Исследуя устройство современного смартфона, частенько ловишь себя на мысли, что многие его модули «скопированы» с человека. Заимствование у природы различных технологий и использование их для создания чего-либо нового теперь называется новым словом «биомимикрия» (с англ. biomimicry – подражание жизни, имитирование природы).
Например, модуль положения в пространстве смартфона, состоящего из датчиков акселерометра и гироскопа, есть не что иное, как вестибулярный аппарат, расположенный во внутреннем ухе головы человека.
Акселерометр и Гироскоп.
Как правило, современные телефоны оснащены этими датчиками в паре. Принципы их работы хотя и похожи, но они разные. Акселерометр измеряет ускорение объекта при линейном перемещении, в то время как гироскоп (или гиродатчик) измеряет угол поворота аппарата относительно оси при воздействии вращающего момента.
Для получения полной информации о положении смартфона в пространстве, необходимо, производить замеры по трём осям (X, Y, Z), поэтому сам модуль положения в пространстве телефона состоит из трёхосевого акселерометра и трёхосевого гироскопа.
Назначение датчика акселерометра и порядок его настройки (калибровки) описан в статье «Как настроить датчик акселерометра на смартфоне HUAWEI (honor)?». Для перехода к статье нажмите здесь.
Гироскопы нашли очень широкое применение в современной технике в системах навигации (авиагоризонт, гирокомпас и т. п.), в системах ориентации и стабилизации космических аппаратов.
Вы, наверное, видели гироскутер, такое интересное средство передвижения, которое состоит из двух параллельных колёс с электродвигателем, которое «нарушает» все законы физики. Только наличие в данном устройстве двух гироскопов, которые управляют балансировкой этого транспортного средства не позволяют ему упасть. Старший его собрат «Сегвей» — «тележка» на двух колёсах с высокой ручкой-рулём, содержит уже пять гироскопов.
Микрогироскопы используются в мобильных устройствах, в частности, в фотоаппаратах и видеокамерах для управления стабилизацией изображения, в радиоуправляемых вертолётах, квадрокоптерах.
Благодаря точному вычислению скорости перемещения смартфона в пространстве управление смартфоном становится более удобным и гармоничным. Это особенно понравилось любителям компьютерных игр. Уникальное устройство, сочетающее акселерометр и гироскоп, молниеносно превращает виртуальные картинки в реальность. Особенно правдоподобными становятся гонки, симуляторы, «стрелялки». Достаточно изменить положение смартфона или скорость его поворота, то езда на виртуальном мотоцикле покажется вам реальной.
Но в тоже время неточность работы акселерометра с гироскопом очень хорошо заметно во время игры на смартфоне, например в гонках. Управляемый вами автомобиль всё время уводит в сторону, хотя при этом Вы держите телефон строго горизонтально.
А как настроить (или откалибровать) датчик гироскопа, установленный на современных смартфонах, чтобы устранить ошибки управления в играх?
Что касается калибровки гироскопа, как оказалось, в связи с особенностями устройства микродатчиков акселерометра и гироскопа, отрегулировать программным способом можно только лишь акселерометр. Датчик гироскоп регулировке не подлежит.
Диагностика смартфона HUAWEI (honor) с помощью приложения GPS Status & Toolbox
1. Для того, чтобы определить наличие гироскопа в составе смартфона запустим приложение GPS Status & Toolbox с Рабочего экрана телефона.
Для перехода к ознакомлению по установке и запуска приложения GPS Status & Toolbox нажмите здесь.
Экран №1 смартфона – нажмите на значок «Статус GPS» для запуска приложения GPS Status & Toolbox.
2. Далее нужно войти в Настройки приложения GPS Status & Toolbox. Для этого нужно свайпом провести от левого края экрана вправо.
Экран №2 смартфона – делаем свайп слева направо от левого края экрана.
3. В Настройках приложения запускаем Диагностику.
Экран №3 смартфона – выбираем позицию Диагностика.
4. Диагностика показала, что наш смартфон (HUAWEI P smart) оснащен трёхосевым ГИРОСКОПОМ.
Нужно обратить внимание на следующую строчку в итогах диагностики смартфона – «Гироскоп (не откалиброван) Не присутствует в устройстве». Эта запись говорит о том, что наш датчик гироскоп не подлежит калибровке.
Экран №4 смартфона – результаты диагностики смартфона – раздел «Датчики».
Как правило, на смартфоне акселерометр нужен для определения вектора гравитации или, выражаясь простым языком, чтобы узнать, какая часть смартфона смотрит строго вертикально. Появление же в «модуле определения положения в пространстве» датчика гироскопа, который определяет вращение устройства, позволило существенно повысить точность полноценной ориентации телефона в трехмерном пространстве.
Нужно знать, что со временем в работе датчиков ориентации в пространстве копятся ошибки. Поэтому калибровку нужно проводить регулярно, с последующей перегрузкой смартфона.
Если вы заметили проблемы в пространственной ориентации смартфона или вам нужно провести точные замеры, связанные с ориентацией смартфона в пространстве, то нужно провести обязательную калибровку акселерометра. (Для перехода к калибровке акселерометра нажмите здесь).
При проведении калибровки акселерометра очень важно размещение смартфона строго горизонтально на поверхности стола.
Если вы не уверены в строгой горизонтальности поверхности стола, тогда нужно провести калибровку с «Усреднением» полученных данных. В этом случае калибровка делается два раза с разворотом смартфона на 180 градусов и нажатием кнопки «Усреднить» вместо кнопки «Откалибровать».
