JPH07271506A - 書き込み指輪 - Google Patents

書き込み指輪

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JPH07271506A
JPH07271506A JP6047494A JP6047494A JPH07271506A JP H07271506 A JPH07271506 A JP H07271506A JP 6047494 A JP6047494 A JP 6047494A JP 6047494 A JP6047494 A JP 6047494A JP H07271506 A JPH07271506 A JP H07271506A
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JP
Japan
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acceleration
signal
ring
writing
annular body
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JP6047494A
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English (en)
Inventor
Akira Hiraiwa
明 平岩
Masaaki Fukumoto
雅朗 福本
Tadashi Uchiyama
匡 内山
Shigeru Oikawa
茂 及川
Noboru Sonehara
曽根原  登
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、ユーザが任意のペンや鉛筆を使用で
き、かつ自然な筆記動作のままで、コンピュータへの文
字や図形の認識を行える書き込み指輪を提供することを
目的とする。 【構成】本発明は、指輪1に接続するきょう体2に内蔵
され指加速度を検出する加速度センサ3,4,5と、き
ょう体2に内蔵される電源部7と、きょう体2に内蔵さ
れ前記加速度センサ3,4,5の加速度信号を増幅伝送
する加速度信号増幅伝送部6とからなる指加速度検出指
輪12と、加速度信号増幅伝送部6で出力された加速度
信号を受信する信号受信部8と、信号受信部8で受信さ
れた加速度信号を処理して書かれた文字や図形を認識す
る認識部9と、認識部9で認識された文字や図形を信号
出力する出力部10とからなる信号処理部11とから構
成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、人が文字や図形を書い
た時の指の動作の加速度を検出して、加速度信号から書
かれた文字や図形をコンピュータで認識する書き込み指
輪に関するものである。
【0002】
【従来の技術】コンピュータによるオンライン文字認識
を行うためのタブレットの不要なデバイスとしてペンに
加速度センサを内蔵し、加速度信号を2重積分するなど
して筆跡を検出するデバイスがあるが(特願平1−29
5898号、特願平2−328687号、特願平2−2
29556号、特願平3−163237号)、文字や図
形を書くときに加速度センサを内蔵した特定のペンを使
用しなければならず、通常我々が日常生活でさまざまな
書き味のペンや鉛筆を使うように、ペンの書き味を使い
わけるわけにはいかなかった。
【0003】また加速度センサを指先に装着可能な指サ
ックに内蔵して同様な筆跡を検出するデバイスも提案さ
れている(特願平3−16403号)が、指先装着のデ
バイスのため、指でなぞる動作であり、ペンによる自然
な筆記動作を行うわけにはいかなかった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の事情に
鑑みてなされたもので、コンピュータによるオンライン
文字認識を行うためのデバイスとして、ユーザが任意の
ペンや鉛筆を使用でき、かつ自然な筆記動作のままで、
コンピュータへの文字や図形の認識を行える書き込み指
輪を提供することを目的とする。
【0005】さらに本発明は、常時装着することによっ
て、いつでもどこでも即座にコンピュータへの文字入力
を行うことができかつ携帯に不自由しないコンピュータ
によるオンライン文字認識を行うための書き込み指輪を
提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段及び作用】上記目的を達成
するために本発明の書き込み指輪は、指輪と、指輪に接
続するきょう体と、前記きょう体に内蔵され指加速度を
検出する加速度センサと、前記きょう体に内蔵される電
池と、前記きょう体に内蔵され前記加速度センサの加速
度信号を増幅伝送する加速度信号増幅伝送部とからなる
指加速度検出指輪と、前記加速度信号増幅伝送部で出力
された加速度信号を受信する信号受信部と、前記信号受
信部で受信された加速度信号を処理して書かれた文字や
図形を認識する認識部と、前記認識部で認識された文字
や図形を信号出力する出力部とからなる信号処理部とか
らなることを特徴とするものである。
【0007】従来の技術とは、文字や図形を書くときの
ペンの加速度をペンに内蔵した加速度センサで検出して
信号処理するのでなく、指の基部に装着する指輪に内蔵
された加速度センサの加速度信号を信号処理するので、
特定の加速度センサ内蔵ペンでなく、どんな種類のペン
や鉛筆でも使用することができる点が異なる。
【0008】また、従来の指サックに加速度センサを内
蔵する方法では指で文字をなぞるという不自然な筆記動
作を強要されるのに対して、本発明では、指の基部に指
輪をはめるので、自然な筆記動作をペン等で行うことが
できる点が従来技術とは異なる。
【0009】また、本発明は日常生活で常時装着可能な
ので、いつでもどこでも即座にコンピュータへの文字入
力を行うことができかつ携帯に不自由せず、紛失する心
配もない点が従来技術とは異なる。
【0010】
【実施例】以下図面を参照して本発明の実施例を詳細に
説明する。 [実施例1]図1を用いて本発明の第1の実施例を説明
する。
【0011】図1において、1は指輪、2は指輪1に接
続するきょう体、3,4,5は前記きょう体2に内蔵さ
れ指加速度を検出する加速度センサ、6は前記きょう体
2に内蔵され前記加速度センサ3,4,5の加速度信号
を増幅伝送する加速度信号増幅伝送部、7は前記きょう
体2に内蔵される電池等の電源部であり、前記指輪1、
きょう体2、加速度センサ3,4,5、加速度信号増幅
伝送部6及び電源部7から指加速度検出指輪12が構成
され、この指加速度検出指輪12を指基部に装着する。
【0012】8は前記加速度信号増幅伝送部6で出力さ
れた加速度信号を受信する信号受信部、9は前記信号受
信部8で受信された加速度信号を処理して書かれた文字
や図形を認識する認識部、10は前記認識部9で認識さ
れた文字や図形を文字コードや音声で信号出力する出力
部であり、前記信号受信部8、認識部9及び出力部10
から信号処理部11が構成される。
【0013】いま、ユーザが指加速度検出指輪12を装
着し、任意のペンや鉛筆を持って文字を紙や机、手のひ
ら等に筆記すると、文字の筆記にともなう指基部の動作
の加速度を、たがいに直交して(x,y,z方向)配置
された加速度センサ3,4,5がセンシングする。加速
度センサ3,4,5の信号出力は、加速度信号増幅伝送
部6において増幅、伝送される。7は加速度センサ3,
4,5や加速度信号増幅伝送部6に電源を供給する電源
部であり、リチウムボタン電池等の通常の電池や、太陽
電池であってもよい。また、手先を振るとフリコが揺れ
て発電する既知の発電型電源であってもよい。加速度信
号増幅伝送部6によって無線もしくは赤外光等で伝送さ
れる加速度信号は、指加速度検出指輪12から離れて位
置される信号処理部11で処理される。
【0014】加速度信号増幅伝送部6から伝送される加
速度信号は信号受信部8で受信される。信号受信部8で
受信された加速度信号は、x,y方向については、認識
部9で、(1)加速度軌道そのものから書かれた文字を
認識する手段、(2)加速度信号を1回積分して速度軌
道から書かれた文字を認識する手段、(3)加速度信号
を2重積分して文字の軌道から書かれた文字を認識する
手段、(4)前記3手段のうちから2つ以上の手段の組
み合わせで書かれた文字を認識する手段、のいずれかの
手段で文字を認識する。加速度信号のz方向について
は、例えばペンの紙や机、手のひら等へのアップダウン
の判定に利用され、例えばzがある+の閾値を越えたら
ペンアップ、−の閾値より下がったらペンダウンとして
判定する。
【0015】文字認識のアルゴリズムは例えば特願平6
−4204号(オンライン手書き文字認識方法)等の既
知のアルゴリズムで認識される。認識された文字や図形
は文字コードや音声として出力部10から出力される。
【0016】認識部9での処理は文字認識を行わずに加
速度信号の2重積分処理だけにして、書かれた文字の軌
跡だけを出力部10に渡して出力してもよい。また、加
速度信号増幅伝送部6から信号受信部8への信号伝送は
有線伝送であってもよい。この場合、電源部7は、信号
処理部11にあって、有線で指加速度検出指輪12に接
続されていてもよい。 [実施例2]図2に本発明の第2の実施例を示す。
【0017】第2の実施例では、加速度センサ23,2
4,25以外は第1の実施例と同じである。加速度セン
サ23は、円環状体231の内部が空洞に構成され、こ
の円環状体231の内部の一部には磁性体232が移動
可能にして挿入される。前記円環状体231の内部の空
間部には非磁性体233が移動可能にして充填され、前
記磁性体232に対応した円環状体231の外周部には
コイル234が巻き付けられ磁性体232の移動により
起電力を発生する。前記コイル234には信号出力線2
6が接続され、この信号出力線26は信号増幅伝送部6
へ接続される。前記磁性体232は固体でも液体でもよ
く、前記非磁性体233は液体が望ましいが、磁性体2
32と非磁性体233が混合しないことが必要である。
【0018】なお前記磁性体232もしくは非磁性体2
33、もしくはその両方は充分粘性が大きく、本書き込
み指輪使用時の加速度では円環状体231の中を磁性体
232がコイル234の無い側まで半周してしまわない
ほどの粘性とする。
【0019】加速度センサ24,25についても加速度
センサ23と同様に構成され、各加速度センサ23,2
4,25はそれぞれ直交して(x,y,z方向)に配設
される。 [実施例3]図3に本発明の第3の実施例を示す。
【0020】第3の実施例では、加速度センサ30以外
は第1,第2の実施例と同じである。加速度センサ30
は以下のように構成される。即ち、円環状体301は内
部が空洞に構成され、この円環状体301の内部の一部
には誘電体303が移動可能にして挿入される。前記円
環状体301の内部の空間部には非誘電体306が移動
可能にして充填され、前記誘電体303に対応した円環
状体301の内部には一対の電極302,302が対向
して配設され、誘電体303の移動により一対の電極3
02,302間の静電容量が変化する。前記円環状体3
01の上方内部には可動弁304が圧電体等で作られた
ヒンジ部305により回動自在に付けられ、可動弁30
4の動く向きにより誘電体303の移動方向が検出でき
る。前記一対の電極302,302は信号出力線(図示
せず)が接続され、この信号出力線は信号増幅伝達部6
へ接続される。前記誘電体303は固体でも液体でもよ
く、前記非誘電体306は液体が望ましいが、誘電体と
非誘電体が混合しないことが必要である。
【0021】このような加速度センサ30を3個用い、
それぞれ直交して(x,y,z方向)に配設される。本
実施例では、加速度センサ30がx,y,zの3方向に
設置され、指輪の加速度が検出される。
【0022】前記円環状体301は内部が空洞のチュー
ブ状になっており、流動性のある誘電体303と流動性
のある非誘電体306が封入されている。また、円環状
体301の下部のチューブ内面には一対の電極302,
302が対向して設置されており、一対の電極302,
302と誘電体303によりコンデンサが構成されてい
る。さらに、円環状体301の上部にはヒンジ部305
が圧電体等で作られ、可動弁304の動く向きが検出で
きる可動弁304が設置されている。
【0023】いま、ペン先に加速度が生じると、誘電体
303が移動し、一対の電極302,302と誘電体3
03よりなるコンデンサの静電容量が変化する。同時に
非誘電体306が流動して、可動弁304が非誘電体3
06が動く方向に動く、このため、一対の電極302,
302と誘電体303よりなるコンデンサンの静電容量
からぺン先に生じた加速度が検出でき、可動弁304の
動く方向から加速度の方向が検出できる。一対の電極3
02,302により検出された静電容量に基づく信号は
信号出力線によって、コンピュータもしくは信号処理部
11に取り込んで、加速度軌道パターンから書かれた文
字を認識したり、加速度信号を2重積分して文字や図形
の筆跡パターンに変換したりすることができる。
【0024】なお、誘電体303の粘性は、本指輪実使
用時の加速度で、誘電体303が電極302のない側の
円環状体301へと半周してしまわない程度の粘性をも
つものとする。
【0025】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、文字
や図形を書くときのペンの加速度を検出して信号処理す
るのでなく、指の基部に装着する指輪に内蔵された加速
度センサの加速度信号を信号処理するので、特定の加速
度センサ内蔵ペンでなく、任意の書き味のどんな種類の
ペンや鉛筆でも使用することができる利点がある。
【0026】また、従来の指サックに加速度センサを内
蔵する方法では指で文字をなぞるという不自然な筆記動
作を強要されるのに対して、本発明では、指の基部に指
輪をはめるので、自然な筆記動作をペン等で行うことが
できる利点がある。
【0027】また、本発明は日常生活で常時装着可能な
ので、いつでもどこでも即座にコンピュータへの文字入
力を行うことができかつ携帯に不自由せず、紛失する心
配もない利点がある。
【0028】応用分野としては、コンピュータへのオン
ライン文字認識デバイスとして汎用的に利用できる。例
えば、携帯型情報端末の文字ツールとしてや、大画面デ
ィスプレイへの文字や図形入力等が考えられる。いずれ
においても、圧電パッドやタブレット、デジタイザ等が
不要となる。
【0029】また、唖者(口のきけない人)が健常者と
会話するコミュニケーションエイドとして応用するに
は、出力部から、筆談用に書かれた文字を音声合成して
出力すれば筆談の手元が見えなくても会話に用いること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例を示す構成説明図であ
る。
【図2】本発明の第2の実施例を示す構成説明図であ
る。
【図3】本発明の第3の実施例を示す構成説明図であ
る。
【符号の説明】
1…指輪、2…指輪に接続するきょう体、3,4,5…
加速度センサ、6…加速度信号増幅伝送部、7…電源
部、8…信号受信部、9…認識部、10…出力部、11
…信号処理部、12…指加速度検出指輪。
フロントページの続き (72)発明者 及川 茂 東京都千代田区内幸町一丁目1番6号 日 本電信電話株式会社内 (72)発明者 曽根原 登 東京都千代田区内幸町一丁目1番6号 日 本電信電話株式会社内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 指輪と、指輪に接続するきょう体と、前
    記きょう体に内蔵され指加速度を検出する加速度センサ
    と、前記きょう体に内蔵される電池と、前記きょう体に
    内蔵され前記加速度センサの加速度信号を増幅伝送する
    加速度信号増幅伝送部とからなる指加速度検出指輪と、 前記加速度信号増幅伝送部で出力された加速度信号を受
    信する信号受信部と、前記信号受信部で受信された加速
    度信号を処理して書かれた文字や図形を認識する認識部
    と、前記認識部で認識された文字や図形を信号出力する
    出力部とからなる信号処理部とからなることを特徴とす
    る書き込み指輪。
  2. 【請求項2】 前記加速センサが、 内部が空洞の環状体と、 この環状体の内部の一部に移動可能にして挿入された磁
    性体と、 前記環状体の内部の空間部に移動可能にして充填された
    非磁性体と、 前記磁性体に対応して設けられ磁性体の移動により起電
    力を発生するコイルとを具備することを特徴とする請求
    項1記載の書き込み指輪。
  3. 【請求項3】 前記加速度センサが、非磁性体として、
    粘性の大きいオイルを用いることを特徴とする請求項2
    記載の書き込み指輪。
  4. 【請求項4】 前記加速度センサが、 内部が空洞の環状体と、 この環状体の内部の一部に移動可能にして挿入された誘
    電体と、 前記環状体の内部の空間部に移動可能にして充填された
    非誘電体と、 前記誘電体を挟むように対向して設けられ誘電体の移動
    により静電容量の変化を検出する電極対と、 前記誘電体の移動方向を検出する手段とを具備したこと
    を特徴とする請求項1記載の書き込み指輪。
JP6047494A 1994-03-30 1994-03-30 書き込み指輪 Pending JPH07271506A (ja)

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