JPH0529952B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明はCAD（Computer Aided Design）シ
ステムに図形を入力するとき、この図形をオンラ
イン手書きで入力できるようにした図形入力装置
に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

CADシステムに図形、特に機械図面に用いる
図形を入力するとき従来装置では、タブレツトと
キーボードを介して数10種類の多様で類似するコ
マンドを複数選択しかつ組み合わせると共に、入
力したい図形の座標位置を厳密に指定してやらな
ければならなかつた。このため操作法に習熟して
いなければ多大の時間を要しかつオペレータの負
担は大きかつた。また第６図に示すようにキーボ
ードとタブレツトという２つの機器を操作しなけ
ればならないので機器設置のスペース効率が悪か
つた。

〔発明の目的〕

本発明は前記の従来技術の欠点を克服するため
になされたもので、CADシステムの操作法に習
熟しない設計者であつても容易に操作でき、かつ
設計者の机に設置できるスペース効率の高い図形
入力装置を提供することを目的とする。

〔発明の概要〕

本発明は、手書き文字認識、手書き図形認識、
図形間近接度計算を組み合わせることによつて、
従来のコマンドに相当する指示を装置内部で認識
すると共に、入力図形の座標位置を装置内部で計
算し、手書き入力した文字、図形から清書化した
図面を生成する図形入力装置である。

〔発明の実施例〕

本発明による図面入力装置の全体構成を第２図
に示す。図形と文字の入力はタブレツト１２上を
スタイラスペン１３を使つて手書きすることによ
つて行なう。CRT１１は入力された手書き文字
の認識結果と、手書き入力された図形またはこれ
の清書化処理を行なつた後の図形を表示すると共
に、いくつかのコマンドメニユーを表示する。プ
ロツタ１４は清書化図面を出力する。図形入力装
置本体１０はタブレツト１２から送られてくる座
標データを基に文字を認識あるいは図形を認識す
る。この部分を詳細に表わしたものを第１図に示
す。文字認識においては文字認識処理をする
CREC１０３が動作し、図形認識においてはピツ
ク検出部PICK１０２、図形認識部PREQ１０４、
近接度計算部DIST１０５、座標値計算部LOC１
０６、接点と接点を計算する端点・接点計算部
TREQ１０７が動作する。これら以外の座標値
入力部IN１００、ストローク端検出部SDET１
０１、図形メモリMEMORY１０８、CRTの表
示制御をする表示制御部DSP１０９、プロツタ
への出力を制御するプロツタ制御部PLOT１１０
は文字認識と図形認識に共通して動作する部分で
ある。

本発明による作用を第３図に示す図形の入力例
を参照して述べる。第３図ａは直線Ｌ１とＬ２の
交点Ａと直線Ｌ３とＬ４の交点Ｂ間を結ぶ直線Ｌ
５を入力する例である。

従来技術による装置では点Ａをまず指定するた
めに直線間の交点を指定するコマンドをキーボー
ドから入力し（第７図のＦ１）、次にタブレツト
のスタイラスペンを動かして直線Ｌ１とＬ２をカ
ーソルで指示する（第７図のＦ３、ピツクと呼
ぶ）。同様にして点Ｂも上記操作によつて求める。
ピツクした図形はCRTに強調表示される（第７
図のＦ４）。次に直線を入力するコマンドをキー
ボードから入力し（第７図のＦ１）、始点と終点
を指示した入力であることを示すサブコマンドを
キーボードから入力する（第７図のＦ２）。始点
と終点の指定はカーソルを移動させて上記２つの
点Ａ，Ｂに合わせる（第７図のＦ３）。以上の操
作が完了すると入力したい直線Ｌ５がCRTに表
示される（第７図のＦ４）。

一方本発明ではスタイラスペン１３をタブレツ
ト１２上で移動させてCRT１１に表示されてい
るカーソルを点Ａの近傍にもつてゆきペンダウン
させペンで書くのと同様に点Ｂまで移動させる。
ここでペンアツプすると清書化された直線Ｌ５が
CRT１１に表示される。このように従来装置に
よるコマンドの入力やピツクは不要である。この
操作を行なつたときの本発明の動作を第１図を参
照して述べる。IN１００を介して入力したスタ
イラスペン１３の座標値を、PREQ１０４、
DIST１０５へ渡す。この値は同時にDSP１０９
を介してCRT１１へ送り手書き図形を表示する。

点Ａでペンダウンして書き始めたことはSDET
１０１が検出し、PREQ１０４とDIST１０５へ、
それぞれの動作を開始する信号を送る。DIST１
０５は既に入力済の直線Ｌ１〜Ｌ４他の図形デー
タが格納されているMEMORY１０８をアクセ
スしてペンダウン後の座標値と既に入力済の直線
（すなわちＬ１〜Ｌ４）間の距離を計算し、あら
かじめ設定されている閾値以下の距離をもつ図形
データ（本例ではＬ１，Ｌ２）と距離をTREQ
１０７へ送る。PREQ１０４はスタイラスペン１
３の座標値をIN１００経由で入力し手書き図形
のストロークベクトルを計算する。スライラスペ
ン１３を点Ｂの近傍でペンアツプすると、書き終
つたことをSDET１０１は検出し、このことを
DIST１０５とPREQ１０４へ通知する。DIST
１０５はペンアツプにより動作を終了する。
TREQ１０７はDIST１０５から送られてくる図
形データと距離から直線Ｌ１またはＬ２の端点に
近接する座標から書き始め、直線Ｌ３またはＬ４
の端点に近接する座標で書き終つたことを認識
し、書き始めと書き終りの座標値を点Ａ，Ｂとし
てLOC１０６へ送る。PREQ１０４はストローク
ベクトルの計算結果より入力図形の形を認識す
る。本例では直線と認識する。認識結果の図形形
式を表わすコードをLOC１０６へ送る。LOC１
０６はPREQ１０４から送られてくる図形コード
が直線であり、TREQ１０７から送られてくる
２つの座標値すなわち点Ａ，Ｂの座標値から２つ
の座標値を始点と終点とする直線であると判定す
る。このデータをMEMORY１０８へ記憶する
と共に、DSP１０９を介してCRT１１へ送りそ
れまで表示されていた手書き図形を消去して清書
化図形を表示する。

第３図ｂは２つの直線Ｌ６，Ｌ７に接し半径値
が100の円を入力する例である。直線入力と同様
にスタイラスペン１３を移動させて直線Ｌ６，Ｌ
７に近接する丸を手書き入力する。書き始めの位
置はどこであつてもかまわない。半径の値はスタ
イラスペン１３をペンで書くのと同様にして数値
を入力する。先頭の文字Ｒは数値が半径であるこ
とを表わす識別文字である。文字入力と図形入力
は上記の逆であつてもかまわない。直線入力と同
様直線Ｌ６，Ｌ７のピツクは不要であり、数値を
キーボードから入力する必要もない。

この操作を行なつたときの本発明の動作を直線
入力と同様第１図を参照して述べる。IN１００
を介して入力したスタイラスペン１３の座標値を
PREQ１０４、DIST１０５へ渡す。DSP１０９
を介して手書き図形をCRT１１に表示するのは
直線入力の例と同一である。PREQ１０４はペン
ダウンの間ストロークベクトルを計算し、DIST
１０５はMEMORY１０８に記憶されている既
に入力済の図形データとの距離を計算し、この結
果をTREQ１０７へ送る。TREQは手書き入力
図形が直線Ｌ６，Ｌ７に近接して書かれたことを
LOC１０６へ送る。CREQ１０３はスタイラスペ
ン１３の座標値からストロークを求め文字認識を
行なう。文字認識技術そのものは公知例（日経コ
レクトロニクス1983，12，5.PP115−133）など
に記されている。文字認識により文字列Ｒ１００
が求められると文字Ｒよりこれに続く文字が半径
の値であると認識し、半径値１００をLOC１０
６へ送る。LOC１０６はTREQ１０７から送ら
れてくる直線Ｌ６，Ｌ７のデータと、CREQ１０
４から送られてくる半径値１００、およびPREQ
１０４から送られてくる図形コードが円というこ
とから、直線Ｌ６，Ｌ７から距離１００なる点
Ｅ、すなわち中心点を求める。この結果をDSP
１０９を介してCRT１１へ送り直線Ｌ６，Ｌ７
に接し半径１００なる円を清書化して表示する。
この座標値はMEMORY１０８へ記憶する。本
例の数値入力は円の半径であるが、これ以外の数
値として円または円弧の直径、直交座標または極
座標系での座標値、直線の長さ、基準線からの距
離などが可能である。

次に本発明による優先度の制御法について述べ
る。

第４図ａは既に入力されている図形が互いに近
接していて、識別するのが困難、または誤認識の
おそれがある場合の接続入力例である。このとき
は従来装置で実施しているのと同様図形のピツク
操作をする。まずスタイラスペン１３を移動させ
てカーソルを円Ｃ２の円周上にもつてゆき点Ｆで
ペンダウンした後再びペンアツプする。これと同
様のことを円Ｃ４に対しても実施する。次に円Ｃ
２の接点座標となる近傍の位置から手書き図形を
書き始め、円Ｃ４の接線座標となる近傍位置で書
き終える。従来装置における円の接線というコマ
ンドは不要である。この操作を行なつたときの本
発明の動作を第１図を参照して述べる。点Ｆでペ
ンダウンおよびペンアツプしたことはSDET１０
１が検出し、DIST１０５はIN１００を介してス
タイラスペン１３の座標値を入力し、既に入力済
の円Ｃ１〜Ｃ４他の図形が格納されている
MEMORY１０８をアクセスして点Ｆとこれら
図形との間の距離を計算し、この結果をTREQ
１０７へ送る。PICK１０２はペンダウンとペン
アツプのオン、オフ信号をSDET１０１から受取
り、IN１００から入力するスタイラスペン１３
の座標値の移動量が微少であることからピツク操
作であると判定しこれをTREQ１０７へ送る。
TREQ１０７はこれらの動作より円Ｃ２をピツ
クしたと認識する。さらに点Ｇでペンダウンとペ
ンアツプの操作をすると上記と同様の動作を行な
う。次に円Ｃ２の接線座標の近傍から書き始め、
円Ｃ４の接線座標近傍で書き終るまでのPREQ１
０４、DIST１０５の動作は第３図ａの実施例で
示した直線入力の例とほぼ同一である。

異なる点は円Ｃ２，Ｃ４に対してピツク操作が
行なわれているのでTREQ１０７はDIST１０５
から送られてくる近接図形Ｃ１〜Ｃ４の中から円
Ｃ２，Ｃ４のデータのみをLOC１０６へ送るこ
とである。

LOC１０６は、PREQ１０４から送られてくる
図形コードが直線であり、TREQ１０７から送
られてくる円Ｃ２，Ｃ４のデータから２つの接点
座標を求め、これらを始点、終点とする直線であ
ると判定する。

第４図ｂは近接図形として直線Ｌ８〜Ｌ１１と
座標点Ｐ１，Ｐ２があるとき、TREQ１０７が
いずれも近接していると判断したときの例であ
る。TREQ１０７は書き始めをＬ８，Ｌ９の端
部または座標点Ｐ１、書き終りを直線Ｌ１０，Ｌ
１１の端部または座標点Ｐ２の座標値をLOC１
０６へ送る。LOC１０６は書き始め座標につい
ては、直線Ｌ８，Ｌ９、座標点Ｐ１の３つの候補
の中から近接図形として優先度の高い座標点Ｐ１
を選択する。書き終り座標についても、優先度の
高い座標点Ｐ２を選択する。

これら２つの選択された座標値を始点、終点と
するデータをMEMORY１０８へ記憶すると共
にDSP１０９を介してCRT１１へ送る。

第４図ｃは手書き軌跡の通過点近傍に座標点Ｐ
３があるときの例である。始点をＬ１３の端部と
判断するLOC１０６の動作は第３図ａの実施例
で述べたのと同様である。手書き軌跡の書き終り
座標に近接する直線Ｌ１４は、端部でもなく近傍
でもないので、第２の優先度をもつ手書き軌跡の
通過点近傍にある座標点Ｐ３を選択しこれを通る
直線データを生成する。終点は書き終り座標に近
接する直線Ｌ１４との交点とする。

第４図ｄは直線Ｌ１８を基準としてこれに平行
で距離１００にある直線を入力する例である。文
字入力は第３図ｂの実施例で示したのと同様、
CREQ１０３は入力された文字列ｄ１００から基
準線からの距離が１００というデータをLOC１
０６へ送る。TREQ１０７は近接図形としてＰ
４，Ｃ５，Ｌ１６，Ｌ１７をLOC１０６へ送る。
基準となる直線Ｌ１８は第４図ａの実施例で示し
たピツク操作と同様にしてTREQ１０７で認識
されているから、この図形データもLOC１０６
へ送る。

LOC１０６はPREQ１０４から図形タイプが直
線、CREC１０３から距離１００、TREQ１０７
からピツク直線Ｌ１８というこれらデータより、
直線Ｌ１８に平行でこれから距離１００にある直
線を生成する。本実施例ではCREC１０３からの
距離データを最優先にして入力図形の座標データ
が生成され、手書き軌跡の通過点近傍にある座標
点Ｐ４は第２の優先度、円Ｃ５は第３の優先度と
なる。始点と終点はTREQ１０７から送られて
いる近接図形Ｌ１６，Ｌ１７それぞれの交点とす
る。

次に優先度制御の異なる実施例を第５図を参照
して述べる。第５図ａは直線入力において書き始
めに直線Ｌ２０、書き終りに直線Ｌ２１、通過点
近傍に円Ｃ６，Ｃ７が近接して存在し、通過点近
傍図形Ｃ６，Ｃ７に基づいた認識をさせる例であ
る。

手書き軌跡の書き始めと書き終り座標に近接し
て直線Ｌ２０，Ｌ２１の端部があることからこれ
らを始点、終点とする直線入力と誤認識する可能
性がある。オペレータが手書き図形入力中に途中
でスタイラスペン１３をペンアツプ後再びペンダ
ウンして手書き図形の入力を継続すると、この座
標に対してピツク操作をしたものとみなす。第５
図ａの実施例では円Ｃ６，Ｃ７それぞれの円周近
傍Ａ４，Ａ５でペンアツプ、ペンダウンをすると
これら図形がピツクされたものとみなす。

本実施例を第１図を参照して述べる。Ａ３でペ
ンダウンして書き始めたことをSDET１０１が検
出する動作は先に述べた実施例と同じである。手
書き図形入力中点Ａ４でスタイラスペン１３をペ
ンアツプし再びペンダウンすると、PICK１０２
はペンアツプ時の座標値とペンダウン時の座標値
が微少であることからピツクと同一の操作が行な
われたものと判断しこのことをTREQ１０７へ
送る。このときDIST１０５は近接図形が円Ｃ６
であることをTREQ１０７へ送る。点Ａ５でも
同一の動作を行なう。TREQ１０７は近接図形
Ｌ２０，Ｌ２１，Ｃ６，Ｃ７のデータをLOC１
０６へ送る。Ｃ６，Ｃ７についてはピツク操作が
加わつたことのデータを付加する。LOC１０６
はTREQ１０７から送られてくる近接図形デー
タの中から、優先度の高いピツク操作の加わつた
Ｃ６，Ｃ７を選択し、これらの接線を生成する。

第５図ｂは第３図ｂの実施例と同様２つの図形
に接する円を入力する例である。第５図ｂにおい
ては接する図形がＬ２３，Ｌ２４、およびＬ２
５，Ｌ２６とそれぞれ近接していて誤認識する可
能性がある。このときは第５図ａの実施例と同
様、接して欲しい図形の近傍Ａ７，Ａ８でペンア
ツプとペンダウンを繰り返す。

第３図ｂの実施例と異なる点は、第１図におけ
るLOC１０６が優先度の高いピツク操作の加わ
つたＬ２３，Ｌ２６を選択する動作が加わつたこ
とである。

〔発明の効果〕

本発明による図形入力装置によれば、オンライ
ン手書き文字を認識することによつてキーボード
を不要とすると共に、オンライン手書き入力図形
を認識し、この手書き図形と既に入力済の図形の
近接度を計算するので、従来装置と比較して図形
の入力速度および操作性を飛躍的に向上させるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の図形入力装置の本体部分を詳
細に表示したブロツク図、第２図は本体部分と入
出力部分を結合した本発明による図形入力装置の
構成図、第３図〜第５図は本発明の図形入力装置
へ入力する図形の表示例を示す図、第６図は従来
技術によるCADシステムの図形入力に関する機
器構成図、第７図は第６図の装置を使つた図形入
力操作のフローチヤートである。 １……CADシステムの処理装置、２……
CRT、３……キーボード、４……タブレツト、
５……プロツタ、１０……図形入力装置本体、１
１……CRT、１２……タブレツト、１３……ス
タイラスペン、１４……プロツタ、１００……座
標値入力部、１０１……ストローク端検出部、１
０２……ピツク検出部、１０３……文字認識部、
１０４……図形認識部、１０５……近接度計算
部、１０６……座標値計算部、１０７……端点、
接点計算部、１０８……図形メモリ、１０９……
表示制御部、１１０……プロツタ制御部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 手書きで書かれる図形等をタブレツトから入
   力する図形入力装置において、前記タブレツト上
   に書かれた図形等第１の座標値を読取る第１の手
   段と、この第１の手段にて読取られた前記第１の
   座標値から入力図形の形状を決定する第２の手段
   と、既にメモリに記憶されている入力済みの図形
   情報を読出し前記第１の座標値を計算して入力図
   形に近接する図形を決定する第３の手段と、手書
   文字を入力した場合前記第１の座標値からこの手
   書文字が何であるかを決定し入力図形の座標デー
   タに変換する第４の手段と、前記入力図形の形状
   と前記座標データに基き前記近接する図形に優先
   度をつけて前記入力図形の第２の座標値を決定す
   る第５の手段と、これら各手段によつて決定され
   た内容を前記メモリに記憶させるとともに清書化
   した図形を表示する第６の手段とを具備すること
   を特徴とする図形入力装置。 ２ 前記第５の手段は、前記タブレツトから図形
   で手書きにて入力途中に、既に入力済みで清書化
   表示中の図形の近傍でスタイラスペンのペンアツ
   プ及びペンダウン動作を検出したときは、この図
   形を前記近接する図形の中で最優先度の近接図形
   と判断することを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の図形入力装置。