JP2010157125A - Traffic signal light - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、道路等に設置される交通信号灯器に関する。 The present invention relates to a traffic signal lamp installed on a road or the like.
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、道路に路側通信装置（インフラ装置）が設置されていて、この路側通信装置から発せられた無線情報を、道路を走行する車両に搭載した車載通信装置が受信し、車載通信装置が無線情報に含まれている各種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）。
このような路側通信装置と車載通信装置との間の通信（路車間通信）を無線によって行なう場合、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、このアーム上に路側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、前記支柱に路側通信装置のアンテナを取り付けることができる。
In recent years, an Intelligent Transport System (ITS) has been proposed for the purpose of promoting traffic safety and preventing traffic accidents. In this ITS, a roadside communication device (infrastructure device) is installed on the road, and the in-vehicle communication device mounted on the vehicle traveling on the road receives the radio information emitted from the roadside communication device. By utilizing various types of information included in the wireless information, it is possible to improve the safety of traveling of the vehicle (see Patent Document 1).
When such communication between the roadside communication device and the in-vehicle communication device (road-to-vehicle communication) is performed wirelessly, from the viewpoint of securing the prospect of wireless communication, the arm is extended from the column installed on the sidewalk to the roadway side, The antenna of the roadside communication device is attached on this arm. Moreover, when a line of sight can be secured without providing the arm, an antenna of a roadside communication device can be attached to the support column.
路側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、煩雑となり、美観の点で好ましくない。
In order to install the antenna of the roadside communication device on the road, it is not economical to provide a new support for the antenna, and it is not preferable in terms of the aesthetics of the road.
Therefore, since vehicle detectors, optical beacon heads, and the like are installed on the road, it is conceivable that an antenna is provided alongside a column or arm to which these are attached. However, even in this case, it becomes complicated and is not preferable in terms of aesthetics.
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。 Accordingly, it is an object of the present invention to provide a new technical means that can eliminate the need for an antenna support column and that does not impair the beauty of the road.
（１）本発明の交通信号灯器は、発光体、及び、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する光学ユニットと、前記光学ユニットに共に格納された複数のアンテナとを備えたことを特徴とする。
この交通信号灯器によれば、複数のアンテナが交通信号灯器の光学ユニットに格納されているため、当該複数のアンテナを目立たなくすることができる。さらに、複数のアンテナを光学ユニットに組み込むことで、アンテナ設置用の専用の支柱を不要とできる。
(1) A traffic signal lamp according to the present invention includes a light emitter, an optical unit having a visible light transmission cover member that covers the light emitter forward, and a plurality of antennas housed in the optical unit. It is provided with.
According to this traffic signal lamp, since the plurality of antennas are stored in the optical unit of the traffic signal lamp, the plurality of antennas can be made inconspicuous. Further, by incorporating a plurality of antennas into the optical unit, a dedicated support for installing the antenna can be eliminated.
（２）そして、光学ユニットに格納する複数のアンテナの共振周波数は、相互で同じとしてもよいが、前記複数のアンテナを、共振周波数が相互で異なるように構成するのが好ましい。
これにより、光学ユニットに格納された複数のアンテナによって、異なる複数の周波数帯をカバーすることができる。
(2) The resonance frequencies of the plurality of antennas stored in the optical unit may be the same, but the plurality of antennas are preferably configured so that the resonance frequencies are different from each other.
Thereby, a plurality of different frequency bands can be covered by a plurality of antennas stored in the optical unit.
（３）そして、前記光学ユニットには、第一の共振周波数に設定された第一アンテナと、前記第一の共振周波数よりも低い第二の共振周波数に設定された第二アンテナとが、格納され、前記第一アンテナが前記第二アンテナよりも前方に配置されているのが好ましい。
共振周波数が異なると、複数のアンテナは（特にアンテナの種類が同一であると）大きさがそれぞれで異なるように構成される。そこで、共振周波数が高い第一アンテナが小さく構成され、共振周波数が低い第二アンテナが大きく構成された場合、これら第一アンテナと第二アンテナとが一つの光学ユニットに共に格納されていても、小さい第一アンテナが大きい第二アンテナよりも前方に配置されていることで、大きい第二アンテナが第一アンテナの前方に対する電波の送受信についてのアンテナ性能に与える影響を小さくすることができる。
(3) The optical unit stores a first antenna set to a first resonance frequency and a second antenna set to a second resonance frequency lower than the first resonance frequency. The first antenna is preferably disposed in front of the second antenna.
When the resonance frequency is different, the plurality of antennas are configured to have different sizes (especially when the types of the antennas are the same). Therefore, when the first antenna having a high resonance frequency is configured to be small and the second antenna having a low resonance frequency is configured to be large, even if the first antenna and the second antenna are stored together in one optical unit, By disposing the small first antenna in front of the large second antenna, it is possible to reduce the influence of the large second antenna on the antenna performance for transmission / reception of radio waves in front of the first antenna.
（４）さらに、前記複数のアンテナの内の、外形が大きい方のアンテナは、その一部に前後方向にアンテナ素子部が存在していない欠損部が形成され、外形が小さい方のアンテナは、少なくともその一部が前記欠損部に正面視重なるようにして配置されているのが好ましい。
この場合、一つのアンテナが、他のアンテナの前方に対する電波の送受信についてのアンテナ性能に与える影響を抑えることができ、また、他のアンテナが、一つのアンテナの前方に対する電波の送受信についてのアンテナ性能に与える影響を抑えることができる。なお、前記欠損部としては、大きい方のアンテナの周縁部が一部切り欠かれた切り欠き部や、大きい方のアンテナに形成された孔等の開口部とすることができる。
(4) Furthermore, of the plurality of antennas, the antenna having the larger outer shape is formed with a missing portion in which the antenna element portion does not exist in the front-rear direction, and the antenna having the smaller outer shape is It is preferable that at least a portion thereof be disposed so as to overlap the defect portion in front view.
In this case, the influence of one antenna on the antenna performance for transmission / reception of radio waves in front of another antenna can be suppressed, and the antenna performance for transmission / reception of radio waves in front of one antenna can be suppressed. Can be reduced. In addition, as the said defect | deletion part, it can be set as opening parts, such as a notch part by which the peripheral part of the larger antenna was notched, and the hole formed in the larger antenna.
（５）また、前記複数のアンテナの内の少なくとも一方のアンテナを囲むようにしてかつ当該アンテナからの電波の送出方向に軸方向を向けて設けられた筒部材を更に備えているのが好ましい。
例えば交通信号灯器の筐体が金属製である場合、この交通信号灯器の光学ユニットに格納されたアンテナから送出された電波が、前記筐体に反射することで、正面方向に送出される電波に対して影響を及ぼすことがある。しかし、前記筒部材によれば、このような影響を防ぐことができる。なお、前記筒部材の形状は、アンテナの形状に応じて適宜変更することができ、筒部材の断面形状を円形、四角形、多角形等とすることができる。
(5) Moreover, it is preferable to further include a cylindrical member provided so as to surround at least one of the plurality of antennas and to be directed in the axial direction in a direction in which a radio wave is transmitted from the antenna.
For example, when the case of the traffic signal lamp is made of metal, the radio wave transmitted from the antenna stored in the optical unit of the traffic signal lamp is reflected on the casing, so that the radio wave is transmitted in the front direction. May have an effect on this. However, according to the said cylindrical member, such an influence can be prevented. In addition, the shape of the said cylindrical member can be changed suitably according to the shape of an antenna, The cross-sectional shape of a cylindrical member can be made into circular, a square, a polygon, etc.
本発明によれば、複数のアンテナを備えているにも関わらず、これらアンテナは、交通信号灯器の光学ユニットに格納されているため、煩雑とならず道路の美観を損なうことがない。また、アンテナ設置用の専用の支柱を不要とできる。 According to the present invention, even though a plurality of antennas are provided, these antennas are stored in the optical unit of the traffic signal lamp, so that they are not complicated and do not impair the aesthetics of the road. In addition, a dedicated support for antenna installation can be eliminated.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は本発明の交通信号灯器の実施の一形態を示す正面図である。図１の交通信号灯器１（以下、単に信号灯器１ともいう）は、道路に設置された車両用である。
信号灯器１の設置構造について説明すると、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。
なお、信号灯器１の設置構造は図示したもの以外であってもよい。例えば、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を歩道橋に架設してもよい。また、本発明の信号灯器１は図示しないが、歩行者用であってもよい。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a front view showing an embodiment of a traffic signal lamp according to the present invention. The traffic signal lamp 1 (hereinafter also simply referred to as a signal lamp 1) in FIG. 1 is for a vehicle installed on a road.
The installation structure of the signal lamp 1 will be described. A
In addition, the installation structure of the signal lamp device 1 may be other than that illustrated. For example, although not shown, the form of the
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の上側には庇３０が取り付けられている。
前記支柱４０には、制御装置５ａが取り付けられていて、この制御装置５ａは、信号灯器１の点灯を制御する。なお、制御装置５ａは、信号灯器１の筐体３内に設けられていてもよい。
The signal lamp device 1 includes a plurality (three in the illustrated example) of
A
この制御装置５ａの他に、後述する複数のアンテナを用いた無線通信の制御を行なう制御装置５ｂも設けられている。両制御装置５ａ，５ｂは別のものであってもよいが、一方の制御装置が他方の制御装置を兼ねていてもよい。また、両制御装置５ａ，５ｂが別々である場合であっても、両制御装置を同一の筐体に内蔵させることができる。又は、筐体をそれぞれ別々とし、無線通信用の制御装置５ｂを点灯用の制御装置５ａの近傍（同一の支柱４０）に設置してもよい。
In addition to the
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。図５は、光学ユニット２の内部の拡大断面図である。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に実装されたＬＥＤ基板８と、収容部材６と、カバー部材９とを有している。ＬＥＤ基板８は、その裏面に配線パターンが形成されていて、ＬＥＤ７のリード線（端子）７ｃ，７ｄと繋がっている（図５参照）。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（モールド部）７ｅを有し、このレンズ部７ｅ内にＬＥＤ素子７ｂが設けられている。
2, 3, and 4 are a perspective view, a front view, and a cross-sectional view of one
収容部材６は、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。収容部材６は、鋼板、アルミ又は樹脂製である。その開口側である前部に、カバー部材９が取り付けられている。収容部材６とカバー部材９との間に収容空間部Ｓが形成されていて、この収容空間部ＳにＬＥＤ７及びＬＥＤ基板８が収容されている。ＬＥＤ基板８は例えば収容部材６に取り付けられる。
The
カバー部材９は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。この光学ユニット２（信号灯器１）において、前方とはＬＥＤ７の光の投光側であり（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。カバー部材９の後面（背面）９ａは凹曲面であり、前面９ｂが凸曲面である。カバー部材９を凹凸の曲面としたが、信号灯器１がＬＥＤ灯器であれば、平面とすることもできる。カバー部材９は、ガラス又は樹脂製である。
The
〔第一の実施形態〕
前記のように構成された単一の光学ユニット２に、複数の（図例では二つの）アンテナが共に格納されている。この実施形態の二つのアンテナは、共にパッチアンテナ４，１０４である。
このように光学ユニット２に格納されたアンテナ４，１０４、及び、前記制御装置５ｂ（図１参照）を路側通信装置とすることで、当該路側通信装置と、車両に搭載した車載通信装置及び（又は）別の路側通信装置等との間で無線通信（路車間通信及び（又は）路路間通信）が行われ、交通安全の促進や交通事故の防止を目的とする高度道路交通システム（ＩＴＳ）を実現することができる。このシステムで使用される無線周波数は、例えば、７２０ＭＨｚ帯、２．４ＧＨｚ帯がある。
[First embodiment]
A plurality of (two in the illustrated example) antennas are stored together in the single
Thus, by using the
そして、前記二つのパッチアンテナ４，１０４は、共振周波数が相互で異なるように構成されている。例えば、前記高度道路交通システムを実現するために、前記二つのパッチアンテナ４，１０４の内の一方である第一のパッチアンテナ４は、共振周波数が２．４ＧＨｚ帯（第一の共振周波数）となるように設定されていて、他方である第二のパッチアンテナ１０４は、共振周波数が第一の共振周波数よりも低い７２０ＭＨｚ帯（第二の共振周波数）となるように設定されている。なお、本発明において、周波数の値はこの実施形態に限定されるものではなく、任意に設定することができる。
The two
図３と図４とにおいて、前記第一のパッチアンテナ４は、第一パッチ素子１１と第一グランド素子１２とを有している。すなわち、第一パッチ素子１１と第一グランド素子１２とが、光学ユニット２内に格納されている。
第一パッチ素子１１は、矩形又は円形（図例では矩形）の平面状（平板状）に形成されている。第一パッチ素子１１は、ＬＥＤ基板８から前方へ離れて設けられているが、ＬＥＤ７の前端３９（レンズ部７ｅの前端３９：図５参照）よりも後方に位置している。第一グランド素子１２は、円形又は矩形の平面状（平板状）に形成されている。第一グランド素子１２は、ＬＥＤ基板８の前方でかつパッチ素子１１の後方に設けられている。第一パッチ素子１１及び第一グランド素子１２は、例えば、ＬＥＤ基板８から前方へ立設させた（不導体からなる）スペーサ（図示せず）によって支持される。
3 and 4, the
The
第一のパッチアンテナ４において、周波数を２．４ＧＨｚ帯に設定することで、第一パッチ素子１１と第一グランド素子１２との前後方向の間隔Ｅ１（図４参照）は、３〜１５ｍｍに設定される。これは第一グランド素子１２と第一パッチ素子１１との間に、空気が介在している場合である。
また、この場合、第一パッチ素子１１の一辺の長さは、３０〜７０ｍｍに設定される。なお、図示しないがグランド素子１２とパッチ素子１１との間に誘電体を設けてもよい。
In the
In this case, the length of one side of the
そして、収容部材６（底部６ａ）には、第一のパッチアンテナ４用の同軸ケーブル１５を接続させる端子部１９が取り付けられていて、この端子部１９に、図１の制御装置５ｂから延びる同軸ケーブル１５が接続されている。そして、この端子部１９から前方へ延びる同軸ケーブル１５ａが、第一のパッチアンテナ４と接続される。この同軸ケーブル１５ａは、中心導体１５ｂ、絶縁体１５ｃ、外導体１５ｄ及び被覆部１５ｅを有していて、中心導体１５ｂがパッチ素子１１に接続され、外導体１５ｄがグランド素子１２に接続される。これにより、制御装置５ｂから第一のパッチアンテナ４へ給電が行われる。
And the
図３と図４とにおいて、前記第二のパッチアンテナ１０４は、第二パッチ素子１１１と第二グランド素子１１２とを有している。すなわち、第二パッチ素子１１１と第二グランド素子１１２とが、光学ユニット２内に格納されている。
この実施形態における第二パッチ素子１１１は、外周が矩形又は円形（図例では矩形）であり、中央部に開口孔１１１ａが設けられているが、平面状（平板状）に形成されている。すなわち、第二パッチ素子１１１は環状に形成されている。前記開口孔１１１ａは、前記第一パッチ素子１１の外形よりも少し大きく形成されている。そして、前方から光学ユニット２を見ると（図３）、開口孔１１１ａの位置と、第一パッチ素子１１の位置とが一致している。なお、図４に示しているように、前後方向の位置についても、第二パッチ素子１１１（開口孔１１１ａ）と第一パッチ素子１１とは、一致している。つまり、第一パッチ素子１１と第二パッチ素子１１１とは、同一平面上に配置されている。
3 and 4, the
The
第二パッチ素子１１１は、ＬＥＤ基板８から前方へ離れて設けられているが、ＬＥＤ７の前端３９（レンズ部７ｅの前端３９：図５参照）よりも後方に位置している。第二グランド素子１１２は、円形又は矩形（図例では円形）の平面状（平板状）に形成されている。第二グランド素子１１２は、ＬＥＤ基板８の前方でかつパッチ素子１１の後方に設けられている。第二パッチ素子１１１及び第二グランド素子１１２は、例えば、ＬＥＤ基板８から前方へ立設させた（不導体からなる）スペーサ（図示せず）によって支持される。
The
第二のパッチアンテナ１０４において、周波数を７２０ＭＨｚ帯に設定することで、第二パッチ素子１１１と第二グランド素子１１２との前後方向の間隔Ｅ２が１０〜４５ｍｍに設定される。これは第二グランド素子１１２と第二パッチ素子１１１との間に、空気が介在している場合である。
また、この場合、第二パッチ素子１１１の一辺の長さは、１３０〜２１０ｍｍに設定される。なお、図示しないがグランド素子１１２とパッチ素子１１１との間に誘電体を設けてもよい。
By setting the frequency to the 720 MHz band in the
In this case, the length of one side of the
そして、収容部材６（底部６ａ）には、第二のパッチアンテナ１０４用の同軸ケーブル１１５を接続させる端子部１１９が取り付けられていて、この端子部１１９に、図１の制御装置５ｂから延びる同軸ケーブル１１５が接続されている。そして、この端子部１１９から前方へ延びる同軸ケーブル１１５ａが、第二のパッチアンテナ１０４と接続される。同軸ケーブル１１５ａは、中心導体１１５ｂ、絶縁体１１５ｃ、外導体１１５ｄ及び被覆部１１５ｅを有していて、中心導体１１５ｂがパッチ素子１１１に接続され、外導体１１５ｄがグランド素子１１２に接続される。これにより、制御装置５ｂから第二のパッチアンテナ１０４へ給電が行われる。
また、図１の制御装置５ａ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基板８と接続されている。これにより、制御装置５ａから複数のＬＥＤ７へ給電が行われる。
A
Further, a power cable (not shown) for the
前記のとおり、第一のパッチアンテナ４の前後方向の間隔Ｅ１と、第二のパッチアンテナ１０４の前後方向の間隔Ｅ２とは、相違しているので、図４に示しているように、第一パッチ素子１１と第二パッチ素子１１１とを同一平面上に配置した場合、第一グランド素子１２と第二グランド素子１１２とは、前後方向の位置が異なる。そこで、この実施形態では、第一グランド素子１２と第二グランド素子１１２とを連結部材１８によって前後繋いでいる。この連結部材１８を導体とすることができ、第一グランド素子１２と第二グランド素子１１２とが電気的に接続された状態として、第一グランド素子１２と第二グランド素子１１２とから一つのグランド部材を構成してもよい。
As described above, the distance E1 in the front-rear direction of the
二つのパッチアンテナ４，１０４それぞれにおいて、パッチ素子及びグランド素子は金属板から形成することができる。パッチ素子及びグランド素子の材質としては、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、樹脂製等の不導体の板部材からなるアンテナ用基板に、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。
In each of the two
さらに、パッチ素子とＬＥＤとは前後方向の位置について重複していることから、例えば図５に示しているように、第一パッチ素子１１には、ＬＥＤ７を挿通させる開口部として複数の孔１１ｂが形成され、第二パッチ素子１１１には、ＬＥＤ７を挿通させる開口部として複数の孔１１１ｂが形成されている。
またグランド素子とＬＥＤとも前後方向の位置について重複していることから、第一グランド素子１２には、ＬＥＤ７（又はＬＥＤ７のリード線７ｃ、７ｄ）を挿通させる開口部として複数の孔１２ｂが形成され、第二グランド素子１１２には、ＬＥＤ７（又はＬＥＤ７のリード線７ｃ、７ｄ）を挿通させる開口部として複数の孔１１２ｂが形成されている。これら孔１１ｂ，１２ｂ，１１１ｂ，１１２ｂの配置は、ＬＥＤ７の配置と一致している。
Furthermore, since the patch element and the LED overlap with respect to the position in the front-rear direction, the
In addition, since the ground element and the LED overlap with each other in the front-rear direction, the
したがって、パッチ素子及びグランド素子は網目構造となる。このため、ＬＥＤ７をパッチ素子の孔に挿し入れることで、パッチ素子がＬＥＤ７に干渉することなく、パッチ素子を所定の位置に設置することができ、また、ＬＥＤ７をグランド素子の孔に挿し入れることで、グランド素子がＬＥＤ７に干渉することなく、グランド素子を所定の位置に設置することができる。
Therefore, the patch element and the ground element have a mesh structure. For this reason, by inserting the
また、後にも説明するが、パッチ素子、グランド素子を、導線（金属ワイヤ）によって（導線を編んで）形成したメッシュ構造としてもよい（パッチ素子をメッシュ構造とした点については、図１５参照）。この場合、導線間を前記孔とし、この孔にＬＥＤ７を位置させるように構成することができる（なお、図１５では、このように構成されていない）。
Further, as will be described later, a mesh structure in which patch elements and ground elements are formed by conductive wires (metal wires) (knitted conductive wires) may be used (see FIG. 15 for the points where the patch elements have a mesh structure). . In this case, it can be configured such that the space between the conducting wires is the hole, and the
以上より、第一パッチアンテナ４の第一パッチ素子１１と第一グランド素子１２とが、収容空間Ｓであって、ＬＥＤ基板８の前面８ａからＬＥＤ７の前端３９までの範囲に設けられている。そして、第一パッチ素子１１と第一グランド素子１２とが、前後方向に対向した配置となり、この第一のパッチアンテナ４の指向性は、信号灯器１から前方へ向かう方向となる。
また、第二パッチアンテナ１０４の第二パッチ素子１１１と第二グランド素子１１２とが、収容空間Ｓであって、ＬＥＤ基板８の前面８ａからＬＥＤ７の前端３９までの範囲に設けられている。そして、第二パッチ素子１１１と第二グランド素子１１２とが、前後方向に対向した配置となり、この第二のパッチアンテナ１０４の指向性は、第一のパッチアンテナ４と同じ、信号灯器１から前方へ向かう方向となる。
As described above, the
Further, the
そして、外形が大きい第二パッチアンテナ１０４の第二パッチ素子１１１は、その一部である中央部に、前後方向にアンテナ素子部が存在していない欠損部として、前記開口孔１１１ａが形成されている。そこで、図３に示しているように、外形が小さい第一パッチアンテナ４の第一パッチ素子１１は、その全体が開口孔１１１ａに正面視重なるようにして配置されている。
これにより、第一パッチ素子１１と第二パッチ素子１１１とが前後に重ならない構成となる。このため、第一のパッチアンテナ４が、第二のパッチアンテナ１０４の前方に対する電波の送受信のアンテナ性能に与える影響を抑えることができ、また、第二のパッチアンテナ１０４が、第一のパッチアンテナ４の前方に対する電波の送受信のアンテナ性能に与える影響を抑えることができる。
Then, the
Thereby, the
また、アンテナ４，１０４の配置の変形例を図６に示す。第一のパッチアンテナ４のパッチ素子１１は、第二のパッチアンテナ１０４のパッチ素子１１１よりも前方に配置されている。この配置によれば、第一のパッチアンテナ４と第二のパッチアンテナ１０４とが一つの光学ユニット２に共に格納されていても、小さい第一パッチ素子１１が大きい第二パッチ素子１１１よりも前方に配置されていることで、大きい第二のパッチアンテナ１０４が、第一のパッチアンテナ４による前方への電波の送受信についてのアンテナ性能に与える影響を小さくすることができる。つまり、大きい第二のパッチアンテナ１０４が、小さい第一のパッチアンテナ４よりも前方である場合、第二のパッチアンテナ１０４の影に第一のパッチアンテナ４が入ってしまうおそれがある。すなわち、第一のパッチアンテナ４のビーム幅の範囲に、第二のパッチアンテナ１０４（第二パッチ素子１１１）が存在しないのが好ましいためである。
A modification of the arrangement of the
そして、第一パッチ素子１１は第二パッチ素子１２に比べて十分に小さく、また、図４の実施形態と同様に、第一パッチ素子１１のアンテナ素子部と第二パッチ素子１１１のアンテナ素子部とが前後に重ならない配置となっているため、つまり、第一パッチ素子１１は、第二パッチ素子１１１の開口孔１１１ａに正面視重なるようにして配置されているため、第一のパッチアンテナ４が、第二のパッチアンテナ１０４による前方に対する電波の送受信についてのアンテナ性能に与える影響を小さくすることができる。
なお、図６では、パッチ素子１１は、ＬＥＤ７の前端３９よりも前方であってもよいが、この場合、後に説明するが、パッチ素子１１は可視光透過性を有している必要がある。
The
In FIG. 6, the
また、アンテナ４，１０４の配置の変形例を図７に示す。第一のパッチアンテナ４のパッチ素子１１は、第二のパッチアンテナ１０４のパッチ素子１１１よりも後方に配置されている。この場合、第一のパッチアンテナ４の第一グランド素子１２と、第二のパッチアンテナ１０４の第二グランド素子１１２とを、同一平面上に配置することができる。つまり、一枚の平板によって、第一グランド素子１２と第二グランド素子１１２とを構成することができる。
A modification of the arrangement of the
そして、第一パッチ素子１１の周囲を囲むようにして壁部材２０が設けられている。壁部材２０は導体からなり、第一グランド素子１２（第二グランド素子１１２）と電気的に接続されているが、パッチ素子１１，１１１とは絶縁されている。実施形態の壁部材２０は前後方向を軸方向とする筒形状である。つまり、この筒形状である壁部材２０は、第一のパッチアンテナ４からの電波の送出方向に軸方向を向けて設けられている。
この壁部材２０によれば、第一のパッチアンテナ４のアンテナパターンが、信号灯器１の筐体３（又は収容部材６の側部６ｂ）の影響や、第二パッチ素子１１１の影響によって、正面方向（前方）で落ち込むのを防止することができる。
すなわち、筐体３（又は側部６ｂ）が、金属製の大きな筒となっている場合、第一のパッチアンテナ４から送出された電波が、その脇に存在することとなる筐体３（側部６ｂ）に反射するおそれがある。これにより、筐体３（側部６ｂ）による反射電波が、第一のパッチアンテナ４から正面方向に送出される電波に対して影響を及ぼすことがあり、正面方向の電波のゲインが低下することがある。なお、外形が小さいアンテナになるほど（筐体３（側部６ｂ）の筒形状よりも所定の比以上に外形が小さいアンテナになるほど）、このような影響は大きくなる傾向がある。
And the
According to the
That is, when the casing 3 (or the
そこで、このような筐体３（側部６ｂ）による電波の反射を防止するために、第一のパッチアンテナ４（パッチ素子１１）の外形よりも、少し大きな内形を有する導電性の筒部材（前記筒形状の壁部材２０）を設ける。この筒部材によって筐体３方向に放射される電波を遮断することで、正面方向の電波のゲインの低下を防止することができる。なお、この筒部材は、グランドされている（グランド素子と接続されている）のが望ましい。
また、このような、アンテナの外形よりも大きな形状であって導電性を有する筒部材（壁部材２０）を設ける構成は、金属製の筐体３（収容部材６）にアンテナを格納する際に、非常に有効であり、前記二つのパッチアンテナ４，１０４の双方に筒部材（壁部材２０）を設けてもよい。
さらに、特に、筐体３（収容部材６）に比べて、所定の比以上に小さい外形のアンテナの場合に、特に有効となる。
この筒部材（壁部材２０）は、図４の形態、図６の形態、さらには、後に説明する他の形態においても、適用することができる。
また、このような筒部材は、筐体３（収容部材６）にアンテナが一つだけ格納される場合であっても有効である。
なお、筒部材は円筒や角筒とすることができ、筒部材の形状は、その内側に配置されるアンテナの形状に応じて適宜変更され、筒部材の断面形状を、円形、四角形、多角形等とすることができる。
Therefore, in order to prevent such reflection of radio waves by the casing 3 (
In addition, the configuration in which the cylindrical member (wall member 20) having a shape larger than the outer shape of the antenna and having conductivity is provided when the antenna is stored in the metal housing 3 (housing member 6). It is very effective, and a cylindrical member (wall member 20) may be provided on both of the two
Furthermore, this is particularly effective in the case of an antenna having an outer shape smaller than a predetermined ratio as compared with the housing 3 (the housing member 6).
This tubular member (wall member 20) can also be applied to the form of FIG. 4, the form of FIG. 6, and other forms described later.
Further, such a cylindrical member is effective even when only one antenna is stored in the housing 3 (the housing member 6).
The cylindrical member can be a cylinder or a square tube, and the shape of the cylindrical member is appropriately changed according to the shape of the antenna disposed on the inside thereof, and the cross-sectional shape of the cylindrical member is round, square, polygonal. Etc.
以上の図４、図６及び図７の各形態において、大きい第二パッチ素子１１１に形成された開口孔１１１ａの領域に、小さい第一パッチ素子１１を配置することで、単一の光学ユニット２内の狭い範囲に二つのパッチアンテナ４，１０４を収納することができ、さらに、二つのパッチアンテナ４，１０４とも、それぞれが所望のアンテナ性能を発揮することができる。
そして、二つのパッチアンテナ４，１０４は前方への指向性を有していることから、この指向性と、光学ユニット２の投光方向とを一致させることができる。これにより、信号灯器１は、当該信号灯器１が設置されている道路を走行する車両に対して、及び、当該信号灯器１が設置されている前方の道路に対して、見通しが良い位置に設置されることから、このアンテナ４，１０４の指向性によって、前記車両に搭載した車載通信装置（図示せず）、及び、前記前方の道路に設置された別の（本発明の構成を備えた）信号灯器の光学ユニットに格納したアンテナとの間で、良好な通信状態が得られる。
4, 6, and 7, the small
Since the two
なお、二つのパッチアンテナ４，１０４それぞれにおいて、パッチ素子とグランド素子との前後方向の間隔を所定の値とする必要がある。このために、ＬＥＤ基板８の前面８ａからＬＥＤ７の前端３９までの間に、大きな前後方向の範囲（距離）が必要となる場合がある。このために、図示しないが、通常よりも、ＬＥＤ７の発光部（レンズ部７ｅ）を長くしたり、リード線７ｃ、７ｄを長くしたり、リード線７ｃ、７ｄにコネクタ（図示せず）を付け足したりすればよい。
In each of the two
また、二つのパッチアンテナ４，１０４それぞれにおいて、パッチ素子及びグランド素子は、ＬＥＤ基板８と平行になるように配置されている。信号灯器１はドライバへの視認性に鑑みて、通常、ＬＥＤ基板８自体を少し下方に傾けて設置してある。このため、パッチ素子及びグランド素子をＬＥＤ基板８に平行に取り付けることによって、アンテナの指向性も自然に下方に向く。
なお、無線通信の領域を限定的としたり確実性を増したりすることを目的として、二つのパッチアンテナ４，１０４の一方又は双方を、ＬＥＤ基板８に対して上下方向又は左右方向に傾けるようにしてもよい。
In each of the two
Note that one or both of the two
また、パッチアンテナ４，１０４が光学ユニット２に格納されていても、パッチ素子及びその後方にあるグランド素子は、ＬＥＤ７の前端３９よりも後方に設けられているため、パッチ素子及びグランド素子が、ＬＥＤ７による前方への発光（灯光）の妨げになることを防止することができる。また、パッチ素子及びグランド素子はＬＥＤ基板８の前方に設けられていることから、ＬＥＤ基板８がパッチアンテナ４，１０４による電波の送受信の妨げになるのを防止することができる。
Even if the
なお、パッチ素子及びグランド素子が、前方への発光（灯光）の妨げになることを防止するために、パッチ素子をＬＥＤ７の前端３９よりも後方に設けているが、この「前端３９よりも後方」には、パッチ素子の前面とＬＥＤ７の前端３９との前後方向の位置が、略一致している場合を含む。なお、この略一致とは、ＬＥＤ７の前端３９の前後方向の位置が、パッチ素子１１の厚さ方向の範囲内に存在している場合である。
In order to prevent the patch element and the ground element from hindering forward light emission (lamp light), the patch element is provided behind the
本発明の信号灯器１は、屋外に設置されていることから、ＬＥＤ基板８やＬＥＤ７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。
そこで、図８に示しているように、本発明の信号灯器１の光学ユニット２は、反射防止部材１０を更に備えていてもよい。この反射防止部材１０は、光学ユニット２の外部から入射する光（太陽光）がＬＥＤ基板８及びＬＥＤ７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。これにより、信号灯器１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。
Since the signal lamp 1 of the present invention is installed outdoors, the western sun and the morning sun shining on the
Therefore, as shown in FIG. 8, the
反射防止部材１０は収容部材６に取り付けられている。そして、図８に示しているように、この反射防止部材１０を用いてパッチ素子１１，１１１、グランド素子１２，１１２及びＬＥＤ基板８を支持することができ、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。
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、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。
The
The
そして、図８では、パッチ素子１１，１１１及びグランド素子１２，１１２は、反射防止部材１０の後方に設けられているため、反射防止部材１０は、パッチ素子１１，１１１及びグランド素子１２，１１２を隠すことができ、前方から見えなくすることができる。
また、図９に示しているように、パッチ素子１１，１１１は反射防止部材１０の前方であってもよい。このために、パッチ素子１１，１１１を反射防止部材１０の前面に貼り付けたり、止めネジによって取り付けたりすることができる。この場合、パッチ素子１１，１１１を反射防止部材１０と同一色（黒色）に塗装するのが好ましい。これにより、パッチ素子１１，１１１が目立たなくなる。さらに、反射防止部材１０の前面には、太陽光を乱反射させるため（太陽光を鏡のように一定の方向へ反射させないため）、梨地処理等の微細な凹凸を付けた表面処理を施している。そこで、パッチ素子１１，１１１にも、同じ表面処理（粗さが同じ処理）を施すのが好ましく、これにより、パッチ素子１１，１１１をより一層目立たなくすることができる。
In FIG. 8, since the
Further, as shown in FIG. 9, the
〔第二の実施形態〕
図１０は、第二の実施形態の信号灯器１の光学ユニット２の斜視図であり、図１１及び図１２は、その正面図及び断面図である。光学ユニット２については、第一の実施形態とは同じであり、その説明を省略する。
また、この第二の実施形態においても、単一の光学ユニット２に、二つのアンテナが格納されている。この実施形態の二つのアンテナは、共にパッチアンテナ４，１０４であり、これら二つのパッチアンテナ４，１０４は、共振周波数が相互で異なるように構成されている。
[Second Embodiment]
FIG. 10 is a perspective view of the
Also in this second embodiment, two antennas are stored in the single
第一の実施形態と同様に、二つのパッチアンテナ４，１０４の内の一方である第一のパッチアンテナ４は、共振周波数が２．４ＧＨｚ帯（第一の共振周波数）となるように設定されていて、他方である第二のパッチアンテナ１０４は、共振周波数が第一の共振周波数よりも低い７２０ＭＨｚ帯（第二の共振周波数）となるように設定されている。
Similar to the first embodiment, the
第一のパッチアンテナ４は、第一パッチ素子１１と第一グランド素子１２とを有していて、第二のパッチアンテナ１０４は、第二パッチ素子１１１と第二グランド素子１１２とを有している。これら第一パッチ素子１１、第一グランド素子１２、第二パッチ素子１１１及び第二グランド素子１１２が、光学ユニット２内に格納されている。第一グランド素子１２及び第二グランド素子１１２は、前記第一の実施形態と同じであり、説明を省略する。
The
第一パッチ素子１１及び第二パッチ素子１１１に関して、第二の実施形態が第一の実施形態と異なる点は、光学ユニット２内における前後方向の取り付け位置、ＬＥＤ７を挿通させる孔１１ｂ，１１１ｂ（図５参照）が形成されていない点、可視光透過性を有している点であり、これら異なる点を主に説明する。
Regarding the
第一パッチ素子１１及び第二パッチ素子１１１の前後方向の取り付け位置は、カバー部材９からＬＥＤ７の前端３９までの範囲となっている（図１２参照）。つまり、第一パッチ素子１１及び第二パッチ素子１１１は、カバー部材９の後面９ａから後方に離れて設けられていて、かつ、ＬＥＤ７の前端３９より前方に設けられている。このため、第一パッチ素子１１及び第二パッチ素子１１１は、ＬＥＤ７と干渉しないので、ＬＥＤ７挿通用の前記孔１１ｂ，１１１ｂが不要となる。
第一パッチ素子１１及び第二パッチ素子１１１は、平面状（平板状）に形成されており、反射防止部材１０から前方へ立設されたスペーサ２２によって支持され、固定されている。なお、図示しないが、反射防止部材１０を省略する場合、ＬＥＤ基板８にスペーサを介して取り付けられる。
The front and rear mounting positions of the
The
この実施形態においても、第一のパッチアンテナ４及び第二のパッチアンテナ１０４のそれぞれにおいて、パッチ素子とグランド素子とが、前後方向に対向した配置となり、パッチアンテナ４，１０４の指向性は、信号灯器１から前方へ向かう方向となる。したがって、光学ユニット２による投光方向とパッチアンテナ４，１０４の指向性とを略一致させることができる。
Also in this embodiment, in each of the
また、図１１に示しているように、外形が大きい第二パッチ素子１１１は、その一部である中央部に、前後方向にアンテナ素子部が存在していない欠損部として、開口孔１１１ａが形成されている。そして、外形が小さい第一パッチ素子１１は、その全体が前記開口孔１１１ａに正面視重なるようにして配置されている。
そして、図１２に示しているように、この実施形態では、第一パッチ素子１１と第二パッチ素子１１１とが、同一平面上に配置されている。
なお、この第二の実施形態においても、図示しないが（図６と同様に）第一パッチ素子１１が第二パッチ素子１１１よりも前方に配置されていてもよく、又は、（図７と同様に）第一パッチ素子１１が第二パッチ素子１１１よりも後方に配置されていてもよい。そして、図７の形態と同様に、第一パッチ素子１１の周囲を囲むようにして壁部材２０が設けられていてもよい。
Further, as shown in FIG. 11, the
And as shown in FIG. 12, in this embodiment, the
In the second embodiment, the
そして、この第二の実施形態においても、大きい第二パッチ素子１１１に形成された開口孔１１１ａの領域に、小さい第一パッチ素子１１を配置することで、単一の光学ユニット２内の狭い範囲に二つのパッチアンテナ４，１０４を収納することができる。
また、この第二の実施形態では、ＬＥＤ基板８の前面８ａからＬＥＤ７の前端３９までの距離が小さくても（つまり、ＬＥＤ７が短くても）、第一のパッチアンテナ４及び第二のパッチアンテナ１０４のそれぞれにおいて、パッチ素子をＬＥＤ７の前端３９よりも前方に配置していることで、グランド素子とパッチ素子との前後方向の間隔Ｅ１，Ｅ２を所望の値に設定しやすくなる。
In the second embodiment as well, the small
In the second embodiment, even if the distance from the
そして、第一のパッチアンテナ４及び第二のパッチアンテナ１０４のそれぞれにおいて、ＬＥＤ７の前端３９よりも前方にあるパッチ素子は、このＬＥＤ７の前方への投光を阻害しないように、パッチ素子の厚さ方向（前後方向）に、可視光透過性を有している（可視光に対して透明である）。なお、ここにいうパッチ素子における可視光透過性とは、パッチ素子の導電体部分（導体部分）が透明又は半透明である場合のみならず、パッチ素子１１を構成する導電体部分は可視光を遮断するが、パッチ素子の導電体部分が設けられていない部分を可視光がすり抜けて、パッチ素子の後方において発光された可視光がパッチ素子の前方に到達する状態をも含む。
In each of the
第一のパッチアンテナ４及び第二のパッチアンテナ１０４のそれぞれにおいて、パッチ素子に可視光透過性を備えさせるために、パッチ素子１１を、可視光透過性を有する薄膜導電体（透明導電体）から形成すればよい。この場合、例えば、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）等からなる透明導電体を、ガラス等の板部材（誘電体）からなるアンテナ用基板１６（図１２参照）の表面又は裏面に形成すればよい。この場合、パッチ素子を薄く、しかも、所定の形状に形成することができる。なお、前記アンテナ用基板１６は、透明であり可視光透過性を備えている。
なお、透明導電体としては、金属薄膜（Ａｕ，Ａｇ，Ｐｔ，Ｃｕ，Ｒｈ，Ｐｄ，Ａｌ，Ｃｒ）、酸化物半導体薄膜（Ｉｎ2Ｏ3、ＳｎＯ2、ＺｎＯ、ＣｄＯ、ＴｉＯ2、ＣｄＩｎ2Ｏ4、Ｃｄ2ＳｎＯ4、Ｚｎ2ＳｎＯ4、Ｉｎ2Ｏ3−ＺｎＯ系）、スピネル形化合物（ＭｇＩｎＯ4、ＣａＧａＯ4）、導電性窒化物薄膜（ＴｉＮ、ＺｒＮ、ＨｆＮ）、導電性ホウ化物薄膜（ＬａＢ6）、導電性高分子膜等を採用することができる。この透明導電体は、アンテナ用基板１６にスパッタリングや真空蒸着等を行なうことにより得られる。
In each of the
As the transparent conductor, metal thin films (Au, Ag, Pt, Cu, Rh, Pd, Al, Cr), oxide semiconductor thin films (In 2 O 3 , SnO 2 , ZnO, CdO, TiO 2 , CdIn 2) O 4 , Cd 2 SnO 4 , Zn 2 SnO 4 , In 2 O 3 —ZnO), spinel compound (MgInO 4 , CaGaO 4 ), conductive nitride thin film (TiN, ZrN, HfN), conductive boride A thin film (LaB 6 ), a conductive polymer film or the like can be employed. This transparent conductor can be obtained by performing sputtering or vacuum deposition on the
第一のパッチアンテナ４及び第二のパッチアンテナ１０４のそれぞれにおいて、パッチ素子を、アンテナ用基板１６上に例えば透明導電体によって形成する場合、一枚のアンテナ用基板１６に、第一のパッチアンテナ４のパッチ素子１１と、第二のパッチアンテナ１０４のパッチ素子１１１とを形成してもよく、又は、アンテナ用基板を別々としてもよい。
In each of the
又は、パッチ素子に可視光透過性を備えさせるために、パッチ素子を、可視光透過用の開口が形成された導電体から形成してもよい。つまり、後にも説明するが、パッチ素子をメッシュ構造（図１５参照）による導電体とすることにより、パッチ素子は可視光透過性を有する。パッチ素子をメッシュ構造とするために、パッチ素子を導線によって（導線を編んで）形成すればよい。 Alternatively, in order to provide the patch element with visible light transparency, the patch element may be formed of a conductor in which an opening for transmitting visible light is formed. That is, as will be described later, the patch element is visible light transmissive by making the patch element a conductor having a mesh structure (see FIG. 15). In order to make the patch element have a mesh structure, the patch element may be formed by a conductive wire (knitted conductive wire).
可視光透過性を備えさせるために、メッシュ構造とするパッチ素子についてさらに説明すると、パッチ素子を、例えば、径（幅）が１ｍｍである導線を編み目状に配置してメッシュ構造とする。すなわち、導線のピッチ（メッシュの間隔）を所定の値として、導線を上下方向及び左右方向に編み、網目状金属素子とする。なお、パッチ素子のメッシュ数（メッシュ粗さ）は変更自在であり、一面を四分割した網目状金属素子としたり、一面を二分割したもの、三分割したもの等であってもよい。 In order to provide visible light transmission, the patch element having a mesh structure will be further described. For example, the patch element has a mesh structure in which conductive wires having a diameter (width) of 1 mm are arranged in a knitted pattern. That is, the conductive wire is knitted in the vertical direction and the horizontal direction with the pitch of the conductive wires (mesh spacing) set to a predetermined value, thereby forming a mesh-like metal element. Note that the number of meshes (mesh roughness) of the patch element can be changed, and may be a mesh-like metal element in which one surface is divided into four parts, or one in which one surface is divided into two or three.
又は、パッチ素子をメッシュ構造とするため、前記のような導線を利用する以外に、可視光透過性のあるガラス等のアンテナ用基板１６に金属膜（金属薄膜）によって網目を形成してもよい。つまり、アンテナ用基板１６の表面又は裏面に網目状の金属層を設け、メッシュ構造とする。そして、この金属メッシュ層が形成されたアンテナ用基板１６が、図１２で示しているように、カバー部材９とＬＥＤ７の前端３９との間に設けられ、パッチ素子を構成する。
Alternatively, since the patch element has a mesh structure, a mesh may be formed by a metal film (metal thin film) on the
以上の構成によれば、第一のパッチアンテナ４及び第二のパッチアンテナ１０４のそれぞれにおいて、グランド素子からパッチ素子までの前後方向の距離が所定の値となるようにして、パッチ素子をＬＥＤ７よりも前方に配置することができる。そして、パッチ素子はＬＥＤ７の前端３９よりも前方に設けられているが、パッチ素子は可視光透過性を有しているため、ＬＥＤ７による前方への発光（灯光）の妨げになることを防止することができる。
According to the above configuration, in each of the
〔第三の実施形態〕
図１３は、複数のアンテナが格納された信号灯器１の光学ユニット２を正面から見た説明図ある。図１３は、複数のパッチアンテナの配置を主に説明するものであり、ＬＥＤ７等を簡略化している。
この実施形態は、第一と第二の実施形態と同様に、単一の光学ユニット２に、二つのアンテナが格納されていて、二つのアンテナは、共にパッチアンテナ４，１０４である。これら二つのパッチアンテナ４，１０４は、共振周波数が相互で異なるように構成されている。
[Third embodiment]
FIG. 13 is an explanatory diagram viewed from the front of the
In this embodiment, as in the first and second embodiments, two antennas are stored in the single
一方の第一のパッチアンテナ４は、共振周波数が第一の共振周波数（２．４ＧＨｚ）となるように設定されていて、他方の第二のパッチアンテナ１０４は、共振周波数が第一の共振周波数よりも低い第二の共振周波数（７２０ＭＨｚ）となるように設定されている。
第一のパッチアンテナ４のパッチ素子１１と、第二のパッチアンテナ１０４のパッチ素子１１１とは、正面視において異なる位置に配置されていて、相互が重ならないように離れて配置されている。
二つのパッチアンテナ４，１０４それぞれの具体的な構成は、前記第一の実施形態、又は、第二の実施形態と同じとすることができる。
One
The
The specific configurations of the two
また、第一パッチ素子１１と第二パッチ素子１１１とが、同一平面上に配置されていてもよいが、第一パッチ素子１１と第二パッチ素子１１１とが、前後方向に異なる配置であってもよい。
また、第一パッチ素子１１と第二パッチ素子１１１とは、ＬＥＤ７の前端よりも後方であってもよく、又は、可視光透過性を備えさせることによりＬＥＤ７の前端よりも前方であってもよい。
The
Moreover, the
〔第四の実施形態〕
図１４は、前記第三の実施形態（図１３）の変形例を示している。
図１４の実施形態では、第一のパッチアンテナ４のパッチ素子１１と、第二のパッチアンテナ１０４のパッチ素子１１１とは、正面視において一部が相互で重なるように配置されている。
このように重なる配置となるために、外形が大きい第二パッチアンテナ１０４の第二パッチ素子１１１は、その一部である縁部（図１４では下部）に、前後方向にアンテナ素子部が存在していない欠損部として、切り欠き部（切り欠き凹部）１１１ｃが形成されている。そして、外形が小さい第一パッチアンテナ４の第一パッチ素子１１は、その一部（図１４では、ほぼ上半分）が前記切り欠き部１１１ｃに正面視重なるようにして配置されている。
[Fourth embodiment]
FIG. 14 shows a modification of the third embodiment (FIG. 13).
In the embodiment shown in FIG. 14, the
Because of the overlapping arrangement, the
〔第五の実施形態〕
図１５は、複数のアンテナが格納された信号灯器１の光学ユニット２を正面から見た説明図ある。
この第五の実施形態では、単一の光学ユニット２に、二つのアンテナが格納されていて、二つのアンテナは、共にパッチアンテナ４，１０４であり、これら二つのパッチアンテナ４，１０４は、共振周波数が相互で異なるように構成されている。
そして、共振周波数が小さく設定されている第二のパッチアンテナ１０４、つまり、外形が大きくなる第二のパッチアンテナ１０４の第二パッチ素子１１１がメッシュ構造となっている。メッシュ構造とするための具体的な構成は、前記のとおり、導線を編み目状に配置してもよく、又は、可視光透過性のあるガラス等のアンテナ用基板１６に金属膜（金属薄膜）によって網目を形成してもよい。
[Fifth embodiment]
FIG. 15 is an explanatory view of the
In this fifth embodiment, two antennas are stored in a single
The
そして、共振周波数が大きく設定されている第一のパッチアンテナ４の第一パッチ素子１１は外形が小さく、当該第一パッチ素子１１は、第二パッチ素子１１１のメッシュ間（導線部の間）に配置されている。
なお、二つのパッチアンテナ４，１０４のうちの少なくとも大きいアンテナをメッシュ構造とすればよく、全てのパッチアンテナ４，１０４をメッシュ構造としてもよい。
The
Note that at least a large antenna of the two
この第五の実施形態では、第一パッチ素子１１と、第二パッチ素子１１１とは、正面視において相互で重なるように配置されている。さらに説明すると、外形が大きい第二パッチ素子１１１は、その一部（図例では９カ所）に、前後方向にアンテナ素子部が存在していない欠損部として、開口孔（編み目）１１１ｄが形成されている。そして、外形が小さい第一パッチ素子１１は、その全部が前記開口孔（編み目）１１１ｄに正面視重なるようにして配置されている。
In the fifth embodiment, the
また、第一パッチ素子１１と第二パッチ素子１１１とが、同一平面上に配置されていてもよいが、第一パッチ素子１１と第二パッチ素子１１１とが、前後方向に異なる配置であってもよい。
また、第一パッチ素子１１と第二パッチ素子１１１とは、ＬＥＤ７の前端よりも後方であってもよく、又は、可視光透過性を備えさせることによりＬＥＤ７の前端よりも前方であってもよい。
The
Moreover, the
〔第六の実施形態〕
図１６は、前記第五の実施形態（図１５）の変形例を示している。
メッシュ構造であるパッチ素子に関して、縦格子（縦方向の導線部）及び横格子（横方向の導線部）の数は、変更可能である。そこで、メッシュ構造である第二パッチ素子１１１において、前記第五の実施形態では、開口孔１１１ｄとなる編み目が、第一パッチ素子１１よりも大きい場合であったが、この第六の実施形態では、編み目が、第一パッチ素子１１よりも小さい。
[Sixth embodiment]
FIG. 16 shows a modification of the fifth embodiment (FIG. 15).
Regarding the patch element having a mesh structure, the number of vertical lattices (longitudinal conductor portions) and horizontal lattices (lateral conductor portions) can be changed. Therefore, in the
この場合、図１６（ａ）（ｂ）に示しているように、メッシュ構造である第二パッチ素子１１１には、前後方向にアンテナ素子部（縦格子、横格子）が存在していない欠損部として、開口孔１１１ｄが形成されている。そして、外形が小さい第一パッチ素子１１は、その全部が前記開口孔１１１ｄに正面視重なるようにして配置されている。すなわち、第二パッチ素子１１１には、第一パッチ素子１１の外形よりも大きい内周形状を有する内枠部１１１ｅを有していて、当該内枠部１１１ｅの内側が前記開口孔１１１ｄとなる。
また、図１６（ｂ）では、第一パッチ素子１１と第二パッチ素子１１１とは、前後方向に位置ずれして配置されていて、メッシュ構造である第二パッチ素子１１１を、他方の第一パッチ素子１１よりも前方としているが、第一パッチ素子１１と第二パッチ素子１１１とを、前後方向で同じ位置としてもよく、または、第一パッチ素子１１を第二パッチ素子１１１よりも前としてもよい。
In this case, as shown in FIGS. 16A and 16B, the
Further, in FIG. 16B, the
〔第七の実施形態〕
図１７は、複数のアンテナが格納された信号灯器１の光学ユニット２の斜視図ある。
この第七の実施形態では、単一の光学ユニット２に、二つのアンテナが格納されていて、この内の一つのアンテナはパッチアンテナ４であり、他のアンテナはダイポールアンテナ２０４である。そして、これら二つのアンテナ４，２０４は、共振周波数が相互で異なるように構成されている。
[Seventh embodiment]
FIG. 17 is a perspective view of the
In the seventh embodiment, two antennas are stored in a single
前記パッチアンテナ４は、前記第二の実施形態（図１０）の第一のパッチアンテナ４と同じ構成であり、パッチ素子１１とグランド素子１２とを有している。パッチ素子１１が、光学ユニット２のカバー部材９からＬＥＤ７の前端までの範囲に配置されていて、グランド素子１２はＬＥＤ基板８とＬＥＤ７の前端までの範囲に配置されている。
The
前記ダイポールアンテナ２０４も、カバー部材９からＬＥＤ７の前端までの範囲に設けられている。パッチ素子１１及びダイポールアンテナ２０４は、ＬＥＤ７の前端３９よりも前方に設けられていることから、共に可視光透過性を有している。このため、ＬＥＤ７による前方への発光（灯光）の妨げになることを防止することができる。なお、図１７では、前記反射防止部材を省略しているが、反射防止部材が設けられていてもよい。
The
具体的な構成を説明する。光学ユニット２内には、ガラス等の可視光透過性を有しているアンテナ用基板１６が、カバー部材９とＬＥＤ７の前端との間に設けられている。この実施形態では、アンテナ用基板１６は、ＬＥＤ基板８と平行となる配置である。そして、このアンテナ用基板１６の一面側に、パッチ素子１１が形成されている。さらに、このアンテナ用基板１６の一面側には、アンテナ素子２５ａ，２５ｂを有しているダイポール部２５、一対の平衡給電線部２７ａ，２７ｂ及び一対の平衡給電線部２７ａ，２７ｂを短絡している短絡部２８とが形成されている。そして、アンテナ用基板１６の他面側には、ストリップ線路２６が形成されている。
A specific configuration will be described. In the
ダイポール部２５、平衡給電線部２７ａ，２７ｂ及び短絡部２８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。また、ストリップ線路２６は、アンテナ用基板１６の他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。
ストリップ線路２６は、アンテナ用基板１６の他面側であって給電線部２７ｂの裏側となる位置で直線的に延びて形成され、ダイポール部２５のアンテナ素子２５ａ，２５ｂ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の他面側であって給電線部２７ａの裏側となる位置で直線的に延びて形成されている。このストリップ線路２６、平衡給電線部２７ａ，２７ｂ及び短絡部２８によって、バルン（平衡不平衡変換部）が構成されている。このダイポールアンテナ２０４は、ダイポールアンテナ２０４及びバルンが一つのアンテナ用基板１６に形成されたバルン一体型のアンテナである。
The
The
ダイポールアンテナ２０４に可視光透過性を備えさせるために、一面側及び他面側の前記薄膜導電体は、可視光透過性を有する透明導電体であり、例えば、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）等からなる。そして、パッチ素子１１についても、前記実施形態と同様に、可視光透過性を有する透明導電体からなる。
透明導電体としては、前記のとおり、金属薄膜や酸化物半導体薄膜等がある。この透明導電体は、アンテナ用基板１６にスパッタリングや真空蒸着等を行なうことにより得られる。
又は、パッチ素子１１、及び、一面側及び他面側の前記薄膜導電体は、可視光透過用の微細な開口を有するように、微細なメッシュとしてもよい。
In order to provide the
Examples of the transparent conductor include a metal thin film and an oxide semiconductor thin film as described above. This transparent conductor can be obtained by performing sputtering or vacuum deposition on the
Alternatively, the
パッチアンテナ４への給電のための構成は、第一の実施形態（図４参照）と同様である。ダイポールアンテナ２０４は平衡型であり、平衡二線で給電される。
また、ダイポールアンテナ２０４の変形例としては、図示しないが、バルンがアンテナ用基板１６とは別の部分に設けられていてもよく、バルン別体型であってもよい。
The configuration for feeding power to the
As a modification of the
なお、図１７では、一枚のアンテナ用基板１６に、パッチ素子１１及びダイポールアンテナ２０４を形成した場合を説明したが、基板を分けてもよい。
また、パッチ素子１１とダイポールアンテナ２０４とが、同一平面上に配置されていてもよいが、パッチ素子１１とダイポールアンテナ２０４とが、前後方向に異なる配置であってもよい。
また、第一パッチ素子１１（ダイポールアンテナ２０４）は、ＬＥＤ７の前端よりも後方であってもよく、又は、可視光透過性を備えさせることによりＬＥＤ７の前端よりも前方であってもよい。
In FIG. 17, although the case where the
The
Moreover, the 1st patch element 11 (dipole antenna 204) may be back rather than the front end of LED7, or may be ahead rather than the front end of LED7 by providing visible light transmittance | permeability.
〔第八の実施形態〕
図１８は、複数のアンテナが格納された信号灯器１の光学ユニット２の断面図ある。この実施形態は、第七の実施形態の変形例であり、反射防止部材１０が設けられている点、パッチアンテナ４のパッチ素子１１がＬＥＤ７の前端よりも後方に設けられている点、及び、ダイポールアンテナ２０４の形態に関する点が異なるが、その他は同様である。
パッチ素子１１の前後方向についての配置は、第一の実施形態の図８と同様である。
図１８の実施形態では、グランド素子１２がＬＥＤ基板８に平行となる配置として設けられていて、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。
[Eighth embodiment]
FIG. 18 is a cross-sectional view of the
The arrangement of the
In the embodiment of FIG. 18, the
そして、このアンテナ用基板１６に、アンテナ素子２５ａ，２５ｂ、平衡給電線部２７ａ，２７ｂ、及びストリップ線路２６が形成されている。すなわち、アンテナ素子２５ａ，２５ｂ、平衡給電線部２７ａ，２７ｂ、及びストリップ線路２６が、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）配置された構成となる。
そして、このダイポールアンテナ２０４は、複数のＬＥＤ７間に対応して配置されている。これにより、ＬＥＤ７とダイポール部２５とが前方（正面）から見て重複しない状態が得られ、ＬＥＤ７の光がアンテナ素子２５ａ，２５ｂによって遮られるのを防止することができる。
さらに、ダイポール部２５は、ＬＥＤ７の前端３９よりも前方に位置しているため、ＬＥＤ７が障害となることなく所望のアンテナ性能を発揮させることができる。
この実施形態では、ダイポールアンテナ２０４の近傍にあるＬＥＤ７それぞれから斜め前方へ投光される光が、当該ダイポールアンテナ２０４によって、妨げられるおそれがあるので、ダイポールアンテナ２０４は、光透過性を有しているのが好ましいが、真正面に投光される光は妨げられないので、光透過性を有していなくてもよい。ダイポール部２５、平衡給電線部２７ａ，２７ｂ、及びストリップ線路２６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。
The
Furthermore, since the
In this embodiment, since light projected obliquely forward from each of the
以上の前記各実施形態によれば、複数のアンテナが光学ユニット２に格納されている。これにより、複数のアンテナ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。なお、図１の信号灯器１は三つの光学ユニット２を有していて、それぞれの光学ユニット２に複数のアンテナ４が格納されている。
According to the above embodiments, a plurality of antennas are stored in the
また、アンテナが信号灯器１の光学ユニット２内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。
In addition, since the antenna is incorporated in the
さらに、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、各実施形態のアンテナを格納させた信号灯器１を道路の所定位置に設置すれば、当該アンテナと車両の車載通信装置との間で無線通信を行なう上で、見通しが良好な状態を自然と得ることができる。これにより、信号灯器１の光学ユニット２に組み込んだアンテナ４を、路車通信を行なう高度道路交通システム（ＩＴＳ）に活用することができ、良好な通信状態が得られる。
Furthermore, since the traffic signal lamp 1 is installed on the road in consideration of the visibility by the driver of the vehicle, if the signal lamp 1 storing the antenna of each embodiment is installed at a predetermined position on the road, When performing wireless communication between the antenna and the in-vehicle communication device of the vehicle, it is possible to naturally obtain a state with good visibility. Thereby, the
また、光学ユニット２に格納する複数のアンテナの共振周波数は、相互で同じとしてもよいが、異ならせることにより、異なる複数の周波数帯をカバーすることができる。例えば、光学ユニット２内の一つのアンテナを、道路を走行している車両に搭載した車載通信装置と無線通信を行なうためのもの（路車間通信用）とし、他のアンテナを、当該光学ユニット２の前方に設置された他の信号灯器の光学ユニットに格納させたアンテナを含む路側通信装置と無線通信を行なうためのもの（路路間通信用）とすることができる。
The resonance frequencies of the plurality of antennas stored in the
また、本発明の信号灯器１は、赤、黄、青の灯光色を有する光学ユニット２以外に、車両等の進行可能を意味する矢印を点灯させる光学ユニットを更に備えた矢印式信号灯器であってもよい。この矢印式信号灯器の光学ユニットも、赤、黄、青の光学ユニット２と同様に、内部に発光体（ＬＥＤ）及びカバー部材等を有していて、この光学ユニットに複数のアンテナが格納されていてもよい。
The signal lamp 1 of the present invention is an arrow type signal lamp further provided with an optical unit for lighting an arrow indicating that a vehicle or the like can travel in addition to the
また、本発明に関して、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
例えば、前記実施形態では、複数のアンテナに関して、共振周波数が相互で異なる場合を説明したが、光学ユニット２に格納する複数のアンテナは、共振周波数が同一であってもよい。
この場合、複数のアンテナは、高周波数帯のアンテナであるのが望ましい。これは、アンテナを高周波数帯とすることで、図１９に示しているように、アンテナ４，１０４の大きさを小さくできることから、複数のアンテナ４，１０４を光学ユニット２に、アンテナ相互の距離をできるだけ離隔して配置することが可能となるためである。そして、このように、複数のアンテナ４，１０４同士を離して配置することで、当該複数のアンテナ４，１０４によってダイバシティ制御を実施することが可能となる。
In addition, with respect to the present invention, the embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is not meant to be described above, but is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of the claims.
For example, in the above-described embodiment, the case where the resonance frequencies of the plurality of antennas are different from each other has been described, but the plurality of antennas stored in the
In this case, the plurality of antennas are desirably high frequency band antennas. This is because the
また、例えば、本発明の信号灯器１は、車両用以外にも、歩行者用の信号灯器であってもよい。この歩行者用信号灯器も、車両用と同様に、ＬＥＤを有する光学ユニットを有していて、この光学ユニットに複数のアンテナが格納されている。この場合、複数のアンテナのうちの少なくとも一つのアンテナを用いた無線通信の相手は、車両に搭載された車載機以外に、歩行者が携帯している携帯通信端末であってもよい。
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。
For example, the signal lamp device 1 of the present invention may be a pedestrian signal lamp device in addition to the vehicle. This pedestrian signal lamp also has an optical unit having an LED as in the vehicle, and a plurality of antennas are stored in the optical unit. In this case, the wireless communication partner using at least one of the plurality of antennas may be a mobile communication terminal carried by a pedestrian other than the in-vehicle device mounted on the vehicle.
Further, the light emitter included in the signal lamp device may be a light bulb other than the LED.
１ 交通信号灯器（灯器）
２ 光学ユニット
４ アンテナ
１０４ アンテナ
７ 発光ダイオード（ＬＥＤ）
９ カバー部材
１１１ａ 開口孔（欠損部）
１１１ｃ 切り欠き部（欠損部）
１１１ｄ 開口孔（欠損部）
1 Traffic signal lamp (lamp)
2
9
111c Notch (defect)
111d Opening hole (defect)
Claims (5)
前記光学ユニットに共に格納された複数のアンテナと、を備えたことを特徴とする交通信号灯器。 An illuminant, and an optical unit having a visible light transmission and a cover member that covers the illuminant at the front;
A traffic signal lamp comprising: a plurality of antennas stored together in the optical unit.
前記第一アンテナが前記第二アンテナよりも前方に配置されている請求項２に記載の交通信号灯器。 The optical unit stores a first antenna set to a first resonance frequency and a second antenna set to a second resonance frequency lower than the first resonance frequency,
The traffic signal lamp according to claim 2, wherein the first antenna is disposed in front of the second antenna.
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