专利名称：：用于降低位置数据抖动的方法和装置及使用其的写字板的制作方法
技术领域：
：本发明涉及一种用于稳定指示设备或写字板所测量和输出的坐标的方法和装置、一种包括所述装置的指示设备或写字板、以及一种用于执行所述方法的计算机可读取介质和驱动器。本发明还涉及一种可用于降低指示设备或写字板中的抖动的高度因变滤波器(heightdependentfilter)。
背景技术：
：指示设备是用于在计算机系统上进行绘图或导航的计算机外围设备。它们由平坦的感测区域和相关联的指示器所构成。它们可以为图形写字板的形式，所述图形写字板由感测写字板和通常为笔形或鼠标形的指示工具组成。图形写字板测量工具的X和Y坐标位置以及其它参数，诸如笔尖压力、笔倾斜角度、笔轴向旋转、鼠标按钮、鼠标旋转等。用户在写字板表面上操控所述工具进行追踪、绘图、书写、操控图形数据或在图形用户界面中进行导航。写字板通常连接至主计算机，并且在所述计算机的独立显示器或集成显示器上显示图形数据。另一种形式的指示设备是触摸式写字板。触摸式写字板具有可感应作为指示工具的用户手指正在触摸的表面。触摸式写字板测量与用户手指接触的X和Y坐标位置以及诸如接触区域之类的其它参数。用户触摸通常位于显示器前面的触摸式写字板表面，以选择或操控所述显示器上的目标。各种基本技术被用于检测图形写字板中的指示设备或工具位置。一种通常的技术是电磁方法，其中通过对跨过写字板中的一系列电感线圈的信号强度进行内插(interpolate)来检测工具的位置。另一种技术是静电方法，其中通过对跨过写字板中的一系列电极的信号强度进行内插来检测工具的位置。触摸式写字板能够使用用户手指和写字板之间的电容耦合来检测手指的位置。这里，能够从写字板边缘处的电极的信号电平或写字板中的一系列电极之间的信号电平进行内插得到用户手指的位置。能够在写字板的表面上扩展所述电极所产生的电场以允许测量表面上的坐标。对结果坐标位置实时执行检测、内插和传输，使得用户能够在计算机监视器或显示设备上观察到他或她的动作。由于检测触摸式写字板的电极或图形写字板的线圈处的信号强度需要测量模拟信号的幅度，所以该信号易于受到来自外部源的噪声或干扰的影响。该噪声表明其本身在所测量的坐标位置是不稳定的，并且公知为抖动。抖动通常随高斯特性而具有相当随机的分布以及针对任意给定环境的可预测范围，但是从样本到样本是不可预测的。抖动具有与采样的时间标度(timescale)相同的时间标度，通常为100-200Hz。由于用户的移动通常处于低于20Hz的时间标度，所以能够使用各种低通滤波器来分离两个信号，也就是说，将坐标位置信号与外部源所产生的噪声或干扰进行分离。然而，必须花费大量的努力来避免产生滤波伪迹(filteringartifact)。当低通滤波从位置信号中去除高频成分时会出现滤波伪迹，其实际上表示有效的用户输入数据。
发明内容提供了一种在指示设备表面上方的工具高度范围上降低抖动的方法。该方法包括确定工具在写字板表面上方的高度；以及基于所确定的高度来调节抖动降低滤波器的参数。测量所述工具在写字板表面上的位置，然后应用调节后的抖动降低滤波器来对所测量的工具位置进行滤波。然后，报告滤波后的位置。还提供了一种稳定与用于报告指示器位置的显示设备相关联的写字板中的位置数据的方法。该方法包括检测所述指示器相对于在写字板上所定义的坐标网格的当前方位以及输出指示当前指示器方位的位置信号。基于至少一个滤波器参数而从所述位置信号中过滤噪声。确定所述指示器到所述写字板上的点的距离，并且基于所确定的距离来估算所述位置信号中的抖动量。基于所估算的抖动量来调节至少一个滤波器参数。还提供了一种用于对指示器位置进行数字化的写字板。所述写字板与用于报告所述指示器位置的显示设备相关联。位置检测单元在所述写字板表面上定义坐标网格，并且包括至少一个用于检测指示器相对于所述坐标网格的当前方位的感测元件。然后，所述位置检测单元输出指示当前指示器方位的位置信号。滤波单元基于至少一个滤波器参数而从所述位置信号中过滤噪声。抖动确定单元确定所述指示器到所述写字板上的点的距离，并且基于所确定的距离来估算所述位置信号中的抖动量。滤波器参数调节单元基于所述抖动确定单元所估算的抖动量来调节所述滤波单元的至少一个滤波器参数。还提供了一种用于稳定具有写字板的数字转换器系统中的位置数据的装置，所述写字板用于感应从指示器接收的位置指示信号并且响应于该位置指示信号而生成指示所述指示器位置的位置数据信号。所述装置包括用于通过确定从写字板处的指示器所接收的位置指示信号的信噪比(SNR)来估算抖动的抖动估算单元；和用于对所述写字板所生成的位置数据信号进行滤波的滤波器单元。所述滤波器单元在确定SNR大时应用第一滤波器并且在SNR小时应用第二滤波器。还提供了执行上述方法的计算机可读取介质。还提供了与写字板指示设备相关联的系统级驱动器。所述系统级驱动器包含用于指示计算机与所述写字板指示设备进行交互的可执行指令。所述系统级驱动器所包含的可执行指令包括稳定写字板指示设备中的位置数据的方法。图l是图示在指示器置于写字板表面时由位于写字板表面的一系列例如线圈或电极的感测元件所接收的信号的信号图2是图示当指示器在写字板表面上方的距离小时所发生的信号强度降低的信号图3A和3B是处于距写字板表面不同高度的指示器的正侧视图。图4是图示根据本发明实施例的用于降低指示设备所测量和输出的位置数据中的抖动的装置的框图5是图示根据本发明另一个实施例的降低指示设备所测量和输出的位置数据中的抖动的方法的流程图6A和6B是分别图示当指示器如图3A和3B中所示处于距写字板表面不同高度时的示例性滤波操作的信号图7是图示根据本发明又一个实施例的调节抖动降低滤波器的参数的方法的流程图。具体实施例方式现在将详细参考附图中所示的本发明的实施例和方法，其中整个附图中相同的附图标记表示相同或相应的部件。然而，应当注意的是，处于其较宽范围中的本发明并不限于具体的细节、代表性设备和方法以及在该部分中连同优选实施例和方法一起描述和示出的说明性示例。结合该说明书进行阅读，本发明根据其各个方面在所附的权利要求书中被具体指出并清楚声明。如通过比较图1和2而最佳示出的，在指示器104置于写字板表面106时由写字板102(见图3A和3B)所接收的模拟电磁信号IOO，强于指示器104远离写字板表面106时由写字板102所接收的信号100'。由于写字板102周围的部件所引起的干扰，所以信噪比(SNR)随着指示器104远离写字板102而降低。因此，能够基于不同的SNR来执行从写字板102所检测的位置信号对所述干扰的自适应滤波，以使得所引起的滤波伪迹或失真最小化。如图3A和3B所最佳示出的，指示设备108包括指示器104和写字板102，所述写字板102包括置于写字板表面106以下用于测量指示器104相对于写字板表面106的位置的多个感测元件110。例如，感测元件IIO可以是图形写字板或触摸式写字板中的电感线圈或电容传感器。如图4所最佳示出的，用于降低指示设备108(见图3A和3B)所测量和输出的位置信号中的抖动的装置112包括位置检测单元114、高度确定单元116、滤波单元118、滤波器参数调节单元120和输出单元122。位置检测单元114检测指示器104相对于坐标系的位置，所述坐标系由图3A和3B所示的指示设备108的感测元件IIO在写字板表面106上定义。位置检测单元114检测从指示器104所接收的模拟位置指示信号，对所述位置指示信号进行采样，并且基于所采样的位置指示信号的值来确定指示器104在每个样本处的位置。输出单元122显示指示器104沿写字板表面106的坐标位置。输出单元122可以是使用光标向用户实时报告指示器104的位置的计算机监视器或屏幕。高度确定单元116基于从位置检测单元114所接收的输入或者独立于位置检测单元114来确定指示器104距写字板表面106的当前高度。例如，当高度确定单元116独立于位置检测单元114时，使用预定义的电磁或静电场，高度确定单元116生成与指示器104的独立的电磁或静电交互作用。为此，在写字板102上放置一个或多个用于感应与指示器104的交互作用的辅助电极或感应器线圈(未示出)以确定指示器104相对于写字板表面106的高度。可选地，高度确定单元116可基于从位置检测单元114接收的输入来确定指示器104的高度。例如，高度确定单元116可存储与多个所检测的信号强度值相关联的高度的表格。因此，当由位置检测单元114确定信号强度作为X-Y位置确定的一部分时，高度确定单元116可查找位置检测单元114所提供的信号强度并确定相应的高度作为指示器104在写字板表面106上方的当前高度。可选地，高度确定单元116可以是估算从指示器104所接收的信号的SNR或位置数据中的抖动的抖动估算单元、噪声估算单元或SNR估算单元。图4中的虚线表示在其中高度确定单元116基于来自位置检测单元114的输入而确定指示器104的高度的实施例中高度确定单元116和位置检测单元114之间的通信。在这种情况下，例如依据图1和2的信号图，指示器104所传送的和感测元件110所感测的位置指示信号的信号强度可以用来确定指示器104的高度。'在本发明的另一个实施例中，高度确定单元116可包括置于写字板表面106上方的空间电容叠层(spatialcapacitiveoverlay)，其投射(project)能量场并识别指示器104穿透所投射的能量场时的移动。在这种情况下，高度确定单元116能够在手、臂和其它对象之间进行辨别，并且能够追踪场内的移动以解释用户的意图。因此，通过追踪所投射的场内的移动，高度确定单元116能够独立于位置检测单元114所进行的测量而确定指示器104相对于写字板102的高度。所述空间电容叠层可以是从TouchKO或其受让人那里可获得的系统。空间电容叠层系统可以是美国专利申请No.11/211272中所描述的系统，其全部公开内容通过参考结合于此。滤波单元118对从位置检测单元114输出的位置信号值进行滤波以去除干扰的影响，由此基于诸如滤波器深度或窗口尺寸之类的一个或多个滤波器参数来降低抖动。滤波单元118可包括用于去除写字板102周围的部件所引起的高频干扰的低通滤波器。滤波器参数调节单元120基于高度确定单元116所确定的指示器104的高度来调节滤波单元118的滤波器参数。在其中高度确定单元116是SNR或抖动估算单元的实施例中，滤波器参数调节单元120可基于位置检测单元114所接收的位置指示信号的所估算的SNR或位置检测单元114所确定的位置信号值中的所估算的抖动来调节滤波器参数。低通滤波器是移动平均(movingaverage)或矩形开窗(rectangularwindowing)滤波器。利用这种类型的滤波器，对最后N个坐标位置进行平均，其中N是诸如4的小数目。N值越大，被过滤掉的高频数据越多，并且抖动降低越多。然而，指示器104的方向中的任意突变也是用该高频数据来进行编码。因此，随着N的增加，对指示器方向中的任何突变进行平滑所导致的滤波伪迹变得更加明显。该伪迹的示例是利用指示器104所产生的锐利的直角被圆滑化(round)成平滑的曲线。这导致了所绘制的诸如字母L或矩形图像之类的图形的失真。而且，输出单元122所表现的坐标位置趋向滞后于指示器104的实际位置，该滞后处于N除以二倍频率的级别(order)。例如，利用N为4且釆样频率为100Hz，所述滞后约为1/50秒。如果N增加到8，则所述滞后增加到l/25秒。虽然大多数人认为1/50秒的滞后是不明显的，但是他们也认为1/25秒的滞后是无法接受的。虽然所测量的位置指示信号中的噪声趋向于来自远离写字板102的源并且趋向于从样本到样本随机波动，但是能够对噪声波动进行平均以便使一段时间内的噪声水平近似为相对恒定。在另一方面，随着指示器104到写字板102的距离增加，从写字板102处的指示器104所接收的所需位置指示信号的强度会由于信号衰减而减弱。在图1和2中能够看到，在所检测的位置指示信号中，SNR随着指示器104到写字板102的距离的增加而降低。当SNR降低时，噪声对位置指示信号的检测的影响同样会增加。这导致抖动随着指示器104远离写字板表面106而有所增加。如果用户正在通过诸如杂志之类的厚的材料进行追踪，从而导致指示器104远离表面106，那么，这就会是一个问题。如果用户在他们于写字板102的感应范围之外移动指示器104时希望将屏幕光标留在监视器上的特定位置处，那么，这同样会是一个问题。出于这些考虑，图4中最佳示出的滤波器参数调节单元120基于高度确定单元116所检测的指示器104的高度而对诸如滤波单元118的滤波器深度或窗口尺寸之类的一个或多个滤波器参数进行调节，以在减小滤波单元118所引起的滤波失真和伪迹量的同时使得位置信号值中的抖动量最小化。这里，指示器104的高度被用于估计抖动。基于指示器104的高度或所估计的抖动，考虑顾及更多或更少的抖动来调节滤波单元118的滤波器周期N。所述滤波器周期(filterperiod)N还被称作滤波单元11S的滤波器深度。滤波器周期N可基于指示设备108的感测特性来初始设置。在本发明的示例性实施例中，可以在指示器104与写字板表面106相接触时将滤波器周期N初始设置为4。因此，随着指示器104和写字板表面106之间的距离增加，滤波器周期N可增加到N-8。因此，滤波器周期N可基于指示器104的高度在4和8之间变化。以下进一步详细描述对滤波器周期N进行调节的方式和量。当指示器104接近写字板表面106或与其相接触时，由于较大的SNR而使得抖动较少，因此较少的高频成分被从位置信号中过滤掉。在这种情况下，对写字板表面106上的指示器104的移动的实际有效读取的高频成分，例如锐角和突变移动，不会通过过滤而被从位置信号中去除。另一方面，当指示器104远离写字板表面106时，由于SNR降低而使得位置信号中会有更多抖动，因此更多的高频成分被从位置信号中过滤掉。在这种情况下，与噪声相反，以从位置信号中过滤掉指示指示器104移动的一些高频成分为代价来减少抖动。因此，至于以上所提到的矩形开窗滤波器，当指示器104从写字板表面106移动开且信噪比(SNR)降低时，增加滤波单元118的周期N来增大过滤器窗口尺寸，从而从位置信号值中去除更多包含大多数噪声的高频成分、减少抖动并提高SNR。另一方面，当指示器104朝向写字板表面106移动且SNR增加时，减小N值来减小滤波器窗口尺寸，由此从位置信号值中去除较少的高频成分并减少滤波单元118所引起的失真量或滤波伪迹量。因此，滤波单元118对从位置检测单元114接收的位置信号值进行滤波并向输出单元122提供滤波后的位置信号值。如图5中最佳示出的，减少指示设备108所测量和输出的位置数据中的抖动的方法包括，在步骤S124确定写字板表面106上方的指示器104的高度。然后，在步骤S126，基于在步骤S124中所确定的高度，来调节抖动降低滤波器的(多个)参数，所述抖动降低滤波器诸如是图4中所示的滤波单元116。在步骤S126中，能够基于指示器104在写字板表面114上方的高度来对滤波单元116的窗口尺寸、周期N或"深度"进行调节。在步骤S128，使用图3A和3B中所示的写字板102的感测元件来测量指示器104沿写字板表面106坐标的位置或位置值。在步骤S130，抖动降低滤波器使用在步骤S126所调节的参数来对所测量的位置信号值进行滤波。然后，在步骤S132中将滤波后的位置信号值输出到显示设备或其它位置报告机制来向用户实时指示光标的位置。图6A和6B图示了本发明实施例的示例性操作。具体地，图6A图示了当指示器104如图3A所示距离写字板表面106的高度(h。时所采用的矩形开窗滤波器，而图6B图示了当指示器104如图3B所示距离写字板表面106的高度(h2)时所采用的矩形开窗滤波器。图6A所示的滤波器以N-8的周期得以应用，从而利用先前的N-1(7)个位置值134与当前位置值132—起来进行平均。当滤波器周期N=8时，由于当前位置值132中的任意变化都与七个先前的位置值134—起被平均，所以比起滤波器周期N-4时，更多的高频成分从位置值中去除。图6B所示的滤波器以N-4的周期得以应用，从而利用先前的N-1(3)个位置值134'与当前位置值132'—起来进行平均。当滤波器周期N=4时，由于当前位置值132，中的任意变化仅与三个先前的位置值134，一起被平均，所以比起N:S时，更少的高频成分被从位置值中去除。图6A和6B所示的滤波器的窗口尺寸/滤波器深度由虚线表示。因此，滤波器的滤波器深度能够基于相对高度或所估算的抖动差而有所变化。应当理解的是，图6A和6B的位置信号图是示例性的且并非意在对本发明的范围进行限定。滤波器周期N，其还可以被称作滤波器深度(d)，可被设置为其它整数。虽然图6A和6B仅示出了沿X轴的位置值，但是应当理解的是，能够以相同的方式对Y轴位置值进行滤波。以下是可以用在上述的图4的抖动降低滤波器112或图5的抖动降低方法中的高度自适应滤波器等式的示例性推导过程。能够如下推导矩形开窗滤波器的参数。出于该推导的目的，仅需要考虑指示器104的相对高度，从而距离写字板102的实际高度是无关紧要的。因此，为了使得后续计算更为简单，我们对高度进行归一化(normalize)，将指示器接触写字板102的高度定义为最小高度(hQ)并且给出最小高度值为0。类似地，我们定义最大高度(h。为无法再从写字板持续地读取数据的高度并且为其给定值为1。在ho处所测得(或所计算)的抖动表示为jo，而在h,处所测得(或所计算)的抖动表示为j,。现在，对于写字板102,我们定义高度h和抖动j之间的关系。对于典型的关系，我们能够使用简单的线性内插<formula>formulaseeoriginaldocumentpage17</formula>[等式i]为了计算过滤器周期N，抖动的绝对值是不重要的。仅抖动的预期的增长是重要的。因此，我们能够通过除以jo来简化等式1并得到相对抖动rh。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage17</formula>口0;[等式2]由于任意给定的写字板的信号感测特性是恒定的，所以写字板表面ho处的抖动jo是常数且最大高度hi的抖动:d也是恒定的。因此，应当注意的是，对于任意特定的写字板而言，(ji/jo-l)项也是常数。当我们定义该数值为K时，我们得到^-《^+l[等式3]现在，对于任意组写字板和相关联的指示器，存在特定的抖动品质(jitterquality)和特定的采样频率，其能够被用来确定理想的低通滤波器，诸如矩形开窗滤波器。如上所述，用于一些坐标x且具有深度d的矩形开窗滤波器将使用以下公式来确定滤波后的坐标x，的nth值现在，给定写字板102的信号感测特性，能够选择写字板102的表面106上(在h()处)的滤波单元118的基本深度dc而将表面106的抖动(j。)降低到不可察觉的水平且不存在滤波伪迹。有多个选项可用于定制滤波器深度参数。所述滤波器深度可以随写字板抖动而线性成比例地增减为离散的整数量。可使用舍入(rounding)来获得滤波器深度的这些离散整数变化。例如，上取整函数(ceilingfunction)、下取整函数(floorfunction)等可被用来舍入到最接近的整数。所述上取整函数返回大于或等于实数的最小整数，而所述下取整函数则返回小于或等于实数的最大整数。出于解释的目的，使用下取整函数。对相对抖动使用等式2，我们推得深度公式《=L々r/'」[等式5]用上面的等式3置换l"h，推得以下公式《二L々(《』+0」[等式6]然后，在上述矩形开窗滤波器中使用新的高度可变的深度dh，我们得到以下高度自适应的矩形开窗滤波器根据用于高度自适应矩形开窗滤波器的等式7，能够考虑多个因素来改善滤波单元118的性能。通过使滤波器增长一个样本，或者使滤波器深度增加1，使得结果坐标的滞后比先前的滤波器窗口大二分之一样本。类似地，如果滤波器深度减l，则结果坐标的滞后比先前的滤波器窗口小二分之一样本。如果滞后显著增加或减少，则会导致数值x'的不期望的显著变化，其中数值x'表示过滤后的(多个)位置信号值。因此，为了防止这些显著变化，可使用图7所示的方法来依据指示器104的高度变化而逐渐增加或减少滤波器深度。图7的方法将滤波器深度的增加分布在与变化的大小相等的多个样本上。换句话说，通过对每个样本进行滤波器深度加1直至获得适当的滤波器深度为止，图7的方法使得滤波器深度的增加为渐进的。例如，如果指示器104突然从写字板表面106移动而离开写字板102，如图7的方法所规定的，那么，滤波器深度的增加是在多于一个的样本上执行，而不是突然根据等式7来对当前样本增加一个较大的数目，例如4。结果，对位置值进行过滤的方式不会逐个样本显著变化。可以类似的方式处理滤波器深度的减少。也就是说，图7的方法还可以被用来逐渐对滤波器深度进行较大幅度的减少。对于会显著的变化而言，滤波器深度的变化分布在一半数目的样本上。应当注意的是，图7的方法对应于图5所示的方法的步骤S126。在每个样本处执行一次图7的方法来确定滤波器深度的适当调节。参见图7,在步骤S200，确定所述新的或所提出的滤波器深度(dh)是否大于先前的滤波器深度(dw)。如果在步骤S200确定了新的滤波器深度(4)大于先前的滤波器深度(dw)，则在步骤S202中在由滤波单元118所执行的滤波操作中使用大于先前滤波器深度(dh—》的滤波器深度。另一方面，如果在步骤S200确定了新的滤波器深度(4)不大于先前的滤波器深度(dw)，则执行S204来确定新的滤波器深度(dh)是否远小于先前的滤波器深度(dw)。如果在步骤S204确定了新的滤波器深度(dh)远小于先前的滤波器深度(4.!)，则执行步骤S206来使用比先前的滤波器深度(4.。小2的滤波器深度。可以使用阈值来确定新的滤波器深度(dh)是否远小于(或大于)先前的滤波器深度(dh-。。例如，可以计算新的或所提出的滤波器深度(dh)和先前的滤波器深度(4.》之间的差并将其与所述阈值进行比较。如果所计算出的差大于所述阈值，则确定新的滤波器深度(dh)远小于先前的滤波器深度(dh.,)。类似地，如果所计算出的差小于或等于所述阈值，则确定新的滤波器深度(4)并非远小于先前的滤波器深度(dh")。如果在步骤S204确定了新的滤波器深度(dh)并非远小于先前的滤波器深度(4.,)，则在S208确定新的滤波器深度(4)是否小于先前的滤波器深度(dw)。如果在步骤S208确定了新的滤波器深度(dh)小于先前的滤波器深度(dh.,)，则执行步骤S210以使用小于先前的滤波器深度(dh.,)的滤波器深度。如果在步骤S204和S208确定了新的滤波器深度(dh)不小于先前的滤波器深度(4.》，则执行步骤S212以使用等于先前的滤波器深度(4.,)的滤波器深度。用来确定所提出的滤波器深度(4)是否远小于先前的滤波器深度(4.。的阈值可以被设置为整数，诸如3或4。出于该解释的目的，我们能够假设阈值为4。所提出的滤波器深度(dh)和先前的滤波器深度(dw)之间任何大的差都将不会在对一个样本的单个滤波器深度调节中反映出来。如果所提出的滤波器深度(4)比先前的滤波器深度(dh.,)小4或小更多，例如如果所提出的滤波器深度(dh)为4而先前的滤波器深度(dh.。为8，则会在三个连续样本而不是一个样本上执行滤波器深度调节。如果指示器104突然移动到接近于接触到写字板表面就会发生这种情况。具体地，由于基于阈值在步骤S204确定了所提出的滤波器深度(dh)4远小于先前的滤波器深度(dh.。S，所以在步骤S206，滤波器深度8会在第一样本处减少第一减量2。由于在步骤S208确定了所提出的滤波器深度(dh)4小于(并非远小于)先前的滤波器深度(dh.,)6，所以在步骤S210，滤波器深度6会接着在第二样本处再次减少第二减量1。由于在步骤S208确定了所提出的滤波器深度(4)4小于(并非远小于)先前的滤波器深度(4-,)5，所以在步骤S210，滤波器深度5会接着在第三样本再次减少第三减量1。因此，得到所提出的滤波器深度4。另一方面，如果所提出的滤波器深度(4)大于先前的滤波器深度(4.,)，则在步骤202中，以重复的增量1在连续的样本中执行滤波器深度调节。例如，如果指示器104突然从写字板表面106移动开，并且所提出的滤波器深度(dh)为7而先前的滤波器深度(4.,)为4，则图7的方法在每个样本处使得滤波器深度增加1直至得到滤波器深度7为止。因此，图7所示的调节滤波参数的方法确保了无论指示器104的相对高度或相对抖动是否从样本到样本显著变化，都能够在没有显著变化的情况下逐渐调节滤波器参数。结果，表示过滤后的位置信号值的x'的值不会显著变化。本领域技术人员将会认识到，图4的抖动降低装置112以及图4和7的方法可适用于各种其它开窗滤波器，或者结合其它种类的滤波器来使用，诸如美国专利No.5,179,254中描述了其示例的自适应有限脉冲响应滤波器。应当理解的是，能够使用各种其它方法来计算相对于写字板表面106的特定高度或位置的抖动。例如，不同于假设抖动相对于高度线性变化，可以假设抖动随高度的平方而变化。可选地，离散测量可利用诸如手指或触控笔(stylus)之类的特定种类的指示器或工具在各个高度处进行，并在直接查找表格中使用。在这种情况下，滤波器参数调节单元120可包括存储器，在所述存储器中，各个高度值与抖动值和/或滤波器参数值相关联。因而，当确定了高度值时，滤波器参数调节单元120据此检索相应的滤波器参数值或抖动值并控制滤波单元U8。本领域技术人员将会认识到，例如高度自适应滤波器的本发明的各个实施例的装置和方法能够在主应用程序或系统级驱动器中实现。这样的驱动器可实现为软件或固件，并且可以存在于主计算机的CPU和写字板中。同样，滤波可在写字板102自身中作为处理器的固件或专门为滤波单元118构建的定制IC来实现。也就是说，图4的装置112和/或图5和7的方法可以由写字板102所连接的主计算机或集成电路来执行。可选地，图4的装置112或图5和7的方法可实现为在写字板102自身上运行的计算机可读记录介质上的计算机可读代码，或者实现为在所述计算机主机上运行的系统级驱动器。所述计算机可读记录介质可以是能够存储随后可被计算机系统读取的数据的任何数据存储设备。所述计算机可读记录介质的示例包括只读存储器(ROM)、随机访问存储器(RAM)、CD-ROM、闪存、可下载指令、磁带、软盘、光学数据存储设备和载波(诸如通过互联网的数据传输)以及其它介质。此外，应当理解的是，上述相对抖动函数可依赖不同于高度的其它测量。这样的测量可包括，但不限于，正在测量的(多个)坐标、垂直坐标、或者诸如信号强度和/或干扰辐射的大致估计或直接测量值之类的一些其它值。还应当理解的是，这里所定义的指示器104可以是诸如触控笔之类的指示设备或用户的手指，其能够电磁或静电耦合至写字板102。指示设备108可以是图形写字板、数字转换器写字板(digitizertablet)或触摸式写字板，其能够用于图形设计或其它应用。还将认识到的是，写字板102可以与触摸屏或写字板计算机中的显示设备的屏幕集成在一起。虽然已经示出和描述了本发明的实施例，但是本领域技术人员将认识到，在不背离其范围在所附权利要求书及其等同物中进行限定的本发明的原理和精神的情况下，可以对这些实施例进行变化。权利要求1.一种在指示设备表面上方的工具高度的范围上降低抖动的方法，所述方法包括步骤a.确定写字板表面上方的工具的高度；b.基于所确定的高度来调节抖动降低滤波器的参数；c.确定所述工具在所述写字板表面上的位置；d.通过应用所述调节后的抖动降低滤波器来对所述工具的所确定的位置进行滤波；和e.报告滤波后的位置。2.如权利要求l所述的方法，包括步骤调节矩形滤波器的深度。3.如权利要求2所述的方法，其中调节所述矩形滤波器的深度的所述步骤能对每个坐标测量仅增l。4.如权利要求2所述的方法，其中调节所述矩形滤波器的深度的所述步骤能对每个坐标测量仅减1或2。5.如权利要求l所述的方法，其中对所述抖动降低滤波器的所述参数的所述调节包括调节有限响应滤波器的所述参数。6.—种稳定与用于报告指示器位置的显示设备相关联的写字板中的位置数据的方法，所述方法包括步骤检测所述指示器相对于在所述写字板上所定义的坐标网格的当前方位，并且输出指示当前指示器方位的位置信号；基于至少一个滤波器参数而从所述位置信号中过滤噪声；确定所述指示器到所述写字板上的点的距离，并且基于所确定的距离来估算所述位置信号中的抖动量；和基于所估算的抖动量来调节所述至少一个滤波器参数。7.如权利要求6所述的方法，包括下述步骤通过将矩形开窗滤波器应用于所述位置信号使得在所述位置信号的每个值处、对最近的N个输出位置样本值进行平均以确定所述位置信号的当前值，而从所述位置信号中过滤噪声。8.如权利要求7所述的方法，包括调节所述矩形开窗滤波器的窗口尺寸(N)的步骤。9.如权利要求6所述的方法，包括下述步骤检测所述指示器相对于所述写字板表面的当前高度，从而在所述过滤操作中考虑顾及基于所述指示器的不同高度的信号强度差。10.如权利要求6所述的方法，其中所述过滤包括应用具有滤波器深度(d)的移动平均滤波器；并且对所述至少一个滤波器参数的所述调节包括在所述抖动量可能增加时增加所述滤波器深度(d)而在所述抖动量可能减小时减小所述滤波器深度(d)。11.如权利要求10所述的方法，其中对所述至少一个滤波器参数的所述调节包括基于所估算的抖动量来计算所提出的滤波器深度；将所述所提出的滤波器深度与先前的滤波器深度进行比较来确定它们之间的差；如果所述先前的滤波器深度和所述所提出的滤波器深度之间的差小，则以第一预定量来调节所述先前的滤波器深度；如果所述先前的滤波器深度和所述所提出的滤波器深度之间的差大，则以第二预定量来调节所述先前的滤波器深度，所述第二预定量大于所述第一预定量；和如果所述先前的滤波器深度与所述所提出的滤波器深度相同，则保持所述先前的滤波器深度。12.—种用于对指示器的位置进行数字化的写字板，所述写字板与用于报告所述指示器位置的显示设备相关联，所述写字板包括位置检测单元，其在所述写字板的表面上定义坐标网格，所述位置检测单元包括至少一个用于检测所述指示器相对于所述坐标网格的当前方位的感测元件并输出表示当前指示器方位的位置信号；滤波单元，用于基于至少一个滤波器参数而从所述位置信号中过滤噪声；抖动确定单元，用于确定所述指示器到所述写字板上的点的距离，并且基于所确定的距离来估算所述位置信号中的抖动量；和滤波器参数调节单元，用于基于所述抖动确定单元所估算的所述抖动量来调节所述滤波单元的所述至少一个滤波器参数。13.如权利要求12所述的写字板，其中所述滤波单元包括矩形开窗滤波器。14.如权利要求13所述的写字板，其中在所述位置信号的每个值处，所述矩形开窗滤波器对最近N个输出位置样本进行平均，以确定所述位置信号的当前值。15.如权利要求13所述的写字板，其中所述至少一个滤波器参数包括所述矩形开窗滤波器的窗口尺寸。16.如权利要求12所述的写字板，其中所述滤波单元包括自适应有限脉冲响应滤波器(FIR)。17.如权利要求12所述的写字板，其中，所述抖动确定单元包括高度确定单元，所述高度确定单元检测所述指示器相对于所述写字板表面的当前高度，并将所述指示器的当前高度提供给所述滤波器调节单元以考虑顾及基于所述指示器的不同高度的信号强度差。18.如权利要求12所述的写字板，其中所述滤波单元包括具有滤波器深度(d)的移动平均滤波器；并且所述滤波器参数调节单元在所述位置信号中所述抖动量可能增加时增加所述滤波器深度(d)并且在所述位置信号中所述抖动量可能减小时减小所述滤波器深度(d)。19.如权利要求1S所述的写字板，其中，所述滤波器参数调节单元逐渐调节所述滤波器深度，从而避免了所过滤的位置信号中的显著变化。20.如权利要求18所述的写字板，其中，所述滤波器调节单元基于所述抖动量来计算所提出的滤波器深度，将所述所提出的滤波器深度与先前的滤波器深度进行比较来确定它们之间的差，如果所述先前的滤波器深度和所述所提出的滤波器深度之间的差小则以第一预定量来调节所述先前的滤波器深度，如果所述先前的滤波器深度和所述所提出的滤波器深度之间的差大则以大于所述第一预定量的第二预定量来调节所述先前的滤波器深度，并且如果所述先前的滤波器深度与所述所提出的滤波器深度相同则保持所述先前的滤波器深度。21.如权利要求12所述的写字板，其中所述指示器包括一个或多个触控笔或用户手指。22.—种用于稳定具有写字板的数字转换器系统中的位置数据的装置，所述写字板用于感测从指示器接收的位置指示信号并且响应于所述位置指示信号而生成指示所述指示器位置的位置数据信号，所述装置包括抖动估算单元，用于通过确定从所述写字板处的所述指示器所接收的所述位置指示信号的信噪比(SNR)来估算抖动；和滤波器单元，用于对所述写字板所生成的所述位置数据信号进行滤波，所述滤波器单元在确定所述SNR大时应用第一滤波器而在SNR小时应用第二滤波器。23.如权利要求22所述的装置，其中所述第一滤波器包括N个样本的第一矩形开窗滤波器，并且所述第二滤波器包括M个样本的第二矩形开窗滤波器，N<M。24.如权利要求22所述的装置，其中，所述滤波器单元从所述位置数据信号中低通过滤高频成分，使得正在过滤的高频成分量基于所述SNR而变化。全文摘要提供了一种用于指示设备或写字板的高度因变滤波器、一种降低指示设备或写字板的位置数据的抖动的方法、以及一种计算机可读取介质。一种稳定与用于报告指示器位置的显示设备相关联的写字板中的位置数据的方法包括检测所述指示器相对于在写字板上所定义的坐标网格的当前方位；以及输出指示当前指示器方位的位置信号。基于至少一个滤波器参数而从所述位置信号中过滤噪声。确定所述指示器到所述写字板上的点的距离，并且基于所确定的距离来估算所述位置信号中的抖动量。基于所估算的抖动量来调节至少一个滤波器参数。文档编号G06F3/041GK101441530SQ20081016106公开日2009年5月27日申请日期2008年9月26日优先权日2007年9月26日发明者三世V·塞恩·诺顿,戴维·C·弗莱克申请人:株式会社和冠