DE102014002297B4

DE102014002297B4 - Process for the prototypical operation of model vehicles in a model railway system

Info

Publication number: DE102014002297B4
Application number: DE102014002297.8A
Authority: DE
Inventors: Peter W. Ziegler
Original assignee: ZIMO ELEKTRONIK GmbH
Current assignee: ZIMO ELEKTRONIK GmbH
Priority date: 2013-09-16
Filing date: 2014-02-20
Publication date: 2022-01-05
Anticipated expiration: 2034-02-21
Also published as: DE102014002297A1

Abstract

Verfahren zum vorbildgerechten Betreiben von Modellfahrzeugen (1) einer Modellbahnanlage mit einer Gleisstrecke, Streckenabschnitten und Trennstellen zwischen Gleisabschnitten, nämlich gleisgeführten Modellfahrzeugen, mittels digitaler Steuerung der jeweiligen Modellfahrzeuge (1) und ihrer Antriebe, wobei die Modellfahrzeuge (1) einen Fahrzeugrechner und einen Decoder (4) umfassen, welcher adressspezifische Befehle empfängt und in Steuersignale umsetzt, wobei die Befehle von einer externen Bedieneinheit nach Benutzervorgabe erzeugt und zum Modellfahrzeug (1) übertragen werden, dadurch gekennzeichnet, dasswährend des Betriebs des jeweiligen Modellfahrzeugs (1) auf der Anlage dem Modellfahrzeug (1) laufend den vorausliegenden Streckenabschnitt betreffende Daten übergeben werden, wobei diese Daten als Autorisierungsdaten eine Bewilligung, eine Bestätigung oder ein Verbot oder eingeschränktes Verbot von Fahrzeugbewegungen zur Folge haben und diesbezüglich die Daten mindestens Angaben zur Fahrgeschwindigkeit, zum Geschwindigkeitswechsel entlang des vorausliegenden Streckenabschnitts, d.h. zum Geschwindigkeitsprofil, zur maximalen Fahrstrecke und/oder zu unbedingten Haltepunkten aufweisen, wobei weiterhin die Streckenabschnitt-bezogenen Daten und die aus ihnen generierten Befehle Grenzwerte darstellen, die im Fall der Überschreitung oder versuchten Überschreitung durch benutzerseitige Befehle Warnungen oder Zwangsbremsungen auslösen, wobei die Autorisierungsdaten den sogenannten Movement Authority (MA)-Daten des Vorbilds ETCS entsprechen,die Übermittlung der MA-Daten punktförmig im logischen Sinne erfolgt, indem die Gleisstrecke in isolierte Gleisabschnitte (5) unterteilt wird, die eigentliche Übertragung über einen oder mehrere Gleisabschnitte hinweg, also linienförmig erfolgt, jedoch die Trennstellen zwischen den Gleisabschnitten durch zumindest teilweise unterschiedliche Inhalte der Datenpakete, die von den einzelnen Gleisabschnitten zu den darüber rollenden Modellfahrzeugen (1) gesandt werden, für den Fahrzeugrechner erkennbar gemacht werden, so dass die vorerwähnten Trennstellen als Positionen von exakt lokalisierbaren virtuellen Balisen behandelbar sind und hierfür das Überwechseln von einem Gleisabschnitt zum nächsten durch Gestaltung der gleisabschnittsabhängigen ausgesendeten Datenpakete für den Fahrzeugrechner erkennbar gemacht wird, wobei weiterhin die Isolation zwischen zwei Gleisabschnitten einen punktförmigen Charakter einer echten Balise hat und daher als genau lokalisierte virtuelle Balise betrachtet wird.Method for the prototypical operation of model vehicles (1) of a model railway system with a track, track sections and separation points between track sections, namely track-guided model vehicles, by means of digital control of the respective model vehicles (1) and their drives, the model vehicles (1) having a vehicle computer and a decoder ( 4) which receives address-specific commands and converts them into control signals, the commands being generated by an external control unit according to user specifications and transmitted to the model vehicle (1), characterized in that during operation of the respective model vehicle (1) on the system the model vehicle ( 1) data relating to the section of road ahead are continuously transferred, with these data as authorization data resulting in an authorisation, confirmation or ban or restricted ban on vehicle movements and in this regard the data contain at least information on the F driving speed, for changing the speed along the route section ahead, ie for the speed profile, for the maximum route and/or at unconditional stopping points, with the route section-related data and the commands generated from them also representing limit values which, in the event of exceeding or attempted exceeding by users Commands trigger warnings or emergency braking, with the authorization data corresponding to the so-called Movement Authority (MA) data of the ETCS model, the transmission of the MA data takes place punctually in the logical sense by dividing the track section into isolated track sections (5), the actual transmission across one or more track sections, i.e. linearly, but the separation points between the track sections are at least partially different in content of the data packets from the individual track sections to the model vehicles rolling over them witnesses (1) are sent, are made recognizable for the vehicle computer, so that the above-mentioned separation points can be treated as positions of precisely localizable virtual balises and for this purpose the changeover from one track section to the next is made recognizable for the vehicle computer by the design of the track section-dependent transmitted data packets, furthermore, the isolation between two track sections has a punctiform character of a real balise and is therefore considered as a precisely localized virtual balise.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum vorbildgerechten Betreiben von Modellfahrzeugen einer Modellbahnanlage mit einer Gleisstrecke, Streckenabschnitten und Trennstellen zwischen Gleisabschnitten, nämlich gleisgeführten Modellfahrzeugen mittels digitaler Steuerung der jeweiligen Modellfahrzeuge und ihrer Antriebe, wobei die Modellfahrzeuge einen Fahrzeugrechner und einen Decoder umfassen, welcher adressspezifische Befehle empfängt und in Steuersignale umsetzt, wobei die Befehle von einer externen Bedieneinheit nach Benutzervorgabe erzeugt und zum Fahrzeug übertragen werden, gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a method for the prototypical operation of model vehicles of a model railway system with a track, track sections and separating points between track sections, namely track-guided model vehicles by means of digital control of the respective model vehicles and their drives, the model vehicles comprising a vehicle computer and a decoder which receives and receives address-specific commands converts it into control signals, the commands being generated by an external operating unit according to user specifications and transmitted to the vehicle, according to the preamble of claim 1.

Aus der DE 103 53 905 B4 ist ein System zur Zugbeeinflussung vorbekannt, welches eine richtungsabhängige Zugbeeinflussung einschließlich eines Langsamfahrauftrags offenbart und auch für Modellbahnen geeignet ist.From the DE 103 53 905 B4 a system for influencing trains is previously known, which discloses a direction-dependent train influence including a slow motion order and is also suitable for model railways.

In der DE 10 2010 054 229 bzw. DE 10 2004 036 846 A1 sind Verfahren zur Positionsbestimmung von Modellbahnen erläutert, wobei die Registrierung und Weitergabe weiterer Daten, wie z.B. Standort, Identitätsnummer, Fahrzeug sowie Geschwindigkeit an ein Steuergerät möglich ist.In the DE 10 2010 054 229 or. DE 10 2004 036 846 A1 procedures for determining the position of model railways are explained, whereby the registration and transfer of further data such as location, identity number, vehicle and speed to a control unit is possible.

Die DE 10 2010 001 517 A1 offenbart ein Verfahren zum Programmieren eines Modellbahndecoders, der eine entsprechende Signalverarbeitungseinrichtung aufweist. Darüber hinaus beschreibt die diesbezügliche Lehre das Verarbeiten von Steuerbefehlen und zeigt auf, in welcher Weise der Benutzer einen Funktionsablauf in Form einer Sequenz von Steuerbefehlen vorgeben kann, derart, dass während des laufenden Betriebs des Modellbahndecoders in einen Befehlsspeicher mindestens eine Sequenz von Steuerbefehlen abgespeichert wird und zumindest eine Sequenz von Steuerbefehlen einem Auslöseereignis zuordenbar ist. Bei Vorliegen des Auslöseereignisses wird dann die zugeordnete Sequenz von Steuerbefehlen mittels eines Befehlsinterpreters des Modellbahndecoders aus dem Speicher ausgelesen, analysiert und ausgeführt.the DE 10 2010 001 517 A1 discloses a method for programming a model train decoder having a corresponding signal processing device. In addition, the relevant teaching describes the processing of control commands and shows how the user can specify a functional sequence in the form of a sequence of control commands, such that at least one sequence of control commands is stored in a command memory during ongoing operation of the model railway decoder and at least one sequence of control commands can be assigned to a triggering event. When the trigger event occurs, the assigned sequence of control commands is read out from the memory, analyzed and executed by means of a command interpreter of the model train decoder.

Die ausgewählte Steuerbefehlssequenz nach DE 10 2010 001 517 A1 wird zusammen mit der gewünschten Zuordnung während des laufenden Betriebs des Modellbahndecoders über den Kommunikationskanal, bei einer Modelleisenbahn also über das Gleis, an den Modellbahndecoder übertragen. Betätigt der Benutzer zu einem späteren Zeitpunkt das zugeordnete Betätigungselement, so wird an den Modellbahndecoder ein Auslösebefehl übertragen, so dass der Befehlsinterpreter die zuvor gespeicherte Befehlssequenz abarbeitet.The selected control command sequence after DE 10 2010 001 517 A1 is transmitted to the model train decoder together with the desired assignment during ongoing operation of the model train decoder via the communication channel, i.e. over the track in the case of a model train. If the user actuates the assigned actuating element at a later point in time, a trigger command is transmitted to the model railway decoder so that the command interpreter processes the previously saved command sequence.

Im Falle einer Modelleisenbahn kann also während der Fahrt eines Triebfahrzeugs eine bestimmte Sequenz von Steuerbefehlen im Befehlsspeicher hinterlegt werden und bei Vorliegen eines Auslöseereignisses, das vom Benutzer vorgebbar ist, wird dann die Steuerbefehlssequenz vom Befehlsinterpreten selbsttätig ausgelesen und ausgeführt.In the case of a model railroad, a certain sequence of control commands can be stored in the command memory while a traction vehicle is in motion, and if a trigger event is present that can be specified by the user, the command interpreter automatically reads and executes the control command sequence.

Mit der vorbekannten Lösung soll ein Benutzer nicht nur herstellerseitig vorgesehene Abfolgen von Steuerbefehlen auslösen können, sondern diese auch selbst generieren und in einen Befehlsspeicher ablegen, um den Spielwert zu steigern. Auf jeden Fall muss jedoch im Vorfeld der Benutzer die entsprechenden Steuerbefehle zusammenstellen, wobei die Auswahl und die Abfolge der Befehle im individuellen Ermessen liegen. Eine Steuerbefehlssequenz, die sich als Treibfahrzeug-spezifische Sequenz darstellt, kann bei deren Abrufen jedoch völlig dem widersprechen, was einen vorbildgerechten Betrieb des Modellfahrzeugs ausmacht.With the previously known solution, a user should not only be able to trigger sequences of control commands provided by the manufacturer, but also generate them himself and store them in a command memory in order to increase the play value. In any case, however, the user must compile the corresponding control commands in advance, whereby the selection and the sequence of the commands are at the discretion of the individual. A control command sequence, which presents itself as a driving vehicle-specific sequence, can, however, completely contradict what constitutes a prototypical operation of the model vehicle when it is called up.

Aus der DE 100 21 927 A1 ist eine Lösung bekannt, die sich die Aufgabe stellt, in exakter Weise die Position des rollenden Materials bei einer Modellbauanlage festzustellen, wobei die Möglichkeit geschaffen wird, das Strecken- oder Gleisbild in einfacher Weise beim Abfahren der Strecke selbst aufzunehmen und in einem Zentralspeicher zur Durchführung von Steuer- und Kontrollaufgaben abzulegen. Demgemäß erfolgt dort eine Zeit- und Positionserfassung durch Transponder, die zum Beispiel an das Gleisbett an- oder eingespritzt sind. Der jeweilige Transponder sendet dann den Inhalt seines Datenspeichers, das heißt typ- und/oder geometriespezifizierende Informationen zum jeweiligen Gleis an das Speichergerät. Ein entsprechender Dialog bzw. die Datenübertragung erfolgt zyklisch wiederholend, solange der Transponder bzw. das Speicherlesegerät sich zueinander im Übertragungsbereich befinden.From the DE 100 21 927 A1 a solution is known that has the task of precisely determining the position of the rolling stock in a model building system, creating the possibility of simply recording the route or track diagram when driving along the route and in a central memory for implementation of tax and control tasks. Accordingly, time and position are recorded there by transponders that are, for example, injected onto or onto the track bed. The respective transponder then sends the content of its data memory, that is, type- and / or geometry-specifying information on the respective track to the storage device. A corresponding dialog or the data transfer takes place cyclically as long as the transponder or the memory reader are in the transfer area with respect to each other.

Beim realen Streckenbefahren erfolgt durch nacheinander realisiertes Aktivieren und Auslesen der Speicherbausteine eine laufende Ermittlung der Position der Bahn bzw. des Zuges über Rückmeldungen an den Zentralrechner. Demnach geht es bei der DE 100 21 927 A1 primär darum, durch eine Zeit- und Positionserfassung einen realen Zugbetrieb nach einem modellbahngerechten Fahrplan zu ermöglichen.When driving on a real route, the successive activation and reading of the memory modules results in a continuous determination of the position of the railroad or train via feedback to the central computer. So it goes with the DE 100 21 927 A1 primarily about enabling real train operation based on a model railroad schedule through time and position recording.

Die DE 101 03 202 A1 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Lokalisierung von Fahrzeugen einer digital gesteuerten Modelleisenbahnanlage. Diesbezüglich ist die am Gleis anliegende Versorgungsspannung als eine entsprechend der digitalen Steuerinformation frequenz- und/oder impulslängenmodulierte Rechteckspannung ausgebildet. Mindestens einem elektrisch abgeteilten Gleisabschnitt der Anlage wird das Gleissignal mit einer vorgegebenen Unsymmetrie zugeführt. Darauf kann ein sich im abgeteilten Gleisabschnitt befindendes Fahrzeug diese Unsymmetrie detektieren und ein Lokalisierungssignal abgeben. Dies wird durch eine gegenüber der Frequenz der modulierten Rechteckspannung höhere Frequenz gebildet und ist von einer Auswerteeinheit für den abgeteilten Gleisabschnitt nachweisbar und für die betreffende Bahnanlage als Information bereitgestellt. Demnach bezieht sich die dortige technische Lehre ausschließlich darauf, eine automatische Lokalisierung von Fahrzeugen in einer digitalen Modellbahnanlage zu schaffen.the DE 101 03 202 A1 discloses a method and a device for localizing vehicles in a digitally controlled model railway system. In this regard, the supply voltage applied to the track is designed as a square-wave voltage that is frequency- and / or pulse-length modulated in accordance with the digital control information forms. The track signal is fed to at least one electrically separated track section of the system with a predetermined asymmetry. A vehicle located in the divided track section can then detect this asymmetry and emit a localization signal. This is formed by a frequency that is higher than the frequency of the modulated square wave voltage and can be detected by an evaluation unit for the divided track section and made available as information for the relevant railway system. Accordingly, the technical teaching there relates exclusively to creating an automatic localization of vehicles in a digital model railway system.

Zusammenfassend ist eine Vielzahl von Steuerungsverfahren bekannt, die über verschiedene Kommunikationskanäle meistens auf der Basis digitaler Kodierung der Versorgungsspannung auf der Fahrschiene oder durch funktechnische Mittel Befehle an Modellfahrzeuge übermitteln. Die Befehle werden in Einrichtungen außerhalb der Fahrzeuge, insbesondere Zentralgeräten oder Bedieneinheiten erzeugt. Die Fahrzeuge erhalten zum Zweck des Empfangs und der Ausführung der Befehle entsprechende Elektronikmodule, insbesondere sogenannte Decoder. Bekannt sind darüber hinaus Verfahren und Einrichtungen mit sogenannten Rückmeldekanälen, wobei die Rückmeldung im Regelfall über die Fahrschiene bzw. auf drahtlosem Wege vorgenommen wird.In summary, a large number of control methods are known which transmit commands to model vehicles via various communication channels, mostly on the basis of digital coding of the supply voltage on the rail or by radio technology. The commands are generated in devices outside the vehicles, in particular central devices or operating units. The vehicles receive appropriate electronic modules, in particular so-called decoders, for the purpose of receiving and executing the commands. In addition, methods and devices with so-called feedback channels are known, the feedback generally being carried out via the running rail or wirelessly.

Die bisher bekannten Verfahren bieten dem Bediener einerseits die Fernsteuerung der Fahrzeuge, also die Auslagerung der Funktion des Lokführers auf Bediengeräte, und andererseits Zugbeeinflussungsmöglichkeiten, die sich an Beeinflussungstechniken des Vorbilds orientieren und diesem mehr oder weniger nahekommen.The methods known up to now offer the operator remote control of the vehicles on the one hand, i.e. the outsourcing of the function of the train driver to control devices, and, on the other hand, train control options that are based on the influencing techniques of the prototype and come more or less close to it.

Als Zugbeeinflussungssystem bezeichnet man beim Vorbild wie auch im Modellbau technische Einrichtungen, die die Fahrt von Zügen in Abhängigkeit von den Streckengegebenheiten und deren aktueller Auslastung, insbesondere von der aktuellen Stellung der Signale kontrollieren und nötigenfalls Zwangsbremsungen einleiten.In both prototypes and model making, a train control system is the term used to describe technical equipment that controls the movement of trains depending on the route conditions and their current load, in particular the current position of the signals, and, if necessary, initiates emergency braking.

Im Laufe der eisenbahntechnischen Geschichte wurden Zugbeeinflussungssysteme eingeführt, die territorial, aber auch zwischen den Betreibergesellschaften wesentliche Unterscheidungsmerkmale besitzen. Typische Begrifflichkeiten aus diesem Bereich ist beispielsweise das in den 1930-er Jahren in Deutschland eingeführte „Indusi“-System, die „PZB 90“, punktförmige Zugbeeinflussung als „Indusi“-Weiterentwicklung, Integra Signum als Schweizer Zugsicherungssystem mit Fahrzeug- und Gleismagneten, die linienförmige Zugbeeinflussung LZB oder die TVM-Technik als System für französische Hochgeschwindigkeitsstrecken.In the course of railway engineering history, train control systems have been introduced that have essential distinguishing features, both territorially and between the operating companies. Typical terms from this area are, for example, the "Indusi" system introduced in Germany in the 1930s, the "PZB 90", punctiform train control as an "Indusi" further development, Integra Signum as a Swiss train control system with vehicle and track magnets, the linear train control LZB or TVM technology as a system for French high-speed lines.

In den ersten Jahrzehnten des 21. Jahrhunderts erfolgte eine schrittweise Umstellung des europäischen Bahnverkehrs auf ein gemeinsames, zentrales Zugbeeinflussungssystem. Dieses ETCS (European Train Control System), welches den grenzüberschreitenden Verkehr erleichtert und gleichzeitig die Sicherheit, die Streckenkapazität und die Streckengeschwindigkeit erhöht, soll flächendeckend eingeführt werden. Auf den Gleisstrecken muss nun nicht mehr eine Installation einzelner nationaler Systeme erfolgen. Auch die Ausbildung der Triebfahrzeugführer vereinfacht sich.In the first decades of the 21st century, there was a gradual changeover of European rail traffic to a common, central train control system. This ETCS (European Train Control System), which facilitates cross-border traffic and at the same time increases safety, route capacity and route speed, is to be introduced across the board. Individual national systems no longer have to be installed on the track. The training of train drivers is also simplified.

Bei dem ETCS handelt es sich um ein Zugleitsystem, das im Unterschied zu bekannten Zugsicherungssystemen dem im Fahrzeug installierten Rechner vollständige Informationen vorlegt, wie schnell zu jeder Zeit gefahren werden darf, wobei dies auch dann der Fall ist, wenn gerade keine Kommunikation mit der Strecke oder einer Zentrale besteht. Die erlaubte Geschwindigkeit wird dem Triebfahrzeugführer angezeigt und deren Einhaltung überwacht.The ETCS is a train control system that, in contrast to known train control systems, provides the computer installed in the vehicle with complete information on how fast it is allowed to drive at any time, this also being the case when there is currently no communication with the route or a central office. The permitted speed is displayed to the driver and compliance with it is monitored.

Im ETCS-Verfahren stellt sich als zentrales Element die sogenannte „Movement Authority“ (MA) dar. Hierunter wird ein Datenpaket verstanden, das auf verschiedenen Wegen dem Triebfahrzeug übermittelt wird. MA-Informationen können direkt von der Strecke bereitgestellt werden oder aber auch von einer Streckenzentrale über Funk übermittelt werden.In the ETCS process, the so-called “Movement Authority” (MA) is the central element. This is understood to be a data packet that is transmitted to the traction vehicle in various ways. Employee information can be provided directly from the route or transmitted from a route control center via radio.

Aus dem Vorgenannten ist es daher Aufgabe der Erfindung, ein weiterentwickeltes Verfahren zum vorbildgerechten Betreiben von Modellfahrzeugen einer Modellbahnanlage, nämlich gleisgeführten Modellfahrzeugen, mittels Steuerung der jeweiligen Fahrzeuge und ihrer Antriebe anzugeben, wobei das zu schaffende Verfahren den eingeschränkten Bedingungen einer Modellbahnanlage entsprechend in kostengünstiger und sicherer Weise umsetzbar ist. Der eigentliche Spielbetrieb auf der Modellbahnanlage soll unter Nutzung des Verfahrens weder verkompliziert werden, noch die Spielfreude einer Beeinträchtigung unterliegen.From the above, it is therefore the object of the invention to provide a further developed method for the prototypical operation of model vehicles of a model railway system, namely track-guided model vehicles, by means of controlling the respective vehicles and their drives, whereby the method to be created is more cost-effective and safer according to the restricted conditions of a model railway system Way is feasible. The actual game operation on the model railway layout should neither be complicated by using the procedure, nor should the joy of playing be impaired.

Die Lösung der Aufgabe der Erfindung erfolgt durch die Lehre gemäß dem Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Unteransprüche zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen darstellen.The object of the invention is achieved by the teaching according to the method according to claim 1, the subclaims representing expedient refinements and developments.

Es wird demnach von einem Verfahren zum vorbildgerechten Betreiben von Modellfahrzeugen einer Modellbahnanlage, nämlich gleisgeführten Modellfahrzeugen ausgegangen, wobei die Fahrzeuge und ihre Antriebe einer digitalen Steuerung unterliegen. Die Fahrzeuge besitzen üblicherweise einen Decoder, welcher adressspezifische Befehle empfängt und in Steuersignale umsetzt, wobei die Befehle von einer Bedieneinheit nach Benutzervorgabe erzeugt und zum Fahrzeug übertragen werden.Accordingly, a method for the prototypical operation of model vehicles of a model railway system, namely track-guided model vehicles, is assumed, with the driving tools and their drives are digitally controlled. The vehicles usually have a decoder which receives address-specific commands and converts them into control signals, the commands being generated by an operating unit according to user specifications and transmitted to the vehicle.

Erfindungsgemäß werden während des Betriebs des jeweiligen Fahrzeugs auf der Anlage dem Fahrzeug laufend den vorausliegenden Streckenabschnitt betreffende Daten übergeben, wobei diese Daten als Autorisierungsdaten eine Bewilligung, eine Bestätigung oder ein Verbot oder eingeschränktes Verbot von Fahrzeugbewegungen zur Folge haben und diesbezüglich mindestens Angaben zur Fahrgeschwindigkeit, zum Geschwindigkeitswechsel entlang der vorausliegenden Streckenabschnitte, d.h. zum Geschwindigkeitsprofil, gegebenenfalls zum Streckenprofil, zur maximalen Fahrstrecke und/oder zu unbedingten Haltepunkten aufweisen.According to the invention, data relating to the route section ahead are continuously transferred to the vehicle during the operation of the respective vehicle on the system, with this data as authorization data resulting in an authorization, confirmation or a prohibition or restricted prohibition of vehicle movements and, in this regard, at least information on the driving speed, for Have speed changes along the route sections ahead, ie to the speed profile, possibly to the route profile, to the maximum route and / or to unconditional stops.

Weiterhin haben die Streckenabschnitt-bezogenen Daten und die aus ihnen gemeldeten Befehle quasi als Grenzwerte Vorrang vor den benutzerseitigen Befehlen, und zwar im Sinn eines vorbildgerechten Betreibens der Anlage.Furthermore, the route section-related data and the commands reported from them have priority over the user-side commands, as it were, as limit values, in the sense of a prototypical operation of the system.

Es stellen also die Befehle Grenzwerte dar, die im Fall der Überschreitung oder einer versuchten Überschreitung durch befehlsseitige Vorgaben des Benutzers Warnungen, Zwangsbremsungen oder dergleichen auslösen.The commands therefore represent limit values which trigger warnings, emergency brakes or the like in the event of an overshoot or an attempted overshoot by means of instructions from the user.

Gemäß der Erfindung wird die Strecke der jeweiligen Anlage bei gleisführten Modellfahrzeugen in elektrisch isolierte Abschnitte unterteilt. Jedem der jeweiligen Gleisabschnitte ist ein individuelles Datenpaket zuführbar, welches den dem Gleisabschnitt entsprechenden Streckenabschnitt kennzeichnet und insbesondere Positionsdaten und Autorisierungsdaten enthält.According to the invention, the route of the respective system is subdivided into electrically isolated sections in the case of track-guided model vehicles. An individual data packet can be fed to each of the respective track sections, which data package identifies the route section corresponding to the track section and in particular contains position data and authorization data.

Die Daten zur Befehlserzeugung stellen eine Datenmischung aus vom Bediener erzeugten, individuellen und adressierbaren Daten und allgemeinen Strecken- und Positionsdaten dar.The data for command generation represent a data mixture of individual and addressable data generated by the operator and general route and position data.

Mit den jeweiligen der vorerwähnten Gleisabschnitte sind Datenerzeugungsmittel verbunden, welche in der Lage sind, steuerungstechnisch passive Fahrzeuge, wie z.B. Hänger durch leitfähige Achsen, indirekt zu erkennen. Diese gewonnenen Informationen werden dazu benutzt, den steuerungstechnisch relevanten Fahrzeugen, z.B. Triebfahrzeugen, angepasste Daten zur Verfügung zu stellen.Data generation means are connected to the respective track sections mentioned above, which are able to indirectly identify passive vehicles in terms of control technology, such as trailers through conductive axles. This information obtained is used to provide the control technology-relevant vehicles, e.g. traction vehicles, adapted data.

Es ist in jedem Triebfahrzeug eine Recheneinheit mit Speicher ausgebildet, welche beim Befahren von Streckenabschnitten erhaltene Autorisierungsdaten speichert und beim erneuten Überfahren desselben Streckenabschnitt aufruft, so dass die aktuelle zu übertragende Datenmenge reduzierbar ist.A computing unit with a memory is formed in each traction vehicle, which saves authorization data received when driving on route sections and retrieves them when driving over the same route section again, so that the current amount of data to be transmitted can be reduced.

Die vorerwähnten Autorisierungsdaten entsprechen im Wesentlichen den sogenannten Movement-Authority-Daten des Vorbildes European Train Control System (ETCS).The aforementioned authorization data essentially correspond to the so-called movement authority data of the European Train Control System (ETCS) as an example.

Bei einer Weiterbildung der Erfindung werden von der Recheneinheit auch Rückmeldedaten generiert, die z.B. über das Gleis geführt zur zentralen Steuereinheit gelangen.In a further development of the invention, the processing unit also generates feedback data which, for example, reach the central control unit via the track.

Die Recheneinheit ist in der Lage, eine mindestens näherungsweise Positionsbestimmung des jeweiligen Fahrzeugs mittels odometrischer Verfahren vorzunehmen, auch wenn momentan keine aktuellen Positionsdaten zur Verfügung stehen.The computing unit is able to determine the position of the respective vehicle at least approximately by means of an odometric method, even if no current position data is currently available.

Die vorerwähnten Rückmeldedaten umfassen u.a. aktuell ermittelte und/oder berechnete Positionsdaten und gelangen zur zentralen Steuereinheit und können dort mit Hilfe einer Anzeigeeinheit optisch wiedergegeben werden, um die Position des Fahrzeugs auf der Anlage zu kontrollieren.The aforementioned feedback data include, among other things, currently determined and / or calculated position data and arrive at the central control unit, where they can be displayed optically with the aid of a display unit in order to check the position of the vehicle on the system.

Die MA-Daten werden positionsbezogen, d.h. quasi punktförmig und nicht adressiert an ein bestimmtes Fahrzeug allgemein beim Passieren der entsprechenden Position übermittelt, und zwar im Sinn der vorbildgerechten Nachbildung von sogenannten Euro-Balisen oder Euro-Loops des ETCS-Systems.The MA data are transmitted in a position-related manner, i.e. quasi punctiform and not addressed to a specific vehicle generally when passing the corresponding position, in the sense of the prototypical replication of so-called Euro balises or Euro loops of the ETCS system.

Wie bereits erläutert, liegt es im Sinn der Erfindung, die Übermittlung der MA-Daten nicht punktförmig im physikalischen Sinn vorzunehmen, sondern von einer Punktförmigkeit im logischen Sinn auszugehen, indem die Strecke in isolierte Gleisabschnitte unterteilt wird, die eigentliche Übertragung über einen oder mehrere Gleisabschnitte hinweg, also linienförmig erzeugt, aber die Trennstellen zwischen den Gleisabschnitten durch zumindest teilweise unterschiedliche Inhalte der Datenpakete, die von den einzelnen Gleisabschnitte zu dem darüber rollenden Fahrzeug gesandt werden, für die Fahrzeugrechner erkennbar sind, so dass diese Trennstellen als Positionen genau lokalisierter, quasi virtueller Balisen behandelt werden können.As already explained, it is in the sense of the invention not to transmit the MA data in a punctiform manner in the physical sense, but to assume a punctiformity in the logical sense by dividing the route into isolated track sections, the actual transmission over one or more track sections away, that is generated linearly, but the dividing points between the track sections are recognizable for the vehicle computer by at least partially different contents of the data packets that are sent from the individual track sections to the vehicle rolling over them, so that these dividing points are precisely localized, quasi-virtual, positions Balises can be treated.

Die Erfindung soll nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels sowie unter Zuhilfenahme einer Figur näher erläutert werden.The invention is to be explained in more detail below using an exemplary embodiment and with the aid of a figure.

Die Figur zeigt hierbei eine Möglichkeit der Unterteilung der Strecke in isolierte Gleisabschnitte (5), wobei den Gleisabschnitten zugehörige Elektronikmodule vorgesehen sind. Entsprechende Datenpakete bzw. Positionsinformationen werden zu den gerade dort befindlichen Triebfahrzeugen mit ihren Decodern übermittelt. Über den Rad-Schiene-Kontakt zwischen Gleisabschnitt und darauf befindlichem Triebfahrzeug können dann Befehlsinformationen zur individuellen Steuerung, adressiert an ein jeweils bestimmtes Fahrzeug, übertragen, aber auch Streckeninformationen im Sinne von MA-Daten übergeben werden.The figure shows a possibility of dividing the route into isolated track sections (5), electronic modules belonging to the track sections being provided. Appropriate Data packets or position information are transmitted to the locomotives currently located there with their decoders. Via the wheel-rail contact between the track section and the locomotive on it, command information for individual control, addressed to a specific vehicle, can be transmitted, but route information in the sense of MA data can also be transferred.

Bei der Lösung gemäß Ausführungsbeispiel wird von dem bekannten Platzmangel in Modellfahrzeugen ausgegangen sowie die Schwierigkeiten und Kosten berücksichtigt, die mit dem Einbau von zusätzlichen Vorrichtungen, wie z.B. Infrarotsendern und -empfängern, Koppelspulen, Antennen oder dergleichen verbunden sind.The solution according to the embodiment is based on the known lack of space in model vehicles and the difficulties and costs associated with the installation of additional devices such as infrared transmitters and receivers, coupling coils, antennas or the like are taken into account.

Modelladäquat soll auch auf zugleittechnische Vorrichtungen in anderen Fahrzeugen als den Triebfahrzeugen verzichtet werden.Appropriate to the model, train control devices in vehicles other than the locomotives should also be dispensed with.

Wie in der Figur dargestellt, wird eine Strecke in isolierte Gleisabschnitte 5 unterteilt. Diesen Gleisabschnitten werden über Gleisabschnitt-Module Datenpakete im Sinn von MA-Daten oder Positionsinformationen zu den in Triebfahrzeugen 1 dort enthaltenen Decodern 4 übermittelt.As shown in the figure, a route is divided into isolated track sections 5. Data packets in the sense of MA data or position information are transmitted to these track sections via track section modules to the decoders 4 contained in the locomotives 1.

Über den Kontakt zwischen Rad und Schiene auf dem entsprechenden Gleisabschnitt und darauf befindlichen Triebfahrzeug 1 werden folgende Daten bzw. Informationen übertragen:

Daten betreffend die individuelle Steuerung des Bedieners, adressiert an ein jeweils bestimmtes Fahrzeug 1 im Sinne der Lokführerfunktion des Steuerungssystems, und die Streckeninformation bezüglich des vorausliegenden Abschnitts.

The following data or information is transmitted via the contact between wheel and rail on the corresponding track section and the locomotive 1 located thereon:

Data relating to the individual control of the operator, addressed to a particular vehicle 1 in the sense of the engine driver function of the control system, and the route information relating to the section ahead.

Weiterhin gibt es auch einen Datenverkehr zu den nicht angetriebenen Fahrzeugen, also den Wagen 8 mit dort vorhandenen Wagendecoder 9, um beispielsweise die Beleuchtung dieser Wagen 8 steuern zu können. Damit mit Hilfe der erläuterten Anordnung aus Gleisabschnitten die Euro-Balisen und Euro-Loops des Vorbilds ETCS nachgebildet werden können, um eine ETCSgemäße Funktionsweise zu bewirken, sind weitere Maßnahmen erforderlich.Furthermore, there is also data traffic to the non-powered vehicles, that is to say the car 8 with the car decoder 9 present there, in order to be able to control the lighting of this car 8, for example. Further measures are required so that the euro balises and euro loops of the ETCS model can be reproduced with the aid of the arrangement of track sections explained in order to ensure that the system functions correctly.

Die Wirkung einer echten Balise ist punktförmig. Um diese Wirkung mit Hilfe von Gleisabschnitten nachzubilden, wird das Überwechseln von einem Gleisabschnitt zum nächsten durch entsprechende Gestaltung der Gleisabschnitts-abhängig ausgesendeten Datenpakete für den Fahrzeugrechner erkennbar gemacht. Die Isolation zwischen zwei Gleisabschnitten hat einen punktförmigen Charakter wie eine echte Balise und kann daher als genau lokalisierte quasi virtuelle Balise betrachtet werden.The effect of a real balise is punctiform. In order to simulate this effect with the help of track sections, the changeover from one track section to the next is made recognizable for the vehicle computer by appropriate design of the data packets sent out as a function of the track section. The isolation between two track sections has a punctiform character like a real balise and can therefore be viewed as a precisely localized, quasi-virtual balise.

Diese virtuelle Balise muss unter den typischen Bedingungen des Modellbahnbetriebs funktionsfähig sein. Zu diesen Bedingungen zählen die folgenden.This virtual balise must be functional under the typical conditions of model railroading. These conditions include the following.

Andere Fahrzeug als Triebfahrzeuge, typischerweise Steuerwagen, aber in der Praxis auch irgendwelche andere Wagen, können sich an der Spitze von Zügen befinden, wobei sich diese anderen Fahrzeuge einschließlich Steuerwagen im Modellbahnbetrieb im Gegensatz zum Vorbildbetrieb steuerungstechnisch passiv verhalten, d.h. weder auf echte noch auf virtuelle Balisen reagieren. Mehrere Triebfahrzeuge können sich an der Spitze oder anderen Stellen der Fahrzeugfolge eines Zuges befinden, wobei diese Triebfahrzeuge im Modellbahnbetrieb im Gegensatz zum Vorbildbetrieb meistens nicht direkt miteinander kommunizieren.
Die Isolationen zwischen den Gleisabschnitten können durch darüber rollende, miteinander verbundene Fahrzeugachsen von Loks, Wagen, manchmal auch ganzen Zügen überbrückt werden, was die durch diese Isolationen gebildeten „virtuellen Balisen“ vom Zug aus messtechnisch nicht mehr erkennbar macht.Vehicles other than locomotives, typically control cars, but in practice also any other cars, can be at the head of trains, whereby these other vehicles, including control cars, behave passively in control technology in model railroad operation in contrast to the prototype operation, i.e. neither in real nor in virtual ones Balises respond. Several locomotives can be located at the head of a train or at other points in the sequence of vehicles, whereby these locomotives in model railroad operations, in contrast to prototype operations, usually do not communicate directly with one another.
The isolations between the track sections can be bridged by rolling over connected vehicle axles of locomotives, wagons, sometimes even entire trains, which makes the “virtual balises” formed by these isolations no longer detectable from the train.

Erfindungsgemäß wird gegen diese Beeinträchtigung der Funktionsfähigkeit der virtuellen Balisentechnik eine Anordnung von Gleisabschnitts-Modulen zur Erzeugung spezieller Datenpakete vorgenommen, welche mit den einzelnen Gleisabschnitten in Verbindung stehen, d.h. den positions- oder streckenorientierten Datenverkehr mit den dort befindlichen Triebfahrzeugen abwickeln, also streckenspezifische Daten, Positionsangaben und andere Informationen von der Strecke zu den Zügen übertragen und gegebenenfalls auch diese Daten empfangen. Auch steuerungstechnisch passive Fahrzeuge, z.B. ein Steuer- oder sonstiger Wagen 8 an der Zugspitze, können durch Gleisbesetzungserkennungs-Einrichtungen sichtbar gemacht werden.According to the invention, to counteract this impairment of the functionality of the virtual balise technology, an arrangement of track section modules is made to generate special data packets that are connected to the individual track sections, i.e. handle the position or route-oriented data traffic with the locomotives located there, i.e. route-specific data, position information and transmit other information from the route to the trains and possibly also receive this data. Vehicles that are passive in terms of control technology, e.g. a control vehicle or other wagon 8 at the front of the train, can also be made visible by means of track occupancy detection devices.

Andererseits besteht auch die Möglichkeit, dass die Gleisabschnitts-Module Überbrückungen von Gleisisolationen erkennen und basierend auf diesen Erkenntnissen die ausgesendeten Datenpakete so gestalten, dass den Triebfahrzeugen der Züge, wo auch immer sich diese Triebfahrzeuge in der jeweiligen Fahrzeugfolge befinden, jene Streckeninformationen zukommen lassen, als wären diese Triebfahrzeuge an der Zugspitze befindlich und würden in diesem Moment eine virtuelle Balise überfahren. Es können daher auch Modellbahnzüge trotz der speziellen Bedingungen des Modellbahnbetriebs in einer dem Vorbild nahezu gleichen Weise geleitet werden.On the other hand, there is also the possibility that the track section modules recognize bridges of track insulation and, based on this knowledge, design the data packets sent out so that the locomotives of the trains, wherever these locomotives are in the respective vehicle sequence, send that route information as if these locomotives were at the Zugspitze and would run over a virtual balise at that moment. Therefore, even model railway trains can be managed in a manner almost identical to the original, despite the special conditions of model railway operation.

Falls eine Übertragung von Daten an der maximalen Datenübertragungs-Bandbreite scheitert, besteht die Möglichkeit, entsprechende MA-Daten nicht in ihrer Gesamtheit zu übertragen, sondern komprimiert über eine Nummernkennzeichnung bereitzustellen, wobei der komplette Inhalt der entsprechenden MA-Daten auf schnellerem Wege über die identitätsorientierte Datenübertragung zu den Zügen übermittelt wird, z.B. auf der Basis einer Übertragung mittels Schiene oder drahtlos. Es besteht auch ergänzend die Möglichkeit, auf ein früheres Ereignis zurückzugreifen, das sich im Speicher eines bevorzugt vorgesehenen Fahrzeugrechners befindet.If a transmission of data fails at the maximum data transmission bandwidth, there is the possibility of not transmitting the corresponding MA data in their entirety, but rather to be provided in compressed form via a number identification, the complete content of the corresponding MA data being transmitted to the trains more quickly via the identity-oriented data transmission, for example on the basis of a transmission by rail or wireless. There is also the additional possibility of accessing an earlier event that is located in the memory of a vehicle computer that is preferably provided.

Die vorgestellte Lehre lässt sich derart zusammenfassen, dass die zu den Modellfahrzeugen übermittelten Steuerinformationen nicht nur Befehle zur direkten Fernsteuerung der Antriebseinheit, der Beleuchtung, des Dampfgenerators und so weiter umfassen, sondern auch Daten enthalten, wie z.B. Geschwindigkeitsprofile, Gradientenprofile und andere Informationen für den vorausliegenden Streckenabschnitt, wobei die Gesamtheit der letzteren Daten für jede einzelne Zugbewegung dem Vorbildbetrieb entspricht. Neben der Datenübertragung über die Schiene ist eine NFC-Übertragung oder eine optoelektronische Kommunikation möglich.The teaching presented can be summarized in such a way that the control information transmitted to the model vehicles not only includes commands for direct remote control of the drive unit, lighting, steam generator and so on, but also contains data such as speed profiles, gradient profiles and other information for the vehicle ahead Route section, whereby the entirety of the latter data corresponds to the prototype operation for each individual train movement. In addition to data transmission via rail, NFC transmission or optoelectronic communication is possible.

Die eingesetzten Triebfahrzeuge besitzen einen Fahrzeugrechner, der sowohl die Befehle zur direkten Fernsteuerung als auch die MA-Daten empfängt, nach vorgegebenen, dem echten Eisenbahnbetrieb entsprechende Regeln verknüpft und die Fahrbewegung des Zuges und dessen weitere Funktionen steuert sowie Rückmeldungen generiert.The locomotives used have a vehicle computer that receives both the commands for direct remote control and the MA data, links them according to specified rules that correspond to real railway operations and controls the movement of the train and its other functions and generates feedback.

Der Fahrzeugrechner kann auf die Hardwarebestandteile eines Lokdecoders zurückgreifen und diesen ergänzen.The vehicle computer can access the hardware components of a locomotive decoder and add to them.

Claims

Method for the prototypical operation of model vehicles (1) of a model railway system with a track, track sections and separating points between track sections, namely track-guided model vehicles, by means of digital control of the respective model vehicles (1) and their drives, the model vehicles (1) having a vehicle computer and a decoder ( 4), which receives address-specific commands and converts them into control signals, the commands being generated by an external operating unit according to user specifications and transmitted to the model vehicle (1), characterized in that the model vehicle (1) is on the system during operation of the respective model vehicle (1) (1) Data relating to the route section ahead are continuously transferred, with this data as authorization data resulting in an authorization, confirmation or a ban or restricted ban on vehicle movements and, in this regard, the data at least provide information on Driving speed, for the speed change along the route section ahead, ie for the speed profile, for the maximum route and / or for unconditional stopping points, with the route section-related data and the commands generated from them representing limit values that in the event of being exceeded or attempted exceeding by the user Commands trigger warnings or emergency braking, whereby the authorization data corresponds to the so-called Movement Authority (MA) data of the ETCS model, the transmission of the MA data takes place point-like in the logical sense by dividing the track section into isolated track sections (5), the actual transmission takes place across one or more track sections, i.e. linearly, but the separating points between the track sections due to at least partially different contents of the data packets that are sent from the individual track sections to the model vehicles rolling over them (1) are sent, are made recognizable for the vehicle computer, so that the aforementioned separation points can be treated as positions of exactly localizable virtual balises and the changeover from one track section to the next is made recognizable for the vehicle computer by designing the track section-dependent data packets, furthermore, the isolation between two track sections has a punctiform character of a real balise and is therefore regarded as a precisely localized virtual balise.

Procedure according to Claim 1 , characterized in that the route of the respective system in track-guided model vehicles is divided into electrically isolated sections (5), each respective track section being supplied with an individual data packet which identifies the route section corresponding to the track section and in particular contains position data and authorization data.

Procedure according to Claim 2 , characterized in that the data for command generation represent an amount of data from individual and addressable data generated by the operator and general route and position data.

Procedure according to Claim 2 or 3 , characterized in that the respective track section or a group of track sections is assigned a data generation module which is able to recognize control-technically passive vehicles, such as e.g. wagons (8), in order to identify the control-technically relevant model vehicles (1), e.g. traction vehicles, provide adapted data.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that a computing unit with memory is formed in the respective model vehicle (1), which saves authorization data received when driving on route sections and calls it up after a validity check when driving over the same section again, so that the data volume currently to be transmitted is reducible.

Procedure according to Claim 5 , characterized in that feedback data are generated by means of the computing unit.

Procedure according to Claim 5 or 6th , characterized in that the computing unit carries out at least an approximate determination of the position of the respective model vehicle (1) by means of odometric methods.

Procedure according to Claim 6 and 7th , characterized in that the feedback data comprise currently recorded and / or calculated position data.