스마트폰의 자이로센서는 어떻게 기기의 방향을 감지하나요?

Question

스마트폰이 회전이나 기울기를 감지해서 화면을 자동 회전시키는데, 내장된 자이로센서가 어떤 물리적 원리로 이런 방향 변화를 측정하는지 궁금합니다.

Answer 1

안녕하세요. 설재훈 전문가입니다. 스마트폰에 들어가는 자이로센서는 아주 작은 반도체 안에 미세한 진동 구조물을 만들어 놓고, 이 구조물이 회전할 때 나타나는 변화를 측정합니다.

 핵심은 코리올리 힘입니다. 센서 안의 아주 작은 구조물을 일정한 방향으로 빠르게 진동시키고 있는데, 스마트폰을 회전시키면 코리올리 힘 때문에 이 진동의 방향이 미세하게 변합니다. 센서는 이 변화를 전기적인 신호로 바꿔서 어느 방향으로 얼마나 회전했는지 계산합니다.

 그리고 실제 스마트폰에서는 자이로센서만 사용하는 것도 아닙니다. 가속도 센서와 자이로센서 등을 함께 이용해서 현재 스마트폰이 어느 방향으로 기울어져 있는지를 판단합니다. 그래서 우리가 폰을 가로로 돌리면 센서가 같이 확인해서 판단하면서 운영체제가 화면을 가로로 돌려주는 겁니다.

Answer 2

안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.

스마트폰의 자이로센서는 내부의 아주 작은 MEMS 구조물이 회전할 때 나타나는 코리올리 힘을 이용해 회전 운동을 측정합니다 기기가 회전하면 진동하는 미세 구조물에 힘이 발생하고 센서는 그 미세한 변위를 전기신호로 바꾸어 회전 속도와 방향을 알아냅니다 스마트폰은 이를 시간에 따라 누적하고 가속도계 지자기센서 등의 정보와 함께 처리해 기기의 현재 자세와 방향을 계산합니다 이렇게 측정된 정보를 이용해 화면 자동 회전 게임 조작 카메라 손떨림 보정 내비게이션 등 다양한 기능을 구현합니다

Answer 3

안녕하세요. 최정훈 전문가입니다.

스마트폰의 내부에는 미세한 전자 기계 시스템 기술로 만들어진 작은 자이로 센서가 들어 있는데 기기가 회전할 때마다 물체가 직선 운동을 하면서 가해지는 힘 때문에 진동 방향이 변화하게 되죠. 이 힘으로 발생하는 물리적인 변위를 센서 내부의 미세 전극이 정전 용량의 변화로 읽습니다. 그러면 회전 속도와 방향을 계산을 하고 화면을 자동으로 회전시켜주는 것이 원리 입니다.