列車内雑音制御装置

本発明は、列車車両内の雑音の原因となる機器の動作を制御して、当該機器からの雑音を抑制又は停止することが可能な列車内雑音制御装置に関するものである。

列車内において、ファンに代表される機器の動作音は雑音であるため不快なものであるばかりでなく、乗客が音声放送から有用な情報を取得し損ねる一因にもなる。従来、このような動作音に対して対策が進められている。

従来技術である特許文献1には、「周囲の音量が大きい場合であっても、その音が有用音である場合には冷却用ファンの回転数を落とし、冷却用ファンによる騒音を低減する」ことを課題として、集音部で周囲の音を集音し、その音の音源を音源識別部で識別するとともに音量を音量認識部で認識し、これらの音源と音量とに基づき、周囲の音が大きく、且つ雑音である場合には、情報処理部の処理速度を優先させて冷却用ファンの回転数を上げ、周囲の音が大きく、且つ有用音である場合には、情報処理部の処理速度を抑えて冷却用ファンの回転数も低下させる技術が開示されている。

特開2009−230620号公報

しかしながら、上記従来の技術によれば、周囲の音を集音する集音部及び周囲の音の音源を識別する音源識別部を要する。そのため、コストが増加する、という問題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、コストを抑えた簡略な構成で実現可能な列車内雑音制御装置を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、動作音を生じる機器又は複数の機器からなる機器群、及び車両情報を取得して前記機器又は前記機器群を制御する車両情報管理装置を備える車両に設けられて、この車両内の雑音を制御する列車内雑音制御装置であって、前記車両情報及び前記機器又は前記機器群の状態情報を受信する制御部と、前記機器又は前記機器群の各機器に対して動作の抑制指令信号又は抑制解除指令信号を生成して送信する抑制指令生成部とを備え、前記制御部は、前記車両情報及び前記状態情報を用いて、前記機器又は前記機器群の各機器の動作を抑制すべきか又は抑制動作を解除すべきか判断し、この判断結果を前記抑制指令生成部に送信する設定内容実行処理判断部を備える。

本発明によれば、コストを抑えた簡略な構成で実現可能な列車内雑音制御装置を得ることができる、という効果を奏する。

実施の形態にかかる列車内雑音制御装置を備える車両の構成を示す図

実施の形態にかかる列車内雑音制御装置の動作を説明するフローチャート

実施の形態において、抑制指令信号及び抑制解除指令信号と、機器の動作状態とを示す図

実施の形態にかかる列車内雑音制御装置に記憶された設定データテーブルの一例を示す図

実施の形態にかかる列車内雑音制御装置に記憶された空調装置の冷房時設定データテーブルの一例を示す図

車両情報管理装置及び列車内雑音制御装置を実現するハードウエアの一般的な構成の一例を示す図

以下に、本発明の実施の形態にかかる列車内雑音制御装置を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態. 図1は、本発明の実施の形態にかかる列車内雑音制御装置を備える車両の構成を示す図である。図1に示す車両10は、車両情報管理装置11と、速度発電機12と、車上子13と、列車内雑音制御装置20と、機器群30と、車両情報提供装置40と、車内放送装置41とを備える。

車両情報管理装置11は、車両10の車両情報を取得し、列車内雑音制御装置20を介して機器群30を制御する。ここで、車両情報には、キロ程情報、音声放送タイミング情報及び車内放送情報が含まれる。また、車両10の現在位置情報が含まれていてもよい。音声放送タイミング情報には、音声放送が開始する時刻又は音声情報の開始点の情報が含まれる。車内放送情報には、車内放送の内容及び車内放送の時間が含まれる。速度発電機12は、車両10の車輪の車軸に取り付けられており、この車輪の回転を検出し、パルス信号を車両情報管理装置11に送信する。このパルス信号は速度情報を含み、キロ程の算出に用いられる。車上子13は、車両10の軌道上に設けられた地上子14と情報の送受信を行う。ここでは、車上子13は、地上子14から受信する地上情報により車両10の現在の絶対位置情報を取得する。

列車内雑音制御装置20は、信号受信部21と、制御部22と、抑制指令生成部23と、機器信号受信部24とを備える。

信号受信部21は、車両情報管理装置11からの信号を受信し、この信号の情報を制御部22に送信する。

制御部22は、モニタ情報受信部221と、機器状態情報収集部222と、設定内容実行処理判断部223とを備える。制御部22は、信号受信部21から受信した信号に含まれる情報及び機器信号受信部24から受信した信号に含まれる情報を参照して、機器群30の動作を抑制すべきか否か判断して、この判断結果を抑制指令生成部23に送信する。ここで、制御部22が、機器群30の各機器の動作を抑制すべきか否か判断する手順については図2を参照して後述する。

抑制指令生成部23は、機器群30の各機器の動作を抑制すべきとの判断結果を制御部22から受信した場合には、機器群30の各機器に対する抑制指令信号を生成して機器群30に送信する。抑制指令生成部23は、機器群30の各機器の動作の抑制を解除すべきとの判断結果を制御部22から受信した場合には、抑制解除指令信号を生成して機器群30に送信する。ここで、抑制指令生成部23は、宛先を付した抑制指令を、代表的にはユニキャスト送信によって送信する。

機器信号受信部24は、機器群30の各機器からの信号を受信し、この信号の情報を制御部22に送信する。

モニタ情報受信部221は、車両情報を受信して設定内容実行処理判断部223に送信する。機器状態情報収集部222は、機器群30の状態情報を受信して設定内容実行処理判断部223に送信する。設定内容実行処理判断部223は、モニタ情報受信部221から受信した車両情報及び機器状態情報収集部222から受信した状態情報を用いて、機器群30の動作を抑制すべきか又は抑制動作を解除すべきか判断し、この判断結果を抑制指令生成部23に送信する。

なお、信号受信部21と機器信号受信部24とは、同一の受信器であってもよい。また、制御部22が車両情報管理装置11からの信号を受信可能な場合には、信号受信部21が設けられていなくてもよい。また、制御部22が機器群30からの信号を受信可能な場合には、機器信号受信部24が設けられていなくてもよく、列車内雑音制御装置20には、少なくとも制御部22及び抑制指令生成部33が設けられていればよい。また、同様に、制御部22にはモニタ情報受信部221及び機器状態情報収集部222が設けられていなくてもよく、制御部22には、少なくとも設定内容実行処理判断部223が設けられていればよい。

機器群30は、複数の機器であり、ここでは、図1に示すように少なくとも機器30a、機器30b及び機器30iが含まれる。なお、機器群30に代えて1つの機器である機器30aのみが設けられていてもよい。機器30a、機器30b及び機器30iは、動作音を生じて雑音源となる機器であれば特定の機器に限定されるものではなく、機器30a、機器30b及び機器30iには、ファン、空調装置及び空気圧縮機を例示することができる。空気圧縮機はコンプレッサとも呼ばれる。列車に搭載される空気圧縮機は、列車が停車する際に使用する空気ブレーキの動作及び乗降ドアの開閉に用いられる。

車両情報提供装置40は、車両情報管理装置11が送信する車両情報から、車内放送用の音声データを生成して車内放送装置41に送信する。車内放送装置41は、車両情報提供装置40から送信された音声データを用いて車内の音声放送を行う。ここで、音声放送によって乗客に提供される車両情報には、次駅名、次駅で開くドアの方向、到着までの時間及び運行情報を例示することができる。

図2は、本発明の実施の形態にかかる列車内雑音制御装置の動作を説明するフローチャートである。図2に示すように動作を開始すると、設定内容実行処理判断部223は、まず、音声放送開始情報があるか否か判定する(S11)。ここで、音声放送開始情報は、現時点において音声放送を開始することを示す情報である。車両情報管理装置11は、音声放送開始情報を車両情報提供装置40に送信するとともに、列車内雑音制御装置20にも送信する。そして、音声放送開始情報を受信した列車内雑音制御装置20の信号受信部21は、この音声放送開始情報をモニタ情報受信部221に送信し、モニタ情報受信部221は、この音声放送開始情報を設定内容実行処理判断部223に送信する。音声放送開始情報がない場合(S11:No)には、設定内容実行処理判断部223は、S11の判定を再度行う。すなわち、設定内容実行処理判断部223は音声放送開始情報を受信するまでS11の判定を繰り返す。

音声放送開始情報がある場合(S11:Yes)には、設定内容実行処理判断部223は、機器群30の各機器を抑制制御可能であるか否か判定する(S12)。すなわち、S12の判定において、設定内容実行処理判断部223は、機器群30の各機器の動作に起因する雑音の発生を抑制する前に、機器群30の各機器の動作を抑制可能であるか否か判定する。すなわち、機器信号受信部24が受信して機器状態情報収集部222に記憶した機器群30の各機器の状態情報と、設定内容実行処理判断部223に予め記憶された機器群30の各機器の設定値情報を含む設定データとを比較して、機器群30の各機器を抑制制御可能であるか否か判定する。空調装置の冷房動作の抑制をする際には、設定内容実行処理判断部223は、状態情報に含まれる車両内温度と設定値情報に含まれる、予め設定された車両内上限温度とを比較し、車両内温度が予め設定された車両内上限温度未満である場合には空調装置の動作の抑制が可能であるとし、車両内温度が予め設定された車両内上限温度以上である場合には空調装置の動作の抑制は不可能であるとする。抑制制御可能でない場合(S12:No)には、フローを終了する。

抑制制御可能である場合(S12:Yes)には、抑制指令生成部23は、抑制指令信号を生成して機器群30に送信し(S13)、音声放送が終了したか否か判定する(S14)。音声放送が終了していない場合(S14:No)には、設定内容実行処理判断部223はS14の判定を再度行う。すなわち、設定内容実行処理判断部223は、音声放送が終了するまでS14の判定を繰り返す。音声放送が終了している場合(S14:Yes)には、抑制指令生成部23は抑制解除指令信号を生成して機器群30に送信し(S15)、フローを終了する。

図3は、抑制指令信号及び抑制解除指令信号と、機器の動作状態とを示す図である。図3に示すように、S11においてYesに分岐する場合、すなわち音声放送開始情報がある場合には、列車内雑音制御装置20は、機器群30に対して機器群30の各機器の動作の抑制を開始するための抑制指令信号を生成して送信する。そして、抑制指令信号を受信した機器群30は、抑制状態で動作する。その後、S14においてYesに分岐する場合、すなわち音声放送が終了した場合には、列車内雑音制御装置20は、機器群30の各機器の抑制動作を解除するための抑制解除指令信号を生成して機器群30に送信する。

図4は、列車内雑音制御装置20に記憶された設定データテーブルの一例を示す図である。図4に示す設定データテーブルには、機器群30に含まれる機器に相当する空調装置、ファン、ブレーキ、電動機、インバータ及び放送装置の使用状況、出力及び出力レベル上限設定が含まれる。出力オンの空調装置はa1[W]で動作し、その出力レベル上限設定はb1[W]である。出力オンのファンはa2[W]で動作し、その出力レベル上限設定はb2[W]である。出力オンのブレーキはa3[W]で動作し、その出力レベル上限設定はb3[W]である。出力オンの電動機はa4[V]で動作し、その出力レベル上限設定はb4[V]である。出力オンのインバータはa5[V]で動作し、その出力レベル上限設定はb5[V]である。出力オンの放送装置はa6[V]で動作し、その出力レベル上限設定はb6[V]である。なお、ブレーキ、電動機及びインバータのように、列車を安全運行させるに際して重要な機器は、抑制状態不可に固定してもよい。なお、放送装置は、音声の開始後終了するまでオンする。

図4に示す機器のうち、空調装置及びファンは抑制動作可であるため、列車内雑音制御装置20は、空調装置及びファンについては抑制制御可能と判定し、ブレーキ、電動機、インバータ及び放送装置については抑制制御不可と判定し、音声放送開始時に空調装置及びファンに対して抑制指令信号を送信し、音声放送終了時には空調装置及びファンに抑制解除指令信号を送信する。

図5は、列車内雑音制御装置20に記憶された空調装置の冷房時設定データテーブルの一例を示す図である。ここで、図5に示す例では車両数を4とする。図5に示す空調装置の設定データテーブルには、1号車から4号車までの各車両の車両内温度と、1号車から4号車までの各車両の車両内上限温度とが示されている。1,3,4号車では車両内上限温度が28℃であり、現在の車両内温度が26℃であり、2号車では車両内上限温度が29℃であり、現在の車両内温度が27℃である。

図5においては、各車両の車両内温度が各車両の車両内上限温度よりも低いため、各車両の空調装置の冷房運転は各車両の車両内温度が各車両の車両内上限温度に達するまで空調装置の動作の抑制が可能である。ここで、1号車の車両内温度が30℃であれば、車両内温度が車両内上限温度以上であるため、1号車の空調装置の冷房運転は抑制不可能であると判断されて抑制指令信号は生成されない。

このように本実施の形態の列車内雑音制御装置20は、動作音を発生する機器に対しても、動作音の抑制よりも当該機器の動作を優先させるべき場合には、当該機器の動作を優先させることができる。

以上説明した本実施の形態によれば、列車内雑音制御装置20を簡略な構成で実現することができる。具体的には、従来技術で必要とされた、周囲の音を集音する集音部及び周囲の音の音源を識別する音源識別部が不要となることで小型化し、コストが抑えられる。また、簡略な構成で実現することができるため、消費電力が抑えられる。

なお、以上説明した実施の形態において、車両情報管理装置11及び列車内雑音制御装置20は、少なくともプロセッサと、メモリと、受信器と、送信器とを備え、各装置の動作はソフトウエアにより実現することができる。図6は、車両情報管理装置11及び列車内雑音制御装置20を実現するハードウエアの一般的な構成の一例を示す図である。図6に示す装置は、プロセッサ51、メモリ52、受信器53及び送信器54を備え、プロセッサ51は受信したデータを用いてソフトウエアによる演算及び制御を行い、メモリ52は受信したデータ又はプロセッサ51が演算及び制御を行うに際して必要なデータ及びソフトウエアの記憶を行う。車両情報管理装置11が備える受信器53は、速度発電機12及び車上子13から送信される情報をはじめとした車両10の車両情報を受信する。車両情報管理装置11が備える送信器54は、列車内雑音制御装置20への情報を送信する。また、列車内雑音制御装置20が備える受信器53は、信号受信部21及び機器信号受信部24に相当する。列車内雑音制御装置20が備える送信器54は、抑制指令生成部23に相当する。なお、プロセッサ51、メモリ52、受信器53及び送信器54は、各々複数設けられていてもよい。

なお、上記の説明においては、列車内雑音制御装置20は、予め設定された音声放送タイミング情報により音声の開始及び終了時を把握しているが本発明はこれに限定されるものではない。予め設定された音声放送タイミングではなく臨時の音声放送時にも、機器群30に対して抑制指令信号を送信してもよい。このときには、臨時の音声放送時の放送開始ボタンが押下されたタイミングを音声開始時とする。

なお、上記の説明においては、抑制指令生成部23が、宛先を付した抑制指令をユニキャスト送信によって送信する場合、すなわち機器群30に含まれる機器ごとに抑制指令を送信する場合を例示して説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。抑制指令生成部23が、機器群30の全体に対して抑制指令を送信するブロードキャスト送信を行う構成であってもよい。

なお、図3においては、機器群30の動作の抑制開始時に開始信号である抑制指令信号を送信し、機器群30の動作の抑制終了時に解除信号である抑制解除指令信号を送信する形態について説明したが本発明はこれに限定されるものではない。列車内雑音制御装置20が、動作の抑制開始時に機器群30に対して抑制指令信号の送信を開始し、機器群30の抑制状態時には抑制指令信号を送信し続け、動作の抑制解除時に機器群30に対して抑制指令信号の送信を停止する構成であってもよい。

なお、上記の説明においては、列車内雑音制御装置20は、機器群30の各機器に対して抑制指令を送信しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、抑制指令に代えて停止指令を送信する構成であってもよい。

なお、上記の説明において、図1には車両10のみを示しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、車両数が複数であってもよい。

以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。

10 車両、11 車両情報管理装置、12 速度発電機、13 車上子、14 地上子、20 列車内雑音制御装置、21 信号受信部、22 制御部、221 モニタ情報受信部、222 機器状態情報収集部、223 設定内容実行処理判断部、23 抑制指令生成部、24 機器信号受信部、30 機器群、30a,30b,30i 機器、40 車両情報提供装置、41 車内放送装置、51 プロセッサ、52 メモリ、53 受信器、54 送信器。