JP2006079221A

JP2006079221A - 文字入力装置

Info

Publication number: JP2006079221A
Application number: JP2004260365A
Authority: JP
Inventors: Hidenori Takahashi; 英憲高橋; Masashi Usami; 正士宇佐見
Original assignee: KDDI Corp
Current assignee: KDDI Corp
Priority date: 2004-09-08
Filing date: 2004-09-08
Publication date: 2006-03-23

Abstract

【課題】キーボードを使用せずに、文字を入力できるようにする。
【解決手段】
Ｘ軸加速度センサ１２、Ｙ軸加速度センサ１４及びＺ軸加速度センサ１６は、携帯電話機１０の各軸方向の動きの加速度を検出する。筆跡データベース２０は、各文字の筆跡パターン、即ち書き順とその軌跡の情報を記憶する。文字認識装置１８は、加速度センサ１２，１４，１６の出力を筆跡データベース２０に照合して、ユーザによる携帯電話機１０の動きで示される文字を認識する。文字認識装置１８は、認識された文字を示す文字コードを電子メールソフトウエア２２及び表示装置２４に印加する。
【選択図】
図１

Description

本発明は、電子機器に対して文字を入力する文字入力装置に関する。

キーボードを使用せずに，文字を入力する手段としおて、感圧パッド上でペンなどで文字をなぞり、その記入されたパターンを文字として認識する手書き認識法や、ボタン操作により文字を入力する方法がある。更には、手書き操作やボタン操作を使わずに文字入力を行う方法として、空中に指で軌跡を描く方法がある。

例えば、特許文献１には、指先にＬＥＤ（発光ダイオード）を点灯させ、動画カメラで軌跡を認識する技術が記載されている。特許文献２には、指の軌跡をカメラで撮影し、音声認識と一体とすることで、認識率を上げる方法が記載されている。特許文献３には、ジャイロや加速度センサの動作認識器によって、操作者の動きを感知し、認識器の動かす方向や動かし方で、決められた文字配列の中から文字を選択する方法が記載され、特許文献４には、加速度センサにより漢字変換候補を選択する方法が記載されている。
特開平１０−９７３６１号公報特開２００２−２５９０４６号公報特開平１０−６３４１２号公報特開２０００−１９４６９３号公報

特許文献１に記載の方法では、外光の影響を大きく受け、認識率が悪い。特許文献２に記載の方法では、声を出す必要があり、静かにすべき環境では使用できない。特許文献３に記載の構成では、文字配列が予め設定されているので、動きと配列の関係を暗記しておくか、又は、どの文字が選択されている常時、視覚的に確認する必要があるので、使用者に負担となり、使用場所が限定される。特許文献４に記載の方法では、変換候補を事前に設定しておく必要があり、任意に文字を入力することができない。

本発明は、従来技術のこのような問題点を解決し、簡易に文字等を電子機器に入力できる文字入力装置を提示することを目的とする。

本発明に係る文字入力装置は、筐体に固定されるＸ軸加速度センサと、当該筐体に固定されるＹ軸加速度センサと、筆跡データベースと、当該Ｘ軸加速度センサ及び当該Ｙ軸加速度センサの出力を当該筆跡データベースに照合して、当該筐体の移動により示される文字を認識する文字認識装置とを具備することを特徴とする。

本発明に係る文字入力装置は、筐体に固定され、当該筐体の所定軸方向の移動を検出する加速度センサと、当該筐体の当該所定軸方向の移動時間を計測する時間計測手段と、筆跡データベースと、当該加速度センサの出力及び当該時間計測手段の計測結果を当該筆跡データベースに照合して、当該筐体の移動により示される文字を認識する文字認識装置とを具備することを特徴とする。

本発明によれば、加速度センサで筐体の移動を検出するので、使用環境状態に依存せずに利用できる。また、高い認識率を得ることができる。小型の携帯電子機器などに収容できる。

以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施例の概略構成ブロック図を示し、図２は、本実施例の動作フローチャートを示す。本実施例は、携帯装置、例えば携帯電話機に実装されており、ここでは、電子メールソフトウエアに文字を入力する手段として使用される。

本実施例の携帯電話機１０は、携帯電話機１０の３次元方向の移動を検出する３軸の加速度センサ、即ちＸ軸加速度センサ１２、Ｙ軸加速度センサ１４及びＺ軸加速度センサ１６を具備する。加速度センサ１２，１４，１６は携帯電話機１０の筐体に固定されている。加速センサ１２，１４，１６は、携帯電話機１０の各軸方向の動きの加速度を検出する。加速度センサ１２，１４，１６の出力は文字認識装置１８に入力される。文字認識装置１８は、実際には、ソフトウエアプログラムとして携帯電話機１０に実装される。筆跡データベース２０は、各文字の筆跡パターン、即ち書き順とその軌跡の情報を記憶する。文字認識装置１８は、加速度センサ１２，１４，１６の出力を筆跡データベース２０に照合して、ユーザによる携帯電話機１０の動きで示される文字を認識する。文字認識装置１８は、認識された文字を示す文字コードを電子メールソフトウエア２２及び表示装置２４に印加する。表示装置２４は、印加された文字コードに対応する文字を画面上に表示する。

図２を参照して、本実施例の使用方法と動作を説明する。

携帯電話機１０の適当な操作で本実施例による文字入力モードを有効にする。文字入力の開始・終了を示す操作、および、文字の各要素又は辺（以下、文字要素という。）の開始・終了（いわゆる、ペンダウンとペンアップ）を示す操作を予め決めておく。本実施例では、携帯電話機を横方向に移動させる操作、即ち、ｘ−ｙ面内の移動操作で文字を表記することとし、携帯電話機１０を前後に移動させる操作、即ちｚ軸方向の移動操作で、文字入力の開始（と終了）、及び文字内での各文字要素の開始（と終了）を指示するとする。本実施例では、携帯電話機１０を瞬間的に遠ざける方向に移動させる動作で、文字内での各文字要素の筆記開始（ペンダウン）を指示し、逆に、携帯電話機１０を瞬間的に近づける方向に移動させる動作で、文字内での各文字要素の筆記終了（ペンアップ）を指示する。

また、例えば，一定時間以上、携帯電話機１０を静止させることが、文字認識装置１８への文字入力終了を文字認識装置１８に指示する。この場合、一定時間、携帯電話機１０を静止させた後での、携帯電話機１０を瞬間的に遠ざける方向に移動させる動作は、新たな文字入力の開始を意味し、この移動動作に応じて、文字認識装置１８は、新たな文字の記入に備える。勿論、新たな文字の入力を指示する操作を別に決めておいても良い。そうすれば、文字認識装置１８による文字認識処理を高速化できる。

文字入力開始の操作に従い（Ｓ１）、文字認識装置１８は、各加速度センサ１２，１４，１６の出力電圧を取り込む（Ｓ２）。図３は、携帯電話機１０を空中で移動させて、カタカナ「イ」を表記した場合の、携帯電話機１０のｘ−ｙ面内の移動軌跡例を示す。図４（ａ），（ｂ），（ｃ）はそれぞれ、各加速度センサ１２，１４，１６の出力電圧の時間変化例を示す。携帯電話機１０を遠ざけるように移動させる操作により、文字入力の開始（ペンダウン）、即ち新たな文字の最初の文字要素の入力の開始になり、これ以後の期間Ｔ１に、使用者は、図３に示すように、ｘ−ｙ面内の右上から左下に携帯電話機１０を移動する。期間Ｔ１には、Ｘ軸加速度センサ１２の出力電圧は図４（ａ）に示すように変化し、Ｙ軸加速度センサ１４の出力電圧は、図４（ｂ）に示すように変化する。

１文字分の入力が終了するまで（Ｓ３）、文字認識装置１８は、文字の要素毎に各加速度センサ１２，１４，１６の出力電圧を取り込む（Ｓ２）。

１文字分の入力が終了すると（Ｓ３）、文字認識装置１８は、入力された筆順の軌跡を筆跡データベース２０に照合することで、入力文字を認識し（Ｓ４）、認識した文字を示す文字コードを電子メールソフトウエア２２及び文字表示装置２４に出力する。文字表示装置２４は、文字認識装置１８で認識された文字を表示する。これにより、使用者は、入力文字を確認できる。文字表示装置２４に表示される文字が意図した文字ではない場合には、所定の操作で削除する。文字表示装置２４に表示された文字が、電子メールソフトウエア２２に入力されている。

以上の操作（Ｓ１〜Ｓ５）を、必要な文字だけ繰り返す（Ｓ６）。

このようにして、本実施例では、入力したい文字をなぞるように手持ちの携帯電話機１０を空中で動かすことで、所望の文字を入力できる。

言うまでも無いことだが、文字に限らず、円（○）や四角（□）、三角（△）、矢印など、所望の記号を入力でき、文字表示装置２４に表示することができる。

また、筆跡とは関連の無い文字や記号を表示させることも可能である。例えば、筆跡にて「○」を描き、「○」と描かれたことを認識したあと、文字表示装置２４には「円」という文字を表示させるということも可能である。

図５は、本発明の第２実施例の概略構成ブロック図を示す。図１に示す実施例と同様に動作する構成要素には、同じ符号を付してある。

この実施例の携帯電話機１０ａでは、携帯電話機１０ａの移動による筆記入力の有効／無効を文字単位で指示する操作ボタン２１を設けた。この実施例では、携帯電話機１０ａの移動により入力される文字を、文字要素の区切り無しに、一筆書きのように一連の連続する移動軌跡で認識する。そのために、筆跡データベース２０ａには予め、文字毎に一筆書きに準じた軌跡データを収容しておく。

図６は、本実施例の動作フローチャートを示す。操作ボタン２１がオンになると（Ｓ２１）、文字認識装置１８ａは、操作ボタン２１がオフになるまで（Ｓ１３）、加速度センサ１２，１４，１６の出力を取り込む（Ｓ１２）。操作ボタン２１がオフになると（Ｓ１３）、文字認識装置１８ａは、それまでに取り込んだ加速度センサ１２，１４，１６の出力で示される携帯電話機１０ａの移動軌跡を筆跡データベース２０ａに照合することで、入力文字を認識する（Ｓ１４）。文字認識装置１８ａは、認識した文字を示す文字コードを電子メールソフトウエア２２及び文字表示装置２４に出力する。文字表示装置２４は、文字認識装置１８ａで認識された文字を表示する。これにより、使用者は、入力文字を確認できる。文字表示装置２４に表示される文字が意図した文字ではない場合には、所定の操作で削除する。文字表示装置２４に表示された文字が、電子メールソフトウエア２２に入力されている。

以上の操作（Ｓ１１〜Ｓ１５）を、必要な文字だけ繰り返す（Ｓ１６）。

実施例１と同様に、携帯電話機１０ａを前後に瞬間的に移動させることで、文字要素の区切りを入力するようにしてもよい。この場合、文字認識装置１８ａの文字認識アルゴリズムは、文字認識装置１８のそれと同じでよく、筆跡データベース２０ａは、筆跡データベース２０と同じでよい。

携帯機器を空中で移動させて文字を描く場合、一平面上に記入するように描かれるのが普通であり、この観点では、携帯機器の移動は２軸、例えばｘ軸とｙ軸で検出すれば足りる。特に、文字要素の区切り無しで、一筆書きで入力文字を認識する場合、ｚ軸方向の移動を検出する必要性は無い。即ち、ｚ軸加速度センサ１６を省略できる。

１軸の加速度センサのみでも、各文字要素の筆記時間をモニタすることで、文字を認識することができる。図７は、１軸の加速度センサのみ（この実施例では、Ｘ軸加速度センサ１２）を有する実施例の概略構成ブロック図を示す。筆跡データベース２０ｂのデータも、携帯電話器１０ｂの移動に対する測定パラメータに従い変更されることはいうまでもない。

携帯電話機１０ｂは、加速度センサとしてＸ軸加速度センサ１２のみを具備し、更に、携帯電話機１０ｂのＸ軸方向の移動時間を計測するために文字認識装置１８ｂが参照するタイマ２６を具備する。タイマ２６自身が、Ｘ軸加速度センサ１２の出力に従い、携帯電話機１０ｂのＸ軸方向の移動時間を計測しても良い。

図８は、本実施例の動作フローチャートを示す。操作ボタン２１がオンになると（Ｓ２１）、文字認識装置１８ｂは、操作ボタン２１がオフになるまで（Ｓ１３）、Ｘ軸加速度センサ１２の出力を取り込むと共に、タイマ２６を参照して、Ｘ軸のプラス方向及びマイナス方向の移動時間をそれぞれ計測する（Ｓ２２）。操作ボタン２１がオフになると（Ｓ１３）、文字認識装置１８ｂは、それまでに取り込んだ加速度センサ１２の出力で示される携帯電話機１０ｂのＸ軸上の移動方向と移動時間の一連のデータを筆跡データベース２０ｂに照合することで、入力文字を認識する（Ｓ２４）。文字認識装置１８ｂは、認識した文字を示す文字コードを電子メールソフトウエア２２及び文字表示装置２４に出力する。文字表示装置２４は、文字認識装置１８ｂ認識された文字を表示する。これにより、使用者は、入力文字を確認できる。文字表示装置２４に表示される文字が意図した文字ではない場合には、所定の操作で削除する。文字表示装置２４に表示された文字が、電子メールソフトウエア２２に入力されている。

以上の操作（Ｓ２１〜Ｓ２５）を、必要な文字だけ繰り返す（Ｓ２６）。

このようにして、単一の加速度センサ１２のみでも、入力したい文字をなぞるように手持ちの携帯電話機１０ｂを空中で動かすことで、所望の文字を入力できる。Ｘ軸加速度センサ１２の代わりに、Ｙ軸加速度センサ１４を用いてもよい。これにより、簡易な構成にても実施できる。

以上の各実施例では、入力された文字を利用するアプリケーションとして、電子メールソフトウエアを例示したが、その他のアプリケーション、例えばワードプロセッサ等に利用可能であることは明らかである。

携帯電話機に適用した実施例を説明したが、その他の携帯機器、例えば、ＰＤＡやノートパソコン、マウス等に加速度センサにも適用可能である。加速度センサ１２，１４，１６と文字認識装置１８，１８ａ，１８ｂを別体としてもよい。

加速度センサ１２，１４，１６の出力電圧信号は、連続値であっても、０、プラス及びマイナスをそれぞれ示す３値信号であってもよい。

特定の説明用の実施例を参照して本発明を説明したが、特許請求の範囲に規定される本発明の技術的範囲を逸脱しないで、上述の実施例に種々の変更・修整を施しうることは、本発明の属する分野の技術者にとって自明であり、このような変更・修整も本発明の技術的範囲に含まれる。

本発明の第１実施例の概略構成ブロック図である。第１実施例の動作フローチャートである。筆記パターン例である。加速度センサ１２，１４，１６の出力例である。本発明の第２実施例の概略構成ブロック図である。第２実施例の動作フローチャートである。本発明の別の実施例の概略構成ブロック図である。図７に示す実施例の動作フローチャートである。

符号の説明

１０，１０ａ，１０ｂ：携帯電話機
１２：Ｘ軸加速度センサ
１４：Ｙ軸加速度センサ
１６：Ｚ軸加速度センサ
１８，１８ａ，１８ｂ：文字認識装置
２０，２０ａ，２０ｂ：筆跡データベース
２１：操作ボタン
２２：電子メールソフトウエア
２４：文字表示装置

Claims

筐体に固定されるＸ軸加速度センサ（１２）と、
当該筐体に固定されるＹ軸加速度センサ（１４）と、
筆跡データベース（２０）と、
当該Ｘ軸加速度センサ（１２）及び当該Ｙ軸加速度センサ（１４）の出力を当該筆跡データベース（２０）に照合して、当該筐体の移動により示される文字を認識する文字認識装置（１８，１８ａ）
とを具備することを特徴とする文字入力装置。
更に、当該筐体に固定されるＺ軸加速度センサ（１６）を具備することを特徴とする請求項１に記載の文字入力装置。
更に、文字要素の区切りを当該文字認識装置（１８，１８ａ）に指示する文字要素区切り指示手段（１６）を具備することを特徴とする請求項１に記載の文字入力装置。
更に、当該筐体に固定されるＺ軸加速度センサ（１６）を当該文字要区切り指示手段として使用することを特徴とする請求項３に記載の文字入力装置。
更に、文字の区切りを当該文字認識装置（１８ａ）に指示する文字区切り指示手段（２１）を具備することを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の文字入力装置。
筐体に固定され、当該筐体の所定軸方向の移動を検出する加速度センサ（１２）と、
当該筐体の当該所定軸方向の移動時間を計測する時間計測手段（２６）と、
筆跡データベース（２０ｂ）と、
当該加速度センサ（１２）の出力及び当該時間計測手段（２６）の計測結果を当該筆跡データベース（２０ｂ）に照合して、当該筐体の移動により示される文字を認識する文字認識装置（１８ｂ）
とを具備することを特徴とする文字入力装置。
更に、文字要素の区切りを当該文字認識装置（１８ｂ）に指示する文字要素区切り指示手段（１６）を具備することを特徴とする請求項６に記載の文字入力装置。
更に、文字の区切りを当該文字認識装置（１８ｂ）に指示する文字区切り指示手段（２１）を具備することを特徴とする請求項６又は７に記載の文字入力装置。