誰が、なぜ加速度センサーをテストするのか
中古スマホを購入する人は、支払いの前にこのテストを行います。故障した加速度センサーは明らかなエラーを出さないまま、歩数計測やシェイク操作、モーション系ゲームの多くを静かに壊してしまうためです。歩数計やフィットネストラッカーの誤計測に悩む人は、ソフトウェアやキャリブレーションの問題を疑う前に、まずセンサー自体が実際に動作しているかをこれで確認します。アプリやゲームの開発者は、シェイクで取り消す操作やモーション操作、落下検知の機能が、異なるハードウェア間で正しく反応するかを確認するために使います。そして落下や修理の後、センサー自体が無事かどうかを確認する最も手早い方法として、よくこのテストが使われます。同じ落下で画面にも不具合が出ている場合は、こちらのタッチスクリーンテストで、どの部分がまだ反応しているかを正確に確認できます。
X・Y・Z軸を理解する
加速度センサーは3つの軸に沿って同時に加速度を測定し、それぞれは周囲の部屋ではなく端末自体を基準にした方向に対応しています。
| 軸 | 方向 | 動かす要因 |
| X | 左/右 | テーブルの上でスマホを横にスライドさせる、または手を左右に動かす |
| Y | 上/下 | スマホを上げ下げする、または縦方向に動かす |
| Z | 自分に向かって/離れて | スマホを押し出す、または画面に対して垂直に胸へ引き寄せる |
G力は、地球の重力を基準にした総合的な加速度を表すシンプルな方法です ― 1Gは9.81 m/s²に相当し、静止しているすべてのものに重力がかける加速度です。上のダイアグラムは、モータースポーツのテレメトリーで使われる「フリクションサークル」のように動作します。中心からのドットの距離が現在のG力、ドットの方向がその力がどちらに押しているかを示し、フェードしていく軌跡が直近の動きをたどります。静止しているスマホは最初のリング(1G)の近くにとどまり、中程度の動きはドットを2つ目のリングへ押し出し、しっかりとしたシェイクは一時的にそれを大きく超えることがあります ― 点線のマーカーはその時点で達した最大値を記録として残します。
静止時に重力が表示される理由、動きが反動する理由
スマホが完全に静止していてもゲージがおおよそ1Gを示すのは不具合ではありません ― それは地球の重力であり、端末が動いているかどうかに関わらず、地球上のすべての加速度センサーが常にそれを検知しています。静止時にゼロでない値が表示されるのは、実はセンサーが正しく動作している良いサインです。逆に静止中にぴったりゼロのまま固定されている方が怪しいと言えます。
また、スマホを動かした直後、ボールや数値が反対方向に「反動」しているように見えることもあります。これも想定された挙動です。加速度センサーは位置ではなく加速度を測定するため、動いている物体を止めること自体が減速であり、それは逆方向への加速として読み取られます。スマホを右に動かすと、短い右方向への加速の後、止まる際に短い左方向への加速が見られます。どちらの部分も、センサーが正しく仕事をしている証拠です。
加速度センサー vs ジャイロスコープ
スマホがこの2つを一緒に使うため常に混同されがちですが、それぞれが答える問いは異なります。加速度センサーは直線的な加速度と力を測定します ― 端末が動いているか、振られているか、落下しているか、重力の下で静止しているかです。ジャイロスコープは回転を測定します ― 端末が空間を移動しているかどうかとは関係なく、自身の中心を軸に回転または傾いているかどうかです。
簡単な覚え方として、スマホを手の中で振ることは主に加速度センサーを作動させ、その場で回転させることは主にジャイロスコープを作動させます。実際のほとんどの動き ― 歩く、角を曲がる、ゲームで操作するために傾けるなど ― は両方の組み合わせを含んでおり、だからこそスマホはどちらか一方だけに頼らず、両方のデータを組み合わせています。回転を具体的にテストしたい場合は、こちらのジャイロスコープテストで詳しく確認できます。
センサー自体の仕組み
現在のスマホの加速度センサーの多くはMEMS(微小電気機械システム)デバイスで、シリコンチップの上に直接刻まれた極小の機械構造として作られており、指の爪の上に何十個も収まるほど小さいものです。内部では、顕微鏡で見てもほとんど見えないほど小さなバネに、微小な質量が支えられています。スマホがどの方向に加速すると、この小さな質量は慣性のために一瞬遅れて動き、支えているバネをたわませます。チップはそのたわみを電気的に測定し、このページに表示されるX・Y・Zの値に変換します。
これこそが、加速度センサーが本当に安価で丈夫なまま、現在ほぼすべてのスマホやスマートウォッチ、フィットネストラッカーに搭載できる理由でもあります ― 通常の意味での可動部品はなく、乾いてしまう潤滑剤もなく、すり減るベアリングもなく、ただ固体の構造が1秒間に何千回も微小にたわむだけです。
加速度センサーだけでなく端末全体のトラブルシューティングをしたいですか?これらも同じようにダウンロード不要で、ブラウザ内で即座に使えます。