JPH10154036A - 文字入力方法及び文字入力装置 - Google Patents

文字入力方法及び文字入力装置

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JPH10154036A
JPH10154036A JP8310776A JP31077696A JPH10154036A JP H10154036 A JPH10154036 A JP H10154036A JP 8310776 A JP8310776 A JP 8310776A JP 31077696 A JP31077696 A JP 31077696A JP H10154036 A JPH10154036 A JP H10154036A
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character
input
trajectory
specific point
operator
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JP8310776A
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Yukihiro Wakasugi
幸弘 若杉
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Brother Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 複雑な操作をすることなく、簡易な方法で、
操作者の手の動きを、入力すべき文字の軌跡として直接
入力することができ、入力文字の確認、訂正や変換等、
入力された文字情報に対する処理を容易に行うことがで
きる文字入力方法、及び、その文字入力方法を実施する
文字入力装置を提供すること。 【解決手段】 操作者が文字に倣ってその手指を空中で
動かしたときの位置情報をCCDカメラ1で取り込みな
がら、画像処理装置3aによって、その手指が移動状態
であるか停止状態であるかを検知し、停止状態が検知さ
れる毎に、その手指の描く軌跡が有効であるか無効であ
るかを交互に切換え、有効とされた軌跡のみを、入力す
べき文字の形に倣った軌跡の一部として、RAM3bに
取り込む。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、パーソナルコンピ
ュータやテレビゲーム機等の端末機器への文字入力装置
に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の文字入力装置としては、例えば、
特公平4−15489号公報に記載されているような、
指先に装着された光源と手首に装着された受光部とを備
えた入力装置が知られている。この装置は、前記光源を
装着した指先と、前記手首に装着された受光部との相対
位置が、前記受光部により検知されるように構成されて
おり、操作者がその指先で字等を書くまねをすると、そ
の筆路が前記相対位置の変化として検知されることによ
って文字の入力が行われる。
【0003】また、特開昭61−77925号公報に記
載されているような、マウス等のポインティングデバイ
スを動かし、その軌跡をもとに文字入力を行う手書き文
字入力方式が知られている。
【0004】さらに、特開平6−28096号公報に於
いては、指先に装着されるセンサの移動速度及び加速度
を測定手段により測定し、前記センサにより描かれるト
レース像を抽出手段によって抽出し、抽出されたトレー
ス像を記憶手段によって記憶する構成の空間手書き文字
入力装置が提案されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特公平
4−15489号公報に記載の入力装置に於いては、受
光部等の装置を手首に装着しなければならないので、手
を動かしにくく、したがって、文字入力が行いにくく、
誤入力も多い。また、入力文字の確認や誤入力の訂正を
することが困難である。
【0006】一方、特開昭61−77925号公報に記
載の手書き文字入力装置に於いては、ポインティングデ
バイスを設置及び操作するための作業場所が机上に必要
となり、狭い机等の上で作業をすることが困難である。
また、マウスのボール等の可動部材と、その動きを検知
するエンコーダーとの滑りにより、操作者の手の動きに
忠実に反応せず、思い通りの入力が困難である。
【0007】また、これらの文字入力装置に於いては、
一筆書き入力不能な文字を入力する場合、全ての手の動
きのうちの、文字として有効な部分の軌跡のみを選択し
て入力することが困難であった。
【0008】このための処理として、特開平6−280
96号公報に記載の空間手書き文字入力装置に於いて
は、指先に装着されたセンサが一定速度以下の場合にそ
の軌跡を無効とする処理を行うことによって行ってい
た。すなわち、有効な軌跡と無効な軌跡との間に、速度
差をつけなければならず、入力操作が煩雑で、一つの有
効軌跡と次の有効軌跡の間の手の移動を低速で行うこ
と、及び、有効軌跡の入力のために所定速度以上で手を
移動させることを強要されるため、入力速度が遅くな
り、操作者に疲労とストレスを与えていた。
【0009】本発明は、上述した問題点を解決するため
になされたものであり、複雑な操作をすることなく、簡
易な方法で、操作者の手の動きを、入力すべき文字の軌
跡として直接入力することができ、しかも、入力文字の
確認、訂正や変換等、入力された文字情報に対する処理
を容易に行うことができる文字入力方法、及び、その文
字入力方法を実施する文字入力装置を提供することを目
的としている。
【0010】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明の請求項1に記載の文字入力方法は、空中で
操作者が文字の形状に倣って手を動かしたときの、その
手の特定の点の軌跡を入力し、所定時間内に於ける前記
特定の点の移動が所定の範囲内である場合に、その特定
の点が停止したことを検知し、前記特定の点が停止した
ことが検知される毎に、前記軌跡の入力を行うか否かを
切り換えることを特徴としている。
【0011】請求項2に記載の文字入力装置は、空中で
操作者が文字の形状に倣って手を動かしたときの、その
手の特定の点の軌跡を入力するための軌跡入力手段と、
所定時間内に於ける前記特定の点の移動が所定の範囲内
である場合に、その特定の点が停止したことを検知し、
前記特定の点が停止したことが検知される毎に、前記軌
跡の入力を行うか否かを切り換える画像処理手段とを備
えたことを特徴としている。
【0012】すなわち、軌跡入力手段は、空中で操作者
が文字の形状に倣って手を動かしたときの、その手の特
定の点の軌跡を入力し、画像処理手段は、所定時間内に
於ける前記特定の点の移動が所定の範囲内である場合
に、その特定の点が停止したことを検知し、前記特定の
点が停止したことが検知される毎に、前記軌跡の入力を
行うか否かを切り換える。
【0013】請求項3に記載の文字入力装置は、前記軌
跡の入力に関連して操作される、少なくとも1つのスイ
ッチを有する補助入力装置を備えたことを特徴としてい
る。操作者は、一方の手で、空中に於いて文字の形状に
倣ってその手を動かして軌跡の入力を行いながら、他方
の手で、前記軌跡の入力状態に応じて、前記補助入力手
段を把持しながら、その少なくとも1つのスイッチを操
作する。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、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】まず、本実施の形態の文字入力方法の概略
を示す図1のフローチャートについて説明する。
【0016】本文字入力方法は、図1のフローチャート
に示すように、ステップ1(以下、S1と略す。他のス
テップについても同様)乃至S7からなり、空中で操作
者が文字の形状に倣って手を動かしたときの、その手の
うちの特定の点、例えば、右手人差指の先端の軌跡の入
力によって文字入力を行うものである。
【0017】ここで、S1、S3、及びS6は、所定時
間内に於ける前記特定の点(以下、特定点と称する)の
移動が所定の範囲内にある場合に、その特定点が停止し
たことを検知するためのステップである。例えば、面状
のCCD(電荷結合素子)でその特定点の位置を撮像す
ることによって前記特定点の軌跡を入力する場合、所定
時間内に(例えば、0.3秒程度)そのCCD上の所定
フレームの範囲内(例えば、100×100画素の矩形
範囲)から前記特定点が外に出ない場合、その特定点は
停止した状態と検知される。
【0018】前記所定フレームの中心点は、前記所定時
間の起算時に於ける前記特定点のCCD上の結像位置で
あり、前記所定時間の終了時までに、前記特定点が前記
所定フレームの外に出ない場合は、前記特定点は停止状
態と検知される。また、その所定時間の終了後は、その
時の前記特定点のCCD上の結像位置を新たな所定時間
の起算時に於ける所定フレームの中心点として、同様の
処理が行われる。
【0019】また、S2及びS5は、停止状態であった
前記特定点が移動を開始したことを検知するためのステ
ップである。すなわち、停止状態に於いては、前記のよ
うな処理が継続されるが、前記特定点が前記所定時間内
に前記所定フレームの外に出た場合は、その特定点は移
動状態にあることが検知され、前記CCDに於ける前記
所定フレームの最も外側の1画素分で構成されるフレー
ム外枠を前記特定点が最初に横切った地点を、新たな所
定フレームの中心点に設定することによって、前記特定
点の移動に伴って前記所定フレームが追尾する。そし
て、前記特定点が再び停止状態と検知されるまでの間、
移動状態が継続する。
【0020】続いて、本文字入力方法について、図1の
フローチャートを用いて詳細に説明する。
【0021】操作者が補助入力装置等のスイッチ操作に
よって文字入力を開始させると(図1に於ける「スター
ト」)、RAM等の揮発性記憶手段を用い、前記特定点
の位置情報の取り込みが開始される。
【0022】続いて、S1に於いて、前記特定点が停止
状態になるまで待つ。これは、文字入力の準備が完了す
るまで待機するためである。
【0023】すなわち、操作者は、まず、所望の文字を
入力するための書き始めの位置まで、前記特定点に相当
する指先を移動させるが、その移動が終了して、前記特
定点が停止し確定するまでの間、その軌跡は無効として
取り込まれない。
【0024】S1に於いて停止状態が確認され、文字入
力のための軌跡の始点が確定された後、S2に於いて、
前記特定点が移動状態となったことが判断されると、S
3に於いて次の停止状態が検知されるまでの間、S4に
於いて、前記特定点の軌跡を有効として、その取り込み
を行う。具体的には、RAM等の揮発性記憶手段に取り
込まれるが、前記の位置情報を記憶するための揮発性記
憶手段と共用することが可能である。ただし、この場
合、両者は別々の記憶場所(アドレス)に割り振られ、
混同されることがないように処理される。
【0025】S4に於いて、再び停止状態が検知される
と、S5に於ける軌跡の取り込みが中止され、軌跡の入
力を無効に切換える。
【0026】以上のS2乃至S4によって、1つ目の軌
跡の入力が完了する。
【0027】操作者が2つ目の軌跡を入力するために、
1つ目の軌跡の終点で停止させた指先を、再び任意の書
き始めの位置に移動させるまで、S5に於いて待機し、
移動が開始したら、S6に於いて再び停止状態が検知さ
れるまでの間の軌跡は、無効として取り込まれない。
【0028】S6に於いて再び停止状態が検知される
と、S7に於いて、終了ボタンが押されていなければ
(S7→NO)、再び軌跡の入力を有効に切り換え、S
2に戻り、再び軌跡の入力が可能となる。全ての軌跡の
入力が終了した場合、操作者が行う補助入力装置のスイ
ッチ操作に応じ(S7→YES)、軌跡の入力を終了
し、それまでに取り込まれた軌跡を合成することによっ
て文字情報への変換等が行われる。
【0029】ここで、例えば、ひらがなの「し」のよう
な、一筆書き可能な文字を入力する場合は、軌跡の入力
は1回で済むが、このような文字は一般に少なく、通常
は、複数の軌跡を数回に分けて1文字の入力を行わなけ
ればならない。このとき、実際の手の動きは、所望の文
字の形に倣った複数の軌跡の部分と、それらの軌跡の間
の切れ目に相当する、いわゆる「つなぎ」の部分とが、
交互に組み合わされたものであり、それらを互いに区別
して、有効な軌跡のみを入力するために、1つの軌跡の
始点と終点とに於ける手の小停止を検知し、その小停止
を1度検知する毎に、軌跡の有効・無効を交互に切り換
える本方法を用いれば、複雑な操作をすることなく、有
効な軌跡のみを容易に選択して入力を行うことができ
る。
【0030】すなわち、この軌跡の有効・無効の切換え
は、前記特定点の所定時間内の移動範囲によってのみ判
断されるため、前記特定点の速度を調整する必要がな
く、また、操作者が前記特定点を停止させたつもりであ
っても、指先が微振動している場合、速度としては十分
高い場合が生じることがあるが、このような場合でも、
前記特定点の停止状態を容易に生じることが可能であ
る。
【0031】以上に説明したように、本文字入力方法
は、軌跡を入力する際の始点と終点に生じる小停止によ
って、軌跡の有効・無効を切り換えるため、複雑な処理
や操作を要することなく、一筆書きできないような文字
の入力について、文字に相当する部分の有効な軌跡のみ
を選択して入力することが可能となる。
【0032】次に、前記の実施の形態の文字入力方法に
直接使用される文字入力装置の構成の概略について、図
2及び図3を用いて説明する。
【0033】本文字入力装置は、軌跡入力手段としての
CCDカメラ1と、画像処理手段3と、表示装置11
と、補助入力装置としてのスイッチボックス5と、操作
者の手の動きを前記CCDカメラ1によって検知しやす
くするために、操作者の指先に装着されたLED13及
びLEDスイッチ14と、前記CCDカメラ1と前記画
像処理手段3とを接続するカメラケーブル2と、前記ス
イッチボックス5と前記画像処理手段3とを接続するた
めのスイッチケーブル9とを備えている。ここで、前記
CCDカメラ1は、前記表示装置11の上に固定されて
いる。
【0034】また、前記画像処理手段3は、ケーブル4
を介して、文字入力される端末機器としてのコンピュー
タ12と接続されており、表示装置11は、前記コンピ
ュータ12のディスプレイ画面をも兼ねるものである。
【0035】前記スイッチボックス5には、訂正スイッ
チ6と、変換スイッチ7と、決定スイッチ8とが設置さ
れている。
【0036】次に、前記の各構成要素の構成及び動作
を、図2及び図3を用いて詳細に説明する。
【0037】図3は、前記のような構成を有する文字入
力装置に於ける、電気回路構成の概略を示したブロック
図である。
【0038】前記画像処理手段3は、画像処理装置3a
及びRAM3bより構成されており、前記画像処理装置
3aには、前記CCDカメラ1、訂正スイッチ6、変換
スイッチ7、決定スイッチ8、及びコンピュータ12が
接続されており、前記表示装置11に対する表示は、前
記コンピュータ12を介して行われる。
【0039】前記画像処理装置3aは、図1のフローチ
ャートに示した処理を行うための装置であり、CPU等
を用いることができる。
【0040】前記RAM3bは、前記CCDカメラ1に
備えられたCCD素子上での前記特定点の位置情報の取
り込み、及び、図1のフローチャートのS4に於ける軌
跡の取り込みのための揮発性記憶手段である。
【0041】LED13及びLEDスイッチ14は、通
常、操作者の利き手の指先、例えば、右手人差指の先に
取り付けられ、LEDスイッチ14が、例えば、右手親
指で押されると、LED13が発光するように構成さ
れ、その光点によって前記特定点を構成するものであ
る。
【0042】また、スイッチボックス5は、その反対側
の手で保持され、訂正スイッチ6、変換スイッチ7、及
び決定スイッチ8は、例えば、その親指で操作される。
【0043】コンピュータ12側では、CCDカメラ1
の画素数と表示装置11の分解能とに応じて、適当な大
きさの枠16を、表示装置11の画面上に予め表示させ
ておく。操作者は、CCDカメラ1の前で、LED13
を発光させながら指先を動かすと、その光点の軌跡に追
従するように、前記枠16の中を表示ドットが動き、操
作者は、自分が描いている軌跡の形状や大きさ、枠16
中の位置等について把握しながら入力操作を行うことが
できる。ここで、前記表示ドットとして、前記所定フレ
ームを表示させ、移動状態にある場合と停止状態にある
場合、さらに、軌跡入力が有効である場合と無効である
場合とで表示色若しくは表示種類が変化するように、前
記画像処理装置3aによって制御される。
【0044】なお、LED13として可視光を放射する
ものを用いる場合、LED13からの光の有無による2
値化の判別が容易となるように、CCDカメラ1の受光
部の周りを暗くしておくことが好ましい。例えば、CC
Dカメラ1の周りにフード等を装着すればよい。LED
13からの放射光については、可視光、赤外光等を用い
ることができるが、鏡やその他の物体からの反射光が操
作者の眼に入った場合に、眼球に障害を与えないよう
に、その強度及び波長が選択される。
【0045】ここで、CCDカメラ1によって検知され
る指先の軌跡を、表示装置11の画面上の枠16内で追
従表示させながら文字入力する方法の概略について、図
1及び図2を用いて説明する。
【0046】画像処理装置3aに於いて、CCDカメラ
1の中の全画素は、複数のブロックに分割され、前記全
画素中の各ブロックの位置と枠16の中の位置情報と
は、画像処理装置3a上で起動するソフトウェア上で対
応づけられる。
【0047】また、CCDカメラ1の画像取り込み周期
は、操作者の指先の動きを滑らかな曲線状の軌跡として
取り込むために十分短い必要があり、例えば、秒間30
コマ等に設定される。そして、CCDカメラ1の、ある
ブロックに光が入射すると、その信号は位置情報として
RAM3bに取り込まれ、この位置情報は、画像処理装
置3aに於ける演算によって鏡像反転され、コンピュー
タ12を介して、表示装置11に出力される。この位置
情報は、秒間30コマで取り込まれているので、操作者
は、前記枠16に対して自分が指さしている位置を、表
示装置11上でリアルタイムに確認することができる。
【0048】まず、操作者は、変換スイッチ6と訂正ス
イッチ7とを両方押して、文字情報の初期化を行った後
(図1に於ける「スタート」)、前記の方法で、枠16
を見ながらLEDスイッチ14を操作してLED13を
点灯させ、そのLED13を装着した指を動かし、前記
枠16の中の所望の位置まで前記表示ドットを移動させ
る。
【0049】その表示ドットは、移動中は緑色の点滅で
表示されているが、前記所望の位置に停止すると、表示
が赤色の連続点灯に変わり、軌跡の入力の準備が完了す
る(S1)。
【0050】続いて、操作者は、前記の指を動かして、
所望の文字に倣った軌跡を入力する(S2、S3、S
4)。その間、前記表示ドットは黄色の連続点灯に変わ
り、前記枠16中に、前記表示ドットの軌跡が黄色の連
続曲線として描かれる。途中で軌跡が乱れた場合には訂
正スイッチ6を押し、再度軌跡の入力をやり直すことも
可能である。この操作は、軌跡の入力を行っている手と
は反対側の手で行われるため、煩雑な持ち替え操作をす
ることなく、訂正を即座に行うことが可能である。
【0051】操作者が前記の指を所定時間、例えば、
0.3秒以上停止させると、停止状態が検知され、前記
表示ドットが赤色の点滅に変わる(S3→YES)。
【0052】その後、操作者は、次の軌跡を入力するた
めに、前記枠16を見ながら、前記表示ドットを所望の
位置まで移動させる。このとき、その表示ドットは、緑
色の点滅に変わっている(S5、S6)。
【0053】操作者が前記の指を再び前記の所定時間停
止させると、再び停止状態が検知され、前記表示ドット
が再び赤色の連続点灯に変わる(S6→YES)。ここ
で、操作者は、1文字の入力に必要な軌跡の入力を完了
した場合は、前記決定スイッチ8を押すことによって、
軌跡の入力を終了させる(S7→YES)。軌跡の入力
を続ける場合は、前記の指を再び動かし、前記枠16中
の表示ドットを動かすことによって、再び軌跡の入力が
可能となり、このとき、表示ドットは再び黄色の連続点
灯に変わり、枠16中に黄色の軌跡が入力される(S7
→NO、S2、S3、S4)。
【0054】所望の1つの文字についての必要な軌跡の
入力が終了すると、操作者は決定スイッチ8を押し、入
力した軌跡を文字情報に変換する。この変換は、画像処
理装置3aに於いて、RAM3bに記憶された軌跡と、
画像処理装置3aに備えられた図示しないROM等に記
憶されている文字情報とを照合して文字認識することに
よって行われ、前記変換によって発生した文字情報は、
コンピュータ12を介して、表示装置11に出力され
る。
【0055】操作者は、さらに、その選択された文字情
報に対して変換、訂正、消去等の処理を施すために、前
記の軌跡の入力のための手とは反対の手で、前記スイッ
チボックス5を用いて各種の操作をすることができるた
め、迅速な入力、変換操作が可能となる。
【0056】なお、本発明は、以上に記述した実施の形
態に限定されるものではなく、その要旨を変更しない範
囲に於いて、種々の変更が可能である。
【0057】例えば、前記の実施の形態に於いては、軌
跡入力手段としてCCDカメラを用い、操作者の指先に
LED光源を設置したが、軌跡入力手段として赤外線カ
メラや焦電センサー等、赤外線や体温を検知できる手段
を用いれば、指先から発せられる赤外線によってその軌
跡が取り込まれるので、特別な光源等を指先に設置する
必要がない。このとき、一定時間内に動いた距離が最も
長い点のみを抽出する処理を行うことによって、指先と
体のその他の部分との温度分布に拘らず、指先の軌跡の
みを抽出することができる。
【0058】また、軌跡入力手段としてCCDカメラを
用いた場合でも、特定色で彩色した指サックや指輪等の
小器具を指先に装着し、CCDカメラの光学系にフィル
タを装着し、その特定色の指先のみが撮像されるような
構成にしてもよい。この場合も、指に特別な装置等を装
着する必要がなく、良好な操作性で長時間の入力にも適
している。なお、前記特定色は、操作場所の照明との組
合せにより、CCDカメラによる視認性が良好になり、
外乱に強い入力が可能となる。
【0059】さらに、補助入力装置にトラックボール等
のポインティングデバイスを取り付けることにより、文
字の修正やDTP作業を容易に行うことができる。
【0060】
【発明の効果】以上に説明したことから明かなように、
本発明の請求項1に記載の文字入力方法によれば、空間
中の操作者の手の動きを、表示画面で確認しながら直接
入力でき、しかも、軌跡の入力の有効・無効を、指の移
動速度の調整等の煩雑な操作をすることなく、有効な軌
跡の始点と終点に小停止を設けることのみによって容易
に切り換えることができるため、一筆書き不可能な文字
でも不具合なく、誰にでも手軽で確実な文字入力が可能
となる。
【0061】請求項2に記載の文字入力装置によれば、
空間中の操作者の手の動きを、表示画面で確認しながら
直接入力でき、しかも、軌跡の入力の有効・無効を容易
に切り換えることができるため、複雑なスイッチ操作が
必要なく、文字入力に必要な作業スペースが小さく、ま
た、誰にでも手軽で確実な文字入力が可能となる。
【0062】請求項3に記載の文字入力装置は、補助入
力装置を設けることにより、操作者は一方の手で文字入
力のための軌跡の入力を行いながら、他方の手で適宜必
要な処理を行うことができ、軌跡が乱れたときの入力訂
正や、入力文字の変換、文字列、文章等の補正等、入力
された文字情報に対する処理等を迅速且つ容易に行うこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一つの実施の形態の文字入力方法の概
略を示すフローチャートである。
【図2】前記文字入力方法に用いる文字入力装置の概略
構成を示す外観図である。
【図3】前記文字入力装置の回路構成の概略を示すブロ
ック図である。
【符号の説明】
1 CCDカメラ 3 画像処理手段 3a 画像処理装置 3b RAM 5 スイッチボックス 7 変換スイッチ 8 決定スイッチ 11 表示装置 16 枠

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 空中で操作者が文字の形状に倣って手を
    動かしたときの、その手の特定の点の軌跡を入力し、 所定時間内に於ける前記特定の点の移動が所定の範囲内
    である場合に、その特定の点が停止したことを検知し、 前記特定の点が停止したことが検知される毎に、前記軌
    跡の入力を行うか否かを切り換えることを特徴とする文
    字入力方法。
  2. 【請求項2】 空中で操作者が文字の形状に倣って手を
    動かしたときの、その手の特定の点の軌跡を入力するた
    めの軌跡入力手段と、 所定時間内に於ける前記特定の点の移動が所定の範囲内
    である場合に、その特定の点が停止したことを検知し、
    前記特定の点が停止したことが検知される毎に、前記軌
    跡の入力を行うか否かを切り換える画像処理手段とを備
    えたことを特徴とする文字入力装置。
  3. 【請求項3】 前記軌跡の入力に関連して操作される、
    少なくとも1つのスイッチを有する補助入力装置を備え
    たことを特徴とする請求項2に記載の文字入力装置。
JP8310776A 1996-11-21 1996-11-21 文字入力方法及び文字入力装置 Pending JPH10154036A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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