JP6425948B2 - 車内案内表示装置及び車内案内表示システム - Google Patents

Description

本発明は、鉄道車両などの車両に用いられる車内案内表示装置および表示車内案内システムに関する。

車内案内表示装置は、車内案内（行き先、次の停車駅、路線名など）や運行情報（遅延情報、運転再開など）などの様々な車内情報を乗客に提示するための装置である。

鉄道車両には、このような車内案内表示装置が車両毎に複数機設置される。各々の車両に設置された車内案内表示装置は、例えば、乗務員室などに設置された制御装置から、各車両に引き回された制御用の配線を通じて制御指令が与えられることによって制御されるようになっている。

航空機の分野においは、客室に、乗客に情報サービスを提供するためにプロジェクタなどの画像投影装置を設置することが知られている。この画像投影装置は、客室の天井に取り付けられており、客席に着座している乗客の正面側に配置されたスクリーンに画像投影装置から投影光が投射され、スクリーンに画像が表示されるようになっている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。

特開平６−３０５４８８号公報 特開平７−２７０９１１号公報

鉄道車両などの車両内にディスプレイパネルを搭載した車内案内表示装置を設置するには、電源および制御用の配線を新たに敷設し、車内案内表示装置を車両に取り付けるための壁面等の切り欠きを含む加工が必要であった。鉄道車両の場合には、一台の車両に例えば出入り口の数だけの表示器を取り付けることになる。このため取り付け工事に要する全体的なコストが嵩むという問題があった。

以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、車両に容易かつ低コストに設置することのできる車内案内表示装置および車内案内表示システムを提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る車内案内表示装置は、車両の客室の天井部分に設けられた室内灯設置部に取り付け可能な車内案内表示装置であって、前記車両の客室を照明するための照明部と、車内案内のための画像を前記客室内に設定されたスクリーン領域に投影する投影部とを具備する。

この車内案内表示装置は、照明部を備えており、車両の天井部分に元々設けられている室内灯用の取り付け場所に既存の室内灯に代えて取り付けることができる。このため、従来のディスプレイパネルに車内案内のための画像を表示する装置のように、車両の壁面に装置本体の重量に耐え得る強固な取り付け構造を設けたり、電源用の配線を敷設したりするといった大掛かりな改造工事が不要になる。よって、車内案内表示装置の取り付け作業の全体的な工数が減り、コストを低減できる。

上記の車内案内表示装置は、外部の主制御装置にて生成された表示制御情報を無線で送受信することが可能な無線通信部と、受信した前記表示制御情報をもとに前記投影部により投影される画像を制御する表示制御部とをさらに具備するものであってよい。

これにより、投影部により投影される画像を制御するための表示制御情報を通信するための信号配線を車両中に引き回すことが不要となる。よって、車内案内表示装置の取り付け作業の全体的な工数が減り、コストを低減できる。

上記の車内案内表示装置は、前記表示制御部は、少なくとも、時刻をもとに前記投影部によって投影される画像の明るさを制御するように構成されていてもよい。

上記の車内案内表示装置において、前記無線通信部は、前記外部の主制御装置にて生成された調光制御情報を無線で送受信することが可能とされ、前記車内案内表示装置は、さらに、前記調光制御情報をもとに前記照明部の明るさを制御する調光制御部を有し、前記表示制御部は、前記調光制御情報をもとに前記投影部により投影される画像の明るさを制御するように構成されたものであってよい。

上記の車内案内表示装置において、前記無線通信部は、前記外部の主制御装置にて生成された調光制御情報を無線で送受信することが可能とされ、前記車内案内表示装置は、さらに、前記調光制御情報をもとに前記照明部の明るさを制御する調光制御部を有し、前記表示制御部は、時刻と、前記調光制御情報をもとに前記投影部により投影される画像の明るさを制御するように構成されたものであってよい。

上記の車内案内表示装置において、前記客室内のスクリーン領域が曲面部分を含み、前記表示制御部は、前記曲面部分に起因した画像の歪みが投影画像において補正されるように座標変換された画像を前記投影部に供給するように構成されたものであってよい。

上記の車内案内表示装置において、前記照明部の照明光が、前記スクリーン領域とその周辺に照射されることを防止する遮光板をさらに具備するものであってよい。

本発明の別の形態に係る車内案内表示システムは、車両の客室の天井部分に設けられた複数の室内灯設置部に各々取り付け可能な複数の車内案内表示装置と、主制御装置とを具備する車内案内表示システムであって、前記主制御装置は、前記複数の車内案内表示装置に車内案内として表示させる画像を制御する表示制御情報を生成する第１の制御部と、前記生成された表示制御情報を前記車内案内表示装置に無線で送信する第１の無線通信部とを具備し、前記車内案内表示装置は、前記車両の客室を照明するための照明部と、前記画像を前記客室内に設定されたスクリーン領域に投影する投影部と、前記主制御装置から無線で送信された前記表示制御情報をマルチホッピング方式で前記複数の車内案内表示装置間で伝送する第２の無線通信部とを具備する。

本発明によれば、車両に容易かつ低コストに設置することができる。

本発明の第１の実施形態に係る車内案内表示システム１の全体構成を示す図である。 図１の車内案内表示システム１における主制御装置１０の構成を示すブロック図である。 図１の車内案内表示システム１における車内案内表示装置２０を示す斜視図である。 図３の車内案内表示装置２０の断面図である。 図３の車内案内表示装置２０の構成を示すブロック図である。 図５における表示制御部２６の構成を示すブロック図である。 表示制御部２６によって参照される時刻と輝度制御情報との対応関係の例を示す図である。 図５における無線通信部２５の構成を示すブロック図である。 本発明に係る第２の実施形態の車内案内表示システムにおける車内案内表示装置２０Ａの構成を示すブロック図である。 調光制御情報と輝度制御情報との対応関係の例を示す図である。 本発明に係る第３の実施形態の車内案内表示装置における表示制御部２６Ｂの構成を示すブロック図である。 調光制御情報、時刻情報および輝度制御情報との対応関係の例を示す図である。 第１の変形例である車内案内表示装置２０Ｃの構成を示す断面図である。 第２の変形例である車内案内表示装置２０Ｄの構成を示す断面図である。 第３の変形例を説明するための図である。 曲面部分に起因した画像の歪みが投影画像において補正されるように、画像に対して施される座標変換の例を示す図である。 第４の変形例として、遮蔽板５１が追加された車内案内表示装置２０Ｅを示す斜視図である。 第４の変形例の車内案内表示装置２０Ｅの断面図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。
＜第１の実施形態＞
［車内案内表示システム］

図１は、本発明の第１の実施形態に係る車内案内表示システム１の全体構成を示す図である。
この車内案内表示システム１は、主制御装置１０と、複数の車内案内表示装置２０（２０−０、２０−１、２０−２、２０−３、２０−４、・・・）とで構成される。主制御装置１０は、鉄道車両３０の乗務員室３１などに設置される。複数の車内案内表示装置２０は、鉄道車両３０における客室３２に設置される。

車内案内表示装置２０は、主に、客室３２を照明する照明部と、客室３２内の乗客に対して、行き先、次の停車駅、路線名、運行情報などの車内案内情報を、客室３２内に設定されたスクリーン領域に投影する投影部を一体に備える機器である。主制御装置１０と車内案内表示装置２０、さらには複数の車内案内表示装置２０どうしは相互に無線で情報を通信することが可能なように構成される。

次に、主制御装置１０および車内案内表示装置２０の構成について説明する。

［主制御装置１０の構成］
図２は、主制御装置１０の構成を示すブロック図である。
主制御装置１０は、ＣＰＵ（制御部）１１、メモリ１２、データ記憶部１３、無線通信部（第１の無線通信部）１４および操作パネル１５を有する。

ＣＰＵ１１は、メモリ１２に格納されたプログラムおよびデータ記憶部１３に格納された情報を用いて主制御装置１０の制御、および車内案内表示装置２０に送信する情報の生成等を行う。

無線通信部１４は、車内案内表示装置２０に表示させる案内情報の画像を制御する表示制御情報を少なくとも格納するパケットを、アンテナ１６を用いて無線で車内案内表示装置２０に送信する。表示制御情報は、例えば、表示の切り替え先の案内情報を識別する情報であってもよいし、表示の順番が予め決められた案内情報のシリーズに対して表示の切り替えを指示する情報であってもよい。

この車内案内表示システム１では、マルチホッピングによりパケットを伝送する方式が採用されている。マルチホッピングとは、端末（車内案内表示装置２０）同士が通信を中継しあい、バケツリレーのように複数段数にわたって遠方へパケットを伝送する仕組みである。

パケットは、上記の表示制御情報の他、以下の情報を格納する。
１．識別ＩＤ：車内案内表示システム１を識別するＩＤである。この識別ＩＤにより複数の車内案内表示システム間でのパケットの分離が可能となる。識別ＩＤは、パケットの暗号化と暗号化の解除にも用いられる。識別ＩＤは、車内案内表示システム１に属するすべての車内案内表示装置２０の無線通信部２５に初期設定時にセットされる。
２．送信ＩＤ：同一パケットの送受信の重複を防止するために、パケットにユニークに付加されるＩＤである。

図２の説明に戻って、操作パネル１５は、操作者から主制御装置１０への各種の指令や情報の入力を受け付ける入力部と、主制御装置１０のステータスや設定内容などをユーザに提示する表示部などを備える。

［車内案内表示装置２０の構成］
次に、車内案内表示装置２０の構成を説明する。
図３は、車内案内表示装置２０を示す斜視図である。
図４は、車内案内表示装置２０の断面図である。

これらの図に示すように、車内案内表示装置２０は、客室３２の天井部分に設けられた室内灯設置部３３に取り付けられる。室内灯設置部３３は、もともと室内灯が取り付けられることを想定して天井部分に設けられ、室内灯の基部の嵌め込みが可能なサイズの開口部を有する。車内案内表示装置２０は、室内灯に代えて室内灯設置部３３に取り付けられる。

車内案内表示装置２０は、キャビネット２１を有する。キャビネット２１は、室内灯設置部３３に嵌め込んで、例えばボルトおよびボルト受けなどの固定具２２を用いて室内灯設置部３３に固定される。

キャビネット２１内には投影部２４が設けられている。キャビネット２１には、投影部２４から出射された投影光Ｉを通過させるための窓２１１が設けられている。投影部２４から出射された投影光Ｉは、この窓２１１を通過して、客室３２内の壁面４０に設定されたスクリーン領域４２に投射される。

また、室内灯設置部３３に設置されたキャビネット２１の下面には、客室３２内を照明するための照明部２３が設けられている。照明部２３は、例えば直管型ＬＥＤランプ、平型ＬＥＤランプなどの光源２３１を有する。

図５は、車内案内表示装置２０の構成をブロック化して示す図である。
同図に示すように、この車内案内表示装置２０は、照明部２３、投影部２４、無線通信部（第２の無線通信部）２５および表示制御部２６を有する。

照明部２３は、上記の光源２３１と、この光源２３１を駆動するための電力を供給する駆動回路（図示せず）などで構成される。

無線通信部２５は、アンテナ２７を用いて主制御装置１０および他の車内案内表示装置との間で上記のパケットの無線通信を行う。無線通信部２５は、主制御装置１０から送信された上記のパケットを主制御装置１０から直接、または車内案内表示システム１に属する他の車内案内表示装置による中継を介して受信する。また、無線通信部２５は、受信したパケットが車内案内表示システム１に属する他の車内案内表示装置にマルチホッピングで伝送されるように送信する。

表示制御部２６は、無線通信部２５にて受信されたパケットから抽出された表示制御情報をもとに、投影部２４により投影される案内情報の画像を切り替えたり、時刻をもとに投影画像の明るさを制御するなどの表示制御を行う。

図６は、かかる表示制御部２６の構成を示すブロック図である。
同図に示すように、表示制御部２６は、ＣＰＵ２６１、メモリ２６３、案内情報記憶部２６３および時計部２６４などで構成される。

案内情報記憶部２６３には、投影部２４に供給される１以上の案内情報が予め記憶されている。

表示制御部２６のＣＰＵ２６１は、無線通信部２５を通じて主制御装置１０または他の車内案内表示装置２０から受信したパケットに含まれる表示制御情報をもとに案内情報記憶部２６３から切り替え先の案内情報を読み出し、図示しないインタフェースを通じて投影部２４に供給する。

また、表示制御部２６のＣＰＵ２６１は、時計部２６４の時刻情報をもとに投影画像の明るさを指定する輝度制御情報を生成し、投影部２４に供給する。投影部２４は、表示制御部２６から与えられる輝度制御情報をもとに、例えば、投影用光源の明るさ（出力光量）などの制御量を生成して投影画像の明るさを制御する。

図７は、時刻と輝度制御情報との対応関係の例を示す図である。
この例では、説明の簡単化のため、時刻は、例えば夏季であれば、午前５時から午後６時までが"日中"に属する時刻と判断され、その他の時刻は"夜間"に属する時刻と判断され、投影画像の明るさは"明"と"暗"の２段階に切り替えることができる場合を想定している。

表示制御部２６のＣＰＵ２６１は、時計部２６４より与えられた時刻情報が"日中"に属する時刻であるか"夜間"に属する時刻であるかを判別し、"日中"に属する時刻である場合は投影画像の明るさを"明"とする輝度制御情報を生成する。また、表示制御部２６のＣＰＵ２６１は、時計部２６４の時刻情報が"夜間"に属する時刻である場合は投影画像の明るさを"暗"とする輝度制御情報を生成する。すなわち、昼間の明るい環境では投影画像とその周辺とのコントラストを高くすることで、クリアな投影画像を得ることができる。また、夜間の暗い環境では、投影画像とその周辺とのコントラストが高すぎて投影画像が眩しく見づらくなる傾向がある。したがって、この場合には投影画像を暗くすればよい。

また、主制御装置１０から輝度制御情報を各々の車内案内表示装置２０に無線送信することによって、各々の車内案内表示装置２０の投影部２４において投影画像の明るさを調整するようにしてもよい。

投影部２４は、例えば液晶プロジェクタなどで構成される。液晶プロジェクタには、単板式方式の液晶プロジェクタ、あるいは３枚式方式の液晶プロジェクタのいずれを用いてもよい。例として、３枚式方式の液晶プロジェクタの構成を説明する。３枚式方式の液晶プロジェクタでは、投影用光源からの光がインテグレータにて平行光とされ、色分解光学系にてＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色光に分解される。各々の色光は、各々の色を担当する液晶パネルに入射される。各々の液晶パネルには、提示する案内情報をＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色の輝度成分に分解したモノクロ画像が表示される。各々の液晶パネルを透過することによって空間的な変調が施された各々の光は、光合成プリズムなどの光合成光学系によって合成されてカラー画像となり、投影光学系を通して、スクリーンとなる車両内の壁面に拡大して投影される。

本実施形態の車内案内表示装置２０に用いられる投影部２４は必ずしもこの３枚式方式の液晶プロジェクタに限定されない。その他、公知の様々な方式のプロジェクタを用いてもよい。

投影部２４は、ＣＰＵおよびメモリなどで構成される制御部（図示せず）を有する。制御部は、表示制御部２６より与えられた案内情報を復号して画像データとし、この画像データをＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色の輝度成分に分解し、３枚の液晶パネルに供給する。あるいは、制御部は、予め用意されたＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色の画像データを表示制御部２６より取得して３枚の液晶パネルに供給してもよい。

また、投影部２４の制御部は、表示制御部２６より与えられた投影画像の明るさを指定する輝度制御情報をもとに、例えば、投影用光源の明るさ（出力光量）などを変更することによって、投影画像の明るさを制御する。

なお、図示は省略したが、車内案内表示装置２０には、その他の構成要素として電源部が設けられている。電源部は、車両におけるサービス用電源を取り込み、車内案内表示装置２０内の各部に必要な電力を生成する。サービス用電源は、もともと室内灯にも利用されるように、車両に引き回された既存の電源配線により供給される電源である。

なお、図４に示したように、この車内案内表示装置２０では、客室３２の天井付近の高さに配置された投影部２４から、客室３２の壁面４０に設定されたスクリーン領域４２に対して斜め方向から投影光Ｉが投射される。

スクリーン領域４２として用いられる壁面４０は、例えば、車両３０の乗客用出入口の上方の壁面、もしくはその付近などであってよい。あるいは、車両３０の連結部の連絡口の上方の壁面、もしくはその付近などであってもよい、

［車内案内表示装置２０の無線通信部２５の構成と動作］
次に、車内案内表示装置２０の無線通信部（第２の無線通信部）２５について説明する。
図８は車内案内表示装置２０の無線通信部２５の構成を示すブロック図である。

車内案内表示装置２０の無線通信部２５は、送信／受信切替回路２５１、復調回路２５２、変調回路２５３および無線制御部２５４を有する。

送信／受信切替回路２５１は、無線制御部２５４からの切替制御信号に応じて、アンテナ２７を用いた無線通信を送信で利用するか、受信で利用するかを切り替える。

復調回路２５２は、アンテナ２７を用いて受信された信号を復調して受信パケットを復元する。なお、実際には受信パケットは暗号化されており、暗号化を解除する処理も行われる。

変調回路２５３は、無線制御部２５４により生成された送信パケットを無線通信に適した符号系列に変調して送信／受信切替回路２５１を通じてアンテナ２７に供給する。なお、実際には変調の前に送信パケットを暗号化する処理が行われる。

無線制御部２５４は、ＣＰＵ２５５、メモリ２５６およびデータ記憶部２５７などで構成される。データ記憶部２５７には、車内案内表示装置２０の初期設定時に主制御装置１０から無線通信によって与えられた識別ＩＤなどが記憶される。メモリ２５６には、受信パケットに含まれる送信ＩＤが決められた上限数まで記憶される。すなわち、メモリ２５６に記憶された送信ＩＤの数が上限数に達しているとき、次に新たな送信ＩＤ（メモリ２５６に記憶されていない送信ＩＤ）を含む受信パケットが受信されたとき、その受信パケットの送信ＩＤがメモリ２５６に記憶され、最古の送信ＩＤがメモリ２５６から消去される。

無線制御部２５４は、データ記憶部２５７に記憶された識別ＩＤと、受信パケットに含まれる識別ＩＤとを比較して、自身が属する車内案内表示システム１の受信パケットかどうかを判断する。無線制御部２５４は、両方の識別ＩＤが一致すれば、受信パケットから送信ＩＤを取り出し、この送信ＩＤがメモリ２５６に記憶されているいずれの送信ＩＤとも不一致であるかどうかを判断する。受信パケットから抽出された送信ＩＤがメモリ２５６に記憶されているいずれかの送信ＩＤと一致する場合には、無線制御部２５４は、その受信パケットを破棄する。受信パケットから抽出された送信ＩＤがメモリ２５６に記憶されているいずれの送信ＩＤとも一致しない場合には、無線制御部２５４は、次のような制御を行う。

１．無線制御部２５４は、受信パケットから抽出した送信ＩＤをメモリ２５６に記憶する。
２．無線制御部２５４は、受信パケットから表示制御情報を取り出し、表示制御部２６に供給する。表示制御部２６は、取得した表示制御情報をもとに、投影部２４に供給する案内情報を案内情報記憶部２６３から読み出して投影部２４に供給する。
３．無線制御部２５４は、受信パケットから抽出した送信ＩＤおよび表示制御情報と、データ記憶部２５７に記憶された識別ＩＤを格納した送信パケットを生成する。
４．無線制御部２５４は、送信パケットの生成完了後、遅延時間をランダムに生成し、この遅延時間を経過したタイミングで、送信パケットを変調回路２５３に供給する。さらに、無線制御部２５４は切替制御信号により送信／受信切替回路２５１を送信側に切り替える。

変調回路２５３は、無線制御部２５４により供給された送信パケットを変調し、この変調信号を送信／受信切替回路２５１を介してアンテナ２７に供給する。

これにより、車内案内表示装置２０の無線通信部２５から、受信パケットの識別ＩＤ、送信ＩＤおよび表示制御情報を格納した送信パケットが送信される。

この車内案内表示装置２０から送信された送信パケットを受信した別の車内案内表示装置２０においても同様の動作が行われる。

なお、送信パケットの送信にランダムな時間での遅延をかけたのは、主制御装置１０から送信された受信パケットを複数の車内案内表示装置２０が同時に受信したとき、それらの車内案内表示装置２０が同時に送信パケットを送信することを防止するためである。

［本実施形態の車内案内表示システム１および車内案内表示装置２０の効果］
本実施形態の車内案内表示装置２０は、従来のディスプレイパネルを用いた車内案内表示装置に比較して次のような効果を有する。

１．従来のディスプレイを用いた車内案内表示装置は、装置本体を車両の壁面に固定しなければならない。このため装置本体の重量に耐え得る強固な取り付け構造を車両の壁面に設けるといった比較的大掛かりな改造が必要である。したがって、工数がかかり、作業コストが高くつく。これに対し、本実施形態の車内案内表示装置２０は、車両の天井部分に元々設けられている、室内灯用の取り付け場所に取り付けることができる。よって、取り付け作業の工数が減り、コストを低減できる。

２．車両の壁面に取り付けられるタイプの車内案内表示装置は電源用の配線を新たに引き通す必要がある。これに対し、本実施形態の車内案内表示装置２０は、車両の天井部分に元々設けられた室内灯用の取り付け部に取り付けられるので、元々そこに引き通してある電源配線を使用すれば、新たな電源配線を引き通す必要はない。この点からも、工数の低減および作業コストの低減を図れる。

３．車両の壁面に取り付けられるタイプの車内案内表示装置は通信用の配線を新たに敷設する必要がある。これに対し、本実施形態の車内案内表示システム１では通信に無線が採用されているので、新たな通信配線を引き通す必要はない。この点からも、工数の低減および作業コストの低減を図れる。また、その無線通信には、マルチホッピング方式が採用されているので、車両の連結数の違いに対して無線通信性能が大きく変動することがなく、安定した無線通信性能が確保される。

４．本実施形態の車内案内表示装置２０は、室内灯用の照明部２３を備え、照明部２３の光源２３１の交換も可能であるから、別途、室内灯を新設する必要がない。

＜第２の実施形態＞
次に、本発明に係る第２の実施形態を説明する。
本実施形態の車内案内表示システムでは、主制御装置から表示制御情報を含むパケット（以下「第１のパケット」と呼ぶ。）の他、車内案内表示装置の照明部の照明の明るさを指定する調光制御情報を含むパケット（以下「第２のパケット」と呼ぶ。）が無線で送信される。この第２のパケットを受信した各々の車内案内表示装置は、この第２のパケットに含まれる調光制御情報をもとに照明部の照明の明るさを制御するともに投影画像の明るさを制御する。

図９は、第２の実施形態の車内案内表示システムにおける車内案内表示装置２０Ａの構成をブロック化して示す図である。

同図に示すように、この車内案内表示装置２０Ａは、照明部２３Ａ、投影部２４Ａ、無線通信部２５Ａ、表示制御部２６Ａおよび調光制御部２８Ａを有する。

照明部２３Ａは、調光制御部２８Ａからの調光制御信号をもとに照明の明るさを制御することが可能である。

無線通信部２５Ａは、主制御装置１０から送信された上記の第１のパケットおよび第２のパケットをアンテナ２７を用いて受信したり、受信した第１のパケットおよび第２のパケットが、当該車内案内表示システムに属する他の車内案内表示装置２０Ａにマルチホッピングで伝送されるようにアンテナ２７Ａを用いて送信したりする。

表示制御部２６Ａは、無線通信部２５Ａにて受信された第１のパケットに含まれる表示制御情報をもとに投影部２４Ａの投影画像を切り替えたり、受信された第２のパケットに含まれる調光制御情報をもとに投影画像の明るさ（輝度）を切り替える輝度制御情報を生成し、投影部２４Ａに出力する。投影部２４Ａは、表示制御部２６Ａから与えられる輝度制御情報をもとに、例えば、投影用光源の明るさ（出力光量）などの制御量を生成して投影画像の明るさを制御する。

図１０は、調光制御情報と輝度制御情報との対応関係の例を示す図である。
この例では、説明の簡単化のため、調光制御情報により照明の明るさを"明（１００％：最大出力）"と"暗（５０％）"の２段階に切り替えることができ、投影画像の明るさについても"明"と"暗"の２段階に切り替えることができる場合を想定している。

調光制御情報により照明の明るさとして"明"が指定された場合、表示制御部２６Ａは、輝度制御情報としても投影画像の明るさを"明"とする。また、調光制御情報により照明の明るさとして"暗"が指定された場合、表示制御部２６Ａは、輝度制御情報としても投影画像の明るさを"暗"とする。これにより、照明の明るさに対して好適な投影画像の明るさが得られる。

なお、ここでは、照明の明るさと投影画像の明るさを"明"と"暗"の２段階で切り替えられることとしたが、３段階以上に切り替えてもよいし、照明および投影画像とも、制御可能な明るさの範囲において連続的に切り替えられるようにしてもよい。

＜第３の実施形態＞
次に、本発明に係る第３の実施形態を説明する。
この実施形態の車内案内表示装置では、第２のパケットに含まれる調光制御情報とローカルの時計部の時刻情報をもとに投影画像の明るさが制御される。

図１１は、本実施形態の車内案内表示装置における表示制御部２６Ｂの構成を示すブロック図である。
表示制御部２６ＢのＣＰＵ２６１Ｂは、無線通信部２５Ｂより第２のパケットに含まれる調光制御情報が与えられると、時計部２６４Ｂから時刻情報を取り込む。ＣＰＵ２６１Ｂは、調光制御情報と時刻情報をもとに投影画像の明るさを指定する輝度制御情報を生成し、これを投影部２４Ｂに供給する。

図１２は、本実施形態の調光制御情報、時刻情報および輝度制御情報との対応関係の例を示す図である。
この例では、説明の簡単化のため、時刻は、例えば夏季であれば、午前５時から午後６時までが"日中"に属する時刻と判断され、その他の時刻は"夜間"に属する時刻と判断され、投影画像の明るさは"明"と"暗"の２段階に切り替えることができる場合を想定している。また、調光制御情報により照明の明るさを"明（１００％：最大出力）"と"暗（５０％）"の２段階に切り替えることができ、投影画像の明るさについては"明"と"中間"と"暗"の３段階に切り替えることができる場合を想定している。

表示制御部２６ＢのＣＰＵ２６１Ｂは、調光制御情報により照明の明るさとして"明"が指定され、時計部２６４Ｂより与えられた時刻情報が"日中"に属する時刻であることを判断した場合、投影画像の明るさを"明"とする輝度制御情報を生成する。

表示制御部２６ＢのＣＰＵ２６１Ｂは、調光制御情報により照明の明るさとして"暗"が指定され、時計部２６４Ｂより与えられた時刻情報が"日中"に属する時刻であることを判断した場合、投影画像の明るさを"明"とする輝度制御情報を生成する。

表示制御部２６ＢのＣＰＵ２６１Ｂは、調光制御情報により照明の明るさとして"明"が指定され、時計部２６４Ｂより与えられた時刻情報が"夜間"に属する時刻であることを判断した場合、投影画像の明るさを"中間"とする輝度制御情報を生成する。

そして表示制御部２６ＢのＣＰＵ２６１Ｂは、調光制御情報により照明の明るさとして"暗"が指定され、時計部２６４Ｂより与えられた時刻情報が"夜間"に属する時刻であることを判断した場合、投影画像の明るさを"暗"とする輝度制御情報を生成する。

ここで、照明の明るさが"明"であり、時刻が"夜間"に属する場合に投影画像の明るさを"中間"としたのは、投影画像の明るさを"明"とすると、投影画像が明るすぎて眩しく見えてしまい、投影画像の明るさを"暗"とすると、逆に投影画像が暗く見えてしまうからである。

なお、ここでは、照明の明るさと投影画像の明るさを"明"、"中間"、"暗"の３段階で切り替えられることとしたが、４段階以上に切り替えてもよいし、照明および投影画像とも、制御可能な明るさの範囲において連続的に切り替えられるようにしてもよい。

＜変形例１＞
次に、本発明に係る車内案内表示装置の変形例を説明する。

変形例１は、これまで説明してきた実施形態の車内案内表示装置に、投影部からの投射光の光軸を折り曲げたり反射させたりする例えばミラーやプリズムなどの光軸変換素子を追加したものである。これにより、投影部の配置の自由度や、投射光のスクリーン面に対する入射角の選択自由度が向上する。

図１３は、第１の変形例である車内案内表示装置２０Ｃの構成を示す断面図である。
この車内案内表示装置２０Ｃにおいて、投影部２４Ｃから下向きに出射された投影光Ｉは、ミラーやプリズムなどの第１の光軸変換素子２９Ｃにて反射し、窓２１１Ｃから壁面４０のスクリーン領域４２に投射される。

このような構成によれば、投影光Ｉの光軸Ｓのスクリーン領域４２に対する入射角θの選定の自由度が高くなる。例えば、第１の実施形態の車内案内表示装置２０に比較して、投影光Ｉの光軸Ｓのスクリーン領域４２に対する入射角θを９０度に近づけることができるので、スクリーン領域の位置による輝度のバラツキを抑えることができる、などの効果が得られる。

＜変形例２＞
図１４は、第２の変形例である車内案内表示装置２０Ｄの構成を示す断面図である。
この車内案内表示装置２０Ｄでは、第１の変形例１と同様の第１の光軸変換素子２９Ｄの前段にミラーやプリズムなどの第２の光軸変換素子２９Ｅが配置される。このような構成により、投影部２４Ｃを水平方向に投影光Ｉが出射するような姿勢で配置することができる。例えば、投影光Ｉが出射する方向に長いサイズを有する投影部２４Ｄを用いた場合に、投影部２４Ｄを水平に寝かせた姿勢で配置することができ、車内案内表示装置２０Ｄの薄型化を図ることができる。

＜変形例３＞
鉄道車両の客室内の壁面と天井面との隅は、たとえば広告用の貼紙や路線図などを貼り付けやすさなどを考慮して、さらに乗客からそれが見やすいように曲面となっていることが多い。スクリーン領域をできるだけ広くとりたいなどの事情により、例えば図１５に示すように、スクリーン領域４２の一部としてその曲面部分が利用される場合が考えられる。

この場合、平坦な壁面４０（平面部分）に投影された画像と曲面部分に投影された画像とで歪み方に違いが生じる。すなわち、平面部分と曲面部分とも、上の位置になるほど投影光学系のレンズと投影像面との距離が次第に短くなるが、曲面部分では距離の縮む度合が上の位置になるほど大きくなって歪み方が顕著になる。

そこで、曲面部分に起因した画像の歪みが投影画像において補正されるように座標変換された画像を予め作成しておく。その他の要因によって投影画像全体に生じる歪みについては、投影光学系の設計により補正されるようにすればよい。

図１６は、曲面部分に起因した画像の歪みが投影画像において補正されるように、画像に対して施される座標変換の例を示す図である。ここで、曲面部分に対応する画像は下が狭い台形となるように座標変換が施され、平面部分に対応する画像部分は、上記の台形の下端を幅とする矩形となるように座標変換が施される。

以上のように座標変換が施された画像は、予め外部の画像処理装置（パーソナルコンピュータ）にて作成しておき、例えば、第１の実施形態の車内案内表示装置２０であれば、図６に示した表示制御部２６の案内情報記憶部２６３に案内情報として記憶され、表示制御部２６によって読み出されて投影部２４に供給される。これにより、曲面部分に起因した画像の歪みが補正された投影画像が得られる。

＜変形例４＞
図１７は、遮蔽板５１が追加された車内案内表示装置２０Ｅを示す斜視図、図１８はその車内案内表示装置２０Ｅの断面図である。
ここで、遮蔽板５１は、照明部２３の光源２３１からの照明光が、スクリーン領域４２とその周辺に照射されることを防止するためのものである。この遮蔽板５１によって、照明部２３の照明光がスクリーン領域４２とその周辺に照射されることが防止されるので、投影画像のコントラストが照明光によって低下して見えにくくなるのを防止できる。

＜その他の変形例＞
鉄道車両の客室に取り付けられる車内案内表示装置の実施形態を説明してきたが、本発明は、鉄道車両の他、バスなどの自動車にも利用できる。

１…車内案内表示システム
１０…主制御装置
１１…ＣＰＵ
１２…メモリ
１３…データ記憶部
１４…無線通信部
１６…アンテナ
２０…車内案内表示装置
２１…キャビネット
２３…照明部
２４…投影部
２５…無線通信部
２６…表示制御部
２７…アンテナ
２８Ａ…調光制御部
３０…車両
３２…客室
３３…室内灯設置部
４０…壁面
４２…スクリーン領域
５１…遮蔽板
２６４…時計部

Claims (8)

1. 車両の客室の天井部分に設けられた室内灯設置部に取り付け可能な車内案内表示装置であって、
   前記室内灯設置部に固定されるキャビネットと、
   前記キャビネットの下面に設けられ、前記車両の客室を照明するための照明部と、
   前記キャビネットの内部に設けられ、車内案内のための画像を前記客室内における乗客用出入口または連結部の連絡口の上方の壁面に設定されたスクリーン領域に投影する投影部と
   を具備する車内案内表示装置。
2. 請求項１に記載の車内案内表示装置であって、
   外部の主制御装置にて生成された表示制御情報を無線で送受信することが可能な無線通信部と、
   前記受信した表示制御情報をもとに前記投影部により投影される画像を制御する表示制御部と
   をさらに具備する車内案内表示装置。
3. 請求項１または２に記載の車内案内表示装置であって、
   前記表示制御部は、
   少なくとも、時刻をもとに前記投影部によって投影される画像の明るさを制御するように構成された車内案内表示装置。
4. 請求項１または２に記載の車内案内表示装置であって、
   前記無線通信部は、
   前記外部の主制御装置にて生成された調光制御情報を無線で送受信することが可能とされ、
   前記車内案内表示装置は、さらに、
   前記調光制御情報をもとに前記照明部の明るさを制御する調光制御部を有し、
   前記表示制御部は、前記調光制御情報をもとに前記投影部により投影される画像の明るさを制御するように構成された車内案内表示装置。
5. 請求項１または２に記載の車内案内表示装置であって、
   前記無線通信部は、
   前記外部の主制御装置にて生成された調光制御情報を無線で送受信することが可能とされ、
   前記車内案内表示装置は、さらに、
   前記調光制御情報をもとに前記照明部の明るさを制御する調光制御部を有し、
   前記表示制御部は、
   時刻と、前記調光制御情報をもとに前記投影部により投影される画像の明るさを制御するように構成された車内案内表示装置。
6. 請求項１ないし５のいずれか１項に記載の車内案内表示装置であって、
   前記客室内のスクリーン領域が曲面部分を含み、
   前記表示制御部は、
   前記曲面部分に起因した画像の歪みが投影画像において補正されるように座標変換された画像を前記投影部に供給するように構成された車内案内表示装置。
7. 請求項１ないし６のいずれか１項に記載の車内案内表示装置であって、
   前記照明部の照明光が、前記スクリーン領域とその周辺に照射されることを防止する遮光板
   をさらに具備する車内案内表示装置。
8. 車両の客室の天井部分に設けられた複数の室内灯設置部に各々取り付け可能な複数の車内案内表示装置と、
   主制御装置とを具備する車内案内表示システムであって、
   前記主制御装置は、
   前記複数の車内案内表示装置に車内案内として表示させる画像を制御する表示制御情報を生成する第１の制御部と、
   前記生成された表示制御情報を前記車内案内表示装置に無線で送信する第１の無線通信部とを具備し、
   前記車内案内表示装置は、
   前記室内灯設置部に固定されるキャビネットと、
   前記キャビネットの下面に設けられ、前記車両の客室を照明するための照明部と、
   前記キャビネットの内部に設けられ、前記画像を前記客室内における乗客用出入口または連結部の連絡口の上方の壁面に設定されたスクリーン領域に投影する投影部と、
   前記主制御装置から無線で送信された前記表示制御情報をマルチホッピング方式で前記複数の車内案内表示装置間で伝送する第２の無線通信部と
   を具備する車内案内表示システム。

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