(57)【要約】【目的】  超音波と赤外線の送信器を備えたペンと、超音波と赤外線を受信し筆跡位置データを測量し、ペン描画された筆跡位置データを蓄積し、該蓄積データをパーソナルコンピュータに送出する手書き筆跡入力装置で、手書きマークを認識する方法。【構成】  手書き操作特有のペン状態情報から筆跡中心位置を割り出したり、マーク形状を特定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
記入用紙と超音波発信器と赤外線発信器とを備えたペンと、該ペンの位置を該ペンより発信された超音波信号と赤外線信号とを連続的に受け取り、その位置を測量し、手書きデータを生成し、該生成した手書きデータを蓄積保存する受信装置とからなる手書き筆跡入力装置であって、記入用紙に手書きしたマーク入力を判定することを特徴とする手書き筆跡入力装置用マーク認識方法。
【請求項２】
前記記入用紙は、アンケートの質問事項と回答記入欄が印刷されている用紙であることを特徴とする請求項１記載の手書き筆跡入力装置用マーク認識方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波発信器と赤外線発信器とを備えた筆記可能なペンと、該筆記可能なペンにより発せられる超音波と赤外線とを、該筆記可能なペンの筆記位置を計測し、座標データとして生成し、かつ、該座標データを蓄積保存する受信装置からなる手書き筆跡入力装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来ＯＣＲやＯＭＲなどの図面入力装置、或いはデジタイザやタブレットなどの座標入力装置を用いた手書き情報を認識する従来技術が知られている。
またＯＭＲなどのマーク認識で用紙汚れなどのノイズをキャンセルし、マーク認識する従来技術が知られている。
【特許文献１】特開平１１−２６５４２２号公報。
【特許文献２】特開平０６−３３３０６６号公報。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら上記従来方式においては、手書き入力のグラフィクスイメージの差分ファイル等から図形データを切り出し、当該図形データ領域を計測し、マーク認識をおこなう処理を施してきた。  これらの方式では、事前に定められた領域のグラフィクスイメージの表示ピクセルの存在チェックなどでマーク有無を確認する方式であり、グラフィクスイメージ処理というシステムに負荷のかかる処理が必要であった。
【０００４】
また、従来の方式では特定範囲内に限定したマークチェック処理を施すので、例えばチェック欄の外側を丸印で囲んで、マーク入力した場合は認識処理が困難等の課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
記入欄が印刷済みの用紙と、専用筆記ペンと、該ペンにより筆記された手書き位置を、前記ペンから発せられる超音波と赤外線とを使用して、受信装置が座標位置を計測し、該座標データとその際のペン状態（ペンが押された、ペンが押されたまま移動した、ペンが離された）とを蓄積格納する受信装置とで、接続したパーソナルコンピュータに手書き筆跡入力装置に蓄積された手書き座標とペン情報を読み出し、該データを用いて手書きマーク認識をする方法を提案するものである。
【発明の効果】
【０００６】
該手書き筆跡入力装置を用いると、手書きされた複数枚の手書きデータを、ＯＣＲやＯＭＲなどの装置を用いずに、かつ、グラフィクス操作などの画像処理を行わずに手書きマーク認識処理をコンピュータ上で実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
手書きデータ読み出しをおこなうプログラムを用意し、該プログラムで手書き筆跡入力装置に蓄積されたデータを読み出し、該データを用いマーク認識をおこなう。図１は本発明プログラムによって動作する装置構成図である。参照符号１はパーソナルコンピュータ（以下、ＰＣと記載する）の本体であり、本発明のプログラムが実行される。参照符号２は表示装置である。参照符号３は手書き筆跡入力装置である。参照符号４は手書き筆跡入力装置用専用ペンである。この筆跡入力装置の専用ペン内部には、筆記用ボールペン（図示せず）や超音波発生器（図示せず）、赤外線発生器（図示せず）が組み込まれている。上記超音波発生器（図示せず）、赤外線発生器（図示せず）は専用筆記ペン４に内蔵されている電池（図示せず）で駆動される。参照符号５は記入用紙である。
【０００８】
図２は記入用紙５を拡大したアンケート記入例である。入力者は専用筆記ペン４を用い、アンケート用紙所定のマーク記入部分に○印などを記入しアンケートに回答する。全設問記入後、筆跡入力装置３の入力終了ボタン（図示せず）を操作し、１枚分の入力終了とする。記入用紙５をとり替え別の入力者に同様の操作を行わせる。当該操作を繰り返し、多人数のアンケートデータを筆跡入力装置に蓄積させる。
【０００９】
手書き筆跡入力装置３をＰＣ本体１に接続し、本願発明プログラムを本体１で実行させる。まず、本願発明プログラムは筆跡入力装置３の蓄積データを読み出す。入力人数分の蓄積データを全て読み出し筆記データ処理をおこなう。図３の参照符号６に示したように筆記データは入力者が用紙に手書きした際のペン座標値とペン状態情報（ペンが押された、ペンが押されたまま移動した、ペンが離された等）とが組になり連続的に記録されている。これらから手書き情報（ペンが押された〜ペンが移動した〜ペンが離された）の座標組を読み出す。
【００１０】
つぎに中心座標を求める。まず座標組の中でＸ座標とＹ座標とが、それぞれ最大、最小となる４つの座標を探しだす。図４の例ではＸ最小が参照符号７になり、Ｙ最小が参照符号８、X最大が参照符号９、Ｙ最大が参照符号１０になる。これらの座標から中心座標を求める。（参照符号１１）
【００１１】
つぎに求めた中心座標が複数ある用紙の回答欄領域（例えば  はい、いいえなどの設問回答）のどの範囲内にあるか調べる。種別毎の範囲内（はい、いいえ）にあれば、その種別のカウント処理等をおこなう。なお「はい」と「いいえの」同時に中心座標がある際はエラー処理などが追加できる。
【００１２】
このように筆記データの中心座標の存在有無を数え上げればアンケートの集計等が容易に実現できる。
【００１３】
また、当該方式に倣えば、記入欄の外側の手書き入力も正しくマーク認識できる。図５に示した参照符号１２のようにアンケート回答記入欄の外側に丸印を記入した場合、手書きデータは参照符号１３の様な筆跡になり、このデータから前述のように中心座標を求め（参照符号１４）、求めた座標を元の手書きされた用紙のアンケート回答記入欄の座標位置に当てはめてみると、参照符号１５の様に記入欄内部に筆記データが入る事が判る。本例のような記入も有効回答とするマーク認識が可能になる。
【実施例１】
【００１４】
本発明を実施するための最良の形態を図面を参照して説明する。既に示したように図１の構成装置上で本発明の手書き筆跡入力装置用のマーク認識処理プログラムが実行される。参照符号１はＰＣ本体であり、市販されている一般的なＰＣ本体１のメモリ（図示せず）に本発明のプログラムが読み込まれ、ＰＣ本体１のＣＰＵ（図示せず）で実行される。参照符号２はＰＣ本体１に接続された表示装置である。参照符号３は手書き筆跡入力装置で、記入用紙５に専用筆記ペン４で筆跡入力された専用筆記ペン４の位置を計測し、計測位置をＸＹ座標とペン情報に変換し、該データは筆跡入力装置３が備える不揮発性メモリ（図示せず）上に蓄えられ、本体１に該データをまとめて送信できる機構を備えている。
【００１５】
図７は本発明のプログラムフローである。以下、本発明の詳細を図示実施例に基づいて説明する。本願発明プログラムが開始すると変数初期化が行われる。（Ｓ１）これは参照符号２１（図６参照）の集計領域の変数群を０にする。具体的には以下をおこなう。
ｊを１からｎまで繰り返しながら変数に０を代入する。
ｓｕｍｊ  ＝  ０
（ｓｕｍｊはｊ番目の集計変数の値）
【００１６】
つぎに蓄積された手書きデータ（以下ストロークと呼ぶ）を読み込む。（Ｓ２）これはＰＣ本体１にケーブル（図示せず）で接続された手書き筆跡入力装置３に蓄積されたストロークを読み出す処理である。手書き筆跡入力装置３には複数枚分の手書き座標がペン状態情報と共に蓄積されていて、全部のストロークが読み出され参照符号１６の領域に格納される。このストロークはアドレス部（ｘ１、ｙ１）とフラグ部（フラグ１）で構成されている。当該データを読み出した件数分処理をしたのかを調べる。（Ｓ３）全件の処理を終えたら本処理を終了する。
【００１７】
ストロークを１件（アドレス部とフラグ部とで１件と数える。）ごと取り出しながらストロークの組を切り出す。（Ｓ４）これはフラグ（フラグは０から３までがあり下記のような意味づけがなされている。）を参照し、０で始まり２で終わる組を探す処理である。ペンのフラグ値は手書き動作を反映したものであり、必ず０ではじまり、つぎに１が数回現れ、ついで２が現れる。これは文字の筆順に相当する。２が現れるとつぎに現れるのは０か３となる。
フラグ値              意                味
０                 ペンが押された。（書き始めた）
１                 ペンが押されたまま移動した。（書き続けている）
２                 ペンが離された。（書き終わった）
３                 ページ入力終了。
【００１８】
つぎに上記で見つけたストロークの組の中でＸ座標、Ｙ座標の最大最小を見つける。見つけた座標を参照符号１７のｘｍａｘ，ｙｍａｘ，ｘｍｉｎ，ｙｍｉｎに格納する。（Ｓ５）
【００１９】
ストロークの中心座標を求める。（Ｓ６）これはつぎの計算をおこない求めた値を参照符号１８の中心座標へ格納する。
ｘｃ  ＝  （ｘｍａｘ  ＋  ｘｍｉｎ）  ÷  ２
ｙｃ  ＝  （ｙｍａｘ  ＋  ｙｍｉｎ）  ÷  ２
【００２０】
中心座標がどの回答欄領域に含まれるかを調べる。（Ｓ７）これは参照符号１８の中心座標が参照符号１９の回答欄領域内にあるか調べる。回答欄領域１９は矩形域の左上座標と右下座標とが記録されている。具体的には下記比較式で両式とも真になるｊの値を探せばよい。求まったｊ値は参照符号２０の回答欄番号へ格納する。
ｊを１からｎまで繰り返す
ｘ０ｊ  ≦  ｘｃ  ≦  ｘ１ｊ
ｙ０ｊ  ≦  ｙｃ  ≦  ｙ１ｊ
【００２１】
集計加算する。（Ｓ８）これは参照符号２０の回答欄番号を参照し、当該番号相当する集計カウンター（参照符号２１）を＋１する。具体的には以下をおこなう。
ｓｕｍｊ  ＝  ｓｕｍｊ  ＋  １
（ｓｕｍｊはｊ番目の集計変数の値。ｊは参照符号２０の回答欄番号値）
【００２２】
プログラム終了後集計値を参照すればどの回答欄に何個のチェックがあったか確認できる。なお本フローでは入力されたマークの論理矛盾確認処理は実施していない。例えば「はい」と「いいえ」が同時にマーク入力された場合をエラーとする処理などである。これは参照符号１６のフラグで３（ページ終わり）が出現する迄に「はい」と「いいえ」に同時にマーク入力があったかを否かを調べれば良い。例えば回答欄領域１９の１番目が「はい」で２番目が「いいえ」の回答欄だとすると、同一ページに１番目と２番目にマーク入力があったらエラーとすれば良い。またマーク形状確認も実施していない。例えばマークは丸または丸に近い形状と限定すると、参照符号１７のｘｍａｘとｘｍｉｎとの距離（Ｘの長さ）とｙｍａｘとｙｍｉｎとの距離（Ｙの長さ）の比が大きくなく（例えば１：２または２：１を超えない）、かつ筆記データの最初と最後の座標（参照符号６の1の座標と14の座標）が離れていない等の確認をおこなえば、丸または丸に近い形状か否かのマーク認識ができる。このようにグラフィクスを利用したイメージ処理とは異なり、手書き部分を画像演算で切り出したり、切り出したビットマップのピクセルの存在有無を検索しながら手書きパターンを認識するなどの煩雑な処理が不要となり、複数枚に手書きされた用紙の手書きマークや手書き文字認識を容易に実施する事ができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本願プログラムが実行される装置構成
【図２】本願実施例のアンケート用紙の記入例
【図３】手書きマークとその際の筆記データの例
【図４】マークのＸＹ座標の最大、最小を切り出し、中心値を求めた例
【図５】アンケート回答欄の外側に記入した例
【図６】本願発明のプログラムが利用する変数
【図７】本願発明のプログラムの処理フロー
【符号の説明】
【００２４】
１  パーソナルコンピュータ本体
２  表示装置
３  手書き筆跡入力装置
４  手書き筆跡装置用専用筆記ペン
５  記入用紙
６  丸印を記入した際の筆記データ例
７  Xが最小のストローク座標
８  Ｙが最小のストロークデータ
９  Xが最大のストロークデータ
１０  Ｙが最大のストロークデータ
１１  求めた中心座標
１２  枠外に丸印を記入した入力例 
１３  抽出
１４  座標中心を求める
１５  求めた座標中心を枠領域に重ね合わせた処理イメージ
１６  ストローク
１７  ストローク領域
１８  中心座標
１９  回答欄領域
２０  回答欄
２１  集計領域の変数群
【図１】
2006003927.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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