JP2009230411A - 文字入力システム - Google Patents

Abstract

【課題】お年寄りや、体に障害を持つユーザ等が簡単に文字を入力することができる文字入力装置を提供する。
【解決手段】文字が配列された文字シート１１０と、文字シート１１０が置かれるシートトレー１２１が形成された基台１２０、基台１２０に取り付けられ人の手による操作に応じて複数の姿勢をとる操作ハンドル１３０、操作ハンドル１３０に取り付けられ、人による操作を受ける撮影スイッチ１６０、および、操作ハンドル１３０に取り付けられ、上記の文字シート１１０上の、上記の複数の姿勢それぞれに応じた文字を撮影する方向を向き、撮影スイッチ１６０の操作を受けて撮影を行うデジタルカメラ１５０を有する文字入力装置１００と、デジタルカメラ１５０での撮影により得られた画像上の文字を認識するパーソナルコンピュータ２００とを備えた。
【選択図】 図１

Description

本発明は、パーソナルコンピュータ等に文字を入力する文字入力システムに関する。

近年、パーソナルコンピュータが広く普及し、パーソナルコンピュータを使って文章を作成することが一般的に行われるようになっている。

ここで、従来、パーソナルコンピュータに文字を入力するために、キーボード、マウス、およびマウスに準じたリモコン装置等を使った文字入力システムが利用されている（例えば、特許文献１および特許文献２参照）。また、近年では、ユーザが所望の文字を声に出して読むことで、音声によって文字を入力する音声入力を利用した文字入力システム等も使われるようになっている。
特開２００５−７８２５１号公報 特開平１０−４９６２３号公報

しかし、上記のキーボードを利用した文字入力システムには、パーソナルコンピュータの操作に慣れないお年寄りや、体に障害を持つユーザ等にとっては、複数のキーを操作しなければならないキーボードが使い難いという問題がある。また、上記のマウスやリモコン装置を利用した文字入力システムは、例えば、マウス等を動かして、モニタ上のカーソルをこのモニタ上に表示された文字列のうちの所望の文字に合せることで文字を入力するといったものであるが、お年寄りや上記のようなユーザ等にとっては、マウス等の移動の自由度が高過ぎて誤入力が起き易いという問題がある。さらに、上記の音声入力を利用した文字入力システムには、文字の入力に先立って、自分の声の特性を登録する等といった煩雑な準備が必要であり、お年寄りや上記のようなユーザ等にとっては、やはり使い難いという問題がある。

近年、これらのような事情を背景として、お年寄りや、体に障害を持つユーザ等にも使い易い文字入力システムが求められている。

本発明は、上記事情に鑑み、お年寄りや、体に障害を持つユーザ等が簡単に文字を入力することができる文字入力システムを提供することを目的とする。

上記目的を達成する第１の文字入力システムの基本形態は、
文字が配列されたシートと、
上記シートが置かれるシートトレーが形成された基台、上記基台に取り付けられ人の手による操作に応じて複数の姿勢をとる操作子、上記操作子に組み込まれ、人による操作を受けるスイッチ、および、上記操作子に組み込まれ、上記シートトレーに置かれたシート上の、上記複数の姿勢それぞれに応じた文字を撮影する方向を向き、上記スイッチの操作を受けて撮影を行うカメラを有する文字入力装置と、
上記カメラでの撮影により得られた画像上の文字を認識する文字認識装置とを備えたことを特徴とする。

この第１の文字入力システムの基本形態によれば、上記操作子に所望の文字に対応する姿勢をとらせて上記スイッチを操作するだけで、その所望の文字を入力することができる。また、文字入力のために操作される上記操作子と上記スイッチとが一体となっているので、文字の入力を片手で簡単に行うことが可能となっている。さらに、この基本形態では、上記操作子の動きが、上記シート上の文字に対応した複数の姿勢に限定されていることから、従来のマウス等のように、動きの自由度が高過ぎて誤入力が発生するといった不具合等が抑えられる。つまり、この第１の文字入力システムの基本形態によれば、お年寄りや、体に障害を持つユーザ等が簡単に文字を入力することができる。

また、上記目的を達成する第２の文字入力システムの基本形態は、
基台、および、その基台に取り付けられ人の手による操作に応じて複数の姿勢をとり、各姿勢を認識するセンサと、姿勢変更の操作とは異なる操作を受けるスイッチとを有する操作子を備えた文字入力装置と、
上記操作子の姿勢と文字とを対応付けたテーブルを記憶しておき、上記文字入力装置からのスイッチ操作情報および上記操作子の姿勢情報を受けて上記スイッチが操作された時点における上記操作子の姿勢と対応付けられた文字を認識する文字認識装置とを備えたことを特徴とする。

この第２の文字入力システムの基本形態によっても、上記の第１の文字入力システムの基本形態と同様に、上記操作子に対する片手での操作により、所望の文字を入力することができる。また、その操作子の動きが、文字に対応した複数の姿勢に限定されているので、誤入力の発生を抑えて文字を入力することができる。つまり、この第２の文字入力システムの基本形態によっても、お年寄りや、体に障害を持つユーザ等が簡単に文字を入力することができる。

以上、説明したように、第１および第２の文字入力システムそれぞれの上記の基本形態によれば、お年寄りや、体に障害を持つユーザ等が簡単に文字を入力することができる。

基本形態について上記に説明した第１および第２の文字入力システムそれぞれに対する具体的な実施形態を、以下図面を参照して説明する。

まず、第１の文字入力システムに対する具体的な実施形態について説明する。

図１は、第１の文字入力システムに対する具体的な実施形態を示す図である。

この図１に示す文字入力システム１０は、後述の文字シートに配列されている複数の文字のうち所望の文字を撮影する文字入力装置１００と、その撮影画像中に写っている文字をパターン認識によって認識するパーソナルコンピュータ２００とで構成されている。尚、本実施形態では、このパーソナルコンピュータ２００が、この文字入力システム１０によって文字が入力されるパーソナルコンピュータを兼ねている。文字入力装置１００は、上述の第１の文字入力システムの基本形態における文字入力装置の一例に相当し、パーソナルコンピュータ２００は、この基本形態における文字認識装置の一例に相当する。

文字入力装置１００では、文字シートとして、最大で５５個の文字が５行１１列に配列された文字シートが使われる。そして、この文字入力装置１００には、この文字シートが置かれるシートトレー１２１を有する基台１２０が備えられている。この基台１２０は、上述の第１の文字入力システムの基本形態における基台の一例に相当する。

この図１には、文字シートの一例として、「あ」から「ん」までの５１個の、黒色で印刷された平仮名が、上記のように配列された文字シート１１０が示されている。文字シート１１０は、上述の第１の文字入力システムの基本形態におけるシートの一例に相当する。

また、この文字入力システム１０では、ユーザによって片手で握られる操作ハンドル１３０が、上記の基台１２０に直交する、図中の矢印Ａが示す第１方向に所定刻みで５段階に回動自在で、さらに、この第１方向に直交する、図中の矢印Ｂが示す第２方向に所定刻みで１１段階に回動自在となるように、この基台１２０に支持されている。本実施形態では、操作ハンドル１３０の、基台１２０への上記のような支持が、以下に説明する支持機構１４０によって行われている。上記の操作ハンドル１３０と支持機構１４０とを合わせたものが、上述の文字入力システムの基本形態おける操作子の一例に相当する。

図２は、図１に示す支持機構の構造を示す模式図である。

この図２のパート（ａ）には、支持機構１４０の、基台１２０に直交する断面が示されており、パート（ｂ）には、支持機構１４０の、基台１２０に平行な断面が示されている。尚、この図２では、図中の右側が、基台１２０における図１のシートトレー１２１側に相当する。

図２に示す支持機構１４０は、両端のうちの一方の端部が操作ハンドル１３０に固定されている軸部分１４１と、この軸部分１４１のもう一方の端部に固定されている球体部分１４２と、この球体部分１４２を包み込む窪み１４３ａを有する受け部分１４３とを備え、球体部分１４２が、受け部分１４３の窪み１４３ａに嵌め込まれることで構成されている。

さらに、球体部分１４２には、球体部分１４２の表面のうち、図１のシートトレー１２１側とは反対側で基台１２０側の４分の１の部分に、５５個の凹部１４２ａが設けられており、受け部分１４３には、窪み１４３ａの内面に、上記の５５個の凹部１４２ａのうちの任意の１個に嵌り込む凸部１４３ｂが設けられている。

また、上記の５５個の凹部１４２ａは、球体部分１４２の表面上で、等間隔に５行１１列の配列で設けられている。ここで、この配列における行方向は、図２のパート（ａ）における上下方向でパート（ｂ）における奥行き方向に相当し、列方向は、パート（ａ）における奥行き方向でパート（ｂ）における上下方向に相当する。パート（ａ）には、凹部１４２ａの５行の配列が示されており、パート（ｂ）には、凹部１４２ａの１１列の配列が示されている。

この球体部分１４２の姿勢は、受け部分１４３の凸部１４３ｂが５５個の凹部１４２ａのうちのいずれかに嵌り込んだ状態で安定する。また、球体部分１４２と受け部分１４３の窪み１４３ａとの間には僅かな隙間があり、球体部分１４２にある程度の力が加えられると、現在凸部１４３ｂが嵌まり込んでいる凹部１４２ａが凸部１４３ｂから外れて、隣の凹部１４２ａに凸部１４３ｂが嵌まり込むようになっている。つまり、本実施形態では、球体部分１４２の凹部１４２ａと受け部分１４３の凸部１４３ｂとでクリックが構成されている。このような構造により、球体部分１４２は、凹部１４２ａの配列における行方向に相当する、パート（ａ）の矢印Ａが示す上記の第１方向に所定刻みで５段階に回動自在となっており、列方向に相当するパート（ｂ）の矢印Ｂが示す第２方向に所定刻みで１１段階に回動自在となっている。操作ハンドル１３０は、上記の軸部分１４１を介してこの球体部分１４２に繋がっているので、この支持機構１４０によって、基台１２０に、第１方向に５段階に回動自在で第２方向に１１段階に回動自在に基台１２０に支持されることとなる。その結果、操作ハンドル１３０は、第１方向への５段階の回動と第２方向への１１段階の回動との組合せで決まる５５個の姿勢を自在にとることができるようになっている。

また、本実施形態では、上記の凸部１４３ｂの表面と上記の各凹部１４２ａの内面とが、以下に説明する導体で覆われている。

図３は、図２のパート（ａ）中の領域Ｃの拡大図である。

この図３に示すように、凸部１４３ｂの表面は導体１４３ｂ＿１で覆われており、各凹部１４２ａの内面が、電気的に分かれた２つの導体１４２ａ＿１で覆われている。そして、凸部１４３ｂがいずれかの凹部１４２ａに嵌まり込むと、凹部１４２ａ側の２つの導体１４２ａ＿１の間が、凸部１４３ｂ側の導体１４３ｂ＿１を介して導通する。また、上記の操作ハンドル１３０が回動中で凸部１４３ｂがどの凹部１４２ａにも嵌まり込んでいないときには、凹部１４２ａ側の２つの導体１４２ａ＿１の間が非導通となる。本実施形態では、各凹部１４２ａにおける２つの導体１４２ａ＿１間の導通状態を監視することで、上記の操作ハンドル１３０が、上記の５５個の姿勢のうちのいずれかをとっているか、あるいは、回動中でどの姿勢もとっていないかが判別される。この操作ハンドル１３０の姿勢の判別については、後でもう一度説明する。

以上で、支持機構１４０についての説明を終了し、再び、図１に戻って、文字入力システム１０についての説明を続ける。

本実施形態では、上記の支持機構１４０によって基台１２０に支持された操作ハンドル１３０の、上記のシートトレー１２１側の先端に、上記の文字シート１１０の文字を撮影するためのデジタルカメラ１５０が取り付けられており、さらに、この操作ハンドル１３０の胴体部分に、このデジタルカメラ１５０に撮影を指示するためにユーザによって操作される撮影スイッチ１６０が取り付けられている。ここで、デジタルカメラ１５０は、上述の第１の文字入力システムの基本形態におけるカメラの一例に相当し、撮影スイッチ１６０は、この基本形体におけるスイッチの一例に相当する。

上述したように、操作ハンドル１３０は、矢印Ａが示す第１方向への５段階の回動と矢印Ｂが示す第２方向への１１段階の回動との組合せで決まる５５個の姿勢をとることができるようになっている。その結果、デジタルカメラ１５０は、操作ハンドル１３０の５５個の姿勢それぞれに対応する、シートトレー１２１内の５５個の撮影箇所を撮影できるようになっている。

ここで、このシートトレー１２１に置かれる上記の文字シート１１０における各文字の配列位置は、文字シート１１０がシートトレー１２１に置かれたときに、各文字が、それぞれ上記の５５個の撮影箇所のうちのいずれかに入る位置となっている。この結果、上記の操作ハンドル１３０の姿勢が、文字シート１１０に配列された文字に一対一に対応し、上記のデジタルカメラ１５０が、操作ハンドル１３０の姿勢に対応した文字を画角に捉えることができるようになっている。

ここで、本実施形態では、デジタルカメラ１５０による撮影は、操作ハンドル１３０が上記の５５個の姿勢のうちのいずれかをとっているという条件と、撮影スイッチ１６０が押されているという条件との２つの条件が共に満たされたときに実行される。また、前者の条件が満たされているか否かについては、図３を参照して説明したように、図２の球体部分１４２に設けられている５５個の凹部１４２それぞれにおける２つの導体１４２ａ＿１間の導通状態を監視することで判別される。具体的には、５５個の凹部１４２のうちいずれかについて導通が確認された場合に、操作ハンドル１３０が上記の５５個の姿勢のうちのいずれかをとっているという条件が満たされていると判定され、全ての凹部１４２について導通が確認されない場合には、この条件が満たされていないと判定される。これにより、デジタルカメラ１５０による撮影が、デジタルカメラ１５０の画角に確実に文字が捉えられている状態で行われることとなる。

また、操作ハンドル１３０には、操作ハンドル１３０の姿勢に対応した撮影箇所、即ち、文字シート１１０上の、操作ハンドル１３０の姿勢に対応した文字を照らすライト１７０が取り付けられている。このライト１７０からの照明により、ユーザは、デジタルカメラ１５０が、現在どの文字を画角に捉えているかを視認することができる。さらに、本実施形態では、このライト１７０が、照明の色を、デジタルカメラ１５０が文字を単に画角に捉えているだけのときと、上記の撮影スイッチが押されてデジタルカメラ１５０が文字を撮影するときとで変えるようになっている。これにより、ユーザは、自分が所望する文字が撮影されていることを確認することができる。

本実施形態では、基本的には、ユーザが、所望の文字が照らされるように操作ハンドル１３０を動かしてその文字をデジタルカメラ１５０の画角に入れ、それから、撮影スイッチ１６０を押すことで撮影が行われる。この基本的な操作は、１文字ずつ撮影する場合の操作であるが、本実施形態では、例えば、所望の文字が行方向あるいは列方向に連続している場合には、まず、その連続の先頭の文字が照らされるように操作ハンドル１３０を動かし、そして、撮影スイッチ１６０を押したまま、その連続に沿って順次に文字が照らされるように操作ハンドル１３０を動かすという操作により、連続した複数の文字を撮影することができる。この操作は、撮影スイッチ１６０を押したまま操作ハンドル１３０を動かしたときに画角に文字が捉えられる度に上記の２つの条件が満たされて自動的に撮影が行われるというもので、１文字ずつ撮影スイッチ１６０を押して撮影を行うのに比べて効率的に撮影を行うことができる。また、この場合には、ライト１７０の照明の色は、撮影されていることを示す色になったままである。

図１の文字入力システム１０では、デジタルカメラ１５０による以上のような撮影で得られた撮影画像に対して、パーソナルコンピュータ２００においてパターン認識が行われて、撮影画像中の文字が認識される。また、このパーソナルコンピュータ２００はモニタ２０１を備えており、認識された文字がこのモニタ２０１に表示される。

さらに、本実施形態では、上記の基台１２０が、文字入力装置１００の各所に電源を投入するための電源スイッチ１２２を備えるとともに、パーソナルコンピュータ２００と各種情報のやり取り行うインタフェースの役割を兼ねている。パーソナルコンピュータ２００は、この基台１２０に、接続ケーブル２０２によって接続されている。デジタルカメラ１５０での撮影で得られた撮影画像は、基台１２０および接続ケーブル２０２を経由して１文字毎にパーソナルコンピュータ２００に送られ、文字の認識に供される。ここで、本実施形態では、この文字の認識の確度を高めるために、文字シート１１０上の各文字の上方に十字マーク１１１が記されている。この十字マーク１１１が、文字を認識する際の画像上の位置の基準となる基準マークの一例に相当する。

図４は、図１の文字シート上の文字と十字マークを示す拡大図である。

この図４に示すように、十字マーク１１１は、各文字の図中での上方に所定距離Ｄだけ離れた、各文字とともにデジタルカメラ１５０の画角に収まる位置に配置されている。本実施形態では、パーソナルコンピュータ２００での、撮影画像中の文字の認識において、まず、全文字について形状が共通しているこの十字マーク１１１が探索され、その後に、その十字マーク１１１を中心にした所定の認識範囲内で文字についてのパターン認識が行われる。

以下、この十字マーク１１１を利用した文字の認識について説明する。

図５は、十字マークの探索を概念的に示す図である。

本実施形態では、上記の十字マーク１１１の探索は、所定半径の円形状の探索範囲ＳＡ内で行われるが、この探索が、探索範囲ＳＡを、その探索範囲ＳＡの中心ＳＡ１が撮影画像の中心点から６つの方向に進むように移動させながら行われる。図５のパート（ａ）には、探索範囲ＳＡの中心ＳＡ１が進む６つの方向Ｄ１，Ｄ２，…，Ｄ６が示され、図５のパート（ｂ）には、中心ＳＡ１の移動につれて探索範囲ＳＡが移動する様子が示されている。

このように移動する探索範囲ＳＡ内で十字マーク１１１が見つかると、探索範囲ＳＡの移動が停止され、次に、文字についてのパターン認識が行われる認識範囲として、その見つかった十字マーク１１１を中心とし、探索範囲ＳＡの形状と同じ円形状の認識範囲が設定される。

図６は、十字マークが探索されて認識範囲が設定される様子を示す図である。

この図６のパート（ａ）には、十字マーク１１１が探索される様子が示され、図６のパート（ｂ）には、認識範囲ＴＡが設定される様子が示されている。

尚、この図６では、図を分かりやすくするために、探索範囲ＳＡの移動の出発点が、文字からかなり離れた位置に描かれている。

この図６の例では、探索範囲ＳＡの中心ＳＡ１が、図中右下に向く方向Ｄ４にある程度進んだ時点で、探索範囲ＳＡ内に十字マーク１１１が見つかっている。そして、十字マーク１１１が見つかると、図６のパート（ｂ）に示すように、十字マーク１１１を中心ＴＡ１とし、探索範囲ＳＡの形状の同じ円形状の認識範囲ＴＡが設定される。ここで、この認識範囲ＴＡは、このパート（ｂ）に示すように、予め分かっている十字マーク１１１と文字との距離Ｄが十分に内包される広さを有している。

そして、この認識範囲ＴＡ内で、文字についてのパターン認識が行われる。

また、本実施形態では、このパターン認識に先立って、パターン認識を助けるために、以下に説明するように文字の強調が行われる。

図７は、パターン認識に先立って行われる文字の強調を概念的に示す図である。

この文字の強調では、まず、十字マーク１１１が見つかった時点で、この十字マーク１１１と周囲の下地との間の色差が算出される。

ここで、本実施形態では、上記の文字シート１１０上の文字は黒色で記載される。そして、上記のように認識範囲ＴＡが設定された後に、この認識範囲ＴＡ内の複数の画素のうち、黒色を含む所定範囲の色の画素を除く画素それぞれの画素値に、上記の色差に相当する値が加算される。このような色差の加算により、認識範囲ＴＡ内の下地の色が強められて黒色の文字と下地の間のコントラストが増すことで文字が強調される。

以上に説明した文字の強調の後に、認識範囲ＴＡ内でパターン認識が行われて、その認識範囲ＴＡ内の文字が認識されることとなる。そして、認識された文字は、図１に示すパーソナルコンピュータ２００内の所定のメモリに記録されるとともに、このパーソナルコンピュータ２００が有するモニタ２０１に表示される。

次に、図１から図７を参照して説明した文字入力システム１０を使った、文字の入力処理について説明する。

図８は、文字の入力処理の流れを示すフローチャートである。

この図８のフローチャートが示す処理は、図１に示すパーソナルコンピュータ２００に電源が投入され、さらに、基台１２０の電源スイッチ１２２がＯＮ状態となって、文字入力装置１００の各所に電源が投入されるとスタートする。

処理がスタートすると、撮影スイッチ１６０がユーザによって押されＯＮ状態となっているか否かが判定される（ステップＳ１０１）。撮影スイッチ１６０がＯＮ状態になっている場合には（ステップＳ１０１におけるＹｅｓ判定）、次の処理（ステップＳ１０２）に進み、撮影スイッチ１６０がユーザによって押されておらずＯＦＦ状態となっている場合には（ステップＳ１０１におけるＮｏ判定）、撮影スイッチ１６０がＯＮ状態となるまで文字入力システム１０が待機状態となる。

ステップＳ１０２の処理では、図２の球体部分１４２に設けられている５５個の凹部１４２のうち、図３に示す２つの導体１４２ａ＿１間が導通しているものが１つでもあるか否かが判定される。導通しているものがある場合には（ステップＳ１０２におけるＹｅｓ判定）次の処理（ステップＳ１０３）に進み、導通しているものが１つも無い場合には（ステップＳ１０２におけるＮｏ判定）、導通が確認されるまで文字入力システム１０は待機状態となる。

処理がステップＳ１０３まで進んだということは、上述の２つの撮影条件が満たされていることを意味するので、このステップＳ１０３では、まず、図１のデジタルカメラ１５０による文字の撮影が行われる。そして、その撮影で得られた撮影画像が、パーソナルコンピュータ２００に送られ、パーソナルコンピュータ２００において、上述のように撮影画像中の文字が認識される。

文字が認識されると、続いて、その認識された文字が、パーソナルコンピュータ２００内の所定のメモリに記録され、さらに、その文字が、モニタ２０１に表示される（ステップＳ１０４）。

ステップＳ１０４の処理が終了すると、次に、撮影スイッチ１６０がＯＦＦ状態になっているか否かが判定される（ステップＳ１０５）。撮影スイッチ１６０が未だＯＮ状態である場合には（ステップＳ１０５におけるＮｏ判定）、ユーザが、文字の撮影を連続して行うつもりであり、撮影スイッチ１６０が押されたまま操作ハンドル１３０が次の文字に向かって動かされていると判断され、処理が、ステップＳ１０２まで戻って、ステップＳ１０２からステップＳ１０４までの処理が繰り返される。一方、撮影スイッチ１６０がＯＦＦ状態になっている場合には（ステップＳ１０５におけるＹｅｓ判定）、処理がステップＳ１０１まで戻って、ステップＳ１０１からステップＳ１０４までの処理が繰り返され次の文字の撮影が行われる。図１の文字入力システム１０では、この処理の繰り返しが、図１の基台１２０における電源スイッチ１２２がＯＦＦ状態となるまで続けられる。

以上に説明した処理を経て、１文字毎に撮影スイッチ１６０が押されて撮影が行われる１文字毎の文字入力や、撮影スイッチ１６０が押されたまま操作ハンドル１３０が動かされて撮影が連続して行われる連続の文字入力が行われる。

尚、ここまで、図１の基台１２０のシートトレー１２１に置かれる、最大で５５個の文字が５行１１列の配列で配列された文字シートの一例として、５１個の平仮名が印刷された図１の文字シート１１０を例示したが、本実施形態の文字入力システム１０では、以下に説明する他の文字シートをシートトレー１２１に置いて文字の入力を行うこともできる。

図９は、図１に示す文字シートとは異なる別例の文字シートを示す図である。

図１に示す文字シート１１０は、単に５１個の平仮名が配列されただけのものであったが、この図９に示す文字シート３１０は、文章作成で使われる複数種類のフレーズが印刷されたものである。ただし、この図９の文字シート３１０でも、フレーズを構成する文字の配列は、図１の文字シート１１０と同様に、５行１１列の配列となっている。また、この図９の文字シート３１０では、フレーズ毎に改行が行われている。

この図９の文字シート３１０では、各フレーズが、行方向の文字の並びで記載されている。この文字シート３１０を使って文字入力が行われるときには、所望のフレーズの先頭の文字が照らされるように図１の操作ハンドル１３０が操作されてその状態で撮影スイッチ１６０が押され、撮影スイッチ１６０が押されたまま、そのフレーズの行方向に対応する方向に操作ハンドル１３０が動かされる。このような操作により、そのフレーズの文字が行方向に連続して撮影されるので、文字入力が効率的に行われることとなる。

また、ここまで文字が印刷された文字シートを例示してきたが、本実施形態の文字入力システム１０では、文字が手書きで記載された文字シートをシートトレー１２１に置いて文字の入力を行うこともできる。

図１０は、文字が手書きで記載された文字シートの一例を示す図である。

この図１０には、所望のフレーズが文字が手書きで記載された文字シート３２０が示されている。ただし、この文字シート３２０でも、文字の配列は、図１の基台１２０上のシートトレー１２１における５５個の撮影箇所に対応して、上記の印刷による文字シート１１０，３１０と同様に、５行１１列の配列となっている必要がある。このため、本実施形態では、このような手書きの文字シート３２０を作成するために、５行１１列に配列された５５個のマス目３２１ａを有する原稿用紙３２１が用意されている。

また、この原稿用紙３２１では、上述の文字の認識の際に使われる十字マーク１１１が、マス目３２１ａ中における図中上方の所定位置に付されている。ユーザは、この原稿用紙３２１に所望のフレーズを書き込む際には、そのフレーズの各文字を各マス目３２１ａ内の十字マーク１１１の下に書き込むこととなる。

このような手書きの文字シート３２０を使って文字入力を行う場合にも、上記の図９の文字シート３１０を使った文字入力と同様に、フレーズにおける文字の並びの沿った連続撮影によって文字入力を効率的に行うことができる。

以上、説明したように、本実施形態の文字入力システム１０によれば、図１の操作ハンドル１３０を片手で操作して、文字シートの文字を撮影することで簡単に文字入力を行うことができる。また、この操作ハンドル１３０がとり得る姿勢が、文字シート上の文字の配列位置と一対一に対応する複数の姿勢に限定されていることから、文字以外の箇所を撮影してしまったり、文字の一部しか写っていない等といった撮影上の不具合に起因する文字の誤入力等が、ユーザが特に意識することなく効果的に抑えられる。このように、本実施形態の文字入力システム１０によれば、文字入力が片手での簡単な操作によって行えるので、お年寄りや、体に障害を持つユーザ等が簡単に文字を入力することができる。

次に、第２の文字入力システムに対する具体的な実施形態について説明する。

この第２の文字入力システムの実施形態は、上記のような文字シートを用いることなく文字入力が行われる点が、上述の第１の文字入力システムの実施形態と異なっている。以下では、この第２の文字入力システムの実施形態について、この相違点に注目して説明を行う。

図１１は、第２の文字入力システムに対する具体的な実施形態を示す図である。

尚、この図１１では、図１に示す構成要素と同等な構成要素については、図１と同じ符号を付して示され、以下では重複説明を省略する。

この図１１に示す文字入力システム２０は、ユーザが操作ハンドル１３０を動かすことで、パーソナルコンピュータ５００のモニタ５０１に表示された複数の文字の中から所望の文字を選択する文字入力装置４００を備えており、パーソナルコンピュータ５００において、操作ハンドル１３０の姿勢と対応付けられた文字が認識される。尚、本実施形態でも、このパーソナルコンピュータ５００が、この文字入力システム２０によって文字が入力されるパーソナルコンピュータを兼ねている。文字入力装置４００は、上述の第２の文字入力システムの基本形態における文字入力装置の一例に相当し、パーソナルコンピュータ５００は、この基本形態における文字認識装置の一例に相当する。

この文字入力システム２０も、操作ハンドル１３０が、図２示す支持機構１４０と同等な構造を有した支持機構４１０によって支持された基台４２０を備えているが、この基台４２０には、図１に示す第１の文字入力システムの実施形態の基台１２０と同様に、文字入力装置４００の各所に電源を投入するための電源スイッチ４２１を備え、パーソナルコンピュータ５００と各種情報のやり取り行うインタフェースの役割を兼ねているが、図１の基台１２０が備えているようなシートトレーは設けられていないため、図１の基台１２０に比べてコンパクトなサイズとなっている。この基台４１０が、上述の第２の文字入力システムの基本形態における基台の一例に相当する。

また、本実施形態では、文字の入力が、上述の第１の文字入力システムの実施形態のような撮影ではなく、モニタ５０１上での文字の選択によって行われるので、操作ハンドル１３０には、第１の文字入力システムの実施形態のようなデジタルカメラや撮影箇所を照らすライトは取り付けられておらず、上記の文字の選択に使われる選択スイッチ４３０のみが取り付けられている。

本実施形態では、パーソナルコンピュータ５００に電源が投入され、基台４２０の電源スイッチ４２１がＯＮ状態となってパーソナルコンピュータ５００以外の各所に電源が投入されると、モニタ５０１に、文字入力を行うための操作画面５１０が表示される。

この操作画面５１０には、選択の母集団としてパーソナルコンピュータ５００に予め入力され所定のメモリに格納されている、最大で５５個の文字の一覧が５行１１列の配列で表示される第１表示部５１１と、選択された文字が順次に並べられて文章として表示される第２表示部５１２とが備えられている。図１１の例では、５１個の平仮名が選択の母集団として、５行１１列の配列で第１表示部５１１に表示されている。

また、本実施形態では、支持機構４１０の球体部分４１１に設けられている５５個の凹部（図２参照）が、第１表示部５１１での５行１１列の配列における、５５個の配置箇所にプログラム上で一対一に対応付けられている。これにより、この支持機構４１０で支持された操作ハンドル１３０の５５個の姿勢が、第１表示部５１１における５５個の配置箇所に一対一に対応付けられている。パーソナルコンピュータ５００の所定のメモリには、操作ハンドル１３０の５５個の姿勢と、第１表示部５１１における５５個の配置箇所とを対応付けたテーブルが格納されている。ここで、第１表示部５１１の各配置箇所には、このパーソナルコンピュータ５００に予め入力されている文字が配置される。つまり、上記の操作ハンドル１３０の姿勢と第１表示部５１１の配置箇所とを対応付けたテーブルは、操作ハンドル１３０の姿勢とパーソナルコンピュータ５００に予め入力されている文字とを間接的に対応付けたものである。このテーブルが、上述の第２の文字入力システムの基本形態におけるテーブルの一例に相当する。

ユーザが、操作ハンドル１３０を動かして、操作ハンドル１３０にいずれかの姿勢をとらせると、その姿勢に応じた凹部における２つの導体（図３参照）が導通する。すると、基台４２０から、上記の５５個の凹部のうちどの凹部で２つの導体が導通しているか、即ち、この操作ハンドル１３０が、５５個の姿勢のうちどの姿勢をとっているかを表わす姿勢情報がパーソナルコンピュータ５００に送られる。

パーソナルコンピュータ５００は、この姿勢情報を受け取ると、上記のテーブルにおいてその姿勢情報が表わしている姿勢に対応付けられている配置箇所を認識し、モニタ５０１が、その配置箇所に配置されている文字を、図１１に示すように、丸で囲んで表示する。これにより、ユーザは、現在、第１表示部５１１に表示されている文字のうちのどの文字が選択されているかを視認することができる。

次に、ユーザが、第１表示部５１１での文字の表示を見ながら、所望の文字が丸で囲まれるまで操作ハンドル１３０を動かし、その所望の文字が丸で囲まれている状態で選択スイッチ４３０を押すと、基台４２０から、選択スイッチ４３０が押されたことを表わすスイッチ操作情報がパーソナルコンピュータ５００に送られる。

パーソナルコンピュータ５００は、このスイッチ操作情報を受け取ると、その時点での姿勢情報が表わしている姿勢に対応付けられている配置箇所に配置されている文字を認識する。認識された文字は、パーソナルコンピュータ５００内の所定のメモリに記録され、モニタ５０１が、その配置箇所に配置されている文字を、図１１に示すように、第２表示部５１２に表示する。

また、本実施形態では、選択スイッチ４３０が押されていない状態では、文字は丸で囲まれるだけであるが、選択スイッチ４３０が押されて文字が選択されている状態では、その文字を囲む丸の内側が所定の色に着色されて表示される。これにより、ユーザは、自分が所望する文字が認識されていることを確認することができる。

ここで、上記の５５個の凹部それぞれが、上述の第２の文字入力システムの基本形態におけるセンサの一例に相当し、選択スイッチ４３０が、この基本形態におけるスイッチの一例に相当し、操作ハンドル１３０と支持機構４１０と選択スイッチ４３０とを合わせたものが、この基本形態における操作子の一例に相当する。

以上に説明した第２の文字入力システムの実施形態の文字入力システム２０でも、ユーザは、文字の入力操作を片手で行うことができ、また、操作ハンドル１３０のとり得る姿勢が限定されていていることから文字の誤入力等が効果的に抑えられるので、上述の第１の文字入力システムの実施形態と同様に、この第２の文字入力システムの実施形態の文字入力システム２０によれば、お年寄りや、体に障害を持つユーザ等が簡単に文字を入力することができる。

尚、上記では、基本形態について説明した第１および第２の文字入力システムの一実施形態として、操作ハンドルがとり得る姿勢が５５個で、これに対応して、入力可能な文字の最大数が５５個となっている文字入力システムを例示したが、これに限るものではなく、基本形態について説明した文字入力システムは、操作ハンドルが５５個以外の数の姿勢をとり、入力可能な文字の最大数が５５個以外の数となっているものであっても良い。

また、上記では、基本形態について説明した第１および第２の文字入力システムの一実施形態として、文字の配列が５行１１列であって、操作ハンドルが、この文字の配列に応じて、配列の行方向に対応する方向に５段階に回動し列方向に１１段階に回動する文字入力システムを例示したが、これに限るものではなく、基本形態について説明した文字入力システムは、文字の配列が５行１１列以外の配列であって、操作ハンドルが、この配列に応じた回動を行うものであっても良い。

以下、上述した基本形態を含む種々の形態に関し、更に以下の付記を開示する。

（付記１）
文字が配列されたシートと、
前記シートが置かれるシートトレーが形成された基台、前記基台に取り付けられ人の手による操作に応じて複数の姿勢をとる操作子、前記操作子に組み込まれ、人による操作を受けるスイッチ、および、前記操作子に組み込まれ、前記シートトレーに置かれたシート上の、前記複数の姿勢それぞれに応じた文字を撮影する方向を向き、前記スイッチの操作を受けて撮影を行うカメラを有する文字入力装置と、
前記カメラでの撮影により得られた画像上の文字を認識する文字認識装置とを備えたことを特徴とする文字入力システム。

（付記２）
前記シートは、文字が二次元的に配列されたシートであり、
前記操作子は、前記カメラが、前記操作子の複数の姿勢それぞれに応じて、前記シートトレーに置かれたシート上の各文字を撮影する方向を向くように二次元的に回動し各姿勢でクリックを有するものであることを特徴とする付記１記載の文字入力システム。

（付記３）
前記文字入力装置が、前記操作子に組み込まれた、前記シートトレーに置かれたシート上の、前記カメラの向きに応じた文字を照明するライトを備えたことを特徴とする付記１又は２記載の文字入力システム。

（付記４）
前記ライトが、前記カメラの向きに応じた文字を、前記スイッチが操作されているときと該スイッチが操作されていないときとで互いに異なる色の光で照明するものであることを特徴とする付記３記載の文字入力システム。

（付記５）
前記シートが、文字が配列されるとともに、配列された文字に対応して、当該文字を認識する際の画像上の位置の基準となる基準マークが配列されたものであって、
前記文字認識装置は、前記カメラでの撮影により得られた画像上から前記基準マークを認識し、該基準マークを基準とした所定エリア内の文字を認識するものであることを特徴とする付記１から４のうちいずれか１項記載の文字入力システム。

（付記６）
前記シートは、マス目が配列されるとともに、配列されたマス目１つにつき文字が１つ記載されたものであることを特徴とする付記５記載の文字入力システム。

（付記７）
前記シートは、印刷された文字が配列されたものであることを特徴とする付記１から６のうちいずれか１項記載の文字入力システム。

（付記８）
前記シートが置かれるシートトレーが形成された基台と、
前記基台に取り付けられ人の手による操作に応じて複数の姿勢をとる操作子と、
前記操作子に組み込まれ、人による操作を受けるスイッチと、
前記操作子に組み込まれ、前記シートトレーに置かれたシート上の、前記複数の姿勢それぞれに応じた文字を撮影する方向を向き、前記スイッチの操作を受けて撮影を行うカメラとを備えたことを特徴とする文字入力装置。

（付記９）
基台、および、該基台に取り付けられ人の手による操作に応じて複数の姿勢をとり、各姿勢を認識するセンサと、姿勢変更の操作とは異なる操作を受けるスイッチとを有する操作子を備えた文字入力装置と、
前記操作子の姿勢と文字とを対応付けたテーブルを記憶しておき、前記文字入力装置からのスイッチ操作情報および前記操作子の姿勢情報を受けて前記スイッチが操作された時点における前記操作子の姿勢と対応付けられた文字を認識する文字認識装置とを備えたことを特徴とする文字入力システム。

（付記１０）
前記テーブルに属する全ての文字を表示する、前記操作子の姿勢と対応付けられた文字を、他の文字と視覚的に区別して表示するモニタを備えたことを特徴とする付記９記載の文字入力システム。

（付記１１）
前記モニタが、前記操作子の姿勢と対応付けられた文字を、前記スイッチが操作されているときと該スイッチが操作されていないときとで互いに視覚的に区別して表示するものであることを特徴とする付記１０記載の文字入力システム。

（付記１２）
基台と、
該基台に取り付けられ人の手による操作に応じて複数の姿勢をとり、各姿勢を認識するセンサ、および、姿勢変更の操作とは異なる操作を受けるスイッチを有する操作子とを備えたことを特徴とする文字入力装置。

第１の文字入力システムに対する具体的な実施形態を示す図である。 図１に示す支持機構の構造を示す模式図である。 図２のパート（ａ）中の領域Ｃの拡大図である。 図１の文字シート上の文字と十字マークを示す拡大図である。 十字マークの探索を概念的に示す図である。 十字マークが探索されて認識範囲が設定される様子を示す図である。 パターン認識に先立って行われる文字の強調を概念的に示す図である。 文字の入力処理の流れを示すフローチャートである。 図１に示す文字シートとは異なる別例の文字シートを示す図である。 文字が手書きで記載された文字シートの一例を示す図である。 第２の文字入力システムに対する具体的な実施形態を示す図である。

符号の説明

１０，２０ 文字入力システム
１００，４００ 文字入力装置
１１０，３１０，３２０ 文字シート
１１１ 十字マーク
１２０，４２０ 基台
１２１ シートトレー
１２２，４２１ 電源スイッチ
１３０ 操作ハンドル
１４０，４１０ 支持機構
１４１ 軸部分
１４２，４１１ 球体部分
１４２ａ 凹部
１４２ａ＿１，１４３ｂ＿１ 導体
１４３ 受け部分
１４３ａ 窪み
１４３ｂ 凸部
１５０ デジタルカメラ
１６０ 撮影スイッチ
１７０ ライト
２００，５００ パーソナルコンピュータ
２０１，５０１ モニタ
２０２ 接続ケーブル
３２１ 原稿用紙
３２１ａ マス目
４３０ 選択スイッチ
５１０ 操作画面
５１１ 第１表示部
５１２ 第２表示部

Claims (8)

1. 文字が配列されたシートと、
   前記シートが置かれるシートトレーが形成された基台、前記基台に取り付けられ人の手による操作に応じて複数の姿勢をとる操作子、前記操作子に組み込まれ、人による操作を受けるスイッチ、および、前記操作子に組み込まれ、前記シートトレーに置かれたシート上の、前記複数の姿勢それぞれに応じた文字を撮影する方向を向き、前記スイッチの操作を受けて撮影を行うカメラを有する文字入力装置と、
   前記カメラでの撮影により得られた画像上の文字を認識する文字認識装置とを備えたことを特徴とする文字入力システム。
2. 前記シートは、文字が二次元的に配列されたシートであり、
   前記操作子は、前記カメラが、前記操作子の複数の姿勢それぞれに応じて、前記シートトレーに置かれたシート上の各文字を撮影する方向を向くように二次元的に回動し各姿勢でクリックを有するものであることを特徴とする請求項１記載の文字入力システム。
3. 前記文字入力装置が、前記操作子に組み込まれた、前記シートトレーに置かれたシート上の、前記カメラの向きに応じた文字を照明するライトを備えたことを特徴とする請求項１又は２記載の文字入力システム。
4. 前記ライトが、前記カメラの向きに応じた文字を、前記スイッチが操作されているときと該スイッチが操作されていないときとで互いに異なる色の光で照明するものであることを特徴とする請求項３記載の文字入力システム。
5. 前記シートが、文字が配列されるとともに、配列された文字に対応して、当該文字を認識する際の画像上の位置の基準となる基準マークが配列されたものであって、
   前記文字認識装置は、前記カメラでの撮影により得られた画像上から前記基準マークを認識し、該基準マークを基準とした所定エリア内の文字を認識するものであることを特徴とする請求項１から４のうちいずれか１項記載の文字入力システム。
6. 基台、および、該基台に取り付けられ人の手による操作に応じて複数の姿勢をとり、各姿勢を認識するセンサと、姿勢変更の操作とは異なる操作を受けるスイッチとを有する操作子を備えた文字入力装置と、
   前記操作子の姿勢と文字とを対応付けたテーブルを記憶しておき、前記文字入力装置からのスイッチ操作情報および前記操作子の姿勢情報を受けて前記スイッチが操作された時点における前記操作子の姿勢と対応付けられた文字を認識する文字認識装置とを備えたことを特徴とする文字入力システム。
7. 前記テーブルに属する文字の一覧を表示する、前記操作子の姿勢と対応付けられた文字を、他の文字と視覚的に区別して表示するモニタを備えたことを特徴とする請求項６記載の文字入力システム。
8. 前記モニタが、前記操作子の姿勢と対応付けられた文字を、前記スイッチが操作されているときと該スイッチが操作されていないときとで互いに視覚的に区別して表示するものであることを特徴とする請求項７記載の文字入力システム。

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