- Αυτοματισμός λιμένων
- Φορτωτής εμπορευματοκιβωτίων με αποφυγή σύγκρουσης
Ασφαλείς ελιγμοί αντί για σύγκρουση
Γιγαντιαία, με βάρος δεκάδων τόνων και πολύπλοκα: Σε όλες τις εγκαταστάσεις φορτοεκφόρτωσης εμπορευματοκιβωτίων παγκοσμίως χρησιμοποιούνται φορτωτές εμπορευματοκιβωτίων για τη στοίβαξη και τον χειρισμό των κοντέινερ. Για να αποφεύγονται οι συγκρούσεις στους τερματικούς σταθμούς εμπορευματοκιβωτίων κατά τη γρήγορη εκτέλεση ελιγμών σε στενούς χώρους, η ifm προσφέρει αυτόματη αποφυγή των συγκρούσεων: Μία κάμερα 3D στην πίσω πλευρά παρακολουθεί την πίσω περιοχή, ανιχνεύει αντικείμενα στη διαδρομή μετακίνησης και προειδοποιεί τον οδηγό για μία ενδεχόμενη σύγκρουση.
Τα μάτια του οδηγού κοιτάζουν ευθεία μπροστά όταν μετακινεί τα εμπορευματοκιβώτια πλάτους 14 μέτρων και έως 40 τόνων που είναι προσαρτημένα σε βραχίονες μέσα από τις στενές στοίβες εμπορευματοκιβωτίων. Ακόμη και όταν κάνει ελιγμούς με όπισθεν, ο οδηγός πρέπει να παρακολουθεί το εγκάρσιο κοντέινερ για να αποφύγει να χτυπήσει τα κοντέινερ που είναι στοιβαγμένα το ένα πάνω στο άλλο σαν τοίχος.
Η διαδοχική επανάληψη αυτής της διαδικασίας προκαλεί κρίσιμες καταστάσεις, για παράδειγμα όταν δύο φορτωτές προσεγγίζουν ο ένας τον άλλον ενώ ελίσσονται αντίστροφα, όταν φορτηγά διασχίζουν τη διαδρομή ή αν στην περιοχή ελιγμών βρίσκονται αντικείμενα ή άτομα. Με μία συνηθισμένη κάμερα οπισθοπορείας, ο οδηγός μπορεί να κοιτάξει πίσω αλλά μία τέτοια κάμερα είναι παθητική, δηλαδή δεν προειδοποιεί σε κρίσιμες καταστάσεις.
Αυτόματη αποφυγή σύγκρουσης
Η κάμερα O3M της ifm παρέχει ενεργή προστασία: Ο ενσωματωμένος αισθητήρας 3D όχι μόνο εμφανίζει εμπόδια πίσω από το όχημα σε μία οθόνη στην καμπίνα, αλλά προσδιορίζει επίσης το μέγεθος, τη θέση και την ενδεχόμενη κίνηση του εμποδίου. Με βάση αυτήν την ανίχνευση του περιβάλλοντος και την κίνηση του ίδιου του φορτωτή, το σύστημα O3M αξιολογεί την καθοριστική συνάφεια των αντικειμένων. Προειδοποιεί τον οδηγό για τα εμπόδια που βρίσκονται στη διαδρομή ή σε πορεία σύγκρουσης. Αυτό αποτρέπει τον εκνευρισμό του οδηγού από τις πολυάριθμες προειδοποιήσεις για αντικείμενα σε μη κρίσιμες περιοχές.
Ένα άλλο πλεονέκτημα του έξυπνου συστήματος O3M είναι ότι εάν ένα άλλο όχημα κινηθεί στη διαδρομή μετακίνησης από το πλάι, ο κίνδυνος ανιχνεύεται πολύ πιο γρήγορα από ό,τι με μία προειδοποίηση βάσει απόστασης.
Εικόνα κάμερας με επικαλυμμένα τρισδιάστατα αντικείμενα
Το σύστημα O3M διαθέτει δύο ενσωματωμένες κάμερες: Μία συμβατική κάμερα 2D και μία κάμερα 3D που καθορίζει την ακριβή απόσταση από κάθε pixel. Το πλεονέκτημα για τον χρήστη: Τα αντικείμενα που ανιχνεύονται επισημαίνονται έγχρωμα στην παραγόμενη εικόνα 2D. Τα κρίσιμα εμπόδια μπορούν να επισημανθούν, για παράδειγμα, με κόκκινο χρώμα, ενώ τα λιγότερο κρίσιμα αντικείμενα με κίτρινο ή πράσινο.
Επιπλέον, σε αυτήν την περίπτωση μπορεί να προβλέπεται ένα πρόσθετο σύμβολο προειδοποίησης. Αυτή η επικάλυψη δημιουργείται εξ' ολοκλήρου στο O3M - επομένως, δεν χρειάζεται ούτε πρόσθετο hardware ούτε περίπλοκη ρύθμιση ή προγραμματισμός. Η οπτικοποίηση μπορεί να προσαρμοστεί εύκολα και άνετα στις συνθήκες της εφαρμογής με το λογισμικό «Vision Assistant» της ifm (χρώμα, σύμβολα, γλώσσα, κτλ.).
Διαβαθμισμένες προειδοποιήσεις
Παράλληλα με την οπτική αναπαράσταση, μεταδίδεται μία προειδοποίηση στον δίαυλο CAN, ο οποίος χρησιμοποιείται για την παραγωγή ενός πρόσθετου ακουστικού σήματος ή ακόμα και για την επέμβαση με φρενάρισμα. Αυτή η αντίδραση μπορεί να διαβαθμιστεί ανάλογα με την απόσταση από το εμπόδιο, δηλαδή, αρχικά παρέχεται μία ακουστική και οπτική προειδοποίηση. Εάν ο οδηγός δεν αντιδράσει και η κατάσταση γίνει πιο κρίσιμη, το όχημα μπορεί να φρενάρει απαλά.
Παράδειγμα διαβαθμισμένης αντίδρασης
Το ενσωματωμένο τσιπ PMD 3D της ifm ανιχνεύει σκηνές και αντικείμενα τρισδιάστατα με μία μόνο καταγραφή εικόνας. Έτσι αποφεύγεται το θάμπωμα της κίνησης που μπορεί να προκύψει με τους γραμμικούς σαρωτές. Η βραβευμένη τεχνολογία ifm PMD που διαθέτει δίπλωμα ευρεσιτεχνίας αποτελεί τη βάση για ένα σύστημα αισθητήρων, το οποίο μπορεί να αντιμετωπίσει τις αντίξοες συνθήκες λειτουργίας των κινητών μηχανών. Εκτός από τη στιβαρή και συμπαγή κατασκευή, το σύστημα αισθητήρων O3M είναι ειδικά σχεδιασμένο για εφαρμογές σε εξωτερικούς χώρους με μεταβαλλόμενες συνθήκες φωτισμού ή έντονο ηλιακό φως. Ο αισθητήρας 3D της ifm δεν έχει κινούμενα εξαρτήματα, σε αντίθεση με άλλους αισθητήρες, όπως σαρωτές λέιζερ. Επομένως, είναι ιδιαίτερα στιβαρός και δεν υπόκειται σε φθορά. Η αρχή λειτουργίας της τεχνολογίας PMD βασίζεται στην αρχή του χρόνου πτήσης: Η σκηνή φωτίζεται από ένα διαμορφωμένο, αόρατο υπέρυθρο φως και το ανακλώμενο φως προσπίπτει στον αισθητήρα PMD. Αυτός ο αισθητήρας συνδέεται, επίσης, με την πηγή διαμόρφωσης. Κάθε pixel του τσιπ PMD καθορίζει τις αποστάσεις από τη σκηνή λόγω της μετατόπισης φάσης μεταξύ του μεταδιδόμενου και του ληφθέντος σήματος. Η ενσωματωμένη, ενεργή καταστολή του φωτισμού φόντου αποτρέπει σχεδόν πλήρως τον κορεσμό του αισθητήρα εικόνας από εξωτερικό φως. Αυτό σημαίνει ότι ο αισθητήρας 3D PMD μπορεί να λειτουργήσει σε έντονο ηλιακό φως έως και 120 klx. Η ενσωματωμένη αρχιτεκτονική επεξεργαστή 2 x 32 bit εξασφαλίζει γρήγορο και αξιόπιστο υπολογισμό των δεδομένων 3D απευθείας στο σύστημα με έως και 50 εικόνες ανά δευτερόλεπτο.
Έξυπνες λειτουργίες
Οι κινητοί έξυπνοι αισθητήρες 3D διαθέτουν ορισμένες ενσωματωμένες λειτουργίες αξιολόγησης, οι οποίες, εκτός από την αποφυγή σύγκρουσης που περιγράφεται εδώ, επιτρέπουν τη διεκπεραίωση πολλών άλλων εφαρμογών, π.χ. καθοδήγηση γραμμής ή παρακολούθηση περιοχής. Χρησιμοποιείται ένας ιδιαίτερα εξελιγμένος αλγόριθμος από την αυτοκινητοβιομηχανία, εξασφαλίζοντας αξιόπιστη, αυτόματη αναγνώριση έως και 20 αντικειμένων.
Σε λίγα μόλις βήματα, οι παράμετροι του συστήματος ρυθμίζονται μέσω του εύχρηστου «ifm Vision Assistant» για Windows. Για τη διαδικασία αυτή, ο χρήστης χρειάζεται μόνο να εισαγάγει ορισμένες παραμέτρους, π.χ. όσον αφορά τη γεωμετρία του οχήματος. Συνήθως αυτή η ρύθμιση διαρκεί μόνο μερικά λεπτά και το σύστημα είναι στη συνέχεια έτοιμο για λειτουργία.
Διεπαφές επικοινωνίας
Τα προεπεξεργασμένα δεδομένα λειτουργίας παρέχονται μέσω του διαύλου CAN με χρήση του CANopen ή του SAE J 1939. Εάν χρειάζεται, το σύνολο των πληροφοριών 3D μπορεί να υποβληθεί σε επεξεργασία μέσω Ethernet UDP και μιας εξωτερικής μονάδας διεργασίας. Αυτό παρέχει στους προγραμματιστές ένα ανοιχτό σύστημα.
Συμπέρασμα
Το σύστημα O3M είναι ένα αυτόνομο σύστημα υποβοήθησης για φορητή χρήση που προβλέπει συγκρούσεις και, εάν χρειαστεί, μπορεί να επέμβει ενεργά στην οδήγηση. Η πλήρης «νοημοσύνη» είναι ενσωματωμένη στο συμπαγές περίβλημα του αισθητήρα. Η παραμετροποίηση πραγματοποιείται σε λίγα βήματα μέσω ενός εύχρηστου λογισμικού χειρισμού. Επομένως, το σύστημα μπορεί να χρησιμοποιηθεί για διάφορους τύπους οχημάτων. Έτσι, η ifm προσφέρει μία λύση βελτιστοποιημένου κόστους για περισσότερη ασφάλεια στην εφοδιαστική λιμένων (και όχι μόνο).