過酷な環境でも信頼できるセンサー
Ellipse、SUNCARは過酷な電磁環境下でも確実に動作する堅牢な掘削機支援システムを開発し、世界中の建設現場における産業用掘削機の精密な回転動作検出を実現しました。
AHRS 製品のAHRS 。これはMOVASYST掘削機支援システムの機能基盤を構成するものです。このセンサーにより、高圧送電線や鉄道設備付近といった過酷な環境下でも動作するソリューションの開発が可能となりました」｜SUNCAR開発エンジニア、セヴェリン・リュッティマン
SUNCAR：オフハイウェイ車両向け産業用掘削機ソリューションの先駆者
SUNCARは、特に産業用掘削機アプリケーションに焦点を当て、オフハイウェイ車両向けのエネルギー効率に優れた自律システムソリューションを開発しています。
SUNCARの主要な革新技術の一つが、MOVASYST掘削機支援システムです。このモジュール式で高度なシステムは、勾配制御からバケット位置決めまで、機械オペレーターが精密な作業プロセスを実行するのを支援します。 モジュール式であるため、カスタマイズ可能な設置と拡張が可能です。
直感的なタッチディスプレイ操作を備え、以下のモディフィケーションを個別または組み合わせて搭載できます：MOVLIMIT、MOVLIMITGNSS、MOVIEW、MOVCONTROL。
その結果、建設現場での安全性と効率性が大幅に向上します。そのため、産業用掘削機の回転運動を確実に検出できる姿勢・方位基準システム（AHRS）が必要でした。
主要な技術要件は、極めて安定した低ドリフトの方位測定でした。わずかなドリフト誤差でも支援システム全体の精度に悪影響を及ぼすためです。
課題は信頼性の高い動作検知にあった
建設現場特有の過酷な稼働環境が課題をさらに複雑化させた。産業用掘削機は高圧送電線や鉄道設備、その他のインフラの近くで作業することが多く、これらが厳しい電磁干渉環境を生み出す。 従来の測位ソリューションはこうした状況下で精度を維持できず、SUNCARの掘削機支援システム構想の実現可能性を脅かしていました。
さらに、センサーは産業用掘削機の稼働に伴う激しい振動に耐える必要があり、ハードウェアの堅牢性と統合手法の両方を試す厳しい要件でした。
SUNCARのシステムに対する具体的な要件を評価した結果、当社は産業用掘削機の過酷な環境IMU 「Ellipse」を推奨しました。
最適かつカスタマイズされたソリューション：Ellipse
Ellipse、産業用掘削機に直接搭載されるMOVASYSTセンサーチェーンの中核コンポーネントとして機能します。システム内の回転運動検出に不可欠な高精度な動作データを継続的に提供します。
「AHRS 主な利点は、その卓越したAHRS 。これにより、当社のMOVASYST掘削機支援システムにおいて回転運動を確実に検出することが可能となります。現在、この用途向けにEllipse稼働中です」とセヴェリンは説明する。
当社のEllipse課題：
- 高精度方位測定：極めて安定した方位出力と最小限のドリフトを実現。産業用掘削機における正確な回転運動検出に不可欠。
- 堅牢な電磁耐性：高圧送電線、鉄道設備、その他の電磁妨害源の近くでも信頼性の高い動作を実現。
- コンパクトな統合：小型フォームファクターにより、掘削機の機能を損なうことなくSUNCARのセンサーチェーンにシームレスに統合可能。
- 産業用レベルの信頼性：建設現場特有の過酷な振動や環境条件に耐えるよう設計されています。
Ellipse精度、信頼性、コンパクト設計の組み合わせは、SUNCARのMOVASYSTにとって理想的な選択肢となり、他のソリューションが失敗する場面でも正確な性能を発揮しました。
あらゆる段階を導くパートナーシップ
統合段階において、SUNCARは市場で一般的に提供される範囲を超える当社のサポートチームに頼ることができました。
「統合段階において、SBG Systems優れたサポートを受けました。特に初期段階では、センサーの耐久性に課題がありました。一部のユニットは、掘削機の振動により比較的早期に故障しました。 しかし、SBGチームと協力し、問題となる周波数を除去する適切なダンパーを特定することができました」と、SBG Systemsのサポートチームを称賛するセヴェリン氏は述べています。
この共同での問題解決アプローチは非常に効果的でした。最適化された振動減衰ソリューションを導入して以来、センサーの故障率は大幅に低下し、要求の厳しい掘削機支援システムアプリケーションにおいて、長期にわたる信頼性の高い運用が確保されています。
得られた結論と結果
当社の慣性センサーにより、SUNCARは競合技術が苦戦する過酷な環境下でも確実に動作するソリューションを開発することができました。
達成された主な利点：
- 過酷な環境下での運用信頼性：この掘削機支援システムは、高電圧送電線や鉄道設備の近くといった、GNSS機能不全に陥る環境下でも正確に作動します。
- 精密な回転運動検出：安定した低ドリフト方位測定により、MOVASYSTシステムは長時間の作業サイクルを通じて精度を維持します。
- 市場差別化： Ellipseが実現した堅調な性能により、SUNCARはディーラーや建設会社向けに自社ソリューションを大量に販売することに成功した。
- 長期的な現場信頼性：適切な振動管理により、センサーは長期間にわたりメンテナンスフリーで動作します。
SUNCARは、世界中の建設会社や掘削機所有者向けにサービスを提供するディーラーネットワークを通じて、自社の掘削機支援システムを販売しています。
IMU 実現する信頼性と精度は、産業用掘削機において確かな性能を求めるこれらのエンドユーザーとの信頼構築にIMU 。
Ellipse-A
Ellipse、サイズ制約やコスト重視の用途向けに設計された小型姿勢・方位基準システム（AHRS）です。コンパクトなサイズでありながら、掘削機支援システムやその他の産業車両自動化アプリケーションなど、過酷な環境に適した産業用グレードの性能を発揮します。
主な特長として、高精度な姿勢・方位出力、適切な取付時の優れた耐振動性、包括的なドキュメントによる容易な統合が挙げられます。
