいて入力された関数及びデータに対応するグラフの描画の開始を指示するためのグラフキー１２ｆ（「グラフ」）、グラフ表示する際の座標範囲（レンジ）を入力するレンジ入力画面を表示させるためのレンジキー１２ｈ（「レンジ」）、各種選択や指定を行なうための上下左右のそれぞれの方向に対応するカーソルキー１２ｉ，１２ｊ，１２ｋ，１２ｍが設けられている。なお、図示していないが、各種の機能を実行するためのファンクションキーの他、各種のキーが設けられているものとする。
【００１６】
ＲＯＭ１３は、グラフ表示装置の全体の制御を司るシステムプログラムの他、各種の動作モードに対応した制御処理プログラム等が予め記憶される。
ＲＡＭ１４は、グラフ表示装置において扱われる各種のデータを記憶するもので、表示レジスタ１４ａ、式レジスタ１４ｂ、設定レジスタ１４ｃ、データレジスタ１４ｄ、グラフ管理レジスタ１４ｅ、グラフレジスタ１４ｆ、グラフ描画レジスタ１４ｇ等が設けられている。
【００１７】
表示レジスタ１４ａには、表示部１６に表示すべき表示データがビットマップデータとして展開されて記憶される。
式レジスタ１４ｂには、キー入力部１２に対する操作によって入力されたデータに応じて求められた、グラフ表示のための関数式のデータが記憶される。
【００１８】
設定レジスタ１４ｃには、グラフ表示の形態を示す条件として設定された内容（設定条件）が記憶される。
データレジスタ１４ｄには、グラフ表示を行なうために入力されたデータが記憶されるもので、例えば式レジスタ１４ｂに記憶された関数式における変数の値を示す数値データが記憶される。データレジスタ１４ｄには、グラフ表示の関数式と共に指定された数値データの他に、この指定された数値データの間を所定数で分割した数値のデータが記憶される。
【００１９】
グラフ管理レジスタ１４ｅは、グラフ表示を行なうための各種データが記憶されるもので、例えばグラフ表示に用いられる関数式の変数、式レジスタ１４ｂに記憶された関数式の座標範囲の初期値（始点）及び最終値（終点）、式レジスタ１４ｂに記憶された関数式のグラフを表示する際の座標の変化間隔（ピッチ）を含んでいる。
【００２０】
グラフレジスタ１４ｆは、式レジスタ１４ｂに記憶された関数式の変数の値を変化させることによって作成されるグラフが、各変数値に対応してそれぞれ記憶される。
【００２１】
グラフ描画レジスタ１４ｇは、式レジスタ１４ｂに記憶された関数式データに応じて、グラフを描画（展開）するために利用されるワークエリアである。
表示駆動回路１５は、ＣＰＵ１１の制御のもとでＲＡＭ１４に記憶された各種データに基づいて、表示部１６におけるグラフや関数式等の表示を駆動制御する。
【００２２】
表示部１６は、例えばカラー表示が可能な液晶ディスプレイで構成され、表示駆動回路１５の制御のもとで各種表示を行なう。
記録媒体読取り部２０は、記録媒体２１に対してプログラムやデータの書き込み／読出しを行なう。記録媒体２１としては、例えばフロッピーディスク、ハードディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤなどの各種のものが利用できる。
【００２３】
次に、前述した構成によるグラフ表示装置の動作について説明する。
図２はグラフ表示装置における全体処理を示すフローチャートである。
グラフ表示装置のシステム電源が投入され、キー入力部１２のモードキー１２ｂが操作されると（ステップＳ１）、ＣＰＵ１１は、計算機モードやグラフモード等の動作モードを選択するためのモード選択画面を表示部１６において表示させる（ステップＳ２）。モード選択画面では、例えば実行可能なモードの一覧が表示されており、任意に選択することができる。
【００２４】
モード選択画面が表示された状態において、カーソルキー１２ｉ，１２ｊ，１２ｋ，１２ｍが選択的に操作され、実行すべき動作モードが指定された状態で実行キー１２ｃが操作されると、ＣＰＵ１１は、ＲＯＭ１３に記憶されている選択された動作モードに対応する制御プログラムを起動し、この動作モードに応じた初期画面を表示部１６において表示させる（ステップＳ３，Ｓ４，Ｓ５，Ｓ６，Ｓ７）。
【００２５】
ここで選択された動作モードがグラフモードであった場合（ステップＳ８）、ＣＰＵ１１は、グラフモード実行用の制御プログラムを起動して、グラフモードに移行する（ステップＳ１０）。
【００２６】
図３乃至図５は、本実施形態におけるグラフ表示装置によるグラフモードの処理を示すフローチャートである。まず、図３に示すグラフモードにおける全体処理を示すフローチャートを参照しながら説明する。
【００２７】
グラフモードにおいてキー入力部１２の式キー１２ｄが押下され（ステップＡ１）、ダイナミックグラフを表示させるための関数式の入力の実行が指示されると、ＣＰＵ１１は、関数式入力用の画面を表示させる（ステップＡ２）。
【００２８】
この関数式入力画面が表示された状態で、データ入力キー１２ａから関数式を示す文字が入力されると（ステップＡ７）、ＣＰＵ１１は、入力された文字によって表される式を表示部１６に表示させる。任意に関数式が入力され、実行キー１２ｃが押下されると、ＣＰＵ１１は、関数式の入力が完了したものと判別し、入力された関数式の式データを式レジスタ１４ｂにおいて記憶させると共に、関数式中から、ダイナミックグラフを表示する際の変数を検出して、グラフ管理レジスタ１４ｅに記憶させる（ステップＡ８）。
【００２９】
ここでは、任意の数の関数式を入力することができる。また、関数式に含まれるダイナミックグラフを表示する際の変数に対して、数値データを入力することができる。この変数値に対して数値データが入力された関数式がダイナミックグラフの表示対象となる。ＣＰＵ１１は、数値データが入力された場合、入力された数値データをデータレジスタ１４ｄに記憶させておく。
【００３０】
図６（ａ）には、入力された関数式が表示された状態の一例を示している。図６に示す例では、２つの関数式「Ｙ１＝Ｘ＋２」「Ｙ２＝ＡＸ２ 」が入力されている。また、２番目の関数式の変数「Ａ」に対して、数値データ「Ａ＝１，２，３」が入力されている。従って、関数式「Ｙ２＝ＡＸ２ 」がダイナミックグラフの表示対象となる。
【００３１】
一方、グラフモードにおいてキー入力部１２の設定キー１２ｅが押下され（ステップＡ３）、グラフ表示の形態を示す条件の設定を行なう条件設定の実行が指示されると、ＣＰＵ１１は、条件設定入力用の画面を表示させる（ステップＡ４）。
【００３２】
この条件設定入力用の画面には、条件設定用の複数の項目が設けられている。図６（ｂ）（ｃ）には、条件設定入力用画面の一例を示している。図６（ｂ）（ｃ）に示す例では、グラフ表示した際にグラフの交点位置のＸＹ座標値を表示するか否かを設定するための「交点座標表示」、グラフ表示した際にグラフの交点位置を所定のシンボルによって表示するか否かを設定するための「交点プロット表示」、指定した座標値でのグラフの微分係数値を表示するか否かを設定するための「微分係数」、グラフによって特定される範囲（例えば、グラフによって囲まれた領域）における面積を表示するか否かを設定するための「面積表示」が設けられている。
【００３３】
この条件設定入力用の画面が表示された状態で、データ入力キー１２ａから各項目について「ＯＮ」または「ＯＦＦ」を選択するカーソルキー１２ｉによる指示が入力されると（ステップＡ７）、ＣＰＵ１１は、指示に応じて対象とする項目について「ＯＮ」または「ＯＦＦ」に設定し、実行キー１２ｃによる設定完了の指示に応じて、設定レジスタ１４ｃにおいて設定内容（設定条件）を記憶させる（ステップＡ８）。また「微分係数」の項目に対しては、微分係数を算出すべき任意のＸ座標値（図６中では「５」）が指定され、この数値も設定レジスタ１４ｃに記憶させる。
【００３４】
また、グラフモードにおいてキー入力部１２のレンジキー１２ｈが押下され（ステップＡ９）、グラフを表示する際の座標範囲（レンジ）の指定入力が指示されると、ＣＰＵ１１は、座標範囲（レンジ）入力用の画面を表示させ、データ入力キー１２ａからの入力に応じて座標範囲（レンジ）を設定する。すなわち、グラフを表示させる際の、例えばＸＹ座標系でのＸ座標の最大値と最小値、Ｙ座標の最大値と最小値が設定される。ＣＰＵ１１は、実行キー１２ｃの押下によって座標範囲の設定の完了が指示されると、選択された座標範囲をグラフ管理レジスタ１４ｅに記憶させると共に、指定された座標範囲をもとに座標の変化間隔（ピッチ）を算出してグラフ管理レジスタ１４ｅに記憶させる。
【００３５】
また、グラフモードにおいてキー入力部１２のグラフキー１２ｆが押下され（ステップＡ５）、関数式のグラフ表示の実行が指示されると、ＣＰＵ１１は、グラフ描画処理を実行する。
【００３６】
以下、グラフ描画処理について、図４及び図５に示すフローチャートを参照しながら説明する。
まず、グラフ描画処理の実行が指示されると、ＣＰＵ１１は、ＲＡＭ１４の式レジスタ１４ｂを参照して、グラフ表示のために先に入力されている関数式を検出する（ステップＢ１）。
【００３７】
ＣＰＵ１１は、式レジスタ１４ｂに記憶された関数式について、ダイナミックグラフを表示すべき関数式があるか、すなわち関数式中の変数について数値データが入力されている関数式があるかを判別する。
【００３８】
ここで、ダイナミックグラフが無い場合、ＣＰＵ１１は、式レジスタ１４ｂに記憶されている関数式に基づいて、グラフ管理レジスタ１４ｅに記憶された各データ（座標範囲、ピッチ）に従って、グラフ描画レジスタ１４ｇにおいてグラフを作成し（ステップＢ１３）、表示部１６において表示させる（ステップＢ１４）。
【００３９】
一方、式レジスタ１４ｂにダイナミックグラフを表示すべき関数式があった場合、まず、ＣＰＵ１１は、ダイナミックグラフの表示対象ではない関数式について、グラフ管理レジスタ１４ｅに記憶された各データに従って、グラフ描画レジスタ１４ｇにおいてグラフを作成し（ステップＢ３）、表示部１６において表示させる（ステップＢ４）。
【００４０】
さらに、ＣＰＵ１１は、ダイナミックグラフの表示対象とする関数式に対して、データレジスタ１４ｄに記憶された変数の初期値を用いた時の関数式に基づいてグラフを作成する（ステップＢ５）。
【００４１】
また、ＣＰＵ１１は、現在の変数Ａの数値データにおいて、設定レジスタ１４ｃに記憶されている設定条件に応じて、必要なデータの値を計算して求め、ＲＡＭ１４に記憶する（ステップＢ６）。すなわち、条件設定入力用の画面において、「ＯＮ」が設定された項目に関する値、例えばグラフの交点座標、指定されたＸ座標値における微分係数、グラフで特定される領域の面積などを算出する。
【００４２】
ＣＰＵ１１は、ステップＢ５において作成したダイナミックグラフを、設定条件に応じて算出した値の表示パターンと共に、グラフレジスタ１４ｆに記憶させる（ステップＢ７）。
【００４３】
ＣＰＵ１１は、データレジスタ１４ｄを参照して、変数に対して入力されている数値データが他にあれば（ステップＢ９）、前述と同様にして、次の数値データをもとにした関数式のダイナミックグラフを作成して、グラフレジスタ１４ｆに記憶させる（ステップＢ１２，Ｂ６，Ｂ７）。
【００４４】
以下、同様にして、変数に対して入力されている数値データのそれぞれについて、ダイナミックグラフを作成して、グラフレジスタ１４ｆに記憶させておく。
こうして全ての数値データに対応するダイナミックグラフが作成されると（ステップＢ９）、ＣＰＵ１１は、グラフレジスタ１４ｆに記憶された複数のダイナミックグラフを、キー入力によって表示すべきダイナミックグラフが指定されるまで、一定時間が経過するごとに順番に表示させる（ステップＢ１０，Ｂ１１）。
【００４５】
図７には、ダイナミックグラフの表示の具体例を示している。
図７に示すグラフの表示例は、図６（ａ）に示すように２つの関数式が入力され、図６（ｂ）に示すような設定条件がされた場合について示している。すなわち、「交点座標表示」「交点プロット表示」「微分係数」について「ＯＮ」が設定された場合である。
【００４６】
この場合、まず図７（ａ）に示すように「Ｙ１＝Ｘ＋２」のグラフｙ１と、変数Ａの初期値「１」をもとに作成された「Ｙ２＝ＡＸ２ 」のダイナミックグラフｙ２が表示される。表示されるグラフ中には、２つのグラフの交点位置に交点を示す所定のシンボル「＋」が示されると共に、その交点のＸ座標値（「Ｘ＝２，Ｘ＝−１」）が右下部において表示されている。また、Ｘ座標値が「５」の位置でのダイナミックグラフｙ２の微分計数値（「ｄ／ｄｘ＝１０」）が表示されている。
【００４７】
このグラフの表示が一定時間経過すると、図７（ｂ）に示すグラフの表示に切換えられる。図７（ｂ）に示すグラフ表示では、変数Ａの値「２」をもとに作成されたダイナミックグラフｙ２が、２つのグラフの交点位置を示すシンボル、交点のＸ座標値（「Ｘ＝１．２８１，Ｘ＝−０．７８１」、微分計数値（「ｄ／ｄｘ＝２０」）と共に表示されている。
【００４８】
さらに、グラフの表示が一定時間経過すると、図７（ｃ）に示すグラフの表示に切換えられる。図７（ｃ）に示すグラフ表示では、変数Ａの値「３」をもとに作成されたダイナミックグラフｙ２が、２つのグラフの交点位置を示すシンボル、交点のＸ座標値（「Ｘ＝１，Ｘ＝−０．６６７」、微分計数値（「ｄ／ｄｘ＝３０」）と共に表示されている。
【００４９】
ダイナミックグラフｙ２を表示する関数式「Ｙ２＝ＡＸ２ 」の変数Ａに対しては、３つの数値データが指定されているので、さらに一定時間が経過した場合には、図７（ａ）に示す表示に切換えられる。以下、一定時間が経過する毎に、繰り返して変数Ａの値を変更して生成されたダイナミックグラフｙ２の表示に切換えられる。
【００５０】
一定時間経過する毎にダイナミックグラフｙ２が切換え表示されている間に、表示すべきダイナミックグラフｙ２を指定するキー入力があった場合（ステップＢ１１）、ＣＰＵ１１は、キー入力に応じたダイナミックグラフｙ２の表示に直ちに切換える。
【００５１】
すなわち、上向きのカーソルキー１２ｉが押下された場合、ＣＰＵ１１は、現在表示の前の変数値によるダイナミックグラフｙ２の表示に切換え、また、下向きのカーソルキー１２ｋが押下された場合、ＣＰＵ１１は、現在表示の次の変数値によるダイナミックグラフｙ２の表示に切換える（ステップＢ１５，Ｂ１６）。
【００５２】
例えば、図８（ａ）に示すように、変数Ａの値を「３」とする関数式によるダイナミックグラフｙ２が表示された状態でカーソルキー１２ｋを押下すると、図８（ｂ）に示すように、変数Ａの値を「１」とする関数式によるダイナミックグラフｙ２の表示に切換えられる。この際、設定条件に従う表示も同様にして切換えられる（図８では微分係数の表示を省略している）。
【００５３】
さらに、カーソルキー１２ｋを押下すると、図８（ｃ）に示すように、変数Ａの値を「２」とする関数式によるダイナミックグラフｙ２の表示に切換えられる。また、図８（ｃ）に示すグラフが表示された状態で、逆向きのカーソルキー１２ｉを押下すると、図８（ｄ）に示すように、変数Ａの値を「１」とする関数式によるダイナミックグラフｙ２の表示に戻る。
【００５４】
このように、カーソルキーによる指示に応じて、所望するダイナミックグラフｙ２を任意に表示させることができ、その時、ダイナミックグラフｙ２の切換えに伴って変化する設定条件の内容、例えば交点位置や微分係数も同時に切換えて表示させることができるため、その変化を容易に把握することができる。
【００５５】
また、一定時間経過する毎にダイナミックグラフｙ２が切換え表示されている間に、左右方向のカーソルキー１２ｊ，１２ｍが押下された場合、ＣＰＵ１１は、ダイナミックグラフｙ２の表示対象とする関数式の変数Ａについて、予め指定されている数値データよりも小さい数値にしてダイナミックグラフｙ２を表示させる。
【００５６】
例えば、右向きのカーソルキー１２ｊが押下された場合、ＣＰＵ１１は、現在表示中のダイナミックグラフｙ２の関数式における変数Ａの数値と、次に表示されるダイナミックグラフｙ２の関数式における変数Ａの数値との差を所定数で分割し、その分割値（分割値ｂ）をデータレジスタ１４ｄに記憶させる（ステップＢ１８）。
【００５７】
そして、ＣＰＵ１１は、現在表示中のダイナミックグラフｙ２の関数式の変数に、分割値ｂの値を加算した数値データを用いた時の関数式に基づいてグラフを作成する（ステップＢ１９）。
【００５８】
また、ＣＰＵ１１は、現在の変数Ａの数値データにおいて、設定レジスタ１４ｃに記憶されている設定条件に応じて、必要なデータの値を計算して求め、ＲＡＭ１４に記憶する（ステップＢ２０）。
【００５９】
ＣＰＵ１１は、ステップＢ１９において作成したダイナミックグラフｙ２を、設定条件に応じて算出した値の表示パターンと共に、グラフレジスタ１４ｆに記憶させると共に、表示部１６において表示させる（ステップＢ２１）。
【００６０】
一方、左向きのカーソルキー１２ｍが押下された場合には、ＣＰＵ１１は、前述と同様にして分割値ｂを求め、現在表示中のダイナミックグラフｙ２の関数式の変数に、分割値ｂの値を減算した数値データを用いた時の関数式に基づいてグラフを作成すると共に、設定条件に応じて必要なデータの値を計算して求め、ダイナミックグラフｙ２と共に表示させる。
【００６１】
以下、カーソルキー１２ｊ，１２ｍが押下される毎に、分割値ｂを変数Ａに対して加算あるいは減算した関数式からダイナミックグラフｙ２を生成し、その時の設定条件に従って求めた数値と共に表示させる。
【００６２】
図６（ａ）に示すように、変数Ａに対して数値データが、Ａ＝１，２，３のように指定されている場合、分割の所定数を１０とすると、数値データの差分値１を１０分割した値０．１を分割値とし、変数Ａのの値に加算あるいは減算することによってダイナミックグラフｙ２を作成する。
【００６３】
図９には、右向きカーソルキー１２ｊが押下された場合のダイナミックグラフｙ２の表示例を示している。図８（ｄ）に示す表示状態において、カーソルキー１２ｊを押下すると、図９（ａ）に示すように、変数Ａの値を１．１にした時の関数式から生成されるダイナミックグラフと、設定条件に応じた内容の表示が行われる（図９では微分係数の表示を省略している）。
【００６４】
続いて、カーソルキー１２ｊを押下すると、図９（ｂ）に示すように、変数Ａの値を１．２にした時のダイナミックグラフｙ２が表示され、さらにカーソルキー１２ｊを押下すると、図９（ｃ）に示すように、変数Ａの値を１．３にした時のダイナミックグラフｙ２が表示される。
【００６５】
このようにして、ダイナミックグラフ表示のために関数式と共に入力された数値データ以外の数値データをもとにしてダイナミックグラフを表示することができ、そのダイナミックグラフｙ２の変化に伴って設定条件の内容に応じた表示を行なうことができる。このため、数値データを入力する手間を少なくしても、設定条件の内容の変化を容易に確認することができる。
【００６６】
なお、前述した説明では、入力された数値データの差分の値を等分割した値を加減算して新たな数値データを生成し、微小なダイナミックグラフｙ２の変化を確認できるようにしているが、入力された数値データの差分の値を整数倍して求まる値を加減算して新たな数値データを生成し、ダイナミックグラフｙ２の変化範囲を広げるようにしても良い。
【００６７】
また、図１０には、条件設定入力用画面において、図６（ｃ）に示すように、「面積表示」の項目について「ＯＮ」が設定されている場合のダイナミックグラフｙ２の表示例を示している。
【００６８】
この場合、ＣＰＵ１１は、一般のグラフ表示のために入力された関数式「Ｙ１＝Ｘ＋２」と、ダイナミックグラフ表示のために入力された関数式「Ｙ２＝ＡＸ２ 」との関係より、２つのグラフによって囲まれた領域の面積（図１０では塗りつぶした領域）を算出する。
【００６９】
図１０（ａ）は、変数Ａの初期値「１」をもとに作成されたダイナミックグラフｙ２が表示された状態を示している。表示されるグラフ中には、設定条件の内容の一つとして、２つのグラフによって囲まれた領域の面積（「Ｓ＝７．５」）が表示されると共に、面積の算出対象となった領域が塗り潰しなどの形態によって表示されている。
【００７０】
図１０（ａ）に示すグラフが表示された状態において、前述したように一定時間が経過した場合、あるいはカーソルキー１２ｋによって表示するグラフの変更が指示された場合には、図１０（ｂ）に示すように、変数Ａの値「２」をもとに作成されたダイナミックグラフｙ２が表示され、グラフの変化に伴って変化した面積の表示が変更されている（「Ｓ＝４．４６７９８３５」）。
【００７１】
さらに、一定時間が経過した場合、あるいはカーソルキー１２ｋによって表示するグラフの変更が指示された場合には、図１０（ｃ）に示すように、変数Ａの値「３」をもとに作成されたダイナミックグラフが表示され、グラフの変化に伴って変化した面積の表示が変更されている（「Ｓ＝３．４８７６５４」）。
【００７２】
このように、グラフによって特定される領域の面積をダイナミックグラフｙ２の変化と共に表示させることができるので、グラフ表示装置を学習に利用した場合に非常に有効となる。
【００７３】
なお、前述した説明では、２つのグラフによって囲まれた領域の面積を対象としているが、面積の算出対象部分は任意に指定できるものとする（例えば座標軸とグラフによって囲まれる領域など）。また、２つのグラフの関係だけでなく、３つ以上のグラフの関係より決定される領域を対象とすることもできる。
【００７４】
【発明の効果】
以上のように、本発明に係わるグラフ表示装置、グラフ表示制御方法によれば、関数式に含まれている変数の値を変化させて当該関数式に対応するグラフを順次切り替えて表示するグラフ表示装置において、前記順次切り替えて表示されるグラフに従って変化する項目について表示することが設定されると、この設定された項目の数値を、順次切り替えてグラフを表示する際に、順次切り替えられたグラフと共に表示するように制御されるので、関数式中の変数の値の変化に伴ってグラフ全体が変化する様子と同時に、グラフの変化と共に変化する項目の数値についても確認することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係わるグラフ表示装置の電子回路の構成を示すブロック図。
【図２】本実施形態におけるグラフ表示装置における全体処理を示すフローチャート。
【図３】グラフ表示装置のグラフモードにおける全体処理を示すフローチャート。
【図４】グラフモードのグラフ描画処理について説明するためのフローチャート。
【図５】グラフモードのグラフ描画処理について説明するためのフローチャート。
【図６】ダイナミックグラフ表示のために入力される関数式及び条件設定の一例を示す図。
【図７】ダイナミックグラフの表示の具体例を示す図。
【図８】上下方向のカーソルキーによる入力があった場合のダイナミックグラフの表示の具体例を示す図。
【図９】左右方向のカーソルキーによる入力があった場合のダイナミックグラフの表示の具体例を示す図。
【図１０】面積表示を行なった場合のダイナミックグラフの表示の具体例を示す図。
【符号の説明】
１１…ＣＰＵ
１２…キー入力部
１３…ＲＯＭ
１４…ＲＡＭ
１４ｂ…式レジスタ
１４ｃ…設定レジスタ
１４ｄ…データレジスタ
１４ｅ…グラフ管理レジスタ
１４ｆ…グラフレジスタ
１５…表示駆動回路
１６…表示部
２０…記録媒体読取り部
２１…記録媒体
【発明の属する技術分野】
本発明は、入力されたデータに応じたグラフを描画するグラフ表示装置、グラフ表示方法、及び記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、関数計算機能を備えた電子計算機において、関数式を入力してグラフの描画を指示すると、入力された関数式に対応するグラフが描画表示されるものが実用化されている。
【０００３】
例えば、Ｙ＝Ｘ２ という関数式を入力すると、予め設定されたＸの座標範囲において、それぞれのＸ値に対応するＹ値が算出され、グラフとして描画表示される。
【０００４】
このような従来のグラフ表示装置では、入力された関数式（例えば、Ｙ＝Ｘ２ ＋ＡＸ＋Ｂ）において、変数Ａを指定し、この変数Ａに代入する値を任意の範囲、任意の間隔で変化させた場合のグラフを順次描画表示するようにしたダイナミックグラフと呼ばれるグラフ表示機能を備えたものが考えられている。
【０００５】
ダイナミックグラフを利用することで、ある関数式の変数を変化させた場合に、グラフがどのように変化するかを容易に把握することができるので、グラフの変化について学習するのに非常に有効となる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のグラフ表示装置におけるダイナミックグラフ機能では、変数を順次変化させた場合のそれぞれの関数式に対応するグラフ全体の変化を容易に理解できるものの、グラフ全体の変化に伴って変化するその他の要素について把握することができる機能を有していなかったために、グラフ全体の変化以外の要素について学習するには適していなかった。グラフ全体の変化に伴って変化するその他の要素としては、例えば、他のグラフとの交点などの幾何学的数値変化や、グラフで表される面積や微分係数等がある。
【０００７】
本発明は、前記のような問題に鑑みなされたもので、グラフ全体の変化に伴って変化するその他の要素についても容易に把握することが可能なグラフ表示装置、グラフ表示制御方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、関数式に含まれている変数の値を変化させて当該関数式に対応するグラフを順次切り替えて表示するグラフ表示装置において、前記順次切り替えて表示されるグラフに従って変化する項目について表示することが設定されると、この設定された項目の数値を、順次切り替えてグラフを表示する際に、順次切り替えられたグラフと共に表示するように制御されるので、関数式中の変数の値の変化に伴ってグラフ全体が変化する様子と同時に、グラフの変化と共に変化する項目の数値についても確認することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１は本発明の実施の形態に係わるグラフ表示装置の電子回路の構成を示すブロック図である。本グラフ表示装置は、各種の記録媒体に記録されたグラフ表示制御用プログラムを読み込み、この読み込んだグラフ表示制御用プログラムによって動作が制御されるコンピュータによって構成することができる。
【００１２】
図１に示すように、本実施形態におけるグラフ表示装置は、ＣＰＵ１１、キー入力部１２、ＲＯＭ１３、ＲＡＭ１４、表示駆動回路１５、表示部１６、及び記録媒体読取り部２０によって構成されている。
【００１３】
ＣＰＵ１１は、装置全体の制御を司るもので、キー入力部１２からのキー操作信号に応じて、ＲＯＭ１３に予め記憶されているシステムプログラムを起動させ、このシステムプログラムに従ってグラフ表示処理を実行し、各種の動作モードに応じた動作制御を行なうものである。ＣＰＵ１１には、キー入力部１２、ＲＯＭ１３の他、ＲＡＭ１４が接続されると共に、表示駆動回路１５を介して表示部１６が接続され、また記録媒体読取り部２０が接続される。
【００１４】
なお、ＣＰＵ１１は、ＲＯＭ１３に記憶されたプログラムに限らず、記録媒体読取り部２０によって記録媒体２１に記録されているプログラムを読み込み、ＲＡＭ１４に記憶させて実行することもできる。
【００１５】
キー入力部１２は、グラフ表示装置の動作を規定する指示やデータを入力するもので、数値キー、文字キー、記号キー等が含まれるデータ入力キー１２ａ、計算機モードやグラフモード等の動作モードを選択するためのモード選択画面を表示させるためのモードキー１２ｂ（「モード」）、各種のデータ選択やデータ入力の実行を指示するための実行キー１２ｃ（「実行」）、グラフ用の関数式を入力する関数式入力画面を表示させるための式キー１２ｄ、グラフ表示の形態を示す条件の設定を行なう条件設定入力画面を表示させるための設定キー１２ｅ（「設定」）、グラフモードにおいて入力された関数及びデータに対応するグラフの描画の開始を指示するためのグラフキー１２ｆ（「グラフ」）、グラフ表示する際の座標範囲（レンジ）を入力するレンジ入力画面を表示させるためのレンジキー１２ｈ（「レンジ」）、各種選択や指定を行なうための上下左右のそれぞれの方向に対応するカーソルキー１２ｉ，１２ｊ，１２ｋ，１２ｍが設けられている。なお、図示していないが、各種の機能を実行するためのファンクションキーの他、各種のキーが設けられているものとする。
【００１６】
ＲＯＭ１３は、グラフ表示装置の全体の制御を司るシステムプログラムの他、各種の動作モードに対応した制御処理プログラム等が予め記憶される。
ＲＡＭ１４は、グラフ表示装置において扱われる各種のデータを記憶するもので、表示レジスタ１４ａ、式レジスタ１４ｂ、設定レジスタ１４ｃ、データレジスタ１４ｄ、グラフ管理レジスタ１４ｅ、グラフレジスタ１４ｆ、グラフ描画レジスタ１４ｇ等が設けられている。
【００１７】
表示レジスタ１４ａには、表示部１６に表示すべき表示データがビットマップデータとして展開されて記憶される。
式レジスタ１４ｂには、キー入力部１２に対する操作によって入力されたデータに応じて求められた、グラフ表示のための関数式のデータが記憶される。
【００１８】
設定レジスタ１４ｃには、グラフ表示の形態を示す条件として設定された内容（設定条件）が記憶される。
データレジスタ１４ｄには、グラフ表示を行なうために入力されたデータが記憶されるもので、例えば式レジスタ１４ｂに記憶された関数式における変数の値を示す数値データが記憶される。データレジスタ１４ｄには、グラフ表示の関数式と共に指定された数値データの他に、この指定された数値データの間を所定数で分割した数値のデータが記憶される。
【００１９】
グラフ管理レジスタ１４ｅは、グラフ表示を行なうための各種データが記憶されるもので、例えばグラフ表示に用いられる関数式の変数、式レジスタ１４ｂに記憶された関数式の座標範囲の初期値（始点）及び最終値（終点）、式レジスタ１４ｂに記憶された関数式のグラフを表示する際の座標の変化間隔（ピッチ）を含んでいる。
【００２０】
グラフレジスタ１４ｆは、式レジスタ１４ｂに記憶された関数式の変数の値を変化させることによって作成されるグラフが、各変数値に対応してそれぞれ記憶される。
【００２１】
グラフ描画レジスタ１４ｇは、式レジスタ１４ｂに記憶された関数式データに応じて、グラフを描画（展開）するために利用されるワークエリアである。
表示駆動回路１５は、ＣＰＵ１１の制御のもとでＲＡＭ１４に記憶された各種データに基づいて、表示部１６におけるグラフや関数式等の表示を駆動制御する。
【００２２】
表示部１６は、例えばカラー表示が可能な液晶ディスプレイで構成され、表示駆動回路１５の制御のもとで各種表示を行なう。
記録媒体読取り部２０は、記録媒体２１に対してプログラムやデータの書き込み／読出しを行なう。記録媒体２１としては、例えばフロッピーディスク、ハードディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤなどの各種のものが利用できる。
【００２３】
次に、前述した構成によるグラフ表示装置の動作について説明する。
図２はグラフ表示装置における全体処理を示すフローチャートである。
グラフ表示装置のシステム電源が投入され、キー入力部１２のモードキー１２ｂが操作されると（ステップＳ１）、ＣＰＵ１１は、計算機モードやグラフモード等の動作モードを選択するためのモード選択画面を表示部１６において表示させる（ステップＳ２）。モード選択画面では、例えば実行可能なモードの一覧が表示されており、任意に選択することができる。
【００２４】
モード選択画面が表示された状態において、カーソルキー１２ｉ，１２ｊ，１２ｋ，１２ｍが選択的に操作され、実行すべき動作モードが指定された状態で実行キー１２ｃが操作されると、ＣＰＵ１１は、ＲＯＭ１３に記憶されている選択された動作モードに対応する制御プログラムを起動し、この動作モードに応じた初期画面を表示部１６において表示させる（ステップＳ３，Ｓ４，Ｓ５，Ｓ６，Ｓ７）。
【００２５】
ここで選択された動作モードがグラフモードであった場合（ステップＳ８）、ＣＰＵ１１は、グラフモード実行用の制御プログラムを起動して、グラフモードに移行する（ステップＳ１０）。
【００２６】
図３乃至図５は、本実施形態におけるグラフ表示装置によるグラフモードの処理を示すフローチャートである。まず、図３に示すグラフモードにおける全体処理を示すフローチャートを参照しながら説明する。
【００２７】
グラフモードにおいてキー入力部１２の式キー１２ｄが押下され（ステップＡ１）、ダイナミックグラフを表示させるための関数式の入力の実行が指示されると、ＣＰＵ１１は、関数式入力用の画面を表示させる（ステップＡ２）。
【００２８】
この関数式入力画面が表示された状態で、データ入力キー１２ａから関数式を示す文字が入力されると（ステップＡ７）、ＣＰＵ１１は、入力された文字によって表される式を表示部１６に表示させる。任意に関数式が入力され、実行キー１２ｃが押下されると、ＣＰＵ１１は、関数式の入力が完了したものと判別し、入力された関数式の式データを式レジスタ１４ｂにおいて記憶させると共に、関数式中から、ダイナミックグラフを表示する際の変数を検出して、グラフ管理レジスタ１４ｅに記憶させる（ステップＡ８）。
【００２９】
ここでは、任意の数の関数式を入力することができる。また、関数式に含まれるダイナミックグラフを表示する際の変数に対して、数値データを入力することができる。この変数値に対して数値データが入力された関数式がダイナミックグラフの表示対象となる。ＣＰＵ１１は、数値データが入力された場合、入力された数値データをデータレジスタ１４ｄに記憶させておく。
【００３０】
図６（ａ）には、入力された関数式が表示された状態の一例を示している。図６に示す例では、２つの関数式「Ｙ１＝Ｘ＋２」「Ｙ２＝ＡＸ２ 」が入力されている。また、２番目の関数式の変数「Ａ」に対して、数値データ「Ａ＝１，２，３」が入力されている。従って、関数式「Ｙ２＝ＡＸ２ 」がダイナミックグラフの表示対象となる。
【００３１】
一方、グラフモードにおいてキー入力部１２の設定キー１２ｅが押下され（ステップＡ３）、グラフ表示の形態を示す条件の設定を行なう条件設定の実行が指示されると、ＣＰＵ１１は、条件設定入力用の画面を表示させる（ステップＡ４）。
【００３２】
この条件設定入力用の画面には、条件設定用の複数の項目が設けられている。図６（ｂ）（ｃ）には、条件設定入力用画面の一例を示している。図６（ｂ）（ｃ）に示す例では、グラフ表示した際にグラフの交点位置のＸＹ座標値を表示するか否かを設定するための「交点座標表示」、グラフ表示した際にグラフの交点位置を所定のシンボルによって表示するか否かを設定するための「交点プロット表示」、指定した座標値でのグラフの微分係数値を表示するか否かを設定するための「微分係数」、グラフによって特定される範囲（例えば、グラフによって囲まれた領域）における面積を表示するか否かを設定するための「面積表示」が設けられている。
【００３３】
この条件設定入力用の画面が表示された状態で、データ入力キー１２ａから各項目について「ＯＮ」または「ＯＦＦ」を選択するカーソルキー１２ｉによる指示が入力されると（ステップＡ７）、ＣＰＵ１１は、指示に応じて対象とする項目について「ＯＮ」または「ＯＦＦ」に設定し、実行キー１２ｃによる設定完了の指示に応じて、設定レジスタ１４ｃにおいて設定内容（設定条件）を記憶させる（ステップＡ８）。また「微分係数」の項目に対しては、微分係数を算出すべき任意のＸ座標値（図６中では「５」）が指定され、この数値も設定レジスタ１４ｃに記憶させる。
【００３４】
また、グラフモードにおいてキー入力部１２のレンジキー１２ｈが押下され（ステップＡ９）、グラフを表示する際の座標範囲（レンジ）の指定入力が指示されると、ＣＰＵ１１は、座標範囲（レンジ）入力用の画面を表示させ、データ入力キー１２ａからの入力に応じて座標範囲（レンジ）を設定する。すなわち、グラフを表示させる際の、例えばＸＹ座標系でのＸ座標の最大値と最小値、Ｙ座標の最大値と最小値が設定される。ＣＰＵ１１は、実行キー１２ｃの押下によって座標範囲の設定の完了が指示されると、選択された座標範囲をグラフ管理レジスタ１４ｅに記憶させると共に、指定された座標範囲をもとに座標の変化間隔（ピッチ）を算出してグラフ管理レジスタ１４ｅに記憶させる。
【００３５】
また、グラフモードにおいてキー入力部１２のグラフキー１２ｆが押下され（ステップＡ５）、関数式のグラフ表示の実行が指示されると、ＣＰＵ１１は、グラフ描画処理を実行する。
【００３６】
以下、グラフ描画処理について、図４及び図５に示すフローチャートを参照しながら説明する。
まず、グラフ描画処理の実行が指示されると、ＣＰＵ１１は、ＲＡＭ１４の式レジスタ１４ｂを参照して、グラフ表示のために先に入力されている関数式を検出する（ステップＢ１）。
【００３７】
ＣＰＵ１１は、式レジスタ１４ｂに記憶された関数式について、ダイナミックグラフを表示すべき関数式があるか、すなわち関数式中の変数について数値データが入力されている関数式があるかを判別する。
【００３８】
ここで、ダイナミックグラフが無い場合、ＣＰＵ１１は、式レジスタ１４ｂに記憶されている関数式に基づいて、グラフ管理レジスタ１４ｅに記憶された各データ（座標範囲、ピッチ）に従って、グラフ描画レジスタ１４ｇにおいてグラフを作成し（ステップＢ１３）、表示部１６において表示させる（ステップＢ１４）。
【００３９】
一方、式レジスタ１４ｂにダイナミックグラフを表示すべき関数式があった場合、まず、ＣＰＵ１１は、ダイナミックグラフの表示対象ではない関数式について、グラフ管理レジスタ１４ｅに記憶された各データに従って、グラフ描画レジスタ１４ｇにおいてグラフを作成し（ステップＢ３）、表示部１６において表示させる（ステップＢ４）。
【００４０】
さらに、ＣＰＵ１１は、ダイナミックグラフの表示対象とする関数式に対して、データレジスタ１４ｄに記憶された変数の初期値を用いた時の関数式に基づいてグラフを作成する（ステップＢ５）。
【００４１】
また、ＣＰＵ１１は、現在の変数Ａの数値データにおいて、設定レジスタ１４ｃに記憶されている設定条件に応じて、必要なデータの値を計算して求め、ＲＡＭ１４に記憶する（ステップＢ６）。すなわち、条件設定入力用の画面において、「ＯＮ」が設定された項目に関する値、例えばグラフの交点座標、指定されたＸ座標値における微分係数、グラフで特定される領域の面積などを算出する。
【００４２】
ＣＰＵ１１は、ステップＢ５において作成したダイナミックグラフを、設定条件に応じて算出した値の表示パターンと共に、グラフレジスタ１４ｆに記憶させる（ステップＢ７）。
【００４３】
ＣＰＵ１１は、データレジスタ１４ｄを参照して、変数に対して入力されている数値データが他にあれば（ステップＢ９）、前述と同様にして、次の数値データをもとにした関数式のダイナミックグラフを作成して、グラフレジスタ１４ｆに記憶させる（ステップＢ１２，Ｂ６，Ｂ７）。
【００４４】
以下、同様にして、変数に対して入力されている数値データのそれぞれについて、ダイナミックグラフを作成して、グラフレジスタ１４ｆに記憶させておく。
こうして全ての数値データに対応するダイナミックグラフが作成されると（ステップＢ９）、ＣＰＵ１１は、グラフレジスタ１４ｆに記憶された複数のダイナミックグラフを、キー入力によって表示すべきダイナミックグラフが指定されるまで、一定時間が経過するごとに順番に表示させる（ステップＢ１０，Ｂ１１）。
【００４５】
図７には、ダイナミックグラフの表示の具体例を示している。
図７に示すグラフの表示例は、図６（ａ）に示すように２つの関数式が入力され、図６（ｂ）に示すような設定条件がされた場合について示している。すなわち、「交点座標表示」「交点プロット表示」「微分係数」について「ＯＮ」が設定された場合である。
【００４６】
この場合、まず図７（ａ）に示すように「Ｙ１＝Ｘ＋２」のグラフｙ１と、変数Ａの初期値「１」をもとに作成された「Ｙ２＝ＡＸ２ 」のダイナミックグラフｙ２が表示される。表示されるグラフ中には、２つのグラフの交点位置に交点を示す所定のシンボル「＋」が示されると共に、その交点のＸ座標値（「Ｘ＝２，Ｘ＝−１」）が右下部において表示されている。また、Ｘ座標値が「５」の位置でのダイナミックグラフｙ２の微分計数値（「ｄ／ｄｘ＝１０」）が表示されている。
【００４７】
このグラフの表示が一定時間経過すると、図７（ｂ）に示すグラフの表示に切換えられる。図７（ｂ）に示すグラフ表示では、変数Ａの値「２」をもとに作成されたダイナミックグラフｙ２が、２つのグラフの交点位置を示すシンボル、交点のＸ座標値（「Ｘ＝１．２８１，Ｘ＝−０．７８１」、微分計数値（「ｄ／ｄｘ＝２０」）と共に表示されている。
【００４８】
さらに、グラフの表示が一定時間経過すると、図７（ｃ）に示すグラフの表示に切換えられる。図７（ｃ）に示すグラフ表示では、変数Ａの値「３」をもとに作成されたダイナミックグラフｙ２が、２つのグラフの交点位置を示すシンボル、交点のＸ座標値（「Ｘ＝１，Ｘ＝−０．６６７」、微分計数値（「ｄ／ｄｘ＝３０」）と共に表示されている。
【００４９】
ダイナミックグラフｙ２を表示する関数式「Ｙ２＝ＡＸ２ 」の変数Ａに対しては、３つの数値データが指定されているので、さらに一定時間が経過した場合には、図７（ａ）に示す表示に切換えられる。以下、一定時間が経過する毎に、繰り返して変数Ａの値を変更して生成されたダイナミックグラフｙ２の表示に切換えられる。
【００５０】
一定時間経過する毎にダイナミックグラフｙ２が切換え表示されている間に、表示すべきダイナミックグラフｙ２を指定するキー入力があった場合（ステップＢ１１）、ＣＰＵ１１は、キー入力に応じたダイナミックグラフｙ２の表示に直ちに切換える。
【００５１】
すなわち、上向きのカーソルキー１２ｉが押下された場合、ＣＰＵ１１は、現在表示の前の変数値によるダイナミックグラフｙ２の表示に切換え、また、下向きのカーソルキー１２ｋが押下された場合、ＣＰＵ１１は、現在表示の次の変数値によるダイナミックグラフｙ２の表示に切換える（ステップＢ１５，Ｂ１６）。
【００５２】
例えば、図８（ａ）に示すように、変数Ａの値を「３」とする関数式によるダイナミックグラフｙ２が表示された状態でカーソルキー１２ｋを押下すると、図８（ｂ）に示すように、変数Ａの値を「１」とする関数式によるダイナミックグラフｙ２の表示に切換えられる。この際、設定条件に従う表示も同様にして切換えられる（図８では微分係数の表示を省略している）。
【００５３】
さらに、カーソルキー１２ｋを押下すると、図８（ｃ）に示すように、変数Ａの値を「２」とする関数式によるダイナミックグラフｙ２の表示に切換えられる。また、図８（ｃ）に示すグラフが表示された状態で、逆向きのカーソルキー１２ｉを押下すると、図８（ｄ）に示すように、変数Ａの値を「１」とする関数式によるダイナミックグラフｙ２の表示に戻る。
【００５４】
このように、カーソルキーによる指示に応じて、所望するダイナミックグラフｙ２を任意に表示させることができ、その時、ダイナミックグラフｙ２の切換えに伴って変化する設定条件の内容、例えば交点位置や微分係数も同時に切換えて表示させることができるため、その変化を容易に把握することができる。
【００５５】
また、一定時間経過する毎にダイナミックグラフｙ２が切換え表示されている間に、左右方向のカーソルキー１２ｊ，１２ｍが押下された場合、ＣＰＵ１１は、ダイナミックグラフｙ２の表示対象とする関数式の変数Ａについて、予め指定されている数値データよりも小さい数値にしてダイナミックグラフｙ２を表示させる。
【００５６】
例えば、右向きのカーソルキー１２ｊが押下された場合、ＣＰＵ１１は、現在表示中のダイナミックグラフｙ２の関数式における変数Ａの数値と、次に表示されるダイナミックグラフｙ２の関数式における変数Ａの数値との差を所定数で分割し、その分割値（分割値ｂ）をデータレジスタ１４ｄに記憶させる（ステップＢ１８）。
【００５７】
そして、ＣＰＵ１１は、現在表示中のダイナミックグラフｙ２の関数式の変数に、分割値ｂの値を加算した数値データを用いた時の関数式に基づいてグラフを作成する（ステップＢ１９）。
【００５８】
また、ＣＰＵ１１は、現在の変数Ａの数値データにおいて、設定レジスタ１４ｃに記憶されている設定条件に応じて、必要なデータの値を計算して求め、ＲＡＭ１４に記憶する（ステップＢ２０）。
【００５９】
ＣＰＵ１１は、ステップＢ１９において作成したダイナミックグラフｙ２を、設定条件に応じて算出した値の表示パターンと共に、グラフレジスタ１４ｆに記憶させると共に、表示部１６において表示させる（ステップＢ２１）。
【００６０】
一方、左向きのカーソルキー１２ｍが押下された場合には、ＣＰＵ１１は、前述と同様にして分割値ｂを求め、現在表示中のダイナミックグラフｙ２の関数式の変数に、分割値ｂの値を減算した数値データを用いた時の関数式に基づいてグラフを作成すると共に、設定条件に応じて必要なデータの値を計算して求め、ダイナミックグラフｙ２と共に表示させる。
【００６１】
以下、カーソルキー１２ｊ，１２ｍが押下される毎に、分割値ｂを変数Ａに対して加算あるいは減算した関数式からダイナミックグラフｙ２を生成し、その時の設定条件に従って求めた数値と共に表示させる。
【００６２】
図６（ａ）に示すように、変数Ａに対して数値データが、Ａ＝１，２，３のように指定されている場合、分割の所定数を１０とすると、数値データの差分値１を１０分割した値０．１を分割値とし、変数Ａのの値に加算あるいは減算することによってダイナミックグラフｙ２を作成する。
【００６３】
図９には、右向きカーソルキー１２ｊが押下された場合のダイナミックグラフｙ２の表示例を示している。図８（ｄ）に示す表示状態において、カーソルキー１２ｊを押下すると、図９（ａ）に示すように、変数Ａの値を１．１にした時の関数式から生成されるダイナミックグラフと、設定条件に応じた内容の表示が行われる（図９では微分係数の表示を省略している）。
【００６４】
続いて、カーソルキー１２ｊを押下すると、図９（ｂ）に示すように、変数Ａの値を１．２にした時のダイナミックグラフｙ２が表示され、さらにカーソルキー１２ｊを押下すると、図９（ｃ）に示すように、変数Ａの値を１．３にした時のダイナミックグラフｙ２が表示される。
【００６５】
このようにして、ダイナミックグラフ表示のために関数式と共に入力された数値データ以外の数値データをもとにしてダイナミックグラフを表示することができ、そのダイナミックグラフｙ２の変化に伴って設定条件の内容に応じた表示を行なうことができる。このため、数値データを入力する手間を少なくしても、設定条件の内容の変化を容易に確認することができる。
【００６６】
なお、前述した説明では、入力された数値データの差分の値を等分割した値を加減算して新たな数値データを生成し、微小なダイナミックグラフｙ２の変化を確認できるようにしているが、入力された数値データの差分の値を整数倍して求まる値を加減算して新たな数値データを生成し、ダイナミックグラフｙ２の変化範囲を広げるようにしても良い。
【００６７】
また、図１０には、条件設定入力用画面において、図６（ｃ）に示すように、「面積表示」の項目について「ＯＮ」が設定されている場合のダイナミックグラフｙ２の表示例を示している。
【００６８】
この場合、ＣＰＵ１１は、一般のグラフ表示のために入力された関数式「Ｙ１＝Ｘ＋２」と、ダイナミックグラフ表示のために入力された関数式「Ｙ２＝ＡＸ２ 」との関係より、２つのグラフによって囲まれた領域の面積（図１０では塗りつぶした領域）を算出する。
【００６９】
図１０（ａ）は、変数Ａの初期値「１」をもとに作成されたダイナミックグラフｙ２が表示された状態を示している。表示されるグラフ中には、設定条件の内容の一つとして、２つのグラフによって囲まれた領域の面積（「Ｓ＝７．５」）が表示されると共に、面積の算出対象となった領域が塗り潰しなどの形態によって表示されている。
【００７０】
図１０（ａ）に示すグラフが表示された状態において、前述したように一定時間が経過した場合、あるいはカーソルキー１２ｋによって表示するグラフの変更が指示された場合には、図１０（ｂ）に示すように、変数Ａの値「２」をもとに作成されたダイナミックグラフｙ２が表示され、グラフの変化に伴って変化した面積の表示が変更されている（「Ｓ＝４．４６７９８３５」）。
【００７１】
さらに、一定時間が経過した場合、あるいはカーソルキー１２ｋによって表示するグラフの変更が指示された場合には、図１０（ｃ）に示すように、変数Ａの値「３」をもとに作成されたダイナミックグラフが表示され、グラフの変化に伴って変化した面積の表示が変更されている（「Ｓ＝３．４８７６５４」）。
【００７２】
このように、グラフによって特定される領域の面積をダイナミックグラフｙ２の変化と共に表示させることができるので、グラフ表示装置を学習に利用した場合に非常に有効となる。
【００７３】
なお、前述した説明では、２つのグラフによって囲まれた領域の面積を対象としているが、面積の算出対象部分は任意に指定できるものとする（例えば座標軸とグラフによって囲まれる領域など）。また、２つのグラフの関係だけでなく、３つ以上のグラフの関係より決定される領域を対象とすることもできる。
【００７４】
【発明の効果】
以上のように、本発明に係わるグラフ表示装置、グラフ表示制御方法によれば、関数式に含まれている変数の値を変化させて当該関数式に対応するグラフを順次切り替えて表示するグラフ表示装置において、前記順次切り替えて表示されるグラフに従って変化する項目について表示することが設定されると、この設定された項目の数値を、順次切り替えてグラフを表示する際に、順次切り替えられたグラフと共に表示するように制御されるので、関数式中の変数の値の変化に伴ってグラフ全体が変化する様子と同時に、グラフの変化と共に変化する項目の数値についても確認することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係わるグラフ表示装置の電子回路の構成を示すブロック図。
【図２】本実施形態におけるグラフ表示装置における全体処理を示すフローチャート。
【図３】グラフ表示装置のグラフモードにおける全体処理を示すフローチャート。
【図４】グラフモードのグラフ描画処理について説明するためのフローチャート。
【図５】グラフモードのグラフ描画処理について説明するためのフローチャート。
【図６】ダイナミックグラフ表示のために入力される関数式及び条件設定の一例を示す図。
【図７】ダイナミックグラフの表示の具体例を示す図。
【図８】上下方向のカーソルキーによる入力があった場合のダイナミックグラフの表示の具体例を示す図。
【図９】左右方向のカーソルキーによる入力があった場合のダイナミックグラフの表示の具体例を示す図。
【図１０】面積表示を行なった場合のダイナミックグラフの表示の具体例を示す図。
【符号の説明】
１１…ＣＰＵ
１２…キー入力部
１３…ＲＯＭ
１４…ＲＡＭ
１４ｂ…式レジスタ
１４ｃ…設定レジスタ
１４ｄ…データレジスタ
１４ｅ…グラフ管理レジスタ
１４ｆ…グラフレジスタ
１５…表示駆動回路
１６…表示部
２０…記録媒体読取り部
２１…記録媒体
Claims (5)
- 関数式に含まれている変数の値を変化させて当該関数式に対応するグラフを順次切り替えて表示するグラフ表示装置において、
前記順次切り替えて表示されるグラフに従って変化する項目について表示するか否かを設定する表示項目設定手段と、
この表示項目設定手段により設定された項目の数値を、順次切り替えてグラフを表示する際に、順次切り替えられたグラフと共に表示するように制御する設定項目数値順次表示制御手段と、
を具備したことを特徴とするグラフ表示装置。 - 前記関数式に含まれている変数の値をユーザ操作により変化させるために操作される変数値操作手段を有することを特徴とする請求項１記載のグラフ表示装置。
- 前記変数値操作手段は、
ユーザ操作により前記変数の値を変化させて順次切り替える順次切替操作手段と、
ユーザ操作により前記変数の値よりも細かい変化をさせて順次切り替える微少切替操作手段と、
を有することを特徴とする請求項２記載のグラフ表示装置。 - 前記表示項目設定手段により設定される項目は、幾何学的数値、グラフで表わされる面積及び微分係数の項目を含むことを特徴とする請求項１記載のグラフ表示装置。
- 関数式に含まれている変数の値を変化させて当該関数式に対応するグラフを順次切り替えて表示装置に表示させるグラフ表示制御方法において、
前記順次切り替えて表示されるグラフに従って変化する項目について表示するか否かを設定する表示項目設定ステップと、
この表示項目設定ステップにより設定された項目の数値を、順次切り替えてグラフを表示する際に、順次切り替えられたグラフと共に表示するように制御する設定項目数値順次表示制御ステップと、
を具備したことを特徴とするグラフ表示制御方法。
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