Żyroskop w telefonie – co to jest i jak sprawdzić

Opowiedzieliśmy wam już o wielu czujnikach występujących w telefonach, teraz przeszedł czas na żyroskop. Żyroskop w telefonie jest urządzeniem ściśle współpracującym z akcelerometrem.

Dzięki współpracy obu czujników telefon może zorientować się w jakiej jest pozycji dzięki czemu pokazuje obraz w optymalny sposób.

Jednak zanim na dobre zajmiemy się żyroskopem montowany w telefonach odpowiedzmy sobie na pytania co to jest żyroskop i jak działa.

Co to jest żyroskop?

Słowo pochodzi ze starożytnej greki i jest połączeniem wyrażeń „okrąg” oraz „patrzeć”.

Pomimo tego faktu, żyroskop jako urządzenie został opracowany dopiero w roku 1743 przez Johna Sersona, który wykorzystał go do umiejscowienia horyzontu w mglistych warunkach.

Jednak za pełnoprawnego wynalazcę uznaje się francuskiego fizyka Jean-Bernard-Leon-Foucaulta.

Żyroskop to urządzenie wykorzystywane do pomiaru lub utrzymywania orientacji i prędkości kątowej. Urządzenie przypomina wirujący dysk, którego oś obrotu przyjmuje dowolną orientację, tak jak na poniższym rysunku.

Obrót nie zmienia orientacji osi przez przechylenie lub obrót mocowania, zgodnie z zasadą zachowania momentu pędu.

Rodzaje żyroskopów

Żyrostat – zbudowany jest z masywnego koła zamachowego w stałej obudowie. Pierwszy żyrostat stworzył Lord Kelvin w celu zobrazowania bardziej skomplikowanych stanów ruchu wirującego ciała. Obecnie żyrostat znalazł zastosowanie w projektowaniu systemów kontroli położenia orbitujących wokół statków kosmicznych i satelitów.

Żyroskop MEMS – temat przewodni dzisiejszego artykułu, czyli żyroskop zminiaturyzowany dzięki mikro elektromechanice do zastosowania w urządzeniach elektronicznych takich jak telefony i tablety.

Żyroskop HRG – żyroskop korzystający z cienkiej półprzewodnikowej powłoki. Powłoka doprowadzana jest do rezonansu giętego przez siły elektrostatyczne wytwarzane przez elektrody. Efekt żyroskopowy jest uzyskiwany przez właściwości bezwładności zginających fal stojących.

Żyroskop światłowodowy – korzysta z interferencji światła do wykrywania rotacji mechanicznej.
Istnieją również żyroskopy: dtg, vsg/cvg oraz pierścieniowe.

Żyroskop a akcelerometr

Nie można mówić o żyroskopie nie wspominając o akcelerometrze popularnie zwanym przyśpieszaczem. Więcej dowiecie się o tym czujniku w osobnym artykule, musisz wiedzieć, że mierzy on przyśpieszenie inne niż grawitacyjne.

Przykładowo rozpędzając samochód i nagle uderzając w przeszkodę, akcelerometr uruchamia poduszkę powietrzną pod wpływem nagłego ujemnego przyśpieszenia.

Oba urządzenia wspomagają swoją pracę i tylko ich połączenie daje efekty na najwyższym poziomie.

Zastosowanie żyroskopu w telefonie

Oczywistym jest, że żyroskop wykorzystuje się w telefonach, ale poza nimi stosuje się go w kompasach, samolotach i komputerach pokładowych wskazujących pozycje.

W statkach wycieczkowy wykorzystuje się żyroskopy do wyrównania urządzeń wrażliwych na ruch np. samopoziomujące stoły bilardowe.

W elektronice jaką znamy żyroskop został wykorzystany po raz pierwszy przez Steve Jobs w Apple iPhone. Do tej pory wykorzystywano akcelerometr, którego dokładność nie była najlepsza. Połączenie obu przyrządów pozwoliło na lepsze obliczanie orientacji i obrotu 3D w przestrzeni.

Połączenie żyroskopu i akcelerometru pozwala również na dokładniejsze wykrywanie ruchu.

Dzięki opisanym możliwościom, żyroskop w telefonie został pokochany przez producentów gier mobilnych. Wyczuwanie prędkości obrotowej i przyspieszenia sprawiły, że rynek zasypały gry oparte na sensorze ruchu.

Filmy i zdjęcia 360 stopni to kolejna dobroć jaka spłynęła na użytkowników telefonów dzięki żyroskopom.

Interfejs graficzny zaadaptował żyroskop do możliwości zmiany poszczególnych ekranów w zależności od odchylenia telefonu np. obniżając górną część ekranu nasza lista kontaktów przewija się w dół.

Na podobnej zasadzie działa odbieranie połączeń lub ich wyciszanie.

Gdy wjeżdżasz do tunelu i gubisz sygnał GPS, to właśnie żyroskop wskazuje ci drogę.

Telefony z żyroskopem

Koszt umieszczenia żyroskopu w telefonie jest niski i nie ma znaczącego wpływu na cenę telefonu, a daje dużą funkcjonalność. Dzięki temu stał się jednym z podstawowych czujników montowanych w telefonach.

Ciężko sobie wyobrazić, aby producenci współczesnych smartfonów produkowali telefony pozbawione czujnika żyroskopowego. Wśród topowych marek możesz zainteresować się:

• iPhone X
• iPhone 8
• Samsung Galaxy 8
• Lg V20
• Google Pixel
• One Plus
• Huawei Honor

Aplikacje na telefon korzystające z żyroskopu

Istnieje bardzo wiele aplikacji na androida i iOS wykorzystujących żyroskop w celach praktycznych, albo po prostu by dawać frajdę. Przykładem może być gra Pokemon Go, która nie powstała by bez czujnika żyroskopowego. Żyroskop w aplikacjach na telefony i tablety spełnia kilka ról:

Odgrywa istotną rolę podczas wykonywania różnych ruchów telefonem np. potrząsanie

Dzięki niemu autorotacja ekranu jest bardzo płynna i działa bez większych zastrzeżeń

Czujnik żyroskopowy rejestruje sześciowymiarowy ruch kątowy. Dzięki temu twórcy aplikacji mogą dawać użytkownikom lepsze wrażenia z korzystania z ich aplikacji niż na telefonach pozbawionych żyroskopu.

Jak sprawdzić czy telefon ma żyroskop?

Najprostszą metodą będzie przeczytanie pierwszej lepszej specyfikacji danego modelu telefonu w internecie. Posiadanie żyroskopu nie jest czymś czego producenci by się wstydzili więc często widnieje w podstawowych informacjach.

Gdybyś jednak miał problemy ze znalezieniem dokładnej specyfikacji swojego telefonu bo jest np. stary albo bardzo budżetowy możesz użyć aplikacji na androida Gyroscop Test, jej odpowiednik znajdziesz również na iOS. Wystarczy uruchomić aplikację i podążać wedle wskazówek, a odkryjesz czy twój telefon ma żyroskop.