Reachstacker O3M——倒车时的防碰撞
体型巨大、重达数十吨且令人困惑：全球各地的所有集装箱港口都使用正面吊来堆叠和处理集装箱。为了避免在集装箱码头的狭窄空间内进行快速操控时发生碰撞，ifm专门提供了自动化的防碰撞系统：后部的3D摄像头用于监测后部区域、检测行驶路线上的物体以及向驾驶员警示可能的碰撞。
当在狭窄的集装箱堆栈上移动固定在吊臂上的宽14 m且重达40吨的集装箱时，驾驶员的视线会一直关注前方。即使在倒车时，驾驶员也必须关注横向移动的集装箱，避免其撞到像墙一样上下堆叠的集装箱。
危急情况会反复出现，例如当2个正面吊在倒车时相向运动、卡车横向穿过路面或有物体或人员位于机动范围内时。利用普通的后视摄像头时，驾驶员可以看到后方，但这种摄像头是被动式的，无法针对危急情况发出警告。
图1：运动物体导致危急情况的示例。图2：倒车时的挑战：关注前方集装箱的同时，留意后方的交通。
自动防碰撞
ifm的 O3M摄像头 可提供主动防护：该集成式3D传感器不仅可以在驾驶舱屏幕上显示车辆后方的障碍物，还能确定障碍物的尺寸、位置和运动。根据这种环境检测和正面吊自身的运动，O3M系统可以评估物体的危险相关性。当障碍物位于行驶路径或即将发生碰撞时，系统可以警告驾驶员，并防止驾驶员被非危险区域物体的众多相关警告困扰。
智能O3M系统的另一大优势是，当有其他车辆从侧面进入行驶路径时，可以比基于距离的警告更快检测到风险。
叠加3D物体的摄像头图像
O3M系统有2个集成摄像头，其中一个是传统的2D摄像头，另一个是可以确定每个像素精确距离的3D摄像头。用户获益：检测到的物体在生成的2D图像中以特定颜色突出显示。例如，危险的障碍物可以红色显示，较不危险的障碍物则以黄色或绿色显示。并且，在这种情况下，还可提供额外的警告符号。这种叠加信息完全在O3M中生成，无需额外的硬件或进行复杂的设置和编程。另外，利用ifm Vision Assistant软件，还可以根据应用条件轻松方便地对可视化进行调整（颜色、符号、语言等）。
分级警告
在可视化展示的同时，系统还会向CAN总线发送警告，以用于生成额外的声音信号，甚至干预制动。这种反应可以根据与障碍物的距离来分级，也就是首先发出声音信号和视觉警告。若驾驶员未做出反应，情况变得更加危急，则可将车辆柔和制动。
分级反应的示例
ifm的集成PMD 3D芯片仅通过一次图像捕获，即可以三维方式检测场景和物体。这可避免使用线扫描仪产生的动态模糊问题。ifm屡获殊荣的专利PMD技术是传感器系统的基础，可应对移动机械的严苛工作环境。
除了稳固且紧凑的设计外，O3M传感器系统还尤其适合光照条件不断变化或日照强烈的室外应用。与激光扫描仪等其他传感器相比，该ifm 3D传感器无运动部件，因此尤其稳固，且不易磨损。
PMD技术的工作原理基于光飞行时间测量原理。场景通过调制的不可见红外光照明，且反射光会到达PMD传感器。该传感器同样与调制源相连。PMD芯片的每个像素决定了在发射信号与接收信号之间相移时与场景的距离。集成的主动式背景照明抑制功能几乎完全阻止了外部光对图像传感器的影响。因此，PMD 3D传感器可以在亮度高达120 klx的阳光下使用。集成的2 x 32位处理器结构确保了直接在系统中快速可靠地计算3D数据，每秒最多可处理50幅图像。
图1：曲线中非危急情况的示例。图2：运动物体导致危急情况的示例
自动防碰撞：后方的3D摄像头自动警告障碍物和可能的碰撞
摄像头图像中专门标记了危险物体。
摄像头图像明确警告有物体即将发生碰撞
智能功能
除了防碰撞功能外，该移动3D智能传感器还集成了一些评估功能，可以解决许多其他应用问题，例如路线导引或区域监测。通过使用汽车行业的先进算法，可以确保对多达20个物体进行可靠的自动化识别。
利用简单易用的Windows版ifm Vision Assistant，可以在几步之内完成系统的参数设置。用户仅需输入某些参数，例如车辆几何形状的相关尺寸。通常，该设置只需几分钟，然后系统就可投入运行。
通信接口
经过预处理的功能数据使用CANopen或SAE J 1939协议通过CAN总线输出。必要时，还可通过Ethernet UDP和外部处理单元对完整的3D信息进行处理。这可为开发人员提供开放式系统。
O3M系统：3D摄像头（右）和红外照明单元（左）
结论
O3M系统是一种适合移动应用的独立辅助系统，可以预测碰撞并在必要时主动干预驾驶。其所有智能都集成在紧凑的传感器外壳中。利用简单易用的操作软件，可以在简单的几个步骤内完成参数设置。该系统可以用于不同类型的车辆，是一种能够进一步提高港口物流安全性的成本优化型解决方案。
