(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光通信機能と車両感知機能を併有する光ビーコンであって、
道路に向けてダウンリンク光を送出する光通信用の発光部材と、
前記光通信用の発光部材とともに筐体に収納され、車載機が前記ダウンリンク光を受信可能なダウンリンク領域の下流側に車両感知用の入射光を送出する車両感知用の発光部材と、
発光タイミングが前記ダウンリンク光のパルスと同期した前記入射光を前記車両感知用の発光部材に送出させる発光制御部と、を備えていることを特徴とする光ビーコン。
【請求項２】
光通信機能と車両感知機能を併有する光ビーコンであって、
道路に向けてダウンリンク光を送出する光通信用の発光部材と、
車載機が前記ダウンリンク光を受信可能なダウンリンク領域の下流側に車両感知用の入射光を送出する車両感知用の発光部材と、
発光タイミングが前記ダウンリンク光のパルスと同期した前記入射光を前記車両感知用の発光部材に送出させる発光制御部と、を備え、
前記発光制御部は、前記入射光の送出を継続する継続期間と、前記入射光の送出を停止する中断期間とを、前記ダウンリンク光のパルスの周期よりも長い所定周期にて繰り返す休止制御を行うことを特徴とする光ビーコン。
【請求項３】
前記発光制御部は、前記継続期間の先頭部分における前記入射光の複数のパルスが所定の立ち上がり所要時間をかけて最大光量に収束するように、前記入射光を送出させる請求項２に記載の光ビーコン。
【請求項４】
前記発光制御部は、前記継続期間の終端部分における前記入射光の複数のパルスが所定の立ち下がり所要時間をかけてゼロに収束するように、前記入射光を送出させる請求項２又は３に記載の光ビーコン。
【請求項５】
前記発光制御部は、前記入射光の光量が、前記ダウンリンク光の光量よりも、緩やかに増大するように、前記入射光を送出させる請求項１又は２に記載の光ビーコン。
【請求項６】
前記発光制御部は、前記入射光の光量が、前記ダウンリンク光の光量よりも、緩やかに減少するように、前記入射光を送出させる請求項１，２又は５に記載の光ビーコン。
【請求項７】
前記発光制御部は、前記入射光の光量の増加度合が、前記ダウンリンク光の光量の増加度合に比べて抑制されるように、前記入射光を送出させる請求項１又は２に記載の光ビーコン。
【請求項８】
前記発光制御部は、前記入射光の光量の減少度合が、前記ダウンリンク光の光量の減少度合に比べて抑制されるように、前記入射光を送出させる請求項１，２又は７に記載の光ビーコン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光通信機能と車両感知機能を兼ね備えた光ビーコンと、この光ビーコンと光通信を行う車載機と、これらの光通信機を構成要素とする路車間通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
路車間通信システムを利用した交通情報サービスとして、光ビーコン、電波ビーコン又はＦＭ多重放送を用いたいわゆるＶＩＣＳ（Vehicle Information and Communication System：（財）道路交通情報通信システムセンターの登録商標）が既に展開されている。
このうち、光ビーコンは、近赤外線を通信媒体とした光通信を採用しており、車載機との双方向通信が可能である。具体的には、車両の保持するビーコン間の旅行時間情報等を含むアップリンク情報が車載機からインフラ側の光ビーコンに送信される。
【０００３】
逆に、光ビーコンからは、渋滞情報、区間旅行時間情報、事象規制情報及び車線通知情報等を含むダウンリンク情報が車載機に送信される。
このため、光ビーコンは、車載機との間で光信号を投受光する投受光器（「ビーコンヘッド」ともいう。）を備えており、この投受光器の筐体内には、ダウンリンク光を道路に向けて送出する発光素子と、車載機が送出したアップリンク光を受信する受光素子とを有する光通信用の送受信ユニットが搭載されている。
【０００４】
また、この種の光ビーコンとして、車載機との光通信機能の他に、軽自動車以上の車両の通過台数をカウントする車両感知機能を併有する光ビーコンがある（例えば、特許文献１及び２参照）。
この車両感知機能を有する光ビーコンでは、車載機がダウンリンク光を受信可能なダウンリンク領域の下流側にパルス光よりなる入射光を送出する発光素子と、入射光の反射光を受光する受光素子とを有する車両感知用のセンサユニットが、更に投受光器の筐体内に搭載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２４２９１４号公報
【特許文献２】特開２０１１−２４２８３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記従来の光ビーコンでは、通常、入射光の波長がダウンリンク光の波長と一致又はほぼ同じになるように運用されることが多い。このため、特にダウンリンク領域の下流側よりの部分において、車両感知のための入射光がダウンリンク光と干渉して車載機がダウンリンク光を適切に受信できなくなり、下り方向の通信が阻害されるおそれがあった。
特に、車載機によるダウンリンク光の受信の確実性を増すために、ダウンリンク領域を下流側に広げると、入射光がダウンリンク光と干渉する可能性が増大する。
【０００７】
本発明は、かかる従来の問題点に鑑み、光通信機能と車両感知機能を併有する光ビーコンを用いた路車間通信において、下り方向の通信をより確実にすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以下、上記課題を解決するための手段の内容を（１）〜（１６）に分けて説明する。なお、本明細書において、「本発明」とは、請求項に係る発明ではなく、本明細書に開示された発明のことをいう。また、本欄において、（１）〜（９）は、請求項に係る発明の「参考形態」に関する記述であり、（１０）〜（１６）は、請求項に係る発明の「実施形態」に関する記述である。
（１）  本発明は、光通信機能と車両感知機能を併有する光ビーコンであって、道路に向けてダウンリンク光を送出する光通信用の発光部材と、車載機が前記ダウンリンク光を受信可能なダウンリンク領域の下流側に車両感知用の入射光を送出する車両感知用の発光部材と、前記車両感知用の発光部材の上流側を遮蔽して前記入射光が上流側に拡散するのを抑制する遮蔽部材と、を備えていることを特徴とする。
【０００９】
本発明の光ビーコンによれば、遮蔽部材が、車両感知用の発光部材の上流側を遮蔽して入射光が上流側に拡散するのを抑制するので、ダウンリンク領域の下流側よりの部分において、入射光がダウンリンク光と干渉するのを防止ないし低下させることができる。
このため、光通信機能と車両感知機能を併有する光ビーコンを用いた路車間通信において、車両感知のための入射光によって下り方向の通信が阻害されるのが抑制され、下り方向の通信をより確実に行うことができる。
【００１０】
なお、上記の「入射光が上流側に拡散するのを抑制する遮蔽部材」とは、結果的にその抑制が達成される遮蔽部材であれば足りる趣旨であり、光ビーコンの設計者、製造者ないし使用者などによる抑制の「意図」は問わない。
【００１１】
（２）  本発明の光ビーコンにおいて、遮蔽部材は、車両感知用の発光部材の上流側を光学的に遮蔽できる構造であればよく、入射光を透過させない筒部材や板材などの任意の形状の部材を採用することができる。
例えば、前記車両感知用の発光部材が、車両進行方向の縦列と道路幅方向の横列に２次元配列した複数の発光素子を有する場合には、前記遮蔽部材を、前記横列の上流側をそれぞれ遮蔽するように車両進行方向に間隔を置いて配置された複数の遮蔽プレートにより構成することが好ましい。
【００１２】
この場合、遮蔽プレートが横列の上流側をそれぞれ遮蔽するので、例えば、筒部材よりなる１つの遮蔽部材ですべての発光素子を取り囲む場合（図７参照）に比べて、入射光の上流側への拡散抑制効果をより向上することができる。
また、複数の発光素子よりなる横列の上流側を１つの遮蔽プレートで遮蔽できるので、各々の発光素子を個別に遮蔽する後述の「遮蔽小片」を採用する場合に比べて、遮蔽部材の部品点数を少なくでき、製作コストを低減することができる。
【００１３】
（３）  もっとも、前記車両感知用の発光部材が、所定のパターンで配列された複数の発光素子を有する場合において、前記遮蔽部材を、前記発光素子の上流側をそれぞれ遮蔽するように配置された複数の遮蔽小片により構成してもよい。
【００１４】
この場合、遮蔽小片が発光素子の上流側をそれぞれ遮蔽するので、例えば、筒部材よりなる１つの遮蔽部材ですべての発光素子を取り囲む場合（図７参照）に比べて、入射光の上流側への拡散抑制効果をより向上することができる。
また、かかる遮蔽小片を採用すれば、遮蔽プレートの場合に比べて遮蔽部材の部品点数が増加する反面、発光素子の配列パターンに関係なく、発光素子の上流側を確実に遮蔽できるという利点がある。
【００１５】
（４）  本発明の光ビーコンにおいて、前記車両感知用の発光部材が、前記入射光の透過窓部を有する筐体内に収納されている場合には、前記遮蔽部材の全部又は一部が前記筐体内に収納されていることが好ましい。
このようにすれば、遮蔽部材を設けることに伴うビーコンヘッド（投受光器）の高さ寸法の肥大化を極力抑えることができ、ビーコンヘッドのコンパクト化に寄与する。また、遮蔽部材が筐体の外部に露出しないか或いはその露出が少なくなるので、ビーコンヘッドの美観の向上にも繋がる。
【００１６】
（５）  また、遮蔽部材の全部又は一部を筐体内に収納する場合には、車両感知用の発光部材の発光ポイントを、前記筐体内にある前記遮蔽部材の上端縁の近傍に配置することが好ましい。
このようにすれば、上記の発光ポイントを遮蔽部材の上端縁よりも低い位置（例えば、遮蔽部材の上下方向中央部）に配置する場合に比べて、入射光が上流側に拡散するのをより確実に抑制でき、遮蔽部材による入射光の遮蔽効果が向上する。
【００１７】
（６）  本発明の光ビーコンにおいて、前記遮蔽部材における、少なくとも入射光の直射が生じる面の色を黒色にすることが好ましい。
その理由は、入射光の直射が生じる面を黒色にすれば、遮蔽部材における入射光の反射を抑えることができ、入射光が上流側に拡散するのをより有効に抑制し得るからからである。
【００１８】
（７）  他の観点から見た本発明の光ビーコンは、光通信機能と車両感知機能を併有する光ビーコンであって、道路に向けてダウンリンク光を送出する光通信用の発光部材と、  車載機が前記ダウンリンク光を受信可能なダウンリンク領域の下流側に車両感知用の入射光を送出する車両感知用の発光部材と、内部に前記車両感知用の発光部材が収納され、前記入射光の透過窓部を有する筐体と、を備えており、前記入射光が上流側に拡散するのを抑制できる高さ寸法だけ、前記車両感知用の発光部材が前記透過窓部から離れて配置されていることを特徴とする。
【００１９】
本発明の光ビーコンによれば、入射光が上流側に拡散するのを抑制できる高さ寸法だけ、車両感知用の発光部材が透過窓部から離れて配置されているので、ダウンリンク領域の下流側よりの部分において、入射光がダウンリンク光と干渉するのを防止ないし低下させることができる。
このため、光通信機能と車両感知機能を併有する光ビーコンを用いた路車間通信において、車両感知のための入射光によって下り方向の通信が阻害されるのが抑制され、下り方向の通信をより確実に行うことができる。
【００２０】
（８）  他の観点から見た本発明の光ビーコンは、光通信機能と車両感知機能を併有する光ビーコンであって、道路に向けてダウンリンク光を送出する光通信用の発光部材と、  車載機が前記ダウンリンク光を受信可能なダウンリンク領域の下流側に車両感知用の入射光を送出する車両感知用の発光部材と、内部に前記車両感知用の発光部材が収納され、前記入射光の透過窓部を有する筐体と、を備えており、前記入射光が上流側に拡散するのを抑制できる水平寸法だけ、前記車両感知用の発光部材が前記透過窓部に対して上流側にずれて配置されていることを特徴とする。
【００２１】
本発明の光ビーコンによれば、入射光が上流側に拡散するのを抑制できる水平寸法だけ、車両感知用の発光部材が透過窓部に対して上流側にずれて配置されているので、ダウンリンク領域の下流側よりの部分において、ダウンリンク光が入射光と干渉する現象を防止ないし低下させることができる。
このため、光通信機能と車両感知機能を併有する光ビーコンを用いた路車間通信において、車両感知のための入射光によって下り方向の通信が阻害されるのが抑制され、下り方向の通信をより確実に行うことができる。
【００２２】
（９）  本発明の光ビーコンにおいて、前記車両感知用の発光部材は、１又は複数の発光素子（例えば、ＬＥＤ）を構成要素として含む。
この場合、発光素子からの入射光が上流側に拡散するのを抑制する趣旨からすると、発光素子の指向角度はなるべく小さい方が望ましく、例えばその指向角度が７度以下である発光素子を採用することが好ましい。
【００２３】
（１０）  他の観点から見た本発明の光ビーコンは、光通信機能と車両感知機能を併有する光ビーコンであって、道路に向けてダウンリンク光を送出する光通信用の発光部材と、車載機が前記ダウンリンク光を受信可能なダウンリンク領域の下流側に車両感知用の入射光を送出する車両感知用の発光部材と、発光タイミングが前記ダウンリンク光のパルスと同期した前記入射光を前記車両感知用の発光部材に送出させる発光制御部と、を備えていることを特徴とする。
【００２４】
本発明の光ビーコンによれば、発光制御部が、発光タイミングがダウンリンク光のパルスと同期した入射光を車両感知用の発光部材に送出させるので、車載機から見ると車両感知用の入射光がダウンリンク光と同様の光信号となる。
このため、光通信機能と車両感知機能を併有する光ビーコンを用いた路車間通信において、車両感知のための入射光によって下り方向の通信が阻害されることがなく、下り方向の通信をより確実に行うことができる。
【００２５】
（１１）  光ビーコンを用いた路車間通信では、光ビーコンの通信領域に入ったことを車載機に察知させるべく、ダウンリンク光の周期的な発光を恒久的に行う。従って、発光タイミングがダウンリンク光のパルスと同期した入射光の送出を継続する継続期間を、単純にダウンリンク光に合わせると、入射光の周期的な発光も恒久的に行われることになる。
しかし、これでは、車両感知用の発光部材が、光通信用の発光部材とほぼ同等の耐久性及び耐熱性をクリアする必要があり、製作コストが高騰する要因となる。
【００２６】
そこで、本発明の光ビーコンにおいて、前記発光制御部は、前記入射光の送出を継続する継続期間と、前記入射光の送出を停止する中断期間とを、前記ダウンリンク光のパルスの周期よりも長い所定周期にて繰り返す休止制御を行うことが好ましい。
この場合、発光制御部が、上記中断期間を含む休止制御を行うので、車両感知用の発光部材に必要な耐久性及び耐熱性を、光通信用の発光部材に必要なそれらの性能に比べて低めに設定でき、製作コストの高騰を抑えることができる。
【００２７】
（１２）  上記の通り、車両感知用の発光部材が送出する入射光を、光通信用の発光部材が送出するダウンリンク光と同期したタイミングで発光させると、車両感知用の入射光がダウンリンク光と同じ周期のパルス信号となって、パルス周期の観点からの干渉は生じなくなる。
しかし、この場合、ダウンリンク光と入射光の双方が車載機に届く重複エリアにおいて、車載機におけるダウンリンク方向の受信強度が急激に増加し、光受信部の増幅回路が飽和して、ダウンリンク光を適切に受信できない可能性があり得る。
【００２８】
そこで、前記発光制御部は、前記継続期間の先頭部分における前記入射光の複数のパルスが所定の立ち上がり所要時間をかけて最大光量に収束するように、前記入射光を送出させるようにすることが好ましい。
このようにすれば、重複エリアにおける光強度の急激な増大を防止することができ、車載機が適切にダウンリンク信号を受信する可能性を高めることができる。
【００２９】
（１３）  同様の理由で、前記発光制御部は、前記継続期間の終端部分における前記入射光の複数のパルスが所定の立ち下がり所要時間をかけてゼロに収束するように、前記入射光を送出させるようにすることが好ましい。
このようにすれば、重複エリアにおける光強度の急激な減少を防止することができ、車載機が適切にダウンリンク信号を受信することが可能となる。
また、同様の理由で、前記発光制御部は、前記入射光の光量が、前記ダウンリンク光の光量よりも、緩やかに増大するように、前記入射光を送出させてもよいし、前記発光制御部は、前記入射光の光量が、前記ダウンリンク光の光量よりも、緩やかに減少するように、前記入射光を送出させてもよい。
更に、同様の理由で、前記発光制御部は、前記入射光の光量の増加度合が、前記ダウンリンク光の光量の増加度合に比べて抑制されるように、前記入射光を送出させてもよいし、前記入射光の光量の減少度合が、前記ダウンリンク光の光量の減少度合に比べて抑制されるように、前記入射光を送出させてもよい。
【００３０】
（１４）  他の観点から見た本発明は、光通信機能と車両感知機能を併有する光ビーコンと光通信を行う車載機であって、前記光ビーコンにアップリンク光を送信する光送信部と、前記光ビーコンが送出するダウンリンク光を受信し、所定の周波数以下の光信号を受信しないフィルタ機能を有する光受信部と、を備えていることを特徴とする。
【００３１】
本発明の車載機によれば、光ビーコンが送出するダウンリンク光を受信し、所定の周波数以下の光信号を受信しないフィルタ機能を有する光受信部を備えているので、ダウンリンク領域の下流側よりの部分において、入射光がダウンリンク光と干渉してもダウンリンク光のみを受信することができる。
このため、光通信機能と車両感知機能を併有する光ビーコンを用いた路車間通信において、車両感知のための入射光によって下り方向の通信が阻害されるのが抑制され、下り方向の通信をより確実に行うことができる。
【００３２】
（１５）  本発明の車載機において、光受信部のフィルタ機能は種々のフィルタ回路によって実装できるが、例えば、抵抗とコンデンサを組み合わせたＲＣ構成のフィルタ回路を採用することが好ましい。
その理由は、ＲＣ構成のフィルタ回路であれば、オペアンプなどを用いたその他のフィルタ回路に比べて簡便に実装でき、車載機の設計変更に要する手間を低減できるからである。
【００３３】
（１６）  本発明の路車間通信システムは、上述の（１２）又は（１３）に記載の車載機と、前記光ビーコン（光通信機能と車両感知機能とを併有する光ビーコン）とを含む路車間通信システムであって、前記光ビーコンは、発光期間のデューティー比がほぼ５０％となるように、車両感知のための入射光を発光する車両感知用の発光部材を備えていることを特徴とする。
【００３４】
本発明の路車間通信システムによれば、光ビーコンの車両感知用の発光部材が、発光期間のデューティー比がほぼ５０％となるように、車両感知のための入射光を発光するので、入射光についての高調波成分のノイズの発生を最も有効に抑えることができる。
このため、車載機側における所定の周波数以下のフィルタ機能がより有効に作用し、ダウンリンク光の受信をより確実に行うことができる。
【発明の効果】
【００３５】
以上の通り、本発明によれば、光通信機能と車両感知機能を併有する光ビーコンを用いた路車間通信において、下り方向の通信をより確実に行えるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】路車間通信システムの全体構成を示すブロック図である。
【図２】光ビーコンの設置部分を上から見た道路の平面図である。
【図３】光ビーコンの通信領域と入射領域を示す道路の側面図である。
【図４】光ビーコンの回路構成の一例を示す機能ブロック図である。
【図５】（ａ）は設置状態のビーコンヘッドを斜め下方から見た場合の斜視図であり、（ｂ）は設置状態のビーコンヘッドの側面図である。
【図６】ビーコンヘッドの内部構造を示す斜視図である。
【図７】（ａ）及び（ｂ）は第１実施形態に係るビーコンヘッドの模式的な側面断面図である。
【図８】（ａ）は第１実施形態の変形例１に係るビーコンヘッドの模式的な側面断面図であり、（ｂ）及び（ｃ）は車両感知用の発光部材を下方から見た場合の平面図である。
【図９】（ａ）〜（ｃ）は第１実施形態の変形例２に係るビーコンヘッドにおける、筐体の透過窓部を下方から見た場合の平面図である。
【図１０】（ａ）及び（ｂ）は第１実施形態の変形例３に係るビーコンヘッドの模式的な側面断面図である。
【図１１】第３実施形態に係る車載機における光受信部の回路構成の一例を示す機能ブロック図である。
【図１２】パルスの同期を取る場合の発光回路の例を示す回路構成図である。
【図１３】図１２の発光回路における各出力信号のタイムチャートである。
【図１４】図１２の発光回路に対する追加回路の一例を示す回路構成図である。
【図１５】図１４の追加回路における各出力信号のタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態を説明する。
なお、本欄の説明において、「第１実施形態」と「第３実施形態」は、請求項に係る発明の「参考形態」に関する記述であり、第２実施形態は、請求項に係る発明の「実施形態」に関する記述である。
〔システムの全体構成〕
図１は、本発明の実施形態に係る路車間通信システムの全体構成を示すブロック図である。図２は、本実施形態の光ビーコン４の設置部分を上から見た道路Ｒの平面図である。
図１に示すように、本実施形態の路車間通信システムは、インフラ側の交通管制システム１と、道路Ｒを走行する車両２０（図３参照）に搭載された車載機２とを備えている。
【００３８】
交通管制システム１は、交通管制室等に設けられた中央装置３と、道路Ｒの各所に多数設置された光ビーコン（光学式車両感知器）４とを備え、光ビーコン４は、近赤外線を通信媒体とした光通信によって車載機２との間で無線通信を行うことができる。
光ビーコン４は、通信制御などを行うビーコン制御機７と、このビーコン制御機７のセンサ用インタフェースに接続された複数（図１の例では、４つ）のビーコンヘッド（投受光器）８とを有している。
【００３９】
ビーコン制御機７は、インフラ側の通信部６に接続されており、通信部６は、電話回線等の通信回線５によって中央装置３と接続されている。
通信部６は、例えば、信号灯器の灯色を制御する交通信号制御機や、インフラ側における交通情報の中継処理を行う情報中継装置等より構成することができる。
【００４０】
本実施形態の光ビーコン４は、全二重通信方式を採用している。すなわち、後述のビーコン制御機７は、光通信用の発光ユニット１３に対するダウンリンク方向の送信制御と、通信用の受光ユニット１４に対するアップリンク方向の受信制御を同時に行う。
これに対して、本実施形態の車載機２は、半二重通信方式を採用している。すなわち、後述の車載制御機２１は、光送信部２３に対するアップリンク方向の送信制御と、光受信部２４に対するダウンリンク方向の受信制御とを同時には行わない。
【００４１】
〔光ビーコンの全体構成〕
光ビーコン４のビーコンヘッド８は、光通信用の送受信ユニット１１と、車両感知用のセンサユニット１２とを筐体３１の内部に備えている（図３参照）。
このように、本実施形態では、１つのビーコンヘッド８の筐体３１に、光通信と車両感知のための各ユニット１１，１２をそれぞれ組み込むことにより、光通信機能と車両感知機能を併有する光ビーコン４が構成されている。
【００４２】
送受信ユニット１１は、車載機２との間で光信号を無線で送受信する光トランシーバである。
図１に示すように、送受信ユニット１１は、ダウンリンク光ＤＯを送出する光通信用の発光ユニット１３と、アップリンク光ＵＯを受光して電気信号に変換する光通信用の受光ユニット１４とを有する。
【００４３】
光通信用の発光ユニット１３（以下、「通信用発光ユニット１３」ともいう。）は、ビーコン制御機７から送出される下りフレームを所定の伝送速度のシリアルな送信信号に変換する送信回路と、出力された送信信号をダウンリンク方向の光信号に変換する、発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）からなる発光素子とを有する。
通信用発光ユニット１３の発光素子は、近赤外線の光信号であるダウンリンク光ＤＯ（図３参照）を上流側に向かって斜め下方に送出する。
【００４４】
また、光通信用の受光ユニット１４（以下、「通信用受光ユニット１４」ともいう。）は、フォトダイオード（ＰＤ：Photo Diode）等からなる受光素子と、この受光素子が出力する電気信号を増幅してデジタル信号を生成する受信回路とを有する。
通信用受光ユニット１４の受光素子は、車載機２が送出した近赤外線の光信号であるアップリンク光ＵＯ（図３参照）を受光し、通信用受光ユニット１４の受信回路は、受光したアップリンク光ＵＯを電気信号に変換してビーコン制御機７に送る。
【００４５】
センサユニット１２は、ビーコンヘッド８のほぼ直下を通過する車両２０の存在を非接触で感知するための光感知センサである。
図１に示すように、センサユニット１２は、入射光ＩＯを送出する車両感知用の発光ユニット１５と、反射光ＲＯを受光して電気信号に変換する車両感知用の受光ユニット１６とを有する。
【００４６】
車両感知用の発光ユニット１５（以下、「感知用発光ユニット１５」ともいう。）は、所定周期の光パルス信号である入射光ＩＯ（図３参照）を下方向に送出する。
また、車両感知用の受光ユニット１６（以下、「感知用受光ユニット１６」ともいう。）は、上記入射光ＩＯの道路Ｒや車両２０に対する反射光ＲＯ（図３参照）を受光し、受光した反射光ＲＯを電気信号に変換してビーコン制御機７に送る。
【００４７】
ビーコン制御機７は、信号処理部、ＣＰＵ及びメモリなどを有するコンピュータ装置よりなり、中央装置３との通信や所定の通信インタフェース規格に従って車載機２と路車間通信を行う通信制御部としての機能と、車両２０の感知制御部としての機能とを有する。
また、ビーコン制御機７は、通信制御や感知制御のためのコンピュータプログラムを記憶装置に格納しており、このプログラムをＣＰＵが読み出して実行することにより、当該ＣＰＵが上記通信制御部及び感知制御部として機能する。
【００４８】
例えば、ビーコン制御機７は、車両ＩＤなしの車線通信情報を含むダウンリンク信号を通信用発光ユニット１３に所定周期で送出させており、ダウンリンク信号の受信を契機として車載機２が送信する車両ＩＤを含むアップリンク信号を待つ。
ビーコン制御機７は、通信用受光ユニット１４にてアップリンク信号を受信すると、そのアップリンク信号から抽出した車両ＩＤを格納した車線通知情報と、当該車両ＩＤ向けの提供情報とを含めた別のダウンリンク信号を生成してウンリンクの切り替えを行い、生成したダウンリンク信号を通信用発光ユニット１３に所定周期で送出させる。
【００４９】
また、ビーコン制御機７は、プローブデータなどの交通信号制御に有用な情報がアップリンク信号に含まれておれば、その情報を中央装置３に転送する。
更に、ビーコン制御機７は、所定波長の入射光ＩＯを感知用発光ユニット１５に一定の強度及びパルス周期で送出させ、感知用受光ユニット１６が受光する反射光ＲＯの受光強度が閾値以上か否かにより、車両２０の存在を感知する。なお、この閾値は固定値とは限らず、例えば、反射光ＲＯの受光強度に応じた追従処理によって変動することもある。
【００５０】
すなわち、ビーコン制御機７は、感知用受光ユニット１６において閾値以上の反射光ＲＯの受光強度が検出された場合に、車両２０の感知信号を生成し、その感知信号を中央装置３に送信する。
なお、感知用発光ユニット１５が送出する入射光ＩＯの波長は、通信用発光ユニット１３が送出するダウンリンク光ＤＯの波長と同じか、或いは、そのダウンリンク光ＤＯと干渉が生じ得る程度に近接した波長（例えば、８５０ｎｍ）であるとする。
【００５１】
〔光ビーコンの設置状態〕
図２に示すように、本実施形態の光ビーコン４は、同じ方向の複数（図例では４つ）の車線Ｒ１〜Ｒ４を有する道路Ｒに設置されている。
光ビーコン４は、その車線Ｒ１〜Ｒ４にそれぞれ対応して設けられた複数の前記ビーコンヘッド８と、これらのビーコンヘッド８を一括制御する制御部である１台の前記ビーコン制御機７とを備えている。
【００５２】
ビーコン制御機７は、道路脇に立設した支柱１７に設置されている。また、各ビーコンヘッド８は、支柱１７から道路Ｒ側に水平に架設した架設バー（梁部材）１８に取り付けられ、道路Ｒの各車線Ｒ１〜Ｒ４の直上に配置されている。
各ビーコンヘッド８の通信用発光ユニット１３は、自機の直下よりも車両進行方向の上流側に向けてダウンリンク光ＤＯを発光しており、これにより、車載機２との間で路車間通信を行うための通信領域Ａが当該ビーコンヘッド８の上流側に設定されている。
【００５３】
また、各ビーコンヘッド８の感知用発光ユニット１５は、自機の直下に向けて入射光ＩＯを発光しており、これにより、道路Ｒの所定の車線Ｒ１〜Ｒ４を通行する車両２０の感知エリアである入射領域Ｂが当該ビーコンヘッド８のほぼ直下に設定されている。
【００５４】
〔光ビーコンの通信領域と入射領域〕
図３は、光ビーコン４の通信領域Ａと入射領域Ｂを示す道路Ｒの側面図である。
図３に示すように、送受信ユニット１１の通信領域Ａは、車載機２によるダウンリンク光ＤＯの受光可能範囲であるダウンリンク領域ＤＡ（実線のハッチング部分）と、ビーコンヘッド８によるアップリンク光ＵＯの受光可能範囲であるアップリンク領域ＵＡ（破線のハッチング部分）とからなる。
【００５５】
光ビーコン（光学式車両感知器）の「近赤外線式インタフェース規格」によれば、双方の領域ＤＡ，ＵＡの上流端ｃ０は互いに一致することとされている。
また、上記規格における各領域ＤＡ，ＵＡの上下流端位置の規格値（一般道路の場合）を例示すると、次の通りである。ただし、この規格値は、道路面からの高さＨが１．０ｍでかつ投受光器８の直下位置（原点Ｏ）から上流方向を正の数とした場合の値である。
【００５６】
ダウンリンク領域ＤＡの下流端位置ａ０：＋１．３ｍ
アップリンク領域ＵＡの下流端位置ｂ０：ａ０＋２．１ｍ（＝３．４ｍ）
双方領域ＤＡ，ＵＡの上流端位置ｃ０  ：ｂ０＋１．６ｍ（＝５．０ｍ）
【００５７】
センサユニット１２の入射領域Ｂは、感知用発光ユニット１５が道路Ｒに向けて入射する入射光ＩＯの照射範囲である。
ここで、入射光ＩＯの発光方向Ｖ１を厳密に真下（鉛直方向の下方）に設定すると、例えば降雨時に路面に水溜まりができた場合などに、路面からの反射光ＲＯの強度が増加し、誤検出が多くなって適切な車両感知ができない可能性が高くなる。そこで、通常は、入射光ＩＯの発光方向Ｖ１を、鉛直方向に対して所定角度α（例えば、４．５°）だけ上流側（プラス側）に指向させている。
【００５８】
なお、発光方向Ｖ１を上記のように指向させた場合における、路面高さＨ＝１．０ｍにおける入射領域Ｂの上下流端位置ｘ０，ｙ０の設定値を例示すると、次の通りである。
入射領域Ｂの下流端位置ｘ０：−０．１５ｍ
入射領域Ｂの上流端位置ｙ０：＋０．９３ｍ
【００５９】
なお、入射光ＩＯの発光方向Ｖ１は、上記とは逆に、鉛直方向に対して所定角度（例えば、４．５°）だけ下流側（マイナス側）に指向させることにしてもよい。
このようにすれば、発光方向Ｖ１が鉛直方向に対して上流側を指向する上記の場合に比べて、入射光ＩＯがダウンリンク光ＤＯと干渉するのを更に軽減できる。
また、発光方向Ｖ１を下流側に指向させれば、ダウンリンク領域ＤＡの下流端位置ａ０をより下流側に設定でき、ダウンリンク領域ＤＡの車両進行方向長さを拡張することができる。このため、光通信機能と車両感知機能を併有する光ビーコン４において、ダウンリンク通信容量を拡大できるという利点もある。
【００６０】
〔車載機の構成〕
図３に示すように、本実施形態の車載機２は、車載制御機２１と車載ヘッド２２とを備えている。車載ヘッド２２の内部には、光送信部２３と光受信部２４が収容されている。
このうち、光送信部２３は、近赤外線よりなるアップリンク光ＵＯ（アップリンク方向の光信号）を発光する発光素子を有し、光受信部２４は、ダウンリンク領域ＤＡに送出された近赤外線よりなるダウンリンク光ＵＯ（ダウンリンク方向の光信号）を受光する受光素子を有する。
【００６１】
光送信部２３は、車載制御機２１から出力される上りフレームを所定の伝送速度のシリアルな送信信号に変換する送信回路と、出力された送信信号をアップリンク方向の光信号に変換する、発光ダイオード等よりなる発光素子とを有する。
現行の前記規格によれば、車載機２の光送信部２３が送信するアップリンク光ＵＯの伝送速度は、６４ｋｂｐｓである。
【００６２】
光受信部２４は、フォトダイオード等よりなる受光素子と、この受光素子が出力する電気信号を増幅してデジタルの受信信号を生成する受信回路とから構成されている。
現行の前記規格によれば、光受信部２４が受信するダウンリンク光ＤＯの伝送速度は、１０２４ｋｂｐｓである。
【００６３】
車載制御機２１は、信号処理部、ＣＰＵ及びメモリなどを有するコンピュータ装置よりなり、光ビーコン４との路車間通信を行う通信制御部としての機能を有する。
また、車載制御機２１は、通信制御のためのコンピュータプログラムを記憶装置に格納しており、このプログラムをＣＰＵが読み出して実行することにより、当該ＣＰＵが上記通信制御部として機能する。
【００６４】
更に、車載制御機２１は、アップリンクデータとして、自車両の走行データ（例えば、通過位置と通過時刻を時系列に並べた走行軌跡データであるプローブ情報など）を生成して、光送信部２３にアップリンク送信させる機能も有する。
この場合、例えばアップリンク速度を高速化することにすれば、より多くのプローブ情報（走行軌跡を記録する道路区間を長くしたり、同一道路区間における通過位置と通過時刻の記録密度を高くしたりした情報）を送信することが可能になる。
【００６５】
なお、本実施形態の車載制御機２１は、上記ＣＰＵを含む本体制御部とは別に、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit ）等を含む簡易制御部を設けた回路構成であってもよい。
この簡易制御部は、例えば、光受信部２４が何らかの下りフレームを受信した場合に、自車両の車両ＩＤを含む上りフレーム（従来の伝送速度６４ｋｂｐｓの上りフレーム）を１つだけ、光送信部２３にアップリンク送信させる機能を有する。
【００６６】
〔光ビーコンの回路構成〕
図４は、光ビーコン４の回路構成の一例を示す機能ブロック図である。
図４に示すように、ビーコンヘッド８は、光通信用の発光ユニット１３及び受光ユニット１４と、車両感知用の発光ユニット１５及び受光ユニット１６とを備える。
また、ビーコン制御機７は、通信制御用の通信ＩＣ６９と、感知制御用の感知処理部７１と、デジタル信号処理を行うメインＣＰＵ７０及び感知ＣＰＵ７２とを有する。
【００６７】
光通信用の発光ユニット１３は、光通信用の発光部材４２及び駆動回路６１を含み、光通信用の受光ユニット１４は、光通信用の受光部材４３、増幅器６２、フィルタ回路６３及びコンパレータ６４を含む。
通信ＩＣ６９は、メインＣＰＵ７０から取得した下りデータを所定の符号化方式（例えば、マンチェスター符号）にて変換して、所定周期のシリアルな電気信号よりなるパルス信号Ｐ１を生成し、このパルス信号Ｐ１を駆動回路６１に出力する。
【００６８】
駆動回路６１は、通信ＩＣ６９から入力されたパルス信号Ｐ１をベースとして、発光素子の駆動電圧を発生するスイッチング素子を含み、発生した駆動電圧を発光部材４２に出力してその発光素子を駆動する。
【００６９】
増幅器６２は、受光部材４３の受光素子にて光電変換された電気信号を増幅し、増幅後の電気信号をフィルタ回路６３に出力する。フィルタ回路６３は、少なくともアップリンク方向の伝送速度（本実施形態では、６４ｋｂｐｓ）の高速信号成分を抽出し、抽出した高速信号をコンパレータ６４に出力する。
コンパレータ６４は、入力された高速信号を閾値と比較し、この比較によって抽出したデジタルの受信信号（ビットデータ）を通信ＩＣ６９に出力する。
【００７０】
通信ＩＣ６９は、先頭５バイトのアイドルパターンを用いて受信信号の伝送速度を判定および受信クロックを生成し、生成したクロックにてビットデータをサンプリングし、上りフレームに含まれる上りデータを再生する。そして、通信ＩＣ６９は、再生した上りデータをメインＣＰＵ７０に送る。
【００７１】
車両感知用の発光ユニット１５は、車両感知用の発光部材４５及び駆動回路６５を含み、車両感知用の受光ユニット１６は、車両感知用の受光部材４６、増幅器６６、フィルタ回路６７及びピークホールド回路６８を含む。
感知処理部７１は、所定周期のパルス信号Ｐ２を自律的に生成し、このパルス信号Ｐ２を駆動回路６５に出力する。
【００７２】
駆動回路６５は、感知処理部７１から入力されたパルス信号Ｐ２をベースとして、発光素子の駆動電圧を発生するスイッチング素子を含み、発生した駆動電圧を発光部材４５に出力してその発光素子を駆動する。
増幅器６６は、受光部材４６の受光素子にて光電変換された電気信号を増幅し、増幅後の電気信号をフィルタ回路６７に出力する。フィルタ回路６３は、少なくとも入射光ＩＯと同じ周波数成分の信号を抽出し、抽出した信号をピークホールド回路６８に出力する。
【００７３】
ピークホールド回路６８は、入力された電気信号の包絡線を検波し、検波信号を感知処理部７１に出力する。
感知処理部７１は、入力された検波信号が所定の閾値以上であるか否かを判定し、検波信号が閾値以上となる期間のパルス信号を感知データとして、感知ＣＰＵ７２に出力する。そして、感知ＣＰＵ７２は、感知処理部７１から取得した感知データをメインＣＰＵ７０に出力する。
【００７４】
〔ビーコンヘッドの外観構成〕
図５は、ビーコンヘッド８の設置状態における外観構成を示す。すなわち、図５（ａ）は、設置状態のビーコンヘッド８を斜め下方から見た場合の斜視図であり、図５（ｂ）は、設置状態のビーコンヘッド８の側面図である。
【００７５】
図５に示すように、ビーコンヘッド８は、底部に傾斜面３６が形成された筐体３１と、この筐体３１の左右両側面を支持する門型のブラケット３２とを有する。このブラケット３２の左右方向中央部は、クランプ３３を介して梁部材１８に固定されており、これにより、筐体３１が梁部材１８の下方に吊り下げ状態で取り付けられている。
【００７６】
筐体３１は、上方が開口した平面視ほぼ長方形状のケーシング３４と、このケーシング３４の上方開口部のフランジ部分に接合する天井プレート３５とから構成されている。
ケーシング３４の底部には、上流側に位置する第１底面部３６と、下流側に位置する第２底面部３７が形成されている。第１底面部３６は、第２底面部３７の上流縁から更に上流側に向かうに従って上方に傾斜した傾斜面となっており、第２底面部３７は、図５の設置状態においてほぼ水平にセットされている。
【００７７】
第１底面部３６には、左右一対の長方形状の透過窓部３６Ｌ，３６Ｒが間隔をおいて左右方向に並設されている。
これらの透過窓部３６Ｌ，３６Ｒは、第１底面部３６に形成した左右一対の開口部を、車載機２との光通信に用いる所定波長（光ビーコンの「近赤外線式インタフェース規格」に準拠する波長帯）の光を主として透過させる光透過シートで閉塞することによって構成されている。
【００７８】
２つの透過窓部３６Ｌ，３６Ｒのうち、左側窓部３６Ｌは、アップリンク光ＵＯの受光窓であり、光通信用の受光部材４３（図６参照）に対応する。従って、車載機２が送出したアップリンク光ＵＯは、左側窓部３６Ｌを透過して当該受光部材４３に到達する。
これに対して、右側窓部３６Ｒは、ダウンリンク光ＤＯの投光窓であり、光通信用の発光部材４２（図６参照）に対応する。従って、当該発光部材４２が送出するダウンリンク光ＤＯは、右側窓部３６Ｒを透過して筐体３１の外部に照射される。
【００７９】
第２底面部３７にも、左右一対の長方形状の透過窓部３７Ｌ，３７Ｒが間隔をおいて左右方向に並設されている。
これらの透過窓部３７Ｌ，３７Ｒは、第２底面部３７に形成した左右一対の開口部を、車両感知に用いる所定波長の光を主として透過させる光透過シートで閉塞することによって構成されている。
【００８０】
２つの透過窓部３７Ｌ，３７Ｒのうち、左側窓部３７Ｌは、入射光ＩＯの投光窓であり、車載感知用の発光部材４５（図６参照）に対応する。従って、当該発光部材４５が送出する入射光ＩＯは、左側窓部３７Ｌを透過して筐体３１の外部に照射される。
これに対して、右側窓部３７Ｒは、反射光ＲＯの受光窓であり、車両感知用の受光部材４６（図６参照）に対応する。従って、道路Ｒや車両２０などに当たって反射した入射光ＩＯの反射光ＲＯは、右側窓部３７Ｒを透過して当該受光部材４６に到達する。
【００８１】
〔ビーコンヘッドの内部構成〕
図６は、ビーコンヘッド８の内部構造を示す斜視図である。
具体的には、図６は、図５（ａ）に示す筐体３１を上下反転させ、その反転状態の筐体３１からケーシング３４を取り外した場合の内部構造を示す斜視図である。
なお、図５（ａ）と図６を対比すれば明らかな通り、図６における上流側／下流側と左側／右側の方向定義は、図５（ａ）に示す設置状態の場合に倣っている。
【００８２】
図６に示すように、送受信ユニット１１は、平板状の回路基板４１と、この回路基板４１の右側に配置された光通信用の発光部材４２と、その回路基板４１の左側に配置された光通信用の受光部材４３とを有する。
光通信用の発光部材４２は、例えばＬＥＤよりなる多数の発光素子４２Ａを備え、これらの発光素子４２Ａを回路基板４１の右側部分の所定範囲に縦横に配列することによって構成されている。
【００８３】
光通信用の受光部材４３は、回路基板４１の左側部分に取り付けられた例えばＰＤよりなる受光素子４３Ａと、この受光素子４３Ａの受光面にアップリンク光ＵＯを集光するレンズ４３Ｂとから構成されている。
送受信ユニット１１の回路基板４１は、ケーシング３４の第１底面部３６と同様に、設置状態において上流側ほど上位となるように傾斜している。
【００８４】
図６に示す天井プレート３５の外周縁部にケーシング３４のフランジ部分を接合して、筐体３１を組み立てると、光通信用の発光部材４２を構成するすべての発光素子４２Ａが、第１底面部３６の右側窓部３６Ｒ（図５参照）の光透過シートに近接し、右側窓部３６Ｒの枠内に収まるように配置される。
また、この場合、光通信用の受光部材４３のレンズ４３Ｂが、第１底面部３６の左側窓部３６Ｌ（図２参照）の光透過シートに近接し、左側窓部３６Ｌの枠内に収まるように配置される。
【００８５】
一方、センサユニット１２は、左右一対の平板状の回路基板４４Ｌ，４４Ｒと、左側の回路基板４４Ｌに設けられた車両感知用の発光部材４５と、右側の回路基板４４Ｒに設けられた車両感知用の受光部材４６とを有する。
車両感知用の発光部材４５は、例えばＬＥＤよりなる多数の発光素子４５Ａを備え、これらの発光素子４５Ａを回路基板４４Ｌの所定範囲に縦横に配列することによって構成されている。
【００８６】
より具体的には、車両感知用の発光部材４５は、回路基板４４Ｌに対して、車両進行方向（図６の上流側／下流側方向）の縦列と、道路幅方向（図６の左側／右側方向）の横列とに、発光素子４５Ａを２次元配列することによって構成されている。
なお、図６の例では、合計２０個の発光素子４５Ａが、縦４列×横５列に配列されているが、発光素子４５Ａの配列パターンはこれに限定されるものではなく、例えば、複数の発光素子４５Ａをいわゆる千鳥状に配列することにしてもよい（図８（ｃ）参照）。
【００８７】
車両感知用の受光部材４６は、回路基板４４Ｒに取り付けられた例えばＰＤよりなる受光素子４６Ａと、この受光素子４６Ａの受光面に反射光ＲＯを集光するレンズ４６Ｂとから構成されている。
なお、図６の例では、センサユニット１２の回路基板４４Ｌ，４４Ｒが発光用と受光用に分離されているが、それらの用途別に基板を分離せず、発光部材４５と受光部材４６を一体物の回路基板に実装することにしてもよい。
【００８８】
図６に示す天井プレート３５の外周縁部にケーシング３４のフランジ部分を接合して、筐体３１を組み立てると、車両感知用の発光部材４５を構成するすべての発光素子４５Ａが、第２底面部３７の左側窓部３７Ｌ（図５参照）の光透過シートのほぼ真上に位置し、左側窓部３７Ｌの枠内に収まるように配置される。
また、この場合、車両感知用の受光部材４６のレンズ４６Ｂが、第２底面部３７の右側窓部３７Ｒ（図５参照）の光透過シートのほぼ直上に近接し、右側窓部３７Ｒの枠内に収まるように配置される。
【００８９】
図５及び図６において、「Ｖ１」は発光部材４５による入射光ＩＯの「発光方向」を示し、「Ｖ２」は受光部材４６による反射光ＲＯの「受光方向」を示している。
ここで、「発光方向Ｖ１」とは、縦横に配列された複数の発光素子４５Ａを１つの光源とみなした場合に、その１つの光源から送出される入射光ＩＯの光軸方向のことをいう。従って、発光方向Ｖ１は、発光部材４５の設置範囲の中心を通って回路基板４４Ｌを垂直に貫通する中心線の方向とほぼ一致する。
【００９０】
これに対して、「受光方向Ｖ２」とは、同強度の反射光ＲＯによる受光素子４６Ａに対する受光レベルが最も高くなる方向のことをいう。ここで、本実施形態では、受光素子４６Ａとレンズ４６Ｂが同軸心状に配置され、受光素子４６Ａの受光面が回路基板４４Ｒと平行となるように取り付けられている。
従って、受光方向Ｖ２は、受光素子４６Ａの中心を通って回路基板４４Ｒを垂直に貫通する中心線の方向とほぼ一致し、上記発光方向Ｖ１とほぼ平行となる。
【００９１】
なお、図６に仮想線で示す符号５１の筒状部材は、筐体３１内に収納した場合の「遮蔽部材」の一例を示しているが、これについては後述する。
また、図６に例示したビーコンヘッド８の内部構造では、送受信ユニット１１とセンサユニット１２との間で、発光部材４２，４５と受光部材４３，４６の設置個所が左右で逆転した構造を採用しているが、それらの設置個所を左右方向で一致させてもよい。
【００９２】
〔車両感知機能を有する光ビーコンの問題点〕
前述の通り、ダウンリンク領域ＤＡの下流端位置ａ０の規格値は＋１．３ｍであり、入射領域Ｂの上流端位置ｙ０の通常の設定値は＋０．９３ｍである。従って、これらの値を遵守してビーコンヘッド８を適切にセットすれば、幾何学的には、入射光ＩＯがダウンリンク光ＤＡと干渉することはない（図３参照）。
【００９３】
しかし、発光素子４５Ａに内在する指向方向又は指向角度の誤差や、入射光ＩＯの乱反射などが原因で、車両感知用の発光部材４５が送出した入射光ＩＯがダウンリンク領域ＤＡの下流側よりの部分に到達し、ダウンリンク光ＤＯと干渉するおそれがある。
特に、車載機２によるダウンリンク光ＤＯの受信の確実性を増すために、ダウンリンク領域ＤＡの下流端位置ａ０を規格値よりも下流よりに設定するような場合には、入射光ＩＯがダウンリンク光ＤＡと干渉する可能性が更に増大することになる。
【００９４】
〔第１実施形態〕
そこで、第１実施形態では、車両感知用の発光部材４５の上流側を光学的に遮蔽することにより、入射光ＩＯの上流側への拡散をできるだけ抑制し、これによって上述の問題点を解決する。
【００９５】
図７（ａ）及び（ｂ）は、第１実施形態に係るビーコンヘッド８の模式的な側面断面図であり、具体的には、車両感知用の発光部材４５の部分に着目した、ビーコンヘッド８の側面断面図である。
図７（ａ）の例では、筐体３１の内部に、車両感知用の発光部材４５の照射範囲を絞るための遮蔽部材５１が設けられている。この遮蔽部材５１は、金属製又は合成樹脂製の不透明な筒部材５２よりなる。
【００９６】
なお、筒部材５２の色彩は、赤外線の反射を抑える観点から、光沢のない黒色であることが望ましい。もっとも、入射光ＩＯが強く反射するのは、発光素子４５Ａからの入射光ＩＯが直射する筒部材５２の内面であるから、その直射が生じない筒部材５２の外面については、任意の色彩を採用し得る。
かかる遮蔽部材５１の色彩の点については、後述する遮蔽プレート５３や遮蔽小片５３などのその他の遮蔽部材５１の場合も同様である。
【００９７】
本実施形態の筒部材５２は、透過窓部３７Ｌの平面形状とほぼ同じ矩形断面である、断面中空の角柱体よりなる。
筒部材５２は、下端縁を透過窓部３７Ｌの周縁に固定することにより、筐体３１の底部の上面（図５の第２底面部３７の内面）に立設されている。筒部材５２の上端部分には、車両感知用の発光部材４６が実装された回路基板４４Ｌが取り付けられている。
【００９８】
第１実施形態の光ビーコン４によれば、筒部材５２よりなる遮蔽部材５１が、車両感知用の発光部材４５の上流側を遮蔽して入射光ＩＯが上流側に拡散するのを抑制する。従って、ダウンリンク領域ＤＡの下流側よりの部分において、入射光ＩＯがダウンリンク光ＤＯと干渉するのを防止ないし低下させることができる。
このため、光通信機能と車両感知機能を併有する光ビーコン４を用いた路車間通信において、車両感知のための入射光ＩＯによって下り方向の通信が阻害されるのが抑制され、下り方向の通信をより確実に行うことができる。
【００９９】
図７（ｂ）に示すように、筒部材５２よりなる遮蔽部材５１は、必ずしも筐体３１の内部に収納する必要はなく、筐体３１の底部の下面（図５の第２底面部３７の下面）から垂下状に取り付けるようにしてもよい。
もっとも、遮蔽部材５１を筐体３１の外部に露出させると、その分だけビーコンヘッド８の高さ寸法が肥大化しかつ美観も悪化するので、ビーコンヘッド８を出来るだけコンパクト化しかつ美観を維持するには、図７（ａ）のように遮蔽部材５１を筐体３１内に収納することが好ましい。
【０１００】
また、図７では図示していないが、筐体３１の底部を上下に貫通するように筒部材５２よりなる遮蔽部材５１を筐体３１に取り付けることにより、遮蔽部材５１の一部（上側部分）だけを筐体３１内に収納してもよい。
この場合でも、遮蔽部材５１の全体が筐体３１の外部に露出する場合に比べて、ビーコンヘッド８の高さ寸法を抑えることができる。
【０１０１】
図７（ａ）に示すように、筒部材５２よりなる遮蔽部材５１を筐体３１内に収納する場合（一部を収納する場合も含まれる。）には、車両感知用の発光部材４５の発光ポイント（具体的には、発光素子４５Ａの先端）を、筐体３１内にある遮蔽部材５１の上端縁の近傍に配置することが好ましい。
この場合、発光ポイントを、例えば筒部材５２の上下方向中央部などの、遮蔽部材５１の上端縁よりも低い位置に配置する場合に比べて、筒部材５２よりなる遮蔽部材５１によって入射光ＩＯの照射範囲を絞ることができる。
【０１０２】
このため、入射光ＩＯが上流側に拡散するのをより確実に抑制でき、遮蔽部材５１による入射光ＩＯの遮蔽効果が向上する。
なお、筒部材５２の断面形状は、長方形状だけでなく、その他各種の多角形や円形、或いは、一部が直線でその他の部分が湾曲したＤ字状など、種々の断面形状を採用し得る。また、遮蔽部材５１により発光部材４５の上流側を遮蔽できれば足りるので、下流側が開放された開放断面の部材や、発光部材４５の上流側だけを遮蔽する板材であってもよい。
【０１０３】
〔第１実施形態の変形例１〕
図８（ａ）は、第１実施形態の変形例１に係るビーコンヘッド８の側面断面図である。具体的には、車両感知用の発光部材４５の部分に着目した、ビーコンヘッド８の側面断面図である。
また、図８（ｂ）及び（ｃ）は、車両感知用の発光部材４５を下方から見た場合の平面図である。
【０１０４】
図８（ａ）及び（ｂ）の例では、遮蔽部材５１が、道路幅方向に沿って延設された複数の遮蔽プレート５３よりなる。これらの遮蔽プレート５３は、車両進行方向に並ぶ横列の上流側をそれぞれ遮蔽するように、車両進行方向に間隔を置いて配置されている。
すなわち、遮蔽プレート５３は、横列を構成する各発光素子４５Ａの上流側における、当該発光素子４５Ａに接触するか或いは僅かに離れた距離で近接した位置に配置されており、その位置から下方に垂下状に延びている。遮蔽プレート５３の固定方法は任意であるが、図例では、遮蔽プレート５３の上端縁が回路基板４４Ｌに固定されている。
【０１０５】
なお、遮蔽プレート５３は、回路基板４４Ｌに対して必ずしも垂直に取り付ける必要はなく、回路基板４４Ｌに対して傾斜させて取り付けても良い。
例えば、図８（ａ）の例において、遮蔽プレート５３の下端を下流側（図示左側）に傾けることにすれば、遮蔽プレート５３の長さを短くしても所望の遮蔽効果を確保でき、遮蔽プレート５３の上下寸法を短縮できる利点がある。
【０１０６】
また、図８（ａ）の例では、遮蔽プレート５３が透過窓部３７Ｌを貫通しているが、遮蔽プレート５３は、その全部が筐体３１内に収納されていてもよいし、筐体３１の下面から垂下状に露出していてもよい。この点については、図８（ｃ）に示す後述の遮蔽小片５４の場合も同様である。
【０１０７】
図８（ｃ）に示すように、遮蔽部材５１は、発光素子４５Ａの上流側をそれぞれ遮蔽するように配置された複数の遮蔽小片５４により構成してもよい。
この遮蔽小片５４は、回路基板４４Ｌに任意のパターンで配列された各発光素子４５Ａの上流側における、当該発光素子４５Ａに接触するか或いは僅かに離れた距離で近接した位置に配置されており、その位置から下方に垂下状に延びている。遮蔽小片５４の固定方法も任意であるが、遮蔽プレート５２の場合と同様に、上端縁を回路基板４４Ｌに固定する方法を採用すればよい。
【０１０８】
図８（ａ）及び（ｂ）に示す遮蔽プレート５３を採用すれば、遮蔽プレート５３が横列の上流側をそれぞれ遮蔽するので、筒部材５２よりなる１つの遮蔽部材５１によってすべての発光素子４５Ａを取り囲む場合（図７参照）に比べて、入射光ＩＯの上流側への拡散抑制効果をより向上することができる。
また、１つの遮蔽プレート５３が複数の発光素子４５Ａよりなる横列の上流側を遮蔽するので、各々の発光素子４５Ａを個別に遮蔽する図８（ｃ）の遮蔽小片５４を採用する場合に比べて、遮蔽部材５１の部品点数が少なくなるという利点もある。
【０１０９】
図８（ｃ）に示す遮蔽小片５４を採用すれば、遮蔽小片５４が発光素子４５Ａの上流側をそれぞれ遮蔽するので、筒部材５２よりなる１つの遮蔽部材５１によってすべての発光素子４５Ａを取り囲む場合（図７参照）に比べて、入射光ＩＯの上流側への拡散抑制効果をより向上することができる。
また、図８（ｃ）に示す遮蔽小片５４の場合には、遮蔽プレート５３に比べて部品点数が増加するが、例えば、複数の発光素子４５Ａを千鳥状に配列する図８（ｃ）の配列パターンのような場合でも、発光素子４５Ａの上流側を確実に遮蔽することができる。
【０１１０】
上述の遮蔽プレート５２及び遮蔽小片５３は、例えば、その上端縁を回路基板４４Ｌの表面（下面）に垂直に固定する場合、概ね３５ｍｍ以上の高さ寸法にすればよい。
その理由は、例えば、砲弾部分の高さがリード部分の距離も含めて１２．５ｍｍでかつ指向角度が７度以上のＬＥＤを想定した場合、遮蔽プレート５２又は遮蔽小片５３の高さを３５ｍｍ以上にすれば、遮蔽プレート５２又は遮蔽小片５３によってＬＥＤの上流側の指向角度が約７°に絞られ、入射光ＩＯの上流側への拡散が抑制されるからである。
【０１１１】
ここで、図８の変形例１では、ビーコンヘッド８の筐体３１における、透過窓部３７Ｌのサイズが縦横４０ｍｍ×４０ｍｍであり、発光部材４５のサイズ（発光素子４５Ａの配列範囲）が縦横２５ｍｍ×３１ｍｍであるものとする。
この場合、遮蔽プレート５２の幅寸法は、少なくとも発光部材４５の幅寸法（＝３１ｍｍ）以上であればよいが、透過窓部３７Ｌの幅寸法（＝４０ｍｍ）と同等かそれ以上に設定することにしてもよい。
【０１１２】
なお、図８（ａ）及び（ｂ）の例において、遮蔽プレート５３の代わりに、横列ごとにその周りを取り囲む筒部材よりなる遮蔽部材５１を用いてもよいし、図８（ｃ）の例において、遮蔽小片５４の代わりに、１つ１つの発光素子４５Ａの周りを取り込む筒部材よりなる遮蔽部材５１を用いてもよい。
【０１１３】
〔第１実施形態の変形例２〕
図９（ａ）〜（ｄ）は、第１実施形態の変形例２に係るビーコンヘッド８における、筐体３１の透過窓部３７Ｌを下方から見た場合の平面図である。
図９（ａ）〜（ｄ）の例では、遮蔽部材５１が、筐体３１の透過窓部３７Ｌの上流側部分（図９の右側部分）を狭める膨出片部５５よりなる。
【０１１４】
この膨出片部５５は、筐体３１の底部に一体に形成されており、車両進行方向（図９の左右方向）に並ぶ４つの横列のうち、最も上流側の横列を構成する一部の発光素子４５Ａを下方から覆う大きさを有している。
膨出片部５５の形状には特に制限はなく、図９（ａ）に示す湾曲形状、図９（ｂ）に示すほぼ三角形状、図９（ｃ）及び（ｄ）に示すほぼ台形状など、種々の形状を採用することができる。
【０１１５】
かかる膨出片部５５よりなる遮蔽部材５１の場合でも、車両感知用の発光部材４５の上流側を遮蔽して入射光ＩＯが上流側に拡散するのを抑制できるので、第１実施形態と同様の作用効果を奏する。
【０１１６】
なお、透過窓部３７Ｌの上流側に膨出片部５５を形成することは、透過窓部３７Ｌの幾何学重心を下流側にずらすことと見なせるので、その重心を透過窓部３７Ｌの中心と仮定すれば、車両感知用の発光部材４５を上流側にずらしたのと同じことになる。
従って、図９の例は、後述する図１０（ｂ）の場合と同様に、入射光ＩＯが上流側に拡散するのを抑制すべく、車両感知用の発光部材４５を透過窓部３７Ｌに対して上流側にずらした場合の一例であると解釈することもできる。
【０１１７】
〔第１実施形態の変形例３〕
図１０（ａ）及び（ｂ）は、第１実施形態の変形例３に係る光ビーコン４のビーコンヘッド８の側面断面図である。具体的には、車両感知用の発光部材４５の部分に着目した、ビーコンヘッド８の側面断面図である。
【０１１８】
第１実施形態の変形例２では、遮蔽部材５１を設けるのではなく、車両感知用の発光部材４５を、筐体３１の内部において通常の基準位置から高さ方向又は水平方向にずらして配置することにより、入射光ＩＯが上流側に拡散するのを抑制している。
例えば、図１０（ａ）の例では、入射光ＩＯが上流側に拡散するのを抑制できる高さ寸法Ｈだけ、車両感知用の発光部材４５を透過窓部３７Ｌから離して配置している。また、図１０（ｂ）の例では、入射光ＩＯが上流側に拡散するのを抑制できる水平寸法Ｌだけ、車両感知用の発光部材４５を透過窓部３７Ｌに対して上流側にずらして配置している。
【０１１９】
通常の光ビーコン４では、すべての発光素子４５Ａからの発光が透過窓部３７Ｌを通過するように、透過窓部３７Ｌは発光部材４５よりも縦横に広くなっているとともに、発光素子４５Ａの先端（下端）が出来るだけ透過窓部３７Ｌに近接し、かつ、発光部材４５の中心と透過窓部３７Ｌの中心の平面位置がほぼ一致するように、発光部材４５が筐体３１の内部に配置されている。
【０１２０】
例えば、具体的な数値を例示すると、透過窓部３７Ｌのサイズは縦横４０ｍｍ×４０ｍｍであり、発光部材４５のサイズ（発光素子４５Ａの配列範囲）は縦横２５ｍｍ×３１ｍｍであり、透過窓部３７Ｌの方が発光部材４５よりも縦横に広い。
また、発光部が砲弾状であるＬＥＤの場合、その砲弾部分の高さが９ｍｍであるが、透過窓部３７ＬとＬＥＤの先端との間が約３．６ｍｍとなるように、発光部材４５が透過窓部３７Ｌに近接して配置される。
【０１２１】
これに対して、図１０（ａ）の例では、通常の光ビーコン４のように、発光素子４５Ａの先端（下端）を透過窓部３７Ｌに近接させるのではなく、その先端を所定の高さ寸法Ｈだけ透過窓部３７Ｌから大きく離して配置することにより、発光部材４５が送出する入射光ＩＯが上流側に拡散するのを抑制している。
なお、所定の高さ寸法Ｈは、発光部材４５と透過窓部３７Ｌの広狭差や、発光素子４５Ａの指向角度などによって変動するので、照射実験等によって特定すればよい。
【０１２２】
他方、図１０（ｂ）の例では、通常の光ビーコン４のように、発光部材４５と透過窓部３７Ｌの中心同士の平面位置を一致させるのではなく、透過窓部３７Ｌに対して発光部材４５を所定の水平寸法Ｌだけ上流側にずらして配置することにより、発光部材４５が送出する入射光ＩＯが上流側に拡散するのを抑制している。
なお、所定の水平寸法Ｌも、発光部材４５と透過窓部３７Ｌの広狭差や、発光素子４５Ａの指向角度などによって変動するので、照射実験等によって特定すればよい。
【０１２３】
なお、第１実施形態の変形例３において、車両感知用の発光部材４５を透過窓部３７Ｌから高さ方向に離す方策（図１０（ａ））と、透過窓部３７に対して水平方向にずらす方策（図１０（ｂ））は、それぞれ単独で採用するだけでなく、それらの方策を同時に採用することにしてもよい。
【０１２４】
〔第１実施形態のその他の変形例〕
上述の第１実施形態（変形例１〜３を含む。）において、車両感知用の発光部材４５を構成する発光素子４５Ａは、例えば指向角度が７度以下の発光素子４５Ａを採用することが好ましい。
その理由は、入射光ＩＯの上流側への拡散をより確実に抑制するには、遮蔽部材５１だけでその抑制を図るだけでなく、発光素子４５Ａの指向角度がなるべく小さくした方がより有効だからである。
【０１２５】
〔第２実施形態〕
第２実施形態では、車両感知用の発光部材４５から、発光タイミングがダウンリンク光ＤＯのパルスと同期した入射光ＩＯを送出させることにより、光信号の干渉そのものの発生を防止し、これによって上述の問題点を解決する。以下、この解決方法の具体例を、前述の図４の回路構成を参照しつつ説明する。
【０１２６】
図４に破線矢印で示すように、第２実施形態の光ビーコン４では、ビーコン制御機７の通信ＩＣ６９が、自身が生成したパルス信号Ｐ１を感知処理部７１にも出力する。
そして、感知処理部７１は、駆動回路６５に出力するパルス信号Ｐ２を、通信ＩＣ６９から入力されたパルス信号Ｐ１と同じ発光タイミングに設定する。
【０１２７】
従って、車両感知用の発光部材４５が送出する入射光ＩＯは、光通信用の発光部材４２が送出するダウンリンク光ＤＯと同期したタイミングで発光し、車載機２にとっては、車両感知用の入射光ＩＯがダウンリンク光ＤＯと同様の光信号となる。
このため、光通信機能と車両感知機能を併有する光ビーコン４を用いた路車間通信において、車両感知のための入射光ＩＯによって下り方向の通信が阻害されることがなく、下り方向の通信を確実に行うことができる。
【０１２８】
ところで、光ビーコン４による光通信では、通信領域Ａに入ったことを車載機２に察知させるべく、ダウンリンク光ＤＯの周期的な発光が恒久的に行われる。
従って、ダウンリンク光ＤＯとパルスが同期した入射光ＩＯの送出を継続する継続期間についてもダウンリンク光ＤＯに合わせると、入射光ＩＯの発光も恒久的に行われる。しかし、この場合、車両感知用の発光部材４５について、光通信用の発光部材４２とほぼ同等の耐久性及び耐熱性が必要となり、製作コストが高騰する要因となる。
【０１２９】
そこで、本実施形態の感知処理部７１は、入射光ＩＯの送出を継続する継続期間Ｔ１と、入射光ＩＯの送出を停止する中断期間Ｔ２とを、ダウンリンク光ＤＯのパルスの周期よりも長い所定周期にて繰り返す休止制御を行う。
かかる中断期間Ｔ２を含む休止制御を行うようにすれば、車両感知用の発光部材４５に必要な耐久性及び耐熱性を、光通信用の発光部材４２に必要なそれらの性能に比べて低めに設定でき、製作コストの高騰を抑えることが可能となる。
【０１３０】
従来の光ビーコン４では、光通信用の発光回路と車両感知用の発光回路が非同期で動作していたが、第２実施形態の光ビーコン４では、上記の通り、ダウンリンク光ＤＯと入射光ＩＯを同期して発光させる
図１２は、ダウンリンク光ＤＯと入射光ＩＯの発光タイミングを同期させる場合の回路構成の一例を示す図である。図１２に示すように、この発光回路は、上段側の光通信用の発光回路（「ダウンリンク用の発光回路」ともいう。）と、下段側の車両感知用の発光回路とを含む。
【０１３１】
図１２に示すように、車両感知用の発光回路には、光通信用の発光回路と同期を取る目的で、フリップフロップ１０１とＡＮＤ回路１０２が挿入されている。
また、これらの挿入により、それぞれ６０ｎｓ及び３０ｎｓの合計９０ｎｓの遅延が生じることから、ダウンリンク用の発光回路の出力についても、同じ９０ｎｓの遅延を生じさせる回路を挿入している。これによって、ダウンリンク光ＤＯと入射光ＩＯの光信号が同期して出力されるようになる。
【０１３２】
車両感知用の発光回路では、ダウンリンク用の発光回路からの出力信号と、車両感知用の発光回路からの出力信号とのＡＮＤを取る処理を実行することにより、従来、車両感知用の発光回路がＬＥＤを発光させていた時間帯（図４の継続時間Ｔ１）において、ダウンリンク光ＤＯと同じ周期のパルス信号が出力される。
従って、図１３に示すように、車両感知用の出力信号（パルス信号）がもともと出力されていた時間帯Ｔ１において、ダウンリンク光ＤＯのパルスと同期する車両感知用の入射光ＩＯのパルスが、断続的にＯＮ／ＯＦＦを繰り返して出力される。
【０１３３】
このようにすれば、ダウンリンク領域ＤＡの下流側と車両感知領域（入射領域Ｂ）の上流側とが重複している場合であっても、車両２０の車載機２において適切にダウンリンク信号を受信することが可能となる。
もっとも、ダウンリンク光ＤＯと入射光ＩＯが重複するエリアでは、ダウンリンク光ＤＯに加えて車両感知用の入射光ＩＯが車載機２に到達する。このため、車載機２がダウンリンク領域ＤＡに進入した後、その重複したエリアに進入するタイミングで、車載機２が受光する光量が急峻に増大することが想定される。
【０１３４】
このような光量の変化が所定値以上となった場合、車載機２の受光回路に含まれる受光感度を調整する機能が十分に働かず、上記の重複エリアの境界において車載機２が光量の増大又は減少に追従できず、ダウンリンク光ＤＯの正常な受信ができない可能性がある。
そのような事態に対応するため、本実施形態においては、車両感知用の入射光ＩＯについては、光量の増大と減少が緩やかに行われる発光方法を採用することが望ましい。
【０１３５】
具体的には、継続期間Ｔ１における複数のパルスよりなる入射光ＩＯが、通常の断続的な矩形状にはならないように、例えば２２μｓかけて最大光量に達するようにすると共に、立ち下り時にも同程度の時間をかけて光量が０に収束するようにする。
この場合、例えば図１４の回路図に示すように、コンデンサＣの容量と抵抗Ｒの定数のうち少なくとも一方を所定値に調整することにより、入射光ＩＯの立ち上がりと立ち下がりを緩やかにしたり急峻にしたりすることができる。
【０１３６】
コンデンサＣの静電容量や抵抗Ｒの抵抗値が大きいほど電圧変化が緩やかになるので、これらの一方又は双方を調整することにより、例えば図１５に示すように、継続期間Ｔ１の先頭部分に位置する入射光ＩＯの複数のパルスを、緩やかに漸増させることができる。なお、図１５では、継続期間Ｔ１の先頭部分を例示しているが、継続期間Ｔ１の終端部分の立ち下がりの場合も同様である。
【０１３７】
図１４の追加回路は、図１２の車両感知用のＬＥＤに電圧２４Ｖを印加している部分に追加すれば良い。
また、図１４において、「従来の感知光パルス」と書かれた部分は、図１２中のフリップフロップ回路１０１の入力側の信号に該当し、「ダウンリンクと同期した感知光パルス」と書かれた部分は、図１２中のＡＮＤ回路１０２からの出力信号に該当する。
【０１３８】
本実施形態の発光回路を試行した結果、立ち上がり所要時間（光量を０から最大値に引き上げるまでにかかる駆動電源の漸増時間）が、２２μｓになるように時定数を設定したケースにおいて、車載機２側におけるダウンリンク信号のＢＥＲ（ビットエラーレート）が所望の値に収まる重複領域（ダウンリンク信号の受光可能領域）の下流端を、ビーコンヘッド８の直下の地点から、上流側に２５ｃｍ乃至７０ｃｍ程度に設定することが可能となった。
【０１３９】
すなわち、車載機２がダウンリンク信号を受信可能なダウンリンク領域ＤＡの下流端位置を、所望地点であるヘッド直下よりも７０ｃｍ上流側までとすることができた。
なお、立ち上がり所要時間は、上記の通り２０μｓ程度が望ましいが、おおよそ５〜５０μｓ程度、より好ましくは、１０〜３０μｓに設定することで、所望のダウンリンク領域ＤＡを確保することが可能になる。
【０１４０】
〔第３実施形態〕
第３実施形態では、所定の周波数以下の光信号を受信しないフィルタ機能を車載機２に付与することにより、入射光ＩＯがダウンリンク光ＤＯと干渉してもダウンリンク光ＤＯのみを車載機２が受信できるようにし、これによって上述の問題点を解決する。
図１１は、第３実施形態に係る車載機２における光受信部２４の回路構成の一例を示す機能ブロック図である。以下、図１１を参照して、本実施形態に係る車載機２の回路構成を説明する。
【０１４１】
図１１に示すように、車載機２の光受信部２４は、図示の左側から順に、受光素子８１，増幅器８２、フィルタ回路８３、コンパレータ８４及び通信ＩＣ８５を含む。
増幅器８２は、受光素子８１にて光電変換された電気信号を増幅し、増幅後の電気信号をフィルタ回路８３に出力する。フィルタ回路８３は、少なくともダウンリンク方向の伝送速度（本実施形態では、１０２４ｋｂｐｓ）の高速信号成分を抽出し、抽出した高速信号をコンパレータ８４に出力する。
【０１４２】
コンパレータ８４は、入力された高速信号を閾値と比較し、この比較によって抽出したデジタルの受信信号（ビットデータ）を通信ＩＣ８５に出力する。
通信ＩＣ６８は、先頭５バイトのアイドルパターンを用いて受信信号の伝送速度を判定および受信クロックを生成し、生成したクロックにてビットデータをサンプリングし、下りフレームに含まれる下りデータを再生する。そして、通信ＩＣ６８は、再生した下りデータを車載制御機２１（図３参照）に送る。
【０１４３】
本実施形態の車載機２では、光受信部２４のフィルタ回路８３は、所定の遮断周波数（例えば、２００ｋＨｚ）以下の受信信号を遮断し、それを超える周波数の受信信号を通過させるハイパスフィルターよりなる。なお、下りフレームの伝送速度が１０２４ｋＨｚの場合には、所定の遮断周波数は５１２ｋＨｚ未満であればよい。
一方、本実施形態の光ビーコン４では、車両感知のための入射光ＩＯは、１０〜５０ｋＨｚの周波数成分が支配的なパルス光よりなる。
【０１４４】
従って、ダウンリンク領域ＤＡの下流側よりの部分において、入射光ＩＯがダウンリンク光ＤＯと干渉しても、入射光ＩＯに基づく電気信号がフィルタ回路８３によって遮断され、ダウンリンク光ＤＯに基づく電気信号のみが受信される。
このため、光通信機能と車両感知機能を併有する光ビーコン４を用いた路車間通信において、車両感知のための入射光ＩＯによって下り方向の通信が阻害されるのが抑制され、下り方向の通信をより確実に行うことができる。
【０１４５】
第３実施形態の車載機２と光通信する光ビーコン４の場合には、発光期間のデューティー比がほぼ５０％である入射光ＩＯを車両感知用の発光部材４５が発光するように、車両感知のための発光時間を制御することが好ましい。
その理由は、入射光ＩＯの発光期間のデューティー比をほぼ５０％にすれば、入射光ＩＯを光電変換した電気信号の周波数特性において、高調波成分のノイズの発生が最も有効に抑えられるからである。
【０１４６】
このため、上記のフィルタ機能を有する車載機２と、上記のデューティー比にて入射光ＩＯの発光を行う光ビーコン４とから路車間通信システムを構成すれば、車載機２側のフィルタ回路８３がより有効に機能し、ダウンリンク光ＤＯの受信をより確実に行うことができる。
【０１４７】
なお、フィルタ回路８３の回路構成は種々のものを採用できるが、抵抗とコンデンサを組み合わせたＲＣ構成のフィルタ回路を採用することが好ましい。
ＲＣ構成のフィルタ回路であれば、オペアンプなどを用いたその他のフィルタ回路に比べて簡便に実装でき、車載機２の設計変更に要する手間を低減できるからである。
【０１４８】
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。本発明の権利範囲は、上述の実施形態の内容ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及びその範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【０１４９】
（付記）
上述の第２実施形態に係る光ビーコン４の特徴を、出願当初の請求項１０の従属請求項として記載すると、次の通りである。
（請求項γ）前記発光制御部は、前記入射光の光量が、前記ダウンリンク光の光量よりも、緩やかに増大するように、前記入射光を送出させる請求項１０に記載の光ビーコン。
【０１５０】
（請求項δ）前記発光制御部は、前記入射光の光量が、前記ダウンリンク光の光量よりも、緩やかに減少するように、前記入射光を送出させる請求項１０又はγに記載の光ビーコン。
【０１５１】
（請求項ε）前記発光制御部は、前記入射光の光量の増加度合が、前記ダウンリンク光の光量の増加度合に比べて抑制されるように、前記入射光を送出させる請求項１０に記載の光ビーコン。
（請求項ζ）前記発光制御部は、前記入射光の光量の減少度合が、前記ダウンリンク光の光量の減少度合に比べて抑制されるように、前記入射光を送出させる請求項１０又はεに記載の光ビーコン。
【符号の説明】
【０１５２】
２      車載機
４      光ビーコン
７      ビーコン制御機
８      ビーコンヘッド（投受光器）
１１      送受信ユニット
１２      センサユニット
２０      車両
２１      車載制御機
２３      光送信部
２４      光受信部
４２      光通信用の発光部材
４３      光通信用の受光部材
４５      車両感知用の発光部材
４６      車両感知用の受光部材
５１      遮蔽部材
５２      筒部材
５３      遮蔽プレート
５４      遮蔽小片
５５      膨出片部
６８      感知ＩＣ（発光制御部）
６９      通信ＩＣ
７０      メインＣＰＵ
８３      フィルタ回路
【要約】
【課題】  光通信機能と車両感知機能を併有する光ビーコンを用いた路車間通信において、下り方向の通信をより確実にする。
【解決手段】  本発明は、光通信機能と車両感知機能を併有する光ビーコン４に関する。この光ビーコン４は、道路Ｒに向けてダウンリンク光ＤＯを送出する光通信用の発光部材４２と、車載機２０がダウンリンク光ＤＯを受信可能なダウンリンク領域ＤＡの下流側に車両感知用の入射光ＩＯを送出する車両感知用の発光部材４５と、車両感知用の発光部材４５の上流側を遮蔽して入射光ＩＯが上流側に拡散するのを抑制する遮蔽部材５１と、を備える。
【選択図】      図７【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１３】
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【図１５】
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【図１２】
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【図１４】
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