Зачем нужен гироскоп, как его включить и откалибровать в смартфоне
Привет читатели seoslim.ru! Далеко не каждый задумывается о том, из какого большого количества компонентов состоит современный смартфон.
Если ранее кнопочные мобильные устройства могли выполнять лишь ограниченный перечень функций и преимущественно использовались для основной задачи – совершения звонков, то сегодняшние аппараты по своей функциональности могут сравниться с полноценными компьютерами.
Столь обширный набор доступных опций был бы невозможен без наличия в конструкции смартфонов множества умных датчиков и сенсоров. Одним из таких и является гироскоп, о котором пойдет речь далее.
Что такое гироскоп
Гироскоп представляет собой приспособление, предназначенное для определения положения объекта в пространстве.
Данное устройство используется во множестве различных аппаратов, нуждающихся в системе навигации, включая:
- Смартфоны и планшеты.
- Игровые приставки.
- Ракеты.
- Комические аппараты.
- Самолеты.
- Корабли и пр.
На сегодняшний день гироскопы представлены в самых различных вариациях. Те датчики, что интегрируются в смартфоны, сильно отличаются от обыкновенных, хотя идентичную опцию.
История появления
Впервые гироскоп был изобретен в начале 19 века немецким физиком по имени Иоанн Готлиб Фридрих фон Боненбергер.
Чуть позже, в середине того же века, данное изобретение было доработано французским механиком, физиком и астрономом по имени Жан Бернар Леон Фуко, который также является создателем известного маятника, за счет которого было доказано, что Земля за сутки совершает полный оборот вокруг своей оси.
Разумеется, в процессе развития технологий данное приспособление подвергалось неоднократной модернизации, и сегодняшние гироскопические датчики представлены в совершенно другом виде.
Устройство гироскопа
В зависимости от области применения, гироскопы могут обладать разными форм-факторами и применениями.
Гиродатчики, используемые в современных мобильных устройствах, представляют собой небольшие чипы.
Основная задача этого приспособления – определять и менять ориентацию экрана гаджета в автоматическом режиме.
Подобный микрочип содержит подвижные вещества, что при наклоне меняют электрическую емкость конденсаторов, которая связана непосредственно с процессором смартфоне.
Наиболее простой вариант гироскопа включает подвижные единицы лишь в количестве двух штук, которых хватает, чтобы при изменениях положения устройства отправить сигнал соответствующим датчикам.
Чем отличается от акселерометра
Нередко пользователи путают гироскоп с акселерометром. Действительно, эти датчики в чем-то схожи, так как оба предназначаются для определения положения девайса в пространстве.
Однако принципы их работы существенно разнятся, так как акселерометр вычисляет ускорение вычисляет ускорение собственного тела, а значит и гаджета, в который он интегрирован.
Простыми словами, гироскоп определяет угол наклона относительно земли, а акселерометр относительно той же земной поверхности вычисляет собственное ускорение.
Как узнать есть ли гиродатчик в смартфоне
Гироскопическими датчиками снабжены все современные смартфоны. Желающие наглядно увидеть гироскоп в работе, либо проверить его на работоспособность могут легко это сделать с помощью видео в YouTube, которые поддерживают просмотр в режиме 360 градусов.
Найдя подобный видеоролик, следует повертеть смартфоном в различные стороны. Если изображение на экране будет меняться относительно угла наклона, значит гироскопический датчик является работоспособным.
Также это можно сделать с помощью мобильных видеоигр, где этот датчик задействуется, например, Pokemon GO, либо посредством специальных приложений, позволяющих получить информацию о комплектующих смартфона, к примеру, утилит AnTuTu Benchmark или AIDA64.
Как включить гироскоп на Андроиде
Для включения гиродатчика на Андроид следует:
- Перейти в настройки смартфона.
- Зайти в раздел «Экран».
- Найти пункт под названием «Автоповорот».
- Включить вышеупомянутую опцию.
Во многих современных моделях мобильных телефонов это можно сделать, не заходя в раздел настроек, в шторке скрываемого верхнего меню с панелью функций быстрого доступа.
Также эта опция может называться «Блокировка ориентации экрана» или как-то иначе.
Калибровка
Гироскоп является самостоятельным датчиком, работающим по единственному принципу, а поэтому внести коррективы в его работу не получится. Пользователи имеют возможность лишь повторно откалибровать его, если тот сбился и перестал функционировать.
Для калибровки потребуется загрузить соответствующее программного обеспечение. Подходящим для этой задачи является приложение под названием Accelerometer Calibration.
Сам процесс калибровки несложен: пользователю понадобится лишь положить гаджет на ровную поверхность и нажать кнопку «Calibrate» в тот момент, когда отображающий равновесие шарик окажется в прицеле.
Гироскоп – крайне важный датчик для современных мобильных устройств, что позволяет не только менять ориентацию дисплея в автоматическом режиме, но и выполнять множество других опций, включая просмотр 360-градусных видеороликов, игры в мобильные видеоигры и прочих.
Данный микрочип присутствует в каждом современном телефоне и изначально не нуждается в настройке. Его ручная калибровка может понадобиться лишь в том случае, если датчик вышел из строя.
Гироскоп в телефоне, как понять что он есть
Многие владельцы смартфонов спрашивают, для чего нужен гироскоп в телефоне, что это, и как включить опцию в настройках. Это один из датчиков, обеспечивающий преобразование угловой скорости в электричество. Иными словами, он реагирует на поворот смартфона в любом направлении по оси. Ниже рассмотрим все вопросы, которые касаются этого устройства, его работы и особенностей настройки.
Что такое гироскоп в смартфоне?
Новые модели телефонов комплектуются множеством разных опций — акселерометром, датчиком движения, освещения и прочими. Каждый из них выполняет определенную функцию и расширяет возможности устройства. Наибольший интерес вызывает датчик гироскоп в смартфоне — что это, и как работает.
Гироскоп — это модуль представляет собой устройство, которое реагирует на смену угла телефона в пространстве.
Первопроходцем в этом вопросе считается немецкий специалист астрономии и математики И. Бененбергер, который создал гироскоп в 1817 году, но первые упоминания об изобретении появились на четыре года ранее (в 1813-м). Сегодня такие изделия применяются в разных сферах жизни — в бытовой технике, авиационной промышленности, космонавтике и судоходстве. Одна из сфер применения — телефоны.
Мало кто знает, что такое гироскоп. Это сложное устройство, в основе работы которого лежит акселерометр. В обычном виде это колба с прикрепленной к ней пружиной и грузиком внутри. С одной стороны пружины зафиксирован груз, а другая крепится на демпфере для снижения колебаний. При резком встряхивании изделия рабочая масса действует на пружину. При совмещении трех таких устройств под 90 градусов друг относительно друга можно понять принцип расположения изделия в пространстве.
С учетом сложности конструкции возникает вопрос, что такое датчик гироскоп в смартфоне, ведь в столь компактном устройстве не может расположиться столько разных элементов. Специалисты создали чип, в котором сохранился принцип работы, но все расчеты проводятся микросхемой.
Суть работы следующая:
- микроконтроллер получает данные о текущем напряжении;
- полученные сведения преобразуются в угловую скорость с высокой точностью;
- мгновенная скорость умножается на время между двумя показателями, которые исходят от датчика.
Как результат, система получает данные о положении телефона в пространстве. Для предоставления более точной информации вместе с гироскопом работает и акселерометр, измеряющий линейное ускорение, но не реагирующий на повороты.
Зачем он нужен?
Выше мы рассмотрели, что датчик имеет сложное устройство и точно определяет положение мобильного аппарата в пространстве. Возникает следующей вопрос — как можно использовать эту функцию, и для чего нужен гироскоп в телефоне, ведь его установка и настройка стоит немалых денег для разработчика.
- ответ на звонки путем обычного встряхивания телефона;
- быстрый просмотр фотографий или смена музыки;
- упрощение работы с калькулятором (программа CoveFlow);
- возможность внедрение в телефон более сложного и функционального ПО;
- обновление аппарата для Блютуз;
- запуск специального ПО для измерения уровня и углов наклона (полезно при проведении строительных работ);
- контроль скорости перемещения и определение месторасположения человека на местности;
- управление играми на смартфоне (езда на авто, направление оружия, полеты на вертолете и т. д.);
- использование телефона в шлемах виртуальной реальности.
Разработчики знают, как работает гироскоп в смартфоне, поэтому выжимают максимальную пользу с опции. Перечислять полезные функции можно долго, но не все владельцы телефонов понимают преимущества датчика.
Кроме плюсов датчика, выделяется и ряд недостатков. В частности, модуль чувствителен к перемещению телефона, что может вызвать неудобство при пользовании определенными программами. Так, при чтении книги или просмотре видео человек может переместить смартфон, что сразу приводит к изменению положения экрана. Приходится перемещать устройство в нужную сторону, чтобы вернуть привычную позицию. Кроме того, многие производители скрывают наличие гироскопа в телефоне. Как определить его наличие, рассмотрим ниже.
Отличие от акселерометра
Многие ошибочно считают, что гироскоп и акселерометр — один и тот же датчик. Это разные устройства, о чем свидетельствует принцип действия каждого из них:
- гироскоп рассчитывает угол наклона относительно земли, скорость перемещения и учитывает стороны света;
- акселерометр учитывает свое ускорение по отношению к поверхности.
Если говорить простыми словами, гироскоп — улучшенная версия акселерометра, контролирующая перемещение телефона в 3-х плоскостях. На практике эти устройства могут работать по одному или дополнять функционал друг друга. Вот почему во многих современных моделях предусмотрено одновременно обе функции.
Как проверить, есть ли гироскоп в телефоне
Многие владельцы телефонов не представляют возможностей своего аппарата. Существует несколько методов, как узнать, есть ли гироскоп в смартфоне. Выделим основные пути:
- Зайдите на официальный ресурс компании-производителя и прочтите технические характеристики гаджета. Найдите список датчиков и посмотрите, есть там гироскоп или нет.
- Если на телефоне установлен You Tube, войдите в него и запустите любое видео. Чтобы проверить, есть ли гироскоп на телефоне, наблюдайте параллельно за изображением. Если оно следует за движениями корпуса, это свидетельствует о наличии специального датчика.
- Поставьте программу AnTuTu Benchmark и запустите ее. Перейдите в раздел информации и прочтите технические характеристики аппарата. Здесь можно узнать о наличии функции. Если она отсутствует, система напишет, что модуль не поддерживается.
- Установите специальный софт Sensor Sense. Еще один метод, как проверить гироскоп в смартфоне — поставьте упомянутую утилиту и посмотрите наличие в аппарате датчиков. При отсутствии гироскопа его не будет в перечне. Это можно сказать и в той ситуации, если отчет не меняется при вращении устройства.
- Используйте программу AIDA 64 . Это еще один полезный софт, который отражает подробные сведения о конфигурации телефона. Если перейти в раздел «Датчики», можно увидеть — есть функция на «борту» аппарата или нет.
- Или откройте любую игру, если экран поворачивается вслед за вашей рукой, то гироскоп точно есть.
Указанных методов достаточно, чтобы определить наличие гироскопа в телефоне. После этого можно принимать решение — пользоваться функцией или нет.
Как включить и настроить гироскоп на телефоне?
Не менее важный вопрос — как включить гироскоп на телефоне с Андроид и пользоваться новыми возможностями. Сразу отметим, что датчик работает постоянно и не требует активации. Если речь идет о повороте экрана при просмотре изображения или видео, за эту функцию несет ответственность акселерометр. Ее можно деактивировать. Для этого:
- Войдите в настройки телефона.
- Кликните по ссылке Экран.
- Найдите пункт Автоповорот экрана;
- Отключите его.
- Или просто откройте шторку и включите его.
На некоторых старых устройствах (к примеру, планшетных ПК) предусмотрен отдельный тумблер. При его переводе в определенную позицию перемещение экрана блокируется вне зависимости от выставленных настроек. Так что отключить гироскоп на Андроиде не получится. Этот датчик предусмотрен на телефоне, либо производитель отказался от его установки.
Аналогичный подход работает и в вопросе установки параметров. Пользователь не может настроить гироскоп на Андроиде. Необходимые калибровочные работы выполняются производителем. Настройка возможно только для акселерометра, о котором упоминалось выше. При этом производители смартфонов не предусматривают специальных программ для выполнения работы. Как вариант, подойдет использование специального ПО, к примеру, Accelerometer Calibration Free. Для выполнения работы аппарат кладется на ровную поверхность. Задача пользователя — добиться размещения красного шарика в центральной части «прицела». Как только это произошло, нажимается кнопка «Калибрейт».
Указанные выше способом калибруется акселерометр, а настройка гироскопа на Андроид не нужна. Если этот датчик и установлен, он всегда работает правильно.
Что делать, если нет гироскопа на телефоне
После проверки функциональных возможностей аппарата многие спрашивают, что делать, если нет гироскопа на телефоне. В таком случае ничего предпринять нельзя, ведь подобный датчик либо устанавливается производителем, либо нет. Если человек планирует поиграть в виртуальную реальность, придется покупать модель, где предусмотрена такая опция.
Сразу возникает вопрос, в каких телефонах есть гироскоп. Для покупки аппарата войдите на любой сайт, который продает смартфоны, и задайте в фильтре наличие этого датчика. Количество вариантов достаточно, чтобы подобрать себе подходящую модель. Производители прекрасно знают, за что отвечает гироскоп, поэтому стараются добавлять модуль в техническую часть новой продукции. В частности, такие датчики есть почти в телефонах Apple, Asus, Samsung, Blackview и других. Перечислять все модели нет смысла, ведь количество устройств с такой опцией исчисляется сотнями.
К примеру, у Apple это модели iPhone 6s, 7, Xs и другие. У Honor — 8X, 20, 20 Pro, 10 и т. д. У Самсунга — S10, M20, Note 10 и другие.
Ну вот и все. Теперь вы знаете, зачем гироскоп в смартфоне, что это за устройство, и какую пользу оно приносит владельцу смартфона. Помните, что включить и настроить этот датчик не удастся. Он работает всегда, если производитель предусмотрел его на своем устройстве. Следовательно, при выборе будьте внимательны и проверяйте характеристики аппарата.
Гироскоп в смартфоне. Зачем он нужен и как работает
На фотографии сверху можно увидеть мобильное приложение, имитирующее акселерометр.
Современное строение акселерометров позволяет связывать их с бортовым компьютером в автомобилях, поездах, самолетах и ракетах. Таким образом, получается абсолютная целостная система. Ее основной задачей является анализ измерения показателя ускорения. Впоследствии компьютером дается соответствующая команда о корректировке работы, при этом увеличивается или уменьшается скорость движения.
На данный момент использование датчика акселерометра вышло за пределы транспортной индустрии. Данное устройство также стало устанавливаться и в мобильные телефоны, но при этом в немного другой форме. Именно о современной вариации уменьшенного прибора и пойдет речь далее.
Что такое гироскоп в телефоне
Как и OTG, гироскоп в смартфонах на базе Андроида, Айфонах и других современных мобильных устройствах — это программно-аппаратная технология, позволяющая владельцу пользоваться своим телефоном с наибольшим уровнем комфорта. По сути же гироскоп — это небольшой датчик, встроенный в общую плату и передающий операционной системе информацию о текущем положении аппарата в пространстве.
Но сначала — несколько слов и гироскопах в целом. Устройства такого типа, позволяющие измерять отклонение от «точки спокойствия» во всех трёх измерениях, появились очень давно; традиционно изобретение прибора приписывают И. Боненбергеру, жившему в начале XIX века, однако практические модели существовали с незапамятных времён; самый простой их пример — юла, то есть игрушка, способная долгое время сохранять движение относительно центра тяжести.
Устройство, созданное Боненбергером и окончательно оформленное жившим чуть позже М. Фуко, технически представляло собой тяжёлый диск, вращающийся в трёх ориентированных по осям X, Y и Z сферах. И, как уже упоминалось, центр тяжести диска (в ранних версиях — шара) оставался неизменным вплоть до прекращения вращения, вне зависимости от наклона сфер.
Нанеся на внешние ободы прибора шкалу, учёные смогли отслеживать наклон, а стало быть — и изменение направления движения относительно Земли как неподвижной точки. С того времени и по сей день гироскопы, в том числе в телефонах, используются именно с этой общей целью: для определения перемещения в пространстве.
Разумеется, внутри смартфона нет ни вращающихся дисков, ни тяжёлых шаров; вместо них в плату впаиваются микроприборы, содержащие ничтожно малые количества перемещающегося вещества. Найти гироскоп, не разбираясь в схемотехнике на высоком уровне, почти невозможно — внешне он ничем не отличается от других датчиков.
Устройство гироскопа
Прибор гироскоп был изобретен еще в 19 веке. Его работа заключается во вращении твердых тел с высокой скоростью вокруг оси. Самым простым и наглядным примером работы агрегата является простая игрушка юла. Когда мы раскручиваем ее, она вращается вокруг оси до тех пока на нее не начинают воздействовать внешние силы.
Гироскоп в свою очередь не подвержен такому воздействию и сохраняет устойчивость благодаря гораздо большей силе вращения, чем у юлы. Таким образом, вы можете поворачивать аппарат как угодно, но его ось останется неизменно вертикальной.
Самый первый гироскоп был механическим, однако дальше, с развитием науки он стал лазерным и оптическим. В электромеханике сегодня такие приборы используются в виде микроэлектромеханических датчиков. Именно таким образом он умещается в телефон, сложную навигационную систему кораблей, самолетов и вертолетов.
Таким образом, в современном мире люди живут, что называется на высоких скоростях. Однако для упрощения и увеличения качества жизни в бытовой обиход входят все больше приборов, которые ранее использовались только для высоких технологий. Одним из таких примеров, является гироскоп в телефоне. Что это за устройство, давно знают капитаны морских судов и подводных лодок, пилоты и космонавты. В современном гаджете такое устройство появилось относительно недавно, но уже прочно закрепилось среди важных и полезных функций.
Видео о принципе работы приборов для ориентации в пространстве
В данном ролике Роман Лодин расскажет, с помощью чего гироскопу и акселерометру удается определить свое местоположение и чем отличаются эти два прибора:
С некоторых пор выяснилось, что гироскоп является очень важным датчиком. И весьма печально, что об его отсутствии производители смартфонов скромно умалчивают на своих презентациях. К счастью, узнать о наличии или отсутствии гироскопа можно как до покупки устройства, так и после. Как это сделать — рассказано в сегодняшней статье.
Но сначала давайте разберемся с тем, чем именно является гироскоп
Также мы постараемся выяснить, настолько ли важной деталью он считается. И лишь после этого мы расскажем вам о том, как проверить его наличие
В смартфон невозможно установить классический гироскоп, так как он имеет слишком крупные размеры. Поэтому вместо него используется специальный датчик, построенный на основе микроэлектромеханической системы. Его ширина варьируется от 5 до 10 мм, а высота не превышает 5 мм. Однако и такие габариты кажутся некоторым производителям смартфонов чересчур большими, в связи с чем частенько они отказываются от установки гироскопа.
Как включить и отключить гироскоп
При разборе вопроса о том, что значит гироскоп, стоит также упомянуть как включить и отключить гироскоп. Вообще, de facto, данный датчик работает практически всегда, мы лишь может включать и выключать различные функции, в которых он задействован (к примеру, переворот экрана нашего устройства).
К примеру, чтобы задействовать упомянутый переворот экрана, следует перейти в настройки вашего мобильного устройства, в них тапнуть на «Экран», а в настройках экрана задействовать функцию «Автоповорот экрана».
Соответственно, для выключения данной функции нужно её деактивировать таким же способом.
Гироскоп в телефоне — что это за датчик
Здравствуйте. Практически любой смартфон, выпущенный после 2010 года, оснащается разными полезными сенсорами. Сегодня хочу рассказать про гироскоп в телефоне. Что это за датчик, для чего нужен, и как включить?
Дополнительные возможности гаджета
Ранее я рассказывал о датчиках Холла, приближения. Помимо них девайс может иметь акселерометр, температурный сенсор, магнитный и т.д. Все эти микросистемы позволяют существенно расширить функционал устройств, чтобы их можно было использовать в качестве строительного уровня, компаса, термометра, измерителя расстояний до объектов.
Стоит отметить, что многие путают понятие «G-sensor» и «гиродатчик», или же считаю, что это одно и то же. Несмотря на похожий принцип действия, всё же, это совершено разные вещи.
Гироскоп является сложным приспособлением, состоящим из нескольких обручей, закрепленных на подставке. А внутри них располагается подвижный диск, реагирующий на изменение вектора гравитационной силы.
На самом деле, в компактных гаджетах применяется чуть другой механизм, габариты которого не превышают десяти миллиметров, а высота – около 3 мм.
Для чего нужен гироскоп в смартфоне?
Этот датчик позволяет определять пространственное положение телефона, относительно 3-х плоскостей (вспоминаем школьный курс геометрии – оси X, Y и Z). А вот акселерометр предназначен для измерения направления ускорения, что полезно для автоматического поворота изображения на экране.
Гиродатчик улавливает даже самые незначительные движения в любом направлении – наклоны устройства, его повороты. Но заем это нужно? К слову, впервые этот сенсор начали использовать в Айфонах, владельцы которых сразу же ощутили преимущества. Самый простой пример – это возможность принять входящий звонок («взять трубку»), просто встряхнув смартфон. Также, можно с легкостью листать картинки в галерее, переворачивать страницы в процессе чтения книг, переключаться с одного трека да другой в музыкальном проигрывателе.
Но самым важным аспектом использования гироскопа является игровая индустрия. То есть, некоторые игры позволяют управлять персонажем с помощью поворотов корпуса. Особенно это актуально для гоночных симуляторов, где смартфон превращается в руль, а если его наклонять вперед/назад, то можно таким образом увеличивать скорость/тормозить.
Существует огромное количество интересных игр, которые датчик гироскоп превращает в настоящие шедевры, увлекающие не на один час. Я не буду перечислять их в этом посте, думаю, Гугл поможет Вам найти интересные варианты.
Как узнать, есть ли на телефоне гироскоп?
В случае со смартфонами iPhone можно запросто ответить на этот вопрос. У всех моделей версии 4 и выше этот датчик присутствует. А вот для устройств на базе Андроид ситуация чуть запутаннее, ведь производителей намного больше. Проверить можно двумя способами:
- Ознакомившись с детальными характеристиками на официальном сайте (или в комплектной документации);
- Установить любое приложение, которое тестирует возможности девайса. Лучшими утилитами являются Aida64 и AnTuTu. Но лично мне больше нравиться софт Sensor Kinetics, который специализируется на проверке работоспособности всех датчиков.
гироскоп плюс APK — российского рынка Андроид
мод это аббревиатура от модификации слова, это изменение или расширение программы игры. Некоторые разработчики будут модифицировать оригинальный APP в игровой части набора данных, как персонажи одежды, внешний вид, звук, оружие, инструменты, карты и т.д., и даже написать новую историю задачи, так что модифицированная игра, чтобы произвести значительные изменения, чтобы улучшить игру и сопротивление играть. Эта игра, кажется, безвыходная ситуация будет достигнуто за счет мощной силы мод, получил избранного пользователя.
Как установить гироскоп плюс APK мод на устройстве
1) Найти меню “безопасность” в настройках Вашего смартфона и выберите “управление устройством”. Поставить галочку напротив “неизвестные источники”. Это как разрешить устанавливать приложения не только из Play Маркет.
3) найти этот файл через менеджер файлов вашего телефона/планшета и нажмите на него.
4) В новом окне нажмите кнопку “установить” и следуйте рекомендациям приложения. Некоторые приложения может потребоваться доступ к функциям смартфона, как подключение к интернету или доступ к вашей странице facebook, если приложение имеет дело с ними правильно работать.
5) большинство приложений требуют кэш, кроме простой установки
Кэш-это дополнительный файл обновления, который обычно идет с .apk файл и имеет важное значение для функции приложения. Размер кэша может достигать нескольких ГБ, особенно в случае если вы устанавливаете игру
6)Если приложение, которое вы собираетесь установить требует кэш, вы должны распаковать в папку с файлом .obb в директорию SD / Android / OBB. Если вы пытаетесь установить игру от компании Gameloft, каталог будет SD / Gameloft / игры /. Если вы распакованы кэш в неправильную директорию, приложение будет работать, но потребует для загрузки дополнительных файлов.
Как работает гироскоп
Обычный гироскоп состоит из инерционного предмета, который быстро вращается вокруг своей оси. Тем самым он сохраняет свое направление, а смещение контролируемого объекта измеряется по изменению положения подвесов. В смартфоны такой волчок явно не поместиться, вместо него используется МЭМС.
Преобразование механического движения в электрический сигнал
В самом простом одноосевом гироскопе есть две подвижные массы, двигающиеся в противоположных направлениях (на картинке изображены синим цветом). Как только прикладывается внешняя угловая скорость, на массу действует сила Кориолиса, которая направлена перпендикулярно их движению (отмечена оранжевым цветом).
Под действием силы Кориолиса происходит смещение масс на величину пропорциональную прикладываемой скорости. Изменение положения масс меняет расстояние между подвижными электродами (роторами) и неподвижными (статорами), что приводит к изменению емкости конденсатора и соответственно напряжения на его обкладках, а это уже электрический сигнал. Вот такие множественные сигналы и распознаются гироскопом MEMS, определяя направление и скорость движения.
Вычисление ориентации смартфона
Микроконтроллер получает сведения о напряжении и преобразует их в угловую скорость в данный момент. Величину угловой скорости можно определять с заданной точностью, например до 0,001 градусов в секунду. Чтобы определить насколько градусов вокруг оси повернули устройство, необходимо мгновенную скорость умножить на время между двумя показаниями датчика. Если использовать трехосевой гироскоп, то получим данные о поворотах относительно всех трех осей, то есть таким образом определить ориентацию смартфона в пространстве.
Здесь стоит отметить, что для получения значений углов, необходимо интегрировать первоначальные уравнения, в которые входят угловые скорости. При каждом интегрировании увеличивается погрешность. Если вычислять положение только при помощи гироскопа, то со временем рассчитываемые значения станут некорректными.
Поэтому в смартфонах для точного определения ориентации в пространстве необходимы данные еще и акселерометра. Этот датчик измеряет линейное ускорение, но не реагирует на повороты. Оба датчика способны полностью описать все виды движения. Основное преимущество гироскопа над акселерометром в том, что он реагирует на движение в любом направлении.
Основные функции гироскопа в современных смартфонах
Благодаря использованию гиродатчиков в смартфонах производители позволили воспользоваться рядом новых возможностей. Вне зависимости от того, в каком именно аппарате установлен микрочип, владелец непременно отметит функционал.
Например, раньше для того, чтобы ответить на важный звонок, необходимо было нажимать на кнопку или коснуться экрана.
Теперь, всего лишь встряхнув телефон, вы можете начать разговор. Кроме того, гироскоп дает возможность смотреть фотографии, интересные изображения, перевернуть страницу в электронной книге. В аудиоплеерах перед вами появляется возможность выбрать другую песню, не касаясь при этом никаких кнопок.
Гиродатчики невероятно удобны в калькуляторах. При портретном использовании появляется возможность справиться с минимальным количеством функций – умножить, поделить, вычесть или сложить.
Если владелец перевернет телефон на 90 градусов, получит ряд дополнительных возможностей. По сути, перед ним появится настоящий инженерный калькулятор. И что самое главное – не нужно каждый раз тратить время на поиск и выбор нужной функции в меню настроек – система самостоятельно определяет, когда необходимо переключиться на инженерную версию, а когда – вернуться обратно на обычную.
Может показаться, что гироскоп отвечает только за выполнение обычных функций.
На самом деле, это далеко не так
Разработчики программного обеспечения также обратили внимание на возможности гиродатчиков
Некоторые операционные системы предусматривают возможность повторного поиска устройств, . Микрочипы дают пользователю возможность пользоваться специфическими программами, посредством которых определяется уровень и угол наклона объекта. Поэтому если вы увидите строителя, который измеряет угол размещения тех или иных предметов дома с помощью айфона, не стоит удивляться.
Гироскопы очень удобны, если владельцу смартфона необходимо определить местность, в которой находится человек.
Вам может показаться, что за такую функцию отвечает только GPS-датчик, но на самом деле, это не так.
Сейчас самостоятельно подсчитывает текущие координаты местонахождения, а гироскоп определяет направление, в которую повернут человек в режиме реального времени. К примеру, если вы находитесь на открытой местности, где нет дорог, но вам надо добраться до ближайшего населенного пункта, достаточно повернуться лицом к нему – и на экране вы сможете увидеть, куда сможете прийти, если постоянно шагать прямо. Наоборот, отвернувшись спиной к требуемому населенному пункту, вы заметите и это.
Наличие подобных помощников делает ориентирование на незнакомой местности куда более простым. Таким образом, гиродатчик является незаменимым элементом смартфона, используемого людьми, которым нравятся активные виды отдыха.
Естественно, дело не обходится без минусов. Некоторые владельцы телефонов, где присутствует гироскоп, предпочитают отключать его. Так, например, некоторые приложения могут медленно реагировать на изменения в текущем положении в пространстве. Кроме того, если вы лежа читаете книгу, перевернувшись на бок, гиродатчик сразу же укажет программе на необходимость изменения ориентации страницы. Как результат, вы можете столкнуться с рядом неудобств.
Однажды я наблюдал разговор двух друзей, точнее подруг:
А: О, знаешь, у меня новый смартфон, в нем есть даже встроенный гироскоп
Б: Аа, да, я тоже скачала себе, поставила гироскоп на месяц
А: Эмм, ты точно уверена, что это гироскоп?
Б: Да, гироскоп для всех знаков зодиака.
Чтобы таких диалогов в мире стало чуть меньше, предлагаем узнать, что такое гироскоп и как он работает.
Как это работает
Общий алгоритм работы не слишком отличается от изначального прибора. Чип встраивался по принципу неподвижной конструкции с прикрепленными проводниками. Находящаяся внутри инертная масса, подвергаясь ускорению, изменяет свое местонахождение в пространстве. Благодаря этому сдвигу устройство получает данные обо всех изменениях местоположения. Отходящие от устройства проводники находились между контактами, снимающими показания счетчика.
По причине крайне малого размера всех деталей чипа производство деталей производится без вмешательства человека — только автоматизированные конвейеры.
Стоит отметить, что акселерометр в смартфоне – это деталь, позволяющая сохранять важные данные. К примеру, при нахождении устройства в полете (падение или перекидывание) прибор определяет это состояние и отдает команду о блокировке самых хрупких деталей, отвечающих за запись данных. Например, так происходит с записывающей головкой жесткого диска ноутбука.
Однако в современных гаджетах можно встретить не только акселерометр, но и гироскоп.
Гироскоп с двумя степенями свободы
В
гироскопе с двумя степенями свободы
наружная рамка подвеса отсутствует, а
полуоси внутренней рамки закрепляются
непосредственно в стенках корпуса,
жёстко связанного с движущимся объектом.
Если
рамка ничем не ограничена, то момент
внешней силы, перпендикулярный к оси
рамки, вызовет прецессию собственной
оси ротора в сторону от первоначального
направления.
Например,
если позволить оси гироскопа двигаться
только в горизонтальной плоскости, то
ось стремится установиться по меридиану,
притом так, что вращение прибора
происходит так же, как и вращение Земли.
Если же оси позволить двигаться
вертикально (в плоскости меридиана), то
она стремится установиться параллельно
оси земли.
Прецессия
будет продолжаться до тех пор, пока ось
собственного вращения не окажется
параллельной моменту силы. На практике
же задаются условия, при которых поворот
рамки относительно корпуса не выходит
за пределы малого угла. Однако, так как
момент инерции рамки достаточно мал,
они быстро реагирует на вынужденное
вращение. Устранить этот недостаток
можно при помощи противодействующей
пружины и вязкостного демпфера.
Рис.4.
Кинематическая схема гироскопа с двумя
степенями свободы
1
– корпус; 2 – пружины; 3 – вязкостный
демпфер; 4 – рамка; 5 – ротор; 6 – указатель
выходного угла рамки φ.
Вязкостный
демпфер служит для успокоения колебаний.
Ротор
в ответ на возникновение входного
момента силы создаёт момент силы
относительно выходной оси. При постоянной
входной угловой скорости выходной
момент силы гироскопа деформирует
пружину до тех пор, пока создаваемый ей
момент силы, воздействующий на рамку,
не вызовет прецессию оси вращения ротора
вокруг входной оси.
Когда
скорость прецессии сравняется с входной
угловой скоростью, достигается равновесие
и угол рамки перестаёт изменяться. Таким
образом, указываемый стрелкой на шкале,
угол отклонения рамки гироскопа,
позволяет судить о направлении и угловой
скорости поворота.
Портативный и полезный гироскоп: на что способно это оборудование в телефоне
«Теория, это, конечно, хорошо, но как я смогу использовать такое приспособление на практике?» — спросит наш читатель. И наша редакция готова перейти от скучной науки к рассказу о реальном применении оборудования в современных условиях. Поехали!
Автоматический поворот экрана
Наиболее популярной и заметной функцией является автоматическое изменение расположения изображения на экране. Вертикальный режим, можно сказать «повседневный», удобнее для общения и иных простых действий. Но для комфортного веб-сёрфинга, мобильных игр, просмотра фильмов и сериалов куда удобнее горизонтальное (ландшафтное) расположение экрана. За переключение между двумя этими состояниями и как раз отвечает гироскоп.
Функцию автоповорота можно отключить, если на текущий момент в ней нет потребности
Управление телефоном при помощи движений
Эта опция используется не столь часто. Однако она удобна в час пик в переполненном транспорте или при банальной нехватке времени. Вам достаточно лишь встряхнуть аппарат для ответа на звонок, переключения трека в плеере или иных действий, в других условиях требующих полноценных действий обеими руками.
Единственным недостатком такой «фишки» является вероятность случайного срабатывания во время быстрых перемещений
Навигационные программы
Как мы уже говорили ранее, изначально гироскопы использовались в навигационных системах самолётов, кораблей и иных средств передвижения. Из этой сферы инженеры и перенесли удобную функцию в портативные устройства. Запомните, спутники GPS, ГЛОНАСС или BeiDou будут «сотрудничать» с вашим аппаратом только при наличии встроенного датчика! Также существуют десятки программ, превращающих телефон в компас – без героя нашего обзора их эффективность была бы равна нулю.
Гироскоп, в первую очередь, важен для определения направления. Во время вращения стрелка с вашим местоположением будет вращаться
Чтобы ваш GPS- или ГЛОНАСС-трекер работал полноценно, необходимо убедиться в наличии встроенного акселерометра. Без него будет невозможно рассчитать пройденное расстояние и иные подобные измерения.
Программы для измерений
Если вы работаете в сфере строительства, то нередко сталкиваетесь с таким инструментом, как уровень. Он необходим для определения ровности поверхности. При отклонении в ту или иную сторону будет увеличиваться нагрузка на материал, а также элемент приобретёт неэстетичный внешний вид. Поскольку гироскоп измеряет углы, скачав соответствующую программу из Play Маркета или App Store, вы сможете превратить мобильный телефон в строительный уровень – это очень удобно и практично.
В некоторых случаях расчёты программы могут давать более точные цифры, чем физические измерения инструментом
Цифровые развлечения
В обзоре нельзя не упомянуть про любимые всеми игры и весёлые приложения для поднятия настроения. Многие приобретают смартфоны не только для работы и связи, но также и для всевозможных развлечений. И здесь прибору есть, где разгуляться. Наклонами гаджета можно управлять рулём в гоночных играх или перемещениями протагониста в зажигательных шутерах. Есть даже приложения, полностью построенные на физике изменения углов. Самым популярным примером является Doodle Jump.
Управление при помощи движений не только усиливает впечатления от процесса прохождения, но также улучшает реакцию и координацию игрока
Модели телефонов с гироскопом
Гироскоп – один из тех датчиков, которые по умолчанию присутствуют даже в смартфонах среднего ценового сегмента, не говоря уже о флагманах. В этом списке представлены популярные модели различных производителей, в которых используется гироскоп:
Apple
iPhone
X
, средняя цена 74890 рублей. Флагман от компании Apple, которая каждый год устанавливает ориентиры для остальных производителей. В этот раз iPhone ввёл моду на «чёлку» в верхней части экрана, в которой размещаются различные датчики и фронтальная камера.
Samsung
Galaxy
S
9+
, 53990 рублей. Samsung не отстаёт от главного конкурента. Его особенность – закруглённые края, которые делают его визуально безрамочным.
LG
V
30+
, 34490 рублей. Удачная модель от LG, которая может похвастаться неплохими камерами. Разумеется, остальные характеристики тоже соответствуют цене и статусу.
Asus
Zenfone
5
Z
, 34840 рублей. Asus выпустил отличную модель для любителей хорошего звука
При этом мощность железа тоже заставляет обратить внимание на этот смартфон.
Sony
Xperia
XZ
, 32290 рублей. Телефон с типичным для Sony дизайном и с не самой лучшей камерой
В 2016 был неплохим сбалансированным вариантом, но сейчас за эти деньги можно купить более удачную модель.
Xiaomi
Pocophone
F
1
, 27990 рублей. Новинка от китайского производителя, призванная покорить международный рынок. Как всегда отличное соотношение цены и мощности железа.
Meizu
Pro
7
, 19550 рублей. Прошлогодний флагман привлёк внимание необычным решением – на задней стороне телефона разместили небольшой дополнительный экран. Это позволяет делать селфи на основную камеру, а также получать различные уведомления.
Honor
10
, 24990 рублей. Топовое железо в отличном корпусе за небольшие деньги – таков флагман компании Honor. Придраться можно разве что к камере и автономности.
OnePlus
6
, 41190 рублей. Компания, называющая свой продукт «убийца флагманов», подтвердила свою репутацию. Мощность OnePlus 6 зашкаливает, но есть и недостатки: не топовая камера и отсутствие беспроводной зарядки.
Alcatel
3
V
5099
D
, 6289 рублей. Модель самого нижнего ценового сегмента. Не может похвастаться выдающимися характеристиками, его главные козыри – цена и неплохой дизайн.
Привет всем, уважаемые пользователи лучшего мобильного портала Trashbox. Сегодняшняя шестая по счёту статья из рубрики «Как это работает» посвящается гироскопу. Если вам не известно, что это такое — данная статья для вас. Давайте же узнаем, что такое гироскоп и как это работает. Самое интересное под катом
.Гироскоп (в переводе значит «вращение» или «смотреть») — устройство, имеющее способность измерения изменения углов ориентации связанного с ним тела относительно инерциальной системы координат. В настоящее время известно два типа гироскопов: механический и оптический. По режиму действия гироскопы делятся на: датчики угловой скорости и указатели направления. Однако, одно устройство может работать одновременно в разных режимах в зависимости от типа управления.
Что касается механических гироскопов, то из них больше всех известен роторный гироскоп — это твёрдое тело, которое быстро вращается и ось которого способна изменять ориентацию в пространстве. Скорость вращения гироскопа при этом существенно превышает скорость поворота оси его вращения. Основным свойством данного гироскопа является способность сохранения в пространстве неизменного направления оси вращения при отсутствии какого-либо воздействия на неё внешних сил. Основная часть роторного гироскопа — быстро-вращающийся ротор, имеющий несколько степеней свободы (осей возможного вращения).
Что такое гироскоп: теоретический экскурс в физику
Для начала, давайте разберёмся, как гироскоп появился на свет и чем он является в классическом научном понимании. Первый полноценный образец аппарата был представлен в 1817 году немецким учёным-астрономом Иоганном Боненбергом. Термин же «гироскоп» (от греческих слов «круг» и «смотреть») был внедрён французским исследователем Жаном Фуко в 1852 году.
Визуально герой нашего обзора похож на схематичный макет, изображающий вращение как планеты вокруг своей оси, так и её спутников (недаром открытие имеет астрономические «корни»). В центре прибора расположен элемент, близкий по внешнему виду к простому волчку, а вокруг него с определённой скоростью движутся в нескольких плоскостях два или более колец.
Физическая модель гироскопа существенно отличается от формы, используемой в электронном оборудовании
Принцип данного изобретения состоит в следующем: во время вращения «волчок» сохраняет постоянное положение центральной оси, пока не испытает различные действия со стороны внешних сил. Следовательно, вы можете использовать в качестве объекта, расположенного в центре, любое твёрдое тело, точно определяя его положение в пространстве. Эта функция, в первую очередь, полезна при навигации, поэтому наиболее широкую популярность гироскоп приобрёл в авиации, судоходстве, а также космической отрасли.
Подобный прибор есть в каждом современном летательном аппарате – без него невозможно выполнять перемещения под правильным углом по отношению к горизонту
Включениеотключение и калибровка гироскопа на Андроиде
Как правило, гироскоп в телефонах является самостоятельным датчиком, с программными настройками никак не связанным. Гироскоп либо есть, и он всегда включен, либо его нет, но тогда и ни о каком включении/отключении датчика не может быть и речи. Правда, пользователи часто спрашивают, как включить гироскоп на Андроиде, но этот вопрос исходит из недопонимания принципа его взаимодействия с программной частью устройства. Можно включить и отключить функции акселерометра, например, автоповорот экрана, но это опять же никак напрямую не связано с гироскопом.
То же самое касается калибровки гироскопа, отрегулировать программно можно лишь акселерометр. Встроенными средствами самой ОС это сделать вряд ли получится, для этих целей нужно использовать специальные утилиты вроде Accelerometer Calibration Free. Тут всё очень просто – мобильное устройство укладывается на ровную поверхность, а когда показывающий равновесие красный шарик окажется ровно в центре «прицела», нажимается кнопка «Calibrate».
В общем, если в сети вам попадется информация на тему как откалибровать гироскоп на Андроид, знайте, что речь идет о настройке акселерометра.
Последнее время (года так с 2015) все больше пользователей заинтересовалось: а есть ли гироскоп в смартфоне, которым они постоянно пользуются? Особенно сильно на это повлияла недавно вышедшая игра Pokemon Go, требующая наличия этого датчика. Без него «Покемоны» не могут работать в режиме дополненной реальности, показывая зверушку в естественной среде обитания.
Не только игры требуют наличие гироскопа. Как и цифровой компас, он позволяет улучшить работу навигационной системы, позволяет реализовать некоторые жестовые элементы управления и т.д. Часто гироскоп совмещен с акселерометром смартфона, и в этом тандеме смартфон можно использовать при просмотре виртуальной реальности в очках. Но иногда может применяться только один из датчиков. Узнать, как работает и зачем нужен гироскоп, выяснить, есть ли он в вашем смартфоне, поможет статья.
Что такое гороскоп?
Гироскоп – это специальный датчик в смартфоне, работающий за счет определения вектора силы тяжести. Он позволяет определить, в какую сторону она направлена, чтобы определить положение устройства в пространстве. Классический гироскоп представляет собой подставку с обручем, в котором на шарнире закреплен обруч меньшего размера. Внутри него находится еще один обруч, а в центре обруча располагается вращающийся диск-ротор на шпильке.
Как Стив Джобс продвигал гироскоп и акселерометр в смартфоне
Под действием силы тяжести диск всегда находится в одном положении, вне зависимости от того, в какую сторону наклонен гироскоп. Эта особенность позволяет регистрировать отклонения подвеса гироскопа для определения положения в пространстве. Однако классический гироскоп в карданном подвесе неприменим в миниатюрной электронике. В смартфонах устанавливаются более миниатюрные MEMS (микроэлектромеханические системы) с детектирующим кольцом. Размеры их корпуса составляют от 5 до 10 мм в ширину и длину, 2-5 мм в высоту, что приемлемо для смартфона.
Зачем нужен гироскоп и как узнать, есть ли он в смартфоне?
С некоторых пор выяснилось, что гироскоп является очень важным датчиком. И весьма печально, что об его отсутствии производители смартфонов скромно умалчивают на своих презентациях. К счастью, узнать о наличии или отсутствии гироскопа можно как до покупки устройства, так и после. Как это сделать — рассказано в сегодняшней статье.
Что такое гироскоп?
Но сначала давайте разберемся с тем, чем именно является гироскоп. Также мы постараемся выяснить, настолько ли важной деталью он считается. И лишь после этого мы расскажем вам о том, как проверить его наличие.
Полноценный гироскоп по своей форме похож на юлу или волчок. Он обладает подставкой, диском-ротором, шпилькой и несколькими обручами. Его конструкция выполнена таким образом, что диск всегда находится в одном положении, за что следует поблагодарить силу тяжести.
В смартфон невозможно установить классический гироскоп, так как он имеет слишком крупные размеры. Поэтому вместо него используется специальный датчик, построенный на основе микроэлектромеханической системы. Его ширина варьируется от 5 до 10 мм, а высота не превышает 5 мм. Однако и такие габариты кажутся некоторым производителям смартфонов чересчур большими, в связи с чем частенько они отказываются от установки гироскопа.
Где используется гироскоп?
Данный датчик является усовершенствованной версией акселерометра. С его помощью операционная система не только вовремя узнаёт о передвижении и вращении устройства, но и может с точностью отслеживать все эти действия. Если акселерометр — это своеобразный строительный уровень, то гироскоп увеличивает точность показаний этого датчика в разы.
Если вы в будущем хотите приобрести VR-шлем для Android, то в вашем аппарате обязан присутствовать гироскоп. Данный датчик будет отслеживать повороты вашей головы, направляя виртуальный взгляд именно в ту сторону, в которую направлены ваши настоящие глаза. Также гироскоп на Андроид помогает в просмотре звездного неба. Если использовать соответствующее приложение, то оно будет понимать, в какую сторону света направлена камера, показывая названия видимых в данный момент созвездий.
А ещё этот датчик используется в играх с дополненной реальностью. Самым ярким примером тому служит Pokemon Go. Если гироскопа в смартфоне нет, то карманные монстры будут прыгать по виртуальной траве. Если же датчик присутствует, то зверьки станут двигаться по настоящему миру, видимая область которого попадает во взгляд встроенной камеры.
Как узнать, имеется ли гироскоп в смартфоне или планшете
Существуют несколько способов узнать о том, присутствует ли в вашем устройстве гироскоп. Самый банальный — это пойти на официальный сайт производителя, чтобы ознакомиться с техническими характеристиками гаджета. Конкретно гироскоп нужно искать в перечне датчиков. Но мы ведь не ищем легких путей? Поэтому перейдет к другим способам.
Если на ваш смартфон или планшет установлен клиент YouTube, то откройте его и введите в поисковую строку запрос «360 видео». Запустите показ любого из выданных результатов. Если вы можете вертеть взглядом виртуальной камеры при помощи поворотов смартфона, то гироскоп присутствует и успешно функционирует. Если поворачивать взгляд можно только пальцем, то датчика в составе аппарата нет.
Другой способ заключается в использовании приложения AnTuTu Benchmark. Вам нужно его скачать, установить и запустить. Во вкладке «Инфа» вы обнаружите все технические спецификации своего устройства. В том числе вы увидите наименование встроенного гироскопа. Либо обнаружите, что он «Не поддерживается» (то есть, его попросту нет).
Вместо AnTuTu можно установить и более специализированную утилиту. Речь идет о Sensor Sense. Он отображает показания со всех встроенных в смартфон датчиков. Если гироскопа в списке нет, то он в гаджет не встроен. Это можно сказать и в том случае, если данные у этого датчика не изменяются при вращении аппарата в руках.
Как включить гироскоп на Андроиде?
Данный элемент смартфона работает на постоянной основе. Его нельзя включить или отключить. Если вы в этот момент думаете о функции поворота экрана, то за неё отвечает акселерометр. И эту функцию действительно можно отключить. Для этого совершите следующие действия:
Шаг 1. Перейдите в раздел с настройками системы.
Шаг 2. Перейдите в подраздел «Экран».
Шаг 3. Здесь вы без труда обнаружите пункт, отвечающий за действия устройства при его повороте. Смените его значение на нужное.
На смартфонах с актуальной версией Android управлять опцией автоповорота экрана можно через панель уведомлений. В зависимости от модели устройства данный параметр может называться по-разному.
На корпусе некоторых старых гаджетов (в основном на планшетных компьютерах) можно обнаружить отдельный переключатель. Он блокирует поворот экрана, вне зависимости от выставленных настроек.
Можно ли настроить гироскоп?
Как уже было сказано выше, гироскоп является совершенно самостоятельным датчиком, в работу которого вмешаться никак нельзя. Если акселерометр можно откалибровать, то с гироскопом никакие подобные действия совершить нельзя. Если же он вовсе отсутствует, то придется покупать для дополненной или виртуальной реальности новый телефон.