(57)【要約】【課題】  高画質の動画情報など大容量のコンテンツをデジタルデータ信号として効率よく伝送し、表示器に表示可能な高信頼な列車内通信システムを実現する。【解決手段】  各車両には制御データ通信装置４００と画像データ通信装置３００をそれぞれ設置し、制御データ通信装置４００は、列車運行情報，列車位置情報，車載機器の制御指令などを伝送して画像データ通信装置３００を介して表示器２００に出力し、画像データ通信装置３００はマルチドロップ構成で接続してブロードキャスト通信により、各車両に設置した表示器２００などに対して大容量のコンテンツとなる動画や静止画などの画像情報や車内放送などの音声情報，テロップ表示するための文字情報，機器の動作ログ情報などを効率よく伝送する。【選択図】図１
2010016575.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
連結された各車両に設置される画像データ通信装置と制御データ通信装置と表示器と、前記各車両のうちの少なくとも１台の車両に設置されるサーバと、前記各画像データ通信装置間を順次接続する第１の伝送路と、各制御データ通信装置間を順次接続する第２の伝送路と、各車両の前記画像データ通信装置と前記制御データ通信装置間を接続する第３の伝送路とを備え、前記サーバから前記画像データ通信装置を介して複数の画像データを前記表示器に送信して保存し、前記制御データ通信装置から前記画像データ通信装置を介して送信される制御情報により前記表示器に保存している複数の画像データの画面表示を制御し、前記画像データ通信装置間は前記第１の伝送路を共有するマルチドロップ接続構成とし、前記サーバから送信される画像データを前記画像データ通信装置間においてブロードキャスト通信により伝送する列車内通信システム。
【請求項２】
連結された各車両に設置される画像データ通信装置と制御データ通信装置と表示器と、前記各車両のうちの少なくとも１台の車両に設置されるサーバと、前記各画像データ通信装置間，各制御データ通信装置間、及び各車両の画像データ通信装置と制御データ通信装置間を相互に通信可能に接続する伝送路とを備え、前記サーバから前記画像データ通信装置を介して複数の画像データを前記表示器に送信して保存し、前記制御データ通信装置から前記画像データ通信装置を介して送信される制御情報により前記表示器に保存している複数の画像データの画面表示を制御し、少なくとも１台の車両において前記画像データ通信装置を２台以上設置して相互に通信可能とし、複数の車両間での前記画像データ通信装置間は伝送路を共有するマルチドロップ接続構成とし、前記サーバから送信される画像データを前記画像データ通信装置間においてブロードキャスト通信により伝送する列車内通信システム。
【請求項３】
前記画像データ通信装置は、マルチドロップ接続構成された伝送路により、前記サーバから伝送される画像データを同一の通信信号によって、複数の画像データ通信装置に対して伝送する請求項１又は２に記載の列車内通信システム。
【請求項４】
前記画像データ通信装置は、マルチドロップ接続構成された伝送路により、前記サーバから伝送される画像データを同一の通信信号によって、複数の画像データ通信装置に対して伝送し、画像データを受信した前記画像データ通信装置は、画像データの通信エラーを検出すると、同一の画像データの再送を要求する請求項３に記載の列車内通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、列車内における情報通信に好適な列車内通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、列車内において液晶表示器等を用いた乗客案内サービスのニーズが高まっており、列車内に設置したサーバから各車両の表示器等へ様々なサービスコンテンツを配信する技術が普及してきている。
【０００３】
〔特許文献１〕に記載の従来の技術では、停車駅情報や到着時刻等の列車運行情報，始発駅からのキロ程を示す列車位置情報，ドア開閉指令等の車載機器情報等の、列車情報の処理を行う列車情報装置を各車両に設置し、先頭車の列車情報装置は、主幹制御器等の各種制御操作装置と接続され、各車両に搭載された列車情報装置は、デジタル伝送路を介して相互に接続され、互いに連携して上記各種列車情報の入出力処理を行っている。
【０００４】
先頭車両に搭載された映像情報配信装置は、同車両の列車情報装置と接続され、列車情報を入力し、静止画情報を出力するようになっている。この静止画情報は、列車情報装置間を接続する第一の伝送路を通してデジタルデータ信号で出力され、各車両に搭載された列車情報装置を経て、各車両に搭載された受信表示装置に伝送される。また、映像情報配信装置は、映像情報配信装置間を接続する第二の伝送路を介して、各車両に搭載された受信表示装置に接続され、動画情報をアナログデータ信号により伝送する。
【０００５】
動画情報に比較してデータ容量の小さい静止画情報については、列車情報装置では、従来から用いられているパケット方式で高解像度の静止画情報をデジタル伝送し、一方、静止画情報よりもデータ容量が大きい動画情報は、従来からテレビ受像機などで用いられているＮＴＳＣ方式などによるアナログ伝送方式で伝送することで、動画と高画質な静止画を低コストで実現する列車搭載映像配信表示システムを可能にしている。また、動画情報と静止画情報を別の経路で受信表示装置に伝送する方式を採用しているため、いずれか一方の伝送路に異常が発生した場合においても、正常な伝送路を使用した動画または静止画による映像情報の表示の継続が可能であり、表示機能の信頼性を向上している。
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−２０９１９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
〔特許文献１〕に記載の従来の技術では、動画情報をアナログデータ信号として伝送する場合、高画質な画像を伝送するには非常に広帯域な通信周波数帯域が必要となる。列車においては、複数の車両が連結されるため、増幅装置などを用いたアナログ信号の増幅中継などを行っても、信号劣化が発生し、また、列車に設置されたインバータ装置などから発生する電磁ノイズがアナログ信号に重畳するため、高画質な画像を各車両に配信するのは難しいという問題がある。
【０００８】
また、アナログデータ信号による映像配信を行う場合、複数の動画情報や、電話などの音声回線を多重化したマルチチャンネル通信を１つの伝送路で行うため、さらに広帯域な周波数帯域が必要であり、実現が困難な点がある。また、列車では車両間における伝送線の断線や通信装置の故障などによって、表示器へ動画情報や静止画情報を伝送することができなくなり、表示ができないという問題がある。
【０００９】
本発明の目的は、高画質の動画情報や音声情報をデジタルデータ信号として伝送することを実現し、伝送線の断線や通信装置の故障による影響を低減し、高信頼な列車内通信システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために本発明の列車内通信システムは、サーバから画像データ通信装置を介して複数の画像データを表示器に送信して保存し、制御データ通信装置から画像データ通信装置を介して送信される制御情報により表示器に保存している複数の画像データの画面表示を制御するものである。
【００１１】
各車両の表示器には、複数の画像データが保存されるが、複数の表示器に同一画像データがある場合は、同一データを一回で送信することが可能なブロードキャスト通信を行うと効率が良い。例えば、１０両編成の列車で、１号車から１０号車のドア上部に設置された複数の表示器に同一の画像データを表示する場合は、表示器毎に画像データを複数回で送信して保存するという効率の悪さを避けることができる。
【００１２】
また、各車両の画像データ通信装置をマルチドロップ構成で接続し、サーバに接続された画像データ通信装置から画像データを分割して複数のデータに細分化し、細分化された複数のデータのそれぞれを一個の物理的信号として、複数の画像データ通信装置に対して送信することにより、より伝送効率を改善することが可能である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、デジタルデータ化された動画情報や静止画情報などを画像データ通信装置を用いて伝送しており、画像データ通信装置と、サーバ又は制御データ通信装置を分ける構成としているため、画像データ通信装置が故障などにより通信不能となった場合においても、サーバ又は制御データ通信装置によって列車制御情報を伝送することによって、予め表示器に保存してある複数の画像データを用いて表示を変更することが可能となるため、システムの信頼性が高まる。又、マルチドロップ接続構成された複数の画像データ通信装置間で、画像データを同一の物理的信号によってブロードキャスト通信することで伝送効率を改善することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の列車内通信システムの各実施例について図面を用いて説明する。
【実施例１】
【００１５】
本発明の実施例１を図１から図５により説明する。図１は、本実施例の列車内通信システムの構成図である。
【００１６】
図１に示すように、１号車からＮ号車の各車両には、列車運行情報，列車位置情報，車載機器の制御指令など、列車制御情報を伝送するための制御データ通信装置４００，デジタルデータ化された動画情報，静止画情報など画像データを伝送するための画像データ通信装置３００が設置されている。制御データ通信装置４００と画像データ通信装置３００は、伝送路３２０により相互に接続される。各車輌に設置される制御データ通信装置４００は、伝送路４１０により順次接続され、各車輌に設置される画像データ通信装置３００は、伝送路３１０により順次接続されている。各画像データ通信装置３００は、伝送路を介して画像データを表示するための表示器２００，電話や空調機などの複数の車載機器５００と接続され、コンテンツとなる動画や静止画などの画像情報や車内放送などの音声情報，テロップ表示するための文字情報，機器の動作ログ情報などを伝送する。接続するためのインターフェースには、例えばEthernet（登録商標）などが用いられる。
【００１７】
１号車にはサーバ１００が設置されており、画像データ通信装置３００と接続されている。サーバ１００には、画像データ通信装置３００で伝送するための動画情報や静止画情報などの画像データや音声放送のための音声データなどが記録され、画像データ通信装置３００を用いて各車両へ画像データや音声データが伝送される。サーバ１００と画像データ通信装置３００の間のインターフェースには、他の機器と同様にEthernetなどが用いられる。
【００１８】
サーバ１００から表示器２００へ画像データ通信装置３００を用いて複数の画像データを伝送して保存し、表示器２００は制御データ通信装置４００で伝送された表示タイミングを示す列車制御情報に従って、保存してある複数の画像データのいずれかを表示器の画面に表示する。なお、サーバ１００が設置される車両は複数台でもよい。
【００１９】
画像データ通信装置３００は、画像データに限らず、デジタル化されたデータであれば、車内放送用の音声情報やテロップ表示するための文字情報、あるいは車載機器の動作ログ情報などを伝送することも可能である。
【００２０】
制御データ通信装置４００は、停車駅などを示す列車運行情報や起点からの走行距離を示す列車位置情報，ドア開閉などを制御する指令情報などを伝送し、列車の安全な運行を実現するために信頼性の高い通信を行う必要性から、画像データなどの列車運行とは直接関係しないデータよりも、車載機器の制御データを優先的に通信する通信装置として、既存の列車並びに新設の列車に設置され、制御データ通信装置４００と画像データ通信装置３００を別に設ける。
【００２１】
画像データ通信装置３００は、図２に示すように、伝送路３１０に接続される変調部３０１，変調部３０１及び伝送路３２０により制御データ通信装置４００に接続される制御部３０２，制御部３０２に接続されるハブ部３０３で構成される。ハブ部３０３は、表示器２００や複数の車載機器５００と接続されており、Ethernetプロトコルで通信が可能である。
【００２２】
制御データ通信装置４００と伝送路３２０で接続された画像データ通信装置３００の制御部３０２は、変調部３０１とハブ部３０３を制御してデータ通信を行う。制御部３０２を設けているためハブ部３０３でのパケット転送処理を制御することが可能である。
【００２３】
伝送路３１０を画像データ通信装置３００内で分岐して変調部３０１と接続しており、画像データ通信装置３００間では、一つの伝送路を共有するマルチドロップ方式による通信を行う。マルチドロップ方式を行うためのアクセス制御方式としては、ポーリング方式やＣＳＭＡ／ＣＡ（Carrier Sense Multiple Access／Collision Avoidance）方式などを用いる。
【００２４】
マルチドロップ方式での通信を行う場合、伝送路３１０の配線方法としては画像データ通信装置３００の外部で伝送路３１０を分岐して１ヵ所で接続する方法もある。その場合は、伝送路３１０の分岐線長が、列車内の画像データ通信装置３００、分岐点の設置場所に大きく依存するため、変調部３０１での通信性能が大きく劣化する可能性がある。そのため、本実施例では、図２に示すように、画像データ通信装置３００の内部で伝送路３１０を分岐しており、この方法により通信性能を高めることが可能である。
【００２５】
制御データ通信装置４００は、画像データ通信装置３００と相互に接続可能なインターフェース、例えばＲＳ−４８５やＲＳ−２３２Ｃ，ＴＴＬなどを用いて接続され、相互に通信可能であれば、既存の列車に設置される制御データ通信装置４００、或いは新設列車に新たに設置される制御データ通信装置４００に、画像データ通信装置３００を新たに追加することで、容易に列車内通信システムを構築することが可能であり、システム構築費用の低コスト化を図ることができる。
【００２６】
表示器２００は、図３に示すように、画像データ通信装置３００と接続されるコントローラ２０１，コントローラ２０１と接続されるメモリ２０２及び画面２０３で構成される。表示器２００への入出力信号は制御情報を受信してコントローラ２０１が制御し、メモリ２０２はコントローラ２０１の入出力信号を記録するために設置される。画面２０３はコントローラ２０１の指示に従ってメモリ２０２に保存された動画または静止画の画像データやテロップ表示のための文字情報を表示する。
【００２７】
表示器２００は画像データ通信装置３００と、例えばEthernetのプロトコルに従って通信する。サーバ１００から表示器２００のメモリ２０２へ画像データ通信装置３００を用いて複数の画像データを伝送して保存し、表示器２００は制御データ通信装置４００で伝送された制御データに従ってコントローラ２０１がメモリ２０２に保存してある複数の画像データやテロップ表示用の文字情報のいずれかを画面２０３に表示する。
【００２８】
図４は、本実施例の列車内通信システムにおいて、表示器２００に表示するための画像データ３１１および画像表示のタイミング情報４１１の流れを示している。通常動作時は、サーバ１００から各車両の表示器２００へ画像データ通信装置３００を介して、画像データ３１１が伝送される。各車両の表示器２００へ伝送される画像データ３１１は、同一情報の場合や異なる情報の場合がある。そのため、画像データ通信装置３００内に設けた制御部３０２およびハブ部３０３において、画像データ３１１を含むパケットのアドレスをチェックし、伝送する方向を決定する。
【００２９】
制御データ通信装置４００から表示器２００へ画像データ通信装置３００を介して、画像表示のタイミング情報４１１が伝送される。タイミング情報４１１は、起点からの走行距離を示すキロ程や通過駅名など、あるいは時刻情報などである。
【００３０】
図５は、マルチドロップ構成で接続された画像データ通信装置３００ａ，３００ｂ，３００ｃ間において、画像データをブロードキャスト通信によって伝送するための手順を示している。アクセス制御方式としては、ポーリング方式を想定している。サーバから画像データ通信装置３００ａに伝送された画像データは、伝送路３１０を介して画像データ通信装置３００ｂ，３００ｃに伝送可能なように、画像データ通信装置３００ａにおいて変調される。変調方式としては、例えば、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）方式を用いれば良い。伝送路３１０を介して画像データ通信装置３００ａ，３００ｂ，３００ｃは電気的に結ばれているため、画像データ通信装置３００ａから画像データ通信装置３００ｂ，３００ｃに対して同一データを一回の通信で伝送可能である。
【００３１】
画像データ通信装置３００ａから送信された通信信号３１２ａおよびそれ以前に送信された通信信号に対し、画像データ通信装置３００ｂが応答信号３１３ａを送信する。この応答信号３１３ａは画像データ通信装置３００ｂにおいて通信信号３１２ａおよびそれ以前に送信された通信信号を受信したことを画像データ通信装置３００ａに対して伝えるための信号である。同様に通信信号３１２ｂに対しては画像データ通信装置３００ｃから応答信号３１３ｂを送信する。応答信号３１３ｂは通信信号３１２ｂおよびそれ以前に送信された通信信号（例えば通信信号３１２ａ）を受信したことを画像データ通信装置３００ａに伝えるための信号である。画像データ通信装置間においては通信エラーが発生する場合があるため、通信信号３１２ｃのように画像データ通信装置３００ｃにおいて通信エラーが発生した場合は、画像データ通信装置３００ｃから送信される応答信号３１３ｄによって画像データ通信装置３００ａに連絡し、通信信号３１２ｅにおいて通信エラーが発生した通信信号３１２ｃと同一データを再送することも可能である。
【００３２】
なお、伝送路３１０における通信エラーがほとんど発生しない場合には、応答信号３１３は無くても良い。しかし、列車内においてはインバータ装置などから電気的ノイズが伝送路３１０に重畳し、通信エラーが発生する場合があるため、応答信号３１３を用いた方がより通信信頼性が高まる。
【００３３】
このように、本実施例によれば、複数の動画情報や音声情報，文字情報、車載機器のログ情報などをデジタルデータ信号とすることで、１つのチャンネルで多重化した通信を行い、各車両へ高品質な動画伝送や音声伝送が可能となる。デジタルデータ信号として伝送することで、誤り訂正符号化技術や再送技術を併用することで高信頼なシステムを構築することが可能となる。またマルチドロップ接続された複数の画像データ通信装置間において、ブロードキャスト通信を行うことで伝送効率を改善することが可能である。
【実施例２】
【００３４】
本発明の実施例２を図６により説明する。図６は本実施例の列車内通信システムの構成図である。基本的な構成は、図１に示した実施例１と同様であるが、本実施例では、中間車両のｋ号車において画像データ通信装置を２台設置している。画像データ通信装置３００ｂと３００ｃは伝送路３３０で接続し、例えばEthernetプロトコルを用いて相互に通信可能とすることができる。例えば１０両編成の列車を想定すると、マルチドロップ接続された画像データ通信装置の伝送線路はおよそ２００ｍとなり、通信信号の減衰によって通信エラーが発生する可能性がある。図６のような構成とすることで、マルチドロップ接続された画像データ通信装置間の伝送線路長を短くすることで、通信エラーの発生を抑制しつつ、マルチドロップ部においてはブロードキャスト通信とすることで伝送効率を高くすることが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
以上述べたように、各実施例の列車内通信装置により、制御データ通信装置４００から表示器２００へ画像データ通信装置３００を介してタイミング情報を伝送することで表示器２００の表示が切替え可能とし、マルチドロップ接続された複数の画像データ通信装置３００を介して、ブロードキャスト通信により、サーバ１００から表示器２００へ複数の画像データやテロップ表示のための文字情報などを効率よく伝送することが可能な列車内通信システムを構築できる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の実施例１である列車内通信システムの構成図。
【図２】画像データ通信装置の構成図。
【図３】表示器の構成図。
【図４】本実施例の列車内通信システムのデータの流れを示す図。
【図５】本実施例の画像データ通信装置のデータ転送手順を示す図。
【図６】本発明の実施例２である列車内通信システムの構成図。
【符号の説明】
【００３７】
１００  サーバ
２００，２００ａ，２００ｂ，２００ｃ  表示器
２０１  コントローラ
２０２  メモリ
２０３  画面
３００，３００ａ，３００ｂ，３００ｃ，３００ｄ  画像データ通信装置
３０１  変調部
３０２  制御部
３０３  ハブ部
３１０，３２０，３３０，４１０  伝送路
３１１  画像データ
３１２ａ，３１２ｂ，３１２ｃ，３１２ｄ，３１２ｅ，３１２ｆ  通信信号
３１３ａ，３１３ｂ，３１３ｃ，３１３ｄ，３１３ｅ，３１３ｆ  応答信号
４００，４００ａ，４００ｂ，４００ｃ  制御データ通信装置
４１１  タイミング情報
５００  機器
【図１】
2010016575.tif 000003
【図２】
2010016575.tif 000004
【図３】
2010016575.tif 000005
【図４】
2010016575.tif 000006
【図５】
2010016575.tif 000007
【図６】
2010016575.tif 000008