Гироскоп в телефоне — что это такое и принцип работы устройства, в каких моделях смартфонов установлен

Современные смартфоны оснащены огромным количеством функций, за работу которых отвечает ряд датчиков.

image

Нередко об их назначении владельцы электронных девайсов даже не догадываются. К числу таких датчиков относится гироскоп в телефоне: что это такое, не знают даже многие «продвинутые» пользователи, поэтому не лишним будет детально изучить это устройство.

Принцип действия оборудования

Гироскоп представляет собой волчок, вращающийся вокруг оси. Благодаря способности демонстрировать устойчивое положение во время движения, он используется для определения положения в пространстве и изменения угловой скорости. Существует несколько разновидностей: они различаются между собой по принципу действия (оптические или механические) и количеству степеней свободы. Если говорить о моделях, которые устанавливаются в смартфоны, то это обычно вибрационные гиродатчики. В этом устройстве есть две массы, которые перемещаются в противоположные стороны. В тот момент, когда появляется угловая скорость, на массу воздействует сила Кориолиса, вектор которой направлен перпендикулярно движению массы. В результате воздействия этой силы происходит смещение, что приводит к изменению расстояния между подвижными и неподвижными электронами и, как следствие, к смене емкости конденсатора. Эти электронные сигналы впоследствии обрабатываются процессором.

Гироскоп

Наличие гиродатчика в смартфоне – это не просто прихоть, такой аппарат открывает перед обладателем гаджета множество дополнительных возможностей:

  • прием вызовов простым встряхиванием аппарата,
  • стабилизация камеры во время съемок,
  • управление приложениями при помощи поворотов устройства,
  • ориентация положения головы в виртуальной реальности.

В каких телефонах есть гироскоп?

Воспользоваться перечисленными выше преимуществами могут далеко не все владельцы смартфонов, так как гиродатчики установлены не везде. Самый надежный способ узнать, есть ли гироскоп в телефоне – спросить об этом у продавца-консультанта или прочитать паспорт к изделию. Если говорить о брендах, то впервые гиродатчик был установлен на iPhone 4. Поскольку новинка пришлась покупателям по вкусу, все последующие модели от Apple также получили это оборудование.

Сложнее дела обстоят с Android-гаджетами: ввиду их большого количества покупателю придется изучать характеристики каждого отдельно.

Современные смартфоны уже давно перестали быть обыкновенным средством связи, способным только совершать звонки и читать сообщения. Каждый пользователь знает, что его девайс способен открывать полноценные интернет-страницы, скачивать данные, делать фото, видеосъемку и множество других полезных и нужных операций.

Для большинства из них наиболее выгодно использование в режиме альбомной ориентации. Например, если телефон расположен горизонтально, то площадь захвата фотокамеры становится значительно шире, просматривать видеофайлы удобнее. Каким же образом достигается возможность менять размер экрана, просто повернув устройство? Ответ очевиден – гироскоп.

Гироскоп: устройство и принцип работы

Гироскоп – это устройство, позволяющее определить положение тела, на котором он установлен в пространстве. С самого появления он стал применяться в военной промышленности, авиации, автомобильном производстве и мореплавании. Первые модели были ориентированы на магнитное поле земли и стали отличным аналогом компасу.

Гироскоп мог работать практически в любом положении, невзирая на плохую видимость, тряску и прочие негативные условия. Постепенно размер устройства менялся, и его функционал значительно расширился. Например, в автомобилях стало возможно распределить нагрузку в зависимости от наклона рамы, выбрать оптимальное место для парковки. Со временем производители умных гаджетов и телефонов взяли его себе на вооружение.

Установленный в смартфоне миниатюрный прибор значительно расширил возможности устройства и облегчил использование. Ранее, чтобы посмотреть фото в полноэкранном режиме, нужно было установить соответствующую галочку в настройках или нажать кнопку, сейчас достаточно повернуть устройство, и смартфон сам адаптирует изображение, если в нем включена такая возможность.

Включение гироскопа (функция “Автоповорот” в телефоне) производится из меню настроек или из выдвижной шторки быстрого доступа в верхней части экрана телефона. В зависимости от модели, название может отличаться. Значок обычно символизирует смену положения и понятен пользователю даже с минимальными знаниями о возможностях устройства. При желании функцию можно так же просто деактивировать.

Самый простой вариант гироскопа, позволяющий передать физическое положение тела в электронном виде по необходимым координатам, выглядит как две подвижные единицы, которые постоянно находятся в контакте с активными датчиками, фиксирующими их положение. При повороте устройства двигается и весь гироскоп, посылая сигнал об изменившемся местоположении.

Современные устройства учитывают скорость движения подвижной части, силу давления. Именно поэтому в играх с гироскопическим управлением можно резко совершить движение в сторону, повернув устройство в желаемую сторону.

Как выяснить наличие гироскопа на устройстве

Если нужно узнать, оборудован ли ваш смартфон датчиком определения положения в пространстве, можно зайти в настройки и отыскать там пункт «автоматический поворот экрана». Если такой пункт имеется, то в вашем аппарате есть как минимум двухосевой гироскоп. Это тот вариант, который понимает наклон экрана влево и вправо. Если данных знаний вам кажется недостаточно, то можно скачать приложение, которое определит тип установленного датчика.

Gyroscope Test – программа, выдающая факты о вашем устройстве, расскажет о возможности использовать его для игр, требующих трехосевого датчика.

При запуске программы выводится окно с указанием обнаруженных физических датчиков:

  • Гироскоп.
  • Магнитный.
  • Акселерометр.

Каждый из них выполняет определенную функцию и позволяет устройству получать больше информации о местонахождении, положении и взаимодействии.

Следующим шагом является запрос на запуск необходимой симуляции. После этого пользователю демонстрируется живописная картинка с привязкой к текущему положению устройства. Двигая смартфон в том или ином направлении, можно насладиться представленной панорамой.

Где установлен гироскоп?

Если вам нужно купить устройство с гироскопом, то смело тыкайте пальцем в любой понравившийся товар в магазине электроники. Даже производители самых дешевых смартфонов устанавливают датчик ориентации экрана для возможности автоматического поворота дисплея. Если же вам хочется иметь такое устройство, которое сможет удивить своими возможностями и позволит играть в игры дополненной или виртуальной реальности, то обратите внимание на сегмент среднего и высокого уровня. Несомненно, лидеры на рынке мобильной электроники устанавливают в свои девайсы самые чувствительные гироскопы, которые позволяют получить незамедлительный отклик экрана на любое движение пользователя.

Естественно, графика играет первостепенную роль в достижении желаемого эффекта. Если вы хотите избежать торможений и зависаний навороченной игрушки, то обратите внимание на частоту процессора, количество ядер и объем оперативной памяти смартфона. Низкие показатели не позволяют запускать современные игры.

Гороскоп является важной частью множества навигационных систем, различных устройств, техники и устанавливается практически на все модели телефонов и планшетов.

Он позволяет измерять перемещение объекта в пространстве, в каком сейчас положении находится устройство — горизонтально или вертикально. Дает множество возможностей в управлении.

Из прошлого материала вы узнали, как включить и настроить родительский контроль на Андроид. Сегодня мы подробно рассмотрим, что такое гироскоп простыми и понятными словами, зачем он нужен и, как работает.

Что такое гироскоп

Гироскоп (gyroscope, гиродатчик) — это устройство, предназначенное для измерения углов ориентации тела / объекта относительно поверхности земли. Он позволяет узнать направление движения объекта, на котором он установлен, угол его наклона / поворота. В каком положении сейчас находится объект, к примеру, смартфон сейчас в горизонтальном, вертикальном или каком-либо другом положении / наклоне.

Сам термин состоит из двух частей — gyreuо (вращаться) и skopeo (смотреть). Впервые использовался в 1 852 году Ж. Фуко в докладе на тему способов экспериментального обнаружения вращения земли в инерциальном пространстве, выступал он с ним в Французской Академии Наук. Сам же прибор был изобретен еще в 1 817 году немецким астроном Иоганном Боненбергером.

Что делает:

  • Определяет перемещение объекта в пространстве
  • Текущий угол наклона
  • Показывает стороны света, прямо как компас
  • Дает данные для расчета скорости движения

Обычный роторный гироскоп представляет собой карданный подвес, внутри которого находится вращающееся колесо, шар или диск, ось вращения которого может принимать абсолютно любую ориентацию. При движении / вращении ориентация этой оси не будет зависеть от наклона или поворота карданного подвеса / крепления в соответствии с сохранением углового момента .

Современные гироскопы, которые устанавливаются на смартфоны и различную компьютерную технику представляют собой обычный чип — гироскоп MEMS.

Где используется:

  • В навигационных системах
  • Смартфонах и планшетах
  • Смарт часы
  • В геймпадах игровых приставок
  • На кораблях, машинах, космических кораблях, летательных аппаратах — вообще транспортных средствах
  • В тренажерах
  • В системах стабилизации камер

Устройство гироскопа

Существует множество разных видов гироскопов: двух и трехстепенные — они отличаются по степеням свободы или возможным осям вращения. Также они разделяются на механические, лазерные и оптические, что определяет их принцип действия.

Сам прибор обычно представляет собой колесо, установленное на двух или трех карданных шарнирах — они обеспечивают поворотные опоры. Это позволяют колесу вращаться вокруг одной оси.

Рассмотрим самый распространенный — механический роторный гироскоп трехстепенный. Состоит из трех карданов, каждый из которых установлен один на другом с ортогональными осями поворота и колесом по центру. Это позволяет колесу, установленному в самом внутреннем кардане иметь ориентацию, независящую от ориентации его опоры. Т.е. как не крути такой прибор — колесо будет всегда в одном положении — крутиться вокруг определенной оси.

Чтобы понять, как все работает, возьмем детскую игрушку Юлу. Когда она крутится, то всегда в одном положении / вокруг определенной оси, если конечно на нее не действуют внешние силы. Плюс, она обладает устойчивостью, так если ее толкнуть, она вернется в то же положение и будет крутиться в том же положении. Момент, когда юла теряет скорость ее ось вращения начинает напоминать конус / меняет свое направление в пространстве — называет прецессией.

Интересно! Роторные устройства не используются, как датчики, их применяют исключительно в целях стабилизации для различных конструкций и механизмов. К примеру, он используется в гироскопическом тренажере.

Оптические гироскопы работают на основании физического эффекта Саньяка. Он подразумевает, что в инерциальной системе отчетов, скорость света является постоянной. Но, если отправить луч в неинерциальной системе, то его скорость будет изменена. Если пустить траекторию луча через место вращения устройства, то будет задержка в достижении им конечной точки. Полученная разница во времени напрямую зависит от величины углового поворота датчика.

Как уже писалось выше, в электронной технике используются гироскопы-MEMS, маленькие чипы, которые благодаря их размеру можно ставить даже на смарт браслеты. Там они используются вместе с акселерометром, чтобы получаемые данные были еще более точными.

Есть ли разница с акселерометром?

По своей сути, гироскоп и акселерометр могут выполнять практически одни и те же вычисления. Но, акселерометр лучше определяет повороты объекта в пространстве и измеряет кажущееся ускорение — для этого он и используется.

Гироскоп лучше определяет перемещение объекта в пространстве, текущий угол наклона, указывает стороны света, как компас, а также дает данные для расчета скорости движения. Гироскоп может делать все то же самое, что и акселерометр, а вот акселерометр уже нет.

Немного истории появления

Люди с давних времен искали способы, чтобы определять направление в пространстве. Изначально ориентирами были большие удаленные объекты — солнце, горы, луна. Затем появились первые приборы, которые основывались на гравитации земли: отвес и уровень. И первый, и второй до сих пор используются в строительстве. В Китай в средние века совершили прорыв изобрели компас, который использовал магнитное поле земли для определения сторон света.

Гироскоп был в первые описан в 1 817 году немецким астрологом Иоанном Боненбергером — эта дата считается официальной датой изобретения устройства. Но, по заверениям математика Пуассона, он изобрел его еще раньше в 1 813 году. Главную часть это прибора составлял массивный, который вращался в кардановом подвесе. В 1 832 году, был придуман гироскоп с вращающимся диском вместо шара.

В 1 852 году Ж. Фуко представил свой доклад о гироскопе, где он использовал его уже в качестве прибора, которые показывал изменение направления. Именно Фуко придумал сам термин — Gyroscope.

В 1 880-х годах гироскоп применили на практике, он использовался для стабилизации курса торпеды инженером Орби. Далее прибор начали устанавливать на самолеты, ракеты, подводные лодки для использования совместно с компасом.

В заключение

Это была основная информация по этой теме. Это действительно важный прибор, которые уже давно используется во всевозможных сферах, а сейчас без него нельзя представить ни один смартфон.

Перед тем как купит телефон многие часто смотрят характеристику и тут встречается непонятные функции – одна из них трехосевой датчик гироскоп.

Что это такое по названию догадаться сложно. Поэтому сейчас разберем, что это, для чего нужен гироскоп в смартфоне и нужен ли вообще.

В целом телефоны оснащены множеством датчиков, которые обеспечивают комфортную и бесперебойную работу, но о них в других записях пойдет речь.

Что такое гироскоп

Слово «гироскоп» имеет два значения: это может быть либо устройство, которое поддерживает угловое положение, либо устройство, которое измеряет это положение. Последние встречаются практически во всех смартфонах, выпускаемых сегодня.

Первые, используются, например, в дроне. Они позволяют стабилизировать камеру, и, таким способом, удерживают дрон в горизонтальном положении.

Что-то похожее применялось еще в 70 годах в танках. Когда танк поворачивает, едет в низ или в гору ствол всегда смотрит только в одну точку, выбранную наводчиком.

Как устроен гироскоп

Он состоит из микроскопических пластин, которые вибрируют при изменении высоты. Датчики могут точно определять относительное положение устройства.

Гораздо точнее, чем акселерометр, который позволяет определять положение телефона путем измерения линейного ускорения.

Ученым из Стэнфордского университета, однако, удалось создать приложение, которое перепрограммирует гироскоп таким образом, что он заставляет даже звук вибрировать.

Нетрудно догадаться, что в скором времени нас ждут новые изобретения основаны на принципе работы этого датчика.

Для чего нужен гироскоп

До недавнего времени он в основном использовался в играх и при изменении ориентации экрана.

Теперь, благодаря популяризации технологии VR он отслеживает точное местоположение головы и делает очень быстро и точно, чтобы получше обмануть мозг и улучшить восприятие виртуальной реальности.

Прямое измерение ориентации устройства чрезвычайно полезно, например, для автоматического поворота экрана и для стабилизации изображения в камере.

Нужен ли гироскоп в телефоне

Гироскопы часто недооцениваются и забываются пользователем. На самом деле, мы используем их практически все время, и их отказ или сбой значительно снизят удобство использования планшетов или смартфонов.

Все виды VR основаны на функционировании этого датчика. Благодаря датчикам он воспринимает наши движения головой и изображение плавно меняется на наших глазах.

Как видите в простом кнопочном телефоне, он практически не нужен, а вот в смартфоне без него часть удобств, несомненно, уменьшится.

Вывод такой: играете в игры, смотрите VR видео, делаете фото – вам безусловно нужен гироскоп датчик.

Как выглядит гироскоп в смартфоне

Как выглядит гироскоп в смартфоне, описать сложно. В телефоне на картинке выше – такой маленький почти незаметный.

Вот такая небольшая штучка способна перевести сигнал в какие-либо действия – например, почти мгновенно повернуть экран.

Что касается смартфонов, то сегодня можно сказать все игры разрабатываются с управлением наклона телефона.

Как узнать есть ли в смартфоне гироскоп

Это не сложно. Просто наберите в поиске модель своего телефона и добавьте – «характеристика» и ищите его в разделе датчики.

Включать его не нужно. Он всегда включен если есть. Поэтому можно проверить, есть ли запустив видео 360.

Если взгляд можно поворачивать лишь пальцем, то датчика гироскоп в вашем телефоне, к сожалению, нет.

Также проверить можете с помощью приложения, например AnTuTu Benchmark. В разделе «Инфа» найдете полную характеристику. Успехов.

10 февраля 2018

Почти все современные мобильные устройства оборудованы различными датчиками. Зачастую в телефоны встраиваются магнитометрические и термальные датчики, а также приборы, реагирующие на освещенность и изменение расстояния (приближение или удаление). Кроме того, любой гаджет оснащен акселерометром и гироскопом. Все эти элементы являются составной частью микроэлектромеханической системы, которая относится к категории «MEMS».

image

Каждый имеющийся в устройстве датчик имеет свою индивидуальную функцию. В данном случае гироскоп не является исключением.

Роль гироскопа в мобильном устройстве

Многие продвинутые пользователи считают, что гироскоп и акселерометр выполняют одну и ту же функцию, но это не так. Два этих, на первый взгляд одинаковых, прибора имеют большое различие как по характеристикам, так и по функциональности.

Гироскоп, или гиродатчик, является сенсорным прибором, который способен фиксировать расположение определенного объекта в пространстве касательно трех плоскостей. В свою очередь, акселерометром, или G-сенсором, называется прибор, имеющий возможность измерять проекцию мнимого ускорения.

Получается, что встроенный в коммуникатор акселерометр отвечает за поворот картинки экрана, когда гиродатчик реагирует даже на незначительные колебания устройства независимо от его расположения.

Также нужно учитывать, что если телефон обустроен двумя такими датчиками, то восприимчивость гаджета к незначительным и самым быстрым перемещениям увеличивается в несколько раз.

Одним из первых гаджетов, в который был встроен гироскоп, является Айфон. Именно этот коммуникатор с гиродатчиком открыл своим пользователям абсолютно новые и увлекательные возможности.

Наличие гироскопа в любой модели современного мобильного телефона позволяет обычным его встряхиванием осуществлять следующие действия:

image

  • отвечать на входящие звонки;
  • перелистывать страницы электронной коники;
  • листать изображения;
  • менять прослушиваемые треки;
  • увеличивать или уменьшать громкость;
  • обновлять блютуз;
  • работать с GPS-навигаторами.

Кроме того, мобильное устройство с таким датчиком имеет еще достаточно много всевозможных и разнообразных функций.

Для кого он нужен

Гироскоп является универсальным датчиком, так как его наличие намного упрощает использование телефона даже для самого неопытного пользователя. Однако кому этот датчик важнее всего, так это геймерам.

Геймером называется человек, специализирующийся на компьютерных играх. Именно с помощью гироскопа игры приобретают абсолютно иное качество.

imageС помощью такого устройства любые действия на дисплее становятся более точными и реальными. Поэтому гиродатчик просто необходим для следующих видов игр, где нужно применить быстроту и ловкость:

  1. Гонки. В данном случае нужно быстро повернуть руль или сделать другой резкий маневр.
  2. Стрелялки. В таких играх необходимо своевременно успеть навести прицел.
  3. Стимуляторы. Здесь необходимо совершать прыжки, а также увеличивать или сбавлять скорость движения.

Кроме того, смартфон со встроенным гироскопом является более удобным даже для обычного пользователя.

Выбираем телефон с гироскопом

Первым открывателем среди телефонов с гироскопом является четвертый Айфон. Пользователи данной модели устройства отнеслись положительно к этому нововведению, после чего такой сенсор начал применяться практически во всех современных гаджетах. Но стоит учитывать, что многие производители не отражают такой немаловажный бонус в характеристиках производимых устройств. Поэтому перед тем как покупать аксессуар той или иной модели, необходимо получить более подробную консультацию специалиста.

Широко распространенными и пользующимися большим потребительским спросом являются перечисленные ниже модели смартфонов, оснащенные гироскопом.

Apple iPhone X

Является самой дорогостоящей моделью. Преимущества:

  • качественное изображение, благодаря которому смотреть фильмы и играть в игры стало еще приятнее;
  • наличие качественной основной и фронтальной камеры;
  • фотографии, сделанные в темноте, практически не отличишь от профессиональных снимков;
  • возможность использовать беспроводную зарядку;
  • идеальные размеры аксессуара, благодаря которым телефон комфортно ложится в руку взрослого человека.

Минусы:

  • достаточно высокая стоимость, которая составляет около ста тысяч рублей;
  • недостаточно слаженная работа «Face ID»;
  • отсутствует возможность разблокировки телефона, если он лежит на столе;
  • отсутствует кнопка «домой», к которой уже привыкли многие пользователи;
  • скудная комплектация для такой стоимости коммуникатора;
  • отсутствует быстрая зарядка.

image

Xiaomi Redmi 4X

Довольно известный телефон по сравнительно низкой цене. Достоинства:

  • оптимальные размеры;
  • шикарный внешний вид;
  • несмотря на то что фирма китайская, сборка произведена идеально;
  • приемлемая цена, которая составляет около двенадцати тысяч рублей;
  • хороший аккумулятор, который позволяет пользоваться смартфоном трое суток без подзарядки;
  • дисплей характеризуется насыщенными цветами, кроме того, имеется режим для меньшей усталости глаз;
  • отличная и быстрая работа сканера отпечатков;
  • имеется ИК-порт, с помощью которого можно управлять домашней техникой, не используя пульт;
  • хорошее качество звучания как из динамика, так и из наушников;
  • гаджет полностью русифицирован.

Минусы:

  • качество снимков оставляет желать лучшего, особенно если они были сделаны в сумраке;
  • корпус слишком маркий. Даже на моделях черного цвета остаются видимые отпечатки пальцев.

image

Samsung Galaxy J5

Весьма популярный гаджет. Плюсы:

  • недорогой, цена — в районе четырнадцати тысяч рублей;
  • имеет металлический корпус;
  • качественная камера, которая позволяет делать хорошие снимки, схожие с профессиональными;
  • существует множество настроек, позволяющих настроить параметры экрана под любого пользователя;
  • неплохая аккумуляторная батарея, с которой телефон может активно работать около сорока восьми часов;
  • отличная сборка.

Недостатки:

  • скользкий корпус, поэтому, приобретая такой гаджет, стоит сразу позаботиться о наличии чехла;
  • маловато оперативной (два гигабайта) и встроенной (шестнадцать гигабайт) памяти;
  • несъемная аккумуляторная батарея.

image

Nokia 5 Dual sim

Бюджетный гаджет, который имеет больше недостатков, чем достоинств.

Преимущества:

  • невысокая цена, которая варьируется от десяти до двенадцати тысяч рублей;
  • хороший дизайн;
  • качественная сборка;
  • отчетливое и громкое звучание;
  • отлично принимает 3G и 4G-сети;
  • яркий экран, который даже на солнце предоставляет пользователю хорошую читабельность;
  • корректная и быстрая работа сканера отпечатков.

Недостатки:

  • слабый аккумулятор, которого едва хватает на один день активной работы;
  • длительный процесс зарядки батареи. Чтобы полностью ее зарядить необходимо не менее четырех часов;
  • недостаточно встроенной памяти (семь мегабайт);
  • отсутствует возможность перемещать приложения с телефона на флешку и обратно;
  • отсутствует указатель уведомлений;
  • установленный индикатор, который показывает заряд аккумулятора, практически не видно;
  • при сильной загруженности гаджет довольно часто подвисает.

image

Samsung Galaxy S8

Данный коммуникатор пользуется большим спросом у обычных пользователей.

Плюсы:

  • великолепный дизайн;
  • качественный дисплей. Экран данной модели имеет минимальные рамки, что делает его только лучше;
  • несмотря на небольшие габариты смартфона, экран имеет оптимальную диагональ;
  • имеется разъем под наушники;
  • производитель позаботился о хорошей комплектации, которая является максимальной;
  • комфортный веб-серфинг;
  • имеет большой объем памяти (шестьдесят четыре гигабайта), существует возможность ее увеличить;
  • наличие «IP 68»;
  • возможность использовать одновременно две сим-карты;
  • много различных встроенных приложений, которые идентифицируют владельца.

imageВ нашем материале вы узнаете, как правильно подключить внешнюю видеокарту к ноутбуку.

Здесь подробнее узнаете, как выбрать магнитную зарядку для телефона.

Хотите выбрать недорогой смартфон с качественной камерой? Список смартфонов тут.

Минусы:

  • довольно часто происходят лаги с интерфейсом;
  • в редких случаях экран может рябить;
  • достаточно высокая цена, в районе пятидесяти тысяч рублей;
  • неудобный размер сканера отпечатков;
  • не указывается срок обновления Андроида.

Как видите, существует масса моделей телефонов с гироскопом. При выборе следует ориентироваться на своим личные предпочтения, характеристики телефона и его цену.

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Илья Коршунов
Наш эксперт
Написано статей
134
А как считаете Вы?
Напишите в комментариях, что вы думаете – согласны
ли со статьей или есть что добавить?
Добавить комментарий