Bilbana Digital!

[Lennart Aspenryd]

På äldre dar har jag börjat leka med bilbana!

Så långt är allt OK.

Men så har jag börjat fundera på vilken sorts digital bana man skall satsa på!
Eftersom jag fräser banorna själv, vill jag ha kontroll.

På en vanlig analog banan kopplar man minus 12 volt till ena skenan och plus 12 via ett variabelt motstånd i ett handtag till den andra skenan. En bil kör på sitt spår, om man skall tävla, kanske det är upp mot fyra spår.

Det tar plats att fräsa fyra spår, så det vettigaste vore att låta bilarna köra på några valfria spår, oftast bara två. Kolla min bild där jag låter Hangar Strait på mitt Silverstenen bli tre spår.

Bilar på vänt.JPG

Men då bör man kanske kunna skicka in 12 volt AC till alla spår och en liten krets i bilen tar upp det som behövs till motorn! Det finns redan i många digitala bilar så det borde inte vara svårt. Men så skall man ge en signal vid spårbyte (växling) Hur gör man det på bästa sätt? Och utan att krocka!
Tidtagning, som vanligen sker per spår, skall nu kunna veta vilken av de fyra eller sex bilarna som passerar! Hur ordnar man en bra kontroll?
Då tänkte jag som så: Jag säljer en massa analoga bilar.

I depån.JPG

Ser vilka idéer som kan komma fram på EF och skapar en utvecklingspott med lite pengar och material!
Då kan den som exempelvis har tankar om tidtagning lägga ett förslag på lösning, skicka en materiallista till mig som jag köper in och skickar tillbaka.
Allt visas öppet som ett Open Source projekt, men att jag kan säga stopp när jag inte kan köpa in mera grejor för tester.
Orsaken till detta är att de fyra stora tillverkarna av bilbana har satsat på olika lösningar som inte är kompatibla med varandra. Ninco, Scalextric, SCX samt Carrerra! Detta kan jag beskriva lite senare.

Så mina tankar just nu gäller följande punkter:
1. Strömförsörjning, varje bil drar drygt en ampere!
2. Hur matar man och kontrollerar en bil med 16V AC? Det skall kunna vara upp till 8 bilar på ett spår!
3. Hur ser handtaget ut (eller en Androidtel) som ger signal. Hur bestämmer man växlingspunkt!
4. Hur undviker man kollision vid växling?
5. Hur håller man reda på identiteten vid varningar?
6. Kan man bygga på med depåstopp så att man kanske måste stanna i xx sekunder för att tanka!

Listan kan säkert byggas på.

När bilbanorna kom för femti-sextio år sedan fanns ju inte modern elektronik.
Nu har vi små kloka enheter till nästan inga pengar alls som heter Arduino eller Raspberry, kanske ett chip passar i en bil!

Om detta låter som ett spännande och intressant gemensamt projekt tar jag gärna på mig rollen som samordnare och ser till att det finns lite material att jobba med.

Så kom med dina förslag och önskemål om testmaterial säger Lasp

[Klas-Kenny]

Jag har ingen koll på hur det brukar fungera med digitala bilbanor, men kanske kan DCC som används till modelljärnvägar vara en möjlig väg att gå?

Det fungerar väl i och för sig inte om bilarna måste ha AC, är det verkligen inte DC-motorer i dem?
Jag kommer inte alls ihåg hur det ser ut på bilbanor, det var måååånga år sen jag lekte med en sist...

[Lennart Aspenryd]

Jovisst är det DC motorer i våra bilar.
De skall ha runt 12 volt och ger mellan 16000 och 25000 varv.
Men jag har fått för mig att man matar digitala spår med AC! Scalextrics lilla väggvårta ger 15 V AC ut!
Hur omvandlingen går till vet jag inte, för det är samma motor.

Digital Easy Fit Plug.jpg

Man sätter bara in en plug i bilen! (litet kort)

[Klas-Kenny]

Jag vill minnas att med DCC så kör man DC, men de digitala signalerna är negativ spänning, om det är någonting liknande här kanske man utnyttjar en AC-väggvårta för att få ut både positiv och negativ spänning utan krångliga regulatorer?

Jag har alltså inte en aning om dessa system, jag spekulerar bara..

Edit: Har du tillgång till något digitalt system är det ju bara att plugga in ett scope så har du facit

[Icecap]

Det jag har sett av bilar (synnerligt odigitala!) som kunde byta spår var att motorn bytte riktningen när man "växlade". Detta betydde i sin tur att drivningen bytte bakhjul, alltså om motorn rullade ena hållet drev ena bakhjulet, rullade den andra hållet drev den på det andra bakhjul. Det var såklart en liten "växellåda" som grejade denna växling.

Hur de digitala bilar löser detta byte har jag ingen aning om men jag hade nog satsat på att ha en platt/avlång styrpinne som kan vridas runt en axel. Sedan hade jag lagt på en fjäderkraft som gjorde att den ville dra åt ena eller andra håller om det går, då kan man styra spårbyte vid att lägga en kraft på till höger eller vänster. När den då kommer till ett spårval kommer den att få plats att vrida sig och byter då spår.

En annan möjlighet är att styrpinnen kan styras i höjd/djup: rakt fram är det normal höjd/djup, vid filbyte blir det extra djup. Då får det sitta ett extra "spår" under varje byte som styr detta.

[Johanb]

Coolt projekt, kommer följa med intresse!

Om man ska styra med en pinne som flyttar i sidled kan det ju vara intressant att kolla på någon form av magnetisk aktuator (är det ett ord?), en liten spole fast monterad i bilen och en liten magnet på en roterande skiva som pinnen sitter i. Spole kan sen magnetiseras åt ena eller andra hållet och det vrider skivan som drar pinnen åt rätt håll. Fördelen med spole/magnet är att man kan ha själva fjäderfunktionen som ett resultat av hur mycket ström man lägger på och det finns ingen mekanik som kan gå sönder om man fingrar på prylarna eller om man lägger ut fel signal vid fel tillfälle.

[Glenn]

Jag har en Scalextric sports digital bana hemma, iofs knappt använd pga platsbrist (men det borde snart vara åtgärdat då jag lyttade till hus för fyra dagar sedan), men där är ju "spårbytesväxlarna" gjorda på samma sätt som på en tågbana typ (med hjärtstycke), och framför dessa finns det nån slags optisk sensor, bilarna i fråga har en sådan mottagare som lasp visade bild på (eller en inbyggd, den där är till för konvertering) och när man trycker på spårbytesknappen på sin handkontroll så skickar bilen ut nån optisk signal (antagligen modulerad på nåt sätt ?) undertill, och när växeln får denna så lägger den om typ.

Så verkar det fungera iaf.

[Lennart Aspenryd]

Jag har nu börjat att kolla in de olika fabrikatens spårbyten! Lane change.

På handtagen finns en knapp för spårbyte, den skall hållas intryck vid passage av växel.

Om jag förstår det hela rätt såg har SCX ett relä som trycker ner en del av guiden för växelläget.
På det viset växlar man automatiskt och manuellt.
Det är ungefär så som Icecap föreslår. Växelföraren ligger då lite djupare än själva spåret!


Scalextric har en sorts diod mitt i bilen som lyser ner på en mottagare ca 25 cm framför växeln.
Då drar två (eller en) magnet över den metalliska växelföraren!

Scalextric Växel.JPG

Carrera har sin lampa ( diod) satt lite på sidan av slotet, är det ungefär lika?

Digital Carrerra.JPG

Ninco verkar ha "dead strip" på sin plastskena, har en bra mekanism men jag vet inte hur den påverkas!

Ninco växel.JPG

Ninco växel elektronik.JPG

[Glenn]

Kan tillägga att scalextrix "datorport" på styrlådan är reverseengineerad och det finns diverse mjukvara för tidtagning, presentation av tider osv osv för den, skulle jag bygga nåt eget skulle jag se till att vara kompatibel med det protokollet så slipper man skriva egen mjukvara på datorn

[Nerre]

Varianten med ett djupare växlingsspår måste ju vara den vettigaste ur banbyggessynpunkt i alla fall?


Lite löst spånande.

Det borde gå att köra med såväl AC som DC, kör man med DC kan man sätta en likriktarbrygga i bilen för att kunna köra åt bägge håll ändå. (Bryggan lär ju sitta i AC-bilar redan, så en AC-bil borde ju gå att köra även på DC om den nu inte använder växelspänningens frekvens till nåt.

Styrningen borde ju kunna göras med nån form av överlagrad signal.

En central styrenhet som spottar ur sig styrdata hela tiden. Om vi säger 3 bytes per bil (en byte adress, en byte "gas" och en byte för bitmappade styrkommandon) och 10 bilar på banan så är det 30 bytes per paket. Kör vi simpel 9600 bps asynkront så uppdateras bilarna alltså drygt 30 gånger i sekunden. De borde väl räcka? Möjligen går det att få högre hastighet på datat eller man kanske rentav kan köra nån annan form av överföring än asynkrona bytes. Man behöver kanske nån form av checksumma/felkorrigering slog det mig precis...

Kör man synkront protokoll kanske man kan synka klockan mha AC-matningen för att kunna korta ner paketen?

Bilens ID skulle man kunna göra med DIP-switchar, men jag tror en pluginmodul är vettigare. Sätter man pullup i bilen så är modulen bara en stiftlist med bygling för att jorda valfria bitar, sen har man alltså två moduler per bil, en i bilen och en i styrenheten (man kanske t.o.m. kan plugga in den i handkontrollen istället?).

Då blir det enkelt att byta bilar, bara att trycka i samma modul i sin handkontroll och sin bil och sen kör man. Byter man handkontroll med nån annan så byter man moduler med varandra bara.

[danei]

I dagsläget låter det som att det skulle vara lättare att göra bilarna radiostyrda.

[Nerre]

Skillnaden mellan radio och en modulerad bärvåg i strömskenan är väl marginell? Nackdelen med radio är ju att en radio i intilliggande rum kan störa, kör man via strömskenan så är det mindre risk för sånt.

[svanted]

istf skenor och spår...
skulle det inte funka med ett rutmönster över hela banan och 3 - 4 släpskor på bilarna med likriktning.
och för signaleringen en modulerad signal ovanpå drivspänningen.

[Lennart Aspenryd]

Kul att det kommer in många synpunkter, jag var lite tveksam innan jag lade upp tråden.
Men tänkte, det är så mycket som kan lösas på ett annat modernt sätt idag. Så det kommer.
Ja radio, eller trådlöst på något sätt, har jag funderat över, det skulle öppna upp mycket.

[sodjan]

Lite OT kanske....

För 12-20 år sedan hade Elektor ett bilbanebygge där man hade ett helt
spårlöst system. Bilarna tog upp matningen via släpkontakter som var placerade
så att det inte spelade någon roll var de fanns på banan eller hur de var riktade.
Styrningen skedde via IR via ett "kontrolltorn" mott i banan och IT mottagare i bilerna.
Bilarnade kunda alltså köras helt fritt över hela banans bredd.
Fast i dag kan man lika gärna köra något av mini-RC-bil formaten...