JP6426392B2 - 鉄道車両用車内案内表示器及び鉄道車両用車内案内表示システム - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、鉄道車両用車内案内表示器及び鉄道車両用車内案内表示システムに関する。

従来、鉄道車両においては、車内案内表示システムと防犯システムとは、それぞれ別個に設けられていた。
上記構成によれば、車両案内表示システム及び防犯システムのそれぞれに制御端末及び伝送設備が必要であり、設備の導入には、費用及び装置の実装スペース等が必要であった。

特開２００１−３１２２３８号公報

また、防犯カメラシステム専用の端末、カメラシステム端末用の電源、カメラ用の電源が必要であった。
さらに画像を記録するために大容量のメモリが必要であり、記録保存時間がかかり、その間に車両電源が落ちるおそれもあることから、カメラ用の端末には、バッテリが必要であった。

したがって、一般的な通勤車両においては、費用面、設備面、実装スペース等の制約により、車内案内表示システムと防犯システムとの両方を実装することは困難であった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、低コストで省スペースを図りつつ、案内表示システムと防犯カメラシステムの両方を実現することが可能な鉄道車両用車内案内表示器及び鉄道車両用車内案内表示システムを提供することを目的としている。

上記課題を解決するため、実施形態の鉄道車両用車内案内表示器は、各種情報を表示する表示装置と、防犯用の画像の撮影を行い撮影データを出力する撮影装置と、表示装置と撮影装置で共用されるメモリを有し、伝送路を介して外部の車両情報制御装置から受信した表示データをメモリに蓄え、メモリに蓄えた表示データに基づいて表示装置の表示制御を行うとともに、撮影装置と通信バスを介して接続されて撮影制御を行い、撮影装置から受信した撮影データをメモリに一時的に蓄え、伝送路を介してメモリに蓄えた撮影データを車両情報制御装置に転送する制御装置と、を備える。

図１は、実施形態の鉄道車両内撮影装置を設置した列車の概要構成説明図である。 図２は、カメラ付車内案内表示器の外観斜視図である。 図３は、カメラ付車内案内表示器の設置状態説明図である。 図４は、カメラ付車内案内表示器の概要構成ブロック図である。 図５は、実施形態の処理シーケンス図である。 図６は、他のカメラ付車内案内表示器の外観斜視図である。

図１は、実施形態の鉄道車両内撮影装置を設置した列車の概要構成説明図である。
図１においては、説明の簡略化のため、３両の鉄道車両で編成された列車を例として説明する。
列車１０は、鉄道車両１１、１２、１３を備えている。
鉄道車両１１には、運転室１４が設けられており、運転室１４内には、いわゆる運転台１５が設けられている。

また鉄道車両１１には、鉄道車両１１の客室内の側面上部（たとえば、客用ドアの上方）に設置された複数のカメラ付車内案内表示器２１と、カメラ付車内案内表示器２１等から車両情報の収集や地上設備への車両情報の配信等を制御する車両情報制御装置２２と、車両情報制御装置２２が収集した車両情報を一時的に格納する蓄積装置として機能する配信用サーバ２３と、配信用サーバ２３に格納した車両情報を無線通信により地上設備ＨＭに配信する無線装置２４と、自車両位置を検出するためのＧＰＳ装置２５と、いわゆる応荷重装置を構成する複数の荷重センサ２６と、を備えている。

上記構成において、車両情報制御装置２２は、各種情報を記憶するメモリ２２Ａ及びＲＴＣ（リアルタイムクロック）２２Ｂを備えている。そして、車両情報制御装置２２は、ＧＰＳ装置２５から、時刻情報、位置情報を取得し、取得した時刻情報でＲＴＣ２２Ｂを動作させ、システム内で時刻を共有する。また車両情報制御装置２２は、無線装置２４を介して、地上設備（地上システム）ＨＭと双方向の通信を行っている。

鉄道車両１２は、鉄道車両１２の客室内の側面上部（たとえば、客用ドアの上方）に設置された複数のカメラ付車内案内表示器２１と、車両情報制御装置２２と伝送路２８を介して通信可能に接続され、カメラ付車内案内表示器２１等から収集した車両情報を車両情報制御装置２２に通知する車両情報制御装置２９と、いわゆる応荷重装置を構成する複数の荷重センサ３０と、を備えている。

鉄道車両１３は、鉄道車両１３の客室内の側面上部（たとえば、客用ドアの上方）に設置された複数のカメラ付車内案内表示器２１と、車両情報制御装置２２と伝送路２８及び伝送路３５を介して通信可能に接続され、カメラ付車内案内表示器２１等から収集した車両情報を車両情報制御装置２２に通知する車両情報制御装置３６と、いわゆる応荷重装置を構成する複数の荷重センサ３７と、を備えている。

上記構成において、鉄道車両１１内のカメラ付車内案内表示器２１と車両情報制御装置２２との間、鉄道車両１２、１３内のカメラ付車内案内表示器２１と車両情報制御装置２９との間及びカメラ付車内案内表示器と車両情報制御装置３６との間は、それぞれイーサネット（登録商標）等の通信ネットワーク４１を介して通信可能に接続されている。

図２は、カメラ付車内案内表示器の外観斜視図である。
カメラ付車内案内表示器２１は、金属製のケーシング本体２１Ａと、ケーシング本体２１Ａ内に配置された液晶ディスプレイ２１Ｂと、ケーシング本体２１Ａ内であってディスプレイ２１Ｂと並べて配置されたカメラ２１Ｃと、を備えている。

図３は、カメラ付車内案内表示器の設置状態説明図である。
カメラ付車内案内表示器２１は、客用ドアＤＲの上部に配置されており、客用ドアＤＲ前を中心として、図示しない対向する反対側の客用ドアを含む客室内を撮影可能となっている。図３中、破線は撮影可能範囲を模式的に示している。

図４は、カメラ付車内案内表示器の概要構成ブロック図である。
カメラ付車内案内表示器２１は、液晶ディスプレイ２１Ｂと、カメラ２１Ｃと、液晶ディスプレイ２１Ｂと映像ケーブル２１Ｄを介して接続され、カメラ２１ＣとＵＳＢケーブル２１Ｅを介して接続され、カメラ付車内案内表示器２１全体を制御するコントローラ２１Ｆと、を備えている。

また、カメラ付車内案内表示器２１は、車両電源の電力変換を行って電源電力を供給する電源４２が接続されている。
ここで、コントローラ２１Ｆは、ＵＳＢケーブル２１Ｅを介して受信したカメラ２１Ｃの撮像画像データを、一時的に格納するとともに、液晶ディスプレイ２１Ｂに表示する画像データ（静止画及び動画を含む）を格納可能なメモリ２１Ｇを備えている。

次に実施形態の動作を説明する。
図５は、実施形態の処理シーケンス図である。
まず、液晶ディスプレイ２１Ｂに広告動画等の画像を表示する場合の動作について説明する。以下の説明においては、説明の簡略化のため、鉄道車両１２のカメラ付車内案内表示器２１に広告動画を表示させる場合を例として説明するが、実際には列車１０を構成する鉄道車両の全てにおいて同様の動作がなされる。

まず、地上設備ＨＭは、表示データを無線装置２４に対し、無線送信する（ステップＳ１１）。なお、この表示データの無線送信は、客扱い時（営業運転時）に行う必要は無く、例えば、列車が車両基地などにおいて待機中に行えば良い。

表示データを受信した無線装置２４は、車両情報制御装置２２を介して、配信用サーバ２３に表示データを蓄積し（ステップＳ１２）、配信用サーバ２３は、再び車両情報制御装置２２を介して、車両情報制御装置２９、ひいては、車両情報制御装置２９に接続されているカメラ付車内案内表示器２１に通信ネットワーク４１を介して表示データを転送（配信）する（ステップＳ１３）。

これにより、車両情報制御装置２９に接続されているカメラ付車内案内表示器２１のコントローラ２１Ｆは、転送（配信）された表示データをメモリ２１Ｇに格納する。そして、列車１０の客扱い時（営業運転時）に車両情報制御装置２９からの表示指示に基づいて表示データから広告動画を生成し、液晶ディスプレイ２１Ｂの表示画面に表示する（ステップＳ１４）。この結果、鉄道車両１２の乗客は、広告動画を視聴できることとなる。

次にカメラ２１Ｃにより車内の画像を撮影する場合の動作について説明する。
所定の撮影タイミングに至った場合あるいは所定の撮影条件が満たされた場合には、車両情報制御装置２９は、カメラ付車内案内表示器２１に対し、撮影指示を行う（ステップＳ２１）。ここで、所定の撮影条件が満たされた場合の一例としては、荷重センサ２６、３０、３７の出力に基づいて算出した乗車率（混雑率）が所定の閾値を超えた場合等が挙げられる。なお、このカメラ２１Ｃによる撮影は、客扱い時（営業運転時）にのみ行えばよく、列車が車両基地などにおいて待機中には行う必要が無いため、上述した表示データの無線送信とは別個に行えるため伝送路としての通信ネットワーク４１の共用が容易となり、大容量のデータ転送が容易となっている。

撮影指示がなされるとカメラ付車内案内表示器２１は、撮影を行い、撮影データを車両情報制御装置２９に対して送信する（ステップＳ２２）。
撮影データを受信した車両情報制御装置２９は、撮影データをメモリに一時的に格納し（ステップＳ２３）、撮影データを車両情報制御装置２２に対して転送する（ステップＳ２４）。

そして車両情報制御装置２２は、地上設備ＨＭへの撮影データの無線送信を行うまで、データを配信用サーバ２３に蓄積しておくために、撮影データを配信用サーバ２３へ転送する（ステップＳ２５）。

これにより、配信用サーバ２３は、転送された撮影データを蓄積することとなる（ステップＳ２６）。なお、上述した撮影指示（ステップＳ２１）〜撮影データの配信用サーバ２３への転送（ステップＳ２５）及び撮影データの蓄積（ステップＳ２６）の処理は、地上設備ＨＭへの撮影データの無線送信までに必要に応じて複数回繰り返されることとなる。

そして、配信用サーバ２３に蓄積された撮影データが所定容量を超えたか、あるいは、所定の撮影データ無線送信条件が満たされた場合には、車両情報制御装置２２は、配信用サーバ２３に蓄積された撮影データを順次読み出し（ステップＳ２７）、無線装置２４に撮影データを送信する（ステップＳ２８）。
これにより無線装置２４は、無線通信により配信用サーバ２３に蓄積された撮影データを順次送信する（ステップＳ２９）。

以上の説明のように、本実施形態の車内案内表示システムによれば、車内案内表示用の液晶ディスプレイ２１Ｂを制御するコントローラと、カメラ２１Ｃを制御するコントローラとは、共通とできるので、カメラ２１Ｃを設けることによるシステム構築コストを低減することが可能となる。

ここで、車内案内表示システムと防犯システムとを、それぞれ別個に設ける従来のシステムとの比較を行う。
従来のシステムにおいては、(防犯)カメラのそれぞれに対して、信号伝送線、電源配線及び電源の配置を行う必要があり、システム規模が大きくなってしまうと言う不具合があった。

また、撮影した画像データは、防犯システム（カメラシステム）内にあるメモリに保存していたので、大容量のメモリが必要となり、解像度の高い画像データの場合は、高コストで大容量なメモリが必要であった。さらに動画のように大容量の画像データを大容量のメモリに記録する場合、保存する時間がかかるという新たな問題点も生じる。

さらに鉄道車両の車載機器は、車両電源がいつ落ちても問題ないようにしておく必要があるが、保存中に電源が落ちると正常に記録できないため、カメラ用のバッテリを実装し保存し終わるまで端末装置の電源を確保する構成を採っていた。また、画像データの容量が大きすぎて、各車両で記録した画像を走行中に転送することができず、乗務員がリアルタイムに見ることもできなかった。
また、走行中の地上への転送は、容量にも制限があるため、車庫へ引き上げてから時間をかけて吸い上げることとなっていた。

これらに対し、本実施形態によれば、撮影した画像に対応する撮影データは、必要に応じて自己であるカメラ付車内案内表示器２１の液晶ディスプレイ２１Ｂの表示画面に表示したり、伝送経由で先頭車の車両情報制御装置２２に送信され、配信用サーバ２３に格納されたりするので、各カメラ付車内案内表示器２１自体に撮影データを連続的に記憶可能な容量の大きなメモリを設ける必要が無いにもかかわらず、乗務員は、現在の各鉄道車両の客室の映像を見ることが可能となる。

また、無線装置２４経由で地上設備ＨＭへ、連続的に撮影データを送信するようにすれば、地上設備ＨＭ側でも、走行する車内の客室の映像をリアルタイムで監視することも可能となる。

さらに地上設備ＨＭ側で撮影データ（映像データ）を保存することで、列車１０側に大容量の記憶装置（メモリ）を持つ必要がなくなる。
したがって、本実施形態によれば、低コストで省スペースを図りつつ、案内表示システムと防犯カメラシステムの両方を実現できる。

以上の説明においては、カメラ付車内案内表示器２１は、ケーシング本体２１Ａ内に液晶ディスプレイ２１Ｂと、カメラ２１Ｃと、を並べて配置していたが、カメラ２１Ｃを外付けとすることも可能である。

図６は、他のカメラ付車内案内表示器の外観斜視図である。
カメラ付車内案内表示器２１は、金属製のケーシング本体２１Ａと、ケーシング本体２１Ａ内に配置された液晶ディスプレイ２１Ｂと、ケーシング本体２１Ａから延びたＵＳＢケーブル２１Ｅに接続されたカメラ２１Ｃと、を備えている。
本態様によっても、上記実施形態と同様の効果が得られ、更にカメラ２１Ｃのみのメンテナンスが容易に行えるという効果も奏する。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１０ 列車
１１、１２、１３ 鉄道車両
２１ カメラ付車内案内表示器
２１Ａ ケーシング本体
２１Ｂ 液晶ディスプレイ
２１Ｃ カメラ（撮影装置）
２１Ｅ ＵＳＢケーブル(通信バス)
２１Ｆ コントローラ
２１Ｇ メモリ
２２ 車両情報制御装置
２３ 配信用サーバ
２４ 無線装置
２５ ＧＰＳ装置
２６、３０、３７ 荷重センサ
２８、３５ 伝送路(車両間伝送路)
２９ 車両情報制御装置
３６ 車両情報制御装置
４１ 通信ネットワーク
ＤＲ 客用ドア
ＨＭ 地上設備

Claims (6)

1. 各種情報を表示する表示装置と、
   防犯用の画像の撮影を行い撮影データを出力する撮影装置と、
   前記表示装置と前記撮影装置で共用されるメモリを有し、伝送路を介して外部の車両情報制御装置から受信した表示データを前記メモリに蓄え、前記メモリに蓄えた前記表示データに基づいて前記表示装置の表示制御を行うとともに、前記撮影装置と通信バスを介して接続されて撮影制御を行い、前記撮影装置から受信した撮影データを前記メモリに一時的に蓄え、前記伝送路を介して前記メモリに蓄えた前記撮影データを前記車両情報制御装置に転送する制御装置と、
   を備えた鉄道車両用車内案内表示器。
2. 前記撮影装置は、前記表示装置及び前記制御装置を収納するケーシング内、あるいは、前記ケーシング近傍に配置されている、
   請求項１記載の鉄道車両用車内案内表示器。
3. 前記制御装置は、前記通信バスを介して前記撮影装置に駆動電力を供給可能とされている、
   請求項１記載の鉄道車両用車内案内表示器。
4. 前記制御装置は、前記撮影装置により撮影した画像を前記表示装置において表示する、
   請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の鉄道車両用車内案内表示器。
5. 撮影データを蓄積する蓄積装置と、
   地上設備との間で無線通信を行う無線装置と、
   前記蓄積装置、前記無線装置及び一又は複数の請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の鉄道車両用車内案内表示器と接続され、一の鉄道車両に搭載された第１の車両情報制御装置と、
   一又は複数の請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の鉄道車両用車内案内表示器と接続され、前記一の鉄道車両とは異なる他の鉄道車両に搭載された一又は複数の第２の車両情報制御装置と、を備え、
   前記第１の車両情報制御装置は、車両間伝送路を介して前記第２の車両情報制御装置と通信可能に接続され、前記第２の車両情報制御装置から前記車両間伝送路を介して送信された撮影データを前記蓄積装置に転送して蓄積させるとともに、前記蓄積装置に蓄えた前記撮影データを前記無線装置を介して前記地上設備に送信させる、
   鉄道車両用車内案内表示システム。
6. 前記撮影データは、前記車両間伝送路を介して乗務員室内に設けられた表示装置に転送されて表示がなされる、
   請求項５記載の鉄道車両用車内案内表示システム。

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