DE3225526A1

DE3225526A1 - Handschriftliches texterfassungssystem

Info

Publication number: DE3225526A1
Application number: DE19823225526
Authority: DE
Inventors: Georg Dr Ing Geiser
Original assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Current assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Priority date: 1982-07-08
Filing date: 1982-07-08
Publication date: 1984-01-12
Also published as: DE3225526C2

Description

W'ndschriftl iches Texterfassungssystem Die Erfindung betrifft ein Texterfassungssystem, das dem Autor die handschriftliche Eingabe von Texten in ein Textsystem ermöglicht.
Bei der Texterfassung durch den Autor gibt der Verfasser einen Text direkt in einen elektronischen Speicher ein, damit er in einem anschließenden Schritt einer Textbearbeitung unterzogen wird undjoder durch eine Telekommunikationseinrichtung übertragen wird. Dadurch, daß der Autor neben dem Verfassen auch das Erfassen des Textes übernimmt, wird der Arbeitsschritt Texterfassung einer zusätzlichen Arbeitskraft vermieden.
Die Texterfassung erfolgt heute in der Regel durch speziell ausgebildete Schreibkräfte mittels Textsystemen, die als Eingabe eine alphanumerische Tastatur mit Funktionstasten besitzen. Der Autor liefert den Text entweder als handschriftliches Manuskript oder in gesprochener, meist auf Tonband zwischengespeicherter Form an diese Schreibkräfte. Die direkte Erfassung von gesprochenen Texten mit einem Spracherkennungssystem ist heute und in der nahen Zukunft nur mit erheblichen Einschränkungen realisierbar. Davon abgesehen weist die ausschließlich mündliche Formulierung eines Textes den Nachteil auf, daß im Vergleich zur handschriftlichen Darstellung der überblick, Einfügungen und Änderungen wesentlich erschwert sind. Ferner haben Messungen gezeigt, daß durch das Diktieren eines Textes komplexeren Inhaltes keine Zeitersparnis gegenüber der handschriftlichen Darstellung erzielt wird.. Bei den heute verfügbaren Textsystemen mit Tastatureingabe ist eine Texterfassung direkt durch den Autor nur dann effektiv möglich, wenn dieser für die Benutzung der Schreibmaschinentastatur ausgebildet und geübt ist.. Zur handschriftlichen Texterfassung werden Schreibtabletts angeboten, mit denen der Weg des Schreibstiftes als punktion der Zeit erfaßt wird.
Ein gemeinsamer Nachteil dieser Textsysteme ist, daß sie fur mobilen Einsatz nicht geeignet sind, da neben einem Speichergerät entweder eine Tastatur mit Drucker oder ein Schreibtablett mitgeführt werden muß.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die handschriftliche Texterfassung für die anschließende Speicherung, Bearbeitung und Übertragung von Texten zu ermöglichen, ohne daß hierfür ein spezielles Schreibtablett benötigt wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgesnäß dadurch gelöst, daß ein spezieller Schreibstift verwendet wird, der neben einer üblichen Schreibmine Sensoren zur Messung der Kräfte enthält, die von der Hand des Schreibers beim Schreibvorgang erzeugt werden. Der Schreibstift wird zum normalen Schreiben auf normalem Papier benutzt. Der Verlauf der dabei gemessenen Kräfte als Funktion der Zeit wird als elektrische Signale zur Texterfassung gespeichert und vor der Textbearbeitung bzw. -übertragung mit den bekannten Methoden der Mustererkennung in die zugrundeliegenden alphanumerischen Zeichen umgewandelt. Diese Mustererkennung kann in einem separaten Texterfassungssystem oder - bei genügender Miniaturisierung der Verarbeitungsschaltkreise - im Schreibstift erfolgen. Zur Messung der Schreibkräfte wird der vordere Teil des Schreibstiftes als Verformungskörper zur Messung der Biegekräfte und der Druckkraft ausgebildet. Mit Hilfe von Kraftsensoren, wie Dehnungsmeßstreifen, stehen mehrere Signale simultan zur Mustererkennung zur Verfügung. Da Schreibvorgänge eine untere Grenzfrequenz aufweisen, können auch piezoelektrische oder kapazitive Sensoren zur Kraftmessung eingesetzt werden. Der Schreibstift ist so zu gestalten, daß er während des Schreibvorganges nicht verdreht wird, so wie dies z.B. beim Schreiben mit einer Feder der Fall ist. (In der deutschen Auslegeschrift DE 2433101 wird die Verwendung eines Dehnungsmeßstreifens lediglich zur Prüfung von Federn an pullfederhaltern und für physiologische bzw. graphologische Messungen vorgeschlagen). Die Übertragung der aus den Schreibkräften gewonnenen elektrischen Signale vom Schreibstift zum Speichermediurn erfolgt entweder drahtgebunden oder drahtlos, z.B. durch Infrarot- oder Ultraschallübertragung. Als Zwischenspeicher kann ein tragbares Magnetbandgerät dienen, bei dem zur Aufzeichnung eine einzige Magnetspur ausreicht, da wegen der niedrigen Grenzfrequenz der einzelnes Signale eine Multiplexabtastung stattfinden kann. Bei drahtloser Übertragung ist sicherzustellen, daß mehrere nebeneinander be; triebene Textsysteme sich nicht gegenseiti<i stören. Die bei drahtloser Übertragung zur Energieversorgung im Schreibstift erforderliche Batterie kann im Ruhezustand des Stiftes aufgeladen werden. Hierfür ist eine Aufnahmevorrichtung für den Schreibstift im Magnetbandgerät oder im Textsystem vorzusehen. In einem Einlernvorgang trainiert der Benutzer das Mustererkennungsverfahren mit seiner individueSlen Schreibweise, damit für den Schreibvorgang möglichst keine Auflagen gemacht werden müssen.
Neben der segmentierter. Schreibweise (Druckschrift) kann auch die kontinuierliche zugelassen werden, wenn Mustererkennungsverfahren für kontinuierliche Schrift eingesetzt werden. Ferner können auch stenografische Zeichen oder Zeichnungen erfaßt werden. Darüber hinaus kann das handschriftliche Texterfassungssystem zur Eingabe alphanumerischer Zeichen ei der Benutzung technischer Geräte verwendet werden.
Erfindungsgemäß wird als alternative Erfassung des Schreibvorganges statt der alleinigen Messung der Schreibkräfte vorgeschlagen, den Schreibweg durch Photodetektoren zu messen. Hierbei ist es notwendig, daß das Schreibpapier ein feines Raster aus horizontalen und vertikalen parallelen Linien aufweist, oder daß dünnes. Schreibpapier auf einer entsprechend gerasterten Unterlage beschrieben wird. Die horizontalen und vertikalen Linien dieses Rasters sind durch unterschiedliche Farben, z.B.
Rot und Grün, unterscheidbar. Der Schreibstift ist mit zwei Photodetektoren und entsprechenden Farbfiltern und je einer Optik zur Erfassung der beim Schreibvorgang überquerten horizontalen und vertikalen Linien ausgestattet. Die Richtung der Schreibbewegung in horizontaler und vertikaler Richtung wird als binäres Signal von Kraftsensoren -gewonnen. Die Zahl der in den beiden Koordinatenrichtungen überquerten Linien ist zusammen mit der Bewegungsrichtung ein Maß für den vom Schreibstift auf dem Papier zuruckgelegten Weg. Dieser wird mit den bekannten Methoden der Zeichenerkennung zur Umwandlung in die zugrundeliegenden alphanumerssshen Zeichen herangezogen. Zusätzlich kann ein Sensor für die Druckkraft beim Schreiben zur Ermittlung des Beginns und des Endes des Schreibvorganges verwendet werden. Zur Beleuohtung des Strichrasters und zur Aufnahme des remittierten Lichtes im Schreibstift eignen sich Lichtleitfasern.
Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen darin, daß mit d2r handschriftlichen Texterfassung durch den Autor der bisher notwendige Einsatz einer Schreibkraft entfällt. Die handschriftliche Texterfassung erlaubt die Nutzung der M5glichkeiten der Textbearbeitung eines Textsystemes und der Weitergabe durch Telekozmnunikation ohne spezielle Ausbildung und Übung.
Sie bietet dem Autor den stationären als auch den mobilen Einsatz seines Textsystemes5 Der mobile Einsatz wird insbesondere dadurch erleichtert, daß keine sperrige Tastatur oder kein Schreibtablett mitgeführt werden aussen, sondern nur ein Schreibstift und ein Speichergerät. Die handschriftliche Textdarstellung hat ferner die Vorteile, daß zur sofortigen Dokumentation des Textes bei der Erfassung kein Drucker notwendig ist und daß die handschriftliche Form die Übersicht, das Einfügen und das Ändern erleichtert. Für das Einfügen oder Ändern ist es notwendig, daß der Schreiber Formatanweisungen und Steuerzeichen, wie z.B. Zeilennummern, angibt.
Bei Verwendung schre iberunabhäng iger Mustererkennungsverfahren eignet sich der Schreibstift mit Kraft- oder optischen Sensoren auch zur Eingabe alphanumerischer Zeichen beim Dialog des Kenschen mit verschiedenen technischen Geräten wie Rechner, Auskunftssysteme usw.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Fig. 1 und 2 schematisch dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Am vorderen Ende des Schreibstiftes 1 mit der Schreibmine 2 sind als Kraftsensoren Dehntingsmeßstrei£en 3,3' bis 5' angebracht. Die Dehnungsmeßsereifen 3,3' und 4,4' dienen zur Ermittlung der Biegekrä£te in zwei senkrecht. zueinander stehenden Ebenen; mit dem streuen 5 wird die Druckkraft in axialer Richtung gemessen. Die Ausbuchtung 6 am Schreibswirt verhindert die Verdrehung des Schreibstiftes während des Schreibvorganges. Eine in Fig. 1 nicht eingezeichnete Emmantelung des Schreibstiftes sorgt für eine äußere Form, die gut handhabbar ist. In Fig. 2 ist die Verarbeitung der Signale dargestellt. Die elektrischen Signale der mit einer Spannungsversorgung ausgestatteten Dehnungsmeßstreifen 7 werden in der Verarbeitungsstufe 8 aufbereitet. Anschließend erfolgt drahtgebunden oder drahtlos die obertragung in einen tragbaren analogen zwischenspeicher 9 cer direkt in ein Mustererkennungssystem 10. Nach der Erkennung der alphanumerischen Zeichen werden diese codiert in dem digitalen Textspeicher 11 abgelegt und anschließend dem Textsystem 12 zur Bearbeitung und/oder Übertragung zugeleitet.

Claims

Patentanspruch » Handschriftliches Texterfassungssystem zur Erfassung handgeschriebener Zeichen mit den Methoden der Mustererkennung zur anschließenden Speicherung, Bearbeitung und obertragung von Texten unter Verwendung eines Schreibstiftes mit Sensoren zur Messung der von der Hand d4s Schreibers erzeugten Kräfte, dadurch gekennzeichnet, daß ch Zwischenspeicherung der den Kraftverläufen entsprechenden elektrischen Signale deren Umwandlung in einen Code alphanumerischer Zeichen erfolgt.
2. Handschriftliches Texterfassungssystem zur Erfassung handgeschriebener Zeichen mit den Methoden der Mustererkennung zur anschließenden Speicherung, Bearbeitung und Übertragung von Texten unter Verwendung eines Schreibstiftes mit Sensoren zur Messung der von der Hand des Schreiber erzeugten Krafte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der vordere Teil des Schreibstiftes als Verformungskörper zur Messung von zwei Biegekräften und der Druckkraft ausgebildet ist.
3. Handschriftliches Texterfa scung ssys tem zur Erfassung handgeschríebvner Zeichen mit den Methoden der Mustererkennung zur anschließenden Speicherung, Bearbeitung und Übertragung von Texten unter Verwendung eines Schreibstiftes mit Sensoren zur Messung der von der Hand des Schreibers erzeugten Kräfte nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Kraftsensoren außer Dehnungsmeßstreifen auch piezoelektrische oder kapazitive Sensoren verwendet werden.
4. Handschriftliches Texterfassungssystem zur Erfassung handgeschriebener Zeichen mit den Methoden der Mustererkennung zur anschließenden Speicherung, Bearbeitung und Übertragung von Texten, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schreibstift mit zwei optischen Sensoren, Farbtiltern und Lichtleitoptik zur Messung des Schreibweges auf einem gerasterten Schreibpapier verwendet wird und daß nach Zwischenspeicherung des dem Schreibweg entspreche?en elektrischen Signales dessen Umwandlung in einen Code alphanumerischer Zeichen erfolgt.
5. Handschriftliches Texterfassungssystem zur Erfassung handgeschriebener Zeichen mit den Methoden der Mustererkennung zur anschließenden Speicherung, Bearbeitung und übertragung von Texten nach Ansprüchen 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, æ3B die aus den Schreibkräften oder aus dem Schreibweg abgeleiteten elektrischen Signale drahtgebunden oder drahtlos zum Speichermedium übertragen werden.
6. Handschriftliches TexterfassungssysteIn zur Erfassung handgeschriebener Zeichen rit den Methoden der Nustererkennung zur anschlic-ßenden Speicherung, Bearbeitung und Übertragung von Texten n2ch Ansprüchen 1, 2, 3 oder 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Zwischenspeicher ein Magnetbandgerät dient, bei dem zur Aufzeichnung eine einzige Magnetspur ausreicht, da die einzelnen Signale im Multiplexbetrieb abgetastet werden.
7. Handschriftliches Texterfassungssystem zur Erfassung handgeschriebener Zeichen mit den Methoden der Mustererkennung zur anschließenden Speicherung, Bearbeitung und Übertragung von Texten nach Ansprüchen 1, 2, 3 oder 4, 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Schreibstift eine Batterie enthält, die im Ruhezustand in einer Aufnahmevorrichtung im Speichergerät oder im Textsystem aufgeladen wird.
8. Handschriftliches Texterfassungssystem zur Erfassung handgeschriebener Zeichen mit den Methoden der Mustererkennung zur anschließenden Speicherung, Bearbeitung und übertragung von Texten nach Ansprüchen 1, 2, 3 oder &, 5, 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Benutzer in einem Einlernvorgang das Mustererkennungsverfahren mit seiner individuellen Schreibweise trainiert.
9. Handschriftliches Texterfassungssystem zur Erfassung handgeschriebener Zeichen mit den Methoden der Mustererkennung zur anschließenden Speicherung, Bearbeitung und Übertragung von Texten nach Ansprüchen 1, 2, 3 oder 4, 5, 6, 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß neben der segmentierten Schreibweise auch kontinuierliche Handschrift zugelassen wird, wenn Mustererkennungsverfahren für kontinuierliche Schrift eingesetzt werden.