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

Где купить гель для наращивания ногтей
Как всем прекрасно известно, каждая женщина всегда стремится быть красивой и привлекательной. И в этом плане "индустрия красоты" добилась просто потрясающих успехов, причем практически во всех направлениях.

Доставка обедов в офис в Киеве
Рабочий день современного офисного служащего напряжен и очень труден. Хотя обеденные перерывы есть в любом распорядке, но если рядом нет хорошего и дешевого кафе или ресторана, то люди предпочтут питаться

Центр эстетической хирургии и косметологии
ФГУП " Институт пластической хирургии и косметологии" традиционно в течение многих десятилетий занимается вопросами разработки, усовершенствования и клинической апробации новых лечебно-профилактических

Интернет Магазин Часов UA
О том, как правильно выбирать наручные часы, сказано уже очень много. Но все же можно дать еще несколько простых и несложных советов, которые гарантируют удовольствие от покупки. Как известно, современные

Пиво ipa
Термин «крафтовое пиво» пришел в русский язык из США. Где под ним подразумевалось пиво, сваренное в небольших пивоварнях по авторской рецептуре. Слово «Craft» можно перевести как «ремесленное». Такое

Де купувати меблі
На сучасному вітчизняному ринку представлено широке розмаїття меблів, як для будинку, так і для офісу чи інших потреб. За допомогою таких виробів можна обставити практично будь-яке приміщення, оформлене

Доставка суши одесса круглосуточно
Решив начать новый бизнес и рассматривая приемлемые варианты, можно обратить внимание на организацию доставки блюд японской кухни, ведь последние годы японская культура получила большую популярность,

Доставка здорового питания в киеве
Пища должна готовиться с любовью. Верующим во время приготовления пищи следует чувствовать, что они готовят для Бога. Пищу надо готовить в добром расположении духа с приятным умонастроением – тогда пища

Психолог
«Результат работы крутого специалиста виден со стороны очень измеримо и наглядно» В настоящее время очень распространено заблуждение, поддерживаемое большинством печатных изданий. Суть заблуждения в

rss