трехосный акселерометр. Гироскоп не нужен. Смотрим по какой оси у нас ускорение свободного падения.
![401911900f957f3db7cd68acab3e7fae.jpg](http://s3.amazonaws.com/answer-board-image/401911900f957f3db7cd68acab3e7fae.jpg)
Предположим, по оси x, тогда если ускорение со знаком +, то снизу сторона заштрихованная, если -, то обратная ей. Акселерометр, естественно будет шуметь и не всегда падать ровно, поэтому фильтруете помехи совсем слегка и не заморачиваясь и ставите уставку в районе 8-9.