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Die
Erfindung betrifft ein Modelleisenbahnsystem, ein Lerngleis und eine
digitale Steuerung für ein Modelleisenbahnsystem.
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Es
sind Modelleisenbahnsysteme bekannt, bei denen eine Vielzahl von
auf dem Gleisnetz positionierten Schienenfahrzeugen, beispielsweise
Lokomotiven und Waggons, mit Hilfe eines digitalen Steuerpults individuell
ansteuerbar sind. Gleichzeitig können an das Gleisnetz
angeschlossene ortsfeste Einrichtungen, wie z. B. Weichen, Schranken,
Signalanlagen o. dgl. betätigt werden. Unter dem Begriff
Steuerpult werden vorliegend solche Steuerungen zusammengefasst,
die als zweckgebunde Modelleisenbahnsteuerungen auf dem Markt erhältlich
sind.
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Zur
Ansteuerung der Schienenfahrzeuge bzw. der ortsfesten Einrichtungen
sendet das Steuerpult Signale in Form von Datencodes an das Gleisnetz
aus, welche eine an dem Gleisnetz anliegende Spannung in irgendeiner
Art und Weise beeinflussen. Die Datencodes umfassen normalerweise
einen Adressteil und einen Datenteil. Der Adressteil des Datencodes
identifiziert das Schienenfahrzeug oder die ortsfeste Einrichtung,
die mit Hilfe des ausgesendeten Datencodes angesteuert werden soll,
während der Datenteil die auszuführende Funktion
kennzeichnet, wie beispielsweise das Beschleunigen oder Abbremsen
einer Lokomotive, das Öffnen oder Schließen einer
Schranke oder das Schalten einer Signalanlage. Über das
Gleisnetz erreichen die von dem Steuerpult ausgesendeten Datencodes
die Schienenfahrzeuge bzw. die ortsfesten Einrichtungen. Diese umfassen
jeweils einen Decoder, der anhand des Adressteils eines empfangenen
Datencodes feststellt, ob der empfangene Datencode zur Ausführung kommen
soll. Ist dies der Fall, so wird eine dem Datenteil entsprechende
Funktion ausgelöst.
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Ein
Problem besteht derzeit in Bezug auf die Kompatibilität
der Modelleisenbahnsysteme unterschiedlicher Hersteller. Auch wenn
das Ansteuerungsprinzip der einzelnen Hersteller im Wesentlichen
gleich ist, werden von diesen verschiedene Datenformate verwendet,
was dazu führt, dass sich mit digitalen Steuerpulten eines
bestimmten Herstellers Schienenfahrzeuge oder ortsfeste Einrichtungen
eines anderen Herstellers nicht ansteuern lassen. Diese Inkompatibilität
zwingt den Endverbraucher dazu, sich für das System eines
Herstellers zu entscheiden und entsprechend nur solche Komponenten
zu verwenden, die mit diesem System kompatibel sind.
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Eine
Lösung des zuvor genannten Problems besteht darin, die
inkompatiblen Decoder der Schienenfahrzeuge und der ortsfesten Einrichtungen
fremder Hersteller durch solche zu ersetzen, die mit demjenigen
digitalen Steuerpult kompatibel sind, für das sich der
Endverbraucher entschieden hat. Ein solches Ersetzen der Decoder
erfordert jedoch Fachwissen und technisches Geschick auf Seiten
des Endverbrauchers. Zudem bleiben die Schienenfahrzeuge und ortsfesten
Einrichtungen in Abhängigkeit von dem Decoder systemgebunden.
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Eine
weitere Lösung ist in
DE 42 25 277 C1 offenbart, in der ein Verfahren
vorgeschlagen wird, bei dem zwischen mehreren digitalen Steuerpulten unterschiedlicher
Hersteller in einem vorbestimmten zeitlichen Ablauf umgeschaltet
wird, so dass die digitalen Steuerpulte abwechselnd die herstellerspezifischen
Datencodes aussenden. Auf diese Weise können Schienenfahrzeuge
und ortsfeste Einrichtungen verschiedener Hersteller angesteuert
werden. Nachteilig bei dieser Variante ist jedoch, dass der Endverbraucher
jeweils ein digitales Steuerpult jedes Herstellers erwerben muss,
deren Schienenfahrzeuge und ortsfesten Einrichtungen er ansteuern
will, was sehr kostspielig sein kann. Zudem ist es hinsichtlich einer
einfachen Handhabung wünschenswert, nur ein Steuerpult
für sämtliche Schienenfahrzeuge und ortsfesten
Einrichtung des Modelleisenbahnsystems zu verwenden.
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Noch
eine weitere Lösung besteht darin, anstelle der herstellerspezifischen
digitalen Steuerpulte einen nicht zweckgebundenen herkömmlichen
Rechner zu verwenden, der mit Hilfe geeigneter Soft- und Hardware
derart eingerichtet ist, dass er Datencodes mehrerer Hersteller
aussenden kann, so dass auch Schienenfahrzeuge und ortsfeste Einrichtungen
unterschiedlicher Hersteller angesteuert werden können.
Ein Nachteil derart eingerichteter Rechner besteht jedoch darin,
dass diese im Gegensatz zu Steuerpulten nicht ausschließlich
für den Betrieb von Modelleisenbahnsystemen ausgelegt sind,
weshalb die Handhabung nicht optimal an die Bedürfnisse
der Benutzer anpassbar und entsprechend unkomfortabel ist.
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Ein
weiteres Problem der bekannten Steuerpulte und Rechner zum Ansteuern
von Schienenfahrzeugen und ortsfesten Einrichtungen von Modelleisenbahnsystemen,
die nachfolgend unter dem Begriff Steuerungen zusammengefasst werden,
besteht darin, dass die einzelnen Schienenfahrzeuge und ortsfesten
Einrichtungen, die mit Hilfe der Steuerung ansteuerbar sein sollen,
der jeweiligen Steuerung vorgegeben werden müssen. Dies
bedeutet, dass in einer Speichereinheit eine Liste sämtlicher
der mit der Steuerung ansteuerbaren Schienenfahrzeuge und ortsfester
Einrichtungen gespeichert sein muss, wobei jedem dieser Schienenfahrzeuge
und ortsfesten Einrichtungen jeweils der für die Ansteuerung
erforderliche Datencode zugeordnet ist. Diese Zuordnungen müssen
in der Speichereinheit derart hinterlegt sein, dass die Steuerung
auf diese zugreifen kann.
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Bei
herstellerspezifischen digitalen Steuerpulten ist dies recht unproblematisch,
da der Hersteller die Möglichkeit hat, derartige Zuordnungen
für sämtliche Schienenfahrzeuge und/oder ortsfesten Einrichtungen,
die mit dem entsprechenden digitalen Steuerpult ansteuerbar sein
sollen, vor Auslieferung an den Endverbraucher auf der Speichereinheit
des digitalen Steuerpults zu hinterlegen. Da es sich hierbei gewöhnlich
ausschließlich um das herstellereigene Sortiment handelt,
ist die Anzahl an Zuordnungen überschaubar, weshalb die
Zuordnungen abschließend in der Speichereinheit hinterlegt
werden können. Problematisch wird es allerdings auch hier, wenn
der Hersteller neue Modelle von Schienefahrzeugen und/oder ortsfesten
Einrichtungen auf den Markt bringt, deren Zuordnungen noch nicht
in der Speichereinheit der Steuerung gespeichert sind.
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Bei
herstellerübergreifenden Steuerungen ist die Anzahl möglicher
Schienenfahrzeuge und ortsfester Einrichtungen hingegen um ein Vielfaches
größer, weshalb eine abschließende Speicherung
von Zuordnungen für sämtliche auf dem Markt erhältlichen
Schienefahrzeuge und ortsfesten Einrichtungen kaum möglich
ist. Dies führt dazu, dass trotz einer herstellerübergreifenden
Steuerung einer Vielzahl von Schienenfahrzeugen und ortsfesten Einrichtungen
nicht angesteuert werden kann.
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Ferner
muss der Steuerung noch mitgeteilt werden, welche der in der gespeicherten
Liste der mit Hilfe der Steuerung ansteuerbaren Schienenfahrzeuge
und ortsfesten Einrichtungen tatsächlich auf den Gleisen
oder entlang der Gleise eines Modelleisenbahnsystems vorhanden sind.
Dies kann erfolgen, indem die tatsächlich in dem zu steuernden
Modelleisenbahnsystem vorhandenen Schienenfahrzeuge und ortsfesten
Einrichtungen bei in der Steuerung angemeldet werden. Eine solche
Anmeldung kann beispielsweise mittels manueller Eingabe erfolgen.
Ferner sind Schienenfahrzeuge und ortsfeste Einrichtungen auf dem
Markt erhältlich, die über eine Sendeeinrichtung
verfügen, über die sie ein sie identifizierendes
Identifikationssignal an die Steuerung ausgeben, sobald sie auf
einem Gleis oder entlang eines Gleises eines Modelleisenbahnsystems
positioniert werden. Eine derartige automatische Anmeldung funktioniert
natürlich nur bei Schienenfahrzeugen und ortfesten Einrichtungen,
die über eine solche Sendeeinrichtung verfügen.
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Ausgehend
von den identifizierten Schienenfahrzeugen und ortsfesten Einrichtungen
muss schließlich noch dasjenige Schienenfahrzeug bzw. diejenige
ortsfeste Einrichtung angewählt werden, die dann tatsächlich
angesteuert werden soll. Diese Anwahl erfolgt normalerweise manuell über
eine entsprechende Eingabeeinheit.
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Noch
ein weiteres Problem entsteht dann, wenn festgestellt werden soll,
auf welchem Gleisabschnitt eines Modelleisenbahnsystems sich ein
bestimmtes Schienenfahrzeug befindet. Dieses Problem kann bei Schienenfahrzeugen,
die über eine Sendeeinrichtung verfügen, gelöst
werden, indem Rückmelder an den einzelnen Gleisabschnitten
angeordnet werden, die von den Sendeeinrichtungen der jeweiligen
Schienenfahrzeuge ausgesendete Identifikationssignale empfangen
und diese an die Steuerung melden. Über die Position des
Rückmelders und das von diesem empfangene Identifikationssignal
kann die Steuerung dann den entsprechenden Gleisabschnitt bestimmen,
auf dem sich das Schienenfahrzeug gerade befindet, und somit eine
Lokalisierung des Schienenfahrzeugs vornehmen. Dies funktioniert
allerdings nicht bei Schienenfahrzeugen ohne Sendeeinrichtung.
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Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die zuvor beschrieben
Probleme des Stands der Technik zumindest teilweise zu beheben.
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Diese
Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindung
durch ein Lerngleis nach Anspruch 1, eine digitale Steuerung nach
Anspruch 5 und ein Modelleisenbahnsystem nach Anspruch 19 gelöst.
Die abhängigen Ansprüche beziehen sich auf individuelle Ausgestaltungen
der Erfindung.
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Die
vorliegende Erfindung schafft ein Lerngleis für ein Modelleisenbahnsystem
und eine Steuerung, an die ein solches Lerngleis anschließbar
ist.
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Das
Lerngleis der vorliegenden Erfindung dient dazu, diejenigen Datencodes
zu erfassen, die zum Ansteuern eines Schienenfahrzeugs, wie beispielsweise
eine Lokomotive oder ein Waggon, oder einer ortsfesten Einrichtung,
wie beispielsweise eine Weiche, eine Signalanlage oder dergleichen,
erforderlich sind. Hiezu umfasst das Lerngleis einen Eingang, über
den eine Vielzahl möglicher Datencodes zum Ansteuern eines
auf dem Lerngleis angeordneten Schienenfahrzeugs oder einer an das
Lerngleis angeschlossenen ortsfesten Einrichtung zuführbar sind.
Ferner weist das Lerngleis eine Lerngleiserfassungseinheit auf,
welche diejenigen Datencodes erfasst, die das auf dem Lerngleis
angeordnete Schienenfahrzeug oder die an das Lerngleis angeschlossene
ortsfeste Einrichtung tatsächlich ansteuern. Zudem verfügt
das Lerngleis über einen Ausgang zum Ausgeben der von der
Erfassungseinheit erfassten Datencodes.
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Ein
solches Lerngleis ermöglicht es beispielsweise, unbekannte
Datencodes einer einen Decoder aufweisenden Lokomotive zu ermitteln,
die zum Ausführen der einzelnen Funktionen der Lokomotive
erforderlich sind. Hiezu wird die Lokomotive auf dem bestromten
Lerngleis positioniert. Daraufhin werden sämtliche derzeit
gängigen Datencodes dem Lerngleis über den Eingang
der Reihe nach zugeführt. Sobald dem Lerngleis ein der
Lokomotive zugeordneter Datencode zugeführt wird, führt
die Lokomotive eine Funktion aus, wie beispielsweise eine Vorwärtsbewegung,
woraufhin die Lerngleiserfassungseinheit diesen Datencode erfasst
und über den Ausgang ausgibt. Die über den Ausgang
ausgegebenen Datencodes können dann einer Steuerung zugeführt
und in einer entsprechenden Speichereinheit gespeichert werden.
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Die
Zuordnung der Datencodes zu der Lokomotive kann dann manuell über
eine Eingabeeinheit der Steuerung erstellt werden. Hierbei kann
beispielsweise den Adressteilen der der Steuerung über den
Ausgang des Lerngleises zugeführten Datencodes eine Lokomotivenbezeichnung
und den Datenteilen der Datencodes eine entsprechende Funktion zugeordnet
werden. Mit dieser Zuordnung erfolgt dann auch eine Anmeldung der Lokomotive
bei der Steuerung, um der Steuerung mitzuteilen, dass diese Lokomotive
im Modelleisenbahnsystem vorhanden ist und zukünftig angesteuert
werden soll.
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Alternativ
ist es aber auch möglich, dass eine solche Zuordnung bereits
Bestandteil einer in der Steuerung vorab hinterlegten Liste ansteuerbarer Schienenfahrzeuge
und ortsfester Einrichtungen ist. In diesem Fall erkennt die Steuerung
die Lokomotive automatisch anhand eines Vergleiches der empfangenen
Datencodes mit den in der Liste gespeicherten Datencodes, so dass
eine manuelle Eingabe der Lokomotivenbezeichnung nicht erforderlich
ist. Entsprechend erfolgt auch die zuvor genannte Anmeldung automatisch.
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Mit
Hilfe des erfindungsgemäßen Lerngleises können
also jedem Schienenfahrzeug und jeder ortsfesten Einrichtung ein
oder mehrere entsprechende Datencodes zuordnet werden, wobei es
nicht unbedingt erforderlich ist, dass bereits eine Liste ansteuerbarer
Schienenfahrzeuge und ortsfester Einrichtungen in der Speichereinheit
der Steuerung gespeichert ist, obwohl dies natürlich von
Vorteil sein kann. Entsprechend kann jedes Schienenfahrzeug und
jede ortsfeste Einrichtung mit Hilfe der Steuerung angesteuert werden,
auch wenn deren Datencodes zunächst unbekannt sind.
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Vorteilhaft
weist das Lerngleis ferner zumindest einen Lerngleissensor zum Erfassen
wenigstens eines Betriebsparameters eines auf dem Lerngleis angeordneten
Schienenfahrzeugs oder einer an dem Lerngleis angeordneten ortsfesten
Einrichtung auf, wobei der Betriebsparameter zur Identifizierung des
Schienenfahrzeugs oder der ortsfesten Einrichtung geeignet ist.
Ferner ist das Lerngleis derart eingerichtet, dass auch der von
dem Lerngleissensor erfasst Betriebsparameter über den
Ausgang ausgegeben werden kann. Bei dem Betriebsparameter handelt
es sich vorteilhaft um einen die Stromaufnahme des Schienenfahrzeugs
charakterisierenden Parameter und/oder um einen das Anfahrverhalten
des Schienenfahrzeugs charakterisierenden Parameter, wobei jedoch
auch andere Betriebsparameter erfasst werden können, welche
das jeweilige Schienenfahrzeug kennzeichnen und anhand derer dieses
identifizierbar ist. Nach der Erfassung eines solchen Betriebsparameters
wird dieser über den Ausgang des Lerngleises an eine an
diesen angeschlossene Steuerung gesendet, wo er einer entsprechenden
Lokomotive zugeordnet und in einer Speichereinheit gespeichert wird.
Anhand des Betriebsparameters kann die Lokomotive dann mit Hilfe
von an Schienenabschnitten des Modelleisenbahnsystems angeordneten
Streckensensoren, die den gleichen Betriebsparameter einer über
den entsprechenden Gleisabschnitt fahrenden Lokomotive erfassen,
identifiziert und anhand der Position des Streckensensors lokalisiert
werden. Je mehr Strecken sensoren dabei entlang der Schienen des
Modelleisenbahnsystems vorgesehen sind, desto genauer kann die Lokalisierung einer
Lokomotive erfolgen. Auf diese Weise ist es im Gegensatz zum Stand
der Technik auch möglich, Schienenfahrzeuge zu lokalisieren,
die über keine Senseeinrichtung zum Aussenden eines Identifizierungssignals
an einen Rückmelder verfügen.
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Zum
Erfassen des Betriebsparameters wird die Lokomotive bevorzugt mit
Hilfe eines vordefinierten Betriebsparametererfassungsprogramms
angesteuert, so dass sie der Reihe nach vorbestimmte Funktionen
ausführt. Dabei werden ein oder mehrere Betriebsparameter
von einem oder mehreren Lerngleissensoren erfasst und die erfassten
Betriebsparameter an die Steuerung weitergeleitet.
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Bei
dem Lerngleissensor handelt es sich bevorzugt um einen Sensor, der
derart ausgebildet ist, dass er Spannungs- und/oder Stromänderungen
am Lerngleis erfasst, die durch das eine Funktion ausführende
Schienenfahrzeug hervorgerufen werden.
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Wie
bereits erwähnt schafft die vorliegende Erfindung ferner
eine digitale Steuerung zum Vorwählen, Programmieren, Einstellen
und/oder Betreiben einer Modelleisenbahn. Die Steuerung umfasst zumindest
eine Eingabeeinheit, wie beispielsweise eine Tastatur und/oder eine
mausartige Eingabeeinrichtung, eine Ausgabeeinheit in Form eines
Displays oder dergleichen, eine Speichereinheit und eine Steuereinheit,
wie beispielsweise einen Mikroprozessor oder dergleichen. Die Steuerung
ist erfindungsgemäß derart eingerichtet, dass
ein Lerngleis der zuvor beschriebenen Art an dieses anschließbar
ist. Dabei wird die Steuerung vorteilhaft sowohl mit dem Eingang
als auch mit dem Ausgang des Lerngleises verbunden. In der Speichereinheit
der Steuerung sind bevorzugt sämtliche Datencodes hinterlegt,
die derzeit zum Ansteuern auf dem Markt erhältlicher Schienenfahrzeuge
und ortsfester Einrichtungen verwendet werden. Diese Datencodes
können zur Ermittlung eines Datencodes eines auf dem Lerngleis positionierten
Schienenfahrzeugs oder einer an das Lerngleis angeschlossenen ortsfesten
Einrichtung der Reihe nach von der Steuerung dem Lerngleis über
seinen Eingang zugeführt werden, was bevorzugt mit Unterstützung
einer entsprechenden Software erfolgt. Sobald dem Lerngleis der
richtige Datencode zugeführt wird, führt das Schienenfahrzeug oder
die ortsfeste Einrichtung eine Funktion aus, woraufhin der entsprechende
Datencode von der Lerngleiserfassungseinheit erfasst und über
den Ausgang an die Steuerung gesendet wird. Der Datencode wird in
der Speichereinheit der Steuerung hinterlegt, so dass er anschließend
weiterverarbeitet werden kann.
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Bevorzugt
ist die Steuerung derart eingerichtet, dass der empfangene Datencode
und das auf dem Lerngleis angeordnete Schienenfahrzeug bzw. die
an das Lerngleis angeschlossene ortsfeste Einrichtung einander zugeordnet
werden.
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So
kann beispielsweise bereits herstellerseitig eine Vielzahl von Datensätzen
in der Speichereinheit der Steuerung gespeichert sein, die Schienenfahrzeuge
und/oder ortsfeste Einrichtungen mit den entsprechend zugehörigen
Datencodes umfassen. Das bedeutet, dass die Steuerung bereits auf
eine Vielzahl von Datensätzen Zugriff hat, die bekannte Schienfahrzeuge
und ortsfeste Einrichtungen mit den zugehörigen Datencodes
enthalten. In diesem Fall vergleicht die Steuerung den von dem Ausgang
des Lerngleises empfangenen Datencode mit den Datencodes der bereits
gespeicherten Zuordnungen. Im Falle einer Übereinstimmung
kennt die Steuerung dann auch das dem empfangenen Datencode zugehörige
Schienenfahrzeug oder die zugehörige ortsfeste Einrichtung,
die auf bzw. an dem Lerngleis angeordnet ist. Die Zuordnung wird
entsprechend gespeichert und bei der Steuerung angemeldet.
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Gibt
es hingegen keine Übereinstimmung des empfangenen Datencodes
mit den vorab gespeicherten Datencodes, so wird eine entsprechende
Zuordnung in der Steuerung generiert. Diesbezüglich kann
der Benutzer beispielsweise dazu aufgefordert werden, die Bezeichnung
des Schienenfahrzeugs oder der ortsfesten Einrichtung über
die Eingabeeinheit einzugeben, die dann dem Datencode zugeordnet
wird. Nach der Generierung der Zuordnung wird diese dann in der
Speichereinheit der Steuerung gespeichert, so dass letztere darauf
Zugriff hat.
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Diese
in der Speichereinheit der Steuerung hinterlegten Zuordnungen können
dann später von einem Benutzer angewählt werden,
um dasjenige Schienenfahrzeug oder diejenige ortsfeste Einrichtung
auszuwählen, die angesteuert werden soll.
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Ferner
ist die Steuerung bevorzugt derart eingerichtet, dass sie die von
dem Lerngleissensor erfassten Betriebsparameter empfangen, speichern und
weiterverarbeiten kann. Die Betriebsparameter werden dabei ebenfalls
dem entsprechenden Schienenfahrzeug zugeordnet.
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Bevorzugt
ist die Steuerung ferner derart eingerichtet, dass sie von wenigstens
einem an einem Schienenabschnitt eines Modelleisenbahnsystems angeordneten
Streckensensor einen von diesem erfassten Betriebsparameter erfassen
und anhand dieses Betriebsparameters das Schienenfahrzeug identifizieren
kann. Der Betriebsparameter, der von dem Streckensensor erfasst
wird, entspricht dabei de, von dem Lerngleissensor erfassten Betriebsparameter. Die
Identifizierung erfolgt dabei durch einen einfachen Vergleich der
von dem Streckensensor erfassten Betriebsparameter mit denjenigen
Betriebsparametern, die von dem Lerngleissensor erfasst, entsprechenden
Schienenfahrzeugen zugeordnet und in der Speichereinheit der Steuerung
hinterlegt wurden. Anhand der Position des Streckensensors an der Gleisstrecke
und der entsprechenden Identifizierung des Schienenfahrzeugs kann
auf diese Weise eine Lokalisierung eines Schienfahrzeugs stattfinden.
Je mehr Streckensensoren dabei entlang der Schienenstrecke vorhanden
sind, desto genauer kann die Lokalisierung erfolgen.
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Die
Steuerung ist bevorzugt ferner derart ausgebildet, dass anzusteuernden
Schienenfahrzeugen und/oder ortsfesten Einrichtungen ein graphisches
Symbol zugeordnet werden kann, wobei es sich bei dem graphischen
Symbol vorteilhaft um ein Photo des Schienenfahrzeugs oder der ortsfesten Einrichtung
handelt. Ein solches graphisches Symbol erleichtert die Anwahl des
Schienenfahrzeugs und/oder der ortsfesten Einrichtung und somit
die Handhabung der Steuerung.
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Die
graphischen Symbole können dabei bereits herstellerseitig
in der Speichereinheit hinterlegt werden. Sie können vorteilhaft
aber auch endnutzerseitig in der Speichereinheit speicherbar sein.
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Zudem
umfasst die erfindungsgemäße Steuerung bevorzugt
einen Touchscreen, der die Handhabung erleichtert. Die Steuerung
ist dabei bevorzugt derart eingerichtet, dass ein Gleisplan eines
Modelleisenbahnsystems, das mit der Steuerung gehandhabt werden
soll, auf den Tochscreen gezeichnet und in der Speichereinheit gespeichert
werden kann. Bevorzugt lassen sich auch die Schienenfahrzeuge und ortsfesten
Einrichtungen über den Tochscreen in einfacher Art und
Weise an dem Gleisplan anordnen, was anhand eines Ausführungsbeispiels
später noch genauer beschrieben wird.
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Zudem
umfasst die Steuerung vorteilhaft einen Betriebsstundenzähler
zum Erfassen und Speichern der Betriebsstunden von Schienenfahrzeugen und/oder
ortsfesten Einrichtungen.
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Ferner
weist die Steuerung vorteilhaft zumindest einen Anschluss zum Anschließen
einer Zusatzplatine und/oder eines zusätzlichen Speichermediums
auf. Auf diese Weise können die Funktionen der Steuerung
nachträglich beispielsweise erweitert werden. Ferner kann
der Benutzer mit Hilfe des zusätzlichen Speichermediums
weitere Daten aufspielen oder Sicherheitskopien der auf der Speichereinheit der
Steuerung gespeicherten Einstellungen erstellen.
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Bevorzugt
handelt es sich bei der erfindungsgemäßen Steuerung
um ein digitales Steuerpult, also nicht um einen entsprechend eingerichteten
herkömmlichen Rechner. Digitale Steuerpulte weisen gegenüber
herkömmlichen Rechner den Vorteil auf, dass sie in Bezug
auf ihre Handhabung besser an die individuellen Bedürfnisse
der spezifischen Anwendung, vorliegend also der Modelleisenbahnsteuerung,
angepasst werden können, wodurch die Handhabbarkeit wesentlich
verbessert werden kann.
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Schließlich
bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine Modelleisenbahnsystem
mit einem Lerngleis und/oder einer Steuerung der zuvor beschrieben
Art.
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Vorteilhaft
umfasst das Modelleisenbahnsystem eine Mehrzahl von Schienenabschnitten,
wobei zumindest an einem Schienenabschnitt wenigstens ein Streckensensor
zum Erfassen eines Betriebsparameters eines auf diesem Streckenabschnitt
befindlichen Schienenfahrzeugs angeordnet ist.
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Weitere
Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus
dem Wortlaut der Ansprüche sowie aus der folgenden Beschreibung
eines bevorzugten Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnungen.
Es zeigen:
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1 eine
schematische Ansicht eines Modelleisenbahnsystems gemäß einer
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
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2 eine
schematische Ansicht eines digitalen Steuerpults des in 1 dargestellten
Modelleisenbahnsystems.
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1 ist
eine schematische Ansicht eines Modelleisenbahnsystems 10 gemäß einer
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das Modelleisenbahnsystem 10 umfasst
ein Gleisnetz 12, ein digitales Steuerpult 14 und
ein Lerngleis 16.
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Das
Gleisnetz 12 wird in bekannter Weise von einem Benutzer
aus einer Vielzahl von handelsüblichen einzelnen Gleisabschnitten
zusammengesetzt. Daraufhin wird an dem Gleisnetz 12 eine
vorbestimmte Spannung angelegt, um Einrichtungen, die elektrisch
mit dem Gleisnetz 12 verbunden sind, mit der zum Betreiben
der Einrichtungen erforderlichen Energie zu versorgen. Bei den Einrichtungen kann
es sich um Schienenfahrzeuge oder um ortsfeste Einrichtungen handeln.
Unter dem Begriff Schienenfahrzeuge werden vorliegend solche Fahrzeuge zusammengefasst,
die auf dem Gleisnetz 12 angeordnet und auf diesem bewegt
werden können, wie beispielsweise Lokomotiven oder Waggons.
Als ortsfeste Einrichtungen werden hingegen solche Einrichtungen
bezeichnet, die ortsfest entlang des Gleisnetzes 12 angeordnet
sind oder einen Teil desselben bilden, wie beispielsweise Schienenabschnitte
mit Weichenfunktion, Schranken, Signalanlagen oder dergleichen.
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Das
an das Gleisnetz 12 über das Kabel 18 angeschlossene
digitale Steuerpult 14 dient zum Anwählen vordefinierter
Funktionen, zum Programmieren von beispielsweise Zusatzfunktionen
sowie zum Einstellen, Einrichten und Betreiben des Modelleisenbahnsystems 10.
Die Ansteuerung von Einrichtungen erfolgt unter Verwendung von Datencodes, die
von dem digitalen Steuerpult 14 über das Kabel 18 an
das Gleisnetz 12 ausgesendet werden und welche die an das
Gleisnetz 12 angelegte Spannung in irgendeiner Art und
Weise beeinflussen.
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Jeder
Datencode umfasst einen Adressteil und einen Datenteil. Der Adressteil
identifiziert das Schienenfahrzeug oder die ortsfeste Einrichtung,
die mit Hilfe des Datencodes angesteuert werden soll, während
der Datenteil die auszuführende Funktion kennzeichnet.
Bei der auszuführenden Funktion kann es sich in Abhängigkeit
von dem Schienenfahrzeug oder der ortsfesten Einrichtung um das
Beschleunigen oder Abbremsen einer Lokomotive, um das Ein- oder
Ausschalten des Lichts in einem Waggon, um ein Öffnen oder
Schließen einer Schranke, um das Schalten einer Signalanlage
oder einer Weiche, etc. handeln. Die an das Gleisnetz 12 ausgesendeten
Datencodes erreichen über das Gleisnetz 12 sämtliche
der auf diesem positionierten Schienenfahrzeuge oder der an dieses
angeschlossenen ortsfesten Einrichtungen. Jedes Schienenfahrzeug
und jede ortsfeste Einrichtung verfügt über einen
Decoder, der anhand des Adressteils eines empfangenen Datencodes
feststellt, ob der empfangene Datencode für ihn bestimmt
ist. Ist dies der Fall, so wird eine entsprechende Funktion ausgeführt.
Auf diese Weise können die Schienenfahrzeuge und ortsfesten Einrichtungen
individuell mit Hilfe des digitalen Steuerpults 14 angesteuert
werden.
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Das
Lerngleis 16 ist separat vom Gleisnetz 12 vorgesehen
und dient unter anderem zum Identifizieren solcher Schienenfahrzeuge
oder ortsfesten Einrichtungen, die auf dem Gleisnetz 12 betrieben werden
sollen. An das Lerngleis ist bevorzugt die gleiche Spannung wie
an das Gleisnetz 12 angelegt, um auf dem Lerngleis 16 positionierten
Schienenfahrzeugen oder mit diesem verbundenen ortsfesten Einrichtungen
Energie zuzuführen. Ferner verfügt das Lerngleis 16 über
einen Eingang 19, an den ein Kabel 20 angeschlossen
ist, welches das Lerngleis 16 mit dem Steuerpult 14 verbindet,
und über einen Ausgang 21, an den ein Kabel 22 angeschlossen
ist, welches das Lerngleis 16 mit einer Lerngleiserfassungseinheit 24,
deren Funktion nachfolgend noch näher erläutert
wird. Die Lerngleiserfassungseinheit 24 ist wiederum über
ein Kabel 26 an das Steuerpult 14 angeschlossen.
Schließlich umfasst das Lerngleis 16 einen Lerngleissensor 28,
der über ein Kabel 30 mit der Lerngleiserfassungseinheit 24 verbunden
ist. Der Lerngleissensor 28 dient dazu, Betriebsparameter
eines auf dem Lerngleis 16 angeordneten Schienenfahrzeugs
zu erfassen, was ebenfalls noch näher erläutert
wird.
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Nachfolgend
wird ein Betrieb des in 1 dargestellten Modelleisenbahnsystems 10 genauer beschrieben.
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Zunächst
muss der Benutzer dem digitalen Steuerpult 14 mitteilen,
welche Schienenfahrzeuge und ortsfesten Einrichtungen das Modelleisenbahnsystem 10 umfasst.
Anders gesagt muss eine Anmeldung derjenigen Einrichtungen erfolgen,
die mit Hilfe des Steuerpults 14 angesteuert werden sollen.
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Diesbezüglich
kann in einer Speichereinheit des Steuerpults 14 beispielsweise
herstellerseitig bereits eine Liste gespeichert sein, die eine Auswahl
an Schienenfahrzeugen und ortsfesten Einrichtungen zusammen mit
den zugehörigen Datencodes zum Ansteuern derselben enthält.
In diesem Fall braucht der Benutzer lediglich diejenigen in der
Liste enthaltenen Schienenfahrzeuge und ortsfesten Einrichtungen
zu identifizieren, die entlang des Gleisnetzes 12 angeordnet
sind oder auf diesem betrieben werden sollen. Die identifizierten
Schienenfahrzeuge und ortsfesten Einrichtungen werden von dem Steuerpult 14 dann
automatisch in einer gesonderten Datei hinterlegt, auf die der Benutzer
zu einem späteren Zeitpunkt zugreifen kann, um entsprechenden
Einrichtungen anzuwählen, die er ansteuern will.
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Umfasst
das Modelleisenbahnsystem hingegen Schienenfahrzeuge oder ortsfeste
Einrichtungen, die nicht in einer solchen Liste enthalten sind,
so müssen Identifizierung und Anmeldung auf eine andere
Art und Weise erfolgen.
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Eine
Möglichkeit besteht darin, dass der Benutzer die in der
Speichereinheit des Steuerpults 14 hinterlegte Liste entsprechend
um das weitere Schienenfahrzeug bzw. um die weitere ortsfeste Einrichtung
ergänzt. Dies kann beispielsweise manuell erfolgen, indem
der Benutzer die entsprechenden Daten über eine Eingabeeinheit
des Steuerpults eingibt. Hierzu ist es allerdings erforderlich,
dass der Benutzer zumindest die Datencodes der zu ergänzenden Einrichtung
kennt. Alternativ kann ein entsprechender Datensatz beispielsweise über
einen externen Speicher in die Speichereinheit des Steuerpults 14 kopiert
werden, wozu das Steuerpult bevorzugt über eine (nicht
dargestellte) geeignete Schnittstelle verfügt, die einen
Datenaustausch mit einer externen Vorrichtung oder einem externen
Speicher gestattet. Hierzu muss allerdings ein entsprechender Datensatz
vorhanden sein, der in die Speichereinheit des Steuerpults kopiert
werden kann.
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Eine
weitere Möglichkeit besteht darin, die zusätzliche
Einrichtung mit Hilfe des Lerngleises 16 zu identifizieren.
Hierzu wird das entsprechende Schienenfahrzeug auf dem Lerngleis 16 positioniert bzw.
die entsprechende ortsfeste Einrichtung mit dem Lerngleis 16 verbunden.
Anschließend werden dem Lerngleis 16 sämtliche
derzeit bekannte Datencodes, die in der Speichereinheit des digitalen
Steuerpults 14 hinterlegt sind, der Reihe nach über
das Kabel 20 zugeführt. Sobald ein der Einrichtung
zugeordneter Datencode von der Einrichtung empfangen wird, führt
diese eine entsprechende Funktion aus, woraufhin die Lerngleiserfassungseinheit
den Datencode erfasst und über die Leitung 26 an
das Steuerpult 14 sendet, wo der Datencode zusammen mit
der Funktion, die mit diesem Datencode angesteuert wird, in der
Speichereinheit hinterlegt wird. Auf diese Weise werden sämtliche
Datencodes mit der zugeordneten Funktion erfasst und gespeichert.
Anschließend kann der Benutzer über eine Ausgabeeinheit des
Steuerpults 14 beispielsweise dazu aufgefordert werden,
das Schienenfahrzeug oder die ortsfeste Einrichtung, deren Datencodes
ermittelt wurden, durch manuelle Eingabe zu bezeichnen. Ein entsprechender
Datensatz wird dann in der Liste ergänzt, so dass der Benutzer
den Datensatz zu einem späteren Zeitpunkt anwählen
und die Einrichtung ansteuern kann. Entsprechend lassen sich sämtliche
Schienenfahrzeuge und ortsfeste Einrichtungen identifizieren und
anmelden, deren Datencodes dem Benutzer bislang unbekannt waren.
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Ferner
ist das in 1 dargestellte Modelleisenbahnsystem 10 dazu
in der Lage, Schienenfahrzeuge, die sich auf dem Gleisnetz 12 bewegen,
zu lokalisieren.
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Eine
derartige Lokalisierung kann bei Schienenfahrzeugen, die über
eine Sendeeinrichtung verfügen, derart erfolgen, dass die
Schienenfahrzeuge mit an Gleisabschnitten des Gleisnetzes 12 positionierten
Rückmeldern (nicht dargestellt) kommunizieren. So sendet
beispielsweise ein Schienenfahrzeug bei der Vorbeifahrt an einem
solchen Rückmelder ein Identifizierungssignal über
die Sendeeinrichtung an den entsprechenden Rückmelder aus,
welches das Schienenfahrzeug identifiziert. Dieses Identifizierungssignal
wird von dem Rückmelder an das Steuerpult 14 weitergeleitet.
Das Steuerpult kann dann anhand des Identifizierungssignals und
anhand der Position desjenigen Rückmelders, von dem sie
das Identifizierungssignal empfangen hat, mit Hilfe einer entsprechenden
Software den Gleisabschnitt lokalisieren, auf dem das Schienenfahrzeug
gerade positioniert ist.
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Verfügt
ein Schienenfahrzeug hingegen nicht über eine solche Sendeeinrichtung,
so kann eine Lokalisierung eines auf dem Gleisnetz 12 fahrenden Schienenfahrzeugs
auf die nachfolgend beschriebene Art und Weise erfolgen.
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Das
Lerngleis 16 umfasst einen Lerngleissensor 28.
Dieser Lerngleissensor 28 ist derart ausgebildet, dass
er Spannungsänderungen und/oder Stromänderungen
am Lerngleis 16 erfasst. Ein auf dem Lerngleis 16 angeordnetes
Schienenfahrzeug wird nun über das Steuerpult 14 derart
angesteuert, dass es in einer vordefinierten Reihenfolge bestimmte
Funktionen ausführt. Diese Ansteuerung kann beispielsweise
mit Hilfe einer geeigneten Betreibsparametererfassungssoftware erfolgen,
die in der Speichereinheit des Steuerpults 14 gespeichert
ist. Während das Schienenfahrzeug die Funktionen ausführt, wie
beispielsweise ein Beschleunigen auf Maximalgeschwindigkeit oder
dergleichen, werden von dem Lerngleissensor 28 Spannungs-
und/oder Stromänderungen des Lerngleises 16 erfasst,
die durch das Ausführen der einzelnen Funktionen hervorgerufen werden.
Bei diesen Spannungs- und/oder Stromänderungen handelt
es sich um Betriebsparameter, die dem Schienenfahrzeug eigen sind.
Entsprechend kann ein Schienenfahrzeugs anhand dieser Betriebsarameter
eindeutig identifiziert werden. Die mit Hilfe des Lerngleissensors 28 erfassten
Betriebsparameter werden über das Kabel 30 der
Lerngleiserfassungseinheit 24 und anschließend
dem Steuerpult 14 zugeführt. In dem Steuerpult
werden die Betriebsparameter dann mit Hilfe der Betriebsparametererfassungssoftware
dem entsprechenden Schienenfahrzeug zugeordnet und gespeichert.
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Zur
Lokalisierung des Schienenfahrzeugs auf dem Gleisnetz 12 sind
an verschiedenen Gleisabschnitten des Gleisnetzes 12 Streckensensoren 32 angeordnet,
welche beim Vorbeifahren eines Schienenfahrzeugs die gleichen Betriebsparameter
wie der Lerngleissensor 28 erfassen. Die von einem Streckensensor 32 erfassten
Betriebsparameter werden in nicht dargestellter Art und Weise an
das Steuerpult 14 übermittelt. Anhand eines Vergleiches
der von einem Streckensensor 32 empfangenen Betriebsparameter
mit den in der Speichereinheit hinterlegten Betriebsparametern erfolgt
dann eine Identifizierung des Schienenfahrzeugs. Die Position desjenigen Streckensensors 32,
von dem der Betriebsparameter empfangen wurde, kennzeichnet wiederum
den Gleisabschnitt des Gleisnetzes 12, auf dem sich das identifizierte
Schienenfahrzeug befindet. Auf diese Weise kann eine Lokalisierung
eines beliebigen Schienenfahrzeugs erfolgen, das nicht über
eine Sendeeinrichtung verfügt. Vorliegend sollte klar sein, dass
anhand der Betriebsparameter auch eine Lokalisierung eines Schienenfahrzeugs
mit einer Sendeeinrichtung erfolgen kann. Entsprechend ist es nicht unbedingt
erforderlich, dass die oben genannten Rückmelder verwendet
werden.
-
2 zeigt
eine schematische Darstellung des Steuerpults 14. Das Steuerpult 14 umfasst
einen als Eingabe- und Ausgabeeinheit dienenden Tochscreen 40.
Auf dem Touchscreen sind verschiedene Eingabefelder 42 definiert,
die durch Berührung mit einem Finger oder Eingabestift
in Abhängigkeit von einem angewählten Menüunterpunkt
eines Menüs eine Anwahl vorgegebener Funktionen ermöglichen. Ferner
sind Ausgabefelder 44 und 46 definiert, die – ebenfalls
in Abhängigkeit von dem angewählten Menüunterpunkt – dem
Benutzer bestimmte Informationen liefern. So zeigen die Ausgabefelder 44 dem Benutzer
angewählte Loks an, die mit Hilfe linker und rechter Regler 48 und 50 sowie
Schalter 52, 54, 56 und 58 angesteuert
werden können. Die angewählten Loks können
anhand schriftlicher Bezeichnungen dargestellt werden, wie beispielsweise „Lok
1" und „Lok 2". Bevorzugt erfolgt die Darstellung der Loks
jedoch mit Hilfe von die entsprechenden Loks darstellenden Symbolen
oder Photos, was für den Benutzer in Bezug auf die Handhabung
angenehmer ist. Das Ausgabefeld 46 zeigt bei dem vorliegend
dargestellten Menüunterpunkt ein virtuelles Gleisnetz 60 an, das
dem Gleisnetz 12 des Modelleisenbahnsystems 10 entspricht.
Dieses virtuelle Gleisnetz 60 wird von dem Benutzer rechnergestützt
erstellt. Bei der vorliegenden Ausführungsform erfolgt
dies, indem der Benutzer das virtuelle Gleisnetz 60 unter
einem Menüpunkt „Erstellen des Gleisnetzes" mit
einem Eingabestift auf den Tochscreen zeichnet, woraufhin das erstellte
virtuelle Gleisnetz 60 abgespeichert wird. Ferner umfasst
das Steuerpult 14 eine Auswahleinrichtung 62 zur
Auswahl eines von mehreren Menüunterpunkten. Schließlich
ist ein Ein-Ausschalter 64 vorgesehen, der zum Ein- und
Ausschalten des Steuerpults 14 und auch als Notausschalter
dient.
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Durch
Anwahl des entsprechenden Menüunterpunktes können
mit Hilfe des Steuerpults 14 entsprechend virtuelle Gleisnetze
erstellt, Einrichtungen, die auf dem realen Gleisnetz angesteuert
werden sollen, identifiziert, angewählt und angesteuert werden,
Betriebsparameter von Schienenfahrzeugen erfasst werden, auf dem
Gleisnetz 12 befindliche Schienenfahrzeuge lokalisiert
werden, etc.
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Ferner
verfügt das Steuerpult 14 über einen Betriebsstundenzähler,
der die Betriebsstunden von Schienenfahrzeugen und ortsfesten Einrichtungen des
Modelleisenbahnsystems 10 zählt, die über
ein Ausgabefeld des Touchscreens angezeigt werden können.
-
Zudem
umfasst das Steuerpult 14 zumindest einen Anschluss zum
Anschließen einer Zusatzplatine und/oder eines zusätzlichen
Datenträgers, um Daten und/oder Funktionen zu ergänzen,
zu aktualisieren oder dergleichen.
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Die
Erfindung ist nicht auf die zuvor beschriebene Ausführungsform
beschränkt, sondern in vielfältiger Weise abwandelbar.
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So
kann beispielsweise anstelle eines Steuerpultes auch ein herkömmlicher
Rechner verwendet werden, der entsprechend der Funktionen, welche die
Steuerung ausführen können soll, eingerichtet
ist. Bevorzugt wird jedoch ein Steuerpult der in dem Ausführungsbeispiel
beschrieben Art verwendet, da Steuerpulte gegenüber herkömmlichen
Rechnern den Vorteil aufweisen, dass diese an den speziellen Anwendungszweck
besser anpassbar sind und sich entsprechend einfacher und bequemer
bedienen lassen.
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Sämtliche
aus den Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung
hervorgehenden Merkmale und Vorteile, einschließlich konstruktiver Einzelheiten,
räumlicher Anordnungen und dergleichen, können
sowohl für sich als auch in den verschiedensten Kombinationen
erfindungswesentlich sein.
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- 10
- Modelleisenbahnsystem
- 12
- Gleisnetz
- 14
- Steuerpult
- 16
- Lerngleis
- 18
- Kabel
- 19
- Eingang
- 20
- Kabel
- 21
- Ausgang
- 22
- Kabel
- 24
- Lerngleiserfassungseinheit
- 26
- Kabel
- 28
- Lerngleissensor
- 30
- Kabel
- 32
- Streckensensor
- 40
- Touchscreen
- 42
- Eingabefeld
- 44
- Ausgabefeld
- 46
- Ausgabefeld
- 48
- Regler
- 50
- Regler
- 52
- Schalter
- 54
- Schalter
- 56
- Schalter
- 58
- Schalter
- 60
- Gleisnetz
- 62
- Auswahleinrichtung
- 64
- Ein-Ausschalter
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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