JP4168977B2 - グラフ表示制御装置およびグラフ表示制御プログラム - Google Patents

グラフ表示制御装置およびグラフ表示制御プログラム Download PDF

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本発明は、関数式をグラフ化して表示するためのグラフ表示制御装置およびグラフ表示制御プログラムに関する。
一般に、グラフ表示制御装置は、電子式計算機等に搭載され、キー操作により入力された任意の関数式をグラフ化して表示するものである。
図10は、従来のグラフ表示制御装置による関数式のグラフ化表示状態を示す図である。
図10(A)に示すように、グラフ表示モードにおいて表示されたグラフ関数式の入力表示画面Gにおいて、例えばY1=X2−2X+3なる2次関数式を入力してグラフの描画を指示すると、図10(B)に示すように、予め設定された座標レンジを液晶表示画面Dのグラフ表示範囲(N×Mドット)に割り当て、X方向の各表示ドット(1,2,…,N)に対応する座標値(x1,x2,…,xN)を前記2次関数式の変数Xに代入して各対応する変数Yの座標値(y1,y2,…,yN)を計算して求めることにより、そのXY座標値(x1,y1、x2,y2、…、xN,yN)に対応する表示ドットを点灯させグラフY1の描画表示を行う。
そして、このような従来のグラフ表示制御装置においては、グラフ表示した関数式内に含まれる任意の係数をパラメータとして所定値間隔で変化させた場合の、例えば図10(C)に示すような各関数式(「Y1=X2−2X+3」「Y2=X2−4X+3」「Y3=X2−6X+3」)に対応する複数のグラフを連続的に表示させることのできる、“ダイナミックグラフ”と称する機能を搭載したものがある(例えば、特許文献1参照。)。
特開平07−152918号公報
前記従来のグラフ表示制御装置では、例えば「Y=AX2+BX+C」なる2次関数式について、各項の係数A,B,Cを全て数値入力確定して対応するグラフを描画表示させ、どのような軌跡のグラフとなるのかを学習したり、また当該関数式の複数の係数A,B,Cのうちの1つの係数のみを変化させた複数のグラフを“ダイナミックグラフ”機能により連続的に描画表示させ、その変化を学習したりすることはでき、つまりは、関数式の各項を構成する具体的な数値からグラフの描画軌跡を学習することはできたものの、例えば1次関数である直線のグラフについてはグラフ上の1点の座標とグラフの傾き、2次関数である放物線のグラフについてはグラフ上の極値座標とグラフの開き具合など、グラフの描画軌跡そのものを定めるデータを条件にして、そのグラフ形状やグラフ式を学習することは、グラフを深く理解する上で重要である。
そして、前記従来のグラフ表示制御装置では、学習したいグラフの描画条件を満たさずに、この未定の描画条件が当該グラフの形状やグラフ式とどのように相互に関係するのかを容易に表現して学習することはできない。
本発明は、このような課題に鑑みなされたもので、グラフの描画条件を満たさずに、この未定の描画条件が当該グラフとどのように相互に関係するのかを容易に表現して学習することが可能になるグラフ表示制御装置およびグラフ表示制御プログラムを提供することを目的とする。
本発明の請求項1(請求項6)に記載のグラフ表示制御装置(グラフ表示制御プログラム)では、グラフの種類毎に当該グラフの描画条件を記憶するグラフ描画条件記憶手段を有し、グラフ種類選択手段によってグラフの種類を選択すると、この選択された種類のグラフの描画条件が前記グラフ描画条件記憶手段により記憶された各種のグラフの描画条件の中から抽出され描画条件表示手段によって表示される。そして、この描画条件表示手段により表示されたグラフ描画条件のうち、何れかの描画条件のデータを条件データ入力手段によって入力すると、このデータ入力された描画条件に基づき、前記グラフ種類選択手段により選択された種類のグラフの描画条件が成立した否かが条件成立判断手段によって判断され、当該グラフの描画条件が成立したと判断された場合には、グラフ表示制御手段によって前記条件データ入力手段により入力された描画条件のデータに従ったグラフが表示される。また、前記条件成立判断手段によりグラフの描画条件が成立しないと判断された場合には、未入力条件抽出手段によって当該描画条件の成立に必要な未入力の描画条件が抽出されると共に、この抽出された描画条件のデータの範囲が条件範囲設定手段によって設定され、前記条件データ入力手段により入力された描画条件のデータと前記条件範囲設定手段により設定された描画条件のデータの範囲に従い複数グラフ表示制御手段によって複数のグラフが表示される。
これによれば、グラフを確定描画させるための幾つかの描画条件のうち未入力とした描画条件がグラフの変化にどのように関係するかを容易且つ明確に学習できることになる。
本発明の請求項2に記載のグラフ表示制御装置では、前記請求項1に記載のグラフ表示制御装置にあって、前記条件範囲設定手段は、予め定められたデータの範囲において所定間隔の複数のデータ値を自動設定する自動設定手段を有し、前記複数グラフ表示制御手段は、前記条件データ入力手段により入力された描画条件のデータと前記自動設定手段により設定された描画条件のデータの範囲における所定間隔の複数のデータ値に従って複数のグラフを表示させる。
これによれば、未入力描画条件のデータ値を自動で範囲設定し所定の間隔で変化させた複数本のグラフを描画表示できることになる。
本発明の請求項3に記載のグラフ表示制御装置では、前記請求項1に記載のグラフ表示制御装置にあって、前記条件範囲設定手段は、前記未入力条件抽出手段により抽出された描画条件のデータの範囲を入力させる範囲入力手段と、同未入力条件抽出手段により抽出された描画条件のデータの間隔値を入力させる間隔値入力手段とを有し、前記複数グラフ表示制御手段は、前記条件データ入力手段により入力された描画条件のデータと前記範囲入力手段により入力された描画条件のデータの範囲における前記間隔値入力手段により入力された間隔値毎の複数のデータ値に従って複数のグラフを表示させる。
これによれば、未入力描画条件のデータ値をユーザ任意のデータ範囲内の間隔値毎に変化させた複数本のグラフを描画表示できることになる。
本発明の請求項4に記載のグラフ表示制御装置では、前記請求項1ないし請求項3の何れか1項に記載のグラフ表示制御装置にあって、さらに、前記条件成立判断手段によりグラフの描画条件が成立しないと判断された場合には、未入力描画条件表示制御手段によって前記未入力条件抽出手段により抽出された未入力の描画条件が表示される。そして、この表示された未入力の描画条件のデータを未入力条件データ入力手段によって入力すると、前記条件データ入力手段により入力された描画条件のデータと前記未入力条件データ入力手段により入力された描画条件のデータに従い確定グラフ表示制御手段によって確定したグラフが表示される。
これによれば、選択された種類のグラフについての描画条件をユーザ入力により確実に成立させてグラフ表示できることになる。
本発明の請求項5に記載のグラフ表示制御装置では、前記請求項4に記載のグラフ表示制御装置にあって、さらに、前記条件成立判断手段によりグラフの描画条件が成立しないと判断された場合に、当該条件不成立のままグラフを表示させるか否かを指定させる指定手段を有し、この指定手段により条件不成立のままでのグラフ表示が指定された場合には、前記複数グラフ表示制御手段によって、前記条件データ入力手段により入力された描画条件のデータと前記条件範囲設定手段により設定された描画条件のデータの範囲に従って複数のグラフを表示させ、前記指定手段により条件不成立のままでのグラフ表示が指定されない場合には、前記確定グラフ表示制御手段によって、前記条件データ入力手段により入力された描画条件のデータと前記未入力条件データ入力手段により入力された描画条件のデータに従って確定したグラフを表示させる。
これによれば、描画条件不成立の場合に、その未入力描画条件を確定させて1つのグラフ表示を行うのか、または未入力描画条件のデータ範囲を自動設定させて複数のグラフ表示を行うのかを、ユーザにより選択して指定できることになる。
本発明の請求項1(請求項6)に記載のグラフ表示制御装置(グラフ表示制御プログラム)によれば、グラフを確定描画させるための幾つかの描画条件のうち未入力とした描画条件がグラフの変化にどのように関係するかを容易且つ明確に学習できるようになる。
本発明の請求項2に記載のグラフ表示制御装置によれば、前記請求項1に記載のグラフ表示制御装置にあって、未入力描画条件のデータ値を自動で範囲設定し所定の間隔で変化させた複数本のグラフを描画表示できるようになる。
本発明の請求項3に記載のグラフ表示制御装置によれば、前記請求項1に記載のグラフ表示制御装置にあって、未入力描画条件のデータ値をユーザ任意のデータ範囲内の間隔値毎に変化させた複数本のグラフを描画表示できるようになる。
本発明の請求項4に記載のグラフ表示制御装置によれば、前記請求項1ないし請求項3の何れか1項に記載のグラフ表示制御装置にあって、さらに、選択された種類のグラフについての描画条件をユーザ入力により確実に成立させてグラフ表示できるようになる。
本発明の請求項5に記載のグラフ表示制御装置によれば、前記請求項4に記載のグラフ表示制御装置にあって、さらに、描画条件不成立の場合に、その未入力描画条件を確定させて1つのグラフ表示を行うのか、または未入力描画条件のデータ範囲を自動設定させて複数のグラフ表示を行うのかを、ユーザにより選択して指定できるようになる。
よって、本発明によれば、グラフの描画条件を満たさずに、この未定の描画条件が当該グラフとどのように相互に関係するのかを容易に表現して学習することが可能になるグラフ表示制御装置およびグラフ表示制御プログラムを提供できる。
以下図面により本発明の実施の形態について説明する。
図1は、本発明のグラフ表示制御装置の実施形態に係るグラフ表示機能を備えた電子計算装置の電子回路の構成を示すブロック図である。
この電子計算装置は、コンピュータ等からなる制御部(CPU)11を備えている。
制御部(CPU)11は、キー入力部12から入力されるキー入力データや、液晶表示部13の表示画面上に重ねて設けられたタブレット14から位置検出回路20を介して入力されるタッチ位置データに応じて、ROM15に予め記憶されているシステムプログラムを起動させ、あるいは外部記憶媒体16に予め記憶されている計算装置制御用プログラムを記憶媒体読み取り部17により読み取らせて起動させ、あるいは通信制御部18によって他のコンピュータ端末から通信ネットワークNを介して受信された計算装置制御用プログラムを起動させ、RAM19をワークメモリとして回路各部の動作制御を行なうものである。
この制御部(CPU)11には、前記キー入力部12、液晶表示部13、タブレット14、位置検出回路20、ROM15、RAM19、記録媒体読み取り部17、通信制御部18が接続され、また、液晶表示部13は表示駆動回路21を介して接続される。
図2は、前記電子計算装置のキー入力部12に備えられる各種のキーの配列例を示す図である。
キー入力部12には、数値・記号キー12a、関数・演算子キー12b、「モード」キー12c、「グラフ/式」キー12d、「実行」キー12e、「取消」キー12f、カーソルキー12g等が備えられる。
数値・記号キー12aは、数字,記号などの個々のキーを配列した数値・記号の入力用キー群からなる。
関数・演算子キー12bは、演算式や関数式を入力する際に操作される各種の関数記号キーや「+」「−」「×」「÷」「=」などの演算子キーからなる。
「モード」キー12cは、四則演算等の任意の演算式を入力して演算処理を行なう演算モード、任意の関数式を入力して対応するグラフの描画処理を行なう関数式/グラフモード、グラフの種類とその描画条件を入力して対応するグラフの描画処理を行なう描画条件/グラフモード、任意のプログラムを入力して対応する計算処理を行うプログラムモード等の各種の動作モードの選択設定メニューを表示させる際に操作される。
「グラフ/式」キー12dは、前記各グラフモードにおいて描画されたグラフのグラフ表示画面G9(図7(M)参照)と該グラフに対応する関数式の式表示画面G10(図7(N)参照)との切り換えを指示する際に操作される。
「実行」キー12eは、選択あるいは入力されたデータの確定や各種処理ステップの実行を指示する際に操作される。
「取消」キー12fは、そのとき行われた処理を取り消す際に操作される。
カーソルキー「↑」「↓」「←」「→」12gは、それぞれ表示されたデータの選択,送り操作や、カーソルの移動操作を行なう際などに操作される。
タブレット14は、液晶表示部13の表示画面上に重ねて設けられ、タッチされた位置に応じた電圧信号を発生するもので、このタブレット14から出力されるタッチ位置に応じた電圧信号に基づき、位置検出回路20により表示画面に対応させた座標が検出され、このタッチ位置座標に応じて制御部(CPU)11により操作の内容が判断される。
ROM15には、本電子計算装置の電子回路における全体の処理を司るシステムプログラムデータが予め記憶されると共に、演算モード処理、関数式/グラフモード処理、描画条件/グラフモード処理、プログラムモード処理等、前記動作モードの選択設定メニュー画面において設定可能な各種の動作モードに対応した制御プログラムデータも予め記憶される。
図3は前記電子計算装置のRAM19に確保される主要なデータメモリの構成を示す図である。
RAM19には、表示データメモリ19a、入力式メモリ19b、座標レンジメモリ19c、グラフ描画条件テーブル19d、入力済み描画条件メモリ19e、未入力描画条件メモリ19f、未入力条件範囲設定メモリ19g、グラフ関数式メモリ19h、グラフデータメモリ19i、およびワークエリア19j等の各種のデータメモリが備えられる。
表示データメモリ19aには、前記各種の動作モードにおいて液晶表示部13に表示すべき表示データがビットマップのパターンデータとして展開されて記憶される。
入力式メモリ19bには、キー入力あるいは選択された任意の関数式(y=f(x))や任意の演算式が記憶される。
座標レンジメモリ19cには、液晶表示部13に対するグラフデータの描画表示に関し、その表示画面領域に対応するXY座標レンジ(xmin,xmax,ymin,ymax)が記憶される。
なお、この座標レンジ(xmin,xmax,ymin,ymax)は、液晶表示部(N×M表示ドット)18におけるX軸方向及びY軸方向それぞれの表示ドット数(分解能)に割り付けられることで、個々の表示ドットの座標が定められ、グラフの描画処理が制御される。
図4は、前記電子計算装置のRAM19に確保されるグラフ描画条件テーブル19dを示す図である。
このグラフ描画条件テーブル19dには、n次(1次,2次,3次,…)の各関数に対応する種類のグラフそれぞれを確定描画するために満足すべきグラフ描画条件が、当該n次の各関数毎に数通りずつ対応付けられて記憶されるもので、これによれば、例えば1次関数(Y=AX+B)のグラフ描画条件としては、(1)グラフ上の第1点P1および第2点P2の各座標、(2)グラフ上の1点Pの座標およびグラフの傾きA、(3)…の何れかの描画条件が成立すれば1次関数の1本の直線グラフを確定して描画できることが示され、また、2次関数(Y=CX2+DX+E)のグラフ描画条件としては、(1)グラフ上の第1点P1および第2点P2および第3点P3の各座標、(2)グラフ上の極値座標Qおよびグラフの開き具合C、(3)…の何れかの描画条件が成立すれば2次関数の1本の放物線グラフを確定して描画できることが示される。
入力済み描画条件メモリ19eには、描画条件/グラフモードにおいて選択されたn次関数のグラフ描画条件として入力された描画条件データが記憶される。
未入力描画条件メモリ19fには、前記選択されたn次関数のグラフ描画条件の成立に必要な未入力である描画条件項目が記憶される。
未入力条件範囲設定メモリ19gには、前記未入力描画条件メモリ19fに記憶された成立に必要な未入力の描画条件項目について、ユーザ入力により設定または自動設定された適当な範囲の描画条件データが記憶される。
例えば1次関数のグラフが選択されてそのグラフ描画条件の成立に必要な未入力の描画条件項目が「グラフの傾きA」である場合、この未入力の描画条件項目「グラフの傾きA」のデータ値を異ならせた複数の1次関数グラフを描画表示させるために(例えば図8(A)(B)参照)、当該傾きA=1〜5、間隔“1”または描画本数“5”とした適当な範囲を有する描画条件データが設定記憶される。
グラフ関数式メモリ19hには、前記描画条件/グラフモードや関数式/グラフモードにおいて描画表示される各グラフデータに対応する各関数式が記憶される。
グラフデータメモリ19iには、前記描画条件/グラフモードや関数式/グラフモードにおいて描画されるグラフデータが、前記液晶表示部13上のグラフ表示範囲に対応させたビットマップデータとして記憶される。
ワークエリア19jには、各種動作モードの制御処理に伴ない制御部(CPU)11により入出力されるデータが一時的に記憶される。
次に、前記構成による電子計算装置のグラフ表示制御機能について説明する。
図5は、前記電子計算装置の条件設定によるグラフ学習処理を示すフローチャートである。
図6は、前記電子計算装置の条件設定によるグラフ学習処理での各処理ステップに対応した表示動作(その1)を示す図であり、G1はn次関数選択画面、G2は描画条件抽出報知画面、G3は描画条件項目選択画面、G4は極値座標入力画面である。
図7は、前記電子計算装置の条件設定によるグラフ学習処理での各処理ステップに対応した表示動作(その2)を示す図であり、G5は描画条件不成立報知画面、G3′は未入力描画条件項目選択画面、G6は未入力描画条件紹介画面、G7はグラフイメージプレ表示画面、G8は未入力描画条件設定画面、G9はグラフ表示画面、G10は式表示画面である。
「モード」キー12cの操作により表示部13に表示された動作モードのメニュー選択画面(図示せず)において、描画条件/グラフモードが選択されて「実行」キー12eが操作されると、図5における条件設定によるグラフ学習処理が起動される。
この条件設定によるグラフ学習処理が起動されると、まず、図6(A)に示すように、ユーザが学習すべきグラフのn次関数の種類を選択するためのn次関数選択画面G1が表示部13に表示され、このn次関数選択画面G1において、図6(B)に示すように、例えば「2.二次関数」が選択されると、学習対象である2次関数の基本式「Y=CX2+DX+E」がRAM19内の入力式メモリ19bに記憶される(ステップS1)。
すると、この学習対象として選択された2次関数についてのグラフ描画条件がRAM19内のグラフ描画条件テーブル19b(図4参照)から全項目抽出され、その条件抽出処理中は、図6(C)に示すような描画条件抽出報知画面G2が表示部13に表示されるもので、前記グラフ描画条件テーブル19b(図4参照)から今回の学習対象である2次関数のグラフ描画条件の全項目「1.グラフ上の点」「2.極値の座標」「3.グラフの開き具合」が抽出されると、図6(D)に示すように、この抽出された各条件項目の中からユーザがその条件データを入力する描画条件項目を選択するための描画条件項目選択画面G3が表示部13に表示される(ステップS2)。
この描画条件項目選択画面G3において、ユーザが決定したい描画条件の項目として、例えば「2.極値の座標」が選択されると、図6(E)に示すような極値座標入力画面G4が表示部13に表示される。そして、この極値座標入力画面G4において、図6(F)に示すように、2次関数の極値座標がX=1,Y=2として入力されると、このユーザ入力されて決定された極値座標(X=1,Y=2)の描画条件データは、RAM19内の入力済み描画条件メモリ19eに記憶される(ステップS3)。
すると、前記入力済み描画条件メモリ19eに記憶された入力済みの描画条件データ(極値座標(X=1,Y=2))とグラフ描画条件テーブル19d(図4参照)にて予め記憶された各グラフ描画条件とに基づき、前記ステップS1において学習対象として選択されたn次関数のグラフ描画条件が成立するか否か判断される(ステップS4)。
ここで、前記選択された2次関数「Y=CX2+DX+E」のグラフ描画条件を成立させるためには、前記ユーザ入力された極値座標Q(X=1,Y=2)の描画条件データの他に、グラフの開き具合Cの描画条件データが必要であり、条件不成立と判断されると(ステップS4(NO))、図7(G)に示すような描画条件不成立報知画面G5が表示部13に表示され、この時点で条件不成立と判断された未入力であるグラフ描画条件(グラフの開き具合C)をパラメータとした複数の2次関数グラフの描画表示を実施するか否かのユーザ判断が促される(ステップS5)。
この描画条件不成立報知画面G5において、選択された2次関数グラフの描画条件が不成立のままの状態での当該グラフの描画表示は実施しないとのユーザ判断により、カーソルキー「↓」12gの操作によって「描画“NO”」の意思が入力されると(ステップS5「NO」)、前記ステップS2において表示された描画条件項目選択画面G3内の各描画条件項目のうちで、前記入力済み描画条件メモリ19eに記憶された入力済みの描画条件「極値座標」に対応するところの描画条件項目に“入力済み”マークを付加してそれ以外の未入力である描画条件をユーザに選択入力させるための未入力描画条件項目選択画面G3′が、図7(H)に示すように表示部13に表示される(ステップS5→S2)。
この未入力描画条件項目選択画面G3′に基づいて、例えば「3.グラフの開き具合」が選択されて当該グラフの開き具合Cの描画条件データが入力され、前記入力済み描画条件メモリ19eに追加記憶されると(ステップS3)、当該入力済み描画条件メモリ19eに記憶された入力済みの描画条件データである極値座標(X,Y)およびグラフの開き具合(C)によってn次関数のグラフ描画条件が成立すると判断される(ステップS4「YES」)。
すると、この条件成立と判断された入力済みの各グラフ描画条件データである極値座標(X,Y)およびグラフの開き具合(C)に対応して確定した2次関数式がグラフ関数式メモリ19hに記憶され、これに対応する1本の2次関数のグラフデータがグラフデータメモリ19iに描画されると共に、表示データメモリ19aに書き込まれて表示部13に表示される(ステップS4→S8)。
一方、前記描画条件不成立報知画面G5において、2次関数グラフの描画条件が不成立のままの状態で当該条件不成立と判断された未入力であるグラフ描画条件(グラフの開き具合C)をパラメータとした複数の2次関数グラフの描画表示を実施するとのユーザ判断により、「実行」キー12eの操作によって「描画“OK”」の意思が入力されると(ステップS5「YES」)、前記未入力であるグラフ描画条件(グラフの開き具合C)が抽出されて未入力描画条件メモリ19fに記憶されると共に、図7(I)に示すように、前記未入力であるグラフ描画条件(グラフの開き具合C)が何であるかをユーザに示すための未入力描画条件紹介画面G6が表示される(ステップS5→S6)。
この未入力描画条件紹介画面G6において、未入力である2次関数グラフの描画条件がグラフの開き具合Cであることが確認された後、「実行」キー12eが操作されると、図7(J)に示すように、2次関数のグラフにおいて前記入力済み描画条件である極値座標(X,Y)を固定とし、未入力描画条件であるグラフの開き具合(C)をパラメータとしてグラフ描画した場合のイメージを示すグラフイメージプレ表示画面G7が、予め記憶されたn次関数の各グラフイメージデータに基づき表示部13に例えば一定時間表示される。そして、前記入力済み描画条件である極値座標(X=1,Y=2)を固定データとし、未入力描画条件であるグラフの開き具合(C)をパラメータとして変化させる範囲を設定するための未入力描画条件設定画面G8が、図7(K)に示すように表示部13に表示される(ステップS7)。
この未入力描画条件設定画面G8では、前記未入力描画条件メモリ19fに記憶された未入力描画条件であるグラフの開き具合(C)について、描画させたい「範囲」とその範囲内での描画の「間隔」または「グラフ本数」の入力項目を有し、各項目に対するユーザ入力が促される。例えば図7(L)に示すように、前記未入力描画条件設定画面G8において、グラフの開き具合(C)の範囲(:−5≦C≦5)、グラフ本数(:7)が入力されて表示されると、この入力されたグラフの開き具合(C)の範囲およびそのグラフ本数の各設定データは、未入力条件範囲設定メモリ19gに記憶される(ステップS7)。
なお、前記ステップS7における未入力条件範囲の設定処理は、前述したユーザ操作に応じた入力設定の他に、自動設定により行ってもよいものであり、この場合、例えば前記入力済み描画条件データである極値座標Qに応じて予め設定されたグラフの開き具合(C)の「範囲」とその「間隔」または「グラフ本数」が自動入力されて設定される。
すると、前記入力済み描画条件メモリ19eに記憶された入力済みの描画条件データである極値座標Q(X=1,Y=2)を固定とし、前記未入力描画条件メモリ19fに記憶された未入力描画条件であるグラフの開き具合(C)をパラメータとして、前記未入力条件範囲設定メモリ19gにて設定記憶された範囲(:−5≦C≦5)とグラフ本数(:7)に従い変化させた場合の2次関数の7本のグラフデータが、グラフデータメモリ19iに順次描画されると共に、表示データメモリ19aに書き込まれて、図7(M)に示すようなグラフ表示画面G9として表示部13に表示される(ステップS8)。
この際、前記グラフ描画条件データである極値座標Q(X=1,Y=2)およびグラフの開き具合(C)の範囲(5≦C≦5)とグラフの描画本数(:7)に対応して確定描画された7本のグラフデータに対応する2次関数式Y1〜Y7がグラフ関数式メモリ19hに記憶される。そして、「グラフ/式」キー12dの操作に応じて、当該キー操作入力毎に、前記図7(M)で示した極値座標Qを固定、グラフの開き具合(C)をパラメータとした2次関数の7本のグラフデータを表示したグラフ表示画面G9と、図7(N)に示すような、前記各2次関数のグラフデータに対応する2次関数式Y1〜Y7を表示した式表示画面G10とが、表示部13に対して切り換えられて表示される。
この場合、「グラフ/式」キー12dの操作に応じて切り替え表示される複数本の2次関数グラフデータとそれぞれ対応する2次関数式Y1〜Y7とは、個々の2次関数グラフデータとこれに対応する2次関数式Ynとが、例えば同色表示で対応付けされて識別表示されるもので、何れのグラフデータが何れの関数式に対応しているかを一目で確認することができる。
これにより、2次関数のグラフについて、描画条件である極値座標Qを固定とし、グラフの開き具合Cを未入力のパラメータとして変化させた場合の複数の2次関数のグラフデータを容易に表示させることができ、当該未入力のパラメータとして変化させたグラフの開き具合Cとグラフの形状変化の関係、さらには各グラフ関数式との関係を学習できるようになる。
図8は、前記電子計算装置の条件設定によるグラフ学習処理により1次関数のグラフ描画を選択した場合の各描画条件の設定状況に応じたグラフ表示状態を示す図である。
すなわち、前記図5で示したグラフ学習処理のステップS1において、1次関数(Y=AX+B)のグラフを選択し、ステップS2において、グラフ描画条件テーブル19d(図4参照)から抽出された1次関数グラフの描画条件に従い、ステップS3において、例えばグラフ上の点Pの座標およびグラフの傾きAを入力すると、ステップS4において、選択中の1次関数のグラフ描画条件が成立したと判断される。すると、ステップS8において、入力済み描画条件メモリ19eに記憶された前記グラフ上の点Pの座標およびグラフの傾きAに対応して確定した1本の1次関数のグラフデータYが、図8(A)に示すように、表示部13に描画表示される。
一方、前記ステップS2,S3において、1次関数グラフの描画条件抽出に従いユーザ入力された描画条件が、例えばグラフ上の点Pの座標のみである場合には、ステップS4において、選択中の1次関数のグラフ描画条件は不成立であると判断される。そして、ステップS5において、この1次関数グラフの描画条件が不成立のままでのグラフ描画が指示されると、ステップS6において、未入力の描画条件(グラフの傾きA)が抽出され、ステップS7において、当該グラフの傾きAをパラメータとした変化の「範囲」とその「間隔」または「グラフ本数」が設定される。すると、ステップS8において、入力済み描画条件メモリ19eに記憶された前記グラフ上の点Pの座標と、未入力条件範囲設定メモリ19gに記憶された前記グラフの傾きAをパラメータとした変化の「範囲」とその「間隔」または「グラフ本数」に対応して、点Pの座標を固定とし傾きAをその「範囲」に応じて変化させた複数本の1次関数のグラフデータY1,Y2,Y3,…が、図8(B)に示すように、表示部13に描画表示される。この際、図示はしないが、「グラフ/式」キー12dを操作することにより、前記複数本の1次関数のグラフデータY1,Y2,Y3,…にそれぞれ対応する関数式が表示部13に切り換えられて表示される。
これにより、1次関数のグラフについて、描画条件であるグラフ上の点Pを固定とし、グラフの傾きAを未入力のパラメータとして変化させた場合の複数の1次関数のグラフデータY1,Y2,Y3,…を容易に表示させることができ、当該未入力のパラメータとして変化させたグラフの傾きAと各グラフY1,Y2,Y3,…の形状変化の関係、さらには各グラフ関数式との関係を学習できるようになる。
一方、前記ステップS2,S3において、1次関数グラフの描画条件抽出に従いユーザ入力された描画条件が、例えばグラフの傾きAのみである場合にも、ステップS4において、選択中の1次関数のグラフ描画条件は不成立であると判断される。そして、ステップS5において、この1次関数グラフの描画条件が不成立のままでのグラフ描画が指示されると、ステップS6において、未入力の描画条件(グラフ上の点Pの座標)が抽出され、ステップS7において、当該グラフ上の点Pをパラメータとした変化の「範囲」とその「間隔」または「グラフ本数」が設定される。すると、ステップS8において、入力済み描画条件メモリ19eに記憶された前記グラフの傾きAと、未入力条件範囲設定メモリ19gに記憶された前記グラフ上の点Pをパラメータとした変化の「範囲」とその「間隔」または「グラフ本数」に対応して、傾きAを固定としグラフ上の点Pの座標をその「範囲」に応じて変化させた複数本の1次関数のグラフデータY1′,Y2′,Y3′,…が、図8(C)に示すように、表示部13に描画表示される。この際、図示はしないが、「グラフ/式」キー12dを操作することにより、前記複数本の1次関数のグラフデータY1′,Y2′,Y3′,…にそれぞれ対応する関数式が表示部13に切り換えられて表示される。
これにより、1次関数のグラフについて、描画条件であるグラフの傾きAを固定とし、グラフ上の点Pの座標を未入力のパラメータとして変化させた場合の複数の1次関数のグラフデータY1′,Y2′,Y3′,…を容易に表示させることができ、当該未入力のパラメータとして変化させたグラフ上の点Pの各座標とグラフY1′,Y2′,Y3′,…の描画位置変化の関係、さらには各グラフ関数式との関係を学習できるようになる。
図9は、前記電子計算装置の条件設定によるグラフ学習処理により2次関数のグラフ描画を選択した場合の各描画条件の設定状況に応じたグラフ表示状態を示す図である。
すなわち、前記図5で示したグラフ学習処理のステップS1において、2次関数(Y=CX2+DX+E)のグラフを選択し、ステップS2において、グラフ描画条件テーブル19d(図4参照)から抽出された2次関数グラフの描画条件に従い、ステップS3において、例えばグラフ上の極値座標Qおよびグラフの開き具合Cを入力すると、ステップS4において、選択中の2次関数のグラフ描画条件が正立したと判断される。すると、ステップS8において、入力済み描画条件メモリ19eに記憶された前記グラフ上の極値座標Qおよびグラフの開き具合Cに対応して確定した1本の2次関数のグラフデータYが、図9(A)に示すように、表示部13に描画表示される。
一方、前記ステップS2,S3において、2次関数グラフの描画条件抽出に従いユーザ入力された描画条件が、例えばグラフの開き具合Cのみである場合には、ステップS4において、選択中の2次関数のグラフ描画条件は不成立であると判断される。そして、ステップS5において、この2次関数グラフの描画条件が不成立のままでのグラフ描画が指示されると、ステップS6において、未入力の描画条件(極値座標Q)が抽出され、ステップS7において、当該極値座標Qをパラメータとした変化の「範囲」とその「間隔」または「グラフ本数」が設定される。すると、ステップS8において、入力済み描画条件メモリ19eに記憶された前記グラフの開き具合Cと、未入力条件範囲設定メモリ19gに記憶された前記極値座標Qをパラメータとした変化の「範囲」とその「間隔」または「グラフ本数」に対応して、グラフの開き具合Cを固定とし極値座標Qをその「範囲」に応じて変化させた複数本の2次関数のグラフデータY1,Y2,Y3,…が、図9(B)に示すように、表示部13に描画表示される。この際、図示はしないが、「グラフ/式」キー12dを操作することにより、前記複数本の2次関数のグラフデータY1,Y2,Y3,…にそれぞれ対応する関数式が表示部13に切り換えられて表示される。
これにより、2次関数のグラフについて、描画条件であるグラフの開き具合Cを固定とし、各グラフ上の極値座標Qを未入力のパラメータとして変化させた場合の複数の1次関数のグラフデータY1,Y2,Y3,…を容易に表示させることができ、当該未入力のパラメータとして変化させた極値座標Qと各グラフY1,Y2,Y3,…の描画位置変化の関係、さらには各グラフ関数式との関係を学習できるようになる。
一方、前記ステップS2,S3において、2次関数グラフの描画条件抽出に従いユーザ入力された描画条件が、例えば極値座標Qのみである場合にも、ステップS4において、選択中の2次関数のグラフ描画条件は不成立であると判断される。そして、ステップS5において、この2次関数グラフの描画条件が不成立のままでのグラフ描画が指示されると、ステップS6において、未入力の描画条件(グラフの開き具合C)が抽出され、ステップS7において、当該グラフの開き具合Cをパラメータとした変化の「範囲」とその「間隔」または「グラフ本数」が設定される。すると、ステップS8において、入力済み描画条件メモリ19eに記憶された前記グラフ上の極値座標Qと、未入力条件範囲設定メモリ19gに記憶された前記グラフの開き具合Cをパラメータとした変化の「範囲」とその「間隔」または「グラフ本数」に対応して、極値座標Qを固定としグラフの開き具合Cをその「範囲」に応じて変化させた複数本の2次関数のグラフデータY1′,Y2′,Y3′,…が、図9(C)に示すように、表示部13に描画表示される。この際、図示はしないが、「グラフ/式」キー12dを操作することにより、前記複数本の2次関数のグラフデータY1′,Y2′,Y3′,…にそれぞれ対応する関数式が表示部13に切り換えられて表示される。
これにより、2次関数のグラフについて、描画条件であるグラフ上の極値座標Qを固定とし、グラフの開き具合Qを未入力のパラメータとして変化させた場合の複数の2次関数のグラフデータY1′,Y2′,Y3′,…を容易に表示させることができ、当該未入力のパラメータとして変化させたグラフの開き具合CとグラフY1′,Y2′,Y3′,…の形状変化の関係、さらには各グラフ関数式との関係を学習できるようになる。
したがって、前記構成の電子計算装置のグラフ表示制御機能によれば、描画表示させるべきグラフの種類(n次関数)を選択すると(S1)、この選択された種類のグラフに対応した描画条件が抽出表示され(S2)、この表示されたグラフ描画条件のうちで何れかの描画条件のデータを入力すると(S3)、前記選択された種類のグラフを確定描画させるための描画条件が成立したか否か判断される(S4)。そして、グラフ描画条件が成立した場合には前記入力された描画条件に従ったグラフデータが描画表示され(S4→S8)、グラフ描画条件が成立しない場合にはその条件成立に必要な未入力であるグラフ描画条件が抽出され(S4〜S6)、この未入力描画条件のデータ範囲が設定される(S7)。すると、前記入力済みの描画条件データと前記未入力描画条件について設定されたデータ範囲に従って、当該入力済みの描画条件データを固定とし未入力の描画条件をそのデータ範囲に応じて変化させた複数本のグラフデータが描画表示される(S8)ので、グラフを確定描画させるための幾つかの描画条件のうち未入力とした描画条件がグラフの形状変化にどのように関係するかを容易且つ明確に学習することができる。
また、前記構成の電子計算装置のグラフ表示制御機能によれば、未入力描画条件のデータ範囲は、所定間隔の複数のデータ値からなるデータ範囲として自動設定されるので、未入力描画条件のデータ値を自動で変化させた複数本のグラフを描画表示できるようになる。
また、前記構成の電子計算装置のグラフ表示制御機能によれば、未入力描画条件のデータ範囲は、当該データ範囲の上下限値と、この上下限値間を複数のデータ値とする間隔値からなるデータ範囲としてユーザ入力により設定されるので、未入力描画条件のデータ値をユーザ任意に変化させた複数本のグラフを描画表示できるようになる。
また、前記構成の電子計算装置のグラフ表示制御機能によれば、選択された種類のグラフを確定描画させるための描画条件が成立しない場合には、その条件成立に必要な未入力であるグラフ描画条件が抽出されて表示され、これに従い当該未入力の描画条件データを入力すると、先に入力された描画条件のデータおよび前記入力された描画条件データに応じて確定したグラフデータが描画表示されるので、選択された種類のグラフについての描画条件をユーザ入力により確実に成立させてグラフ表示できるようになる。
さらに、前記構成の電子計算装置のグラフ表示制御機能によれば、選択された種類のグラフを確定描画させるための描画条件が成立しない場合には、この描画条件不成立の状態で未入力描画条件のデータ範囲を設定した複数本のグラフデータの描画表示を実施するか否かをユーザ判断により指定し(S5)、描画条件不成立のままでのグラフ表示の実施が指定された場合には、未入力描画条件のデータ範囲が自動設定されて複数本のグラフデータが描画表示され、描画条件不成立のままでのグラフ表示の実施が指定されない場合には、その条件成立に必要な未入力であるグラフ描画条件が抽出されて表示され、これに従い当該未入力の描画条件データを入力すると、先に入力された描画条件のデータおよび前記入力された描画条件データに応じて確定したグラフデータが描画表示されるので、描画条件不成立の場合に、その未入力描画条件を確定させて1本のグラフ表示を行うのか、または未入力描画条件のデータ範囲を自動設定させて複数本のグラフ表示を行うのかを、ユーザにより選択して決定できるようになる。
なお、前記実施形態において記載した電子計算装置による各処理の手法、すなわち、図5のフローチャートに示す条件設定によるグラフ学習処理などの各手法は、何れもコンピュータに実行させることができるプログラムとして、メモリカード(ROMカード、RAMカード、DATA・CARD等)、磁気ディスク(フロッピディスク、ハードディスク等)、光ディスク(CD−ROM、DVD等)、半導体メモリ等の外部記録媒体16に格納して配布することができる。そして、種々のコンピュータ端末は、この外部記録媒体16に記憶されたプログラムを記録媒体読取部17によってRAM19に読み込み、この読み込んだプログラムによって動作が制御されることにより、前記実施形態において説明したグラフ表示制御機能を実現し、前述した手法による同様の処理を実行することができる。
また、前記各手法を実現するためのプログラムのデータは、プログラムコードの形態として通信ネットワーク(インターネット)N上を伝送させることができ、この通信ネットワーク(インターネット)Nに接続されたコンピュータ端末から前記のプログラムデータを取り込み、前述したグラフ表示制御機能を実現することもできる。
なお、本願発明は、前記各実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。さらに、前記各実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、各実施形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されたり、幾つかの構成要件が組み合わされても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除されたり組み合わされた構成が発明として抽出され得るものである。
本発明のグラフ表示制御装置の実施形態に係るグラフ表示機能を備えた電子計算装置の電子回路の構成を示すブロック図。 前記電子計算装置のキー入力部12に備えられる各種のキーの配列例を示す図。 前記電子計算装置のRAM19に確保される主要なデータメモリの構成を示す図。 前記電子計算装置のRAM19に確保されるグラフ描画条件テーブル19dを示す図。 前記電子計算装置の条件設定によるグラフ学習処理を示すフローチャート。 前記電子計算装置の条件設定によるグラフ学習処理での各処理ステップに対応した表示動作(その1)を示す図であり、G1はn次関数選択画面、G2は描画条件抽出報知画面、G3は描画条件項目選択画面、G4は極値座標入力画面。 前記電子計算装置の条件設定によるグラフ学習処理での各処理ステップに対応した表示動作(その2)を示す図であり、G5は描画条件不成立報知画面、G3′は未入力描画条件項目選択画面、G6は未入力描画条件紹介画面、G7はグラフイメージプレ表示画面、G8は未入力描画条件設定画面、G9はグラフ表示画面、G10は式表示画面。 前記電子計算装置の条件設定によるグラフ学習処理により1次関数のグラフ描画を選択した場合の各描画条件の設定状況に応じたグラフ表示状態を示す図。 前記電子計算装置の条件設定によるグラフ学習処理により2次関数のグラフ描画を選択した場合の各描画条件の設定状況に応じたグラフ表示状態を示す図。 従来のグラフ表示制御装置による関数式のグラフ化表示状態を示す図。
符号の説明
11 …制御部(CPU)
12 …キー入力部
12a…数値・記号キー
12b…関数・演算子キー
12c…「モード」キー
12d…「グラフ/式」キー
12e…「実行」キー
12f…「取消」キー
12g…カーソルキー
13 …液晶表示部
14 …タブレット
15 …ROM
16 …外部記憶媒体
17 …記憶媒体読み取り部
18 …通信制御部
19 …RAM
19a…表示データメモリ
19b…入力式メモリ
19c…座標レンジメモリ
19d…グラフ描画条件テーブル
19e…入力済み描画条件メモリ
19f…未入力描画条件メモリ
19g…未入力条件範囲設定メモリ
19h…グラフ関数式メモリ
19i…グラフデータメモリ
19j…ワークエリア
20 …位置検出回路
21 …表示駆動回路
N …通信ネットワーク

Claims (6)

  1. グラフの種類毎に当該グラフの描画条件を記憶するグラフ描画条件記憶手段と、
    グラフの種類を選択させるグラフ種類選択手段と、
    このグラフ種類選択手段により選択された種類のグラフの描画条件を前記グラフ描画条件記憶手段により記憶された各種のグラフの描画条件の中から抽出して表示させる描画条件表示手段と、
    この描画条件表示手段により表示されたグラフ描画条件のうち、何れかの描画条件のデータを入力させる条件データ入力手段と、
    この条件データ入力手段によりデータ入力された描画条件に基づき、前記グラフ種類選択手段により選択された種類のグラフの描画条件が成立した否かを判断する条件成立判断手段と、
    この条件成立判断手段によりグラフの描画条件が成立したと判断された場合には、前記条件データ入力手段により入力された描画条件のデータに従ったグラフを表示させるグラフ表示制御手段と、
    前記条件成立判断手段によりグラフの描画条件が成立しないと判断された場合には、当該描画条件の成立に必要な未入力の描画条件を抽出する未入力条件抽出手段と、
    この未入力条件抽出手段により抽出された描画条件のデータの範囲を設定する条件範囲設定手段と、
    前記条件データ入力手段により入力された描画条件のデータと前記条件範囲設定手段により設定された描画条件のデータの範囲に従って複数のグラフを表示させる複数グラフ表示制御手段と、
    を備えたことを特徴とするグラフ表示制御装置。
  2. 前記条件範囲設定手段は、予め定められたデータの範囲において所定間隔の複数のデータ値を自動設定する自動設定手段を有し、
    前記複数グラフ表示制御手段は、前記条件データ入力手段により入力された描画条件のデータと前記自動設定手段により設定された描画条件のデータの範囲における所定間隔の複数のデータ値に従って複数のグラフを表示させることを特徴とする請求項1に記載のグラフ表示制御装置。
  3. 前記条件範囲設定手段は、前記未入力条件抽出手段により抽出された描画条件のデータの範囲を入力させる範囲入力手段と、同未入力条件抽出手段により抽出された描画条件のデータの間隔値を入力させる間隔値入力手段とを有し、
    前記複数グラフ表示制御手段は、前記条件データ入力手段により入力された描画条件のデータと前記範囲入力手段により入力された描画条件のデータの範囲における前記間隔値入力手段により入力された間隔値毎の複数のデータ値に従って複数のグラフを表示させることを特徴とする請求項1に記載のグラフ表示制御装置。
  4. さらに、
    前記条件成立判断手段によりグラフの描画条件が成立しないと判断された場合に、前記未入力条件抽出手段により抽出された未入力の描画条件を表示させる未入力描画条件表示制御手段と、
    この未入力描画条件表示制御手段により表示された未入力の描画条件のデータを入力させる未入力条件データ入力手段と、
    前記条件データ入力手段により入力された描画条件のデータと前記未入力条件データ入力手段により入力された描画条件のデータに従って確定したグラフを表示させる確定グラフ表示制御手段と、
    を備えたことを特徴とする請求項1ないし請求項3の何れか1項に記載のグラフ表示制御装置。
  5. さらに、
    前記条件成立判断手段によりグラフの描画条件が成立しないと判断された場合に、当該条件不成立のままグラフを表示させるか否かを指定させる指定手段を有し、
    この指定手段により条件不成立のままでのグラフ表示が指定された場合には、前記複数グラフ表示制御手段によって、前記条件データ入力手段により入力された描画条件のデータと前記条件範囲設定手段により設定された描画条件のデータの範囲に従って複数のグラフを表示させ、前記指定手段により条件不成立のままでのグラフ表示が指定されない場合には、前記確定グラフ表示制御手段によって、前記条件データ入力手段により入力された描画条件のデータと前記未入力条件データ入力手段により入力された描画条件のデータに従って確定したグラフを表示させる、
    ことを特徴とする請求項4に記載のグラフ表示制御装置。
  6. グラフ表示装置のコンピュータを制御するためのグラフ表示制御プログラムであって、
    前記コンピュータを、
    グラフの種類毎に当該グラフの描画条件を記憶するグラフ描画条件記憶手段、
    グラフの種類を選択させるグラフ種類選択手段、
    このグラフ種類選択手段により選択された種類のグラフの描画条件を前記グラフ描画条件記憶手段により記憶された各種のグラフの描画条件の中から抽出して表示させる描画条件表示手段、
    この描画条件表示手段により表示されたグラフ描画条件のうち、何れかの描画条件のデータを入力させる条件データ入力手段、
    この条件データ入力手段によりデータ入力された描画条件に基づき、前記グラフ種類選択手段により選択された種類のグラフの描画条件が成立した否かを判断する条件成立判断手段、
    この条件成立判断手段によりグラフの描画条件が成立したと判断された場合には、前記条件データ入力手段により入力された描画条件のデータに従ったグラフを表示させるグラフ表示制御手段、
    前記条件成立判断手段によりグラフの描画条件が成立しないと判断された場合には、当該描画条件の成立に必要な未入力の描画条件を抽出する未入力条件抽出手段、
    この未入力条件抽出手段により抽出された描画条件のデータの範囲を設定する条件範囲設定手段、
    前記条件データ入力手段により入力された描画条件のデータと前記条件範囲設定手段により設定された描画条件のデータの範囲に従って複数のグラフを表示させる複数グラフ表示制御手段、
    として機能させるようにしたコンピュータ読み込み可能なグラフ表示制御プログラム。
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