(57)【要約】      （修正有）【課題】新たな機能を追加することで、従来に比べ乗客に安全で快適な乗車空間を提供することができる車内表示器及び車内情報表示装置を提供すること。【解決手段】外部電源から給電されて移動する車両内で情報を表示する車内表示器５であって、予め定められた所定の条件に基づいて又は手動の切替スイッチにより周囲を照射し得る照明光表示へ切替可能に構成されている車内表示器５、及び非常灯との位置関係、乗車率などに応じて車内表示器に照明光表示を行わせる車内情報表示装置。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部電源から給電されて移動する車両内で情報を表示する車内表示器であって、
予め定められた所定の条件に基づいて又は手動の切替スイッチにより周囲を照射し得る照明光表示へ切替可能に構成されていることを特徴とする車内表示器。
【請求項２】
給電元の電源の電圧を監視する電圧監視装置が備えられ、前記電圧監視装置が前記給電元の電源の電圧低下を検知して検知信号を出力し、その検知信号に基づいて、照明光表示へ切替可能に構成されていることを特徴とする請求項１に記載の車内表示器。
【請求項３】
前記外部電源から給電されて低圧の交流に変換された第１電源及び前記外部電源から給電されて低圧の直流に変換された第２電源により充電される蓄電池の双方から給電可能に構成され、通常は前記第１電源から給電され、前記検知信号に基づいて、給電元を前記第１電源から前記蓄電池へ切替可能に構成されていることを特徴とする請求項２に記載の車内表示器。
【請求項４】
前記外部電源から給電されて移動する車両内に、車内情報を制御する情報制御装置と、請求項２又は３に記載の車内表示器と、前記情報制御装置及び前記車内表示器の間を連携する端末装置と、が備えられ、
前記情報制御装置又は前記端末装置の少なくとも何れか一つに、前記給電元の電源の電圧を監視する電圧監視装置が設けられ、
前記電圧監視装置が前記給電元の電源の電圧低下を検知して検知信号を出力し、その検知信号に基づいて、前記車内表示器が照明光表示を行うことを特徴とする車内情報表示装置。
【請求項５】
前記車両に複数の前記車内表示器が設けられ、前記検知信号に基づいて、前記複数の車内表示器が照明光表示を行い、その輝度が、前記車両内に設置された非常灯との距離に応じて定められることを特徴とする請求項４に記載の車内情報表示装置。
【請求項６】
前記情報制御装置が、消灯優先順位テーブルを備え、該消灯優先順位テーブルに基づいて前記検知信号を受けて消灯優先順位を定め、前記車内表示器を消灯する請求項５に記載の車内情報表示装置。
【請求項７】
前記消灯優先順位テーブルに定められた前記消灯優先順位が、前記車内表示器と車両の予備灯との距離が長くなるに従って低くなるようにされる請求項６に記載の車内情報表示装置。
【請求項８】
複数の前記車両が連結された際に、前記消灯優先順位テーブルの前記消灯優先順位が各車両の乗車率に基づいて定められる請求項６又は７に記載の車内情報表示装置。
【請求項９】
前記車両が複数のドアを備え、前記車内表示器が前記ドアの枠の上に取り付けられている請求項４乃至７の何れかに記載の車内情報表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は移動体の車内表示器及び車内情報表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年は車両内に情報表示用に車内表示器が設置されて車両内の乗客に情報を伝達する有効な手段として使われている（特許文献１を参照）。車内表示器は、ＬＥＤを平面に並べてそのＬＥＤの点灯を制御して文字情報を表示するものやバックライトの表面に配された液晶の透過率を制御して映像を表示するものがある。
【０００３】
バックライトとして従来は、水銀や希ガスなどを封入した管に放電させ、その際に発生した紫外線を蛍光体  にぶつけて発光させる冷陰極管（ＣＣＦＬ：Ｃｏｌｄ  Ｃａｔｈｏｄｅ  Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ  Ｌａｍｐ）が採用されてきた。近年は、発光効率の良い白色ＬＥＤの採用が加速している。白色ＬＥＤは、水銀フリーで、発光効率が良く省電力性能に優れており、経年に対する輝度低下がＣＣＦＬよりも優れているためである。
【０００４】
また、外部から電源を供給されて移動する車両は外部からの電源が停電する場合に備えて車両内に予備照明装置が設置されている。この予備照明装置は車両１０ｍにつき白熱灯１０Ｗ×２個以上の明るさが求められているが、照明環境としては十分とはいえない。また、予備照明装置は移動体に備えられているバッテリーから給電されているので停電が長時間に及ぶ場合は車両内の照明を維持できない惧れがある。従って予備照明装置はなるべく省電力であることが求められる。
【０００５】
そこで、省電力の発光原として消費電力が小さく寿命が長いＬＥＤ素子（電圧を加えた際に発光する発光ダイオード（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ））の適用が検討されてきた。鉄道車両の照明用にはＬＥＤの照度不足などの問題が懸念されたが、近年のＬＥＤ素子の技術進歩によって、懸念された照度不足の問題も解消され、鉄道車両の主照明としても実用できる技術レベルとなってきた。
【０００６】
上記のように、近年はＬＥＤを光源とする照明装置と車内表示器が、車両内に設置されている。そこで両者を兼用して照明用のＬＥＤを車両位置に応じて個別に点灯して駅間の車両位置の現在位置情報を伝達することが行われている（特許文献２参照）が位置の推定は乗客が行うことになりその機能の発揮は充分でない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平５−３１９２６７号公報
【特許文献２】特開２０１２−２０６８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
車両内にはそれぞれ特有の機能を有する様々な装置が使われている。この機能を一つの装置で兼用できれば装置の設置費用の削減となり車両のコスト削減や車両重量の削減につながる。また、装置を追加することなく新たな機能を持たせることで乗客に従来よりも安全で快適な乗車空間を提供すること、すなわち車内環境の向上を図ることが望まれている。
【０００９】
上述のように、車両内で使われている発光体の活用はまだ改善の余地が大きい。そこで、発明者らは車両内で用いられるＬＥＤなどの発光体の活用を検討して、新たな車内表示器及び車内情報表示装置の発明の完成に至ったものである。
【００１０】
本発明は、車内表示器及び情報表示装置に新たな機能を追加することで、従来に比べ乗客に安全で快適な乗車空間を提供することができる車内表示器及び車内情報表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１に記載された発明は、外部電源から給電されて移動する車両内で情報を表示する車内表示器であって、予め定められた所定の条件に基づいて又は手動の切替スイッチにより周囲を照射し得る照明光表示へ切替可能に構成されていることを特徴とする車内表示器である。
【００１２】
通常時は、乗客に向けて有用な情報を表示する車内表示器が、必要に応じて輝度を上げられて照明に使える照明光表示にされる。必要な場合とは、例えば停電等のときに予め定めた外部電源の電圧の条件に合致して自動的に車内表示器が照明光表示にされる。また、乗務員の判断により手動で照明光表示へ切り替えることもできる。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の車内表示器において、給電元の電源の電圧を監視する電圧監視装置が備えられ、前記電圧監視装置が前記給電元の電源の電圧低下を検知して検知信号を出力し、その検知信号に基づいて、照明光表示へ切替可能に構成されていることを特徴とする。
【００１４】
車内表示器に電圧監視装置が備えられていて、給電元の電源の電圧を監視することで給電元の電源の電圧低下を検知して検知信号を出力する。その検知信号に基づいて、通常の表示が照明光表示へ切り替えられる。
【００１５】
請求項３に記載された発明は、請求項２に記載の車内表示器において、前記外部電源から給電されて低圧の交流に変換された第１電源及び前記外部電源から給電されて低圧の直流に変換された第２電源により充電される蓄電池の双方から給電可能に構成され、通常は前記第１電源から給電され、前記検知信号に基づいて、給電元を前記第１電源から前記蓄電池へ切替可能に構成されていることを特徴とする。
【００１６】
車内表示器には、外部電源を変換して交流を給電する第１電源と、前記外部電源から給電されて低圧の直流に変換された第２電源により充電される蓄電池が接続され、通常は第１電源から給電される。電圧監視装置は給電元の電源を監視して検知信号を発生する。車内表示器はその検知信号に基づいて給電元を蓄電池へ切り替え可能に構成されている。
【００１７】
請求項４に記載の発明は、前記外部電源から給電されて移動する車両内に、車内情報を制御する情報制御装置と、請求項２又は３に記載の車内表示器と、前記情報制御装置及び前記車内表示器の間を連携する端末装置と、が備えられ、前記情報制御装置又は前記端末装置の少なくとも何れか一つに、前記外部電源の電圧を監視する電圧監視装置が設けられ、前記電圧監視装置が前記給電元の電源の電圧低下を検知して検知信号を出力し、その検知信号に基づいて、前記車内表示器が照明光表示を行うことを特徴とする車内情報表示装置である。
【００１８】
車両内の車内情報表示装置には、車内表示器や音声の案内など情報関連の機器を制御する情報制御装置及び情報制御装置と車内表示器の間に入って両者を関連づける端末装置も備えられている。そして給電元の電源の電圧を監視する電圧監視装置が情報制御装置又は前記端末装置の少なくとも何れか一つに備えられている。そして、この電圧監視装置が前記給電元の電源の電圧低下を検知して検信号を出力し、その検信号に基づいて、前記車内表示器が照明光表示を行う。
【００１９】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の車内情報表示装置において、前記車両に複数の前記車内表示器が設けられ、前記検知信号に基づいて、前記複数の車内表示器が照明光表示を行い、その輝度が、前記車両内に設置された非常灯との距離に応じて定められることを特徴とする。
【００２０】
乗客を運ぶ客車には停電時に車内の照明を確保するために非常灯の設置が義務付けられている。車内表示器が照明光表示となって周囲を照明する際に、非常灯の近くではその必要度は低い。非常灯から離れた場所の車内表示器の輝度を非常灯の近くの車内表示器に比べて上げることで車内の照度の均一化を図ることができる。
【００２１】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の車内情報表示装置において、前記情報制御装置が、消灯優先順位テーブルを備え、該消灯優先順位テーブルに基づいて前記検知信号を受けて消灯についての優先順位を定め、前記車内表示器を消灯する。
【００２２】
どの車内表示器を照明装置として使用するかは、車両内の照度の保持と内部電源の容量で決める必要がある。電源電圧は電圧監視装置により監視されていて停電で外部電源からの電圧が低下すると電源切替え装置によって電源を外部電源から内部電源へ切り替える。内部電源は内部に蓄積された電力が使用されて時間の経過とともにその容量が低下して電圧が低下する。車内表示器を照明光表示にして照明装置として使用するに際しては、電源の電圧を監視しながら車内表示器の輝度を決める。また電源の電圧に応じて予め定めた閾値と消灯優先順位テーブルに従って表示装置を消灯する。
【００２３】
請求項７に記載された発明は、請求項６に記載の車両内情報表示装置において、前記消灯優先順位テーブルでの消灯優先順位が前記表示装置と車両の予備照明装置との間の距離が長くなるに従って低くなるように定められる車内情報表示装置である。
【００２４】
消灯の優先順位が車両の予備照明装置との間の距離が長くなるに従って低くなるように定められるので、予備照明装置に近い表示装置が先に消灯されて、客室内の照度の均等化が図れる。
【００２５】
請求項８に記載された発明は、請求項６又は７に記載の車両内情報表示装置において、複数の前記車両が連結された際に、前記消灯優先順位テーブルの前記消灯優先順位が各車両の乗車率に基づいて定められる車内情報表示装置である。
【００２６】
各車両に備えられた空気バネの空気圧などから各車両の乗車率を算出できるので、これに基づいて各車両ごとに消灯の優先順位を決めることができる。乗車率の高い車両は乗客の人数が多いので乗車率の低く空いている車両に比べて消灯する順位を下げるなどをして乗客の人数に応じて車内環境を整える。
【００２７】
請求項９に記載された発明は、請求項４乃至７の何れかに記載の車両内情報表示装置において、前記車両が複数のドアを備え、前記車内表示器が前記ドアの枠の上に設置されている。
【００２８】
車内表示器がドアの上に設置されているので乗客はドアの位置を明確に知ることができ、乗降する場合に必要な照度を保証しやすい。
【発明の効果】
【００２９】
請求項１に記載された発明に掛かる車内表示器は、外部電源から給電されて移動する車両内で情報を表示する車内表示器であって、予め定められた所定の条件に基づいて又は手動の切替スイッチにより周囲を照射し得る照明光表示へ切替可能に構成されているので、余分な非常灯無しで必要な車両内の照度を確保することができる。
【００３０】
請求項２に記載された発明によれば、請求項１に記載の車内表示器が、給電元の電源の電圧を監視する電圧監視装置を備え、その電圧監視装置が前記給電元の電源の電圧低下を検知して検知信号を出力し、その検知信号に基づいて、照明光表示へ切替可能に構成されているので、車内表示器単独で給電元の電源の低下に対応することができる。
【００３１】
請求項３に記載された発明によれば、請求項２に記載の車内表示器が、前記外部電源から給電されて低圧の交流に変換された第１電源及び前記外部電源から給電されて低圧の直流に変換された第２電源により充電される蓄電池の双方から給電可能に構成され、前記検知信号に基づいて、給電元を前記蓄電池へ切替可能に構成されているので、外部電源の電圧が低下しても蓄電池から給電されて照明をすることができる。
【００３２】
請求項４に記載された発明に掛かる車内情報表示装置が、前記外部電源から給電されて移動する車両内に、車内情報を制御する情報制御装置と、請求項１乃至３の何れかに記載の車内表示器と、前記情報制御装置及び前記車内表示器の間を連携する端末装置と、を備え、前記情報制御装置又は前記端末装置の少なくとも何れか一つに、前記給電元の電源の電圧を監視する電圧監視装置が設けられ、前記電圧監視装置が前記給電元の電源の電圧低下を検知して検知信号を出力し、その検知信号に基づいて、前記車内表示器が照明光表示を行うので、車両全体で外部電圧の低下に対して対応することができる。
【００３３】
請求項５に記載された発明によれば、消灯優先順位が、前記車内表示器と車両の補助照明装置との距離が長くなるに従って低くなるように定められるので、車内の照度の均一化が図られ、車内環境の向上に役立つ。
【００３４】
請求項６に記載された発明によれば、前記情報制御装置が消灯優先順位テーブルを備え、該消灯優先順位テーブルに基づいて前記検知信号を受けて消灯についての優先順位を定め、前記車内表示器を消灯するので、自動的に消灯優先順位が決められるとともに、テーブルの内容を変えることで容易に消灯優先順位の変更をすることができる。
【００３５】
請求項７に記載された発明によれば、前記消灯優先順位テーブルの前記消灯優先順位が、前記車内表示器と車両の補助照明装置との距離が長くなるに従って低くなるように定められるので、自動的に車内の照度の均一化が図られ、車内環境の向上に役立つ。
【００３６】
請求項８に記載された発明によれば、複数の前記車両が連結された際に、前記消灯優先順位テーブルの前記消灯優先順位が各車両の乗車率に基づいて定められるので、乗客の人数に応じた車内照明を提供することで車内環境の向上を図ることができる。
【００３７】
請求項９に記載された発明によれば、前記車両が複数のドアを備え、前記車内表示器が前記ドアの枠の上に取り付けられているので、乗客はドアの位置を明確に知ることができて、車内環境の向上を図れる。特に、車両から避難する場合に避難するドアの指定を容易にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】車内表示器を含む車内情報表示装置の第１実施例である。
【図２】車内表示器を含む車内情報表示装置の第２実施例である。
【図３】表示制御装置の制御過程を示す処理フロー図である。
【図４】車内情報表示装置を搭載した車両の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
図１は本発明の車内情報表示装置の第１実施例の内容である。複数の車両に備えられた複数の車内表示器５に表示させる内容を制御する情報制御装置１１と各車両に備えられて情報制御装置１１と車内表示器の間を連携する端末装置１２及び、端末装置により制御される複数の車内表示器５が示されている。
【００４０】
外部から給電を受けて移動する鉄道などの車両は、図４に示すように架線４１からパンタグラフ４２と集電装置４３で直流の１５００Ｖ、７５０Ｖ，６００Ｖなどを受ける。電車の回路は大きく分けて、主電動機用の主回路と空調設備、照明回路用の補助回路が有る。主電動機は主変換装置を経た駆動回路により給電されるが、それ以外の空調装置、照明機器などには補助電源装置４４で変換された低圧の第１電源となる１００Ｖ〜４００Ｖが給電される。低圧の交流は整流器と第２電源となる蓄電池４５を経て電源装置４６へ送られる。電源供給装置４６には、複数の車内表示器用に配置した回路と、照度センサ４７に接続する回路と、編成制御装置４８に接続する回路が備えられている。
【００４１】
日本国内では、停電等の非常時に鉄道車両に搭載された蓄電池などから供給される電力によって照明装置を動作できることが義務付けられている。このため、電源装置の構成および蓄電池または整流装置の容量等を勘案して、直流電力によって動作する電源装置のみを備える照明システム、または、直流によって動作する電源装置と交流によって動作する２種類の電源装置を備える照明システムが鉄道車両に導入されている。
【００４２】
図４の２両以上の車両が連結されて列車編成された際に全体の制御を行う編成制御装置４８は図１の情報制御装置１１の機能を含んでいるが、別に設置しても良い。情報制御装置１１への給電の電圧は図示しない電圧監視装置によりその大きさが常時監視されている。その電圧が所定の値を下回ると外部からの給電が停止したと判断され図示しない切替スイッチ機能を有する電源切替装置によって電源が内部電源へ切り替えられる。
【００４３】
停電時の予め定めれた条件に基づく自動又は人の判断による手動で図示しない切替スイッチにより電源が外部電源から内部電源に切り替えられると、通常の照明装置への給電は遮断され、予備灯以外の照明は消灯される。通常、予備灯は車両の長さ１０ｍ当たり１０Ｗの白熱球の明るさなので、停電が夜間の場合、車内はかなり暗くなる。そこで、情報制御装置１１は各車両に設置された端末装置１２へ車内表示器５の輝度を上げることを指令する。指令を受けてＬＥＤ車内表示器の場合は、全部のＬＥＤを点灯させる。液晶内車内表示器の場合は、液晶を透過モードとして、バックライトがそのまま外部へ放射されるようにする。両者共に、輝度を上げることで照明光表示となり周囲を照射して周囲の照度を上昇させる。
【００４４】
電源の電圧低下の検知は、各車両に備えられた端末装置１２あるいは車内表示器５自身に備えられた電圧監視装置で行っても良い。電圧監視装置は電源から供給される電圧を監視して電圧の低下に応じて一部の車内表示器を消灯するなどの制御を情報制御装置が行う。
【００４５】
外部電源の電圧低下の検知信号を受けて自動的に、又は手動により行われる車内表示器の照明光表示への切り替えは、全ての車内表示器を一斉にしなくても良い。停電時には非常灯が点灯するので、非常灯の近くの車内表示器は輝度を下げた照明光表示にしたり消灯しても良い。各車内表示器と非常灯との位置関係は予め分っているので、消灯優先順位をハード的に決めておくことができる。
【００４６】
また、車内表示器の照明光表示の制御を電源電圧の値と閾値との関係でソフト的に処理することも出来る。図３は、車内表示器の消灯の順番を決めるフローである。消灯の順番は、図示しない演算処理装置によって予め定めた電圧の閾値と消灯優先順位テーブルに従って定められる。外部からの給電が無くなり停電するとバッテリーなどの内部電源から給電が行われる。このバッテリー電圧は情報制御装置に含まれ、又は情報制御装置に接続される電圧監視装置により監視されている（Ｓ１）。
【００４７】
予め定めた閾値電圧１の監視されるバッテリー電圧を比較して、バッテリー電圧が閾値電圧以下でないＮｏの場合は監視が継続され、バッテリー電圧が閾値電圧以下であるＹｅｓの場合は次の閾値２との比較になる（Ｓ２）。
【００４８】
次のステップで、バッテリー電圧が閾値電圧以下でないＮｏの場合は予め定めた消灯優先順位テーブルを参照（Ｓ９）に行き、バッテリー電圧が閾値電圧以下であるＹｅｓの場合は次の閾値３との比較になる（Ｓ３）。
【００４９】
消灯優先順位テーブルを参照することで、消灯する車内表示器（ここではＬＣＤ車内表示器）が決定される（Ｓ１０）。
【００５０】
車両が複数接続されている場合は、車両により乗客の混雑具合が異なるので混雑具合を示す乗車率を踏まえた制御をするか否かを判断する（Ｓ１１）。ここで、乗車率は車両を支える空気バネの空気圧などから乗客の総重量を監視して算出される。
【００５１】
乗車率を加味して消灯の優先順位を決める場合（Ｓ１１のＹｅｓ）は、空いている車両から消灯するように消灯の優先順位を決めて、消灯するべき車内表示器が把握される。
【００５２】
ステップ３（Ｓ３）でＹｅｓの場合は、第３の閾値とバッテリー電圧が比較される。バッテリー電圧が閾値電圧３以下でないＮｏの場合は予め定めた消灯優先順位テーブルを参照（Ｓ７）に行き、バッテリー電圧が閾値電圧以下であるＹｅｓの場合は全ての車内表示器が消灯されるものとして把握される。
【００５３】
ステップ４（Ｓ４）でＮｏの場合は、閾値に応じて消灯優先順位テーブルを参照する（Ｓ７）ことで消灯する車内表示器（ここではＬＣＤ車内表示器）が把握される（Ｓ８）。
【００５４】
全ての車内表示器について消灯するか否かが把握されると消灯が望まれる各車内表示器へ消灯の指令が出され（Ｓ６），これを受けた車内表示器は消灯されることになる。
【００５５】
次に、図２について説明する。外部電源が停電したことを人が検知して、手動で制御装置２１を操作して、制御装置２１からの信号が各車両に設置された端末装置へ伝送され端末装置は車内表示器の輝度を上げるように制御をする。外部電源が停電したことは、端末装置でも、車内表示器自身でも認識することができるので、制御装置からの信号が無くても、車内表示器の輝度を上げる制御を行うことはできる。
【００５６】
図４に示すように車両には通常複数のドアがついており車内表示器の設置場所として、ドアの枠の上が選ばれることが多い。停電時に暗い車内でドアの位置が乗客に明確に示されるので、乗客の誘導などに役立つ。例えば、停電で停車した車両から乗客を降ろす場合は、対向する車両が通過する側とは反対側へ乗客を誘導したいことがある。その際は、乗客を降ろすドアの車内表示器の輝度を上昇させて、逆側の車内表示器を消灯することで、乗客に降りる側のドアを明示することができる。
【００５７】
以上、本発明の実施の形態を図面によって説明してきたが、具体的な構成は実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更は追加があっても本発明の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００５８】
５  ＬＣＤ車内表示器（車内表示器）
１１、２１  情報制御装置
１２、２２  端末装置
４１  架線
４２  パンタグラフ
４３  集電装置
４４  補助電源装置
４５  整流器、蓄電池
４６  電源供給装置
４７  照度センサ
４８  表示制御装置
４９  車内表示器
５０  ドア
【図１】
2015024740.tif 000003
【図２】
2015024740.tif 000004
【図３】
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【図４】
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