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陀螺仪传感器与加速度传感器
在我们身边，感知人和物体运动的技术得到了广泛的应用。例如，智能手机倾斜时屏幕横竖显示的自动切换、利用计步器记录步行数据，以及VR中画面会随着头部和身体的动作而变化等。此外，这项技术还应用于无人机的姿态控制、游戏机控制器的操作等领域。
支撑这些功能的正是“陀螺仪传感器”和“加速度传感器”。陀螺仪传感器用于捕捉旋转和方向的变化，加速度传感器用于捕捉直线运动。两者都是用于检测“运动”的传感器，但其测量的内容不同。
陀螺仪传感器是一种测量角速度的传感器。角速度是指物体旋转的快慢程度。陀螺仪传感器有机械式、流体式、光学式等多种类型。智能手机内置的MEMS*1型陀螺仪传感器大多属于振动式陀螺仪传感器，利用科里奥利力*2来测量角速度。
科里奥利力的测量通过如下图所示的机制实现。在其内部，使微型结构体沿固定方向振动（蓝色箭头）。当传感器自身发生旋转（黄色箭头）时，会在振动方向的横向上产生科里奥利力（绿色箭头），通过检测这一力的变化来测量角速度。在实际的智能手机中，通过采用三轴结构的陀螺仪传感器，能够详细掌握终端在前后、左右以及旋转方向（朝向变化）的运动。
另一方面，加速度传感器是一种测量作用于物体的加速度的传感器。加速度表示物体速度变化的快慢，即使在静止状态下，也能够检测到重力加速度。
目前主流的MEMS型加速度传感器广泛应用于智能手机等设备中。它通过检测微小结构位移所产生的电信号来计算加速度（即根据位移量计算加速度）。通过测量X轴、Y轴和Z轴三个方向的加速度，可以判断物体沿哪个方向以及以何种程度进行直线运动。
这两种传感器虽然可以单独使用，但在大多数情况下会被组合在一起使用。陀螺仪传感器能够高精度地测量旋转，但无法检测直线运动；而加速度传感器则相反，可以测量直线运动，但无法检测旋转等，两者各有其长处与短板。
因此，在现代电子设备中，通过对两种传感器的数据进行整合，可以更加稳定且准确地掌握物体的姿态和运动状态。这种机制被称为传感器融合*3，已成为支撑我们日常生活的重要技术。
- *1：MEMS（Micro Electro Mechanical Systems）
是将微型电气元件和机械元件集成在一块芯片上的、以传感器为代表的各种器件/系统。 - *2：科里奥利力
在旋转物体内部运动的物体，会受到一个与运动方向相垂直的惯性力。例如，在旋转的旋转木马上，即使将球笔直抛出，看起来球也会横向弯曲，这一现象便是其中一例。 - *3：传感器融合
将多个不同传感器输出的数据进行融合，从而提取仅凭单一传感器无法获得的信息的技术。
- ※本文为2026年9月9日发布的日文版文章的译文。
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