Reachstacker O3M - 후진 기어에서의 충돌 방지
거대하고, 수십 톤에 달하며 복잡함: 리치 스태커는 전세계 모든 항만에서 컨테이너를 적재 및 취급하는데 사용됩니다. ifm은 자동 충돌 회피 기능을 제공하여 컨테이너 터미널에서 좁고 빠른 장소를 이동하는 도중에 충돌이 발생되지 않도록 합니다. 후면의 3D 카메라가 후방 영역을 모니터링하고, 이동 경로에서 물체를 감지하여 운전자에게 충돌 가능성을 경고해 줍니다.
너비가 14 m로 최대 40톤을 가진 붐 (기중기 팔)에 장착된 컨테이너를 좁은 컨테이너 스택으로 이동할 때 운전자의 시선은 정면을 응시합니다. 후진 이동 시에도 운전자는 벽 등에 쌓여있는 컨테이너에 부닺히지 않도록 건너편에 있는 컨테이너를 주시해야 합니다.
예를 들어, 두 개의 리치 스태커가 후진 이동을 하는 동안 서로를 향하여 움직이거나, 트럭이 길을 건너거나 물체 또는 사람이 운전구역 내에 있는 경우에 위험한 상황이 발생합니다. 일반 후방 카메라는 운전자에게 후방 시야를 제공하지만 수동적이며, 위험한 상황에서 경고하지 않습니다.
그림 1: 움직이는 물체로 발생하는 치명적인 상황의 사례. 그림 2: 후진 시의 어려움: 앞의 컨테이너를 주시하면서 후면의 차량에도 주의해야 합니다.
자동 충돌 방지
ifm의 O3M 카메라가 능동적인 보호기능을 제공합니다. 통합된 3D 센서가 차량 뒤에 있는 장애물을 조종석 스크린에 표시할 뿐만 아니라 장애물의 크기, 위치 및 움직임 (있는 경우) 또한 파악합니다. 이러한 환경 감지 및 리치 스태커 자체의 움직임에 따라 O3M 시스템은 물체의 중요한 관련성을 평가합니다. 이 기능은 운전자에게 경로 또는 충돌 경로에 있는 장애물을 경고해 줍니다. 이렇게 하면 중요하지 않은 영역에 있는 물체에 대한 경고가 너무 많아 운전자가 짜증을 느끼는 상황을 방지해 줍니다.
지능형 O3M 시스템의 또 다른 장점은 다른 차량이 측면에서 주행 경로 위로 이동할 경우, 거리 기반 경고보다 훨씬 빠르게 위험요소를 감지할 수 있다는 것입니다.
3D 물체가 오버레이된 카메라 이미지
O3M 시스템에는 두 개의 카메라가 내장되어 있습니다. 일반적인 2D 카메라와 각 픽셀까지의 정확한 거리를 결정하는 3D 카메라입니다. 사용자에 대한 장점: 감지된 물체는 생성된 2D 이미지에서 색상으로 강조 표시됩니다. 예를 들어 위험한 장애물은 적색, 덜 위험한 물체는 황색 또는 녹색으로 강조 표시될 수 있습니다. 또한, 이 경우 추가 경고 기호가 제공될 수 있습니다. 이 오버레이는 온전히 O3M에서 생성되므로 추가 하드웨어나 복잡한 설정 또는 프로그래밍이 필요하지 않습니다. 시각화는 ifm의 “Vision Assistant” 소프트웨어를 사용하여 어플리케이션 조건 (색상, 기호, 언어 등)에 쉽고 편리하게 적용될 수 있습니다.
등급별 경고
시각적 디스플레이와 병행하여 CAN 버스로 경고가 전송되며, 추가적인 음향 신호를 발생시키거나 제동 간섭을 할 수도 있습니다. 장애물까지의 거리에 따라 이 반응에 등급을 매길 수 있습니다. 예를 들어서, 처음에는 음향 및 시각 경고가 제공됩니다. 운전자가 반응하지 않고 상황이 더 심각해질 경우, 차량이 부드럽게 제동될 수 있습니다.
등급별 반응 사례
ifm의 내장된 PMD 3D 칩이 단 한번의 이미지 캡쳐로 장면과 물체를 삼차원으로 인식합니다. 이로 인하여 라인스캐너에서 발생할 수 있는 모션블러 (motion blur) 현상이 배제됩니다.특허가 출원되고 수상경력을 보유한 ifm의 PMD 테크놀로지로 센서 스템의 기본이 구성되어 특수이동차량이 사용되는 거친 작동환경에서 효율적인 대처가 가능합니다.
또한 견고하면서 컴팩트한 디자인의 O3M 센서 시스템은 변화되는 조명조건이나 밝은 일광의 아웃도어 어플리케이션을 위해 특별히 고안되었습니다. ifm 3D 센서는 레이저 스캐너와 같은 다른 센서들과는 달리 움직이는 구성파트가 없습니다. 따라서 높은 견고성과 내마모성을 보장합니다. \
PMD 테크놀로지의 작동 원리는 ToF 원리에 근거합니다. 검출 장면은 변조되어 묘사되고 비가시성의 적외선과 PMD 센서를 접촉한 반사광에 의해 구현됩니다. 이 센서는 또한 변조 소스에도 연결됩니다. PMD 칩의 각 픽셀은 송신, 수신 신호간의 위상 차이를 기반으로 장면까지의 거리를 결정합니다. 내장된 능동적인 배경배제 일러스트레이션은 외래광선에 의한 이미지 센서의 포화를 거의 완벽하게 방지합니다. 이는 PMD 3D 센서가 120 klx까지의 밝은 일광에서도 작동이 가능하다는 것을 의미합니다. 통합된 32 비트 프로세서 아키텍처 2개가 초당 최대 50개의 이미지를 통해 시스템에서 직접 3D 데이터의 신속하고 신뢰성 있는 계산을 보장합니다.
그림 1: 커브길에서 치명적이지 않은 상황의 사례. 그림 2: 움직이는 물체로 발생하는 치명적인 상황의 사례.
자동 충돌 방지: 후방의 3D 카메라가 장애물 및 충돌 가능성을 자동으로 경고해 줍니다..
중요한 물체는 카메라 이미지에 표시됩니다.
충돌 코스에 물체가 있는 상황에서 명확하게 경고해 주는 카메라 이미지
스마트한 기능
휴대성 좋은 3D 스마트 센서에는 여기에 설명된 충돌 회피 기능 외에도 예를 들어 차선 안내 또는 영역 모니터링 등 여러 다른 어플리케이션을 해결할 수 있는 몇 가지의 통합 평가 기능을 탑재하고 있습니다. 자동차 산업에서 개발된 고도의 알고리즘을 사용해 최대 20개 물체를 신뢰성 있게 자동으로 인식할 수 있습니다.
몇 단계만 거치면 시스템의 파라메터가 사용하기 쉬운 윈도용 “ifm Vision Assistant”를 통해 설정됩니다. 사용자는 몇 가지 파라메터 (예: 차량 지오메트리와 관련된 파라메터)만 입력하면 됩니다. 일반적으로 이 셋업에는 몇 분만이 소요되며, 이를 통해 시스템을 작동 준비 상태로 만들 수 있습니다.
통신 인터페이스
전처리 기능 데이터는 CANopen 또는 SAE J 1939가 사용된 CAN 버스를 통하여 출력됩니다. 필요한 경우, 전체 3D 정보를 이더넷 UDP 및 외부 프로세스 디바이스를 통하여 처리할 수 있습니다. 이 기능은 개발자에게 열린 시스템을 제공합니다.
O3M 시스템: 3D 카메라(우측) 및 적외선 조명 장치 (좌측)
결론
O3M 시스템은 차량 내에서의 사용을 위한 독립형 지원 시스템으로서 충돌을 예측하고 필요한 경우, 적극적으로 운전에 개입할 수 있습니다. 완전한 "스마트"가 소형 센서 하우징에 통합되어 있습니다. 파라메터는 사용이 간편한 운영 소프트웨어를 통해 몇 가지 단계만으로 설정할 수 있습니다. 따라서 이 시스템은 다양한 타입의 차량에 사용할 수 있습니다. 즉, ifm은 항만 물류뿐만 아니라 여러 다른 곳에 안전을 더 확보하기 위한 비용 최적화된 솔루션을 제공합니다.
