JPH065498B2 - 入出力装置 - Google Patents

入出力装置

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JPH065498B2
JPH065498B2 JP62185313A JP18531387A JPH065498B2 JP H065498 B2 JPH065498 B2 JP H065498B2 JP 62185313 A JP62185313 A JP 62185313A JP 18531387 A JP18531387 A JP 18531387A JP H065498 B2 JPH065498 B2 JP H065498B2
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Description

【発明の詳細な説明】 （開示文書） 1986年１月14日出願の開示文書第144,644号による。
（関連出願の照合） 本願は、既に放棄された1986年７月25日出願の米国特許
出願第06/889,513号の一部継続出願である。
〔産業上の利用分野〕
本発明は、コンピュータに対するキーボードのない入力
システムに関し、中央処理装置と組合される時は、キー
ボードによらない入力のコンピュータ・システムに関す
る。更に、本発明は、テキスト、データ、コンピュータ
の指令および機能が入出力（Ｉ／Ｏ）スクリーン上にペ
ン状のスタイラスを用いて人の手により英数字または他
の文字および記号を書込むことにより入力される情報格
納、操作および転送装置に関する。望ましい一実施態様
においては、前記のＩ／Ｏスクリーンは、実質的に平坦
な出力ディスプレイ上に内蔵された透明なタッチ・スク
リーンを含んでいる。本発明は、その望ましい実施態様
において自蔵されたコンピュータ・システムであるが、
またホスト・コンピュータに対する周辺機器としても機
能することができる。
〔従来の技術および解決しようとする問題点〕
今日では大量の情報および高度なアプリケーション・ソ
フトウェアが、従来のキーボード・コンピュータにおい
て使用可能である。この情報およびアプリケーション・
ソフトウェアの効用は、もし平坦なディスプレイ上に直
接通常の方法で書込むことによりテキストおよびデータ
が入力されまたアプリケーション・ソフトウェアが処理
することができるならば、著しく向上することができよ
う。このため、コンピュータ技術の効用を、キーボード
に適応しない個人により使用されるように拡張させる必
要がある。また、軽量で、信頼性に富み、正確で、安価
であり、かつ立ち歩きの姿勢にあっても使用できる携帯
可能なコンピュータ・システムに対する需要もある。コ
ストおよび大きさを低減させかつ効用を高める１つの方
法は、タッチ・スクリーンの如きキーボードのない入力
システムを使用することである。しかし、この形式の入
力装置は、ユーザにとって馴染がありかつ自然な方法で
高解像度を以て実時間フレーム構造内で正確な込入った
入力を容易に可能にするものではない。
位置を検出する入力技術の諸要件を満たすために多くの
位置決め手法を用いることができる。本質的に、これら
の要件には精度、解像度および速度が含まれる。手法と
しては、機械的、静電的、電磁的、音響的、光学的およ
び慣性的な諸法がある。システムにおける要求は、ペン
または鉛筆で紙の上に書くこととできるだけ近いように
使用できることである。１つの問題は近接性、即ち、実
際に接触状態にある時にのみ紙上のペンが筆跡を残すこ
とである。多くのこれらの手法は、多くの市販のペンに
おいて使用し難い別に付加される「ペン・ダウン」セン
サを必要とする。別の問題は書く角度であり、ペンが書
く角度とは無関係に同じ筆跡を残すことである。これら
の多くの手法はペン先から位置の検出器をずらしてお
り、そのためペンの角度が誤った変位を生じる。これら
の一般的な問題を越えて、各技術は下記の点における多
くの利点と欠点を有する。即ち、（１）ペン：大きさ、
重量、形状、および給電および（または）配線の必要が
あるかどうか。（２）描写面：透明度、平滑度、「感
触」、および物理的な接触（重ねた紙により伝達される
圧力の抵抗等）を必要とするかどうか。
大量の情報を表示して処理するための多くの自蔵装置が
公知である。ほとんどのものが、データの記憶のため光
学的、磁気的もしくはソリッドステートの電子的な記憶
装置を用いている。このような技術群の事例はRubincam
の米国特許第4,159,417号であり、同特許は大量のディ
ジタル・データの頁単位の選択的な呼出しを行なうため
の携帯可能な電子的なブック形状のものを開示してお
り、このデータを平坦なソリッドステート・スクリーン
上に表示する。Rubincamの特許における望ましい実施態
様は挿入可能なホログラフ・カードを用い、これが主な
記憶装置として数百頁のテキストをディジタル形態で保
有することができる。しかし、Rubincamの装置は新たな
情報またはテキストを入力したり処理することができな
い。
Azureの米国特許第4,016,542号においては、その一次メ
モリーとしてソリッドステートのランダム・アクセス・
メモリー（ＲＡＭ）を用いる電子的なデータ収集システ
ムが開示されている。データ入力のための従来のキーボ
ードを開示するこの特許は、手に持てる携帯可能なデー
タ記憶および伝送システム、ならびにＬＥＤディスプレ
イおよび種々の入出力（Ｉ／Ｏ）コネクタに関するもの
である。
Frankの米国特許第3,487,731号は、コンピュータ・シス
テムの使用による手書き動作を文字データに変換する手
段を開示している。この開示された発明は、マトリック
ス・パターン・マッチングに基づくものである。一致表
示技術は用いていない。
Brownの米国特許第4,491,960号は手書きされた記号の認
識システムを示しており、これにおいてはラスタ線のサ
ンプリング形態における画像の点列がトポロジー特徴を
得るためフィルタされ圧縮されるセグメント単位のリス
トに変換され、次いでこの特徴が論理ツリーの判断機構
により分析される。
Buckle等の米国特許第4,262,281号は、手書き認識装置
を開示している。この開示された実施例はホスト・コン
ピュータにより使用されるものであるが、一致表示法は
用いていない。
Van Raamsdonkの米国特許第4,475,239号はテキスト編集
装置を開示している。この米国特許第4,475,239号は、
編集機能の入力のための媒体としての紙の使用を求める
ものであり、テキストの入力のためには従来のキーボー
ドを必要とする。
Wangの米国特許第4,521,909号は２レベルのパターン認
識システムを示している。このシステムは、光学的な機
器と共に用いるように設計されている。
Castleberry等の米国特許第4,520,357号は、書込み用ス
タイラスによる検電法の情報の表示および入力システム
を開示している。開示された実施例は、手書き文字の認
識を可能にする速度または精度を持つような請求範囲を
含まない。
色々の形態の格納された大量の情報を提供する携帯可能
な電子的装置を開示する別の従来技術は、Levyの米国特
許第4,218,760号、Leineの同第4,115,486号、およびKri
akides等の同第3,932,859号を含む。LevyおよびKriakid
es等の特許は電子辞書に関するものであるが、Laineの
特許はプログラム可能なテレヴィジョン風のシステムを
開示している。これらの装置はいずれも、手書き入力の
使用は開示していない。
W.Pepper,Jr.の米国特許第4,071,691号、同第4,129,747
号、同第4,198,539号、同第4,293,734号、同第4,302,01
1号、同第4,353,552号、同第4,371,746号および同第4,4
30,917号においては、指先の接触を用いる種々の方法即
ちマン・マシン・インターフェースが開示されている。
これらの発明の各々における望ましい実施態様は、スタ
イラスによる手書き文字認識を可能にするに充分な速度
および解像度を欠くものであり、他の目的のために設計
されている。Pepperの米国特許第4,318,096号は、導電
性を有するスタイラスの使用について教示している。こ
の米国特許第4,318,096号はグラフィック・デザインに
関するものであり、線の巾および線の強さをスタイラス
に圧力を加えることにより変化させ、その結果が従来の
ＣＲＴスクリーン上に表示される。Turnerの米国特許第
3,699,439号およびTurner等の同第4,055,726号は、プロ
ーブの使用による電子的な位置の検出のための２つの方
法を開示している。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は、手書き記号を認識して表示し、コンピュータ
をしてフォント記号を表示させ、また必要に応じて編集
記号に関する諸編集機能を迅速に、容易にかつ妥当なコ
ストで実行させる能力を有する独特なキーボードのない
コンピュータ・システムをなすものである。
本発明は、ユーザがスタイラスを用して「書込み」を行
なうことができる平坦な表示パネルを備えたコンピュー
タ・ハウジングと、スタイラスを用いてパネル上に書込
まれた手書きされた記号を認識してこれら記号を表示さ
れたフォント記号に変換し、あるいはまた編集記号によ
り編集機能を実行する能力とを全てユーザにとって最小
限の技術的な輻輳性により構成するものである。
本発明の別の特徴は、一旦キーボードのない携帯可能な
コンピュータが所要の情報およびアプリケーション・ソ
フトウェアで装填されると、水準技術のコンピュータま
たは他のデータ・ソースと関連する習熟度または知識を
必要とすることなく情報およびソフトウェアが使用でき
かつこれに応答し得ることにある。
本発明の入力技術の使い易さは、キーボードに適応する
個人に対するコンピュータの効用を強化するものであ
る。本発明の可搬性はまた、これを携帯可能なキーボー
ド型コンピュータが使用し難いか、困難であるかあるい
は不可能であるアプリケーションおよび設定において使
用することを可能にする。例えば、多くのブランクの完
全あるいは部分的に完成した書式を携帯可能なコンピュ
ータのメモリーに格納することができる。病院において
は、患者のデータ「シート」を携帯可能コンピュータの
メモリーに格納し、看護婦が巡回を行なう時看護婦によ
り呼出すことができ、次いで血圧、体温等の如き関連デ
ータをスタイラスを用いて手で入力することができる。
これらの訂正もしくは拡張された書式は、中央コンピュ
ータのメモリーへダウン・ロードすることができる。
位置の検出入力技術の要件は、認識の分析のため書かれ
た筆順を充分に定義するための精度（点単位）、解像度
（絶対位置）および速度（単位時間当りの点）である。
今日使用される認識の装置および方法においては、以下
に述べる通り、現在の最小限の要件は、約0.127mm（0.0
05インチ）の精度、約0.381mm（0.015インチ）の解像度
および毎秒150点の速度である。この精度は、小さな文
字の一筆に沿って10以上の生入力点を有する約6.35mm
（1/4インチ）の太さの筆記線を許容する。前記の解像
度は、約229mm（９インチ）に対して640ピクセルの今日
のディスプレイにおいて２ピクセル以内の記号の位置決
めを行なう。前記の速度は、迅速に（1/3秒）書かれた
１つの文字について約50の生入力点を許容する。
本発明の一実施態様は、透明な入力スクリーンを含んで
いる。ユーザが入力ススリーン上に英数字あるいは他の
文字または記号を書込む時、文字は紙にペンで書かれた
入力をエミュレートする点のストリームとして表わされ
る。一旦離散した英数字および他の文字または記号が完
了すると、これらはコンピュータのテキストまたはコン
ピュータの指令に変換され、これが入力された入力スク
リーン上の領域の下方であることが望ましい場所の表示
スクリーン上に表示することができる。本実施態様はま
た、表意文字および科学記号の如き書込まれた文字また
は記号のコンピュータ・テキストへの変換を許容するパ
ターン認識アルゴリズムを構成する。
ある特定の現在望ましい実施態様においては、本発明に
よるキーボードのないコンピュータは、透明なタッチ・
スクリーンと80桁×25行以上の表示スクリーン上に置か
れた関連する電子素子と、データの入力のためのスタイ
ラスと、マイクロプロセッサ兼記憶装置と、人口知能／
パターン認識ソフトウェアおよび編集ソフトウェアとバ
ッテリ電源システムと、他のＩ／Ｏ装置とからなる操作
兼表示装置として構成されている。
本文においては、「手書き記号」とは、手書きすること
ができ情報伝達効果を有する記号である。これに限定さ
れない事例としては、数字、文字、「漢字」（日本語の
表意文字）または他の言語の記号、編集記号、および技
術的、科学的、アーキテクチュア的、および数学的な記
号が手書き記号である。手書き記号の他の事例として
は、自由描画、または署名、または特定の筆記者により
特徴的に形成される如き他の筆記による情報がある。手
書き記号はまた、編集記号（以下に定義）も含めること
ができる。
本文においては、「フォント記号」とは、予め定めたあ
るフォント形式で表示されるコンピュータにより生成さ
れる記号である。これに限定されない事例としては、英
数字記号はフォント記号であり、数字フォント形式で表
示される。日本語または中国の「表意文字」もまたフォ
ント記号であり、技術的、科学的、数学的、アーキテク
チャ的または他のこのような文字がある。フォント記号
の他の事例としては、コンピュータによって格納され表
示することができる図形、例えば自動車または家の図を
含む。
本文においては、「編集記号」とは、認識された時、テ
キスト挿入（脱字記号）、テキスト削除（横線）、文字
削除（短い縦線）の如き特定の編集機能（以下に定義）
をコンピュータに実行させ、あるいはマージン移動（長
い縦線）およびいくつかの典型的な事例のリスト打出し
をさせるための記号（脱字記号、横線、短い縦線、長い
縦線、等）である。
「編集機能」とは、これに限定されない事例としては、
テキスト挿入、テキスト削除、テキスト移動およびテキ
スト置換の如きコンピュータにより生成されるテキスト
の編集操作を意味する。主な編集機能については、本文
の末尾に列記されている。
（本発明の目的） 従って、本発明の主な目的は、通常のコンピュータ機能
が平型ディスプレイ上い直接置かれた入力スクリーン上
にペン状のスタイラスを用いて通常の方法で書くことに
より行なわれるキーボードを用いないコンピュータを提
供する改善された方法および装置の提供にある。
提供されるキーボードを用いないコンピュータは、キー
ボードに適応しない個人およびコンピュータの効用が強
化されるキーボードを使用する個人により使用されるよ
うに、またキーボード入力がしにくいか不可能な色々な
設定および用途において、理想的な構成となっている。
また本発明の目的は、後で見るため、テキストおよびデ
ータの処理を行なうため、また新たなテキストおよびデ
ータを通常の手書きモードで書加えるため、コンピュー
タに基づく情報およびアプリケーション・ソフトウェア
を携帯可能な装置にロードすることができる手段の提供
にある。その後、ユーザはこのコンピュータ・テキスト
を別のコンピュータ、相等の装置、外部の電子記憶装
置、ハード・コピー・プリンタへ送り、もしくは電話通
信システムを介して送ることもできる。本発明の更に別
の目的は、手書き記号を高度の精度で認識することがで
き、また個々の手書きのスタイルを「学習する」ことが
できるコンピュータの提供にある。
本発明の更に他の目的は、データおよび指令がスタイラ
スの使用により入力される携帯可能なキーボードを用い
ないコンピュータの提供にある。
〔実施例〕
次に各図において同じ番号が類似の要素を示す図面にお
いて、特に第１図によれば、携帯可能なキーボードを用
いない手書き入力コンピュータ・システム10が示されて
いる。このコンピュータ・システム全体は、図形的に点
線で示されるハウジング12内に収容され、以下において
更に詳細に述べる従来の汎用ディジタル・マイクロコン
ピュータ14を含んでいる。入力された情報は、書込み即
ち入力スクリーン18上にスタイラス16で「書く」ことに
よってマイクロコンピュータ14に対して与えられる。ス
タイラス16（第２図）は、ワイヤ17（第２図）によりシ
ステム10のコンピュータに対して接続されている。スタ
イラス16が入力スクリーン18上に「書く」と、複数の対
応する位置の座標を表わす複数の位置決め信号がマイク
ロコンピュータ14に対して送出される。マイクロコンピ
ュータ14は、以下に述べるとコンピュータ・プログラム
に従って位置決め信号のストリームを認識しかつこれら
の信号をコンピュータの１つのメモリーに格納するよう
にプログラムされている。プログラムされたマイクロコ
ンピュータ14はまた、対応する複数の表示信号を表示ス
クリーン20に提供する。入力スクリーン18と表示スクリ
ーン20の双方については以下に更に詳細に記述する。
次に第２図においては、本発明の諸特徴を実体化したキ
ーボードを用いないコンピュータ・システム10の斜視図
が示される。キーボードを用いないコンピュータ・シス
テム10はハウジング12内に収容され、このハウジングは
多重回線のソリッド・ステート表示領域24を有する傾斜
した頂面22を含む矩形状の密閉筺体である。入力スクリ
ーン18は、表示スクリーン20の上に重ねられた状態で第
２Ａ図に示されている。本例においては、表示スクリー
ン20は、下記の標識を有する複数本の横線25を表示す
る。
即ち、 手書き入力は各線25上に行なわれる。２本の線間の26で
示される距離即ち間隔は全ての距離を正規化するためシ
ステムにより使用され、線25自体は基準軸即ちベース・
ラインとなる。
頂面22上の表示領域24の下方には、複数の「ソフト・キ
ー」28からなるキー入力部27がある。ソフト・キー28
は、コンピュータ指令の入力の如き何等かの目的のため
オペレータによってプログラムすることができる。ソフ
ト・キー28に対する指令の事例としては、「記憶」、
「呼出し」、「削除」がある。更に、ソフト・キー28は
異なるプログラム間もしくはモード間（データ入力モー
ドおよび編集モード）の切換えを行なうため用いること
ができる。しかし、ソフト・キー28は任意のものであ
り、入力を手書きすることにより得られる入力を補完す
るため使用される。入力データおよび指令を表示領域24
に書込むため使用されるスタイラス16はまた、選択され
たソフト・キー28を付勢するためにも用いられる。ＯＮ
／ＯＦＦスイッチ30は、ソフト・キー28に隣接してハウ
ジング12の側部に配置されている。データ出力即ち周辺
コネクタ31がハウジング12の右上に配置されている。
入力スクリーン18は従来の抵抗型タッチ・スクリーンで
よく、このスクリーンではスクリーン縁部に電圧が加え
られ、スタイラスが触れた位置の電圧を検出する。書込
み面は透明材料、典型的には薄い均一な導電性を有する
層（本例では、真空蒸着されたインジウム・スズ酸化
物）で被覆されたガラスである。スタイラスの位置の
「Ｘ」軸座標を決定するために基準電圧を加えるため２
つの側面に沿って縦方向のバス線即ち導電性を有する条
片（図示せず）が用いられ、またスタイラスの位置の
「Ｙ」軸座標を決定するために基準電圧を加えるため底
部および頂部に沿って横方向のバス線即ち導電性を有す
る条片（図示せず）が用いられている。本例において
は、スタイラス16は、導電性層と物理的に接触状態にあ
る時、接触点における局部電圧を検出する単なる電気的
なプローブであるが、前記電圧は導電性の条片即ちバス
線からの距離と共に変化する。原点を電圧印加点に置け
ば、Ｘ−Ｙ座標は印加される電圧に反比例する。スタイ
ラス16は、検出される電圧を降下させるおそれがあり、
従って距離の誤差の増分を増すおそれがある抵抗の増加
を最小限度に抑えるためには、良好な接触を行なわなけ
ればならない。現在望ましい実施態様においては、軟質
のグラファイト片が用いられる。電圧はペンから第２図
のワイヤ17の如きワイヤを介して、以下に述べる計算に
おいて用いられるアナログ／ディジタル・コンバータへ
送られる。スタイラスは本文において述べるように電荷
を持つ「ペン」、当技術において周知の如き光ペン、あ
るいはスクリーン上に手書き記号の輪郭を描くことがで
きる他のどんな手で持つ装置のいずれでもよい。
従来の静電スクリーンの一例は、Pepperの米国特許第4,
318,096号において開示されている。この抵抗型のスク
リーンは、スクリーンに触れるユーザの手により生じる
妨害を最小限度に抑えるという利点を有する。
横および縦の両位置の検出が、マイクロコンピュータま
たはマイクロ制御装置により制御されるインターフェー
スおよびマルチプレクサにより対をなす横と縦のバス線
間の導電性層上に印加される電圧を交互に切換えること
により行なわれる。市販されているある入力スクリーン
即ちタッチ・スクリーンにおいては、このバス線はダイ
オードを含む一連の短い条片に分割され、横方向の条片
が縦方向の条片と、あるいは逆に短絡することを防止す
る。この手法は、米国、メリーランド州アナポリスのTo
uch Tchnologies社およびテネシー州オークリッジのElo
graphics社から市販されるタッチ・スクリーンにおいて
使用されている。
次に第３図においては、低電力の位置検出用の斬新な入
力スクリーン33の別の実施態様を更に詳細に記述する。
入力スクリーン33もまた、電気抵抗板34上のＸ−Ｙ座標
位置を決定するためのものである。バッテリ36の如き電
圧ソースまたはシステムの電源の如き外部ソースからス
タイラス35に対して送られる電圧を含むスタイラス35を
用いてスクリーン34と接触し、接触した位置における電
圧を加える。接触された位置がスタイラス35により複数
の板の測定点37に対して正の電圧で電荷を与えられる
時、これらの点における電圧は38で示される位置Ｘ1、
Ｙ1の如きペンの位置までの距離と共に変化する。これ
らの電圧は、上記の従来技術の米国特許において開示さ
れる如き従来周知の手段により、ＸおよびＹ軸方向にお
いて順次測定される。第３図においては、これらの手段
は従来周知のインターフェース／マルチプレクサ42であ
る。従来のアナログ／ディジタル・コンバータ43が、こ
の検出された電圧をディジタル信号に変換する。マイク
ロコントローラ44がこのディジタル信号を受取り、信号
の数値が「妥当である」（例えば、生じる得る電圧範囲
内にある）ことを保証するため標準的な検査を行ない、
次いでこの電圧を本分に述べる方法でＸおよびＹ軸方向
の距離に変換する。マイクロコントローラ44は従来周知
のものであるが、システムのコンピュータで置換するこ
ともできる。マイクロコントローラ44は、出力ポート46
に対して、測定点38までのＸおよびＹ軸方向の距離を表
わすディジタル信号を与える。ポート46は、従来のＲＳ
232ポートでよい。あるいはまた、マイクロコントロー
ラ44は、点Ｘ1、Ｙ1をベース・ライン25（第２図）上の
点の如き他の基準点へ変換することもできる。
板34上の位置38または他の位置においてスタイラス35に
よる接触状態が存在しない限り、電流は流れずまた電力
消費は最小限である。測定点における電圧の付随的測定
が、位置決め点およびこの測定点電圧がある予めセット
したバック電圧を越えるタイミングにおけるランプ状電
圧を用いることにより生じ得る。
本発明の範囲は、入力スクリーン18およびタッチ・スク
リーン33の下記の選択を包含する。即ち、スクリーン34
に対する抵抗板34またはその相等物は透明または半透明
でよく、位置の点はスタイラスまたはユーザの指により
行なうことができ、重合する導電性スクリーン（米国メ
リーランド州アナポリスのTouch Technology社から市販
されるタッチ・スクリーンの如き）の接続点でもよい。
入力スクリーン18および33は、透明または半透明である
物理的に堅固な面でよく、またガラスまたはマイラーの
如きプラスチックでもよい。この面は、インジウム・ス
ズ酸化物の如き導電性に富み／抵抗を有する物質で被覆
することができる。他の物理的面は、接触した位置から
基準点（単数または複数）への音もしくは電磁波の伝達
を用いることができ、またこの距離は時間の遅れ即ち位
相のずれによって決定される。あるいはまた、入力スク
リーン18および33は、電磁波、光または音の領域により
画成されるエーテル性のあるいは幾何学的な面を用いる
ことができる。
位置の検出は、抵抗性、容量性もしくは誘導性の結合、
および音響域、電界もしくは次回により、あるいは光
（紫外線、赤外線あるいはマイクロ波）走査による遠隔
検知によって電気的な接触閉路によって達成し得る。
このようなスクリーンに勝る低電力の位置検出入力の発
明ん利点は下記の如くである。即ち、（１）本発明は予
備電力要件を最小限度にすること。（２）本発明は従来
のタッチ・スクリーンにおける対向する平行「バス」線
による歪みを排除すること。（３）ランプ状電圧を用い
る時、本発明は技術水準のタッチ・スクリーン技術にお
ける主要なコスト要因となるＡ／Ｄチップの必要を排除
すること。
スクリーン18の摩擦係数は、スタイラス16のスクリーン
上の運動に対してある程度の抵抗を生じるに充分な「粗
さ」を生じるように選択されることが望ましい。もしス
クリーンが平滑過ぎるならば、スタイラスはあまりにも
容易に滑り、制御することが難しくなろう。
本発明の望ましい実施態様において用いられる主な電子
回路のシステム全体のブロック図を示す第４図を次に参
照する。マイクロコンピュータ14は、データ経路即ちバ
ス52により複数の他の電子素子と相互に結合されたマイ
クロプロセッサ50を含む。操作プログラムおよびアプリ
ケーション・プログラムでプログラムされた読出し専用
メモリー（ＲＯＭ）54およびバッテリ駆動のランダム・
アクセス・メモリー（ＲＡＭ）56が、バス52に対する両
方向のデータ・フローを生じるように接続されている。
マイクロプロセッサ50は従来のシングル・チップの８ビ
ットまたは16ビット素子でよく、これはＲＯＭ54に常駐
する固定制御プログラムを実行するように機能し、また
更にバス52を介して他の電子素子から制御プログラムを
受取り、あるいはこの素子に対し制御信号を与える。マ
イクロプロセッサ50は、商業的にＺ80と呼ばれる形式
（米国カルフォルニア州キュペルチノ市のZilog Microc
omputers社製）、または8088タイプ（カルフォルニア州
サンタ・クララ市のIntel社製）、あるいは類似の更に
強力なマイクロプロセッサでよい。ＲＯＭ54は、共に米
国テキサス州ダラス市のTexas Instrumets社製のタイプ
2564または4764でよい。ＲＡＭ56の記憶容量は、一部は
アプリケーション・プログラム、操作プログラムおよび
データ・ベースの大きさによって定まる。以下に述べる
ように、ＲＡＭ56はスタチックＲＡＭまたはダイナミッ
クＲＡＭタイプのものでよい。ＲＡＭ56の主な要件は、
これが充分な記憶容量を有すること、またこれが最小限
の入力電力を要求することである。
リチウム・バッテリの如きバッテリ58は、長期にわたっ
てＲＡＭ56のメモリーを持久させる電力を提供する。公
知の再充電可能たタイプのバッテリを含むバッテリ・パ
ック60を用いて、マイクロコンピュータ14の他の電子素
子が要求する種々の電圧レベルを提供する。
あるいはまた、ＲＡＭ56の記憶機能は、電子的に消去／
再プログラム可能メモリー（ＥＥＰＲＯＭ）または磁気
バブルあるいはキャパシタンスを用いる素子の如き記憶
を保持するため電力を要しない非揮発性素子により供さ
れる。水準技術のディスクまたはテープもまた、大量記
憶装置として用いることができる。適当なバブル・メモ
リー素子は、それぞれ１メガビットおよび４メガビット
の記憶容量を有するタイプ7110および7114を含む（共
に、Intel社製）。更にまた、マイクロプロセッサ50お
よび少なくともＲＯＭ54の一部および少なくともＲＡＭ
56の一部を含む単一の集積回路を用いることが可能であ
る。
また、バス52に接続されているのはＥＩＡのＲＳ−232
シリアル・インターフェース62で、これがデータの入力
および出力のための手段を提供する。ＲＳ−232ポート6
2に対する外部のデータ・ソースを直接マイクロプロセ
ッサ50およびマイクロコンピュータ14の他の素子に対し
て接続することにより、データがバス52に対して与えら
れる。ＲＡＭ56からのデータのオフロードもまた、マイ
クロプロセッサ50によって外部のコンピュータ、他のデ
ータ収集装置、大容量記憶装置（例えば、フロッピー・
ディスクおよびハード・ディスク・ドライブ）、または
電子通信システムに対して行なうことができる。同様
に、データを連結するバス52からポート62を介してプリ
ンタ（図示せず）へ通信することができる。
スタイラス16を用いて入力スクリーン18に書込みを行な
い、従来のタッチ・スクリーンのインターフェースの電
子回路によりＸ、Ｙ座標の情報を生成させる。座標情報
は、システム10による制御の用途のためバス52を介して
通信される。事例としては80桁×25行の多重行ディスプ
レイからなるソリッド・ステート・スクリーン20は、表
示インターフェース66を介してバス52と相互に通信され
る。このディスプレイについての基本的な要件は、これ
が本発明における使用のため実質的に平坦でありかつ充
分に薄いことである。このディスプレイは下記の形式の
ものでよい。即ち、陰極線管、背面プロジェクタの如き
投射形式、点形式の発光アレイ（例えば、エレクトロク
ミネッセンスまたはプラズマ放電）および点形式の遮光
アレイ（例えば、液晶ディスプレイ、ソリッド・ステー
トＰＬＴＺまたは磁気光学式）の如く走査形式である。
更に、このディスプレイは、大きさ、形態および透過性
において入力スクリーン18と共有し得るものであるこ
と、また双方とも低電力消費形式のものであることであ
る。
本発明におけるＸ−Ｙ座標は、入力スクリーンのインタ
ーフェースの電子素子64を介してキーボードを用いない
コンピュータ14に対して入力され、バス52を介してＲＯ
Ｍ54およびＲＡＭ56に格納されたプログラムを実行する
マイクロプロセッサ50へ送られる。
手書きされた各記号を画成する際用いられる点の数（即
ち、Ｘ−Ｙ座標セット）および点が識別される速度は、
本発明の実際の効用にとって重要である。インチ(25.4m
m)当り少なくとも約100の点および毎秒少なくとも約100
の点を使用することが望ましい。識別されるインチ当り
の点数が多くなればなる程、手書き記号の識別における
システムの精度が向上するが、識別される点の数が多く
なる程識別速度が低下し、更に大きなコンピュータ・メ
モリーを要求する。従って、コンピュータ・システムの
大きさおよび応答速度および精度の要件に基いてある釣
合いが得られねばならない。ほどんどの目的のために
は、インチ当りおよび毎秒約100の点からインチ当りお
よび毎秒約200点までの範囲内の基準が適当となろう。
また、各点のＸ−Ｙ座標を識別する際のシステムの精度
が大きくなる程、手書き記号を正確に識別するためイン
チ当りおよび毎秒識別すべき点の数は少なくなる。反対
に、精度が低下する程、必要とされる点数は多くなる。
例えば、２つの文字間に編集記号を正確に書込むことを
意図する場所に点を置くため点の解像度が必要となる。
理想的には、１つの表示ピクセルに対する解像力が望ま
しい。しかし、約228.6mm（９インチ）の水平方向の走
査線内に640個のピクセルにより表示するためには、２
つの表示されたピクセル内の解像度で充分である。
スイッチ30（第２図）が「パワーオン」の状態に置かれ
る時、基本的な表示モードが付勢され、オペレーティン
グ・システムによりプログラムされるマイクロコンピュ
ータ14（第４図）が表示スクリーン20上にメニューを表
示させる。このメニューは種々のソフトウェアの選択を
表示する。主なソフトウェアの機能である編集は、手書
きされた文字、記号および指令があたかも従来のキーボ
ードから入力されたかのようにシステムにより解釈され
る点を除いて、従来のワード・プロセッサ・ソフトウェ
アと類似する方法で機能する。本システムは、インデン
ト、挿入、削除、移動および再形式化のため特定の筆記
者により用いられる編集記号を学習することができ、ま
たこれらの記号をディジタル指令機能に変換する。任意
の機能として、入力スクリーン上のこれら領域をスタイ
ラス16により接触することにより付勢されるソフト・キ
ー28（第２図）は、コンピュータのキーボード上の従来
のハード機能キーと同様に機能する。
本発明は、特に、対話式のスクリーン・エディタまたは
ワード・プロセッサとして使用されるようになってい
る。筆記者がスタイラスにより存在するファイルの表示
名を（例えば）触れることにより、あるいはスクリーン
上のファイル名を書くことによってある文書を検索した
後、全ての通常の編集機能をスタイラスの入力により実
施することができる。ユーザが表示された文字または記
号を変更することを欲する時、ユーザは表示された文字
または記号に重ね書きを行なうだけでよく、また以下の
述べるように、パターン認識アルゴリズムが書込まれた
入力をコンピュータのテキストに変換する。例えば、編
集のソフトウェアは、テキストに線を引くだけでテキス
トの取消しができ、また従来の脱字記号も操作モードを
挿入モードへ変更するため用いることができる。挿入モ
ードにおいては、表示スクリーン20が、脱字記号が書込
まれた点の後にテキストに挿入される手書き文字または
同期の入力のための別の空間を提供する。単に表示され
た句または単語の周囲に括弧もしくは他のユーザが定義
した取消し記号を置き、ユーザがこの部分を表示させる
ことを欲するテキストの領域に脱字記号または他のユー
ザが定義した記号を書込むことによってテキストを移動
することができる。新たなマージンを表わすべき表示さ
れるテキストの側に縦方向の線を引下げることにより、
新たなマージンを設定することができる。
この基本的な編集ソフトウェアはまた、単に手書き記号
をスクリーン上に書込むだけで新たな文書を形成させ
る。全ての文書は、これらの機能がスクリーン上（任
意）の手書きされた編集記号により、またあるいはスタ
イラスを用いてソフトキーに触れるだけでこれら機能が
遂行される点を除いて、従来のワード・プロセッサ装置
において提供される方法で、格納し、変更し、通信する
ことができる。このように用意され格納された複合テキ
ストは、別のコンピュータ、類似の装置、外部のデータ
収集装置もしくは記録装置に対するＲＳ232ポート62
（第４図）を介して、後でプリンタへあるいは通信シス
テムへオフロードすることができる。
これらの主な操作モードに加えて、多数の補助的な要素
および特徴が本発明の効用を付け加える。英数字の入力
を支持するため、完全セットのキーを含む従来の英数字
キーボード（図示せず）を従来のキーボード・インター
フェース（図示せず）に接続することができる。携帯性
が必要でない時、またガス・プラズマ・ディスプレイお
よびエレクトロルミネッセンス・ディスプレイの如きス
クリーン技術の電力要求を満たすことが必要な時、ＡＣ
／ＤＣ電源コネクタをこれらの用途において用いること
も可能である。
実際の使用においては、キーボードを用いないコンピュ
ータは、コンピュータのテキストに変換される手書きさ
れた入力が有効であるかあるいは必要な用途または環境
において機能し得る。事例として、本装置は、新世代ワ
ード・プロセッサとして機能することができ、あるいは
本発明の多くの用途の内の僅かなものだけを挙げると、
給料計算、看護管理、棚卸し管理、世論調査、苦情処理
の如き分野における用途に、あるいは教育における全般
的な授業および試験装置として機能し得る。パターン認
識ソフトウェアは小さな即ち制限された英数字セットか
らならない言語（例えば、日本語、韓国語および中国
語）からコンピュータ・テキストに学習し翻訳すること
ができるため、このソフトウェアはこれらの言語におけ
るワード・プロセッサおよび通信処理のための特に効用
を有する。
本発明の実施に際して、単一のコンピュータ・スクリー
ンを用いて初期書式、フォント記号または他の編集すべ
き表示を表示し、手書き記号が書込まれ、表示され識別
され、および手書き記号と対応するフォント記号が表示
されるべき空白領域の近接「ウィンドウ」を形成するこ
とが特に望ましい。このように、ユーザは編集されつつ
あるテキストを見ることができ、また頭と目を（例え動
かしても）大きく動かすことなく所定の挿入または変更
を見ることができる。これは、第11Ａ図乃至第11Ｄ図に
示されている。本発明のこの特徴（編集すべきテキスト
を新たなテキストが手書きされるべきウィンドウが１つ
のスクリーン上で近接していること）簡単かつ迅速、か
つ快適な本発明の使用のためには非常に重要である。
本発明の望ましい一実施態様においては、システムは実
際の使用に先立ち特定のユーザの手書きを「学習す
る」。例えば、もしローマ字を使用する場合、26字の英
字と０から９までの数字がデータ・ベースに挿入される
ことになる。ピリオド、カンマ、疑問符、コロン、セミ
コロン、ハイフォン等の句読記号もまた挿入される。デ
ータ・ベースにおいて認識し格納することができる手書
き記号には実際に何の制限もない。無論、コンピュータ
は、手書き記号の変換のため適当なフォント記号列を格
納しなければならない。ＲＯＭチップ54におけるよう
に、コンピュータの持久メモリー内に異なるセットのフ
ォント記号を形成して格納することもできる。例えば、
英語の使用においては、あるチップは１つ（以上）の数
字および文字のフォントと、適当な句読記号と、適当な
数学記号を含むこともできる。他のチップは、アラビア
文字、キュリロス・アルファベットまたはギリシャ文
字、日本語、中国語または韓国語の「漢字」、および建
築家または技術者による使用のための記号（例えば、ベ
ンゼン環等）のためのフォント記号を格納しておくこと
もできる。
第10図においては、一連の学習スクリーンの１つが表示
され、ユーザが数字０乃至４を書込むことを指示されて
いる。コンピュータは、書込まれた数字を内蔵するデー
タ・ベース（もしあるならば）と突合せようとする。デ
ータ・ベースが内蔵されていないかあるいは内蔵データ
・ベースとの整合が充分でないため、これが整合し得な
ければ、この文字はデータ・ベースに加えられる。この
学習プロセスは、使用されるべき全ての英数字（または
他の）の文字および記号がデータ・ベースに対して入力
されるまで継続する。本システムは、一人以上のユーザ
により使用されるシステムに対して多数の筆跡特徴化デ
ータ・ベースを格納する容量を要求する。各ユーザ毎の
独自の筆跡の特徴化データ・ベースの存在は、記入角度
を無関係とする更なる利点を有する。その結果、本発明
はあらゆる手書きスタイルに対して適合でき、また右効
きおよび左効きの人により使用できる。右効きおよび左
効きの人を許容するため、１つの特徴を本発明の装置に
取込むことが望ましい。この特徴は、ハウジング12のど
ちらかの側にもスタイラスのコネクタのためのコンセン
ト（図示せず）があることにあり、その結果スタイラス
16は左効きの人には左側で、また右効きの人には右側で
結合することができる。
第10また、「ソフトキー」使用の事例を示している。入
力線に加えて、種々のソフトキーが表示される。各ソフ
トキーは本システムにより実施することができる１つの
機能と対応している。機能を実行するためには、ユーザ
は単に表示される点にペンで触れるだけである。次いで
ソフトキーは反転表示で現われ、接触された機能が行な
われる。伝統的な機能キーに勝る多くの長所がソフトキ
ーにある。これら長所の比較的重要なもののあるもの
は、ユーザがもはやどの機能がどの機能を行なうかを記
憶することを要求されないこと、キーボードの覆いが不
要なこと、１つのプログラム内で異なるソフトキーを異
なる点において使用可能状態に（表示され作動状態に）
することができることである。
第11Ａ図乃至第11Ｉ図は、本発明の使用により可能とな
ったワード・プロセッサ処理における簡素化のいくつか
を示している。第11Ａ図においては、テキストの標準的
なスクリーンが表示されている。キーボードを用いない
入力システムのユーザは、別の情報を加えることを必要
としかつスクリーン上の所要の位置に挿入記号（例え
ば、脱字記号）を描こうとする。この時、データ入力
「ウィンドウ」が現われる（第11Ｂ図）。テキストは手
書き記号として書込まれ（第11Ｃ図）、突合され（フォ
ント記号に変換され）（第11Ｄ図）、次いで挿入される
（第11Ｅ図）。オペレータは再び追記を考えて、新たな
素材で横線を書入れる（第11Ｆ図）。これは即座に消去
される（第11Ｇ図）。次に、オペレータは、テキストに
は右側のマージンを更に大きくすることが更に適当であ
ろうと判断する。スクリーン上に縦線が引かれ（第11Ｈ
図）、マージンが自動的に調整される（第11Ｉ図）。
編集プロセスの概略ブロック図が第13図に示されてお
り、同図の説明を以下の述べる。
第12Ａ図乃至第12Ｇ図は、病院の患者のために白紙が使
用できる方法を示している。本システムのユーザは最初
に、適正な空白用紙を呼出す（第12Ａ図）。これは、例
えば適当なソフトキーに触れることにより行なうことが
できる。情報、本例ではパルスの表示が挿入されるべき
領域がペンにより触れられる（第12Ｂ図）。所要の場所
が高輝度表示された後、「ウィンドウ」が表示が記録さ
れるべき空白の真下に現われる（第12Ｃ図）。次に、看
護婦は小さなブロックにペンを触れ、このブロックが高
輝度状態となる（第12Ｄ図）。次いで、ソフトウェアが
手書きされた入力を対応するフォント記号と突合せ、そ
の結果を表示させる（第12Ｅ図）。もし正確な突合せが
存在するならば、「挿入」ブロックに触れて（第12Ｆ
図）、表示が患者の記録に加入される（第12Ｇ図）。こ
の機構は、広い範囲のデータが書式に挿入され訂正され
る「空白の書式」に適応し得ることが明瞭である。例え
ば、この方式は、表計算プログラムにおいて財務情報を
訂正しあるいは更新するため使用することができる。全
てのこのような用途は本発明の範囲内に含まれる。他の
情報も同じように記録することができる。
新たに入力されるフォント記号に対して黒の背景と白い
文字を使用する理由は、入力された文字の正確さの検査
を容易にするためである。このことは望ましいけれども
必須要件ではなく、白い背景と黒い文字もまた受入れる
ことができる。
同じスクリーン上に１つのウィンドウと入力データを編
集されるテキストあるいは入力されるべきデータのため
のスペースに物理的に接近して形成できることが本発明
の重要な特徴であるが、これはこのため本発明の使用に
おいて容易さと速度を可能にするためである。ユーザの
目はデータが挿入されるスペースに集中することがで
き、またシステムが手書き記号を「読み違う」時、手書
き記号および対応するフォント記号を同時に表示できる
ことが、誤りを見付け易くし、従って誤りを迅速かつ容
易に訂正するのである。
先ず第５図に関して、パターン認識ソフトウェアの全体
的な操作および機構について述べる。オペレーティング
・システムがパターン認識プログラムを呼出す時、プロ
グラムは多くの変数およびカウンタが初期化されるター
ミナル75において開始する。このソフトウェアはこの時
判断ブロック76に進み、ここでプログラムがスタイラス
16（第２図）が入力スクリーン18（第２Ａ図）と接触状
態にあるかどうかを判定する。システムは、処理ブロッ
ク78に示されるように「ペン・ダウン」信号、ならびに
上記の如く位置決め信号としてＸ−Ｙ座標の電圧を生じ
る。本発明によるソストウェアを用いるマイクロコンピ
ュータ14（第４図）は、Ｘ−Ｙ座標の位置決め信号をＲ
ＯＭ54（第４図）に格納されたプログラムを用いて筆跡
の特徴に変換し、あるいはマイクロコントローラ44の如
き別のマイクロコンピュータがこの変換を行なうことが
できる。もしペンダウン信号が受取られると、ソフトウ
ェアは処理ブロック80へ進み、ここで個々の位置決め信
号が「筆跡」に組合され、１つの筆跡が信号「ペンダウ
ン」と信号「ペンアップ」との間に生じる点の位置決め
信号として定義されるのである。
本システムは、この時、以下に述べるように、各点毎に
変換量を計算し、Ｘ−Ｙ直交座標系からの点の座標を関
連する座標系に変換する。次に、ソフトウェアは処理ブ
ロック82へ進み、ここで筆跡を前に入力されたデータ・
ベースに蓄積された筆跡と比較し、この筆跡がデータ・
ベース内のある記号により表わされるかどうかを判定す
る。もし整合が見出されると（もしこの筆跡により表わ
されるフォント記号が認識されると）、判断ブロック84
に示されるように、処理ブロック86において示されるよ
うに、マイクロプロセッサ50（第４図）が記号を表示ス
クリーン20（第４図）に送らせる。もし整合が見出され
なければ、処理ブロック88に示されるようにマイクロプ
ロセッサ50（第４図）がメッセージを表示させ、これが
整合に近い入力を点滅させるかあるいは認識不能記号を
点滅させることにより、入力スクリーン18（第４図）上
にスタイラスから更に入力することを要求する。
上記のように、本ソフトウェアは各手書き記号の筆跡の
特徴をデータ・ベースにおいて前に格納されたデータ入
力と比較する。望ましい実施態様においては、このデー
タ・ベースは、文字または記号を形成するに必要な筆跡
数により文字または記号の各部に構成されている。各部
分では、入力は最初無作為に置かれるが、使用後は、本
文に説明するように、最も頻繁に使用された入力がデー
タ・ベースの最上位に「昇る」。各ユーザは自分自身の
特定の手書き記号の筆記スタイルを持つこと、また各手
書き記号が多くの異なるくせを有することを知るべきで
ある。
例えば、多くの人は一筆で小文字の「ｈ」を書く。この
人々は、筆記タブレット上のこの文字の頂部を置きたい
地点でペンを動かし始め、縦線をベース・ラインに向っ
て下方に引き、次いでペンを紙から離すことなく、再び
前に書いた縦線の中間点まで戻し、右に延ばしてベース
・ラインまで下げた時ペンを紙から引上げることにより
筆記を行なう。一方、これらの同じ人達は大文字の
「Ｈ」を二筆で書く。これらの人達は、小文字の「ｈ」
の場合にしたように左側の縦線を引き、横線を引き、ペ
ンをタブレットから引上げ、次いで右側の縦線を書くこ
とにより行なう。付属書Ｉは、本発明の一実施例により
生成された後データがメモリーに格納される時これら２
つ文字に対する筆跡のデータ点のデータを示している。
付属書Ｉに示されるように、一人のユーザによりある特
定の時点に書かれた文字「ｈ」は20の点（ｎｐ＝20）を
有する一筆（ｎｓ＝１）であり、最小、平均および最大
の正規化数値（１本の線の巾の1/80）に対するＸ−Ｙ座
標の特徴は下記の如くとなる。即ち、それぞれ、−17お
よび−６、０および18、および19および60。最初の縦欄
における数値は360°／256に正規化された点間の傾斜で
ある。２番目の縦欄の数値は、線巾の1/80に正規化され
たベース・ライン上の点間の平均の縦位置である。典型
的な線巾は約10.16mm（0.4インチ）である。
次に第６図においては、プログラムのソフトウェア階層
が示されている。最上部においてコンピュータ・システ
ム10（第１図）の全操作を総括しているのがブロック90
で示される如きオペレーティング・システムである。Ｒ
ＭＡ56（第４図）およびＲＯＭ54（第４図）に常駐する
ブロック92および94に示されるアプリケーション・プロ
グラムは、前記オペレーティング・システムの制御下で
マイクロプロセッサ50（第４図）によって実行すること
ができる。手書き文字が割込みにより要求されるか表示
される時、手書き認識ソフトウェア96が呼出される。ブ
ロック98に示される最初のサブルーチンは、Ｘ−Ｙ座標
を筆跡に符号化する。次に筆跡の特徴は、サブルーチン
100により定義され、その後この筆跡をＲＯＭ54（第４
図）からＲＡＭ56（第４図）にロードされているデータ
・ベースと比較する。この比較はサブルーチン102によ
って行なわれる。オペレーティング・システムが「学
習」モードにある時、データ・ベースはブロック104に
示されるように新たな筆跡のデータおよび記号で更新さ
れる。同様に、前に格納された文書がオペレータにより
呼出される如き編集機構94を用いることによりアプリケ
ーション・プログラム92によって編集することができ、
オペレータが手書き認識プログラム92のサブルーチン9
8、100、102を用いて入力として命令を与える。
また第７図においては、オペレーティング・システム90
（第６図）が、入力スクリーン18（第２図）上でスタイ
ラス16（第２図）の位置のブロック110において示され
るＸ−Ｙ座標点を入力として受入れることにより手書き
文字の認識ソフトウェア96（第６図）を実行し、これら
点をブロック112に示される如く筆跡に符号化する。次
いで、プログラムは、ブロック114に示される如く、筆
跡の長さ、曲率、傾斜および位置の要件の如きある記述
セットにより筆跡を特徴付ける。バッファ116において
は、この時データ・ベースにおけるものとの最善の比較
が特徴付けられた筆跡または一連の筆跡について見出さ
れる。もし充分に近い整合が見出されるならば、文字が
ブロック118において同定され、ブロック120に示される
如くデータ・ベースのエントリが上記のエントリとスワ
ップされる。このように、最も頻繁に同定される文字が
データ・ベースの最上位まで「昇り」、整合を見出す時
間で測ったときのシステム全体の性能が増進することに
なる。もし整合が見出されなければ、ブロック122に示
される如くユーザはデータ・ベースの最下部に加えるこ
とができる。
次に第８図および第９図においては、特定の筆跡シーケ
ンスを認識するコンピュータのプログラムのフローチャ
ートが示されている。このコンピュータ・プログラムは
ターミナル150において始まり、処理ブロック152からの
Ｘ−Ｙ電圧の処理のため進行し、電圧はディジタル信号
に変換されたものである。次いで本プログラムは、判断
ブロック114へ進み、ここでプログラムはペン即ちスタ
イラス16（第２図）が入力スクリーン18との接触状態か
ら離れたかどうかを判定する。この判定は、零であるＸ
座標電圧とＹ座標電圧の双方によって行なわれる。もし
プログラムがペンが持上げられたと判定するならば、筆
記は完了したものと判定され、プログラムは判断ブロッ
ク156へ分岐する。判断ブロック156においては、プログ
ラムは、筆跡において３つより少ない点が存在するかど
うかを判定し、もしそうならば、プログラムは判断ブロ
ック158へ分岐する。判断ブロック158においては、プロ
グラムは、筆跡に零の点が存在するかどうかを判定す
る。もし筆跡に零の点が存在するならば、プログラムは
処理ブロック152の初めに戻り、ここで別の点のセット
が読出される。もし点のカウンタ（処理ブロック164に
おいて増分される）が零より大きな点が存在することを
表示するならば、プログラムは処理ブロック172へ分岐
する。処理ブロック172においては、筆跡は１つのドッ
トとして識別され、そのベース・ライン上の高さ（ＨＡ
ＢＬ）が処理ブロック173において計算される。処理ブ
ロック173から、プログラムは処理ブロック171へ進む。
しかし、もしペン・ダウン信号が受取られると、プログ
ラムは処理ブロック160へ分岐し、ここで下式を用いて
電圧が基準化されて座標の点を判定する。即ち、 Ｘ＝ａ1ｖ1＋ｂ1 Ｙ＝ａ2ｖ2＋ｂ2 定数ａ1およびｂ1は、特定の表示の入力面の較正から決
定される基準化パラメータである。
一旦電圧が基準化されると、プログラムは判断ブロック
162へ進み、ここでプログラムはそれが誤った点である
かどうかを判定する。これは、点間の距離を比較して、
もしこの距離が大き過ぎる（約2.54mm（0.10インチ）よ
り大きな数値が現在用いられる）と点を除去する。一
方、もし点があまり接近し過ぎていても点を取除く。も
し点が約0.381mm（0.0151インチ）以内にあるならば、
点は現在薄くなっている。
関数の点について存在する比較の問題は、ペンが下げら
れた後点が関数の点であるかどうかを判定することによ
り解決され、次いでこの点はこれが最大距離（約2.54mm
（0.10インチ））以内であることを前提とし受入れられ
る次の点を調べるためのみに用いられる。
もし点間の距離が２つの基準の外にあるものと判定され
るならば、プログラムはこの点を落し、処理ブロック15
2の頂部へ戻って別の対の座標点電圧を読出す。
一方、もし点が基準に妥当するならば、プログラムは処
理ブロック164へ続き、ここで点のカウンタが増分され
て点数を記録する。この数は、上記の如く判断ブロック
156において用いられる。次いでプログラムは処理バッ
ファ166へ続き、ここで多くの式のどれかに従って点が
平滑化される。平滑化措置は、計数化、誤った手の動き
および電子的ノイズからのノイズを最小限に抑えるため
に用いられる。最も簡単な平滑手法は多重点平均であ
り、その結果下記の如き新たな点（ｘj′、ｙj′）を計
算することになる。即ち、 また、点（ｎ2−ｎ1）にわたって平滑化されたｙj′に
ついても同様である。
別の簡単な方法は移動加重平均法と呼ばれ、下式を用い
る。即ち、 ｘj′＝αｘj＋（１−α）ｘｊ′−１ αは通常正である（また１より小さな）加重定数であ
り、0.25で用いられている。合計はｎ2−ｎ1＝１により
行なわれた。第３の方法は、下式が用いられるスプライ
ン嵌めと呼ばれるところのものを含む。即ち、 ｘj′＝（ｘj-1＋４ｘj＋ｘj+1） 上記の方法はいずれも、フィルタ措置の前または後のい
ずれにおいて適用することができる。このフィルタ措置
は、入力点の数を減少してデータのスペースを与えて差
および（または）角度の計算が受入れられるランダム・
エラー限度内で行なうことができるようにするため行な
われる。前に受入れられた点の設定距離内の以降の点の
受入れを排除することによる一連の点の簡単な間引きプ
ロセスが、有効なフィルタとなることを発見した。
処理ブロック166から、プログラムは処理ブロック168へ
進み、ここで最後のペン・ダウン信号以後新たな各点毎
に増分されるアレイに格納される。このため、アドレス
指定可能な点のアレイが、ペン・ダウンからペン・アッ
プまでの信号から得られる一連の点毎に形成される。こ
の一連の点が一筆と呼ばれる。処理ブロック168から、
プログラムは処理ブロック152の頭へ戻り、ここでペン
・アップ信号が筆跡を終るまで別の点が得られる。
判断バッファ156において、一筆に３つより少ない点が
あるかどうかについて判定が行なわれる。定義により、
もし一筆に３つ以上の点が存在するならば、この筆跡は
線であって点ではない。もし一筆に３つ以上の点が存在
するならば、プログラムはサブルーチンのブロック170
へ分岐する。サブルーチン・ブロック170においては、
第９図に関して以下に更に詳細に論述するように、筆跡
はその傾斜およびベース・ラインの高さについて特徴付
けされる。
上記のことから判るように、筆跡への座標点の流れの区
切りは、スタイラス16が「持上げられる」時、即ち入力
スクリーン18の表面と接触していない時の判定に主とし
て基く。あるいはまた、点の流れは、他の考察に基いて
筆跡を形成するように区切ることができる。例えば、こ
れら点の流れは、局部的に計算された曲率における変化
あるいは大きな局部的な曲率に基いて区切ることができ
る。局部的な曲率は、傾斜の変化に分けられる入力座標
に沿った距離の変化により計算される。ことにより、曲
率半径を生じる。曲率半径が入力座標に沿った距離に関
して迅速に変化する時、あるいはもしこの半径があまり
小さ過ぎるならば、区切り筆跡が終って新たな筆跡が始
まったものと見做される。他の区切り法は、一方または
両方の座標軸における関連する最大および最小値、およ
び（または）座標におけるカーブの交点を探索すること
ができる。しかし、これらの２つの方法は比較的効果が
小さいと判定された。
筆跡の特徴付けは、独特であり般化されかつ些細な１組
の特徴に筆跡またはセグメントを定義する一連の座標を
減少する。独特であることは、同じ特徴が同じ座標によ
り生成されること、およびこの特徴が下の座標シーケン
スとの近似性を再現するに充分であることの両方の要因
を指す。用語「般化」とは、特徴がこのような変換の下
では不変であり、従って記号が不変である（例えば、変
換および基準化、あるいは引伸ばしまたは小さな傾斜）
ことを意味するため用いられる。全ての距離の基準化
は、書込み入力線の巾に対する距離の比率をとることに
より行なわれる。
極小のセグメント特徴のセットは下記の特徴を有する。
即ち、 （１）筆跡の位置：書込み入力線、前の筆跡、または文
字の拡がりまたは中心に関連して決定される１つ以上の
図形中心／平均、拡がりの程度または初めと終りの点 （２）特定の長さのセグメントにわたる傾きのシーケン
スによる、または直線の方向または丸味のある終りおよ
び開きの方向の全体的な記述による筆跡の形状が１つ以
上の平均的な傾き、傾きの変化（平均曲率の測定数値）
および（または）曲率の変化 （３）座標系に沿ったカーブおよび（または）限界極値
に沿った距離により特徴付けられる如き筆跡の長さ 本発明の一実施例においては、図形中心、限界の極値お
よび初めと終りの座標による位置決めが成功裡に用いら
れた。筆跡の形は、一連の傾きおよび縦方向の位置（筆
跡の中心に対する）として符号化される。筆跡の長さ
は、フィルタされた点の数によって近似化することがで
きる。あるいはまた、平均曲率は、傾きの総変化量（長
さに関する）、初めから終りの傾きの変化量、または傾
き角度の変化率に対する傾き角度対長さカーブの当て嵌
めにおいて符号化することができる。使用できる別の特
徴は、座標の相対極値の位置、カーブの交点、カーブの
鞍部および筆跡の方向を含む。独特な特徴を判定するた
め用いられる特定の方法については以下に述べる。
１．手書き記号の各筆跡に対する基準の数値が決定され
ること。
２．前に学習された手書き記号の筆跡に対するデータ・
ベースの値が決定され、それぞれ新たに決定された値か
ら控除されること。
３．差毎の絶対値が基準化されて、５回の測定の各々を
線間の高さに基準化された長さの如き他の測定値と等し
くさせること。
４．５つのこのように決定された値が加えられること。
５．ある予め定められた閾値が認識テストの「妥当性」
として用いられること。値が高過ぎるとフォント記号の
認識率が低下し、値が低過ぎるとフォント記号の認識を
誤らせることになる。略々1,000なる閾値が最初に用い
られ、次いで認識を改善するために約100へ切換える。
もし閾値を越えるならば、比較は放棄されエラーのメッ
セージを生じて表示する。
６．データ・ベースを探索して数値の差の極小値を見出
す。もし極小差が認識のため受入れられる閾値より低け
れば、場合に応じて対応するフォント記号がスクリーン
上に表示され、あるいは指令が実施される。
また、筆跡の望ましい分類は、全く離散状であるもので
はなく連続するものであることが判った。例えば、８つ
の方向ではなく256の方向における角度による傾きの決
定が望ましい。他の非連続な分類は、線、弓、鈎、カッ
プの数および閉じ、あるいは横または縦方向の筆跡を含
む。
サブルーチン170から、プログラムは処理ブロック171へ
進み、ここで個々の筆跡と１つ以上の前の筆跡の両者を
ＲＡＭ56（第４図）に格納されたデータ・ベースのエン
トリと比較する。
この比較は、最初、判断ブロック174、176、178におい
てプログラムにより求められる３つのふるい落し質問か
ら開始する。各場合において、もしデータ・ベースのエ
ントリが排除されるならば、プログラムは処理ブロック
180へ進み、ここで次のデータ入力のアドレスが受取ら
れ、これからプログラムは再び処理ブロック171の頭へ
戻る。判断ブロック174においては、筆跡数が異なるか
どうかを探すことにより最初の消去質問がなされる。も
し筆跡数が同じであれば、プログラムは判断ブロック17
6へ進み、ここでベース・ライン上の平均高さ（ＨＡＢ
Ｌ）が計算され、データのエントリのＨＡＢＬと比較さ
れる。このエントリは、もし平均ＨＡＢＬにおける差が
エントリ線の高さの半分より大きければ排除される。判
断ブロック176における判定が否定であれば、プログラ
ムは判断ブロック178へ進み、ここで一筆当りの点の数
が比較され、もし点の数の差が10より大きければデータ
・ベースのエントリが排除される。この判定は、判断ブ
ロック174においてなされたものと異なるが、これはこ
の判定が筆跡毎の点の数のみに関連することによる。し
かし、判断ブロック174においては、大文字の「Ｅ」お
よび「Ａ」の如きある文字は、文字当り１つ以上の筆跡
を有する。
もしデータのエントリが判断ブロック178によって排除
されなければ、プログラムは処理ブロック182へ進み、
ここでプログラムは、データ・ベースにおける選択され
たエントリと書かれた筆跡との間の整合の近似度を判定
するため用いられるゲージを計算する。現在望ましいゲ
ージは、筆跡の値と下記のもののデータ・ベースのエン
トリ値との間の差の絶対値の和である。即ち、 （ａ）線の高さの1/80の距離即ち単位長さｎ（例えば、
第２図の空間26）、および （ｂ）比較マトリックスの対角線に沿った全ての点にわ
たる360°の1/256を単位とする傾きである。
あるいはまた、対角線から外れた要素をも用いて比較を
最適化するため、動的計画法を用いることができる。
処理ブロック182から、プログラムは判断ブロック186へ
進み、ここで整合性が判定される。実際には、整合性は
（任意の）ゲージの（最大許容差）の（適用）によって
判定されるが、これは入力された筆跡の特徴付けと格納
されたデータ・ベースのエントリの特徴付けとの間の差
異の絶対値の和である。処理ブロック182においては、
その時のゲージと前の下方のゲージの小さい方が最善の
突合せとして補完される。次いで、プログラムは判断ブ
ロック184へ至り、ここでその時のエントリが最後のデ
ータ・ベースのエントリであるかどうかについて判定が
なされる。もしそうでなければ、プログラムは処理ブロ
ック180へ分岐し、ここで次のエントリが選択される。
もしこれが最後のエントリであれば、プログラムは判断
ブロック185へ進み、ここである予め定められた閾値よ
り低いゲージに基いて突合せの判定がなされる。この閾
値は、システムにおける経験に基いてユーザによって設
定される。
もし突合せが得られなければ、プログラムは判断ブロッ
ク188へ分岐し、ここで全ての筆跡が調べられたかどう
かについての判定がなされる。もし最後の筆跡が検査さ
れると、その時の筆跡が順次全ての二筆のエントリに対
する前の筆跡と比較される。全ての一筆の辞書エントリ
との比較におけるように、全ての入力された筆跡に対す
る最適一致比較は認識された記号または一連の記号であ
る。
しかし、もし最後の筆跡が読出されて依然として整合し
ない場合には、プログラムは処理ブロック190へ進み、
ここで新たなフォント記号をデータ・ベースに加えるべ
きかどうかを尋ねる質疑が表示スクリーン20上でユーザ
に対して表示される。ユーザは応答し、この応答が判断
ブロック192において用いられる。筆跡シーケンスが処
理ブロック194においてデータ・ベースに加えられてプ
ログラムが再び処理ブロック152の頭へ戻るか、あるい
はプログラムが処理ブロック152の頭へ直ちに分岐する
かのいずれかである。
一方、もし判断ブロック186において突合せが判定され
るならば、プログラムは処理ブロック195へ分岐し、こ
こでプログラムは、整合されたエントリの直列の場所を
その上のエントリと交換することにより、データ・ベー
スをシャッフルする。次いで、プログラムは処理ブロッ
ク196へ進み、ここでプログラムが点のカウンタおよび
増分カウンタを零にする。プログラムは次に処理ブロッ
ク198へ進み、ここで突合せを行ない特徴付けられた筆
跡（単数または複数）がコンピュータによって識別され
たフォント記号として表示される。この表示は、エント
リが入力スクリーン18上に行なわれた場所に置かれる
（第２図）。
処理ブロック198から、プログラムは処理ブロック200へ
進み、ここでプログラムがこれが解釈した指令について
処理することができる。筆跡の別の特徴付けは、長さ、
傾き、湾曲および位置ではなく点自体を使用する。
次に第９図においては、この筆跡の特徴付けサブルーチ
ンが更に詳細に示されている。筆跡特徴付けサブルーチ
ン170は、点毎に各点の数字的変換を主として行って、
Ｘ−Ｙ直交座標系からの点を座標が各点の正規化された
傾きであり、またベース・ライン上の各点の正規化され
た高さ（ＨＡＢＬ）であるものへ変換する。
サブルーチン170は最初に、処理ブロック220において点
間の傾きを計算し、次いで処理ブロック222においてベ
ース・ライン上の各点の高さを計算する。次いで、処理
ブロック224において、各点の傾きおよびＨＡＢＬがそ
れぞれ２Ｐｉの1/256および入力線巾の1/80に正規化さ
れる。システムは処理ブロック224から処理ブロック226
へ進み、ここで各点毎に計算された正規化値がアドレス
指定可能なアレイに格納される。次いで、サブルーチン
はターミナル228を介してプログラムへ戻る。
各筆跡と格納値との間に比較が行なわれる時、この比較
は正規化された点の傾きとベース・ライン上の点の高さ
によって行なわれる。上記の如く、書かれた筆跡および
格納された即ち辞書の筆跡間の差異の絶対値の和である
任意のゲージによって突合せが判定される。本システム
は、新たな筆跡を辞書のデータ・ベースに加えることに
より学習する。一旦データ・ベースが充満状態になる
と、それ程頻繁に使用されないこれらのフォント記号は
新たなエントリによって置換される。
本発明の実施態様においては、大文字と小文字および数
字が相互に離散状に書かれる時、アルゴリズムが次々に
これらを識別する。続け字となるように書かれる手書き
記号の場合は、直接外挿法が１つ、２つ、３つ等の筆跡
記号についてデータ・ベースを順次探索して最も適合す
るものを探すことを要求する。１つの筆跡の一致の識別
と同時に、次の少数の筆跡がより良く適合するように前
の記号を変更するかどうかを調べるためこれらの筆跡が
分析されることを除いて、「新たな」文字が一時的に認
識される。例えば、「１」として識別された２つの筆跡
は、組合されて、一旦横線が識別されたならば、大文字
の「Ｈ」に変更されることになる。
第７図乃至第９図に示されたシステム設計は、コンピュ
ータのプログラミング技術における通常の技能を有する
者によって、どんなコンピュータ言語にも容易に符号化
できる。本文に開示した発明を持た１つのアプリケーシ
ョン・プログラムについてのソース・コード・リストが
付属書IIとして含まれている。付属書IIのソフトウェア
は、ほとんど全てのマイクロコンピュータおよびオペレ
ーティング・システムに使用できる共通のコンピュータ
言語であるMicrosoft社のBASICで書かれている。このプ
ログラムは完全なテキスト編集プログラムであり、これ
は本発明の主な特徴の多くのものの利点を有し、かつ本
発明を利用することによる伝統的なワード・プロセッサ
・システムに関してなし得る改善を示すものである。
プロセッサの2600乃至4000行には、Ｘ−Ｙ座標を得るた
め必要なソフトウェア・コードを含む文字認識サブルー
チンを含んでいる。プログラムのこの部分は第８図と対
応している。
プロセッサの2600乃至2699行は、ある点のＸ−Ｙ座標を
得るよう設計されたサブルーチンを構成している。この
コードは、第８図のブロック152、154、160、162、16
4、166および168と対応している。
プログラムの3000乃至3339行は、第８図の処理ブロック
156、158、170、172、173を実施する点および筆跡の分
析および特徴付けルーチンを構成している。
プログラムの3700乃至3790行は、分析された筆跡を筆跡
のデータ・ベースと比較するように構成されたサブルー
チンを構成する。これらプログラム行は第８図のブロッ
ク171乃至184を実体化している。
プログラムの3810乃至3980行は、新たな文字を学習する
よう設計されたサブルーチンを構成する。このコード
は、第８図のブロック186、188、190、194を実体化す
る。
プログラムの3060乃至3273行は、筆跡の特徴付けの目的
のため設計されたサブルーチンを構成する。このコード
の部分は第９図と対応している。
プログラムの3060乃至3095行は、点間の傾きを計算する
ため用いられ、ブロック220を実体化している。
プログラムの3058、3241および3262行は、ベース・ライ
ン上の高さ（ＨＡＢＬ）を計算するため用いられ、第９
図のブロック222と対応している。
プログラムの3253、3270乃至3273行は点の高さおよび傾
きを正規化するため用いられ、第９図のブロック224と
対応する。
プログラムの3253行は、ベース・ライン上の高さを格納
するため用いられ、第９図のブロック226を実体化す
る。
上記のプログラムは、約25Ｋのマシン・メモリーを有す
るマイクロプロセッサのマイクロコンピュータのメモリ
ーにおいて格納することができ、その結果プログラムの
使用が高価な多くのメモリーを専用することがなく、プ
ログラム動作の実行において比較的迅速である。もしプ
ログラムがアセンブリ言語の如きBASIC以外の言語で書
かれるならば、プログラムの大きさはもっと小さくする
ことができる。
第８図のブロック195乃至200は、コード全体にわたる局
部的な場所に現われる。
関連コード部分の変数の辞書は、付属書IIIとして含ま
れている。
次に第13図においては、第11Ａ図乃至第11Ｉ図により示
され先に述べた編集ソフト（「エディタ」）が示されて
いる。一旦エディタがシステムにロードされる（ブロッ
ク229）と、スクリーンの制御がシステムに戻される。
次いで、システムは上記の通常の方法で進行し、点を取
得して表示し（ブロック230）、点を筆跡へ変換し（ブ
ロック231）、各筆跡を特徴付け（ブロック232）、この
筆跡（単数または複数）をデータ・ベースと突合せよう
と試みる（ブロック233）。処理ブロック234において
は、システムは各手書き記号をエディタへ送って、必要
に応じて指令の解釈を行ないこれを実行する。判断ブロ
ック235においては、エディタは手書き記号が編集記号
かあるいはフォント記号であるかを判定する。もしこの
文字が編集記号であると判定されるならば、エディタは
処理ブロック236へ進み、ここで編集記号が入力されて
編集機能を実行することを判定する。もし文字が編集記
号でないとが判定されるならば、手書きされた入力と対
応する英数字が処理ブロック237において表示される。
エディタの別の形態においては、エディタが「挿入モー
ド」にある時のフォント記号を受入れるのみである。こ
の構造は、各フォント記号が文書に加えられる前に検証
されることを保証するものである。
エディタは、鉛筆と紙による伝統的な編集と類似するも
これよりはかに効率のよいシステムにおける編集を行
なうように構成された種々のシステムを使用する。これ
らの機能は、下記のものを含むがこれに限定されるもの
ではない。即ち、 削除記号「−」：文字（単数または複数）を横切って引
かれる横線。エディタは下の文字を除去してテキストの
書式変更を行なう。
マージンの変更記号「｜」：表示される単線の高さより
長い縦線。エディタはマージンを表示された位置へ調整
してテキストの書式変更を行なう。
挿入記号「∧」：テキストが加入されるべき点に書込ま
れる脱字記号。エディタは入力書込み線（第11Ｂ図）を
表示し、入力が認識される時、これをテキストに挿入す
る。
テキストのマーク記号「＜」「＞」：テキストのブロッ
クの初めと終りに書かれる記号よりも小さくかつ大き
い。このマークが付されたテキストは反転してビデオ信
号で表示され、次いで特殊なブロック機能が実施でき
る。
削除マーク付きテキスト：マークが付されたテキスト内
に書かれた削除記号は、マークを付したテキストを消去
して再形式化を行なう。
移動マーク付きテキスト：テキスト内のどこにも記され
る挿入記号は、マークを付したテキストを表示された位
置へ移動し、これをその元の位置から削除して、テキス
トの再形式化を行なう。
置換マーク付きテキスト：マークを付したテキスト内に
記される挿入記号は入力された行を表示して、マークを
付したテキストを入力されたテキストと置換する。
以上述べた編集記号は、各ユーザにより選好される特定
の編集記号へ変更することができ、これによりエディタ
をユーザ独自のものとして、新たなユーザが馴染のない
編集記号を覚える必要をなくすものである。
本発明に対する更なる変更および強化内容については、
当業者には明らかになったであろう。例えば、各フォン
ト記号の共通の特徴を抽出して１つの合成記号に構成す
ることも可能である。合成記号の特徴は、他の全ての合
成記号からの変更を際立たせるため誇張することも可能
である。これにより、非常にコンパクな最適のデータ・
ベースを形成することになる。一方、一例として、本文
に述べた本発明の望ましい実施態様により構成されるデ
ータ・ベースは、通常、各記号毎の２つ乃至３つの異な
る特徴付けをもたらす結果となる。
本発明は、ほとんの何の制約もなく多くの有効な用途を
有する。最も明らかな用途は、テキストの編集と書式の
加入および修正である。容易に思付けない他の多くの用
途としては、日本語または中国語のような多数の記号を
用いる言語における書込み、限られた数の複雑な記号か
らなるアラビア語および同様な言語における書込み、有
機化合物に関わるものを含む化学構造式の書込み（音楽
用として、５本の平行線を有する「ウィンドウ」を設け
ることができる）、図形データの表計算シートへの変換
を含むデータの図形的処理のための記号およびコードの
書込み、予め定められた質問がスクリーン上に提示され
答えが通常の筆記法で書込まれる教育用途、数式に数字
が手で挿入されこれらの数字を用いて結果を決定するた
め数式が分析される如き数学の教授、記号、幾何学的図
形等に関わるＣＡＤ／ＣＡＭ等の用途がある。
本発明については、キーボードを用いないコンピュータ
・システムの装置および方法を網羅する選択された望ま
しい実施態様に照して記述したが、当業者には他の実施
態様および変更が容易に着想されるため、本発明はこれ
に限定されるものと見做されるべきものではない。
表３ （付属書III） Ａ１：点ＭとＭ１との間の傾きの角度 Ａ２：前の角度 ＤＡ１：角度の変化（Ａ１−Ａ２） ＳＥＮＤ：筆跡の終了フラッグ ＺＸ：弧の長さの加重による二倍精度のＸ位置の和 ＺＹ：弧の長さの加重による二倍精度のＹ位置の和 ＺＡ：弧の長さの加重による二倍精度の角度の和 ＺＤＡ：角度の和における二倍精度の変化量 ＺＬ：二倍精度の長さ ＮＳＰ：筆跡における点の数、カウンタ ＮＳＴＲＫ：筆跡の数 ＸＸ：最大Ｘ値 ＸＮ：最小Ｘ値 ＹＸ：最小Ｙ値 ＹＮ：最小Ｙ値 Ｍ１：前の点に対するポインタ Ｍ２：（１）２πの角度になるよう調整すべき点の最小
数 Ｍ３：（２）角度の変化の変化量を計算すべき点の最小
数 ＮＬＯＮＧ：カウンタ（不使用） Ｍ：対象とされる点に対するポインタ ＮＰ：点の数 Ｘ：Ｘ軸座標の列 Ｙ：Ｙ軸座標の列 ＤＸ：Ｘの変化量 ＤＹ：Ｙの変化量 ＡＤＸ：ＤＸの絶対値 ＡＤＹ：ＤＹの絶対値 ＤＳ：擬似円弧長さＡＤＸ＋ＡＤＹ ＡＹ：縦の（Ｙ）方向に対する較正乗数。
例）ＡＹ）Ｏは座標系の真の下方 ＡＤＡ：角度における移動平均変化量 ＤＡ２：角度における前の変化量 ＡＳＴＲＴ：筆跡の開始角度に対する列 ＳＺＬ：単精度の筆跡長さ ＳＮＯ：筆跡毎の最初の点数の列 ＬＨＴ５：単位として用いる表示の座標において５で除
算される線間の高さ ＳＬ：線間の高さに止められる筆跡長さ列 ＡＥＮＤ：筆跡の終りにおける角度列 ＳＣ：筆跡毎の角度の変化列 ＡＺＡ：筆跡における平均角度 ＳＸ：筆跡毎の平均中心Ｘ軸座標の列 ＳＡ：筆跡毎の平均角度（傾き）列 ＳＸＸ：筆跡毎の最大Ｘ座標列 ＳＸＮ：筆跡毎の最小Ｘ座標列 ＳＹＮ：筆跡毎の最小Ｙ座標列 ＳＹＸ：筆跡毎の最小Ｙ座標列 ＤＢＵＧ：印刷のためのデバッグ・フラッグ ＩＮＰＵＴ：排除すべき入力バイトのストリング ＸＰ、ＹＰ：座標入力 ＸＰＡ：Ｘ方向における２平均点 ＹＰＡ：Ｙ方向における２平均点 ＸＰＯ：ペン・ダウン時の最初のＸ平均値 ＹＰＯ：ペン・ダウン時の最初のＹ平均値 Ｉ：Ｘの座標入力に対応する表示ピクセル Ｊ：Ｙの座標入力に対応する表示ピクセル Ｎ：入力点のカウンタ ＭＭ：タイミング・ペン・アップのカウンタ ＮＵ：タイミング・ペン・アップのカウンタ
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明を示す概略システム・ブロック図、第２
図は本発明の作動要素を含むハウジングを示す斜視図、
第２Ａ図はタッチ入力スクリーンと表示スクリーンとの
間の位置的な関係を示すため各部を取除いた第２図の一
部を示す部分図、第３図は入力スクリーンとスタイラス
と関連する電子素子を示す概略図、第４図は本発明によ
るキーボードを用いない入力用コンピュータ・システム
の装置を示す全体的な概略システム・ブロック図、第５
図は手書きされた文字および指令により修正される時シ
ステム内のデータの移動を示す概略ブロック図、第６図
はシステムの操作のため用いられるソフトウェアの階層
構造を示す全体的なシステム・ブロック図、第７図は文
字およびパターン認識アルゴリズムを示す概略ブロック
図、第８Ａ図および第８Ｂ図はパターン認識アルゴリズ
ムを示す詳細なブロック図、第９図は筆跡の特徴化サブ
ルーチンを示す概略ブロック図、第10図は手書き記号の
ためのデータ・ベースの「初期化」を示すスクリーンの
平面図、第11図はテキスト編集システムの作動を示すス
クリーンの一連の平面図、第12Ａ図乃至第12Ｇ図はデー
タ入力システムの作動を示すスクリーンの一連の平面
図、および第13図はライナス(Linus)・エディタの概略
ブロック図である。 10…キーボードを用いないコンピュータ・システム、12
…ハウジング、14…マイクロコンピュータ、16…スタイ
ラス、17…ワイヤ、18…入力スクリーン、20…表示スク
リーン、22…傾斜頂面、24…表示領域、25…横線、26…
キー入力部、28…ソスト・キー、30…ＯＮ／ＯＦＦスイ
ッチ、31…データ出力コネクタ、33…入力スクリーン、
34…電気抵抗板、35…スタイラス、36…バッテリ、37…
板の測定点、38…測定点、42…インターフェース／マル
チプレクサ、43…アナログ／ディジタル・コンバータ、
44…マイクロコントローラ、46…出力ポート、50…マイ
クロプロセッサ、52…バス、54…ＲＯＭ、56…ＲＡＭ、
62…ＲＳ−232シリアル・インターフェース、64…イン
ターフェース電子素子、66…表示インターフェース。

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】手書き記号を認識しそして手書き入力に応
    答して第１の動作及び第２の動作を実行するための装置
    であって、前記第１動作は、手書き記号とフォント記号
    とをそれぞれ表示するものであり、前記第２動作は、ス
    クリーン上で編集機能または他の指令を実行するもので
    あり、前記の装置が、 ａ）フォント記号を表示する能力をもっており、かつ編
    集機能及び他の指令を実行するための手段を有している
    視覚的表示スクリーンと、 ｂ）手書き記号を前記スクリーン上にまたはその上方で
    書くかあるいは描くための手持ち式の手段と、 ｃ）前記手書き記号について、これが作成された通りの
    その正確な描写を前記スクリーン上に表示させるための
    手段と、 ｄ）前記手持ち式手段の位置を検知し、そして各手書き
    記号の位置、大きさおよび形状を定める一連の電気信号
    に変換するためのディジタル化手段と、 ｅ）各々のディジタル化した手書き記号の所定の特徴部
    を、フォント記号及び編集機能の所定の特徴部のデータ
    ベースと比較して、各手書き記号の識別を評価するため
    の手段と、 ｆ）ｉ）各手書き記号を、編集機能または他の指令また
    は所定のフォント記号へ変換し、そしてii）場合に応じ
    て、前記編集機能または他の指令を実行するか、あるい
    は前記フォント記号を、これに対応した手書き記号が最
    初に入力されたスクリーン領域に非常に接近して前記ス
    クリーン上に表示する、ための手段と、 ｇ）所定の組合せのフォント記号を前記スクリーン上
    に、テキストまたは書式の形態で表示する手段であっ
    て、これにより、場合に応じて、書式の完成、所定のテ
    キストの編集、あるいはこれらの両方を行うための情報
    を入力するのに、手書き記号を使用できるようにした、
    前記の手段と、及び ｈ）所定の指令の実行時に動作して、前記スクリーン上
    に、手書き記号の入力のため、テキストまたは他の情報
    を含まないウィンドウを作成するための手段と、 から成る装置。
  2. 【請求項２】第１の記号グループと第２の記号グループ
    とを含む複数の所定の記号の内の１つの記号の識別を、
    １つのディジタル化した記号入力信号に割り当てるため
    のシステムを含んだコンピュータであって、前記第１記
    号グループは、コンピュータにより生成するフォント記
    号であり、前記第２記号グループは、編集記号であっ
    て、表示されたテキスト中のあるグループのコンピュー
    タ生成フォント記号に対し行うべき変更を指示するため
    の第１の編集記号を少なくとも含んでおり、前記のコン
    ピュータが、 ａ）スクリーンであって、前記コンピュータが生成する
    既存の図形画像、テキスト、及び図形画像とテキストと
    の組合せ、を含む画像を表示し、また該スクリーン上の
    位置指定デバイスの位置を指示する位置信号を与えるた
    めの前記のスクリーンと、 ｂ）該スクリーン上で前記位置指定デバイスを動かすこ
    とにより形成した手書き記号について、その画像をそれ
    と一致させて前記スクリーン上に表示させるための手段
    と、 ｃ）前記手書き記号が形成されるときに生成された前記
    位置信号を受けるように前記スクリーンに結合してお
    り、その受けた位置信号を第１の入力信号に変換するた
    めの手段と、 ｄ）前記第１入力信号に対し前記複数の所定記号の中の
    ある１つの所定のコンピュータ生成フォント記号の識別
    を割り当てたとき、前記第１入力信号に割り当てた前記
    複数の所定記号中のある所与の所定のコンピュータ生成
    フォントの画像を、前記スクリーン上に表示させるため
    の手段と、及び ｅ）前記第１入力信号に対し前記第１編集信号の識別を
    割り当てたとき、前記スクリーン上に表示したテキスト
    中の第１のグループのコンピュータ生成フォント記号
    を、前記スクリーンで前記位置指定デバイスにより形成
    した１グループの手書き記号に割り当てた第２のグルー
    プのコンピュータ生成フォント記号へ、変更するための
    手段と、から成るコンピュータ。
  3. 【請求項３】特許請求の範囲第２項に記載のコンピュー
    タであって、 前記既存の図形画像、テキスト、及び図形画像とテキス
    トとの組合せを、名称を付したファイル内に格納する記
    憶手段と、及び 前記スクリーン上に前記位置指定デバイスを使って前記
    ファイルの前記名称を書くことにより、前記既存の図形
    画像、テキスト、及び図形画像とテキストとの組合せを
    検索するための手段と、 を更に含むこと、を特徴とするコンピュータ。
  4. 【請求項４】手書き記号を認識しそして手書き記号に応
    答して第１の動作または第２の動作を実行するための認
    識装置であって、前記第１動作は、前記手書き記号の画
    像の表示を含み、前記第２動作は、編集機能の実行を含
    んでおり、前記認識装置が、 ａ）表示スクリーンと、 ｂ）該表示スクリーンに結合しており、前記表示スクリ
    ーンの第１の領域の内の少なくとも１部分の上に手書き
    記号を書くための手持ち式手段と、 ｃ）前記表示スクリーンに結合しており、前記手書き記
    号をディジタル化することによりディジタル化記号を与
    えるためのディジタル化手段と、 ｄ）前記表示スクリーンと前記ディジタル化手段とに結
    合しており、前記手書き記号の画像をこれが書かれた通
    りに前記表示スクリーン上で前記第１領域の少なくとも
    １部分内に表示させるための手段と、 ｅ）前記表示スクリーンに結合しており、異なった複数
    の編集機能を実行するための手段と、 ｆ）前記ディジタル化手段に結合しており、複数のフォ
    ント記号及び複数の編集記号を含む複数の所定記号の内
    の少なくとも１つに対し前記ディジタル化記号を相関さ
    せるための手段であって、該相関を、前記ディジタル化
    記号の特徴部を、前記複数の所定記号の内の少なくとも
    幾つかのものの記憶した特徴部と比較することにより行
    って、これにより前記複数の所定記号の内の１つを、前
    記手書き記号に相関した指定された記号として与える、
    前記の手段と、及び ｇ）前記表示スクリーンに結合した手段であって、前記
    指定記号がフォント記号をであるときには前記表示スク
    リーン上にコンピュータ生成記号を表示させ、前記指定
    記号が前記複数の編集記号の内の第１のものであるとき
    には前記複数の編集機能の内の少なくとも第１の編集機
    能を実行させ、また前記指定記号が前記複数の編集記号
    の内の第２のものであるときには前記第１編集機能とは
    異なった前記複数の編集機能の内の少なくとも第２の編
    集機能を実行させるための前記の手段と、 から成る認識装置。
  5. 【請求項５】手書き記号を認識しそして手書き記号に応
    答して第１の動作または第２の動作を実行するための方
    法であって、前記第１動作は、前記手書き記号の画像の
    表示を含み、前記第２動作は、編集機能の実行を含んで
    おり、前記の方法が、 ａ）表示スクリーンを設けるステップと、 ｂ）前記表示スクリーンの第１の領域の内の少なくとも
    １部分上に手書き記号を書くステップと、 ｃ）前記手書き記号をディジタル化することにより、デ
    ィジタル化記号を生成するステップと、 ｄ）前記手書き記号について、これが書かれた通りにそ
    の画像を、前記表示スクリーン上で前記第１領域の少な
    くとも１部分中に表示するステップと、 ｅ）前記ディジタル化記号を、複数のフォント記号と複
    数の編集記号とを含む複数の所定記号の内の少なくとも
    １つと相関させるステップであって、該相関は、前記デ
    ィジタル化記号の特徴部を前記複数の所定記号の内の少
    なくとも幾つかの記憶した特徴部と比較することにより
    行い、これにより、前記複数の所定記号の内の１つを、
    前記手書き記号に相関した指定の記号として与えるよう
    になった、前記のステップと、 ｆ）前記指定記号がフォント記号であるときに、コンピ
    ュータ生成記号を前記表示スクリーン上に表示するステ
    ップと、 ｇ）前記指定記号が前記複数の編集記号の内の第１のも
    のであるとき、前記複数の編集機能の内の少なくとも第
    １の編集機能を実行するステップと、及び ｈ）前記指定記号が前記複数の編集記号の内の第２のも
    のであるとき、前記複数の編集機能の内の少なくとも第
    ２の編集機能を実行するステップと、 から成る方法。
  6. 【請求項６】第１の記号グループ及び第２の記号グルー
    プを含む複数の所定の記号の内の１つの記号の識別を、
    １つのディジタル化した記号入力信号に割り当てるため
    のシステムを含んだコンピュータであって、前記第１記
    号グループは、コンピュータにより生成する漢字記号を
    含み、前記第２記号グループは、編集記号であって、表
    示されたテキスト中のあるグループのコンピュータ生成
    漢字記号に対し行うべき変更を指示するための第１の編
    集記号を少なくとも含んでおり、前記のコンピュータ
    が、 ａ）スクリーンであって、前記コンピュータが生成する
    既存の図形画像、テキスト、及び図形画像とテキストと
    の組合せ、を含む画像を表示し、また該スクリーン上の
    位置指定デバイスの位置を指示する位置信号を与えるた
    めの前記のスクリーンと、 ｂ）該スクリーン上で前記位置指定デバイスを動かすこ
    とにより形成した手書き記号について、その画像をそれ
    と一致させて前記スクリーン上に表示させるための手段
    と、 ｃ）前記手書き信号が形成されるときに生成された前記
    位置信号を受けるように前記スクリーンに結合してお
    り、その受けた位置信号を第１の入力信号に変換するた
    めの手段と、 ｄ）前記第１入力信号に対し前記複数の所定記号の中の
    所定のコンピュータ生成漢字記号の識別を割り当てたと
    き、前記第１入力信号に割り当てた前記複数の所定記号
    中のある所与の所定のコンピュータ生成漢字記号の画像
    を、前記スクリーン上に表示させるための手段と、及び ｅ）前記第１入力信号に対し前記第１編集記号の識別を
    割り当てたとき、前記スクリーン上に表示したテキスト
    中の第１のグループのコンピュータ生成漢字記号を、前
    記スクリーンで前記位置指定デバイスにより形成した１
    グループの手書き記号に割り当てた第２のグループのコ
    ンピュータ生成漢字記号へ、変更するための手段と、 から成るコンピュータ。
  7. 【請求項７】手書き入力に応答して第１の動作または第
    ２の動作を実行するための方法であって、前記第１動作
    は、記号を認識することを含み、前記第２動作は、テキ
    ストを編集することを含んでおり、前記の方法が、 ａ）計算用デバイスを設けるステップであって、該計算
    用デバイスは、表示装置を備え、また該表示装置は、出
    力信号を与えるための装置を有しており、そしてこの各
    出力信号は、手持ち式スタイラスによって選択する前記
    表示装置上の一連の複数の位置を表すものである、前記
    のステップと、 ｂ）前記計算用デバイス内で前記出力信号を受けるステ
    ップと、 ｃ）前記計算用デバイスを使って、前記出力信号の少な
    くとも幾つかを、複数のフォント記号の内の少なくとも
    幾つかに対応するものとして認識するステップと、 ｄ）前記計算用デバイスを使って、前記出力信号の少な
    くとも幾つかを、複数の編集記号の内の少なくとも幾つ
    かに対応するものとして認識するステップと、 ｅ）前記認識した記号がフォント記号であるときに、前
    記表示装置上に所定の記号を表示させるステップと、及
    び ｆ）前記認識した記号が編集記号であるときに、編集機
    能を実行させるステップと、 から成る方法。
  8. 【請求項８】手書きのコンピュータ指令を認識すること
    と、選択したデータに対し処理を実行することとの両方
    を行う方法であって、 ａ）表示スクリーンとメモリーとを少なくとも有したコ
    ンピュータであって、複数の指令を実行してデータに対
    し処理を行うことのできるコンピュータを設けるステッ
    プと、 ｂ）前記メモリー内の複数のメモリー・ロケーションに
    データを格納するステップと、 ｃ）前記表示スクリーン上のある場所の上で手書き指令
    記号を書き、そして該手書き指令記号をディジタル化し
    て、少なくとも１つのディジタル化記号と前記表示スク
    リーン上の前記場所の指示とを与えるステップと、 ｄ）前記少なくとも１つのディジタル化記号を、複数の
    所定の記号の内の少なくとも１つと相関させるステップ
    であって、該相関は、前記ディジタル化記号の特徴部を
    前記複数の所定記号の内の少なくとも幾つかの記憶した
    特徴部と比較することにより行い、これにより、少なく
    とも１つの指定の記号を与えるようにし、該少なくとも
    １つの指定記号は、データに対し処理を行う前記複数の
    指令の内の少なくとも１つのものに相関している、前記
    のステップと、 ｅ）前記データの少なくとも第１の部分を選択するステ
    ップであって、該選択は、前記表示スクリーン上の前記
    手書き記号の前記場所に基づいた、前記のステップと、
    及び ｆ）前記少なくとも１つのコンピュータ指令を実行し
    て、前記選択したデータに対し処理を行うステップと、 から成る方法。
  9. 【請求項９】記号を認識することとテキストを編集する
    こととの両方を行うための方法であって、 ａ）計算用デバイスを設けるステップであって、該計算
    用デバイスは表示装置を備え、また該表示装置は、手書
    き記号出力信号を与えるための装置を有しており、そし
    てこの各手書き記号出力信号は、手持ち式スタイラスに
    よって選択する前記表示装置上の一連の複数の位置を表
    すものである、前記のステップと、 ｂ）前記計算用デバイス内で前記出力信号を受けるステ
    ップと、 ｃ）前記計算用デバイスを使って、前記出力信号の少な
    くとも幾つかを、複数のフォント記号の内の少なくとも
    幾つかに対応するものとして認識するステップと、 ｄ）前記計算用デバイス内に、編集機能記号に対応する
    データを格納するステップと、 ｅ）前記計算用デバイスを使って、前記手書き記号出力
    信号を、編集機能記号に対応した前記データと比較し、
    また前記手書き記号出力信号の少なくとも幾つかを、複
    数の編集記号の内の少なくとも幾つかに対応するものと
    して認識するステップと、 ｆ）前記認識した記号がフォント記号であるときに、前
    記表示装置上に所定の記号を表示するステップと、及び ｇ）前記認識した記号が編集記号であるときに、編集機
    能を実行するステップと、 から成る方法。
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