加速度・ジャイロ・地磁気センサとは？一言でいうと
3つとも「物の動きや向き」を数値にするセンサですが、測っている量がまったく違います。加速度センサは速さの変わり方、ジャイロセンサは回る速さ、地磁気センサは磁場です。
IoTでは、機械の振動の監視、作業者の転倒の検知、ドローンやロボットの姿勢の制御、物流の荷物の衝撃の記録などに使われます。多くは半導体の加工で作る小さな部品（MEMS）で、たとえば TDK の ICM-42688-P は3軸ジャイロと3軸加速度を1つにまとめた6軸のMEMS部品です（2026年9月27日確認）。
スマートフォンに載っているセンサの一覧はスマホのセンサとはで扱っているので、この記事では3つの違いと、組み合わせて姿勢を求める考え方に絞ります。
3つのセンサは何が違う？比較表で見る
加速度センサ
- 測る量加速度（重力を含む）
- 単位m/s²
- 静止時の出力重力の約9.8m/s²
- 弱点動くと重力と動きの加速度が混ざる
ジャイロセンサ
- 測る量角速度（回転の速さ）
- 単位rad/s
- 静止時の出力理想は0（ずれが残る）
- 弱点積分するとドリフトがたまる
地磁気センサ
- 測る量磁場の強さと向き
- 単位μT
- 静止時の出力地球と周りの磁場
- 弱点鉄やモーターなどで乱れる
迷ったら「単位は何か」「静止しているとき何が出るか」で見分ける。
単位は Android 公式ドキュメントの表記。当サイトの整理です。
| 項目 | 加速度センサ | ジャイロセンサ | 地磁気センサ |
|---|---|---|---|
| 測る量 | 加速度（重力を含む） | 角速度（回転の速さ） | 磁場の強さと向き |
| 単位 | m/s²（製品仕様では g も使う） | rad/s（製品仕様では dps＝度/秒も使う） | μT（マイクロテスラ） |
| 静止時の出力 | 重力の約9.8m/s²が出る | 理想は0だが、ずれ（バイアス）が残る | 地球の磁場と周りの磁場が出る |
| 分かること | 傾き、振動、衝撃、歩数 | 回転の速さ、短時間の向きの変化 | 方位（どちらを向いているか） |
| 弱点 | 動いているときは重力と動きの加速度が混ざる | 積分するとドリフトがたまる | 鉄やモーターなど周りの磁場で乱れる |
| 代表的な検出の仕組み | 可動の重りの変位を静電容量で読む（MEMS） | 振動する構造に働くコリオリ力を読む（MEMS） | ホール効果や磁気抵抗（TMRなど） |
Android の公式ドキュメントでは、机の上に静止した端末の加速度センサは重力の約9.81m/s²を示すと説明されています。重力を除いた「動きだけの加速度」は、加速度から重力の成分を引いて求めます。重力のようにゆっくり変わる成分を除く処理はハイパスフィルタの一種で、ノイズとフィルタとはで解説しています。
製品仕様での測定範囲の例として、ICM-42688-P は加速度が±2〜±16g、角速度が±15.6〜±2,000dps の範囲から選べます。Bosch Sensortec の地磁気センサ BMM350 は TMR 技術を使い、±2,000μT の範囲を測ります（いずれも2026年9月27日確認）。
IMUでどうやって姿勢を求める？
IMU（慣性計測装置）は、加速度センサとジャイロセンサをまとめた計測ユニットです。3軸加速度と3軸ジャイロで6軸、3軸の地磁気センサを加えると9軸と呼ばれます。「6軸」は6個の部品ではなく、測る方向の数です。
姿勢（どちらに傾き、どちらを向いているか）を求める考え方は、次のように整理できます。
姿勢の推定
複数のセンサの値を1つの推定値に
ジャイロ
短時間の回転に強い。長い時間ではドリフトがたまる
加速度
重力の向きから傾きの基準を与える。方位は分からない
地磁気
磁場の向きから方位の基準を与える。周りの磁場で乱れる
ジャイロは短い時間の変化を測り、加速度と地磁気は積分だけに頼らず向きの基準を与える。
当サイトの整理です。手法の例はカルマンフィルタや拡張カルマンフィルタ（EKF）。
| 求めたいもの | 主に使うセンサ | 弱点 | 補うセンサ |
|---|---|---|---|
| 短時間の回転 | ジャイロ（角速度を積分して角度に） | 時間とともに誤差がたまる（ドリフト） | 加速度・地磁気 |
| 傾き（前後・左右） | 加速度（重力の向きから求める） | 動いている間は動きの加速度が混ざる | ジャイロ |
| 方位（水平面での向き） | 地磁気 | 周りの鉄や電流で乱れる | ジャイロ |
つまり、ジャイロは短い時間の変化を測り、加速度と地磁気は積分だけに頼らず向きの基準を与えるという、互いの弱点を補い合う関係にあります。複数のセンサの値を組み合わせて1つの推定値にすることをセンサフュージョンといい、エプソンの技術コラムでは姿勢推定にカルマンフィルタや拡張カルマンフィルタ（EKF）などの手法が使われると説明しています（2026年9月27日確認）。
Android でも、加速度と地磁気の値から回転の行列を求め、方位角・ピッチ・ロールを計算する仕組みが用意されています。加速度だけでは、重力の向きを軸にした回転（方位）が分からないことも押さえておきましょう。
IoT中級ではどこで問われる？
IoTシステム技術検定 中級の公式ページに示された出題カテゴリのうち、「センサ／アクチュエータ技術と通信方式（デバイス、ネットワーク、LPWA、プロトコル）」25〜30% に当たります（2026年9月27日確認）。この中で慣性センサが何問出るかは公表されていません。
公式テキスト『IoT技術テキスト 第4版』では、第5章「IoTデバイス」に当たる範囲です。章とカテゴリの対応は当サイトの推定で、使っているのは目次の章名だけです。
4択の形としては、当サイトの作問の観点で次のようなものが考えられます（出題の傾向や頻度を示すものではありません）。
- センサと測る量・単位の組合せを選ぶ
- 用途（傾き・回転・方位・振動）に合うセンサを選ぶ
- ドリフトやセンサフュージョンの説明の誤りを見つける
- 6軸・9軸の構成として適切なものを選ぶ
試験の形式はIoTシステム技術検定 中級とはへ。合格基準は公式に非公開です。
取り違えやすい点は？
6軸IMU ＝ 3軸加速度 ＋ 3軸ジャイロ
- 1加速度センサ：3軸
- 2ジャイロセンサ：3軸 → 合計 3 ＋ 3 ＝ 6軸
- 3地磁気センサ：3軸を加える → 6 ＋ 3 ＝ 9軸
9軸 ＝ 3軸加速度 ＋ 3軸ジャイロ ＋ 3軸地磁気
6軸IMUは6個の部品ではなく、測る方向の合計が6。
| つまずき | 正しい整理 | 見分け方 |
|---|---|---|
| 静止していれば加速度センサの出力は0だと思う | 重力の約9.8m/s²（1g）が出る | 「重力を含む」かどうか |
| ジャイロは角度を直接出すと思う | 出すのは角速度。角度は積分して求める | 単位が rad/s や dps か |
| 加速度センサだけで方位が分かると思う | 重力の向きからは傾きしか分からない。方位には地磁気などが要る | 水平面の向きを問われているか |
| 地磁気センサはどこでも正確に北を指すと思う | 鉄骨・モーター・電流の磁場で乱れる。補正（キャリブレーション）が必要 | 設置環境の記述があるか |
| 6軸IMUは6個のセンサだと思う | 3軸加速度＋3軸ジャイロで、軸の合計が6 | 「軸」は測る方向の数 |
確認問題1
静止時の加速度センサの値は？
水平な机の上に静止しているデバイスがある。重力を含む加速度を測る3軸加速度センサのうち、鉛直方向の軸が示す値の大きさとして最も適切なものはどれか。
選択肢を準備しています。「正解と解説を見る」は先に開けます。
正解と解説を見る
正解：2。重力を含む加速度センサは、静止していても重力の大きさ約9.8m/s²（1g）を示します。
1 は重力を除いた「線形加速度」の場合の値です。3 は「1g」の数字を m/s² と取り違えた値です。4 は重力の約10倍で、単位や桁の取り違えです。
確認問題2
ジャイロセンサの説明はどれ？
ジャイロセンサの説明として、最も適切なものはどれか。
選択肢を準備しています。「正解と解説を見る」は先に開けます。
正解と解説を見る
正解：3。ジャイロセンサが測るのは角速度で、角度はそれを積分して求めます。積分するため、小さなずれが時間とともにたまるドリフトが起きます。
1 は地磁気センサの説明です。2 は加速度センサで重力の向きから傾きを求める使い方の説明です。4 のように距離を直接測るセンサではなく、位置を求めるには他の情報との組合せが必要です。
確認問題3
ドリフトを補う組合せは？
ジャイロセンサだけで長い時間姿勢を求めると、角度が少しずつずれていく。このずれを補う方法の組合せとして、最も適切なものはどれか。
選択肢を準備しています。「正解と解説を見る」は先に開けます。
正解と解説を見る
正解：1。加速度センサは重力の向きから傾きの基準を、地磁気センサは磁場の向きから方位の基準を与えるので、ジャイロのドリフトを補えます。
2 は役割が逆です。加速度（重力の向き）からは方位が分かりません。3 の照度センサは明るさを測るもので、姿勢の基準にはなりません。4 のように測定回数を増やしても、積分でたまるずれそのものは消えません。
確認問題のあとは何をすればいい？
迷った問題は「そのセンサの単位は何か」「静止しているとき何が出るか」の2点で見直してください。単位が分かれば、選択肢の説明が別のセンサのものかどうかをすぐに見抜けます。
他のカテゴリと混ぜて本番と同じ4択で確かめるなら、登録不要のIoT中級の無料お試し20問で全問の解説まで確認できます。
水平に回した前後と、0.1度毎秒のずれを考える
スマートフォンを机に平らに置き、鉛直軸の周りに90度回して再び静止させる例です。静止した前後は重力に対する傾きが同じなので、加速度の重力成分だけから、この方位の変化は区別できません。ジャイロは回転中の角速度を測り、時間で積分して向きの変化を求めます。
| 確かめること | 見る値 | 条件・限界 |
|---|---|---|
| 静止時の傾き | 重力を含む加速度の方向 | 方位は重力の向きだけでは決まらない |
| 回転した角度の変化 | 角速度を時間で積分 | 初めの向きと、バイアスや積分誤差を考える |
| 磁北に対する方位 | 地磁気と加速度などを組み合わせる | 周囲の磁場や設置条件で誤差が生じる |
一定の角速度バイアスが0.1度/秒あり、60秒間、補正せず一つの軸を積分すると仮定すると、角度のずれは0.1×60＝6度です。これは計算例で、特定製品の精度を示す数値ではありません。加速度・地磁気が与える基準も外乱や校正の影響を受けるため、センサフュージョンを使えば誤差が必ずゼロになるわけではありません。
測定量と単位はAndroidのモーションセンサ、方位の算出と地磁気の利用は位置センサの公式説明で確認できます。