JPH11296290A - Pen type input device and method for recognizing character - Google Patents
Pen type input device and method for recognizing characterInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、コンピュータシ
ステムにおけるカーソル移動や文字，図形を入力するペ
ン型入力装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a pen-type input device for inputting a cursor movement, characters, and graphics in a computer system.
【０００２】[0002]
【従来の技術】コンピュータの入力装置としては、キー
ボードやマウス，デジタイザ，ライトペン及びタブレッ
ト等が用いられている。近年、コンピュータの小型化に
伴い携帯端末装置のニーズが高まり使用者も増加してい
る。携帯端末装置の入力装置としてキーボードを使用す
るためには、キーボードを小型化する必要があるが、キ
ーボードの小型化にはヒューマンインタフェースの点で
限界があり、携帯端末装置の入力装置においては不利な
点が多く実用性が低い。また、マウスはポインティング
デバイスとしては小型化が可能であるが、文字や図形の
入力には適さないという短所がある。このため小型の携
帯型端末装置において、文字や図形の入力装置としては
タブレットとペンを組み合わせたペン型入力装置が多く
採用されている。しかし、タブレットの大きさが問題に
なり、より小型化することは困難である。そこでペンに
センシング機能を付与して、タブレットを使用しないペ
ン型入力装置が提案されている。2. Description of the Related Art Keyboards, mice, digitizers, light pens, tablets and the like are used as input devices for computers. In recent years, with the miniaturization of computers, needs for portable terminal devices have increased, and users have also increased. In order to use a keyboard as an input device of a mobile terminal device, it is necessary to reduce the size of the keyboard. However, there is a limit in reducing the size of the keyboard in terms of a human interface, which is disadvantageous for an input device of a mobile terminal device. Many points and low practicality. Although a mouse can be downsized as a pointing device, it has a disadvantage that it is not suitable for inputting characters and figures. For this reason, in a small portable terminal device, a pen-type input device combining a tablet and a pen is often used as a character or graphic input device. However, the size of the tablet is a problem, and it is difficult to reduce the size of the tablet. Therefore, a pen-type input device that does not use a tablet by providing a pen with a sensing function has been proposed.
【０００３】例えば特開平６−４４００５号公報に示さ
れたペン型入力装置は３軸各方向の加速度センサとジャ
イロによりペン先の筆記位置検出するようにしている。
特開平６−６７７９９号公報に示されたペン型入力装置
は２つの加速度センサと１つのジャイロを設け、ジャイ
ロによりペン軸のローテーションを検出し、このローテ
ーションを考慮に入れ、ペンに互いに直交して設けられ
た一対の加速度センサから得られた加速度データをそれ
ぞれ時間で２回積分して距離データに変換して座標化し
ている。特表平８−５０８３５３号公報に示されたペン
型入力装置は３つの加速度センサを設け、加速度信号の
特徴からストロークの特徴を認識し、認識したストロー
クを重ねていって筆記軌跡を描くようにしている。For example, a pen-type input device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 6-44005 detects a writing position of a pen tip by using an acceleration sensor and a gyro in each of three axes.
The pen-type input device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-67799 is provided with two acceleration sensors and one gyro, detects the rotation of the pen axis by the gyro, takes this rotation into consideration, and makes the pen orthogonal to the pen. Acceleration data obtained from a pair of provided acceleration sensors is respectively integrated twice over time, converted into distance data, and converted into coordinates. The pen-type input device disclosed in Japanese Patent Publication No. Hei 8-508353 is provided with three acceleration sensors, recognizes stroke characteristics from characteristics of acceleration signals, and overlaps the recognized strokes to draw a writing locus. ing.
【０００４】また、特開平８−４４４８９号公報や特開
平８−６３２８０号公報に示されたポインティング装置
は水平方向と垂直方向の角速度を検出する２つのジャイ
ロから出力する角速度を積分して水平移動量と垂直移動
量を算出するようにしている。A pointing device disclosed in JP-A-8-44489 or JP-A-8-63280 integrates angular velocities output from two gyros for detecting angular velocities in a horizontal direction and a vertical direction, and moves horizontally. The amount and the vertical movement amount are calculated.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】特開平６−４４００５
号公報に示され装置は加速度センサ取付位置が考慮され
ていないため、ペンの傾斜運動による加速度がペン先の
筆記加速度に紛れ込み、正確な筆記軌跡を求めることは
困難である。また、特開平６−６７７９９号公報に示さ
れた装置ではペン軸のローテーションを検出することは
できるが、通常の筆記動作で空間的にペン自体の姿勢が
ダイナミックな傾斜を伴う場合を考慮していないため、
通常の筆記動作に適用することは困難である。特表平８
−５０８３５４号公報に示された装置はストロークの認
識過程が入るので厳密な意味では筆記軌跡を再現するこ
とは困難である。Problems to be Solved by the Invention
In the device disclosed in the above publication, the acceleration sensor mounting position does not consider the mounting position of the acceleration sensor, so that the acceleration due to the tilting movement of the pen falls into the writing acceleration of the pen tip, and it is difficult to obtain an accurate writing trajectory. Further, the apparatus disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 6-67799 can detect the rotation of the pen axis, but considers the case where the posture of the pen itself spatially involves a dynamic inclination in a normal writing operation. Because there is no
It is difficult to apply to normal writing operation. Tokiohei 8
Since the apparatus disclosed in Japanese Patent No. 508354 includes a stroke recognition process, it is difficult to reproduce a writing locus in a strict sense.
【０００６】この発明はかかる短所を改善し簡単な構成
で文字の区切りを明確にして、連続的に文字入力を行う
ことができるペン型入力装置を得ることを目的とするも
のである。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a pen-type input device which can solve such disadvantages, clarify character delimiters with a simple structure, and continuously input characters.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】この発明に係るペン型入
力装置は、ペン先の移動方向を算出する手段と、ペン先
と紙面の接触を検出する紙面接触判別手段及び演算部と
を有するペン型入力装置において、紙面接触判別手段に
よりペン先が紙面と接触していないと判別した状態が一
定時間以上続いたときに文字区切りと判別することを特
徴とする。また、紙面接触判別手段によりペン先が紙面
と接触していないと判別した状態の時間分布を記憶し、
記憶した時間分布により文字区切りを判別するしきい値
を変更することが望ましい。SUMMARY OF THE INVENTION A pen-type input device according to the present invention includes a pen having means for calculating a moving direction of a pen tip, paper contact determining means for detecting contact between the pen tip and the paper, and an arithmetic unit. In the pattern input device, when a state in which the paper surface contact determination means determines that the pen tip is not in contact with the paper surface continues for a certain period of time or more, the character input is determined to be a character break. Further, a time distribution of a state where the pen tip is determined not to be in contact with the paper surface by the paper surface contact determination means is stored,
It is desirable to change a threshold value for determining a character break based on the stored time distribution.
【０００８】この発明に係る第２のペン型入力装置は、
ペン先の移動速度又はペンの姿勢変化を示す角速度を算
出する手段と、ペン先と紙面の接触を検出する紙面接触
判別手段及び演算部とを有するペン型入力装置におい
て、紙面接触判別手段によりペン先が紙面と接触してい
ないと判別した状態のときのペン先の移動速度又はペン
の姿勢変化を示す角速度が一定速度以下のときに文字区
切りと判別することを特徴とする。また、紙面接触判別
手段によりペン先が紙面と接触していないと判別した状
態のペン先の移動速度又はペンの角速度を記憶し、記憶
した速度分布により文字区切りを判別するしきい値を変
更することが望ましい。[0008] A second pen type input device according to the present invention comprises:
In a pen-type input device having means for calculating a moving speed of a pen tip or an angular velocity indicating a change in posture of a pen, a paper surface contact discriminating means for detecting contact between the pen tip and paper, and a calculation unit, When the moving speed of the pen tip or the angular velocity indicating the change in the posture of the pen when the tip is determined not to be in contact with the paper surface is equal to or lower than a certain speed, the character separation is determined. Further, the moving speed of the pen tip or the angular velocity of the pen in a state in which the pen tip is determined not to be in contact with the paper surface is stored by the paper surface contact determining means, and a threshold for determining a character break is changed based on the stored speed distribution. It is desirable.
【０００９】この発明に係る第３のペン型入力装置は、
ペン先の移動速度又はペンの姿勢変化を示す角速度を算
出する手段と、ペン先と紙面の接触を検出する紙面接触
判別手段及び演算部とを有するペン型入力装置におい
て、紙面接触判別手段によりペン先が紙面と接触してい
ないと判別した状態のときのペン先の移動速度又はペン
の姿勢変化を示す角速度の少なくとも２つ以上のピーク
から文字区切りを判別することを特徴とする。このペン
先の移動速度又はペンの姿勢変化を示す角速度の少なく
とも２つ以上のピークから文字区切りを判別するととも
にペンによる文字の書き始めの初期姿勢からの変化から
文字区切りを判別することが望ましい。A third pen-type input device according to the present invention comprises:
In a pen-type input device having means for calculating a moving speed of a pen tip or an angular velocity indicating a change in posture of a pen, a paper surface contact discriminating means for detecting contact between the pen tip and paper, and a calculation unit, Character separation is determined from at least two peaks of the moving speed of the pen tip or the angular velocity indicating a change in the posture of the pen when it is determined that the tip is not in contact with the paper surface. It is desirable to determine a character break from at least two peaks of the pen tip moving speed or the angular velocity indicating a change in the posture of the pen, and to determine a character break from a change from an initial posture at the start of writing of a character by the pen.
【００１０】この発明に係る第４のペン型入力装置は、
ペン先の移動方向を算出する手段と、ペン先の移動速度
又はペンの姿勢変化を示す角速度を算出する手段と、ペ
ン先と紙面の接触を検出する紙面接触判別手段及び演算
部とを有するペン型入力装置において、紙面接触判別手
段によりペン先が紙面と接触していないと判別した状態
が一定時間以上続いたときに文字区切りと判別すること
と、ペン先が紙面と接触していないと判別したときのペ
ン先の移動速度又はペンの姿勢変化を示す角速度が一定
速度以下のときに文字区切りと判別すること及びペン先
が紙面と接触していないと判別した状態のときのペン先
の移動速度又はペンの姿勢変化を示す角速度の少なくと
も２つ以上のピークから文字区切りを判別することのい
ずれかを組み合わせて文字の区切りを判別することを特
徴とする。A fourth pen-type input device according to the present invention comprises:
A pen having a means for calculating a moving direction of the pen tip, a means for calculating a moving speed of the pen tip or an angular velocity indicating a change in posture of the pen, a paper surface contact determining means for detecting a contact between the pen tip and the paper surface, and a computing unit In the type input device, when the state that the pen tip is not in contact with the paper surface by the paper surface contact determination means continues for a certain period of time or more, it is determined that the character is a character break, and it is determined that the pen tip is not in contact with the paper surface. When the moving speed of the pen tip or the angular velocity indicating the change in the posture of the pen is below a certain speed, it is determined to be a character break, and the movement of the pen tip when it is determined that the pen tip is not in contact with the paper surface Character breaks are determined by combining any of determining the character breaks from at least two peaks of the speed or the angular velocity indicating the change in the posture of the pen.
【００１１】上記文字の区切りと判別したときにペン先
が紙面に接触しないで移動する空中ストロークの方向と
文字の並びの方向とから認識する文字の並び方向を判別
すると良い。さらに、文字の区切りと判別したときにペ
ン先が紙面に接触しないで移動する空中ストロークの移
動量と文字の大きさを比較し、文字の区切りを判定する
ことが望ましい。It is preferable to determine the direction of the characters to be recognized from the direction of the air stroke in which the pen tip moves without touching the paper surface and the direction of the characters when the character break is determined. Furthermore, it is desirable to determine the character delimiter by comparing the size of the character with the amount of movement of the aerial stroke in which the pen tip moves without touching the paper when it is determined to be a character delimiter.
【００１２】この発明に係る文字認識方法は、ペン先の
移動方向及びペン先と紙面の接触を検出して入力した文
字を認識する文字認識方法において、ペン先が紙面と接
触していないと判別した状態が一定時間以上続いたとき
に文字区切りと判別することを特徴とする。上記ペン先
が紙面と接触していないと判別した状態の時間分布を記
憶し、記憶した時間分布により文字区切りを判別するし
きい値を変更することが望ましい。A character recognition method according to the present invention is a character recognition method for recognizing an input character by detecting a moving direction of a pen tip and a contact between the pen tip and the paper surface, and discriminates that the pen tip is not in contact with the paper surface. It is characterized in that a character break is determined when the state of the continuation continues for a predetermined time or more. It is desirable to store a time distribution of a state where the pen tip is determined not to be in contact with the paper surface, and to change a threshold value for determining a character break based on the stored time distribution.
【００１３】この発明に係る第２の文字認識方法は、ペ
ン先の移動速度又はペンの姿勢変化を示す角速度及びペ
ン先と紙面の接触を検出して入力した文字を認識する文
字認識方法において、ペン先が紙面と接触していないと
判別した状態のときのペン先の移動速度又はペンの姿勢
変化を示す角速度が一定速度以下のときに文字区切りと
判別することを特徴とする。上記ペン先が紙面と接触し
ていないと判別した状態のペン先の移動速度又はペンの
角速度を記憶し、記憶した速度分布により文字区切りを
判別するしきい値を変更することが望ましい。A second character recognition method according to the present invention is a character recognition method for recognizing an input character by detecting a moving speed of a pen tip or an angular velocity indicating a change in posture of the pen and a contact between the pen tip and a paper surface. When the moving speed of the pen tip or the angular velocity indicating a change in the posture of the pen when the pen tip is determined not to be in contact with the paper surface is equal to or lower than a certain speed, the character separation is determined. It is desirable to store the moving speed of the pen tip or the angular velocity of the pen in a state where it is determined that the pen tip is not in contact with the paper surface, and to change a threshold value for determining a character segment based on the stored speed distribution.
【００１４】この発明に係る第３の文字認識方法は、ペ
ン先の移動速度又はペンの姿勢変化を示す角速度及びペ
ン先と紙面の接触を検出して入力した文字を認識する文
字認識方法において、ペン先が紙面と接触していないと
判別した状態のときのペン先の移動速度又はペンの姿勢
変化を示す角速度の少なくとも２つ以上のピークから文
字区切りを判別することを特徴とする。A third character recognition method according to the present invention is a character recognition method for recognizing an input character by detecting a moving speed of a pen tip or an angular velocity indicating a change in posture of the pen and a contact between the pen tip and a paper surface. Character separation is determined from at least two peaks of the moving speed of the pen tip or the angular velocity indicating a change in the posture of the pen when it is determined that the pen tip is not in contact with the paper surface.
【００１５】[0015]
【発明の実施の形態】この発明のペン型入力装置のペン
は２個のジャイロとペン先と紙面の接触を判定する感圧
スイッチを有する。演算部は各ジャイロにそれぞれ接続
されたローパスフィルタ（ＬＰＦ）と、ローパスフィル
タからの信号を入力するＡ／Ｄ変換器と、Ａ／Ｄ変換器
からの信号を入力して２次元の軌跡を算出する軌跡算出
部と、文字の区切りを判別するしきい値を記憶した区切
データ記憶部及び軌跡算出部で算出した軌跡と、感圧ス
イッチで判定したペン先と紙面との接触状態と接触位置
位置及び区切データ記憶部に記憶したしきい値から筆跡
軌跡を抽出する筆記軌跡抽出部を有する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The pen of the pen-type input device of the present invention has two gyros and a pressure-sensitive switch for judging contact between the pen tip and the paper surface. The arithmetic unit calculates a two-dimensional trajectory by inputting a low-pass filter (LPF) connected to each gyro, an A / D converter that inputs a signal from the low-pass filter, and a signal from the A / D converter. A trajectory calculation unit, a delimitation data storage unit storing a threshold value for determining a character delimiter, and a trajectory calculated by the trajectory calculation unit; a contact state and a contact position between the pen tip and the paper determined by the pressure-sensitive switch. And a handwriting trajectory extracting unit for extracting a handwriting trajectory from the threshold value stored in the partition data storage unit.
【００１６】上記のように構成されたペン型入力装置の
ペンで筆記動作中に２個のジャイロでペン軸と直交する
軸周りの角速度を検出する。この２個のジャイロで検出
した角速度信号を演算部に送りノイズ除去用のＬＰＦを
通したのち、Ａ／Ｄ変換器でＡ／Ｄ変換して軌跡算出部
に送る。軌跡算出部は送られた角速度を時間積分して、
時間積分した結果とペンの回転中心からペン先までの距
離からペン先の筆記動作中の軌跡を求め筆記軌跡抽出部
に送る。筆記軌跡抽出部は送られた２次元の軌跡と感圧
スイッチで判定したペン先と紙面との接触位置から実際
の筆跡軌跡を抽出して文字や図形を再構成する。この筆
記軌跡抽出部で入力した文字を再構成するときに、筆記
中に感圧スイッチで判定したペン先と紙面が離れている
空中ストロークの移動時間が区切データ記憶部に記憶し
たしきい値例えば０．５秒以内のときは１文字を入力し
ていると判断し、空中ストロークの移動時間がしきい値
を越えたときは、次の文字の入力と判断して文字を区切
って文字を再構成する。During writing operation with the pen of the pen-type input device having the above-described configuration, two gyros detect an angular velocity around an axis orthogonal to the pen axis. The angular velocity signals detected by these two gyros are sent to a calculation unit, passed through an LPF for noise removal, A / D converted by an A / D converter, and sent to a trajectory calculation unit. The trajectory calculation unit integrates the sent angular velocity with time,
A trajectory during the writing operation of the pen tip is obtained from the result of the time integration and the distance from the rotation center of the pen to the pen tip, and is sent to the writing trajectory extraction unit. The handwriting trajectory extracting unit extracts the actual handwriting trajectory from the sent two-dimensional trajectory and the contact position between the pen tip and the paper surface determined by the pressure-sensitive switch, and reconstructs a character or figure. When reconstructing a character input by the writing trajectory extraction unit, the travel time of an aerial stroke in which the paper surface is separated from the pen tip determined by the pressure-sensitive switch during writing is stored in the delimiter data storage unit. If the time is within 0.5 seconds, it is determined that one character has been input. If the travel time of the air stroke exceeds the threshold, it is determined that the next character has been input, and the character is separated and the character is re-input. Constitute.
【００１７】[0017]
【実施例】図１はこの発明の一実施例のペン型入力装置
の構成図である。図に示すように、ペン型入力装置１の
ペン２は内部に２個のジャイロ３Ｘ，３Ｙとペン２のペ
ン先２１と紙面の接触を判定する感圧スイッチ４を有す
る。このペン２の座標系としては重力方向をＺG方向と
する直交座標である重力座標系（ＸG，ＹG，ＺG）と、
ペン２のペン軸をＺS方向とする直交座標であるセンサ
座標系（ＸS，ＹS，ＺS ）を想定する。ジャイロ３Ｘは
センサ座標系のＸS軸周りを入力軸としてペン２の角速
度を検出し、ジャイロ３Ｙはセンサ座標系のＹS軸周り
を入力軸としてペン２の角速度を検出する。このジャイ
ロ３Ｘ，３Ｙは互いに直交したＸS軸とＹS 軸軸上に取付
けた方が処理が楽になるので好ましいが、設計上の制約
がある場合は直交させなくても良い。この場合は取付け
角度から角速度成分を分解すれば良い。ここでジャイロ
３Ｘ，３Ｙはスケールファクタ（回転運動の正確さ）と
ドリフトレール（出力オフセットの安定度）が良好で、
小型のものであれば良く、回転ジャイロや振動ジャイ
ロ，光学式ジャイロ等いずれの方式のものでも良い。FIG. 1 shows a pen-type input device according to an embodiment of the present invention.
FIG. As shown in FIG.
The pen 2 has two gyros 3X and 3Y and a pen 2
Has a pressure-sensitive switch 4 for determining contact between the tip 21 and the paper surface.
You. The coordinate system of the pen 2 is ZGDirection and
Gravity coordinate system (XG, YG, ZG)When,
Set the pen axis of pen 2 to ZSSensor that is the Cartesian coordinate as the direction
Coordinate system (XS, YS, ZS ). Gyro 3X
X in sensor coordinate systemSAngular speed of pen 2 with axis around input axis
The gyro 3Y detects Y in the sensor coordinate system.SAround the axis
Is used as an input shaft to detect the angular velocity of the pen 2. This jay
B. 3X and 3Y are X orthogonal to each other.SAxis and YS Mounted on shaft
Digits are preferred because processing is easier, but design constraints
If there is, there is no need to make them orthogonal. In this case mounting
What is necessary is just to decompose the angular velocity component from the angle. Gyro here
3X and 3Y are scale factors (accuracy of rotational movement) and
Good drift rail (stability of output offset)
It is sufficient if it is a small one, such as a rotating gyro or vibration gy
(B) Any type such as an optical gyro may be used.
【００１８】ペン型入力装置１の演算部５は図２のブロ
ック図に示すように、ジャイロ３Ｘ，３Ｙに接続された
ローパスフィルタ（ＬＰＦ）５１，５２と、ローパスフ
ィルタ５１，５２からの信号を入力するＡ／Ｄ変換器６
１，６２と、Ａ／Ｄ変換器６１，６２からの信号を入力
して２次元の軌跡を算出する軌跡算出部７と、文字の区
切りを判別するしきい値を記憶した区切データ記憶部８
及び軌跡算出部７で算出した軌跡と、感圧スイッチ４で
判定したペン先２１と紙面との接触状態と接触位置位置
及び区切データ記憶部８に記憶したしきい値から筆跡軌
跡を抽出する筆記軌跡抽出部９を有する。As shown in the block diagram of FIG. 2, the arithmetic unit 5 of the pen-type input device 1 converts low-pass filters (LPF) 51, 52 connected to the gyros 3X, 3Y and signals from the low-pass filters 51, 52. A / D converter 6 to be input
1, 62, a trajectory calculation unit 7 which receives signals from the A / D converters 61, 62 to calculate a two-dimensional trajectory, and a delimiter data storage unit 8 which stores a threshold value for determining a character break.
Handwriting to extract a handwriting locus from the locus calculated by the locus calculation unit 7, the contact state and contact position between the pen tip 21 and the paper surface determined by the pressure-sensitive switch 4, and the threshold value stored in the separation data storage unit 8. The trajectory extraction unit 9 is provided.
【００１９】上記のように構成されたペン型入力装置１
のペン２で筆記動作中のペン２の運動を回転運動と平行
移動に分解すると、ペン２の支持点を中心とした回転運
動で行われる成分が多く、この回転運動だけでもある程
度の文字が再現できる。そこでペン２で筆記動作中にジ
ャイロ３Ｘ，３Ｙでセンサ座標系のＸS軸周りの角速度
ωxとＹS軸周りの角速度ωyを検出する。このジャイロ
３Ｘ，３Ｙが検出する角速度ωx，ωyは、重力座標系
（ＸG，ＹG，ＺG）における筆記軌跡Ｘ（ｔ），Ｙ
（ｔ）の時間変化と下記（１）式に示す関係がある。The pen-type input device 1 configured as described above
When the movement of the pen 2 during the writing operation with the pen 2 is decomposed into the rotational movement and the parallel movement, there are many components performed by the rotational movement about the support point of the pen 2, and some characters can be reproduced only by this rotational movement it can. Therefore gyro 3X, it detects the angular velocity omega y of angular velocity omega x and Y S axis around X S axis of the sensor coordinate system 3Y during writing operation with the pen 2. The angular velocities ω x , ω y detected by the gyros 3X, 3Y are written in the trajectories X (t), Y in the gravity coordinate system (X G , Y G , Z G ).
There is a relationship shown in the following equation (1) with the time change of (t).
【００２０】[0020]
【数１】 (Equation 1)
【００２１】ここで、Ｌはペンの支持点である回転中心
からペン先２１までの距離である。また、軸の回転方向
と速度方向の関係からＹ（ｔ）の時間変化にはマイナス
符号が付く。Here, L is the distance from the rotation center, which is the support point of the pen, to the pen tip 21. Further, a time change of Y (t) is given a minus sign from the relationship between the rotation direction of the shaft and the speed direction.
【００２２】このジャイロ３Ｘ，３Ｙで検出した角速度
信号ωx，ωyを演算部５に送りノイズ除去用のＬＰＦ５
１，５２を通したのち、Ａ／Ｄ変換器６１，６２でＡ／
Ｄ変換して軌跡算出部７に送る。軌跡算出部７は送られ
た角速度ωx，ωyを時間積分して、時間積分した結果と
ペン２の回転中心からペン先２１までの距離Ｌからペン
先２１の筆記動作中の各時間毎のペン先２１のＸG座標
とＹG座標とを検出してペン先２による２次元の軌跡を
求め筆記軌跡抽出部９に送る。筆記軌跡抽出部９は送ら
れた２次元の軌跡と感圧スイッチ４で判定したペン先２
１と紙面との接触位置から実際の筆跡軌跡を抽出して文
字や図形を再構成する。ここでペン２の回転中心からペ
ン先２１までの距離Ｌの値が変わっても、文字や図形の
大きさが拡大又は縮小されるだけであるから距離Ｌとし
ては適当な値を用いれば良い。The angular velocity signals ω x , ω y detected by the gyros 3X, 3Y are sent to a calculation unit 5 and an LPF 5 for noise removal is provided.
After passing through the A / D converters 61 and 62, the A / D
The data is D-converted and sent to the locus calculation unit 7. The trajectory calculation unit 7 performs time integration of the sent angular velocities ω x and ω y, and calculates the time integration during each writing operation of the pen tip 21 based on the result of the time integration and the distance L from the rotation center of the pen 2 to the pen tip 21. detecting an X G coordinate and Y G coordinates of the pen tip 21 of sending the handwriting trajectory extraction unit 9 obtains a two-dimensional trajectory by nib 2. The writing trajectory extraction unit 9 determines the sent two-dimensional trajectory and the pen tip 2 determined by the pressure-sensitive switch 4.
The actual handwriting trajectory is extracted from the contact position between the handwriting 1 and the paper surface to reconstruct characters and figures. Here, even if the value of the distance L from the center of rotation of the pen 2 to the pen tip 21 changes, only the size of the character or figure is enlarged or reduced, so an appropriate value may be used as the distance L.
【００２３】また、ペン２で１文字を入力しているとき
に、ペン先２１が紙面から離れて空中を移動する空中ス
トロークの移動時間の発生頻度を調べた結果、図３に示
すようになった。図３は文字データとして数字とアルフ
ァベットとひらがな及び当用漢字など1145文字の空中ス
トロークの移動時間を調べた結果である。図３に示すよ
うに、１文字を入力しているときの空中ストロークの移
動時間は０．５秒以内の確率が高い。この１文字を入力
しているときの空中ストロークの移動時間０．５秒は次
のことからも裏付けできる。ペン先２１の移動速度のプ
ロファイルを例えば図４に示すように正弦状とすると、
筆記動作中のペン先速度は最大で約１０ｃｍであるの
で、０．５秒間の移動距離は３．１ｃｍとなる。通常、
意識して大きな文字を書かない限り、人の手の大きさに
は限度があり、１文字が３ｃｍ×３ｃｍより大きくなる
ことはあまりない。すなわち、文字を筆記中にペン先２
１が３ｃｍ以上移動する可能性がある０．５秒を越えた
空中ストロークでは、次の文字に移動している可能性が
非常に高い。そこで文字の区切りを判別する空中ストロ
ークの移動時間のしきい値を例えば０．５秒として区切
データ記憶部８にあらかじめ記憶しておく。筆記軌跡抽
出部９は、筆記中に感圧スイッチ４で判定したペン先２
１と紙面が離れている空中ストロークの移動時間が０．
５秒以内のときは１文字を入力していると判断し、空中
ストロークの移動時間が０．５秒を越えたときは、次の
文字の入力と判断して文字を区切り、実際の筆跡軌跡を
抽出して文字を再構成する。FIG. 3 shows the result of examining the frequency of occurrence of an aerial stroke in which the pen tip 21 moves in the air away from the page when one character is being input with the pen 2. Was. FIG. 3 shows the result of examining the movement time of the aerial stroke of 1145 characters such as numerals, alphabets, hiragana, and kanji used as character data. As shown in FIG. 3, there is a high probability that the moving time of the aerial stroke when one character is being input is within 0.5 seconds. The 0.5 second travel time of the air stroke when one character is being input can be supported by the following. Assuming that the profile of the moving speed of the pen tip 21 is sinusoidal, for example, as shown in FIG.
Since the pen tip speed during the writing operation is about 10 cm at the maximum, the moving distance for 0.5 second is 3.1 cm. Normal,
Unless consciously writing large characters, the size of a human hand is limited, and one character is rarely larger than 3 cm × 3 cm. That is, while writing characters, the pen tip 2
In the aerial stroke for more than 0.5 seconds where 1 may move 3 cm or more, it is very likely that the next character has been moved. Therefore, the threshold value of the moving time of the aerial stroke for determining the character delimiter is, for example, 0.5 seconds and stored in the delimiter data storage unit 8 in advance. The writing trajectory extracting unit 9 determines the pen tip 2 determined by the pressure-sensitive switch 4 during writing.
The travel time of an aerial stroke in which the paper surface is apart from 1 is 0.
If it is less than 5 seconds, it is determined that one character has been input. If the travel time of the air stroke exceeds 0.5 seconds, it is determined that the next character has been input, and the character is separated. To reconstruct the characters.
【００２４】このようにしてペン型入力装置１のペン２
で実際に筆記した文字とペン型入力装置１で再構成した
文字を図５に示す。図５において（ａ）は実際に筆記し
た文字、（ｂ）は距離Ｌ＝１０ｃｍとしてペン型入力装
置１で再構成した文字を示す。図５（ｂ）に示すよう
に、ペン型入力装置１で再構成した文字は筆記動作の平
行移動成分を検出していないので、完全な軌跡を再現す
ることはできないが、各文字の区切りを明確にして読め
る程度に再現することができる。このようにして簡略な
構成で、筆記文字を再現することができ、ペン型入力装
置１を小型化して軽量化し使い易くすることができる。Thus, the pen 2 of the pen-type input device 1
FIG. 5 shows characters actually written by the user and characters reconstructed by the pen-type input device 1. 5A shows characters actually written, and FIG. 5B shows characters reconstructed by the pen-type input device 1 with the distance L = 10 cm. As shown in FIG. 5B, since the character reconstructed by the pen-type input device 1 does not detect the translation component of the writing operation, a complete trajectory cannot be reproduced. It can be reproduced to the point where it can be read clearly. In this way, the written characters can be reproduced with a simple configuration, and the pen-type input device 1 can be reduced in size, weight, and ease of use.
【００２５】上記実施例は空中ストロークの移動時間が
０．５秒を越えたときに文字の区切りと判定した場合に
ついて説明したが、筆記者のくせや文字の大きさや筆記
速度によって１文字中の空中ストロークの移動時間が若
干異なってくる。空中ストロークの移動時間のしきい値
を０．５秒に設定しておいても、筆記速度が遅い人の場
合には１文字を入力しているときに、空中ストロークの
移動時間が０．５秒を越えて、１文字中に誤った文字区
切りが判別されて、文字がばらばらになって認識できな
くなるおそれがある。これに対応するために文字の区切
りを判別する空中ストロークの移動時間のしきい値を安
全を取って長くし過ぎると、誤りなく文字を入力するた
めには１文字毎に止めて文字を入力しなければならず、
使い勝手が悪くなる。そこで、区切データ記憶部８にあ
らかじめ文字の区切りを判別する空中ストロークの移動
時間のしきい値の基準値を０．５秒として設定してお
き、筆記者毎に１文字を入力しているときの空中ストロ
ークの移動時間の分布を検出して区切データ記憶部８に
記憶し、記憶した筆記者毎の空中ストロークの移動時間
の分布と空中ストロークの移動時間のしきい値の基準値
０．５秒と比較して、筆記者に最適な文字の区切りを判
別する空中ストロークの移動時間になるようにしきい値
を調整する。このようにして筆記者に合わせて文字を区
切ることができ、文字を正しく認識することができる。In the above embodiment, the case where it is determined that the character is a break when the moving time of the aerial stroke exceeds 0.5 seconds has been described. However, depending on the habit of the writer, the size of the character, and the writing speed, one character may be determined. The moving time of the air stroke slightly differs. Even if the threshold value of the travel time of the air stroke is set to 0.5 seconds, if the person who is writing slowly is inputting one character, the travel time of the air stroke may be 0.5 seconds. Over seconds, an erroneous character delimiter is determined in one character, and the characters may be separated and unrecognizable. To cope with this, if the threshold value of the travel time of the air stroke for judging character delimitation is made too long with safety taken into consideration, in order to input characters without error, stop every character and input characters. Must be
It becomes inconvenient to use. Therefore, when the reference value of the threshold value of the moving time of the air stroke for determining the character delimiter is set to 0.5 seconds in the delimiter data storage unit 8 in advance, and one character is input for each writer. Of the air stroke movement time is detected and stored in the delimited data storage unit 8, and the stored air stroke movement time distribution and the threshold value of the air stroke movement time threshold value 0.5 for each writer are stored. The threshold value is adjusted so that the moving time of the aerial stroke for judging the character segment most suitable for the writer compared to the seconds. In this way, characters can be separated according to the writer, and characters can be correctly recognized.
【００２６】また、上記実施例は文字の区切りを空中ス
トロークの移動時間により判別する場合について説明し
たが、ペン先２１の移動速度により文字の区切りを判別
するようにしても良い。１文字を筆記中にベン先２１が
紙面を離れて移動する空中ストロークの平均速度の頻度
を図６に示す。図６に示すように、１文字を筆記中にベ
ン先２１が紙面を離れて移動する空中ストロークの平均
速度は１０ｍｍ／ｓｅｃから１００ｍｍ／ｓｅｃの間に
分布する確率が高く、意識してゆっくり書かない限り、
１文字を一気に書きあげるときに空中ストロークの平均
速度が１０ｎｎ／ｓｅｃ以下と極端に遅くなることはな
く、空中ストロークの平均速度が遅くなるのは、次の文
字を書く準備期間、すなわち文字の区切りとなる可能性
が高い。Although the above embodiment has been described with reference to the case where the character break is determined by the travel time of the air stroke, the character break may be determined by the moving speed of the pen tip 21. FIG. 6 shows the frequency of the average speed of the aerial stroke in which the bend tip 21 moves off the paper surface while writing one character. As shown in FIG. 6, the average speed of the aerial stroke in which the tip 21 moves away from the paper surface while writing one character has a high probability of being distributed between 10 mm / sec and 100 mm / sec, and it is consciously written slowly. Unless
When writing one character at a time, the average speed of the aerial stroke does not become extremely slow at 10 nn / sec or less, and the average speed of the aerial stroke becomes slower during the preparation period for writing the next character, that is, character separation. Is likely to be
【００２７】そこで、図７に示すように、演算部５の筆
記軌跡抽出部９に軌跡算出部７で算出した２次元の軌跡
とともにＡ／Ｄ変換器６１，６２から出力するジャイロ
３Ｘ，３Ｙの角速度信号ωx，ωyを入力し、区切データ
記憶部８には文字の区切りを判別する空中ストロークの
平均速度のしきい値として例えば１０ｍｍ／ｓｅｃをあ
らかじめ記憶しておく。そして、筆記軌跡抽出部９で軌
道算出手段７から送られた２次元の軌跡と感圧スイッチ
４で判定したペン先２１と紙面との接触位置から実際の
筆跡軌跡を抽出して文字や図形を再構成するときに、Ａ
／Ｄ変換器６１，６２から出力するジャイロ３Ｘ，３Ｙ
の角速度信号ωx，ωyから、（１）式によりペン先２１
の移動速度を算出し、算出した移動速度が区切データ記
憶部８に記憶したしきい値１０ｍｍ／ｓｅｃ以下になっ
たときに文字の区切りと判別する。このようにして簡単
に筆記文字の区切りを判別することができ、文字を正確
に認識することができる。Therefore, as shown in FIG. 7, the gyros 3X and 3Y output from the A / D converters 61 and 62 together with the two-dimensional trajectory calculated by the trajectory calculation unit 7 to the writing trajectory extraction unit 9 of the calculation unit 5. Angular velocity signals ω x and ω y are input, and a threshold value of, for example, 10 mm / sec is stored in advance in the delimiter data storage unit 8 as a threshold value of the average speed of the aerial stroke for determining a character break. An actual handwriting trajectory is extracted from the two-dimensional trajectory sent from the trajectory calculating means 7 by the writing trajectory extraction unit 9 and the contact position between the pen tip 21 and the paper surface determined by the pressure-sensitive switch 4 to extract characters and figures. When reconstructing, A
Gyro 3X, 3Y output from / D converters 61, 62
From the angular velocity signals ω x and ω y of
Is calculated, and when the calculated moving speed is equal to or less than the threshold value 10 mm / sec stored in the delimiter data storage unit 8, it is determined that the character is a delimiter. In this way, it is possible to easily determine the delimitation of the written character, and to accurately recognize the character.
【００２８】上記実施例はペン先２１の移動速度から筆
記文字の区切りを判別する場合について説明したが、文
字の区切りを判別する空中ストロークの移動速度のしき
い値１０ｍｍ／ｓｅｃに対応するジャイロ３Ｘ，３Ｙの
角速度ωxTH，ωyTHをしきい値として区切データ記憶部
８に記憶しておき、Ａ／Ｄ変換器６１，６２から出力す
るジャイロ３Ｘ，３Ｙの角速度信号ωx，ωyとしきい値
ωxTH，ωyTHを直接比較して筆記文字の区切りを判別し
ても良い。In the above-described embodiment, the case where the break of the writing character is determined from the moving speed of the pen tip 21 has been described, but the gyro 3X corresponding to the threshold value of the moving speed of the air stroke for determining the break of the character of 10 mm / sec. , 3Y angular velocity omega XTH, omega YTH may be stored in the delimiter data storage unit 8 as a threshold value, gyro 3X output from the a / D converter 61, 62, 3Y of the angular velocity signal omega x, omega y and the threshold The values ω xTH and ω yTH may be directly compared to determine the writing character break.
【００２９】また、区切データ記憶部８にあらかじめ文
字の区切りを判別する空中ストロークの移動速度や角速
度のしきい値の基準値を１０ｍｍ／ｓｅｃを基準として
設定しておき、筆記者毎に１文字を入力しているときの
空中ストロークの移動速度や角速度の分布を検出して区
切データ記憶部８に記憶し、記憶した筆記者毎の空中ス
トロークの移動速度や角速度の分布と空中ストロークの
移動速度と角速度のしきい値の基準値と比較して、筆記
者に最適な文字の区切りを判別する空中ストロークの移
動速度や角速度になるようにしきい値を調整すると良
い。このようにして筆記者に合わせて文字を区切ること
ができ、文字を正しく認識することができる。In addition, the threshold values of the moving speed and angular velocity of the air stroke for judging character delimiters are set in advance in the delimiter data storage unit 8 based on 10 mm / sec, and one character per writer is set. Is detected, and the distribution of the moving speed and angular velocity of the aerial stroke is detected and stored in the delimited data storage unit 8, and the distribution of the moving speed and the angular velocity of the aerial stroke and the stored moving speed of the aerial stroke for each writer are stored. It is preferable to compare the threshold value of the angular velocity with the reference value of the angular velocity, and adjust the threshold value so that the moving speed or the angular velocity of the aerial stroke for determining the character segment most suitable for the writer. In this way, characters can be separated according to the writer, and characters can be correctly recognized.
【００３０】また、文字の書き始めや文字の区切りにお
いてはペン先２１を紙面に接触させない空中ストローク
で無意識のうちにペン２を書きやすい状態に戻すことが
多い。このとき、ペン先２１は書き始めの所定位置に移
動する動作と、ペン２の姿勢を整える動作が組み合わさ
れて２段モーションのような動きをする。すなわち文字
区切りの空中ストロークでは、図８に示すように、ペン
先２１の速度は少なくとも２つ以上の速度ピークは発生
する確率が高い。そこで空中ストロークのなかの速度ピ
ークの数を検出することにより文字の区切りを判別する
こともできる。In addition, at the start of writing a character or at the break of a character, the pen 2 is often returned to a state in which the pen 2 is easily consciously written by an aerial stroke without bringing the pen tip 21 into contact with the paper surface. At this time, the operation of moving the pen tip 21 to a predetermined position at the start of writing and the operation of adjusting the posture of the pen 2 are combined to perform a movement like a two-step motion. That is, as shown in FIG. 8, in the aerial stroke of the character segment, the pen tip 21 has a high probability that two or more speed peaks occur. Therefore, by detecting the number of speed peaks in the aerial stroke, it is also possible to determine a character break.
【００３１】そこで、図９に示すように、演算部５にジ
ャイロ３Ｘ，３Ｙに接続されたカットオフ周波数が１０
〜２０Ｈｚのローパスフィルタ（ＬＰＦ）５３，５４
と、ＬＰＦ５３，５４からの信号を入力するＡ／Ｄ変換
器６３，６４を設け、筆記軌跡抽出部９に軌跡算出部７
で算出した２次元の軌跡とともにＡ／Ｄ変換器６３，６
４から出力するジャイロ３Ｘ，３Ｙの角速度信号ωx，
ωyを入力する。そして、筆記軌跡抽出部９で軌道算出
手段７から送られた２次元の軌跡と感圧スイッチ４で判
定したペン先２１と紙面との接触位置から実際の筆跡軌
跡を抽出して文字や図形を再構成するときに、ペン先２
１が紙面に接触していないときにＡ／Ｄ変換器６３，６
４から出力するジャイロ３Ｘ，３Ｙの角速度信号ωx，
ωyから空中ストロークのときのペン先２１の移動速度
を算出し、算出した移動速度のピーク値が２つ以上あっ
たときに文字の区切りと判別する。このようにして簡単
に筆記文字の区切りを判別することができ、文字を正確
に認識することができる。ここでＬＰＦ５３，５４のカ
ットオフ周波数を１０〜２０Ｈｚとしたのは、ペン先２
１が紙面に接触していない空中ストロークのときのペン
先２１の移動速度の周波数帯を調べた結果、１０〜２０
Ｈｚ以下を扱えば良いことが判った。そして、このよう
にＬＰＦ５３，５４のカットオフ周波数を定めることに
より、ノイズ等による余分な速度ピークを検出すること
を防止できる。Therefore, as shown in FIG. 9, the cut-off frequency connected to the gyros 3X and 3Y is
Low-pass filters (LPF) 53 to 54 Hz to 20 Hz
And A / D converters 63 and 64 for inputting signals from the LPFs 53 and 54, respectively.
A / D converters 63 and 6 together with the two-dimensional trajectory calculated in
4, the angular velocity signals ω x of the gyros 3X and 3Y,
Enter ω y . An actual handwriting trajectory is extracted from the two-dimensional trajectory sent from the trajectory calculating means 7 by the writing trajectory extraction unit 9 and the contact position between the pen tip 21 and the paper surface determined by the pressure-sensitive switch 4 to extract characters and figures. When reconstructing, nib 2
When the A / D converters 63 and 6 are not in contact with the paper surface,
4, the angular velocity signals ω x of the gyros 3X and 3Y,
The moving speed of the pen tip 21 during the aerial stroke is calculated from ω y , and when there are two or more peak values of the calculated moving speed, it is determined that the character breaks. In this way, it is possible to easily determine the delimitation of the written character, and to accurately recognize the character. The reason why the cutoff frequency of the LPFs 53 and 54 is set to 10 to 20 Hz is that the pen tip 2
As a result of examining the frequency band of the moving speed of the pen tip 21 when 1 is an air stroke not in contact with the paper surface,
It has been found that it is only necessary to handle the frequency below Hz. By determining the cutoff frequencies of the LPFs 53 and 54 in this way, it is possible to prevent detection of an extra speed peak due to noise or the like.
【００３２】この場合もペン先２１が紙面に接触してい
ないときのにペン先２１の移動速度に替えてＡ／Ｄ変換
器６３，６４から出力するジャイロ３Ｘ，３Ｙの角速度
信号ωx，ωyのピーク値から直接文字の区切りを判別し
ても良い。Also in this case, the angular velocity signals ω x , ω of the gyros 3X, 3Y output from the A / D converters 63, 64 instead of the moving speed of the pen tip 21 when the pen tip 21 is not in contact with the paper surface. The character delimiter may be determined directly from the peak value of y .
【００３３】上記のように文字の区切りでペン先２１の
速度ピークが２段モーションのような動きをするのは、
ペン２の姿勢を書き易い状態に戻そうとするからであ
る。すなわち、文字の書き始めには筆記者がペン２を書
き易い同じ姿勢にする。そこで図１０に示すように、演
算部５に初期姿勢記憶部８１を設け、初期姿勢記憶部８
１に実際に文字を書き始めるときの初期姿勢または仮定
した初期姿勢を記憶させておき、上記のように筆記軌跡
抽出部９でペン先２１の移動速度のピーク値やペン２の
姿勢変化を示すジャイロ３Ｘ，３Ｙの角速度信号ωx，
ωyのピーク値を２つ以上検出したときに、軌跡算出部
７で算出したジャイロ３Ｘ，３Ｙの姿勢角度の変化速度
を積分した結果が初期姿勢記憶部８１に記憶した初期姿
勢に戻ったかどうかで文字の区切りかどうかを評価す
る。このようにして文字の区切りをより正確に認識する
ことができる。この場合、初期姿勢記憶部８１に記憶す
る初期姿勢は「０」でも良いが、文字の区切りの判別毎
に平均化して記憶しなおすことにより、文字の区切りの
検出精度をより向上させることができる。As described above, the reason why the speed peak of the pen tip 21 moves like a two-step motion at the break of characters is as follows.
This is because an attempt is made to return the position of the pen 2 to a state in which writing is easy. That is, at the beginning of writing a character, the writer sets the pen 2 in the same posture that makes it easy to write. Therefore, as shown in FIG. 10, an initial posture storage unit 81 is provided in the arithmetic unit 5 and the initial posture storage unit 8 is provided.
1 stores the initial posture at the time of actually starting to write a character or the assumed initial posture, and indicates the peak value of the moving speed of the pen tip 21 and the posture change of the pen 2 by the writing trajectory extraction unit 9 as described above. Gyro 3X, 3Y angular velocity signal ω x ,
When two or more peak values of ω y are detected, whether the result obtained by integrating the change rates of the attitude angles of the gyros 3X and 3Y calculated by the trajectory calculation unit 7 returns to the initial attitude stored in the initial attitude storage unit 81 Evaluates if it is a character delimiter. In this way, character breaks can be more accurately recognized. In this case, the initial posture stored in the initial posture storage unit 81 may be “0”, but by averaging and re-storing each time a character break is determined, the detection accuracy of the character break can be further improved. .
【００３４】上記各実施例は空中ストロークの移動時間
や移動速度や移動速度のピーク値の数等により文字の区
切りを判別する場合についた説明したが、これらを組み
合わせることにより、文字の区切りの検出精度をより向
上させることができる。例えば、空中ストロークの移動
時間により文字の区切りを判別してから、さらに移動速
度のピーク値の数により文字の区切りを判別を行う。す
なわち空中ストロークが短く、明らかに１文字中に続す
るものは空中ストロークの移動時間により短時間で１文
字と判別できるが、空中ストロークの移動時間が長くし
きい値に近い場合は、１文字に属するか文字の区切りか
の判別が微妙になる。このような場合、さらに移動速度
のピーク値の数により文字の区切りかどうかを判別す
る。このようにして、文字の区切りを短時間で正確に判
別することができ、正確な文字を認識することができ
る。In each of the embodiments described above, the case where the character break is determined based on the moving time, the moving speed of the aerial stroke, the number of peak values of the moving speed, and the like has been described. Accuracy can be further improved. For example, after a character break is determined based on the travel time of an aerial stroke, the character break is further determined based on the number of peak values of the moving speed. In other words, a character with a short air stroke and which clearly follows one character can be identified as one character in a short time based on the movement time of the air stroke. The distinction between belonging and character delimiter becomes subtle. In such a case, it is further determined whether or not it is a character break based on the number of peak values of the moving speed. In this way, character breaks can be accurately determined in a short time, and accurate characters can be recognized.
【００３５】また、文字を入力する場合、文字は通常
「上から下」あるいは「左から右」と配列する。文字の
区切りの空中ストロークは、筆記した文字により若干ず
れるが、基本的には文字の並び方向を向く。そこで、図
１１に示すように、演算部５に移動方向記憶部８２を設
け、軌跡算出部７で算出したペン先２１の移動方向ある
いはペン姿勢各の角度変化方向等により文字の配列方向
を移動方向記憶部８２に記憶する。そして筆記軌跡抽出
部９で文字の区切りを判別したときに、空中ストローク
の方向と記憶した文字の並びの方向とを比較して、認識
する文字の並びに矛盾がないことを確認する。このよう
にして文字をより精度良く認識することができる。When a character is input, the character is usually arranged as "top to bottom" or "left to right". The aerial stroke of the character delimiter is slightly shifted by the written character, but basically faces the direction in which the characters are arranged. Therefore, as shown in FIG. 11, a moving direction storage unit 82 is provided in the calculating unit 5 to move the character arrangement direction according to the moving direction of the pen tip 21 calculated by the trajectory calculating unit 7 or the angle change direction of each pen posture. It is stored in the direction storage unit 82. When the writing trajectory extraction unit 9 determines a character segment, the direction of the aerial stroke is compared with the direction of the stored character arrangement to confirm that there is no inconsistency in the sequence of characters to be recognized. In this way, characters can be more accurately recognized.
【００３６】さらに、筆記軌跡抽出部９が軌跡算出部７
から送られた２次元の軌跡と感圧スイッチ４で判定した
ペン先２１と紙面との接触位置から実際の筆跡軌跡を抽
出して文字を再構成するときに、ペン先２１と紙面が接
触しているときのストロークから文字の大きさが判別で
きる。そこで文字の区切りと判別したときの空中ストロ
ークと判別した文字の大きさを比較し、文字の区切りと
判別したときの空中ストロークの長さが文字の大きさに
対して一定割合、例えば文字の大きさの１／３以上ある
と、文字が重ならずに文字の区切りが正しいと判断す
る。このようにして文字の区切りと各文字を正確に認識
することができる。Further, the handwriting trajectory extracting section 9 is used by the trajectory calculating section 7
When reconstructing a character by extracting the actual handwriting locus from the two-dimensional locus sent from the pen and the contact position between the pen tip 21 and the paper surface determined by the pressure-sensitive switch 4, the pen tip 21 and the paper surface The size of the character can be determined from the stroke when the character is moving. Then, the size of the determined stroke is compared with the aerial stroke when the character is determined to be a character delimiter, and the length of the aerial stroke when the character is determined to be a character delimiter is a fixed ratio to the character size, for example, the character size If it is 1/3 or more, it is determined that the character delimiter is correct without overlapping characters. In this way, character delimiters and each character can be accurately recognized.
【００３７】上記各実施例は感圧スイッチ４でペン先２
１が紙面に接触していることを判別した場合について説
明したが、光学式スイッチ等でペン先２１が紙面に接触
していることを判別しても良い。In each of the above embodiments, the pen tip 2 is
Although the case has been described where it is determined that 1 is in contact with the paper surface, it may be determined that the pen tip 21 is in contact with the paper surface using an optical switch or the like.
【００３８】また、上記実施例は感圧スイッチ４等でペ
ン先２１が紙面に接触していることを判別した場合につ
いて説明したがペン先２１が紙面に接触していることを
ジャイロ３Ｘ又はジャイロ３Ｙで検出している角速度信
号に含まれる紙とペン先２１の摩擦によって生じる高周
波振動を取り出してペン先２１が紙面に接触している位
置を判別するようにしても良い。In the above-described embodiment, the case where the pen tip 21 is determined to be in contact with the paper surface by the pressure-sensitive switch 4 or the like has been described. However, the gyro 3X or the gyro is used to determine that the pen tip 21 is in contact with the paper surface. The position where the pen tip 21 is in contact with the paper may be determined by extracting high-frequency vibration generated by friction between the paper and the pen tip 21 included in the angular velocity signal detected in 3Y.
【００３９】さらに、上記各実施例はペン２にジャイロ
３Ｘ，３Ｙを設け、ペン２のＸS軸周りとＹS軸周りの角
速度を検出した場合について説明したが、図１２に示す
ように、ペン２のＺS軸周りの角速度を検出するジャイ
ロ３Ｚを設けて、ジャイロ３Ｘ，３Ｙ，３Ｚでセンサ座
標系のＸS軸周りの角速度ωxとＹS軸周りの角速度ωyと
ＺS軸周りの角速度ωZを検出するペン２や、ジャイロ３
Ｘ，３Ｙ，３Ｚと３軸の加速度センサにより角速度と加
速度を検出するペンを尚した場合も上記各実施例と同様
にして文字の区切りを認識することができる。Further, in each of the above embodiments, the case where the gyros 3X and 3Y are provided on the pen 2 and the angular velocities of the pen 2 around the X S axis and the Y S axis are detected has been described. As shown in FIG. provided gyro 3Z for detecting the angular velocity around the Z S axis of the pen 2, a gyro 3X, 3Y, the angular velocity omega y and Z S axis of the angular velocity omega x and Y S axis around X S axis of the sensor coordinate system 3Z A pen 2 for detecting the angular velocity ω Z around the gyro 3
Even in the case where a pen for detecting angular velocity and acceleration by X, 3Y, 3Z and three-axis acceleration sensors is used, character breaks can be recognized in the same manner as in the above embodiments.
【００４０】[0040]
【発明の効果】この発明は以上説明したように、ペン先
が紙面と接触していないと判別した状態が筆記動作の統
計から定めた一定時間以上続いたときに文字区切りと判
別するから、文字の区切りを明確にすることができ、連
続的に入力した文字を１文字毎に正確に再現することが
できる。As described above, according to the present invention, when a state in which it is determined that the pen tip is not in contact with the paper surface continues for a certain period of time determined from the statistics of the writing operation, it is determined that the character is a character break. Can be clarified, and continuously input characters can be accurately reproduced for each character.
【００４１】また、ペン先が紙面と接触していないと判
別した状態のときのペン先の移動速度又はペンの姿勢変
化を示す角速度が筆記動作の統計量から定める一定速度
以下のときに文字区切りと判別するから、文字の区切り
を明確にすることができ、連続的に入力した文字を１文
字毎に正確に再現することができる。When the moving speed of the pen tip or the angular velocity indicating the change in the posture of the pen when the pen tip is determined not to be in contact with the paper surface is equal to or lower than a certain speed determined from the statistics of the writing operation, character separation is performed. , Character delimiters can be clarified, and continuously input characters can be accurately reproduced for each character.
【００４２】さらに、ペン先が紙面と接触していないと
判別した状態の時間分布から文字区切りを判別するしき
い値を変更したり、ペン先が紙面と接触していないと判
別した状態のペン先の移動速度又はペンの角速度の速度
分布から文字区切りを判別するしきい値を変更すること
により、筆記者が異なっても文字の区切りを精度良く認
識することができる。Further, the threshold for judging a character break is changed from the time distribution of the state in which the pen tip is determined not to be in contact with the paper surface, or the pen in the state in which the pen tip is determined not to be in contact with the paper surface. By changing the threshold for judging a character segment from the speed distribution of the previous moving speed or the angular speed of the pen, even if the writer is different, the character segment can be recognized with high accuracy.
【００４３】また、ペン先が紙面と接触していないと判
別した状態のときのペン先の移動速度又はペンの姿勢変
化を示す角速度の少なくとも２つ以上のピークから文字
区切りを判別することにより、簡単な処理で文字の区切
りを明確に判別することができる。Further, by determining a character segment from at least two peaks of the moving speed of the pen tip or the angular velocity indicating a change in the posture of the pen when it is determined that the pen tip is not in contact with the paper surface, Character breaks can be clearly identified by simple processing.
【００４４】さらに、ペン先の移動速度又はペンの姿勢
変化を示す角速度の少なくとも２つ以上のピークから文
字区切りを判別するとともにペンによる文字の書き始め
の初期姿勢からの変化から文字区切りを判別することに
より、実際のペンの動きに応じて文字の区切りを認識す
ることができる。Further, character separation is determined from at least two peaks of the pen tip moving speed or the angular velocity indicating a change in the posture of the pen, and character separation is determined from the change from the initial posture at the start of writing of the character by the pen. This makes it possible to recognize a character break according to the actual movement of the pen.
【００４５】また、これらの文字の区切りの判別を複数
組み合わせることにより、文字の区切りをより精度良く
判別することができる。Further, by combining a plurality of determinations of character breaks, character breaks can be determined with higher accuracy.
【００４６】さらに、文字の区切りと判別したときに、
ペン先が紙面に接触しないで移動する空中ストロークの
方向と文字の並びの方向とから認識する文字の並び方向
を判別したり、ペン先が紙面に接触しないで移動する空
中ストロークの移動量と文字の大きさを比較して文字の
区切りを判定することにより、文字の並びや文字の大き
さが異なっても文字の区切りを精度良く判別することが
できる。Further, when it is determined that the character is delimited,
The pen stroke moves without touching the paper surface.The direction of the character to be recognized is determined from the direction of the air stroke and the direction of the character arrangement.The stroke amount and the character of the air stroke that the pen tip moves without touching the paper surface are determined. By determining the character delimiter by comparing the sizes of the characters, the character delimiter can be accurately determined even if the character arrangement or the character size is different.
【図１】この発明の実施例のペン型入力装置の構成図で
ある。FIG. 1 is a configuration diagram of a pen-type input device according to an embodiment of the present invention.
【図２】上記実施例の演算部の構成を示すブロック図で
ある。FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of a calculation unit according to the embodiment.
【図３】１文字を入力中の空中ストロークの移動時間の
発生頻度の分布図である。FIG. 3 is a distribution diagram of a frequency of occurrence of a moving time of an aerial stroke during input of one character.
【図４】ペン先の移動速度のプロファイルを示した時間
と速度の特性図である。FIG. 4 is a characteristic diagram of time and speed showing a profile of a moving speed of a pen tip.
【図５】上記実施例で入力した文字と再構成した文字を
示す説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram showing characters input and reconstructed characters in the embodiment.
【図６】１文字を入力中の空中ストロークの平均速度の
発生頻度の分布図である。FIG. 6 is a distribution diagram of an occurrence frequency of an average speed of an aerial stroke during input of one character.
【図７】第２の実施例の演算部の構成を示すブロック図
である。FIG. 7 is a block diagram illustrating a configuration of a calculation unit according to a second embodiment.
【図８】文字の区切りのときの空中ストロークの移動速
度の変化特性図である。FIG. 8 is a graph showing a change characteristic of a moving speed of an aerial stroke when a character is separated;
【図９】第３の実施例の演算部の構成を示すブロック図
である。FIG. 9 is a block diagram illustrating a configuration of a calculation unit according to a third embodiment.
【図１０】第４の実施例の演算部の構成を示すブロック
図である。FIG. 10 is a block diagram illustrating a configuration of a calculation unit according to a fourth embodiment.
【図１１】第５の実施例の演算部の構成を示すブロック
図である。FIG. 11 is a block diagram illustrating a configuration of a calculation unit according to a fifth embodiment.
【図１２】他のペンの構成を示す斜視図である。FIG. 12 is a perspective view showing a configuration of another pen.
１ ペン型入力装置 ２ ペン ３ ジャイロ ４ 感圧スイッチ ５ 演算部 ７ 軌跡算出部 ８ 区切データ記憶部 ９ 筆記軌跡抽出部 REFERENCE SIGNS LIST 1 pen-type input device 2 pen 3 gyro 4 pressure-sensitive switch 5 operation unit 7 trajectory calculation unit 8 division data storage unit 9 writing trajectory extraction unit
Claims (14)
ン先と紙面の接触を検出する紙面接触判別手段及び演算
部とを有するペン型入力装置において、 紙面接触判別手段によりペン先が紙面と接触していない
と判別した状態が一定時間以上続いたときに文字区切り
と判別することを特徴とするペン型入力装置。1. A pen-type input device comprising: means for calculating a moving direction of a pen tip; paper contact discriminating means for detecting contact between the pen tip and paper; and a calculation unit. A pen-type input device for determining that a character break has occurred when a state in which it is determined that the character has not been touched continues for a predetermined time or more.
面と接触していないと判別した状態の時間分布を記憶
し、記憶した時間分布により文字区切りを判別するしき
い値を変更する請求項１記載のペン型入力装置。2. The method according to claim 1, wherein a time distribution of a state in which the pen tip is determined not to be in contact with the paper surface is stored by the paper surface contact determination means, and a threshold for determining a character segment is changed based on the stored time distribution. The pen-type input device as described.
示す角速度を算出する手段と、ペン先と紙面の接触を検
出する紙面接触判別手段及び演算部とを有するペン型入
力装置において、 紙面接触判別手段によりペン先が紙面と接触していない
と判別した状態のときのペン先の移動速度又はペンの姿
勢変化を示す角速度が一定速度以下のときに文字区切り
と判別することを特徴とするペン型入力装置。3. A pen-type input device comprising: means for calculating a moving speed of a pen tip or an angular velocity indicating a change in posture of a pen; a paper contact determining means for detecting contact between the pen tip and the paper; Character separation is determined when the moving speed of the pen tip or the angular velocity indicating a change in the posture of the pen is less than or equal to a certain speed when the contact discriminating means determines that the pen tip is not in contact with the paper surface. Pen type input device.
面と接触していないと判別した状態のペン先の移動速度
又はペンの角速度を記憶し、記憶した速度分布により文
字区切りを判別するしきい値を変更する請求項３記載の
ペン型入力装置。4. A pen-point moving speed or a pen angular speed in a state where the pen-tip is judged not to be in contact with the paper by the paper-surface contact discriminating means, and a threshold for judging a character segment based on the stored speed distribution. 4. The pen-type input device according to claim 3, wherein the value is changed.
示す角速度を算出する手段と、ペン先と紙面の接触を検
出する紙面接触判別手段及び演算部とを有するペン型入
力装置において、 紙面接触判別手段によりペン先が紙面と接触していない
と判別した状態のときのペン先の移動速度又はペンの姿
勢変化を示す角速度の少なくとも２つ以上のピークから
文字区切りを判別することを特徴とするペン型入力装
置。5. A pen-type input device comprising: means for calculating a moving speed of a pen tip or an angular velocity indicating a change in the posture of a pen; a paper contact determining means for detecting contact between the pen tip and the paper; Character separation is determined from at least two or more peaks of the moving speed of the pen tip or the angular velocity indicating a change in the posture of the pen when the contact discriminating means determines that the pen tip is not in contact with the paper surface. Pen-type input device.
化を示す角速度の少なくとも２つ以上のピークから文字
区切りを判別するとともにペンによる文字の書き始めの
初期姿勢からの変化から文字区切りを判別する請求項５
記載のペン型入力装置。6. A character separation is determined from at least two peaks of the moving speed of the pen tip or an angular velocity indicating a change in the posture of the pen, and a character separation is determined from a change from an initial posture at the start of writing of a character by the pen. Claim 5
The pen-type input device as described.
ン先の移動速度又はペンの姿勢変化を示す角速度を算出
する手段と、ペン先と紙面の接触を検出する紙面接触判
別手段及び演算部とを有するペン型入力装置において、 紙面接触判別手段によりペン先が紙面と接触していない
と判別した状態が一定時間以上続いたときに文字区切り
と判別することと、ペン先が紙面と接触していないと判
別したときのペン先の移動速度又はペンの姿勢変化を示
す角速度が一定速度以下のときに文字区切りと判別する
こと及びペン先が紙面と接触していないと判別した状態
のときのペン先の移動速度又はペンの姿勢変化を示す角
速度の少なくとも２つ以上のピークから文字区切りを判
別することのいずれかを組み合わせて文字の区切りを判
別することを特徴とするペン型入力装置。7. A means for calculating a moving direction of a pen tip, a means for calculating a moving speed of a pen tip or an angular velocity indicating a change in posture of a pen, a paper surface discriminating means for detecting a contact between the pen tip and a paper surface, and an arithmetic operation. A pen-type input device having a unit, when the state that the pen-tip is determined not to be in contact with the paper surface by the paper-surface contact determination means continues for a predetermined period of time or more, a character break is determined, and the pen-tip is in contact with the paper surface. When the pen tip moving speed or the angular velocity indicating the change in the posture of the pen when it is judged that the pen tip is not performed is determined to be a character break when the pen tip is not in contact with the paper surface. Character breaks are determined by combining any of the following two methods: determining a character break from at least two peaks of the moving speed of the pen tip or the angular velocity indicating a change in the posture of the pen. Pen-type input device.
先が紙面に接触しないで移動する空中ストロークの方向
と文字の並びの方向とから認識する文字の並び方向を判
別する請求項１，２，３，４，５又は６記載のペン型入
力装置。8. A character arrangement direction to be recognized is determined from a direction of an aerial stroke in which a pen tip moves without touching a paper surface and a character arrangement direction when the character break is determined. , 3, 4, 5 or 6.
先が紙面に接触しないで移動する空中ストロークの移動
量と文字の大きさを比較し、文字の区切りを判定する請
求項１，２，３，４，５又は６記載のペン型入力装置。9. A character break is determined by comparing the movement amount of an aerial stroke in which the pen tip moves without touching the paper surface and the size of the character when the character break is determined. 7. The pen-type input device according to 3, 4, 5 or 6.
接触を検出して入力した文字を認識する文字認識方法に
おいて、 ペン先が紙面と接触していないと判別した状態が一定時
間以上続いたときに文字区切りと判別することを特徴と
する文字認識方法。10. A character recognition method for recognizing an input character by detecting a movement direction of a pen tip and a contact between the pen tip and a paper surface, wherein a state where it is determined that the pen tip is not in contact with the paper surface continues for a predetermined time or more. A character recognition method characterized in that a character delimiter is determined when a character is detected.
判別した状態の時間分布を記憶し、記憶した時間分布に
より文字区切りを判別するしきい値を変更する請求項１
０記載の文字認識方法。11. A time distribution of a state where it is determined that the pen tip is not in contact with the paper surface, and a threshold value for determining a character break is changed based on the stored time distribution.
0 character recognition method.
を示す角速度及びペン先と紙面の接触を検出して入力し
た文字を認識する文字認識方法において、 ペン先が紙面と接触していないと判別した状態のときの
ペン先の移動速度又はペンの姿勢変化を示す角速度が一
定速度以下のときに文字区切りと判別することを特徴と
する文字認識方法。12. A character recognition method for recognizing an input character by detecting a movement speed of a pen tip or an angular velocity indicating a change in posture of a pen and a contact between the pen tip and a paper surface, wherein the pen tip is not in contact with the paper surface. A character recognition method comprising: determining a character break when a moving speed of a pen tip or an angular speed indicating a change in posture of a pen in a determined state is equal to or lower than a certain speed.
判別した状態のペン先の移動速度又はペンの角速度を記
憶し、記憶した速度分布により文字区切りを判別するし
きい値を変更する請求項１２記載の文字認識方法。13. A method for storing a moving speed of a pen tip or an angular velocity of a pen in a state where it is determined that the pen tip is not in contact with a paper surface, and changing a threshold value for determining a character segment based on the stored speed distribution. Item 13. The character recognition method according to Item 12.
を示す角速度及びペン先と紙面の接触を検出して入力し
た文字を認識する文字認識方法において、 ペン先が紙面と接触していないと判別した状態のときの
ペン先の移動速度又はペンの姿勢変化を示す角速度の少
なくとも２つ以上のピークから文字区切りを判別するこ
とを特徴とする文字認識方法。14. A character recognition method for recognizing an input character by detecting a movement speed of a pen tip or an angular velocity indicating a change in posture of the pen and a contact between the pen tip and a paper surface, wherein the pen tip is not in contact with the paper surface. A character recognition method comprising: determining a character segment from at least two peaks of a moving speed of a pen tip or an angular velocity indicating a change in posture of a pen in the determined state.
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|---|---|---|---|
| JP9710898A JP3841953B2 (en) | 1998-04-09 | 1998-04-09 | Pen-type input device and character recognition method |
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