灯器、交通信号灯器、交通信号制御機、及びアンテナユニット
【課題】アンテナ設置用の支柱を不要とでき、かつ、道路の美観を損なうことのない新たな技術的手段として、アンテナを組み込んだ信号灯器を提供する。
【解決手段】信号灯器１は、光学ユニット２とアンテナ４とを備えている。光学ユニット２は、ＬＥＤ７と、可視光透過性を有しＬＥＤ７を前方で覆うカバー部材９とを有している。アンテナ４は、ＬＥＤ７の前端よりも前方に位置しかつ前後方向に沿った面と平行に配置されたアンテナ素子１１ａ，１１ｂを有する。
【解決手段】信号灯器１は、光学ユニット２とアンテナ４とを備えている。光学ユニット２は、ＬＥＤ７と、可視光透過性を有しＬＥＤ７を前方で覆うカバー部材９とを有している。アンテナ４は、ＬＥＤ７の前端よりも前方に位置しかつ前後方向に沿った面と平行に配置されたアンテナ素子１１ａ，１１ｂを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は灯器に関するものであり、特に道路に設置される交通信号灯器、交通信号制御機、及び、この灯器に設けられるアンテナユニットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、交通安全の促進や交通事故の防止を目的として、高度道路交通システム（ＩＴＳ：Intelligent Transport System）が提案されている。このＩＴＳでは、道路に通信装置（インフラ装置）が設置されており、この通信装置のアンテナから発せられた情報を、道路を走行する車両の車載機が受信し、この情報を活用することにより、車両の走行についての安全性を向上させることができる（特許文献１参照）。
このような路車間通信を無線によって行う場合、無線通信の見通しを確保する観点から、歩道等に設置した支柱から車道側にアームを張り出し、このアーム上に通信装置のアンテナを取り付けている。また、前記アームを設けなくても見通しが確保できる場合、前記支柱にアンテナを取り付けることが可能となる。
【０００３】
【特許文献１】特許第２８０６８０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記通信装置のアンテナを道路に設置するために、アンテナ専用の支柱を新たに設けることは経済的でなく、また、道路の美観の点でも好ましくない。
そこで、道路には車両感知器や光ビーコンのヘッド等が設置されているため、これらを取り付けている支柱やアームにアンテナを併設することが考えられる。しかし、この場合においても、美観の点で好ましくない。
【０００５】
そこで、アンテナ設置用の支柱を不要とでき、かつ、道路の美観を損なうことのない新たな技術的手段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】
本発明の灯器は、発光体を有する光学ユニットと、前記光学ユニットに組み込まれている平衡型のアンテナと、を備え、
前記アンテナは、前記発光体の前端よりも前方に位置しかつ前後方向に沿った面と平行に配置されたアンテナ素子を有していることを特徴とする。
この灯器によれば、アンテナを灯器の光学ユニットに組み込ませ、アンテナを目立たなくすることができる。さらに、アンテナを灯器の光学ユニットに組み込ませることで、アンテナ設置用の専用の支柱を不要とすることができる。また、アンテナ素子は、発光体の前端よりも前方に配置されているので、発光体が障害となることなく所望のアンテナ性能を発揮することができる。さらに、アンテナ素子は、前後方向に沿った面と平行に配置されているので、発光体を前方（正面）から見たときにその光がアンテナ素子によって遮られてしまうのを防止することができる。したがって、灯器の光の視認性を十分に確保することができる。なお、ここでいう「前後方向に沿った面」とは、実在する面に限らず仮想の面をも含む。
【０００７】
前記光学ユニットは、可視光透過性を有し前記発光体を前方で覆うカバー部材を有し、
前記アンテナ素子が、前記カバー部材と前記発光体の前端との間に配置されていることが好ましい。この構成によれば、アンテナ素子を、カバー部材から発光体の前端までの範囲として灯器の光学ユニットに組み込ませることができ、アンテナを目立たなくすることができる。
【０００８】
前記光学ユニットは、発光ダイオードからなる前記発光体を複数有し、
前記アンテナ素子は、前方からみて複数の前記発光ダイオード間に対応して配置されていることが好ましい。このような構成によって、発光ダイオードとアンテナ素子とが前方（正面）からみて重複しない状態となり、発光ダイオードの光がアンテナ素子によって遮られるのを確実に防止することができ、正面からの灯器の光の視認性をより向上することができる。
【０００９】
前記アンテナ素子は、アンテナ用基板にパターン形成された線路からなる構成とすることができる。これにより、アンテナ素子を所定の形状とすることが容易となる。また、この場合、アンテナ用基板及びアンテナ素子が可視光透過性を有する構成とすることができる。これにより、例えばアンテナ素子が前後方向かつ上下方向に沿った面に平行に配置されている場合には、左右斜め前方からの灯器の光の視認性を確保することができ、アンテナ素子が前後方向かつ左右方向に沿った面に平行に配置されている場合には、上下斜め前方からの灯器の光の視認性を確保することができる。
【００１０】
前記光学ユニットは前記発光体を前面に実装した発光体用基板を備え、前記アンテナは、前記発光体用基板の前方に配置された支持部材によって支持されていることが好ましい。
光学ユニットに組み込まれるアンテナは、光学ユニットを構成する発光体用基板によって支持することが考えられるが、発光体用基板によってアンテナを支持する場合、アンテナを取り付けるためのネジ穴等の取付部を基板に形成しなければならず、当該取付部を避けるような複雑な配線が必要となる。また、ネジ穴を避けた配線とすることができない場合にはジャンパケーブルによって配線を接続しなければならず、部品数及び製造工程が増え、製造コストが増大するという不都合が生じる。本発明の場合、アンテナが発光体用基板の前方に配置された支持部材によって支持されるので、以上のような不都合を回避することができる。
【００１１】
前記アンテナは、前記支持部材よりも後方に配置され当該支持部材によって支持されたグランド素子を有することができ、前記アンテナ素子は、前記グランド素子に取り付けることができる。さらに、この場合は、前記支持部材に前記アンテナ素子を前後方向に貫通させる開口部が形成されていることが好ましい。これによって、グランド素子に取り付けられたアンテナ素子を支持部材よりも前方に配置することができ、アンテナ素子を発光体の前端よりも前方に配置しやすくなる。
【００１２】
前記アンテナは、前記支持部材の前面に取り付けられていてもよい。この場合、支持部材には、前記アンテナに接続されるケーブルを貫通させる孔が形成されていることが好ましい。これによって、支持部材の後方からアンテナへケーブルを接続することができる。
【００１３】
前記支持部材は、前記光学ユニット外部の所定の方向から入射する光が前記発光体基板及び前記発光体の少なくとも一方により反射するのを防止する機能を有していることが好ましい。
灯器が、交通信号用の灯器として用いられる場合、基板や発光体に照りつけた西日や朝日が地上へ反射し、その反射光によって、灯器が見づらくなったり、点灯していない灯器が点灯しているように見える「擬似点灯」が生じたりする。
本発明は、光学ユニット外部の所定の方向から入射（西日や朝日のように斜め上方から入射）する光が基板や発光体により反射するのを防止する機能を支持部材に持たせることによって、灯器が見づらくなったり擬似点灯が生じたりするのを防止することができる。言い換えると、本発明は、光の反射を防止する部材を用いてアンテナを支持することによって、部品の兼用による構造の簡素化や、製造コストの低減を図ることができる。
【００１４】
また、本発明の交通信号灯器は、発光体を有する光学ユニットと、前記光学ユニットに組み込まれている平衡型のアンテナと、を備え、
前記アンテナは、前記発光体の前端よりも前方に位置しかつ前後方向に沿った面と平行に配置されたアンテナ素子を有していることを特徴とする。
この交通信号灯器によれば、アンテナを交通信号灯器の光学ユニットに組み込ませ、アンテナを目立たなくすることができる。さらに、アンテナを光学ユニットに組み込ませることで、アンテナ設置用の専用の支柱を不要とすることができる。また、アンテナ素子は、発光体の前端よりも前方に位置しているので、発光体が障害となることなく所望のアンテナ性能を発揮することができる。さらに、アンテナ素子は、前後方向に沿った面と平行に配置されているので、発光体を前方（正面）から見たときにその光がアンテナ素子によって遮られてしまうのを防止することができる。したがって、交通信号灯器の光の視認性を十分に確保することができる。
また、交通信号灯器は、車両のドライバによる視認性を考慮して道路に設置される。このため、この信号灯器を道路の所定の位置に設置すれば、前記アンテナと車両の車載機との間で無線通信を行う上で、見通しが良好な状態が得られる。
【００１５】
本発明の交通信号制御機は、前記交通信号灯器に接続され、前記交通信号灯器の点灯および消灯を行う交通信号制御機であって、前記アンテナを介して、前記交通信号灯器の設置された道路上を走行する車両に対して、現在及び将来の前記交通信号灯器の表示に関する信号情報を送信するように構成されているものである。
【００１６】
本発明のアンテナユニットは、発光体と、可視光透過性を有し前記発光体を前方で覆うカバー部材とを有する光学ユニットに組み込まれる灯器用のアンテナユニットであって、
前記カバー部材から前記発光体の前端までの範囲に設けられかつ前後方向に沿った面と平行に配置されたアンテナ素子を有している平衡型のアンテナを備えていることを特徴とする。
本発明によれば、平衡型のアンテナを備えているアンテナユニットを、灯器の光学ユニットに組み込ませることで、そのアンテナを目立たなくすることができる。さらに、アンテナを灯器の光学ユニットに組み込むため、アンテナ設置用の専用の支柱を不要とすることができる。また、アンテナ素子は、発光体の前端よりも前方に位置しているので、発光体が障害となることなく所望のアンテナ性能を発揮することができる。さらに、アンテナ素子は、前後方向に沿った面と平行に配置されているので、発光体を前方（正面）から見たときにその光がアンテナ素子によって遮られてしまうのを防止することができる。したがって、灯器の光の視認性を十分に確保することができる。
【発明の効果】
【００１７】
この発明によれば、アンテナは灯器の光学ユニットに組み込まれるため、アンテナ設置用の支柱を不要とでき、かつ、道路の美観を損なうことがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１はこの発明の灯器の実施の一形態を示す正面図である。図１の灯器は道路に設置される交通信号灯器１（以下、単に信号灯器という）であり、車両用のものである。
歩道等の路側に支柱４０が設置され、この支柱４０から車道側にアーム４１が張り出されて設けられており、このアーム４１に信号灯器１が取り付けられている。
【００１９】
信号灯器１は、複数（図例では三つ）の光学ユニット２と、これら光学ユニット２を組み込んでいる筐体３とを有している。三つの光学ユニット２は、赤、黄、青の灯光色を有している。各光学ユニット２にはひさし（図示せず）が取り付けられる。
また、支柱４０には、信号灯器１を制御する制御装置５が取り付けられている。なお、信号灯器１の設置構造は図示しているもの以外であってもよく、図示しないが前記支柱４０及び前記アーム４１の形態が異なっていてもよく、また、信号灯器１が歩道橋に架設されたものであってもよい。また、制御装置５は、信号灯器１の筐体３内に設けられたものであってもよい。
なお、信号灯器１の点灯等を制御する制御装置５が、後述するアンテナ４を介した無線通信制御を行うように構成することができるが（あるいは無線通信制御を行う装置を同一筐体内に内蔵させることができるが）、別々の装置としてもよい。別々とする場合、前記無線通信制御を行う装置は、信号灯器１の点灯等を制御する制御装置の近傍（同一の支柱４０）に設置することが好ましい。
【００２０】
図２、図３及び図４は、一つの光学ユニット２の斜視図、正面図及び断面図である。光学ユニット２は、発光体としての発光ダイオード７（以下ＬＥＤという）と、複数のＬＥＤ７が前面８ａに実装されているＬＥＤ基板８と、収容部材６と、カバー部材９とを有している。また、本実施の形態の光学ユニット２は、ＬＥＤ基板８やＬＥＤ７による太陽光の反射を防止するための反射防止部材（遮光部材）１０を有している。
【００２１】
ＬＥＤ基板８は、円形の板状に形成されている。ＬＥＤ基板８の裏面には配線パターンが形成されており、ＬＥＤ７の端子３７と繋がっている。ＬＥＤ基板８上には複数のＬＥＤ７が面状に広がって配設されている。ＬＥＤ７はレンズ部３８を有し、このレンズ部３８内にＬＥＤ素子（図示せず）が設けられている。
【００２２】
収容部材６は、鋼板、アルミ又は合成樹脂材により形成され、底部（底壁）６ａと、この底部６ａの周縁から立設した側部（側壁）６ｂとを有している皿形状であり、前方に開口している。側部６ｂの開口側の内周には段部６ｃが形成され、この段部６ｃに、カバー部材９が着脱可能に取り付けられている。これにより、収容部材６とカバー部材９との間に収容空間部Ｓが形成されており、この収容空間部ＳにＬＥＤ７及びＬＥＤ基板８が収容されている。そして、ＬＥＤ基板８は反射防止部材１０を介して収容部材６に固定されている。収容空間部Ｓのうち、ＬＥＤ基板８よりも前方を前空間部Ｓ１とし、ＬＥＤ基板８よりも後方を後空間部Ｓ２としている。
【００２３】
カバー部材９は、ガラス又は樹脂製のレンズで可視光透過性を有しており（可視光に対して透明であり）複数のＬＥＤ７を前方で覆っている。カバー部材９の後面（背面）９ａは凹曲面であり、前面９ｂは凸局面である。ただし、信号灯器１がＬＥＤ灯器であれば、カバー部材９をレンズではなく、後面９ａ及び前面９ｂが平面であるガラス等の平板とすることもできる。なお、この光学ユニット２において、前方とは光の投光側であり（カバー部材９側であり）、後方とは収容部材６の底部６ａ側である。
【００２４】
反射防止部材１０は、ＬＥＤ基板８やＬＥＤ７内の反射鏡７ａ（図６参照）に対して西日や朝日等の太陽光が入射するのを制限することにより、ＬＥＤ基板８や反射鏡７ａによる反射で信号灯器１が見づらくなったり、点灯していない信号灯器１が点灯しているように見える「擬似点灯」が生じたりすることを防止するものである。また、反射防止部材１０は、ＬＥＤ基板８や、後述するアンテナ４を支持する支持部材としての機能を有している。
【００２５】
反射防止部材１０は、絶縁部材である合成樹脂材により形成され、図４に示すように、ＬＥＤ基板８よりも前方に配置されている。反射防止部材１０は、円形の板状（面状）に形成された板状部１０ａを備え、この板状部１０ａは、ＬＥＤ７の前端３９よりも後方に配置されている。板状部１０ａには、ＬＥＤ７の配置に対応して、ＬＥＤ７を挿通させるための複数の挿通孔１０ｂが形成されている。なお、挿通孔１０ｂは、概ね径方向外方へ放射状に配列されている。
この板状部１０ａは、主にＬＥＤ基板８に対して太陽光が直接当たることを防止している。反射防止部材１０は、黒色の合成樹脂材により形成されるか、少なくとも板状部１０ａの前面が黒色に塗装され、太陽光の反射が防止されている。反射防止部材１０は、板状部１０ａの外周部を収容部材６の段部６ｃに嵌合し、段部６ｃに形成された図示しない爪を板状部１０ａに係合することによって収容部材６に固定されている。
【００２６】
板状部１０ａの後面にはボス部１０ｃが後方突出状に形成されている。ＬＥＤ基板８は、ボス部１０ｃのネジ穴に螺合されたネジ２５によって板状部１０ａに固定されている。ＬＥＤ基板８の前面８ａはボス部１０ｃの先端面に当接されており、板状部１０ａとＬＥＤ基板８との間には、ボス部１０ｃの高さに相当する間隔があけられている。
【００２７】
図５は、反射防止部材１０の後面（背面）図である。反射防止部材１０の板状部１０ａの後面には、円形状のリブ１０ｄ，放射状のリブ１０ｅが一体形成されている。また、板状部１０ａの後面には周方向等間隔に４個の前記ボス部１０ｃが一体形成されている。さらに、板状部１０ａの後面には、ボス部１０ｃとは周方向及び径方向にずれた位置に、周方向等間隔に４個のボス部１０ｆが一体形成されている。このボス部１０ｆは、後述するグランド素子１２を取り付けるための取付部とされる。また、ボス部１０ｆは、ボス部１０ｃよりも低く、リブ１０ｄ，１０ｅと同じ高さかやや高く形成されている。各挿通孔１０ｂの周囲には、後方へ突出する筒状部１０ｇが設けられ、この筒状部１０ｇは、ボス部１０ｆと同じ高さかやや低く形成されている。
【００２８】
図２〜図４に示すように、反射防止部材１０の挿通孔１０ｂの上縁には、庇部１０ｈが前方に突出するように形成されている。図６に示すように、庇部１０ｈは、西日や朝日などの斜め上方から照りつける太陽光ＯがＬＥＤ７の反射鏡７ａに入射することを防止している。したがって、当該太陽光Ｏが反射鏡７ａによって反射されるのを好適に防止することができる。庇部１０ｈの前端は、ＬＥＤ７の前端よりも突出している。反射防止部材１０の筒状部１０ｇは、ＬＥＤ７の外周面を囲い、ＬＥＤ７の姿勢を保持している。
なお、反射防止部材１０は、ＬＥＤ基板８による太陽光の反射を防止する機能のみを有するものであってもよく、ＬＥＤ７による太陽光の反射を防止する機能のみを有するものであってもよい。
【００２９】
図２〜図４に示すように、光学ユニット２にはアンテナ４が組み込まれている。具体的には、アンテナ４は、収容空間部Ｓにおいて、カバー部材９とＬＥＤ基板８との間に配置されている。アンテナ４は、アンテナ用基板１６を備えており、このアンテナ用基板１６にアンテナ素子１１ａ，１１ｂが設けられている。また、アンテナ用基板１６には、さらにストリップ線路３１が形成されており、ストリップ線路３１も光学ユニット２に組み込まれている。
アンテナ用基板１６は矩形の平板からなり、ガラスエポキシ等の誘電体から形成されている。また、アンテナ用基板１６の厚さは１ｍｍ程度である。
【００３０】
アンテナ４は平衡型であり、図示しているものは、平衡二線で給電されるダイポールアンテナである。図８（ａ）に示すように、アンテナ４は、ダイポール部１１と、一対の平衡給電線部３２ａ，３２ｂと、グランド素子１２とを備えている。ダイポール部１１及び平衡給電線部３２ａ，３２ｂは、アンテナ用基板１６の一面側に薄膜導電体としてパターン形成された線路からなる。ダイポール部１１は、上下方向に向けて延びるように配置された上下一対のアンテナ素子１１ａ，１１ｂからなる。一対の平衡給電線部３２ａ，３２ｂは、前後方向（前方を矢印Ｆで示す）に向けて延び、互いに平行に配置されている。一方の平衡給電線部３２ａの前端には、一方のアンテナ素子１１ａが直交するように接続されている。他方の平衡給電線部３２ｂの前端には他方のアンテナ素子１１ｂが直交するように接続されている。
【００３１】
ストリップ線路３１は、前記アンテナ用基板１６の他面側（ダイポール部１１及び平衡給電線部３２ａ，３２ｂとは反対の面）に薄膜導電体としてパターン形成された線路からなる。ストリップ線路３１は、アンテナ用基板１６の他面側であって平衡給電線部３２ａの裏側となる位置で前後方向に直線的に延びて形成され、そして、ダイポール部１１のアンテナ素子１１ａ，１１ｂ間の中央部においてＵ字状に方向を反転し、アンテナ用基板１６の他面側であって平衡給電線部３２ｂの裏側となる位置で前後方向に直線的に延びて形成されている。
ダイポール部１１、平衡給電線部３２ａ，３２ｂ、及びストリップ線路３１の材質としては、導電性があり、導電率の高い材料が好ましく、例えば、銅、真鍮などの銅合金、アルミ等による金属箔が好ましく、鉄、ニッケル又はその他の金属箔とすることもできる。
【００３２】
アンテナ素子１１ａ，１１ｂ、平衡給電線部３２ａ，３２ｂ、及びストリップ線路３１をアンテナ用基板１６に形成する方法として、以下のものがある。アンテナ素子１１ａ，１１ｂ、平衡給電線部３２ａ，３２ｂ、及びストリップ線路３１をそれぞれ単独で薄膜導電体として形成し、各々をアンテナ用基板１６に貼り付ける。この場合、アンテナ素子１１ａ，１１ｂ、平衡給電線部３２ａ，３２ｂ、及びストリップ線路３１をアンテナ用基板１６に粘着部材（粘着テープ）によって接着する。または、アンテナ用基板１６に対して金属蒸着を行うことでアンテナ素子１１ａ，１１ｂ、平衡給電線部３２ａ，３２ｂ、及びストリップ線路３１を形成してもよい。または、アンテナ用基板１６に対して印刷によってアンテナ素子１１ａ，１１ｂ、平衡給電線部３２ａ，３２ｂ、及びストリップ線路３１を形成してもよい。例えば、一般的なプリント配線基板を作製する場合と同様の工程で、表面に銅箔を施したアンテナ用基板１６に、アンテナ素子１１ａ，１１ｂ、平衡給電線部３２ａ，３２ｂ、及びストリップ線路３１のパターンのレジストを印刷し、エッチングを施すことによってこれらアンテナ素子等１１ａ，１１ｂ，３２ａ，３２ｂ，３１を形成してもよい。または、アンテナ用基板１６に対して金属メッキを施してアンテナ素子１１ａ，１１ｂ、平衡給電線部３２ａ，３２ｂ、及びストリップ線路３１を形成してもよい。
【００３３】
グランド素子１２は、図３及び図４に示すように、円形の板状（面状）に形成されており、ＬＥＤ基板８の前面８ａ側で反射防止部材１０に取り付けられている。より具体的には、図６に示すように、反射防止部材１０の後面にはボス部１０ｆが形成されており、グランド素子１２はボス部１０ｆのネジ穴に後方から螺合されたネジ２６によって固定されている。グランド素子１２の前面はボス部１０ｆの先端面に当接されており、ボス部１０ｆはグランド素子１２と反射防止部材１０の板状部１０ａとの間隔を設定するスペーサとして機能している。また、図５に示すように、ボス部１０ｆと、リブ１０ｄ，１０ｅ及び筒状部１０ｇとが同じ高さである場合、リブ１０ｄ，１０ｅ及び筒状部１０ｇもスペーサとして機能する。なお、グランド素子は矩形又は多角形等でもよく、灯器内に収納できる形状であればどういうかたちであってもよい。
【００３４】
図４に示すように、グランド素子１２は、反射防止部材１０のみで固定され、前後方向についてＬＥＤ基板８とＬＥＤ７の前端３９との間の位置に設けられている。また、グランド素子１２は、ＬＥＤ基板８と反射防止部材１０の板状部１０ａと間でＬＥＤ基板８及び板状部１０ａと平行に配置されている。グランド素子１２には、ＬＥＤ７（ＬＥＤ７のリード線）を挿通させる開口部として複数の孔１４が形成されている。この孔１４の配置は、ＬＥＤ７の配置と一致させてあり、グランド素子１２は網目構造となっている。つまり、ここでいう網目構造には、例えば練炭のように平板に孔がいくつか空けられた構造も含まれる。なお、グランド素子１２には、反射防止部材１０のボス部１０ｃを貫通させる孔が形成されているが、当該ボス部１０ｃがグランド素子１２の外周側に配置されている場合は、当該孔は不要となる。
【００３５】
グランド素子１２は金属板から形成されている。グランド素子１２の材質としては、導電性があり、導電率の高い材料が好ましく、例えば、銅、真鍮などの銅合金、アルミが好ましく、鉄、ニッケル又はその他の金属とすることもできる。また、高周波は表面に電流が流れることから、板部材に、金属蒸着したものや、金属メッキ（金や銀のメッキ）を施したものであってもよい（図示せず）。
【００３６】
グランド素子１２の前面には、アンテナ用基板１６が直立した状態で取り付けられている。具体的には図８（ａ）（ｂ）に示すように、グランド素子１２の前面（金属面）に、２つの取付具３３を介してアンテナ用基板１６が固定されている。取付具は金属製でＬ字形状に形成され、その一辺部がグランド素子１２に取付ネジ及びナット等の締結具３６により固定され、他辺部がアンテナ用基板１６の平衡給電線部３２ａ，３２ｂに接触した状態で半田付け等により固定されている。したがって、グランド素子１２と平衡給電線部３２ａ，３２ｂとが取付具３３を介して接続されている。ここで、グランド素子１２及び平衡給電線部３２ａ，３２ｂはともにストリップ線路３１に対するグランドとして機能する。そして、ストリップ線路３１、平衡給電線部３２ａ，３２ｂ、及びグランド素子１２によってバルン（平衡不平衡変換部）が構成されている。なお、取付具３３は、アンテナ用基板１６及びグランド素子１２の双方に締結具３６を用いて取り付けたり、半田付けによって取り付けたりすることも可能である。
【００３７】
グランド素子１２は、前後方向（ＬＥＤ７の投光方向）に対して垂直に配置され、このグランド素子１２にアンテナ用基板１６が直立した状態で取り付けられているので、アンテナ用基板１６に形成されたアンテナ素子１１ａ，１１ｂ、平衡給電線部３２ａ，３２ｂ、及びストリップ線路３１は、アンテナ用基板１６の板面と同様に、前後方向に沿うように（前後方向に沿った面（仮想面）と平行に）配置される。
【００３８】
図４に示すように、収容部材６（底部６ａ）には、アンテナ４用の同軸ケーブル１５を接続させる端子部１９が取り付けられており、この端子部１９に、図１の制御装置５から延びる同軸ケーブル１５を接続することができる。そして、この端子部１９から後空間部Ｓ２へ延びる同軸ケーブル１５ａが、アンテナ４と接続されている。同軸ケーブル１５ａは、図８（ａ）（ｂ）にも示すように、内導体（中心導体）１５ｂ、絶縁体１５ｃ、外導体１５ｄ及び被覆部１５ｅを有しており、この同軸ケーブル１５の中心導体１５ｂが前記ストリップ線路３１に接続されており、外導体１５ｄがグランド素子１２（平衡給電線部３２ｂ）に接続されている。内、外導体１５ｂ，１５ｄと各部とを半田によって接続し固定することができるが、半田以外の方法であってもよい。
なお、図１の制御装置５から延びるＬＥＤ７用の電源ケーブル（図示せず）が、収容部材６の底部６ａに取り付けた端子部（図示せず）を介して、ＬＥＤ用基板８と接続されている。
【００３９】
図４に示すように、アンテナ用基板１６は、グランド素子１２から前方に突出し、反射防止部材１０の板状部１０ａを貫通している。具体的には、反射防止部材１０には、アンテナ用基板１６を貫通させるためのスリット（開口部）３５が形成されており、アンテナ用基板１６はスリット３５を貫通して反射防止部材１０よりも前方へ突出している。また、図３に示すように、スリット３５は、上下方向に沿って長く形成されており、したがって、アンテナ用基板１６も上下方向に沿った状態で配置されている。
【００４０】
スリット３５は、複数のＬＥＤ７の間に形成されている。ＬＥＤ７は、光学ユニット２の正面の中心から概ね径方向外方へ向けて配列されているので、複数のＬＥＤ７の間も概ね径方向に沿って直線状に延びている。したがって、スリット３５も径方向に沿った方向（上下方向）に直線状に形成することができる。
図４に示すように、スリット３５を貫通したアンテナ用基板１６のアンテナ素子１１ａ，１１ｂは、ＬＥＤ７の前端３９よりも前方でカバー部材９よりも後方に配置されている。すなわち範囲Ａに配置されている。
【００４１】
以上の形態によれば、前記アンテナ４（ストリップ線路３１も含む）は、信号灯器１に組み込まれたものとなっている。そして、アンテナ４のアンテナ素子１１ａ，１１ｂは、ＬＥＤ７の前端３９よりも前方に配置されており、これによってＬＥＤ基板８やＬＥＤ７が電波の送受信の妨げとなるのを防止することができる。また、アンテナ用基板１６やアンテナ素子１１ａ，１１ｂは、前後方向に沿うように配置されているので、光学ユニット２を正面（前方）から見たとき、ＬＥＤ７の光がアンテナ用基板１６及びアンテナ素子１１ａ，１１ｂによって遮られず、信号灯器１の光の視認性を損なうことはほとんどない。
また、アンテナ素子１１ａ，１１ｂは上下方向に沿うように配置されているので、地上から斜め上方に信号灯器１を見上げたときにも、ＬＥＤ７の光がアンテナ素子１１ａ，１１ｂによって遮られることはほとんどない。
【００４２】
図４に示すように、グランド素子１２とＬＥＤ７とは前後方向の位置について重複しているが、グランド素子１２にはＬＥＤ７（ＬＥＤ７の端子３７）を挿通させる開口部として複数の孔１４が形成されているので、グランド素子１２がＬＥＤ７に干渉することがないように、グランド素子１２の孔１４にＬＥＤ７を挿し入れ、グランド素子１２を所定の位置に設置することができる。なお、グランド素子１２に形成している前記開口部の構成としては、図示しているように、素子に孔１４をあけて素子と干渉しないようにＬＥＤ７を配置することができ、または、図示しないが、孔を設けずに、例えば素子の導電体部分（導体部分）を蛇行状に配置して（導電体部分を一筆書きになるように配置して）、素子と干渉しないようにＬＥＤ７を配置することもできる。
【００４３】
反射防止部材１０にはスリット３５が形成されているので、反射防止部材１０よりも後方のグランド素子１２に立設したアンテナ用基板１６を反射防止部材１０の前側に突出させ、アンテナ素子１１ａ，１１ｂをＬＥＤ７の前端よりも前方に配置することができる。
アンテナ４（グランド素子１２、アンテナ用基板１６）は、反射防止部材１０に取り付けられて支持されているため、ＬＥＤ基板８にはアンテナ４を取り付けるためのネジ穴等の取付部を設ける必要がない。したがって、当該取付部を設けるためにＬＥＤ基板８の回路配線（配線パターン部）が複雑になったり、配線設計の制約が大きくなったりすることもない。また、当該取付部を設けるためにジャンパケーブル等が必要になることもないので、部品数や製造工程が増えることもなく、製造コストの増大を抑制することができる。
【００４４】
また、本実施の形態では、ＬＥＤ基板８も反射防止部材１０に取り付けられている。したがって、反射防止部材１０には、アンテナ４及びＬＥＤ基板８が取り付けられ、これらは一体化されている。そのため、これらの一体化された部品を１つのユニットとして構成することができる。そして、反射防止部材１０を収容部材６に取り付ければ、このユニット全体を収容部材６に取り付けることができるので、収容部材６への当該ユニットの取り付けが容易になる。収容部材６には、反射防止部材１０用の取付部を設ければ足りるため、構造を簡素化することができる。ただし、収容部材６には、反射防止部材１０以外の部品をサポートするための部材が設けられていてもよい。
【００４５】
反射防止部材１０は、図７に示すような構造とすることもできる。この反射防止部材１０には庇部が設けられておらず、反射防止部材１０の板状部１０ａはＬＥＤ７の前端３９に略一致する位置（板状部１０ａの厚さ内にＬＥＤ７の前端３９が含まれる位置）に配置されている。また、挿通孔１０ｂの中心はＬＥＤ７の中心よりもやや下側に配置されている。このような構造により、庇部がなくても斜め上方から照りつける太陽光Ｏが反射鏡７ａによって反射されるのを好適に防止することができる。なお、図７のように、板状部１０ａがＬＥＤ７の前端３９に略一致する形態も、図６の場合と同様に、板状部１０ａがＬＥＤ７の前端３９よりも後方にある場合に含まれる。また、図示しないが、板状部１０ａは、ＬＥＤ７の前端３９よりも前方に配置することも可能である。
【００４６】
また、反射防止部材１０の後面には、図４に示すようなボス１０ｆではなく、反射防止部材１０とは別体のスペーサ２８が設けられ、このスペーサ２８を貫通するボルト２９とナット３０とによって板状部１０ａにグランド素子１２が固定されている。
【００４７】
前述のように、アンテナ素子１１ａ，１１ｂをＬＥＤ７の前端よりも前方に配置し、前後方向及び上下方向に沿うように配置した場合、正面からの信号灯器１の視認性は十分に確保することができる。しかし、信号灯器１を左右斜め前方から見たときにアンテナ用基板１６によって一部のＬＥＤ７が隠れてしまい、同方向からの信号灯器１の視認性が下がる可能性がある（図２参照）。これを防止するため、アンテナ用基板１６や、これに形成する線路１１ａ，１１ｂ、３２ａ，３２ｂ、３１を可視光透過性を有する（可視光に対して透明である）構成とすることも可能である。
【００４８】
例えば、アンテナ用基板１６は、ガラス、ポリカーボネート、アクリル又はポリエチレンテレフタラート等の可視光透過性を有する材質とする。そして、このアンテナ用基板１６上のアンテナ素子１１ａ，１１ｂ、平衡給電線部３２ａ，３２ｂ、及びストリップ線路３１をメッシュ構造とすることにより、可視光透過性を持たせることができる。
【００４９】
アンテナ素子１１ａ，１１ｂ、平衡給電線部３２ａ，３２ｂ、及びストリップ線路３１をメッシュ構造とするために、アンテナ用基板１６の一面及び他面に、金属膜（金属薄膜）による網目を形成することができる。この金属膜の網目によるアンテナ素子１１ａ，１１ｂ、平衡給電線部３２ａ，３２ｂ、及びストリップ線路３１の具体例としては、アンテナ用基板１６の面に、例えば線幅１０μｍであってピッチ（メッシュの間隔）を１００μｍとする導線部からなる微細なメッシュを形成すればよい。このようにアンテナ用基板１６に微細なメッシュを形成する場合、線幅が１μｍ以上で５０μｍ以下であり、ピッチが５０μｍ以上で１０００μｍ以下とするのが好ましく、さらには、線幅が５μｍ以上で５０μｍ以下であり、ピッチが１００μｍ以上で１０００μｍ以下とするのが好ましい。
なお、メッシュ形状は、四角形状に限らず、三角形状、ハニカム形状とすることができ、また、全体として放射形状（蜘蛛の巣形状）等とすることができる。
【００５０】
また、アンテナ素子１１ａ，１１ｂ、平衡給電線部３２ａ，３２ｂ、及びストリップ線路３１に可視光透過性を持たせるために、これらを、可視光透過性を有する薄膜導電体（薄膜金属）とすることができる。そして、この薄膜導電体を前記アンテナ用基板１６に形成することで、アンテナ素子１１ａ，１１ｂ、平衡給電線部３２ａ，３２ｂ、及びストリップ線路３１を薄く、所定の形状に形成することができる。この場合、薄膜導電体の厚さを１μｍ以上であり１００μｍ以下とするのが好ましく、これにより、可視光透過性を有するものとなる。
【００５１】
図９は、アンテナ４を光学ユニット２に内蔵したアンテナ内蔵型信号灯器の他の実施の形態を示す正面図である。この実施の形態と、図３に示す実施の形態との違いは、アンテナ用基板１６（アンテナ素子１１ａ，１１ｂ）が、前後方向かつ左右方向に沿うように配置されている点であり、その他の構成は同様である。
この実施の形態の場合、正面及び左右斜め前方からの信号灯器１の視認性は十分に確保することができる。ただし、上下斜め前方から信号灯器１を見た場合、一部のＬＥＤ７がアンテナ用基板１６によって隠れてしまい、同方向からの信号灯器１の視認性が下がる可能性がある。同方向からの視認性を高めるため、上述したようにアンテナ用基板１６やこれに形成する線路１１ａ，１１ｂ、３２ａ，３２ｂ、３１に可視光透過性を持たせてもよい。
【００５２】
図１０は、アンテナ４を光学ユニット２に内蔵したアンテナ内蔵型信号灯器の他の実施の形態を示す正面図である。この実施の形態と、図３に示す実施の形態との違いは、アンテナ４のアンテナ用基板１６が２つ備えられ、２つのアンテナ用基板１６が十字状に直交して配置されたものである。この場合、各アンテナ用基板１６に形成されたアンテナ素子１１ａ，１１ｂ、平衡給電線部３２ａ，３２ｂ、及びストリップ素子３１は互いに接しない配置とする。これによって、９０°角度のずれた（直交する）デュアル偏波のアンテナ４を構成することができる。また、この場合、２つのアンテナ用基板１６は、いずれも前後方向に沿った配置となるため、正面からの信号灯器１の視認性を阻害することはほとんどない。なお、２つのアンテナ用基板１６は、４５°傾けることによってＸ字状に配置することも可能である。２つ（または３以上）のアンテナ用基板１６を用いる例として、２つのアンテナ用基板１６を交差させることなく横並べにしたり、平行に配置したり、Ｔ字状、Ｌ字状に配置したりすることも可能である。また、９０°角度のずれた（直交する）２つの偏波のアンテナ４に、それぞれ同振幅（同強度）で９０°位相のずれた信号を入力することによって、２つのアンテナ４を１つの円偏波のアンテナ４として使用することも可能である。
【００５３】
図１１は、アンテナ４を光学ユニット２に内蔵したアンテナ内蔵型信号灯器の他の実施の形態を示す側面図である。この実施の形態では、アンテナ４が、グランド素子１２を備えておらず、アンテナ用基板１６には、２つの平衡給電線部３２ａ，３２ｂを短絡する部分３４が形成され、ストリップ線路３１には同軸ケーブル１５の中心導体１５ｂが接続され、平衡給電線部３２ａ，３２ｂ又は部分３４に同軸ケーブル１５ａの外導体１５ｄが接続されている。したがって、平衡給電線部３２ａ，３２ｂ、部分３４がストリップ線路３１のグランドとして機能している。そして、アンテナ用基板１６は、直接、反射防止部材１０の前面に取付具３３’を介して固定されている。なお、この実施の形態の場合、反射防止部材１０には、同軸ケーブル１５ａを貫通させる孔が形成される。
本実施形態では、アンテナ４の構成がコンパクトとなり、光学ユニット２内に組み込み易くなり、しかも、反射防止部材１０は、アンテナ用基板１６を貫通させるためのスリットが必要ないので、構造が簡単になる。ただし、この構造のアンテナ４において、反射防止部材１０にスリットを形成し、アンテナ用基板１６の一部をスリットに挿入させたうえで、アンテナ用基板１６を反射防止部材１０に固定してもよい。
【００５４】
なお、反射防止部材１０が、導電率の高い材料（例えば、銅、真鍮などの銅合金、アルミが好ましく、鉄、ニッケル又はその他の金属）で形成されている場合には、この反射防止部材１０をグランド素子１２として用い、反射防止部材１０に図８に示す形態のアンテナ用基板１６を取り付けることも可能である。このように、反射防止部材１０にグランド素子１２としての機能を持たせることによって、アンテナ４又は光学ユニット２を構成する部品が少なくなり、コスト低減や構造の簡素化、収容部材６の小型化（薄型化）が可能となる。反射防止部材１０は、アンテナ用基板１６を貫通させるためのスリットが必要ないので、構造が簡単になる。
【００５５】
反射防止部材１０をグランド素子１２として用いるための別の例として、合成樹脂材により形成された反射防止部材１０の前面に、金属蒸着したものや金属メッキを施し、グランド素子１２とすることもできる。また、グランド素子１２として機能する部分（例えば、反射防止部材１０の内周側）のみを金属で形成し、反射防止部材１０のみとして機能する部分（例えば外周側）を合成樹脂材で形成することもできる。これらの場合、反射防止部材１０の全体を金属によって構成する場合に比べて、重量を抑制することができる。
【００５６】
以上の各実施の形態によれば、アンテナ４は信号灯器１の光学ユニット２に組み込まれたものとなる。なお、図１の信号灯器１は三つの光学ユニット２を有しており、それぞれの光学ユニット２にアンテナ４が組み込まれている。これにより、アンテナ４を目立たなくして信号灯器１に設置することができ、道路の美観を損なうことがない。そして、アンテナ４が信号灯器１の光学ユニット２に組み込まれていることから、アンテナ設置用の専用の支柱を不要とすることができる。さらに、アンテナ４が露出した状態（突出した状態）にないため、信号灯器１を取り付けるための支柱４０及びアーム４１（図１）の設計において、アンテナ４が受ける風荷重を追加的に考慮する必要がない。また、アンテナ４に対する防錆、防塵についても追加的に考慮する必要がない。
【００５７】
また、交通用の信号灯器１は、車両のドライバによる視認性を考慮して道路に設置されているため、各実施の形態の信号灯器を道路の所定位置に設置することで、アンテナ４と車両の車載機との間で無線通信を行う上で、見通しが良好な状態が自然と得られる。したがって、この光学ユニット２に組み込んだアンテナ４を、路車間で無線通信を行う高度道路交通システム（ＩＴＳ）に活用することができ、また、良好な通信状態が得られる。
【００５８】
なお、本実施例に記載の交通信号灯器１を制御する制御装置５（交通信号制御機）は、アンテナ４を介して、交通信号灯器１を設置した道路もしくは近傍の道路等を走行する車両に対して、前記交通信号灯器１の現在及び将来の表示に関する信号情報を提供することができる。
信号情報としては、交通信号灯器１が表示する現在もしくは将来の信号灯色に関する情報を指し、各信号灯色の表示継続予定期間や表示する順序等に関する情報等を含むものである。
例えば、現在表示している灯色は青信号でその継続予定時間は５秒であり、その次に表示する灯色は黄信号でその継続予定時間は８秒であり、その次に表示する灯色は右折青矢印灯でその継続予定時間は５乃至１０秒である、といった情報を所定の形式で表現して含ませるとよい。なお、提供するのは現在表示している灯色とその継続時間だけとしてもよいし、１サイクル分の情報をまとめて提供するようにしてもよい。また、これらの情報に加えて、地点感応制御を実施している地点では、当該制御に関するパラメータ情報や制御を実施する時間帯の情報等を含ませてもよい。
【００５９】
そして、前記信号情報を受信した車両側の車載コンピュータは、停止線までの距離と車両の走行速度や加速度等から、停止線に到着するまでの所要時間を推定した上で、当該所要時間経過後の信号灯色を推定することができる。そして、例えば現時点で青信号を表示していたとしても、停止線に到着する時点で信号灯色が赤信号と予測されるような場合には、安全に停止線の手前で停止するように、車載コンピュータは制御すればよい。逆に、減速しなければ安全に交差点を通過できると判断できるような場合には、速度を維持するように制御すればよい。
また、車載コンピュータは、車載装置の主導による制御のみならず、ブレーキアシストなど、ドライバの運転動作を補助する動作をしてもよい。
また、車載コンピュータは、前記判断の結果を車両の搭乗者に対して、音声や画像情報によって通知するようにしてもよい。例えば、「間もなく信号が変わるので停止すべきである」といった内容の音声をドライバに向けて発したり、ヘッドアップディスプレイやナビゲーション装置の画面上に文字や図柄で表示したりしてもよい。
【００６０】
また、この発明の灯器は、前記実施の形態に限定されるものではない。例えば、信号灯器は車両用以外にも、歩行者用のものであってもよい。また、信号灯器が有する発光体はＬＥＤ以外に電球であってもよい。また、前述の実施の形態では、アンテナ用基板１６にアンテナ素子１１ａ，１１ｂや平衡給電線部３２ａ，３２ｂを形成したものとしているが、アンテナ用基板１６を備えずに、アンテナ素子１１ａ，１１ｂや平衡給電線部３２ａ，３２ｂを板金製としたり、線材（電線）により形成したりすることもできる。平衡型のアンテナとしては、前記ダイポールアンテナ以外であってもよく、ループアンテナとしてもよい。さらにこの発明は、信号灯器以外に道路の照明用の照明灯器であってもよい。この場合、発光体として水銀灯やナトリウムランプがある。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】この発明の灯器の実施の一形態を示す正面図である。
【図２】光学ユニットの斜視図である。
【図３】光学ユニットの正面図である。
【図４】光学ユニットの断面図である。
【図５】反射防止部材の背面図である。
【図６】反射防止部材に対するグランド素子の取付部分を拡大して示す断面図である。
【図７】別の形態の反射防止部材と、この反射部材に対するグランド素子の取付部分の別の例を拡大して示す断面図である。
【図８】（ａ）はアンテナ用基板を拡大して示す側面図、（ｂ）は同底面図である。
【図９】さらに別の実施の形態の光学ユニット及びアンテナを示す正面図である。
【図１０】さらに別の実施の形態の光学ユニット及びアンテナを示す正面図である。
【図１１】さらに別の実施の形態のアンテナ用基板を拡大して示す側面図である。
【符号の説明】
【００６２】
１ 信号灯器（灯器）
２ 光学ユニット
４ アンテナ
５ 制御装置（交通信号制御機）
７ ＬＥＤ（発光体）
８ ＬＥＤ基板（発光体用基板）
９ カバー部材
１０ 反射防止部材（支持部材）
１１ａ，１１ｂ アンテナ素子
１２ グランド素子
１６ アンテナ用基板
３５ 開口部
【技術分野】
【０００１】
この発明は灯器に関するものであり、特に道路に設置される交通信号灯器、交通信号制御機、及び、この灯器に設けられるアンテナユニットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、交通安全の促進や交通事故の防止を目的として、高度道路交通システム（ＩＴＳ：Intelligent Transport System）が提案されている。このＩＴＳでは、道路に通信装置（インフラ装置）が設置されており、この通信装置のアンテナから発せられた情報を、道路を走行する車両の車載機が受信し、この情報を活用することにより、車両の走行についての安全性を向上させることができる（特許文献１参照）。
このような路車間通信を無線によって行う場合、無線通信の見通しを確保する観点から、歩道等に設置した支柱から車道側にアームを張り出し、このアーム上に通信装置のアンテナを取り付けている。また、前記アームを設けなくても見通しが確保できる場合、前記支柱にアンテナを取り付けることが可能となる。
【０００３】
【特許文献１】特許第２８０６８０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記通信装置のアンテナを道路に設置するために、アンテナ専用の支柱を新たに設けることは経済的でなく、また、道路の美観の点でも好ましくない。
そこで、道路には車両感知器や光ビーコンのヘッド等が設置されているため、これらを取り付けている支柱やアームにアンテナを併設することが考えられる。しかし、この場合においても、美観の点で好ましくない。
【０００５】
そこで、アンテナ設置用の支柱を不要とでき、かつ、道路の美観を損なうことのない新たな技術的手段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】
本発明の灯器は、発光体を有する光学ユニットと、前記光学ユニットに組み込まれている平衡型のアンテナと、を備え、
前記アンテナは、前記発光体の前端よりも前方に位置しかつ前後方向に沿った面と平行に配置されたアンテナ素子を有していることを特徴とする。
この灯器によれば、アンテナを灯器の光学ユニットに組み込ませ、アンテナを目立たなくすることができる。さらに、アンテナを灯器の光学ユニットに組み込ませることで、アンテナ設置用の専用の支柱を不要とすることができる。また、アンテナ素子は、発光体の前端よりも前方に配置されているので、発光体が障害となることなく所望のアンテナ性能を発揮することができる。さらに、アンテナ素子は、前後方向に沿った面と平行に配置されているので、発光体を前方（正面）から見たときにその光がアンテナ素子によって遮られてしまうのを防止することができる。したがって、灯器の光の視認性を十分に確保することができる。なお、ここでいう「前後方向に沿った面」とは、実在する面に限らず仮想の面をも含む。
【０００７】
前記光学ユニットは、可視光透過性を有し前記発光体を前方で覆うカバー部材を有し、
前記アンテナ素子が、前記カバー部材と前記発光体の前端との間に配置されていることが好ましい。この構成によれば、アンテナ素子を、カバー部材から発光体の前端までの範囲として灯器の光学ユニットに組み込ませることができ、アンテナを目立たなくすることができる。
【０００８】
前記光学ユニットは、発光ダイオードからなる前記発光体を複数有し、
前記アンテナ素子は、前方からみて複数の前記発光ダイオード間に対応して配置されていることが好ましい。このような構成によって、発光ダイオードとアンテナ素子とが前方（正面）からみて重複しない状態となり、発光ダイオードの光がアンテナ素子によって遮られるのを確実に防止することができ、正面からの灯器の光の視認性をより向上することができる。
【０００９】
前記アンテナ素子は、アンテナ用基板にパターン形成された線路からなる構成とすることができる。これにより、アンテナ素子を所定の形状とすることが容易となる。また、この場合、アンテナ用基板及びアンテナ素子が可視光透過性を有する構成とすることができる。これにより、例えばアンテナ素子が前後方向かつ上下方向に沿った面に平行に配置されている場合には、左右斜め前方からの灯器の光の視認性を確保することができ、アンテナ素子が前後方向かつ左右方向に沿った面に平行に配置されている場合には、上下斜め前方からの灯器の光の視認性を確保することができる。
【００１０】
前記光学ユニットは前記発光体を前面に実装した発光体用基板を備え、前記アンテナは、前記発光体用基板の前方に配置された支持部材によって支持されていることが好ましい。
光学ユニットに組み込まれるアンテナは、光学ユニットを構成する発光体用基板によって支持することが考えられるが、発光体用基板によってアンテナを支持する場合、アンテナを取り付けるためのネジ穴等の取付部を基板に形成しなければならず、当該取付部を避けるような複雑な配線が必要となる。また、ネジ穴を避けた配線とすることができない場合にはジャンパケーブルによって配線を接続しなければならず、部品数及び製造工程が増え、製造コストが増大するという不都合が生じる。本発明の場合、アンテナが発光体用基板の前方に配置された支持部材によって支持されるので、以上のような不都合を回避することができる。
【００１１】
前記アンテナは、前記支持部材よりも後方に配置され当該支持部材によって支持されたグランド素子を有することができ、前記アンテナ素子は、前記グランド素子に取り付けることができる。さらに、この場合は、前記支持部材に前記アンテナ素子を前後方向に貫通させる開口部が形成されていることが好ましい。これによって、グランド素子に取り付けられたアンテナ素子を支持部材よりも前方に配置することができ、アンテナ素子を発光体の前端よりも前方に配置しやすくなる。
【００１２】
前記アンテナは、前記支持部材の前面に取り付けられていてもよい。この場合、支持部材には、前記アンテナに接続されるケーブルを貫通させる孔が形成されていることが好ましい。これによって、支持部材の後方からアンテナへケーブルを接続することができる。
【００１３】
前記支持部材は、前記光学ユニット外部の所定の方向から入射する光が前記発光体基板及び前記発光体の少なくとも一方により反射するのを防止する機能を有していることが好ましい。
灯器が、交通信号用の灯器として用いられる場合、基板や発光体に照りつけた西日や朝日が地上へ反射し、その反射光によって、灯器が見づらくなったり、点灯していない灯器が点灯しているように見える「擬似点灯」が生じたりする。
本発明は、光学ユニット外部の所定の方向から入射（西日や朝日のように斜め上方から入射）する光が基板や発光体により反射するのを防止する機能を支持部材に持たせることによって、灯器が見づらくなったり擬似点灯が生じたりするのを防止することができる。言い換えると、本発明は、光の反射を防止する部材を用いてアンテナを支持することによって、部品の兼用による構造の簡素化や、製造コストの低減を図ることができる。
【００１４】
また、本発明の交通信号灯器は、発光体を有する光学ユニットと、前記光学ユニットに組み込まれている平衡型のアンテナと、を備え、
前記アンテナは、前記発光体の前端よりも前方に位置しかつ前後方向に沿った面と平行に配置されたアンテナ素子を有していることを特徴とする。
この交通信号灯器によれば、アンテナを交通信号灯器の光学ユニットに組み込ませ、アンテナを目立たなくすることができる。さらに、アンテナを光学ユニットに組み込ませることで、アンテナ設置用の専用の支柱を不要とすることができる。また、アンテナ素子は、発光体の前端よりも前方に位置しているので、発光体が障害となることなく所望のアンテナ性能を発揮することができる。さらに、アンテナ素子は、前後方向に沿った面と平行に配置されているので、発光体を前方（正面）から見たときにその光がアンテナ素子によって遮られてしまうのを防止することができる。したがって、交通信号灯器の光の視認性を十分に確保することができる。
また、交通信号灯器は、車両のドライバによる視認性を考慮して道路に設置される。このため、この信号灯器を道路の所定の位置に設置すれば、前記アンテナと車両の車載機との間で無線通信を行う上で、見通しが良好な状態が得られる。
【００１５】
本発明の交通信号制御機は、前記交通信号灯器に接続され、前記交通信号灯器の点灯および消灯を行う交通信号制御機であって、前記アンテナを介して、前記交通信号灯器の設置された道路上を走行する車両に対して、現在及び将来の前記交通信号灯器の表示に関する信号情報を送信するように構成されているものである。
【００１６】
本発明のアンテナユニットは、発光体と、可視光透過性を有し前記発光体を前方で覆うカバー部材とを有する光学ユニットに組み込まれる灯器用のアンテナユニットであって、
前記カバー部材から前記発光体の前端までの範囲に設けられかつ前後方向に沿った面と平行に配置されたアンテナ素子を有している平衡型のアンテナを備えていることを特徴とする。
本発明によれば、平衡型のアンテナを備えているアンテナユニットを、灯器の光学ユニットに組み込ませることで、そのアンテナを目立たなくすることができる。さらに、アンテナを灯器の光学ユニットに組み込むため、アンテナ設置用の専用の支柱を不要とすることができる。また、アンテナ素子は、発光体の前端よりも前方に位置しているので、発光体が障害となることなく所望のアンテナ性能を発揮することができる。さらに、アンテナ素子は、前後方向に沿った面と平行に配置されているので、発光体を前方（正面）から見たときにその光がアンテナ素子によって遮られてしまうのを防止することができる。したがって、灯器の光の視認性を十分に確保することができる。
【発明の効果】
【００１７】
この発明によれば、アンテナは灯器の光学ユニットに組み込まれるため、アンテナ設置用の支柱を不要とでき、かつ、道路の美観を損なうことがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１はこの発明の灯器の実施の一形態を示す正面図である。図１の灯器は道路に設置される交通信号灯器１（以下、単に信号灯器という）であり、車両用のものである。
歩道等の路側に支柱４０が設置され、この支柱４０から車道側にアーム４１が張り出されて設けられており、このアーム４１に信号灯器１が取り付けられている。
【００１９】
信号灯器１は、複数（図例では三つ）の光学ユニット２と、これら光学ユニット２を組み込んでいる筐体３とを有している。三つの光学ユニット２は、赤、黄、青の灯光色を有している。各光学ユニット２にはひさし（図示せず）が取り付けられる。
また、支柱４０には、信号灯器１を制御する制御装置５が取り付けられている。なお、信号灯器１の設置構造は図示しているもの以外であってもよく、図示しないが前記支柱４０及び前記アーム４１の形態が異なっていてもよく、また、信号灯器１が歩道橋に架設されたものであってもよい。また、制御装置５は、信号灯器１の筐体３内に設けられたものであってもよい。
なお、信号灯器１の点灯等を制御する制御装置５が、後述するアンテナ４を介した無線通信制御を行うように構成することができるが（あるいは無線通信制御を行う装置を同一筐体内に内蔵させることができるが）、別々の装置としてもよい。別々とする場合、前記無線通信制御を行う装置は、信号灯器１の点灯等を制御する制御装置の近傍（同一の支柱４０）に設置することが好ましい。
【００２０】
図２、図３及び図４は、一つの光学ユニット２の斜視図、正面図及び断面図である。光学ユニット２は、発光体としての発光ダイオード７（以下ＬＥＤという）と、複数のＬＥＤ７が前面８ａに実装されているＬＥＤ基板８と、収容部材６と、カバー部材９とを有している。また、本実施の形態の光学ユニット２は、ＬＥＤ基板８やＬＥＤ７による太陽光の反射を防止するための反射防止部材（遮光部材）１０を有している。
【００２１】
ＬＥＤ基板８は、円形の板状に形成されている。ＬＥＤ基板８の裏面には配線パターンが形成されており、ＬＥＤ７の端子３７と繋がっている。ＬＥＤ基板８上には複数のＬＥＤ７が面状に広がって配設されている。ＬＥＤ７はレンズ部３８を有し、このレンズ部３８内にＬＥＤ素子（図示せず）が設けられている。
【００２２】
収容部材６は、鋼板、アルミ又は合成樹脂材により形成され、底部（底壁）６ａと、この底部６ａの周縁から立設した側部（側壁）６ｂとを有している皿形状であり、前方に開口している。側部６ｂの開口側の内周には段部６ｃが形成され、この段部６ｃに、カバー部材９が着脱可能に取り付けられている。これにより、収容部材６とカバー部材９との間に収容空間部Ｓが形成されており、この収容空間部ＳにＬＥＤ７及びＬＥＤ基板８が収容されている。そして、ＬＥＤ基板８は反射防止部材１０を介して収容部材６に固定されている。収容空間部Ｓのうち、ＬＥＤ基板８よりも前方を前空間部Ｓ１とし、ＬＥＤ基板８よりも後方を後空間部Ｓ２としている。
【００２３】
カバー部材９は、ガラス又は樹脂製のレンズで可視光透過性を有しており（可視光に対して透明であり）複数のＬＥＤ７を前方で覆っている。カバー部材９の後面（背面）９ａは凹曲面であり、前面９ｂは凸局面である。ただし、信号灯器１がＬＥＤ灯器であれば、カバー部材９をレンズではなく、後面９ａ及び前面９ｂが平面であるガラス等の平板とすることもできる。なお、この光学ユニット２において、前方とは光の投光側であり（カバー部材９側であり）、後方とは収容部材６の底部６ａ側である。
【００２４】
反射防止部材１０は、ＬＥＤ基板８やＬＥＤ７内の反射鏡７ａ（図６参照）に対して西日や朝日等の太陽光が入射するのを制限することにより、ＬＥＤ基板８や反射鏡７ａによる反射で信号灯器１が見づらくなったり、点灯していない信号灯器１が点灯しているように見える「擬似点灯」が生じたりすることを防止するものである。また、反射防止部材１０は、ＬＥＤ基板８や、後述するアンテナ４を支持する支持部材としての機能を有している。
【００２５】
反射防止部材１０は、絶縁部材である合成樹脂材により形成され、図４に示すように、ＬＥＤ基板８よりも前方に配置されている。反射防止部材１０は、円形の板状（面状）に形成された板状部１０ａを備え、この板状部１０ａは、ＬＥＤ７の前端３９よりも後方に配置されている。板状部１０ａには、ＬＥＤ７の配置に対応して、ＬＥＤ７を挿通させるための複数の挿通孔１０ｂが形成されている。なお、挿通孔１０ｂは、概ね径方向外方へ放射状に配列されている。
この板状部１０ａは、主にＬＥＤ基板８に対して太陽光が直接当たることを防止している。反射防止部材１０は、黒色の合成樹脂材により形成されるか、少なくとも板状部１０ａの前面が黒色に塗装され、太陽光の反射が防止されている。反射防止部材１０は、板状部１０ａの外周部を収容部材６の段部６ｃに嵌合し、段部６ｃに形成された図示しない爪を板状部１０ａに係合することによって収容部材６に固定されている。
【００２６】
板状部１０ａの後面にはボス部１０ｃが後方突出状に形成されている。ＬＥＤ基板８は、ボス部１０ｃのネジ穴に螺合されたネジ２５によって板状部１０ａに固定されている。ＬＥＤ基板８の前面８ａはボス部１０ｃの先端面に当接されており、板状部１０ａとＬＥＤ基板８との間には、ボス部１０ｃの高さに相当する間隔があけられている。
【００２７】
図５は、反射防止部材１０の後面（背面）図である。反射防止部材１０の板状部１０ａの後面には、円形状のリブ１０ｄ，放射状のリブ１０ｅが一体形成されている。また、板状部１０ａの後面には周方向等間隔に４個の前記ボス部１０ｃが一体形成されている。さらに、板状部１０ａの後面には、ボス部１０ｃとは周方向及び径方向にずれた位置に、周方向等間隔に４個のボス部１０ｆが一体形成されている。このボス部１０ｆは、後述するグランド素子１２を取り付けるための取付部とされる。また、ボス部１０ｆは、ボス部１０ｃよりも低く、リブ１０ｄ，１０ｅと同じ高さかやや高く形成されている。各挿通孔１０ｂの周囲には、後方へ突出する筒状部１０ｇが設けられ、この筒状部１０ｇは、ボス部１０ｆと同じ高さかやや低く形成されている。
【００２８】
図２〜図４に示すように、反射防止部材１０の挿通孔１０ｂの上縁には、庇部１０ｈが前方に突出するように形成されている。図６に示すように、庇部１０ｈは、西日や朝日などの斜め上方から照りつける太陽光ＯがＬＥＤ７の反射鏡７ａに入射することを防止している。したがって、当該太陽光Ｏが反射鏡７ａによって反射されるのを好適に防止することができる。庇部１０ｈの前端は、ＬＥＤ７の前端よりも突出している。反射防止部材１０の筒状部１０ｇは、ＬＥＤ７の外周面を囲い、ＬＥＤ７の姿勢を保持している。
なお、反射防止部材１０は、ＬＥＤ基板８による太陽光の反射を防止する機能のみを有するものであってもよく、ＬＥＤ７による太陽光の反射を防止する機能のみを有するものであってもよい。
【００２９】
図２〜図４に示すように、光学ユニット２にはアンテナ４が組み込まれている。具体的には、アンテナ４は、収容空間部Ｓにおいて、カバー部材９とＬＥＤ基板８との間に配置されている。アンテナ４は、アンテナ用基板１６を備えており、このアンテナ用基板１６にアンテナ素子１１ａ，１１ｂが設けられている。また、アンテナ用基板１６には、さらにストリップ線路３１が形成されており、ストリップ線路３１も光学ユニット２に組み込まれている。
アンテナ用基板１６は矩形の平板からなり、ガラスエポキシ等の誘電体から形成されている。また、アンテナ用基板１６の厚さは１ｍｍ程度である。
【００３０】
アンテナ４は平衡型であり、図示しているものは、平衡二線で給電されるダイポールアンテナである。図８（ａ）に示すように、アンテナ４は、ダイポール部１１と、一対の平衡給電線部３２ａ，３２ｂと、グランド素子１２とを備えている。ダイポール部１１及び平衡給電線部３２ａ，３２ｂは、アンテナ用基板１６の一面側に薄膜導電体としてパターン形成された線路からなる。ダイポール部１１は、上下方向に向けて延びるように配置された上下一対のアンテナ素子１１ａ，１１ｂからなる。一対の平衡給電線部３２ａ，３２ｂは、前後方向（前方を矢印Ｆで示す）に向けて延び、互いに平行に配置されている。一方の平衡給電線部３２ａの前端には、一方のアンテナ素子１１ａが直交するように接続されている。他方の平衡給電線部３２ｂの前端には他方のアンテナ素子１１ｂが直交するように接続されている。
【００３１】
ストリップ線路３１は、前記アンテナ用基板１６の他面側（ダイポール部１１及び平衡給電線部３２ａ，３２ｂとは反対の面）に薄膜導電体としてパターン形成された線路からなる。ストリップ線路３１は、アンテナ用基板１６の他面側であって平衡給電線部３２ａの裏側となる位置で前後方向に直線的に延びて形成され、そして、ダイポール部１１のアンテナ素子１１ａ，１１ｂ間の中央部においてＵ字状に方向を反転し、アンテナ用基板１６の他面側であって平衡給電線部３２ｂの裏側となる位置で前後方向に直線的に延びて形成されている。
ダイポール部１１、平衡給電線部３２ａ，３２ｂ、及びストリップ線路３１の材質としては、導電性があり、導電率の高い材料が好ましく、例えば、銅、真鍮などの銅合金、アルミ等による金属箔が好ましく、鉄、ニッケル又はその他の金属箔とすることもできる。
【００３２】
アンテナ素子１１ａ，１１ｂ、平衡給電線部３２ａ，３２ｂ、及びストリップ線路３１をアンテナ用基板１６に形成する方法として、以下のものがある。アンテナ素子１１ａ，１１ｂ、平衡給電線部３２ａ，３２ｂ、及びストリップ線路３１をそれぞれ単独で薄膜導電体として形成し、各々をアンテナ用基板１６に貼り付ける。この場合、アンテナ素子１１ａ，１１ｂ、平衡給電線部３２ａ，３２ｂ、及びストリップ線路３１をアンテナ用基板１６に粘着部材（粘着テープ）によって接着する。または、アンテナ用基板１６に対して金属蒸着を行うことでアンテナ素子１１ａ，１１ｂ、平衡給電線部３２ａ，３２ｂ、及びストリップ線路３１を形成してもよい。または、アンテナ用基板１６に対して印刷によってアンテナ素子１１ａ，１１ｂ、平衡給電線部３２ａ，３２ｂ、及びストリップ線路３１を形成してもよい。例えば、一般的なプリント配線基板を作製する場合と同様の工程で、表面に銅箔を施したアンテナ用基板１６に、アンテナ素子１１ａ，１１ｂ、平衡給電線部３２ａ，３２ｂ、及びストリップ線路３１のパターンのレジストを印刷し、エッチングを施すことによってこれらアンテナ素子等１１ａ，１１ｂ，３２ａ，３２ｂ，３１を形成してもよい。または、アンテナ用基板１６に対して金属メッキを施してアンテナ素子１１ａ，１１ｂ、平衡給電線部３２ａ，３２ｂ、及びストリップ線路３１を形成してもよい。
【００３３】
グランド素子１２は、図３及び図４に示すように、円形の板状（面状）に形成されており、ＬＥＤ基板８の前面８ａ側で反射防止部材１０に取り付けられている。より具体的には、図６に示すように、反射防止部材１０の後面にはボス部１０ｆが形成されており、グランド素子１２はボス部１０ｆのネジ穴に後方から螺合されたネジ２６によって固定されている。グランド素子１２の前面はボス部１０ｆの先端面に当接されており、ボス部１０ｆはグランド素子１２と反射防止部材１０の板状部１０ａとの間隔を設定するスペーサとして機能している。また、図５に示すように、ボス部１０ｆと、リブ１０ｄ，１０ｅ及び筒状部１０ｇとが同じ高さである場合、リブ１０ｄ，１０ｅ及び筒状部１０ｇもスペーサとして機能する。なお、グランド素子は矩形又は多角形等でもよく、灯器内に収納できる形状であればどういうかたちであってもよい。
【００３４】
図４に示すように、グランド素子１２は、反射防止部材１０のみで固定され、前後方向についてＬＥＤ基板８とＬＥＤ７の前端３９との間の位置に設けられている。また、グランド素子１２は、ＬＥＤ基板８と反射防止部材１０の板状部１０ａと間でＬＥＤ基板８及び板状部１０ａと平行に配置されている。グランド素子１２には、ＬＥＤ７（ＬＥＤ７のリード線）を挿通させる開口部として複数の孔１４が形成されている。この孔１４の配置は、ＬＥＤ７の配置と一致させてあり、グランド素子１２は網目構造となっている。つまり、ここでいう網目構造には、例えば練炭のように平板に孔がいくつか空けられた構造も含まれる。なお、グランド素子１２には、反射防止部材１０のボス部１０ｃを貫通させる孔が形成されているが、当該ボス部１０ｃがグランド素子１２の外周側に配置されている場合は、当該孔は不要となる。
【００３５】
グランド素子１２は金属板から形成されている。グランド素子１２の材質としては、導電性があり、導電率の高い材料が好ましく、例えば、銅、真鍮などの銅合金、アルミが好ましく、鉄、ニッケル又はその他の金属とすることもできる。また、高周波は表面に電流が流れることから、板部材に、金属蒸着したものや、金属メッキ（金や銀のメッキ）を施したものであってもよい（図示せず）。
【００３６】
グランド素子１２の前面には、アンテナ用基板１６が直立した状態で取り付けられている。具体的には図８（ａ）（ｂ）に示すように、グランド素子１２の前面（金属面）に、２つの取付具３３を介してアンテナ用基板１６が固定されている。取付具は金属製でＬ字形状に形成され、その一辺部がグランド素子１２に取付ネジ及びナット等の締結具３６により固定され、他辺部がアンテナ用基板１６の平衡給電線部３２ａ，３２ｂに接触した状態で半田付け等により固定されている。したがって、グランド素子１２と平衡給電線部３２ａ，３２ｂとが取付具３３を介して接続されている。ここで、グランド素子１２及び平衡給電線部３２ａ，３２ｂはともにストリップ線路３１に対するグランドとして機能する。そして、ストリップ線路３１、平衡給電線部３２ａ，３２ｂ、及びグランド素子１２によってバルン（平衡不平衡変換部）が構成されている。なお、取付具３３は、アンテナ用基板１６及びグランド素子１２の双方に締結具３６を用いて取り付けたり、半田付けによって取り付けたりすることも可能である。
【００３７】
グランド素子１２は、前後方向（ＬＥＤ７の投光方向）に対して垂直に配置され、このグランド素子１２にアンテナ用基板１６が直立した状態で取り付けられているので、アンテナ用基板１６に形成されたアンテナ素子１１ａ，１１ｂ、平衡給電線部３２ａ，３２ｂ、及びストリップ線路３１は、アンテナ用基板１６の板面と同様に、前後方向に沿うように（前後方向に沿った面（仮想面）と平行に）配置される。
【００３８】
図４に示すように、収容部材６（底部６ａ）には、アンテナ４用の同軸ケーブル１５を接続させる端子部１９が取り付けられており、この端子部１９に、図１の制御装置５から延びる同軸ケーブル１５を接続することができる。そして、この端子部１９から後空間部Ｓ２へ延びる同軸ケーブル１５ａが、アンテナ４と接続されている。同軸ケーブル１５ａは、図８（ａ）（ｂ）にも示すように、内導体（中心導体）１５ｂ、絶縁体１５ｃ、外導体１５ｄ及び被覆部１５ｅを有しており、この同軸ケーブル１５の中心導体１５ｂが前記ストリップ線路３１に接続されており、外導体１５ｄがグランド素子１２（平衡給電線部３２ｂ）に接続されている。内、外導体１５ｂ，１５ｄと各部とを半田によって接続し固定することができるが、半田以外の方法であってもよい。
なお、図１の制御装置５から延びるＬＥＤ７用の電源ケーブル（図示せず）が、収容部材６の底部６ａに取り付けた端子部（図示せず）を介して、ＬＥＤ用基板８と接続されている。
【００３９】
図４に示すように、アンテナ用基板１６は、グランド素子１２から前方に突出し、反射防止部材１０の板状部１０ａを貫通している。具体的には、反射防止部材１０には、アンテナ用基板１６を貫通させるためのスリット（開口部）３５が形成されており、アンテナ用基板１６はスリット３５を貫通して反射防止部材１０よりも前方へ突出している。また、図３に示すように、スリット３５は、上下方向に沿って長く形成されており、したがって、アンテナ用基板１６も上下方向に沿った状態で配置されている。
【００４０】
スリット３５は、複数のＬＥＤ７の間に形成されている。ＬＥＤ７は、光学ユニット２の正面の中心から概ね径方向外方へ向けて配列されているので、複数のＬＥＤ７の間も概ね径方向に沿って直線状に延びている。したがって、スリット３５も径方向に沿った方向（上下方向）に直線状に形成することができる。
図４に示すように、スリット３５を貫通したアンテナ用基板１６のアンテナ素子１１ａ，１１ｂは、ＬＥＤ７の前端３９よりも前方でカバー部材９よりも後方に配置されている。すなわち範囲Ａに配置されている。
【００４１】
以上の形態によれば、前記アンテナ４（ストリップ線路３１も含む）は、信号灯器１に組み込まれたものとなっている。そして、アンテナ４のアンテナ素子１１ａ，１１ｂは、ＬＥＤ７の前端３９よりも前方に配置されており、これによってＬＥＤ基板８やＬＥＤ７が電波の送受信の妨げとなるのを防止することができる。また、アンテナ用基板１６やアンテナ素子１１ａ，１１ｂは、前後方向に沿うように配置されているので、光学ユニット２を正面（前方）から見たとき、ＬＥＤ７の光がアンテナ用基板１６及びアンテナ素子１１ａ，１１ｂによって遮られず、信号灯器１の光の視認性を損なうことはほとんどない。
また、アンテナ素子１１ａ，１１ｂは上下方向に沿うように配置されているので、地上から斜め上方に信号灯器１を見上げたときにも、ＬＥＤ７の光がアンテナ素子１１ａ，１１ｂによって遮られることはほとんどない。
【００４２】
図４に示すように、グランド素子１２とＬＥＤ７とは前後方向の位置について重複しているが、グランド素子１２にはＬＥＤ７（ＬＥＤ７の端子３７）を挿通させる開口部として複数の孔１４が形成されているので、グランド素子１２がＬＥＤ７に干渉することがないように、グランド素子１２の孔１４にＬＥＤ７を挿し入れ、グランド素子１２を所定の位置に設置することができる。なお、グランド素子１２に形成している前記開口部の構成としては、図示しているように、素子に孔１４をあけて素子と干渉しないようにＬＥＤ７を配置することができ、または、図示しないが、孔を設けずに、例えば素子の導電体部分（導体部分）を蛇行状に配置して（導電体部分を一筆書きになるように配置して）、素子と干渉しないようにＬＥＤ７を配置することもできる。
【００４３】
反射防止部材１０にはスリット３５が形成されているので、反射防止部材１０よりも後方のグランド素子１２に立設したアンテナ用基板１６を反射防止部材１０の前側に突出させ、アンテナ素子１１ａ，１１ｂをＬＥＤ７の前端よりも前方に配置することができる。
アンテナ４（グランド素子１２、アンテナ用基板１６）は、反射防止部材１０に取り付けられて支持されているため、ＬＥＤ基板８にはアンテナ４を取り付けるためのネジ穴等の取付部を設ける必要がない。したがって、当該取付部を設けるためにＬＥＤ基板８の回路配線（配線パターン部）が複雑になったり、配線設計の制約が大きくなったりすることもない。また、当該取付部を設けるためにジャンパケーブル等が必要になることもないので、部品数や製造工程が増えることもなく、製造コストの増大を抑制することができる。
【００４４】
また、本実施の形態では、ＬＥＤ基板８も反射防止部材１０に取り付けられている。したがって、反射防止部材１０には、アンテナ４及びＬＥＤ基板８が取り付けられ、これらは一体化されている。そのため、これらの一体化された部品を１つのユニットとして構成することができる。そして、反射防止部材１０を収容部材６に取り付ければ、このユニット全体を収容部材６に取り付けることができるので、収容部材６への当該ユニットの取り付けが容易になる。収容部材６には、反射防止部材１０用の取付部を設ければ足りるため、構造を簡素化することができる。ただし、収容部材６には、反射防止部材１０以外の部品をサポートするための部材が設けられていてもよい。
【００４５】
反射防止部材１０は、図７に示すような構造とすることもできる。この反射防止部材１０には庇部が設けられておらず、反射防止部材１０の板状部１０ａはＬＥＤ７の前端３９に略一致する位置（板状部１０ａの厚さ内にＬＥＤ７の前端３９が含まれる位置）に配置されている。また、挿通孔１０ｂの中心はＬＥＤ７の中心よりもやや下側に配置されている。このような構造により、庇部がなくても斜め上方から照りつける太陽光Ｏが反射鏡７ａによって反射されるのを好適に防止することができる。なお、図７のように、板状部１０ａがＬＥＤ７の前端３９に略一致する形態も、図６の場合と同様に、板状部１０ａがＬＥＤ７の前端３９よりも後方にある場合に含まれる。また、図示しないが、板状部１０ａは、ＬＥＤ７の前端３９よりも前方に配置することも可能である。
【００４６】
また、反射防止部材１０の後面には、図４に示すようなボス１０ｆではなく、反射防止部材１０とは別体のスペーサ２８が設けられ、このスペーサ２８を貫通するボルト２９とナット３０とによって板状部１０ａにグランド素子１２が固定されている。
【００４７】
前述のように、アンテナ素子１１ａ，１１ｂをＬＥＤ７の前端よりも前方に配置し、前後方向及び上下方向に沿うように配置した場合、正面からの信号灯器１の視認性は十分に確保することができる。しかし、信号灯器１を左右斜め前方から見たときにアンテナ用基板１６によって一部のＬＥＤ７が隠れてしまい、同方向からの信号灯器１の視認性が下がる可能性がある（図２参照）。これを防止するため、アンテナ用基板１６や、これに形成する線路１１ａ，１１ｂ、３２ａ，３２ｂ、３１を可視光透過性を有する（可視光に対して透明である）構成とすることも可能である。
【００４８】
例えば、アンテナ用基板１６は、ガラス、ポリカーボネート、アクリル又はポリエチレンテレフタラート等の可視光透過性を有する材質とする。そして、このアンテナ用基板１６上のアンテナ素子１１ａ，１１ｂ、平衡給電線部３２ａ，３２ｂ、及びストリップ線路３１をメッシュ構造とすることにより、可視光透過性を持たせることができる。
【００４９】
アンテナ素子１１ａ，１１ｂ、平衡給電線部３２ａ，３２ｂ、及びストリップ線路３１をメッシュ構造とするために、アンテナ用基板１６の一面及び他面に、金属膜（金属薄膜）による網目を形成することができる。この金属膜の網目によるアンテナ素子１１ａ，１１ｂ、平衡給電線部３２ａ，３２ｂ、及びストリップ線路３１の具体例としては、アンテナ用基板１６の面に、例えば線幅１０μｍであってピッチ（メッシュの間隔）を１００μｍとする導線部からなる微細なメッシュを形成すればよい。このようにアンテナ用基板１６に微細なメッシュを形成する場合、線幅が１μｍ以上で５０μｍ以下であり、ピッチが５０μｍ以上で１０００μｍ以下とするのが好ましく、さらには、線幅が５μｍ以上で５０μｍ以下であり、ピッチが１００μｍ以上で１０００μｍ以下とするのが好ましい。
なお、メッシュ形状は、四角形状に限らず、三角形状、ハニカム形状とすることができ、また、全体として放射形状（蜘蛛の巣形状）等とすることができる。
【００５０】
また、アンテナ素子１１ａ，１１ｂ、平衡給電線部３２ａ，３２ｂ、及びストリップ線路３１に可視光透過性を持たせるために、これらを、可視光透過性を有する薄膜導電体（薄膜金属）とすることができる。そして、この薄膜導電体を前記アンテナ用基板１６に形成することで、アンテナ素子１１ａ，１１ｂ、平衡給電線部３２ａ，３２ｂ、及びストリップ線路３１を薄く、所定の形状に形成することができる。この場合、薄膜導電体の厚さを１μｍ以上であり１００μｍ以下とするのが好ましく、これにより、可視光透過性を有するものとなる。
【００５１】
図９は、アンテナ４を光学ユニット２に内蔵したアンテナ内蔵型信号灯器の他の実施の形態を示す正面図である。この実施の形態と、図３に示す実施の形態との違いは、アンテナ用基板１６（アンテナ素子１１ａ，１１ｂ）が、前後方向かつ左右方向に沿うように配置されている点であり、その他の構成は同様である。
この実施の形態の場合、正面及び左右斜め前方からの信号灯器１の視認性は十分に確保することができる。ただし、上下斜め前方から信号灯器１を見た場合、一部のＬＥＤ７がアンテナ用基板１６によって隠れてしまい、同方向からの信号灯器１の視認性が下がる可能性がある。同方向からの視認性を高めるため、上述したようにアンテナ用基板１６やこれに形成する線路１１ａ，１１ｂ、３２ａ，３２ｂ、３１に可視光透過性を持たせてもよい。
【００５２】
図１０は、アンテナ４を光学ユニット２に内蔵したアンテナ内蔵型信号灯器の他の実施の形態を示す正面図である。この実施の形態と、図３に示す実施の形態との違いは、アンテナ４のアンテナ用基板１６が２つ備えられ、２つのアンテナ用基板１６が十字状に直交して配置されたものである。この場合、各アンテナ用基板１６に形成されたアンテナ素子１１ａ，１１ｂ、平衡給電線部３２ａ，３２ｂ、及びストリップ素子３１は互いに接しない配置とする。これによって、９０°角度のずれた（直交する）デュアル偏波のアンテナ４を構成することができる。また、この場合、２つのアンテナ用基板１６は、いずれも前後方向に沿った配置となるため、正面からの信号灯器１の視認性を阻害することはほとんどない。なお、２つのアンテナ用基板１６は、４５°傾けることによってＸ字状に配置することも可能である。２つ（または３以上）のアンテナ用基板１６を用いる例として、２つのアンテナ用基板１６を交差させることなく横並べにしたり、平行に配置したり、Ｔ字状、Ｌ字状に配置したりすることも可能である。また、９０°角度のずれた（直交する）２つの偏波のアンテナ４に、それぞれ同振幅（同強度）で９０°位相のずれた信号を入力することによって、２つのアンテナ４を１つの円偏波のアンテナ４として使用することも可能である。
【００５３】
図１１は、アンテナ４を光学ユニット２に内蔵したアンテナ内蔵型信号灯器の他の実施の形態を示す側面図である。この実施の形態では、アンテナ４が、グランド素子１２を備えておらず、アンテナ用基板１６には、２つの平衡給電線部３２ａ，３２ｂを短絡する部分３４が形成され、ストリップ線路３１には同軸ケーブル１５の中心導体１５ｂが接続され、平衡給電線部３２ａ，３２ｂ又は部分３４に同軸ケーブル１５ａの外導体１５ｄが接続されている。したがって、平衡給電線部３２ａ，３２ｂ、部分３４がストリップ線路３１のグランドとして機能している。そして、アンテナ用基板１６は、直接、反射防止部材１０の前面に取付具３３’を介して固定されている。なお、この実施の形態の場合、反射防止部材１０には、同軸ケーブル１５ａを貫通させる孔が形成される。
本実施形態では、アンテナ４の構成がコンパクトとなり、光学ユニット２内に組み込み易くなり、しかも、反射防止部材１０は、アンテナ用基板１６を貫通させるためのスリットが必要ないので、構造が簡単になる。ただし、この構造のアンテナ４において、反射防止部材１０にスリットを形成し、アンテナ用基板１６の一部をスリットに挿入させたうえで、アンテナ用基板１６を反射防止部材１０に固定してもよい。
【００５４】
なお、反射防止部材１０が、導電率の高い材料（例えば、銅、真鍮などの銅合金、アルミが好ましく、鉄、ニッケル又はその他の金属）で形成されている場合には、この反射防止部材１０をグランド素子１２として用い、反射防止部材１０に図８に示す形態のアンテナ用基板１６を取り付けることも可能である。このように、反射防止部材１０にグランド素子１２としての機能を持たせることによって、アンテナ４又は光学ユニット２を構成する部品が少なくなり、コスト低減や構造の簡素化、収容部材６の小型化（薄型化）が可能となる。反射防止部材１０は、アンテナ用基板１６を貫通させるためのスリットが必要ないので、構造が簡単になる。
【００５５】
反射防止部材１０をグランド素子１２として用いるための別の例として、合成樹脂材により形成された反射防止部材１０の前面に、金属蒸着したものや金属メッキを施し、グランド素子１２とすることもできる。また、グランド素子１２として機能する部分（例えば、反射防止部材１０の内周側）のみを金属で形成し、反射防止部材１０のみとして機能する部分（例えば外周側）を合成樹脂材で形成することもできる。これらの場合、反射防止部材１０の全体を金属によって構成する場合に比べて、重量を抑制することができる。
【００５６】
以上の各実施の形態によれば、アンテナ４は信号灯器１の光学ユニット２に組み込まれたものとなる。なお、図１の信号灯器１は三つの光学ユニット２を有しており、それぞれの光学ユニット２にアンテナ４が組み込まれている。これにより、アンテナ４を目立たなくして信号灯器１に設置することができ、道路の美観を損なうことがない。そして、アンテナ４が信号灯器１の光学ユニット２に組み込まれていることから、アンテナ設置用の専用の支柱を不要とすることができる。さらに、アンテナ４が露出した状態（突出した状態）にないため、信号灯器１を取り付けるための支柱４０及びアーム４１（図１）の設計において、アンテナ４が受ける風荷重を追加的に考慮する必要がない。また、アンテナ４に対する防錆、防塵についても追加的に考慮する必要がない。
【００５７】
また、交通用の信号灯器１は、車両のドライバによる視認性を考慮して道路に設置されているため、各実施の形態の信号灯器を道路の所定位置に設置することで、アンテナ４と車両の車載機との間で無線通信を行う上で、見通しが良好な状態が自然と得られる。したがって、この光学ユニット２に組み込んだアンテナ４を、路車間で無線通信を行う高度道路交通システム（ＩＴＳ）に活用することができ、また、良好な通信状態が得られる。
【００５８】
なお、本実施例に記載の交通信号灯器１を制御する制御装置５（交通信号制御機）は、アンテナ４を介して、交通信号灯器１を設置した道路もしくは近傍の道路等を走行する車両に対して、前記交通信号灯器１の現在及び将来の表示に関する信号情報を提供することができる。
信号情報としては、交通信号灯器１が表示する現在もしくは将来の信号灯色に関する情報を指し、各信号灯色の表示継続予定期間や表示する順序等に関する情報等を含むものである。
例えば、現在表示している灯色は青信号でその継続予定時間は５秒であり、その次に表示する灯色は黄信号でその継続予定時間は８秒であり、その次に表示する灯色は右折青矢印灯でその継続予定時間は５乃至１０秒である、といった情報を所定の形式で表現して含ませるとよい。なお、提供するのは現在表示している灯色とその継続時間だけとしてもよいし、１サイクル分の情報をまとめて提供するようにしてもよい。また、これらの情報に加えて、地点感応制御を実施している地点では、当該制御に関するパラメータ情報や制御を実施する時間帯の情報等を含ませてもよい。
【００５９】
そして、前記信号情報を受信した車両側の車載コンピュータは、停止線までの距離と車両の走行速度や加速度等から、停止線に到着するまでの所要時間を推定した上で、当該所要時間経過後の信号灯色を推定することができる。そして、例えば現時点で青信号を表示していたとしても、停止線に到着する時点で信号灯色が赤信号と予測されるような場合には、安全に停止線の手前で停止するように、車載コンピュータは制御すればよい。逆に、減速しなければ安全に交差点を通過できると判断できるような場合には、速度を維持するように制御すればよい。
また、車載コンピュータは、車載装置の主導による制御のみならず、ブレーキアシストなど、ドライバの運転動作を補助する動作をしてもよい。
また、車載コンピュータは、前記判断の結果を車両の搭乗者に対して、音声や画像情報によって通知するようにしてもよい。例えば、「間もなく信号が変わるので停止すべきである」といった内容の音声をドライバに向けて発したり、ヘッドアップディスプレイやナビゲーション装置の画面上に文字や図柄で表示したりしてもよい。
【００６０】
また、この発明の灯器は、前記実施の形態に限定されるものではない。例えば、信号灯器は車両用以外にも、歩行者用のものであってもよい。また、信号灯器が有する発光体はＬＥＤ以外に電球であってもよい。また、前述の実施の形態では、アンテナ用基板１６にアンテナ素子１１ａ，１１ｂや平衡給電線部３２ａ，３２ｂを形成したものとしているが、アンテナ用基板１６を備えずに、アンテナ素子１１ａ，１１ｂや平衡給電線部３２ａ，３２ｂを板金製としたり、線材（電線）により形成したりすることもできる。平衡型のアンテナとしては、前記ダイポールアンテナ以外であってもよく、ループアンテナとしてもよい。さらにこの発明は、信号灯器以外に道路の照明用の照明灯器であってもよい。この場合、発光体として水銀灯やナトリウムランプがある。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】この発明の灯器の実施の一形態を示す正面図である。
【図２】光学ユニットの斜視図である。
【図３】光学ユニットの正面図である。
【図４】光学ユニットの断面図である。
【図５】反射防止部材の背面図である。
【図６】反射防止部材に対するグランド素子の取付部分を拡大して示す断面図である。
【図７】別の形態の反射防止部材と、この反射部材に対するグランド素子の取付部分の別の例を拡大して示す断面図である。
【図８】（ａ）はアンテナ用基板を拡大して示す側面図、（ｂ）は同底面図である。
【図９】さらに別の実施の形態の光学ユニット及びアンテナを示す正面図である。
【図１０】さらに別の実施の形態の光学ユニット及びアンテナを示す正面図である。
【図１１】さらに別の実施の形態のアンテナ用基板を拡大して示す側面図である。
【符号の説明】
【００６２】
１ 信号灯器（灯器）
２ 光学ユニット
４ アンテナ
５ 制御装置（交通信号制御機）
７ ＬＥＤ（発光体）
８ ＬＥＤ基板（発光体用基板）
９ カバー部材
１０ 反射防止部材（支持部材）
１１ａ，１１ｂ アンテナ素子
１２ グランド素子
１６ アンテナ用基板
３５ 開口部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光体を有する光学ユニットと、前記光学ユニットに組み込まれている平衡型のアンテナと、を備え、
前記アンテナは、前記発光体の前端よりも前方に位置しかつ前後方向に沿った面と平行に配置されたアンテナ素子を有していることを特徴とする灯器。
【請求項２】
前記光学ユニットが、可視光透過性を有し前記発光体を前方で覆うカバー部材を有し、
前記アンテナ素子が、前記カバー部材と前記発光体の前端との間に配置されている請求項１に記載の灯器。
【請求項３】
前記光学ユニットが、発光ダイオードからなる前記発光体を複数有し、
前記アンテナ素子が、前方からみて複数の前記発光ダイオード間に対応して配置されている請求項１又は２に記載の灯器。
【請求項４】
前記アンテナ素子が、アンテナ用基板にパターン形成された線路からなる請求項１〜３のいずれか１つに記載の灯器。
【請求項５】
前記アンテナ用基板及び前記アンテナ素子が可視光透過性を有している請求項４に記載の灯器。
【請求項６】
前記光学ユニットが前記発光体を前面に実装した発光体用基板を備え、
前記アンテナが、前記発光体用基板の前方に配置された支持部材によって支持されている請求項１〜５のいずれか１つに記載の灯器。
【請求項７】
前記アンテナが、前記支持部材よりも後方に配置されかつ当該支持部材によって支持されたグランド素子を有し、前記アンテナ素子が、前記グランド素子に取り付けられ、前記支持部材には前記アンテナ素子を前後方向に貫通させる開口部が形成されている請求項６に記載の灯器。
【請求項８】
前記アンテナが、前記支持部材の前面に取り付けられている請求項６に記載の灯器。
【請求項９】
前記支持部材に、前記アンテナに接続されるケーブルを貫通させる孔が形成されている請求項８に記載の灯器。
【請求項１０】
前記支持部材は、前記光学ユニット外部の所定の方向から入射する光が前記発光体基板及び前記発光体の少なくとも一方により反射するのを防止する機能を有している請求項６〜９のいずれか１つに記載の灯器。
【請求項１１】
発光体を有する光学ユニットと、前記光学ユニットに組み込まれている平衡型のアンテナと、を備え、
前記アンテナは、前記発光体の前端よりも前方に位置しかつ前後方向に沿った面と平行に配置されたアンテナ素子を有していることを特徴とする交通信号灯器。
【請求項１２】
請求項１１に記載の交通信号灯器に接続され、前記交通信号灯器の点灯および消灯を行う交通信号制御機であって、
前記アンテナを介して、前記交通信号灯器の設置された道路上を走行する車両に対して、現在及び将来の前記交通信号灯器の表示に関する信号情報を送信するように構成されていることを特徴とする交通信号制御機。
【請求項１３】
発光体と、可視光透過性を有し前記発光体を前方で覆うカバー部材とを有する光学ユニットに組み込まれる灯器用のアンテナユニットであって、
前記カバー部材から前記発光体の前端までの範囲で前後方向に沿った面と平行に配置されたアンテナ素子を有する平衡型のアンテナを備えていることを特徴とする灯器用のアンテナユニット。
【請求項１】
発光体を有する光学ユニットと、前記光学ユニットに組み込まれている平衡型のアンテナと、を備え、
前記アンテナは、前記発光体の前端よりも前方に位置しかつ前後方向に沿った面と平行に配置されたアンテナ素子を有していることを特徴とする灯器。
【請求項２】
前記光学ユニットが、可視光透過性を有し前記発光体を前方で覆うカバー部材を有し、
前記アンテナ素子が、前記カバー部材と前記発光体の前端との間に配置されている請求項１に記載の灯器。
【請求項３】
前記光学ユニットが、発光ダイオードからなる前記発光体を複数有し、
前記アンテナ素子が、前方からみて複数の前記発光ダイオード間に対応して配置されている請求項１又は２に記載の灯器。
【請求項４】
前記アンテナ素子が、アンテナ用基板にパターン形成された線路からなる請求項１〜３のいずれか１つに記載の灯器。
【請求項５】
前記アンテナ用基板及び前記アンテナ素子が可視光透過性を有している請求項４に記載の灯器。
【請求項６】
前記光学ユニットが前記発光体を前面に実装した発光体用基板を備え、
前記アンテナが、前記発光体用基板の前方に配置された支持部材によって支持されている請求項１〜５のいずれか１つに記載の灯器。
【請求項７】
前記アンテナが、前記支持部材よりも後方に配置されかつ当該支持部材によって支持されたグランド素子を有し、前記アンテナ素子が、前記グランド素子に取り付けられ、前記支持部材には前記アンテナ素子を前後方向に貫通させる開口部が形成されている請求項６に記載の灯器。
【請求項８】
前記アンテナが、前記支持部材の前面に取り付けられている請求項６に記載の灯器。
【請求項９】
前記支持部材に、前記アンテナに接続されるケーブルを貫通させる孔が形成されている請求項８に記載の灯器。
【請求項１０】
前記支持部材は、前記光学ユニット外部の所定の方向から入射する光が前記発光体基板及び前記発光体の少なくとも一方により反射するのを防止する機能を有している請求項６〜９のいずれか１つに記載の灯器。
【請求項１１】
発光体を有する光学ユニットと、前記光学ユニットに組み込まれている平衡型のアンテナと、を備え、
前記アンテナは、前記発光体の前端よりも前方に位置しかつ前後方向に沿った面と平行に配置されたアンテナ素子を有していることを特徴とする交通信号灯器。
【請求項１２】
請求項１１に記載の交通信号灯器に接続され、前記交通信号灯器の点灯および消灯を行う交通信号制御機であって、
前記アンテナを介して、前記交通信号灯器の設置された道路上を走行する車両に対して、現在及び将来の前記交通信号灯器の表示に関する信号情報を送信するように構成されていることを特徴とする交通信号制御機。
【請求項１３】
発光体と、可視光透過性を有し前記発光体を前方で覆うカバー部材とを有する光学ユニットに組み込まれる灯器用のアンテナユニットであって、
前記カバー部材から前記発光体の前端までの範囲で前後方向に沿った面と平行に配置されたアンテナ素子を有する平衡型のアンテナを備えていることを特徴とする灯器用のアンテナユニット。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００９−１６９７２６（Ｐ２００９−１６９７２６Ａ）
【公開日】平成２１年７月３０日（２００９．７．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−７８３８（Ｐ２００８−７８３８）
【出願日】平成２０年１月１７日（２００８．１．１７）
【出願人】（０００００２１３０）住友電気工業株式会社 (12,747)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年７月３０日（２００９．７．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１月１７日（２００８．１．１７）
【出願人】（０００００２１３０）住友電気工業株式会社 (12,747)
【Ｆターム（参考）】
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