Что такое гироскоп в смартфоне, для чего он нужен

изображение Что такое гироскоп в смартфоне, для чего он нужен

Для чего используется гироскоп в телефонах?

Смартфоны стали частью нашей жизни, статистики насчитали 72 млн владельцев этих устройств в России, за 2017 год салоны связи продали 28,4 млн штук.

Люди пользуются мобильными устройствами не только для связи, выхода в интернет или просмотра фильмов.

Смартфон сейчас сможет определить физическое состояние владельца: подсчитать пульс, измерить давление, скорость дыхания.

С другой стороны это же устройство будет инженерным инструментом, определит местоположение, обозначит уровень, измерит угол отклонения или расстояние до объекта.

Все эти действия стали возможны при установке многочисленных датчиков и настройке программного обеспечения.

Определение

Обычный гироскоп – устройство вращения с постоянным углом размещения, используется давно в мореходстве, авиации и космонавтике.

Сложная трёхмерная конструкция из вращающихся окружностей была впервые в кардановом подвесе, и была продемонстрирована в начале 19 века, а после постоянно совершенствовалась.

Простейшим примером предмета с постоянным углом служит детский волчок, сильно раскрученный, он держится почти в вертикальном состоянии. Как такой “волчок” размещают в плоском смартфоне?

Гироскопы для смартфонов

Средний размер смартфона не больше ладони, а внутри его корпуса размещены датчики. Чем круче мобильник, тем больше в нём разнообразных этих микроструктурных чипов. Возможность разместить эти платы появилась после изобретения MEMS – технологии микроэлектромеханических систем.

MEMS помогает создавать 2 типа чипов:

  1. Актуатор – устройство исполнения. Оно переводит цифровой сигнал в реальное действие, примером могут служить наушники.
  2. Сенсор – устройство измерения, которое переводит физические воздействия в цифровой сигнал. Сначала в смартфонах появился датчик движения, позднее гироскоп. Первый из этих сенсоров измеряет линейное перемещение, второй –угловое или поворот.

Работа простейших гироскопов основана на принципе конденсатора, более сложные основаны на принципе вращения.

Изменение положения подвижной части измеряется и переводится в цифровой сигнал, который потом обрабатывается программой. По этому изменению рассчитывается перемещение подвижного грузика и угловые ускорения.

Конструктивно всё размещается в одном кристалле, который крепится на микро плате с контактами. Размер готового гироскопа в корпусе не больше 5*5*1мм, обычно меньше.

Для чего эти премудрости

Гироскоп в смартфоне отвечает за круг задач, который постоянно расширяется. Изначально с его помощью мобильное устройство определяло перемещение в пространстве в трёх плоскостях, скорость этого перемещения, определяло сторону света.

Синхронизированная работа встроенных датчиков становится реальностью. Навигаторы позволяют ориентироваться на местности только в совместной работе с гироскопом.

GPS определяет координаты на местности, но не подсказывает направление движения к цели. Гироскоп показывает направление, но не обозначает координаты цели. Только вместе они проложат верный путь, поэтому ориентирование с помощью смартфона становится простым занятием.

Как проверить наличие гироскопа

Не факт, если в вашем смартфоне поворачивается экран, то у него установлен гироскоп. Обычный акселератор может управлять поворотом экрана. Полную проверку установленных сенсоров можно сделать программами Sensor Box Android или Sensor Kinetics iOS.

Дополнительные возможности

Разработчики операционных систем мобильных устройств упрощают их использование благодаря встроенным датчикам. Функции гироскопа разрешают владельцам просто встряхнуть телефоном для ответа на входящий звонок, не касаться для этого поверхности экрана.

Многофункциональные приложения, установленные на смартфон, расширяют возможности устройства. Датчик гироскопа используется в строительных, инженерных и дизайнерских приложениях.

При определенных настройках смартфон становится измерительным инструментом, лазерным уровнем или кардиографом.

Проблемы

При всех положительных качествах встроенного гироскопа, иногда появляются проблемы. Часто при работающем сенсоре приложения реального времени, в которых определяется точное положение в пространстве, замедляются или просто зависают. В таких случаях гироскоп отключают.

Гироскопы для геймеров

Кто не может обойтись без датчика гироскопа, так это геймеры. Гироскоп определяет наклон смартфона, что используется для управления в играх.

Любой поворот экрана в гоночных симуляторах укажет в какую сторону надо двигаться. В стрелялках сенсор покажет направление цели.