JP2008244527A - 鉄道車両通話システム - Google Patents

Abstract

【課題】乗務員側通話機および乗客側通話機を個別かつ詳細に制御可能とする。
【解決手段】マイク２５とスピーカー２４を具備する乗務員用通話機２０と、マイク３５とスピーカー３４を具備する複数の乗客用通話機３０が、車上機器制御盤１０とシリアル通信LAN５０及び音声回線５１〜５３で接続されてネットワークを構築する。各乗務員用通話機及び各乗客用通話機は設置位置情報をシリアル通信によって車上機器制御盤に送信し、車上機器制御盤は受信した設置位置情報を基に各乗務員用通話機及び各乗客用通話機を個別に制御可能とし、各乗務員用通話機又は各乗客用通話機の保守点検時に当該マイクまたはスピーカーのアンプを車上機器制御盤から個別に調整可能とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、鉄道車両等の放送通話システム、特に鉄道車両等における車内放送や非常通報に備えるためのテストに好適な鉄道車両通話システムに関する。

電車やモノレールにおいて、乗務員から乗客への車内放送、また乗務員同士での業務連絡、更には非常事態発生時おける乗客から乗務員への通報等、鉄道車両等では各種の放送通話が行なわれる。このような放送通話は、社内に備え付けられているスピーカーとマイクを介して行なわれるが、これらの機器が正常に機能し、放送通話に支障がないかの保守点検をしておくことが肝要である。

従来、このような保守点検は、乗務員側の通報制御装置にアドレス回路Ａ、乗客側の非常通報器にアドレス回路Ｂを設け、通報制御装置から出力したアドレス信号が非常通報器の自己アドレスと一致したとき、非常通報器のマイクロフォンが作動するようにしておき、車内スピーカーからテスト用放送基準信号が放送されると、確認したい車内スピーカーと同一車両の非常通報器のマイクロフォンでテスト用放送基準信号を受信し、乗務員側のスピーカーに導いてその受音レベルを測定することにより、放送音量の適・不適の判断をするようにしている（例えば、特許文献１参照）。これによって、放送装置の点検又は故障時の放送装置の性能の確認や故障の有無を確認するのに、乗務員が各車両の放送装置のある場所に移動するのを不要化している。

特許第３６３８２００号公報（第４頁−第５頁、図１）

しかしながら、上述した従来の車内放送機構では、放送音量の適・不適を判定しているが、それは乗務員側通話機と乗客側通話機のトータル的な判定であるため、不適な場合に改善のためになすべき制御が不十分であるという問題点がある。すなわち、非常通報器から得られた客車側の騒音レベルを検出して、それに適合するように放送音量を制御するのに留まっている。

そこで、本発明の目的は、乗務員側通話機および乗客側通話機を個別、かつ詳細に制御可能とすることによって、運用中のあらゆる状態にも対応可能な鉄道車両通話システムを提供することにある。

本発明の鉄道車両放送システムは、乗務員搭乗車両に設置されマイク（図１の２５）とスピーカー（図１の２４）を具備した乗務員用通話機（図１の２０）と、客室車両に設置されマイク（図１の３５）とスピーカー（図１の３４）を具備した複数の乗客用通話機（図１の３０）が車上機器制御盤（図１の１０）とワイヤードオア接続可能なシリアル通信LAN（図１の５０）及び音声回線（図１の５１，５２，５３）で接続されてネットワークを構築した鉄道車両放送通話システムにおいて、各乗務員用通話機及び各乗客用通話機は設置位置情報をシリアル通信によって車上機器制御盤に送信することと、車上機器制御盤は受信した設置位置情報を基に各乗務員用通話機及び各乗客用通話機を個別に制御可能とすることと、各乗務員用通話機又は各乗客用通話機の保守点検時に当該マイクまたはスピーカーのアンプを車上機器制御盤から個別に調整可能とすることとを特徴とする。

具体的には、マイクまたはスピーカーのアンプの調整は、車上機器制御盤がシリアル通信にて乗客用通話機または乗務員用通話機に利得調整値を指示することにより行なうことを特徴とする。

また、車上機器制御盤は、テスト音声信号を乗客用通話機に接続されている乗客用音声回線に出力して、特定の乗客用通話機のスピーカーからテスト音声信号を出力させ、スピーカーより出力させたテスト音声信号を当該乗客用通話機のマイクが受音し、受音されたテスト音声信号を乗客用音声回線（図１の５２）に出力させて受信し、受信したテスト音声信号を乗務員用通話機に接続されている乗務員用音声回線（図１の５１）に出力して、乗務員用通話機のスピーカーから音声出力させることで人が耳で聞き取り当該乗客用通話機の正常性を全ての乗客用通話機に対し遠隔で確認することを特徴とする。

また、車上機器制御盤は、受信したテスト音声信号を乗務員用通話機のスピーカーから音声出力させる代わりに、無線通信にて指令所に送信し指令所のスピーカーから音声出力させることを特徴とする。

また、車上機器制御盤は、テスト音声信号を乗務員用通話機，乗客用通話機に接続されている乗務員用音声回線，乗客用音声回線に出力して、特定の乗務員用通話機，乗客用通話機のスピーカーからテスト音声信号を出力させ、スピーカーより出力させたテスト音声信号を当該乗務員用通話機，乗客用通話機のマイクが受音し、受音されたテスト音声信号を乗務員用音声回線，乗客用音声回線に出力させて受信し、受信したテスト音声信号の受信レベルをレベル検波部（図１の１４）により測定することにより乗務員用通話機，乗客用通話機のマイクまたはスピーカーの正常性を全ての乗務員用通話機，乗客用通話機に対し自動で確認することを特徴とする。

また、レベル検波部により確認の結果、マイクのアンプの利得値を変更する場合は、車上機器制御盤が当該通話機にて発生させたトーン音声をスピーカーより出力させて、当該マイクで受音したトーン音声を音声回線に出力させ、レベル検波部でレベル測定を行い、測定値より変更後の利得値を算出し、当該通話機にシリアル通信にて通知することにより行なうことを特徴とする。

また、レベル検波部により確認の結果、スピーカーのアンプの利得値を変更する場合は、当該マイクのアンプの利得調整終後に、車上機器制御盤が自動再生機（図１の１６）にてトーン音声を再生して、シリアル通信にて当該通話機のスピーカーに出力させマイクで受音した音声信号を当該音声回線に出力するよう命令して、レベル検波部でレベル測定を行い、測定値より変更後の利得値を算出し当該通話機にシリアル通信にて通知することにより行なうことを特徴とする。

本発明の効果は、車上機器制御盤が各乗務員用通話機及び各乗客用通話機を個別に認識できるシリアル通信にて制御を行うことにより、各乗務員用通話機及び乗客用通話機を個別かつ詳細な制御が可能とし、運用中のあらゆる状態にも対応可能とするとともに音声回線を自由に変更できることにより保守点検等を容易に行えるということである。

端的には、車上機器制御盤に音声切替ＳＷ部を設け、また、通話機におけるマイクとスピーカーそれぞれのアンプを個別制御可能な構成としたため、マイクとスピーカーの調整を個別に行なうことができる。

次に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。

[構成の説明]
図２は本発明が適用される列車全体の構成図を例示する。図２において、点線で囲んだ部分は車両を示し、左端を先頭車両、右端を末尾車両とする。先頭車両には車上機器制御盤１０，乗務員用通話機２０及び乗客用通話機３０、末尾車両には乗務員用通話機２０及び乗客用通話機３０、中間の車両には乗客用通話機３０が備えられている。また、全車両に車内案内スピーカー４０が設けられている。

乗務員用通話機２０は通話機制御シリアル信号線５０と乗務員用音声回線５１、乗客用通話機３０は通話機制御シリアル信号線５０と乗客用音声回線５２、車内案内スピーカー４０は車内放送回線５３にて車上機器制御盤１０に接続されている。通話機制御シリアル信号線５０はCAN(Controller Area Network)のような機器の識別を識別子により行え、かつワイヤードオア接続可能な全二重方式の通信可能なものが望ましい。本発明では、シリアル通信を用いることで各乗務員用通話機２０及び各乗客用通話機３０を個別に制御することができるため的確な動作を保証することが可能である。

車上機器制御盤１０は、通話機の設置位置情報を基に、本放送通話システムの運用と保守点検時の動作を制御する。即ち、乗務員用通話機２０と特定の乗客用通話機３０との間の双方向通話及び乗務員用通話機２０からの車内案内放送を可能とすると共に、乗務員用通話機２０及び乗客用通話機３０の保守点検を可能とする。また、指令所（図示省略）と無線通信を行い、指令所と乗務員用通話機２０ならびに乗客用通話機３０との双方向通話を可能とすると共に、指令所からの車内案内放送が行えるようにする。

図１は、先頭車両の構成を示し、これによって車上機器制御盤１０，乗務員用通話機２０及び乗客用通話機３０の詳細を明らかにしている。

車上機器制御盤１０は、制御盤制御部１１，音声切替ＳＷ部１３，レベル検波部１４，無線機１５，自動再生機１６，制御盤操作表示部１８及び２つの制御盤車内通信インターフェース部１２，メンテナンス用シリアルインターフェース部１７で構成されている。

無線機１５は指令所と無線通信を行うためのものである。自動再生機１６はテスト用音声信号を録音しており、それを再生する。レベル検波部１４は、乗務員用通話機２０又は乗客用通話機３０から受信した音声レベルを検波する。制御盤操作表示部１８は、制御盤制御部１１に対する操作と制御盤制御部１１による制御の表示を行なう。

制御盤制御部１１は、シリアル通信，無線通信，及び音声切替ＳＷ部１３，テスト用音声信号発生部１６の制御並びにレベル検波部１４の監視を行うことにより、各動作の整合を保つと同時に、シリアル通信により各乗務員用通話機２０及び乗客用通話機３０の監視制御を行ってシステム全体の動作を決定づける。

音声切替ＳＷ部１３は、制御盤制御部１１による制御の下、乗務員用音声回線５１，乗客用音声回線５２，車内案内放送回線５３相互の間を切り替える。また、自動再生機１６からのテスト用音声信号を乗務員用音声回線５１，乗客用音声回線５２または車内案内放送回線５３に導き、乗務員用音声回線５１または乗客用音声回線５２からから受信した応答音声信号をレベル検波部１４へ導く。更に、無線通話回線５４と乗務員用音声回線５１，乗客用音声回線５２または車内案内放送回線５３との間で、テスト用音声信号と応答音声信号を授受する。

図３は音声切替ＳＷ部１３のブロック図であり、スイッチＳ１〜Ｓ１１を制御することで音声回線を確立させる。スイッチＳ３とＳ１で乗務員用音声回線５１からの入力を車内案内放送回線５３、スイッチＳ２とＳ１で乗客用音声回線５２からの入力を車内案内放送回線５３に導く。また、スイッチＳ３とＳ５で乗務員用音声回線５１からの入力を乗客用音声回線５２、スイッチＳ２とＳ７で乗客用音声回線５２からの入力を乗務員用音声回線５１に導く。

また、スイッチＳ３とＳ９で乗務員用音声回線５１からの入力を無線通信回線５４、スイッチＳ２とＳ９で乗客用音声回線５２からの入力を無線通信回線５４に導く。また、スイッチＳ８とＳ６で無線通信回線５４からの入力を乗務員用音声回線５１、スイッチＳ８とＳ１０で無線通信回線５４からの入力を乗客用音声回線５２、スイッチＳ８とＳ１で無線通信回線５４からの入力を車内案内放送回線５３に導く。

更に、スイッチＳ４，Ｓ１０，Ｓ６は自動再生機１６の出力を車内案内放送回線５３，乗客用音声回線５２，乗務員用音声回線５１に導く。なお、乗務員用音声回線５１と乗客用音声回線５２からの入力はレベル検波部１４に直接入力する。

乗務員用通話機２０と乗客用通話機３０は、操作者の違いにより通話機操作表示部２３，通話機操作表示部３３及び通話機制御部２１，通話機制御部３１と参照番号を違えているが機器構成は同様であり、操作状態をシリアル通信により車上機器制御盤１０に通知する共に、シリアル通信にて表示状態が制御され、スピーカー２４，スピーカー３４及びマイク２５，マイク３５の音声入出力が制御される。以下、通話機自体についての説明は乗務員用通話機２０について行なうこととする。なお、乗務員用通話機２０と乗客用通話機３０は、電源投入時にシリアル通信により自身の設置位置情報を車上機器制御盤１０に通知する。

乗務員用通話機２０は、通話機制御部２１，通話機車内通信インターフェース部２２，通話機操作表示部２３，スピーカー２４，マイク２５，トーン信号発生部２６，スピーカー用出力アンプ２７及びマイク用受信アンプ２８で構成されている。スピーカー用出力アンプ２７はスピーカー２４の前段、マイク用受信アンプ２８はマイク２５の後段に設けられている。

通話機車内通信インターフェース部２２は通話機制御シリアル信号線５０を介して車上機器制御盤１０の制御盤車内通信インターフェース部１２と接続されている。通話機操作表示部２３は、乗務員用通話機２０に関する操作と表示を行なう。トーン信号発生部２６は呼出トーンを発生する。通話機制御部２１は、乗務員用通話機２０の全体的な制御を行い、特に、保守点検時にスピーカー用出力アンプ２７及びマイク用受信アンプ２８の調整を行なう。

本発明は、上記のように構成することにより、乗客用通話機３０から通話要求があった場合、乗客用音声回線５２に複数の乗客用通話機３０が接続されていても、通話を行わせたい乗客用通話機３０のみシリアル通信にて車上機器制御盤１０から通話を許可することで、スピーカー３４とマイク３５の入出力を有効とさせることができる。また、複数の乗客用通話機３０から通話要求があった場合、車上機器制御盤１０は通話を行わせたい乗客用通話機３０にはシリアル通信にて通話を許可し、それ以外の通話要求のあった乗客用通話機３０には、通話待ちであることをシリアル通信により通知を行い、通話待ちとなった乗客用通話機３０は通話機操作表示部３３やトーン信号発生部３６にてトーン音声を発生させ乗客に通話待ちであることを認識させる。

その他の乗客用通話機３０には音声回線使用中であることをシリアル通信にて通知を行い、通話機操作表示部３３にて音声回線使用中であることを乗客に認識させることが可能である。この時の乗客用通話機３０の通話先は乗務員用通話機２０または無線通信を介した指令所となるが、システム仕様に応じて任意に選択することが可能である。例えば、無人運転である場合には無線通信を介して指令所に呼出を通知し、乗務員が乗車時は乗員用通話機２０に呼出を通知する、或いは乗務員用通話機２０と指令所両方に呼出を通知することも可能である。また、乗客用通話機３０が無線通信を介して指令所と通話中の時は、乗務員用通話機２０も司令所と通話は不可能となるためシリアル通信により乗務員用通話機２０にも音声回線が使用中であることを通知し、乗務員に認識させる。

また、本発明の乗務員用通話機２０はシリアル通信にて乗客用通話機３０からの呼出しがあることを認識する。乗務員用通話機２０は、呼出しに対して呼応する操作が行われると、車上機器制御盤１０に呼応するようシリアル通信にて通知し、乗客用通話機３０との通話を実行する。複数の乗務員用通話機２０が存在する場合、先に呼応した乗務員用通話機２０に通話を実行させ、通話実行中以外の乗務員用通話機２０にはシリアル通信にて呼出をキャンセルするか、或いは他の乗務員用通話機２０が乗客用通話機３０と通話中であることを通知し呼出を停止させることでシステム全体の動作を調停させられる。上記のようにシリアル通信を用いることで各乗務員用通話機２０及び各乗客用通話機３０を個別に制御が行えるため的確な動作を保証することが可能である。

保守点検時において、制御盤制御部１１は、音声切替ＳＷ部１３を制御することにより、自動再生機１６にて再生されるテスト用音声信号を乗客用音声回線５２に出力し、点検を行いたい乗客用通話機３０に対し、シリアル通信にてスピーカー３４より音声出力をさせ、マイク３５にて受音した音声を乗客用音声回線５２に出力させる。制御盤制御部１１は、音声切替ＳＷ部１３を制御することにより、乗客用音声回線５２にて受信した音声を乗務員用音声回線５１に出力し、シリアル通信にて乗務員用通話機２０のスピーカー２４より音声出力させるか、或いは無線機１５を介して無線通信にて指令所のスピーカーより音声出力させ人が耳で聞き取り、スピーカー３４並びにマイク３５の動作確認を行うことができる。

自動再生機１６にて再生されるテスト用音声信号は通常の音声でなくある固定周波数のトーン音声でもよい。この場合、レベル検波部１４にレベル検波が容易となり、人が耳で聞き取り動作確認を行わず制御盤制御部１１にて自動で乗客用通話機３０の正常性を判定することができる。

動作確認時にスピーカー用出力アンプ３７，マイク用受信アンプ３８の利得調整が必要となった場合、トーン信号発生部３６にてトーン音声をスピーカー３４より直接に出力させマイク３５より受音させる。マイクにて受音した音声をマイク用受信アンプ３８経由で乗客用音声回線５２に出力させ、車上機器制御盤１０のレベル検波部１４にて検波したレベルを参照しマイク用受信アンプ３８の利得値を変更する場合はシリアル通信にて乗客用通話機３０に通知する。通話機制御部３１は通知された値となるようマイク用受信アンプ３８を調整する。

マイク用受信アンプ３８の調整後、自動再生機１６にて再生されるトーン音声をスピーカー用出力アンプ３７経由でスピーカー３４より出力させマイク３５にて受音させる。受音したトーン音声を乗客用音声回線５２に出力させて車上機器制御盤１０のレベル検波部１４にて検波したレベルを参照し、スピーカー用出力アンプ３７の利得値を変更する必要があると判定した場合は、シリアル通信にて乗客用通話機３０に通知する。通話機制御部３１は通知された値となるようスピーカー用出力アンプ３７を調整する。

音声確認やトーン音声を用いた自動判定による点検方法は、乗務員用音声回線５１を用いることで乗務員用通話機２０の動作確認及びスピーカー用出力アンプ２７とマイク用受信アンプ２８の利得調整にも流用できる。

車内案内スピーカー４０の保守点検時には、車上機器制御盤１０の自動再生機１６から再生されるテスト用音声信号を車内案内スピーカー４０から放送し、点検を行いたい車内案内スピーカー４０が設置されている同一の車両に設置されている乗客用通話機３０のマイク３４からの受音のみシリアル通信にて許可する。乗客用音声回線５２にて受信した音声レベルをレベル検波部１４で測定し車内案内スピーカー４０が正常であるか判断する。

又は指令所から受信した音声か用マイク２５にて受音した音声を車内案内スピーカー４０に出力し、乗客用通話機３０を制御することでマイク３４にて受音する車内案内スピーカー４０の出力音声を指令所に送信するかスピーカー２４に出力する。指令所のスピーカーやスピーカー２４から出力される音声にて車内案内スピーカー４０の正常を判断する。このように車内案内スピーカー４０の保守点検を任意の場所にて遠隔操作で行える。

上記保守点検時にパソコン等の保守点検装置６０を車上機器制御盤１０のメンテナンス用シリアルインターフェース部１７、或いは通話機制御シリアル信号線５０に接続することで保守点検装置６０から保守作業を行うことができる。この場合、保守作業員が動作確認時の音声受信レベルを数値にて確認が行え、各アンプの利得調整も保守作業員の数値入力により調整することを可能とする。また、パソコン等の保守点検装置６０は、通話機制御シリアル信号船５０に接続することが可能であるため、車上機器制御盤１０、乗務員用通話機２０及び乗客用通話機３０の通信診断を容易に行なえる。

本発明では、運用中に車上機器制御盤１０から各通話機にシリアル通信にてポーリングを行うことにより、各通話機の動作状態を把握することができる。ポーリングに対する応答がない場合や、ポーリングに対する応答メッセージにて異常を通知することで各通話機の障害を早期に発見できる。運用中における通話時にレベル検波部１４にてレベル検波することで通話機のマイクの正常性の確認が行える。特に、乗務員と乗客との間で通話中に乗務員用マイクの障害を検出した場合、非常通話が成立しないため指令所と乗客間の通話に切り替え動作を行う。また、車内案内放送中に乗客用通話機３０のマイク３５から音声を受音しレベル検波部１４にてレベル検波することで車内案内スピーカー４０の正常性の確認が行えるため車内案内スピーカー４０の異常を早期発見できる。

本発明は、各通話機が通話機制御シリアル信号線５０にてＬＡＮを構築しているため、車上機器制御盤１０或いは保守点検装置６０にて各通話機制御部２１、通話機制御部３１が動作するためのファームウェアバージョンを管理することができる。通話機制御部２１、通話機制御部３１のファームウェアは、シリアル通信にて車上機器制御盤１０或いは保守点検装置６０からダウンロードされるので、通話機の交換、増設を行っても各通話機のファームウェアバージョンの相違による動作異常を防止することができる。また、システム変更等により通話機のファームウェアバージョンを変更する場合、作業員が各通話機個別にファームウェアを変更せず車上機器制御盤１０或いは保守点検装置６０から一括に変更することで作業効率を向上させることができる。

［動作の説明］
次に、以上のように構成された本発明の放送通話システムの動作について説明する。

（初期動作）
車上機器制御盤１０には、接続される乗務員用通話機２０，乗客用通話機３０及び放送案内スピーカー４０の台数をスイッチ等により予め設定しておく。また、乗務員用通話機２０及び乗客用通話機３０には設置位置の情報をスイッチ等により予め設定しておく。

電源投入を行なうと、通話機制御シリアル信号線５０にて乗務員用通話機２０と乗客用通話機３０から動作開始のメッセージが送信される。このメッセージには、各通話機が設置されている車両や位置の情報が載せられる。車上機器制御盤１０は動作開始メッセージを受信すると、各通話機の識別子とが設置場所を記録する。

車上機器制御盤１０は、所定の時間経過後、設定されている通話機の台数と、各通話機から送信されてきた設置位置情報に基づく台数とを比較して正常性の確認を行なう。異常と判定される要素は、動作開始メッセージが送信されてこない通話機が存在したり、送信されてきた通話機の設置位置情報が重複する場合である。異常を検出すると、制御盤操作表示部８のディスプレイ等に異常内容を表示する。

また、通話機からの動作開始メッセージ未受信の表示がされた場合には、車上機器制御盤１０における通話機数量の設定を確認し、誤りがない場合には動作開始メッセージが送信されてきていない通話機の確認作業を行なって異常個所の特定を行なう。通話機の設置場所情報が重複している場合には、重複している装置場所の通話機及び設置場所情報が抜けている位置の通話機の設定を確認すればよい。

（運用動作）
運用中は、車上機器制御盤１０は各通話機に対してポーリング制御を行い、通話機からの応答がない場合や応答メッセージにて通話機の故障が通知された場合には、制御盤操作表示部１８に通話機異常が発生していることを表示することにより、障害を乗務員または保守員に知らせる。あるいは、無線機１５を介して指令所に通話機異常の障害が発生していることを通知する。

車上機器制御盤１０と乗務員用通話機２０，乗客用通話機３０は通話機制御シリアル信号線５０を用いてシリアル通信を行う。シリアル通信のデータには通話機の種別（乗務員用，乗客用），通話機の設置番号，データの送信方向（車上機器制御盤１０から通話機、通話機から車上機器制御盤１０）に基づく識別子が付加されていて通話機は自身のデータのみを受信する。

運用時に乗客用操作表示部３３にある通話スイッチが押されると、乗客用通話機３０は車上機器制御盤１０に通話要求を送信する。車上機器制御盤１０は、通話要求を受信すると全ての乗務員用通話機２０又は特定の乗務員用通話機２０に呼出要求を行うとともに、通話要求のあった乗客用通話機３０に呼出中であることを通知する。呼出要求を受信した乗務員用通話機２０では、トーン信号発生部２６が発生する呼出トーンをスピーカー２４より出力させ、また呼出中であることが通知された乗客用通話機３０では、トーン信号発生部３６が発生する呼出トーンをスピーカー３４より出力させる。

通話機操作表示部２３にて通話操作されると、乗務員用通話機２０から車上機器制御盤１０に通話要求を送信する。車上機器制御盤１０は通話要求を受信すると音声切替ＳＷ部１３のＳ２，Ｓ３，Ｓ５，Ｓ７（図３）をオンに音声回線を確立させ乗務員用通話機２０と乗客用通話機３０に通話開始を通知する。乗務員用通話機２０は、通話開始を受信すると呼出トーンを停止し、スピーカー２４に乗務員用音声回線５１の音声を出力させ、マイク２５で受音した音声を乗務員用音声回線５１に出力し、乗務員用通話機２０は通話中であることを乗務員用操作表示部２３、通話機操作表示部３３にて表示する。また、乗客用通話機３０は、通話開始を受信すると呼出トーンを停止し、スピーカー３４に乗客用音声回線５２の音声を出力させ、マイク３５で受音した音声を乗客用音声回線５２に出力し、乗客用通話機３０は通話中であることを通話機操作表示部３３にて表示する。

この時、車上機器制御盤１０は、通話を行っていない通話機に対し音声回線が使用中であることを通知する。音声回線が使用中であることを通知された乗務員用通話機２０は呼出トーンが出力中であれば出力を停止し通話機操作表示部２３で音声回線が使用中であることを表示する。乗客用通話機３０は音声回線が使用中であることを通知されると通話機操作表示部３３にて音声回線が使用中であることを表示する。

通話中の乗務員用通話機２０の通話機操作表示部２３の操作にて通話が終了されると乗務員用通話機２０は車上機器制御盤１０に通話終了を通知する。車上機器制御盤１０は音声切替ＳＷ部１３のＳ２、Ｓ３、Ｓ５、Ｓ７（図３）をオフにし全通話機に通話終了を通知する。通話を行っていた乗務員用通話機２０，乗客用通話機３０は、スピーカー２４，スピーカー３４の出力及びマイク２５，マイク３５の音声出力をオフにし、通話機操作表示部２３，通話機操作表示部３３の表示をリセットする。他の乗務員用通話機２０，乗客用通話機３０は通話機操作表示部２３，通話機操作表示部３３の表示をリセットする。

ある乗客用通話機３０が呼出中または通話中の時、他の乗客用通話機３０から呼出要求があった場合、車上機器制御盤１０は呼出要求のあった乗客用通話機３０に保留中であることを通知する。保留中を通知された乗客用通話機３０はトーン信号発生部３６にて保留トーンをスピーカー３４より出力させ保留中であることを乗客に知らせ、先の通話が終了すると順次呼出動作を行う。

以上の説明は乗客用通話機３０と乗員用通話機２０間での通話動作であったが、無人運転時などでは、乗客用通話機３０の通話先を無線通信を介した指令所とすることもできる。乗客用通話機３０にて呼出要求があると無線機１５にて指令所に対し呼出要求を送信し、指令所からの通話要求により音声切替ＳＷ部１３のＳ３、Ｓ６、Ｓ８、Ｓ９（図３）をオンにし通話を行う。通話中における他の乗務員用通話機２０、乗客用通話機３０に対する音声回線の使用通知や他の乗客用通話機３０保留中通知は、乗客用通話機３０と乗員用通話機２０間での通話動作と同様に行う。乗客用通話機３０の呼出先は車上機器制御盤１０に切替スイッチを設置しておくか或いは制御盤制御部１１の動作を変更することで容易に決定することができる。

（保守点検動作）
次に、本発明の保守点検動作について説明する。保守点検は制御盤操作表示部１８での操作、指令所からの無線通信による保守点検命令、或いは保守点検装置６０を車上機器制御盤１０のメンテナンス用シリアルインターフェース部１７又は通話機制御シリアル信号線５０に接続し保守点検装置６０での操作により行われる。車上機器制御盤１０は乗客用通話機３０の動作確認を行う場合、自動再生機１６を制御しテスト用音声を再生する。音声切替ＳＷ部１３のＳ１０（図３）をオンにし再生されたテスト音声を乗客用音声回線５２に出力する。

（通話用スピーカー・マイクの保守点検）
動作確認を行う乗客用通話機３０に対しシリアル通信にてスピーカー３４の出力及びマイク３５で受音した音声を乗客用音声回線５２に出力するよう命令する。こうすることでテスト音声はスピーカー３４より出力され、その音声をマイク３５にて受音し車上機器制御盤１０に出力される。車上機器制御盤１０では音声切替ＳＷ部１３のＳ２、Ｓ７（図３）をオンにし、ある乗務員用通話機２０に対しシリアル通信にてスピーカー２４の出力を命令するとテスト音声がスピーカーより出力され音声を聞き取ることで乗客用通話機３０の音声動作確認が行える。または車上機器制御盤１０は音声切替ＳＷ部１３のＳ２、Ｓ９（図３）をオンにし無線通話回線に音声出力し無線機を介して指令所に音声を送信する。指令所のスピーカーにて音声を聞き取り乗客用通話機３０の音声動作確認が行える。

固定周波数のトーン音声を自動再生機１６にてテスト用音声として再生させ、同様に乗客用通話機３０の動作確認を行うときは、車上機器制御盤１０のレベル検波部１４でレベルを測定し車上機器制御盤制御部１１にて予め規定されているレベル値と比較することで乗客用通話機３０の音声動作の正常性を自動解析することができる。解析結果は完全な故障と音声レベルが低いかに分類され制御盤操作表示部１８に表示するか或いは無線通信にて指令所に通知することで保守作業員は確認を行う。

故障ではないが音声レベルが規定値に達していなくスピーカー用出力アンプ３７や客マイク用受信アンプ３８の調整を行う必要があると判断させた場合、シリアル通信にて乗客用通話機３０のトーン信号発生部３６にてトーン音声をスピーカー３４より出力させ、マイク３５で受音したトーン音声を乗客用音声回線５２に出力させる。車上機器制御盤１０のレベル検波部１４でレベル測定を行い制御盤制御部１１にてマイク用受信アンプ３８の利得値を変更する場合には測定値より変更後の利得値を算出し乗客用通話機３０にシリアル通信にて通知する。通話機制御部３１は、通知された利得値となるようマイク用受信アンプ３８の利得値を制御する。

車上機器制御盤１０はマイク用受信アンプ３８の利得調整が終了するとシリアル通信にて乗客用通話機３０にトーン音声出力を停止させ自動再生機１６にてトーン音声を再生し音声切替ＳＷ部１３のＳ１０（図３）をオンする。シリアル通信にて乗客用通話機３０にスピーカー３４の出力及びマイク３５で受音した音声を乗客用音声回線５２に出力するよう命令する。車上機器制御盤１０のレベル検波部１４でレベル測定を行い制御盤制御部１１にてスピーカー用出力アンプ３７の利得値を変更する場合には測定値より変更後の利得値を算出し乗客用通話機３０にシリアル通信にて通知する。以上のようにして、スピーカー用出力アンプ３７、マイク用受信アンプ３８の利得調整を行う。

保守点検装置６０から保守作業を行った場合、乗客用通話機３０の音声動作の解析結果だけでなく測定レベルも表示することで保守作業員が詳細に動作確認することが可能であり、スピーカー用出力アンプ３７、乗客マイク用受信アンプ３８の利得調整も車上機器制御盤１０が自動で行わず保守作業員の数値入力値により変更することが可能である。

これまでは乗客用通話機３０の音声動作確認について説明したが、スピーカー２４にテスト音声を出力する動作を除き、音声切替ＳＷ部１３のＳ３を制御することで同様の手順により乗務員用通話機２０の音声動作確認、スピーカー用出力アンプ２７、マイク用受信アンプ２８の利得調整が可能である。

（車内案内スピーカーの保守点検）
車内案内スピーカー４０の動作確認は、自動再生機１６を制御し固定周波数のトーン音声を再生し音声切替ＳＷ部１３のＳ１２をオンにすることで車内案内スピーカー４０からテスト音声が出力して行なう。動作確認を行いたい車内案内スピーカー４０が設置されている同一の車両に設置されている乗客用通話機３０に対し、シリアル通信にてマイク３５にて受音した音声を乗客用音声回線５２に出力するよう命令する。レベル検波部１４でレベルを測定し車上機器制御盤制御部１１にて予め規定されているレベル値と比較して車内案内スピーカー４０の動作確認を自動で行うことができる。

車内案内スピーカー４０の動作確認を自動で行わない場合、乗務員用通話機２０にシリアル通信にてスピーカー２４の出力、マイク２５の受音した音声を乗務員用音声回線５１に出力するよう命令する。同時に動作確認を行いたい車内案内スピーカー４０が設置されている同一の車両に設置されている乗客用通話機３０に対しシリアル通信にてマイク３５にて受音した音声を乗客用音声回線５２に出力するよう命令する。車上機器制御盤１０は音声切替ＳＷ部１３のＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ５をオンにする。これによりマイク２５で受音した音声が車内案内スピーカー４０から出力されマイク３５にて受音されることでスピーカー２４からも出力される。作業員がスピーカー２４の出力音声にて車内案内スピーカー４０の正常を確認する。

指令所から車内案内スピーカー４０の動作確認を行う場合には、車上機器制御盤１０にて自動点検し結果を指令所に通知させるか、指令所から音声を送信し音声切替ＳＷ部１３のＳ１、Ｓ３、Ｓ８、Ｓ９のオン制御と乗客用通話機３０制御することで指令所のスピーカーより出力される音声により作業員が確認することができる。また、保守点検装置６０から車内案内スピーカー４０の点検を行う場合、車上機器制御盤１０にて自動点検し結果を表示するとともに測定レベルも表示することで保守作業員が詳細に動作確認することが可能である。

このように、乗務員用通話機２０、乗客用通話機３０、車内案内スピーカー４０の保守点検作業は、制御盤操作表示部１８の操作、指令所からの無線通信による命令、保守点検装置６０のシリアル通信による命令により行われるため、作業は任意の場所で行うことができ、かつ複数ある点検方法を選択￥することができる。

（運用時における保守点検）
運用時においても各通話機のマイクの正常性確認を行う。乗務員または指令所と乗客間の通話中に乗務員用音声回線５１、乗客用音声回線５２の受信した音声レベルをレベル検波部１４にて測定し測定値が最低規定レベルとならない時や、一定時間継続して規定レベルに到達しない場合はマイク異常と判断する。

異常を検出した場合、制御盤操作表示部１８にて表示を行うと共に、無線通信にて指令所に異常を通知する。マイク３５にて異常が発生している場合、乗務員または指令所の指令員によって通話が成立していないことを車内案内放送に切り替えるなどの手段により乗客に通話が成立していないことを知らせる。マイクに異常が発生している場合は、乗客に通話が成立していないことを知らせる手段がないため車上機器制御盤１０は指令所に対し無線通信により呼出要求を行い通話先の切替動作を行う。

運用時の車内案内放送時にシリアル通信にて動作確認を行いたい車内案内スピーカー４０が設置されている同一の車両に設置されている乗客用通話機に対して、マイク３５で受音した音声を乗客用音声回線５２に出力するよう命令する。車上機器制御盤１０はレベル検波部１４で測定されたレベル値が規定値まで達しないとき車内案内スピーカー異常と判断し制御盤操作表示部１８にて表示を行うと共に無線通信にて指令所に異常を通知する。

（ファームウェアの保守点検）
通話機制御部２１、通話機制御部３１が動作するためのファームウェアは車上機器制御盤１０で管理される。車上機器制御盤１０は動作開始時に通話機制御部２１、通話機制御部３１のファームウェアバージョンの確認をシリアル通信にて行い、ファームウェアバージョンが一致しない通話機に対してシリアル通信にてファームウェアダウンロードを行う。保守点検装置６０を通話機制御シリアル信号線に接続すれば常時、通話機制御部２１、通話機制御部３１のファームウェアバージョン確認及びファームウェアダウンロードを行うことができる。

システム変更等により通話機制御部２１、通話機制御部３１のファームウェアも全て変更したい場合には、保守点検装置６０にて車上機器制御盤１０に通話機制御部２１、通話機制御部３１のファームウェアをダウンロードしておくことで、車上機器制御盤１０の再起動により全ての乗務員用通話機２０、乗客用通話機３０にダウンロードが行われる。

本発明の鉄道車両通話システムの実施の形態を示す機器構成図 本発明が適用される列車全体の構成図を例示する図 音声切替ＳＷ部１３の詳細回路図

符号の説明

１０ 車上機器制御盤
１１ 制御盤制御部
１２ 制御盤車内通信インターフェース部
１３ 音声切替ＳＷ部
１４ レベル検波部
１５ 無線機
１６ 自動再生機
１７ メンテナンス用シリアルインターフェース部
１８ 制御盤操作表示部
２０ 乗務員用通話機
２１ 通話機制御部
２２ 通話機車内通信インターフェース部
２３ 通話機操作表示部
２４ スピーカー
２５ マイク
２６ トーン信号発生部
２７ スピーカー用出力アンプ
２８ マイク用受信アンプ
３０ 乗客用通話機
３１ 通話機制御部
３２ 通話機車内通信インターフェース部
３３ 通話機操作表示部
３４ スピーカー
３５ マイク
３６ トーン信号発生部
３７ スピーカー用出力アンプ
３８ マイク用受信アンプ
４０ 車内案内スピーカー
５０ 通話機制御シリアル信号線
５１ 乗務員用音声回線
５２ 乗客用音声回線
５３ 車内案内放送回線
５４ 無線通話回線
６０ 保守点検装置

Claims (7)

1. 乗務員搭乗車両に設置されマイクとスピーカーを具備した乗務員用通話機と、客室車両に設置されマイクとスピーカーを具備した複数の乗客用通話機が車上機器制御盤とワイヤードオア接続可能なシリアル通信LAN及び音声回線で接続されてネットワークを構築した鉄道車両放送通話システムにおいて、
   前記各乗務員用通話機及び各乗客用通話機は設置位置情報をシリアル通信によって前記車上機器制御盤に送信することと、
   前記車上機器制御盤は受信した設置位置情報を基に各乗務員用通話機及び各乗客用通話機を個別に制御可能とすることと、
   前記各乗務員用通話機又は各乗客用通話機の保守点検時に当該マイクまたはスピーカーのアンプを前記車上機器制御盤から個別に調整可能とすることとを特徴とする鉄道車両放送システム。
2. 前記マイクまたはスピーカーのアンプの調整は、前記車上機器制御盤がシリアル通信にて乗客用通話機または乗務員用通話機に利得調整値を指示することにより行なうことを特徴とする請求項１記載の鉄道放送通話システム。
3. 前記車上機器制御盤は、テスト音声信号を前記乗客用通話機に接続されている乗客用音声回線に出力して、特定の乗客用通話機のスピーカーからテスト音声信号を出力させ、スピーカーより出力させたテスト音声信号を当該乗客用通話機のマイクが受音し、受音されたテスト音声信号を前記乗客用音声回線に出力させて受信し、受信したテスト音声信号を前記乗務員用通話機に接続されている乗務員用音声回線に出力して、乗務員用通話機のスピーカーから音声出力させることで人が耳で聞き取り当該乗客用通話機の正常性を全ての乗客用通話機に対し遠隔で確認することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の鉄道放送通話システム。
4. 前記車上機器制御盤は、受信したテスト音声信号を乗務員用通話機のスピーカーから音声出力させる代わりに、無線通信にて指令所に送信し指令所のスピーカーから音声出力させることを特徴とする請求項３記載の鉄道放送通話システム。
5. 前記車上機器制御盤は、テスト音声信号を前記乗務員用通話機，前記乗客用通話機に接続されている乗務員用音声回線，前記乗客用音声回線に出力して、特定の乗務員用通話機，乗客用通話機のスピーカーからテスト音声信号を出力させ、スピーカーより出力させたテスト音声信号を当該乗務員用通話機，乗客用通話機のマイクが受音し、受音されたテスト音声信号を前記乗務員用音声回線，乗客用音声回線に出力させて受信し、受信したテスト音声信号の受信レベルをレベル検波部により測定することにより前記乗務員用通話機，乗客用通話機のマイクまたはスピーカーの正常性を全ての乗務員用通話機，乗客用通話機に対し自動で確認することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の鉄道放送通話システム。
6. 前記レベル検波部により確認の結果、前記マイクのアンプの利得値を変更する場合は、前記車上機器制御盤が当該通話機にて発生させたトーン音声をスピーカーより出力させて、当該マイクで受音したトーン音声を前記音声回線に出力させ、前記レベル検波部でレベル測定を行い、測定値より変更後の利得値を算出し、当該通話機にシリアル通信にて通知することにより行なうことを特徴とする請求項５記載の鉄道放送通話システム。
7. 前記レベル検波部により確認の結果、前記スピーカーのアンプの利得値を変更する場合は、当該マイクのアンプの利得調整終後に、前記車上機器制御盤が前記自動再生機にてトーン音声を再生して、シリアル通信にて当該通話機のスピーカーに出力させマイクで受音した音声信号を当該音声回線に出力するよう命令して、前記レベル検波部でレベル測定を行い、測定値より変更後の利得値を算出し当該通話機にシリアル通信にて通知することにより行なうことを特徴とする請求項５記載の鉄道放送通話システム。

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