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.
2. Далее нужно войти в Настройки приложения GPS Status & Toolbox. Для этого нужно свайпом провести от левого края экрана вправо.
3. В Настройках приложения запускаем Диагностику.
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.
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».