JPS621072A - 図形入力装置 - 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】 ［発明の技術分野］ 本発明はＣＡＤ　（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ　Ａｉｄｅｄ　Ｄ
ｅｓｉｇｎ　）システムＣ：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（二関する。

［発明の技術的背景とその問題点コ ＣＡＤシステム５ユ図形、特に機械図面２二用いる図形
を入力するとき従来装置では、タブレットとキーボード
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
置を厳密イ：指定してやらなければならなかった。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った。またキーボードタブレ
ットという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った。

［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ね
たもので、ＣＡＤシステムの操作法に習熟しない設計者
であっ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って、従来のコマンド
に和尚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９
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
。

［図面の実施例］ 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ット１２上をスタイラスペン
１３を使って手書きすることによって行なう。ＣＲＴＩ
Ｉは入力され素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った後の図形を
表示すると共に、いくつかのコマンドメニューを表示す
る。プロッタ１４は清書化図面を出力する。図形入力装
置本体１０はタブレット１２から送られてくる座標デー
タを元こ文字を認識あるいは固形を認識する。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ＣＲＢＣ１０３が動作し、図形
認識においてはビック検出部ＰＩＣＫ　１０２　、図形
認識部ＰＲＥＱ　１０４　、近接度計算部ＤＩＥＴ　Ｉ
Ｑ５　。

座標値計算部ＬＯＣＩＱ５　、端点と接点を計算する端
点、接点計算部ＴＲＥＱ　１０７が動作する。これら以
外の座標値入力部ｌＮ１００、ストローク端検出部５Ｄ
ＥＴ１０１、図形メモリＭＥＭＯＫＹ　１０８、ＣＲＴ
の表示制御をする表示制御部ＤＳＰ　１０９　、プロッ
タへの出力を制御するプロッタ制御部ＰＬＯＴ　１１０
は文字認識と図形認識Ｃ−共遡して動作する部分である
。

本発明ζ二よる作用を第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Ｌ２０〕交点Ａ
１と直線Ｌ３とＬ４の交点Ａ２間を結ぶ直線Ｌ５を入力
する例である。

従来技術による装置では点Ａ１をまず指定するために直
線間の交点な指定するコマンドキーボードから入力しく
第７図のＰ″ｌ）、次１：タブレットのスタイラスペン
な勘かして直線Ｌ１とＬ２をカーソルで指示する（第７
図のＦ３、ビックと呼ぶ）。

同様にして点Ａ２も上記操作によって求める。ビックし
た図形はＣＲＴに強調表示される（第７図のｐ４）。次
Ｃ：直線を入力するコマンドをキーボードから入力しく
Ｗ、７図のＦｌ）、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（Ｎ７
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Ａｌ、人２１−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
（ニー表示される（第７図のＦ４）。

一方本発明ではスタイラスペン１３をタブレット１２上
で移動させてｃＲＴＩＩ＋二表示されているカーソルを
点Ａ１の近傍に：もってゆきペンダウンさせペンで書く
のと同様（二点人２′！で移動させる３、ここでペンア
ップすると清書化された直線Ｌ５がＣＲＴＩＩ（二表示
される。このように従来装置によるコマンドの入力やビ
ックは不要である。この操作を行なったときの本発明の
動作を第１図を参照して述べる。ｌＮ１００を介して入
力したスタイラスペン１３の座標値を、ＰＲＥＱ　１０
４　、　ＤＩＳＴ　１０５へ渡す。この値は同時にＤ８
Ｐ１０９を介してＣＲＴＩＩへ送り手書き図形を表示す
る。

点Ａ１でベンダウンして書き始めたことは５ＤＥＴ１０
１が検出し、ｐＲＥＱ　１０４とＤＩＳＴ１０５へ、そ
れぞれの動作を開始する信号を送る。

ＰＲＥＱ１０４は一定時間周期でスタイラスペン１３の
座標値をｌＮ１００経由でサンプリング入力し手書き図
形のストロークベクトルの計算と座標値の変化率を計算
する。変化率の絶対値があらかじめ定められ友閾値を超
えたならこのことをＤ　Ｉ　Ｓ　Ｔ　１０５へ通知する
。

ＤＩＳＴ１０５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人力済の直線（すなわ
ちＬｌ−Ｌ４）間の距離を計算し、あらかじめ定められ
ている閾値以下の距離をもつ図形データ（本例ではＬｌ
、　Ｌ２　）と距離を’ｒＲｈＱ　１０７へ送る。スタ
イラスペン１３を点Ａ２の近傍でペンアップすると、書
き終ったことを８ＤＥＴ１０１は検出し、このことをＤ
Ｉ８Ｔ１０５とＰＲＥＱ１０４へ通知Ｔる。

Ｄ１８Ｔ１０５はペンアップにより動作を終了する。

ＴＲＥＱ１０７はＤＩＳＴ１０５から送られてくる図形
データと距離とから直線Ｌ１’ＦたはＬ２の端点に近接
する座標妙）ら書き始め、直線Ｌ３またはＢ４　の端点
Ｃ−近接する座標で書き終ったことを認識し、書き始め
と書き終りの座標値を点Ａｌ、Ａ２としてＬＯＣ１０６
へ送る。ＰＲＥＱ　１０４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なＬＯＣ１０
６へ送る。ＬＯＣ１０６はＰＲＢＱ１０４から送られて
くる図形コードが直線であり、ＴＲｇＱ１０７から送ら
れてくる２つの座標値丁なわち点Ａｌ、Ａ２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。このデータはＭＥＭＯＲＹ　１０８へ記憶すると共
に、ＤＳＰＩＱ９を介してＣＲＴＩＩ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１
００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．　Ｂ７　ｉ−近接
する丸を手書きにより入力する。書き始めの位置はどこ
であってもかまわない。半径の値はスタイラスペン［３
をペンで書くのと同様（二して数値な入力する。先頭の
文字Ｒは数値が半径であることを表わＴ識別文字である
。文字入力と図形入力は上記の逆であってもかまわない
。直線入力と同様直線Ｌ６．Ｌ７のビックは不要であり
、数値をキーボードから入力する必要もない。

この操作を行なっ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。ｌＮ１００を介して入力し
たスタイラスペン１３の座標値をＰＲｇＱ　１０４　、
　ＤＩＳＴ　１０５へ＃、丁。１）ＳＰ１０９を介して
手書き図形をＣＲＴＩＩに表示するのは直線入力の例と
同一である。ＰＲＥＱ　１０４はペンダウンの間ストロ
ークベクトルを計算し、ＤＩＳＴ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、この結果なＴＲＢＱ　１０７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。ＣＲＢＣ１０３は
スタイラスペンＩ３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（日経エ
レクトロニクス１９８３．１２．５．　ＰｐＨ５−１３
３）などＣ：記されている。文字認識により文字列Ｒ１
００が求ぬられると文字Ｒよりこれζユ続く文字が半径
の値であると認識し、半径値１００をＬＯＣ１０６へ送
る。ＬＯＣ１０６はＴＲＥＱＩ（１７から送られてくる
直線Ｌ６．Ｌ７のデータと、ＣＲＥＱ　１０３から送ら
れてくる半径値１００、およびＰＲｇＱ　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Ｂ、すなわち中心点を求める
。この結果をＤ８Ｐ１０９を介してＣＲＴＩＩへ送り直
線Ｌ６．Ｌ７ｉ−接し半径１（）０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、こね以外の数値
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かり能で
ある。

次にスタイラスペン１３の座標値の変化率に基づいた近
接図形決定法（二ついて述べる。第４図（ａ）は入力済
の直線Ｌ８．Ｌ９の端部を結ぶ直線を入力する例である
。手書き入力は直線Ｌ８の端部Ａ３に近接して書き始め
、直線Ｌ９の端部Ａ４＋：近接して書き終える。ところ
が本例では手書き軌跡の通過点近傍に円Ｃ２，Ｃ３があ
りこれらとの接線入力と誤認識するおそれがある。Ａ３
．Ａ４を結ぶ直線を入力するときは第４図（ｂ）　ｔユ
示すようＩニスタイラスベン１３の移動速度を通過点で
はできるだけ一定となるよう手書き入力する。第４図（
Ｃ）はスタイラスペンの加速度を示した図である。Ａ３
近傍での書き始めと、Ａ４近傍での書き終りにピークが
ある。

この操作を行なったときの本発明の動作を第１図を参照
して述べる。ｌＮ１００を介して入力したスタイラスペ
ン１３の座標値をＰＲＥＱ　１０４　、　ＤＩＳＴＩ０
５へ渡す。Ｌ）ＳＰ１０９を介して手書き図形をＣＲＴ
ＩＩ（；表示するのは第３図の実施例と同一である。

ＰＲＥＱ１０４はペンダウンの間ストロークベクトルを
計算すると共Ｃニスタイラスペン座標値の変化率を求め
る。加速度の絶対値があらかじめ定められた閾値な超え
たなら立上がり時点（第４図（Ｃ）のＢｌ。

Ｂ２）で１）ＩＳＴ１０５へ通知する。

ＤＩＳＴ１０５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する。本例では
近接図形として直線Ｌｇ、　Ｂ９　、円Ｃ２，Ｃ３を選
択し、ＴＲＢＱ　１０７へ送る。直線Ｌ８．Ｌ９１一つ
いてはＰＲＥＱ　１０４より立上がり信号の通知を受け
ているので、優先選択のデータを付加する。。

ＴＲＥＱ１０７はＤＩＳＴ１０５から送られてくる図形
データと距離および優先選択の付加データから直線Ｌ８
の端部Ａ３から書き始め、直線Ｌ９の端部Ａ４で書き終
ったことを認識し、書き始めと書き終りの座標値をＡ３
．Ａ４としてＬＯＣ１０６へ送る。

ＰＲＥＱ　１０４はストロークベクトルの計算結果より
入力図形の形を直線と認識して図形コードをＬＯＣ１０
６へ送る。

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２
つの座標値すなわち点Ａ３．Ａ４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。これ以
後の動作は第３図（ａ）の実施例と同一である。

第４図は直線の端部な結ぶ直線入力の例であったが、は
ぼ同一位置に接線を入力する例を第５図を参照して述べ
る。本例では第５図（ｂ）に示すよう（ニスタイラスペ
ン１３の移動速度を接線を形成する円Ｃ２，Ｃ３の円周
近傍で変化をもたせる。第５図（Ｃ）はスタイラスペン
の加速度を示した図である。

書き始めＢ３．書き終りＢ６と円Ｃ２，Ｃ３の近傍通過
時Ｂ４．Ｂ５ｉユビークがある。Ｂ４．Ｂ５直後にある
ピークについては不感帯として無視する。

この操作を行なったときの本発明の動作を第１図を参照
して述べる。ＩＮ　１０（＋　、　ＤＳＰ　１０ｇの動
作は先に足した例と同一である。ＰＲＥＱ　１０４はペ
ンダウンの間ストロークベクトルを計算すると共（二、
スタイラスペンの変化率を求め第５図（Ｃ）に示すタイ
ミングＢ３〜Ｂ６をＤＩＳＴ１０５へ通知する。

ＤＩ８Ｔ１０５はＭＥＭＯＲＹ１０８１−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する。先（二
足した例と同様近接図形として直線Ｌ８．　Ｌ９　、円
Ｃ２，Ｃ３を選択し、ＴＲＥＱＩ（＋７へ送る。円ｃ２
．　Ｃ３についてはＰＲＢＱ　１０４より立上がり信号
の通知を受けているので、先に示した例とは逆に、これ
らに優先選択のデータを付加する。

ＴＲＥＱ１０７は、ＤＩＳ’ｒ１０５から送られてくる
図形データと距離および優先選択の付加データから、円
Ｃ２，Ｃａｌ二接するように入力されたと認識し、書き
始めと書き終りの座標値、近接図形Ｌ８．　Ｌ９゜Ｃ２
，Ｃ３のデータをＬＯＣ１０６へ送る。Ｃ２，Ｃ３につ
いては優先選択のデータを付加する。

ＬＯＣＩＱ５はＰＲＥＱ１０４から送られてぐる図形コ
ードすなわち直線とＴＲＥＱ　１０７から送られてくる
近接図形Ｃ″−関するデータから、円Ｃ２，Ｃ３の接線
を生成する。この接線は直線Ｌ８．Ｌ９いずれとも交点
をもたないから、始点、終点を手書き軌跡のＷき始めと
書き終り座標Ｃ′″−最も近い点と判定する。

これ以後の動作は第３図（ａ）の実施例と同一である。

なお第４図、第５図の実施例では、ＰＲＥＱ　１０４は
スタイラスペン１３の加速度が閾値な超えたときＤＩＳ
Ｔ１０５へ信号を送ると述べたが、スタイラスペン１３
の加速度が閾値以下でもスタイラスペン１３の移動速度
があらかじめ定められてた閾値以下となったなら同一の
信号をＤＩＳＴ１０５へ送るよう感−してもよい。

［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ってキーボードを不要とすると
共（二、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件を飛躍的
に向上させる効果がある。特にスタイラスペンの座標値
の変化率に従って近接図形の認識に優先度を設けている
ので、入力済の図形が相互に近接している場所へ、更に
図形を入力するときでも、誤認識することなく、正しく
入力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（二表
示したブロック図、第２図は本体部分と入力装置を結合
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とス
タイラスペンの移動状態例を示す図、第６図は従来技術
Ｃ−よるＣＡＤシステムの図形人力１：関する機器構成
図、第７図は第６図の装置Ｉユ使った図形入力操作のフ
ローチャ−トである。 １°゛・ＣＡＤシステムの処理装置　２・・・ＣＲＴ３
・・・キーボード　　　４・・・タブレット５・・・プ
ロッタ　　　１０・・・図形入力装置本体１１・・・Ｃ
Ｒ，Ｔ　　　　　　　１２・・・タブレット１３・・・
スタイラスペン　１４・・・プロッタ１００・・・座標
値入力部 １０１・・・ストローク端検出部 １０２・・・ビック検出部　１０３・・・文字認識部１
０４・・・図形認識部　　１０５・・・近接度計算部１
０６・・・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１１
０・・・プロッタ制御部 代理人　弁理士　則　近　憲　佑（ほか１名）第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図 第７図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 手書きで書かれる図形をタブレットから入力させる図形
   入力装置において、タブレット上の図形の第１の座標値
   を読取る手段と、前記第１の座標値の変化率を検出する
   手段と、予めメモリに記憶されている入力済み図形情報
   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
   る図形を決定する手段と、前記変化率に基いて前記近接
   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
   を決定する手段と、前記各手段によって決定された内容
   を前記メモリに記憶させるとともに清書化された図形を
   表示する手段とを具備することを特徴とする図形入力装
   置。