JP3568127B2 - グラフ表示装置及びグラフ表示方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、関数式等を入力しグラフ化して表示する際に使用されるグラフ表示装置及びグラフ表示方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば関数計算機能を備えた電子式計算機等において、入力された関数式をグラフ化して表示するグラフ表示機能を搭載したものが実用されている。
すなわち、予め指定された表示画面上でのＸ，Ｙ座標の座標レンジ（Ｘｍｉｎ，Ｘｍａｘ）（Ｙｍｉｎ，Ｙｍａｘ）に従って、１表示ドット毎のＸ座標値が関数式に代入され、これにより算出される各Ｙ座標値がＶＲＡＭ（ビデオメモリ）上に順次書込まれて関数式のグラフ化表示がなされるもので、この場合、Ｙ＝ＡＸ２ 等、係数Ａが含まれる関数式において、該係数Ａをパラメータとして変化させたグラフを表示させるには、その都度、前記係数Ａを変化させた関数式を新たに入力し、グラフ化処理をやり直す必要がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、従来のグラフ表示機能にあっては、例えば前記係数Ａをある範囲でパラメータとして変化させた場合の、各式に対応するグラフを連続的に表示させることができず、係数Ａの変化に伴なうグラフの変化状態を容易に把握することができない問題がある。
【０００４】
本発明は前記課題に鑑みなされたもので、関数式内に存在する係数を変化させた場合の各関数式に対応するグラフの変化状態を、係数の係数値と変化範囲と変化ピッチと変化速度に対応づけて容易かつ確実に把握することが可能になるグラフ表示装置及びグラフ表示方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明に係わるグラフ表示装置は、係数を含む関数式を入力する関数式入力手段と、この関数式入力手段によって入力された関数式に存在する複数の係数ごとに当該係数の係数値と当該係数の係数値の変化範囲と変化ピッチとをパラメータとして設定するパラメータ設定手段と、前記係数の係数値の変化速度を設定する変化速度設定手段と、前記パラメータ設定手段により設定されたパラメータと前記変化速度設定手段により設定された前記係数の係数値の変化速度とを表示させる第１の表示制御手段と、前記関数式入力手段により入力された関数式のグラフを表示させる第２の表示制御手段と、前記第１の表示制御手段の制御により表示された変化速度に従って、前記第１の表示制御手段の制御により表示されたパラメータである複数の係数ごとの係数値と該係数値の変化範囲と変化ピッチに対応するグラフを順次切り替えながら表示させる第３の表示制御手段と、を備えて構成したものである。
【０００９】
【作用】
つまり、前記グラフ表示装置では、関数式入力手段により係数を含む関数式のグラフが入力され、パラメータ設定手段により関数式に存在する複数の係数の係数値と当該係数の係数値の変化範囲と変化ピッチとがパラメータとして設定され、変化速度設定手段により係数値の変化速度が設定され、第１の表示制御手段は、設定された係数値と係数値の変化範囲と変化ピッチと係数値の変化速度とを表示させる。
そして第２の表示制御手段は、入力された関数式のグラフを表示させ、第３の表示制御手段は、第１の表示制御手段の制御により表示された変化速度に従って、第１の表示制御手段の制御により表示されたパラメータである複数の係数ごとの係数値と該係数値の変化範囲と変化ピッチに対応するグラフを順次切り替えながら表示させる。
従って、入力した関数式に存在する係数について設定したパラメータである係数値・係数値の変化範囲・変化ピッチと、設定した係数値の変化速度とを、第１の表示制御手段により表示させて確認できるとともに、この表示された変化速度に従って、表示されたパラメータに対応する関数式のグラフを、第３の表示制御手段により、順次切り替えながら表示させて確認することができる。そして、表示されたパラメータである係数値・係数値の変化範囲・変化ピッチを表示された変化速度で変化させた場合の、各関数式に対応するグラフの変化状態を、パラメータと変化速度に対応づけて容易かつ確実に把握することが可能になる。
【００１３】
【実施例】
以下図面により本発明の一実施例について説明する。
図１はグラフ表示装置を示す外観図である。
このグラフ表示装置の装置本体１０は、例えばユーザが片手で把持できる程度の大きさからなる。
【００１４】
この装置本体１０の正面には、キー入力部１１及びドットマトリクス式の液晶画面からなるグラフィック表示部１２が設けられる。
前記キー入力部１１には、グラフとして表示したい関数式等を入力したり、該入力式に存在する係数の値や変化範囲をパラメータとして入力したり、該係数パラメータの変化速度を入力したり、前記グラフィック表示部１２におけるＸ軸及びＹ軸の座標レンジ（Ｘｍｉｎ，Ｘｍａｘ）（Ｙｍｉｎ，Ｙｍａｘ）を指定入力したりするための数値・記号キー１３、係数変化に伴なう式の連続的グラフ化表示を行なうための「Ｄ．Ｇ」（ダイナミック・グラフ）キー１５、グラフ化演算処理を実行させるための「ＥＸＥ」キー１６、及びグラフィック表示部１２上での各種データ選択やポインタ移動を行なうためのカーソルキー１５等が備えられる。
【００１５】
前記グラフィック表示部１２は、例えば縦６４ｄｏｔｓ，横１２８ｄｏｔｓの液晶表示画面を有し、前記数値・記号キー１３により入力された関数式等に対応するグラフが、前記ユーザ指定されたＸ軸及びＹ軸の座標レンジに従って表示される。
【００１６】
このグラフィック表示部１２において、前記「Ｄ．Ｇ」キー１５の操作により係数変化に伴なう式の連続的グラフ化表示モードが設定された場合には、前記「ＥＸＥ」キー１６の操作に従って、係数が順次置換された式のグラフが連続的に切換え表示される。
【００１７】
図２は前記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。
このグラフ表示装置の電子回路には、ＣＰＵ（中央処理装置）２０が備えられ、このＣＰＵ２０により回路各部の動作制御が実行される。
【００１８】
前記ＣＰＵ２０には、前記キー入力部１１、及び表示制御部２１を介したグラフィック表示部１２の他、ＲＯＭ２２，ＲＡＭ２３，ＶＲＡＭ２４が接続される。
【００１９】
前記ＲＯＭ２２には、このグラフ表示装置を動作させるための基本システムプログラムが予め記憶されると共に、キー入力された関数式等に対応してグラフ表示を行なうためのグラフ表示処理プログラム、このグラフ表示処理に伴なう入力式のグラフ化演算処理プログラム、係数変化に伴うグラフ切換え表示処理プログラム等が予め記憶される。
【００２０】
そして、このＲＯＭ２２に記憶された各プログラムに従って前記ＣＰＵ２０による制御動作が実行される。
前記ＲＡＭ２３には、キー入力レジスタや各種フラグレジスタ等の他、前記数値・記号キー１３の操作に応じて入力された関数式や係数パラメータの設定データを記憶管理する式レジスタ２３ａ、該式レジスタ２３ａに記憶された関数式と係数パラメータの設定データに基づき該関数式に与えられる係数値がセットされる係数レジスタ２３ｂ、前記数値・記号キー１３の操作に応じて入力された係数パラメータの変化速度（時間間隔）がセットされるＳＰレジスタ２３ｃ、グラフィック表示部１２に対するＸ軸及びＹ軸の座標レンジ（Ｘｍｉｎ，Ｘｍａｘ）（Ｙｍｉｎ，Ｙｍａｘ）が記憶設定されるレンジレジスタ２３ｄ、前記ＳＰレジスタ２３ｃにセットされた係数パラメータの変化速度に従って前記ＣＰＵ２０内蔵のタイマによる計時データが更新セットされるカウンタレジスタ２３ｅ等が備えられる。
【００２１】
前記ＶＲＡＭ２４は、前記グラフィック表示部１２の表示領域に１：１に対応する例えば１０枚分のビデオメモリ領域２４ａ〜２４ｊを備えるもので、このそれぞれのビデオメモリ領域２４ａ〜２４ｊには、前記入力式に対する係数変化を行なった場合に、その変化した係数毎の式に対応するグラフ化データが記憶される。
【００２２】
この場合、前記ＶＲＡＭ２４内の各ビデオメモリ領域２４ａ〜２４ｊに記憶されたグラフを、グラフィック表示部１２に対し順次切換えて表示させることで、入力式の係数変化に伴うグラフが連続的に切換え表示される。
【００２３】
次に、前記構成によるグラフ表示装置の動作ついて説明する。
図３は前記グラフ表示装置のグラフ表示処理を示すフローチャートである。
図４は前記グラフ表示装置のグラフ表示処理に伴なうグラフ化演算処理を示すフローチャートである。
【００２４】
図５は前記グラフ表示装置のグラフ表示処理に伴なうグラフ切換え表示処理を示すフローチャートである。
図６は前記グラフ表示装置のグラフ表示処理に伴なう関数式及び係数パラメータ，係数変化速度の入力表示状態を示す図である。
【００２５】
図７は前記グラフ表示装置のグラフ表示処理に伴なう入力式の係数変化に伴うグラフ表示状態を示す図である。
すなわち、係数変化に伴なう式の連続的グラフ化表示を行なうために、キー入力部１１の「Ｄ．Ｇ」（ダイナミック・グラフ）キー１４を操作すると、図３におけるグラフ表示処理が起動される。従って、グラフィック表示部１２に表示されるガイダンス表示に従って数値・記号キー１３を操作し、グラフ化すべき関数式を入力し（ステップＳ１）、該関数式に存在する係数値、該係数値の変化範囲と変化ピッチを入力し（ステップＳ２）、そしてその変化速度を入力すると（ステップＳ３）、該入力された関数式及び係数設定データはＲＡＭ２３内の式レジスタ２３ａに、また、係数変化速度はＳＰレジスタ２３ｃに書込まれると共に、例えば図６で示すように、関数式が「Ｙ＝Ａｘ２ ＋Ｂｘ＋Ｃ」、係数値Ａとその変化範囲，変化ピッチが「Ａ＝１〜３，０．５」、係数値Ｂが「Ｂ＝０」、係数値Ｃが「Ｃ＝０」、係数値Ａの変化速度が「ＳＰ＝１（ｓｅｃ） 」としてグラフィック表示部１２に表示される（ステップＳ１〜Ｓ３）。
【００２６】
すると、図４におけるグラフ化演算処理が起動されるもので（ステップＳＡ）、まず、前記ＲＡＭ２３内の式レジスタ２３ａに記憶された関数式に対する係数値の変化範囲と変化ピッチに基づき、係数変化に伴ない表示すべきグラフ画面の枚数、つまり、ＶＲＡＭ２４におけるビデオメモリ領域２４ａ〜２４ｊの必要枚数が、下式（１）に従って計算される（ステップＡ１）。
【００２７】
ここで、前記ステップＡ１にて計算されたＶＲＡＭ枚数がＶＲＡＭ２４が有する１０枚のビデオメモリ領域２４ａ〜２４ｊに収まるか否か判断されるもので（ステップＡ２）、この場合、ＶＲＡＭ必要枚数は５枚なのでステップＡ２において「Ｙｅｓ」と判断され、ＲＡＭ２３の係数レジスタ２３ｂに対して初期係数値“Ａ＝１”“Ｂ＝０”“Ｃ＝０”がセットされる（ステップＡ３）。
【００２８】
すると、前記係数レジスタ２３ｂにセットされた係数値“Ａ＝１”“Ｂ＝０”“Ｃ＝０”が式レジスタ２３ａに記憶されている関数式「Ｙ＝Ａｘ２ ＋Ｂｘ＋Ｃ」に代入され、レンジレジスタ２３ｄに予めセットされたグラフィック表示部１２のＸ，Ｙ座標レンジに従って１表示ドット毎のＸ座標値に対するＹ座標値が算出されるもので、これにより得られた「Ｙ＝１・ｘ２ 」に対応するグラフ化データとそのグラフ式「Ｙ＝ｘ２ 」は、ＶＲＡＭ２４内１枚目のビデオメモリ領域２４ａに書込まれる（ステップＡ４，Ａ５）。
【００２９】
ここで、前記ＶＲＡＭ２４に書込んだグラフ化データは最後のグラフか否か、つまり、最終係数値に対応するグラフ化データの演算書込みが行なわれたか否か判断されるもので（ステップＡ６）、この場合、初期係数値“Ａ＝１”“Ｂ＝０”“Ｃ＝０”に対応する１枚目のグラフ化データが得られただけなのでステップＡ６において「Ｎｏ」と判断され、再び前記ステップＡ４以降の処理に戻る（ステップＡ６→Ａ４）。
【００３０】
すると、ＲＡＭ２３内の係数レジスタ２３ｂには、式レジスタ２３ａに予め記憶された係数変化範囲「Ａ＝１〜３」及びその変化ピッチ「０．５」に従って変化した第２係数値“Ａ＝１．５”“Ｂ＝０”“Ｃ＝０”がセットされて関数式「Ｙ＝Ａｘ２ ＋Ｂｘ＋Ｃ」に代入され、１表示ドット毎のＸ座標値に対するＹ座標値が算出されるもので、これにより得られた「Ｙ＝１．５・ｘ２ 」に対応するグラフ化データとそのグラフ式「Ｙ＝１．５ｘ２ 」は、ＶＲＡＭ２４内２枚目のビデオメモリ領域２４ｂに書込まれる（ステップＡ４，Ａ５）。
【００３１】
この場合、前記ＶＲＡＭ２４に書込んだグラフ化データは第２係数値“Ａ＝１．５”“Ｂ＝０”“Ｃ＝０”に対応する２枚目のグラフ化データなのでステップＡ６において「Ｎｏ」と判断され、再び前記ステップＡ４以降の処理に戻る（ステップＡ６→Ａ４）。
【００３２】
すると、ＲＡＭ２３内の係数レジスタ２３ｂには、前記式レジスタ２３ａに予め記憶された係数変化範囲「Ａ＝１〜３」及びその変化ピッチ「０．５」に従って変化した第３係数値“Ａ＝２”“Ｂ＝０”“Ｃ＝０”がセットされて関数式「Ｙ＝Ａｘ２ ＋Ｂｘ＋Ｃ」に代入され、１表示ドット毎のＸ座標値に対するＹ座標値が算出されるもので、これにより得られた「Ｙ＝２・ｘ２ 」に対応するグラフ化データとそのグラフ式「Ｙ＝２ｘ２ 」は、ＶＲＡＭ２４内３枚目のビデオメモリ領域２４ｃに書込まれる（ステップＡ４，Ａ５）。
【００３３】
この場合、前記ＶＲＡＭ２４に書込んだグラフ化データは第３係数値“Ａ＝２”“Ｂ＝０”“Ｃ＝０”に対応する３枚目のグラフ化データなのでステップＡ６において「Ｎｏ」と判断され、再び前記ステップＡ４以降の処理に戻る（ステップＡ６→Ａ４）。
【００３４】
すると、前記同様にして、ＲＡＭ２３内の係数レジスタ２３ｂには、式レジスタ２３ａに予め記憶された係数変化範囲「Ａ＝１〜３」及びその変化ピッチ「０．５」に従って変化した第４係数値“Ａ＝２．５”“Ｂ＝０”“Ｃ＝０”がセットされて関数式「Ｙ＝Ａｘ２ ＋Ｂｘ＋Ｃ」に代入され、１表示ドット毎のＸ座標値に対するＹ座標値が算出されるもので、これにより得られた「Ｙ＝２．５・ｘ２ 」に対応するグラフ化データとそのグラフ式「Ｙ＝２．５ｘ２ 」は、ＶＲＡＭ２４内４枚目のビデオメモリ領域２４ｄに書込まれる（ステップＡ４，Ａ５）。
【００３５】
またさらに、前記係数レジスタ２３ｂには、最終係数値“Ａ＝３”“Ｂ＝０”“Ｃ＝０”がセットされて関数式「Ｙ＝Ａｘ２ ＋Ｂｘ＋Ｃ」に代入され、これにより得られた「Ｙ＝３・ｘ２ 」に対応するグラフ化データとそのグラフ式「Ｙ＝３ｘ２ 」は、ＶＲＡＭ２４内５枚目のビデオメモリ領域２４ｅに書込まれる（ステップＡ４，Ａ５）。
【００３６】
すると、前記ＶＲＡＭ２４に書込んだグラフ化データは最終係数値“Ａ＝３”“Ｂ＝０”“Ｃ＝０”に対応する５枚目のグラフ化データなのでステップＡ６において「Ｙｅｓ」と判断され、このグラフ化演算処理が終了されると共に、図５におけるグラフ切換え表示処理が起動される（ステップＳＡ→ＳＢ）。
【００３７】
一方、前記式レジスタ２３ａに記憶された係数変化ピッチが、例えば「０．２」となっており、前記ステップＡ１において計算されたＶＲＡＭ枚数が、ＶＲＡＭ２４が有する１０枚のビデオメモリ領域２４ａ〜２４ｊよりも多い１１枚であるとして判断された場合には、前記係数変化ピッチが、例えば「０．３」に設定し直され、前記ビデオメモリ領域２４ａ〜２４ｊの必要枚数が１０枚以下に抑制される（ステップＡ１，Ａ２→Ａ７）。なお、この場合、変化ピッチ「０．２」を固定し、最終係数値を「２．８」に変更するようにしてもよい。
【００３８】
そして、前記同様の係数変化に伴う関数式のグラフ化演算処理が実行される（ステップＡ３〜Ａ６）。
一方、前記図４におけるグラフ化演算処理により、関数式「Ｙ＝Ａｘ２ ＋Ｂｘ＋Ｃ」の係数Ａを“１〜３”の範囲で“０．５”ずつ変化させた場合の５枚のグラフ化データとそのそれぞれのグラフ式が、ＶＲＡＭ２４の各対応するビデオメモリ２４ａ〜２４ｅに書込まれた状態で、図５におけるグラフ切換え表示処理が起動されると、まず、ＲＡＭ２３内のＳＰレジスタ２３ｃにセットされている係数変化速度（１ｓｅｃ ）が、カウンタレジスタ２３ｅにおけるタイムカウンタデータのタイムアップ判断データとしてＣＰＵ２０にセットされる（ステップＢ１）。
【００３９】
すると、前記ＶＲＡＭ２４のビデオメモリ領域２４ａに記憶されている１枚目のグラフ化データが読出され、グラフィック表示部１２に表示されるもので、これにより、まず、図７で示すように、関数式「Ｙ＝Ａｘ２ ＋Ｂｘ＋Ｃ」の係数Ａを初期係数値“１”に置換した場合のグラフ２５ａとそのグラフ式「Ｙ＝Ｘ２ 」が表示される（ステップＢ２）。
【００４０】
ここで、前記カウンタレジスタ２３ｅにて更新されるタイムカウンタデータが前記変数変化速度に対応してＣＰＵ２０にセットされたタイムアップ判断データ（１ｓｅｃ ）に達したか否か判断されるもので、つまり、前記初期係数値“１”に対応するグラフ２５ａの表示状態が１秒間継続したと判断されると、前記ＶＲＡＭ２４のビデオメモリ領域２４ｂに記憶されている２枚目のグラフ化データが読出され、グラフィック表示部１２に切換え表示される（ステップＢ３→Ｂ４→Ｂ１，Ｂ２）。
【００４１】
この場合、図７で示すように、関数式「Ｙ＝Ａｘ２ ＋Ｂｘ＋Ｃ」の係数Ａを第２係数値“１．５”に置換した場合のグラフ２５ｂとそのグラフ式「Ｙ＝１．５Ｘ２ 」が１秒間表示されるもので、この後さらに、前記同様にして、ＶＲＡＭ２４内のビデオメモリ領域２４ｃ〜２４ｅに記憶されている３枚目〜５枚目のグラフ化データが１秒毎に順次読出され、係数Ａを第３係数値“２”に置換した場合のグラフ２５ｃとそのグラフ式「Ｙ＝２ｘ２ 」、第４係数値“２．５”に置換した場合のグラフ２５ｄとそのグラフ式「Ｙ＝２．５ｘ２ 」（図示せず）、最終係数値“３”に置換した場合のグラフ２５ｅとそのグラフ式「Ｙ＝３ｘ２ 」（図示せず）が、それぞれ１秒間隔で順番に切換え表示される（ステップＢ１〜Ｂ４）。
【００４２】
この後、再び「ＥＸＥ」キー１６が操作されると、前記図４におけるグラフ化演算処理（ＳＡ）及び図５におけるグラフ切換え表示処理（ＳＢ）が繰返され、前記同様の各係数変化に対応するグラフ表示がなされるようになる。
【００４３】
したがって、前記構成のグラフ表示装置によれば、キー入力部１１の「Ｄ．Ｇ」（ダイナミック・グラフ）キー１４を操作した後に、数値・記号キー１３により入力されたグラフ化すべき関数式及びその関数式に存在する係数値変化範囲と変化ピッチをＲＡＭ２３内の式レジスタ２３ａに記憶させ、また、係数変化速度をＳＰレジスタ２３ｃ記憶させた状態で、「ＥＸＥ」キー１６を操作すると、前記関数式の係数値がその変化範囲内で変化ピッチに従って順次置換され、その係数変化に伴なう各関数式のグラフ化データとそのグラフ式がＶＲＡＭ２４内の複数枚のビデオメモリ領域２４ａ，２４ｂ，…に順次記憶される共に、このＶＲＡＭ２４に記憶された各変化係数毎のグラフとそのグラフ式が前記ＳＰレジスタ２３ｃにセットされた係数変化速度に従って順番に読出され、表示制御部２１を介してグラフィック表示部１２に順次切換え表示されるので、例えばある係数を任意の範囲でパラメータとして変化させた場合のそれぞれの式に対応するグラフを連続的に表示させることができ、係数変化に伴なうグラフの変化状態を容易に把握して学習できるようになる。
【００４４】
【発明の効果】
以上のように、本発明のグラフ表示装置によれば、入力した関数式に存在する係数について設定したパラメータである係数値・係数値の変化範囲・変化ピッチと、設定した係数値の変化速度とを、第１の表示制御手段により表示させて確認できるとともに、この表示された変化速度に従って、表示されたパラメータに対応する関数式のグラフを、第３の表示制御手段により、順次切り替えながら表示させて確認することができる。従って、表示されたパラメータである係数値・係数値の変化範囲・変化ピッチを表示された変化速度で変化させた場合の、各関数式に対応するグラフの変化状態を、パラメータと変化速度に対応づけて容易かつ確実に把握することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係わるグラフ表示装置を示す外観図。
【図２】前記グラフ表示装置の電子回路の構成を示すブロック図。
【図３】前記グラフ表示装置のグラフ表示処理を示すフローチャート。
【図４】前記グラフ表示装置のグラフ表示処理に伴なうグラフ化演算処理を示すフローチャート。
【図５】前記グラフ表示装置のグラフ表示処理に伴なうグラフ切換え表示処理を示すフローチャート。
【図６】前記グラフ表示装置のグラフ表示処理に伴なう関数式及び係数パラメータ，係数変化速度の入力表示状態を示す図。
【図７】前記グラフ表示装置のグラフ表示処理に伴なう入力式の係数変化に伴うグラフ表示状態を示す図。
【符号の説明】
１０…装置本体、１１…キー入力部、１２…グラフィック表示部、１３…数値・記号キー、１４…「Ｄ．Ｇ」（ダイナミック・グラフ）キー、１５…カーソルキー、１６…「ＥＸＥ」キー、２０…ＣＰＵ（中央処理装置）、２１…表示制御部、２２…ＲＯＭ、２３…ＲＡＭ、２３ａ…式レジスタ、２３ｂ…係数レジスタ、２３ｃ…ＳＰレジスタ、２３ｄ…レンジレジスタ、２３ｅ…カウンタレジスタ、２４…ＶＲＡＭ、２４ａ〜２４ｊ…ビデオメモリ領域、２５ａ〜２５ｃ…係数変化グラフ。
【産業上の利用分野】
本発明は、関数式等を入力しグラフ化して表示する際に使用されるグラフ表示装置及びグラフ表示方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば関数計算機能を備えた電子式計算機等において、入力された関数式をグラフ化して表示するグラフ表示機能を搭載したものが実用されている。
すなわち、予め指定された表示画面上でのＸ，Ｙ座標の座標レンジ（Ｘｍｉｎ，Ｘｍａｘ）（Ｙｍｉｎ，Ｙｍａｘ）に従って、１表示ドット毎のＸ座標値が関数式に代入され、これにより算出される各Ｙ座標値がＶＲＡＭ（ビデオメモリ）上に順次書込まれて関数式のグラフ化表示がなされるもので、この場合、Ｙ＝ＡＸ２ 等、係数Ａが含まれる関数式において、該係数Ａをパラメータとして変化させたグラフを表示させるには、その都度、前記係数Ａを変化させた関数式を新たに入力し、グラフ化処理をやり直す必要がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、従来のグラフ表示機能にあっては、例えば前記係数Ａをある範囲でパラメータとして変化させた場合の、各式に対応するグラフを連続的に表示させることができず、係数Ａの変化に伴なうグラフの変化状態を容易に把握することができない問題がある。
【０００４】
本発明は前記課題に鑑みなされたもので、関数式内に存在する係数を変化させた場合の各関数式に対応するグラフの変化状態を、係数の係数値と変化範囲と変化ピッチと変化速度に対応づけて容易かつ確実に把握することが可能になるグラフ表示装置及びグラフ表示方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明に係わるグラフ表示装置は、係数を含む関数式を入力する関数式入力手段と、この関数式入力手段によって入力された関数式に存在する複数の係数ごとに当該係数の係数値と当該係数の係数値の変化範囲と変化ピッチとをパラメータとして設定するパラメータ設定手段と、前記係数の係数値の変化速度を設定する変化速度設定手段と、前記パラメータ設定手段により設定されたパラメータと前記変化速度設定手段により設定された前記係数の係数値の変化速度とを表示させる第１の表示制御手段と、前記関数式入力手段により入力された関数式のグラフを表示させる第２の表示制御手段と、前記第１の表示制御手段の制御により表示された変化速度に従って、前記第１の表示制御手段の制御により表示されたパラメータである複数の係数ごとの係数値と該係数値の変化範囲と変化ピッチに対応するグラフを順次切り替えながら表示させる第３の表示制御手段と、を備えて構成したものである。
【０００９】
【作用】
つまり、前記グラフ表示装置では、関数式入力手段により係数を含む関数式のグラフが入力され、パラメータ設定手段により関数式に存在する複数の係数の係数値と当該係数の係数値の変化範囲と変化ピッチとがパラメータとして設定され、変化速度設定手段により係数値の変化速度が設定され、第１の表示制御手段は、設定された係数値と係数値の変化範囲と変化ピッチと係数値の変化速度とを表示させる。
そして第２の表示制御手段は、入力された関数式のグラフを表示させ、第３の表示制御手段は、第１の表示制御手段の制御により表示された変化速度に従って、第１の表示制御手段の制御により表示されたパラメータである複数の係数ごとの係数値と該係数値の変化範囲と変化ピッチに対応するグラフを順次切り替えながら表示させる。
従って、入力した関数式に存在する係数について設定したパラメータである係数値・係数値の変化範囲・変化ピッチと、設定した係数値の変化速度とを、第１の表示制御手段により表示させて確認できるとともに、この表示された変化速度に従って、表示されたパラメータに対応する関数式のグラフを、第３の表示制御手段により、順次切り替えながら表示させて確認することができる。そして、表示されたパラメータである係数値・係数値の変化範囲・変化ピッチを表示された変化速度で変化させた場合の、各関数式に対応するグラフの変化状態を、パラメータと変化速度に対応づけて容易かつ確実に把握することが可能になる。
【００１３】
【実施例】
以下図面により本発明の一実施例について説明する。
図１はグラフ表示装置を示す外観図である。
このグラフ表示装置の装置本体１０は、例えばユーザが片手で把持できる程度の大きさからなる。
【００１４】
この装置本体１０の正面には、キー入力部１１及びドットマトリクス式の液晶画面からなるグラフィック表示部１２が設けられる。
前記キー入力部１１には、グラフとして表示したい関数式等を入力したり、該入力式に存在する係数の値や変化範囲をパラメータとして入力したり、該係数パラメータの変化速度を入力したり、前記グラフィック表示部１２におけるＸ軸及びＹ軸の座標レンジ（Ｘｍｉｎ，Ｘｍａｘ）（Ｙｍｉｎ，Ｙｍａｘ）を指定入力したりするための数値・記号キー１３、係数変化に伴なう式の連続的グラフ化表示を行なうための「Ｄ．Ｇ」（ダイナミック・グラフ）キー１５、グラフ化演算処理を実行させるための「ＥＸＥ」キー１６、及びグラフィック表示部１２上での各種データ選択やポインタ移動を行なうためのカーソルキー１５等が備えられる。
【００１５】
前記グラフィック表示部１２は、例えば縦６４ｄｏｔｓ，横１２８ｄｏｔｓの液晶表示画面を有し、前記数値・記号キー１３により入力された関数式等に対応するグラフが、前記ユーザ指定されたＸ軸及びＹ軸の座標レンジに従って表示される。
【００１６】
このグラフィック表示部１２において、前記「Ｄ．Ｇ」キー１５の操作により係数変化に伴なう式の連続的グラフ化表示モードが設定された場合には、前記「ＥＸＥ」キー１６の操作に従って、係数が順次置換された式のグラフが連続的に切換え表示される。
【００１７】
図２は前記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。
このグラフ表示装置の電子回路には、ＣＰＵ（中央処理装置）２０が備えられ、このＣＰＵ２０により回路各部の動作制御が実行される。
【００１８】
前記ＣＰＵ２０には、前記キー入力部１１、及び表示制御部２１を介したグラフィック表示部１２の他、ＲＯＭ２２，ＲＡＭ２３，ＶＲＡＭ２４が接続される。
【００１９】
前記ＲＯＭ２２には、このグラフ表示装置を動作させるための基本システムプログラムが予め記憶されると共に、キー入力された関数式等に対応してグラフ表示を行なうためのグラフ表示処理プログラム、このグラフ表示処理に伴なう入力式のグラフ化演算処理プログラム、係数変化に伴うグラフ切換え表示処理プログラム等が予め記憶される。
【００２０】
そして、このＲＯＭ２２に記憶された各プログラムに従って前記ＣＰＵ２０による制御動作が実行される。
前記ＲＡＭ２３には、キー入力レジスタや各種フラグレジスタ等の他、前記数値・記号キー１３の操作に応じて入力された関数式や係数パラメータの設定データを記憶管理する式レジスタ２３ａ、該式レジスタ２３ａに記憶された関数式と係数パラメータの設定データに基づき該関数式に与えられる係数値がセットされる係数レジスタ２３ｂ、前記数値・記号キー１３の操作に応じて入力された係数パラメータの変化速度（時間間隔）がセットされるＳＰレジスタ２３ｃ、グラフィック表示部１２に対するＸ軸及びＹ軸の座標レンジ（Ｘｍｉｎ，Ｘｍａｘ）（Ｙｍｉｎ，Ｙｍａｘ）が記憶設定されるレンジレジスタ２３ｄ、前記ＳＰレジスタ２３ｃにセットされた係数パラメータの変化速度に従って前記ＣＰＵ２０内蔵のタイマによる計時データが更新セットされるカウンタレジスタ２３ｅ等が備えられる。
【００２１】
前記ＶＲＡＭ２４は、前記グラフィック表示部１２の表示領域に１：１に対応する例えば１０枚分のビデオメモリ領域２４ａ〜２４ｊを備えるもので、このそれぞれのビデオメモリ領域２４ａ〜２４ｊには、前記入力式に対する係数変化を行なった場合に、その変化した係数毎の式に対応するグラフ化データが記憶される。
【００２２】
この場合、前記ＶＲＡＭ２４内の各ビデオメモリ領域２４ａ〜２４ｊに記憶されたグラフを、グラフィック表示部１２に対し順次切換えて表示させることで、入力式の係数変化に伴うグラフが連続的に切換え表示される。
【００２３】
次に、前記構成によるグラフ表示装置の動作ついて説明する。
図３は前記グラフ表示装置のグラフ表示処理を示すフローチャートである。
図４は前記グラフ表示装置のグラフ表示処理に伴なうグラフ化演算処理を示すフローチャートである。
【００２４】
図５は前記グラフ表示装置のグラフ表示処理に伴なうグラフ切換え表示処理を示すフローチャートである。
図６は前記グラフ表示装置のグラフ表示処理に伴なう関数式及び係数パラメータ，係数変化速度の入力表示状態を示す図である。
【００２５】
図７は前記グラフ表示装置のグラフ表示処理に伴なう入力式の係数変化に伴うグラフ表示状態を示す図である。
すなわち、係数変化に伴なう式の連続的グラフ化表示を行なうために、キー入力部１１の「Ｄ．Ｇ」（ダイナミック・グラフ）キー１４を操作すると、図３におけるグラフ表示処理が起動される。従って、グラフィック表示部１２に表示されるガイダンス表示に従って数値・記号キー１３を操作し、グラフ化すべき関数式を入力し（ステップＳ１）、該関数式に存在する係数値、該係数値の変化範囲と変化ピッチを入力し（ステップＳ２）、そしてその変化速度を入力すると（ステップＳ３）、該入力された関数式及び係数設定データはＲＡＭ２３内の式レジスタ２３ａに、また、係数変化速度はＳＰレジスタ２３ｃに書込まれると共に、例えば図６で示すように、関数式が「Ｙ＝Ａｘ２ ＋Ｂｘ＋Ｃ」、係数値Ａとその変化範囲，変化ピッチが「Ａ＝１〜３，０．５」、係数値Ｂが「Ｂ＝０」、係数値Ｃが「Ｃ＝０」、係数値Ａの変化速度が「ＳＰ＝１（ｓｅｃ） 」としてグラフィック表示部１２に表示される（ステップＳ１〜Ｓ３）。
【００２６】
すると、図４におけるグラフ化演算処理が起動されるもので（ステップＳＡ）、まず、前記ＲＡＭ２３内の式レジスタ２３ａに記憶された関数式に対する係数値の変化範囲と変化ピッチに基づき、係数変化に伴ない表示すべきグラフ画面の枚数、つまり、ＶＲＡＭ２４におけるビデオメモリ領域２４ａ〜２４ｊの必要枚数が、下式（１）に従って計算される（ステップＡ１）。
【００２７】
【００２８】
すると、前記係数レジスタ２３ｂにセットされた係数値“Ａ＝１”“Ｂ＝０”“Ｃ＝０”が式レジスタ２３ａに記憶されている関数式「Ｙ＝Ａｘ２ ＋Ｂｘ＋Ｃ」に代入され、レンジレジスタ２３ｄに予めセットされたグラフィック表示部１２のＸ，Ｙ座標レンジに従って１表示ドット毎のＸ座標値に対するＹ座標値が算出されるもので、これにより得られた「Ｙ＝１・ｘ２ 」に対応するグラフ化データとそのグラフ式「Ｙ＝ｘ２ 」は、ＶＲＡＭ２４内１枚目のビデオメモリ領域２４ａに書込まれる（ステップＡ４，Ａ５）。
【００２９】
ここで、前記ＶＲＡＭ２４に書込んだグラフ化データは最後のグラフか否か、つまり、最終係数値に対応するグラフ化データの演算書込みが行なわれたか否か判断されるもので（ステップＡ６）、この場合、初期係数値“Ａ＝１”“Ｂ＝０”“Ｃ＝０”に対応する１枚目のグラフ化データが得られただけなのでステップＡ６において「Ｎｏ」と判断され、再び前記ステップＡ４以降の処理に戻る（ステップＡ６→Ａ４）。
【００３０】
すると、ＲＡＭ２３内の係数レジスタ２３ｂには、式レジスタ２３ａに予め記憶された係数変化範囲「Ａ＝１〜３」及びその変化ピッチ「０．５」に従って変化した第２係数値“Ａ＝１．５”“Ｂ＝０”“Ｃ＝０”がセットされて関数式「Ｙ＝Ａｘ２ ＋Ｂｘ＋Ｃ」に代入され、１表示ドット毎のＸ座標値に対するＹ座標値が算出されるもので、これにより得られた「Ｙ＝１．５・ｘ２ 」に対応するグラフ化データとそのグラフ式「Ｙ＝１．５ｘ２ 」は、ＶＲＡＭ２４内２枚目のビデオメモリ領域２４ｂに書込まれる（ステップＡ４，Ａ５）。
【００３１】
この場合、前記ＶＲＡＭ２４に書込んだグラフ化データは第２係数値“Ａ＝１．５”“Ｂ＝０”“Ｃ＝０”に対応する２枚目のグラフ化データなのでステップＡ６において「Ｎｏ」と判断され、再び前記ステップＡ４以降の処理に戻る（ステップＡ６→Ａ４）。
【００３２】
すると、ＲＡＭ２３内の係数レジスタ２３ｂには、前記式レジスタ２３ａに予め記憶された係数変化範囲「Ａ＝１〜３」及びその変化ピッチ「０．５」に従って変化した第３係数値“Ａ＝２”“Ｂ＝０”“Ｃ＝０”がセットされて関数式「Ｙ＝Ａｘ２ ＋Ｂｘ＋Ｃ」に代入され、１表示ドット毎のＸ座標値に対するＹ座標値が算出されるもので、これにより得られた「Ｙ＝２・ｘ２ 」に対応するグラフ化データとそのグラフ式「Ｙ＝２ｘ２ 」は、ＶＲＡＭ２４内３枚目のビデオメモリ領域２４ｃに書込まれる（ステップＡ４，Ａ５）。
【００３３】
この場合、前記ＶＲＡＭ２４に書込んだグラフ化データは第３係数値“Ａ＝２”“Ｂ＝０”“Ｃ＝０”に対応する３枚目のグラフ化データなのでステップＡ６において「Ｎｏ」と判断され、再び前記ステップＡ４以降の処理に戻る（ステップＡ６→Ａ４）。
【００３４】
すると、前記同様にして、ＲＡＭ２３内の係数レジスタ２３ｂには、式レジスタ２３ａに予め記憶された係数変化範囲「Ａ＝１〜３」及びその変化ピッチ「０．５」に従って変化した第４係数値“Ａ＝２．５”“Ｂ＝０”“Ｃ＝０”がセットされて関数式「Ｙ＝Ａｘ２ ＋Ｂｘ＋Ｃ」に代入され、１表示ドット毎のＸ座標値に対するＹ座標値が算出されるもので、これにより得られた「Ｙ＝２．５・ｘ２ 」に対応するグラフ化データとそのグラフ式「Ｙ＝２．５ｘ２ 」は、ＶＲＡＭ２４内４枚目のビデオメモリ領域２４ｄに書込まれる（ステップＡ４，Ａ５）。
【００３５】
またさらに、前記係数レジスタ２３ｂには、最終係数値“Ａ＝３”“Ｂ＝０”“Ｃ＝０”がセットされて関数式「Ｙ＝Ａｘ２ ＋Ｂｘ＋Ｃ」に代入され、これにより得られた「Ｙ＝３・ｘ２ 」に対応するグラフ化データとそのグラフ式「Ｙ＝３ｘ２ 」は、ＶＲＡＭ２４内５枚目のビデオメモリ領域２４ｅに書込まれる（ステップＡ４，Ａ５）。
【００３６】
すると、前記ＶＲＡＭ２４に書込んだグラフ化データは最終係数値“Ａ＝３”“Ｂ＝０”“Ｃ＝０”に対応する５枚目のグラフ化データなのでステップＡ６において「Ｙｅｓ」と判断され、このグラフ化演算処理が終了されると共に、図５におけるグラフ切換え表示処理が起動される（ステップＳＡ→ＳＢ）。
【００３７】
一方、前記式レジスタ２３ａに記憶された係数変化ピッチが、例えば「０．２」となっており、前記ステップＡ１において計算されたＶＲＡＭ枚数が、ＶＲＡＭ２４が有する１０枚のビデオメモリ領域２４ａ〜２４ｊよりも多い１１枚であるとして判断された場合には、前記係数変化ピッチが、例えば「０．３」に設定し直され、前記ビデオメモリ領域２４ａ〜２４ｊの必要枚数が１０枚以下に抑制される（ステップＡ１，Ａ２→Ａ７）。なお、この場合、変化ピッチ「０．２」を固定し、最終係数値を「２．８」に変更するようにしてもよい。
【００３８】
そして、前記同様の係数変化に伴う関数式のグラフ化演算処理が実行される（ステップＡ３〜Ａ６）。
一方、前記図４におけるグラフ化演算処理により、関数式「Ｙ＝Ａｘ２ ＋Ｂｘ＋Ｃ」の係数Ａを“１〜３”の範囲で“０．５”ずつ変化させた場合の５枚のグラフ化データとそのそれぞれのグラフ式が、ＶＲＡＭ２４の各対応するビデオメモリ２４ａ〜２４ｅに書込まれた状態で、図５におけるグラフ切換え表示処理が起動されると、まず、ＲＡＭ２３内のＳＰレジスタ２３ｃにセットされている係数変化速度（１ｓｅｃ ）が、カウンタレジスタ２３ｅにおけるタイムカウンタデータのタイムアップ判断データとしてＣＰＵ２０にセットされる（ステップＢ１）。
【００３９】
すると、前記ＶＲＡＭ２４のビデオメモリ領域２４ａに記憶されている１枚目のグラフ化データが読出され、グラフィック表示部１２に表示されるもので、これにより、まず、図７で示すように、関数式「Ｙ＝Ａｘ２ ＋Ｂｘ＋Ｃ」の係数Ａを初期係数値“１”に置換した場合のグラフ２５ａとそのグラフ式「Ｙ＝Ｘ２ 」が表示される（ステップＢ２）。
【００４０】
ここで、前記カウンタレジスタ２３ｅにて更新されるタイムカウンタデータが前記変数変化速度に対応してＣＰＵ２０にセットされたタイムアップ判断データ（１ｓｅｃ ）に達したか否か判断されるもので、つまり、前記初期係数値“１”に対応するグラフ２５ａの表示状態が１秒間継続したと判断されると、前記ＶＲＡＭ２４のビデオメモリ領域２４ｂに記憶されている２枚目のグラフ化データが読出され、グラフィック表示部１２に切換え表示される（ステップＢ３→Ｂ４→Ｂ１，Ｂ２）。
【００４１】
この場合、図７で示すように、関数式「Ｙ＝Ａｘ２ ＋Ｂｘ＋Ｃ」の係数Ａを第２係数値“１．５”に置換した場合のグラフ２５ｂとそのグラフ式「Ｙ＝１．５Ｘ２ 」が１秒間表示されるもので、この後さらに、前記同様にして、ＶＲＡＭ２４内のビデオメモリ領域２４ｃ〜２４ｅに記憶されている３枚目〜５枚目のグラフ化データが１秒毎に順次読出され、係数Ａを第３係数値“２”に置換した場合のグラフ２５ｃとそのグラフ式「Ｙ＝２ｘ２ 」、第４係数値“２．５”に置換した場合のグラフ２５ｄとそのグラフ式「Ｙ＝２．５ｘ２ 」（図示せず）、最終係数値“３”に置換した場合のグラフ２５ｅとそのグラフ式「Ｙ＝３ｘ２ 」（図示せず）が、それぞれ１秒間隔で順番に切換え表示される（ステップＢ１〜Ｂ４）。
【００４２】
この後、再び「ＥＸＥ」キー１６が操作されると、前記図４におけるグラフ化演算処理（ＳＡ）及び図５におけるグラフ切換え表示処理（ＳＢ）が繰返され、前記同様の各係数変化に対応するグラフ表示がなされるようになる。
【００４３】
したがって、前記構成のグラフ表示装置によれば、キー入力部１１の「Ｄ．Ｇ」（ダイナミック・グラフ）キー１４を操作した後に、数値・記号キー１３により入力されたグラフ化すべき関数式及びその関数式に存在する係数値変化範囲と変化ピッチをＲＡＭ２３内の式レジスタ２３ａに記憶させ、また、係数変化速度をＳＰレジスタ２３ｃ記憶させた状態で、「ＥＸＥ」キー１６を操作すると、前記関数式の係数値がその変化範囲内で変化ピッチに従って順次置換され、その係数変化に伴なう各関数式のグラフ化データとそのグラフ式がＶＲＡＭ２４内の複数枚のビデオメモリ領域２４ａ，２４ｂ，…に順次記憶される共に、このＶＲＡＭ２４に記憶された各変化係数毎のグラフとそのグラフ式が前記ＳＰレジスタ２３ｃにセットされた係数変化速度に従って順番に読出され、表示制御部２１を介してグラフィック表示部１２に順次切換え表示されるので、例えばある係数を任意の範囲でパラメータとして変化させた場合のそれぞれの式に対応するグラフを連続的に表示させることができ、係数変化に伴なうグラフの変化状態を容易に把握して学習できるようになる。
【００４４】
【発明の効果】
以上のように、本発明のグラフ表示装置によれば、入力した関数式に存在する係数について設定したパラメータである係数値・係数値の変化範囲・変化ピッチと、設定した係数値の変化速度とを、第１の表示制御手段により表示させて確認できるとともに、この表示された変化速度に従って、表示されたパラメータに対応する関数式のグラフを、第３の表示制御手段により、順次切り替えながら表示させて確認することができる。従って、表示されたパラメータである係数値・係数値の変化範囲・変化ピッチを表示された変化速度で変化させた場合の、各関数式に対応するグラフの変化状態を、パラメータと変化速度に対応づけて容易かつ確実に把握することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係わるグラフ表示装置を示す外観図。
【図２】前記グラフ表示装置の電子回路の構成を示すブロック図。
【図３】前記グラフ表示装置のグラフ表示処理を示すフローチャート。
【図４】前記グラフ表示装置のグラフ表示処理に伴なうグラフ化演算処理を示すフローチャート。
【図５】前記グラフ表示装置のグラフ表示処理に伴なうグラフ切換え表示処理を示すフローチャート。
【図６】前記グラフ表示装置のグラフ表示処理に伴なう関数式及び係数パラメータ，係数変化速度の入力表示状態を示す図。
【図７】前記グラフ表示装置のグラフ表示処理に伴なう入力式の係数変化に伴うグラフ表示状態を示す図。
【符号の説明】
１０…装置本体、１１…キー入力部、１２…グラフィック表示部、１３…数値・記号キー、１４…「Ｄ．Ｇ」（ダイナミック・グラフ）キー、１５…カーソルキー、１６…「ＥＸＥ」キー、２０…ＣＰＵ（中央処理装置）、２１…表示制御部、２２…ＲＯＭ、２３…ＲＡＭ、２３ａ…式レジスタ、２３ｂ…係数レジスタ、２３ｃ…ＳＰレジスタ、２３ｄ…レンジレジスタ、２３ｅ…カウンタレジスタ、２４…ＶＲＡＭ、２４ａ〜２４ｊ…ビデオメモリ領域、２５ａ〜２５ｃ…係数変化グラフ。
Claims (2)
- 係数を含む関数式を入力する関数式入力手段と、
この関数式入力手段によって入力された関数式に存在する複数の係数ごとに当該係数の係数値と当該係数の係数値の変化範囲と変化ピッチとをパラメータとして設定するパラメータ設定手段と、
前記係数の係数値の変化速度を設定する変化速度設定手段と、
前記パラメータ設定手段により設定されたパラメータと前記変化速度設定手段により設定された前記係数の係数値の変化速度とを表示させる第１の表示制御手段と、
前記関数式入力手段により入力された関数式のグラフを表示させる第２の表示制御手段と、
前記第１の表示制御手段の制御により表示された変化速度に従って、前記第１の表示制御手段の制御により表示されたパラメータである複数の係数ごとの係数値と該係数値の変化範囲と変化ピッチに対応する関数式のグラフを順次切換えながら表示させる第３の表示制御手段と、
を備えたことを特徴とするグラフ表示装置。 - 係数を含む関数式を入力する関数式入力ステップと、
この関数式入力ステップによって入力された関数式に存在する複数の係数ごとに当該係数の係数値と当該係数の係数値の変化範囲と変化ピッチとをパラメータとして設定するパラメータ設定ステップと、
前記係数の係数値の変化速度を設定する変化速度設定ステップと、
前記パラメータ設定ステップにより設定されたパラメータと前記変化速度設定ステップにより設定された前記係数の係数値の変化速度とを表示させる第１の表示制御ステップと、
前記関数式入力ステップにより入力された関数式のグラフを表示させる第２の表示制御ステップと、
前記第１の表示制御ステップの制御により表示された変化速度に従って、前記第１の表示制御ステップの制御により表示されたパラメータである複数の係数ごとの係数値と該係数値の変化範囲と変化ピッチに対応する関数式のグラフを順次切換えながら表示させる第３の表示制御ステップと、
を備えたことを特徴とするグラフ表示方法。
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