DE2557218A1

DE2557218A1 - Verfahren und einrichtung zum erkennen von schriftzeichen

Info

Publication number: DE2557218A1
Application number: DE19752557218
Authority: DE
Inventors: Alvin V Donahey
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1975-01-14
Filing date: 1975-12-19
Publication date: 1976-07-15
Also published as: FR2298142A1; JPS5193635A; US3996557A

Description

15-12.1975 W/He - 2 - D/p 8363

Der zunehmende Einsatz von Rechnern hat die Verarbeitung von
Informationen in einem Umfange ermöglicht, wie dies vor einiger Zeit noch für ausgeschlossen gehalten x^orden ist. Dies ist möglich, da dann, wenn die Daten einmal in die Datenverarbeitungseinrichtung eingeführt sind, die Verarbeitung außerordentlich,
rasch vor sich geht. Der Rechner kann jedoch nicht rascher und genauer arbeiten als die RohclRten eingeführt werden. Somit sind Schriftzeichenerkennun^systeme zur Ausbildung der Daten entwickelt worden.

Schriftzeichenerkennungssysterae finden weitgehend Verwendung im geschäftlichen Bereich, wo große Datenmengen aufgenommen und verarbeitet- werden müssen, z.B. bei Versicherungsgesellschaften,
Handelsfirmen und den Transport von Passagieren. Auch finden
derartige Systeme einen weiten Anwendungsbereich bei Lehr- und Lernmitteln.

Es sind alphanumerische Schriftzeichenerkennungssysteme bekannt, die so arbeiten, daß sie ein elektrisches Signal erzeugen, das repräsentativ für das Schriftzeichen ist, das von Hand ausgeschrieben wird. Bei bestimmten bekannten Systemen ist das Tablett in stromleitende Zonen unterteilt. Ein Schema ergibt sich, wenn eine Zahl in die Zone eingeschrieben wird. Andere Schreibtabletts verwenden die Querkoord.inatentechnik, um eine X- und. Y-AbIesung zu erzielen. Diese Systeme verwenden eine Matrix der einen oder anderen Art, die in der Praxis ein Gitter mit einer horizontalen und einer vertikalen Komponente ist. Bei anderen bekannten Schrift· Zeichenerkennungssystemen werden mit Druck arbeitende, magnetische, piezoelektrische und. optische Fühler verwendet. Diese bekannten Systeme haben wesentliche Nachteile. Besonders bemerkenswert
sind die, die eine exakte Positionierung der Schriftzeichen in einer bestimmten Fläche erfordern, damit eine zuverlässige Shriftzeichenerkennung erhalten wird. Eine Fehlausrichtung oder Fehlpla,tzierung des Schriftzeichens innerhalb der bestimmten Fläche ergibt fehlerhafte Ausgangssignale. Einige der Systeme bekannter Art sind nicht in der Lage, konventionelle alphanumerische Schriftzeichen zu erkennen. Die durch diese Systeme zu erkennenden

8G9829/0S4S

15.12.1975 W/He - 3 - D/p 8363

Schriftzeichen müssen in einer unkonventionellen Art gebildet v/erden, die natürlich die Lesbarkeit durch das menschliche Auge beeinträchtigt. Andere bekannte Systeme, die Schriftzeichen konventioneller Konfiguration erkennen, ergeben starre Forderungen in Hinblick auf die Fortnation der Schriftzeichen. Bei diesen Systemen treten Fehler in der automatischen Erkennung der Schriftzeichen auf, wenn die Schriftzeichen nicht exakt mit einer -vorbestimmten Schrifttype übereinstimmen. Im allgemeinen hebt jede Änderung in der Größe, Form und Orientierung von alphanumerischen 'Schriftzeichen, wenn sie in eine definierte Fläche einschrieben werden müssen, die praktische Auswertbarkeit solcher Systeme auf.

In jedem Fall sind die Systeme bekannter Art außerordentlich kompliziert und mühsam; ferner wurde überraschenderweise festgestellt, daß das System umso unzuverlässiger ist, je begrenzter das Gitter, die Matrix oder das Mosaik ist.

Aufgabe vorliegender Erfindung ist es, eine neue und verbesserte Schriftzeichenerkennung zu schaffen, die außerordentlich einfach in der Konstruktion, andererseits aber sehr zuverlässig und exakt ist. Eine derartige Schriftzeichenerkennung soll nicht die herkömmliche X- und Y-Anzeige mit Gitter, Matrix oder Mosaik, und ferner auch nicht die verschiedenen Formen von Druckanzeigen und deren ITachteilen haben.

Man hat festgestellt, daß das alphanumerische Schriftzeichen beim Schreiben in der Weise, wie dies konventionell in Schulen gelehrt wird, eine Folge von Strichen aufweist, die unterschiedlich für jedes Schriftzeichen ist. Das alphanumerische Schriftzeichen weist auch, wenn es geschrieben wird, eine Folge von Strichen mit einer starken horizontalen Komponente. . auf, obwohl primär angenommen wird, daß es in der vertikalen Art geschrieben wird (entweder aufrecht oder schief). Vorliegende Erfindung zeigt in ihrer allgemeinsten Form demgemäß die horizontale Komponente •der Folge von Strichen auf, wie .sie für jedes gedruckte oder"geschriebene alphanumerische Schriftzeichen einmalig ist.

£09829/0541

15.12.1975 W/He - 4 - D/p 8363

Der naheliegende Veg der Anzeige der X- und Y-Komponenten wird hierbei nicht gegangen. Vorliegende Erfindung weist ein eine einzelne Koordinate aufzeigendes System auf, das im Vergleich zu bekannten Systemen außerordentlich einfach ist. Insbesondere werden eine minimale Anzahl - bei der bevorzugten Ausführungsform drei - stromleitende Balken, die parallel zueinander angeordnet sind, verwendet. Wenn das Schreibinstrument sich beim Schreiben oder Drucken des alphanumerischen Schriftzeichens bewegt, wird es in Kontakt mit verschiedenen der parallelen, vertikalen, stromleitenden Balken gebracht. Die Kontaktfolge mit den entsprechenden Balken ist für jedes alphanumerische Schriftzeichen unterschiedlich.

Die Folge von Strichen in bezug auf den Kontakt mit den stromleitenden Balken erhält eine lähl, d.h., sie wird mit einer Folge von Zahlen codifiziert, die für jeden Buchstaben einmalig ist.

Vorliegende Erfindung identifiziert ferner das jeweilige alphanumerische Schriftzeichen in seiner Einmaligkeit durch einen weiteren Faktor. Dieser Faktor ist die Bewegung, die durchgeführt wird, wenn die Schreibfeder die Schreibfläche nicht berührt, nämlich "Schreibstift anghoben". Auf diese Weise würden die Schreibstriche mit ihrer einmaligen Folge im Identifizier-code mit einem Signal "Schreibstift angehoben" durchsetzt.

Bei der alphanumerischen Schriftzeichenerkennung von Schreibschrift ist es als zweckmäßig erkannt worden, die vertikalen Komponenten anzuzeigen. Somit sind die parallelen, stromleitenden Schienen zur Erkennung von Schreibschrift in horizontaler Richtung ausgerichtet. Da Schreibschrift nicht eine gleichförmige Höhe und !Tiefe besitzt, wird ein stromleitender Balken oberhalb und einer unterhalb der Druckzahl von stromleitenden Balken hinzugefügt.

609829/054$

15.12.1975 W/He - 5 - D/p 3363

Im einzelnen ist gemäß der Erfindung ein Verfahren zum Erkennen von geschriebenen Symbolen dadurch gekennzeichnet, daß die unterschiedliche Folge von Strichen vorbestimmter Symbole festgelegt und gespeichert wird, daß eine Schreibfläche in benachbarte, rechteckförmige Bereiche unterteilt wird und eine Schreibvorrichtung zum Einschreiben von Symbolen in diesem Bereich vorgesehen wird, daß die Folge von Strichen aufgezeichnet wire, wenn die Schreibvorrichtung in Kontakt mit den benachbarten Dereichen kommt, daß die aufgezeichnete Folge von Strichen für die geschriebenen Symbole mit der gespeicherten Folge von Strichen für die vorbestimmten Symbole verglichen wird, und daß die verglichene Folge von Strichen ausgewertet wird.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird zur Durchführung dieses Verfahrens eine alphanumerische Schriftzeichenerkennungseinrichtung zum Analysieren von Symbolen, deren ,jedes in einer Folge von Strichen geschrieben wird, vorgeschlagen, die gekennzeichnet ist durch eine Vorrichtung zum Definieren eines Schreibbereiches, eine Vorrichtung zum Aufteilen des Schreibbereiches in eine minimale Anzahl von benachbarten Kontaktbereichen, eine Vorrichtung zum Speichern der Folge von Strichen in bezug auf entsprechende benachbarte, berührte Bereiche für vorbestimiate Symbole, eine Schreibvorrichtung zum Einschreiben von Symbolen in die Schreibbereiche, wobei die Schreibvorrichtung mit der Speichervorrichtung verbunden ist, um die Folge von Strichen einzuführen, die die benachbarten Bereiche berühren, wenn einSymbol gerade geschrieben vfird, eine Vergleichsvorrichtung zum Vergleichen der gespeicherten Folge von Strichen der vorbestimmten Symbole mit der geschriebenen Folge von Strichen, und eine Auswert vor richtung, bei der der Ausgang der Vergleichsvorrichtung damit verbunden ist.

Mit vorliegender Erfindung wird die Erkenntnis ausgswertet, daß jedes alphanumerische Schriftzeichen aus einer unterschiedlichen Folge von Strichen zusammengesetzt ist, und daß jedes Schriftzeichen sich v/eiter durch die Folge von Strichen un-cer*3cheidet,

809829/0646

15.12.75 W/V7e -6- D/p 8363

L· O O / /. I o

die mit einem Signal "Schreibstift angehoben" durchsetzt sind. Weiter wird, mit vorliegender Erfindung eine Schriftzeichenerkennungseinrichtung geschaffen, die die unterschiedliche Folge von Strichen der alphanumerischen Schriftzeichen codifiziert. Eine derartige Schriftzeichenerkennungseinrichtung weist einen minimalen Geräteaufwand zur Identifizierung des Codes für jeden Buchstaben bei dessen Ausschreiben auf. Schließlich wird auch der Geräteaufwand sehr klein gehalten, der auf die horizontalen Komponenten gerdruckter Buchstaben und auf die vertikalen Komponenten von Schreibbuchstaben bei deren Ausschreiben anspricht.

nachstehend wird die Erfindung in Verbindung mit der Zeichnung anhand eines Ausführungsbeispieles erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 das Alphabet in Großbuchstaben, wie es in der durch Pfeile dargestellten Folge von Schritten geschrieben wird. Die erste Spalte zeigt die herkömmlichen Druckbuchstaben, die zweite Spalte eine andere Darstellung der Druckbuchstaben,

Fig. 2 eine Darstellung der Zahlen in der durch Pfeil dargestellten Folge von Strichen. Die erste Spalte ist die herkömmliche Schreibweise, während die zweite Spalte eine abgeänderte Darstellung dieser Schreibweise zeigt,

Fig. 3 eine schematische Blockdarstellung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung mit einer Erkennungsschaltung mit drei stromleitenden, vertikalen Balken zum Abdrucken in einem Tablett,

Fig. 3B eine Serie von Schreibbereichen für Schrift in einem Tablett,

Fig. 30» 3D, -JE und 3^¹ verschiedene alternative Schreibbereiche,

609829/0545

Fig. 4 die Darstellung von Groß- und Kleinbuchstaben in

Schreibschrift und das gedruckte Alphabet in Kleinbuchstaben, wie es mit der durch Pfeil dargestellten
Folge von Strichen geschrieben wird,

Fig. 5 eine Anordnung aus fünf horizontalen, stromleitenden

Balken zur Anzeige des Schreibens von Ziffern in Schreibschrift.

Man hat festgestellt, daß eine überwiegende Mehrheit von Personen in der zivilisierten Welt gelehrt werden, das Aphabet in einer ganz bestimmten Weise zu schreiben. Dazu wurde nun festgestellt, daß das Alphabet, wie es in dieser speziellen Weise geschrieben wird, eine Reihe von Strichen in einer Folge aufweist, die für jeden geschriebenen Buchstaben unterschiedlich ist. Bei alphanumerischen Buchstaben ist dabei zwischen Strichen eine Zeitperiode vorhanden, in der der Schreibstift von dem Tablett abgehoben ist.

Der Ausdruck "alphanumerische Schriftzeichen" wird hier insbesondere verwendet, um gedruckte große und kleine alphabetische Buchstaben, arabische Zahlen und Interpunktionen zu schreiben. Der Ausdruck "Schrift" wird zur Bezeichnung von Kursivschrift
mit großen und kleinen Buchstaben und zur Interpunktion verwendet. In jedem Fall jedoch ist die Erfindung nicht auf alphanumerische Schriftzeichen oder Schreibschrift beschränkt und kann irgendwelche Symbole oder andere Form einer Druck- oder Schreibschrift umfassen, z.B. chinesisch, wie es durch die Folge von Strichen in "Read Chinese", Far Eastern Publications, Yale University, 1953 beschrieben ist.

In Fig. 1 ist in Spalte A das Alpahbet mit großen Buchstaben
in "ETormalschrift" (Druckbuchstaben) geschrieben. In Spalte B
ist das Alphabet mit Großbuchstaben in einer ersten geänderten Weise geschrieben.

609829/05AS

15.12.75 W/We -8- D/p 8363

Fig. 2 zeigt geschriebene (gedruckte) Zahlen.

Wie in Fig. 1 dargestellt, wird die Folge von Strichen der alphanumerischen Schriftzeichen mit nach aufwärts und nach abwärts gerichteten Strichen (oder Schrägstrichen) geschrieben. Beim Schreiben des alphanumerischen Schriftzeichens (mit Ausnahme des Buchstabens I und der Zahl 1, je nach der Schreibweise) ist jedoch eine horizontale Komponente vorhanden. Der Strich erfolgt einfach in zwei Richtungen. Dies führt natürlich unmittelbar dazu, daß das Erkennungssystem die Anzeige der X- und Y-Komponenten aufweist. Wie weiter oben ausgeführt, sind die bekannten X- und Y-Systeme jedoch sperrig, aufwendig, mühsam und umso unzuverlässiger, je verwickelter.

Man hat nunmehr festgestellt, daß dann, wenn das alphanumerische Schriftzeichen in drei Bereiche unterteilt wird, z.B. drei vertikale, längliche, rechteckförmige Bereiche, und die Bereiche, die aufeinanderfolgenden Zahlen 1, 2 und 3 erhalten, die Folge von Strichen, aus denen jedes alphanumerische Schriftzeichen zusammengesetzt ist, in bezug auf die H&ge der berührten Bereiche codiert werden kann. Wenn in Zusammenhang mit Fig. 1 der alphabetische Buchstabe A geschrieben wird, weist er einen ersten Strich auf, der im oberen mittleren Bereich (2) beginnt und sich in den linken Bereich (1) erstreckt} der nächste Strich beginnt am oberen mittleren Bereich (2) und erstreckt sich in den rechten Bereich (3)₅ und der letzte Strich beginnt im linken Bereich (1), kreuzt den mittleren Bereich (2) und führt in den rechten Bereich (3)· Der alphabetische Buchstabe A erhält dann die Codenummer .2123123 . Unter weiterer Bezugnahme auf die Figuren 1 und 2 ergibt sich, daß das gesamte Alphabet und die zehn Zahlen codierte Zahlen in folgender Weise erhalten:

609829/0545

15.■	21/23/123
12.75 W/We	1/123212321
Spalte A	32123
A	1/12321
B	1/123/12/123
C	I/123/12
D	32123/23
E	1/3/123
i¹	2/2
G	321
H	I/321/23
I	123
J	1/3/12/32
E	1/123
L	21232
M	1/1232
IT	21232/23
O	1/12321/23
P	3212321
Q	2/123
R	123/3
S	12/32
T	1/21/23/3
U	321/123
V	12/32/2
W	123/321/123
X	2
X	1232/123
Z
1
2

Spalte B

1/23/123 12/123232 32123 12/1232 32123/12 321/12 2123/24 12/3/23 2/123/123 232

12/32/23 12

1/12/32/3 1/123/3 23212 IP/232 23212/23 12/12323 212321 123/2 123

123 ■

12/223

12/321 1232123 21/23 232123

609829/0541

15	.12.75
3	1232321
4	1/123/3
5	12321/123
6	12321
7	123/321
8	321232123
9	32123/3
0	21232/321

-10- :ο/ρ 3363 V/Ve

123/3 12321/23' 21231 1232

212132123

32123

23212/321

Zwischen bestimmten der alphanumerischen Schriftzeichen,die oben angegeben sind, ist ein Schrägstrich angebracht. Diese Markierung gibt an, daß der Schreibstift von dem Tablett angehoben worden ist. Dabei wird der Schreibstift angehoben und zwischen Strichen wieder auf das Tablett aufgesetzt. Obgleich das Anheben des Schreibstiftes nicht unbedingt für die Codifizierung notwendig ist, führt sie einen weiteren (vierten) Faktor ein, der die unterschiedliche Codierung für diese alphanumerischen Schriftzeichen weiter identifiziert.

In Bezug auf den Code sind die drei bezeichneten parallelen Bereiche ausreichend, um alle alphanumerischen Schriftzeichen zu identifizieren. Da ein Schneiden eines jeden Bereiches nicht auf eine einmalige Schnittstelle begrenzt ist, kann der Code eine unbegrenzte Anzahl erreichen. Praktisch gesprochen enthält der Buchstabe Z des Alphabets 9 Schneidstellen und zwei Anhebungen des Schreibstiftes - also insgesamt elf Faktoren. Nimmt man die parallelen Kombinationen, besitzt jeder codierte Bereich zwei Möglichkeiten 2 ~ 2048. Daraus ergibt sich, daß eine praktische Anzahl von einzelnen Schriftzeichen, die·codiert werden können, die Zahl 2048 übersteigt. Wenn Mehrfachschriftzeichen, wie z.B. in Wörtern, kombiniert werden, ist die Codekapazität nur durch die Speicherkapazität des Rechners begrenzt.

Vorstehend wurde ausgeführt, daß die Buchstaben und Zahlen in der Weise geschrieben werden, in der sie herkömmlich gelehrt werden; es gibt jedoch unterschiedliche Lehrweisen wie auch unterschiedliche Selbstdisziplin. Mit anderen Worten heißt dies,

15-12.75 -11- D/p 8363 W/We

daß Alphabet und Buchstaben mit einer unterschiedlichen Folge von Strichen als in Spalte A dargestellt geschrieben werden können. Eine solche unterschiedliche Art ist in Spalte B angegeben. Die unterschiedliche Schreibweise des Alphabets in Spalte B kann in der gleichen Weise wie das Alphabet nach Spalte A codifiziert werden. Bestimmte der abwechselnden Codezahlen sind die gleichen, es ist jedoch von Bedeutung, daß die Oodezahl^en, die unterschiedlich sind, auch unterschiedlich von allen anderen Buchstaben und Zahlen sind.

Aus den obigen sehr geringen Ausnahmen muß als wichtigste entnommen werden, daß der Buchstabe D und der Buchstabe P des Alphabets die gleiche Codezahl besitzt, und zwar einfach dadurch, daß das P, wenn es von dem Buchstaben D unterscheidbar wird, einfach nicht geschlossen ist. Deshalb ist die Abweichung von der herkömmlichen Schreibweise außerordentlich gering.

Andere Identifizierstriche können künstlich eingeführt werden, falls dies erwünscht ist, um die den Code ausmachenden Zahlen zu vergrößern. Ein Beispiel hierfür ist eine 3?2,1 Einzelstrichmarke an dem Buchstaben 0 des Alphabets, z.B. 0_/wie dies in der Rechnersprache vorkommt.

In Verbindung mit Fig. 4- ist Schreibschrift mit Groß- und Kleinbuchstaben und Druckschrift in Kleinbuchstaben dargestellt. Die erste Spalte gibt das Alphabet in der herkömmlich geschriebenen Weise an, wobei mit dem Pfeil begonnen wird. In Fig. 5 sind die Zahlen in Schreibschrift dargestellt. In jeder der benachbarten oder zweiten Spalten hat die Schreibschrift und die Druckschrift eine andere Form. In der Schreibschrift sind die vertikalen Komponenten vorherrschend, somit weicht das Schriftzeichenerkennungssystem nach der bevorzugten Atisführungsform von den vertikal länglichen, rechteckförmigen Bereichen nach Fig. 1 zu den horizontal länglichen, rechteckförmigen Bereichen nach Fig.4 ab. Das Alphabet ist jedoch in solcher Weise codiert, daß es

609829/0545

15-12.75

D/p 8363 W/We

identisch mit dem der gedruckten Buchstaben nach Fig. 1 ist. Bei der Schreibschrift - im Gegensatz zur Druckschrift - haben die Buchstaben keine gleichförmige Höhe und Tiefe. Insbesondere erstrecken sich die Buchstaben b, d, f, h, i, j, k, 1 und t über die normale Höhe und die Buchstaben f, j, p, q, y und ζ über die normale Tiefe. Um die vergrößerte Höhe und Tiefe dieser bestimmten Buchstaben aufzunehmen, wird ein horizontaler Bereich

4 über den drei Bereichen hinzuaddiert und ein weiterer Bereich

5 unterhalb der drei Bereiche hinzuaddiert, so daß nunmehr fünf gleichförmige, längliche rechteckförmige horizontale Bereiche erhalten werden. Der unterschiedliche Code, der den Schreibschriftbuchstaben in herkömmlicher Schreibweise gegeben wird, ist d.abei wie folgt:

a 43212321 34321234321 343212 4321234 4321
43212
1234321 43214212 21234321 123432151 43214321 234321 432123212321 4321234/2 4321432 4321234/21 4321234321 34321
44321
321234321 34321234

a 3212321 b 43215/321 c 2321 d 43212321 e 12321 f 34321/2

g 32123215 h 4321/3215

i 21/3

D 215/3

k 4321/4321

1 4321

m 32123212321 ο 32123 ρ 3215/321 q 32123215 r 321/3 s 2321 t 4321/3 u 32121 ν 21/321

a 123212321 1234321 2321

12321234321 1232121 123432151 12321232151 1234321 121/3
12151/3 123432121 12343212 32123212321

1232123

12321512321

123212321512

12321

12323212

123213

23212321

123212323

609829/054S

15.12.75	-13-	D/p 8365 y/¥e
		2557218
4321234-321234	w 321232123	321232123
3432134-321 ■	χ 321/321	2321321
4323432151.	y 321/3215	3212321512
43212151	ζ 321	12321512

Es ist klar, daß das Schreiben in Schreibschrift wesentlich, unregelmäßiger ist als bei Druckschrift. Obwohl deshalb nur minimale Abweichungen von dem Herkömmlichen notwendig sind, muß deshalb beim Schreiben in Schreibschrift Sorgfalt angwendet werden. Zwei Abweichungen liegen bei den Buchstaben s, e und r vor. Jeder hätte die gleiche Codezahl, wenn e und r als Apostroph geschrieben würden und es würde sich ein getrennter Code von dem von s ergeben. Der Ansatz am q sollte ziir Unterscheidung von g gekürzt werden.

In Figur 3 ist die bevorzugte Ausführungsform in ihrer einfachsten Gestalt dargestellt. Die länglichen rechteck!örmigen Bereiche, auf die oben Bezug genommen ist, sind bei der bevorzugten Ausführungsform elektrisch stromleitende Balken 1,2 und 3. Die Schreibbereiche 1, 2 und 3 können wahlweise optischer, magnetischer, akustischer, .Druck-, mechanischer/elektrischer oder mechanischer Art oein. Das Schreibinstrument ist ein elektrischer Stift 12. Der Stift 12 kann die Form annehmen, die für die Verwendung mit den sahireichen abwechselnden Schreibbereichen erforderlich ist. Wenn der Stift 12 einen der Balken 1, 2 oder 3 berührt, wird ein sharakteristisches elektrisches Signal emittiert und in die Erkennungs- und Auswertschaltung 25 eingespeist. Wird als Alphabet mit dem Stift 12 geschrieben, wie in Figur 1 gezeigt, v/erden die stromleitenden Balken 1, 2 und 3 aktiviert, d.h. in der Folge, die in dem obigen Code gegeben ist, geschnitten. Entsprechend wird das charakteristische elektrische Signal, das die Balken 1, 2 und 3 identifiziert, in die Schaltung 23 in einer Folge eingegeben, die identisch nit dem ^dentifiziercode des Alphabets ist.

809829/0545

15.12.75 -14- 8363 W/We O ς C 7 O 1 Q

In der Erkennungsschaltung ist ferner eine Speicherbank oder ein Speicher 21 vorgesehen, in welcher bzw. welchem die Folgecodezahlen eines jeden alphanumerischen Schriftzeichens gespeichert sind. Wenn ein Schrdftzeichen geschrieben wird, wird die Folge von Überschneidungen bzw. Kreuzungen (charakteristische elektrische Signale) in einer Vergleichsschaltung 25 mit den in der Speicherbank gespeicherten verglichen. Die eingeschriebene Zahl wird erkannt, von der Anzeigevorrichtung 27 ausgelesen und. beispielsweise von dem Rechner für den beabsichtigten Zweck ausgewertet oder die Information durch die Druckeinrichtung 29 ausgedruckt.

Vorstehende Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispieles vorliegender Erfindung ist in Verbindung mit einem einzigen alphanumerischen Schriftzeichen beschrieben. Die Worterkennung ist jedoch wichtiger' als Erkennung der individuellen Schriftzeichen. In Fig. 3·Α ist ein alternatives Schreibtablett mit verschiedenen Schxeibbereichen dargestellt. Man hat festgestellt, daß die meisten Wörter aus 10 oder weniger Buchstaben bestehen, es kann jedoch jede beliebige Anzahl von Schreibbereichen vorgesehen werden. Da jedes Schreibtablett identisch sein kann, ist die Balkenkreuzungsfolge der vorstehend beschriebenen auf jeden Bereich amrendbar. Es kann erwünscht sein, einen vierten Balken 0 vorzusehen, um den Unterschied zwischen jedem Schriftzeichen in einem Wort anzuzeigen.

Andererseits können die drei Balkenschreibbereiche nacheinander mit 1-9 beziffert sein. Auf diese Weise erkennt der Rechner, daß jede Codefolge von 1 - 3> 4- - 6 und 7-9 ein unterschiedliches alphanumerisches Schriftzeichen ist. Bei dieser Ausführungsform kann der Zwischenbalken 0 verwendet werden, um eine Worttrennung zu bezeichnen.

Die Serie von stromleitenden Balken nach Fig. 3A soll nicht das

609829/0545

Schreiben von Wörtern mit dem einzigen Bereich nach Fig. 3 ausschließen. Die alphanumerischen Buchstaben können übereinander geschrieben werden, wenn der vorausgehende Buchstabe jeweils automatisch gelöscht wird. Das Löschen bei den Mehrfachschreibbereichen kann von Hand durch eine Löschschaltung 31 eingeleitet werden, ohne daß der Bedienende zu sehr beansprucht ist. ITimmt man an, daß die Speicherbank eine ausreichend große Kapazität■-besitzt, kann der Wortcode gespeichert und anstatt Buchstabe um Buchstabe verglühen werden.

Die Serie von stromleitenden Bereichen zur Bestimmung von in Handschrift geschriebenen Wörtern erscheint noch wesentlicher zu sein, da bei dem Schreiben in Handschrift das Anheben des Schreibstiftes nur sehr selten erfolgt und die Schriftzeichen miteinander verbunden sind. Beim Schreiben in Handschrift wäre der zusätzliche vertikale Balken 0 eine Anzeige für die Trennung zwischen den Schriftzeichen.

In den Figuren 30, 3D und 3E sind bestimmte alternative Ausführungsformen des Schreibbereiches gezeigt, um die codierte Folge des Strichschreibens zu erzielen. Diese alternativen Ausführungsformen stellen die Folge von Strichen dar, die beim Überqueren (Kontakt) der entsprechenden parallelen Bereiche erfolgen. Die Kontaktbereiche können, obgleich sie in jedem Augenblick parallel zueinander liegen, verschiedene Anordnungen annehmen. Insbesondere in Fig. 31 ist eine erste Gruppe von vertikaien Bereichen vorgesehen, die in der Nähe der zweiten Gruppe von horizontalen Bereichen positioniert sind. Die vertikalen und horizontalen Bereiche wirken gemeinsam oder können von einem Schreibbereich zu einem anderen geschaltet werden. In Fig. 3D ist eine zweite Gruppe von Schreibbereichen vorgesehen. Die

be
obere Gruppe/steht aus kästchenartigen parallelen Bereichen, die kleiner sind als die der unteren Gruppe. Ein spezieller Zweck dieser oberen Gruppe liegt in der Erkennung der Inter-· punktion.

609829/0545

15*12.75 -16- 8363 V/We

In Figur 3D ist eine vertikale Gruppe von Bereichen dargestellt, der eine horizontale Gruppe von Bereichen überlagert ist. In Zusammenhang mit dieser Figur wird wiederholt, daß vorliegende Erfindung nicht X- und Y-Eomponenten verwendet. Bei einem herkömmlichen X- und T-System ist die Zeit ein entscheidender Faktor, während im Falle vorliegender Erfindung die Zeit keine Rolle spielt. Bei den überlagerten Schreibbereichen sind bestimmte horizontale Komponenten und bestimmte vertikale Komponenten codiert, es ist jedoch, was entscheidend ist, eine sequentielle Codierung. Mit einem gegebenen Gode können selbst rückschauend die X- und Y-Komponenten nicht bestimmt werden, d.h. die augenblickliche vertikale und horizontale Position des Schreibstiftes ist beim Schreiben eines Schriftzeichens nicht gegeben.

Es muß jedoch berücksichtigt werden, daß - obgleich vorliegende Erfindung kein X- und Y-System ist - ein herkömmliches X- und Y-System in das Folgecodiersystem nach vorliegender Erfindung umgewandelt werden kann. Es kann einfach ein Gitterschema verwendet werden, das die ¥ertikalbalken- Oodeinformation und dann die Horizontalbalken- Godeinformation ergibt. Dabei wird nochmals darauf hingewiesen, daß für die Ausnutzung eines solchen X- und Y-Systems zur Erzielung einer codierten Folge von Strichinformation die Zeit kein Faktor ist.

Figur JF zeigt benachbarte Schreibbereiche, die koaxial verlaufen. Man hat festgestellt, daß bei der alphanumerischen Schriftzeichenerkennung die parallelen Kontaktbereiche einfacher die codierte Folge erzeugen. In anderen Formen der Erkennung findet die koaxiale Anordnung von Kontaktbereichen Verwendung·

Die Anzeigevorrichtung 27 kann eine Kathodenstrahlröhre oder eine Sichtanzeige mit lichtemittierenden Dioden sein, die dem Bedienenden anzeigt, ob er die richtigen Schriftzeichen in die Vergleichsschaltung eingeführt hat. Eine Anzeigevorrichtung mit

609829/0545

rotem und grünem Licht zur Anzeige eines codierten Anpassungsschriftzeichens ist "beispielsweise außerordentlich wenig auf- ' wendig.

Die Auswertschaltung 23 kann an eine einfache Ausdruckvorrichtung, z.B. eine Schreibmaschine 29 angeschlossen sein. Auf diese Weise können handgeschriebene Wörter gleichzeitig mit Schreibmaschine geschrieben werden.

Um die Speicherung der codifizierten alphanumerischen Schriftzeichen und den Vergleich mit dem erkannten Code zu vereinfachen, kann der Code für die alphanumerischen Schriftzeichen in Gruppen unterteilt werden. Das folgende ist eine Gruppe mit den Primärgruppen von 1/123, 123, 2123 und 321.

1-2

i - 2/2

N - 1/123

F - 1/123/12

E - 1/123/12/123

P - 1/1232

D - 1/12321

E - 1/12J21/23

B - 1/123212321

4 - 1/123/3

W - 1/21/23/3

L - 123
7 - 12/32
6 - 12321

5 - 12321/123

609829/0545

15.12.75 -18- 8363 W/We

2 - 1232/123 Γ - 12/32/2

3 - 1232/321 U - 123/3 7 - 123/321 Z - 123/321/123

H -	1/3/123
M -	1/3/12/32
K -	1/321/23

T - 2/123 A - .21/23/123 O - 21232 Q- 21232/23 0 - 21232/321

J - 321

x - 321/123 σ - 32123 32123/23

s - 3212321

8 - 321232123

9 - 32123/3

Es können auch andere Gruppen betrachtet werden. Auch die Gruppen an sich können zu Zwecken der Erkennung zu Beginn der Gruppe und dann der spezifische Buchstabe codifiziert werden.

609829/0545

Claims

/ρ 8563 1J>.12.1975 W/z

Patentansprüche

Alphanumerische Schriftzeiohenerkennungseinrichtung zum Analysieren von Symbolen, deren jedes in einer IPolge von Strichen geschrieben wird, gekennzeichnet diufch eine Vorrichtung zum Definieren eines Schreibbereiches (1, 2, 3)_r eine Vorrichtung zum Trennen de» Schreibbereiches (1, 2_? 3) in eine minimale Anzahl von benachbarten Kontaktbereichen, · eine Vorrichtung (2i) zum Speichern der Folge von Strichen in bezug auf entsprechende benachbarte, berührte Bereiche für vorbestimmte Symbole, eine Schreibvorrichtung (Ί2) _Zum Einschreiben von Symbolen in die Sohreibflachen (1, 2, 3), wobei die Schreibvorrichtung (12) mit der Speichervorrichtung (21) verbunden ist, um die Folge von Strichen asateuführen, die mit den benachbarten !flächen in Kontakt stehen, wenn ein Symbol geschrieben wird, eine Vergleichsvorrichtung (25) zum Vergleichen der gespeicherten Folge von Strichen der vorbestimmten Symbole mi.t der geschriebenen Folge von Strichen, und eine Auswertvorrichtung (23), mit der der Ausgang der Vergleiohsvorrichtung verbunden ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Eontaktbereiche parallele, in vertikaler Richtung längliche, rechteokförmige Flächen sind.
3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktb«reiche parallele, in horizontaler Richtung längliche, rechteokförmige Flächen sind.
4. !Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Aie Kontaktbereiohe benachbarte, kästchenförmige Bereiche sind.
5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktbereiche koaxial zueinander angeordnet sind. ·
6. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schreibbereich eine Vielzahl von einander benachbarten Sohreibbereichen aufweist ο

609829/054S
7· Einrichtung nachiAnspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die benachbarten Schreibbereiche seitlich nebeneinander angeordnet sind.
8. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die benachbarten Schreib bex-eiche einander überlagert sind.
9- Einrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Symbole nach Art einer Schreibschrift ausgebildet sind und daß ein zusätzlicher, rechteckförmiger Bereich oberhalb und ein zusätzlicher Bereich unterhalb der horizontalen, parallelen Bereiche vorgesehen ist.
10. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die lolge von Strichen eine Anzeige kontinuierlicher Striche aufweist, und daß die Diskontinuitäten in der Speichervorrichtung bei ihrem Auftreten relativ zu der Folge von Strichen für vorbestimmte Symbole gespeichert werden.
11. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß drei vertikale, rechteckförmige Bereiche vorgesehen sind.
12. Einrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß drei horizontale, rechteckförmige Bereiche vorgesehen sind.
13. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die überlagerten Schreibbereiche ferner einen horizontalen, rechteckförmigen Schreibbereich und einen vertikalen, rechteckförmigen Schreibbereich aufweisen.
14. Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der vertikale Schreibbereich drei rechteckförmige Bereiche besitzt und der horizontale Schreibbereich fünf rechteckförmige Bereiche besitzt.
15· Einrichtung nach Anspruch 7> dadurch gekennzeichnet, daß die benachbarten Schreibbereiche miteinander zusammenwirken.

609829/0545
16. Einrichtung nach Anspruch 7> daß die benachbarten Schreibbereiche von einem Bereich zum anderen geschaltet werden.
17- Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswertvorrichtung eine Ausdruckvorrichtung besitzt.
18. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Yergleichsvorrichtung eine Anzeigevorrichtung zur Anzeige dessen, was in den Bereich eingeschrieben ist, aufweist.
19. Einrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigevorrichtung eine Sichtanzeigevorrichtung ist.
20. Einrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigevorrichtung eine visuelle Schriftζeichensichtanzeige ist.
21. Einrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Schreibbereich ferner eine Löschvorrichtung im Falle einer nicht richtigen Einführungssichtanzeige aufweist.
22. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

die Schreibfläche eine Reihe von Schreibbereichen aufweist, deren ,jeder von dem anderen getrennt ist.
23. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Serie von SGhreibbereichen in vorbestimmter Weise unterteilt ist.
24. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

die gespeicherte Folge von Strichen für die vorbestimmten Symbole ferner eine Gruppierung der gespeicherten Information aufweist.
25. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

die benachbarten Bereiche (1, 2, 3) elektrisch stromleitende Balken sind, daß die Schreibvorrichtung (12) ein elektrischer Schreibstift ist, daß die Speichervorrichtung (21) so ausgelegt ist, daß sie die Folge von Anschlägen als getrennte elektrische Signale

609829/054S

speichert, daß die Vergleichsvorrichtung -(25) die gespeicherten Signale mit den elektrischen Signalen aus dem Schreibstift (12) " vergleicht, "und daß die Auswertvorrichtung (23) die erkannten Symbole auswertet.
26. Verfahren zum Erkennen von geschriebenen Symbolen, dadurch gekennzeichnet, daß die unterschiedliche Folge von Strichen vorbestimmter Symbole festgelegt und gespeichert wird, daß ein Schreibbereich in benachbarte, rechteckförmige Bereiche unterteilt wird und eine Schreibvorrichtung Symbole in den Bereich einschreibt, daß die Folge von Strichen aufgezeichnet wird, wenn die Schreibvorrichtung in Kontakt mit den benachbarten Bereichen kommt, daß die aufgezeichnete Folge von Strichen für die geschriebenen Symbole mit der gespeicherten Folge von Strichen für die vorbestimmten Symbole verglichen wird und daß die verglichene Folge von Strichen ausgewertet wird.
27- Terfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß das Symbol in der geschriebenen Form zur Anzeige gebracht wird.
28. Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß das Symbol in der geschriebenen Form visuell angezeigt, wird und daß das Symbol gelöscht wird, wenn es nicht richtig ist.

609829/0545

Leerseite