- Satama-automaatio
- Kurottaja törmäyssuojauksella
Turvallinen manöverointi törmäilyn sijasta
Jättiläismäinen, kymmenien tonnien painoinen ja hämmentävä: Kaikissa maailman konttisatamissa käytetään kurottajia konttien pinoamiseen ja käsittelyyn. Konttiterminaalien kapeissa väleissä nopeiden siirtojen aikana tapahtuvien törmäysten välttämiseksi ifm tarjoaa automaattista törmäyksenestojärjestelmää: Perässä oleva 3D-kamera valvoo taka-aluetta, tunnistaa kulkureitillä olevat esteet ja varoittaa kuljettajaa mahdollisesta törmäysvaarasta.
Kuljettajan katse suuntautuu suoraan eteenpäin hänen siirtäessään puomiin kiinnitettyä 14 m levyistä ja 40 tonnin painoista konttia konttipinojen välissä olevien kapeiden käytävien läpi. Peruuttaessaankin kuljettajan on pidettävä poikittain olevaa konttia silmällä siten, ettei se osuisi päällekkäin pinotuista konteista muodostuviin seinämiin.
Tästä aiheutuu jatkuvasti kriittisiä tilanteita, esim. kun kaksi kurottajaa liikkuu peruuttaessaan toisiaan kohden, ajoneuvot saapuvat samanaikaisesti risteykseen tai kun liikkumissuunnassa on esteitä tai ihmisiä. Tavallisella takakamerallakin kuljettaja näkee taaksepäin, mutta sellainen kamera on passiivinen, ts. se ei varoita kriittisistä tilanteista.
Automaattinen törmäyksenesto
ifm:n O3M varmistaa aktiivisen suojauksen: Sen lisäksi, että sisäänrakennettu 3D-anturi näyttää ajoneuvon takana olevat esteet näytöllä, se myös määrittelee niiden koon, paikan ja mahdollisen liikkeen. Ympäristön tunnistamisen ja kurottajan oman liikkeen perusteella O3M-anturi arvioi, onko esteillä mahdollisesti kriittistä merkitystä. Se varoittaa kuljettajaa reitillä olevista esteistä ja mahdollisesta törmäysriskistä. Tämä ehkäisee kuljettajan stressaantumisen, joka johtuu liian monista ei-kriittisillä alueilla olevien esteiden aiheuttamista varoituksista.
Toinen älykkään O3M-järjestelmän eduista on, että jos toinen ajoneuvo siirtyy kulkureitille sivulta, riski havaitaan paljon nopeammin kuin etäisyyteen perustuvilla varoitusjärjestelmillä.
Kamerakuva lomitetuilla 3D-objekteilla
O3M-järjestelmässä on kaksi sisäänrakennettua kameraa: Perinteinen 2D-kamera ja 3D-kamera, joka määrittelee etäisyyden jokaiseen kuvapisteeseen. Edut käyttäjälle: Tunnistetut kohteet on korostetaan eri väreillä tuotetussa 2D-kuvassa. Kriittiset esteet voidaan korostaa esim. punaisella ja vähemmän kriittiset kohteet keltaisella tai vihreällä.
Lisäksi tässä tapauksessa voidaan näyttää myös lisävaroitussymboli. Tämä lomitus muodostetaan kokonaan O3M-kamerassa - lisälaitteita ja monimutkaista käyttöönottoa tai ohjelmointia ei siis tarvita. Visualisointi voidaan sovittaa sovellusolosuhteisiin helposti ja kätevästi ifm:n "Vision Assistant" -ohjelmiston avulla (värit, symbolit, kieli jne.).
Porrastetut varoitukset
Visuaalisen esityksen ohella varoitus lähetetään myös CAN-väylään, ja siitä voidaan muodostaa akustinen varoitussignaali tai sen perusteella voidaan aloittaa jarrutustoiminnot. Nämä toimenpiteet voidaan porrastaa esteen etäisyyden perusteella, esim. ensin annetaan akustinen ja visuaalinen varoitus. Jos kuljettaja ei reagoi ja tilanne on muuttumassa kriittisemmäksi, ajoneuvoa voidaan varovasti jarruttaa.
Esimerkki porrastetusta reaktiosta
ifm:n integroitu PMD 3D -siru tunnistaa näkymät ja kohteet kolmiulotteisina vain yhden kuvan avulla. Tämä ehkäisee liike-epätarkkuuden, jota saattaa esiintyä linjaskannereissa. ifm:n palkittu ja patentoitu PMD-teknologia muodostaa perustan anturijärjestelmälle, joka selviää mainiosti liikkuvien työkoneiden ankarissa käyttöolosuhteissa. Kestävän ja kompaktin kotelorakenteen lisäksi O3M-anturijärjestelmä on suunniteltu erityisesti ulkotilojen sovelluksiin, joissa esiintyy vaihtelevia valaistusolosuhteita tai kirkasta auringonvaloa. ifm:n 3D-anturissa ei ole liikkuvia osia toisin kuin muissa antureissa, kuten esimerkiksi laserskannereissa. Siksi se on poikkeuksellisen kestävä eikä siinä ole kuluvia osia. PMD-teknologian toimintaperiaate perustuu valon kulkuajan mittaamiseen. Kuva-ala valaistaan näkymättömällä, moduloidulla infrapunavalolla ja takaisin heijastuva valo osuu PMD-anturiin. Anturi on liitetty myös modulointilähteeseen. Jokainen PMD-sirun kuvapiste määrittelee etäisyyden kohteeseen lähetetyn ja vastaanotetun signaalin välisen vaihe-eron perusteella. Sisäänrakennettu aktiivinen taustavalaistuksen vaimennus estää ulkoisen valon aiheuttaman kuva-anturin kyllästymisen melkein kokonaan. Tämä tarkoittaa sitä, että PMD 3D-anturia voidaan käyttää jopa kirkkaassa 120 klx auringonvalossa. Sisäänrakennettu 2 x 32 -bittinen prosessoriarkkitehtuuri varmistaa 3D-datan nopean ja luotettavan laskennan suoraan järjestelmässä (jopa 50 kuvaa / s).
Älykkäät toiminnot
3D smart -mobiiliantureissa on sisäänrakennettuna joitakin arviointitoimintoja, jotka mahdollistavat tässä kuvatun törmäykseneston lisäksi useiden muiden toimintojen ratkaisemisen (esim. linjaohjaus tai aluevalvonta). Käytössä on autoteollisuutta varten kehitetty edistyksellinen algoritmi, joka mahdollistaa jopa 20 kohteen luotettavan, automaattisen tunnistuksen.
Järjestelmän parametrit asetetaan vain muutamalla askeleella helppokäyttöisessä Windows-pohjaisessa "ifm Vision Assistant" -ohjelmassa. Käyttäjän on syötettävä vain muutama, esim. ajoneuvon mittoihin liittyvä parametri. Yleensä tämä käyttöönotto vie vain pari minuuttia, minkä jälkeen järjestelmä valmis käyttöön.
Tiedonsiirtoliitännät
Esiprosessoitu toimintadata lähetetään CAN-väylän kautta CANopen- tai SAE J 1939 -protokollaa käyttäen. Tarvittaessa koko 3D-informaatiota voidaan prosessoida erillisellä prosessointiyksiköllä Ethernet UDP -väylän kautta. Tämä mahdollistaa kehittäjille avoimen järjestelmän.
Johtopäätös
O3M-järjestelmä on mobiilikäyttöön tarkoitettu stand-alone -avustinjärjestelmä, joka ennakoi törmäykset ja saattaa tarvittaessa myös osallistua aktiivisesti ajamiseen. Järjestelmän koko "äly" on integroitu kompaktiin anturikoteloon. Parametrit asetetaan muutaman askeleen avulla helppokäyttöisessä käyttöohjelmistossa. Siksi järjestelmää voidaan käyttää monissa erityyppisissä ajoneuvoissa. ifm tarjoaa kustannusoptimoitua, turvallisuuden parantamiseen tähtäävää ratkaisua satamalogistiikkasovelluksiin.