JP2009223430A - 情報処理装置、手書き文字入力方法および手書き文字入力プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】 手書き文字入力の場合、ユーザによって文字の書き方や書きやすい大きさなどの個人差により、入力文字１つに対応した入力枠をはみ出してしまうことがあり、認識率の低下および入力効率の悪化が懸念される。本発明は所定の大きさの入力枠から手書き文字がはみ出してしまった場合でも、以後の文字入力における効率低下を抑えることを目的とする。
【解決手段】 タッチセンサ越しに画像を表示する表示装置に、１つの文字を書き込む範囲を示す入力枠を表示し、枠内に手書きされた軌跡情報を取得し、１文字分の軌跡情報の存在する範囲が入力枠の範囲を超える場合、入力枠よりさらに広い範囲を囲う新たな入力枠を描画し、この入力枠内に書き込まれた１文字分の軌跡情報に基づいて軌跡情報に該当する１文字を認識するようにする。
【選択図】 図５

Description

本発明は、計算機にペン等を用いて手書き文字を入力する方法に関し、特に入力する文字の領域を最適化する情報処理装置、手書き文字入力方法および手書き文字入力プログラムに関する。

計算機に文字を入力する場合にキーボードが良く用いられている。キーボードによる文字入力は簡単に、また時間当たりの入力文字数も多いという利点がある。一方、小型化に関しては、打鍵のしやすさを確保するためにはある程度の大きさを要するキーボードは実装上不利になる。別の入力方法として、手帳と同じように機器の画面にペン等を用いて文字を書くと、書いたその文字が直接入力できる手書き文字認識技術を用いる場合もある。

手書き文字入力の場合、文字認識率向上のために文字１つに対応した所定の大きさの入力枠を設けることが多い。ユーザにはこの枠の中に適切な大きさで１文字ずつ書き込ませることで、手書き文字認識率とあわせて入力効率を確保している。

しかしながら文字を手書きする際、ユーザによって文字の書き方や書きやすい大きさといった個人差により、あらかじめ設けた入力枠をはみ出してしまうことが考えられる。この場合、手書き文字の認識率が低下し、ひいては入力効率そのものが悪化する。

このため、手書きした文字が入力枠を超えて隣の枠にまたがってしまったような場合でも、例えば隣の枠に入力された筆跡も含めて１文字として認識する文字認識装置が提案されている（特許文献１を参照）。
特開平１１−２５９５９８号公報

手書き文字入力の場合、ユーザによって文字の書き方や書きやすい大きさなどの個人差により、入力文字１つに対応した入力枠をはみ出してしまうことがあり、認識率の低下および入力効率の悪化が懸念される。

本発明は上記事情に鑑みて成されたもので、所定の大きさの入力枠から手書き文字がはみ出してしまった場合でも、簡単に以後の文字入力における効率低下を抑えることが可能な情報処理装置、手書き文字入力方法および手書き文字入力プログラムを提供することを目的とする。

本発明にかかる情報処理装置とすれば、
画像表示が可能な表示装置と、前記表示装置の表示する画像がセンサ越しに見えるように設けられ、その表面に接触することで、該接触した位置を位置情報として検出するタッチセンサと、接触したまま移動した前記タッチパネルが検出した連続した位置情報を軌跡情報として取得する手書き入力検出手段と、１文字分の手書き文字を書き込む範囲を示す入力枠を、前記表示装置上に描画する入力枠描画手段と、前記入力枠内に書き込まれた１文字分の前記軌跡情報に基づいて、該軌跡情報に該当する１文字を認識する手書き文字認識手段を備え、１文字分の前記軌跡情報の存在する範囲が前記入力枠の範囲を超える場合、前記入力枠描画手段はさらに広い範囲を囲う新たな入力枠を描画することを特徴とする情報処理装置が提供される。

また、本発明にかかる手書き文字入力方法は、
接触した位置を位置情報として検出することが可能なタッチセンサ上に、入力したい文字を手書きすることで文字入力するための手書き文字入力方法であって、前記タッチセンサ越しに画像を表示する表示装置に、１つの文字を書き込む範囲を示す入力枠を表示し、前記タッチセンサの表面に接触したまま移動した、連続した位置情報を軌跡情報として取得し、１文字分の前記軌跡情報の存在する範囲が、前記入力枠の範囲を超える場合、該入力枠よりさらに広い範囲を囲う新たな入力枠を描画し、この入力枠内に書き込まれた１文字分の前記軌跡情報に基づいて、該軌跡情報に該当する１文字を認識することを特徴とする。

また、本発明にかかる手書き文字入力プログラムは、
接触した位置を位置情報として検出することが可能なタッチセンサ上に、入力したい文字を手書きすることで文字入力するための、計算機で実行可能な手書き文字入力プログラムであって、前記タッチセンサ越しに画像を表示する表示装置に、１つの文字を書き込む範囲を示す入力枠を表示するステップと、前記タッチセンサの表面に接触したまま移動した、連続した位置情報を軌跡情報として取得するステップと、１文字分の前記軌跡情報の存在する範囲が、前記入力枠の範囲を超える場合、該入力枠よりさらに広い範囲を囲う新たな入力枠を描画するステップと、この入力枠内に書き込まれた１文字分の前記軌跡情報に基づいて、該軌跡情報に該当する１文字を認識するステップことを有することを特徴とする。

手書き文字入力の際、所定の大きさの入力枠から手書き文字がはみ出してしまった場合でも、簡単に以後の文字入力における効率低下を抑えることが可能となる。

（本実施形態）
図１は、本実施形態にかかる情報処理装置の一例を示す図である。図１では、ＰＣ１００、ディスプレイ１０１、ペン１０２およびボタン１０３が示されている。

ＰＣ１００は、たとえばＰＤＡ(Personal Digital Assistant)のように持ち運び可能な小型パソコンである。本実施形態ではキーボードが搭載されていないＰＣを例示しているが、この形状に限定されることはない。

ディスプレイ１０１は、ＰＣ１００に搭載された表示装置である。たとえばＬＣＤ（Liquid Crystal Display）のようなもので、ＰＣ１００がユーザに対し情報を表示する。また、その表示面には手指等で触れたときに接触したこと、および接触した位置が検出可能なタッチセンサが組み込まれている。

ペン１０２は、ディスプレイ１０１の表面に接触させることで、ポインティングデバイス（座標指示装置）として機能する。本実施形態では、ディスプレイ１０１の表面にタッチ式のセンサが載置されている。そしてペン１０２によってディスプレイ１０１の所望の場所に接触するとそれをセンサが感知し、その所望の場所の位置情報がＰＣ１００に入力されるように構成されている。

ボタン１０３は、ユーザがＰＣ１００を操作するときに用いられ、ボタン１０３を押したタイミングで、そのボタンに割り当てられた機能を実行するように構成される。本実施形態では、ボタン１０３に割り当てられる機能は自由に定めることができる。

図２は、本実施形態にかかるＰＣ１００のブロック構成図の一例を示す図である。図２には、ＣＰＵ２００、メインメモリ２０１、バスコントローラ２０２、入出力コントローラ２０３およびタッチセンサ２０４が示されている。

ＣＰＵ２００は中央演算処理装置（Central Processing Unit）であり、ＰＣ１００全体を制御している。またプログラムを実行し、そのプログラムに応じた所定の処理を実行する機能を有している。

メインメモリ２０１は半導体メモリにより構成され、ＣＰＵ２００がプログラムを処理する際のプログラムおよびデータの格納用領域として利用される。

バスコントローラ２０２は、情報機器１００の各構成要素の間の情報を伝達するためのバスを制御する機能を有する。ＣＰＵ２００からの指示はバスを介してメインメモリ２０１内のデータを読み書きし、あるいは他の機器に指示を与える。

入出力コントローラ２０３は、ＣＰＵ２００とディスプレイ１０１、ボタン１０２のような各種入出力装置とのインタフェースを提供する機能を有する。

タッチセンサ２０４は、ＰＣ１００本体内に内蔵されたディスプレイ１０１の表示面上に配置されており、ＰＣ１００を使用するユーザはディスプレイ１０１に表示された内容を直接タッチする感覚で画面上の所望の位置を指示することができるセンサである。ディスプレイ１０１の表示内容を遮ることが無いように通常は透明性を備えた素材により構成されている。またはペン１０２が接触した画面上の位置を測定することができるセンサであれば、上記の構造に限定されることなくタッチセンサ２０４を構成することができる。

図３は、手書き文字入力画面の一例を示す図である。図３には、ディスプレイ１０１に表示された文字入力領域３００、３０１および３０２が示されている。それぞれの文字入力領域はディスプレイ１０１上のどこに表示されていてもかまわないが、本実施形態ではディスプレイ１０１の左下隅に１文字目から数えて右方向に、３文字分の入力領域が表示されている例を示している。

文字入力領域３００には「あ」、文字入力領域３０１、３０２には「い」、「う」と認識されることを期待する手書き文字が入力されている例を示している。手書き入力に際しては、ユーザはペン１０２を用い、ディスプレイ１０１上に表示されたこれら文字入力領域内に適切な大きさで通常の筆記具を用いて手書きするのと同様の要領で接触させる。本発明では、どの文字入力領域が何文字目に相当するかは重要ではないが、ユーザは左側にある文字入力範囲から順に、つまり横書きで文章を筆記する要領で文字を描くことを想定する。文字入力領域３００に手書きした文字が１文字目とすれば、ＰＣ１００は、ユーザは「あいう」という単語を入力したと判断するものとする。もちろん、文字入力領域は図３に示すような３つに限られず、１以上あれば良い。

図４は、本実施形態にかかる情報処理装置の機能ブロック図の一例を示す図である。図４では、ペン入力部４００、入力範囲判定部４０１、手書き文字認識部４０２、入力枠描画部４０３および画像生成部４０４が示されている。

ペン入力部４００は、ユーザがペン１０２を用いてディスプレイ１０１の表面に載置されたタッチセンサ２０４が出力する情報から、ディスプレイ１０１にペン１０２が接触し、また移動した軌跡データを取得する機能を有する。

入力範囲判定部４０１は、ペン入力部４００が取得した軌跡データに基づいて、１つの文字と推定される軌跡を判定し、さらにその軌跡が占めるペン入力範囲を判定する機能を有する。本実施形態では、１つの文字と推定される軌跡が含まれる上下左右方向の最も広い矩形で示される範囲をペン入力範囲として求める。また、ペン入力された軌跡のうち、いずれの軌跡を１つの文字と推定する手法は複数あるが、たとえば、軌跡同士が交差するなど、どこかで接している軌跡同士をまとめて１つの文字と推定する手法が考えられる。あるいは入力範囲判定よりも先に手書き文字認識をする場合には、１文字と認識した文字の情報を取得し、その文字が描かれた範囲をペン入力範囲として判定することもできる。

手書き文字認識部４０２は、ペン入力部４００が取得した軌跡データのうち、入力範囲判定部４０１が認識する文字入力領域（たとえば３００）内に手書き文字入力した軌跡データを受け取り、このデータに基づいてユーザがどのような文字を入力したかを認識する機能を有する。手書き文字認識の手法はいくつか知られているものがあるため、ここでは細説しない。

入力枠描画部４０３は、ディスプレイ１０１上に文字入力領域（たとえば３００）を描画する機能を有する。このとき入力枠描画部４０３が描画する文字入力領域は、入力範囲判定部４０１が認識する大きさで描かれる。つまり入力範囲判定部４０１の指示により文字入力領域３００、３０１および３０２の大きさを変化させることが可能となる。

画像生成部４０４は、ペン入力部４００で取得した軌跡データと、入力枠描画部４０３が描画した文字入力領域（たとえば３００）を合成した、ディスプレイ１０１上に表示する画像を生成する機能を有する。

図５は、本実施形態にかかる手書き文字入力画面の一例を示す図である。たとえば図５（ａ）のように、文字入力領域３００に、文字入力領域３０１にかかるように１文字が手書き入力された場合、図５（ｂ）のように文字入力領域５００、５０１および５０２のように文字入力領域が再描画される例を示している。このとき、文字入力領域５００は文字入力領域３０１にかかるように手書きされた文字が納まるように設定される。

手書きで文字を入力する場合、個人差によりそれぞれのユーザにとって書きやすい文字の大きさが分かれると考えられる。本実施形態で想定するＰＣ１００の場合、文字入力領域３００等は小さい方がディスプレイ１０１に表示する情報量が多くすることができるため有利であるが、反面、手書き文字し難い傾向がある。さらに、現在表示している文字入力領域（たとえば３００）に描いた文字がはみ出すということは、そのユーザにとって今の入力枠では狭すぎると推定できる。よって、図５（ａ）に示すような状況を認めた場合には、例えば図５（ｂ）に示すように以降の文字入力についても自動的に入力枠を設定し直すことで、ユーザはストレス無く手書き文字入力を継続することができる
図６は、本実施形態にかかる手書き文字入力の動作フローの一例を示す図である。

まず、タッチセンサ２０４の測定結果からペン入力部４００を介することでペン１０２による入力情報を取得する（ステップＳ０１）。

つぎに、取得したペン入力の情報に基づき入力範囲判定部４０１によって、１つの文字と推定される軌跡データを推定し、その文字を構成する軌跡が含まれる範囲を求める（ステップＳ０２）。

次に、入力範囲判定部４０１は、その範囲が文字入力領域（たとえば３００）の入力枠を超えているか否かを判定する（ステップＳ０３）。越えている場合（Ｙｅｓ）には、文字が手書き入力されるべき手書き文字認識の軌跡データを取得する領域、つまり文字入力領域（たとえば３００）が割り当てられた領域を、ステップＳ０２で求めた範囲を包含するように手書き入力されるべき範囲を拡大する（ステップＳ０４）。次に、拡大した手書き文字の文字入力範囲に相当する入力枠の大きさを入力枠描画部４０３に通知し、ディスプレイ１０１に表示された文字入力領域（たとえば３００）を新たな文字入力領域（たとえば５００）のように再描画する（ステップＳ０５）。以降、手書き文字として認識される領域は、この新たな文字入力領域（たとえば５００）の大きさで認識される。

その後、文字入力領域（たとえば３００、５００）に手書き入力された軌跡データが入力範囲判定部４０１より手書き文字認識部４０２に渡され、１文字分の手書き文字認識処理がなされる（ステップＳ０６）。

このように構成すると、手書き文字入力の際、所定の大きさの入力枠から手書き文字がはみ出してしまった場合でも、簡単に以後の文字入力における効率低下を抑えることが可能となる。

なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。

本実施形態にかかる情報処理装置の一例を示す図。 本実施形態にかかる情報処理装置のブロック構成図の一例を示す図。 手書き文字入力画面の一例を示す図である。 本実施形態にかかる情報処理装置の機能ブロック図の一例を示す図である。 本実施形態にかかる手書き文字入力画面の一例を示す図である。 本実施形態にかかる手書き文字入力の動作フローの一例を示す図である。

符号の説明

１００・・・ＰＣ、１０１・・・ディスプレイ、１０２・・・ペン、１０３・・・ボタン、２００・・・ＣＰＵ、２０１・・・メインメモリ、２０２・・・バスコントローラ、２０３・・・入出力コントローラ、２０４・・・タッチセンサ、３００、３０１、３０２・・・文字入力領域、４００・・・ペン入力部、４０１・・・入力範囲判定部、４０２・・・手書き文字認識部、４０３・・・入力枠描画部、４０４・・・画像生成部、５００、５０１、５０２・・・文字入力領域

Claims (9)

1. 画像表示が可能な表示装置と、
   前記表示装置の表示する画像がセンサ越しに見えるように設けられ、その表面に接触することで、該接触した位置を位置情報として検出するタッチセンサと、
   接触したまま移動した前記タッチパネルが検出した連続した位置情報を軌跡情報として取得する手書き入力検出手段と、
   １文字分の手書き文字を書き込む範囲を示す入力枠を、前記表示装置上に描画する入力枠描画手段と、
   前記入力枠内に書き込まれた１文字分の前記軌跡情報に基づいて、該軌跡情報に該当する１文字を認識する手書き文字認識手段と、
   を備え、
   １文字分の前記軌跡情報の存在する範囲が前記入力枠の範囲を超える場合、前記入力枠描画手段はさらに広い範囲を囲う新たな入力枠を描画する
   ことを特徴とする情報処理装置。
2. 前記入力枠描画手段は、前記新たな入力枠を描画する際、前記軌跡情報が存在する範囲を包含するように拡大した入力枠を再描画することを特徴とする、請求項１に記載の情報処理装置。
3. 前記入力枠描画手段が前記表示装置上に複数の入力枠を描画する場合において、
   前記入力枠描画手段が前記新たな入力枠を描画する際、前記複数の入力枠の囲う範囲を広げるとともに、該入力枠が重ならないように描画位置を調整して再描画することを特徴とする、請求項１に記載の情報処理装置。
4. 接触した位置を位置情報として検出することが可能なタッチセンサ上に、入力したい文字を手書きすることで文字入力するための手書き文字入力方法であって、
   前記タッチセンサ越しに画像を表示する表示装置に、１つの文字を書き込む範囲を示す入力枠を表示し、
   前記タッチセンサの表面に接触したまま移動した、連続した位置情報を軌跡情報として取得し、
   １文字分の前記軌跡情報の存在する範囲が、前記入力枠の範囲を超える場合、該入力枠よりさらに広い範囲を囲う新たな入力枠を描画し、
   この入力枠内に書き込まれた１文字分の前記軌跡情報に基づいて、該軌跡情報に該当する１文字を認識する
   ことを特徴とする手書き文字入力方法。
5. 新たな前記入力枠を描画する際、前記軌跡情報が存在する範囲を包含するように拡大した入力枠となるように描画することを特長とする、請求項４に記載の手書き文字入力方法。
6. 連続して手書き入力できるように前記表示装置上に複数の入力枠が描画されている場合において、
   新たな前記入力枠を描画する際、前記複数の入力枠の囲う範囲を広げるとともに、該入力枠が重ならないように描画位置を調整して再描画することを特徴とする、請求項４に記載の手書き文字入力方法。
7. 接触した位置を位置情報として検出することが可能なタッチセンサ上に、入力したい文字を手書きすることで文字入力するための、計算機で実行可能な手書き文字入力プログラムであって、
   前記タッチセンサ越しに画像を表示する表示装置に、１つの文字を書き込む範囲を示す入力枠を表示するステップと、
   前記タッチセンサの表面に接触したまま移動した、連続した位置情報を軌跡情報として取得するステップと、
   １文字分の前記軌跡情報の存在する範囲が、前記入力枠の範囲を超える場合、該入力枠よりさらに広い範囲を囲う新たな入力枠を描画するステップと、
   この入力枠内に書き込まれた１文字分の前記軌跡情報に基づいて、該軌跡情報に該当する１文字を認識するステップ
   ことを有することを特徴とする手書き文字入力プログラム。
8. 新たな前記入力枠を描画するステップは、前記軌跡情報が存在する範囲を包含するように拡大した入力枠となるように描画する機能を有することを特長とする、請求項７に記載の手書き文字入力プログラム。
9. 連続して手書き入力できるように前記表示装置上に複数の入力枠が描画されている場合、
   新たな前記入力枠を描画するステップは、前記複数の入力枠の囲う範囲を広げるとともに、該入力枠が重ならないように描画位置を調整して再描画する機能を有することを特徴とする、請求項７に記載の手書き文字入力プログラム。

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