DE10311282A1 - Verfahren zur Fernsteuerung schienengebundener Modellbahnen - Google Patents

Abstract

Um zur Fernsteuerung des Betriebes schienengebundener Modellbahnen mit Datenübertragung zwischen einer Steuerzentrale und den durch Kupplungen miteinander verbindbaren Wagen ein Verfahren zu schaffen, bei dem die Gefahr durch Störungen insbesondere Bahnkollisionen minimiert ist, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, in die Wagenkupplungen jeweils einen Datensender (5 bis 8) und in den Gleiskörper Datenempfänger (9, 10 etc.) zu integrieren und die Datenübertragung zwischen den Datensendern und den Datenempfängern auf optischem Wege störungssicher durchzuführen.

Description

• Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Fernsteuerung des Betriebes schienengebundener Modellbahnen mit Datenübertragung zwischen einer Steuerzentrale und den Modellbahnwagen, die durch Kupplungen miteinander verbindbar sind.
• Bekannte Systeme zur Identifikation von Modellbahnen sowie zum möglichst störungsfreien Betrieb insbesondere von mehrgleisigen mit Weichen versehenen und mit mehreren Zügen betriebenen Modellbahnanlagen funktionieren auf Basis einer Strichcode-Abtastung oder elektromagnetischer Transponder. Beim erstgenannten Verfahren wird von einer Lesestelle berührungslos ein Strichcode optisch abgetastet, der sich unter dem Schienenfahrzeug befindet, und beim zweitgenannten Verfahren wird an das Fahrzeug ein Transponder angebaut, dessen elektromagnetische Wechselwirkung von einem Empfänger ausgewertet wird.
• Beide Verfahren haben wenigstens zwei Nachteile: Erstens ist die vom am Fahrzeug z.B. aufgeklebten Strichcode bzw. vom eingebauten Transponder erhaltene Information statisch. Und zweitens ist der Ort, von dem die Information erhalten wird, nur an einem Punkt des Schienenfahrzeuges und nicht am Anfang oder Ende des Fahrzeuges bzw. der Modellbahn in Fahrtrichtung gesehen, wobei dieser Ort mit der Fahrtrichtung der Bahn auch nicht wechseln kann.
• Bei diesen bekannten Systemen hat der Nachteil der statischen Information zur Folge, dass keine dynamischen Informationen wie Bahngeschwindigkeit, Fahrtrichtung und andere sich ändernde Fahrdaten übertragen werden können, die für die Steuerung der Modellbahnen für deren störungsfreien Betrieb aber wichtig sind. Und der Nachteil des festen abzutastenden Ortes z.B. am Anfang, am Ende oder z.B. in der Mitte der Modellbahn hat zur Folge, dass die Erfassung der Besetztmeldung für einen bestimmten Gleisabschnitt die maximale Länge eines Fahrzeuges nicht überbrücken kann, so dass insofern eine Unsicherheit über die Gleisbesetzheit verbleibt.
• Dies wird anhand der beigefügten 2 erläutert. Als Beispiel wird angenommen, dass dort das auf Gleis 12 von rechts nach links fahrende Fahrzeug L3 (Lokomotive) sein beim Stand der Technik bekanntes Strichcode-Erkennungsmerkmal am rechten Ende trägt. Verläßt das Fahrzeug L3 dann das Gleis 12 und fährt es in das Gleis 21 ein, so könnte das Fahrzeug auf der Weiche W3 derart stoppen, dass sein Strichcode-Erkennungsmerkmal sich noch rechts von der Lesestelle 9 befindet. Die Weiche W3 wird dann nicht als besetzt erkannt. Fährt das Fahrzeug nun in umgekehrter Richtung, ergibt sich ein ähnliches Problem hinsichtlich der Besetztmeldung auf der Weiche, die als nicht besetzt erkannt wird, obwohl ein Fahrzeug darauf steht.
• Aus der DE-A-100 44 088 ist das fernsteuerbare Kuppeln und Entkuppeln von Modellbahnen bekannt mit der Möglichkeit der Stromübertragung und Datenübertragung auf den gleichen Stromleitern. Mit dem dort bekannten System lässt sich die Gleisbesetztheit bestimmter Streckenabschnitte von Modellbahnanlagen aber nicht ermitteln.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein kostengünstig zu realisierendes Verfahren zur Fernsteuerung des Betriebes von Modellbahnen insbesondere von mehrgleisigen mit Weichen versehenen und mit mehreren Zügen betriebenen Modellbahnanlagen zu schaffen, bei denen die Gefahr durch Störungen insbesondere Bahnkollisionen minimiert ist.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Verfahren mit den Maßnahmen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
• Charakteristisch für das erfindungsgemäße Verfahren ist zunächst einmal, dass in die Modellbahn-Wagenkupplungen jeweils ein Datensender und in den Gleiskörper über die Modellbahnstrecke verteilte Datenempfänger mit Datenleitung an eine Steuerzentrale integriert sind, wobei die Datenübertragung zwischen den Datensendern und den Datenempfängern gemäß der Erfindung auf optischem Wege durchgeführt wird. Optische Datenübertragungssysteme sind störungssicher und auch preiswert. So kann nach einem besonderen Merkmal der Erfindung die Datenübertragung mittels elektromagnetischer Strahlung bzw. Wellen mit Wellenlängen im Lichtbereich, z. B. mit Infrarotlicht, aber auch im sichtbaren Lichtbereich erfolgen.
• Die in den Wagenkupplungen angeordneten Datensender können z. B. IR-Dioden und die im Gleiskörper eingelassenen Datenempfänger können IR-Empfangsdioden sein, also jeweils preiswerte Halbleiterbauelemente. Statt IR-Dioden wären aber auch andere optoelektronische Umsetzer einsetzbar. Aus den von den Datensendern der Modellbahnen auf optischem Wege übertragenen Datenströmen, die insbesondere die Fahrzeugidentifikationsnummer, die Fahrtrichtung und die Geschwindigkeit des Zugwagens (Lokomotive) umfassen, bestimmt eine Empfangselektronik der Steuerzentrale die Modellbahn-Position, die während der gesamten Fahrt nachverfolgt und mit. Positionen anderer Modellbahnen bzw. Fahrzeugen verglichen wird, woraus eine korrekte Gleisbesetztmeldung abgeleitet wird. Kommt eine Gleisbesetztmeldung, werden von der Steuerzentrale die Bahnsignalanlagen (grün/rot) und/oder die Antriebe und/oder die Kupplungen der Modellbahnen angesteuert in der Weise, dass Bahnkollisionen mit Sicherheit vermieden sind.
• Die Erfindung und deren weitere Merkmale und Vorteile werden anhand des in den Figuren schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt:
• 1 schematisch in Seitenansicht eine Modellbahn mit zwei aneinander gekuppelten Wagen, und
• 2 ausschnittsweise die Draufsicht auf eine Modellbahnanlage mit mehreren Gleisen 11, 12, 1, 2, 21, mehreren Weichen W1 bis W3, den Lokomotiven L1 bis L3 und den Wagen F1 bis F5.
• Bei der z.B. aus zwei Wagen bestehenden Modellbahn der 1 ist in den vier Wagenkupplungen jeweils eine IR-Diode 5, 6, 7, 8 als Datensender eingebaut. Diese Diode überträgt die Modellbahndaten insbesondere Fahrzeugidentifikationsnummer und weitere Daten wie Fahrgeschwindigkeit und Nummer des Zugfahrzeuges (Lokomotive) auf optischem Wege an über die Modellbahnstrecke verteilt angeordnete im Gleiskörper eingelassene IR-Empfangsdioden 9, 10 etc.
• Ein Decoder in der Modellbahn bzw. in den Wagen der 1 erkennt, ob an der in Fahrtrichtung rückwärtigen Kupplung ein Waggon angekuppelt ist. Wenn das der Fall ist, schaltet der Decoder den bzw. die jeweiligen Sender ab. Damit wird sichergestellt, dass sich zwei Sender 6, 7 an einer Kupplungsstelle nicht gegenseitig stören. Erkennt der Decoder, dass kein Waggon mehr angekoppelt ist, schaltet er den jeweiligen Sender wieder aktiv. Somit ist sichergestellt, dass immer die beiden äußeren Sender 5, 8 eines Zugverbandes aktiv sind, was für die exakte Gleisbelegtmeldung über die gesamte Zuglänge wichtig ist.
• Aus den auf optischem Wege übertragenen Datenströmen kann eine geeignet konfigurierte Empfangselektronik die Position eines Fahrzeuges bestimmen, indem dieser Elektronik der gesamte Streckenverlauf mit den Gleisen 12, 11, 1, 2, 21 etc. und die Position der IR-Empfänger 9, 10 bekannt sind, siehe 2.
• Erkennt die Elektronik ein Fahrzeug in einem bestimmten Gleisabschnitt, so leitet sie daraus eine entsprechende Meldung an ein Visualisierungssystem weiter. Fährt z.B. die über Gleis 12 kommende mit L3 gekennzeichnete Lokomotive zu den Wagen F1 + F2, um diese Wagen F1 + F2 dann dem Zug bestehend aus L2 + F5 anzugliedern, so kann durch die Übertragung der Daten während der gesamten Fahrt die Position der Fahrzeuge nachverfolgt werden und eine korrekte Gleisbesetztmeldung abgeleitet werden. Die Besetztmeldung dient dem Schutz des Zuges vor Kollisionen mit anderen Fahrzeugverbänden, d.h. sie ist eine Führungsgröße z.B. für die Signalstellung (grün/rot) der Bahnsignalanlage.
• Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann der Fahrzeugdecoder aufgrund seiner Kenntnis über die Fahrtrichtung die Daten über das Ende und den Anfang des Fahrzeuges bzw. des gesamten Zuges dynamisch ändern und der entsprechenden Übertragerdiode 5, 8 zuordnen. Die Empfangselektronik bzw. das Lesegerät kann die Daten auswerten und eine korrekte Gleisbesetztmeldung ableiten. Da die Übertragungseinrichtung in der Fahrzeugkupplung sitzt, ist automatisch gewährleistet, dass die Extremposition am Fahrzeug genutzt wird. Diese Position ist mit den bekannten Verfahren nicht oder nur mit großem Messaufwand erreichbar.
• Beim erfindungsgemäßen Verfahren werden also die Position und die Nummer des Zuges automatisch erfasst und die Informationen werden an die Steuerzentrale weitergeleitet. Daraus können dann automatisch die Zusammensetzung des Zuges und die Position zur Gleisbesetztmeldung abgeleitet werden. Die Position des Datenübertragers 5, 8 in der Kupplung ist sinnvoll, da die Kupplung am äußersten Ende der Fahrzeugwagen angeordnet ist und somit eine zuverlässige Besetztmeldung erzeugt werden kann. Ferner kann durch eine Datenverbindung über die Kupplung der Wagen mit der Nummer des Zugfahrzeuges und mit anderen identifizierenden Merkmalen versehen werden. Gängige Steuerungssysteme können die Daten einlesen und daraus eine automatische Zusammenstellung von Zügen inklusive deren Länge, zusammengesetzt aus den dem Wagendecoder bekannten Einzellängen der Wagen bzw. Fahrzeuge, nach Rangierfahrten vornehmen.
• Die Ansteuerung der Bahnsignalanlagen und/oder der Bahnantriebe und/oder der Wagenkupplungen erfolgt über die in den Wagen bzw. Fahrzeugen eingebauten Decoder durch die Steuerzentrale.

Claims (8)

1. Verfahren zur Fernsteuerung des Betriebes schienengebundener Modellbahnen mit Datenübertragung zwischen einer Steuerzentrale und den Modellbahnwagen, die durch Kupplungen miteinander verbindbar sind, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: – in die Wagenkupplungen ist jeweils ein Datensender (5 bis 8) und in den Gleiskörper sind Datenempfänger (9, 10) mit Datenleitungen an die Steuerzentrale integriert – die Datenübertragung zwischen den Datensendern (5 bis 8) und den Datenempfängern (9, 10) wird auf optischem Wege durchgeführt – in Abhängigkeit der von den Modellbahnen übermittelten Daten werden die Bahnsignalanlagen und/oder die Antriebe und/oder die Kupplungen der Modellbahnen angesteuert.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die auf optischem Wege durchgeführte Datenübertragung mittels elektromagnetischer Wellen mit Wellenlängen im Lichtbereich, z. B. mit Infrarotlicht erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die in die Kupplungen integrierten Datensender (5 bis 8) jeweils eine IR-Diode und die im Gleiskörper integrierten Datenempfänger (9, 10) jeweils eine IR-Empfangsdiode sind.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die von den Datensendern zu den im Gleiskörper integrierten Datenempfängern auf optischem Wege übertragenen Daten wenigstens die Fahrzeugidentifikationsnummer, die Fahrtrichtung, die Fahrgeschwindigkeit und Nummer des Zugwagens (Lokomotive) umfassen, wobei aus diesen Datenströmen durch eine geeignet konfigurierte Empfangselektronik die aktuelle Position der Modellbahn bestimmt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass in der Empfangselektronik der gesamte Streckenverlauf der Modellbahn und die Position der im Gleiskörper integrierten Datenempfänger (9, 10) abgespeichert sind, und dass während der gesamten Fahrt die Position. der Modellbahn nachverfolgt und daraus eine korrekte Gleisbesetztmeldung abgeleitet wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleisbesetztmeldung als Führungsgröße zur Steuerung der Modellbahnen bzw. deren Bahnsignalanlagen (Stellung grün/rot) verwendet wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass durch einen Modellbahn-Decoder aufgrund seiner Kenntnis über die Fahrtrichtung die Daten über Anfang und Ende des jeweiligen Modellbahnwagens bzw. der gesamten Modellbahn dynamisch geändert und dem entsprechenden Datensender (5 bis 8) der Modellbahnkupplung zugeordnet werden.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansteuerung der Modellbahnen bzw. deren Bahnsignalanlagen über die in den Bahnen angeordneten Decoder erfolgt.