Telefon 800 365 365 (volejte zdarma, Po-Pá 8-20h, So-Ne 10-18h)

Akcelerometr – Proč je v chytrých hodinkách?

Dominik Hok | 25.7.2023 | 3 MIN | 6x komentář

Akcelerometr. Všichni to slovo slýcháme a tušíme, k čemu vlastně slouží, ale jak přesně funguje a o co všechno se v chytrých hodinkách stará?

Jak akcelerometr funguje?

Jak název napovídá, akcelerometr měří akceleraci, tedy zrychlení (v jednotkách m/s²). Jsou akcelerometry, které zrychlení dokážou měřit v jedné či dvou osách, ale nejčastější jsou tříosé (v osách X, Y, Z).

Osa X je zrychlení dopředu a dozadu. Osa Y je zrychlení doleva, doprava. Osa Z poté zrychlení nahoru, dolů.

Akcelerometry se dnes dostávají do velkého množství elektronických zařízení a vlastně není až takový problém je nainstalovat do čehokoliv, protože se jedná o miniaturní zařízení, která mají součástky o velikosti třeba i tisícin milimetru.

Akcelerometrů je hned několik typů a nejčastěji se používají piezorezistivní, tepelné, piezoelektrické, ale v nositelné elektronice nejčastěji najdete kapacitní akcelerometry (technologie MEMS).

Kapacitní akcelerometr funguje na té bázi, že máme tři elektrody kondenzátoru, přičemž jedna z nich je pohyblivá. Na základě jejího pohybu do třech os, který je závislý na zrychlení v určitém směru, se mění kapacita na základě vzdálenosti od elektrod.

K čemu všemu slouží akcelerometr?

Na základě otřesů, které zaznamenává akcelerometr, můžeme odpočítávat například naše kroky. Když během dne chodíme, pravidelně pohybujeme rukou, a tak na základě tohoto schématu hodinky určují, že se zrovna pohybujeme. Samozřejmě je poté problém, když má někdo například manuální práci, kde dochází k periodickému pohybu (např. balení bonbonů na lince). Hodinky si poté myslí, že se pohybujeme, ačkoliv tomu tak není.

V opačném případě například akcelerometr nemusí pracovat dobře, pokud máme ruce v kapsách, vezeme dítě v kočárku nebo třeba při nordic walkingu. Nedochází totiž k periodickému pohybu a výrazným pravidelným vychýlením.

Na základě opakování otřesů se také odpočítává i kadence našich kroků, což je důležitá hodnota pro běžce.

17.8.2022 - Dominik Hok
VŠE NA TÉMA: Dynamika běhu (vertikální oscilace, kadence, DKZ aj.)

Akcelerometr dokáže (ale omezeně) měřit i úhly, jelikož při pohybu dochází k vychýlením vzhledem k určitým osám. Pokud tedy nakloníme ruku směrem k obličeji, dojde k náklonu, tedy k vychýlení vzhledem k určitým osám. Z toho důvodu hodinky poznají, že došlo k náklonu a rozsvítí displej. Nebo třeba na základě otočky na konci bazénu dokážou chytré hodinky počítat počet uplavaných bazénů.

Jelikož akcelerometr měří úhly i zrychlení, je omezeně schopný určit i jakým směrem se pohybujeme. Proto se například používá i k dopočítávání při záznamu trasy za účelem šetření baterie, jelikož GPS přijímač je opravdu velký žrout. Při nejlepším záznamu trasy GPS přijímá signál každou vteřinu. Při šetření baterie se frekvence sníží nejčastěji na 1 minutu a poté směr dokresluje akcelerometr (takto například funguje funkce FusedTrack od Suunto nebo UltraTrac od Garminu).

1.8.2023 - Dominik Hok
GPS přijímač – Proč je v chytrých hodinkách a jak funguje?

Akcelerometr v rámci měření vzdálenosti supluje GPS přijímač v budovách (tedy indoor aktivitách). Jelikož se GPS nedostane přes stěny budovy, musí se o měření postarat akcelerometr. Pokud tedy běžíte na pásu, akcelerometr počítá jednotlivé kroky, které pak násobí vámi zadanou délkou kroku (některé chytré hodinky délku kroku odpočítají od vaší výšky). Spousta výrobců poté umožňuje vzdálenost kalibrovat ještě přímo podle pásu, kdy zadáte vzdálenost změřenou pásem.

Některé chytré hodinky nemají GPS přijímač vůbec, a tak využívají buďto GPS vašeho telefonu, anebo právě akcelerometr. To se děje, pokud se hodinky nespojí s telefonem nebo jej u sebe vůbec nemáte.

Akcelerometr často měří trasu i v případě, kdy uživatel nepočká na spojení se satelity GPS. Aktivita poté začne bez příjmu GPS signálu a stává se, že pak celou aktivitu měří akcelerometr. To by nebyl až takový problém, kdyby byl akcelerometr dostatečně přesný. Má opravdu velké odchylky (což má samozřejmě GPS také, ale ne tak výrazné) a měření je poté spíše orientační.

V jakých chytrých hodinkách najdete akcelerometr?

Upřímně, dnes už snad úplně ve všech. Akcelerometr si díky svým miniaturním rozměrům a nízké pořizovací ceně najde místo snad v každém zařízení. Zároveň se počítání kroků stalo tak oblíbeným, že chytré zařízení bez této funkce by určitě úspěch nemělo.

Líbil se vám článek?

Každou středu vám e-mailem zasíláme přehled nových článků a soutěží.

Email pro odběr newsletteru

Komentáře

Pavel • před 515 dny, reagovat

Jen malé upozornění - jednotka zrychlení není metr na druhou za sekundu, ale metr za sekundu na druhou.

Matěj Urbaczka • před 514 dny

Zdravím, Pavle, alespoň víme, že někdo dává pozor při čtení článků.:-) Moc děkujeme, opraveno.:-)

Michael • před 509 dny, reagovat

Ultratrac u Garminu nedokresluje trasu pomoci akcelerometru. Ultratrac je jen mod, kdy se vypina prijem satelitniho signalu na urcitou dobu kvuli uspore energie. Akcelerometr je zapnuty stale a to i bez rezimu ultratrac a slouzi k vypoctu tempa a vzdalenosti v dobe, kdy je cteni satelitu vypnute. Fused track je uplne neco jineho a to opravdu pouziva akcelerometr pro dopocrebi spravne trasy.

Dusan • před 250 dny, reagovat

Dobry den Dominiku nebo Mateji koupil jsem si u vas v obchode instinct 2x solar tactical(presel jsem z xiaomi mi watch)a prijde mi ze pocitani kroku neodpovida zkutecnosti,nekdy se prictou rychleji nekdy ze zpozdenim a nekdy to trva tak dlouho ze ani nevim jak presne to vubec je a zkresluje to pak i vypocet kalorii kdyz sem nasadil stare hodinky a prosel se po byte a pocital kroky tak se na displeji ukazaly hned tak nevim cim to je a trochu to kazi mou radost z jejich porizeni.mam je dva dny tak nevim co delat,dnes sem byl v praci kde sem se pohyboval minimalne ale hosne hybal rukama a mel sem cca7000 kroku coz neodpovida.byl bych moc rad za radu.dekuji

Matěj Urbaczka • před 249 dny

Zdravím, Dušane. Nejprve bych zkusil připojit hodinky na Garmin Express na PC a aktualizovat hodinky, což by mohlo pomoct akcelerometru fungovat správně.:-)

Dusan • před 249 dny, reagovat

Dekuji za radu,urcite to doma vyzkousim.takze to chapu dobre ze to neni uplne normalni?pred chvilkou se mi v praci sami aktualizovaly tak nevim jestli v tom je rozdil(myslim mezi akrualizaci na pc a samovolnou,nebyl jsem pri tom pripojeny na net pak se restartovaly)pri te aktualizaci jsem si je sundal a dal do kapsy a pokracoval v praci(jezdil sem ve VZV a nacitaly mi kroky pri krouceni volantem a pak i kdyz byly v kapse a ja jezdil dal-nadadil sem si predchozi mi watch a ten nacetl uplne minimum-byl tam velky rozdil.uz si nevim rady