建設機械、農業機械、鉄道・オフハイウェイ車両では、平坦な試験室とは異なり、傾斜、振動、衝撃、温度変化、GNSS遮蔽、長時間稼働を同時に考える必要があります。用途を「機械ガイダンス・姿勢計測」「車両の位置・軌跡」「部品・構造の状態監視」に分けると、必要なセンサと計測系を整理しやすくなります。
この分野でよくある3つの計測目的
- 姿勢・傾斜・機械ガイダンス：車体や作業機のロール・ピッチ・ヨー、傾斜、旋回を把握します。
- 位置・軌跡・自律走行：GNSS/INS、車速、LiDAR等を組み合わせ、走行位置と運動状態を追います。
- 状態監視：ひずみ、振動、温度などを多点で取得し、車体・構造・部品の状態変化を記録します。
代表構成1：姿勢・位置・走行状態を測る
IMU / GNSS-INS → 車速・外部補助 → 車両コントローラ／ロガー → 姿勢・位置・軌跡という流れで構成します。GNSSが利用できる環境では絶対位置情報を取り込み、遮蔽がある環境では慣性情報と利用可能な外部補助を組み合わせます。
IMU／GNSS-INS → 車速・外部補助 → 姿勢・位置・軌跡
ひずみ・振動・温度 → ワイヤレスノード → WSDA-2000 → 保存・解析
高精度測位を使う場合はRTKとGNSS/INSの役割を分けて確認し、トンネル、樹木、構造物下などではGNSS信号断中のINSの挙動を評価します。取付角やセンサ位置差は取付・レバーアームで整理できます。
代表構成2：車体・部品の状態を監視する
ひずみ・振動・温度等のセンサ → ワイヤレスノード → WSDA-2000 → PC／ネットワーク／クラウドという構成で、多点の状態データを収集できます。車体、作業機、台車、橋梁・軌道周辺など、長い配線を避けたい計測点ではワイヤレス化が有効です。遠隔側で継続確認する場合はWSDA-2000による遠隔計測も参照できます。
厳しい振動・衝撃環境で確認すること
オフハイウェイ車両では、センサが壊れないことと、必要精度で測れることを分けて考えます。レンジ、帯域、フィルタ、取付剛性、共振、ケーブル・コネクタ、温度を実際の運転条件に合わせて確認します。詳しくは振動環境でIMUを選ぶときのポイントを参照してください。
候補構成を絞るときの考え方
GNSSを含む航法状態が必要な場合は3DM-GQ7-GNSS/INSなど、慣性航法を中心に検討する場合は3DM-GV7-INSなどが候補になります。状態監視では、測りたい物理量と設置点数を決めてからワイヤレスノードとゲートウェイを選びます。
関連製品・関連技術
- 3DM-GQ7-GNSS/INS — GNSSを含む位置・速度・姿勢が必要な車両・機械ガイダンス構成の候補です。
- 3DM-GV7-INS — 慣性航法を中心に姿勢・運動状態を扱う構成の候補です。
- WSDA-2000 — ひずみ・振動・温度などの多点ワイヤレス状態監視でデータを集約します。
- RTKとGNSS/INS — 高精度測位におけるRTK補正と慣性航法の役割を整理します。
- GNSS信号断中のINS — トンネル・樹木・構造物下などGNSS遮蔽時の挙動を整理します。
- 振動環境でのIMU選定 — 振動・衝撃・取付剛性・帯域を含む実機条件の確認ポイントを整理します。
- WSDA-2000による遠隔計測 — 車体・部品・インフラの状態データを遠隔収集する構成を整理します。
設計時の確認項目
- 車体姿勢・傾斜・位置・振動・ひずみのうち、何を計測するか
- 最大加速度・角速度・衝撃と必要帯域
- GNSS受信環境、RTK補正、遮蔽区間
- 取付位置、取付角、車体座標系
- 電源、通信、連続稼働時間
- 多点監視の場合のノード数と保存方法
- 車載コントローラ・CAN・PC等への接続条件
関連する公開事例
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公開事例は公開一次情報を基にした参考例です。現在の製品・構成・耐環境条件は、実機の運転条件と要求精度に合わせて確認します。