EP2116288B1 - Kopplung von Steuergeräten - Google Patents

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EP2116288B1
EP2116288B1 EP09006119A EP09006119A EP2116288B1 EP 2116288 B1 EP2116288 B1 EP 2116288B1 EP 09006119 A EP09006119 A EP 09006119A EP 09006119 A EP09006119 A EP 09006119A EP 2116288 B1 EP2116288 B1 EP 2116288B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
control device
control
track
format processor
way
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Not-in-force
Application number
EP09006119A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP2116288A1 (de
Inventor
Jürgen Pudert
Joachim Haueisen
Andreas Kielkopf
Rainer Schmitz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Gebr Maerklin und Cie GmbH
Original Assignee
Gebr Maerklin und Cie GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Gebr Maerklin und Cie GmbH filed Critical Gebr Maerklin und Cie GmbH
Publication of EP2116288A1 publication Critical patent/EP2116288A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2116288B1 publication Critical patent/EP2116288B1/de
Not-in-force legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63H—TOYS, e.g. TOPS, DOLLS, HOOPS OR BUILDING BLOCKS
    • A63H19/00—Model railways
    • A63H19/24—Electric toy railways; Systems therefor

Definitions

  • the invention relates to a method for controlling an electric model train, in particular a model railway, and a control device for carrying out such a method.
  • Such methods and control units are used, for example, in the model railway sector, control commands for their control usually being generated by digital control units.
  • control commands for their control usually being generated by digital control units.
  • Various model railroad articles to be controlled, in particular traction vehicles, have a decoder for this purpose in order to receive the corresponding control commands and to convert them into the desired action of the model railroad article.
  • control devices For tactile input of an operator, such control devices have operating elements and / or operating units such as sliding, rotary, buttons, knobs, shifter or sensor fields of a touch screen whose operating positions or state changes are converted into digital control commands and transmitted to the decoder model railroad article.
  • operating elements and / or operating units such as sliding, rotary, buttons, knobs, shifter or sensor fields of a touch screen whose operating positions or state changes are converted into digital control commands and transmitted to the decoder model railroad article.
  • control commands must be entered via a control unit, which has a disadvantageous effect on the ease of use.
  • a web article which is already known on another control unit, when used on another track disadvantageously logged only at the local control unit.
  • the present invention is therefore based on the object to avoid the aforementioned disadvantages and to provide a method and a control unit, which increases the ease of use.
  • control unit By coupling a control unit with at least one further control unit, which can also independently control a model railroad, it is advantageously possible to control a model railroad with a plurality of control units, for example for several operators or at different positions with different angles on the track.
  • information, in particular web article data, which is present only in the at least one further control unit is also available in the control of the model rail of the first control unit and use of other web articles (and vice versa), without these web articles being newly registered at the first control unit have to.
  • the coupling of the control devices takes place here via a data bus, which can be designed as a fixed cable connection or wirelessly via a radio link or infrared connection and as any mixed form (in the case of bidirectional transmission) thereof.
  • a CAN bus or the transmission telegram formats determined in this respect is / are used as the bus, it also being conceivable to transmit the corresponding control commands in the form of (CAN) transmission telegrams via a bridge or a gateway to an Ethernet bus (for example 10/100/1000 Mbit) or to receive from there.
  • the track signal or the driving signal is generated even in the case of several coupled control devices only by the track format processor of the first control unit.
  • the track signal or the driving signal is generated even in the case of several coupled control devices only by the track format processor of the first control unit.
  • a communication between the operating elements of the at least one further second control unit and the track format processor of the first control unit for example via the data bus, so that a desired track signal can be generated via the controls of the at least one further second control device via the track format processor of the first control device.
  • This communication can also be bidirectional, so that even comfortable queries, messages, etc. are possible in the opposite direction.
  • only the track format processor of the first control device is active for generating the track signal, which may be deactivated further at least during the generation of the track signal further possibly present in the at least second control units track format processors.
  • a track format processor or a corresponding unit supports further functions, such as, for example, receiving messages or replying on a return channel, at least the part of a track format processor generating the track signal or the corresponding unit, in particular the transmission part, is deactivated.
  • the receiving part of the track format processor for the implementation of messages or responses to bus commands remain active.
  • deactivation of further track format processors of other second control devices can in this case take place during the process of coupling the control devices, so that advantageously automation of the deactivation is made possible in a simple manner.
  • a control device is understood to mean a complete command device or unit for controlling a model railroad, which directly generates the (digital) control signals, that is to say the path or track signal, preferably without additional accessories, in particular coding units.
  • the control device according to the invention has a track format processor which communicates with others via a data bus coupled control devices allows bidirectional communication, in contrast to special hand-held devices another such fully developed control unit can be coupled with this and used in this coupled state to control a model railroad.
  • a control unit which in addition to controls and other elements includes a track format processor for generating the track signal or the train or train signal is carried out in a preferred embodiment of the invention via a switch which is mechanically actuated (electromechanical switch) and preferably automatically, for example Establishing the data bus connection, a respective existing additional track format processor another second control unit disabled.
  • a control device for "looping through" a data bus may have two differently designed connections, wherein one of the connections triggers such a switch when connected to a plug.
  • the switch is also conceivable to form the switch as an electronic (controllable) switch, which is switchable via a control signal, in particular a control voltage.
  • control units 1 and 1 ' are equivalent or even identically designed independent control units, so that the units of the control unit 1 described below are also identical in the control unit 1' as the respective component X '.
  • the control unit 1 in this case preferably comprises a control unit 3 in structural unit, in which operating elements such as regulators, sliders, buttons, knobs, buttons and sensor surfaces, in particular sensor surfaces of a touch screen, for manual or tactile input are available.
  • the operating unit 3 sets the respectively entered manual commands by means of a corresponding controller into predetermined bus commands, in particular CAN commands.
  • the operating unit 3, in addition to the manual input options, also has a display device, in particular the screen of a touch screen, to display and / or additionally also receive CAN commands or information about it on such a display device.
  • the operating unit 3 is coupled to a track format processor 5 via a bus 9, in particular a CAN bus, so that the commands entered manually on the operating unit 3 are present as CAN commands on the track format processor 5 and from this into a corresponding track signal (control signals).
  • a bus 9 in particular a CAN bus
  • appropriate coding eg Motorola, MFX, SX, DCC, etc. are converted.
  • These signals of the track format processor 5 are amplified by a booster 7 in their performance, so that at the output 15 of the control unit 1, the corresponding train or track signal to the immediate Control of a model train, especially model railroad, with values of, for example, -20 volts, +20 volts, 0 volts is generated in the appropriate change depending on the coding, at any time for a traction current after rectification a voltage difference of 20 volts can be given as driving voltage.
  • the track format processor 5 and the booster 7 structurally form a unit, of course, a structural separation and corresponding line connection between the two units within the control unit 1 is conceivable.
  • control unit has a first input / output 11 arranged on the left-hand side of the housing and a second input / output 13 arranged on the housing on the right-hand side, against which the bus 9 is in each case applied.
  • Fig. 1 in a bus-side coupling of two control units 1, 1 'via a corresponding connection, in particular a cable, the right-side input / output 13 of a first controller coupled to a left-side input / output 11' of a second controller 1 '.
  • the left- and right-side input / output 11, 13 and 11 ', 13' may be designed differently, so that an undesirable coupling of two left-side inputs / outputs 11, 11 'or two right-sided inputs / outputs 13, 13th can be avoided by using complementary to the respective inputs / outputs plugs of connection components for wireless connection (for example, Bluetooth) or a cable.
  • control commands are therefore only by the track format processor 5 of the control unit 1, the left-side input / output 11 is unoccupied, generated and amplified via a booster 7 accordingly.
  • the track format processor 5 Since the track format processor 5 is connected via the illustrated bus, in particular CAN bus, not only to the operating unit 3 but also to the operating unit 3 'of the other control unit 1', the track format processor 5 also receives the bus commands (hereinafter referred to as Called simplification CAN commands) of the control unit 3 'and also converts these into corresponding control signals in the form of a track signal.
  • the bus commands hereinafter referred to as Called simplification CAN commands
  • the CAN commands of the operating unit 3 ' are also applied to the operating unit 3, they can be displayed via a display device advantageously present there as well as the CAN commands of the operating unit 3 on a display device advantageously present in the operating unit 3'.
  • the CAN commands present on the track format processor 5 and thus also the received converted control commands are displayed both on the display device of the operating unit 3 and on the display device of the operating unit 3 ', so that even the input of competing input commands only leads to the display of the respectively active (last) CAN command.
  • the booster 15 of the control unit 1 in addition to the booster 15 'of the controller 1' via an additional connection, in particular line, connected via this line preferably only the unamplified, generated by the track format processor 5 of the first controller 1 Signal is output from the controller 1 or looped through the booster 7 (without amplification) and at a gain input the booster 7 'of the control unit 1' is applied in such a way that this signal is amplified without the participation of the track format processor 5 'by the booster 7' in its performance and output at the output 15 'of the controller 1'.
  • a booster 7 and in addition an independent of the booster 7 via booster 7 'amplified output signal can advantageously a model train, in particular a model railway, to which in turn both outputs 15, 15' (preferably to different track segments) are connected, with increased power , For example, be fed twice, so that a larger number of model railway items, especially railcars, can be used and controlled.
  • a model train in particular a model railway, to which in turn both outputs 15, 15' (preferably to different track segments) are connected
  • both outputs 15, 15' preferably to different track segments
  • increased power For example, be fed twice, so that a larger number of model railway items, especially railcars, can be used and controlled.
  • a control unit 1 such as a personal computer with running on it, however, shown coupling of two similar control devices 1, 1 'via an inner and outer continued bus, especially CAN bus. corresponding control software and corresponding peripherals (monitor, joystick, mouse, etc.).
  • a corresponding connection is made for this purpose, for example via a bridge or gateway device, which is preferably structurally integrated in a self-sufficient control unit 1 according to the invention.
  • the bridge or gateway device advantageously converts the original control commands completely and thus time-consuming, but "packed”, as explained in the example below, the generated control commands only in a "shell", so that the packaging and unpacking proceed accordingly faster can.
  • a control unit 1 sends a CAN command for a railcar or loco control in order to let a locomotive drive at 300 ⁇ of its maximum speed.
  • the track format processor 5 receives this command and at the next opportunity sends a control command appropriate to the type of locomotive (decoder type) to the locomotive via the web tension.
  • the track format processor 5 sends a CAN response (telegram) with the current locomotive speed 300 ⁇ . This answer is received by all control devices 1, 1 'and incorporated into the display device of the device 1, 1'.
  • the bridge or gateway function is activated, all commands or telegrams that are traveling on the CAN bus, regardless of their contents packed in a User Datagram Protocol (UDP) package and in the local network segment as broadcast, for example, to the UDP port 15731.
  • UDP User Datagram Protocol
  • the gateway itself listens on the UDP port 15730 for (unicast) broadcasts of connected personal computers. These programs are then copied to the CAN bus.
  • the range of the UDP packets for example, with the help of an SSH tunnel beyond the limits of the local network segment can be selectively extended, so that control of a track system whose current image is transmitted, for example via a webcam, even from a remote station via the Internet possible is.
  • Fig. 2 and Fig.3 It can be seen how a CAN telegram can be packed into a corresponding UDP telegram.
  • a CAN telegram 21 consists for example of a header 23 with 29 bits, it being conceivable to use part of the header bits for addresses or control commands.
  • the CAN telegram further comprises a data block 27 of up to 8 bytes of data, in which the (further) control commands are included.
  • the CAN telegram 21 is quasi "wrapped in a shell", as out Fig. 3 can be seen by the data block 33 shown there.
  • the data block 33 of the UDP telegram 31 accordingly contains a part 23 with 4 bytes for the 29 bits of the header 23 of the CAN telegram 21, a part 39 with 1 bytes for the DLC information 25 of the CAN telegram 21 and a part 41 with 8 bytes for the data 27 of the CAN telegram 21.
  • an "unpacking" of the UDP telegram in a CAN telegram therefore only the sheathing of the data portion 33 of the UDP telegram 31 is removed to restore the original CAN telegram 21st to obtain.
  • an inventive control device and the inventive method to easily use a large display, beamer, etc., for example, to present the presentation of a display device.

Landscapes

  • Toys (AREA)
  • Train Traffic Observation, Control, And Security (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung einer elektrischen Modellbahn, insbesondere einer Modelleisenbahn, sowie ein Steuergerät zur Durchführung eines derartigen Verfahrens.
  • Derartige Verfahren und Steuergeräte finden beispielsweise im Modelleisenbahnbereich Verwendung, wobei Steuerbefehle zu deren Steuerung üblicherweise von digitalen Steuergeräten erzeugt werden. Verschiedene zu steuernde Modellbahnartikel, insbesondere Triebfahrzeuge, besitzen hierzu einen Decoder, um die entsprechenden Steuerbefehle zu empfangen und in die gewünschte Aktion des Modellbahnartikels umzusetzen.
  • Zur taktilen Eingabe einer Bedienperson weisen derartige Steuergeräte Bedienelemente und/oder Bedieneinheiten wie beispielsweise Schieb-, Drehregler, Tasten, Knöpfe, Schalthebel oder auch Sensorfelder eines Touchscreens auf, deren Bedienpositionen bzw. Zustandsveränderungen in digitale Steuerbefehle umgesetzt und an die Decoder der Modellbahnartikel übertragen werden. Aus der DE-A-10031669 ist ein Universelles Bedien-und Anzeigegerät für Modellbahnen bekannt.
  • Benützen mehrere Personen dieselbe Modellbahn mit verschiedenen Modellbahnartikeln, müssen die Steuerbefehle über ein Steuergerät eingegeben werden, was sich nachteilig auf den Bedienkomfort auswirkt. Zudem muss ein Bahnartikel, welcher bereits an einem anderen Steuergerät bekannt ist, beim Einsatz auf einer anderen Bahn nachteiligerweise erst an dem dortigen Steuergerät angemeldet werden.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die vorgenannten Nachteile zu vermeiden und ein Verfahren sowie ein Steuergerät zu schaffen, welches den Bedienkomfort erhöht.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch ein Steuergerät mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst.
  • Durch die Kopplung eines Steuergerätes mit wenigstens einem weiteren Steuergerät, welches ebenfalls eigenständig eine Modellbahn steuern kann, ist es vorteilhafterweise möglich, eine Modellbahn mit mehreren Steuergeräten, beispielsweise für mehrere Bedienpersonen oder auch an unterschiedlichen Positionen mit verschiedenen Blickwinkeln auf die Bahn, zu steuern. Zudem sind durch die Kopplung Informationen, insbesondere Bahnartikeldaten, welche nur in dem wenigstens einen weiteren Steuergerät vorhanden sind, auch bei der Steuerung der Modellbahn des ersten Steuergerätes und Einsatz anderer Bahnartikel (und umgekehrt) verfügbar, ohne dass diese Bahnartikel am ersten Steuergerät neu angemeldet werden müssen.
  • Die Kopplung der Steuergeräte erfolgt hierbei über einen Datenbus, welcher als feste Kabelverbindung oder auch kabellos über eine Funkstrecke oder Infrarotverbindung sowie als beliebige Mischform (bei bidirektionaler Übertragung) hiervon ausgebildet sein kann.
  • In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird bzw. werden als Bus ein CAN-Bus bzw. die diesbezüglich festgelegten Sendetelegrammformate verwendet, wobei es auch denkbar ist, die entsprechenden Steuerbefehle in Form von (CAN-)Sendetelegrammen über eine Bridge oder ein Gateway an einen Ethemetbus (beispielsweise 10/100/1000 Mbit) weiterzugeben oder von dort zu erhalten.
  • In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung wird das Gleissignal bzw. das Fahrsignal auch im Falle von mehreren gekoppelten Steuergeräten nur von dem Gleisformatprozessor des ersten Steuergerätes erzeugt. Hierdurch lassen sich vorteilhafterweise Kollisionen bis hin zu Kurzschlüssen vermeiden, ohne dass mehrere Gleisformatprozessoren in aufwändiger Schaltungstechnik und/oder Programmlogik analog- bzw. gleichgeschaltet werden müssen.
  • Hierbei kann eine Kommunikation zwischen den Bedienelementen des wenigstens einen weiteren zweiten Steuergerätes und dem Gleisformatprozessor des ersten Steuergeräts beispielsweise über den Datenbus erfolgen, so dass auch über die Bedienelemente des wenigstens einen weiteren zweiten Steuergerätes über den Gleisformatprozessor des ersten Steuergeräts ein gewünschtes Gleissignal erzeugt werden kann. Diese Kommunikation kann auch bidirektionaler Natur sein, so dass auch komfortable Abfragen, Meldungen, etc. in umgekehrter Richtung möglich sind.
  • In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist zur Erzeugung des Gleissignals nur der Gleisformatprozessor des ersten Steuergerätes aktiv, wobei hierzu eventuell weitere in den wenigstens zweiten Steuergeräten vorhandene Gleisformatprozessoren wenigstens während der Erzeugung des Gleissignals deaktiviert werden. Hierdurch lässt sich auf einfache Art und Weise eine Konkurrenz mehrerer Gleisformatprozessoren vermeiden. Sofern ein Gleisformatprozessor bzw. eine entsprechende Einheit weitere Funktionen, wie beispielsweise Empfangen von Meldungen oder Rückantworten auf einem Rückkanal, unterstützt, ist wenigstens der ein Gleissignal erzeugende Teil eines Gleisformatprozessors bzw. die entsprechende Einheit, insbesondere Sendeteil, deaktiviert. Dagegen kann der Empfangsteil des Gleisformatprozessors zur Umsetzung von Meldungen bzw. Rückantworten in Bus-Befehle aktiv bleiben.
  • Die Deaktivierung weiterer Gleisformatprozessoren weiterer zweiter Steuergeräte kann hierbei beim Vorgang des Koppelns der Steuergeräte erfolgen, so dass vorteilhafterweise eine Automatisierung der Deaktivierung auf einfache Art und Weise ermöglicht wird.
  • Nach der Erfindung wird unter einem Steuergerät ein vollwertiges Kommandogerät bzw. -einheit zur Steuerung einer Modellbahn verstanden, welches vorzugsweise ohne weitere Zusatzgeräte, insbesondere Codiereinheiten, unmittelbar die (digitalen) Steuersignale, also das Bahn- bzw. Gleissignal, erzeugt. Indem das erfindungsgemäße Steuergerät einen Gleisformatprozessor aufweist, welcher mit anderen, über einen Datenbus gekoppelten Steuergeräten eine bidirektionale Kommunikation ermöglicht, kann im Unterschied zu speziellen Handgeräten ein weiteres derartig ausgebildetes vollwertiges Steuergerät mit diesem gekoppelt und in diesem gekoppelten Zustand zur Steuerung einer Modellbahn verwendet werden.
  • Die Deaktivierung eines Steuergerätes, welches neben Bedienelementen und anderen Elementen einen Gleisformatprozessor zur Erzeugung des Gleissignals bzw. des Fahr- oder Bahnsignals beinhaltet, erfolgt in bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung über einen Schalter, welcher mechanisch betätigbar (elektromechanischer Schalter) ist und vorzugsweise automatisch, beispielsweise bei Herstellen der Datenbusverbindung, einen jeweils vorhandenen weiteren Gleisformatprozessor eines weiteren zweiten Steuergerätes deaktiviert. Hierzu kann ein Steuergerät für das "Durchschleifen" eines Datenbusses zwei unterschiedlich ausgebildete Anschlüsse aufweisen, wobei einer der Anschlüsse bei Verbindung mit einem Stecker einen derartigen Schalter auslöst.
  • Selbstverständlich ist es auch denkbar, den Schalter als elektronischen (steuerbaren) Schalter auszubilden, welcher über ein Steuersignal, insbesondere eine Steuerspannung, schaltbar ist.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
  • In der Zeichnung zeigen:
    • Fig. 1
    eine schematische Blockschaltbilddarstellung einer Kopplung zweier Steu- ergeräte nach der Erfindung;
    Fig. 2
    eine schematische Darstellung eines CAN-Telegramms und
    Fig. 3
    eine schematische Darstellung eines UDP-Telegramms.
  • Aus der in Fig. 1 dargestellten Anordnung zweier Steuergeräte 1 und 1' wird ersichtlich, wie diese Steuergeräte zur Steuerung einer in der Zeichnung nicht näher dargestellten Modellbahn, insbesondere Modelleisenbahn, miteinander gekoppelt werden können. In dem in Fig. 1 dargestellten Beispiel handelt es sich bei den Steuergeräten 1 und 1' um gleichwertige oder gar identisch ausgebildete eigenständige Steuergeräte, so dass die nachstehend beschriebenen Einheiten des Steuergeräts 1 auch im Steuergerät 1' als jeweilige Komponente X' identisch vorhanden sind.
  • Das Steuergerät 1 umfasst hierbei vorzugsweise in baulicher Einheit eine Bedieneinheit 3, in welcher Bedienelemente wie Regler, Schieber, Knöpfe, Drehknöpfe, Taster sowie Sensorflächen, insbesondere Sensorflächen eines Touch-Screens, zur manuellen bzw. taktilen Eingabe vorhanden sind. Die Bedieneinheit 3 setzt die jeweilig eingegebenen manuellen Befehle mittels eines entsprechenden Controllers in vorbestimmte Bus-Befehle, insbesondere CAN-Befehle, um. Zusätzlich ist es denkbar, dass die Bedieneinheit 3 neben den manuellen Eingabemöglichkeiten auch eine Anzeigeeinrichtung, insbesondere den Screen eines Touch-Screens, aufweist, um auszuführende und/oder zusätzlich auch empfangene CAN-Befehle bzw. Informationen hierüber auf einer solchen Anzeigeeinrichtung darzustellen.
  • Die Bedieneinheit 3 ist mit einem Gleisformatprozessor 5 über einen Bus 9, insbesondere ein CAN-Bus, gekoppelt, so dass die an der Bedieneinheit 3 manuell eingegebenen Befehle als CAN-Befehle an dem Gleisformatprozessor 5 anliegen und von diesem in ein entsprechendes Bahnsignal (Steuersignale) mit entsprechender Codierung, z.B. Motorola, MFX, SX, DCC, etc. umgewandelt werden. Diese Signale des Gleisformatprozessors 5 werden über einen Booster 7 in ihrer Leistung verstärkt, so dass am Ausgang 15 des Steuergerätes 1 das entsprechende Bahn- bzw. Gleissignal zur unmittelbaren Steuerung einer Modellbahn, insbesondere Modelleisenbahn, mit Werten von beispielsweise -20 Volt, +20 Volt, 0 Volt im entsprechenden Wechsel je nach Codierung erzeugt wird, wobei zu jedem Zeitpunkt für einen Fahrstrom nach Gleichrichtung eine Spannungsdifferenz von 20 Volt als Fahrspannung gegeben sein kann.
  • Wie in Fig. 1 dargestellt, können der Gleisformatprozessor 5 und der Booster 7 baulich eine Einheit bilden, wobei selbstverständlich auch eine bauliche Trennung und entsprechende Leitungsverbindung zwischen beiden Einheiten innerhalb des Steuergeräts 1 vorstellbar ist.
  • Weiterhin weist das Steuergerät einen ersten, an der linken Gehäuseseite angeordneten Ein-/Ausgang 11 und einen zweiten, am Gehäuse rechtsseitig angeordneten Ein-/Ausgang 13 auf, an welchen jeweils der Bus 9 anliegt.
  • Wie in Fig. 1 dargestellt, wird bei einer busseitigen Kopplung zweier Steuergeräte 1, 1' über eine entsprechende Verbindung, insbesondere ein Kabel, der rechtsseitige Ein-/Ausgang 13 eines ersten Steuergeräts mit einem linksseitigen Ein-/Ausgang 11' eines zweiten Steuergeräts 1' gekoppelt. Hierbei kann der links- und rechtsseitige Ein-/Ausgang 11, 13 bzw. 11', 13' unterschiedlich ausgebildet sein, so dass eine unerwünschte Kopplung zweier linksseitiger Ein-/Ausgänge 11, 11' oder zweier rechtsseitiger Ein-/Ausgänge 13, 13' unter Verwendung von zu den jeweiligen Ein-/Ausgängen komplementär ausgebildeten Steckern von Verbindungskomponenten zur kabellosen Verbindung (beispielsweise Bluetooth) oder eines Kabels vermieden werden kann.
  • Wird nun ein entsprechender, komplementär ausgebildeter Stecker einer Verbindungskomponente (Transmitter) oder eines Verbindungskabels in einen linksseitigen Ein-/Ausgang 11' eines Steuergeräts 1' eingesteckt, wird über einen in der Zeichnung nicht näher dargestellten Kontakt, insbesondere ein durch das Einstecken mechanisch betätigter Kontakt, der Gleisformatprozessor 5' dieses Steuergeräts 1' deaktiviert, so dass bei einer Bedienung der Bedieneinheit 3' des Steuergeräts 1' keine Steuerbefehle vom dessen Gleisformatprozessor 5' erzeugt werden.
  • Die Steuerbefehle werden demnach nur von dem Gleisformatprozessor 5 des Steuergerätes 1, dessen linksseitiger Ein-/Ausgang 11 unbelegt ist, erzeugt und über einen Booster 7 entsprechend verstärkt.
  • Da der Gleisformatprozessor 5 über den dargestellten Bus, insbesondere CAN-Bus, nicht nur mit der Bedieneinheit 3, sondern auch mit der Bedieneinheit 3' des anderen Steuergeräts 1' in Verbindung steht, empfängt der Gleisformatprozessor 5 auch die Bus-Befehle (im Folgenden zur Vereinfachung CAN-Befehle genannt) der Bedieneinheit 3' und wandelt auch diese in entsprechende Steuersignale in Form eines Gleissignals um.
  • Da die CAN-Befehle der Bedieneinheit 3' auch an der Bedieneinheit 3 anliegen, können diese über eine dort vorteilhafterweise vorhandene Anzeigeeinrichtung ebenso angezeigt werden, wie die CAN-Befehle der Bedieneinheit 3 an einer in der Bedieneinheit 3' vorteilhafterweise vorhandenen Anzeigeeinrichtung. Entsprechend werden die am Gleisformatprozessor 5 anliegenden CAN-Befehle und damit auch die empfangenen umgewandelten Steuerbefehle (beispielsweise Rückmeldungen von Bahnartikeln bzw. deren Decodern) sowohl an der Anzeigeeinrichtung der Bedieneinheit 3 als auch an der Anzeigeeinrichtung der Bedieneinheit 3' angezeigt, so dass selbst die Eingabe von konkurrierenden Eingabebefehlen nur zur Anzeige des jeweils aktiven (letzten) CAN-Befehls führt.
  • In weiterer Ausgestaltung kann, wie in Fig. 1 mittels gestrichelter Linie 17 dargestellt, der Booster 15 des Steuergeräts 1 zusätzlich mit dem Booster 15' des Steuergeräts 1' über eine zusätzliche Verbindung, insbesondere Leitung, verbunden sein, wobei über diesen Leitungsweg vorzugsweise nur das unverstärkte, vom Gleisformatprozessor 5 des ersten Steuergeräts 1 erzeugte Signal vom Steuergerät 1 ausgegeben bzw. durch den Boosters 7 (ohne Verstärkung) durchgeschleift wird und an einem Verstärkungseingang des Booster 7' des Steuergeräts 1' derart anliegt, dass dieses Signal ohne Mitwirkung des Gleisformatprozessors 5' durch den Booster 7' in seiner Leistung verstärkt wird und am Ausgang 15' des Steuergeräts 1' ausgegeben wird.
  • Durch diese Funktion eines über Booster 7 und zusätzlich eines unabhängig vom Booster 7 über Booster 7' verstärkten Ausgangssignals kann vorteilhafterweise eine Modellbahn, insbesondere eine Modelleisenbahn, an welche wiederum beide Ausgänge 15, 15' (vorzugsweise an unterschiedliche Gleissegmente) angeschlossen sind, mit erhöhter Leistung, beispielsweise doppelter Leistung, gespeist werden, so dass eine größere Anzahl von Modellbahnartikeln, insbesondere Triebwagen, eingesetzt und gesteuert werden kann. Selbstverständlich können durch Kopplung von mehr als zwei Steuergeräten - auf die vorstehend für zwei Steuergeräte dargestellte Weise - auch mehrere, entsprechend (beispielsweise mehrfach) verstärkte Ausgangssignale erzeugt werden.
  • Neben der in Fig. 1 dargestellten Kopplung zweier gleichartiger Steuergeräte 1, 1' über einen innen liegenden und nach außen weitergeführten Bus, insbesondere CAN-Bus, ist es jedoch auch möglich, andere gleichwertige Steuergeräte mit einem derartigen Steuergerät 1 zu verbinden, wie beispielsweise einen Personal Computer mit darauf laufender, entsprechender Steuerungssoftware und entsprechenden Peripheriegeräten (Monitor, Joystick, Maus, etc.). Eine entsprechende Anbindung erfolgt hierzu beispielsweise über eine Bridge bzw. Gateway-Einrichtung, welche vorzugsweise in einem autarken erfindungsgemäßen Steuergerät 1 baulich integriert ist. Die Bridge bzw. Gateway-Einrichtung wandelt vorteilhafterweise die ursprünglichen Steuerbefehle nicht komplett und damit zeitaufwändig um, sondern "verpackt", wie im nachfolgenden Beispiel erläutert, die erzeugten Steuerbefehle nur in eine "Hülle", so dass das Verpacken und Entpacken entsprechend schneller vonstatten gehen kann.
  • Ein Steuergerät 1 sendet beispielsweise für eine Triebwagen- bzw. Loksteuerung einen CAN-Befehl, um eine Lok mit 300 ‰ ihrer Höchstgeschwindigkeit fahren zu lassen. Der Gleisformatprozessor 5 empfängt diesen Befehl und sendet bei nächster Gelegenheit einen für den Loktyp (Decodertyp) passenden Steuerbefehl über die Bahnspannung an die Lok.
  • Je nach Decodertyp in der Lok kann dieser vorzugsweise den Empfang des Steuerbefehls bestätigen. Sobald der Steuerbefehl bzw. eine entsprechendes CAN-(Sende-)Telegramm an die Lok abgeschickt wurde und vorzugweise bestätigt wurde, sendet der Gleisformatprozessor 5 ein CAN-Antwort(-Telegramm) mit der aktuellen Lokgeschwindigkeit 300 ‰. Diese Antwort wird von allen Steuergeräten 1, 1' empfangen und in die Anzeigeeinrichtung des Gerätes 1, 1' eingearbeitet.
  • Wenn, wie vorstehend erläutert, die Bridge- bzw. Gateway-Funktion aktiviert ist, werden alle Befehle bzw. Telegramme, die auf dem CAN-Bus unterwegs sind, unabhängig von ihrem Inhalt in ein User Datagram Protocol (UDP) -Paket verpackt und im lokalen Netzwerksegment als Broadcast beispielsweise auf den UDP-Port 15731 versandt.
  • Das Gateway hört selbst beispielsweise an dem UDP-Port 15730 auf (Unicast- ) Sendungen angeschlossener Personal Computer. Diese Sendungen werden dann auf den CAN-Bus kopiert.
  • Die Reichweite der UDP-Pakete kann beispielsweise mit Hilfe eines SSH-Tunnels über die Grenzen des lokalen Netzwerksegments hinaus gezielt erweitert werden, so dass eine Steuerung einer Gleisanlage, deren aktuelles Bild beispielsweise über eine Webcam übertragen wird, auch von einer entfernten Station via Internet möglich ist.
  • Zur Verdeutlichung der Gateway- bzw. Bridge-Funktion ist aus Fig. 2 und Fig.3 ersichtlich, wie ein CAN-Telegramm in ein entsprechendes UDP-Telegramm verpackt werden kann.
  • Ein CAN-Telegramm 21 besteht beispielsweise aus einem Header 23 mit 29 Bit, wobei es denkbar ist, einen Teil der Header-Bits für Adressen oder Steuerbefehle zu verwenden. Abgesehen von der DLC-Information 25 (Data Length Code) mit 3 Bit umfasst das CAN-Telegramm weiterhin einen Datenblock 27 von bis zu 8 Byte Daten, in welchen die (weiteren) Steuerbefehle enthalten sind.
  • Bei einem vereinfachten Umsetzen wird das CAN-Telegramm 21 quasi "in eine Hülle eingepackt", wie aus Fig. 3 durch den dort dargestellten Datenblock 33 ersichtlich ist. Der Datenblock 33 des UDP-Telegramms 31 enthält demnach einen Teil 23 mit 4 Bytes für die 29 Bit des Headers 23 des CAN-Telegramms 21, einen Teil 39 mit 1 Byte für die DLC-Information 25 des CAN-Telegramms 21 sowie einen Teil 41 mit 8 Bytes für die Daten 27 des CAN-Telegramms 21. Bei einem "Entpacken" des UDP-Telegramms in ein CAN-Telegramm wird daher nur die Ummantelung des Datenteils 33 des UDP-Telegramms 31 entfernt, um wieder das ursprüngliche CAN-Telegramm 21 zu erhalten.
  • Selbstverständlich ist statt einer Kopplung von nur zwei Steuergeräten 1 und 1', wie im vorstehenden Ausführungsbeispiel dargestellt, auch eine Kopplung von mehreren Steuergeräten möglich, wobei jeweils nur ein Steuergerät 1 einen linksseitig unbelegten Ein-/Ausgang 11 aufweist und demzufolge nur der Gleisformatprozessor 5 dieses Steuergerätes 1 zur Erzeugung des Gleissignals aktiv ist. Die vorstehend zum Ausführungsbeispiel mit zwei gekoppelten Steuergeräten gemachten Ausführungen gelten selbstverständlich auch für eine Kopplung von mehr als zwei Steuergeräten, insbesondere die daraus folgende Erhöhung der Rechenleistung und der elektrischen Leistung zur Steuerung und Speisung komplexer Anlagen (mit einer Vielzahl von zu steuernden Bahnartikeln mit entsprechend erhöhtem Befehlsaufwand und erhöhter Leistungsaufnahme).
  • Durch die anhand des vorstehenden Ausführungsbeispiels näher erläuterte Erfindung ist es vorteilhafterweise nicht nur möglich, eine Gleisanlage mit mehreren, jeweils vollwertigen Steuergeräten gleichzeitig durch mehrere Bedienpersonen zu steuern, sondern auch eine Modellbahn mit mehreren Steuergeräten pro Person zusteuern, um aufgrund unterschiedlicher Blickwinkel je nach Ort der Steuergeräte eine bessere Sicht auf die zu steuernden Elemente zu ermöglichen.
  • Weiterhin ist es durch ein erfindungsgemäßes Steuergerät sowie das erfindungsgemäße Verfahren möglich, auf einfache Weise eine Großanzeige, Beamer, etc. beispielsweise zur Präsentation der Darstellung einer Anzeigeeinrichtung zu verwenden.
  • Zudem können Großanlagen, beispielsweise mit bis zu hundert oder mehr Triebwagen nunmehr durch Kopplung gleichwertiger eigenständiger Steuergeräte unmittelbar gespeist (elektrische Leistung) und gesteuert (Rechenleistung) werden, ohne dass hierfür eine Steuerung mit einem Personal Computer oder andere Rechner mit größerer Rechenleistung notwendig ist bzw. sind. Für Großanlagen mit mehreren hundert Triebwagen kann durch die erfindungsgemäße Kopplung auf einfache, schnelle und kostengünstige Weise ein autarkes Steuergerät 1, 1' mit einem oder mehren Computern gekoppelt werden, um die Anlage mit entsprechender Rechenleistung zur Steuerung der Anlage mit der genannten Komplexität zu versorgen.

Claims (14)

  1. Verfahren zur Steuerung einer elektrischen Modellbahn, insbesondere einer Modelleisenbahn,
    a) bei dem ein Gleissignal von einem Gleisformatprozessor (5) eines ersten Steuergerätes (1) erzeugt wird,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    b) das erste Steuergerät (1) mit wenigstens einem weiteren zweiten Steuergerät (1'), welches ebenfalls eine Modellbahn eigenständig steuern kann, über einen Datenbus (9) gekoppelt wird, um die Modellbahn mit mehreren miteinander gekoppelten Steuergeräten (1, 1') zu steuern.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gleissignal auch im Falle von mehreren gekoppelten Steuergeräten (1, 1') nur von dem Gleisformatprozessor (5) des ersten Steuergerätes erzeugt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Gleisformatprozessor (5) des ersten Steuergeräts kommuniziert wird, so dass über eine Bedieneinheit (3') des wenigstens einen weiteren zweiten Steuergerätes (1') mittels Kommunikation mit dem Gleisformatprozessor (5) des ersten Steuergeräts (1) ein gewünschtes Gleissignals erzeugt werden kann.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kommunikation mit dem Gleisformatprozessor (5) des ersten Steuergeräts bidirektional erfolgt.
  5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl über eine Bedieneinheit (3) des ersten Steuergerätes als auch über die Bedieneinheit (3') des wenigstens einen weiteren zweiten Steuergerätes (1') ein gewünschtes Gleissignal erzeugt werden kann.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erzeugung des Gleissignals nur der Gleisformatprozessor (5) des ersten Steuergerätes (1) aktiv ist und hierzu wenigstens ein jeweiliger Sendeteil eventuell weiterer in den wenigstens zweiten Steuergeräten (1') vorhandener Gleisformatprozessoren (5') wenigstens während der Erzeugung des Gleissignals deaktiviert werden.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die Sendeteile weiterer Gleisformatprozessoren (5') weiterer zweiter Steuergeräte (1') beim Vorgang des Koppelns der Steuergeräte (1, 1') deaktiviert werden.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopplung über einen CAN-Bus (9) erfolgt.
  9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopplung über einen CAN-Bus (9) und einen daran über eine Bridge angebundenen Ethernet-Bus (10/100/1000 Mbit) erfolgt.
  10. Steuergerät zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (1) einen Gleisformatprozessor (5) mit einem Sende- und einem Empfangsteil aufweist, welche mit wenigstens einem weiteren zweiten über einen Datenbus (9) gekoppelten Steuergerät (1'), welches ebenfalls eine Modellbahn eigenständig steuern kann, eine bidirektionale Kommunikation ermöglichen, um die Modellbahn mit mehreren miteinander gekoppelten Steuergeräten (1, 1') zu steuern.
  11. Steuergerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens der Sendeteil des Gleisformatprozessor (5, 5') mittels eines Schalters deaktivierbar ausgebildet ist.
  12. Steuergerät nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalter als elektronischer Schalter, welcher auf eine entsprechende Steuerspannung reagiert, ausgebildet ist.
  13. Steuergerät nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalter als mechanisch betätigbarer Schalter, welcher auf das Einstecken eines Verbindungssteckers reagiert, ausgebildet ist.
  14. Anordnung aus einem ersten Steuergerät (1) und wenigstens einem hiermit über einen Datenbus (9) gekoppelt weiteren zweiten Steuergerät (1') nach einem der Ansprüche 10 bis 13.
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