JP5744310B2

JP5744310B2 - 車両内情報表示システムおよび電力供給方法

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Publication number: JP5744310B2
Application number: JP2014501889A
Authority: JP
Inventors: 沖　雅雄; 雅雄沖; 聡大橋; 英雄澤崎
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2012-02-28
Filing date: 2012-02-28
Publication date: 2015-07-08
Anticipated expiration: 2032-02-28
Also published as: US9511784B2; EP2821275A4; HK1202099A1; CN104136263B; CN104136263A; JPWO2013128585A1; KR20140116514A; EP2821275A1; EP2821275B1; WO2013128585A1; US20150045996A1

Description

本発明は、列車の車両内において広告や運行状況などの情報を乗客に通知する車両内情報表示システムに関するものである。

近年、鉄道車両においては、客室内の扉付近などにＬＣＤディスプレイなどの表示装置を備え、この表示装置を利用して運行状況や広告などの各種情報を乗客に提供することが一般的となってきている。さらに、単なるテキストや静止画像による情報提供のみならず、映像による情報提供を行うシステムも普及してきている（たとえば、特許文献１，２参照）。扉上の鴨居部などに２つのＬＣＤディスプレイを組にして設置し、一方を運行状況などの情報提供（案内表示）のために使用し、他方を広告情報の提供のために使用する構成も知られている。

また、特許文献３には、ＴＶの放送番組を列車内に配信する列車内放送配信システムについて記載されている。この列車内放送配信システムでは、アンテナで受信した放送の信号を、各車両に設置され、リング型ネットワークを形成している伝送装置間で中継するとともに、各伝送装置から各利用者端末に対して放送信号をマルチキャストする。これにより、放送信号の配信に必要な回線容量の削減や障害耐性の向上などを実現している。

特開２００２−１２７９０５号公報特開２００９−０１５２３９号公報特開２００８−１１３３４７号公報

鉄道車両においては、通常の案内表示に加えて、列車の運行見合わせや遅延などが発生した場合、その情報を車両内の表示装置に表示させて乗客に提供することも考えられる。しかしながら、たとえば自然災害や事故などが発生した場合、架線からの電力供給が停止することも考えられるので、このような、架線からの電力供給が停止するなどの障害が発生した場合においても情報提供が継続できるシステムの実現が望まれている。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、架線から電力供給を受けることができなくなった場合など、車両の電力系統に障害が発生した場合においても必要な情報を乗客に提供可能な車両内情報表示システムおよび電力供給方法を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる車両内情報表示システムは、架線からの電力を変換して得られた直流電力により充電される蓄電池を備えた電力貯蔵装置と、前記電力貯蔵装置から直流電力の供給を受けて動作し、列車の運行に関連する案内表示を乗客に対して行う複数の表示装置と、前記電力貯蔵装置から直流電力の供給を受けて動作し、前記案内表示で使用する情報である案内表示用情報を前記複数の表示装置に向けて配信する端末装置と、を備え、前記電力貯蔵装置は、前記蓄電池の残容量に応じて前記複数の表示装置に対する電力供給動作を切り替え、各表示装置へ供給する電力の総量を削減することを特徴とする。

この発明によれば、各車両の端末装置およびこの端末装置から情報を直接受信する表示装置は、列車内の電力貯蔵装置から電力供給を受けて動作するので、架線からの電力供給が停止した場合や集電装置が故障した場合、架線から供給された電力を表示装置動作用の電力に変換する電力変換装置が故障した場合においても案内表示を継続することができる、という効果を奏する。

また、電力貯蔵装置に蓄積されている電荷量（バッテリ残量）に応じて、各表示装置へ供給する電力の総量を調整するため、長時間にわたって案内表示を継続させることができるという効果を奏する。

図１は、本発明にかかる車両内情報表示システムの全体構成の一例を示す図である。図２は、端末装置および各表示装置に対する電力供給経路の一例を示す図である。図３は、車両内における端末装置から各表示装置への情報伝送経路の一例を示す図である。図４は、車両内における端末装置から各表示装置への情報伝送経路の一例を示す図である。図５は、端末装置の構成例を示す図である。図６は、表示装置の構成例を示す図である。図７は、各車両の端末装置および表示装置の動作の一例を示したフローチャートである。図８は、電力貯蔵装置の構成例を示す図である。図９は、電力貯蔵装置の動作例を示すフローチャートである。

以下に、本発明にかかる車両内情報表示システムおよび電力供給方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
＜全体構成の説明＞
図１は、本発明にかかる車両内情報表示システムの全体構成の一例を示す図である。図示したように、車両内情報表示システムは、車両＃１〜車両＃Ｎが連結された列車に設置されるものである。各車両には、共通の構成要素として、端末装置４および複数の表示装置５Ａ₁₁〜５Ａ_1K，５Ａ₂₁〜５Ａ_2K，５Ｂ₁₁〜５Ｂ_1K，５Ｂ₂₁〜５Ｂ_2Kが設置されている。また、たとえば先頭車両である車両＃１には、さらに、通信装置１、中央装置（配信サーバ）２および列車情報管理装置３が設置されている。なお、これらの通信装置１、中央装置２および列車情報管理装置３は、車両＃１ではなく他の車両に設置されていてもよい。また、それぞれ異なる車両に設置されていてもよい。

図１において、通信装置１は、駅などに設置された地上局（図示せず）との間でデータを送受信する。中央装置２は、通信装置１を介して地上局から取得したデータや予め保持しておいた動画データを各車両の端末装置４に配信する。列車情報管理装置３は、後述する列車情報の収集・管理を行う。

各車両に設置された端末装置４は、伝送路を介して相互に接続されている。上記中央装置２が設置されている車両の端末装置４は中央装置２および列車情報管理装置３に接続され、中央装置２からデータを受け取ると、それを保持しておくとともに他の端末装置４へ転送する。中央装置２が設置された車両と異なる車両に設置されている端末装置４は、中央装置２から出力され、他の端末装置４により中継されたデータを受信した場合、伝送経路上で隣接する他の端末装置４が存在していれば、受信したデータを転送する。伝送経路の詳細については別途説明する。

各表示装置（表示装置５Ａ₁₁〜５Ａ_1K，５Ａ₂₁〜５Ａ_2K，５Ｂ₁₁〜５Ｂ_1K，５Ｂ₂₁〜５Ｂ_2K）は、直流電力または交流電力の供給を受けて動作する。また、車両内の壁面（たとえば扉上の鴨居部）に設置されており、端末装置４からの指示などに基づいて、列車の運行情報や緊急情報などに基づく案内、静止画や動画（映像）からなる広告などを表示する。本実施の形態では、２つの表示装置を一組として扱うとともにこれらを並べて設置し、一組のうちの一方を列車の運行情報や緊急情報などを乗客に通知するための案内表示用として使用し、他方を広告表示用として使用する場合を想定する。

これ以降の説明では、表示装置５Ａ（５Ａ₁₁〜５Ａ_1K，５Ａ₂₁〜５Ａ_2K）を案内の表示用とし、表示装置５Ｂ（５Ｂ₁₁〜５Ｂ_1K，５Ｂ₂₁〜５Ｂ_2K）を広告の表示用として説明を行う。また、表示装置５Ａ₁₁〜５Ａ_1K，５Ｂ₁₁〜５Ｂ_1Kを車両内の一方の壁面に設置された表示装置とし、表示装置５Ａ₂₁〜５Ａ_2K，５Ｂ₂₁〜５Ｂ_2Kを他方の壁面に設置された表示装置とする。また、「表示装置５」と記載した場合、表示装置５Ａ₁₁〜５Ａ_1K，５Ａ₂₁〜５Ａ_2K，５Ｂ₁₁〜５Ｂ_1K，５Ｂ₂₁〜５Ｂ_2Kの全てを示すものとし、「表示装置５Ａ」と記載した場合には、表示装置５Ａ₁₁〜５Ａ_1K，５Ａ₂₁〜５Ａ_2K（案内表示用の表示装置）の全てを示すものとする。「表示装置５Ｂ」と記載した場合には、表示装置５Ｂ₁₁〜５Ｂ _1K，５Ｂ₂₁〜５Ｂ_2K（広告表示用の表示装置）の全てを示すものとする。

図２は、１つの車両に設置されている端末装置４および各表示装置５に対する電力供給経路の一例を示す図である。図示した車両は、端末装置４と、複数の表示装置５と、集電装置６と、電力変換装置７と、電力貯蔵装置８（例えばバッテリー）とを備えている。図２に示した車両では、電力変換装置７が、パンタグラフ等の集電装置６を介して架線から電力の供給を受け、所望電圧の直流電力および交流電力に変換する。直流電力は電力貯蔵装置８の充電用の電力として利用され、交流電力は表示装置５Ｂの全ておよび表示装置５Ａの一部の動作用の電力として利用される。端末装置４および表示装置５Ａの一部（電力変換装置７から交流電力の供給を受けない表示装置５Ａ）は、電力貯蔵装置８から直流電力の供給を受けて動作する。架線から供給を受ける電力が直流電力の場合と交流電力のいずれの場合も電力供給経路は同一である。電力変換装置７の構成（動作）が異なるだけである。なお、端末装置４は、架線の停電や電力変換装置７の故障により電力変換装置７からの電力供給が停止した場合に、この状態を検出できるのであれば、通常時は電力変換装置７から直接電力供給を受けて動作し、異常発生時にのみ、電力貯蔵装置８からの供給電力で動作してもよい。

図２では、通信装置１や中央装置２、列車情報管理装置３を備えていない車両（図１の車両＃１以外）における電力供給路の例を示したが、車両＃１における端末装置４および各表示装置５への電力供給経路も同様である。ここで、通信装置１、中央装置２および列車情報管理装置３は電力貯蔵装置８からの直流電力で動作する。電力貯蔵装置８が各車両の端末装置４および一部の表示装置５Ａに電力を供給する構成としたことにより、集電装置６や電力変換装置７が故障した場合や、架線からの給電が停止した場合にも、直流電力で動作する表示装置５Ａを利用して案内情報（案内表示）の提供を継続できる。また、一部の表示装置５Ａのみを電力貯蔵装置８から供給された電力で動作させる構成としたので、故障などにより電力貯蔵装置８が充電できない状態となった後の電力消費量を必要最小限にして電力貯蔵装置８の消耗を抑えることができる。電力貯蔵装置８から供給される電力で動作させる表示装置５Ａの数は、たとえば、電力貯蔵装置８の貯蔵容量に基づいて決定する。これとは逆に、電力貯蔵装置８からの電力で動作させる表示装置５Ａの数に基づいて、搭載する電力貯蔵装置８の貯蔵容量を決定してもよい。

図２では、集電装置６、電力変換装置７および電力貯蔵装置８を備えた車両における電力供給経路について示したが、これらの集電装置６、電力変換装置７および電力貯蔵装置８は各車両に設置するのではなく、一部の車両に設置する構成でもよい。一部の車両に設置する場合、電力貯蔵装置８が設置されていない車両の端末装置４および一部の表示装置５Ａは、他の車両に設置されている電力貯蔵装置８から直流電力の供給を受けて動作する。また、列車が電動機（モータ）駆動用の電力貯蔵装置や補機駆動用の電力貯蔵装置を備えている場合、これらの電力貯蔵装置を電力貯蔵装置８として利用してもよい。

図３は、車両内における端末装置４から各表示装置５への情報伝送経路の一例を示す図である。端末装置４から各表示装置５へ送信する情報には、案内表示に利用される情報（以下、案内表示用情報と記載する）、広告表示に利用される情報（以下、広告表示用情報と記載する）、案内表示の指示や広告表示の指示などの制御情報が含まれる。図３において、ＤＣの記載がある表示装置は、図２に示した電力貯蔵装置８から直流電力の供給を受けて動作する表示装置、ＡＣの記載がある表示装置は、図２に示した電力変換装置７から交流電力の供給を受けて動作する表示装置である。

案内表示用情報は、たとえば、列車が走行する路線の情報（路線の各駅の情報、ダイヤ、列車種別ごとの停車駅の情報など）、路線の運行情報（自列車が走行している路線や近郊の路線において生じている運行遅延、運行中止の情報など）、自列車の情報（走行中の位置の情報など）、緊急案内の情報（脱出経路の案内情報など）を含んでいる。この案内表示用情報は、比較的容量が小さく、各表示装置５Ａで個別に保持しておくことが可能な情報である。

広告表示用情報は、動画などの大容量データであり、各表示装置５Ｂで個別に保持するのが難しい情報である。

制御情報は、端末装置４が各表示装置５に表示させる内容を指示するための情報であり、各表示装置５は、端末装置４から受け取った制御情報が示すタイミングや内容の表示を乗客に対して行う。この制御情報は、案内表示用の制御情報と広告表示用の制御情報の２種類に分類される。端末装置４は、表示装置５ごとに異なる制御情報を生成して各表示装置５へ送信するようにしてもよい。これにより、表示装置５ごとに異なる内容の情報を乗客に提供できる。たとえば、個々の表示装置５Ａの位置に合わせて、表示装置５Ａごとに異なる詳細な設備案内を表示することで乗客に分かりやすい情報を提供できる。また、列車の異常、緊急時に個々の表示装置５Ａの案内を変えることで、異常状態に合わせた案内（例えば避難経路）を乗客に提供できる。

図３の説明に戻り、本実施の形態の車両内情報表示システムでは、図示したように、１車両内の各表示装置５を用途および設置位置（案内表示用と広告表示用のどちらか、および車両のどの壁面に設置されているか）に応じて４つのグループに分類し、端末装置４は、各グループの中の代表の表示装置５に対して情報を送信する。各表示装置５は、受信した情報を自身と同じグループの表示装置の中の隣接する表示装置５へ転送する。

図３に示した例では、端末装置４は、案内表示用情報を表示装置５Ａ₁₁および５Ａ₂₁へ送信し、広告表示用情報を表示装置５Ｂ₁₁および５Ｂ₂₁へ送信する。制御情報については、案内表示用の制御情報であれば表示装置５Ａ₁₁および５Ａ₂₁へ、広告表示用の制御情報であれば表示装置５Ｂ₁₁および５Ｂ₂₁へ、それぞれ送信する。案内表示用情報および案内表示用の制御情報は、表示装置５Ａ₁₁→表示装置５Ａ₁₂→表示装置５Ａ₁₃→表示装置５Ａ ₁₄の順番、および表示装置５Ａ₂₁→表示装置５Ａ₂₂→表示装置５Ａ₂₃→表示装置５Ａ₂₄の順番で転送され、車両内のすべての表示装置５Ａに配信される。広告表示用情報および広告表示用の制御情報は、表示装置５Ｂ₁₁→表示装置５Ｂ₁₂→表示装置５Ｂ₁₃→表示装置５Ｂ₁₄の順番、および表示装置５Ｂ₂₁→表示装置５Ｂ₂₂→表示装置５Ｂ₂₃→表示装置５Ｂ₂₄の順番で転送され、車両内のすべての表示装置５Ｂに配信される。

ここで、表示装置５Ａのうち、端末装置４から直接情報を受信する表示装置５Ａ₁₁および５Ａ₂₁は、上述した電力貯蔵装置８から直流電力の供給を受けて動作する表示装置である。すなわち、端末装置４は、直流電源で動作する表示装置５Ａおよびこの表示装置５Ａと対の表示装置５Ｂに対して直接情報を送信する。これにより、仮に電力変換装置７から表示装置５への交流電力の供給が停止した場合でも、直流電力で動作する表示装置５Ａ（図３の例では表示装置５Ａ₁₁，５Ａ₂₁となる）については正常動作が可能で、案内表示を乗客に提供できる。なお、各グループにおいて直流電力で動作する表示装置５の数を複数としてもよい。この場合、直流電力で動作する各表示装置５は、端末装置４から直接情報を受信する、または直流電力で動作する他の表示装置により転送された情報を受信する関係を満たすものとする。すなわち、直流電力で動作するすべての表示装置５は、交流電力で動作するいずれの表示装置５よりも早く情報を受け取るものとする。

なお、各グループにおける情報の配信順は図３に示したものに限定されない。たとえば、端末装置４からの情報がまず表示装置５Ａ₁₂，５Ａ₂₂，５Ｂ₁₂，５Ｂ₂₂に配信され、これらの表示装置から同一グループ内の隣接する表示装置へ転送を行うようにしてもよい。また、端末装置４からの情報がまず表示装置５Ａ₁₁，５Ａ₂₄，５Ｂ₁₁，５Ｂ₂₄に配信され、これらの表示装置から同一グループ内の隣接する表示装置へ転送を行うようにしてもよい。さらに、車端側に設置されている表示装置５Ａ（表示装置５Ａ₁₁と５Ａ₂₄）が端末装置４から直接情報を受信するようにしてもよい。こうすることにより、交流電力の供給が停止した場合、車両の前方の乗客と後方の乗客のいずれもが案内表示を確認できる可能性が高くなり、効率的な情報提供が可能となる。もちろん、これら以外の順番で情報配信を行ってもよい。ただし、いずれの場合にも、端末装置４から直接情報を受信する表示装置５Ａは、電力貯蔵装置８からの直流電力で動作する。

また、図３では、各グループ内の表示装置が隣接する表示装置に対して情報を転送する場合の例について示したが、図４に示したように、端末装置４から直接情報を受信した表示装置５（図４の例では表示装置５Ａ₁₁，５Ａ₂₁，５Ｂ₁₁，５Ｂ₂₁となる）が、同一グループの他のすべての表示装置５に対して情報を直接送信するようにしてもよい。

＜各構成要素の説明＞
次に、図１に示した各構成要素について説明する。

（通信装置１）
通信装置１は、図１では記載を省略している地上局と通信を行い、通信装置２が各車両へ配信する情報を受信する。また、必要に応じて自列車の情報を地上局へ送信する。地上局から受信する情報には、走行中の路線や近郊路線の運行情報（ダイヤどおりの運行が行われているかどうか、ダイヤが乱れている場合の詳細情報、など）、ニュースなどが含まれる。地上局へ送信する情報は、たとえば列車情報管理装置３から受け取った情報である。通信装置１は、地上局から情報を受信すると、この情報を中央装置２へ出力する。

（中央装置２）
中央装置２は、通信装置１が地上局から受信した情報を受け取ると、この情報を自車両（車両＃１）および各車両の端末装置４へ配信する。また、中央装置２は、各車両に設置された広告表示用の表示装置５Ｂで再生させる映像の情報などを予め保持しており、保持しておいた情報を所定のタイミングで各表示装置５Ｂに向けて配信する。なお、中央装置２は、まず自車両の端末装置４へ情報（通信装置１から受け取った情報，保持しておいた情報）を送信し、中央装置２から送信された情報を受信した端末装置４は、受信した情報を他の端末装置４へ転送する。

（列車情報管理装置３）
列車情報管理装置３は、各車両に搭載された機器、たとえば、ドア、エアコン、ブレーキ、モータ、ＡＴＯ（自動列車運転装置）、ＳＩＶ（補助電源としての静止型インバータ）、自動放送装置などから情報を収集し、これらの情報を列車情報として管理する。また、管理している列車情報の全部または一部を、必要に応じて各端末装置４へ送信する。たとえば、端末装置４から要求を受けた場合、要求内容が示す情報を要求元の端末装置４へ送信する。また、乗客に直ちに提供する必要のある緊急度の高い情報は、当該情報を取得すると直ちに、端末装置４へ送信する。

（端末装置４）
図５は、端末装置４の構成例を示す図である。図示したように、端末装置４は、経路切替部４１および４２と、モデム４３および４４と、制御部４５とを備えている。

経路切替部４１および４２は、制御部４５からの指示に従い、中央装置２から直接または他の端末装置４経由で受信した各種情報の伝送経路を切り替える。モデム４３および４４は、中央装置２または他の端末装置４との間で送受信する情報の変調・復調を行う。

制御部４５は、中央装置２から直接または他の端末装置４経由で受信した各種情報を表示装置５および隣接する他の端末装置４へ転送するとともに、自車両内の各表示装置５へ配信する。また、必要に応じ、列車情報管理装置３から取得した列車情報に基づいて、各表示装置５に表示させる内容や表示タイミングなどを指示するための制御情報を生成して制御対象の表示装置５に向けて送信する。また、モデム４３または４４の動作監視を行い、モデムの故障発生を検出した場合には、中央装置２からの受信情報を正しく復調伝送することができない（中央装置２からの情報を使用する表示を車両内の表示装置５に表示させることができない。また、下流へ情報を伝送できない）ので、経路切替部４１および４２を制御し、これらの経路切替部４１と４２を直結させる。これにより、中央装置２からの情報がバイパスされ、モデム故障の影響が他の車両にまで及ぶのを防止できる。すなわち、故障したモデムを通過した後のデータを他の車両に転送してしまい、このデータを受信した車両において、端末装置４や表示装置５が故障していないにもかかわらず乗客への情報提供が正常に行われなくなるのを防止できる。

（表示装置５）
図６は、表示装置５の構成例を示す図である。図示したように、表示装置５は、ＬＣＤ表示パネルなどの表示部５１と、表示処理部５２と、記憶部５３とを備えている。

表示部５１は、表示処理部５２からの指示に従い、案内表示または広告表示を行う。表示処理部５２は、自表示装置が案内表示用の表示装置５Ａである場合、端末装置４から受け取った指示内容（制御情報）と、端末装置４から受信し、記憶部５３で保持しておいた案内表示用情報に基づいて、表示部５１で表示させる案内表示画面のデータを生成する。一方、自表示装置が広告表示用の表示装置５Ａである場合には、端末装置４から受け取った指示内容（制御情報）と、端末装置４から受信した映像情報等の広告表示用情報に基づいて、表示部５１で表示させる広告表示画面のデータを生成する。表示処理部５２は、例えばＣＰＵ等のハードウェアとこのハードウェアと協働する所定のソフトウェアにより実現される。

記憶部５３は、端末装置４から受信した案内表示用情報、案内表示画面の生成で利用する情報（たとえば、案内表示画面において表示させる画像や動画、テキスト）、などを記憶する。また、表示処理部５２による映像処理などで一時的に利用されるメモリ領域（作業用領域）を含んでいる。この記憶部５３は、ＲＡＭやＲＯＭを組み合わせて実現されていてもよい。また、着脱可能な外部メモリ（外部記憶装置）を接続するためのインタフェースを備え、必要に応じて外部メモリを接続して容量を増加させられるようにするなどしてもよい。この場合、表示装置５は、案内表示用情報や広告表示用情報を予め書き込まれている外部メモリを接続し、この外部メモリ内の情報を利用して案内表示や広告表示を行うことが可能となる。また、各表示装置５に対して、それぞれ異なる情報が書き込まれた外部メモリを接続することにより、表示装置５ごとに異なる内容の案内表示や広告表示を行うことが可能となる。さらに、端末装置４の故障発生や情報伝送路の障害発生などにより端末装置４から情報が配信されてこなくなった場合にも、記憶部５３で保持している情報を使用して案内表示（たとえば情報の受信障害が発生している旨）などを行うことが可能となる。また、外部メモリ内の情報を地上側から通信装置１を経由して、又は中央装置２に格納されたデータを用いて一括書き換えや個々の表示装置毎の書き換えが可能とすることもできる。

＜各車両における表示制御動作の説明＞
次に、各車両に設置された表示装置５が案内表示や広告表示を行う場合の動作について、図７を用いて説明する。なお、図７は、各車両の端末装置４および表示装置５の動作の一例を示したフローチャートである。

各車両において、端末装置４は、列車情報管理装置３から列車情報が送信されてきたか否かを監視するとともに、中央装置２から案内表示用情報および広告表示用情報が送信されてきたか否かを監視している（ステップＳ１１，Ｓ１２，Ｓ１３）。

上記ステップＳ１１〜Ｓ１３の監視動作の結果、列車情報が送信されてきた場合（ステップＳ１１：Ｙｅｓ）、端末装置４は、受信した列車情報に応じた表示を各表示装置５へ表示させるための指示情報（制御情報）を生成して表示装置５へ送信する（ステップＳ１４）。

たとえば、列車情報として列車の現在位置の情報を取得した場合、端末装置４は、取得した情報が示す位置にリンクさせて表示装置５への表示内容を変更させる必要があるかどうか判断し、変更させる必要がある場合、変更を指示する制御情報を生成して対応する表示装置５へ送信する。現在位置にリンクさせて表示させる広告が存在するのであれば、表示させる広告の内容を示す制御情報を生成して広告表示用の表示装置５Ｂへ送信する。現在位置にリンクさせて現在走行位置の案内を表示させる、次の停車駅への到着案内を表示させる、などの制御が必要であるならば、表示させる案内の内容を示す制御情報を生成して案内表示用の表示装置５Ａへ送信する。表示装置５は、端末装置４からの指示内容に従った内容の表示を行う（ステップＳ１５）。なお、後述するように、表示装置５の各々が自装置の用途（案内表示用と広告表示用のどちらか）を認識している場合には、端末装置４は、受信した列車情報をそのまま、すべての表示装置５へ配信するようにしてもよい。

また、案内表示用情報が送信されてきた場合（ステップＳ１２：Ｙｅｓ）、端末装置４は、受信した案内表示用情報を案内表示用の各表示装置５Ａへ配信する（ステップＳ１６）。各表示装置５Ａは、配信されてきた案内表示用情報を記憶部５３に格納する、または配信されてきた情報に基づく案内表示を行う（ステップＳ１７）。具体的には、各表示装置５Ａは、配信されてきた案内表示用情報が、緊急度の高くない通常の案内表示で使用する情報（たとえば路線情報）の場合、受信した情報を記憶部５３に格納して保持しておく。このとき、それまで保持しておいた情報の最新情報（内容が更新された情報）を受信したのであれば、保持しておいた旧情報を最新情報に更新（上書き）する。一方、緊急度の高い案内表示用情報（たとえば、地震や事故、故障などの発生を示す情報）が送信されてきた場合には、この情報に基づいた緊急案内表示を行う。

また、広告表示用情報が送信されてきた場合（ステップＳ１３：Ｙｅｓ）、端末装置４は、受信した広告表示用情報を広告表示用の各表示装置５Ｂへ配信する（ステップＳ１８）。各表示装置５Ｂは、配信されてきた広告表示用情報に基づく広告表示を行う（ステップＳ１９）。たとえば、広告表示用情報として映像情報が送信されてきた場合、各表示装置５Ｂでは、受信した映像情報をデコードして映像（動画コンテンツ）を再生する。

なお、本実施の形態では、端末装置４が、表示装置５に配信する情報の種別を確認し、各情報を案内表示用の表示装置５Ａと広告表示用の表示装置５Ｂとに振り分けるとともに、各表示装置５に対して、表示させる内容や表示タイミングなどを指示するための制御情報を生成して送信する場合の動作について説明した。しかしながら、端末装置４の役割を他の端末装置４への情報の転送と車両内の表示装置への配信のみとしてもよい。すなわち、端末装置４は、中央装置２や列車情報管理装置３から受信した情報をすべての表示装置５へ配信し（表示装置の用途を区別することなくすべての表示装置５へ同じ情報を配信し）、各表示装置５は、自装置の用途（案内表示用と広告表示用のどちらか）に応じて必要な情報を取捨し、案内表示または広告表示を行うようにしてもよい。たとえば記憶部５３の特定領域に用途を示す情報を予め書き込んでおくことにより、各表示装置５は、自装置の用途を認識することができる。

また、各表示装置５が表示処理部５２および記憶部５３を有しているので、以下のような動作も可能となる。すなわち、表示装置５は、自装置の設置位置（車両内のどの場所にに設置されているか）の情報を記憶部５３に保持しておき、端末装置４から配信される各情報には、当該情報がどの設置位置の表示装置５に向けた情報であるかを示す設置位置情報を含ませるようにする。端末装置４は、すべての表示装置５へ同じ情報を配信し、各表示装置５は、端末装置４から配信されてきた情報を受信すると、この情報に含まれている設置位置情報を確認し、自装置で取り扱う情報か否かを判断する。そして、自装置で取り扱う情報と判断した場合、この情報を用いた案内表示または広告表示を行う。この動作によれば、表示装置５ごとに異なる内容の案内表示や広告表示が可能となる。

このように、本実施の形態の車両内情報表示システムは、列車の各車両にそれぞれ設置された端末装置およびこの端末装置からの指示に従い案内表示または広告表示を行う複数の表示装置を備え、端末装置および案内表示を行う表示装置の一部は、列車内の電力貯蔵装置から電力供給を受けて動作することとした。さらに、列車内の電力貯蔵装置から電力供給を受けて動作する表示装置は、案内表示を行うために必要な情報を端末装置から直接受信する、または、列車内の電力貯蔵装置から電力供給を受けて動作する他の表示装置のみを経由して受信することとした。これにより、停電等により架線からの電力供給が停止した場合や集電装置が故障した場合、架線から供給された電力を表示装置動作用の電力に変換する電力変換装置が故障した場合などにおいても、一部の表示装置を利用して案内表示を継続することができ、緊急案内表示を乗客に提供できる。表示装置を利用した緊急案内表示を行うことにより、放送（音声）による緊急案内が聞き取り難い場合でも、画像（絵）や文字による案内を見て状況を把握できる可能性が高くなる。また、耳の不自由な乗客などにも的確な情報を提供できる。

また、各表示装置は、案内表示用の情報を予め保持しているので、緊急時の案内を遅延なく的確に表示することができる。さらに、表示装置ごとに異なる情報（案内表示用の情報）を保持しておくことが可能であるため、たとえば、表示装置の設置位置に応じた内容の案内を表示させることができる。車両外に脱出する際の避難経路の表示などは同じ車両内でも異なる可能性があるので、受客の位置に応じた的確な案内を提供できる。

なお、本実施の形態では、案内表示用の表示装置と広告表示用の表示装置を組にして設置する構成を例にとって説明したが、案内表示と広告表示を一つの表示装置で行う場合にも適用可能である。この場合においても、一部の表示装置を電力貯蔵装置からの供給電力で動作させるとともに、端末装置からの情報を直接受信するように構成すればよい。また、複数の車両が連結された編成の列車の場合について説明したが、１両編成の列車に対しても適用可能である。

実施の形態２．
実施の形態２の車両内情報表示システムについて説明する。システムの全体構成、および１車両内の端末装置４および各表示装置５に対する電力供給経路は実施の形態１と同様とする（図１〜図４参照）。本実施の形態の車両内情報表示システムは、電力貯蔵装置８が案内表示用の表示装置５Ａに電力を供給する動作に特徴を有する。なお、上述した実施の形態１では表示装置５Ａの中の一部が直流電力の供給を受けて動作するようにしていたが、全ての表示装置５Ａが直流電力の供給を受けて動作するようにしてもよい。

図８は、電力貯蔵装置８の構成例を示す図である。図示したように、電力貯蔵装置８は、蓄電池８１と、電力変換装置７から供給された直流電圧を電圧変換するなどして蓄電池８１の充電電圧を生成する充電回路８２と、蓄電池８１から出力された電力を案内表示用の表示装置５Ａに供給する電力供給回路８３とを備えている。

図９は、電力貯蔵装置８の動作例を示すフローチャートである。電力貯蔵装置８は、電力変換装置７からの電力供給が停止したかどうかを監視しており（ステップＳ２１）、電力供給の停止を検出すると（ステップＳ２１）、表示装置５Ａへの電力供給動作の切り替えの必要性を確認する（ステップＳ２２）。切り替えの必要性は蓄電池８１の残容量に基づいて判断する。確認の結果、切り替えが不要と判断した場合（ステップＳ２１：Ｎｏ）、所定のタイミングで切り替えの必要性を再度確認する。切り替えが必要と判断した場合には（ステップＳ２２：Ｙｅｓ）、電力の供給先とする表示装置５Ａを減少させる（ステップＳ２３）。なお、ステップＳ２１を省略し、電力変換装置７からの電力供給状態によらず、常時、表示装置５Ａへの電力供給動作の切り替えの必要性を確認するようにしても構わない。

ステップＳ２１では、例えば、電力供給回路８３が、充電回路８２への入力電圧、充電回路８２からの出力電圧、または充電回路８２の動作を監視することにより、電力変換装置７からの電力供給が停止したか否か判断する。

ステップＳ２２では、例えば、電力供給回路８３が、蓄電池８１からの出力電圧に基づいて残容量を推定し、推定した残容量が一定値以下であれば電力供給動作の切り替えが必要と判断する。残容量の推定は、蓄電池８１の容量と表示装置５Ａにおける消費電力とに基づいて算出してもよい。また、残容量を推定せずに、電力変換装置７からの電力供給が停止してからの経過時間に基づいて判断するようにしてもよい。経過時間に基づいて判断する場合、電力変換装置７からの電力供給が停止してからの経過時間と蓄電池８１の残容量の関係を示したテーブルを予め作成して保持しておくなど、残容量が間接的に把握できるようにしておくのが望ましい。

ステップＳ２３では、例えば、電力供給回路８３が、一部の表示装置５Ａに対する電力供給を停止する。これにより、システム全体での消費電力を抑え、案内表示の継続時間を長くすることができる。なお、電力供給先の表示装置を一定時間間隔で切り替えるようにしてもよい。例えば、表示装置５Ａが車両の壁面に設置されている場合、まず、右側の壁面に設置されている表示装置５Ａのみに電力を供給し、その後、一定時間が経過した時点で、左側の壁面に設置されている表示装置５Ａのみに電力を供給する。以降、一定時間が経過するごとに、電力供給先を切り替える。このような制御とした場合、より多くの乗客が案内表示を確認できる状態を維持しつつ消費電力を抑制でき、案内表示の継続時間を長くすることができる。また、別の制御として、全ての表示装置５Ａに対する電力供給を停止するなどして案内表示を一旦停止させ、一定時間経過した時点で再表示させるようにしてもよい。すなわち、案内表示を常時行うのではなく、表示を行わない期間を設けて消費電力を抑制してもよい。なお、表示装置５Ａへの電力供給を停止するとその後の再表示に時間がかかるなど問題となる場合、電力供給回路８３は、表示装置５Ａへの電力供給は維持し、案内表示を中断するよう、各表示装置５Ａに指示するようにすればよい。

さらに別の制御として、直流電力の供給を受けて動作している表示装置５Ａのそれぞれに対してバックライトの輝度を下げて消費電力を抑えるよう、電力供給回路８３が指示を行うようにしてもよい。輝度を下げる場合、より多くの乗客が案内表示を確認できる状態を維持しつつ消費電力を抑制でき、案内表示の継続時間を長くすることができる。なお、電力変換装置７からの電力供給が停止した場合、車両内の照明装置に対する電力変換装置７からの交流電力の供給も停止する可能性が高い。よって、電力供給回路８３は、電力供給の停止を検出した時点で、各表示装置５Ａに対してバックライトの輝度を下げるように指示を行い、その後、蓄電池８１の残容量や電力供給停止を検出してからの経過時間に応じてさらに輝度を下げるようにしてもよい。

説明を簡単化するため、図９ではステップＳ２３の処理を行うと動作終了としたが、ステップＳ２３を実行した後ステップＳ２２に戻り、電力供給動作の切り替えがさらに必要か否かを判断するようにしてもよい。すなわち、蓄電池８１の残容量などに応じて、電力供給先を徐々に少なくしていく、バックライトの輝度を徐々に下げていくなどしてもよい。電力供給先を徐々に少なくする場合、表示装置５Ａに優先度を設けておき、優先度の低いものから順番に電力供給を停止するようにしてもよい。例えば、車両の中央部に近い表示装置５Ａほど優先度を高くする、優先席に近い表示装置５Ａほど優先度を高くする、などが考えられる。

また、バックライトの輝度を下げる制御と電力供給先の表示装置５Ａを少なくする制御とを併用するようにしてもよい。例えば、電力変換装置７からの電力供給停止を検出すると、まず、残容量などに応じてバックライトの輝度を下げる制御を行い、バックライトの輝度を最低レベルまで下げた後、電力供給先の表示装置５Ａを徐々に減少させていく。

このように、本実施の形態の車両内情報表示システムにおいて、電力貯蔵装置８は、蓄電池の残容量に応じて、直流電力の供給先の表示装置５Ａを減少させる、表示装置５Ａのバックライトの輝度を下げる、など、電力供給動作を切り替えることとした。これにより、実施の形態１と同様の効果が得られるとともに、表示装置５Ａで消費される電力を抑えることができ、案内表示を長時間にわたって継続できる。

以上のように、本発明は、車両内において案内表示や広告表示を行う車両内情報表示システムとして有用である。

１通信装置
２中央装置（配信サーバ）
３列車情報管理装置
４端末装置
５Ａ₁₁〜５Ａ₁₄，５Ａ_1K，５Ａ₂₁〜５Ａ₂₄，５Ａ_2K 表示装置（案内表示用）
５Ｂ₁₁〜５Ｂ₁₄，５Ｂ_1K，５Ｂ₂₁〜５Ｂ₂₄，５Ｂ_2K 表示装置（広告表示用）
６集電装置
７電力変換装置
８電力貯蔵装置
４１，４２経路切替部
４３，４４モデム
４５制御部
５１表示部
５２表示処理部
５３記憶部
８１蓄電池
８２充電回路
８３電力供給回路

Claims

架線からの電力を変換して得られた直流電力により充電される蓄電池を備えた電力貯蔵装置と、
前記電力貯蔵装置から直流電力の供給を受けて動作し、列車の運行に関連する案内表示を乗客に対して行う複数の表示装置と、
前記電力貯蔵装置から直流電力の供給を受けて動作し、前記案内表示で使用する情報である案内表示用情報を前記複数の表示装置に向けて配信する端末装置と、
を備え、
前記電力貯蔵装置は、前記蓄電池の残容量に応じて前記複数の表示装置に対する電力供給動作を切り替え、各表示装置へ供給する電力の総量を削減することを特徴とする車両内情報表示システム。
前記電力貯蔵装置は、前記残容量が所定のしきい値以下となった場合、一部の表示装置に対する電力供給を停止することを特徴とする請求項１に記載の車両内情報表示システム。
前記電力貯蔵装置は、複数のしきい値を値の大きい順に選択して使用し、前記残容量が選択中のしきい値以下となった場合、それまで電力を供給していた表示装置の中の一部の表示装置に対する電力供給を停止するとともに、使用するしきい値を変更することを特徴とする請求項１に記載の車両内情報表示システム。
前記複数の表示装置それぞれには、各表示装置の設置位置に基づいて決定された優先度が設定されており、
前記電力貯蔵装置は、前記残容量が選択中のしきい値以下となるごとに、前記優先度が低い表示装置から順番に電力供給を停止することを特徴とする請求項３に記載の車両内情報表示システム。
前記電力貯蔵装置は、前記残容量が所定のしきい値以下となった場合、電力供給先の表示装置を一定周期で切り替える電力供給動作を開始することを特徴とする請求項１に記載の車両内情報表示システム。
前記電力貯蔵装置は、前記残容量が所定のしきい値以下となった場合、各表示装置へ指示を出してバックライトの輝度を下げさせることを特徴とする請求項１に記載の車両内情報表示システム。
前記電力貯蔵装置は、複数のしきい値を値の大きい順に選択して使用し、前記残容量が選択中のしきい値以下となった場合、各表示装置へ指示を出してバックライトの輝度を下げさせるとともに、使用するしきい値を変更することを特徴とする請求項１に記載の車両内情報表示システム。
前記電力貯蔵装置は、複数のしきい値を値の大きい順に選択して使用し、前記残容量が選択中のしきい値以下となった場合、各表示装置へ指示を出してバックライトの輝度を下げさせるとともに、使用するしきい値を変更し、バックライトの輝度を最低値まで下げさせた後に前記残容量が選択中のしきい値以下となったことを検出した場合には、それまで電力を供給していた表示装置の中の一部の表示装置に対する電力供給を停止するとともに、使用するしきい値を変更することを特徴とする請求項１に記載の車両内情報表示システム。
前記残容量を、前記蓄電池の出力電圧に基づいて推定した推定残容量とすることを特徴とする請求項１に記載の車両内情報表示システム。
前記残容量を、前記架線からの電力を変換して得られた直流電力の供給が停止してからの経過時間に基づいて推定した推定残容量とすることを特徴とする請求項１に記載の車両内情報表示システム。
架線からの電力を変換して得られた直流電力により充電される蓄電池を備えた電力貯蔵装置と、前記電力貯蔵装置から直流電力の供給を受けて動作し、列車の運行に関連する案内表示を乗客に対して行う複数の表示装置と、前記電力貯蔵装置から直流電力の供給を受けて動作し、前記案内表示で使用する情報である案内表示用情報を前記複数の表示装置に向けて配信する端末装置と、を備えた車両において、
前記電力貯蔵装置が前記蓄電池の残容量に応じて前記複数の表示装置に対する電力供給動作を切り替え、各表示装置へ供給する電力の総量を削減することを特徴とする電力供給方法。
前記電力貯蔵装置は、前記残容量が所定のしきい値以下となった場合、一部の表示装置に対する電力供給を停止することを特徴とする請求項１１に記載の電力供給方法。
前記電力貯蔵装置は、複数のしきい値を値の大きい順に選択して使用し、前記残容量が選択中のしきい値以下となった場合、それまで電力を供給していた表示装置の中の一部の表示装置に対する電力供給を停止するとともに、使用するしきい値を変更することを特徴とする請求項１１に記載の電力供給方法。
前記複数の表示装置それぞれには、各表示装置の設置位置に基づいて決定された優先度が設定されており、
前記電力貯蔵装置は、前記残容量が選択中のしきい値以下となるごとに、前記優先度が低い表示装置から順番に電力供給を停止することを特徴とする請求項１３に記載の電力供給方法。
前記電力貯蔵装置は、前記残容量が所定のしきい値以下となった場合、電力供給先の表示装置を一定周期で切り替える電力供給動作を開始することを特徴とする請求項１１に記載の電力供給方法。
前記電力貯蔵装置は、前記残容量が所定のしきい値以下となった場合、各表示装置へ指示を出してバックライトの輝度を下げさせることを特徴とする請求項１１に記載の電力供給方法。
前記電力貯蔵装置は、複数のしきい値を値の大きい順に選択して使用し、前記残容量が選択中のしきい値以下となった場合、各表示装置へ指示を出してバックライトの輝度を下げさせるとともに、使用するしきい値を変更することを特徴とする請求項１１に記載の電力供給方法。
前記電力貯蔵装置は、複数のしきい値を値の大きい順に選択して使用し、前記残容量が選択中のしきい値以下となった場合、各表示装置へ指示を出してバックライトの輝度を下げさせるとともに、使用するしきい値を変更し、バックライトの輝度を最低値まで下げさせた後に前記残容量が選択中のしきい値以下となったことを検出した場合には、それまで電力を供給していた表示装置の中の一部の表示装置に対する電力供給を停止するとともに、使用するしきい値を変更することを特徴とする請求項１１に記載の電力供給方法。
前記残容量を、前記蓄電池の出力電圧に基づいて推定した推定残量とすることを特徴とする請求項１１に記載の電力供給方法。
前記残容量を、前記架線からの電力を変換して得られた直流電力の供給が停止してからの経過時間に基づいて推定した推定残量とすることを特徴とする請求項１１に記載の電力供給方法。