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  1. 港口自動化
  2. 包含防撞保護的正面吊

安全操縱,遠離碰撞

巨大無比,重達數十噸,令人迷惑:在全球所有貨櫃港口中,正面吊均用於堆放和裝卸貨櫃。為了避免貨櫃碼頭在狹窄和快速的操縱過程中發生碰撞,ifm 提供自動防撞功能:後部的 3D 攝像頭監控後方區域,偵測行駛路徑中的物體,並警告駕駛員可能發生碰撞。

當固定至吊桿上的 14 米寬、重達 40 噸的貨櫃移動並穿過狹窄的貨櫃堆時,駕駛員的眼睛直視前方。即使在倒車時,駕駛員也必須留意橫向貨櫃,以避免撞到像牆壁一樣堆疊在一起的貨櫃。

Driver's view from a reach stacker

周而復始,這樣就會導致危急情況,例如,當兩台正面吊在倒車相互靠近時、當卡車橫穿道路時,或物體或人在操縱範圍內時。使用普通的後視攝像頭,駕駛員可以向後看,但這種攝像頭是被動的,即在危急情況下不會發出警告。

自動防撞

ifm 的 O3M 攝像頭提供主動保護:整合的 3D 感測器不僅可以在駕駛艙的螢幕上顯示車輛後方的障礙物,還可以確定障礙物的大小、位置和移動 (如有)。O3M 系統基於對環境的這種偵測和正面吊自身的移動,評估物體的關鍵相關性。它會警告駕駛員道路上或碰撞路線上的障礙物。這樣可防止駕駛員因過多的非關鍵區域物體警告而惱怒。

O3M camera system at the rear of a reach stacker to warn the driver of obstacles

智慧型 O3M 系統的另一個優勢是,如果另一輛車從側面進入行駛路徑,則比使用基於距離的警告更快地偵測到風險。

Early warning of obstacles through the O3M camera system
In the camera image of the O3M system the distance of less critical objects is shown in yellow

包含重疊 3D 物體的攝像頭影像

O3M 系統有兩個整合攝像頭:傳統的 2D 攝像頭和確定每個像素的精確距離的 3D 攝像頭。對於使用者的優勢:偵測到的物體在生成的 2D 影像中以顏色突出顯示。例如,可以用紅色突出顯示關鍵障礙物,用黃色或綠色突出顯示不太關鍵的物體。

Warning signal in the camera image of the O3M system because of the critical distance of the object

此外,在這種情況下可提供額外的警告符號。這種覆蓋完全在 O3M 中產生 - 因此既不需要額外的硬體,也不需要復雜的設定或程式設計。使用 ifm Vision Assistant 軟體,可以輕鬆方便地讓視覺效果適配應用狀況 (顏色、符號、語言等)。

分級警告

警告會與視覺顯示同步傳輸到 CAN 總線,它用於產生額外的聲音信號,甚至干預制動。這種響應可以根據與障礙物的距離進行分級,即首先發出聲音和視覺警告。如果駕駛員沒有反應並且情況變得更加危急,可對車輛緩慢制動。

Cascaded acoustic warning depending on the distance to the obstacle

分級響應示例

ifm 的整合 PMD 3D 晶片只需捕捉一張影像即可三維偵測場景和物體。這避免了線掃描儀可能出現的運動模糊。ifm 屢獲殊榮的專利 PMD 技術為可應對移動機器惡劣工作條件的感測器系統奠定了基礎。除了堅固而緊湊的設計外,O3M 感測器系統還專為光照條件變化多樣或陽光強烈的戶外應用而設計。與雷射掃描儀等其他感測器相比,ifm 3D 感測器沒有移動組件。因此,它特別堅固且不易磨損。PMD 技術的工作原理基於飛行時間原理。場景由調變的不可見紅外光照亮,反射光照射到 PMD 感測器。該感測器也連接到調變源。由於發射信號和接收信號之間的相位偏移,PMD 晶片的每個像素可確定到場景的距離。整合的主動背景照明抑制幾乎完全可防止感測器影像因外來光飽和。這意味著 PMD 3D 感測器可以在高達 120 klx 的強烈陽光下正常工作。整合的 2 x 32 位處理器架構可確保直接在系統中快速可靠地計算 3D 資料,每秒處理高達 50 個影像。

O3M camera system from ifm on a reach stacker

智慧型功能

3D 智慧型行動感測器具有一些整合評估功能,除了此處描述的防撞之外,還可以解決許多其他應用的問題,例如線路引導或區域監控。感測器使用汽車行業高度成熟的演算法,確保可靠自動識別多達 20 個物體。

只需幾個步驟,即可透過 Windows 版易於使用的 ifm Vision Assistant 設定系統參數。為此,使用者只需輸入一些參數,例如關於車輛的幾何形狀。通常這種設定只需要幾分鐘,然後系統即可運行了。

通信介面

預處理後的功能資料使用 CANopen 或 SAE J 1939 透過 CAN 總線輸出。如果需要,可以透過以太網路 UDP 和外部處理裝置處理完整的 3D 資訊。這為開發人員提供了開放的系統。

結論

O3M 系統是獨立的移動應用輔助系統,可預測碰撞並在需要時主動干預駕駛。全面的「智慧」整合到緊湊的感測器外殼中。參數透過易於使用的操作軟體,只需幾步即可設定。因此,系統可用於不同類型的車輛。所以,ifm 提供成本優化的解決方案,以提高港口物流的安全性 (但不僅限於此)。

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