專利名稱：帶有同步語(yǔ)音輔助功能的拓紙式手寫設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及輸入設(shè)備，特別涉及一種帶有存儲(chǔ)功能和語(yǔ)音同步輸入功能的手寫輸入設(shè)備。
背景技術(shù)：
目前，計(jì)算機(jī)手寫輸入設(shè)備已經(jīng)得到了相當(dāng)廣泛的應(yīng)用，這種裝置以筆輸入和字符識(shí)別技術(shù)為基礎(chǔ)，其交互模型基于“紙-筆”模型，是最為自然、高效的交互模型之一。手寫板使得普通計(jì)算機(jī)用戶脫離鼠標(biāo)、鍵盤輸入的模式，采用日常所熟悉的筆輸入方式進(jìn)行輸入，對(duì)于計(jì)算機(jī)的普及使用具有巨大的推動(dòng)作用。普遍使用的手寫設(shè)備大致可以分成兩類。
如圖1所示，第一類是與電腦結(jié)合使用的普通電腦手寫板，例如申請(qǐng)?zhí)枮?0341429(審定公告號(hào)為3192812)的專利。北京漢王科技有限公司發(fā)明的手寫板是這類手寫板的代表產(chǎn)品。這類產(chǎn)品通過串行接口等方式與普通電腦相連接，用戶通過特殊的數(shù)字筆在手寫板上輸入文字，電腦內(nèi)配套的識(shí)別軟件對(duì)其輸入進(jìn)行識(shí)別，將結(jié)果輸入到各類應(yīng)用程序之中。
這類手寫板的特點(diǎn)在于識(shí)別率高，與傳統(tǒng)的WIMP交互方式相比更加自然、方便，非常適合IT行業(yè)之外的非專業(yè)人士使用。但是其缺點(diǎn)也是比較明顯的首先，這類手寫板要通過與電腦的直接連接才可使用使用，降低了移動(dòng)性和靈活性；其次，這類手寫板使用的一般是特制的筆(如電磁筆、數(shù)字筆)，雖然與鼠標(biāo)鍵盤相比更為自然，但是仍然無法與普通紙筆的形式相比，長(zhǎng)期書寫容易造成用戶的疲勞；第三，這類手寫板只能輸入和識(shí)別純文本內(nèi)容，表格圖畫等形式不能與文字識(shí)別同時(shí)操作，相當(dāng)不便。最后，通過其書寫的內(nèi)容只能保存為電腦中的電子文檔。
如圖2所示，第二類手寫輸入裝置是以微軟公司推出的書寫式電腦Tablet PC，它是一個(gè)基于數(shù)字筆、液晶面板和電子墨水技術(shù)的便攜式電腦。與傳統(tǒng)的手寫板相比，他不僅可以支持純文本的輸入，而且可以輸入各種圖形和聲音。另外，由于其本身就是一臺(tái)電腦，因此便攜性大大增強(qiáng)。但Tablet PC仍然要求用戶使用特殊的數(shù)字筆，因此仍然存在著操作屏幕小、書寫不自然、易疲勞和存儲(chǔ)媒介單一的問題，更重要的是，沒有考慮語(yǔ)音與筆輸入的同步整合功能，只能作為非常簡(jiǎn)單的記事簿使用。此外，由于運(yùn)行操作系統(tǒng)和液晶屏幕顯式耗電量較大，使得Tablet PC的使用時(shí)間受到了限制。
另外一種通過手寫進(jìn)行輸入的裝置是公告號(hào)為1282011(申請(qǐng)?zhí)枮?0123721)的專利中所設(shè)計(jì)的控紙式書寫電腦。該裝置在電腦手寫板的下方設(shè)置一個(gè)儲(chǔ)紙盒，盒內(nèi)的書寫紙張通過滾軸控制，用戶在使用常規(guī)筆書寫的同時(shí)也完成了電腦信息的輸入。
上述手寫板在使用時(shí)，用戶只能單純通過筆這一種輸入工具進(jìn)行信息的輸入，信息輸入方式單一且限制了信息輸入的帶寬(單位時(shí)間內(nèi)輸入的信息量)。在漢王最新推出的手寫板中，配有語(yǔ)音輸入的功能，雖然解決了輸入方式單一的問題，但是，用戶在任意時(shí)刻仍然只能通過語(yǔ)音和筆的其中一種進(jìn)行輸入，輸入帶寬仍然沒有得到解決。此外，上述手寫輸入設(shè)備在使用時(shí)都需要與電腦結(jié)合使用，這樣就大大的限制了設(shè)備的移動(dòng)性和便攜性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種手寫輸入和語(yǔ)音輸入同步的與計(jì)算機(jī)脫離的輸入設(shè)備。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，一種帶有同步語(yǔ)音輔助功能的拓紙式手寫設(shè)備，包括壓感式手寫板，還包括聲音輸入裝置，用于輸入聲音；處理單元，處理來自壓感式手寫板和聲音輸入裝置輸入的信號(hào)；筆輸入存儲(chǔ)單元，用于存儲(chǔ)經(jīng)處理單元處理的壓感手寫板的數(shù)據(jù)；語(yǔ)音存儲(chǔ)單元，用于存儲(chǔ)經(jīng)處理單元處理的聲音輸入裝置的數(shù)據(jù)。
本發(fā)明在用戶使用手寫板進(jìn)行輸入時(shí)，可以通過語(yǔ)音對(duì)其輸入的內(nèi)容進(jìn)行同步的輔助說明，手寫板將兩者的信息進(jìn)行整合。從而有效的提高了信息輸入帶寬。用戶可以使用普通紙筆，按照日常習(xí)慣的書寫方式進(jìn)行書寫，并可以對(duì)書寫結(jié)構(gòu)進(jìn)行任意的修改編輯。并且與電腦脫離，攜帶方面，便于普及推廣。


圖1是漢王手寫板外觀圖；圖2是微軟Tablet PC的外觀圖；圖3是本發(fā)明手寫設(shè)備的系統(tǒng)圖；圖4是本發(fā)明的手寫存儲(chǔ)區(qū)的結(jié)構(gòu)圖；圖5是語(yǔ)音存儲(chǔ)格式圖。
具體實(shí)施例方式
如圖3所示，手寫板由壓感式手寫板001、處理單元002]由筆輸入存儲(chǔ)單元007和語(yǔ)音存儲(chǔ)單元008組成的可讀寫存儲(chǔ)單元003、聲音輸入裝置004、語(yǔ)音控制005、提示裝置009、電源010組成，并可耦合在普通電腦011上，其中011可以是臺(tái)式電腦或筆記本電腦。
用戶可以將普通紙張固定在手寫板上，用任意普通的筆進(jìn)行書寫，其輸入筆跡通過壓感式的手寫板001傳送給與其耦合的處理單元002，處理單元負(fù)責(zé)將數(shù)據(jù)按照事先規(guī)定的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)到與其耦合的可讀寫存儲(chǔ)器003的筆輸入存儲(chǔ)單元007。手寫信息在存儲(chǔ)器中按頁(yè)面保存，與用戶紙張上的信息保持同步。
語(yǔ)音控制005供用戶選擇錄制語(yǔ)音的模式。為了保存用戶的語(yǔ)音輸入，需要一個(gè)錄音開關(guān)，用以確定何時(shí)對(duì)用戶的輸入進(jìn)行錄音，何時(shí)停止。系統(tǒng)為用戶提供了兩種選擇第一種是用音量作為錄音的開關(guān)，當(dāng)音量發(fā)生由低到高的突變時(shí)，便開始錄音。這里的“低”是指一個(gè)接近0(或就是0)的音量，而高是某個(gè)特定的音量，這兩個(gè)值由系統(tǒng)設(shè)定，一旦聲音輸入裝置004檢測(cè)到用戶的聲音發(fā)生了這種突變，并且高音持續(xù)一段時(shí)間(如2秒)時(shí)，便開始對(duì)聲音進(jìn)行錄制。反之，當(dāng)發(fā)生有高到低的突變時(shí)且低音持續(xù)時(shí)，則停止錄音。在這種方式中，用戶可以調(diào)整“高”、“低”兩個(gè)邊界值，以適應(yīng)不同的環(huán)境。
同時(shí)，手寫板上設(shè)置專門的語(yǔ)音錄音開關(guān)，當(dāng)用戶打開此開關(guān)時(shí)處于錄音狀態(tài)，關(guān)閉時(shí)結(jié)束錄音。這時(shí)，即使沒有聲音，也同樣生成音頻文件。在一些背景噪音比較嚴(yán)重的環(huán)境，用戶可以切換到這個(gè)模式，指定錄音開始和結(jié)束的時(shí)間。
用戶的語(yǔ)音通過聲音輸入裝置004傳送給與其耦合的處理單元002，按照預(yù)先設(shè)定的格式保存在與其耦合的可讀寫存儲(chǔ)器003的語(yǔ)音存儲(chǔ)單元008。
如圖4所示，語(yǔ)音和筆信息的同步是通過以下方法實(shí)現(xiàn)的。筆輸入存儲(chǔ)單元007中以頁(yè)面形式保存著用戶在手寫板上進(jìn)行的輸入。“頁(yè)面”通過鏈表實(shí)現(xiàn)每個(gè)頁(yè)面開辟一個(gè)鏈表，鏈表的結(jié)點(diǎn)分成兩個(gè)部分一部分是當(dāng)前點(diǎn)的坐標(biāo)；另一部分保存該點(diǎn)的顏色，該值由用戶給出。下圖示出了手寫存儲(chǔ)區(qū)的結(jié)構(gòu)。手寫板上設(shè)置顏色選擇按鍵，允許用戶選擇若干顏色值(如6種)，若用戶進(jìn)行了選擇，則將其記錄在鏈表節(jié)點(diǎn)的相應(yīng)部分。
語(yǔ)音存儲(chǔ)單元008保存著用戶的語(yǔ)音信息。語(yǔ)音的存儲(chǔ)也以頁(yè)面為單位，按照鏈表的形式進(jìn)行組織，鏈表的每個(gè)結(jié)點(diǎn)都代表著一段語(yǔ)音。錄音的分段以時(shí)間為標(biāo)志若用戶的兩部分語(yǔ)音輸入之間超過了一個(gè)系統(tǒng)預(yù)先設(shè)定好的時(shí)間間隔(如，3秒鐘)，則將其分成兩段錄音保存。每段語(yǔ)音信息被附加上了一個(gè)信息頭，其中記錄著該段語(yǔ)音所屬的頁(yè)面號(hào)、語(yǔ)音開始時(shí)筆的位置、語(yǔ)音結(jié)束時(shí)筆的位置。其結(jié)構(gòu)如圖5所示。P表示所屬頁(yè)面；S表示語(yǔ)音開始時(shí)筆的位置坐標(biāo)；E表示語(yǔ)音結(jié)束時(shí)筆的位置坐標(biāo)。其中S和E的值很好確定S就是這段語(yǔ)音開始時(shí)，相應(yīng)頁(yè)面鏈表的最后一個(gè)節(jié)點(diǎn)中記錄的坐標(biāo)位置，而E就是指當(dāng)這段語(yǔ)音結(jié)束時(shí)頁(yè)面鏈表最后一個(gè)節(jié)點(diǎn)中記錄的坐標(biāo)位置。
整個(gè)手寫板由電源010保證其工作，他可以使用電池(組)；也可以使用交流電源。
用戶可以將手寫板通過簡(jiǎn)單的方式與普通電腦011耦合，例如串行連接或紅外。在電腦上，該手寫板配有相應(yīng)的專用瀏覽器，該瀏覽器可以瀏覽圖像，并帶有語(yǔ)音播放功能。內(nèi)容導(dǎo)入時(shí)以頁(yè)為單位，每一頁(yè)生成一幅圖像，其上點(diǎn)的坐標(biāo)位置和顏色值根據(jù)手寫存儲(chǔ)區(qū)中的頁(yè)面鏈表，在相應(yīng)的顯示頁(yè)面上進(jìn)行繪制。而后，在語(yǔ)音存儲(chǔ)區(qū)中檢索當(dāng)前頁(yè)面對(duì)應(yīng)的語(yǔ)音信息鏈表。若鏈表不空，對(duì)于其中的每一個(gè)結(jié)點(diǎn)，取出其S字段和E字段的信息，即與該段語(yǔ)音對(duì)應(yīng)的筆輸入開始和結(jié)束位置，系統(tǒng)將這兩個(gè)位置之間的所有點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)記(例如，改變其背景的顏色)，提示用戶該區(qū)域內(nèi)的文字配有語(yǔ)音說明。若E和S相等(用戶指點(diǎn)了某個(gè)位置后開始語(yǔ)音說明)，則以這個(gè)點(diǎn)為中心，標(biāo)記一個(gè)特定區(qū)域(如圓形)。當(dāng)用戶通過鼠標(biāo)點(diǎn)擊這一區(qū)域時(shí)，系統(tǒng)播放相應(yīng)錄音。瀏覽器上帶有語(yǔ)音進(jìn)度控制功能，用戶可以通過鼠標(biāo)拖動(dòng)控制條的方式控制每段語(yǔ)音的播出，或停止播放。
權(quán)利要求
1.一種帶有同步語(yǔ)音輔助功能的拓紙式手寫設(shè)備，包括壓感式手寫板，其特征在于還包括聲音輸入裝置，用于輸入聲音；處理單元，處理來自壓感式手寫板和聲音輸入裝置輸入的信號(hào)；筆輸入存儲(chǔ)單元，用于存儲(chǔ)經(jīng)處理單元處理的壓感手寫板的數(shù)據(jù)；語(yǔ)音存儲(chǔ)單元，用于存儲(chǔ)經(jīng)處理單元處理的聲音輸入裝置的數(shù)據(jù)。
2.按權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于所述筆輸入存儲(chǔ)單元和語(yǔ)音存儲(chǔ)單元同步存儲(chǔ)各自的數(shù)據(jù)。
3.按權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于所述手寫板上固定有紙張。
4.按權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于所述筆輸入存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)的是任何普通的筆書寫的字跡。
5.按權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于還包括錄音音量控制開關(guān)。
全文摘要
一種帶有同步語(yǔ)音輔助功能的拓紙式手寫設(shè)備，包括壓感式手寫板，還包括聲音輸入裝置，用于輸入聲音；處理單元，處理來自壓感式手寫板和聲音輸入裝置輸入的信號(hào)；筆輸入存儲(chǔ)單元，用于存儲(chǔ)經(jīng)處理單元處理的壓感手寫板的數(shù)據(jù)；語(yǔ)音存儲(chǔ)單元，用于存儲(chǔ)經(jīng)處理單元處理的聲音輸入裝置的數(shù)據(jù)。本發(fā)明在用戶使用手寫板進(jìn)行輸入時(shí)，可以通過語(yǔ)音對(duì)其輸入的內(nèi)容進(jìn)行同步的輔助說明，手寫板將兩者的信息進(jìn)行整合。從而有效的提高了信息輸入帶寬。用戶可以使用普通紙筆，按照日常習(xí)慣的書寫方式進(jìn)行書寫，并可以對(duì)書寫結(jié)構(gòu)進(jìn)行任意的修改編輯。并且與電腦脫離，攜帶方面，便于普及推廣。
文檔編號(hào)G06K11/06GK1490761SQ0214651
公開日2004年4月21日 申請(qǐng)日期2002年10月18日 優(yōu)先權(quán)日2002年10月18日
發(fā)明者汪國(guó)平, 岳瑋寧 申請(qǐng)人:北京大學(xué)