JP4546705B2 - 車両内情報サービス提供方法ならびにシステム - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両内情報サービス提供方法ならびにシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、車両内の乗客に対し各種情報の提供サービスが行われるようになり、専用の通信ケーブルを新たに敷設して出入り口の上部に設置したテロップ表示器に情報を表示させ、あるいは、無線を利用して情報通信が行われている。
また、従来技術として、専用の通信ケーブルを利用して各車両に動画像を配信する技術（例えば、特許文献１参照）、車両内の乗客が座ったまま所望の商品を無線通信により注文する技術（例えば、特許文献２参照）が知られている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−２０９１９３号公報（段落〔００１２〕−〔００１７〕、［図１］）
【特許文献２】
特開２００２−２１５９１４号公報（段落〔０００５〕−〔００１２〕、［図１］）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記した従来技術によれば、各車両に動画像を配信するために、専用の通信ケーブルを新たに敷設する必要がある。また、ケーブルは、各車両の床下に敷設する構造となっており、従って狭隘部での敷設作業になり、その工事費が膨大になるという問題がある。
さらに、各車両のケーブルは、車両連結部の各電気コネクタにより相互に接続されるが、空き端子がない場合には新たに敷設する専用の通信ケーブルを連結できず、情報の配信ができない等の問題が生じる。
【０００５】
一方、車両の床下には、走行性能向上や快適な走行のために、モータ駆動用、各種制御用の各種容量のインバータが取り付けてある。このインバータを構成するスイッチング素子（例えばＩＧＢＴ、バイポーラトランジスタ、ＦＥＴ、サイリスタ等の半導体スイッチング素子）からは、そのオン・オフ動作によって電磁ノイズが発生する。
この電磁ノイズは、スイッチング素子がオンあるいはオフした際に、回路内の配線によるインダクタンスや浮遊容量およびスイッチング素子のスイッチング速度によって決まる高周波ノイズである。この周波数を実験により評価した結果、数百ｋＨｚから数十ＭＨｚ、場合によっては数百ＭＨｚまで及ぶことが分かった。
【０００６】
また、車両は速度制御のためにモータ電圧の周波数が可変になっており、この周波数の基本波やその高調波が発生することにより数十ｋＨｚ以下の電磁ノイズも発生する。
ノイズは低周波成分ほどパワーが高く、車両走行時における電磁ノイズは数ＭＨｚ以下が主体であることも分かった。さらに、車両走行中に、トロリー線（電車線とも言う）とパンタグラフ間の放電によって数ＭＨｚ程度までの電磁ノイズ、場合によっては数百ＭＨｚまでの電磁ノイズが発生し、これが前記通信ケーブルを用いた通信に影響を及ぼすことがある。
【０００７】
このように、各車両の床下は、強い電磁ノイズ環境下であるため、専用ケーブルは耐ノイズ性を確保するために、ツイストペア線、シールド付きツイストペア線、あるいは同軸ケーブルが必要となり、通信ケーブル自体が高価になる。既存の車両に対して、このような通信ケーブルを新たに敷設しようとすると、その工事費が膨大になるといった問題もある。この結果、広告情報や有料サービス情報を提供して利益を出そうとしても利益が出づらく、投資ができなくなる。
【０００８】
また、無線による通信については、車両内での通信はあまり障害がなく通信することが可能であるが、車両自体が金属であるため電波が遮断され、車両間の通信ができなくなり、無線から有線による通信に変換して車両間を有線で通信し、再び無線に変換しなければならず、無線通信機器および有線通信機器の数が増え、通信システムが高価なものになるという問題が生じる。既存の車両に対して、このような工事をするとその工事費が膨大になるという問題もある。この結果、広告情報や有料サービス情報を提供して利益を出そうとしても利益が出づらく、投資ができないという問題がある。
【０００９】
一方、各車両には昔から放送線が敷設されており、最近では、文字情報を表示するテロップ表示器に情報を通信するためのテロップ表示用通信線も敷設されている。従って、これらのケーブルをそのまま利用して情報を伝送することが実現できれば、新たなケーブル敷設工事が発生することもなく、各車両への情報配信を可能とするシステムを容易にかつ短時間で構築することが可能になる。
【００１０】
そこで、本発明の課題は、車両に設置したスピーカへ音声信号を送信するための放送線、テロップ情報を送信するためのテロップ表示用通信線、あるいは直流電源線、交流電源線のいずれかを利用して、車両走行中にも、広告情報や乗客への有料サービス情報を提供することにより、表示装置等の機器を供給する事業者や車両を運転管理する事業者が十分な利益を期待することのできる車両内情報サービス提供方法ならびにシステムを提供することにある。
なお、ここで車両とは、電車およびディーゼル車等、鉄道の列車に限らず、モノレール車両、トロリー電車、タイヤ電車等も含む。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前記した課題を解決するために、本発明は、運転室あるいは乗務員室と各車両に通信装置を設け、これらの通信装置を、例えば、放送線あるいはテロップ表示用通信線、直流電源線、交流電源線のいずれかで接続し、各車両に設置された通信装置に広告情報や乗客への有料サービス情報を伝送して通信装置に接続される表示装置にこれらの情報を表示させるようにした。
ここで、機器供給事業者は、通信装置および表示装置を運転室あるいは乗務員室や車両に設置すると共に工事を行い、広告情報や乗客への有料サービス情報を該表示装置に表示させる。一方、車両の運転および管理を行う車両運転管理事業者は、機器提供事業者に対してこれら装置を運転室あるいは乗務員室や車両に取り付けるためのスペースを貸与する。そして、広告情報や乗客への有料サービス情報の提供行為に対し、機器供給事業者と車両運転管理事業者間での取り決めに従い、広告主あるいは有料サービス情報の利用者によって支払われる利用料金の配分処理を行うこととした。
【００１２】
本発明によれば、既設の放送線あるいは既設のテロップ表示用通信線を用いて車両内へ広告情報や乗客への有料サービス情報を安定に提供することが可能になる。この通信のために車両間を接続するような新たな大きなケーブル敷設工事を行う必要がない。そのため、車両内へ広告情報や乗客への有料サービス情報の提供に対し、その導入コストを低減できると共に早期に実現できる。
また、広告情報や乗客への有料サービス情報の提供行為に対し、広告掲載料や有料サービス情報の課金に応じて契約者間であらかじめ取決めた契約内容に従って情報提供装置の貸与料あるいは販売料と車両スペース貸与料が機器供給事業者と車両運転管理事業者に支払われる。この結果、車両運転管理事業者は初期投資なしに、広告情報や乗客への有料サービス情報の提供行為に対する利益を得ることが可能となる。また、機器供給事業者は、広告情報や乗客への有料サービス情報の提供行為に対する情報提供装置の貸与料あるいは販売料の配分を得ることが可能となり、両事業者共に十分な利益を期待できる。
なお、既存の放送線あるいは既設のテロップ表示用通信線は、文字通りの既存に限定されるものではなく、新たに放送線等を備えた車両を製造する場合や既存の車両に新たに放送線等を設ける場合に、この放送線等を用いて車両内へ広告情報や乗客への有料サービス情報を提供する場合も既存の…に含まれる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。
図１、図２は、本実施形態の車両内情報サービス提供方法を実現するビジネスモデルの例を説明するために引用した図であり、事業者Ａ、Ｂが連帯して責任を負うケース（図１）、事業者Ｂが責任を負うケース（図２）のそれぞれを示す。
ここでは、両図共に、事業者Ａは、車両の運転および管理を運営する車両運転管理事業者であり、事業者Ｂは、通信装置や表示装置等の機器を供給する機器供給事業者である。
事業者Ａと事業者Ｂはあらかじめ所定の契約を結び、料金授受はファイナンス会社Ｃ経由で行われる。事業者Ａ、事業者Ｂおよびファイナンス会社Ｃの３者で締結された契約を矢印１４で示す。ここでは、事業者Ｂは事業者Ａに機器を貸与（レンタル）する場合を示している。販売する場合については後記するが、料金の支払いが異なるだけであり、その他は同一である。
【００１４】
図１において、事業者Ｂは通信装置、表示装置、配線等からなる情報提供のための機器類を事業者Ａが所有あるいは運営している車両に取り付け、その後の機器の保守を行う。この結果、矢印１５に示すように工事を含む機器貸与および保守が事業者Ｂから事業者Ａになされる（機器貸与）。
一方、事業者Ａは、矢印１６に示すように、所有あるいは運営している車両に機器を取り付けるためのスペースを事業者Ｂに貸与する（スペース貸与）。このため、矢印１７に示すようにそのための対価がファイナンス会社Ｃから事業者Ａに支払われる（スペース貸与の対価）。また、矢印１８に示すように工事費を含む機器貸与および保守の対価がファイナンス会社Ｃから事業者Ｂに支払われる（機器貸与の対価）。
【００１５】
ファイナンス会社Ｃは、後記するが広告主から得られる広告掲載料を基にスペース貸与や工事費を含む機器貸与および保守のための対価を支払う。この対価支払いについては、事業者Ａと事業者Ｂ間で、工事費を含む機器貸与料および保守費と、車両のスペース貸与料を事前にあらかじめ取決めた契約内容に応じて配分するが、車両内広告情報並びに有料サービス情報の提供運営を開始後に変更することも可能である。
【００１６】
図２において、事業者Ｂは、矢印１５に示すように、通信装置、表示装置、配線等からなる情報提供のための機器類を事業者Ａが所有あるいは運営している車両に取り付け、その後の機器の保守を行う（機器設置）。
一方、事業者Ａは、矢印１６に示すように、所有あるいは運営している車両に機器を取り付けるためのスペースを事業者Ｂに貸与する（スペース貸与）。このため、矢印１７に示すようにそのためのスペース貸与料がファイナンス会社Ｃから事業者Ａに支払われる（スペース貸与料支払い）。また、矢印１８に示すように工事費を含む機器貸与料および保守費用の支払いがファイナンス会社Ｃから事業者Ｂに対して支払われる（機器貸与料支払い）。
【００１７】
ファイナンス会社Ｃは、後記するが広告主から得られる広告掲載料を基にスペース貸与や工事費を含む機器貸与および保守のための料金を支払う。この料金支払いについては、事業者Ａと事業者Ｂ間で、工事費を含む機器貸与料および保守費と、車両のスペース貸与料を事前にあらかじめ取決めた契約内容に応じて配分するが、車両内広告情報並びに有料サービス情報の提供運営を開始後に変更することも可能である。
【００１８】
以下、本発明における車両内情報サービス提供システムの実施形態について詳細に説明する。
なお、本発明の実施形態は、（１）車両内の放送線を利用して運転室あるいは乗務員室から各車両に広告情報や乗客への有料サービス情報を提供する第１の実施形態と、（２）通信装置間で一度プロトコール変換された信号で相互にデータ授受を行い、車両内の放送線を利用して、運転室あるいは乗務員室から各車両に広告情報や乗客への有料サービス情報を提供する第２の実施形態と、（３）運転室あるいは乗務員室から各車両に伝送されてきた広告情報や乗客への有料サービス情報を各乗客に個別に提供できる第３の実施形態とに大別して説明する。
【００１９】
また、本発明の実施形態における放送線は、車両に設置したスピーカへ音声信号を送信するための通信線であり、テロップ表示用通信線は、テロップ表示機にテロップ情報を送信するための通信線である。
さらに、本発明の実施形態における車両とは、電車およびディーゼル車等の鉄道車両に限らず、モノレール車両、トロリー電車、タイヤ電車等も含む。
【００２０】
〔第１の実施形態〕
図３は、第１の実施形態における車両内情報サービス提供システムの装置構成を示す図である。
図３において、事業者Ａが所有あるいは運営している車両の運転室あるいは乗務員室１には、放送装置２が設置されており、各車両９，１０（Ｎ台の車両として図示している）に設置しているスピーカ１２ａ，１２ｂ（各車両に複数台設置されるが図では１台を示している）までを放送線４で接続し、この放送装置２を利用して各車両の乗客や乗務員に音声による必要事項（次の停車駅の告知、呼び出し等）の連絡がなされるが、この放送線４を共有して利用して、音声信号の伝送以外に乗客へ広告情報並びに有料サービス情報の提供ための通信を運転室あるいは乗務員室１から各車両９，１０に行う。
【００２１】
運転室あるいは乗務員室１の放送装置２は、後記する周波数スプリッタ３ａを介して放送線４に接続されている。放送線４は、各車両９，１０の周波数スプリッタ３ｂ，３ｃを介してアンプ１１ａ，１１ｂに接続される。なお、放送線４は、２本の電線であるが、ここでは単線図で示している。アンプ１１ａ，１１ｂは、音声信号を増幅させるためのものであり、スピーカ１２ａ，１２ｂに接続される。さらに、運転室あるいは乗務員室１には通信装置５ａが設置され、通信装置５ａは前記の放送線４に接続されている。この通信装置５ａは情報提供装置６にも接続されている。
【００２２】
本発明実施形態の車両内サービス提供システムの中枢となる情報提供装置６は、主に、各車両の乗客に車両内広告情報並びに有料サービス情報を提供するためのものであり、広告情報、映画、録画情報、娯楽情報、等の各種データがそれぞれ記録されているＶＴＲやＣＤＲＯＭ、ハードディスク、メモリカード等の可搬型記録媒体からの情報信号７を取り込んで通信装置５ａに出力し、あるいは広告情報、映画、録画情報、娯楽情報等の各種情報を車両に取り付けた無線受信機（図示せず）や電車線（トロリー線）を利用して通信する有線通信装置（図示せず）で受信し、その出力信号として取り込み、これを内部の記憶部に保存して、通信装置５ａに出力する。
【００２３】
また、情報提供装置６は、広告主や有料サービス情報の利用者に対する課金処理を実行し、かつ、後記する事業者Ａと事業者Ｂとの取り決めに従い、広告主や有料サービス情報の利用者によって支払われる利用料金の配分のための演算処理も行う。課金および配分のための演算処理の詳細については広後記する。
【００２４】
図４は、図３に示した情報提供装置の内部構成を機能展開して示したブロック図である。
情報提供装置６は、機能的に大別すれば、情報配信処理部６１と、課金データ送受信部６２と、課金演算処理部６３と、配分演算処理部６４で構成される。また、演算装置６９は、課金演算処理部６３および配分演算処理部６４で構成される。この演算装置６９は、特許請求の範囲のコンピュータに相当する。
情報配信処理部６１は、記録媒体（ＤＢ：データベース６５）から広告情報、有料サービス情報、広告情報付き有料サービス情報の少なくとも１つを取得して通信装置５ａに出力し、もしくは無線で受信した広告情報、有料サービス情報、広告情報付き有料サービス情報のいずれかを通信装置５ａに出力し、既設の放送線、既設のテロップ表示用通信線、もしくは既存の直流電源線、交流電源線のいずれかを放送線４として表示装置１３ａ〜１３ｄへ配信する機能を持つ。
【００２５】
一方、課金データ送受信部６２は、例えば、表示装置１３ａ〜１３ｄからそれぞれ通信装置５ｂ〜５ｅを介して送信されるサービス計測時間を受信して、ＤＢ６６へ格納すると共に、課金演算処理部６３へ供給し、あるいは受信したサービス計測時間を図示せぬ通信網を介してセンタ装置へ送信して課金を含む配分処理を依頼する。
また、課金演算処理部６３は、広告情報や有料サービス情報の配信時間について、情報配信処理部６１から、あるいは表示装置１３ａ〜１３ｄから課金データ送受信部６２を介して受信し、その累積時間から広告情報掲載料、あるいは有料サービス情報利用料を算出し、広告主、あるいは利用者に対して課金を行うための処理を実行する。
なお、課金データ（配信時間）は、有料サービス情報等、利用者の個人データが必要な場合は各表示装置１３ａ〜１３ｄを介して受信し、また、個人データを必要としない広告情報や有料サービス情報のうち一括配信するものについては情報配信処理部６１から課金データを受信することとする。
【００２６】
また、広告主や利用者への課金については、期間貸しを含む一括課金、従量制課金が考えられるが、ここでは従量制課金とし、単純にサービス時間や回数をカウントして課金する他に、サービスの形態や車両の運行状況を反映させる方法も考えられる。
ここでいう、サービスの形態とは、カラーと白黒の別、音声付きと音声無しの別、手話付きと手話無し表示の別、動画と静止画の別、先頭車両やグリーン車等車両における表示場所のそれぞれに応じて重み付け係数を設定し料金単価を変えて課金するものである。また、車両の運行状況とは、例えば、ドア出入り口近傍に位置する乗客の人数、混雑期と閑散期の別、ラッシュ時間帯と閑散時の別のそれぞれに応じて重み付けを設定し、料金単価を変えて課金するものである。
【００２７】
配分演算処理部６４は、その広告情報掲載料、有料サービス情報利用料を、車両の運転管理を行う車両運転管理事業者と表示装置を含む機器の供給を行う機器供給事業者間で配分するために、その事業運用形態によって決まる所定の演算式を実行する機能を持つ。事業運用形態、演算式等についてはＤＢ６７に契約情報として格納されている。課金演算処理部６３あるいは配分演算処理部６９で演算された課金額あるいは配分額のそれぞれは、情報提供装置６から外部へ、すなわち、広告主や事業者Ａ、Ｂに対して図示せぬ通信インフラを使用し、あるいは後日郵送で通知される。
なお、ここに示す実施形態では、情報提供装置６は、情報提供と課金や配分のための処理を実行する機能を共に持つ構成を採用することとしたが、それぞれの機能を実行する装置（情報提供装置と配分処理装置）を独立して設ければ付加分散がはかれ、トータル的なスループットの向上が期待できる。
【００２８】
図５は、図４に示した情報提供装置の基本的な動作の流れをフローチャートで示した図である。
以下、図５に示すフローチャートを参照しながら図４に示す情報提供装置の動作について説明する。
まず、情報提供装置６では、情報配信処理部６１がＤＢ６５から広告情報、有料サービス情報、広告情報付き有料サービス情報のいずれかを取得通信装置５ａに出力し、もしくは無線で受信した広告情報等を通信装置５ａに出力し、既設の放送線、既設のテロップ表示用通信線、もしくは既存の直流電源線、交流電源線（放送線４）のいずれかを介して表示装置１３ａ〜１３ｄへ配信する（Ｓ５１）。
【００２９】
一方、表示装置１３ａ〜１３ｄ側では、測定（計測）された広告等の配信時間を、各通信装置５ｂ〜５ｅを介して情報提供装置６に送信しており、情報提供装置６はこの情報を、課金データ送受信部６２を介して受信して課金演算処理部６３へ供給する（Ｓ５２でＹｅｓ）。なお、前記したように情報配信処理部６１から受信することもあり、この場合も課金データ送受信部６２を介して課金演算処理部６３へ供給される。
課金演算処理部６３は、その累積時間から広告情報掲載料や有料サービス利用料を算出し、課金データとして生成して（Ｓ５３）、広告主やサービス利用者に課金すべくその課金データを通知する（Ｓ５５）。課金データの通知にあたり、広告主や利用者が端末装置を所持し、インターネット等、オープンなネットワークへの接続環境を持つ場合、その端末装置へ直接送信してもよい。
なお、広告掲載料や利用料の算出については、前記したように、単に時間の他に、サービスの形態、あるいは車両の運行状態についても監視し、その監視結果に重み付けを行い、料金に反映させる（Ｓ５４）。
【００３０】
続いて、前記により支払われた広告情報掲載料あるいは利用料について、車両の運転管理を行う車両運転管理事業者と表示装置１３ａ〜１３ｄ、通信装置５ａ〜５ｅを含む機器の供給を行う機器供給事業者間で配分するために、情報提供装置６は、その事業運用形態によって決まる所定の演算式を実行して配分処理を実行する。
配分処理の実行については、情報提供装置６が持つ配分演算処理部６４で実行する方法と（Ｓ５６でＯＮＬＩＮＥ）、センタ処理に委ねる方法（Ｓ５６でＯＦＦＬＩＮＥ）がある。
【００３１】
前者の場合、配分演算処理部６４が、後記する事業者間の契約によって決まる、例えば、ｅ×（１＋ｄ）等の演算式（ｄ、ｅについては後記）を実行することで車両運転管理事業者と機器供給事業者間の料金配分が決定される（Ｓ５７）。
そして、両事業者にそれぞれ配分が通知される。通知については、前記した課金同様、両事業者が端末装置を所持し、インターネット等、オープンなネットワークへの接続環境を持つ場合、課金データ送受信部６２、通信装置５ａ、そして、図示せぬ通信網を介してその端末装置へ直接送信される（Ｓ５８）。勿論郵送による方法もある。
なお、センタ処理の場合は、通信装置５ａ、図示せぬ通信網を介してセンタに対して配分処理依頼が発行され（Ｓ５９）、センタからの配分処理結果の送信を待って事業者間へ配分の通知がなされる（Ｓ６０でＹｅｓ，Ｓ５８）。また、課金処理についても配分処理同様、センタに委ねることが可能である。
【００３２】
説明を図３に戻す。各車両９，１０においては、通信装置５ｂ，５ｃ，５ｄ，５eは、放送線４に接続されていると共に表示装置１３ａ，１３ｂにも接続されている。
通信装置５ｂ，５ｃ，５ｄ，５eは、通信装置５ａから送信されてくる情報を受信し、表示装置１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄに出力する。この結果、前記した各種情報が表示装置１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄに表示される。２列シートや３列シートで座席が構成される特急車両や新幹線車両のように乗客が着座したときに前席の背もたれが見える車両の場合には、表示装置１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄは、前席の背もたれの部分に設置され、これ以外の車両、例えば通勤車両に代表される車両の場合には、ドア上部およびその付近に表示装置１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄが設置される。図１では、通信装置５ｂ，５ｃ，５ｄ，５eと表示装置１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄは１対１で対応しているが、通信装置の台数を少なくしてコストを低減させるために、車両ごとに通信装置が複数の表示装置に情報を表示させるように構成してもよい。車両９を例にとれば、通信装置５ｃを削除し、通信装置５ｂに表示装置１３ａ，１３ｂを接続する構成にする。
【００３３】
通信装置５ａと通信装置５ｂ，５ｃ，５ｄ，５e間で通信する情報は、広告情報、映画、録画情報、娯楽情報等であり、画像情報を含むため、少なくとも通信速度は１Ｍｂｐｓ以上が要求される。特に広告情報は画像情報とすることにより文字情報による広告よりはるかに宣伝効果が出る。このため、通信装置５ａと通信装置５ｂ，５ｃ，５ｄ，５eは、後記するメガヘルツ（ＭＨｚ）帯域を利用して大容量通信を行う。
一方、車両内放送である音声信号は、約４ｋＨｚ以下の信号であり、両者の周波数に大きな差がある。この周波数の差を利用し、通信装置５ａと通信装置５ｂ，５ｃ，５ｄ，５e間で通信するメガヘルツ（ＭＨｚ）帯域の通信信号が放送装置２、アンプ１１ａ，１１ｂに通信されないように、周波数を分離して通信することにより、両者の信号を一本の放送線４を利用して通信することが可能になる。この周波数分離のために周波数スプリッタ３ａ，３ｂ，３ｃを放送線４に接続している。なお、アンプ１１ａ，１１ｂは、音声信号の減衰を補償するために設けている。
【００３４】
放送線４は各車両の床下に敷設する構造となっており、床下から分岐してアンプ１１ａ，１１ｂを介してスピーカ１２ａ，１２ｂに接続されている。各車両間は、車両連結部の各電気コネクタにより相互に接続されている。前記車両の床下には、走行性能向上や快適な走行のために、モータ駆動用、各種制御用の各種容量のインバータが取り付けてある。
インバータを構成するスイッチング素子（例えばＩＧＢＴ、バイポーラトランジスタ、ＦＥＴ、サイリスタ等の半導体スイッチング素子）は、そのオン・オフ動作によって電磁ノイズが発生する。この電磁ノイズは、スイッチング素子がオンあるいはオフした際に、回路内の配線によるインダクタンスや浮遊容量およびスイッチング素子のスイッチング速度によって決まる高周波ノイズである。この周波数を実験により評価した結果、数百ｋＨｚから数十ＭＨｚ、場合によっては数百ＭＨｚまで及ぶことが分かった。
【００３５】
さらに、速度制御のためにモータ電圧の周波数が可変になっており、この周波数の基本波やその高調波が発生することにより数十ｋＨｚ以下の電磁ノイズも発生する。
ノイズは、低周波成分ほどパワーが高く、車両走行時における電磁ノイズは数ＭＨｚ以下が主体であることも分かった。その一例を図４に示す。図４では、放送線４に重畳されるノイズと通信の送信信号および受信信号を合わせて示している。これらの関係については後記する。ノイズは、約１ＭＨｚ以下のパワーが高く、約５ＭＨｚ以上ではあまり高くないことが分かる。通信帯域としては１ＭＨｚ以上および３０ＭＨｚ以下が望ましいが、５ＭＨｚ以上および３０ＭＨｚ以下とすればさらによい。しかし、両帯域でもノイズは重畳しており、この帯域を利用する通信にとって障害になってしまう。
【００３６】
通信装置５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ，５eは、このようなノイズの影響を非常に低減した通信を可能にするものであり、図７を参照して以下に説明する。
図３で示した通信装置５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ，５eは同一構成であり、図７に示す通信装置５ａを基に説明する。通信装置５ａは、バンドパスフィルタ（ＢＰフィルタ）５０，６０、受信アンプ５１、送信アンプ５９、アナログ／ディジタル変換器（Ａ／Ｄ）５２、ディジタル／アナログ変換器（Ｄ／Ａ）５８、等化器５３、復調器５４、変調器５７、アクセスコントローラ５５、プロトコール変換器５６からなっている。
【００３７】
通信装置５ａは、情報提供装置６とのインタフェースをとるために、プロトコール変換器５６を設けている。情報提供装置６は、パソコンをベースとした装置で構成すると各種汎用ソフトウェアを利用でき、情報管理やデータ処理等が容易になるため、プロトコール変換器５６は、例えばイーサ（Ｒ）やＵＳＢ(Universal Serial Bus)等のインタフェースとすることが有効である。プロトコール変換器５６は、情報提供装置６から車両の乗客に提供するためのデータを受け取ると、このデータを通信装置５ａで扱う所定フォーマットの通信パケットに変換する。アクセスコントローラ５５は、プロトコール変換器５６からの通信パケットを受信すると、このデータを変調器５７に出力する。
変調器５７は、別途入力している搬送波へのデータ割り付け量情報５５ｂに基づいて、単一あるいは複数の搬送波に前記データを割り付ける。このことをビット割り付けともいう。搬送波にデータが割り付けられた信号はＤ／Ａ５８によりアナログ信号に変換され、送信アンプ５９によって増幅され、ＢＰフィルタ６０を介して放送線４に出力され、通信装置５ｂ，５ｃ，５ｄ，５eに送信される。
【００３８】
一方、通信装置５ｂ，５ｃ，５ｄ，５eから送信されてきた信号は、ＢＰフィルタ５０によって通信帯域以外の信号を抑制し通信帯域の信号を受信アンプ５１に出力する。受信アンプ５１は、受信信号を増幅してＡ／Ｄ５２に出力し、Ａ／Ｄ５２によってディジタル信号に変換された信号が等化器５３に出力される。
等化器５３は、放送線４の通信路歪（伝送路歪ともいう）を補正するためのものであり、通信路歪の補正処理を行った信号が復調器５４に出力される。
【００３９】
復調器５４では、別途入力している搬送波へのデータ割り付け量情報５５ａに基づいて、各搬送波に割り付けられているデータを取り出し、アクセスコントローラ５５に出力する。
アクセスコントローラ５５では、この取り出したデータを所定フォーマットの通信パケットに変換し、プロトコール変換器５６に出力する。プロトコール変換器５６は、この通信パケットを、情報提供装置６とのインタフェース（例えばイーサ（Ｒ）やＵＳＢ等）が取れるようにプロトコールの変換をして情報提供装置６に情報を出力する。通信装置５ｂ，５ｃ，５ｄ，５eにおける受信処理は、前記と同一であり、プロトコール変換器５６からの出力信号が表示装置に出力されることになる。
【００４０】
アクセスコントローラ５５は、復調器５４および変調器５７にデータ割り付け量情報５５ａ，５５ｂを出力するが、この情報で示されるデータ割り付け量は常に一定ではなく、一定時間ごとに通信装置５ａと５ｂ間の通信特性に対するトレーニング（学習ともいう）を行って単一あるいは複数の搬送波ごとにＳ／Ｎを推定（測定あるいは判定という）するか、あるいは通信時の伝送誤り率を評価し、これらの結果に応じて、単一あるいは複数の搬送波ごとあるいは全搬送波に対してデータ割り付け量を変更する。またＳ／Ｎ（信号とノイズの強さの比）の推定と伝送誤り率の評価を併用してデータ割り付け量を変更してもよい。
このように、通信装置５ａと５ｂ，５ｃ間で放送線４の通信特性（伝送誤りやＳ／Ｎ）をダイナミックに評価し、この結果に基づいて変復調の処理（データ割り付け量の変更）を変更することで伝送エラーを発生させないように通信することが可能になる。以下では、この点を詳細に説明する。また、単一の搬送波を用いるか、あるいは複数の搬送波を用いるかはＳ/Ｎを考慮して設計するが、ノイズ環境下での通信を考慮すると複数の搬送波を用いる方が通信性能はよい。
【００４１】
なお、通信装置５ｂ，５ｃ，５ｄ，５eは、車両９，１０の内側壁と外側壁の二重構造でできている空間を利用して設置する。すなわち、車両９，１０の天井と屋根（車両外部）との間の空間、車両９，１０の床と床下機器取り付け部との間の空間またはドアの戸袋等の空間に設置する。これらの個所は、いずれも二重構造であり、この空間に設置することにより新たなスペースを必要とすることがなく、また車内の美観を損なうこともない。
【００４２】
図６に示したように、放送線４に重畳されるノイズは低周波ほどパワーが高い。具体的には、１ＭＨｚ以下が高く、７ＭＨｚ近傍でノイズの部分的なピークがあるものの５ＭＨｚ以上ではあまり高くない。
通信装置５ａから通信装置５ｂにデータを送信するとして、通信装置５ａが放送線４に送信した信号の強さが図４に示したように一定であっても、放送線４の特性が周波数依存性を持っているため、通信装置５ｂで受信した信号の強さは、高周波ほど低下し、かつ変動している。これは、通信線のインダクタンスや通信線の往路および復路間の静電容量により通信信号の減衰や、放送線４の分岐点や端点での反射等によるものである。
【００４３】
安定した監視画像の通信（通信速度は１Ｍｂｐｓ程度以上）のためには、受信信号とノイズの強さの比（ｄＢ表現では差）であるＳ／Ｎを所定以上とする必要があり、受信信号の高周波帯域での減衰を評価すると、３０ＭＨｚ以下の周波数帯域を通信帯域として使用することが望ましい。帯域を狭くすると、通信速度が低くなるという問題があるため、通信帯域としては少なくとも１ＭＨｚ以上で３０ＭＨｚ以下が望ましい。さらに、通信帯域として５ＭＨｚ以上で３０ＭＨｚ以下の帯域を利用すると、ノイズの影響が低くなり、より安定した高速通信が可能である。
また、前記したように通信の使用帯域として１ＭＨｚ以上で３０ＭＨｚ以下を利用しているために、この帯域は短波帯域と同一の周波数であり、車両の連結部のところで放送線のコネクタが車両走行中に接触不良（ごみが挟まったり、空隙が生じたりする）を一時的に起こしても、その分離距離が1ｍｍ程度以下であるため、無線として十分に通信することが可能となる。１ＭＨｚから３０ＭＨｚの通信帯域であるため、数ｃｍは離れても無線通信は可能である。従って、コネクタが車両走行中に接触不良が発生しても通信性能に影響をあまり及ぼすことなく通信し続ける効果がある。
【００４４】
等化器５３は、放送線４の通信路歪を補正し、復調器５４が正しくデータを復調するために必要である。等化器５３は、通信におけるプリアンブル信号を用いて通信路歪を評価し、この評価の結果を用いて通信路歪を補正する。図６のように、等化器５３は減衰した受信信号の通信路歪を補正するが、その際ノイズ成分も増幅されるためＳ／Ｎは改善されない。この等化器５３がなければ、通信路歪の影響でデータの復元にエラーが生じる。つまり伝送エラーになってしまう。この点についても後記する。
【００４５】
搬送波として使用帯域内で複数の搬送波（マルチキャリア）を用いる場合を例に、Ｓ／Ｎを評価してデータ割り付け量を変更する仕組みについて以下に説明する。
図８にマルチキャリアのスペクトルを示す。帯域Δｆの搬送波は、使用帯域に複数割り当てるが、搬送波と搬送波が重ならないようにするために、搬送波間で所定帯域だけスペースを取るのが一般的である。各搬送波には所定の送信データのビットが割り付けられる。
マルチキャリアの特殊なケースであるＯＦＤＭ（直交周波数多重分割）は、図９に示すように、搬送波のピーク点では、他の搬送波のパワーがゼロとなるように各搬送波が配置され、各搬送波の帯域をΔｆとすると、時間１／（Δｆ／２）での逆フーリエ変換による直交性の維持を図っている。このため、一般のマルチキャリアとは異なって、各搬送波が重なり合っても信号が復元可能であるため、使用帯域が一般のマルチキャリアより狭くてよく、周波数利用効率が一般のマルチキャリアより高いという特徴をもっている。なお、ＯＦＤＭもマルチキャリアの一種である。
【００４６】
搬送波を用いて通信する方式として、前記のような複数の搬送波を用いて通信する方式（マルチキャリア通信方式という）と、単一の搬送波（単一キャリアともいう）を用いて通信する方式（単一キャリア通信方式という）があり、いずれも搬送波（キャリア）にデータ（ビット）を割り付けて伝送する。
単一キャリア通信方式の場合には、図８に示す搬送波のうちひとつを設定することになるが、搬送波の帯域は図８より広く最大で使用帯域ΔＦ１となる。このように搬送波（キャリア）にデータを割り付けて伝送するわけであるが、キャリアごとのＳ／Ｎによりそのデータ割り付け量には制限がある。
【００４７】
マルチキャリア通信方式は、使用帯域内で複数の狭帯域のキャリアを設けて通信する方式である。このため、放送線４に重畳したノイズの内、特定の周波数のノイズパワーが高いと、そのノイズの周波数に合致するキャリアのＳ／Ｎが他のキャリアよりも低くなり、そのキャリアへのデータ割り付け量が低くなるだけであり、全キャリアとして高いデータ割り付け量を維持できる。
この結果、高い通信速度を確保することが可能である。このように、マルチキャリア通信方式は、複数のキャリアを用いて通信しているため、Ｓ／Ｎの低くなった特定の搬送波（キャリア）に対してデータ割り付け量が低くなるだけである。
【００４８】
これに対して、単一キャリア通信方式では、特定の周波数のノイズのレベルが高いだけであっても、キャリアが一つであるため、そのキャリアに割り付けるデータ量が低くなり、マルチキャリア通信方式と比べ、かなり通信速度が低下する。特に車両における動きのある監視画像を伝送するためには１Ｍｂｐｓ以上の通信速度が必要であるために、単一キャリア通信方式より、マルチキャリア通信方式の方が適している。
各搬送波（キャリア）ごとに複数の波形（振幅と位相が異なる）を使用し、この波形にデータ（ビット）を割り付けて伝送するが、多数の送信波形を用いて伝送する際の変調は多値変調と呼ばれ、キャリア毎のＳ／Ｎによりそのデータ割り付け量（ビット割り付け量ともいう）には制限があり、図１０のような関係になっている。
【００４９】
例えば、伝送誤り率を１／１０⁵に設定すれば、２５６ＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation）、６４ＱＡＭ、１６ＱＡＭ、ＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying）、ＢＰＳＫ（Binary Phase Shift Keying）では、Ｓ／Ｎがそれぞれ約２２．５ｄＢ、約１７．７ｄＢ、約１３．５ｄＢ、約９．５ｄＢ、約６．３ｄＢ必要である。
２５６ＱＡＭでは８ビットの割り付けが可能であり、６４ＱＡＭは６ビット、１６ＱＡＭは４ビット、ＱＰＳＫは２ビット、ＢＰＳＫは１ビットの割り付けが可能であり、Ｓ／Ｎが約６．３ｄＢ未満であれば、ビットの割り付けをしない。
【００５０】
なお、ＱＡＭは振幅変調、ＱＰＳＫおよびＢＰＳＫは位相変調である。前記例では１２８ＱＡＭ、３２ＱＡＭ等を示していないが、その他のＱＡＭもある。また、誤り訂正機能を付加することにより、伝送誤り率を１／１０⁵から１／１０⁷程度にすることが可能である。従って、例えば、通信速度が１Ｍｂｐｓであれば、確率的に１０秒に１回誤りが発生することになり、誤りが発生した伝送フレームあるいはパケットを再送することにより、何ら問題なく安定した通信が可能になる。
【００５１】
〔Ｓ／Ｎの推定評価〕
次に、図１１を用いて、Ｓ／Ｎの評価について説明する。図１１は、通信装置５ａから通信装置５ｂにＳ／Ｎを評価するためのトレーニングデータを送信してＳ／Ｎを算出する例を示している。
通信装置５ａから通信装置５ｃ，５ｄ，５eにＳ／Ｎを評価するためのトレーニングデータを送信してＳ／Ｎを算出する場合も同一である。逆に、通信装置５ｂ，５ｃ，５ｄ，５eから通信装置５ａにＳ／Ｎを評価するためのトレーニングデータを送信してＳ／Ｎを算出する場合も同一である。通信装置５ａから通常のデータを送信する場合は、ステップ１からステップ５の手順により実施しており、Ｓ／Ｎ評価のための処理は割込み処理によって実施する。ここでは、割込み処理として、一定時間で起動する割込み処理を例にしている。
【００５２】
図１１に示す処理は、アクセスコントローラ５５によってなされる。通常のデータ送信においては、まずステップ１にて、プロトコール変換器５６から取り込んだデータを基に通信装置内のパケットデータを作成する。次にステップ２で、作成したパケットデータを変調器５７に出力する。これによって、データが変調され通信装置５ｂに送信される。
通信装置５ｂから送信されてくるデータについては、ステップ３で復調器５４からのパケットデータを取り込む。ステップ４にてＣＲＣ（Cycle Redundancy Check：巡回冗長検査）の評価を実施して、伝送誤り検出を行う。ステップ５にて、伝送誤りがあれば、通信装置５ｂに再送要求をし、伝送誤りがなければ取り込んだデータをプロトコール変換器５６に出力する。
【００５３】
このような通常のデータ通信処理を実施している状態で、Ｓ／Ｎ評価のための割込み処理を実施する。
ステップ６で、あらかじめ用意しているトレーニングデータを変調器５７に出力する。この結果、トレーニングデータが変調されて、通信装置５ｂに送信される。これに対して、通信装置５ｂは、ステップ１０でトレーニングデータを受信し、ステップ１１で搬送波ごとのＳ／Ｎを計算する。この計算については後記する。さらに、ステップ１２で、搬送波番号とビット割り付け量をペアとしてパケットデータに変換し、変調器に出力する。搬送波番号とビット割り付け量のペアをビット割り付け情報とよぶ。この結果、通信装置５ｂから通信装置５ａにビット割り付け情報（搬送波番号とビット割り付け量）が送信されてくる。
【００５４】
また、自局である、通信装置５ｂ自体のビット割り付け情報を更新するためにビット割り付け情報テーブルの書き換えを実施する。このビット割り付け情報は、通信装置５ａから伝送されてきたデータを通信装置５ｂの復調器で復調する際に使用する。
その後、通信装置５ａは通信装置５ｂから送信されてくるビット割り付け情報をステップ７で受信し、ステップ８にてビット割り付け情報テーブルの書き換えを実施する。この処理が終了すると、ステップ９にてビット割り付け情報テーブルの書き換え完了を示すＡＣＫを送信する。
【００５５】
通信装置５ｂでは、ステップ１３にてＡＣＫを受信し、処理を終了する。この処理が終了すると、通信装置５ｂから通信装置５ａにトレーニング情報を送信し、通信装置５ｂから通信装置５ａへの伝送に対するＳ／Ｎを評価する。これは、通信線のＳ／Ｎが対称になっていれば必要はないが、Ｓ／Ｎに対称性がないが場合には有効である。
車両の場合、ノイズ源であるインバータが通信装置５ｂ側にあることが多く、インバータは、通信装置５ｂ側のノイズが通信装置５ａのノイズより強いことが考えられる。従って、通信装置５ｂにおけるＳ／Ｎが低くなるため、通信装置５ａから通信装置５ｂにデータを送信する場合には、各搬送波に割り付けるビットをＳ／Ｎに応じて低くする必要が生じる。このように各通信装置でのＳ／Ｎに差がある場合には、双方向でのＳ／Ｎ評価を実施し、この結果得られるビット割り付け情報を各アクセスコントローラに記憶しておき、変調および復調に対応して利用する。
【００５６】
トレーニングデータを送信するか通常のデータを送信するかを区別する必要があるが、これは図１２のように伝送フォーマットを構成することにより実現できる。
この伝送フォーマットは、プリアンブル信号、ヘッダ、データ、ＣＲＣからなっており、ヘッダの中にトレーニング情報か通常のデータ情報かを示すようにしている。ヘッダがトレーニング情報を示せば、データの中にはトレーニング用データが入っており、ヘッダがデータ情報を示せば、データの中には通常の送信データが入っている。
トレーニング用データとしては、２５６ＱＡＭ、６４ＱＡＭ、ＱＰＳＫ等があるが、ここでは理解を容易にするために、ＱＰＳＫを例に説明する。なお、プリアンブル信号はシンボル同期のために用いる。
【００５７】
ＱＰＳＫは各搬送波に２ビットを割り付ける変調方式であり、信号点配置は図１３のようになっている。
Ｉ軸は信号の同相成分を表し、Ｑ軸は信号の直交成分を表している。信号点へのデータ割り付けは、例えば、第１象限の信号点でデータ“００”を示し、第２象限の信号点でデータ“０１”、第３象限の信号点でデータ“１１”、第４象限の信号点でデータ“１０”を表す。そこで、全ての象限のデータを送信した方がＳ／Ｎをより一層正確に評価することが可能である。厳密でなければ、２ビットからなる適当なデータを利用してもよい。例えば、第１象限と第３象限のデータで構成し、“００”、“１１”としてもよいし、すべて第１象限のデータとし、“００”としてもよい。
【００５８】
ここでは、トレーニング用データとして“００”、“０１”、“１１”、“１０”が設定される。そして、この場合、図７において、アクセスコントローラ５５から変調器５７に出力するビット割り付け情報として搬送波毎に２ビットの割り付け（ＱＰＳＫである）であることを出力する。これにより、変調器５７はＱＰＳＫ変調により、２ビットづつのトレーニング用データを、各搬送波に２ビットを割り付け伝送する。
トレーニングの場合には、各搬送波のＳ／Ｎを評価することが目的であるため、全搬送波に対してＱＰＳＫ変調を施してデータを送信する。トレーニングの際にはあらかじめＱＰＳＫ変調で伝送することが決まっているため、受信側ではＱＰＳＫで復調する。なお、ＱＰＳＫではどの信号点に対しても振幅が一定であり、位相のみが異なるだけであり、復調処理が簡単であるが、２５６ＱＡＭ、６４ＱＡＭ等を利用してトレーニングを実施してもよい。
【００５９】
Ｓ／Ｎの評価は以下のように実施される。ＱＰＳＫの場合、通信線上にノイズもなく減衰もなければ、復調した際の信号点は図１４のようになる。しかし、通信線上にはノイズがあり、かつ減衰もする。減衰については図７の等化器５３によって補正されるため、復調された信号は信号点配置において、基本的には真値の周りに復元されることになる。
図１４において、丸で示した範囲が復調後の信号点位置である。原点から真値までの距離が信号の強さＳであり、真値から復調後の信号点位置までの距離がノイズの強さＮである。従って、両者の比を計算すればＳ／Ｎが求まる。トレーニングでは、変調方式をあらかじめ定めているので、真値がどこにあるかをあらかじめ通信装置に記憶させておくことができる。
【００６０】
真値を用いてＳ／Ｎを計算する方式の他には、平均値を用いる方式がある。これは、復調後の信号点位置の平均を算出し、この結果を用いて原点からの距離をＳとし、各復調後の信号点位置からの距離をＮとする方式である。
なお、いずれの方式においても、ノイズをより正確に評価（推定あるいは測定）するためには、各搬送波に対して何度もトレーニングデータを送信する必要がある。車両走行時のノイズ発生状況が時々刻々と変化するために数十秒から秒オーダごとにトレーニングを実施するのがよい。
【００６１】
〔伝送誤り率評価〕
次に、トレーニングをイベントで実施する方式について説明する。このための処理を図１５に示す。
図１１と異なる点は、一定時間毎にトレーニングを実施するのではなく、通常のデータ伝送を実施し、伝送誤りが多数発生する場合に、トレーニングを実施させるようにしている点である。このために、ステップ４でのＣＲＣによる誤りチック結果を基に、ステップ５で所定時間内での誤り発生頻度（伝送誤り率）を算出し、この結果があらかじめ定めた所定値以上の場合にトレーニングを実施する。トレーニングについては、図９と同様に、ステップ６からステップ１３を実施することにより達成される。このトレーニングが終了したら、通常のデータ通信を実施する。
【００６２】
なお、この例では、通信装置５ｂから通信装置５ａへのデータ送信時に発生した伝送誤り率に基づいて、通信装置５ａから通信装置５ｂへのトレーニングを示したが、逆に、通信装置５ａから通信装置５ｂへのデータ送信時に発生した伝送誤り率に基づいて、通信装置５ｂから通信装置５ａへのトレーニングも同様にして実施される。
このように、伝送誤り率に応じてトレーニングをすること（イベント駆動のトレーニング）、つまり、Ｓ／Ｎが悪化したときにトレーニングをするため、一定時間毎にトレーニングを実施する方式に比べ伝送効率が高くなるとういう特徴がある。
【００６３】
さらに、このイベント駆動のトレーニングと一定時間毎にトレーニングを併用するとさらに伝送効率がよくなる。
つまり、イベント駆動のトレーニングによりＳ／Ｎが悪化したときのトレーニングが可能であり、Ｓ／Ｎが改善した場合には一定時間のトレーニングにより、高いＳ／Ｎ状態でのデータ割り付けが可能になるため、通信速度をより一層速くできる。
【００６４】
イベント駆動のトレーニングのみでは悪化したときのトレーニングによって決まるデータ割り付け量のみになってしまうため、伝送路のＳ／Ｎが向上しても既にトレーニング済のデータ割り付け量のままであり、通信速度の改善ができないが、両方式を併用することにより、Ｓ／Ｎ低下時にイベント駆動のトレーニングによりデータ割り付け量が低下しても、一定時間ごとのトレーニングにより、伝送路のＳ／Ｎが向上していれば、データ割り付け量は多くなる。
このように伝送路のＳ／Ｎ状態に応じて最適なデータ割り付け量が決定できる。このための処理は、アクセスコントローラ５５により、イベント駆動のトレーニングを図１５の処理で実施し、一定時間毎のトレーニングを割込み処理（図１１）で実施すればよい。
【００６５】
〔ＯＦＤＭ通信〕
前記に加え、ＯＦＤＭを含むマルチキャリア通信方式を利用して通信装置５ａ，５ｂ間で通信することにより、十分なＳ／Ｎが確保できない周波数が存在し、この結果、データの割り付けのできないキャリアが存在しても、その他の周波数のＳ／Ｎが高ければ、これらの周波数の搬送波に多くのデータ割り付けが可能になり、全体として１Ｍｂｐｓ以上の十分な通信速度を確保できる効果がある。
さらに、ＯＦＤＭは周波数利用効率が高いため、一般のマルチキャリア通信方式より狭い帯域で同等の通信速度を確保することが可能になる。車両の場合、インバータノイズによりＳ／Ｎが周波数によって変化するが、そのＳ／Ｎの変化がある程度の周波数範囲にわたっていても、ＯＦＤＭでは比較的Ｓ／Ｎの高い周波数帯域を使用周波数帯域として設定して利用することにより、車両内通信として高い通信速度を確保できるという特徴がある。
【００６６】
〔単一搬送波のＳ／Ｎ評価〕
次に、単一キャリア（単一搬送波）を使用した場合のＳ／Ｎ評価について説明する。単一キャリアを使用して、マルチキャリアと同一の通信速度を実現するには単一キャリアの帯域を広くする必要がある。単一キャリアの帯域を広くすることにより、通信速度を速くすることが可能になる。変調方式としては、マルチキャリアと変わらないため、図１１および図１５に示したトレーニングがそのまま適用できる。また、Ｓ／Ｎ評価も図１４に示す通りである。
【００６７】
〔搬送波周波数の変更方式〕
次に、Ｓ／Ｎ評価結果に基づいて搬送波（キャリア）周波数を変更する方式を説明する。
図１１および図１５ではデータ割り付け量を変更することを示したが、この代わりに、データ割り付け量を変更せずに搬送波の周波数をＳ／Ｎが同等以上の周波数帯に変更（シフトともいう）することも可能である。この場合、図７に示したデータ割り付け量情報５５ａ，５５ｂの代わりに搬送波周波数変更情報がアクセスコントローラ５５から変調器５７、復調器５４に出力される。なお、あらかじめＳ／Ｎの測定を実施しておき、どの周波数帯に変更するかを決めておく。
この方式では、単一キャリアの場合、搬送波が１本であるため、この変更処理は容易である。ただし、通信の使用帯域は、周波数変更が可能なように十分広い帯域である必要がある。
【００６８】
〔周波数スプリッタ〕
放送装置２から出力される音声信号は約４ｋＨｚ以下の信号であり、図３で示した通信装置５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ，５e間の通信信号はメガヘルツ（ＭＨｚ）帯域を利用した通信であり、両者の周波数に大きな差があり、周波数の差を利用し、周波数を分割して通信することにより、両者の信号を一本の放送線４を利用して通信している。
このために、図３で示したように周波数スプリッタ３ａ，３ｂ，３ｃを用いているが、３ａを例としてその構成を図１６に示す。
【００６９】
放送線４は単線図でなく、２本の電線で示している。周波数スプリッタ３ａは、放送線４の途中に高周波遮断フィルタ３ａ１を備え、高周波遮断フィルタ３ａ１を介して放送装置２に接続される。
高周波遮断フィルタ３ａ１は、通信装置間で通信するメガヘルツ（ＭＨｚ）以上の信号を遮断させ、約４ｋＨｚ以下の音声信号を通過させることが目的である。このため、高周波遮断フィルタ３ａ１の代わりに低周波通過フィルタであってもよい。高周波遮断フィルタ３ａ１の遮断周波数は１００ｋＨｚで十分である。
低周波通過フィルタの場合には遮断周波数は１００ｋＨｚで十分であるが、不必要な高周波を抑制させるために４０ｋＨｚ程度（４ｋＨｚの１０倍）で十分である。
【００７０】
通信装置５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ，５e間の通信は、各周波数スプリッタ３ａ，３ｂ，３ｃ間の高周波遮断フィルタ３ａ１間で挟まれる放送線４を利用して通信することになる。
通信装置５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ，５eには、通信帯域のみを通過させるためのバンドパスフィルタ（ＢＰフィルタ）５０，６０が設けられているため、音声信号が通信装置内に取り込まれることはない。
以上のように構成することにより、音声信号と、通信装置５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ，５e間の通信信号が混信することなく、周波数を分離して通信することが可能になる。
【００７１】
なお、放送装置２およびアンプ１１ａ，１１ｂは音声信号を通信するために、この音声信号の帯域のみを通過させるように、フィルタが組み込まれている場合がある。
このフィルタは低周波通過、つまり高周波遮断フィルタであり、通信装置５ａのＢＰフィルタ５０および６０で示したように、放送線とのインタフェースをとるところに設置されることになる。従って、図１６に示した高周波遮断フィルタ３ａ１の機能をこのフィルタによって達成することが可能になる。この結果、図１６の高周波遮断フィルタ３ａ１は取り外すことが可能になる。つまり、周波数スプリッタ３ａそのものが不要になり、通信装置５ａのＢＰフィルタ５０および６０を放送線４に接続するだけで、放送線４を利用して、通信装置５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ，５e間の通信が可能になる。当然、図３に示す放送装置２およびアンプ１１ａ，１１ｂ間で、通信装置５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ，５eの通信に何ら影響を受けることなく、音声通信が可能である。
【００７２】
以上の実施形態では、放送線４を利用して通信装置５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ，５e間の通信を可能とした。しかし、放送線４の代わりに、予備のペア線あるいは直流電圧や交流電圧を供給する電線を利用し、通信装置５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ，５e間で通信することが可能になる。
この場合、通信装置５ａと予備のペア線あるいは直流電圧や交流電圧を供給する電線とのインタフェースが異なるだけであり、その他は同一である。予備のペア線を利用する場合には、通信装置５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ，５eが予備のペア線に接続されるだけであり、周波数スプリッタ３ａ，３ｂ，３ｃが不要である。
また、直流電源線または交流電源線を利用する場合については、その構成を図１７に示す。
【００７３】
図１７において、通信装置５ａは結合器６５５を備え、この結合器６５５を介して直流電源線あるいは交流電源線４１に接続される。
結合器６５５はコンデンサで直流電源あるいは商用周波数の交流電源の電圧をカットあるいは十分抑制させ、トランスのインダクタンスとこのコンデンサの静電容量の値で決まる高周波通過特性を持たせることにより、メガヘルツ（ＭＨｚ）の高周波を減衰させることなしに直流電源線あるいは交流電源線４１に重畳させるようにしている。直流電源あるいは交流電源がメガヘルツ（ＭＨｚ）帯域の通信信号に対して何ら影響されなければ、周波数スプリッタ３ａが不要になり、通信装置５ａを直流電源線あるいは交流電源線４１に接続するだけで通信が可能となる。
このように、予備のペア線や直流電源線あるいは交流電源線４１を利用して、通信装置５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ，５e間の通信が可能になり、新たなケーブルを敷設する必要がなく、安価な通信手段を提供できる。
【００７４】
最近では、車両でのテロップ表示がなされるようになっているが、情報の出力元である運転室あるいは乗務員室１からの各車両のテロップ表示まで専用のテロップ用通信線が敷設されている。
テロップ表示とは文字表示であり、時間当たりの情報量はあまり多くなく、例えば、９．６Ｋｂｐｓ程度の通信速度でデータを送信している。通信信号としては、一般にパルスコード変調された通信信号である。２値ＡＭＩ符号やその他の符号を使用しても通信帯域は２倍の１９．２ＫＨｚ程度である。通信信号のパワースペクトルの９６％はこの１９．２ＫＨｚの帯域であり、残りの４％が側波帯であり、ほぼ通信帯域は１９．２ＫＨｚ程度と考えてよい。従って、音声信号の帯域４ｋＨｚと異なるものの、通信装置５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ，５eによる通信帯域であるメガヘルツ（ＭＨｚ）帯域とは周波数帯域が大きく異なっている。
【００７５】
このため、テロップ情報の通信信号と通信装置５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ，５e間の通信信号は図１６に示す周波数スプリッタで分離することができる。従って、テロップ用通信線を利用して、図３に示す構成で通信装置５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ，５e間の通信が可能になる。
但し、この場合には、放送装置２がテロップ情報出力装置となり、放送線４はテロップ用通信線となり、アンプ１１ａ，１１ｂとスピーカ１２ａ，１２ｂがテロップ表示装置になり、その他は変更ない。つまり、テロップ用通信線を利用して、通信装置５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ，５e間の通信が可能になり、新たなケーブルを敷設する必要がないという効果がある。
【００７６】
〔スペクトル拡散通信方式〕
通信装置５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ，５eとして、スペクトル拡散通信方式を適用した実施形態について、通信装置５ａを代表としてその構成を図１８に示す。
図７と異なる点は、変調器５７および復調器５４に係わる部分であり、その他は同一である。ＯＦＤＭを含めたマルチキャリア方式は、搬送波毎にビット割り付け変更を行ったが、スペクトル拡散通信方式はこのような処理はなく、その代わりにベースバンドの帯域をより広い帯域に拡散して通信し、復調時に帯域をベースバンドの帯域に圧縮して、データを復元する方式である。
【００７７】
このスペクトル拡散通信方式は、通信路上にランダムのノイズが重畳される状況下での通信に対してＳ／Ｎを高くでき、安定した通信が可能であり、インバータ機器から特定周波数帯域でのノイズ（周波数選択性ノイズという）のレベルが高くなるような場合の通信に好適である。
図７との相違点を説明する。変調器５７はスペクトル拡散通信方式の場合、１次変調器とも呼ばれ、通常の伝送で用いられる振幅変調、周波数変調、位相変調（ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ）、位相と振幅を同時に変調する１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭ、２５６ＱＡＭ等の各種変調方式が採用される。
変調器５７の出力信号（１次変調された信号）は、スペクトル拡散変調器６６３に入力される。スペクトル拡散変調器６６３は、１次変調された信号に対して拡散符号発生器６６４から出力されるＰＮ（Pseudorandom Noise）系列と呼ばれる特殊な波形を乗積されてＤ／Ａ５８に出力する。この処理をアナログ処理回路で実現することも可能であり、その場合にはＤ／Ａ５８が不要である。
これらの処理により、拡散変調された信号が通信装置５ａから通信装置５ｂに通信されることになる。
【００７８】
拡散変調後の帯域幅は、１次変調の帯域幅とＰＮ系列のそれの和になる。通常は帯域拡散の倍率が大きいので、実質的にＰＮ系列の帯域幅が拡散信号の帯域幅になる。従って、使用帯域は１次変調の帯域幅（ベースバンドの帯域）より広い帯域にする必要があり、拡散率は５倍以上とするが、車両の場合、ノイズレベルが比較的高いため、少なくとも１０倍以上が望ましい。
車両内への情報提供（映像情報含む）、車両からの監視画像伝送や保守データ等の伝送のために、通信装置５ａから通信装置５ｂ，５ｃ，５ｄ，５eへの通信に対し、最低でも１Ｍｂｐｓの通信速度が要求されるため、ベースバンドの帯域は少なくとも１ＭＨｚ以上が必要であり、その１０倍の帯域である１０ＭＨｚ以上の帯域が使用帯域として必要である。しかも図６に示したように、その測定結果から判断して１ＭＨｚ以上、望ましくは５ＭＨｚ以上を使用することが有効である。つまり、車両の場合、少なくとも５ＭＨｚ以上の帯域を使用帯域として使用することが望ましい。
【００７９】
一方、復調については、次のように処理される。Ａ／Ｄ５２の出力信号はタイミング／同期回路６６１およびスペクトル拡散逆拡散器６６２に出力される。スペクトル拡散逆拡散器６６２では送信側で用いたものと全く同一のＰＮ系列を再度乗積して、１次変調の信号を復元する。この処理を帯域圧縮とも呼ぶ。
この帯域圧縮により、Ｓ／ＮのうちＳが向上し、車両走行時のインバータノイズのような周波数選択性ノイズのＮが抑制される。このため、復調器５４での復調処理でのＳ／Ｎが十分高く、通信路上でのノイズの影響を受けることなく、元の信号を復元することが可能になる。なお、タイミング／同期回路６６１は、スペクトル拡散逆拡散器６６２にてＰＮ系列を再度乗積するための同期をとるために用いられる。また、タイミング／同期回路６６１およびスペクトル拡散逆拡散器６６２がアナログ回路で実現される場合にはＡ／Ｄ５２は不要になる。
【００８０】
以上のように、スペクトル拡散通信方式を用いて通信装置５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ，５e間で通信することにより、マルチキャリア通信方式の時に必要であったビット割り付け量を決定するためのトレーニングを実施する必要がない。このため情報通信においてトレーニングのために一時的に伝送中断が発生することがないという特徴をもたせることが可能になる。
【００８１】
さらに、通信帯域としては少なくとも１ＭＨｚ以上で３０ＭＨｚ以下とし、通信装置はバンドパスフィルタ５０，６０を備えて、これ以外の周波数の信号が、放送線、テロップ用通信線、予備のペア線、直流電源線あるいは交流電源線を伝送されないようにしているために、車両に設置するその他の機器に影響を与えないようにしている。
例えば、車両無線は、約３３０ＭＨｚから３５０ＭＨｚ、さらに４１５ＭＨｚ前後が利用され、誘導無線は数百ＫＨｚが利用されており、これらの無線機器への影響はない。さらに、シングルキャリア、マルチキャリアやその特殊形態であるＯＦＤＭを利用すれば、通信信号は正弦波であるために、これ以外の高周波成分が存在しないために、いわゆるサイドローブが発生しなく、車両に設置するその他の機器への影響が極めて低くなるという効果がある。
【００８２】
加えて、列車運転保安装置としてＡＴＣ（Automatic Train Control：列車自動制御装置）やＡＴＳ−Ｐ（Automatic Train Stop：列車自動停止装置）があるが、これはレール側に設置する地上信号機と列車下部に設置した専用の通信装置間で無線通信が行われるが、この通信周波数は、１．７ＭＨｚと３ＭＨｚ程度であり、上記の通信帯域を５ＭＨｚ以上で３０ＭＨｚ以下とし、通信装置はバンドパスフィルタ５０，６０を備えて、これ以外の周波数の信号が、放送線、テロップ用通信線、予備のペア線、直流電源線あるいは交流電源線を伝送されないようにすることにより、列車運転保安装置への影響も無視できるほど極めて低くできるという効果がある。
【００８３】
〔第２の実施形態〕
次に、車両内の放送線４を利用して、運転室あるいは乗務員室１から各車両９，１０に広告情報や乗客への有料サービス情報を提供する第２の実施形態について図１９を用いて説明する。
図１９では車両９を示し、車両１０を示していないが、同一構成である。ただし、最終車両には、通信装置５ｃ１は不要である。車両は新幹線に代表されるように多数の車両が連結されており、新幹線の場合には現状で最大１６両編成であり、４００ｍの長さになる。従って、放送線４も同等あるいはそれ以上の長さになる。つまり、通信装置５ａ，５ｃとしては、通信距離が長く、通信信号の減衰が多くなり、かつインバータ機器からのノイズの影響を受けやすい環境である。
この結果、編成車両台数が多い場合には、通信エラーが発生する可能性が高い。
【００８４】
この問題を解決するために、各車両、あるいは所定間隔の車両に対して、図１９の車両９に示すように、通信装置５ｃと５ｃ１間で一度プロトコール変換された信号で相互にデータ授受を行い、再び放送線４を利用して通信するようにしている。これにより、一度、通信信号がディジタル信号に変換され、Ｓ／Ｎが向上した後に、再び放送線４を利用して通信を行うことができ、前記問題を解決できる。
【００８５】
フィルタ１８ａは、例えば、放送線４を利用して通信装置５ａから通信されてきた通信信号と通信装置５ｃ１から出力される通信信号が衝突しないようにするために、通信信号を遮断するためのブロッキングフィルタである。つまり通信信号であるメガヘルツ（ＭＨｚ）帯域の高周波のみを抑制し、音声信号はそのまま通過させるものである。従って、このフィルタの特性としては、図１６に示した高周波遮断フィルタ３ａ１（低周波通過フィルタでもよい）と同じである。
【００８６】
また、通信装置５ａから通信装置５ｂまでの通信においては、例えば１ＭＨｚから１５ＭＨｚの周波数帯域を利用して通信し、通信装置５ｂ１とそれ以降（図示していない）の通信装置を例えば１５ＭＨｚから３０ＭＨｚの周波数帯域を利用して通信するように、使用する周波数帯域を分離して通信することも可能である。この場合、通信周波数が異なっているために、フィルタ１８ａを不要とすることが可能となる。この結果、放送線を途中で切断してフィルタ１８ａを接続するような作業が発生することがなく、作業効率を高くできる効果もある。
なお、この場合に、図７に示したバンドパスフィルタ５０、６０はそれぞれ利用する周波数帯域に対応させた特性にする必要がある。
【００８７】
〔第３の実施形態〕
次に、図２０を用いて、運転室あるいは乗務員室１から各車両９，１０に伝送されてきた広告情報や乗客への有料サービス情報を各乗客に個別に提供できる第３の実施形態について説明する。
図２０は、特急車両や新幹線車両のように乗客が着座したときに前席の背もたれが見える車両への適用を対象としている。図２０では、車両９を示し、車両１０を示していないが、同一構成である。
【００８８】
図３と異なる点は、各車両に無線送信装置２０、無線端末２６，２７を設けている点である。無線送信装置２０はチャネル配分装置２１、送信部２２，２３、送信アンテナ２４，２５からなる。無線端末２６，２７は同一構成であり、受信アンテナ２８、選局部２９、表示部３０、選局入力手段３１からなる。
チャネル配分装置２１は、通信装置５ｂの提供情報を一連の情報（映画、録画情報、娯楽情報等）毎に配分し、送信部２２，２３にそれぞれの情報を出力する。広告情報はこれらの情報の中にあらかじめ組み込んでもよい。
送信部２２，２３は、無線端末２６，２７と無線により通信するために、入力した情報を無線通信の搬送波に割り付け、送信アンテナ２４，２５に出力する。
送信アンテナ２４，２５から出力される電波は無線端末２６，２７で受信可能である。
【００８９】
無線端末２６，２７はそれぞれの乗客が利用可能なように前席背もたれの部分に取り付けておく。表示装置13ａは客室ドア上部のところに設置し、広告情報を表示させる。車両は金属でできているため、電波が遮蔽され、この電波が別の車両内に伝播されることがなく混信の問題も生じない。
乗客は無線端末２６，２７の選局入力手段３１からの操作により無線通信装置から送信されてくる複数チャネルの電波の内から任意のチャネルを選局する。選局部２９は、選局操作に従って、対応するチャネルを選局し、表示部３０にその選局した信号を出力する。表示部３０は受信した信号を表示情報とし表示する。
これにより、乗客ごとに異なった情報を提供することが可能になる。新幹線や特急車両を利用する乗客は車両利用時間が比較的長いため、このような手段により乗客に対するサービス向上が図れ、効果大である。
【００９０】
以下に、事業の運営形態とそれによって決まる演算式、および配分処理の詳細について説明する。
〔鉄道の列車を対象とした料金の流れ〕
次に、鉄道の列車で代表されるような、２列シートや３列シートがない車両を対象とした料金の流れを説明する。図２１は、鉄道の列車を対象とし、レンタル方式（事業者Ｂが事業者Ａに対して機器を貸与する）において事業者Ａ（車両運転管理事業者）およびＢ（機器供給事業者）の両者責任で車両内広告を実施する場合の料金の流れを示した図である。
図２１によれば、広告依頼主が広告会社に広告掲載料を払い、広告を制作してもらう。広告会社は広告掲載料から広告制作費と広告会社手数料を引いた料金をファイナンス会社に支払う。この支払い料金を支払いＡとする。従って、広告会社は広告制作費と広告会社手数料が収益となる。事業者Ａは機器を車両に設置するためのスペースを貸与し、事業者Ｂは工事を含め機器の貸与とその保守を行う。
【００９１】
このため、スペース貸与の対価がファイナンス会社から事業者Ａに支払われる。また、工事費を含む機器貸与および保守に対する対価がファイナンス会社から事業者Ｂに支払われる。ファイナンス会社は広告会社から受け取った支払いＡからファイナンス会社手数料を引いた料金を支払いａとして、事業者ＡとＢに支払う。
事業者ＡとＢへの配分については、事業者Ａに対しては（ａ×ｂ／１００）であり、事業者Ｂに対しては（ａ×（１００−ｂ）／１００）である。ここで、ｂの値は事業者Ａと事業者Ｂ間でビジネス開始前に決定される配分であり、運用開始後に変更できるものとする。
【００９２】
図２２は、鉄道の列車を対象とし、レンタル方式において事業者Ｂの責任で車両内広告を実施する場合の料金の流れを示した図である。
図２１と異なるのは、事業者Ａがスペースの貸与をしているのみである。このため、ファイナンス会社から事業者ＡとＢに支払われる料金の配分が図２１と異なる。事業者ＡとＢへの配分については、事業者Ａに対しては（ｃ＋ｄ）であり、事業者Ｂに対しては｛ａ−（ｃ＋ｄ）｝である。ここで、ｃは、このビジネスを従来通り紙による広告を実施した場合に得られる収入であり、ｄは、事業者Ａが受け取るビジネスの付加価値分収入である。つまり、スペース貸与料が事業者Ａに支払われる。
【００９３】
図２３は、鉄道の列車を対象とし、レンタル方式において事業者Ａの責任で車両内広告を実施する場合の料金の流れを示した図である。
図２１と異なるのは、事業者Ｂが工事を含め情報提供装置の貸与とその保守をしているのみである。このため、ファイナンス会社から事業者ＡとＢに支払われる料金の配分が図２１とは異なる。事業者ＡとＢへの配分については、事業者Ａに対しては（ａ−ｅ×（１＋ｆ））であり、事業者Ｂに対しては（ｅ×（１＋ｆ））である。ここで、ｅは（機器費）/（レンタル契約月数）であり、ｆは金利である。つまり工事費含む機器貸与料と保守費用が事業者Ｂに支払われる。
【００９４】
図２４は、鉄道の列車を対象とし、レンタル方式においてファイナンス会社の責任で車両内広告を実施する場合の料金の流れを示した図である。事業者Ａは、機器を車両に設置するためのスペースを貸与し、事業者Ｂは、工事を含機器の貸与とその保守を行う。
図２１と異なるのは、ファイナンス会社から事業者ＡとＢに支払われる料金の配分である。具体的に、事業者ＡとＢへの配分については、事業者Ａに対しては｛ｅ×（１＋ｄ）｝であり、事業者Ｂに対しては｛ｅ×（１＋ｆ）｝である。従って、ファイナンス会社の収入は、｛Ａ−ｅ×（１＋ｄ）−ｅ×（１＋ｆ）｝となる。
つまり、スペース貸与料がファイナンス会社から事業者Ａに支払われ、工事費を含む機器貸与料および保守費がファイナンス会社から事業者Ｂに支払われる。
【００９５】
図２５は、鉄道の列車を対象とし、レンタル方式において事業者Ｂおよびファイナンス会社の責任で車両内広告を実施する場合の料金の流れを示す図である。
ここでは、事業者ＡとＢへの配分について、事業者Ａに対してはスペース貸与料として（ｃ＋ｄ）、事業者Ｂに対しては｛Ａ−（ｃ＋ｄ）｝×（ｂ／１００）である。従って、ファイナンス会社の収入は、｛Ａ−（ｃ＋ｄ）｝×｛（１００−ｂ）／１００｝となる。
【００９６】
図２６は、鉄道の列車を対象とし、レンタル方式において事業者Ａおよびファイナンス会社の責任で車両内広告を実施する場合の料金の流れを示す図である。
ここでは、事業者ＡとＢへの配分について、事業者Ａに対しては｛Ａ−（ｅ＋ｆ）｝×（ｂ／１００）、事業者Ｂに対しては機器の貸与料として（ｅ＋ｆ）である。従って、ファイナンス会社の収入は、｛Ａ−（ｅ＋ｆ）｝×｛（１００−ｂ）／１００｝となる。
【００９７】
図２７は、鉄道の列車を対象とし、レンタル方式において事業者Ａ、事業者Ｂおよびファイナンス会社の３者責任で車両内広告を実施する場合の料金の流れを示す図である。
ここでは、事業者ＡとＢへの配分について、事業者Ａに対してはＡ×（ｂ／１００）、事業者Ｂに対しては、Ａ×（ｂ‘／１００）である。従って、ファイナンス会社の収入は、Ａ×｛（１００−ｂ−ｂ’）／１００｝となる。
【００９８】
図２８は、鉄道の列車を対象とし、売り切り方式においてファイナンス会社の責任で車両内広告を実施する場合の料金の流れを示した図である。つまり、事業者Ｂが機器を販売し、事業者Ａは機器を車両に設置するためのスペースを貸与する。事業者Ｂはまた工事と機器の保守も行うものとする。
このため、スペース貸与料がファイナンス会社から事業者Ａに支払われ、工事費および保守費を含む機器費がファイナンス会社から事業者Ｂに支払われる。ファイナンス会社から事業者ＡとＢに支払われる料金の配分は図２２と同一である。
【００９９】
具体的に、事業者ＡとＢへの配分については、事業者Ａに対し｛ｃ×（１＋ｄ）｝であり、事業者Ｂに対し｛ｅ×（１＋ｆ）｝である。従って、ファイナンス会社の収入は、｛Ａ−ｃ×（１＋ｄ）−ｅ×（１＋ｆ）｝となる。
なお、広告掲載料については、売り切り方式の場合には、広告放送時間に応じて課金することも可能である。具体的には、表示装置１３ａ〜１３ｄで広告放送時間を測定し、この測定結果を通信装置５ｂ〜５ｄ、そして、通信装置５ａを介して情報提供装置６へ送信し、情報提供装置６で累積広告時間を算出することにより、広告掲載料を算出することができる。また、広告掲載料の算出については、前記したように、時間の他に、広告の形態あるいは車両の運行状態についても監視し、その監視結果を広告掲載料に反映させることもできる。
【０１００】
さらに、測定された広告放送時間を、各通信装置５ｂ〜５ｅを介して情報提供装置６に送信し、情報提供装置６で累積広告時間を算出し、図示せぬ通信網を介しファイナンス会社のサーバと通信し、サーバにより広告掲載料を算出してもよい。また、累積広告時間をメモリーカード等の記録媒体に取り込み、ファイナンス会社あるいは広告会社でこのメモリーカードのデータを基に広告掲載料を算出することも可能である。
なお、情報提供装置６で広告情報を通信装置５ｂ〜５ｅに出力した合計時間と表示装置１３ａ〜１３ｄの数の積を求めて累積時間を算出してもよい。広告放送時間の測定においては、例えば事故等により表示装置１３ａ〜１３ｄに事故情報を表示した場合には、この事故情報の表示時間を全体の表示時間から減算し、正味の広告放送時間を測定する。このように、広告放送時間が減ればその分広告掲載料金は安くなる。
【０１０１】
さらに、路線ごとに広告掲載料を変更することも可能である。例えば、池袋の店の広告を掲載する場合に、池袋と御茶ノ水間でこの店の広告情報を通信して表示させることも可能である。この場合には、このような特定区間では広告掲載料を高くする。
これについては、図示していないが、情報提供装置６に運行中の区間情報が取り込まれ、この情報を元に広告情報を選択して通信装置５ｂ〜５ｅに出力するようにする。情報提供装置６から特定区間での広告情報出力回数を測定し、この測定結果を、情報提供装置６にてメモリーカード等の記録媒体に取り込んで、広告会社でこのメモリーカードのデータを基に広告掲載料を算出することも可能である。
【０１０２】
図２９は、鉄道の列車を対象とし、売り切り方式において事業者Ａの責任で車両内広告を実施する場合の料金の流れを示した図である。つまり、事業者Ｂは機器を販売し、その工事と機器の保守も行う。
ファイナンス会社から事業者ＡとＢに支払われる料金の配分については図２３と同一であり、事業者Ａに対しては｛ａ−ｅ×（１＋ｆ）｝、事業者Ｂに対しては｛ｅ×（１＋ｆ）｝である。従って、ファイナンス会社の収入は、｛Ａ−ｃ×（１＋ｄ）−ｅ×（１＋ｆ）｝となる。すなわち、工事費および保守費を含む機器費がファイナンス会社から事業者Ｂに支払われる。
【０１０３】
図３０は、鉄道の列車を対象とし、売り切り方式においてファイナンス会社と事業者Ａの両者責任で車両内広告を実施する場合の料金の流れを示した図である。
事業者Ｂは機器を販売し、その工事と機器の保守も行う。ファイナンス会社から事業者ＡとＢに支払われる料金の配分については、事業者Ａに対しては｛Ａ−ｅ×（１＋ｆ）×ＰＲ／１００｝であり、事業者Ｂに対しては｛ｅ×（１＋ｆ）｝である。ここで、ＰＲの値は、事業者Ａとファイナンス会社間でビジネス開始前に決定し、運用開始後に変更することも可能である。ここでは、工事費および保守費を含む機器費がファイナンス会社から事業者Ｂに支払われる。
【０１０４】
図３１は、鉄道の列車を対象とした情報の流れを示した図である。運転室あるいは乗務員室１に設置される情報提供装置６には、無線あるいはトロリー線（電車線ともいう）を利用した通信等による地上局と車両間の通信や可搬型記録媒体からのデータ入力により、広告情報が入力される。この情報提供装置６から通信装置５ａに広告情報が出力される。
通信装置５ａからの送信される広告情報は既存の放送線、または既存のテロップ表示用通信線、または既存の直流電源線、または既存の交流電源線を介して、各客車（車両）に設置する通信装置５ｂ〜５ｅに送信される。通信装置５ｂ〜５ｅを介して受信した広告情報は、専用ケーブルを介して各客車（車両）ドア上部等に取り付けられた表示装置に出力され、広告情報が表示される。
【０１０５】
図３２についても鉄道の列車を対象とした情報の流れを示した図であるが、図３１と異なるところは、運転室あるいは乗務員室１に設置された通信装置５ａから送信される広告情報を受信する通信装置５ｂ〜５ｅを各客車（車両）ドア上部に取り付ける表示装置１３ａ〜１３ｄに近接されて設置している点である。
このために、既存の放送線または既存のテロップ表示用通信線、あるいは既存の直流電源線、または既存の交流電源線に新線を接続し、各客車（車両）ドア上部近傍に取り付けられる通信装置５ｂ〜５ｄに接続するようにしている。この場合、表示装置１３ａ〜１３ｄと通信装置５ｂ〜５ｄを一体の装置で製作することが可能になり、別々に製作するより小型化が図れる効果がある。
【０１０６】
図３３は、鉄道の列車を対象とした機材の流れを示した図である。事業者Ｂにより以下の機材が提供される。
すなわち、情報提供装置６への情報（広告情報）入力手段は車両外部かつまたは運転室あるいは乗務員室に設置され、情報提供装置６および通信装置５ａは、運転室あるいは乗務員室１に設置される。通信装置５ｂ〜５ｅと、新線および専用ケーブルは、例えば、客車（車両）内ドア上部あるいは車両の内側壁と外側壁の二重構造でできている空間に設置し、表示装置１３ａ〜１３ｅは、客車（車両）内ドア上部に設置する。
【０１０７】
前記した本発明実施形態によれば、車両内情報サービスの形態として広告情報についてのみ説明したが、映画、録画情報、娯楽情報等の有料サービス情報について、また、広告情報付き有料サービス情報についても同様に応用できる。
図３４は、特急車両を対象とし、広告情報付き有料サービス情報の料金の流れを示した図である。
乗客は、前記した映画、録画情報、娯楽情報等のサービス情報を利用するが、これらの番組の中には広告情報が織り込んである。このため、コンテンツ会社ではその番組に広告情報を織り込んで、映画、録画情報、娯楽情報等の有料サービス情報を作成する。
有料サービス情報を視聴した乗客は、その利用に対しサービス情報使用料ｋを事業者Ａに対して支払う。また、事業者Ａは機器を車両に設置するためのスペースを貸与している。そのため、サービス情報使用料ｋからスペース貸与料ｍを減算した料金が支払いＤとして事業者Ａからファイナンス会社に支払われる。
【０１０８】
広告主、広告会社、ファイナンス会社間での料金の支払いは、図２１と同一である。なお、事業者Ｂは、機器を事業者Ａに販売し、工事と機器の保守を行うものとする。
従って、サービス情報作成費Ｐがファイナンス会社からコンテンツ会社に支払われ、工事費および保守費を含む機器費Ｏがファイナンス会社から事業者Ｂに支払われる。この結果、ファイナンス会社の収入は（Ｄ+Ａ−Ｏ-Ｐ）となる。
【０１０９】
図３５は、特急車両を対象とした情報の流れを示した図である。図３１と異なるところは、表示装置１３ａ〜１３ｄが前席の背もたれ部に設置した点であり、その他は同一である。
図３６も特急車両を対象とした情報の流れを示した図であるが、図３２と異なるところは、表示装置１３ａ〜１３ｄと、サービス情報を受信する通信装置５ｂ〜５ｅを前席の背もたれ部に設置した点であり、その他は同一である。
【０１１０】
図３７は、特急車両を対象とした機材の流れを示した図である。図３３と異なるところは、通信装置５ｂ〜５ｅが客車（車両）内の前席背もたれ部あるいは車両の内側壁と外側壁の二重構造でできている空間に設置されることと、表示装置１３ａ〜１３ｄが客車（車両）内の前席背もたれ部に設置されることであり、その他は同一である。
【０１１１】
以上説明のように本発明は、運転室あるいは乗務員室１と各車両に通信装置５ａ〜５ｄを設け、これらの通信装置５ａ〜５ｄを、例えば、放送線あるいはテロップ表示用通信線、直流電源線や交流電源線等で接続し、各車両に設置された通信装置５ｂ〜５ｄに広告情報や乗客への有料サービス情報を伝送して通信装置５ｂ〜５ｄに接続される表示装置１３ａ〜１３ｄにこれらの情報を表示させるようにしたものである。
ここで、機器供給事業者は、通信装置および表示装置を運転室あるいは乗務員室や車両に設置すると共に工事を行い、広告情報や乗客への有料サービス情報を該表示装置に表示させる。一方、車両の運転および管理を行う車両運転管理事業者は、機器提供事業者に対してこれら装置を運転室あるいは乗務員室や車両に取り付けるためのスペースを貸与する。そして、広告情報や乗客への有料サービス情報の提供行為に対し、機器供給事業者と車両運転管理事業者間での取り決めに従い、広告主あるいは有料サービス情報の利用者によって支払われる利用料金の配分処理を行うこととしたものである。
【０１１２】
このことにより、既設の放送線あるいは既設のテロップ表示用通信線、さらには直流電源線、交流電源線のいずれかを用いて車両内へ広告情報や乗客への有料サービス情報を安定に提供することが可能になる。また、この通信のために車両間を接続するような新たな大きなケーブル敷設工事を行う必要がない。そのため、車両内へ広告情報や乗客への有料サービス情報の提供に対し、その導入コストを低減できると共に早期に実現できる。
さらに、広告情報や乗客への有料サービス情報の提供行為に対し、広告掲載料や有料サービス情報の課金に応じて契約者間であらかじめ取決めた契約内容に従って情報提供装置の貸与料あるいは販売料と車両スペース貸与料が機器供給事業者と車両運転管理事業者に支払われる。この結果、車両運転管理事業者は初期投資なしに、広告情報や乗客への有料サービス情報の提供行為に対する利益を得ることが可能となる。また、機器供給事業者は、広告情報や乗客への有料サービス情報の提供行為に対する情報提供装置の貸与料あるいは販売料の配分を得ることが可能となり、両事業者共に十分な利益を期待できる。ちなみに、列車の新規車両の生産量は減少といった状況であるが、本発明によれば、既存車両の有効利用を図ることができる。
【０１１３】
また、本発明は、都市間列車、特急列車、通勤列車、行楽列車とか、都市内・都市間交通機関としての列車やバス等とかに広く適用することができる。また、表示装置は、ドアの上の部分や前席の背もたれの場所ばかりでなく、あらゆる場所に設置することができる。例えば、現在ある紙の中吊り広告に替えて、中吊り広告の位置に、ルックアップディスプレイとして表示装置を吊り下げるなどしてもよい。
【０１１４】
なお、図４に示す情報配信処理部６１、課金データ送受信部６２、課金演算処理部６３、配分演算処理部６４のそれぞれで実行される手順をコンピュータ読取り可能な記録媒体に記録し、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより本発明の車両内情報サービス提供システムが実現されるものとする。ここでいうコンピュータシステムとは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものである。
【０１１５】
【発明の効果】
以上説明のように本発明によれば、車両の運転および管理を行う車両運転管理事業者は、初期投資なしに広告情報や乗客への有料サービス情報の提供行為に対する利益を得ることが可能となる。また、機器を供給する機器供給事業者は、広告情報や乗客への有料サービス情報の提供行為に対する情報提供装置の貸与料あるいは販売料の配分を得ることが可能となる等の効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明方法を実現するビジネスモデルの一例を示す図である。
【図２】本発明方法を実現するビジネスモデルの他の例を示す図である。
【図３】本発明システムの第１の実施形態を説明する図である。
【図４】図３に示す情報提供装置の内部構成を機能展開して示したブロック図である。
【図５】情報提供装置の基本動作を示すフローチャートである。
【図６】通信特性を説明する図である。
【図７】図３の通信装置の構成を示すブロック図である。
【図８】一般のマルチキャリアのスペクトルを説明する図である。
【図９】ＯＦＤＭのスペクトルを説明する図である。
【図１０】ガウス雑音下での通信誤り特性を説明する図である。
【図１１】一定時間毎のＳ／Ｎ評価のための処理フロー図である。
【図１２】伝送フォーマットを説明する図である。
【図１３】ＱＰＳＫの信号点配置を説明する図である。
【図１４】ＱＰＳＫのＳ／Ｎ評価を説明する図である。
【図１５】イベント駆動によるＳ／Ｎ評価のための処理フロー図である。
【図１６】図３の周波数スプリッタの構成例を示す図である。
【図１７】直流電源線または交流電源線との接続構成例を示す図である。
【図１８】スペクトル拡散通信方式を適用した通信装置の構成を示す図である。
【図１９】本発明の第２の実施形態を示す図である。
【図２０】本発明の第３の実施形態を示す図である。
【図２１】鉄道の列車を対象とし、レンタル方式において事業者ＡおよびＢの両者が責任を負う場合の料金の流れを示した図である。
【図２２】鉄道の列車を対象とし、レンタル方式において事業者Ｂが責任を負う場合の料金の流れを示した図である。
【図２３】鉄道の列車を対象とし、レンタル方式において事業者Ａが責任を負う場合の料金の流れを示した図である。
【図２４】鉄道の列車を対象とし、レンタル方式においてファイナンス会社が責任を負う場合の料金の流れを示した図である。
【図２５】鉄道の列車を対象とし、レンタル方式において事業者Ｂおよびファイナンス会社が責任を負う場合の料金の流れを示した図である。
【図２６】鉄道の列車を対象とし、レンタル方式において事業者Ａおよびファイナンス会社が責任を負う場合の料金の流れを示した図である。
【図２７】鉄道の列車を対象とし、レンタル方式において事業者Ａ、Ｂ、およびファイナンス会社の３社が責任を負う場合の料金の流れを示した図である。
【図２８】鉄道の列車を対象とし、売切り方式においてファイナンス会社が責任を負う場合の料金の流れを示した図である。
【図２９】鉄道の列車を対象とし、売切り方式において事業者Ａが責任を負う場合の料金の流れを示した図である。
【図３０】鉄道の列車を対象とし、売切り方式においてファイナンス会社および事業者Ａの両者が責任を負う場合の料金の流れを示した図である。
【図３１】鉄道の列車を対象とした情報の流れを示した図である。
【図３２】鉄道の列車を対象とした情報の流れを示した図である。
【図３３】鉄道の列車を対象とした機材の流れを示した図である。
【図３４】鉄道の特急車両を対象とした場合の料金の流れを示した図である。
【図３５】鉄道の特急車両を対象とした情報の流れを示した図である。
【図３６】鉄道の特急車両を対象とした情報の流れを示した図である。
【図３７】鉄道の特急車両を対象とした機材の流れを示した図である。
【符号の説明】
１…運転室／乗務員室、２…放送装置、３ａ，３ｂ，３ｃ…周波数スプリッタ、４放送線、５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ，５ｅ…通信装置、６…情報提供装置、９，１０…車両、１１ａ，１１ｂ…アンプ、１２ａ，１２ｂ…スピーカ、１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ…表示装置、１５ａ，１５ｂ…データ収集装置、２６，２７…無線端末、３０…表示部

Claims (6)

1. 車両内の既設の放送線、既設のテロップ表示用通信線、既設の直流電源線、又は既設の交流電源線のいずれかを通信線として、
   広告情報又は有料サービス情報を配信する車両内に設置された情報提供装置と、車両内の任意の場所に設置される複数の表示装置とは、前記通信線に接続される通信装置を介して相互に通信可能なように接続され、
   前記広告情報又は前記有料サービス情報を提供する時間による従量制にしたがって課金する、
   車両内情報サービス提供方法であって、
   前記情報提供装置は、
   情報配信処理部と課金データ送受信部と課金演算処理部と記録媒体とを備え、
   前記情報配信処理部は、
   前記広告情報又は前記有料サービス情報を、それらの情報を保存しておいた前記記録媒体から読み出して前記通信装置を介して前記表示装置に配信すると共に、サービス利用者の個人データを必要としない前記広告情報及び各前記表示装置に一括配信する有料サービス情報を配信した時間を示す配信時間を計測して、それらの配信時間を前記課金データ送受信部に送信し、
   前記表示装置は、
   前記広告情報又は前記有料サービス情報を表示すると共に、前記表示装置ごとにサービス利用者の個人データを必要とする前記有料サービス情報の配信時間を計測して、その配信時間を前記通信装置を介して前記課金データ送受信部に送信し、
   前記課金演算処理部は、
   前記課金データ送受信部を介して前記広告情報の配信時間、前記一括配信する有料サービス情報の配信時間、及び前記有料サービス情報の配信時間を受信し、広告主に対しては前記広告情報の配信時間の累積時間に基づいて広告情報掲載料を算出し、利用者に対しては、前記一括配信する有料サービス情報の配信時間及び当該利用者の利用した前記有料サービス情報の配信時間の累積時間に基づいて、有料サービス情報利用料を算出すること、
   を特徴とする車両内情報サービス提供方法。
2. 前記課金演算処理部は、
   前記広告情報又は前記有料サービス情報の累積時間に、カラーと白黒の別、音声付きと音声無しの別、手話付きと手話無し表示の別、動画と静止画の別、又は車両における表示場所の別に応じて重み付け係数を設定し、料金単価を変えて、前記広告情報掲載料又は前記有料サービス情報利用料を算出すること、
   を特徴とする請求項１に記載の車両内情報サービス提供方法。
3. 前記課金演算処理部は、
   前記広告情報又は前記有料サービス情報の累積時間に、ドア出入り口近傍に位置する乗客の人数、混雑期と閑散期の別、又はラッシュ時間帯と閑散時の別に応じて重み付け係数を設定し、料金単価を変えて、前記広告情報掲載料又は前記有料サービス情報利用料を算出すること、
   を特徴とする請求項１に記載の車両内情報サービス提供方法。
4. 車両内の既設の放送線、既設のテロップ表示用通信線、既設の直流電源線、又は既設の交流電源線のいずれかを通信線として、
   広告情報又は有料サービス情報を配信する車両内に設置された情報提供装置と、車両内の任意の場所に設置される複数の表示装置とは、前記通信線に接続される通信装置を介して相互に通信可能なように接続され、
   前記広告情報又は前記有料サービス情報を提供する時間による従量制にしたがって課金する、
   車両内情報サービス提供システムであって、
   前記情報提供装置は、
   情報配信処理部と課金データ送受信部と課金演算処理部と記録媒体とを備え、
   前記情報配信処理部は、
   前記広告情報又は前記有料サービス情報を、それらの情報を保存しておいた前記記録媒体から読み出して前記通信装置を介して前記表示装置に配信すると共に、サービス利用者の個人データを必要としない前記広告情報及び各前記表示装置に一括配信する有料サービス情報を配信した時間を示す配信時間を計測して、それらの配信時間を前記課金データ送受信部に送信し、
   前記表示装置は、
   前記広告情報又は前記有料サービス情報を表示すると共に、前記表示装置ごとにサービス利用者の個人データを必要とする前記有料サービス情報の配信時間を計測して、その配信時間を前記通信装置を介して前記課金データ送受信部に送信し、
   前記課金演算処理部は、
   前記課金データ送受信部を介して前記広告情報の配信時間、前記一括配信する有料サービス情報の配信時間、及び前記有料サービス情報の配信時間を受信し、広告主に対しては前記広告情報の配信時間の累積時間に基づいて広告情報掲載料を算出し、利用者に対しては、前記一括配信する有料サービス情報の配信時間及び当該利用者の利用した前記有料サービス情報の配信時間の累積時間に基づいて、有料サービス情報利用料を算出すること、
   を特徴とする車両内情報サービス提供システム。
5. 前記課金演算処理部は、
   前記広告情報又は前記有料サービス情報の累積時間に、カラーと白黒の別、音声付きと音声無しの別、手話付きと手話無し表示の別、動画と静止画の別、又は車両における表示場所の別に応じて重み付け係数を設定し、料金単価を変えて、前記広告情報掲載料又は前記有料サービス情報利用料を算出すること、
   を特徴とする請求項４に記載の車両内情報サービス提供システム。
6. 前記課金演算処理部は、
   前記広告情報又は前記有料サービス情報の累積時間に、ドア出入り口近傍に位置する乗客の人数、混雑期と閑散期の別、又はラッシュ時間帯と閑散時の別に応じて重み付け係数を設定し、料金単価を変えて、前記広告情報掲載料又は前記有料サービス情報利用料を算出すること、
   を特徴とする請求項４に記載の車両内情報サービス提供システム。

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