Средство для ввода символов или команд в компьютер

Средство для ввода символов или команд в компьютер

Реферат

 

Изобретение относится к средствам ввода информации в компьютер. Техническим результатом является обеспечение средства для ввода создаваемой в ручную информации в компьютер с помощью естественных движений пальцев, применяемых в написании. Для этого средство для ввода символа содержит средство для рисования символа, средство для определения характеристик движения при рисовании символа и создания кода для символа в виде последовательности сигналов, средство визуальной обратной связи, в котором компонента символа показывается с каждым следующим сигналом в последовательности для символа, который создается позиционно, независимо от средства рисования, удерживаемого рукой. 40 з.п. ф-лы, 37 ил.

Изобретение касается средства для ввода символов или команд в компьютер или другое получающее информацию устройство без клавиатуры или подобного устройства, использующего автоматические навыки почерка.

Современная компьютерная клавиатура первоначально была разработана для работы на пишущей машинке. Клавиши приводились в действие как рычаги для простановки оттиска на бумагу при печати каждого символа. Каждая клавиша имела два символа один над другим, символ нижнего регистра воспроизводился нормальным опусканием клавиши на бумагу с помощью чернильной ленты между ними, а символ верхнего регистра получался путем смещения всей бумажной каретки или набора штампов, так что удар производился штампом верхнего символа, а не нижним. Знаки пунктуации и специальные символы получались смещением цифр или с помощью дополнительных клавишей.

Способ печати в основном тот же, что и в печатном прессе, но назначение пишущей машинки весьма отличается от назначения пресса. Печатание, конечно, позволяет осуществлять публикацию рукописи и воспроизводить много идентичных копий оригинальной рукописи без затраты усилий на переписывание вручную каждой копии.

Пишущие машинки вошли в жизнь с ростом современной коммерции и необходимостью иметь удобочитаемые деловые письма. В это время (и, естественно, сейчас) почерк был весьма персональным и обнаруживал сильную вариацию от одного человека к другому. Это сделало рукописные письма, договоры, контракты и другие юридические документы потенциально неоднозначными или неясными по смыслу. Это является той сложностью почерка, которая уменьшается за счет современных подходов к компьютерному анализу почерка.

Вариации в почерке представляют собой простую информацию, заключенную в массе множества деталей. В современной информации и технике связи подход к избыточности в образце приводит к включению в анализ и распознавание большой расчетной мощности. Имеется в распоряжении компьютерное оборудование для анализа почерка, но оно требует значительной расчетной мощности, а следовательно, относительно дорогое, и часто не может распознать достаточно быстро почерк в реальном времени, вызывая задержки в процессе ввода.

Анализ, используемый в таких способах, зависит от извлечения бросающихся в глаза особенностей из образца почерка, предоставляемых устройству, и от математического обеспечения этого устройства. Следует отметить, что выбранные характерные особенности часто являются сложными и какая-либо одна может быть определена для одного символа или буквы. Это предполагает, что набор таких особенностей является большим и сложным. Кроме того, существует ряд различных способов, которыми может быть нарисован символ, каждый из которых может содержать различные характерные особенности. Если к этому добавить сложность, связанную с тем, что даже с единым способом рисования отдельного символа действительный нарисованный образец будет сильно варьироваться от одного человека к другому. В результате такие подходы к компьютерному распознанию почерка до настоящего времени были ограничены в своих результатах и часто требуют процесса изучения, в котором математическое обеспечение приспосабливается к почерку пользователя или пользователь изучает манеру письма, которая позволяет системе работать. Необходимые накладные расходы, с точки зрения размера программы и расчетной мощности, часто дороги и непрактичны в применении для переносных компьютеров или персональных цифровых вспомогательных средств, в частности, на нижнем конце шкалы размера, мощности и стоимости (высокообъемный рынок карманных банков данных, дневников, организаторов и тому подобного).

Другой подход ко вводу данных в компьютер движениями пальцев реализован в системах, которые требуют того, чтобы пользователь рисовал каждый символ определенным образом, лишенным неоднозначности. Это имеет своим результатом разновидность стенографического кода, который должен быть изучен пользователем. Стенографические формы часто незнакомы или быстро не распознаваемы, какие символы они воспроизводят. Результатом является коммерчески удачная система, но в некоторой мере отдаленной от естественного письма, которую необходимо изучать и которая требует практических навыков.

Другой трудностью, связанной с текущими подходами к рукописному вводу в компьютер, является сложность и дороговизна аппаратурного обеспечения, необходимого для восприятия движений пальцев. В обоих описанных выше подходах форма момент за моментом и точка за точкой движения пальцев должна восприниматься, оцифровываться и передаваться в процессор, обеспечивающий анализ и распознавание. Во многих существующих в настоящее время устройствах эта функция выполняется пером или пишущим штифтом, перемещаемым пальцами поперек чувствительного к прикосновению экрана. Движения пальцев детектируются этим устройством и передаются в процессор, который заставляет изображение движения проецироваться на каком-либо экране. Такое сложное устройство ввода является дорогим и может составлять значительную часть стоимости, например, переносного компьютера.

Таким образом, это не просто - вводить создаваемую вручную информацию в компьютер непосредственным образом.

Печатное слово, с другой стороны, является ясным и однозначным. Каждый символ может быть стандартным по виду и масштабу и просто читаемым. Печатный пресс набирает свой текст как печатную форму свинцового типа, которая отпечатывается на одной или более бумажных страницах одновременно. Это позволяет осуществить быстрое изготовление множества копий страницы. Пишущая машинка, тем не менее, должна быть маневренной на уровне каждого символа, а не на уровне каждой страницы. Следовательно, одна клавиша (одна печатная операция) на символ. Вследствие этого в настоящее время клавиатура имеет 60-70 клавишей.

Были предложены клавиатуры, которые поставляют составные части каждого символа (одна часть на одну клавишу). Так как форма печатных цифр и букв может быть упрощена (они могут изображаться 7 и 14 сегментными дисплеями), такая клавиатура нуждалась бы только в относительно небольшом количестве клавишей по сравнению со стандартной клавиатурой. Тем не менее такие клавиатуры не имели успеха, возможно, за счет барьера, предполагающего обучение новому способу печати, который отвергает преимущества такой простой клавиатуры. Следует отметить, что во время обычной печати прикосновением, хотя пальцы обеих рук перекрывают клавиши, только один палец работает в данный момент времени. С конструирующими символ клавиатурами, как было упомянуто выше, ряд пальцев должен использоваться одновременно для печати символа, а значит, координационные навыки должны быть изучены пользователем. Это означает, что требуемые печатные навыки менее естественны, чем схема "Один символ на одну клавишу", используемая обычными клавиатурами.

Предметом этого изобретения является обеспечение средства для ввода создаваемой вручную информации в компьютер.

В соответствии с одним аспектом изобретения обеспечивается средство для ввода создаваемого вручную символа в компьютер, включающий в себя средство для рисования символа, средство для выделения последовательности сигналов по мере того, как символ рисуется, соответствующей компонентам символа для получения образца кода этого символа, и средство для распознавания этого кода, посредством чего символ вводится в компьютер.

Выделенный сигнал преимущественно соответствует квантованию движения по мере того, как рисуется символ. Выделенный сигнал может соответствовать изменению в направлении по мере того, как символ рисуется, и/или может соответствовать движению за один или более определенных порогов в особом направлении по мере того, как рисуется символ, и/или выделенный сигнал может соответствовать изменению в положении чертежного средства из одной определенной области в другую определенную область на чертежной поверхности.

В соответствии со вторым аспектом изобретения обеспечивается средство для преобразования движения или усилия, генерируемого при воспроизведении символа, в кодовый сигнал, соответствующий одному или более элементам вышеупомянутого движения или усилия, которые являются признаками символа, посредством чего символ может распознаваться по вышеупомянутому кодовому сигналу.

В соответствии с третьим аспектом изобретения обеспечивается средство для преобразования движения или усилия, приложенного, по крайней мере, к части вышеназванного устройства, вышеназванного движения или усилия, передаваемого при воспроизведении символа, в кодовый сигнал, соответствующий одному или более элементам вышеназванного движения или усилия, которые являются признаками символа, посредством чего символ может распознаваться по вышеназванному кодовому сигналу.

В соответствии с четвертым аспектом изобретения обеспечивается средство для ввода генерированного вручную символа в компьютер, имеющий монитор, включающий в себя средство для рисования символа для формирования последовательности сигналов, соответствующей этому символу, средство для преобразования сигналов, произведенных для одного символа, в образец кода этого символа, средство для распознавания этого кода и средство для обеспечения визуальной обратной связи, соответствующей символу, вводимому по мере того, как рисуется символ.

Средство в соответствии с этим аспектом изобретения может быть использовано любой системой распознавания почерка (системой ввода либо включающей квантованное распознавание, либо любую другую систему анализа почерка).

В соответствии с пятым аспектом изобретения обеспечивается визуальная обратная связь с пишущим на экране монитора. Обратная связь может принимать форму последовательного наращивания или анимации формы символа, которая сама по себе производится по вышеупомянутому кодовому сигналу. Обратная связь может генерироваться процессором, который соединен с вышеупомянутым средством ввода или устройством ввода или любым другим подходящим средством ввода.

Таким образом, экран монитора может показывать результаты процесса распознания почерка как обратную связь информации для руководства пишущим. Он преимущественно работает шаг за шагом по мере того, как элементы движения кодируются устройством ввода, и включает аспект компьютерного распознавания в процесс визуальной обратной связи отличным от всего прежнего образом. Он не указывает движение пальцев момент за моментом или форму символа точку за точкой по мере рисования, как в случае с текущими подходами ко вводу рукописи в компьютер. Пользователь руководствуется интерпретацией движений пальцев системой с тем, чтобы иметь возможность просто и естественно произвести непосредственно точные движения пальцев, которые будут кодироваться как правильная последовательность элементов однозначного распознавания написанного.

Преимущественно средство визуальной обратной связи включает в себя средство для производства на мониторе графического моделирования символьного компонента в ответ на выделенный сигнал. Графическое моделирование преимущественно может модифицироваться в ответ на последующий сигнал последовательности для символа.

Графическое моделирование преимущественно включает далее индикатор относительно положения чертежного средства на чертежной поверхности. Индикатор может включать в себя изображение, отображенное на конце или вблизи конца самого последнего компонента графического моделирования. Альтернативно, индикатор может включать изображение, которое движется вблизи графического моделирования символа в ответ на движение чертежного средства.

Обратная связь может быть хорошо произведенной анимацией формы рукописного символа, которая во время ее формирования реагирует на входящий поток распознаваемых элементов или сигнальных кодов.

Компьютер или устройство ввода кажется пользователю взаимодействующим в процессе письма и производящим символы на экране по побуждению, обеспеченному движениями пальцев.

Конечно, символы, показанные на экране, не являются образцами действительного местоположения или формы движения пальцев, но являются синтетическими изображениями намерения пользователя и просто направляют пользователя в процессе ввода. С пользовательской точки зрения символы кажутся появляющимися, как будто написанные пользователем при содействии компьютера.

Такие символы могут создавать отображение завершенного слова, например, в стандартном, разборчивом, слитном рукописном письме, каждый символ которого был произведен по последовательности простых элементов, произведенных работой устройства ввода или выделенных из работы устройства ввода.

Когда пользователь поднимает перо или сигнализирует конец слова подходящим образом, тогда процессор незамедлительно может заменить рукописные символы тем же словом, отображенным в выбранном шрифтовом наборе, подходящем к применению или прикладной программе.

В отличие от систем анализа почерка прежнего типа, которые вводят информацию, описывающую символ, который нарисован, и выполняют извлечение характерных особенностей (обязательно независимых от масштаба и скорости), сопровождаемых сравнением с накопленной библиотекой возможных форм, отдельных движений и их взаимосвязей, как пространственных, так и временных, для обеспечения максимально хорошей подгонки к одному символу полного символьного набора и, отсюда, к распознанному коду для символа, система представленного изобретения является системой прямого кодирования, где движения, генерирующие символ, который нарисован, сопоставляются с единственным образцом таким образом, что соответствующие движения непосредственно производят элементы кода, который идентифицирует символ полностью к тому времени, когда символ завершается. В момент, когда символ завершается, распознающий код был полностью создан и не требуется дальнейшего анализа или обработки для распознания.

Преимущественно распознавание происходит символ за символом в реальном времени. Один или более элементов движения или усилие являются преимущественно единичными векторами.

Преимущественно анализ движений или усилий по элементам производится с помощью квантования вышеназванных движений или усилий в один или последовательность единичных векторов. Эти элементы являются преимущественно независимыми от скорости, являются преимущественно независимыми от масштаба и являются преимущественно фактически независимыми от деформаций или вариаций в символе, который воспроизведен.

Преимущественно элементы образуют набор, общий для всех воспроизводимых символов, набор которых не содержит элементов, специфичных только для одного или нескольких символов.

Сигнал преимущественно может распознаваться компьютером или каким-либо другим устройством обработки информации, к которому подключается устройство, посредством чего символ может отображаться на визуальном блоке индикации, управляемом компьютером, или может обрабатываться тем же способом, что и ввод символа с клавиатуры.

Если устройство ввода было активировано движениями, подобными тем, которые используются при письме, тогда это могло бы обеспечить метод ввода символов и текста в компьютер без необходимости приобретения совершенно новых навыков.

То, что здесь описывается, является устройством, обеспечивающим метод анализа, который является механическим или автоматическим и не требует косвенного процесса анализа и сравнения для создания уникального кода для символа по сравнению с прежним типом.

Эта автоматическая генерация уникального символьного кода может быть упрощена с помощью визуальной обратной связи по отображению распознанных элементов символа, которые синтезированы по сигналу с устройства ввода.

Автоматический, подобный ключу способ выделения кодированного сигнала по движениям пальцев приводит к относительно простым и недорогим устройствам ввода, одновременному с завершением рукописного символа распознаванию, низкой потребности компьютерной мощности, естественным символьным формам и прост в изучении и использовании по сравнению с прежним типом.

Таким образом, описанное здесь изобретение позволяет осуществлять ввод данных в компьютер или другую систему с помощью естественных движений пальцев, применяемых в написании, используя простые и дешевые устройства ввода с высокоскоростным распознаванием и визуальной обратной связью.

Существует преимущество для детектирования движения по мере того, как оно производится, в отличие от анализа пространственного образца завершенной рукописи. Движение ручки, когда пишется кружок буквы "а" отличается от движения, когда пишется кружок буквы "р", хотя результирующие формы весьма похожи. Круг "а" обычно производится обратным направлению часовой стрелки движением, в то время как круг "р" обычно производится в направлении по часовой стрелке. Это различие исчезает, если результирующий рукописный символ рассматривается после того, как он был написан. Тем не менее, если почерк анализируется динамически по мере того, как происходит написание, тогда полученная информация значительно полезнее. Будет приниматься во внимание то, что опорные моменты для детектирования движения включают определение приложенных усилий в генерации вышеназванных движений.

В предпочтительном исполнении чертежное средство будет удерживаемой ручкой или подобным устройством, посредством чего ручка или часть ее может двигаться для воспроизведения символов.

Предусмотрено, что чертежное средство изобретения будет иметь часть, которая может перемещаться относительно реального или воображаемого образца, когда воспроизводится символ, и что чертежное средство будет включать средство для детектирования вышеназванного движения относительно образца. Образец может включаться в само чертежное средство или может быть отдельным от него. Существует множество способов, в которых может детектироваться движение вышеназванной части чертежного средства.

Например, можно иметь образец, вокруг которого может перемещаться вышеназванная часть чертежного средства, вследствие чего контакт этой части чертежного средства на сенсоре в особой части образца будет указывать направление движения, и снова одно движение или последовательность движений будут генерировать сигнал, соответствующий символу, воспроизводимому такими движениями.

Обсудим другое средство, подразумевающее ручку, имеющую тело, пишущий кончик и реальный образец, образец может быть отдельным от ручки, как, например, на поверхности, может быть закрепленным на теле ручки или может быть закрепленным на кончике. С другой стороны, для ручки, имеющей тело и пишущий кончик, движение одного из них или обоих может быть относительным к воображаемому образцу, связанному с телом, кончиком или отдельной поверхностью.

Средство для детектирования движения чертежного средства или этой его части может включать контактные переключатели, магнитные или емкостные датчики, оптические кодировщики, световые детекторы, устройства смены напряжения, устройства пьезоэлектрической кристаллической активации или какие-либо другие подходящие средства.

Система изобретения преимущественно включает средство для сигнализации завершения чертежного символа. Завершение может сигнализироваться отрывом чертежного средства от чертежной поверхности. Альтернативно, завершение символа может индицироваться уникальным движением чертежного средства относительно этого символа. Другим альтернативным способом может быть указание на завершение символа движением одного из чертежных средств и изображение, указывающее чертежное средство, к определенному положению, возможно, на чертежной поверхности или области, определенной на мониторе.

Режим анализа, предусмотренный изобретением, фактически связан с временными характеристиками мускульного действия в отличие от пространственных характеристик завершенной рукописи. Уместно заметить, что вся коммуникация происходит через среду мускульного действия, либо речь, язык тела, прикосновение, действие, рукопись, либо печать. Первое материальное выражение мыслей производится всегда за счет мускульного действия. Это изобретение нацелено на допущение того, чтобы связь с компьютером имела место на уровне нейромышечной способности писать.

Будет приниматься во внимание, тем не менее, что существует чрезмерный избыток, представленный в рукописи. Хотя почерк может быть изучен в единообразном виде, вариации и приукрашивания добавляются по мере того, как человек развивает свои рукописные способности, так что хотя буквы и слова могут распознаваться чрезвычайно сложно, например, для компьютерного сканирующего устройства выделить необходимые символы из-за индивидуальных вариаций и украшений.

Таким образом, предпочтительной задачей устройства является возможность воспроизводить символы как единичные векторы. Другими словами, каждый символ по мере того, как он рисуется с использованием устройства изобретения, преимущественно производит сигнал для этого символа как один или последовательность шагов. Это может достигаться путем лимитирующей или ограничивающей регистрации движения до одного или серии квантованных шагов или единичных векторов.

Важно осознавать, что сигналы, которые единственно описывают позицию, движение или местоположение ручки или движущейся части устройства просто обеспечивают копию этого движения и так далее в электронном, электрическом и так далее виде. Они сами по себе не могут упростить логическое распознание введенной буквенной или символьной формы.

То, что это изобретение позволяет сделать, так это автоматическое превращение движения и так далее в квантованную форму. Это означает, что движение разделяется на шаги, которые указывают временную последовательность единичных векторов, характеризующих движение, и так далее. Сами шаги не описывают точка за точкой и момент за моментом движение, которое происходит в результате рисования символьной формы. Они скорее являются результатом анализа движения и так далее, который указывает серию единичных векторов. Эта серия единичных векторов не может быть использована для реконструкции оригинальных движений пальцев, поскольку вся избыточная пространственная и временная информация отвергается в процессе детектирования последовательности единичных векторов. Все, что остается - последовательность единичных векторов и символ из единичных векторов.

Символ из единичных векторов будет зависеть от конструкции устройства. В случае физического квадратного образца единичные вектора могли бы характеризоваться, например, как вверх, вниз, налево или направо.

Временная задержка между одним единичным вектором и следующим неважна и является отбрасываемой информацией. Все, что имеет значение для распознания - последовательность, то есть налево, затем вниз, затем направо, затем вверх для рукописной формы буквы "а".

Следовательно, способ вывода единичных векторов не имеет отношения к масштабу, или величине движения, или форме буквы. Та же последовательность тех же единичных векторов получается от большой "а", что и от маленькой "а". Кроме того, обеспечивается, что физические движения, которые активируют движение или положение детекторов, меньше, чем самый малый рисуемый символ, последовательность единичных векторов будет той же самой для широких вариаций или искажений в форме оригинального символа, буквы или в результирующем движении.

Следует отметить, что такое семейство единичных векторов (в простом случае: ВВЕРХ, ВНИЗ, НАЛЕВО, НАПРАВО) может представлять все символы, вводимые в компьютер и так далее движениями пальцев.

Другими словами, каждое и всякое число, буква и так далее может анализироваться по последовательности того же набора или семейства единичных векторов. Уникальность символа состоит в последовательности единичных векторов, которая представляет собой уникальный код для символа. Различные символы не требуют анализа по уникальным индивидуальным особенностям, как в предыдущем типе.

Анализ оригинального движения по единичным векторам проводится в соответствии со схемой, которая сопоставляет движение с расположением детекторов, размещенных в фиксированном отношении к реальному или воображаемому образцу. Это позволяет сопоставить движение с геометрией образца таким образом, что соответствующее движение будет иметь результатом одиночный сигнал или часть сигнала, который показывает характерное направление или движение на этой стадии рисования буквы или символа и так далее.

Например, раз движущаяся часть зашла за верхний предел детектирования, единичный вектор покажет просто "вверх" до тех пор, пока движущаяся часть снова не вернется в рамки детектирования по направлению, когда это могло бы сопровождаться вектором "вниз". Точно так же с горизонтальным движением. Этот подход, естественно, приводит к описанию действия устройства с точки зрения образца.

Образец просто является геометрией, которая определяет связь единичных векторов, и может быть физической формой, то есть квадратной апертурой, в пределах которой кончик пера и так далее движется, или он может быть воображаемым и является просто пространственным образцом пределов переключения детекторов в двух измерениях, или он может быть включен в анализирующий движения процессор, который соединен с устройством ввода, передвигаемым пальцами.

Любая схема приводит к практическим устройствам, которые преобразуют движение пальца и руки, знакомые нам как почерк, в кодовые сигналы, которые могут распознаваться логически как соответствующие изображенному символу.

Для точности кодирования и устранения неточностей, вносимых персональными приукрашиваниями, пишущий может руководствоваться визуальной обратной связью по изображению на экране монитора и может выбирать естественные формы символов, которые могут быть быстро и просто изучены.

Таким образом, устройство позволяет осуществлять "печатание" или ввод текстовой информации в компьютер или другое автоматическое устройство текстовой обработки (например, пишущая машинка, портативный банк данных или дневник и так далее) при рукописных скоростях или быстрее без необходимости изучать значительно более средства наборной печати с использованием обычной клавиатуры.

Принцип работы основывается на квантовании движения и не должен путаться с анализом почерка, который приводит к автоматическому распознаванию формы нормального персонального почерка (или даже распознание ограниченного или определенного, или стилизованного набора символьных форм) путем анализа их комплексной действительной формы.

В основу изобретения положена задача регистрации образца либо реального, либо воображаемого - движением устройства как единичных векторов, но необязательно сводить движение устройства к форме единичного вектора, посредством чего может производиться распознаваемый сигнал, соответствующий этому символу.

В предпочтительных формах изобретения связь между образцом и частью или частями устройства будет гибкой, посредством освобождения устройства от проведения форсированного углового, прямоугольного или линейного движений. Другими словами, путем введения гибкой связи между относительно подвижными частями устройства или между подвижной частью устройства и образцом устройство может следить как за прямыми, так и за кривыми линиями, тогда как такие движения будут детектироваться как движения по прямой линии или усилия, производящие единичные векторы.

Таким образом, предпочтительное устройство изобретения имеет способность при формировании символа детектировать движения, по крайней мере, части его, как один или последовательность единичных векторов для выработки сигнала, соответствующего символу, даже тогда, когда символ не воспроизводится в формате, ограниченном геометрией образца.

Гибкая связь может принимать любую подходящую форму. Например, когда кончик перьевого устройства должен быть подвижным относительно тела устройства, гибкая связь может обеспечиваться одним или несколькими эластичными элементами, связывающими кончик с телом.

Разнообразные суждения могут приниматься во внимание при выборе типа реального или воображаемого образца.

В одном преимущественном исполнении образец может быть в виде ограждения, имеющего на разнесенных позициях вблизи его периферии средства для детектирования движения вышеназванной части устройства от одной точки до другой вблизи периферии ограждения. Ограждение может быть любой подходящей формы, но предпочтительно будет квадратом или кругом. Предпочтительно четыре позиции детектирования будут обеспечиваться на равноудаленных расстояниях.

Перемещаемая часть устройства может быть стержнем или подобным устройством и ее движение от одной точки детектирования до другой может быть определено любым подходящим сенсорным средством, таким, как уже предложенное выше.

В другом предпочтительном исполнении образец может быть в виде ограниченного следа, вокруг которого может двигаться перемещаемая часть устройства снова с разнесенными точками детектирования, как в первом предпочтительном исполнении.

Еще в одном предпочтительном исполнении образец скорее воображаемый, чем реальный, и может реализовываться в процессоре, запуская необходимое математическое обеспечение, и движущаяся часть устройства может детектироваться как находящаяся в соответствии с образцом. Таким образом, устройство этого предпочтительного исполнения изобретения будет включать средства для регистрации движения вышеназванной движущейся части, как если бы она отслеживалась образцом. Таким образом, устройство может быть приспособлено для выработки выходных сигналов, когда движение, по крайней мере, части его, переходит за воображаемую границу воображаемого образца.

Будет приниматься во внимание, что эти сигналы указывают основные изменения в направлении, которые сопоставимы с образцом, или рядом направлений, или осей. Можно получить сигналы, указывающие единичные вектора, как изменения в скорости или других производных по времени, а также как изменения направления или положения. Такое дифференцирование пригодно для применения этого изобретения к обычному компьютерному указывающему оборудованию.

Например, поток данных от показывающего компьютерного устройства, такого, как мышка, трассировочный шарик, ручка и планшет и так далее, указывает относительное положение пальцев момент за моментом. Если этот поток данных анализируется компьютером или предназначенным для этого процессором таким образом, что отклонения от положения пальца сопоставляются с воображаемым образцом, закодированным в алгоритме, запомненном компьютером, или процессором, или в его ассоциативной памяти как образец пределов отклонения в двух измерениях, движения за эти пределы или соответствие с границами образца могут запускать генерацию последовательности сигналов, показывающих единичные векторы, которая кодирует однозначно для символа, нарисованного пальцами, перемещающими мышь, трассировочный шарик, ручку и планшет или другое указывающее устройство.

Это изобретение теперь будет описываться дальше только на примере со ссылкой на сопутствующие чертежи, на которых:

фиг.1 схематически показывает систему для записи в компьютер;

фиг.2А и 2Б показывают возможную компоновку для перьевого устройства изобретения;

фиг.3А и 3Б показывают возможное движение тела ручки по фиг.2 и результирующую последовательность единичных векторов вблизи образца;

фиг.4 показывает альтернативные формы буквы, каждая из которых может быть воспроизведена одной и той же последовательностью ограниченных движений;

фиг.5 показывает другую возможную компоновку для перьевого устройства изобретения;

фиг.6 показывает последовательность единичных векторов, получающуюся из формообразования буквы;

фиг. 7 показывает разнообразие форм одной и той же буквы, все из которых могут производить последовательность единичных векторов, проиллюстрированную на фиг.6;

фиг.8А-Г схематически показывают работу перьевого устройства, использующего фрикционные усилия между его кончиком и поверхностью;

фиг.9А и 9Б показывают соответствие предполагаемого символа, последовательности единичных векторов и анимационной формы курсивного символа, используемой в визуальной обратной связи;

фиг.10, 11 и 12 - еще одну форму перьевого устройства в соответствии с изобретением;

фиг.13А и 14А являются видами в разрезе еще одной формы перьевого устройства в соответствии с изобретением;

фиг.13Б и 14Б являются сечениями по линиям АA и ББ, соответственно, по фиг.13А и 14А;

фиг.15 иллюстрирует принцип использования виртуального образца в связи с перьевым устройством в соответствии с изобретением;

фиг.16 показывает карманный банк данных с обычной клавиатурой;

фиг.17 показывает карманный банк данных с перьевым устройством изобретения;

фиг.18 показывает диаграмму, иллюстрирующую процедуру синтеза анимационного изображения, отображаемого на экране для обеспечения визуальной обратной связи к пишущему;

фиг.19 показывает поток информации в такой системе, использующей устройство ввода изобретения и метод визуальной обратной связи, описанный здесь;

фиг.20 показывает букву "а", воспроизведенную с дополнительным движением для индикации завершения, и старт следующей буквы;

фиг.21 иллюстрирует детектирование двойных единичных векторов;

фиг.22 показывает детектирование двойных единичных векторов в изображении буквы "g";

фиг.23 иллюстрирует получение действующего изображения положения пера по мере того, как рисуется буква;

фиг.24 иллюстрирует получение синтезированного изображения положения пера по мере того, как рисуется буква;

фиг.25 иллюстрирует, как может рисоваться буква, начиная из одной и той же точки;

фиг.26 показывает использование направляющих линий для содействия вводу символа;

фиг.27 иллюстрирует визуальную обратную связь, сопоставленную с действительным движением чертежного устройства;

фиг.28 иллюстрирует экран монитора со специальными областями для сигнализации завершения символа;

фиг.29 иллюстрирует визуальную обратную связь с модификацией по мере того, как детектируются новые единичные векторы.

На фиг.1 сопровождающих чертежей схематически показано исполнение изобретения.

Перьевое устройство 10 содержит образец, который ограничивает движения, производимые автоматически пальцами во время письма вручную, и выделяет из этих движений элементы, которые позволяют компьютеру произвести распознавание. Результатом будет "перо", которое чувствует последовательность элементов движения в каждом символе, а также дает возможность пользователю чувствовать так, как если бы он писал близким к нормальному способом. Последовательность движений может регистрироваться в электронном виде посредством механических переключателей или оптических, электрических или магнитных датчиков или других средств и последовательностей, декодированных микропроцессором 12 и символов, переданных к компьютеру, как с клавиатуры, и изображенных на визуальном блоке отображения компьютера 14, по мере того, как они распознаются. Альтернативно, последовательность может передаваться непосредственно для простого логического распознавания в течение этого времени.

Принимая эту концепцию на шаг ближе к практической форме, одной из наиболее простых форм образца