Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung von gleisgeführten Spielzeugen, insbesondere elektromotorisch betriebenen Modellbahnen und Modellzügen, wobei an oder in der Nähe der verbauten Gleise, Gleisstücke, Signale oder Weichen kontaktlos auslesbare Speicherbausteine befindlich sind, in welchen eindeutige Kennzeichnungsdaten abgelegt sind, weiterhin mit mindestens einem Speicherbaustein-Lesegerät, welches an oder in dem Spielzeug befindlich und über das jeweilige Gleis stromversorgt ist, wobei beim Annähern oder Überfahren der jeweiligen Speicherbausteine die dort abgelegten Daten vom Speicherlesegerät erfasst werden, gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.

Die Erfindung betrifft darüber hinaus eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens zur Steuerung von gleisgeführten Spielzeugen.

Aus der DE 102007006311 AI ist ein Steuergerät zum Betreiben einer elektrischen Modellbahn vorbekannt. Das Steuergerät umfasst Bedienelemente zum Eingeben von Steuerbefehlen für einen Modellbahnartikel, insbesondere ein Triebfahrzeug. Das Triebfahrzeug besitzt einen Decoder, welchem eine Adresse zugeordnet ist. Weiterhin ist ein Speicherglied zum Speichern artikelspezifischer Daten des Modellbahnartikels vorhanden. Gemäß der dortigen Aufgabe sollen die artikelspezifischen Daten des Modellbahnartikels auf einfache Weise in das Speicherglied des Steuergeräts übertragbar sein. Diesbezüglich werden die Daten mittels Lesevorrichtung aus dem Datenspeicher eines Datenträgers kontaktlos ausgelesen. Im Datenspeicher des dem Modellbahnartikel zugeordneten Datenträgers sind bei einer Ausführungsform zusätzliche Informationen über das Vorbild des Modellbahnartikels, das von ihm nachgebildet wird, also beispielsweise Gewichtsangaben und Verbrauchswerte des Vorbilds, gespeichert. Der Datenträger kann als sogenannter RFID-Tag ausgestaltet werden.

Die US 2005/0010338 AI offenbart ein Verfahren und ein System zur automatischen Steuerung von Lokomotiven unter Nutzung einer Funkfernsteuerung, wobei ergänzend die jeweilige Lokomotive ein GPS-Navigationssystem umfasst, um lokale Positionsdaten zu ermitteln mit der Folge, dass auch bei einer Steuerungsunterbrechung ein autonomer Betrieb der Lokomotive möglich ist.

Ein System zur Verfolgung von Fahrzeugen auf einer Fahrbahn im Sinne eines sogenannten Trackings unter Verwendung von entlang der Fahrbahn positionierten RFID-Tags ist aus der US 2009/0024309 AI vorbekannt.

Gemäß der Lehre nach WO 01/87444 A2 gehört ein Verfahren und eine Anordnung zur originalgetreuen, realitätsnahen automatischen oder halbautomatischen Steuerung von gleisgeführten Spielzeugen, insbesondere elektromotorisch betriebenen Modellbahnen und Modellzügen zum Stand der Technik.

Gemäß der dortigen Lösung werden typ- und/oder geometriespezifizierende, kontaktlos lesbare Speicherbausteine an oder in jedem zu verbauenden Gleis, Gleisstück, Prellbock, Signal und/oder Weiche angeordnet, wobei jeder Speicherbaustein und damit jedes Gleis zusätzlich eine laufende, sich nicht wiederholende Kennzeichnung aufweist.

Ebenso wird das rollende Material, vorzugsweise die Lokomotiven, mit einem Speicherlesegerät sowie einer Datenübertragungseinrichtung zur Rückmeldung ausgerüstet.

Im Ergebnis eines erstmaligen Befahrens der entsprechenden Modellbahnstrecke liegt der Streckenaufbau als elektronisches Abbild vor und kann in einem Zentralspeicher festgehalten werden. Beim anschließenden Spielbetrieb, d.h. dem Streckenbefahren, wird die jeweilige momentane Position der Bahn oder des Zuges durch Speicherbaustein-Lesen und Rückmeldung an den Zentralspeicher, d.h. an ein zentrales Steuersystem ermittelt, wobei anhand vorgebbarer Aufgaben zur Durchführung des Bahnbetriebs unter Berücksichtigung der Strecken- und der Geschwindigkeitsinformation sowie von Sonderfunktionen eine oder mehrere Lokomotiven selbsttätig kontrolliert und gesteuert werden können.

Als Datenspeicher werden hier Transponder, d.h. RFID-Tags an den Gleisabschnitten angeordnet oder alternativ herstell u ngsseitig fest mit dem Gleis verbunden, z.B. in die Bettung eingespritzt oder in einen Teil des Gleisunterbaus integriert. Die eingesetzte Lokomotive besitzt das erwähnte Speicherle- segerät mit Antenne und Datenübertragungseinrichtung. Die Datenübertragungseinrichtung baut eine drahtlose Verbindung zu einem Empfangsgerät mit Zentralspeicher auf. Auf einem Monitor ist das Gleisbild dargestellt und es kann die jeweilige momentane Position des rollenden Materials auf der

Strecke angezeigt werden.

Wenn die Lokomotive in den Übertragungsbereich des bzw. der Transponder gelangt, erregt das Hochfrequenzfeld, welches über die Antenne abgestrahlt wird, die im Transponder integrierte Empfangsantenne, so dass in einem nächsten Schritt Daten aus dem Transponder ausgelesen und von der Antenne des Speicherlesegeräts aufgenommen werden können. Die erhaltenen Informationen gelangen dann über eine drahtlose Übertragungsstrecke auf ein Empfangsgerät, welches anhand des bekannten Streckenverlaufs in der Lage ist, Position und Geschwindigkeit der Lok bzw. des Zuges zu ermitteln.

Bezüglich der Rückmeldung kann auch auf ein digitales Zweidraht-Bussystem zurückgegriffen werden. Für einen betriebsnahen Modellbahn-Fahrbetrieb kann also mit der Lehre nach WO 01/87444 eine sehr genaue Positionserfassung des rollenden Materials erfolgen. Zur Steuerung des entsprechenden rollenden Materials, insbesondere der Lokomotiven, ist jedoch nach wie vor eine zentrale digitale Steuereinheit mit Stromversorgung und sonstiger Peripherie erforderlich, was den Spielbetrieb, gerade für Anfänger, kompliziert gestaltet und von der Anschaffungsseite her mit hohen Kosten verbunden ist.

Um die sich aus dem Stand der Technik ergebende Hürde bezüglich der Gestaltung eines Modellbahn-Spielbetriebs zu überwinden, ist es Aufgabe der Erfindung, ein weiterentwickeltes Verfahren zur Steuerung von gleisgeführten Spielzeugen, insbesondere elektromotorisch betriebenen Modellbahnen und Modellzügen anzugeben, mit welchem die reale Spielwelt, d.h. Gleisanlagen und rollende Materialien, mit der virtuellen Welt eines computeranimierten Spiels verbunden werden kann. Gleichzeitig soll die Möglichkeit geschaffen werden, ohne aufwendige digitale Steuereinheiten, die speziell für Modellbahnzwecke vorgesehen und hergerichtet sind, die jeweilige Modelllok, d.h. das Spielzeug in einfacher Weise zu steuern und die Spielfreude durch eine abwechslungsreiche Spielgestaltung lange zu erhalten. Die Lösung der Aufgabe der Erfindung erfolgt durch ein Verfahren gemäß der Lehre nach Anspruch 1 sowie mit einer Anordnung zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Merkmalskombination nach Anspruch 9.

Es wird demnach von einem Verfahren zur Steuerung von gleisgeführten Spielzeugen, insbesondere elektromotorisch betriebenen Modellbahnen und Modellzügen ausgegangen. An oder in der Nähe der verbauten Gleise, Gleisstücke, d.h. entlang der errichteten Gleisanlage, vorhandenen Signalen und/oder Weichen sind kontaktlos auslesbare Speicherbausteine befindlich, in welchen eindeutige Kennzeichnungsdaten abgelegt sind.

Diese Speicherbausteine, vorzugweise ausgebildet als RFID-Tags, können nachträglich am Gleis oder an der Gleisanlage angebracht werden, jedoch aber auch bereits in das jeweilige Produkt integriert vorhanden sein.

Weiterhin ist mindestens ein Speicherbaustein-Lesegerät am oder im jeweiligen Spielzeug befindlich. Dieses Speicherbaustein-Lesegerät wird über die jeweilige Gleisanlage stromversorgt.

Beim Annähern oder Überfahren der jeweiligen Speicherbausteine werden die dort abgelegten Daten vom in dem Spielzeug, insbesondere der Modelllok, befindlichen Speicherlesegerät erfasst.

Erfindungsgemäß ist weiterhin am oder im Spielzeug, insbesondere einem Triebwagen oder einer Lokomotive, ein Mittel zur drahtlosen Kommunikation und zum Aufbau eines lokalen Funknetzes vorgesehen. Hier kann es sich bevorzugt um ein sogenanntes WLAN-Modul oder eine Blue-Tooth-Kommunika- tion handeln.

Mit Hilfe dieses Moduls wird dann ein lokales, reichweitenbegrenztes Funknetz aufgebaut derart, dass ein im Funknetzbereich sich aufhaltender Spieler mittels einer computerbasierenden Datenein- und -ausgabeeinrichtung in der Lage ist, einen Spielbetrieb auszuführen.

Diesbezüglich ist in der computerbasierenden Datenein- und -ausgabeeinrichtung eine Applikationssoftware geladen, die nicht nur eine Steuerung des Spielzeugs ermöglicht, sondern darüber hinaus ein umfangreiches und phantasiereiches Spielen gestattet. Die Spielinhalte können z.B. besondere Aufgaben für den Spieler umfassen, z.B. Durchfahren einer bestimmten Strecke oder Erreichen einer Station in einer bestimmten Zeit; virtuelles Befahren eines ebenso virtuellen Raums mit Lösen von bestimmten Aufgaben wie z.B. Ein- oder Ausladen von Gütern; Transportieren von Personen; Durchfahren eines virtuellen menschlichen Körpers zum Kennenlernen von Organ- und Körperfunktionen und so weiter.

Im Spielbetrieb werden die vom Spielzeug erfassten Daten aus den Speicherbausteinen, z.B. mittels des WLAN-Moduls drahtlos zur Datenein- und

-ausgabeeinrichtung übertragen und unter Rückgriff auf die Applikationssoftware wird dann eine Spielaktion ausgelöst oder vorgegeben.

In einer Weiterbildung der Erfindung wird als Datenein- und

-ausgabeeinrichtung ein Tablet-PC, ein Smartphone oder dergleichen Mittel verwendet, wobei die vorgenannten Mittel über eine Funknetz-Kommunikationsschnittstelle verfügen.

Wie bereits erwähnt, umfasst die Spielaktion eine vom Spieler zu lösende Aufgabenstellung, ein zu ladendes Menü, ein aufzurufendes Spielprogramm oder dergleichen mehr.

Mittels der Datenein- und -ausgabeeinrichtung sind unmittelbar und drahtlos über das lokale Funknetz unter Nutzung der geladenen Applikationssoftware Befehle zum Steuern des Spielzeugs ausgebbar.

Diesbezüglich kann auf einem Display der Datenein- und -ausgabeeinrichtung die Darstellung von Bedieneinheiten des Spielzeug-Vorbilds erfolgen.

Wenn das Display als Touchscreen ausgeführt ist, besteht die Möglichkeit, durch Berühren der dort gezeigten Bedieneinheiten Steuerungsfunktionen des Spielzeugs auszulösen, und zwar analog dem Vorbild.

Weiterhin können erfindungsgemäß auch mehrere Spieler einen Spielbetrieb durchführen, insofern sich diese im Reichweitenbereich des lokalen Funknetzes aufhalten. Das Spielzeug, insbesondere der Triebwagen oder die Lokomotive, besitzt in Ausgestaltung der Erfindung eine Einheit zum Beschreiben der Speicherbausteine derart, dass je nach Spielbetrieb aktuelle oder geänderte Daten vom Spielzeug zum Speicherbaustein übertragbar sind.

Auf diesem Weg ist es möglich, ausgehend vom im Tablet-PC oder Smart- phone geladenen Spielprogramm die Speicherbausteine mit neuen Inhalten zu laden, die den spezifischen Aufgabenstellungen des jeweiligen Spielprogramms entsprechen.

Bei der erfindungsgemäßen Anordnung zur Durchführung des Verfahrens zur Steuerung von gleisgeführten Spielzeugen, insbesondere elektromotorisch betriebenen Modellbahnen und Modellzügen, sind an oder in der Nähe der verbauten Gleise oder Gleisstücke, d.h. entlang der Gleisanlage, aber auch an oder bei Signalen oder Weichen, kontaktlos auslesbare Speicherbausteine befindlich. Diese Speicherbausteine weisen eindeutige, auch änderbare Kennzeichnungsdaten auf.

Die Anordnung umfasst darüber hinaus mindestens ein Speicherbaustein- Lesegerät, welches an oder in dem Spielzeug befindlich ist. Das Speicherbaustein-Lesegerät wird über das Gleis stromversorgt.

Die Zuordnung zwischen dem Speicherbaustein-Lesegerät und den Speicherbausteinen, die bevorzugt als RFID-Tags realisiert sind, ist so ausgelegt, dass beim Annähern oder Überfahren der jeweiligen Speicherbausteine die dort abgelegten Daten vom Speicherlesegerät erfasst und übertragen werden können.

Am oder im Spielzeug, insbesondere eingesetzten Triebwagen oder Lokomotiven, ist ein Modul zur drahtlosen Kommunikation und zum Aufbau eines lokalen Funknetzes vorgesehen. Dieses Modul erzeugt ein lokales Funknetz bzw. baut dieses auf derart, dass ein im Funknetzbereich sich aufhaltender Spieler mittels einer computerbasierten Datenein- und -ausgabeeinrichtung einen Spielbetrieb ausführen kann. Die computerbasierte Datenein- und -ausgabeeinrichtung weist einen Arbeitsspeicher auf, in den eine Applikationssoftware ladbar ist. Im Spielbetrieb werden die vom Spielzeug erfassten Daten aus den jeweiligen Speicherbausteinen mittels des Moduls zur drahtlosen Kommunikation zur Datenein- und -ausgabeeinrichtung übertragen. Unter Rückgriff auf die Applikationssoftware ist dann eine Spielaktion auslös- oder vorgebbar.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Anordnung ist die computerbasierende Datenein- und -ausgabeeinrichtung ein Tablet-PC, ein Smartphone oder ein ähnliches Gerät, welches eine Schnittstelle für ein lokales Funknetz, z.B. für ein WLAN besitzt. Auf dem Tablet-PC bzw. Smartphone kann eine sogenannte App installiert werden, die den erfindungsgemäßen Spielbetrieb ermöglicht. Üblicherweise verfügen Tablet-PCs oder Smartphones über ein hochaufgelöstes Display, insbesondere ausgebildet als Touchscreen. Ein solcher Touchscreen kann zur Steuerung des Spielzeugs, insbesondere eines Triebwagens, einer Modelllokomotive oder dergleichen benutzt werden. Wenn das Datenein- und -ausgabegerät über eine Sensorik verfügt, die in der Lage ist, ein Kippen, Schwenken oder Bewegen des Geräts zu erkennen, kann die Steuerung z.B. über Kippbewegungen nach vorn (Vorwärtsfahrt), Kippbewegungen nach hinten (Rückwärtsfahrt), Verschwenkbewegungen nach links und rechts (Geschwindigkeitserhöhung oder -reduzierung) durchgeführt werden.

Die Erfindung soll nachstehend anhand einer Prinzipskizze sowie eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden.

Die Prinzipskizze zeigt hierbei eine als Oval ausgeführte beispielhafte Gleisanlage 6.

Die Gleisanlage 6 wird über eine Spannungsversorgung von z.B. 18 V mit elektrischer Energie versorgt.

Eine elektromotorische Modelllokomotive 2 enthält zum einen ein integriertes WLAN-Modul, das in der Lage ist, ein lokales Funknetz aufzubauen. Darüber hinaus ist in der Lok 2 eine RFID-Leseeinrichtung vorhanden.

Diese RFID-Leseeinrichtung ist in der Lage, eine Vielzahl von RFID-Tags 3, die sich an oder in der Nähe der Gleisanlage 6 befinden, bei Annäherung auszulesen. Ein Tablet-PC oder Smartphone 4 als Datenein- und -ausgabeeinrichtung erhält Informationen über das in der Lok 2 integrierte WLAN-Modul, die beispielsweise bestimmte Daten entsprechen, die die Lok 2 beim Überfahren der entsprechenden Tags 3 liest.

Mindestens einige der eingesetzten RFID-Tags 3 können durch eine in der Lok 2 befindliche Schreibeinheit mit neuen Daten versehen, d.h. beschrieben werden.

Steuerbefehle können unmittelbar über den Tablet-PC oder das Smartphone 4 zur Lok 2 gesendet werden. Diese Befehle können ein Spielgeschehen auslösen, Interaktionen herbeiführen, aber auch Bewegungen der Lok 2 steuern.

Auf dem Tablet-PC bzw. dem Smartphone 4 befindet sich eine Applikationssoftware, die das eigentliche Spiel generiert und Informationen, bereitgestellt über die RFID-Tags, verarbeitet. Ebenso umfasst die Software Mittel zur Bildung einer Steueroberfläche auf dem Smartphone 4 nebst entsprechendem Konfigurationsmenü.

Im Sinn der Erfindung dient der Tablet-PC bzw. das Smartphone 4 nun nicht nur zur Steuerung eines normalen Betriebs des Lokmodells 2 nebst

Start/Stopp-Funktionen bzw. Änderung der Geschwindigkeit oder Auslösen eines Signals. Vielmehr besteht die Möglichkeit, die reale Welt mit einer virtuellen Welt zu verbinden. Die Tags beeinflussen dabei das jeweils geladene Spiel. Die in den Tags gespeicherten Inhalte können bestimmten Stationen entsprechen oder aber auch Zufallsaktionen auslösen.

Denkbar ist beispielsweise, dass beim Spielbetrieb auf dem Display des Tab- let-PCs oder des Smartphones 4 die Fahrt des Lokmodells 2 durch eine Spielzeuglandschaft simuliert wird. Ebenso ist eine Fahrt durch ein virtuelles Kaufhaus realisierbar, bei dem an bestimmten Stationen Waren eingekauft oder verkauft werden müssen oder aber Personen ein- oder aussteigen können.

Bei einer erfindungsgemäßen Weiterbildung weist das Spielzeug, insbesondere die elektromotorisch betriebene Modellbahn eine Strompufferung auf mit dem Vorteil, dass im Fall einer Entgleisung der Modellbahn mit anschließendem Wiederaufsetzen auf das Gleis innerhalb einer vorgegebenen Zeit der Spielbetrieb nicht als unterbrochen angesehen wird. Der erfindungsgemäße Lösungsansatz der Kombination eines Spielbetriebs auf der Basis einer realen Spielwelt, die mit einer virtuellen Spielwelt verbunden wird, kann nicht nur bei gleisgeführten Spielzeugen, sondern auch bei sogenannten Slot-Cars oder funkferngesteuerten Modellen Anwendung finden.