(57)【要約】【課題】  アップリンク信号の通信速度を高めたとしても、当該アップリンク信号を適切に受光することができる光ビーコンを提供する。【解決手段】  本発明の光ビーコン４の受光部１１は、ダウンリンク信号の基本周波数の１／２の周波数よりも低い周波数帯域の信号を通過させるローパスフィルタ回路部４２と、ダウンリンク信号の基本周波数付近の信号を除去する第１のトラップ回路部４０と、ダウンリンク信号の基本周波数の１／２の周波数付近の信号を除去する第２のトラップ回路部４１と、を備えることで、当該受光部１１が受光した光信号から前記ダウンリンク信号の信号成分を除去するフィルタ回路３３を備えている。【選択図】      図４
2014003373.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マンチェスター符号化したデータ信号により振幅変調した所定の基本周波数の光信号をダウンリンク信号として車載機に向けて送出する投光部と、
マンチェスター符号化したデータ信号により振幅変調されて光信号として送出されたアップリンク信号を受光する受光部と、を備え、
前記アップリンク信号は、前記ダウンリンク信号の基本周波数の１／２の周波数よりも低い基本周波数の光信号を変調したものであり、
前記受光部は、当該受光部が受光した光信号から前記ダウンリンク信号の信号成分を除去するフィルタ回路を備え、
前記フィルタ回路は、
前記ダウンリンク信号の基本周波数の１／２の周波数よりも低い周波数帯域の信号を通過させるローパスフィルタ回路部と、
前記ダウンリンク信号の基本周波数付近の信号を除去する第１のトラップ回路部と、
前記ダウンリンク信号の基本周波数の１／２の周波数付近の信号を除去する第２のトラップ回路部と、を備えていることを特徴とする光ビーコン。
【請求項２】
前記第１のトラップ回路部、及び前記第２のトラップ回路部は、それぞれ並列ＬＣ回路により構成されているとともに、互いに直列に接続されており、
前記フィルタ回路は、互いに接続された前記両トラップ回路部の前段に一端が接続され他端が接地されている第１のコンデンサと、
前記両トラップ回路部が互いに接続されている接続部に一端が接続され他端が接地されている第２のコンデンサと、
互いに接続された前記両トラップ回路部の後段に一端が接続され他端が接地されている第３のコンデンサと、をさらに備え、
前記ローパスフィルタ回路部は、前記各コンデンサと、前記両トラップ回路部が有するコイルとによってバタワース型のローパスフィルタを構成している請求項１に記載の光ビーコン。
【請求項３】
前記ダウンリンク信号の基本周波数が、１０２４ｋＨｚであり、
前記ローパスフィルタ回路が、少なくとも２５６ｋＨｚの周波数の信号を通過させるように構成されている請求項１又は２に記載の光ビーコン。
【請求項４】
前記コイルの容量が、１６μＨ以上である請求項２又は３に記載の光ビーコン。
【請求項５】
前記コイルの容量が、１０００μＨ以下である請求項４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、光信号を用いて路車間通信を行う光ビーコンに関する。
【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光信号であるダウンリンク情報が車載機に送信されるようになっている（例えば、特許文献１参照）。
このため、光ビーコンは、車載機との間で光信号を送受信するビーコンヘッド（投受光器）を備え、投受光器には、ビーコン制御機から入力された送信信号を発光ダイオードに入力してダウンリンク信号を送出する投光部と、車載機からのアップリンク信号を受光するためのフォトダイオードが受光した光信号を電気信号に変換してビーコン制御機に出力する受光部が搭載されている。
【０００４】
上記光ビーコンの投受光器は、光信号を送出するのと同時に、車載機からの光信号（アップリンク信号）を受光する全二重通信を採用している。
このため、例えば、投受光器が投光したダウンリンク信号が路面や車両で反射し、投受光器の受光部に到達することがある。受光部が反射したダウンリンク信号を受光してしまうとそれがノイズとなり、受光部によるアップリンク信号の受光の妨げとなる。
ここで、上記光ビーコン及び車載機は、互いにマンチェスター符号によって符号化した信号を光信号として振幅変調し、その光信号を送受信することで双方向通信を行っており、互いに異なる基本周波数の光信号を振幅変調することによって通信を行っている。より具体的には、ダウンリンク信号の基本周波数は１０２４ｋＨｚに設定され、アップリンク信号の基本周波数は６４ｋＨｚに設定されている。
【０００５】
投受光器の受光部は、両信号の基本周波数の相違を利用して反射によるダウンリンク信号を除去するように構成されている。すなわち、受光部は、反射によるダウンリンク信号を除去するためのローパスフィルタを備えており、受信可能な信号をその信号周波数によって制限し、反射によるダウンリンク信号の受光を抑制することで安定した全二重通信を実現している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−２６８９２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、近年の路車間通信の高度化に伴って、通信容量拡大の要請が高まっている。通信容量拡大には、通信速度の高速化が有効であるが、特にアップリンク信号の基本周波数が、上述のように、ダウンリンク信号の基本周波数と比較して極端に低く設定されているため、アップリンク信号については、より基本周波数を高めることで通信速度を高める余地があると言える。
【０００８】
例えば、アップリンク信号の基本周波数を、ダウンリンク信号の基本周波数と同一の１０２４ｋＨｚに設定すると、ローパスフィルタではダウンリンク信号を除去することはできない。
さらに、ダウンリンク信号はマンチェスター符号化された信号なので、低調波成分も含まれる場合もある。図８は、マンチェスター符号化による信号波を示す図である。図に示すように、信号波の基本周波数が１０２４ｋＨｚであったとしても、図中「１０１０」のような信号が続く場合には、基本周波数の１／２の周波数である５１２ｋＨｚの周波数成分を有することになる。特に基本周波数の１／２の周波数の低調波成分は比較的レベルが高く現れる場合がある。このため、アップリンク信号の基本周波数を、ダウンリンク信号の基本周波数の１／２の周波数に重複する帯域に設定した場合、ローパスフィルタでは、ダウンリンク信号の低調波成分のみを除去することは困難である。
【０００９】
上記のように、ダウンリンク信号を除去することが困難となる周波数帯域にアップリンク信号の基本周波数を設定すれば、全二重通信を安定して行うことが困難となる。このため、ダウンリンク信号の基本周波数の１／２の周波数に重複する帯域にアップリンク信号の基本周波数を設定することはできない。
【００１０】
そこで、ダウンリンク信号の基本周波数の１／２の周波数を超えない範囲で、現状の基本周波数よりもより高い周波数に設定すれば、ローパスフィルタを用いて、アップリンク信号を取り出すことができると考えられる。
【００１１】
ここで、上記マンチェスター符号によって符号化された方形波信号は、図９に示すように基本周波数に対して高調波成分を含んでいる。図９（ａ）は、方形波信号の一例を示す図であり、図９（ｂ）は、そのスペクトラムの一例を示す図である。図に示すように、基本周波数ｆ、周期Ｔの方形波信号は、例えば、基本周波数ｆの奇数倍の周波数ｎｆ（ｎは奇数）の高調波成分を顕著に含んでいる。このため、アップリンク信号の基本周波数を、可能な範囲で高めれば高めるほど、ローパスフィルタによって除去されるアップリンク信号の高調波成分が多くなる。
【００１２】
図１０（ａ）は、アップリンク信号から再現される方形波信号の実波形を示す図であり、（ｂ）は、（ａ）の高調波成分が除去されたときの波形の一例を示す図である。なお、図１０は、理解容易とするためにその特徴を誇張して示している。図に示すように、アップリンク信号に含まれている高調波成分が除去されると、信号波形の立ち上がり、立ち下がりがなだらかになってしまう。この結果、当該アップリンク信号を方形波として再現することが困難となり、元のデジタル信号を再生することが困難になるおそれがある。
【００１３】
このため、アップリンク信号の通信速度を高めるべく、アップリンク信号の基本周波数を可能な範囲で高く設定したとしても、受光したアップリンク信号の高調波成分が除去されるのを抑え、当該アップリンク信号を適切に受光することができる投受光器が嘱望されていた。
【００１４】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、アップリンク信号の通信速度を高めるべく、アップリンク信号の基本周波数を可能な範囲でできるだけ高く設定したとしても、当該アップリンク信号を適切に受光することができる光ビーコン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】
【００１５】
（１）上記目的を達成するための本発明に係る光ビーコンは、マンチェスター符号化したデータ信号により振幅変調した所定の基本周波数の光信号をダウンリンク信号として車載機に向けて送出する投光部と、マンチェスター符号化したデータ信号により振幅変調されて光信号として送出されたアップリンク信号を受光する受光部と、を備え、
前記アップリンク信号は、前記ダウンリンク信号の基本周波数の１／２の周波数よりも低い基本周波数の光信号を変調したものであり、前記受光部は、当該受光部が受光した光信号から前記ダウンリンク信号の信号成分を除去するフィルタ回路を備え、前記フィルタ回路は、前記ダウンリンク信号の基本周波数の１／２の周波数よりも低い周波数帯域の信号を通過させるローパスフィルタ回路部と、前記ダウンリンク信号の基本周波数付近の信号を除去する第１のトラップ回路部と、前記ダウンリンク信号の基本周波数の１／２の周波数付近の信号を除去する第２のトラップ回路部と、を備えていることを特徴としている。
【００１６】
上記のように構成された光ビーコンによれば、フィルタ回路が、前記ダウンリンク信号の基本周波数の１／２の周波数よりも低い周波数帯域の信号を通過させるローパスフィルタ回路部を備えているので、ダウンリンク信号の基本周波数成分や、基本周波数の１／２の周波数の低調波成分を除去することができる。
また、フィルタ回路は、上記ローパスフィルタ回路部に加えて、ダウンリンク信号の基本周波数付近を除去する第１のトラップ回路部と、ダウンリンク信号の基本周波数の１／２の周波数付近を除去する第２のトラップ回路部とを備えているので、ダウンリンク信号の基本周波数成分及び前記低調波成分をより効果的に除去することができる。
【００１７】
さらに、フィルタ回路が、ダウンリンク信号の基本周波数の１／２の周波数付近の信号を除去する第２のトラップ回路部を備えていることで、ローパスフィルタ回路部の遮断周波数を、上記従来例と比較して、ダウンリンク信号の基本周波数の１／２の周波数により近づけて設定することができる。これによって、当該フィルタ回路の通過帯域をできるだけ高周波数側に拡張することができ、より多くのアップリンク信号の高調波成分を通過させることができる。
この結果、アップリンク信号の高調波成分がローパスフィルタ回路部によって除去されるのを極力抑えることができ、アップリンク信号の基本周波数を可能な範囲でできるだけ高く設定したとしても、受信したアップリンク信号を適切に方形波として再現することができる。
以上のように、本発明によれば、アップリンク信号の通信速度を高めるべく、アップリンク信号の基本周波数を可能な範囲でできるだけ高く設定したとしても、ダウンリンク信号の成分を効果的に除去しつつより多くのアップリンク信号の高調波成分を受光することができ、当該アップリンク信号を適切に受光することができる。
なお、上記基本周波数とは、光信号を生成する際に用いるクロックの周波数を指す。
【００１８】
（２）上記光ビーコンにおいて、前記第１のトラップ回路部、及び前記第２のトラップ回路部は、それぞれ並列ＬＣ回路により構成されているとともに、互いに直列に接続されており、前記フィルタ回路は、互いに接続された前記両トラップ回路部の前段に一端が接続され他端が接地されている第１のコンデンサと、前記両トラップ回路部が互いに接続されている接続部に一端が接続され他端が接地されている第２のコンデンサと、互いに接続された前記両トラップ回路部の後段に一端が接続され他端が接地されている第３のコンデンサと、をさらに備え、前記ローパスフィルタ回路部は、前記各コンデンサと、前記両トラップ回路部が有するコイルとによってバタワース型のローパスフィルタを構成していることが好ましい。
【００１９】
この場合、ローパスフィルタ回路部と、第１のトラップ回路部と第２のトラップ回路部とが、互いにコイルを兼用しているので、フィルタ回路全体として回路構成を簡略化することができる。
なお、上記ローパスフィルタは、３次以上のバタワース型のローパスフィルタであればよく、５次、７次、あるいはさらに高次のバタワース型のローパスフィルタであってもよい。
【００２０】
（３）（４）（５）より具体的には、前記ダウンリンク信号の基本周波数が、１０２４ｋＨｚであり、前記ローパスフィルタ回路が、少なくとも２５６ｋＨｚの周波数の信号を通過させるように構成されていることが好ましい。
この場合、前記コイルの容量が、１６μＨ以上であることが好ましく、さらにこの場合、前記コイルの容量が、１０００μＨ以下であることが好ましい。
この場合、アップリンク信号の基本周波数をできるだけ高く設定してアップリンク信号の通信速度を高めたとしても、受信したアップリンク信号をより適切に方形波として再現することができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、アップリンク信号の通信速度を高めるべく、アップリンク信号の基本周波数を可能な範囲でできるだけ高く設定したとしても、当該アップリンク信号を適切に受光することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施形態に係る光ビーコンが用いられてい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】光ビーコンの通信領域を示す側面図である。
【図３】ビーコンヘッドの受光部の構成を示すブロック図である。
【図４】フィルタ回路の構成を示す回路図である。
【図５】（ａ）は、フィルタ回路の第１トラップ回路部、及び第２トラップ回路部の部分のみを示した回路図であり、（ｂ）は、第１トラップ回路部と第２トラップ回路部とを直列に接続したときの周波数特性を示すグラフである。
【図６】（ａ）は、フィルタ回路のローパスフィルタ回路部の部分のみを示した回路図であり、（ｂ）は、ローパスフィルタ回路部の周波数特性を示すグラフである。
【図７】（ａ）は、図４で示したフィルタ回路の周波数特性を示すグラフであり、（ｂ）は、図４で示したフィルタ回路における各コイルのインダクタンス、及びコンデンサのキャパシタンスを他の値に設定したときの当該フィルタ回路の周波数特性を示すグラフである。
【図８】マンチェスター符号化による信号波を示す図である。
【図９】（ａ）は、方形波信号の一例を示す図であり、（ｂ）は、そのスペクトラムの一例を示す図である。
【図１０】（ａ）は、アップリンク信号から再現される方形波信号の実波形を示す図であり、（ｂ）は、（ａ）の高調波成分が除去されたときの波形の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態を説明する。
〔システムの全体構成〕
図１は、本発明の一実施形態に係る光ビーコンが用いられてい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１に示すように、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、道路を走行する車両２０に搭載された車載機２とを備えている。
【００２４】
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とを備えている。
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、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では４つ）のビーコンヘッド（投受光器ともいう。）８とを有している。
【００２５】
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。
【００２６】
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、投光部１０に対するダウンリンク方向の送信制御と、受光部１１に対するアップリンク方向の受信制御とを同時に行うことができる。
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、投光部２３に対するアップリンク方向の送信制御と、受光部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。
【００２７】
なお、投光部２３に対するアップリンク方向の送信制御と、受光部２４に対するダウンリンク方向の受信制御は同時に行われていても良いが、実態として、どちらかのみしか機能しないように構成されているものとする。すなわち、アップリンクの送信中にはダウンリンクを受信することが困難な構成である。
【００２８】
〔光ビーコンの構成〕
上述のように、光ビーコン４は、ビーコン制御機７と、当該ビーコン制御機７に接続された複数のビーコンヘッド８とを備えており、道路に設置される。
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、道路脇等に配置され、複数のビーコンヘッド８を一括制御する。ビーコン制御機７は、通信部６（図１参照）を介した中央装置３との双方向通信と、車載機２との路車間通信を行う通信制御部としての機能を有している。ビーコン制御機７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。
【００２９】
また、ビーコン制御機７は、車載機２との光通信を利用して当該車載機２を搭載した車両の位置標定を行い、この位置標定に関する情報を車載機２に提供する機能を有している。この位置標定に関する情報は、車載機２によって、車両、及び車両のドライバに対する安全運転支援に用いられる。
【００３０】
複数のビーコンヘッド８は、道路に設けられている車線ごとに対応しており、一台のビーコンヘッド８が各車線の直上に配置される。
各ビーコンヘッド８は、電気光変換が可能な投光部１０と、光電気変換が可能な受光部１１とを筐体の内部に有している。
このうち、投光部１０は、近赤外線よりなるダウンリンク信号（ダウンリンク方向の光信号）をダウンリンク領域ＤＡ（図２参照）に送出する発光素子を有している。
受光部１１は、アップリンク領域ＵＡ（図２参照）にある車載機２からの近赤外線よりなるアップリンク信号（アップリンク方向の光信号）を受光する受光素子を有している。
【００３１】
投光部１０は、ビーコン制御機７から送出されるユーザデータを符号化して送信信号を生成する送信回路と、送信回路が符号化した送信信号を電気−光変換してダウンリンク信号として送出する、発光ダイオード等よりなる発光素子とから構成されている。
前記送信回路は、ユーザデータをマンチェスター符号化方式によって符号化し、符号化したデータ信号により振幅変調した所定の基本周波数の光信号として送信が可能な送信信号を、発光素子に与える。なおこのマンチェスター符号化した送信信号は方形波信号である。
発光素子は、前記送信信号を電気−光変換することで、前記データ信号により振幅変調した所定の基本周波数のダウンリンク信号を送出する。
また、本実施形態において、投光部１０の送信回路は、ダウンリンク信号の基本周波数が１０２４ｋＨｚとなるように変調する。
なお、上記基本周波数とは、光信号を生成する際に用いるクロックの周波数を指す。
【００３２】
前記発光素子は、上記ダウンリンク信号を車載機２に向けて投光する。
前記発光素子は、道路の直下よりも車両進行方向の上流側に向けて近赤外線を発光しており、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が当該ヘッド８の上流側に設定されている。
【００３３】
受光部１１は、フォトダイオード等よりなる光信号を受光する受光素子と、光信号の受光に応じて受光素子が出力する電気信号（受信信号）をデジタル信号に変換するとともに復号することでユーザデータを生成する受信回路とを備えている。受光部１１は、受光素子が受光した車載機２からのアップリンク信号から受信信号を生成し、その受信信号を復号することでユーザデータを取得しビーコン制御機７に出力する。なお、この受光部１１の構成については、後に詳述する。
【００３４】
〔光ビーコンの通信領域〕
図２は、光ビーコン４の通信領域Ａを示す側面図である。上述のように、ビーコンヘッド８は、道路Ｒの直上に配置されており、車両進行方向の上流側に向けて近赤外線を発光する。
図２に示すように、光ビーコン４の通信領域Ａは、ダウンリンク領域（図２において実線のハッチングを設けた領域）ＤＡと、アップリンク領域（図２において破線のハッチングを設けた領域）ＵＡとからなる。
【００３５】
このうち、ダウンリンク領域ＤＡは、ビーコンヘッド８が送出するダウンリンク方向の光信号を、車載機２の投受光器である車載ヘッド２２にて受信できる領域であり、ビーコンヘッド８の投受光位置ｄ、地上１ｍ高さの位置ａ及びｃを頂点とする△ｄａｃで示された範囲である。
また、アップリンク領域ＵＡは、車載ヘッド２２が送出するアップリンク方向の光信号を、ビーコンヘッド８にて受信できる領域であり、上記投受光位置ｄと、地上１ｍ高さの位置ｂ及びｃを頂点とする△ｄｂｃで示された範囲である。
【００３６】
従って、ダウンリンク領域ＤＡとアップリンク領域ＵＡの上流端ｃは互いに一致し、アップリンク領域ＵＡは、ダウンリンク領域ＤＡの車両進行方向の上流部分（図２の右側部分）に重複している。また、ダウンリンク領域ＤＡの車両進行方向長さは、通信領域Ａ全体の同方向長さと一致している。
本実施形態の光ビーコン４（ビーコンヘッド８）は、全二重通信方式を採用しているので、ダウンリンク領域ＤＡに対するダウンリンク信号の送出と、アップリンク領域ＵＡに位置する車載ヘッド２２からのアップリンク信号の受光とを同時に行うことができる。
【００３７】
ダウンリンク領域ＤＡ及びアップリンク領域ＵＡの正式な領域寸法は、光ビーコンに関する規約によって規定されている。
例えば、一般道向けの光ビーコンの場合、ダウンリンク領域ＤＡの下流端ａが、ビーコンヘッド８の直下の１．０〜１．３ｍ上流側に位置し、ダウンリンク領域ＤＡの下流端ａからアップリンク領域ＵＡの下流端ｂまでの距離が２．１ｍと規定されている。
また、アップリンク領域ＵＡの下流端ｂから同領域ＵＡの上流端ｃまでの距離は１．６ｍと規定されている。従って、正式な通信領域Ａの車両進行方向の全長（ａｃ間の長さ）は３．７ｍとなる。
【００３８】
なお、ダウンリンク領域ＤＡの下流端ａを少なくともビーコン直下まで延ばし上流端ｃを上記規定よりも上流側に延ばすことにより、ダウンリンク領域ＤＡの車両進行方向の範囲が広く設定されている場合もある。
【００３９】
具体的な数値で例示すると、ビーコンヘッド８の真下を０ｍ（原点）として、そこから上流方向を正の方向とした場合、本実施形態のダウンリンク領域ＤＡの範囲（図２の位置ａから位置ｃまでの範囲）は、０．７〜６．０ｍとなっている。
このようにダウンリンク領域ＤＡを広めに設定すると、車載機２がダウンリンク方向の光信号を受信する確実性が増すとともに、通信時間が長くなるのでダウンリンク方向の通信容量を拡大することができる。
【００４０】
また、本実施形態のアップリンク領域ＵＡの範囲（図２の位置ｂから位置ｃまでの範囲）は、３．４〜６．０ｍとなっており、上流端ｃの位置が従来よりも１．０ｍだけ上流側に拡張されている。
このようにアップリンク領域ＵＡを広めに設定すると、光ビーコン４がアップリンク方向の光信号を受信する確実性が増とともに、通信時間が長くなるのでアップリンク方向の通信容量を拡大することができる。
【００４１】
〔車載機の構成〕
図２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とを備えており、車載ヘッド２２の内部には、投光部２３と受光部２４が収容されている。
このうち、投光部２３は、近赤外線よりなるアップリンク信号（アップリンク方向の光信号）を発光する発光素子を有し、受光部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信号（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。
【００４２】
投光部２３は、車載制御機２１から出力されるユーザデータを符号化して送信信号を生成する送信回路と、送信回路が符号化した送信信号を電気−光変換してアップリンク信号として送出する、発光ダイオード等よりなる発光素子とから構成されている。
車載機２の投光部２３も、ビーコンヘッド８の投光部１０と同様、送信回路が、ユーザデータをマンチェスター符号化方式によって符号化し、符号化したデータ信号により振幅変調した所定の基本周波数の光信号として送信が可能な送信信号を、発光素子に与える。なおこのマンチェスター符号化した送信信号は方形波信号である。
発光素子は、前記送信信号を電気−光変換することで、前記データ信号により振幅変調した所定の基本周波数のアップリンク信号を送出する。
投光部２３の送信回路は、アップリンク信号の基本周波数が２５６ｋＨｚとなるように変調する。
【００４３】
受光部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（受信信号）をアナログ−デジタル変換するとともに復号することでユーザデータを生成する受信回路とを備えている。受光部２４は、受光素子によって、光ビーコン４からのダウンリンク信号を受光し、その受信信号をユーザデータに復号して車載制御機２１に出力する。
【００４４】
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。
【００４５】
更に、車載制御機２１は、アップリンクデータ（ユーザデータ）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、投光部２３にアップリンク送信させる機能も有する。
この場合、アップリンク速度を高速化することで、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。
【００４６】
また、車載制御機２１は、光ビーコン４から与えられる情報に基づいて、車両２０の運転者に対して安全運転支援を行う機能も有する。上述のように、ビーコン制御機７は、車載機２の位置標定を行い、その位置標定に関する情報を当該車載機２に提供する。車載制御機２１は、安全運転支援の機能として、位置標定に関する情報を用いて、下流に位置する停止線までの距離や、当該停止線に到達するまでの時間を表示して、減速を促す通知を行ったり、車両と連係して、前記停止線の手前で停止するように強制的に制動したりといった機能を有している。
【００４７】
〔ビーコンヘッドの受光部の構成〕
図３は、ビーコンヘッド８の受光部１１の構成を示すブロック図である。受光部１１は、上述のように、車載機２からのアップリンク信号を受光し、その受信信号から得られるユーザデータをビーコン制御機７に出力するものであり、アップリンク信号等の光信号の受光に応じて光−電気変換を行う機能を有しているフォトダイオード（ＰＤ）３０と、受信回路３１とを備えている。
【００４８】
受信回路３１は、光−電気変換によるフォトダイオード３０の出力（受信信号）を増幅する増幅器３２と、増幅器３２により増幅された受信信号が与えられることでダウンリンク信号の成分を除去しアップリンク信号の成分を通過させるフィルタ回路３３と、フィルタ回路３３から出力された受信信号を２値化することでアナログ−デジタル変換しデジタルの受信信号を出力するコンパレータ３４と、デジタル変換された受信信号を復号することでユーザデータを生成しビーコン制御機７へ出力する制御部３５とを備えている。
【００４９】
車載機２からのアップリンク信号は、マンチェスター符号化したデータ信号により振幅変調した所定の基本周波数の光信号である。受光部１１は、フォトダイオード３０によってアップリンク信号を受光すると、当該フォトダイオード３０による光−電気変換によって光信号から受信信号を生成する。アップリンク信号から生成される受信信号は、車載機２において生成されたマンチェスター符号化された送信信号を再現した方形波信号である。
【００５０】
上記受信信号は、フィルタ回路３３を通過した後に、コンパレータ３４によって２値化され、元のデジタル信号に再生される。
デジタル信号に再生された受信信号は、車載機２によってユーザデータがマンチェスター符号化された信号なので、制御部３５は、受信信号を復号することで、ユーザデータを得る。
【００５１】
ここで、本実施形態の光ビーコン４は、全二重通信を採用しているため、受光部１１のフォトダイオード３０が、車載機２からのアップリンク信号を受信する際にも、投光部１０は、ダウンリンク信号を投光する。ダウンリンク信号は道路や車両で反射するため、受光部１１は、その反射したダウンリンク信号をも受光する可能性がある。
受光部１１がダウンリンク信号を受光してしまうとそれがノイズとなり、アップリンク信号の受光が妨げられる。このため、本実施形態の受光部１１は、フォトダイオード３０が生成し出力する受信信号をフィルタ回路３３に通過させることで、受信信号に含まれるダウンリンク信号の成分を除去し、アップリンク信号に基づいた適切な信号波形を再現することで、フォトダイオード３０において反射によるダウンリンク信号を受光したとしても、その反射したダウンリンク信号の影響が抑制できるように構成されている。
【００５２】
〔フィルタ回路の構成〕
図４は、フィルタ回路３３の構成を示す回路図である。図中、フィルタ回路３３は、上述のように、フォトダイオード３０が受光した信号からダウンリンク信号の成分を除去する機能を有しており、第１コイルＬ１と、第１コンデンサＣ１とにより構成された第１トラップ回路部４０と、第２コイルＬ２と、第２コンデンサＣ２とにより構成された第２トラップ回路部４１とを備えている。第１トラップ回路部４０及び第２トラップ回路部４１は、並列ＬＣ回路を構成している。
【００５３】
第１トラップ回路部４０は、一端が増幅器３２に接続されるとともに、他端が第２トラップ回路部４１に接続されている。第２トラップ回路部４１は、一端が第１トラップ回路部４０に接続されるとともに、他端がコンパレータ３４に接続されている。よって、第１トラップ回路部４０及び第２トラップ回路部４１は、それぞれ互いに直列に接続されている。
【００５４】
また、フィルタ回路３３は、一端が第１トラップ回路部４０の前段に接続され他端が接地されている第３コンデンサＣ３と、一端が両トラップ回路部４０，４１が互いに接続されている接続部に接続され他端が接地されている第４コンデンサＣ４と、一端が第２トラップ回路部４１の後段に接続され他端が接地されている第５コンデンサＣ５とをさらに備えている。
【００５５】
上記第３〜第５コンデンサＣ３〜Ｃ５と、両コイルＬ１，Ｌ２とは、５次のバタワース型のローパスフィルタを構成している。
すなわち、フィルタ回路３３は、第３〜第５コンデンサＣ３〜Ｃ５と、両コイルＬ１，Ｌ２とによって構成されたローパスフィルタ回路部４２をさらに有している。
【００５６】
つまり、本実施形態のフィルタ回路３３は、ローパスフィルタ回路部４２と、両トラップ回路部４０，４１とが、第１コイルＬ１と、第２コイルＬ２とを兼用しており、両トラップ回路部４０，４１、及びローパスフィルタ回路部４２を重畳して備えている。これにより、フィルタ回路３３全体として回路構成を簡略化することができる。また、回路基板に対する実装面積を大きく占める傾向が高いコイルをローパスフィルタ回路部４２と両トラップ回路部４０，４１とで兼用したので、例えば、これら各回路を直列に接続した場合と比較して、回路基板面積の小型化を図ることができる。
【００５７】
図５（ａ）は、フィルタ回路３３の第１トラップ回路部４０、及び第２トラップ回路部４１の部分のみを示した回路図である。
本実施形態において、第１トラップ回路部４０は、そのトラップ周波数が約１０００ｋＨｚに設定されており、アップリンク信号の基本周波数である１０２４ｋＨｚ付近の信号を除去するように設定されている。
また、第２トラップ回路部４１は、そのトラップ周波数が約５００ｋＨｚに設定されており、アップリンク信号の基本周波数である１０２４ｋＨｚの１／２の周波数付近の信号を除去するように設定されている。
【００５８】
並列ＬＣ回路における両端のインピーダンスＺは、下記式によって表されるので、下記式の分母が所望のトラップ周波数で「０」となるようにコイルのインダクタンスＬ、及びコンデンサのキャパシタンスＣを設定すればよい。
インピーダンスＺ＝［ｊωＬ×（１／（ｊωＣ））］／［ｊωＬ＋（１／（ｊωＣ））］
【００５９】
本実施形態では、第１コイルＬ１は、１００μＨ、第１コンデンサＣ１は、２５０ｐＦに設定されている。また、第２コイルＬ２は、１００μＨ、第２コンデンサＣ２は、１０００ｐＦに設定されている。
【００６０】
図５（ｂ）は、第１トラップ回路部４０と第２トラップ回路部４１とを直列に接続したときの周波数特性を示すグラフである。図中、縦軸は利得を示しており、横軸は周波数を対数表示している。
図に示すように、この回路では、約５００ｋＨｚの部分と、約１ＭＨｚの部分において、利得が極小となっており、第１トラップ回路部４０のトラップ周波数が約１０００ｋＨｚ、第２トラップ回路部４１のトラップ周波数が約５００ｋＨｚに設定されていることが確認できる。
【００６１】
図６（ａ）は、フィルタ回路３３のローパスフィルタ回路部４２の部分のみを示した回路図である。
本実施形態において、ローパスフィルタ回路部４２は、その遮断周波数が約５００ｋＨｚに設定されており、ダウンリンク信号の基本周波数である１０２４ｋＨｚ付近の信号、及びダウンリンク信号の基本周波数の低調波成分である１０２４ｋＨｚの１／２の周波数付近の信号を除去するように設定されている。
【００６２】
より具体的に、本実施形態では、第３コンデンサＣ３は、２０００ｐＦ、第４コンデンサＣ４は、６３００ｐＦ、第５コンデンサＣ５は、２０００ｐＦに設定されている。また両コイルＬ１，Ｌ２は、上述の通り、１００μＨに設定されている。
上記設定によって、遮断周波数が約５００ｋＨｚに設定されたローパスフィルタが実現される。
【００６３】
図６（ｂ）は、ローパスフィルタ回路部４２の周波数特性を示すグラフである。図中、縦軸は利得を示しており、横軸は周波数を対数表示している。
図に示すように、この回路では、利得の低下が、約５００ｋＨｚで開始しその後周波数が高くなるにしたがって利得の低下が進み電力の遮断が確認できる。これより、遮断周波数が約５００ｋＨｚに設定されていることが判る。なお、遮断周波数とは、通過帯域の通常の利得から３ｄＢ低下した周波数であり、本実施形態のローパスフィルタ回路部４２においても、図に示すように、通過帯域の利得に対して、約３ｄＢ低下した周波数が約５００ｋＨｚとなっている。
【００６４】
本実施形態のフィルタ回路３３は、両トラップ回路部４０，４１、及びローパスフィルタ回路部４２を重畳して備えているので、これらの周波数特性を合わせた特性を有している。
図７（ａ）は、図４で示したフィルタ回路３３の周波数特性を示すグラフである。図中、縦軸は利得を示しており、横軸は周波数を対数表示している。
図に示すように、フィルタ回路３３では、約５００ｋＨｚの部分と、約１ＭＨｚの部分において利得が極小となっており、第１トラップ回路部４０のトラップ周波数（約１０００ｋＨｚ）と、第２トラップ回路部４１のトラップ周波数（約５００ｋＨｚ）が反映されていることが確認できる。
また、５００ｋＨｚより高い周波数帯域では、利得が低い値で現れており、ローパスフィルタ回路部４２による電力の遮断が反映されている。
【００６５】
また、第２トラップ回路部４１のトラップ周波数が約５００ｋＨｚに設定されているので、通過帯域における通常の利得から、約５００ｋＨｚにおける極小値に至るまでの利得変化の傾きが、ローパスフィルタ回路部４２単体の場合と比較して大きく、急激な利得の低下が見られる。その理由は、第２トラップ回路部４１の周波数特性が反映されているからである。
【００６６】
つまり、本実施形態では、ダウンリンク信号の基本周波数の１／２の周波数（５１２ｋＨｚ）付近の信号を除去する第２トラップ回路部４１を備えていることで、トラップ周波数に近づくと急激に利得が低下するという第２トラップ回路部４１の周波数特性がフィルタ回路３３の周波数特性に反映されるので、通過帯域から遮断帯域に至る際の利得変化の傾きを、上記従来例や図６（ｂ）で示したようなローパスフィルタ単体の場合と比較して大きくすることができる。
【００６７】
これによって、ローパスフィルタ回路部４２の遮断周波数を、上記従来例と比較して、ダウンリンク信号の基本周波数の１／２の周波数により近づけて設定することができる。この結果、通過帯域をできるだけ高周波数側に拡張することができ、より多くのアップリンク信号の高調波成分を通過させることができる。
【００６８】
また、上記のようにフィルタ回路３３の通過帯域を高周波数側に拡張できることで、アップリンク信号の基本周波数も上記従来例と比較してより高く設定することができる。
【００６９】
図７（ｂ）は、図４で示したフィルタ回路３３における各コイルのインダクタンス、及びコンデンサのキャパシタンスを他の値に設定したときの当該フィルタ回路３３の周波数特性を示すグラフである。
この場合の各部の値は、以下の通りである。
第１コイルＬ１    ：１００μＨ
第２コイルＬ２    ：８２μＨ
第１コンデンサＣ１：２２０ｐＦ
第２コンデンサＣ２：８２０ｐＦ
第３コンデンサＣ３：３３００ｐＦ
第４コンデンサＣ４：４７００ｐＦ
第５コンデンサＣ５：２２００ｐＦ
【００７０】
図７（ｂ）の場合の周波数特性は、約６００ｋＨｚの部分と、約１．１ＭＨｚの部分において利得が極小となっており、約５００ｋＨｚ付近で急激な利得の低下が見られ、５００ｋＨｚより高い周波数帯域では、利得が低い値で現れており、電力が遮断されている。
この場合も、上記図７（ａ）の場合と同様、ダウンリンク信号の基本周波数（１０２４ｋＨｚ）付近の信号を除去するとともに、約５００ｋＨｚで急激に利得が低下する特性とすることができる。
【００７１】
上記のように構成された光ビーコン４（ビーコンヘッド８）によれば、フィルタ回路３３が、ダウンリンク信号の基本周波数（１０２４ｋＨｚ）の１／２の周波数よりも低い周波数帯域の信号を通過させるローパスフィルタ回路部４２を備えているので、ダウンリンク信号の基本周波数成分や、基本周波数の１／２の周波数の低調波成分を除去することができる。
また、フィルタ回路３３は、ローパスフィルタ回路部４２に加えて、ダウンリンク信号の基本周波数付近を除去する第１トラップ回路部４０と、ダウンリンク信号の基本周波数の１／２の周波数付近を除去する第２トラップ回路部４１とを備えているので、より効果的にダウンリンク信号の基本周波数成分と、低調波成分を除去することができる。
【００７２】
さらに、フィルタ回路３３が、ダウンリンク信号の基本周波数の１／２の周波数付近の信号を除去する第２トラップ回路部４１を備えていることで、上述のように、フィルタ回路３３の通過帯域をできるだけ高周波数側に拡張することができ、より多くのアップリンク信号の高調波成分を通過させることができる。
この結果、アップリンク信号の高調波成分がローパスフィルタ回路部４２によって除去されるのを極力抑えることができ、アップリンク信号の基本周波数を可能な範囲でできるだけ高く設定したとしても、受信したアップリンク信号を適切に方形波として再現することができる。
【００７３】
以上のように、本実施形態によれば、アップリンク信号の通信速度を高めるべく、アップリンク信号の基本周波数を可能な範囲でできるだけ高く設定したとしても、ダウンリンク信号の成分を効果的に除去しつつより多くのアップリンク信号の高調波成分を受光することができ、アップリンク信号を適切に受光することができる。
【００７４】
本発明は、上記各実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、各コイルＬ１，Ｌ２のインダクタンスや、各コンデンサＣ１〜Ｃ５のキャパシタンスは、ダウンリンク信号の基本周波数成分や、低調波成分を除去し、かつ通過帯域をできるだけ高周波数側に拡張することが可能な値に適宜調整することができる。
【００７５】
特に、上記実施形態のローパスフィルタ回路部４２では、各コイルＬ１，Ｌ２にインダクタンスが１００μＨのもの、各コンデンサＣ３〜Ｃ５に、キャパシタンスが２０００ｐＦ及び６０００ｐＦのものを用いた場合、及び、各コイルＬ１，Ｌ２にインダクタンスが８２μＨ及び６８μＨのもの、各コンデンサＣ３〜Ｃ５に、キャパシタンスが３３００ｐＦ、４７００ｐＦ、２２００ｐＦのものを用いた場合を示したが、フィルタ回路３３のインピーダンス次第で、例示した以外の数値にも設定することができる。例えば、上記実施形態の回路構成の場合、フィルタ回路３３のインピーダンスは、約１００Ωであるが、遮断周波数を保ったままインピーダンスをｋ倍にしたい場合、コイルのインダクタンスをｋ倍にコンデンサのキャパシタンスを１／ｋ倍にすればよく、例示した以外の数値に設定することができる。
【００７６】
但し、例えば、フィルタ回路３３のインピーダンスを５０Ω未満にすると、第３〜第５コンデンサＣ３〜Ｃ５を経由して受信信号が接地側に流れてしまいロスが生じる。
よって、効率性を高めるべく、遮断周波数を約５００ｋＨｚとしてインピーダンスが５０Ω以上とするためには、下記式に示すように、各コイルＬ１，Ｌ２のインダクタンスＬは、１６μＨ以上であることが好ましい。
ωＬ≧５０  （Ω）
ω＝２πｆ＝２π×５００×１０３
よって、インダクタンスＬ≧１５．９×１０−６  （Ｈ）
【００７７】
一方、インピーダンスは大きいほど後段の回路との接続性がよく、そのためには大容量のコイルを設ける必要がある。しかし、一般的に容量の大きいコイルは、その部品としてのサイズが大きくなるため、実装面積の削減化の観点からは不利になる。このため、各コイルＬ１，Ｌ２のインダクタンスＬは、１０００μＨ以下であることが好ましい。
【００７８】
また、上記実施形態では、ローパスフィルタ回路部４２が５次のバタワース型のローパスフィルタを構成する場合を例示したが、ローパスフィルタ回路部４２は、３次以上のバタワース型のローパスフィルタであればよく、３次、７次、あるいはさらに高次のバタワース型のローパスフィルタとすることもできる。なお、この場合、ローパスフィルタ回路部４２が有するコイルに応じて、重畳されるトラップ回路部を増減することもできる。
【００７９】
また、上記実施形態では、両トラップ回路部４０，４１、及びローパスフィルタ回路部４２を重畳して備えている場合を例示したが、両トラップ回路部４０，４１、及びローパスフィルタ回路部４２を直列に接続する構成としても、ダウンリンク信号の成分を効果的に除去でき、より多くのアップリンク信号の高調波成分を受光して当該アップリンク信号を適切に受光することができる。
【００８０】
なお、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、特許請求の範囲によって示され、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。
【符号の説明】
【００８１】
２  車載機
８  ビーコンヘッド
１０  投光部
１１  受光部
３３  フィルタ回路
４０  第１トラップ回路部
４１  第２トラップ回路部
４２  ローパスフィルタ回路部
Ｌ１  第１コイル
Ｌ２  第２コイル
Ｃ３  第３コンデンサ（第１のコンデンサ）
Ｃ４  第４コンデンサ（第２のコンデンサ）
Ｃ５  第５コンデンサ（第３のコンデンサ）
【図１】
2014003373.tif 000003
【図２】
2014003373.tif 000004
【図３】
2014003373.tif 000005
【図４】
2014003373.tif 000006
【図５】
2014003373.tif 000007
【図６】
2014003373.tif 000008
【図７】
2014003373.tif 000009
【図８】
2014003373.tif 000010
【図９】
2014003373.tif 000011
【図１０】
2014003373.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成25年4月5日(2013.4.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マンチェスター符号化したデータ信号により振幅変調した所定の基本周波数の光信号をダウンリンク信号として車載機に向けて送出する投光部と、
マンチェスター符号化したデータ信号により振幅変調されて光信号として送出されたアップリンク信号を受光する受光部と、を備え、
前記アップリンク信号は、前記ダウンリンク信号の基本周波数の１／２の周波数よりも低い基本周波数の光信号を変調したものであり、
前記受光部は、当該受光部が受光した光信号から前記ダウンリンク信号の信号成分を除去するフィルタ回路を備え、
前記フィルタ回路は、
前記ダウンリンク信号の基本周波数の１／２の周波数よりも低い周波数であって、前記ダウンリンク信号の基本周波数の１／２の周波数付近の周波数が遮断周波数とされたローパスフィルタ回路部と、
前記ダウンリンク信号の基本周波数付近の信号を除去する第１のトラップ回路部と、
前記ダウンリンク信号の基本周波数の１／２の周波数付近の信号を除去する第２のトラップ回路部と、を備えていることを特徴とする光ビーコン。
【請求項２】
前記第２のトラップ回路部は、前記ダウンリンク信号の基本周波数の１／２の周波数付近の信号を除去することで、前記ローパスフィルタ回路部における通過帯域から遮断帯域に至る際の利得変化の傾きを前記ローパスフィルタ回路部単体の場合よりも大きくしうる回路である請求項１に記載の光ビーコン。
【請求項３】
マンチェスター符号化したデータ信号により振幅変調した所定の基本周波数の光信号をダウンリンク信号として車載機に向けて送出する投光部と、
マンチェスター符号化したデータ信号により振幅変調されて光信号として送出されたアップリンク信号を受光する受光部と、を備え、
前記アップリンク信号は、前記ダウンリンク信号の基本周波数の１／２の周波数よりも低い基本周波数の光信号を変調したものであり、
前記受光部は、当該受光部が受光した光信号から前記ダウンリンク信号の信号成分を除去するフィルタ回路を備え、
前記フィルタ回路は、
前記ダウンリンク信号の基本周波数の１／２の周波数よりも低い周波数帯域の信号を通過させるローパスフィルタ回路部と、
前記ダウンリンク信号の基本周波数付近の信号を除去する第１のトラップ回路部と、
前記ダウンリンク信号の基本周波数の１／２の周波数付近の信号を除去する第２のトラップ回路部と、を備え、
前記第２のトラップ回路部は、前記ダウンリンク信号の基本周波数の１／２の周波数付近の信号を除去することで、前記ローパスフィルタ回路部における通過帯域から遮断帯域に至る際の利得変化の傾きを前記ローパスフィルタ回路部単体の場合よりも大きくしうる回路であることを特徴とする光ビーコン。
【請求項４】
前記ダウンリンク信号の基本周波数が、１０２４ｋＨｚであり、
前記ローパスフィルタ回路の遮断周波数が、約５００ｋＨｚに設定されている請求項１〜３のいずれか一項に記載の光ビーコン。
【請求項５】
前記第１のトラップ回路部、及び前記第２のトラップ回路部は、それぞれ並列ＬＣ回路により構成されているとともに、互いに直列に接続されており、
前記フィルタ回路は、互いに接続された前記両トラップ回路部の前段に一端が接続され他端が接地されている第１のコンデンサと、
前記両トラップ回路部が互いに接続されている接続部に一端が接続され他端が接地されている第２のコンデンサと、
互いに接続された前記両トラップ回路部の後段に一端が接続され他端が接地されている第３のコンデンサと、をさらに備え、
前記ローパスフィルタ回路部は、前記各コンデンサと、前記両トラップ回路部が有するコイルとによってバタワース型のローパスフィルタを構成している請求項１〜４のいずれか一項に記載の光ビーコン。
【請求項６】
前記コイルの容量が、１６μＨ以上である請求項５に記載の光ビーコン。
【請求項７】
前記コイルの容量が、１０００μＨ以下である請求項６に記載の光ビーコン。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
（１）上記目的を達成するための本発明に係る光ビーコンは、マンチェスター符号化したデータ信号により振幅変調した所定の基本周波数の光信号をダウンリンク信号として車載機に向けて送出する投光部と、マンチェスター符号化したデータ信号により振幅変調されて光信号として送出されたアップリンク信号を受光する受光部と、を備え、前記アップリンク信号は、前記ダウンリンク信号の基本周波数の１／２の周波数よりも低い基本周波数の光信号を変調したものであり、前記受光部は、当該受光部が受光した光信号から前記ダウンリンク信号の信号成分を除去するフィルタ回路を備え、前記フィルタ回路は、前記ダウンリンク信号の基本周波数の１／２の周波数よりも低い周波数であって、前記ダウンリンク信号の基本周波数の１／２の周波数付近の周波数が遮断周波数とされたローパスフィルタ回路部と、前記ダウンリンク信号の基本周波数付近の信号を除去する第１のトラップ回路部と、前記ダウンリンク信号の基本周波数の１／２の周波数付近の信号を除去する第２のトラップ回路部と、を備えていることを特徴としている。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
（２）上記光ビーコンにおいて、前記第２のトラップ回路部は、前記ダウンリンク信号の基本周波数の１／２の周波数付近の信号を除去することで、前記ローパスフィルタ回路部における通過帯域から遮断帯域に至る際の利得変化の傾きを前記ローパスフィルタ回路部単体の場合よりも大きくしうる回路であることが好ましい。
（３）また、本発明に係る光ビーコンは、マンチェスター符号化したデータ信号により振幅変調した所定の基本周波数の光信号をダウンリンク信号として車載機に向けて送出する投光部と、マンチェスター符号化したデータ信号により振幅変調されて光信号として送出されたアップリンク信号を受光する受光部と、を備え、前記アップリンク信号は、前記ダウンリンク信号の基本周波数の１／２の周波数よりも低い基本周波数の光信号を変調したものであり、前記受光部は、当該受光部が受光した光信号から前記ダウンリンク信号の信号成分を除去するフィルタ回路を備え、前記フィルタ回路は、前記ダウンリンク信号の基本周波数の１／２の周波数よりも低い周波数帯域の信号を通過させるローパスフィルタ回路部と、前記ダウンリンク信号の基本周波数付近の信号を除去する第１のトラップ回路部と、前記ダウンリンク信号の基本周波数の１／２の周波数付近の信号を除去する第２のトラップ回路部と、を備え、前記第２のトラップ回路部は、前記ダウンリンク信号の基本周波数の１／２の周波数付近の信号を除去することで、前記ローパスフィルタ回路部における通過帯域から遮断帯域に至る際の利得変化の傾きを前記ローパスフィルタ回路部単体の場合よりも大きくしうる回路であることを特徴としている。
（５）上記光ビーコンにおいて、前記第１のトラップ回路部、及び前記第２のトラップ回路部は、それぞれ並列ＬＣ回路により構成されているとともに、互いに直列に接続されており、前記フィルタ回路は、互いに接続された前記両トラップ回路部の前段に一端が接続され他端が接地されている第１のコンデンサと、前記両トラップ回路部が互いに接続されている接続部に一端が接続され他端が接地されている第２のコンデンサと、互いに接続された前記両トラップ回路部の後段に一端が接続され他端が接地されている第３のコンデンサと、をさらに備え、前記ローパスフィルタ回路部は、前記各コンデンサと、前記両トラップ回路部が有するコイルとによってバタワース型のローパスフィルタを構成していることが好ましい。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
（４）（６）（７）より具体的には、前記ダウンリンク信号の基本周波数が、１０２４ｋＨｚであり、前記ローパスフィルタ回路の遮断周波数が、約５００ｋＨｚに設定されていることが好ましい。
この場合、前記コイルの容量が、１６μＨ以上であることが好ましく、さらにこの場合、前記コイルの容量が、１０００μＨ以下であることが好ましい。
この場合、アップリンク信号の基本周波数をできるだけ高く設定してアップリンク信号の通信速度を高めたとしても、受信したアップリンク信号をより適切に方形波として再現することができる。