JPH03154122A - 座標入力サンプリング方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、情報処理端末装置における座標入力点のサン
プリング方式に関する。

〔従来技術〕

座標入力装置を備えた情報処理端末装置では、座標入力
装置により指示された座標点は、あるサンプリング方式
にしたがってサンプリングされ、ＣＰＵに対して割込み
信号を発生する。割込みを受は付けたＣＰＵは、割り込
み処理プログラムを起動し、指示された座標点に対応す
る画像上の座標にカーソルを表示したり、トレース表示
処理等をする。

このようなサンプリング方式として、従来から。

一定時間間隔ごとに座標点をサンプリングする時間一定
サンプリング方式と、指定座標点が一定距離だけ移動す
るとサンプリングする距離一定サンプリング方式がある
。

例えば、特開昭６１−１５２２３号に記載の技術は、距
離一定サンプリング方式のうち、サンプリング距離をプ
ログラムで任意の値に指定できるようにしたものである
。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、手書き文字入力のように高い精度を必要
とし、かつ高速な応答性が要求される座標入力処理にお
いては、上述した方式を用いることによって、以下のよ
うな問題が発生する。

すなわち、時間一定サンプリング方式では、精度を上げ
るためにサンプリング時間間隔を短くすることにより、
ＣＰＵへの割り込みが多発し１割り込み処理によるオー
バーヘッドにより、応答性が悪化し、カーソル移動処理
やトレース表示が利用者の操作に間にあわなくなり、利
用者の文字入力速度が低下する。また、応答速度を上げ
るためにサンプリング時間間隔を長くすると、入力点の
精度が低くなり、利用者が入力した文字の形を正しく画
面上に表示できないという問題点がある。

距離一定サンプリング方式においても、全く同様の問題
がある。すなわち、サンプリング距離を短くすると割り
込みが多発し、応答が悪化し、また、サンプリング距離
を長くすると、入力点の精度が低くなるという問題があ
った。

さらに、入力された文字データを手書き文字認識処理す
る場合にも問題がある。すなわち、手書き文字認識処理
においては、文字の角、例えばｒ国」という文字の右上
の］部を特徴点として抽出し、認識処理を行っている。

しかしながら、上記したサンプリング方式では、文字の
角の座標点を必ずサンプリングするとは限らないため、
例えば、角を丸めた文字として入力され、そのために誤
認識される確率が高くなる問題点があった。

本発明は、前記問題点を解決するためになされたもので
ある。

本発明の目的は、手書き文字入力のような座標入力処理
はおいて、精度が高いサンプリング方式を提供すること
にある。

〔課題を解決するための手段〕

前記目的を達成するために、座標入力装置を備えた情報
処理端末装置において、最後にサンプリングされた第１
の座標点データを保持する手段と、その前にサンプリン
グされた第２の座標点データを保持する手段と、現在座
標入力装置により指示されている第３の座標点データを
保持する手段とを設け、該第２の座標点と該第１の座標
点により定められる第１のベクトルと、該第１の座標点
と該第３の座標点により定められる第２のベクトルとの
角度差を算出し、該角度差が予め指示された角度差より
も大きい場合に、該第３の座標点をサンプリング点とす
る。

また、最後にサンプリングされた時刻と現在の時刻との
差が予め指定された値より大きい場合に、現在座標入力
装置により指示されている第３の座標点をサンプリング
点とし、さらに、最後にサンプリングされた第１の座標
点と、現在座標入力装置により指示されている第３の座
標点の距離が予め指示された値より大きい場合に、該第
３の座標点をサンプリング点としている。

逆正接関数を直線補間したテーブルを設け、該テーブル
を参照することにより、ベクトルの傾きから角度を近似
的に求めている。

〔作　用〕

最後にサンプリングされた座標点をＰＬ　（ｘｉ。

ｙｌ）とし、その前にサンプリングされた座標点をＰＯ
（ｘｏ、ＹＯ）とし、現在の座標点をＰ２（ｘ２．ｙ２
）とするとき、角度差θを求めるため、以下の計算処理
をする。

θｌ＝　（ｙ　１　　ｙ　Ｏ）　／　（ｘ　ｌ　　ｘ　
Ｏ）に対応する逆正接関数の補間直線値 θｚ”　（ｙ２　　ｙｌ）／　（ｘ２　　ｘｌ）に対応
する逆正接関数の補間直線値 θ＝１０２−〇、 θの値がサンプリングするか否かを判定する角度差情報
θ。よりも大きい場合、現在の座標点をサンプリング点
とし、レジスタに設定するとともに、ＣＰｔＪに対して
割り込み信号を発生させ、クロックのカウント値を０に
する。θ。以下ならば、現在の座標点をサンプリング点
としない。

また、時間一定サンプリング方式と兼用する場合には、
（ｘ２−ｘｉ）”＋　（ｙ２−ｙｌ）２の値がある値よ
りも大きくなったときにＣＰＵに対して割り込み信号を
発生させる。

〔実施例〕

以下１本発明の一実施例を図面を用いて具体的に説明す
る。

第１図は、本発明の一実施例に係る座標入力コントロー
ラのブロック図である。

座標入力コントローラ１０１は、システムバス１０２と
データ／アドレス信号線１０５と割り込み信号線１０６
を介して接続される。バスインタフェース回路１０７は
、データ／アドレス信号線１０５と割り込み信号線１０
６の情報を内部バス１２０に伝達する。内部バス１２Ｇ
は、座標入力コントローラ１０１内の各ブロックにデー
タを伝送する。

座標点レジスタＡ１１３、座標点レジスタＢ１１４、座
標点レジスタＣ１１５は、座標値を格納するためのレジ
スタである。角度差レジスタ１１６は、サンプリングす
るか否かを判定するための基準値が格納されている。ク
ロックカウンタ１１７は、クロック１０４が発生する信
号をクロック端子１１８を介して受は取り、クロック回
数をカウントする。

メモリＩＱＳ内には、プログラム１１０、データ１１１
、ベクトル傾き値から角度を求めるために必要な補間値
が格納されている補間テーブル１１２が格納されている
。演算器ｉ０８は、メモリ１０９内のプログラム１１０
の指示にしたがい処理を実行する。

また、座標入力装置インタフェース回路１１９は、座標
入力装置１０３から送られるアナログ信号をアナログデ
ジタル変換し、変換によりえられた座標値情報を保持す
る。

第２図は、本発明の一実施例に係る全体構成図である。

２０１はＣＰＵ　（中央処理装置）　、　２０２はプロ
グラムやデータを格納するメインメモリ、２０３はディ
スク、２０４はディスクコントローラ、１０２はシステ
ム全体のデータを転送するシステムバス、２１１はキー
ボードコントローラでキーボード２１２に接続されてい
る。２０６は表示系のデータを転送する表示系バス、２
０５はシステムバス１０２と表示系バス２゜６を結ぶバ
スコントローラ、２０７は描画プロセッサ、２０８はＶ
ＲＡＭ、２０９はＣＲＴＣで表示装置２１０に接続され
ている。そして、ｌｏｔは座標入力コントローラ、１０
４はクロック、１０３は座標入力装置である。

第３図は、座標点レジスタＡ　（１１３）　、座標点レ
ジスタＢ　（１１４）　、座標点レジスタＣ（１１５）
のデータ構造を示す図であり、座標点データ３０Ｇには
、Ｘ座標３０１とＹ座５３０２が格納されている。

第４図は、補間テーブル１１２のデータ構造を示す図で
ある。補間テーブル１１２は、Ｎ個の配列データからな
り、その一つの要素内に、傾き値４０１とその傾き値に
対応する逆正接関数の値である逆正接値４０２が格納さ
れている。また、このテーブルは、傾き値４０１が昇順
になる順序で格納されている。

第５図は、本発明の処理手順を示すフローチャートであ
る。

まず、座標点レジスタＢ　（１１４）には、最後にサン
プリングされた座標点情報が格納されており。

座標点レジスタＡ　（１１３）には、その前にサンプリ
ングされた座標点情報が格納され、座標点レジスタＣ（
１１５）には、現在の座標点情報が格納された状態で処
理が開始される。

ステップ５０１では、座標点レジスタＡ　（１１３）の
座標点データと座標点レジスタＢ　（１１４）の座標点
データよりなるベクトルＡを以下の計算により求め、同
様に、座標点レジスタＢ　（１１４）と座標点レジスタ
Ｃ（１１５）よりなるベクトルＢを求める。

ＶＡＸ＝ＸＢ−ＸＡ ＶＡＹ＝ＹＢ−ＹＡ ＶＢＸ＝ＸＣ−ＸＢ ＶＢＹ＝ＹＣ−ＹＢ ただし、ＶＡＸ、ＶＡＹはペクト）Ｉ／ＡのＸ、Ｙ座標
値、ＶＢＸ、ＶＢＹはベクトルＢのｘ、ｙ座標値、ＸＡ
、ＹＡは、座標点レジスタＡ　（１１３）のｘ、ｙ座標
値、ＸＢ、ＹＢは、座標点レジスタＢ（１１４）のＸ、
Ｙ座標値、ｘｃ、ｙｃは、座標点レジスタＣ（１１５）
のＸ、Ｙ座標値である。

ステップ５０２はステップ５０１で求めたベクトルＡ、
ベクトルＢの方向を調べ、以下の手順によりどの象限に
含まれるかを判定する。ベクトルの座標をｖｘ、ｖｙと
したとき。

ＩＦ　　ＶＸ　　≧　ＯＡＮＤ　　ＶＹ　　≧　０ＴＨ
ＥＮ　　第１象限 ＩＦ　　　ＶＸ　　　＜　　　ＯＡＮＤ　　　ＶＹ　　
　≧　　０ＴＨＥＮ　　第２象限 ＩＦ　　　ＶＸ　　　＜　　　ＯＡＮＤ　　　ＶＹ　　
　＜　　　０ＴＨＥＮ　　第３象限 ＩＦ　　ＶＸ　　≧　ＯＡＮＪ）　　ＶＹ　　＜　　０
ＴＨＥ　Ｎ　　第４象限 上記判定を、ベクトルＡ、ベクトルＢについて行う、そ
して、ベクトルＡとベクトルＢが異なる象限となるとき
、ステップ５０８へ進み、同じ象限にあるとき、ステッ
プ５０３へ進む。

ステップ５０３は、ベクトルＡ、ベクトルＢが第１象限
以外にある時、ベクトルＡとベクトルＢを第１象限への
変換処理をする。ベクトルの座標をｖｘ、ｖｙとすると
き。

ＩＦ　　第２象限　ＴＨＥＮ　　ＶＸ＝　　−ＶＸＩＦ
　　第３象限　ＴＨＥＮ　　ＶＸ＝　　−ＶＸ。

ｖｙ＝　　　−ｖｙ ＩＦ　　第４象限　ＴＨＥＮ　　ＶＹ＝　　−ＶＹ上記
変換をベクトルＡ、ベクトルＢについて行うと、ベクト
ルＡとベクトルＢの角度差を保持したまま、両ベクトル
が第１象限に変換される。

ステップ５０４では、ベクトルＡとベクトルＢの角度差
θを求める。このステップの詳細は、後述する。

ステップ５０５では、ベクトルＡとベクトルＢの角度差
θが、角度差レジスタ（１１６）に格納された値θ。よ
りも大きいか否かを判定する。θがθ。よりも大きい場
合ステップ５０８へ進み、小さに場合ステップ５０６へ
進む。

ステップ５０６では、クロックカウンタ１１７の値と、
予め定められたカウンタ上限値とを比較し、クロックカ
ウンタ１１７の方が大きい場合ステップ５０８へ進み、
小さい場合ステップ５０７へ進む。

ステップ５０７では、座標入力装置インタフェース回路
１１９により示される現在の座標値を読み込み、座標点
レジスタＣ（１１５）の値を更新する。

そして、ステップ５０１へ戻る。

ステップ５０８では、座標点レジスタＢ　（１１４）の
値を座標点レジスタＡ　（１１３）に代入する。

ステップ５０９では、座標点レジスタＣ（１１５）の値
を座標点レジスタＢ　（１１４）に代入する。

ステップ５１０では、クロックカウンタ１１７の値を０
にクリアする。

ステップ５１１では、現在の座標点をサンプリング点と
したことをＣＰＵ２０１に通知するために割り込み信号
を発生し、バスインタフェース回路１０７と割り込み信
号線１０６を経由して、システムバス１０２に割り込み
信号が送られ、ＣＰ　Ｕ　２０１に割り込みがかかる。

そして、ステップ５０７へ進む。

第６図は、第５図におけるステップ５０４の処理手順の
詳細を示したフローチャートである。

ステップ６０１〜ステツプ６０９は、座標点レジスタＡ
　（１１３）に格納された座標点と座標点レジスタＢ　
（１１４）に格納された座標点により構成されるベクト
ルＡの角度θＡを求める処理である。

ステップ６０１では、座標点レジスタＡ　（１１３）の
Ｘ座標ＸＡと座標点レジスタＢ　（１１４）のＸ座標Ｘ
Ｂが同じ値か否かを判定する。同じ値の場合ステップ６
０９へ進み、異なる値の場合ステップ６０２へ進む。

ステップ６０２では、ベクトルＡの傾きＲＡを求めるた
め、以下の計算をする。

ＲＡ＝　（ＹＢ−ＹＡ）／　（ＸＢ−ＸＡ）ただし、Ｘ
Ａ、ＹＡは座標点レジスタＡ　（１１３）のＸ、Ｙ座標
、ＸＢ、ＹＢは座標点レジスタＢ（１１４）のｘ、ｙ座
標である。

ステップ６０３では、ベクトルＡの傾きＲＡが予め定め
られた最大値ＲＡＭＸよりも大きいか否かを判定する。

大きい場合、ステップ６０９へ進み、小さい場合ステッ
プ６０４へ進む。

ステップ６０４では、ループ変数ｉＡに１を代入する。

ステップ６０５では、ループ変数ｉＡが補間テーブル１
１２の要素数Ｎ−１よりも小さいか否かを判定する。小
さい場合ステップ６０６へ進み、大きい場合ステップ６
１０へ進む。

ステップ６０６では、補間テーブル１１２の第ｉＡ番目
の要素の傾き値４Ｑ１を変数ＲｉＡに代入する。

ステップ６０７では、ステップ６０２で求めたベクトル
Ａの傾き値ＲＡとステップ６０６で求めた変数ＲｉＡの
値を比較し、ベクトルＡの傾き値ＲＡの方が大きいなら
ばステップ６０８へ進み。

小さいならばステップ６１０へ進む。

ステップ６０８では、ループ変数ｉＡを１増加しステッ
プ６０５へ進む。

ステップ６０９では、ベクトルＡの傾き値ＲＡを予め定
められた最大値ＲＭＡＸに設定し、ループ変数ｉＡを補
間テーブル１１２の要素数Ｎ−１に設定する。

以上の処理により、ベクトルＡの傾き値ＲＡと、傾き値
ＲＡに対応する補間テーブルの要素番号ｉＡが求められ
た。

ステップ６１０では、座標点レジスタＢ　（１１４）に
格納されている座標点と座標点レジスタＣ（１１５）に
格納されている座標点により祷成されるベクトルＢにつ
いて、ベクトルＡと全く同じ処理を行い、ベクトルＢの
傾き値ＲＢと、傾き値ＲＢに対応する補間テーブル１１
２の要素番号ｉＢを求める。

ステップ６１１では１以上求めた値よりベクトルＡとベ
クトルＢの角度θＡとθＢを以下の計算式により求める
。

θＡ＝　（Ｔｉ　［ｉＡ＋１］　−Ｔｉ　［ｉＡ］　）
＊（ＲＡ−Ｒ［ｉＡ］　）／　（Ｒｉ　［ｉＡ＋１］　
−Ｒｉ　［ｉＡ］　）＋Ｔｉ　［ｉＡ］ θＢ＝　（Ｔｉ　［ｉＢ＋１１−Ｔｉ　（：ｉＢ］　）
＊（ＲＢ−Ｒ［ｉＢ］　）／　（Ｒｉ　［ｉＢ＋１］　
−Ｒｉ　［ｉＢ］　）＋Ｔｉ　［ｉＢ］ なお、上記式において、Ｔｉ　［ｉ］は補間テーブル１
１２における第１番目の要素の逆正接値４０２を示し、
Ｒｉ　［ｉコは、傾き値４０１を示す。

ステップ６１２では、θＡとθＢの差の絶対値を求め、
ベクトルＡとベクトルＢの角度差θを得る。

第７ａ図〜第７ｄ図は、傾き値Ｒを角度θに変換するた
めの図である。

第７ａ図は、（ｘ、ｙ）の値をもつベクトルと傾き値Ｒ
＝　ｙ　／　ｘと角度θの関係を示した図である。

第７ｂ図は、傾き値Ｒと角度θの関係を示した図である
。図に示すように傾き値Ｒと角度θの関係は逆正接関数
により示され、θ＝ｔａｎ−”　Ｒとなる。

第７ｃ図は、逆正接関数を直線補間するときの方式を説
明する図である。傾き値Ｒ軸は、Ｎ−１個の区間に分割
され、各区間の区切り値が補間テーブル１１２の傾き値
４０１に格納されている。この値をＲｉ　［］で示して
いる。また、各Ｒ１［］値に対応する補間テーブル１１
２の逆正接値４０２の値がＴｉ［］として示されている
。

第７ｄ図は、各Ｒｉ［］とＴｉ［］により指定される点
列を直線で補間したときの傾き値Ｒと角度θの関係を示
す０図より分かるように直線補間しても逆正接関数を十
分な精度で近似できる。

例えば、Ｒｉ　［２］とＲｉ　［３］の間にある傾き値
Ｒを角度θに変換する例を示す。

θ　＝　　　（Ｔｉ　　　［３］　　　−Ｔｉ　　　［
２コ　）　　木　　（Ｒ−Ｒ［２］）／　　（Ｒｉ　　
［３］　　　Ｒｉ　　［２］　　）＋Ｔｉ　　［２］以
上の処理によって傾き値Ｒが角度θに変換される。

第８図は、ｃ　Ｐ　Ｕ　２０１に割り込み信号が入力さ
れたときに、ＣＰｔＪ２０１が実行する割り込み処理プ
ログラムの処理の流れを示す図である。

ステップ８０１は、座標点レジスタＢ　（１１４）の値
を読み出す。

ステップ８０２は１表示装置２１０上の指定位置にカー
ソルを描画する。

ステップ８０３は、カーソル軌跡をトレース表示する場
合、そのトレースを表示装置２１Ｑ上に表示する。

なお、本発明の実施例では、時間一定サンプリング方式
と兼用した方式を説明したが、距離一定サンプリング方
式と兼用する場合には、第７図ステップ５０６の処理に
おいて、座標点レジスタＢ（１１４）と座標点レジスタ
Ｃ（１１５）の距離が予め定められた値よりも大きい場
合、ステップ５０８へ進み、小さい場合ステップ５０７
へ進むように変更すればよい。

また、角度差レジスタ１１６は、ＣＰ　Ｕ　２０１によ
り書き込み可能であるので、必要に応じて値を変更でき
る。

また、本発明の実施例においては、座標入力コントロー
ラ１０１がシステムバス１０２と直接接続されているが
、通信回線を介して接続される場合にも適用可能である
。

〔発明の効果〕

以上、説明したように、本発明によれば１曲線状の座標
点入力の場合には、サンプリング点の密度が高いサンプ
リング点列となるので、文字の角のような特徴点が必ず
サンプリング点となり１手書き文字認識処理の認識率が
向上する。

また、直線に近い座標点入力の場合にはサンプリング点
の密度が低いので、ＣＰＵに対する割込み回数が低減し
、応答速度が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例に係る座標入力コントロー
ラのブロック図。 第２図は、本発明の一実施例に係る全体構成図、第３図
は、座標点データの構造を示す図、第４図は、補間テー
ブルのデータ構造を示す図、第５図は、本発明の処理手
順を示すフローチャート、 第６図は、角度を求める処理の流れを示す図、第７ａ図
〜第７ｄ図は、角度を求める方式の説明図。 第８図は、割り込み処理プログラムの処理の流れを示す
図である。 図中、　１０１・・・座標入力コントローラ、１０２・
・・システムバス、１０５・・・データ／アドレス信号
線、１０６・・割り込み信号線、１０７・・・バスイン
タフェース回路、１２０・・・内部バス、１１３〜１１
５・・・座標点レジスタ、１１６・・・角度差レジスタ
、１１７・・・クロックカウンタ、１０４・・・クロッ
ク、１０９・・・メモリ、１１２・・・補間テーブル、
１０８・・・演算器、１１９・・・座標入力装置インタ
フェース回路、１０３・・・座標入力装置、２０１・・
・ＣＰｔＪ、２０２・・・メインメモリ、２０３・・・
ディスク、２０４・・・ディスクコントローラ、２１１
・・・キーボードコントローラ、２１２・・・キーボー
ド、２０６・・・表示系バス、２０５・・・バスコント
ローラ、２０７・・・描画プロセッサ、２０８・・・Ｖ
ＲＡＭ、２０９・・・ＣＲＴＣ，２１０・・・表示装置
。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、座標入力装置を備えた情報処理端末装置において、
   最後にサンプリングされた第１の座標点データを保持す
   る手段と、その前にサンプリングされた第２の座標点デ
   ータを保持する手段と、現在座標入力装置により指示さ
   れている第３の座標点データを保持する手段とを設け、
   該第２の座標点と該第１の座標点により定められる第１
   のベクトルと、該第１の座標点と該第３の座標点により
   定められる第２のベクトルとの角度差を算出し、該角度
   差が予め指示された角度差よりも大きい場合に、該第３
   の座標点をサンプリング点とすることを特徴とする座標
   入力サンプリング方式。 ２、請求項１記載の座標入力サンプリング方式において
   、最後にサンプリングされた時刻と現在の時刻との差が
   予め指示された値より大きい場合に、現在座標入力装置
   により指示されている第３の座標点をサンプリング点と
   することを特徴とする座標入力サンプリング方式。 ３、請求項１記載の座標入力サンプリング方式において
   、最後にサンプリングされた第１の座標点と、現在座標
   入力装置により指示されている第３の座標点の距離が予
   め指示された値より大きい場合に、該第３の座標点をサ
   ンプリング点とすることを特徴とする座標入力サンプリ
   ング方式。 ４、請求項１記載の座標入力サンプリング方式において
   、前記予め指示された角度差を任意の値に設定可能とす
   ることを特徴とする座標入力サンプリング方式。 ５、請求項１記載の座標入力サンプリング方式において
   、逆正接関数を直線補間したテーブルを設け、該テーブ
   ルを参照することにより、ベクトルの傾きから角度を近
   似的に求めることを特徴とする座標入力サンプリング方
   式。