DE2149547B2 - Verfahren und vorrichtung zur bestimmung des schwerpunktes von mehreren koerpern und anwendung auf personentransportmittel - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bestimmung der Gesamtmasse und der Lage des Schwerpunktes von im wesentlichen gleichförmigen Kö.pern, wobei die Gesamtmasse und der Schwerpunkt zufällig entlang eines

3 Γ 4

rechtwinkligen Rastergebildes verteilt sind. Die Er- Schwerpunktes geeigneten Elemente die Fracht, die findung wird .lauptsächlich bei der Bestimmung der Passagiere und die Verteilung des Treibstoffes zwi-Lage des Schwerpunktes irgendeines Fahrzeugs an- sehen den verschiedenen Tanks,
gewendet, das dazu bestimmt ist, sich ohne eine Ver- Die Masse der Fracht ist bekannt, und ihr Schwerbindung mit dem festen Erdboden fortzubewegen, um 5 punkt kann durch sinnvolle Verteilung der Ladung die Gleichgewichtslage dieses Fahrzeuges zu bestim- in den Frachträumen konstant gehalten werden. Auf men, wenn sich Fahrgäste beliebig hinsetzer, oder der anderen Seite ist die Verteilung der Passagiere aufstehen. zufällig, und das einzige bisher zur Bestimmung des

Deshalb ist die Erfindung hauptsächlich für Luft- Schwerpunktes der Passagiere nach ihrer Verteilung

fahrzeuge, Luftkissenfahrzeuge, Raumfahrzeuge und io in einem Luftfahrzeug bekannte Verfahreu besteht

Schiffe von Interesse. in der Verwendung eines Nomogramms.

An Hand des erfindungsgemäßen Verfahrens wird Ziel der Erfindung ist es, Informationen über den

es ermöglicht, innerhalb kurzer Zeit bei häufiger Schwerpunkt und die Masse der Passagiere in einer

Platzänderung Signale zu liefern, die eine Steuerung Form zu erhalten, so daß sie in eine Rechenanlage

oder Bewegung von beweglichen Massen zum Aus- 15 für die Verlagerung beweglicher Ausgleichslasten

gleich einer ungünstigen Aufteilung der Masse der eingegeben werden können, insbesondere bei einem

transportierten Passagiere ermöglichen. Luftfahrzeug für des Umpumpen flüssigen Treib-

Es ist bekannt, daß sich ein solches Problem haupt- Stoffes.

sächlich bei schnellen Flugzeugen stellt, wes';alb die Erfindungsgemäß wird dieses Ziel mit einem VerErwähnung des Standes der Technik und die Be- 20 fahren der eingangs beschriebenen Art dadurch erschreibung der Erfindung mehr auf diesen Fall be- reicht, das soviele Gruppen gebildet werden, wie zogen werden. Zudem wird aus Gründen der Ver- Reihen von in die andere Richtung des Rastergebileinfachung und aus dem Grund, daß die Erfindung des ausgerichteten Einheiten vorhanden sind, daß die in der Hautpsache auf solche Flugzeuge bezogen ist, Gegenwart jedes Körpers auf einer Einheit des die Erfindung in der Figurenbeschreibung nur für 25 Rastergebildes festgestellt wird und für jeden Körper den Fall eines rechtwinkligen Rastergebildes be- danach ein erster elektrischer Impuls mit gleichbleischrieben, bei dem eine der Abmessungen geringer bender Intensität und Dauer und ein zweiter Impuls ist als die andere, d. h., die Bestimmung des Schwer- mit gleicher Intensität und einer zum Abstand vom punktes wird ausschließlich in Längsrichtung des Bezugspunkt der Gruppe, zu welcher der jeweilige rechtwinkligen Rastergebildes, also entlang der 30 Körper gehört, proportionalen Dauer ausgesendet Rumpfachse eines solchen Flugzeugs, durchgeführt. wird, daß sowohl die ersten wie auch zweiten Im-

Es ist jedoch offensichtlich, wie auch im weiteren pulse jeweils durch Integration addiert werden und

beschrieben werden wird, daß das erfindungsgemäße daß der Quotient aus der Summe der zweiten Im-

Verfahren im Fall eines rechteckigen Rastergebildes, pulse durch die Summe der ersten Impulse gebildet

welches sich in zwei Richtungen erstreckt, in gleicher 35 wird.

Weise in der e'.nen und in der anderen Richtung an- Vorzugsweise wird der Bezugspunkt auf einer Seite

wendbar ist, weshalb die Bestimmung des Schwer- des Rastergebildes gewählt, und der Abstand von

punktes durch zwei im rechten Winkel zueinander einer Gruppe wird in der zugehörigen Gruppenzahl

angeordnete Koordinaten, welche den Richtungen des ausgedrückt.

Rastergebildes entsprechen, möglich ist. 40 Also ergibt das erfindungsgemäße Verfahren bei

Es sind bereits Verfahren und Vorrichtungen zur Körpern von zumindest statistisch gleicher Masse Messung des Gesamtgewichtes und der Lage des (72 kg für Passagiere eines Luftfahrzeugs) zwei InSchwerpunktes bei Fahrzeugen bekannt. Bei diesen formationen: eine proportional zur Gesamtmasse der Vorrichtungen werden Dehnungsmeßelemente, Körper durch Addieren gleich großer Impulse, und welche mit dem Fahrzeugaufbau integral ausgebildet 45 die andere proportional zur Summe der Massensind oder in der Fahrwerkaufhängung angeordnet momente dieser Körper bezüglich der Vertikalen sind, verwendet; bestimmte Vorrichtungen sind spe- durch den Bezugspunkt in der Richtung, in welcher ziell für die Messung der Schwerpunktlage und des der Schwerpunkt zu bestimmen ist, wobei der Gewichtes der Treibstoffreserven mittels Flüssigkeits- Quotient der zweiten durch die erste der für diese Standanzeiger mit Potentiometern bestimmt. Ebenso 5° Tnf< .mation repräsentativen Zahlen eindeutig die sind andere auf Luftfahrzeuge ausgerichtete Vor- Abszisse (bzw. die Ordinate, je nach dvr gewählten richtungen bekannt, bei denen die Schwerpunkt- Richtung) des Schwerpunkts bezüglich des Bezugslage im Flug durch Messung des Trimmwiderstandes punktes ergibt.

ermittelt wird. Die Kenntnis der Lage des Schwer- Die Vorrichtu .g zur Durchführung des erfindungspunktes und des Gesamtgewichtes der Ladung eines 55 gemäßen Verfahrens zeichnet sich erfindungsgemäß Fahrzeuges ist sehr nützlich, im Fall von Fahrzeugen dadurch aus, daß der Zeitgeber mit einer Folge von wie schnellen Flugzeugen oder Luftkissenfahrzeugen bistabilen Kippschaltern verbunden ist, welche bisogar unerläßlich. Die Stabilität, die Geschwindigkeit näre Teiler für die von dem Zeitgeber abgegebenen und die Leistung eines solchen Fahrzeugs sind eine Impulse darstellen und mittels eines Koinzidenz-Funktion dieser Parameter. Auf der anderen Seite ⁶° kreises eine Vielzahl von diesen Teilern abgegebener ermöglicht die Kenntnis dieser Informationen ein Zu- Signale empfangen, daß jeder Gruppe von Einheiten sammenlegen des allgemeinen Schwerpunktes eines eines der gleichförmigen Teilintervalle eines voll-Luftfahrzeugs mit seiner optimalen Lage durch An- ständigen Impulszyklus zugeordnet ist, wobei wähderung der Verteilung lei ;lit beweglicher Lasten, bei- rend dieses Intervalls eine vorgegebene Zahl von Imspielsweise des Treibstoffes, hinsichtlich des Angriffs- 65 pulsen vom Zeitgeber ausgesendet wird, welche in punktes der Auftriebskraft. einer Teilereinrichtung eingegeben werden, deren

Bei einem zur Beförderung von Personen be- Teilungsfaktor eine der laufenden Nummern der

stimmten Luftfahrzeug sind die zur Änderung des Gruppe vom Bezugspunkt aus entsprechende Zahl

ist, wobei die Teilereinrichtung mit einem Schiebe- vom Zeitgeber höher sei als das Produkt aus dei register verbunden ist, welches die einer besetzten maximalen laufenden Nummer der am weitesten entEinheit entsprechenden Impulse durchlaufen läßt, fernten Gruppe und der Anzahl der Einheiten, die sie und daß die Folge der somit erhaltenen Impulse enthält; außerdem ist es notwendig, daß die Anzahi einerseits zu einem Integrator für diese Impulse und 5 der Intervalle (oder Impulslücken) selbst zumindesi andererseits zu einer Detektoreinrichtung geleitet gleich ist der Gesamtzahl der Gruppen plus einei wird, wobei die Detektoreinrichtung außerdem die Einerstelle aus Sicherheitsgründen für die Zeit dei Impulse formt, indem die richtig verteilten und von Aussendung eines Signals für die Nullrückstellunj der Teilercinrichtung jeder Gruppe abgegebenen Im- der gesamten Rechenelemente der Vorrichtung, un pulse in gleichförmige Impulse umgewandelt werden, io jeglichen Fehler im nachfolgenden Meßzyklus unc während diese Detektoreinrichtung ebenfalls mit jede s'örende Beeinflussung durch während der Meßeinem Integrator verbunden ist. zeit über die Stromkreise der Vorrichtung abgegebe-

Die Detektorelemente für die Anwesenheit eines benen Signale zu vermeiden.

Körpers in jeder Einheit können beliebig ausgebildet Als Beispiel dient ein Flugzeug, dessen Rump]

sein, beispielsweise als kleine Emittergeräte, die durch 15 dreißig Reihen zu je vier Sitzen umfaßt. Die Zah

die Anwesenheit oder die Nähe eines Körpers aus- der Impulse des Zeitgebers sei deshalb in diesem FaI

gelöst werden. In der einfachsten Ausführungsform in einem Intervall größer als 30 · 4 = 120. Folglid

werden diese Detektoren vorteilhaft aus einem durch wurde die Zahl pro Intervall auf 2' = 128, und die

die Anwesenheit eines Körpers in dieser Einheit des Zahl des Gesamtzyklus auf 2¹² = 4096 festgelegt

Rastergebildes, vorzugsweise durch die Anwesenheit 20 wobei diese Zahl größer ist als 31 ■ 128 = 3968.

eines Passagiers in einem der Sitze des Flugzeugs, Im folgenden wird nun an Hand der Zeichnung

auszulösenden elektrischen Kontakt gebildet. Solch ein besonderes Ausführungsbeispiel der Erfindung

ein Kontakt kann als ein mit dem Sitzkissen verbun- näher erläutert. Es zeigt

dener oder durch eine mit dem Kissen verbundene Fig. 1 eine schematische Draufsicht auf die Sitz

Einrichtung betätigter Unterbrecher sein, in letzterem 25 anordnung im Rumpf des Flugzeugs mit einem Tei

Fall kann die Einrichtung z. B. der Sicherheitsgurt der angeschlossenen Rechenorgane,

sein, wobei neben der Angabe über die Gesamtzahl F1 g. 2 eine schematische Übersichtszeichnung dei

der Passagiere durch andere Einrichtungen auch eine gesamten Vorrichtung,

Kontrolle der sachgemäßen Anwendung dieser F i g 3 eine perspektivische schematische Darstel

Sicherheitseinrichtung gegeben ist. 3° lung der Anordnung eines Erfassungsgerätes für di<

Um eine automatische Abgabe von Impulsen für Anwesenheit eines Passagiers,

jeden besetzen Platz zu garantieren, werden bei einer F i g. 4 einen Ausschnitt aus der Darstellung diese:

bevorzugten Ausführungsform der Erfindung Im- Erfassungsgerätes.

pulse mit einer relativ hohen Frequenz durch einen F i g. 5 eine schematische Übersichtszeichnung de:

mit einer Reihe von Kippstufen oder Multivibratoren 35 einer Gruppe zugeordneten Teils der Vorrichtung

verbundenen Zeitgeber ausgesendet, wobei die Kipp- und

stufen binäre Teiler für diese Impulse darstellen, und F i g. 6 das Schema des Zentralschaltwerks, welche: mittels Koinzidenzkreisen wird jeder Gruppe von die Signale des Rechenwerks aufnimmt und abgibt.
Einheiten (Sitzen) eines der gleichen Teilintervalle Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbei eines vollständigen Impulskreises zugeordnet, wobei 40 spiel ist die Kabine 1 eines Fahrzeugs ^v ·\ν. de: während dieser Intervalle eine vorgegebene Anzahl Rumpfes eines schnellen Flugzeugs, welche: Impulse des Zeitgebers ausgesendet wird, welche in 30 Reihen zu jn 4 Sitzen 2 umfaßt, dargestellt, wöbe einer Teilereinrichtung eingegeben werden, deren jeder der Sitze mit einem Erfassungs^erät 17 für di< Teilungsfaktor eine der laufenden Nummer der Belastung durch einen Passagier ausgestattet ist. wi< Gruppe vom Ausgangspunkt aus entsprechende Zahl 45 es in F i g. 3 und 4 beispielsweise darcestellt ist.
ist, während die Teilereinrichtung an ein Schiebe- In den F i g. 3 und 4 ist ein Rahmen 3 dargestellt register angeschlossen ist, welches die einer besetzten welcher als Stütze für das ^citzkissen 4 dient und au: Einheit entsprechenden Impulse durchlaufen läßt, welchem ein zickzackförmig ausgespannter Faden i wobei die Folge der so erhaltenen Impulse auf der aufliegt, dessen Kehren um Federn 6 geschlunger einen Seite einem Integrator für diese Impulse und 5° sind, welche selbst an einem fest am Rahmen 3 an auf der anderen Seite einer Detektoreinrichtung zu- gebrachten Gestänge 7 befestigt sind. Im mittlerer geleitet werden, wobei in letzterer Einrichtung die Teil des Sitzkissens ist ein Kabel 8 (vgl. auch F i g. 4 von der Teilereinrichtung kommenden und bewer- ausgespannt, dessen eines Ende am Gestänge 7 'mitteten Impulse jeder Gruppe in gleichförmige Impulse tels eines Kabelspanners 9 befestigt ist, wodurch di< umgewandelt und wieder ausgegeben werden; dieser 55 Spannung eingestellt werden kann, während desser Detektor ist dabei in gleicher Weise an einen Inte- anderes Ende mit einem Hebel 10 verbunden ist grator angeschlossen. welcher einen Mikrokontakt 11 betätigt. Die Befesti·

Die Zahl der vom Zeitgeber abgegebenen Impulse gung des Kabels 8 am Hebel 10 wird mittels einei

hängt eindeutig von der Länge des rechteckigen starren Angriffsstange 13 gesichert, welche von einei

Rastergebildes ab, wobei der Zeitgeber einen voll- ^6o Rückstellfeder 14 umgeben ist, wobei die Rückstell·

ständigen Zyklus innerhalb der Vorrichtung aufweisen feder auf der einen Seite gegen den Flansch 16 dei

muß, welcher durch die Anzahl der aufeinanderfol- Angriffsstange und auf der anderen Seite gegen der

genden Kippstufen, welche die auf der Zahl der vom Anschlagwinkel 15 drückt; die gesamte Anordnung

Zeitgeber ausgegebenen Impulse folgenden Teiler ist in einem Gehäuse 17 untergebracht,

darstellen, bestimmt ist. 65 Es liegt auf der Hand, daß eine Belegung de:

Von Anfang an wird festgelegt, daß in jedem Sitzkissens den Mikrokontakt 11 auslöst. Deshalt

Intervall (oder jeder Impulslücke) eines Zyklus, der wird die Kraft der Rücksteilfeder 14 und die Span

einer Gruppe zugewiesen ist, die Zahl der Impulse nung des Kabels 8 so eingestellt, daß der Mikro

kontakt 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 der Hälften 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 benutzen, wie im weiteren beschrieben werden wird, wobei in diesem Fall die Zahl der Passagiere bekannt ist und mit der vom Rechenwerk übermittelten übereinstimmen muß.

Wie Fig. 1 zeigt, ist jeder Doppelreihe zu je vier Sitzen, beispielsweise M₁ bis M₄ und N₁ bis N₁ ein Codierer 20 zugeordnet, welcher (F i g. 2) insgesamt acht Anschlüsse HM₁ bis 11/W₄ und HN₁ bis HN₄ aufweist, um diese unabhängig voneinander an Masse zu legen. Jedoch entspricht jeder Reihe zu je vier Sitzen eine die Entfernung derselben zu dem gewählten Ausgangspunkt darstellende und für die einzelnen Positionen dieser Reihe gewählte Zahl, wobei, wie im weiteren beschrieben wird, jeder Codierer 20 in zwei Teilcodierer 1OA 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 20 A und 20B gemeinsamen Teilen 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 23 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 Zcntralschaltwerkes 26 über ein ODER-Gatter 24 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 (F i g. 6), einen Impulse abgebenden Zeitgeber und eine Einrichtung zur Abgabe des Signals für die Nullrückstellung.

Dem Ausgang 28 des Zentralschaltwcrkes 26 kann ein der Anzahl der Passagiere entsprechendes Signal entnommen werden, wie auch dem Ausgang 29 (vgl. auch F i g. 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 kam.

Das Rechenwerk 25 umfaßt einen Schwingungserzeuger oder einen Zeitgeber 30, welcher Signale H mit Rechteckcharakteristik mit einer Frequenz von beispielsweise 4000 Hz aussendet. Mittels des Impedanzwandlers 31 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 32 a, 32 b, 32 c mit zwei stabilen Positionen des Zentral sch al twerkes geleitet, wobei jeder dieser Kippschalter einen Ausgang hat: A_x, B₁, C₁, D₁, A₁, B₂, C₂, D₂, A_v B_v C₁, D.,, dem jeweils ein Signal mit Rechteckcharakteristik und mit einer durch 2" dividierten Frequenz entnom-S men 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

ι« wird, und 4096 Perioden des Zeitgebers umfaßt, dauert nun etwa eine Sekunde, wenn angenommen wird, daß die Frequenz des Zeitgebers eleich 4000 Hz sei.

Die Ausgänge der letzten fünf Kippschalter der Folge der Teilereinrichtungen D.„ A_?, B_v C₃, D₃ 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 diesem Fall 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 0 oder 1.

In gleicher Weise umfaßt jeder der Codierer 20 einen Satz von zwölf Kippschaltern, die zu drei Gruppen mit je vieren angeordnet sind: 34 a, 34 b. 34 c. Diese Kippschalter umfassen ebenso Ausgänge O₁, b_v C₁, d_v O₂, b.₂, C₂, α¹.,, α_Λ, b_:v C₃, d._v welche den Ausgängen der das Signal RAZ zur Nullrückstellung abgebenden Kippschalter entsprechen.

Wie zur Abgabe dieses letzteren Signals sincTdie letzten fünf Ausgänge (d.₂, a_:1, b₃, c_:1, J_n) 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 20 B gleicht genau dem Teilcodierer 20A) geeignet, und umfaßt eine bestimmte Anzahl von Invertern 57, die mit den direkten Verbindungen 58 verbunden sind (oder aber nur Inverter).

Somit gibt es einunddreißig Möglichkeiten für eine Verbindung dieser Art zwischen den Ausgängen d_a, a₃... d₃) und dem Gatter 35 (wobei die zweiunddreißigste Möglichkeit — bei svelcher alle Verbindungen direkt sind — in den Koinzidenzkreis 33 mit den aufeinanderfolgenden Teilern 32a. 32b, 32c und dem Zeitgeber verwendet wird, welcher allen aufeinanderfolgenden Teilern der Vorrichtung gemeinsam ist), so daß es außerdem möglich ist, in jedem Zyklus von 4096 Perioden des Zeitgebers für jeden der dreißig Teilcodierer eine »Irr.pulslücke« von 128 Perioden T zu bestimmen, welche nicht von den anderen Impulslücken abhängig ist, während welcher der Teilcodierer 128 Signale des Zeitgebers empfangen kann.

Zu diesem Zweck wird das Ausgangssignale S₁ des Gatters 35 zusammen mit den über die Leitungen 22

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zum Eingang eines Koinzidenzkreises 37 geleiteten Signalen des Zeitgebers übertragen, wobei der Koinzidenzkreis wie oben ein UND-NICHT-Gatter sein kann und die F.ingangsleitunger riieses 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. ίο

Ebenso erscheint am Ausgang der Teilereinrichtung 40 eine Folge von rechteckigen Signalen mit der Periode η T, deren Gesamtdaucr 12ST entspricht.

Diese rechteckigen Signale werden zu einem Schieberegister 41 geleitet, welches eine Anzahl von Stufen umfaßt, die gleich der Anzahl von Sitzen in einer Reihe, also vier im vorliegenden Fall, wobei jeder dieser Stufen ein durch die Unterbrecherkontakte der Detektoreinrichtungen für die Anwesenheit eines Passagiers HM₁, HM₂, HM₃, HM₄ geschlossencr Kreis zugeordnet ist.

Am Ausgang 5., 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 0 und 4 je nach der Belegung dieser Sitze liegt.

Bei dem gcwähiieri Ausführungsbeispie! ist zu beachten, daß die Zahl η gleich 30 sein kann, und daß die vier Perioden η T in der Zeit von 120 bis 12S Perioden des Zeitgebers liegen können, welche für die letzte Reihe vorgesehen sind.

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, welche die Impulse P₁, f.,... P_n umfaßt, über die Leitungen 27 zu einer Detektoreinrichtung 42 für die Impulse geleitet, welche die Impulse (P₁... P_n) formt und sie in Impulse (P₁ .. . PJ von gleicher Dauer umformt. Der Ausgang der Detektoreinrichtung 42 und die Leitung 27 sind jeweils mit Kapazitätsintegratoren 43 und 44 verbunden.

Der erste Integrator 43, 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 K., auf, welche proportional ist zur Summe der Ge wichtsmomentc 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 = AiN, wobei N die Zahl der Passagiere ist, und

die Einrichtung 46 die Information Z., = k' ^o '».

wobei nl der für das Moment jedes besetzten Sitzes im Abstand η repräsentative Impulse ist.

Der Analogtciler 47 ermöglicht es, den Quotienten

-£- zu erhalten, d. h. eine Größe, die proportional

zum Absland des Schwerpunktes vom Bezugspunkt ist.

Tm Fall von Flugzeugen oder anderen Fahrzeugen mit flüssigem Treibstoff, kann das am Ausgang 29 des Analogtcilers 47 abgenommene Signal direkt veiwendet werden, beispielsweise durch Vergleich mit einem Bezugssignal, um den Treibstoff umzupumpen, wodurch die Abweichung des Schwerpunktes der gesamten Passagiere von der optimalen Schwerpunktlagc 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 dei Antriebsmittel stark beeinflussen kann.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

•i

Claims (14)

Patentansprüche:

1. 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 so viele 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 zv/eiten Impulse durch die Summe der ersten Impulse gebildet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, 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, ilaß der Zeitgeber (30) mit einer Folge von bistabilen Kippschaltern (32 a, 32 ft, 32 c) 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 vollständigen 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) gclcilet wird, wobei die Detektoreinrichtung außerdem die Impulse formt, indem die richtig verteilten und vcn der Teilereinrichtung (40) jeder Gruppe abgegebenen Impulse in gleichförmige Impulse umgewandelt werden, während diese Detekl· ueinrichtung (42) ebenfalls mit einem Integrator verbunden ist.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet.

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 gekennzeichuet, daß jede Einheit einen Sitz (2) in einem Fahrzeug (1) darstellt und daß dti mit dem Sitz verbundene elektrische Kontakt (11) durch die Anwesenheit einer Person geschlossen wird.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Sitz (2) mit einem Sicherheitsgurtträger 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 (32 a, 32 ft, 32c) gleichen Kippschaltern (34 a. 34ft, 34, ) an einem Ende eines durch den letzten Kippschalter der Folge bestimmten Impulszyklus ein Signal (RAZ) für die Nuilrücksteiiung abgibt, welches für die gesamte Vorrichtung verwendet wird.

9. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daS das Ausgangssignal de« ein·»: 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 gekenzeichnet, daß alle aus den verschiedenen Gruppen zugeordneten Schieberegister (41) kommenden Signale zum Eingang einer Detektoreinrichtung (42) und über ein ODH'R-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 11, dadurch gekennzeichnet, daß üie von den beiden Integratoren (43, 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 13, 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.