VERFAHREN UND SYSTEM ZUR VERMEIDUNG VON KOLLISIONEN BEI KRÄNEN

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein System zur Vermeidung einer Kollision einer Last eines Krans mit einem Hindernis sowie einen Kran mit einem derartigen System, ein Programm zur Durchführung eines derartigen Verfahrens und ein computerlesbares Medium mit einem derartigen Programm. Insbesondere beim Umgang mit Containern im Stapel-Bereich kommt es immer wieder zu Kollisionen, die unter Umständen Todesfälle zur Folge haben können. Die bisherigen Lösungen zur Kollisionsvermeidung sind nur eingeschränkt tauglich, da sie zum einen nur unterstützend wirken können (verantwortlich bleiben der Kranfahrer und der Betreiber, die entsprechend geschult werden) und zum anderen die Fehlerquote relativ hoch ist. Bei Krantypen, bei denen die Kranfahrer mit der Katze mitfahren, gibt es zudem bei der Rückwärtsfahrt keine direkte Sicht auf Hindernisse.

[0002] Ein System zur Kollisionsvermeidung, bei dem mittels eines 2D-Lasers der Weg in Verfahrrichtung gescannt wird, ist aus JP 2005 104665 A bekannt. Diese Schrift offenbart die Merkmale und Schritte gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie die technischen Merkmale gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 12.

[0003] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Lösung zur Kollisionsvermeidung anzugeben, die einen Sicherheitslevel erfüllt.

[0004] Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Vermeidung einer Kollision einer Last eines Krans mit einem Hindernis, wobei die Last entlang einer Trajektorie bewegt wird, wobei mittels zumindest zweier Sensoren zur Entfernungsmessung ein Höhenprofil zumindest entlang der Trajektorie erfasst wird, wobei Signale der Sensoren über zumindest zwei Kommunikationskanäle an einen Controller mit zumindest zwei Betriebssystemen gesendet werden, von denen zumindest eines ein Sicherheitsprogramm in einem sicheren Bereich aufweist, wobei ein Hindernis entlang der Trajektorie anhand des Höhenprofils erkannt wird.

[0005] Die Aufgabe wird weiter gelöst durch ein System zur Vermeidung einer Kollision einer Last eines Krans mit einem Hindernis, wobei die Last entlang einer Trajektorie bewegbar ist, aufweisend zumindest zwei Sensoren zur Entfernungsmessung, mit denen ein Höhenprofil zumindest entlang der Trajektorie erfassbar ist, einen Controller mit zumindest zwei Betriebssystemen, von denen zumindest eines ein Sicherheitsprogramm in einem sicheren Bereich aufweist, zumindest zwei Kommunikationskanäle zur Übertragung von Signalen der Sensoren an den Controller sowie einer sicheren Kommunikationsschnittstelle zur Übertragung von Signalen vom Controller an eine Kransteuerung.

[0006] Die Aufgabe wird weiter gelöst durch einen Kran, ein Programm und ein computerlesbares Medium mit den in den Ansprüchen 18 bis 20 angegebenen Merkmalen.

[0007] Durch die Verwendung eines Controllers mit einem zweiten Betriebssystem, auf dem ein Sicherheitsprogramm (zertifiziertes Safety-Programm) in einem sicheren Bereich abläuft, und die Zwei-Kanaligkeit kann ein Sicherheitslevel erreicht werden (Sicherheitsintegritätslevel bzw. Safety Integrity Level "SIL" oder Performance Level "PL"). Wird ein Hindernis erkannt, kann über die sichere Kommunikationsschnittstelle ein sicheres Signal an die Kransteuerung gesendet werden, beispielsweise über eine zwei-kanalige Hardware oder über einen Profisafe-Bus. Kollisionen können auf diese Weise, wie von den Betreibern gefordert, sicher verhindert werden. Dabei können auch im Falle von Leerfahrten Kollisionen beispielsweise eines Containergeschirrs mit dem Hindernis verhindert werden, da dieses in dem Fall die Last ist, die entlang der Trajektorie bewegt wird.

[0008] Durch interne Prüf- und Test-Algorithmen (im normalen und dem sicheren Betriebssystem getrennt) und der durchgängigen Zwei-Kanaligkeit ist z.B. ein Sicherheitslevel nach EN ISO 13849-1 Performance Level c Kategorie 2 (EN 954-1) realisierbar. Durch beispielsweise ein TÜV-Zertifikat sind ein weltweiter Einsatz und eine entsprechende Akzeptanz möglich.

[0009] In einer vorteilhaften Form der Ausgestaltung wird das Höhenprofil zumindest im sicheren Bereich gespeichert. Dies kann z.B. während einer "Vorwärtsfahrt" geschehen, sodass die Daten für die "Rückwärtsfahrt" zur Verfügung stehen und für die Erkennung eines Hindernisses genutzt werden können. Die Erfassung des Höhenprofils kann dabei während der Bewegung der Last entlang der Trajektorie erfolgen, aber auch vorab. Ebenso kann natürlich auch das gesamte Höhenprofil im Arbeitsbereich des Krans vorab aufgenommen werden. Handelt es sich bei dem Kran z.B. um einen Containerkran, der als Lasten Container in einem Container-Terminal entlädt, so ergeben die Stapelhöhen der Container als Höhenprofil gewissermaßen ein Containergebirge.

[0010] In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform wird von dem Sicherheitsprogramm ein sicheres Stoppsignal an eine Kransteuerung gesendet, wenn ein Hindernis in Bewegungsrichtung der Last innerhalb eines ersten Abstandes von der Last erfasst wird. Hierdurch wird ein erster Sicherheitsbereich vor der Last definiert, innerhalb dessen bei Auftreten eines Hindernisses der Kran umgehend und sicher gestoppt wird.

[0011] In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform wird dabei die Größe des ersten Abstandes an eine Geschwindigkeit der Last angepasst. Somit kann der Abstand z.B. beim Stapeln eines Containers auf einen Stapel, dessen Nachbarstapel bereits höher ist, entsprechend angepasst werden, sodass bei Annäherung an den Nachbarstapel kein Stoppsignal gesendet wird. Die Größe des Abstandes kann dabei auch auf Null angepasst werden. Umgekehrt kann der Abstand bei größeren Arbeitsgeschwindigkeiten des Krans entsprechend vergrößert werden, damit die Last auf jeden Fall rechtzeitig vor dem Hindernis angehalten werden kann.

[0012] In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform wird von dem Sicherheitsprogramm ein sicheres Bremssignal an eine Kransteuerung gesendet, wenn ein Hindernis in Bewegungsrichtung der Last innerhalb eines zweiten Abstandes von der Last erfasst wird. Hierdurch wird ein zweiter Sicherheitsbereich vor der Last definiert, innerhalb dessen bei Auftreten eines Hindernisses der Kran umgehend und sicher gebremst wird. Dadurch kann der Kransteuerung beispielsweise signalisiert werden, von normaler Arbeitsgeschwindigkeit auf "Schleichfahrt" zu gehen.

[0013] Besonders vorteilhaft ist dabei eine Ausführungsform, in der innerhalb eines ersten Abstandes ein Stoppsignal an die Steuerung gegeben wird, da somit die Last zunächst innerhalb des zweiten Abstandes gebremst und dann, bei Auftreten des Hindernisses innerhalb des ersten Abstandes bei langsamerer Fahrt, gestoppt wird.

[0014] In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform wird dabei die Größe des zweiten Abstandes an eine Geschwindigkeit der Last angepasst. Die Größe des Abstandes kann dabei auch auf Null angepasst werden, wenn sich der Kran z.B. bereits in Schleichfahrt befindet. Umgekehrt kann der Abstand bei größeren Arbeitsgeschwindigkeiten des Krans entsprechend vergrößert werden, damit die Last auf jeden Fall rechtzeitig vor dem Hindernis gebremst werden kann.

[0015] In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform wird die Trajektorie an das Höhenprofil angepasst. Auf diese Weise wird eine Trajektorie gewählt, bei der mögliche Kollisionen mit einem Hindernis gleich vermieden werden. Ebenso ist es möglich, wenn bereits zumindest ein Teil des Arbeitsbereiches des Krans als Höhenprofil gespeichert worden ist, eine zeitoptimierte Trajektorie zu wählen, die potentielle Hindernisse umgeht.

[0016] In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform wird mittels zumindest eines Sensors eine Position der Last erfasst und mit einer bereits bekannten Position verglichen, und es wird bei einer Abweichung die Funktionsfähigkeit des zumindest eines Sensors zur Entfernungsmessung und/oder des Meßsystems, mit dem die bekannte Position ermittelt wurde, überprüft. Die bekannten Positionswerte werden dabei beispielsweise von Meßsystemen an den Achsen abgenommen, wobei sich die Position der Last aus den Positionswerten des Krans, des Hubwerks und der Katze ergibt. Durch den Vergleich mit den Sensordaten ist sichergestellt, dass die Position der Last stets genau bekannt ist und der Kranführer sicher unterstützt wird.

[0017] In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform wird mittels zumindest eines Sensors eine Sichtweite ermittelt. Ist die Sichtweite beispielsweise durch Schnee oder Nebel beeinträchtigt, kann dies auch in einem automatischen Betrieb festgestellt werden und der Betrieb entsprechend angepasst (mit reduzierter Geschwindigkeit) oder sogar eingestellt werden.

[0018] In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform werden als Controller zumindest zwei Rechnereinheiten verwendet. Beispielsweise kann der Controller (=Steuereinheit des erfindungsgemäßen Systems) einen Standard-PC und einen Safety-PC umfassen oder auch zwei Rechnereinheiten, die in einem Gehäuse zusammengefasst sind.

[0019] In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform messen zumindest zwei Sensoren Entfernungen entlang von Linien, die sich in zumindest einem Schnittpunkt überschneiden, und werden die Messwerte in zumindest einem Schnittpunkt zur Validierung eines sicheren Messwertes verwendet.

[0020] In einer vorteilhaften Form der Ausgestaltung des Systems ist zumindest einer der Sensoren als 2-D-Laserscanner ausgeführt.

[0021] In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist zumindest einer der Sensoren als 3-D-Laserscanner ausgeführt.

[0022] In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform messen zwei Sensoren Entfernungen entlang von Linien, die zumindest einen rechten Winkel bilden.

[0023] In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist zumindest ein Sensor als Mehrstrahllaser ausgeführt.

[0024] In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist zumindest ein Betriebssystem echtzeitfähig.

[0025] In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist zumindest ein Sensor an einer Katze des Krans anordenbar.

[0026] In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist zumindest ein Sensor an einem Containergeschirr des Krans anordenbar.

[0027] Im Folgenden wird die Erfindung anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben und erläutert. Es zeigen:

FIG 1

eine schematische Darstellung eines Krans,

FIG 2

einen erfindungsgemäßen Controller,

FIG 3

eine Anordnung zweier Sensoren an einem Brückenkran,

FIG 4

eine Darstellung von Sicherheitsabständen der Last.

[0028] FIG 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Krans 2, der in der Figur als Portalkran ausgeführt ist (z.B. als RTG, "Rubber Tyred Gantry"). Eine Last 1, im Bild ein Container, ist an einem Containergeschirr 15 ("Spreader") befestigt, das mittels einer Katze 14 ("Trolley") im Bild von links nach rechts verfahrbar ist. Die Last 1 soll entlang einer Trajektorie 4 bewegt werden, wobei von zumindest zwei Sensoren zur Entfernungsmessung 5 ein Höhenprofil 6 ("Containergebirge") zumindest entlang der Trajektorie 4 ermittelt wird. Entlang der Trajektorie 4 befindet sich ein Hindernis 3, sodass die Last nicht auf direktem Wege an ihr Ziel transportiert werden kann (gestrichelt dargestellt). Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird die Trajektorie 4 zu einer parabolischen Bewegung angepasst, die das Hindernis 3 sicher überwindet.

[0029] FIG 2 zeigt eine Darstellung der zumindest zwei Sensoren zur Entfernungsmessung 5, die über je einen Kommunikationskanal 7 an einen Controller 8 verbunden sind. Der Controller 8 weist zumindest zwei Betriebssysteme 9, 10 auf, von denen zumindest eines 10 ein Sicherheitsprogramm in einem sicheren Bereich aufweist. Vorteilhafterweise handelt es sich bei den Betriebssystemen 9, 10 um echtzeitfähige Betriebssysteme 9, 10. Die Kommunikation zu einer Kransteuerung, insbesondere zum Senden eines sicheren Stopp- und/oder Bremssignals, erfolgt über eine sichere Kommunikationsschnittstelle 13, die z.B. als sicherer Bus (wie Profisafe) oder als zweikanalige Hardware-Schnittstelle ausgeführt sein kann.

[0030] FIG 3 zeigt eine perspektivische Darstellung eines Krans 2 wie in FIG 1, bei dem eine Last 1 an einem Spreader 15 über eine Katze 14 verfahrbar ist. In diesem Fall sind die Sensoren 5 an der Katze 14 angeordnet, wobei als Sensoren 5 zumindest 2-D-Laserscanner gewählt wurden. Einer der Sensoren 5 nimmt dabei an einer Seite der Last 1 vorbei ein Höhenprofil 6 auf, während ein zweiter der Sensoren 5 zum ersten um 90 Grad versetzt in Bewegungsrichtung des Trolleys 14 Entfernungen erfasst. Dieser zweite Laserscanner erfasst dabei über die Trolley-Position und die Spreader-Höhe zudem die Position der Last 1.

[0031] FIG 4 zeigt eine Darstellung von Sicherheitsabständen 11, 12, innerhalb deren ein Hindernis 3 ein sicheres Bremssignal auslöst, wenn ein Hindernis 3 innerhalb des zweiten Abstandes 12 erfasst wird, und ein sicheres Stopp-Signal auslöst, wenn ein Hindernis 3 innerhalb des ersten Abstandes 11 erfasst wird. Eine Überwachung dieser sich aus den Sicherheitsabständen 11, 12 ergebenden Sicherheitsbereiche ist dabei auf einfache Weise beispielsweise mit einer Anordnung von Sensoren 5 möglich, wie sie in der vorhergehenden FIG 3 dargestellt wurden.

[0032] Zusammenfassend betrifft die Erfindung ein Verfahren und ein System zur Vermeidung einer Kollision einer Last eines Krans mit einem Hindernis sowie einen Kran mit einem derartigen System, ein Programm zur Durchführung eines derartigen Verfahrens und ein computerlesbares Medium mit einem derartigen Programm. Um eine Lösung zur Kollisionsvermeidung anzugeben, die einen Sicherheitslevel erfüllt, wird eine Lösung vorgeschlagen, bei der die Last entlang einer Trajektorie bewegt wird, wobei mittels zumindest zweier Sensoren zur Entfernungsmessung ein Höhenprofil zumindest entlang der Trajektorie erfasst wird, wobei Signale der Sensoren über zumindest zwei Kommunikationskanäle an einen Controller mit zumindest zwei Betriebssystemen gesendet werden, von denen zumindest eines ein Sicherheitsprogramm in einem sicheren Bereich aufweist, wobei ein Hindernis entlang der Trajektorie anhand des Höhenprofils erkannt wird. Der Controller weist weiter eine sichere Kommunikationsschnittstelle zur Übertragung von Signalen vom Controller an eine Kransteuerung auf.

Ansprüche

1. Verfahren zur Vermeidung einer Kollision einer Last (1) eines Krans (2) mit einem Hindernis (3), wobei die Last (1) entlang einer Trajektorie (4) bewegt wird, wobei mittels zumindest zweier Sensoren zur Entfernungsmessung (5) ein Höhenprofil (6) zumindest entlang der Trajektorie (4) erfasst wird,
dadurch gekennzeichnet, dass Signale der Sensoren (5) über zumindest zwei Kommunikationskanäle (7) an einen Controller (8) mit zumindest zwei Betriebssystemen (9, 10) gesendet werden, von denen zumindest eines (10) ein Sicherheitsprogramm in einem sicheren Bereich aufweist, wobei ein Hindernis (3) entlang der Trajektorie (4) anhand des Höhenprofils (6) erkannt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1,
wobei das Höhenprofil (6) zumindest im sicheren Bereich gespeichert wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
wobei von dem Sicherheitsprogramm ein sicheres Stoppsignal an eine Kransteuerung gesendet wird, wenn ein Hindernis (3) in Bewegungsrichtung der Last (1) innerhalb eines ersten Abstandes (11) von der Last (1) erfasst wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3,
wobei die Größe des ersten Abstandes (11) an eine Geschwindigkeit der Last (1) angepasst wird.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei von dem Sicherheitsprogramm ein sicheres Bremssignal an eine Kransteuerung gesendet wird, wenn ein Hindernis (3) in Bewegungsrichtung der Last (1) innerhalb eines zweiten Abstandes (12) von der Last (1) erfasst wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5,
wobei die Größe des zweiten Abstandes (12) an eine Geschwindigkeit der Last (1) angepasst wird.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei die Trajektorie (4) an das Höhenprofil (6) angepasst wird.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei mittels zumindest eines Sensors (5) eine Position der Last (1) erfasst und mit einer bereits bekannten Position verglichen wird und bei einer Abweichung die Funktionsfähigkeit des zumindest einen Sensors zur Entfernungsmessung (5) und/oder des Meßsystems, mit dem die bekannte Position ermittelt wurde, überprüft wird.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei mittels zumindest eines Sensors (5) eine Sichtweite ermittelt wird.

10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei als Controller zumindest zwei Rechnereinheiten verwendet werden.

11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei zumindest zwei Sensoren Entfernungen entlang von Linien messen, die sich in zumindest einem Schnittpunkt überschneiden, und wobei die Messwerte in zumindest einem Schnittpunkt zur Validierung eines sicheren Messwertes verwendet werden.

12. System zur Vermeidung einer Kollision einer Last (1) eines Krans (2) mit einem Hindernis (3), wobei die Last (1) entlang einer Trajektorie (4) bewegbar ist, aufweisend zumindest zwei Sensoren zur Entfernungsmessung (5), mit denen ein Höhenprofil (6) zumindest entlang der Trajektorie (4) erfassbar ist,
dadurch gekennzeichnet, dass das System weiter aufweist einen Controller (8) mit zumindest zwei Betriebssystemen (9, 10), von denen zumindest eines (10) ein Sicherheitsprogramm in einem sicheren Bereich aufweist, zumindest zwei Kommunikationskanäle (7) zur Übertragung von Signalen der Sensoren (5) an den Controller (8) sowie einer sicheren Kommunikationsschnittstelle (13) zur Übertragung von Signalen vom Controller (8) an eine Kransteuerung.

13. System nach Anspruch 12,
wobei zumindest einer der Sensoren (5) als 2-D-Laserscanner ausgeführt ist.

14. System nach Anspruch 12 oder 13,
wobei zumindest einer der Sensoren (5) als 3-D-Laserscanner ausgeführt ist.

15. System nach einem der Ansprüche 12 bis 14,
wobei zwei Sensoren (5) Entfernungen entlang von Linien messen, die zumindest einen rechten Winkel bilden.

16. System nach einem der Ansprüche 12 bis 15,
wobei zumindest ein Sensor (5) als Mehrstrahllaser ausgeführt ist.

17. System nach einem der Ansprüche 12 bis 16,
wobei zumindest ein Betriebssystem (9, 10) echtzeitfähig ist.

18. System nach einem der Ansprüche 12 bis 17,
wobei zumindest ein Sensor (5) an einer Katze (14) des Krans (2) anordenbar ist.

19. System nach einem der Ansprüche 12 bis 18,
wobei zumindest ein Sensor (5) an einem Containergeschirr (15) des Krans (2) anordenbar ist.

20. System nach einem der Ansprüche 12 bis 19,
wobei der Controller zumindest zwei Rechnereinheiten umfasst.

21. System nach einem der Ansprüche 12 bis 20,
wobei zumindest zwei Sensoren Entfernungen entlang von Linien messen, die sich in zumindest einem Schnittpunkt überschneiden, und wobei die Messwerte in zumindest einem Schnittpunkt zur Validierung eines sicheren Messwertes verwendbar sind.

22. Kran (2) mit einem System nach einem der Ansprüche 12 bis 21.

23. Programm zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1-11 bei Ablauf in einem Controller (8) eines Systems nach einem der Ansprüche 12 bis 21.

24. Computerlesbares Medium, auf dem das Programm nach Anspruch 23 gespeichert ist.

Claims

1. Method for avoiding a collision of a load (1) of a crane (2) with an obstacle (3), wherein the load (1) is moved along a trajectory (4), wherein a height profile (6) is acquired at least along the trajectory (4) by means of at least two sensors for distance measurement (5), characterised in that signals of the sensors (5) are sent via at least two communication channels (7) to a controller (8) with at least two operating systems (9, 10), of which at least one (10) has a safety program in a secure region, wherein an obstacle (3) along the trajectory (4) is identified on the basis of the height profile (6).

2. Method according to claim 1,
wherein the height profile (6) is at least stored in the secure region.

3. Method according to claim 1 or 2,
wherein a secure stop signal is sent to a crane control by the safety program if an obstacle (3) is acquired within a first clearance (11) from the load (1) in the direction of movement of the load (1).

4. Method according to claim 3,
wherein the size of the first clearance (11) is adapted to a speed of the load (1).

5. Method according to one of the preceding claims,
wherein a secure brake signal is sent to a crane control by the safety program if an obstacle (3) is acquired within a second clearance (12) from the load (1) in the direction of movement of the load (1).

6. Method according to claim 5,
wherein the size of the second clearance (12) is adapted to a speed of the load (1).

7. Method according to one of the preceding claims,
wherein the trajectory (4) is adapted to the height profile (6) .

8. Method according to one of the preceding claims,
wherein a position of the load (1) is acquired by means of at least one sensor (5) and compared with an already known position, and if these differ, the functionality of the at least one sensor for distance measurement (5) and/or of the measuring system, with which the known position has been determined, is checked.

9. Method according to one of the preceding claims,
wherein a range of visibility is determined by means of at least one sensor (5).

10. Method according to one of the preceding claims,
wherein at least two computing units are used as controller.

11. Method according to one of the preceding claims,
wherein at least two sensors measure distances along lines which intersect at at least one point of intersection, and wherein the measured values at at least one point of intersection are used for validating a secure measured value.

12. System for avoiding a collision of a load (1) of a crane (2) with an obstacle (3), wherein the load (1) is able to be moved along a trajectory (4), having at least two sensors for distance measurement (5), with which a height profile (6) is able to be acquired at least along the trajectory (4),
characterised in that the system furthermore has a controller (8) with at least two operating systems (9, 10), of which at least one (10) has a safety program in a secure region, at least two communication channels (7) for transmitting signals of the sensors (5) to the controller (8), and also a secure communication interface (13) for transmitting signals from the controller (8) to a crane control.

13. System according to claim 12,
wherein at least one of the sensors (5) is designed as a 2D laser scanner.

14. System according to claim 12 or 13,
wherein at least one of the sensors (5) is designed as a 3D laser scanner.

15. System according to one of claims 12 to 14,
wherein two sensors (5) measure distances along lines which form at least one right angle.

16. System according to one of claims 12 to 15,
wherein at least one sensor (5) is designed as a multibeam laser.

17. System according to one of claims 12 to 16,
wherein at least one operating system (9, 10) is real-time-capable.

18. System according to one of claims 12 to 17,
wherein at least one sensor (5) is able to be arranged on a trolley (14) of the crane (2).

19. System according to one of claims 12 to 18,
wherein at least one sensor (5) is able to be arranged on a container spreader (15) of the crane (2).

20. System according to one of claims 12 to 19,
wherein the controller comprises at least two computing units.

21. System according to one of claims 12 to 20,
wherein at least two sensors measure distances along lines which intersect at at least one point of intersection, and wherein the measured values at at least one point of intersection are to be used for validating a secure measured value.

22. Crane (2) with a system according to one of claims 12 to 21.

23. Program for carrying out a method according to one of claims 1-11 when executed in a controller (8) of a system according to one of claims 12 to 21.

24. Computer-readable medium, on which the program according to claim 23 is stored.

Revendications

1. Procédé pour éviter une collision d'une charge (1) d'une grue (2) avec un obstacle (3), la charge étant déplacée suivant une trajectoire (4), dans lequel, au moyen d'au moins deux capteurs de mesure (5) des distances, on relève un profil (6) en hauteur au moins le long de la trajectoire (4),
caractérisé en ce que
on envoie des signaux du détecteur (5), par au moins deux canaux (7) de communication, à une unité (8) de commande, ayant au moins deux systèmes (9, 10) de fonctionnement, dont l'un (10) au moins a un programme de sécurité dans une partie sécurisée, un obstacle (3) étant détecté le long de la trajectoire (4) à l'aide du profil (6) en hauteur.

2. Procédé suivant la revendication 1,
dans lequel on met le profil (6) en hauteur en mémoire, au moins dans la partie sécurisée.

3. Procédé suivant la revendication 1 ou 2,
dans lequel on envoie du programme de sécurité un signal d'arrêt sécurisé à une commande de grue, si un obstacle (3), dans le sens de déplacement de la charge (1), est détecté à l'intérieur d'une première distance (11) de la charge (1).

4. Procédé suivant la revendication 3,
dans lequel on adapte la valeur de la première distance (11) à une vitesse de la charge (1).

5. Procédé suivant l'une des revendications précédentes,
dans lequel on envoie, par le programme de sécurité, un signal de freinage sécurisé à une commande de frein, si un obstacle (3) dans la direction de déplacement de la charge (1) est détecté à l'intérieur d'une deuxième distance (12) de la charge (1).

6. Procédé suivant la revendication 5,
dans lequel on adapte la valeur de la deuxième distance (12) à une vitesse de la charge (1).

7. Procédé suivant l'une des revendications précédentes, dans lequel on adapte la trajectoire (4) au profil (6) en hauteur.

8. Procédé suivant l'une des revendications précédentes,
dans lequel, au moyen d'un capteur (5), on détecte une position de la charge et on la compare à une position déjà connue, et s'il y a un écart, on contrôle l'aptitude à fonctionner du au moins un capteur de mesure (5) des distances et/ou du système de mesure, par lequel la position connue a été déterminée.

9. Procédé suivant l'une des revendications précédentes,
dans lequel on détermine une distance de visibilité au moyen d'au moins un capteur (5).

10. Procédé suivant l'une des revendications précédentes,
dans lequel on utilise comme unité de commande au moins deux unités d'ordinateur.

11. Procédé suivant l'une des revendications précédentes,
dans lequel au moins deux capteurs mesurent les distances suivant des lignes, qui se coupent en au moins un point d'intersection, et dans lequel on utilise les valeurs de mesure dans au moins un point d'intersection pour valider une valeur de mesure sécurisée.

12. Système pour éviter une collision d'une charge (1) d'une grue (2) avec un obstacle (3), la charge (1) pouvant se déplacer suivant une trajectoire (4), comportant au moins deux capteurs de mesure (5) des distances, par lesquels un profil (6) en hauteur, au moins le long de la trajectoire (4), peut être détecté,
caractérisé en ce que
le système a, en outre, une unité (8) de commande ayant au moins deux systèmes (9, 10) de fonctionnement, dont l'un (10) au moins a un programme de sécurité dans une partie sécurisée, au moins deux canaux (7) de communication pour la transmission de signaux des capteurs (5) à l'unité (8) de commande, ainsi qu'une interface (13) de communication sécurisée pour la transmission de signaux de l'unité (8) de commande à une commande de grue.

13. Système suivant la revendication 12,
dans lequel au moins l'un des capteurs (5) est réalisé sous la forme d'un scanner laser en 2D.

14. Système suivant la revendication 12 ou 13,
dans lequel au moins l'un des capteurs (5) est réalisé en scanner laser en 3D.

15. Système suivant l'une des revendications 12 à 14,
caractérisé en ce que deux capteurs (5) mesurent des distances suivant des lignes, qui font au moins un angle droit.

16. Système suivant l'une des revendications 12 à 15,
dans lequel au moins un capteur (5) est réalisé en laser à plusieurs faisceaux.

17. Système suivant l'une des revendications 12 à 16,
dans lequel au moins un système (9, 10) de fonctionnement est apte à fonctionner en temps réel.

18. Système suivant l'une des revendications 12 à 17,
dans lequel au moins un capteur (5) peut être mis sur un chariot (14) de la grue (2).

19. Système suivant l'une des revendications 12 à 18,
dans lequel au moins un capteur (5) peut être mis sur un palonnier (15) de conteneur de la grue (2).

20. Système suivant l'une des revendications 12 à 19,
dans lequel l'unité de commande comprend au moins deux unités d'ordinateur.

21. Système suivant l'une des revendications 12 à 20,
dans lequel au moins deux capteurs mesurent les distances suivant des lignes, qui se coupent en au moins un point d'intersection, et dans lequel on utilise les valeurs de mesure dans au moins un point d'intersection pour valider une valeur de mesure sécurisée.

22. Grue (2) ayant un système suivant l'une des revendications 12 à 21.

23. Programme pour effectuer un procédé suivant l'une des revendications 1 à 11 lors du déroulement dans une unité (8) de commande d'un système suivant l'une des revendications 12 à 21.

24. Support déchiffrable par ordinateur, sur lequel est mis en mémoire le programme suivant la revendication 23.

Zeichnung