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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur Auswahl einer Bezeichnung aus
einer Vielzahl von in einem Speicherelement abgespeicherten Bezeichnungen
durch handschriftliches Eingeben eines Zeichens in eine Handschrifteingabevorrichtung,
Zuordnen eines alphanumerischen Zeichens zu dem handschriftlich
eingegebenen Zeichen in einer Zeichenerkennungsvorrichtung, Anfügen des
zugeordneten alphanumerischen Zeichens an eine bereits eingegebene
Zeichenfolge zur Erzeugung einer erweiterten Zeichenfolge, Vergleichen der
erweiterten Zeichenfolge mit den im Speicherelement abgelegten Bezeichnungen
und Auswählen
einer oder mehrerer der abgespeicherten Bezeichnungen anhand des
Vergleichs. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeugnavigationssystem.
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In
Kraftfahrzeugnavigationssystemen und anderen Geräten, wie beispielsweise Fahrkartenautomaten,
besteht die Anforderung eine Bezeichnung, wie beispielsweise einen
Ortsnamen, aus einer Vielzahl von abgespeicherten Bezeichnungen
auszuwählen.
Prinzipiell kann eine solche Bezeichnung über eine Tastatur eingegeben
werden. Häufig
ist eine derartige Tastatur aus Platzgründen jedoch nicht vorgesehen. Über ein
berührungsempfindliches
Eingabesystem, wie beispielsweise ein Touchpad oder ein Touchscreen,
können
Zeichen handschriftlich eingegeben werden. Mittels eines Handschrifterkennungssystems
werden die eingegebenen Zeichen erkannt, das heißt, dem eingegebenen Zeichen
wird ein alphanumerisches Zeichen zugeordnet. Hierbei wird zwischen
Handschrifterkennungssystemen unterschieden, bei denen die Zeichen
nach festen Regeln eingegeben werden müssen und solchen, die eine
freie Eingabe, das heißt
mit dem individuellen Schreibstil des Schreibers, erlauben. Von
den Anwendern werden die letztgenannten Handschrifterkennungssysteme
bevorzugt, da kein vorhergehender Lernprozess zum Erlernen der Eingaberegeln
für die
Zeichen erforderlich ist. Bei diesen Systemen stellt sich dann jedoch
das Problem der Mehr deutigkeit eines eingegebenen Zeichens. Beispielsweise
kann ein senkrechter Strich sowohl als die Ziffer "1" oder als der Buchstabe "L" (in Kleinschreibung) oder als der Buchstabe "I" interpretiert werden. Ein Kreis kann
entsprechend als der Buchstabe "O" oder als die Ziffer "0" interpretiert werden. Ähnliche
Probleme können
auch beispielsweise bei Eingabe eines Zeichens für die Buchstaben "a", "d" und "q" und andere auftreten.
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Zur
Lösung
dieses Problems der Mehrdeutigkeit eines eingegebenen Zeichens können die
zu dem eingegebenen Zeichen infrage kommenden alphanumerischen Zeichen
dem Anwender zur manuellen Auswahl angeboten werden. Der Anwender
muss dann z. B. manuell entscheiden, ob der von ihm eingegebene senkrechte
Strich als "1" oder als "L" oder "I" interpretiert
werden soll.
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Des
Weiteren kann teilweise aus dem Kontext der Zeicheneingabe auf das
passende alphanumerische Zeichen geschlossen werden. Wird beispielsweise
eine Telefonnummer eingegeben, so kann es sich beispielsweise bei
der Eingabe eines Kreises nur um die Ziffer "0" und
nicht um den Buchstaben "0" handeln. Des Weiteren
kann auch beispielsweise manuell vorgewählt werden, dass nur Buchstaben
oder nur Zahlen eingegeben werden.
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Wird
ein Handschrifterkennungssystem zur Eingabe von Zielen in einem
Navigationssystem benutzt, so kann zur Lösung der oben beschriebenen
Mehrdeutigkeit weder der Kontext noch eine Beschränkung auf die
Eingabe ausschließlich
von Buchstaben oder Zahlen verwendet werden, da Zahlen und Buchstaben
gleichermaßen
erlaubt sind. Auch ein manuelles Auswählen zwischen mehreren zu dem
eingegebenen Zeichen möglichen
alphanumerischen Zeichen ist insbesondere bei Kraftfahrzeugnavigationssystemen
unzweckmäßig, da
es den Bedienaufwand erhöht
und den an einer schnellen Eingabe des Zielortes interessierten
Benutzer aufhält.
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Aufgabe
der Erfindung ist es daher, ein gattungsgemäßes Verfahren zur Auswahl einer
Bezeichnung derart weiterzubilden, dass das Auftreten von Mehrdeutigkeiten
zumindest reduziert wird. Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht
darin, ein Kraftfahrzeugnavigationssystem mit Handschrifteingabe
anzugeben.
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Die
erstgenannte Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Verfahren dadurch gelöst, dass
das zuzuordnende alphanumerische Zeichen aus einem dynamisch veränderbaren
Zeichensatz ausgewählt
wird, der nur solche Zeichen enthält, die in Ergänzung der
bereits eingegebenen Zeichenfolge eine erweiterte Zeichenfolge ergeben,
die Anfangsbestandteil mindestens einer der abgespeicherten Bezeichnungen
ist.
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Bei
dem erfindungsgemäßen Verfahren
werden somit die einem eingegebenen Zeichen zuordenbaren alphanumerischen
Zeichen beschränkt.
Die Beschränkung
erfolgt dabei wie nachfolgend beschrieben. Die bereits eingegebene
Zeichenfolge wird mit den abgespeicherten Bezeichnungen verglichen.
Hierbei werden diejenigen abgespeicherten Bezeichnungen ausgewählt, deren
Anfangsbestandteil mit der bereits eingegebenen Zeichenfolge übereinstimmt.
Nachfolgend werden die so ausgewählten
abgespeicherten Bezeichnungen daraufhin untersucht, welches alphanumerische
Zeichen bei den so ausgewählten
Bezeichnungen auf die eingegebene Zeichenfolge folgt. Nur die hierbei
aufgefundenen Zeichen werden dann als mögliche alphanumerische Zeichen
bei der Zuordnung zu dem nächsten
handschriftlich eingegebenen Zeichen in Erwägung gezogen. Durch die reduzierte
Anzahl alphanumerischer Zeichen können in vielen Fällen bereits
Mehrdeutigkeiten ausgeschlossen werden. Wird beispielsweise anhand
der bereits eingegebenen Zeichenfolge festgestellt, dass als nächstes alphanumerisches
Zeichen einer Bezeichnung nur noch die Buchstaben E, L und N zulässig sind,
so wird bei Eingabe eines senkrechten Striches durch den Benutzer
als nächstes
Zeichen nur noch der Buchstabe "L" infrage kommen,
nicht mehr jedoch der Buchstabe "I" oder die Ziffer "1".
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Insbesondere
kann der dynamisch veränderbare
Zeichensatz in Form einer Liste abgespeichert sein. Aus einer solchen
Liste lässt
sich eine Zuordnung eines alphanumerischen Zeichens zu dem handschriftlich eingegebenen
Zeichen besonders schnell zuordnen. Die Liste kann zudem einfach
und schnell angepasst werden.
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Gerade
zu Beginn der Eingabe einer Bezeichnung, d.h. wenn erst ein oder
wenige Zeichen eingegeben wurden, kann aufgrund der Vielzahl der
noch infrage kommenden Bezeichnungen das Auftreten von Mehrdeutigkeiten
nicht immer vermieden werden. Wenn eine Zuordnung eines alphanumerischen
Zeichens zu dem handschriftlich eingegebenen Zeichen nicht eindeutig
möglich
ist, können
daher zwei oder mehr alphanumerische Zeichen dem Anwender zur Auswahl
angeboten werden.
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Weiterhin
kann nach dem Vergleichen der erweiterten Zeichenfolge mit dem im
Speicherelement abgespeicherten Bezeichnungen eine Liste mit solchen
Bezeichnungen erstellt werden, die den erweiterten Zeichensatz als
Anfangsbestandteil R enthalten. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil,
dass nach Eingabe eines weiteren Zeichens und Zuordnung eines alphanumerischen
Zeichens zu diesem handschriftlich eingegebenen Zeichen der Vergleich
der dann vorliegenden Zeichenkette nicht mehr mit allen abgespeicherten
Bezeichnungen der Datenbank erfolgen muss. Vielmehr reicht es aus,
den Vergleich nur mit den Bezeichnungen der erstellten Liste durchzuführen, da
nur die dort aufgeführten
Bezeichnungen die bereits eingegebene Zeichenfolge als Bestandteil
aufweisen. Durch die geringere Anzahl durchzuführende Vergleiche kann somit
die Verarbeitungsgeschwindigkeit erhöht werden.
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Nach
Zuordnen des alphanumerischen Zeichens zu dem handschriftlich eingegebenen
Zeichen, d.h. nach Erkennung des eingegebenen Zeichens, kann weiterhin
eine Rückmeldung
an den Benutzer ausgegeben werden. Diese Rückmeldung kann optisch, akustisch
oder haptisch erfolgen. Eine akustische Rückmeldung hat den Vorteil,
dass der Benutzer beispielsweise nicht vom Verkehrsgeschehen abgelenkt
wird, wie dies bei einer optischen Rückmeldung der Fall sein kann.
Besonders bevorzugt wird eine haptische Rückmeldung, bei der beispielsweise
die Handschrifteingabevorrichtung kurzzeitig vibriert. Der Benutzer,
dessen Finger nach der handschriftlichen Eingabe noch auf der Handschrifteingabevorrichtung
ruht, erhält
somit eine Rückmeldung,
ohne dass weitere Mitfahrer durch die Art der Rückmeldung gestört werden.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren
kann insbesondere zur Auswahl von Datenbankeinträgen in einem Kraftfahrzeugnavigationssystem
durchgeführt
werden.
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Das
Kraftfahrzeugnavigationssystem kann als Handschrifteingabevorrichtung
ein Touchpad aufweisen, das insbesondere in einen Dreh-/Drücksteller
integriert ist. Hierdurch ergibt sich eine kompakte Bedieneinheit
für ein
Navigationssystem, das nur wenig Raum im Kraftfahrzeug in Anspruch
nimmt, andererseits uneingeschränkt
die Eingabe von Zeichen erlaubt.
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Die
Handschrifteingabevorrichtung kann auch als Touchscreen des Kraftfahrzeugnavigationssystems ausgebildet
sein. Auch hierdurch ergibt sich eine kompakte Ausgestaltung, da
eine Anzeigeeinrichtung und eine Bedieneinheit innerhalb des Touchscreens
realisiert werden können.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels und der Zeichnung
näher erläutert. Es
zeigen:
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1:
ein Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens,
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2:
die Komponenten eines Kraftfahrzeugnavigationssystems,
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3:
ein Touchscreen als kombinierte Bedien/Ausgabeeinheit eines Kraftfahrzeugnavigationssystems.
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1 zeigt
ein Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens. Das Verfahren
startet in Schritt S1 mit einer Initialisierung des Systems. In
Schritt S2 erfolgt dann die handschriftliche Eingabe eines Zeichens in
eine Handschrifteingabevorrichtung. In Schritt S3 wird mittels eines
Computerprogramms zur Handschrifterkennung dem eingegebenen Zeichen
ein alphanumerisches Zeichen zugeordnet. Die Zuordnung eines alphanumerischen
Zeichens erfolgt dabei anhand eines dynamisch veränderbaren
Zeichensatzes. Der dynamisch veränderbare
Zeichensatz enthält
nur solche Zeichen, die in Ergänzung
zu einer bereits angegebenen Zeichenfolge eine neue erweiterte Zeichenfolge
ergeben, die Anfangsbestandteil zumindest einer der abgespeicherten
Bezeichnungen ist. In Schritt S4 wird zunächst das erkannte alphanumerische
Zeichen an eine bereits bestehende Zeichenfolge angefügt und die
so erhaltene neue Zeichenfolge mit den Einträgen einer Datenbank 3 verglichen.
Hierbei werden Bezeichnungen ausgewählt, die die bereits eingegebene
Zeichenfolge als Anfangsbestandteil aufweisen. In Schritt S5 wird
geprüft,
ob durch die eingegebene Zeichenfolge eine Bezeichnung bereits eindeutig
erkannt werden kann. Ist dies der Fall, so wird der gesuchte Listeneintrag
gefunden und das Verfahren wird in Schritt S6 beendet.
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Liegen
in Schritt S5 noch mehrere Bezeichnungen vor, so dass der eingegebenen
Zeichenfolge noch keine Bezeichnung eindeutig zugeordnet werden
kann, so wird in Schritt S7 anhand der Bezeichnungen, die die Zeichenfolge
enthalten, geprüft,
welche alphanumerischen Zeichen als nächstes Eingabezeichen infrage kommen.
Die auf diese Weise ermittelten möglichen weiteren Zeichen für den nächsten Eingabeschritt
werden in Schritt S8 als Vorgaben für die Zeichenerkennungsvorrichtung
bereitgestellt und der Zeichenerkennung in Schritt S3 zur Verfügung gestellt.
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Parallel
dazu wird im Anschluss an Schritt S5 eine weitere Zeicheneingabe
ermöglicht,
so dass in Schritt S2 das nächste
Zeichen eingegeben werden kann. Mit dem jetzt neu eingegebenen Zeichen
wird in Schritt S3 erneut eine Zeichenerkennung durchgeführt, wobei
nunmehr die in Schritt S8 zur Verfügung gestellten Zeichen zur
Auswahl stehen. Somit wird nach der Eingabe jedes Zeichens in den
Schritten S7 und S8 eine neue Liste von möglichen Zeichen bereitgestellt,
die an die zur Auswahl stehenden Bezeichnungen angepasst ist.
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Anhand
der Tabelle wird das Verfahren am Beispiel der Auswahl einer fiktiven
Ortsbezeichnung weiter erläutert.
Zu Beginn des Verfahrens (Stufe 0) sind noch keine Zeichen eingegeben
worden. Verfügbar
sind somit alle Buchstaben von A bis Z und alle Ziffern von 0 bis
9 sowie Sonderzeichen. Eine Unterscheidung zwischen Groß- und Kleinschreibung
erfolgt nicht, d.h. Buchstaben können
sowohl in Groß-
als auch in Kleinschreibung eingegeben werden.
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Die
Liste der verfügbaren
Bezeichnungen enthält
zu Beginn noch alle Bezeichnungen der Datenbank.
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In
Stufe 1 wird nun das erste Zeichen handschriftlich eingegeben. Zur
Zuordnung eines alphanumerischen Zeichens stehen noch alle Zeichen,
wie zuvor angegeben, zur Verfügung.
Der handschriftlichen Eingabe wurde das alphanumerische Zeichen "W" zugeordnet. Die somit weiterhin infrage
kommenden Bezeichnungen reduzieren sich somit auf solche Bezeichnungen,
die mit dem Buchstaben "W" beginnen, also im
angegebenen Beispiel "Waldheim", "Weilheim", "Weitstadt", "Wetzstadt", "Wirstadt" und "W-Dorf". Als zweites alphanumerisches
Zeichen kommen somit nur noch "a", "e", "i" und "-" infrage.
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In
Stufe 2 ist das Zeichen "W" bereits eingegeben.
Die neue handschriftliche Eingabe des Zeichens "e" wird
mit dem verfügbaren
Zeichen "a", "e", "i", "-" verglichen und das alphanumerische
Zeichen "e" zugeordnet. Somit
reduzieren sich die verfügbaren
Bezeichnungen auf "Weilheim", "Weitstadt" und "Wetzstadt". Als drittes Zeichen
kommen somit nur noch die Buchstaben "i" und "t" infrage.
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In
Stufe 3 ist somit bereits die Zeichenkette "We" eingegeben.
Als handschriftliche Eingabe wird nun ein senkrechter Strich eingegeben.
Ein derartiges eingegebenes Zeichen kann grundsätzlich als die Ziffer "1" oder eine der Buchstaben "I" (in Großschreibung) oder "l" (in Kleinschreibung) gedeutet werden.
Da die verfügbaren
Zeichen nunmehr jedoch nur noch die Buchstaben "i" und "t" enthalten, kann das alphanumerische Zeichen "I" eindeutig zugeordnet werden. Als verfügbare Zeichnungen
bleiben nun "Weilheim" und "Weitstadt" übrig. Der nächste
einzugebende Buchstabe kann somit nur ein "l" oder
ein "t" sein, so dass sich
die verfügbaren
Zeichen auf diese reduzieren.
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In
Stufe 4 ist somit bereits die Zeichenkette "Wei" eingegeben.
Es erfolgt erneut eine handschriftliche Eingabe eines senkrechten
Striches. Durch Vergleich mit den verfügbaren Zeichen "l" und "t" kann
nunmehr eindeutig der Buchstabe "l" zugeordnet werden.
Die nun einzige verbleibende Bezeichnung mit der Anfangszeichenfolge "Weil" ist die Bezeichnung "Weilburg", die somit eindeutig
gefunden wurde. Durch die dynamische Anpassung der verfügbaren Zeichen
wurden Mehrdeutigkeiten bei der Interpretation eines eingegebenen Zeichens
vermieden und der Auswahlvorgang beschleunigt.
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2 zeigt
ein Navigationssystem, in dem das erfindungsgemäße Verfahren vorteilhaft eingesetzt werden
kann. Zentraler Bestandteil des Navigationssystems ist die Recheneinheit 1.
Mit der Recheneinheit 1 ist eine Bedieneinheit 2 verbunden, über die
beispielsweise ein Zielort eingegeben werden kann. Die Bedieneinheit 2 weist
einen Dreh-/Drücksteller 10 auf,
in den ein Touchpad zur Handschrifteingabe integriert ist.
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Mit
der Recheneinheit 1 ist eine optische Ausgabeeinheit 3 verbunden, über die
eine Kartendarstellung und Zielführungsinformation
sowie sonstige Informationen ausgegeben werden können. Die Zielführungsinformationen
können
weiterhin über
einen Lautsprecher 4 ausgegeben werden.
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Die
Recheneinheit 1 ist ferner mit einer Datenbank 5 verbunden,
die die Landkartendaten und die Ortsbezeichnungen für die Zielauswahl
enthält.
Diese Daten sind beispielsweise auf einer CD-ROM oder einer DVD
abgespeichert. Andere bekannte Speichermittel, wie eine Festplatte
oder eine Speicherkarte, können ebenfalls
zum Einsatz kommen.
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Anhand
der Landkartendaten kann von der Recheneinheit 1 bei gegebenen
Start- und Zielort in bekannter Weise eine Berechnung der optimalen
Route durchgeführt
werden, die dann über
die optische Ausgabeeinheit 3 ausgegeben werden kann.
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Zur
Bestimmung der aktuellen Fahrzeugposition enthält das Navigationssystem ferner
einen Empfänger 6 zum
Empfang von Satelliten-Navigationssignalen. Um eine von Satelliten
unabhängige
Positionsbestimmung durchführen
zu können,
enthält
das Navigationssystem ferner einen Richtungssensor 7 und
einen Wegsensor 8, die ebenfalls mit der Recheneinheit 1 verbunden
sind, so dass mit Hilfe eines geeigneten Computerprogramms und deren
Signalen eine Positionsbestimmung möglich ist.
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Weiterhin
kann die Recheneinheit 1 zusätzlich mit einem Rundfunkempfänger 9 verbunden
sein, der zum Empfang von RDS-TMC-Signalen ausgebildet ist. Somit können empfangene
Verkehrsinformationen vom Rundfunkempfänger 9 an die Recheneinheit 1 weitergeleitet
und zur Berücksichtigung
bei der Routenberechnung herangezogen werden. Alternativ können Verkehrsinformationen
auch über
ein Mobilfunkgerät,
insbesondere nach dem GSM-Standard, empfangen und an die Recheneinheit 1 weitergeleitet
werden.
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Abweichend
vom dem gezeigten Navigationssystem können die Landkartendaten auch
mittels einer Mobilfunkverbindung von einer zentralen Servicestelle
in das Fahrzeug übertragen
werden. In diesem Fall kann ein Lesegerät für ein Speichermedium mit den
Landkartendaten im Fahrzeug entfallen. Auch die Routenberechnung
kann außerhalb
des Fahrzeuges erfolgen. Dennoch ist auch in diesem Fall die Eingabe
eines Zielortes erforder lich, so dass das erfindungsgemäße Verfahren
vorteilhaft eingesetzt werden kann, wobei die handschriftliche Eingabe
eines Zeichens über
das Touchpad des Dreh-/Drückstellers 10 erfolgt.
Die Verfahrensdurchführung
erfolgt in der zuvor beschriebenen Weise in der Recheneinheit 1 anhand
eines entsprechenden Programms.
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Anstelle
einer Bedieneinheit 2 und einer Anzeigeeinheit 3 kann
das Navigationssystem auch eine kombinierte Bedien/Anzeigeeinheit 20 aufweisen.
Die in 3 dargestellte Bedien- und Anzeigeeinheit 20 weist unterschiedliche
Bereiche auf, nämlich
einen ersten Bereich 16, in dem Bedienelemente grafisch
dargestellt sind. Im Ausführungsbeispiel
ist der erste Bereich 16 in drei Teilbereiche 16a bis 16c aufgeteilt.
Im Bereich 16b sind Funktionstasten grafisch dargestellt,
mit denen die verschiedenen Grundfunktionen eines Multimediasystems,
zu dem das Navigationssystem gehört,
aktiviert werden können.
In den Teilbereichen 16a und 16c werden dagegen
Bedienelemente abhängig
von der gewählten
Grundfunktion grafisch dargestellt. Ein zweiter Bereich 17 der
Bedien- und Anzeigeeinrichtung 20 ist als Handschrifteingabevorrichtung
ausgebildet. In diesen Bereich können
handschriftliche Eingaben gemacht werden. Beispielsweise kann der
Benutzer hier mit einem Finger 21 oder einem Stift Ziffern
einer Telefonnummer oder Buchstaben für eine Ortsbezeichnung eingeben. Weiterhin
weist die Bedien- und Anzeigeeinheit 20 einen dritten Bereich 18 auf,
der als reiner Anzeigebereich genutzt wird. Darüber hinaus gibt es einen weiteren
Anzeigebereich 19. Der Anzeigebereich 19 kann
zusammen mit dem zweiten Bereich 17 beispielsweise zur
Anzeige einer Kartendarstellung bei gewählter Navigationsfunktion dienen.
Der zweite Eingabebereich 17 wird daher in doppelter Weise
genutzt.
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Gibt
der Benutzer ein Zeichen handschriftlich in den zweiten Bereich
17 ein,
so werden durch eine Zeichenerkennungsvorrichtung den handschriftlich
eingegebenen Zeichen wie zuvor beschrieben alphanumerische Zeichen
zugeordnet. Die auf diese Art generierte Zeichenfolge wird im Anzeigefeld
19 optisch dargestellt. Im
Ausführungsbeispiel
ist das Anzeigefeld
19 aufgeteilt in ein erstes Anzeigefeld
19b,
in dem eine eingegebene Ortsbezeichnung dargestellt wird und ein
zweites Eingabefeld
19c, in dem ein eingegebener Straßenname
dargestellt wird.
Tabelle