專(zhuān)利名稱(chēng)：向一部計(jì)算機(jī)輸入諸字符或諸命令的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及向一部計(jì)算機(jī)或其他信息接收設(shè)備輸入諸字符或諸命令的裝置，該裝置不使用鍵盤(pán)之類(lèi)，而是使用自動(dòng)的手寫(xiě)技巧。
今天的計(jì)算機(jī)鍵盤(pán)最初是為操作一部打字機(jī)而設(shè)計(jì)的。為了打印每一個(gè)字符，諸鍵被當(dāng)作杠桿來(lái)操作，以便將一種染料壓在紙上。每一個(gè)鍵上載有兩個(gè)字符，其中一個(gè)在另一個(gè)的上面，通過(guò)正常地將一個(gè)鍵隔著色帶壓在紙上，就能再現(xiàn)下檔字符，通過(guò)移動(dòng)整個(gè)紙輥滑架或者色帶支架，使得當(dāng)上檔字符而不是下檔字符壓在紙上時(shí)發(fā)生撞擊從而得到上檔字符。通過(guò)移動(dòng)諸數(shù)字鍵或使用諸附加鍵就能得到標(biāo)點(diǎn)符號(hào)以及諸特殊字符。
打印方法基本上跟在印刷廠中使用的方法相同，但一部打字機(jī)的用途完全不同于一家印刷廠的用途。當(dāng)然，印刷允許出版一份稿子以及復(fù)制原稿的許多份相同的拷貝，用不著去手抄每一份拷貝。
隨著現(xiàn)代商業(yè)以及對(duì)字跡清楚的業(yè)務(wù)信函的需求的增長(zhǎng)，打字機(jī)便應(yīng)運(yùn)而生。那時(shí)(確實(shí)，現(xiàn)在也這樣)，手寫(xiě)是高度個(gè)人化的作業(yè)，并且在這個(gè)人跟那個(gè)人之間表現(xiàn)出巨大的差異。這就使得手寫(xiě)的各種信函、協(xié)議、合同以及其他法律文書(shū)在意義上潛在著含糊不清或不明白之處。正是這種手寫(xiě)體的復(fù)雜性延緩了手寫(xiě)體的計(jì)算機(jī)分析的當(dāng)前進(jìn)展。
手寫(xiě)體中的變化代表了被嵌入到大量冗余細(xì)節(jié)之中的簡(jiǎn)單信息。在現(xiàn)代信息和通信中，在一份圖形中對(duì)冗余信息的處理就是將大量的計(jì)算能力投入到分析和識(shí)別之中。用于分析手寫(xiě)體的計(jì)算機(jī)設(shè)備是現(xiàn)成的，但需要可觀的計(jì)算能力，因此是相當(dāng)昂貴的并且通常不能足夠快地以實(shí)時(shí)方式識(shí)別手寫(xiě)體，這就對(duì)輸入過(guò)程產(chǎn)生延時(shí)。
在這些方法中所使用的分析依賴(lài)于從提供給該裝置及其軟件的手寫(xiě)圖形的顯著特征的抽取。應(yīng)當(dāng)指出，所選擇的顯著特征通常是復(fù)雜的，并且任何一種特征可能是一個(gè)字符或字母所特有的。這意味著這些特征的集合是龐大的和復(fù)雜的。此外，用以描畫(huà)一個(gè)特定字符的不同方法會(huì)有許多種，其中的每一種又可能含有不同的顯著特征。把這些因素加在一起就產(chǎn)生了困難，即使用一種單獨(dú)的方法去描畫(huà)一個(gè)特定的字符，所描畫(huà)的實(shí)際圖形將大大地因人而異。其結(jié)果是，這樣一種計(jì)算機(jī)手寫(xiě)體識(shí)別方案到現(xiàn)在為止，在取得成功方面已經(jīng)受到限制，并且通常需要一個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程，在這個(gè)過(guò)程中，該軟件針對(duì)使用者的手寫(xiě)體進(jìn)行調(diào)整，或者使用者學(xué)習(xí)一種能讓該系統(tǒng)進(jìn)行工作的書(shū)寫(xiě)方法。在程序大小和所需的計(jì)算能力方面的開(kāi)銷(xiāo)通常是昂貴的，并且不適用于各種手持計(jì)算機(jī)或個(gè)人數(shù)字助理，特別是不適用于在尺寸、計(jì)算能力和價(jià)格等方面的低端產(chǎn)品(各種袖珍數(shù)據(jù)庫(kù)、日記本、日程編制者之類(lèi)的大路貨)。
通過(guò)手指的各種運(yùn)動(dòng)將數(shù)據(jù)輸入到一部計(jì)算機(jī)的另一種方案被實(shí)施于要求使用者以一種不含糊的特定方式去描畫(huà)每一個(gè)字符的諸系統(tǒng)中。這就導(dǎo)致一種需要使用者學(xué)會(huì)使用的速記代碼。這些速記形式通常是不熟悉的，或者不能立即被識(shí)別為它們所代表的諸字符。其結(jié)果是得到一種在商業(yè)上成功的系統(tǒng)，但某些方法離開(kāi)了自然的書(shū)寫(xiě)(習(xí)慣)，并且需要學(xué)習(xí)和練習(xí)。
伴隨著將手寫(xiě)體輸入到一部計(jì)算機(jī)去的當(dāng)前方案的另一個(gè)困難就是為感知手指的各種運(yùn)動(dòng)所需的硬件的復(fù)雜性和價(jià)格昂貴。在上述兩種方案中，各手指的每時(shí)每刻的和每一點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)形式必須被感知、數(shù)字化并且被送往進(jìn)行分析與識(shí)別的處理器那里。在當(dāng)前可用的許多設(shè)備中，通過(guò)用手指將一支筆或鋼針在觸敏屏上移動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能。手指的各種運(yùn)動(dòng)被這個(gè)設(shè)備檢出并送往處理器，后者令該運(yùn)動(dòng)的一幀圖像在同一個(gè)屏幕上被顯示。這樣一種復(fù)雜的輸入設(shè)備是昂貴的，并且在例如一部手持計(jì)算機(jī)的價(jià)格中占有一個(gè)重要的比例。
因此，以直接的方式向一部計(jì)算機(jī)輸入手寫(xiě)信息并不容易。
另一方面，印刷體文字是清晰的和無(wú)歧義的。每一個(gè)字符在形式上和比例尺上都是標(biāo)準(zhǔn)的并且容易閱讀。印刷廠將它的文本制成鉛字塊，它在同一時(shí)間被壓到一張或多張紙頁(yè)上。這樣就允許一頁(yè)的許多拷貝的快速?gòu)?fù)制。然而，打字機(jī)需要的是在每一個(gè)字符的層次上的靈活性，而不是在每一頁(yè)的層次上的靈活性。這樣一來(lái)，它是一鍵(一次打印操作)一字的。因此，今天的鍵盤(pán)具有60到70個(gè)鍵。
已經(jīng)提出了提供每一個(gè)字符的諸零部件(一鍵一個(gè)零件)的各種鍵盤(pán)。由于印刷體諸數(shù)字和諸字母的形式可以被簡(jiǎn)化(它們可以用7和14段的顯示器來(lái)顯示)，與標(biāo)準(zhǔn)鍵盤(pán)相比，這樣一種鍵盤(pán)只需要相當(dāng)小量的鍵。然而，可能由于必須學(xué)習(xí)一種新的打字方法(這就壓倒了這樣一種簡(jiǎn)單鍵盤(pán)的優(yōu)點(diǎn))的障礙，這樣的鍵盤(pán)尚未取得成功。要指出的是，在常規(guī)的擊鍵打字中雖然兩只手的所有手指都覆蓋著各個(gè)鍵，但在同一時(shí)間只有一個(gè)手指在工作。而采用上述的構(gòu)成字符的鍵盤(pán)，必須同時(shí)使用多個(gè)手指去打印一個(gè)字符，并且使用者必須學(xué)習(xí)如此協(xié)調(diào)的各種技巧。這就意味著所要求的打字技巧與在常規(guī)鍵盤(pán)中所使用的一鍵一字符的方案相比，顯得不夠自然。
本發(fā)明的一個(gè)目標(biāo)就是提供用于向一部計(jì)算機(jī)輸入手寫(xiě)體信息的裝置。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了用于向一部計(jì)算機(jī)輸入一個(gè)手寫(xiě)字符的裝置，它包括用于描畫(huà)一個(gè)字符的裝置，隨著該字符被描畫(huà)，用于抽取對(duì)應(yīng)于該字符的諸部件的諸信號(hào)的一個(gè)序列以產(chǎn)生代表該字符的一組代碼的裝置以及用于識(shí)別該代碼的裝置，由此，該字符被輸入到該計(jì)算機(jī)。
被抽取的信號(hào)最好是對(duì)應(yīng)于該字符被描畫(huà)時(shí)的運(yùn)動(dòng)的一種量化過(guò)程。被抽取的信號(hào)可以對(duì)應(yīng)于該字符被描畫(huà)時(shí)在方向上的改變和/或可以對(duì)應(yīng)于該字符被描畫(huà)時(shí)在一個(gè)特定方向上超出一個(gè)或多個(gè)已定義的閾值的運(yùn)動(dòng)和/或一個(gè)被抽取的信號(hào)可以對(duì)應(yīng)于該描畫(huà)裝置在一個(gè)描畫(huà)表面上從一個(gè)已定義區(qū)域到另一個(gè)已定義區(qū)域的位置變化。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)第二方面，提供了用于將在再現(xiàn)一個(gè)字符時(shí)產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)或力轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)于表示該字符的所述運(yùn)動(dòng)或力的一個(gè)或多個(gè)元素的編碼信號(hào)的裝置，由此可以從所述編碼信號(hào)中識(shí)別該字符。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)第三方面，提供了用于將施加在所述裝置的至少一個(gè)部分上的運(yùn)動(dòng)或力(所述運(yùn)動(dòng)或力在再現(xiàn)一個(gè)字符的過(guò)程中被施加)轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)于表示該字符的所述運(yùn)動(dòng)或力的一個(gè)或多個(gè)元素的編碼信號(hào)的裝置，由此可以從所述編碼信號(hào)中識(shí)別該字符。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)第四方面，提供了用于向一部具有一個(gè)監(jiān)視器的計(jì)算機(jī)輸入一個(gè)手寫(xiě)體字符的裝置，包括用于描畫(huà)一個(gè)字符以產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于該字符的諸信號(hào)的一個(gè)序列的裝置，用于將針對(duì)一個(gè)字符而產(chǎn)生的諸信號(hào)轉(zhuǎn)換為代表該字符的一個(gè)代碼的裝置，用于識(shí)別該代碼的裝置，以及隨著該字符被描畫(huà)，用于提供對(duì)應(yīng)于正在被輸入的該字符的視覺(jué)反饋的裝置。
根據(jù)本發(fā)明的這個(gè)方面的裝置可以跟任何手寫(xiě)體識(shí)別/輸入系統(tǒng)配合使用，上述系統(tǒng)可以涉及量化識(shí)別，也可以涉及任何其他手寫(xiě)體分析系統(tǒng)。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)第五方面，在一個(gè)顯示屏幕上向書(shū)寫(xiě)者提供了一種視覺(jué)反饋。反饋可以采取一個(gè)字符形式的順序建立或動(dòng)畫(huà)的形式，這些形式本身是從上述編碼信號(hào)中產(chǎn)生的?？梢杂杀贿B接到上述輸入裝置或輸入設(shè)備或任何其他合適的輸入裝置的處理器來(lái)產(chǎn)生反饋。
這樣一來(lái)，該顯示屏可以將手寫(xiě)體識(shí)別處理的結(jié)果作為一種信息反饋來(lái)顯示，以引導(dǎo)書(shū)寫(xiě)者。跟所有的現(xiàn)有技術(shù)不同，由于輸入設(shè)備對(duì)運(yùn)動(dòng)的諸元素進(jìn)行編碼，并且在視覺(jué)反饋過(guò)程中，它還包括計(jì)算機(jī)識(shí)別的方面，所以最好是一步一步地進(jìn)行操作。它并不顯示該字符被描畫(huà)時(shí)諸手指的每時(shí)每刻的運(yùn)動(dòng)或者一點(diǎn)一點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)形式，如同向一部計(jì)算機(jī)進(jìn)行手寫(xiě)輸入的當(dāng)前方案那樣。該系統(tǒng)通過(guò)對(duì)手指的各種運(yùn)動(dòng)的解釋來(lái)引導(dǎo)使用者，以便能夠容易地和自然地產(chǎn)生正確的手指運(yùn)動(dòng)，后者將編碼為用于手寫(xiě)體的無(wú)歧義的識(shí)別的諸元素的正確序列。
視覺(jué)反饋裝置最好包括響應(yīng)于已抽取的信號(hào)，在一個(gè)監(jiān)視器上產(chǎn)生一個(gè)字符部件的圖形仿真的裝置。響應(yīng)于針對(duì)一個(gè)字符的一個(gè)序列的一個(gè)后繼信號(hào)，該圖形仿真最好是可修改的。
該圖形仿真最好進(jìn)一步地包括一個(gè)指示器，用以指示該描畫(huà)裝置在一個(gè)描畫(huà)表面上的位置。該指示器可以包括一個(gè)圖標(biāo)，它被顯示于最后一個(gè)圖形仿真部件的一端，或與之靠近。另一方面，該指示器可以包括一個(gè)圖標(biāo)，它響應(yīng)于該描畫(huà)裝置的運(yùn)動(dòng)，圍繞著一個(gè)字符的圖形仿真而移動(dòng)。
反饋可以是在其形成過(guò)程中，響應(yīng)于已識(shí)別的諸元素或信號(hào)代碼的輸入流而平滑地產(chǎn)生的一個(gè)手寫(xiě)字符形式的動(dòng)畫(huà)。
在書(shū)寫(xiě)過(guò)程中，出現(xiàn)在使用者面前的計(jì)算機(jī)或輸入設(shè)備協(xié)同工作，并且根據(jù)手指的各種運(yùn)動(dòng)所給出的提示在屏幕上產(chǎn)生諸字符。
當(dāng)然，在屏幕上顯示的諸字符不是諸手指的實(shí)際軌跡或運(yùn)動(dòng)形式的代表，而是使用者的意圖的綜合表示，并且僅僅在輸入過(guò)程中引導(dǎo)該使用者。從使用者的觀點(diǎn)來(lái)看，諸字符好像是由使用者在計(jì)算機(jī)的合作下書(shū)寫(xiě)的，這樣的諸字符可以建立起來(lái)以顯示一個(gè)完整的字，例如，在一種標(biāo)準(zhǔn)的、清晰的、連筆的手寫(xiě)體書(shū)寫(xiě)過(guò)程中，從輸入設(shè)備的操作中產(chǎn)生或抽取的諸簡(jiǎn)單元素的序列中，就已經(jīng)產(chǎn)生出每一個(gè)字符。
當(dāng)使用者以一種適當(dāng)?shù)姆绞綄⒐P抬起或提示一個(gè)字的結(jié)束時(shí)，該處理器可以立即用一種以選定的適于該應(yīng)用或應(yīng)用程序的字型來(lái)顯示的相同的字來(lái)取代手寫(xiě)的諸字符，在一種與現(xiàn)有技術(shù)截然不同的手寫(xiě)體分析系統(tǒng)中，它輸入描述被描畫(huà)的該字符的信息并實(shí)行諸顯著特征的抽取(必須是與比例尺和速度無(wú)關(guān))，隨后是從空間和時(shí)間上跟各種可能的字型、筆劃及各種內(nèi)在關(guān)系的一個(gè)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行比較，以給出對(duì)一個(gè)完整的字符集中的一個(gè)字符、從而是對(duì)該字符的已識(shí)別代碼的最佳擬合，本發(fā)明的系統(tǒng)是一個(gè)直接編碼系統(tǒng)，在其中，產(chǎn)生被描畫(huà)的字符的運(yùn)動(dòng)以這樣一種方式跟一個(gè)簡(jiǎn)單模板進(jìn)行比較，使得在該字符(的描畫(huà))被完成時(shí)，滿(mǎn)意的各種運(yùn)動(dòng)直接地產(chǎn)生能完整地標(biāo)識(shí)該字符的一組代碼的諸元素。在該字符(的描畫(huà))被完成的瞬間，可識(shí)別的代碼已經(jīng)完整地被建立，并且不需要為了識(shí)別而進(jìn)行進(jìn)一步的分析或處理。
最好是以實(shí)時(shí)方式一個(gè)字符一個(gè)字符地進(jìn)行識(shí)別。運(yùn)動(dòng)或力的一個(gè)或多個(gè)元素最好是單位矢量。
最好是借助于將所述諸運(yùn)動(dòng)或諸力量化為一個(gè)或一個(gè)序列的單位矢量的方法，將諸運(yùn)動(dòng)或諸力分析為諸元素。這些元素最好是與速度無(wú)關(guān)，最好是與比例尺無(wú)關(guān)并且最好是基本上與畸變或者字符在再現(xiàn)時(shí)的變化無(wú)關(guān)。
最好是諸元素形成一個(gè)對(duì)所有待再現(xiàn)的諸字符為共同的一個(gè)集合，該集合不包含僅專(zhuān)用于一個(gè)或幾個(gè)字符的諸元素。
該信號(hào)最好是可以被與該(輸入)設(shè)備相連接的一部計(jì)算機(jī)或任何其他信息處理設(shè)備識(shí)別的，由此該字符可以在由該計(jì)算機(jī)操作的一個(gè)視頻顯示單元上被顯示，或者如同一個(gè)從鍵盤(pán)輸入的字符那樣，以相同的方式被處理。
若一個(gè)輸入設(shè)備可以被類(lèi)似于書(shū)寫(xiě)的運(yùn)動(dòng)所激活，則這就提供了一種向一部計(jì)算機(jī)輸入諸字符和文本的方法，并且不需要學(xué)習(xí)一種完全新的技巧。
這里所描述的是，與現(xiàn)有技術(shù)相對(duì)照的一種設(shè)備，它提供了一種機(jī)械的或自動(dòng)的分析方法，并且不需要一種間接的分析與比較過(guò)程來(lái)產(chǎn)生針對(duì)一個(gè)字符的一組唯一的代碼。
隨著來(lái)自輸入設(shè)備的信號(hào)的合成，借助于顯示來(lái)自一個(gè)字符的已識(shí)別的諸元素的視覺(jué)反饋，可以為一組唯一的字符代碼的自動(dòng)生成提供方便。
與現(xiàn)有技術(shù)相對(duì)照，自動(dòng)的類(lèi)似于開(kāi)關(guān)的從手指的各種運(yùn)動(dòng)中抽取編碼信號(hào)的方法導(dǎo)致相對(duì)地簡(jiǎn)單和廉價(jià)的各種輸入設(shè)備，識(shí)別與一個(gè)手寫(xiě)字符的完成同時(shí)發(fā)生，低的計(jì)算能力需求，自然的字符形式以及易于學(xué)習(xí)和使用。
在本文中描述的本發(fā)明允許利用簡(jiǎn)單和廉價(jià)的輸入設(shè)備，通過(guò)高速識(shí)別和視覺(jué)反饋，借助于在書(shū)寫(xiě)過(guò)程中使用的各種自然的手指運(yùn)動(dòng)，向一部計(jì)算機(jī)或其他系統(tǒng)輸入數(shù)據(jù)。
與分析完整的手寫(xiě)體的空間圖形相反，當(dāng)運(yùn)動(dòng)正在發(fā)生時(shí)進(jìn)行檢出有一個(gè)好處。雖然所得到的字型很相似，一支筆在書(shū)寫(xiě)字母“a”的圓圈時(shí)的運(yùn)動(dòng)不同于在書(shū)寫(xiě)字母“p”的圓圈時(shí)的運(yùn)動(dòng)。通常通過(guò)一個(gè)反時(shí)鐘方向的運(yùn)動(dòng)來(lái)產(chǎn)生“a”的圓圈，而通過(guò)一個(gè)時(shí)鐘方向的運(yùn)動(dòng)來(lái)產(chǎn)生“p”的圓圈。若在該字符已經(jīng)被書(shū)寫(xiě)以后才考慮作為結(jié)果的手寫(xiě)字符，則這種區(qū)別將會(huì)失去。然而，若隨著書(shū)寫(xiě)過(guò)程動(dòng)態(tài)地對(duì)手寫(xiě)體進(jìn)行分析，則所得到的信息是更加有用的。人們將理解到，對(duì)運(yùn)動(dòng)的檢測(cè)包括對(duì)在產(chǎn)生所述運(yùn)動(dòng)時(shí)所施加的各種力的檢測(cè)。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，描畫(huà)裝置將是一支手持的筆之類(lèi)，由此該筆或其中的一個(gè)部件可以被移動(dòng)以再現(xiàn)字符。
可以設(shè)想，本發(fā)明的描畫(huà)裝置將具有一個(gè)部件，當(dāng)再現(xiàn)一個(gè)字符時(shí)，該部件可以相對(duì)于一個(gè)真實(shí)的或虛擬的模板發(fā)生移動(dòng)，還可以設(shè)想，描畫(huà)裝置將包括檢測(cè)相對(duì)于模板的運(yùn)動(dòng)的裝置。模板可以被納入到描畫(huà)裝置里面，也可以獨(dú)立于其外?？梢杂卸喾N用以檢測(cè)描畫(huà)裝置的所述部件的運(yùn)動(dòng)的方法。
例如，有可能去建立一個(gè)模板，使得描畫(huà)裝置的所述零件可以圍繞著它而移動(dòng)，由此，描畫(huà)裝置的該零件跟在該模板的一個(gè)特定零件中的一個(gè)傳感器的接觸將指示運(yùn)動(dòng)的一個(gè)方向，并且一次運(yùn)動(dòng)或一系列的運(yùn)動(dòng)將產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于由這些運(yùn)動(dòng)來(lái)再現(xiàn)的該字符的一個(gè)信號(hào)。
假設(shè)一支筆有一個(gè)筆主體、書(shū)寫(xiě)筆尖以及一個(gè)真實(shí)的模板，該模板可以獨(dú)立于該筆之外，例如在一個(gè)表面上，可以固定到筆主體之上，或者可以固定到筆尖之上。另一方面，對(duì)于一支具有一個(gè)筆主體和一個(gè)書(shū)寫(xiě)筆尖的筆來(lái)說(shuō)，其中之一或兩者的運(yùn)動(dòng)可以相對(duì)于與筆主體連接的一個(gè)抽象的模板、該筆尖或者一個(gè)單獨(dú)的表面而發(fā)生。
用于檢測(cè)描畫(huà)裝置或者其中一個(gè)部件的運(yùn)動(dòng)的裝置可以包括觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)、磁性或電容傳感器、光學(xué)編碼器、光檢測(cè)器、電壓變化傳感器、壓電晶體激活的傳感器或任何其他適當(dāng)?shù)难b置。
本發(fā)明的系統(tǒng)最好包括用于提示一個(gè)被描畫(huà)的字符的完成的裝置。可以通過(guò)將描畫(huà)裝置從一個(gè)描畫(huà)表面上抬起來(lái)提示描畫(huà)的完成。另一方面，也可以通過(guò)該描畫(huà)裝置相對(duì)于該字符的一種獨(dú)特的運(yùn)動(dòng)來(lái)表示一個(gè)字符的描畫(huà)的完成。另一種可供選擇的方法可以是，通過(guò)描畫(huà)裝置以及將該描畫(huà)裝置指向一個(gè)可能在描畫(huà)表面上或者在一部監(jiān)視器的一個(gè)規(guī)定區(qū)域上的規(guī)定位置的一個(gè)圖標(biāo)二者之一的運(yùn)動(dòng)，來(lái)表示一個(gè)字符的描畫(huà)的完成。
本發(fā)明所設(shè)想的分析方式實(shí)際上跟肌肉動(dòng)作的時(shí)間圖形有關(guān)，這跟已完成的手寫(xiě)體的空間圖形大不相同。與此有關(guān)的是要指出，所有通信都是通過(guò)肌肉動(dòng)作的媒介作用而發(fā)生的，不管是說(shuō)話、身體語(yǔ)言、觸摸、動(dòng)作、手寫(xiě)或打字。思想的最初的向外表達(dá)通常是通過(guò)肌肉動(dòng)作而實(shí)現(xiàn)的。本發(fā)明的目標(biāo)是在書(shū)寫(xiě)的神經(jīng)肌肉技巧的層次上允許跟一部計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信。
但是，應(yīng)當(dāng)理解，在手寫(xiě)體中存在著相當(dāng)可觀的冗余信息。雖然可以通過(guò)一種同一的方式去教人們?cè)鯓訉?xiě)字，但是當(dāng)一個(gè)人發(fā)展他的書(shū)寫(xiě)技巧時(shí)，不免會(huì)加入了各種變體和修飾，當(dāng)各種字母和文字在被識(shí)別時(shí)，由于個(gè)人的變體和修飾，使得，例如讓一臺(tái)計(jì)算機(jī)掃描設(shè)備去抽取各種重要特征時(shí)，成為一件極端困難的事情。
相應(yīng)地，本發(fā)明的設(shè)備的一個(gè)優(yōu)選的目標(biāo)就是讓諸字符被再現(xiàn)為諸單位矢量。換句話說(shuō)，隨著每一個(gè)字符被描畫(huà)，使用本發(fā)明的設(shè)備，最好針對(duì)該字符能產(chǎn)生作為一個(gè)或一系列步驟的一個(gè)信號(hào)。通過(guò)將運(yùn)動(dòng)的記錄限制或約束為一個(gè)或一系列的量化步驟或單位矢量，就能實(shí)現(xiàn)這一步。
重要的是讓單獨(dú)地描述一支筆或該設(shè)備的可動(dòng)部件的位置、運(yùn)動(dòng)或軌跡的諸信號(hào)簡(jiǎn)單地以電子、電氣等形式提供該運(yùn)動(dòng)等的一個(gè)拷貝。但它們不會(huì)有助于對(duì)已輸入的字母形式或字符形式的邏輯識(shí)別。
本發(fā)明所允許的是將運(yùn)動(dòng)自動(dòng)地縮減為一種量化形式。這就意味著運(yùn)動(dòng)被劃分為對(duì)表征該運(yùn)動(dòng)等的諸單位矢量的時(shí)間序列進(jìn)行指示的諸步驟。諸步驟本身并不描述從描畫(huà)該字符形式中得到的一點(diǎn)一點(diǎn)的和每時(shí)每刻的運(yùn)動(dòng)。它們而是表示為一系列單位矢量的對(duì)運(yùn)動(dòng)等進(jìn)行分析的結(jié)果。由于在檢測(cè)單位矢量序列的過(guò)程中，所有冗余的空間和時(shí)間信息都被拋棄，所以諸單位矢量的序列不能被用來(lái)重構(gòu)原來(lái)的各種手指運(yùn)動(dòng)。所有剩下的就是諸單位矢量的序列以及諸單位矢量的字符。
諸單位矢量的字符將取決于該設(shè)備的設(shè)計(jì)。在一個(gè)物理的方形模板的情況下，諸單位矢量可以被表征為，例如向上、向下、向左或向右。
介于一個(gè)單位矢量和下一個(gè)之間的時(shí)延并不重要，并且是被拋棄的信息。與識(shí)別有關(guān)的全部事情就是該序列，例如，對(duì)手寫(xiě)字母形式“a”來(lái)說(shuō)，依次為向左然后向下然后向右然后向上然后向下。
同樣，導(dǎo)出諸單位矢量的過(guò)程拋棄了該運(yùn)動(dòng)或字母形式的比例尺或大小。從一個(gè)大的“a”跟從一個(gè)小的”a”一樣，都能得出相同的諸單位矢量的相同序列。此外，假設(shè)激活該運(yùn)動(dòng)或位置檢測(cè)器的各種物理運(yùn)動(dòng)都小于待描畫(huà)的最小字符，對(duì)于原來(lái)的字符、字母或所得到的運(yùn)動(dòng)在形式上的大幅度的變體或畸變來(lái)說(shuō)，其單位矢量序列將是相同的。
應(yīng)當(dāng)指出，這樣一族單位矢量(一種簡(jiǎn)單的情形就是向上、向下、向左、向右)能夠代表通過(guò)手指的各種運(yùn)動(dòng)被輸入到一部計(jì)算機(jī)等的所有字符。
換句話說(shuō)，每一個(gè)數(shù)字、字母等都可以被分析為諸單位矢量的相同的集合或族的一個(gè)序列。在諸單位矢量序列中保留的字符的唯一性相當(dāng)于針對(duì)該字符的一組唯一的代碼。不同的諸字符并不需要像在現(xiàn)有技術(shù)中那樣，被分析為唯一的諸具體特征。
將原始的運(yùn)動(dòng)分析為諸單位矢量是根據(jù)這樣一種方案，它將該運(yùn)動(dòng)跟相對(duì)于一個(gè)真實(shí)的或虛擬的模板為固定配置的檢測(cè)器的一種安排進(jìn)行比較。這就允許以這樣一種方式將運(yùn)動(dòng)跟一個(gè)模板的幾何尺寸進(jìn)行比較，使得一次滿(mǎn)意的運(yùn)動(dòng)將導(dǎo)致一個(gè)單獨(dú)的信號(hào)或者一個(gè)信號(hào)的一部分，它指示在描畫(huà)該字母或字符等的那個(gè)階段上的特征方向或運(yùn)動(dòng)。
例如，一旦該可動(dòng)部件越過(guò)檢測(cè)的上限，單位矢量將簡(jiǎn)單地指示“向上”，直到該可動(dòng)部件已經(jīng)再次返回到在該方向上的檢出范圍以?xún)?nèi)，這時(shí)，跟隨其后的可能是“向下”。水平方向的運(yùn)動(dòng)也與此類(lèi)似。這個(gè)方案自然地導(dǎo)致依照一個(gè)模板對(duì)該設(shè)備的操作進(jìn)行描述。
該模板簡(jiǎn)單地是依照幾何尺寸，它決定著諸單位矢量的產(chǎn)生，并且它可以是依照物理形式，例如一個(gè)讓筆尖等在其中移動(dòng)的方形孔，或者它可以是抽象的，并且它簡(jiǎn)單地是限制在二維平面上的檢測(cè)器開(kāi)關(guān)切換的空間圖形，或者它可以在運(yùn)動(dòng)分析處理器中被實(shí)現(xiàn)，該處理器被連接到用諸手指移動(dòng)的輸入設(shè)備上。
無(wú)論那一種方案都導(dǎo)致實(shí)際的各種設(shè)備，它將我們所熟悉的手指和手的運(yùn)動(dòng)作為手寫(xiě)體轉(zhuǎn)換為一組編碼信號(hào)，由于對(duì)應(yīng)于所描畫(huà)的字符，所以后者在邏輯上是可以識(shí)別的。
為了編碼的精度，并且為了去除由于個(gè)人修飾而引入的不精確性，可以通過(guò)來(lái)自顯示屏幕上的一幀圖像的視覺(jué)反饋，對(duì)書(shū)寫(xiě)者進(jìn)行引導(dǎo)，并且可以選擇自然的字符形狀，以便迅速地和容易地進(jìn)行學(xué)習(xí)。
因此，該設(shè)備允許“打字”或?qū)⑽谋拘畔⑤斎氲揭徊坑?jì)算機(jī)或其他自動(dòng)文本處理器(例如，打字機(jī)、便攜式數(shù)據(jù)庫(kù)或日記本等)，其速度相當(dāng)于手寫(xiě)速度或者更快些，并且不需要像在使用一個(gè)常規(guī)鍵盤(pán)時(shí)那樣，要學(xué)習(xí)更復(fù)雜的擊鍵技巧。
工作原理是基于運(yùn)動(dòng)的量化，并且不會(huì)跟手寫(xiě)體分析發(fā)生混淆，手寫(xiě)體分析通過(guò)分析其復(fù)雜的實(shí)際字型導(dǎo)致正常的個(gè)人手寫(xiě)體的自動(dòng)識(shí)別(或者甚至是對(duì)受限制的或已定義的或風(fēng)格化的字符形式的集合進(jìn)行識(shí)別)。
無(wú)論是真實(shí)的或抽象的模板的目標(biāo)都是將該設(shè)備的運(yùn)動(dòng)記錄為諸單位矢量，但不需要將該設(shè)備的運(yùn)動(dòng)限制為單位矢量形式，由此就能產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于該字符的一組可識(shí)別的信號(hào)。
在本發(fā)明的優(yōu)選形式中，介于模板以及部件或諸部件之間的關(guān)系將是靈活的，由此使該設(shè)備不局限于進(jìn)行被強(qiáng)制的角、矩形或線性運(yùn)動(dòng)。換句話說(shuō)，通過(guò)在該設(shè)備的相對(duì)地可動(dòng)的諸部件之間，或者在該設(shè)備的一個(gè)可動(dòng)部件以及該模板之間引入一個(gè)柔性連接，該設(shè)備可以跟蹤各種直線和曲線，同時(shí)這些運(yùn)動(dòng)將被檢測(cè)作為產(chǎn)生諸單位矢量的諸直線運(yùn)動(dòng)或諸力。
因此，本發(fā)明的優(yōu)選設(shè)備在產(chǎn)生一個(gè)字符的過(guò)程中，即使該字符沒(méi)有被再現(xiàn)為受該模板的幾何尺寸所約束的一種格式，也有能力至少檢測(cè)一部分運(yùn)動(dòng)作為一個(gè)或一系列單位矢量，以便產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于該字符的一組信號(hào)，柔性連接可以采取任何適當(dāng)?shù)男问健＠?，?dāng)一支筆的筆尖相對(duì)于該設(shè)備的本體為可動(dòng)時(shí)，可以用將筆尖連接到筆體的一個(gè)或多個(gè)彈性元件來(lái)提供柔性連接。
在決定真實(shí)的或抽象的模板的性質(zhì)時(shí)可以有各種考慮。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，該模板可以采取一個(gè)圍欄的形式，在圍繞其周邊的等間隔的位置上，安裝有圍繞該圍欄的周邊逐點(diǎn)地檢測(cè)所述設(shè)備部件的運(yùn)動(dòng)的裝置。該圍欄可以是任何適當(dāng)?shù)男螤?，但最好是一個(gè)方形或一個(gè)圓形。最好是在等距離的間隔上提供4個(gè)檢測(cè)部位。
該設(shè)備的可動(dòng)部件可以是一根桿之類(lèi)，并且可以用任何適當(dāng)?shù)膫鞲衅餮b置，例如前面已經(jīng)提議過(guò)的那些，從一個(gè)檢測(cè)點(diǎn)到另一個(gè)檢測(cè)點(diǎn)檢測(cè)其運(yùn)動(dòng)。
在另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，模板可以采取一種受約束的蹤跡的形式，該設(shè)備的可動(dòng)部件可以圍繞著它而移動(dòng)，再有，如同在第一優(yōu)選實(shí)施例中那樣，它具有等間隔的諸檢測(cè)點(diǎn)。
在又一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，模板是抽象的而不是真實(shí)的，并且可以在運(yùn)行必要的軟件的處理器中被實(shí)現(xiàn)，并且，根據(jù)一個(gè)模板，該設(shè)備的可動(dòng)部件是可檢測(cè)的。因此，本發(fā)明的這個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的設(shè)備將包括用于記錄所述可動(dòng)部件在跟蹤一個(gè)模板時(shí)的運(yùn)動(dòng)的裝置，這樣一來(lái)，本設(shè)備可以被這樣安排。使得當(dāng)其中至少一個(gè)部件的運(yùn)動(dòng)超出抽象模板的一段抽象的邊界時(shí)，就產(chǎn)生諸輸出信號(hào)。
人們應(yīng)當(dāng)理解，這些信號(hào)表示相對(duì)于一個(gè)模板或者諸方向或諸軸的集合的在方向上的主要變化。有可能導(dǎo)出將諸單位矢量表示為速度以及其他時(shí)間導(dǎo)數(shù)還有方向或位置的變化的諸信號(hào)。這樣一種導(dǎo)數(shù)適于將本發(fā)明應(yīng)用于普通的計(jì)算機(jī)指向設(shè)備。
例如，來(lái)自一個(gè)計(jì)算機(jī)指向設(shè)備，例如一個(gè)鼠標(biāo)、跟蹤球、筆和書(shū)寫(xiě)板等的數(shù)據(jù)流表示諸手指每時(shí)每刻的相對(duì)位置。若用一部計(jì)算機(jī)或?qū)Ｓ锰幚砥饕赃@樣一種方式去分析這個(gè)數(shù)據(jù)流，使得手指位置的行程跟一個(gè)抽象的模板進(jìn)行比較，用存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)或處理器或它的相關(guān)存儲(chǔ)器中的算法將其編碼為局限在二維平面上的行程圖形，則越過(guò)這些限制或滿(mǎn)足于諸模板邊界的各種運(yùn)動(dòng)都可能觸發(fā)諸信號(hào)的一個(gè)序列的產(chǎn)生，上述信號(hào)表示諸單位矢量，后者針對(duì)用諸手指移動(dòng)鼠標(biāo)、跟蹤球、筆和書(shū)寫(xiě)板或其他指向設(shè)備而描畫(huà)的該字符而唯一地進(jìn)行編碼。
現(xiàn)在，僅借助于實(shí)例，并參考諸附圖，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述，在附圖中

圖1以圖解方式表示一個(gè)用于向一部計(jì)算機(jī)進(jìn)行書(shū)寫(xiě)輸入的系統(tǒng)；圖2A和2B表示針對(duì)本發(fā)明的一個(gè)筆裝置的一種可能的設(shè)計(jì)安排；圖3A和3B表示圖2的筆主體的可能的運(yùn)動(dòng)以及所得到的圍繞該模板的諸單位矢量的序列；圖4表示一個(gè)字母的各種可供選擇的形式，其中的每一種都可以用受約束的諸運(yùn)動(dòng)的相同序列來(lái)表示；圖5表示針對(duì)本發(fā)明的一個(gè)筆裝置的另一種可能的設(shè)計(jì)安排；圖6表示從形成a字母的過(guò)程中所得到的一個(gè)單位矢量序列；圖7表示同一字母的多種形式，它們都能產(chǎn)生圖6所示的單位矢量序列；圖8A到D以圖解方式表示利用介于其筆尖和一個(gè)表面之間的摩擦力的一個(gè)筆裝置的工作情況；圖9A和9B表示要寫(xiě)的字符、單位矢量序列以及在視覺(jué)反饋中使用的動(dòng)畫(huà)手寫(xiě)字符形式的對(duì)應(yīng)關(guān)系；圖10，11和12表示根據(jù)本發(fā)明的筆裝置的另一種形式；圖13A和14A是根據(jù)本發(fā)明的筆裝置的又一種形式的諸剖面圖；以及圖13B和14B是在圖13A和14A中，分別通過(guò)諸直線AA和BB的諸剖面圖；圖15表示與根據(jù)本發(fā)明的筆裝置有關(guān)的使用一個(gè)虛擬模板的原理；圖16表示一個(gè)具有普通鍵盤(pán)的便攜式數(shù)據(jù)庫(kù)；圖17表示具有本發(fā)明的一個(gè)筆裝置的便攜式數(shù)據(jù)庫(kù)；圖18表示一份流程圖，它說(shuō)明在一個(gè)屏幕上合成一幀待顯示的動(dòng)畫(huà)圖像以便向?qū)懭胝咛峁┮曈X(jué)反饋的步驟；圖19表示在一個(gè)使用本發(fā)明的一個(gè)輸入裝置的系統(tǒng)中的信息流以及一種在本文中描述的視覺(jué)反饋的方法；圖20表示用一種附加的運(yùn)動(dòng)來(lái)再現(xiàn)的一個(gè)字母”a”，用以指示(該字母的)完成和下一個(gè)字母的開(kāi)始；圖21說(shuō)明雙單位矢量的檢測(cè)；
圖22表示在描畫(huà)一個(gè)字母“g”的過(guò)程中雙單位矢量的檢測(cè)；圖23說(shuō)明隨著一個(gè)字母被描畫(huà)，一個(gè)實(shí)際的筆位置圖標(biāo)的準(zhǔn)備過(guò)程；圖24說(shuō)明隨著一個(gè)字母被描畫(huà)，一個(gè)合成的筆位置圖標(biāo)的準(zhǔn)備過(guò)程；圖25說(shuō)明諸字母是如何從同一點(diǎn)開(kāi)始被描畫(huà)的；圖26表示使用諸引導(dǎo)線來(lái)輔助字符輸入；圖27說(shuō)明與一個(gè)描畫(huà)裝置的實(shí)際運(yùn)動(dòng)相對(duì)比的視覺(jué)反饋；圖28說(shuō)明一個(gè)顯示熒光屏，它具有一個(gè)特定區(qū)域，用以提示一個(gè)字符的完成；以及圖29說(shuō)明隨著新的單位矢量被檢出而進(jìn)行修改的視覺(jué)反饋。
參看附圖中的圖1，在這里以圖解方式示出了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例。
一個(gè)筆裝置10包括一個(gè)模板，它對(duì)在手寫(xiě)過(guò)程中由諸手指自動(dòng)地進(jìn)行的運(yùn)動(dòng)施加約束，并且從這些運(yùn)動(dòng)中抽取諸元素以便讓計(jì)算機(jī)進(jìn)行識(shí)別。其結(jié)果將是一支能感知在每一個(gè)字符中的諸運(yùn)動(dòng)元素的序列的“筆”，同時(shí)讓使用者感覺(jué)到他仿佛正在以一種接近于正常的方式進(jìn)行書(shū)寫(xiě)。諸運(yùn)動(dòng)序列可以經(jīng)由各種機(jī)械開(kāi)關(guān)或者各種光學(xué)、電氣或磁性傳感器或其他裝置，以電子方式被寄存，并且諸序列被一個(gè)微處理器12進(jìn)行解碼，諸字符仿佛來(lái)自一個(gè)鍵盤(pán)那樣，被送往一部計(jì)算機(jī)，隨著它們被識(shí)別，被顯示在計(jì)算機(jī)的一個(gè)視頻顯示單元14之上。另一方面，該序列也可以直接地被發(fā)送，以便在其中進(jìn)行簡(jiǎn)單的邏輯識(shí)別。
將這種概念向?qū)嶋H形式靠近一步，模板中的一種最簡(jiǎn)單的形式就是一個(gè)正方形，并且在筆尖保持靜止的條件下，該模板可以被約束，使之圍繞筆尖而運(yùn)動(dòng)。人們會(huì)感覺(jué)到這樣一支筆好像被迫只能在一個(gè)正方形的手寫(xiě)范圍內(nèi)進(jìn)行書(shū)寫(xiě)。在此基礎(chǔ)上還加上一種“軟的”或靈活的連接，并與筆組合在一起，以便允許寫(xiě)入圓形，例如一個(gè)”a”或一個(gè)”p”。
如附圖中的圖2A和B的剖面圖所示的這樣一種安排，允許該筆去描畫(huà)一個(gè)圓，同時(shí)該模板圍繞著筆尖以分成4個(gè)區(qū)的運(yùn)動(dòng)形式進(jìn)行移動(dòng)。隨著由諸手指讓筆主體18在一個(gè)圓圈內(nèi)移動(dòng)，柔性連接20將延伸以便拖曳模板24，使之圍繞筆尖22。所涉及的力量可以是很小的-它給出一種輕微的觸覺(jué)反饋以引導(dǎo)使用者。由于模板處于筆主體以?xún)?nèi)，并且小于使用者所描畫(huà)的最小圓圈，借助于延伸了的柔性連接的輕微力量，使得該模板將被拉到靠近筆尖旁邊。因此，筆尖與模板直接的相對(duì)運(yùn)動(dòng)被限制在正方形模板的4個(gè)可能的區(qū)段以?xún)?nèi)。
圖2B表示筆處于靜止?fàn)顟B(tài)，而圖2A則表示筆沿著箭頭F的方向移動(dòng)。
這些區(qū)段可以被認(rèn)為是“諸單位矢量”，它可以是下列幾種情形之一向上向下向左向右或udl或r。因此，針對(duì)圓“a”的運(yùn)動(dòng)序列可能被檢出為l，d，r，u而針對(duì)圓“p”的序列將為r，d，l，u圖3A和B分別表示如何用圖2的筆描畫(huà)出一個(gè)字母以及諸單位矢量的結(jié)果序列。諸單位矢量的序列將是相同的，但在圓的形狀上會(huì)有很大的變化，如諸附圖中的圖4所示。
在圖4中，若所有的圓都從模板的右上角開(kāi)始，用筆尖按時(shí)鐘方向來(lái)描畫(huà)，則它們?nèi)籍a(chǎn)生相同的諸單位矢量的序列d，l，u，r并且使用者還會(huì)感覺(jué)到它畫(huà)的是一個(gè)自由形式的圓。
在這支筆的一種實(shí)際形式中，將由諸手指移動(dòng)筆體，而筆尖將壓在一個(gè)表面上并保持靜止。模板可能跟筆體組合在一起，并且處于筆體之內(nèi)(典型的模板等效尺寸為每邊0.5mm)，并且該筆尖簡(jiǎn)單地位于一根延伸于筆的中心孔里面的柱狀桿的下端，并且通過(guò)柔性連接被連接到筆體上，由此，它受到約束，只能在正方形模板的4邊以?xún)?nèi)移動(dòng)。使用者將感覺(jué)到他正在以一種接近于正常的方式進(jìn)行書(shū)寫(xiě)，而其手指的各種運(yùn)動(dòng)將被轉(zhuǎn)換為一系列的單位矢量。
它導(dǎo)致這樣的結(jié)果，例如，一個(gè)正方形模板能夠?qū)λ械男?xiě)英文字母以及對(duì)諸數(shù)字0-9唯一地進(jìn)行編碼。
為了使該裝置能用于產(chǎn)生可以被一部計(jì)算機(jī)識(shí)別為諸字符的運(yùn)動(dòng)序列，有必要去探索在字符集a-Z和0-9中每一個(gè)字符的單位矢量轉(zhuǎn)換過(guò)程。字符的各種形式最好是用于教學(xué)的和簡(jiǎn)單的。建議以下檔方式寫(xiě)入并轉(zhuǎn)換為上檔方式(例如采用一個(gè)安裝在筆體上的同時(shí)修改鍵)。一個(gè)換檔鍵允許輸入諸大寫(xiě)字母以及諸特殊字符！@ú$～&等，如同使用標(biāo)準(zhǔn)鍵盤(pán)那樣。因此，在按下?lián)Q檔鍵時(shí)寫(xiě)入字符“a”將給出“A”。
其他修改鍵，例如“選項(xiàng)鍵”，可能被用于產(chǎn)生送往計(jì)算機(jī)的各種命令。
要指出的是，諸單位矢量還有許多冗余代碼，可用于各種特殊字符、全部標(biāo)點(diǎn)符號(hào)和各種命令。
例如，一個(gè)給出單位矢量L的單獨(dú)的“向左”運(yùn)動(dòng)可能刪除上一個(gè)字符輸入，這跟在一個(gè)計(jì)算機(jī)鍵盤(pán)上按下“刪除”鍵具有相同的結(jié)果。
為了確定每一個(gè)字符的開(kāi)始和結(jié)束，在筆體內(nèi)部設(shè)置一個(gè)開(kāi)關(guān)，通過(guò)將筆尖按壓在表面上或通過(guò)一個(gè)第三鍵的激活而產(chǎn)生一個(gè)信號(hào)。當(dāng)“書(shū)寫(xiě)”一個(gè)字符時(shí)將按壓這個(gè)鍵，并在該字符序列結(jié)束時(shí)釋放這個(gè)鍵。這個(gè)動(dòng)作變得迅速和自動(dòng)，用不著進(jìn)行練習(xí)。結(jié)束信號(hào)將啟動(dòng)單位矢量序列分析過(guò)程，一個(gè)查找算法持續(xù)幾個(gè)微秒，然后該字符將出現(xiàn)在計(jì)算機(jī)屏幕上。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，可以用一個(gè)短暫的停止(例如當(dāng)視覺(jué)反饋裝置在顯示屏幕上完成所指望的手寫(xiě)字符形式的動(dòng)畫(huà)時(shí))來(lái)提示該字符的結(jié)束，并且一個(gè)字的結(jié)束由書(shū)寫(xiě)者將筆從“書(shū)寫(xiě)”表面上抬起來(lái)提示。
在附圖中的圖5示出了一個(gè)模板的設(shè)計(jì)安排。一個(gè)正方形模板50具有諸傳感器開(kāi)關(guān)52(1，2，3和4)，用以檢出筆尖54(更精確地說(shuō)，是柱狀桿)在方形區(qū)域內(nèi)的位置。這些開(kāi)關(guān)52位于每一個(gè)模板邊的中央，并且當(dāng)柱狀桿壓在一個(gè)特定邊上面時(shí)，相應(yīng)的開(kāi)關(guān)產(chǎn)生動(dòng)作。正是這些開(kāi)關(guān)切換的時(shí)間序列提示該筆相對(duì)于柱狀桿和筆尖的運(yùn)動(dòng)。
這就導(dǎo)致在該運(yùn)動(dòng)中所包含的信息的冗余度的降低。正如在空間域中，通過(guò)將運(yùn)動(dòng)縮減為抽象的單位矢量(“單位”隱含著絕對(duì)矢量長(zhǎng)度的透明性-僅抽取方向成分；這由硬件開(kāi)關(guān)的設(shè)計(jì)來(lái)實(shí)施)，使形式的變化被排除，這樣，在時(shí)域中，通過(guò)僅抽取諸開(kāi)關(guān)切換的順序并且忽略所涉及的絕對(duì)時(shí)間間隔，使得在定時(shí)方面的變化被排除；這由軟件程序的設(shè)計(jì)來(lái)實(shí)施。
(注意柱狀桿和模板的諸尺寸可以比有效的模板尺寸大好幾倍。其有效尺寸等于柱狀桿或筆尖在模板內(nèi)可能的運(yùn)動(dòng)范圍。典型地這可能是0.5mm×0.5mm。將這個(gè)跟產(chǎn)生一個(gè)具有大約3mm直徑的書(shū)寫(xiě)的字母”a”的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行比較)。
按照?qǐng)D5的安排，通過(guò)描畫(huà)一個(gè)字母“a”而產(chǎn)生的變換序列將為2-4+1-3+4-2+3-1+1-3+(式中+表示一個(gè)開(kāi)關(guān)接通，-表示它關(guān)斷，符號(hào)前面的數(shù)字表示開(kāi)關(guān)的號(hào)碼)。這是由于針對(duì)“a”的單位矢量序列為開(kāi)始于模板右上方的l，d，r，u，d(見(jiàn)圖6)。
這樣一來(lái)，若使用者先緩慢地描畫(huà)“a”的曲線，然后加速，或者他開(kāi)始時(shí)描畫(huà)得快然后慢下來(lái)，則都將產(chǎn)生相同的切換序列。所有這些事情都是諸單位矢量的相對(duì)次序。
還有，假設(shè)在筆里面的小方形模板小于已描畫(huà)的最小的字母“a”，則所有示于圖7的字母“a”都將編碼為2-4+1-3+4-2+3-1+1-3+并與形式或比例尺的變化無(wú)關(guān)。
要記住讓諸手指自由地移動(dòng)筆主體，并且筆尖和模板的相對(duì)運(yùn)動(dòng)通過(guò)一個(gè)柔性連接來(lái)實(shí)現(xiàn)。這意味著已描畫(huà)的字符可以包含諸曲線，并且模板圍繞筆尖在一系列線性步驟中進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。
現(xiàn)在轉(zhuǎn)到使字符形式風(fēng)格化以便于運(yùn)動(dòng)序列的識(shí)別，要記住的是，響應(yīng)于下檔單位矢量序列加上一個(gè)換檔鍵之類(lèi)，借助于查找算法，可以自動(dòng)地產(chǎn)生各種上檔形式。重要的是去實(shí)現(xiàn)讓筆主體的軌跡變?yōu)椴豢梢?jiàn)。筆的各種運(yùn)動(dòng)被感覺(jué)為看不見(jiàn)。這筆并不進(jìn)行“書(shū)寫(xiě)”，它簡(jiǎn)單地向計(jì)算機(jī)發(fā)送代碼?？赡鼙皇褂玫闹T風(fēng)格化字符都是虛擬的諸字符。心目中的眼睛將它想著正在描畫(huà)的字符構(gòu)建為它本身的字型圖像。
代替在擊鍵打字時(shí)，在普通鍵盤(pán)上嚴(yán)格的手指定位，該筆允許一種寬松的操作。由于該筆不需要跨“頁(yè)”移動(dòng)，并且由于各種運(yùn)動(dòng)可以通過(guò)觸覺(jué)和/或視覺(jué)反饋?zhàn)詣?dòng)地被引導(dǎo)，所以絕對(duì)地不需要注視著筆。
本發(fā)明的再一個(gè)實(shí)施例就是以圖解方式示于圖8A到D的一個(gè)筆裝置，其中它的筆尖200跟一個(gè)“書(shū)寫(xiě)”平面保持接觸，并且借助于介于筆尖與該表面之間的摩擦力，相對(duì)于一個(gè)真實(shí)的或虛擬的模板202進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。這將提示筆體在被諸手指和筆移動(dòng)時(shí)的運(yùn)動(dòng)方向。圖8A到D分別表示該筆向下、向上、向左和向右移動(dòng)。由于筆在摩擦力的作用下移動(dòng)，它分別地接觸諸觸點(diǎn)211、212、213和214并因此發(fā)出一個(gè)單位矢量序列。這樣一支筆可以在一個(gè)表面上自由地移動(dòng)，就跟一支普通筆一樣。
參看圖9A和9B，這些表表示字符風(fēng)格化，它形成一個(gè)字符集，這僅僅是許多可能的集合中的一個(gè)實(shí)例。在本發(fā)明的任何特定的實(shí)施例中，最佳的集合將依賴(lài)于模板設(shè)計(jì)與安排、開(kāi)關(guān)邏輯及其與被選擇用以?xún)?yōu)化符合個(gè)人愛(ài)好的視覺(jué)反饋的動(dòng)畫(huà)序列的關(guān)系。
這個(gè)集合依賴(lài)于一種柔性連接，以便對(duì)諸字母的描畫(huà)給出一種真實(shí)感。很明顯，簡(jiǎn)單的方形模板將不允許向上或向下越界(在書(shū)寫(xiě)時(shí)拉長(zhǎng)尾巴)。然而諸手指自動(dòng)地進(jìn)行這些動(dòng)作，筆體跟著諸手指走，但是柱狀桿停留在模板方塊里面。幸而每一個(gè)字符仍然產(chǎn)生一個(gè)唯一的單位矢量序列，并且經(jīng)過(guò)編碼無(wú)歧義地進(jìn)入目標(biāo)計(jì)算機(jī)。
很明顯，書(shū)寫(xiě)者必須適應(yīng)每一個(gè)字符的寫(xiě)法，以便剛好產(chǎn)生為無(wú)差錯(cuò)識(shí)別所需的諸單位矢量。然而，從諸單位矢量的諸序列可導(dǎo)出的代碼的多樣性允許用多種方法去描畫(huà)各特定字母(見(jiàn)圖9A和9B的集合中的字母“b”和“q”的實(shí)例)。
最重要的是，若建立手寫(xiě)字符形式的動(dòng)畫(huà)的諸元素被設(shè)計(jì)為去證實(shí)在任何時(shí)間點(diǎn)上已完成的諸運(yùn)動(dòng)并且提示所需的后繼的諸運(yùn)動(dòng)，則視覺(jué)反饋將毫不費(fèi)力地引導(dǎo)書(shū)寫(xiě)者。
由于柔性連接以及關(guān)于它正在告訴諸手指去做什么這件事情在心目中的形象，使得這些字母的形式顯得十分自然。
經(jīng)過(guò)短期實(shí)習(xí)后，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不需要在普通鍵盤(pán)上為熟練掌握所有這些字符的輸入方法所需的那么長(zhǎng)的時(shí)間，就能做到各種筆劃的運(yùn)動(dòng)不是個(gè)別地產(chǎn)生，而是以快速的自動(dòng)流的方式產(chǎn)生，就像書(shū)寫(xiě)者想著書(shū)寫(xiě)每一個(gè)字符的動(dòng)作那樣。其速度典型地為每秒20個(gè)單位矢量。
在圖10，11和12中，示出了根據(jù)本發(fā)明的筆的一種形式，在圖中，該筆具有一個(gè)筆主體60，在靜止于一個(gè)表面之上的筆尖64處，筆主體60相對(duì)于一個(gè)模板62是可動(dòng)的。筆尖64可以包括一塊形狀合適的橡皮之類(lèi)的墊板，后者相對(duì)于比方說(shuō)一張桌子是無(wú)滑動(dòng)的。
這個(gè)實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)在于，筆圍繞模板的運(yùn)動(dòng)跟想象中筆尖的運(yùn)動(dòng)是等效的。使用前面所描述的筆，這些運(yùn)動(dòng)在感覺(jué)上是相反的，并且介于兩者之間的心理聯(lián)系必須是不學(xué)就會(huì)的。正如在上文和下文中所描述的那樣，模板可以是任何所希望的形狀，其上的運(yùn)動(dòng)傳感器也可以是任何所希望的類(lèi)型。
另一種可用于四開(kāi)關(guān)的各種模板以及更復(fù)雜的各種模板的改進(jìn)方案是，從諸模板開(kāi)關(guān)產(chǎn)生字符起始和結(jié)束信號(hào)。當(dāng)至少有一個(gè)模板開(kāi)關(guān)接通時(shí)，該起始信號(hào)就被接通，當(dāng)所有四個(gè)模板開(kāi)關(guān)都關(guān)斷時(shí)，該起始信號(hào)也就被關(guān)斷。這就在模板的中心處為該筆尖規(guī)定了一個(gè)起點(diǎn)。此外，若筆尖是以中心為起點(diǎn)的，即，在每一個(gè)筆劃之后，通過(guò)輕輕地抬起筆或者簡(jiǎn)單地放松壓力，就能自動(dòng)地回到中心部位，隨后發(fā)送一個(gè)字符的過(guò)程將變?yōu)槿菀椎暮妥詣?dòng)的。起始信號(hào)的邏輯可以用電子方法來(lái)處理。
還可以構(gòu)建各種更復(fù)雜的模板，使得筆尖具有更大的自由度。這好比是，隨著齒輪數(shù)目的增加，汽車(chē)的變速裝置的復(fù)雜性也跟著增加。
當(dāng)使用一個(gè)物理的或真實(shí)的模板時(shí)，該方形模板的有效尺寸可以縮減，直到筆體以及柱狀桿或筆尖的相對(duì)運(yùn)動(dòng)為任意小。這樣就可以在四個(gè)模板邊中的每一個(gè)上，使用壓力傳感器或應(yīng)變片來(lái)感知諸單位矢量。
可以從諸模板信號(hào)中導(dǎo)出字符起始/停止諸信號(hào)。
希望有一定程度的柔性連接，以便允許筆在進(jìn)行書(shū)寫(xiě)的諸手指的壓力下產(chǎn)生很輕微的運(yùn)動(dòng)。通過(guò)將筆尖壓入所述橡皮之類(lèi)的材料之中和/或通過(guò)輕壓運(yùn)動(dòng)將筆尖壓入諸壓力傳感器或某些其他常規(guī)位置之中，就能實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。
在這樣的設(shè)計(jì)安排中，筆的運(yùn)動(dòng)并不明顯地被限制在一個(gè)正方形的模板之內(nèi)，但是來(lái)自諸傳感器的諸信號(hào)將符合于針對(duì)諸相同字符的諸相同的代碼序列。
借助于一種由諸矢量識(shí)別電路產(chǎn)生的聲音反饋就能實(shí)現(xiàn)書(shū)寫(xiě)控制。例如，隨著諸手指經(jīng)歷一種特定書(shū)寫(xiě)風(fēng)格的運(yùn)動(dòng)，隨著每一個(gè)矢量被完成，就產(chǎn)生一個(gè)聲音信號(hào)，聲音的頻率被安排為每一種矢量都對(duì)應(yīng)于一個(gè)獨(dú)特的頻率。經(jīng)過(guò)短暫的實(shí)習(xí)之后，這種反饋可以變?yōu)闊o(wú)聲或失去作用。若出現(xiàn)針對(duì)一個(gè)特定字符的差錯(cuò)(無(wú)法識(shí)別的序列)，則針對(duì)一個(gè)預(yù)定數(shù)目的后繼字符將恢復(fù)這個(gè)特征，由此強(qiáng)化學(xué)習(xí)過(guò)程。就像在一部按鍵時(shí)發(fā)出聲調(diào)的電話機(jī)上進(jìn)行撥號(hào)時(shí)，若撥錯(cuò)了號(hào)碼就立刻“用聲音提示”出錯(cuò)，而撥打熟悉的號(hào)碼組時(shí)則用聲音提示其為正確。
隨著諸矢量建立起來(lái)并用以描述一個(gè)字符，一種旨在為學(xué)習(xí)和該設(shè)備的正常運(yùn)作提供方便的進(jìn)一步的反饋就是諸矢量的視覺(jué)顯示。運(yùn)行于文字處理方式的大多數(shù)計(jì)算機(jī)在屏幕上使用一個(gè)光標(biāo)，用以指示該插入點(diǎn)?？梢杂帽确秸f(shuō)一個(gè)虛擬模板的方形表示來(lái)代替上述光標(biāo)，該虛擬模板將諸矢量顯示為該正方形的受到激勵(lì)的諸邊(或者被使用的那一種可供選擇的模板形狀)。在字符結(jié)束信號(hào)出現(xiàn)時(shí)，就用已編碼的字符來(lái)代替這個(gè)圖形，并且它自己將移動(dòng)到下一個(gè)文本的位置，準(zhǔn)備去顯示諸矢量的下一個(gè)圖形。
可以使用更復(fù)雜的視覺(jué)反饋技術(shù)以及確認(rèn)方法，其中矢量序列信息被用來(lái)在屏幕上合成一個(gè)圖形圖像，它反映如該操作者所指望的那個(gè)正在生成的字符，使用一段存儲(chǔ)的程序去確定在每一個(gè)階段上的可用的可能性，以便去引導(dǎo)已輸入的字符的形成。
圖18以流程圖的形式說(shuō)明這樣一個(gè)視覺(jué)反饋系統(tǒng)。在這里，所有字符全都從一個(gè)“向上”單位矢量(被選擇作為一個(gè)實(shí)例)開(kāi)始描畫(huà)，這樣的書(shū)寫(xiě)方法可以在屏幕上再現(xiàn)所想寫(xiě)的字符的一幀逐漸顯現(xiàn)的圖像，圖中所示的是一種合成的、清晰的、標(biāo)準(zhǔn)的手寫(xiě)體形式(在諸方框中表示)。
在圖18的流程圖中，用位于諸圓圈中的諸符號(hào)來(lái)表示單位矢量序列。因此，1U表示第一個(gè)單位矢量是“向上”。類(lèi)似地，例如，6L表示第6個(gè)單位矢量是“向左”。
在識(shí)別方框，若該系統(tǒng)針對(duì)一個(gè)特定字符將手指運(yùn)動(dòng)解碼為一個(gè)獨(dú)特的單位矢量序列，則在圖18的流程圖的對(duì)應(yīng)的方框中，用一個(gè)含有相應(yīng)字型的字符的方框來(lái)顯示已識(shí)別的字符。
隨著在描畫(huà)字符過(guò)程中諸手指的移動(dòng)，用手握持的輸入設(shè)備將這些運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為諸單位矢量的一個(gè)序列，與此同時(shí)，逐漸生成的動(dòng)畫(huà)顯現(xiàn)每一個(gè)字符。正是這個(gè)單位矢量流決定著動(dòng)畫(huà)顯示過(guò)程。這樣，一種采用向一部計(jì)算機(jī)之類(lèi)的設(shè)備輸入手寫(xiě)信息的全新方法的反饋環(huán)路得以閉合。
換句話說(shuō)，隨著諸手指以產(chǎn)生單位矢量序列的方式移動(dòng)著，眼睛注視著屏幕上的字符形式。在書(shū)寫(xiě)諸字符的過(guò)程中，計(jì)算機(jī)等看起來(lái)好像是跟使用者進(jìn)行合作。
在圖18所說(shuō)明的實(shí)例中，諸字母“l(fā)”“h”“b”和“t”被再現(xiàn)和識(shí)別。從這個(gè)實(shí)例可以看出，諸字符“a”到“z”和“0”到“9”的所有基本形式都可以類(lèi)似地被分析為諸單位矢量并且以動(dòng)畫(huà)形式在一個(gè)顯示屏幕上顯示出來(lái)。
重要的是要指出，依據(jù)諸單位矢量對(duì)各種字母形式進(jìn)行定義，這跟在屏幕上合成的各種手寫(xiě)字符形式的動(dòng)畫(huà)的變形序列之間存在一種函數(shù)關(guān)系。由于單位矢量序列被自動(dòng)地生成，所以，在每一個(gè)階段，動(dòng)畫(huà)通過(guò)各種可能的形式顯現(xiàn)字符來(lái)作出響應(yīng)。因此，參照?qǐng)D18，在一個(gè)手寫(xiě)體l的字母形式的基礎(chǔ)上，若進(jìn)一步地輸入諸單位矢量URD，則轉(zhuǎn)變?yōu)樽帜竓的手寫(xiě)體形式。類(lèi)似地，在增加一個(gè)L單位矢量之后，h就轉(zhuǎn)變?yōu)閎的字母形式。因此，在視覺(jué)反饋動(dòng)畫(huà)中所使用的手寫(xiě)字體的設(shè)計(jì)包括由單位矢量序列(即，一般方向的各種簡(jiǎn)單變化)所定義的各種基本手寫(xiě)運(yùn)動(dòng)的結(jié)構(gòu)，它們可以容易地和自動(dòng)地被檢出。
這樣一來(lái)，視覺(jué)反饋?zhàn)煮w以及動(dòng)畫(huà)顯示過(guò)程的設(shè)計(jì)就顯得十分重要?？梢韵胂螅梢詾楦鞣N不同的應(yīng)用、語(yǔ)言、國(guó)家、手跡和使用者設(shè)計(jì)不同的字形。
這就導(dǎo)致一個(gè)設(shè)備，它通過(guò)視覺(jué)反饋優(yōu)美地引導(dǎo)各種自然字符形式的書(shū)寫(xiě)，這樣就將大腦、各手指、輸入筆或輸入設(shè)備、計(jì)算機(jī)處理器、顯示熒光屏和眼睛全都置入同一個(gè)反饋環(huán)路之中。
圖19顯示這個(gè)反饋環(huán)路。用諸箭頭406(1到5)來(lái)表示信息流。書(shū)寫(xiě)者的諸手指400進(jìn)行書(shū)寫(xiě)一個(gè)字符的運(yùn)動(dòng)，并且這些運(yùn)動(dòng)被輸入設(shè)備401檢出，它自動(dòng)地產(chǎn)生表示諸單位矢量的諸信號(hào)，而諸單位矢量則表征已描畫(huà)的字符。這些信號(hào)被饋送到一個(gè)處理器402，它響應(yīng)于這些單位矢量序列，合成一幀動(dòng)畫(huà)圖像。動(dòng)畫(huà)字符在一個(gè)顯示屏幕403上被顯示，并且被書(shū)寫(xiě)者的眼睛404加以觀察。這樣一來(lái)，依據(jù)表示書(shū)寫(xiě)者意圖的合成圖像的顯現(xiàn)，根據(jù)基于上述的單位矢量序列的顯現(xiàn)而形成的反饋被書(shū)寫(xiě)者的大腦405所接收，并且能夠直覺(jué)地糾正諸手指的運(yùn)動(dòng)，以便讓計(jì)算機(jī)正確地識(shí)別已描畫(huà)的字符。
這樣一來(lái)，計(jì)算機(jī)識(shí)別過(guò)程就被包括在涉及使用者的整個(gè)反饋環(huán)路之中。這跟現(xiàn)有技術(shù)是截然不同的，在現(xiàn)有技術(shù)中，反饋僅僅來(lái)自實(shí)際的手指的各種運(yùn)動(dòng)在熒光屏上的再現(xiàn)，并且不包括識(shí)別過(guò)程本身。
在這個(gè)實(shí)例中，通過(guò)筆運(yùn)動(dòng)的一次短暫的停止來(lái)提示每一個(gè)字符的結(jié)束，在圖18中被表示為在一個(gè)圓圈里面的字母P。然而，響應(yīng)于單位矢量序列，通過(guò)被存儲(chǔ)的各種指令的一個(gè)簡(jiǎn)單的處理，屏幕上的動(dòng)畫(huà)能產(chǎn)生連筆的手寫(xiě)體，并且以動(dòng)畫(huà)方式顯示介于諸字母之間的連筆線。
應(yīng)當(dāng)指出，響應(yīng)于來(lái)自輸入設(shè)備的諸信號(hào)(它們本身在時(shí)間上可以是不連續(xù)的)，動(dòng)畫(huà)顯示過(guò)程可以在顯示屏幕上向使用者呈現(xiàn)一條連續(xù)地移動(dòng)的手寫(xiě)線條。眼睛注視著心中所想的是什么，而不是諸手指在做什么。經(jīng)過(guò)一段很短的使用時(shí)間之后，這個(gè)過(guò)程實(shí)質(zhì)上將變?yōu)樽詣?dòng)的和自然的。
在每一個(gè)字結(jié)束時(shí)，可以將筆或輸入設(shè)備抬起(就像平常在紙上書(shū)寫(xiě)那樣)，以激活一個(gè)送往系統(tǒng)處理器的信號(hào)(從一個(gè)開(kāi)關(guān)或其他傳感裝置中自動(dòng)地產(chǎn)生)，從而開(kāi)始在屏幕上將已書(shū)寫(xiě)的字的完整的手寫(xiě)圖像轉(zhuǎn)換為應(yīng)用程序等的字形字符，后者是數(shù)據(jù)輸入的目標(biāo)。
應(yīng)當(dāng)指出，在最后一個(gè)單位矢量已經(jīng)被輸入之后，在暫停的時(shí)間內(nèi)對(duì)每一個(gè)字符進(jìn)行識(shí)別。換句話說(shuō)，使用者在寫(xiě)完每一個(gè)字符之后將暫時(shí)地停下來(lái)，與此同時(shí)該處理器在顯示屏幕上完成手寫(xiě)字符形式的動(dòng)畫(huà)顯示。一幀手寫(xiě)字符形式的圖像已經(jīng)是識(shí)別過(guò)程的一個(gè)產(chǎn)物，同時(shí)也是已經(jīng)輸入到該系統(tǒng)的諸單位矢量的一個(gè)唯一的代碼所導(dǎo)出的一個(gè)產(chǎn)物，并且不應(yīng)當(dāng)跟在現(xiàn)有技術(shù)的諸發(fā)明中所顯示的實(shí)際的無(wú)法識(shí)別的手指運(yùn)動(dòng)的手寫(xiě)形式相混淆。
在這個(gè)實(shí)例中，手寫(xiě)形式被顯示在屏幕上，直到整個(gè)字被寫(xiě)完，以便于向使用者提供有用的反饋。
應(yīng)當(dāng)理解，如此合成和顯示的手寫(xiě)字母形式跟在書(shū)寫(xiě)該字符過(guò)程中所進(jìn)行的手指的各種運(yùn)動(dòng)之間存在一種函數(shù)關(guān)系。在這時(shí)，顯示“印刷體”的諸字符不見(jiàn)得有用。
合成的字符的各種形式的結(jié)構(gòu)基于諸單位矢量，后者用以表征對(duì)應(yīng)的已書(shū)寫(xiě)的諸字符。從圖18的流程圖所示的實(shí)例中可以看出這種關(guān)系。
由此該反饋以一種最自然的方式引導(dǎo)書(shū)寫(xiě)者去輸入諸單位矢量的正確序列，用不著有意識(shí)地去注意分析的層次。
一旦整個(gè)字被寫(xiě)完，該系統(tǒng)讓為顯示已識(shí)別的諸字符所需的全部信息以“印刷體”字符的最終形式去產(chǎn)生完整的印刷體文字。
不難理解，可以讓計(jì)算機(jī)學(xué)習(xí)程序通過(guò)該字符集的風(fēng)格化的結(jié)構(gòu)，使用類(lèi)似于上述的諸圖形和諸反饋，去接受一個(gè)新的使用者。
有可能使用與一個(gè)物理模板相對(duì)立的虛擬模板。在物理模板系統(tǒng)中，借助于該模板的物理邊界，通過(guò)運(yùn)動(dòng)的簡(jiǎn)化為字符識(shí)別提供方便，并且通過(guò)所得到的運(yùn)動(dòng)的精簡(jiǎn)使得單位矢量諸序列變?yōu)榕c比例尺無(wú)關(guān)以及與速度無(wú)關(guān)。
然而，進(jìn)一步的改進(jìn)仍然是可能的，在其中，通過(guò)一個(gè)物理邊界來(lái)限制運(yùn)動(dòng)被通過(guò)對(duì)運(yùn)動(dòng)的記錄進(jìn)行一種抽象的限制所取代。若僅通過(guò)在方向上平行于一個(gè)抽象的、非物理的模板的各邊的諸傳感器來(lái)識(shí)別運(yùn)動(dòng)，并且若通過(guò)諸傳感器和/或與它們相關(guān)的電子電路和算法，將這些運(yùn)動(dòng)量化為對(duì)行程的一種特殊限制，并且若這種限制小于已描畫(huà)的最小字符，則對(duì)相同的風(fēng)格化字符來(lái)說(shuō)，其最終結(jié)果將與使用一個(gè)物理模板時(shí)相同。
這將導(dǎo)致設(shè)計(jì)一種能感知鐵筆或手指的運(yùn)動(dòng)的、物理上更簡(jiǎn)單、更快的筆或者觸摸屏，并允許本發(fā)明利用現(xiàn)在可用于計(jì)算機(jī)的各種輸入設(shè)備進(jìn)行工作，后者例如鼠標(biāo)、跟蹤球、手指墊板、觸敏屏、壓敏屏、筆和數(shù)字化板之類(lèi)。
下面參照諸附圖中的圖20到29，對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)加以說(shuō)明。
待輸入的字符依據(jù)為產(chǎn)生適當(dāng)?shù)膯挝皇噶啃蛄兴璧母鞣N運(yùn)動(dòng)而被定義。因此，字符的預(yù)定風(fēng)格是事先設(shè)定的。這些字符可以非常接近，并且在多數(shù)情況下符合于自然字符形式?？梢园凑者@樣一種方式，依據(jù)單位矢量來(lái)定義諸字符，使得可以用一個(gè)單位矢量序列來(lái)代表每一個(gè)字符，上述單位矢量序列并不是針對(duì)另一個(gè)字符的較長(zhǎng)的任何單位矢量序列的剪裁產(chǎn)物。它能允許連續(xù)輸入(例如，在一個(gè)字的范圍內(nèi))，而不用以某種方式提示一個(gè)字符的完成。因此，可以用針對(duì)該字符所定義的序列的最后一個(gè)單位矢量來(lái)提示一個(gè)字符的完成。
這樣的一個(gè)單位矢量集合的一個(gè)實(shí)例如下a＝rldrud然后r用于開(kāi)始b＝uddurdl然后r用于開(kāi)始c＝rldr然后r用于開(kāi)始d＝rldruudd然后r用于開(kāi)始e＝ruldr然后r用于開(kāi)始，或ruld然后r用于開(kāi)始f＝uddu然后rr用于開(kāi)始g＝rldruddl然后r用于開(kāi)始h＝uddurd然后r用于開(kāi)始i＝d然后r用于開(kāi)始j＝dl然后r用于開(kāi)始k＝uddrl然后r用于開(kāi)始l＝udd然后r用于開(kāi)始m＝dudud然后r用于開(kāi)始n＝dud然后r用于開(kāi)始o(jì)＝rldru然后r用于開(kāi)始p＝dduurdl然后r用于開(kāi)始
q＝rldudd然后r用于開(kāi)始r＝duudr然后r用于開(kāi)始s＝rudl然后r用于開(kāi)始t＝udrld然后r用于開(kāi)始u＝drud然后r用于開(kāi)始v＝du然后r用于開(kāi)始w＝dudu然后r用于開(kāi)始x＝rl然后r用于開(kāi)始y＝druddl然后r用于開(kāi)始z＝rlrdl然后r用于開(kāi)始圖20表示在描畫(huà)一個(gè)字母“a”時(shí)，根據(jù)上面的單位矢量集合，對(duì)應(yīng)于一個(gè)描畫(huà)裝置的運(yùn)動(dòng)的一幀動(dòng)畫(huà)屏幕圖像。最后一個(gè)向右運(yùn)動(dòng)提示一個(gè)針對(duì)“a”的唯一的非嵌入的代碼的完成，并因而是該字符的結(jié)束。這可以被用來(lái)在顯示屏幕上的視覺(jué)動(dòng)畫(huà)上產(chǎn)生一條延伸到下一個(gè)字符的起始位置的線段。
可以用抬筆來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)一個(gè)字的結(jié)束的提示，抬筆時(shí)激活一個(gè)開(kāi)關(guān)或傳感器或其他裝置，例如按鈕開(kāi)關(guān)，或者一個(gè)特定的單位矢量序列或者特定的運(yùn)動(dòng)序列。
可以通過(guò)下列方式導(dǎo)出諸單位矢量從如上所述的在一個(gè)筆裝置中檢出運(yùn)動(dòng)的諸開(kāi)關(guān)；從超過(guò)一個(gè)閾值的在一個(gè)方向上的運(yùn)動(dòng)；從超過(guò)一個(gè)閾值的在一個(gè)方向上的運(yùn)動(dòng)對(duì)時(shí)間的導(dǎo)數(shù)的任何組合；從書(shū)寫(xiě)表面的一個(gè)已定義的區(qū)域到另一個(gè)區(qū)域的運(yùn)動(dòng)；從基本上滿(mǎn)足的一個(gè)方向或軸或模板邊緣；從以上的各種組合。
在這里，基本上滿(mǎn)足指的是，該運(yùn)動(dòng)經(jīng)過(guò)分解后與該方向、軸或模板邊緣平行的諸矢量分量均大于在系統(tǒng)中平行于其他已定義的諸方向、諸軸或諸模板邊緣的那些矢量分量。
為了便于描畫(huà)和識(shí)別某些字符，若能檢出成雙的諸單位矢量將是有用的。換句話說(shuō)，在描畫(huà)某些字符時(shí)，諸單位矢量可以互相重復(fù)?？梢酝ㄟ^(guò)安排兩個(gè)具有不同檢出閾值的檢測(cè)器或者一前一后的兩個(gè)模板(真實(shí)的或虛擬的)，以便檢出在相同方向上的兩個(gè)矢量，使得該運(yùn)動(dòng)首先產(chǎn)生第一個(gè)，隨后在相同方向上產(chǎn)生第二個(gè)單位矢量。在附圖的圖21和22中說(shuō)明了這一點(diǎn)。在圖21中，箭頭指示描畫(huà)裝置或指向裝置的運(yùn)動(dòng)方向。圖22表示這如何被用于，例如，字母“g”。
與計(jì)算機(jī)和相關(guān)的顯示屏幕或監(jiān)視器配合使用的筆和指向裝置依據(jù)指向裝置通常使用在屏幕上再現(xiàn)的由諸像素連成的一根線，它表示描畫(huà)裝置的蹤跡或軌跡。有時(shí)這被稱(chēng)為“屏幕上的墨水”。這樣一種顯示方式可以跟單位矢量檢出配合使用，以便引導(dǎo)使用者形成正確的字母形狀。
參看附圖中的圖23，有可能在監(jiān)視器的屏幕上讓一個(gè)圖標(biāo)響應(yīng)于描畫(huà)裝置的實(shí)際運(yùn)動(dòng)而移動(dòng)?？梢杂脠D標(biāo)500出現(xiàn)在提供上述視覺(jué)反饋的動(dòng)畫(huà)字體附近。這就讓使用者更精確地判斷為得到正確的單位矢量識(shí)別所需的運(yùn)動(dòng)，如同通過(guò)對(duì)應(yīng)于動(dòng)畫(huà)字體部件501、502、503、504(例如，對(duì)應(yīng)于一個(gè)被描畫(huà)的字母“o”的輸入)的顯示所證實(shí)的那樣。
由于指向裝置被移動(dòng)時(shí)在監(jiān)視器屏幕上將產(chǎn)生動(dòng)畫(huà)字形部件的顯示，所以，通過(guò)驅(qū)使該處理器控制該監(jiān)視器在每一個(gè)相繼的動(dòng)畫(huà)字形部件的結(jié)束處顯示一個(gè)圖標(biāo)，來(lái)指示筆的運(yùn)動(dòng)方向并給出筆位置的一個(gè)幻影將是有利的。這個(gè)圖標(biāo)不會(huì)跟響應(yīng)于并表示描畫(huà)裝置實(shí)際運(yùn)動(dòng)的那個(gè)圖標(biāo)發(fā)生混淆。附圖中的圖24表示通過(guò)輸入字母“o”所得到的圖像序列。隨著字母“o”被輸入，圖標(biāo)520出現(xiàn)在每一個(gè)動(dòng)畫(huà)字形部件521、522、523和524的結(jié)束處。
這樣來(lái)安排諸字符的描畫(huà)，使得它們?nèi)紡耐稽c(diǎn)開(kāi)始將是有利的。這就使書(shū)寫(xiě)者記住諸字符形式的一個(gè)集合，在輸入下一個(gè)字符之前用不著心中想著要重新調(diào)整筆的位置。這就導(dǎo)致書(shū)寫(xiě)速度的提高。附圖中的圖25表示可以從一個(gè)共同起點(diǎn)開(kāi)始描畫(huà)的諸字母的諸實(shí)例。
在每一個(gè)字符的結(jié)束處，通過(guò)安排視覺(jué)反饋，使得筆位置圖標(biāo)(不管是實(shí)際的還是合成的)的位置從該字符的終點(diǎn)位置移動(dòng)到標(biāo)準(zhǔn)的起點(diǎn)位置將是有利的。這立即重新調(diào)整書(shū)寫(xiě)者對(duì)筆位置的假設(shè)，以便于后繼的字符的快速輸入。
通過(guò)將屏幕墨水推進(jìn)到標(biāo)準(zhǔn)起點(diǎn)位置，或者通過(guò)在監(jiān)視器上驅(qū)使一個(gè)字形部件的動(dòng)畫(huà)去彌合介于終點(diǎn)位置以及下一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)起點(diǎn)位置之間的間隙，也能獲得相同的結(jié)果。例如，在附圖中的圖20示出了，最后的向右單位矢量提示字符“a”的完成，并且通過(guò)視覺(jué)反饋?zhàn)詣?dòng)地產(chǎn)生一條延伸到共同的起點(diǎn)位置的線段。
圖26表示結(jié)合屏幕墨水或?qū)嶋H的筆位置圖標(biāo)，通過(guò)適當(dāng)?shù)南鄬?duì)比例尺以及必要的運(yùn)動(dòng)的顯示，在監(jiān)視器上提供引導(dǎo)線以幫助正確的輸入。這就保證了更正規(guī)的字符描畫(huà)，并且所用的比例尺跟單位矢量諸檢出閾值所用的比例尺是一致的。
引導(dǎo)使用者在諸字符的輸入中產(chǎn)生正確的單位矢量序列的一種可供選擇的方法就是使用延伸的矢量圖像來(lái)提供視覺(jué)反饋。已檢出的單位矢量使得顯示指向裝置運(yùn)動(dòng)的圖像被鎖定于相應(yīng)的方向上，并且允許表示運(yùn)動(dòng)的延伸的一根線再現(xiàn)在熒光屏上。若運(yùn)動(dòng)方向改變得足以觸發(fā)一個(gè)新的單位矢量的識(shí)別，則所顯示的線段被鎖定在新的方向上。這種視覺(jué)反饋允許所想的字符形狀的幻影圖像被顯示為直線線段，后者對(duì)應(yīng)于在每一個(gè)方向上的運(yùn)動(dòng)的程度。圖27說(shuō)明了這種方法。
為了在不提升筆裝置的前提下提示字符結(jié)束并因此允許連續(xù)輸入(例如，在一個(gè)字的范圍內(nèi))或者不這樣的話就需要提示字符的結(jié)束和/或?yàn)榱颂崾緦?duì)諸字符或諸信號(hào)的控制或修改，結(jié)合屏幕墨水和/或指向裝置圖標(biāo)，在顯示屏幕上使用特定的諸區(qū)域或者特定的引導(dǎo)線是有利的。在這個(gè)方法中，當(dāng)筆位置圖標(biāo)和/或屏幕墨水移動(dòng)到監(jiān)視器顯示表面上對(duì)應(yīng)于書(shū)寫(xiě)表面的一個(gè)已定義的區(qū)域時(shí)，或者當(dāng)筆進(jìn)入書(shū)寫(xiě)表面的已定義的區(qū)域時(shí)，或者當(dāng)筆跨越在某一表面上的一條已定義的線段時(shí)，處理器就產(chǎn)生一個(gè)信號(hào)，它指示一個(gè)字符的結(jié)束或者其他控制事件或命令。
這就允許在不需要抬筆的前提下快速輸入連筆的諸手寫(xiě)字符，或者不這樣的話就要提示每一個(gè)字符的結(jié)束。這被示于附圖中的圖28，在圖中，每當(dāng)熒光屏墨水或筆圖標(biāo)運(yùn)動(dòng)到陰影區(qū)域550時(shí)，就提示一個(gè)字符的結(jié)束。
視覺(jué)反饋還包括隨著新的單位矢量被檢出，對(duì)所顯示的字符諸部件進(jìn)行修改。附圖中的圖29說(shuō)明了這個(gè)方法。在檢出向左的單位矢量之后，”h”的座部被修改為“b”的圓圈。隨之而來(lái)的是，在檢出最后的向右的單位矢量之后，”b”的圓圈被修改為“k”的卷曲。
現(xiàn)在參照諸附圖中的圖13A和B以及圖14A和B，來(lái)說(shuō)明一種用于本發(fā)明的實(shí)用的描畫(huà)裝置，它已經(jīng)被建立以保證運(yùn)動(dòng)的量化的功效，以便從手寫(xiě)的各種手指運(yùn)動(dòng)中產(chǎn)生諸單位矢量。人們將理解到，為了用于本發(fā)明，可以產(chǎn)生筆的多種形式，人們還將理解到，現(xiàn)有計(jì)算機(jī)的各種輸入設(shè)備都可以被調(diào)試，以便實(shí)施在這里描述的本發(fā)明。
諸附圖示出了一支筆100，它具有一個(gè)管狀體102。桿104通過(guò)筆體的低端向外延伸，桿104以樞軸方式被安裝到筆體上的106處，因此，當(dāng)桿的尖端在一個(gè)表面上被保持靜止時(shí)，筆體可以相對(duì)于筆尖沿著互相垂直的方向發(fā)生移動(dòng)。在筆體里面，有4個(gè)光源108，其中的每一個(gè)都位于一個(gè)抽象的正方形模板的一個(gè)邊的中點(diǎn)上。光纖110面對(duì)著每一個(gè)光源，用以檢出其本身光源的亮或暗狀態(tài)，由此可以產(chǎn)生諸信號(hào)以供微處理器進(jìn)行識(shí)別。桿104在其上端有一塊方形的擋板112，在一個(gè)靜止位置，即，當(dāng)該桿以其中心線對(duì)準(zhǔn)于筆的軸線時(shí)，所有各光源都可以被它們的對(duì)應(yīng)的諸光纖110檢出，但當(dāng)筆體相對(duì)于桿發(fā)生移動(dòng)時(shí)，該擋板被移動(dòng)去阻擋對(duì)應(yīng)于筆的移動(dòng)方向的兩個(gè)光源。圖13B和14B分別地表示在中性位置上的擋板以及當(dāng)筆已經(jīng)被推到右上方時(shí)的擋板。筆尖的各種運(yùn)動(dòng)受到一個(gè)方形模板114的約束，模板位于筆尖從其中穿出的筆體的端部，采取一個(gè)小孔的形式。因此，筆包括在形成諸字符的過(guò)程中用以檢出筆的運(yùn)動(dòng)方向的裝置，以產(chǎn)生一組能夠被微處理器或計(jì)算機(jī)識(shí)別的信號(hào)，以便在一部計(jì)算機(jī)的屏幕上產(chǎn)生該字符。
若該筆尖具有一種內(nèi)在的靈活性，則諸手指可以進(jìn)行圓周的和曲線的運(yùn)動(dòng)，與此同時(shí)，諸信號(hào)參照于諸方形模板而被產(chǎn)生。
諸附圖中的圖15以圖解方式示出了跟一個(gè)虛擬模板配合工作的一個(gè)筆裝置。如圖所示，筆尖150相對(duì)于虛擬模板152的中心的位置按照其x，y坐標(biāo)被感知。由于通過(guò)諸手指讓筆體圍繞筆尖發(fā)生移動(dòng)，所以該抽象的模板隨著筆體發(fā)生移動(dòng)，并導(dǎo)致介于筆尖以及模板之間的一種相對(duì)運(yùn)動(dòng)。筆尖相對(duì)于虛擬模板的運(yùn)動(dòng)蹤跡或軌跡用線段154來(lái)表示。
該運(yùn)動(dòng)是參照于模板的諸邊而進(jìn)行的，即，它被記錄為筆尖位置在模板上的一種映射，從中得到，例如，單位矢量LDR，它們將被解碼為字符“c”。
假設(shè)筆尖圍繞模板的外周而運(yùn)動(dòng)，并且該模板通常小于最小的被描畫(huà)的字符，則不管描畫(huà)時(shí)的比例尺或速度如何，諸單位矢量的序列將經(jīng)常地解碼為風(fēng)格化的各種字符形狀。
本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例(見(jiàn)圖17)包括一個(gè)建立在一個(gè)便攜式數(shù)據(jù)庫(kù)300、或便攜式計(jì)算機(jī)或其他需要信息輸入的產(chǎn)品里面的一個(gè)模板，需要信息輸入的產(chǎn)品例如一部錄像機(jī)，袖珍計(jì)算器，電話，中央加熱控制器，洗衣機(jī)等等。被諸手指握持的一根小鐵筆302的運(yùn)動(dòng)激活諸模板傳感器。
該鐵筆可以被附著或者用鉸鏈連接到產(chǎn)品上，也可以是可拆卸的或單獨(dú)的。由于鐵筆模板304將取代具有屏幕314的普通袖珍數(shù)據(jù)庫(kù)312(見(jiàn)圖16)的較大的鍵盤(pán)或鍵板310，所以本專(zhuān)利申請(qǐng)將使得數(shù)據(jù)輸入所占用的空間大為縮小。鐵筆在不使用時(shí)可以折疊下來(lái)以節(jié)省空間。本發(fā)明的這個(gè)實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)在于，產(chǎn)品可以制作得很小，可以一邊用眼睛注視熒光屏314，一邊使用鐵筆，并且使用起來(lái)比通常的難懂的鍵盤(pán)的鍵更簡(jiǎn)便，并且可以更快地輸入數(shù)據(jù)。該輸入裝置可以用比一個(gè)鍵盤(pán)或觸敏屏更低廉的造價(jià)制造出來(lái)。介于便攜式數(shù)據(jù)庫(kù)等之間的一根數(shù)據(jù)連接電纜能連接到一部計(jì)算機(jī)，以便允許來(lái)自?xún)?nèi)置式筆裝置的文本被輸入到該計(jì)算機(jī)中去。
權(quán)利要求
1.用于向一部計(jì)算機(jī)輸入手寫(xiě)字符的裝置包括用于描畫(huà)一個(gè)字符的裝置，隨著該字符被描畫(huà)、抽取對(duì)應(yīng)于該字符的諸部件的諸信號(hào)的一個(gè)序列、以產(chǎn)生代表該字符的一個(gè)代碼的裝置以及用于識(shí)別該代碼的裝置，由此該字符被輸入到該計(jì)算機(jī)。
2.如權(quán)利要求1所述裝置，其中隨著該字符被描畫(huà)，被抽取的一個(gè)信號(hào)對(duì)應(yīng)于運(yùn)動(dòng)的一種量化。
3.如權(quán)利要求1或2所述裝置，其中隨著該字符被描畫(huà)，被抽取的一個(gè)信號(hào)對(duì)應(yīng)于在方向上的一種變化。
4.如權(quán)利要求1，2或3所述裝置，其中隨著該字符被描畫(huà)，被抽取的一個(gè)信號(hào)對(duì)應(yīng)于在一個(gè)特定的方向上超出一個(gè)或多個(gè)已定義閾值的運(yùn)動(dòng)。
5.如權(quán)利要求1至4中任何一項(xiàng)所述裝置，其中，被抽取的一個(gè)信號(hào)對(duì)應(yīng)于該描畫(huà)裝置在一個(gè)描畫(huà)表面上從一個(gè)已定義區(qū)域到另一個(gè)已定義區(qū)域的在位置上的一種變化。
6.如權(quán)利要求3所述裝置，其中一個(gè)方向變化的抽取與速度無(wú)關(guān)。
7.如權(quán)利要求3或5所述裝置，其中一個(gè)方向變化的抽取與比例尺無(wú)關(guān)。
8.如權(quán)利要求3，6或7所述裝置，其中一個(gè)方向變化的抽取基本上與該字符在被描畫(huà)時(shí)的畸變或變體無(wú)關(guān)。
9.如權(quán)利要求1至8中任何一項(xiàng)所述裝置，其中以實(shí)時(shí)方式一個(gè)字符一個(gè)字符地進(jìn)行識(shí)別。
10.如權(quán)利要求1至9中任何一項(xiàng)所述裝置，還包括用于顯示已識(shí)別字符的裝置。
11.如權(quán)利要求1至10中任何一項(xiàng)所述裝置，還包括隨著該字符被描畫(huà)，用于提供對(duì)應(yīng)于正在被輸入的該字符的視覺(jué)反饋的裝置。
12.如權(quán)利要求11所述裝置，其中，該視覺(jué)反饋裝置包括響應(yīng)于一個(gè)被抽取的信號(hào)，在一個(gè)監(jiān)視器上用于產(chǎn)生一個(gè)字符部件的一種圖形仿真的裝置。
13.如權(quán)利要求12所述裝置，其中，響應(yīng)于針對(duì)一個(gè)字符的一個(gè)序列的一個(gè)后繼信號(hào)，所述圖形仿真是可修改的。
14.如權(quán)利要求12或13所述裝置，其中所述圖形仿真還包括一個(gè)指示器，用以指示該描畫(huà)裝置在一個(gè)描畫(huà)表面上的位置。
15.如權(quán)利要求14所述裝置，其中所述指示器包括一個(gè)圖標(biāo)，它被顯示于最后的圖形仿真部件的一端，或與之靠近。
16.如權(quán)利要求14所述裝置，其中所述指示器包括一個(gè)圖標(biāo)，它響應(yīng)于該描畫(huà)裝置的運(yùn)動(dòng)，圍繞一個(gè)字符的仿真圖形而移動(dòng)。
17.如權(quán)利要求12至16中任何一項(xiàng)所述裝置，還包括在監(jiān)視器上，將該字符作為它的一個(gè)復(fù)制品加以顯示的裝置。
18.如權(quán)利要求1至17中任何一項(xiàng)所述裝置，還包括用于提示一個(gè)字符的完成的裝置。
19.如權(quán)利要求18所述裝置，其中該描畫(huà)裝置被這樣安排，通過(guò)從一個(gè)描畫(huà)表面上抬起該描畫(huà)裝置去提示一個(gè)字符的完成。
20.如權(quán)利要求18所述裝置，其中，通過(guò)該描畫(huà)裝置相對(duì)于該字符的一種唯一的運(yùn)動(dòng)來(lái)指示一個(gè)字符的完成。
21.如權(quán)利要求18所述裝置，其中，通過(guò)諸描畫(huà)裝置之一的運(yùn)動(dòng)以及一個(gè)表明描畫(huà)裝置在一個(gè)已定義的位置上的圖標(biāo)，來(lái)指示一個(gè)字符的完成。
22.如權(quán)利要求21所述裝置，其中所述已定義的位置是一個(gè)描畫(huà)表面上的一個(gè)區(qū)域。
23.如權(quán)利要求21所述裝置，其中所述已定義的位置是在一個(gè)監(jiān)視器上被定義的一個(gè)區(qū)域。
24.如權(quán)利要求1至23中任何一項(xiàng)所述裝置，其中該描畫(huà)裝置包括一個(gè)手持的、類(lèi)似于筆的裝置。
25.如權(quán)利要求24所述裝置，其中該裝置具有一個(gè)部件，在再現(xiàn)一個(gè)字符的過(guò)程中，它相對(duì)于一個(gè)模板是可動(dòng)的。
26.如權(quán)利要求25所述裝置，其中該部件相對(duì)于一個(gè)抽象的模板是可動(dòng)的。
27.如權(quán)利要求25或26所述裝置，其中該部件是該設(shè)備的一個(gè)主體。
28.如權(quán)利要求27所述裝置，其中該主體具有一個(gè)有洞的部件，它相對(duì)于在該有洞部件內(nèi)的一個(gè)模板來(lái)說(shuō)，是可動(dòng)的。
29.如權(quán)利要求25至28中任何一項(xiàng)所述裝置，其中介于該設(shè)備的至少一個(gè)可動(dòng)部件以及該設(shè)備和/或模板的其余部分之間的關(guān)系具有靈活性。
30.如權(quán)利要求29所述裝置，其中該設(shè)備有一個(gè)筆尖，它相對(duì)于該設(shè)備的一個(gè)主體是可動(dòng)的，并且一個(gè)或多個(gè)柔性連接影響著該筆尖相對(duì)于該主體的運(yùn)動(dòng)。
31.如權(quán)利要求25至30中任何一項(xiàng)所述裝置，包括在再現(xiàn)一個(gè)字符的過(guò)程中，用于感知所述設(shè)備或部件相對(duì)于一個(gè)真實(shí)的或抽象的模板的運(yùn)動(dòng)方向的裝置。
32.如權(quán)利要求31所述裝置，其中傳感裝置被配置在所述真實(shí)的或抽象的模板周?chē)?br> 33.如權(quán)利要求30或31所述裝置，其中，從電氣的、光電的以及磁性的傳感裝置中選擇該傳感裝置。
34.如權(quán)利要求25至33中任何一項(xiàng)所述裝置，其中該模板通常是一個(gè)方形的圍欄。
35.如權(quán)利要求25至33中任何一項(xiàng)所述裝置，其中該模板通常是一個(gè)圓形的圍欄。
36.如權(quán)利要求25至33中任何一項(xiàng)所述裝置，其中該模板定義一條蹤跡。
37.如權(quán)利要求25至33中任何一項(xiàng)所述裝置，其中該模板具有多個(gè)區(qū)域，并且在再現(xiàn)一個(gè)字符的過(guò)程中，所述部件從一個(gè)區(qū)域移動(dòng)到另一個(gè)區(qū)域。
38.如權(quán)利要求1至37中任何一項(xiàng)所述裝置，包括用于將一個(gè)針對(duì)一個(gè)下檔字符的信號(hào)轉(zhuǎn)換為一個(gè)針對(duì)一個(gè)上檔字符的信號(hào)的裝置。
39.用于將一個(gè)手寫(xiě)字符輸入到一部具有一個(gè)監(jiān)視器的計(jì)算機(jī)的裝置包括，用于描畫(huà)一個(gè)字符以產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于該字符的諸信號(hào)的一個(gè)序列的裝置，將針對(duì)一個(gè)字符而產(chǎn)生的諸信號(hào)轉(zhuǎn)換為代表該字符的一個(gè)代碼的裝置，用于識(shí)別該代碼的裝置，以及當(dāng)該字符被描畫(huà)時(shí)用于提供對(duì)應(yīng)于被輸入的該字符的視覺(jué)反饋的裝置。
40.如權(quán)利要求39所述裝置，其中視覺(jué)反饋裝置包括響應(yīng)于諸信號(hào)的一個(gè)序列的每一個(gè)信號(hào)，在監(jiān)視器上產(chǎn)生一個(gè)字符部件的一個(gè)仿真圖形的裝置。
41.如權(quán)利要求39所述裝置，其中，響應(yīng)于一個(gè)序列的一個(gè)后繼信號(hào)，所述仿真圖形是可修改的。
42.如權(quán)利要求39，40或41所述裝置，其中所述圖形仿真還包括一個(gè)指示器，用以指示該描畫(huà)裝置在一個(gè)描畫(huà)表面上的位置。
43.如權(quán)利要求42所述裝置，其中。所述指示器包括一個(gè)圖標(biāo)，它被顯示于最后的圖形仿真部件的一端，或與之靠近。
44.如權(quán)利要求42所述裝置，其中所述指示器包括一個(gè)圖標(biāo)，它響應(yīng)于該描畫(huà)裝置的運(yùn)動(dòng)，圍繞一個(gè)字符的仿真圖形而移動(dòng)。
45.如權(quán)利要求34至44中任何一項(xiàng)所述裝置，還包括在監(jiān)視器上，將該字符作為它的一個(gè)復(fù)制品加以顯示的裝置。
全文摘要
用于向一部計(jì)算機(jī)輸入手寫(xiě)字符的裝置包括用于描畫(huà)一個(gè)字符的裝置(10),隨著該字符被描畫(huà)、抽取對(duì)應(yīng)于該字符的諸部件的諸信號(hào)的一個(gè)序列、以產(chǎn)生代表該字符的一個(gè)代碼的裝置以及用于識(shí)別該代碼的裝置(12),由此該字符被輸入到該計(jì)算機(jī)(14)。
文檔編號(hào)G06F3/0354GK1249831SQ98802968
公開(kāi)日2000年4月5日 申請(qǐng)日期1998年1月27日 優(yōu)先權(quán)日1997年1月29日
發(fā)明者格奧夫雷·諾爾曼·沃爾特·蓋伊 申請(qǐng)人:科-奧普瑞特有限公司