WDP mit Railcom

[Burghard]

Hallo Burghard,

ich steuere meine Spur0 Anlage ebenfalls mit dem LoDi System und WDP.
Railcom funktioniert ganz gut.
Die Lokdecooder hat Lenz fest in die Loks verbaut.

Danke für den Bericht über Deine Erfahrungen. Nutzt Du Kanal 2 ausschließlich zum PoM-Lesen und sonst hauptsächlich Kanal 1?

Vorher hatte ich das Z21 System mit 10808 Detectoren, auch hier gab es mit den Lenz Loks keine Railcom Probleme.

Mit unter kann es mal passieren das eine Lok direkt nach dem Einschalten sich nicht mit den Daten anmeldet.
Wenn ich dann die Lok kurz anfahre wird sie gemeldet.

dass man hier doch immer nach dem Einschalten kontrollieren und ggf. auch manuell eingreifen muss ist allerdings höchst ärgerlich. Passiert das mit allen Decodern? Ich erhoffe mir ja eigentlich gerade, dass Windigipet mir zusammen mit RailCom das korrekte Aufgleisen im Schattenbahnhof etc. abnimmt, insbesondere bei einem Neustart mit ausgewechseltem Fahrzeugmaterial, z.B. nach einem unerwünschten Zwischenfall...

MfG

vik

Hallo Vik

ich antworte mal ganz einfach.
Ich wollte ein System haben "anschliessen, konfiguriren, Moba Fahren"
Ich muss mir mit LoDi keine Gedanken machen was Kanal 1-2 macht.
Ich kann es dir nicht sagen.
Es funktioniert und das ist mir wichtig. Ich sehe im Programmer das Kanal 1+2 aktiv ist.
Was da nun intern abläuft ist mir als Anwender egal.
Das ich nicht mehr das Z21 System einsetzte liegt an Netzwerkproblemen (UDP) und nicht an Railcom.
100% funktioniert Railcom bei mir aber immer noch nicht. Damit kann ich aber halbwegs leben.
Ist setze nur Lenz Loks ein, welche Decoder da genau drin sind habe ich bisher noch nicht erfahren können.

Ich möchte mich nicht so sehr mit der Technik beschäftige, mein Hobby ist nicht Computer/Programmierung sondern Moba.

Wenn du Fachbeiträge schreibst solltest du doch fit in der Materie sein.....

[vikr]

Die Briten haben jetzt Blue Thoot auf den Decodern. Ich verfolge ein britisches Projekt zur Triangulationsmessung über Blue Thoot im 9-Gigahetz-Band. Dann hat man eine X,Y,Z-Position seiner Lokomotive.

das ist sicher auch eine sehr interessante Alternative zur Ortsbestimmung von Fahrzeugen auf der Anlage, bedeutet aber sicher auch dass man erstmal zumindest für alle Loks neue Decoder benötigt.

Ich habe ein paar Dutzend Loks mit diversen RailCom-Decodern und würde deren RailCom-Rückmelde-Fähigkeiten mal gern praktisch mit WDP austesten, ohne allzuviel neu dazu kaufen zu müssen. Wenn man die LoDi-Detektoren also in eine funktionierende Digitainfrastruktur ergänzend einbauen kann ist das sicherlich eine spannende Option.
Muss man aber das bestehende System zwangsläufig komplett ersetzen, um damit erfolgreich Loks per WDP lokalisieren zu können, käm das als RailCom-Rückmelder-Einstieg eher nicht in Frage...

MfG

vik

[Rupert van Swol]

Dear Vikr ,
Ich werde Dir eine Systembeschreibung schicken ,

ich habe mich immer gewundert, wie die Briten ihre eigenen Modelleisenbahnen anders als auf dem " Kontinent " entwickeln und erleben.
Dabei scheuen die Briten nicht davor zurück, andere Techniken auf ihre Anwendbarkeit zu untersuchen.
Ich habe eine Übersetzung eines bestehenden Systems auf der Basis von CDD-Kameras und Infrarot-LEDs gemacht.
Die Arbeitsgruppe tüftelt nun an einer Positionsbestimmung auf der Grundlage einer Dopplerverschiebungsmessung.
Das ultimative Ziel ist es, Züge mit nur zwei an die Schienen gelöteten Drähten fahren zu lassen. Also keine Besetztzeichen, nur Railcom für die ACK.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf die Steuerung von Modelleisenbahnen und insbesondere auf die Verwendung von optischen Baken zu diesem Zweck.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Modelleisenbahnen können mit verschiedenen elektronischen Mitteln gesteuert werden.
Das am weitesten verbreitete System wird DCC (Digital Command and Control) genannt und ist ein von der NMRA (National Model Railroad Association) festgelegter Standard.
Es gibt auch verschiedene RF- und andere Protokolle.
Bei den bestehenden Steuerungen handelt es sich in erster Linie um Einweg-Kommunikationssysteme.
Die Befehle werden an einen Decoder in der Lokomotive oder im Rollmaterial gesendet.
Jeder Decoder hat eine Adresse, und es können spezifische Befehle an diesen Decoder gesendet werden.
Im Allgemeinen überwacht ein menschlicher Bediener die Anlage und steuert die verschiedenen Züge auf der Anlage.
Es ist jedoch schwierig, die physische Position des Zuges auf der Anlage mit elektronischen Mitteln zu bestimmen.
Dies macht die Computersteuerung von Modellbahnsignalen und die Steuerung von Weichen und anderen Zügen sehr schwierig.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung überwindet die Schwierigkeiten der Positionsbestimmung von Modelleisenbahnen auf kostengünstige und hochgenaue Weise.
Die Positionsdaten können für die steuerung der tatsächlichen Geschwindigkeit der Modelllokomotiven und auch für eine Vielzahl anderer computergesteuerter Funktionen verwendet werden, wie z. B. die Anzeige der Position auf einem CTC-Display (Central Train Control), die Steuerung von Signalen, Weichen und

Mit Hilfe preiswerter CCD-Kameras, die die Anlage "beobachten", kann ein System entwickelt werden, das die Positionen der einzelnen Züge bestimmt.
Jedes Objekt von Interesse wird mit einer optischen Bake, vorzugsweise einer Infrarot-LED, versehen, die von den Kameras "gesehen" werden kann.
Durch das Herausfiltern von anderem Licht und die Verwendung von Farbkameras können diese hellen Punkte leicht von der Software verfolgt werden.
Diese Baken können stationär in die Gleise eingelassen oder mobil an den Zügen angebracht sein.
Durch die Möglichkeit, diese LED-Leuchten zu steuern, kann die Software jede einzelne LED identifizieren, indem sie die Infrarot-LED zu einem bekannten Zeitpunkt aufleuchten lässt und feststellt, welcher helle Punkt blinkt. Darüber hinaus können bestimmte Infrarot-LED so gesteuert werden, dass sie einfach mit einer bestimmten Frequenz blinken, wenn mehr Genauigkeit erforderlich ist, um die Quelle des hellen Flecks zu bestimmen.
Die Kameras werden vorzugsweise mehr oder weniger über Kopf montiert, aber jeder Winkel mit ausreichender Sicht auf die Anlage ist geeignet, da das Bild auf die tatsächliche Anlage kalibriert wird. In Fällen, in denen die Infrarot-LED-Bake dem Blick der Kamera entzogen ist, kann die Software die Position der Bake auf der Grundlage der letzten bekannten Position und Geschwindigkeit interpolieren. Bei zwei oder mehr Baken in einem Zug kann die Software außerdem Rückschlüsse auf die anderen Baken auf der Grundlage des bekannten räumlichen Abstands zwischen den Baken im Zug ziehen.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
FIG. 1 ist eine perspektivische Ansicht einer Modelleisenbahnanlage;
FIG. 2 ist ein Blockdiagramm eines erfindungsgemäßen Systems;
ABB. 3 ist ein Diagramm, das zeigt, wie zusätzliche Steuerdrähte an standardmäßigen adressierbaren Decodern die Software-Steuerung einer Bake ermöglichen;
FIG. 4 ist eine perspektivische Zeichnung eines Modellzuges mit einer Vielzahl von beweglichen Baken;
FIG. 5 ist eine perspektivische Zeichnung eines Modellzuges auf einem Gleis, die zeigt, wie stationäre Baken zur Überwachung von Gleisabschnitten und zur Ortung von Zügen, die nicht mit beweglichen Baken ausgestattet sind, verwendet werden können; und
FIG. 6 ist ein Flussdiagramm, das die Interaktion zwischen Hardware- und Softwaremodulen veranschaulicht.


DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
FIG. 1 ist eine perspektivische Ansicht einer Modelleisenbahnanlage. Kameras 4, 10, die oberhalb der Anlage 2 angebracht sind, werden verwendet, um digitale Bilder der gesamten Anlage aufzunehmen. Infrarot-LED oder andere Lichtquellen, die an der Lokomotive 8 und dem rollenden Material 6 an unauffälligen, aber sichtbaren Stellen 38, 40 angebracht sind, erscheinen in diesen Bildern. Die Infrarot-LED können ach normale Led sein , so dass sie für das menschliche Auge sichtbar sind. In einigen Fällen können die Lichtquellen sichtbares Licht verwenden, wie z. B. das Scheinwerferlicht einer Lokomotive 48. Durch Filter und den Einsatz von Farbkameras können die Lichtquellen oder Baken von anderen Teilen des Bildes unterschieden werden.
Zusätzlich können stationäre Baken 50, 54 im Gleis 52 angebracht werden, um Gleisabschnitte zu überwachen und Züge zu orten, die nicht mit beweglichen Baken ausgestattet sind. Eine Echtzeitsoftware empfängt diese Bilder und verarbeitet die Informationen, um die Position und Geschwindigkeit jeder beweglichen Bake zu bestimmen und andere Positionen und Geschwindigkeiten von den stationären Baken zu ermitteln. Die Software kann digitale Filter und andere Bildverarbeitungsalgorithmen anwenden, um die Position der Baken im Bild weiter zu bestimmen.

FIG. 2 ist ein Blockdiagramm eines erfindungsgemäßen Systems. Bilder von einer oder mehreren Kameras 22 werden an einen Computer 24 weitergeleitet, wo eine Echtzeit-Software die Bilder analysiert. Die Software muss feststellen, welche Bake in einem Teil des Bildes sichtbar ist. Dies kann durch Blinken der Bake geschehen. Die Baken können mit einer festen Frequenz geblitzt werden. Wenn diese Frequenz bekannt ist, kann die Software sie einer bestimmten Bake zuordnen. Alternativ kann ein Befehl des computergesteuerten Zugsteuerungssystems 26 an jeden Zug mit einem Decoder und einer LED-Kennleuchte 28 zum Blinken der Kennleuchte 36 verwendet werden. Mit Hilfe der zusätzlichen Steuerleitungen 34 an standardmäßigen adressierbaren Decodern 32 kann die Kennleuchte 36 von der Software gesteuert werden (ABB. 3). Durch Blinken der Bake 36 zu einem bestimmten Zeitpunkt und Analyse der von den Kameras 22 zurückgesendeten Bilder kann die Software feststellen, welcher Punkt auf dem Bild einem bestimmten Decoder und damit einer bestimmten Lokomotive 8 oder einem bestimmten Fahrzeug 6 zugeordnet ist.
Eine oder mehrere Kameras 4, 10 werden mehr oder weniger über Kopf montiert, aber jeder Winkel mit ausreichender Sicht auf die Anlage 2 ist geeignet, da die Bilder auf die tatsächliche Anlage 2 und den Gleisverlauf 20 kalibriert werden. Ein Kalibrierungsprozess kann verwendet werden, um den Weg, dem eine sich bewegende Bake im Bild folgt, mit der tatsächlichen Gleisgeometrie 20, die der Software bekannt ist, in Beziehung zu setzen. Durch diese Kalibrierung wird ein schiefes oder verzerrtes Bild kompensiert, das durch das Kameraobjektiv und die schräge Montage der Kamera entsteht. In Fällen, in denen die Bake für die Kamera nicht sichtbar ist, wie z. B. bei einem Modellgebäude 18, interpoliert die Software die Position der Bake auf der Grundlage der letzten bekannten Position und Geschwindigkeit. Darüber hinaus kann die Software bei zwei oder mehr sich bewegenden Baken 38, 40 an einem einzigen Zug 42 Rückschlüsse auf die anderen Baken auf der Grundlage des bekannten physischen Abstands zwischen den Baken am Zug ziehen (ABB. 4). Wenn also ein Ende des Zuges 16 durch ein Objekt 18 verdeckt wird oder in einen Tunnel 14 einfährt, kann die Software vorhersagen, wo sich das andere Ende befindet, und es identifizieren, wenn es wieder im Sichtfeld erscheint.
In Situationen, in denen eine einzelne Kamera 4 nicht die gesamte Anlage überblicken kann oder ein großer Teil verdeckt ist, wie z. B. unter einem Modellberg 14, können zusätzliche Kameras 10 eingesetzt werden, um Bilder von diesen Stellen zu liefern. Die Bilder von den zwei oder mehr Kameras 22 werden während des Kalibrierungsprozesses mit der bekannten Gleisgeometrie korreliert. Zur weiteren Unterstützung des Kalibrierungsprozesses und zur Vermeidung von Fehlern durch Anstoßen oder leichtes Verschieben der Kameras nach der Installation können eine oder mehrere stationäre Baken 12 verwendet werden. Diese stationären LED-Baken 12 bieten bekannte Referenzpunkte, die die Installation und Wartung des Systems erleichtern. Die stationären Baken 30 können von der Software gesteuert werden, müssen es aber nicht.
Stationäre Baken 50, 54 können auch im Gleis 52 angebracht werden, wie in FIG. 5 gezeigt. Diese Baken können verwendet werden, um zu erkennen, ob sich ein Zug in einem bestimmten "Block" befindet. Wenn der Zug 44, 46 die Baken 50, 54 im Gleis 52 überfährt, wird die Bake von der Kamera verdeckt. Auch wenn das Fahrzeug oder die Lokomotive nicht mit einer Bake ausgestattet ist, kann das Leitsystem erkennen, ob sich ein Zug in diesem Block befindet. Die Geschwindigkeit und die Richtung dieses Zuges können bestimmt werden, da zwei Baken 50, 54 in geringem Abstand voneinander aufgestellt sind. Die Zeit zwischen der Abdeckung der ersten Bake 52 und der zweiten 54 wird zur Berechnung der Geschwindigkeit verwendet. Auch die Länge eines Zuges kann anhand der Geschwindigkeit und der Gesamtzeit, in der die Baken erfasst werden, bestimmt werden. Die Software kompensiert das Licht, das für einen kurzen Moment zwischen den Wagen erscheint, wenn die Kupplung die Baken überfährt.

Eine 1-Megapixel-Kamera, die einen Bereich von 3×3 Metern erfasst, hat eine Auflösung von etwa 3 mm. Mit dieser Auflösung ist es einfach, die Position zu integrieren und die Geschwindigkeit jeder sich bewegenden Bake zu bestimmen. Da Züge einen festen Fahrweg haben und ein relativ hohes Trägheitsmoment aufweisen, kann die Software die Position der Bake auch dann genau vorhersagen, wenn sie für kurze Zeit außer Sichtweite ist. Das bedeutet auch, dass die Bilddaten relativ häufig aktualisiert werden können, und zwar in einem Computerzeitmaßstab. Dies ermöglicht den Einsatz preiswerter handelsüblicher Kameras, wie sie für Videokonferenzen verwendet werden. Darüber hinaus können die Geschwindigkeitsinformationen zur Steuerung der Zuggeschwindigkeit verwendet werden, und das Steuerungssystem ist nun ein geschlossener Regelkreis. Geschwindigkeitsbefehle können vom Zugsteuerungssystem 26 an die Lokomotiven 28 gesendet und die tatsächliche Geschwindigkeit aus den Bildern 22 ausgelesen werden; die Geschwindigkeitsbefehle können angepasst werden, um die Lokomotiven zu steuern und genaue Geschwindigkeiten zu erreichen.
FIG. 6 ist ein Flussdiagramm, das die Interaktion zwischen Hardware- und Softwaremodulen veranschaulicht. Die Bilder der Kameras sind in 102 dargestellt und werden in Block 104 des Software-Blockdiagramms erfasst. Die digitale Filterung und Bildverarbeitung erfolgt in Block 106, wobei die Strahlenidentifizierung in Block 108 durchgeführt wird, z. B. durch Blinklichter, die von der Schnittstelle 118 des Zugsteuerungssystems erzeugt werden. Die Zuordnung von Bildposition und Fahrweg erfolgt in Block 110 auf der Grundlage von Kalibrierungsroutinen und zugehörigen Daten 112. In Block 114 wird eine Mehrfachbildkorrelation berechnet, wobei die Geschwindigkeit in Block 116 bestimmt wird. Falls erforderlich, werden in Block 122 eine Bahnvorhersage und eine Korrektur fehlender Daten durchgeführt, wobei die Geschwindigkeitssteuerung in Block 124 über die von der Systemschnittstelle 118 empfangenen Eingaben erfolgt. Positions- und Geschwindigkeitsdaten für andere Software werden in 126 angezeigt, mit Verbindungen zu visueller Positionsanzeige 128, Signalsteuerungen 130 und Schalterrouting 132. Meldungen an die Decoder bei 120 werden über die Zugsteuerungssystemschnittstelle 118 abgeleitet.

Dies ist auch eine interessante Entwicklung neben der Anwendung Blue thoot.

Grüße
Rupert

[vikr]

Hallo Burghard,

ich antworte mal ganz einfach.
Ich wollte ein System haben "anschliessen, konfiguriren, Moba Fahren"
Ich muss mir mit LoDi keine Gedanken machen was Kanal 1-2 macht.
Ich kann es dir nicht sagen.
Es funktioniert und das ist mir wichtig. Ich sehe im Programmer das Kanal 1+2 aktiv ist.
Was da nun intern abläuft ist mir als Anwender egal.
Das ich nicht mehr das Z21 System einsetzte liegt an Netzwerkproblemen (UDP) und nicht an Railcom.
100% funktioniert Railcom bei mir aber immer noch nicht. Damit kann ich aber halbwegs leben.
Ist setze nur Lenz Loks ein, welche Decoder da genau drin sind habe ich bisher noch nicht erfahren können.

Ich möchte mich nicht so sehr mit der Technik beschäftige, mein Hobby ist nicht Computer/Programmierung sondern Moba.

Danke für Deine Erläuterungen. Kann ich durchaus nachvollziehen... hätte aber auch durchaus sein können, dass Du Dich da detaillierter auskennst

ich antworte mal ganz einfach.Wenn du Fachbeiträge schreibst solltest du doch fit in der Materie sein.....

na ja, keiner kann alles wissen und man kann sich nicht sämtliche Hardware einfach mal auf Verdacht anschaffen, um auszuprobieren, ob sie z.B. mit Windigipet gut zusammenarbeitet. Also ist man nicht nur an allen Erfahrungen interessiert, sondern eigentlich sogar angewiesen.
Habe mir auf der Intermodellbau den LoDi-Aufbau angesehen - lief unter Traincontroller durchaus beeindruckend! Über konkrete Preise mochte man sich dort mir gegenüber allerdings nicht allzu freimütig äußern...

Wie Dr. Peterlin und Markus festgestellt haben, ist es recht schwierig die Möglichkeiten von WDP mit allen verbreiteten RailCom-Komponenten auszuprobieren und das WDP-Team schätzt selbst ein, dass es das mit seinen Ressourcen nicht leisten kann.
Mich interessiert ein Projekt, bei dem man versucht einige RailCom-Eigenschaften mit einigermaßen erschwinglichen Komponenten unter der WDP-Demo mit möglichst vielen Decodern auszuprobieren...

MfG

vik

[J.L.T. Stienstra]

Hallo Vik,

lief unter Traincontroller durchaus

Läuft unten Itrain.

Mfg,

Jan Stienstra

[J.L.T. Stienstra]

Hallo Vik,

na ja, keiner kann alles wissen und man kann sich nicht sämtliche Hardware einfach mal auf Verdacht anschaffen, um auszuprobieren,

Wenn ich vom Andreas verstanden haben ist es möglichst das Ecos2 met Lodi GMB-8 bearbeiten können. Es sind mogelichkeiten!.

Mfg,
Jan Stienstra

[Peterlin]

Hallo Zusammem,

Leider ufert das hier aus  !!

Die Diskussion ist nichts für das Anfängerforum Ich bitte das demnächst zu berücksichtigen,
DerAnfänger wird ja komplett verunsichert
Der Beitrag wird in den Stammtisch verschoben!!!!

[J.L.T. Stienstra]

Hallo Peterlin,

Ein fairer Kommentar. 
Dieses Thema wurde völlig aus dem Kontext gerissen. 

Danke schön!. 

Mit freundlichen Grüßen,

Jan Stienstra