Phát hiện lắc mạnh

Lỗi gia tốc kế thường xảy ra sau khi rơi, hư hại do nước hoặc mối hàn lão hóa trên bo mạch chính chật chội. Bộ phát hiện lắc bị lỗi có nghĩa là mất cử chỉ hoàn tác, theo dõi thể dục bị hỏng và điều khiển game bị suy giảm. Quan trọng hơn, cùng cảm biến đó nền tảng cho các tính năng phát hiện ngã và phát hiện va chạm trên điện thoại và đồng hồ thông minh hiện đại — khi những điều đó hỏng âm thầm, cuộc gọi khẩn cấp có thể không bao giờ được thực hiện. Chạy công cụ kiểm tra này xác nhận cả ba trục đáp ứng, độ lớn co giãn phù hợp khi bạn vẫy điện thoại, và phản hồi đối xứng giữa hướng dương và âm. Nó cũng cho phép nhà phát triển điều chỉnh ngưỡng phát hiện lắc của riêng họ trước khi xuất bản ứng dụng.

Khi điện thoại đứng yên, độ lớn gia tốc nên gần 9,81 m/s² (một g trọng lực). DeviceMotionEvent.acceleration loại bỏ trọng lực và nên dao động gần 0 ±0,3 m/s² khi nghỉ, trong khi accelerationIncludingGravity duy trì khoảng 9,81. Lắc tay nhẹ tạo đỉnh 5–10 m/s²; lắc có chủ đích tạo 15–30 m/s²; lắc mạnh có thể vượt 40 m/s². Rơi tự do ghi 0 m/s² độ lớn tổng (bao gồm trọng lực), và va chạm mạnh có thể tạm thời đạt đỉnh 50–100 m/s² trước khi chip cắt ở phạm vi toàn thang (thường ±16 g = ±156 m/s² cho linh kiện tiêu dùng, ±32 g cho cấp thể thao/ô tô).

Hai tham số điều chỉnh chi phối hành vi: ngưỡng và cửa sổ thời gian. Ngưỡng quá thấp kích hoạt với mỗi bước chân hoặc xóc xe; quá cao đòi hỏi lắc bất thường. Hầu hết ứng dụng dùng 15–18 m/s² với cửa sổ trơ 100–250 ms để chống lặp lại. Báo động giả khi đi bộ đến từ việc vung tay tự nhiên, tạo đỉnh 8–15 m/s² hai lần mỗi bước sải. Báo động sai thường xảy ra vì người dùng lắc theo một hướng mà không đảo chiều — phát hiện vững chắc đòi hỏi thay đổi dấu trên ít nhất một trục. Nguyên nhân thứ hai là bão hòa cảm biến: nếu bạn vượt phạm vi ±16 g của chip, giá trị bị cắt và trông như hằng số chứ không phải xung.

Cả bốn chuyển động đều dùng cùng gia tốc kế, nhưng dấu hiệu của chúng khác nhau về thời gian và tần số. Chạm là đỉnh đơn 1–3 ms của 20–50 m/s² với nội dung tần số cao trên 100 Hz. Gõ là xung chậm hơn 5–10 ms với nội dung tần số thấp mạnh. Bước là mẫu hình sin xấp xỉ 1–2 Hz với đỉnh 8–15 m/s² lặp lại 1–2 lần mỗi giây. Lắc là dao động đa trục 3–8 Hz với đỉnh trên 15 m/s² và ít nhất hai lần đảo dấu trong 0,5–1 giây. Lọc bằng bộ lọc thông cao (để loại bỏ trọng lực) và bộ lọc thông dải ở 3–8 Hz là cách tiêu chuẩn để cô lập lắc khỏi nhiễu khi đi bộ.

Có. Kết hợp gia tốc kế với con quay loại bỏ nhiều báo động giả. Lắc thuần túy bao gồm gia tốc tuyến tính đáng kể nhưng tương đối ít xoay góc, trong khi rơi điện thoại hoặc đi bộ với nó tạo cả hai. Bằng cách tính tỷ lệ độ lớn gia tốc với vận tốc góc, bạn có thể phân biệt lắc có chủ đích (gia tốc cao, xoay thấp) với cử chỉ vung tay (gia tốc cao, xoay cao). Thêm bộ lọc thông thấp ở 0,5 Hz trên mỗi trục cô lập trọng lực, và trừ điều đó khỏi tín hiệu thô cho gia tốc tuyến tính sạch. DeviceMotionEvent của W3C đã hiển thị cả gia tốc bao gồm trọng lực và bỏ trọng lực trên Safari iOS và hầu hết trình duyệt Chromium, đơn giản hóa toán học đáng kể.

API DeviceMotionEvent cung cấp dữ liệu gia tốc kế ở 60 Hz trên hầu hết thiết bị, với acceleration (loại trọng lực), accelerationIncludingGravity (thô), và rotationRate. Từ iOS 13, gọi DeviceMotionEvent.requestPermission() từ sự kiện do người dùng khởi xướng là bắt buộc — nếu không Safari phát ra không có gì âm thầm. Trên trình duyệt Chromium Android, sự kiện chuyển động kích hoạt tự động qua HTTPS, mặc dù Cài đặt Trang phải cho phép cảm biến Chuyển động. Generic Sensor API mới hơn hiển thị các lớp Accelerometer và LinearAccelerationSensor với độ chính xác cao hơn và tần số có thể cấu hình, nhưng phạm vi trên Safari iOS vẫn chưa đầy đủ tính đến năm 2026. Công cụ này thoái lui duyên dáng và cảnh báo người dùng khi thiết bị thiếu hỗ trợ.

Gia tốc kế MEMS tiêu dùng (Bosch BMA456, ST LIS2DH, InvenSense ICM-42688) được đặc trưng bởi phạm vi toàn thang (±2 đến ±16 g điển hình), độ nhạy (LSB/g), mật độ nhiễu theo μg/√Hz (thấp hơn tốt hơn; 90–150 μg/√Hz là cấp tiêu dùng, 25 μg/√Hz là cấp độ chính xác cao), băng thông (DC đến ~500 Hz), và độ ổn định offset zero-g theo nhiệt độ. ISO 16063 định nghĩa quy trình hiệu chuẩn và IEEE 1293 quy định phương pháp kiểm tra cho gia tốc kế tuyến tính. Các chip kết hợp cấp IMU (khung IEEE 1554) cũng báo cáo độ nhạy chéo trục, nên dưới 2% để phát hiện lắc sạch. Đối với phát hiện ngã, ANSI/AAMI HE75 và IEC 60601-2-27 phác thảo tiêu chí hiệu suất — chip của điện thoại bạn dễ dàng vượt qua.