Kran sowie Vorrichtung zu dessen Steuerung Crane and device for its control
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kran wie beispielsweise einen Turmdreh kran, mit einem Kranausleger, von dem ein mit einem Lasthaken verbundenes Hubseil abläuft, sowie einer Lasthaken-Positionsbestimmungseinrichtung zum Be stimmen der Lasthakenposition. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Steuern eines solchen Krans, bei dem die Lasthakenposition eines mit einem Hubseil verbundenen Lasthakens von einer Lasthaken- Positionsbestimmungseinrichtung sensorisch erfasst wird. The present invention relates to a crane such as a tower crane, with a crane boom from which a hoist rope connected to a load hook runs, and a load hook position determining device for determining the load hook position. The invention also relates to a method and a device for controlling such a crane, in which the load hook position of a load hook connected to a hoist rope is sensed by a load hook position determination device.
Turmdrehkrane können einen zumindest näherungsweise liegenden, ggf. auch aufwippbaren Kranausleger aufweisen, der von einem sich aufrecht erstreckenden Turm getragen wird und um die aufrechte Turmlängsachse verdreht werden kann. Bei einem sog. Obendreher dreht sich hierbei der Ausleger relativ zum Turm, wäh rend bei einem Untendreher der ganze Turm und damit der daran angelenkte Aus leger verdreht wird. Der Abstand des Lasthakens von der Turmachse kann mittels einer Laufkatze eingestellt werden, die entlang des Auslegers verfahrbar ist, wobei das mit dem Lasthaken verbundene Hubseil über die besagte Laufkatze abläuft, oder auch durch Aufwippen eines Nadelauslegers.
Aus verschiedenen Gründen ist es hierbei wünschenswert, die exakte Position des Lasthakens über eine entsprechende Lasthaken-Positionsbestimmungseinrichtung möglichst exakt zu bestimmen. Dies kann nicht nur vorteilhaft sein, wenn der Last haken beispielsweise hinter einer Mauer für den Kranführer nicht mehr sichtbar ist, sondern auch dann, wenn die Laufkatzenposition nicht mehr exakt mit der Lastha kenposition übereinstimmt, d.h. in senkrechter Richtung nicht mehr deckungsgleich ist (es versteht sich, dass durch die Senktiefe des Lasthakens die Höhenstellung von Lasthaken und Laufkatze abweicht). Eine solche Abweichung der Lasthaken position von der Laufkatzenposition kann verschiedene Ursachen haben, bei spielsweise einen ungeraden Verlauf infolge von Windkräften oder Oberschwin gungen des Hubseils oder dynamische Auslenkungen wie Pendelbewegungen der Last oder Windauslenkungen. Je nach zu bewerkstelligender Aufgabe kann es da bei ausreichend sein, die Lasthakenposition nur relativ zur Laufkatze bzw. zum Kran zu bestimmen, beispielsweise um Pendelbewegungen zu dämpfen, oder es kann auch eine absolute Lasthakenposition im Raum benötigt werden, beispiels weise um einen automatisierten Betrieb bei Umschlagvorgängen zu realisieren. Von solchen Verwendungen des Lasthakenpositionssignals zu Steuerungszwecken abgesehen kann durch Bestimmung der Lasthakenposition auch eine erhöhte Si cherheit erreicht werden, da die Last permanent überwacht werden kann, wobei ggf. auch eine Redundanz des Senktiefensensors erreicht werden kann. Tower cranes can have an at least approximately lying, possibly also luffing crane boom which is supported by an upright tower and can be rotated about the upright tower longitudinal axis. In the case of a so-called top-slewing device, the boom rotates relative to the tower, while in the case of a bottom-slewing device, the whole tower and thus the boom attached to it is rotated. The distance of the load hook from the tower axis can be adjusted by means of a trolley that can be moved along the boom, the hoisting rope connected to the load hook running over said trolley, or by luffing a luffing jib. For various reasons it is desirable here to determine the exact position of the load hook as precisely as possible using a corresponding load hook position determination device. This can be advantageous not only if the load hook is no longer visible to the crane operator behind a wall, for example, but also if the trolley position no longer exactly matches the load hook position, i.e. is no longer congruent in the vertical direction (it understands that the height position of the load hook and trolley deviates due to the lowering depth of the load hook). Such a deviation of the load hook position from the trolley position can have various causes, for example an odd course due to wind forces or Oberschwin conditions of the hoist rope or dynamic deflections such as pendulum movements of the load or wind deflections. Depending on the task to be accomplished, it may be sufficient to determine the load hook position only relative to the trolley or the crane, for example to dampen pendulum movements, or an absolute load hook position in space may also be required, for example for automated operation Realize transshipment operations. Apart from such uses of the load hook position signal for control purposes, increased safety can also be achieved by determining the load hook position, since the load can be permanently monitored, with redundancy of the lowering depth sensor also being achieved if necessary.
Solche Assistenz-Systeme eines Krans wie beispielsweise eine Pendeldämpfung, die mit einer Bestimmung der Lasthakenposition arbeiten, sind beispielsweise aus den Schriften DE 20 2008 018 260 U1 oder DE 10 2009 032 270 A1 bekannt, oder auch aus den Schriften EP 16 28 902 B1 , DE 10 324 692 A1 , EP 25 62 125 B1 , US 2013 01 61 279 A oder US 55 26 946 B. Such assistance systems of a crane, such as pendulum damping, which work with a determination of the load hook position, are known, for example, from the documents DE 20 2008 018 260 U1 or DE 10 2009 032 270 A1, or from the documents EP 16 28 902 B1, DE 10 324 692 A1, EP 25 62 125 B1, US 2013 01 61 279 A or US 55 26 946 B.
Ferner ist von der Firma Liebherr unter dem Namen„Cycoptronic“ ein Lastpendel dämpfungssystem für maritime Krane bekannt, welches Lastbewegungen und Ein flüsse wie Wind im Voraus berechnet und auf Basis dessen Kompensationsbewe gungen einleitet, wobei mittels Gyroskopen der Seilwinkel gegenüber der Vertikalen
und dessen Änderungen erfasst werden, um in Abhängigkeit der Gyroskopsignale in die Steuerung einzugreifen. Furthermore, the Liebherr company known under the name “Cycoptronic” is a load sway damping system for maritime cranes which calculates load movements and influences such as wind in advance and initiates compensation movements on the basis of its compensatory movements, whereby the cable angle relative to the vertical using gyroscopes and its changes are detected in order to intervene in the control as a function of the gyroscope signals.
Die Lasthaken-Position kann dabei grundsätzlich in verschiedener Weise erfasst werden, wobei beispielsweise die Schrift WO 91/146 44 A1 eine solche Lasthaken- Positionsbestimmung zeigt. The load hook position can in principle be recorded in various ways, for example the document WO 91/146 44 A1 shows such a load hook position determination.
Aus dem Stand der Technik ist es dabei bekannt, die Lasthakenposition optisch zu erfassen. Beispielsweise zeigt die JP 9-142773 einen Kran, an dessen Ausleger spitze, von der das Hubseil abläuft, eine nach unten blickende Kamera montiert ist, deren Blickrichtung verstellt wird, um Pendelbewegungen des Lasthakens zu fol gen, so dass der Kranführer über die Kamera stets den Lasthaken sehen kann. Die DE 197 25 315 C2 beschreibt einen Hüttenwerkskran mit einem relativ zu einem Tragrahmen verfahrbaren Katzfahrwerk, von dem das Hubseil abläuft. An dem Tragrahmen sind mehrere Kameras angeordnet, deren Blickfeld groß genug ist, um den Kranhaken bei verschiedenen Katzfahrwerkstellungen erfassen zu können. Bei einem solchen Hüttenwerkskran sind die anzufahrenden Positionen relativ starr vorgegeben, so dass die zu verarbeitende Bilddatenmenge handhabbar bleibt. Würde ein solches System indes bei einem Turmdrehkran verwendet, käme eine kaum mehr zu verarbeitende Datenflut zustande. It is known from the prior art to optically detect the load hook position. For example, JP 9-142773 shows a crane, on whose jib tip, from which the hoist rope runs, a downward-looking camera is mounted, the direction of view of which is adjusted in order to follow pendulum movements of the load hook, so that the crane operator always uses the camera can see the load hook. DE 197 25 315 C2 describes a steelworks crane with a trolley trolley that can be moved relative to a support frame and from which the hoist rope runs. Several cameras are arranged on the support frame, the field of view of which is large enough to be able to detect the crane hook in different trolley positions. In such a steelworks crane, the positions to be approached are specified relatively rigidly, so that the amount of image data to be processed remains manageable. If such a system were used on a tower crane, however, there would be a flood of data that could hardly be processed.
Aus der Schrift WO 2005/082770 A1 ist ferner ein Turmdrehkran bekannt, an des sen Laufkatze eine nach unten blickende Kamera angebracht ist, um dem Kranfüh rer ein Videobild der Lasthaken-Umgebung anzuzeigen, so dass der Kranführer in Bewegungsrichtung liegende Hindernisse besser erkennen kann. Dieses Kame rasystem dient der Visualisierung von Hindernissen bzw. des Absetz- oder Auf nahmebereichs, den der Kranführer anzusteuern hat, es wird jedoch dabei nicht die Lasthakenposition relativ zum Kran oder absolut im Raum bestimmt. A tower crane is also known from WO 2005/082770 A1, on whose trolley a downward-looking camera is attached to display a video image of the load hook environment to the crane operator so that the crane operator can better recognize obstacles in the direction of movement. This Kame rasystem is used to visualize obstacles or the Abetz- or on recording area that the crane operator has to control, but it is not the load hook position relative to the crane or absolutely determined in space.
Mit solchen Kamerasystemen ist es jedoch schwierig, die Lasthakenposition aus reichend schnell und ausreichend verlässlich zu bestimmen, da die Bildauswerte- systeme oft große Datenmengen verarbeiten müssen und hierfür bei begrenzter
Rechnerleistung eine gewisse Zeit benötigen. Hinzu kommt, dass bei großen Senk tiefen der Lasthaken vom Kranausleger nur noch sehr klein zu sehen ist, weshalb in der Schrift EP 29 31 649 B1 bereits vorgeschlagen ist, die beobachtende Kamera mit einem automatischen Zoom zu versehen. Allerdings können hierdurch die sichtbeeinträchtigenden Umwelteinflüsse wie Nebel oder Rauch nicht angegangen werden. With such camera systems, however, it is difficult to determine the load hook position sufficiently quickly and with sufficient reliability, since the image evaluation systems often have to process large amounts of data and, for this purpose, limited amounts Computer power require a certain amount of time. In addition, the load hook from the crane boom can only be seen very small at large sinking depths, which is why EP 29 31 649 B1 already proposes providing the observing camera with an automatic zoom. However, environmental influences that impair visibility such as fog or smoke cannot be addressed.
Die Schrift DE 10 2006 001279 A schlägt vor, an der Laufkatze eines Turmdreh krans eine Sende- und Empfangseinrichtung anzubringen, die mit Funkmodulen am Lasthaken und am Ausleger Signale austauscht, wobei anhand der Laufzeit der Signale der Abstand der Laufkatze vom Turm und damit die Ausladung sowie die Absenktiefe des Lasthakens bestimmt werden. Um auch einen seitlichen Versatz des Lasthakens gegenüber der Laufkatze zu bestimmen, wird mit einem Neigungs sensor der Auslenkwinkel des Hubseils gemessen, woraus in Verbindung mit der Absenktiefe die Ausladung der Last korrigiert bzw. der Versatz des Lasthakens ge genüber der Laufkatze bestimmt wird. The document DE 10 2006 001279 A proposes to attach a transmitting and receiving device to the trolley of a rotating tower crane, which exchanges signals with radio modules on the load hook and on the boom, the distance of the trolley from the tower and thus the overhang based on the duration of the signals and the lowering depth of the load hook can be determined. In order to also determine a lateral offset of the load hook with respect to the trolley, the angle of deflection of the hoist rope is measured with an inclination sensor, which, in conjunction with the lowering depth, corrects the overhang of the load or determines the offset of the load hook with respect to the trolley.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten Kran sowie ein verbessertes Verfahren und eine verbesserte Vorrichtung zu dessen Steuerung zu schaffen, die Nachteile des Standes der Technik vermeiden und letz teren in vorteilhafter Weise weiterbilden. Insbesondere soll eine verlässliche, präzi se Bestimmung der Lasthakenposition möglichst in Echtzeit erreicht werden, die von schlechten Umgebungsbedingungen wie Nebel und Rauch möglichst unbeein trächtigt bleibt. The present invention is therefore based on the object of providing an improved crane and an improved method and an improved device for controlling it, avoid the disadvantages of the prior art and further develop the latter in an advantageous manner. In particular, a reliable, precise determination of the load hook position should be achieved in real time as far as possible, which is as unaffected as possible by poor ambient conditions such as fog and smoke.
Erfindungsgemäß wird die genannte Aufgabe durch einen Kran gemäß Anspruch 1 , eine Vorrichtung zu dessen Steuerung nach Anspruch 17 und eine Vorrichtung ge mäß Anspruch 20 gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegen stand der abhängigen Ansprüche. According to the invention, said object is achieved by a crane according to claim 1, a device for controlling it according to claim 17 and a device according to claim 20. Preferred embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.
Es wird also vorgeschlagen, an bestimmten Stellen des Krans elektromagnetische Funkmodule anzubringen, die miteinander kommunizieren und anhand der ausge-
tauschten Funksignale die Position der Funkmodule relativ zueinander und hieraus die Lasthakenposition zu bestimmen. Erfindungsgemäß besitzt die Lasthaken- Positionsbestimmungseinrichtung zumindest drei miteinander Funksignale austau schende elektromagnetische Funkmodule, von denen zumindest ein Funkmodul am Lasthaken angebracht und zumindest zwei weitere Funkmodule voneinander beab- standet an der Kranstruktur angebracht sind, sowie ferner eine Auswerteeinrichtung zum Auswerten der Funksignale und Bestimmen der Position des Lasthakens aus den Funksignalen. Dabei tauscht das Funkmodul am Lasthaken Signale mit jedem der zumindest zwei weiteren Funkmodule aus, wobei die Auswerteeinrichtung die Position des Lasthakens aus den Funksignalen zwischen dem Funkmodul am Lasthaken und den zumindest zwei weiteren Funkmodulen bestimmen kann. Sol che elektromagnetischen Funksignale werden von Rauch und Nebel nicht beein flusst und können zudem so schnell ausgewertet werden, dass eine Positionsbe stimmung in Echtzeit möglich wird. It is therefore proposed to attach electromagnetic radio modules at certain points on the crane, which communicate with one another and based on the specified exchanged radio signals to determine the position of the radio modules relative to each other and from this to determine the load hook position. According to the invention, the load hook position determination device has at least three electromagnetic radio modules exchanging radio signals, of which at least one radio module is attached to the load hook and at least two other radio modules are attached to the crane structure at a distance from one another, as well as an evaluation device for evaluating the radio signals and determining the position of the load hook from the radio signals. The radio module on the load hook exchanges signals with each of the at least two further radio modules, the evaluation device being able to determine the position of the load hook from the radio signals between the radio module on the load hook and the at least two further radio modules. Such electromagnetic radio signals are not influenced by smoke and fog and can also be evaluated so quickly that a position can be determined in real time.
Die Funkmodule können dabei grundsätzlich an verschiedenen Stellen der Kran struktur angebracht werden, wobei eine sichtverbundene Anordnung die Auswer tung der Funksignale bzw. die Bestimmung der Positionen der Funkmodule relativ zueinander vereinfacht. Besitzt der Kran eine entlang des Kranauslegers verfahrbar gelagerte Laufkatze, von dem das Hubseil abläuft, kann in vorteilhafter Weiterbil dung der Erfindung zumindest ein Funkmodul an der genannten Laufkatze ange bracht sein, um aus den ausgetauschten Funksignalen zwischen dem Funkmodul am Lasthaken und dem Funkmodul an der Laufkatze die Position des Lasthakens relativ zur Laufkatze zu bestimmen. In principle, the radio modules can be attached to different points on the crane structure, with a visual arrangement simplifying the evaluation of the radio signals or the determination of the positions of the radio modules relative to one another. If the crane has a trolley mounted so that it can be moved along the crane boom, from which the hoist rope runs off, at least one radio module can be attached to said trolley in an advantageous development of the invention in order to use the exchanged radio signals between the radio module on the load hook and the radio module on the Trolley to determine the position of the load hook relative to the trolley.
Vorteilhafterweise können dabei an der genannten Laufkatze mehrere Funkmodule verteilt bzw. voneinander beabstandet angeordnet werden, was die Positionsbe stimmung des Lasthakens aus den ausgetauschten Funksignalen beträchtlich er leichtert. Insbesondere können zumindest drei Funkmodule an der Laufkatze von einander beabstandet angeordnet sein, wobei die zumindest drei Funkmodule vor teilhafterweise nicht entlang einer Geraden angeordnet sind, sondern an den Ecken eines Dreiecks. Insbesondere können die Funkmodule an der Laufkatze sowohl in
Längsrichtung des Auslegers als auch quer hierzu versetzt zueinander angeordnet sein, wobei die Funkmodule in einer gemeinsamen liegenden, insbesondere etwa horizontalen Ebene, oder auch in mehreren, verschieden positionierten Ebenen angeordnet sein können. Durch die Verteilung in Auslegerlängsrichtung und quer hierzu lässt sich aus den Funksignalen zwischen Lasthaken und den Funkmodulen an der Laufkatze relativ einfach die Lasthakenposition bestimmen, wenn der Last haken sich aus der Position exakt vertikal unter der Laufkatze herausbewegt, bei spielsweise durch Pendelbewegungen quer zur Längsrichtung des Auslegers oder auch parallel hierzu. Solche Querauslenkungen können beim Abbremsen einer Drehbewegung des Krans oder einer Verfahrbewegung der Laufkatze, aber auch bei äußeren Einflüssen wie Wind entstehen. Advantageously, several radio modules can be distributed or spaced apart from one another on the said trolley, which considerably facilitates the determination of the position of the load hook from the exchanged radio signals. In particular, at least three radio modules can be arranged on the trolley at a distance from one another, the at least three radio modules not being arranged along a straight line, but rather at the corners of a triangle. In particular, the radio modules on the trolley can be used in Be arranged offset to one another in the longitudinal direction of the boom as well as transversely thereto, wherein the radio modules can be arranged in a common, in particular approximately horizontal plane, or also in several differently positioned planes. Due to the distribution in the longitudinal direction of the boom and at right angles to it, the load hook position can be determined relatively easily from the radio signals between the load hook and the radio modules on the trolley when the load hook moves out of the position exactly vertically under the trolley, for example by pendulum movements across the longitudinal direction of the Boom or parallel to this. Such transverse deflections can arise when braking a rotary movement of the crane or a movement of the trolley, but also when there are external influences such as wind.
Gegebenenfalls können auch mehr als drei Funkmodule an der Laufkatze angeord net sein, beispielsweise an den Ecken eines Rechtecks, das sich in einer horizonta len Ebene erstrecken kann. If necessary, more than three radio modules can be arranged on the trolley, for example at the corners of a rectangle which can extend in a horizontal plane.
In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann zumindest ein Funkmodul auch fest am Ausleger montiert sein, beispielsweise an einem Endabschnitt oder auch exakt in der Mitte des Kranauslegers. Vorteilhafterweise können auch mehrere Funkmodule fest am Kranausleger angebracht sein, insbesondere jeweils ein Funkmodul an den gegenüberliegenden Endabschnitten des Auslegers, wobei die genannten Endabschnitte einerseits die auskragende Auslegerspitze und anderer seits das Anlenkstück des Auslegers sein kann, mit dem der Ausleger am Turm eines Turmdrehkrans oder am Oberwagen eines Teleskopauslegerkrans wippbar angelenkt sein kann. Durch Funkmodule an den Endabschnitten des Kranauslegers und gegebenenfalls an einem Mittelabschnitt des Kranauslegers können anhand der Funksignale, die zwischen den Laufkatzen-Funkmodulen und den Ausleger- Funkmodulen ausgetauscht werden, die Position der Laufkatze und/oder aus den Funksignalen, die zwischen den Ausleger-Funkmodulen und dem Lasthaken- Funkmodul ausgetauscht werden, die Lasthakenposition bezüglich der Längsachse des Auslegers und damit auch ein Pendelversatz gegenüber der Laufkatze in einfa cher Weise bestimmt werden.
In Weiterbildung der Erfindung können alternativ oder zusätzlich zu den genannten Funkmodulen auch noch ein oder mehrere weitere Funkmodule an anderer Stelle der Kranstruktur angebracht sein, beispielsweise am Turm eines Turmdrehkrans, oder auch vom Kran beabstandet an einer anderen Position auf der Baustelle oder an einem anderen Kran. In an advantageous development of the invention, at least one radio module can also be permanently mounted on the boom, for example on an end section or also exactly in the center of the crane boom. Advantageously, several radio modules can also be firmly attached to the crane boom, in particular one radio module each on the opposite end sections of the boom, with the mentioned end sections on the one hand being the cantilevered boom tip and on the other hand the articulation piece of the boom with which the boom is attached to the tower of a rotating tower crane or on the Upper carriage of a telescopic boom crane can be articulated luffing. Using radio modules at the end sections of the crane boom and possibly on a central section of the crane boom, the position of the trolley and / or from the radio signals transmitted between the boom radio modules can be determined using the radio signals that are exchanged between the trolley radio modules and the jib radio modules and the load hook radio module are exchanged, the load hook position with respect to the longitudinal axis of the boom and thus also a pendulum offset with respect to the trolley can be determined in a simple manner. In a further development of the invention, as an alternative or in addition to the radio modules mentioned, one or more additional radio modules can also be attached elsewhere on the crane structure, for example on the tower of a tower crane, or at a different position on the construction site or on another crane at a distance from the crane .
Durch Austauschen von Funksignalen zwischen dem Funkmodul am Lasthaken und jedem oder zumindest einigen der genannten weiteren Funkmodule an der Kranstruktur kann nicht nur der Abstand des Lasthakens vom Ausleger bzw. von der Laufkatze im Sinne der Absenktiefe bestimmt werden, sondern auch ein hori zontaler Querversatz des Lasthakens gegenüber dem Ablaufpunkt des Hubseils am Ausleger bzw der Laufkatze und/oder eine horizontale Auslenkung des Lasthakens gegenüber dem Ausleger und somit die Position des Lasthakens relativ zur KRan- struktur einschließlich der horizontalen Relativposition, und zwar insbesondere auch dann, wenn das Hubseil nebst Lasthaken pendelt oder durch Wind ausgelenkt wird oder sich der Ausleger und/oder der Turm unter Last verformen. By exchanging radio signals between the radio module on the load hook and each or at least some of the other radio modules mentioned on the crane structure, not only the distance of the load hook from the boom or from the trolley in terms of the lowering depth can be determined, but also a horizontal transverse offset of the load hook with respect to the point of departure of the hoist rope on the boom or the trolley and / or a horizontal deflection of the load hook in relation to the boom and thus the position of the load hook relative to the crane structure including the horizontal relative position, especially when the hoist rope and the load hook oscillate or is deflected by wind or the boom and / or the tower deform under load.
Vorteilhafterweise sind die Funkmodule derart verteilt angeordnet, dass sie zuei nander Sichtkontakt haben, zumindest dann, wenn keine Bauwerkskante oder ähn liche Objektkonturen zwischen Lasthaken und Kranstruktur liegen. The radio modules are advantageously arranged so that they are distributed such that they have visual contact with one another, at least when there are no building edges or similar object contours between the load hook and the crane structure.
Um die Funkmodule mit elektrischer Energie versorgen zu können, kann den Funkmodulen ein elektrischer Energiespeicher beispielsweise in Form einer Batte rie oder eines ladbaren Akkus zugeordnet sein, wobei jedem Funkmodul einzeln sein eigener Energiespeicher oder auch einer Gruppe von Funkmodulen ein ge meinsamer Energiespeicher zugeordnet sein kann. In order to be able to supply the radio modules with electrical energy, the radio modules can be assigned an electrical energy store, for example in the form of a battery or a rechargeable battery, each radio module having its own energy store or a group of radio modules being allocated a common energy store.
Alternativ oder zusätzlich zu solchen Batterien oder Akkus kann zumindest dem Funkmodul am Lasthaken auch ein Generator zugeordnet sein, der elektrische Energie bereitstellt und von der Drehbewegung einer Umlenkrolle, über die das Hubseil umgelenkt wird, angetrieben werden kann. Der vom Generator bereitge-
stellte elektrische Strom kann direkt an das Funkmodul gegeben, vorteilhafterweise aber auch in einen Akku gespeichert werden. Durch einen solchen von einer Um lenkrolle antreibbaren Generator können Stromleitungen zum Haken vermieden und trotzdem eine dauerhafte Energieversorgung sichergestellt werden. As an alternative or in addition to such batteries or rechargeable batteries, at least the radio module on the load hook can also be assigned a generator which provides electrical energy and can be driven by the rotary movement of a deflection pulley via which the hoist rope is deflected. The generator provided by the The electrical current provided can be sent directly to the radio module, but can also advantageously be stored in a battery. With such a generator that can be driven by a swivel castor, power lines to the hook can be avoided and a permanent energy supply can still be ensured.
Gegebenenfalls können auch den Funkmodulen an der Laufkatze und/oder am Ausleger ein oder mehrere Generatoren zugeordnet sein, gegebenenfalls in Ver bindung mit einem ladbaren Akku, wobei ein Generator an der Laufkatze und/oder am Ausleger vorteilhafterweise ebenfalls von der Drehbewegung einer Umlenkrolle, über die das Hubseil und/oder das Katzseil umgelenkt wird, angetrieben werden kann. If necessary, one or more generators can be assigned to the radio modules on the trolley and / or on the boom, possibly in connection with a rechargeable battery, a generator on the trolley and / or on the boom advantageously also from the rotational movement of a pulley via the the hoist rope and / or the trolley rope is deflected, can be driven.
Die Auswertung der zwischen den Funkmodulen ausgetauschten Funksignale kann grundsätzlich in verschiedener Weise erfolgen und gegebenenfalls auch verschie dene, mehrere Auswerteansätze umfassen, um die Position der Funkmodule relativ zueinander und damit die Lasthakenposition redundant zu bestimmen oder auch aus mehreren bestimmten Positionswerten einen Mittelwert zu bilden. The radio signals exchanged between the radio modules can basically be evaluated in different ways and, if necessary, also include various, multiple evaluation approaches in order to determine the position of the radio modules relative to one another and thus the load hook position redundantly or to form an average value from several specific position values.
Insbesondere kann die Positionsbestimmungseinrichtung eine Laufzeitbestim mungseinrichtung umfassen, um die Laufzeit der Funksignale zwischen den Funk modulen zu bestimmen. Aus der Laufzeit der Funksignale kann der Abstand zwi schen den Funkmodulen bestimmt werden, insbesondere auch Änderungen des Abstands zwischen zwei Funkmodulen, da eine solche Änderung mit einer Lauf zeitänderung einhergeht. In particular, the position determination device can comprise a transit time determination device in order to determine the transit time of the radio signals between the radio modules. The distance between the radio modules can be determined from the transit time of the radio signals, in particular changes in the distance between two radio modules, since such a change is accompanied by a change in transit time.
Die Laufzeit der Signale kann dabei wiederum in verschiedener Weise bestimmt werden. Beispielsweise kann die genannte Laufzeitbestimmungseinrichtung ein TDOA (Time Difference of Arrival)-Modul und/oder ein TOA (Time of Arrival)-Modul umfassen, mittels dessen der Unterschied in der Ankunftszeit bzw. die Ankunftszeit selbst bestimmt werden kann, zu welcher ein von einem Funkmodul abgesendetes Funksignal bei einem anderen Funkmodul empfangen wird. Insbesondere kann das TDOA-Modul den Laufzeitunterschied eines Zeitstempels messen, den die Funk-
Signale beispielsweise vom Lasthaken-Funkmodul zu verschiedenen anderen Funkmodulen an der Kranstruktur, beispielsweise an der Laufkatze und/oder am Ausleger haben. Aus den Laufzeitunterschieden kann die Auswerteeinrichtung den Standort bzw. die Position des Lasthaken-Funkmoduls berechnen. The transit time of the signals can in turn be determined in various ways. For example, the named transit time determination device can include a TDOA (Time Difference of Arrival) module and / or a TOA (Time of Arrival) module, by means of which the difference in the arrival time or the arrival time itself can be determined at which one of a Radio module sent radio signal is received by another radio module. In particular, the TDOA module can measure the runtime difference of a time stamp that the radio Signals, for example, from the load hook radio module to various other radio modules on the crane structure, for example on the trolley and / or on the boom. The evaluation device can calculate the location or the position of the load hook radio module from the differences in transit time.
Im Gegensatz hierzu kann das TOA-Modul mit Absolutzeiten arbeiten, wobei aus dem Zeitversatz zwischen dem Absenden an einem Funkmodul und dem Empfan gen am anderen Funkmodul die Entfernung bestimmt werden kann. Beispielsweise kann ein Funkmodul einen Zeitstempel senden, während am anderen Funkmodul die Empfangszeit bestimmt und daraus dann die absolute Funklaufzeit berechnet werden kann. In contrast to this, the TOA module can work with absolute times, whereby the distance can be determined from the time delay between sending on one radio module and receiving on the other radio module. For example, one radio module can send a time stamp, while the reception time is determined on the other radio module and the absolute radio transit time can then be calculated from this.
Bisweilen wird ein Laufzeitsensor auch als TOF-Modul bezeichnet, welches die Laufzeit des Funksignals von einem Funkmodul zum anderen bestimmen kann. Sometimes a transit time sensor is also referred to as a TOF module, which can determine the transit time of the radio signal from one radio module to the other.
Alternativ oder zusätzlich zu einer Bestimmung der Laufzeit kann auch ein jeweili ger Winkel bestimmt werden, unter dem ein Funkmodul ein Funksignal von einem anderen Funkmodul empfängt. Eine entsprechende Winkelbestimmungseinrichtung zur Bestimmung des Funksignalwinkels kann beispielsweise ein Phasenverschie bungs-Modul aufweisen, welches die Phasenverschiebung der Nutzsignale bzw. der empfangenen Funksignale an den verschiedenen Funkmodulen bestimmen kann. Alternativ oder zusätzlich kann ein Dämpfungsbestimmungsmodul eine durch die Richtcharakteristik bedingte Dämpfung in der Antenne eines Funksignalemp fängers bestimmen und hieraus den Winkel des Funksignals bestimmen. Alternatively or in addition to determining the transit time, it is also possible to determine a respective angle at which a radio module receives a radio signal from another radio module. A corresponding angle determination device for determining the radio signal angle can for example have a phase shift module which can determine the phase shift of the useful signals or the received radio signals at the various radio modules. Alternatively or in addition, an attenuation determination module can determine an attenuation caused by the directional characteristic in the antenna of a radio signal receiver and from this determine the angle of the radio signal.
Die Auswerteausrichtung kann anhand der bestimmten Funksignalwinkel, die an den verschiedenen Funkmodulen bestimmt werden können, die Position der Funk- module relativ zueinander und damit die Lasthakenposition berechnen. Insbeson dere kann die Auswerteeinrichtung die Funksignalwinkel trigonometrisch auswer ten, um in Verbindung mit den bekannten Anbringungsorten der Funkmodule die Positionen, insbesondere die Lasthakenposition zu berechnen.
In Weiterbildung der Erfindung können die Funkmodule als Mobilfunkmodule aus gebildet sein, gemäß einem per se bekannten Mobilfunkstandard wie beispielswei se 4G oder 5G arbeiten. Die Positionsbestimmung des Funkmoduls am Lasthaken oder auch der Funkmodule an der Krankonstruktion können über solche Mobil funksignale zusätzlich verbessert werden oder auch ausschließlich hierüber erfol gen. The evaluation alignment can calculate the position of the radio modules relative to one another and thus the load hook position on the basis of the radio signal angles that can be determined on the various radio modules. In particular, the evaluation device can evaluate the radio signal angles trigonometrically in order to calculate the positions, in particular the load hook position, in conjunction with the known mounting locations of the radio modules. In a further development of the invention, the radio modules can be designed as mobile radio modules and operate according to a mobile radio standard known per se, such as 4G or 5G. The determination of the position of the radio module on the load hook or of the radio modules on the crane structure can be additionally improved using such mobile radio signals, or they can also be used exclusively.
Die genannte Auswerteeinrichtung, vorzugsweise einschließlich der genannten Laufzeitbestimmungseinrichtung und/oder Winkelbestimmungseinrichtung kann grundsätzlich an verschiedener Stelle des Krans vorgesehen sein, beispielsweise in die Kransteuerung implementiert sein, die auch andere Kransteuerungsaufgaben wie beispielsweise die Bewegungssteuerung oder die Lastbegrenzung ausführt, integriert sein. Alternativ hierzu kann die genannte Auswerteeinrichtung insbeson dere aber auch in eines der genannten Funkmodule integriert sein bzw. zusammen mit einem der Funkmodule eine gemeinsame Baugruppe bilden bzw. in einer ge meinsamen elektronischen Baugruppe zusammengefasst sein. Hierdurch werden weitere Datenübertragungswege und damit einhergehende Verzögerungen einge spart. Die Funksignale werden unmittelbar dort ausgewertet, wo sie empfangen werden. The named evaluation device, preferably including the named transit time determination device and / or angle determination device, can in principle be provided at various points on the crane, for example implemented in the crane control, which also performs other crane control tasks such as motion control or load limitation. As an alternative to this, the named evaluation device can in particular also be integrated into one of the named radio modules or, together with one of the radio modules, form a common assembly or be combined in a common electronic assembly. This saves further data transmission paths and the associated delays. The radio signals are evaluated immediately where they are received.
In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann die Positionsbestimmungseinrich tung nicht nur auf die genannten Funksignale und deren Auswertung zurückgreifen, sondern auch noch weitere Sensorsignale verwenden. Insbesondere kann zumin dest am Lasthaken zumindest eine Sensoreinrichtung vorgesehen sein, mittels de rer Positions- und/oder Ausrichtungs- und/oder Beschleunigungsdaten bestimmt werden können, welche von der Positionsbestimmungseinrichtung bzw. deren Auswerteeinrichtung ausgewertet und für die Positionsbestimmung des Lasthakens herangezogen werden können. In an advantageous development of the invention, the position determination device can not only use the radio signals mentioned and their evaluation, but also use other sensor signals. In particular, at least one sensor device can be provided on the load hook, by means of which position and / or alignment and / or acceleration data can be determined, which can be evaluated by the position determination device or its evaluation device and used for determining the position of the load hook.
Beispielsweise kann am Lasthaken eine Inertial-Messeinrichtung angebracht sein, die insbesondere Beschleunigungs- und Drehraten-Sensormittel umfassen kann, um Beschleunigungs- und Drehratensignale bereitzustellen. Eine solche Inertial-
Messeinrichtung wird bisweilen auch als IMU bezeichnet und kann die am Lastha ken wirkenden Beschleunigungen und auftretenden Drehraten messen. For example, an inertial measuring device can be attached to the load hook, which can in particular comprise acceleration and rotation rate sensor means in order to provide acceleration and rotation rate signals. Such an inertial The measuring device is sometimes referred to as an IMU and can measure the accelerations acting on the load hook and the rotation rates that occur.
Die von der Sensoreinrichtung gemessenen Beschleunigungen und/oder Drehraten oder allgemein die gemessenen Positions- und/oder Ausrichtungs- und/oder Be schleunigungsdaten können vorteilhafterweise von dem Funkmodul am Lasthaken selbst an die anderen Funkmodule als Teil des übermittelten Funksignals übertra gen werden. Alternativ wäre jedoch auch ein separates Sendemodul möglich, um die Sensordaten an die Auswerteeinrichtung der Positionsbestimmungseinrichtung zu übertragen. The accelerations and / or rotation rates measured by the sensor device or generally the measured position and / or alignment and / or acceleration data can advantageously be transmitted from the radio module on the load hook itself to the other radio modules as part of the transmitted radio signal. Alternatively, however, a separate transmission module would also be possible in order to transmit the sensor data to the evaluation device of the position determination device.
Die genannte Auswerteeinrichtung kann vorteilhafterweise dazu ausgebildet sein, zur Bestimmung der Lasthakenposition sowohl die Funksignale der elektromagneti schen Funkmodule in der zuvor beschriebenen Weise auszuwerten und heranzu ziehen, als auch die Positions- und/oder Ausrichtungs- und/oder Beschleunigungs daten der Sensoreinrichtung, insbesondere die hiervon gemessenen Beschleuni gungen und Drehraten für die Positionsbestimmung zu verwenden. Die gleichzeiti ge Verwendung der Funksignale bzw. der daraus abgeleiteten Größen wie Laufzeit oder Funksignale, einerseits und der genannten Sensorsignale wie Beschleunigun gen und Drehraten andererseits kann beispielsweise über eine geeignete Filterein richtung erfolgen. Beispielsweise kann die Auswerteeinrichtung einen Kalman-Filter umfassen, um die verschiedenen Signalsätze miteinander zu fusionieren und abzu gleichen. Said evaluation device can advantageously be designed to evaluate and use both the radio signals of the electromagnetic radio modules in the manner described above and the position and / or alignment and / or acceleration data of the sensor device, in particular the from this measured accelerations and rotation rates to use for the position determination. The simultaneous use of the radio signals or the variables derived therefrom, such as transit time or radio signals, on the one hand, and the aforementioned sensor signals such as accelerations and rotation rates, on the other hand, can for example take place via a suitable filter device. For example, the evaluation device can comprise a Kalman filter in order to merge the various sets of signals with one another and to adjust them.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels und zugehöriger Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen: The invention is explained in more detail below with the aid of a preferred exemplary embodiment and associated drawings. In the drawings show:
Fig. 1 : eine Seitenansicht eines Krans in Form eines Turmdrehkrans nach einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung, an dessen Ausleger eine ver fahrbare Laufkatze vorgesehen ist, von der das mit einem Lasthaken verbundene Hubseil abläuft,
Fig. 2: eine schematische Seitenansicht des Krans aus Figur 1 , die die Anord nung der Funkmodule am Lasthaken, an der Laufkatze und am Ausleger des Krans zeigt, und Fig. 1: a side view of a crane in the form of a tower crane according to an advantageous embodiment of the invention, on the boom of a ver mobile trolley is provided, from which the hoist rope connected to a load hook runs off, FIG. 2: a schematic side view of the crane from FIG. 1, which shows the arrangement of the radio modules on the load hook, on the trolley and on the boom of the crane, and FIG
Fig. 3: eine Draufsicht auf den Kran aus den vohergehenden Figuren, die eine Fig. 3: a plan view of the crane from the preceding figures, the one
Querauslenkung des Lasthakens gegenüber der Laufkatze und die Ver teilung der Funkmodule an Lasthaken und Laufkatze zeigt. Shows the transverse deflection of the load hook with respect to the trolley and the distribution of the radio modules on the load hook and the trolley.
Wie Figur 1 zeigt, kann der Kran beispielsweise als obendrehender Turmdrehkran 1 ausgebildet sein, dessen sich aufrecht erstreckender Turm 2 einen Ausleger 3 so wie gegebenenfalls einen Gegenausleger trägt. Der genannte Ausleger 3 kann rela tiv zum Turm 2 um die aufrechte Turmlängsachse 4 verdreht werden und eine zu mindest näherungsweise horizontale Lage einnehmen. Alternativ wäre bei Ausbil dung als Untendreher es jedoch auch möglich, dass sich der Turm 2 zusammen mit dem Ausleger 3 gegenüber der Kranbasis verdrehen lässt. Ferner wäre es auch möglich, dass der Ausleger 3 um eine liegende Querachse auf und nieder wippbar ist. As FIG. 1 shows, the crane can be designed, for example, as an overhead slewing tower crane 1, the upright extending tower 2 of which carries a jib 3 and possibly a counter jib. Said boom 3 can be rotated relative to the tower 2 around the upright tower longitudinal axis 4 and assume an at least approximately horizontal position. Alternatively, if trained as a bottom slewing machine, it would also be possible that the tower 2 can be rotated together with the boom 3 relative to the crane base. Furthermore, it would also be possible that the boom 3 can be luffed up and down about a horizontal transverse axis.
An dem genannten Ausleger 3 ist eine Laufkatze 5 verfahrbar aufgehängt, sodass die Laufkatze 5 im Wesentlichen über die gesamte Länge des Auslegers 3 verfah ren werden kann, um die Ausladung des Lasthakens 7 variieren zu können. Der genannte Lasthaken 7 ist dabei an einem Hubseil 6 befestigt, das über die genann te Laufkatze 5 abläuft, um den Lasthaken 7 absenken und anheben zu können. In an sich bekannter Weise kann an dem Lasthaken 7 hierbei eine Lastflasche 13 mit einer oder mehrerer Umlenkrollen vorgesehen sein, über die das Hubseil 6 am Lasthaken 7 umgelenkt bzw. eingeschert wird. A trolley 5 is movably suspended on said boom 3 so that the trolley 5 can be moved essentially over the entire length of the boom 3 in order to be able to vary the projection of the load hook 7. Said load hook 7 is attached to a hoist rope 6, which runs over the genann te trolley 5 in order to lower and raise the load hook 7. In a manner known per se, a load block 13 with one or more deflection pulleys can be provided on the load hook 7, via which the hoist rope 6 is deflected or reeved on the load hook 7.
Wie Figur 2 zeigt, umfasst eine Lasthaken-Positionsbestimmungseinrichtung 8 mehrere elektromagnetische Funkmodule 9, die miteinander elektromagnetische Funksignale austauschen und beispielsweise als Mobilfunkmodule nach dem 5G- Standard ausgebildet sein können.
Dabei ist zumindest ein Funkmodul 9 am Lasthaken 7 befestigt, beispielsweise zentriert an einer Oberseite der genannten Umlenkflasche. Zumindest drei weitere Funkmodule 9 sind vorteilhafterweise an der genannten Laufkatze 5 angeordnet, wobei die Funkmodule 9 an der Laufkatze 5 in Auslegerlängsrichtung und quer da zu voneinander versetzt positioniert sein können, insbesondere an den Ecken eines näherungsweise gleichseitigen Dreiecks, welches in einer horizontalen Ebene an geordnet ist. Mit anderen Worten können die Funkmodule 9 an der Laufkatze 5 in derselben Höhe angeordnet und längs und quer zur Auslegerlängsachse versetzt angeordnet sein. As FIG. 2 shows, a load hook position determination device 8 comprises several electromagnetic radio modules 9 which exchange electromagnetic radio signals with one another and can be designed, for example, as cellular radio modules according to the 5G standard. In this case, at least one radio module 9 is attached to the load hook 7, for example centered on an upper side of the aforementioned deflection block. At least three further radio modules 9 are advantageously arranged on the trolley 5 mentioned, the radio modules 9 on the trolley 5 being able to be positioned offset from one another in the longitudinal direction of the boom and transversely there, in particular at the corners of an approximately equilateral triangle which is arranged in a horizontal plane is. In other words, the radio modules 9 can be arranged on the trolley 5 at the same height and can be arranged offset longitudinally and transversely to the longitudinal axis of the boom.
Wie Figur 2 zeigt, können weitere Funkmodule 9 an Endabschnitten des Kranaus legers 3 befestigt sein. As FIG. 2 shows, further radio modules 9 can be attached to end sections of the crane boom 3.
Die genannten Funkmodule 9 tauschen alle miteinander wechselweise Funksignale aus, wie dies die Pfeile in den Figuren 2 und 3 verdeutlichen. Alternativ oder zu sätzlich ist auch eine Verkabelung zum Übertragen der Signale möglich. The aforementioned radio modules 9 all alternately exchange radio signals with one another, as the arrows in FIGS. 2 and 3 make clear. As an alternative or in addition, cabling for transmitting the signals is also possible.
Die genannte Lasthaken-Positionsbestimmungseinrichtung 8 umfasst eine Auswer teeinrichtung 10, die in Form einer elektronischen Recheneinheit ausgebildet sein kann, beispielsweise mit einem Mikroprozessor und einem Programmspeicher, in dem ein Auswertealgorithmus bzw. eine Auswertesoftware gespeichert sein kann. Said load hook position determination device 8 comprises an evaluation device 10 which can be designed in the form of an electronic computing unit, for example with a microprocessor and a program memory in which an evaluation algorithm or evaluation software can be stored.
Die elektronische Auswerteeinrichtung 10 kann an einem der Funkmodule 9, bei spielsweise an dem am Ausleger 3 in Nähe des Turms 2 angebrachten Funkmodul 9 vorgesehen sein, gegebenenfalls aber auch als Teil der Kransteuerung vorgese hen sein. The electronic evaluation device 10 can be provided on one of the radio modules 9, for example on the radio module 9 attached to the boom 3 near the tower 2, but optionally also be provided as part of the crane control.
Die genannte elektronische Auswerteeinrichtung 10 umfasst dabei vorteilhafter weise eine Laufzeitbestimmungseinrichtung 11 , die als Software-Baustein von dem Mikroprozessor abgearbeitet werden kann und die Laufzeit der Signale zwischen den Funkmodulen 9 bestimmen kann.
Die genannte Laufzeitbestimmungseinrichtung 11 kann dabei en TDOA-Modul 12, ein TOA-Modul 13 und/oder ein TOF-Modul 14 umfassen, wie zuvor erläutert, um anhand der Unterschiede der Ankunftszeiten und/oder anhand der absoluten An kunftszeiten und/oder der Übertragungszeiten die Signallaufzeit zu bestimmen und hieraus die Abstände zwischen den Funkmodulen 9 zu berechnen. Die genannten TDOA-, TOA- oder TOF-Module 12, 13, 14 können ebenfalls in Form eines Soft ware-Bausteins vom Mikroprozessor der elektronischen Auswerteeinrichtung abge arbeitet werden. Die genannte Auswerteeinrichtung 10 berechnet aus den Signal laufzeiten die Abstände zwischen den Funkmodulen und hieraus wiederum die Po sition des am Lasthaken 7 angebrachten Funkmoduls 9 relativ zur Laufkatze 5 und/oder zum Ausleger 3. Said electronic evaluation device 10 advantageously includes a transit time determination device 11, which can be processed as a software module by the microprocessor and can determine the transit time of the signals between the radio modules 9. Said transit time determination device 11 can include a TDOA module 12, a TOA module 13 and / or a TOF module 14, as explained above, to use the differences in arrival times and / or the absolute arrival times and / or the transmission times to determine the signal propagation time and to calculate the distances between the radio modules 9 from this. Said TDOA, TOA or TOF modules 12, 13, 14 can also be processed in the form of a software module from the microprocessor of the electronic evaluation device. Said evaluation device 10 uses the signal transit times to calculate the distances between the radio modules and from this in turn the position of the radio module 9 attached to the load hook 7 relative to the trolley 5 and / or to the boom 3.
Ferner kann die genannte Auswerteeinrichtung 10 auch eine Winkelbestimmungs einrichtung 15 umfassen, mittels derer die Winkel zwischen den Funkmodulen 9 berechnet werden können, insbesondere über die Phasenverschiebungen der Funksignale an den verschiedenen Funkmodulen 9 und/oder über durch die Richtcharakteristik bedingte Dämpfungen in den Antennen der Funkmodule 9. Die genannte Winkelbestimmungseinrichtung 15 kann entsprechend ausgebildete Pha- senverschiebungs- und/oder Dämpfungsmodule 16 und 17 umfassen, die die Pha senverschiebungen und die Dämpfungen bestimmen können. Die genannten Pha- senverschiebungs- und Dämpfungsmodule 16 und 17 können ebenfalls in Form von Software-Bausteinen ausgebildet sein, die vom Prozessor der elektronischen Auswerteeinrichtung 10 ausgeführt werden können. Furthermore, said evaluation device 10 can also include an angle determination device 15, by means of which the angles between the radio modules 9 can be calculated, in particular via the phase shifts of the radio signals on the various radio modules 9 and / or via attenuations in the antennas of the radio modules caused by the directional characteristics 9. Said angle determination device 15 can comprise appropriately designed phase shift and / or damping modules 16 and 17 which can determine the phase shifts and the damping. The mentioned phase shift and damping modules 16 and 17 can also be designed in the form of software modules that can be executed by the processor of the electronic evaluation device 10.
Anhand der gemessenen bzw. bestimmten Phasenverschiebungen und/oder Dämpfungen kann die Winkelbestimmungseinrichtung 15 die Winkel der Funksig nale und damit die Winkel zwischen den Funkmodulen 9 berechnen. Aus den sol chermaßen bestimmten Funksignalwinkeln kann mit trigonometrischen Berechnun gen von der Auswerteeinrichtung 10 die Position des Funkmoduls 9 am Lasthaken und damit die Lasthakenposition berechnet werden.
Ferner ist am Lasthaken 9 eine Sensoreinrichtung 18 zum Messen von Positions und/oder Ausrichtungs- und/oder Beschleunigungswerten des Lasthakens 7 vorge sehen, wobei eine solche Sensoreinrichtung 18 insbesondere die am Lasthaken auftretenden Beschleunigungen und Drehraten messen kann. Hierzu kann die Sen soreinrichtung 18 insbesondere eine Inertial-Messeinrichtung umfassen, die am Lasthaken 7 angebracht wird und ihre Messsignale vorzugsweise drahtlos zur Auswerteeinrichtung 10 der Lasthaken-Positionsbestimmungseinrichtung 8 übermit teln kann. Using the measured or determined phase shifts and / or attenuations, the angle determination device 15 can calculate the angles of the radio signals and thus the angles between the radio modules 9. From the radio signal angles determined in this way, the evaluation device 10 can use trigonometric calculations to calculate the position of the radio module 9 on the load hook and thus the load hook position. Furthermore, a sensor device 18 for measuring position and / or alignment and / or acceleration values of the load hook 7 is provided on the load hook 9, wherein such a sensor device 18 can in particular measure the accelerations and rotation rates occurring on the load hook. For this purpose, the sensor device 18 can in particular comprise an inertial measuring device which is attached to the load hook 7 and can transmit its measurement signals, preferably wirelessly, to the evaluation device 10 of the load hook position determination device 8.
Anhand der von der Sensoreinrichtung 18 bereitgestellten Beschleunigungen und Drehraten kann die Lasthakenposition von der elektronischen Auswerteeinrichtung 10 berechnet werden, beispielsweise anhand des per se bekannten Verfahrens gemäß DE 10 2007 039 408 A1. Zur Verbesserung der Detektionsgenauigkeit kön nen vorteilhafterweise die Ergebnisse aus dieser Berechnung anhand der Be schleunigungen und Drehraten mit der Positionsbestimmung aus den Funksigna len, beispielsweise der Laufzeitmessung, in der elektronischen Auswerteeinrichtung 10 oder in einem der Funkmodule 9 miteinander fusioniert werden, was beispiels weise mithilfe eines Kalman-Filters realisiert werden kann.
On the basis of the accelerations and rotation rates provided by the sensor device 18, the load hook position can be calculated by the electronic evaluation device 10, for example using the method known per se according to DE 10 2007 039 408 A1. To improve the detection accuracy, the results from this calculation based on the acceleration and rotation rates with the position determination from the radio signals, for example the transit time measurement, can advantageously be merged in the electronic evaluation device 10 or in one of the radio modules 9, which can be done, for example, using a Kalman filter can be realized.