DE3347192A1

DE3347192A1 - Zeichenerkennungseinrichtung

Info

Publication number: DE3347192A1
Application number: DE19833347192
Authority: DE
Inventors: Hironao Kunitachi Tokio/Tokyo Sone; Hiroyuki Akishima Tokio/Tokyo Suetaka
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 1982-12-27
Filing date: 1983-12-27
Publication date: 1984-07-05
Also published as: GB2133600B; GB2133600A; CH655634GA3; US4771268A; DE3347192C2; FR2538581A1; GB8333417D0; JPS59121478A; FR2538581B1

Description

-H- i

Zeichenerkennungseinrichtung

Beschreibung 5

Die Erfindung betrifft eine Zeichenerkennungseinrichtung, die für elektronische Kleingeräte geeignet iüt.

Es ist eine Zeichenerkennungseinrichtung bekannt-, die die Form eines Zeichens, wie sie mittels eines Fingers oder eines federhalterartigen Stiftes auf Eingangselektroden in einer Matrixanordnung gebildet wird, verfolgt _f Koordinatenpositionen der von dem Finger oder dem Stift kontaktierten Eingangselektroden feststellen und aufgrund der festgestellten Koordinatenpositionen das Zeichen erkennen kann. Eine derartige Zeichenerkehnungseinrichtung ist beispielsweise in den GB-A-2029619 und GB-A-2092352 beschrieben. Um die Merkmale-, eines handgeschriebenen Zeichenmusters genauer erkennen zu können, muß eine große Anzahl von Eir.-gangselektroden eng beieinander angeordnet sein, wobei jede Eingangselektrode einer Koordinatenposition entspricht; eine kompakte elektronische Einheit kann hierbei nicht erreicht werden.

Soll insbesondere ein Zeichenmuster mit weniger Eingangselektroden erkannt werden, wie gemäß der GB-A-2092252, so ist ein derartiges Verfahren zum Verfolgen eines Zeichens dahingehend begrenzt,.daß beim Verschieben oder überlagern der Schreibposition.des Zeichens das- letztere möglicherweise fehlerhaft erkannt wird. Dies bedeutet, daß das Zei-. chen sehr exakt ausgeführt werden muß, was die Betriebsweise der Zeichenerkennungseinrichtung erheblich verschlechtert .

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Zeiohenerkennungseinrichtung anzugeben, die ein Zeichenrauster

BAD ORIGINAL

mit weniger Elektroden bei erleichterter -Betriebsweise genau erkennen kann.

■ Diese und andere Aufgaben werden gemäß der Erfindung er-5

zielt durch eine Zeichenerkennungseinrichtung, die aufweist: eine Vielzahl von Berührungselektroden; eine Kapazitätselemente-Feststellvorrichtung zum Feststellen der berührten Kapazitätselemente der Berührungselektroden, wenn ein . menschlicher Finger zumindest zwei oder mehrere der Viel- ^: zahl von.Berührungselektroden kontaktiert; eine Rechenvorrichtung zum Berechnen der Berührungs-Mittelpunktskoordlna.-te aus den Beruhrungskapazitäteri der Berührungselektroden, wie sie von der Kapazitätselemerit e-Festste] !vorrichtung

• festgestellt wurden; und eine Erkennungsvorrichtung zum Er-. . ■·-.·.

kennen eines auf der Vielzahl von Berührungselektroden handgeschriebenen Zeichens aus einer Vielzahl von Berührungs-Mittelpunktskoordinaten von der Rechenvorrichtung.

Eine derartig gemäß der Erfindung aufgebaute Zeichenerken-...-.■■

nungsvorrichtung bestimmt somit die Längen der. Striche von

Zeichenmusterdaten, wie sie auf der Vielzahl von Berührungs-. elektroden handgeschrieben wurden, teilt diese Striche in eine .Vielzahl von Teile mit gleichem Intervall, trifft eine

Unterscheidung zwischen den Vektoren der unterteilten Teile, 25

um eine Vektorzeile zu erhalten und vergleicht die so erhaltene Vektorzeile mit Bezugsvektorzeilen der Zeichenmuster einer Vielzahl von Zeichen, um das Zeichen mit der ähnlich-' sten Vektorzeile auszusuchen. Die Zeichenerkennungseinrich-

tung kann somit das Zeichen sehr exakt erkennen. Die vor- -■·-.....

liegende Erfindung bringt somit eine Zeichenerkennungseinrichtung mit einer sehr .einfachen. Hardware ; sie kann ohne weiteres bei elektronischen Kleingeräten Verwendung finden, das Zeichen äußerst genau erkennen und zwar auch entsprechend rasch bei hohen Verarbeitungsgeschwindigkeiten.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die·Zeichnung beschrieben. Es zeigen

BAD ORIGINAL

Fig. 1 eine Schnittansicht einer Einzelheit. :ur

Veranschaulichung des Prinzips der Erfindung,

Fig. 2a den Berührungszustand eines Fingers mit

den Berührungselektroden gemäß der Erfindung,

_ Fig. 2b den Berührungszustand des Fingers bei vier

Berührungselektroden, die zu der Berührungselektrode mit den maximalen Berührungskapazitätselementen gemäß Fig- 2a benachbart sind,

·

Fig. 3a bis 3d Zeitdiagramme der Signalformen der Aus-

gangssignale zum Vergleichen des Falles, bei dem ein Finger keine Berührungselek- ■ trode berührt, mit demjenigen Fall, bei

dem der Finger Berührungselektroden kon-

taktiert,

Fig. 4 schematisch sechzehn Berührungselektroden

in einem X-Y-Koordinatensystem,

25' '

Fig. 5 eine Darstellung zur Veranschaulichung· des

arithmetischen Algorythmus zum Bestimmen der Mittenkoordinaten der Berührungselektrode, wenn der Finger die Berührungselektrode berührt,

Fig. 6 eine Draufsicht der äußeren Erscheinungs

form einer elektronischen Armbanduhr, auf die die Zeichenerkennungsvorrichtung gemäß der Erfindung angewandt wird,

BAD ORIGINAL

"

Fig. 7 ein Blockschaltbild eines Ausführungs

beispiels der Erfindung,

Fig. 8 ein Schaltbild einer Ausführungsform

einer Eingangseinheit 17 gemäß Fig. 7,

Fig. 9 und 10 Speicherzellen in einem RAM-Speicher 13 . gemäß Fig. 7,

.-.,■:■-■ ' ■.'.'

Fig. 11a. bis 11f Zeitdiagramme zur Veranschaulichung der

Arbeitsweise der Eingangseinheit 17,

Fig. 12 ■ . ein Flußdiagramm über den allgemeinen .,g Ablauf der Arbeitsweise der Ausführungs

form der Erfindung,

Fig. 13a und T3b ein Flußdiagramm des l-.mkreten Inhalts

des Zeichenerkennungsjjchritts in Fig. 12,

· * ·

Fig. 14 ein Flußdiagramm des Inhalts des Einlei-

. tungsschritts in Fig. 13a, ■ .

Fig. 15 ein Flußdiagr.amm des Inhalts'des Daten-

eingabeschritts in Figi 1.4,

Fig. 16 · ■ . .ein ·.Flußdiagramm des Inhalts des Berüh-

. rungsschritts in'Fig. 13a,

Fig. 17 ein Flußdiagramm des Inhalts des. Ein-

. -

tastungsscriritts in Fig. 13a,

Fig. 18a bis I8c Darstellungen zur Veranschaulichung der

Arbeitsweise, mit der eine Vektorzeile

für das numerische Zeichen "2" erhalten

■ ■ . ·

werden kann,

Fig.19 eine Vektordarstellung,

Fig. 20, 21, 22 Darstellungen von Bezugsvektorzeilen ⁿ der Zeichenmuster der Strichziffern 1,

2, 3 und 4, und

Fig. 24 ein Beispiel zueinander ähnlicher Zei

chenmuster .

Fig. 1 zeigt ein Gehäuse eines elektronischen Geräts wie eines Kleinstrechners oder einer elektronischen Uhr. Ein durchsichtiges Deckglas 2 ist in dem Gehäuse 1 angebracht. Durchsichtige Berührungselektroden 3, insgesamt 16 in einer

4 χ 4-Matrix sind in einem vorbestimmten Abstand an der . · ■

Oberfläche des Deckglases 2 angebracht (Fig. 2a). Die Symbole $0 bis $F einer hexadezimalen Schreibweise sind auf den sechzehn Berührungselektroden zum Zwecke der Veran- . schaulichung wie in"Fig. 2a angebracht. Das Gehäuse 1 be-' steht aus Metall, ist mit der einen Seite, nämlich dem logischen 1-Wert einer hohen Spannung V_nn einer Spannungsquel le verbunden und stellt auch eine Berührungselektrode dar. Wenn somit ein menschlicher Körperteil auch die Berührungselektrode 3 bei Kontakt des Körperteils mit dem Gehäuse 1

berührt, dann wird die Berührungselektrode 3 EIN-geschal-25

tet. In Fig. 1 bezeichnet das Symbol Cx ein fliessendes Kapazitätselement, das gebildet wird durch eine Elektrodenzuleituhgskapazität, wie sie durch, die Zuleitungen der Berührungselektroden 3 erzeugt wird, und eine Gateelektrodenkapazität, wie sie durch die Eingangsimpedanz der Gateelek-

trode eines bei diesem Ausführungsbeispiel verwendeten.

C-MOSlC gebildet wird. Ein Symbol Cy zeigt das menschliche Berührungskapazitätselement an,das zwischen dem Uhrengehäuse 1 und der Berührungselektrode vorhanden ist, wenn die Berührungselektrode 3 kontaktiert wird. Das fliessende Ka- ° paiiitätselement Cx besteht somit immer, während das Berüh-

OR[GIiMAL

-r-

1. .

rungskapazitätselement Cy künstlich erzeugt wird.

Ein Rechtecksignal A einer vorbestimmten Periode (z.B.64Hz)

... wird an die Gateelektroden des C-MOS-Inverters 8 angelegt, ο

der einen Widerstand 5, einen N-Kanal-MOS-Transistor 6 und einen P-Kanal-MOS-Transistor 7 aufweist. Eine niedrige Spannung V_ss (logischer Wert "0") einer Spannungsquelle wird der Source-Elektrode des Transistors 6 zugeführt, während eine hohe Spannung V^_n über das Gehäuse an der Souree-Elektrode des Transistors 7 liegt. Das Äusgangssignal des

. C-MOS-Inverters 8 wird an die Berührungselektrode 3 gelegt und als ein Signal B über einen C-MOS-Inverter 9 ausgegeben'.

■ Das Signal B ist somit ein Entscheidungssignal, das fest- .

- stellt, ob der menschliche Körper die Berührungselektrode 15

kontaktiert oder nicht, d.h. daß er das Vorhandensein oder die Abwesenheit einer Berührung der Elektrode 3 feststellt.

Wenn das Signal A, wie in Fig. 3a gezeigt, den hohen Spannungspegel annimmt und dem Inverter 8 zugeführt wird, nimmt ■ _ ■ ■ ■

das Ausgangssignal des Inverters 8 einen niedrigen Spannungspegel an, sofern die BerührungselektFode 3 nicht mit dem menschlichen Körper in Verbindung ist. Das Ausgangssignal des' Inverters 9 ist dann eine hohe Spannung. Da das •Äusgangssignal des Inverters 8 durch, das fließende Kapazi-. .

·. ' . tätselement X zu diesem Zeitpunkt beeinflußt wird, erfolgt eine· Verzögerung des Ausgangssignals des Inverters 9 bezug-, lieh seines Anstiegs um. eine Zeit T_Q (Fig. 3b) bezüglich des Rechtecksignals A.

Berührt der menschliche Körper die Berührungselektrode 3,

dann wird zwischen dieser und dem Gehäuse ein Berührungs-.kapazitätselement Cy gebildet, das parallel zum fließenden Kapazitätselement Cx ist. Somit wird das Ausgangssignal B des Inverters 9 entsprechend der zusammengesetzten 35

Kapazität aus dem fließenden Kapazitätselement Cx und dem Berührungskapazitätselement Cy bezüglich des Rechtecksig-

BAD ORIGINAL

-A-

nals A verzögert.

Die Größe des Berührungskapazitätselements Cx hängt von der Kontaktierungsflache des menschlichen Körpers mit der Berührungselektrode 3 bzw. dem Berührungszustand, etwa der Druckkraft, ab und istproportipnal zu der Berührungsfläche. Die Anstiegsflanke des Ausgangssignals B des Inverters 9 wird bei kleinem Berührungskapazitätselement Cy gemäß Fig. 3c entsprechend einer Zeit T₁ verzögert verglichen mit dem Ausgangssignal im Falle, daß der menschliche Körper nicht in Kontakt mit der Elektrode 3 ist, wie dies Fig. 3b zeigt. Ist das Berührungskapazitätselement Cy groß, dann wird die Anstiegsflanke des Ausgangssignals B des inverters 9 gemäß Fig. 3d entsprechend der Zeit (T-+T_) verzögert. Somit kann die Größe des Berührungskapazitätselements Cy, die als ein zur Berührungsfläche im wesentlichen proportionaler Wert ausgegeben wird, abhängig von dem Zustand des Ausgangssignals B des Inverters 9 identifiziert werden.

Fig. 4 zeigt ein X-Y-Koordinatensystem, In dem die Berührungselektroden 3 in einer 4 χ 4-Matrix angeordnet sind. Bei dem gezeigten X-Y-Koordinatensystem sind die Koordina_r tenpositionen von 16 χ 16 = 256 Punkten durch Verbinden der Mittelpositionen von 12 Berührungselektroden 3 am um-, laufenden äußeren Rand (Symbole $0, $1 , $2, $3., $4, $7, $S, $B, $C, $D, $E, $F) in der Koordinatenoberfläche eingestellt. Die X-Y-Koordinatenpositiönen'werden durch die Punkte (0, 0) bis (15, 15) dargestellt.

Anhand der Figuren 2a, 2b und 5 wird nun das Prinzip der Eingabe der 256 Koordinatenpositionen des X-Y-Koordinaten-' systems gemäß Fig. 4 beschrieben. Bei dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel-der Erfindung wird der Anstiegs-35

Zeitpunkt des Signals B in Fig. 1 proportional zu den; Be-

BAD ORIGINAL

.rührungskapazitätselement Cy und damit der Berührungsfläche verzögert. Der Verzögerungswert des Signals B wird mittels eines noch zu beschreibenden Zählers festgestellt und für eine Berechnung verwendet, wodurch sich die Mitten koordinatenposition der durch den menschlichen Körper kontaktierten Fläche ergibt. Fig. 2a zeigt den Zustand, gemäß dem der menschliche Finger gleichzeitig mehrere Berührungs elektroden 3 mit den Symbolen A, B, C, D und E kontaktiert ._ Der Zähler zählt die Elektroden 3 und stellt.den gezählten Wert proportional zu der Berührungsfläche der Elektroden 3 fest. Eine noch zu beschreibende Steuereinheit bestimmt zu erst diejenige Elektrode 3, die den Maximalwert der gezähl ten Werte (die' Elektrode mit. dem Symbol B im Beispiel) be-

, _ sitzt, wählt bezüglich dieser Elektrode 3 die obere, un-' Io

tere, rechte und linke Elektrode (d.h. die Elektrode 3 mit den Symbolen D, E, A und C gemäß Fig. 2b) und berechnet die Richtung und die Versetzung der Mittenkoordinatenposi-. ■ tion des augenblicklichen Berührungsbereichs, wie er durch die schraffierte Fläche wiedergegeben ist, von der Mittenkoordinatenposition der Elektrode 3 mit dem maximalen Zähl wert (Elektrode B), wodurch sich die Koordinaten der Mittenposition der augenblicklichen Berührungsfläche ergeben.

Unter der Annahme, daß ■

-.".-■

I) die Nummer der Elektrode 3 mit dem maximal gezählten Wert Km ist,

II) der gezählte" Wert von Km mit B bezeichnet wird,

III) der gezählte Wert der oberen Elektrode 3 b^züg- . ■

lieh Km mit D bezeichnet wird,

IV) der gezählte Wert der unteren Elektrode 3 bezüglich Km mit E bezeichnet wird,

V) der gezählte Wert der linken Elektrode 3 bezüglieh Km mit A bezeichnet wird, und

BAD ORIGINAL

■■"-■ -J-

■·■.."■

VI) der gezählte Wert der rechten Elektrode 3 bezüglich Km mit C bezeichnet wird,

ergeben sich die Koordinaten der Mittenposition aus den fünf gezählten Werten von II) bis VI) durch Berechnungen bezüglich der X-Achse und der Y-Achse. Fig. 5 zeigt somit den Algorythmus der Berechnungen, wobei die Abszisse die Mittenposition der Elektrode 3 angibt, d.h. die Punkte a, b bzw. c geben die Mittenpositionen der Elektroden 3 mit IQ den Symbolen A, B und C wieder und die Ordinate gibt die gezählten Werte oder Zählwerte an. Jn Fig. 5ist Punkt .·? die Mittenposition der augenblicklichen Berührungsfläche mit dem Zähl wert S, wobei sich die - Koord.inatenpositior. von s durch Kongruenz von gleichschenkeligen Dreiecken ergibt.

.

Der Schnittpunkt der Geraden bc und b'c' ist mit P- bezeichnet und ein Punk-t P_? gemäß der Formel <$ c' P„c =£a'P„a ist links vom Punkt a auf der Geraden ab angetragen.

2Q Ferner wird der Schnittpunkt der Geraden P„a' und b'c'mit S' bezeichnet und der Schnittpunkt der Geraden ab und einer vom Punkt S' gefällten Senkrechten wird mit s bezeichnet. Eine Formel (1) ergibt sich aus folgender Beziehung:

ASS¹P₁ ξ ASS¹P₂ ' "^: 25

B-C _ S - C _ S - A . · Qj

£x " £x+dx £x-dx ' .

A-C ₍₂)

·* ^ax * 2 B-C i

wobei der Abstand der Elektroden 3 (z.B. der Abstand zwischen den Punkten a und b) mit £x und der Abstand zwischen den Punkten S und b mit dx bezeichnet ist.

Bezüglich der y-Achse gilt in gleicher Weise die Formel

£ V D-E (3)

dy = —2~ * " B - E~

BAD ORIGINAL

Werden die obengenannten Formeln (2) und· (3) auf die X-Y-Koordinaten in Fig. 4 angewandt, dann kann folgende Beziehung festgestellt werden. Da die X-Y-Koordinaten

Punkte (0, 0) bis (15, 15) aufweisen, ergibt sich die ο - . ■

"Formel · . '

Äx = £y = 5 ■ (4)

-Werden die Nummern der sechzehn Elektroden 3 durch (5x, 5y) angegeben, dann sind die Werte von χ und y entweder 0, 1, ' 2 oder 3-· Ist Km = (5xm, 5ym), dann ergibt sich di-e Koordinatenposition- (X, Y) als ■ . ■

.

wobei Km die' Elektrode am Ende angibt und wenn keine benachbarte Elektrode 3 vorhanden ist, d.h. xm = 0, xm = 3, • ym = 0 und ym = 3, dann sind die Zählwerte C, A, E und D 2Q entsprechend auf "0" gesetzt.

Wie. zuvor beschrieben,. sind sechzehn B.erührungselektroden " vorgesehen. Da.jedoch die Mittenkoordinatenposition der . Berührungsfläche durch Berechnung aus der Formel (5) sich aus dem X-Y-Koordinatensystem in Fig. 5 als bekannt ergibt, können Berührungspositionen mit dem menschlichen Körper auf· 16 χ 16 =256 Wegen festgestellt werden. Dies, bedeutet, daß auch bei Eingabe eines komplizierten Zeichens ■ in die. Zeichenerkennungsvorrichtung das handgeschrieben eingegebene Zeichen aus den Berührungspositionen genau erkannt werden kann.

Die Zeichenerkennungseinrichtung gemäß der Erfindung, angewandt auf eine elektronische Armbanduhr, wird nun nachstehend als Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf Fig. 6 und die folgenden Figuren beschrieben.

-y\-
·

Die vorliegende Erfindung kann jedoch auf irgendwelche
anderen elektronischen Geräte angewandt werden, die eine
Eingabe von Zeichen und Ziffern erfordern, beispielsweise

elektronische Kleinrechner oder Mikrocomputer, was alles
5

im Rahmen der Erfindung sein soll.

Fig. 6 zeigt eine Draufsicht einer elektronischen Armbanduhr mit einem Gehäuse 1, einem Deckblatt 2, Berührungselektroden 3 und einer Flüssig-kristall-Punktanzeigeein-10

heit 4. Diese zeigt die Zeit oder ein handgeschriebenes

Zeichen oder eine Ziffer an.

Die Figuren 7 und 8 zeigen Blockschaltbilder der Armbanduhr. Eine Steuereinheit 11 speichert das gesamte Mikropro-

gramm für die Steuerung der Arbeitsweise der Armbanduhr

und gibt parallele Mikrobefehle AD, DA, OP und NA ab. Der Mikrobefehl AD wird als Adresse einem ROM-Speicher 12 und einem RAM-Speicher 13 zugeführt. Der Mikrobefehl DA wird . an den RAM-Speicher 13 oder an eine arithmetisch-logische

· - ·

Einheit ALU 14 angelegt. Der Mikrobefehl OP wird einem

Operationsdecodierer 15 zugeführt, der verschiedene Steuersignale CS₁, CS₂, R/W, X, Y und Z abgibt. Der Mikrobefehl NA wird an eine Adresseneinheit 16 angelegt, die eine nachfolgende Verarbeitung von dem Mikrobefehl NA und Signalen

-

d, c von 16 Hz durchführt, wie noch zu beschreiben ist.

Die Adresseneinheit 16 gibt ferner Adressendaten zum Auslesen der Mikrobefehle AD, DA, OP und NA an die Steuerein-" heit 11 .

Der ROM-Speicher 12 speichert Daten für noch zu beschreibende Bezugsvektorreihen für die Zeichenmuster der alphanumerischen Zeichen. Diese Daten werden bei Zuführung des Steuersignals CS₁ an die ALU 14 ausgelesen.

Der RAM-Speicher 13 besitzt gemäß Fig. 9 verschiedene Register, die für die verschiedenen Verarbeitungen verwendet

werden, etwa für die Zeitzählung, die Zeltgabeverarbeitung, die Zeichenerkennungsverarbeitung, wie sie durch die ALU 14 ausgeführt werden. Ein ■ T-Regisl.er dient zum Speichern der Augenblickszeit, ein AL-Register zum Speichern einer Alarmizeit, ein TM-Register zum Speichern einer Zeitgeberzeit und andere Register werden nachstehend noch beschrieben. Der 'RAM 13 besitzt gemäß Fig. 10 auch andere Bereiche, wie die Bereiche M- bis M₁. zum Speichern von Daten der Koordinaten-

-,Q position (X, Y), wie sie durch Berechnung der Formel 5 bestimmt wird. Insbesondere speichern die Bereiche M-.., Mp, M~ bzw. Mjn die Koordinatenpositionsdaten (X, Y) des ersten, zweiten, dritten und vierten Ht rions des Zeichenmusters, wie es über die Berührungselektroden 3 eingegeben Wurde

.p. und zwar bis zu einem Maximalwert von 20. Die Gesamtlängen (.Strichlänge) der entsprechenden Striche werden aus den so in die Bereiche M. bis Mn des RAM-Speichers 13 eingeschriebenen Daten zur. 'Zeichenerkeiinungsverarbeitungszeit in der ALU 14 berechnet; jede Strichlänge wird dann gleich-

_ori ■ mäßig in sechs Teile geteilt, so daß sich durch Prüfung ^v ...

des Vektors jedes Segments eine Vektorzeile ergibt, die mit der Bezugsvektorzeile der entsprechenden Zeichenmuster in dem ROM-Speicher 12 verglichen wird. Das Zeichenmuster mit der ähnlichsten Bezugsvektorzeile wird als das Zeichen_oc .muster in Form von Daten weiterverarbeitet. Der RAM-Speieher 13 führt ein Lesen/Schreiben der Daten mit den Steuersignalen CSp und R/W durch.

Die zuvor genannten Striche und Vektoren sollen nun näher besehrieben werden. Die Figuren.. I8a bis 18c zeigen den Zustand der Ziffer.2. der ersten Strichanzahl, wie sie über die Berührungselektroden 3 eingegeben wurde. Bei der Eingabe der Zeichenmusterdaten für "2" gemäß Fig. 18.a werden .die Koordinatenpositionsdaten in den Bereich M- des RAM- __ Speichers eingeschrieben, da dies dem ersten Strich entspricht. Nachdem die Strichlänge des ersten Strichs gemäß

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-Κι

Fig. i8b berechnet wurde, wird der Strich oder die Linie gleichmäßig in sechs Teile aufgeteilt. Jedes gleiche Segment wird durch eine Gerade vom Anfangspunkt bis zum Endg punkt angenähert, wie dies Fig. i8c zeigt und der Vektor jedes Segments wird mit den Vektoren in Fig. 19, von denen es acht, nämlich von 0 bis 7 gibt, ausgesucht und schließlich wird die Vektorzeiie berechnet.

,Q Die Figuren 20, 21, 22 und 23 zeigen Bezugsvektorzeilen
der Zeichenrnuster des ersten, zweiten, dritten und vierten Strichs, wie sie in dem ROM-Speicher 12 gespeichert
sind (Der Ausdruck Striche (Strokes) hat in der vorliegen Beschreibung die Bedeutung von gegebenenfalls ähnlichen

_1C- Linienführungen, die mit dem Finger auf dem Tastenfeld ausgeführt werden).

Es wird nun wieder auf Fig. 7 Bezug genommen. Die ALU 14 führt verschiedene, zuvor beschriebene Berechnungen unter

__ Steuerung des Steuersignals X aus und die Ergebnisdaten
werden dem RAM-Speieher 13 der Punktanzeigeeinheit 4 und einer Eingabeeinheit 17 zugeführt. Bei einer Entscheidungsberechnung gibt die ALU 14 ein Signal d ab, das .das Vorhandensein von Daten in dem Rechenergebnis angibt, sowie

-j- ein Signal c, das die Erzeugung eines Übertrags zur Adresseneinheit 16 anzeigt, damit diese die nächste'Adresse abgibt. '. ■

Die Punktanzeigeeinheit 4 .zeigt eine im voraus für einen

vorbestimmten Zeitpunkt gespeicherte und eingestellte Nach-30

rieht unter Steuerung eines Steuersignals Y an, wenn der Alarmzeitpunkt erreicht ist. Die Eingabeeinheit 17 weist die Berührungselektroden 3 auf und gibt den Zählwert als Eingabedaten unter Steuerung eines Steuersignals Z an den RAM-Speicher λλ sowie an die ALU 14 zur Verarbeitung aus. "

Ein Oszillator 18. schwingt dauernd mit einer Bezugsfre- ^: quenz, etwa 32.768 kHz und legt dieses Signa.1 an einen Frequenzteiler·19, der ein aus dem Bezugsfrequenzsignal (- heruntergeteiltes Signal von 16 Hz an die Adresseneinheit 16 anlegt. Somit erfolgt die Zeitzählung nach jeweils " 1/16 .Sekunden unter' Ansprechen auf das 16 Hz-Signal.

Anhand von Fig. 8 soll nun die Eingabeeinheit 17 näher ■ - beschrieben werden. Mit 17a ist eine Kapazitätselemente.-detektoreinheit bezeichnet. Die Steuereinheit 11 gibt· _! Daten ä von 4 Bits an einen Decodierer 21 ab, wenn die Zeichenerkennung durchgeführt wird. Die Daten,a werden von der'ALU 14 in Fig. 14 geliefert und der Decodierer 21 ■ verwendet diese, um nacheinander die gechzehn Berührungselektroden 3, dargestellt durch die· Symbole $0 bis $F, im Zeitmultiplex anzusteuern, wobei nacheinander die Signale B (vergleiche Fig'. 3 )■· entsprechend den Elektroden ausgegeben werden. Mit anderen Worten bedeutet dies, daß durch den

Decodierer 21 die Daten a decodiert und in Signale O bis Λ U

15 umgewandelt werden, die nacheinander als das Signal mit hohem Spannungspegel V_nn abgegeben und an die entsprechen-· . den Durchlaßtore G. bis Q'r gelegt werden. Die Eingangs-• '""" seiten der Tore G. bis G,/- sind entsprechend mit den Aus-

■ gangsklemmen der zugeordneten Berührungselektroden $0 bis 2b

$F verbunden, während die Ausgänge .der Tore G. bis' G',- an die im Zusammenhang mit Fig. 1 beschriebenen-Inverter 8 und 9 gelegt sind. Ein Rechtecksignal c.wird von einem Zeitgabesignalgenerator 22 abgegeben, das den gleichen

Zweck hat, wie-das .Rechtecksignal A gemäß Fig.. 2,_eund das _# 3U

als Torsteuersignal an den Inverter 8 und ein UND-Glied angelegt wird. Der Generator 22 legt an das UND-Glied 23 ein Signal d von hoher Frequenz für ein Fortschalten des Zählers 25 ab. Ferner wird dem UND-Glied 23 das Ausgangssignal D des Inverters 9 als ein durch einen Inverter 24 invertiertes Signal e zugeführt. Somit gibt das UND-Glied 2'3 an den Takteingang CK des Zählers 25 ein Signal f-syn-

ORIGINAL

chron mit dem Signal d ab, das im Zähler 25 gezählt wird. Der Zählwert X des Zählers 25 wird dem RAM-Speicher 13 und ALU 14 zugeführt. Der Zählwert X entspricht, wie zuvor bep. schrieben, einem Wert, der proportional ist der Größe der Berührungskapazitätselemente Cy einiger der Berührungselektroden $0 bis $F. Ein vom Generator 22 abgegebenes Signal b wird an den Löscheingang CL des Zählers 25 angelegt, wenn alle Elektroden $0 bis $F nacheinander in Zeitmultiplex angesprochen wurden,und der Zähler wird somit durch das Signal b für die nächste Zähloperation der Berührungselektroden gelöscht. Ein AC-Schalter liegt zwischen dem Anschluß V_nn hoher Spannung einerseits und über einen Widerstand 26 an einem-Anschluß V₅₃niedriger Spannung andererseits und

das Ausgangssignal des AC-Schalters wird über einen Versuchs-15

zustandspuffer 27 an die Steuereinheit 11 gelegt. Dies dient dazu, um durch Schließen des AC-Schalters im voraus den Zählwert im RAM-Speicher 13 zu speichern im Falle einer Eingabe einer Nachricht, wobei die Daten von der Steuereinheit .1 1 unter Ansprechen auf den geschlossenen AC-Schalter abgegeben werden,· um zumindest einmal über die Elektroden $0 bis $F abzutasten und dadurch den Zählwert gemäß den entsprechenden fließenden Kapa.zitätselementen Cx zu erhalten, da die fließenden Kapazitätselemente Cx der Elektroden $0 bis $F weitgehend gemäß den Zuständen der Umgebung 25

schwanken.

Die Arbeitsweise der gemäß der Erfindung aufgebauten Zeichenerkennungseinrichtung soll nun unter Bezugnahme auf · die Flußdiagramme der figuren 12 bis 17 im einzelnen beschrieben werden. Die gesamte Arbeitsweise soll zuerst allgemein unter Bezugnahme auf den allgemeinen Ablauf gemäß Fig. 12 erläutert werden. Dieser allgemeine Ablauf beginnt mit der Ausführung bei der Abgabe jedes 16 Hz-Signals

vom Frequenzteiler 19 in Fig. 7, d.h. alle Ι/Ιο Sekunden.' 35

Gemäß Schritt S1 erfolgt zuerst die Zeitzär.lungsverarbei-

BAD ORIGINAL

tung und die ALU 14 führt eine vorbestimmte Berechnung mit den Daten bevor dem Schritt in dem T-Register des RAM-Spei chers aus und berechnet die Augenblickszeit. Die Augen-.5 biickszeitdaten werden der Punktanzeigeeinheit zur Anzeige zugeführt. ■ ' .

In Schritt S_? wird eine Zeitgabeverarbeitung durchgeführt. Diese muß für eine.vorbestimmte Periode in dem Ablauf -^q durchgeführt werden, wie dies noch zu beschreiben ist, und die vorbestimmte Periode wird bei jeder Ausführung dieser Verarbeitung, substrahiert, wenn die yorbestimmte Periode· in dem· TM-Register voreingestellt ist. ·

Hg Hierauf wird gemäß Schritt S-, eine Abfrageverarbeitung bezüglich einer Nachrichteinstellbetriebsart ausgeführt, in der geprüft wird, ob ein nichtgezeigter Betriebsartschalter für die Einstellung der Nachricht auf "EIN" oder "AUS" geschaltet ist. Ist er "EIN" geschaltet, dann läuft die Verarbeitung zu der Zeichenerkennungsverarbeitungsroutine, während anderenfalls die Verarbeitung zum Prüfschritt S₁. läuft. Hier wird" geprüft, ob eine in einem AL-Register eingestellte Alarmzeit erreicht ist oder nicht. Ist dies der Fall, dann läuft die Verarbeitung nach' Schritt S-, gemaß dem die Nachricht aus dem RAM-Speicher ausgelesen und

■ . angezeigt wird. Im Schritt S,- wird festgestellt, wann die Daten.für eine vorbestimmte Zeit angezeigt waren und dann wird im Schritt S₇ die Nachricht in der Anzeige gelöscht. Ist die Antwort in beiden Schritten S₁, und Sg "NEIN", dann

OQ ist der allgemeine Ablaurf beendet und es wird ein "HALT"-Zustand angenommen.

Im Schritt Sg wird geprüft, ob eine Flag F_ß im RAM-Speicher 13 gleich "O" ist, d.h. ob die Verarbeitung durch eine Unterbrechung während der Ausführung der Zeichenerkennungsverarbeitungsroutine begonnen wurde oder nicht.

-Vf-

War keine Unterbrechung während der Ausführung der Zeichenerkennungsverarbeitungsroutine, dann läuft die Verarbeitung nach Schritt S_q und in dem Flag F. im RAM-Speicher 13 wird eine "1" eingestellt und die Tatsache, daß die Ausführung. der Zeichenerkennung läuft, wird in dem RAM-Speicher 13 gespeichert. Nun wird die Erkennungsverarbeitung des als Koordinaten der Berührungselektroden $0 bis $F der Eingabeeinheit 4 eingegebenen Zeichenmusters gemäß dem noch zu

-^q beschreibenden Ablauf (in Schritt S _) ausgeführt, die eingegebenen Nachrichtendaten werden in dem RAM-Speicher 13 gespeichert. (Schritt S-.), die Anzeige in der Punktanzeigeeinheit 4 wird bestätigt (Schritt S._?) und die Flag F. wird gelöscht, wodurch der Ausführungszustand der Zeichen-

-^g erkennungsverarbeitung entfernt·wird. 1st die Flag F. im Schritt Sq nicht "0", dann wird eine Unterbrechung während der Durchführung der Zeichenerkehnungsverarbeitungsroutine festgestellt und die Verarbeitung wird zurückgeführt bis' zur Durchführungsverarbeitung vor diesem Punkt.

Die Figuren 13a und 13b zeigen ein Flußdiagramm^:, das die Zeichenerkennungsverarbeitung gemäß Schritt S^₀ im einzelnen darstellt. Wenn die Zeicheherkerinungseinrichtung in diesen Zeichenerkennungsverarbeitungsschritt eintritt, dann

2g erfolgt zuerst eine Anfangsverarbeitung· im Sehritt S . Einzelheiten dieser'Anfangsverarbeitung ergeben sich aus Figur 14. Im Schritt S_A1 werden in beiden Flag F₁, F₂ in dem RAM-Speicher 13" eine "1" eingesetzt ,und ein Strichanzahlzähler Z und ein Zähler η in -dem RAM-Speicher 13 wer-

„_n den gelöscht. Es folgt Schritt S_ft?, in dem geprüft wird, ob der AC-Schalter "EIN" oder "AUS" ist. Bei "AUS" lauft die Verarbeitung zu einer anderen Verarbeitungsroutine, während im Falle "EIN" die Verarbeitung zur Dateneingabeverarbeitung des Schrittes SE läuft. Die Dateneingabever-

arbeLtutig umfaßt zwei Verarbeitungsschritte gemäß den Fluß-35

diagramm in Ftg. 15. Wird der AC-Schalter auf "EIN" ge-

-νβ-

schaltet, dann beginnt die Steuereinheit· 11 Daten m auszugeben, d.h. Daten für das aufeinanderfolgende Aufrufen.der Berührungselektroden $0 bis ;|U·' in Zeitmultiplex zum üecodierer 21 in Fig. 8. Da die Daten a (Daten n) in diesem Falle um "1" erhöht wurden, wird der Inhalt der Daten a (Daten n) gemäß dem Zeitdiagramm in Fig. 11 unter Ansprechen auf die Symbole $0b'is $F verändert, wie sie in den Elektroden $Q-bis $F eingestellt sind. Nachdem der AC-Schalter .,λ "EIN" geschaltet wurde., erhält man bei fehlendem Kontakt des menschlichen Körpers mit den Elektroden $0 bis $F das fließende Kapazitätselement Cx als Zählwert X des Zählers 25. Insbesondere wird■von dem Decodierer 21 das Signal 1 mit hoher Spannung V~_D von dem Decodierer 21 an das Durch- . r- laßgatter G₁ angelegt und dieses geöffnet. Ein Abfallsignal e wird somit als. Ausgang der Elektrode $0 vom Inverter 24 in Verzögerung von der Anstiegsflanke des Rechtecksignals C, abhängig von dem fließenden Kapazitätselement' Cx der Elektrode S zu diesem Zeitpunkt ausgegeben und dem _-j UND-Glied 23 zugeführt. Somit wird, wie Fig. 11 zeigt, das UND-Glied 23 geöffnet, da sowohl das Rechtecksignal C als auch das Signal e auf dem hohen' Spannungspeg-el V_ßD ist. Ferner wird ein Signal f synchrom mit dem Signal d an den Takteingang CK- des Zählers 25 gelegt, der somit das Signal zu einem Zählwert X (Schritt SE₀) zählt. Die Verarbeitung läuft

dann zu Schritt SA.,, in dem das Ergebnis einer Addition eines vorbestimmten Wertes ξ zum Zählwert X (die Daten η sind "0")-der Elektrode $0 in das Yn-Register.des RAM-Speichers 13 eingeschrieben wird (das Register für η = S_Q in Fig. 9). Die Verarbeitung'wird durchgeführt, indem das

auf ζ = 2-3 gesetzte fließende Kapazitätselement auf einen Wert eingestellt wird, der geringfügig größer ist und zwar unter Berücksichtigung der Fluktation des fließenden Kapazitätselements Cx und dem Zählfehler des Zählers 25.

. ."■/"

Dann läuft die Verarbeitung nach Schritt SA^, indem geprüft wird, ob die Daten η gleich $F.sind oder nicht, d.h.

ob einmal über die Elektroden $0 bis $F das fließende Kapazitätselement Cx festgestellt wurde oder nicht. Dann läuft die Verarbeitung nach Schritt SA-, indem zu den Daten m eine +1 addiert wird, so daß diese "1" werden.· Hiero

durch wird das Feststellen des fließenden Kapazitätselements Cx der Elektrode $1 begonnen. Hierauf folgt in der gleichen Weise wie für die Elektrode $0 die Verarbeitung, wobei die Schritte SE, SA-, bis SA,- 15-mal wiederholt werden.mit dem Ergebnis, daß nach "EIN" schalten des AC-Schal ters die fließenden Kapazitätselemente Cx bei fehlender Kontaktierung der Elektroden $0 bis $F mit dem menschlichen Körper entsprechend in den X$₀~bis X$p-Registern in dem RAM-Speicher 13 gespeichert werden und die korrigierten Werte der fließenden Kapazitätselemente Cx mit dem vorbestimmten Wert ξ addiert und entsprechend in den zugeordneten Registern Y$„ bis Y$.-, gespeichert werden.

υ f

Mach Beendigung der Anfangsverarbeitung SA läuft das Programm zu der Berührungsverarbeitung des Schritts. SS, der 20

im einzelnen als Flußdiagramm in Fig. 16 gezeigt ist. Ein M-Register in dem RAM-Speicher 13 wird im Schritt SB₁ gelöscht und der Zähler η rückgestellt. .Dann wird die Dateneingabeverarbeitung im Schritt SE in der gleichen Weise durchgeführt, wobei sich ein Zähler X ergibt, der auf der ■ .

zusammengesetzten Kapazität des fließenden Kapazitätselements Cx und des Berührungskapazitätselements Cy der entsprechenden Elektroden $0 bis $F basiert, wenn das Zeichenmuster der Ziffer "2" gemäß Fig. 18 eingegeben wird, wobei der'Kontakt' des Fingers des menschlichen Körpers auf den X-Y-Koordinaten der Elektroden $0 bis $F festgestellt wird. Da die Verarbeitung in Fig. 8 ähnlich der zuvor beschriebenen ist, wird sie nicht mehr erläutert. Wenn der Zählwert X₀ (n - 0) der Elektrode $0 festgestellt wird, dann läuft die Verarbeitung zum Schritt SB-, und es wird eine Berechnung von Xq-Yq durchgeführt. Insbesondere wird

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der Zählwert Y-, basierend auf dem fließenden Kapazitätselement Cx (was als Korrekturwert in Y -Register, d.h. im Y$_n-Register gespeichert ist) von dem Zählwert X^, ba-

p. sierend auf der zusammengesetzten Kapazität des fließenden Kapazitätselements Cx und des Berührungskapazitätselements Cy subtrahiert mit dem Ergebnis, daß die subtrahierten Daten,· nämlich der Zählwert basierend nur auf dem Berührungs-. kapazitätselement Cy berechnet wird. Dieser wird ^:in das T₁-Register in Fig. 9 (bezeichnet durch T$_Q bis T$„) ein-. geschrieben. - ■ - ."

Nun wird, der Verarbeitungsschrit.t SB-. durchgeführt, indem geprüft wird, ob die Daten in dem T_n-Register größer als ■ diejenigen des M-Registers (die nicht "0" sind) sind. Sind sie größer, dann läuft die Verarbeitung nach Schritt SB₁., gemäß dem die Daten aus dem T₀-Register in das M-Register übertragen und dort gespeichert werden, während die Daten (n = 0) des Zählers η in das m-Register übertragen und . . _ dort gespeichert werden. Die Verarbeitung der Schritte. SB₀ und SBj. dienen dazu, den Maximalwert der Zählwerte basierend nur auf 'dem Berührungskapazitatselement Cy der Elek troden $0 bis $F. nacheinander festzustellen, d.h.. diejenige Elektrode mit dem maximalen Berührungskapazitatselement Cy _,_ festzustellen. · ■

Daraufhin wird in Schritt SB,- festgestellt, ob die Elektroden $Q bis $F einmal durchgeprüft wurden oder nicht, worauf zum Zähler η eine + 1 addiert und die Detektierung

_ der Elektrode $1 begonnen wird. Nun werden die Schritte SE, oU

SBp bis SB,- 15-mal wiederholt, wodurch die Berührungsverärbeitungen aller Elektroden $0 bis $F vervollständigt .werden. Inzwischen wurde die Nummer derjenigen Elektrode mit dem maximalen Berührungskapazitatselement Cy in dem m-Register gespeichert, welches Element festgestellt wurde

als das Ergebnis der Berührungsverarbeitung'unter Durchführung der Schritte SB., und SB₁,. Der Zählwert des maxi-

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-2Ί- ■■'■..·

■ . .

malen Berührungskapazitätselements Cy wird in dem M-Register gespeichert. .

Nach vollständiger Berührungsverarbeitung läuft das Pro-5

gramm zum Schritt SC., wo geprüft wird, ob die Daten in dem M-Register größer als "0" sind. Insbesondere dient dies dazu festzustellen, ob der menschliche Körper bereits mit irgendeiner der Elektroden $0 bis $F in Kontakt ist. Wurde ein Zeichenmuster eingegeben, d.h. daß der menschliche Körper in. Kontakt mit irgendeiner der Elektroden ist, dann ist der Inhalt des M-Registers größer als "0" und die Verarbeitung schreitet somit zu Schritt.SC„. In diesem, wird geprüft, ob- eine Flag F₁ gleich "1" ist oder nicht, und da die Flag bereits auf "1" eingestellt ist, läuft das

Programm zu Schritt SC-,, wo eine vorbestimmte Zeit in dem TM-Register voreingestellt und der Zeitgeber gestartet wird. Dies dient dazu, das eingegebene Zeichenmuster innerhalb einer vorbestimmten Zeit in dem TM-Register einzustellen. Dann läuft die Verarbeitung nach Schritt SC₁, und ⁴ ■·.

die Flag F- wird gelöscht. Hiernach folgt Schritt SC₅, in dem geprüft wird, ob eine Flag F_? "1" ist. Ist dies nicht der Fall, dann folgt Schritt SCg, in dem der Strichnummerzähler Z "1" wird, wodurch der Inhalt den ersten Strich

bzw. die erste Linienführung anzeigt. Hierauf wird die 25

Flag Fp im Schritt SC₇ gelöscht und ein Eintastvorgang wird im nächsten Schritt SD eingeleitet. Dieser ist im einzelnen aus dem Flußdiagramm der Fig. 17 zu entnehmen^

Bei der Eintastungsverarbeitung wird' die in dem m-Register · 30

gespeicherte Berührungselektrode ($0 bis $F) mit dem maximalen Berührungskapazitätselement C im Schritt SD^ umgewandelt in die Koordinate (xm, ym). Diese Koordinate wird dargestellt durch die ganzzahligen Werte xm.=0, 1 , 2 oder 3, ym-0, 1. 2 oder 3 in dem X-Y-Koordinatensystem gemäß Fig.4 und die Koordinaten der Elektrode $_Q sind beispielsweise (3, 3). Diese Koordinaten (xm, ym) werden in dem xm- bzw.

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ym-Register in dem RAM-Speicher 13 gespeichert.

Hierauf folgt Schritt SD_, bei dem geprüft wird, ob xm ist "0", d.h. ob eine der Elektroden $3, $7, $B und $F auf der rechten Seite in Fig. 4 markiert wurde. Ist dies der Fall, dann erfolgt im Schritt SD-, eine Korrekturverarbeitung im Falle, daß sich Koordinaten basierend auf der Formel (5) •ergeben. Dies heißt, daß das C-Register im RAM-Speicher 13 gelöscht wird (was bedeutet, daß die Berührungskapazitätselemente der rechtsaußen liegenden Elektroden "0" sind) und die Daten in den Registern T$. bis T$.,, die sich für die mit den Symbolen $2, $6, $A und $E markierten Elektroden ergeben,, werden in das Α-Register übertragen'.

.■■'■'·-■■"

Ist andererseits im Schritt SD₂ xm nicht gleich "0", dann läuft die Verarbeitung nach Schritt SD₁., indem geprüft. ■ wird, ob xm gleich "3" ist, d.h. ob eine der mit den Symbolen SO, Sh, S8 und SC markierten Elektroden auf der linken Seite gemäß Fig. h markiert wurden. Ist dies der Fall, dann wird das Α-Register gelöscht, um eine Korrektur gemäß der Formel (5) durchzuführen (d.h. daß das Berührungs-■ kapazitäts.element der linksaußen liegenden Elektrode gleich ^f'O" ist). Ferner werden die in den TS₁- bis TS„-Registern

• gespeicherten Daten, die sich für die mit den Symbolen $1, 25

$5, $9 und.$D markierten Elektroden ergeben haben, in das C-Register übertragen..

Ist jedoch xm nicht gleich "3", dann sind die Elektroden

mit dem maximalen Berührungskapazitätselement Cy, die dies-30

mal festgestellt wurden, irgendeine der mit den Symbolen $1, $5, $9, $D, $2, $6, $A und $E .markierten Elektroden. In diesem Falle wird das Berührungskapazitätselement (oder auch Berührungskapazitätskomponente) der linksaußen liegenden Berührungselektrode mit der Nummer, die eins weni-. ·

ger als die Nummer mit der Berührungselektrode mit dem ma-

ximalen Element Cy ist, in das Α-Register übertragen und das Berührungskapazitätselement der rechts davon liegenden Berührungselektrode mit einer Nummer, die um eins geringer

_c als die Nummer der Berührungselektrode mit dem maximalen b

Kapazitätselement Cy ist, in das C-Register übertragen.

Die voranstehende Beschreibung bezieht sich auf die Verarbeitung der Korrektur in Richtung der X-Achse, um die _ Mittenkoordinate des vorhandenen Berührungsbereichs mittels der Formel (5) zu erhalten. Die nächsten Verarbeitungsschritte SD7 bis SDT1 dienen zu einer Korrektur der Daten in Richtung der Y-Achse. Da die Schritte SD7, SD8, SD9, SD1O und SD-11 den Schritten SD2, SD3, SD4, SD5 bzw. SD6

entsprechen, wird dafür keine weitere Erläuterung gegeben. 15

Nach Durchführung der voranstehend beschriebenen Verarbeitungen wird eine Berechnung der Formel (5) im Schritt SD12 durchgeführt; es. ergeben sich die Mittenkoordinaten (xs, ys) des vorhandenen Berührungsbereichs, die zeitweilig in

■ - - .

den xs- und ys-Registern in dem RAM-Speicher 13 gespeichert werden. Da die Daten des maximalen Berührungskapazitätselements in dem M-Register gespeichert sind, werden die Daten M anstelle der Daten B im Schritt SD12 beschrie-

__ ben. Ferner nehmen die Daten S-Werte von 0 bis 19 an (ver-25

gleiche RAM-Speicher 13 in Fig..10).

Nach Berechnung der Mittenkoordinaten (xs", ys) läuft die Verarbeitung zum nächsten Schritt SD13, in dem geprüft wird, ob die Koordinaten (xs, ys) dieses Mal mit den Ko-■

ordinaten (xs-1 , ys-1 ) des vorhergehenden Ablaufs übereinstimmen, d.h. ob der Finger in einer Position gehalten wurde, damit die Mittenkoordinate geändert wird. Wenn sich die Mittenkoordinate geändert hat, dann folgt Schritt SD1U, gemäß dem die Koordinate (xs, ys) in der S-Adresse des Bereichs MI des ersten Strichs des RAM-Speichers 13 in Fig. 10 gespeichert wird. Dem Inhalt des S-Registers in

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RAM-Speicher 13 wird +1 hinzugezählt-, d.h. er wird "1". Wird andererseits im Schritt SD13 festgestellt, daß sich die Mittenkoordinate nicht geändert hat, dann kehrt die

Verarbeitung unmittelbar zurück zu der Berührungsverarbei-5
• tung des Schritts SB.

Nachcien, wie zuvor beschrieben, die erste Mittenkoordinate des ersten Strichs des eingegebenen Zeichenmusters erhalten wurde, werden die Schritte SB, SCl bis SC7 und SD solange wiederholt bis der Finger von den Elektroden $0 bis $F isoliert wird. Hierbei werden die Daten S jeweils in 1-Schritten von 0 bis 19 geändert und es werden bis zu 20 Mittenkoordinaten (xs, ys) in die Adressen 0 bis 19 des M1-Bereichs eingeschrieben. Für den zweiten,·dritten . ·- ·. .

und vierten Strich werden bis zu maximal 20 Mittenko'ordinaten (xs, ys) die entsprechenden Zeichen in die Adressen ■ 0 bis 20 der Bereiche M2, · M3 und M¹I in dem RAM-Speicher in der gleichen Weise eingeschrieben, wie dies für die in das TM-Register eingegebenen Zeichen erfolgte, und zwar . innerhalb einer .Zeitgabezeit, 'die in dem TM-Register eingestellt ist.

Andererseits- wird die Berührungsverärbeitung- im Schritt SB nach der Anfangsverarbeitung des Schritts SA durchge-

.

führt. Wird jedoch in dem nächsten Schritt SC1 die Situation festgestellt , daß M > 0" ist, d.h. daß der menschliche Körper nicht in Kontakt mit den Elektroden $0 bis $F ist, dann läuft die Verarbeitung nach Schritt SC8, wo geprüft wird, ob di"e Flag F1 gleich "1" ist. Da diese Flag

■ .

bereits in der Anfangsverarbeitung auf "1" gesetzt wurde,

■ kehrt der Ablauf zur Berührungsverarbeitung.des Schritts SB zurück. .Es werden dann die Schritte SB,' SCI ,· SC8, SB, ... wiederholt bis der menschliche Körper in Kontakt mit den Elektroden kommt.

■■:'■■■

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ι . ' ■

War im Schritt SC8 die Flag F1 nicht "1", d.h. daß der erste Strich eingegeben wurde, dann läuft die Verarbeitung nach Schritt SC9, wo geprüft wird, ob die Flag Fl gleich "0" ist. Ist sie nicht gleich "O",dann springt die Verarbeitung zum Schritt SC11, während im anderen Falle die Flag F2 im Schritt SC10 auf "1 " gesetzt und dann die Verarbeitung im Schritt SC11 fortgesetzt wird. Im Schritt SC11 wird geprüft, ob die Zeitgabeperiode verstrichen ist. Ist dies nicht der Fall, dann kehrt die Verarbeitung zurück zum Schritt SB, während bei Ablauf der Zeitgäbeperiode die Verarbeitung zum Schritt SC12 weiterschreitet.

Im Schritt SC12 wird nach Eingabe des Zeichenmusters - in-

. _ nerhalb der Zeitgabeperiode die Flag F1 auf "1" gesetzt. .

Nun. folgt Schritt SC13· Wird angenommen, daß beispielsweise die Ziffer 2 des ersten Strichs gemäß den. Figuren 18a.. bis 18c vollständig eingegeben wurde, dann sollten die Mittenkoordinaten xs, ys des ersten Strichs bereits in dem Bereich M1 des RAM-Speichers -13 und zwar bis maximal 20 Koordinaten gespeichert sein. Somit wird im Schritt SC13 jede Mittenkoordinate (xs, ys) abgetastet und die Lange des ersten Strichs, d.h. die Länge jedes Strichs wird be- ■ rechnet. Im Schritt S14 wird die kalkulierte Strichlänge

_o_ aufgeteilt in sechs gleiche Teile (Fig. I8b) und die Posi- ■ b

tionen der Teilpunkte der Koordinaten werden herausgezogen. Im Schritt SC15 wird der Startpunkt mit dem nächsten Teilungspunkt, jeder Teilungspurikt mit dem nächsten und der . letzte Teilungspunkt mit dem Endpunkt, wie in Fig. 18c gezeigt, verbunden und es ergeben sich Vektoren der sechs ' . '

Abschnitte jedes Strichs gemäß dem Vektordiagramm in Fig. 15. Die Vektorreihe oder -zeile des Beispiels in Fig. 18c ist "175570".

Im Schritt SC16 wird die Vektorzeile verglichen mit der ■ 35

Bezugsvektorzeile im ROM-Speicher 12. Da in diesem Falle

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das Zeichen des ersten Striches (Li nienführung) enthalten ist, wird die Richtungsdifferenz der entsprechenden Komponenten für die Bezugsvektoren der entsprechenden Zeichen

gemäß Fig. 20 für das Zeichen der ersten Linienführung 5

festgestellt und es wird die Summe der Richtungsdifferenzen' gebildet. Dies bedeutet, daß bei Bezeichnung der Elemente der Bezugsvektorzeile mit "al _> a2, a3, a4, a5, a6" ".. und der Elemente d-er detektierten Vektorzeile mit "b1 , b2, b3, t>4, b5, "r>6", die Differenzen ,ai-bi), .(a2-b2), ..., ■(aö-'bö) der entsprechenden Elemente _;zuerst -gebildet werden. Somit ergeben sich Werte zwischen- -? bis +'(■,■ wobei jedoch im Falle -4 bis +4 die Absolutwerte der jeweiligen Richtungsdifferenz verwendet werden/ im Falle -7 bis -5 die auf 1 bis 3 umgesetzten Werte und im Falle von +5 bis +7 . · -

• die auf 3 bis 1 umgesetzten Werte als Richtungsdifferenz verwendet werden. Aus diesen sechs Richtungsdifferenzen wird dann die Summe gebildet. " '

So wird beispielsweise im Falle der Bezugsvektorzeile _r ■ " ■

"467OT2" des Zeichens "0" der Bezugsvektoren gemäß Fig. 20 und aus der detektierten Vektorzeile "17557P" .4-1=3, 6-7 = 1, 7-5=2, 0-5=5, .1-7=6. 2-0=2 berechnet, wobei sich die Richtungsdifferenzen 3, 1, 2, 3, 2, 2 ergeben mit der Summe 3'+1+2+3+2+2 = 13- Für andere Zeichen ¹¹O,", ¹¹V", "2". .... wer-■ ..:■·■.'

den die gleichen Berechnungen durchgeführt. Im Schritt SC17 wird die kleinste Summe der Richtungsdifferenzen herausgesucht und damit das Zeichen bestimmt, welches aller handgeschriebenen Zeichen dem eingegebenen Zeichen am ähnlichsten ist. Im Schritt SC18 wird·geprüft, ob mehrere Zeichen ·-·■.·■ * . ■

als gleichähnlich ausgegeben werden. Ist dies der Fall, dann folgt Schritt SC19, in dem weitere Eigenschaften des eingegebenen Zeichens verglichen und geprüft werden..Beispielsweise zeigt die Figur 24 eine Reihe von ähnlichen Zeichen, nämlich "P" und "D" sowie "I" und "F" usw. Im FaI-

. - ■ .

Ie der Zeichen "P" und "D" können die Strecken zwischen or·:: Endpunkten des ersten und zweiten Striches verglichen

BAD'.ORIGIiSiAL

jo ' 3347Ϊ92

und dia Differenz·geprüft werden. Somit wird einer von meh reren ähnlichen Zeichen in Schritt S 20 herausgesucht, als Eingangszeichenmuster auf der Punktanzeigeeinheit 4 angezeigt und als Nachrichtendaten in dem RAM-Speicher 13 ge-

speichert.

Besitzt andererseits nur ein Zeichen eine minimale Summe, dann wird dieses Zeichen unmittelbar als Eingabezeichen festgestellt. Bezüglich der Verarbeitungen gemäß SC 13 bis SC 17 ist es selbstverständlich, daß wenn mehrere Linienführungen oder Striche vorhanden sind, wie im Beispiel die zweite, dritte und vierte Linienführung von Zeichen, daß diese in gleicher Weise wie die erste Linienführung des Zeichens verarbeitet werden.

■ .

In dem zuvor beschriebenen Ausführungs.beispiel sind 16 Berührungselektroden in einem X-Y-Koordinatensystem in einer 4 χ 4-Matrix angeordnet. Die Anzahl der Berührungselektroden ist jedoch nicht auf sechzehn beschränkt. Das X-Y-Ko-20

ordinatensystem der Ausführungsbeispiele verwendet 256 in einer 16 χ 16-Matrix angeordnete Punkte. Auch dieser Maß- · stab ist. jedoch nicht auf diese Werte beschränkt. Bei den angegebenen Ausführungsbeispielen ist die Anzahl der Striche bzw. Linienführungen für eingegebene Zeichen 4 für . ' -

alphanumerische Zeichen. Die Anzahl der Linienführungen

ist jedoch willkürlich und die Zeichen können auch Katakana-Zeichen, Hiragana-Zeichen, Kän ji-Zeich.en oder Symbole beliebiger Figuration sein. Auch die Aufteilung der. Striche odep Linienführungen in secihs gleiche Teile ist nur 30

beispielhaft und nicht auf diese begrenzt.

Claims

Patentansprüche

eine Vielzahl von Berührungselektroden ($0, ...,
$F); · ■

eine Kapazitätselement-Detektorvorrichtung (17a)
zum Feststellen von Berührungskapazitatselementen der . Berührungselektroden, wenn ein menschlicher Finger zumindest zwei oder mehrere der Vielzahl von Berührungselektroden berührt,

eine Rechenvorrichtung (11, 13, H) zum Berechnen
der Berührungsmittelpunktkoordinaten aus den Berührungskapazitäten der Berührungselektroden, festgestellt durch die Kapazitätselement-Detektorvorrichtung, und

eine Erkennungsvorrichtung (11, 12, 14) zum Erkennen eines handgeschriebenen Zeichens auf einer Vielzahl von Berührungselektroden aus einer Vielzahl von Beruh-

rungsmittelpunktkoordinaten, wie sie durch die Reehenvorrichtung berechnet wurden.

,_ 2. Zeichenerkennungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Erkennungsvorrichtung einen Koordinatenspeicher (13) ζ am Speichern einer Vielzahl von durch die Rechenvorrichtung berechneten Mittelpunktkoordinaten, eine Vektorzeilenberechnungsvorrichtung (11, 14) zum Erzeugen von Vektorzeilen eines Musters eines eingegebenen handgeschriebenen Zeichens aus einer Vielzahl von in dem Koordinatenspeicher gespeicherten Mittelpunktskoordinaten, einen Bezugsvektorzeilenspeicher (12) zürn" Speichern der Bezugs-

vektorzeilen einer Vielzahl vor, Zeichen, und ein.e Vor-15

richtung (11, 14) zum Extrahieren eines der Vielzahl von Zeichen unter Vergleichen der von der Vektorzeilenberechnungsvorrichtung gebildeten VekU rzeilen mit den in dem Bezugsvektorzeilenspeicher gespeicherten Bezugsvektorzeilen aufweist.

3- Zeichenerkennungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Vektorzeilenberechnungsvorrichtung eine 3t".i chlängenberechnungsvor-

richtung (11, 14) zur Berechnung jeder Strichlänge eines 25

Musters eines eingegebenen handgeschriebenen. Zeichens.

aus einer Vielzahl von in dem Koordinatenspeicher gespeicherten Mittelpunktskoordinaten, eine Teilvorrichtung (11, 14) zum Aufteilen der Strichlänge in eine

Vielzahl* von Teilen in gleichen Intervallen und eine 30

Vorrichtung (11, 14) zum Bilden jeder -Vektorzeile der aufgeteilten Teile aufweist.

4. Zeichenerkennungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis λ, dadurch gekennzeichnet , daß ~ . ,.

die Mittelpunktskoordinatenberechnungsyorricntung ems Diskriminatorvorrichtung (11, 14) zum A' ffinden derjeni-

.

gen Berührungselektrode mit maximaler· Kapazitätskom-

ponente aus einer Vielzahl von durch die Kapazitäts- j elementen-Feststellvorrichtung detektierten Berührungselektroden und eine Vorrichtung (11, 14) aufweist, mit 5

der eine einer Vielzahl von Positionen für die Berührungselektrode mit der maximalen Kapazitätskomponente ; aus dem Kapazitätselement der Beruhrungselektro.de mit ' maximaler Berührungskapazität, festgestellt durch die · Diskriminatorvorrichtung, und der Kapazitätskomponente der' Berührungselektrode benachbart zu derjenigen mit maximaler Berührungskapazität aufweist..

5. Zeichenerkennungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch- gekennzeichnet , daß die Berührungselektroden($0 bis $F) in einer 4 χ 4-Matr'ix angeordnet sind.

6. Zeichenerkennungseinrichtung nach einem der Ansprüche

1 bis 5, gekennzeichnet durch eine Zeitzählvorrichtung (18, 19, 11, 14, 13) zur Bildung einer Zeitinformation, eine Zeitanzeigeeinheit (4) zum Anzeigen dieser Zeitinformätion, einen Nachrichtenspeicher (13) zum Speichern eines durch die Erkehnungsvorrich- .

tung erkannten Zeichens und durch eine Nacnrichtenan-■■· ■

Zeigevorrichtung (11, 14, 4) zum Anzeigen eines in dem

Nachrichtenspeicher gespeicherten Zeichens, wenn die . . Zeitinformation der Zeitzählvorrichtung einen Alarmzeitpunkt erreicht.

7. Zeichenerkennungseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch

gekennzeichnet,, daß die Berührungselektroden auf einem Schutzglas (2) zum Schutz der Zeitanzeigeeinheit angeordnet sind.

.

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