(57)【要約】  表示装置３の入力用画面に表示された入力釦に対応する、タッチ式入力装置２のタッチ入力領域２ａの部分領域を、当該タッチ入力領域２ａ上の位置で定義した部分タッチ領域定義データを格納する記憶部６と、入力釦の表示内容に応じて選別したパタン認識の対象となるパタン候補を当該入力釦に対応する部分領域と関連付けて登録した対応データを格納する記憶部５とを備え、記憶部６の部分タッチ領域定義データを参照して、タッチ式入力装置２のタッチ入力領域２ａにタッチ入力された軌跡の入力開始位置を含む部分領域を特定し、記憶部５の対応データを参照して、前記特定した部分領域に関連付けられたパタン候補を取得し、当該取得したパタン候補を用いて前記軌跡に対応するパタンを認識する。
2010125744.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タッチ入力領域をタッチして得られる軌跡を入力するタッチ式入力部と、
前記タッチ式入力部のタッチ入力領域に対応する入力用画面を表示する表示部と、
前記表示部の入力用画面に表示された入力釦に対応する、前記タッチ式入力部のタッチ入力領域の部分領域を、当該タッチ入力領域上の位置で定義した部分領域定義データを格納する第１の記憶部と、
前記入力釦の表示内容に応じて選別したパタン認識の対象となるパタン候補を、当該入力釦に対応する部分領域と関連付けて登録した対応データを格納する第２の記憶部と、
前記第１の記憶部の部分領域定義データを参照して、前記タッチ式入力部のタッチ入力領域に入力された軌跡の入力開始位置を含む部分領域を特定し、前記第２の記憶部の対応データを参照して、前記特定した部分領域に関連付けられた前記パタン候補を取得し、前記取得したパタン候補を用いて前記軌跡に対応するパタンを認識する認識処理部とを備えた入力装置。
【請求項２】
認識処理部は、タッチ入力領域をタッチして得られる軌跡の入力開始位置を含む部分領域がない場合、前記入力開始位置から前記部分領域までの距離が所定の閾値以下となる部分領域に関連付けられたパタン候補を取得し、前記取得したパタン候補を用いて前記軌跡に対応するパタンを認識することを特徴とする請求項１記載の入力装置。
【請求項３】
第２の記憶部は、入力釦に表示された文字及びこれに関連する文字のパタン候補を対応データとして格納しており、
認識処理部は、タッチ入力領域をタッチして前記文字を構成するストロークが入力される度に、前記第２の記憶部の前記対応データを参照して当該ストロークの軌跡に対応する前記パタン候補を取得し、前記取得したパタン候補を用いて前記軌跡に対応するパタンを認識することを特徴とする請求項１記載の入力装置。
【請求項４】
第２の記憶部は、入力釦に表示された平仮名文字及び片仮名文字のパタン候補を対応データとして格納しており、
認識処理部は、前回パタンを認識した軌跡と今回入力された軌跡とのタッチ入力領域上での大きさを比較して今回入力された軌跡が小さい場合、前記第２の記憶部の対応データを参照して、前記平仮名文字又は前記片仮名文字の小文字のパタン候補から前記今回入力された軌跡に対応するパタン候補を取得し、前記取得したパタン候補を用いて前記軌跡に対応するパタンを認識することを特徴とする請求項１記載の入力装置。
【請求項５】
入力釦に日本語の五十音列の子音部の第１音の文字をそれぞれ表示し、
第２の記憶部は、入力釦に対応する部分領域と関連付けて日本語の母音を示す音素記号「ａ」「ｉ」「ｕ」「ｅ」「ｏ」のパタン候補のみを対応データとして格納しており、
認識処理部は、第１の記憶部の部分領域定義データを参照して、前記タッチ式入力部のタッチ入力領域に入力された軌跡の入力開始位置を含む部分領域を特定し、前記第２の記憶部の対応データを参照して、前記特定した部分領域に関連付けられた前記パタン候補を取得し、前記取得したパタン候補を用いて前記タッチ入力領域をタッチして得られた軌跡に対応するパタン候補を特定すると、当該入力釦に表示される前記子音部の第１音の文字と前記特定したパタン候補の日本語の母音を示す音素記号とを組み合わせてなる文字を認識結果とすることを特徴とする請求項１記載の入力装置。
【請求項６】
タッチ入力領域に接近する物体を検出する近接検出部を備え、
表示部は、前記近接検出部にて検出された物体が接近した前記タッチ入力領域上の位置周辺の部分領域に対応する入力釦を拡大表示することを特徴とする請求項１記載の入力装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、タッチ操作によって情報入力が行われる入力装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、キーボードを持たないタッチパネルを用いた機器が普及しており、小型の画面でタッチ領域が狭い機器にも利用されてきている。小型画面におけるタッチパネルを用いた文字入力方法としては、少数の釦に複数の文字を割り当てる釦入力方法や、ペン又は指による手書き文字を認識する手書き認識方法などが採用されている。【０００３】
例えば、特許文献１には、手書き文字を認識する入力方法を用いた従来の入力装置が開示されている。この特許文献１の入力装置は、文字ストロークの外接矩形と仮想枠の矩形との包含関係に基づいて自動的に更新される仮想枠を用いることによって、文字の筆記につれて連続して生じる複数のストロークを文字単位に分別する。これにより、機器の利用者が自由な文字寸法、かつ自由な位置に筆記した複数個の文字を認識して入力することが可能である。このように、特許文献１では、日本語のような複数のストロークから構成される文字の入力の認識率を上げるため、ストロークの切り分け方法を提案している。【０００４】
また、特許文献２に開示される手書き入力装置は、手書き入力盤と、ＡＩＵＥＯのアルファベットキーボードとを備え、ローマ字かなの子音を入力盤で手書き入力し、ローマ字かなの母音をキーボードで入力する。このように、特許文献２は、手書き文字を認識する対象を母音のみとし、子音をキーボードの釦で選択するという方法を提案している。【０００５】
さらに、特許文献３には、マトリクス状に配置された入力キー（釦）群を有するタッチ式入力装置が開示されている。この装置では、マトリクス状に配置された入力キー群を、各文字対応の登録キーパタンとしてデータテーブルに記憶しておき、この入力キー群に対する手書き入力のパタンと登録キーパタンとの照合結果から手書きされた文字がどの文字であるかを判定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平９−１６１０１１号公報
【特許文献２】特開昭６０−１３６８６８号公報
【特許文献３】特開２００２−１３３３６９号公報
【発明の概要】
【０００７】
少数の釦に複数の文字を割り当てる釦入力方法は、釦に割り当てられた文字を選択する操作が必要である。例えば、釦の押下に応じて、この釦に割り当てられた文字のリストが表示され、さらに押下することでリスト中の文字の選択が行われる。このように、釦入力方法では、釦に割り当てた文字のリストを表示する操作とこのリストから文字を選択する操作を行うことで所望の文字が入力されるため、同一釦を複数回押下するような煩わしい操作が必要となる。
【０００８】
また、手書き文字を認識する手書き認識方法では、認識対象の文字やパタンが多くなると認識率や認識速度が低下するという課題がある。例えば、特許文献１では、文字入力で生じた複数のストロークを文字単位に分別しているが、入力された文字ごとにストロークから認識を行う必要があり、認識対象の文字が多ければ認識率や認識速度は低下する。
【０００９】
一方、特許文献２では、認識対象がローマ字かなの母音のみであるが、手書き文字入力と釦入力とを併用しなければならず、異なる入力方法を交互に行うような煩わしい操作が必要となる。
【００１０】
さらに、特許文献３の方法では、各文字対応の登録キーパタンとの照合によって手書き文字を認識するため、登録キーパタンに合致した入力を行わないと正しい入力を行っても認識しないという不具合がある。また、日本語等に適用する場合、アルファベットの場合と比べて、入力キー群の登録キーパタンが増加して照合対象も増加するので、認識速度が低下する可能性がある。
【００１１】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、文字入力にタッチ操作を利用した入力装置において、手書き文字認識の認識率及び認識速度を向上させることができる入力装置を得ることを目的とする。
【００１２】
この発明に係る入力装置は、タッチ入力領域をタッチして得られる軌跡を入力するタッチ式入力部と、タッチ式入力部のタッチ入力領域に対応する入力用画面を表示する表示部と、表示部の入力用画面に表示された入力釦に対応する、タッチ式入力部のタッチ入力領域の部分領域を、当該タッチ入力領域上の位置で定義した部分領域定義データを格納する第１の記憶部と、入力釦の表示内容に応じて選別したパタン認識の対象となるパタン候補を、当該入力釦に対応する部分領域と関連付けて登録した対応データを格納する第２の記憶部と、第１の記憶部の部分領域定義データを参照して、タッチ式入力部のタッチ入力領域に入力された軌跡の入力開始位置を含む部分領域を特定し、第２の記憶部の対応データを参照して、特定した部分領域に関連付けられた前記パタン候補を取得し、取得したパタン候補を用いて軌跡に対応するパタン候補を認識する認識処理部とを備えるものである。
【００１３】
この発明によれば、部分領域定義データを参照してタッチ式入力部のタッチ入力領域にタッチ入力された軌跡の入力開始位置を含む部分領域を特定し、入力釦の表示内容に応じて選別したパタン認識の対象となるパタン候補を当該入力釦に対応する部分領域と関連付けて登録した対応データを参照して、前記特定した部分領域に関連付けられたパタン候補を取得し、取得したパタン候補を用いて軌跡に対応するパタン候補を認識する。このようにすることで、文字入力にタッチ操作を利用した入力装置において、手書き文字認識の認識率及び認識速度を向上させることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】この発明の実施の形態１による入力装置の構成を示すブロック図である。
【図２】部分タッチ領域／入力特徴パタン対応データの一例を示す図である。
【図３】実施の形態１による入力装置の典型的な応用例を示す図である。
【図４】図１中のパタン認識処理部による動作の流れを示すフローチャートである。
【図５】実施の形態１による入力装置の他の応用例を示す図である。
【図６】実施の形態１による入力装置の他の応用例を示す図である。
【図７】文字認識に利用されるパタンの登録処理の一例を示す図である。
【図８】手書き入力された軌跡の正規化処理を示す図である。
【図９】この発明の実施の形態２のパタン認識処理部による動作の流れを示すフローチャートである。
【図１０】重み付けの一例を説明するための図である。
【図１１】この発明の実施の形態３による入力装置の構成を示すブロック図である。
【図１２】実施の形態３による入力装置の応用例を示す図である。
【図１３】この発明の実施の形態４による入力装置の構成を示すブロック図である。
【図１４】物体が接近した領域付近の部分タッチ領域を拡大表示する処理を説明するための図である。
【図１５】実施の形態３による入力装置の応用例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、この発明をより詳細に説明する為に、この発明を実施するための形態について、添付の図面に従って説明する。
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１による入力装置の構成を示すブロック図である。図１において、実施の形態１による入力装置１は、タッチ式入力装置（タッチ式入力部）２、表示装置（表示部）３、パタン認識処理部（認識処理部）４、部分タッチ領域／入力特徴パタン対応データ（対応データ）の記憶部（第２の記憶部）５及び部分タッチ領域定義データ（部分領域定義データ）の記憶部（第１の記憶部）６を備える。
【００１６】
タッチ式入力装置２は、タッチ入力領域２ａに対するユーザの手入力やペン入力による軌跡を取得する機能を備える。このタッチ式入力装置２としては、例えばパーソナルコンピュータ（ＰＣ）などで使用されるタッチパッドが挙げられる。なお、表示装置３と一体化したタッチパネルであってもよい。
【００１７】
表示装置３は、タッチ式入力装置２からの入力のフィードバック（例えば、軌跡表示）や、パタン認識処理部４で予測されたユーザの入力内容を表示する構成部である。パタン認識処理部４は、タッチ式入力装置２で得られた軌跡入力から、部分タッチ領域定義データを用いてタッチ入力領域２ａの部分タッチ領域を検出し、部分タッチ領域に関連付けられた入力特徴パタンを取得して、当該軌跡入力からユーザの意図した入力内容を予測する構成部である。
【００１８】
記憶部５は、部分タッチ領域／入力特徴パタン対応データを格納する記憶部である。部分タッチ領域／入力特徴パタン対応データとは、部分タッチ領域定義データで定義された部分タッチ領域ごとに、手書き入力の候補となる特徴パタンを登録して構成したデータである。なお、特徴パタンは、文字の候補に対する特徴量となる。
【００１９】
記憶部６は、部分タッチ領域定義データを格納する記憶部である。部分タッチ領域定義データとは、タッチ式入力装置２のタッチ入力領域２ａを分割した複数の部分タッチ領域の各々を定義付けるデータを登録して構成したデータである。部分タッチ領域は、例えば下記式（１）において、タッチ入力領域２ａ上の点（ｘ１，ｙ１）と点（ｘ２，ｙ２）とから構成される矩形を部分領域Ａと定義できる。
＜矩形（ｘ１，ｙ１，ｘ２，ｙ２）：部分領域Ａ＞      ・・・（１）
【００２０】
図２は、部分タッチ領域／入力特徴パタン対応データの一例を示す図である。図２の例では、部分タッチ領域／入力特徴パタン対応データがｎ個の部分タッチ領域の各々に対応するデータから構成される。ここで、部分タッチ領域１に関連付けられたパタンは、パタン１からパタンｍまでのｍ個であり、部分タッチ領域２に関連付けられたパタンは、パタン１からパタンｘまでのｘ個であり、部分タッチ領域ｎに関連付けられたパタンは、パタン１からパタンｚまでのｚ個である。
【００２１】
図３は、実施の形態１による入力装置の典型的な応用例を示す図であり、この発明を「ＡＢＣ」釦から「＃」釦までの９個の釦が配置されたタッチパネルに適用した場合を示している。ここでは、各釦の領域が部分タッチ領域であり、Ａ〜Ｚ，＃がパタンとして登録される。
【００２２】
例えば、「ＡＢＣ」釦には、手書き入力の文字候補として、パタン１がＡ、パタン２がＢ、パタン３がＣの３つが定義されている。また、「ＪＫＬ」釦には、手書き入力の文字候補として、パタン１がＪ、パタン２がＫ、パタン３がＬの３つが定義され、「ＰＱＲＳ」釦には、パタン１がＰ、パタン２がＱ、パタン３がＲ、パタン４がＳであり、４つの手書き入力の文字候補が定義されている。
【００２３】
ユーザの手書き入力が「ＪＫＬ」釦上で開始されると、「ＪＫＬ」釦の部分タッチ領域／入力特徴パタン対応データから、Ｊ，Ｋ，Ｌの３文字が文字候補として特定される。図３に示す例では、ユーザの手書き入力が、入力開始点から略直線の軌跡が下側に続いた後、右側に曲がった位置が入力終了点となる。この軌跡は、「ＪＫＬ」釦の文字候補のうち「Ｌ」に近い軌跡であり、ユーザが意図する入力文字として「Ｌ」が認識される。
【００２４】
実施の形態１は、部分タッチ領域である釦毎にパタンとなる文字候補を対応付けて部分タッチ領域／入力特徴パタン対応データとして登録しておき、手書き入力するにあたり、入力が開始された位置の釦に対応するパタン候補のみが抽出され、その後の入力軌跡に基づいて、パタン候補の中からユーザが意図した文字を認識する。
このように、パタン候補の絞り込みを行うことで、認識速度の向上を図ることができ、絞り込んだパタン候補の中から最も確からしいものを認識するので誤認識を軽減することも可能である。
【００２５】
次に動作について説明する。
ここで、上述のような認識処理を行うパタン認識処理部４の詳細な動作を説明する。
図４は、図１中のパタン認識処理部４による動作の流れを示すフローチャートである。
先ず、ユーザが、タッチ式入力装置２のタッチ入力領域２ａに対し、タッチ操作による手書き入力を行う。この手書き入力による軌跡データは、タッチ式入力装置２により取得され、軌跡入力としてパタン認識処理部４へ伝えられる。
【００２６】
パタン認識処理部４では、タッチ式入力装置２から軌跡入力を取得（ステップＳＴ１）すると、この軌跡の入力開始点の位置座標に基づいて記憶部６の部分タッチ領域定義データを参照し（ステップＳＴ２）、この軌跡に対応する部分タッチ領域の有無を判定する（ステップＳＴ３）。対応する部分タッチ領域がない場合（ステップＳＴ３；ＮＯ）、パタン認識処理部４は、ステップＳＴ１の処理に戻って、再入力を指示するか、入力しようとしている文字列の次の文字に関する軌跡入力を取得する。
【００２７】
一方、対応する部分タッチ領域がある場合（ステップＳＴ３；ＹＥＳ）、パタン認識処理部４は、この部分タッチ領域に基づいて記憶部５を検索して、対応する部分タッチ領域／入力特徴パタン対応データを参照し、このデータに登録されているパタンと、ステップＳＴ１で取得した軌跡入力とのパタンマッチングを実行（ステップＳＴ４）し、対応するパタンがあるか否かを判定する（ステップＳＴ５）。ここで、対応するパタンがない場合（ステップＳＴ５；ＮＯ）、パタン認識処理部４は、ステップＳＴ１の処理に戻る。
【００２８】
また、部分タッチ領域／入力特徴パタン対応データに対応するパタンがある場合（ステップＳＴ５；ＹＥＳ）、パタン認識処理部４は、当該パタンを認識結果として表示装置３へ出力する。これにより、表示装置３の表示画面上に認識結果のパタンが表示される（ステップＳＴ６）。
【００２９】
この後、パタン認識処理部４は、タッチ式入力装置２から入力終了を指定するデータを取得するまで、今回の手書きによる文字列の入力が終了したか否かを判定する（ステップＳＴ７）。ここで、文字列入力が終了していなければ（ステップＳＴ７；ＮＯ）、ステップＳＴ１の処理に戻って、次の入力文字に対し、上述の処理を繰り返す。また、文字列入力が終了していれば（ステップＳＴ７；ＹＥＳ）、処理を終了する。
【００３０】
ここで、上述の処理を、図３で示した例を用いて具体的に説明する。
パタン認識処理部４は、タッチ式入力装置２からの軌跡入力として、「ＪＫＬ」釦上の入力開始点から入力終了点までの軌跡データを取得する。次に、パタン認識処理部４は、記憶部６の部分タッチ領域定義データを参照し、軌跡データにおける入力開始点の位置座標に基づいて「ＪＫＬ」釦を示す部分タッチ領域定義データを特定する。この後、パタン認識処理部４は、この部分タッチ領域（「領域Ｊ」とする）を識別するデータで記憶部５を検索し、領域Ｊに関する部分タッチ領域／入力特徴パタン対応データから、領域Ｊに関連付けられた文字「Ｊ」「Ｋ」「Ｌ」の３文字を文字認識対象のパタンとして抽出する。
【００３１】
続いて、パタン認識処理部４は、タッチ式入力装置２から取得した軌跡のパタンと、文字認識対象の３つの文字のパタンとをそれぞれパタンマッチングを行う。ここでは、入力開始点から略直線が下側に続いた後、右側に曲がった位置が入力終了点となる軌跡であるため、パタン認識処理部４は、これら３つのパタンのうち、最もマッチしたパタンの文字として「Ｌ」を選択し、ユーザの意図した入力文字であると決定する。これにより、図３に示すように、表示装置３の表示画面上の認識文字の表示欄に「Ｌ」が表示される。
【００３２】
図５は、実施の形態１による入力装置の他の応用例を示す図であり、この発明を日本語の母音である「あ」「か」「さ」「た」「な」「は」「ま」「や」「ら」「わ」の９個の釦が配置されたタッチパネルに適用した場合を示している。図５において、９個の釦領域が各々部分タッチ領域であり、手書き入力された仮名文字が認識される。
【００３３】
入力する文字が日本語のように複数のストロークで構成されている場合、ストロークを１つ入力する度にマッチングを行い、全てのストロークを入力する前に入力文字を判別するようにしてもよい。この場合、各ストロークにおいて複数のパタン候補とのマッチングスコアの差が所定の閾値を超えなければ、次のストロークで判別するように構成しても構わない。
【００３４】
複数のストロークで構成される文字におけるパタン決定は、下記のような処理の流れで行う。
先ず、初期化処理として、パタン認識処理部４が、スコア保持用配列ｓｃｏｒｅ（ｐ）（ｓ）（認識ターゲット数ｐ、ストローク最大数ｓ）を０で初期化する（ｐ＝０，ｓ＝０）。続いて、スコア計算処理として、パタン認識処理部４が、各認識パタンｐ（０≦ｐ＜Ｘ；ｐは整数）の第ｓ番目のストロークのスコア保持用配列ｓｃｏｒｅ（ｐ）（ｓ）をそれぞれ計算する。
【００３５】
次に、パタン認識処理部４は、スコア合計計算処理として、各認識ターゲット数ｐの第ｓ番目までのストロークのスコアの総和ｓｕｍ（ｐ，ｓ）を計算する。この後、パタン認識処理部４は、ｓｕｍ（ｐ，ｓ）のうち最もスコアが大きいものと、２番目にスコアが大きいものとを比較し、閾値ｄを越えていたら、スコアの大きなパタンとして選出し、処理を終了する。一方、閾値ｄ以下であれば、ｓの値に１加算して、スコア計算処理に戻り、上述の処理を繰り返す。
【００３６】
例えば、「あ」釦に相当する部分タッチ領域において「あ」「い」「う」「え」「お」が文字認識対象のパタン候補とされている場合、「あ」釦上で入力開始された第１番目のストローク（一画目）が図５に示すような入力軌跡であると、このストロークの軌跡と上記パタン候補とをパタンマッチングし、これらパタン候補の中で当該ストロークとのマッチングスコアの差が閾値以下である文字「い」が認識結果として決定される。このとき、文字「い」の第２番目のストローク（二画目）を入力することなく認識されるので、例えば図５で破線で示すように第２番目のストロークを表示する。なお、認識結果により推定された第２番目のストロークであることを示すため、ストロークの濃淡を第１番目のストロークと異なるように表示してもよい。例えば、淡い色で表示する。
【００３７】
図６は、実施の形態１による入力装置の他の応用例を示す図であり、この発明を「あ」「か」「さ」「た」「な」「は」「ま」「や」「ら」「。“小」「ん」「←」の１２個の釦が配置されたタッチパネルに適用した場合を示している。図６（ａ）において、１２個の釦領域が各々部分タッチ領域であり、手書き入力された仮名文字が認識される。また、図６（ｂ）は、「た」釦の部分タッチ領域”た“についての部分タッチ領域／入力特徴パタン対応データを示している。
【００３８】
「は」釦の部分タッチ領域において、「は」「ひ」「ふ」「へ」「ほ」が文字認識対象のパタン候補とされており、「た」釦の部分タッチ領域において、図６（ｂ）に示すように、「た」「ち」「て」「と」「つ」小文字の「っ」が文字認識対象のパタン候補とされている場合を例に挙げる。ここで、図６（ａ）に示すように「は」釦上で入力開始された軌跡が文字「ひ」と認識された後に、「た」釦上に入力開始点を持つ軌跡が文字「つ」と認識された場合、この文字以前に認識された文字「ひ」の大きさと比較し、大文字「つ」もしくは小文字の「っ」のいずれかを決定するようにしてもよい。
【００３９】
図６（ａ）の例では、文字「ひ」と認識した軌跡を内接する正方形の一辺の長さをｄ１とし、大文字の「つ」又は小文字の「っ」と認識され得る軌跡を内接する正方形の一辺の長さをｄ２とした場合、パタン認識処理部４は、ｄ１とｄ２を比較して、ｄ１＞ｄ２であってその差が所定の閾値を超えていれば、小文字の「っ」と最終的に認識する。具体的には、図６（ｂ）に示す部分タッチ領域“た”についての部分タッチ領域／入力特徴パタン対応データの中から、小文字であることを示すフラグｓｍａｌｌが付与されたパタン候補「つ」を認識結果とする。
【００４０】
ここで、パタン認識処理部４による文字認識（図４のステップＳＴ４及びステップＳＴ５の処理）について説明する。
図７は、文字認識で利用するパタンの登録処理の一例を示す図であり、数字の１，２，３を文字認識する場合を示している。図７に示す例では、ＮｘＮ（ここでは５ｘ５）個の領域で認識に対応するパタンを順序付きの点のシーケンスとして登録した場合を示している。なお。認識用パタンは、図１において不図示の認識用ライブラリに登録される。認識用ライブラリは、パタン認識処理部４により適宜読み出し可能なメモリに記憶される。
【００４１】
各領域を列行（ｘ，ｙ）で特定することで、例えば、数字の「１」の認識用パタンは、パタン＜３，１：３，２：３，３：３，４：３，５＞と登録される。また、数字の「２」の認識用パタンは、パタン＜２，２：２，１：３，１：４，１：４，２：４，３：３，３：３，４：２，４：１，５：２，５：３，５：４，５：５，５＞と登録され、数字の「３」の認識用パタンは、パタン＜２，１：３，１：４，１：４，２：３，２：３，３：２，３：３，３：３，４：４，４：４，５：３，５：２，５＞と登録される。
【００４２】
図８は、手書き入力された軌跡の正規化処理を示す図である。パタン認識処理部４は、タッチ入力領域２ａから軌跡入力を取得すると、入力された軌跡が内接する矩形の四隅の位置座標を検出し、この矩形を認識用パタンにおける（５ｘ５）個の正方形の領域に変換（正規化）する。これにより、図８に示すように、手書き入力された数字「２」は＜１，１：２，１：３，１：４，２：４，３：３，３：２，４：１，５：２，５：３，５：４，５＞というパタンに変換される。
【００４３】
この後、パタン認識処理部４は、認識用ライブラリから読み出した（５ｘ５）の認識用パタンと（５ｘ５）に正規化した手書き入力の軌跡との距離を算出する。例えば、長さの異なるパタン同士の距離は、短いパタンを伸長して各点における距離を算出すればよい。パタン認識処理部４は、上述した距離の計算を認識用ライブラリに登録されている全ての認識用パタンに対して行い、最も距離が近いものを認識結果のパタンとして決定する。
【００４４】
なお、この発明は、上述した文字認識アルゴリズムに限定されるものではなく、文字認識アルゴリズムの種類に依存するものではない。
【００４５】
以上のように、この実施の形態１によれば、表示装置３の入力用画面に表示された入力釦に対応する、タッチ式入力装置２のタッチ入力領域２ａの部分タッチ領域を、当該タッチ入力領域２ａ上の位置で定義した部分タッチ領域定義データを参照して、タッチ式入力装置２のタッチ入力領域２ａにタッチ入力された軌跡の入力開始位置を含む部分タッチ領域を特定し、入力釦の表示内容に応じて選別したパタン認識の対象となるパタン候補を当該入力釦に対応する部分領域と関連付けて登録した対応データを参照して、前記特定した部分領域に関連付けられたパタン候補を取得し、取得したパタン候補を用いて軌跡に対応するパタンを認識する。このようにすることで、パタン候補となる文字の絞り込みができることから、手書き文字入力の認識率や認識速度が向上する。
例えば、「ＡＢＣ」と表示され、文字認識に用いる認識用パタンの候補が「Ａ」「Ｂ」「Ｃ」であるキー釦において、この釦上で手入力が開始された場合、この手入力された文字を認識するには、当該キー釦に設定されている「Ａ」「Ｂ」「Ｃ」の３つの文字のみを文字認識対象に限定する。
【００４６】
また、この実施の形態１によれば、複数のストロークからなる文字やジェスチャを認識するにあたり、第１番目のストロークの入力が開始された部分タッチ領域に設定されているパタン候補のうちから、この第１番目のストロークを含み最もマッチしているパタン候補を認識結果として決定する。このようにすることにより、入力開始された位置に応じて認識対象を絞り込むことで、複数のストロークからなる文字列の全てを入力する前に、入力しようとしている認識対象を確定することができる。
【００４７】
さらに、この実施の形態１によれば、日本語やひらがな、カタカナを入力する際、現在処理対象になっている文字とこの文字以前に入力された文字との大きさを比較して、現在処理対象になっている文字が、この文字以前の文字よりも文字サイズが小さく、その差分が所定の閾値を越える場合、現在処理対象になっている文字が小文字であるか否かを判定する。このようにすることで、小文字専用のキーや入力方法を用いることなく、自然な入力で小文字の入力が可能である。
【００４８】
なお、上記実施の形態１では、タッチ式入力装置２が表示装置３とは別個に設けた装置である場合を示したが、タッチパネルのような表示装置３と一体化した構成であってもよい。また、表示装置３とは別個に構成されるタッチ式入力装置２としては、ＰＣやリモコンに搭載された入力パッドのような表示装置３のポインティング装置が挙げられる。
【００４９】
実施の形態２．
上記実施の形態１では、パタン認識処理部４が部分タッチ領域定義データを参照して、対応する部分タッチ領域を検出する場合を示したが、この実施の形態２では、部分タッチ領域自体を検出せずに、各部分タッチ領域までの距離を算出してパタン認識処理を行う。このような処理を行うことにより、手書きの入力開始点が厳密に部分タッチ領域内に入っていない場合であっても、入力する文字を検出でき、かつ、従来と比較して認識の精度を上げることが可能となる。
【００５０】
実施の形態２による入力装置は、上記実施の形態１で図１を用いて説明した構成と基本的に同一であるが、パタン認識処理部が、部分タッチ領域自体を検出せず、各部分タッチ領域までの距離を検出してパタン認識を行う点で異なる。従って、以降では、実施の形態２による入力装置の構成について図１を参照する。
【００５１】
次に動作について説明する。
図９は、この発明の実施の形態２のパタン認識処理部による動作の流れを示すフローチャートである。
先ず、ユーザが、タッチ式入力装置２のタッチ入力領域２ａに対し、タッチ操作による手書き入力を行う。この手書き入力による軌跡データは、タッチ式入力装置２により取得され、軌跡入力としてパタン認識処理部４へ伝えられる。
【００５２】
パタン認識処理部４では、タッチ式入力装置２から軌跡入力を取得（ステップＳＴ１ａ）すると、記憶部６の部分タッチ領域定義データを参照して、入力された軌跡の入力開始点の位置座標と記憶部６に格納された全ての部分タッチ領域定義データで規定される部分タッチ領域との距離をそれぞれ算出する（ステップＳＴ２ａ）。部分タッチ領域までの距離としては、例えば、入力された軌跡の入力開始点の位置座標から上記式（１）で規定される部分タッチ領域を示す矩形までの最短距離又は当該矩形の中心座標までの距離を利用する。ここで、部分タッチ領域がＮ個であり、部分タッチ領域１〜Ｎの各距離による距離列が＜ｒ＿１，ｒ＿２，・・・，ｒ＿Ｎ＞であるものとする。
【００５３】
続いて、パタン認識処理部４は、部分タッチ領域１〜Ｎまでの各距離ｒ＿１〜ｒ＿Ｎを所定の閾値と比較して、当該閾値以下の距離の部分タッチ領域があるか否かを判定する（ステップＳＴ３ａ）。各部分タッチ領域までの距離のうち、一つも閾値以下のものがない（距離の全てが閾値を超える）場合（ステップＳＴ３ａ；ＮＯ）、パタン認識処理部４は、ステップＳＴ１ａの処理に戻って軌跡を入力し、この軌跡の入力開始点の位置座標との距離が上記閾値以下となる部分タッチ領域が現れるまで、ステップＳＴ１ａからステップＳＴ３ａまでの処理を繰り返す。
【００５４】
一方、上記距離が上記閾値以下の部分タッチ領域がある場合（ステップＳＴ３ａ；ＹＥＳ）、パタン認識処理部４は、当該部分タッチ領域に基づき記憶部５から対応する部分タッチ領域／入力特徴パタン対応データを参照して、それぞれの部分タッチ領域に対する重み付けを行う。例えば、部分タッチ領域と入力軌跡との距離をｒ＿ａとした場合、部分タッチ領域の距離ｒ＿ａに対する重み付け値Ｗａを、Ｗａ＝１−（ｒ＿ａ／（ｒ＿１＋ｒ＿２＋，・・・，＋ｒ＿Ｎ））で与える。ただし、距離ｒ＿１〜ｒ＿Ｎの全てが上記所定の閾値以下であるものとする。
【００５５】
この後、パタン認識処理部４は、部分タッチ領域までの距離に関する重み付けの値に応じて、入力された軌跡に近い順に部分タッチ領域を選択し、選択した部分タッチ領域に基づいて記憶部５を検索して、対応する部分タッチ領域／入力特徴パタン対応データを参照し、このデータに登録されているパタンとステップＳＴ１ａで取得した軌跡入力とのパタンマッチングを実行する（ステップＳＴ４ａ）。このパタンマッチングでパタン認識処理部４により、認識結果とされたパタン候補は、表示装置３に出力される。これにより、表示装置３の表示画面上に認識結果のパタンが表示される（ステップＳＴ５ａ）。
【００５６】
ここで、重み付けの具体例を説明する。
図１０に示すように、部分タッチ領域として１〜４の４つの領域があり、開始点がＰである場合、点Ｐから各領域１〜４の中心までの距離をｄ＿１，ｄ＿２，ｄ＿３，ｄ＿４とすると、各領域１〜４への重み付けを下記のように定義する。これにより、距離が近いものほど重み付けの値を大きくすることができる。
領域１への重み付け；１−ｄ＿１／Ｄ
領域２への重み付け；１−ｄ＿２／Ｄ
領域３への重み付け；１−ｄ＿３／Ｄ
領域４への重み付け；１−ｄ＿４／Ｄ
ただし、Ｄ＝ｄ＿１＋ｄ＿２＋ｄ＿３＋ｄ＿４
この重み付けを、距離を考慮しない各スコアに積算したものを評価値とする。
【００５７】
以上のように、この実施の形態２によれば、手書き入力された軌跡から各部分タッチ領域までの距離を算出し、この距離に応じて軌跡から近い部分タッチ領域を選択してパタン認識処理を行う。このようにすることで、手書きの入力開始点が厳密に部分タッチ領域内に入っていない場合であっても、入力開始点の大凡の位置からの距離で部分タッチ領域が特定され、文字認識を行うことができる。また、当該距離に応じた重み付けで部分タッチ領域を選別することにより、文字認識対象が絞り込まれ、認識速度を向上させることができる。
【００５８】
実施の形態３．
図１１は、この発明の実施の形態３による入力装置の構成を示すブロック図である。実施の形態３による入力装置１Ａは、上記実施の形態１で図１を用いて説明した構成に対してパタン・表示対応データの記憶部７を追加している。パタン認識処理部４は、検出した部分タッチ領域（例えば、後述する図１２の「な」釦）と入力特徴パタン（例えば、後述する図１２のパタン「ｅ」）とに基づいて、記憶部７から読み出したパタン・表示対応データを参照することで、部分タッチ領域に応じた表示文字である「ね」を表示装置３に表示できる。
【００５９】
パタン・表示対応データは、例えば下記のようなデータとする。
＜あ；あ，い，う，え，お＞
＜か；か，き，く，け，こ＞
＜さ；さ，し，す，せ，そ＞
＜た；た，ち，つ，て，と＞
＜な；な，に，ぬ，ね，の＞
・・・
＜わ；わ，ｎｕｌｌ，ｎｕｌｌ，ｎｕｌｌ，を＞
ここで、＜＞中の＜  ；の欄に記述された文字（五十音列の子音部の第１音「あ」「か」「さ」・・・「わ」）が釦に表示される文字であり、；  ＞の欄に順次記述された文字が、前述の釦に表示される文字と、母音の音素記号に相当する各パタン候補「ａ」「ｉ」「ｕ」「ｅ」「ｏ」と、を組み合わせた文字である。なお、ｎｕｌｌは該当文字なしを意味する。
【００６０】
図１２は、実施の形態３による入力装置の応用例を示す図であり、この発明を五十音列の子音部の第１音「あ」「か」「さ」「た」「な」「は」「ま」「や」「ら」「わ」の１０個の釦が配置されたタッチパネルに適用した場合を示している。この実施の形態３では、図１２に示すように、日本語の五十音列の子音部の第１音「あ」「か」「さ」「た」「な」「は」「ま」「や」「ら」「わ」をそれぞれ区別する部分タッチ領域が部分タッチ領域定義データで定義される。
また、部分タッチ領域／入力特徴パタン対応データには、各部分タッチ領域における共通のパタン候補として、日本語の母音の音素記号に対応する５つのパタン「ａ」「ｉ」「ｕ」「ｅ」「ｏ」が登録される。
【００６１】
ユーザは、日本語を手書き入力するにあたり、釦（部分タッチ領域）上から入力を開始し、この釦に表示される子音と組み合わせると所望の文字になる母音の音素記号を手書き入力する。パタン認識処理部４では、入力が開始された部分タッチ領域に対応する部分タッチ領域／入力特徴パタン対応データを参照して、パタン候補「ａ」「ｉ」「ｕ」「ｅ」「ｏ」と手書き入力された軌跡とのパタンマッチングを実行する。
【００６２】
パタンマッチングにより「ａ」「ｉ」「ｕ」「ｅ」「ｏ」のいずれかのパタン候補を決定すると、パタン認識処理部４は、記憶部７のパタン・表示対応データを参照して、入力開始された部分タッチ領域に対応する釦に表示されている子音と、音素記号のパタン候補とを組み合わせた文字を特定し、特定した文字を認識結果として表示装置３へ出力する。図１２の例では、子音「な」が表示された釦上から入力を開始して、母音の音素記号「ｅ」を入力することにより、パタン候補「ｅ」が認識される。この場合、子音「な」と母音「ｅ」とを組み合わせた文字「ね」が認識結果として表示される。
【００６３】
以上のように、この実施の形態３によれば、各部分タッチ領域の文字認識対象を「ａ」「ｉ」「ｕ」「ｅ」「ｏ」の５つの母音の音素記号を示す文字のみとし、部分タッチ領域に子音を表示することにより、手書き入力の開始位置で決定された子音と、手書き入力でパタン認識された母音の音素記号とを組み合わせて所望の文字を入力する。
このように、各部分タッチ領域の文字認識対象を「ａ」「ｉ」「ｕ」「ｅ」「ｏ」のみとすることで、文字認識対象が絞り込まれ、認識速度を向上させることができる。
また、従来の携帯電話のように、日本語を入力するために同一釦を複数回押下して文字候補リストを検索する煩わしい操作を行う必要がない。さらに、子音となる文字のみを手書き入力すればよいので、通常のひらがなを手書き入力する場合と比較して少ないストロークで日本語を入力することが可能である。
また、図１２における「あ」，「か」，．．．「わ」の代わりに図１５のように「Ａ」，「Ｋ」，「Ｓ」，．．．「Ｗ」のように子音に対応するアルファベットを表示するように構成することもできる。
【００６４】
実施の形態４．
図１３は、この発明の実施の形態４による入力装置の構成を示すブロック図である。図１３において、実施の形態４による入力装置１Ｂは、上記実施の形態１で図１を用いて説明した構成に加え、近接検出システム（近接検出部）８を備える。近接検出システム８は、タッチ式入力装置２に対して入力操作する手やペン等の物体とタッチ式入力装置２のタッチ入力領域との距離を測定するシステムである。例えば、静電容量の変化で物体の接近を検出する静電式タッチパネルでタッチ式入力装置２を構成し、静電式タッチパネルで検出された物体の近接情報を基に当該物体とタッチ入力領域との距離を測定する。
【００６５】
次に動作について説明する。
近接検出システム８は、上述のようにしてタッチ式入力装置２で取得された物体の近接情報から手やペン等の物体とタッチ入力領域との距離を測定し、この距離が所定の閾値を下回ると、タッチ入力領域においてこの物体が接近している領域付近の１個以上の部分タッチ領域を拡大表示するように、タッチ入力領域の表示データを変更して、表示装置３に表示させる。このとき、近接検出システム８は、タッチ入力領域の表示データにおける拡大前後の相対的な表示位置の関係を保存しておく。
例えば、後述する図１４であれば、部分タッチ領域の数を初期値１０から拡大後に４になるように近接検出システム８内にその変化内容を保存しておき、近接点Ａ付近の４つの部分タッチ領域を拡大表示するように構成する。
【００６６】
この後も、近接検出システム８は、タッチ式入力装置２からの物体の近接情報を順次受けて、当該物体とタッチ入力領域との距離を測定して上記閾値との比較を行う。ここで、タッチ式入力装置２でタッチ入力領域へのタッチ入力が検出されず、当該物体が上記閾値を超える距離まで離れると、近接検出システム８は、保存していた相対的な表示位置をクリアして、タッチ式入力装置２からの新たな物体近接情報の待ち状態に移行する。
【００６７】
一方、タッチ式入力装置２でタッチ入力領域への当該物体によるタッチ入力が検出されると、近接検出システム８は、拡大前後の相対的な表示位置の関係をパタン認識処理部４へ出力する。パタン認識処理部４は、近接検出システム８から入力した拡大前後の相対的な表示位置の関係を保存し、これを利用して当該物体によって入力された軌跡のパタン認識処理を開始する。ここで、近接検出システム８は、パタン認識処理部４から上記軌跡の認識完了が通知される前（パタン認識が完了する前）に当該物体とタッチ入力領域との距離が当該閾値を超えた場合、その旨をパタン認識処理部４へ通知する。
【００６８】
パタン認識処理部４は、上記物体による軌跡のパタン認識が完了する前に、この物体が再び上記閾値を超える距離まで離れたことが通知されると、近接検出システム８から入力した上記相対的な位置情報をクリアする。この後、タッチ入力待ちの状態に移行する。
【００６９】
また、上記物体とタッチ入力領域との距離が上記閾値以下であれば、パタン認識処理部４は、近接検出システム８から入力した上記相対的な位置情報と、タッチ式入力装置２からの当該物体による軌跡を規定する位置情報とを用いて、入力開始された部分タッチ領域を検索し、上記実施の形態１と同様にして入力文字の認識を行う。
【００７０】
ここで、近接検出システム８による部分タッチ領域の拡大表示処理の詳細を説明する。
図１４は、物体が接近した領域付近の部分タッチ領域を拡大表示する処理を説明するための図であり、図１４（ａ）は拡大表示前のタッチ入力領域を示し、図１４（ｂ）は拡大表示後のタッチ入力領域を示している。ここで、図１４（ａ）中の近接点Ａに物体が近接したものとする。この場合、近接点Ａ付近の「あ」「か」「た」「な」釦の各部分タッチ領域が内接する矩形領域の縦横の寸法をｄ１，ｄ２とし、当該矩形領域を拡大表示した際の縦横の寸法をＤ１，Ｄ２とすると、下記式（２）を用いて、拡大表示した上記矩形領域内の位置（ａ，ｂ）から拡大表示前の対応する位置を算出することができる。
2010125744.tif 000003
【００７１】
以上のように、この実施の形態４によれば、入力する手やペン等の物体のタッチ入力領域への接近を検出し、検出した物体の近接点付近の部分表示領域を拡大表示して、これら部分表示領域に設定されるパタン候補と入力パタンとから手書き文字やジェスチャを認識する。このようにすることで、入力領域や表示領域が限られた機器において、手ぶれ等の影響を低減することができ、確実な認識や高速な認識が可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
この発明に係る入力装置は、手書き文字認識の認識率及び認識速度を向上させることができるため、文字入力にタッチ操作を利用したインタフェース等に用いるのに適している。
【図１】
2010125744.tif 000004
【図２】
2010125744.tif 000005
【図３】
2010125744.tif 000006
【図４】
2010125744.tif 000007
【図５】
2010125744.tif 000008
【図６】
2010125744.tif 000009
【図７】
2010125744.tif 000010
【図８】
2010125744.tif 000011
【図９】
2010125744.tif 000012
【図１０】
2010125744.tif 000013
【図１１】
2010125744.tif 000014
【図１２】
2010125744.tif 000015
【図１３】
2010125744.tif 000016
【図１４】
2010125744.tif 000017
【図１５】
2010125744.tif 000018
【手続補正書】
【提出日】平成23年4月22日(2011.4.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、タッチ操作によって情報入力が行われる入力装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、キーボードを持たないタッチパネルを用いた機器が普及しており、小型の画面でタッチ領域が狭い機器にも利用されてきている。小型画面におけるタッチパネルを用いた文字入力方法としては、少数の釦に複数の文字を割り当てる釦入力方法や、ペン又は指による手書き文字を認識する手書き認識方法などが採用されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、手書き文字を認識する入力方法を用いた従来の入力装置が開示されている。この特許文献１の入力装置は、文字ストロークの外接矩形と仮想枠の矩形との包含関係に基づいて自動的に更新される仮想枠を用いることによって、文字の筆記につれて連続して生じる複数のストロークを文字単位に分別する。これにより、機器の利用者が自由な文字寸法、かつ自由な位置に筆記した複数個の文字を認識して入力することが可能である。このように、特許文献１では、日本語のような複数のストロークから構成される文字の入力の認識率を上げるため、ストロークの切り分け方法を提案している。
【０００４】
また、特許文献２に開示される手書き入力装置は、手書き入力盤と、ＡＩＵＥＯのアルファベットキーボードとを備え、ローマ字かなの子音を入力盤で手書き入力し、ローマ字かなの母音をキーボードで入力する。このように、特許文献２は、手書き文字を認識する対象を母音のみとし、子音をキーボードの釦で選択するという方法を提案している。
【０００５】
さらに、特許文献３には、マトリクス状に配置された入力キー（釦）群を有するタッチ式入力装置が開示されている。この装置では、マトリクス状に配置された入力キー群を、各文字対応の登録キーパタンとしてデータテーブルに記憶しておき、この入力キー群に対する手書き入力のパタンと登録キーパタンとの照合結果から手書きされた文字がどの文字であるかを判定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平９−１６１０１１号公報
【特許文献２】特開昭６０−１３６８６８号公報
【特許文献３】特開２００２−１３３３６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
少数の釦に複数の文字を割り当てる釦入力方法は、釦に割り当てられた文字を選択する操作が必要である。例えば、釦の押下に応じて、この釦に割り当てられた文字のリストが表示され、さらに押下することでリスト中の文字の選択が行われる。このように、釦入力方法では、釦に割り当てた文字のリストを表示する操作とこのリストから文字を選択する操作を行うことで所望の文字が入力されるため、同一釦を複数回押下するような煩わしい操作が必要となる。
【０００８】
また、手書き文字を認識する手書き認識方法では、認識対象の文字やパタンが多くなると認識率や認識速度が低下するという課題がある。例えば、特許文献１では、文字入力で生じた複数のストロークを文字単位に分別しているが、入力された文字ごとにストロークから認識を行う必要があり、認識対象の文字が多ければ認識率や認識速度は低下する。
【０００９】
一方、特許文献２では、認識対象がローマ字かなの母音のみであるが、手書き文字入力と釦入力とを併用しなければならず、異なる入力方法を交互に行うような煩わしい操作が必要となる。
【００１０】
さらに、特許文献３の方法では、各文字対応の登録キーパタンとの照合によって手書き文字を認識するため、登録キーパタンに合致した入力を行わないと正しい入力を行っても認識しないという不具合がある。また、日本語等に適用する場合、アルファベットの場合と比べて、入力キー群の登録キーパタンが増加して照合対象も増加するので、認識速度が低下する可能性がある。
【００１１】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、文字入力にタッチ操作を利用した入力装置において、手書き文字認識の認識率及び認識速度を向上させることができる入力装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この発明に係る入力装置は、タッチ入力領域をタッチして得られる軌跡を入力するタッチ式入力部と、タッチ式入力部のタッチ入力領域に対応する入力用画面を表示する表示部と、表示部の入力用画面に表示された入力釦に対応する、タッチ式入力部のタッチ入力領域の部分領域を、当該タッチ入力領域上の位置で定義した部分領域定義データを格納する第１の記憶部と、入力釦の表示内容に応じて選別したパタン認識の対象となる複数の異なるパタン候補を、当該入力釦に対応する部分領域と関連付けて登録した対応データを格納する第２の記憶部と、第１の記憶部の部分領域定義データを参照して、タッチ式入力部のタッチ入力領域に入力された軌跡の入力開始位置を含む部分領域を特定し、第２の記憶部の対応データを参照して、特定した部分領域に関連付けられた前記パタン候補を取得し、取得したパタン候補を用いて軌跡に対応するパタン候補を認識する認識処理部とを備えるものである。
【発明の効果】
【００１３】
この発明によれば、部分領域定義データを参照してタッチ式入力部のタッチ入力領域にタッチ入力された軌跡の入力開始位置を含む部分領域を特定し、入力釦の表示内容に応じて選別したパタン認識の対象となる複数の異なるパタン候補を当該入力釦に対応する部分領域と関連付けて登録した対応データを参照して、前記特定した部分領域に関連付けられたパタン候補を取得し、取得したパタン候補を用いて軌跡に対応するパタン候補を認識する。このようにすることで、文字入力にタッチ操作を利用した入力装置において、手書き文字認識の認識率及び認識速度を向上させることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】この発明の実施の形態１による入力装置の構成を示すブロック図である。
【図２】部分タッチ領域／入力特徴パタン対応データの一例を示す図である。
【図３】実施の形態１による入力装置の典型的な応用例を示す図である。
【図４】図１中のパタン認識処理部による動作の流れを示すフローチャートである。
【図５】実施の形態１による入力装置の他の応用例を示す図である。
【図６】実施の形態１による入力装置の他の応用例を示す図である。
【図７】文字認識に利用されるパタンの登録処理の一例を示す図である。
【図８】手書き入力された軌跡の正規化処理を示す図である。
【図９】この発明の実施の形態２のパタン認識処理部による動作の流れを示すフローチャートである。
【図１０】重み付けの一例を説明するための図である。
【図１１】この発明の実施の形態３による入力装置の構成を示すブロック図である。
【図１２】実施の形態３による入力装置の応用例を示す図である。
【図１３】この発明の実施の形態４による入力装置の構成を示すブロック図である。
【図１４】物体が接近した領域付近の部分タッチ領域を拡大表示する処理を説明するための図である。
【図１５】実施の形態３による入力装置の応用例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、この発明をより詳細に説明する為に、この発明を実施するための形態について、添付の図面に従って説明する。
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１による入力装置の構成を示すブロック図である。図１において、実施の形態１による入力装置１は、タッチ式入力装置（タッチ式入力部）２、表示装置（表示部）３、パタン認識処理部（認識処理部）４、部分タッチ領域／入力特徴パタン対応データ（対応データ）の記憶部（第２の記憶部）５及び部分タッチ領域定義データ（部分領域定義データ）の記憶部（第１の記憶部）６を備える。
【００１６】
タッチ式入力装置２は、タッチ入力領域２ａに対するユーザの手入力やペン入力による軌跡を取得する機能を備える。このタッチ式入力装置２としては、例えばパーソナルコンピュータ（ＰＣ）などで使用されるタッチパッドが挙げられる。なお、表示装置３と一体化したタッチパネルであってもよい。
【００１７】
表示装置３は、タッチ式入力装置２からの入力のフィードバック（例えば、軌跡表示）や、パタン認識処理部４で予測されたユーザの入力内容を表示する構成部である。パタン認識処理部４は、タッチ式入力装置２で得られた軌跡入力から、部分タッチ領域定義データを用いてタッチ入力領域２ａの部分タッチ領域を検出し、部分タッチ領域に関連付けられた入力特徴パタンを取得して、当該軌跡入力からユーザの意図した入力内容を予測する構成部である。
【００１８】
記憶部５は、部分タッチ領域／入力特徴パタン対応データを格納する記憶部である。部分タッチ領域／入力特徴パタン対応データとは、部分タッチ領域定義データで定義された部分タッチ領域ごとに、手書き入力の候補となる特徴パタンを登録して構成したデータである。なお、特徴パタンは、文字の候補に対する特徴量となる。
【００１９】
記憶部６は、部分タッチ領域定義データを格納する記憶部である。部分タッチ領域定義データとは、タッチ式入力装置２のタッチ入力領域２ａを分割した複数の部分タッチ領域の各々を定義付けるデータを登録して構成したデータである。部分タッチ領域は、例えば下記式（１）において、タッチ入力領域２ａ上の点（ｘ１，ｙ１）と点（ｘ２，ｙ２）とから構成される矩形を部分領域Ａと定義できる。
＜矩形（ｘ１，ｙ１，ｘ２，ｙ２）：部分領域Ａ＞      ・・・（１）
【００２０】
図２は、部分タッチ領域／入力特徴パタン対応データの一例を示す図である。図２の例では、部分タッチ領域／入力特徴パタン対応データがｎ個の部分タッチ領域の各々に対応するデータから構成される。ここで、部分タッチ領域１に関連付けられたパタンは、パタン１からパタンｍまでのｍ個であり、部分タッチ領域２に関連付けられたパタンは、パタン１からパタンｘまでのｘ個であり、部分タッチ領域ｎに関連付けられたパタンは、パタン１からパタンｚまでのｚ個である。
【００２１】
図３は、実施の形態１による入力装置の典型的な応用例を示す図であり、この発明を「ＡＢＣ」釦から「＃」釦までの９個の釦が配置されたタッチパネルに適用した場合を示している。ここでは、各釦の領域が部分タッチ領域であり、Ａ〜Ｚ，＃がパタンとして登録される。
【００２２】
例えば、「ＡＢＣ」釦には、手書き入力の文字候補として、パタン１がＡ、パタン２がＢ、パタン３がＣの３つが定義されている。また、「ＪＫＬ」釦には、手書き入力の文字候補として、パタン１がＪ、パタン２がＫ、パタン３がＬの３つが定義され、「ＰＱＲＳ」釦には、パタン１がＰ、パタン２がＱ、パタン３がＲ、パタン４がＳであり、４つの手書き入力の文字候補が定義されている。
【００２３】
ユーザの手書き入力が「ＪＫＬ」釦上で開始されると、「ＪＫＬ」釦の部分タッチ領域／入力特徴パタン対応データから、Ｊ，Ｋ，Ｌの３文字が文字候補として特定される。図３に示す例では、ユーザの手書き入力が、入力開始点から略直線の軌跡が下側に続いた後、右側に曲がった位置が入力終了点となる。この軌跡は、「ＪＫＬ」釦の文字候補のうち「Ｌ」に近い軌跡であり、ユーザが意図する入力文字として「Ｌ」が認識される。
【００２４】
実施の形態１は、部分タッチ領域である釦毎にパタンとなる文字候補を対応付けて部分タッチ領域／入力特徴パタン対応データとして登録しておき、手書き入力するにあたり、入力が開始された位置の釦に対応するパタン候補のみが抽出され、その後の入力軌跡に基づいて、パタン候補の中からユーザが意図した文字を認識する。
このように、パタン候補の絞り込みを行うことで、認識速度の向上を図ることができ、絞り込んだパタン候補の中から最も確からしいものを認識するので誤認識を軽減することも可能である。
【００２５】
次に動作について説明する。
ここで、上述のような認識処理を行うパタン認識処理部４の詳細な動作を説明する。
図４は、図１中のパタン認識処理部４による動作の流れを示すフローチャートである。
先ず、ユーザが、タッチ式入力装置２のタッチ入力領域２ａに対し、タッチ操作による手書き入力を行う。この手書き入力による軌跡データは、タッチ式入力装置２により取得され、軌跡入力としてパタン認識処理部４へ伝えられる。
【００２６】
パタン認識処理部４では、タッチ式入力装置２から軌跡入力を取得（ステップＳＴ１）すると、この軌跡の入力開始点の位置座標に基づいて記憶部６の部分タッチ領域定義データを参照し（ステップＳＴ２）、この軌跡に対応する部分タッチ領域の有無を判定する（ステップＳＴ３）。対応する部分タッチ領域がない場合（ステップＳＴ３；ＮＯ）、パタン認識処理部４は、ステップＳＴ１の処理に戻って、再入力を指示するか、入力しようとしている文字列の次の文字に関する軌跡入力を取得する。
【００２７】
一方、対応する部分タッチ領域がある場合（ステップＳＴ３；ＹＥＳ）、パタン認識処理部４は、この部分タッチ領域に基づいて記憶部５を検索して、対応する部分タッチ領域／入力特徴パタン対応データを参照し、このデータに登録されているパタンと、ステップＳＴ１で取得した軌跡入力とのパタンマッチングを実行（ステップＳＴ４）し、対応するパタンがあるか否かを判定する（ステップＳＴ５）。ここで、対応するパタンがない場合（ステップＳＴ５；ＮＯ）、パタン認識処理部４は、ステップＳＴ１の処理に戻る。
【００２８】
また、部分タッチ領域／入力特徴パタン対応データに対応するパタンがある場合（ステップＳＴ５；ＹＥＳ）、パタン認識処理部４は、当該パタンを認識結果として表示装置３へ出力する。これにより、表示装置３の表示画面上に認識結果のパタンが表示される（ステップＳＴ６）。
【００２９】
この後、パタン認識処理部４は、タッチ式入力装置２から入力終了を指定するデータを取得するまで、今回の手書きによる文字列の入力が終了したか否かを判定する（ステップＳＴ７）。ここで、文字列入力が終了していなければ（ステップＳＴ７；ＮＯ）、ステップＳＴ１の処理に戻って、次の入力文字に対し、上述の処理を繰り返す。また、文字列入力が終了していれば（ステップＳＴ７；ＹＥＳ）、処理を終了する。
【００３０】
ここで、上述の処理を、図３で示した例を用いて具体的に説明する。
パタン認識処理部４は、タッチ式入力装置２からの軌跡入力として、「ＪＫＬ」釦上の入力開始点から入力終了点までの軌跡データを取得する。次に、パタン認識処理部４は、記憶部６の部分タッチ領域定義データを参照し、軌跡データにおける入力開始点の位置座標に基づいて「ＪＫＬ」釦を示す部分タッチ領域定義データを特定する。この後、パタン認識処理部４は、この部分タッチ領域（「領域Ｊ」とする）を識別するデータで記憶部５を検索し、領域Ｊに関する部分タッチ領域／入力特徴パタン対応データから、領域Ｊに関連付けられた文字「Ｊ」「Ｋ」「Ｌ」の３文字を文字認識対象のパタンとして抽出する。
【００３１】
続いて、パタン認識処理部４は、タッチ式入力装置２から取得した軌跡のパタンと、文字認識対象の３つの文字のパタンとをそれぞれパタンマッチングを行う。ここでは、入力開始点から略直線が下側に続いた後、右側に曲がった位置が入力終了点となる軌跡であるため、パタン認識処理部４は、これら３つのパタンのうち、最もマッチしたパタンの文字として「Ｌ」を選択し、ユーザの意図した入力文字であると決定する。これにより、図３に示すように、表示装置３の表示画面上の認識文字の表示欄に「Ｌ」が表示される。
【００３２】
図５は、実施の形態１による入力装置の他の応用例を示す図であり、この発明を日本語の母音である「あ」「か」「さ」「た」「な」「は」「ま」「や」「ら」「わ」の９個の釦が配置されたタッチパネルに適用した場合を示している。図５において、９個の釦領域が各々部分タッチ領域であり、手書き入力された仮名文字が認識される。
【００３３】
入力する文字が日本語のように複数のストロークで構成されている場合、ストロークを１つ入力する度にマッチングを行い、全てのストロークを入力する前に入力文字を判別するようにしてもよい。この場合、各ストロークにおいて複数のパタン候補とのマッチングスコアの差が所定の閾値を超えなければ、次のストロークで判別するように構成しても構わない。
【００３４】
複数のストロークで構成される文字におけるパタン決定は、下記のような処理の流れで行う。
先ず、初期化処理として、パタン認識処理部４が、スコア保持用配列ｓｃｏｒｅ（ｐ）（ｓ）（認識ターゲット数ｐ、ストローク最大数ｓ）を０で初期化する（ｐ＝０，ｓ＝０）。続いて、スコア計算処理として、パタン認識処理部４が、各認識パタンｐ（０≦ｐ＜Ｘ；ｐは整数）の第ｓ番目のストロークのスコア保持用配列ｓｃｏｒｅ（ｐ）（ｓ）をそれぞれ計算する。
【００３５】
次に、パタン認識処理部４は、スコア合計計算処理として、各認識ターゲット数ｐの第ｓ番目までのストロークのスコアの総和ｓｕｍ（ｐ，ｓ）を計算する。この後、パタン認識処理部４は、ｓｕｍ（ｐ，ｓ）のうち最もスコアが大きいものと、２番目にスコアが大きいものとを比較し、閾値ｄを越えていたら、スコアの大きなパタンとして選出し、処理を終了する。一方、閾値ｄ以下であれば、ｓの値に１加算して、スコア計算処理に戻り、上述の処理を繰り返す。
【００３６】
例えば、「あ」釦に相当する部分タッチ領域において「あ」「い」「う」「え」「お」が文字認識対象のパタン候補とされている場合、「あ」釦上で入力開始された第１番目のストローク（一画目）が図５に示すような入力軌跡であると、このストロークの軌跡と上記パタン候補とをパタンマッチングし、これらパタン候補の中で当該ストロークとのマッチングスコアの差が閾値以下である文字「い」が認識結果として決定される。このとき、文字「い」の第２番目のストローク（二画目）を入力することなく認識されるので、例えば図５で破線で示すように第２番目のストロークを表示する。なお、認識結果により推定された第２番目のストロークであることを示すため、ストロークの濃淡を第１番目のストロークと異なるように表示してもよい。例えば、淡い色で表示する。
【００３７】
図６は、実施の形態１による入力装置の他の応用例を示す図であり、この発明を「あ」「か」「さ」「た」「な」「は」「ま」「や」「ら」「。“小」「ん」「←」の１２個の釦が配置されたタッチパネルに適用した場合を示している。図６（ａ）において、１２個の釦領域が各々部分タッチ領域であり、手書き入力された仮名文字が認識される。また、図６（ｂ）は、「た」釦の部分タッチ領域“た”についての部分タッチ領域／入力特徴パタン対応データを示している。
【００３８】
「は」釦の部分タッチ領域において、「は」「ひ」「ふ」「へ」「ほ」が文字認識対象のパタン候補とされており、「た」釦の部分タッチ領域において、図６（ｂ）に示すように、「た」「ち」「て」「と」「つ」小文字の「っ」が文字認識対象のパタン候補とされている場合を例に挙げる。ここで、図６（ａ）に示すように「は」釦上で入力開始された軌跡が文字「ひ」と認識された後に、「た」釦上に入力開始点を持つ軌跡が文字「つ」と認識された場合、この文字以前に認識された文字「ひ」の大きさと比較し、大文字「つ」もしくは小文字の「っ」のいずれかを決定するようにしてもよい。
【００３９】
図６（ａ）の例では、文字「ひ」と認識した軌跡を内接する正方形の一辺の長さをｄ１とし、大文字の「つ」又は小文字の「っ」と認識され得る軌跡を内接する正方形の一辺の長さをｄ２とした場合、パタン認識処理部４は、ｄ１とｄ２を比較して、ｄ１＞ｄ２であってその差が所定の閾値を超えていれば、小文字の「っ」と最終的に認識する。具体的には、図６（ｂ）に示す部分タッチ領域“た”についての部分タッチ領域／入力特徴パタン対応データの中から、小文字であることを示すフラグｓｍａｌｌが付与されたパタン候補「つ」を認識結果とする。
【００４０】
ここで、パタン認識処理部４による文字認識（図４のステップＳＴ４及びステップＳＴ５の処理）について説明する。
図７は、文字認識で利用するパタンの登録処理の一例を示す図であり、数字の１，２，３を文字認識する場合を示している。図７に示す例では、ＮｘＮ（ここでは５ｘ５）個の領域で認識に対応するパタンを順序付きの点のシーケンスとして登録した場合を示している。なお。認識用パタンは、図１において不図示の認識用ライブラリに登録される。認識用ライブラリは、パタン認識処理部４により適宜読み出し可能なメモリに記憶される。
【００４１】
各領域を列行（ｘ，ｙ）で特定することで、例えば、数字の「１」の認識用パタンは、パタン＜３，１：３，２：３，３：３，４：３，５＞と登録される。また、数字の「２」の認識用パタンは、パタン＜２，２：２，１：３，１：４，１：４，２：４，３：３，３：３，４：２，４：１，５：２，５：３，５：４，５：５，５＞と登録され、数字の「３」の認識用パタンは、パタン＜２，１：３，１：４，１：４，２：３，２：３，３：２，３：３，３：３，４：４，４：４，５：３，５：２，５＞と登録される。
【００４２】
図８は、手書き入力された軌跡の正規化処理を示す図である。パタン認識処理部４は、タッチ入力領域２ａから軌跡入力を取得すると、入力された軌跡が内接する矩形の四隅の位置座標を検出し、この矩形を認識用パタンにおける（５ｘ５）個の正方形の領域に変換（正規化）する。これにより、図８に示すように、手書き入力された数字「２」は＜１，１：２，１：３，１：４，２：４，３：３，３：２，４：１，５：２，５：３，５：４，５＞というパタンに変換される。
【００４３】
この後、パタン認識処理部４は、認識用ライブラリから読み出した（５ｘ５）の認識用パタンと（５ｘ５）に正規化した手書き入力の軌跡との距離を算出する。例えば、長さの異なるパタン同士の距離は、短いパタンを伸長して各点における距離を算出すればよい。パタン認識処理部４は、上述した距離の計算を認識用ライブラリに登録されている全ての認識用パタンに対して行い、最も距離が近いものを認識結果のパタンとして決定する。
【００４４】
なお、この発明は、上述した文字認識アルゴリズムに限定されるものではなく、文字認識アルゴリズムの種類に依存するものではない。
【００４５】
以上のように、この実施の形態１によれば、表示装置３の入力用画面に表示された入力釦に対応する、タッチ式入力装置２のタッチ入力領域２ａの部分タッチ領域を、当該タッチ入力領域２ａ上の位置で定義した部分タッチ領域定義データを参照して、タッチ式入力装置２のタッチ入力領域２ａにタッチ入力された軌跡の入力開始位置を含む部分タッチ領域を特定し、入力釦の表示内容に応じて選別したパタン認識の対象となるパタン候補を当該入力釦に対応する部分領域と関連付けて登録した対応データを参照して、前記特定した部分領域に関連付けられたパタン候補を取得し、取得したパタン候補を用いて軌跡に対応するパタンを認識する。このようにすることで、パタン候補となる文字の絞り込みができることから、手書き文字入力の認識率や認識速度が向上する。
例えば、「ＡＢＣ」と表示され、文字認識に用いる認識用パタンの候補が「Ａ」「Ｂ」「Ｃ」であるキー釦において、この釦上で手入力が開始された場合、この手入力された文字を認識するには、当該キー釦に設定されている「Ａ」「Ｂ」「Ｃ」の３つの文字のみを文字認識対象に限定する。
【００４６】
また、この実施の形態１によれば、複数のストロークからなる文字やジェスチャを認識するにあたり、第１番目のストロークの入力が開始された部分タッチ領域に設定されているパタン候補のうちから、この第１番目のストロークを含み最もマッチしているパタン候補を認識結果として決定する。このようにすることにより、入力開始された位置に応じて認識対象を絞り込むことで、複数のストロークからなる文字列の全てを入力する前に、入力しようとしている認識対象を確定することができる。
【００４７】
さらに、この実施の形態１によれば、日本語やひらがな、カタカナを入力する際、現在処理対象になっている文字とこの文字以前に入力された文字との大きさを比較して、現在処理対象になっている文字が、この文字以前の文字よりも文字サイズが小さく、その差分が所定の閾値を越える場合、現在処理対象になっている文字が小文字であるか否かを判定する。このようにすることで、小文字専用のキーや入力方法を用いることなく、自然な入力で小文字の入力が可能である。
【００４８】
なお、上記実施の形態１では、タッチ式入力装置２が表示装置３とは別個に設けた装置である場合を示したが、タッチパネルのような表示装置３と一体化した構成であってもよい。また、表示装置３とは別個に構成されるタッチ式入力装置２としては、ＰＣやリモコンに搭載された入力パッドのような表示装置３のポインティング装置が挙げられる。
【００４９】
実施の形態２．
上記実施の形態１では、パタン認識処理部４が部分タッチ領域定義データを参照して、対応する部分タッチ領域を検出する場合を示したが、この実施の形態２では、部分タッチ領域自体を検出せずに、各部分タッチ領域までの距離を算出してパタン認識処理を行う。このような処理を行うことにより、手書きの入力開始点が厳密に部分タッチ領域内に入っていない場合であっても、入力する文字を検出でき、かつ、従来と比較して認識の精度を上げることが可能となる。
【００５０】
実施の形態２による入力装置は、上記実施の形態１で図１を用いて説明した構成と基本的に同一であるが、パタン認識処理部が、部分タッチ領域自体を検出せず、各部分タッチ領域までの距離を検出してパタン認識を行う点で異なる。従って、以降では、実施の形態２による入力装置の構成について図１を参照する。
【００５１】
次に動作について説明する。
図９は、この発明の実施の形態２のパタン認識処理部による動作の流れを示すフローチャートである。
先ず、ユーザが、タッチ式入力装置２のタッチ入力領域２ａに対し、タッチ操作による手書き入力を行う。この手書き入力による軌跡データは、タッチ式入力装置２により取得され、軌跡入力としてパタン認識処理部４へ伝えられる。
【００５２】
パタン認識処理部４では、タッチ式入力装置２から軌跡入力を取得（ステップＳＴ１ａ）すると、記憶部６の部分タッチ領域定義データを参照して、入力された軌跡の入力開始点の位置座標と記憶部６に格納された全ての部分タッチ領域定義データで規定される部分タッチ領域との距離をそれぞれ算出する（ステップＳＴ２ａ）。部分タッチ領域までの距離としては、例えば、入力された軌跡の入力開始点の位置座標から上記式（１）で規定される部分タッチ領域を示す矩形までの最短距離又は当該矩形の中心座標までの距離を利用する。ここで、部分タッチ領域がＮ個であり、部分タッチ領域１〜Ｎの各距離による距離列が＜ｒ＿１，ｒ＿２，・・・，ｒ＿Ｎ＞であるものとする。
【００５３】
続いて、パタン認識処理部４は、部分タッチ領域１〜Ｎまでの各距離ｒ＿１〜ｒ＿Ｎを所定の閾値と比較して、当該閾値以下の距離の部分タッチ領域があるか否かを判定する（ステップＳＴ３ａ）。各部分タッチ領域までの距離のうち、一つも閾値以下のものがない（距離の全てが閾値を超える）場合（ステップＳＴ３ａ；ＮＯ）、パタン認識処理部４は、ステップＳＴ１ａの処理に戻って軌跡を入力し、この軌跡の入力開始点の位置座標との距離が上記閾値以下となる部分タッチ領域が現れるまで、ステップＳＴ１ａからステップＳＴ３ａまでの処理を繰り返す。
【００５４】
一方、上記距離が上記閾値以下の部分タッチ領域がある場合（ステップＳＴ３ａ；ＹＥＳ）、パタン認識処理部４は、当該部分タッチ領域に基づき記憶部５から対応する部分タッチ領域／入力特徴パタン対応データを参照して、それぞれの部分タッチ領域に対する重み付けを行う。例えば、部分タッチ領域と入力軌跡との距離をｒ＿ａとした場合、部分タッチ領域の距離ｒ＿ａに対する重み付け値Ｗａを、Ｗａ＝１−（ｒ＿ａ／（ｒ＿１＋ｒ＿２＋，・・・，＋ｒ＿Ｎ））で与える。ただし、距離ｒ＿１〜ｒ＿Ｎの全てが上記所定の閾値以下であるものとする。
【００５５】
この後、パタン認識処理部４は、部分タッチ領域までの距離に関する重み付けの値に応じて、入力された軌跡に近い順に部分タッチ領域を選択し、選択した部分タッチ領域に基づいて記憶部５を検索して、対応する部分タッチ領域／入力特徴パタン対応データを参照し、このデータに登録されているパタンとステップＳＴ１ａで取得した軌跡入力とのパタンマッチングを実行する（ステップＳＴ４ａ）。このパタンマッチングでパタン認識処理部４により、認識結果とされたパタン候補は、表示装置３に出力される。これにより、表示装置３の表示画面上に認識結果のパタンが表示される（ステップＳＴ５ａ）。
【００５６】
ここで、重み付けの具体例を説明する。
図１０に示すように、部分タッチ領域として１〜４の４つの領域があり、開始点がＰである場合、点Ｐから各領域１〜４の中心までの距離をｄ＿１，ｄ＿２，ｄ＿３，ｄ＿４とすると、各領域１〜４への重み付けを下記のように定義する。これにより、距離が近いものほど重み付けの値を大きくすることができる。
領域１への重み付け；１−ｄ＿１／Ｄ
領域２への重み付け；１−ｄ＿２／Ｄ
領域３への重み付け；１−ｄ＿３／Ｄ
領域４への重み付け；１−ｄ＿４／Ｄ
ただし、Ｄ＝ｄ＿１＋ｄ＿２＋ｄ＿３＋ｄ＿４
この重み付けを、距離を考慮しない各スコアに積算したものを評価値とする。
【００５７】
以上のように、この実施の形態２によれば、手書き入力された軌跡から各部分タッチ領域までの距離を算出し、この距離に応じて軌跡から近い部分タッチ領域を選択してパタン認識処理を行う。このようにすることで、手書きの入力開始点が厳密に部分タッチ領域内に入っていない場合であっても、入力開始点の大凡の位置からの距離で部分タッチ領域が特定され、文字認識を行うことができる。また、当該距離に応じた重み付けで部分タッチ領域を選別することにより、文字認識対象が絞り込まれ、認識速度を向上させることができる。
【００５８】
実施の形態３．
図１１は、この発明の実施の形態３による入力装置の構成を示すブロック図である。実施の形態３による入力装置１Ａは、上記実施の形態１で図１を用いて説明した構成に対してパタン・表示対応データの記憶部７を追加している。パタン認識処理部４は、検出した部分タッチ領域（例えば、後述する図１２の「な」釦）と入力特徴パタン（例えば、後述する図１２のパタン「ｅ」）とに基づいて、記憶部７から読み出したパタン・表示対応データを参照することで、部分タッチ領域に応じた表示文字である「ね」を表示装置３に表示できる。
【００５９】
パタン・表示対応データは、例えば下記のようなデータとする。
＜あ；あ，い，う，え，お＞
＜か；か，き，く，け，こ＞
＜さ；さ，し，す，せ，そ＞
＜た；た，ち，つ，て，と＞
＜な；な，に，ぬ，ね，の＞
・・・
＜わ；わ，ｎｕｌｌ，ｎｕｌｌ，ｎｕｌｌ，を＞
ここで、＜＞中の＜  ；の欄に記述された文字（五十音列の子音部の第１音「あ」「か」「さ」・・・「わ」）が釦に表示される文字であり、；  ＞の欄に順次記述された文字が、前述の釦に表示される文字と、母音の音素記号に相当する各パタン候補「ａ」「ｉ」「ｕ」「ｅ」「ｏ」と、を組み合わせた文字である。なお、ｎｕｌｌは該当文字なしを意味する。
【００６０】
図１２は、実施の形態３による入力装置の応用例を示す図であり、この発明を五十音列の子音部の第１音「あ」「か」「さ」「た」「な」「は」「ま」「や」「ら」「わ」の１０個の釦が配置されたタッチパネルに適用した場合を示している。この実施の形態３では、図１２に示すように、日本語の五十音列の子音部の第１音「あ」「か」「さ」「た」「な」「は」「ま」「や」「ら」「わ」をそれぞれ区別する部分タッチ領域が部分タッチ領域定義データで定義される。
また、部分タッチ領域／入力特徴パタン対応データには、各部分タッチ領域における共通のパタン候補として、日本語の母音の音素記号に対応する５つのパタン「ａ」「ｉ」「ｕ」「ｅ」「ｏ」が登録される。
【００６１】
ユーザは、日本語を手書き入力するにあたり、釦（部分タッチ領域）上から入力を開始し、この釦に表示される子音と組み合わせると所望の文字になる母音の音素記号を手書き入力する。パタン認識処理部４では、入力が開始された部分タッチ領域に対応する部分タッチ領域／入力特徴パタン対応データを参照して、パタン候補「ａ」「ｉ」「ｕ」「ｅ」「ｏ」と手書き入力された軌跡とのパタンマッチングを実行する。
【００６２】
パタンマッチングにより「ａ」「ｉ」「ｕ」「ｅ」「ｏ」のいずれかのパタン候補を決定すると、パタン認識処理部４は、記憶部７のパタン・表示対応データを参照して、入力開始された部分タッチ領域に対応する釦に表示されている子音と、音素記号のパタン候補とを組み合わせた文字を特定し、特定した文字を認識結果として表示装置３へ出力する。図１２の例では、子音「な」が表示された釦上から入力を開始して、母音の音素記号「ｅ」を入力することにより、パタン候補「ｅ」が認識される。この場合、子音「な」と母音「ｅ」とを組み合わせた文字「ね」が認識結果として表示される。
【００６３】
以上のように、この実施の形態３によれば、各部分タッチ領域の文字認識対象を「ａ」「ｉ」「ｕ」「ｅ」「ｏ」の５つの母音の音素記号を示す文字のみとし、部分タッチ領域に子音を表示することにより、手書き入力の開始位置で決定された子音と、手書き入力でパタン認識された母音の音素記号とを組み合わせて所望の文字を入力する。
このように、各部分タッチ領域の文字認識対象を「ａ」「ｉ」「ｕ」「ｅ」「ｏ」のみとすることで、文字認識対象が絞り込まれ、認識速度を向上させることができる。
また、従来の携帯電話のように、日本語を入力するために同一釦を複数回押下して文字候補リストを検索する煩わしい操作を行う必要がない。さらに、子音となる文字のみを手書き入力すればよいので、通常のひらがなを手書き入力する場合と比較して少ないストロークで日本語を入力することが可能である。
また、図１２における「あ」，「か」，．．．「わ」の代わりに図１５のように「Ａ」，「Ｋ」，「Ｓ」，．．．「Ｗ」のように子音に対応するアルファベットを表示するように構成することもできる。
【００６４】
実施の形態４．
図１３は、この発明の実施の形態４による入力装置の構成を示すブロック図である。図１３において、実施の形態４による入力装置１Ｂは、上記実施の形態１で図１を用いて説明した構成に加え、近接検出システム（近接検出部）８を備える。近接検出システム８は、タッチ式入力装置２に対して入力操作する手やペン等の物体とタッチ式入力装置２のタッチ入力領域との距離を測定するシステムである。例えば、静電容量の変化で物体の接近を検出する静電式タッチパネルでタッチ式入力装置２を構成し、静電式タッチパネルで検出された物体の近接情報を基に当該物体とタッチ入力領域との距離を測定する。
【００６５】
次に動作について説明する。
近接検出システム８は、上述のようにしてタッチ式入力装置２で取得された物体の近接情報から手やペン等の物体とタッチ入力領域との距離を測定し、この距離が所定の閾値を下回ると、タッチ入力領域においてこの物体が接近している領域付近の１個以上の部分タッチ領域を拡大表示するように、タッチ入力領域の表示データを変更して、表示装置３に表示させる。このとき、近接検出システム８は、タッチ入力領域の表示データにおける拡大前後の相対的な表示位置の関係を保存しておく。
例えば、後述する図１４であれば、部分タッチ領域の数を初期値１０から拡大後に４になるように近接検出システム８内にその変化内容を保存しておき、近接点Ａ付近の４つの部分タッチ領域を拡大表示するように構成する。
【００６６】
この後も、近接検出システム８は、タッチ式入力装置２からの物体の近接情報を順次受けて、当該物体とタッチ入力領域との距離を測定して上記閾値との比較を行う。ここで、タッチ式入力装置２でタッチ入力領域へのタッチ入力が検出されず、当該物体が上記閾値を超える距離まで離れると、近接検出システム８は、保存していた相対的な表示位置をクリアして、タッチ式入力装置２からの新たな物体近接情報の待ち状態に移行する。
【００６７】
一方、タッチ式入力装置２でタッチ入力領域への当該物体によるタッチ入力が検出されると、近接検出システム８は、拡大前後の相対的な表示位置の関係をパタン認識処理部４へ出力する。パタン認識処理部４は、近接検出システム８から入力した拡大前後の相対的な表示位置の関係を保存し、これを利用して当該物体によって入力された軌跡のパタン認識処理を開始する。ここで、近接検出システム８は、パタン認識処理部４から上記軌跡の認識完了が通知される前（パタン認識が完了する前）に当該物体とタッチ入力領域との距離が当該閾値を超えた場合、その旨をパタン認識処理部４へ通知する。
【００６８】
パタン認識処理部４は、上記物体による軌跡のパタン認識が完了する前に、この物体が再び上記閾値を超える距離まで離れたことが通知されると、近接検出システム８から入力した上記相対的な位置情報をクリアする。この後、タッチ入力待ちの状態に移行する。
【００６９】
また、上記物体とタッチ入力領域との距離が上記閾値以下であれば、パタン認識処理部４は、近接検出システム８から入力した上記相対的な位置情報と、タッチ式入力装置２からの当該物体による軌跡を規定する位置情報とを用いて、入力開始された部分タッチ領域を検索し、上記実施の形態１と同様にして入力文字の認識を行う。
【００７０】
ここで、近接検出システム８による部分タッチ領域の拡大表示処理の詳細を説明する。
図１４は、物体が接近した領域付近の部分タッチ領域を拡大表示する処理を説明するための図であり、図１４（ａ）は拡大表示前のタッチ入力領域を示し、図１４（ｂ）は拡大表示後のタッチ入力領域を示している。ここで、図１４（ａ）中の近接点Ａに物体が近接したものとする。この場合、近接点Ａ付近の「あ」「か」「た」「な」釦の各部分タッチ領域が内接する矩形領域の縦横の寸法をｄ１，ｄ２とし、当該矩形領域を拡大表示した際の縦横の寸法をＤ１，Ｄ２とすると、下記式（２）を用いて、拡大表示した上記矩形領域内の位置（ａ，ｂ）から拡大表示前の対応する位置を算出することができる。
2010125744.tif 000019
【００７１】
以上のように、この実施の形態４によれば、入力する手やペン等の物体のタッチ入力領域への接近を検出し、検出した物体の近接点付近の部分表示領域を拡大表示して、これら部分表示領域に設定されるパタン候補と入力パタンとから手書き文字やジェスチャを認識する。このようにすることで、入力領域や表示領域が限られた機器において、手ぶれ等の影響を低減することができ、確実な認識や高速な認識が可能となる。
【００７２】
この発明に係る入力装置は、手書き文字認識の認識率及び認識速度を向上させることができるため、文字入力にタッチ操作を利用したインタフェース等に用いるのに適している。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タッチ入力領域をタッチして得られる軌跡を入力するタッチ式入力部と、
前記タッチ式入力部のタッチ入力領域に対応する入力用画面を表示する表示部と、
前記表示部の入力用画面に表示された入力釦に対応する、前記タッチ式入力部のタッチ入力領域の部分領域を、当該タッチ入力領域上の位置で定義した部分領域定義データを格納する第１の記憶部と、
前記入力釦の表示内容に応じて選別したパタン認識の対象となる複数の異なるパタン候補を、当該入力釦に対応する部分領域と関連付けて登録した対応データを格納する第２の記憶部と、
前記第１の記憶部の部分領域定義データを参照して、前記タッチ式入力部のタッチ入力領域に入力された軌跡の入力開始位置を含む部分領域を特定し、前記第２の記憶部の対応データを参照して、前記特定した部分領域に関連付けられた前記パタン候補を取得し、前記取得したパタン候補を用いて前記軌跡に対応するパタンを認識する認識処理部とを備えた入力装置。
【請求項２】
認識処理部は、タッチ入力領域をタッチして得られる軌跡の入力開始位置を含む部分領域がない場合、前記入力開始位置から前記部分領域までの距離が所定の閾値以下となる部分領域に関連付けられたパタン候補を取得し、前記取得したパタン候補を用いて前記軌跡に対応するパタンを認識することを特徴とする請求項１記載の入力装置。
【請求項３】
第２の記憶部は、入力釦に表示された文字及びこれに関連する文字のパタン候補を対応データとして格納しており、
認識処理部は、タッチ入力領域をタッチして前記文字を構成するストロークが入力される度に、前記第２の記憶部の前記対応データを参照して当該ストロークの軌跡に対応する前記パタン候補を取得し、前記取得したパタン候補を用いて前記軌跡に対応するパタンを認識することを特徴とする請求項１記載の入力装置。
【請求項４】
第２の記憶部は、入力釦に表示された平仮名文字及び片仮名文字のパタン候補を対応データとして格納しており、
認識処理部は、前回パタンを認識した軌跡と今回入力された軌跡とのタッチ入力領域上での大きさを比較して今回入力された軌跡が小さい場合、前記第２の記憶部の対応データを参照して、前記平仮名文字又は前記片仮名文字の小文字のパタン候補から前記今回入力された軌跡に対応するパタン候補を取得し、前記取得したパタン候補を用いて前記軌跡に対応するパタンを認識することを特徴とする請求項１記載の入力装置。
【請求項５】
入力釦に日本語の五十音列の子音部の第１音の文字をそれぞれ表示し、
第２の記憶部は、入力釦に対応する部分領域と関連付けて日本語の母音を示す音素記号「ａ」「ｉ」「ｕ」「ｅ」「ｏ」のパタン候補のみを対応データとして格納しており、
認識処理部は、第１の記憶部の部分領域定義データを参照して、前記タッチ式入力部のタッチ入力領域に入力された軌跡の入力開始位置を含む部分領域を特定し、前記第２の記憶部の対応データを参照して、前記特定した部分領域に関連付けられた前記パタン候補を取得し、前記取得したパタン候補を用いて前記タッチ入力領域をタッチして得られた軌跡に対応するパタン候補を特定すると、当該入力釦に表示される前記子音部の第１音の文字と前記特定したパタン候補の日本語の母音を示す音素記号とを組み合わせてなる文字を認識結果とすることを特徴とする請求項１記載の入力装置。
【請求項６】
タッチ入力領域に接近する物体を検出する近接検出部を備え、
表示部は、前記近接検出部にて検出された物体が接近した前記タッチ入力領域上の位置周辺の部分領域に対応する入力釦を拡大表示することを特徴とする請求項１記載の入力装置。
【国際調査報告】
2010125744.tif 000020
2010125744.tif 000021
2010125744.tif 000022
2010125744.tif 000023