携帯電話の加速度計とジャイロスコープの仕組み

加速度計またはジャイロスコープは、現代のスマートフォンに存在する 2 つの最も重要なコンポーネントとなり、特定の範囲のすべてのスマートフォンに搭載されています。その人気は、チップ、RAM、カメラ センサー、または画面の種類に重点を置いた優れたマーケティング ポスターとは程遠いですが、それらがなければ、画面を回転したり、拡張現実で Pokémon GO をプレイしたり、仮想現実を楽しんだりすることはできません。 、信じられないレベルの小型化を実現しました。

加速度計

シリコンで作られており、主に端末の向きの変化を検出して、画面のコンテンツを垂直または水平の位置に回転させることができます。いくつかの種類がありますが、スマートフォンに最も多く存在するのは静電容量式です。

コンデンサを構成する向かい合った2枚の金属板（1枚は固定、もう1枚は可動）は、その動作を説明する主要な部品です。これらに、誘電体である紙などの材料が追加されます。重要なのは、加速度が発生し、電話機がそれを検出すると、コンデンサの容量が変化することです。これは一般に「コンデンサ」と混同されます。動きが発生すると、可動プレートも移動し、距離が減少または増加します。

紙はプレートから来るエネルギーを蓄える役割を果たします。センサーは電荷を定量化してチップに送信し、どのような加速が発生したかを処理および検出します。これは最終的にシステム上でアクションを実行する際に考慮されます。ここ数年、加速度計は距離、速度、消費カロリーの計算にも使用されています。体の動きを通常の使用と混同しないように、端末には各動きによって生成される電荷​​が記録されています。

ジャイロスコープ

ジャイロスコープは、最近の端末またはそれ以上のミッドレンジ端末で利用できることがより限定されています。ここ数カ月、Pokémon GO や Google Cardboard で異常な注目を集めていますが、360 度のビデオを視聴したり、仮想現実を楽しんだりするには、このセンサーが提供する位置情報が必要です。たとえば、クアッドコプターもジャイロスコープを使用しますが、時間の経過とともに 3 軸から 6 軸になりました。操作は単純に見えるかもしれませんが、このコンポーネントの背後にあるエンジニアリングは驚くべきものです。

基本的に、ジャイロスコープは駆動アームを備えたデバイスの動きを測定します。スマートフォンが回転すると、駆動アームにコリオリ力が作用して垂直振動が発生します。これにより、非可動部分である固定ステータが曲がり、センシング アームに動きが生じます。これは角速度の計算に役立ち、後でデバイスが即座に処理する電気信号に変換されます。最後に、これは、デバイス上で行うジェスチャや動きにデバイスを追従させるものです。