Статьи

Что такое гироскоп в смартфоне и как он работает

Опубликовано: 22.08.2018

видео Что такое гироскоп в смартфоне и как он работает

Исправляем проблему с гироскопом на Xiaomi Redmi 3

Сейчас все смартфоны оснащены как минимум одним датчиком, а чаще всего несколькими. Самыми распространенными стали датчики приближения, освещения и движения. Большинство смартфонов оснащены акселерометром, реагирующим на перемещение устройства в двух или максимум в трех плоскостях. Для полноценного взаимодействия с гарнитурой виртуальной реальности нужен гироскоп, который определяет движения в любом направлении.



Гироскоп в смартфоне – это микроэлектромеханический преобразователь угловых скоростей в электрический сигнал. Другими словами этот датчик рассчитывает изменение угла наклона относительно оси при повороте устройства.

Гироскоп относится к микроэлектромеханическим системам (МЭМС), которые совмещают в себе механическую и электронную часть. Подобные чипы имеют размеры порядка пары миллиметров или меньше.


Что такое гироскоп в планшете

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.


Как проверить, подойдет ли мой телефон для vr очков виртуальной реальности

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.

Зачем нужен гироскоп в смартфоне

Повышенное внимание этому датчику оказывается последние пару лет, когда активно начали развиваться игры и приложения виртуальной реальности. Для взаимодействия пользователя с виртуальной реальностью программе необходимо точно определить положение человека в пространстве. Сейчас даже в самых бюджетных смартфонах установлен акселерометр, но его показания сопровождаются шумами, и датчик не реагирует на повороты и движения в горизонтальной плоскости. Следовательно, для полного погружения в виртуальную реальность в смартфоне обязательно должен быть гироскоп и акселерометр.

Как узнать есть ли в смартфоне гироскоп

Обычно в характеристиках смартфона указано, какие в нем есть датчики. Если же вы сомневаетесь в правдивости информации, то помогут специальные программы. Например, Sensor Box for Android показывает информацию о всех встроенных датчиках. Гироскоп в нем обозначен как Gyroscope. Есть и другие способы, которые мы описывали в этой статье .

Новости

Специальные объективы на смартфон

Я просто обожаю делать снимки, но не всегда под рукой есть фотоаппарат, да и носить его всегда с собой неудобно. На телефоне у меня хорошее качество камеры, но не хватает какой-то изюминки получившимся

Коврики для йоги nasha
Как выбрать коврик для йоги? Этим вопросом задаются не только новички, но и более опытные практикующие. Обилие предложений на рынке сегодня позволяет купить коврик на любой вкус, цвет и бюджет на сайте

Ecotton
Компания Samsung Electronics анонсировала революционную новую технологию для стиральных машин QuickDrive™, презентация которой пройдет в рамках конференции IFA 2017 в Берлине. QuickDrive™ лежит в основе

Где покупать дешевые авиабилеты
Сегодня многие люди прекрасно понимают, что в нашем мире начала двадцать первого века одной из наиболее важных ценностей можно с полным правом назвать время. И ведь это действительно так и есть, потому

Женская обувь осень-зима 2018-2019: фото с модных показов
Выбирая обновки к очередному сезону, настоящие модницы обязательно просматривают показы именитых дизайнеров. Трендовой должна быть не только одежда, но и обувь – тогда ваш образ будет идеальным. Какие

Где покупать часы
В настоящее время для приобретения необходимых нам товаров нет необходимости бегать по многочисленным магазинам нашего города. Да ещё и неизвестно сможем мы найти его здесь или нет. Прекрасной возможностью

GPS навигаторы
Страница: 1 2 3 4 5 6 7 Texet TN-705 Texet TN-705 - новый ультрастильный навигатор на процессоре SIRF Atlas-IV с частотой 500 МГц с большим 5 дюймовым экраном! Модель обладает широкой функциональностью

Женские лосины и брюки купить в интернет магазине
Теплые домашние брюки на завязках. Ткань: футер с лайкрой. Молодежные брюки с карманами. Материал: Футер. Состав: 72% хлопок, 20% полиэстер, 8% лайкра Прямые брюки в горох.Длина брюк по

Шоколад натуральный
Шоколад можно купить не только в магазине. Его можно приготовить и в домашних условиях. Если вы не знаете, как сделать шоколад, читайте дальше. Если шоколад натуральный, в нем должно содержаться 55% тертого

Где купить перчатки оптом
Каждый человек в современном мире имеет возможность приобрести для себя товар не выходя из дома. Это связано с тем, что в мире интернета создано огромное количество интернет-магазинов, через которые возможно

rss