農業用自動操舵システムは、正確な位置決めだけが重要なのではありません。自動操舵システムには、誘導情報を表示し、車両システムと接続し、圃場作業中にオペレーターに明確なインターフェースを提供する、信頼性の高い車両用コンピュータも必要です。
実際の農業機械の用途では、堅牢な車載コンピュータがシステムのオペレーター端末としてよく使用されます。これらは、RTK GNSS測位システム、ステアリングコントローラ、農業用ソフトウェア、カメラ、その他の車両機器と連携して動作します。
PDSの堅牢型車載コンピュータは、中国、ロシア、その他の市場における農業用自動操舵システムに採用されています。これらのプロジェクトでは、機械の種類や設置要件に応じて、7インチ、10インチ、12インチなど、さまざまな画面サイズの車載端末が使用されています。
この記事では、堅牢な車載コンピュータが農業用自動操舵システムにどのように適合するか、また機器メーカーやシステムインテグレーターが端末を選定する際に考慮すべき点について考察します。
農業用自動操舵において、車両用コンピュータはどのような役割を果たすのか？
農業用自動操舵システムは、通常、複数の異なる構成要素から成り立っている。
RTK GNSSは高精度な位置情報を提供する。操舵システムは操舵操作を実行する。農業用ソフトウェアは、ナビゲーションルート、圃場情報、および作業データを管理します。
車両コンピュータは、運転者の視点からこれらの機能を連携させる。
これは以下の目的で使用できます。
- RTK GNSSガイダンスラインとナビゲーション情報を表示します。
- 車両を表示し、情報を実行する
- 農業アプリケーション向けのインターフェースを提供する
- CANバスやその他の車両インターフェースと接続します。
- カメラが内蔵されている場合は、カメラ画像を表示します。
- 外部の測位モジュールおよび無線モジュールと通信する
- オペレーター向けにタッチインターフェースを提供する
つまり、車両コンピュータは必ずしもステアリング操作そのものを行う部品ではない。むしろ、運転席内で農業用自動操舵システム全体を使用可能にするために必要な、演算処理、通信、および操作インターフェースを提供する役割を担っている。
実用例：農業用トラクターに搭載された堅牢なターミナル
PDSの車載コンピュータは、圃場作業に使用される農業機械に組み込まれている。
機械の種類によって要求される要件は異なります。コンパクトなディスプレイが好まれる7インチ端末を使用するアプリケーションもあれば、ナビゲーションマップ、カメラ映像、その他の情報を表示するためのより広い作業領域を確保するために、10インチまたは12インチの車載コンピュータを使用するアプリケーションもあります。
アプリケーション1：トラクターによる圃場作業
農業用トラクターは、多くの場合、開けた畑で長時間稼働するため、端末部分は日光、振動、埃、温度変化にさらされる。
自動操舵システムでは、オペレーターは車両と作業装置の動作に注意を払いながら、誘導経路を監視する必要がある。
車両搭載型コンピュータは、車両の電気系統および通信系統と統合された状態で、この情報を表示するための画面とインターフェースを提供する。
実際の構成は、トラクター、ステアリングコントローラー、GNSSシステム、および顧客が使用するソフトウェアによって異なる場合があります。
アプリケーション2：埃っぽい野外環境における自動操舵
農業機械は清潔な屋内環境では稼働しない。
耕起、種まき、散布、収穫などの圃場作業中は、粉塵や振動は作業環境においてごく自然な現象です。そのため、車両用コンピュータは、民生用電子機器をそのまま流用するのではなく、車両用途に合わせて設計する必要があります。
この種の用途では、筐体の保護性能、耐振動性、動作温度、入力電力、取り付け方法といった要素が、プロセッサの性能と同じくらい重要になる場合がある。
運転席から：システムがどのように構築されるか
運転席内部に設置することで、車両コンピューターの役割をより深く理解できる。
一般的な農業用自動操舵システムの構成には、以下のようなものが含まれる。
RTK GNSSアンテナ → GNSS/測位モジュール → ナビゲーションまたはステアリングシステム → 車両コンピュータ → オペレーターインターフェース
具体的なアーキテクチャは、顧客のシステム設計によって異なります。
車両コンピュータは、CANバスまたはその他のインターフェースを介して機械と通信し、画面上にナビゲーション情報やアプリケーションデータを表示する。
オペレーターが機械周辺の視界をさらに確保する必要がある場合は、カメラを接続することもできます。
このような統合は、農業機械メーカーが標準的なAndroidタブレット以上のものを求める理由の一つです。端末は車両システム全体の一部として機能する必要があるのです。
農業用自動操舵において、堅牢性が重要な理由とは？
日光と屋外の視界
農業用自動操舵システムは、一般的に屋外、しばしば直射日光下で使用される。
屋内で快適に使用できるスクリーンでも、トラクターの運転席では同じような視聴体験が得られない場合があります。そのため、高輝度、適切な視野角、車両操作用に設計されたタッチインターフェースは、重要な選択ポイントとなります。
より大きなナビゲーションマップ、カメラビュー、または複数の情報パネルを必要とするアプリケーションでは、より大きなディスプレイを使用することで、オペレーターインターフェースの配置が容易になる場合もあります。
振動と衝撃
農業機械は不均一な地面で稼働するため、振動は通常の運転過程の一部である。
車載コンピュータは、車両特有の機械的条件に耐えられる必要があります。これには、コンピュータ本体だけでなく、取り付け構造も含まれます。
したがって、適切な設置方法を選択する際には、コンピュータの耐振動性と、取り付け方法の機械的安定性の両方を考慮する必要がある。
塵埃、雨、および現場の状況
農業機械は、埃っぽい畑、湿度の高い環境、変化しやすい気象条件下で稼働する可能性がある。
そのため、堅牢な車載コンピューターを選ぶ際には、防塵・防水性能も重要な考慮事項となります。
PDSの車載コンピュータは、過酷な車両環境に対応するため、IP66の保護等級で設計されています。
車両用電源
農業用車両は、オフィス機器とは異なる電力環境を使用する。
車載コンピュータを選定する際には、電圧変動や車両の電気系統の状態を考慮する必要があります。PDSの車載コンピュータは9～36VのDC入力範囲に対応しており、車両の電気環境向けに設計されています。
農業用自動操舵システム向け車両コンピュータの選定
最適な車両用コンピューターは、必ずしも最高スペックのものである必要はありません。実際の農業機械と用途に合ったものであるべきです。
1. 画面サイズ
画面サイズは、運転席のレイアウトと表示する必要のある情報量に応じて選択する必要があります。
設置スペースが限られている場合や、コンパクトなインターフェースが望ましい場合は、7インチの端末が適している。
10インチの端末は、地図、案内情報、その他のアプリケーションを表示するためのより広い画面スペースを提供します。
大型の農業機械や、より多くの情報を同時に表示する必要がある用途には、12.1インチのT12がより広い作業領域を提供します。
重要なのは、画面サイズをオペレーターの作業手順と設置可能なスペースに合わせることです。
2. オペレーティングシステム
ハードウェアを選定する前に、農業用ソフトウェアプラットフォームを検討すべきである。
Androidは既にAndroidベースのソフトウェアを使用しているアプリケーションに適している一方、Linuxは一部の組み込みシステムやカスタマイズされたシステムに適している場合がある。
PDSは、車種やプロジェクトの要件に応じて、AndroidとLinuxのオプションを含む、さまざまな車両用コンピュータ構成を提供しています。
3. 通信インターフェース
農業用自動操舵システムは、複数の機器と通信する必要がある場合がある。
プロジェクトによっては、CANバス、RS232、RS485、イーサネット、USB、4G、Wi-Fi、Bluetoothなどのインターフェースが必要になる場合があります。
ハードウェアを最終決定する前に、ステアリングコントローラー、GNSSモジュール、農業用ソフトウェア、カメラ、その他の接続機器との間で、実際のインターフェース要件を確認する必要があります。
4. RTK GNSS互換性
精密農業用途においては、適切な補正源と完全なシステム構成を用いることで、RTK GNSSはセンチメートルレベルの測位精度を実現できる。
車両コンピュータは位置情報や誘導情報を表示する端末として機能するが、実際のRTKアーキテクチャは顧客のGNSSモジュール、アンテナ、補正サービス、およびアプリケーションソフトウェアに依存する。
5. カメラ統合
農業機械にカメラが搭載されることはますます一般的になってきている。
これらは、機械の後方、作業器具、死角、または周囲の作業エリアの視界を提供することができる。
ナビゲーションとカメラ監視の両方を必要とするアプリケーションの場合、車両コンピュータは必要な構成に対応できる十分なカメラ接続機能と処理能力を備えている必要があります。
PDS社製農業機械向け堅牢型車載コンピュータ
PDSは、農業機械やその他の産業車両向けに、堅牢な車載コンピュータを提供しています。
農業用自動操舵プロジェクト向けには、コンパクトな7インチ端末、10インチ車両用コンピュータ、そしてより大型の12インチT12といった製品ラインナップを取り揃えています。
農業機械向けに7インチ、10インチ、12インチの車載端末が用意されており、これらのアプリケーションは、堅牢なコンピューティングハードウェアが自動操舵システムにどのように適合するかを実例を通して示している。
T12は、このシリーズの中で画面サイズの大きいモデルです。12.1インチのIPSディスプレイを搭載し、公称輝度は750ニトです。Android 13、またはオプションでLinux Kernel 5.15 + Qt 5.15構成に対応しており、高精度測位アプリケーション向けにRTK GNSSを追加することも可能です。また、複数の車両インターフェースと、1080Pカメラアプリケーション用の4つのカメラポートを備えています。
大型トラクターや農業機械の場合、より大きなディスプレイ領域によって、ナビゲーションマップ、機械情報、カメラ映像、その他のアプリケーションインターフェースを表示するためのスペースをより多く確保できます。
7インチ、10インチ、12インチのハードウェアの選択は、最終的には車両のレイアウト、ソフトウェア要件、情報密度、およびオペレーターのワークフローによって決まるべきです。
農業用自動操舵システムの試作機から量産へ
農業機械メーカーにとって、車両用コンピュータの選定はプロジェクトの一部分にすぎません。
システムは実際の機械でテストする必要もある。
通常、これには以下が含まれます。
1.設置位置と取り付け構造を確認する
2.電源入力と車両の電気系統の状態を確認します。
3. CAN、シリアル、イーサネット、その他のインターフェースを確認する
4. GNSSとRTKの通信テスト
5.農業アプリケーションの統合
6.カメラやその他の周辺機器のテスト
7.屋外環境下での画面の視認性を確認する
8.振動と環境条件のテスト
9.量産前にシステム全体を検証する
このプロセスは、同じ車両用コンピュータを異なる農業機械に適合させる必要がある場合があるため、OEMプロジェクトにとって特に重要です。
PDSは、カスタマイズされたハードウェア、ソフトウェア、インターフェース、または機械的統合を必要とする顧客向けに、OEM/ODMサービスを提供しています。
目標は単に標準的なタブレットを提供するのではなく、顧客の農業システム全体に統合できる車載コンピューティングプラットフォームを提供することである。
よくある質問
堅牢な車載コンピュータは、農業用自動操舵システムに使用できるだろうか？
はい。堅牢な車載コンピュータは、農業用自動操舵システムの操作端末として使用でき、誘導情報を表示したり、他の車両やシステムコンポーネントと接続したりすることができます。
車両のコンピューターはRTK測位機能を提供しますか？
モデルや構成によっては、PDS車載コンピュータはRTK GNSSモジュールをサポートできます。測位性能全体は、GNSSモジュール、アンテナ、補正源、およびシステム構成にも依存します。
トラクターの自動操舵システムに適した画面サイズはどれくらいですか？
トラクターの種類によって、画面サイズは異なります。
7インチ端末はコンパクトな設置に適しています。10インチ端末はより広い作業スペースを提供し、12.1インチのT12は、大型農業機械や、地図、カメラ、機械情報などを表示するために広い画面領域が必要な用途に適しています。
車両コンピュータにはCANバスが必要ですか？
すべてのプロジェクトでCANバスが必要なわけではありませんが、車両コンピュータが車両コントローラやその他の電子システムと通信する必要がある場合によく使用されます。
必要なインターフェースは、実際の農業用自動操舵システムに基づいて確認する必要がある。
同じ車両用コンピューターを、異なる農業機械に合わせてカスタマイズすることは可能でしょうか？
はい。OEMおよびODMプロジェクトの場合、ハードウェア、ソフトウェア、インターフェース、取り付け方法、その他の構成は、お客様のご要望に応じて調整可能です。
結論
農業用自動操舵システムは、RTK GNSS受信機と操舵制御装置以上のものから構成されている。
車両コンピュータは、運転者に操作インターフェースを提供し、ナビゲーション、車両情報、カメラ、その他のシステムコンポーネントを運転室内に接続します。
実際の農業用途において、PDSの堅牢型車載コンピュータは、様々な種類の農業機械や市場で使用されています。7インチ、10インチ、12インチのオプションが用意されているため、機械のレイアウトや用途の要件に応じてハードウェアを選択できます。
大型農業機械や情報集約型のアプリケーション向けには、12.1インチのT12は、産業環境で必要とされる堅牢な車載向け設計を維持しながら、より広い表示領域を提供します。
農業機械メーカー、システムインテグレーター、精密農業ソリューションプロバイダーにとって、適切な車両用コンピュータは、単独の表示装置としてではなく、完全な自動操舵システムの一部として選択されるべきである。
農業用自動操舵システムを開発している場合、または既存の農業機械に堅牢な車両用コンピュータを統合する場合、PDSはお客様のプロジェクト要件に基づいて、車両用コンピュータハードウェアとOEM/ODM統合サポートを提供できます。
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PDS Technologyは、高精度RTK GNSS端末および車載コンピュータの大手OEM/ODMメーカーであり、2011年以来、農業、建設、鉱業、タクシー、物流業界にサービスを提供しています。
15年以上にわたる車載グレードの研究開発経験に基づき、当社は堅牢なマルチOS（Android/Linux/OpenHarmony）デバイスを提供しています。これらのデバイスは、RTKによるセンチメートルレベルの測位精度、IP66の保護等級、そしてAI対応の性能を備えています。IATF16949認証を取得した当社の工場では、世界中で10万台以上の製品を生産し、中国の農業用自動操舵端末市場で30%以上のシェアを占めています。日本、米国、英国、トルコ、ロシアなど、世界各国に製品を輸出しています。
