JPH0991081A - 座標入力装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 座標値情報を少ない情報量で、しかも有効な
座標値情報として出力する。 【解決手段】 検出した座標値に対して特定の計算処理
を行って出力する。例えば、座標値出力判定手段は、角
度演算手段において座標値列が構成する角度の変化が所
定値αより大きい場合には、座標値検出手段により検出
した座標値を出力することを決定し、前記角度の変化が
所定値αより小さい場合には、前記座標値点数計数手段
において計数された値が所定値Ｘより大きいときに限
り、座標値検出手段により検出した座標値を出力するこ
とを決定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、座標出力装置に関
し、特に、ホスト側装置に対して座標値情報を伝達し、
ホスト側装置において各種の処理を行なわせることが可
能な座標入力装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、座標入力装置とホスト側装置との
間の情報のやり取りは、座標入力装置からホスト側装置
へは、予め定められた一定サンプリングレート毎に、座
標入力装置が得た座標値情報を中心とした各種情報を伝
達しており、ホスト側装置においては前記座標値情報に
基づいて各種演算処理を行なうことにより、前記座標値
情報を利用して、曲線補間、情報伝達、拡大／縮小表
示、情報記憶処理、図形／文字認識処理などの各種の処
理を行なう構成になっていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来の構成では、座標入力装置からホスト側装置
へ送られる座標値情報は、予め定められた一定サンプリ
ングレート毎、例えば、１秒間に１００点の割合で連続
して送られる座標入力装置上に指示された座標値情報で
あるため、これらの情報を処理する各種の目的によって
は、量あるいは質において、必ずしも適切な情報とはい
えない場合が存在した。

【０００４】例えば、前述のような構成の座標入力装置
において、ペン装置等を用いて手書き軌跡情報の入力を
行なうことは、頻繁に行なわれる操作であるが、この座
標入力装置から送出される座標値列情報を利用して、表
示画素の細かい大型の表示画面に対して拡大表示を行お
うとする際には、ユーザーがペン装置等で図１０に示す
ようにきれいな曲線で“あ”と筆記したとしても、通常
の拡大処理では、図１１に示すように前記表示画面に
は、もとの筆記された曲線とは異なる折れ線からなる筆
記軌跡が表示されることになる。

【０００５】また、この不具合を克服するべくホスト側
装置において、前記座標値列情報に基づいて曲線補間処
理などを実施した場合においては、表示装置における見
かけ上の再現性は実現出来るものの、当該曲線補間処理
における演算時間が増大し、筆記から表示にいたるまで
のリアルタイム性が損なわれるという新たな問題が発生
する。

【０００６】また、座標入力装置から送出される座標値
列情報を記録あるいは通信する場合、最終的な記録や、
通信プロトコルによっては何等かの圧縮手段の併用もあ
り得るが、ホスト側装置において、取りこぼさずに座標
入力装置からの情報を一時的に前記座標値情報の全てを
記憶する必要があり、記憶する情報量は、筆記時間が長
いものに関しては莫大な量となってしまうという問題が
ある。また、ホスト側装置からさらに外部装置に情報の
転送を行なう際にも同様の問題がある。

【０００７】さらに、前記と同様な座標値列情報を利用
して文字や図形等の認識を行なう場合には、ストローク
マッチング方式や、始点終点マッチング方式など、初期
段階に高速な処理が要求される認識処理を行う際は、前
記座標値情報は必要以上の過多情報となり、大きさを正
規化する処理や予め座標値情報を間引きする処理が必要
となる一方、類似文字の識別など、より詳細な認識を行
う最終的な認識処理においては、前記座標値情報は過小
な情報となる。このように、一つの処理を行なう際にも
個々の処理に対しては、座標値情報が過小なものであっ
たり過多なものであったりするという問題があった。

【０００８】そこで、本発明は、上記問題点を解決する
ためになされたもので、座標入力装置からホスト側装置
へ送られる座標値情報を少ない情報量で、しかも有効な
座標値情報として出力することが可能な座標入力装置を
提供することを目的とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の座標入力装置は、連続した座標値を検出す
る座標値検出手段と、この検出手段により検出した座標
値を計算処理する計算処理手段と、この計算処理手段に
より得られた座標値情報に基づいて前記検出した座標値
を出力するか否かを判定する座標値出力判定手段と、こ
の座標値出力判定手段の判定結果に基づいて座標値を出
力する出力手段とを備えたことを特徴とする。

【００１０】好ましくは、前記計算処理手段は、検出し
た座標値列が成す角度を演算する角度演算手段と、検出
した座標値の数を計数する座標値点数計数手段とを備え
ることを特徴とする。

【００１１】さらに好ましくは、前記座標値判定手段
は、角度演算手段により演算された座標値列が成す角度
の変化が第１の所定値より大きい場合には、前記座標値
検出手段により検出した座標値を出力することを決定
し、前記角度の変化が前記第１の所定値より小さい場合
には、前記座標値点数計数手段において計数された値が
第２の所定値より大きいときに、前記座標値検出手段に
より検出した座標値を出力することを決定する出力決定
手段を有することを特徴とする。

【００１２】また、好ましくは、前記座標値検出手段に
よるサンプリング時間より短いサンプリング時間でサン
プリングが可能なオーバーサンプリング手段と、前記座
標値検出手段により得られた座標値と前記オーバーサン
プリング手段により得られた微小時間後の座標値との間
の微小時間における距離差分データを出力する距離差分
出力手段とを備えたことを特徴とする。

【００１３】さらに好ましくは、前記座標値判定手段
は、前記座標値検出手段によるサンプリング時間より短
いサンプリング時間でサンプリングが可能なオーバーサ
ンプリング手段と、前記座標値検出手段により得られた
座標値と前記オーバーサンプリング手段により得られた
微小時間後の座標値との間の微小時間における距離差分
データのベクトル差の大きさが所定値より大きい場合に
検出した座標値を出力することを決定する出力決定手段
を有することを特徴とする。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について図面
を参照して説明する。

【００１５】（第１の実施の形態）まず、本発明の第１
の実施の形態を図１乃至図３を参照して説明する。

【００１６】図１は本実施の形態にかかる座標入力装置
とホスト装置の概略構成を示すブロック図、図２は同実
施の形態の動作を示すフローチャート、図３は同実施の
形態の座標入力装置から送出される出力情報を説明する
ための座標値列を示す図である。

【００１７】図１において、１０１は座標入力装置であ
り、この座標入力装置１０１には座標値検出手段１０２
及びこの座標値検出手段１０２で検出された座標値を出
力するかどうかを判定する座標値判定手段１０３が設け
られ、座標値検出手段１０２は座標値判定手段１０３の
入力側に接続されている。尚、座標値検出手段１０２は
公知の手段で構成される。この座標値判定手段１０３の
入力側には、更に、入力され検出された相隣接する２つ
の座標値の成す角度を演算し記憶すると共に、該記憶さ
れた角度値と、新たに検出された座標値によって示され
る角度値とを比較演算する角度演算手段１０４、検出さ
れた座標値の数をカウントする点数計数手段１０５が接
続されている。これら角度演算手段１０４と点数計数手
段１０５とにより座標値検出手段で検出した座標値を計
算処理する計算処理手段が構成される。座標値判定手段
１０３の出力側には出力通信手段１０６が接続され、出
力通信手段１０６は、前者において出力すると判定され
た座標値情報をホスト装置に出力する。

【００１８】また、１０７はホスト装置であり、座標入
力装置１０１から送られた座標値情報を利用して各種の
処理を行なうものである。ホスト装置１０７には、ホス
ト装置１０７の必要に応じて座標入力装置１０１から送
られた座標値情報の曲線の補間を行なう曲線補間手段１
０８が設けられている。

【００１９】次に、第１の実施の形態の動作を図２のフ
ローチャート及び図３の座標値列の例を参照して説明す
る。

【００２０】図３に示す座標値列は、座標入力装置にペ
ン装置で手書き入力された筆記軌跡の座標値から成る。
ここで、３０１、３０２、３０３、および３０４で代表
される小さい点の列は、図３全体に示されたひらがな文
字“あ”の第１筆目の横棒が座標入力装置１０１に手書
き入力された際に座標入力装置１０１内で座標値検出手
段１０３により検出された座標値列である。

【００２１】また、３０５、３０６、３０７で示す○印
内の点は、座標入力装置１０１がホスト装置１０７に対
して出力する座標値を示すものであり、ここでは説明
上、一定の半径を有する○印で示している。上記はひら
がな文字“あ”の第１筆目について説明したが、第２筆
目及び第３筆目についても同様であるのでここでは詳細
な説明を省略する。

【００２２】まず、図３において、ペン装置で点３０１
に始まる一連のストローク軌跡の座標入力装置１０１へ
の入力が開始されると、図２におけるステップＳ２０１
で本座標入力装置の処理動作が開始され、ステップＳ２
０２では、ストローク軌跡の最初の点３０１の座標値が
座標値検出手段１０２に取り込まれ、この座標値はステ
ップＳ２０３において出力通信手段１０６から送出さ
れ、ホスト装置１０７へ送られる。

【００２３】次にステップＳ２０４では、座標値計数手
段１０５の計数カウンタがリセットされ、ここでは便宜
上、最初の座標値の計数判定が行なわれるまでに取り込
まれる座標値の数「２」が初期値としてセットされる。
ステップＳ２０５においては、ストローク軌跡の最初の
点３０１の次の点が座標値検出手段１０２に取り込まれ
る。ステップＳ２０６においては、ステップＳ２０５で
座標値検出手段１０２により取り込まれた点がストロー
ク軌跡の最終点であるか否かが判定され、最終点であれ
ば、ステップＳ２２０に移行し、取り込まれた座標値を
出力通信手段１０６からホスト装置１０７へ送出してス
テップＳ２２１へ進み本処理動作を終了する。

【００２４】今、ここではストローク軌跡の最終点では
ないので、ステップＳ２０６からステップＳ２０７に進
み、ステップＳ２０２で取り込まれた座標値とステップ
Ｓ２０５で取り込まれた座標値の２点により示される角
度の値が演算される。ステップＳ２０８ではステップＳ
２０７で演算された角度の値の一時的記憶を行い、ステ
ップＳ２０９においてさらに次の点の座標値の取り込み
を行う。ステップＳ２１０ではステップＳ２０６と同様
にステップＳ２０９で取り込まれた座標値がストローク
軌跡の最終点であるか否かの判定を行い、ストローク軌
跡の最終点である場合は前述と同様にステップＳ２２０
に移行し、取り込まれた座標値を出力通信手段１０６か
ら送出してステップＳ２２１へ進み本処理動作を終了す
る。

【００２５】ここではまだストローク軌跡の最終点では
ないのでステップＳ２１１に進み、ステップＳ２０９で
得られた座標値と、その直前に得られた座標値、すなわ
ちステップＳ２０５で得られた座標値の２点が示す角度
の値が演算される。ステップＳ２１２ではステップＳ２
０８において一時的に記憶された角度の値とステップＳ
２１１において得られた角度の値との差を演算する。続
いてステップＳ２１３において前記演算された角度の値
の差が所定値α、例えば円周を１０等分した角度“２π
／１０（ｒａｄ）”と比較され、演算された角度の値の
差が所定値αより大きければステップＳ２１４に進み、
小さければステップＳ２１７に進む。

【００２６】ここでは図３の点３０１より始まるストロ
ーク軌跡はほとんど水平線と等しく、前記角度２π／１
０（ｒａｄ）のような角度差はなく、したがってステッ
プＳ２１７に移行する。ステップＳ２１７では座標値検
出手段１０２に取り込まれた座標値の数を計数するカウ
ンタの値と、所定値Ｘ、例えば“１０”と比較され、カ
ウンタ値より値Ｘが大きければステップＳ２１４に移行
する。

【００２７】ここでは前記カウンタの値はまだ初期値と
してセットされた「２」のままであるのでステップＳ２
１８に進み、計数カウンタを１つカウントアップしステ
ップＳ２１９に進む。ステップＳ２１９ではステップＳ
２１１で演算した角度の値を一時的に記憶し、ステップ
Ｓ２０９に戻る。

【００２８】以下、図３におけるストローク軌跡を構成
する点列のうち、点３０２を通過し、点３０３の１つ前
までの点が上述と同様の流れで図２のフローチャートに
沿い処理される。

【００２９】次に、ステップＳ２０９において、図３の
点３０３が座標値検出手段１０２により取り込まれた場
合について説明する。ここではステップＳ２０９からス
テップＳ２１７までは先の説明と同様の流れで進行する
が、ステップＳ２１７では、計数カウンタの値が「１
１」となり、Ｘの値である“１０”を越えたためにステ
ップＳ２１４に移行する。

【００３０】ステップＳ２１４では、直前のステップＳ
２１１で演算された角度の値を一時的に記憶し、ステッ
プＳ２１５において、ステップＳ２０９で取り込まれた
座標値を出力通信手段１０６によりホスト装置へ送出す
る。次にステップＳ２１６において座標値の数を計数す
るカウンタの値を「０」にリセットしステップＳ２０９
に戻る。

【００３１】次に、前述と同様に図３の点３０３から点
３０４までのストローク軌跡の点列部分を通過し、ステ
ップＳ２０９において、ストローク軌跡の最終点である
点３０４の取り込みが行われた場合について説明する。
ステップＳ２０９では、座標値検出手段１０２により点
３０４の座標値の取込みが行なわれ、ステップＳ２１０
においてペンアップ情報などからストローク軌跡の最終
点であるかどうかの判定が行われる。点３０４はストロ
ーク軌跡の最終点であると判定されるためステップＳ２
２０へ移行し、出力通信手段１０６により座標値がホス
ト装置へ送出され、ステップＳ２２１で処理が終了とな
る。

【００３２】また、図３における第３筆目に現れる点３
０８、３０９、３１０と続くような筆記入力されたスト
ローク軌跡の点列が曲率の大きな曲線部分である場合に
は、図２のステップＳ２１３での角度差の判定により、
ステップＳ２１２で演算された角度値の差が所定値αよ
り大きいと判別されるためステップＳ２１３からステッ
プＳ２１４に移行し、続いてステップＳ２１５におい
て、ステップＳ２０９で取り込まれた座標値を出力通信
手段１０６によりホスト装置へ送出する。

【００３３】以上説明したように、本実施の態様によれ
ば、図３の点３０２に代表されるような従来の座標入力
装置では各ストロークの全ての座標値が出力されていた
のに対し、点３０１、３０３に代表されるような○印３
０５、３０６の位置の座標値のみに間引いて座標入力装
置１０１より出力するようにしたので、ホスト装置へ送
出する情報量を大幅に縮小することができる。

【００３４】また、座標値検出手段１０２から取り込ま
れた連続する点数の数と比較する所定値Ｘや変化する角
度の差と比較する所定値αを適宜変更することにより、
ホスト装置へ送出する点列情報を、ホスト装置に特別な
負荷を掛けることなく、ホスト装置により行われる処理
に最適な特徴点として抽出することができる。

【００３５】（第２の実施の形態）次に、本発明の第２
の実施の形態を図４乃至図９を参照して説明する。

【００３６】図４は本実施の形態にかかる座標入力装置
の概略構成を示すブロック図、図５は同実施の形態の動
作を説明するための筆記軌跡を示す図、図６は従来の座
標入力装置の座標値列の出力を示す図、図７は本実施の
形態にかかる座標入力装置の座標値列の出力を示す図、
図８は従来の曲線補間演算の手順と本実施の形態の曲線
補間演算の手順を比較して示す図、図９は本実施の形態
によるホスト装置における曲線補間の出力例を示す図で
ある。

【００３７】図４に示すように、本実施の形態は、第１
の実施の形態に対し、上述した図１における座標入力装
置１０１にオーバーサンブリング周期で座標値を検出す
るオーバーサンブリング手段４０３を付加した点のみが
異なる。図４において、４０１は座標入力装置、４０４
は座標値検出手段、４０５は角度演算手段、４０６は座
標値計数手段、４０７は出力通信手段であり、これらの
手段は図１におけるそれぞれ対応する手段と同様の構成
および機能を有するので、その詳細な説明は省略する。

【００３８】次に、図５を参照して、本実施の形態の基
本動作を説明する。ここで、５０１はペン装置等により
座標入力装置４０１に入力された筆記軌跡の一部を表
し、点５０２、５０３、５０４の各点は座標値検出手段
４０２により取り込まれた点であり、ここでは１０ｍｓ
ｅｃ毎の検出点を示す。また、点５０５、５０６、５０
７の各点はオーバーサンプリング手段４０３により、先
の座標値検出手段４０２により検出された各点５０２、
５０３、５０４の直後、ここでは２ｍｓｅｃ後の座標と
して検出された点である。本実施の形態では、この点５
０２と点５０５、点５０３と点５０６、点５０４と点５
０７の各２点により構成された差分ベクトルを点５０
２、点５０３、点５０４における疑似的な接線ベクトル
とし、この疑似的な接線ベクトル情報を第１の実施の形
態と同様の方法で選択された送出するべき座標値情報に
付加する形でホスト装置へ送出するものである。

【００３９】図６は従来の座標入力装置において、ペン
装置等により手書きで漢字“軌跡”と入力した場合にお
ける座標値検出手段により一定サンプリング周期で取り
込まれた座標値列を表示したもので、この座標値列情報
がホスト装置に出力される。

【００４０】図７は前記と同様にペン装置等により手書
きで漢字“軌跡”と入力した場合における本実施の形態
による座標入力装置４０１からホスト装置に出力された
座標値列を示したものである。同図で、７０１は選択さ
れた座標値を示す点であり、７０２は前記点７０１に付
加された疑似的な接線ベクトルを示している。なお、同
図では、説明を容易にするために、疑似的な接線べクト
ル７０２の長さを拡大して表示してある。

【００４１】このような本実施の形態の構成によれば、
座標入力装置４０１からの座標値出力を利用して容易に
曲線補間処理を行うことが可能となる。

【００４２】図８は、前記第１の実施の形態における図
１の従来からの曲線補間手段１０８により、座標入力装
置１０１から得られた座標値列情報を用いて曲線関数に
よる曲線補間の演算処理を行う手順（ステップＳ８０１
〜ステップＳ８０６）と、本実施の形態における疑似的
な接線ベクトルが付加された座標値列情報を用いて曲線
関数による曲線補間の演算処理を行う手順（ステップＳ
８０７〜ステップＳ８０９）とを比較して示す図であ
る。

【００４３】同図においてステップＳ８０１及びステッ
プＳ８０７は共に両演算方式におけるデータ点となる座
標値列の読み込みを行うステップであり、また、ステッ
プＳ８０２及びステップＳ８０８は共に前記座標値列の
データ間の長さを演算する弦長近似演算を行うステップ
である。３次スプライン曲線による曲線近似演算におい
ては、一般にデータ点となる各座標値における接線べク
トルを各座標値列の値を用いて行われており、この演算
は行列演算によるマトリクス演算により行われている。
ステップＳ８０３からステップＳ８０５は前記行列演算
により各データ点における接線べクトルを演算するステ
ップであるが、この演算は対象となるデータ点、すなわ
ち対象となる座標値の数が増加するに従って膨大な演算
量となる傾向がある。しかし、本実施の形態による演算
方式によれば、疑似的な接線べクトルが既に得られてい
るため、直接スプライン曲線の演算の最終ステップＳ８
０６に直ちに移行することが可能である。

【００４４】図９は本実施の形態においてペン装置等に
より手書きで漢字“軌跡”と座標入力装置４０１に入力
した場合におけるホスト装置の曲線補間の出力例を示し
たものである。

【００４５】以上説明したように、本実施の形態によれ
ば、座標入力装置４０１側のオーバーサンプリング手段
４０３により疑似的な接線ベクトルを得ることができる
ために、従来のように、ホスト装置による負荷の重い演
算を必要とすることなく、容易に曲線補間処理が可能で
あり、従来の演算による接線ベクトル取得方法に比べ
て、より正確で且つ高速な処理が可能となる。

【００４６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明にかかる座
標入力装置によれば、計算処理手段により得られた座標
値情報に基づいて、検出した座標値のうち、座標値出力
判定手段により選択された座標値のみが出力手段により
出力されるので、座標入力装置からホスト側装置へ送れ
る座標値情報を少ない情報量で、しかも有効な座標値情
報として出力することができ、ホスト装置側での座標値
処理を適切に且つより正確で高速に行わせることが可能
となるという効果を奏する。

【００４７】また、オーバーサンプリング手段を設け、
座標値検出手段により得られた座標値とオーバーサンプ
リング手段により得られた微小時間後の座標値との間の
微小時間における距離差分データを距離差分出力手段に
より出力するようにしたので、ホスト装置側での座標値
処理をより一層適切に且つより正確で高速に行わせるこ
とが可能となるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態にかかる座標入力装
置とホスト装置の概略構成を示すブロック図である。

【図２】本発明の第１の実施の形態の動作を示すフロー
チャートである。

【図３】本発明の第１の実施の形態の座標入力装置から
送出される座標値列を示す図である。

【図４】本発明の第２の実施の形態にかかる座標入力装
置の概略構成を示すブロック図である。

【図５】本発明の第２の実施の形態の動作を説明するた
めの筆記軌跡を示す図である。

【図６】従来の座標入力装置の座標値列の出力を示す図
である。

【図７】本発明の第２の実施の形態にかかる座標入力装
置の座標値列の出力を示す図である。

【図８】従来の曲線補間演算の手順と第２の実施の形態
の曲線補間演算の手順を比較して示す図である。

【図９】本発明の第２の実施の形態によるホスト装置に
おける曲線補間の出力例を示す図である。

【図１０】従来の座標入力装置を説明するための図であ
る。

【図１１】従来の座標入力装置からの出力を拡大表示し
た例を示す図である。

【符号の説明】

１０１、４０１ 座標入力装置 １０２、４０２ 座標値検出手段 １０３、４０４ 座標値判定手段 １０４、４０５ 角度演算手段 １０５、４０６ 座標値計数手段 １０６、４０７ 出力通信手段 １０７ ホスト装置 ４０３ オーバーサンプリング手段

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 連続した座標値を検出する座標値検出手
   段と、この検出手段により検出した座標値を計算処理す
   る計算処理手段と、この計算処理手段により得られた座
   標値情報に基づいて前記検出した座標値を出力するか否
   かを判定する座標値出力判定手段と、この座標値出力判
   定手段の判定結果に基づいて座標値を出力する出力手段
   とを備えたことを特徴とする座標入力装置。
2. 【請求項２】 前記計算処理手段は、検出した座標値列
   が成す角度を演算する角度演算手段と、検出した座標値
   の数を計数する座標値点数計数手段とを備えることを特
   徴とする請求項１記載の座標入力装置。
3. 【請求項３】 前記座標値判定手段は、角度演算手段に
   より演算された座標値列が成す角度の変化が第１の所定
   値より大きい場合には、前記座標値検出手段により検出
   した座標値を出力することを決定し、前記角度の変化が
   前記第１の所定値より小さい場合には、前記座標値点数
   計数手段において計数された値が第２の所定値より大き
   いときに、前記座標値検出手段により検出した座標値を
   出力することを決定する出力決定手段を有することを特
   徴とする請求項２記載の座標入力装置。
4. 【請求項４】 前記座標値検出手段によるサンプリング
   時間より短いサンプリング時間でサンプリングが可能な
   オーバーサンプリング手段と、前記座標値検出手段によ
   り得られた座標値と前記オーバーサンプリング手段によ
   り得られた微小時間後の座標値との間の微小時間におけ
   る距離差分データを出力する距離差分出力手段とを備え
   たことを特徴とする請求項２又は請求項３記載の座標入
   力装置。
5. 【請求項５】 前記座標値判定手段は、前記座標値検出
   手段によるサンプリング時間より短いサンプリング時間
   でサンプリングが可能なオーバーサンプリング手段と、
   前記座標値検出手段により得られた座標値と前記オーバ
   ーサンプリング手段により得られた微小時間後の座標値
   との間の微小時間における距離差分データのベクトル差
   の大きさが所定値より大きい場合に検出した座標値を出
   力することを決定する出力決定手段を有することを特徴
   とする請求項４記載の座標入力装置。