DE2149547A1

DE2149547A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung des Schwerpunktes von mehreren Koerpern undAnwendung auf Personentransportmittel

Info

Publication number: DE2149547A1
Application number: DE19712149547
Authority: DE
Inventors: Jacques Azum; Roger Claustre
Original assignee: Airbus Group SAS
Current assignee: Airbus Group SAS
Priority date: 1970-10-22
Filing date: 1971-10-04
Publication date: 1972-05-04
Also published as: GB1370000A; DE2149547B2; DE2149547C3; US3746844A; FR2110576A5

Description

DR. ING. E. HOFFMANN · DIPL. ING. W. EITLE · DR. RER. NAT. K. HOFFMANN

PATENTANWÄLTE D-8000 MÖNCHEN 81 ■ ARABELLASTRASSE 4 · TELEFON (0811) 911087

2U95A7

Societe Nationale Industrielle Aerospatiale,

Paris / Prankreich

Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung des Schwerpunktes von mehreren Körpern und Anwendung auf Personentransportmittel.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bestimmung der Gesamtmasse und der Lage des Schwerpunktes von im wesentlichen gleichförmigen Körpern, wobei die Gesamtmasse und der Schwerpunkt zufällig entlang eines rechtwinkligen Rastergebildes verteilt sind. Die Erfindung wird hauptsächlich bei der Bestimmung der Lage des Schwerpunktes irgendeines Fahrzeugs angewendet, das dazu bestimmt ist, sich ohne eine Verbindung mit dem festen Erdboden fortzubewegen, um

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die Gleichgewichtslage dieses Fahrzeuges zu bestimmen, wenn sich Fahrgäste beliebig hinsetzen oder aufstehen.

Deshalb ist die Erfindung hauptsächlich für Luftfahrzeuge, Luftkissenfahrzeuge, Raumfahrzeuge und Schiffe von Interesse.

Anhand des erfindungsgemäßen Verfahrens wird es ermöglicht, innerhalb kurzer Zeit bei häufiger Platzänderung Signale zu liefern, die eine Steuerung oder Bewegung von " beweglichen Massen zum Ausgleich einer ungünstigen Aufteilung der Masse der transportierten Passagiere ermöglichen.

Es ist bekannt, daß sich ein solches Problem hauptsächlich bei schnellen Flugzeugen stellt, weshalb die Erwähnung des Standes der Technik und die Beschreibung der Erfindung mehr auf diesen Fall bezogen werden. Zudem wird aus Gründen der Vereinfachung und aus dem Grund, daß die Erfindung in der Hauptsache auf solche Flugzeuge bezogen ist, die Erfindung in der Figurenbeschreibung nur für den Fall eines rechtwinkligen Rastergebildes beschrieben, bei dem eine der Abmessungen geringer ist als die andere, d.h. die Bestimmung des Schwerpunktes wird ausschließlich in Längsrichtung des rechtwinkligen Rastergebildes, also entlang der Rumpfachse eines solchen Flugzeugs, durchgeführt.

Es ist ,ledoch offensichtlich, wie auch im weiteren beschrieben werden wird, daß das erfindungsgemäße Verfahren im Fall eines rechteckigen Rastergebildes, welches sich in zwei Richtungen erstreckt, in gleicher Weise in der einen und in der anderen Richtung anwendbar ist, weshalb die Bestimmung des Schwerpunktes durch zwei im rechten Winkel zueinander angeordnete Koordinaten, welche den Richtungen des Rastergebildes entsprechen, möglich ist.

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Es sind bereits Verfahren und Vorrichtungen zur Messung des Gesamtgewichtes und der Lage des Schwerpunktes bei Fahrzeugen bekannt. Bei diesen Vorrichtungen werden Dehnungsmeßelemente, welche mit dem Fahrzeugaufbau integral ausgebildet sind oder in der Fahrwerkaufhängung angeordnet sind, verwendet; bestimmte Vorrichtungen sind speziell für die Messung der Schwerpunktlage und des Gewichtes der Treibstoffreserven mittels FlUssigkeitsstandanzeiger mit Potentiometern bestimmt. Ebenso sind andere auf Luftfahrzeuge ausgerichtete Vorrichtungen bekannt, bei denen die Schwerpunktlage im Flug durch Messung des Trimmwiderstandes ermittelt wird. Die Kenntnis der Lage des Schwerpunktes und des Gesamtgewichtes der Ladung eines Fahrzeuges ist sehr nützlich, im Fall von Fahrzeugen wie schnellen Flugzeugen oder Luftkissenfahrzeugen sogar unerläßlich. Die Stabilität, die Geschwindigkeit und die Leistung eines solchen Fahrzeugs sind eine Funktion dieser Parameter. Auf der anderen Seite ermöglicht die Kenntnis dieser Informationen ein Zusammenlegen des allgemeinen Schwerpunktes eines Luftfahrzeugs mit seiner optimalen Lage durch Änderung der Verteilung leicht beweglicher Lasten, beispielsweise des Treibstoffes, hinsichtlieh des Angriffspunktes der Auftriebskraft.

Bei einem zur Beförderung von Personen bestimmten Luftfahrzeug sind die zur Änderung des Schwerpunktes geeigneten Elemente die Fracht, die Passagiere und die Verteilung des Treibstoffes zwischen den verschiedenen Tanks.

Die Masse der Fracht ist bekannt und ihr Schwerpunkt kann durch sinnvolle Verteilung der Ladung in

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den Prachträumen konstant gehalten werden. Auf der anderen Seite ist die Verteilung der Passagiere zufällig-, und das einzige bisher zur Bestimmung des Schwerpunktes der Passagiere nach ihrer Verteilung in einem Luftfahrzeug bekannte Verfahren besteht in der Verwendung eines Nomogramms.

Ziel der Erfindung ist es, Informationen über den Schwerpunkt und die Masse der Passagiere in einer Form zu erhalten, so daß sie in eine Rechenanlage für die Verlagerung beweglicher Ausgleichslasten eingegeben werden können, insbesondere bei einem Luftfahrzeug für das Umpumpen flüssigen Treibstoffes.

Erfindungsgemäß wird dieses Ziel mit einer Vorrichtung und einem Verfahren der eingangs beschriebenen Art dadurch erreicht, daß soviele Gruppen gebildet werden, wie Reihen von in die andere Richtung des Rastergebildes ausgerichteten Einheiten vorhanden sind, daß die Gegenwart jedes Körpers auf einer Einheit des Rastergebildes festgestellt wird und für ,jeden Körper danach ein erster elektrischer Impuls mit gleichbleibender Intensität und Dauer und ein zweiter Impuls mit gleicher Intensität und einer zum Abstand vom Bezugspunkt der Gruppe, zu welcher der jeweilige Körper gehört, proportionalen Dauer ausgesendet wird, daß sowohl die ersten wie auch zweiten Impulse jeweils durch Integration addiert werden, und daß der Quotient aus der Summe der zweiten Impulse durch die Summe der ersten Impulse gebildet wird.

Vorzugsweise wird der Bezugspunkt auf einer Seite des Rastergebildes gewählt und der Abstand von einer Gruppe wird in der zugehörigen Gruppenzahl ausgedrückt.

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Also ergibt das erfindungsgemäße Verfahren bei Körpern von zumindest statistisch gleicher Masse (72 kg für Passagiere eines Luftfahrzeugs) zwei Informationen: eine proportional zur Gesamtmasse der Körper durch Addieren gleich großer Impulse, und die andere proportional zur Summe der Massenmomente dieser Körper bezüglich der Vertikalen durch den Bezugspunkt in der Richtung, in welcher der Schwerpunkt zu bestimmen ist, wobei der Quotient der zweiten durch die erste der für diese Information repräsentativen Zahlen eindeutig die Abszisse (bzw. die Ordinate, je nach der gewählten Richtung) des Schwerpunktes bezüglich des Bezugspunktes ergibt.

Die Detektorelemente für die Anwesenheit eines Körpers in ,leder Einheit können beliebig ausgebildet sein, beispielsweise als kleine Emittergeräte, die durch die Anwesenheit oder die Nähe eines Körpers ausgelöst werden. In der einfachsten Ausführungsform werden diese Detektoren vorteilhaft aus einem durch die Anwesenheit eines Körpers in dieser Einheit des Rastergebildes, vorzugsweise durch die Anwesenheit eines Passagiers in einem der Sitze des Plugzeugs, auszulösenden elektrischen Kontakt gebildet. Solch ein Kontakt kann als ein mit dem Sitzkissen verbundener oder durch eine mit dem Kissen verbundene Einrichtung betätigter Unterbrecher sein, in letzterem Fall kann die Einrichtung zum Beispiel der Sicherheitsgurt sein, wobei neben der Angabe über die Gesamtzahl der Passagiere durch andere Einrichtungen auch eine Kontrolle der sachgemäßen Anwendung dieser Sicherheitseinrichtung gegeben ist.

Um eine automatische Abgabe von Impulsen für jeden

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besetzten Platz zu garantleren, werden bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung Impulse mit einer relativ hohen Frequenz durch einen mit einer Reihe von Kippstufen oder Multivibratoren verbundenen Zeitgeber ausgesendet, wobei die Kippstufen binäre Teiler für diese Impulse darstellen, undÄnittels Koinzidenzkreisen wird jeder Gruppe von Einheiten (Sitzen)eines der gleichen Teilintervalle eines vollständigen Impulskreises zugeordnet, wobei während dieser Intervalle eine vorgegebene Anzahl Impulse des Zeitgebers ausgesendet wird, welche in eine Teilereinrichtung eingegeben werden, deren Teilungsfaktor eine der laufenden Nummer der Gruppe vom Ausgangspunkt aus entsprechende Zahl ist, während die Teilereinrichtung an ein Schieberegister angeschlossen ist, welches die einer besetzten Einheit entsprechenden Impulse durchlaufen läßt, "wobei die Folge der so erhaltenen Impulse auf der einen Seite einem Integrator für diese Impulse und auf der anderen Seite einer Detektoreinrichtung zugeleitet werden, wobei in letzterer Einrichtung die von der Teilereinrichtung kommenden und bewerteten Impulse jeder Gruppe in gleichförmige Impulse umgewandelt und wieder ausgegeben werden; dieser Detektor ist dabei in gleicher Weise an einen Integrator angeschlossen.

Die Zahl der vom Zeitgeber abgegebenen Impulse hängt eindeutig von der Länge des rechteckigen Rastergebildes ab, wobei der Seitgeber einen vollständigen Zyklus innerhalb der Vorrichtung aufweisen muß, welcher durch die Anzahl der aufeinanderfolgenden Kippstufen, welche die auf die Zahl der vom Zeitgeber ausgegebenen Impulse folgenden Teiler darstellen, bestimmt ist.

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Von Anfang an wird festgelegt, daß in Jedem Intervall (oder jeder Impulslücke) eines Zyklus, der einer Gruppe zugewiesen ist, die Zahl der Impulse vom Zeitgeber höher sei als das Produkt aus der maximalen laufenden Nummer der am weitesten entfernten Gruppe und der Anzahl der Einheiten, die sie enthält; außerdem ist es notwendig, daß die Anzahl der Intervalle (oder Impulslücken) selbst zumindest gleich ist der Gesamtzahl der Gruppen plus einer Einerstelle aus Sicherheitsgründen für die Zeit der Aussendung eines Signals für die Nullrückstellung der gesamten Rechenelemente der Vorrichtung, um jeglichen Fehler im nachfolgenden Meßzyklus und jede störende Beeinflussung durch während der Meßzeit über die Stromkreise der Vorrichtung abgegebenen Signale zu vermeiden.

Als Beispiel dient ein Flugzeug, dessen Rumpf dreißig Reihen zu je vier Sitzen umfaßt. Die Zahl der Impulse des Zeitgebers sei deshalb in diesem Fall in einem Intervall größer als J50 χ h = 120. Folglich wurde die Zahl pro Intervall auf 2? = 128, und die Zahl des Gesamtzyklus auf 2¹² = 4096 festgelegt, wobei diese Zahl größer ist als 3I χ 128 = 3968.

Im folgenden wird nun anhand der beigefügten Zeichnung ein besonderes Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Draufsicht auf die Sitzanordnung im Rumpf des Flugzeugs mit einem Teil der angeschlossenen Rechenorgane;

Fig. 2 eine schematische Übersichtszeichnung der gesamten Vorrichtung;

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Pig. 3 eine perspektivische schematische Darstellung der Anordnung eines Erfassungsgerätes für die Anwesenheit eines Passagiers5

Fig. 4 einen Ausschnitt aus der Darstellung dieses Erfassungsgerätes;

Fig. 5 eine schematische Übersichfezeichnung des einer Gruppe zugeordneten Teils der Vorrichtung, und

Fig. 6 das Schema des Zentralschaltwerks, welches die Signale des Rechenwerks aufnimmt und abgibt.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten AusfUhrungsbeispiel ist die Kabine 1 eines Fahrzeugs, bzw. des Rumpfes eines schnellen Flugzeugs, welcher J>0 Reihen zu je 4 Sitzen 2 umfaßt, dargestellt, wobei jeder der Sitze mit einem Erfassungsgerät 17 für die Belastung durch einen Passagier ausgestattet ist, wie es in Fig. 3 und 4 beispielsweise dargestellt ist.

In den Fig. 3 und 4 ist ein Rahmen 3 dargestellt, \ welcher als Stütze für das Sitzkissen 4 dient und auf welchem ein zickzackförmig ausgespannter Faden 5 aufliegt, dessen Kehren um Federn 6 geschlungen sind, welche selbst an einem fest am Rahmen j5 angebrachten Gestänge 7 befestigt sind. Im mittleren Teil des Sitzkissens ist ein Kabel 8 (vgl. auch Fig. 4) ausgespannt, dessen eines Ende am Gestänge 7 mittels eines Kabelspanners 9 befestigt, ist, wodurch die Spannung eingestellt werden kann, während dessen anderes Ende mit einem Hebel 10 verbunden ist, welcher einen Mikrokontakt 11 betätigt. Die Befestigung des Kabels am Hebel 10 wird mittels einer starren Angriffsstange gesichert, welche von einer Rückstellfeder 14 umgeben ist,

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wobei die Rückstellfeder auf der einen Seite gegen den Flansch 16 der Angriffsstange und auf der anderen Seite gegen den Anschlagwinkel 15 drückt; die gesamte Anordnung ist in einem Gehäuse 17 untergebracht.

Es liegt auf der Hand, daß eine Belegung des Sitzkissens den Mikrokontakt 11 auslöst. Deshalb wird die Kraft der Rückstellfeder 14 und die Spannung des Kabels 8 so eingestellt, daß der Mikrokontakt nur durch die Belegung mit einem Passagier und nicht durch irgend einen auf den Sitz gelegten Gegenstand ausgelöst wird.

Ebenso kann der Mikrokontakt in einer der beiden Hälften der Schnalle des Sicherheitsgurtes angebracht werden, oder in der Schnalle selbst kann eine zwei in jeder Halftea des Sicherheitsgurtes liegende Leitungen verbindende Kupplung eingebaut werden. Bei diesen Ausführungsformen ist außerdem eine Kontrolle möglich, ob alle Passagiere eines Flugzeugs ihre Sicherheitsgurte richtig im vorgeschriebenen Moment benützen, wie im weiteren beschrieben werden wird, wobei in diesem Fall die Zahl der Passagiere bekannt ist und mit der vom Rechenwerk ermittelten übereinstimmen muß.

Wie Fig. 1 zeigt, ist ,ieder Doppelreihe zu je vier Sitzen, beispielsweise M₁ bis M^ und N₁ und N4 ein Codierer 20 zugeordnet, welcher (Fig. 2) insgesamt acht Anschlüsse HM₁ bis IIM4 und HN₁ bis IIN4 aufweist, um diese unabhängig voneinander an Masse zu legen. Jedoch entspricht ,leder Reihe zu ,1e vier Sitzen eine die Entfernung derselben zu dem gewählten Ausgangspunkt darstellende und für die einzelnen Positionen dieser Reihe gewählte Zahl,

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wobei, wie im weiteren beschrieben werden wird, jeder Codierer 20 in zwei Teilcodierer 2OA und 2OB aufgeteilt ist, die jeweils einer Reihe von je vier Sitzen zugeordnet sind, während der Codierer 20 außerdem eine gewisse Anzahl von beiden Teilcodierern 2OA und 2OB gemeinsamen. Teile umfaßt,

Alle Codierer 20 sind parallel zueinander geschaltet, wobei jeder davon drei Anschlüsse aufweist: einen Anschluß 21 zum Leiten von Impulsen zum Zeitgeber, einen Anschluß 22 zur Synchronisierung oder Nullrückstellung, und einen Anschluß 2j5 zum Leiten der Daten zum Zentralschaltwerk 26.

Alle zueinander parallel angeordneten Leitungen 21, 22, 23 bilden ein integral mit dem Aufbau der Kabine ausgebildetes Kabel, welches zum Zentralschaltwerk 26 führt.

Die Ausgangsleitungen aller Codierer sind an das Rechenwerk 25 des Zentralschaltwerkes 26 über ein ODER-Gatter 2k angeschlossen, das integral mit dem Kabel ausgebildet sein kann. Der Teil 25, welcher somit über eine einzige Leitung 27 alle von den Codierern kommenden Daten empfängt, umfaßt außerdem, wie im weiteren beschrieben werden wird (Fig. 6), einen Impulse abgebenden Zeitgeber und eine Einrichtung zur Abgabe des Signals für die Nullrückstellung.

Dem Ausgang 28 des Zentralschaltwerkes 26 kann ein der Anzahl der Passagiere entsprechendes Signal entnommen werden, wie auch dem Ausgang 29 (vgl. auch Fig. 6) das Signal für eine Information über die Lage des Schwerpunktes in Form eines dem Abstand des Schwerpunktes vom Nullpunkt des in Höhe der ersten Sitzreihe liegenden Rastergebildes entsprechenden Signals entnommen werden kann.

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Das Rechenwerk 25 umfaßt einen Schwingungserzeuger oder einen Zeitgeber 30, welcher Signale H mit Rechteckeharakteristik mit einer Frequenz von beispielsweise 4000 Hz aussendet. Mittels des Impedanzwandlers 3I werden die vom Zeitgeber kommenden Signale einerseits durch die Leitung 21 zu einem jeden der Codierer 20 und andererseits zu einer Folge von drei hintereinander angeordneten Gruppen zu je vier Kippschaltern 32a, 352b, 32c mit zwei stabilen Positionen des Zentralschaltwerkes geleitet, wobei jeder dieser Kippschalter einen Ausgang hat: A₁, B₁, C,, D₁, A₂, B₂, C₂* Dg, A,, By C,, D,, dem jeweils ein Signal mit Rechteckeharakteristik und mit einer durch 2ⁿ dividierten Frequenz entnommen werden kann, die von der Grundfrequenz des Signals H abgeleitet werden können, wobei η alle Werte zwischen eins und zwölf annehmen kann.

Die Gesamtdauer eines Zyklus, die durch den letzten Kippschalter oder die Teilereinrichtung bestimmt wird, und 4096 "«ϊΙρ^π des Zeitgebers umfaßt, dauert nu« etwa eine Sekunde, wenn angenommen wird, daß die Frequenz des Zeitgebers gleich 4000 Hz sei.

Die Ausgänge der letzten fünf Kippschalter der Folge der Teilereinrichtungen D₂, A^₅, B,, C.,, D, sind direkt jeweils mit den fünf Eingängen eines Koinzidenzkreises 33 verbunden, welcher in Form eines UND-NICHT-Gatters dargestellt ist, dessen Ausgang die Signale für die Nullrückstellung (RAZ) an die Leitungen 22 leitet, welche sie zu den Codierern und an die entsprechenden Leitungen des Rechenwerkes selbst abgeben.

Es liegt bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel auf der Hand, daß die Koinzidenzkreiseinrichtung 33 am Anfang oder Ende jeder Periode des Zyklus, der eine Dauer von 4096 Perioden des Zeitgebers aufweist, ein Signal abgibt, dessen Dauer die Hälfte der Periode des am Ausgang D₂ entnommenen Signals, in

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diesem Pall also 128 Perioden, beträgt. In diesem einen einzigen Augenblick haben alle rechteckigen Signale der Perioden, wobei die einen doppelt so groß sind wie die anderen, gleichzeitig den Wert Null oder 1.

In gleicher Weise umfaßt jeder der Codierer 20 einen Satz von zwölf Kippschaltern, die zu drei Gruppen mit je vieren angeordnet sind: 34a, 34b, 34c. Diese Kippschalter umfassen ebenso Ausgänge a,, b.,, C₁, d.., a_o, b_o, c_o, d_o, a,,, b.,, c,, d,, welche den Ausgängen der das Signal RAZ zur Nullrückstellung abgebenden Kippschalter entsprechen.

Wie zur Abgabe dieses letzteren Signals sind die letzten fünf Ausgänge (d₂, a^, b.,, c,, d,) mit einem Koinzidenzkreis 35 verbunden (in gleicher Weise in Form eines UND-NICHT-Gatters dargestellt) mittels eines Verbindungsorgans 56.

Dieses Verbindungsorgan ist für jeden der Teilcodierer (der Teilcodierer 2OB gleicht genau dem Teilcodierer 20A) geeignet, und umfaßt eine bestimmte Anzahl von Invertern 57* die mit den direkten Verbindungen 58 (oder nur mit Invertern) verbunden sind.

Somit gibt es einunddreißig Möglichkeiten für eine Verbindung dieser Art zwischen den Ausgängen dg, a,, ... d^) und dem Gatter 35 (wobei die zweiunddreißigste Möglichkeit - bei welcher alle Verbindungen direkt sind - in den Koinzidenzkreis 33 mit den aufeinanderfolgenden Teilern 3²^, 3²^* 3²c und dem Zeitgeber verwendet wird, welcher allen aufeinanderfolgenden Teilern der Vorrichtung gemeinsam ist), so daß es außerdem möglich ist, in jedem Zyklus von ^096 Perioden des Zeitgebers für jeden der dreißig Teilcodierer eine "Impulslücke" von 128 Perioden T zu bestimmen, welche nicht von den anderen Impulslücken abhängig ist, während welcher der Teilcodierer 128 Signale des Zeitgebers empfangen kann.

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Zu diesem Zweck wird das Ausgangssignal S, des Gatters 35 zusammen mit den über die Leitungen 22 zum Eingang eines Koinzidenzkreises 37 geleiteten Signalen des Zeitgebers übertragen, wobei der Koinzidenzkreis wie oben ein UND-NICHT-Gatter sein kann und die Eingangsleitungen dieses Gatters wiederum Inverter 38 und 39 umfassen.

Der Ausgang des Gatters 37 ist mit einer an sich bekannten Teilereinrichtung 40 mit einem Teilungsfaktor η verbunden, wobei η die Ordnungszahl der Reihe von Sitzen ist, welcher der Teilcodierer zugeordnet ist.

Ebenso erscheint am Ausgang der Teilereinrichtung 40 eine Folge von rechteckigen Signalen mit der Periode nT, deren Gesamtdauer 128 T entspricht.

Diese rechteckigen Signale werden zu einem Schieberegister 4l geleitet, welches eine Anzahl von Stufen umfaßt, die gleich ist der Anzahl von Sitzen in einer Reihe, also vier im Quadrat, wobei jeder dieser Stufen ein durch die Unterbrecherkontakte der Detektoreinrichtungen für die Anwesenheit eines Passagiers 11M₁* HM₂, UM,, HM₁₁ geschlossener Kreis zugeordnet ist.

Am Ausgang S-. des Schieberegisters 41 kann nun eine Anzahl von Impulsen P abgenommen werden, deren Dauer proportional ist zum Abstand der entsprechenden Sitzreihe zum Ausgangspunkt, wobei die Zahl zwischen Null und vier, je nach der Belegung dieser Sitze liegt.

Bei dem gewählten Ausführungsbeispiel ist zu beachten, daß die Zahl η gleich 30 sein kann, und daß die vier Perioden nT in der Zeit von 120 bis 128 Perioden des Zeitgebers liegen können, welche für die letzte Reihe vorgesehen sind.

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Ebenso geben die verschiedenen Leitungen 23 Jeweils eine zwischen 0 und 4 liegende Zahl von Impulsen mit einer Dauer ab, die proportional zum Abstand der entsprechenden Reihe zum Ausgangspunkt ist. Diese Signale bilden somit eine in dieser Zeit sequentielle Folge über die Ausgangsleitungen 27 des ODER-Gatters 24.

Somit wird die gesamte Information, wiche die Impulse P,,

40 Pp, P umfaßt, über die Leitungen 27 zu einer Detek-

. toreinrichtung 42 für die Impulse geleitet, welche die Impul-

* se (P, P) formt und sie in Impulse (P, P) von

gleicher Dauer umformt. Der Ausgang der Detektoreinrichtung und die Leitung 27 sind jeweils mit Kapazitätsintegratoren hj> und 44 verbunden.

Der erste Integrator 4j5, welcher die gleichförmigen Impulse empfängt, nimmt eine Ladung K₁ auf, die proportional zur Zahl der empfangenen Impulse ist, d.h. zur Zahl der Passagiere. Diese Zahl kann in analoger oder numerischer Form in die Einrichtung 45 zur Speicherung geleitet werden, von welcher sie über den Ausgang 28 zur Kontrolle der Passagierzahl oder der richtigen Benutzung der Sicherheitsgurte bei geschlossenem Kontakt ) 11 entnommen werden kann.

Der zweite Integrator 44 nimmt eine Ladung Kp auf, welche proportional ist zur Summe der ßewichtsmomente der Passagiere, bezogen auf den Ausgangspunkt für die Zählung der Sitze. Die gesamte Information wird im Speicher 46 gehalten.

Ebenso enthält die Einrichtung 45 die Information Z₁ = kN, wobei N die Zahl der Passagiere ist, und die Einrichtung 46 die Information Zp = k¹ )? ni, wobei r^L der für das Moment jedes besetzten Sitzes im Abstand η repräsentative Impulse ist.

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Z₂ Der Analogteiler 47 ermöglicht es, den Quotienten y—· zu

^zl erhalten, d.h. eine Größe, die proportional zum Abstand des S dawerpunktes vom Bezugspunkt ist.

Im Fall von Plugzeugen oder anderen Fahrzeugen mit flüssigem Treibstoff, kann das am Ausgang 29 des Analogteilers abgenommene Signal direkt verwendet werden, beispielsweise durch Vergleich mit einem Bezugssignal, um den Treibstoff umzupumpen, wodurch die Abweichung des Schwerpunktes der gesamten Passagiere von der optimalen Schwerpunktlage ausgeglichen wird.

Die Information kann auch dazu verwendet werden, die Passagiere zu bitten, Sitze einzunehmen, wodurch die Lage des Schwerpunktes noch günstiger wird.

Wie schon erwähnt wurde, wird die Erfindung bei Flugzeugen verwendet, besonders bei schnellen Flugzeugen, und bei allen anderen Fahrzeugen, wie Luftkissenfahrzeugen, bei welchen die Verteilung der Ladung die Leistung und sogar die Funktionsweise der Antriebsmittel stark beeinflussen kann.

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Claims

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Patentansprüche

\J Verfahren zur Bestimmung der Lage des Schwerpunktes von im wesentlichen gleichförmigen und zufällig innerhalb der Einheiten eines rechtwinkligen Rastergebildes verteilten Körpern in einer der beiden Richtungen dieses Rastergebildes mit Bezug auf einen willkürlich gewählten Bezugspunkt, dadurch gekennzeichnet, daß soviele Gruppen gebildet werden, wie Reihen von in die andere Richtung des Rastergebildes ausgerichtete Einheiten vorhanden sind, daß die Gegenwart jedes Körpers auf einer Einheit des Rastergebildes festgestellt wird und für jeden Körper danach ein erster elektrischer Impuls mit gleichbleibender Intensität und Dauer und ein zweiter Impuls mit gleicher Intensität und einer zum Abstand vom Bezugspunkt der Gruppe, zu welcher der jeweilige Körper gehört, proportionalen Dauer ausgesendet wird,"daß sowohl die ersten wie auch zweiten Impulse jeweils durch Integration addiert werden, und daß der Quotient aus der Summe der zweiten Impulse durch die Summe der ersten Impulse gebildet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzei ohne t, daß der Bezugspunkt auf einer der Seiten des Rastergebildes gewählt wird und daß der Abstand einer Gruppe in der Zahl der Gruppen von diesem Bezugspunkt aus bestimmt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Impulse durch eine wiederkehrende Folge von Rechteckwellen gebildet werden, welche von dem Oszillator eines Zeitgebers mittels Frequenzteiler abgegeben sind.
4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß

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der Zeitgeber (30) mit einer Folge von bistabilen Kippschaltern (32a, 32b, 32c) verbunden ist, welche binäre Teiler für die von dem Zeitgeber abgegebenen Impulse darstellen und mittels eines Koinzidenzkreises eine Vielzahl von diesen Teilern abgegebener Signale empfangen, daß Jeder Gruppe von Einheiten eines der gleichförmigen Teilintervalle eines vollstän-

digen Impulszyklus zugeordnet ist, wobei während dieses Intervalls eine vorgegebene Zahl von Impulsen vom Zeitgeber ausgesendet wird, welche in einer Teilereinrichtung (40) eingegeben werden, deren Teilungsfaktor eine der laufenden Nummer der Gruppe vom Bezugspunkt aus entsprechende Zahl ist, wobei die Teilereinrichtung (40) mit einem Schieberegister (41) verbunden ist, welches die einer besetzten Einheit entsprechenden Impulse durchlaufen läßt, und daß die Folge der somit erhaltenen Impulse einerseits zu einem Integrator (43) für diese Impulse und andererseits zu einer Detektoreinrichtung (42) geleitet wird, wobei die Detektoreinrichtung außerdem die Impulse formt, indem die richtig verteilten und von der Teilereinrichtung (40) jeder Gruppe abgegebenen Impulse in gleichförmige Impulse umgewandelt werden, während diese Detektoreinrichtung (42) ebenfalls mit einem Integrator verbunden ist.
5. Vonichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzei chnet, daß die Detektoreinrichtung Jeder besetzten Einheit ein durch die Anwesenheit eines Körpers in dieser Einheit auslösbarer elektrischer Kontakt (11) ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5* dadurch gekennzeichnet, daß jede Einheit einen Sitz (2) in einem Fahrzeug (1) darstellt, und daß der mit dem Sitz verbundene elektrische Kontakt (Ii) durch die Anwesenheit einer Person geschlossen wird.

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7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Sitz (2) rait einem Sicherheitsgurt ausgestattet ist und daß der elektrische Kontakt (11) mit diesem Sicherheitsgurt verbunden ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Folge von der mit jeder Gruppe von Einheiten und mit einem Koinzidenzkreis verbundenen Folge von Kippschaltern (52a, 32b, 32c) gleichen Kippschaltern (34a, 34b, 34c) an eiriemEnde eines durch den letzten Kippschalter der Folge bestimmten Impulszyklus ein Signal (RAZ) für die Nullrückstellung abgibt, welches für die gesamte Vorrichtung verwendet wird.
9. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangssignal des einer Gruppe von Einheiten zugeordneten Koinzidenzkreises mit den Impulsen des Zeitgebers (30) über einen Koinzidenzkreis geleitet wird, dessen Ausgang mit dem Eingang einer Teilereinrichtung (40) verbunden ist, welche mit einem Faktor gleich der laufenden Nummer der Gruppe rechnet.
10. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß alle aus den verschiedenen Gruppen zugeordneten Schieberegister (41) kommenden Signale zum Eingang einer Detektoreinrichtung (42) und über ein ODER-Gatter zum Eingang eines Integrators geleitet werden.
11. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die von den Integratoren (43* 44) ausgegebenen Signale zum Eingang einer analogen Teilereinrichtung (47) geleitet werden.
12. Vorrichtung nach den Ansprüchen 4, 8 und Hj, dadurch g 3 kennzeichnet, daß die von den baiden

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(4j5, 44) kommenden Signale jeweils in den Speicher (45, 46) einer Einrichtung zur Aufnahme des Signals für die Nullrückstellung geleitet werden, ehe sie zu den Eingängen der analogen Teiler (47) geleitet werden.
13· Anwendung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur Bestimmung zumindest der Lage des Schwerpunktes der die Sitze eines Fahrzeugs zufällig besetzenden Passagiere,
14. Anwendung des Verfahrens nach Anspruch IJ>, dadurch gekennzeichnet, daß das Fahrzeug in bezug auf seine Breite lang ist, und daß die Bestimmung der Lage des Schwerpunktes nur in Richtung der Länge des Fahrzeugs durchgeführt wird.

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