数式表示演算装置およびプログラム
【課題】数式表示演算装置において、数式の演算順序を単に表示させるのではなく、ユーザ操作に応じて直感的に学習することを可能にする。
【解決手段】表示された一連の数式「２＋３×４−１５÷５」の一部を範囲指定するだけで、当該指定範囲の数式部分「２＋３」「２＋３×」「２＋３×４」の演算の優先順が確認され、その優先順に適合している場合「２＋３×４」には、指定範囲の演算結果「１４」が付加的に表示され、適合していない場合「２＋３」「２＋３×」には、不適合のメッセージ「ＥＲＲ」が表示される。よって、表示された一連の数式の任意の範囲を指定するというユーザ操作に応じて、範囲指定された数式部分が演算の優先順に適合しているのか否かを直ちに知ることができ、各種数式の演算順序をユーザ操作に応じて直感的に学習することができる。
【解決手段】表示された一連の数式「２＋３×４−１５÷５」の一部を範囲指定するだけで、当該指定範囲の数式部分「２＋３」「２＋３×」「２＋３×４」の演算の優先順が確認され、その優先順に適合している場合「２＋３×４」には、指定範囲の演算結果「１４」が付加的に表示され、適合していない場合「２＋３」「２＋３×」には、不適合のメッセージ「ＥＲＲ」が表示される。よって、表示された一連の数式の任意の範囲を指定するというユーザ操作に応じて、範囲指定された数式部分が演算の優先順に適合しているのか否かを直ちに知ることができ、各種数式の演算順序をユーザ操作に応じて直感的に学習することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力された数式を表示させ、この数式を演算処理する数式表示演算装置およびそのプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、一般に電卓と称する小型の電子式計算機が広く実用されている。
【０００３】
この電卓において、演算したい所望の数式を入力し表示させて実行キーを操作すると、入力された数式の解が直ちに演算処理されて表示される。
【０００４】
例えば、所望の数式として「２＋３×４−１５÷５」を入力して実行キーを操作すると、この数式を演算処理した結果「１１」が直ちに表示される。
【０００５】
しかし、このような電卓を、特に四則演算の優先順を学習する教育現場で使用する場合、学習対象とした数式の解である演算結果が直ちに表示されてしまうために、どのような演算の優先順で演算処理されたのか分かりづらい面がある。
【０００６】
そこで、入力された数式に対し、その演算の優先順序に対応した括弧付を行い表示させることにより、演算順序の分かりづらい複雑な数式でも、表示を見るだけでその演算順序を容易に認識することのできる数式表示方式が考えられている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平０６−２３１０８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
前記従来の数式表示方式を利用して数式の演算順序を表示させると、入力された数式の演算順序を明確に知ることはできものの、要するに演算順序の答えが表示されることになるので、十分な学習効果は得られない。
【０００９】
本発明は、このような課題に鑑みなされたもので、数式の演算順序を単に表示させるのではなく、ユーザ操作に応じて直感的に学習することが可能になる数式表示演算装置およびその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】
【００１０】
請求項１に記載の数式表示演算装置は、表示部と、この表示部に数式を表示させる数式表示制御手段と、この数式表示制御手段により表示された数式中の一部の範囲をユーザ操作に応じて指定する数式範囲指定手段と、この数式範囲指定手段により指定された範囲の数式部分が、前記数式の演算の優先順に適合した範囲であるか否かを判断する演算順適否判断手段と、この演算順適否判断手段により前記数式部分が前記数式の演算の優先順に適合した範囲であると判断された場合に、その数式部分の演算結果を前記表示された数式と共に表示させる範囲指定演算表示制御手段と、前記演算順適否判断手段により前記数式部分が前記数式の演算の優先順に適合しない範囲であると判断された場合に、その適合しない旨を前記表示された数式と共に表示させる範囲指定不適表示制御手段と、を備えたことを特徴としている。
【００１１】
請求項２に記載の数式表示演算装置は、前記請求項１に記載の数式表示演算装置において、前記範囲指定演算表示制御手段により表示された数式部分の演算結果を前記数式範囲指定手段により指定された範囲の数式部分に入れ替えた数式を、前記表示部に表示させる数式再表示制御手段を備えたことを特徴としている。
【００１２】
請求項３に記載の数式表示演算装置は、前記請求項１または請求項２に記載の数式表示演算装置において、前記範囲指定演算表示制御手段は、前記演算順適否判断手段により前記数式部分が前記数式の演算の優先順に適合した範囲であると判断された場合に、その数式部分の演算結果を同数式部分に対応付けて表示させ、前記範囲指定不適表示制御手段は、前記演算順適否判断手段により前記数式部分が前記数式の演算の優先順に適合しない範囲であると判断された場合に、その適合しない旨を同数式部分に対応付けて表示させる、ことを特徴としている。
【００１３】
請求項４に記載の数式表示演算装置は、表示部と、この表示部に数式を表示させる数式表示制御手段と、この数式表示制御手段により表示された数式中の一部の範囲をユーザ操作に応じて指定する数式範囲指定手段と、この数式範囲指定手段により指定された範囲の数式部分が、前記数式の演算の優先順に適合した範囲であるか否かを判断する演算順適否判断手段と、この演算順適否判断手段により前記数式部分が前記数式の演算の優先順に適合しない範囲であると判断された場合に、その数式部分を含んで且つ前記数式の演算の優先順に適合している範囲の数式部分を、前記数式範囲指定手段により指定された範囲の数式部分として強制的に設定する強制設定手段と、前記演算順適否判断手段により前記数式部分が前記数式の演算の優先順に適合した範囲であると判断された場合に、その数式部分の演算結果を前記表示された数式と共に表示させる範囲指定演算表示制御手段と、を備えたことを特徴としている。
【００１４】
請求項５に記載のプログラムは、表示部を有する演算装置のコンピュータを制御するためのプログラムであって、前記コンピュータを、前記表示部に数式を表示させる数式表示制御手段、この数式表示制御手段により表示された数式中の一部の範囲をユーザ操作に応じて指定する数式範囲指定手段、この数式範囲指定手段により指定された範囲の数式部分が、前記数式の演算の優先順に適合した範囲であるか否かを判断する演算順適否判断手段、この演算順適否判断手段により前記数式部分が前記数式の演算の優先順に適合した範囲であると判断された場合に、その数式部分の演算結果を前記表示された数式と共に表示させる範囲指定演算表示制御手段、前記演算順適否判断手段により前記数式部分が前記数式の演算の優先順に適合しない範囲であると判断された場合に、その適合しない旨を前記表示された数式と共に表示させる範囲指定不適表示制御手段、として機能させることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、数式の演算順序を単に表示させるのではなく、ユーザ操作に応じて直感的に学習することが可能になる数式表示演算装置およびそのプログラムを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の数式表示演算装置の実施形態に係るグラフ関数電卓１０の外観構成を示す平面図。
【図２】前記グラフ関数電卓１０の電子回路の構成を示すブロック図。
【図３】前記グラフ関数電卓１０による第１実施形態の範囲指定演算処理（１）を示すフローチャート。
【図４】前記グラフ関数電卓１０の数式優先順評価エリア２３ｄに記憶される数式の演算の優先順に対応した数式の範囲を示す情報を説明する図。
【図５】前記グラフ関数電卓１０の第１実施形態の範囲指定演算処理（１）に伴う数式表示の具体例（その１）を示す図。
【図６】前記グラフ関数電卓１０の第１実施形態の範囲指定演算処理（１）に伴う数式表示の具体例（その２）を示す図。
【図７】前記グラフ関数電卓１０の第１実施形態の範囲指定演算処理（１）に伴う数式表示の具体例（その３）を示す図。
【図８】前記グラフ関数電卓１０による第２実施形態の範囲指定演算処理（２）を示すフローチャート。
【図９】前記グラフ関数電卓１０の第２実施形態の範囲指定演算処理（２）に伴う数式表示の具体例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下図面により本発明の実施の形態について説明する。
【００１８】
図１は、本発明の数式表示演算装置の実施形態に係るグラフ関数電卓１０の外観構成を示す平面図である。
【００１９】
このグラフ関数電卓１０は、その携帯性の必要からユーザが片手で十分把持し片手で操作可能な小型サイズからなり、この電卓１０の本体正面にはキー入力部１１およびタッチパネル式表示部１５が設けられる。
【００２０】
キー入力部１１には、数字，文字，算術記号を入力したり演算の実行を指示したりするための数字・文字・演算記号キー群１２、各種の関数コマンドを入力するための関数機能キー群１３、タッチパネル式表示部１５に表示されたカーソル，ポインタの移動操作やデータ項目の選択操作などを行うためのカーソルキー１４が備えられる。
【００２１】
前記数字・文字・演算記号キー群１２としては、「０」〜「９」（数値）キー、「＋」「−」「×」「÷」（算術記号）キー、「ＥＸＰ」（指数関数）キー、「ＣＡＬＣ」（計算）キー、「ＥＸＥ」（実行）キー、「ＡＣ」（クリア）キーなどが配列される。
【００２２】
前記関数機能キー群１３としては、「ｌｏｇ」キー、「ｌｎ」キー、「ｓｉｎ」キー、「ｃｏｓ」キー、「ｔａｎ」キー、「Ｇｒａｐｈ」キー、「Ｄｒａｗ」キーなどが配列される。
【００２３】
前記タッチパネル式表示部１５は、ドットマトリクス型の液晶表示部１５ｄに透明タッチパネル１５ｔを重ねて構成される。
【００２４】
このグラフ関数電卓１０は、ユーザ任意の数式がタッチパネル式表示部１５に表示された状態で、この表示された数式の任意の範囲をユーザ操作に応じたタッチペンＰやカーソルポインタ等のポインティングデバイスにより指定すると、範囲指定された数式部分を反転表示Ｈする機能を有する。
【００２５】
また、このグラフ関数電卓１０は、タッチパネル表示部１５に表示された数式の演算の優先順を評価し、この演算の優先順に対応した数式の範囲を示す情報を記憶する機能を有する。
【００２６】
そして、このグラフ関数電卓１０は、前記範囲指定された数式の範囲が前記演算の優先順に対応した数式の範囲に適合（合致）する場合に、その指定範囲の数式を演算処理し演算結果を表示する機能、および前記範囲指定された数式の範囲が前記演算の優先順に対応した数式の範囲に適合（合致）しない場合に、エラーメッセージを表示する機能を有する。
【００２７】
図２は、前記グラフ関数電卓１０の電子回路の構成を示すブロック図である。
【００２８】
このグラフ関数電卓１０は、コンピュータ等からなる制御部（ＣＰＵ）２１を備えている。
【００２９】
制御部（ＣＰＵ）２１は、キー入力部１１あるいはタッチパネル式表示部１５から入力される入力データに応じて、フラッシュＲＯＭなどの記憶装置２２に予め記憶されている計算機制御プログラム２２ａを起動させ、あるいは記憶媒体読み書き部２４に装着される外部記憶媒体（メモリ・カードなど）２５に予め記憶されている計算機制御プログラム２２ａを前記記憶装置２２に読み込ませて起動させ、あるいは通信制御部２６を介して通信ネットワークＮ上のＷｅｂサーバ２７（この場合は、プログラムサーバ）から受信された計算機制御プログラム２２ａを前記記憶装置２２に読み込ませて起動させ、ＲＡＭ２３を作業用記憶領域として回路各部の動作制御を行なうものである。
【００３０】
この制御部（ＣＰＵ）２１には、前記キー入力部１１、記憶装置（ＲＯＭ）２２、ＲＡＭ２３、記憶媒体読み書き部２４、通信制御部２６が接続され、さらに、タッチパネル式表示部１５が接続される。
【００３１】
前記記憶装置２２には、本グラフ関数電卓１０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が予め記憶されると共に、キー入力部１１あるいはタッチパネル式表示部１５からの入力に応じた数式表示・演算処理やグラフ描画処理などを実行するための数式表示・演算処理プログラム、グラフ描画プログラム、前記タッチパネル式表示部１５の透明タッチパネル１５ｔにおいてタッチ操作された位置（座標）を検出するためのタッチ位置検出プログラムなどが計算機制御プログラム２２ａとして記憶される。
【００３２】
前記数式表示・演算処理プログラムには、前記制御部（ＣＰＵ）２１を制御して、前述した、タッチパネル式表示部１５にて範囲指定された数式部分を反転表示Ｈする機能、数式の演算の優先順を評価し、この演算の優先順に対応した数式の範囲を示す情報を記憶する機能、前記範囲指定された数式の範囲が前記演算の優先順に対応した数式の範囲に適合（合致）する場合に、その指定範囲の数式を演算処理し演算結果を表示する機能、および前記範囲指定された数式の範囲が前記演算の優先順に対応した数式の範囲に適合（合致）しない場合に、エラーメッセージを表示する機能などが含まれる。
【００３３】
前記ＲＡＭ２３には、入力バッファ２３ａ、数式記憶エリア２３ｂ、範囲指定バッファ２３ｃ、数式優先順評価エリア２３ｄ、タッチ座標メモリ２３ｅ、演算データメモリ２３ｆなどが確保される。
【００３４】
入力バッファ２３ａには、キー入力部１１により入力された数値や数式、各種コマンドなどのキー入力データが逐次記憶される。
【００３５】
数式記憶エリア２３ｂには、前記キー入力部１１により入力された数式のデータが記憶される。
【００３６】
範囲指定バッファ２３ｃには、タッチパネル式表示部１５に表示された数式に対して、ユーザ操作により当該数式の一部の範囲が指定された場合に、指定された範囲の数式部分が記憶される。
【００３７】
数式優先順評価エリア２３ｄには、タッチパネル式表示部１５に表示された数式の演算の優先順に対応した数式の範囲を示す情報が記憶される（図４参照）。
【００３８】
タッチ座標メモリ２３ｅには、タッチパネル１５ｔに対するタッチ操作に伴い前記タッチ位置検出プログラムに従い検出されるタッチ位置の座標がその始点座標から終点座標まで連続的に一時記憶される。
【００３９】
演算データメモリ２３ｆには、本グラフ関数電卓１０における各種の求解演算処理に伴う演算過程のデータや演算結果のデータなどが逐次記憶される。
【００４０】
次に、前記構成によるグラフ関数電卓１０の動作について説明する。
【００４１】
（第１実施形態）
図３は、前記グラフ関数電卓１０による第１実施形態の範囲指定演算処理（１）を示すフローチャートである。
【００４２】
図４は、前記グラフ関数電卓１０の数式優先順評価エリア２３ｄに記憶される数式の演算の優先順に対応した数式の範囲を示す情報を説明する図である。
【００４３】
例えば図４（Ａ）に示すような数式「ｓｉｎ３０×２＋ｃｏｓ３０×２」の場合、当該数式の演算の優先順の評価に従い、優先順に対応した数式の範囲が括弧記号により示され、各括弧〜閉じ括弧間の数式の範囲毎に、優先して演算すべき範囲が、（ｓｉｎ３０）→（（ｓｉｎ３０）×２）→（ｃｏｓ３０）→（（ｃｏｓ３０）×２）→（（ｓｉｎ３０×２）＋（ｃｏｓ３０×２））として示される。
【００４４】
また例えば図４（Ｂ）に示すような数式「２＋３×４−１５÷５」の場合、当該数式の演算の優先順の評価に従い、優先順に対応した数式の範囲が括弧記号により示され、各括弧〜閉じ括弧間の数式の範囲毎に、優先して演算すべき範囲が、（３×４）→（１５÷５）→（２＋（３×４）−（１５÷５））として示される。
【００４５】
なお、数式の演算の優先順を評価する手法については、従来公知の手法であるため、その詳細な説明は省略する。
【００４６】
図５は、前記グラフ関数電卓１０の第１実施形態の範囲指定演算処理（１）に伴う数式表示の具体例（その１）を示す図である。
【００４７】
キー入力部１１のユーザ操作に応じて、数式「２＋３×４−１５÷５」が入力されると、入力された数式のデータが数式記憶エリア２３ｂに記憶され（ステップＳ１）、図５（Ａ）に示すように、演算結果「１１」と共にタッチパネル式表示部１５に表示される（ステップＳ２）。
【００４８】
この任意の数式「２＋３×４−１５÷５」の表示状態で、当該数式上の所望の範囲「３×４」がペンタッチなどにより指定されると、この範囲指定された数式の一部「３×４」が反転表示Ｈされる（ステップＳ３）。
【００４９】
ここで、「ＣＡＬＣ」（計算）キーが入力されるか、または一定時間（例えば５ｓｅｃ）が経過したと判断されると（ステップＳ４（Ｙｅｓ））、前記範囲指定された数式の一部「３×４」が範囲指定バッファ２３ｃに記憶される（ステップＳ５）。
【００５０】
そして、前記数式記憶エリア２３ｂに記憶された数式「２＋３×４−１５÷５」の演算の優先順が評価され、この演算の優先順に対応した数式の範囲を示す情報（図４（Ｂ）参照）が、数式優先順評価エリア２３ｄに記憶される（ステップＳ６）。
【００５１】
すると、前記範囲指定バッファ２３ｃに記憶された数式の一部「３×４」について、前記数式優先順評価エリア２３ｄに記憶された演算の優先順に対応した数式の範囲に適合するか否か判断される（ステップＳ７）。
【００５２】
この場合、範囲指定された数式の一部「３×４」は、前記演算の優先順に対応した数式の範囲を示す情報（図４（Ｂ）参照）の中で、括弧で括られた範囲に合致するため、演算の優先順に適合すると判断される（ステップＳ７（Ｙｅｓ））。
【００５３】
すると、前記範囲指定バッファ２３ｃに記憶された数式の一部「３×４」が演算処理され（ステップＳ８）、その演算結果「１２」が演算データメモリ２３ｆに記憶されると共に、タッチパネル式表示部１５において反転表示Ｈされた指定範囲「３×４」の右下に枠で囲って表示される（ステップＳ９）。
【００５４】
これにより、表示された一連の数式の一部を範囲指定するだけで、当該指定範囲の数式部分の演算の優先順が確認され、その演算結果が付加的に表示される。
【００５５】
そして、図５（Ｂ）に示すように、「ＥＸＥ」（実行）キーが入力されると、前記反転表示Ｈされている指定範囲の数式部分「３×４」が、その演算結果「１２」と入れ替えられ、一部単純化された数式「２＋１２−１５÷５」としてタッチパネル式表示部１５に再表示される。
【００５６】
図６は、前記グラフ関数電卓１０の第１実施形態の範囲指定演算処理（１）に伴う数式表示の具体例（その２）を示す図である。
【００５７】
キー入力部１１のユーザ操作に応じて、数式「ｓｉｎ３０×２＋ｃｏｓ３０×２」が入力されると、入力された数式のデータが数式記憶エリア２３ｂに記憶され（ステップＳ１）、図６（Ａ）に示すように、演算結果「２．７３２０５０８０８」と共にタッチパネル式表示部１５に表示される（ステップＳ２）。
【００５８】
この任意の数式「ｓｉｎ３０×２＋ｃｏｓ３０×２」の表示状態で、当該数式上の所望の範囲「ｓｉｎ３０」がペンタッチなどにより指定されると、この範囲指定された数式の一部「ｓｉｎ３０」が反転表示Ｈされる（ステップＳ３）。
【００５９】
ここで、「ＣＡＬＣ」（計算）キーが入力されるか、または一定時間（例えば５ｓｅｃ）が経過したと判断されると（ステップＳ４（Ｙｅｓ））、前記範囲指定された数式の一部「ｓｉｎ３０」が範囲指定バッファ２３ｃに記憶される（ステップＳ５）。
【００６０】
そして、前記数式記憶エリア２３ｂに記憶された数式「ｓｉｎ３０×２＋ｃｏｓ３０×２」の演算の優先順が評価され、この演算の優先順に対応した数式の範囲を示す情報（図４（Ａ）参照）が、数式優先順評価エリア２３ｄに記憶される（ステップＳ６）。
【００６１】
すると、前記範囲指定バッファ２３ｃに記憶された数式の一部「ｓｉｎ３０」について、前記数式優先順評価エリア２３ｄに記憶された演算の優先順に対応した数式の範囲に適合するか否か判断される（ステップＳ７）。
【００６２】
この場合、範囲指定された数式の一部「ｓｉｎ３０」は、前記演算の優先順に対応した数式の範囲を示す情報（図４（Ａ）参照）の中で、括弧で括られた範囲に合致するため、演算の優先順に適合すると判断される（ステップＳ７（Ｙｅｓ））。
【００６３】
すると、前記範囲指定バッファ２３ｃに記憶された数式の一部「ｓｉｎ３０」が演算処理され（ステップＳ８）、その演算結果「０．５」が演算データメモリ２３ｆに記憶されると共に、タッチパネル式表示部１５において反転表示Ｈされた指定範囲「ｓｉｎ３０」の右下に枠で囲って表示される（ステップＳ９）。
【００６４】
この後同様に、図６（Ｂ）に示すように、数式上の所望の範囲「ｓｉｎ３０×２」がペンタッチなどにより指定されると、この範囲指定された数式の一部「ｓｉｎ３０×２」が反転表示Ｈされる（ステップＳ３）。
【００６５】
そして、範囲指定バッファ２３ｃに記憶された数式の一部「ｓｉｎ３０×２」について、前記数式優先順評価エリア２３ｄに記憶された演算の優先順に対応した数式の範囲に適合するか否か判断される（ステップＳ４〜Ｓ７）。
【００６６】
この場合も、範囲指定された数式の一部「ｓｉｎ３０×２」は、前記演算の優先順に対応した数式の範囲を示す情報（図４（Ａ）参照）の中で、括弧で括られた範囲に合致するため、演算の優先順に適合すると判断される（ステップＳ７（Ｙｅｓ））。
【００６７】
すると、前記範囲指定バッファ２３ｃに記憶された数式の一部「ｓｉｎ３０×２」が演算処理され（ステップＳ８）、その演算結果「１」が演算データメモリ２３ｆに記憶されると共に、タッチパネル式表示部１５において反転表示Ｈされた指定範囲「ｓｉｎ３０×２」の右下に枠で囲って表示される（ステップＳ９）。
【００６８】
これにより、表示された一連の数式の一部を範囲指定するだけで、当該指定範囲の数式部分の演算の優先順が確認され、その演算結果が付加的に表示される。
【００６９】
そして、「ＥＸＥ」（実行）キーが入力されると、前記反転表示Ｈされている指定範囲の数式部分「ｓｉｎ３０×２」が、その演算結果「１」と入れ替えられ、一部単純化された数式「１＋ｃｏｓ３０×２」としてタッチパネル式表示部１５に再表示される。
【００７０】
図７は、前記グラフ関数電卓１０の第１実施形態の範囲指定演算処理（１）に伴う数式表示の具体例（その３）を示す図である。
【００７１】
前記図５で示した具体例（その１）と同様に、図７（Ａ）に示すように、ユーザ操作に応じて入力された数式「２＋３×４−１５÷５」が、その演算結果「１１」と共にタッチパネル式表示部１５に表示された状態で、当該数式の範囲がその先頭から順次ペンタッチなどにより指定されると、この範囲指定された数式の一部「２＋３」が反転表示Ｈされる（ステップＳ１〜Ｓ３）。
【００７２】
この場合、範囲指定された数式の一部「２＋３」は、前記演算の優先順に対応した数式の範囲を示す情報（図４（Ｂ）参照）の中で、括弧で括られた範囲に合致しないため、演算の優先順に適合しないと判断される（ステップＳ４〜Ｓ７（Ｎｏ））。
【００７３】
すると、前記範囲指定された数式の一部「２＋３」について、演算優先順が不適合であることのメッセージ「ＥＲＲ」が、タッチパネル式表示部１５において反転表示Ｈされた指定範囲「２＋３」の右下に表示される（ステップＳ１０）。
【００７４】
この後、引き続き、図７（Ｂ）に示すように、前記数式の一部「２＋３×」まで範囲指定されて反転表示Ｈされると（ステップＳ１〜Ｓ３）、この場合も演算の優先順に適合しないと判断され（ステップＳ４〜Ｓ７（Ｎｏ））、演算優先順の不適合メッセージ「ＥＲＲ」が、同様に表示される（ステップＳ１０）。
【００７５】
そして、図７（Ｃ）に示すように、前記数式の一部「２＋３×４」まで範囲指定されて反転表示Ｈされると（ステップＳ１〜Ｓ３）、この場合には演算の優先順に適合すると判断される（ステップＳ４〜Ｓ７（Ｙｅｓ））、
すると、範囲指定バッファ２３ｃに記憶されている数式の一部「２＋３×４」が演算処理され（ステップＳ８）、その演算結果「１４」が演算データメモリ２３ｆに記憶されると共に、タッチパネル式表示部１５において反転表示Ｈされた指定範囲「２＋３×４」の右下に枠で囲って表示される（ステップＳ９）。
【００７６】
そして、図７（Ｄ）に示すように、「ＥＸＥ」（実行）キーが入力されると、前記反転表示Ｈされている指定範囲の数式部分「２＋３×４」が、その演算結果「１４」と入れ替えられ、一部単純化された数式「１４−１５÷５」としてタッチパネル式表示部１５に再表示される。
【００７７】
これにより、表示された一連の数式の一部を範囲指定するだけで、当該指定範囲の数式部分の演算の優先順が確認され、その優先順に適合している場合には指定範囲の演算結果が付加的に表示され、適合していない場合には不適合のメッセージ「ＥＲＲ」が表示される。よって、表示された一連の数式の任意の範囲を指定するというユーザ操作に応じて、範囲指定された数式部分が演算の優先順に適合しているのか否かを直ちに知ることができ、各種数式の演算順序をユーザ操作に応じて直感的に学習することができる。
【００７８】
（第２実施形態）
図８は、前記グラフ関数電卓１０による第２実施形態の範囲指定演算処理（２）を示すフローチャートである。
【００７９】
図９は、前記グラフ関数電卓１０の第２実施形態の範囲指定演算処理（２）に伴う数式表示の具体例を示す図である。
【００８０】
キー入力部１１のユーザ操作に応じて、数式「２＋３×４−１５÷５」が入力されると、入力された数式のデータが数式記憶エリア２３ｂに記憶され（ステップＴ１）、図９（Ａ）に示すように、演算結果「１１」と共にタッチパネル式表示部１５に表示される（ステップＴ２）。
【００８１】
この任意の数式「２＋３×４−１５÷５」の表示状態で、当該数式上の所望の範囲が、例えばその先頭からタッチペンＰなどによりタッチされ指定されると、この範囲指定された数式の一部「２」が反転表示Ｈされる（ステップＴ３）。
【００８２】
そして、前記範囲指定された数式の一部「２」が範囲指定バッファ２３ｃに記憶される（ステップＴ４）。
【００８３】
すると、前記数式記憶エリア２３ｂに記憶された数式「２＋３×４−１５÷５」の演算の優先順が評価され、この演算の優先順に対応した数式の範囲を示す情報（図４（Ｂ）参照）が、数式優先順評価エリア２３ｄに記憶される（ステップＴ５）。
【００８４】
そして、前記範囲指定バッファ２３ｃに記憶された数式の一部について、前記数式優先順評価エリア２３ｄに記憶された演算の優先順に対応した数式の範囲に適合するか否か判断される（ステップＴ６）。
【００８５】
ここで、図９（Ａ）→（Ｂ）に示すように、タッチパネル式表示部１５に表示中の数式「２＋３×４−１５÷５」に対するタッチ位置の範囲を、「２」→「２＋」と延ばして行くと、その都度、範囲指定された数式部分が範囲指定バッファ２３ｃに記憶されると共に、演算の優先度に適合するか否か判断される（ステップＴ３〜Ｔ６）。
【００８６】
図９（Ｂ）に示すように、「２＋」と範囲指定されたとき、当該範囲指定された数式の一部「２＋」は、前記演算の優先順に対応した数式の範囲を示す情報（図４（Ｂ）参照）の中で、括弧で括られた範囲に合致しないため、演算の優先順に適合しないと判断される（ステップＴ６（Ｎｏ））。
【００８７】
すると、前記演算の優先順に対応した数式の範囲を示す情報（図４（Ｂ）参照）に基づき、図９（Ｃ）に示すように、範囲指定エリアが、現在の指定範囲「２＋」を含んで演算の優先順が適合している範囲「２＋３×４」に強制的に設定されて反転表示Ｈされる（ステップＴ７）。
【００８８】
この場合、前記強制的に範囲指定された数式の一部「２＋３×４」は、演算の優先順に適合すると判断されるので（ステップＴ３〜Ｔ６（Ｙｅｓ））、「ＣＡＬＣ」（計算）キーが入力されるか、または一定時間（例えば５ｓｅｃ）が経過したと判断されると（ステップＴ８（Ｙｅｓ））、範囲指定バッファ２３ｃに記憶された数式の一部「２＋３×４」が演算処理される（ステップＴ９）。
【００８９】
そして、演算結果「１４」が演算データメモリ２３ｆに記憶されると共に、タッチパネル式表示部１５において反転表示Ｈされた強制指定範囲「２＋３×４」の右下に枠で囲って表示される（ステップＴ１０）。
【００９０】
この第２実施形態の場合も第１実施形態の場合と同様に、「ＥＸＥ」（実行）キーが入力されると、前記反転表示Ｈされている強制指定範囲の数式部分「２＋３×４」が、その演算結果「１４」と入れ替えられ、一部単純化された数式「１４−１５÷５」としてタッチパネル式表示部１５に再表示される。
【００９１】
これにより、表示された一連の数式の一部を範囲指定するだけで、当該指定範囲の数式部分の演算の優先順が確認され、その優先順に適合している場合には指定範囲の演算結果が付加的に表示される。一方、適合していない場合でも、強制的に適合している数式の範囲が設定され、その設定範囲の演算結果が付加的に表示される。よって、表示された一連の数式の任意の範囲を指定するというユーザ操作に応じて、範囲指定された数式部分が演算の優先順に適合しているのか否か、そしてどの範囲が適合しているのかを直ちに知ることができ、各種数式の演算順序をユーザ操作に応じて直感的に学習することができる。
【００９２】
なお、前記各実施形態において記載したグラフ関数電卓１０による動作手法、すなわち、図３のフローチャートに示す第１実施形態の範囲指定演算処理（１）、図８のフローチャートに示す第２実施形態の範囲指定演算処理（２）などの各手法は、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憶媒体（２５）に格納して配布することができる。そして、電子式計算機（１０）のコンピュータ（２１）は、この外部記憶媒体（２５）に記憶されたプログラムを記憶装置（２２）（２３）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、前記各実施形態において説明した数式範囲の指定および演算優先順の確認機能を実現し、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。
【００９３】
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（公衆回線）Ｎ上を伝送させることができ、この通信ネットワークＮに接続された通信装置（２６）によって前記プログラムデータを電子式計算機（１０）のコンピュータ（２１）に取り込み、前述した数式範囲の指定および演算優先順の確認機能を実現することもできる。
【００９４】
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異なる形態にして組み合わされても、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。
【符号の説明】
【００９５】
１０ …グラフ関数電卓
１１ …キー入力部
１２ …数字・文字・演算記号キー群
１３ …関数機能キー群
１４ …カーソルキー
１５ …タッチパネル式表示部
１５ｄ…ドットマトリクス型液晶表示部
１５ｔ…透明タッチパネル
２１ …ＣＰＵ
２２ …記憶装置
２２ａ…計算機制御プログラム
２３ …ＲＡＭ
２３ａ…入力バッファ
２３ｂ…数式記憶エリア
２３ｃ…範囲指定バッファ
２３ｄ…数式優先順評価エリア
２３ｅ…タッチ座標メモリ
２３ｆ…演算データメモリ
２４ …記憶媒体読み書き部
２５ …記憶媒体
２６ …通信制御部
２７ …Ｗｅｂサーバ（プログラムサーバ）
Ｎ …通信ネットワーク
Ｈ …（範囲指定）反転表示
Ｐ …タッチペン
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力された数式を表示させ、この数式を演算処理する数式表示演算装置およびそのプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、一般に電卓と称する小型の電子式計算機が広く実用されている。
【０００３】
この電卓において、演算したい所望の数式を入力し表示させて実行キーを操作すると、入力された数式の解が直ちに演算処理されて表示される。
【０００４】
例えば、所望の数式として「２＋３×４−１５÷５」を入力して実行キーを操作すると、この数式を演算処理した結果「１１」が直ちに表示される。
【０００５】
しかし、このような電卓を、特に四則演算の優先順を学習する教育現場で使用する場合、学習対象とした数式の解である演算結果が直ちに表示されてしまうために、どのような演算の優先順で演算処理されたのか分かりづらい面がある。
【０００６】
そこで、入力された数式に対し、その演算の優先順序に対応した括弧付を行い表示させることにより、演算順序の分かりづらい複雑な数式でも、表示を見るだけでその演算順序を容易に認識することのできる数式表示方式が考えられている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平０６−２３１０８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
前記従来の数式表示方式を利用して数式の演算順序を表示させると、入力された数式の演算順序を明確に知ることはできものの、要するに演算順序の答えが表示されることになるので、十分な学習効果は得られない。
【０００９】
本発明は、このような課題に鑑みなされたもので、数式の演算順序を単に表示させるのではなく、ユーザ操作に応じて直感的に学習することが可能になる数式表示演算装置およびその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】
【００１０】
請求項１に記載の数式表示演算装置は、表示部と、この表示部に数式を表示させる数式表示制御手段と、この数式表示制御手段により表示された数式中の一部の範囲をユーザ操作に応じて指定する数式範囲指定手段と、この数式範囲指定手段により指定された範囲の数式部分が、前記数式の演算の優先順に適合した範囲であるか否かを判断する演算順適否判断手段と、この演算順適否判断手段により前記数式部分が前記数式の演算の優先順に適合した範囲であると判断された場合に、その数式部分の演算結果を前記表示された数式と共に表示させる範囲指定演算表示制御手段と、前記演算順適否判断手段により前記数式部分が前記数式の演算の優先順に適合しない範囲であると判断された場合に、その適合しない旨を前記表示された数式と共に表示させる範囲指定不適表示制御手段と、を備えたことを特徴としている。
【００１１】
請求項２に記載の数式表示演算装置は、前記請求項１に記載の数式表示演算装置において、前記範囲指定演算表示制御手段により表示された数式部分の演算結果を前記数式範囲指定手段により指定された範囲の数式部分に入れ替えた数式を、前記表示部に表示させる数式再表示制御手段を備えたことを特徴としている。
【００１２】
請求項３に記載の数式表示演算装置は、前記請求項１または請求項２に記載の数式表示演算装置において、前記範囲指定演算表示制御手段は、前記演算順適否判断手段により前記数式部分が前記数式の演算の優先順に適合した範囲であると判断された場合に、その数式部分の演算結果を同数式部分に対応付けて表示させ、前記範囲指定不適表示制御手段は、前記演算順適否判断手段により前記数式部分が前記数式の演算の優先順に適合しない範囲であると判断された場合に、その適合しない旨を同数式部分に対応付けて表示させる、ことを特徴としている。
【００１３】
請求項４に記載の数式表示演算装置は、表示部と、この表示部に数式を表示させる数式表示制御手段と、この数式表示制御手段により表示された数式中の一部の範囲をユーザ操作に応じて指定する数式範囲指定手段と、この数式範囲指定手段により指定された範囲の数式部分が、前記数式の演算の優先順に適合した範囲であるか否かを判断する演算順適否判断手段と、この演算順適否判断手段により前記数式部分が前記数式の演算の優先順に適合しない範囲であると判断された場合に、その数式部分を含んで且つ前記数式の演算の優先順に適合している範囲の数式部分を、前記数式範囲指定手段により指定された範囲の数式部分として強制的に設定する強制設定手段と、前記演算順適否判断手段により前記数式部分が前記数式の演算の優先順に適合した範囲であると判断された場合に、その数式部分の演算結果を前記表示された数式と共に表示させる範囲指定演算表示制御手段と、を備えたことを特徴としている。
【００１４】
請求項５に記載のプログラムは、表示部を有する演算装置のコンピュータを制御するためのプログラムであって、前記コンピュータを、前記表示部に数式を表示させる数式表示制御手段、この数式表示制御手段により表示された数式中の一部の範囲をユーザ操作に応じて指定する数式範囲指定手段、この数式範囲指定手段により指定された範囲の数式部分が、前記数式の演算の優先順に適合した範囲であるか否かを判断する演算順適否判断手段、この演算順適否判断手段により前記数式部分が前記数式の演算の優先順に適合した範囲であると判断された場合に、その数式部分の演算結果を前記表示された数式と共に表示させる範囲指定演算表示制御手段、前記演算順適否判断手段により前記数式部分が前記数式の演算の優先順に適合しない範囲であると判断された場合に、その適合しない旨を前記表示された数式と共に表示させる範囲指定不適表示制御手段、として機能させることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、数式の演算順序を単に表示させるのではなく、ユーザ操作に応じて直感的に学習することが可能になる数式表示演算装置およびそのプログラムを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の数式表示演算装置の実施形態に係るグラフ関数電卓１０の外観構成を示す平面図。
【図２】前記グラフ関数電卓１０の電子回路の構成を示すブロック図。
【図３】前記グラフ関数電卓１０による第１実施形態の範囲指定演算処理（１）を示すフローチャート。
【図４】前記グラフ関数電卓１０の数式優先順評価エリア２３ｄに記憶される数式の演算の優先順に対応した数式の範囲を示す情報を説明する図。
【図５】前記グラフ関数電卓１０の第１実施形態の範囲指定演算処理（１）に伴う数式表示の具体例（その１）を示す図。
【図６】前記グラフ関数電卓１０の第１実施形態の範囲指定演算処理（１）に伴う数式表示の具体例（その２）を示す図。
【図７】前記グラフ関数電卓１０の第１実施形態の範囲指定演算処理（１）に伴う数式表示の具体例（その３）を示す図。
【図８】前記グラフ関数電卓１０による第２実施形態の範囲指定演算処理（２）を示すフローチャート。
【図９】前記グラフ関数電卓１０の第２実施形態の範囲指定演算処理（２）に伴う数式表示の具体例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下図面により本発明の実施の形態について説明する。
【００１８】
図１は、本発明の数式表示演算装置の実施形態に係るグラフ関数電卓１０の外観構成を示す平面図である。
【００１９】
このグラフ関数電卓１０は、その携帯性の必要からユーザが片手で十分把持し片手で操作可能な小型サイズからなり、この電卓１０の本体正面にはキー入力部１１およびタッチパネル式表示部１５が設けられる。
【００２０】
キー入力部１１には、数字，文字，算術記号を入力したり演算の実行を指示したりするための数字・文字・演算記号キー群１２、各種の関数コマンドを入力するための関数機能キー群１３、タッチパネル式表示部１５に表示されたカーソル，ポインタの移動操作やデータ項目の選択操作などを行うためのカーソルキー１４が備えられる。
【００２１】
前記数字・文字・演算記号キー群１２としては、「０」〜「９」（数値）キー、「＋」「−」「×」「÷」（算術記号）キー、「ＥＸＰ」（指数関数）キー、「ＣＡＬＣ」（計算）キー、「ＥＸＥ」（実行）キー、「ＡＣ」（クリア）キーなどが配列される。
【００２２】
前記関数機能キー群１３としては、「ｌｏｇ」キー、「ｌｎ」キー、「ｓｉｎ」キー、「ｃｏｓ」キー、「ｔａｎ」キー、「Ｇｒａｐｈ」キー、「Ｄｒａｗ」キーなどが配列される。
【００２３】
前記タッチパネル式表示部１５は、ドットマトリクス型の液晶表示部１５ｄに透明タッチパネル１５ｔを重ねて構成される。
【００２４】
このグラフ関数電卓１０は、ユーザ任意の数式がタッチパネル式表示部１５に表示された状態で、この表示された数式の任意の範囲をユーザ操作に応じたタッチペンＰやカーソルポインタ等のポインティングデバイスにより指定すると、範囲指定された数式部分を反転表示Ｈする機能を有する。
【００２５】
また、このグラフ関数電卓１０は、タッチパネル表示部１５に表示された数式の演算の優先順を評価し、この演算の優先順に対応した数式の範囲を示す情報を記憶する機能を有する。
【００２６】
そして、このグラフ関数電卓１０は、前記範囲指定された数式の範囲が前記演算の優先順に対応した数式の範囲に適合（合致）する場合に、その指定範囲の数式を演算処理し演算結果を表示する機能、および前記範囲指定された数式の範囲が前記演算の優先順に対応した数式の範囲に適合（合致）しない場合に、エラーメッセージを表示する機能を有する。
【００２７】
図２は、前記グラフ関数電卓１０の電子回路の構成を示すブロック図である。
【００２８】
このグラフ関数電卓１０は、コンピュータ等からなる制御部（ＣＰＵ）２１を備えている。
【００２９】
制御部（ＣＰＵ）２１は、キー入力部１１あるいはタッチパネル式表示部１５から入力される入力データに応じて、フラッシュＲＯＭなどの記憶装置２２に予め記憶されている計算機制御プログラム２２ａを起動させ、あるいは記憶媒体読み書き部２４に装着される外部記憶媒体（メモリ・カードなど）２５に予め記憶されている計算機制御プログラム２２ａを前記記憶装置２２に読み込ませて起動させ、あるいは通信制御部２６を介して通信ネットワークＮ上のＷｅｂサーバ２７（この場合は、プログラムサーバ）から受信された計算機制御プログラム２２ａを前記記憶装置２２に読み込ませて起動させ、ＲＡＭ２３を作業用記憶領域として回路各部の動作制御を行なうものである。
【００３０】
この制御部（ＣＰＵ）２１には、前記キー入力部１１、記憶装置（ＲＯＭ）２２、ＲＡＭ２３、記憶媒体読み書き部２４、通信制御部２６が接続され、さらに、タッチパネル式表示部１５が接続される。
【００３１】
前記記憶装置２２には、本グラフ関数電卓１０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が予め記憶されると共に、キー入力部１１あるいはタッチパネル式表示部１５からの入力に応じた数式表示・演算処理やグラフ描画処理などを実行するための数式表示・演算処理プログラム、グラフ描画プログラム、前記タッチパネル式表示部１５の透明タッチパネル１５ｔにおいてタッチ操作された位置（座標）を検出するためのタッチ位置検出プログラムなどが計算機制御プログラム２２ａとして記憶される。
【００３２】
前記数式表示・演算処理プログラムには、前記制御部（ＣＰＵ）２１を制御して、前述した、タッチパネル式表示部１５にて範囲指定された数式部分を反転表示Ｈする機能、数式の演算の優先順を評価し、この演算の優先順に対応した数式の範囲を示す情報を記憶する機能、前記範囲指定された数式の範囲が前記演算の優先順に対応した数式の範囲に適合（合致）する場合に、その指定範囲の数式を演算処理し演算結果を表示する機能、および前記範囲指定された数式の範囲が前記演算の優先順に対応した数式の範囲に適合（合致）しない場合に、エラーメッセージを表示する機能などが含まれる。
【００３３】
前記ＲＡＭ２３には、入力バッファ２３ａ、数式記憶エリア２３ｂ、範囲指定バッファ２３ｃ、数式優先順評価エリア２３ｄ、タッチ座標メモリ２３ｅ、演算データメモリ２３ｆなどが確保される。
【００３４】
入力バッファ２３ａには、キー入力部１１により入力された数値や数式、各種コマンドなどのキー入力データが逐次記憶される。
【００３５】
数式記憶エリア２３ｂには、前記キー入力部１１により入力された数式のデータが記憶される。
【００３６】
範囲指定バッファ２３ｃには、タッチパネル式表示部１５に表示された数式に対して、ユーザ操作により当該数式の一部の範囲が指定された場合に、指定された範囲の数式部分が記憶される。
【００３７】
数式優先順評価エリア２３ｄには、タッチパネル式表示部１５に表示された数式の演算の優先順に対応した数式の範囲を示す情報が記憶される（図４参照）。
【００３８】
タッチ座標メモリ２３ｅには、タッチパネル１５ｔに対するタッチ操作に伴い前記タッチ位置検出プログラムに従い検出されるタッチ位置の座標がその始点座標から終点座標まで連続的に一時記憶される。
【００３９】
演算データメモリ２３ｆには、本グラフ関数電卓１０における各種の求解演算処理に伴う演算過程のデータや演算結果のデータなどが逐次記憶される。
【００４０】
次に、前記構成によるグラフ関数電卓１０の動作について説明する。
【００４１】
（第１実施形態）
図３は、前記グラフ関数電卓１０による第１実施形態の範囲指定演算処理（１）を示すフローチャートである。
【００４２】
図４は、前記グラフ関数電卓１０の数式優先順評価エリア２３ｄに記憶される数式の演算の優先順に対応した数式の範囲を示す情報を説明する図である。
【００４３】
例えば図４（Ａ）に示すような数式「ｓｉｎ３０×２＋ｃｏｓ３０×２」の場合、当該数式の演算の優先順の評価に従い、優先順に対応した数式の範囲が括弧記号により示され、各括弧〜閉じ括弧間の数式の範囲毎に、優先して演算すべき範囲が、（ｓｉｎ３０）→（（ｓｉｎ３０）×２）→（ｃｏｓ３０）→（（ｃｏｓ３０）×２）→（（ｓｉｎ３０×２）＋（ｃｏｓ３０×２））として示される。
【００４４】
また例えば図４（Ｂ）に示すような数式「２＋３×４−１５÷５」の場合、当該数式の演算の優先順の評価に従い、優先順に対応した数式の範囲が括弧記号により示され、各括弧〜閉じ括弧間の数式の範囲毎に、優先して演算すべき範囲が、（３×４）→（１５÷５）→（２＋（３×４）−（１５÷５））として示される。
【００４５】
なお、数式の演算の優先順を評価する手法については、従来公知の手法であるため、その詳細な説明は省略する。
【００４６】
図５は、前記グラフ関数電卓１０の第１実施形態の範囲指定演算処理（１）に伴う数式表示の具体例（その１）を示す図である。
【００４７】
キー入力部１１のユーザ操作に応じて、数式「２＋３×４−１５÷５」が入力されると、入力された数式のデータが数式記憶エリア２３ｂに記憶され（ステップＳ１）、図５（Ａ）に示すように、演算結果「１１」と共にタッチパネル式表示部１５に表示される（ステップＳ２）。
【００４８】
この任意の数式「２＋３×４−１５÷５」の表示状態で、当該数式上の所望の範囲「３×４」がペンタッチなどにより指定されると、この範囲指定された数式の一部「３×４」が反転表示Ｈされる（ステップＳ３）。
【００４９】
ここで、「ＣＡＬＣ」（計算）キーが入力されるか、または一定時間（例えば５ｓｅｃ）が経過したと判断されると（ステップＳ４（Ｙｅｓ））、前記範囲指定された数式の一部「３×４」が範囲指定バッファ２３ｃに記憶される（ステップＳ５）。
【００５０】
そして、前記数式記憶エリア２３ｂに記憶された数式「２＋３×４−１５÷５」の演算の優先順が評価され、この演算の優先順に対応した数式の範囲を示す情報（図４（Ｂ）参照）が、数式優先順評価エリア２３ｄに記憶される（ステップＳ６）。
【００５１】
すると、前記範囲指定バッファ２３ｃに記憶された数式の一部「３×４」について、前記数式優先順評価エリア２３ｄに記憶された演算の優先順に対応した数式の範囲に適合するか否か判断される（ステップＳ７）。
【００５２】
この場合、範囲指定された数式の一部「３×４」は、前記演算の優先順に対応した数式の範囲を示す情報（図４（Ｂ）参照）の中で、括弧で括られた範囲に合致するため、演算の優先順に適合すると判断される（ステップＳ７（Ｙｅｓ））。
【００５３】
すると、前記範囲指定バッファ２３ｃに記憶された数式の一部「３×４」が演算処理され（ステップＳ８）、その演算結果「１２」が演算データメモリ２３ｆに記憶されると共に、タッチパネル式表示部１５において反転表示Ｈされた指定範囲「３×４」の右下に枠で囲って表示される（ステップＳ９）。
【００５４】
これにより、表示された一連の数式の一部を範囲指定するだけで、当該指定範囲の数式部分の演算の優先順が確認され、その演算結果が付加的に表示される。
【００５５】
そして、図５（Ｂ）に示すように、「ＥＸＥ」（実行）キーが入力されると、前記反転表示Ｈされている指定範囲の数式部分「３×４」が、その演算結果「１２」と入れ替えられ、一部単純化された数式「２＋１２−１５÷５」としてタッチパネル式表示部１５に再表示される。
【００５６】
図６は、前記グラフ関数電卓１０の第１実施形態の範囲指定演算処理（１）に伴う数式表示の具体例（その２）を示す図である。
【００５７】
キー入力部１１のユーザ操作に応じて、数式「ｓｉｎ３０×２＋ｃｏｓ３０×２」が入力されると、入力された数式のデータが数式記憶エリア２３ｂに記憶され（ステップＳ１）、図６（Ａ）に示すように、演算結果「２．７３２０５０８０８」と共にタッチパネル式表示部１５に表示される（ステップＳ２）。
【００５８】
この任意の数式「ｓｉｎ３０×２＋ｃｏｓ３０×２」の表示状態で、当該数式上の所望の範囲「ｓｉｎ３０」がペンタッチなどにより指定されると、この範囲指定された数式の一部「ｓｉｎ３０」が反転表示Ｈされる（ステップＳ３）。
【００５９】
ここで、「ＣＡＬＣ」（計算）キーが入力されるか、または一定時間（例えば５ｓｅｃ）が経過したと判断されると（ステップＳ４（Ｙｅｓ））、前記範囲指定された数式の一部「ｓｉｎ３０」が範囲指定バッファ２３ｃに記憶される（ステップＳ５）。
【００６０】
そして、前記数式記憶エリア２３ｂに記憶された数式「ｓｉｎ３０×２＋ｃｏｓ３０×２」の演算の優先順が評価され、この演算の優先順に対応した数式の範囲を示す情報（図４（Ａ）参照）が、数式優先順評価エリア２３ｄに記憶される（ステップＳ６）。
【００６１】
すると、前記範囲指定バッファ２３ｃに記憶された数式の一部「ｓｉｎ３０」について、前記数式優先順評価エリア２３ｄに記憶された演算の優先順に対応した数式の範囲に適合するか否か判断される（ステップＳ７）。
【００６２】
この場合、範囲指定された数式の一部「ｓｉｎ３０」は、前記演算の優先順に対応した数式の範囲を示す情報（図４（Ａ）参照）の中で、括弧で括られた範囲に合致するため、演算の優先順に適合すると判断される（ステップＳ７（Ｙｅｓ））。
【００６３】
すると、前記範囲指定バッファ２３ｃに記憶された数式の一部「ｓｉｎ３０」が演算処理され（ステップＳ８）、その演算結果「０．５」が演算データメモリ２３ｆに記憶されると共に、タッチパネル式表示部１５において反転表示Ｈされた指定範囲「ｓｉｎ３０」の右下に枠で囲って表示される（ステップＳ９）。
【００６４】
この後同様に、図６（Ｂ）に示すように、数式上の所望の範囲「ｓｉｎ３０×２」がペンタッチなどにより指定されると、この範囲指定された数式の一部「ｓｉｎ３０×２」が反転表示Ｈされる（ステップＳ３）。
【００６５】
そして、範囲指定バッファ２３ｃに記憶された数式の一部「ｓｉｎ３０×２」について、前記数式優先順評価エリア２３ｄに記憶された演算の優先順に対応した数式の範囲に適合するか否か判断される（ステップＳ４〜Ｓ７）。
【００６６】
この場合も、範囲指定された数式の一部「ｓｉｎ３０×２」は、前記演算の優先順に対応した数式の範囲を示す情報（図４（Ａ）参照）の中で、括弧で括られた範囲に合致するため、演算の優先順に適合すると判断される（ステップＳ７（Ｙｅｓ））。
【００６７】
すると、前記範囲指定バッファ２３ｃに記憶された数式の一部「ｓｉｎ３０×２」が演算処理され（ステップＳ８）、その演算結果「１」が演算データメモリ２３ｆに記憶されると共に、タッチパネル式表示部１５において反転表示Ｈされた指定範囲「ｓｉｎ３０×２」の右下に枠で囲って表示される（ステップＳ９）。
【００６８】
これにより、表示された一連の数式の一部を範囲指定するだけで、当該指定範囲の数式部分の演算の優先順が確認され、その演算結果が付加的に表示される。
【００６９】
そして、「ＥＸＥ」（実行）キーが入力されると、前記反転表示Ｈされている指定範囲の数式部分「ｓｉｎ３０×２」が、その演算結果「１」と入れ替えられ、一部単純化された数式「１＋ｃｏｓ３０×２」としてタッチパネル式表示部１５に再表示される。
【００７０】
図７は、前記グラフ関数電卓１０の第１実施形態の範囲指定演算処理（１）に伴う数式表示の具体例（その３）を示す図である。
【００７１】
前記図５で示した具体例（その１）と同様に、図７（Ａ）に示すように、ユーザ操作に応じて入力された数式「２＋３×４−１５÷５」が、その演算結果「１１」と共にタッチパネル式表示部１５に表示された状態で、当該数式の範囲がその先頭から順次ペンタッチなどにより指定されると、この範囲指定された数式の一部「２＋３」が反転表示Ｈされる（ステップＳ１〜Ｓ３）。
【００７２】
この場合、範囲指定された数式の一部「２＋３」は、前記演算の優先順に対応した数式の範囲を示す情報（図４（Ｂ）参照）の中で、括弧で括られた範囲に合致しないため、演算の優先順に適合しないと判断される（ステップＳ４〜Ｓ７（Ｎｏ））。
【００７３】
すると、前記範囲指定された数式の一部「２＋３」について、演算優先順が不適合であることのメッセージ「ＥＲＲ」が、タッチパネル式表示部１５において反転表示Ｈされた指定範囲「２＋３」の右下に表示される（ステップＳ１０）。
【００７４】
この後、引き続き、図７（Ｂ）に示すように、前記数式の一部「２＋３×」まで範囲指定されて反転表示Ｈされると（ステップＳ１〜Ｓ３）、この場合も演算の優先順に適合しないと判断され（ステップＳ４〜Ｓ７（Ｎｏ））、演算優先順の不適合メッセージ「ＥＲＲ」が、同様に表示される（ステップＳ１０）。
【００７５】
そして、図７（Ｃ）に示すように、前記数式の一部「２＋３×４」まで範囲指定されて反転表示Ｈされると（ステップＳ１〜Ｓ３）、この場合には演算の優先順に適合すると判断される（ステップＳ４〜Ｓ７（Ｙｅｓ））、
すると、範囲指定バッファ２３ｃに記憶されている数式の一部「２＋３×４」が演算処理され（ステップＳ８）、その演算結果「１４」が演算データメモリ２３ｆに記憶されると共に、タッチパネル式表示部１５において反転表示Ｈされた指定範囲「２＋３×４」の右下に枠で囲って表示される（ステップＳ９）。
【００７６】
そして、図７（Ｄ）に示すように、「ＥＸＥ」（実行）キーが入力されると、前記反転表示Ｈされている指定範囲の数式部分「２＋３×４」が、その演算結果「１４」と入れ替えられ、一部単純化された数式「１４−１５÷５」としてタッチパネル式表示部１５に再表示される。
【００７７】
これにより、表示された一連の数式の一部を範囲指定するだけで、当該指定範囲の数式部分の演算の優先順が確認され、その優先順に適合している場合には指定範囲の演算結果が付加的に表示され、適合していない場合には不適合のメッセージ「ＥＲＲ」が表示される。よって、表示された一連の数式の任意の範囲を指定するというユーザ操作に応じて、範囲指定された数式部分が演算の優先順に適合しているのか否かを直ちに知ることができ、各種数式の演算順序をユーザ操作に応じて直感的に学習することができる。
【００７８】
（第２実施形態）
図８は、前記グラフ関数電卓１０による第２実施形態の範囲指定演算処理（２）を示すフローチャートである。
【００７９】
図９は、前記グラフ関数電卓１０の第２実施形態の範囲指定演算処理（２）に伴う数式表示の具体例を示す図である。
【００８０】
キー入力部１１のユーザ操作に応じて、数式「２＋３×４−１５÷５」が入力されると、入力された数式のデータが数式記憶エリア２３ｂに記憶され（ステップＴ１）、図９（Ａ）に示すように、演算結果「１１」と共にタッチパネル式表示部１５に表示される（ステップＴ２）。
【００８１】
この任意の数式「２＋３×４−１５÷５」の表示状態で、当該数式上の所望の範囲が、例えばその先頭からタッチペンＰなどによりタッチされ指定されると、この範囲指定された数式の一部「２」が反転表示Ｈされる（ステップＴ３）。
【００８２】
そして、前記範囲指定された数式の一部「２」が範囲指定バッファ２３ｃに記憶される（ステップＴ４）。
【００８３】
すると、前記数式記憶エリア２３ｂに記憶された数式「２＋３×４−１５÷５」の演算の優先順が評価され、この演算の優先順に対応した数式の範囲を示す情報（図４（Ｂ）参照）が、数式優先順評価エリア２３ｄに記憶される（ステップＴ５）。
【００８４】
そして、前記範囲指定バッファ２３ｃに記憶された数式の一部について、前記数式優先順評価エリア２３ｄに記憶された演算の優先順に対応した数式の範囲に適合するか否か判断される（ステップＴ６）。
【００８５】
ここで、図９（Ａ）→（Ｂ）に示すように、タッチパネル式表示部１５に表示中の数式「２＋３×４−１５÷５」に対するタッチ位置の範囲を、「２」→「２＋」と延ばして行くと、その都度、範囲指定された数式部分が範囲指定バッファ２３ｃに記憶されると共に、演算の優先度に適合するか否か判断される（ステップＴ３〜Ｔ６）。
【００８６】
図９（Ｂ）に示すように、「２＋」と範囲指定されたとき、当該範囲指定された数式の一部「２＋」は、前記演算の優先順に対応した数式の範囲を示す情報（図４（Ｂ）参照）の中で、括弧で括られた範囲に合致しないため、演算の優先順に適合しないと判断される（ステップＴ６（Ｎｏ））。
【００８７】
すると、前記演算の優先順に対応した数式の範囲を示す情報（図４（Ｂ）参照）に基づき、図９（Ｃ）に示すように、範囲指定エリアが、現在の指定範囲「２＋」を含んで演算の優先順が適合している範囲「２＋３×４」に強制的に設定されて反転表示Ｈされる（ステップＴ７）。
【００８８】
この場合、前記強制的に範囲指定された数式の一部「２＋３×４」は、演算の優先順に適合すると判断されるので（ステップＴ３〜Ｔ６（Ｙｅｓ））、「ＣＡＬＣ」（計算）キーが入力されるか、または一定時間（例えば５ｓｅｃ）が経過したと判断されると（ステップＴ８（Ｙｅｓ））、範囲指定バッファ２３ｃに記憶された数式の一部「２＋３×４」が演算処理される（ステップＴ９）。
【００８９】
そして、演算結果「１４」が演算データメモリ２３ｆに記憶されると共に、タッチパネル式表示部１５において反転表示Ｈされた強制指定範囲「２＋３×４」の右下に枠で囲って表示される（ステップＴ１０）。
【００９０】
この第２実施形態の場合も第１実施形態の場合と同様に、「ＥＸＥ」（実行）キーが入力されると、前記反転表示Ｈされている強制指定範囲の数式部分「２＋３×４」が、その演算結果「１４」と入れ替えられ、一部単純化された数式「１４−１５÷５」としてタッチパネル式表示部１５に再表示される。
【００９１】
これにより、表示された一連の数式の一部を範囲指定するだけで、当該指定範囲の数式部分の演算の優先順が確認され、その優先順に適合している場合には指定範囲の演算結果が付加的に表示される。一方、適合していない場合でも、強制的に適合している数式の範囲が設定され、その設定範囲の演算結果が付加的に表示される。よって、表示された一連の数式の任意の範囲を指定するというユーザ操作に応じて、範囲指定された数式部分が演算の優先順に適合しているのか否か、そしてどの範囲が適合しているのかを直ちに知ることができ、各種数式の演算順序をユーザ操作に応じて直感的に学習することができる。
【００９２】
なお、前記各実施形態において記載したグラフ関数電卓１０による動作手法、すなわち、図３のフローチャートに示す第１実施形態の範囲指定演算処理（１）、図８のフローチャートに示す第２実施形態の範囲指定演算処理（２）などの各手法は、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憶媒体（２５）に格納して配布することができる。そして、電子式計算機（１０）のコンピュータ（２１）は、この外部記憶媒体（２５）に記憶されたプログラムを記憶装置（２２）（２３）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、前記各実施形態において説明した数式範囲の指定および演算優先順の確認機能を実現し、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。
【００９３】
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（公衆回線）Ｎ上を伝送させることができ、この通信ネットワークＮに接続された通信装置（２６）によって前記プログラムデータを電子式計算機（１０）のコンピュータ（２１）に取り込み、前述した数式範囲の指定および演算優先順の確認機能を実現することもできる。
【００９４】
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異なる形態にして組み合わされても、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。
【符号の説明】
【００９５】
１０ …グラフ関数電卓
１１ …キー入力部
１２ …数字・文字・演算記号キー群
１３ …関数機能キー群
１４ …カーソルキー
１５ …タッチパネル式表示部
１５ｄ…ドットマトリクス型液晶表示部
１５ｔ…透明タッチパネル
２１ …ＣＰＵ
２２ …記憶装置
２２ａ…計算機制御プログラム
２３ …ＲＡＭ
２３ａ…入力バッファ
２３ｂ…数式記憶エリア
２３ｃ…範囲指定バッファ
２３ｄ…数式優先順評価エリア
２３ｅ…タッチ座標メモリ
２３ｆ…演算データメモリ
２４ …記憶媒体読み書き部
２５ …記憶媒体
２６ …通信制御部
２７ …Ｗｅｂサーバ（プログラムサーバ）
Ｎ …通信ネットワーク
Ｈ …（範囲指定）反転表示
Ｐ …タッチペン
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示部と、
この表示部に数式を表示させる数式表示制御手段と、
この数式表示制御手段により表示された数式中の一部の範囲をユーザ操作に応じて指定する数式範囲指定手段と、
この数式範囲指定手段により指定された範囲の数式部分が、前記数式の演算の優先順に適合した範囲であるか否かを判断する演算順適否判断手段と、
この演算順適否判断手段により前記数式部分が前記数式の演算の優先順に適合した範囲であると判断された場合に、その数式部分の演算結果を前記表示された数式と共に表示させる範囲指定演算表示制御手段と、
前記演算順適否判断手段により前記数式部分が前記数式の演算の優先順に適合しない範囲であると判断された場合に、その適合しない旨を前記表示された数式と共に表示させる範囲指定不適表示制御手段と、
を備えたことを特徴とする数式表示演算装置。
【請求項２】
前記範囲指定演算表示制御手段により表示された数式部分の演算結果を前記数式範囲指定手段により指定された範囲の数式部分に入れ替えた数式を、前記表示部に表示させる数式再表示制御手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の数式表示演算装置。
【請求項３】
前記範囲指定演算表示制御手段は、前記演算順適否判断手段により前記数式部分が前記数式の演算の優先順に適合した範囲であると判断された場合に、その数式部分の演算結果を同数式部分に対応付けて表示させ、
前記範囲指定不適表示制御手段は、前記演算順適否判断手段により前記数式部分が前記数式の演算の優先順に適合しない範囲であると判断された場合に、その適合しない旨を同数式部分に対応付けて表示させる、
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の数式表示演算装置。
【請求項４】
表示部と、
この表示部に数式を表示させる数式表示制御手段と、
この数式表示制御手段により表示された数式中の一部の範囲をユーザ操作に応じて指定する数式範囲指定手段と、
この数式範囲指定手段により指定された範囲の数式部分が、前記数式の演算の優先順に適合した範囲であるか否かを判断する演算順適否判断手段と、
この演算順適否判断手段により前記数式部分が前記数式の演算の優先順に適合しない範囲であると判断された場合に、その数式部分を含んで且つ前記数式の演算の優先順に適合している範囲の数式部分を、前記数式範囲指定手段により指定された範囲の数式部分として強制的に設定する強制設定手段と、
前記演算順適否判断手段により前記数式部分が前記数式の演算の優先順に適合した範囲であると判断された場合に、その数式部分の演算結果を前記表示された数式と共に表示させる範囲指定演算表示制御手段と、
を備えたことを特徴とする数式表示演算装置。
【請求項５】
表示部を有する演算装置のコンピュータを制御するためのプログラムであって、
前記コンピュータを、
前記表示部に数式を表示させる数式表示制御手段、
この数式表示制御手段により表示された数式中の一部の範囲をユーザ操作に応じて指定する数式範囲指定手段、
この数式範囲指定手段により指定された範囲の数式部分が、前記数式の演算の優先順に適合した範囲であるか否かを判断する演算順適否判断手段、
この演算順適否判断手段により前記数式部分が前記数式の演算の優先順に適合した範囲であると判断された場合に、その数式部分の演算結果を前記表示された数式と共に表示させる範囲指定演算表示制御手段、
前記演算順適否判断手段により前記数式部分が前記数式の演算の優先順に適合しない範囲であると判断された場合に、その適合しない旨を前記表示された数式と共に表示させる範囲指定不適表示制御手段、
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プログラム。
【請求項１】
表示部と、
この表示部に数式を表示させる数式表示制御手段と、
この数式表示制御手段により表示された数式中の一部の範囲をユーザ操作に応じて指定する数式範囲指定手段と、
この数式範囲指定手段により指定された範囲の数式部分が、前記数式の演算の優先順に適合した範囲であるか否かを判断する演算順適否判断手段と、
この演算順適否判断手段により前記数式部分が前記数式の演算の優先順に適合した範囲であると判断された場合に、その数式部分の演算結果を前記表示された数式と共に表示させる範囲指定演算表示制御手段と、
前記演算順適否判断手段により前記数式部分が前記数式の演算の優先順に適合しない範囲であると判断された場合に、その適合しない旨を前記表示された数式と共に表示させる範囲指定不適表示制御手段と、
を備えたことを特徴とする数式表示演算装置。
【請求項２】
前記範囲指定演算表示制御手段により表示された数式部分の演算結果を前記数式範囲指定手段により指定された範囲の数式部分に入れ替えた数式を、前記表示部に表示させる数式再表示制御手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の数式表示演算装置。
【請求項３】
前記範囲指定演算表示制御手段は、前記演算順適否判断手段により前記数式部分が前記数式の演算の優先順に適合した範囲であると判断された場合に、その数式部分の演算結果を同数式部分に対応付けて表示させ、
前記範囲指定不適表示制御手段は、前記演算順適否判断手段により前記数式部分が前記数式の演算の優先順に適合しない範囲であると判断された場合に、その適合しない旨を同数式部分に対応付けて表示させる、
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の数式表示演算装置。
【請求項４】
表示部と、
この表示部に数式を表示させる数式表示制御手段と、
この数式表示制御手段により表示された数式中の一部の範囲をユーザ操作に応じて指定する数式範囲指定手段と、
この数式範囲指定手段により指定された範囲の数式部分が、前記数式の演算の優先順に適合した範囲であるか否かを判断する演算順適否判断手段と、
この演算順適否判断手段により前記数式部分が前記数式の演算の優先順に適合しない範囲であると判断された場合に、その数式部分を含んで且つ前記数式の演算の優先順に適合している範囲の数式部分を、前記数式範囲指定手段により指定された範囲の数式部分として強制的に設定する強制設定手段と、
前記演算順適否判断手段により前記数式部分が前記数式の演算の優先順に適合した範囲であると判断された場合に、その数式部分の演算結果を前記表示された数式と共に表示させる範囲指定演算表示制御手段と、
を備えたことを特徴とする数式表示演算装置。
【請求項５】
表示部を有する演算装置のコンピュータを制御するためのプログラムであって、
前記コンピュータを、
前記表示部に数式を表示させる数式表示制御手段、
この数式表示制御手段により表示された数式中の一部の範囲をユーザ操作に応じて指定する数式範囲指定手段、
この数式範囲指定手段により指定された範囲の数式部分が、前記数式の演算の優先順に適合した範囲であるか否かを判断する演算順適否判断手段、
この演算順適否判断手段により前記数式部分が前記数式の演算の優先順に適合した範囲であると判断された場合に、その数式部分の演算結果を前記表示された数式と共に表示させる範囲指定演算表示制御手段、
前記演算順適否判断手段により前記数式部分が前記数式の演算の優先順に適合しない範囲であると判断された場合に、その適合しない旨を前記表示された数式と共に表示させる範囲指定不適表示制御手段、
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プログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１１−４３９１７（Ｐ２０１１−４３９１７Ａ）
【公開日】平成２３年３月３日（２０１１．３．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１９０３３５（Ｐ２００９−１９０３３５）
【出願日】平成２１年８月１９日（２００９．８．１９）
【出願人】（０００００１４４３）カシオ計算機株式会社 (8,748)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年３月３日（２０１１．３．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年８月１９日（２００９．８．１９）
【出願人】（０００００１４４３）カシオ計算機株式会社 (8,748)
【Ｆターム（参考）】
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