(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄道会社保有の変電所から電力を送電する信号電源線、駅舎設備内に布設された、外部の商用電源の配線と通じていない上記鉄道会社独自の配線である上記信号電源線を介して接続されたメイン制御装置と端末装置を含み、上記メイン制御装置と上記端末装置との間で上記信号電源線を通信路として用いるＰＬＣ通信によって情報を伝送する、旅客案内に用いる鉄道用情報通信システムであって、
上記メイン制御装置は、列車の運行状態を管理する運行管理システムから伝送される各種列車情報を受信し、旅客案内情報を生成する旅客案内装置と、上記信号電源線との接続のための旅客案内装置用ＰＬＣモデムを含み、上記端末装置は、上記信号電源線との接続のための端末用ＰＬＣモデムと、上記旅客案内情報を受け、表示情報または音声情報に変換するためのコントローラと、上記表示情報および上記音声情報の少なくともいずれか一方若しくは両方を、表示または放送する案内設備装置を含み、
上記信号電源線に電力を送電する上記鉄道会社保有の上記変電所から電車車両に電源を供給するとともにＰＬＣ通信の通信路となるき電電源線、上記き電電源線と上記信号電源線との間に配線された通信線、上記通信線の両端にそれぞれ接続された渡り用ＰＬＣモデムを含み、上記電車車両は、車両用ＰＬＣモデムおよびそれに繋がる車内用案内設備装置を備え、上記旅客案内装置から配信される上記旅客案内情報は、上記渡り用ＰＬＣモデムおよび上記通信線を介して上記き電電源線に伝送され、上記き電電源線から上記車両用ＰＬＣモデムを介して上記車両用案内設備装置に取り込まれ、上記車内用案内設備装置は、上記旅客案内情報から表示情報または音声情報を生成し、該情報を表示または放送することを特徴とする鉄道用情報通信システム。
【請求項２】
上記案内設備装置は、上記表示情報を表示する表示器、または上記音声情報を放送する放送装置であり、上記表示器と上記放送装置のいずれか若しくは両方が、駅舎設備内に単数または複数台配置されることを特徴とする請求項１記載の鉄道用情報通信システム。
【請求項３】
上記メイン制御装置と複数の上記端末装置とが、上記旅客案内装置用ＰＬＣモデムと複数の上記端末用ＰＬＣモデムとを介して上記信号電源線に接続され、上記メイン制御装置と複数の上記端末装置との間でＩＰネットワーク網を構築することを特徴とする請求項１記載の鉄道用情報通信システム。
【請求項４】
上記旅客案内装置と上記コントローラ間でブロードキャスト通信により上記旅客案内情報を伝送するシステムとし、上記鉄道用情報通信システムに対し、上記端末装置を上記信号電源線に接続／切り離しすることで、追加／削除することを特徴とする請求項１または請求項３記載の鉄道用情報通信システム。
【請求項５】
上記信号電源線への給電を、複数の上記変電所から電力の送電を定期的に切り換えて行う場合に、上記変電所と上記メイン制御装置及び上記端末装置との間を接続する上記信号電源線に、供給電源を安定化させる電源安定化装置が接続されていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の鉄道用情報通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、鉄道における旅客案内等のための情報通信を行う、鉄道用情報通信システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来では、鉄道駅舎内の改札口やホーム・コンコースに表示器が設けられ、列車名や列車の発車時刻・行先等が表示される旅客案内システムが用いられていた。この従来の旅客案内システムでは、旅客情報を受信する旅客案内装置に基地局を設け、表示器側の基地局に無線による通信手段によって必要となる情報を伝送していた（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−７１９０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献のように無線による通信手段を用いる場合、無線基地局と無線基地局の間に電波を吸収する媒体（人体、雨等）の横断や遮蔽が生じ、安定した伝送の確保には問題が多かった。従って、安定した無線通信を行うためには、無線基地局の設置位置に制約が生じ、またその個数も増やす必要があった。さらに、安全なで正確な鉄道運営を行うためには、無線通信における問題、つまり、外部からの通信妨害・無線傍受等に起因するトラブルを防ぐ必要があり、情報保守管理面を強化する必要があった。
【０００５】
この発明は、上述のような問題点を解消するためになされたもので、セキュリティーを確保した上で、安定した鉄道情報の通信が可能であり、さらに、簡単な作業によって、表示器等の端末装置を追加／削除することが可能な鉄道情報通信システム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】
【０００６】
この発明に係わる鉄道通信システムは、鉄道会社保有の変電所から電力を送電する信号電源線、駅舎設備内に布設された、外部の商用電源の配線と通じていない上記鉄道会社独自の配線である上記信号電源線を介して接続されたメイン制御装置と端末装置を含み、上記メイン制御装置と上記端末装置との間で上記信号電源線を通信路として用いるＰＬＣ（Power Line Communication、電力線搬送通信）通信によって情報を伝送するものであり、上記メイン制御装置は、列車の運行状態を管理する運行管理システムから伝送される各種列車情報を受信し、旅客案内情報を生成する旅客案内装置と、上記信号電源線との接続のための旅客案内装置用ＰＬＣモデムを含み、上記端末装置は、上記信号電源線との接続のための端末用ＰＬＣモデムと、上記旅客案内情報を受け、表示情報または音声情報に変換するためのコントローラと、上記表示情報および上記音声情報の少なくともいずれか一報若しくは両方を、表示または放送する案内設備装置を含み、上記信号電源線に電力を送電する上記鉄道会社保有の変電所から電車車両に電源を供給するとともにＰＬＣ通信の通信路となるき電電源線、上記き電電源線と上記信号電源線との間に配線された通信線、上記通信線の両端にそれぞれ接続された渡り用ＰＬＣモデムを含み、上記電車車両は、車両用ＰＬＣモデムおよびそれに繋がる車内用案内設備装置を備え、上記旅客案内装置から配信される上記旅客案内情報は、上記渡り用ＰＬＣモデムおよび上記通信線を介して上記き電電源線に伝送され、上記き電電源線から上記車両用ＰＬＣモデムを介して上記車両用案内設備装置に取り込まれ、上記車内用案内設備装置は、上記旅客案内情報から表示情報または音声情報を生成し、該情報を表示または放送するものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明の鉄道用情報通信システムによれば、駅舎設備内に布設された既存の信号電源線をＰＬＣ通信の通信路として用いて旅客案内を行うため、新たに通信路を設ける必要がなく、通信路の布設費用、保守費用等をおさえることができる。また、通信路が信号電源線（有線）であるため、無線通信の場合よりも安定した通信が可能となる。さらに、通信路である信号電源線が、鉄道専用の配線であり、外部に通じていないため、この通信路に対する外部からの不正なアクセスを防止でき、情報保守管理面（セキュリティー面）においても優れているという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
実施の形態１．
図１および図２を用いて、この発明の実施の形態１による鉄道用情報通信システムの構成および動作について説明する。
図１は、この発明の鉄道用情報通信システムが繋げられる電力系統を示す概要図である。図１に示すように、鉄道会社保有の変電所５１ａと５１ｂの間の区間には、き電電源線５３と、信号電源線５６とが布設されている。き電電源線５３は、この区間を走行する電車車両６３を駆動させるための電力を送電する電源線であり、また、信号電源線５６は、信号用の電力や各駅の電灯・動力用の電力を送電する電源線である。
【０００９】
変電所５１ａと変電所５１ｂの区間に存在する各駅（図中のＺ駅６０を含む複数の駅。）においては、各種信号設備（例えば、メイン制御装置１０、端末装置２０、３０等。図１中には、設備の一部のみを表示する。なお、詳細については後述する。）を動作させる電源を信号電源線５６から取得する。例示するように、駅舎６１とホーム・コンコース６２とによって主に構成されるＺ駅（駅舎設備に相当する。）６０において、信号電源線５６からの給電が、駅舎６１内に配置され、旅客案内に用いられる旅客案内装置２を含むメイン制御装置１０、ホーム・コンコース６２側に配置される放送装置（案内設備装置に相当する。）２３を含む端末装置２０、表示器（案内設備装置に相当する。）３３を含む端末装置３０に対して行われている。
【００１０】
なお、信号電源線５６への給電においては、変電所５１ａ（または変電所５１ｂ）からの給電から、変電所５１ｂ（または変電所５１ａ）からの給電に、定期的な切換がなされる。この給電方向の定期的な切換により、計画的に瞬間的な停電が発生する。そのため、信号電源線５６に電源安定化装置５２を接続し、各種信号設備への給電を安定化させている。電源安定化装置５２の一例としては無停電装置（ＵＰＳ）を用いることができる。
【００１１】
上述した各種信号設備（メイン制御装置１０、端末装置２０、３０）は、それぞれ、信号電源線５６に繋げられたＰＬＣモデム（旅客案内装置用ＰＬＣモデム６、自動放送用ＰＬＣモデム２１、表示器用ＰＬＣモデム３１）を含み、それらＰＬＣモデムを介して、各種信号設備間で情報を送受信するＰＬＣ通信が可能な構成となっている。なお、旅客案内装置用ＰＬＣモデム６と旅客案内装置２とが専用の信号線１０ａによって接続され、同様に、放送装置２３と自動放送用ＰＬＣモデム２１とが専用の信号線２０ａによって、また表示器３３と自動放送用ＰＬＣモデム３１とが専用の信号線３０ａによって接続された状態となっている。図１中には、信号線１０ａ、２０ａ、３０ａは、信号電源線５６（実線で示す。）との区別のため、破線によって示しているが、これらの信号線は有線とする。
【００１２】
次に、この発明の鉄道用情報通信システムの、駅舎設備（Ｚ駅６０の設備、すなわち駅舎６１およびホーム・コンコース６２に配置される設備。）内における情報通信ネットワークについて、図２の配線図を用いて詳細に説明する。
図２に示すように、旅客案内のためのメイン制御装置１０は、外部から各種列車情報を受け取る旅客案内装置２と、これに繋がる連動装置３および入力装置４、さらにＰＬＣ通信の通信路（伝送経路）としての信号電源線５６に繋げるための旅客案内装置用ＰＬＣモデム６によって、主に構成され、各機器間は専用の通信線２ａ（１０ａ）、３ａ、４ａ、５（１０ａ）、６ａ（１０ａ）によって接続されている。このメイン制御装置１０は、駅舎６１内の、例えば駅事務室に配置される。
【００１３】
メイン制御装置１０には、外部の運行管理システム１から通信線１ａおよび２ａを介して、各種列車情報が伝送される。この各種列車情報は、実際の列車の運行状況（列車の位置や遅延時分等）や、その列車が持つ運行情報（着発時刻や到着番線等の情報）などを含むデータである。また、旅客案内装置２は、例えば駅事務室内に備えられ、メイン制御装置１０を構成する入力装置４により任意に入力された情報を、通信線４ａを介して受信し、各種列車情報に加味する構成となっている。さらに、メイン制御装置１０を構成する連動装置３では、駅構内の在線位置や信号機状態などの連動情報が得られる。連動情報は、通信線３ａを介して、旅客案内装置２に伝達され、この連動情報をトリガーとして、旅客案内装置２において、各列車に対する旅客案内情報を生成する。この旅客案内情報は、通信線２ａ、５、６ａ（これらの通信線が図１中の通信線１０ａに相当する。）を介して旅客案内装置用ＰＬＣモデム６に伝送される。
【００１４】
旅客案内装置用ＰＬＣモデム６において、旅客案内情報は、信号電源線（電力線）５６を伝送経路とするＰＬＣ（電力線搬送波通信）２４の伝送方式に変換され、信号電源線５６に繋げられた端末装置２０、３０側に伝送される。
なお、上述した運行管理システム１、旅客案内装置２、連動装置３、入力装置４、旅客案内装置用ＰＬＣモデム６は、それぞれ信号電源線５６から電源を供給され、駆動しているものであるが、図２では、主に通信線としての信号電源線５６を示し、各装置への給電状態を示す配線については記載を省略している。
【００１５】
駅設備内のホーム・コンコース６２側に配置される端末装置２０は、ＰＬＣ通信の通信路である信号電力線５６に繋げられ、ＰＬＣの伝送方式の旅客案内情報を、元の旅客案内情報に復元する自動放送用ＰＬＣモデム２１、この自動放送用ＰＬＣモデム２１から伝送される復元された旅客案内情報を受信し、音声情報に変換する自動放送コントローラ２２、音声情報を受信し、自動放送を行う放送装置２３（スピーカー機能を有する。）を含む構成である。自動放送用ＰＬＣモデム２１と自動放送コントローラ２２間は専用の通信線２１ａによって接続され、自動放送コントローラ２２と放送装置２３間は専用の通信線２２ａによって接続される。なお、図２中の通信線２１ａおよび２２ａは、図１中の通信線２０ａに相当している。
なお、この端末装置２０においても、自動放送用ＰＬＣモデム２１、自動放送コントローラ２２、放送装置２３は、信号電源線５６から駆動電源を供給されているが、通信路としての配線状態を説明するための信号電源線５６のみを示し、各装置への給電状態を示す配線については記載を省略している。
【００１６】
また、同様に、駅設備内のホーム・コンコース６２側に配置される端末装置３０は、ＰＬＣ通信の通信路である信号電力線５６に繋げられ、ＰＬＣの伝送方式の旅客案内情報を、元の旅客案内情報に復元する表示器用ＰＬＣモデム３１、この表示器用ＰＬＣモデム３１から伝送される復元された案内情報を受信し、表示情報に変換する表示器コントローラ３２、表示情報を受信し、その表示情報を、電光掲示等の方法で表示する表示器３３を含む構成である。表示器用ＰＬＣモデム３１と表示器コントローラ３２間は専用の通信線３１ａによって接続され、表示器コントローラ３２と表示器３３間は専用の通信線３２ａによって接続される。なお、図２中の通信線３１ａおよび３２ａは、図１中の通信線３０ａに相当している。
この端末装置３０においても、表示器用ＰＬＣモデム３１、表示器コントローラ３２、表示器３３は、信号電源線５６から駆動電源を供給されているが、通信線の配線状態を説明するための信号電源線５６のみを示し、各装置への給電状態を示す配線については記載を省略している。
【００１７】
上記のような構成の鉄道用情報通信システムを用いることで、旅客案内装置２において生成する旅客案内情報を、旅客案内装置用ＰＬＣモデム６によってＰＬＣ伝送方式に変換した上で、信号電源線５６を伝送経路として端末装置２０または３０側に配信することができる。従って、従来技術のように無線による通信を用いず、既存の有線である信号電力線５６を用いて通信回路（駅舎設備内ネットワーク）を構築しているため、無線による伝送方式の場合に問題となる外部遮蔽物等に起因する伝送ロスの影響や設置位置の制限等を除外でき、良好な通信状態を確保することができる。
【００１８】
さらに、本システムにおいては、メイン制御装置１０と端末装置２０、３０の通信路として、駅設備内に布設が完了している信号電源線５６を用いるため、本システムを実現するために新たな通信回路を布設する必要がなく、この部分の施行費用および保守管理費用が削減できる。
また、ＰＬＣ通信の通信路となる信号電源線５６は、商用電源の配線とは異なり、鉄道会社保有の変電所５１ａ、５１ｂからの給電線であり、鉄道の駅設備内においても、外部から不正にアクセスすることができない配線となっている。従って、信号電源線５６をＰＬＣの通信線として用いることは、セキュリティー面においても優れている。
【００１９】
なお、図２中に、各種通信線において伝送される情報（各種列車情報、旅客案内情報、音声情報、表示情報。）の通信方向を矢印で示したが、これとは逆方向に情報が伝送される場合もある。その情報とは、例えば、管理上に用いる生存監視情報である。生存監視情報とは、端末装置２０（３０）が、メイン制御装置１０に繋がっていること（端末装置が存在すること）を示す情報である。
【００２０】
上記の例では、鉄道用情報通信システムを旅客案内のために用いることについて述べたが、旅客案内以外の用途、例えば職員間の連絡用等、予備的な通信手段としても、このシステムを用いることが可能である。
【００２１】
また、上記の例では、端末装置２０、３０がそれぞれ一台ずつシステムに組み込まれた場合について示しているが、規模が小さい駅においては、放送装置２３または表示器３３のいずれかの案内のみ実施することも考えられる。その場合は、端末装置２０または３０のいずれか一方を、ホームに配置し、用いるものとする。なお、駅舎設備の規模や形状に応じて、必要となる数の端末装置を、信号電源線５６に繋いで設置できることについては、言うまでもない。
【００２２】
実施の形態２．
次に、この発明の実施の形態２について、図３を用いて説明する。先述の実施の形態１においては、メイン制御装置１０に対して、放送装置２３が組み込まれた端末装置２０と、表示器３３が組み込まれた端末装置３０とが、それぞれ１台づつ、信号電源線５６を介して接続されているモデルについて例示した。この実施の形態２では、図３に示すように、鉄道用情報通信システムに対して、放送装置２３が組み込まれた端末装置２０（４０）が複数台、表示器３３が組み込まれた端末装置３０（５０）が複数台、接続されている場合について説明する。
【００２３】
既存の信号電源線５６を用いて通信回線を構築するため、信号電源線５６が存在する範囲において、複数の自動放送用ＰＬＣモデム２１、複数の表示器用ＰＬＣモデム３１、旅客案内装置用ＰＬＣモデム６を接続することにより、これらのＰＬＣモデムを介して、複数の装置間（旅客案内装置２と端末装置２０、３０、４０、５０との間）における一般的なＩＰ（インターネット・プロトコル）ネットワーク網２５を構築できる。図３中の符号２５で示す太実線は、ＩＰネットワーク網の広がりおよび接続状況を示すためのイメージをあらわすものである。これにより、伝送経路を意識することなく、既存の技術を用いて任意の機器と自在に通信することが可能な鉄道用情報通信システムを構築することができ、システム導入時の設計費用の削減が可能である。
【００２４】
旅客案内に本システムを用いる場合においては、旅客案内装置２が情報源（親）となるため、全てのデータは旅客案内装置用ＰＬＣモデム６から発信され、残り全てのモデム（複数の自動放送用ＰＬＣモデム２１、複数の表示器用ＰＬＣモデム３１。）に配信される、マルチキャスト方式の通信を行う。なお、接続する端末装置の種類や数については、駅施設の規模や形状に応じて、必要となる台数を設置すれば良い。
【００２５】
この実施の形態２においても、実施の形態１と同様に、既存の設備である信号電源線５６を通信路として用いるため、通信回線の布設管理費用を削減できる上、無線よりも良好な通信状態を確保でき、さらに外部からの不正なアクセス等、通信妨害を防ぐことができ、セキュリティ面でも優れているという効果がある。
【００２６】
実施の形態３．
上述の実施の形態２においては、メイン制御装置１０と複数の端末装置２０、３０、４０、５０とをマルチキャスト方式の通信によって結ぶことについて述べた。この実施の形態３では、旅客案内装置２と複数の端末装置（自動放送コントローラ２２、表示器コントローラ３２。）間の通信を、１対不特定多数の通信方式であるブロードキャスト通信を併用して行うものとする。
【００２７】
図４に示すように、旅客案内装置２と複数のコントローラ（自動放送コントローラ２２、表示器コントローラ３２。）との間で、ブロードキャスト通信により、旅客案内情報あるいはその情報をＰＬＣの伝送方式に変換した情報を伝送するシステムとすることで、端末装置３０を信号電源線５６に接続あるいは切り離す作業をすることで、容易にこの端末装置３０を鉄道用情報通信システムに対して追加あるいは削除することが可能となる。他の端末装置についても同様に、システムに対して追加／削除を行うことが可能であることは言うまでもない。
【００２８】
本システムの通信方式として、ブロードキャスト通信を併用することで、旅客案内装置２を構成するプログラムの修正／変更を行わずに、信号電源線５６が存在する範囲において、自動放送用ＰＬＣモデム２１を含む端末装置２０（４０）や、表示器用ＰＬＣモデム３１を含む端末装置３０（５０）を、任意に追加または削除することが可能となる。このため、駅構内の配置変更や、増改築等の際に、容易に端末装置２０（４０）、３０（５０）を追加／削除（移動も含む。）することができる。
【００２９】
実施の形態４．
次に、この発明の実施の形態４について、図５を用いて説明する。上述の実施の形態１から３においては、駅舎６１およびホーム・コンコース６２からなる駅舎設備内での旅客案内について主に説明したが、この実施の形態４では、図５の電力系統概要図に示すように、き電電源線５３をＰＬＣ通信の通信路として利用し、この区間を走行する電車車両６３に旅客案内情報を提供する鉄道用情報通信システムについて説明する。
【００３０】
駅舎６１内の旅客案内装置２から、電車車両６３へデータを送信する場合、信号電源線５６とき電電源線５３との間を繋ぐ専用の通信線５７ａを配線し、この通信線５７ａの両端の、信号電源線５６、き電電源線５３との接続位置には、渡り用ＰＬＣモデム５７をそれぞれ設置する。また、電車車両６３内には、き電電源線５３から受け取る情報（ＰＬＣの伝送方式）を復元するための車両用ＰＬＣモデム５８と、放送装置や表示器などの車内用案内設備装置５９を搭載させる。なお、この車内用旅客案内設備装置５９は、旅客案内情報から音声情報や表示情報を生成する機能を有するものとする。
【００３１】
上記のような構成を含む鉄道用情報通信システムでは、旅客案内装置２から配信される旅客案内情報は、渡り用ＰＬＣモデム（信号電源線側）５７、通信路５７ａ、渡り用ＰＬＣモデム（き電電源線側）５７、き電電源線５３、車内用ＰＬＣモデム５８を経由して車内用案内設備装置５９に伝送され、この旅客案内情報をもとに、放送または表示による案内が電車車両６３に乗車中の乗客に対してなされる。
【００３２】
通常では、電車車両６３内に乗車している乗客は、駅舎内にいる場合よりも鉄道関連情報（旅客案内情報）を取得しにくい状態にあると言えるが、き電電源線５３をＰＬＣ通信の通信路とすることで、電車車両６３内においても、通信路を一つ多く確保でき、乗客への安定した旅客案内サービスを実施することができるという効果がある。また、駅舎設備内における旅客案内と、電車車両６３内の旅客案内とを同期させることが実現でき、乗客への誤った案内や、情報不一致による混乱を回避でき、旅客案内サービスの質をより向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】この発明の実施の形態１による鉄道用情報通信システムを含めた電力系統概要図である。
【図２】この発明の実施の形態１による鉄道用情報通信システムの配線図である。
【図３】この発明の実施の形態２による鉄道用情報通信システムの配線図である。
【図４】この発明の実施の形態３による鉄道用情報通信システムの配線図である。
【図５】この発明の実施の形態４による鉄道用情報通信システムを含めた電力系統概要図である。
【符号の説明】
【００３４】
１  運行管理システム
１ａ、２ａ、３ａ、４ａ、５、６ａ、１０ａ、２０ａ、２１ａ、２２ａ、３０ａ、３１ａ、３２ａ、５７ａ  通信線
２  旅客案内装置                    ６  旅客案内装置用ＰＬＣモデム
１０  メイン制御装置                ２０、３０、４０、５０  端末装置
２１  自動放送用ＰＬＣモデム        ２３  放送装置
２４  ＰＬＣ（電力線搬送波通信）    ２５  ＩＰネットワーク網
３１  表示器用ＰＬＣモデム          ３３  表示器
５１ａ、５１ｂ  変電所              ５２  電源安定化装置
５３  き電電源線                    ５６  信号電源線
５７  渡り用ＰＬＣモデム            ５８  車内用ＰＬＣモデム
５９  車内用案内設備装置            ６０  Ｚ駅（駅舎設備）
６１  駅舎                          ６２  ホーム・コンコース
６３  電車車両。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
0004592553.tif 000005
【図５】
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