CN102364354A - 磁性传感器装置和电子罗盘设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了磁性传感器装置和电子罗盘设备。该磁性传感器装置可连接到数据处理装置并且是与数据处理装置物理分离的电路。在磁性传感器装置中，检测单元检测磁场并输出表示检测到的磁场的模拟磁数据。转换单元将模拟磁数据转换成数字磁数据。缓冲存储器的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。控制单元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。该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。

Description

磁性传感器装置和电子罗盘设备
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。
根据该磁性传感器装置，由于用来校准的数字磁数据的统计学群体可被存储在磁性传感器装置中，所以数据处理装置可以在用户需要时获取校准所需的数字磁数据的统计学群体，而无需始终启动电子罗盘控制程序。因此，根据本发明，可以实现这样一种电子罗盘，其能够在用户需要时测量正确的方位、同时抑制功耗。另外，由于根据数字磁数据项之间的距离对校准所需的数字磁数据的统计学群体进行选择，因此可以有效地将导出正确偏移量所需的数字磁数据的统计学群体存储在低容量的缓冲存储器中。这里，假定控制单元包括定序器。数字磁数据项之间的距离是具有对应于3轴磁场的3个坐标的三维空间中的距离。
优选地，当存储在缓冲存储器中的形成统计学群体的多条磁数据达到预定数量时，磁性传感器装置被停用。根据该磁性传感器装置，可以进一步抑制电子罗盘的功耗。
优选地，检测单元改变采样周期，以使得在数字磁数据被作为统计学群体成员存储在缓冲存储器中时缩短采样周期，并在数字磁数据没有被作为统计学群体成员存储在缓冲存储器中时延长采样周期。根据该磁性传感器装置，可以进一步抑制电子罗盘的功耗。
为了实现上述另一目的，根据本发明的第三方面，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；控制单元，其响应于触发来将所述电路设置为存储模式，从而操作检测单元连续输出模拟磁数据，随后其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，当在缓冲存储器中累积的数字磁数据的数量达到预定数量时，该控制单元还将所述电路设置为空闲模式；以及供电单元，其向检测单元供电以使得能够进行磁场检测，其中在所述电路被设置为空闲模式时停止从供电单元向检测单元供电。
优选地，控制单元选择性地累积那些满足给定标准的数字磁数据。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，供电单元响应于所述触发来启动向检测单元的供电。
为了实现上述另一目的，根据本发明的第四方面，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；控制单元，其响应于触发来将所述电路设置为存储模式从而操作检测单元连续输出模拟磁数据，随后其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，当在缓冲存储器中累积的数字磁数据的数量达到预定数量时，该控制单元还将所述电路设置为空闲模式；以及时钟单元，其向转换单元提供时钟信号以使得能够进行从模拟磁数据到数字磁数据的转换，并且还向控制单元提供另一个时钟信号以使得能够进行该控制单元的操作，其中在所述电路被设置为空闲模式时停止从时钟单元向转换单元以及向控制单元提供时钟信号。
优选地，控制单元选择性地累积那些满足给定标准的数字磁数据。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，时钟单元响应于所述触发来启动向转换单元以及向控制单元提供时钟信号。
根据本发明的第一和第二方面，磁性传感器装置具有缓冲存储器，该缓冲存储器的容量至少能够存储由给定数量的数字磁数据形成的统计学群体。通过这样的结构，磁数据可以不经过数据处理装置(通信终端设备中的处理器)而被存储在缓冲存储器中。因此，可以在终端设备中的数据处理装置执行电子罗盘程序之前或在数据处理装置执行电子罗盘的校准之前，将给定数量的磁数据临时累积在磁性传感器装置中。所以可在用户请求方位信息时立即测量出准确方位。
根据本发明的第三和第四方面，当磁性传感器装置中的控制控制单元响应于第一触发将电路设置为存储模式时，控制单元将数字磁数据连续累积在缓冲存储器中。当缓冲存储器中累积的数字磁数据达到预定数量时，控制单元将磁性传感器装置的电路设置为空闲模式。在空闲模式下，控制单元停止从供电单元向检测单元供电，以及停止从时钟单元向转换单元以及向控制单元提供时钟信号。这样的结构能够有效地抑制磁性传感器装置中的电力消耗。
附图说明
图1是本发明一个实施例的框图；
图2是本发明一个实施例的序列图；
图3是本发明一个实施例的波形示图；
图4是本发明另一个实施例的序列图；
图5是本发明另一个实施例的波形示图。
具体实施方式
下面将参考附图描述本发明的实施例。每个附图中的相应元件将用相同的参考标记表示并省略对其的重复描述。
1.第一实施例
图1是示出根据本发明一个实施例的电子罗盘设备的框图。电子罗盘100包括处理器3(数字处理装置)、3轴磁性传感器1(磁性传感器装置)、加速度传感器2、以及显示器7。处理器3是一个数据处理装置，其包括CPU 31、RAM 32、ROM 33以及接口34。磁性传感器1、加速度传感器2以及显示器7连接到接口34来构成电子罗盘并受处理器3控制。磁性传感器1是将数字磁数据输出到处理器3的装置。处理器3根据多个数字磁数据导出数字磁数据的偏移量，以及根据数字磁数据和偏移量导出方位。将导出的方位显示在显示器7上。CPU 31通过执行存储在ROM 33中的电子罗盘程序来实现处理器3的这些功能。在以下描述中，假定导出校准所需偏移量所根据的多个数字磁数据是一个统计学群体。
磁性传感器1是由半导体芯片形成的集成电路，其包括通信单元11、供电单元12、时钟单元13、控制单元14、传感器模块15以及缓冲存储器16。传感器模块15包括模数转换器(ADC)151(转换单元)以及传感器单元152。传感器单元152包括3个一维(1D)磁性传感器和一个选择器，3个一维磁性传感器用来检测外部磁场(磁力)的3轴磁分量。传感器单元152以时分方式通过选择器输出表示磁场(地磁)的3轴磁分量的模拟磁数据。每个一维磁性传感器(一轴磁性传感器，未示出)都可以是磁阻元件、霍尔元件等。这里，具有方向性的任何类型的一维磁性传感器都可被用作该一维磁性传感器。ADC 151将传感器单元152输出的模拟磁数据转换成数字磁数据。模拟磁数据是使用模拟信号表示3轴磁分量的数据。控制单元14包括寄存器组和逻辑电路。缓冲存储器16是低容量存储电路，其用于存储被控制单元14选择作为统计学群体的多个数字磁数据项。通信单元11从总线获取命令并将命令写入控制单元14中的寄存器，通信单元11还将控制单元14输出的数字磁数据输出到总线。时钟单元13是提供时钟信号的电路，其将时钟信号提供到磁性传感器1所包含的各种电路当中的数字电路。控制单元14与通信单元11的集合可被称为“逻辑电路”。
供电单元12向磁性传感器1所包含的各种模拟电路和数字电路供电。磁性传感器1中的传感器单元152和ADC 151部分地由模拟电路形成。磁性传感器的剩余部分由数字电路形成。从供电单元12向模拟电路和数字电路中的每一个的供电都是由控制单元14单独控制的。磁性传感器1的工作模式包括空闲模式(休息模式)、存储模式(累积模式)以及输出模式。在空闲模式中，切断向模拟电路的供电并停止从时钟单元13向数字电路提供时钟信号。
图2是示出电子罗盘100的操作的序列图。现在将参考图2详细描述电子罗盘100的功能。磁性传感器1在从空闲模式转变为存储模式或输出模式时启动。
当处理器3向磁性传感器1输出存储请求作为第一触发时(S101)，磁性传感器1在存储模式下被启动。特别地，当从处理器3输出存储请求时，通信单元11通过总线获取存储请求并将该存储请求写入控制单元14中的寄存器(S201)。随后，控制单元14使得时钟单元13开始提供时钟，同时使得供电单元12开始向模拟电路供电(S202)。当加速度传感器2检测到阈值加速度或更高的加速度时，或者当电子罗盘100从用户接收到指令时，触发处理器3来输出存储请求。也就是说，在处理器3中产生中断可使处理器3输出存储请求。
当磁性传感器1在存储模式下启动时，控制单元14使得传感器模块15通过以特定周期间隔间歇地启动传感器单元152和ADC 151来间歇地检测磁场(S203)，并间歇地获取数字磁数据(S204)。特别地，在只有控制单元14中的计数器和磁性传感器1中的时钟单元13这两个装置保持运行时，每次控制单元14中的计数器计数达到预置值的时候，传感器模块15就启动一段非常短的时间来将数字磁数据存储在控制单元14的寄存器中。
当控制单元14已经获取数字磁数据项时，控制单元14通过检查所获取的数字磁数据是否满足给定标准来确定是否将该所获取的数字磁数据项作为统计学群体成员存储在缓冲存储器16中(S205)。具体地，控制单元14根据罗盘空间坐标系中从传感器模块15获取的数字磁数据项与已被存储在缓冲存储器16中作为统计学群体成员的数字磁数据项之间的距离，来确定该所获取的数字磁数据项是否将被作为统计学群体成员进行存储。在存储在缓冲存储器16中的所有数字磁数据项当中，将与阈值进行比较来确定距离的那个已存储的数字磁数据项可以是最后存储在缓冲存储器16中的数字磁数据项或者可以是与所获取的数字磁数据项最近的数字磁数据项。
此处将P1(x1，y1，z1)和P2(x2，y2，z2)作为两个数字磁数据项，并且我们将指数D1、D2、D3定义如下。
D1＝(x1-x2)2+(y1-y2)2+(z1-z2)2
D2＝|x1-x2|+|y1-y2|+|z1-z2|
D3＝MAX(|x1-x2|，|y1-y2|，|z1-z2|)
这里，MAX(a，b，c)表示a、b、c的最大值。
指数D1、D2、D3表示正相关于P1和P2间的距离并与该距离相关联的函数。为了减小控制单元14的电路尺寸，优选地，不使用P1和P2间的距离，而是将罗盘空间坐标系中作为正相关于P1和P2间的距离的指数D1、D2、D3用作用于选择数字磁数据项作为统计学群体成员的指数。
随后，当指数D1、D2或D3的值大于预定阈值D时，将从传感器模块15获取的数字磁数据项作为统计学群体成员存储在缓冲存储器16中(S206)。否则，不将所获取的数字磁数据项存储在缓冲存储器16中。如上所述，通过选择性存储满足预定标准的数字磁数据，可以在缓冲存储器中形成由罗盘空间中彼此远离的多条数字磁数据组成的统计学群体。即，被累积为统计学群体的多条数字磁数据广泛分布在罗盘空间中，从而使得能够对磁数据中所含偏移量进行精确计算。
当将数字磁数据项作为统计学群体成员存储在缓冲存储器16中时，控制单元14确定是否已将足够数量(即，给定数量)的统计学群体成员存储在了缓冲存储器16中(S208)。也就是说，控制单元14对数字磁数据项存储在缓冲存储器16中的次数进行计数，并确定该计数值是否已达到对统计学群体预定的给定数量。
一旦确定了已将足够数量的数字磁数据作为统计学群体累积在缓冲存储器16中，则控制单元14使得时钟单元13停止向数字电路提供时钟信号，并且还切断从供电单元12向模拟电路的供电。即，磁性传感器1被停用，以使磁性传感器1的电路进入空闲状态或休息状态(S209)。
当所获取的数字磁数据项未被存储在缓冲存储器16中时，以及当尽管将所获取的数字磁数据项作为统计学群体成员存储在了缓冲存储器16中但统计学群体成员的数量不充足时，都要从步骤S203开始重复上述进程。
以下将要描述其中将统计学群体从磁性传感器1输出的输出模式。例如，处理器3开始执行电子罗盘程序(S102)。随着电子罗盘程序被启动，处理器3开始校准，因此触发处理器3来输出统计学群体请求。当处理器3向磁性传感器1输出统计学群体请求时(S103)，磁性传感器1在输出模式下启动。特别地，当从处理器3输出统计学群体请求时，通信单元11从总线获取统计学群体请求，并将该统计学群体请求写入控制单元14中的寄存器(S210)。随后，控制单元14使得时钟单元13开始提供时钟，同时使得供电单元12向模拟电路供电(S211)。
当磁性传感器1在输出模式下启动时，控制单元14从缓冲存储器16中顺序获取每一个被存储为统计学群体成员的数字磁数据项，并将该数字磁数据项输出到通信单元11(S212)。每次获取到数字磁数据项，通信单元11就将该数字磁数据项输出到总线(S213)。处理器3通过将数字磁数据项存储在RAM 32中的特定地址来获取输出到总线的数字磁数据项。处理器3执行校准，该校准是基于以上述方式获取的作为统计学群体的多个数字磁数据项来导出数字磁数据偏移量的处理。当通过这样的校准用新导出的偏移量更新旧偏移量时，处理器3随时可根据数字磁数据和偏移量来导出正确的方位。
在该实施例中，可以在电子罗盘程序被启动之后立即导出偏移量，这是因为当电子罗盘程序被启动时，数字磁数据的统计学群体就已经存储在了磁性传感器1中。因此，可以在电子罗盘程序被启动之后立即导出正确方位。也就是说，由于在不需要电子罗盘功能的时间段内无需仅是为了存储统计学群体而执行电子罗盘程序，所以能够抑制处理器3的功耗。
当磁性传感器1在输出模式中输出数字磁数据的统计学群体之后，控制单元14以特定周期间隔间歇地启动传感器单元152和ADC151，从而间歇地检测磁场(S214)以间歇地获取数字磁数据(S215)。特别地，在只有控制单元14中的计数器和磁性传感器1中的时钟单元13这两个装置均保持运行时，当控制单元14中的计数器计数达到预置值的时候，传感器模块15就启动一段非常短的时间来将数字磁数据存储在控制单元14的寄存器中。控制单元14每次获取到数字磁数据项时，控制单元14都将所获取的数字磁数据项输出到通信单元11。每次获取到数字磁数据项时，通信单元11都将数字磁数据项输出到总线(S216)。处理器3通过将数字磁数据项存储在RAM 32中的特定地址来获取输出到总线的数字磁数据项。当处理器3已通过该方法间歇地获取到数字磁数据项时，处理器3就根据数字磁数据项和偏移量来间歇地导出方位(S104)。
当电子罗盘程序终止时，处理器3向通信单元11输出空闲请求(S105)。一旦接收到空闲请求，通信单元11就将空闲请求存储在控制单元14的寄存器中(S218)。一旦获取到空闲请求，控制单元14就使得时钟单元13停止向数字电路提供时钟，并且还切断从供电单元12向模拟电路的供电，从而使磁性传感器1停用(S219)。
图3是示出当磁性传感器1处在空闲状态或启动状态(在存储模式下)时磁性传感器1的功耗的波形示图。在磁性传感器1启动时，时钟单元13始终向数字电路提供时钟，而当磁性传感器1空闲时，时钟单元13停止提供时钟。由从控制单元14输出到供电单元12的电源控制信号控制向模拟电路的供电。只有当间歇地检测磁场时才从供电单元12间歇地向模拟电路供电，并且当不检测磁场时将从供电单元12向模拟电路的供电切断。即，在磁性传感器的操作状态下并不是持续向模拟电路供电，而只是间歇地供电。只有在检测磁场以及输出统计学群体时，才启动除了控制单元14的计数器以外的其他数字电路。因此，只有在检测磁场以及输出统计学群体时，磁性传感器1才实际消耗电力。磁性传感器1的电路尺寸比处理器3的电路尺寸小得多。另外，当已经存储了预定数量的数字磁数据时，磁性传感器1变为空闲。也就是说，与总是运行电子罗盘程序来预先存储统计学群体时相比，在该实施例中可以显著抑制功耗，这是因为即使在不运行电子罗盘程序期间启动磁性传感器1来存储统计学群体成员的情况下，磁性传感器1的功耗也是非常小的。
2.第二实施例
图4是示出本发明第二实施例的序列图。如图4所示，根据是否将数字磁数据项作为统计学群体成员存储在缓冲存储器16中来改变磁场检测周期。也就是说，可根据从传感器模块15获取的数字磁数据项与已经作为统计学群体成员存储在缓冲存储器16中的数字磁数据项之间的距离来改变磁场检测周期。具体地，在第二实施例中，当所获取的磁数据项作为统计学群体成员被存储时，减小由传感器模块15执行的磁场检测的周期(S2071)，并且当所获取的磁数据项未作为统计学群体成员被存储时，延长该磁场检测的周期(S2072)。
如果以这种方式改变磁场检测周期，则如图5所示，可以在电子罗盘100不运行时(即，确定不需要存储数字磁数据项时)抑制检测磁场所耗电力，并且可以在电力罗盘运行时立即将数字磁数据作为统计学群体成员进行存储。
在延长磁场检测周期的情况下，可设置磁场检测周期的上限，并且可在每次确定磁数据项未作为统计学群体成员被存储时，用一个常数乘该磁场检测周期(例如用2乘)，并且还可在每次确定磁数据项未作为统计学群体成员被存储时，逐步将该磁场检测周期切换到预置的检测周期。在减小磁场检测周期的情况下，当将磁数据项作为统计学群体成员存储在缓冲存储器16中时，可将磁场检测周期重置为预定缺省值(最小周期)。
如果以上述方法改变磁场检测周期，则能够在不停用磁性传感器1的情况下充分抑制磁性传感器1的功耗，因此，即使在足够数量的数字磁数据项已被作为统计学群体成员存储在了缓冲存储器16中之后，也能够无需停用磁性传感器1而以先进先出(FIFO)方式或先进后出(FILO)方式对统计学群体保持更新。也就是说，对于在步骤S208中确定足够数量的数字磁数据项已被作为统计学群体成员存储在了缓冲存储器16中的情况，控制单元14不执行步骤S209的停用处理就返回到步骤S203，并且重复步骤S203到步骤S208的进程。这里，在以FIFO方式更新统计学群体的情况下，总是将固定数量的新磁数据项存储在缓冲存储器16中。如果在步骤S208确定有足够数量的数字磁数据已被存储在了缓冲存储器16中之后在步骤S210中由通信单元11将统计学群体请求写入控制单元14的寄存器中，则控制单元14向通信单元11输出那些已被存储为最新统计学群体成员的数字磁数据项(S212和S213)。
3.其他实施例
当然，本发明的范围并不限于上述实施例，并且在不超出本发明精神的情况下可以进行各种变型。例如，通过校准导出偏移量的方法可以是一种已知的统计学方法、可以是一种概率方法或者可以是任何一种未来开发出的方法。尽管以上描述的实施例参考的是在输出模式下将统计学群体从磁性传感器1输出之后间歇地输出数字磁数据的示例，但是还可以分别定义统计学群体输出模式和间歇数字磁数据输出模式，并且还能在处理器3的控制下切换这两个模式。另外，可将本发明应用到具有电子罗盘功能的各种电子装置，例如移动电话、导航装置、以及数字照相机，而不必将本发明的应用范围限制在专用于被称作电子罗盘产品的那些电子装置。
另外，在上述实施例中，一旦确定存储为统计学群体成员的数字磁数据项的数量不足时就要重复进行数字磁数据获取。然而，对于在特定时间内不可能存储足够数量的磁数据项的情况，可以在所有的数字磁数据项都已被作为统计学群体成员存储在了缓冲存储器16之后重新开始进行统计学群体存储，直到该特定时间结束(discard)。这防止了由于需要花时间存储磁数据而使统计学群体由表示不同位置磁场的数字磁数据构成。
另外，尽管在上述实施例中当足够数量的统计学群体成员已被存储在缓冲存储器16时停用磁性传感器1来等待统计学群体请求，但也可以在完成了将足够数量的统计学群体成员存储在缓冲存储器16时将中断信号通过通信单元11输出到处理器3。一旦从磁性传感器1接收到中断信号，则处理器3可临时启动电子罗盘程序来执行校准。这使得能够根据需要来校正偏移量，并因此电子罗盘程序能够在需要时测量正确的方位。
本发明不仅被应用于3轴类型的地磁传感器，还可以被应用于2轴类型的地磁传感器。
如上所述，根据本发明，磁性传感器1设置有缓存器16，该缓存器具有至少能够存储由给定数量的数字磁数据构成的统计学群体的容量。利用该构造，可以在不经过数据处理装置(通信终端设备100中的处理器3)的情况下将磁数据存储到缓存器16中。因此，在终端设备100中的数据处理装置3执行电子罗盘程序之前、或者在该数据处理装置3执行电子罗盘的校准之前，可以在磁性传感器1中临时累积给定数量的磁数据。从而，在用户请求方位信息时可以立即测量出准确方位。
此外，根据本发明，当磁性传感器装置1中的控制单元14响应于第一触发而将所述电路设置为存储模式时，控制单元14在缓存器16中连续累积数字磁数据。当在缓存器16中累积的数字磁数据达到预定数量时，控制单元14将磁性传感器装置1的电路设置成空闲模式。在空闲模式下，控制单元14停止从供电单元12向检测单元152提供电力，并且停止从时钟单元13向转换单元151和控制单元14提供时钟信号。这样的结构可以有效抑制磁性传感器装置1中的电力消耗。

Claims (17)

1.一种磁性传感器装置，其可连接到数据处理装置，并且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以形成统计学群体，该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。
2.根据权利要求1所述的磁性传感器装置，其中缓冲存储器选择性地存储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。
3.根据权利要求2所述的磁性传感器装置，其中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。
4.根据权利要求1所述的磁性传感器装置，其中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，以及控制单元还响应于由数据处理装置发出的第二触发，该第二触发是提供统计学群体的请求。
5.根据权利要求4所述的磁性传感器装置，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请求，以及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。
6.一种磁性传感器装置，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、并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。
7.根据权利要求6所述的磁性传感器装置，其中当存储在缓冲存储器中的形成统计学群体的多条磁数据达到预定数量时，磁性传感器装置被停用。
8.根据权利要求6或7所述的磁性传感器装置，其中检测单元改变采样周期，以使得在数字磁数据作为统计学群体成员被存储在缓冲存储器中时缩短采样周期，以及在数字磁数据未被作为统计学群体成员存储在缓冲存储器中时延长采样周期。
9.一种电子罗盘设备，包括：
根据权利要求6或7所述的磁性传感器装置；以及
连接到磁性传感器装置的数据处理装置。
10.一种磁性传感器装置，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；
控制单元，其响应于触发来将所述电路设置为存储模式以操作检测单元连续输出模拟磁数据，随后其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，当在缓冲存储器中累积的数字磁数据的数量达到预定数量时，该控制单元还将所述电路设置为空闲模式；以及
供电单元，其向检测单元供电来以使得能够进行磁场检测，
其中在所述电路被设置为空闲模式时停止从供电单元向检测单元供电。
11.根据权利要求10所述的磁性传感器装置，其中控制单元选择性地累积满足给定标准的数字磁数据。
12.根据权利要求11所述的磁性传感器装置，其中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。
13.根据权利要求10所述的磁性传感器装置，其中供电单元响应于所述触发来启动向检测单元的供电。
14.一种磁性传感器装置，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；
控制单元，其响应于触发来将所述电路设置为存储模式以操作检测单元连续输出模拟磁数据，随后其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，当在缓冲存储器中累积的数字磁数据的数量达到预定数量时，该控制单元还将所述电路设置为空闲模式；以及
时钟单元，其向转换单元提供时钟信号以使得能够进行从模拟磁数据到数字磁数据的转换，以及还向控制单元提供另一个时钟信号以使得能够进行该控制单元的操作，
其中在所述电路被设置为空闲模式时停止向转换单元以及向控制单元提供时钟信号。
15.根据权利要求14所述的磁性传感器装置，其中控制单元选择性地累积满足给定标准的数字磁数据。
16.根据权利要求15所述的磁性传感器装置，其中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。
17.根据权利要求14所述的磁性传感器装置，其中时钟单元响应于所述触发来启动向转换单元以及向控制单元提供时钟信号。
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