DE10004010A1 - Laser-Entfernungsmesser für Antikollisionsanwendungen - Google Patents
Laser-Entfernungsmesser für AntikollisionsanwendungenInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Sensoranordnung für im wesentlichen linear entlang einer Bahn (2) verfahrbare Vorrichtungen (1), mit wenigstens einem in Richtung der Bahn (2) messenden ersten Entfernungsmesser (6), der die Entfernung zu einem benachbarten Objekt (3) auf Basis der Laufzeit eines entlang eines Massstrahls (7) ausgesandten Impulses bestimmt, wobei ein zweiter Entfernungsmesser (8) vorgesehen ist, der eine Position der Vorrichtung (1) relativ zu an der Bahn angeordneten Markierungen (4) bestimmt.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Sensoranordnung
mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 sowie
ein Verfahren zum Betrieb entlang einer Laufbahn verfahr
baren Vorrichtung.
Gattungsgemäße Sensoranordnungen sind beispielsweise als
Abstandssensoren für Kräne aus dem Stand der Technik be
kannt. Abstandssensoren werden verwendet, um bei Laufkrä
nen oder Laufkatzen den Abstand des Krans vom Endpunkt
einer Kranbahn oder den Abstand des Krans von einem zwei
ten, auf derselben Kranbahn fahrenden Kran zu bestimmen
und die Motorsteuerung des Krans derart zu beeinflussen,
daß bei Unterschreiten eines Mindestabstands die Fahrge
schwindigkeit des Krans herabgesetzt oder der Kran
schließlich vollkommen gestoppt wird. Die bekannten Sen
soranordnungen arbeiten üblicherweise mit einem Lichtstrahl
im Infrarotbereich, dessen Laufzeit zu einem am
gegenüberliegenden Objekt angebrachten Reflektor gemessen
wird, woraus sich die Entfernung unmittelbar ergibt.
Andere bekannten Sensoren erfassen ein längs der Laufbahn
angebrachtes Lineal aus Markierungen, bei dem entweder
die Markierungen abgezählt werden und der Sensor auf die
se Weise die Position ausgehend von einer Startposition
errechnet, oder es ist ein sogenannter Greycode aufge
bracht, bei dem der Sensor auch ohne die Referenz eines
Anschlagpunktes innerhalb einer gewissen Genauigkeit er
mitteln kann, wo der Sensor gerade steht.
Bei den Laufzeitsensoren ergibt sich insbesondere bei
langen Kranbahnen im Freien gelegentlich das Problem, daß
die Sichtverhältnisse beeinträchtigt werden können. Dies
führt bei den zum Teil mehrere hundert Meter langen Krä
nen beispielsweise bei Nebel dazu, daß das Signal voll
kommen verloren geht und die damit verknüpfte Sicher
heitsfunktion ausfällt. Dies gilt auch bei Verwendung von
infrarotem Licht, bei dem die Reichweite etwa der doppel
ten optischen Sichtweite entspricht. Derartige Konditio
nen treten insbesondere in Hafenbereichen relativ häufig
ein.
Inkrementale Sensoren unterliegen keinen Einschränkungen
durch begrenzte Sichtweiten bei Nebel, sie erfordern je
doch in der einfachen Version, bei der lediglich Markie
rungen eines Maßbandes abgezählt werden, am Beginn der
jeweiligen Messung eine Referenzierungsfahrt, bei der der
Endanschlag detektiert wird. Dieser Fall tritt beispiels
weise bei einem Stromausfall ein. Die Codierung von Kran
bahnen mit dem Greycode-Verfahren ist aufwendig und ent
sprechend teuer, da über die gesamte Länge der Kranbahn
die Codierung eine eindeutige Positionsbestimmung ermög
lichen muß.
Es ist deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine
Vorrichtung und ein Verfahren zu schaffen, bei denen
technisch relativ einfache Sensormittel eine hohe Genau
igkeit ermöglichen, am Beginn einer Messung oder Strom
ausfall keine Referenzierungsfahrt erforderlich ist und
die Verwendung von einfachen Markierungen entlang der
Kranbahn ausreichend ist.
Diese Aufgabe wird von einer Sensoranordnung mit den
Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Weil neben dem Entfer
nungsmesser für den absoluten Abstand zu einem benachbar
ten Objekt auf Basis der Laufzeit ein zweiter Entfer
nungsmesser vorgesehen ist, der eine Position der Vor
richtung relativ zu an der Bahn angeordneten Markierungen
erfaßt, kann am Beginn einer Messung über den Lauf
zeitsensor zunächst mit der inhärenten Genauigkeit dieses
Sensors die Position bestimmt werden. Die exakte Position
mit einer Genauigkeit im Bereich von wenigen Millimetern
kann dann über den Inkrementalsensor erfaßt werden. Wenn
während des Betriebs sich die Sichtbedingungen ver
schlechtern, kann der Inkrementalsensor über das Herauf-
oder Herunterzählen der Bahnmarkierungen die Position
kontinuierlich weiterverfolgen und ermitteln, auch wenn
der Laufzeitsensor unterbrochen ist. Der Inkrementalsen
sor kann dabei in besonders einfacher Weise mit einzelnen
Markierungen entlang der Bahn arbeiten und benötigt keine
Codierung, da die Anfangsinformation von dem Laufzeitsen
sor übermittelt wird.
Der zweite Sensor ist vorzugsweise ein Inkrementalsensor,
der ein ortsauflösendes Detektormittel und eine Optik zur
Projektion der Markierungen auf das Detektormittel auf
weist. Mit diesen Merkmalen sind relativ preiswerte Sen
soren realisierbar, die dennoch eine Genauigkeit im Be
reich von 1 mm erreichen. Die Fortschreibung des Ortes
bei unterbrochenem Laufzeitsensor wird besonders einfach
möglich, wenn die Markierungen in regelmäßigen Abständen
angeordnet sind, beispielsweise in Abstände von jeweils
einem Meter. Weiter können die Markierungen bestimmten
Objekten entlang der Laufbahn zugeordnet sein und gegebe
nenfalls in unregelmäßigen Abständen angeordnet sein,
wenn nicht die absolute Entfernung von dem Endpunkt der
zu ermittelnde Wert ist, sondern eine relative Position
zu dem markierten Objekt angefahren werden soll. Eine
derartige Anforderung besteht beispielsweise bei Aufzü
gen, die eine definierte Position bezüglich einer Gescho
ßebene eines Gebäudes anfahren müssen.
Es kann weiter vorgesehen sein, daß der erste und/oder
der zweite Entfernungsmesser dazu vorgesehen ist, Daten
mit dem Meßstrahl zu übertragen. Im Falle von zwei Krä
nen, die eine gemeinsame Kranbahn benutzen, kann so die
Information über Position, Geschwindigkeit und relative
Abstand der Kräne jeweils in beiden Kränen vorliegen. Bei
Ausfall eines Sensorsystems kann das jeweils andere Sen
sorsystem die kompletten Bewegungsdaten beider Kräne er
mitteln und redundant vorhalten.
In einer konkreten Ausführungsform kann vorgesehen sein,
daß ein gemeinsames Auswertmittel für den ersten und den
zweiten Entfernungsmesser vorgesehen ist. Dieses Auswert
mittel kann dann aus beiden Signalen die Position mit ei
ner großen Zuverlässigkeit und Genauigkeit errechnen.
Weiter kann vorgesehen sein, daß der erste Entfernungs
messer oder ein dritter Entfernungsmesser die Entfernung
zu einem ebenfalls entlang der Laufbahn beweglichen Ob
jekt, beispielsweise einem zweiten Laufkran, mißt und die
Position des beweglichen Objekts an den ersten Entfer
nungsmesser oder an das Auswertemittel übertragen wird.
In diesem Fall liegen sowohl Informationen über den Ab
stand zu einem festen Bezugspunkt als auch die Informati
on über den Abstand zum nächsten relativ beweglichen Ob
jekt vor. Weiter kann vorgesehen sein, daß das Auswert
mittel dazu eingerichtet ist, die von dem ersten und dem
zweiten Entfernungsmesser und gegebenenfalls dem dritten
Entfernungsmesser miteinander zu vergleichen und die ab
solute Position, Geschwindigkeit und/oder Beschleunigung
der Vorrichtung auf der Laufbahn sowie gegebenenfalls den
Abstand zu einem benachbarten beweglichen Objekt zu be
rechnen. Bei dieser Ausführungsform werden die kompletten
Bewegungsvariablen der verfahrbaren Vorrichtung ermit
telt, und in Kenntnis der anwendbaren Konstanten kann in
jedem Zustand die maximale Dynamik des Systems voll aus
geschöpft werden.
Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betrieb einer
entlang einer Laufbahn verfahrbaren Vorrichtung mit we
nigstens einer Sensoranordnung der oben beschriebenen Art
ist folgendes vorgesehen:
- a) Ermitteln der absoluten Position der Vorrichtung auf der Laufbahn auf Basis des ersten Entfernungsmessers mit einem Meßfehler von weniger als dem halben Abstand zweier benachbarter Markierungen; und
- b) ermitteln der relativen Position der Vorrichtung zu der nächstliegenden Markierung mit einem geringeren Meßfehler als bei dem Schritt a).
Mit diesem Verfahren ist auf Basis des ersten Entfer
nungsmessers eine eindeutige Identifizierung der jeweils
nächstliegenden Markierung möglich. Die genaue Position
relativ zu dieser Markierung kann mit dem zweiten Entfer
nungsmesser bestimmt werden. Damit ist die Position einer
Vorrichtung entlang einer Laufbahn eindeutig festgelegt.
Hierbei werden vorzugsweise die Schritte a) und b)
gleichzeitig synchron ausgeführt, wodurch Schleppfehler
vermieden werden, die bei einer sequentielle Ausführung
der Schritte ohne Kompensation zu Differenzen im Messer
gebnis führen würden.
Wenn weiter vorgesehen ist, daß die absolute Position der
Vorrichtung aus der Kombination der Ergebnisse der
Schritte a) und b) und einer bekannten Position der Mar
kierungen ermittelt wird, so wird auch der Absolutwert
des Abstandes zwischen der Vorrichtung und einem festen
Bezugspunkt, beispielsweise dem Ende der Kranbahn oder
eines Aufzugschachtes, eindeutig mit hoher Genauigkeit
ermittelbar. Wenn zusätzlich das Ermitteln der vollstän
digen Bewegungsdaten (Ort, Geschwindigkeit, Beschleuni
gung) der Vorrichtung vorgesehen ist, so kann bei dem
Verfahren der Vorrichtung das volle Geschwindigkeits- und
Beschleunigungs- bzw. Bremspotential ausgeschöpft werden.
Wenn weiter vorgesehen ist, die Bewegungsdaten und/oder
den Abstand zu einer benachbarten, im wesentlichen
gleichartigen Vorrichtung an die benachbarte Vorrichtung
zu übertragen, so können auch die Bewegungsdaten der be
nachbarten Vorrichtung in eine Berechnung der möglichen
Bewegungen hinsichtlich Geschwindigkeit, Beschleunigung
und Bremsen einbezogen werden. Auf diese Weise kann auch,
wenn die beiden Vorrichtungen sich aufeinander zu bewegen,
das volle zur Verfügung stehende Geschwindigkeitspo
tential genutzt werden.
Zusätzlich kann vorgesehen sein, einen Antrieb der Vor
richtung derart zu steuern, daß eine Kollision mit den
Enden der Laufbahn und/oder der benachbarten gleicharti
gen Vorrichtung ausgeschlossen wird. Der automatische
oder halbautomatische Betrieb von derart ausgestatteten
Vorrichtungen wird damit möglich.
Eine vorteilhafte Anwendung der insoweit beschriebenen
Sensoren und Verfahren ergibt sich insbesondere bei Lauf
kränen, Aufzügen und Staplern für Hochregallager.
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der vorliegenden
Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben.
Es zeigen:
Fig. 1: Einen einzelnen Laufkran mit zwei Entfer
nungsmessern auf Laufzeitbasis bzw. in
krementaler Basis;
Fig. 2: zwei Laufkräne mit der erfindungsgemäßen
Sensoranordnung auf einer gemeinsamen
Laufbahn; sowie
Fig. 3: eine Krananlage mit insgesamt drei Lauf
kränen auf einer gemeinsamen Kranbahn.
In der Fig. 1 ist eine Laufkran 1 in einer Draufsicht
dargestellt. Der Laufkran 1 ist entlang einer Kranbahn 2
linear verfahrbar. An einem stirnseitigen Ende der Lauf
bahn 2 ist eine optischer Reflektor 3 angeordnet. Weiter
ist seitlich neben der Kranbahn 2 ein Maßstab aus äquidi
stant angeordneten Markierungen 4 vorgesehen.
Der Kran selbst trägt einen ersten Entfernungsmesser 6,
der durch Aussendung eines gepulsten Meßstrahls 7 entlang
einer Meßstrecke die Entfernung zum Reflektor 3 bestimmt.
Weiter ist ein zweiter Entfernungsmesser 8 vorgesehen,
der durch Aussendung eines kontinuierlichen Meßstrahls 9
die Position relativ zur nächstliegenden Markierung 4 er
mittelt. Weiter sind der erste Entfernungsmesser 6 und
der zweite Entfernungsmesser 8 über Verbindungsleitungen
10 mit einer gemeinsamen Steuerung 11 verbunden, die wie
derum auch die (nicht dargestellte) Motorsteuerung des
Laufkrans 1 birgt.
Im Betrieb wird über den ersten Entfernungsmesser 6 durch
Aussendung des Meßstrahls 7 und dessen Laufzeit zum Re
flektor 3 und zurück die Entfernung des Krans 1 von dem
Reflektor 3 bestimmt. Diese Entfernungsbestimmung erfolgt
mit einer Genauigkeit, die besser ist als der halbe Ab
stand des von zwei Markierungen 4 zueinander. Der zweite
Entfernungsmesser 8 sendet den beispielsweise kontinuier
lichen Meßstrahl 9 auf die Markierungen, die ihrerseits
wieder von strichförmigen Retroreflektoren gebildet sind.
Die nächstliegende Markierung 4 reflektiert das Licht des
Meßstrahls 9 und wird über eine Optik beispielsweise auf
eine CCD-Zeile abgebildet, deren Auflösung mit 256 Pixeln
etwa eine Genauigkeit von 1 mm ermöglicht, falls die Mar
kierungen einen Abstand von einem Meter voneinander auf
weisen. Die Steuerung 11 ermittelt nun, in der Nähe wel
cher Markierung 4 sich der Kran befindet, während die aus
dem zweiten Entfernungsmesser 8 gegebene Information die
exakte Lage des Krans 1 bezüglich der individuellen Mar
kierung 4 ergibt. Beide Informationen werden zusammen mit
der Kenntnis des Abstandes der einzelnen Markierungen vom
Ende der Laufbahn 2 ausgewertet und ergeben damit die ex
akte, millimetergenaue Position des Laufkrans 1 auf der
Laufbahn 2. Diese Messungen werden kontinuierlich fortge
führt, so daß auch bei einer Unterbrechung des Meßstrahls
7 die Position anhand der Weiterzählung der einzelnen
Markierungen 4 kontinuierlich ermittelt werden kann.
In der Fig. 2 ist eine Anordnung aus zwei Laufkränen 1
und 1' dargestellt, wobei gleiche Bauelemente gleiche Be
zeichnungen wie in der Fig. 1 tragen. Die dem zweiten
Laufkran 1' zugeordneten, korrespondierenden Bauelemente
sind jeweils mit einem Strich gekennzeichnet. Ergänzend
zu der Darstellung gemäß Fig. 1 trägt der Kran 1 einen
dritten Entfernungsmesser 13, der entlang eines Meß
strahls 14 einen Meßimpuls zu einem Reflektor 15 aussen
det. Der Reflektor 15 ist dabei fest an dem zweiten Lauf
kran 1' angeordnet. In entsprechender Weise wird ein
dritter Entfernungsmesser 13' des zweiten Laufkrans 1'
auf den ersten Laufkran 1 ausgerichtet und sendet ein Si
gnal entlang der Meßstrecke 14' auf den Reflektor 15',
der wiederum am ersten Laufkran 1 angeordnet ist. Der
zweite Laufkran 1' ermittelt dabei seine Position relativ
zu dem dem Reflektor 3 gegenüberliegenden Ende der Lauf
bahn 2, indem ein Meßstrahl 7' auf einen fest angeordne
ten Reflektor 3' gerichtet und die Laufzeit eines Impul
ses gemessen wird.
Bei dieser Vorrichtung kann zunächst jeder der Kräne 1,
1' wie im Zusammenhang mit der Fig. 1 beschrieben seine
absolute Position gegenüber dem Reflektor 3 bzw. 3' mit
dem ersten Entfernungsmesser 6, 6' bestimmen. Die Rela
tivposition zu einer Markierung 4 wird von einem Entfer
nungsmesser 8, 8' ermittelt, der inkremental arbeitet.
Daraus ergibt sich für jede Steuerung 11, 11' in eindeu
tiger Weise die genaue Position des Laufkrans 1, 1' auf
der Laufbahn 2, ohne eine Referenzierungsfahrt durchfüh
ren zu müssen.
Die relative Entfernung der Laufkräne 1, 1' zueinander
wird durch den jeweils dritten Entfernungsmesser 13, 13'
mit Bezug auf den gegenüberliegenden Reflektor 15, 15'
ermittelt, so daß auch hier in Kenntnis der Bewegungsda
ten der Kräne 1, 1' die vollständige Information über im
Rahmen des Sicherheitsbereichs zulässige Bewegungen vor
liegen und die Kransteuerung 11, 11' den Kran 1, 1' bei
bedarf automatisch verfahren und insbesondere abbremsen
kann. Da über die Meßstrahlen 14, 14' alle auf den Kränen
1, 1' vorliegenden Meßdaten vom Entfernungsmesser 13, 13'
zu einem im Reflektor 15, 15' integrierten Datenempfänger
16, 16' übertragen werden, liegen insbesondere bei Aus
fall eines der Sensoren 6, 6', 8, 8' oder 13, 13' noch im
mer sämtliche Informationen über die Bewegung beider Krä
ne aus dem jeweils intakt gebliebenen System vor. Die aus
drei Sensoren ermittelte Information reicht aus, um die
kompletten Bewegungsgleichungen vollständig lösen zu kön
nen. Insoweit ist eine volle Redundanz des Sensorsystems
gegeben.
In der Fig. 3 ist ein weiteres System mit insgesamt drei
Laufkränen auf einer Laufbahn 2 vorgesehen. Bei diesen
drei Kränen sind im wesentlichen die gleichen Elemente
wie in der Fig. 2 vorgesehen. Der jeweils dritte Kran
ist mit seinen zugehörigen Bauelementen mit zwei Strichen
gekennzeichnet.
Die beiden äußeren Kräne 1, 1" weisen wie in der Fig. 2
jeweils einen ersten Entfernungsmesser 6, 6" zur Bestim
mung der Distanz zu einem gegenüberliegenden, ortsfesten
Reflektor 3, 3" sowie einen Inkrementalsensor mit einem
zweiten Entfernungsmesser 8, 8" auf. Der mittlere Kran
1' weist neben dem Inkrementalsensor 8' einen ersten Ent
fernungsmesser 13' und einen zweiten Entfernungsmesser
23' auf, der die relative Entfernung zu dem jeweils ge
genüberliegenden Kran 1, 1", genauer gesagt, zu dem Re
flektor 15', 25', mißt.
Bei diesem System kann jeder der beiden äußeren Laufkräne
wie im Zusammenhang mit Fig. 1 beschrieben seine absolu
te Position auf der Laufbahn 2 auf wenige Millimeter ge
nau bestimmen. Lediglich der mittlere Kran kann mit den
Entfernungsmessern 13', 23' nur die Entfernung relativ zu
den benachbarten Kränen 1, 1" ermitteln und die Lage des
Meßstrahls 9' bezüglich einer Markierung 4 bestimmen. Für
die Errechnung einer absoluten Position auf der Laufbahn
2 ist die Übermittlung der jeweiligen aktuellen Position
mindestens eines benachbarten Krans 1, 1" erforderlich.
Auch bei diesem System werden die für jeden Kran relevan
ten Bewegungsdaten mehrfach ermittelt, nämlich einmal von
dem Kran selbst (bzw. von seiner Steuerung 11, 11', 11")
und zum anderen von dem jeweils benachbarten Kran, der
neben seinen eigenen Bewegungsdaten den Abstand zum Nach
barkran bestimmt. Eine Datenübertragung von einem Kran
zum nächsten stellt folglich sicher, daß auch der benach
barte Kran einen vollständigen Satz von Bewegungsdaten
erhält, der auch dann verfügbar bleibt, wenn einer oder
mehrere Sensoren ausfallen.
Durch die Auslegung der Sensoren und die beschriebenen
Verfahren wird die Kransteuerung in der Weise sicher, daß
die Positionen auch bei Beeinträchtigungen der Sichtweite
zuverlässig ermittelt werden können. Die für eine sichere
Steuerung des Krans einerseits und für eine maximale Ausnutzung
der möglichen Geschwindigkeiten und Beschleuni
gungen der Kräne andererseits erforderlichen Bewegungsda
ten, die letztlich zur Lösung der Bewegungsgleichungen
führen, liegen vollständig und mehrfach redundant vor.
Insofern kann auch bei widrigen Bedingungen und unter Ab
sicherung gegen Störungen die Kransteuerung halbautoma
tisch oder vollautomatisch arbeiten. Eine Beeinträchti
gung der Leistungsfähigkeit durch unnötige Eingriffe in
die Kranfahrten wird vermieden.
Eine Ausführung entsprechend dem in Fig. 1 geschilderten
Beispiel kann auch beispielsweise für Aufzüge vorgesehen
sein, bei denen ein Entfernungsmesser die Absoluthöhe der
Kabine bezüglich des Bodens des Aufzugschachtes bestimmt.
Ein zweiter Inkrementalsensor mißt dabei die relative
Ausrichtung der Aufzugskabine bezüglich einer dem jewei
ligen Geschoß zugeordneten Markierung. So kann der Aufzug
mit hoher Geschwindigkeit ein Geschoß anfahren und be
reits vor Erreichen der Geschoßmarkierung zum Halt bei
diesem Geschoß abbremsen. Wenn dann die Geschoßmarkierung
in Sichtweite des Inkrementalsensors, also des zweiten
Entfernungsmessers, kommt, kann die Position millimeter
genau aufgelöst werden und der Fahrstuhl mit großer Ge
nauigkeit und großer Schnelligkeit exakt an der gewünsch
ten Position angehalten werden. Die Geschoßhöhe des Ge
bäudes kann bei diesem Sensorsystem für Aufzüge variabel
sein. Es kommt nicht auf den genauen Abstand der Markie
rungen untereinander an. So kann beispielsweise die Mar
kierung als reflektierender Streifen bereits vom Aufzug
hersteller am jeweiligen Türrahmen angebracht werden, oh
ne daß es hier auf eine exakte Positionierung ankäme.
Insbesondere kann der Aufzug auch in einem Notlaufpro
gramm weiter betrieben werden, wenn einer der beiden Sen
soren ausfällt. Bei Ausfall des ersten Entfernungsmessers,
der die absolute Entfernung zum Boden des Aufzug
schachtes bestimmt, kann der Aufzug ohne Komfortbeein
trächtigungen weiter betrieben werden, indem die Markie
rungen beim Vorbeifahren des Aufzugs herauf- oder herun
tergezählt werden und so kontinuierlich die Position des
Aufzugs weiterverfolgt wird. Lediglich die Aufzugfahrt
wird mit einer geringeren als der maximal möglichen Ge
schwindigkeit ausgeführt werden, damit eine Bremsung der
Aufzugskabine rechtzeitig zum Erreichen des vorgesehenen
Haltepunktes ausgeführt werden kann. Bei Ausfall des
zweiten Entfernungsmessers, also des Inkrementalsensors,
wird die Positionierung des Aufzugs bezüglich der jewei
ligen Geschoßebene beeinträchtigt, so daß im Aufzugaus
gang eine Stufe entstehen kann. Die Sicherheit des Auf
zugsbetriebs ist hierdurch jedoch nicht beeinträchtigt.
Claims (16)
1. Sensoranordnung für im wesentlichen linear entlang
einer Bahn (2) verfahrbare Vorrichtungen (1), mit we
nigstens einem in Richtung der Bahn (2) messenden er
sten Entfernungsmesser (6), der die Entfernung zu ei
nem benachbarten Objekt (3) auf Basis der Laufzeit
eines entlang eines Messstrahls (7) ausgesandten Im
pulses bestimmt, dadurch gekenn
zeichnet, daß ein zweiter Entfernungsmesser
(8) vorgesehen ist, der eine Position der Vorrichtung
(1) relativ zu an der Bahn (2) angeordneten Markie
rungen (4) bestimmt.
2. Sensoranordnung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß der zweite Sensor (8)
ein Inkrementalsensor ist, der ein ortsauflösendes
Detektormittel sowie eine Optik zur Projektion der
Markierungen (4) auf das Detektormittel aufweist.
3. Sensoranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet, daß
die Markierungen (4) in regelmäßigen Abständen ange
ordnet sind.
4. Sensoranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprü
che 1 bis 3, dadurch gekennzeich
net, daß die Markierungen (4) bestimmten Objekten
entlang der Laufbahn (2) zugeordnet sind und gegebe
nenfalls in unregelmäßigen Abständen angeordnet sind.
5. Sensoranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet, daß
der erste und/oder der zweite Entfernungsmesser (6, 8)
dazu eingerichtet ist, Daten mit dem Messstrahl (7)
zu übertragen.
6. Sensoranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet, daß
ein gemeinsames Auswertemittel (11) für den ersten
und den zweiten Entfernungsmesser (6, 8) vorgesehen
ist.
7. Sensoranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet, daß
der erste Entfernungsmesser (6) oder ein dritter Ent
fernungsmesser (13) die Entfernung zu einem ebenfalls
entlang der Laufbahn (2) beweglichen Objekt (1')
misst und die Position des beweglichen Objekts (1')
an den ersten Entfernungsmesser (6) oder an das Aus
wertemittel (11) übertagen wird.
8. Sensoranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet, daß
das Auswertemittel (11) dazu eingerichtet, die von
dem ersten und dem zweiten Entfernungsmesser (6, 8)
und ggf. dem dritten Entfernungsmesser (13) ermittel
ten Werte miteinander zu vergleichen und die absolute
Position, Geschwindigkeit und/oder Beschleunigung der
Vorrichtung (1) auf der Laufbahn (2) sowie ggf. den
Abstand zu einem benachbarten beweglichen Objekt (1')
zu berechnen.
9. Verfahren zum Betrieb einer entlang einer Laufbahn
(2) verfahrbaren Vorrichtung (1) mit wenigstens einer
Sensoranordnung (6, 8) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, mit folgenden Schritten:
- a) Ermitteln der absoluten Position der Vorrich tung (1) auf der Laufbahn (2) auf Basis des er sten Entfernungsmessers (6) mit einem Messfeh ler von weniger als dem halben Abstand zweier benachbarter Markierungen (4);
- b) Ermitteln der relativen Position der Vorrich tung (1) zu der nächstliegenden Markierung mit einem geringeren Messfehler als bei dem Schritt a).
10. Verfahren nach Ansprch 9, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Schritte a) und b)
gleichzeitig ausgeführt werden.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß fol
gender Schritt vorgesehen ist:
- a) Bestimmen der absoluten Position der Vorrich tung (1) aus der Kombination der Ergebnisse der Schritte a) und b) und einer bekannten Position der Markierungen (4).
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß fol
gender Schritt vorgesehen ist:
- a) Ermitteln der vollständigen Bewegungsdaten (Ort, Geschwindigkeit, Beschleunigung) der Vor richtung (1).
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch ge
kennzeichnet, daß folgender Schritt vorge
sehen ist:
- a) Übertragen der Bewegungsdaten und/oder des Ab standes zu einer benachbarten im wesentlichen gleichartigen Vorrichtung (1', 1") an die be nachbarte Vorrichtung.
14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß fol
gender Schritt vorgesehen ist:
- a) Steuerung eines Antriebs der Vorrichtung (1) derart, dass eine Kollision mit Enden der Lauf bahn und/oder der benachbarten gleichartigen Vorrichtung (1, 1") ausgeschlossen wird.
15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß fol
gender Schritt vorgesehen ist:
- a) Steuerung eines Antriebs der Vorrichtung (1) derart, dass eine bestimmte Position entlang der Laufbahn mit einer hohen Genauigkeit ange fahren wird, wobei die Genauigkeit besser als 1 cm ist, insbesondere bei oder unter 1 mm liegt.
16. Sensoranordnung oder Verfahren nach einem der vorher
gehenden Ansprüche, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Vorrichtung ein Aufzug, ein
Laufkran oder ein Stapler eines Hochregallagers ist.
Priority Applications (4)
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|---|---|---|---|---|
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| EP0490012B1 (de) * | 1990-12-13 | 1996-06-05 | ABUS Kransysteme GmbH & Co. KG. | Sensor-System zur Überwachung von Kranen |
| FR2715391B1 (fr) * | 1994-01-24 | 1996-03-22 | Lorraine Laminage | Dispositif et procédé d'anticollision pour un mobile. |
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10309219A1 (de) * | 2003-02-28 | 2004-09-16 | Gottwald Port Technology Gmbh | Sicherheitsschaltung zur Fahrwegbegrenzung von Kranen |
| DE102006036320A1 (de) * | 2006-08-03 | 2008-02-07 | Pepperl + Fuchs Gmbh | Vorrichtung und Verfahren zum berührungslosen Bestimmen der Position eines sich bewegenden Zielobjektes |
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