JP2013167815A - 筆記漢字判定システム、及び筆記漢字判定プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】漢字の画数、筆順、形状、及び筆運びのそれぞれについて判定処理を行い、漢字を正しく筆記しているかを判定する筆記漢字判定システムの提供を課題とする。
【解決手段】筆記漢字判定システム１のタブレット端末３は、画数データ１１等を含む漢字情報１６を記憶した漢字情報記憶手段１７と、筆記データ１８の入力を受付ける筆記データ受付手段１９と、筆記漢字が正しく筆記されているかを判定する筆記判定手段２０とを具備し、筆記判定手段２０は、画数が画数データ１１の総画数との一致を判定する画数判定手段２１と、筆順が筆順データ１２との一致を判定する筆順判定手段２２と、字形状が筆画形状データ１３との一致を判定する筆画形状判定手段２３と、筆記開始座標または筆記終了座標と位置データ１４との一致を判定する筆画位置判定手段２４と、筆画の筆運びが運筆データ１５との一致を判定する運筆判定手段２５とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、筆記漢字判定システム、及び筆記漢字判定プログラムに関するものであり、特に、学習指導要領に則って小学校の各学年毎に配当された複数の漢字を筆画、筆順、及び運筆等について正しく筆記しているかを判定する筆記漢字判定システム、及び筆記漢字判定プログラムに関するものである。

小学校の国語や書写の授業等において、児童に漢字を習得させるための漢字学習の指導が行われている。ここで、漢字学習は、文字の組立て方に注意し、正しい筆順で文字の形（字形）を整えて書くこと、文字の大きさやそれぞれの筆画のバランスに注意して書くこと等を目的することが学習指導要領に規定され、係る目的に沿うように教師による指導がなされている。このとき、児童に漢字を習得させるため種々の学習用教材が用いられ、例えば、所謂「漢字ドリル」のような副教材を利用して、対象となる漢字を複数回に亘って繰り返し書き取りさせるものが主に用いられている。

「漢字ドリル」には、手本となる見本漢字や、筆順を数字や色等によって区別して示した筆順習得用漢字、或いは児童が上からなぞるようにして筆画の形状やはらい等の運筆を覚えるために薄灰色で示された練習用漢字等が複数表示されている。また、漢字を筆記するためのマス内を十字線で区画し字形のバランスを取易くするものから、十字線のない通常のマスも用意されており、学習の進行状況に応じて、必要な情報を確認しながら児童が漢字を覚えることができる。

しかしながら、上述の漢字学習において、下記に掲げる問題点を生じることがあった。すなわち、国語の授業等の場合、一人の教師が複数の児童を受け持つため、それぞれの児童が漢字をどの程度正しく筆記したかを全て確認することは困難であった。間違った筆順であっても、最終的に漢字ドリル等のマス内に筆記された漢字の字形やバランスが正しければ、筆順の間違い等を指摘することができず、誤った筆順で児童が漢字を覚えてしまうことがあった。また、漢字ドリルを使用した漢字学習の場合、児童が適宜提供される必要な情報（見本漢字等）に注意を払わず、特に筆画の形状や筆順を意識することがなく、漫然と漢字を筆記することがあった。つまり、漢字の筆画や筆順等の、特に筆記動作の途中の状況について的確に把握し正しい筆記を行っているか否かを判定するためのシステムや技術の開発がほとんどなされていなかった。

一方、近年のコンピュータ技術の発達によって、文字入力技術や手書文字認識技術等の飛躍的な進歩がなされている。しかしながら、これらにおいて、特に手書き文字認識技術等は、キーボード等からの直接入力が不得手な高齢者等に対して主に提供され、コンピュータに簡易、かつ効率的にそれぞれの文字を入力するためのものであり、漢字を正しく筆記するか否かについての判定処理を必要とするものではなかった。すなわち、手書文字認識技術等は、一般にタッチパネル画面に対して筆記された文字形状が、どの漢字に類似するかを判定し、文字入力の候補となる漢字を画面上に複数提示するためのものであった。そのため、仮に、漢字の字体を構成する一つの筆画（例えば、横画）が、仮に「左から右」に水平方向に筆記することが正しい場合でも、「右から左」あるいは「左から右、さらに左」のように、正しい筆運びと異なる筆記をした場合であっても、最終的な形状が同一であれば正しい筆記として判定されることがあった。

そこで、本発明は、上記実情に鑑み、漢字を正しく筆記しているか否かを判断し、児童に対する漢字学習に応用可能な筆記漢字判定システム、及び筆記漢字判定プログラムの提供を課題とするものである。

上記課題を解決するため、本発明の筆記漢字判定システムは、「判定用端末のタッチパネル画面に筆記された筆記漢字の筆記正確性を判定する筆記漢字判定システムであって、前記判定用端末は、漢字の字体を構成する筆画の総画数に係る画数データ、前記筆画の筆順に係る筆順データ、前記筆画の基準字形状を規定した筆画形状データ、前記筆画の筆記開始座標及び筆記終了座標と前記筆画よりも前の筆順で既に筆記された筆記済筆画との相対的位置関係を示す筆画位置条件を規定した位置データ、及び前記筆画の筆運びを示す運筆条件を規定した運筆データを含む漢字情報をそれぞれの前記漢字に対応させて記憶した漢字情報記憶手段と、前記タッチパネル画面への前記筆画の筆記開始及び筆記終了を認識し、画数をカウントするとともに、前記タッチパネル画面に筆記された前記筆画毎の筆記データの入力を受付ける筆記データ受付手段と、前記筆記データ及び前記筆記漢字に対応する前記漢字情報に基づいて、前記筆記漢字が正しく筆記されているかを判定する筆記判定手段とを具備し、前記筆記判定手段は、カウントされた前記筆記漢字の画数が前記画数データの総画数と一致するかを判定する画数判定手段と、前記筆画の筆順が前記筆順データの筆順と一致するかを判定する筆順判定手段と、前記筆画の字形状が前記筆画形状データの基準字形状と一致するかを判定する筆画形状判定手段と、前記筆画の前記筆記開始座標及び前記筆記終了座標の少なくとも一方が、前記位置データの前記筆画位置条件に一致するかを判定する筆画位置判定手段と、前記筆画の筆運びが前記運筆データの運筆条件と一致するかを判定する運筆判定手段と」を具備して主に構成されている。

ここで、判定用端末とは、液晶ディスプレイ等の表示手段の上にタッチパネル機能を付したタッチパネル画面を備え、タッチパネル画面に沿って指、またはタッチペン等を移動させたり、タッチパネル画面を指、またはタッチペン等で叩く（タップする）ことで、各種操作を行うことが可能な情報端末の一種であり、平板状のタブレット端末（スレート端末）、タッチパネル画面を有するノートパソコン、及び学校や企業等で導入されている所謂「電子黒板（インタラクティブボード）」等を例示することができる。ここで、タブレット端末やノートパソコン等のタッチパネル画面を使用することで、児童は触覚及び視覚を働かせながら漢字を学習することが可能となり、漢字の習得が速やかに可能となる利点を有している。特に、タブレット端末は、７インチから１０インチ程度の表示画面を有し、児童等であっても容易に操作を覚えることができるものであり、個々の児童が漢字を学習する際に特に好適である。一方、電子黒板は、教室の前方等に設置され、タブレット端末やノートパソコンよりも大きな表示画面を利用することで教師が複数の児童に対して漢字の学習指導を行いやすくなる。

漢字情報記憶手段は、タッチパネル画面を介して入力された筆記漢字をそれぞれの筆画毎に記憶するものであり、画数、筆順、筆画形状、互いの筆画の相対的位置関係、及び運筆について判定するための基準となるデータが漢字情報として記憶されているものである。漢字情報に記憶された各データと、このデータに基づく筆記判定について説明すると、例えば、画数データは、漢字の総画数について各漢字毎に予め記憶したものであり、画数判定手段によって筆記データ入力受付手段でカウントされた画数と対比することで筆記の正確性を判断するものである。すなわち、総画数が５の「半」に対し、横画を間違えて三本筆記してしまった場合や、一画目と二画目を連続して筆記し、画数が一つ足りない場合などを誤った筆記として判定するものである。すなわち、漢字を筆記する上で、画数が正しくないことは、余分な筆画或いは足りない筆画があることになり、それ自体で筆記正確性に欠けることになる。

一方、筆順データは、各筆画の筆順を記憶したものであり、筆記された筆画が正しい順番で筆記されたかを筆順判定手段により判定するためのものである。例えば、「半」の場合、本来は五画目に筆記すべき、中央の縦画を誤って三画目に筆記してしまった場合等を判定することができる。また、筆画形状データは、各筆画の字形状（点、横画、縦画、斜画）等を判定するために、筆画毎に規定された基準筆画形状との一致を筆画形状判定手段によって判定するために用いられるものである。

位置データは、それぞれの筆画のタッチパネル画面上の筆記開始座標及び筆記終了座標に基づいて、既に筆記された筆記済筆画との相対的位置関係を筆画位置判定手段によって判定するためのものである。なお、一画目に関しては、筆記済筆画がないため、筆画位置判定手段による処理は省略される。また、運筆データは、筆記された筆画が、“とめ”、“はね（左はね、右はね）”、“はらい（左はらい、右はらい）”、“おれ”等の筆運びに係る運筆条件が規定されたものであり、運筆判定手段によって判定されるものである。すなわち、上述した筆画位置判定手段によって筆記開始座標及び筆記終了座標が条件に合致する場合でも、例えば、「山」の二画目のように、縦画から横画に連続的に変化する際の変化点が“おれ”の筆運びで筆記されていない場合等を判定することが可能となる。

したがって、本発明の筆記漢字判定システムによれば、予め記憶された漢字情報に含まれる各種のデータに基づいて、習得対象の漢字について、各筆画毎に画数、筆順、筆画毎の相対的位置関係、筆画の形状、及び運筆がそれぞれ判定され、正しく筆記されているか否かを判定し、その判定結果を得ることが可能となる。

さらに、本発明の筆記漢字判定システムは、上記構成に加え、「前記筆記データ受付手段は、前記筆画の筆記動作に応じて前記タッチパネル画面の上を移動して検出される筆記座標を、予め規定した単位時間毎にそれぞれ検知する筆記座標検知手段と、前記筆記終了座標及び前記筆記終了座標の直前に検知された前記筆記座標の間の前記タッチパネル画面上の移動距離及び移動方向を算出する距離方向算出手段とをさらに具備し、前記運筆判定手段は、算出された前記移動距離及び前記移動方向に基づいて、前記筆画の運筆を判定する距離方向判定手段」を具備するものであっても構わない。

したがって、本発明の筆記漢字判定システムによれば、タッチパネル画面上に筆記された筆画の所定の単位時間毎の各筆記座標を検知し、筆記終了座標の直前の筆記座標と筆記終了座標の間の移動距離及び方向を求め、運筆の正確性を判定するものである。例えば、運筆の一種である“はらい”や“はね”は、タッチパネル画面上で素早く指、またはタッチペン等を移動させる必要があり、単位時間毎の移動距離が大となる傾向が強い。一方、“とめ”等は、単位時間毎の移動距離が小となる傾向が強い。そこで、筆記終了座標の直前の筆記座標から移動距離を算出することで、筆画の最後の部分が“はらい”や“はね”なのか、“とめ”等であるかを判定することが可能となる。このとき、二つの座標から移動方向も算出されるため、係る方向に関する情報を含んで運筆を判定することができる。

さらに、本発明の筆記漢字判定システムは、上記構成に加え、「前記筆画位置判定手段は、前記位置データに基づいて互いの前記筆画同士が交差する交点の数及び交点の種別を判定する交点判定手段」を具備するものであっても構わない。

したがって、本発明の筆記漢字判定システムによれば、筆記筆画同士の交点の数及び交点の種別を判定することが行われる。ここで、漢字を構成する筆画の中には、互いの筆画との間で交差する、或いは重なり合う“交点”が存在することがある。ここで、“交点”とは、少なくとも二つの筆画が互いに交差して交わる、或いは互いに交差し、かつ一方の筆画が他方の筆画から突出しないものと定義することができ、さらに交点のタイプ（種別）を詳細に分類すると、１）縦画及び横画が十字に交差するタイプ（例えば、「十」）、２）横画に対し、縦画が上方に突抜けない、若しくは下方に突抜けないで交差するタイプ（例えば、「上」、「下」）、３）縦画または横画に対して斜画が突抜けて交差する（例えば、「右」、「左」、「才」等）、４）縦画または横画に対して斜画が突抜けないで交差する（例えば、「刀」等）などが知られている。交点判定手段により、交点の数及び上記交点の種別を判定することにより、筆記正確性を精度良く判定することが可能となる。なお、交点判定手段は、本来、交点として交わらない場合（例えば、「犬」の点）が横画等と交差した場合に関しても判定の対象となる。

一方、本発明の筆記漢字判定プログラムは、「漢字の字体を構成する筆画の総画数に係る画数データ、前記筆画の筆順に係る筆順データ、前記筆画の基準字形状を規定した筆画形状データ、前記筆画の筆記開始座標及び筆記終了座標と前記筆画よりも前の筆順で既に筆記された筆記済筆画との相対的位置関係を示す筆画位置条件を規定した位置データ、及び前記筆画の筆運びを示す運筆条件を規定した運筆データを含む漢字情報をそれぞれの前記漢字に対応させて記憶した漢字情報記憶手段、タッチパネル画面への前記筆画の筆記開始及び筆記終了を認識し、画数をカウントするとともに、前記タッチパネル画面に筆記された前記筆画毎の筆記データの入力を受付ける筆記データ受付手段、前記筆記データ及び前記筆記漢字に対応する前記漢字情報に基づいて、前記筆記漢字が正しく筆記されているかを判定するためにカウントされた前記筆記漢字の画数が前記画数データの総画数と一致するかを判定する画数判定手段と、前記筆画の筆順が前記筆順データの筆順と一致するかを判定する筆順判定手段と、前記筆画の字形状が前記筆画形状データの基準字形状と一致するかを判定する筆画形状判定手段と、前記筆画の前記筆記開始座標及び前記筆記終了座標の少なくとも一方が、前記位置データの前記筆画位置条件に一致するかを判定する筆画位置判定手段と、前記筆画の筆運びが前記運筆データの運筆条件と一致するかを判定する運筆判定手段とを備える筆記判定手段として、判定用端末を機能させる」ものから主に構成される。さらに上記構成に加え、「前記筆画の筆記動作に応じて前記タッチパネル画面の上を移動して検出される筆記座標を、予め規定した単位時間毎にそれぞれ検知する筆記座標検知手段と、前記筆記終了座標及び前記筆記終了座標の直前に検知された前記筆記座標の間の前記タッチパネル画面上の移動距離及び移動方向を算出する距離方向算出手段とを備える前記筆記データ受付手段、及び算出された前記移動距離及び前記移動方向に基づいて、前記筆画の運筆を判定する距離方向判定手段を備える前記運筆判定手段として、前記判定用端末を機能させる」或いは「前記位置データに基づいて互いの前記筆画同士が交差する交点の数及び交点の種別を判定する交点判定手段を備える前記筆画位置判定手段として、前記判定用端末を機能させる」ものであっても構わない。

したがって、本発明の筆記漢字判定プログラムによれば、上記プログラムを判定用端末にインストールすることにより、判定用端末は上記筆記漢字判定システムによる作用効果を奏することが可能となる。

本実施形態の筆記漢字判定システムにおけるタブレット端末の機能的構成を示すブロック図である。 タブレット端末による筆記漢字の判定処理の流れを示すフローチャートである。 タブレット端末による筆記漢字の判定処理の流れを示すフローチャートである。 タブレット端末による筆記漢字の判定処理の流れを示すフローチャートである。 タッチパネル画面に表示される「半」の（ａ）筆記文字、（ｂ）一画目を筆記した状態、及び（ｃ）四画目まで筆記した状態を示す説明図である。

以下、本実施形態の筆記漢字判定システム１（以下、単に「判定システム１」と称す）及び筆記漢字判定プログラム２（以下、単に「判定プログラム２」と称す）について、図１乃至図５に基づいて説明する。ここで、本実施形態の判定システム１は、小学校における国語の漢字学習の際に用いられ、各学年で履修する複数の漢字を正しく筆記しているかを判定するためのものである。

本実施形態の判定システム１は、図１に示すように、主にタブレット端末３によって構成され、端末記憶装置３２に記憶された判定プログラム２を起動することによって、筆記正確性の判定機能を発揮するものであり、筐体前面に入力及び表示機能を備えるタッチパネル画面４を有している。ここで、タブレット端末３が本発明の判定用端末に相当する。タブレット端末３は、その機能的構成として、漢字の字体を構成する筆画の総画数に係る画数データ１１、それぞれの筆画の筆順を示す筆順データ１２、筆画の基準字形状を規定した筆画形状データ１３、複数の筆画の相対的位置関係を示す筆画位置条件を規定した位置データ１４、及び筆画の「はね」、「はらい」、「とめ」等の運筆を規定した運筆データ１５を含んで構成された漢字情報１６を、複数の履修漢字に対応させてそれぞれ記憶した漢字情報記憶手段１７と、タッチパネル画面４に対する筆記動作を検知し、それぞれの筆画に対する筆記データ１８の入力を受付ける筆記データ受付手段１９と、受付けた筆記データ１８及び筆記漢字５に対応する漢字情報１６に基づいて、各種の判定基準により筆記漢字５が正しく筆記されているかを判定する筆記判定手段２０とを具備して主に構成されている。

ここで、筆記判定手段２０は、さらに具体的に説明すると、受付けた筆記データ１８の数をカウントし、筆画の画数と画数データ１１に規定された総画数とが一致するかを判定する画数判定手段２１と、筆画の筆順が筆順データ１２と一致するかを判定する筆順判定手段２２と、筆画の字形状が筆画形状データ１３の基準字形状と一致するかを判定する筆画形状判定手段２３と、複数の筆画の相対的位置関係を位置データ１４に基づいて判定する筆画位置判定手段２４と、筆画の筆運びを運筆データ１５に基づいて判定する運筆判定手段２５とを含んで構成されている。ここで、筆画毎に受付けた筆記データ１８には、画数、筆順、筆画位置、及び運筆に係る判定を行うために、タッチパネル画面４によって検知された筆記動作に基づいて、筆画の画数に関する情報、筆記動作の移動軌跡に関する情報、移動軌跡に基づいて特定された筆画形状に関する情報、及び移動軌跡、筆画形状に基づいた運筆に係る情報が含まれている。

さらに、筆記データ受付手段１９は、検知した筆記動作に応じてタッチパネル画面４の上を移動する指またはタッチペン等による移動軌跡を、筆記動作の開始された筆記開始座標Ｐ１、所定の単位時間毎に筆記動作中の指等の座標位置を検知した筆記座標Ｐ２、及び筆記動作を終了し指等をタッチパネル画面４から離した筆記終了座標Ｐ３をそれぞれ検知し、各座標に関する情報を筆記データ１８に含んで受付ける筆記座標検知手段２６と、筆記終了座標Ｐ３とその直前に検知された筆記座標Ｐ２’との間の移動距離Ｌ及び移動方向Ｄを算出する距離方向算出手段２７とを具備している（図５等参照）。また、運筆判定手段２５は、算出された移動距離Ｌ及び移動方向Ｄに基づいて、筆記データ１８の筆画が「はね」や「はらい」等の運筆を正確に筆記しているかを判定する距離方向判定手段２８を含んで構成されている。さらに、筆画位置判定手段２４は、互いの筆画同士の相対的位置条件が規定された位置データ１４に基づいて、筆画同士が交差する交点Ｃの数及び交点Ｃの種別を判定する交点判定手段２９を含んで構成されている。

タブレット端末３は、その他の機能的構成として、受付けた筆記データ１８に基づいてタッチパネル画面４に筆記済みの筆画を表示するための表示制御手段３０と、タッチパネル画面４に設けられ、画面上の圧力変化或いは静電容量変化に応じてタブレット端末３を操作等するための入力制御手段３１とを具備して主に構成されている。さらに、漢字情報記憶手段１７は、タブレット端末３の端末記憶装置３２の中に記憶されている。また、端末記憶装置３２は、上述の筆記データ１８、現在情報３４（詳細は後述する）、距離方向算出手段２７によって算出された移動距離Ｌ及び移動方向Ｄにそれぞれ係る距離データ３５及び方向データ３６と、各判定処理の結果に基づいて総合的に判定された判定結果データ３３とを含んでいる。ここで、上記の筆記データ１８、現在情報３４、距離データ３５、方向データ３６、及び判定結果データ３３は、筆記漢字５の判定処理において一時的に記憶されるものであり、判定処理の終了と同時に端末記憶装置３２から削除するものであっても構わない。なお、判定結果データ３３に基づいて、筆記漢字５に対して筆記が正確であるとの判定がなされた場合、当該筆記漢字について合格漢字情報３７を端末記憶装置３２に記憶し、既にクリアしていることをタッチパネル画面４等に表示するものであってもよい。なお、本発明の判定プログラム２は、端末記憶装置３２にインストールされ、タッチパネル画面４による起動操作によって起動することができる。さらに、タブレット端末３は、周知のハードウェア構成のものを採用することができ、上述したタッチパネル画面４及びハードディスクドライブ若しくは半導体メモリによって構成された端末記憶装置３２の他に、筆画判定手段２０等の各種判定処理を行うためのＣＰＵや端末記憶装置３２に各種情報及びデータを蓄積し、或いは外部に出力するためのデータ入出力機器、或いは無線通信可能な無線通信機器等を具備して構成されている。

次に、本実施形態の判定システム１によるタブレット端末３を使用した筆記漢字５の判定処理の一例を、主に図２乃至図４のフローチャート、及び図５の説明図に基づいて説明する。ここで、本実施形態の判定システム１として、総画数が五画の「半」を筆記漢字５として判定するものについて例示する。ここで、図５（ａ）に示す丸数字は、「半」の筆順を示している。さらに、「半」は三画目及び四画目の横画が、それぞれ五画目の縦画と交差し、二箇所の交点Ｃを有している。以下において、「半」の一画目の筆画を第一筆画Ｆ１、二画目の筆画を第二筆画Ｆ２、三画目の筆画を第三筆画Ｆ３、四画目の筆画を第四筆画Ｆ４、及び五画目の筆画を第五筆画Ｆ５として説明をする。

はじめに、端末記憶装置３２に記憶された判定プログラム２を起動し（ステップＳ１）、タブレット端末３による筆記漢字５の判定処理を可能な状態にする。そして、漢字情報記憶手段１７に記憶された複数の漢字情報１６の中から、判定対象の筆記漢字５である「半」に対応する漢字情報１６を選択及び抽出する操作により、タッチパネル画面４から当該漢字情報１６を受付け、一時記憶用のメモリ（図示しない）に読込む（ステップＳ２）。これにより、漢字情報１６の「半」に関する画数データ１１、筆順データ１２、筆画形状データ１３、位置データ１４、及び運筆データ１５が準備され、これらに基づく判定処理が可能な状態となる。

次に、現段階でどの筆画まで既に筆記されたか、及び当該筆画についての判定結果を含む現在情報３４を端末記憶装置３２から取得する（ステップＳ３）。ここで、現在情報３４は、既に筆記された筆記済筆画（例えば、図５（ｃ）における第一筆画Ｆ１から第四筆画Ｆ４まで）の情報を累積的に記憶したものであり、既筆記の画数に関する情報も含んでいる。なお、判定プログラム２を起動し、未だ第一筆画Ｆ１の筆記データ１８の入力を受付けていない場合、上記現在情報３４には何も格納されていないことになる。

その後、タッチパネル画面４に対して行われる指等を利用した筆記動作によって、圧力若しくは静電容量が変化するかを検知する（ステップＳ４）。ここで、筆記動作が検知される場合（ステップＳ４においてＹＥＳ）、すなわち、学習対象者によってタッチパネル画面４に沿って指等を移動させる動きが検出される場合、タッチパネル画面４において筆記動作を最初に検知した筆記開始座標Ｐ１、予め規定された単位時間当たりの筆記動作中の指等の座標位置に係る複数の筆記座標Ｐ２、及びタッチパネル画面４から指等が離れた筆記終了座標Ｐ３の座標位置に係る情報を取得し、筆記データ１８として入力を受付ける（ステップＳ５）。このとき、指等の筆記動作に合わせてタッチパネル画面４上に筆記動作の移動軌跡に合わせた筆画（図５（ｂ）における第一筆画Ｆ１等）を表示する（ステップＳ６）。

ここで、受付けた筆記データ１８に基づいて現時点の画数をチェックする（ステップＳ７）。なお、現時点の画数は、ステップＳ３において取得した現在情報３４に含まれる画数に関する情報に、今回受付けた筆記データ１８に基づく“１”を加えた数として算出される。そして、算出された画数と、漢字情報１６の画数データ１１に規定された総画数（「半」の場合、５）とを対比する。このとき、“画数≦総画数”の条件を満たす場合（ステップＳ７においてＹＥＳ）、当該画数が一画目か否かを判定処理するステップＳ８に移行する。一方、“画数≦総画数”の条件を満たさない場合、すなわち、本来の総画数（ここでは“５”）よりも大きな画数（６以上）がカウントされた場合、余分な筆画が筆記されたものと判断され、明らかに筆記漢字５が正しく筆記されていないと判定される。そのため、以降のステップＳ８乃至ステップＳ１４の判定処理を行っても判定の意味をなさないため、ステップＳ１６ｂ（詳細は後述する）に移行する。

画数が一画目以外の場合（ステップＳ８においてＹＥＳ）、既に筆記された筆記済筆画と新たに筆記データ１８を受付けた筆画との相対的位置関係を記述した位置データ１４に基づいた判定処理を行う（ステップＳ９）。例えば、図５（ｃ）に示すように、「半」における第三筆画Ｆ３は、
（１）第一筆画Ｆ１の筆記終了座標Ｐ３より左方、かつ下方に第三筆画Ｆ３の筆記開始座標Ｐ１が位置する。
（２）第二筆画Ｆ２の筆記終了座標Ｐ３より右方、かつ下方に第三筆画Ｆ３の筆記終了座標Ｐ３が位置する。
（３）第一筆画Ｆ１及び第二筆画Ｆ２のそれぞれの筆記終了座標Ｐ３より、第三筆画Ｆ３の筆記開始座標Ｐ１及び筆記終了座標Ｐ３を結んだ線が上方に位置しない。
等の筆記位置条件が位置データ１４に規定され、
第四筆画Ｆ４は、
（１’）第三筆画Ｆ３の筆記開始座標Ｐ１より左方、かつ下方に第四筆画の筆記開始座標Ｐ１が位置する。
（２’）第三筆画Ｆ３の筆記終了座標Ｐ３より右方、かつ下方に第四筆画の筆記終了座標Ｐ３が位置する。
等の筆記位置条件が位置データ１４に規定されている。そして、受付けた筆記データ１８の座標位置に応じて、上記（１）〜（３）或いは（１’）から（２’）の条件を満たすか否かが判定される。これらの相対的位置関係の条件を満たさない場合（ステップＳ９においてＹＥＳ）、位置判定ＮＧの結果を判定結果データ３３に記憶する（ステップＳ９ａ）。一方、条件を満たす場合（ステップＳ９においてＮＯ）、ステップＳ９ａの処理をキャンセルする。なお、上記ステップＳ９による位置データ１４に基づく判定処理の際に、筆記データ１８に基づく筆順の判定処理も同時に行われている。具体的に説明すると、ステップＳ３において取得した現在情報３４に基づいて、現段階でどの筆画まで既に筆記されたかを認識し、タッチパネル画面４で検知された新たな筆記動作を次の筆順の筆画に係る筆記データ１８として受付ける。これにより、当該筆画に対応する位置データ１４に基づいて判定処理が行われる。

そして、筆記済筆画と現時点で判定処理を行っている筆画との交点Ｃの有無を検知し、当該交点Ｃの数及び種別が位置データ１４に規定されたものと一致するか否かを判定する（ステップＳ１０）。例えば、前述したように、「半」の場合、五画目の縦画は、三画目及び四画面の横画とそれぞれ交差し、二箇所の交点Ｃを有している。さらに、交点Ｃは、「半」の五画目のように縦画が上下に突き抜けて交差する場合と、「土」のように、三画目の横画に対して二画目の縦画が下方に突き抜けないように交差する場合、或いは、「下」のように、一画目の横画に対して二画面の縦画が上方に突き抜けない、かつ、二画目の縦画に対して三画目の点が縦画より左側に突き抜けない等の多数の交点Ｃの種別がある。そこで、ステップＳ１０では、係る交点Ｃの種別も併せて判定される。交点Ｃの数及び種別が正しくない場合（ステップＳ１０においてＹＥＳ）の場合、交点ＮＧの結果を判定結果データ３３に記憶する（ステップＳ１０ａ）。一方、交点Ｃの数及び種別が正しい場合（ステップＳ１０においてＹＥＳ）、ステップＳ１０ａの処理をキャンセルし、筆画の字形状の判定を行う処理に移行する（ステップＳ１１）。

次に、受付けた筆記データ１８の筆画形状と、筆画形状データ１３によって予め規定された基準字形状との一致が判定される（ステップＳ１１）。例えば、「半」の一画目は、“始点から斜め右下に向かう点”、三画目は“始点から右に水平に向かう横画”のように、筆画自体の形状、及び、始点から又は終点に向かう方向が基準筆画形状として規定され、筆記された筆画がこれと一致するかが判定される。なお、基準筆画形状に規定される方向は、例えば、“上”、“下”、“右”、”左”、“斜め右上”、“斜め右下”、“斜め左上”、及び“斜め左下”の八つで大まかに規定されているものであってもよい。筆画形状と基準字形状とが一致しない場合（ステップＳ１１においてＹＥＳ）、字形状ＮＧの結果を判定結果データ３３に記憶する（ステップＳ１１ａ）。一方、筆画形状と基準字形状とが一致する場合（ステップＳ１１においてＮＯ）、ステップＳ１１ａの処理をキャンセルし、筆画の運筆による判定を行うための移動距離Ｌの算出処理に移行する。

その後、筆記データ１８の筆記終了座標Ｐ３と、その直前の筆記座標Ｐ２’とのタッチパネル画面４上での移動距離Ｌを算出する（ステップＳ１２）。さらに、同時に筆画の移動方向Ｄを併せて算出する（ステップＳ１３）。そして、算出された移動距離Ｌ及び移動方向Ｄに基づいて筆画の運筆を運筆データ１５と対比して判定する（ステップＳ１４）。ここで、「はね」や「はらい」を含む筆画の場合、タッチパネル画面４上での指等の動きは必然的に速くなり、単位時間毎に検知された座標位置の間隔（移動距離Ｌ）が長くなる。一方、「とめ」等は移動距離Ｌが短くなる。そこで、筆記終了座標Ｐ３及びその直前の筆記座標Ｐ２’から移動距離Ｌを算出し、当該移動距離Ｌが長い場合（例えば、「はらい」や「はね」を含まないの移動距離Ｌに比べて２倍以上ある場合等）、当該筆画ははらいやはねを有するものと判断される。係る判断により運筆データ１５と一致していない場合（ステップＳ１４においてＹＥＳ）、運筆ＮＧの結果を判定結果データ３３に記憶する（ステップＳ１４ａ）。一方、運筆データ１５と一致している場合（ステップＳ１４においてＮＯ）、ステップＳ１４ａの処理をキャンセルしステップＳ１５の処理に移行する。

上述のステップＳ８乃至ステップＳ１４（ステップＳ１２及びステップＳ１３を除く）の判定処理において一つもＮＧの判定結果がない場合（ステップＳ１５においてＹＥＳ）、筆記漢字５を正確に筆記していると判定され、筆画判定ＯＫの最終的な判定結果データ３３を取得する（ステップＳ１６ａ）。一方、各判定処理において少なくとも一つでもＮＧの判定結果が判定結果データ３３に記憶されている場合（ステップＳ１５においてＮＯ）、筆記漢字５を正しく筆記していないと判定され、筆画判定ＮＧの最終的な判定結果データ３３を取得する（ステップＳ１６ｂ）。その後、受付けた筆記データ１８及び判定結果に係る判定結果データ３３に基づく現在情報３４の更新が行われる（ステップＳ１７）。そして、判定結果を表示するためのタッチパネル画面４に表示された判定ボタン（図示しない）をタップする操作の有無を検出する（ステップＳ１８）。ここで、判定ボタンのタップ操作を検出する場合（ステップＳ１８においてＹＥＳ）、更新された現在情報３４に基づく画数と画数データ１１に規定された総画数を対比し、“画数＝総画数”であるかを判定する（ステップＳ１９）。一方、判定ボタンのタップ操作が検出されない場合（ステップＳ１８においてＮＯ）、ステップＳ４の処理に移行し、次の筆画についての筆記動作を検知するまで待機する。

ステップＳ１９の画数チェックにおいて、画数と総画数が一致している場合（ステップＳ１９においてＹＥＳ）、ステップＳ１６ａまたはステップＳ１６ｂによる判定結果をそのまま表示する（ステップＳ２０）。一方、画数と総画数が一致していない場合（ステップＳ１９においてＮＯ）、すなわち、総画数に対して筆記された筆画の画数が足りない場合、明らかに筆記漢字５を誤って筆記していると判断され、仮にステップＳ１５において筆画判定がＯＫと判断されても、筆画判定ＮＧの判定結果に変更し（ステップＳ２１）、その後、判定結果を表示する（ステップＳ２０）。これにより、筆記漢字５に対する筆記正確性の判定が完了する。その後、判定システム１をさらに継続し、他の筆記漢字５についても判定する場合、当該指示の入力の有無を検出し（ステップＳ２２においてＹＥＳ）、ステップＳ２の処理に移行し、新たな筆記漢字５に対する漢字情報１６の抽出を行う。一方、システム継続に係る指示の入力がない場合（ステップＳ２２においてＮＯ）、システムを終了する（ステップＳ２３）。

以上説明したように、本実施形態の判定システム１によって、タブレット端末３のタッチパネル画面４に筆記された筆記漢字５の筆画毎の判定を行い、最終的な筆記正確性の判定結果を表示することができる。ここで、判定結果は、何画目でどこが間違っていたかを提示することができ、学習者は次の機会に注意する点を確認することができる。その結果、筆記漢字５を正しく筆記する学習を速やかに行うことができる。

以上、本発明について好適な実施形態を挙げて説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく、以下に示すように、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改良及び設計の変更が可能である。

例えば、本実施形態の判定システム１において、画数、筆順、及び相対的位置関係等の全ての判定基準をクリアした場合に筆画判定ＯＫの判定結果を得るものを示したが、係る判定基準の一部を緩和したものであっても構わない。すなわち、小学校の低学年の児童を対象にした場合、例えば、相対的位置関係や交点、交点の種別の判定を厳しく設定しすぎると、筆画判定ＮＧの判定結果の表示が多発する可能性がある。そこで、低学年用には上記の判定基準を緩やかにしてもよい。さらに、ステップＳ８からステップＳ１４に示した順序で筆記データ１８の判定を行うものを示したが、これに限定されるものではなく、任意の順序で判定処理するものであっても構わない。さらに、判定結果の表示を筆記漢字５を構成する筆画を全て筆記し、判定ボタンを押した後に行うものを示したが、これに限定されるものではなく、例えば、各筆画毎に判定結果を示し、筆画判定ＮＧが表意された場合、次の筆画の筆記をできないようにするものであっても構わない。

さらに、本実施形態の判定システム１において、漢字情報１６等の各種情報を記憶する端末記憶装置３２をタブレット端末３内に備えるものを示したが、これに限定されるものではなく、例えば、タブレット端末３にインターネット等の通信機能を設け、外部サーバに記憶された漢字情報１６等を随時読出すとともに、判定結果データ３３を外部サーバにその都度書き込むものであっても構わない。これにより、小学校の全学年において履修する漢字を、タブレット端末３の処理能力や記憶容量に制限されることなく学習することができる。さらに、筆画形状データ１３、位置データ１４、及び運筆データ１５における判定項目を増やすことができ、より正確な判定処理を行うことができる。

１ 判定システム（筆記漢字判定システム）
２ 判定プログラム（筆記漢字判定プログラム）
３ タブレット端末（判定用端末）
４ タッチパネル画面
５ 筆記漢字
１１ 画数データ
１２ 筆順データ
１３ 筆画形状データ
１４ 位置データ
１５ 運筆データ
１６ 漢字情報
１７ 漢字情報記憶手段
１８ 筆記データ
１９ 筆記データ受付手段
２０ 筆記判定手段
２１ 画数判定手段
２２ 筆順判定手段
２３ 筆画形状判定手段
２４ 筆画位置判定手段
２５ 運筆判定手段
２６ 筆記座標検知手段
２７ 距離方向算出手段
２８ 距離方向判定手段
２９ 交点判定手段
Ｄ 移動方向
Ｆ１ 第一筆画（筆画）
Ｆ２ 第二筆画（筆画）
Ｆ３ 第三筆画（筆画）
Ｆ４ 第四筆画（筆画）
Ｆ５ 第五筆画（筆画）
Ｌ 移動距離
Ｐ１ 筆記開始座標
Ｐ２ 筆記座標
Ｐ２’ 直前の筆記座標
Ｐ３ 筆記終了座標

Claims (6)

1. 判定用端末のタッチパネル画面に筆記された筆記漢字の筆記正確性を判定する筆記漢字判定システムであって、
   前記判定用端末は、
   漢字の字体を構成する筆画の総画数に係る画数データ、前記筆画の筆順に係る筆順データ、前記筆画の基準字形状を規定した筆画形状データ、前記筆画の筆記開始座標及び筆記終了座標と前記筆画よりも前の筆順で既に筆記された筆記済筆画との相対的位置関係を示す筆画位置条件を規定した位置データ、及び前記筆画の筆運びを示す運筆条件を規定した運筆データを含む漢字情報をそれぞれの前記漢字に対応させて記憶した漢字情報記憶手段と、
   前記タッチパネル画面への前記筆画の筆記開始及び筆記終了を認識し、画数をカウントするとともに、前記タッチパネル画面に筆記された前記筆画毎の筆記データの入力を受付ける筆記データ受付手段と、
   前記筆記データ及び前記筆記漢字に対応する前記漢字情報に基づいて、前記筆記漢字が正しく筆記されているかを判定する筆記判定手段と
   を具備し、
   前記筆記判定手段は、
   カウントされた前記筆記漢字の画数が前記画数データの総画数と一致するかを判定する画数判定手段と、
   前記筆画の筆順が前記筆順データの筆順と一致するかを判定する筆順判定手段と、
   前記筆画の字形状が前記筆画形状データの基準字形状と一致するかを判定する筆画形状判定手段と、
   前記筆画の前記筆記開始座標及び前記筆記終了座標の少なくとも一方が、前記位置データの前記筆画位置条件に一致するかを判定する筆画位置判定手段と、
   前記筆画の筆運びが前記運筆データの運筆条件と一致するかを判定する運筆判定手段と
   を具備することを特徴とする筆記漢字判定システム。
2. 前記筆記データ受付手段は、
   前記筆画の筆記動作に応じて前記タッチパネル画面の上を移動して検出される筆記座標を、予め規定した単位時間毎にそれぞれ検知する筆記座標検知手段と、
   前記筆記終了座標及び前記筆記終了座標の直前に検知された前記筆記座標の間の前記タッチパネル画面上の移動距離及び移動方向を算出する距離方向算出手段と
   を具備し、
   前記運筆判定手段は、
   算出された前記移動距離及び前記移動方向に基づいて、前記筆画の運筆を判定する距離方向判定手段を具備することを特徴とする請求項１に記載の筆記漢字判定システム。
3. 前記筆画位置判定手段は、
   前記位置データに基づいて互いの前記筆画同士が交差する交点の数及び交点の種別を判定する交点判定手段をさらに具備することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の筆記漢字判定システム。
4. 漢字の字体を構成する筆画の総画数に係る画数データ、前記筆画の筆順に係る筆順データ、前記筆画の基準字形状を規定した筆画形状データ、前記筆画の筆記開始座標及び筆記終了座標と前記筆画よりも前の筆順で既に筆記された筆記済筆画との相対的位置関係を示す筆画位置条件を規定した位置データ、及び前記筆画の筆運びを示す運筆条件を規定した運筆データを含む漢字情報をそれぞれの前記漢字に対応させて記憶した漢字情報記憶手段、タッチパネル画面への前記筆画の筆記開始及び筆記終了を認識し、画数をカウントするとともに、前記タッチパネル画面に筆記された前記筆画毎の筆記データの入力を受付ける筆記データ受付手段、前記筆記データ及び前記筆記漢字に対応する前記漢字情報に基づいて、前記筆記漢字が正しく筆記されているかを判定するためにカウントされた前記筆記漢字の画数が前記画数データの総画数と一致するかを判定する画数判定手段と、前記筆画の筆順が前記筆順データの筆順と一致するかを判定する筆順判定手段と、前記筆画の字形状が前記筆画形状データの基準字形状と一致するかを判定する筆画形状判定手段と、前記筆画の前記筆記開始座標及び前記筆記終了座標の少なくとも一方が、前記位置データの前記筆画位置条件に一致するかを判定する筆画位置判定手段と、前記筆画の筆運びが前記運筆データの運筆条件と一致するかを判定する運筆判定手段とを備える筆記判定手段として、判定用端末を機能させることを特徴とする筆記漢字判定プログラム。
5. 前記筆画の筆記動作に応じて前記タッチパネル画面の上を移動して検出される筆記座標を、予め規定した単位時間毎にそれぞれ検知する筆記座標検知手段と、前記筆記終了座標及び前記筆記終了座標の直前に検知された前記筆記座標の間の前記タッチパネル画面上の移動距離及び移動方向を算出する距離方向算出手段とを備える前記筆記データ受付手段、及び算出された前記移動距離及び前記移動方向に基づいて、前記筆画の運筆を判定する距離方向判定手段を備える前記運筆判定手段として、前記判定用端末をさらに機能させることを特徴とする請求項４に記載の筆記漢字判定プログラム。
6. 前記位置データに基づいて互いの前記筆画同士が交差する交点の数及び交点の種別を判定する交点判定手段を備える前記筆画位置判定手段として、前記判定用端末をさらに機能させることを特徴とする請求項４または請求項５に記載の筆記漢字判定プログラム。

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