NL1009035C2 - Werkwijze voor het coderen van een verplaatsing over een in discrete zones verdeeld oppervlak en inrichting voor het in een binaire code omzetten van een dergelijke verplaatsing. - Google Patents

Description

985106/Ti/fhe

Korte aanduiding: Werkwijze voor het coderen van een verplaatsing over een in discrete zones verdeeld oppervlak en inrichting voor het in een binaire code omzetten van een dergelijke verplaatsing.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze zoals gedefinieerd in de aanhef van conclusie 1 en een inrichting zoals gedefinieerd in de aanhef van conclusie 7.

5 Aanrakinggevoelige oppervlakken, verdeeld in een aantal discrete aanrakinggevoelige zones zijn op zich bekend en worden bijvoorbeeld gebruikt voor het omzetten van op het oppervlak "geschreven" tekens in een code die geschikt is te worden verwerkt door een gegevensverwer-10 kende inrichting of voor het sturen van een display. Elk van de zones kan bijvoorbeeld corresponderen met een knooppunt van een weerstands- of capacitieve matrix die in rijen en kolommen wordt afgetast.

Deze bekende inrichtingen vragen voor zowel de 15 implementatie als de evaluatie van de uitgevoerde signalen zeer veel hardware; de bestaande algoritmen voor het herkennen van schrift zijn zeer complex omdat het geschreven symbool door veel elementaire bewegingseenheden wordt beschreven met als gevolg dat de voor de herken-20 ning noodzakelijke "beslissingsboom” bijzonder complex wordt. Het geheel vergt bijzonder veel reken- en opslagcapaciteit.

De uitvinding beoogt deze bezwaren te ondervangen. Dit doel wordt volgens de uitvinding bereikt met de 25 maatregelen zoals beschreven in het kenmerk van conclusie 1.

In tegenstelling tot de stand der techniek wordt volgens de uitvinding het achtereenvolgend activeren van de respectievelijke zones niet gecodeerd door het ach-30 tereenvolgens opwekken en uitvoeren van elk der individuele, de zones karakteriserende codes, doch door het uitvoeren van de code die de het eerst geactiveerde zone 1009035 2 kenmerkt, gevolgd door een code die aangeeft of de verplaatsing van de ene zone naar de andere in een vooraf-bepaalde, eveneens door een bepaalde, unieke code gekarakteriseerde richting plaatsvindt.

5 Het is duidelijk dat op deze wijze een vergaande besparing in reken- en geheugencapaciteit wordt verkregen.

Bij voorkeur zal men de werkwijze uitvoeren op de wijze zoals gedefinieerd in de conclusies 2 t/m 6.

10 De uitvinding heeft voorts betrekking op een in richting zoals gedefinieerd in de aanhef van conclusie 7, uitgevoerd op de in het kenmerk van conclusie 7 gepreciseerde wijze. Voorkeursuitvoeringsvormen daarvan zijn gegeven in de conclusies 8-10.

15 De voordelen van de inrichting volgens de uitvin ding zijn vele. Gebruik wordt gemaakt van de natuurlijke tekenvormen en van de intuïtieve wijze waarop de gebruiker deze zal toepassen. Vrijwel alle internationale tekens en symbolen kunnen worden gerepresenteerd. De 20 nauwkeurigheid is groot en zelfs wanneer de gebruiker de tekens met een trillende hand schrijft zullen ze ondubbelzinnig worden gecodeerd en worden ze als normaal geschreven tekens uitgevoerd en gerepresenteerd. Dit maakt de inrichting volgens de uitvinding zeer geschikt 25 te worden gebruikt door kinderen, zieken en gehandicapten.

De herkenningssnelheid is hoog; vrijwel direct nadat een teken is geschreven kan het worden verwerkt of weergegeven.

30 Een bijzonder compacte en goedkope implementatie is mogelijk; de software-implementatie van een inrichting volgens de uitvinding vergt bijvoorbeeld slechts enkele (3-5) kilobites geheugenruimte.

Het aftasten (beschrijven) van het oppervlak kan 35 geschieden met bijvoorbeeld de vinger of met een penvormig voorwerp. Het oppervlak kan variëren van klein (1-2 cm) voor "beschrijven" met een penvormig voorwerp tot (10-15 cm) voor "beschrijven" met de vinger.

1009035 3

Mogelijke toepassingen zijn gebruik als: aanrakingstoetsenbord ter vervanging van het normale toetsenbord, gebruik bij pagers, oproeptoestellen en telefoontoestellen (mogelijkheid tot weergave en beant-5 woorden van berichten), horloges met display- en berich-tenuitgiftefaciliteit, "organizers", vertaaltoestellen, personal computers, "handheld" computers, videospelletjes, cd-spelers, radio- en tv-toestellen, infrarode besturingstoestellen, identificatietoestellen.

10 De uitvinding wordt toegelicht aan de hand van de tekening.

Fig. 1 toont een blokschema van een inrichting volgens de uitvinding; fig. 2a-c lichten het coderen van tekens toe; 15 fig. 3 toont een gewijzigde opzet van het te be schrijven oppervlak; fig. 4 toont voorkeursvormen van de te schrijven tekens; en fig. 5-7 tonen weer andere indelingen van het te 20 beschrijven oppervlak.

In fig. 1 is met 2 aangegeven een in zijn algemeenheid als "hoofdoppervlak" aangeduid geheel, onderverdeeld in een aantal - hier vier - zones die, linksom-gaand zijn genummerd 4a-4b-4c-4d. Deze zones zijn de 25 zones die in de conclusies zijn gedefinieerd als "te activeren en door identificatiecodes gekarakteriseerde zones" waarmee wordt bedoeld dat bij het activeren daarvan (dat op een van zeer veel verschillende wijzen kan gebeuren) een dit activeren karakteriserend signaal 30 wordt opgewekt.

De zones kunnen bijvoorbeeld aanrakinggevoelige zones zijn zoals die welke worden gebruikt in de algemeen bekende alfanumerieke toetsenborden, bij rekenmachines, telefoontoestellen en dergelijke. Het kunnen 35 echter ook zones zijn die gevoelig zijn voor de nabijheid van een bepaald voorwerp, bijvoorbeeld het einde van een vinger of van een penvormig voorwerp, danwel zones die gevoelig zijn voor het bestralen met licht.

1009035 4

Aldus is aan elk van deze zones een uitgang toegevoegd, deze vier respectievelijke uitgangen zijn aangegeven met 6a-6d. Kenmerkend daarvoor is dat bij het activeren van een der zones 4a-4d de bijbehorende uit-5 gang 6a-6d een toestandsverandering ondergaat, bijvoorbeeld gaat van een logisch "laag" niveau naar een logisch "hoog" niveau, of omgekeerd. Een dergelijke techniek is op zich algemeen bekend evenals de wijze waarop dergelijke zones samenwerken met een evaluatieschakeling 10 8 waarin het geactiveerd zijn van een der zones wordt vertaald in een digitale code. In het onderhavige geval is ervoor gekozen dat het activeren van de zones als volgt wordt gecodeerd: geactiveerd : 4a-code : 01 15 geactiveerd : 4b-code : 00 geactiveerd : 4c-code : 10 geactiveerd : 4d-code : 11.

Volgens de uitvinding wordt nu een achtereenvolgend en voortdurend activeren van de respectievelijke zones 20 niet gecodeerd door het achtereenvolgens opwekken van elk der individuele codes doch door het uitvoeren van de code van de het eerst geactiveerde zone gevolgd door een code welke aangeeft of de verplaatsing van de ene zone naar de andere in verticale danwel een in horizontale 25 richting plaatsvindt. Daarbij zal men uiteraard altijd trachten uit te komen met een minimum aantal bits, en in het onderhavige geval kan men volstaan met het coderen van een verplaatsing van de ene zone naar de andere in horizontale richting met het bit "1" terwijl een ver-3 0 plaatsing van de ene zone naar de andere in verticale richting wordt gecodeerd met het bit "0". Uiteraard is de uitvinding niet hiertoe beperkt en evenmin tot het coderen van verplaatsingen in verticale en horizontale richting.

35 Aldus wordt een verplaatsing over het oppervlak 2, die is opgebouwd uit een opeenvolging van verplaatsingen van de ene door deze verplaatsing te activeren zone naar de aangrenzende andere, niet gekarakteriseerd door de opeenvolging van de individuele, in dit geval uit twee 1009035 5 bits bestaande, codes der respectievelijke zones doch door een code die bestaat uit de codering van de het eerst geactiveerde zone gevolgd door simpele bits die de verplaatsingsrichting aangeven. Deze codevorming vindt 5 plaats in de codevormer 10; deze ontvangt uiteraard de in de evaluatieschakeling 8 gevormde individuele zoneco-des en zet deze om in een code opgebouwd op de hierboven aangegeven wijze.

Een en ander zal worden toegelicht in fig. 2a-2c. 10 Fig. 2a toont hoe het schrijven van de letter "a" wordt gecodeerd. Begonnen wordt in de rechterbovenzone 4a, en het aanraken van deze zone wordt gekarakteriseerd door "01". Daarna volgt een verplaatsing van de zone 4a naar de zone 4b, dus een verplaatsing in horizontale richting 15 wat wordt gekarakteriseerd door "1". De daaropvolgende verplaatsing geschiedt van 4b naar 4c, dus in verticale richting, wat wordt gekarakteriseerd door een "0" terwijl de verplaatsing van de zone 4c naar de zone 4d weer plaatsvindt in horizontale richting, gekenmerkt door een 20 "1". De opgaande poot van de letter "a", lopend van zone 4d naar zone 4a is een verplaatsing in verticale richting die wordt gekarakteriseerd door een "0" terwijl uiteindelijk de laatste neerhaal, die loopt van 4a naar 4d eveneens een verplaatsing in verticale richting is 25 die weer wordt gekarakteriseerd door een "0".

Aldus wordt de totale code voor de letter "a": 01-1-0-1-0-0, samengevoegd: 0110100.

De letter "c" wordt gerepresenteerd door een zeer eenvoudige code: beginnend in zone 4a met als code 01 30 volgen daarop een horizontale richting (naar zone 4b) , een verticale richting (van 4b naar 4c) en weer een horizontale verplaatsing (van 4c naar 4d) . Aldus wordt de code 01101.

Fig. 2c toont hoe de code voor de letter "y" wordt 35 gevormd: beginnend in de zone 4b, gekarakteriseerd door "00" is er een horizontale verplaatsing ("1"), een verticale verplaatsing ("0") en opnieuw een horizontale verplaatsing ("1"). Aldus wordt de code 00101.

1009035 6

Gebaseerd op het bovenomschreven principe wordt een codetabel voor de letters van het alfabet verkregen met de volgende vorm: a 0110100 5 b 00011 c 01101 d 111100 e 1010101 f 011001 3-0 g onion h 0001 i 000 j 0101 k 000111 3-5 1 1000 m 1000100 n 000010 o 011010 p 000011 20 q 01110 r 00001 S 0011101 t 00110 U 00010 25 W 0000100 X 0001010 y 00101 z 001101

De codes worden gevormd in de codevormer 10 die de 30 individuele karakteriserende codes van de zones 4a-4d ontvangt en daaruit de code opbouwt op basis van het gegeven dat de eerste twee bits steeds het beginpunt representeren terwijl elk volgend bit een verplaatsing in horizontale of in verticale richting representeert, 35 uitgaande van de opeenvolging waarin de karakteristieke codes der zones worden ontvangen. Aan de uitgang 14 staat dan de code ter beschikking die ofwel kan worden toegevoerd aan een omzetter 16 die in feite een conversietabel bevat welke de code omzet in de algemeen beken- 1009035 7 de ASCII code danwel kan de gevormde code worden toegevoerd aan een op zich bekende stuurinrichting 18 voor een digitaal display 20 waarin de door de bewegingen over het oppervlak 2 gevormde tekens op de normale wijze 5 worden zichtbaar gemaakt.

De omzetter kan zijn geïmplementeerd met een statische eendimeneionele tabel waarvan het aantal invoeren hoog genoeg is om de langst mogelijke verplaatsingscode te representeren. Voor een unieke keuze van de ingang 10 moeten codes met variabele lengte worden omgezet in statische codes met vaste lengte omdat bijvoorbeeld numerieke waarden van de codes voor "j" en "y" wanneer ze worden beschouwd als de gebruikelijke statusgetallen dezelfde zijn (0101=00101=5) .

15 Om de codes met variabele lengte om te zetten in codes met vaste lengte wordt elke verplaatsingscode aan de linkerzijde aangevuld met een bit "1". Zo wordt bijvoorbeeld 1 statische code voor "jH (10101) en voor "y" (100101). Na deze bewerking kunnen de statische codes 20 worden gebruikt als invoeren voor een statische conversietabel .

Dan is een tabel nodig met 256 invoeren voor de verplaatsingscodes, zoals hierboven beschreven, omdat de maximale dynamische codelengte 7 is en de statische 25 codelengte 8 (7+1) . Aldus is een tabel nodig met 256

Q

(=2 ) invoeren. Slechts 26 (a-z) daarvan corresponderen met feitelijke symbolen. De uitgangscode wordt verkregen als de inhoud van de corresponderende cel.

Om verlies van opslagruimte te voorkomen en de 30 oorspronkelijke codes met variabele lengte te kunnen toepassen kan de omzetter ook worden uitgevoerd als een "binaire boom". Knooppunten van deze "boom" bevatten uitvoersymbolen of zijn leeg. Elk knooppunt heeft twee takken, De linkertakken van deze boom corresponderen met 3 5 een "0" en de rechtertakken corresponderen met een "1" in de verplaatsingscodes. Om de uitgangscode te verkrijgen wordt begonnen bij de wortel van de boom, steeds de corresponderende tak voor het volgend bit kiezend, tot 1009035 8 aan het einde van de verplaatsingscode. Het dan bereikte knooppunt bevat de uitgangscode.

De opzet van de omzetter als binaire boom vergt minder geheugenruimte doch wel meerdere toegangen tot de 5 boom tijdens de codeconversie. De implementatie als de tabel vergt minder geheugenruimte doch heeft het voordeel dat de uitgangscode na slechts een toegang worden verkregen. De keuze van de gebruikte implementatie zal afhangen van de voorkeur en de werkomstandigheden.

10 In het bovenstaande is het meest eenvoudige reali satie van de uitvindingsgedachte beschreven. Het zal duidelijk zijn dat deze uitvindingsgedachte is: een verplaatsing over een oppervlak, in het beschreven concrete geval het vormen van een concreet teken, niet 15 coderen met een sequentie van bitcombinaties die elk een bepaalde positie op het oppervlak representeren doch door het karakteriseren ("aanwijzen") van een beginpunt gevolgd door bits die uitsluitend een verplaatsing in een bepaalde richting - hier beperkt tot de horizontale 20 respectievelijk verticale richting representeren.

Voor een in vier zones verdeeld gevoelig oppervlak is het representeren van een verticale of horizontale beweging door middel van een enkel bit voldoende doch wanneer men het gevoelig oppervlak verdeelt in meerdere 25 zones, bijvoorbeeld 6, moet de verplaatsing in verticale richting worden gerepresenteerd door twee bits. Fig. 3 heeft betrekking op een dergelijk geval.

Fig. 3 toont een gevoelig oppervlak 30 opgebouwd uit zes individueel te activeren gevoelige zones 30 32a-32f. Horizontale overgangen liggen eenduidig vast: wanneer een horizontale verplaatsing wordt gekarakteriseerd met het bit "0" ligt het spoor van bijvoorbeeld de zone 32a naar de zone 32b, dus in de richting van de pijl 34, eenduidig vast door de bitreeks 000. Verplaat-35 singen in verticale richting echter die hun oorsprong vinden in een van de beide middenzones 32c of 32d moeten door twee bits worden gekenmerkt, en dus door bijvoorbeeld ofwel de bitreeks 11 danwel de bitreeks 10. Zo zal een spoor van de zone 32c naar de zone 32b worden geco- 1009035 9 deerd als 01011 en een spoor van de zone 32d naar de zone 32e met 01110. Ook dan nog blijft de totale code van een over de zones geschreven spoor, bijvoorbeeld een karakter, aanzienlijk korter dan bij het gebruik van de 5 conventionele coderingen.

Voor de in fig. l en 2 beschreven uitvoeringsvorm en ook voor de uitvoeringsvorm volgens fig. 3 geldt dat de gebruiker zich bij voorkeur een soort "standaardschrift " zal eigen maken, bijvoorbeeld van de vorm zoals 10 afgeheeld in fig. 4. Daarvan uitgaand zal het duidelijk zijn dat bepaalde commando's zoals "TAB", "SPACE", "ENTER" etc. kunnen worden voorgesteld door eenvoudige bewegingen die tot gevolg hebben dat enkele zones in een voorafbepaalde volgorde worden geactiveerd waarbij deze 15 volgorde uiteraard niet overeenkomt met die welke geldt voor een bepaald karakter. In het bijzonder de uitvoeringsvorm volgens fig. 3 leent zich daartoe omdat door de aanwezigheid van zes te activeren zones een eenvoudige verplaatsing in horizontale richting tussen twee 20 aangrenzende zones met een sequentie van niet meer dan vier bits kan worden gekarakteriseerd, terwijl een verplaatsing tussen twee aangrenzende zones in verticale richting slechts vijf bits vergt.

De vorm van het totaaloppervlak en de vormen der 25 respectievelijke individuele te activeren zones kan afwijken van de in de figuren getoonde rechthoekige vorm. De configuratie volgens fig. 5 toont een gevoelig oppervlak, in zijn geheel aangegeven met 40 en bestaande uit 18 deelzones 42a-42l. Een 4-bits code is dus vol-30 doende voor het eenduidig karakteriseren van elk der zones 42a-42b en biedt voldoende ruimte voor het karakteriseren van bewegingen van de ene zone naar de andere.

Wanneer gebruik wordt gemaakt van zeer sterk vereenvoudigde tekens die uitsluitend worden gerepresen-35 teerd door bewegingen van de ene zone naar de andere - waarbij uiteraard een voorafbepaalde afspraak betreffende de betekenis van dergelijke bewegingen moet worden gemaakt - is het denkbaar configuraties zoals die volgens fig. 2, 6 en 7 te gebruiken. De configuratie vol- 1009035 10 gens fig. 6 vertoont een totaaloppervlak 50 met vier te activeren zones 52a-52d met in het midden een vrije ruimte 54 die bijvoorbeeld als display kan worden gebruikt voor het daarop afbeelden van direct leesbare of 5 gecodeerde berichten. Fig. 7 toont een configuratie waarbij het gevoelige oppervlak 60 ringvormig is en bestaat uit de segmenten 60a-60i waarmee gesimplificeerd tekens kunnen worden gecodeerd met uiteraard meer beperkingen dan die welke optreden bij de hierboven beschre-10 ven uitvoeringsvormen doch waarbij het voordeel aanwezig is dat een centraal oppervlak 64 vrij blijft dat kan zijn uitgevoerd als display voor het weergeven van berichten of deelberichten.

Voor alle praktische toepassingen is een onderver-15 deling in een beperkt aantal gevoelige zones voldoende, zeker wanneer berichten worden geschreven gebruikmakend van een soort "stenoschrift", dus een schrift waarbij tekens tot elementaire verplaatsingen tussen aangrenzende zones zijn teruggebracht.

20 Het zal duidelijk zijn dat het bovenstaande slechts een beschrijving geeft van een beperkt aantal mogelijkheden, genomen uit de zeer vele uitvoerings- en toepas-singsvarianten die binnen het kader der uitvinding denkbaar zijn.

1009035

Claims (10)

1. Werkwijze voor het coderen van een verplaatsing over een oppervlak dat is verdeeld in discrete zones die elk kunnen worden geactiveerd en in responsie daarop een signaal genereren, en die elk worden gekarakteriseerd 5 door een identificatiecode, met het kenmerk, dat men de verplaatsing representerende code vormt uitgaande van de identificatiecode van de het eerst geactiveerde zone, gevolgd door code-eenheden die elk een deelverplaatsing van een geactiveerde zone naar een volgende in een van 10 een aantal mogelijke richtingen representeren.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, gekenmerkt door het onderscheiden van de deelverplaatsing in een van twee mogelijke onderling loodrechte richtingen.

3. Werkwijze volgens conclusie 1-2, met het ken- 15 merk, dat men deze toepast voor het coderen van een door een gebruiker op het oppervlak geschreven alfanumerieke tekens.

4. Werkwijze volgens conclusie 1-3, met het ken merk, dat men uit het in een vooraf bepaalde volgorde 20 activeren van twee zones een, een bewerking of instructie vormende, code afleidt.

5. Werkwijze volgens conclusie 1-4, met het ken merk, dat men de gevormde code gebruikt ter invoering in een gegevensverwerkend toestel en/of ter weergave van 25 het verplaatsingsspoor op een display.

6. Werkwijze volgens conclusie 2-5, met het ken merk, dat men elke te activeren zone representeert door het minimale, met het aantal zones op het oppervlak overeenkomend aantal bits, en elke verplaatsingsrichting 30 representeert door een enkel bit.

7. Inrichting voor het in een binaire code omzetten van een verplaatsing over een, in discrete, te activeren zones verdeeld oppervlak, waarbij elk der zones een de activeringstoestand ervan representerend zonesignaal kan 35 leveren ter invoering aan een evaluatie- en codeerinrichting, met het kenmerk, dat de evaluatie- en codeer-inrichting is voorzien van middelen voor het uit de 1 009035 opeenvolging van de respectievelijke daaraan toegevoerde zonesignalen afleiden of de richting waarin de verplaatsing plaatsvindt uit een van een aantal mogelijke richtingen, waarbij aan elke dergelijke richting een binaire 5 code is toegekend, en voor het vormen van de verplaatsing representerende code uit de, de het eerst geactiveerde representerende code-eenheid, gevolgd door een aantal, elk een verplaatsing in een bepaalde richting representerende, code-eenheden.

8. Inrichting volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat de evaluatie- en codeerinrichting is voorzien van middelen voor het evalueren van verplaatsingen in twee onderling loodrechte richtingen samenvallend met die van een orthogonaal assenkruis volgens hetwelk de te active- 15 ren van het oppervlak zijn gerangschikt.

9. Inrichting volgens conclusie 8, gekenmerkt door vier, paarsgewijs gerangschikte, te activeren zones.

10. Inrichting volgens conclusie 9, met het kenmerk, dat de te activeren zones zijn gerangschikt langs 20 de omtrek van een centraal displayoppervlak. 1009035