Що таке гіроскоп і як дізнатися, чи є він у телефоні?

Незважаючи на популярність цього датчика, багато хто ставить питання про те, що таке гіроскоп. Спробуємо розібратися.

Зміст:

1. Гіроскоп у класичному розумінні

Розглядається нами пристрій, фактично, є дзига, який обертається навколо вертикальної осі. Він закріплений у рамі, що повертається навколо іншої осі. Ця інша вісь також закріплена у своїй рамі, що повертається навколо третьої осі.

Завдяки цьому як би не повертався дзига, він завжди матиме вертикальне положення в просторі.

Принцип роботи гіроскопа можна побачити малюнку №1. З нього, зокрема, можна зрозуміти, що в класичному пристрої є вантажники, що вібрують. А частота їхньої вібрації дорівнює швидкості, помноженої на переміщення.

Завдяки такому явищу, як Каріолісове прискорення, незважаючи на поворот тіла, воно здатне зберігати своє положення щодо площини обертання. Зрозуміло, воно має місце лише під час обертання.

Мал. №1. Принцип роботи гіроскопа

Власне, на цій простій властивості тіл, що обертаються, і грунтується принцип роботи того гіроскопа, який є у більшості з нас у смартфоні.

Розробники навчилися робити гіроскоп набагато простіше та менше. Це дозволило їм уміщати його в невелику плату, яку можна розмістити під корпусом будь-якого сучасного мобільного девайсу.

Мал. №2. Телефонний гіроскоп

2. Призначення датчика телефону

У телефоні він потрібний для того, щоб визначати положення апарата у просторі.

Для користувача все виглядає дуже просто – Ви повертаєте смартфон горизонтально або вертикально і положення всіх значків на екрані змінюється.Це застосовується для ігор та різноманітних програм.

У багатьох випадках повороти екрана можна використовувати для виконання певних дій, наприклад блокування клавіатури.

Цікаво: Вперше гіроскоп використовували в Айфоні 4. З того часу цей датчик став обов'язковим елементом будь-якого мобільного девайсу.

Тепер Ви знаєте як працює цей датчик. Варто розібратися в тому, як дізнатися, чи є він у Вашому гаджеті.

3. Як перевірити наявність гіроскопу

Залежно від операційної системи для цієї мети можна використовувати різні програми:

У першій програмі потрібно натиснути іконку "Accelerometer sensor". У другій робити нічого не потрібно.

Далі все просто – якщо рухи екрана синхронні з поворотом зображення та зміною координат, значить, гіроскоп є і він працює чудово.

Мал. №3. «Accelerometer sensor» в Sensor Box

Існує спосіб ще простіший – якщо в налаштуваннях є пункт «Поворот екрану» (або щось подібне), гіроскоп є. Але вищезазначені програми допомагають виявити проблеми в роботі цього датчика.

Що таке гіроскоп і як дізнатися, чи є він у телефоні? - Mriya.v.ua

Смартфони – це не просто пристрої для дзвінків та фото. У них купа датчиків та прибамбасів, про які ми, можливо, і не замислюємося, але які роблять наш досвід використання багатшим. Один із таких елементів — гіроскоп. Здається, штука дивна, незрозуміла і явно не найважливіша, але давайте розберемося, що це за звір і чим він нам допомагає.

Що таке гіроскоп

Гіроскоп – це пристрій, який допомагає визначити орієнтацію об'єкта у просторі.Вигадали його не вчора: ідея гіроскопа з'явилася ще на початку ХІХ століття, коли французький фізик Жан-Бернар Леон Фуко вирішив створити прилад, який наочно б демонстрував обертання Землі. З того часу технології пішли далеко вперед, і гіроскопи стали набагато меншими, але суть їхньої роботи залишилася незмінною — допомагати орієнтуватися в просторі.

За своєю конструкцією класичний гіроскоп є тіло, що швидко обертається, вісь якого зберігає свій напрямок навіть при зміні положення зовнішньої рамки. Це означає, що якщо гіроскоп обертається, його вісь залишатиметься в одному положенні, навіть якщо сам пристрій нахиляється або повертається. Такий принцип роботи дозволяє вимірювати кутову швидкість та фіксувати повороти об'єкта.

У смартфонах використовуються так звані MEMS-гіроскопи (мікроелектромеханічні системи). Це мініатюрні пристрої, що працюють на тих самих принципах, що й класичні гіроскопи, але виконані у форматі мікросхем. MEMS-гіроскопи відрізняються компактністю, дешевизною та високою точністю. Саме завдяки таким маленьким помічникам ваш смартфон може точно зрозуміти, як ви його тримаєте та в який бік повертаєте.

Як працює гіроскоп у смартфоні

Тепер давайте розберемося, що відбувається, коли ви крутите свій телефон у руках. Гіроскоп у смартфоні працює за рахунок мікроскопічних датчиків, які реєструють найменші зміни у кутовому положенні пристрою. Уявіть, що всередині вашого телефону є крихітний механізм, який здатний фіксувати будь-які обертальні рухи – він ніби відчуває, коли ви повертаєте або нахиляєте смартфон.

Коли ви, наприклад, повертаєте телефон, MEMS-Гіроскоп використовує коливальні елементи, які реагують на відцентрові сили. Ці елементи здійснюють вібрації, і залежно від того, як ви нахиляєте телефон, сила цих вібрацій змінюється. Спеціальні датчики фіксують ці зміни і перетворюють їх на цифрові сигнали, які далі обробляються процесором пристрою. Саме ці сигнали дозволяють смартфону розуміти, як саме він повертається чи нахиляється у просторі.

Важливо розуміти, що гіроскоп працює не один, а у зв'язці з іншими датчиками, зокрема з акселерометром. Акселерометр відповідає за визначення лінійного прискорення, тобто фіксує, коли телефон рухається в якомусь напрямку (наприклад, вгору або вниз). Але акселерометр не може визначити, як саме смартфон обертається. Тут і включається гіроскоп – він бере на себе відстеження кутових швидкостей, а комбінація даних від обох датчиків дозволяє смартфону отримувати повне уявлення про своє становище у просторі.

Гіроскоп у смартфоні особливо корисний у додатках, де важлива точність орієнтації. Наприклад, у VR-іграх гіроскоп дозволяє визначити кут, під яким ви тримаєте телефон, та адаптувати зображення, щоб воно відповідало вашому положенню. В іграх типу гонок, де ви керуєте машиною, нахиляючи телефон ліворуч чи праворуч, гіроскоп забезпечує миттєву та точну реакцію на ваші рухи. Те саме відбувається при зйомці панорамного відео: гіроскоп допомагає смартфону плавно відстежувати ваш рух і коригувати картинку, щоб уникнути різких ривків і зробити зображення гладкішим.

Чим гіроскоп відрізняється від акселерометра

Гіроскоп і акселерометр – два брати, які працюють разом, але виконують різні функції, як дві руки смартфона, кожна з яких вирішує свої завдання.

Акселерометр – це датчик, який визначає лінійне прискорення. Він стежить за тим, як смартфон рухається прямою лінією — вгору, вниз, вліво або вправо. Коли ви піднімаєте телефон, кидаєте його на диван або навіть кидаєте на підлогу (так, і таке трапляється), саме акселерометр фіксує ці зміни. Він відчуває будь-які переміщення, і завдяки йому смартфон розуміє, що потрібно переключити орієнтацію екрана, коли ви повертаєте пристрій горизонтально для перегляду відео.

Але тут є один нюанс — акселерометр не може визначити, як телефон обертається. Він не здатний зрозуміти, що відбувається, якщо ви крутите смартфон навколо своєї осі, і тут вже входить у гру гіроскоп. Гіроскоп вимірює кутову швидкість і розуміє, як телефон обертається. Коли ви, наприклад, нахиляєте телефон, щоб повернути машину в грі, акселерометр фіксує зміну положення, але гіроскоп додає деталь – в який бік і як сильно ви повернули пристрій. Ця інформація дозволяє телефону розуміти весь спектр рухів, які ви робите.

Простіше кажучи, акселерометр відповідає за лінійні рухи – вгору-вниз, вліво-вправо, вперед-назад, а гіроскоп фіксує обертання та нахили. Без гіроскопа телефон просто не розумів би, що відбувається, коли його крутять або повертають. Саме ця зв'язка дозволяє сучасним смартфонам розуміти не тільки прості переміщення, але й складні маневри, такі як повороти та обертання, що особливо важливо для VR-додатків, ігор та панорамної зйомки.

Крім того, гіроскоп і акселерометр разом працюють над тим, щоб зробити ваш досвід використання смартфону більш плавним і природним. взаємодії ми отримуємо ті круті фішки, які роблять використання смартфона інтуїтивним та зручним. Вони як дві сторони однієї медалі: один фіксує. Прямолінійні переміщення, інший – обертальні. І разом вони дають повний контроль над пристроєм, дозволяючи телефону розуміти кожен ваш рух.

Як перевірити гіроскоп у смартфоні

Якщо раптом захотілося перевірити, чи працює гіроскоп у вашому смартфоні чи взагалі чи присутній він там, є кілька простих та ефективних способів це зробити.

Почнемо з найочевиднішого — з додатків, які можуть дати інформацію про датчики вашого пристрою. смартфоні і як вони працюють. Вони мають окремі розділи для гіроскопа, де ви можете побачити поточні дані, які він фіксує.

Ще один спосіб – перевірити гіроскоп в дії через програму, яка активно його використовує. можна скористатися AR-програмами (доповнена реальність), такими як Google Maps з функцією AR-навігації – якщо напрями змінюються коректно при повороті пристрою, то ваш гіроскоп живий-здоровий.

Також можна скористатися стандартною функцією камери у вашому смартфоні. Увімкніть режим панорамної зйомки та почніть плавно обертати телефон навколо осі. Якщо картинка рухається плавно, без ривків, це означає, що гіроскоп справно працює і допомагає стабілізувати зображення. Цей спосіб особливо зручний, тому що не вимагає встановлення додаткових додатків.

Варто пам'ятати, що не всі смартфони мають гіроскоп. У бюджетних моделях його часто немає, тому що цей датчик не найдешевший. Тому, якщо ваш телефон не реагує на нахили належним чином, можливо, в ньому просто немає гіроскопа. Щоб переконатися в цьому, знову можна скористатися програмою, яка покаже всі доступні датчики пристрою.

Якщо жоден з цих методів не допомагає, і ваш телефон веде себе дивно при спробах використовувати програми, що залежать від гіроскопа, можливо, сам датчик несправний. У такому випадку можна звернутися до сервісного центру для більш детальної діагностики та, при необхідності, ремонту пристрою.

Як відкалібрувати гіроскоп на Android

Іноді гіроскоп може почати "глючити" – телефон думає, що він нахилений, хоча насправді лежить рівно. У таких ситуаціях потрібно провести калібрування, щоб повернути коректну роботу пристрою. Є кілька способів відкалібрувати гіроскоп на Android, і більшість із них досить прості.

Перший і найочевидніший спосіб – використовувати вбудовану функцію калібрування, якщо вона є. На деяких моделях смартфонів функція калібрування гіроскопа вбудована у системні налаштування. Зайдіть в розділ "Налаштування" -> "Датчики" або "Додаткові налаштування", і перегляньте, чи є там можливість відкалібрувати гіроскоп.Зазвичай цей процес полягає в тому, щоб покласти телефон на рівну поверхню і дотримуватися вказівок на екрані. Якщо вбудованої функції немає, не біда, є інші варіанти.
Другий спосіб – використання сторонніх додатків для калібрування. У Google Play є кілька програм, які можуть допомогти з цим. Наприклад, GPS Status & Toolbox або Physics Toolbox Sensor Suite. Ці програми дозволяють не тільки відкалібрувати гіроскоп, а й перевіряти стан інших датчиків вашого смартфона. Процес калібрування зазвичай досить простий: потрібно покласти телефон на рівну поверхню, і програма запропонує вам виконати кілька простих дій, щоб гіроскоп заново навчився правильно сприймати своє положення в просторі.
Ще один корисний прийом – це виконання калібрування за допомогою режиму розробника. У деяких моделях смартфонів можна включити так званий режим розробника і скористатися інженерним меню для калібрування датчиків. Для цього перейдіть в "Налаштування" -> "Про телефон" і кілька разів натисніть на "Номер складання", щоб активувати режим розробника. Після цього в налаштуваннях з'явиться новий розділ, де можна знайти різні параметри, включаючи калібрування гіроскопа. Але варто пам'ятати, що інженерне меню це місце, де можна

Після калібрування гіроскопа смартфон повинен почати коректно сприймати нахили та повороти. Це покращить роботу всіх програм, які вимагають точної орієнтації, будь то ігри, VR-програми або навіть проста зйомка панорами. Якщо навіть після калібрування гіроскоп все одно веде себе дивно, можливо, проблема носить апаратний характер, і доведеться звернутися в сервісний центр для ремонту або заміни датчика.

Підсумки

Гіроскоп – це та деталь, про яку багато хто з нас навіть не підозрюють, але яка непомітно покращує наш користувальницький досвід. Без нього всі VR-ігри, панорамні відео та навіть проста гра в гонки не були б такими крутими. Цей маленький датчик не обов'язковий, але коли він є — світ смартфона стає набагато цікавішим. Пам'ятайте, що кожного разу, коли ви повертаєте свій телефон, всередині нього активізується ціла система датчиків, щоб забезпечити точне та чутливе реагування на ваші дії. Гіроскоп – це ключовий елемент цієї системи, який допомагає точно визначити положення вашого телефону у просторі.

Що таке гіроскоп і як дізнатися, чи є він у телефоні? - Mriya.v.ua

Багато власників смартфонів запитують, для чого потрібний гіроскоп у телефоні, що це, і як увімкнути опцію в налаштуваннях. Це один із датчиків, що забезпечує перетворення кутової швидкості в електрику. Іншими словами, він реагує на поворот смартфона у будь-якому напрямку по осі. Нижче розглянемо всі питання, які стосуються цього пристрою, його роботи та особливостей налаштування.

Що таке гіроскоп у смартфоні?

Нові моделі телефонів комплектуються безліччю різних опцій – акселерометром, датчиком руху, освітлення та іншими. Кожен з них виконує певну функцію та розширює можливості пристрою. Найбільший інтерес викликає датчик гіроскоп у смартфоні – що це і як працює.

Гіроскоп — це модуль є пристроєм, який реагує на зміну кута телефону в просторі.

Першопрохідником у цьому питанні вважається німецький фахівець астрономії та математики І. Бененбергер, який створив гіроскоп у 1817 році, але перші згадки про винахід з'явилися на чотири роки раніше (1813-го).Сьогодні такі вироби застосовуються у різних сферах життя — у побутовій техніці, авіаційній промисловості, космонавтиці та судноплавстві. Одна із сфер застосування – телефони.

Мало хто знає, що таке гіроскоп. Це складне пристрій, основу роботи якого лежить акселерометр. У звичайному вигляді це колба із прикріпленою до неї пружиною та грузиком усередині. З одного боку пружини зафіксовано вантаж, а інша кріпиться на демпфер для зниження коливань. При різкому струшуванні виробу робоча маса діє пружину. При суміщенні трьох таких пристроїв під 90 градусів один щодо одного можна зрозуміти принцип розташування виробу у просторі.

З урахуванням складності конструкції постає питання, що таке датчик гіроскоп у смартфоні, адже в такому компактному пристрої не може розташуватися стільки різних елементів. Фахівці створили чіп, у якому зберігся принцип роботи, але розрахунки проводяться мікросхемою.

Суть роботи така:

мікроконтролер отримує дані про поточну напругу;
отримані відомості перетворюються на кутову швидкість з високою точністю;
миттєва швидкість множиться на якийсь час між двома показниками, які виходять від датчика.

Як результат, система отримує дані про положення телефону у просторі. Для надання більш точної інформації разом із гіроскопом працює і акселерометр, що вимірює лінійне прискорення, але не реагує на повороти.

Навіщо він потрібний?

Вище ми розглянули, що датчик має складний пристрій і визначає положення мобільного апарату в просторі. Виникає наступне питання — як можна використовувати цю функцію, і для чого потрібний гіроскоп у телефоні, адже його встановлення та налаштування коштує чималих грошей для розробника.

відповідь на дзвінки шляхом звичайного струшування телефону;
швидкий перегляд фотографій або зміна музики;
спрощення роботи з калькулятором (програма CoveFlow);
можливість використання телефону більш складного і функціонального ПЗ;
оновлення апарату для Bluetooth;
запуск спеціального ПЗ для вимірювання рівня та кутів нахилу (корисно під час проведення будівельних робіт);
контроль швидкості переміщення та визначення місця розташування людини на місцевості;
керування іграми на смартфоні (їзда на авто, напрямок зброї, польоти на гелікоптері тощо);
використання телефону в віртуальної реальності шоломи.

Розробники знають, як працює гіроскоп у смартфоні, тому вичавлюють максимальну користь з опції. Перераховувати корисні функції можна довго, але не всі телефони розуміють переваги датчика.

Крім плюсів датчика, виділяється і низка недоліків. Зокрема, модуль чутливий до переміщення телефону, що може спричинити незручність при користуванні певними програмами. Так, під час читання книги або перегляду відео людина може перемістити смартфон, що відразу призводить до зміни положення екрана. Доводиться переміщати пристрій у потрібну сторону, щоб повернути звичну позицію. Крім того, багато виробників приховують наявність гіроскопа в телефоні. Як визначити його наявність, розглянемо нижче.

Відмінність від акселерометра

Багато хто помилково вважає, що гіроскоп і акселерометр – один і той же датчик. Це різні пристрої, про що свідчить принцип дії кожного з них:

гіроскоп розраховує кут нахилу щодо землі, швидкість переміщення та враховує сторони світла;
Акселерометр враховує своє прискорення по відношенню до поверхні.

Якщо говорити простими словами, гіроскоп – покращена версія акселерометра, що контролює переміщення телефону в 3-х площинах. На практиці ці пристрої можуть працювати по одному або доповнювати один одного функціонал. Ось чому у багатьох сучасних моделях передбачено одночасно обидві функції.

Як перевірити, чи є гіроскоп у телефоні

Багато власників телефонів не мають можливостей свого апарату. Існує кілька методів, як дізнатися, чи є гіроскоп у смартфоні. Виділимо основні шляхи:

Зайдіть на офіційний ресурс компанії-виробника та прочитайте технічні характеристики гаджета. Знайдіть список датчиків і подивіться, чи є там гіроскоп чи ні.
Якщо на телефоні встановлено You Tube, увійдіть до нього та запустіть будь-яке відео. Щоб перевірити, чи є гіроскоп на телефоні, спостерігайте паралельно зображення. Якщо воно слідує за рухами корпусу, це свідчить про наявність спеціального датчика.
Поставте програму AnTuTu Benchmark та запустіть її. Перейдіть до розділу інформації та прочитайте технічні характеристики апарата. Тут можна дізнатись про наявність функції. Якщо її немає, система напише, що модуль не підтримується.
Встановіть спеціальний софт Sensor Sense. Ще один метод, як перевірити гіроскоп у смартфоні – поставте згадану утиліту та перегляньте наявність в апараті датчиків. За відсутності гіроскопа його не буде у списку. Це можна сказати і в тій ситуації, якщо звіт не змінюється під час обертання пристрою.
Використовуйте програму AIDA 64 . Це ще один корисний софт, який відображає докладну інформацію про конфігурацію телефону. Якщо перейти в розділ Датчики, можна побачити — є функція на борту апарата чи ні.
Або відкрийте будь-яку гру, якщо екран повертається за вашою рукою, то гіроскоп точно є.

Вказаних методів достатньо, щоб визначити наявність гіроскопа у телефоні. Після цього можна приймати рішення користуватися функцією чи ні.

Як увімкнути та налаштувати гіроскоп на телефоні?

Не менш важливе питання – як увімкнути гіроскоп на телефоні з Андроїд та користуватися новими можливостями. Відразу зазначимо, що датчик працює постійно та не вимагає активації. Якщо мова йде про поворот екрана при перегляді зображення або відео, за цю функцію несе відповідальність акселерометр. Її можна деактивувати. Для цього:

Увійдіть до телефону.
Клацніть на посилання Екран.
Знайдіть пункт Автоповорот;
Вимкніть його.
Або просто відкрийте шторку та увімкніть його.

На деяких старих пристроях (наприклад планшетних ПК) передбачений окремий тумблер. При переведенні в певну позицію переміщення екрана блокується незалежно від виставлених налаштувань. Тож відключити гіроскоп на Андроїді не вдасться. Цей датчик передбачений на телефоні або виробник відмовився від його встановлення.

Аналогічний підхід працює і у питанні встановлення параметрів. Користувач не може налаштувати гіроскоп на Андроїд. Необхідні калібрувальні роботи виконуються виробником. Налаштування можливе лише для акселерометра, про який згадувалося вище. При цьому виробники смартфонів не передбачають спеціальних програм для виконання роботи. Як варіант, підійде використання спеціального програмного забезпечення, наприклад, Accelerometer Calibration Free. Для роботи апарат кладеться на рівну поверхню. Завдання користувача – домогтися розміщення червоної кульки в центральній частині прицілу.Як тільки це сталося, натискається кнопка Калібрейт.

Вказані вище способом калібрується акселерометр, а налаштування гіроскопа на Андроїд не потрібне. Якщо цей датчик встановлено, він завжди працює правильно.

Що робити, якщо немає гіроскопа на телефоні

Після перевірки функціональних можливостей апарата багато хто питає, що робити, якщо немає гіроскопа на телефоні. У такому разі нічого не можна зробити, адже подібний датчик або встановлюється виробником, або ні. Якщо людина планує пограти у віртуальну реальність, доведеться купувати модель, де передбачено таку опцію.

Відразу постає питання, в яких телефонах є гіроскоп. Для покупки апарата увійдіть на будь-який сайт, який продає смартфони, та задайте у фільтрі наявність цього датчика. Кількість варіантів достатньо, щоб підібрати собі потрібну модель. Виробники чудово знають, за що відповідає гіроскоп, тому намагаються додавати модуль до технічної частини нової продукції. Зокрема такі датчики є майже в телефонах Apple, Asus, Samsung, Blackview та інших. Перелічувати всі моделі немає сенсу, адже кількість пристроїв із такою опцією обчислюється сотнями.

Наприклад, у Apple це моделі iPhone 6s, 7, Xs та інші. У Honor – 8X, 20, 20 Pro, 10 і т. д. У Самсунга – S10, M20, Note 10 та інші.

От і все. Тепер ви знаєте, навіщо гіроскоп у смартфоні, що це за пристрій, і яку користь воно приносить власнику смартфона. Пам'ятайте, що увімкнути та налаштувати цей датчик не вдасться. Він працює завжди, якщо виробник передбачив його на своєму пристрої. Отже, будьте уважні при виборі і перевіряйте характеристики апарата.