(57)【要約】【課題】アンテナの数が増えても、外観上煩雑となるのを抑えることができる新たな技術的手段を提供する。【解決手段】交通信号灯器１は、ＬＥＤ７を有し前方に投光する光学ユニット２、光学ユニット２を組み込んでいる筐体３、及び、光学ユニット２に対する太陽光の入射を制限する庇３０を有している。交通信号灯器１は道路上の所定位置に取り付け体Ｒによって取り付けられている。前記庇３０に第一アンテナ１０４が組み込まれ、前記光学ユニット２に、第二アンテナ４が格納されている。【選択図】      図１
2010163751.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光体を有し前方に投光する光学ユニット、前記光学ユニットを組み込んでいる筐体、及び、前記光学ユニットに対する太陽光の入射を制限する庇を有している交通信号灯器と、
前記交通信号灯器を道路上の所定位置に取り付けるための取り付け体と、を備え、
前記筐体、前記庇及び前記取り付け体の内の少なくとも一つに、第一アンテナが組み込まれ、
前記光学ユニットに、第二アンテナが格納されていることを特徴とする交通信号設備。
【請求項２】
前記第一アンテナと前記第二アンテナとは、共振周波数が相互で異なるように構成されている請求項１に記載の交通信号設備。
【請求項３】
前記第一アンテナは、第一の共振周波数に設定され、前記第二アンテナは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ている請求項１又は２に記載の交通信号設備。
【請求項４】
前記第一アンテナと前記第二アンテナとの内の一方は、前記道路上に存在している移動通信装置と通信するためのアンテナであり、
前記第一アンテナと前記第二アンテナとの内の他方は、前記道路に設置されている別の路側通信装置と通信するためのアンテナである請求項１〜３のいずれか一項に記載の交通信号設備。
【請求項５】
前記光学ユニットは、前記発光体を前方から覆うカバー部材を有し、
前記第二アンテナは、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可視光透過性を有しているアンテナ素子を有している請求項１〜４のいずれか一項に記載の交通信号設備。
【請求項６】
前記第二アンテナは、前記アンテナ素子としてのパッチ素子、及び、このパッチ素子よりも後方に設けられたグランド素子を有しているパッチアンテナであり、
前記光学ユニットは、前記発光体が前面に実装された基板を有し、
前記グランド素子は、前記基板よりも前方に設けられている請求項５に記載の交通信号設備。
【請求項７】
前記第二アンテナは、前記発光体の前端よりも後方に設けられている請求項１〜４のいずれか一項に記載の交通信号設備。
【請求項８】
前記第二アンテナは、パッチ素子、及び、このパッチ素子よりも後方に設けられたグランド素子を有しているパッチアンテナであり、
前記光学ユニットは、前記発光体が前面に実装された基板を有し、
前記パッチ素子及び前記グランド素子は、前記発光体の前端よりも後方でかつ前記基板よりも前方に設けられている請求項７に記載の交通信号設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、道路等に設置される交通信号設備に関する。
【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）。
【０００３】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第２８０６８０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記のとおり、路側通信装置のアンテナを道路の所定位置に設けるために、道路に設置した支柱にアンテナを取り付けることができる。しかし、前記所定位置に設ける必要のあるアンテナの数が、二つとなる場合、アンテナそれぞれのための専用の支柱を二本設けることは経済的でないため、二つのアンテナを同じ支柱に設置する構成が考えられる。しかし、この場合、外観上煩雑となり、道路の美観の点で好ましくない。
そこで、アンテナの数が増えても、外観上煩雑となるのを抑えることができる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】
（１）本発明の交通信号設備は、発光体を有し前方に投光する光学ユニット、前記光学ユニットを組み込んでいる筐体、及び、前記光学ユニットに対する太陽光の入射を制限する庇を有している交通信号灯器と、前記交通信号灯器を道路上の所定位置に取り付けるための取り付け体とを備え、前記筐体、前記庇及び前記取り付け体の内の少なくとも一つに、第一アンテナが組み込まれ、前記光学ユニットに、第二アンテナが格納されていることを特徴とする。
【０００７】
本発明によれば、第一アンテナは、交通信号灯器の筐体、交通信号灯器の庇、及び、交通信号灯器を道路上の所定位置に取り付けるための取り付け体の内の少なくとも一つに組み込まれていて、第二アンテナが、交通信号灯器の光学ユニットに格納されている。このように、二つのアンテナを備えていても、一つのアンテナ（第二アンテナ）を交通信号灯器の光学ユニットに格納することで、当該一つのアンテナを目立たなくすることができ、外観上煩雑となるのを抑えることができる。
【０００８】
（２）また、前記第一アンテナと前記第二アンテナとは、共振周波数が相互で異なるように構成されているのが好ましい。この構成によれば、二つのアンテナにより、異なる複数の周波数帯をカバーすることができる。
【０００９】
（３）また、前記第一アンテナは、第一の共振周波数に設定され、前記第二アンテナは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ているのが好ましい。
共振周波数が異なると、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、共振周波数が高いアンテナが小さく構成され、共振周波数が低いアンテナが大きく構成される。そこで、共振周波数が低い方のアンテナを、第二アンテナとすることで、当該第二アンテナは第一アンテナよりも大きくなるが、この大きい第二アンテナは光学ユニットに格納されるので、目立たなくなる。
【００１０】
（４）また、前記第一アンテナと前記第二アンテナとの内の一方を、前記道路上に存在している移動通信装置と通信するためのアンテナとし、前記第一アンテナと前記第二アンテナとの内の他方を、前記道路に設置されている別の路側通信装置と通信するためのアンテナとすることにより、移動通信装置及び別の路側通信装置との通信が可能となる。
【００１１】
（５）また、第二アンテナが光学ユニットに格納されている前記交通信号設備において、前記光学ユニットは、前記発光体を前方から覆うカバー部材を有し、前記第二アンテナは、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可視光透過性を有しているアンテナ素子を有している構成とすることができる。
この構成によれば、カバー部材から発光体の前端までの範囲に、第二アンテナのアンテナ素子を設けることができる。アンテナ素子が発光体の前端よりも前方にあっても、当該アンテナ素子は可視光透過性を有しているため、アンテナ素子が、発光体による前方への投光の妨げになることを防止することができる。
【００１２】
（６）この場合において、前記第二アンテナは、前記アンテナ素子としてのパッチ素子、及び、このパッチ素子よりも後方に設けられたグランド素子を有しているパッチアンテナであり、前記光学ユニットは、前記発光体が前面に実装された基板を有し、前記グランド素子は、前記基板よりも前方に設けられているのが好ましい。
この場合、発光体が前面に実装された基板よりも前方に、パッチ素子及びグランド素子が設けられた構成となるため、基板が第二アンテナ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。
【００１３】
（７）又は、第二アンテナが光学ユニットに格納されている前記交通信号設備において、前記第二アンテナは、前記発光体の前端よりも後方に設けられている構成とすることができる。
この構成によれば、第二アンテナが、発光体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。
【００１４】
（８）この場合において、前記第二アンテナは、パッチ素子、及び、このパッチ素子よりも後方に設けられたグランド素子を有しているパッチアンテナであり、前記光学ユニットは、前記発光体が前面に実装された基板を有し、前記パッチ素子及び前記グランド素子は、前記発光体の前端よりも後方でかつ前記基板よりも前方に設けられているのが好ましい。
この場合、パッチ素子及びグランド素子は、発光体の前端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、発光体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。そして、パッチ素子及びグランド素子は、基板よりも前方に設けられているので、基板が第二アンテナ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。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、二つのアンテナを備えていても、一つのアンテナを交通信号灯器の光学ユニットに格納することで、当該一つのアンテナを目立たなくすることができ、外観上煩雑となるのを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の交通信号設備の実施の一形態を示す正面図である。
【図２】信号灯器の正面図である。
【図３】信号灯器が有している一つの光学ユニットの斜視図である。
【図４】光学ユニットの断面図である。
【図５】光学ユニットの内部の拡大断面図である。
【図６】第二の実施形態の信号灯器の光学ユニットの斜視図である。
【図７】光学ユニットの断面図である。
【図８】第三の実施形態の信号灯器の光学ユニットの斜視図である。
【図９】光学ユニットの断面図である。
【図１０】信号灯器の光学ユニットの断面図ある。
【図１１】庇に第一アンテナが取り付けられた信号灯器の側面図である。
【図１２】第一アンテナが取り付けられた庇を正面の斜め上方から見た斜視図である。
【図１３】給電部を説明する説明図である。
【図１４】庇及びダイポールアンテナを正面から見た図である。
【図１５】筐体に第一アンテナが取り付けられた信号灯器の側面図である。
【図１６】庇の上方に設けられたダイポールアンテナを正面の斜め上方から見た斜視図である。
【図１７】庇に第一アンテナが格納された信号灯器の側面図である。
【図１８】信号灯器の正面図である。
【図１９】本発明の交通信号設備の他の実施の形態を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
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設備の実施の一形態を示す正面図である。本発明の交通信号設備は、交通信号灯器１（以下、単に信号灯器１ともいう）と、この交通信号灯器１を道路上の所定位置に取り付けるための取り付け体Ｒとを備えている。
信号灯器１は、交通に関する情報として停止又は進行可能について示す灯色を前方へ投光する。なお、図１の信号灯器１は主として車両用であり、赤青黄いずれか一つの灯色を投光し、道路を走行する車両の運転者に対して、停止又は進行可能についての情報を報知する。
【００１８】
信号灯器１は、前記取り付け体Ｒによって例えば交差点近傍等の道路上の所定位置に取り付けられる。図１の実施形態では、前記取り付け体Ｒは、歩道等の路側に立設された支柱４０及びこの支柱４０から車道側に延びているアーム４１である。すなわち、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は歩道橋に設置されていてもよく、この場合、前記取り付け体Ｒは、信号灯器１を歩道橋に設置するための取り付け金具となる。
【００１９】
図２は、信号灯器１の正面図である。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。さらに、信号灯器１は、各光学ユニット２の上側に取り付けられた庇３０を有している。
【００２０】
図１において、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。
この制御装置５ａの他に、後述する第一アンテナ１０４及び第二アンテナ４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。
【００２１】
庇３０は、光学ユニット２に対する太陽光の入射を制限する機能を有している。庇３０は、正面視円形である光学ユニット２のほぼ上半分の範囲を上及び左右から覆うように、正面視円弧状に形成されていて、筐体３から前方に延伸している。つまり、庇３０は、ほぼ下半分が開口している円筒形状である。庇３０は、筐体３の前部にネジ等の留め具３３（図１１参照）によって着脱可能として取り付けられている。
【００２２】
図３は信号灯器１が有している一つの光学ユニット２の斜視図であり、図４は光学ユニット２の断面図であり、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。なお、この実施形態の信号灯器１は、反射防止部材１０を備えている。
【００２３】
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。ＬＥＤ基板８は、前記制御装置５ａから延びている給電線（図示せず）と繋がっている。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。
【００２４】
図４において、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を、前記反射防止部材１０を介して収容部材６に取り付けることができる。
【００２５】
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。
【００２６】
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、前記反射防止部材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。反射防止部材１０は収容部材６に取り付けられている。
【００２７】
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。
なお、反射防止部材１０を省略してもよく、この場合、ＬＥＤ基板８は、収容部材６に取り付けられる。
【００２８】
そして、以上のように構成された信号灯器１の筐体３、信号灯器１の庇３０、及び、支柱４０及びアーム４１からなる取り付け体Ｒの内の少なくとも一つに、第一アンテナ１０４が組み込まれている。そして、この信号灯器１の光学ユニット２に、第二アンテナ４が格納されている。図２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に第二アンテナ４が格納されていて、この信号灯器１の左部、中央部及び右部それぞれに、第一アンテナ１０４が組み込まれている。
【００２９】
前記第一アンテナ１０４、前記第二アンテナ４、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、当該路側通信装置が設置されている道路を走行する車両に搭載した車載通信装置及び別の路側通信装置等との間で無線通信（路車間通信及び路路間通信）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。
【００３０】
第一アンテナ１０４と第二アンテナ４とは、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、第一アンテナ１０４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、第二アンテナ４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。
【００３１】
そして、第一アンテナ１０４は、信号灯器１が設けられている道路に設置された別の路側通信装置と通信（路路間通信）するためのアンテナであり、第二アンテナ４は、例えば、当該信号灯器１が設けられている道路を走行している車両に搭載された車載通信装置（移動通信装置）と通信するためのアンテナである。この構成によれば、二つのアンテナ４，１０４を有している図１の交通信号設備は、異なる複数の周波数帯（２．４ＧＨｚ帯、７２０ＭＨｚ帯）をカバーすることができ、さらに、通信エリア内の移動通信装置及び別の路側通信装置との無線通信が可能となる。
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。
【００３２】
〔第二アンテナ４について（第一実施形態）〕
先ず、第二アンテナ４について説明する。
図３と図４とにおいて、信号灯器１の光学ユニット２に格納されている第二アンテナ４は、パッチアンテナ４ａであり、パッチ素子１１とグランド素子１２とを有している。すなわち、パッチ素子１１とグランド素子１２とが、光学ユニット２内に格納されている。
【００３３】
パッチ素子１１は、矩形又は円形（図例では円形）の平面状（平板状）に形成されている。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。グランド素子１２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。グランド素子１２は、ＬＥＤ基板８の前方でかつパッチ素子１１よりも後方に設けられている。すなわち、パッチ素子１１及びグランド素子１２は、ＬＥＤ７の前端３９よりも後方で、かつ、ＬＥＤ基板８よりも前方に設けられている。パッチ素子１１及びグランド素子１２は、例えば、図４に示しているように、反射防止部材１０によって支持される。
【００３４】
そして、収容部材６（底部６ａ）には、パッチアンテナ４ａ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、パッチアンテナ４ａ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からパッチアンテナ４ａ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。
【００３５】
パッチ素子１１及びグランド素子１２は金属板から形成することができる。パッチ素子１１及びグランド素子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、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。
【００３６】
さらに、パッチ素子１１とＬＥＤ７とは前後方向の位置について重複していることから、図５に示しているように、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が形成されている。
またグランド素子１２とＬＥＤ７とも前後方向の位置について重複していることから、グランド素子１２には、ＬＥＤ７を挿通させる開口部として複数の孔１２ｂが形成されている。これら孔１１ｂ，１２ｂの配置は、ＬＥＤ７の配置と一致している。
【００３７】
したがって、パッチ素子１１及びグランド素子１２は網目構造となる。このため、ＬＥＤ７をパッチ素子１１の孔１１ｂに挿し入れることで、パッチ素子１１がＬＥＤ７に干渉することなく、パッチ素子１１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１２の孔１２ｂに挿し入れることで、グランド素子１２がＬＥＤ７に干渉することなく、グランド素子１２を所定の位置に設置することができる。
【００３８】
また、パッチ素子１１、グランド素子１２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。この場合、導線間を前記孔１１ｂ，１２ｂとし、この孔１１ｂ，１２ｂにＬＥＤ７を位置させるように構成することができる。
【００３９】
以上より、パッチアンテナ４ａのパッチ素子１１とグランド素子１２とが、収容空間部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、パッチ素子１１とグランド素子１２とが、前後方向に対向した配置となり、このパッチアンテナ４ａの指向性は、信号灯器１から前方へ向かう方向となる。
【００４０】
そして、パッチアンテナ４ａ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）との間で、良好な通信状態が得られる。
【００４１】
なお、パッチアンテナ４ａにおいて、所望の性能を得るためには、パッチ素子１１とグランド素子１２との前後方向の間隔Ｅ１（図５参照）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を長くしたり、リード線７ｃにコネクタ（図示せず）を付け足したりすればよい。
【００４２】
また、パッチ素子１１及びグランド素子１２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１１及びグランド素子１２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、パッチアンテナ４ａ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。
【００４３】
また、パッチアンテナ４ａが光学ユニット２に格納されていても、パッチ素子１１及びその後方にあるグランド素子１２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１１及びグランド素子１２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１１及びグランド素子１２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４ａ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。
【００４４】
なお、パッチ素子１１及びグランド素子１２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１１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。
【００４５】
また、図４では、パッチ素子１１は反射防止部材１０の前方に設けられている。このために、パッチ素子１１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をより一層目立たなくすることができる。
なお、図示しないが、パッチ素子１１を反射防止部材１０の後方に設けてもよい。この場合、反射防止部材１０は、パッチ素子１１及びグランド素子１２を隠すことができ、前方から見えなくすることができる。
【００４６】
〔第二アンテナ４について（第二実施形態）〕
図６は、信号灯器１の光学ユニット２の斜視図であり、図７は、その断面図である。この実施形態における第二アンテナ４も、第一の実施形態と同じく、パッチアンテナ４ａであり、パッチ素子１１とグランド素子１２とを有している。すなわち、パッチ素子１１とグランド素子１２とが、光学ユニット２内に格納されている。光学ユニット２及びグランド素子１２については、第一の実施形態と同じであり、その説明を省略する。
【００４７】
パッチ素子１１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（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。
【００４８】
パッチ素子１１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７参照）。つまり、パッチ素子１１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、パッチ素子１１は、ＬＥＤ７と干渉しないので、ＬＥＤ７挿通用の前記孔１１ｂが不要となる。
パッチ素子１１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、この第二の実施形態でも、反射防止部材１０を省略することができ、この場合、パッチ素子１１（及びグランド素子１２）は、ＬＥＤ基板８にスペーサを介して取り付けられる。
【００４９】
第二の実施形態においても、パッチ素子１１とグランド素子１２とが、前後方向に対向した配置となり、パッチアンテナ４ａ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４ａの指向性とを略一致させることができる。
【００５０】
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）、パッチ素子１１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１２とパッチ素子１１との前後方向の間隔Ｅ１（図７参照）を所望の値に設定しやすくなる。
【００５１】
そして、ＬＥＤ７の前端３９よりも前方にあるパッチ素子１１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１１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１１における可視光透過性とは、パッチ素子１１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１１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１１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。
【００５２】
パッチ素子１１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の表面又は裏面に形成すればよい。この場合、パッチ素子１１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。
【００５３】
又は、パッチ素子１１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、パッチ素子をメッシュ構造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、例えば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。
【００５４】
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１１についてさらに説明すると、パッチ素子１１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。
【００５５】
又は、パッチ素子１１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、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１１を構成する。
【００５６】
以上の構成によれば、グランド素子１２からパッチ素子１１までの前後方向の間隔Ｅ１が所定の値となるようにして、パッチ素子１１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１１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１１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。
さらに、パッチ素子１１及びグランド素子１２は、ＬＥＤ基板８よりも前方に設けられた構成であるため、ＬＥＤ基板８が、パッチアンテナ４ａ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。
【００５７】
〔第二アンテナ４について（第三実施形態）〕
図８は、信号灯器１の光学ユニット２の斜視図であり、図９は、その断面図である。この実施形態における第二アンテナ４は、ダイポールアンテナ４ｂである。光学ユニット２については、第一の実施形態と同じであり、その説明を省略する。なお、この第三の実施形態では、前記反射防止部材１０が省略されているが、反射防止部材１０を備えていてもよい。
【００５８】
このダイポールアンテナ４ｂは、カバー部材９からＬＥＤ７の前端３９までの範囲に設けられている。ダイポールアンテナ４ｂは、ＬＥＤ７の前端３９よりも前方に設けられていることから、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。
【００５９】
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。そして、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、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。
【００６０】
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４ｂは、ダイポールアンテナ４ｂ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。
【００６１】
ダイポールアンテナ４ｂ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。
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、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。
【００６２】
ダイポールアンテナ４ｂ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４ｂ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。
【００６３】
〔第二アンテナ４について（第四実施形態）〕
図１０は、信号灯器１の光学ユニット２の断面図ある。この第四の実施形態は、第三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、及び、ダイポールアンテナ４ｂの形態に関する点が異なるが、その他は同様である。
図１０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。つまり、アンテナ用基板１６の向きが、第三の実施形態と異なる。
【００６４】
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。
【００６５】
そして、このダイポールアンテナ４ｂ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。
したがって、この第四の実施形態のダイポールアンテナ４ｂは、光透過性を有している必要はないが、ＬＥＤ７からの斜め前方への投光を妨げないように、光透過性を有しているのが好ましい。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。
【００６６】
〔第一アンテナ１０４について（第一実施形態）〕
次に、第一アンテナ１０４について説明する。
図２の信号灯器１の中央にある中央ユニットＵ１において、第一アンテナ１０４は、信号灯器１の庇３０に取り付けられている。なお、前記中央ユニット１は、中央の単一の光学ユニット２、当該光学ユニット２の上に設けられた庇３０及び当該光学ユニット２を組み込んでいる筐体３の中央部からなる。
【００６７】
図１１は、庇３０に第一アンテナ１０４が取り付けられた信号灯器１の側面図であり、図１２は第一アンテナ１０４が取り付けられた庇３０を正面の斜め上方から見た斜視図である。この第一アンテナ１０４は、ダイポールアンテナ１０４ａであり、庇３０の上面３０ａに沿って取り付けられている。なお、図１２の下が前方であり、光学ユニット２の投光方向となる。
ダイポールアンテナ１０４ａを庇３０に取り付ける場合、庇３０の材質は樹脂製等の誘電体であり、例えば、強度面、加工の容易性から、ＦＲＰ、ポリカーボネート、アクリルが好ましい。
【００６８】
図１２において、ダイポールアンテナ１０４ａは、樹脂等の誘電体からなるアンテナ用基板１１６と、このアンテナ用基板１１６の一面側に形成されたダイポール部２５、一対の平衡給電線部２７ａ，２７ｂ及び短絡部２８を有している。平衡給電線部２７ａ，２７ｂは前後方向に延びて形成されていて、ダイポール部２５が有しているアンテナ素子２５ａ，２５ｂは左右方向に延びている（左右に展開している）。短絡部２８は一対の平衡給電線部２７ａ，２７ｂを短絡している。
さらに、アンテナ用基板１１６の他面側には、ストリップ線路２６が形成されている。平衡給電線部２７ａ，２７ｂ及び短絡部２８が、ストリップ線路２６のグランドを兼ねている。
【００６９】
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１１６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１１６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。前記薄膜導電体は金属箔パターンにより得ることができ、これをフィルム状のアンテナ用基板１１６に貼り付ければよい。また、庇３０の形状に沿って十分に曲げることができる程度に、両面を金属箔（銅箔）としたプリント基板が薄い場合、当該プリント基板を用いてエッチングにより作成してもよい。例えば、厚さ０．１ｍｍ程度の樹脂製の基板に金属箔がプリントされたプリント基板であれば、曲面状に曲げることが可能である。第一アンテナ１０４としてのこのダイポールアンテナ１０４ａは、例えば図７の第二アンテナ４のアンテナ素子（パッチ素子１１）のように、可視光透過性を有している必要はない。
【００７０】
ストリップ線路２６は、アンテナ用基板１１６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１１６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。この第一の実施形態の第一アンテナ１０４は、ダイポールアンテナ１０４ａ及びバルンが一つのアンテナ用基板１１６に形成されたバルン一体型のアンテナである。
【００７１】
そして、このアンテナ用基板１１６が、庇３０の上面３０ａにダイポール部２５が前となって取り付けられている。第一の実施形態のダイポールアンテナ１０４ａは、アンテナ用基板１１６が円弧形状に形成されていて、アンテナ全体も円弧形状となっている。つまり、ダイポールアンテナ１０４ａは、庇３０の上面３０ａに沿った形状となっている。そして、図１１に示しているように、このダイポールアンテナ１０４ａは、樹脂製等の誘電体からなるカバー部材１９ａによって、上から被覆されている。
また、信号灯器１の筐体３を金属製とし、ダイポールアンテナ１０４ａをこの筐体３の前に設置することで、この筐体３の前面３ａが反射板としての機能を奏することが可能となり、前方への指向性を有することができる。
【００７２】
ダイポールアンテナ１０４ａは平衡型であり、平衡二線で給電される。ダイポールアンテナ１０４ａは、コネクタ１７を介して給電用の同軸ケーブル１１５（給電線）が接続されている。同軸ケーブル１１５は筐体３内を通ってコネクタ１７に接続されている。同軸ケーブル１１５には、図１の前記制御装置５ｂから給電される。
図１３（ａ）は給電部を説明する説明図である。コネクタ１７は、内導体１７ａと外導体１７ｂとを有している。さらに、外導体１７ｂには金属部材１８が接続されている。同軸ケーブル１１５は、内導体１１５ａ、絶縁体、外導体１１５ｂ及び被覆部を有していて、同軸ケーブル１１５の内導体１１５ａがコネクタ１７の内導体１７ａを介して前記ストリップ線路２６に接続され、同軸ケーブル１５の外導体１１５ｂがコネクタ１７の外導体１７ｂ及び金属部材１８を介してグランド（前記短絡部２８）に接続されている。
【００７３】
図１３（ｂ）は給電部の変形例を示している。この変形例では、アンテナ用基板１１６に貫通孔１７ｃが形成されていて、同軸ケーブル１１５の中心導体１１５ａが接続された状態にある端子１７ａの中心導体１８ａが、前記貫通孔１７ｃを挿通した状態となり、ストリップ線路２６に接続されている。そして、同軸ケーブル１１５の外導体１５ｂが端子１７ａを介してグランド（短絡部２８）に接続されている。
【００７４】
このような各給電部も、樹脂製等の誘電体からなるカバー部材（図示せず）によって、覆われている。なお、図示しないが、前記バルンは、アンテナ用基板１１６とは別の部分に設けられていてもよい。例えば、バルンは信号灯器１の筐体３内に設けられていて、このバルンと平衡給電線部２７ａ，２７ｂとがリード線を介して繋がっていてもよい。
また、ダイポールアンテナ１０４ａの形態に関して、図１２の二点鎖線で示しているように、短絡部２８側で左右に延長した延長部２８ｂが形成されていてもよい。この場合、延長部２８ｂが反射器としての機能を有することができる。
【００７５】
以上の構成により、ダイポールアンテナ１０４ａは、信号灯器１の投光方向（つまり、前方）と同一方向に電波を放射する指向性アンテナとなる。つまり、ダイポールアンテナ１０４ａの指向性と、光学ユニット２の投光方向とを略一致させることができる。
そして、信号灯器１は、当該信号灯器１の前方の領域に対して、見通しが良い位置に設置される。したがって、このダイポールアンテナ１０４ａの指向性によって、この信号灯器１の前方の領域に設置されている他の路側通信装置（図示せず）との間で、良好な通信状態が自然と得られる。
【００７６】
このように、信号灯器１の庇３０に組み込まれたダイポールアンテナ１０４ａ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前記他の路側通信装置との間で無線通信（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、前記のとおり、例えば、７２０ＭＨｚ帯、２．４ＧＨｚ帯があり、第一アンテナ１０４（ダイポールアンテナ１０４ａ）の共振周波数を２．４ＧＨｚ帯に設定することができる。なお、周囲に設置されている他の路側通信装置についても、前記第一及び第二のアンテナが組み込まれている信号灯器を有しているものとすることができる。
【００７７】
信号灯器１における庇３０の大きさとダイポールアンテナ１０４ａの大きさとの関係を図１２及び図１４により説明する。なお、図１４は庇３０及びダイポールアンテナ１０４ａを正面から見た図である。
図１４において、庇３０は、光学ユニット２の左端２ａから上端２ｂを経て右端２ｃまでを覆う形状であり、光学ユニット２の中心Ｃ周りに１８０°（以上）の範囲（光学ユニット２の上半分）にわたって設けられている形状である。庇３０の内面３０ｂの半径ｒは約１６０ｍｍであり、庇３０の前後方向寸法Ｌは約３４０ｍｍである。
【００７８】
ダイポールアンテナ１０４ａの共振周波数を２．４ＧＨｚ帯に設定すると、図１２の左右方向の寸法Ａ（円弧面に沿った寸法）を４６ｍｍ〜６１ｍｍ（０．３８λ〜０．５λ：λは入力される高周波信号の波長）とすることができ、前後方向の寸法Ｂを３０ｍｍ程度（約λ／４）とすることができる。
【００７９】
このダイポールアンテナ１０４ａを、前記上端２ｂを周方向の中心として、庇３０の上面３０ａに沿って設けると、当該ダイポールアンテナ１０４ａは、周方向にθ＝１８°〜２４°の範囲を占めることとなる。つまり、ダイポールアンテナ１０４ａは、庇３０が存在している１８０°の範囲よりも狭くなっており、また、ダイポールアンテナ１０４ａの前後方向の寸法Ｂも、庇３０の前後方向寸法Ｌよりも小さくなっている。
すなわち、ダイポールアンテナ１０４ａは、庇３０の下方からの投影面の範囲で庇３０に取り付けられた構成となる。この構成によれば、信号灯器１を下から見た際に、ダイポールアンテナ１０４ａは庇３０に隠れた状態にあり、ダイポールアンテナ１０４ａを目立たなくすることができる。
【００８０】
また、この実施形態では、ダイポールアンテナ１０４ａが取り付けられている庇３０は、信号灯器１の筐体３に対してネジ等の留め具３３（図１１参照）によって取り外しが可能となっている。このため、例えばダイポールアンテナ１０４ａを取り替える場合、庇３０を交換すればよく、信号灯器１全体を取り替える必要がなく、経済的である。
また、ダイポールアンテナ１０４ａを庇３０に直接取り付けてもよいが、ダイポールアンテナ１０４ａを誘電体からなるアンテナ筐体に収納した状態として、ダイポールアンテナ１０４ａをアンテナ筐体を介して庇３０に取り付けてもよい。なお、この場合、アンテナ筐体の全体（又はアンテナ筐体の少なくとも下面）は、庇３０の上面３０ａの形状に沿った湾曲形状とする。
【００８１】
〔第一アンテナ１０４について（第二実施形態）〕
図２の信号灯器１の左側にある左側ユニットＵ２において、第一アンテナ１０４は、信号灯器１の筐体３に取り付けられている。そして、図１５は、筐体３に第一アンテナ１０４が取り付けられた信号灯器１の側面図である。この第一アンテナ１０４は、前記第一の実施形態と同様のダイポールアンテナ１０４ａであるが、庇３０の上方で信号灯器１の筐体３に取り付けられている。この形態においても、庇３０の材質は樹脂製等の誘電体であるのが好ましい。
【００８２】
このダイポールアンテナ１０４ａは、樹脂などの誘電体からなるアンテナ筐体２０を介して信号灯器１の筐体３に取り付けられている。すなわち、ダイポールアンテナ１０４ａはアンテナ筐体２０に格納されていて、このアンテナ筐体２０が、ネジ等の留め具（図示せず）によって、信号灯器１の筐体３に取り付けられている。なお、アンテナ筐体２０は庇３０にも固定されていてもよい。
図１６は、庇３０の上方に設けられたダイポールアンテナ１０４ａを正面の斜め上方から見た斜視図である。なお、図１６では、アンテナ筐体２０を二点鎖線で示している。ダイポールアンテナ１０４ａの基本的な構成は前記第一の実施形態（図１２）と同様であるが、この第二実施形態ではダイポールアンテナ１０４ａを湾曲させていない。
【００８３】
具体的な構成を図１６により説明すると、ダイポールアンテナ１０４ａは、平坦状の樹脂板からなるアンテナ用基板１１６と、このアンテナ用基板１１６の一面側に形成されたダイポール部２５、一対の平衡給電線部２７ａ，２７ｂ及び短絡部２８とを有している。平衡給電線部２７ａ，２７ｂは前後方向に延びて形成されていて、ダイポール部２５が有しているアンテナ素子２５ａ，２５ｂが左右方向に延びている（左右に展開している）。短絡部２８は一対の平衡給電線部２７ａ，２７ｂを短絡している。
さらに、アンテナ用基板１１６の他面側には、ストリップ線路２６が形成されている。
【００８４】
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１１６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。
【００８５】
そして、このアンテナ用基板１１６がアンテナ筐体２０内に格納された状態となり、アンテナ筐体２０の後部が、信号灯器１の筐体３の前面３ａに固定されている（図１５参照）。信号灯器１の筐体３に対するアンテナ筐体２０の固定は、庇３０を筐体３に固定するためのネジの留め具３３（図１５参照）を用いてもよい。つまり、留め具３３によって、信号灯器１の筐体３に、アンテナ筐体２０及び庇３０を共締めしてもよい。
【００８６】
アンテナ筐体２０は、上下方向に偏平した形状であり、左右方向及び前後方向に比べて、上下方向に薄い直方体であり、庇３０の上面３０ａの頂部と信号灯器１の筐体３の上端との間の上下方向の空間よりも、薄く構成されている。そして、このアンテナ筐体２０内に、アンテナ用基板１１６は、そのアンテナ形成面が水平（投光方向に平行）となるようにして設けられている。
このダイポールアンテナ１０４ａの給電部の構造は、前記第一の実施形態と同様の構成（図１３参照）であり、説明を省略する。
【００８７】
以上の構成により、ダイポールアンテナ１０４ａは、水平偏波となり、信号灯器１の投光方向（つまり、前方）と同一方向に電波を放射する指向性アンテナとなる。つまり、ダイポールアンテナ１０４ａの指向性と、光学ユニット２の投光方向とを略一致させることができる。
【００８８】
この第二の実施形態においても、ダイポールアンテナ１０４ａの共振周波数を２．４ＧＨｚ帯とすることができ、図１６の左右方向の寸法Ａ（左右直線方向の寸法）を４６ｍｍ〜６１ｍｍ（０．３８λ〜０．５λ：λは入力される高周波信号の波長）とすることができ、前後方向の寸法Ｂを３０ｍｍ程度（約λ／４）とすることができる。
これにより、ダイポールアンテナ１０４ａは、庇３０が存在している１８０°の範囲よりも狭くなっており、また、ダイポールアンテナ１０４ａの前後方向の寸法Ｂも、庇３０の前後方向寸法Ｌよりも小さくなっている。
すなわち、ダイポールアンテナ１０４ａは、庇３０の下方からの投影面の範囲で筐体３に取り付けられた構成となる。この構成によれば、信号灯器１を下から見た際に、ダイポールアンテナ１０４ａは庇３０に隠れた状態にあり、ダイポールアンテナ１０４ａを目立たなくすることができる。
【００８９】
〔第一アンテナ１０４について（第三実施形態）〕
図２の信号灯器１の右側にある右側ユニットＵ３において、第一アンテナ１０４は庇３０の内部に格納されている。すなわち、庇３０の内部に空間部Ｋが形成されていて、この空間部Ｋに第一アンテナ１０４が格納されている。なお、信号灯器１の筐体３は、中央ユニットＵ１、左側ユニットＵ２及び右側ユニットＵ３で分離可能であってもよく、分離不能の一体ものであってもよい。
【００９０】
図１７は、庇３０に第一アンテナ１０４が格納された信号灯器１の側面図であり、庇３０部分を断面により示している。この第三の実施形態の第一アンテナ１０４も、ダイポールアンテナ１０４ａであるが、このダイポールアンテナ１０４ａは庇３０の内の上部に格納されている。
【００９１】
庇３０は、光学ユニット２のほぼ上半分の範囲を覆う正面視円弧形状の主庇部３５と、主庇部３５の上部に前記空間部Ｋを形成するための前壁３１ａ、後壁３１ｂ、左右の側壁３１ｃ（図２参照）、上壁３１ｄを有していて、主庇部３５の一部（上部）が空間部Ｋを形成するための底壁となる。そして、これら壁で囲まれた範囲が、ダイポールアンテナ１０４ａを収納する前記空間部Ｋとなる。空間部Ｋは、庇３０の上部に形成されている。そして、庇３０の上面３０ａは、信号灯器１の筐体３の上端よりも低く構成されている。この形態では、庇３０の材質は樹脂製等の誘電体である。
【００９２】
ダイポールアンテナ１０４ａの具体的な構成は、図１６に示したものと同じであり、その説明を省略する。また、このダイポールアンテナ１０４ａの給電構造は、前記第一及び第二の実施形態と同様の構成（図１３参照）であるが、図１７の実施形態では、前記コネクタ１７は、前記後壁３１ｂに設けられている。これにより、ダイポールアンテナ１０４ａは、信号灯器１の金属製の筐体３の前に配置された構成となる。この形態では、後壁３１ｂのみ金属製とすることができ、この場合、後壁３１ｂと、前記ストリップ線路２６ａ及び前記コネクタ１７の内導体１７ａ（図１３（ａ）参照）との間は、絶縁されている必要がある。
【００９３】
以上の構成により、ダイポールアンテナ１０４ａは、信号灯器１の投光方向（つまり、前方）と同一方向に電波を放射する指向性アンテナとなる。つまり、ダイポールアンテナ１０４ａの指向性と、光学ユニット２の投光方向とを略一致させることができる。
【００９４】
この第三の実施形態においても、ダイポールアンテナ１０４ａの共振周波数を２．４ＧＨｚ帯とすることができる。そして、ダイポールアンテナ１０４ａの大きさは、前記のとおり、庇３０の左右方向の幅よりも小さく、かつ、庇３０の前後方向よりも小さい。したがって、前記空間部Ｋは、庇３０の左右方向の幅よりも小さく、かつ、庇３０の前後方向よりも小さい形状でよい。
また、この第三の実施形態の構造によれば、ダイポールアンテナ１０４ａは庇３０に格納されているので、当該ダイポールアンテナ１０４ａを見えなくすることができる。また、下から見てアンテナ１０４ａを格納する空間部Ｋが見えない庇３０となっている。
【００９５】
なお、第一アンテナ１０４の種類は、前記のようなダイポールアンテナ１０４ａ以外に、折り返しダイポールアンテナ等であってもよい。この場合、不平衡電流が流れにくいことからバルンを省略して、直接的に同軸ケーブルを平衡給電線部に接続してもアンテナ性能を確保し易いという利点がある。
【００９６】
以上の第一アンテナ１０４についての第一、第二及び第三実施形態では、当該第一アンテナ１０４を信号灯器１の庇３０に取り付ける場合を説明したが、第一アンテナ１０４を、この他に、信号灯器１の筐体３、若しくは、図１９に示した道路に設置され信号灯器１を取り付けるための支柱４０又はアーム４１（取り付け体Ｒ）に、組み込ませることができる。
【００９７】
そこで、第一アンテナ１０４を、信号灯器１の筐体３に組み込ませる場合を説明する。
〔第一アンテナ１０４について（第四実施形態）〕
第四の実施形態の第一アンテナ１０４は、パッチアンテナ１０４ｂである。このパッチアンテナ１０４ｂは、図１８の右側ユニットＵ３に示しているように、信号灯器１の筐体３の前面３ａに取り付けられていて、光学ユニット２の投光方向と同一方向の指向性を有するように構成されている。
【００９８】
パッチアンテナ１０４ｂは、投光方向の前方のパッチ素子１１と、パッチ素子１１の後方のグランド素子１２とを有している。なお、信号灯器１の筐体３が金属製である場合、この筐体３の前面３ａをグランド素子１２として機能させることができる。
パッチアンテナ１０４ｂの共振周波数を２．４ＧＨｚ帯に設定した場合、パッチ素子１１の大きさを（パッチ素子１１を矩形とした場合）６０ｍｍ程度とすることができる。
【００９９】
そこで、このパッチ素子１１を図１８に示しているように、筐体３の前面の上半分の領域に取り付けている。この取り付け位置をさらに説明する。信号灯器１の筐体３の内の、中央ユニットＵ１の前面３ｄ、左側ユニットＵ２の前面３ｅ及び右側ユニットＵ３の前面３ｆそれぞれは、正面視ほぼ矩形であるのに対して、光学ユニット２は円形であり、庇３０も正面視円弧形状である。このため、代表として右側ユニットＵ３について説明すると、前面３ｆの四隅には、前方に面した正面板部３７ａが形成されている。この四隅の正面板部３７ａの内の上二つのいずれかに、パッチアンテナ１０４ｂが設けられている。この場合、下方から信号灯器１を見ると、パッチ素子１１は庇３０によって隠れた状態となる。
【０１００】
さらに、右側ユニットＵ３の前面３ｆにおいて、上二つの正面板部３７ａの内の、隣の他のユニット（中央ユニットＵ１）が存在している側の正面板部３７ａに、パッチアンテナ１０４を設けると（図１８に示している形態）、右側ユニットＵ３及び中央ユニットＵ１の庇３０によって、パッチ素子１１は隠れた状態となる。
なお、筐体３の前面３ａに取り付けられる第一アンテナ１０４は、パッチアンテナ以外であってもよく、ダイポールアンテナであってもよい。
また、各実施形態において、庇に取り付けたアンテナを、水平偏波として説明したが、垂直偏波となるように構成してもよい。さらに、各実施形態において、パッチアンテナの場合、偏波は水平偏波にこだわらず、垂直偏波、円偏波など色々な偏波のアンテナを実現することができる。
【０１０１】
以上の第一アンテナ１０４の実施形態において、当該第一アンテナ１０４を庇３０又は筐体３に組み込む場合、例えば、第一アンテナ１０４としてのパッチアンテナ１０４ｂが右側ユニットＵ３に組み込まれていて、第二アンテナ４としてのダイポールアンテナ４（第二アンテナ）が左側ユニットＵ２の光学ユニット２に格納されていてもよい。すなわち、庇３０等に組み込まれる第一アンテナ１０４、及び、光学ユニット２に格納される第二アンテナ４は、ユニットＵ１，Ｕ２，Ｕ３の内、異なるユニットに分かれて組み込まれていてもよい（図１８）。又は、第一アンテナ１０４及び第二アンテナ４は、同一のユニットに組み込まれていてもよい（図示せず）。また、全てのユニットＵ１，Ｕ２，Ｕ３それぞれに、第一アンテナ１０４及び第二アンテナ４を組み込んでもよく、又は、任意のユニットに第一アンテナ１０４及び第二アンテナ４を適宜組み込んでもよい。
【０１０２】
また、図１９に示しているように、第一アンテナ１０４を、道路に設置された支柱４０又はアーム４１（取り付け体Ｒ）に組み込ませる場合を説明する。
〔第一アンテナ１０４について（第五実施形態）〕
第五の実施形態の第一アンテナ１０４は、例えばパッチアンテナ１０４ｂであり、このパッチアンテナ１０４ｂは、図１９の支柱４０に取り付けられていて、信号灯器１の光学ユニット２の投光方向と同一方向の指向性を有するように構成されている。このパッチアンテナ１０４ｂは、図示しないが、投光方向の前方のパッチ素子と、パッチ素子１１の後方のグランド素子とを有している。
また、第五の実施形態の第一アンテナ１０４は、支柱４０ではなくアーム４１に取り付けられていてもよい。さらに、第一アンテナ１０４は、パッチアンテナ以外であってもよく、ダイポールアンテナ等であってもよい。
【０１０３】
以上の各実施形態のようにして構成された第一アンテナ１０４及び第二アンテナ４を備えている、本発明の交通信号設備について、さらに説明する。
交通信号設備は、第一アンテナ１０４について、前記複数の実施形態から選択される一つを採用することができ、かつ、第二アンテナ４について、前記複数の実施形態から選択される一つを採用することができる。すなわち、選択された実施形態の第一アンテナ１０４は、信号灯器１の筐体３、信号灯器１の庇３０、及び、信号灯器１を取り付けている支柱４０又はアーム４１（取り付け体Ｒ）の内の少なくとも一つに組み込まれていて、選択された実施形態の第二アンテナ４は、信号灯器１の光学ユニット２に格納されている。
【０１０４】
この交通信号設備によれば、第一アンテナ１０４及び第二アンテナ４の二つを備えていても、第二アンテナ４を信号灯器１の光学ユニット２に格納することで、当該第二アンテナ４を目立たなくすることができ、外観上煩雑となるのを抑えることができる。
また、第一アンテナ１０４は、第一の共振周波数（２．４ＧＨｚ帯）に設定され、第二アンテナ４は第一の共振周波数よりも低い第二の共振周波数（７２０ＭＨｚ帯）に設定されている。特に、第一アンテナ１０４と第二アンテナ４とを同じ種類のアンテナとした場合、前記のように、共振周波数が低い方のアンテナを、第二アンテナ４とすることで、当該第二アンテナ４は第一アンテナ１０４よりも大きくなるが、この大きい第二アンテナ４は信号灯器１の光学ユニット２に格納されるので、目立たなくなる。
さらに、第一アンテナ１０４が、庇３０の下方からの投影面の範囲で信号灯器１に取り付けられている場合、信号灯器１を下から見た際に、当該第一アンテナ１０４は庇３０に隠れ、当該第一アンテナ１０４を目立たなくすることができる。
【０１０５】
また、信号灯器１は、赤青黄いずれか一つの灯色を前方の道路上のある領域に対して投光するという機能を発揮させるために、当該領域に存在している車両（運転者）に対して、見通しが良い位置に設置されている。すなわち、交通用の信号灯器１は、車両の運転者による視認性を考慮して道路に設置されている。そして、このような信号灯器１の光学ユニット２に第二アンテナ４が格納され、当該第二アンテナ４は、信号灯器１の投光方向と同一方向に電波を放射する指向性アンテナである。したがって、信号灯器１の第二アンテナ４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。
【０１０６】
さらに、このような信号灯器１の筐体３又は庇３０に第一アンテナ１０４を組み込ませ、当該第一アンテナ１０４を、信号灯器１の投光方向と同一方向に電波を放射する指向性アンテナとした場合、信号灯器１の第一アンテナ１０４と、その前方にある別の路側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。
このような第一アンテナ１０４及び第二アンテナ４によれば、これらアンテナを、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。
【０１０７】
また、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第二アンテナ４が格納されていてもよい。
【０１０８】
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、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、相互の距離をできるだけ離隔して配置するのが好ましい。このように、共振周波数を同一とした複数のアンテナ同士を離して配置することにより、当該複数のアンテナ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。
【０１０９】
また、本発明の交通信号設備が備えている信号灯器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第二アンテナが格納されている。この場合、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。
【符号の説明】
【０１１０】
１  交通信号灯器
２  光学ユニット
３  筐体
４  第二アンテナ
４ａ  パッチアンテナ
４ｂ  ダイポールアンテナ（アンテナ素子）
１０４  第一アンテナ
１０４ａ  ダイポールアンテナ
１０４ｂ  パッチアンテナ
７  発光ダイオード（発光体）
８  基板
９  カバー部材
１１  パッチ素子（アンテナ素子）
１２  グランド素子
３０  庇
３９  前端
４０  支柱
４１  アーム
Ｒ  取り付け体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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