Сучасні смартфони і планшети напхані всілякими датчиками, завдання яких полегшити життя користувача та надати нові функції. Наприклад, датчик освітленості регулює яскравість екрану, датчик наближення вимикає дисплей під час розмови, а GPS допомагає визначити місце розташування.

Гіроскоп в телефонах з’явився порівняно недавно, але вже став одним з необхідних датчиків, без якого комфортне використання пристрою неможливо.

Що таке гіроскоп

Гіроскоп (gyroscope) – пристрій, здатний визначати положення тіла в просторі грунтуючись на зміну кута нахилу відносно осей координат. Він може відслідковувати поворот навколо двох осей, або навколо всіх трьох, що дозволяє повністю визначити положення тіла в просторі. За принципом дії гіроскопи поділяються на механічні, лазерні оптичні.

Розміри оригінальних гіроскопів не дозволяють їх використовувати в мобільних пристроях, тому в них застосовуються мікроелектромеханічні системи (МЕМС), виготовлені на кремнієвій підкладці. Вони мають мініатюрними розмірами, менше сірникової головки, а низька вартість дозволяє встановлювати їх навіть в найбільш дешеві пристрої.

З кожним поколінням мобільні гіроскопи стають компактніше, при цьому поліпшується вібраційна стійкість і зменшуються шуми. В результаті, положення пристрою в просторі визначається більш точно.

Які функції виконує гіроскоп

Найбільш очевидна і проста функція, яку може виконувати гіродатчик – це автоматичний поворот екрану. Це зручно, наприклад, при перегляді фільмів або при читанні книг. Потрібно лише повернути телефон горизонтально і відео автоматично розгорнеться на повний екран.

Поява гіроскопа на смартфонах вивело на новий рівень мобільні ігри. Якщо раніше для управління автомобілем в грі використовувалися віртуальні кнопки, то тепер повертати можна просто нахиливши смартфон в ту або іншу сторону. Крім гонок, управління стало простіше в шутерах, стратегіях, і в інших іграх. А в деякі ігри не вийде пограти на пристрої без гіродатчика, наприклад, в гучну нещодавно Pokemon Go.

Гіродатчик використовується в навігаційних програмах для підвищення точності даних. Також він дає можливість управління жестами, наприклад, можна перегортати треки в плеєрі струшуванням телефону, або скидати дзвінок перевернувши пристрій.

Знак кореня на клавіатурі

Принцип роботи гіроскопа

Класичний механічний гіроскоп представляє систему з трьох обручів і обертається всередині них диска. Обручі шарнірно закріплені один на одного таким чином, щоб їхні осі обертання були перпендикулярні один одному.

Принцип його роботи простий – обертовий диск завжди зберігає своє положення в просторі подібно розкрученої юлі. Якщо спробувати його нахилити, то диск буде чинити цьому опір, а значить повертатися доведеться кілець, на яких він закріплений. Гіроскоп влаштований так, що кожне кільце реагує на поворот навколо однієї з трьох осей координат, а значить, в сукупності вони повністю описують положення тіла в тривимірному просторі.

Принцип роботи гіродатчика в мобільних пристроях трохи відрізняється. Положення пристрою в просторі відстежується за допомогою вібруючого пьезокерамического чутливого елемента діаметром 3 міліметри. Ступінь і напрямок вібрації відстежується реєструючої електронікою, а на підставі цих даних обчислюється поворот пристрою відносно осей координат.

Відміну від акселерометра

Гіроскоп – не єдиний датчик, що відслідковує положення пристрою в просторі. Акселерометр, або G-sensor, виконує ті ж самі функції, але працює за іншим принципом.

В той час, як гіродатчик займається відстеженням кута нахилу, акселерометр стежить за прискоренням пристрою в тому чи іншому напрямку. В результаті цих вимірювань також можна обчислити положення пристрою в просторі, але з меншою точністю. Гіродатчик надає більш точні дані, саме це робить його пріоритетним для визначення положення смартфона в просторі.

Виникає закономірне питання: навіщо потрібен акселерометр, якщо гіроскоп більш якісно виконує його функції? Справа в тому, що гіродатчик відслідковує тільки обертання пристрою навколо осей координат, а рух вздовж осі без обертання визначити він нездатний. Зате акселерометр це переміщення побачить і виміряє. Це дозволяє використовувати акселерометр, наприклад, в якості крокоміра.

В результаті, ці два датчика успішно доповнюють і компенсують недоліки один одного.

Варто зауважити, що на смартфони іноді встановлюється датчик орієнтації, який іноді плутають з гіроскопом. Він є комбінацією акселерометра і датчика магнітного поля дозволяє вимірювати нахил і обертання навколо осі.

Thunderbolt – великі можливості в невеликому інтерфейсі

Недоліки датчика

Крім вже розглянутої нездатності відстежувати рівномірне переміщення, гіроскоп має ще один недолік – накопичення помилок вимірювань. Похибку у результати вимірювань вносить безліч факторів: температура, вібрації елементів телефону або оточуючих пристроїв, і навіть серцебиття користувача. Ці похибки дуже малі й непомітні для людини, але проблема полягає в тому, що вони постійно накопичуються, і в якийсь момент помилка стане помітною. Для обнулення похибки необхідно провести калібрування гіродатчика, або перезавантажити телефон.

Як визначити, чи є гіроскоп в телефоні

Практично всі сучасні моделі смартфонів, за винятком вкрай бюджетних, мають на борту гіродатчик. Знайти інформацію про його наявності та відсутності можна в описі моделі на сайті виробника. Однак, наявність цього датчика стало таким звичним, що багато виробників навіть не згадують цей факт характеристики смартфона.

В цьому випадку доведеться скористатися сторонніми програмами. Відображати наявні в пристрої датчики вміє популярний бенчмарк AnTuTu. Існують і спеціальні програми, які займаються виключно датчиками, їх налаштуванням і калібруванням. Найбільш відомі серед них – Sensor Sense і Sensor Kinetics.

Як включити і відкалібрувати гіроскоп на Андроїд

Функції включення або виключення гіроскопа в телефонах не передбачено. Якщо пристрій увімкнено – значить, датчик працює. Можна лише заборонити певним програмам реагувати на зміну положення телефону, наприклад, відключити автоповорот екрану. Гіроскоп при цьому продовжить працювати, але його дані не будуть використовуватися для зміни орієнтації екрану.

Для калібрування краще всього використовувати спеціальні програми для роботи з датчиками смартфона, наприклад, Sensor Sense. Потрібно знайти в списку датчиків гіроскоп і натиснути на кнопку «калібрування».

Просунуті користувачі можуть при цьому змінити деякі параметри датчика, наприклад, масштабний коефіцієнт і зсув по осях.

Моделі телефонів з гіроскопом

Гіроскоп – один з тих датчиків, які за замовчуванням присутні навіть в смартфонах середнього цінового сегмента, не кажучи вже про флагманах. У цьому списку представлені популярні моделі різних виробників, в яких використовується гіроскоп:

1. Apple iPhone X, середня ціна 74890 рублів. Флагман від компанії Apple, яка щороку встановлює орієнтири для інших виробників. В цей раз iPhone ввів моду на «чубчик» у верхній частині екрана, в якому розміщуються різні датчики і фронтальна камера.
2. Samsung Galaxy S9+, 53990 рублів. Samsung не відстає від головного конкурента. Його особливість – закруглені краї, які роблять його візуально безрамковий.
3. LG V30+, 34490 рублів. Вдала модель від LG, яка може похвалитися непоганими камерами. Зрозуміло, інші характеристики теж відповідають ціні і статусу.
4. Asus Zenfone 5Z, 34840 рублів. Asus випустила відмінну модель для любителів хорошого звуку. При цьому потужність заліза теж змушує звернути увагу на цей смартфон.
5. Sony Xperia XZ, 32290 рублів. Телефон з типовим для Sony дизайном і з не самою кращою камерою. У 2016 був непоганим збалансованим варіантом, але зараз за ці гроші можна купити більш вдалу модель.
6. Xiaomi Pocophone F1, 27990 рублів. Новинка від китайського виробника, покликана підкорити міжнародний ринок. Як завжди відмінне співвідношення ціни і потужністю заліза.
7. Meizu Pro 7, 19550 рублів. Торішній флагман привернув увагу незвичайним рішенням – на задній стороні телефону розмістили невеликий додатковий екран. Це дозволяє робити селфи на основну камеру, а також отримувати різні повідомлення.
8. Honor 10, 24990 рублів. Топове залізо у відмінному корпусі за невеликі гроші – такий флагман компанії Honor. Причепитися можна хіба що до камери й автономності.
9. OnePlus 6, 41190 рублів. Компанія, що називає свій продукт «вбивця флагманів», підтвердила свою репутацію. Потужність OnePlus 6 зашкалює, але є і недоліки: не топова камера і відсутність бездротової зарядки.
10. Alcatel 3V 5099D, 6289 рублів. Модель самого нижнього цінового сегмента. Не може похвалитися видатними характеристиками, його головні козирі – ціна і непоганий дизайн.

Активація Windows 10 після 29.07.2016 (всі способи)