JPH0115913B2

JPH0115913B2 -

Info

Publication number: JPH0115913B2
Application number: JP56062245A
Authority: JP
Inventors: Tadahiko Nakagiri
Original assignee: Citizen Watch Co Ltd
Current assignee: Citizen Watch Co Ltd
Priority date: 1981-04-24
Filing date: 1981-04-24
Publication date: 1989-03-22
Also published as: JPS57176486A

Description

【発明の詳細な説明】本発明はパターン認識装置に関する。

従来、手書き入力される字形や数字のパターン
認識の手段は、例えば９個位のセンサー端子を矩
形状に配置する事によつて、英文字、数字、記
号、等は判別出来ていたが、かな、ひらがな、漢
字等は判別する事が出来なかつた。

この理由は、英文字や数字を構成する字形の辺
は割合簡単なためで、単純な制約を設ける事によ
り、９個位のセンサー端子で充分判別可能であつ
た。しかし、かな文字や漢字になると、字形の辺
の構成が複雑になり、９個程度のセンサー端子数
では、それ等の字形を認識する事は到底可可能で
ある。字形を認識するためにはセンサー端子を増
やせば良いのであるが、センサー端子が増加する
と云う事は、パターン認識の回路も複雑になる事
であり、漢字のパターン認識等は現在の技術では
殆んど不可能と云われている。

一般に、パターン認識が必要とされるのは、手
書き入力された字形で、何等かの回路を制御する
必要がある場合で、字形発生回路をトリガーした
り、タイプライターを作動させたりするのに使用
される。しかし、実際に他の回路を制御する必要
がある場合は、英文字、数字、記号、程度があれ
ば充分で、かな、ひらがな、漢字、特殊字形等は
単に表示だけ出て来れば充分の場合が多い。

つまり、手書き入力した通りの字形が表示され
れば、メモ用紙代りには使用出来る訳で、かな、
ひらがな、漢字等はパターン認識をしないで、描
いた通りの字形を記憶させ、英文字や数字、記号
はパターン認識して、他の回路を制御するのに使
用するのが本発明の特徴である。

この様な方式を使用すれば、例えば電話の自動
コール装置等には便利で、電子メモ装置に対し手
書き入力した漢字の人名は、描いた通りに表示さ
せ、電話電号はパターン認識して相手に自動的に
かける等の応用が考えられる。

本発明の他の特徴は、パターン認識される英文
字等のセンサー端子と、パターン認識されないか
な文字等のセンサー端子が、同一マトリツクス面
に組み込まれ、自動的に２種の文字を仕分けする
様な構成もとれる事である。この様な方式を使用
すれば、例えば、腕時計のメモ装置として、英文
字や数字は時刻修正の入力として使用し、かな文
字等は、覚え書きとしてそのまま記憶し必要に応
じて表示させる様な事が可能である。

同様な用途として、クロツク、電卓、ゲーム装
置等が考えられる。

以下、本発明の構成を図面によつて詳述する。

第１図イは、本発明のセンサー端子配置図であ
る。センサー端子１１〜１９はパターン認識に使
用するセンサー入力端子で、この９個の点を通つ
て描かれる英文字、数字、記号等は、パターン認
識されて他の回路の制御に使用される。センサー
端子３０１〜３２６はパターン認識に使用されな
いセンサー入力端子で、センサー端子１１〜１９
と複合されて５×７＝35のマトリクス入力センサ
ーとなり、このマトリクスの中に描かれる字形を
そのまま“１”、“０”信号として記憶する様にな
つている。

つまり、パターン認識された英文字や数字はコ
ード変換されて５ビツト程度の“１”、“０”信号
で記憶されるが、パターン認識されないかな文字
等はコード変換される事なく、35ビツトの“１”、
“０”信号として描いた通りのパターンをそのま
ま記憶する。第１図ロに示した四角の枠１１Ｄ〜
１９Ｄ，３０１Ｄ〜３２６Ｄ等は、夫々のセンサ
ー端子位置に相当する表示素子のマトリクスで、
描かれたパターンを表示する時は、これ等の四角
の枠部分が、例えば液晶表示素子等によつて、描
かれた通りの図形や字形を表示する。第１図ロの
例では字形「や」が表示されている。

第２図イは、本発明のセンサー端子群を、表示
装置に組み込んだ、電話番号メモ装置の斜視図で
ある。第１図で説明したセンサー入力端子１１〜
１９，３０１〜３２６、はケース１の左下にあ
り、その上方に一字づつマトリクス表示される液
晶表示装置２があり、人名の欄３，４は、パター
ン認識されないで手書き入力がそのまま記憶表示
され、電話番号欄５，６は、パターン認識された
状態で表示される様になつている。

従つて、センサー端子群からの指令入力があれ
ば、回路がパターン認識している電話番号につい
ては、後述する如く、ダイヤルを廻したのと同じ
パルス列を発生する事が出来、相手に自動で電話
をかける事が可能である。

この場合、人名の方は人間の目が確認していれ
ばよく、回路の方が認識する必要は全くない。

８は電話器との接続コードである。第２図ロに
一例として字形「や」の表示を拡大したマトリク
ス図形を示す。

第３図は、本発明のセンサー端子群を、腕時計
に組み込んだ、腕時計の上面図である。２１はケ
ース、２２は上面ガラス、２３はパツキン、２４
はバンドで、上面ガラス２２と、ケース２１は、
パツキン２３によつて防水と絶縁が行われ、その
間隙に、図示する如くセンサー端子１１〜１９が
配置されている。これ等のセンサー端子１１〜１
９は、指先等が接触する事により、ケース２１に
アースされ、指先が描く字形の順位通りに、セン
サー端子をアースして行く様に構成されている。
従つて、これ等のセンサー端子１１〜１９が、如
何なる順位でアースされて行くかを検出すれば、
描かれた字形を判別する事が可能である。

第４図は、センサー端子が取付けられた状態を
示す第３図の部分断面図で、中央部のセンサー端
子１５は、上ガラス２の一部の孔をあけ、金属端
子１５Ａによつて外部に取出されており、周囲の
センサー端子１１は、パツキン２３によつて、ケ
ース２１から絶縁され、上ガラス２２の側面か
ら、金属蒸着線１１Ａによつて外部に取出されて
いる。金属蒸着線１１Ａ、及び２８は、バネ２
５，２６によつて、回路基板２７の端子２９，３
０に接続されている。

パタン認識用の周囲のセンサー端子１１は、第
３図に於ては８個あり、夫々、独立して回路基板
２７、に接続されている。本図より明らかな如
く、夫々のセンサー端子は、アースであるケース
２１から絶縁されており、指先で触れると、人体
を介して、ケース２１にアースされ、字形の入力
順位を、回路基板２７、に与えられる様になつて
いる。センサー端子への入力電圧は、その他の方
法として例えば人体に誘導された交番電圧や、セ
ンサー端子に高周波電圧を与えておき、人体をグ
ランドとして指先からアースして、その高周波電
圧の変化を検出してもよい。これ等のタツチセン
サーの手段は、エレベーターや電卓のキーボード
にすでに使用されている。

第５図は、本発明の辺入力の方式で字形検出を
センサー端子の辺の入力として構成した説明図で
ある。１１〜１９は第１図に示した９個のセンサ
ー端子で、夫々のセンサー端子の位置を結ぶと辺
入力７１〜９８の28本の線が得られ、これ等の辺
入力を使えば、アルフアベツト26文字、数字、等
は容易に表現する事が出来る。第６図にその一例
を示す。

第６図は、第５図に於て、字形Ｅを描いた時の
辺入力の説明図である。センサー端子１１〜１９
のすべてを指先が通過しているが、辺入力は７
５，８１，７４，９７，９４，９０，９８，８
６、で示す辺だけで構成され、センサー端子の組
合せをこの順位で検出する事により、字形Ｅを検
出する事が出来る。

他の字形、数字、記号もこれ等の辺の組合せで
構成する事が出来る。しかし後述する様に、実際
に字形を認識するのはその字形のすべての辺を認
識する必要はなく、特徴のある辺だけを認識する
だけでよい。

第７図は、第６図の字形「Ｅ」の辺入力の特徴
部だけを実線で表わした説明図である。辺入力９
８，９７，９４は字形「Ｅ」を認識するためにメ
モリー回路に登録された標準パターンである。従
つて指先で描いた辺入力が、上記の３辺を通過す
れば、他の点線で示す辺の有無に関係なく字形
「Ｅ」が認識される。つまり点線部の辺は任意に
描く事が出来、人による字形のくせを、かなり吸
収するばかりでなく、メモリー回路の容量も少な
くする事が出来る。

第８図イ〜トは、第７図の字形「Ｅ」の標準パ
ターンに対する認識可能な字形「Ｅ」の字形図の
１例である。本図に示した点線の辺は、字形
「Ｅ」を描く時、人によつて不正確に描かれる可
能性を示すものであるが、標準パターンの辺入力
９８，９７，９４が正確に入力される限り、字形
「Ｅ」が描かれた事を認識する事が出来る。

第９図は、アルフアベツト26文字と、数字、記
号の特徴部を実線で表わした本発明に使用する字
形図である。本図に示す如く、字形「Ａ」、「Ｄ」
等はいくつかの標準パターンがメモリー回路に登
録され、人による字形のくせを、更に緻密に吸収
出来る様工夫されている。

又、本図に示す如く、数字の字形は、アルフア
ベツト文字の右半分の大きさで描く様約束されて
おり、字形「Ｂ」と数字「８」、字形「Ｉ」と数
字「１」等が同一の認識パターンにならない様に
工夫されている。更に、別の問題点として、一つ
の文字を描いた時、他の文字の特徴部の辺入力を
描いてしまう、つまりカバーしてしまう事があ
り、その対策として、夫々の字形特徴部の判別順
位を定める必要がある。

例えば、字形「Ｃ」を描けば、字形「J₁」、
「Ｌ」、「V₃」等の特徴部がカバーされてしまうた
め、字形「Ｃ」は、字形「J₁」「Ｌ」「V₃」等よ
り、先に判別して、字形「J₁」「Ｌ」「V₃」の一
致信号の前に、描かれた字形は、字形「Ｃ」であ
る事を判別する必要がある。

本図の字形の特徴部の構成に於ては、字形判定
順位の１例は下記の如くになる。

「B₂、B₁、Ｑ、Ｇ、W₄、Ｘ、W₁、W₂、Ｙ、
Ｚ、2₄、Ｅ、Ｓ、Ｏ、A₃、W₃、R₁、R₃、Ｎ、
Ｍ、R₂、D₂、8₁、9₁、6₁、D₁、P₂、P₅、D₃、
A₂、D₄、P₁、K₁、P₄、9₂、A₁、8₃、8₂、6₃、Ｕ、
Ｈ、K₃、Ｆ、P₃、6₂、2₁、０、2₃、3₂、4₂、2₂、
7₂、5₁、5₂、3₁、7₁、4₁、Ｃ、V₃、K₂、Ｌ、J₁、
V₁、Ｔ、J₂、V₂、−、1₂、／、Ｉ、1₁」。

以上71字形の判定順位に従えばよい。この71字
形は、一つの字形が手書きされ終ると直ちに、
「B₂、B₁、Ｑ、Ｇ…」の順でメモリー回路の走査
が行われ、一番最初の一致字形が、求める手書き
文字として判定される。

第１０図は、本発明に使用したパターン認識の
判定システムの説明図である。字形「Ｃ」を描く
と、手書きレジスター１４１に、図示の如く辺入
力８１，７５，７４，９７，９４，９１が、ビツ
トコード１４２に変換された形で記憶される。ビ
ツトコード１４２は、辺入力28種、又は、センサ
ー端子数９個のコード列で、１、０信号によつて
構成されている。

一方標準パターンのメモリー回路１４０には、
図示の如く、字形「B₂、B₁、Ｑ…」の辺入力の
特徴部が同じくビツトコードに変換されて記憶さ
れており、手書きレジスター１４１の内容は、ま
ず字形「B₂」のメモリー回路内容と、比較回路
１５０によつて比較され、次に字形「B₁」、「Ｑ」
…の順で一致信号を見ていく。メモリー回路の字
形「Ｃ」まで一致信号はなく、字形「Ｃ」に到達
すると初めて、手書き入力レジスター１４１とメ
モリー回路１４０の一致信号が比較回路１５０に
生ずる。この様な手段により、字形、数字、指令
信号等の認識、表示、電話番号の発生等を任意に
行う事が出来る。

第１１図は、センサー端子の波形を組合せて、
本発明に使用した辺入力駆動波形を作るための波
形構成図である。

センサー端子１２，１５，１８による例えば字
形「Ｉ」の出力波形１２Ｆ，１５Ｆ，１８Ｆは、
夫々後述するFF回路と遅延回路によつて、波形
２０４，２０５に示す様な互いに関連した波形に
なる。

波形２０４，２０５に示す斜線部１２，１５及
び１５，１８は、夫々次のセンサー端子入力と、
遅延回路によつて形成されたもので、その部分の
AND出力は、波形２０６，２０７に示すパルス
で表わされる。このパルス波形は、夫々、センサ
ー端子１２，１５及び、１５，１８の辺入力７
８，９２に相当する事になり、このパルス波形２
０６，２０７によつて前述のビツトコードを発生
すれば、辺入力による28種のビツトコードを、第
１０図のビツトコード列１４２の如く記憶する事
が出来る。

第１２図は、第１１図の波形図を作るための回
路構成図で、センサー端子１１〜１９の入力は増
巾回路１１Ａ〜１９Ａを通つて、FF１１Ｂ〜１
９Ｂに入力され、第１１図の波形２０４，２０５
を作る。この時、波形の斜線部１２，１５及び、
１５，１８は、OR回路１３０、遅延回路１３１
によつて、FF１１Ｂ〜１９Ｂをリセツトする事
によつて得られる。

FF１１Ｂ〜１９Ｂの出力は、第５図の辺入力
の構成に従つて、AND回路７１Ａ〜９８Ａに入
れられ、その出力は、第１１図の波形２０６，２
０７等の如くなる。このパルスによつてビツト信
号発生器７１Ｂ〜９８Ｂをトリガーし、第１０図
に示したビツトコード列１４２を得る事が出来
る。

第１３図は、本発明に使用した電話メモ装置の
全体のシステム図である。手書きレジスター１４
１と標準パターンメモリー回路１４０の出力は、
比較回路１５０によつて比較され、手書き入力字
形はビツトコードとして、次の表示用字形メモリ
ー１５２に記憶される。

この記憶形態は任意であり、例えばメモ表１５
５の如く、人名と電話番号が順次、使用した
RAM１５４に、図示の如くビツトコードで記憶
される。RAM１５４の出力は、字形発生回路１
５６に接続されており、例えばセンサー端子１
６，１９を矢印１６７の如く、指先で往復する呼
出指令信号により、RAM１５４の内容が次々に
字形発生回路１５６をトリガーして、表示駆動回
路１５８に入力を与え、メモ表１５５に示す様な
パターンを、連続的に液晶表示装置１６０に表わ
す。

指定位置１６５の人名と番号が液晶表示装置１
６０に表われた時、例えば、センサー端子１８，
１９を指先で矢印１６８の如く動かす自動コール
の指令信号により、すでにパターン認識済みでビ
ツトコード記憶されているRAM１５４の電話番
号は、番号発生回路１７２をトリガーして、パル
ス列１７４を生じ自動的に相手に電話をかける事
が出来る。これ等の字形発生及び表示回路や、番
号発生回路は、従来の公知の手段により達成され
る。

上記の方式では、人名が英文字で表示され、英
文字であればパターン認識が可能であるが、かな
文字や漢字になるとパターン認識がむずかしく、
コード変換して記憶する事が出来なくなる。

そのため、手書き入力した字形をそのまま記憶
する本発明の方式を第１４図に示す。

第１４図は、第１図に示したセンサー端子配置
図図の上に、かな文字「や」「ま」「し」「た」、を
描いた時のビツトコード変換方式を示す本発明の
説明図である。

字形「や」の第１行は、図示の如く、斜線部を
１、空白部を０とすると、変換された電気信号は
00100となり、第２行は、01000となり、以下同様
にして第７行までが計35ビツトのコードに変換さ
れる。他のかな文字「ま」「し」「た」も同様にコ
ード変換され、人名、「やました」は35×４＝140
ビツトあれば、如何なる字体であつてもそのまま
記憶する事が出来る。

ビツト数を増やせば更に複雑な漢字も記憶出来
る事は明らかである。これ等の信号ビツトはパタ
ーン認識されないでそのままRAMに記憶され、
表示の時もこの配置図の通りに液晶表示装置をマ
トリクス駆動させ、入力字体を相似的に表示する
ものである。

第１５図は、第１３図のRAM１５４とメモ表
１５５を、第１４図の方式によつて置換した本発
明の説明図で、RAMの人名欄２００，２０１は
夫々、第１４図に示したビツトパターンを、ビツ
ト２１０，２１１，２１２，２１３、の如く140
ビツトづつ記憶し、電話番号欄２０２，２０３
は、手書き入力の電話番号をパターン認識して、
ビツト２１４，２１５，２１６，２１７の如く、
４ビツトづつの２進化10進符号として記憶させて
ある。その結果、液晶表示装置に表示されるメモ
表２２０は、図示の如く、かな文字と電話番号と
なり、電話番号は回路がパターン認識しているの
で、自動コールをする事が出来る。

本方式の欠点は第１３図の英文字表示に比べ
て、人名のビツト数が多い事で、パターン認識さ
れた英文字であれば一字当り５ビツトあれば2⁵＝
32字形の記憶が出来るが、パターン認識されない
かな文字の場合は、本実施例の場合でも１字当り
35ビツト必要になる事である。

しかし、かな文字の字体はどんな形状に描いて
も、記憶可能であると云う大きな利点がある。

第１６図は、本発明の他の実施例を示すセンサ
ー端子群の他の配置図である。センサー端子１１
〜１９はパターン認識専用であり、センサー端子
３０１〜３３５は35個のマスで構成され、かな文
字等の図形記憶専用としたものである。

前述の如く、パターン認識用と図形記憶用の２
種類のセンサー群は、パターン認識を行う結果、
回路的には自動的に別個に扱われているが、本図
の如き構成にして、手書き入力の時から別個に扱
う事も可能である。

本図で示す実施例の利点は、かな文字を描いた
時に、英文字や数字に近似した字形を完全に区別
出来る事にあり、あらかじめ約束事として、英文
字、数字は外周に沿つて大きく描き、かな文字等
は、35個のマスの中に描く様にして、パターン認
識の誤りを防ぐ様にしてある。センサー端子１１
〜１９は、35個のマスから、より離すとか、別位
置に設けてもよい。

第１７図イ〜ニは、本発明の構成を時計の時刻
修正や、メモの作成に使用した説明図である。第
３図で説明した時計の上面ガラスセンサー端子
に、例えば第１７図イの如く「Ｔ、12」と描く事
により、「時刻を12時に修正せよ」のパターン認
識を行ない、第１７図ロに示すように「Ｍ、35」
は「分を35分に修正」する。字形「Ｔ、Ｍ、１、
２、３、５」はいずれもパターン認識可能である
から、修正モードに切換え、実行する事は簡単で
ある。

次に描かれる字形が第１７図ハの如く「かい
ぎ」は、前述の如く、図形認識として処理し、セ
ンサー端子３０１〜３３５のパターンをそのまま
記憶する。第１７図ニに示す次の数字「２、４、
０」は認識して記憶する。そして表示として呼び
出す時は、液晶表示装置２４０に、描いた通りの
かな文字と、認識ずみの時刻を呼び出す様にす
る。上記説明からも明らかなように、時計の時刻
修正が容易になるばかりでなく、メモ用紙代りに
時計を使用する事が可能である。

上述の如く本発明は、パターン認識が簡単な英
文字、数字、記号等は、少ないセンサー端子群に
よつて字形認識を容易にし、その結果メモリー容
量を少なく済ませ、且つ、他の回路の制御も可能
にし、一方、パターン認識は不要だが、描いた字
形はそのまま記憶したいかな文字、漢字等は、マ
トリクス状に配列した多くのセンサー端子群によ
つて、検知した信号のままメモリー回路に入れ
て、表示する時も、そのまま呼出し表示する構成
を提示したもので、簡単なシステムで、高度な機
能を発揮する事が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第１５図は本発明の一実施例で、第１
図イはセンサー端子配置図、第１図ロは第１図イ
に対応する表示素子のマトリクス配置図。第２図
イは本発明のセンサー端子群を表示装置に組込ん
だ電話番号メモ装置の斜視図、第２図ロは字形
「や」のマトリクス図形、第３図は本発明のセン
サー端子群を腕時計に組込んだ腕時計の上面図。
第４図は第３図の腕時計の部分断面図、第５図は
辺入力の説明図、第６図は、字形「Ｅ」の辺入力
の説明図、第７図は字形「Ｅ」の特徴部を示した
説明図、第８図イ〜トは第７図の字形「Ｅ」の認
識可能な字形図、第９図は英文字、数字、記号の
特徴部を示した字形説明図、第１０図はパターン
認識の判定システムの説明図、第１１図は辺入力
の波形構成図、第１２図は第１１図の波形を作る
ための回路構成図、第１３図は電話メモ装置の全
体システム図、第１４図は第１図のセンサー端子
配置図によるビツトコード変換方式を示す説明
図、第１５図は第１３図のRAMとメモ表の説明
図、第１６図は本発明の他の実施例を示すセンサ
ー端子群の配置図、第１７図イ，ロ，ハ，ニは本
発明の時計の操作に関する説明図である。１１〜１９，３０１〜３２６……センサー端
子、７１〜９８……辺入力、１４０……標準パタ
ーンメモリー回路、１４１……手書き入力レジス
ター、１４２，２１０〜２１７……ビツトコー
ド、１５０……比較回路、１５４……RAM、１
５５，２２０……メモ表、１６０，２４０……液
晶表示装置。

Claims

【特許請求の範囲】

１複数のパターン認識用のセンサー端子を結ん
で得られる辺入力によりあらかじめ構成されるパ
ターン認識用メモリー回路と、前記パターン認識
用のセンサー端子に手書き入力を加え辺入力に変
換し順次記憶する手書きレジスターと、前記パタ
ーン認識用のメモリー回路と前記手書きレジスタ
ーとを比較判別してパターン認識を行なうパター
ン認識装置において、前記パターン認識用のセン
サー端子間にマトリクス状に配置するセンサー端
子と、前記マトリクス状に配置するセンサー端子
に手書き入力を加え前記マトリクス状に配置する
センサー端子の出力をビツト信号に変換し記憶す
る図形記憶用のメモリー回路とを有することを特
徴とするパターン認識装置。