Le pilotage automatique en agriculture ne se limite pas à un positionnement précis. Un système de pilotage automatique nécessite également un ordinateur de bord fiable pour afficher les informations de guidage, se connecter aux systèmes du véhicule et offrir à l'opérateur une interface claire lors des travaux aux champs.
Dans les applications réelles de machines agricoles, les ordinateurs de bord robustes servent souvent de terminal opérateur. Ils fonctionnent de concert avec le système de positionnement GNSS RTK, les contrôleurs de direction, les logiciels agricoles, les caméras et autres équipements du véhicule.
Les ordinateurs embarqués durcis de PDS sont utilisés dans des applications de pilotage automatique agricole en Chine, en Russie et sur d'autres marchés. Selon la machine et les exigences d'installation, ces projets utilisent des écrans de différentes tailles, notamment des terminaux embarqués de 7, 10 et 12 pouces.
Cet article examine comment les ordinateurs de bord robustes s'intègrent aux systèmes de pilotage automatique agricoles et ce que les fabricants d'équipements et les intégrateurs de systèmes doivent prendre en compte lors du choix d'un terminal.
Quel rôle joue l'ordinateur de bord dans le pilotage automatique agricole ?
Un système de pilotage automatique agricole comprend généralement plusieurs composants différents.
Le système GNSS RTK fournit des informations de positionnement de haute précision. Le système de pilotage assure la direction de l'engin. Le logiciel agricole gère les itinéraires de navigation, les informations sur les parcelles et les données d'exploitation.
L'ordinateur de bord relie ces fonctions du point de vue de l'opérateur.
Il peut être utilisé pour :
- Afficher les lignes de guidage GNSS RTK et les informations de navigation
- Afficher les informations sur le véhicule et l'outil
- Fournir l'interface pour les applications agricoles
- Connexion avec le bus CAN et d'autres interfaces du véhicule
- Afficher les images de la caméra lorsque les caméras sont intégrées
- Communiquer avec les modules de positionnement externes et sans fil
- Fournir une interface tactile à l'opérateur
Cela signifie que l'ordinateur de bord n'est pas nécessairement l'élément qui assure la direction elle-même. Il fournit plutôt les fonctions de calcul, de communication et l'interface opérateur nécessaires pour rendre le système de pilotage automatique agricole complet utilisable depuis la cabine.
Application concrète : terminaux robustes sur tracteurs agricoles
Les ordinateurs embarqués PDS ont été intégrés aux machines agricoles utilisées pour les travaux sur le terrain.
Les exigences varient selon les machines. Certaines applications utilisent un terminal de 7 pouces, pour lequel un écran compact est préférable, tandis que d'autres utilisent un ordinateur de bord de 10 ou 12 pouces afin d'offrir une zone de travail plus large pour les cartes de navigation, les images de la caméra et les informations supplémentaires.
Application 1 : Opérations agricoles avec tracteur
Les tracteurs agricoles fonctionnent souvent pendant de longues périodes en plein champ, où le terminal est exposé au soleil, aux vibrations, à la poussière et aux variations de température.
Dans une application de pilotage automatique, l'opérateur doit surveiller la trajectoire de guidage tout en prêtant attention au véhicule et à son fonctionnement.
Un ordinateur embarqué assure l'affichage et l'interface de ces informations tout en restant intégré aux systèmes électriques et de communication du véhicule.
La configuration réelle peut varier en fonction du tracteur, du contrôleur de direction, du système GNSS et du logiciel utilisés par le client.
Application 2 : Pilotage automatique en conditions de terrain poussiéreuses
Les machines agricoles ne fonctionnent pas dans un environnement intérieur propre.
Lors des travaux agricoles (labour, semis, pulvérisation, récolte, etc.), la poussière et les vibrations sont des éléments normaux de l'environnement de travail. L'ordinateur de bord doit donc être conçu spécifiquement pour les applications automobiles et non pas être une simple adaptation d'un système électronique grand public.
Pour ce type d'application, des facteurs tels que la protection du boîtier, la résistance aux vibrations, la température de fonctionnement, l'alimentation électrique et la méthode de montage peuvent être aussi importants que les performances du processeur.
Depuis la cabine du conducteur : comment le système s’articule
L'installation à l'intérieur de la cabine permet de mieux comprendre le rôle de l'ordinateur de bord.
Une configuration typique de pilotage automatique agricole peut comprendre :
Antenne GNSS RTK → Module GNSS/de positionnement → Système de navigation ou de pilotage → Ordinateur de bord → Interface opérateur
L'architecture exacte dépend de la conception du système du client.
L'ordinateur de bord peut communiquer avec la machine via le bus CAN ou d'autres interfaces, tout en affichant les informations de navigation et les données de l'application à l'écran.
Des caméras peuvent également être connectées lorsque l'opérateur a besoin d'une visibilité supplémentaire autour de la machine.
Ce type d'intégration explique en partie pourquoi les fabricants de matériel agricole exigent souvent plus qu'une simple tablette Android. Le terminal doit fonctionner comme un élément du système complet du véhicule.
Pourquoi la robustesse est-elle importante dans le pilotage automatique agricole ?
Lumière du soleil et visibilité extérieure
Les systèmes de pilotage automatique agricoles sont couramment utilisés en extérieur, souvent en plein soleil.
Un écran performant en intérieur peut ne pas offrir la même qualité d'image dans la cabine d'un tracteur. Une luminosité élevée, des angles de vision adaptés et une interface tactile conçue pour la conduite sont donc des critères de choix essentiels.
Pour les applications nécessitant des cartes de navigation plus grandes, des vues de caméra ou plusieurs panneaux d'information, un écran plus grand peut également faciliter l'agencement de l'interface opérateur.
Vibrations et chocs
Les machines agricoles fonctionnent sur des terrains accidentés, et les vibrations font partie de leur fonctionnement normal.
L'ordinateur de bord doit résister aux conditions mécaniques liées au véhicule. Cela concerne aussi bien la structure de montage que l'ordinateur lui-même.
Une installation appropriée doit donc prendre en compte à la fois la résistance aux vibrations de l'ordinateur et la stabilité mécanique de la solution de montage.
Poussière, pluie et conditions du terrain
Les machines agricoles peuvent fonctionner dans des champs poussiéreux, des environnements humides et des conditions météorologiques changeantes.
Pour cette raison, la protection contre la poussière et l'eau est un autre critère important à prendre en compte lors du choix d'un ordinateur de bord robuste.
Les ordinateurs de bord PDS sont conçus avec une protection IP66 pour les applications automobiles exigeantes.
Alimentation électrique du véhicule
Les véhicules agricoles n'utilisent pas le même environnement énergétique que les équipements de bureau.
Il convient de tenir compte des fluctuations de tension et des conditions électriques du véhicule lors du choix d'un calculateur embarqué. Les calculateurs embarqués PDS sont compatibles avec une plage d'entrée de 9 à 36 V CC et sont conçus pour les environnements électriques des véhicules.
Choix d'un calculateur embarqué pour un système de pilotage automatique agricole
Le meilleur ordinateur de bord n'est pas forcément celui qui possède les spécifications les plus élevées. Il doit être adapté à la machine agricole et à son utilisation.
1. Taille de l'écran
La taille de l'écran doit être choisie en fonction de la configuration de la cabine et de la quantité d'informations à afficher.
Un terminal de 7 pouces peut convenir lorsque l'espace d'installation est limité ou lorsqu'une interface compacte est préférée.
Un terminal de 10 pouces offre plus d'espace d'affichage pour les cartes, les informations de guidage et les applications supplémentaires.
Pour les machines agricoles plus grandes ou les applications nécessitant l'affichage simultané de plus d'informations, le T12 de 12,1 pouces offre une zone de travail plus large.
L'essentiel est d'adapter la taille de l'écran au flux de travail de l'opérateur et à l'espace d'installation disponible.
2. Système d'exploitation
Il convient de prendre en compte la plateforme logicielle agricole avant de sélectionner le matériel.
Android peut convenir aux applications qui utilisent déjà des logiciels basés sur Android, tandis que Linux peut être préféré pour certains systèmes embarqués ou personnalisés.
PDS propose différentes configurations d'ordinateurs de bord avec des options Android et Linux en fonction du modèle et des exigences du projet.
3. Interfaces de communication
Les systèmes de pilotage automatique agricoles peuvent avoir besoin de communiquer avec plusieurs appareils.
Selon le projet, des interfaces telles que CAN Bus, RS232, RS485, Ethernet, USB, 4G, Wi-Fi ou Bluetooth peuvent être nécessaires.
Les exigences réelles en matière d'interface doivent être confirmées avec le contrôleur de direction, le module GNSS, le logiciel agricole, les caméras et les autres équipements connectés avant la finalisation du matériel.
4. Compatibilité GNSS RTK
Pour les applications en agriculture de précision, le GNSS RTK peut fournir un positionnement au centimètre près lorsqu'il est utilisé avec une source de correction appropriée et une configuration système complète.
L'ordinateur de bord peut servir de terminal pour l'affichage des informations de positionnement et de guidage, tandis que l'architecture RTK proprement dite dépend du module GNSS, de l'antenne, du service de correction et du logiciel d'application du client.
5. Intégration de la caméra
Les caméras sont de plus en plus courantes sur les machines agricoles.
Elles peuvent fournir des vues de l'arrière de la machine, des outils, des angles morts ou des zones de travail environnantes.
Pour les applications nécessitant à la fois la navigation et la surveillance par caméra, l'ordinateur de bord du véhicule doit disposer d'une connectivité caméra et d'une capacité de traitement suffisantes pour la configuration requise.
Ordinateurs de bord robustes PDS pour équipements agricoles
PDS fournit des ordinateurs embarqués robustes pour les machines agricoles et autres véhicules industriels.
Pour les projets de pilotage automatique agricole, la gamme de produits comprend des terminaux compacts de 7 pouces, des ordinateurs de bord de 10 pouces et le plus grand T12 de 12 pouces.
Avec des terminaux montés sur véhicule de 7, 10 et 12 pouces disponibles pour les machines agricoles, ces applications offrent un aperçu pratique de la manière dont un matériel informatique robuste s'intègre dans un système de pilotage automatique.
Le T12 est le modèle à grand écran de la gamme. Il est équipé d'un écran IPS de 12,1 pouces offrant une luminosité de 750 nits. Compatible avec Android 13 ou une configuration optionnelle Linux Kernel 5.15 + Qt 5.15, il permet l'ajout d'un système GNSS RTK pour des applications de positionnement de précision. Il dispose également de plusieurs interfaces véhicule et de quatre ports caméra pour les applications de caméras 1080p.
Pour les tracteurs et les machines agricoles de plus grande taille, la surface d'affichage plus large peut offrir davantage d'espace pour les cartes de navigation, les informations sur la machine, les vues de la caméra et d'autres interfaces d'application.
Le choix entre un matériel de 7, 10 et 12 pouces devrait en fin de compte dépendre de la configuration du véhicule, des exigences logicielles, de la densité d'informations et du flux de travail de l'opérateur.
Du prototype de système de pilotage automatique agricole à la production en série
Pour un fabricant de machines agricoles, le choix de l'ordinateur de bord ne représente qu'une partie du projet.
Le système doit également être testé sur la machine réelle.
Cela comprend généralement :
1. Confirmation de la position d'installation et de la structure de montage
2. Vérification de l'alimentation électrique et des conditions électriques du véhicule
3. Vérification des interfaces CAN, série, Ethernet et autres
4. Tests de communication GNSS et RTK
5. Intégration de l'application agricole
6. Test des caméras et autres périphériques
7. Vérification de la visibilité de l'écran en conditions extérieures
8. Essais de vibrations et de conditions environnementales
9. Valider l'ensemble du système avant la production en série
Ce processus est particulièrement important pour les projets des équipementiers, car un même ordinateur de bord peut devoir être adapté à différentes machines agricoles.
PDS propose des services OEM/ODM aux clients qui ont besoin de matériel, de logiciels, d'interfaces ou d'intégration mécanique personnalisés.
L'objectif n'est pas simplement de fournir une tablette standard, mais de proposer une plateforme informatique embarquée pouvant être intégrée au système agricole complet du client.
FAQ
Un ordinateur de bord robuste peut-il être utilisé pour le pilotage automatique en agriculture ?
Oui. Un ordinateur de bord robuste peut servir de terminal opérateur pour un système de pilotage automatique agricole, affichant les informations de guidage et se connectant à d'autres composants du véhicule ou du système.
L'ordinateur de bord du véhicule fournit-il un système de positionnement RTK ?
Selon le modèle et la configuration, les ordinateurs de bord PDS peuvent prendre en charge un module GNSS RTK. Les performances de positionnement complètes dépendent également du module GNSS, de l'antenne, de la source de correction et de la configuration du système.
Quelle taille d'écran convient le mieux au pilotage automatique d'un tracteur ?
Il n'existe pas de taille d'écran unique pour tous les tracteurs.
Un terminal de 7 pouces convient aux installations compactes. Un terminal de 10 pouces offre un espace de travail plus important, tandis qu'un T12 de 12,1 pouces peut être envisagé pour les machines agricoles de grande taille ou les applications nécessitant un affichage plus large pour les cartes, les caméras et les informations machine.
L'ordinateur de bord du véhicule a-t-il besoin du bus CAN ?
Tous les projets ne nécessitent pas le bus CAN, mais il est couramment utilisé lorsque l'ordinateur de bord du véhicule doit communiquer avec les contrôleurs du véhicule ou d'autres systèmes électroniques.
Les interfaces requises doivent être confirmées en fonction du système de pilotage automatique agricole réel.
Un même ordinateur de bord peut-il être personnalisé pour différentes machines agricoles ?
Oui. Pour les projets OEM et ODM, le matériel, les logiciels, les interfaces, la méthode de montage et les autres configurations peuvent être adaptés aux exigences du client.
Conclusion
Un système de pilotage automatique agricole ne se compose pas seulement d'un récepteur GNSS RTK et d'un contrôleur de direction.
L'ordinateur de bord fournit à l'opérateur une interface fonctionnelle et connecte la navigation, les informations du véhicule, les caméras et d'autres composants du système à l'intérieur de la cabine.
Dans le domaine agricole, les ordinateurs embarqués durcis PDS sont utilisés sur différents types de machines agricoles et sur divers marchés. Disponibles en 7, 10 et 12 pouces, ils permettent de choisir le matériel en fonction de la configuration de la machine et des exigences de l'application.
Pour les machines agricoles de grande taille et les applications nécessitant une quantité importante d'informations, le T12 de 12,1 pouces offre une zone d'affichage plus grande tout en conservant la conception robuste orientée véhicule requise pour les environnements industriels.
Pour les fabricants de machines agricoles, les intégrateurs de systèmes et les fournisseurs de solutions d'agriculture de précision, le bon ordinateur de bord doit être sélectionné dans le cadre du système de pilotage automatique complet, et non comme un simple dispositif d'affichage isolé.
Si vous développez un système de pilotage automatique agricole ou si vous intégrez un ordinateur de bord robuste dans des machines agricoles existantes, PDS peut fournir du matériel informatique embarqué et un support d'intégration OEM/ODM en fonction des exigences de votre projet.
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À propos de PDS Technology
PDS Technology est un fabricant OEM/ODM de premier plan de terminaux GNSS RTK de haute précision et d'ordinateurs de bord, au service des secteurs de l'agriculture, de la construction, des mines, des taxis et de la logistique depuis 2011.
Forts de plus de 15 ans d'expérience en R&D pour l'automobile, nous proposons des appareils robustes et multi-OS (Android/Linux/OpenHarmony) dotés d'un positionnement RTK centimétrique, d'une protection IP66 et compatibles avec l'IA. Nos usines certifiées IATF 16949 ont produit plus de 100 000 unités déployées dans le monde entier, représentant plus de 30 % du marché chinois des terminaux de pilotage automatique pour l'agriculture. Nous exportons notamment au Japon, aux États-Unis, au Royaume-Uni, en Turquie et en Russie.
