发布日期:2022-10-09 点击率:45
本文转载自:
传感器的意义
事实上,目前智能手机应用软件生态系统不断扩展。传感器除了能增加体现感和用户互动这些理念性的东西外。游戏上传感器的应用也成为新的发展方向。就是体感装置在游戏设备的崛起一样,传感器在手机和平板上的发展会越来越快。现在在游戏、健康照护、体能训练以及许多新应用都要用到传感器。
由于智慧手机中加入了各种传感器,使手机也变得越来越智慧化。加速度传感器回应使用者的互动方式,使得传统平淡无奇的输入作业,转变成类似游戏的新奇体验,进而提高使用者使用智慧手机的意愿。过去智慧手机比较的重点在于是否拥有加速度传感器,目前变成比较谁的手机具备了三轴陀螺仪,未来则有更多的新的传感器的加入。
下面就列举下大家比较关注也是常见的几种传感器(或者叫感应器)
重力感应器
手机重力感应技术:利用压电效应实现,简单来说是测量内部一片重物(重物和压电片做成一体)重力正交两个方向的分力大小,来判定水平方向。通过对力敏感的传感器,感受手机在变换姿势时,重心的变化,使手机光标变化位置从而实现选择的功能。
手机重力感应指的是手机内置重力摇杆芯片,支持摇晃切换所需的界面和功能,甩歌甩屏,翻转静音,甩动切换视频等,是一种非常具有使用乐趣的功能。
重力感应器说的简单点就是,你本来把手机拿在手里是竖着的,你将它转90度,横过来,它的页面就跟随你的重心自动反应过来,也就是说页面也转了90度,极具人性化。现在基本上智能手机都有内置重力感应器,甚至有些非智能手机也有内置。其常见的应用有玩平衡球了,还有横屏浏览网页、看小说之类的了。
根据压电效应的原理来工作的。所谓的压电效应就是 “对于不存在对称中心的异极晶体加在晶体上的外力除了使晶体发生形变以外,还将改变晶体的极化状态,在晶体内部建立电场,这种由于机械力作用使介质发生极化的现象称为正压电效应”。
它采用弹性敏感元件制成悬臂式位移器,与采用弹性敏感元件制成的储能弹簧来驱动电触点,完成从重力变化到电信号的转换。重力传感器在手机横竖的时候屏幕会自动转,在玩游戏可以代替上下左右,比如说玩赛车游戏,可以不通过按键,将手机平放,左右摇摆就可以代替模拟机游戏的方向左右移动了。
重力传感器就是利用了其内部的由于加速度造成的晶体变形这个特性。由于这个变形会产生电压,只要计算出产生电压和所施加的加速度之间的关系,就可以将加速度转化成电压输出。当然,还有很多其它方法来制作加速度传感器,比如电容效应,热气泡效应,光效应,但是其最基本的原理都是由于加速度产生某个 介质产生变形,通过测量其变形量并用相关电路转化成电压输出。手机重力感应指的是手机内置重力摇杆芯片,支持摇晃切换所需的界面和功能,甩歌甩屏,翻转静音,甩动切换视频等,是一种非常具有使用乐趣的功能。
加速度传感器
加速度传感器是一种能够测量加速力的电子设备。加速力就是当物体在加速过程中作用在物体上的力,就好比地球引力,也就是重力。加速力可以是个常量,比如g,也可以是变量。因此它的范围比重力感应器要大,但是一般在手机被提到的加速度感应器时,其实就是指重力感应器,因此两者可以看做是等价的。
磁传感器、加速度传感器和陀螺仪通常称为惯性传感器,常用于各种设备或终端中实现姿态检测,运动检测等。这些传感器提供了各种APP、游戏、软件成为有趣的现实。加速度传感器利用重力加速度,可以用于检测设备的倾斜角度,但是它会受到运动加速度的影响,使倾角测量不够准确,所以通常需利用陀螺仪和磁传感器补偿。 同时磁传感器测量方位角时,也是利用地磁场,当系统中电流变化或周围有导磁材料时,以及当设备倾斜时,测量出的方位角也不准确,这时需要用加速度传感器(倾角传感器)和陀螺仪进行补偿。而陀螺仪,只有运动时才输出角速率,静态时输出为0,它也很难单独地确定设备的姿态。所以在实际应用中,通常应用三轴磁传感器、三轴加速度传感器和三轴陀螺仪一起确定设备的姿态,以及实现运动检测。
方向感应器
手机方向传感器是指,安装在手机上用以检测手机本身处于何种方向状态的部件,而不是通常理解的指南针的功能。
手机方向检测功能可以检测手机处于正竖、倒竖、左横、右横,仰、俯状态。具有方向检测功能的手机具有使用更方便、更具人性化的特点。例如,手机旋转后,屏幕图像可以自动跟着旋转并切换长宽比例,文字或菜单也可以同时旋转,使你阅读方便。
这个两者是不一样的,方向感应器或者叫应用角速度传感器比较合适,一般手机的上的方向感应器是感应水平面上的方位角、旋转角和倾斜角的。这个如果你可能觉得有点理论的话,举个例子吧。有方向感应器的能很好的玩都市赛车游戏。而只有重力感应器也能玩,但是恩,很令人纠结。
三轴陀螺仪
三轴陀螺仪:即同时测定6个方向的位置,移动轨迹,加速。单轴的只能测量一个方向的量,也就是一个系统需要三个陀螺仪,而3轴的一个就能替代三个单轴的。3轴的体积小、重量轻、结构简单、可靠性好,是激光陀螺的发展趋势。对于激光陀螺则更多应用于军事方面,我们暂且不做讨论。不过我们可以看出iPhone4应用的三轴陀螺仪是较为先进的。
如果说,重力感应器所能测的是直线的,方面感应器所测的是平面得,那么三轴陀螺仪所测的方向和位置则是立体的。特别是玩一些像彩虹六号,那种第一人称射击游戏,你会发现三轴陀螺仪的效果是很明显的。
陀螺仪就是内部有一个陀螺,陀螺仪一旦开始旋转,由于轮子的角动量,陀螺仪有抗拒方向改变的特性,它的轴由于陀螺效应始终与初始方向平行,这样就可以通过与初始方向的偏差计算出实际方向。手机里陀螺仪实际上是一个结构非常精密的芯片,内部包含超微小的陀螺。陀螺仪测量是参考标准是内部中间在与地面垂直的方向上进行转动的陀螺。通过设备与陀螺的夹角得到结果。陀螺仪的强项在于测量设备自身的旋转运动。对设备自身运动更擅长。但不能确定设备的方位。
陀螺仪有单轴陀螺仪和三轴陀螺仪,单轴的只能测量一个方向的量,也就是一个系统需要三个陀螺仪。而三轴陀螺仪可同时测定6个方向的位置,移动轨 迹,加速。所以一个三轴陀螺仪就能替代三个单轴陀螺仪。三轴陀螺仪多用于航海、航天等导航、定位系统,能够精确地确定运动物体的方位。如今也多用于智能手机当中,比如最早采用该技的苹果iPhone 4。
三轴陀螺仪最早由苹果iPhone 4采用,后来逐渐被各类智能手机所应用。三轴陀螺仪可以测出手机的运动方向,使手机做出正确回应。通过移动手机相应的位置,就可以达到改变方向的目的,同时操作也更加简便。利用三轴陀螺仪进行体感控制的游戏。 目前手机中采用的三轴陀螺仪用途主要体现在游戏的操控上,有了三轴陀螺仪,我们在玩现代战争等第一人称射击游戏以及狂野飙车等竞技类游戏时,可 以完全摒弃以前通过方向按键来控制游戏的操控方式,我们只需要通过移动手机相应的位置,既可以达到改变方向的目的,使游戏体验更加真实、操作更加灵活。
距离传感器
距离传感器是利用测时间来实现测距离的原理,以检测物体的距离的一种传感器。工作原理:通过发射特别短的光脉冲,并测量此光脉冲从发射到被物体反射回来的时间,通过测时间来计算与物体之间的距离。这个传感器在手机上的作用是当我们打电话时,手机屏幕会自动熄灭,当你脸离开,屏幕灯会自动开启,并且自动解锁。这个对于待机手机较短的智能手机来说是相当实用的。现在很多智能手机都装备的这个传感器。
距离感应器又叫位移传感器,是利用各种元件检测对象物的物理变化量,通过将该变化量换算为距离,来测量从传感器到对象物的距离位移的机器。根据 使用元件不同,分为光学式位移传感器、线性接近传感器、超声波位移传感器等。距离感应器一般都在手机听筒的两侧或者是在手机听筒凹槽中,这样便于它的工作。当用户在接听或拨打电话时,将手机靠近头部,距离感应器可以测出之间的距离到了一定程度后便通知屏幕背景灯熄灭,拿开时再度点亮背景灯,这样更方便用 户操作也更为节省电量。
光线传感器(感应器)
光线传感器,也就是感光器,也叫做亮度感应器,英文名称为Light-Sensor,很多平板电脑和手机都配备了该感应器。一般位于手持设备屏幕上方,它能根据手持设备目前所处的光线亮度,自动调节手持设备屏幕亮度,来给使用者带来最佳视的觉效果。例如在黑暗的环境下,手持设备屏幕背光灯就会自动变暗,否则很刺眼。它的功能是用来感应光线强弱的,然后反馈到手持设备,自动调节屏幕亮度,从而达到省电的目的。
是能够根据周围光亮明暗程度来调节屏幕明暗的装置。就是在光线强的地方手机会自动关掉键盘灯,并且稍微加强屏幕亮度,达到节电并更好观看屏幕的效果,。
光线传感器,一光线感应器一是环境光及接近检测传感器,这个传感器用于改善用户体验并延长电池寿命。据介绍,数字环境光传感器能根据灯光变化(光线亮度)自动调节显示屏亮度,可减少30%的电源消耗。另外,接近检测则通过非接触式技术简化人机交流。
二是RGB颜色传感器,这个传感器可以迎合更高精度“人眼”颜色传感器的视觉体验需求。Jerry Koontz说,目前颜色光学传感器,是由创新的硅设计和光电二级管配置,有专为模块机械和光学设计进行优化的红外阻塞过滤器,实现与人眼相似的光学反应。精确的RGB光线和色温测量实现显示器校准备和最佳的图片质量,RGB颜色传感器支持环境光感测,提高视觉体验,并且节能。
三是手势识别传感器。采用非接触技术的高集成度手势传感器,是用光电二极管技术 实现高度可靠、精确的非接触式用户界面,精密的手势引擎可以实现复杂的红外线手势感应,具有红外手势感知、环境光颜色感知、接近检测的四合一模块TMG3992/3可用于优惠券兑换。Jerry Koontz说,手势识别传感器电路板面积小于10平方毫米,是为优化系统提供的高集成度的解决方案,可配置的手势命令使应用更灵活,会推动下一代用户操作界面的发展。
光电感应器是由两个组件即投光器及受光器所组成,利用投光器将光线由透镜将之聚焦,经传输而至受光器之透镜,再至接收感应器,感应器将收到之光 线讯号转变成电器信号,此电信讯号更可进一步作各种不同的开关及控制动作,其基本原理即对投光器受光器间之光线做遮蔽之动作所获得的信号加以运用以完成各 种自动化控制。
电子罗盘,也叫方位感应器(传感器)
电子罗盘,也叫数字指南针,是利用地磁场来定北极的一种方法。古代称为罗经,现代利用先进加工工艺生产的磁阻传感器为罗盘的数字化提供了有力的帮助。现在一般有用磁阻传感器和磁通门加工而成的电子罗盘。这个就是电子版指南针,配合GPS和地图时非常好用,不会整的晕头转向。
当然除了这些较为常见的传感器之外,电容屏也是一种传感器,在女性手机上可以见到紫外线传感器,在军用手机上可以看到气压和温度传感器等等。
电子罗盘也被广泛应用于智能手机中,用来导航指向,同时还可以将数字信号接送到自动舵。现代实用的电子罗盘一般能耗低、体积小、重量轻、精度高、内置温度补偿,能够实现精确导航。
位移传感器
位移传感器应用于手机中,可以使用户在接打电话时,感应到用户头与手机之间的距离。当头靠近手机听筒时,手机屏幕背景灯就会熄灭,当距离再次拉远时,便会恢复正常背景灯。在智能手机电池续航能力备受吐槽的今天,距离感应器的应用可以为用户节能更多电量,来提升手机续航能力。
霍尔传感器
霍尔传感器是一类可直接对磁场及其变化进行检测的传感器,通常也间接用于铁磁物质位置检测,并起到开关的作用。我们经常看到一些带皮套的智能手机,当用户在合上前盖时,手机能够自动锁屏进入休眠状态并只在有透明开窗部分显示常用信息方便用户查看,以起到省电的作用。当有来电信息或者打开翻盖时,手机会自动激活方便用户使用。这是由于皮套子的前盖子中带有磁性物质,当盖子合上时,磁性物质与手机近距离接触,改变了里面霍尔传感器位置处的磁场大小,从而被传感器检测到并输出电信号值,该信号最终由手机的检测和控制系统接收到并发出锁屏休眠指令。同理,打开翻盖时是一样的道理。手机皮套子中铁磁物质除了提供磁场外,另一个作用是与手机里类似物(如话筒)产生磁吸力,方便皮套前盖的开合使用。
Android 手机系统中的重力传感器+源码,作者信息:Himi,重力传感器也称为加速度传感器,源代码编译环境需要SDK 1.5(api 3)支持。
此传感器不仅对玩家反转手机的动作可以检测到,而且会根据反转手机的程度,得到传感器的值也会不同!
部分源代码释义:
通过服务得到传感器管理对象
sm=(SensorManager) MainActivity.ma.getSystemService(Service.SENSOR_SERVICE);
sensor=sm.getDefaultSensor(Sensor.TYPE_ACCELEROMETER);//得到一个重力传感器实例
//TYPE_ACCELEROMETER 加速度传感器(重力传感器)类型。
//TYPE_ALL 描述所有类型的传感器。
//TYPE_GYROSCOPE 陀螺仪传感器类型
//TYPE_LIGHT 光传感器类型
//TYPE_MAGNETIC_FIELD 恒定磁场传感器类型。
//TYPE_ORIENTATION 方向传感器类型。
//TYPE_PRESSURE 描述一个恒定的压力传感器类型
//TYPE_PROXIMITY 常量描述型接近传感器
//TYPE_TEMPERATURE 温度传感器类型描述
mySensorListener=new SensorEventListener() {
@Override
//传感器获取值发生改变时在响应此函数
public void onSensorChanged(SensorEvent event) {//备注1
//传感器获取值发生改变,在此处理
x=event.values[0]; //手机横向翻滚
//x>0 说明当前手机左翻 x0 说明当前手机下翻 y0 手机屏幕朝上 z<0 手机屏幕朝下
arc_x -=x;//备注2
arc_y +=y;
}
1) framework
? SensorManager作为系统守护进程运行,其子类SensorThreadRunnable的行为函数run()实现sensors_data_poll(values, status, timestamp),其目的是通过此函数得到从底层传上来的有关G-sensor的数据values, status和timestamp,再通过此类的一个行为函数listener.onSensorChangedLocked(sensorObject, values, timestamp, accuracy);为上层应用程序提供了得到G-sensor设备数据的接口函数。
2) JNI
为sensors_data_poll()提供接口sensors_data_poll(),并执行回调函数sSensorDevice->poll(sSensorDevice, &data);其中,得到的data就是从底层传上来的G-sensor数据,然后通过下图的方式将data中对应的数据分别赋给values, status和timestamp。?
一、手机中常用的传感器
在Android2.3 gingerbread系统中,google提供了11种传感器供应用层使用,具体如下:(Sensor类)
#define SENSOR_TYPE_ACCELEROMETER 1 //加速度
#define SENSOR_TYPE_MAGNETIC_FIELD 2 //磁力
#define SENSOR_TYPE_ORIENTATION 3 //方向
#define SENSOR_TYPE_GYROSCOPE 4 //陀螺仪
#define SENSOR_TYPE_LIGHT 5 //光线感应
#define SENSOR_TYPE_PRESSURE 6 //压力
#define SENSOR_TYPE_TEMPERATURE 7 //温度
#define SENSOR_TYPE_PROXIMITY 8 //接近
#define SENSOR_TYPE_GRAVITY 9 //重力
#define SENSOR_TYPE_LINEAR_ACCELERATION 10//线性加速度
#define SENSOR_TYPE_ROTATION_VECTOR 11//旋转矢量
1-1加速度传感器
加速度传感器又叫G-sensor,返回x、y、z三轴的加速度数值。
该数值包含地心引力的影响,单位是m/s^2。
将手机平放在桌面上,x轴默认为0,y轴默认0,z轴默认9.81。
将手机朝下放在桌面上,z轴为-9.81。
将手机向左倾斜,x轴为正值。
将手机向右倾斜,x轴为负值。
将手机向上倾斜,y轴为负值。
将手机向下倾斜,y轴为正值。
加速度传感器可能是最为成熟的一种mems产品,市场上的加速度传感器种类很多。
手机中常用的加速度传感器有BOSCH(博世)的BMA系列,AMK的897X系列,ST的LIS3X系列等。
这些传感器一般提供±2G至±16G的加速度测量范围,采用I2C或SPI接口和MCU相连,数据精度小于16bit。
1-2 磁力传感器
磁力传感器简称为M-sensor,返回x、y、z三轴的环境磁场数据。
该数值的单位是微特斯拉(micro-Tesla),用uT表示。
单位也可以是高斯(Gauss),1Tesla=Gauss。
硬件上一般没有独立的磁力传感器,磁力数据由电子罗盘传感器提供(E-compass)。
电子罗盘传感器同时提供下文的方向传感器数据。
1-3 方向传感器
方向传感器简称为O-sensor,返回三轴的角度数据,方向数据的单位是角度。
为了得到精确的角度数据,E-compass需要获取G-sensor的数据,
经过计算生产O-sensor数据,否则只能获取水平方向的角度。
方向传感器提供三个数据,分别为azimuth、pitch和roll。
azimuth:方位,返回水平时磁北极和Y轴的夹角,范围为0°至360°。
0°=北,90°=东,180°=南,270°=西。
pitch:x轴和水平面的夹角,范围为-180°至180°。
当z轴向y轴转动时,角度为正值。
roll:y轴和水平面的夹角,由于历史原因,范围为-90°至90°。
当x轴向z轴移动时,角度为正值。
电子罗盘在获取正确的数据前需要进行校准,通常可用8字校准法。
8字校准法要求用户使用需要校准的设备在空中做8字晃动,
原则上尽量多的让设备法线方向指向空间的所有8个象限。
手机中使用的电子罗盘芯片有AKM公司的897X系列,ST公司的LSM系列以及雅马哈公司等等。
由于需要读取G-sensor数据并计算出M-sensor和O-sensor数据,
因此厂商一般会提供一个后台daemon来完成工作,电子罗盘算法一般是公司私有产权。
1-4 陀螺仪传感器
陀螺仪传感器叫做Gyro-sensor,返回x、y、z三轴的角加速度数据。
角加速度的单位是radians/second。
根据Nexus S手机实测:
水平逆时针旋转,Z轴为正。
水平逆时针旋转,z轴为负。
向左旋转,y轴为负。
向右旋转,y轴为正。
向上旋转,x轴为负。
向下旋转,x轴为正。
ST的L3G系列的陀螺仪传感器比较流行,iphone4和google的nexus s中使用该种传感器。
1-5 光线感应传感器
光线感应传感器检测实时的光线强度,光强单位是lux,其物理意义是照射到单位面积上的光通量。
光线感应传感器主要用于Android系统的LCD自动亮度功能。
可以根据采样到的光强数值实时调整LCD的亮度。
1-6 压力传感器
压力传感器返回当前的压强,单位是百帕斯卡hectopascal(hPa)。
1-7 温度传感器
温度传感器返回当前的温度。
1-8 接近传感器
接近传感器检测物体与手机的距离,单位是厘米。
一些接近传感器只能返回远和近两个状态,
因此,接近传感器将最大距离返回远状态,小于最大距离返回近状态。
接近传感器可用于接听电话时自动关闭LCD屏幕以节省电量。
一些芯片集成了接近传感器和光线传感器两者功能。
下面三个传感器是Android2新提出的传感器类型,目前还不太清楚有哪些应用程序使用。
1-9 重力传感器
重力传感器简称GV-sensor,输出重力数据。
在地球上,重力数值为9.8,单位是m/s^2。
坐标系统与加速度传感器相同。
当设备复位时,重力传感器的输出与加速度传感器相同。
1-10 线性加速度传感器
线性加速度传感器简称LA-sensor。
线性加速度传感器是加速度传感器减去重力影响获取的数据。
单位是m/s^2,坐标系统与加速度传感器相同。
加速度传感器、重力传感器和线性加速度传感器的计算公式如下:
加速度=重力 + 线性加速度
1-11 旋转矢量传感器
旋转矢量传感器简称RV-sensor。
旋转矢量代表设备的方向,是一个将坐标轴和角度混合计算得到的数据。
RV-sensor输出三个数据:
x*sin(theta/2)
y*sin(theta/2)
z*sin(theta/2)
sin(theta/2)是RV的数量级。
RV的方向与轴旋转的方向相同。
RV的三个数值,与cos(theta/2)组成一个四元组。
RV的数据没有单位,使用的坐标系与加速度相同。
举例:
sensors_event_t.data[0]=x*sin(theta/2)
sensors_event_t.data[1]=y*sin(theta/2)
sensors_event_t.data[2]=z*sin(theta/2)
sensors_event_t.data[3]=cos(theta/2)
GV、LA和RV的数值没有物理传感器可以直接给出,
需要G-sensor、O-sensor和Gyro-sensor经过算法计算后得出。
算法一般是传感器公司的私有产权。
二、Android感应检测管理---SensorManager
1、取得SensorManager
使用感应检测Sensor首要先获取感应设备的检测信号,你可以调用Context.getSysteService(SENSER_SERVICE)方法来取得感应检测的服务
2、实现取得感应检测Sensor状态的监听功能
实现以下两个SensorEventListener方法来监听,并取得感应检测Sensor状态:
//在感应检测到Sensor的精密度有变化时被调用到。
public void onAccuracyChanged(Senso sensor,int accuracy);
//在感应检测到Sensor的值有变化时会被调用到。
public void onSensorChanged(SensorEvent event);
3、实现取得感应检测Sensor目标各类的值
实现下列getSensorList()方法来取得感应检测Sensor的值;
List
4、注册SensorListener
sm.regesterListener(SensorEventListener listener, Sensor sensor, int rate);
第一个参数:监听Sensor事件,第二个参数是Sensor目标种类的值,第三个参数是延迟时间的精度密度。延迟时间的精密度参数如下:
参数
延迟时间
SensorManager.SENSOR_DELAY_FASTEST
0ms
SensorManager.SENSOR_DELAY_GAME
20ms
SensorManager.SENSOR_DELAY_UI
60ms
SensorManager.SENSOR_DELAY_NORMAL
200ms
因为感应检测Sensor的服务是否频繁和快慢都与电池参量的消耗有关,同时也会影响处理的效率,所以兼顾到消耗电池和处理效率的平衡,设置感应检测Sensor的延迟时间是一门重要的学问,需要根据应用系统的需求来做适当的设置。
感应检测Sensor的硬件检测组件受不同的厂商提供。你可以采用Sensor的getVendor(),Sensor()的getName()和Sensor的getVeesrion()方法来取得 厂商的名称、产品和版本。
5、取消注册
sm.unregisterListener(SensorEventListener listener)
6、感应检测
加速度感应检测——Accelerometer
Accelerometer Sensor测量的是所有施加在设备上的力所产生的加速度的负值(包括重力加速度)。加速度所使用的单位是m/sec^2,数值是加速度的负值。
SensorEvent.values[0]:加速度在X轴的负值
SensorEvent.values[1]:加速度在Y轴的负值
SensorEvent.values[2]:加速度在Z轴的负值
例如:
当手机Z轴朝上平放在桌面上,并且从左到右推动手机,此时X轴上的加速度是正数。
当手机Z轴朝上静止放在桌面上,此时Z轴的加速度是+9.81m/sec^2。
当手机从空中自由落体,此时加速度是0
当手机向上以Am/sec^2的加速度向空中抛出,此时加速度是A+9.81m/sec^2
重力加速度感应检测——Gravity
重力加速度,其单位是m/sec^2,其坐标系与Accelerometer使用的一致。当手机静止时,gravity的值和Accelerometer的值是一致的。
线性加速度感应检测——Linear-Acceleration
Accelerometer、Gravity和Linear-Acceleration三者的关系如下公式:
accelerometer=gravity + linear-acceleration
地磁场感应检测——Magnetic-field
地磁场的单位是micro-Tesla(uT),检测的是X、Y、Z轴上的绝对地磁场。
陀螺仪感应检测——Gyroscope
陀螺仪的单位是弧度/秒,测量的是物体分别围绕X,Y,Z轴旋转的角速度。它的坐标系与加速度传感器的坐标系相同。逆时针方向旋转的角度正的。也就是说,如果设备逆时针旋转,观察者向X,Y,Z轴的正方向看去,就报告设备是正转的。请注意,这是标准的正旋转的数学定义。
光线感应检测——Light
values[0]:表示环境光照的水平,单位是SI lux。
位置逼近感应检测——Proximity
values[0]:逼近的距离,单位是厘米(cm)。有一些传感器只能支持近和远两种状态,这种情况下,传感器必须报告它在远状态下的maximum_range值和在近状态下的小值。
旋转矢量感应检测——Rotation Vector
旋转向量是用来表示设备的方向,它是由角度和轴组成,就是设备围绕x,y,z轴之一旋转θ角度。旋转向量的三个要素是,这样旋转向量的大小等于sin(θ/2),旋转向量的方向等于旋转轴的方向。
values[0]: x*sin(θ/2)
values[1]: y*sin(θ/2)
values[2]: z*sin(θ/2)
values[3]: cos(θ/2) (optional: only if value.length=4)
方向感应检测——Orientation
其单位是角度
values[0]: Azimuth(方位),地磁北方向与y轴的角度,围绕z轴旋转(0到359)。0=North, 90=East, 180=South, 270=West
values[1]: Pitch(俯仰),围绕X轴旋转(-180 to 180), 当Z轴向Y轴运动时是正值
values[2]: Roll(滚),围绕Y轴旋转(-90 to 90),当X轴向Z轴运动时是正值
三、举例之-Gsensor
1,图示三轴方向
android重力感应系统的坐标系以屏幕的左下方为原点(【注意】2d编程的时候,是以屏幕左上方为原点的),箭头指向的方向为正。从-10到10,以浮点数为等级单位,想象一下以下情形:
手机屏幕向上(z轴朝天)水平放置的时侯,(x,y,z)的值分别为(0,0,10);
手机屏幕向下(z轴朝地)水平放置的时侯,(x,y,z)的值分别为(0,0,-10);
手机屏幕向左侧放(x轴朝天)的时候,(x,y,z)的值分别为(10,0,0);
手机竖直(y轴朝天)向上的时候,(x,y,z)的值分别为(0,10,0);
其他的如此类推,规律就是:朝天的就是正数,朝地的就是负数。利用x,y,z三个值求三角函数,就可以精确检测手机的运动状态了。
2,通过监测Gsensor判断手机处于静止/移动状态
[java] view plaincopy
public class MainActivity extends Activity implements SensorEventListener {
private static final String TAG = MainActivity.class.getSimpleName();
private SensorManager mSensorManager;
private Sensor mSensor;
private TextView textviewX;
private TextView textviewY;
private TextView textviewZ;
private TextView textviewF;
private int mX, mY, mZ;
private long lasttimestamp = 0;
Calendar mCalendar;
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.activity_main);
textviewX = (TextView) findViewById(R.id.textView1);
textviewY = (TextView) findViewById(R.id.textView3);
textviewZ = (TextView) findViewById(R.id.textView4);
textviewF = (TextView) findViewById(R.id.textView2);
mSensorManager = (SensorManager) getSystemService(SENSOR_SERVICE);
mSensor = mSensorManager.getDefaultSensor(Sensor.TYPE_ACCELEROMETER);// TYPE_GRAVITY
if (null == mSensorManager) {
Log.d(TAG, "deveice not support SensorManager");
}
// 参数三,检测的精准度
mSensorManager.registerListener(this, mSensor,
SensorManager.SENSOR_DELAY_NORMAL);// SENSOR_DELAY_GAME
}
@Override
public void onAccuracyChanged(Sensor sensor, int accuracy) {
}
@Override
public void onSensorChanged(SensorEvent event) {
if (event.sensor == null) {
return;
}
if (event.sensor.getType() == Sensor.TYPE_ACCELEROMETER) {
int x = (int) event.values[0];
int y = (int) event.values[1];
int z = (int) event.values[2];
mCalendar = Calendar.getInstance();
long stamp = mCalendar.getTimeInMillis() / 1000l;//
textviewX.setText(String.valueOf(x));
textviewY.setText(String.valueOf(y));
textviewZ.setText(String.valueOf(z));
int second = mCalendar.get(Calendar.SECOND);// 53
int px = Math.abs(mX - x);
int py = Math.abs(mY - y);
int pz = Math.abs(mZ - z);
Log.d(TAG, "pX:" + px + " pY:" + py + " pZ:" + pz + " stamp:"
+ stamp + " second:" + second);
int maxvalue = getMaxValue(px, py, pz);
if (maxvalue > 2 && (stamp - lasttimestamp) > 30) {
lasttimestamp = stamp;
Log.d(TAG, " sensor isMoveorchanged....");
textviewF.setText("检测手机在移动..");
}
mX = x;
mY = y;
mZ = z;
}
}
public int getMaxValue(int px, int py, int pz) {
int max = 0;
if (px > py && px > pz) {
max = px;
} else if (py > px && py > pz) {
max = py;
} else if (pz > px && pz > py) {
max = pz;
}
return max;
}
}
原理就是通过每次得到的x,y,z三轴的值,和下一次的值作比较,它们每个差值中绝对值最大的如果超过某一个阀值(自己定义),并且这种状态持续了x秒,我们就视为手机处于(颠簸)移动状态,当然这种判断肯定是不科学的,有时候也会产生误判,比较理想的场景就是:携带手机坐在公交上或是开车。
其它可供参考资料:
下一篇: PLC、DCS、FCS三大控
上一篇: 电气控制线路图控制原