[发明专利]磁性传感器装置和电子罗盘设备

说明书

技术领域

本发明涉及磁性传感器装置和电子罗盘设备，更具体地涉及磁 性传感器的校准。

背景技术

通常在车载导航系统、移动电话等中提供用来使用磁性传感器 检测地球磁场并用来测量方位的电子罗盘。当根据磁性传感器的输 出指定了地球磁场的方向或大小时，必须执行用来校正磁性传感器 输出的处理，即校准，从而消除磁化所引起的测量误差。该校正处 理的控制值被称作“偏移量”。偏移量是矢量数据，其表示由磁性 传感器所检测到的车辆、移动电话等的磁化所引起的磁场分量。通 过从磁性传感器所输出的磁数据中减去该偏移量来消除测量误差。 当使用三维(3D)磁性传感器时，可通过获得其上分布有一组磁数 据的球体的中心来计算偏移量。关于现有技术的一个示例，可参考 日本专利申请公开第2007-240270号。

为了保持正确的偏移量，必须始终启动电子罗盘控制程序并始 终在存储器中存储一组磁数据来作为导出偏移量的统计学群体 (statistical population)。然而，如果电子罗盘控制程序始终 运行的话，存在一个问题就是消耗了过多的功率来启动包括CPU和 存储器的大尺寸电子电路。如果在用户请求时启动电子罗盘控制程 序，则可以抑制功耗。然而存在一个问题就是无法测量用户所需时 刻的正确方位，这是因为电子罗盘控制程序启动之后还需要时间来 获得正确偏移量。

发明内容

本发明是为了克服上述问题而做出的，并且本发明的一个目的 是实现能够测量用户所需时刻的正确方位的电子罗盘设备和磁性传 感器装置。并且本发明的另一个目的是实现能够在有效获得用于测 量方位的磁数据的同时抑制功耗的电子罗盘设备和磁性传感器装 置。

为了实现上述目的，根据本发明的第一方面，提供了一种磁性 传感器装置，其可连接到数据处理装置，并且其是与数据处理装置 的电路物理分离的电路。该磁性传感器装置包括：检测单元，其检 测磁场并输出表示检测到的磁场的模拟磁数据；转换单元，其将模 拟磁数据转换成数字磁数据；缓冲存储器，其容量能够存储由给定 数量的数字磁数据形成的统计学群体；以及控制单元，其响应于第 一触发来操作检测单元连续输出模拟磁数据，随后从转换单元连续 接收对应于模拟磁数据的数字磁数据，并且将接收到的数字磁数据 累积在缓冲存储器中从而形成统计学群体。控制单元还响应于第二 触发来向数据处理装置提供累积在缓冲存储器中、并由给定数量的 数字磁数据形成的统计学群体。

优选地，缓冲存储器选择性地存储那些满足给定标准并因此适 于作为统计学群体成员的数字磁数据。在这种情况下，控制单元根 据与数字磁数据在针对磁性传感器装置所定义的坐标系中的位置相 关的指数来检查该数字磁数据是否满足给定标准。

优选地，控制单元响应于由数据处理装置发出的第一触发，该 第一触发是对模拟磁数据进行采样的请求，并且控制单元还对由数 据处理装置发出的第二触发做出响应，该第二触发是提供统计学群 体的请求。

优选地，磁性传感器装置还包括通信单元，其连接到数据处理 装置，用来从数据处理装置接收上述请求、并用来将由给定数量的 数字磁数据形成的统计学群体发送到数据处理装置。

为了实现上述目的，根据本发明的第二方面，提供了一种磁性 传感器装置，其将数字磁数据输出到数据处理装置，该数据处理装 置根据由多个数字磁数据形成的统计学群体来导出数字磁数据的偏 移量、以及还根据数字磁数据和偏移量来导出方位。该磁性传感器 装置包括：检测单元，其以采样周期的间隔检测磁场并输出表示检 测到的磁场的模拟磁数据；转换单元，其将模拟磁数据转换成数字 磁数据；缓冲存储器，其存储统计学群体；以及控制单元，其根据 从转换单元输出的数字磁数据与存储在缓冲存储器中作为统计学群 体成员的数字磁数据之间的距离来确定从转换单元输出的数字磁数 据是否将被作为统计学群体的成员存储在缓冲存储器中，从而选择 性地累积数字磁数据来在缓冲存储器中形成统计学群体，并且一旦 有来自数据处理装置的请求，该控制单元就从缓冲存储器读取统计 学群体并将读取的统计学群体提供到数据处理装置。