JP2669839B2 - 数式入力編集装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、文書作成装置に係り、特に筆算式等の作成
に好適な数式入力編集方式に関する。

［従来の技術］ 従来のワードプロセッサ等において既に実現されてい
る数式入力機能では、 Ｙ＝∫ｆ（ｘ）dx のように階層関係のある文字列の入力を受付け、上記階
層関係により各文字列の表示位置を計算し、表示するこ
とは可能であった。

ところで、例えば、筆算式においては、通常の文書と
異なり、左から右に書くのではなく、上から下に入力す
る。また、通常の数式のように階層関係も持たない。さ
らに、掛け算、割り算などは入力する文字の桁を合せる
ために、意識的に上下の文字列をずらして入力しなけれ
ばならない場合がある。

［発明が解決しようとする課題］ このように、上記従来技術では、筆算式のような、階
層関係では表現できない数式の作成や入力文字列の桁合
せ、入力された数式の計算については考慮されておら
ず、効率のよい数式入力が行なえなかった。

したがって、本発明の目的は、筆算式のような階層関
係では表現できない数式の入力を可能にすること、ま
た、数式の意味を考慮した桁合せや作成された数式が計
算可能である場合に数式もしくは数式の一部の計算を可
能にすることである。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本発明による数式入力編
集方式は、文字列を入力する入力手段と、上記文字列の
文字コードを記憶する記憶手段と、上記文字列を表示す
る表示手段と、上記各手段を制御する制御手段とを備え
る文書作成装置において、上記制御手段内に、作成すべ
き数式の種別毎に当該数式の分割単位数および各分割単
位の構成情報を格納した分割単位テーブルを設け、上記
制御手段は、上記分割単位テーブルの内容に従い、操作
者に対して上記数式を構成する文字列の入力を誘導し、
該入力文字列の表示位置を自動的に定めて表示するよう
にしたものである。

本発明の一態様として、上記分割単位テーブルに格納
された分割単位の構成情報は当該分割単位の末尾を示す
記号の有無を表わす末尾記号情報を含み、上記制御手段
は、該末尾記号情報に従って自動的に当該末尾記号を表
示させる。

本発明の他の態様として、上記制御手段は、操作者に
よる分割単位の末尾を示す操作に応答して、当該分割単
位の末尾を示す記号を表示させる。

本発明の更に他の態様として、上記分割単位の構成情
報は、上記分割単位内の各項目の相対位置を示す表示情
報を含み、上記制御手段は、該表示情報に従い上記各項
目の表示時の桁合せを自動的に行なう。

本発明の別の態様として、上記分割単位の構成情報
は、上記分割単位内の項目を入力文字列から算出するた
めの計算情報を含み、上記制御手段は、該計算情報に従
い入力文字列から上記項目を求める。

なお、本明細書における「数式」は、純粋な意味での
数式に限るものではなく、化学式等をも含む広義に解す
るものとする。

［作用］ 本発明では、数式を、分割単位および各分割単位内の
項目としてとらえ、数式の種別毎に当該数式の分割単位
数および各分割単位の構成情報を格納した分割単位テー
ブルを予め設けておくことにより、数式入力編集時に
は、制御手段がこの分割単位テーブルを参照しながら、
操作者に必要な文字列の入力を誘導し、入力文字列の表
示位置を自動的に定めて表示手段に表示させる。

上記分割単位の構成情報としては、各分割単位毎に、
その項目数（不定の場合もある）、各項目の相対位置を
示す表示情報、分割単位の末尾を示す記号の有無を表わ
す末尾記号情報、項目を入力文字列の計算により求める
ことがでる場合の計算情報等により構成される。これら
のテーブル情報は、必ずしもすべてを含む必要はなく、
一部のみでもある程度の効果は得られる。

上記分割単位の構成情報に、上記末尾記号情報を含む
場合には、制御手段は、この情報に従って必要な場合に
は自動的に当該分割単位とともにその末尾記号を表示さ
せる。末尾記号情報を含まない場合、あるいは自動的に
分割単位の末尾と判定できない場合にも、操作者の分割
単位末尾を示す操作に従って、上記末尾記号を付加する
ようにすることも可能である。

上記分割単位の構成情報に、表示情報を含む場合に
は、制御手段は、この情報に従って桁合せの必要な分割
単位で、自動的に、表示時の文字列の桁を合せる。

上記分割単位の構成情報に、計算情報を含む場合に
は、制御手段は、その計算情報を含む分割単位につい
て、その計算情報に従って、目的の項目を算出する。こ
の際、制御手段は、その目的の項目が数字などの計算可
能な文字列か否かを判定し、かつ、計算に必要な文字列
がすべて揃っているか否か、また、計算に利用する各文
字列が数字として取扱うことができるものであるか否か
を判定する。この判定結果により、数式の一部または全
部が算出される。

［実施例］ 以下、図面を参照して本発明をワードプロセッサに適
応した場合の実施例を説明する。

まず、本発明で扱う数式の特徴を説明する。第３図
（ａ）は本発明で取扱う数式を示している。この図に示
すように、本発明では主に筆算と呼ばれる縦型の式の入
力編集を対象としている。筆算には、たし算、引算、か
け算、割算、素因数分解などがあるが、かけ算を例にし
て説明する。筆算は一般的に複数桁の数字を縦に並べて
簡単に計算を行なうものである。本発明では、この数字
または文字の並びを項目と呼ぶ。第３図（ａ）におい
て、306〜310が、各項目を示す。複数の項目が集まって
分割単位を構成する。第３図（ａ）において、301〜303
が分割単位を示す。分割単位には、末尾を示す記号が付
属する場合がある。第３図（ａ）において、304,305が
末尾記号を示している。本発明で扱う数式を入力編集す
るためには、項目間の行間隔や、桁合わせ、分割単位の
配置や末尾記号の有無などを考慮しなければならない。

次に本発明のハードウェア構成を説明する。第２図は
本発明の機器構成図である。本発明を適用するハードウ
ェアは、文字列、数式記号等の入力を行なうキーボード
などによる入力装置201、入力された文字の文字コード
を記憶する記憶装置202、文字列等を表示するCRTディス
クプレイなどを表示装置203、前記各部の制御を行う制
御装置204により構成される。

このうちの制御装置204を詳細に説明する。制御装置2
04は、数式入力部205、数式計算部206、数式表示部20
7、対象指定部208、数式編集部209の五つの機能ブロッ
クにより構成される。

（１）数式入力部205 前述のように本発明で扱う数式は項目および分割単位
により構成される。項目とは、通常、数式や漢字などの
文字から構成されるものであるが、階層構造を持つ数式
により形成される場合もある。分割単位とは、複数の項
目が集まったものであり、かけ算、たし算など計算式ご
とに分割単位の個数は固有である。また、各分割単位ご
とに項目の個数や末尾記号の有無などの情報も決まって
いる。入力部205はすべての数式および各数式の分割単
位の情報をまとめたテーブル（分割単位テーブル）を持
つ。

ユーザが前記入力装置201により、数式種別を選択す
ると、数式入力部205は入力された数式種別に対応する
分割単位テーブルを検索し、その情報に従って数式の第
１番目の項目の入力を誘導する。ユーザは項目を構成す
る文字列を入力し、項目の末尾には１個の項目が終了し
たことを示す区切り記号を入力する。数式入力部205は
分割単位テーブルより求めた項目の個数および入力順序
に従って項目の入力を誘導する。第３図（ｂ）に示すよ
うに、数式入力の結果から求められた数式全体の管理デ
ータ311や各分割単位の管理データ312,314、入力された
項目の文字列や区切り記号313などは一列に並べられ、
前記記憶装置202に記憶される。

（２）数式計算部206 一般的に筆算式は計算を補助するために用いられるこ
とが多く、一般の数式よりも計算が簡単な場合が多い。
数式計算部206はこの特徴を生かしたものである。数式
計算部206は、分割単位テーブルの情報やすでに入力さ
れている項目などから、次に入力される項目が計算可能
かどうか判定し、計算可能な場合には実際に計算を行な
う。

（３）数式表示部207 筆算式を表示するためには、固定のサイズをもった文
字や行の代りに、大きさの異なる２次元的な領域を基本
として考え、それらを筆算式の種類に応じて縦または横
に配置しなければならない。

すなわち、分割単位、項目ごとに領域（以下、項目エ
リアと呼ぶ）の大きさを設定し、筆算式の種類によって
分割単位や分割単位を構成する項目を定まった位置に配
置する必要がある。

具体的に第３図（ａ）の数式を例にとって説明する。
この数式において、第１分割単位301は第１項目306と第
２項目307から成る。各項目の大きさは各項目を構成す
る文字の大きさに文字間隔と行間隔を加えたものであ
り、各分割単位の大きさは分割単位を構成する項目を分
割単位テーブルの情報に従って配置し、末尾記号の大き
さや上下左右の余白を加えることにより計算できる。し
たがって数式全体の大きさは各分割単位を分割単位テー
ブルのデータに従って配置することにより求められる。
数式全体の大きさが決まった後に、配置の基準点の座標
から各分割単位や項目の座標を求め、表示装置203に表
示する。

（４）文字列指定部208 前記数式表示部207により表示された数式の一部を入
力装置201より指定すると、記憶装置202に格納されたデ
ータのうち、指定された文字がどこにあるかを検索す
る。

（５）文字編集部209 前記文字指定部208によって求めた文字に対し、挿
入、訂正等の編集を施す。入力方法は前記数式入力部20
5と同一であり、記憶装置202に記憶する際に、指定され
た文字列位置へ再入力された文字列データを挿入する。

次に、上記機能ブロックから成る装置における、筆算
式の入力方法や末尾記号の表示、自動桁合わせ、数式計
算機能について説明する。

本発明において、数式入力部205は、かけ算や割算な
ど数式種別ごとに分割単位テーブルを持っている。第４
図はかけ算分割単位テーブルを示している。分割単位テ
ーブルは、数式種別欄410、分割単位数欄420および分割
単位の個数分だけの分割単位データ欄430,440,450を持
つ。各分割単位データ欄は、項目数と入力順序を記憶す
る項目数欄431,441,451、表示情報欄432,442,452、末尾
記号表示欄433,443,453から成り、各項目の値を計算に
より求められる場合には、計算情報欄444を持つ。計算
情報欄444には、項目間の計算情報を記憶しておく。

入力機能が起動され、数式種別が入力されると制御装
置204は、まず数式入力部205に記憶されている分割単位
テーブルの中から選択された数式種別に該当するものを
呼び出す。つぎに項目の一つ一つについて文字の入力を
誘導する。

第１図は本発明における一つの項目を入力する場合の
制御装置204の手順を示したフローチャートである。ス
テップ101において制御装置204は呼び出された分割単位
テーブルの表示情報から、入力を受付ける項目の表示座
標を計算する。この表示情報には分割単位内の各項目の
相対位置関係を記憶しておく。これにより、例えば第３
図（ａ）の第１分割単位301のように右寄せを行なった
り、第２分割単位302のように１文字ずつ左にずらすこ
とにより自動的に桁を合わせることができる。

つぎに制御装置204は分割単位テーブルの計算情報欄
のデータから、計算が可能かどうかを判定する（ステッ
プ102）。第５図はステップ102の詳細を表わしたもので
ある。判定の手順としてはまず第１に分割単位テーブル
の計算情報欄に入力の対象としている項目を計算する項
目間計算式があるかどうかを調べる（ステップ501）。
項目間計算式が存在した場合には、対象項目を計算する
ために必要な項目のうち、未入力のものは無いかどうか
を検査する（ステップ502）、さらに、これらの項目
は、数字のように実際に計算することが可能かどうかを
検査する（ステップ503）。以上の三つの判定条件を満
たすものは計算可能であり（ステップ504）、一つでも
満たされないものは計算不可能と判定する（ステップ50
5）。

第１図に戻り、上記の手順により計算不可能と判定さ
れた場合には、先に求めた該当項目の入力位置にカーソ
ルのようなマーカーを表示し、項目を構成する文字列の
入力を誘導する（ステップ103）。計算可能と判定され
た場合には、数式計算部206において項目間計算式に従
って、項目の計算を行なう（ステップ104）。

第６図は計算の手順を示したフローチャートである。
計算の手順を第３図308に示した項目３を計算する場合
を例として説明する。

ステップ601において、制御装置204は第４図に示した
分割単位テーブルより、該当する項目間計算式を呼び出
す。本例の場合には、 （項目３）＝（項目１）×（項目２の１の位） である。つぎに、ステップ602において該当項目を計算
するために必要な項目を数値化する。これは、記憶装置
202に記憶されている文字コードを、数値に変換する必
要があるためである。すべての項目を数値化するまでス
テップ602を繰り返す（ステップ603）。本例において
は、第３図（ｂ）の文字１、２、３のコードを数値の12
3に、５のコードを数値の５に変換する。

ステップ604において、数値化された項目を、項目間
計算式に従って計算する。本例においては、123×５に
より項目３を求める。

上記の手順において求められた項目は、ステップ605
において、再び文字コードに変換され、記憶装置202に
記憶される。本例においては、123×５＝625であるの
で、625を６、２、５という文字コードの並びに変換し
て記憶する。

再び第１図に戻り、入力または上記手順に従った計算
により、該当項目の文字列が確定した後に、制御装置20
4は上記確定された文字列を、ステップ101で求められた
座標をもとに各項目や分割単位の大きさや座標の再計算
を行ない、表示装置203に表示する（ステップ105）。

分割単位テーブルの項目数や末尾記号情報から表示さ
れた項目が分割単位の末尾であり、第３図（ａ）の304
や305のような末尾記号を表示する必要がある場合に
は、ステップ106で判定を行ない、表示装置203上に末尾
記号を表示する（ステップ108）。対象分割単位内の項
目数が不定の場合や、実際に入力する項目が分割単位テ
ーブルの内容よりも少ない場合には、操作者が入力装置
201を通じて末尾指定操作を行なったかどうかをステッ
プ107において判定する。操作が行なわれた場合には、
分割単位末尾として認識し、ステップ108において末尾
記号を表示する。

制御装置204は、一つの項目が入力されるたびに第１
図の手順に従って文字入力の誘導と受付を行なう。

１行の数式全体の入力が終了したときには、数式を構
成する文字列や、区切り記号313とともに、数式全体の
文字数、座標、大きさなどを記憶する数式管理部311
と、各分割単位の文字数、座標、大きさなどを記憶する
分割単位管理部312,314とを第３図（ｂ）に示したよう
に並べて記憶装置202に記憶する。

本発明では、筆算式を例に説明したが、一般の数式は
もとより、化学式や音符などの入力編集に適用できるこ
とは明確である。

［発明の効果］ 本発明によれば、従来の数式入力編集方式において考
慮されていなかった筆算式の入力が可能になり、数式の
意味を考慮した桁合わせや、末尾記号の自動表示、さら
には作成された数式が計算可能である場合に数式もしく
は数式の一部の計算が可能になるので、数式入力編集を
効率よく行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方式のフローチャート、第２図は本発
明を適用するハードウェア構成を示したブロック図、第
３（ａ）図は本発明の扱う筆算式の例を示した説明図、
第３（ｂ）図はそのデータ構造を表わした説明図、第４
図は本発明における分割単位テーブルの内容を示した説
明図、第５図は本発明において項目の計算可能性を判定
する手順のフローチャート、第６図は項目の計算手順の
フローチャートである。 101……項目入力位置計算ステップ 102……計算可能性判定ステップ 103……文字入力受付ステップ 104……項目計算ステップ 105……文字列表示ステップ 106……分割単位末尾判定ステップ 107……末尾指定操作判定ステップ 108……末尾記号表示ステップ

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】文字列を入力する入力手段と、上記文字列
   の文字コードを記憶する記憶手段と、上記文字列を表示
   する表示画面を有する表示手段と、上記各手段を制御す
   る制御手段とを備える数式入力編集装置において、 上記制御手段は、 複数の項目から成る数式の、各項目の入力順序を、上記
   数式の種別毎に定める複数の入力順序情報を予め記憶
   し、 上記数式の種別を示す情報を受け付けて、該種別に対応
   する入力順序情報を参照し、 参照した入力順序情報の入力順序に従って、上記数式の
   各項目を順次選択し、 選択したそれぞれの項目について、当該項目を構成する
   文字列の上記入力手段への入力を誘導し、上記表示画面
   上における、上記入力順序に応じた表示領域に、上記入
   力手段が入力した文字列を表示することを特徴とする数
   式入力編集装置。
2. 【請求項２】請求項１において、上記複数の項目のそれ
   ぞれは、予め定めた複数の分割単位に分類され、 上記制御手段は、さらに、 上記複数の分割単位のそれぞれに末尾記号が付随してい
   るか否かを示す末尾記号情報を記憶し、 上記各分割単位の各項目の文字列を上記表示画面に表示
   する際に、上記末尾記号情報を参照し、上記末尾記号が
   付随する分割単位においては、当該分割単位の各項目の
   文字列とともに上記末尾記号を表示することを特徴とす
   る数式入力編集装置。
3. 【請求項３】請求項２において、 上記制御手段は、さらに、操作者による分割単位の末尾
   を示す操作に応答して、当該分割単位の末尾記号を上記
   表示画面に表示することを特徴とする数式入力編集装
   置。
4. 【請求項４】請求項２又は３において、 上記制御手段は、さらに、上記各分割単位の各項目を構
   成する文字列の桁合わせに関する表示情報を記憶し、こ
   の表示情報にしたがい、各文字列の表示時の桁合わせを
   行うことを特徴とする数式入力編集装置。
5. 【請求項５】請求項２、３又は４において、上記末尾記
   号の少なくとも一つは、数式記号であり、 上記制御手段は、さらに、 上記数式記号が末尾記号として付随している分割単位に
   ついて、当該分割単位に含まれる各項目の文字列を数値
   データに変換し、 変換した数値データと上記数式記号によって計算を行
   い、その計算結果を文字列として、上記各項目の文字列
   が表示された表示領域に対して予め定めた位置にある表
   示領域に表示することを特徴とする数式入力編集装置。