какие возможности реализует g датчик в телефонах
Что такое G-сенсор
Принцип работы
Сам акселерометр представляет собой небольшой модуль или устройство, которое измеряет ускорение предмета, приобретаемое при смещении аппарата относительно нулевой оси. Технически G-сенсор измеряет проекцию суммы всех сил, приложенных к корпусу устройства, кроме силы тяжести. Проще говоря датчик позволяет измерять уровень наклона телефона, в соответствии с которым программное обеспечение аппарата определяет местоположение устройства в пространстве и реализует необходимые для использования функции.
G-сенсор и электроника
Благодаря G-сенсору в мобильной электронике реализуется ряд полезных функций. У мобильных телефонов и планшетов G-сенсор дает возможность активировать функцию поворота экрана из вертикального режима в горизонтальный для более удобного управления устройством двумя руками. В автомобильных видеорегистраторах G-сенсор фиксирует резкие торможения, разгон, повороты и заносы. При возникновении экстренной ситуации видеорегистратор начинает запись видео, чтобы выполнить свою функцию и зафиксировать факт аварии. В игровых приставках акселерометр используется для осуществления управления игровым процессом с применением поворотов контроллера. Данная возможность позволяет улучшить игровой процесс и сделать его более активным и интересным.
При этом от пользователя контроллера с G-сенсором не требуется нажатия дополнительных кнопок для произведения действий игровым героем.
Носители информации
Акселерометры широко используются при производстве жестких дисков, на которых хранится информация. G-сенсор позволяет активировать специальный механизм защиты устройства от повреждений. При изменении положения носителя в пространстве происходит активация системы парковки головок жесткого диска, что позволяет предотвратить потерю важных данных при падении. Как только жесткий диск прекращает падение, считывающие головки носителя автоматически устанавливаются в свою первоначальную позицию.
Также G-сенсоры используются в устройстве инклинометров, которые используются для измерения угла наклона необходимых объектов в строительстве конструкций, буровых скважин, архитектурных сооружений и т.п.
Системы навигации
Акселерометр является одной из важных составляющих систем навигации. При помощи устройства можно получить необходимые координаты и скорость перемещения объекта. G-сенсоры используются не только в обычных системах GPS, но и применяются при установке навигации в самолетах, ракетах и других летательных аппаратах. Геолокация с использованием акселерометра применяется на кораблях и подводных лодках.
Что такое G-Sensor в телефоне и для чего он нужен
Датчик, который первым широкого используют в телефонах, – это акселерометр, или, как его еще называют, G—сенсор. Он используется, чтобы определять измерение ускорения гаждета в разных направлениях. Естественно, данное ускорение наблюдается тогда, когда смартфон поворачивают или перемещают. Поэтому если гаджет не двигается, то его положение не определить.
Что такое G-Sensor в смартфонах?
В данных устройствах прибор используется, чтобы определять его положение в пространстве, как шагомер, и для автоповорота экрана. Это значит, что, повернув смартфон, изображение развернется таким образом, чтобы это было удобно пользователю. В некоторых устройствах функции такого сенсора пошли еще дальше:
Для чего нужен G-Sensor?
Этот датчик разработали для того, чтобы эксплуатация смартфона была комфортнее. Ведущие спортивный образ жизни могут пользоваться акселерометром, чтобы фиксировать свои результаты, затем анализировать их.
G—сенсор вывел игры на мобильных телефонах на более высокий уровень. Теперь игрой можно управлять, наклоняя и изменяя положение смартфона. Датчик реагирует даже на минимальные изменения угла наклона.
Как проверить наличие данного сенсора в смартфоне?
Если у вас iPhone, то сделать это проще всего. У моделей 4 версии и выше этот датчик присутствует. Но если вы используете гаджет на Android, то все сложнее, ведь устройств и производителей с этой операционной системой намного больше. Проверить можно следующими способами:
Несмотря на размер, этот датчик придает смартфонам еще больше возможностей, поэтому он устанавливается практически во все мобильные устройства.
G-сенсор или акселерометр
Научно-технический прогресс затрагивает не только бытовые устройства или линии производства материальных ценностей. Многие разработки используются в деле сохранения жизни и здоровья людей. Речь идет не только о медицинской технике. Касаются новшества и автомобильной темы.
Множество оборудования современного транспорта контролирует положение машины в пространстве, ее техническое состояние, фиксирует возможные аварии и форс-мажорные ситуации. Последнее обеспечивают мини-камеры с записывающим устройством — видеорегистратором. Благодаря им, при разборе произошедшей аварии или повреждении автомобиля, становится ясна причина возникновения ситуации и ее виновник.
Емкость записывающего устройства ограничена, поэтому используются различные методы по максимальному охвату происходящих событий с последующей их фиксацией, без излишнего заполнения памяти пустыми данными. К примеру, у простых моделей запись производиться только в тот момент, когда камера «видит» движение. Более сложные аппараты определяют местоположение автомобиля, резкие толчки, рывки или перевороты. Последние три функции доступны только для тех видеорегистраторов, которые оборудованы акселерометром или G-сенсором.
В момент переворота, резкой остановки или удара настоящий датчик подает сигнал мини-компьютеру в составе компонентов фиксирующего аппарата. Который, в свою очередь, включает запись видео с камеры. Зачастую в память заноситься и текущее положение в пространстве кузова транспорта — его нахождение на боку, с наклоном или на крыше.
Есть интересная деталь процесса — фактически регистратор пишет изображение постоянно, только временные записи затираются более новыми. При возникновении движения в поле зрения камеры или при резком изменении ускорения, как в случае G-сенсора, видео переводиться в разряд постоянных данных. Соответственно, при правильной настройке, можно получить в их качестве и временные записи за несколько секунд до момента события. То есть, будет зафиксирован на видео не только факт удара, движения или смещения, но и его «виновник».
Принцип работы
Акселерометр (G-сенсор) изначально определяет разницу между ускорением самого датчика и гравитационной постоянной. Простой пример — груз, подвешенный на пружине. Если его не двигать, — он опуститься на определенную высоту взаимосвязанную с сопротивлением крепежа и собственным весом. Стоит начать перемещение конструкции вверх-вниз — груз станет колебаться в зависимости от применяемой силы ускорения.
Чтобы определить его движение в другой плоскости, используют закрепление по всем трем осям, применяя совместно с гравитационной силой противодействие, обеспечиваемое упругими креплениями. В таком случае, груз будет изменять свое положение уже при движении по любому вектору, которое будет нормализоваться при отсутствии ускорения.
Конечно, современное развитие техники уже не требует массивных механических конструкций. Сейчас в оборудовании используют миниатюрные G-сенсоры, преобразующие ускорение в понятные обрабатывающим цепям электрические импульсы.
Существует три вида акселерометров. Пьезоэлектрический гироскоп, резистивный и магнитный. Каждый из них отличается сложностью конструкции, ценой и реагированием на побочные факторы.
Применяются настоящие сенсоры не только в видеорегистраторах. Они получили широкое распространение и используются для всех мобильных устройств: в смартфоне, планшете, телефоне или на ноутбуке. Встречаются они и у стационарной техники — мониторах и телевизорах. В большинстве аппаратов функциональность датчика используется только для определения текущего положения устройства в пространстве и соответствующего изменения выдачи изображения.
Пьезоэлектрический
Пьезоэлемент в конструкции выполняет роль гироскопа. Он не вращается вокруг своей оси, в отличие от классического варианта. Момент инерции сохраняется за счет высокочастотной вибрации. Для оборудования, определяющего ускорение, в одном датчике используются три чувствительных части на каждую из осей движения. Положение гироскопа во всех них определяется за счет изменения емкости.
Минусы: не очень точен, чувствителен к температуре.
Резистивный
Здесь вместо гироскопа используется подвижная масса, хотя так же, как и в предыдущем случае, применяют три чувствительных элемента на каждую из осей вектора ускорения. Нулевая фиксация в состоянии покоя обеспечивается микроскопическим упругими элементами. Изменение положения груза определяется по коэффициенту электрического сопротивления.
Преимущества: температура и магнитное поле не влияют на результаты.
Недостатки: частично механическая конструкция не очень надежна. Мал срок службы и точность.
Магнитный
Магнитный G-сенсор в основе работы использует эффект Холла. Подвижных частей не имеет, вместо них применяются три датчика определяющих напряжённость магнитного поля земли по осям координат.
Плюс: высокая точность в определении поворота датчика по трем осям, до 1/6000 градуса.
Минус: сложность конструкции, чувствительность к паразитным электромагнитным полям, не сильно подходит в роли определителя ускорения, дороговизна.
Настройка
В отношении G-сенсора в видеорегистраторе важными параметрами будут чувствительность и съемка. Первая задается в зависимости от состояния дорог, по которым чаще приходится перемещаться и загруженности магистралей. Если откалибровать сенсор на слишком высокие значения, запись станет начинаться в периоды частых ускорений и торможений при городской езде, или скачках на ухабах вне развитой инфраструктуры. Лучше всего подобрать значение экспериментально, установив баланс между заполнением памяти аппарата и реальными происшествиями, требующими фиксации.
Характеристика съемки обычно задается периодами сохранения до момента события и продолжительностью ее после.
Через меню
В большинстве видеорегистраторов, оснащенных акселерометром найти установку характеристик сенсора можно в меню. В параметрах или настройках нужно обратить внимание на пункт «G-sensor» или «Акселерометр». Под ними и скрывается калибровка датчика.
С помощью компьютера
Некоторые аппараты не имеют меню настроек. Тем не менее установка параметров чувствительности и времени для них доступна через подключение видеорегистратора к компьютеру. Здесь требуется обратиться к инструкции. Изменение установок может быть выполнено через встроенный WEB-интерфейс или с помощью специальной программы от производителя. Последняя может записывать новые параметры не только единовременно в память аппарата, но и использовать для передачи их в устройство флеш-карту. Скачать специализированное ПО зачастую можно с сайта компании-изготовителя видеорегистратора.
Определение наличия функции акселерометра
Наличие акселерометра обязательно указывается в документации к видеорегистратору. Часто на упаковке размещается значок с соответствующим изображением, основой которого скорее всего будет составлять английская литера «G». Распространённые названия: датчик удара, G-sensor, G-сенсор, акселерометр.
Резюмируя
Надеемся представленная статья дала понимание того, что это такое G-сенсор или акселерометр в видеорегистраторе и зачем он нужен. Что касается обязательности его в конечном приборе — все зависит от желания водителя. При загруженном городском потоке, при быстром движении и частом торможении он может быть излишним. То же самое в случае разбитых деревенских дорог. Аппарат будет слишком часто срабатывать «впустую», независимо от конечной настройки и забивать бессмысленной информацией память устройства.
Видео по теме
Как откалибровать датчики в смартфоне
Содержание
Содержание
Производители редко об этом говорят, но в вашем смартфоне очень много датчиков. Зачем? Они экономят заряд аккумулятора, делают комфортной навигацию, избавляют от ошибочных нажатий и многое другое. Но случается так, что некоторые датчики начинают работать некорректно. Разбираемся, как откалибровать датчики смартфона вручную и возможно ли это вообще.
Какие бывают датчики в смартфоне и зачем они нужны?
Современные мобильные устройства обладают большим набором датчиков, и изредка среди них встречаются необычные варианты вроде измерения температуры и влажности окружающей среды, ультрафиолета и пульса, как это случилось со смартфоном Blackview BV9900.
Но стандартный набор включает в себя совсем другие, более привычные датчики.
Самым популярным из них можно смело назвать акселерометр. Предназначен для измерения ускорения по трем осям координат (X — поперечная, Y — продольная и Z — вертикальная) с учетом силы тяжести. Благодаря полученным данным смартфон словно начинает понимать свое положение в пространстве, и появляются такие функции, как автоповорот экрана или запуск приложений встряхиванием смартфона. Нашел себе применение акселерометр еще в некоторых играх и приложениях — за счет него при наклонах смартфона можно управлять чем-либо на экране. Такой способ управления станет хорошим дополнением сенсорному экрану.
Вторым по популярности идет датчик приближения (или приближенности), который отключает экран при телефонных разговорах, если смартфон находится возле уха (или любой другой части тела). А еще он может, наоборот, предотвратить включение дисплея, когда девайс находится в кармане. Почти все современные смартфоны оснащены отдельным датчиком приближения, но в некоторых устройствах реализован программный метод отключения экрана при разговоре, о котором в статье будет рассказано чуть позже.
Датчик освещенности (освещения) тоже почти всегда используется за исключением редких бюджетных моделей. Он измеряет уровень внешнего освещения в люксах, и отвечает за автоматическую настройку яркости в зависимости от внешних условий. Более того, в некоторых смартфонах автояркость неотключаемая, а вместе с подсветкой может изменяться и насыщенность цветовых оттенков.
Через магнитометр (компас) измеряется внешнее магнитное поле, а точнее его напряженность по трем осям. Как нетрудно догадаться, компас нужен для определения сторон света, а также он упрощает работу с приложениями-навигаторами — на картах гораздо быстрее получается определить направление движения. Магнитометр, к сожалению, есть уже не во всех смартфонах, но вполне может обнаружиться в бюджетном устройстве.
Гироскоп, который иногда путают с акселерометром, на самом деле работает с ним в паре и пригодится для измерения скорости вокруг осей X, Y и Z. Без гироскопа невозможно смотреть 360-градусные видеоролики и пользоваться технологией VR, так как смартфон не сможет отследить и зафиксировать движения в трехмерном пространстве. Без гироскопа нельзя комфортно играть и в некоторые игры. Самым популярным примером является Pokemon Go, в которой пользователи с девайсами, у которых нет гироскопа, не могут включить режим дополненной реальности и ловить покемонов через камеру.
Частым гостем в смартфонах стал датчик под названием шагомер, который измеряет количество пройденных пользователем шагов. Без него некоторые приложения, предназначенные для отображения физической активности пользователя, либо вовсе не будут работать, либо у них станет доступна лишь часть функционала. При этом есть софт, который замеряет шаги только при помощи акселерометра, но такой метод подсчета будет менее точным.
Завершает список популярных датчиков барометр — он встречается обычно в дорогих смартфонах, либо в некоторых защищенных девайсах среднего ценового сегмента. Барометр измеряет атмосферное давление и высоту над уровнем моря, и в целом датчик, как и магнитометр, может стать полезным дополнением при навигации.
Полный список датчиков, доступных в смартфоне, можно посмотреть, установив на смартфон одно или несколько бесплатных приложений, среди которых выделяются Device Info, Датчикер и Senson Kinetics, но список достойных вариантов на этом вовсе не заканчивается. Интересно же то, что иногда в списках вы можете увидеть слово Virtual, что указывает на программное происхождение датчика, и давайте попробуем разобраться в том, что это такое.
Что такое виртуальные датчики?
Под виртуальными понимаются датчики, которые работают исключительно за счет других датчиков или благодаря некоторым функциям смартфона. Такие датчики еще называют программными, то есть, на уровне железа в мобильном устройстве их нет, и по точности они всегда хуже, чем реальные датчики. К сожалению, калибровке такие датчики не поддаются, разве что производитель сам не создаст софт с таким функционалом.
Для примера можно привести современный аппарат Samsung M21, у которого именно виртуальные датчики освещенности и приближения. Внешнее освещение в смартфоне на самом деле измеряется с помощью фронтальной камеры, а вместо отдельного датчика приближения трудится экран, который отключается, когда вы касаетесь верхней его части при телефонных разговорах. Проблема в том, что в случае с приближением экран может не выключиться, если на вас надета шапка, а освещенность наверняка будет измеряться менее точно, что сделают работу автояркости менее чувствительной и более долгой.
А вот у бюджетных смартфонов Vivo и realme часто встречается виртуальный гироскоп, работа которого основана на акселерометре, и, вероятно, магнитометре. При просмотре 360-градусных видео можно заметить, что виртуальный вариант датчика реагирует на повороты менее точно, чем реальный, а картинка меняется не так плавно, как хотелось бы.
Исходя из этого, можно сделать вывод о том, что виртуальные датчики делаются с целью экономии, а точнее для снижения стоимости смартфонов, но в целом, несмотря на недостатки, программные варианты чаще всего лучше, чем ничего.
Почему датчики перестают правильно работать и как это определить?
Причин, по которым датчики могут некорректно работать, может быть множество, и в некоторых случаях поможет только их замена, а иногда датчики по вине производителя плохо функционируют уже из коробки, и даже ремонт не способен устранить неисправность. Но рассмотрим варианты, когда любому пользователю под силу что-то изменить.
Нередко датчики приближения и освещенности начинают некорректно работать из-за наклеенной на экран пленки или защитного стекла, в которых не предусмотрен вырез для датчиков либо он сделан не слишком точно. Рано или поздно аксессуары, созданные для защиты дисплея, загрязняются и покрываются царапинами, и вот тогда во время разговора подсветка экрана может быть постоянно выключенной, а функция автояркости будет всегда стремиться сделать уровень подсветки меньше, чем это необходимо. В таком случае следует полностью снять пленку или стекло, либо попытаться сделать вырез для датчиков.
Еще одна трудность в том, что датчики приближения и освещенности трудно заметить на корпусе черного цвета, и обычно их становится видно, только после поднесения аппарата к яркому источнику света и рассматривания на предмет небольших маленьких точек на передней части смартфона, а точнее над дисплеем. В некоторых случаях датчики находятся на верхней грани, но тогда им ничего не должно мешать, если производитель грамотно реализовал их работу (а судя по отзывам, такое бывает не всегда).
Плохо работающий гироскоп, как и акселерометр, можно определить в уже упомянутых ранее приложениях, отображающих датчики в смартфоне. Если на неподвижно лежащем устройстве постоянно ощутимо меняются показатели хотя бы по одной из осей, то от таких датчиков совершенно не будет толка. Ниже на скриншоте можно посмотреть как выглядят нормальные значения в приложении Датчикер при неподвижно лежащем девайсе на ровной поверхности.
Недостаточно точный магнитометр в приложениях-компасах чаще всего пользователю будет предложено откалибровать, но еще оценку работы датчика можно получить из софта GPS-тест.
Как откалибровать (починить) датчики?
Калибровка компаса происходит за счет определенных действий, которые в зависимости от софта могут отличаться, но информация о которых наверняка должна появиться на экране приложений-компасов.
Через приложение GPS Status получается откалибровать не только компаc, но и акселерометр, а также, при необходимости, можно сбросить данные GPS, что в некоторых случаях может улучшить работу навигации.
Если реакции на калибровку нет, и точность компаса оставляет желать лучше, то на Android-устройствах стоит попробовать установить приложение Цифровой компас и направление Qibla, которое иногда выручает, когда другие варианты оказываются бесполезны.
При настройке датчика приближения, а точнее при сбросе его настроек, иногда помогает софт Proximity Sensor Reset, в котором нужно следовать инструкциям на экране. Впрочем, судя по отзывам, не всем помогает такой метод, но альтернативных вариантов на самом деле немного.
В некоторых смартфонах откалибровать часть сенсоров получается прямо из настроек операционной системы. Точное расположение настроек давать нет смысла, так как в зависимости от модели оно может отличаться, но на скриншотах ниже можно посмотреть на то, как может выглядеть меню с функцией калибровки (на примере смартфонов AGM A10 и Ulefone Armor X7).
Предусмотрена калибровка и в инженерном меню для некоторых смартфонов, работающих на чипсетах от MediaTek. Попасть в инженерное меню можно, набрав *#*#3646633#*#*, или через приложение MTK Engineering Mode. Перед этим возможно потребуется активировать права разработчика зайти в «Настройки смартфона/Информация о телефоне» и шесть раз нажав на пункт «Информация о сборке» (названия могут немного отличаться).
Попав в инженерное меню, следует открыть вкладку Hardware Testing, а затем выбрать пункт Sensor, после чего должен открыться список с сенсорами, доступными для калибровки. Далее калибровка запускается нажатием на кнопку Start Calibration, после чего могут появиться подсказки о том, как правильно завершить калибровку.
Однако даже если в списке присутствует акселерометр (G-sensor), гироскоп и датчики приближения и освещенности, то при попытке калибровки вас может ждать неудача, а на экране — появиться надпись Fail. Такое бывает, и с этим ничего не поделаешь. Универсального метода устранения неполадок с некоторыми датчиками не существует, а иногда это и вовсе невозможно, но стоит опробовать все методы, описанные в статье.
Для смартфонов Xiaomi предусмотрена следующая инструкция для калибровки датчика приближения:
В меню Additional tools еще есть калибровка акселерометра и гироскопа — достаточно лишь следовать инструкциям в верхней части экрана.
Также можно посмотреть видеоинструкию: