Настройка акселерометра для управления ориентацией экрана

Данная статья применима к:

Astra Linux Special Edition РУСБ.10015-01 (очередное обновление 1.8)
Astra Linux Special Edition РУСБ.10015-01 (очередное обновление 1.7), РУСБ.10015-10
Astra Linux Special Edition РУСБ.10015-17
Astra Linux Special Edition РУСБ.10015-37 (очередное обновление 7.7)
Astra Linux Special Edition РУСБ.10015-03 (очередное обновление 7.6)
Astra Linux Special Edition РУСБ.10015-01 (очередное обновление 1.6)
Astra Linux Special Edition РУСБ.10015-16 исп. 1
Astra Linux Common Edition 2.12

Общие сведения

В данной статье приведено описание настройки акселерометра устройства, необходимой для корректной работы автоматической ориентации экрана.

Если на акселерометр на устройстве работает корректно, то его калибровать не требуется.

Для настройки акселерометра требуется создать правило udev, определяющее соответствие данных, получаемых от акселерометра, и осей координат устройства. Это соответствие может быть представлено в виде матрицы размером 3х3, содержащей коэффициенты коррекции для данных, получаемых от акселерометра.

За взаимодействие с датчиком поворота отвечает IIO-подсистема ядра Linux, в частности — утилита iio-sensor-proxy (см. https://gitlab.freedesktop.org/hadess/iio-sensor-proxy/#iio-sensor-proxy).

Матрица, используемая для калибровки экрана (подробное описание см. https://gitlab.freedesktop.org/hadess/iio-sensor-proxy/#accelerometer-orientation), представлена в виде таблицы. Синим отмечены заголовки строк и столбцов, относительно которых в дальнейшем будет производится калибровка. Красным отмечены значения, которые не нужно редактировать,так как они не участвуют в калибровке.

	x	y	z
(1)	x1	y1	z1
(2)	x2	y2	z2
(3)	x3	y3	z3

Пример содержимого файла на основе таблицы

ENV{IIO_SENSOR_PROXY_TYPE}=="*accel*", 
ENV{ACCEL_MOUNT_MATRIX}="x1,y1,z1;x2,y2,z2;x3,y3,z3"

По умолчанию iio-sensor-proxy использует единичную матрицу.

	x	y	z
(1)	1	0	0
(2)	0	1	0
(3)	0	0	1

Матрица интерпретируется в виде правила udev следующим образом:

/etc/udev/rules.d/99-astra-orientation.rules

ENV{IIO_SENSOR_PROXY_TYPE}=="*accel*", 
ENV{ACCEL_MOUNT_MATRIX}="1,0,0;0,1,0;0,0,1"

Калибровка экрана подразумевает изменение значений данной матрицы.

Проверка наличия целевой матрицы

Целевая матрица используется для калибровки датчика поворота. По умолчанию она должна находится в описании устройств из ACPI (Advanced Configuration and Power Interface, см. https://ru.wikipedia.org/wiki/ACPI).

Для проверки наличия целевой матрицы устройства необходимо получить выгрузку DSL (описание устройств из ACPI), выполнив следующие команды:

cat /sys/firmware/acpi/tables/DSDT > dsdt.dat
iasl -d dsdt.dat

iasl - Intel ACPI компилятор/декомпилятор, используется для работы с ACPI и не только (см. https://linux.die.net/man/1/iasl).
Команда iasl -d dsdt.dat дизассемблирует dsdt.dat в dsdt.dsl (формат ASL).
ASL - ACPI Source Language, исходный язык для определения и написания методов ACPI (см. https://wiki.osdev.org/AML).

В полученном файле (dsdt.dsl) необходимо найти матрицу по умолчанию:

если известны DEVICE_ID/VENDOR_ID, найти по нему запись о данном устройстве;
в записи об устройстве найти метод ROTM (Rotation Matrix).

В случае если целевая матрица не была обнаружена, необходимо выполнить калибровку с помощью правила udev (см. Калибровка при помощи правила udev).

Пример метода ROTM для планшета Lenovo IdeaPad 3IGL5-LTE:

Пример ROTM матрицы

Method (ROTM, 0, NotSerialized)
{
	Name (RBUF, Package (0x03)
    {
		"0 -1 0", 
        "1 0 0", 
        "0 0 1"
    })
    Return (RBUF) /* \_SB_.PCI0.I2C5.DEV_.ROTM.RBUF */
}

Целевая матрица для данной модели имеет следующий вид.

	x	y	z
(1)	0	-1	0
(2)	1	0	0
(3)	0	0	1

/etc/udev/rules.d/99-astra-orientation.rules

ENV{IIO_SENSOR_PROXY_TYPE}=="*accel*", 
ENV{ACCEL_MOUNT_MATRIX}="0,-1,0;1,0,0;0,0,1"

В случае если полученная матрица некорректно откалибровала устройство, необходимо выполнить калибровку с помощью правила udev (см. Калибровка при помощи правила udev).

Калибровка при помощи правила udev

Порядок калибровки

В случае если целевая матрица отсутствует или если при её применении калибровка сенсора выполняется некорректно, для калибровки датчика необходимо:

определить нормальное положение устройства (портретная или альбомная ориентация). Нормальное положение зависит от нужд пользователя. За нормальное можно принять любое положение и отталкиваясь от этого проводить настройку. Можно также в качестве нормальной использовать ориентацию, в которой отображается экран при включении устройства (например, для планшетов iRU это альбомный режим);
задать начальную матрицу в виде правила udev (см. Применение единичной матрицы);
если режим отображения экрана не соответствует положению устройства — определить, на сколько нужно осуществить поворот экрана для приведения его в правильное положение, и выполнить указанные далее изменения элементов матрицы для получения нужного режима отображения экрана (см. Приведение экрана в правильное положение).

Применение единичной матрицы

Необходимо задать начальную (единичную) матрицу в виде правила udev, помещенного в файл /etc/udev/rules.d/99-astra-orientation.rules (все дальнейшие действия по калибровке экрана подразумевают редактирование этого файла):

	x	y	z
(1)	1	0	0
(2)	0	1	0
(3)	0	0	1

/etc/udev/rules.d/99-astra-orientation.rules

ENV{IIO_SENSOR_PROXY_TYPE}=="*accel*", 
ENV{ACCEL_MOUNT_MATRIX}="1,0,0;0,1,0;0,0,1"

Для применения правил необходимо перезагрузить устройство.

После того, как была задана начальная матрица, необходимо определить, на сколько градусов нужно осуществить поворот экрана для приведения его в правильное положение (см. Приведение экрана в правильное положение).

Приведенное описание поворота экрана применимо только к начальной (единичной) матрице.

Приведение экрана в правильное положение

Поворот изображения на 90° по часовой стрелке

Начальная матрица имеет следующий вид.

	x	y	z
(1)	1	0	0
(2)	0	1	0
(3)	0	0	1

/etc/udev/rules.d/99-astra-orientation.rules

ENV{IIO_SENSOR_PROXY_TYPE}=="*accel*", 
ENV{ACCEL_MOUNT_MATRIX}="1,0,0;0,1,0;0,0,1"

Необходимые для поворота вычисления имеют следующий вид.

	x	y	z
(1)	cos (90)	*-1 sin (90)**	0
(2)	sin (90)	cos (90)	0
(3)	0	0	1

Результирующая матрица имеет следующий вид.

	x	y	z
(1)	0	-1	0
(2)	1	0	0
(3)	0	0	1

/etc/udev/rules.d/99-astra-orientation.rules

ENV{IIO_SENSOR_PROXY_TYPE}=="*accel*", 
ENV{ACCEL_MOUNT_MATRIX}="0,-1,0;1,0,0;0,0,1"

Поворот изображения на 180° по часовой стрелке

Начальная матрица имеет следующий вид.

	x	y	z
(1)	1	0	0
(2)	0	1	0
(3)	0	0	1

/etc/udev/rules.d/99-astra-orientation.rules

ENV{IIO_SENSOR_PROXY_TYPE}=="*accel*", 
ENV{ACCEL_MOUNT_MATRIX}="1,0,0;0,1,0;0,0,1"

Необходимые для поворота вычисления имеют следующий вид.

	x	y	z
(1)	cos (180)	*-1 sin (180)**	0
(2)	sin (180)	cos (180)	0
(3)	0	0	1

Результирующая матрица имеет следующий вид.

	x	y	z
(1)	-1	0	0
(2)	0	-1	0
(3)	0	0	1

/etc/udev/rules.d/99-astra-orientation.rules

ENV{IIO_SENSOR_PROXY_TYPE}=="*accel*", 
ENV{ACCEL_MOUNT_MATRIX}="-1,0,0;0,-1,0;0,0,1"

Поворот изображения на 270° по часовой стрелке

Начальная матрица имеет следующий вид.

	x	y	z
(1)	1	0	0
(2)	0	1	0
(3)	0	0	1

/etc/udev/rules.d/99-astra-orientation.rules

ENV{IIO_SENSOR_PROXY_TYPE}=="*accel*", 
ENV{ACCEL_MOUNT_MATRIX}="1,0,0;0,1,0;0,0,1"

Необходимые для поворота вычисления имеют следующий вид.

	x	y	z
(1)	cos (270)	*-1 sin (270)**	0
(2)	sin (270)	cos (270)	0
(3)	0	0	1

Результирующая матрица имеет следующий вид.

	x	y	z
(1)	0	1	0
(2)	-1	0	0
(3)	0	0	1

/etc/udev/rules.d/99-astra-orientation.rules

ENV{IIO_SENSOR_PROXY_TYPE}=="*accel*", 
ENV{ACCEL_MOUNT_MATRIX}="0,1,0;-1,0,0;0,0,1"

Определение необходимости инвертирования

Если после определения нормального положения устройства (см. Приведение экрана в правильное положение) получилась инверсия какого-либо из режимов просмотра (инвертированный альбомный/портретный режим), необходимо произвести инверсию относительно Y-координат (см. Инвертирование Y-координат).

В случае если после применения инверсии относительно Y-координат не был достигнут желаемый результат, необходимо вернуть матрицу к состоянию, полученному в Приведение экрана в правильное положение, и произвести инверсию относительно X-координат (см. Инвертирование X-координат).

Инвертирование Y-координат

Для инверсии в качестве исходной матрицы необходимо брать матрицу, полученную после поворота (см. Приведение экрана в правильное положение).

	x	y	z
(1)	x1	y1	z1
(2)	x2	y2	z2
(3)	x3	y3	z3

Для выполнения инверсии необходимо каждую Y-координату (из тех, которые участвуют в калибровке) умножить на -1:

y1 * -1;
y2 * -1.

Таким образом, результирующая матрица будет иметь следующий вид.

	x	y	z
(1)	x1	*y1 = -1 y1**	z1
(2)	x2	*y2 = -1 y2**	z2
(3)	x3	y3	z3

/etc/udev/rules.d/99-astra-orientation.rules

ENV{IIO_SENSOR_PROXY_TYPE}=="*accel*", 
ENV{ACCEL_MOUNT_MATRIX}="x1,-y1,z1;x2,-y2,z2;x3,y3,z3"

Инвертирование X-координат

Для инверсии в качестве исходной матрицы необходимо брать матрицу, полученную после поворота (см. Приведение экрана в правильное положение).

	x	y	z
(1)	x1	y1	z1
(2)	x2	y2	z2
(3)	x3	y3	z3

Для выполнения инверсии необходимо каждую X-координату (из тех, которые участвуют в калибровке) умножить на -1:

x1 * -1;
x2 * -1.

Таким образом, результирующая матрица будет иметь следующий вид.

	x	y	z
(1)	*x1 = -1 x1**	y1	z1
(2)	*x2 = -1 x2**	y2	z2
(3)	x3	y3	z3

/etc/udev/rules.d/99-astra-orientation.rules

ENV{IIO_SENSOR_PROXY_TYPE}=="*accel*", 
ENV{ACCEL_MOUNT_MATRIX}="-x1,y1,z1;-x2,y2,z2;x3,y3,z3"

Настройка частоты опроса датчика поворота на устройстве МИГ Т8х

Для снижения чувствительности (частоты опроса) датчика поворота на планшете МИГ Т8х необходимо:

получить минимально возможное значение из файла /sys/bus/iio/devices/iio:device0/in_accel_sampling_frequency_available;
обновить значение на полученное минимальное путем редактирования файла /sys/bus/iio/devices/iio:device0/in_accel_sampling_frequency.

Недостаток данного подхода в том, что после перезагрузки датчик не запоминает измененное значение.

Для того чтобы система могла автоматически устанавливать минимальную частоту обновления датчика, необходимо:

выполнить команды:

sudo mkdir /etc/mig
sudo touch /etc/mig/mig-t8x-accel-sampling-freq-fix.sh

в файл /etc/mig/mig-t8x-accel-sampling-freq-fix.sh вставить следующий текст:

/etc/mig/mig-t8x-accel-sampling-freq-fix.sh

SET_FREQ_FILE="/sys/bus/iio/devices/iio:device0/in_accel_sampling_frequency"
AV_FREQ_FILE="/sys/bus/iio/devices/iio:device0/in_accel_sampling_frequency_available"

minFreq=`cat $AV_FREQ_FILE | cut -d' ' -f1`

echo $minFreq > $SET_FREQ_FILE

создать файл службы, выполнив команды:
sudo mkdir /etc/mig
sudo touch /etc/mig/mig-t8x-accel-sampling-freq-fix.sh

в созданный файл вставить следующий текст:

/etc/systemd/system/mig-t8x-accel-sampling-fix.service

[Unit]
Description=Fix accel sampling frequency for MIG T8x

[Service]
Type=simple
ExecStart=/bin/bash /etc/mig/mig-t8x-accel-sampling-freq-fix.sh

[Install]
WantedBy=multi-user.target

после сохранения файла активировать службу командой:
```
sudo systemctl enable mig-t8x-accel-sampling-fix.service
```

После перезагрузки системы датчик будет автоматически настраиваться на минимальную частоту обновления.

Сценарий, автоматически выполняющий приведенные выше шаги, доступен по ссылке generate_mig-t8x-fix-accel-sampling-frequency.sh.

Дерево страниц

Настройка акселерометра для управления ориентацией экрана

Общие сведения

Проверка наличия целевой матрицы

Калибровка при помощи правила udev

Порядок калибровки

Применение единичной матрицы

Приведение экрана в правильное положение

Поворот изображения на 90° по часовой стрелке

Поворот изображения на 180° по часовой стрелке

Поворот изображения на 270° по часовой стрелке

Определение необходимости инвертирования

Инвертирование Y-координат

Инвертирование X-координат

Настройка частоты опроса датчика поворота на устройстве МИГ Т8х