JP2016191771A - 多重化表示システム - Google Patents

Abstract

【課題】複数の表示装置に映像を出力するシステムにおいて、伝送路を多重化し、伝送路の複数箇所の故障が生じた場合であっても表示部の表示異常を引き起こさない多重化表示システムを提供することを目的とする。
【解決手段】上記課題を解決するために、二重化された伝送路によって直列に接続された複数の表示装置と、前記二重化された伝送路のうち第一の伝送路を介して、直列に接続された複数の前記表示装置の一方側から表示データの出力を行う第一の出力部と、前記二重化された伝送路のうち第二の伝送路を介して、直列に接続された複数の前記表示装置の他方側から表示データの出力を行う第二の出力部と、を備えることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、複数の表示装置に情報を表示するシステムに関する。

近年、駅や電車内などの公共の施設において、ディスプレイを用いた案内表示システムやデジタルサイネージと呼ばれる広告表示システムが普及している。また、大型映像表示装置では、複数のディスプレイを繋げて一つのディスプレイとして表示するシステムが採用されている。これらのシステムでは、表示システム全体を制御する中央装置が、有線、無線ネットワーク、あるいは記憶媒体を介して表示するデータを入手し、各表示装置に配信し、各表示装置は配信された情報を表示する。

各表示装置が記憶媒体を持ち中央装置からの配信データを保持し、各表示装置が個別に表示処理を行う方式と、各表示装置は配信データを保持せずに中央装置から配信されたデータを表示する方式がある。例えば特許文献１には、大型映像表示装置において配信データの伝送路を二系統とすることで伝送部の故障が発生しても異常動作部位を少なくし、信頼性を向上させる構成について記載がある。

特開２００７−２９８７５３

複数の表示装置を有するシステムは主に公共の施設で広く使われており、システムの異常により表示装置から表示が正しくされない場合、異常表示が多くの人の目に触れることになる。特に、電車車両内の車内表示システムにおいては、誤案内を引き起こした場合に乗客に混乱を招くなど影響が非常に大きい。従来の車内表示システムにおいては、一つの表示部につながる出力部は一つである構成となっている。そのため、表示装置の出力部が故障した場合もしくは信号の伝送路に異常が発生した場合、表示装置の出力部と表示装置から正しく表示が行われない。また、検査員、保守員が画面表示を見ない限り出力部の故障の検知を行うことは出来ない。

また、特許文献１に示す大型映像表示装置においては、伝送路を二重化することで信頼性を高めているが、同一箇所における両伝送路の破断では表示障害が発生してしまう。実際には物理的に近い場所に位置する二本の伝送路が共に破断する事象は十分に考えられる。

本発明は、上記を解決するためになされたものであり、複数の表示装置に映像を出力するシステムにおいて、伝送路を多重化し、伝送路の複数箇所の故障が生じた場合であっても表示部の表示異常を引き起こさない多重化表示システムを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、代表的な本発明の多重化表示システムの一つは、二重化された伝送路によって直列に接続された複数の表示装置と、前記二重化された伝送路のうち第一の伝送路を介して、直列に接続された複数の前記表示装置の一方側から表示データの出力を行う第一の出力部と、前記二重化された伝送路のうち第二の伝送路を介して、直列に接続された複数の前記表示装置の他方側から表示データの出力を行う第二の出力部と、を備えることを特徴とする。

本発明は、伝送路に複数箇所の故障が生じた場合であっても表示部の表示異常を引き起こさない多重化表示システムを提供することができる。

本発明における多重化表示システムの構成例 多重化表示システムにおける出力部の構成例 多重化表示システムにおける表示部の構成例 多重化表示システムにおける状態監視部の構成例 本発明の車両内表示システムにおける適用例 処理フロー例 故障モード別システム動作 優先度タグ付与の方式 多重化表示システムにおける出力部の構成例（実施例２の形態） 多重化表示システムにおける状態監視部の構成例（実施例２の形態）

[実施例１]
本発明の一実施形態として、車両内表示システムへ本発明の多重化表示システムを適用する例を図１〜図８を参照して説明する。

図１は本発明における多重化表示システムの基本構成を表している。図１に示す構成では、画面に表示する内容のデータを映像信号として出力する二つの出力部１００と、出力部から送信された映像信号を画面に表示する複数の表示部２００と、二つの出力部１００からの出力を比較・判定することで、出力部１００の状態を監視し、出力部１００に監視結果を送信し、かつ外部に監視結果を送信することが出来る二つの状態監視部３００がある。各表示部２００間は、二本の伝送路４１０および４２０によって直列に接続され、二つの出力部１００は直列に接続された各表示部２００のうち両端に位置する表示部２００へそれぞれ映像信号を送信する。

図２は、図１の構成における出力部１００の構成例を表している。出力部１００には、表示部２００へ映像信号を送信する映像信号出力部１３０と、状態監視部３００からの出力を受信するエラー受信部１１０と、外部から配信された映像データ、あるいは出力部内部に一時的に蓄積されたデータをエラー受信部１１０からのデータに基づき制御し、映像信号出力部１３０へ送信する出力制御部１２０がある。

図３は、図１の構成における表示部２００の構成例を表している。表示部２００には、各出力部１００から伝送路４１０、４２０を通り送られてきた映像信号を自身と次の表示部２００へ、両端に位置する表示部２００は表示部状態監視部３００へと分配する分配部２４０と、分配部２４０で分配された信号を受信する映像受信部２１０と、各映像受信部２１０で受け取った複数の映像信号のうち画面に表示する映像信号を判定、選択し映像出力部２３０に伝送する判定部２２０と、判定部２２０より送られた映像信号を画面に出力する映像表示部２３０がある。

図４は、図１の構成における状態監視部３００の構成例を表している。状態監視部３００には、配信される元データを一時的に保持するバッファ部３４０と、他端の出力部１００から各表示部２００を介して送られた映像信号を受信する出力受信部３３０と、バッファ部３４０と受信部３３０のデータを比較し出力受信部３３０で受信した映像信号が正しいかどうかを判定する比較部３２０と、比較部３２０での比較結果を出力部１００の受信部１１０へ出力するエラー出力部３１０がある。エラー出力部３１０は外部装置６００にもエラー情報を出力することが出来、保守員がシステムに異常が起きていることを知ることが出来る。

＜本発明の多重化表示システムの車内表示システムへの適用例＞
車内表示システムでは、地上側のシステムと、列車内部のシステムとで構成されている。地上側のシステムで案内情報や広告情報を作成し、地上にある制御サーバが案内情報と広告情報を車内に設置された中央装置へ配信する。車内には、中央装置と表示装置が設置され、中央装置では地上側のシステムから配信された情報を蓄積し、各表示装置に配信する。

図５に本発明の車内表示システムへの適用例について示す。本構成では、列車内の扉上等に設置された各表示部２００に、外部から伝送された案内情報や広告情報を表示する。地上側のシステムで作成された案内情報は、地上配信装置８００から車両内に設置された中央装置７００に配信され、中央装置７００から出力部１００へと配信される。また、本構成の場合、中央装置７００あるいは地上配信装置８００は図４の外部装置６００としての機能を果たすことが出来る。また、中央装置７００は、配信コンテンツ保持部５００として働く。

＜通常時の処理の流れ＞
ここで、本発明における通常時の処理について、図１から図７を用いて説明する。

まず、車内表示システムにおいて車内に設置された表示部に映したい映像コンテンツは地上配信装置８００によって中央装置７００に配信され（図６のS１００）、さらに車内の出力部１００の出力制御部１２０、及び、状態監視部３００に配信される（図６のS１０１）。状態監視部３００は受信したデータをバッファに保存する（図６のS１０２）。

出力制御部１２０は配信データを受信し（図６のS１０３）、受信した配信データを映像信号に変換する（図６のS１０４）。次に、状態監視部３００からエラー信号の受信有無を判断し（図６のS１０５）、エラー信号を受信していないと、一定時間の映像信号につきアドレスと、自系統が予め設定された優先系統である場合は（図６のS１０６で「はい」）、優先度を表す優先度タグを映像信号に付与する（図６のS１０７）。尚、エラー信号を受信した場合には、自系統が優先系統であるかに関わらず優先度タグを映像信号に付与する。これらのアドレスおよびタグは、例えば映像信号の特定のビットに付与される。映像信号において数ビットであれば、人間には認識できない程度であるため、そのまま映像信号として送信してもよい。また、これらのアドレスやタグを含む映像信号を受信した表示部２００あるいは状態監視部３００が該当のビットを削除することで元の映像信号に戻すことも出来る。出力制御部１２０は、アドレスおよび優先度タグを付与した後（図６のS１０８）、映像出力部１３０へ配信されたデータを送信する（図６のS１０９）。 映像出力部１３０は受け取った映像信号を表示部２００へ送信する。映像出力部１３０から送られた映像信号は、表示器２００によって受信され（図６のS１１０）、表示部２００の分配部２４０へと送られる。

分配部２４０は、受け取った映像信号を次の表示部と自身の表示部の受信部２１０へと分配する。もう一方の受信部にも同様に別の出力部からの映像信号が伝送されている。判定部２２０は、二つの受信部で受信した映像信号の優先度タグを比較し、より高い優先度タグのついた映像信号を映像表示部２３０へと送信する（図６のS１１４、S１１６）。映像表示部２３０は、送られてきた映像信号によってディスプレイに映像を表示する（図６のS１１６）。ここで、優先度が同じ場合、両系故障であると考えられるため出力をしない（図６のS１１３）。

分配部２４０によって次の表示部へと分配された映像信号は前述の処理と同様に、下流の表示部へと順々に伝送される。直列に接続された表示部の最後まで伝送された映像信号は、次に状態監視部３００の出力受信部３３０へと伝送される。

状態監視部３００の出力受信部３３０は表示部から伝送された映像信号を受信する（図６のS１１１）。バッファ部３４０は、配信データを映像信号として一時的に保存する記憶装置である。出力受信部３３０に送られた映像信号と、バッファ部３４０に一時的に保存された映像信号は比較部３２０で比較され、異常の判定を行う（図６のS１１５）。比較はそれぞれの映像信号のアドレスを基準とし同じ箇所の信号を比較する。出力受信部３３０の受信した映像信号が正常であると比較部３２０が診断した場合、エラー出力部３１０は比較結果を受け取り、出力部１００の受信部１１０にエラーが発生していないことを示す信号を送信する（図６のS１１８）。

出力部１００の受信部１１０は、エラー発生有無を受信し、出力制御部１２０に送信する。出力制御部１２０は、受信部１１０からエラーが発生していないという信号を受けとった場合、一つ前の映像信号に対する処理と同じ処理を継続して行う。

＜出力部の故障時の処理＞
出力部１００が故障した際の障害処理について説明する。

片系の出力部１００からの映像信号が正しく出ていない時、故障した出力部１００からの映像信号を受信する状態監視部３００の比較部３２０で、バッファ部３４０と出力受信部３３０が受信した映像信号との比較の結果、エラーを検出する。検出したエラー情報はエラー出力部３１０に送信され、エラー出力部３１０は、出力部のエラー受信部１１０にエラー情報を送信する。エラー出力部３１０は、必要に応じて外部装置６００にエラー情報を出力することも出来る。エラー受信部１１０はエラー情報を受信すると、出力制御部１２０に対し、自系統が優先系統かどうかに関わらず、映像信号に他系の出力信号に付与された優先度タグより優先度の高い優先度タグを付与するよう指示を送る。出力制御部１２０は、映像信号により優先度の高い優先度タグを付与し、映像信号出力部１３０は、優先度タグが付与された映像信号を表示部２００に送信する。表示部２００は、判定部２２０によって、受信した映像信号のうち高い優先度タグが付与された信号を採用し映像表示部２３０に送信し、映像表示部２３０は受信した映像信号を用いて画面に表示を行う。故障した出力部からの映像信号より正常な出力部からの映像信号の方が高い優先度タグが付与されているため、全表示部２００において画面に正しい映像が表示される。

両系の出力部故障の場合、両系の状態監視部３００においてエラーが検出される。エラーを検出すると、それぞれの出力部１００で優先度タグが付与される。そのため、表示部２００では、二系統ともに優先度タグが付与された映像信号を受信する。このとき、表示部２００では二系統共に優先度タグが付与されているのは両系故障だと判断し、画面出力を行わないこととする。

優先度タグとしては、図８に示す方式が考えられる。レベルは優先度タグの優先度レベルをあらわしており、数字が大きい方が優先度が高いとする。例えば、初期値として優先度レベルを１系が１、２系が２とし、異なる優先度を予め設定しておく。このとき、表示部２００が両系の映像信号を受信したときは、優先度の高い２系を採用し表示を行う。状態監視部３００によって２系の異常を検出し１系の出力部１００において高い優先度タグを付与する場合は、優先度レベルを３とする。異常と判断された２系の映像信号の優先度より、正常な１系の映像信号の優先度の方が高くなるため、表示部２００における画面表示は正常な１系の映像信号を用いて行われる。両系の出力部故障の場合は、表示部２００で受け取る信号は共に優先度レベルが３となるため、両系故障と判断できる。

＜伝送路の故障時の処理＞
伝送路が切断された場合の障害処理について説明する。

片系の伝送路切断の場合、正常な系統の状態監視部３００の比較部３２０では、片系の出力部故障と同様にエラーを検知する。状態監視部３００からのエラー信号を受けて、出力制御部１２０が正常な伝送路経由で受信した映像信号に対して優先度タグを付与する。表示部２００は優先度タグが付与された映像信号を表示することで、全表示部の表示を正しく表示させることが出来る。

両系共に伝送路が故障した場合は、両系において状態監視部３００の比較部３２０でエラーを検出する。映像信号出力部１３０からは二系共に優先度の高い映像信号が送信されるが、伝送路の切断により互いの出力部１００からみて切断箇所より下流の表示部２００は片系の映像信号のみしか受信しない。片系の映像信号のみ受信した場合には、受信できた映像信号を出力することで、表示部２００での映像表示は正しく表示される。

＜状態監視部の故障時の処理＞
状態監視部の故障時の障害処理について説明する。状態監視部の故障時においては、その故障によってエラー誤検出もしくは、正常時にエラー発生していないことを示す信号が出なかった場合であっても、出力制御部１２０では、何らかの優先度タグを付与しているため、表示部２００における表示に影響は及ぼさない。

＜故障モード別の動作＞
図７は、上述した本実施例における故障モード別システム動作を示す図である。

図７に示すように、出力部の片系故障（例えば２系故障）の場合には、２系の状態監視部３００は１系の出力部１００に対してエラー信号を出力し、１系の出力部１００では、エラー信号により優先度を上げて出力を行い、結果、表示部２００では１系の映像信号が表示される。

出力部の両系故障の場合には、１系及び２系の状態監視部３００はそれぞれ２系，１系の出力部１００に対してエラー信号を出力し、１系及び２系の出力部１００では、エラー信号により優先度を上げて出力を行い、結果、表示部２００では、両方の優先度同じであり、双方の優先度が高いため両系故障と判断し映像出力を行わない。 伝送路４１０の片系故障（例えば２系故障）の場合には、２系の状態監視部３００は１系の出力部１００に対してエラー信号を出力し、１系の出力部１００では、エラー信号により優先度を上げて出力を行い、結果、表示部２００では１系の映像信号が表示される。

伝送路４１０が両系故障の場合には、１系及び２系の状態監視部３００はそれぞれ２系，１系の出力部１００に対してエラー信号を出力し、１系及び２系の出力部１００では、エラー信号により優先度を上げて出力を行う。両系ともに優先度が高い映像信号が流れることになるが、各表示部２００には、伝送路４１０の両系故障のために片方の映像信号しか送信されない。これによって、表示部２００は、受信した映像信号を出力することで表示障害を防ぐことができる。

状態監視部３００が異常の場合には、状態監視部３００からのエラー信号は出力されないため、出力部１００は通常時の処理を行い、結果、表示部２００では通常どおり、優先度の高い映像信号を選択して表示する。

以上のように本実施例では、出力部を多重化し、出力状態の相互監視を行うことにより、１系の出力部ないしは伝送路の障害を検知し、障害発生時には各表示部が正常な方の映像信号を用いて表示を行うことで、出力部ないしは伝送路の故障が表示部の表示異常を引き起こさない多重化表示システムを提供することができる。

[実施例２]
実施例１において、判定部２２０における判定に優先度タグを用いず、表示部２００に先着した映像信号を採用し、先着した映像信号を映像表示部２３０に伝送し表示を行う。このとき、出力部１００の構成は図９、状態監視部３００の構成は図１０のようになる。本方式では、比較部３２０において、自系統の映像信号出力部１３０からの出力信号とバッファ部３４０の信号の比較を行う。比較の結果、自系統の映像信号がバッファ部３４０の映像信号と一致した場合、比較部３２０はエラー出力部３１０に対してエラー信号を出す指示を行わない。比較の結果、自系統の映像信号がバッファ部３４０と一致しない場合、誤っていると判断し、出力部１００に対しエラー信号を送信する。また、エラー受信部１１０は状態監視部３００からのエラー信号に加え中央装置７００から他系のエラー出力部から出力されたエラー情報を受信する。出力制御部１２０は、エラー受信部から自系と他系のエラー情報を取得し、自系が異常でない場合は出力を継続し、他系が正常かつ自系が異常である場合は、出力を停止する。両系が異常と判断される場合は、両系の伝送路切断の可能性があるため、出力を継続する。本方式では、判定部２２０における処理が先着信号による処理のみであるため処理が容易である。本発明が適用される表示システムにおいては、表示部の数が他の装置に比べ多いため、本方式による表示部の機能削減はシステム導入コストの面で効果的である。

[実施例３]
実施例１の出力部１００における優先度タグの付与と表示部２００における先着データの採用を両方用いることが出来る。本方式においては、状態監視部２００で両系の出力信号および配信元データから生成された映像信号の３つ映像信号の比較を行う。状態監視部３００において検出できるエラーは、「両系異常」「片系異常」「両系正常」の三形態となる。

両系異常時は、状態監視部３００においてエラー信号が出力部１００に送信され、映像信号の出力を停止する。そのため、表示部２００において映像は表示されない。

片系異常時は、自系統が異常と判断された場合は自系統の出力を停止し、他系統が異常と判断された場合は自系統の出力に優先度タグを付与する。表示部２００では優先度が高い映像信号を画面に表示する。

両系正常の場合は、共に優先度タグは変更せず映像信号を出力する。表示部２００では、先着した映像信号を画面に表示する。

本方式では、故障情報を精度良く検出できる利点がある。

[実施例４]
図５に示した本発明の車内表示システムへの適用例における構成において、運用時における車両の分離時は、両系の伝送路切断と同じ構成となる。このとき、上述の伝送路切断時の処理に則り正常表示を継続させることが出来る。このため、本発明の構成をとることで列車の連結時、分離時における車内表示システムの制御が容易となる効果がある。

以上の実施例のように、本発明では出力部を多重化し、出力状態の相互監視を行うことにより、１系の出力部ないしは伝送路の障害を検知し、障害発生時には各表示部が正常な方の映像信号を用いて表示を行うことで、出力部ないしは伝送路の故障が表示部の表示異常を引き起こさない多重化表示システムを提供することができる。

すなわち、本発明では、各出力部からの映像信号を状態監視部によって監視するため故障検知が可能であり、出力部および伝送路を多重化しているため、片系の出力部の異常時、伝送路の異常時においても表示部からの表示は異常とならずシステム内部の異常状態を外部の表示から利用者に認識されることなく動作を継続できる表示システムを提供することが出来る。

また、例えば列車の車内表示システムへ適用した場合においては、意図的に伝送路を切断することで一つの表示システムを容易に二つの分離した表示システムへと切り替えることが出来る表示システムを提供することが出来る。

なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。また、上記の各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリや、ハードディスク、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）等の記録装置、または、ＩＣカード、ＳＤカード、ＤＶＤ等の記録媒体に置くことができる。

１００ 出力部
１１０ エラー受信部
１２０ 出力制御部
１３０ 映像信号出力部
２００ 表示部
２１０ 映像受信部
２２０ 判定部
２３０ 映像表示部
２４０ 分配部
３００ 状態監視部
３１０ エラー出力部
３２０ 比較部
３３０ 出力受信部
３４０ バッファ部
４１０ 第一系統伝送路
４２０ 第二系統伝送路
５００ 配信コンテンツ保持部
６００ 外部装置
７００ 中央装置
８００ 地上配信装置

Claims (7)

1. 二重化された伝送路によって直列に接続された複数の表示装置と、
   前記二重化された伝送路のうち第一の伝送路を介して、直列に接続された複数の前記表示装置の一方側から表示データの出力を行う第一の出力部と、
   前記二重化された伝送路のうち第二の伝送路を介して、直列に接続された複数の前記表示装置の他方側から表示データの出力を行う第二の出力部と、
   を備える多重化表示システム。
2. 請求項１において、さらに、
   直列に接続された複数の前記表示装置の前記他方側に接続され、前記第一の出力部から出力された表示データを前記第一の伝送路を介して受信して、当該第一の出力部の監視結果を前記第二の出力部へ出力する第一の状態監視部と、
   直列に接続された複数の前記表示装置の前記一方側に接続され、前記第二の出力部から出力された表示データを前記第二の伝送路を介して受信して、当該第二の出力部の監視結果を前記第二の出力部へ出力する第二の状態監視部と、
   を備える多重化表示システム。
3. 請求項２において、
   前記第一の出力部、及び、前記第二の出力部から出力される表示データのいずれかには、優先度を示す情報が付されており、
   前記表示装置は、前記第一の伝送路、及び、前記第二の伝送路それぞれから受信した表示データのうち、前記優先度を示す情報に基づいていずれかの表示データを選択して画面に出力する多重化表示システム。
4. 請求項３において、
   前記第一の出力部、または、前記第二の出力部は、前記第一の状態監視部、または、前記第二の状態監視部から異常を示す前記監視結果を受信すると、表示データに付す前記優先度を示す情報を高い優先度に変更して出力する多重化表示システム。
5. 請求項１において、
   前記表示装置は、前記第一の伝送路、及び、前記第二の伝送路それぞれから受信した表示データのうち先着の表示データを選択して画面に出力する多重化表示システム。
6. 請求項５において、さらに、
   前記第一の出力部から出力された表示データを受信して、当該第一の出力部の監視結果を当該第一の出力部へ出力する第一の状態監視部と、
   前記第二の出力部から出力された表示データを受信して、当該第二の出力部の監視結果を当該第二の出力部へ出力する第一の状態監視部と、を備え、
   前記第一の出力部、または、前記第二の出力部は、前記第一の状態監視部、または、前記第二の状態監視部から異常を示す前記監視結果を受信すると、表示データの出力を停止する多重化表示システム。
7. 請求項１において、
   前記第一の出力部は複数の車両からなる列車の先頭車両に、前記第二の出力部は前記列車の後尾車両にそれぞれ設けられ、
   前記第一の出力部、及び、前記第二の出力部は、各車両に設けられた前記表示装置に前記第一の伝送路、または、前記第二の伝送路を介して表示データを送信する多重化表示システム。

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