JP2003150562A

JP2003150562A - グラフ処理装置、およびプログラム

Info

Publication number: JP2003150562A
Application number: JP2001350313A
Authority: JP
Inventors: Satomi Degawa; 里美出川; Tomohiro Sudo; 智浩須藤
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 2001-11-15
Filing date: 2001-11-15
Publication date: 2003-05-23

Abstract

(57)【要約】【課題】指定された関数式をグラフ表示するにあたっ
て、目的に合った好適な座標設定をよりスムーズに設定
できるグラフ処理装置を提供する。【解決手段】関数電卓１２００は、座標設定画面（座
標設定表示部１２０６ｂ）とグラフ表示画面（グラフ表
示部１２０６ｄ）とを同時に制御してグラフ表示のモニ
タをしながら座標設定できる環境を実現する。その一
方、自動的にグラフの特徴を捕らえるのに適した座標設
定できる機能と、好みの座標を手動で設定できる機能と
を備える。従って、ユーザは、自動設定で座標を設定し
てグラフの全体の特性を理解し、手動設定でグラフ表示
をモニタしながら望みの場所を望みの条件で表示できる
座標をスムーズに設定することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、関数式をグラフ表
示する際に、好適な表示位置が得られる座標をスムーズ
に設定できるグラフ処理装置、およびプログラムに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、指定された関数式に基づいてグラ
フを描画し表示させる機能（以下、グラフ表示機能と言
う）を備えたグラフ処理装置が有る。数式の状態では分
からない関数の特性を視覚的に表現できることから、例
えば、グラフ関数電卓などとしてエンジニアの技術計算
や教育現場等で広く利用されている。

【０００３】具体的には、例えばグラフ関数電卓の場
合、図１１に示すように、先ずグラフ化させたい関数式
を入力又は選択によって指定し（図１１の（ａ））、次
いで座標の設定画面で、例えば表示される各座標の最大
・最小値、スケールなどを設定すると（図１１の
（ｂ））、グラフ関数電卓はＸ軸座標ＣｘやＹ軸座標Ｃ
ｙと、数式を現す点や線であるグラフＧとを表示する
（図１１の（ｃ））。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】図１１に示したよう
に、グラフ関数電卓などの場合、商品性の観点から比較
的小型の表示画面（例えば、１２８×６４ドット、画面
サイズ２×１．５インチ角程度）しか備えられない場合
が多い。その為、関数式によっては、デフォルト（初期
設定）の座標設定では、グラフの数値を読み取り易いス
ケールであるが、グラフが部分的にしか表示されずグラ
フの特性が把握できないとか、反対にグラフ全体が表示
されて全体の特性を把握し易いが、スケールが大きすぎ
てグラフから値を読み取り難い、といったスケールと表
示範囲のバランスが不適切な表示になる場合がある。

【０００５】こうした場合、従来は一旦手計算によって
グラフの特性をとらえた上で設定画面にもどって座標設
定を修正するか、或いは設定画面で少し設定を変えては
グラフの変化を確認して再修正するといった操作を所望
する表示が得られるまで繰り返さなければならなかっ
た。

【０００６】この問題の解決策の一つとしては、例えば
特開２０００−２５０４９８号公報のように、自動的に
グラフ表示の座標設定を最適化する方法が提案されてい
る。同公報によれば、グラフの特性を把握するのに重要
な、例えば、最大値、最小値、変曲点、座標軸との交
点、などの数学的特徴部分が画面内に表示されるように
座標が自動的に設定される。その為、手計算や試行錯誤
をして座標を再設定することなく、スムーズにグラフの
特性を理解し易い好適な表示をすることができる。

【０００７】しかし、グラフ表示の目的は、前記数学的
特徴部分を見て関数式の特性を知るだけでなく、例え
ば、前記数学的特徴部分から離れた好みの場所を表示さ
せてグラフから座標値を読み取る場合も多い。ところ
が、従来のグラフ関数電卓でこうした要求に応えるに
は、前記公報の発明を適用した場合であっても、やはり
座標設定画面に一旦戻って適当な座標設定を探さなけれ
ばならず不便であった。

【０００８】本発明は、上記課題に鑑みてなされたもの
であり、その目的は、指定された関数式をグラフ表示す
るにあたって、目的に合った好適な座標設定をよりスム
ーズに設定できるグラフ処理装置を提供することであ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、請求項１記載の発明は、グラフ表示における座標
設定を行うための座標設定画面（例えば、図１の座標設
定表示画面１２０６ｂ）と、座標設定値に従ったグラフ
を表示するためのグラフ表示画面（例えば、図１のグラ
フ表示部１２０６ｄ）とを同時に表示制御するグラフ処
理装置であって、関数式に対応するグラフを前記グラフ
表示画面に表示させるグラフ表示制御手段（例えば、図
２のＣＰＵ１１０、関数式情報１２２、グラフ表示プロ
グラム１３４）と、このグラフ表示制御手段の制御によ
り表示されたグラフのうち、予め定められている主要部
分が前記グラフ表示画面の中央部に描画されるように座
標設定値を自動設定する自動設定手段（例えば、図２の
ＣＰＵ１１０、グラフ特徴情報１２６、座標最適化プロ
グラム１３８）と、前記座標設定画面への入力により座
標設定する手動設定手段（例えば、図１の操作入力キー
１２０２、方向キー１２０４；図２のＣＰＵ１１０、入
力部１４０、座標設定情報１２４、表示自動変更プログ
ラム１３６）と、前記自動設定手段又は前記手動設定手
段により設定された座標設定値に基づいて、前記グラフ
の主要部分を前記グラフ表示画面の中央部に描画する描
画手段（例えば、図１の表示画面１２０６；図２のＣＰ
Ｕ１１０、表示部１５０、座標設定情報１２４、グラフ
表示プログラム１３４）と、を備えることを特徴とす
る。

【００１０】また、請求項６記載の発明は、グラフ処理
装置に種々の機能を実現させるためのプログラムであっ
て、グラフ処理装置に、グラフ表示における座標設定を
行うための座標設定画面と、座標設定値に従ったグラフ
を表示するためのグラフ表示画面とを同時に表示制御す
る表示制御機能と、関数式に対応するグラフを前記グラ
フ表示画面に表示させるグラフ表示制御機能（例えば、
図２のＣＰＵ１１０、関数式情報１２２、グラフ表示プ
ログラム１３４；図３のステップＳ１０６〜Ｓ１０８）
と、このグラフ表示制御手段の制御により表示されたグ
ラフのうち、予め定められている主要部分が前記グラフ
表示画面の中央部に描画されるように座標設定値を自動
設定する自動設定機能（例えば、図２のＣＰＵ１１０、
グラフ特徴情報１２６、座標最適化プログラム１３８；
図３のステップＳ１１２）と、前記座標設定画面への入
力により座標設定値を設定する手動設定機能（例えば、
図１の操作入力キー１２０２、方向キー１２０４；図２
のＣＰＵ１１０、入力部１４０、座標設定情報１２４、
表示自動変更プログラム１３６；図３のステップＳ１１
４、Ｓ１２０）と、前記自動設定機能又は前記手動設定
機能により設定された座標設定値に基づいて、前記グラ
フの主要部分を前記グラフ表示画面の中央部に描画する
描画機能（例えば、図１の表示画面１２０６；図２のＣ
ＰＵ１１０、表示部１５０、座標設定情報１２４、グラ
フ表示プログラム１３４；図３のステップＳ１１８、Ｓ
１２２）と、を実現させることを特徴とする。

【００１１】グラフ表示の座標設定とは、所定の表示領
域内に描画される座標の設定であって、例えば、グラフ
の種類（例えば、２Ｄ／３Ｄ）、座標軸の種類（例え
ば、直行座標、極座標）、座標軸の数（例えば、次元
数）、スケール（例えば、標準、指数、対数、１目盛当
りの値）、各座標の表示される最大・最小値（例えば、
−１０＜ｘ＜１０）、表示画面の座標系と原点の位置関
係などである。

【００１２】そして、グラフの主要部分とは、グラフの
特性を捉えるのに好適な部分であって、数式を表現する
プロット点や線などの視覚的な特徴部分のことである。
より具体的には、例えば、最大値、最小値、極大値、極
小値、変曲点、収束、座標軸との交点、などの関数式の
数学的特徴に該当する。

【００１３】請求項１又は６記載の発明によれば、自動
設定手段が、グラフの主要部分を表示画面の中央部に描
画させるように、即ち、前記グラフの主要部分が表示領
域内に表示されてユーザが一瞥できるように座標を自動
的に設定する。従って、ユーザは、従来のように手計算
や座標設定の変更を繰り返すといった煩雑な作業をする
ことなく、簡単にグラフの特性を捉えるのに適した表示
をさせることができる。

【００１４】また、請求項１又は６記載の発明は、座標
設定画面とグラフ表示画面とを同時に表示制御する手段
を備え、ユーザが座標設定を変更すれば、それと同時に
変更されたグラフを表示させる。従って、前記グラフの
主要部分以外で好みの場所を表示させたい場合には、ユ
ーザは、設定変更の都度一々設定画面にもどって設定値
を修正する必要はなく、前記手動設定手段でグラフ表示
をモニタしながら好適な座標を設定することができる。

【００１５】このように、座標設定画面とグラフ表示画
面とを同時に表示制御してグラフ表示のモニタをしなが
ら座標設定できる環境を実現する一方、自動的にグラフ
の特徴を捉えるのに適した座標設定できる機能と、好み
の座標を手動で設定できる機能とを備えることで、目的
に応じた好適な座標設定をスムーズに得ることができ
る。例えば、ユーザは、自動設定で座標を設定してグラ
フの全体の特性を理解し、手動設定でグラフ表示をモニ
タしながら望みの場所を望みの条件で表示できる座標を
スムーズに設定することができる。

【００１６】また、請求項２記載の発明のように、請求
項１記載のグラフ処理装置において、前記自動設定手段
は、前記グラフと座標軸との全ての交点に基づいて座標
設定値を設定し、前記描画手段は、前記設定された座標
設定値に基づいて前記グラフと前記座標軸との全ての交
点を、前記グラフ表示画面の中央部に描画するグラフ描
画手段と、を備えているとしても良い。

【００１７】座標軸との交点は、他方の軸成分の何れか
の値が「０」になる特殊な意味を有し、グラフが表示さ
れたときに、交点が表示されているとグラフと座標軸と
の位置関係がより分かり易くなる。

【００１８】請求項２記載の発明によれば、請求項１と
同様の効果を奏するとともに、グラフ処理装置は、座標
軸との全ての交点が表示されるように座標を設定する。
具体的な設定方法としては、例えば、指定された軸との
交点を表示画面の中心になるように設定する方法、座標
軸との交点が複数有る場合には全交点の座標の平均が表
示画像の中心になるように設定するとともに、複数有る
交点の各軸座標値の最大値と最小値に所定のマージンを
付加して表示される各座標の範囲を設定する方法、など
の種々の方法があり適宜設定して良い。座標軸との交点
を重要視することは、比較的原点付近で座標軸と交点を
有する関数が多く用いられる中学・高等教育の現場で
は、特に有効である。

【００１９】また、更に請求項３記載の発明のように、
請求項１に記載のグラフ処理装置において、前記関数式
は円又は楕円の関数式であり、前記自動設定手段は、当
該円又は楕円の中心に基づいて座標設定値を設定し、前
記描画手段は、前記設定された座標設定値に基づいて前
記グラフと前記座標軸との全ての交点を、前記グラフ表
示画面の中央部に描画するグラフ描画手段と、を備えて
いるとしても良い。

【００２０】楕円関数（円はその特殊な例）の場合、そ
の中心を画像の中心に表示させるとグラフの特性を理解
し易くなる。従って、請求項３記載の発明によれば、請
求項１と同様の効果を奏するとともに、よりグラフの特
徴を理解し易いグラフ表示をすることができる。

【００２１】請求項４記載の発明は、座標設定値に従っ
たグラフを表示するためのグラフ表示画面（例えば、図
１の表示画面１２０６、グラフ表示部１２０６ｄ；図１
０の（ａ）〜（ｄ））を表示制御するグラフ処理装置で
あって、未知定数を含む関数式を入力する入力手段（例
えば、図１の操作入力キー１２０２、方向キー１２０
４；図２のＣＰＵ１１０、入力部１４０、関数式情報１
２２、表示自動変更プログラム１３６；図９の（ａ））
と、前記未知定数に代入する複数の候補値あるいは候補
値の範囲を設定する設定手段（例えば、図１の操作入力
キー１２０２、方向キー１２０４；図２のＣＰＵ１１
０、入力部１４０、関数式情報１２２、表示自動変更プ
ログラム１３６；図７のステップＴ１０３；図９の
（ｂ））と、前記設定手段により設定された複数の候補
値あるいは候補値の範囲に基づいて、何れの候補値が代
入される場合にも、当該関数式のグラフが前記グラフ表
示画面に描画されるように前記座標設定値を自動設定す
る自動設定手段（例えば、図２のＣＰＵ１１０、グラフ
特徴情報１２６、座標最適化プログラム１３８；図７の
ステップＳ１１２）と、を備えたことを特徴とする。

【００２２】また、請求項７記載の発明は、グラフ処理
装置に種々の機能を実現させるためのプログラムであっ
て、グラフ処理装置に、座標設定値に従ったグラフを表
示するためのグラフ表示画面を表示制御する表示制御機
能（例えば、図２のＣＰＵ１１０、表示部１５０、グラ
フ表示プログラム１３４；図７のステップＳ１０６〜Ｓ
１０８、Ｓ１１６〜Ｓ１１８）と、未知定数を含む関数
式を入力する入力機能（例えば、図１の操作入力キー１
２０２、方向キー１２０４；図２のＣＰＵ１１０、入力
部１４０、関数式情報１２２、表示自動変更プログラム
１３６；図９の（ａ）；図７のステップＳ１０２）と、
前記未知定数に代入する複数の候補値あるいは候補値の
範囲を設定する設定機能（例えば、図１の操作入力キー
１２０２、方向キー１２０４；図２のＣＰＵ１１０、入
力部１４０、関数式情報１２２、表示自動変更プログラ
ム１３６；図９の（ｂ）；図７のステップＴ１０３）
と、前記設定機能により設定された複数の候補値あるい
は候補値の範囲に基づいて、何れの候補値が代入される
場合にも、当該関数式のグラフが前記グラフ表示画面に
描画されるように前記座標設定値を自動設定する自動設
定機能（例えば、図２のＣＰＵ１１０、グラフ特徴情報
１２６、座標最適化プログラム１３８；図７のステップ
Ｓ１１２）と、を実現させる。

【００２３】未知定数とは、複数の候補値又はとり得る
値の範囲を有する係数や定数であって、例えばＸの二次
関数Ｙ＝Ｘ²＋ａＸ＋ｂ（ａ＝｛２、４、６、８、１
０｝；−１０＜ｂ＜１０）の場合、ａとｂとが未知定数
に該当する。

【００２４】請求項４又は７記載の発明によれば、前記
自動設定手段が、未知定数がどの候補値をとった場合で
あっても、前記グラフの主要部分が表示されるような座
標を設定する。

【００２５】尚、請求項５記載の発明のように、請求項
４記載のグラフ処理装置であって、前記自動設定手段
は、前記設定手段により設定された複数の候補値あるい
は候補値の範囲に基づいて、前記関数式が取り得る極大
値と極小値の値域を求め、求めた極大値と極小値の値域
に基づいて前記座標設定値を設定する、としても良い。

【００２６】より具体的には、例えば、候補値毎に極大
値と極小値を求め、全ての候補値について該極値求めら
れたならば、その中からそれぞれ各軸の最大と最初の値
を抽出し、これに表示端部のマージンをもたせて表示範
囲を設定する。

【００２７】そして、座標が設定されたならば、候補値
毎のグラフが描画される。例えば、候補値毎に表示形態
（例えば、表示色、線種、線の太さ、プロットする点の
形・色・大きさなど）を変えた複数のグラフとして描画
される、または候補値毎のグラフ表示を連続して表示さ
せた所謂パラパラアニメ（簡易動画）形式で描画され
る、またはグラフの描画される領域として表示される。

【００２８】従って、候補値毎に一々座標を変更した
り、どの候補値でも好適な表示ができる座標設定を試行
錯誤しながら探す必要は無く、簡単に座標を設定するこ
とができる。

【００２９】

【発明の実施の形態】〔第１の実施の形態〕以下、図１
〜図６を参照して、第１の実施の形態について詳細に説
明する。ここでは本発明をグラフ関数電卓に適用した場
合を例とするが、本発明の適用範囲はこれに限定される
ものではなく、例えば、グラフ表示機能を有するＰＤＡ
や携帯電話機、小型データ収集器など、演算処理機能を
備えた種々の装置に適用できる。

【００３０】図１は、本実施の形態におけるグラフ関数
電卓の外観の一例を示した図である。同図に示すよう
に、関数電卓１２００は、演算処理を行う演算部（図示
略）と、数値や所定の関数及び演算操作の入力を行う操
作入力キー１２０２と、画面のスクロールの方向や選択
操作を行う方向キー１２０４と、プログラムによって種
々の操作入力を定義できるファンクションキー１２０５
と、入力された数値や関数式及びグラフを表示する表示
画面１２０６と、内蔵電池や太陽電池等の電源（図示
略）を備え、金属や樹脂によって、例えばカード形状に
ケーシングされている。また、関数電卓１２００は、記
憶媒体１２１０用のスロット１２１２と、通信回線や周
辺機器とのデータの送受信が可能な信号ケーブル１２１
４と接続する接続端子１２１６とを備える。

【００３１】操作入力キー１２０２と、方向キー１２０
４と、ファンクションキー１２０５とは、従来と同様の
操作入力手段であって、例えばキースイッチなどによっ
て実現される。

【００３２】表示画面１２０６は、ドットによって文字
や図形の描画や画像を表示可能な、例えばＬＣＤやＥＬ
Ｄなどの素子であって、単数又は複数の素子の組み合わ
せによって構成される。本実施の形態では、表示画面１
２０６は、例えば、１２８×６４ドット、画面サイズ２
×１．５インチ角程度と小さい。そこで、視認性の観点
から座標の設定とグラフの表示とでは画面が切り換えら
れ、それぞれ表示画面１２０６全体を使って描画される
ものとする。

【００３３】図１は座標設定時の画面表示の一例を示し
ており、表示画面１２０６には、機能表示部１２０６ａ
と、座標設定表示部１２０６ｂと、ファンクション表示
部１２０６ｃと、グラフ表示部１２０６ｄと、が含まれ
る。

【００３４】機能表示部１２０６ａには、現在機能して
いる処理の概要を、テキスト又はアイコンなどのグラフ
ィックで表示してユーザに知らせ、例えば、操作入力を
促す働きをする。図１の例では、座標設定の処理を実行
していることを示す「ＶｉｅｗＷｉｎｄｏｗ（該画面
の呼称）」がテキスト表示されている。

【００３５】座標設定表示部１２０６ｂには、例えば、
座標ごとに表示画面１２０６に表示される最大値（ma
x）、最小値（min）、１目盛の値（scale）、及び１ド
ット当りの値（dot）などの設定が表示される。ユーザ
は、方向キー１２０４で項目を選択し、操作入力キー１
２０２で設定値を入力する。

【００３６】ファンクション表示部１２０６ｃには、フ
ァインクションキー１２０５のそれぞれに定義されてい
る機能を示す。

【００３７】グラフ表示部１２０６ｄは、座標設定表示
１２０６ｂで設定された座標設定値に従って所謂プレビ
ュー画像を表示し、ユーザは、表示画面１２０６全面を
使ったグラフ表示（以下、全画面表示と言う）のレイア
ウトを確認することができる。

【００３８】尚、前記各表示部のレイアウトは、例え
ば、それぞれを個別のウィンドウ画面を表示させる構成
とするなど適宜設定して構わない。

【００３９】記憶媒体１２１０は、プログラムやデータ
を記憶する情報記憶媒体であって、例えば、ＩＣメモリ
カード、ＭＯ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ハードディスクなどで
ある。

【００４０】スロット１２１２は、記憶媒体１２１０に
対して着脱自在にデータの読み書きができる装置であっ
て、記憶媒体１２１０の種類に応じて適宜選択される。
記憶媒体１２１０が、ＭＯドライブ装置や外付けハード
ディスク装置の場合は、スロット１２１２はＵＳＢ（Un
iversal Serial Ｂus）やＩＥＥＥ１３９４（Institute
of Electronic and Electronic Engineers 1394）など
の接続ケーブルの端子であってもよい。

【００４１】接続端子１２１６は、通信回線や周辺機器
（例えば、計測器、データ収集器、プリンタ、モデム、
携帯電話、パソコンなど）とを繋ぐ信号ケーブル１２１
４に接続可能な端子である。例えば、ＢＮＣ（Ｂionet
Connecter）、ＵＳＢ、ＩＥＥＥ１３９４などの種々の
形式が適宜選択される。図１の例では有線接続の例を示
しているがこれに限らず、例えば、赤外線等の無線を利
用してデータの送受を実現しても良い。この場合には、
接続端子１２１６は無線の送受信モジュール及び無線送
受信端子に該当する。

【００４２】次に、機能の構成を説明する。図２は、本
実施の形態の機能構成を示すブロック図である。同図に
おいて、関数電卓１２００は、ＣＰＵ（Central Proce
ssing Unit）１１０と、ＲＡＭ（Random Access Mem
ory）１２０と、ＲＯＭ（Read OnlyMemory）１３０
と、入力部１４０と、表示部１５０と、通信制御部１６
０と、記憶媒体読取部１７０と、各構成要素間をデータ
送受信できるように接続するバス１８０と、を備える。

【００４３】ＣＰＵ１１０は、各構成要素の制御及び電
卓としての演算処理を実行し、関数電卓１２００の制御
を統一的に司る。従来の関数電卓と同様に、ＲＯＭ１３
０内に記憶される各種のプログラムを実行することによ
って、演算機能や周辺機器とのデータの送受信を実現す
る。また、本実施の形態では、特に、表示自動変更プロ
グラム１３６を実行することで、座標設定表示部１２０
６ｂとグラフ表示部１２０６ｄとを同時に表示制御し、
手動による座標設定を受け付ける。また、座標最適化プ
ログラム１３８を実行することで、自動的に座標設定を
行う。

【００４４】ＲＡＭ１２０は、ＣＰＵ１１０の作業領域
としてプログラムや数値を一時的に記憶する手段であ
る。ＲＡＭ１２０には、プログラム展開や作業データの
記憶がされるワーク領域が含まれるほか、特に、指定さ
れた関数式を記憶する関数式情報１２２と、座標設定値
を格納する座標設定情報１２４と、該関数式のグラフの
所定の部分（数学的特徴部分）の数や座標などを格納す
るグラフ特徴情報１２６と、が記憶される。

【００４５】ＲＯＭ１３０は、関数電卓の制御や演算処
理及び周辺機器とのデータの送受に必要なプログラムや
データを記憶する手段であって、システムプログラム１
３２と、グラフ表示プログラム１３４と、表示自動変更
プログラム１３６と、座標最適化プログラム１３８と、
を記憶している。

【００４６】システムプログラム１３２は、ＣＰＵ１１
０に関数電卓１２００の基本的な機能を実現させるため
のプログラムであって、このプログラムによってＣＰＵ
１１０は、例えば、入力部１４０より入力された信号を
数値や関数式として識別しＲＡＭ１２０に記憶させる処
理、ＲＡＭ１２０内に記憶されたデータを別の格納場所
に記憶する処理、数値演算処理、関数式や数値を種々の
表示形態で画面表示させる処理、通信回線を介して他の
装置とデータを送受する処理などを行う。

【００４７】グラフ表示プログラム１３４は、表示画面
１２０６内の所定の表示領域に、座標設定に基づいてグ
ラフを描画する機能を実現するプログラム及びデータで
あり、公知の技術によって実現できる。表示自動変更プ
ログラム１３６は、座標設定部１２０６ｂとグラフ表示
部１２０６ｄとを同時に制御して、グラフ表示をモニタ
しながら座標設定できる環境を実現するとともに、好み
の座標を手動で設定できる機能を実現する。座標最適化
プログラム１３８は、前記グラフの主要部分、即ち数学
的特徴部分を表示領域の中央部に描画させるように座標
を自動的に設定する。

【００４８】入力部１４０は、ユーザが数値や演算記号
や関数の種類などの入力や選択、演算処理の実行などを
入力する手段であって、図１の例では操作入力キー１２
０２や方向キー１２０４に相当する。そして、ユーザに
押下されたキーに対応する信号がＣＰＵ１１０に出力さ
れる。入力部１４０としては、そのほかマウスやタブレ
ットなどのポインティングデバイスや、タッチパネルな
どであっても良い。

【００４９】表示部１５０は、数値や関数式やグラフ、
及び各種の操作画面等を表示する手段であって、図１の
例では表示画面１２０６に相当する。表示部１５０は、
例えば、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）やＥＬＤ
（Electronic Luminescent Monitor）などによって実現
される。

【００５０】通信制御部１６０は、通信回線１６２を介
して他の装置とのデータの送受信を制御する手段であ
り、例えば、所定のプログラムやＬＳＩ及び接続端子な
どによって実現される。詳細な機能に関しては、接続す
る通信回線１６２の規格による。図１の接続端子１２１
６はここに含まれる。

【００５１】通信回線１６２は、有線／無線によるデー
タの送受信が可能な通信媒体であって、例えば、ＬＡＮ
（Local Area Network）、インターネット、携帯電話
網、及び周辺機器との直接的なケーブル接続などがこれ
に該当する。

【００５２】記憶媒体読取部１７０は、図１のスロット
１２１２に相当し、例えば、ＩＣメモリカード、ＭＯ、
ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＦＤ（登録商標）、ハードディスクな
どの記憶媒体１２１０にデータを読み書きする手段であ
る。

【００５３】尚、ＲＡＭ１２０及びＲＯＭ１３０に記憶
されたプログラムやデータ等は、その一部若しくは全部
を、サーバやクライアント等の外部機器から、通信回線
１６２を介して通信制御部１６０で受信してＲＡＭ１２
０や記憶媒体１２１０に記憶する構成としても良い。ま
た、上記プログラムを、通信回線１６２を介してサーバ
やクライアントから受信してインストールする、或いは
記憶媒体１２１０からインストールする構成としても良
い。

【００５４】次に、図３〜図６を参照して、関数電卓１
２００の動作について説明する。尚、所謂グラフ関数電
卓としての諸機能、例えば、機能の選択処理、数式や数
値の表示、四則演算等の処理、グラフ描画時の表示領域
と座標の対応付け処理、座標軸の目盛打ち処理、及び座
標の最適化処理、などは公知であるので、ここでの詳細
な説明は省略する。ここでは、本発明に係る関数式をグ
ラフ表示する際の表示自動変更処理についてのみ説明す
る。

【００５５】図３は、表示自動変更処理の流れを説明す
るためのフローチャートである。ＣＰＵ１１０が表示自
動変更プログラム１３６を実行することで機能する。表
示自動変更プログラム１３６の実行は、例えば、所定の
ファンクションキー１２０５（図１の「Ｆ１」〜「Ｆ
６」キー）を押下することで実行される。

【００５６】図３において、ＣＰＵ１１０は、先ずユー
ザに関数式を指定させ、指定された関数式の情報を関数
式情報１２２に格納する（ステップＳ１０２）。具体的
には、例えば、関数式の入力画面を表示させてユーザに
入力を促す、或いは予め記憶された関数式の一覧を表示
してユーザに選択させる、などして指定させる。

【００５７】関数式が指定されたならば、ＣＰＵ１１０
は、予め設定されているデフォルト（初期設定値）を座
標設定値とする（ステップＳ１０４）。該デフォルトの
設定値は、座標設定部表示画面１２０６ｂに表示され
る。

【００５８】次いで、ＣＰＵ１１０は、グラフ表示プロ
グラム１３４を実行してグラフ表示に必要な演算をし
（ステップＳ１０６）、グラフ表示部１２０６ｄにプレ
ビュー画像を表示させる（ステップＳ１０８）。ユーザ
は、プレビュー画像を見て適当な表示範囲が表示されて
いるかを判断し、座標の最適化処理をするか否かを決め
る。

【００５９】ここで、例えば所定のファンクションキー
１２０５が押下され、座標の最適化が選択されたならば
（ステップＳ１１０のＹＥＳ）、ＣＰＵ１１０は座標最
適化プログラム１３８を実行して座標の最適化処理をす
る（ステップＳ１１２）。

【００６０】図４は、座標の最適化処理の流れを説明す
るためのフローチャートである。同図に示すように、Ｃ
ＰＵ１１０は、先ず関数式のグラフの主要部分（数学的
特徴部分）の有無を調べる（ステップＳ２０２）。軸座
標との交点がある場合には（ステップＳ２０４のＹＥ
Ｓ）、該交点座標を算出し（ステップＳ２０６）、全て
の交点座標を描画できるように座標設定値を求め（ステ
ップＳ２０８）、図３のフローに戻る。

【００６１】具体的には、例えば、交点座標のＸ軸成分
・Ｙ軸成分のそれぞれ最大値（Ｘｍａｘ・Ｙｍａｘと最
小値Ｘｍｉｎ・Ｙｍｉｎとを抽出する。そして、所定の
マージンαを加えて、座標設定を（Ｘｍｉｎ−α）≦Ｘ
≦（Ｘｍａｘ＋α）、（Ｙｍｉｎ−α）≦Ｙ≦（Ｘｍａ
ｘ＋α）と設定する。尚、詳細は前記公報によるものと
同様である。

【００６２】一方、軸座標との交点が無い場合には（ス
テップＳ２０４のＮＯ）、ＣＰＵ１１０は、関数式が円
又は楕円関数であるかを判定する（ステップＳ２１
０）。

【００６３】円又は楕円関数である場合には（ステップ
Ｓ２１０のＹＥＳ）、円又は楕円の中心座標を抽出し
（ステップＳ２１２）、該中心座標が表示領域であるグ
ラフ表示部１２０６ｄの中心になるように座標設定値を
算出して（ステップＳ２１４）、図３のフローに戻り、
算出した座標設定値に従ってＣＰＵ１１０は、座標設定
情報１２４を変更する（ステップＳ１１４）。また、円
又は楕円関数で無い場合には（ステップＳ２１０のＮ
Ｏ）、そのまま図３のフローに戻る。

【００６４】次いで、ＣＰＵ１１０は、グラフ表示プロ
グラム１３４を実行して、該座標設定に基づいてグラフ
描画に必要な演算をし（ステップＳ１１６）、グラフ表
示部１２０６ｄにプレビュー画面を表示する（ステップ
Ｓ１１８）。

【００６５】ここで、ユーザはグラフ表示部１２０６ｄ
のプレビュー画面を見て表示範囲が適当かどうか判断す
る。表示範囲を変更したい場合は（ステップＳ１２０の
ＮＯ）、ユーザは手動で座標設定表示部１２０６ｂの変
更したい項目を方向キー１２０４で選択して座標設定を
変更する。ＣＰＵ１１０は、座標設定情報１２４を変更
し、変更された設定に基づいてプレビュー画像を更新す
る（ステップＳ１１４〜Ｓ１１８）。表示範囲が問題な
ければ（ステップＳ１２０のＹＥＳ）、ユーザは、例え
ば所定のファンクションキー１２０５や、ＥＸＥキーを
押下して座標設定を決定する。ＣＰＵ１１０は、画面を
切り換えて表示画面１２０６にグラフを全面表示する
（ステップＳ１２２）。

【００６６】一方、デフォルトの座標設定によるプレビ
ュー画像を見て、ユーザがそのままで十分と判断した場
合は（ステップＳ１１０のＮＯ）、そのまま座標設定を
決定すると（ステップＳ１２０のＹＥＳ）、ＣＰＵ１１
０は、グラフを全面表示させる（ステップＳ１２２）ま
た、ユーザが、デフォルトの座標設定を若干の変更する
ことで適当な表示が得られると判断した場合は、最適化
処理を行わずに（ステップＳ１１０のＮＯ）、手動で座
標を変更する（ステップＳ１２０のＮＯ→Ｓ１１４）。

【００６７】図５と図６は、表示自動変更処理における
実行画面の一例を示す図であって、図５は関数式が一次
関数の場合の例を示し、図６は関数式が円関数の場合の
例を示している。

【００６８】図５において、（ａ）は、図３のステップ
Ｓ１０２における関数式の指定の状態に相当し、表示画
面１２０６には、指定された関数式が表示されている。

【００６９】（ｂ）は、図３のステップＳ１０４におけ
る座標がデフォルトに設定された状態に相当する。ここ
で、ユーザが座標の最適化が必要と判断した場合は、例
えば、ファンクション表示部１２０６ｃの「Ｃ＿ＦＩ
Ｔ」（coordinate fittingの略）に該当する「Ｆ５」キ
ーを押下すると（図３のステップＳ１１０のＹＥＳに相
当）、座標の最適化処理が実行される。また、デフォル
トの設定に若干の修正を行う場合は、例えば、ファンク
ション表示部１２０６ｃの「ＳＥＬ」（selectの略）に
該当する「Ｆ1」キーを押下して変更したい項目を選択
し修正値を入力すると（図３のステップＳ１２０のＮＯ
→Ｓ１１４）座標が変更される。また、デフォルトの座
標設定で十分表示されていると判断した場合は、例え
ば、ファンクション表示部１２０６ｃの「ＤＲＡＷ」に
該当する「Ｆ６」キーを押下すると（図３のステップＳ
１２０のＹＥＳに相当）、グラフが全体表示される。

【００７０】（ｃ）は、図３のステップＳ１１２〜Ｓ１
１８によって座標が最適化された状態に相当し、グラフ
表示部１２０６ｄに最適化された座標に基づいたプレビ
ュー画面が表示されている。該プレビューを見て座標設
定に変更が無ければ、例えばファンクション表示部１２
０６ｃの「ＤＲＡＷ」に該当する「Ｆ６」キーを押下す
ると、グラフの全画面表示が実行される。変更する場合
は、更に前述の如く手動で座標設定を細かく変更する。
（ｄ）は、図３のステップＳ１２２におけるグラフの全
画面表示の状態に相当し、（ｃ）でプレビュー表示され
たグラフが、表示画面１２０６の全面を使ってより見や
すく表示されている。

【００７１】図６でも同様に、（ａ）は図３のステップ
Ｓ１０２、（ｂ）は図３のステップＳ１０４、（ｃ）は
図３のステップＳ１１２〜Ｓ１１８、（ｄ）は図３のス
テップＳ１２２に、それぞれ相当した実行画面の例であ
る。

【００７２】〔第２の実施の形態〕次に、図７〜図１０
を参照して、本発明の第２の実施の形態について詳細に
説明する。尚、本実施の形態は、基本的に第１の実施の
形態と同様の構成によって実現可能であり、同様の構成
には同じ符号を付け説明は省略する。

【００７３】本実施の形態では、未知定数を含む関数式
をグラフ表示する場合について説明する。未知定数と
は、複数の候補値又はとり得る値の範囲を有する係数や
定数であって、例えばＸの二次関数Ｙ＝Ｘ²＋ａＸ＋ｂ
（ａ＝｛２、４、６、８、１０｝；−１０＜ｂ＜１０）
の場合、ａとｂとが未知定数に該当する。

【００７４】図７は、本実施の形態における表示自動変
更処理の流れを説明するためのフローチャートである。
基本的な流れは第１の実施の形態と同様であるが、第１
の特徴としては、ステップＳ１０２とステップＳ１０４
の間に、未知定数の候補値を指定するステップＴ１０３
を設けている点が挙げられる。

【００７５】同ステップにおいては、ＣＰＵ１１０は候
補値の設定画面を表示させて、ユーザに候補値又は候補
値のとり得る値の範囲などを入力又は選択させる。未知
定数として指定された候補値や候補値の範囲などの情報
は、関数式情報１２２に記憶される。

【００７６】第２の特徴としては、ステップＳ１１２の
最適化処理の内容が異なる。図８は、本実施の形態にお
ける座標の最適化処理の流れについて説明するフローチ
ャートである。同図に示すように、ＣＰＵ１１０は、先
ず関数式が一次関数か否かを判定する。

【００７７】関数式が一次関数、即ちＹ＝ａＸ＋ｂ
（ａ、ｂは実数又は未知定数）の場合（ステップＳ３０
２のＹＥＳ）、ＣＰＵ１１０は未知定数として指定され
た候補値の中から最大値と最小値を抽出し（ステップＳ
３０４）、関数式に該最大値と最小値を代入し、それぞ
れについて座標軸との交点の座標を算出する（ステップ
Ｓ３０６）。そして、交点の座標が求められたならば、
ＣＰＵ１１０は交点が表示領域内に表示されるように座
標設定値を算出する（ステップＳ３０８）。

【００７８】一方、関数式がＹ＝ａＸ＋ｂではない場合
（ステップＳ３０２のＮＯ）、ＣＰＵ１１０は未知定数
として指定された候補値の中から最大値と最小値を抽出
し（ステップＳ３１０）、関数式に該最大値と最小値を
代入し、それぞれについて極値における座標を算出する
（ステップＳ３１２）。そして、ＣＰＵ１１０は、極値
の座標から各座標の極大と極小の値を抽出し（ステップ
Ｓ３１４）、該極大と極小値とが表示領域内に表示され
るように座標設定を算出する（ステップＳ３１６）。

【００７９】このように、未知定数が何れの候補値をと
った場合であっても、グラフの所定の部分、即ち数学的
特徴部分が表示領域内に表示されるように座標を設定す
ることで、候補値毎に一々座標を修正することなく比較
表示することができる。

【００８０】図９は、第２の実施の形態における表示自
動変更処理の実行画面の一例を示す図である。図９
（ａ）は、図７のステップＳ１０２における関数式の指
定の状態に相当し、表示画面１２０６には、指定された
関数式Ｙ１：Ｘ²＋Ａが表示されている。Ａが未知定数
である。関数式の指定を決定する場合は、例えば、ファ
ンクション表示部１２０６ｃの「ＦＩＸ」に該当する
「Ｆ６」キーを押下する。

【００８１】図９（ｂ）は、図７のステップＴ１０３に
おける未知定数の候補値設定画面に相当する。（ｂ）の
例では、未知定数「Ａ」がとり得る候補値の範囲（−１
０から１０までピッチ５）として指定されている。未知
定数Ａの候補値は、従ってＡ＝｛−１０、−５、０、
５、１０｝となる。指定方法としては、例えば、ファン
クション表示部１２０６ｃの「ＳＥＬ」に該当する「Ｆ
６」キーで項目を選択し希望の数値を入力する。

【００８２】図９（ｃ）は、図７のステップＳ１１２〜
Ｓ１１８によって座標が最適化された状態に相当し、グ
ラフ表示部１２０６ｄには最適化された座標に基づいた
プレビュー画面が表示されている。該プレビューを見て
座標設定に変更が無ければ、例えばファンクション表示
部１２０６ｃの「ＤＲＡＷ」に該当する「Ｆ６」キーを
押下すると、グラフの全画面表示が実行される。

【００８３】図１０は、第２の実施の形態におけるグラ
フの全面表示の画面の例を示す図である。図１０（ａ)
は、各候補値によるグラフをそれぞれ異なる表示形態で
表示した場合である。（ｂ）は、候補値によってグラフ
が描画され得る領域で表示した場合である。（ｃ）と
（ｄ）は各候補値によるグラフを次々に描画しなおした
場合の例であって、所謂パラパラアニメとして表示され
る。（ｃ）と（ｄ）はそれぞれ該簡易動画のキーフレー
ムに相当する。

【００８４】以上、本発明を適用した実施の形態を説明
したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、細
部構成、動作、及び操作入力方法等を、本発明の趣旨を
逸脱しない範囲で適宜に変更可能であるのは勿論であ
る。

【００８５】

【発明の効果】請求項１又は６記載の発明によれば、座
標設定画面とグラフ表示画面とを同時に制御してグラフ
表示のモニタをしながら座標設定できる環境を実現する
一方、自動的にグラフの特徴を捕らえるのに適した座標
を設定できる機能と、好みの座標を手動で設定できる機
能とを備えることで、目的に応じた好適な座標設定をス
ムーズに得ることができる。例えば、ユーザは、自動設
定で座標を設定してグラフの全体の特性を理解し、手動
設定でグラフ表示をモニタしながら望みの場所を望みの
条件で表示する座標をスムーズに設定することができ
る。

【００８６】また、請求項２記載の発明によれば、請求
項１と同様の効果を奏するとともに、グラフ処理装置
は、座標軸との交点が出きるだけ多く表示領域内に表示
されるように座標を設定し、よりグラフの特性を把握し
やすくすることができる。

【００８７】また、請求項３記載の発明のように、楕円
関数（円はその特殊な例）の場合、その中心を画像の中
心に表示されるように座標を設定することで、請求項１
記載の発明と同様の効果を奏するとともに、よりグラフ
の特徴を理解し易いグラフ表示をすることができる。

【００８８】請求項４、５、７記載の発明によれば、前
記自動設定手段が、未知定数がどの候補値をとった場合
であっても、前記グラフの主要部分が表示されるような
座標を設定することができ、一々座標設定を変更するこ
となくグラフを比較することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した関数電卓の外観一例を示す図
である。

【図２】機能構成を示すブロック図である。

【図３】表示自動変更処理の流れを説明するためのフロ
ーチャートである。

【図４】座標の最適化処理の流れを説明するためのフロ
ーチャートである。

【図５】表示自動変更処理における実行画面の一例を示
す図であって、関数式が一次関数の場合の例を示す。

【図６】表示自動変更処理における実行画面の一例を示
す図であって、関数式が円関数の場合の例を示す。

【図７】第２の実施の形態における、表示自動変更処理
の流れを説明するためのフローチャートである。

【図８】第２の実施の形態における、座標の最適化処理
の流れを説明するためのフローチャートである。

【図９】第２の実施の形態における、実行画面の一例を
示す図である。

【図１０】第２の実施の形態における、グラフの全画面
表示の実行画面の一例を示す図である。

【図１１】従来のグラフ関数電卓によるグラフ表示の実
行画面の一例を示す図である。

【符号の説明】

１１０ＣＰＵ１２０ＲＡＭ１２２関数式情報１２４座標設定情報１２６特徴部分情報１３０ＲＯＭ１３４グラフ表示プログラム１３６表示自動変更プログラム１３８座標最適化プログラム１２００関数電卓１２０６表示画面１２０６ａ機能表示部１２０６ｂ座標設定表示部１２０６ｃファンクション表示部１２０６ｄグラフ表示部ＣｘＸ軸座標ＣｙＹ軸座標Ｇグラフ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】グラフ表示における座標設定を行うための
座標設定画面と、座標設定値に従ったグラフを表示する
ためのグラフ表示画面とを同時に表示制御するグラフ処
理装置において、関数式に対応するグラフを前記グラフ表示画面に表示さ
せるグラフ表示制御手段と、このグラフ表示制御手段の制御により表示されたグラフ
のうち、予め定められている主要部分が前記グラフ表示
画面の中央部に描画されるように座標設定値を自動設定
する自動設定手段と、前記座標設定画面への入力により座標設定する手動設定
手段と、前記自動設定手段又は前記手動設定手段により設定され
た座標設定値に基づいて、前記グラフの主要部分を前記
グラフ表示画面の中央部に描画する描画手段と、を備えることを特徴とするグラフ処理装置。
【請求項２】請求項１記載のグラフ処理装置において、前記自動設定手段は、前記グラフと座標軸との全ての交
点に基づいて座標設定値を設定し、前記描画手段は、前記設定された座標設定に基づいて前
記グラフと前記座標軸との全ての交点を、前記グラフ表
示画面の中央部に描画するグラフ描画手段と、を備えて
いることを特徴とするグラフ処理装置。
【請求項３】請求項１記載のグラフ処理装置において、前記関数式は円又は楕円の関数式であり、前記自動設定
手段は、当該円又は楕円の中心に基づいて座標設定値を
設定し、前記描画手段は、前記設定された座標設定に基づいて前
記グラフと前記座標軸との全ての交点を、前記グラフ表
示画面の中央部に描画するグラフ描画手段と、を備えて
いることを特徴とするグラフ処理装置。
【請求項４】座標設定値に従ったグラフを表示するため
のグラフ表示画面を表示制御するグラフ処理装置であっ
て、未知定数を含む関数式を入力する入力手段と、前記未知定数に代入する複数の候補値あるいは候補値の
範囲を設定する設定手段と、前記設定手段により設定された複数の候補値あるいは候
補値の範囲に基づいて、何れの候補値が代入される場合
にも、当該関数式のグラフが前記グラフ表示画面に描画
されるように前記座標設定値を自動設定する自動設定手
段と、を備えることを特徴とするグラフ処理装置。
【請求項５】請求項４記載のグラフ処理装置であって、前記自動設定手段は、前記設定手段により設定された複
数の候補値あるいは候補値の範囲に基づいて、前記関数
式が取り得る極大値と極小値の値域を求め、求めた極大
値と極小値の値域に基づいて前記座標設定値を設定す
る、ことを特徴とするグラフ処理装置。
【請求項６】グラフ処理装置に、グラフ表示における座標設定を行うための座標設定画面
と、座標設定値に従ったグラフを表示するためのグラフ
表示画面とを同時に表示制御する表示制御機能と、関数式に対応するグラフを前記グラフ表示画面に表示さ
せるグラフ表示制御機能と、このグラフ表示制御機能の制御により表示されたグラフ
のうち、予め定められている主要部分が前記グラフ表示
画面の中央部に描画されるように座標設定値を自動設定
する自動設定機能と、前記座標設定画面への入力により座標設定値を設定する
手動設定機能と、前記自動設定機能又は前記手動設定機能により設定され
た座標設定値に基づいて、前記グラフの主要部分を前記
グラフ表示画面の中央部に描画する描画機能と、を実現させるためのプログラム。
【請求項７】グラフ処理装置に、座標設定値に従ったグラフを表示するためのグラフ表示
画面を表示制御する表示制御機能と、未知定数を含む関数式を入力する入力機能と、前記未知定数に代入する複数の候補値あるいは候補値の
範囲を設定する設定機能と、前記設定機能により設定された複数の候補値あるいは候
補値の範囲に基づいて、何れの候補値が代入される場合
にも、当該関数式のグラフが前記グラフ表示画面に描画
されるように前記座標設定値を自動設定する自動設定機
能と、を実現させるためのプログラム。