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死角一览无余:针对大型移动设备的主动式防撞系统

大型移动设备作业时,调头和倒车是最主要造成事故的原因,特别在建筑工地上、地下运作的设备,或者农业、林业中的市政和专用车辆作业时。为监测移动式工作设备周围和后方的盲区,SICK 的主动式防撞预警系统Visionary-B 采用了3D视觉传感器,可有效地识别处于死角的人员和物体并发出警报。

对于大型移动作业设备和工程车辆,如何减少或者避免碰撞和出现安全事故是令每个作业者头痛的事情。传感器和相机被应用于辅助作业者识别闯入作业区域的人员或者障碍物变得越来越普遍。但由于使用环境恶劣,容易触发误报警,并且传统方式无法根据场景不同提供可靠有效的预警,导致警报频繁,以致作业者甚至愤怒将传感器拆掉。

来自SICK开发的Visionary-B产品恰好可以满足以上要求。并且Visionary-B 被设计为主动预警系统。一旦物体处于所定义的检测区域之一,该系统就会发出声音和视觉信号。与被动监控解决方案相比,驾驶员不必持续专注于监视器,完全可以聚焦于车辆的操控,系统仍会及时警示危急情况。

Visionary-B:三维碰撞预警作为即插即用系统解决方案

智能碰撞预警系统Visionary-B 的作用主要通过监控作业员视觉死角来减少发生碰撞的风险,特别是在作业设备启动、调头和转弯时。该系统配备至少一个传感器头、一个处理器、一台显示屏以及其他机械与电气安装配件构成。另外,该系统还是二合一解决方案,因为集成三维传感器与二维实时摄像机于一身。由此还可额外为驾驶员提供二维实时图像以及最近工作小时的活动记录。由于安装高度在 1 米和 2.4 米之间,105° x 90°的检测角度可覆盖车辆后方长度为 6 米和宽度为 4 米的盲区。评价单元处理三维图像数据,根据测量值将物体列入各种级别,保存最近工作小时的记录并借助深度学习算法忽略可能对碰撞警告无关紧要的物体。同时,它还将实时图像以及警报信号传输给驾驶室内的监视器,其在碰撞警告情况下会发出声音和视觉信号。

立体观测原理与三维快照技术

对碰撞警告的可靠性以及驾驶员的接受度至关重要的是,辅助系统能否可靠识别危险并区分正常使用环境。基于双目成像原理的物体检测使之成为可能,以此可以检测人员和物体并计算出在空间上到车辆的相应距离。位于传感器两端的摄像机从不同的角度拍摄图像。处理系统会将这两个视角图像处理并从中计算出深度信息,即第三维信息。3D 视觉传感器基于三维图像信息计算物体的宽度和高度。由此可区分出可能造成碰撞危险的人员和物体以及与碰撞无关的物体(例如路基或斜坡)。处理器可根据户外使用条件设置两种物体检测级别。级别1下的可识别物体比级别2的尺寸更小。但更宽的物体(例如墙壁)在级别2将被忽略。例如,当车辆在狭窄通道作业时,级别2将是理想的选择,因为其不会因为检测到墙壁而频繁出现不必要和干扰性的警告信号。

警报区域的灵活配置还有助于评定警报消息,从而使驾驶员能够相应地进行反应。因此,Visionary-B 能够确保可靠避免误报警,只有当确实危急时,才会通知驾驶员。

除对已检测物体进行评估和分类外,Visionary-B 的模块化理念还允许根据车辆及其使用情况来配置预警辅助系统。多种配置场景可供选择:单头传感器配备可用于车辆单行驶需要,配备双传感器头的可用于需检测前行和倒车需要的场景,并且双传感器配备同时覆盖更大视野,如特大型和能见度差车辆周围环境或后方区域。

适用于恶劣工作环境下的户外作业

主动预警系统Visionary-B 针对户外区域而设计,适用于各种户外使用场合。并凭借其极高可靠性令人折服。传感器外壳防护等级高达IP69K,使用温度可承受 -40°C 至 +75 °C。此外,其还满足对抗冲击性和抗振动性等恶劣使用要求标准。处理单元(通常安装于驾驶室区域内)凭借 IP67 的外壳防护等级和 -20 °C 至 +40 °C 的宽温度范围同样设计用于较长使用寿命和恶劣环境。检测算法经过实际应用验证,即使在阳光直射、下雨、潮湿且发亮的公路路面以及其他复杂环境因素下,也能可靠检测物体,并且不会影响碰撞警告。

可用于更多应用领域

针对户外驾驶辅助系统的Visionary-B,还可以应用于更多领域。例如,在挖掘机上,配备两个可切换传感器头的Visionary-B 能够可靠防护后方区域和被挖掘机臂遮盖的侧面视界。建筑和采矿机械典型的吊机、翻斗车或轧辊亦可借助SICK的主动预警辅助系统更安全地作业。它们在所有环境和亮度条件下均能在行驶方向监控盲区。将碰撞和事故危险降至最低,从而将车辆免受损坏风险、停机时间和高维修成本的困扰。Visionary-B 会及时识别潜在危险和事故源并主动警示驾驶员,农业和林业车辆同样从中受益。减少车辆损坏意味着减少机器停机时间和实现尽可能最佳的可用性 - 特别是在收割时期的关键时刻。即使对于市政车辆和专用车辆,例如将其用于可回收材料收集,Visionary-B 也可随时观察死角,并有效帮助驾驶员操控车辆。

除这些示例外,还有针对这种高度先进的驾驶辅助系统的诸多其他应用领域。这些也可适用于现有车辆 - 因为Visionary-B简单易用可直接由厂商安装在新车辆中,或者提供给经销商作为整体解决方案的附件。


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