车内通信系统

技术领域

本发明涉及在铁道车辆等移动体的室内的车内通信系统。

背景技术

作为移动体，例如在铁道车辆中，在客厢内设置有供乘客就座的座椅、显示下一个停车站、广告等的显示装置等车内设备。

例如在专利文献1中，记载了针对设置于客厢内的座椅，通过对操作面板进行操作来驱动马达、螺线管等而使座椅旋转的技术。

另外，例如在专利文献2中，记载了在最前方车辆设置服务器，从该服务器向各车辆的显示器传送动画等内容。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开第2016-39543号公报

专利文献2：日本特开第2010-16575号公报

发明内容

发明所要解决的问题

座椅、显示装置等车内设备通过配设在车辆内的布线传递来自操作面板、服务器等的信息。因此，存在配设在车辆内的布线增多的问题，从而例如还提出了通过无线化来削减布线的方案。

在此，在进行无线化时使用电波的情况下，存在如下的问题。首先，电波向车外放射的可能性高，为了避免来自车外的不适当的访问，需要采取适当的安全对策。其次，由于存在电波的灵敏度因客厢内的接收位置而发生变化的情况，因此还需要灵敏度的对策，还存在为了设置用于收发电波的设备而产生的成本增加的情况。

因此，本发明的目的在于，实现相对于设置在车辆内的车辆设备而以容易的安全对策、良好的灵敏度、还有低成本的方式进行通信。

用于解决问题的手段

为了解决上述问题而提出的第一方面所述的发明为车内通信系统，其特征在于，所述车内通信系统具有对移动体的室内进行照明的照明装置、以及设置于所述室内的车内设备，在所述车内通信系统中，所述照明装置具备通过可见光通信对所述车内设备发送信息的第一发送部，所述车内设备具备接收从所述照明装置发送的信息的第一接收部、以及基于所述第一接收部接收到的信息控制自身的动作的控制部。

第二方面所记载的发明的特征在于，在第一方面所记载的发明中，所述照明装置具备发光二极管作为发光元件，所述发光二极管兼作为对所述室内进行照明的照明部和所述第一发送部。

第三方面所记载的发明的特征在于，在第一方面或第二方面所记载的发明中，所述车内设备是座椅，所述照明装置对所述座椅发送该座椅的旋转或后倾的指令。

第四方面所记载的发明的特征在于，在第一方面或第二方面所记载的发明中，所述车内设备是显示装置，所述照明装置对所述显示装置发送在该显示装置显示的内容信息。

第五方面所记载的发明的特征在于，在第一方面至第四方面中任一项所述的发明中，所述车内设备设置有通过无线向所述照明装置发送信息的第二发送部，所述照明装置设置有接收所述第二发送部发送的信息的第二接收部。

发明的效果

根据第一方面所述的发明，能够通过可见光通信从照明装置向车内设备传递信息。由于可见光通信的照射范围有限，因此能够使安全性强，并且只要是在光到达的范围内就能够一致地使灵敏度变好。另外，由于利用照明装置的光源，因此能够降低运行成本。因而，能够以容易的安全对策、良好的灵敏度、还有低成本的方式进行通信。

根据第二方面所述的发明，由于照明装置由作为兼用作照明和第一发送部的发光元件的发光二极管构成，因此不仅对室内进行照明还能够进行可见光通信，从而不需要另外设置通信用的元件。

根据第三方面所述的发明，照明装置对座椅发送该座椅的旋转或后倾的指令，因此能够通过可见光通信来使座椅的旋转、后倾。

根据第四方面所述的发明，照明装置对显示装置发送将要通过该显示装置显示的内容信息，因此能够通过可见光通信进行在显示装置上显示的内容的更换等。

根据第五方面所述的发明，车内设备设置有通过无线向照明装置发送信息的第二发送部，照明装置设置有接收第二发送部发送的信息的第二接收部，因此能够从座椅、显示装置等车内设备侧向照明装置传递信息。因此，不需要用于从车内设备发送信息的布线。

附图说明

图1是本发明的一个实施方式所涉及的车内通信系统的概要构成图。

图2是图1所示的带通信功能室内灯的功能构成的图。

图3是图1所示的座椅的功能构成的图。

图4是图1所示的显示装置的功能构成的图。

图5是关于使座椅旋转时的动作的时序图。

图6是关于使座椅的后倾返回时的动作的时序图。

图7是关于对在显示装置中显示的内容信息进行保存时的动作的时序图。

具体实施方式

以下，参照图1至图7对本发明的一个实施方式进行说明。图1是本发明的一个实施方式所涉及的车内通信系统的概要构成图。

车内通信系统10具备作为照明装置的带通信功能室内灯1、作为车内设备的座椅3以及显示装置4。车内通信系统10例如设置在铁路车辆的客厢内等车内。在以下的说明中，作为移动体，对铁道车辆的例子进行说明，但作为移动体，也可以是飞机、船舶、汽车等。

带通信功能室内灯1例如设置在铁路车辆的客厢内，对该车内进行照明。另外，带通信功能室内灯1通过可见光通信向座椅3、显示装置4发送规定的信息。另外，带通信功能室内灯1通过红外光通信接收来自座椅3、显示装置4的信息。

带通信功能室内灯1与有线通信网络5连接。如果例如是铁道车辆，则有线通信网络5为基于预先配设的配线的通信网络，也有跨车辆间进行信息的收发的情况。

此外，带通信功能室内灯1在图1中记载有两个，但不限于两个，可以是一个，也可以是三个以上。但是，优选地设置多个带通信功能室内灯1，以在客厢内的任意位置都能够进行可见光通信。

另外，在设置有车内通信系统10的客厢内，不仅可以设置带通信功能室内灯1，还可以如图1所示设置不具有通信功能的室内灯2。

图2表示带通信功能室内灯1的功能构成图。带通信功能室内灯1具备车辆侧收发部11、控制部12、发光控制部13、LED14和受光部15。

车辆侧收发部11与有线通信网络5进行通信，接收例如从设置于最前方车辆等的主机设备发送的信息并向控制部12输出，将从控制部12输出的信息向车辆侧发送。

控制部12负责带通信功能室内灯1的整体控制。控制部12基于从车辆侧收发部11输入的信息来控制发光控制部13并进行可见光通信。另外，基于受光部15接收到的红外光而生成向主机设备发送的信息并向车辆侧收发部11输出。

发光控制部13基于来自控制部12的控制来进行LED14的点亮控制。即，通过规定的调制方式对通过可见光通信发送的信息进行调制，并使LED14点亮。

LED14是发光二极管，且是带通信功能室内灯1的发光元件。LED14在通过发光控制部13发送信息的情况下，如上述那样地作为可见光通信用的发送部而发挥功能，否则作为通常的照明而发挥功能。即，LED14作为通过可见光通信对车内设备发送信息的第一发送部而发挥功能。

受光部15例如由光电二极管构成，接收从座椅3、显示装置4发送的红外光。接收到的红外光被转换为电信号并向控制部12输出。即，受光部15作为接收发光部36、46(第二发送部)所发送的信息的第二接收部而发挥功能。

座椅3例如设置在铁路车辆的客厢内。座椅3是例如两人座、三人座等多个人能够横向排列而就座的公知的座椅。另外，座椅3形成为能够配合铁道车辆的行进方向地进行旋转以使得乘客能够朝向行进方向而就座。另外，座椅3能够与就座的乘客的喜好相匹配地使靠背的角度变化(后倾)。此外，在图1中，座椅仅记载有一个，但当然可以设置有多个。另外，座椅3不限于多人座，也可以是单人座。

图3表示座椅3的功能构成图。座椅3具备受光部31、控制部32、控制马达33、34、压力传感器35和发光部36。

受光部31例如由光电二极管构成，接收从带通信功能室内灯1发送的可见光。接收到的可见光被转换为电信号并向控制部32输出。即，受光部31作为接收从带通信功能室内灯1(照明装置)发送的信息的第一接收部而发挥功能。

控制部32负责座椅3的整体控制。控制部32根据由受光部31接收到的可见光变换而成的电信号，对带通信功能室内灯1发送的信息进行解调。然后，基于解调后的信息进行对控制马达33、34等的控制。另外，控制部32基于压力传感器35的输出信号判断乘客是否就座于座椅，并经由发光部36通过红外光通信向带通信功能室内灯1发送判断结果。即，控制部32基于受光部31(第一接收部)接收到的信息来控制座椅3(自身)的动作。

控制马达33例如是根据行进方向、乘客的喜好进行座椅3的旋转的马达。控制马达33基于控制部32的控制使座椅3旋转。控制马达34是进行座椅3的靠背的后倾的马达。控制马达34基于控制部32的控制而使靠背后倾。

压力传感器35设置于座椅3的座面。压力传感器35在乘客就座于座椅的情况下和未就座的情况下向控制部32输出不同的信号。

发光部36由发出红外光的发光元件构成。控制部32对发光部36进行发光控制以发送规定的信息。即，发光部36作为通过无线向带通信功能室内灯1(照明装置)发送信息的第二发送部而发挥功能。

显示装置4例如设置在铁路车辆的客厢内的门附近等。显示装置4例如显示该列车的目的地、下一个停车站或者广告等。

图4表示显示装置4的功能构成图。显示装置4具备受光部41、控制部42、存储部43、LCD驱动器44、LCD45和发光部46。

受光部41例如由光电二极管构成，接收从带通信功能室内灯1发送的可见光。接收到的可见光被转换为电信号并输出到控制部42。即，受光部31作为接收从照明装置发送的信息的第一接收部而发挥功能。

控制部42负责显示装置4的整体控制。控制部42根据由受光部41接收到的可见光变换而成的电信号，对带通信功能室内灯1发送的信息进行解调。然后，将解调后的信息保存在存储部43中。然后，读出保存在存储部43中的信息并在LCD45上显示信息。另外，控制部32例如经由发光部46通过红外光通信将信息的存储已完成的意思等的控制信息等发送给带通信功能室内灯1。即，控制部42基于受光部41(第一接收部)接收到的信息来控制显示装置4(自身)的动作。

存储部43对控制部42解调后的信息进行保存。作为保存在存储部43中的信息，可列举为在LCD45上显示的内容信息(目的地、停车站、广告)、对显示该内容信息的时机等进行控制的控制信息等。

LCD驱动器44是基于根据控制部42的控制来驱动LCD45的公知的驱动电路。

LCD45是公知的液晶显示器，显示上述目的地、停车站、广告等内容信息。此外，在本实施方式中，作为显示部，用液晶显示器进行说明，但也可以是有机EL等其他的显示器。

发光部46由发出红外光的发光元件构成。控制部42对发光部46进行发光控制以发送规定的信息。发光部46作为通过无线向带通信功能室内灯1(照明装置)发送信息的第二发送部而发挥功能。

此外，在本实施方式中，发光部46、座椅3的发光部36发出红外光，但也可以是可见光。另外，也可以代替发光部46、发光部36而发送电波。在该情况下，带通信功能室内灯1的受光部15也变更为接收电波。总之，只要能够通过无线从座椅3、显示装置4向带通信功能室内灯1发送即可。

接下来，参照图5至图7对上述构成的车内通信系统10的动作进行说明。首先，参照图5的时序图对使座椅3旋转时的动作进行说明。图5表示例如在铁道车辆在终点等折返时使座椅全部旋转的动作。此外，在图5至图7中，“室内灯”表示带通信功能室内灯1。

首先，带通信功能室内灯1经由车辆侧收发部11接收从上述主机设备发送的座椅旋转指令(步骤S101)。然后，控制部12对发光控制部13进行控制，以将接收到的座椅旋转指令向座椅3发送。于是，发光控制部13对座椅旋转指令进行调制，使LED14点亮，并通过可见光通信向座椅3进行发送(步骤S102)。

此外，在通过可见光通信、红外光通信进行通信时，也可以通过握手等建立通信路径然后进行信息的收发。

接下来，座椅3通过由受光部31进行接收来对从带通信功能室内灯1发送的基于可见光通信的座椅旋转指令进行接收(步骤S201)。然后，控制部32基于接收到的座椅旋转指令来对控制马达33进行控制而使座椅3旋转(步骤S202)。然后，如果座椅的旋转完成，则控制部32对旋转完成应答进行调制，使发光部36发光，并通过红外光通信向带通信功能室内灯1进行发送(步骤S203)。

接下来，带通信功能室内灯1通过由受光部15进行接收来对从座椅3通过红外光通信发送的旋转完成应答进行接收(步骤S103)。然后，控制部12经由车辆侧收发部11将接收到的旋转完成应答向主机设备发送(步骤S104)。此外，在图5中，仅对正常地进行座椅3的旋转的情况进行了说明，但在旋转时发生了某些异常的情况下，也可以代替旋转完成应答而将表示异常发生的信息从座椅3向带通信功能室内灯1发送。

在图5中，座椅旋转指令为通过可见光通信向车内设备发送的信息，旋转完成应答为通过无线向照明装置发送的信息。

接下来，参照图6的时序图对使座椅3的后倾返回时的动作进行说明。图6表示例如在后倾地就座的乘客下车后、在终点站等自动地使后倾返回至默认的角度的动作。

首先，在座椅3中，控制部32基于压力传感器35的输出来判断乘客是否就座于座椅(步骤S401)。在判断的结果为就座的情况下再次继续判断(步骤S401中为“是”)，在未就座的情况下(步骤S401中为“否”)，控制部32对未就座信息进行调制，使发光部36发光，并通过红外光通信向带通信功能室内灯1进行发送(步骤S402)。此外，在步骤S401中，为了与暂时的离座进行区别，例如也可以在一定时间以上未就座的情况下判断为“否”。或者，也可以仅在终点站执行图6。

接下来，带通信功能室内灯1通过由受光部15进行接收来对从座椅3发送的基于红外光通信的未就座信息进行接收(步骤S301)。然后，控制部12经由车辆侧收发部11将接收到的未就座信息向主机设备发送(步骤S302)。然后，经由车辆侧收发部11接收从主机设备发送的后倾返回指令(步骤S303)。然后，控制部12对发光控制部13进行控制，以将接收到的后倾返回指令向座椅3发送，发光控制部13对后倾返回指令进行调制，使LED14点亮，并通过可见光通信向座椅3进行发送(步骤S304)。

接下来，座椅3通过由受光部31进行接收来对从带通信功能室内灯1发送的基于可见光通信的后倾返回指令进行接收(步骤S403)。然后，控制部32基于接收到的后倾返回指令来对控制马达34进行控制，使座椅3的后倾返回(步骤S404)。然后，在后倾的返回完成后，控制部32对后倾返回完成应答进行调制，使发光部36发光，并通过红外光通信向带通信功能室内灯1进行发送(步骤S405)。

接下来，带通信功能室内灯1通过由受光部15进行接收来对从座椅3通过红外光通信发送的后倾返回完成应答进行接收(步骤S305)。然后，控制部12将接收到的后倾返回完成应答经由车辆侧收发部11向主机设备发送(步骤S306)。此外，在图6中，仅对正常地进行座椅3的后倾返回的情况进行了说明，但在后倾返回时发生了某些异常的情况下，也可以代替后倾返回完成应答而将表示异常发生的信息从座椅3向带通信功能室内灯1发送。

此外，在图6的时序图中，带通信功能室内灯1从主机设备接收后倾返回指令，但也可以由带通信功能室内灯1的控制部12发出后倾返回指令。

在图6中，后倾返回指令为通过可见光通信向车内设备发送的信息，未就座信息以及后倾返回完成应答为通过无线向照明装置发送的信息。

接下来，参照图7的时序图说明对在显示装置4上显示的内容信息进行保存时的动作。图7表示例如行驶的路线的变更、广告的更新时等的动作。

首先，带通信功能室内灯1经由车辆侧收发部11接收从主机设备发送的内容信息(步骤S501)。该内容信息中不仅可以包括广告等影像信息本身，还可以包括影像信息的显示时机等控制信息。然后，控制部12对发光控制部13进行控制，以将接收到的内容信息向显示装置4进行发送，发光控制部13对内容信息进行调制，使LED14点亮，并通过可见光通信向显示装置4进行发送(步骤S502)。

接下来，显示装置4通过由受光部41进行接收来对从带通信功能室内灯1发送的基于可见光通信的内容信息进行接收(步骤S601)。然后，控制单元42将接收到的内容信息保存在存储部43中(步骤S602)。然后，如果内容信息的保存完成，则控制部42对内容信息保存完成应答进行调制，使发光部46发光，并通过红外光通信向带通信功能室内灯1进行发送(步骤S603)。

接下来，带通信功能室内灯1通过由受光部15进行接收来对从显示装置4通过红外光通信发送的内容信息保存完成应答进行接收(步骤S503)。然后，控制部12经由车辆侧收发部11将接收到的内容信息保存完成应答向主机设备发送(步骤S504)。此外，在图7中，仅对正常进行内容信息的保存的情况进行了说明，但在内容信息的保存时发生了某些异常的情况下，也可以代替内容信息保存完成应答而将表示重发等异常发生的信息从显示装置4向带通信功能室内灯1发送。

在图7中，内容信息为通过可见光通信向车内设备发送的信息，内容信息保存完成应答为通过无线向照明装置发送的信息。

根据本实施方式，在具有带通信功能室内灯1、座椅3和显示装置4的车内通信系统10中，带通信功能室内灯1具备通过可见光通信对座椅3以及显示装置4发送信息的LED14，座椅3以及显示装置4具备接收从带通信功能室内灯1发送的信息的受光部31、41、以及基于受光部31、41接收到的信息来控制座椅3、显示装置4自身的动作的控制部32、42。由此，通过可见光通信，能够从带通信功能室内灯1向座椅3以及显示装置4传递信息。由于可见光通信的照射范围有限，因此能够使安全性强，并且只要是在光到达的范围内就能够一致地使灵敏度变好。另外，由于利用带通信功能室内灯1的光源，因此能够降低运行成本。因而，能够以容易的安全对策、良好的灵敏度、还有低成本的方式进行通信。

另外，由于带通信功能室内灯1由作为兼作照明和第一发送部的发光元件的发光二极管构成，因此不仅对室内进行照明，还能够进行可见光通信，从而不需要另外设置通信用的元件。

另外，带通信功能室内灯1对座椅3发送该座椅3的旋转或后倾的指令，因此能够通过可见光通信进行座椅3的旋转、后倾。

另外，带通信功能室内灯1对显示装置4发送将要通过该显示装置4显示的内容信息，因此能够通过可见光通信进行在显示装置4上显示的内容的更换等。

另外，座椅3以及显示装置4设置有通过红外线向带通信功能室内灯1发送信息的发光部36、46，带通信功能室内灯1设置有接收发光部36、46发送的信息的受光部15，因此能够从座椅3、显示装置4通过无线向带通信功能室内灯1传递信息。因此，不需要用于从座椅3以及显示装置4发送信息的布线。

另外，本发明并不限定于上述实施方式。即，本领域技术人员能够按照以往公知的知识，在不脱离本发明的主旨的范围内进行各种变形来实施本发明。即使通过该变形，只要具备本发明的车内通信系统的功能，当然也包含在本发明的范畴内。

附图标记说明

1：带通信功能室内灯(照明装置)；3：座椅(车内设备)；4：显示装置(车内设备)；12：控制部；14：LED(第一发送部)；15：受光部(第二接收部)；31：受光部(第一接收部)；32：控制部；36：发光部(第二发送部)；41：受光部(第一接收部)；42：控制部；46：发光部(第二发送部)。