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Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zum Programmieren von mit digitalen Dekodern ausgerüsteten Funktionsartikeln, insbesondere Lokmodellen, gleislaufenden Modellkrä- nen oder dergleichen Einrichtungen sowie einen programmierbaren Funktionsartikel, insbesondere ein Lokmodell, gemäss Oberbegriff der Patentansprüche 1,5 bzw. 12.
Bei herkömmlichen Gleichstrom-Modellbahnsteuerungen im analogen Betrieb wird mit einem Regeltransformator die Fahrspannung an den Schienen angehoben bzw. abgesenkt, wobei ent- sprechend der Fahrspannung die Lokgeschwindigkeit, d. h. die Geschwindigkeit des Modells ein- stellbar ist. Die Fahrtrichtung wird durch die jeweilige Polung der Fahrspannung am Gleis be- stimmt. Die angetriebene Lokomotive verhält sich daher quasi analog zur Höhe der Reglerstellung, d. h. zur Ausgangsspannung des entsprechenden Regeltransformators. Eine weitere auf demsel- ben Gleis befindliche Lokomotive verhält sich bezüglich des Betriebsverhaltens genau so wie die erste.
Bei digitalen Modellbahnsteuerungen liegt ständig die volle Fahrspannung, z. B. 16V, am Gleis.
Die Schienen dienen gleichzeitig der Übertragung von digitalen Daten und bilden einen sogenann- ten Datenbus.
Hierbei wird die Fahrspannung von entsprechenden digitalen Steuerbefehlen überlagert. Diese digitalen Steuerbefehle werden von einer speziellen Steuerung in einem digitalen Übertragungs- format kodiert und im jeweiligen Modell dekodiert. Für das Dekodieren befindet sich in der Lokomo- tive ein sogenannter Lokdekoder, der entsprechend den Befehlen des Nutzers Richtung, Ge- schwindigkeit und Zusatzfunktionen, wie Beleuchtung oder automatische Kupplung, ausgibt. Derar- tige Dekoder können auch in andere Funktionsartikel, z. B. Kräne, Weichen oder dergleichen ein- gesetzt werden, um Steuerbefehle fernbedient auszulösen.
Die wesentlichen Vorteile des digitalen Systems bestehen darin, dass alle Steuerbefehle über das Gleis kommen. Demnach kann die gesamte Anlage mit Lokomotiven, Funktionsmodellen und Weichen über ein zweipoliges Anschlusskabel betrieben werden. Die ansonsten bei analoger Tech- nik herkömmliche aufwendige Verkabelung entfällt.
Die einzelnen Dekoder sind über eine frei programmierbare Adresse gezielt ansprechbar, so dass z. B. mehrere Lokomotiven völlig unabhängig voneinander auf einem Stromkreis fahren und auch beliebig abgestellt werden können. Bis dahin erforderliche Gleistrennstellen sind nicht mehr notwendig.
Wie ausgeführt, benötigt jedes Modell im Digitalsystem einen Dekoder, der die dekodierten Steuerbefehle ausliest und die entsprechenden Funktionen am Modell vorgibt bzw. regelt.
Diese, auch nachträglich einbaubaren Dekoder sind integrierte Schaltkreise, die auf einem Ver- drahtungsträger, z. B. einer kupferkaschierten Leiterplatte angeordnet sind. Soweit notwendig, sind weiterhin auf der Platine Treiberbausteine, z. B. Leistungstransistoren vorhanden, um Zusatzfunkti- onen mit dem notwendigen Strom versorgen zu können.
Modelle der Firma ROCO Modellspielwaren GmbH, Salzburg, verfügen serienmässig über eine Digital-Schnittstelle in Form einer speziell genormten Miniatursteckdose auf der Lokplatine. Bei solchen Modellen kann nach der Montage des Gehäuses ein Digitaldekoder nachgerüstet werden.
Wie dargelegt, besitzen handelsübliche Dekoder zusätzlich mehrere Ausgänge für Sonderfunk- tionen, um z. B. die Spitzenlichter, aber auch Geräuschbausteine zu schalten oder auch eine vor- handene automatische Kupplung betätigen zu können.
Herstellerseitig werden die Dekoderregister mit vorgegebener Programmierung entsprechend der jeweiligen Werkseinstellung vertrieben.
Eine Dekoder-Programmiermöglichkeit besteht durch eine Anordnung von DIP-Schaltern (Dual Inline Package-Schalter), die entweder wiederum unmittelbarer Bestandteil des Dekoders sind oder mit diesem sich auf dem Verdrahtungsträger im Inneren des Lokgehäuses befinden.
DIP-Schalter umfassen ein IC-Gehäuse, das mit einer Reihe von Kippschaltern ausgestattet ist, die das manuelle Schliessen und Öffnen der einander gegenüberliegenden Anschlussstifte ermöglichen.
Um derartige Schalter verstellen zu können, um damit Programmiermöglichkeiten zu eröffnen, muss jedoch der Funktionsartikel demontiert, d. h. bei einer Lokomotive das Gehäuse abgenommen werden.
Beispielsweise beschreibt die DE 29812798 U1 ein Triebfahrzeug für Modellbahnanlagen, wel- ches über einen programmierbaren Festwertspeicher verfügt. Dessen Löschung und Neupro- grammierung muss nach dem Lösen von Steck- oder Lötverbindungen ausserhalb des
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Triebfahrzeuges in einer geeigneten Arbeitsstation erfolgen.
Ausserdem ist aufgrund der geringen Abmessungen von DIP-Schaltern und den sehr kleinen Ausführungen der Kippschalter entsprechende Akribie und Erfahrung notwendig.
Aus dem Vorgenannten ist es daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Programmieren von mit digitalen Dekodern ausgerüsteten Funktionsartikeln, nämlich Lokmodellen, gleislaufenden Modellkränen oder dergleichen Einrichtungen anzugeben, wobei das jeweilige Modell ohne teilwei- se oder vollständige Montage bzw. ohne Entfernen vom Fahrgleis einer einfachen Programmierung zuführbar ist und wobei weiterhin aufwendige Programmierzentralen vermieden werden können.
Weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine entsprechende Anordnung zum Programmieren vorzu- schlagen, die ohne teure, störanfällige und schlecht zu bedienende DIP-Schalter auskommt und wenig bis keine Erfahrung im Umgang mit derartigen DIP-Schaltern erfordert.
Letztendlich soll erfindungsgemäss ein programmierbarer Funktionsartikel, nämlich ein digital betreibbares Lokmodell geschaffen werden, das in einfachster Weise ohne Entfernen vom Fahr- gleis in einen Programmierzustand überführt werden kann, so dass ein multivalenter Modellbahnbe- trieb, auch bei geänderten sonstigen Anlagebedingungen möglich wird.
Die Lösung der Aufgabe der Erfindung erfolgt verfahrensseitig wie in der Lehre des Patentan- spruchs 1 beschrieben und hinsichtlich der Anordnung mit einer Lösung nach den Merkmalen des Patentanspruchs 5. Bezüglich des programmierbaren Funktionsartikels, nämlich dem digital betreibbaren Lokmodell, sei auf die Definition gemäss den Merkmalen des Anspruchs 12 aufmerk- sam gemacht.
Die Unteransprüche stellen jeweils mindestens zweckmässige Ausgestaltungen und Weiterbil- dungen der jeweiligen Erfindungsgedanken dar.
Aufgrund der Tatsache, dass beim Einbau in das Modell die an sich bekannten Dekoder nicht ohne weiteres von aussen zugänglich sind, besteht der erfinderische Grundgedanke zunächst darin, eine Schalteinrichtung vorzusehen, die den Dekoder in einen Programmiermodus versetzt.
Diese Schalteinrichtung kann ein einfacher Taster sein, der nach Betätigen den Dekoder zur Auf- nahme von Programmierbefehlen aktiviert bzw. umschaltet. Ein Programmieren auf dem Gleis ist erfindungsgemäss möglich, da die Lok nicht auf ein spezielles Programmiergleis umgesetzt werden muss.
Erfindungsgemäss wesentlich ist weiterhin, dass an sich bekannte digitale Steuergeräte ange- wendet werden, indem nach Umschalten des Dekoders in den Programmiermodus dieser in der Lage ist, übliche Steuerbefehle als Befehle zum Programmieren zu erkennen und entsprechend geänderte Adressen oder Werte zu übernehmen und abzuspeichern.
Zur Bestätigung der Eingabe, aber auch zur Fehleranzeige kann eine spezielle Blinkfolge oder ein abwechselndes Blinken der Lokscheinwerfer oder einer sonstigen Beleuchtungseinrichtung vorgesehen sein oder genutzt werden.
Erfindungsgemäss wird demnach durch Auslösen eines externen Signals der im Modell befindli- che Dekoder in einen Programmiermodus überführt, wobei der Dekoder in diesem Programmier- modus in die Lage versetzt ist, übliche Steuerbefehle für Geschwindigkeit, Fahrtrichtung, Licht und/oder Sonderfunktionen als Programmierbefehle zu interpretieren. Diese Programmierbefehle nämlich geänderter Adresse und/oder Konfigurationsvariablen werden als Änderungswerte im jeweiligen Dekoderregister abgespeichert.
Zum Einstellen des Programmiermodus wird der jeweilige Funktionsartikel, nämlich ein Lokmo- dell auf das Fahrspannung führende Fahrgleis gesetzt oder dort belassen, wobei die an sich be- kannte digitale Steuerung sich im Reset-Zustand befindet.
Der über das Fahrgleis mit Spannung versorgte Dekoder wird dann durch eine von aussen zu- gängliche oder von aussen betätigbare Schalteinrichtung in den Programmiermodus überführt, so dass anschliessend die von der Steuerung ausgegebenen Befehle zur gewünschten Umprogram- mierung verwendbar sind.
Dem Programmierer wird hierfür eine entsprechende Tabelle in die Hand gegeben, wonach er über eine Abfolge beim Betätigen vorhandener Funktionstasten das Programmieren vornehmen kann.
Jeder Programmiervorgang, d. h. das Aktivieren sowie das Deaktivieren des Programmiermo- dus, wird z. B. über blinkende Lampen der Lokbeleuchtung signalisiert, wobei verschiedene Blink- muster oder Blinkfolgefrequenzen den jeweiligen Status des Dekoders, wie z. B. "bereit", "Fehler",
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"programmiert", "im Programmiermodus", "im Betriebsmodus" oder ähnliches wiedergeben.
Zum Verlassen des Programmiermodus kann die Fahrspannung auf dem Fahrgleis kurzzeitig vollständig abgeschaltet oder unterbrochen werden oder es besteht die Möglichkeit, die extern zugängliche Schalteinrichtung erneut zu betätigen.
Anordnungsseitig weist der digitale Dekoder eine Schalteinrichtung auf oder ist mit einer sol- chen Schalteinrichtung verbunden, um vom üblichen Betriebsmodus in einen Programmiermodus zu wechseln.
Das die Schalteinrichtung auslösende Signal oder die erforderliche mechanische Energie zum Betätigen der Schalteinrichtung ist jeweils von aussen zuführbar.
Die erfindungsgemässe Anordnung umfasst eine an sich bekannte digitale Steuerung, die - quasi zweckentfremdet - Ausgangssignale liefert, die im Programmiermodus des Dekoders als Pro- grammierbefehle anliegen und entsprechend interpretiert werden.
Die Schalteinrichtung kann ein einfacher EIN/AUS-Mikrotaster oder ein Mikroumschalter sein, welcher mit dem Dekoder oder einer Dekoderträgerplatine elektrisch und mechanisch verbunden ist.
Das Gehäuse des Funktionsartikels besitzt eine Öffnung zum Zuführen eines Betätigungsmittels, das wiederum in mechanischen Kontakt mit dem Mikrotaster oder Mikroschalter bringbar ist.
Bevorzugt befindet sich die Öffnung zum Zuführen des Betätigungsmittels an der Oberseite oder an den Seitenflächen des Funktionsartikels und kann mit einer modellseits ohnehin notwendi- gen Öffnung verknüpft sein.
In einer erfindungsgemässen Alternative ist die Schalteinrichtung als Reed-Relais bzw. Reed- Kontakt ausgeführt, welches über ein externes Magnetfeld betätigbar ist.
Dieses externe Magnetfeld zum Betätigen des Reed-Relais kann durch eine Spulenanordnung erzeugt werden, welche elektrisch aktivierbar ist und die sich in unmittelbarer Nähe und an vorge- gebener Stelle des Fahrgleises der Gleisstrecke einer Modellanlage befindet.
Eine weitere Möglichkeit zur Erzeugung des externen Magnetfelds besteht in der Handhabung eines Permanentmagneten, der zum Modiumschalten in die Nähe des im Gehäuse des Funktions- artikels befindlichen Relais verbracht wird. Durch die jeweils vorgesehene optische und/oder akus- tische Rückmeldung in Sachen Umschaltung der Modi ergeben sich bedienungsseitig keinerlei Schwierigkeiten, d. h. der Nutzer kann den jeweiligen Zustand eindeutig erkennen, so dass ein irrtümliches Umprogrammieren vermieden werden kann.
Der nach einem weiteren Grundgedanken der Erfindung vorgeschlagene programmierbare Funktionsartikel, nämlich ein digital betreibbares Lokmodell mit einem im Gehäuse angeordneten Dekoder zum Umsetzen von digitalen Steuersignalen für den Modellantrieb und/oder für Sonder- funktionen ist so erweitert, dass der Dekoder ein Schalteinrichtung aufweist, um den üblichen Be- triebsmodus extern in einen Programmiermodus zu ändern und weiterhin über die Eingangsregis- ter des Dekoders im Programmiermodus einen Dekoderspeicherzugriff zum Ändern von Adressen und/oder Konfigurationsvariablen zu ermöglichen.
Dadurch, dass die Schalteinrichtung zum Um- schalten der Modi extern betätigt werden kann und dass bei Anwendung des Lokmodells ein Pro- grammieren auf dem Gleis möglich wird und hierfür die ohnehin vorhandene Steuerung eingesetzt wird, sind weitere Aufwendungen, d. h. das Anschaffen einer zusätzlichen Programmierzentrale nicht notwendig. Beim Austausch von Modellen zum Fahren auf unterschiedlichen Modellanlagen kann dann jeweils die optimale Einstellung vor Ort vorgenommen werden oder es kann je nach Art des Zugbetriebs das Verhalten des Modells in wenig aufwendiger Weise optimiert werden.
Die Erfindung soll nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden.
Ein digitales Lokmodell besitzt einen auf der Lokplatine angeordneten Dekoder, der mit einem ebenfalls auf der Platine angeordneten Mikrotaster elektrisch verbunden ist.
Der Mikrotaster kann durch eine am Modell vorgesehene, auf der Oberseite ausgebildete Lüf- tungsöffnung mittels Stift oder dergleichen spitzen Gegenstand betätigt werden.
Mit Hilfe des Mikrotasters besteht die Möglichkeit, den Lokdekoder vom üblichen Betriebsmo- dus in einen Programmiermodus zu überführen.
Wenn ein entsprechendes Programmieren gewünscht ist, dann wird das Lokmodell mit der Steuerung in die Nähe des Steuerpults oder an eine Stelle bewegt, die einen Zugang zur Gehäu- seöffnung ermöglicht. Nachdem sich das Modell an dieser Stelle befindet, wird der Regler der Steuerung auf Position 0 verbracht und es wird ein üblicher Reset ausgelöst, z. B. durch
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gleichzeitiges Gedrückthalten der Go- und Stop-Taste.
Im Anschluss wird die zu programmierende Lokomotive über das von aussen mögliche Betätigen des Mikrotasters in den Programmiermodus umgeschaltet, wobei als Bestätigung dieses Um- schaltvorgangs die Zugbeleuchtung abwechselnd blinkt.
Mittels der an der Steuerung vorgesehenen Zifferntastatur wird dann die gewünschte zu pro- grammierende Dekoderadresse eingegeben und anschliessend die auf der Steuerung vorhandene Function-Taste gedrückt. Der erfolgreiche Programmiervorgang ist dann beispielsweise über dreimaliges Blinken der Lokbeleuchtung bestätigt. Durch Aktivieren der Off-Taste kann die Adressprogrammierung abgeschlossen werden.
In einem nächsten Schritt kann dann die Anfahrtspannung geändert werden, wobei nach Wahl der entsprechenden Adresse die F1-Taste der Steuerung zu drücken ist. Ein Ausschalten der jeweiligen Funktion erfolgt durch ein erneutes Drücken auf die F1-Taste.
Zum Verlassen des Programmiermodus kann dann der Taster am Lokmodell erneut betätigt werden, oder es besteht in besonders einfacher Weise die Möglichkeit, einen Nothalt an der Zent- rale auszulösen, wodurch die gesamte Gleisspannung abgeschaltet wird. Sobald der Dekoder jedoch spannungslos ist, wird ein automatisches Verlassen des Programmiermodus ausgelöst.
Aus der vorstehenden Beschreibung wird deutlich, dass der Fahrbetrieb mittels der Steuerung wie üblich erfolgt, jedoch diese Steuerung durch Auslösen des Mikrotasters und Umschalten des Dekoders quasi zur Programmiereinrichtung wird.
Während zunächst noch die Befehle vom Gleis und damit von der Lok als Fahr- und Steue- rungsbefehle für die Lampen und den Motor interpretiert wurden, dienen die gleichen Befehle jetzt zur Programmierung. Damit kann ein und dieselbe Bedieneinheit in einer Doppelfunktion Verwen- dung finden.
Mit Hilfe nachstehender Tabelle soll die unterschiedliche Arbeitsweise entsprechend der jewei- ligen Betriebsmodi veranschaulicht werden.
Soweit in der Tabelle nicht anders angegeben, sind die Funktionen FO bis F4 inaktiv. Bei Rückwärtsfahren sind die gleichen Auswirkungen wie bei Vorwärtsfahrt, nur mit geänderter Fahrt- richtung gegeben.
EMI4.1
<tb>
Befehl <SEP> von <SEP> Zentrale <SEP> Schalter <SEP> auf <SEP> Fahren <SEP> Schalter <SEP> auf <SEP> Programmieren
<tb>
<tb>
<tb> (Lok <SEP> steht)
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<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Vorwärtsfahrt <SEP> mit <SEP> Ge- <SEP> Lok <SEP> fährt <SEP> mit <SEP> Geschwindigkeit <SEP> Lok <SEP> steht, <SEP> es <SEP> wird <SEP> nichts <SEP> program-
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> schwindigkeit <SEP> 4 <SEP> 4 <SEP> vorwärts <SEP> miert
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> FO <SEP> einschalten <SEP> Licht <SEP> an <SEP> der <SEP> Lok <SEP> schaltet <SEP> sich <SEP> Dekoder <SEP> wird <SEP> auf <SEP> die <SEP> Adresse, <SEP> die
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> ein <SEP> an <SEP> der <SEP> Zentrale <SEP> angezeigt <SEP> wird,
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> programmiert
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> FO <SEP> ausschalten <SEP> Licht <SEP> an <SEP> der <SEP> Lok <SEP> schaltet <SEP> sich <SEP> Dekoder <SEP> ignoriert <SEP> den <SEP> Befehl <SEP> (im-
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<tb>
<tb>
<tb> aus <SEP> mer <SEP> wenn <SEP> eine <SEP> Funktion <SEP> ausge-
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<tb>
<tb> schaltet <SEP> wird)
<tb>
<tb>
<tb>
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<tb>
<tb>
<tb> F1 <SEP> einschalten <SEP> Funktionsausgang <SEP> 1 <SEP> Dekoder <SEP> programmiert <SEP> die <SEP> An-
<tb>
<tb>
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<tb> (Z.B.Rauchentwicklung) <SEP> fahrtspannung. <SEP> Der <SEP> Wert <SEP> entspricht
<tb>
<tb>
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<tb> wird <SEP> eingeschaltet <SEP> der <SEP> Adresse, <SEP> die <SEP> an <SEP> der <SEP> Zentrale
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<tb>
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<tb> angezeigt <SEP> wird.
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<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
Fx <SEP> ausschalten <SEP> Der <SEP> entsprechende <SEP> Dekoder <SEP> Der <SEP> Dekoder <SEP> ignoriert <SEP> den <SEP> Befehl
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<tb>
<tb> schaltet <SEP> sich <SEP> aus
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<tb>
<tb>
<tb>
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<tb> F2 <SEP> einschalten <SEP> Funktionsausgang <SEP> 2 <SEP> am <SEP> Deko- <SEP> Dekoder <SEP> programmiert <SEP> die <SEP> Be-
<tb>
<tb>
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<tb> der <SEP> wird <SEP> eingeschaltet <SEP> schleunigung. <SEP> Der <SEP> Wert <SEP> entspricht
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> der <SEP> Adresse, <SEP> die <SEP> an <SEP> der <SEP> Zentrale
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> angezeigt <SEP> wird.
<tb>
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EMI5.1
<tb>
Befehl <SEP> von <SEP> Zentrale <SEP> Schalter <SEP> auf <SEP> Fahren <SEP> Schalter <SEP> auf <SEP> Programmieren
<tb> (Lok <SEP> steht)
<tb>
<tb> F3 <SEP> einschalten <SEP> Funktionsausgang <SEP> 3 <SEP> am <SEP> Deko- <SEP> Dekoder <SEP> programmiert <SEP> die <SEP> Verzöder <SEP> wird <SEP> eingeschaltet <SEP> gerung. <SEP> Der <SEP> Wert <SEP> entspricht <SEP> der
<tb> Adresse, <SEP> die <SEP> an <SEP> der <SEP> Zentrale <SEP> angezeigt <SEP> wird.
<tb>
<tb>
F4 <SEP> einschalten <SEP> Funktionsausgang <SEP> 3 <SEP> am <SEP> Deko- <SEP> Dekoder <SEP> programmiert <SEP> die <SEP> Maxider <SEP> wird <SEP> eingeschaltet <SEP> malgeschwindigkeit. <SEP> Der <SEP> Wert <SEP> entspricht <SEP> der <SEP> Adresse, <SEP> die <SEP> an <SEP> der
<tb> Zentrale <SEP> angezeigt <SEP> wird.
<tb>
Jeder der einzelnen Programmiervorgänge einschliesslich Eintritt und Verlassen in bzw. des Programmiermodus wird über blinkende Lampen signalisiert, wobei mehrere verschiedene Blink- muster oder Blinkfolgefrequenzen den Dekoderstatus wiedergeben.
PATENTANSPRÜCHE:
1. Verfahren zum Programmieren von mit digitalen Dekodern ausgerüsteten Funktionsarti- keln, nämlich Lokmodellen, gleislaufenden Modellkränen oder dergleichen Einrichtungen, wobei der Dekoder in den Funktionsartikel integriert und/oder mit diesem baulich verbun- den ist, dadurch gekennzeichnet, dass zunächst zum Einstellen des Programmiermodus der Funktionsartikel auf ein Fahrspan- nung führendes Fahrgleis gesetzt wird, wobei die an sich bekannte digitale Steuerung sich im Reset-Zustand befindet, weiterhin der derart mit Spannung versorgte Dekoder über ei- ne von aussen zugängliche oder von aussen betätigbare Schalteinrichtung in den Program- miermodus überführt wird, um anschliessend mittels von der digitalen Steuerung ausgeg- bener Befehle die gewünschte Umprogrammierung vorzunehmen.