(57)【要約】【課題】トレースポインタと物理量の値を連動して表示することが可能なグラフ表示制御装置及びプログラムを提供する。【解決手段】ＣＰＵ１０は、トレース実行入力を検知すると、表示部にトレースポインタ５０６ｂを表示し、トレースポインタの現在位置に対応した物理量の値を同じ画面の表示領域５０８ａ、５０８ｂに表示する。そしてＣＰＵ１０は、ユーザによってトレースポインタが移動されると、ＣＰＵ１０は、トレースポインタの現在位置の座標を更新表示すると共に、物理量の値も連動して更新する。【選択図】  図５
2004206437.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の物理量の関係について表す運動方程式を入力するための入力手段と、
この入力手段により入力された運動方程式に係る複数の物理量の内、一部の物理量を座標軸とする座標系で、当該運動方程式のグラフを表示する制御を行うグラフ表示制御手段と、
このグラフ表示制御手段により表示制御されたグラフ上を、所定の操作に応じて当該グラフに沿って移動するトレースポインタを表示する制御を行うトレースポインタ表示制御手段と、
前記トレースポインタの位置座標を前記一部の物理量の値として算出する第１算出手段と、
この第１算出手段によって算出された値に基づき、前記入力手段により入力された運動方程式に係る複数の物理量の内、前記一部の物理量以外の他の物理量の値を算出する第２算出手段と、
この第２算出手段により算出された他の物理量の値を、前記トレースポインタの位置座標に応じて更新表示する制御を行う他物理量表示制御手段と、
を備えることを特徴とするグラフ表示制御装置。
【請求項２】
前記第１算出手段により算出された前記一部の物理量の値を、前記トレースポインタの位置座標に応じて更新表示する制御を行う物理量表示制御手段を更に備え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。
【請求項３】
複数の画面の各座標系について、当該各座標系の各軸と物理量との対応関係を設定する座標系設定手段と、
前記複数の画面の内、一の画面に対する描画入力を検知する描画入力検知手段と、
この描画入力検知手段による検知結果に基づいて、検知された画面の各軸に対応する各物理量の値を算出する第３算出手段と、
この第３算出手段により算出された各物理量の値と前記入力手段により入力された運動方程式とに基づいて、各画面の各軸に対応する各物理量の値を算出する第４算出手段と、
を更に備えるとともに、
前記グラフ表示制御手段が、前記第４算出手段により算出された値に基づくグラフを、自動的に表示する制御を行う算出値グラフ表示制御手段を有す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。
【請求項４】
前記トレースポインタ表示制御手段は、
前記トレースポインタの形状を所定形状に変更する形状変更手段と、
前記第１算出手段により算出された前記一部の物理量の値及び前記第２算出手段により算出された前記他の物理量の値の内何れかの物理量の値が作用する方向を表すベクトル、を前記形状が変更されたトレースポインタに付随して表示する制御を行うベクトル表示制御手段と、
を有す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。
【請求項５】
前記グラフ表示制御手段は、水平方向及び高さ方向の距離を前記一部の物理量とし、水平方向の距離を第１軸、高さ方向の距離を第２軸とした座標系で運動方程式のグラフを表示する制御を行う手段を有し、
前記第２算出手段は、水平方向及び高さ方向の速度又は加速度を前記他の物理量として前記他の物理量の値を算出する手段を有し、
前記他物理量表示制御手段は、前記第２算出手段により他の物理量の値として算出された水平方向及び高さ方向それぞれの値を表示する制御を行う手段を有する、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。
【請求項６】
前記他物理量表示制御手段により表示制御された他の物理量の内、ユーザによる一の物理量の指定を検知する第１指定検知手段と、
この第１指定検知手段により検知された一の物理量の値が作用する方向を表すベクトルを、前記トレースポインタの現在位置を始点とする位置に表示する制御を行うベクトル表示制御手段と、
を備え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。
【請求項７】
前記他物理量表示制御手段により表示制御された他の物理量の内の、ユーザによる一の物理量の指定、及び、前記グラフ表示制御手段により表示制御されたグラフの座標系の内の、ユーザによる一の座標軸の指定を検知する第２指定検知手段を更に備え、
前記グラフ表示制御手段は、前記第２指定検知手段により物理量及び座標軸の指定が検知された場合に、当該検知された座標軸が当該検知された物理量を表すように、前記グラフ表示制御手段により表示制御されたグラフの座標系を変更して、グラフを再表示する制御を行うグラフ再表示制御手段を有する、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。
【請求項８】
前記入力手段により入力された運動方程式に係る複数の物理量の内、一の物理量の指定を検知する第３指定検知手段と、
前記入力手段により入力された運動方程式に従って所定の表示体が移動する動画であって、前記表示体の表示位置を始点とし、長さを前記第３指定検知手段により検知された一の物理量の値に従った長さとするベクトルを前記表示体と共に移動するように表示する動画の制御を行う動画表示制御手段と、
を更に備え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。
【請求項９】
前記入力手段により入力された運動方程式に係る複数の物理量の内、一の物理量の指定を検知する第４指定検知手段と、
所定の操作により操作可能なスクロールバーを表示する制御を行うスクロールバー表示制御手段と、
前記スクロールバーに対する所定の操作の操作状態を検知するスクロールバー操作検知手段と、
このスクロールバー操作検知手段により検知された操作状態に基づいて、前記第４指定検知手段により検知された一の物理量の値を変更する指定物理量値変更手段と、
を更に備え、
前記グラフ表示制御手段は、前記指定物理量値変更手段により前記一の物理量の値が変更された場合に、前記入力手段により入力された運動方程式の、対応する物理量の値を変更して、運動方程式のグラフを再表示する手段を有す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。
【請求項１０】
複数の物理量のリストデータを入力するリストデータ入力手段と、
前記複数の物理量の関係について表す運動方程式を入力する運動方程式入力手段と、
前記リストデータ入力手段により入力されたリストデータに基づいて所定の表示体が移動する動画、及び前記入力手段により入力された運動方程式に従って所定の表示体が移動する動画を並行して表示する制御を行う動画並行表示制御手段と、
を備えることを特徴とするグラフ表示制御装置。
【請求項１１】
コンピュータに、
複数の物理量の関係について表す運動方程式を入力するための入力機能と、
この入力機能により入力された運動方程式に係る複数の物理量の内、一部の物理量を座標軸とする座標系で、当該運動方程式のグラフを表示する制御を行うグラフ表示制御機能と、
このグラフ表示制御機能により表示制御されたグラフ上を、所定の操作に応じて当該グラフに沿って移動するトレースポインタを表示する制御を行うトレースポインタ表示制御機能と、
前記トレースポインタの位置座標を前記一部の物理量の値として算出する第１算出機能と、
この第１算出機能によって算出された値に基づき、前記入力機能により入力された運動方程式に係る複数の物理量の内、前記一部の物理量以外の他の物理量の値を算出する第２算出機能と、
この第２算出機能により算出された他の物理量の値を、前記トレースポインタの位置座標に応じて更新表示する制御を行う他物理量表示制御機能と、
を実現させるためのプログラム。
【請求項１２】
コンピュータに、
複数の物理量のリストデータを入力するリストデータ入力機能と、
前記複数の物理量の関係について表す運動方程式を入力する運動方程式入力機能と、
前記リストデータ入力機能により入力されたリストデータに基づいて所定の表示体が移動する動画、及び前記入力機能により入力された運動方程式に従って所定の表示体が移動する動画を並行して表示する制御を行う動画並行表示制御機能と、
を実現させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はグラフ表示の制御を行うグラフ表示制御装置及びその処理にかかるプログラムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、グラフの表示機能を備えた関数電卓が教育の現場やエンジニアの技術計算用に用いられている。関数電卓は、様々な関数演算プログラムを内蔵しており、例えばグラフ化させたい関数式を指定することにより、当該関数式を示すグラフを表示画面上に描画することができる。
【０００３】
このような関数電卓の機能の１つとしてトレース機能が知られている。トレース機能は、グラフ上にポインタを表示させ、そのポインタをグラフに沿って移動させる機能である。また、トレースポインタの位置のＸ座標、Ｙ座標を表示する機能も実現されている。
【０００４】
また、近年、グラフ関数電卓は数学以外の授業でも用いられるようになり、特に物理学等では重宝されている。また、例えば運動方程式に基づき速度や加速度等の各物理量の値を容易に表示する技術が知られている（例えば、特許文献１；全請求項に対応）。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−２５０３９１号公報
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のようなグラフ関数電卓の場合、トレース機能により表示するものはＸ座標とＹ座標のみであり、速度や加速度等の他の物理量の値は表示しなかった。トレースポインタのｘ座標とｙ座標に基づいた他の物理量の値を表示させたい場合は、いったんトレース機能を解除してトレースポインタのｘ座標とｙ座標に基づいて、グラフ関数電卓に再度算出させるという問題が生じていた。よって、トレースポインタが動かされることにより自動的に他の物理量の値を表示するような機能は備えていなかった。
【０００６】
本発明の課題は、上述した従来の問題点を解決するため、トレースポインタと物理量の値を連動して表示することが可能なグラフ表示制御装置及びプログラムを提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するために、請求項１に記載の発明のグラフ表示制御装置は、複数の物理量の関係について表す運動方程式（例えば図５（ａ）の表示領域５０２ａに表示されている運動方程式）を入力するための入力手段（例えば図２の入力部４０）と、この入力手段により入力された運動方程式に係る複数の物理量の内、一部の物理量を座標軸とする座標系で、当該運動方程式のグラフを表示する制御を行うグラフ表示制御手段（例えば図２の表示部７０、図２のＣＰＵ１０；図４のステップＡ２４）と、このグラフ表示制御手段により表示制御されたグラフ上を、所定の操作に応じて当該グラフに沿って移動するトレースポインタを表示する制御を行うトレースポインタ表示制御手段（例えば図２のＣＰＵ１０；図４のステップＡ２８）と、前記トレースポインタの位置座標を前記一部の物理量の値として算出する第１算出手段（例えば図２のＣＰＵ１０；図４のステップＡ３０）と、この第１算出手段によって算出された値に基づき、前記入力手段により入力された運動方程式に係る複数の物理量の内、前記一部の物理量以外の他の物理量の値を算出する第２算出手段（例えば図２のＣＰＵ１０；図４のステップＡ３４）と、この第２算出手段により算出された他の物理量の値を、前記トレースポインタの位置座標に応じて更新表示する制御を行う他物理量表示制御手段（例えば図２のＣＰＵ１０；図４のステップＡ３６）と、を備えることを特徴としている。
【０００８】
また請求項１１の記載の発明のプログラムは、複数の物理量の関係について表す運動方程式（例えば図５（ａ）の表示領域５０２ａに表示されている運動方程式）を入力するための入力機能と、この入力機能により入力された運動方程式に係る複数の物理量の内、一部の物理量を座標軸とする座標系で、当該運動方程式のグラフを表示する制御を行うグラフ表示制御機能（例えば図２のＣＰＵ１０；図４のステップＡ２４）と、このグラフ表示制御機能により表示制御されたグラフ上を、所定の操作に応じて当該グラフに沿って移動するトレースポインタを表示する制御を行うトレースポインタ表示制御機能（例えば図２のＣＰＵ１０；図４のステップＡ２８）と、前記トレースポインタの位置座標を前記一部の物理量の値として算出する第１算出機能（例えば図２のＣＰＵ１０；図４のステップＡ３０）と、この第１算出機能によって算出された値に基づき、前記入力機能により入力された運動方程式に係る複数の物理量の内、前記一部の物理量以外の他の物理量の値を算出する第２算出機能（例えば図２のＣＰＵ１０；図４のステップＡ３４）と、この第２算出機能により算出された他の物理量の値を、前記トレースポインタの位置座標に応じて更新表示する制御を行う他物理量表示制御機能（例えば図２のＣＰＵ１０；図４のステップＡ３６）と、をコンピュータに実現させることを特徴としている。
【０００９】
この請求項１又は１１に記載の発明によれば、表示画面にトレースポインタと、トレースポインタの現在の位置座標に基づいた他の物理量の値を連動して表示することができる。従って、ユーザはトレースポインタの移動操作により、当該他の物理量の更新表示された値を容易に把握することができる。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のグラフ表示制御装置であって、前記第１算出手段により算出された前記一部の物理量の値を、前記トレースポインタの位置座標に応じて更新表示する制御を行う物理量表示制御手段（例えば図２のＣＰＵ１０；図４のステップＡ３２）を更に備えることを特徴としている。
【００１１】
請求項２に記載の発明によれば、トレースポインタの位置座標に応じた物理量を表示することができる。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載のグラフ表示制御装置であって、複数の画面の各座標系について当該各座標系の各軸と物理量との対応関係を設定する座標系設定手段（例えば図２のＣＰＵ１０；図７のステップＢ１６）と、前記複数の画面の内、一の画面に対する描画入力を検知する描画入力検知手段（例えば図２の位置検出回路６０、図２のＣＰＵ１０；図７のステップＢ２４）と、この描画入力検知手段による検知結果に基づいて、検知された画面の各軸に対応する各物理量の値を算出する第３算出手段（例えば図２のＣＰＵ１０；図７のステップＢ２６）と、この第３算出手段により算出された各物理量の値と前記入力手段により入力された運動方程式とに基づいて、各画面の各軸に対応する各物理量の値を算出する第４算出手段（例えば図２のＣＰＵ１０；図７のステップＢ２８）と、を更に備えるとともに、前記グラフ表示制御手段が、前記第４算出手段により算出された値に基づくグラフを、自動的に表示する制御を行う算出値グラフ表示制御手段（例えば図２の表示駆動回路８０、図２のＣＰＵ１０；図７のステップＢ４６）を有することを特徴としている。
【００１３】
請求項３に記載の発明によれば、各軸と物理量との対応関係が設定された複数の画面の内、一の画面に対して描画入力をすれば、その描画入力に応じたグラフが自動的に描画される。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、請求項１に記載のグラフ表示制御装置であって、前記トレースポインタ表示制御手段は、前記トレースポインタの形状を所定形状に変更する形状変更手段（例えば図２のＣＰＵ１０；ステップＣ３０）と、前記第１算出手段により算出された前記一部の物理量の値及び前記第２算出手段により算出された前記他の物理量の値の内何れかの物理量の値が作用する方向を表すベクトル、を前記形状が変更されたトレースポインタに付随して表示する制御を行うベクトル表示制御手段（例えば図２のＣＰＵ１０；ステップＣ３０）と、を有することを特徴としている。
【００１５】
請求項４に記載の発明によれば、所定の形状に変更されたトレースポインタに付随して、トレースポインタの位置座標に連動した、運動方程式によって表される物理量の値やベクトルをただちに表示することができる。
【００１６】
請求項５に記載の発明は、請求項１に記載のグラフ表示制御装置であって、前記グラフ表示制御手段は、水平方向及び高さ方向の距離を前記一部の物理量とし、水平方向の距離を第１軸、高さ方向の距離を第２軸とした座標系で運動方程式のグラフを表示する制御を行う手段（例えば図２のＣＰＵ１０；図１３のステップＤ２８）を有し、前記第２算出手段は、水平方向及び高さ方向の速度又は加速度を前記他の物理量として前記他の物理量の値を算出する手段（例えば図２のＣＰＵ１０；図１３のステップＤ３４）を有し、前記他物理量表示制御手段は、前記第２算出手段により他の物理量の値として算出された水平方向及び高さ方向それぞれの値を表示する制御を行う手段（例えば図２のＣＰＵ１０；図１３のステップＤ３６）を有する、ことを特徴としている。
【００１７】
請求項５に記載の発明によれば、トレースポインタの現在の位置座標に基づいた水平方向及び高さ方向の距離と、そのトレースポインタの位置座標における水平方向及び高さ方向の速度又は加速度とを表示することができる。
【００１８】
請求項６に記載の発明は、請求項１に記載のグラフ表示制御装置であって、前記他物理量表示制御手段により表示制御された他の物理量の内、ユーザによる一の物理量の指定を検知する第１指定検知手段（例えば図２の位置検出回路６０、図２のＣＰＵ１０；図１６のステップＥ３８）と、この第１指定検知手段により検知された一の物理量の値が作用する方向を表すベクトルを、前記トレースポインタの現在位置を始点とする位置に表示する制御を行うベクトル表示制御手段（例えば図２のＣＰＵ１０；図１６のステップＥ４６）と、を備えることを特徴としている。
【００１９】
請求項６に記載の発明によれば、トレースポインタの現在位置を始点とする位置に、ユーザによって指定された物理量の値が作用する方向を表すベクトルを表示することができる。
【００２０】
請求項７に記載の発明は、請求項１に記載のグラフ表示制御装置であって、前記他物理量表示制御手段により表示制御された他の物理量の内の、ユーザによる一の物理量の指定、及び、前記グラフ表示制御手段により表示制御されたグラフの座標系の内の、ユーザによる一の座標軸の指定を検知する第２指定検知手段（例えば図２の位置検出回路６０、図２のＣＰＵ１０；図１９のステップＦ３０）を更に備え、前記グラフ表示制御手段は、前記第２指定検知手段により物理量及び座標軸の指定が検知された場合に、当該検知された座標軸が当該検知された物理量を表すように、前記グラフ表示制御手段により表示制御されたグラフの座標系を変更して（例えば図２のＣＰＵ１０；図１９のステップＦ３８）、グラフを再表示する制御を行うグラフ再表示制御手段（例えば図２のＣＰＵ１０；図１９のステップＦ４２）を有する、ことを特徴としている。
【００２１】
請求項７に記載の発明によれば、ユーザによって物理量及び座標軸が指定されることにより、指定された物理量及び座標軸に基づき、グラフの座標系を自動的に変更し、グラフを再表示することができる。
【００２２】
請求項８に記載の発明は、請求項１に記載のグラフ表示制御装置であって、前記入力手段により入力された運動方程式に係る複数の物理量の内、一の物理量の指定を検知する第３指定検知手段（例えば図２のＣＰＵ１０；図２２のステップＧ２０）と、前記入力手段により入力された運動方程式に従って所定の表示体が移動する動画であって、前記表示体の表示位置を始点とし、長さを前記第３指定検知手段により検知された一の物理量の値に従った長さとするベクトルを前記表示体と共に移動するように表示する動画の制御を行う動画表示制御手段（例えば図２のＣＰＵ１０；図２２のステップＧ３８）と、を更に備えることを特徴としている。
【００２３】
請求項８に記載の発明によれば、ユーザによって一の物理量が指定されると、指定された物理量の値に従った長さを有するベクトルと共に表示体が移動する動画を表示することができる。
【００２４】
請求項９に記載の発明は、請求項１に記載のグラフ表示制御装置であって、前記入力手段により入力された運動方程式に係る複数の物理量の内、一の物理量の指定を検知する第４指定検知手段（例えば図２の位置検出回路６０、図２のＣＰＵ１０；図２５のステップＨ１８）と、所定の操作により操作可能なスクロールバーを表示する制御を行うスクロールバー表示制御手段（例えば図２のＣＰＵ１０；図２５のステップＨ３０）と、前記スクロールバーに対する所定の操作の操作状態を検知するスクロールバー操作検知手段（例えば図２のＣＰＵ１０；図２５のステップＨ３２）と、このスクロールバー操作検知手段により検知された操作状態に基づいて、前記第４指定検知手段により検知された一の物理量の値を変更する指定物理量値変更手段（例えば図２のＣＰＵ１０；図２５のステップＨ３４）と、を更に備え、前記グラフ表示制御手段は、前記指定物理量値変更手段により前記一の物理量の値が変更された場合に、前記入力手段により入力された運動方程式の、対応する物理量の値を変更して、運動方程式のグラフを再表示する手段（例えば図２のＣＰＵ１０；図２５のステップＨ３８）を有することを特徴としている。
【００２５】
請求項９に記載の発明によれば、ユーザによってスクロールバーが操作されることにより、指定した一の物理量の値が変更され、それに連動して運動方程式のグラフを再表示することができる。
【００２６】
請求項１０に記載の発明は、複数の物理量のリストデータを入力するリストデータ入力手段（例えば図２の入力部４０、図２のＣＰＵ１０；図２８のステップＩ１０）と、前記複数の物理量の関係について表す運動方程式を入力する運動方程式入力手段（例えば図２の図２の入力部４０、ＣＰＵ１０；図２８のステップＩ１４）と、前記リストデータ入力手段により入力されたリストデータに基づいて所定の表示体が移動する動画、及び前記入力手段により入力された運動方程式に従って所定の表示体が移動する動画を並行して表示する制御を行う動画並行表示制御手段（例えば図２のＣＰＵ１０；図２８のステップＩ３２）と、を備えることを特徴としている。
【００２７】
また請求項１２に記載の発明のプログラムは、複数の物理量のリストデータを入力するリストデータ入力機能（例えば図２のＣＰＵ１０；図２８のステップＩ１０）と、前記複数の物理量の関係について表す運動方程式を入力する運動方程式入力機能（例えば図２のＣＰＵ１０；図２８のステップＩ１４）と、前記リストデータ入力機能により入力されたリストデータに基づいて所定の表示体が移動する動画、及び前記入力機能により入力された運動方程式に従って所定の表示体が移動する動画を並行して表示する制御を行う動画並行表示制御機能（例えば図２のＣＰＵ１０；図２８のステップＩ３２）と、をコンピュータに実現させることを特徴としている。
【００２８】
請求項１０又は１２に記載の発明によれば、ユーザにより入力されたリストデータに基づいて所定の表示体が移動する動画と、ユーザにより入力された運動方程式に基づいて所定の表示体が移動する動画を並行して表示することができる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜図２９を参照して本発明に係るグラフ表示制御装置の実施の形態について詳細に説明する。尚、以下においては、本発明をグラフ表示機能を有するグラフ関数電卓に適用した場合を例にとって説明するが、本発明が適用可能なものはこれに限定されるものではない。
【００３０】
図１に、このグラフ関数電卓１の概観図の例を示す。同図に示すように、グラフ関数電卓１は、ディスプレイ３と、各種キー群５と、タッチペン７とを備える。各種キー群５を構成するキーにはそれぞれ固有の機能が割り当てられており、ユーザは、これらのキーを押下してグラフ関数電卓１を操作する。さらに、ユーザは、タッチペン７を使用したディスプレイ３上のエリア選択により操作を行うことも可能である。
【００３１】
更に、関数電卓１は記憶媒体１１用のスロット９を備える。記憶媒体１１は、運動方程式データ等を記憶する記憶媒体であって、例えばメモリカード等である。スロット９は、記憶媒体１１を着脱自在に装着し、記憶媒体１１に対してデータの読み書きができる装置であって、記憶媒体１１の種類に応じて適宜選択される。
【００３２】
また、このグラフ関数電卓１には、計算機能、グラフ機能、プログラム機能等の種々の機能が搭載され、利用したい機能に対応する動作モードを選択することによって上述したような各機能を実現することができるようになっている。例えば、グラフモードの選択操作を行うと、動作モードがグラフモードに設定され、例えば、設定した表示範囲に基づいた座標系でグラフ等の図形を描画することができる。
【００３３】
〔第１の実施の形態〕
図２は、第１の実施の形態におけるグラフ関数電卓１の機能構成を示す図である。同図に示すように、グラフ関数電卓１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０、ＲＯＭ（Read Only Memory）２０、ＲＡＭ（Random Access Memory）３０、入力部４０、タブレット５０、位置検出回路６０、表示部７０、表示駆動回路８０、記憶媒体９０、記憶媒体読み取り部１００の各部によって構成される。
【００３４】
ＣＰＵ１０は、入力される指示に応じて所定のプログラムに基づいた処理を実行し、各機能部への指示やデータの転送等を行う。具体的には、ＣＰＵ１０は、入力部４０或いはタブレット５０から入力される操作信号に応じてＲＯＭ２０に格納されたプログラムを読み出し、当該プログラムに従って処理を実行する。そして、処理結果を表示するための表示信号を適宜表示駆動回路８０に出力して、当該表示信号に対応した表示情報を表示部７０に表示させる。
【００３５】
また、第１の実施の形態を実現するため、ＣＰＵ１０は、ＲＯＭ２０に格納される物理量表示プログラム２０２に従って物理量表示処理を実行する。具体的には、ＣＰＵ１０は、トレースポインタをグラフ上に表示させるとともに、各物理量を表示部７０の所定の位置（例えば図５（ｃ）の５０８ａ、５０８ｂ）に表示する。また、ＣＰＵ１０はトレースポインタを移動するのと連動して、前記表示した各物理量の値を更新して表示する。
【００３６】
ＲＯＭ２０には、各種初期設定、ハードウェアの検査、或いは必要なプログラムのロード等を行うための初期プログラムが格納される。ＣＰＵ１０は、グラフ関数電卓１の電源投入時においてこの初期プログラムを実行することにより、グラフ関数電卓１の動作環境を設定する。
【００３７】
また、ＲＯＭ２０には、メニュー表示処理、各種設定処理、各種演算処理、グラフ描画処理等のグラフ関数電卓１の動作に係る各種処理プログラムや、グラフ関数電卓１の備える種々の機能を実現するためのプログラム等が格納されるとともに、物理量表示プログラム２０２が格納される。
【００３８】
物理量表示プログラム２０２は、物理量表示処理を実現するためのプログラムである。物理量表示処理の詳細については後述するが、概要は次の通りである。すなわち、運動方程式及び物理量の初期値が入力されると、運動方程式を式データ格納領域３０２に、物理量の値の初期値を物理量対応テーブル３０４ｃに記憶する。そして、式データ格納領域３０２に記憶された運動方程式及び物理量対応テーブル３０４ｃに記憶された物理量の値の初期値に基づき、トレースポインタを表示位置であるｘ座標値、ｙ座標値を算出し、トレースポインタ座標位置テーブル３０４ａに記憶する。また、式データ格納領域３０２に記憶された運動方程式及び物理量対応テーブル３０４ｃに記憶された物理量の値の初期値に基づいて運動方程式に基づくグラフを表示部７０に描画する。そして、そのグラフ上にトレースポインタ座標位置テーブル３０４ａに記憶された座標に基づきトレースポインタを表示するとともに、そのトレースポインタの位置に対応した物理量を表示部７０の所定の位置に表示する（例えば図５（ｃ）の５０８ａ、５０８ｂ）。
【００３９】
ＲＡＭ３０は、ＣＰＵ１０が実行する各種プログラムや、これらプログラムの実行に係るデータ等を一時的に保持するメモリ領域を備える。入力された運動方程式を格納する式データ格納領域３０２と、トレースポインタの座標位置を格納するトレースポインタ座標位置テーブル３０４ａと、座標軸と物理量の対応関係を記憶する軸／物理量対応テーブル３０４ｂと、物理量と物理量の値の対応関係を記憶する物理量対応テーブル３０４ｃと、座標位置カウンタと物理量の対応関係を記憶するカウンタ対応テーブル３０４ｄと、それらを格納するテーブル格納領域３０４とを備える。
【００４０】
式データ格納領域３０２に記憶される運動方程式としては、例えばｘ軸方向（例えば水平方向の距離）に関する「ｘ＝ｖxｔ」と、ｙ軸方向（例えば高さ方向の距離）に関する「ｙ＝ｈ＋ｖyｔ−１／２・ａｔ2」とが挙げられる。トレースポインタ座標位置テーブル３０４ａには、トレースポインタの位置するｘ座標値、ｙ座標値がそれぞれ記憶される。図３（ａ）の場合においては、ｘ座標値が「２．５」、ｙ座標値が「１５．１」と記憶される。軸／物理量対応テーブル３０４ｂには、軸と物理量の関係が記憶されている。図３（ｂ）の場合においては、ｘ軸には距離、ｙ軸には高さという対応関係が記憶される。物理量対応テーブル３０４ｃには物理量と、その値が記憶されている。図３（ｃ）においては、初期値として時間ｔに「０」、ｘ軸方向の初速度ｖxが「２．５」、ｙ軸方向の初速度ｖyが「１０」、合成した速度ｖに「１０．３」、初期の高さｈが「１０」、加速度ａが「９．８」と記憶されている。また、距離については時間ｔが「１」の時のｘ座標の値である「０」が、高さについては時間ｔが「１」の時のｙ座標の値「１０」が記憶されており、時間ｔが変化することにより、距離と高さが変化する。
【００４１】
入力部４０は、数値や数式等の入力、機能選択等に必要なキー群を備えた入力装置であり、押下されたキーの押下信号等をＣＰＵ１０に出力する。この入力部４０におけるキー入力により、モードの切り替え、関数演算処理等の実行、グラフ表示を指示するグラフ実行、トレース処理を指示するトレース実行、処理の終了やモードの解除、グラフ上の座標を指定するトレースポインタ等の各種ポインタやメニュー画面におけるカーソル等の移動、各種選択操作やトレース位置の確定指示、数式の入力やプログラムの編集等の入力手段を実現する。尚、この入力部４０は、図１に示すキー群５に相当するものである。
【００４２】
また、グラフ関数電卓１は、入力装置として、タブレット５０を備える。このタブレット５０は、表示部７０上の任意の位置を指示するタッチペン（図１に示す、タッチペン７に相当）等の装置と、指示された表示部７０の位置を感知する装置とが組み合わされた入力装置であり、タブレット５０に接続される位置検出回路６０は、タブレット５０により指示された位置座標を検出する。このタブレット５０を使用すれば、表示部７０における位置を細かく指定することができ、タブレット５０を使用した表示部７０のエリア選択により、上述した入力部４０における入力手段を実現することができる。
【００４３】
表示駆動回路８０は、ＣＰＵ１０から入力される表示信号に基づいて表示部７０を制御して各種画面を表示するものであり、表示部７０は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等により構成される。尚、この表示部７０は、図１に示すディスプレイ３に相当するものである。
【００４４】
記憶媒体読み取り部１００は、例えば、メモリカード、ハードディスク等の記憶媒体９０に対してデータの読み書きを行う機能部である。図１ではスロット９が相当する。
【００４５】
次に、図３、４及び５を参照して、ＣＰＵ１０が物理量表示プログラム２０２を実行することによって実現される物理量表示処理について説明する。図３は、ＲＡＭ３０に格納されるテーブルの構成、図４は、物理量表示処理に係るグラフ関数電卓１の動作を説明するためのフローチャート、図５は、表示部７０に表示される画面の遷移例を示す図である。
【００４６】
モードの切替操作によりグラフモードが選択されると、ＣＰＵ１０は描画するグラフの数式や表示範囲の入力等、グラフの描画に係る設定項目の入力を待機する。
【００４７】
そして、ＣＰＵ１０は、まず運動方程式の入力を検知すると（ステップＡ１０）、入力された運動方程式を式データ格納領域３０２に記憶する。また、併せて入力された物理量の初期値を物理量対応テーブル３０４ｃに記憶する（ステップＡ１２）。
【００４８】
例えば、ユーザがｘ軸方向の運動方程式として「ｘ＝ｖxｔ」、ｙ軸方向の運動方程式としては「ｙ＝ｈ＋ｖyｔ−１／２・ａｔ2」を入力すると、その入力された式を式データ格納領域３０２に記憶する。同様に、物理量の初期値として、時間ｔに「０」、ｘ軸方向の初速度ｖxに「２．５」、ｙ軸方向の初速度ｖyに「１０」、合成した初速度ｖに「１０．３」、初期高さｈに「１０」、加速度ａに「９．８」が入力され、物理量対応テーブル３０４ｃに記憶される。ＣＰＵ１０は距離と高さに関しては、上記の初期値と、式データ格納領域３０２に記憶されている運動方程式を用いることにより、距離が「０」、高さが「１０」と算出する。このときの物理量対応テーブル３０４ｃ、式データ格納領域３０２の格納状態を表したものが図３（ｃ）、（ｅ）である。
【００４９】
図５（ａ）はステップＡ１０において、運動方程式の入力が行われた際の表示画面５００を示した図である。表示領域５０２ａには入力された運動方程式が、表示部５０２ｂには入力された物理量の初期値が表示されている。
【００５０】
次に、ＣＰＵ１０は、軸と物理量の対応入力を検知すると（ステップＡ１４）、座標軸と物理量の対応について軸／物理量対応テーブル３０４ｂに記憶する（ステップＡ１６）。例えば、ｘ軸方向には物理量として距離が対応し、ｙ軸方向には物理量として高さが対応することを軸／物理量対応テーブル３０４ｂに記憶する（図３（ｂ））。
【００５１】
次に、ＣＰＵ１０はグラフ実行入力を検知すると（ステップＡ１８）、式データ格納領域３０２に記憶されている運動方程式と、軸／物理量対応テーブル３０４ｂに記憶されているｘ軸及びｙ軸に対応する物理量とに基づいて座標の範囲及びｘｙ座標系であることを決定する（ステップＡ２０）。また、トレース機能において用いるトレースポインタの座標位置を表す座標位置カウンタと、物理量との対応関係をカウンタ対応テーブル３０４ｄに記憶する。図３（ｄ）のカウンタ対応テーブル３０４ｄには、このときの例として、座標位置カウンタに時間ｔが対応づけられて格納された状態が示されている。
【００５２】
座標系が決定されると、ＣＰＵ１０はグラフデータを作成し（ステップＡ２２）、グラフを表示する（ステップＡ２４）。例えば図５（ｂ）に示すように、ＣＰＵ１０によってｘ軸ｘ０とｙ軸ｙ０、グラフ５０４が表示されている。
【００５３】
次に、ＣＰＵ１０はトレース実行入力を検知すると（ステップＡ２６）、トレース機能の実行を開始し、時間ｔの値に応じて対応する位置座標にトレースポインタを表示する（ステップＡ２８）。例えば、時間ｔの値が「０」のとき、表示画面５００に表示された例が図５（ｂ）であり、トレースポインタ５０６ａが表示されている。
【００５４】
そして、ＣＰＵ１０は、トレースポインタが位置するｘ座標値、ｙ座標値を算出し（ステップＡ３０）、表示部５００の所定の位置（例えば図５（ｃ）の表示領域５０８ａ）に表示する（ステップＡ３２）。また、速度、加速度等の他の物理量の値を式データ格納領域３０２に記憶された運動方程式に基づいて算出し（ステップＡ３４）、所定の位置（例えば図５（ｃ）の表示領域５０８ｂ）に表示する（ステップＡ３６）。
【００５５】
そして、ＣＰＵ１０はトレースポインタ移動入力を検知するとそれが左キーか右キーかを検知する。左キーを検知した場合（ステップＡ３８）、座標位置カウンタを「１」減算し（ステップＡ４０）、右キーを検知した場合（ステップＡ４２）、座標位置カウンタに「１」加算する（ステップＡ４４）。このことは、カウンタ対応テーブル３０４ｄに記載された物理量に関係することとなる。即ち例えばカウンタ対応テーブル３０４ｄに、座標位置カウンタに対応する物理量として時間ｔが記憶されている場合に、右キーが検知されたときには、時間ｔに「１」加算し、左キーが検知されたときは時間から「１」減算することと等価になる。
【００５６】
図５（ｃ）に時間ｔが「１」の時に表示される表示画面５００の一例を示す。トレースポインタ５０６ｂが表示されるのと連動して、ステップＡ３２で表示されるｘ座標値、ｙ座標値が所定の位置（例えば図５（ｃ）の表示領域５０８ａ）に、他の物理量（例えばｘ軸方向の速度ｖx等）が所定の位置（例えば図５（ｃ）の表示領域５０８ｂ）に表示されている。
【００５７】
以上のように、第１の実施の形態によれば、トレースポインタを移動すると、それと連動して表示部５００に表示されたｘ座標値、ｙ座標値及び他の物理量の値が更新される。このため、ユーザは、トレースポインタが示す座標値と共に、その座標値に応じた他の物理量の値を併せて把握することが可能となる。
【００５８】
〔第２の実施の形態〕
次に、本発明を適用した第２の実施の形態について説明する。本実施形態は、ｘｙ座標系に基づくｘｙグラフデータに従ったグラフをｘｙ座標上に表示するための第１画面と、ｘｔ座標系に基づくｘｔグラフデータに従ったグラフをｘｔ座標上に表示するための第２画面と、ｙｔ座標系に基づくｙｔグラフデータに従ったグラフをｙｔ座標上に表示するための第３画面の３つの画面を表示するものである。そして、その３つの画面のうち、１つの画面に対してユーザがプロット又はペン描画をすると、描画したプロット又はグラフの位置座標に応じて、残りの２画面にプロット又はグラフを自動的に描画するグラフ自動表示を実行するものである。
【００５９】
尚、第２の実施の形態におけるグラフ関数電卓の構成は、第１の実施の形態において図２に示して説明したグラフ関数電卓１の構成において、ＲＯＭ２０を図６（ａ）に示すＲＯＭ２１、ＲＡＭ３０を図６（ｂ）に示すＲＡＭ３１に置き換えた構成と同様であり、以下、同一の構成要素には同一の符号を付してその説明を省略する。
【００６０】
まず、図６を参照して、ＲＯＭ２１とＲＡＭ３１の構成について説明する。図６（ａ）にＲＯＭ２１の、図６（ｂ）にＲＡＭ３１の構成をそれぞれ示す。図６（ａ）に示すように、ＲＯＭ２１には、グラフ自動表示プログラム２１２が格納される。
【００６１】
また、図６（ｂ）に示すように、ＲＡＭ３１は、式データ格納領域３１２と、グラフデータ格納領域３１４と、テーブル格納領域３１６とを備え、テーブル格納領域３１６には、軸／物理量対応テーブル３１６ａと、物理量対応テーブル３１６ｂとが格納される。ここで、式データ格納領域３１２は図２の式データ格納領域３０２と、軸／物理量対応テーブル３１６ａは図２の軸／物理量対応テーブル３０４ｂと、物理量対応テーブル３１６ｂは図２の物理量対応テーブル３０４ｃと同じ構造である。図６（ｃ）において、軸／物理量対応テーブル３１６ａには、例えばｘ軸に距離（水平方向の距離）ｘ、ｙ軸に高さ（垂直方向の高さ）ｙ、ｔ軸に時間ｔの対応関係が記憶されている（図６（ｃ））。
【００６２】
次に、図７及び図８を参照して、ＣＰＵ１０がグラフ自動表示処理プログラム２１２を読み出して実行することにより実現されるグラフ自動表示処理について説明する。図７は、グラフ自動表示処理におけるグラフ関数電卓１の動作を説明するためのフローチャートであり、図８は、グラフ自動表示処理において表示部７０に表示される画面の遷移例を示す図である。
【００６３】
モードの切替操作によりグラフモードを選択すると、ＣＰＵ１０は描画するグラフの数式や表示範囲の入力等、グラフの描画に係る設定項目の入力を待機する。
【００６４】
そして、ＣＰＵ１０は、まず運動方程式の入力を検知すると（ステップＢ１０）、入力された運動方程式を式データ格納領域３１２に記憶する。また、併せて入力された物理量の初期値を物理量対応テーブル３１６ｂに記憶する（ステップＢ１２）。
【００６５】
次に、ＣＰＵ１０が、グラフ実行入力を検知すると（ステップＢ１４）、式データ格納領域３１２に記憶された運動方程式と、軸／物理量対応テーブル３１６ａに記憶されたｘ軸、ｙ軸及びｔ軸に対応する物理量とに基づいて表示座標の範囲等を決定して、各表示領域毎に各軸の物理量を決定する（ステップＢ１６）。そして決定した座標軸を各画面に表示する（ステップＢ１８）。具体的には第１画面５１４ａをｘｙ座標系とし、第２画面５１４ｂをｘｔ座標系とし、第３画面５１４ｃをｙｔ座標系として、座標軸をそれぞれ表示する。
【００６６】
そして、式データ格納領域３１２に格納された運動方程式を表示領域５１２に表示する（ステップＢ２０）。具体的には、例えば図８（ａ）においては、ｘ軸方向の運動方程式「ｘ＝ｖxｔ」と、ｙ軸方向の運動方程式「ｙ＝ｈ＋ｖyｔ−１／２・ａｔ2」が表示されている。
【００６７】
次に、ＣＰＵ１０は、プロット又はペン描画を検知すると（ステップＢ２４）、プロット位置を検出する（ステップＢ２４）。
【００６８】
そして、ＣＰＵ１０は検出したプロット位置より、どの画面でプロット又はペン描画が行われたか判定する（ステップＢ２６）。第１画面５１４ａ上でプロット又はペン描画されたのであれば（ステップＢ２６；第１画面）、時間ｔの値を式データ格納領域３１２に記憶している運動方程式に基づいて算出する（ステップＢ２８）。そして、算出した値に基づいて、ｘｔ座標系に基づくｘｔグラフデータを作成し（ステップＢ３０）、グラフデータ格納領域３１４に記憶する。同様に、ｙｔ座標系に基づくｙｔグラフデータを作成し（ステップＢ３２）、グラフデータ格納領域３１４に記憶する。
【００６９】
同様に、ステップＢ２６において、第２画面５１４ｂでプロット又はペン描画されと判定した場合（ステップＢ２６；第２画面）、ｙの値を算出し（ステップＢ３４）、ｘｙ座標系に基づくｘｙグラフデータの作成（ステップＢ３６）、ｙｔ座標系に基づくｙｔグラフデータの作成（ステップＢ３８）を行いグラフデータ格納領域３１４に記憶する。第３画面５１４ｃ上でグラフプロット又はペン描画されたと判定した場合、ｘの値を算出し（ステップＢ４０）、ｘｙ座標系に基づくｘｙグラフデータの作成（ステップＢ４２）、ｙｔ座標系に基づくｙｔグラフデータの作成（ステップＢ４４）を行いグラフデータ格納領域３１４に記憶する。
【００７０】
そして、ＣＰＵ１０は、グラフデータ格納領域に記憶したグラフデータに基づいて、各グラフデータを表示部５１０に表示する（ステップＢ４６）。グラフを表示した後は、図４のステップＡ２６に処理がうつる。
【００７１】
図８（ｂ）及び（ｃ）にステップＢ２２〜Ｂ４６の段階で表示される表示画面５１０の一例を示す。図８（ｂ）は、タッチペン７によって、第１画面５１４ａに直線５１６ａが描画された状態を示す図である。そして、タッチペン７を第１画面５１４ａから離した状態が図８（ｃ）である。タッチペン７が第１画面５１４ａから離されたことにより、第２画面５１４ｂにはステップＢ３０において作成されたｘｔグラフデータに基づくグラフ５１６ｂが、第３画面５１４ｃには、ステップＢ３２において作成されたｙｔグラフデータに基づくグラフ５１６ｃが描画されている。
【００７２】
以上のように、第２の実施の形態によれば、ユーザによって一つの画面にプロット又はグラフが描画されると、それに連動して他の画面にのグラフを自動的に描画表示するグラフ関数電卓を実施することができる。
【００７３】
〔第３の実施の形態〕
次に、本発明を適用した第３の実施の形態について説明する。本実施形態は、トレースポインタを、指定された形状に変更し、その中に物理量の値とベクトルを表示する。そして、トレース処理によってトレースポインタが移動されると、連動してトレースポインタ内の物理量の値を自動的に更新するものである。
【００７４】
尚、第３の実施の形態におけるグラフ関数電卓の構成は、第１の実施の形態において図２に示して説明したグラフ関数電卓１の構成において、ＲＯＭ２０を図９（ａ）に示すＲＯＭ２２、ＲＡＭ３０を図９（ｂ）に示すＲＡＭ３２に置き換えた構成と同様であり、以下、同一の構成要素には同一の符号を付してその説明を省略する。
【００７５】
まず、図９を参照して、ＲＯＭ２２とＲＡＭ３２の構成について説明する。図９（ａ）にＲＯＭ２２の、（ｂ）にＲＡＭ３２の構成をそれぞれ示す。図９（ａ）に示すように、ＲＯＭ２２には、指定物理量表示プログラム２２２が格納される。
【００７６】
また、図９（ｂ）に示すように、ＲＡＭ３２は、式データ格納領域３２２と、指定物理量データ格納領域３２４と、テーブル格納領域３２６とを備え、テーブル格納領域３２６には、トレースポインタ座標位置テーブル３２６ａと、軸／物理量対応テーブル３２６ｂと、物理量対応テーブル３２６ｃと、カウンタ対応テーブル３２６ｄと、トレースポインタ変形テーブル３２６ｅとが格納される。ここで、式データ格納領域３２２は図２の式データ格納領域３０２と、トレースポインタ座標位置テーブル３２６ａは、図２のトレースポインタ座標位置テーブル３０４ａと、軸／物理量対応テーブル３２６ｂは図２の軸／物理量対応テーブル３０４ｂと、物理量対応テーブル３２６ｃは図２の物理量対応テーブル３０４ｃと、カウンタ対応テーブル３２６ｄは図２のカウンタ対応テーブル３０４ｄと同じ構造である。また、トレースポインタ変形テーブル３２６ｅには、トレースポインタの内側に表示する物理量、トレースポインタの形状、トレースポインタの内側にベクトルを表示するか否かを示すフラグが記憶される。例えば、図９（ｃ）では、トレースポインタ内に表示する物理量を「加速度」、形状を「ボール」、ベクトル表示を「行う」旨が記憶されている。
【００７７】
次に、図１０及び図１１を参照して、ＣＰＵ１０が指定物理量表示プログラム２２２を読み出して実行することによって実現される指定物理量表示処理について説明する。図１０は、グラフ関数電卓１の動作を説明するためのフローチャートであり、図１１は、表示部７０に表示される画面の遷移例を示す図である。
【００７８】
モードの切り替え操作によりグラフモードが指示されると、ＣＰＵ１０は、描画するグラフの数式や表示範囲の入力等、グラフ描画及びトレース処理に係る設定項目の入力を待機する。
【００７９】
そして、ＣＰＵ１０は、まず運動方程式の入力を検知すると（ステップＣ１０）、入力された運動方程式を式データ格納領域３１２に記憶する。また、併せて入力された物理量の初期値を物理量対応テーブル３１６ｂに記憶する（ステップＣ１２）。
【００８０】
例えば、ユーザが、ｘ軸方向の運動方程式として「ｘ＝ｖxｔ」、ｙ軸方向の運動方程式として「ｙ＝ｈ＋ｖyｔ−１／２・ａｔ2」を入力すると、ＣＰＵ１０は、その入力された式を、式データ格納領域３２２に記憶する。同様に、ユーザが物理量の値の初期値を入力すると、ＣＰＵ１０は、その入力された値を物理量対応テーブル３２６ｃに記憶する。
【００８１】
次に、ＣＰＵ１０は、軸と物理量の対応入力を検知すると（ステップＣ１４）、座標軸と物理量の対応について軸／物理量対応テーブル３２６ｂに記憶する（ステップＣ１６）。例えば、ｘ軸方向に対応する物理量として距離を、ｙ軸方向に対応する物理量として高さを軸／物理量対応テーブル３２６ｂに記憶する。
【００８２】
次に、ＣＰＵ１０はグラフ実行入力を検知すると（ステップＣ１８）、式データ格納領域３２２に記憶されている運動方程式と、軸／物理量対応テーブル３２６ｂに記憶されているｘ軸及びｙ軸に対応する物理量とに基づいて座標の範囲及びｘｙ座標系を決定する（ステップＣ１９）。また、トレース機能において用いるトレースポインタの座標位置を表す座標位置カウンタと、物理量の時間ｔとの対応関係をカウンタ対応テーブル３２６ｄに記憶する。
【００８３】
座標系が決定されると、ＣＰＵ１０は式データ格納領域３２２に記憶された運動方程式に基づいてグラフデータを作成し（ステップＣ２０）、作成したグラフデータに基づいて、表示部７０にグラフを表示する（ステップＣ２２）。図１１（ｂ）においては、ｘ軸ｘ０とｙ軸ｙ０、グラフ５２４が表示されている。
【００８４】
次に、ＣＰＵ１０はトレースポインタ内に表示する指定物理量やトレースポインタの形状、ベクトル表示の有無の入力を検知すると（ステップＣ２４）、入力された指定物理量等をトレースポインタ変形テーブル３２６ｅに記憶する（ステップＣ２６）。
【００８５】
図１１（ａ）にこの段階で表示される表示画面５２０の例を示す。同図に示すように、表示画面５２０には、指定物理量を選択するためのプルダウンメニュー５２２ａ、指定物理量の形状を選択するためのプルダウンメニュー５２２ｂ、ベクトル表示のＯＮ・ＯＦＦを選択するためのラジオボタン５２２ｃが表示されている。ユーザはプルダウンメニュー５２２ａ、５５２ｂ、ラジオボタン５５２ｃを選択することにより入力することができる。ここで、プルダウンメニューとは、複数の項目の中から一つの項目を選択できるメニューのことをいい、ラジオボタンとは、表示されているボタンの中から択一的にボタンを選ぶことにより選択できるメニューのことをいう。
【００８６】
尚、ここではプルダウンメニューやラジオボタンを使用することとしたが、物理量等の指定方法は、プルダウンメニューやラジオボタンに限られるものではなく、キー入力やペン入力でも同様の処理を行うことができる。
【００８７】
次に、ＣＰＵ１０はトレース実行入力を検知すると（ステップＣ２８）、トレース機能の実行を開始し、時間ｔの値に応じて対応する位置座標にトレースポインタを表示する（ステップＣ３０）。例えば、時間ｔの値が「０」のとき、表示画面５２０に表示された例が図１１（ｂ）であり、トレースポインタ５２６ａが表示されている。
【００８８】
そして、ＣＰＵ１０は、トレースポインタを表示した後、トレースポインタが位置するｘ座標値、ｙ座標値を算出し（ステップＣ３２）、表示部５２０の所定の位置（例えば図１１（ｃ）の表示領域５２８ａ）に表示する（ステップＣ３４）。
【００８９】
そして、トレースポインタ変形テーブル３２６ｅに記憶されている指定物理量について算出し（ステップＣ３６）、算出した指定物理量の値をトレースポインタの内側に表示する（ステップＣ３８）。例えば、図９（ｃ）ｎｉ示すようにのトレースポインタ変形テーブル３２６ｅに記憶されている場合には、指定物理量が加速度であるため、ＣＰＵ１０は、式データ格納領域３２２に記憶されている運動方程式に基づいて加速度を算出する。そして、形状が「ボール」と記憶されているため、トレースポインタを「ボール」の形状に変更する。そして、ベクトル表示をする旨記憶されているため、トレースポインタに付随して、例えば、内側に指定物理量である加速度の値と共に矢印で加速度の向きを表示する。
【００９０】
その後、速度等の指定物理量以外の他の物理量の値を算出し（ステップＣ４０）、所定の位置（例えば図１１（ｃ）の表示領域５２８ｂ）に表示する（ステップＣ４２）。
【００９１】
そして、ＣＰＵ１０はトレースポインタ移動入力を検知するとそれが左キーか右キーかを検知する。左キーを検知した場合（ステップＣ４４）、ＣＰＵ１０は座標位置カウンタを「１」減算し（ステップＣ４６）、右キーを検知した場合（ステップＣ４８）、座標位置カウンタに「１」加算する（ステップＣ５０）。このことは、カウンタ対応テーブル３２６ｄに記載された物理量に関係することとなる。即ち例えばカウンタ対応テーブル３２６ｄに、座標位置カウンタに対応する物理量として時間ｔが記憶されている場合に、右キーが検知されたときには、時間ｔに「１」加算し、左キーが検知されたときは時間から「１」減算することと等価になる。
【００９２】
図１１（ｃ）に時間ｔが「１」の段階で表示される表示画面５２０の例を示す。トレースポインタ５２６ｂが表示されるのと連動して、ステップＣ３８でトレースポインタ５２６ｂの内側に指定物理量及びベクトルが表示される。また、表示領域５２８ａ、５２８ｂの各物理量も連動して値が更新される。
【００９３】
以上のように、第３の実施の形態によれば、ユーザが指定物理量、トレースポインタの形状、ベクトルの表示有無を選択することにより、トレースポインタ上に指定物理量及びベクトルが表示さる。また、トレースポインタの形状を変更できることから、トレースポインタの形状を視覚的に理解が容易な形に表示させることができる。このため、物体の運動の理解を支援することのできるグラフ関数電卓を実現できる。
【００９４】
〔第４の実施の形態〕
次に、本発明を適用した第４の実施の形態について説明する。本実施形態は、トレースポインタの現在位置に対応するユーザが指定した物理量の値を、ｘ軸方向とｙ軸方向に分けて、第２画面５３４ｂに表示するものである。
【００９５】
尚、第４の実施の形態におけるグラフ関数電卓の構成は、第１の実施の形態において図２に示して説明したグラフ関数電卓１の構成において、ＲＯＭ２０を図１２（ａ）のＲＯＭ２３、ＲＡＭ３０を図１２（ｂ）に示すＲＡＭ３３に置き換えた構成と同様であり、以下、同一の構成要素には同一の符号を付してその説明を省略する。なお、表示部７０は、第１画面５３４ａと第２画面５３４ｂの２つ画面を表示するものとする。
【００９６】
まず、図１２を参照して、ＲＯＭ２３とＲＡＭ３３の構成について説明する。図１２（ａ）にＲＯＭ２３の、図１２（ｂ）にＲＡＭ３３の構成をそれぞれ示す。図１２（ａ）に示すように、ＲＯＭ２３には、各方向物理量表示プログラム２３２が格納される。
【００９７】
また、図１２（ｂ）に示すように、ＲＡＭ３３は、式データ格納領域３３２と、指定物理量データ格納領域３３４と、テーブル格納領域３３６とを備え、テーブル格納領域３３６には、トレースポインタ座標位置テーブル３３６ａと、軸／物理量対応テーブル３３６ｂと、物理量対応テーブル３３６ｃと、カウンタ対応テーブル３３６ｄと、ｘｙ方向／指定物理量対応テーブル３３６ｅとが格納される。ここで、トレースポインタ座標位置テーブル３３６ａは図２のトレースポインタ座標位置テーブル３０４ａと、軸／物理量対応テーブル３３６ｂは図２の軸／物理量対応テーブル３０４ｂと、物理量対応テーブル３３６ｃは図２の物理量対応テーブル３０４ｃと、カウンタ対応テーブル３３６ｄは図２のカウンタ対応テーブル３０４ｄと同じ構造である。また、ｘｙ方向／指定物理量対応テーブル３３６ｅは、第２画面５３４ｂに表示するｘｙ成分の物理量と指定物理量の対応を記憶するテーブルである。図１２（ｃ）においては、一例として、ｘ軸方向に指定物理量ｖx、ｙ軸方向に指定物理量ｖyを記憶している。
【００９８】
次に、図１３及び図１４を参照して、ＣＰＵ１０が各方向物理量表示プログラム２３２を読み出して実行することによって実現される各方向物理量表示処理について説明する。図１３は、グラフ関数電卓１の動作を説明するためのフローチャート、図１４は、表示部７０に表示される画面の遷移例を示す図である。ここで、ステップＡ１０からステップＡ１６に関しては、第１の実施の形態と同様の処理を行うため、相違するステップＤ１８から説明を行う。
【００９９】
ＣＰＵ１０は各軸方向に対応づける物理量（指定物理量）の入力を検知すると（ステップＤ１８）、入力された指定物理量をｘｙ方向／指定物理量対応テーブル３３６ｅに記憶する（ステップＤ２０）。例えば、ｘ軸方向を速度のｘ成分に対応づける場合はｖxを、ｙ軸方向を速度のｙ成分に対応づける場合はｖyを入力される。そして、ＣＰＵ１０は、入力された指定物理量を第２画面５３４ｂのｘ軸方向及びｙ軸方向を対応づけて、ｘｙ方向／指定物理量対応テーブル３３６ｅに記憶する。
【０１００】
図１４（ａ）にこの段階で表示される表示画面５３０の例を示す。同図において、表示画面５３０は、ｘ軸方向に対応づける指定物理量を選択するためのプルダウンメニュー５３２ａと、ｙ軸方向に対応づけられる指定物理量を選択するためのプルダウンメニュー５３２ｂとが表示されている。指定物理量の選択方法は、キー入力やペン入力により行うものであってもよい。
【０１０１】
次に、ＣＰＵ１０はグラフ実行入力を検知すると（ステップＤ２２）、式データ格納領域３３２に記憶されている運動方程式と、軸／物理量対応テーブル３３６ｂに記憶されているｘ軸及びｙ軸に対応する物理量とに基づいて、第１画面５３４ａの座標の範囲及びｘｙ座標系を決定する（ステップＤ２４）。
【０１０２】
座標系が決定されると、ＣＰＵ１０はグラフデータを作成し（ステップＤ２６）、作成したグラフデータに基づいて、表示部７０にグラフを表示する（ステップＤ２８）。
【０１０３】
次に、ＣＰＵ１０はトレース実行入力を検知すると（ステップＤ３０）、トレースポインタを第１画面５３４ａに表示する（ステップＤ３２）。
【０１０４】
そして、ＣＰＵ１０はｘｙ方向／指定物理量対応テーブル３３６ｅに記憶されているｘ軸方向の指定物理量、ｙ軸方向の指定物理量からそれぞれの物理量の値を算出する（ステップＤ３４）。そして、算出した物理量の値を第２画面５３４ｂに表示する。例えば、ｘ軸方向に速度ｖx、ｙ軸方向に速度ｖyがｘｙ方向／指定物理量対応テーブル３３６ｅに記憶されている場合には、トレースポインタの現在位置に応じた速度ｖx、ｖyを算出する。図１４（ｂ）においては、速度ｖxが「８ｍ／ｓ」、速度ｖyが「０．５ｍ／ｓ」であるとして、第２画面５３４ｂの所定の位置に表示されている。
【０１０５】
図１４（ｂ）にこの段階で表示される表示画面５３０の一例を示す。同図（ｂ）において表示画面５３０は、第１画面５３４ａにグラフ５３６ａが描画され、その上にトレースポインタ５３６ｂが表示されている。第２画面５３４ｂには、ｘ軸方向の物理量の値５３８ａと、ｙ軸方向の物理量の値５３８ｂとがベクトルとともに表示されている。
【０１０６】
そして、ＣＰＵ１０はトレースポインタ移動入力を検知するとそれが左キーか右キーかを検知する。左キーを検知した場合（ステップＤ３８）、座標位置カウンタを「１」減算し（ステップＤ４０）、右キーを検知した場合（ステップＤ４２）、座標位置カウンタに「１」加算する（ステップＤ４４）。このことは、カウンタ対応テーブル３３６ｄに記載された物理量に関係することとなる。即ち例えばカウンタ対応テーブル３３６ｄに、座標位置カウンタに対応する物理量として時間ｔが記憶されている場合に、右キーが検知されたときには、時間ｔに「１」加算し、左キーが検知されたときは時間ｔから「１」減算することと等価になる。
【０１０７】
そして、ＣＰＵ１０はステップＤ４０又はＤ４４において変更された時間ｔの値に基づいて、トレースポインタ５３６ｂのｘ座標値、ｙ座標値を更新し（ステップＤ４６）、更新した座標値にトレースポインタ５３６ｂを移動させるべくステップＤ３２へ処理を移行する。
【０１０８】
以上のように、第４の実施の形態によれば、物理量を指定することにより、第１画面５３４ａにグラフ及びトレースポインタが表示され、第２画面５３４ｂにそのトレースポインタの位置に応じたｘ軸方向の指定物理量の値、ｙ軸方向の指定物理量の値が表示される。このため、トレースポインタの移動に連動させて、そのトレースポインタの位置に応じた複数の物理量の値を表示させることができる。
【０１０９】
〔第５の実施の形態〕
次に、本発明を適用した第５の実施の形態について説明する。本実施形態は、ユーザに、ベクトル表示する物理量を選択させ、選択された物理量に基づいて、トレースポインタを始点とするベクトルを表示するものである。
【０１１０】
尚、第５の実施の形態におけるグラフ関数電卓の構成は、第１の実施の形態において図２に示して説明したグラフ関数電卓１の構成において、ＲＯＭ２０を図１５（ａ）に示すＲＯＭ２４、ＲＡＭ３０を図１５（ｂ）に示すＲＡＭ３４に置き換えた構成と同様であり、以下、同一の構成要素には同一の符号を付してその説明を省略する。
【０１１１】
まず、図１５を参照して、ＲＯＭ２４とＲＡＭ３４の構成について説明する。図１５（ａ）にＲＯＭ２４の、図１５（ｂ）にＲＡＭ３４の構成をそれぞれ示す。図１５（ａ）に示すように、ＲＯＭ２４には、ベクトル表示プログラム２４２が格納される。
【０１１２】
また、図１５（ｂ）に示すように、ＲＡＭ３４は、式データ格納領域３４２と、指定物理量格納領域３４４と、テーブル格納領域３４６とを備え、テーブル格納領域３４６には、トレースポインタ座標位置テーブル３４６ａと、軸／物理量対応テーブル３４６ｂと、物理量対応テーブル３４６ｃと、カウンタ対応テーブル３４６ｄとが格納される。ここで、トレースポインタ座標位置テーブル３４６ａは図２のトレースポインタ座標位置テーブル３０４ａと、軸／物理量対応テーブル３４６ｂは図２の軸／物理量対応テーブル３０４ｂと、物理量対応テーブル３４６ｃは図２の物理量対応テーブル３０４ｃと、カウンタ対応テーブル３４６ｄは図２のカウンタ対応テーブル３０４ｄと同じ構造である。また、ベクトルデータ格納領域３４４は、ベクトルデータの始点と終点の座標値を記憶しており、始点から終点に向かうようなベクトルをＣＰＵ１０が描画する。例えば、ベクトルデータ格納領域３４４には、始点が（２．５，１５．１）、終点が（５．０，２０．１）として記憶される。
【０１１３】
次に、図１６及び図１７を参照して、ＣＰＵ１０がベクトル表示プログラム２４２を読み出して実行することによって実現されるベクトル表示処理について説明する。図１６は、グラフ関数電卓１の動作を説明するためのフローチャート、図１７は、表示部７０に表示される画面の遷移例を示す図である。ここで、ステップＡ１０からステップＡ３６に関しては、第１の実施の形態と同様の処理を行うため、相違するステップＥ３８から説明を行う。
【０１１４】
ステップＡ３６において、トレースポインタの位置に対応する、各種物理量の値が表示される。表示されたこれらの物理量の内、一の物理量を選択するためのタップ操作が為されると、ＣＰＵ１０はタップされたことを検知し（ステップＥ３８）、タップ位置に基づき、どの物理量が選択されたかを検出して（ステップＥ４０）、選択された物理量（以下本実施形態において「指定物理量」という。）を反転表示する（例えば図１７（ｂ）の５４６ｃ）。尚、反転表示は強調するために行っている処理であるため、特に反転表示を行わない場合や、点滅表示等を行う場合も同じである。
【０１１５】
そして、ＣＰＵ１０は、指定物理量のｘ軸方向成分の値と、ｙ軸方向成分の値を算出し（ステップＥ４２）、ベクトルの始点及び終点の座標を算出する（ステップＥ４４）。そして、ＣＰＵ１０は算出した始点及び終点の座標に基づいて、ベクトルを表示する（ステップＥ４６）。例えば、指定物理量が速度ｖであった場合には、ＣＰＵ１０は、速度ｖをｘ、ｙ軸方向成分の値のそれぞれを算出しベクトルの始点（トレースポインタの位置）と終点とを算出してベクトルデータ格納領域３４４に記憶する。そして、ＣＰＵ１０は、ベクトルデータ格納領域３４４に記憶されたデータに基づいてトレースポインタの表示位置を始点とするベクトルを表示する。
【０１１６】
そして、ＣＰＵ１０はグラフが表示された後に、図４のステップＡ２６に処理がうつる。
【０１１７】
図１７に時間ｔが「１」のときに表示される表示画面５４０の一例を示す。図１７（ａ）は指定物理量の指定が為される前の状態を、（ｂ）は指定物理量として速度ｖが指定された状態を示している。指定物理量である速度ｖが反転表示５４６ｃされ、速度ｖに基づくベクトル５４８が、表示されている。
【０１１８】
以上のように、第５の実施の形態によれば、トレースポインタの現在位置を始点とする位置に、ユーザによって指定された物理量の値が作用する方向を表すベクトルを表示することができる。
【０１１９】
〔第６の実施の形態〕
次に、本発明を適用した第６の実施の形態について説明する。本実施形態は、座標軸に対応づけられた物理量をドラッグ＆ドロップ操作によって変更することで、新たな座標系でグラフを再表示する、指定物理量グラフ表示処理を実現するものである。
【０１２０】
尚、第６の実施の形態におけるグラフ関数電卓の構成は、第１の実施の形態において図２に示して説明したグラフ関数電卓１の構成において、ＲＯＭ２０を図１８（ａ）のＲＯＭ２５、ＲＡＭ３０を図１８（ｂ）に示すＲＡＭ３５に置き換えた構成と同様であり、以下、同一の構成要素には同一の符号を付してその説明を省略する。
【０１２１】
まず、図１８を参照して、ＲＯＭ２５とＲＡＭ３５の構成について説明する。図１８（ａ）にＲＯＭ２５の、図１８（ｂ）にＲＡＭ３５の構成をそれぞれ示す。図１８（ａ）に示すように、ＲＯＭ２５には、指定物理量グラフ表示プログラム２５２が格納される。
【０１２２】
また、図１８（ｂ）に示すように、ＲＡＭ３５は、式データ格納領域３５２と、指定物理量格納データ領域３５４と、テーブル格納領域３５６とを備え、テーブル格納領域３５６には、トレースポインタ座標位置テーブル３５６ａと、軸／物理量対応テーブル３５６ｂと、物理量対応テーブル３５６ｃと、軸／指定物理量対応テーブル３５６ｄとが格納される。ここで、トレースポインタ座標位置テーブル３５６ａは図２のトレースポインタ座標位置テーブル３０４ａと、軸／物理量対応テーブル３５６ｂは図２の軸／物理量対応テーブル３０４ｂと、物理量対応テーブル３５６ｃは図２の物理量対応テーブル３０４ｃと同じ構造である。また、軸／指定物理量対応テーブル３５６ｄは、ｘ軸に対応づけられた指定物理量と、ｙ軸に対応づけられた指定物理量（本実施形態において、ユーザによって指定された物理量を「指定物理量」という。）とを記憶する。例えば、図１８（ｃ）では、ｘ軸に距離ｘ、ｙ軸に速度ｙが対応づけて記憶されている。
【０１２３】
次に、図１９及び図２０を参照して、ＣＰＵ１０が指定物理量グラフ表示プログラム２５２を読み出して実行することによって実現される指定物理量グラフ表示処理について説明する。図１９は、グラフ関数電卓１の動作を説明するためのフローチャート、図２０は、表示部７０に表示される画面の遷移例を示す図である。ここで、ステップＡ１０からステップＡ２４に関しては、第１の実施の形態と同様の処理を行うため、相違するステップＦ２６から説明を行う。
【０１２４】
ＣＰＵ１０はトレース実行入力を検知すると（ステップＦ２６）、表示したグラフ５５２ａ上にトレースポインタ５５４ａを表示し、ｘ座標値、ｙ座標値を表示画面５５０の所定の位置に（例えば図２０（ａ）の５５６ａ）、他の物理量の値を表示画面５５０の所定の位置に（例えば図２０（ａ）の５５６ｂ）表示する（ステップＦ２８）。
【０１２５】
ユーザのタップ操作によって、表示画面５５０に表示された他の物理量の値の内、一の物理量が指示されると、ＣＰＵ１０はそのタップを検知し（ステップＦ３０）、タップ位置に基づいて、どの物理量が選択されたか検出する（ステップＦ３２）。そして、ＣＰＵ１０は選択された物理量（指定物理量）を、指定物理量データ格納領域３５４に記憶する（ステップＦ３４）。
【０１２６】
また、ＣＰＵ１０は、指定物理量を反転して表示する。例えば、図２０（ｂ）において、ユーザがタッチペン７により、速度ｖをタップする。すると、ＣＰＵ１０は、速度ｖが指定されたと検知し、指定物理量データ格納領域３５４に速度ｖを記憶するとともに、反転表示する（図２０（ｂ）の５５６ｃ）。尚、反転表示は強調するために行っている処理であるため、特に反転表示を行わない場合や、点滅表示等を行う場合も同じである。
【０１２７】
次に、ＣＰＵ１０は、指定物理量がタッチペン７によりドラッグ＆ドロップされたか検知する（ステップＦ３６）。具体的には指定物理量がドラッグされたかどうか、どの位置にドロップされたかを検知する。そして、指定物理量がｙ軸ｙ０にドロップされた場合には、ＣＰＵ１０は、軸／指定物理量対応テーブル３５６ｄのｙ軸に対応づける物理量を指定物理量として更新する。逆に、指定物理量がｘ軸ｘ０にドロップされた場合には、ＣＰＵ１０は、軸／指定物理量対応テーブル３５６ｄのｘ軸に対応づける物理量を指定物理量として更新する。
【０１２８】
ここで、ドラッグとは、タッチペン７で画面上の１点をタッチし、そのタッチを維持したまま移動する操作のことをいい、ドロップとは、ドラッグ操作に引き続き、タッチを維持した状態から、タッチペン７をアップする操作のことをいう。
【０１２９】
そして、ＣＰＵ１０は軸／指定物理量対応テーブル３５６ｄに格納されたデータに基づいて、座標系を再決定する（ステップＦ３８）。再決定された座標系に基づいて、ＣＰＵ１０はグラフデータを再計算した後に（ステップＦ４０）、グラフを再表示する（ステップＦ４２）。例えば、指定物理量として速度ｖが選択され、ｙ軸ｙ０にドラッグ＆ドロップされた場合には、軸／指定物理量対応テーブル３５６ｄのｙ軸に対応する物理量を速度ｖとして更新し、ｘ軸に対応づけられている物理量はそのまま維持される。
【０１３０】
そして、ＣＰＵ１０はグラフが表示された後に、図４のステップＡ２６に処理がうつる。
【０１３１】
図２０に時間ｔが「１」のときに表示される表示画面５５０の一例を示す。指定物理量の選択が為される前の状態が図２０（ａ）の状態である。タッチペン７によるタップによって指定物理量「速度ｖ」が反転表示（図２０（ｂ）の５５６ｃ）される。そして、ドラッグ＆ドロップ操作によって速度ｖがｙ軸上にドロップされると、ｙ軸を速度ｖとする新たな座標系が決定され、その新たな座標系に従ったグラフとして再表示される（図２０（ｂ）→（ｃ））。
【０１３２】
以上のように、第６の実施の形態によれば、座標軸の物理量を任意の物理量とすることができる。また、その指定方法は比較的操作が簡単なドラッグ＆ドロップによって実現される。このため、指定物理量を座標軸とするグラフを容易に表示することができる。
【０１３３】
〔第７の実施の形態〕
次に、本発明を適用した第７の実施の形態について説明する。本実施形態は、ユーザによって動画表示の対象とする物理量（指定物理量）及びベクトル表示の対象とする物理量が入力されると、その入力された指定物理量に基づく動画を作成し、トレースポインタの移動に連動させて表示させるものである。
【０１３４】
尚、第７の実施の形態におけるグラフ関数電卓の構成は、第１の実施の形態において図２に示して説明したグラフ関数電卓１の構成において、ＲＯＭ２０を図２１（ａ）に示すＲＯＭ２６、ＲＡＭ３０を図２１（ｂ）に示すＲＡＭ３６に置き換えた構成と同様であり、以下、同一の構成要素には同一の符号を付してその説明を省略する。なお、表示部７０は、動画実行時においては第１画面５６８ａと第２画面５６８ｂの２つに分けて表示される。
【０１３５】
まず、図２１を参照して、ＲＯＭ２６とＲＡＭ３６の構成について説明する。図２１（ａ）にＲＯＭ２６の、（ｂ）にＲＡＭ３６の構成をそれぞれ示す。図２１（ａ）に示すように、ＲＯＭ２６には、指定物理量動画表示プログラム２６２が格納される。
【０１３６】
また、図２１（ｂ）に示すように、ＲＡＭ３６は、式データ格納領域３６２と、指定物理量データ格納領域３６４と、テーブル格納領域３６６とを備え、テーブル格納領域３６６には、トレースポインタ座標位置テーブル３６６ａと、軸／物理量対応テーブル３６６ｂと、物理量対応テーブル３６６ｃと、動画用指定物理量テーブル３６６ｄとが格納される。ここで、トレースポインタ座標位置テーブル３６６ａは図２のトレースポインタ座標位置テーブル３０４ａと、軸／物理量対応テーブル３６６ｂは図２の軸／物理量対応テーブル３０４ｂと、物理量対応テーブル３６６ｃは図２の物理量対応テーブル３０４ｃと同じ構造である。動画用指定物理量テーブル３３６ｄには指定物理量及びベクトル表示する物理量について記憶する。例えば、図２１（ｃ）においては指定物理量（本実施形態において、ユーザによって指定された物理量を「指定物理量」という。）が高さｙ、ベクトル表示する指定物理量がｙ軸方向の速度ｖyとして記憶されている。
【０１３７】
次に、図２２及び図２３を参照して、ＣＰＵ１０が指定物理量動画表示プログラムを読み出して実行することによって実現される指定物理量動画表示処理について説明する。図２２は、グラフ関数電卓１の動作を説明するためのフローチャート、図２３は、表示部７０に表示される画面の遷移例を示す図である。ここで、ステップＡ１０からステップＡ１８に関しては、第１の実施の形態と同様の処理を行うため、相違するステップＧ２０から説明を行う。
【０１３８】
ユーザによってグラフ実行が入力され、更に指定物理量及びベクトル表示対象の成分の選択入力が為されると、ＣＰＵ１０はその入力された、指定物理量及びベクトル表示対象の成分の検知を行う（ステップＧ２０）。そして、動画用指定物理量テーブル３３６ｄに記憶する（ステップＧ２２）。
【０１３９】
図２３（ａ）にこの段階で表示される表示画面５６０の例を示す。同図に示すように、指定物理量を選択するためのプルダウンメニュー５６２ａ、ベクトル表示する物理量とその成分を選択するためのプルダウンメニュー５６２ｂが表示されている。ユーザはプルダウンメニュー５６２ａ、５６２ｂを選択することにより指定物理量等を入力することができる。図２３（ａ）では、指定物理量に高さｙ、ベクトル表示したい物理量にｙ軸方向の速度成分ｖyが指定されている。尚、ここではプルダウンメニューを使用することとしたが、物理量等の指定方法はプルダウンメニューに限られるものではなく、キー入力やペン入力でも同様の処理を行うことができる。
【０１４０】
次に、ＣＰＵ１０は動画実行入力を検知すると（ステップＧ２４）、式データ格納領域３６２に記憶された運動方程式及び物理量対応テーブル３６６ｃに記憶された物理量に基づいて座標の範囲、ｘｙ座標系であることを決定する（ステップＧ２６）。そして、ＣＰＵ１０は、グラフデータを作成し（ステップＧ２８）、表示部７０の第１画面５６８ａにグラフを表示する（ステップＧ３０）。
【０１４１】
そして、ＣＰＵ１０はトレースポインタを動画表示するために式データ格納領域３６２に記憶された運動方程式及び物理量対応テーブル３６６ｃに記憶された物理量の値の初期値を用いて、トレースポインタ５６４ｂの動画データを作成する（ステップＧ３２）。また、ＣＰＵ１０はユーザに選択された指定物理量に基づき、トレースポインタ５６４ａ及びベクトル５６６ｂについての動画データを作成する（ステップＧ３４）。
【０１４２】
そして、ステップＧ３２において作成された動画データに基づく動画を第１画面５６８ａに表示し、ステップＧ３４において作成された動画データに基づく動画を第２画面５６８ｂに表示する（ステップＧ３６）。
【０１４３】
そして、動画を表示した後、ＣＰＵ１０は図４のステップＡ２６に処理がうつる。
【０１４４】
図２３（ｂ）及び（ｃ）は、第１画面５６８ａと、第２画面５６８ｂとに表示された動画の１コマであり、（ｂ）が先、（ｃ）が後の画面例である。
【０１４５】
第１画面５６８ａのトレースポインタ５６４ｂと、第２画面５６８ｂのトレースポインタ５６６ａとは、ｙ軸方向の位置が同期して表示されている。また、ベクトル表示の物理量として速度ｖyが指定されているため、第２画面５６８ｂに表示されたベクトル５６６ｂ、５６６ｄは速度ｖyの向きと大きさを表している。
【０１４６】
図２３（ｂ）の第１画面５６８ａのトレースポインタ５６４ｂが図２３（ｃ）の第１画面５６８ａのトレースポインタ５６４ｃの位置に移動した場合、これに対応して第２画面５６８ｂのトレースポインタ５６６ａがトレースポインタ５６６ｃの位置に移動する。これに合わせて、速度ｖyの値が変化するため、ベクトル５６６ｂもベクトル５６６ｄへと変化する。
【０１４７】
以上のように、第７の実施の形態によれば、トレースポインタの動きに合わせて変化する指定物理量を、動画として表すことができる。このため、物体の動きを直感的に理解し易くさせ、運動方程式の理解を支援することのできるグラフ関数電卓を実現できる。
【０１４８】
〔第８の実施の形態〕
次に、本発明を適用した第８の実施の形態について説明する。本実施形態は、物理量の値をスクロールバーの操作によって可変し、その変化した後の物理量の値に基づいて、グラフを再描画するものである。
【０１４９】
尚、第８の実施の形態におけるグラフ関数電卓の構成は、第１の実施の形態において図２に示して説明したグラフ関数電卓１の構成において、ＲＯＭ２０を図２４（ａ）のＲＯＭ２７、ＲＡＭ３０を図２４（ｂ）に示すＲＡＭ３７に置き換えた構成と同様であり、以下、同一の構成要素には同一の符号を付してその説明を省略する。
【０１５０】
まず、図２４を参照して、ＲＯＭ２７とＲＡＭ３７の構成について説明する。図２４（ａ）にＲＯＭ２７の、（ｂ）にＲＡＭ３７の構成をそれぞれ示す。図２４（ａ）に示すように、ＲＯＭ２７には、スクロールバー連動プログラム２７２が格納される。
【０１５１】
また、図２４（ｂ）に示すように、ＲＡＭ３７は、式データ格納領域３７２と、指定物理量データ格納領域３７４と、テーブル格納領域３７６とを備え、テーブル格納領域３７６には、軸／物理量対応テーブル３７６ａと、物理量対応テーブル３７６ｂとが格納される。ここで、軸／物理量対応テーブル３７６ａは図２の軸／物理量対応テーブル３０４ｂと、物理量対応テーブル３７６ｂは図２の物理量対応テーブル３０４ｃと同じ構造である。
【０１５２】
次に、図２５及び図２６を参照して、ＣＰＵ１０がスクロールバー連動プログラムを読み出して実行することによって実現されるスクロールバー連動処理について説明する。図２５は、グラフ関数電卓１の動作を説明するためのフローチャート、図２６は、表示部７０に表示される画面の遷移例を示す図である。ここで、ステップＡ１０からステップＡ１６に関しては、第１の実施の形態と同様の処理を行うため、相違するステップＨ１８から説明を行う。
【０１５３】
ステップＡ１６において各軸と物理量とが対応づけられて記憶されると、ユーザによってスクロールバー５７４ａに対応づける物理量（本実施形態において「指定物理量」という。）が入力される。ＣＰＵ１０はユーザによる指定物理量の入力を検知すると（ステップＨ１８）、検知した指定物理量を、指定物理量データ格納領域３７４に記憶する（ステップＨ２０）。例えば、図２６（ａ）において、ユーザにより入力された運動方程式が表示領域５７２ａ、初期値が表示領域５７２ｂに表示されている。このとき、ユーザがｙ軸方向の速度ｖy（反転表示５７２ｃ）を指定した場合、すると、ＣＰＵ１０は、ｙ軸方向の速度ｖyを指定物理量データ格納領域３７４に記憶する。この時の表示画面例図２６（ａ）に示すものである。
【０１５４】
次に、ＣＰＵ１０はユーザによるグラフ実行入力を検知すると（ステップＨ２２）、式データ格納領域３７２に記憶されている運動方程式と、軸／物理量対応テーブル３７６ａに記憶されているｘ軸及びｙ軸に対応する物理量とに基づいて座標の範囲及びｘｙ座標系を決定する（ステップＨ２４）。
【０１５５】
座標系が決定されると、ＣＰＵ１０はグラフデータを作成し（ステップＨ２６）、作成したグラフデータに基づいて、表示部７０にグラフを表示する（ステップＨ２８）。
【０１５６】
そして、ＣＰＵ１０は、指定物理量が対応づけられたスクロールバー５７４ａを表示部７０の所定の位置に表示する（ステップＨ３０）。
【０１５７】
次に、ＣＰＵ１０は、ユーザによるスクロールバー５７４ａの操作を検知すると、スクロールバー５７４ａの移動操作方向及び移動量を検出し（ステップＨ３２）、検出したスクロールバー５７４ａの移動操作方向及び移動操作量に基づいて指定物理量の値を更新する（ステップＨ３４）。そして、ＣＰＵ１０は、更新された指定物理量の値に基づいてグラフデータを再計算する（ステップＨ３６）。そして、ＣＰＵ１０は、グラフの再表示を行う（ステップＨ３８）。
【０１５８】
例えば、図２６（ｂ）及び（ｃ）に上記の段階で表示される表示画面５７０の例を示す。図２６（ｂ）はスクロールバーの操作を行う前の状態を示した図である。同図において、指定物理量の値５７８ａとしてｙ軸方向の速度ｖyと、スクロールバー５７４ａと、スクロールボタン５７４ｂとが表示されている。このとき、速度ｖyは「３」である。スクロールボタン５７４ｂが下方向にドラッグされると図２６（ｃ）のように変化する。具体的にはスクロールボタン５７４ｂをスクロールボタン５７４ｃの位置にドラッグすると、そのドラッグした距離に応じて指定物理量の値が変化する。例えば、図２６（ｃ）においては、ｙ軸方向の速度ｖyの値が「７」に変化している（図２６（ｃ）の値５７８ｂ）。ＣＰＵ１０は、その変化した指定物理量ｖyの値に基づいてグラフデータを再計算し、グラフ５７６ｂを再描画する。尚、ここではスクロールボタン５７４ｂをドラッグすることとして説明したが、スクロールボタン５７４ｂの操作方法は、キー操作等により行うものであってもよい。
【０１５９】
また、ＣＰＵ１０はグラフが再表示された後に、図４のステップＡ２６〜Ａ４４の処理と同様の処理を実行して、トレース処理を行うこともできる。
【０１６０】
以上のように、第８の実施の形態によれば、ユーザがスクロールバーを操作すると、指定物理量の値が変化する。ＣＰＵ１０は、変化した指定物理量の値に基づいてグラフを再描画することにより、グラフの特性、ひいては運動方程式の等の理解を容易ならしめることができる。
【０１６１】
〔第９の実施の形態〕
次に、本発明を適用した第９の実施の形態について説明する。本実施形態は、ユーザによって入力されたリストデータに基づく動画データと、運動方程式に基づく動画データとを作成し、それらの動画を連動して（並行して）表示させるものである。
【０１６２】
尚、第９の実施の形態におけるグラフ関数電卓の構成は、第１の実施の形態において図２に示して説明したグラフ関数電卓１の構成において、ＲＯＭ２０を図２７（ａ）のＲＯＭ２８、ＲＡＭ３０を図２７（ｂ）に示すＲＡＭ３７に置き換えた構成と同様であり、以下、同一の構成要素には同一の符号を付してその説明を省略する。
【０１６３】
まず、図２７を参照して、ＲＯＭ２８とＲＡＭ３８の構成について説明する。図２７（ａ）にＲＯＭ２８の、図２７（ｂ）にＲＡＭ３８の構成をそれぞれ示す。図２７（ａ）に示すように、ＲＯＭ２８には、指定物理量動画表示プログラム２８２が格納される。
【０１６４】
また、図２７（ｂ）に示すように、ＲＡＭ３８は、式データ格納領域３８２と、リストデータ格納領域３８４と、動画データ格納領域３８６と、テーブル格納領域３８８とを備え、テーブル格納領域３８８には、軸／物理量対応テーブル３８８ａと、物理量対応テーブル３８８ｂと、リストデータ／物理量対応テーブル３８８ｃとが格納される。ここで、軸／物理量対応テーブル３８８ａは図２の軸／物理量対応テーブル３０４ｂと、物理量対応テーブル３２６ｃは図２の物理量対応テーブル３８８ｂと同じ構造である。リストデータ格納領域３８４には、ユーザが入力したリストデータが格納される。動画データ格納領域３８６には、リストデータ及び物理式をもとに作成された動画データが格納される。リストデータ／物理量対応テーブル３８８ｃは、リストデータとして入力した値が、物理式で入力されたどの物理量に対応するかを記憶するものである。例えば、リストデータの「ｘ」に入力されたものを、物理量「距離（ｘ）」とし、リストデータの「ｙ」に入力されたものを、物理量「高さ（ｙ）」として対応づけられて記憶される。
【０１６５】
次に、図２８及び図２９を参照して、ＣＰＵ１０が指定物理量動画表示プログラムを読み出して実行することによって実現される指定物理量動画表示処理について説明する。図２８は、グラフ関数電卓１の動作を説明するためのフローチャート、図２９は、表示部７０に表示される画面の遷移例を示す図である。
【０１６６】
モードの切り替え操作によりグラフモードが選択されると、ＣＰＵ１０はグラフモードに係る所定のプログラムの実行を開始してグラフモードを設定し、描画するグラフの数式や表示範囲の入力等、グラフ描画及びトレース処理に係る設定項目の入力を待機する。
【０１６７】
ＣＰＵ１０は、ユーザからリストデータが入力されたことを検知する（ステップＩ１０）。例えば、図２９（ａ）はリストデータをユーザが入力するための表示画面５８０の一例である。この例においては、リストデータの列として、「ｘ」５８２ａと「ｙ」５８２ｂがある。例えば１番目のデータ５８２ｃはｘが「１．０」、ｙが「１２」である。尚、一番左の列の数字は何番目のデータかを示している番号である。
【０１６８】
そして、ＣＰＵ１０は入力されたリストデータを、リストデータ格納領域３８２に記憶する（ステップＩ１２）。なお、これらのデータをプロット表示させた表示画面が図２９（ｂ）である。
【０１６９】
次に、ＣＰＵ１０はユーザによる運動方程式の入力を検知し（ステップＩ１４）、入力された運動方程式を式データ格納領域３８２に記憶する（ステップＩ１６）。
【０１７０】
次に、ＣＰＵ１０はユーザによるリストデータと物理量との対応関係の入力を検知すると（ステップＩ１８）、入力された対応関係をリストデータ／物理量対応テーブル３８８ｃに記憶する（ステップＩ２０）。具体的には、例えば図２７（ｃ）に示すように、リストデータ格納領域３８４に記憶されているリストデータの「ｘ」と、物理量対応テーブル３８８ｂに記憶されている「距離」とが対応づけられて記憶される。
【０１７１】
次に、ＣＰＵ１０はユーザによる軸と物理量の対応関係の入力を検知すると（ステップＩ２２）、入力された、座標軸と物理量との対応関係について軸／物理量対応テーブル３８８ａに記憶する（ステップＩ２４）。
【０１７２】
次に、ＣＰＵ１０は動画実行入力を検知すると（ステップＩ２６）、リストデータ格納領域３８４に記憶されているリストデータに基づいて、「ｘ」と「ｙ」の値が変化することによってトレースポインタが移動する動画データを作成し、動画データ格納領域３８６に記憶する（ステップＩ２８）。
【０１７３】
また、ＣＰＵ１０は、式データ格納領域３８２に記憶されている運動方程式に基づいて、リストデータの「ｘ」と「ｙ」に対応づけられた物理量の値が変化することによってトレースポインタが移動する動画データを作成し、動画データ格納領域３８６に記憶する（ステップＩ３０）。
【０１７４】
そして、ＣＰＵ１０は、動画データ格納領域３８６に記憶された２つの動画データを、並行して表示する（ステップＩ３２）。具体的には、リストデータに基づいた動画データを第１画面５８８ａに、運動方程式に基づいた動画データを第２画面５８８ｂに表示する。図２９（ｄ）は動画データを表示している表示画面５８０の画面例を示す図である。同図において、第１画面５８８ａに表示されたトレースポインタ５８４ｂは、矢印ａ２方向に動き、この動きと連動して、第２画面５８８ｂに表示されたトレースポインタ５８４ｃが矢印ａ３方向に動く。
【０１７５】
以上のように、第９の実施の形態によれば、実際の測定値に基づく動画と、運動方程式に基づく理論上の動画を連動して容易に表示することができる。
【０１７６】
以上、９つの実施の形態について、本発明をグラフ関数電卓に適用した場合を例にとって説明したが、本発明に係るグラフ表示制御装置は、上述の実施の形態にのみ限定される物ではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【０１７７】
例えば、本発明であるグラフ表示制御装置を汎用コンピュータやパーソナルコンピュータ等によって実現する場合は、上述した各プログラムをオペレーティングシステム（ＯＳ）下で稼働するソフトウェアとして構成させ、ハードディスク、磁気ディスク、光ディスク等の各種記憶媒体に格納することとし、当該ソフトウェアを実行することによって、上記各実施形態と同様の効果を得ることができる。
【０１７８】
【発明の効果】
この請求項１又は１１に記載の発明によれば、表示画面にトレースポインタと、トレースポインタの現在の位置座標に基づいた他の物理量の値を連動して表示することができる。従って、ユーザはトレースポインタの移動操作により、当該他の物理量の更新表示された値を容易に把握することができる。
【０１７９】
請求項２に記載の発明によれば、トレースポインタの位置座標に応じた物理量を表示することができる。
【０１８０】
請求項３に記載の発明によれば、各軸と物理量との対応関係が設定された複数の画面の内、一の画面に対して描画入力をすれば、その描画入力に応じたグラフが自動的に描画される。
【０１８１】
請求項４に記載の発明によれば、所定の形状に変更されたトレースポインタに付随して、トレースポインタの位置座標に連動した、運動方程式によって表される物理量の値やベクトルをただちに表示することができる。
【０１８２】
請求項５に記載の発明によれば、トレースポインタの現在の位置座標に基づいた水平方向及び高さ方向の距離と、そのトレースポインタの位置座標における水平方向及び高さ方向の速度又は加速度とを表示することができる。
【０１８３】
請求項６に記載の発明によれば、トレースポインタの現在位置を始点とする位置に、ユーザによって指定された物理量の値が作用する方向を表すベクトルを表示することができる。
【０１８４】
請求項７に記載の発明によれば、ユーザによって物理量及び座標軸が指定されることにより、指定された物理量及び座標軸に基づき、グラフの座標系を自動的に変更し、グラフを再表示することができる。
【０１８５】
請求項８に記載の発明によれば、ユーザによって一の物理量が指定されると、指定された物理量の値に従った長さを有するベクトルと共に表示体が移動する動画を表示することができる。
【０１８６】
請求項９に記載の発明によれば、ユーザによってスクロールバーが操作されることにより、指定した一の物理量の値が変更され、それに連動して運動方程式のグラフを再表示することができる。
【０１８７】
請求項１０又は１２に記載の発明によれば、ユーザにより入力されたリストデータに基づいて所定の表示体が移動する動画と、ユーザにより入力された運動方程式に基づいて所定の表示体が移動する動画を並行して表示することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】グラフ関数電卓の概観図の一例を示す図である。
【図２】第１の実施の形態におけるグラフ関数電卓の構成を示す図である。
【図３】第１の実施の形態におけるＲＡＭのデータ構成を示す図である。
【図４】第１の実施の形態におけるグラフ関数電卓の動作フローを示す図である。
【図５】第１の実施の形態における画面の遷移の一例を示す図である。
【図６】第２の実施の形態におけるＲＯＭ及びＲＡＭのデータ構成を示す図である。
【図７】第２の実施の形態におけるグラフ関数電卓の動作フローを示す図である。
【図８】第２の実施の形態における画面の遷移の一例を示す図である。
【図９】第３の実施の形態におけるＲＯＭ及びＲＡＭのデータ構成を示す図である。
【図１０】第３の実施の形態におけるグラフ関数電卓の動作フローを示す図である。
【図１１】第３の実施の形態における画面の遷移の一例を示す図である。
【図１２】第４の実施の形態におけるＲＯＭ及びＲＡＭのデータ構成を示す図である。
【図１３】第４の実施の形態におけるグラフ関数電卓の動作フローを示す図である。
【図１４】第４の実施の形態における画面の遷移の一例を示す図である。
【図１５】第５の実施の形態におけるＲＯＭ及びＲＡＭのデータ構成を示す図である。
【図１６】第５の実施の形態におけるグラフ関数電卓の動作フローを示す図である。
【図１７】第５の実施の形態における画面の遷移の一例を示す図である。
【図１８】第６の実施の形態におけるＲＯＭ及びＲＡＭのデータ構成を示す図である。
【図１９】第６の実施の形態におけるグラフ関数電卓の動作フローを示す図である。
【図２０】第６の実施の形態における画面の遷移の一例を示す図である。
【図２１】第７の実施の形態におけるＲＯＭ及びＲＡＭのデータ構成を示す図である。
【図２２】第７の実施の形態におけるグラフ関数電卓の動作フローを示す図である。
【図２３】第７の実施の形態における画面の遷移の一例を示す図である。
【図２４】第８の実施の形態におけるＲＯＭ及びＲＡＭのデータ構成を示す図である。
【図２５】第８の実施の形態におけるグラフ関数電卓の動作フローを示す図である。
【図２６】第８の実施の形態における画面の遷移の一例を示す図である。
【図２７】第９の実施の形態におけるＲＯＭ及びＲＡＭのデータ構成を示す図である。
【図２８】第９の実施の形態におけるグラフ関数電卓の動作フローを示す図である。
【図２９】第９の実施の形態における画面の遷移の一例を示す図である。
【符号の説明】
１          グラフ関数電卓
１０      ＣＰＵ
２０      ＲＯＭ
２０２  物理量表示プログラム
２１２  グラフ自動表示プログラム
２２２  指定物理量表示プログラム
２３２  各方向物理量表示プログラム
２４２  ベクトル表示プログラム
２５２  指定物理量グラフ表示プログラム
２６２  指定物理量動画表示プログラム
２７２  スクロールバー連動プログラム
２８２  指定物理量動画表示プログラム
３０      ＲＡＭ
３０２、３１２、３２２、３３２、３４２、３５２、３６２、３７２、３８２  式データ格納領域
３１４  グラフデータ格納領域
３２４、３３４、３５４、３６４、３７４  指定物理量データ格納領域
３４４  ベクトルデータ格納領域
３８４  リストデータ格納領域
３８６  動画データ格納領域
３０４、３１６、３２６、３３６、３４６、３５６、３６６、３７６、３８８  テーブル格納領域
３０４ａ、３２６ａ、３３６ａ、３４６ａ、３５６ａ、３６６ａ  トレースポインタ座標位置テーブル
３０４ｂ、３１６ａ、３２６ｂ、３３６ｂ、３４６ｂ、３５６ｂ、３６６ｂ、３７６ａ、３８８ａ  軸／物理量対応テーブル
３０４ｃ、３１６ｂ、３２６ｃ、３３６ｃ、３４６ｃ、３５６ｃ、３６６ｃ、３７６ｂ、３８８ｂ  物理量対応テーブル
３０４ｄ、３２６ｄ、３３６ｄ、３４６ｄ  カウンタ対応テーブル
３２６ｅ  トレースポインタ変形テーブル
３３６ｅ  ｘｙ方向／指定物理量対応テーブル
３５６ｄ  軸／指定物理量対応テーブル
３６６ｄ  動画用指定物理量対応テーブル
３８８ｃ  リストデータ／物理量対応テーブル
４０      入力部
５０      タブレット
６０      位置検出回路
７０      表示部
８０      表示駆動回路
９０      記憶媒体
１００      記憶媒体読み取り部
【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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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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