- Automatyzacja portów
- Wózek kontenerowy z zabezpieczeniem przed kolizją
Bezpieczne manewrowanie zamiast kolizji
Gigantyczne, ważące kilkadziesiąt ton i łatwe do pomylenia: we wszystkich portach kontenerowych na całym świecie do sztaplowania i przenoszenia kontenerów używane są wózki kontenerowe. Aby uniknąć kolizji w obrębie terminali kontenerowych podczas szybkich manewrów w wąskich przestrzeniach ifm oferuje automatyczną funkcję unikania kolizji: kamera 3D z tyłu monitoruje tylną strefę, wykrywa obiekty na torze jazdy i ostrzega kierowcę o możliwej kolizji.
Podczas przemieszczania zamocowanych na wysięgnikach kontenerów o szerokości 14m i wadze do 40ton kierowca patrzy prosto przed siebie, jadąc pomiędzy wąskimi stosami kontenerów. Nawet podczas manewrowania na biegu wstecznym kierowca musi uważać na kontener w pozycji poprzecznej, aby nie uderzyć w tworzące ścianę kontenery ustawione jeden na drugim.
Niejednokrotnie dochodzi do sytuacji krytycznych, np. gdy dwa wózki podczas manewrowania na biegu wstecznym zbliżają się do siebie, gdy ciężarówki przejeżdżają w poprzek drogi, lub gdy w zasięgu manewru znajdują się jakieś przedmioty lub ludzie. W przypadku zwykłej kamery cofania kierowca może widzieć za sobą, ale taka kamera działać będzie w sposób pasywny, tzn. nie będzie go ostrzegać w sytuacjach krytycznych.
Automatyczne unikanie kolizji
Kamera O3M firmy ifm zapewnia aktywną ochronę: zintegrowany czujnik 3D nie tylko wyświetla przeszkody za pojazdem na ekranie w kokpicie, ale także określa ich rozmiar, położenie i wszelki potencjalny ruch. W oparciu o detekcję otoczenia i ruchów własnych wózka system O3M ocenia ważność krytyczną obiektów. Ostrzega kierowcę o przeszkodach, które znajdują się na drodze lub mogą spowodować kolizję. Dzięki temu kierowca nie będzie się irytował zbyt dużą ilością ostrzeżeń o obiektach znajdujących się w nieistotnych obszarach.
Kolejną zaletą inteligentnego systemu O3M jest to, że jeśli inny pojazd wjedzie z boku na drogę przejazdu, zagrożenie zostanie wykryte znacznie szybciej niż w przypadku ostrzeżenia opartego na odległości.
Obraz z kamery z nałożonymi obiektami 3D
System O3M ma dwie zintegrowane kamery: zwykłą kamerę 2D oraz kamerę 3D, która określa dokładną odległość od każdego piksela. Korzyść dla użytkownika: wykryte obiekty są wyróżnione kolorem na utworzonym obrazie 2D. Np. krytyczne przeszkody mogą być zaznaczone na czerwono, a mniej krytyczne na żółto lub zielono.
Ponadto umieszczony może zostać dodatkowy symbol ostrzegawczy. Nakładka jest generowana od początku do końca w O3M – nie jest więc potrzebny dodatkowy sprzęt, ani skomplikowana konfiguracja czy programowanie. Wizualizacja może być łatwo i wygodnie dostosowana do warunków zastosowania za pomocą oprogramowania „ifm Vision Assistant” (pod względem koloru, symboli, języka itp.).
Ostrzeżenia stopniowane
Równolegle do obrazu wizualnego do magistrali CAN przekazywane jest ostrzeżenie, które jest wykorzystywane do wygenerowania dodatkowego sygnału akustycznego, a nawet do interwencji przy hamowaniu. Reakcja może być stopniowana w zależności od odległości od przeszkody, tzn. w pierwszej kolejności wysyłane jest ostrzeżenie akustyczne i wizualne. Jeśli kierowca nie zareaguje na nie, a sytuacja stanie się bardziej krytyczna, pojazd może zostać delikatnie wyhamowany.
Przykład reakcji stopniowanej
Zintegrowany chip 3D PMD firmy ifm wykrywa sceny i obiekty w trzech wymiarach z wykorzystaniem tylko jednego przechwytu obrazu. Dzięki temu unika poruszenia obrazu, które może pojawić się w skanerach liniowych. Wielokrotnie nagradzana, opatentowana technologia PMD firmy ifm, tworzy podstawę systemu, który może działać w trudnych warunkach pracy urządzeń mobilnych. Oprócz kompaktowej konstrukcji i odporności, czujniki O3M są specjalnie projektowane dla zastosowań zewnętrznych z zmieniającymi się warunkami oświetlenia lub z jasnym światłem słonecznym. Czujniki 3D firmy ifm nie mają ruchomych elementów, w odróżnieniu od innych czujników, takich jak skanery laserowe. Dlatego są szczególnie odporne i nie podlegają zużyciu. Zasada działania technologii PMD to pomiar TOF – czasu przelotu fotonów. Widok jest oświetlany modulowanym, niewidocznym światłem podczerwonym, a światło odbite trafia do czujnika PMD. Czujnik jest także podpięty do źródła modulacji. Każdy piksel na chipie PMD określa odległość od widoku dzięki przesunięciu fazowemu pomiędzy sygnałem wysyłanym a odbieranym. Zintegrowane, aktywne tłumienie oświetlenia tła niemal całkowicie uniemożliwia nasycenie czujnika obrazu przez światło zewnętrzne. Oznacza to, że czujnik 3D PMD może być używany przy jasnym świetle słonecznym do 120 klx. Zintegrowana architektura 2 x 32-bitowego procesora zapewnia szybkie i niezawodne obliczanie danych 3D bezpośrednio w systemie i z prędkością do 50obrazów na sekundę.
Inteligentne funkcje
Inteligentne mobilne czujniki 3D posiadają zintegrowane funkcje oceny, które oprócz opisanego tutaj unikania kolizji umożliwiają wiele innych zastosowań, np. prowadzenie po prostej linii lub monitorowanie obszaru. Wykorzystywany w nich jest wysoko rozwinięty algorytm z branży motoryzacyjnej, zapewniający niezawodne automatyczne rozpoznawanie do 20obiektów.
Parametry systemu są ustawiane w zaledwie kilku krokach przez łatwe w obsłudze oprogramowanie „ifm Vison Assistant” dla systemów operacyjnych Windows. W tym celu użytkownik musi jedynie wprowadzić pewne parametry, np. dotyczące geometrii pojazdu. Zazwyczaj konfiguracja zajmuje tylko kilka minut, po czym system jest już gotowy do pracy.
Interfejsy komunikacyjne
Wstępnie przetworzone dane funkcyjne są wyprowadzane przez magistralę CAN za pomocą CANopen lub SAE J 1939. W razie potrzeby kompletna informacja 3D może być przetwarzana przez Ethernet UDP i zewnętrzną jednostkę procesową. Dzięki temu programiści mają do dyspozycji otwarty system.
Wniosek
System O3M jest samodzielnym systemem wspomagającym do zastosowań mobilnych, który przewiduje kolizje i w razie potrzeby może aktywnie interweniować podczas jazdy. Cała „inteligencja” systemu jest zintegrowana w kompaktowej obudowie czujnika. Parametry ustawia się w kilku krokach za pomocą łatwego w obsłudze oprogramowania. Dzięki temu system można stosować dla różnych typów pojazdów. Firma ifm oferuje więc ekonomiczne rozwiązanie zapewniające większe bezpieczeństwo (nie tylko) w logistyce portowej.