[发明专利]用于便携式设备的位移检测设备的数字高通滤波器

说明书

技术领域

本发明涉及一种数字高通滤波器，特别是用在用于检测便携式设备位移的位移检测设备中，将显式地参考以下描述，而这不意味着失去通用性。

背景技术

如所知道的那样，近几年，随着便携式设备(诸如膝上型、PDA-个人数据助手，数字音频播放器、移动电话、数字照相机等)的增加使用，简化所述设备的使用以及特别是它们用户接口的使用的需要增加了。在这方面，特别感兴趣的是已经证明利用由用户所进行的简单移动来激活便携式设备中给定功能或程序的可能性。例如考虑通过简单地使移动电话倾斜或在将要滚动列表或电话簿的方向上使之移动来在移动电话的选项列表或电话簿内导航，或者考虑通过简单地修改PDA的倾斜角来使图像在PDA上的显示相适应的可能性。

从而在一些便携式设备中，已经建议引入位移检测设备，其能够在检测到由用户所给予的移动之后激活功能或程序。

已知类型的位移检测设备通常包括加速度传感器，用于检测沿着一个或多个检测方向作用于相应便携式设备的加速度，并且产生相应的电信号。被连接到加速度传感器的适当处理电路处理这样产生的加速度信号，并且特别把它们与预置的加速度阈值相比较。特别地是，超过某一加速度阈值表明便携式设备已经在相应方向上产生位移。

然而由于重力加速度的原因，在不存在由用户对便携式设备施加加速度的情况下，加速度传感器也有非零输出。此外，因为沿着检测方向的重力加速度的分量每次是不同的，所以依照便携式设备的静止位置由唯一重力加速度所产生的加速度信号具有不同的值。从而，在存在对便携式设备施加加速度的情况下，加速度信号超过加速度阈值取决于所述便携式设备的初始位置(并且特别是取决于其方向)。这导致依照由用户所选便携式设备的初始静止位置、例如在用右手用户和用左手用户之间改变的位置以及在依照各个用户偏好的任何情况下操作的不一致。

为了解决以上问题，在于2004年12月1日以本申请人名义提交的意大利专利申请号TO2004A000847中，提出了使用高通滤波器，所述高通滤波器布置在加速度传感器和相应的处理电路之间。高通滤波器消除了与重力加速度的有关的加速度信号的连续分量，以便独立于便携式设备的初始位置来进行位移检测。

如所知道的那样，数字高通滤波器通常用FIR(Finite ImpulseResponse有限脉冲响应)或IIR(Infinite Impulse Response无限脉冲响应)结构构成。然而为了在不改变用于表示所要检测位移的频率分量的情况下(频率分量在缓慢移动的情况下可能是低频分量或者在快速移动的情况下是高频分量)有效地减少加速度信号的连续分量，高通滤波器必须具有例如长于100ms的长时间常数和高阶。由于FIR或IIR过滤器设想重复同一个电路结构多次，所述次数等于过滤器的阶数，并且存储再次等于所述过滤器阶数的常数数目，所以这些特性导致电路相当复杂从而严重地使用资源。特别地是在经由ASIC(专用集成电路)的硬件实现情况下，硅面积占用和存储器占用可能过多地超出了确定的过滤器阶数(主要是在便携式应用的情况下)。作为替代在经由例如存储于微控制器或DSP(数字信号处理器)中固件的软件实现情况下，只是为了过滤器能够执行就必须选择非常昂贵的组件并且使用所有或大部分系统资源。

另外在常规类型的数字过滤器中，不易改变截止频率，可能作为替代在所描述的用于检测便携式设备位移的申请中是极其有用的。实际上，为了检测用户的缓慢移动，优选选择足够低的截止频率，使得相应加速度信号的低频分量具有足以被检测的幅度。作为替代，优选如果用户移动较快那么选择较高的截止频率，以便截止低频分量并且在任何情况下准确地检测与用户所进行移动有关的信号分量。

发明内容

从而本发明的目的是提供一种数字高通滤波器，其能够克服上面所提及的问题和缺点并且特别是具有长时间常数，易于被配置，并且同时使得减少了资源的使用。

依照本发明，提供了一种如权利要求1所限定的数字高通滤波器。

依照本发明，此外提供了一种如权利要求10所限定的位移检测设备。

附图说明

为了更好地理解本发明，现在纯粹地通过非限制性例子并且参考附图来描述其优选实施例，其中：

图1依照本发明一个实施例示出了用于并入位移检测设备的便携式设备的框图；

图2示出了图1的位移检测设备的处理电路的电路框图；

图3示出了在图2的处理电路中数字高通滤波器的可能的电路实施例；

图4示出了在存在方形波输入信号的情况下数字高通滤波器的时间响应；