DE19644109B4

DE19644109B4 - Schreibdaten-Verarbeitungssystem und -verfahren

Info

Publication number: DE19644109B4
Application number: DE19644109A
Authority: DE
Inventors: Gregory J. Menlo Park Wolff; David G. Menlo Park Stork
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1995-11-01
Filing date: 1996-10-31
Publication date: 2005-02-10
Anticipated expiration: 2016-11-01
Also published as: DE19644109A1

Abstract

Schreibdaten-Verarbeitungssystem
mit einem Schreibinstrument (91),
das eine Schreibspitze (116) aufweist, um mit einem sichtbaren Schreibmedium auf einem körperlichen Dokument (10) zu schreiben,
das eine erste Fühleinrichtung (100) aufweist, die den Schreibkontakt mit dem Dokument erfasst, und
das eine optische Leseeinheit (220, 240, 260) aufweist, die eine an einem Ort vorgedruckte codierte Information (13) des Dokuments erfasst, wenn sich die Schreibspitze (116) bei der vorgedruckten Information befindet, und
mit einer Basiseinheit (92),
in der zumindest ein Teil der erfassten Information verarbeitet wird,
wobei das System eine zweite Fühleinrichtung (210) aufweist, die die dreidimensionale Bewegung des Schreibinstruments oder die Position des Schreibinstruments im dreidimensionalen Raum erfasst,
und das System so ausgebildet ist, dass das Dokument mittels der vorgedruckten codierten Information (13) identifiziert wird und aus der erfassten Bewegung oder Folge von erfassten Positionen gewonnene Schreibdaten verwendet werden, um eine vorab abgespeicherte elektronische Version des...

Description

Die Erfindung betrifft ein Schreibdaten-Verarbeitungssystem sowie ein entsprechendes Verfahren. Die Erfindung betrifft im weiteren Sinne das Gebiet der Verarbeitung und Handhabung von Papierdokumenten und deren entsprechende elektronische Versionen, wobei dem Benutzer erlaubt ist, mit beiden Versionen desselben Dokuments gleichzeitig zu arbeiten.
Da viele Leute Papierdokumente für gewisse Aufgaben, wie Lesen oder Kommentieren von Dokumenten, bevorzugen, während elektronische Dokumente für Aufgaben, wie Speichern, Suchen und Übertragen bevorzugt zu werden scheinen, ist es wünschenswert, Dokumentensysteme zu schaffen, welche die benutzerfreundlichen Aspekte beider Möglichkeiten maximieren.

Leider bestand eine große technische Barriere zwischen den Papier- und elektronischen Dokumentationswelten. Beispielsweise können elektronische Symbole ohne weiteres in eine gedruckte Seite umgesetzt werden, dagegen lassen sich gedruckte Dokumente nicht ohne weiteres in kompakte elektronische Symbole übertragen. Ebenso ist die menschliche Schnittstelle bei jedem der beiden Medien grundlegend verschieden: Schreiben auf Papier (oder auf ähnlichen Oberflächen) ist seit der Jugend selbstverständlich und natürlich, während ein Schaffen elektronischer Dokumente im allgemeinen das Benutzen von Anwender-Software, eine Eingabetastatur, eine Maus, ein Display usw. erfordert.

Aus EP 0 615 209 A2 ist eine Schreibdaten-Eingabevorrichtung bekannt. Diese verwendet ein sensitives Auflagetablett, auf das ein Papierblatt gelegt werden kann, sowie einen zugeordneten Stift. Das Tablett und der Stift wirken zusammen, um Positionen der Schreibspitze zu erkennen.

Aus US 5,294,792 ist ein Stift bekannt, der mit einer CCD an der Spitze ausgestattet ist, um die mit dem Stift geschriebene Schrift zu erkennen. Die CCD kann auch verwendet werden, um eine Formular-Information zusammen mit einem Zeitstempel aufzuzeichnen. Eine sogenannte "Hardcopy Form" wird erstellt. Ob und wie eine Überlagerung geschriebener Daten mit einem Formular erfolgt ist offen gelassen.

Aus US 5,444,192 ist ein Interaktiver Dateneingabeapparat bekannt. Dieser verwendet einen sensitiven Digitalisierer als Unterlage für Papierformulare, der mit einem Stift zusammenwirkt, um den Ort der Eintragung in dem Formular zu erkennen.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Schreibdaten-Verarbeitungssystem zu schaffen, welches (a) klein und portabel sowie (b) natürlich zu benutzen ist wie ein Schreibgerät, (c) sowohl mit elektronischen als auch mit Papierdokumenten arbeitet und (d) Komplikationen und Schwierigkeiten mit Vorrichtungen, wie voluminösen Scannern und digitalen Schreiberfassungsgeräten (pads), vermeidet, wobei eine elektronische Überlagerung der Schreibdaten mit einem elektronischen Formular entsprechend dem beschriebenen Formular erzielt werden soll. Ferner soll ein entsprechendes Schreibdaten-Verarbeitungsverfahren bereitgestellt werden.

Vorstehende Aufgabe wird durch die Gegenstände der Ansprüche 1 und 16 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen gehen aus den Unteransprüchen hervor. Vorteilhaft wird durch die Integration einer optischen Leseeinheit zusammen mit der ersten und zweiten Fühleinheit ein kompaktes System geschaffen, um das mit einem sichtbaren Schreibmedium geschriebene Dokument in einer entsprechenden elektronischen Version überlagern zu können, ohne sensitive Schreibunterlagen zu benötigen.

Als Beispiel für die Leseeinheit wird im Folgenden die CCD beschrieben. Als Beispiel für die erste Fühleinrichtung wird im Folgenden ein Drucksensor beschrieben. Als Beispiel für die zweite Fühleinrichtung wird im Folgenden ein Positionssensor beschrieben, der einen Kreisel, eine Beschleunigungsmesser oder eine Infrarotdetektor-Sensor-Anordnung umfassen kann.

Im Ergebnis können dann Benutzer ohne weiteres Papierdokumente schaffen oder handhaben, während gleichzeitig entsprechende elektronisch codierte Bilder derselben erzeugten oder gehandhabten Papierdokuments gemacht werden. Vorteilhaft wird dies mittels eines in der Hand zu haltenden, einem Schreibgerät ähnlichen Instrument erreicht, das auf Papierdokumente schreiben kann, gleichzeitig das Schreiben fühlen kann und die geschriebenen Kennzeichnungen in dem elektronisch codierten Dokument interpretieren und eingeben kann. Ebenso erlaubt ein mit der Leseeinheit erfolgtes Bildfühlen dem System, die Art eines Dokuments zu identifizieren, das von Hand geschriebenen Modifikationen unterworfen ist.

Bei einem interaktiven Handhabungs- und Verarbeitungssystem mit manueller Eingabe wird vorteilhaft ein Schreibinstrument verwendet, um manuell Daten auf ein normales Dokument zu schreiben (das vorgedruckte codierte Information zur Identifikation des Dokuments aufweist) und um automatisch die geschriebenen Daten zu interpretieren, so dass ein entsprechendes elektronisches Dokument, das irgendwelche vorgedruckte Dokumenteninformation enthält, modifiziert wird, indem die geschriebenen Daten dem gespeicherten elektronischen Dokument hinzugefügt werden. Sowohl die vorher gedruckten Daten als auch die interpretierten geschriebenen Daten können elektronisch dargestellt werden. Hierzu weist das interaktive Handhabungs- und Verarbeitungssystem auf:

(a) eine physische Dokumentenseite mit einer Oberfläche, auf welche geschrieben werden kann und die auch vorher auf das Dokument gedruckte Information enthalten kann;
(b) ein einem Schreibgerät ähnliches Instrument, das im folgenden der Einfachheit halber im allgemeinen als Schreibinstrument bezeichnet ist, um auf die physische Dokumentenoberfläche zu schreiben, wobei das Instrument entsprechende Wandler hat, um sowohl die geschriebenen Daten als auch die mehrdimensionalen physischen Kräfte (z. B. bis zu drei geradlinige und zwei Dreh-Komponenten) zu fühlen, die auf das Schreibinstrument beim Schreiben ausgeübt worden sind, und um vorher aufgedruckte digitale Codes zu lesen, und ferner ein Übertragungsglied aufweist, um die Wandlerdaten an eine Basiseinheit zu übertragen, und
(c) eine Basiseinheit, um die Wandlerdaten aufzunehmen und um sie in binäre Digitalinformation umzusetzen, die in der Basiseinheit (CPU) oder einem anderen Rechner für eine Dokumentenidentifikation bearbeitet werden kann, und um die geschriebene Information mit der vorher auf das Dokument gedruckten Information zu vereinigen.

In einer weiteren Ausführungsform sind die Wandler in der Lage, eine Schreibgerätbewegung festzulegen, die aus einer Bewegung des Schreibinstruments und nicht aus dem Schreiben resultiert, wie beispielsweise ein Hinweisen oder Deuten hinsichtlich der Steuerung eines Objekts (wie beispielsweise von Licht).

Nachfolgend wir die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert, in welchen mit ähnlichen Bezugszeichen ähnliche Elemente bezeichnet sind. Hierbei zeigen:
1 ein Format einer Tageskalender – (CB-)Seite;
2 ein Ablaufdiagramm einer grundsätzlichen Operation eines CB-Systems;
3 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens, um die mittels eines Schreibgerätinstruments eingegebenen Daten zu interpretieren;
4 ein Ablaufdiagramm einer Eintragauswählprozedur;
5 Hauptkomponenten eines CB-Systems;
6 den Aufbau eines Schreibinstruments;
7 die Geometrie eines Infrarot-PI-Positioniersystems;
8 eine Anordnung von Wandlern mit Dehnungsmeßstreifen in einem Schreibgerätinstrument;
9 die Verbindungen der Dehnungsmeßstreifen auf einer flexiblen Membran;
10 eine dreifache Brückenschaltung zum Verarbeiten der Daten von den Wandlern mit Dehnungsmeßstreifen und um x-, y- und z-Kraftkomponenten zu erzeugen;
11 ein PI-Einheit-Blockdiagramm, und
12 ein CB-Basiseinheit-Blockdiagramm.
A-Anwendungsbereiche
Ein interaktives Dokumentensystem, das auf einem Schreibinstrument basiert, ist bei zahlreichen Dokumentensystemen verwendbar, wie den folgenden Systemen, ist jedoch nicht auf diese beschränkt.
Terminkalender:
(Termin-)Festsetzungen, die auf einer physischen Seite eines Terminkalenders eingetragen sind, werden gefühlt, interpretiert und im einem elektronischen Kalender aufgezeichnet.
Formularverarbeitung:
Eine Ausfüllen eines vorgeschriebenen Formulars würde automatisch das Erzeugen eines entsprechenden elektronischen Formulars bewirken; die Papierversion würde erforderlichenfalls aus juristischen oder Sicherheitsgründen erhalten bleiben. Es ergibt sich eine beträchtliche Kostenreduzierung beim Eingeben von Computerdaten.
Unterschriften-Überprüfung:
Es wird eine verbesserte Zuverlässigkeit bei dem Erkennen einer Unterschrift erhalten, indem die Unterschrift bezüglich des zeitlichen Verlaufs mit Hilfe der räumlichen Lokalisierung und mit Hilfe von Druck erhalten wird, um die Unterschrift zu charaktierisieren. Diese Parameter stehen einem Fälscher beim Betrachten der Unterschrift nicht zur Verfügung.
Interaktives Fax:
Ein Faksimilesystem, das Benutzern ermöglicht, Dokumente mittels "Verbindungen" zu erhalten, ähnlich wie bei WebFax. Dies würde es dem Benutzer ermöglichen, Seiten an ausgewählte Benutzer einfach durch Schreiben des gewünschten Bestimmungsortes weiterzuleiten, in dem, wenn er gefühlt und interpretiert worden ist, die Übertragungs-"Verbindung" geschaffen wird. Ebenso kann der Benutzer das Dokument mit Anmerkungen versehen und das Dokument mit der Anmerkung oder Kommentierung übertragen und speichern, ohne einen Faksimile-Scanner zu benutzen.
Dokument-Aufbereiten:
Ein Papierdokument kann durch Ausstreichen von Worten und durch das Benutzen einer typografischen Schreibweise für andere Redigieroperationen redigiert werden oder es kann mit Anmerkungen versehen werden oder anderswohin gesendet werden. Die Papiermodifikationen beeinflussen unmittelbar die elektronische Version, so daß die elektronische Version als das echte Quellendokument dienen kann, da ein Zugriff oder eine Übertragung dieses Dokuments alle Redigierungen oder Anmerkungen reflektieren würde.
Informationsmanagement:
Ein Abtasten der Beschreibung eines Referenzdokuments kann dieses Papier (oder dessen Referenz) haben, die in einer bestimmten Datei ohne Photokopieren gespeichert ist.
Dokument-Wiedergewinnung:
Durchsuchen von elektronischen Datenbanken durch Schreiben oder Einkreisen von wenigen Schlüsselworten, "Daumennagel"-Beschreibungen oder durch Zeichnen von Bildern, welche, wenn sie interpretiert sind, die Daten auffinden helfen.
Notizbuch:
Durch Verwenden des Schreibinstruments zum Schreiben von Texten auf Papier und zum elektronischen Wiederauffinden von Notizen, die vorher auf Papier geschrieben und von einer sequentiell geordneten (und/oder einer anderweitig organisierten) elektronischen Speicherdatei aus gespeichert sind.
B System-Details
B.1.Terminkalender (CB)
Wegen der Vielfalt möglicher Dokumentensysteme, wie im vorhergehenden Abschnitt ausgeführt ist, werden die Einzelheiten der Erfindung anhand einer einzigen Anwendung dargestellt, von welcher aus die Ausdehnung auf andere Anwendungen für den Fachmann ohne weiteres vorzunehmen ist. Aus diesem Grund wird nachstehend der Terminkalender beschrieben.
Der Terminkalender sieht wie ein herkömmlicher Kalender aus, der eine Seite hat, die ein Kalenderzeit-Abschnitt darstellt, wie einen Tag, eine Woche, einen Monat oder ein Jahr. Jeder Zeitabschnitt ist ferner erforderlichenfalls unterteilt, nämlich ein Jahr in Monate und Wochen, ein Monat in Wochen und Tage, ein Tag in Stunden und Bruchteile davon. Digital codierte Information ist auf jede Seite gedruckt, so daß das Schreibinstrument verwendet werden kann, um den dazugehörigen Digitalcode zu lesen, welcher das Seitenformat und die Kalenderzeit-Abschnitte auf der jeweiligen Kalenderseite identifiziert.
1 zeigt eine Seite 20 eines Terminkalenders (CB) mit einem Tag pro Seitenformat. Bei dieser Version können wählbare Informationsoptionen für jeden Tag gedruckt sein. Ein Bereich ist seitwärts oben für einen Strichcode-Identifizierer zum Spezifizieren des Datums (Tag, Monat und Tag) und für eine Benutzer-Identifikation (I.D) vorgesehen. Das Datum (wahlweise das Jahr) ist ebenfalls in dem Bereich 21 gedruckt. Spalten in Form von Rechtecken 22 und 22' sind zum Auswählen und Identifizieren der Zeit vorhanden, indem eine geeignete Markierung und geeignetes Zeichen (wie beispielsweise eine Kontrollmarke) in dem entsprechenden Rechteck eingetragen wird. Die Spalten 22 und 22' haben dieselbe Bedeutung und sind vorgesehen, damit zwei Eintragungen, die nur 15 Minuten voneinander abweichen, jeweils eingetragen werden, wobei nur die halbe Breite benutzt wird und dies durch eine Trennungslinie 23 als gesonderte Zeile angezeigt ist. Beispielsweise ist eine Verabredung mit Baker für 10h vormittags angezeigt, während eine Verabredung mit Charlie für 10:15 vormittags angezeigt ist. Mit anderen Worten, jede Stunde ist in diesem Beispiel in Abschnitte von fünfzehn Minuten unterteilt. Andere Schritte, wie beispielsweise eine halbe Stunde oder 10 Minuten könnten ebenso spezifiziert sein. Die Wahl bzw. Möglichkeit des Benutzers wird nur durch die Verwendung, der zu entsprechen ist, und durch die verfügbare Seitengröße (oder den Ausschnitt) beschränkt. Die Tageszeit wird auch durch die Position eines geschriebenen Eintrags für ein vorgegebenes Kalenderseitenformat angezeigt. Das Schreibinstrument liefert die Schreibstelle und den optischen sowie den Lage- und den Schreibpunkt für Papierdruckdaten in dem Computer für eine Interpretation, eine Speicherung und eine grafische Anzeige bzw. Darstellung.
Die grafische Darstellung kann ein unmittelbares Feedback für eine wahlweise Anzeige oder Darstellung auf einer Kathodenstrahlröhre (CRT) liefern. Das Feedback kann eine einfache Wiedergabe bzw. Wiederholung der geschriebenen Mitteilung sein, wobei die mittels des Schreibinstruments geschaffen Schreibstellen-Druckdaten verwendet sind, oder es kann die interpretierte bzw. wiedergegebene geschriebene Mitteilung von einer Cursivschriftzeichen-Erkennungsvorrichtung sein, welche dieselben Daten benutzt. In dem zuletzt erwähnten Fall können ungenau wiedererkannte geschriebene Daten durchgestrichen oder überschrieben werden.
Strich- oder Barcodes können mittels eines Strichcode-Scanners auf der Seite des Schreibinstruments gelesen werden. Die Strichcode-Erkennungseinrichtung kann entweder ständig auf der Suche nach einem gültigen Strichcode abtasten oder betrieben werden, wenn die Positionssensoren anzeigen, daß das Schreibinstrument in einer horizontalen Lage ist, die geeignet ist, um einen Strichcode zu lesen.
B.2 Betriebsmodus
2 ist ein Ablaufdiagramm, das den grundlegenden Betriebsmodus eines speziellen Terminkalenders (CB) beschreibt. Der Prozess beginnt beim Schritt 500, wobei angenommen ist, dass ein festgelegtes Format vorgeschrieben worden ist und dessen Beschreibung in der Konfigurationsinformation für diesen Terminkalender gespeichert ist. Konfigurationsdaten enthalten den Kalendertyp, ein chronologisches Layout, das Zeitintervalle, Abschnitte und Schreibabstände festlegt. Ebenso ist eine Benutzerliste gespeichert, bezüglich welcher die Strichcode-Identifikation hinsichtlich ihrer Gültigkeit überprüft werden kann.
Beim Schritt 501 prüft der Computer, wenn sich das Schreibinstrument horizontal bewegt, wodurch angezeigt wird, dass eine CB-Operation durch Lesen des Strichcodes im Bereich 13 eingeleitet werden dürfte. Wenn dies nicht der Fall ist, geht das System in eine Warteschleife, in welcher die Instrumentenbewegung überwacht wird. Wenn die entsprechende Horizontalbewegung festgestellt wird, geht der Prozess auf Schritt 502 über, bei welchem die Strichcode-Identifizierung gelesen wird, indem der Strichcode-Bereich 13 mit dem Schreibinstrument abgetastet wird. Wenn sich ein gültiges Strichcode-Signal ergibt, geht der Prozess von einem Schritt 503 auf den Schritt 505 über, andernfalls geht der Porzess auf den Schritt 504 über, bei welchem ein hörbarer und/oder sichtbarer Alarm abgegeben wird, um den Benutzer zu informieren, dass der Zugang verneint wird, und das System auf den Schritt 501 zurückgeht. An dieser Stelle kann der Benutzer des Schreibinstruments versuchen, den Strichcode wieder zu lesen, oder kann das System dahingehend untersuchen, weshalb die Strichcode-Daten falsch gelesen worden sind.
Der Strichcode kann auch mit einer Liste von autorisierten Codes verglichen werden, und wenn ein entsprechender Code vorhanden ist, wird die CB-Zugriffsanforderung bestätigt, und es wird auf den Schritt 505 übergegangen.
Beim Schritt 505 kann die elektronische Version der CB-Seite auf einem Bildschirm (einer Kathodenstrahlröhre (CRT)) oder einem Flüssigkristall-Display (LCD) angezeigt werden, wobei die Anzeige alle früheren Einträge auf dieser Seite enthält. Der Prozess geht in eine weitere Warteschleife über den Testschritt 506, bei wel chem geprüft wird, ob das Schreibstellen-Drucksignal einen Schwellenwert überschreitet. Wenn dem so ist, wird dies als eine Anzeige genommen, daß eine Schreibinstrument-Operation initiiert wird und der Prozeß geht auf den Schritt 511 über, bei welchem der vorherige Warteschleifen-Index (Schritt 507) gelöscht wird. Andernfalls geht der Prozeß in eine Warteschleife über, welche den Schritt 507 aufweist, welcher die Anzahl Durchgänge (oder die Zeit) zählt, innerhalb welcher die Schleife durchquert wird. Beim Schritt 508 wird geprüft, ob die voreingestellte Zeit überschritten worden ist, und wenn dies nicht der Fall ist, wird auf den Schritt 506 zurückgegangen. Anderenfalls wird der Schleifenzählindex beim Schritt 507 beim Schritt 509 gelöscht und die Anzeige wird beim Schritt 510 abgebrochen, bevor auf den Schritt 501 zurückgegangen wird.
Beim Schritt 512 wird die Stelle des geschriebenen Eintrags mit Hilfe der gyroskopischen Geschwindigkeitsinformation festgestellt. Bei Kennen der Stelle der Strichcode-Seitenidentifizierung und durch Integrieren der gyroskopischen Geschwindigkeitsinformation wird die Lokalisierung der Stelle vorgenommen, an welcher ein Schreibgerätdruck beim Schritt 506 ausgeübt worden ist. Diese Information wird verwendet, um die entsprechende elektronische Eingabe auf der elektronischen grafischen Darstellung zu lokalisieren.
Von dem Schritt 512 aus geht der Prozeß auf Schritt 600 über, eine Prozedur zum Interpretieren der Nachricht, daß das Schreibinstrument auf der CB-Seite eingegeben hat. Diese Prozedur ist detailliert in 3 dargestellt. Die Multisensor-Ausgangssignale von dem Schreibinstrument liegen in elektrischer Form, vorzugsweise in Form von binär codierten Daten vor. In diesem Beispiel werden vier Datentypen verwendet und verarbeitet: ein Schreibinstrumenten-Druck, der bei dem Schritt 601 verarbeitet wird, gyroskopische Rückstellkräfte beim Verarbeitungsschritt 602, optische Daten, welche die mittels des Schreibinstrument geschriebene Nachricht darstellen, beim Verarbeitungsschritt 603 und ein zusätzliches Datensignal, das spezielle Aufgaben (cues) darstellt, um Kalender- und Positionsdaten von der gedruckten CB-Seite aus beim Schritt 604 zu identifizieren. Bei jedem Verarbeitungsschritt 601 bis 604 werden Signalmerkmale aus deren zugeordneten Datenquelle extrahiert.
Eine speziell geschriebene Dateneingabe kann eine Anzahl verschiedener Nachrichteneinheiten, wie beispielsweise einen Zeitcode, welcher von der gedruckten CB-Seite abgeleitet ist, und einen geschriebenen Teil enthalten, welcher einen Namen und eine Stelle enthalten kann. Die eingegebene Nachrichtenfolge wird zergliedert in Nachrichtensegmente beim Vektor-Verarbeitungsschritt 605, wobei die verschiedenen verarbeiteten Sensordaten von den Prozessoren 601 bis 604 verwendet werden. Folglich zeigt das Vorhandensein des Schreibstellen-zu-Papier-Drucks über ein Zeitintervall ein Beschreiben eines Nachrichtensegments an. Zwischenräume zwischen Druckintervallen können den Zwischenraum zwischen Segmenten anzeigen. Ein Zwischenraum kann auch ein Querstrich eines "t" oder den Punkt eines "i" anzeigen, nachdem das Wort geschrieben ist. In dem zuletzt erwähnten Fall können gyroskopische Daten die Rückwärtsbewegung des Schreibinstruments bestätigen und ein darauffolgender Schreibinstrumentendruck kann entweder mit einem stationären Punktierungsvorgang oder einem in Vorwärtsrichtung erfolgenden Durchqueren eines "t" verbunden sein. Durch Verwenden von zeitlich synchronisierten Multisensordaten kann die mittels des Schreibinstruments geschriebene Nachricht verwendet werden, um die eingegebene Nachricht in einzelne und interpretierbare Handlungen aufzugliedern. Ein aufzugliedernder Vektorprozessor 605 erzeugt einen Satz Vektoren, die jedes geschriebene Segment beschreiben, und welche dann identifiziert werden, indem die aufgegliederten Vektoren mit einem gespeicherten Mustersatz in einer Musterspeichereinheit 604 beim Vergleichsschritt 606 verglichen werden. Beim Schritt 608 erzeugt jedes aufgegliederte Segment einen Satz Kandidatenvektoren, die einem plausiblen aufgegliederten Nachrichtensegment entsprechen und welche vorzugsweise in einer abnehmenden Plausibilitätsreihenfolge geordnet sind, d. h. das korrekte Nachrichtensegment sind.
Die plausiblen Kandidaten-Nachrichteneinheiten von dem Nachrichten-Auswählschritt 608 werden durch einen Reihenfolgeindex 0 ≤ k ≤ K – 1 angeordnet, welcher die Reihenfolge des Auftretens von K Nachrichtensegmenten anzeigt. Die k-te Nachrichteneinheit hat L_k plausible Kandidaten, die durch einen Index l_k gekennzeichnet sind, wobei gilt: 0 ≤ l_k ≤ L_k – 1 und l_k eine abnehmende Plausibilität mit steigendem Wert von 1k anzeigt.
Da das System eine Einrichtung schaffen sollte, um eine Faksimile-Rekonstruktion der geschriebenen Nachricht anzuzeigen, schafft das Ausgangssignal eines Aufgliederungsvektor-Prozessors 605 ein Ausgangssignal von einem Orts-Rekonstruktionsgenerator 609, welcher die gyroskopischen Schreibinstrument-Druckdaten verarbeitet, um den Ort der Schreibinstrumentspitze während des Schreibens zu rekonstruieren. Der digitalisierte Ort wird dann an einer Eingabestelle E der 4 für eine Konfliktauflösung eingegeben. Bei einigen Anwendungen wird ein Faksimile der ursprünglich geschriebenen Nachricht bevorzugt und in anderen Anwendungen ist ein Backup zu einer alphanumerischen interpretieren Darstellung vorgesehen, die auf Zeichenmuster-Erkennungstechniken basiert.
Schritt 700 ist ein Prozeß mit einer Anzahl Schritte, wie in 4 dargestellt ist. Beim Schritt 701 werden ein Nachrichteneinheiten-Index k und der plausible Kandidatenindex l_k gelöscht (k = 0; l_k = 0). Beim Schritt 702 wird der Kandidat l_k der k-ten Nachrichteneinheit aus dem Speicher wieder gewonnen und grafisch als eine Testnachrichteneinheit angezeigt, die auf der entsprechenden CB-Seite an der Stelle darübergelegt ist, welche der Stelle entspricht, die auf der aktuellen Kalenderseite durch das Schreibinstrument geschrieben worden ist (Schritt 703). Zu diesem Zeitpunkt wird dem CB-Benutzer erlaubt, die Testnachrichteneinheit beim Testschritt 704 zu überprüfen. Beim Schritt 704 sind drei Ausgänge vorgesehen: eine Warteschleife (die der vorher beschriebenen ähnlich ist), die einen Warteschleifen-Indexierschritt 705 und einen Testschritt 706 aufweist, bei welchem der Warteschleifenindex überprüft wird, um festzustellen, wenn der Prozeß frühzeitig abgebrochen werden sollte, indem auf den Eingang B von 2 oder auf den Schritt 704 zurückgegangen wird. Wenn der Benutzer durch das Schreibinstrument anzeigt, daß die Kandidaten-Testnachrichteneinheit korrekt ist, indem er eine ent sprechende Schreibinstrumentenbewegung macht (indem beispielsweise ein Prüfzeichen simuliert oder tatsächlich geschrieben wird, wenn dies korrekt ist, oder ein "X" gemacht wird, wenn dies nicht der Fall ist), geht der Prozeß auf Schritt 710, bei welchem der Warteschleifenindex rückgesetzt wird, und dann auf den Schritt 711 über, bei welchem der Index k inkrementiert wird und l_k auf null gesetzt wird. Beim Schritt 712 wird ein Versuch gemacht, um festzustellen, ob alle Nachrichteneinheiten angezeigt worden sind, und wenn dies nicht der Fall ist, geht der Prozeß auf den Schritt 702 zurück.
Wenn der Benutzer beim Testschritt 704 anzeigt, daß die Testkandidaten-Nachrichteneinheit nicht korrekt ist, geht der Prozeß auf den Schritt 707, bei welchem der Warteschleifenindex gelöscht wird, und dann auf den Schritt 708, bei welchem der plausible Kandidatenindex l_k inkrementiert wird. Beim Schritt 709 wird l_k geprüft, um festzustellen, ob alle Kandidaten erschöpft sind; wenn dies nicht der Fall ist, geht der Prozeß auf Schritt 702 zurück. Wenn alle Kandidaten erschöpft sind, kehrt der Prozeß über den Eingang B von 2 auf den Anfang zurück.
Wenn alle Nachrichteneinheiten beim Schritt 712 in Betracht gezogen sind, (woraus sich ergibt, daß die grafische Nachricht auf dem Bildschirm korrekt ist) wird bei dem Prozeß geprüft, ob ein Konflikt besteht, weil zwei Ereignisse für dieselbe Zeit festgelegt sind. Wenn kein Konflikt besteht, wird beim Schritt 714 der CB-Eintrag gespeichert und der Prozeß geht an dem Eingang B von 3 weiter. Wenn ein Konflikt besteht, wird ein Konfliktalarm auf dem Display oder durch irgendein anderes Mittel, wie beispielsweise einen hörbaren Alarm gegeben (Schritt 715), und dem Benutzer wird eine bestimmte Zeit gegeben, durch die Warteschleife zu antworten (Schritte 717, 718). Wenn die Antwort nicht zeitlich richtig erfolgt, wird der Prozeß abgebrochen, indem auf den Eingang B von 2 zurückgegangen wird. Wenn der Benutzer anzeigt, daß die neue Nachricht nicht eingegeben werden sollte, wird beim Schritt 716 der Prozeß abgebrochen und auf den Eingang B von 2 zurückgegangen. Wenn der Benutzer beim Schritt 716 anzeigt, daß der neue Eintrag eingegeben werden sollte, wird beim Schritt 719 gefragt, ob die vorherige Nachricht zu löschen ist und der neue Eintrag einzugeben ist. Wenn der Benutzer durch ein entsprechendes Signal von dem Schreibinstrument aus anzeigt, daß die vorherige Nachricht zu überschreiben ist, geht der Prozeß auf den Schritt 720 über; andernfalls werden beide Formen der geschriebenen Nachricht beim Schritt 721 behalten.
Der Prozess 700 in 4 wird ausgeführt, um korrekt identifizierte Kandidaten von einer geschriebene Zeichen erkennenden Einrichtung auszuwählen (Schritt 704). Jedoch würden bei einer wahlweise vorgesehenen Ausführungsform die verarbeiteten Datenausgänge von den Verarbeitungsschritten 601 bis 604 der 3 an einen wahlweise vorgesehenen Schreibsimmulationsschritt 609 abgegeben werden, während die verarbeiteten Sensordaten verwendet werden, um eine Kopie von der vom Benutzer geschriebenen Nachricht ohne irgendwelche Verarbeitungsschritte vorzusehen, und sie werden dann als eine Kopie der handgeschriebenen Nachricht auf dem Dokument dargestellt. Beide Formen von geschriebenen Nachrichten (eine ASCII codierte Interpretation der Nachricht und eine Kopie des Originals) können dann für eine zukünftige Referenz zurückgehalten und wahlweise auf dem CB-Display dargestellt werden. Durch Vorsehen dieser Option braucht der Schreiberkennungsprozeß nicht 100%ig genau zu sein.
Auf diese Weise kann die elektronisch gespeicherte Version des Terminkalenders (CB) als das echte Quellendokument dienen, für welches die Papierversion und deren Anhang in genauer Übereinstimmung mit der elektronischen Version existiert. Wenn die Papierversion wegen zahlreicher Änderungen schwer handhabbar wird, kann der Benutzer einen Ausdruck der Seite erhalten, welche eine neue Seite ohne irgendwelche Einträge oder eine Seite mit allen aktualisierten Einträgen sein kann.
Da die Quelle in elektronischer Form vorliegt, können elektronische Mittel diese Information benutzen, um dem Benutzer zu helfen, indem Benutzer beispielsweise an Termine bzw. Verabredungen erinnert werden, indem eine Gruppenaufstellung mit anderen Mitteln durchgeführt wird, und eine Supportinformation für einen vorgegebenen Termin bzw. eine vorgegeben Verabredung geschaffen wird.
B.3 Das Terminkalender- (CB-) System
Das in 5 dargestellte CB-System weist vier Haupthardware-Komponenten auf:

(1) eine CB-Seite 10 oder 20, wie vorstehend beschrieben;
(2) ein Schreibinstrument (PI) 91, um einen Benutzer mit einem Mittel zum Eingeben von (sowohl gedruckten digitalen als auch geschriebenen) Daten zu versorgen;
(3) eine Basiseinheit 92, um elektronisch von dem Schreibinstrument (PI) erhaltene Daten zu verarbeiten und zu speichern, und welche Verarbeitungs- und Konditionierelektronik 96 und wahlweise ein grafisches Display 95 mit Bildschirm aufweist und
(4) einen Übertragungskanal 93 zwischen dem Schreibinstrument (PI) und der Basiseinheit.

B.3.1. Schreibinstrument (PI) 91
Das Schreibinstrument (PI) 91 ist als ein "normales" Schreibgerät, d. h. ein Schreibinstrument ausgelegt, das in herkömmlicher Weise gehalten und benutzt wird, um auf eine CB-Seite 10 zu schreiben, wie in 6 dargestellt ist. Um zusätzlich eine Schreibspitze zu schaffen, die Tinte (oder ein anderes Schreibmedium) durch Kontakt auf eine Papieroberfläche aufbringt, sind in dem Schreibinstrument (PI) eine Energiequelle in Form einer Batterie 250 und Wandler, um Information für eine Interpretation der vom Benutzer geschrieben Daten oder von gedruckter Digitalinformation von dem CB-Blatt zu schaffen, einschließlich der folgenden Elemente untergebracht.
Zweite Fühleinrichtung (Positionssensor) 210:
Ein Trägheitsreferenzsystem ist durch einen Kreisel geschaffen, in welchem ein rotierendes Teil sich ständig um eine feste Drehachse dreht, solange keine Kräfte auf das Teil ausgeübt werden und das Teil nicht beschleunigt wird. Kreiselstellungswandler (freie Kreisel (gyros)) werden als Kreisel mit zwei Freiheitsgraden verwendet, die ein Ausgangssignal für jede von zwei von drei Stellungsebenen des Schreibinstruments (PI), nämlich Neigen, Gieren und Rollen (oder x-, y- und z-Achsen) erzeugen können. Kreisel mit zwei Freiheitsgraden (Rate gyros) sind Stellungs-Geschwindigkeitswandler, welche ein Ausgangssignal schaffen, welches einer Winkelgeschwindigkeit (einem Zeitwert einer Lagenänderung) proportional ist. Die Änderungsgeschwindigkeit bzw. -rate der zwei Achsen, welche die Ebene der CB- ^` Seite darstellen, werden verwendet, um die Bewegung und relative Position zu interpretieren, die der Benutzung des Schreibinstruments (PI) zugeordnet ist. Beschleunigungsmesser können durch zweifache Integration der Beschleunigungssignale als Positionssensoren verwendet werden.
Wenn das Schreibinstrument (PI) mit einem Infrarot-(IR)Detektor ausgestattet ist, können verschiedene von zwei oder mehr externen IR-Strahlungsabtastquellen, die an vorgeschriebenen Positionen angeordnet sind, verwendet werden, um die Position des Schreibinstruments (PI) mit Hilfe von Triangulationstechniken zu verfolgen, welche den Winkel messen, mit welcher jede IR-Abtastquelle das Schreibinstrument PI) beleuchtet. Als Alternative hierzu kann das Schreibinstrument (PI) mit einem IR-Sender ausgestattet, und zwei oder mehr externe Scan-Empfänger, die an vorgeschriebenen Positionen angeordnet sind, können verwendet werden, um die Position des Schreibinstruments (PI) durch Triangulation zu verfolgen. 7 zeigt die Geometrie eines IR-Nachführsystem mit drei externen mit 501, 511 und 521 bezeichneten Positionen. Jede Position hat einen (empfangenden oder sendenden) Richt- oder Scanstrahler 502, 512 und 522, welche den Positionen 501, 511 bzw. 521 zugeordnet sind. Der schraffierte, mit 530 bezeichnete Bereich stellt die Kreuzungsstelle der Strahlen dar und entspricht der geschätzten Position des Schreibinstruments (PI).
Erste Fühleinrichtung (Drucksensoren) 100:
Dehnungsmesser (oder andere druckempfindliche Wandler, wie piezoelektrische oder reduktive Kraftwandler), welche mit dem Schaft der Schreibspitze des Schreibinstruments (PI) verbunden sind, werden verwendet, um die auf die spitze ausgeübten Kräfte durch Messen der Kraft aufzuzeichnen, die auf vier Paar von orthogonalen Dehnungsmessstreifen ausgeübt werden, die auf einer flexiblen Membran angebracht sind, die an der Innenwandung des Schreibinstruments (PI) zusammen mit dem Schreibgerätschaft angebracht sind, der damit verbunden ist und unter rechtem Winkel in der Membranmitte hindurchgeht. 8 zeigt, wie die Drucksensoren an dem Schreibinstrument (PI) gehaltert sind.
8 zeigt ein zylindrisches unteres Ende 110 des Schreibinstruments (PI), das eine kugelschreiberförmige Spitze 116 an dem vorderen Ende des Schafts 114 aufweist, welcher den Tintenbehälter enthält. Der Schaft, der von einer nicht-leitenden flexiblen Membran 112 getragen ist, die an einer zylindrischen Wandung 110 angebracht ist, bewirkt, dass die Membran nachgibt, wenn Druck auf die kugelschreiberförmige Spitze 116 ausgeübt wird. Folglich werden die Dehnungsmessstreifen 121 bis 128, die an der Membran 112 befestigt sind, gedehnt (oder komprimiert) entsprechend dem Durchbiegen der Membran 112 als Reaktion auf die Kräfte, die mittels der kugelschreiberförmigen Spitze 116 ausgeübt werden. Auf diese Weise werden die von der Spitze 116 ausgeübten Kräfte in den Dehnungsmessstreifen 121 bis 128 in Widerstandsänderungen umgewandelt.
Da die Dehnungsmessstreifen an gegenüberliegenden Seiten der Membran 112 paarweise angeordnet und angebracht sind, erhält jedes Paar (121, 122), (123, 124), (125, 126) und (127, 128) entgegengesetzte Kräfte ((Zug-)Spannung gegenüber Kompression), welche auf die oberen und unteren Dehnungsmessstreifen ausgeübt werden. Wenn eine Kraft in der x-y-Ebene (der CB-Seitenebene) mit der kugelschreiberförmigen Spitze 116 aufgebracht wird, läuft dies darauf hinaus, dass diametral gegenüberliegend angeordnete Paare entgegengesetzte Spannungs- und Kompressionskräfte haben. Wenn jedoch eine Kraft senkrecht zu der x-y-Ebene aufgebracht wird, läuft dies darauf hinaus, dass alle Paare ähnliche Verwindungen bzw. Verzerrungen erfahren. Diese charakteristischen Kenndaten erlauben die Aufteilung bzw. Trennung der von der kugelschreiberförmigen Spitze ausgeübten Kraft, welche in drei orthogonale Komponenten (X, Y, Z) aufgelöst wird, wobei X und Y in der x-y-Ebene liegen und Z senkrecht zu der x-y-Ebene ist. Folglich wird durch Verbinden der Dehnungsmeßstreifen 121 bis 128, wie in 9 dargestellt ist, und durch Vorsehen der Verbindungen der Dehnungsmeßstreifen an der in 10 dargestellten Mehrfach-Brückenschaltung die durch die kugelschreiberförmige Spitze ausgeübte Kraft an Ausgangsanschlüssen 152, 154 und 160 in die X-, Y- bzw. Z-Komponenten aufgelöst.
Die aus Dehnungsmeßstreifen gebildete Brückenschaltung der 11 ist vorzugsweise in der Schreibinstrumenten-(PI-)Einheit wegen der größeren Unempfindlichkeit gegenüber Rauschen angebracht.
Obwohl 8 einen Schaft 114 zeigt, der parallel zu der z'-Achse und senkrecht zu der x'-y'-Ebene ist, bräuchte die Schreiboberfläche einer CB-Seite (der x-y-Ebene) im allgemeinen nicht senkrecht zu der z'-Achse sein, so daß ein "natürlich" gehaltenes Schreibinstrument einen zwischen dem Schaft 114 und der CB-Seitenoberfläche eingeschlossenen Winkel von weniger als 90° haben würde. Die Transformation zwischen zwei Koordinatensystemen (x, y, z) und (x', y' z'), die einen gemeinsamen Ursprung (Null-Punkt, nämlich die Schreibgerätspitze) gemeinsam nutzen, ist ohne weiteres durch die folgende Vektorbewegung erreicht:
wobei [λ_n, μ_n, γ_n] für 1 ≤ n ≤ 3 den Richtungskosinusvektor des (x, y, z) Einheitsvektor bezüglich der (x', y', z')-Einheitsvektoren darstellt. (Siehe beispielsweise Korn und Korn, "Mathematical Handbook for Scientists and Engineers," McGraw-Hill Book Co., New York, 1961, Abschnitt 3.1-12, "Translation and Rotation of Rectangular Cartesian Coordinate System").
Bei Kenntnis der Winkelausrichtung des Schaftes 114 bezüglich der CB-Seite (x-y-Ebene) und der (x', y', z')-Kraftkomponenten werden die horizontalen und vertikalen Kräfte in dem (x, y, z)-System ohne weiteres erhalten. Ebenso kann irgendeine Drehung der PI-Koordi naten bezüglich des Trägheits-(Kreisel)Systems mit Hilfe der vorstehend angeführten Transformation auch angepasst werden.
Die Winkeldrehung des Schaftes 114 würde dazu neigen, jedes Mal dieselbe zu sein, wenn das Schreibinstrument (PI) von einem bestimmten Benutzer benutzt wird. Dies würde es einem System erlauben, den richtigen Wert der direkten Cosinuswerte oder äquivalent hierzu den Drehwinkel "zu lernen", in dem Muster von vertikalen Kräften (z), von horizontalen plus vertikalen Kräften (x, z) und von longitudinalen plus vertikalen Kräften (y, z) genommen werden, wenn ein bestimmter Benutzer eine vertikale Kraft auf die Seite ausübt, und eine horizontale sowie eine longitudinale Line schreibt.
Die Koordinatenumfornnung für von der Schreibgerätspitze ausgeübte Kräfte ist nicht wesentlich, da der Informationsinhalt eines Vektors sich durch eine lineare Koordinatentransformation nicht ändert. Jedoch kann es für die Kräftenormierung zweckdienlich sein, so dass sie unabhängig davon sind, wie das Schreibinstrument gehalten wurde. Nichtnormierte Kräfte können jedoch für eine Unterschriftsüberprüfung wegen der addierten Parameter zweckdienlich sein, die sich darauf beziehen, wie das Schreibinstrument gehalten und benutzt wird.
Drucksensor-Information ist nützlich, um zu erkennen, wenn eine geschriebene Eingabe auf der CB-Seite gemacht wird, und um den Eintrag in Nachrichteneinheiten aufzuteilen, um eine Nachricht bzw. Mitteilung leichter zu erkennen. Es ist auch für eine Unterschriftenüberprüfung bzw. Verifizierung zweckdienlich.
Optische Leseeinheit 220, 240, 260
Es wird ein ladungsgekoppelter (CCD) optischer Abtastwandler verwendet, um reflektierte Lichtveränderungen von einem abgetasteten Teil der CB-Seite zu lesen, die von der CCD-Anordnung überdeckt ist. Der Wandler wird verwendet, um den zu identifizierenden CB-Seiten-Strichcode abzutasten. Die CCD-Anordnung kann in mehreren verschieden Bereichen auf dem Schreibinstrument (PI) angeordnet sein:

(a) ein linear seitlich angebrachtes Array 220 entlang der Länge des Schreibinstruments (PI) ist zweckmäßig, um ein großes Segment der Seite abzutasten;
(b) ein CCD-Array 260 an der Spitze des PI-Schreibgerätes oder an einer Seite der Spitze ist zweckdienlich, um den örtlichen Kontext des Dokuments an einer exakten Stelle der PI-Schreibgerätspitze zu identifizieren, indem vorher aufgedruckte Marken erkannt werden, oder
(c) ein CCD-Array 240 an dem rückwärtigen, d. h. "Löschkopf"-Ende des Schreibinstruments (PI), da es intuitiv mehr akzeptabel ist als ein seitlich angebrachtes Array.

Unabhängig von der Stelle müssen die CCD-Sensoren digital codierte und vorher gedruckte Information lesen können und zumindest eine elementare optische Zeichenerkennung (OCR) unterstützen. Die spezielle Wahl des CCD-Array geben die jeweiligen Anforderungen an die Beleuchtung vor.
Ein Übertragungskanal 93 ist erforderlich, um das Schreibinstrument (PI) 91 mit der Basiseinheit 92 zu verbinden, in welcher die meiste Signalverarbeitung des PI-Sensors durchgeführt wird. Eine Übertragungsverbindung aus Draht kann ein kleines Halteseil verwenden, welches das Schreibinstrument (PI) mit der Basiseinheit 92 verbindet; jedoch würde eine drahtlose Verbindung mit entweder einer Infrarot- oder einer hochfrequenten Übertragungstechnik bevorzugt werden. Zu diesem Zweck ist eine Schnittstelle (Sende-/Empfängereinheit) 230 in dem Schreibinstrument (PI) 91 vorgesehen.
11 ist ein Blockdiagramm des elektronischen PI-Systems, wobei (physische) Eingänge an dem System auf der linken Seite dargestellt sind, welche einer Bewegung zugeordnete Kräfte, beim Schreiben mit der Schreibgerätspitze entstehende Kräfte und reflektiertes Licht für optische Vorgänge enthalten. Diese physischen Eingänge werden an einen Positionssensor 210, an Drucksensoren 100 bzw. an optische Sensoren 220, 240 und 260 angelegt. Die Sensor-Ausgangssignale werden in dem Modulator des Senders 230 von einem Multiplexer (MOX) 275 multiplex verarbeitet. Der Multiplexer 275 kann entweder ein Zeit- oder Frequenzmultiplexer sein. Für die Gesamtsteuerung des PI-Systems ist eine Steuereinheit 270 vorgesehen.
B.3.2 Basiseinheit 92
Die in 12 dargestellte Basiseinheit 92 steht in Verbindung mit dem Schreibinstrument (PI) 91, welches Sensorsignale erhält, verarbeitet die Sensorsignale und steuert eine Feedback-Einrichtung, wie beispielsweise die Display-Einheit 95 an. Die Basiseinheit entspricht einem Notebook-Computer mit Tastatur, der eine Zentraleinheit (CPU) 940, eine Tastatur 943, einen Speicher 942 und ein Display 95 aufweist. Außerdem weist die Signalkonditioniereinheit 96 einen Sender/Empfänger als Teil der Übertragungskanal-Schnittstelle 961 mit Verbindungsgliedern 93 und einen Demultiplexer 962 sowie Signalkonditionier-Elektronik (963 bis 966), um Sensorsignale von dem Interface 961 vorher zu konditionieren, und Analog-Digital-Umsetzer auf, um digitalisierte vom Sensor stammende Signale über den Multiplexer 967 der Zentraleinheit (CPU) zum Verarbeiten zuzuführen. Die Basiseinheit kann auch über ein Ein-/Ausgabeinterface 944 mit Weitverkehrsnetzen in Verbindung stehen und ist in der Lage, elektronische Versionen der Benutzerdokumente wieder aufzufinden und zu modifizieren. Ein zusätzlicher Prozessor 941 (der strichliert dargestellt ist) kann verwendet werden, um die Zentraleinheit (CPU) 940 zu vergrößern, um geschriebene Nachrichten-Erkennungsalgorithmen durchzuführen, welche eine intensivere digitale Signalverarbeitung erfordern, als diejenige, die üblicherweise von der Zentraleinheit durchgeführt wird.
Fortschritte in der Mikroelektronik erlauben es, dass die meisten Funktionen der Basiseinheit in der PI-Einheit bereits vorgesehen sind, insbesondere das Sensorsignal-Konditionieren, eine binär codierte Signalerzeugung und ein Cache-Speicher zum Puffern und für eine vorübergehende Speicherung.
C. Andere Anwendungen und Veränderungen
Die vorstehende Beschreibung eines CB-Systems, das ein Schreibinstrument und ein Basissystem benutzt, wurde als eine geeignete Einrichtung angesehen, um die Arbeitsweise eines Handhabungs- und Verarbeitungssystems für eine interaktive Behandlung und Verarbeitung von Papier mit manuellen Einträgen und eines elektronischen Dokumentes zu beschreiben.
Es sollte jedoch beachtet werden, dass bei einer der anderen Anwendungen, die im Abschnitt A der detaillierten Beschreibung aufgelistet sind, die grundlegende Systemkonfiguration dieselbe sein sollte, nämlich:

(a) ein physisches Dokument mit einer Schreiboberfläche und einer vorab gedruckten Information;
(b) ein Schreibgerät ähnliches Instrument, das vorstehend als Schreibinstrument bezeichnet ist, um vorab gedruckte (Strichcode-) Information zu lesen, um beim Schreibkontakt mit dem Dokument entstehende Kräfte zu fühlen, um eine Bewegung des Schreibinstruments zu fühlen, um geschriebene Zeichen zu fühlen, und um die Information an eine Basiseinheit zu übertragen, und
(c) eine Basiseinheit, um Information aufzunehmen, welche mittels des Schreibinstruments erzeugt worden ist, um die Information zu interpretieren und um eine gespeicherte elektronische Version des physischen Dokuments zu modifizieren und um die interpretierten Ergebnisse dem Benutzer für eine Übernahme oder für eine Korrektur darzustellen.

Daher hat die CB-Systembeschreibung als ein angemessenes Ausdrucksmittel gedient, um ein generelles Handhabungs-Verarbeitungssystem für eine interaktive Behandlung und Verarbeitung von Papier mit manuellen Einträgen und eines elektronischen Dokuments zu stützen. Ein spezialisiertes anwenderspezifisches Programmpaket schneidet das System, das für jeden einzelnen Anwendungs- und Dokumententyp beschrieben worden ist, auf den Kundenbedarf zu.
Obwohl die vorherige Beschreibung des Schreibinstruments (PI) und dessen Gebrauch das optische Lesen und das Nachrichtenschreiben auf einer Dokumentenoberfläche betonte, sollte auch anerkannt werden, dass das Schreibinstrument (PI) auch Information von Kreiselsteuergeräten (Gyroskops) und/oder Beschleunigungsmessgeräten liefern kann, um berührungsfreie Gesten bzw. Vorgänge zu beschreiben, die einem physischen Schreiben auf einem Dokument nicht zugeordnet sind. Zwei angeführte Beispiele dieser Form eines Eingebens in das System sind die "Prüf"-Signal anzeigende Bestätigung (korrekt) und die "X"-Signal anzeigende Verneinung (falsch). Andere Gesten bzw. Vorgänge können für eine Anwendung in einem bestimmten Kontext angelegt sein, um spezielle Nachrichten bzw. Mitteilungen anzuzeigen. (Beispielsweise beim Redigieren können horizontale Schwingbewegungen ein Streichen anzeigen, wenn sie über einer vorher geschriebenen Mitteilung durchgeführt worden sind, oder sie können ein "Unterstreichen" anzeigen, wenn sie nicht über einer geschriebenen Nachricht, sondern unter der Nachricht durchgeführt werden).
Ein selektives Benutzen von Farbe kann auch angewendet werden, um Einträge von mehreren berechtigten Benutzern zu unterscheiden, indem ein Identifizierungscode für jedes Benutzer-Schreibinstrument am Anfang eines Schreibabschnitts erzeugt wird. Ein Farbdisplay könnte ohne weiteres die Quelle von Einträgen idenfizieren, in dem ein besonderes Farbcodieren für jeden Benutzer verwendet wird.
Ein oder mehrere Tasten können vorgesehen sein, um bestimmte Handlungen zu initiieren, wie beispielsweise um anzuzeigen, daß ein Strichcode zu lesen ist.
Das Schreibinstrument (PI) kann auch für andere Zwecke als für Schreiben verwendet werden. Beispielsweise kann das Schreibinstrument (PI) als ein Zeiger oder Merker oder auch als eine "Mastermaus" fungieren, welche einen Nebenmaus-Cursor eines grafischen Displays ansteuert oder um dreidimensionale virtuelle Realitätsdisplays zu steuern.
Noch eine weitere Variation des Schreibinstruments (PI) kann ein Empfänger sein, um den Ausgang eines Vielfach-(Infrarot-)Senders für eine Positionslokalisierung mit Hilfe von Triangulationstechniken zu empfangen. Diese Variation könnte für ein Wandtafel-Schreiben oder für Schreiben auf großflächigen Schreib- und Displayflächen verwendet werden.

Claims

Schreibdaten-Verarbeitungssystem mit einem Schreibinstrument (91), das eine Schreibspitze (116) aufweist, um mit einem sichtbaren Schreibmedium auf einem körperlichen Dokument (10) zu schreiben, das eine erste Fühleinrichtung (100) aufweist, die den Schreibkontakt mit dem Dokument erfasst, und das eine optische Leseeinheit (220, 240, 260) aufweist, die eine an einem Ort vorgedruckte codierte Information (13) des Dokuments erfasst, wenn sich die Schreibspitze (116) bei der vorgedruckten Information befindet, und mit einer Basiseinheit (92), in der zumindest ein Teil der erfassten Information verarbeitet wird, wobei das System eine zweite Fühleinrichtung (210) aufweist, die die dreidimensionale Bewegung des Schreibinstruments oder die Position des Schreibinstruments im dreidimensionalen Raum erfasst, und das System so ausgebildet ist, dass das Dokument mittels der vorgedruckten codierten Information (13) identifiziert wird und aus der erfassten Bewegung oder Folge von erfassten Positionen gewonnene Schreibdaten verwendet werden, um eine vorab abgespeicherte elektronische Version des Dokuments zu modifizieren, wobei, um diese Modifikation durchzuführen, das System ausgebildet ist, basierend auf der Kenntnis des Orts der vorgedruckten und von der Leseeinheit erfassten Information und basierend auf dem nach einer Bewegung des Schreibinstruments weg von dem Ort der vorgedruckten Information erfassten Ort oder Orten des Schreibkontakts den Schreibkontaktorten entsprechende Eingabestellen der elektronischen Version des Dokuments zu lokalisieren.
System nach Anspruch 1, bei welchem das Schreibinstrument (91) mit einer Schnittstelle (230) für einen Übertragungskanal (93) versehen ist, um die erfassten Daten über den Übertragungskanal (93) zu übertragen, und bei welchem die Basiseinheit (92) mit einer Steuerverarbeitungseinheit (940) und mit einer Schnittstelle (961) versehen ist, die mit dem Übertragungskanal verbunden ist, um die erfassten Daten zu empfangen, und die Basiseinheit (92) die erfassten Daten in einem Speicher (942) unter Steuerung der Steuerverarbeitungseinheit (940) speichert.
System nach Anspruch 1 oder 2, bei welchem die zweite Fühleinrichtung (210) einen Trägheitskreisel umfasst.
System nach Anspruch 1, 2 oder 3, bei welchem die zweite Fühleinrichtung (210) einen Beschleunigungsmesser umfasst.
System nach Anspruch 1 oder 2, bei welchem die zweite Fühleinrichtung (210) zumindest zwei Infrarotempfänger aufweist, die an vorbekannten Positionen außerhalb des Schreibinstruments (91) angeordnet sind, und bei welchem das Schreibinstrument (91) einen Infrarot-Sender aufweist, um ein Infrarotsignal zu senden, das von den Infrarotempfängern empfangen wird, wobei durch Triangulationstechniken die Positionen des Schreibinstruments (91) bestimmt werden.
System nach Anspruch 1 oder 2, bei welchem die zweite Fühleinrichtung (210) zumindest zwei Infrarotsender aufweist, die an vorbekannten Positionen außerhalb des Schreibinstruments (91) angeordnet sind, und bei welchem das Schreibinstrument (91) einen Infrarotdetektor aufweist, der das Signal der Infrarotsender empfängt, wobei durch Triangulationstechniken die Positionen des Schreibinstruments (91) bestimmt werden.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei welchem die vorgedruckte codierte Information (13) eine Information umfasst, um einen Benutzer zu identifizieren, welcher dem Dokument (10) zugeordnet ist.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei welchem das sichtbare Schreibmedium des Schreibinstruments (91) Tinte ist.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei welchem das sichtbare Schreibmedium des Schreibinstruments (91) ein Zeichenstift-Graphit ist.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei welchem das sichtbare Schreibmedium des Schreibinstruments (91) Kreide ist.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei welchem die erste Fühleinrichtung (100) einen Druckwandler aufweist, um ein elektrisches Signal zu erzeugen, welches die Kraft darstellt, die an der Schreibspitze (116) des Schreibinstruments (91) aufgebracht wird, wenn auf das Dokument (10) geschrieben wird.
System nach Anspruch 11, bei welchem der Druckwandler eine Reihe von Dehnungsmessstreifen (121–128) aufweist, die angeordnet sind, um eine Reihe von elektrischen Signalen zu erzeugen, welche drei orthogonale Komponenten einer Kraft darstellen, die an der Schreibspitze (116) des Schreibinstruments (91) aufgebracht wird, wobei zwei orthogonale Komponenten in der Dokument-Oberfläche und eine dritte Komponente senkrecht zu derselben Oberfläche verlaufen.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 12, bei welchem die optische Leseeinheit (220, 240, 260) einen optischen Arraysensor (260) aufweist, der nahe der Schreibspitze (116) des Schreibinstruments (91) angeordnet ist, um ein lokales optisches Bild in der Nahe der. Schreibspitze des Schreibinstruments zu lesen.
System nach einem der Ansprüche 2 bis 13, bei welchem der Übertragungskanal eine Funkverbindung ist.
System nach einem der Ansprüche 2 bis 13, bei welchem der Übertragungskanal ein Infrarotkanal ist.
Schreibdaten-Verarbeitungsverfahren bei dem mit der Schreibspitze eines Schreibinstruments mit einem sichtbaren Schreibmedium auf einem körperlichen Dokument geschrieben wird, der Schreibkontakt mit dem Dokument erfasst wird und die dreidimensionale Bewegung des Schreibinstruments oder die Position des Schreibinstruments im dreidimensionalen Raum erfasst wird, und das die Schritte umfasst: an einem Ort vorgedruckte codierte Information des Dokuments wird mittels einer optischen Leseeinheit erfasst (Schritt 502), wenn sich die Schreibspitze bei der vorgedruckten Information befindet, das Dokument wird mittels der vorgedruckten codierten Information identifiziert (Schritt 503), und aus der erfassten Bewegung oder Folge von erfassten Positionen gewonnene Schreibdaten werden verwendet, um eine vorab abgespeicherte elektronische Version des Dokuments zu modifizieren, indem basierend auf der Kenntnis des Orts der vorgedruckten und von der Leseeinheit erfassten Information (Schritt 502) und basierend auf dem nach einer Bewegung des Schreibinstruments weg von dem Ort der vorgedruckten Information erfassten Ort oder Orten des Schreibkontakts (Schritt 506) den Schreibkontaktorten entsprechende Eingabestellen der elektronischen Version des Dokuments lokalisiert werden (Schritt 512).