JPH07200127A - Handwriting input device - Google Patents

Handwriting input device

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JPH07200127A
JPH07200127A JP5063549A JP6354993A JPH07200127A JP H07200127 A JPH07200127 A JP H07200127A JP 5063549 A JP5063549 A JP 5063549A JP 6354993 A JP6354993 A JP 6354993A JP H07200127 A JPH07200127 A JP H07200127A
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Masami Hashimoto
Hiroki Ishikawa
Kazunori Ito
Yoshimichi Yonezawa
一典 伊東
昌巳 橋本
裕記 石川
義道 米沢
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Oki Electric Ind Co Ltd
Yoshimichi Yonezawa
沖電気工業株式会社
義道 米沢
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Abstract

PURPOSE: To provide a handwriting input device which can obtain information regarding handwritten characters in a writing state as natural as possible and has small restrictions of a writing plane, a writing area, etc.
CONSTITUTION: A writing tool is provided with displacement prescribing physical quantity sensor (e.g. acceleration sensor) 2 and 3 which prescribe time variation of the displacement of this writing tool and detection signal processing means 6 to 15 properly process detection signals from the displacement prescribing physical quantity sensors to obtain pattern information, stroke information, or character kind information on a written character. Namely, the desired information is obtained without providing any detection constitution on an input plane part side.
COPYRIGHT: (C)1995,JPO

Description

【発明の詳細な説明】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】 [0001]

【産業上の利用分野】本発明は、筆記具(入力ペン)の動きから文字パターン情報や運筆情報や文字種情報を得る手書き入力装置に関する。 The present invention relates to a handwriting input device to obtain a character pattern information and stroke information and character types information from the motion of the writing instrument (input pen).

【0002】 [0002]

【従来の技術】近年、手書きによる文字入力装置(手書き入力装置)の開発が盛んに進められている。 In recent years, the development of the character input device (handwriting input device) has been promoted extensively by hand. 手書き文字をデータ化する方法は、一般に、既に書かれた手書き文字を光学式文字読取装置(OCR)やイメージスキャナによって取込み解析してデータ化する方法と、手書き時の筆記具の位置データを連続的に取込み解析してデータ化する方法とに大別でき、それぞれ実用化されている。 How to data of the handwritten character generally to a method for data reduction and uptake analyzed by already written handwritten optical character reading apparatus (OCR) or an image scanner, a continuous position data of the handwritten time of the writing instrument and uptake analysis can be divided into a method of data into, they are respectively commercialized. 後者の方法は、手書き時にリアルタイム処理やオンライン処理が可能であり、また、比較的認識が容易であるという特徴を有し、前者の方法とは異なる用途の商品に実現されていることが多い。 The latter method is capable of real-time processing and online processing the handwriting during, also has a characteristic of being relatively easy to recognize, it is often implemented in the item different applications the former method.

【0003】位置データを連続的に取込み解析して手書き文字をデータ化する方法は、例えばいわゆるタブレット入力装置として実現されている。 [0003] Methods of data the handwritten character position data continuously capture analysis is realized for example as a so-called tablet input device. タブレット入力装置は、筆記具(入力ペン)と、この筆記具の先端位置を検出するためのタブレット部などから構成されており、この先端位置データを筆記具の移動に伴い連続的に得ることによって運筆データや文字パターンデータを得たり、 Tablet input device includes a writing implement (input pen) is constituted by a like tablet unit for detecting the position of the tip of the writing instrument, stroke data Ya by obtaining continuously with the tip position data to the movement of the writing instrument or to obtain a character pattern data,
さらに、運筆データや文字パターンデータを適宜処理することで文字種データを得るものである。 Furthermore, it is to obtain a character type data by appropriately processing the stroke data and character pattern data.

【0004】筆記具の先端位置を検出するためのタブレット部は、より詳細には、筆記領域を規定する特殊な入力平面部と、この入力平面部上を筆記具が移動する際における各時点での位置を検出する入力平面部に関連した位置検出器とで構成されている。 [0004] Tablets portion for detecting the tip position of the writing instrument, more specifically, a special input planar portion defining a writing area, the position at each point in time of the input plane portion above the writing instrument moves It is composed of a location associated with the detector to the input planar portion for detecting.

【0005】なお、この明細書において、文字パターンデータは、時間に関係がない文字形状を表すデータを言い、運筆データは、時間に関係付けられた文字形状を表すデータを言い、文字種データは、手書きされた文字の種類を表すデータを言うこととする。 [0005] In this specification, the character pattern data refers to data representing the character shape is not related to the time, stroke data refers to data representing a character form which is related to time, character type data, and to say the data representing the type of handwritten characters.

【0006】 [0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の手書き入力装置(タブレット入力装置)においては、その入力平面部が表示機能やメニューの選択機能等を有するため、筆記場所や筆記可能領域の大きさが制限されているという問題を有する。 [SUMMARY OF THE INVENTION However, the size of the conventional handwriting input device (tablet input device), since the input plane portion has a selection function of the display function or menu, the writing location and writable area It has a but a problem that is limited.

【0007】また、入力平面部が筆記具先端の位置を検出させるための特殊な構成を有しており、筆記具と入力平面部との接触摩擦等が、紙面用の筆記具と紙面との接触摩擦等と異なっており、手書きする感触や自由度が紙面に筆記する場合とかなり異なり、筆記者に違和感を抱くようにさせるという問題があった。 [0007] has a special configuration for the input plane portion to detect the position of the writing instrument tip, the contact friction between the writing instrument and the input flat portion, the contact friction between the writing instrument and paper for paper and it is different, quite different and if you feel and freedom of handwriting is written on the paper, there is a problem that is to experience discomfort to the writer. すなわち、筆記感覚が紙面上に筆記するのとは異なるために長時間の筆記作業には向かないものである。 In other words, one in which the writing feeling is not suitable for a long period of time of writing work to be different from the to writing on paper. 因に、紙面用の筆記具によって紙面に筆記すると同様な筆記感覚を与えるように、手書き入力装置における筆記具先端の材質や平面入力部の材質などを適宜選定する改良も行なわれているが、未だ不十分である。 In this connection, to provide the same handwriting feeling when writing on paper by a writing instrument for paper, but has also been improved by appropriately selecting the material and the like of the material and flat input portion of the writing instrument tip in the handwriting input device, yet not It is enough.

【0008】本発明は、以上の点を考慮してなされたものであり、できるだけ自然の筆記状態によって手書き文字に関する文字パターン情報や運筆情報や文字種情報を得ることができる、しかも、筆記平面や筆記領域等の制約が少ない手書き入力装置を提供しようとするものである。 [0008] The present invention has been made in view of the above, it is possible to obtain a character pattern information and stroke information and character kind information about handwriting by as natural as possible of the writing state, moreover, handwriting plane and writing is intended to provide a handwriting input device constraint is small such regions.

【0009】 [0009]

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するため、本発明においては、手書き入力装置を、(1) 筆記具に取り付けられ、この筆記具の変位の時間変化を規定する物理量を検出する変位規定物理量センサと、(2) この変位規定物理量センサからの検出信号に基づいて、筆記された文字のパターン情報、運筆情報又は文字種情報を得る検出信号処理手段と、で構成した。 To solve SUMMARY OF THE INVENTION The foregoing object, in the present invention, a handwriting input device, attached to (1) a writing instrument, the displacement provisions for detecting a physical quantity that defines the time variation of the displacement of the writing instrument a physical quantity sensor, based on (2) the detection signal from the displacement specified physical quantity sensor, the pattern information written character, a detection signal processing means obtaining stroke information or character type information, in the configuration.

【0010】ここで、上記変位規定物理量センサが上記筆記具の移動に伴う2次元加速度を検出する加速度センサであり、上記検出信号処理手段が検出された加速度検出信号を時間関数として2回積分して文字パターン情報又は運筆情報を得ることは、好ましい一態様である。 [0010] Here, an acceleration sensor in which the displacement specified physical quantity sensor detects a two-dimensional acceleration caused by the movement of the writing instrument, integrating twice the acceleration detection signal the detection signal processing means is detected as a function of time obtaining a character pattern information or the stroke information is a preferred aspect.

【0011】また、上記変位規定物理量センサが上記筆記具の移動に伴う2次元加速度を検出する加速度センサであり、上記検出信号処理手段は、個々の文字の筆記中の加速度検出信号を予め測定して基準信号として記憶しており、今回検出された加速度検出信号と基準の加速度検出信号とを照合して文字種を認識することは、別の好ましい一態様である。 Further, an acceleration sensor in which the displacement specified physical quantity sensor detects a two-dimensional acceleration caused by the movement of the writing instrument, the detection signal processing means, and previously measured acceleration detection signal in the writing of individual character stores as a reference signal, is possible to recognize the character type by matching the acceleration detection signal of the current detected acceleration detection signal and the reference, which is another preferred embodiment.

【0012】さらに、上記検出信号処理手段が、筆記具及び入力平面間が接触している有効な筆記中状態を、上記加速度検出信号に含まれる2個の周波数成分の内の高周波成分の存在によって認識して利用することが好ましい。 Furthermore recognition, the detection signal processing means, the effective writing in state between the writing instrument and the input plane are in contact, the presence of high frequency components of the two frequency components contained in the acceleration detection signal it is preferable to use with.

【0013】さらにまた、上記筆記具に設けられている構成部分と、上記筆記具以外に設けられている構成部分との信号授受を無線で行なうことが好ましい。 [0013] Furthermore, the components that are provided in the writing instrument, it is preferable to carry out signal exchange between the components is provided in addition to the above writing instrument wirelessly.

【0014】 [0014]

【作用】従来の手書き入力装置においては、筆記具と入力平面部との相互作用や協働によって筆記具先端の位置を検出するものであり、そのため、入力平面部として特殊なものを適用することが必須であり、上述のような不都合が生じている。 [Action] In the conventional handwriting input device is used to detect the position of the writing instrument tip by interaction or cooperation between the writing instrument and the input plane portion, therefore, essential to apply a special as the input plane portion , and the and inconvenience as described above. そこで、入力平面部に関係なく、筆記具側からの信号だけで手書き入力に係る情報を得ることができれば上記不都合を解決することができる。 Therefore, regardless of the input plane portions, it is possible to solve the above-mentioned disadvantages if it is possible to obtain information relating to only the handwriting input signals from the writing instrument side.

【0015】入力平面部に関係なく筆記具の位置情報を直接求めることは難しいが、現在存在しているセンサを考慮した場合、筆記具の変位の時間変化に関係した物理量を筆記具側の構成だけから得るようにすることはできる。 [0015] It is difficult to determine directly the location of the writing instrument regardless of the input plane portions, when considering the sensor currently exist, obtain a physical quantity related to the time variation of the writing instrument of the displacement from the only configuration of the writing instrument side It can be so. すなわち、筆記具の移動時の速度や加速度や角速度等は、これら物理量に対応したセンサを筆記具に設けることで入力平面部に関係なく得ることができる。 That is, the speed and acceleration or angular velocity or the like during movement of the writing instrument can be obtained regardless of the input plane portions by a sensor corresponding to these quantities to a writing instrument.

【0016】そこで、本発明においては、筆記具に、この筆記具の変位の時間変化を規定する物理量を検出する変位規定物理量センサを設け、この変位規定物理量センサからの検出信号を、検出信号処理手段が適宜処理することで、筆記された文字のパターン情報、運筆情報又は文字種情報を得ることとした。 [0016] Therefore, in the present invention, the writing instrument, the displacement specified physical quantity sensor for detecting a physical quantity that defines the time variation of the displacement of the writing instrument is provided, the detection signal from the displacement specified physical quantity sensor, a detection signal processing means by appropriate processing, the pattern information written character, was to get the stroke information or character type information.

【0017】ここで、筆記具に簡便に取り付けられる小型の変位規定物理量センサとしては、2次元上の加速度を検出する加速度センサが現時点で最も実現性が高く、 [0017] Here, the small displacement specified physical quantity sensor which is conveniently attached to the writing instrument, high most feasible acceleration sensor for detecting accelerations on the two-dimensional is at present,
加速度センサを適用した場合には、検出信号処理手段が検出された加速度検出信号を時間関数として2回積分することで、文字パターン情報又は運筆情報を得ることができ、さらに、これらの情報を既存の方法によって適宜処理することで文字種情報を得ることができる。 In the case of applying the acceleration sensor, by integrating twice the acceleration detection signal is a detection signal processing means is detected as a function of time, it is possible to obtain a character pattern information or stroke information, further, existing such information it can be obtained character type information by processing appropriately by the methods.

【0018】なお、変位規定物理量センサとして加速度センサを適用する場合、文字パターン情報や運筆情報に一旦変換することなく、文字種を得ることができる。 [0018] When applying the acceleration sensor as a displacement specified physical quantity sensor, without once converting the character pattern information and stroke information, it can be obtained character type. すなわち、検出信号処理手段は、個々の文字の筆記中の加速度検出信号を予め測定して基準信号として記憶しており、今回検出された加速度検出信号と基準の加速度検出信号とを照合して文字種情報を得ることができ、このようにした場合、全体の装置構成を簡単なものとすることができる。 That is, the detection signal processing means stores as a reference signal measured in advance acceleration detection signal in the writing of individual characters, and collates the acceleration detection signal of the current detected acceleration detection signal and the reference to character type can obtain information, such a case can be made simple overall device configuration.

【0019】また、本発明の手書き入力装置の場合、筆記具側の構成だけから得られる物理量を利用しているため、文字を構成している部分から他の文字構成部分に筆記具を移動させる際にも所定の物理量が検出される。 Further, in the case of the handwriting input apparatus of the present invention, because it uses the physical quantity obtained from only configuration of the writing instrument side, when moving the writing instrument from the portion constituting the characters to other characters components also predetermined physical quantity is detected. しかし、変位規定物理量センサとして加速度センサを適用した場合、得られた加速度検出信号は2個の周波数成分を含み、低周波成分は、筆記具の移動に伴うものであり、高周波成分は、筆記具及び筆記面間の接触摩擦によるものである。 However, when applied an acceleration sensor as a displacement specified physical quantity sensor, an acceleration detection signal obtained comprises two frequency components, the low-frequency components, which with the movement of the writing instrument, the high frequency components, writing instruments and writing it is due to contact friction between the surfaces. そこで、高周波成分の存在によって、有効な筆記中状態を検出して処理すれば、不要な情報を含まない文字パターン情報や運筆情報が得られ、また、正確な文字種情報が得られる。 Therefore, the presence of high frequency components, by detecting and processing a valid writing in state, character pattern information and strokes information excluding unnecessary information can be obtained and accurate character type information is obtained.

【0020】なお、筆記具には、変位規定物理量センサだけを設けても良く、また、これに加えて検出信号処理手段の一部を構成する要素をも設けても良いが、いずれにせよ、筆記部に設けられている構成部分と、筆記具以外に設けられている構成部分との信号授受を無線で行なうようにすると、筆記者が筆記動作を容易に行なうことができて好ましい。 [0020] Incidentally, the writing instrument may be only provided displacement specified physical quantity sensor, or may it be also provided an element constituting a part of the detection signal processing unit in addition to this, in any case, writing a component provided in the section, when a signal exchange with components provided in addition to writing instruments to perform wirelessly, preferably to be able to scribe is easily performed writing action.

【0021】 [0021]

【実施例】以下、本発明による手書き入力装置の第1実施例を図面を参照しながら詳述する。 EXAMPLES Hereinafter, the first embodiment of the handwriting input apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. ここで、図1は、 Here, FIG. 1,
第1実施例の電気的処理構成を示すブロック図であり、 Is a block diagram showing the electrical processing configuration of the first embodiment,
図2は、第1実施例の筆記具の外観構成などを示す斜視図である。 Figure 2 is a perspective view showing a like external configuration of the writing instrument of the first embodiment.

【0022】図2において、この実施例の場合、入力ペンとなる筆記具1は、例えばボールペンやシャープペンシル等の先端部が縮径している中空円筒体形状の紙面用筆記具であり、入力平面部(入力平面紙)4は、例えばコピー用紙やトレーシングペーパー等の筆記用紙である。 [0022] In FIG. 2, in this embodiment, the writing instrument 1 as an input pen, for example, a paper surface writing instrument hollow cylinder shape in which the distal end portion such as ballpoint pen or pencil is reduced in diameter, the input plane portion (the input plane paper) 4 is, for example, writing paper, such as copy paper or tracing paper.

【0023】筆記具1の先端部側の外周面には、2個の小型の1次元加速度センサ3及び4が取り付けられている。 [0023] On the outer peripheral surface of the writing instrument 1 of the front end portion, two small one-dimensional acceleration sensor 3 and 4 are mounted. 一方の加速度センサ3の検出方向と、他方の加速度センサ4の検出方向と、筆記具1の軸線とは、相互に直交するようになされている。 And one of the detection direction of the acceleration sensor 3, and the detection direction of the other acceleration sensor 4, the axis of the writing instrument 1 is adapted to mutually orthogonal. 各加速度センサ3、4の加速度検出信号は、筆記具1の中空部を通り、筆記具1の基端部側から外部に延出されているケーブル5を介して、図示しない加速度検出信号の処理構成(図1参照) Acceleration detection signal of the acceleration sensors 3 and 4, through the hollow portion of the writing instrument 1, through the cable 5 is extended from the base end of the writing instrument 1 to the outside, the processing of the acceleration detection signal (not shown) configured ( see Figure 1)
に与えられるようになされている。 It has been made as provided in.

【0024】ここで、加速度センサ2及び3を筆記具1 [0024] Here, the writing instrument 1 of the acceleration sensor 2 and 3
の先端部に設けるようにしたのは、筆記具1先端の加速度が正しく加速度検出信号に反映されることを考慮すると共に、筆記者が筆記具1を一般の紙面用筆記具に対すると同様に把持できることを考慮したためである。 Of it was acceptable to provide the tip considering that can be gripped as well as with considering that writing implement 1 tip acceleration is reflected correctly acceleration detection signal, for writing's paper for writing instruments of the general writing instrument 1 This is because the. また、ケーブル5の外部への延出点を筆記具1の基端部側としたのも、筆記者が筆記具1を一般の紙面用筆記具に対すると同様に把持できることを考慮したためである。 It is also possible that an extension point to the outside of the cable 5 and the base end of the writing instrument 1, because the scribe is considering can be gripped as well as for the paper surface writing instrument of general writing instrument 1.

【0025】さらに、加速度センサ2及び3を設けて筆記時の加速度を検出することとしたのは、入力平面部4 Furthermore, the it was decided to detect the acceleration at the time of writing by providing an acceleration sensor 2 and 3, the input plane portions 4
の構成に関係なく、筆記具1の移動だけによって得られる情報であることに着目したためである。 Regardless construction of, because by noting the information obtained by only the movement of the writing instrument 1.

【0026】なお、この実施例の場合、一方の加速度センサ(以下、X方向加速度センサと呼ぶ)2の検出方向(以下、X方向と呼ぶ)と漢数字「一」の筆記方向とが一致し、他方の加速度センサ(以下、Y方向加速度センサと呼ぶ)3の検出方向(以下、Y方向と呼ぶ)と算用数字「1」の筆記方向とが一致するように、筆記具1を把持させることを筆記者に要求する。 [0026] In the case of this embodiment, one of the acceleration sensor (hereinafter, referred to as X-direction acceleration sensor) second detecting direction (hereinafter, referred to as X-direction) and the writing direction of Chinese numeral "one" match , the other acceleration sensor (hereinafter, referred to as Y-direction acceleration sensor) third detection direction (hereinafter, referred to as Y-direction) and Arabic as the writing direction of the numeral "1" are matched, thereby gripping the writing instrument 1 the request to the writer.

【0027】図3は、各加速度センサ2又は3の筆記時の加速度検出信号のパワースペクトル例を示すものであり、横軸は周波数、縦軸は各周波数のパワーを正規化した値である。 [0027] FIG. 3 shows the power spectrum example of the acceleration detection signal at the time of writing of the acceleration sensor 2 or 3, the horizontal axis represents frequency and the vertical axis is a value obtained by normalizing the power of each frequency. この図3から明らかなように、加速度検出信号は、10Hz以下の成分αLと100Hz付近の成分αHとの2個の周波数成分に分離することができる。 FIG 3 As is apparent from the acceleration detection signal can be separated into two frequency components with the following ingredients αL and 100Hz component around .alpha.H 10 Hz.
空中に筆記した場合には加速度検出信号における低周波成分αLだけが現れたので、低周波成分αLが筆記時の筆記具1先端の動きによる成分であり、高周波成分αH Since when writing in the air is only the low-frequency component αL in the acceleration detection signal appears, the low-frequency component αL is a component according to the writing instrument 1 tip movement during writing, the high frequency component αH
は筆記具1及び入力平面紙4間の摩擦による成分であることが判る。 It can be seen that is a component due to friction between the writing instrument 1, and the input plane paper 4.

【0028】図1において、X方向加速度センサ2からのX方向の加速度検出信号は、例えば図示しない前置増幅器によって増幅された後、アナログ/デジタル変換器7によってデジタル信号に変換される。 [0028] In FIG. 1, the acceleration detection signal in the X direction from the X-direction acceleration sensor 2, for example, after being amplified by the pre-not shown-amplifier and converted into a digital signal by an analog / digital converter 7. デジタル信号に変換されたX方向の加速度検出信号はローパスフィルタ回路7及び筆記中状態検出部15に与えられる。 Acceleration detection signal of the converted X-direction into a digital signal is applied to the low-pass filter circuit 7 and writing in the state detecting unit 15. ローパスフィルタ回路7は、筆記時の筆記具1先端のX方向の動きを表す低周波成分を抽出する。 Low pass filter circuit 7 extracts a low frequency component representing the writing implement 1 tip movement in the X direction during writing. X方向の加速度低周波成分は、2段の積分回路8及び9を介することにより、時間関数として2回積分されてX方向の変位信号としてペンレコーダ10に与えられる。 Acceleration low-frequency component in the X direction, by passing through the integration circuit 8 and 9 in two stages, is integrated twice as a function of time is given to the pen recorder 10 as an X-direction displacement signal.

【0029】一方、Y方向加速度センサ3からのY方向の加速度検出信号は、例えば図示しない前置増幅器によって増幅された後、アナログ/デジタル変換器11によってデジタル信号に変換されてローパスフィルタ回路1 On the other hand, the acceleration detection signal in the Y direction from the Y-direction acceleration sensor 3, for example, after being amplified by the pre-not shown-amplifier, a low pass filter circuit 1 is converted into a digital signal by an analog / digital converter 11
2及び筆記中状態検出部15に与えられる。 It is given to 2 and the writing in the state detecting unit 15. ローパスフィルタ回路12は、デジタル信号に変換されたY方向の加速度検出信号から、筆記時の筆記具1先端のY方向の動きを表す低周波成分を抽出する。 Low pass filter circuit 12, the acceleration detection signal of the converted Y direction into a digital signal, and extracts a low frequency component that represents the writing implement 1 tip of Y movement during writing. Y方向の加速度低周波成分は、2段の積分回路13及び14を介することにより、時間関数として2回積分されてY方向の変位信号としてペンレコーダ10に与えられる。 Acceleration low-frequency component of the Y-direction, by passing through the integrating circuit 13 and 14 of the two-stage, is integrated twice as a function of time is given to the pen recorder 10 as a displacement signal in the Y direction.

【0030】また、筆記中状態検出部15は、ハイパスフィルタ回路を中心に構成されており、デジタル信号に変換されたX方向の加速度検出信号から、筆記時の筆記具1及び入力平面紙4間の摩擦による高周波成分を抽出すると共に、デジタル信号に変換されたY方向の加速度検出信号から、筆記時の筆記具1及び入力平面紙4間の摩擦による高周波成分を抽出し、いずれか一方向の加速度検出信号から高周波成分が抽出されている期間を示す信号を筆記中状態(運筆中の状態)を表す信号としてペンレコーダ10に与える。 Further, the writing in the state detecting unit 15 is configured around a high-pass filter circuit, the acceleration detection signal of the converted X-direction into a digital signal, between the writing instrument 1, and the input plane paper 4 at the time of writing extracts a high frequency component due to friction, from the acceleration detection signal of the converted Y direction into a digital signal, extracts a high frequency component due to friction between the writing instrument 1, and the input plane paper 4 at the time of writing, one direction of acceleration detection providing a signal indicating a period during which high-frequency components are extracted from the signal to the pen recorder 10 as a signal representative of the writing state (state in stroke).

【0031】ペンレコーダ10は、筆記中状態検出部1 [0031] The pen recorder 10, writing in the state detecting section 1
5からの信号が筆記中状態を表している期間に、積分回路9から与えられたX方向の変位信号及び積分回路14 The period in which the signal from 5 represents the state in writing, the displacement signal in the X direction given from the integrating circuit 9 and the integrator circuit 14
から与えられたY方向の変位信号によって記録ペン16 Recording pens 16 by the Y-direction displacement signal supplied from
を移動させ、筆記具1による筆記文字を再現筆記する。 Move the, to reproduce writing the written character by writing instrument 1.

【0032】上記第1実施例によれば、筆記具1に2個の1次元加速度センサ2及び3を取付け、これら加速度センサ2及び3からの2次元加速度検出信号から筆記位置情報を得るようにしたので、すなわち、入力平面部(入力平面紙)4は位置検出に無関係とし、筆記具1の動きからだけ筆記文字情報を得るようにしたので、筆記場所や筆記可能領域の大きさが制限されていることはない。 According to the first embodiment, the writing instrument 1 mounted two one-dimensional acceleration sensor 2 and 3 so as to obtain a writing position information from the two-dimensional acceleration detection signals from these acceleration sensors 2 and 3 since, i.e., the input plane portions (the input plane paper) 4 is unrelated to the detection position, since to obtain only handwritten character information from the motion of the writing instrument 1, the magnitude of the writing location and writable area is limited it is not.

【0033】また、上記第1実施例によれば、入力平面部(入力平面紙)4は位置検出に無関係であって筆記具1の動きからだけ筆記位置情報を得ることができるので、入力平面部4の材質や筆記具1先端の材質などに対する自由度が高く、上述のように、一般的な紙面用筆記具を用いて紙面に筆記して手書き入力することができ、 Further, according to the first embodiment, since the input plane portions (the input plane paper) 4 can be obtained only writing position information from the motion of the writing instrument 1 be independent in the detection position, the input plane portion high degree of freedom with respect to such 4 materials and writing instruments 1 tip material, as described above, by writing on paper it can be handwritten using general paper for writing instruments,
筆記者に自然な筆記感を与えることができ、その結果、 Can give a natural writing feeling to the writer, as a result,
長時間の入力作業への対応性を良好なものとできる。 The correspondence of the long-time input work can be good.

【0034】さらに、上記第1実施例によれば、加速度検出信号から筆記文字情報だけでなく、入力平面部4上への筆記中状態を表す信号をも抽出するようにしたので、真に有効な筆記文字情報を得ることができる。 Furthermore, according to the first embodiment, not only the handwritten character information from the acceleration detection signal. Thus also extract a signal representative of the writing in the state of the input plane portions 4 above, truly effective it is possible to obtain the Do not writing character information. 例えば、日本語文字を筆記する場合、「画」が変わるときに筆記具1を入力平面部4から離間させて次の「画」の書き出し位置に筆記具1先端を移動させるので、加速度検出信号から単に求めた筆記文字情報では文字を構成しない筆記具1先端軌跡を含むようになるが、入力平面部4 For example, when writing a Japanese character, so that they are spaced from each writing instrument 1 from the input plane part 4 moves the writing instrument 1 tip writing position of the next "image" when the "picture" is changed, merely from the acceleration detection signal It becomes to include writing instrument 1 tip trace which does not form a character in a handwritten character information obtained, the input plane portions 4
上への筆記中状態を表す信号を利用することにより、文字を構成しない筆記具1先端軌跡を筆記文字情報から除外することができる。 By utilizing the signal representative of the writing in the state of the above may be excluded writing implement 1 tip trace which does not form a character from writing character information.

【0035】図4は、本発明による手書き入力装置の第2実施例の電気的処理構成を示すものであり、図1との同一、対応部分には同一符号を付して示している。 [0035] FIG. 4 shows the electrical process configuration of a second embodiment of the handwriting input apparatus according to the present invention, the same as FIG. 1, and corresponding parts are denoted by the same reference numerals. なお、この第2実施例においても筆記具側の構成は図2に示す通りである。 Also the writing implement side configuration in the second embodiment is as shown in FIG.

【0036】図4において、ローパスフィルタ回路7によって得られた筆記時の筆記具1先端のX方向の動きを表す低周波成分は文字種認識回路20に与えられ、また、ローパスフィルタ回路12によって得られた筆記時の筆記具1先端のY方向の動きを表す低周波成分も文字種認識回路20に与えられる。 [0036] In FIG. 4, the low-frequency component representing the writing implement 1 tip in the X direction of movement during obtained written to by the low-pass filter circuit 7 is supplied to the character type recognition circuit 20, also obtained by the low-pass filter circuit 12 low-frequency component representing the writing implement 1 tip of Y movement during writing is also given to the character type recognition circuit 20. さらに、筆記中状態検出部15によって得られた筆記中状態を表す信号も文字種認識装置20に与えられる。 Further, a signal representative of the writing of state obtained by writing in the state detecting unit 15 is also given to the character type recognizer 20.

【0037】文字種認識装置20は、例えば、CPU、 The character type recognition device 20 is, for example, CPU,
ROM、RAMなどを備えた情報処理構成でなり、機能的には、信号波形の記憶部21や信号波形の照合部22 ROM, etc. become information processing configuration with RAM, Functionally, the storage unit 21 and the signal waveform of the signal waveform matching section 22
やキー入力部23からなる。 Consisting of or a key input unit 23.

【0038】文字種認識装置20において、キー入力部23から基準信号の記憶モードが指示されたときには、 [0038] In the character type recognition device 20, when the storage mode of the reference signal from the key input unit 23 is instructed,
記憶させる文字種情報をキー入力部23から取込んだ後、筆記中状態検出部15からの筆記中状態を表す信号が有意である期間に、各ローパスフィルタ回路7、12 After the taken the character type information to be stored from the key input unit 23, the period signal is significant that represents the writing of state from the writing in the state detecting unit 15, the low-pass filter circuit 7, 12
から到来した両方向の低周波成分の信号波形を、入力された文字種情報に対応させて照合用の基準信号として記憶部21に記憶させる。 In both directions of the signal waveform of the low frequency component coming from in the storage unit 21 as a reference signal for matching in correspondence to the input character type information.

【0039】文字種認識装置20において、キー入力部23から文字種の認識モードが指示されたときには、照合部22は、筆記中状態を表す信号が有意である期間に到来した今回の両方向の低周波成分信号波形を、記憶部21に格納されている基準信号と照合し、最も類似度が高い基準信号に係る文字種情報を得て出力する。 [0039] In the character type recognition device 20, when the recognition mode of the character type from the key input unit 23 is instructed, the matching unit 22, the low-frequency component of the current in both directions of signal representing the writing in the state has been reached in the period a significant the signal waveform against the reference signal stored in the storage unit 21, and outputs the resulting character kind information most similarity according to a high reference signal. なお、 It should be noted that,
信号波形同士の照合方法としては既存の種々の方法を適用できる。 As collation method between the signal waveforms can be applied to various existing methods.

【0040】得られる情報が第1実施例とは異なるが、 [0040] While the resulting information is different from the first embodiment,
この第2実施例によっても、筆記場所や筆記可能領域の大きさが制限されない、筆記者に自然な筆記感を与えることができて長時間の入力作業への対応性が良好になる、文字を構成しない筆記具先端軌跡を処理時に除外できる、という効果を得ることができる。 This second embodiment also, the size of the writing location and writable area is not restricted, correspondence is good to be able to give natural writing feeling to scribe the prolonged input operation, a character the writing instrument tip trace does not constitute can be excluded during the process, the effect can be obtained as.

【0041】また、この第2実施例によれば、一旦文字パターン情報や運筆情報を得た後文字種情報を得る場合に比較して、装置を簡便に実現できると共に、処理時間を短いものとできる。 Further, according to the second embodiment, once as compared with the case of obtaining a character type information after obtaining the character pattern information and stroke information, it is possible to easily realize a device, it is shorter processing time .

【0042】なお、本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、以下に示すような各種の変形実施例を許容するものである。 [0042] The present invention is not limited to the above embodiment but allows various modifications example, such as shown below.

【0043】(1) 上記実施例においては、1次元加速度センサを2個用いたものを示したが、3個以上の1次元加速度センサを筆記具に設けて各センサからの加速度検出信号を処理することで、得られる文字パターン情報や運筆情報や文字種情報の精度を向上させるようにしても良い。 [0043] (1) In the above embodiment has been shown that using two one-dimensional acceleration sensor, provided three or more one-dimensional acceleration sensor in the writing instrument to process the acceleration detection signal from each sensor it is, it may be to improve the accuracy of the obtained character pattern information and stroke information, character kind information. 例えば、筆記具1の傾斜に伴う、1次元加速度センサの検出方向と入力平面部との非平行性の影響を、検出方向が同一の1次元加速度センサを筆記具を挾んで2 For example, due to the inclination of the writing instrument 1, the effect of non-parallel with the detection direction and the input plane of the one-dimensional acceleration sensor, in the detection direction sandwiching the writing instrument of the same one-dimensional acceleration sensor 2
個設けて除去するようにしても良い。 Pieces may be removed provided.

【0044】(2) 上記実施例においては、加速度センサを用いたものを示したが、他の種類のセンサを用いることもできる。 [0044] (2) In the above embodiment shows that using an acceleration sensor, it is also possible to use other types of sensors. 例えば、加速度センサに代えて、加速度センサと同様に筆記具先端の位置変化に係る時間関数情報(動的情報)を出力できるものである速度センサや角速度センサを適用して、文字パターン情報や運筆情報や文字種情報を得るようにしても良い。 For example, instead of an acceleration sensor, by applying a velocity sensor or an angular velocity sensor in which can output a time function information (dynamic information) of the position change of the writing instrument tip similar to the acceleration sensor, the character pattern information and stroke information it may be obtain and character type information. また、例えば、2個の1次元加速度センサに加えて傾斜センサを設けて、筆記具の筆記時の傾斜に応じて、加速度検出信号や、加速度検出信号から得られる情報を修正するようにしても良い。 Further, for example, two provided an inclination sensor in addition to the one-dimensional acceleration sensor, according to the inclination at the time of the writing instrument of writing, and the acceleration detection signal, may be to modify the information obtained from the acceleration detection signal .

【0045】従来の手書き入力装置は、筆記具先端の位置を直接検出することを意図したものであるが、本発明は、筆記具先端位置の動的な変化信号をまず検出していることに大きな特徴を有するものである。 [0045] Conventional handwriting input device, but is intended to detect the position of the writing instrument tip directly present invention, significant feature in that it is first detected dynamic change signal of the writing instrument tip position and it has a.

【0046】なお、加速度センサは、速度センサや角速度センサに比較して、筆記具に簡便に装着できる、しかも大きさも小型のものが多く、より実用的であると考えられる。 [0046] The acceleration sensor is compared to a speed sensor or an angular velocity sensor, it can be easily attached to the writing instrument, yet the size also is much small in size, is considered to be more practical.

【0047】因に、筆記具に加速度センサを取り付けて情報処理する方式として、特公平4−20213号公報に記載されたものがある。 [0047] In this connection, as a method of information processing by the acceleration sensor fixed to the writing instrument, it is disclosed in Japanese Patent Kokoku 4-20213. しかし、この記載技術は、署名筆記時の加速度検出信号と、同一筆記者によって予め署名筆記されて格納されている加速度検出信号とを照合することにより、署名筆記者の同定や検証を行なうためのものであり、文字パターン情報や運筆情報や文字種情報を得るために適用されておらず、単に、筆記具構成だけが本発明の構成に近似している。 However, the technology described, the acceleration detection signal at the time of signature writing, by collating the acceleration detection signal stored previously been signed written by the same writer, for performing identification and verification of the signature scribes It is those, not been applied in order to obtain a character pattern information and stroke information, character kind information, simply by writing implement configuration is similar to the configuration of the present invention.

【0048】(3) 上記実施例においては、加速度センサを筆記具の外周に設けたものを示したが、筆記具の内部に設けるようにしても良い。 [0048] (3) In the above embodiment has been shown as provided with a acceleration sensor on the outer periphery of the writing instrument may be provided in the interior of the writing instrument.

【0049】(4) 上記実施例においては、加速度検出信号をデジタル信号に変換して周波数成分の抽出や積分など各種の処理を行なうものを示したが、これらをアナログ信号段階で行なっても良いことは勿論である。 [0049] (4) In the above embodiment has been shown what converts the acceleration detection signal to a digital signal to extract and integrating various processes of the frequency components may perform these analog signals stages it is a matter of course.

【0050】(5) 上記実施例においては、ローパスフィルタ回路や積分回路や筆記中状態検出部を、信号処理装置本体側に設けたものを示したが、これらの一部の回路を筆記具側に設けるようにしても良い。 [0050] (5) In the above embodiment, the low-pass filter circuit and the integrating circuit and the writing in the state detecting unit, although the one provided to the signal processing apparatus main body, the circuit of some of these writing instruments side it may be provided.

【0051】(6) 上記実施例においては、筆記具及び信号処理装置本体間の信号授受をケーブル(有線)によって行なうものを示したが、無線によって行なうようにしても良い。 [0051] (6) In the above embodiment, although the performs signal exchange between the writing instrument and the signal processing apparatus main body by a cable (wired), it may be performed by wireless. このようにすると、筆記具を移動させる際にケーブルが邪魔をすることがなくなり、筆記がよりし易いものとなる。 In this manner, it prevents the cable when moving the writing instrument is in the way, becomes easy writing is more.

【0052】(7) 本発明において、加速度検出信号等を処理して得る情報やその情報の出力の仕方などを以下のようにしても良い。 [0052] (7) In the present invention, may be as follows and how the output information and the information obtained by processing the acceleration detection signal and the like.

【0053】筆記具位置を連続した筆記軌跡を時間に無関係に表した文字パターン情報だけでなく、その軌跡を時間変化で表した運筆情報を得るようにしても良く、また、文字種類を規定する文字種情報を得るようにしても良い。 [0053] Not only the character pattern information independently represent a handwritten locus continuously writing instrument position time it may be to obtain the stroke information representing the trajectory time change, also the character type that defines the character type it may be to obtain the information. 文字パターン情報や運筆情報から文字種情報を得る方法は、各種の方法が提案されており、これら既存の方法を適用することができる。 How the character pattern information and stroke information obtaining character type information, various methods have been proposed, it is possible to apply these conventional methods.

【0054】得られた文字パターン情報や文字情報や運筆情報は、機械的筆記装置によって再現筆記出力させても良く、記憶装置に一旦記憶させたり表示装置によって表示させたりしても良く、ワープロ等の情報処理構成に直ちに与えるようにしても良い。 [0054] character pattern information and character information and stroke information obtained may be allowed to reproduce writing display by mechanical writing device may be or be displayed once by or display device is stored in the storage device, a word processor, etc. of it may be given immediately to the information processing configuration.

【0055】(8) 加速度検出信号に対する処理を直ちに実行するのではなく、加速度検出信号をカセットテープ等の記録媒体に記録し、その後、カセットテープ等の記録媒体を解析装置に設けられている記録媒体再生装置に装填して再生させて、加速度検出信号を処理するようにしても良い。 [0055] (8) an acceleration detection signal not immediately execute a process for, the acceleration detection signal is recorded on a recording medium such as a cassette tape, then records provided a recording medium such as a cassette tape to the analyzer by playing was charged in a media playback apparatus may be treated the acceleration detection signal.

【0056】(9) 上記実施例においては、ローパスフィルタ回路が設けられているものを示したが、積分回路はローパスフィルタ回路としても機能しているので、ローパスフィルタ回路を省略することもできる。 [0056] (9) In the above embodiment has been shown what the low-pass filter circuit is provided, the integration circuit because it also functions as a low-pass filter circuit, it is also possible to omit the low-pass filter circuit.

【0057】 [0057]

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、筆記具に、筆記具の変位の時間変化を規定する物理量を検出する変位規定物理量センサを設け、この変位規定物理量センサからの検出信号に基づいて、筆記された文字のパターン情報、運筆情報又は文字種情報を得るようにしたので、すなわち、入力平面部に無関係に、筆記具の移動時のセンサ出力信号から必要な情報を得るようにしたので、できるだけ自然の筆記状態によって手書き文字に関する情報を得ることができる、しかも、筆記平面や筆記領域等の制約が少ない手書き入力装置を実現できる。 As is evident from the foregoing description, according to the present invention, the writing instrument, the displacement specified physical quantity sensor for detecting a physical quantity that defines the time variation of the writing instrument of the displacement is provided, based on the detection signal from the displacement specified physical quantity sensor Te, pattern information written character, since to obtain the stroke information or character type information, i.e., regardless of the input plane portions, since to obtain the necessary information from the sensor output signal during movement of the writing instrument, can be obtained as much as possible information about handwriting by natural writing state, moreover, possible to realize a handwriting input device constraint is small, such as handwriting plane and writing area.

【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

【図1】第1実施例の信号処理構成を示すブロック図である。 1 is a block diagram showing a signal processing configuration of the first embodiment.

【図2】第1実施例の筆記具の外観構成などを示す斜視図である。 2 is a perspective view showing a like external configuration of the writing instrument of the first embodiment.

【図3】第1実施例の加速度センサからの検出信号のパワースペクトル図である。 3 is a power spectrum diagram of a detection signal from the acceleration sensor of the first embodiment.

【図4】第2実施例の信号処理構成を示すブロック図である。 4 is a block diagram showing a signal processing configuration of the second embodiment.

【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS

1 筆記具、 2、3 1次元加速度センサ、 7、12 ローパスフィルタ回路、 8、9、13、14 積分回路、 10 ペンレコーダ、 15 筆記中状態検出部、 20 文字種認識装置。 1 writing instrument, 2,3 1-dimensional acceleration sensor, 7,12 lowpass filter circuit, 8,9,13,14 integration circuit, 10 a pen recorder, 15 writing in the state detection unit, 20 character type recognition device.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石川 裕記 長野県長野市青木島3−3−1 ────────────────────────────────────────────────── ─── of the front page continued (72) inventor Ishikawa Hiroshiki Nagano, Nagano Prefecture Aokishima 3-3-1

Claims (5)

    【特許請求の範囲】 [The claims]
  1. 【請求項1】 筆記具に取り付けられ、この筆記具の変位の時間変化を規定する物理量を検出する変位規定物理量センサと、 この変位規定物理量センサからの検出信号に基づいて、 1. A attached to the writing instrument, and a displacement specified physical quantity sensor for detecting a physical quantity that defines the time variation of the displacement of the writing instrument, based on the detection signal from the displacement specified physical quantity sensor,
    筆記された文字のパターン情報、運筆情報又は文字種情報を得る検出信号処理手段とを備えた手書き入力装置。 Pattern information written character, handwriting input device and a detection signal processing means for obtaining a stroke information or character type information.
  2. 【請求項2】 上記変位規定物理量センサが上記筆記具の移動に伴う2次元加速度を検出する加速度センサであり、上記検出信号処理手段が検出された加速度検出信号を時間関数として2回積分して文字パターン情報又は運筆情報を得ることを特徴とした請求項1に記載の手書き入力装置。 Wherein an acceleration sensor in which the displacement specified physical quantity sensor detects a two-dimensional acceleration caused by the movement of the writing instrument, character by integrating twice the acceleration detection signal the detection signal processing means is detected as a function of time handwriting input apparatus of claim 1, characterized in that to obtain a pattern information or stroke information.
  3. 【請求項3】 上記変位規定物理量センサが上記筆記具の移動に伴う2次元加速度を検出する加速度センサであり、上記検出信号処理手段は、個々の文字の筆記中の加速度検出信号を予め測定して基準信号として記憶しており、今回検出された加速度検出信号と基準の加速度検出信号とを照合して文字種を認識することを特徴とした請求項1に記載の手書き入力装置。 Wherein said displacement defining the physical quantity sensor is an acceleration sensor for detecting a two-dimensional acceleration caused by the movement of the writing instrument, the detection signal processing means, and previously measured acceleration detection signal in the writing of individual character stores as a reference signal, the handwriting input apparatus according to claim 1, characterized in that to recognize the character type by matching the acceleration detection signal of the current detected acceleration detection signal and the reference.
  4. 【請求項4】 上記検出信号処理手段は、上記筆記具及び入力平面間が接触している有効な筆記中状態を、上記加速度検出信号に含まれる2個の周波数成分の内の高周波成分の存在によって認識することを特徴とした請求項2又は3に記載の手書き入力装置。 Wherein said detection signal processing means, the effective writing in state between the writing instrument and the input plane are in contact, the presence of high frequency components of the two frequency components contained in the acceleration detection signal the handwriting input apparatus according to claim 2 or 3 characterized in that to recognize.
  5. 【請求項5】 上記筆記具に設けられている構成部分と、上記筆記具以外に設けられている構成部分との信号授受を無線で行なうことを特徴とした請求項1〜4のいずれかに記載の手書き入力装置。 5. A component which is provided in the writing instrument, according to any one of claims 1 to 4 characterized by performing signal exchange between the components is provided in addition to the above writing instrument wirelessly handwriting input device.
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