JP2016091464A - 情報処理装置、情報処理システム及びプログラム - Google Patents

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Abstract

【課題】電子ペンなどによって手書きされた文字その他の形状をデータ化して所定の書式を有する文書データに挿入する際に当該書式に合わせ挿入することが可能な情報処理装置などを提供すること。
【解決手段】情報処理システム1は、記入者が記入した際の筆跡に基づいて、ストロークによって構成される記入形状のサイズを認識しつつ、当該認識した記入形状のサイズ及び当該記入形状を挿入すべき文書データの書式に基づいて、当該記入形状のサイズの変更及び当該記入形状の配置位置の特定を実行し、文書データ内の文書内に当該記入形状を挿入する構成を有している。
【選択図】図1

Description

本発明は、手書き入力可能な情報処理装置、情報処理システム及びプログラムに関する。
近年、記入した情報を電子化する電子ペンが開発されており、その代表的なものとしてスウェーデンのAnoto社が開発した「アノトペン(Anoto Pen)」が知られている。このアノトペンは、所定のアルゴリズムによりパターン化された位置座標を示すドットパターンが印刷された専用紙(以下、単に「専用紙」という。)とともに使用される。
具体的には、このアノトペンは、ペン先部に、専用紙に印刷されたドットパターンを撮像するための小型カメラと、撮像したドットパターンから専用紙における位置座標を演算するプロセッサと、演算された位置座標等を外部機器へ送信するデータ通信ユニットとを搭載している。また、ユーザが専用紙上にアノトペンで文字等を書いた場合に、または、専用紙上に図案化されている画像にチェックマークを記入した場合に、ペンの移動に伴って小型カメラが専用紙に印刷されたドットパターンが撮像され、プロセッサによって演算された連続する位置座標から、ユーザが記入した文字、記号または図形などの情報(以下、「ストローク情報」という。)が取得されるようになっている。そして、このストローク情報が、データ通信ユニットによりアノトペンから近くのパーソナルコンピュータや携帯型電話器などの端末装置に送信されるようになっている(例えば、特許文献1参照)。
また、最近、コンピュータ装置の表示画面上を専用のペンその他のもので触れることによって文字や記号などの文字情報を記入するシステムが提案されており、その一つとして、所定の画面上の領域にユーザによって手書きされた文字情報を記入するための文字記入領域を用いるものが知られている。
例えば、このような文字を記入して入力できるシステムとしては、文字記入領域が予め設定されており、当該文字記入領域に手書きされた文字や記号などを取得させることによって、文字の記入を行う記入者(いわゆる、ユーザ)に対してその記入時の負担を軽減させるようになっている(例えば、特許文献2)。
特表2003−511761号公報 特開平8−50530号公報
しかしながら、特許文献2に記載の学習システムにあっては、データ化されている文書データ(すなわち、デジタル形式の文書データ)に対して電子ペンによって記入した文字などの手書きされた形状(記入形状)を挿入する場合に、その形状を表す軌跡(ストローク)の情報をそのまま挿入することができるものの、行や列、文字サイズや行間サイズなどの書式に合わせて挿入することができない。
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、電子ペンなどによって手書きされた文字その他の記入した形状をデータ化し、所定の書式を有する文書データに挿入する際に当該書式に合わせ当該記入した形状を文書に挿入することが可能な情報処理装置などを提供することにある。
(1)上記課題を解決するため、本発明の情報処理装置などは、記入領域に記入された記入形状を予め定められた書式が設定されているデジタル形式の文書データに挿入する情報処理装置であって、前記記入形状の座標を示す座標情報を取得する取得手段と、前記取得された座標情報に基づいて、前記記入された記入形状のサイズを認識する認識手段と、前記認識された記入形状のサイズ及び前記予め定められた書式に基づいて、当該記入形状のサイズの変更及び当該記入形状の配置位置の特定を実行し、前記文書データ内の文書内に当該記入形状を挿入する文書編集手段と、を備える構成を有している。
この構成により、本発明の情報処理装置などは、記入者の手書きなどによって記入された記入形状のサイズや挿入位置を、挿入する文書データにおける予め定められた書式に基づいて、変更及び設定を行うことができるので、キーボードやマウスなどの入力デバイスを用いて生成された文書内に、手書きされたデータを、その書式を合わせて挿入することができる。
すなわち、本発明の情報処理装置などは、書式に拘束されずに手書きされた文字その他の形状を、デジタル形式の文書データの文書内に、当該文書の書式に合わせて挿入することができるので、手書きされた文字を再度入力デバイスによって入力し直すことを不要にし、かつ、迅速に手書きされたデータを文書内に取り込むことができるので、ユーザの利便性を向上させることができる。
(2)また、本発明の情報処理システムは、位置座標を示すコード化パターンが形成された記録媒体に対して記入者の操作に応じて文字記入を実行し、当該コード化パターンを読み取るための電子ペンと、前記電子ペンによって読み取ったコード化パターンを座標情報として取得し、当該取得した座標情報によって形成された記入形状を予め定められた書式が設定されているデジタル形式の文書データに挿入する情報処理装置と、を備え、前記情報処理装置が、前記記入形状の座標を示す座標情報を取得する取得手段と、前記取得された座標情報に基づいて、前記記入された記入形状のサイズを認識する認識手段と、前記認識された記入形状のサイズ及び前記予め定められた書式に基づいて、当該記入形状のサイズの変更及び当該記入形状の配置位置の特定を実行し、前記文書データ内の文書内に当該記入形状を挿入する文書編集手段と、を備える構成を有している。
この構成により、本発明の情報処理システムは、書式に拘束されずに手書きされた文字その他の形状を、デジタル形式の文書データの文書内に、当該文書の書式に合わせて挿入することができるので、手書きされた文字を再度入力デバイスによって入力し直すことを不要にし、かつ、迅速に手書きされたデータを文書内に取り込むこと、及び、その結果、ユーザの利便性を向上させることができる。
(3)また、本発明の情報処理システムは、記入形状を記入する際に用いられるとともに当該記入形状を表示する表示パネルと、当該記入領域に記入された記入形状の座標を示す座標情報を検出する検出手段と、を有する電子デバイスと、前記検出された座標情報に基づいて前記記入形状を予め定められた書式が設定されているデジタル形式の文書データに挿入する情報処理装置と、を備え、前記情報処理装置が、前記記入形状の座標を示す座標情報を取得する取得手段と、前記取得された座標情報に基づいて、前記記入された記入形状のサイズを認識する認識手段と、前記認識された記入形状のサイズ及び前記予め定められた書式に基づいて、当該記入形状のサイズの変更及び当該記入形状の配置位置の特定を実行し、前記文書データ内の文書内に当該記入形状を挿入する文書編集手段と、を備える構成を有している。
この構成により、本発明の情報処理システムは、書式に拘束されずに手書きされた文字その他の形状を、デジタル形式の文書データの文書内に、当該文書の書式に合わせて挿入することができるので、手書きされた文字を再度入力デバイスによって入力し直すことを不要にし、かつ、迅速に手書きされたデータを文書内に取り込むこと、及び、その結果、ユーザの利便性を向上させることができる。
本発明の情報処理装置などは、書式に拘束されずに手書きされた文字その他の形状を、デジタル形式の文書データの文書内に、当該文書の書式に合わせて挿入することができるので、手書きされた文字を再度入力デバイスによって入力し直すことを不要にし、かつ、迅速に手書きされたデータを文書内に取り込むこと、及び、その結果、ユーザの利便性を向上させることができる。
本発明に係る情報処理システムの一実施形態における構成を示すシステム構成図である。 一実施形態における手書き入力挿入処理の原理を説明するための図である。 一実施形態におけるドットパターンのドットの配置とそのドットが変換される値との関係を説明する図である。 一実施形態におけるドットパターンを説明するための図であり、(A)は、ドットパターンを模式的に示し、(B)は、それに対応する情報の例を示す図である。 一実施形態における電子ペンの構造を示す概略図であるとともに、その機能を示すブロック図である。 一実施形態におけるデータ解析装置の各機能を示すブロック図である。 一実施形態のデータ解析装置内に設けられたストロークデータデータベースに記録されるデータの一例を示す図である。 一実施形態のデータ解析装置内に設けられた記入用紙情報データベースに記録されるデータの一例を示す図である。 一実施形態のデータ解析装置において実行される手書き入力挿入処理の動作を示すフローチャートである。 本発明に係る情報処理システムの変形例における構成を示すシステム構成図である。
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
なお、以下に説明する実施形態は、電子ペン又は電子デバイスと、当該電子ペンによって読み取り可能な位置座標を示すコード化パターン(ドットパターン)が予め形成されている所定の解答領域を有する学習問題用紙(又はその画像)と、を用いた情報処理システムに、本発明の情報処理装置、プログラム及び情報処理システムを適用した場合の実施形態である。
[1]情報処理システムの概要
まず、図1及び図2を用いて、本実施形態における情報処理システム1の構成及び概要について説明する。なお、図1は、本実施形態における情報処理システム1の構成を示すシステム構成図であり、図2は、本実施形態における手書き入力挿入処理を説明するための図である。
本実施形態の情報処理システム1は、文書作成や編集を行うワープロ機能によって作成中又は編集中の文書データの文書内に、記入用紙40に記入された文字、線図その他の形状(以下、「記入形状」という。)41を挿入してデータ化するシステムである。
特に、本実施形態の情報処理システム1は、記入者が記入した際の筆跡(すなわち、以下に示すストロークデータ)に基づいて、ストロークによって構成される記入形状41のサイズを認識しつつ、当該認識した記入形状41のサイズ及び当該記入形状41を挿入すべき文書データの書式に基づいて、当該記入形状41のサイズの変更及び当該記入形状41の配置位置を特定し、文書データ内の文書内に当該記入形状41を挿入するシステムである。
具体的には、本実施形態の情報処理システム1は、図1に示すように、記入者に提供される電子ペン10と、デジタル形式の文書データの作成及び編集を実行し、記入者の筆跡をデータ化して文書データの文書内に挿入する処理(以下、「手書き入力挿入処理」という。)を実行するデータ解析装置20と、有している。
電子ペン10は、位置座標を示すコード化パターンが形成された記入用紙(記録媒体)40に対して、記入用紙40に文字その他の記入を行うための機能と、当該コード化パターンを読み取ってデータ解析装置20に記入された記入者の筆跡のデータ(以下、「ストロークデータ」という。)を提供する機能と、を有している。
特に、電子ペン10は、記入者によって使用され、ボールペン、鉛筆やシャープペンシルなどの他の筆記用具と同様に、文字又は線図などの記入用紙40に所定の記入(所定の形状(キャラクタ)の記入)を行う際に用いられる。
また、電子ペン10は、記入用紙40に文字または図形などの記入が行われた場合に、当該記入時のストローク(筆跡)やタップ(電子ペン10のペン先による記入用紙40への軽叩)に応じて、当該記入用紙40上の移動経路(すなわち、筆跡またはストローク)に沿って、記入用紙40に印刷されたドットパターンを局所的、かつ、連続的に読み取る構成を有している。
そして、電子ペン10は、読み取ったドットパターンに基づいて記入用紙40におけるその局所位置の座標を算出するとともに、その算出した位置座標を含むストロークデータを生成し、当該生成したストロークデータをデータ解析装置20に送信する構成を有している。
データ解析装置20は、例えば、タブレット型情報端末装置、スマートフォン、パーソナルコンピュータ又はワークステーション等の情報通信端末装置である。
具体的には、データ解析装置20は、新規の文書の作成や既に作成された文書の編集などワープロ(文書編集)機能を有するとともに、無線通信回線を利用して電子ペン10によって読み取ったコード化パターンと当該読み取った際の時刻を示す時刻情報を含むストロークデータを取得し、取得したストロークデータをデータベース(以下、「DB」といい、後述の記録装置200)に記録する機能を有している。
また、データ解析装置20は、記入者その他ユーザ(以下、「記入者」という。)の指示に基づいて、記入者の各ストロークデータに基づいて、手書き入力挿入処理を実行する機能を有している。
特に、データ解析装置20は、
(1)文字その他の記入形状41を構成する各ストロークの記入用紙40内の座標を示す座標情報をストロークデータとして取得し、
(2)取得したストロークデータに基づいて、ストロークによって構成される記入形状41のサイズを認識し、
(3)認識した記入形状41のサイズ及び挿入先としての文書データの文書の書式(具体的には、該当する段落の書式)に基づいて、当該記入形状41のサイズの変更及び当該記入形状41の配置位置の特定を実行し、記入形状41のサイズを変更しつつ、文書データ内の文書内の特定の位置に当該記入形状41を配置する
構成を有している。
例えば、図2(A)に示すように、手書き入力挿入処理において、記入者が、文字のサイズ(後述するブロックサイズ)が16ポイントの手書きされた記入形状41の文字「あいうえお」を記入用紙40に40に記入した場合であって、文書データの書式が「文字サイズ12ポイント」及び「18文字50行」の場合を想定する。
この場合において、データ解析装置20は、手書きの記入形状41の文字「あいうえお」を構成する各ストロークを有するストローク群をデータとして取得すると、表示画面50上に、図2(B)に示すように、文字サイズを16ポイントから12ポイントに変更し、記入者によって指定された挿入位置(4行の12文字目)に12ポイントの「あいうえお」を挿入し、その文書画像を生成するようになっている。
また、この場合において、記入者によって指定された挿入位置が20行の16文字目で、指定された挿入位置から指定された行に全ての手書き文字(記入形状41)が挿入できない場合には、データ解析装置20は、表示画面50上に、図2(C)に示すように、挿入可能な文字(記入形状部分)の「あい」については、指定された行に、また、当該挿入できない文字部分(記入形状部分)の「うえお」を指定された行の次の行にそれぞれ12ポイントで挿入し、その文書画像を生成するようになっている。
なお、データ解析装置20は、指定された挿入位置から指定された行に全ての文字(記入形状41)が挿入できず、かつ、次の行が存在しない場合には、データ解析装置20は、次の頁の先頭の行に挿入できなかった文字を挿入するようになっている。
このような構成により、本実施形態の情報処理システム1は、書式に拘束されずに手書きされた文字その他の形状を、デジタル形式の文書データの文書内に、当該文書の書式に合わせて挿入することができるので、手書きされた文字を再度入力デバイスによって入力し直すことを不要にし、かつ、迅速に手書きされたデータを文書内に取り込むこと、及び、その結果、ユーザの利便性を向上させることができるようになっている。
なお、本実施形態においては、電子ペン10がペンダウンと判定してからペンアップと判定するまでに、すなわち、ユーザの一つのストロークの記入により、電子ペン10によって生成されるデータを一のストロークデータという。
[2]記入用紙
[2.1]記入用紙
次に、本実施形態の記入用紙40について説明する。
記入用紙40には、紙など記録媒体によって形成されており、当該用紙の一面に後述するドットパターン(コード化パターン)が印刷により全体的に形成されている。なお、当該記録媒体は、紙以外の布や樹脂などのドットパターンが印刷可能であって、記入者によって記入可能な媒体であればよい。
また、記入用紙40は、電子ペン10により文字その他の形状が記入された際の当該電子ペン10のストロークがどの領域への記入によるものであるのかをデータ解析装置20において識別することが可能に形成されている。
なお、ドットパターンは、赤外線を吸収するカーボンを含有するインクによって印刷されており、印刷された文字などが存在する場合には、それらは、赤外線を吸収しないインクによって印刷されている。
[2.2]ドットパターン
次に、図3及び図4の各図を用いて本実施形態における記入用紙40に印刷されているアノト方式のドットパターン(コード化パターン)について説明する。なお、図3は、ドットパターンのドットとそのドットが変換される値との関係を説明する図であり、図4は、ドットパターンを説明するための図である。
本実施形態のドットパターンの各ドットは、図3に示すように、その位置によって所定の値に対応付けられている。すなわち、ドットの位置を仮想格子の基準位置(縦線及び横線の交差点)から上下左右のどの方向にシフトするかによって、各ドットは、0〜3の値に対応付けられている。また、各ドットの値は、さらに、X座標用の第1ビット値及びY座標用の第2ビット値に変換できるようになっており、このようにして対応付けられた情報の組合せにより、記入用紙40上の位置座標が決定されるよう構成されている。
図4(A)は、ある位置のドットパターンの配列を示している。図4(A)に示すように、縦横約2mmにおける範囲内に6×6の36個のドットが、記入用紙40上のどの部分から6×6ドットを取ってもユニークなパターンとなるように配置されている。そして、これら36個のドットにより形成されるドットパターンは、記入用紙40上における相対的な位置座標及びドットパターンアドレスを保持している。なお、図4(B)は、図4(A)に示す各ドットを、仮想格子の基準位置からのシフト方向によって、図3に示す規則性に基づいて対応づけられた値に変換したものである。この変換は、ドットパターンの画像を撮影する電子ペン10によって行われる。
[3]構成
[3.1]電子ペン
次に、図5を用いて本実施形態における電子ペン10の構造とその動作について説明する。なお、図5は、本実施形態の電子ペン10の構造を示す概略図であるとともに、その機能を示すブロック図である。
具体的には、電子ペン10は、図5に示すように、その筐体101の内部に、ペン部104と、LED105と、CMOSカメラ106と、圧力センサ107と、CPU等により構成されるプロセッサ108と、ROMやRAMといったメモリ109と、リアルタイムクロック110と、アンテナ等により構成される通信ユニット111と、バッテリー112と、を備える。
ペン部104の先端は、ペン先部103となっており、ペン先部103は、文字などの記入又はタップを行う際に、ユーザによって記入用紙40に当接される。
なお、ペン部104には、記入用紙40の性質上、消しゴムなどで消せるタイプのインクが充填されたインクカートリッジが装填されていることが好ましい。
LED105及びCMOSカメラ106は、電子ペン10のペン先部103付近に取り付けられており、筐体101におけるLED105及びCMOSカメラ106と対向する部分には、開口部102が形成されている。
LED105は、記入用紙40上のペン先部103近傍に向けて赤外線を照射する。赤外線が照射される領域は、ペン先部103が記入用紙40に接触する位置とはわずかにずれるように構成されている。
CMOSカメラ106は、LED105によって照明された領域内における上述したドットパターンを撮影し、そのドットパターンの画像データをプロセッサ108に供給する。
また、CMOSカメラ106による撮影領域は、図4(A)に示すような約2mm×約2mmの大きさを含む範囲であり、CMOSカメラ106の撮影は毎秒50〜100回程度の定間隔で行われる。
なお、CMOSカメラ106の受光面側に、ノイズを低減して座標検出の信頼性を高めるため、赤外光を選択的に透過する赤外線透過フィルタを備えてもよい。
また、ドットパターンは、上述のように、赤外線を吸収するカーボンを含有するインクによって印刷されているので、LED105によって照射された赤外線は、ドットの位置においては吸収される。したがって、ドットの部分は、赤外線の反射量が少なく、ドット以外の部分は赤外線の反射量が多くなる。
このため、CMOSカメラ106の撮影により、赤外線の反射量の違いから閾値を設けることによって、カーボンを含むドットの領域とそれ以外の領域を区別することができるようになっている。
圧力センサ107は、ユーザが電子ペン10により記入用紙40に文字などを記入したりタップしたりする際に、ペン先部103からペン部104を通じて与えられる圧力、すなわち、筆圧を検出し、その値をプロセッサ108へ伝送する。
プロセッサ108は、圧力センサ107から与えられる筆圧のデータ(筆圧データ)に基づいて、電子ペン10のペンダウン(記入用紙40に接触してストロークが書き出しされること)及びペンアップ(接触している状態からペン先部103が離れること)を判定してLED105及びCMOSカメラ106のスイッチのオン/オフを切換える。
すなわち、ユーザが電子ペン10によって記入用紙40に文字などを記入すると、ペン先部103に筆圧がかかり、圧力センサ107によって所定値以上の筆圧が検出されるので、プロセッサ108は、ユーザが記入を開始したと判定して、LED105及びCMOSカメラ106を作動させる。
そして、ユーザが記入用紙40から電子ペン10を離すと、圧力センサ107によって所定値以上の筆圧の検出がされなくなるので、その際には、プロセッサ108は、ユーザが1つの筆跡の記入を終了したと判定して、LED105及びCMOSカメラ106の作動を終了させる。
一方、プロセッサ108は、ユーザによって記入用紙40に文字等のストロークが記入されている期間中、すなわち、圧力センサ107から与えられる筆圧データを検出中であって、LED105及びCMOSカメラ106のスイッチがオンの状態のときに、当該検出した筆圧データに基づいて、CMOSカメラ106によって供給される各画像データから、X、Y座標(以下、単に「位置座標」、「座標情報」又は「座標データ」ともいう。)及びドットパターンアドレスを個々に演算していく。
特に、プロセッサ108は、CMOSカメラ106によって供給される、図4(A)に示されるようなドットパターンの画像データを、図4(B)に示すデータ配列に変換し、さらに、X座標ビット値及びY座標ビット値に変換して、そのデータ配列から所定の演算方法によりX及びY座標データ及びドットパターンアドレスを演算する。
そして、プロセッサ108は、リアルタイムクロック110から発信される現在時刻と、筆圧データと、X,Y座標データ及びドットパターンアドレスとを関連付けて一の座標属性情報を生成する。
なお、上述のように、記入用紙40における6×6のドットパターンは、記入用紙40内で重複することはないため、ユーザが電子ペン10で文字等のストロークを記入すると、記入された位置が記入用紙40のどの位置に当たるかを、プロセッサ108による座標演算により、ストロークに沿ってCMOSカメラ6により撮像されたドットパターンの記入用紙40における位置座標を特定することができるようになっている。
メモリ109には、電子ペン10を識別するための「001」などのペンID(電子ペン10識別情報)、ペン製造者番号、ペンソフトウェアのバージョン等のプロパティ情報が記憶されている。
リアルタイムクロック110は、現在時刻(タイムスタンプ)を示す時刻情報を発信し、プロセッサ108に供給する。
通信ユニット111は、座標属性情報にペンIDが関連付けられた各ストローク情報をデータ解析装置20に記入者の指示に基づいて送信する。特に、通信ユニット111は、Bluetooth(登録商標)などの無線送信によって、ストロークデータを、データ解析装置20の制御の下、当該データ解析装置20に送信する。
バッテリー112は、電子ペン10内の各部材に電力を供給するためのものであり、例えば、電子ペン10のキャップ(図示せず)の脱着により電子ペン10自体の電源のオン/オフを行うように構成されている。
[3.2]データ解析装置
次に、図6〜図8の各図を用いて本実施形態のデータ解析装置20について説明する。
なお、図6は、本実施形態のデータ解析装置20の各機能を示すブロック図であり、図7及び図8は、それぞれ、本実施形態のデータ解析装置20内に設けられたストロークデータDB201及び記入用紙情報DB202に記録されるデータの一例を示す図である。
本実施形態のデータ解析装置20は、図6に示すように、各種の情報が記録される記録装置200と、通信インターフェース(以下、「通信I/F」という。)210と、液晶パネル等により構成される表示部230と、表示部230への表示データを生成して表示部230を制御する描画データ生成部240と、手書き入力挿入処理を実行するデータ処理部250と、操作部260と、ROM/RAM270と、装置全体を制御する管理制御部280と、を有し、上記の各部は、バス21によって相互に接続されている。
記録装置200は、HDD(Hard Disc Drive)、又は、SSD(Solid State Drive)により構成される。そして、記録装置200は、少なくとも、ストロークデータDB201と、記入用紙情報DB202と、を有している。
ストロークデータDB201は、各電子ペン10から送付されたストロークデータが電子ペン10毎に記録されるデータベースである。例えば、ストロークデータDB201には、図7に示すように、
(1)ペンID
(2)座標情報((x、y)座標)
(3)座標毎のドットパターンアドレス(図4B参照)
(4)座標毎の筆圧データ
(5)座標毎の時刻情報
が記録される。
なお、図7においては、座標情報に示される各座標(x、y)としては(x11,y11)などの所定の座標値が記録され、ドットパターンとしては、図4Bに示される値が記録される(図7のドットパターンの表記については省略)。また、筆圧データとしては、10段階のPP01〜PP10までの値が記録され、時刻情報としては日時が記録される。
記入用紙情報DB202は、記入用紙40に形成された各マス目の座標領域が記憶されるデータベースである。例えば、記入用紙情報DB202には、図8に示すように、
(1)記入用紙40の識別情報(以下、「記入用紙ID」という。)
(2)各マス目の領域(座標領域)
が記録されている。
なお、記入用紙ID及び各マス目の座標領域は、電子ペン10を用いて記入用紙40を使用する前に情報処理システム1の管理者などによって予め登録される。また、図8には、記入用紙ID「P001」における座標領域が記録されていることが示されている。
通信I/F210は、Bluetooth(登録商標)等の無線インターフェースであり、図示しないアンテナを介して各電子ペン10とストロークデータの授受などを実行する。
表示部230は、例えば、液晶素子または有機EL(Electro Luminescence)素子のパネルによって構成され、描画データ生成部240において生成された表示データに基づいて所定の画像を表示する。
描画データ生成部240は、表示部230に表示させるために必要な表示データを生成するようになっており、生成された表示データを表示部230に出力する。
特に、描画データ生成部240は、データ処理部250の制御の下、手書き入力挿入処理の実行時に、所定の画像を表示するための表示データを生成して表示部230に供給する。
データ処理部250は、ROM/RAM270に記録されている文書作成処理、ストロークデータを取得する処理(以下、単に「取得処理」という。)及び手書き入力挿入処理を実行するアプリケーションに基づいて、
(1)所定の書式を設定し、操作部260の操作に応じて文字、記号その他の形状をデータ化してデジタル形式の文書データを作成する文書作成処理
(2)各電子ペン10より、記入用紙40に記入者によって記入された各ストロークの座標を示す座標情報と当該各ストロークが記入された際の時刻を示す時刻情報とを含むストロークデータを取得する取得処理と、
(3)文書作成処理と連動し、取得したストロークデータに基づいて文書データの文書内に手書き入力された文字その他の形状を挿入する手書き入力挿入処理と、
を実行する。
特に、データ処理部250は、アプリケーションを実行することによって、受信したストロークデータの取得処理、及び、取得した各ストロークデータをそれぞれストロークデータDB201に記録する記録管理を含む各DBを管理するDB制御管理部251と、操作部260、表示部230及び描画データ生成部240と連動し、文書を作成して文書データの生成及び編集を行う文書編集処理部252と、文書データの編集中に、ストロークデータに基づいて文字その他形状を認識する文字認識部253と、認識した文字その他形状を、該当する文書データの文書内に挿入する手書き挿入処理部254と、を実現する。
例えば、本実施形態のDB制御管理部251は、本発明の取得手段を構成し、文書編集処理部252は、手書き挿入処理部254とともに本発明の文書編集手段を構成する。また、例えば、本実施形態の文字認識部253は、手書き挿入処理部254とともに、本発明の認識手段を構成する。
DB制御管理部251は、各DBに対するデータの読み出し及び書き込みを管理する。特に、DB制御管理部251は、操作部260を介して該当する電子ペン10から保持されているストロークデータの送信指示を検出すると、通信I/F210を介して電子ペン10から保持されているペンID、座標情報、ドットパターンアドレス、筆圧データ及び時刻情報を有するストロークデータを受信(取得)する。
また、DB制御管理部251は、ストロークデータを受信すると、受信したストロークデータに含まれるペンIDに基づいてストロークデータDB201を検索し、該当するペンIDに対応付けて座標情報、ドットパターンアドレス、筆圧データ及び時刻情報を当該ストロークデータDB201に記録する。
文書編集処理部252は、操作部260と連動し、入力された文字又は線図などの文章や図形をデータ化してデジタル形式の文書データを生成及びその編集、さらには、図示しない印刷装置と連動して出力するワープロ機能を有している。また、文書編集処理部252は、作成した文書データ内に、写真その他の画像やグラフなどの各種のデータの挿入が可能であり、総合的なデジタル形式の文書データを作成する機能を有している。なお、本実施形態のワープロ機能については、従来と同様であるためその詳細の説明については省略する。
文字認識部253は、取得したストロークデータ(群)に基づいて、特定の記入用紙40に記入された1以上の文字を認識してテキストデータに変換しつつ、認識した1文字を1のブロックとして特定する。なお、本実施形態の文字認識の手法については、従来と同様であるためその詳細の説明については省略する。
手書き挿入処理部254は、文書作成処理と連動し、DB制御管理部251によって取得したストロークデータ群毎に、取得したストロークデータに基づいて文書データの文書内に手書き入力された文字その他の形状(すなわち、記入者によって記入された記入形状41)を挿入する手書き入力挿入処理を実行する。
具体的には、手書き挿入処理部254は、取得したストロークデータ(ストロークデータ群に含まれる各ストロークデータ)を1文字に割り当てるためのブロックに解析するブロック解析を実行し、各ストロークによって文字として形成される各ブロックのストロークの塊(すなわち、記入形状41)を特定する。
例えば、手書き挿入処理部254は、各ストロークの時刻情報から記入用紙40に対する記入方向(縦書き及び横書き含む)を判別するとともに、
(1)2以上のストロークの重なり、接合及び接点と、
(2)記入方向と直交する軸方向のストロークの長さ又は全体のストロークの高さ平均、
(3)各ストロークの形状
などの予め定められたブロック形成条件に基づいて、又は、必要の場合には、更にパターンマッチングを加えて各ブロックを特定するブロック解析を実行する。
また、手書き挿入処理部254は、ストロークの座標が時刻経過に伴って記録用紙40の右から左に移動している場合には、記入方向が横書きであると認識し、ストロークの座標が時刻経過に伴ってミクロ的に記入用紙40の右から左に移動し(1又は隣接するストロークが右から左に移動し)、かつ、マクロ的に記入用紙40の上から下(所定の時間間隔毎のストロークの座標が上から下)に移動している場合には、記入方向が縦書きであると認識する。ただし、文手書き挿入処理部254は、記入者の指示に基づいて予め縦書き又は横書きが設定される場合には、当該情報を読み取って認識すればよい。
なお、ストロークの長さとは、ブロックの高さで、縦書きの場合には記入用紙40のx軸方向又横書きの場合には記入用紙40のy軸方向の高さを示す。
さらに、ブロック形成条件とは、
(1)ストロークが重なっている又は接合している2つのストロークは同一のブロックと認定すること、
(2)句読点を除く濁音を構成する丸や点は記入方向における前のブロックに含ませること、
(3)2以上のストロークで囲まれているストロークは囲んでいるストロークと同一のブロックを形成すること、
(4)ストロークの横軸方向の座標が重なるストロークについては同一のブロックを形成すること、
(5)ブロックの左端や隣接するブロックの右端、又は、記入方向が縦書きの場合にはブロックの上端と隣接するブロックの下端において予め定められた距離離れている場合には異なるブロックと判別すること、
など予め定められた条件を示す。
また、手書き挿入処理部254は、上述のブロック解析に代えて、記入用紙40に座標情報を有するマス目が形成されている場合には、各マス目の座標領域が記録された記入用紙情報DB202を検索しつつ、1のマス目に属する1以上のストロークデータによって形成されるブロックを1ブロックとして特定するマス目解析を実行してもよい。
さらに、手書き挿入処理部254は、上述のブロック解析に代えて、文字認識部253と連動し、文字認識部253によって各ストロークデータに基づいて認識された各文字を1ブロックとして特定してもよい。
一方、手書き挿入処理部254は、各ブロックを特定すると、挿入先の文書データの書式情報、すなわち、挿入先の段落における文字サイズ、文字タイプ、行サイズ、行間サイズ、配列方向、余白その他の情報を取得し、当該取得した文書データの書式に基づいて、各ブロックのサイズを変更しつつ、文書データ上の予め記入者によって設定された又は文書データや文書編集アプリで自動的に設定された挿入位置に各ブロックを挿入する。
例えば、手書き挿入処理部254は、特定したブロック毎に、そのサイズ(以下、「ブロックサイズ」という。)を特定し、取得した書式の文字サイズに合わせて当該ブロックサイズの変更(拡大又は縮小)をしつつ、文書データ上の挿入位置に、各ブロックを配置する。
特に、手書き挿入処理部254は、各ブロックを文書データ上の文書内の所定の位置に挿入する場合には、挿入すべき行における挿入スペースの有無を判定し、当該挿入スペースがある場合には、そのスペースに、また、当該挿入スペースがない場合には、次の行の先頭のスペースに該当するブロックを挿入する。
また、手書き挿入処理部254は、該当するブロックを挿入すべき行の次の行の先頭に挿入する場合には、次の行スペースの有無を判定し、当該次の行のスペースがある場合には、そのスペースに、また、当該次の行のスペースがない場合には、次の頁の先頭の行の先頭に該当するブロックを挿入する。
なお、手書き挿入処理部254は、上述のブロック毎に文書データの文書内の所定の位置に該当するブロックを挿入する点に代えて、取得したストロークデータ群全体のブロック(以下、「全体ブロック」という。)として解析する簡易ブロック解析を実行し、解析した全体ブロック全体を文書データ上の所定の挿入位置に挿入してもよい。
この場合には、手書き挿入処理部254は、各ストロークの時刻情報から記入方向を判別するとともに、当該判別した記入方向と直交する軸方向のストロークの長さの平均を算出し、文書データに挿入するブロック群の高さを特定する。
そして、手書き挿入処理部254は、特定したブロック群の高さを、挿入先の文書データの書式における文字サイズの高さに合わせるための縮尺を設定し、当該縮尺に基づいて、全体ブロックのサイズを全体的に変更する。
また、手書き挿入処理部254は、解析した全体ブロック全体を文書データ上の所定の挿入位置に挿入するとともに、当該挿入の際に全体ブロックが挿入位置の行に挿入できない場合には、当該行の行末以降の全体ブロック部分をトリミングし、次の行又は次の頁の先頭の行の先頭に貼り付ける処理を実行する。
操作部260は、各種の確認ボタン、各操作指令を入力する操作ボタン、テンキーなどの多数のキー又はタッチパネルにより構成され、ユーザが各操作を行う際に用いられるようになっている。例えば、操作部260は、ストロークデータの取得処理及び手書き入力挿入処理を実行する際に用いられる。
管理制御部280は、主に中央演算処理装置(CPU)によって構成されるとともに、キー入力ポート、表示制御ポート等の各種入出力ポートを含み、データ解析装置20の全般的な機能を総括的に制御する。
ROM/RAM270は、データ解析装置20の管理及び制御に関するプログラム、ストロークデータの取得処理及び手書き入力挿入処理の実行するためのアプリケーション、並びに、各プログラムやアプリケーションの実行中にワークエリアとして用いられるとともに、データ解析装置20で実行される各処理において用いられるデータが記憶される。
[4]本実施形態の動作
[4.1]電子ペンの動作
次に、電子ペン10よりデータ解析装置20へ送信されるストロークデータについて説明する。
ユーザが電子ペン10を用いて記入用紙40にストローク(筆跡)を記入する際に、電子ペン10を記入用紙40に接触させると、圧力センサ107は、ペン先部103にかかる筆圧を検出する。
このとき、プロセッサ108は、圧力センサ107によって所定値以上の筆圧が検出されたと判断すると、電子ペン10の記入用紙40への接触を示すペンダウン情報PDと、電子ペン10の識別情報であるペンID等とを関連付けたストロークデータを生成し、通信ユニット111を介して当該ストロークデータをデータ解析装置20に送信させる。
また、ユーザによって、電子ペン10のペン先部103を記入用紙40に接触させた後、筆圧を維持しつつ、ペン先部103を移動させてストロークが描かれると、プロセッサ108は、ペンダウンした状態を維持しつつ、ペンID等を関連付けて
(1)演算により求めた座標情報(X,Y)及びドットパターンアドレスと、
(2)圧力センサ107により検出される筆圧データと、
(3)リアルタイムクロック110により発信された時刻情報と、
を含むストロークデータをCMOSカメラ106によるドットパターンの撮影周期(例えば70Hz〜80Hz)に応じて逐次生成する。
そして、ユーザがストロークを描き終えて電子ペン10が記入用紙40から離され、圧力センサ107における筆圧が検出されなくなると、プロセッサ108は、電子ペン10の記入用紙40への離脱を示すペンアップ情報PUと、電子ペン10の識別情報であるペンID等とを関連付けたストロークデータを生成する。
なお、プロセッサ108は、データ解析装置20から生成したストロークデータの送信指示を受信した場合には、通信ユニット111を介してそのストロークデータを、送信指示を受信するまでに複数のストロークデータが生成されている場合には、ストロークデータ群を、データ解析装置20に送信させる。
[4.2]データ解析装置の動作(ストロークデータ取得処理を含む手書き入力挿入処理)
次に、図9を用いてデータ解析装置20において実行されるストロークデータ取得処理を含む手書き入力挿入処理の動作について説明する。なお、図9は、データ解析装置20において実行されるストロークデータ取得処理を含む手書き入力挿入処理の動作を示すフローチャートである。
本動作においては、所定の書式が設定された文書データにおいて記入者によって設定された挿入位置に電子ペン10に基づく手書き入力を挿入することを待機している状態であるものとする。
また、本動作においては、既に、記入者によって、電子ペン10を用いて記入用紙40に手書き入力すべき文字その他の形状が記入されており、当該文字その他の形状が記入された際に生成された複数のストロークデータを有するストロークデータ群が電子ペン10内に保持されているものとする。
さらに、本動作においては、電子ペン10は、Bluetooth(登録商標)のインターフェースを用いてデータ解析装置20と既に通信回線が確立しているものとする。
まず、DB制御管理部251は、操作部160を介して該当する電子ペン10から保持されているストロークデータの送信指示を検出すると(ステップS201)、通信I/F210を介して該当する電子ペン10に保持しているストロークデータの送信を指示する(ステップS202)。
次いで、DB制御管理部251は、通信I/F210を介して該当する電子ペン10から送信されたストロークデータ群を受信すると(ステップS203)、当該受信したストロークデータ群に含まれる各ストロークデータからそれぞれペンID、座標情報、ドットパターンアドレス、筆圧データ及び時刻情報を抽出する(ステップS204)。
また、このとき、DB制御管理部251は、抽出した各ストロークデータに含まれるペンIDに基づいてストロークデータDB201を検索し、該当するペンIDに対応付けて座標情報、ドットパターンアドレス、筆圧データ及び時刻情報を当該ストロークデータDB201に記録する。
次いで、手書き挿入処理部254は、予め設定されたブロック形成条件に基づいて受信したストロークデータ群に含まれる各ストロークをブロック解析し、各ストロークによって文字として形成される各ブロックのストロークの塊(すなわち、記入形状41)を特定する(ステップS205)。
具体的には、手書き挿入処理部254は、ストローク同士の重なりや接合、記入方向と直交する軸方向の高さ(縦書きの場合には記入用紙の40x軸方向又横書きの場合には記入用紙40のy軸方向の高さ)、各ストロークの形状、記入方向に隣接するストロークの形状などのブロック形成条件によって各ブロックを特定する。この場合には、手書き挿入処理部254は、更にパターンマッチングを加えて各ブロックを特定してもよい。
なお、手書き挿入処理部254は、ステップS205の処理においては、各ストロークに基づくブロック解析に代えて、記入用紙40にマス目が形成されている場合には、各マス目の座標領域が記録されたDBを検索しつつ、1のマス目に属する1以上のストロークデータによって形成されるブロックを1ブロックとして特定してもよい。
また、手書き挿入処理部254は、ステップS205の処理においては、各ストロークに基づくブロック解析に代えて、文字認識部253がストロークデータに基づいて文字を認識し、認識された1文字を1ブロックとして特定してもよい。
次いで、手書き挿入処理部254は、挿入先の文書データの書式情報、すなわち、挿入先の段落における文字サイズ、行サイズ、行間サイズ、配列方向、余白その他の情報を取得し(ステップS206)、先頭のブロックから順にブロック毎に以下のステップS211〜S213の処理を実行する。
具体的には、手書き挿入処理部254は、先頭のブロック又は前回のステップS213の処理で配置された次のブロックを対象ブロックと特定する(ステップS211)。
次いで、手書き挿入処理部254は、特定されたブロックについてそのサイズ(ブロックサイズ)を特定し、文字サイズに合わせて当該ブロックサイズの変更(拡大又は縮小)を行う(ステップS212)。
次いで、手書き挿入処理部254は、特定したブロックの文書データ上の挿入位置を決定しつつ、当該ブロックを配置する(ステップS213)。
具体的には、ステップS213の処理においては、手書き挿入処理部254は、該当するブロックの挿入すべき行における挿入スペースの有無を判定し、当該挿入スペースがある場合には、そのスペースに、また、当該挿入スペースがない場合には、次の先頭のスペースに該当するブロックを挿入する。
また、手書き挿入処理部254は、該当するブロックを挿入すべき行の次の行の先頭に挿入する場合には、次の行スペースの有無を判定し、当該次の行のスペースがある場合には、そのスペースに、また、当該次の行のスペースがない場合には、次の頁の先頭の行の先頭に該当するブロックを挿入する。
次いで、手書き挿入処理部254は、全てのブロックについて挿入されたか否かを判定し(ステップS214)、全てのブロックが挿入されていないと判定された場合には、ステップS211の処理に移行し、全てのブロックが挿入されたと判定された場合には本動作を終了させる。
以上本実施形態の情報処理システム1は、認識された記入者の手書きなどによって記入された記入形状41のサイズや挿入位置を、挿入する文書データにおける予め定められた書式に基づいて、変更及び設定を行うことができるので、キーボードやマウスなどの入力デバイスを用いて生成された文書内に、手書きされたデータを、その書式を合わせて挿入することができる
[5]変形例
[5.1]変形例1
上記実施形態の情報処理システム1においては、ドットパターンを有する記入用紙40と電子ペン10とを用いて記入者が記入した解答を、ストロークデータを介して取得するようになっているが、タブレット型情報端末装置などのタッチセンサー付き表示パネルを有する電子デバイス12を用いて記入領域(電子的な記入用紙40)を提供し、当該記入領域へのタッチ入力によって記入者の記入形状41におけるストロークデータを取得し、手書き入力挿入処理を実行するようにしてもよい。
具体的には、本変形例の情報処理システム11において、各電子デバイス12は、図10に示すように、記入用紙40の画像を表示する表示パネル13を有しており、タッチペン14を用いて記入領域の画像上に記入された各ストロークの表示パネル13上の座標を示す座標情報を含むストロークデータをBluetooth(登録商標)などの無線通信インターフェースを用いてデータ解析装置20に送信する構成を有している。
なお、タッチペン13に替えて記入者の指を用いてもよいし、キーボードやマウスといった入力デバイスを用いてもよい。また、図10は、本変形例の情報処理システムにおける構成を示すシステム構成図である。
[5.2]変形例2
上記実施形態においては、データ解析装置20が記録装置200を有し、当該記録装置200内に各データベースが設けられているが、データ解析装置20が、インターネットなどのネットワークを介して単一の記録装置又はそれぞれのデータベースに接続し、各データの登録及びその検索を行うようにしてもよい。
[5.3]変形例3
上記実施形態においては、電子ペン10が複数のストロークデータを内部に記録し、データ解析装置20の指示に基づいて記録された複数のストロークデータをストロークデータ群として送信するようになっているが、電子ペン10は、ストロークデータを取得すると、即時的かつ逐次的に当該取得したストロークデータを送信してもよい。
この場合には、データ解析装置20は、記入者の指示に基づいて挿入すべき記入形状41を特定し、当該特定された記入形状41を構成するストローク群について手書き入力挿入処理を実行すればよい。なお、記入者の指示としては、データ解析装置20によって表示されたストロークデータに基づいて該当するストロークデータを特定してもよいし、挿入開始点及び挿入終了点を電子ペン10からタップなどによって通知させてもよい。
1、11 … 情報処理システム
10 … 電子ペン
11 … 電子デバイス
12 … 表示パネル
13 … タッチペン
20 … データ解析装置
40 … 記入用紙
200 … 記録装置
230 … 表示部
240 … 描画データ生成部
250 … データ処理部
251 … DB制御管理部
252 … 文書編集処理部
253 … 文字認識部
254 … 手書き挿入処理部
260 … 操作部
270 … ROM/RAM
280 … 管理制御部

Claims (9)

  1. 記入領域に記入された記入形状を予め定められた書式が設定されているデジタル形式の文書データに挿入する情報処理装置であって、
    前記記入形状の座標を示す座標情報を取得する取得手段と、
    前記取得された座標情報に基づいて、前記記入された記入形状のサイズを認識する認識手段と、
    前記認識された記入形状のサイズ及び前記予め定められた書式に基づいて、当該記入形状のサイズの変更及び当該記入形状の配置位置の特定を実行し、前記文書データ内の文書内に当該記入形状を挿入する文書編集手段と、
    を備えることを特徴とする情報処理装置。
  2. 請求項1に記載の情報処理装置において、
    前記認識手段が、前記記入形状に対応する文字を認識するとともに、前記認識した文字サイズを前記記入形状のサイズとして認識する、情報処理装置。
  3. 請求項1又は2に記載の情報処理装置において、
    前記文書データの文書内における前記記入形状を挿入する位置を挿入位置として特定する特定手段を更に備え、
    前記文章編集手段が、前記特定された挿入位置に設定された前記書式に基づいて、前記記入形状のサイズの変更及び当該記入形状の配置位置の特定の少なくともいずれか一方を実行し、前記文書データ内の文書内に当該記入形状を挿入する、情報処理装置。
  4. 請求項3に記載の情報処理装置において、
    前記文章編集手段が、前記特定された挿入位置に前記記入形状を配置するスペースがない場合には、次の行の先頭に前記記入形状を配置する、情報処理装置。
  5. 請求項1〜4のいずれか1項に記載の情報処理装置において、
    記入者の操作に応じて文字記入可能な入力デバイスによって読み取り可能な位置座標を示すコード化パターンが形成された記入領域を有する記録媒体を用いるとともに、
    前記取得手段が、前記入力デバイスによって読み取ったコード化パターンのデータに基づいて前記座標情報を取得する、情報処理装置。
  6. 請求項1〜4のいずれか1項に記載の情報処理装置において、
    記入者の操作に応じて文字記入可能であってデバイス上の座標を認識する表示パネルが形成された電子デバイスを用いるとともに、
    前記取得手段が、前記表示パネルへの記入者の接触操作に応じて前記電子デバイス上の座標を認識することによって前記座標情報を取得する、情報処理装置。
  7. コンピュータによって、記入領域に記入された記入形状を予め定められた書式が設定されているデジタル形式の文書データに挿入するプログラムであって、
    前記コンピュータを、
    前記記入形状の座標を示す座標情報を取得する取得手段、
    前記取得された座標情報に基づいて、前記記入された記入形状のサイズを認識する認識手段、及び、
    前記認識された記入形状のサイズ及び前記予め定められた書式に基づいて、当該記入形状のサイズの変更及び当該記入形状の配置位置の特定を実行し、前記文書データ内の文書内に当該記入形状を挿入する文書編集手段、
    として機能させることを特徴とするプログラム。
  8. 位置座標を示すコード化パターンが形成された記録媒体に対して記入者の操作に応じて文字記入を実行し、当該コード化パターンを読み取るための電子ペンと、
    前記電子ペンによって読み取ったコード化パターンを座標情報として取得し、当該取得した座標情報によって形成された記入形状を予め定められた書式が設定されているデジタル形式の文書データに挿入する情報処理装置と、
    を備え、
    前記情報処理装置が、
    前記記入形状の座標を示す座標情報を取得する取得手段と、
    前記取得された座標情報に基づいて、前記記入された記入形状のサイズを認識する認識手段と、
    前記認識された記入形状のサイズ及び前記予め定められた書式に基づいて、当該記入形状のサイズの変更及び当該記入形状の配置位置の特定を実行し、前記文書データ内の文書内に当該記入形状を挿入する文書編集手段と、
    を備えることを特徴とする情報処理システム。
  9. 記入形状を記入する際に用いられるとともに当該記入形状を表示する表示パネルと、当該記入領域に記入された記入形状の座標を示す座標情報を検出する検出手段と、を有する電子デバイスと、
    前記検出された座標情報に基づいて前記記入形状を予め定められた書式が設定されているデジタル形式の文書データに挿入する情報処理装置と、
    を備え、
    前記情報処理装置が、
    前記記入形状の座標を示す座標情報を取得する取得手段と、
    前記取得された座標情報に基づいて、前記記入された記入形状のサイズを認識する認識手段と、
    前記認識された記入形状のサイズ及び前記予め定められた書式に基づいて、当該記入形状のサイズの変更及び当該記入形状の配置位置の特定を実行し、前記文書データ内の文書内に当該記入形状を挿入する文書編集手段と、
    を備えることを特徴とする情報処理システム。
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