Comment comprendre s'il y a un gyroscope dans votre téléphone. Gyroscope dans un téléphone : à quoi ça sert ? Principe de fonctionnement d'un gyroscope

Depuis quelque temps, il est devenu clair que le gyroscope est un capteur très important. Et il est bien triste que les fabricants de smartphones gardent modestement le silence sur son absence lors de leurs présentations. Heureusement, vous pouvez vous renseigner sur la présence ou l'absence d'un gyroscope avant et après l'achat de l'appareil. Comment procéder est décrit dans l'article d'aujourd'hui.

Mais d’abord, comprenons ce qu’est exactement un gyroscope. Nous essaierons également de savoir si cela est considéré comme un détail aussi important. Et seulement après cela, nous vous expliquerons comment vérifier sa présence.

Un gyroscope à part entière a une forme similaire à une toupie ou à une toupie. Il dispose d'un support, d'un disque rotor, d'une épingle à cheveux et de plusieurs cerceaux. Sa conception est faite de telle manière que le disque soit toujours dans une position, ce pour quoi nous devons remercier la gravité.

Il est impossible d'installer un gyroscope classique dans un smartphone, car il est trop grand. Par conséquent, un capteur spécial basé sur un système microélectromécanique est utilisé à la place. Sa largeur varie de 5 à 10 mm et sa hauteur ne dépasse pas 5 mm. Cependant, même de telles dimensions semblent trop grandes à certains fabricants de smartphones et refusent donc souvent d'installer un gyroscope.

Où est utilisé un gyroscope ?

Ce capteur est une version améliorée de l'accéléromètre. Avec son aide système opérateur non seulement connaît à temps le mouvement et la rotation de l'appareil, mais peut également suivre avec précision toutes ces actions. Si l'accéléromètre est une sorte de niveau de bâtiment, le gyroscope augmente considérablement la précision des lectures de ce capteur.

Si vous souhaitez acheter un casque VR pour Android à l'avenir, votre appareil doit disposer d'un gyroscope. Ce capteur suivra la rotation de votre tête, dirigeant votre regard virtuel exactement dans la direction dans laquelle vos yeux réels sont dirigés. De plus, le gyroscope sur Android permet de visualiser le ciel étoilé. Si vous utilisez l'application appropriée, elle comprendra dans quelle direction du monde la caméra est pointée, affichant les noms des constellations actuellement visibles.

Ce capteur est également utilisé dans les jeux de réalité augmentée. L’exemple le plus frappant est Pokemon Go. Si votre smartphone ne dispose pas de gyroscope, les monstres de poche sauteront sur l'herbe virtuelle. Si le capteur est présent, les animaux se déplaceront dans le monde réel, dont la zone visible tombe dans le champ de vision de la caméra intégrée.

Comment savoir si votre smartphone ou votre tablette dispose d'un gyroscope

Il existe plusieurs façons de savoir si votre appareil dispose d'un gyroscope. Le plus courant est d’aller sur le site officiel du constructeur pour prendre connaissance caractéristiques techniques gadget. Concrètement, il faut rechercher le gyroscope dans la liste des capteurs. Mais nous ne recherchons pas des moyens faciles, n’est-ce pas ? Il passera donc à d’autres méthodes.

Si un client YouTube est installé sur votre smartphone ou votre tablette, ouvrez-le et saisissez barre de recherche demande " vidéo 360" Commencez à afficher l’un des résultats renvoyés. Si vous pouvez déplacer la vue de la caméra virtuelle en utilisant la rotation de votre smartphone, alors le gyroscope est présent et fonctionne correctement. Si vous ne pouvez tourner votre regard qu'avec votre doigt, cela signifie qu'il n'y a pas de capteur dans l'appareil.

Une autre façon est d'utiliser l'application Référence AnTuTu. Vous devez le télécharger, l'installer et l'exécuter. Dans le " Info» vous découvrirez toutes les spécifications techniques de votre appareil. Vous verrez également le nom du gyroscope intégré. Ou vous constaterez qu'il " Non supporté"(c'est-à-dire que cela n'existe tout simplement pas).

Au lieu d'AnTuTu, vous pouvez installer un utilitaire plus spécialisé. C'est à propos de Sens du capteur. Il affiche les lectures de tous les capteurs intégrés au smartphone. Si le gyroscope ne figure pas dans la liste, cela signifie qu'il n'est pas intégré au gadget. Cela peut également être dit si les données de ce capteur ne changent pas lorsque l'appareil tourne entre vos mains.

Comment activer le gyroscope sur Android ?

Cet élément du smartphone fonctionne sur sur base permanente. Il ne peut pas être activé ou désactivé. Si à ce moment vous pensez à la fonction de rotation de l'écran, alors l'accéléromètre en est responsable. Et cette fonctionnalité peut en fait être désactivée. Pour ce faire, procédez comme suit :

1. Accédez à la section des paramètres système.

2. Allez à la sous-section " Écran».

3. Ici, vous pouvez facilement trouver l'élément responsable des actions de l'appareil lors de sa rotation. Remplacez sa valeur par celle souhaitée.

Sur le corps de certains vieux gadgets (principalement ordinateurs tablettes), vous pouvez trouver un interrupteur séparé. Il bloque la rotation de l'écran, quels que soient les paramètres.

Est-il possible de personnaliser le gyroscope ?

Comme mentionné ci-dessus, le gyroscope est un capteur totalement indépendant dont le fonctionnement ne peut en aucun cas être perturbé. Si l'accéléromètre peut être calibré, aucune action similaire ne peut être effectuée avec le gyroscope. S'il est totalement absent, vous devrez alors acheter un nouveau téléphone pour la réalité augmentée ou virtuelle.

Bonjour à tous, chers utilisateurs du meilleur portail mobile Trashbox. Le sixième article d’aujourd’hui de la rubrique « Comment ça marche » est consacré au gyroscope. Si vous ne savez pas ce que c’est, cet article est fait pour vous. Découvrons ce qu'est un gyroscope et comment il fonctionne. Le plus intéressant sous la coupe.

Un gyroscope (traduit par « rotation » ou « regard ») est un appareil capable de mesurer les changements dans les angles d'orientation du corps qui lui est associé par rapport au système de coordonnées inertielle. Actuellement, deux types de gyroscopes sont connus : mécaniques et optiques. Selon leur mode de fonctionnement, les gyroscopes sont divisés en : capteurs de vitesse angulaire et indicateurs de direction. Cependant, un appareil peut fonctionner simultanément dans différents modes selon le type de commande.

Quant aux gyroscopes mécaniques, le plus célèbre d'entre eux est le gyroscope rotatif : il s'agit d'un corps solide qui tourne rapidement et dont l'axe est capable de changer d'orientation dans l'espace. La vitesse de rotation du gyroscope dépasse dans ce cas largement la vitesse de rotation de son axe de rotation. La principale propriété de ce gyroscope est la capacité de maintenir une direction constante de l'axe de rotation dans l'espace en l'absence de toute influence de forces extérieures sur celui-ci. La partie principale d'un gyroscope rotatif est un rotor à rotation rapide, qui possède plusieurs degrés de liberté (axes de rotation possibles).

Principe d'opération

Le principe de fonctionnement d'un gyroscope repose sur des poids qui vibrent sur un plan avec une fréquence de vitesse multipliée par le mouvement. Lorsque le gyroscope tourne, ce que l'on appelle l'accélération de Coriolis se produit. Si vous n'avez pas étudié la physique à l'école ou si vous ne le savez pas, alors tous les corps ont une propriété unique : lorsqu'ils tournent, ils conservent leur orientation par rapport à la direction de la gravité. Essentiellement, un gyroscope est une toupie qui tourne axe vertical, fixé dans un cadre pouvant tourner autour d'un axe horizontal, et à son tour fixé dans un autre cadre pouvant tourner autour d'un troisième axe. Ainsi, nous pouvons arriver à la conclusion : peu importe la façon dont nous tournons le plateau, il a toujours la possibilité d'être toujours en position verticale. Les capteurs enregistrent la manière dont le plateau est orienté par rapport aux cadres et le processeur lit comment les cadres dans ce cas doivent être positionnés par rapport à la gravité.

Les gyroscopes sont utilisés en technologie. Ils sont utilisés comme composants aussi bien dans les systèmes de navigation (horizon artificiel, gyrocompas, etc.) que dans les systèmes d'orientation et de stabilisation des engins spatiaux. Quant au système de stabilisation lui-même, il en existe trois types : un système de stabilisation de puissance (utilisé sur les gyroscopes à deux degrés), un système de stabilisation de puissance indicateur (également sur les gyroscopes à deux degrés) et un système de stabilisation d'indicateur (sur les gyroscopes à trois degrés). ).

Examinons maintenant de plus près ces trois types principaux. Système de stabilisation de force : un gyroscope est requis pour la stabilisation autour de chaque axe. La stabilisation elle-même est réalisée directement par le gyroscope, ainsi que par le moteur de déchargement. Au début, le moment gyroscopique agit, puis le moteur de déchargement est connecté. Système de stabilisation par indicateur de force : la stabilisation nécessite également un gyroscope. La stabilisation s'effectue uniquement par déchargement des moteurs, mais au début un petit moment gyroscopique apparaît. Et le dernier est un système de stabilisation d'indicateur : un gyroscope est nécessaire pour se stabiliser autour de deux axes. La stabilisation s'effectue uniquement par déchargement des moteurs.

Utiliser un gyroscope sur les appareils mobiles

Parlons du sujet de l'utilisation d'un gyroscope dans appareils mobiles et consoles de jeux. Actuellement, la plupart des smartphones utilisent un accéléromètre dit MEMS. En tant que capteur d'accélération, au repos, il ne voit qu'un seul vecteur - le vecteur de la force de gravité universelle, qui est toujours dirigée vers le centre de la Terre. En décomposant le vecteur en axes sensibles du capteur, la position angulaire du dispositif dans l'espace est calculée sans aucune difficulté. De plus, la décomposition vectorielle peut montrer que le capteur est incapable de déterminer le virage de l'appareil en fonction de l'angle de cap, c'est-à-dire tourner à gauche ou à droite lorsque le smartphone est placé sur son bord - la projection du vecteur sur le cap est toujours nulle. Pour la première fois, Nintendo a lancé un contrôleur de jeu capable de déterminer sa position dans l'espace - Télécommande Wii pour la console de jeu Wii, et il utilise uniquement un accéléromètre 3D.

De plus, le gyroscope a commencé à être utilisé dans les contrôleurs de jeux. Par exemple, Sixaxis pour SONY PlayStation troisième génération et Wii MotionPlus pour Nintendo Wii. Les deux manettes de jeu utilisent deux capteurs spatiaux complémentaires : un gyroscope et un accéléromètre. De plus, les contrôleurs les plus récents, en plus de l'accéléromètre, utilisent un capteur spatial supplémentaire - un gyroscope. Si nous considérons le travail d'un gyroscope dans d'autres domaines, il existe alors des jouets basés sur un gyroscope. Les exemples les plus courants sont le yo-yo et le toupie, ou communément appelé « toupie ». Les sommets diffèrent des gyroscopes en ce sens qu'ils n'ont pas de point fixe unique.

Il existe également des applications pour le gyroscope dans d'autres domaines - il en existe toute une liste. Le gyroscope est utilisé dans les appareils de navigation des avions et des engins spatiaux, dans les armes (la balle tourne lorsqu'elle est tirée, cela lui donne une bien plus grande stabilité et augmente la précision du tir), les roues d'un vélo ou d'un appareil similaire fonctionnent comme des gyroscopes - cela empêche le cycliste de chute. Ainsi, tout objet en rotation peut être appelé gyroscope - il neutralise la déviation de l'axe de rotation.

Gyroscope sur le téléphone - qu'est-ce que c'est ? Si vous vous posez également cette question, comme de nombreux utilisateurs, alors cet article est fait pour vous. Nous y parlerons de ce qu'est un gyroscope dans un smartphone, pourquoi il est nécessaire et comment savoir si cet appareil est sur votre appareil.

Qu'est-ce qu'un gyroscope

Les smartphones modernes sont équipés d'une gamme de divers capteurs. Presque tous les appareils sont équipés d'un contrôleur pour l'éclairage, le mouvement et la proximité. En plus de ces appareils, la plupart des téléphones modernes disposent d'un accéléromètre intégré, capable de réagir au mouvement du smartphone dans un plan bidimensionnel ou tridimensionnel. Cependant, pour qu'un appareil mobile puisse naviguer pleinement dans l'espace, il doit être équipé d'un gyroscope.

Le gyroscope d'un téléphone est un système microélectromécanique capable de convertir des vitesses angulaires en signaux électriques. En termes simples, il s'agit d'un appareil qui vous permet de déterminer de combien de degrés le téléphone est incliné par rapport à son axe. Le gyroscope se présente dans les smartphones modernes sous la forme d'une petite puce. En règle générale, la taille de l'appareil est de quelques millimètres, voire moins.

Pourquoi avez-vous besoin d'un gyroscope ?

Nous avons compris ce qu'est un gyroscope dans un téléphone, mais dans quel but est-il utilisé ? Cet appareil a de nombreuses utilisations. Le plus souvent, un capteur d'orientation est utilisé dans l'industrie du jeu. Dans le vaste Play Store, vous pouvez trouver de nombreuses applications basées sur l'utilisation d'un gyroscope. Courses, jeux de tir, simulateurs - grâce au capteur d'orientation, ces jeux deviennent plus réalistes et intéressants.

De plus, les gyroscopes sont largement utilisés dans le domaine de la navigation GPS. Grâce à cet appareil, les cartes sont devenues véritablement interactives. Désormais, les applications de navigation suivent non seulement votre position, mais également la rotation de votre corps. Par exemple, si vous faites face à la forêt, celle-ci apparaîtra certainement sur la carte. Si vous modifiez la position de votre corps de 180 degrés, des changements correspondants se produiront dans l'application de navigation. Ceux qui ont utilisé au moins une fois les services par type Google Maps, comprenez que grâce au gyroscope, il devient beaucoup plus facile de naviguer sur le terrain.

Parfois, les développeurs attachent certaines fonctionnalités au gyroscope. Par exemple, sur certains modèles, pour répondre à un appel ou tourner la page d'un e-book, il suffit de secouer légèrement le téléphone. Et dans certains cas, le gyroscope se charge d’activer la fonction Bluetooth.

Votre téléphone est-il équipé d'un gyroscope ?

Pour déterminer si votre téléphone dispose d'un gyroscope, il suffit de regarder les caractéristiques de l'appareil. Tapez simplement le nom de votre smartphone dans Google et lisez ses paramètres techniques. Si vous ne savez pas quel modèle de téléphone vous possédez, alors dans ce cas il y a manière alternative. Vous pouvez vérifier la présence d'un gyroscope sur votre téléphone à l'aide d'utilitaires mobiles spéciaux. Heureusement, sur le Play Store, ces programmes se vendent à la pelle. Voyons comment vérifier un gyroscope à l'aide de Gyroscope Test.

De nos jours, tous les smartphones sont équipés d’au moins un capteur, et le plus souvent de plusieurs. Les capteurs les plus courants sont les capteurs de proximité, d’éclairage et de mouvement. La plupart des smartphones sont équipés d'un accéléromètre qui répond aux mouvements de l'appareil sur deux ou trois plans maximum. Pour interagir pleinement avec un casque de réalité virtuelle, vous avez besoin d'un gyroscope capable de détecter les mouvements dans toutes les directions.

Le gyroscope d'un smartphone est un convertisseur microélectromécanique de vitesses angulaires en signal électrique. En d'autres termes, ce capteur calcule la variation de l'angle d'inclinaison par rapport à l'axe lors de la rotation de l'appareil.

Un gyroscope appartient aux systèmes microélectromécaniques (MEMS), qui combinent des pièces mécaniques et électroniques. Ces copeaux ont une taille de l’ordre de quelques millimètres ou moins.

Un gyroscope conventionnel est constitué d'un objet inertiel qui tourne rapidement autour de son axe. Ainsi, il maintient sa direction, et le déplacement de l'objet contrôlé est mesuré en changeant la position des suspensions. Un tel haut ne rentre évidemment pas dans les smartphones, c’est du MEMS qui est utilisé à la place.

Conversion d'un mouvement mécanique en signal électrique

Le gyroscope à axe unique le plus simple comporte deux masses mobiles se déplaçant dans des directions opposées (indiquées en bleu sur l'image). Dès qu'une vitesse angulaire externe est appliquée, la masse est soumise à une force de Coriolis, dirigée perpendiculairement à son mouvement (marquée en orange).

Sous l’influence de la force de Coriolis, les masses se déplacent d’une quantité proportionnelle à la vitesse appliquée. Changer la position des masses modifie la distance entre les électrodes mobiles (rotors) et les électrodes fixes (stators), ce qui entraîne une modification de la capacité du condensateur et, par conséquent, de la tension sur ses plaques, et il s'agit d'un signal électrique . Ce sont ces multiples signaux qui sont reconnus par le gyroscope MEMS, déterminant la direction et la vitesse du mouvement.

Calculer l'orientation du smartphone

Le microcontrôleur reçoit les informations de tension et les convertit en vitesse angulaire pour le moment. L'amplitude de la vitesse angulaire peut être déterminée avec une précision donnée, par exemple jusqu'à 0,001 degrés par seconde. Pour déterminer de combien de degrés autour de l'axe l'appareil a tourné, il est nécessaire de multiplier la vitesse instantanée par le temps entre deux lectures du capteur. Si nous utilisons un gyroscope à trois axes, nous recevrons des données sur les rotations par rapport aux trois axes, c'est-à-dire que nous pourrons ainsi déterminer l'orientation du smartphone dans l'espace.

Il convient de noter ici que pour obtenir les valeurs d’angle, il est nécessaire d’intégrer les équations originales, qui incluent les vitesses angulaires. À chaque intégration, l'erreur augmente. Si vous calculez la position uniquement à l'aide d'un gyroscope, avec le temps, les valeurs calculées deviendront incorrectes.

Par conséquent, dans les smartphones, pour déterminer avec précision l'orientation dans l'espace, des données d'accéléromètre sont également nécessaires. Ce capteur mesure l'accélération linéaire mais ne répond pas aux virages. Les deux capteurs sont capables de décrire pleinement tous les types de mouvements. Le principal avantage d’un gyroscope par rapport à un accéléromètre est qu’il réagit aux mouvements dans n’importe quelle direction.

Pourquoi avez-vous besoin d'un gyroscope dans un smartphone ?

Ce capteur a fait l'objet d'une attention accrue au cours des deux dernières années, lorsque les jeux et les applications de réalité virtuelle ont commencé à se développer activement. Pour l’interaction de l’utilisateur avec la réalité virtuelle, le programme doit déterminer avec précision la position de la personne dans l’espace. Maintenant, même dans le plus smartphones économiques Un accéléromètre est installé, mais ses lectures sont accompagnées de bruit et le capteur ne répond pas aux virages et aux mouvements dans le plan horizontal. Ainsi, pour une immersion complète dans réalité virtuelle Un smartphone doit avoir un gyroscope et un accéléromètre.

Comment savoir si votre smartphone dispose d'un gyroscope

Généralement, les caractéristiques d'un smartphone indiquent de quels capteurs il dispose. Si vous doutez de la véracité des informations, ils vous aideront programmes spéciaux. Par exemple, Sensor Box pour Android affiche des informations sur tous les capteurs intégrés. Le gyroscope est désigné comme Gyroscope. Il existe d'autres moyens par lesquels nous

Un jour, j'ai regardé une conversation entre deux amis, ou plutôt copines :

A : Oh, tu sais, j'ai nouveau smartphone, il possède même un gyroscope intégré

B : Ah, oui, je l'ai aussi téléchargé pour moi et j'ai installé le gyroscope pendant un mois

A : Euh, tu es sûr que c'est un gyroscope ?

B : Oui, un gyroscope pour tous les signes du zodiaque.

Pour réduire le nombre de tels dialogues dans le monde, nous vous proposons de découvrir ce qu'est un gyroscope et comment il fonctionne.

Gyroscope : histoire, définition

Un gyroscope est un appareil doté d'un axe de rotation libre et capable de réagir aux changements d'angles d'orientation du corps sur lequel il est installé. Lors de la rotation, le gyroscope maintient sa position inchangée.

Le mot lui-même vient du grec gyreu®– faire pivoter et skopéo- regarder, observer. Le terme gyroscope a été introduit pour la première fois Jean Foucault en 1852, mais l'appareil a été inventé plus tôt. Cela a été fait par un astronome allemand Johann Bonenberger en 1817.

Ils tournent avec haute fréquence solides. L'axe de rotation du gyroscope peut changer de direction dans l'espace. Les obus d'artillerie rotatifs, les hélices d'avion et les rotors de turbine ont des propriétés gyroscopiques.

L'exemple le plus simple de gyroscope est haut ou la célèbre toupie pour enfants. Corps tournant autour d'un certain axe, qui maintient sa position dans l'espace si le gyroscope n'est soumis à aucune force extérieure ni moment de ces forces. Dans le même temps, le gyroscope est stable et est capable de résister à l’influence de forces externes, largement déterminées par sa vitesse de rotation.

Par exemple, si nous faisons tourner rapidement la toupie puis la poussons, elle ne tombera pas, mais continuera à tourner. Et lorsque la vitesse du sommet chute jusqu'à une certaine valeur, la précession commence - un phénomène lorsque l'axe de rotation décrit un cône et que le moment cinétique du sommet change de direction dans l'espace.

Types de gyroscopes

Il existe plusieurs types de gyroscopes : deux Et trois degrés(séparation par degrés de liberté ou axes de rotation possibles), mécanique, laser Et optique gyroscopes (séparation basée sur le principe de fonctionnement).

Regardons l'exemple le plus courant - gyroscope rotatif mécanique. Il s'agit essentiellement d'un plateau tournant autour d'un axe vertical, qui tourne autour d'un axe horizontal et, à son tour, est fixé dans un autre cadre, qui tourne autour d'un troisième axe. Peu importe la façon dont nous tournons le plateau, il sera toujours en position verticale.

Applications des gyroscopes

En raison de leurs propriétés, les gyroscopes sont largement utilisés. Ils sont utilisés dans les systèmes de stabilisation des engins spatiaux, dans les systèmes de navigation des navires et des avions, dans les appareils mobiles et les consoles de jeux, ainsi que comme simulateurs.

Je me demande comment un tel appareil peut s'intégrer dans un environnement moderne. téléphone mobile et pourquoi est-ce nécessaire là-bas ? Le fait est qu'un gyroscope permet de déterminer la position de l'appareil dans l'espace et de connaître l'angle de déviation. Bien entendu, le téléphone n'a pas de sommet directement rotatif ; le gyroscope est un système microélectromécanique (MEMS) contenant des composants microélectroniques et micromécaniques.

Comment cela fonctionne-t-il en pratique ? Imaginons que vous jouez à votre jeu préféré. Par exemple, la course. Pour tourner le volant d'une voiture virtuelle, vous n'avez besoin d'appuyer sur aucun bouton, il vous suffit de changer la position de votre gadget dans vos mains.

Comme vous pouvez le constater, les gyroscopes sont des appareils étonnants dotés de propriétés utiles. Si vous avez besoin de résoudre le problème du calcul du mouvement d'un gyroscope dans un champ de forces extérieures, contactez les spécialistes du service aux étudiants qui vous aideront à y faire face rapidement et efficacement !