(57)【要約】【課題】計算式の解の単位が正しい物理単位であるか否かの評価を可能とすることで、ユーザの学習効果を高めること。【解決手段】所定の単位を適正単位として記憶する適正単位テーブル７１を記憶する記憶１３と、単位を伴う数値又は文字を構成要素とする計算式を表示する表示部１５と、表示部１５に表示された計算式の解を演算により求めるＣＰＵ１１と、このＣＰＵ１１により求められた計算式の解の単位が適正単位テーブル７１により記憶された何れの適正単位とも一致しない場合には、その旨を表示する表示部１５と、を備える。【選択図】図２
2011186771.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の単位を適正単位として記憶する適正単位記憶手段と、
単位を伴う数値又は文字を構成要素とする計算式を表示する式表示手段と、
前記式表示手段に表示された計算式の解を演算により求める演算手段と、
この演算手段により求められた計算式の解の単位が前記適正単位記憶手段により記憶された何れの適正単位とも一致しない場合には、その旨を表示する判別結果表示手段と、
を備える演算装置。
【請求項２】
前記計算式にＳＩ単位系以外の単位を含む場合、当該ＳＩ単位系以外の単位をＳＩ単位に変換する変換手段と、
前記変換手段により変換されたＳＩ単位を含む変換式を作成する変換式作成手段と、
前記変換式作成手段により作成された変換式の解を演算により求める変換式演算手段と、
前記変換式演算手段により求められた変換式の解を表示する変換式解表示手段と、
を備える請求項１に記載の演算装置。
【請求項３】
前記計算式にＳＩ単位系以外の単位を含む場合、当該ＳＩ単位系以外の単位をＳＩ単位に変換せずに前記計算式の解を演算により求める計算式演算手段と、
前記計算式演算手段により求められた計算式の解と、前記変換式演算手段により演算された変換式の解とを表示する解表示手段と、
備える請求項２に記載の演算装置。
【請求項４】
前記計算式の解及び前記変換式の解の少なくとも１つにＳＩ単位系の基本単位が組み立てられた組立単位を含む場合、当該組立単位を、当該組立単位を表す固有名称からなる単位に変換する単位変換手段と、
前記単位変換手段により変換された固有名称からなる単位を表示する固有名称表示手段と、
を備える請求項２又は３に記載の演算装置。
【請求項５】
前記計算式の解の単位が前記適正単位記憶手段により記憶された何れの適正単位とも一致せず、前記計算式の解の単位要素が前記適正単位記憶手段に記憶された単位の単位要素と同じ構成である場合、前記計算式の解の単位が適正な物理単位となる前記計算式の候補を表示する候補表示手段を備える請求項１から４のいずれか一項に記載の演算装置。
【請求項６】
前記計算式に含まれる単位、当該単位と対応する次元、及び当該単位と対応する接頭辞の少なくとも１つを選択入力するための入力手段を備える請求項１から５のいずれか一項に記載の演算装置。
【請求項７】
コンピュータを、
所定の単位を適正単位として記憶する適正単位記憶手段、
単位を伴う数値又は文字を構成要素とする計算式を表示する式表示手段、
前記式表示手段に表示された計算式の解を演算により求める演算手段、
この演算手段により求められた計算式の解の単位が前記適正単位記憶手段により記憶された何れの適正単位とも一致しない場合には、その旨を表示する判別結果表示手段、
として機能させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は演算装置及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、関数計算などの多様多種な計算処理が行える関数電卓と称する小型電子計算機を、計算の学習用として利用することが行われている。
【０００３】
関数電卓に関する技術としては、文字式（物理学の分野で用いられる文字式）からなる等式の左辺及び右辺それぞれに対応する物理単位を、文字式と物理単位が対応付けられたテーブルから求め、それらが一致するか否かを判別することにより、等式の正誤を判定する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−１６３３８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記の特許文献１の技術では、文字式の正誤を物理単位の一致・不一致で判定することはできるが、物理単位付きの計算式が入力された際に、その解の物理単位が適正な物理単位であるか否かを評価することはできなかった。
【０００６】
ここで、教育の分野（特に、物理・化学の分野）においては、物理単位に関する正しい理解が非常に重要である。しかし、ユーザ（生徒）によっては、物理単位に関する正しい理解が定着していないユーザもいる。このようなユーザは、関数電卓に誤った計算式を入力してしまうこともある。例えば、重力の計算において、本来ならば、３[ｋｇ]×９．８[ｍ／ｓ＾２]（＾は、続く数値を指数とする累乗であることを示す）との計算式を入力すべきところを、誤った計算式（例えば、３[ｋｇ]÷９．８[ｍ／ｓ＾２]）を入力してしまう場合も考えられる。この場合、ユーザにより入力された計算式の解の物理単位[ｋｇ・ｓ＾２／ｍ]は求めるべき適正な物理単位ではない（適正な物理単位は[ｋｇ・ｍ／ｓ＾２]）。
【０００７】
このような場合において、従来の技術では、計算式の解の物理単位が適正な物理単位であるか否かを評価し、当該評価に基づいて、入力された計算式が誤っていることをユーザに知らせる機能はない。このため、ユーザは、計算式の入力の誤りに気付くことができず、物理単位に関する正しい知識を習得する機会を得ることができなかった。すなわち、ユーザの学習効果を高めることができなかった。
【０００８】
本発明の課題は、計算式の解の物理単位が適正な物理単位であるか否かの評価を可能とすることで、ユーザの学習効果を高めることのできる演算装置及びプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
以上の課題を解決するため、請求項１に記載の発明の演算装置は、
所定の単位を適正単位として記憶する適正単位記憶手段と、
単位を伴う数値又は文字を構成要素とする計算式を表示する式表示手段と、
前記式表示手段に表示された計算式の解を演算により求める演算手段と、
この演算手段により求められた計算式の解の単位が前記適正単位記憶手段により記憶された何れの適正単位とも一致しない場合には、その旨を表示する判別結果表示手段と、を備える。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の演算装置において、
前記計算式にＳＩ単位系以外の単位を含む場合、当該ＳＩ単位系以外の単位をＳＩ単位に変換する変換手段と、
前記変換手段により変換されたＳＩ単位を含む変換式を作成する変換式作成手段と、
前記変換式作成手段により作成された変換式の解を演算により求める変換式演算手段と、
前記変換式演算手段により求められた変換式の解を表示する変換式解表示手段と、を備える。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の演算装置において、
前記計算式にＳＩ単位系以外の単位を含む場合、当該ＳＩ単位系以外の単位をＳＩ単位に変換せずに前記計算式の解を演算により求める計算式演算手段と、
前記計算式演算手段により求められた計算式の解と、前記変換式演算手段により演算された変換式の解とを表示する解表示手段と、備える。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項２又は３に記載の演算装置において、
前記計算式の解及び前記変換式の解の少なくとも１つにＳＩ単位系の基本単位が組み立てられた組立単位を含む場合、当該組立単位を、当該組立単位を表す固有名称からなる単位に変換する単位変換手段と、
前記単位変換手段により変換された固有名称からなる単位を表示する固有名称表示手段と、を備える。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、請求項３又は４に記載の演算装置において、
前記計算式の解の単位が前記適正単位記憶手段により記憶された何れの適正単位とも一致せず、前記計算式の解の単位要素が前記適正単位記憶手段に記憶された単位の単位要素と同じ構成である場合、前記計算式の解の単位が適正な物理単位となる前記計算式の候補を表示する候補表示手段を備える。
【００１４】
請求項６に記載の発明は、請求項１から５のいずれか一項に記載の演算装置において、
前記計算式に含まれる単位、当該単位と対応する次元、及び当該単位と対応する接頭辞の少なくとも１つを選択入力するための入力手段を備える。
【００１５】
請求項７に記載の発明のプログラムは、
コンピュータを、
所定の単位を適正単位として記憶する適正単位記憶手段、
単位を伴う数値又は文字を構成要素とする計算式を表示する式表示手段、
前記式表示手段に表示された計算式の解を演算により求める演算手段、
この演算手段により求められた計算式の解の単位が前記適正単位記憶手段により記憶された何れの適正単位とも一致しない場合には、その旨を表示する判別結果表示手段、
として機能させる。  
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、計算式の解の物理単位が適正な物理単位であるか否かの評価を可能とすることで、ユーザの学習効果を高めることができる。  
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係る実施の形態の関数電卓の概略構成を示す図である。
【図２】関数電卓の内部構成を示す図である。
【図３】単位呼出テーブルを示す図である。
【図４】ＳＩ単位換算テーブルを示す図である。
【図５】接頭辞テーブルを示す図である。
【図６】組立単位変換テーブルを示す図である。
【図７】適正単位テーブルを示す図である。
【図８】単位判別処理の流れを示すフローチャートである。
【図９】計算式入力処理の流れを示すフローチャートである。
【図１０】解出力処理の流れを示すフローチャートである。
【図１１】単位判別処理に伴う表示動作を示す図（その１）である。
【図１２】単位判別処理に伴う表示動作を示す図（その２）である。
【図１３】単位判別処理に伴う表示動作を示す図（その３）である。
【図１４】単位判別処理に伴う表示動作を示す図（その４）である。
【図１５】単位判別処理に伴う表示動作を示す図（その５）である。
【図１６】単位判別処理に伴う表示動作を示す図（その６）である。
【図１７】文字式が入力された場合における表示動作を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、添付図面を参照して本発明に係る実施の形態の一例を詳細に説明する。ただし、発明の範囲は、図示例に限定されない。  
【００１９】
図１〜１６を参照して、本発明に係る実施の形態を説明する。先ず、図１を参照して、本発明に係る演算装置としての関数電卓１の概略図を説明する。図１に示すように、関数電卓１は、各種キー群を有する入力キー群２と、ディスプレイ３と、を備えている。
【００２０】
入力キー群２は、ユーザから数値や演算記号等の数式構成要素の入力操作を受けたり、各種処理の指示操作を受けたりするためのキー群であり、それぞれ固有の機能を割り当てられた複数のキーを備えている。
【００２１】
ディスプレイ３は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）やＥＬＤ（Electronic
Luminescent Display）等により構成される。具体的には、ディスプレイ３は、入力ペン（図示省略）や入力キー群２の操作に応じた文字や符号、数式、演算結果などの他、関数電卓１を使用するために必要な各種データを表示する。また、ディスプレイ３には、タッチパネル１４Ｆ（図２参照）が表示画面全面に亘って一体的に設けられている。
【００２２】
次に、図２を参照して、関数電卓１の内部構成を説明する。関数電卓１は、制御部であるＣＰＵ（Central Processing Unit）１１と、主記憶部であるＲＡＭ（Random Access Memory）１２と、記憶部１３と、入力部１４と、表示部１５と、を備えて構成されている。
【００２３】
ＣＰＵ１１は、関数電卓１の各部を中央制御する。具体的には、ＣＰＵ１１は、記憶部１３に記憶されているシステムプログラム及び各種アプリケーションプログラムの中から指定されたプログラムをＲＡＭ１２に展開し、ＲＡＭ１２に展開されたプログラムとの協働で、各種処理を実行する。
【００２４】
具体的には、ＣＰＵ１１は、後述する単位判別処理を行うプログラムとの協働により、表示部１５に表示された計算式の解を演算により求め、当該求められた計算式の解が、適正単位テーブル７１に記憶されたいずれの適正単位とも一致しない場合には、その旨（例えば、後述する図１４（ｈ）又は図１５（ｂ）に示すようなエラー表示）を表示部１５に表示させる。
【００２５】
ＲＡＭ１２は、情報を一時的に格納する揮発性のメモリであり、実行される各種プログラムやこれら各種プログラムに係るデータ等を格納する複数のワークエリアを有する。
【００２６】
記憶部１３は、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）等により構成される不揮発性のメモリである。記憶部１３は、各種処理プログラム１３Ａ及び単位テーブル１３Ｂを含む各種データを記憶する。各種処理プログラム１３Ａには、後述する単位判別処理を行うプログラム（図８参照）が含まれる。単位テーブル１３Ｂは、単位呼出テーブル３１と、ＳＩ単位換算テーブル４１と、接頭辞テーブル５１と、組立単位変換テーブル６１と、適正単位テーブル７１と、を有する。各テーブルの詳細な説明については後述する（図３〜図７参照）。
【００２７】
入力部１４は、上述の入力キー群２を備えており、押下されたキーに対応する操作信号をＣＰＵ１１に出力するようになっている。具体的には、入力部１４は、機能キー１４Ａと、数字・文字キー１４Ｂと、決定キー１４Ｃと、カーソルキー１４Ｄと、ＡＣキー１４Ｅと、タッチパネル１４Ｆとを有する。
【００２８】
機能キー１４Ａは、関数電卓１の各種機能を使用する指示の入力操作を受けるキーである。数字・文字キー１４Ｂは、数字又は文字の入力操作を受けるキーである。決定キー１４Ｃは、処理の実行指示や決定指示の入力操作を受けるキーである。カーソルキー１４Ｄは、ディスプレイ３内で編集対象位置や選択対象位置を示すカーソルを所定の移動方向に移動させる指示の入力操作を受けるキーである。ＡＣキー１４Ｅは、記憶部１３の記憶領域をクリアする指示の入力操作を受けるキーである。
【００２９】
タッチパネル１４Ｆは、表示画面（ディスプレイ３の表示画面）に接触する入力ペン（図示省略）等の接触位置を検出し、その情報をＣＰＵ１１に出力する。具体的には、タッチパネル１４Ｆは、例えば、表示部１５の表示画面上或いは表示画面よりも内側に設けられ、電磁誘導方式、磁気歪式、感圧式等の方式により、表示画面上における接触位置のＸＹ座標を検出し、その情報をＣＰＵ１１に出力する。
【００３０】
表示部１５は、上述のディスプレイ３を備えており、ＣＰＵ１１からの表示信号に従って画面表示を行う。また、表示部１５は、タッチパネル１４Ｆと一体的に構成される。
【００３１】
次に、図３〜図７を参照して、記憶部１３に記憶されている各テーブルについて説明する。先ず、図３を参照して、単位呼出テーブル３１について説明する。図３に示すように、単位呼出テーブル３１は、どのような物理量であるかを示す「次元」と、物理単位を示す「単位」と、読みや意味を示す「読み・意味」と、を有し、それぞれが対応付けて記憶されている。例えば、次元「長さ」と、単位「ｍ」と、読み・意味「メートル」とが対応付けて記憶されている。以下、単に「単位」と言った場合にも「物理単位」を指すものとする。
【００３２】
次に、図４を参照して、ＳＩ単位換算テーブル４１について説明する。図４に示すように、ＳＩ単位換算テーブル４１は、前記「次元」と、ＳＩ単位系以外の単位を示す「単位」と、ＳＩ単位系の基本単位に所定の数値を乗じてなる「ＳＩ単位換算」と、を有し、それぞれが対応付けて記憶されている。例えば、次元「長さ」と、単位「ｙ」と、ＳＩ単位換算「０．９１４４ｍ」とが対応付けて記憶されている。なお、ＳＩ単位系とは、国際単位系ともいい、現在ほとんどの国で合法的に使用でき、多くの国で使用することが義務づけられている単位系である。従って、ＳＩ単位系以外の単位をＳＩ単位系の単位（以下、単に「ＳＩ単位」ともいう。）に変換することに意義がある。
【００３３】
次に、図５を参照して、接頭辞テーブル５１について説明する。図５に示すように、接頭辞テーブル５１は、物理単位の接頭辞を示す「接頭辞」と、当該接頭辞が意味する値である「１０ｎ」と、を有し、それぞれが対応付けて記憶されている。例えば、接頭辞「ｎ」と、１０ｎ「１０−９」とが対応付けて記憶されている。
【００３４】
次に、図６を参照して、組立単位変換テーブル６１について説明する。図６に示すように、組立単位変換テーブル６１は、複数のＳＩ単位系の基本単位が組み立てられた「組立単位」と、当該組立単位を表す固有名称からなる単位である「固有名称」とを有し、それぞれが対応付けて記憶されている。例えば、組立単位「ｋｇ・ｍ／ｓ＾２」と、固有名称「Ｎ」とが対応付けて記憶されている。
【００３５】
次に、図７を参照して、適正単位テーブル７１について説明する。図７に示すように、適正単位テーブル７１には、適正単位が記憶されている。適正単位としては、物理単位を含む通常の計算において、解として得られる物理的に意味のある物理単位が予め記憶されている。特に、学習初心者が行う計算の解として得られる簡単な物理単位に限定しても良い。
【００３６】
次に、図８〜図１６を参照して、関数電卓１で実行される単位判別処理を説明する。単位判別処理は、ユーザにより入力された計算式を演算し、演算された解の単位が適正な物理単位であるか否かを判別し、当該判別結果を表示部１５に表示する処理である。以下、計算式として数式が入力された場合について説明する。また、予め、関数電卓１で実行される複数のモード（後述する単位判別モードや通常計算を実行するモード等）を選択できる選択画面が表示部１５に表示されているものとする。
【００３７】
先ず、ユーザからのモード選択入力が受け付けられる（ステップＳ１）。ステップＳ１の実行後、ステップＳ１において入力されたモードがＵｎｉｔ  Ｖｅｒｉｆｙモード（単位判別モード）であるか否かが判別される（ステップＳ２）。Ｕｎｉｔ  Ｖｅｒｉｆｙモードとは、計算式の解の単位が適正単位テーブル７１に記憶されている単位であるか否かを判別するモードのことをいう。
【００３８】
ステップＳ２において、Ｕｎｉｔ  Ｖｅｒｉｆｙモードが選択されていないと判別された場合（ステップＳ２；ＮＯ）、関数電卓１における他のモードによる通常計算が実行されるので、説明を省略する。
【００３９】
ステップＳ２において、Ｕｎｉｔ  Ｖｅｒｉｆｙモードが選択されたと判別された場合（ステップＳ２；ＹＥＳ）、計算式入力処理が実行される（ステップＳ３）。例えば、Ｕｎｉｔ  Ｖｅｒｉｆｙモードが選択されたと判別されると、図１１（ａ）に示すように、「Ｕｎｉｔ  Ｖｅｒｉｆｙ：ＯＮ」の文字が表示部１５に表示される。
【００４０】
ここで、図９を参照して、ステップＳ３で実行される計算式入力処理について説明する。先ず、数値・演算子が入力に応じて表示される（ステップＳ１１）。例えば、数値「１４２００」が入力部１４を介して入力された場合、図１１（ｂ）に示すように、数値「１４２００」が表示部１５に表示される。
【００４１】
ステップＳ１１の実行後、ユーザにより入力部１４を介して単位呼び出し操作が行われたか否かが判別される（ステップＳ１２）。単位呼び出し操作とは、入力された数値の単位を、記憶部１３に記憶された単位呼出テーブル３１から読み出して、当該読み出された単位を表示部１５に表示させるための操作のことをいう。
【００４２】
ステップＳ１２において、単位呼び出し操作が行われていないと判別された場合（ステップＳ１２；ＮＯ）、後述するステップＳ２０に移行される。ステップＳ１２において、単位呼び出し操作が行われたと判別された場合（ステップＳ１２；ＹＥＳ）、現在のカーソル位置が単位入力可能な位置であるか否かが判別される（ステップＳ１３）。単位入力可能な位置とは、数値の直後やスカラー量を表す文字の直後を指す。例えば、図１１（ｂ）に示すように、現在のカーソル位置（アンダーバーの位置）が数値「１４２００」の直後に位置する場合は、カーソルが単位入力可能な位置であると判別される。
【００４３】
ステップＳ１３において、単位入力可能な位置でないと判別された場合（ステップＳ１３；ＮＯ）、Ｅｒｒｏｒ表示（エラー表示）される（ステップ１４）。例えば、カーソル位置が演算子の直後にあった場合には、単位入力が可能でないので、カーソル位置が単位入力可能でない位置である旨のエラーが表示部１５に表示される。
【００４４】
ステップＳ１３において、単位入力可能な位置であると判別された場合（ステップＳ１３；ＹＥＳ）、単位呼出テーブル３１から次元が読み出され、当該読み出された次元が表示部１４に一覧表示される（ステップＳ１５）。
【００４５】
ステップＳ１５において次元が一覧表示されると、ユーザによる入力部１４を介した入力操作により、ユーザ所望の次元の選択入力を受け付ける（ステップＳ１６）。
【００４６】
ステップＳ１６において次元の選択入力を受け付けると、接頭辞と、選択された次元の単位とが一覧表示される（ステップＳ１７）。具体的には、接頭辞テーブル５１から接頭辞が読み出され、単位呼出テーブル３１からステップＳ１６において選択された次元に対応する単位が読み出される。そして、当該読み出された接頭辞と、当該読み出された単位とが表示部１５に一覧表示される。このとき、例えば、図１１（ｃ）に示すように、次元、接頭辞及び単位が表示部１５に一覧表示される。
【００４７】
ステップＳ１７の実行後、接頭辞及び単位の選択受付が実行される（ステップＳ１８）。具体的には、ユーザによる入力部１４を介した入力操作により、ステップ１７において一覧表示された接頭辞及び単位の中から、ユーザ所望の接頭辞及び単位の選択入力が受け付けられる。例えば、図１１（ｃ）に示すように、次元：長さ、接頭辞：なし、単位：ｍ「メートル」がユーザにより選択入力されると、選択受付が実行され、選択入力された箇所が反転表示される。
【００４８】
ステップＳ１８の実行後、選択された接頭辞及び単位が表示される（ステップＳ１９）。例えば、次元：長さ、接頭辞：なし、単位：ｍ「メートル」がユーザにより選択入力された場合、図１１（ｄ）に示すように、単位：ｍが表示される。
【００４９】
ステップＳ１９の実行後、演算実行操作があったか否かが判別される（ステップＳ２０）。具体的には、ユーザによる入力部１４を介した入力操作により、入力された計算式に対して演算を実行する旨の入力操作（演算実行操作）が受け付けられたか否かが判別される。
【００５０】
ステップＳ２０において、演算実行操作がないと判別された場合（ステップＳ２０；ＮＯ）、ステップＳ１１に戻る。ステップＳ２０において、演算実行操作があったと判別された場合（ステップＳ２０；ＹＥＳ）、計算式入力処理は終了され、単位判別処理に戻る。
例えば、図１１（ｄ）の状態から演算子「÷」が入力されると、演算実行操作がないと判別され（ステップＳ２０；ＮＯ）、演算子「÷」が入力に応じて表示される（ステップＳ１１）。その後、上記処理を繰り返し、図１２（ｅ）に示す計算式が入力された状態で演算実行操作があったと判別されると（ステップＳ２０；ＹＥＳ）、計算式入力処理を終了する。
【００５１】
図８に示す単位判別処理に戻り、解出力処理が実行される（ステップＳ４）。ここで、図１０を参照して、数式演算処理のステップＳ４で実行される解出力処理について説明する。
【００５２】
先ず、計算式入力処理において入力された計算式にＳＩ単位系以外の単位があるか否かが判別される（ステップＳ３１）。具体的には、入力された計算式の単位と、ＳＩ単位換算テーブル４１とが参照され、入力された計算式の単位にＳＩ単位換算テーブル４１に記憶されている単位が存在するか否かが判別される。例えば、図１２（ｅ）に示す計算式が入力された場合、計算式には、ＳＩ単位換算テーブル４１に記憶されている単位である「ｈ」を含む。この場合、本ステップでは、ＹＥＳと判別される。
【００５３】
ステップＳ３１において、計算式にＳＩ単位系以外の単位がないと判別された場合（ステップＳ３１；ＮＯ）、後述するステップＳ３３に移行される。ステップＳ３１において、計算式にＳＩ単位系以外の単位があると判別された場合（ステップＳ３１；ＹＥＳ）、該当部分がＳＩ単位系に変換された変換式が作成される（ステップＳ３２）。すなわち、ＳＩ単位換算テーブル４１に記憶されている単位（該当部分）が当該テーブルにおいて対応付けられたＳＩ単位系の単位（ＳＩ単位）に変換され、当該変換されたＳＩ単位を含む変換式が作成される。
【００５４】
例えば、図１２（ｅ）に示す式の場合、単位「ｈ」はＳＩ単位換算テーブル４１に記憶されている単位であるため、当該「ｈ」が該当部分となる。この場合、ＳＩ単位換算テーブル４１の単位「ｈ」と対応付けて記憶されている「３６００ｓ」が読み出され、当該読み出された「３６００ｓ」と、単位「ｈ」の数値である「２」との乗算が実行される。すなわち、図１１Ｂ（ｆ）に示すように、計算式１４２００［ｍ］÷４［ｓ］÷２[ｈ]を変換した変換式１４２００[ｍ]÷４[ｓ]÷７２００[ｓ]が作成される。このとき、変換式は、表示部１５には表示されなくても良い。
【００５５】
ステップＳ３２の実行後、各式について計算が実行される（ステップＳ３３）。例えば、図１２（ｆ）の場合、計算式１４２００［ｍ］÷４［ｓ］÷２[ｈ]と、変換式１４２００[ｍ]÷４[ｓ]÷７２００[ｓ]とについての計算がそれぞれ実行される。これにより、計算式の解と変換式の解とが計算により求められる。
この際行われる計算は、数値（文字でも良い）と、単位とを分けて行われる。すなわち、図１２（ｆ）を例にとると、計算式１４２００［ｍ］÷４［ｓ］÷２［ｈ］のうち、数値部分の計算１４２００÷４÷２が実行され、解の数値部分１７７５が算出される。また、単位部分の計算ｍ÷ｓ÷ｈが実行され、解の単位部分［ｍ・（ｓ・ｈ）］が算出される。そしてこれらを組み合わせた１７７５［ｍ／（ｈ・ｓ）］が解として得られる。
【００５６】
ステップＳ３３の実行後、固有の名称を持つ組立単位があるか否かが判別される（ステップＳ３４）。具体的には、ステップＳ３３で求められた解の単位と、組立単位変換テーブル６１とが比較され、計算式の解及び変換式の解の少なくとも１つに組立変換テーブル６１の組立単位が含まれるか否かにより、本ステップの判別が行われる。
【００５７】
例えば、ユーザにより、図１６（ａ）に示す計算式が入力されたとする。この場合、図１６（ｂ）に示すように、計算式１[ｔ]×１０[ｙ／ｓ＾２]を変換した変換式１０００[ｋｇ]×（１０×０．９１４４）[ｍ／ｓ＾２]が作成される。そして、各式の計算が実行される。
このとき、解９１４４[ｋｇ・ｍ／ｓ＾２]に含まれる単位[ｋｇ・ｍ／ｓ＾２]は、組立単位変換テーブル６１の組立単位[ｋｇ・ｍ／ｓ＾２]と一致するので、変換式の解には、組立単位変換テーブル６１の組立単位が含まれる。この場合、本ステップではＹＥＳと判別される。
【００５８】
ステップＳ３４において、固有の名称を持つ組立単位がないと判別された場合（ステップＳ３４；ＮＯ）、後述するステップＳ３６に移行される。ステップＳ３４において、固有の名称を持つ組立単位があると判別された場合（ステップＳ３４；ＹＥＳ）、単位変換が実行される（ステップＳ３５）。すなわち、組立単位が固有名称に変換される。例えば、図１６（ｂ）に示すように、変換式の解９１４４[ｋｇ・ｍ／ｓ＾２]は組立単位[ｋｇ・ｍ／ｓ＾２]を含む。この場合、組立単位変換テーブル６１の組立単位[ｋｇ・ｍ／ｓ＾２]に対応付けて記憶されている固有名称「Ｎ」が読み出され、組立単位[ｋｇ・ｍ／ｓ＾２]は固有名称「Ｎ」に単位変換される。なお、図１６（ｂ）では、変換式の解に組立単位を含む場合を示したが、計算式の解に組立単位を含む場合は、計算式の解に含まれる組立単位が固有名称に変換される。
【００５９】
ステップＳ３５の実行後、解の単位と、適正単位テーブルの単位とが一致するか否かが判別される（ステップＳ３６）。具体的には、計算式の解の単位及び変換式の解の単位と、適正単位テーブル７１に記憶されている適正単位とが比較され、計算式の解の単位又は変換式の解の単位が、適正単位テーブル７１に記憶されている適正単位に何れか１つでも一致するか否かが判別される。本ステップにおいて、解の単位と、適正単位テーブル７１に記憶されている単位とが一致すると判別された場合は、解の単位は適正な物理単位であると判別される。また、解の単位と、適正単位テーブル７１に記憶されている単位とが一致しないと判別された場合は、解の単位は適正な物理単位ではないと判別される。
【００６０】
ステップＳ３６において、解の単位と、適正単位テーブルの単位とが一致すると判別された場合（ステップＳ３６；ＹＥＳ）、結果が出力される（ステップＳ３７）。このとき、変換式が作成されていた場合は、変換式の解と、計算式の解とが識別可能に表示部１５に表示される。すなわち、変換式の解と、ＳＩ単位系以外の単位をＳＩ単位に変換せずに演算により求められた解とが表示部１５に表示される。例えば、図１２（ｇ）に示すように、変換式の解０．５[ｍ／ｓ＾２]と、計算式の解１７７５[ｍ／（ｈ・ｓ）]とが表示部１５に表示され、計算式の解は括弧付きで表示される。また、図１６（ｃ）に示すように、変換式の解９１４４[Ｎ]と、計算式の解１０[ｔ・ｍ／ｓ＾２]とが表示部１５に表示され、計算式の解は括弧付きで表示される。ステップＳ３７の実行後、単位判別処理に戻る。
【００６１】
ステップＳ３６において、解の単位と適正単位テーブルの単位とが一致しないと判別された場合（ステップＳ３６；ＮＯ）、解の単位と同じ単位要素で構成された単位が適正単位テーブルにあるか否かが判別される（ステップＳ３８）。すなわち、計算式の解の単位の単位要素が適正単位テーブル７１に記憶されている適正単位の単位要素と同じ構成であるか否かが判別される。例えば、図１３（ａ）〜（ｄ）、図１３（ｅ）〜（ｆ）に示すような画面表示が順に実行され、その後、図１４（ｇ）に示す３[ｋｇ]÷９．８[ｍ／ｓ＾２]の計算が実行されたとする。この場合、計算結果の単位[ｋｇ・ｓ＾２／ｍ]と同じ単位要素で構成された単位[ｋｇ・ｍ／ｓ＾２]が適正単位テーブル７１に含まれる。この場合、本ステップではＹＥＳと判別される。
【００６２】
ステップＳ３８において、解の単位と同じ単位要素で構成された単位が適正単位テーブルにあると判別された場合（ステップＳ３８；ＹＥＳ）、Ｅｒｒｏｒ表示とともに、適正な物理単位が算出されるように計算式の演算子を変更したものが候補として表示される（ステップＳ３９）。すなわち、計算式が間違っていることを示すＥｒｒｏｒ表示（エラー表示）とともに、計算式の解の単位が適正な物理単位となる計算式の候補が表示される。例えば、図１４（ｈ）に示すように、「Ｉｎｖａｌｉｄ  Ｕｎｉｔ  Ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ  ＥＲＲＯＲ！」とのＥｒｒｏｒ表示（エラー表示）がされるとともに、計算式の解の単位として適正な物理単位が算出されるように計算式の演算子を変更した３[ｋｇ]×９．８[ｍ／ｓ＾２]が「？」を付して候補として表示される。
なお、変換式が作成された場合において、変換式の解の単位と同じ単位要素で構成された単位が適正単位テーブル７１にあると判別される場合も考えられる。ここで、ユーザにとっては、入力した計算式がどこで間違っているかを知ることが単位計算を学習する上では重要である。このため、変換式の解の単位と同じ単位要素で構成された単位が適正単位テーブル７１にあると判別された場合には、計算式の解として適正な物理単位となる計算式の候補が表示される。すなわち、変換式の解の単位が適正単位テーブルにある単位となるように変換式の演算子を変更した場合と同様の演算子の変更を、計算式に反映し、計算式の解として適正な物理単位となる計算式の候補として表示される。ステップＳ３９の実行後、単位判別処理に戻る。
【００６３】
ステップＳ３８において、計算結果の単位と同じ単位要素で構成された単位が適正単位テーブルにないと判別された場合（ステップＳ３８；ＮＯ）、Ｅｒｒｏｒ表示がされる（ステップＳ４０）。例えば、図１３（ａ）に示す計算式の計算が実行された場合、当該計算結果の単位[ｋｇ・ｓ＾３／ｍ]と同じ単位要素で構成された単位は、適正単位テーブル７１には存在しない。このため、図１５（ｂ）に示すように、「Ｉｎｖａｌｉｄ  Ｕｎｉｔ  Ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ  ＥＲＲＯＲ！」とのエラー表示がされる。ステップＳ４０の実行後、単位判別処理に戻る。
【００６４】
図８に示す単位判別処理に戻り、単位判別処理は終了する。
【００６５】
以上、本実施の形態によれば、計算式の解の単位が、適正単位テーブル７１に記憶された何れの適正単位とも一致しないか否かを判別するので、計算式の解の単位が適正な物理単位であるか否かの評価が可能となる。また、誤った計算式が入力された場合であっても、誤った計算式であることを示す旨（例えば、図１４（ｈ）又は図１５（ｂ）に示すようなエラー表示）が表示部１５に表示されるので、ユーザは計算式の誤りに気付くことができる。これにより、ユーザは単位系の正しい知識を習得する機会を得ることができ、ユーザの学習効果を高めることができる。
【００６６】
また、変換式の解を演算し、演算された変換式の解が表示部１５に表示されるので、ユーザは、正規な単位であるＳＩ単位で表された解を参照することができる。  
【００６７】
また、計算式の解と、変換式の解とが表示部１５に表示されるので、ユーザは、計算式の解と、変換式の解との比較をすることができる。また、ユーザは、計算式の解と変換式の解との比較によって、ＳＩ単位への変換についての学習効果を高めることができる。
【００６８】
また、計算式の解及び変換式の解の少なくとも１つに組立単位を含む場合、当該組立単位を固有名称に変換して表示部１５に表示するので、ユーザは、正規であり、且つ簡潔な解を参照することが可能となる。
【００６９】
また、適正単位と、計算式の解の単位とが一致せず、計算式の解の単位の単位要素が適正単位の単位要素と同じである場合、計算式の解の単位が適正な物理単位となる計算式の候補が表示部１５に表示される。これにより、ユーザは、入力した計算式が間違っていた場合であっても、計算式がどこで間違っていることを知ることができるとともに、正しい計算式の候補を知ることができる。
【００７０】
また、ユーザは、単位、次元、及び接頭辞を選択入力することができる。これにより、ユーザは、所望の数式を入力することができる。また、例えば、単位の表記が同じである場合（例えば、単位「ｍ」は、表記は「ｍ」で同じであるが、メートル、又は分の両方の意味を持つ）であっても、ユーザは、所望の単位の次元を選択することができる。
【００７１】
なお、上記実施の形態における記述は、本発明に係る計算機及びプログラムの一例であり、これに限定されるものではない。
【００７２】
例えば、上記実施の形態では、計算式として数式が入力された場合における数式演算処理について説明したがこれに限定されるものではない。例えば、図１７（ａ）に示すように、文字式が入力された場合であっても、同様の処理が実行される。図１７（ａ）に示す文字式が入力された場合、変換式が作成され、作成された変換式と計算式との計算が実行される（図１７（ｂ）参照）。そして、変換式の計算結果０．９１４４ｍｇｈ[Ｊ]と、計算式の計算結果ｍｇｈ[ｋｇ・ｍ・ｙ／ｓ＾２]とが表示部１５に表示される（図１７（ｃ）参照）。
【００７３】
また、計算式の解に含まれる単位の文字数が一定数以上になると、計算式の解は適正な物理単位でないと判別することとしてもよい。ここで、単位の文字数とは、表示部に表示される計算式の解における物理単位を構成する文字数のことをいう。例えば、図１６（ｃ）における単位の文字数は、「Ｎ」は「１」、「ｔ・ｍ／ｓ＾２」は、「ｔ」と、「ｍ」と、「ｓ」とからなるので「３」となる。
本実施の形態に係る発明は、特に単位計算の初心者に対して単位への理解を深めさせることを目的としているため、正解に含まれる単位の文字数が一定数を超えるような複雑な計算式を与えることは考えにくい。よってこのような判別方法とすることも有効である。
この場合において、例えば、計算式の解に含まれる単位の文字数の基準（基準単位）として「６」が定められている場合、計算式の解に含まれる単位の文字数が「６」を超えない場合は、計算式の解に含まれる単位は適正な物理単位であり、計算式の解に含まれる単位の文字数が「６」を超える場合は、計算式の解に含まれる単位は適正な物理単位でないと判別することとしてもよい。
【００７４】
また、上記の実施の形態における関数電卓１の各構成要素の細部構成及び細部動作に関しては、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００７５】
１     関数電卓
２     入力キー群
１１   ＣＰＵ
１２   ＲＡＭ
１３   記憶部
１４   入力部
１５   表示部
１３Ａ 各種処理プログラム
１３Ｂ 単位テーブル
３１   単位呼出テーブル
４１   単位換算テーブル
５１   接頭辞テーブル
６１   組立単位変換テーブル
７１   適正単位テーブル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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