CN104756134B - 具有手写识别系统的汽车 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于运行汽车的电子设备用的输入装置(10)的方法，其中，当用户在检测设备(14、30)的输入面(14)上描绘字符形状(28、36)以输入字符或字符组时，通过检测设备(14、30)检测用户(26)的字符形状(28、36)，通过第一手写识别设备(40a)对检测到的字符形状(28、36)执行字符识别以及通过搜索设备(44)为字符识别的识别结果(42、50)在至少一个数据库(38)中分别搜索至少一个数据库条目(52)。本发明的目的在于，在汽车中借助于手写识别实现一目了然的设备操纵。根据本发明，通过第一手写识别设备(40a)为字符形状(28、36)确定多个不同的识别结果，并通过搜索设备(44)为每个不同的识别结果(42)分别搜索至少一个数据库条目(52)。

Description

具有手写识别系统的汽车
技术领域
本发明涉及一种具有输入装置的汽车，该输入装置用于操纵汽车的电子设备、例如导航系统或信息娱乐系统。借助于输入装置例如可以在导航数据库中通过在输入面上手绘字母来搜索/查找地名。本发明还涉及一种具有字符识别或手写识别的输入装置以及一种用于运行该输入装置的方法。
背景技术
例如由EP 1 475 693A2已知了这种输入设备。据此，用户分别通过在输入面上，例如在触摸屏上描绘字母的字符形状/书写笔迹来输入各个字母。根据字符形状，随后通过手写识别设备执行字符识别，且因此识别用户所想的字符，在此即为字母。在屏幕上示出的字符形状随后由识别出的字母替换。通过这种方式，用户可以手写地逐字母地输入地名的开端，如果根据迄今为止输入的字母能明确地确定地名，则地名的开端可基于数据库搜索自动补足。
在使用手写识别系统时问题在于，字符形状不能始终明确地配属于确定的字符。例如，如果用户描绘出竖直的一划“∣”，则该划可能表示大写字母I，小写字母l，或者数字1。手写识别系统则输出最大程度与字符形状一致的字符作为识别结果。如果用户书写不工整且因此识别结果错误，则可能在上述情况中用户的输入自动地补充为根本不是用户所想的地名。在此，对用户来说不明白，输入装置为什么突然显示了这种错误的地名。
发明内容
本发明的目的在于，在汽车中借助于手写识别实现一目了然的设备操纵。
该目的通过根据权利要求1所述的方法、根据权利要求10所述的输入装置以及根据权利要求11所述的汽车实现。通过从属权利要求给出本发明的有利的改进方案。
按照根据本发明的方法，在识别字符形状时考虑多义性。根据本发明的方法相应地规定了，对多义的字符形状来说，通过用于识别手写输入的字符的手写识别设备，即字符识别设备不仅确定具有与字符形状最大一致性的识别结果(即例如字母或数字)，还确定多个不同的识别结果。在上述例子中，即对于竖直的笔划“∣”来说，分别作为识别结果既确定为大写字母I也确定为小写字母l、数字1且还可能为大写字母J。则显示设备设计用于，显示基于不同的识别结果形成的命中结果列表(Trefferliste)。
命中结果列表在此不直接由识别结果本身形成。相反，借助于数据库搜索在至少一个数据库中通过搜索设备为每个不同的识别结果搜索至少一个数据库条目。换句话说，即在识别了新的字符形状后，例如分别执行导航数据库中的地名搜索或者在输入其它的字符之后进行改进。命中结果列表则由为不同的识别结果找出的数据库条目形成。对单个命中结果来说在命中结果列表中优选特别突出(例如彩色或通过下划线)那些根据手写输入系统已经与之匹配(即已经识别了一致性)的词组成部分。
输入面上的字符在本发明中不是指用户绘出的具有颜色的笔划。相反，例如用户用手指在触摸板、触摸屏或类似的传感器布置的触敏的输入面上划动就足够了，所述传感器布置例如电容地或光学地检测出由例如指尖经历的轨迹或轨道。
各个字符形状在此不必代表整个词。可以在输入相应的单个字符(即字母)的字符形状、数字或特殊字符(例如，；-！？)之后，已经进行字符识别或者也可以在输入由多个字符组成的字符组的字符形状之后才进行字符识别。该字符组不必是完整的词。因此，例如在开始为一个字符形状进行字符识别之前，用户可以依次描绘三个字符作为该字符形状。字符形状不必仅由唯一的笔划组成。因此，例如用户可以逐字母地输入一个词，其中分别基于单个字符形状的多义性在命中结果列表中显示所有可以按照识别的字母串读出的、找到的数据库条目。因此，例如输入两个字符形状“O”和“∣”可能导致例如具有地名和电话号码的命中结果列表，其包含如下字符串中的相应一个：“OI”，“01”，“ol”和“OJ”。
换句话说，即优选通过检测设备依次检测多个字符形状，在此在检测每个字符形状之后分别首先对当前的字符形状执行字符识别并接着在所有迄今为止检测到的字符形状的识别结果的基础上精确表达数据库搜索，亦即借助于每个另外输入的字符尽可能减小找到的数据库条目的数量。通过在输入每个字符形状之后继续精确表达数据库搜索，使用户有利地识别出，哪些字符被手写识别系统识别为多义的。
根据所述方法的另一个实施方案，一旦在检测字符形状之后满足预定的标准，则分别开始数据库搜索。因此例如可以规定，一旦用户已经把描绘工具、即例如手指或者输入笔从输入面移开，则开始数据库搜索。另一个合适的标准是，对预定的持续时间来说，字符形状必须保持不变。使用用于开始数据库搜索的标准的优点在于，通过合适的标准可以确定，由显示设备产生的显示何时改变。如果这过早发生，则用户在描绘字符形状时会出错。
像已经详述地，通过输入区由用户既可以输入数字也可以输入字母。根据本发明的输入装置在系统的数据库(即例如地址簿、具有特别常用的数据库条目的选择的偏好列表、用于电话号码的数据库)中进行搜索之后识别出，用户是否恰好搜索到已知的联系方式或者用户是否想输入新的电话号码。在这种情况下，本发明的有利的改进方案规定了，每个检测到的字符形状被额外地输入到另一个手写识别设备中，所述另一个手写识别设备仅执行用于新的电话号码输入的字符识别，即针对电话号码识别的手写识别。该第二手写识别设备的识别结果通过显示设备示出为新的电话号码条目。因此，该命中结果列表由两个区域组成：一个区域始终显示输入的新的电话号码，所述电话号码能通过迄今为止输入的字符形状读出。第二区域显示具有从例如地址数据库和电话号码数据库找出的数据库条目的列表。则用户可以从命中结果列表中选择来自所述一个区域的新的号码或者选择从另一个区域找到的联系方式。该实施方案的优点是，用户可以同时识别出，由用户输入的电话号码是否已经存储在数据库之一中。
使用两个手写识别设备的优点是，可以对它们进行不同的配置。然而在实现两个不同的手写识别设备时，也可以使用唯一的手写识别系统，所述手写识别系统交替地利用不同的配置运行，以便执行对确定的字符形状的字符识别。
通过不同的配置可以在第二手写识别设备(其用于识别新的电话号码)中实现，在字符形状具有多义性时，相对于字母识别优选进行号码识别。例如，如果用户输入字符形状“O”，则根据该配置优选把其识别为零“0”而不是识别为大写字母“O”并输出相应的识别结果。即如果例如用于新的电话号码的输入区仍为空白，则在未清楚输入例如“∣”时，第二手写识别设备使号码的优先级始终更高，且在这种情况下在用于新的电话号码的行中添加壹“1”而不是大写字母“I”。相反，第一手写识别设备既可以输出“1”也可以输出例如“I”和/或“J”或小写字母“l”。
然而也可以出现用户想要输入所谓的注册号码(Vanity-Nummer)(即通过字母串定义的电话号码)的情况。例如，这种注册号码可以是“0180AUDIHILFE”。当用户例如明确地书写了字母“A”用于输入这种注册号码时，第二手写识别系统则也应该接受字母“A”到用于新的电话号码的行中。这有利地通过如下方式实现：尽管第二手写识别设备优选执行号码识别，然而同样也执行字母识别。
在输入第一字母之后，在输入另外的字符形状时第二手写识别设备应该假定，用户此时想要输入字母，因为注册号码通常包括一串多个字母。如果用户在此极不工整地输入一字母，则用户的所属的字符形状是多义的，因此应该通过第二手写识别在此进行另一个字母的鲁棒的识别，并不输出号码，从而用户能毫不困难地在电话行中记录其余的注册号码(在该例子中为“UDIHILFE”)。为此，根据本发明的方法的优选实施方案规定了，在通过第二手写识别设备明确地识别字母(即在该例子中为“A”)时，对第二手写识别设备进行重新配置并由此激活第二配置，通过该第二配置在待识别的字符形状具有多义性时相对于号码识别优选进行字母识别。
所述的相对于字母识别优选进行号码识别或者反之亦然可以在识别系统中例如通过补偿(Offset)实现，当涉及字符形状的分析时，所述补偿附加给用于相应的字符类型(号码或字母)的相似度值。
对该实施方案来说，仍需要为此定义“明确的”识别。如果例如在尽管优选号码的情况下可被考虑的字母和字符形状之间的相似度值以及可被考虑的号码和字符形状之间的相似度值更大，则字母的识别可以视作明确的。“明确”也可以如此定义：尽管优选号码，然而两个值的差值在补偿后仍小于预定的值。换句话说，当尽管优选号码识别仍识别出字母作为最可能的字符或者当确定的号码和字母被视作近似等价的识别结果时，字母识别可以视作是明确的。
在执行具有注册号码的电话号码识别时必须注意，注册号码不是必须以完整的字母串结束。也可以出现，在注册号码中在若干字母后又包含数字的情况。根据本发明的方法的实施方案通过第二手写识别设备在重新明确地识别数字时被恢复原配置来考虑这种情况。识别的明确性可以再次结合明确地识别字母来定义。
在第二手写识别设备中也可以设置为，确定多个不同的识别结果并通过显示设备基于不同的识别结果不仅展示唯一新的电话号码，也展示多个新的电话簿条目。必要时在此可以设置为，用户在其间在输入期间或在结束整个电话号码的输入之后选出正确的电话号码并删除其余的电话号码。不同的识别结果的显示的优点是，用户清楚，在利用哪个书写方式时识别系统有问题。
本发明的另一个实施方案的优点在于，用户可以手动改变识别的字符且进而影响两个手写识别设备之一的识别行为。如果用户例如输入了竖直的笔划“∣”且手写识别设备之一例如识别了壹“1”，尽管用户想输入大写字母“I”，则用户可以通过如下方式校正识别：用户通过删除识别出的字母并再次输入竖直的笔划“∣”，则可以再次重复字符识别。在借助于手写识别设备重新识别字符形状时，则与删除的字符不同的字符优选为识别结果。手写识别系统也就通过删除而识别出，用户想要的不是“1”。因此在第二次时以及在输入相似的字符形状时，最可能的字符被输出为结果，即在此大写字母“I”被输出为识别结果。对删除本身来说，通过检测设备，即例如触摸板，或者也通过其它操纵元件，例如删除键来检测由用户给出的删除指令以用于删除最后输入的字符。通过显示设备则删除单个的、错误识别的字符，从而可以再次输入字符。
下面描述本发明的其它未专门要求保护的实施方案，所述实施方案涉及数据库中的搜索。
当在数据库中搜索时，和现有技术中不同不必一定假设，输入的字符形成词的开端或者电话号码的开端，或者普通的数据库条目的开端。尽管通过在数据库中进行搜索时作为基础的一致性标准可以确定这种前缀搜索，然而附加地或可选地也可以确定中缀搜索(迄今为止输入的字符串也可以位于词内)和/或后缀搜索(字符串描述了词尾)。结合根据本发明的方法证明了，可以毫无困难地通过中缀搜索和后缀搜索把数据库中的搜索范围扩大了数倍，用户不会由于大量找出的数据库条目而混乱。此外，通过在显示设备上显示原始手写，对多义的字符形状来说用户本身能识别，如何出现在命中结果列表中显示的信息。
为了如下地改进本身由现有技术已知的手写识别设备，即该手写识别设备在根据本发明的方法的意义上可以为各个字符形状确定多个不同的识别结果，则根据本发明的实施方案规定了，通过手写识别设备为多个可能的识别结果分别确定一识别值，该识别值表现为伴随着相应可能的识别结果用于字符形状的一致性的数值。这种识别值结合图案识别是本身已知的大小。例如，在基于隐马尔可夫模型(HMM)进行手写识别时，可以确定可能性值或对数可能性值。根据现有技术，手写识别系统输出可能的识别结果(对该识别结果来说数值显示了最大一致性)作为最终结果。
根据本发明的实施方案，在这种识别系统中使得用于多个可能的识别结果的识别值可使用。因此可以有针对性地搜索一种可能的识别结果，这种可能的识别结果的识别值表示出，一致性至少大于预定的最小数值。对用于例如字母的字符形状来说，可以不仅根据最类似的字母，还可以确定两个或三个最类似的字母作为识别结果，所述字母具有与预定的字符形状的最大的一致性。在上述例子中，当人们要选择三个最类似的识别结果时，对竖直的笔划∣来说不仅例如输出大写字母I，而且也输出小写字母l和数字1。
如上所述，本发明还涉及一种用于汽车的电子设备的输入装置。该输入装置设计用于，执行根据本发明的方法的实施方案。
同样已经提到的根据本发明的汽车的特征在于根据本发明的在汽车中提供的输入装置的实施方案。在根据本发明的汽车中，输入装置优选设计用于操纵汽车的导航设备和/或信息娱乐系统和/或移动通信系统。因此，汽车的用户能够以有利的方式借助于输入装置通过搜索概念的至少一个组成部分的手写输入而在导航数据库中例如挑选出地名，在信息娱乐系统中例如挑选出曲名以及在移动通信系统中挑选出电话号码或由地址簿中挑选出人名。
下面再次根据具体的实施例更详细地解释本发明。
附图说明
为此，唯一的附图示出了输入装置10，该输入装置展示出根据本发明的输入装置的优选实施方案。输入装置10例如可以安装在汽车中，尤其是安装在乘用车中。输入装置10可以包括：显示设备12，例如具有所属的电子控制装置的显示屏；输入面14，例如触摸板或基于电容或光学的检测的字符区；以及控制设备16。取代在附图中示出的单个控制设备16，也可以提供多个控制设备的组合。控制设备16例如可以是汽车的信息娱乐系统的组成部分。
具体实施方式
通过显示设备可以为用户显示出具有手写指示的输入区18、用于输入新的电话号码的电话行20(或者还有多个电话行)以及具有地址或其它联系数据的命中结果列表22。
在作为附图基础的例子中，用户想要输入电话号码或联系人名。为此，用户以手26的手指24划过输入面14并因此在输入面14上描绘了字符形状28。输入面14的传感器检测字符形状28并传输相应的信号至控制设备16的分析设备30，所述分析设备分析信号。分析设备30和输入面14共同形成了用于字符形状28的检测设备。
在输入期间在显示设备12上产生了显示，所述显示可以表现为按其输入顺序的字符形状28的图像32连同之前检测的字符形状36的图像34。
为了实现用户的输入而自动地检查，是否涉及已经已知的联系方式或已经已知的电话号码，或者是否用户输入了新的电话簿条目。为此，汽车的数据库38、例如地址数据库和电话号码数据库搜索包含字符顺序的数据库条目，像其由用户利用输入的字符形状28、36预定的那样。
由分析设备30从接触区14的传感器信号产生的、字符形状28、36的数据为此也被传输至手写识别系统40。手写识别系统40具有两个组件40a、40b。组件40a包括一种字符识别算法，该字符识别算法为了字母、号码和其它字符的字符识别如此设计，即该字符识别算法与字符类型(号码或字母)无关地同样识别字符。相反，组件40b包括一种字符识别算法，该字符识别算法优选识别号码且仅在极其清楚地表明确定的字母的字符形状中才实际上输出该字母作为识别结果。
手写识别系统40在附图中示出的情况下对当前的字符形状28执行手写识别。在该例子中，组件40a在字符形状28中识别字母“I”。识别出的字母形成了用于字符形状28的、组件40a的手写识别的在此明确的识别结果42。识别结果42被继续传递至搜索设备44用于数据库搜索。
组件40b基于其优选进行号码识别的配置在字符形状28中识别了数字“1”作为识别结果46。
搜索设备44与数据库38耦联且设计用于，在数据库38中找出至少一个数据库条目，该数据库条目具有一与由迄今为止已知的字符形成的搜索字符链48一致的组成部分。在示出的例子中，搜索字符链48由当前的识别结果42以及对前述字符形状来说已识别出的识别结果50形成。在附图示出的情况下已经识别了字母串“OI”。在该例子中，数据库搜索配置为，在数据库38中既利用前缀一致性也利用中缀和后缀一致性作为搜索标准进行搜索。数据库搜索44找到多个数据库条目，所述数据库条目根据设定的搜索标准与搜索字符链48——在此即“OI”——相一致。
找到的数据库条目52被从搜索设备44传输至显示设备12。在找到的数据库条目52中识别出的、与搜索字符链48相一致的组成部分可以被标记。显示设备12显示找到的数据库条目52作为命中结果列表22。对于搜索出的数据库条目在找到的和在命中结果列表22中示出的数据库条目52中的情况，用户可以例如直接通过轻击来选出搜索的姓名，从而可以通过控制模块56例如基于选出的数据库条目相应地为连接结构配置移动电话。否则，用户可以输入另外的字符形状，以便由此精确表达数据库搜索。
控制设备16的、即分析设备30的、手写识别系统40的、搜索设备44的和控制模块56的示出的组件例如可以是程序模块，该程序模块可以是控制设备16的运行程序的组成部分。手写识别系统40可以是由现有技术已知的识别算法。通过搜索设备44进行的数据库搜索同样可以借助于本身已知的搜索算法实现。
由组件40b确定的、用于字符形状28的识别结果46以及为前述字符形状36确定的识别结果54同样由显示设备12显示，更确切地说，在用于新的电话号码的电话行20中显示。从行20的空白的输入区出发，在此通过组件40b在例如水平的笔划“∣”输入不明确时，由组件40b始终使得号码的优先级高于字母，从而在输入字符形状36、28时：“O、∣”在示出的例子中在电话行20中插入号码“0，1”(识别结果54、46)。
然而也可以对组件40b进行重新配置。当用户例如明确地写出字母“A”时，组件40b也接受字母“A”至电话行20中。在明确输入这种字母后，组件40b由此假定，用户此时想要为注册号码输入字母并在随后不清楚的字符形状下优选输出字母作为识别结果，该识别结果同样示出在电话行20中。随后如果再次出现号码的明确的字符形状，则组件40b再次假定，用户此时想要继续输入号码并在随后不清楚的字符形状下优选输出号码作为识别结果。因此可以简单地利用系统输入新的注册号码。手动删除识别的字符同样可以按照已经描述的方式在附图中示出的输入装置10中实现。
通过例子描述了具有文字识别的具有用于触摸输入的输入面14的输入装置。在输入面14上，用户既可以输入号码也可以输入字母。在用于地址和存储的电话号码的数据库38中的搜索之后，系统识别了，用户是否恰好搜索到联系方式或者想要输入新的电话号码。在输入面14上输入例如“O”时，用户随后不必决定，是否用户指的是数字零“0”或者大写字母“O”。该消除歧义的步骤同样省去。系统自动地，就已识别出的内容而言，在命中结果列表22中为两个字符提供搜索结果并额外地在电话行20中书写新的电话号码，该电话号码优选通过号码识别而不是字母识别形成，直至识别到明确的字母输入。
总之，因此更迅速、更简单且更直观地实现了在地址数据库和电话号码数据库中的搜索和新的电话号码的输入。

Claims (10)

1.一种用于运行汽车的电子设备用的输入装置(10)的方法，其中：
-当用户在检测设备(14、30)的输入面(14)上描绘字符形状(28、36)以输入字符或字符组时，通过检测设备(14、30)检测用户(26)的字符形状(28、36)，
-通过第一手写识别设备(40a)对检测到的字符形状(28、36)执行字符识别，
-通过搜索设备(44)为字符识别的识别结果(42、50)在至少一个数据库(38)中分别搜索至少一个数据库条目(52)，以及
-通过显示设备(12)显示找到的数据库条目(52)，
其中，通过所述第一手写识别设备(40a)为字符形状(28、36)确定多个不同的识别结果，
其特征在于，
通过搜索设备(44)为每个不同的识别结果(42)分别搜索至少一个数据库条目(52)，和
通过第二手写识别设备(40b)对每个检测到的字符形状(28、36)仅执行一个用于电话号码输入的字符识别，使得在字符形状具有多义性时，相对于字母识别优选进行号码识别，以及通过显示设备(12)显示出新的电话号码条目(20)，所述新的电话号码条目利用第二手写识别设备(40b)的每个新的识别结果(46、54)扩展，其中，在通过所述第二手写识别设备(40b)明确地识别字母时，对第二手写识别设备进行重新配置并由此激活第二配置，通过所述第二配置在待识别的字符形状具有多义性时相对于号码识别优选进行字母识别。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，通过所述检测设备(14、30)相继地检测多个字符形状(28、36)，在此在检测每个字符形状(28、36)之后分别a)对当前的字符形状(28)执行字符识别以及b)基于为多个迄今为止检测到的字符形状(28、36)确定的识别结果(42、50)在至少一个数据库(38)中执行搜索。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述第二手写识别设备(40b)和第一手写识别设备(40a)的配置不同。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其中，通过所述第二手写识别设备(40b)的第一配置在字符形状(28、36)具有多义性时相对于字母识别优选进行号码识别。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述第二手写识别设备(40b)在重新明确地识别数字时被恢复原配置。
6.根据权利要求1或2所述的方法，其中，也通过所述第二手写识别设备(40b)为字符形状(28、36)确定多个不同的识别结果(46)，并通过显示设备(12)基于第二手写识别设备(40b)的不同的识别结果(46)显示出多个新的电话簿条目(20)。
7.根据权利要求1或2中任一项所述的方法，其中，通过检测设备或另一个操纵元件接收由用户给出的删除指令，所述删除指令用于删除为最后输入的字符形状确定的各个字符，通过显示设备删除各个字符并在重新识别字符形状时优选把与删除的字符不同的字符作为识别结果。
8.一种用于汽车的电子设备的输入装置(10)，所述输入装置设计用于执行根据前述权利要求中任一项所述的方法。
9.一种具有根据权利要求8所述的输入装置(10)的汽车。
10.根据权利要求9所述的汽车，其中，所述输入装置(10)设计用于操纵汽车的导航设备和/或信息娱乐系统和/或移动通信系统。
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