DE2455897C2 - System zum Identifizieren von Schriftzeichen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein System zum Identifizieren von Schriftzeichen mit einem Schreibgerät der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Gattung.

Ein derartiges Gerät ist bereits bekannt (US-PS 31 45 367). Dieses vorbekannte Schriftzeichenidentifizierungssystem weist jedoch noch Mängel auf, da beispielsweise für praktisch jeden Kontakt bzw. jedes Richtungssignal eine eigene Identifizierungsschaltung erforderlich ist. Auch die Zuverlässigkeit dieses bekannten Systems läßt zu wünschen übrig, da beispielsweise keine sichere Entscheidung zwischen dem Buchstaben H und dem Buchstaben A möglich ist. In beiden Buchstaben werden nämlich Schreibbewegungen durchgeführt, die vielfach zuerst nach oben und dann nach unten verlaufen und die nach Abheben des Schreibgeräts nach links oder rechts geführt werden, um den Querstrich zu schreiben.

Darüber hinaus ist ein Schriftzeichenidentifizierungssystem bekannt (DE-AS 11 70179), bei dem die zur Schriftzeichenerkennung verwendeten Richtungssignale nicht von den beim Schreiben auf das Schreibgerät einwirkenden Kräften abgeleitet werden sollen. Vielmehr tastet hier das Schreibgerät das Schriftfeld in seiner Umgebung ab, um Helligkeitsunterschiede aufgrund des gerade geschriebenen Teils des Schriftzeichens zu erfassen. Dieses System ist nur bei solchen Schreibunterlagen anwendbar, bei denen sich das Schriftbild deutlich vom SchreibiFitergund unterscheidet. Außerdem läßt dieses System keine Identifizierung personenspezifischer Charakteristika zu, welche sich vor allem in Druckunterschieden beim Schreiben bestimmter Schriftzüge bzw. Zeichenteile manifestieren.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das eingangs genannte System dahingehend zu verbessern, daß mit vergleichsweise einfachen Mitteln eine sichere Identifizierung von Schriftzeichen möglich ist. Dabei ist es auch erwünscht, einen noch größeren Freiheitsgrad zur Verfügung zu stellen, um auch charakteristische Eigenheiten beim Schreiben ein und desselben Buchstabens identifizieren zu können, was eine Identifizierung der schreibenden Person ermöglichen hilft

Die Erfindung ist im Patentanspruch 1 gekennzeichnet, und in Unteransprüchen sind weitere und besonders bevorzugte Ausbildungen derselben beansprucht.

Die Erfindung stellt auf dem Gebiet der Schriftzeichenidentifizierung einen geradezu bahnbrechenden technischen Fortschritt dar und hat sich in der Praxis auch mit ihren Varianten bereits sehr erfolgreich bewährt So können spezielle Schriftzeichen eindeutigerweise ermittelt werden. Ist beispielsweise die Schreibcharakteristik einer bestimmten Person bereits aufgenommen und digital in einem Speicher gespeichert, so kann festgestellt werden, ob beim Schreiben derselben Schriftzeichen die gleiche Person oder eine andere Person tätig ist. Mit anderen Worten: Die Erfindung ermöglicht sogar eine Personenidentifizierung.

Dabei ist das erfindungsgemäße System relativ preiswert und einfach sowie störunanfällig aufgebaut

Die Erfindung erlaubt also das Erkennen handgeschriebener Schriftzeichen, welche mit einem Schreibwerkzeug oder -stift geschrieben werden, durch eine Schaltungsanordnung, welche eine Folge von Signalen erzeugt, die für eine Folge von Richtungen repräsentativ ist, in der der Schreibstift beim Schreiben jedes Schriftzeichens geführt wird, und die diese Folge von Signalen logisch verarbeitet unter Bildung von Sätzen von Digitalsignalen, die in unzweideutiger Weise für den betreffenden Buchstaben repräsentativ oder kennzeichnend sind.

Die Erfindung gestattet die Schriftzeichenerkennung, indem Richtungen, die für die endgültige Erkennungsentscheidung bedeutungslos sind, unberücksichtigt bleiben. Dies schafft nicht nur eine größere Freiheit beim Schreiben von Buchstaben, sondern ermöglicht auch eine weitgehende Verminderung des Raumbedarfs der Erkennungslogik. Dies beruht auf der Verwendung eines Bestimmungsschlüssels, d. h. einer logischen Anordnung, die der Verzweigung eines Baumes ähnelt, der entsprechend den beim Schreiben erzeugten Richtungssignalen zu durchlaufen ist.

Wie im folgenden noch eingehender zu beschreiben sein wird, liefern der Schreibstift und die zugehörige Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung jeweils eines von sechs möglichen Ausgangssignalen, nämlich »Stift abgehoben«, »Aufstrich«, »Rechtsstrich«, »Abstrich«, »Linksstrich« und »Schrägstrich«. Wenn der Schreibstift das Papier nicht berührt, ist das »Abhebesignal« hoch, und alle anderen Signale sind niedrig. Wenn der Stift nicht abgehoben ist, sondern mit einer Kraft an das Papier angedrückt wird, die einen einstellbaren Pegel überschreitet, ist eines der anderen fünf Signale hoch, und die übrigen vier sind niedrig. Es ist also zu jedem Zeitpunkt nur ein Ausgangssignal aus dem Schreibstift hoch. Die vier Richtungssignale (Auf-, Rechts-, Ab-, Linksstrich) geben ₍

jeweils die augenblickliche Bewegungsrichtung des Schreibstiftes, quantitativ auf diese vier Sektoren bezogen, an. Die Entscheidung, welches Signa! wirksam ist, wird von der Schaltung getroffen, die unmittelbar auf den Schreibstift folgt.

Ausführungsbeispiele für die Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt

F i g. 1 wie ein handgeschriebenes Schriftzeichen durch eine eindeutige Folge von Richtungen gekennzeichnet

ist; . >

F i g. 2 verschiedene Ausführungsformen eines handgeschriebenen Schriftzeichens, das trotz Abweichungen ,

immer noch als dieses spezifische Schriftzeichen erkannt wird;

F i g. 3 einige Ausführungsformen eines sogenannten »Sonderschriftzeichens«, das trotz der Abweichungen immer noch als dieses erkennbar ist;
F i g. 4 einige voneinander abweichende Ausführungsformen eines anderen »Sonderschriftzeichens«, wie der Zahl 2;

F i g. 5 einige weitere Schreibformen des Buchstabens A, die ebenso wie die gemäß F i g. 2, immer noch als A erkennbar sind, wenn eine Anzahl von Richtungen, die beim Schreiben »eingeschlagen« werden, vernachlässigt werden; . _f

F i g. 6A, 6B und 6C einige Abweichungen beim Schreiben des Buchstabens C, die innerhalb eines Systems geduldet werden können, bei dem gewisse Schreibrichtungen unbeachtet bleiben;

F i g. 7,8,9 und 10 Diagramme von Bestimmungsschlüsseln zur Veranschaulichung der Art und Weise, in der die Schreibrichtungsfolgen beim Schreiben von Buchstaben dazu verwendet werden können, um ein Schriftzeichen eindeutig zu bestimmen;
F i g. 11 einen solchen Bestimmungsschlüssel zur Bestimmung, ob ein Sonderschriftzeichen geschrieben wurde oder nicht;

F i g. 12 eine schematische Darstellung eines Schreibstiftes zur Verwendung gemäß der Erfindung;

Fig. 13 ein Schema der Folgeschaltung des Schreibstiftes zur Erzeugung von Richtungssignalen bei der Bewegung des Schreibstiftes beim Schreiben eines Schriftzeichens und

F i g. 14 und 15 Blockschemen der logischen Schaltungen zur Erkennung jedes handgeschriebenen Schriftzeichens durch einen einzigartigen Code entsprechend einer Folge von Signalen, die die Richtungen angeben, die beim Schreiben eines Schriftzeichens eingeschlagen werden.

Fig. 7-11 zeigen die Bestimmungsschlüssel oder Richtungsfolgen, die beim Schreiben eines Schriftzeichens durchlaufen werden.

Der Eintritt in den Bestimmungsschlüssel oder die Richtungsfolge gemäß Fig. 7 erfolgt, wenn der erste Schreibstrich ein Aufstrich ist, der im folgenden als U bezeichnet wird.

Fig.8 stellt einen Bestimmungsschlüssel für eine Schreibrichtungsfolge dar, die mit einem Rechtsstrich, im folgenden als R bezeichnet, beginnt

Der Bestimmungsschlüssel gemäß F i g. 9 gilt, wenn der erste Schreibstrich ein Abstrich D ist. Der Bestimmungsschlüssel gemäß F i g. 10 gilt, wenn der erste Schreibstrich ein Linksstrich L ist

Der Eintritt in den Besiimmungsschlüsse! gemäß Fi g. 11 erfolgt, wenn es sich bei dem geschriebenen Schriftzeichen um ein Sonderschriftzeichen handelt wie dies im folgenden noch beschrieben wird.

Als Beispiel für den fortschreitenden Erkennungsvorgang gemäß der Erfindung wird die Logik der Erkennung

des Buchstabens A (F i g. 1) beschrieben. In der ganzen folgenden Beschreibung bezeichnet ein Punkt (».«) als -g

Schreibrichtungsangabe ein Abheben des Stiftes. Ein einleitender Aufstrich U führt zu dem Zweig U des ji

Bestimmungsschlüssels gemäß F i g. 7 bzw. erregt diesen. Sobald dieser Zweig des Systems angesprochen ist ist ;i;

der Kreis der zu erkennenden Schriftzeichen bereits auf A, P, V oder 1 eingeengt Obwohl Teile des Bestim- :

mungsschlüssels vorhanden sind, die in andere Zweige münden, führt kein Weg zurück zum Eingang des p

Bestimmungsschlüssels als ein »Abgang« oder die Erkennung eines Schriftzeichens. fi

Die Anschlußstelle eines durch eine vertikale Linie bezeichneten Zweiges in den Bestimmungsschlüsseldia- t

grammen gemäß Fig.7 bis 11 mit einer horizontalen Linie wird im folgenden als »Knoten« bezeichnet Ein y;

weiteres Fortschreiten von dem ersten Knoten (F i g. 7), der nach dem einleitenden »U«-Signal erreicht wird, |g

entlang eines bestimmten Zweiges tritt nur als Folge des Auftretens enes der drei Signale L, D oder ».« auf. Was p

sonstige hier dargestellte Bestimmungsschlüssel betrifft, erfolgt das Fortschreiten von jedem Knoten eines g

solchen Schlüssels als Folge der Aktivierung einer der Richtungen mit Ausnahme derjenigen, die zu dem gi

betreffenden Knoten geführt hat und diese Richtungen sind als »Zweige« dargestellt die von dem betreffenden |j

Knoten ausgehen. ff

Im vorliegenden Falle, d. h. nach Auftreten eines Aufstrichs U, bleibt ein auf diesen folgender Rechtsstrich R ^

unbeachtet, jedoch ein D, ., d. h. ein Abstrich und ein Abheben des Stiftes, führt ohne die Möglichkeit der Rückkehr zum Knoten 1, A des besonderen Bestimmungsschlüssels. Mit anderen Worten, eine Folge U, D,. reicht aus, um in nicht umkehrbarer Weise zu einem Knoten zu gelangen, von dem aus nur mehr entweder eine 1 oder ein A erkennbar ist. Eine »1« beginnt ebenfalls mit einem kurzen Aufstrich, auf den ein Abstrich folgt (F i g. 3). Der nächste Schritt ist dann die Unterscheidung zwischen einer 1 und einem A.

Zur Unterscheidung zwischen einer 1 und einem A wird an mehreren Seilen in dem gesamten hier angewendeten Codierschema die gleiche Technik verwendet. Sie beruht auf der willkürlichen Einschränkung, daß normalerweise kein Schriftzeichen mit der Folge R,., d. h. einem einfachen Rechtsstrich mit darauffolgendem Abheben des Stiftes, beginnen darf. Eine Folge R,. wird vielmehr automatisch als Ende eines Schriftzeichens und nicht als der Beginn eines neuen Schriftzeichens behandelt. Eine Folge R,. wird, wie im folgenden noch besprochen, als »Reserveschriftzeichen« behandelt. Im Falle der Unterscheidung zwischen 1 und A signalisiert eine Folge R,. anschließend an die Folge U, D,. ein A; jede andere Folge als R,. deutet auf eine 1. Somit werden alle in F i g. 2 gezeigten Schriftzeichen als A erkennbar. Die Innenschleife (L, U, R, D) in der dritten Darstellung der F i g. 1 ist eine Folge von vernachlässigbaren Schreibrichtungen. Wie in der letzten Skizze in F i g. 2 angedeutet ist, wird auch eine beliebige Anzahl solcher Innenschleifen, d. h. n(L, U, R, D), ebenfalls vernachlässigt.

Andererseits werden die in F i g. 3 dargestellten Schriftzeichen als 1 erkannt. Sie werden normalerweise nicht vor Beginn des nachfolgenden Schriftzeichens signalisiert. Beispielsweise würde von der Schriftzeichenfolge (1, 2) die 1 signalisiert, sobald der einleitende Rechtsstrich der 2 in einen Abstrich übergeht. Das heißt, eine Folge (R, D) bei Beginn der 2 ist ein Beispiel einer »beliebigen anderen Schreibrichtungsfolge als (R,.)«, was augenblicklich zur Folge hat, daß als letztes Schriftzeichen eine 1 angegeben wird, während die Verarbeitung des bereits begonnenen Schriftzeichens fortschreitet. Aus der bisherigen Beschreibung ergibt sich die Bedeutung von (KT.) in dem Zweig »1« als »beliebige andere Schreibrichtungsfolge als (R,.)«. Solche Schriftzeichen, wie hier die 1, werden hier als »Sonderschriftzeichen« bezeichnet. Beim Schreiben eines Sonderschriftzeichens werden fast alle der Richtungssignale in der gleichen Reihenfolge wie beim Schreiben anderer Schriftzeichen erzeugt

Bei dieser besonderen Grundannahme bzw. Ausrüstung besteht ein ähnliches Problem im Zusammenhang mit der Unterscheidung zwischen einem Z von einer 2 und einer 1 von einer 7 (Fig.8). Das Zeichen »1« kann mit einem Aufstrich U eingeleitet werden und gelangt dann zur Kollision mit dem Buchstaben »A«, wie oben beschrieben, jedoch kann es auch mit einem Rechtsstrich R beginnen, und tritt dann in Kollision mit dem Symbol »7«, wie hier beschrieben. Sowohl »A« als auch »7« benötigen einen anschließenden Rechtsstrich (R,.).

F i g. 4 veranschaulicht unterschiedliche Schreibweisen der »2«, die alle ais eine »2« erkannt werden. Die Folge, die beim Schreiben einer 2 auftritt (R, [D oder L], R,.), führt durch die Zweige des Bestimmungsschlüssels bis zum Knoten (Z, 2), denn der einzige Unterschied zwischen einem Z und einer 2 (in der dargestellten Ausführung) besteht darin, daß ein Z einen abschließenden Querstrich erhält Wenn kein Querstrich geschrieben wird und das nächste Schriftzeichen begonnen wird, ist der 2-Zweig des Bestimmungsschlüssels aktiviert, und als Ausgangssignale aus dem Bestimmungsschlüssel treten Digitalsignale auf, die für eine 2 repräsentativ sind. Wird hingegen ein Querstrich (R,.) geschrieben, so wird der Z-Zweig erregt, und die Ausgangssignale deuten auf ein Z. Wird also die dreistellige Zahl 123 aufgeschrieben, so wird die 1, wie oben bereits beschrieben, erst knapp nach Beginn der 2 und die 2 erst knapp nach Beginn der 3 erkannt. Im Falle der 7 und der 1 wird, ähnlich wie bereits beschrieben, die 1 erst knapp nach Beginn des nächsten Schriftzeichens erkannt

In F i g. 8 veranschaulicht die Verbindung zwischen zwei Zweigen und dem Knoten (Z, 2,3) im rechten Teil der Zeichnung die Verkettung zwischen Zweigen des Bestimmungsschlüssels. Beispielsweise wird eine Folge (R, D, L,.) als Komma (Spiegelbild »C«) erkannt Wenn jedoch auf die Folge (R, D, L) ein Abstrich D folgt, wird das Schriftzeichen, wenn unmittelbar darauf der Stift abgehoben wird, als »?« erkannt Anderenfalls führt die Erregungsfolge zum Knoten (Z, 2,3) zurück, und das nächste Richtungssignal wird abgewartet. Folgt auf (R, D, L) ein (R), so führt die Erregungsfolge ebenfalls zum Knoten (Z, 2, 3), und das nächste Richtungssignal wird abgewartet Auch der Parallelverlauf von Zweigen ist zu beachten. Beispielsweise führt ein D oder L, anschließend an ein einleitendes R zum selben Verzweigungspunkt oder Knoten. Dies gestattet die Erkennung eines »flachen« Z — (R, L, R..) — oder eines scharf geformten Komma — (R, L,.).

Bei dem hier verwendeten Alphabetsatz gibt es keine Buchstaben, die mit der Folge (R, U,...) beginnen. Der auf ein »einleitendes R« folgende U-Zweig (F i g. 8) führt also zurück zum einleitenden U-Zweig des Bestimmungsschlüssels gemäß F i g. 7. Auf diese Weise wird zugelassen, daß einem einleitenden Abstrich U ein kleiner (oder nicht ganz kleiner) R-Strich als Vorläufer vorangeht der als unbeachtliche Schreibrichtung behandelt wird. Entsprechend kann die Liste der zugelassenen Formen des Buchstabens A gemäß F i g. 2 beispielsweise durch Formen gemäß F i g. 5 ergänzt werden, die mit einem Rechtsstrich beginnen. Geht man einen Schritt weiter, so ist zu bemerken, daB es auch keine Folgen gibt, die mit (U, L,..) beginnen. Dementsprechend ist der L-Zweig des »Utt-Bestimmungsschlüssels gemäß Fig.7 zum L-Eingangszweig des Bestimmungsschlüssels gemäß Fig. 10 zurückgeführt Obwohl also der Buchstabe »C« die Nennrichtungsfolge (L, D, R,.) (F i g. 6A) hat, werden auch die Richtungsfolgen (U, L, D, R,.) und (R, U, L, D, R,.) (F i g. 6B) und (F i g. 6C) ebenfalls als »C« erkannt, da der einleitende U-Pfad aus F i g. 8 nach F i g. 7 und der einleitende L-Pfad aus F i g. 7 nach F i g. 10 führt

Aus dem Gesagten ist zu erkennen, daß jedes Schriftzeichen nach dem hier beschriebenen Logik-Typ auf βο mannigfaltige Weise ausgeführt sein kann, ohne daB diese einzeln je als spezifische Schreibrichtungsfolge programmiert zu werden braucht Anstatt dessen ist Raum geschaffen, um zahlreiche weitere Symbole zu definieren. Beispielsweise könnte das C mit einem einleitenden Aufstrich U (Fig.6B) oder einem einleitenden Rechts- und Aufstrich R, U (F i g. 6C) je als unterschiedlicher Buchstabe definiert werden.

Hieraus dürfte ohne weiteres einleuchten, wie man von einem einleuchtenden Eingangspunkt zu einem beliebigen der drei logischen Bestimmungsschlüssel der Fig.7 bis 10 über die verschiedenen Knoten und Zweige des Bestimmungsschlüssels bis zu einem Endpunkt gelangt, in dem dann das soeben geschriebene spezifische Schriftzeichen erkannt wird. Es ist darauf hinzuweisen, daB in der Zeichnung bei jedem der Knoten

des Schlüssels angegeben ist, welche Erkennungsmöglichkeiten auf den betreffenden Knoten folgen. In jedem Zweig des Bestimmungsschlüssels ist außerdem die Schreibrichtung oder das Abheben des Stiftes angegeben,

j■■■, durch die der betreffende Zweig ausgewählt wird, nachdem der vorangegangene Knoten erreicht worden ist.

iv Die Ausrüstung der durch die Bestimmungsschlüssel der Fig.7 bis 10 veranschaulichten Logik geschieht 5 beispielsweise unter Verwendung eines Festwert- bzw. Permanentspeichers (ROM), der derart programmiert

ι ist, daß er die in den Bestimmungsschlüsseln bzw. Bäumen dargestellten logischen Verzweigungen enthält.

_;: Die Buchstabenerkennung erfolgt durch Verwendung eines von zwei Verfahren. Das erste Verfahren wird für die Mehrzahl der Schriftzeichen verwendet und ist im folgenden als »Hauptrichtungsfolgeerkennung« bezeich-

I net. Ein Beispiel eines nach der »Hauptfolgeerkennung« erkannten Schriftzeichens ist der Buchstabe »C«. Die

I ίο Folge (L, D, R) (F i g. 10) führt zu einem Knoten, von dem aus folgende Schriftzeichen erkannt werden können: C,

;; G, O, Q, S, 8,9. Wenn an diesem Punkt der Schreibstift abgehoben wird, was zu der Richtungsfolge (L, D, R,.)

; führt, wird diese Richtungsfolge sofort als »C« erkannt. Alle »Hauptrichtungsfolgew-Schriftzeichen werden auf

;, diese Weise zu demjenigen Zeitpunkt erkannt, in dem durch ein Anheben des Schreibstiftes (».«) das Schreiben

κ eines solchen Schriftzeichens beendet wird.

S 15 Nicht-iiaupuolgeschriftzeichen (Sonderschriftzeichen) (z. B. F, O₁ !, 2) werden normalerweise erst dann

'?■ erkennbar, wenn das nächstfolgende Schriftzeichen begonnen worden ist, und diese Sonderschriftzeichen wer-

' :| den durch eine »Sonderschriftzeichenerkennung« erkannt. Wie im folgenden beschrieben, erfolgt die »Sonder-

<:>'■ schriftzeichenerkennung« in einer Weise, die der »Hauptfolgeerkennung« ähnlich ist, wenn kein anderes Schrift-

■f zeichen darauf erfolgt, d. h. wenn ein solches Schriftzeichen das letzte in einer Schriftzeichenreihe ist.

• 20 Ein Punkt (als Satzzeichen oder als Dezimalpunkt) wird als ein sehr kurzes Aufsetzen des Schreibstiftes

|i erkannt, das zu Beginn einer Schriftzeichenerkennungsfolge auftritt. Da der Punkt nur zeitabhängig, jedoch von

!j| einem logischen Bestimmungsschlüssel unabhängig ist, erscheint er in keiner der vier Darstellungen von Bestim-

If mungsschlüsseln.

ρ Obwohl bei der Beschreibung des Aufschreibens eines Schriftzeichens für die Erkennung mittels des vorliegt? 25 genden Systems willkürlich festgelegt wurde, daß kein Schriftzeichen mit der Folge (R,.) beginnen darf, besteht :ν dennoch die Möglichkeit, diese Schreibrichtungsfolge niederzuschreiben. Es wurde hier festgestellt, daß diese ;· Folge als ein »Zwischenraum-Schriftzeichen« erkannt wird, was bedeutet, daß, bei mangelnder Sorgfalt, die ·':; Möglichkeit besteht, daß sie unter gewissen Umständen mit einem »Querstrich« (beispielsweise mit dem Quer-' strich, der ein E von einem F unterscheidet) verwechselt werden kann. Die geforderte Sorgfalt besteht einfach kl 30 darin, daß auf die Erkennung des Sonderschriftzeichens (in diesem Falle ein F) durch die Pseudo-Hauptfolgelo- '$ gik gewartet wird (was eine zeitabhängige Steuerung erforderlich macht), und dann das (R,.) zu schreiben. Die ,;! Folge (L, D, , R, , R, .) würde also als Buchstabe E erkannt, wenn nach dem zweiten ».« nur eine kurze H Verzögerung aufträte, jedoch als »F«, wenn nach dem zweiten ».« eine Verzögerungszeit ausreichender Länge $ verstreichen würde.

j$ Knoten und Zweige

s| Im folgenden wird nun besprochen, wie die durch die verschiedenen Bestimmungsschlüssel veranschaulichte

t§ logische Verzweigung verwirklicht wird. Beispielsweise kann ein Permanentspeicher (ROM) von 8 Bits Breite

H 40 und 1024 Bits Länge verwendet werden. Zur Angabe einer bestimmten Speicherstelle ist daher eine Adresse von

§ 10 Bits erforderlich. Diese Adresse von 10 Bits wird in zwei Tagen geliefert, nämlich den sieben höchstwertigen

|f Bits (MSB), die mit dem Sammelbegriff »Knotenadresse« bezeichnet werden, und den drei niedrigstwertigen

|| Bits (LSB), die mit dem Sammelbegriff »Zweigadresse« bezeichnet sind. Bei dieser Anordnung können die MSBs

p einen beliebigen von 128 (- 2⁷) Knoten in dem Speicher, und die LSBs einen beliebigen von 8 (- 2³) Zweigen des

|| 45 betreffenden Knotens angeben. Ein durch die Knotenadresse definierter Knoten wird im folgenden als aktiver

H Knoten bezeichnet

■g Die Bezeichnung »Fortschreiten durch den Bestimmungsschlüssel« o. dgl. sowie die folgende Besprechung

[I dieses Vorganges sind so aufzufassen, daß die Knotenadresse eine gewisse bestimmte Folge durchläuft, die von

ß der Schreibrichtungsfolge des Schreibstiftes abhängt. Wie im folgenden beschrieben, hängt eine Zweigadresse

|l so von der augenblicklichen Schreibrichtung (auf, rechts, ab, links) dem Abheben des Schreibstiftes und anderen

ig zeitabhängigen und inneren logischen Bedingungen ab.

$ Die Tabelle ϊ zeigt die Beziehung zwischen augenblicklicher Schreibrichtung, dem jeweiligen Zweig und dem

Inhalt der Knotenzelle. Unter »Knotenzellen« sind die den Knotenadressen zugeordneten und diese enthaltenden Speicherstellen zu verstehen. Die typische Tätigkeitsfolge ist die: Wenn ein bestimmter (aktiver) Knoten 55 erreicht ist, der durch 7 höchstwertige Bits festgelegt ist, liefert die nächste Schreibrichtung niedrigstwertige Bits, die zusammen mit den 7 höchstwertigen Bits eine bestimmte Zweig-Stelle in dem Speicher auswählen, deren Inhalt dann als neue Knotenadresse verwendet werden kann. Wenn also (Tabelle 1) die nächstfolgende Schreibrichtung ein Abstrich U ist, ist die Zweigzelle in dem Speicher als Zelle No. 1 bezeichnet und enthält die Knotenadresse für »aufwärts«, die die neue Knotenadresse ist Typischerweise enthält ein Knoten, der über 60 einen bestimmten Zweig (d. h. durch eine bestimmte Schreibrichtung) erreicht wird, seine eigene Knotenadresse an der gleichen Zweignummer (entsprechend der gleichen Richtung) in seiner eigenen Zweigliste. Auf diese Weise wechselt der aktive Knoten nur dann, wenn die Schreibrichtung sich ändert, und jede sonstige Bewegung ohne Änderung der Schreibrichtung kann vernachlässigt werden.

65

Tabelle I Schreibrichtung

Zweig

Inhalt der Knotenzweigzelle im Speicher

1 2 3 4 5

6 7

Knotenadresse für Schreibstift-Abheben/ Code + Anweisung für erkanntes Schriftzeichen Knotenadresse für Aufstrich

Knotenadressc für Rechtsstrich

Knotenadresse für Abstrich

Knotenadresse für Linksstrich

Knotenadresse für Abgang, Code + Anweisung für Sonderschriftzeichen

Code + Anweisung für Sonderschriftzeichen Knotenadresse für Beginn nach Sonderschriftzeichen

*) Zweige 5,6 und 7 werden durch die in F i g. 14 und 15 dargestellten Verarbeitungsschaltungen ausgewählt und sind von der Schreibrichtung unabhängig.

Von den acht Bits des von jeder Speicherstelle in dem Permanentspeicher abgeleiteten Ausgangssignals werden nur sieben Bits gebraucht, um eine Knotenadresse anzugeben. Das achte Bit (Bit 0 der höchstwertigen Bits MSB) wird als Anweisung verwendet, die angibt, daß die übrigen sieben Bits als neue Knotenadresse zu verwenden sind, d. h.(Bit 0«= 0), oder daß ein Schriftzeichen erkannt worden ist,(Bit 0=1) und die übrigen sieben Bits den Code des Schriftzeichens enthalten.

Sonderschriftzeichen, wie F, T, 1 und 2, werden normalerweise nicht unmittelbar nach dem Abheben des Schreibstiftes, sondern, wie bereits erwähnt, erst nach Beginn des Schreibens des nächsten Schriftzeichens erkannt. Wenn die nächste Richtungsfolge nicht (R,.) ist, wird ein Sonderschriftzeichen sofort als solches erkannt, und die Erkennung des neuen Schriftzeichens wird unter Berücksichtigung der bereits ausgeführten Striche fortgesetzt Wenn die nächste Strichfolge (R,.) ist, deutet dies an, daß es sich nicht um ein Sonderschriftzeichen (wie F, T oder 2), sondern um ein Schriftzeichen handelt, das sich von jenen durch den zusätzlichen Strich unterscheidet, wie E, I oder Z.

Die allgemeine Knotenlogik für die Erkennung von Sonderschriftzeichen ist in F i g. 11 veranschaulicht In dieser Figur sind diejenigen Zweige eines Baumes, deren Ausgang in F i g. 7 bis 10 mit einem Stern (*) bezeichnet sind, abgewandelt oder ersetzt. So könnte die logische Bestimmungsschlüsselschaltung gemäß F i g. 11 mit ausgerichtetem Knoten an die Stelle desjenigen Teiles des Bestimmungsschlüssels in F i g. 7 gesetzt werden, die dem »D« folgt und würde dann in wirksamer Weise den Zweig (1, A) ersetzen. In F i g.8 könnte die allgemeine Knotenlogik die Zweige (1,7) ersetzen; in F i g. 9 könnte die allgemeine Knotenlogik gemäß F i g. 11 die Zweige (T, I), und in F i g. 10 könnte die Sonderschriftzeichen-Knotenlogik gemäß F i g. 11 die Zweige (0, Q) ersetzen.

Dies funktioniert so: Beim Anheben des Stiftes, das bei Beendigung eines Sonderschriftzeichens auftritt (beispielsweise bei einem F) gelangt man zu einem Knoten mit der Aufschrift »SDOT« an den sich Wege für neue Schreibrichtungen anschließen. Wenn beim Schreiben eines-neuen Schriftzeichens diese neue Richtung U, D oder L, [(RT)] ist so wird das Sonderschriftzeichen sofort erkannt, und das Programm beginnt von neuem. Die neue Richtung (d. h. U, D oder L) dauert immer genügend lange an, daß der neue Strich als die einleitende Schreibrichtung des neuen Schriftzeichens verzeichnet wird.

Wenn die neue Richtung (R) ist, schreitet die Logik zu einem anderen Knoten mit der Aufschrift »SR« fort an dem eine Wartezeit bis zum nächsten Ausgangssignal aus dem Schreibstift auftritt. Wenn die nächste »Schreibrichtung« darin besteht, daß der Schreibstift abgehoben wird (.), so wird das Schriftzeichen als Nicht-Sonderschriftzeichen, wie E, erkannt da (R,.) aufgetreten ist, und der Vorgang beginnt von neuem vom Ausgangszustand. Ist jedoch das nächste Ausgangssignal anstatt eines Stiftabhebesignals ein Signal U, D oder L, so wird ein Sonderschriftzeichen (z. B. F) erkannt und der Erkennungsvorgang beginnt von neuem, diesmal jedoch von demjenigen Knoten, der normalerweise durch einen einleitenden Rechtsstrich R erreicht worden wäre, nämlich von dem in F i g. 8 gezeigten Knoten.

Tabelle II

BitO

Bits 1 bis 7

BitO

Bits 1 bis 7

0 SDOT

0 0

0 SR

0 0

0 0

1 Code für Spezialschriftzeichen 1 Code für Spezialschriftzeichen 0 einleitende Knotenadresse

1 Code für Nieht-Sonderschriftzeichen

0 0

0 SR

0 0

0 0
beliebig

1 Code für Spezialschriftzeichen

0 Knotenadresse für »einleitenden

Rechtsstrich«

Tabelle II zeigt die einzelnen Urformen der in F i g. 11 gezeigten Knoten SDOT und SR. Dies sind die Spezialschriftzeichenknoten. Das abschließende Abheben des Stiftes beim Schreiben eines

chens führt zum Knoten SDOT. Wenn die nächste Schreibrichtung U, D oder L ist der die in Tabelle 1 mit 1,3 bzw. A bezeichnete Zweigadresse entspricht wird die Nummer O als neue Knotenadresse erhalten. Diese spezielle Knotenadresse wird als abnormale Adresse erkannt (wie im folgenden beschrieben), und in der Verarbeitung wird eine Schrittfolge eingeleitet die bewirkt daß (1) der Inhalt der Zweigzelle 6 (nach Tabelle 1 der Code für ein Spezialschriftzeichen und das Anweisungsbit} abgerufen wird, (2) das Sonderschriftzeichen ausgegeben wird und (3) bei der in Zelle 7 enthaltenen Adresse (also in diesem Falle der ursprünglichen Adresse) von neuem begonnen wird.

Wenn andererseits die erste auftretende Schreibrichtung nach Ankunft am Knoten SDOT ein Rechtsstrich R ist so wird der Knoten SR aktiv. Dieser Knoten adressiert sich weiterhin selbst solange die Schreibrichtung

ίο rechts bleibt Ist jedoch die nächste Schreibrichtung ein Abheben des Stiftes (.), so wird das Nicht-Sonderschriftzeichen, wie jedes Hauptfolgeschriftzeichen, erkannt Eine beliebige andere Richtungsänderung würde wiederum zur Folge haben, daß ein nur aus Nullen bestehendes Wort abgerufen wird, was, wie im Falle des Knotens »SDOT« zur Folge hat daß an der Zweigzelle 6 (Tabelle I) ein Sonderschriftzeichencode ausgegeben wird und die neue Anfangsadresse (in diesem Falle ein »einleitender Rechtsstrich«) bei der Erkennung des neuen Buchsta bens verwendet wird.

Wenn schließlich der Schreibstift länger als während einer gewissen Zeitspanne an einem Knoten bleibt an dem ein Schriftzeichen noch nicht erkannt ist gibt die Verarbeitungsschaltung den Zweig 5 als Zweigadresse an. Wenn der Knoten ein Knoten von dem Typ SDOT ist so enthält die Zelle 5 den Code des Spwialschriftzeichens und die Anweisung zu dessen Ausgabe; auf diese Weise wird ein Sonderschriftzeichen selbst dann erkannt wenn darauf kein anderer Strich folgt. Für alle anderen Knoten enthält die Zelle 5 die einleitende Adresse. Dies gestattet eine automatische Fehlerunterdrückung oder einen Abgang (abort) und einen automatischen Neubeginn nach Fehlererkennung eines Schriftzeichens oder nach unbeabsichtigter Ausführung eines Striches.

Eingehende Beschreibung der Schaltungen

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F i g. 12 zeigt einen Querschnitt durch einen Schreibstift des allgemeinen Typs zur Verwendung für die Zwecke der Erzeugung von Richtungssignalen. Die Darstellung zeigt einen verzögerten Querschnitt des Schreibteiles des Stiftes zur Erzeugung von Signalen des für die Zwecke der Erfindung erforderlichen Typs. Der Schreibstift weist eine Kugelschreiberfarbpatrone 10 auf, die zum Schreiben aus einem Gehäuse 12 heraus vorspringt In einem geeigneten Abstand von dem Kugelende der Mine befindet sich innerhalb des Gehäuses ein Kugelgelenk 14, mittels dessen die Patrone 10 derart gehalten werden kann, daß sie in einem begrenzten Maß in einer Richtung frei schwenkbar ist, die duch die jeweilige Schreibbewegung des Stiftes bestimmt ist. Dieses Schwenkgelenk 14 ist zentral auf einem Träger 16 gelagert, der am einen Ende einer Feder 18 befestigt ist, mit deren Hilfe der das Schwenkgelenk tragende Träger in solcher Richtung frei beweglich ist daß er die Feder zusammendrückt wenn der Stift zum Schreiben an das Papier angedrückt wird. Das andere Ende der Feder ist an einem ortsfesten Träger 20 befestigt und beim Aufsetzen des Schreibstiftes beim Schreiben dient der ortsfeste Träger 20 als Begrenzung für die Aufwärtsbewegung des beweglichen Trägers 16.

Der bewegliche Träger 16 trägt einen Kontakt 22. und der ortsfeste Träger 20 trägt einen Kontakt 24, an den der Kontakt 22 bei seiner Aufwärtsbewegung anschlägt. Wenn der bewegliche Träger 16 weit genug aufwärts bewegt wird, wird er durch den ortsfesten Träger in seiner Bewegung gehemmt und zu diesem Zeitpunkt treten die Kontakte 22 und 24 in Berührung. Der Kontakt 22 ist mit dem einen Pol einer Stromzuleitung 26 verbunden. Der Kontakt 24 ist mit der einen Seite eines Potentiometers 30 verbunden, das andererseits mit dem anderen Pol der Stromzuleitung 26 verbunden ist. Zwischen die Pole der Stromzuleitung ist eine Photodiode 28 eingeschaltet. Wenn also der Schreibstift zum Schreiben an das Papier angedrückt wird, schließen die Kontakte 22 und 24 und ermöglichen den Stromdurchgang durch das Potentiometer 30, so daß ein Andrücksignal erzeugt wird, das anzeigt daß der Schreibstift auf das Papier aufgesetzt ist.

Im oberen Ende des Gehäuses des Schreibstiftes befinden sich, quadrantenweise angeordnet vier Photodioden 32,34,36 und 38. Die von diesen Photozellen ausgehenden Leitungen sind mit A, B, Cbzw. D bezeichnet und erzeugen Quadrantensignale A, B, Cbzw. D. Obwohl einzelne Photodioden dargestellt sind, können sie zu einer

so einzigen Photozelle vom »Quadrantentyp« zusammengefaßt sein, deren empfindliche Fläche also in vier Quadranten unterteilt ist, von denen je ein getrenntes Signal abgeleitet werden kann. Dies ist in F i g. 13 schematisch veranschaulicht.

Schaltung zur Vorverarbeitung der Schreibstiftsignale

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Fig. 13 ist ein Schema der Schaltungsanlage, der die Schreibstiftsignale zugeführt werden und die entsprechende, als »Aufstrich-, Abstrich-, Rechtsstrich-, Linksstrich-, Abhebe- bzw. Schrägstrichsignale« bezeichnete Signale liefert Dies sind (mit Ausnahme des noch zu beschreibenden Schrägstrichsignals) die oben besprochenen Signale zur Ermöglichung der Schriftzeichenerkennung. Wenn der Stift das Papier nicht berührt, ist das Abhebesignal hoch, und alle anderen Signale sind niedrig. Wenn der Schreibstift nicht abgehoben ist, sondern mit einer Kraft oberhalb eines einstellbaren Wertes an das Papier angedrückt wird, ist eines der anderen fünf Signale hoch, und die übrigen vier sind niedrig. Zu einem gegebenen Zeitpunkt ist also nur ein Ausgangssignal aus der Schaltung gemäß F i g. 13 hoch, und diese kann als Vorverarbeitungsschaltung der Schreibstiftsignale bezeichnet werden. Die vier Richtungssignale zeigen die augenblickliche Richtung der Schreibstiftbewegung, entsprechend der Ermittlung durch die vier Photozellen und ausgedrückt nach den vier Sektoren, an. Die Entscheidung darüber, welches Signal aktiv ist, wird in der Vorverarbcitungsschaltung der Schreibstiftsignale aufgrund von Vergleichen der Vorzeichen und Größen von X- und V-Signalcn getroffen.

Wenn die Schreibrichtung durch einen Winkel Φ bezeichnet wird, dann sind die beiden Signale X und Y die Funktionen cos Φ bzw. sin Φ.

Wenn die X- und V-Signak an Größe annähernd gleich sind, so zeigt dies an, daß der Schreibstift entlang einer Bahn bewegt wird, die in der Nahe der Trennlinie zwischen zwei Sektoren liegt In einem solchen Falle besteht die Gefahr, daß der Stift Signale erzeugt, die dann für die Verarbeitungsschaltung der Schriftzeichenerkennung s irreführend sein können. Beispielsweise könnte beim Schreiben eines Striches nach rechts oben unter einer Neigung in der Gegend von 45°, also in Richtung der Trennlinie zwischen den Zonen U und R, die störende Schreibrichtungsfolge (U, R, R, U, U, R. R, U, R, R) erzeugt werden. Um Probleme dieser Art zu vermeiden, ist es erwünscht, eine gewisse Winkelhysterese entlang solcher Linien einzubauen. Wenn also die Größen der X- und K-Signale sich einander in einem geeigneten Maß annähern, das durch eine wählbare Einstellung in den Vorverarbeitungsschaltungen bestimmt wird, ist keines der genannten Signale (auf, rechts, ab, links), sondern anstatt dessen ein Schrägstrichsignal hoch. Wenn dieses Schrägstrichsignal hoch ist, behandelt die Schnitzel· chenerkennungsanlage diese Probe so, als handle es sich um die vorangegangene, und auf diese Weise wird für die erforderliche Hysterese gesorgt.

Die Ausgangssignale aus den vier Quadrantenzellen, die in F i g. 13 durch den quadrantenweise unterteilten Kreis 40 mit den Quadrantenbezeichnungen A, B, C bzw. D entsprechend den Ausgangssignalen aus den Photodioden gemäß F i g. 12 angedeutet sind, werden mittels einzeln zugeordneter Verstärker 42,44,46 bzw. 48 verstärkt Die Signale aus den Quadranten A und B werden dann durch Summierwiderstände 50,52 addiert, die ein Eingangssignal für einen Differential verstärker 54 liefern. Die Ausgangssignale der Quadranten C und D werden von Summierwiderständen 56,58 addiert, und die Summe bildet das zweite Eingangssignal des Differentialverstärkers 54. Das Ausgangssignal des Differentialverstärkers 54 bildet das Signal Y, das angibt, daß der Schreibstift in vertikaler Richtung bewegt wird, und dessen Polarität angibt, ob die Schreibrichtung auf oder ab ist

Signale aus den Quadranten B und D werden von Widerständen 60,62 addiert, deren Ausgangs-Summensignal als das eine Eingangssignal eines Differentialverstärkers 64 verwendet wird. Die Signale aus den Quadran- ten A und C werden von Widerständen 66 und 68 summiert, und das Summensignal dient als das andere Eingangssignal des Differentialverstärkers 64. Das Ausgangssignal des Differentialverstärkers bildet das Signal X, das, je nach seiner Polarität, die Schreibrichtung nach rechts oder links angibt

Die X- und V-Signale werden je einem Zweiwege- oder Ganzwellengleichrichter 70,72 zugeführt, und diese bilden als Ausgangssignal ein absolutes Größensignal |Λ| sowie ein absolutes Größensignal | Y]. Zur Entwicklung der »Schrägstrichsignale« entsprechend den Schrägen unter 45° wird \X\ mit einem Bruchteil k von | Y] und | Y[ und mit einem Bruchteil k von \X\ verglichen. Wenn | Y] größer als k ■ \X\, so steht fest, daß der Stift auf (U) oder ab (D), jedoch nicht im »Schrägstrichbereich« bewegt wird. Ist \X\ größer als * · | Y], so steht fest, daß der Stift horizontal und nicht im »Schrägstrichbereich« bewegt wird. Wenn weder d*s eine noch das andere zutrifft, sind die Größen der X- und V-Signale mit genügender Annäherung gleich, und das »Schrägstrichsignal« ist hoch.

Um festzustellen, welches der Signale (U₁ D, R, L oder Schräg) hoch ist wird das Ausgangssignal des Gleichrichters 72 als das eine Eingangsignal einer Vergleichsschaltung 74 zugeführt Das andere Eingangssignal wird von einem Abgriff an einem Potentiometer 76 erhalten, das zwischen den Ausgang des X-Ganzwellengleichrichters 70 und Erde geschaltet ist Das Ausgangssignal der Vergleichsschaltung 74 gibt an, ob | Y] größer ist als k · \X\ oder nicht In ähnlicher Weise empfängt eine Vergleichsschaltung 78 als das eine Eingangssignal das Ausgangssignal des Ganzwellengleichrichters 70, das ]X] ist Das andere Eingangssignal stammt von einem Abgriff an dem Potentiometer 80, das zwischen die Ausgangsleitung des | Y]-Ganzwellengleichrichters 72 und Erde geschaltet ist Das Ausgangssignal aus der Vergleichsschaltung 78 zeigt an, ob \X\ größer ist als Jr · \Y] oder nicht

Das Ausgangssignal aus dem Differentialverstärker 54 entsprechend » V« wird einer Vergleichsschaltung 82 zugeführt, deren anderer Eingang geerdet ist. Das Ausgangssignal aus der Vergleichsschaltung 82 ist also der Ausdruck Y, der dann einem Negator 84 sowie dem einen Eingang eines U N D-Tores bzw. eines UND-Gatters 86 mit drei Eingängen zugeführt wird. Einem zweiten Eingang dieses UND-Gatters 86 wird das Ausgangssignal aus der Vergleichsschaltung 74 und dem dritten Eingang ein Andrucksignal zugeführt. Das Ausgangssignal aus dem UND-Gatter 86 ist ein Signal »D«. Das Signal »U« wird von dem Ausgang aus einem UND-Gatter 88 abgeleitet. Das eine Eingangssignal dieses Gatters 88 ist das Ausgangssignal aus dem Negator 84. Ein zweites Eingangssignal ist das Ausgangssignal aus der Vergleichsschaltung 74, und ein drittes Eingangssignal ist das Andrucksignal.

Das Ausgangssignal aus dem Differentialverstärker 64, das das X-Signal bildet, wird einer Vergleichsschaltung 90 zugeführt, deren anderer Eingang geerdet ist. Das Ausgangssignal der Vergleichsschaltung 90 ist also die Umkehr des A"-Signals. Diese wird als das eine Eingangssignal einem UND-Gatter 92 sowie einem Inverter bzw. Negator 94 zugeführt Das Ausgangssignal aus der Vergleichsschaltung 78 bildet das zweite Eingangssignal des UND-Gatters 92. Das dritte Eingangssignal ist das Andrucksignal. Das Ausgangssignal aus dem UND-Gatter 92 bildet das Signal L.

Ein UND-Gatter 96 erhält als erstes Eingangssignal das Ausgangssignal aus der Vergleichsschaltung 78. Das zweite Eingangssignal ist das Ausgangssignal aus dem Negator 94. Das dritte Eingangssignal ist das Andrucksignal. Der Ausgang des UND-Gatters 96 bildet das Signal R.

Das Andrucksignal aus dem Potentiometer 30 in F i g. 12 wird einer Vergleichsschaltung (oder einem Differentialverstärker) 98 zugeführt. Das andere Eingangssignal der Vergleichsschaltung 98 ist ein Spannungssignal, das für die Druckschwelle repräsentativ ist. Dieses Signal wird von einem Abgriff an einem Potentiometer 100 abgeleitet, das zwischen Klemmen einer Potentialquelle 102 geschaltet ist. Das Andrucksignal bildet, wie bereits erwähnt, das eine Durchschaltsignal für die UND-Gatter 86,88,92 und 96. Dieses Signal wird außerdem einem Negator 104 zugeführt, dessen Ausgangssignal die Umkehrung des Andrucksignals oder ein »Stiftabhebesignal«

».«ist Wenn ilto das Andrucksignal nicht vorhanden ist, ist das Ausgangssignal aus dem Negator hoch und stellt daher das Abhebesignal».« dar.

Das »Schrigsignak tritt, wie bereits erwähnt, auf, wenn die Größen des X- und V-Signals nahe beieinander liegen, so daß weder |Λ| > k · | Y\ noch j Y| > k ■ \X\ ist und infolgedessen keines der Signale U, D, R oder L hoch

ist Das Schrigsignal wird als Ausgangssignal von einem UND-Gatter 106 geliefert Das eine Eingangssignal dieses UND-Gatters ist das Andrucksignal. Das andere erforderliche Eingangssignal dieses UND-Gatters 106 ist das Ausgangssignal eines Inverters bzw. Negators 108. Ein ODER-Gatter 110 erhält Eingangssignale U, D, R und L Beim Auftreten eines Signals U, D, R oder L erhält der Negator 108 ein Ausgangssignal von dem ODER-Gatter 110, und das Ausgangssignal des Negators 108 ist niedrig, so daß dann kein Schrägsignai vorhanden ist Wenn

ίο jedoch bus den dargelegten Gründen keines der Signale U, D, R, L auftritt, ist das Ausgangssignal des Negators 108 hoch, und wenn dann auch ein Andrucksignal vorhanden ist, so wird ein Schrägsignal geliefert

Schreibsignal-Erkennungsschaltungen

Fig. 14 und 15 bilden ein Blockschema eines Schriftzeichenerkennungssystems gemäß der Erfindung. Eine Taktgeberschaltung 112 treibt einen 2-Bh-Zähier 114 an. Das Ausgangssignal des 2-Bit-Zählers 114 wird einem Vierphasendecodierer 116 zugeführt dessen Ausgangssignale vier Phasentaktsignale bilden, die nach der Reihenfolge ihres Auftretens als Takt 0, Takt 1, Takt 2 und Takt 3 bezeichnet sind. Das System wird entsprechend diesen vier Phasentaktsignalen angetrieben. Bei jedem Taktimpuls Null wird von der Schreibrichtung eine Probe entnommen. Dies kann, je nach der gewählten Taktfrequenz mit einer Häufigkeit von 50 bis 100 Proben je Sekunde geschehen.

Gemäß F i g. 15 wird ein als Festwert- bzw. Permanentspeicher (ROM) ausgebildeter Speicher 120 von einem Adressenregister adressiert von dem sieben Bits als Knotenregister 122 und die anderen drei Bits als Zweigregister 124 bezeichnet sind. Das Ausgangssignal aus dem Speicher 120 wird auf ein Register mit acht Bits, das Inhaltsregister ISZ übertragen. Wenn, entweder als Folge eines »Start«-Signals beim Schließen eines (nicht dargestellten) Schalters bei Inbetriebnahme des Systems oder eines Erststartsignals aus einem Gatter 170 ein »Erststart«-ODER-Gatter 128 betätigt wird, wird dessen Ausgangssignal einem ODER-Gatter 130 zugeführt dessen Ausgangssignal das Knotenadressenregister 122 und das Zweigadressenregister 124 in ihre Ausgangszustände zurückschaltet nämlich auf binär(0000001)bzw.(000) - d. h. Knoten 1, Zweig 0.

Gemäß F i g. 14 ist ein Satz Tor· oder Gateschaltungen bzw. Gatter 132 derart geschaltet daß sie von den in F i g. 13 gezeigten UND-Gattern jeweils eines der Signale , U, R, D und L empfangen. Die Gatter 132 werden bei Auftreten eines AusgangssignMs aus einem Gatter 136 (F ig. 14) leitend und liefern ihren Inhalt an die Gatter 134 (Fig. 15). Das Eingangssignal zum Gatter 136 ist ein »Takt«- bzw. »Zeitsteuer«· oder ein »Sonderabruf«- oder ein »Neustart«-Signal, die alle über Negatoren bzw. Inverter 137,139 und 141 zugeliefert werden. Somit ist das Ausgangssignal des Gatters 136 hoch und macht die Gatter 132 leitend, solange keinem seiner Eingänge ein Signal zugeliefert wird.

Beim Auftreten eines Taktsignals 0 werden die Gatter 134 (F i g. 15) leitend und gestatten die Zulieferung ihres Inhaltes an ein Befehlsregister 140. Das Ausgangssignal des Befehlsregisters 140 wird einem binären Kodierer 142 zugeführt der jedes der acht binären Eingangssignale in ein binäres Signal von drei Bits umwandelt Dieses aus drei Bits bestehende Binärsignal bildet die Zweigadresse und wird in drei Gatter 144 eingeführt

Ein UND-Gatter 146 steuert die Gatter 144 durch, so daß deren Inhalte in das Zweigadressenregister 124 eingehen, wenn an seinem Eingang ein Taktimpuls 1 zusammen mit dem Signal »Probe gültig« vorhanden ist Das Signal »Probe gültig« wird vom Ausgang eines ODER-Gatters 148(F i g. 14) abgeleitet. Die Eingangssignale des ODER-Gatters 148 sind das Ausgangssignal des UND-Gatters 136, das über einen Negator 147 zugeführt wird, und ein Schrägsignal, das über einen Negator 149 zugeführt wird. Wenn kein Schrägsignal vorhanden ist, oder wenn das Ausgangssignal aus dem UND-Gatter 136 niedrig ist, liefert das ODER-Gatter 148 ein Signal »Probe gültig« an das UND-Gatter 146.

Die Adressenregister für den Speicher 120, nämlich das Knotenadressenregister 122 und das Zweigadressenregister 124, enthalten nun zusammen eine vollständige Adresse, mittels welcher der Speicher 120 adressiert so werden kann. Ein Anfangsadressen-Abfühlgatter 150 stellt fest, wann das Knotenadressenregister die Anfangsadresse (0000001) hat, und liefert nur dann ein Ausgangssignal »zutreffend«. Der Nutzen dieses Ausgangssignals »zutreffend« wird im folgenden noch besprochen.

Der Speicher 120 liefert entsprechend dem Adresseneingangssignal von 10 Bits ein Ausgangssignal von 8 Bits, das die an der adressierten Stelle enthaltene Zahl repräsentiert. Diese Ausgabezahl wird taktgerecht dann in das Inhaltsregister 152 überführt, wenn das Taktsignal 2 auftritt. Dieses Taktsignal 2 schaltet auch einen »Adressenhalte«-Flip-Flop 154 zurück. Die sieben niedrigstwertigen Bits der Zahl in dem Inhaltsregister 152 werden den Ausgabegattern 156, einem ODER-Gatter 158 und den Adressengattern 160 zugeführt. Wenn das höchstwertige Bit (161) des Inhaltsregisters 152 von Null verschieden (true) ist, bedeutet dies, daß ein Schriftzeichen erkannt worden ist und daß die übrigen sieben Bits insbesondere den ASCII-Code für das erkannte Schriftzeichen darstellen. In diesem Falle schaltet das Bit 0 des Inhaltsregisters 152 ein Gatter 162 durch, wenn ein Taktsignal 3 vorhanden und ein »Kurz«-Signal fehlt. Das Ausgangssignal des Gatters 162 steuert die Ausgabegatter 156 durch, so daß deren Inhalt auf ein Ausgabegerät 164 übertragen werden kann. Dieses kann der Eingang eines Computers, ein Übermittlungssystem oder einfach eine Anzeigeeinrichtung sein.

Das Ausgangssignal aus dem UND-Gatter 162 wird außerdem dem Gatter 128 zugeführt, dessen anderes Eingangssignal das »0«- oder Rückstell-Ausgangssignal eines Flip-Flops einer Neustarteinrichtung 133 ist. Dieses wird jeweils durch den Taktimpuls 1 zurückgeschaltet und verbleibt in diesem zurückgeschalteten Zustand, wenn durch eine Hauptfolgeerkennung ein Schriftzeichen erkannt worden ist und liefert in diesem Zustand ein Durchsteuersignal an das Gatter 128. Das »Erstslart«-Ausgangssignal des Gatters 128 wird dem

ODER-Gatter 130 zugeführt, das dann darangeht, das Zweigadressenregister 124 zu löschen und das Knotenadressenregister 122 in seinen Erstadressenzustand zurückzuversetzen, so daß dieses eine neue Folge der Schriftzeichenerkennung beginnen kann.

Das Ausgangssignal des UND-Gatters 162 wird außerdem einem ODER-Gatter 166 zugeführt dessen Ausgangssigna! den Flip-Flop 154 anschaltet (die bei jedem Taktimpuls 2 unbedingt zurückgeschaltet wird). Der Grund für das Anschalten des Flip-Flops 154 besteht darin, daß die Adressengatter 160 bei Auftreten des nächsten Taktimpuises nichtleitend werden. Dies geschieht deshalb, weil das »Eins«-Ausgangssignal des Flip-Flops 154 oder dessen Ausgangssignal im angeschalteten Zustand über einen Negator 171 einem UND-Gatter 170 zugeführt wird. Das andere Eingangssignal dieses UND-Gatters ist ein Taktimpuls 1, der über das UND-Gatter 14t empfangen wird, wenn dieses leitend ist Auf diese Weise wird die Erstadresse, die soeben in das Knotenadressenregister 122 eingegeben wurde, aufrechterhalten und nicht durch die ASCII-Zahl ersetzt, die von dem Inhaltsregister 152 anschließend an die letzte Ausgabe aus dem Speicher in die Adressengatter 160 eingegeben wurde.

Wenn das Null-Bit des Inhaltsregisters 152 eine Null ist, liefert das Gatter 162 kein Ausgangssignal. Das niedrige Ausgangssignal des Gatters 162 wird von einem Negator 172 umgekehrt und als Signal einem UND-Gatter 174 zugeführt Das andere Eingangssignal dieses UND-Gatters 174 ist das Ausgangssignal des UND-Gatters 184. Das dritte Eingangssignal ist ein Taktimpuls 3. Das Gatter 174 ist nicht-leitend, wenn nicht sämtliche Eingangssignale des UND-Gatters 158 niedrig sind, d. h. die sieben niedrigstwertigen Bits des Inhaltsregisters 152 ein aus lauter Nullen bestehendes Wort sind. In diesem Falle schaltet das Ausgangssignal des UND-Gatters 174 beim Auftreten des Taktimpulses 3 ein Flip-Flop 180 an, das als »Sonderabruf«-Flip-Flop bezeichnet wird. Das Ausgangssignal »1« der »Sonderabrufc-Flip-Flop-Schaltung 180 wird als Eingangssignal No. 6 den Gattern 134 sowie auch dem UND-Gatter 182 zugeführt, das bei Auftreten des nächsten Taktimpulses 2 den »Neustart«-Flip-Flop 133 anschaltet

Mit dem Ausgang des ODER-Gatters 158 ist ein UND-Gatter 184 verbunden, das bei Feststellung eines aus lauter Nullen bestehenden Wortes durch das ODER-Gatter 158 und Auftreten eines Taktimpulses 3 ebenfalls ein Ausgangssignal liefert Dieses Ausgangssignal wird dem ODER-Gatter 166 zugeführt, dessen Ausgangssignal das »Adressenhalte«-Flip-Flop 154 anschaltet, so daß die Adressengatter 160 nicht in die Lage versetzt werden, die sieben Null-Bits, die sich zu diesem Zeitpunkt in dem Inhaltsregister 152 befinden, in das Knotenregister 122 einzuführen, sondern die laufende Knotenadresse während eines weiteren Zyklus in den Knotenregistern 122 zurückgehalten wird.

Wenn andererseits ein beliebiges der sieben niedrigsten Bits in dem Inhaltsregister 152 von Null verschieden (d. h. eine normale Adresse) ist, werden die Gatter 184 und 174 in den nicht-leitenden Zustand versetzt, und die neue Knotenadresse wird bei Auftreten des nächsten Taktimpulses 2 durch die Adressengatter 160 in das Knotenadressenregister 122 übertragen.

Die Hauptfunktionen der Taktimpulse 0,1,2 und 3 sind also folgende:

die Entnahme von Proben und die Bestimmung der nächsten Schreibrichtung; die Einführung einer neuen aus 10 Bits bestehenden Adresse über Gatter in den Speicher 120, die Abgabe des Inhaltes des Speichers 120 an <2er neuen Adresse; die Überführung der sieben niedrigstwertigen Bits der Adresse in (1) das Ausgangsregister, wenn es sich um den Code eines erkannten Schriftzeichens handelt in (2) das Adressenregister, wenn es sich um die Adresse eines neuen Knotens des Bestimmungsschlüssels handelt, oder (3) die Einleitung besonderer Maßnahmen (wie im folgenden noch beschrieben), wenn die aus sieben Bits bestehende Adresse Null ist

Das Knotenadressenregister 122 ist also für sieben Bits in der Lage, genügend Bits zu liefern, um 128 unterschiedliche Adressen im Speicher 120 zu adressieren. Die drei niedrigstwertigen Bits der Adresse, die von dem Zweigadressenregister 124 geliefert werden können, können eine von acht Adressen definieren, die an der in dem Knotenadressenregister 122 enthaltenen Knotenadresse beginnen und in aufeinanderfolgenden Stellen in dem Speicher fortschreitend zu der Adresse »Knoten + sieben« ergänzt werden. Das Zweigadressenregister 124 gibt also an welcher der acht Zweige im Verein mit einem bestimmten Knoten zu verwenden ist. Die Zweige 0, I, 2, 3, 4 werden sowohl bei der Hauptfolgeerkennung als auch bei der Sonderschriftzeichenerkennung verwendet Die Zweige 5, 6 und 7 (Tabelle I) stehen in keiner Beziehung zur Hauptfolgezeichenerkennung, sondern finden bei der Erkennung von Sonderschriftzeichen sowie des Symbols »Punkt« (oder Dezimalpunkt) Anwendung.

Sonderschriftzeichenerkennung

Der entscheidende Unterschied zwischen Hauptfolge- und Sonderschriftzeichen besteht darin, daß die Hauptfolgeschriftzeichen unmittelbar anschließend an ein Abhebesignal erkannt werden, während Sonderschriftzeichen normalerweise nicht erkannt werden, bevor das nachfolgende Schriftzeichen begonnen hat (F, 1,2 usw.). Dies bedeutet daß bei Sonderschriftzeichen nicht nur der Nutzungsvorrichtung der betreffende ASCII-Code zugeliefert werden muß und die Erkennungsfolge von neuem begonnen werden muß, sondern auch die bereits ausgeführten und dem neuen Buchstaben zuzuordnenden Striche berücksichtigt werden müssen. Um dies zu erzielen, wird jedes Bit einer Permanentspeicherzelle an einer gegebenen Adresse, an der ein Sonderschriftzeichen erkannt wird (d. i. entsprechend den Zweigen 1,3 und 4 enu/eder am SDOT- oder am SR-Knoten) (F i g. 11) auf Null eingestellt. Venn zum Zeitpunkt des Taktimpulses 1 eine solche aus lauter Nullen bestehende Adresse aus dem Speicher 12*> empfangen wird, werden in dem Inhaltsregister 152 beim nachfolgenden Taktimpuls 2 lauter Nullen eingestellt.

Wenn sämtliche Pits des Inhaltsregisters 152 Null sind, werden die UND-Gatter 184 und 174 durch das Ausgangssignal des ^DER-Gatters 158 durchgesteuert, und dies hat zur Folge, daß die Flip-Flops 154 und 180 angeschaltet werde:¹· Wenn der Flip-Flop 154 angeschaltet ist, steuert er beim nächsten Taktimpuls 1 die

Adressengatter 160 in der bereits beschriebenen Weise aus. Dadurch wird in diesem Falle erreicht, daß die gleiche aktive, aus sieben Bits bestehende Knotenadresse, die vorher bestanden hat, erhalten bleibt und nicht lauter Nullen eingeführt werden. Gleichzeitig ermöglicht das Gatter 146 beim Auftreten des nächsten Taktimpulses 1 die Übertragung der neuen Zweigadresse in das Zweigadressenregister 124. Die Zweigadressenbezeich-

nung wird in diesem Zustand von dem einen Ausgang des Sonderabruf-Flip-Flops 180 gesteuert, der mit der '

Zelle Nr. 6 der Gatter 134 verbunden ist. Beim Auftreten des Taktimpulses Null wird in die Zelle Nr. 6 des Befehlsregisters 14C eine Eins eingeführt. Das eine Ausgangssignal des »Sonderabruf«-Flip-Flops 180 wird auch über den Negator 139 dem Gatter 136 (F i g. 14) zugeführt. Das Ausgangssignal des Gatters 136 ist zu diesem Zeitpunkt niedrig, so daß verhindert wird, daß aus den Gattern 132 Ausgangssignale auf die Gatter 134

ίο übertragen werden. Das Ausgangssignal des Gatters 136 wird auch über den Negator 147 dem U N D-Gatter 148 zugeführt, wodurch gewährleistet wird, daß das »Sonderabruf«-Signal als gültige Probe behandelt wird, selbst wenn das »Schräg«-Signal wirksam ist. Es sei daran erinnert, daß dieses »Schräg«-Signa! dann wirksam ist, wenn die Bewegungsrichtung des Schreibstiftes in gewissen Schrägzonen liegt (nämlich entlang der unter 45" geneig- ■■; ,

ten Linien, die die Sektoren U. R. D und L trennen), wo anzustreben ist, diese Proben unbeachtet zu lassen. \

Wenn in die Zelle Nr. 6 des Befehlsregisters 140 eine »1« eingeführt wird, erzeugt der Binärkodierer 142 an f;:

seinem Ausgang eine Binärzahl »110«, die bei Auftreten des nächsten Taktimpulses 1 taktgerecht in das !■§

Zweigadressenregister 124 eingeführt wird. Die neue Adresse aus 10 Bits, nämlich den früheren 7 Bits der ϊ·_;·

Knotenadresse und der »110«, die nun in dem Knotenadressen- und dem Zweigadressenregister enthalten sind, fr

verursacht die Ausgabe einer aus 8 Bits bestehenden Zahl aus dem Speicher 120, in der das Bit Null, das in das i$

Inhaltsregister 152 eingeführt wird, eine Eins ist und die 7 niedrigstwertigen Bits den ASCII-Code des erkannten §1

Sonderschriftzeichens bilden. Dieser wird zum Zeitpunkt des Taktimpulses 2 in das Inhaltsregister 152 eingege- "

ben. Gleichzeitig wird das Ausgangssignal aus dem Gatter 182 hoch, und dies hat zur Folge, daß der Neustart-Flip-Flop 133 angeschaltet wird. Das eine Ausgangssignal des Neustart-Flip-Flops 133 wird einem ODER-Gatter 186 zugeführt dessen Ausgangssignal den Sonderabruf-Flip-Flop 180 zurückschaltet. Zum Zeitpunkt des

Taktimpulses 3 wird der Schriftzeichencode in dem Inhaltsregister 152 über die Ausgabegatter 156 dem Ausga- .'":.

begerät 164 zugeführt und der Adressenhalte-Flip-Flop 154 wird wieder angeschaltet, wie oben beschrieben, indem er über das ODER-Gatter 166 das Ausgangssignal des UND-Gatters 162 erhält

Da der Neustart-Flip-Flop 133 nun angeschaltet ist, wird das Gatter 128 zum Zeitpunkt des Auftretens des Ausgangssignals aus dem Gatter 162 (zum Zeitpunkt des Taktimpulses 3) nicht durchgesteuert, und ein abermali-

ges Starten durch das »Erststartsignal« aus dem Gatter 128 wird verhindert. Statt dessen wird zum Zeitpunkt des ^r

nächsten Taktimpulses 0 das eine Ausgangssignal des Neustart-Flip-Flops 133 durch die Gatter 134 in die Zelle Nr. 7 des Befehlsregisters 140 eingeführt. Auch wird das eine Ausgangssignal des Neustart-Flip-Flops 133 dem Eingang des UND-Gatters 136 (F i g. 14) zugeführt, wodurch verhindert wird, daß die Gatter 132 ihren Inhalt in die Gatter 134 übertragen.

Der Binärkodierer 142 kodiert das Ausgangssignal des Befehlsregisters 140, diesmal zu einer »111«, die beim nächsten Taktimpuls 1 über die Gatter 144 in das Zweigadressenregister 124 übertragen wird. Es ist auch zu bemerken, daß mit Rücksicht darauf, daß der Adressenhalte-Flip-Flop 154 durch den vorangegangenen Tastimpuls 3 über das Gatter 166 angeschaltet worden ist, dem Gatter 170 kein Durchsteuer-Eingangssignal zugeliefert wird, so daß die Gatter 160 nicht-leitend bleiben. Infolgedessen bleibt die in dem Knotenadressenregister 122 enthaltene Adresse unverändert (d. h. die gleiche Knotenadresse bleibt erhalten), jedoch ist die Indexregisteradresse derart eingestellt daß sie auf den »Neustart«-Zweig des Knotens weist.

Diese Zelle enthält die Adresse des Anfangsknotens des Bcstimmungsschlüssels, wenn es sich um einen SDOT-Knoten handelt oder die Adresse des einem »einleitenden Rechtsstrich« entsprechenden Zweiges im Falle eines SR-Knotens (siehe Tabelle II). In beiden Fällen schreitet die Erkennung des neuen Schriftzeichens unter Berücksichtigung der bereits erkannten Schreibrichtungen fort. Das Taktsignal 1 schaltet auch den Flip-Flop der Neustarteinrichtung 133 zurück und stellt auf diese Weise die Hauptfolge-Betriebsweise wieder her. Die Verarbeitungsschaltung verwirklicht also die in Fig. 11 schematisch veranschaulichte und in Tabelle II in Form der entsprechenden Knotenlogik dargestellte Sonderschriftzeichenlogik.

Erkennung eines Punktes (ggf. Dezimalpunkies)

Wenn das Knotenadressenregister 122 die Adresse des Anfangsknotens enthält, wird dieser Zustand von Anfangs-Fühlgattern 150 festgestellt, deren Ausgangssignal einem Gatter 190 (Fig. 14) zugeführt wird. Das Ausgangssignal des Gatters 190 bereitet eine Prüfung während einer Zeitspanne vor, indem es einen Zähler 192 zurückstellt. Das Ausgangssignal des ODER-Gatters 190 schallet auch einen Flip-Flop 194 zurück, was anzeigt daß ein Schriftzeichen noch nicht begonnen worden ist Es sei bemerkt daß das Ausgangssignal der Gatter 150 nur unmittelbar anschließend an eine Schriftzeichenerkennung durch die Hauptfolge oder an einen SDOT-Kno- '-,' ten auftritt Im Falle der Hauptfolgeerkennung wird ein Abhebcsignai erzeugt wenn der Schreiber den Schreib- ; stift nach dem Schreiben eines Schriftzeichens vom Papier abhebt Sobald das Abhebesignal aufhört (wenn der V Schreiber den Stift abermals auf das Papier aufsetzt), wie dies bereits geschehen kann, wenn die vorangegangene μ Erkennung über einen SDOT-Knoten aufgetreten ist können durch das UND-Gatter 196 Taktsignale 3 hin- -h durchgelassen werden, wodurch der Zähler 192 schrittweise durch eine Zählfolge fortgeschaltet wird und der ίς Rip-Flop 194 angeschaltet wird, und ein Eingangssignal aus dem Flip-Flop 194 zum UND-Gatter 198 durchge- 'f lassen wird. Das letzte Zählwert-Ausgangssigna! aus dem Zähler 192 wird über einen Negator 193 dem Eingang *■* des UND-Gatters 196 sowie durch einen Negator 197 dem F.ingang des Gatiers 198 zugeführt Das Abhcbesi- / gnal wird über einen Negator 195 als Eingangssignal dem UND-Gallcr 196 zugeführt.

Wenn bei niedergedrücktem Schreibstift mehr als M Zählschriltc folgen (wie dies beim Schreiben jedes ί Schriftzeichens mit Ausnahme eines Punktes der Fall wäre), ist das Ausgangssignal des Zählers hoch, und an den U₁

ψ 12 ί

negatorseitigen Eingängen der Gatter 196 und 198 treten keine Signale auf. Da das Gatter 1% nun nicht-leitend ist, bleibt der Zähler auf seinem Maximalzählwert verriegelt, und sein Ausgangssignal bleibt weiterhin erhalten. Wenn der Schreibstift abgehoben wird, wird das Abhebesignal am Gatter 198 wirksam, da der Zählwert M jedoch überschritten wurde, bleibt das Ausgangssignal des Gatters 198 niedrig, und es wird kein Signal »Punkt festgestellt« geliefert, das durch das Ausgangssignal einem Flip-Flop 200 im angeschalteten Zustand erzeugt würde. Der Zähler 192 bleibt verriegelt, bis durch die Hauptfolgeerkennung ein Schriftzeichen erkannt worden ist; wenn dies erfolgt ist, wird abermals ein Ausgangssignal aus den Anfangsfühlgattern 150 hervorgerufen, so daß der Zähler 192 über das Gatter 190 genullt und der Flip-Flop 194 zurückgeschaltet wird.

Wenn andererseits der Stift nur für eine sehr kurze Zeitspanne aufgesetzt wird, erreicht der Zähler 192 seinen maximalen Zählwert nicht, und sein Ausgangssignal bleibt niedrig. Dies trifft also zu, wenn der Schreibstift zum Schreiben eines Punktes kurz aufgesetzt wird. Wenn in einem solchen Falle der Stift abgehoben wird, wird infolge des am UND-Gatter 198 eintreffenden Abhebesignals das Ausgangssignal des Gatters hoch und bildet ein Signal mit der Bezeichnung »kurz«. Dieses »Kurz-Signal« wird einem UND-Gatter 202 zugeführt. Beim Auftreten eines Taktimpulses 3 wird durch das Ausgangssignal des UND-Gatters 202 einen Flip-Flop 200 angeschaltet, und deren Ausgangssignal bildet ein Signal »Punkt festgestellt«.

Dieses Signal »Punkt festgestellt«, das zum Zeitpunkt des Taktimpulses 3 auftritt, dient drei Funktionen: Erstens wird es dem ODER-Gatter 166 (Fig. 15) zugeführt, dessen Ausgangssignal dann den »Adressenhalte«-Flip-Flop 154 anschaltet, wodurch die Adressengatter 160 während des nächsten Zyklus die Adresse beibehalten, die sie zu diesem Zeitpunkt enthalten, und keine neue Adresse einführen.

Zweitens wird durch das Signal »Punkt festgestellt« das Knotenadressenregister 122 auf lauter Nullen zurückgestellt

Drittens wird durch dieses Signal ein ODER-Gatter 204 leitend, wodurch ein Ausgangssignal erzeugt wird, das als »Zeitsteuersignal« bezeichnet ist.

Dieses Zeitsteuersignal wird über einen Negator dem Gatter 136 zugeführt, so daß an den Gattern 132 kein Durchsteuersignal vorhanden ist Das Zeitsteuersignal wird auch durch die fünfte Zelle der Gatter 134 hindurchgeführt und tritt beim Auftreten des nächsten Taktimpulses Null in die fünfte Zelle des Befehlsregisters 140 ein.

Als Folge einer »Eins« in der fünften Zelle des Befehlsregisters 140 führt der !Codierer 142 beim Auftreten des nächsten Taktsignals 1 über die Zweigadressengatter 144 eine »101« in das Zweigadressenregister 124 ein. Am einen Eingang eines UND-Gatters 206 (Fi g. 14) liegt das Signal »Punkt festgestellt« und am zweiten Eingang ein Taktsignal Null. Wenn beim Auftreten des Taktsignals Null das Signal »Punkt festgestellt« vorhanden ist, liefert das UND-Gatter 206 ein Ausgangssignal an das ODER-Gatter 190, dessen Ausgangssignal dann den Zähler 192 nullt und den Flip-Flop 194 zurückschaltet. Da sich dieser im angeschalteten Zustand befindet, sind die Adressengatter 160 im noch nicht-leitenden Zustand, und das Knotenadressenregister verbleibt in seinem »Leer«- oder Nullzustand.

Zum Zeitpunkt des Taktimpulses 2 wird das Inhaltsregister 152 mit dem Inhalt der nun adressierten Speicherzelle beschickt Da die Adresse 101 in dem Zweigregister 124 die Binäradresse für die Speicherstelle fünf des Knotens null ist, wird in das Inhaltsregister 152 der Inhalt dieser Speicherstelle übertragen. Diese Speicherstelle ist eine solche, in der die Bits eins bis sieben den ASCII-Code für einen Punkt enthalten, und das Null-Bit im Befehlsregister 140 enthält eine Eins. Zum Zeitpunkt des Taktimpulses 3 wird eine normale Ausgangssignalfolge erzeugt, und für den Beginn eines neuen Schriftzeichens wird ein Erststartsignal geliefert

Sonderschriftzeichen ohne darauffolgendes anderes Schriftzeichen

Wie schon erläutert, wird die Erkennungsentscheidung über ein Sonderschriftzeichen normalerweise bis nach Beginn des nächsten Schriftzeichens zurückgestellt. Wenn das neue Schriftzeichen mit einer Folge (R,.) beginnt, wird der Strich als »Querstrich« eines vorangegangenen Schriftzeichens betrachtet, und das Schriftzeichen wird gemäß der Hauptfolgeerkennung behandelt. Wenn andererseits der erste Strich des nächsten Schriftzeichens nicht (R,.) ist, so wird das vorangehende Schriftzeichen als Sonderschriftzeichen erkannt, und die neue Strichfolge als einem neuen Schriftzeichen zugehörig betrachtet. Nun gibt es aber Fälle, in denen ein Sonderschriftzeichen das letzte Schriftzeichen einer Schriftzeichenkette ist In einem solchen Falle wird das Schriftzeichen mit Hilfe der folgenden Zeitsteuerschaltung erkennbar.

Wenn eine neue Erkennungsfolge begonnen wird, enthält das Adressenregister 122 die Adresse des Anfangsknotens, und die Anfangsfühlgatter 150 stellen diese Adresse fest und erzeugen ein hohes Signal am Ausgang. Dieses Signal wird einem ODER-Gatter 205(Fi g. 14) zugeführt Durch das Ausgangssignal des ODER-Gatters 205 wird ein ΛΖ-Zähler 208 gelöscht Das andere Eingangssignal des Gatters 205 ist das über einen Negator 207 zugeführte Abhebesignal; mit anderen Worten, solange der Stift zum Schreiben auf das Papier aufgesetzt bleibt, hält das Ausgangssignal des ODER-Gatters 205 den Zähler 208 in seinem genullten Zustand. Beim fortschreitenden Schreiben wird von den Anfangsfühlgattern 150 kein Signal mehr an dasODER-Gatter 205 geliefert Wenn also nach Beendigung des Schreibens der Stift vom Papier abgehoben wird, liefert das ODER-Gatter 205 kein Signal mehr, das den Zähler 208 im genullten Zustand hält. Das letzte Zählzustands-Ausgangssignal aus dem eo Zähler 208 wird über einen Negator 209 an ein UND-Gatter 210 geliefert Weitere erforderliche Eingangssignale für dieses UND-Gatter sind das Abhebesignal und die Taktimpulssignale 3. Bei Auftreten des Abhebesignals werden also über das UND-Gatter 210 Taklimpulse 3 geliefert die den Zähler 208 veranlassen, mit der Zählung zu beginnen.

.,.;. Beim Abheben des Stiftes bzw. beim Auftreten des Abhebesignals kann eines von drei möglichen Ereignissen

^ auftreten:

I■■: (1) Durch die Hauptfolgeerkennung kann ein Schriftzeichen erkannt werden;

;'; 5 (2) es kann kein Schriftzeichen erkannt werden, jedoch kann der Stift kurz darauf zur Erzeugung weiterer

^; Schreibrichtungsfolgen aufgesetzt werden;

^;!; (3) es kann kein Schriftzeichen erkannt werden, und der Schreibstift kann abgehoben bleiben.

);| Im ersten Falle liefert das Gatter 128 zum Zeitpunkt des Taktimpulses 3 anschließend an das Abhebesignal ein

'ι;',- ίο Ausgangssignal, das Knotenadressenregister 122 wird mit der Anfangsknotenadresse beschickt, und die An-

'·; fangsfühlgatter 150 liefern, wie oben, ein Ausgangssignal, das den Zähler 208 über das ODER-Gatter 205 nullt.

Im zweiten Falle wird das Abhebesignal binnen kurzem wieder niedrig, und der Zähler 208 wird über das έ Gatter 205 genullt.

!! Im dritten Falle werden vom Zähler 208 Taktimpulsc 3 aufgezählt, bis der Zähler den Zählzustand N erreicht,

φ is und zu diesem Zeitpunkt wird das UND-Gatter 2iö nichi-ieitend, und dem ODER-Gatter 204 wird ein Aus-

'■' gangssignal zugeführt, das infolgedessen ein Ausgangssignal liefert, das oben als »Zeitsteuersignal« bezeichnet

'.'* wurde.

|i Das Ausgangssignal aus dem Gatter 204 verhindert das Auftreten eines Ausgangssignals aus dem Gatter 136,

j| so daß die Gatter 132 ebenfalls keine Ausgangssignale liefern. Das Zeitsteuersignal wird abermals der fünften

20 Zelle der Gatter 134 zugeführt und gelangt beim Auftreten des Taktsignals Null in die Zelle Nr. 5 des Befehlsre-

gisters 140. Der Kodierer 142 erzeugt abermals die Binärzahl »101« am Ausgang, und diese Zahl wird beim

nächsten Taktimpuls 1 durch die Gatter 144 in das Inhaltsregister 124 eingegeben.

Zu diesem Zeitpunkt ist das Knotenadressenregister 122 immer noch mit der gleichen Knotenadresse beschickt, die zu dem Zeitpunkt des Abhebesignals erreicht worden war, das den Zähler 208 zum Aufzählen veranlaßt hatte. Zur Zeit des Zählimpulses 2 wird nun das Inhaltsregister 152 mit dem Inhalt der »Zeichensteuer«-Zelle (Zweig fünf) dieses besonderen Knotens beschickt. Die »Zeitsteuerzelle« enthält den ASCII-Code dieses speziellen Sonderschriftzeichens in den Bits 1 bis 7, und das Bit 0 wird abermals auf 1 gestellt. Darauf folgt die normale Ausgangssignalfolge. In diesem Falle wird jedoch ein Sonderschriftzeichen erkannt, obwohl darauffolgend kein neues Schriftzeichen geschrieben wird.

Im Speicher 120 ist an allen durch eine Knotenadresse zuzüglich einer »5«-Zweigadresse adressierten Speicherstellen für sämtliche Knoten, die nicht einem Sonderschriftzeichen zugeordnet sind, die Adresse des Anfangsknotens gespeichert (der die Erkennungsfolge wieder einleitet). Wenn also ein Schreiber beginnt, ein Schriftzeichen (in Druckbuchstaben) zu schreiben, und gewahr wird, daß er einen Fehler gemacht hat, kann er den Stift einfach abheben, und (vorausgesetzt, daß er keine erkennbare Schreibrichtungsfolge geschrieben hat) so wird nach kurzer Zeit ein Zeitsteuerungssignal erzeugt, und die Erkennungslogik kehrt zum Ausgangspunkt zurück (automatischer Abgang oder Fehlerbeseitigung), und er kann von neuem beginnen. Insbesondere kann, wenn ein ordnungsgemäß geschriebenes Schriftzeichen aus irgendeinem Grund nicht richtig erkannt wird, der Schreiber eine kurze Zeitspanne später abermals versuchen.

Hieraus ist ersichtlich, wie durch das Schreiben mit einem Schreibstift, der für die beim Schreiben eingeschlagene Richtung kennzeichnende Ausgangssignale sowie Abhebe- und Andrucksignale liefert, mittels einer Datenspeichervorrichtung eine schrittweise Bestimmung durchgeführt wird, so daß am Ende für das geschriebene Schriftzeichen kennzeichnende Signale als Ausgangssignale geliefert werden. Die schrittweise Bestimmung schreitet entsprechend einer Adresse fort, die zwei Teile enthält: Der eine Teil wird abgesehen von einer Anfangsadresse, die beim Beginn jedes Schreibvorganges geliefert wird, von einer vorher adressierten Stelle « eines Speichers 120 ausgegeben. Der zweite Teil der Adresse wird durch die von dem Schreibstift 10 gelieferten Richtungssignale erzeugt. Dabei bleiben die Richtungssignale, die für die einwandfreie Bestimmungsschriafolge durch die Datenspeichervorrichtung zur Erzielung der für das Schriftzeichen repräsentativen Digitalsignale nicht erforderlich sind, unberücksichtigt.

Hierzu 8 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

Patentansprüche:

1. System zum Identifizieren von Schriftzeichen mit einem Schreibgerät, von dem Signalgeber beim Schreiben Richtungssignale in Abhängigkeit von der Sichreibrichtung und gegebenenfalls Abhebesignale beim Abheben des Schreibgerätes von der Schreibunterlage erzeugen, und mit einer Identifizierungsschaltung, in der eine Vergleichsschaltung auf die das geschriebene Schriftzeichen repräsentierende Folge von Richtungs- und Abhebesignalen anspricht, wenn diese Folge mit einer vorbestimmten charakteristischen Musterfolge von Richtungs- bzw. Abhebesignalen übereinstimmt, in der ein Speicher bestimmte Schriftzeichen repräsentierende Digitalsignale speichert und die für die Übereinstimmung der Signalfolgen repräsentative Ausgangssignale an ein Ausgabegerät, z. B. einen Bildschirm oder einen Computereingang, abgibt, dadurch gekennzeichnet,

daß der Speicher (120) für jedes Schriftzeichen an aufeinanderfolgenden Speicherstellen einen Teil einer aus Daten gebildeten Adresse, d. h. einen Adressenteil, speichert, der zum Adressieren der nächsten der aufeinanderfolgenden Speicherstellen in Abhängigkeit von Richtungssignalen erforderlich ist, von denen an einer letzten Speicherstelle ein Satz der ein Schriftzeichen repräsentierenden Digitalsignale gespeichert ist,

daß eine Kombinationsschalung, welche jedes Richtungs- bzw. Abhebesignal (U, D, R, L,.) mit Datensigna- !.en des Speichers (120) kombiniert, ein zur Bildung der vollständigen Adresse zum Adressieren des Speichers (120) dienendes Adressenregister (122,124), ein Inhaltsregister (152) zum Speichern von Signalen, die einen Adressenteil einer zum Adressieren des Speichers (120) dienenden Startadresse repräsentieren, und einen Kodierer (142) aufweist, der jedes Signal einer Folge von Richtungs- bzw. Abhebesignalen (U, L, R, D,.) in Restadressensignale kodiert, die zusammen mit Signalen eines anderen Adressenteils eine vollständige zum Adressieren einer Speicherstelle des Speichers (120) dienende Adresse bilden,

daß das Adressenregister (122,124) den Speicher (120) sowohl mit Richtungs- bzw. Abhebesignalen (U, D, R, L,.) als auch mit aus dem Speicher (120) ausgelesenen Speichersignalen so lange schrittweise adressiert, bis eine letzte Speicherstelle im Anschluß an das letzte Richtungs- bzw. Abhebesignal (U, D, R, L,.) adressiert ist, und

daß eine Gatterschaltung (156,162) bei Auftreten eines Satzes von Digitalsignalen, die ein aus dem Speicher (120) ausgelesenes Schriftzeichen repräsentieren, diese Digitalsignale dem Ausgabegerät (164) anstatt dem Register zuleitet

2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß die Kombinationsschaltung beim Auftreten des Satzes der von der letzten Speicherstelle ausgelesenen Digitalsignale einen Adressenteil einer Startadresse repräsentierende Signale erzeugt,
daß das Adressenregister (122, 124) den Speicher (120) zum Auslesen von Adressenteil-Signalen einer nächsten Speicherstelle mit der ersten vollständigen Adresse und mit der Folge vollständiger Adressensigna-Ie adressiert, bis der Satz der an einer letzten Speicherstelle gespeicherten Digitalsignale aus dem Speicher (120) ausgelesen ist, und

daß das Inhaltsregister (152) die Startadressensignale in Abhängigkeit von dem Satz von Digitalsignalen speichert, die aus der letzten Speicherstelle ausgelesen sind.
f§

3. System nach Anspruch 1 ode, 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein als Zweigadressenregister (124)

|| 40 dienender Teil an den Kodierer (142) und ein als Knotenadressenregister (122) dienender Teil des Adressen-

pf registers an ein Adressiergatter (160) angeschlossen ist, das mit dem Ausgang des Inhaltsregisters (152) in

P Verbindung steht.

P

4. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Speicher (120)

|| von einem Negator bzw. Inverter (104) umgekehrte Andrucksignale als Abhebesignale (.) mit digitalen

(1 45 Daten- bzw. Richtungssignalen (U, D, L, R) kombiniert.

•i

5. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Sonderschriftzei-

φ chenerkennung eine Einrichtung einen Satz von Digitalsignalen, die für ein Sonderschriftzeichen bzw. ein

)'■■ handgeschriebenes Schriftzeichen repräsentativ sind, das einen Teil oder die Richtungssignale des Teils eines

ψ anderen Schriftzeichens bildet, aus dem Speicher (120) ableitet, ein Codesignalgenerator in Abhängigkeit von

so den Digitalsignalen ein Codesignal erzeugt, eine auf die Codesignale ansprechende Einrichtung das Gatter

daran hindert, die Codesignale in den Adressenspeicher (122, 124) einzugeben, und den Kodierer (142) _;j veranlaßt, denjenigen Adressenrest zu erzeugen, der zusammen mit dem im Adressenspeicher (122, 124)

'ρ verbleibenden Adressenteil die vollständige Adresse aus den Digitalsignalen bildet.

i"·.·:

6. System nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Neustarteinrichtung (133) auf die Digitalsi-

hf 55 gnale und auf ein Sonderabrufsignal anspricht, das eine auf das Codesignal ansprechende Einrichtung (180)

iS erzeugt, und ein Neustartsignal erzeugt, das den Kodierer (142) in den Adressenrest kodiert, der zusammen

I',': mit dem im Adressenspeicher (122,124) verbleibenden Adressenteil die durch die Richtung der ersten Striche

;f des neuen Schriftzeichens definierte Speicheradresse bildet.

fj:j

7. System nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Abhebesignal einen auf Null zurückge-

60 setzten Zähler (208) in Abhängigkeit von Taktsignalen (3) zum Zählen bis zu einem Zählwert (N) veranlaßt, bei dem ein Zeitsteuersignal den Codierer (142) in den Adressenrest kodiert, der zusammen mit einem im Adressenregister (122,124) gespeicherten Adrcssenleil die Adresse der Speicherstelle der Digitalsignale im Speicher (120) bildet, wodurch diese Speicherstellc adressierbar und die Digitalsignale aus dem Speicher (120) auslesbar sind.

8. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zum Erzeugen von einen Punkt repräsentierenden Digitalsignalen Andrucksignale einen entsprechend dem Adressenteil einer Anfangsadresse auf Null zurückgesetzten Punktzähler (192) in Abhängigkeit von Taktsignalen (3) zum Zählen veranlaßt und daß eine Torschaltung (198, 202, 204) bei Nichtcrreichen eines Mindestzählwerts (M)

ein Punktsignal, das das Adressenregister (122) auf Null stellt und die Weitergabe der im Adressengatter (160) enthaltenden Adresse in das Adressenregister (122) verhindert, sowie ein Zeitsteuersignal abgibt, das den Kodierer (142) in den Adressenrest kodiert, der zusammen mit dem Adressenteil im Adressenregister (122,124) die einem Punkt entsprechenden Digitalsignale bildet

9. System nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung auf die Ausgabe der einem Punkt entsprechenden Digitalsignale aus dem Speicher (120) anspricht und eine Einrichtung zum Erzeugen eines Anfangsadressenteils in Funktion setzt und daß ein Taktgeber (112) ein Taktsignal (2) erzeugt, das bei Feststellung eines Punktsignals ein Ausgangssignal erregt und den Punktzähler (192) wieder auf Null zurücksetzt

10. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einem Signalgeber, der erste, zweite, dritte und vierte Signale je nach der Schreibrichtung in Richtung eines ersten, zweiten, dritten und vierten Quadranten erzeugt, dadurch gekennzeichnet, daß ein Addierer (50,52) das erste und zweite Signal zur Bildung eines fünften Signals, ein zweiter Addierer (56,58) das dritte und vierte Signal zur Bildung eines sechsten Signals, ein dritter Addressierer (60,62) das erste und dritte Signal zur Bildung eines siebten Signals und ein vierter Addierer (66,68) das zweite und vierte Signal zur Bildung eines achten Signals erzeugen, daß ein Subtrahie- is rer (54) das fünfte und sechste Signal zur Bildung eines für die Vertikalrichtung repräsentativen V-Signals und ein zweiter Subtrahierer (64) das achte vom siebten Signal zur Bildung eines für die Horizontalrichtung repräsentanten X-Signals subtrahieren, daß eine erste Vergleichseinrichtung (74) das V-Signal mit einem vorbestimmten Verhältniswert des Α-Signals vergleicht und ein erstes Ausgangssignal erzeugt, wenn das V-Signal größer ist als der vorherbestimmte Verhältniswert des ΛΓ-Signals, eine zweite Vergleichseinrichtung (78) das Λ-Signal mit einem vorbestimmten Verhältniswert des V-Signals vergleicht und ein zweites Ausgangssignal erzeugt, wenn das X-Signal den vorbestimmten Verhältniswert des V-Signals überschreitet, daß eine auf das erste Ausgangssignal ansprechende Vertikal-Torschaltung (88) das V-Signal zum Kodierer (142) und eine auf das zweite Ausgangssignal ansprechende Horizontalschaltung (92) das X-Signal zum Kodierer (142) führen und daß eine auf das Ausbleiben eines Ausgangssignals sowohl aus der Vertikaltorschaltung (88) als auch aus der Horizontaltorschaltung (92) ansprechende Einrichtung das Eingeben des zuletzt aus dem Speicher (120) ausgegebenen Adressenteils in das Register sowie die Eingabe des Adressenrestes aus dem Kodierer (142) in das Register verhindert