(57)【要約】【課題】  ビーコンヘッドの製作時における発光ダイオードの選定作業を容易にする。【解決手段】  本発明の一態様に係る装置は、道路を走行する車両の車載機と光通信する光ビーコンのビーコンヘッドであって、直列に接続された複数の発光ダイオードを有する発光ユニットと、複数の前記発光ダイオードを駆動する駆動ユニットと、を備えており、前記駆動ユニットは、複数の前記発光ダイオードに対する電流制限の抵抗値が異なる複数の駆動回路と、複数の前記駆動回路のうちのいずれか１つを選択するためのセレクタと、を有する。【選択図】      図６
2019075652.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
道路を走行する車両の車載機と光通信する光ビーコンのビーコンヘッドであって、
直列に接続された複数の発光ダイオードを有する発光ユニットと、
複数の前記発光ダイオードを駆動する駆動ユニットと、を備えており、
前記駆動ユニットは、
複数の前記発光ダイオードに対する電流制限の抵抗値が異なる複数の駆動回路と、
複数の前記駆動回路のうちのいずれか１つを選択するためのセレクタと、を有する光ビーコンのビーコンヘッド。
【請求項２】
前記駆動回路は、
入力されたダウンリンク信号に応じて複数の前記発光ダイオードに順電流を供給するスイッチング素子と、
前記スイッチング素子と前記発光ダイオードの間に介在する電流制限抵抗と、前記電流制限抵抗と前記発光ダイオードを繋ぐ第１電流ラインと、前記電流制限抵抗と前記スイッチング素子を繋ぐ第２電流ラインとを含む電流路と、を有しており、
複数の前記駆動回路のうちの少なくとも２つの駆動回路の前記第１電流ラインが、共通の電流ラインよりなる請求項１に記載の光ビーコンのビーコンヘッド。
【請求項３】
前記第１電流ラインに対応する幅方向中央の導通部と、前記第２電流ラインに対応する幅方向外側の導通部とを含む所定幅の回路パターンが回路基板に実装されており、
前記少なくとも２つの駆動回路に含まれる前記電流制限抵抗を構成する抵抗素子が、前記回路基板における前記回路パターンの設置範囲に含まれる位置に実装されている請求項２に記載の光ビーコンのビーコンヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、道路を走行する車両の車載機と光通信する光ビーコンのビーコンヘッドに関する。
【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多重放送システムを利用した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となっている。
【０００３】
具体的には、車両の保持するビーコン間の旅行時間情報など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。逆に、光ビーコンは、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などを含むダウンリンク情報を車載機に送信するようになっている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
従って、光ビーコンは、車両の車載機との間で光信号を投受光するビーコンヘッドを備えている。
ビーコンヘッドには、ビーコン制御機から送信された電気信号（ダウンリンク信号）を発光ダイオード（ＬＥＤ）に入力して光信号を送出する発光ユニットと、フォトダイオード（ＰＤ）が受光した光信号を電気信号（アップリンク信号）に変換してビーコン制御機に送信する受光ユニットが搭載されている。
【０００５】
ビーコンヘッドの発光ユニットは、ダウンリンク領域における通信光量が所定以上となるように、回路基板に複数の発光ダイオードを配列した構造となっている。
また、所望の発光量を確保しつつ消費電力を抑えるため、発光ユニットを構成するすべての発光ダイオードのうち、一部の複数の発光ダイオードは直列に接続されている場合がある（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−２６８９２５号公報
【特許文献２】特開２０１４−２０７６４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
発光ダイオードは、順電流の多寡によって発光量が変化し、所定値以上の順電流を供給しないと所望の発光量を確保できない。従って、発光ダイオードのデータシートには、通常、所定の順電流値における個体差に基づく順電圧の変動範囲が規定されている。
しかし、従来のビーコンヘッドでは、電流制限の抵抗値が固定された駆動回路を１つしか備えていない。このため、順電圧の変動範囲が比較的小さい良品を選定しないと、直列に接続された複数の発光ダイオードを適切に駆動できない場合がある。
【０００８】
本発明は、かかる従来の問題点に鑑み、ビーコンヘッドの製作時における発光ダイオードの選定作業を容易にすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一態様に係る装置は、道路を走行する車両の車載機と光通信する光ビーコンのビーコンヘッドであって、直列に接続された複数の発光ダイオードを有する発光ユニットと、複数の前記発光ダイオードを駆動する駆動ユニットと、を備えており、前記駆動ユニットは、複数の前記発光ダイオードに対する電流制限の抵抗値が異なる複数の駆動回路と、複数の前記駆動回路のうちのいずれか１つを選択するためのセレクタと、を有する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、ビーコンヘッドの製作時における発光ダイオードの選定作業を容易にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【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を示す道路の側面図である。
【図４】ビーコンヘッドの設置状態を示す斜視図である。
【図５】ビーコンヘッドの内部構造を示す斜視図である。
【図６】第１実施形態に係る駆動ユニットの回路構成図である。
【図７】第２実施形態に係る駆動ユニットの回路構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
＜本発明の実施形態の概要＞  
以下、本発明の実施形態の概要を列記して説明する。
【００１３】
（１）  本実施形態に係る装置は、道路を走行する車両の車載機と光通信する光ビーコンのビーコンヘッドであって、直列に接続された複数の発光ダイオードを有する発光ユニットと、複数の前記発光ダイオードを駆動する駆動ユニットと、を備えており、前記駆動ユニットは、複数の前記発光ダイオードに対する電流制限の抵抗値が異なる複数の駆動回路と、複数の前記駆動回路のうちのいずれか１つを選択するためのセレクタと、を有するものである。
【００１４】
本実施形態のビーコンヘッドによれば、駆動ユニットが、複数の発光ダイオードに対する電流制限の抵抗値が異なる複数の駆動回路と、複数の駆動回路のうちのいずれか１つを選択するためのセレクタとを有するので、電流制限の抵抗値が１種類である場合に比べて、発光ダイオードに許容し得る順電圧の変動範囲を拡張することができる。
このため、順電圧の変動範囲が比較的小さい良品を選定する必要がなくなり、ビーコンヘッドの製作時における発光ダイオードの選定作業が容易になる。
【００１５】
（２）  本実施形態のビーコンヘッドにおいて、前記駆動回路は、入力されたダウンリンク信号に応じて複数の前記発光ダイオードに順電流を供給するスイッチング素子と、前記スイッチング素子と前記発光ダイオードの間に介在する電流制限抵抗と、前記電流制限抵抗と前記発光ダイオードを繋ぐ第１電流ラインと、前記電流制限抵抗と前記スイッチング素子を繋ぐ第２電流ラインとを含む電流路と、を有しており、複数の前記駆動回路のうちの少なくとも２つの駆動回路の前記第１電流ラインが、共通の電流ラインよりなることが好ましい。
【００１６】
本実施形態のビーコンヘッドによれば、複数の駆動回路のうちの少なくとも２つの駆動回路の第１電流ラインが共通の電流ラインよりなるので、少なくとも２つの駆動回路に含まれる抵抗素子の実装位置を近接させることができる。従って、駆動ユニットの電子部品の実装面積の増加を抑制することができる。
【００１７】
（３）  本実施形態のビーコンヘッドにおいて、前記第１電流ラインに対応する幅方向中央の導通部と、前記第２電流ラインに対応する幅方向外側の導通部とを含む所定幅の回路パターンが回路基板に実装されており、前記少なくとも２つの駆動回路に含まれる前記電流制限抵抗を構成する抵抗素子が、前記回路基板における前記回路パターンの設置範囲に含まれる位置に実装されていることが好ましい。
【００１８】
本実施形態のビーコンヘッドによれば、少なくとも２つの駆動回路のうちのいずれの駆動回路を動作させても、抵抗素子の発熱が所定幅の回路パターンのほぼ全体から放熱し、所定幅の回路パターンのほぼ全体が伝熱機能を発揮する。
従って、駆動ユニットの電子部品の実装面積の増加を抑制しつつ、駆動ユニットの温度上昇を抑えることができる。
【００１９】
＜本発明の実施形態の詳細＞
以下、図面を参照して、本発明の実施形態の詳細を説明する。なお、以下に記載する実施形態の少なくとも一部を任意に組み合わせてもよい。
【００２０】
〔システムの全体構成〕
図１は、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、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とを備える。
【００２１】
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のヘッド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）８とを有する。
【００２２】
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。
【００２３】
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、ビーコン制御機７は、発光ユニット１１に対するダウンリンク方向の送信制御と、受光ユニット１２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、車載機２の通信制御機は、アップリンク方向の送信制御と、ダウンリンク方向の受信制御とを同時には行わない。
【００２４】
〔光ビーコンの全体構成〕
図１に示すように、光ビーコン４のビーコンヘッド８は、車載機２に光信号を送出する発光ユニット１１と、車載機２からの光信号を受光する受光ユニット１２とを備える。
発光ユニット１１は、近赤外線よりなるダウンリンク光（ダウンリンク方向の光信号）ＤＯを道路Ｒのダウンリンク領域ＤＡ（図３参照）に送出する。受光ユニット１２は、アップリンク領域ＵＡ（図３参照）にある車載機２から送出された、近赤外線よりなるアップリンク光（アップリンク方向の光信号）ＵＯを受光する。
【００２５】
発光ユニット１１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）等からなる発光素子とを有する。
発光ユニット１１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を上流側に向かって斜め下方に送出する。
【００２６】
受光ユニット１２は、フォトダイオード（ＰＤ）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の信号を生成する受光回路とを有する。受光ユニット１２の受光素子は、車載機２がビーコンヘッド８の手前で送出した近赤外線の光信号であるアップリンク光ＵＯを受光して電気信号に変換する。
受光ユニット１２の受信回路は、変換された電気信号から生成したデジタル信号をビーコン制御機７に送る。
【００２７】
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、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、所定の通信規格に従って車載機２との路車間通信を行う通信制御部としての機能を有する。
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（図示せず）に格納している。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が上記の通信制御部としての機能を実現する。
【００２８】
例えば、ビーコン制御機７は、車両ＩＤの識別値（以下、「ＩＤ値」ともいう。）が未格納である車線通知情報を含むダウンリンク信号（第１の下りフレーム）や、所定の提供情報を含むダウンリンク信号（第１の下りフレーム）を発光ユニット１１に所定周期で常に送出させている。
ビーコン制御機７は、上記ダウンリンク信号の送出を継続しつつ、そのダウンリンク信号の受信を契機として車載機２が送信するであろう、ＩＤ値を含むアップリンク信号（上りフレーム）の受信の有無を判定している。
【００２９】
ビーコン制御機７は、受光ユニット１２によりアップリンク信号の受信を検出すると、そのアップリンク信号から抽出したＩＤ値と車線番号値を格納した車線通知情報と、当該車両２０向けの提供情報とを生成し、生成した各情報を含む１又は複数のダウンリンク信号（第２の下りフレーム）を、発光ユニット１１に所定時間（例えば、２５０〜３５０ｍｓ）だけ送出させる。
【００３０】
そして、ビーコン制御機７は、上記所定時間が経過すると、ダウンリンク信号に含める提供情報の内容を元に戻して、次に到来する車両２０の車載機２からのアップリンク信号の受信を待機する。
なお、ビーコン制御機７は、車両２０の位置及び時刻などの走行軌跡よりなるプローブデータなどの、アップリンク信号に含まれる情報を中央装置３に転送する。
【００３１】
〔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Ｌ１〜Ｌ４を有する道路Ｒに設置されている。
光ビーコン４は、各車線Ｌ１〜Ｌ４に対応してそれぞれ設けられた複数のビーコンヘッド８と、これらのビーコンヘッド８を一括制御する通信制御部として機能する１台のビーコン制御機７とを備える。
【００３２】
ビーコン制御機７は、道路Ｒの歩道部分に立設した支柱１３に設置されている。各ビーコンヘッド８は、支柱１３から道路Ｒ側に水平に架設した架設バー（梁部材）１４に取り付けられ、各車線Ｌ１〜Ｌ４のほぼ中央位置の直上に配置されている。
ビーコンヘッド８の発光ユニット１１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を発光する。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る。
【００３３】
〔光ビーコンの通信領域〕
図３は、光ビーコン４の通信領域Ａを示す道路Ｒの側面図である。
図３に示すように、光ビーコン４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）とから構成されている。
【００３４】
２００１年８月３日策定のＵＴＭＳ（Universal Traffic Management Systems）協会の「光学式車両感知器  近赤外線式インタフェース規格  版２」（以下、「旧インタフェース規格」という。）では、各領域ＤＡ，ＵＡの上下流端位置の規格値は次の通りである。
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）
【００３５】
２０１６年１月２８日策定のＵＴＭＳ協会の「高度化光ビーコン  近赤外線式インタフェース規格  版４」（以下、「新インタフェース規格」という。）では、各領域ＤＡ，ＵＡの上流端位置の規格値（一般道路の場合）は次の通りである。
ダウンリンク領域ＤＡの下流端位置ａ０：＋０．７０ｍ
アップリンク領域ＵＡの下流端位置ｂ０：ａ０＋２．７０ｍ（＝３．４０ｍ）
双方領域ＤＡ，ＵＡの上流端位置ｃ０  ：ｂ０＋２．６４ｍ（＝６．０４ｍ）
各位置ａ０〜ｃ０の規格値は、道路面からの高さＨが１．０ｍの基準面における投受光器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。
【００３６】
旧インタフェース規格では、車載機２が送信するアップリンク光ＵＯの伝送速度は６４ｋｂｉｔ／ｓのみであり、車載機２が受信するダウンリンク光ＤＯの伝送速度は１０２４ｋｂｉｔ／ｓのみである。
これに対して、新インタフェース規格では、ダウンリンク光ＤＯの伝送速度は従来通りであるが、アップリンク光ＵＯの伝送速度が高低２種類のマルチレート（低速が６４ｋｂｉｔ／ｓでかつ高速が２５６ｋｂｉｔ／ｓ）に変更されている。
【００３７】
従って、新インタフェース規格に従う光ビーコン４は、従来通りの低速アップリンク受信と新たな高速アップリンク受信とが可能なマルチレート対応の光ビーコン（「新光ビーコン」又は「高度化光ビーコン」と呼ばれる。）である。
また、新インタフェース規格に従う車載機２は、従来通りの低速アップリンク送信と新たな高速アップリンク送信とが可能なマルチレート対応の車載機（「新車載機」又は「高度化車載機」と呼ばれる。）である。
【００３８】
もっとも、本実施形態の光ビーコン４及び車載機２は、高速アップリンク通信に非対応の旧型の機器、及び、高速アップリンク通信に対応する新型の機器のいずれもよい。
【００３９】
〔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（通信制御部）２１と車載ヘッド（光送受信部）２２とを備える。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。
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、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。
【００４０】
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。
光受信部２４は、ダウンリンク方向の光信号を光電変換して電気信号を出力するフォトダイオード等よりなる受光素子と、出力された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を有する。
【００４１】
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（図示ぜず）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の機能を実現する。
【００４２】
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、新インタフェース規格のようにアップリンク速度を高速化すれば、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。
【００４３】
車載制御機２１は、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６４ｋｂｉｔ／ｓ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。
【００４４】
〔ビーコンヘッドの外部構造〕
図４は、ビーコンヘッド８の設置状態を示す斜視図である。
図４に示すように、ビーコンヘッド８は、発光ユニット１１などを収納する筐体２８を有する。筐体２８は、その両側面を支持するブラケット２９を介して架設バー１４に連結されている。 筐体２８は、水平な下面部２８Ａと、下面部２８Ａの上流側縁に繋がる前面部２８Ｂとを有する。前面部２８Ｂは、上流側ほど上方となる方向に傾斜している。
【００４５】
前面部２８Ｂには、第１前窓部３１及び第２前窓部３２が形成されている。第２前窓部３２は、第１前窓部３１よりも幅が狭い。第１前窓部３１の内面側には、発光ユニット１１が配置され、第２前窓部３２の内面側には、受光ユニット１２が配置されている。
筐体２８内の発光ユニット１１が送出したダウンリンク光ＤＯは、第１前窓部３１を通過して道路Ｒに到達する。道路Ｒを走行する車両２０の車載機２が送出したアップリンク光ＵＯは、第２前窓部３２を通過して受光ユニット１２に到達する。
【００４６】
下面部２８Ａには、左右一対の下窓部３３が形成されている。下窓部３３の内部側には、ビーコンヘッド８の直下を通過する車両２０を検知するための車両感知部３６（図５参照）が配置されている。
筐体２８内の車両感知部３６の発光素子が送出した入射光は、一方の下窓部３３を通過して道路Ｒに到達する。道路Ｒ又は車両２０からの反射光は、他方の下窓部３３を通過して筐体２８内の車両感知部３６の受光素子に到達する。
【００４７】
〔ビーコンヘッドの内部構造〕
図５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５は、図４に示すビーコンヘッド８の下面部２８Ａを上側にして筐体２８を外した場合の当該ビーコンヘッド８内の構造を表す。
図５に示すように、ビーコンヘッド８は、筐体２８（図４参照）の内部に、発光ユニット１１及び受光ユニット１２が設けられた回路基板３５と、ビーコンヘッド８の直下を通過する車両２０の有無を感知する車両感知部３６とを備える。
【００４８】
回路基板３５は、発光ユニット１１が第１前窓部３１（図４参照）に対向し、かつ、受光ユニット１２が第２前窓部３２（図４参照）に対向するように、筐体２８の前面部２８Ｂとほぼ同じ角度で傾斜している。
また、発光ユニット１１は、回路基板３５における第１前窓部３１の内面側に配置されており、受光ユニット１２は、回路基板３５における第２前窓部３２の内面側に配置されている。
【００４９】
図５に示すように、発光ユニット１１は、ダウンリンク光ＤＯの発光源として、回路基板３５に取り付けられた複数の発光ダイオード３７を有する。各発光ダイオード３７は、例えばレンズによって照射範囲を絞るレンズ付きの発光ダイオードよりなる。
複数の発光ダイオード３７は、回路基板３５の縦方向及び幅方向の２方向に配列された状態で、当該回路基板３５の表面に実装されている。このため、発光ユニット１１は、縦横に並ぶ発光ダイオード３７の集合体よりなる面状発光部として構成されている。
【００５０】
発光ダイオード３７の個数は、ダウンリンク光ＤＯの光量がダウンリンク領域ＤＡ内の車載機２により受光可能なレベルとなるのに必要な数以上となっている。
受光ユニット１２は、回路基板３５の表面からに突出する集光レンズ３８と、回路基板３５における集光レンズ３８の焦点付近に設けられたフォトダイオード等よりなる受光素子３９とを有する。道路Ｒ上の車載機２が送出したアップリンク光ＵＬは、集光レンズ３８により集光されて受光素子３９に到達する。
【００５１】
〔駆動ユニットの回路構成例〕
図６は、第１実施形態に係る駆動ユニット４１の回路構成図である。
第１実施形態の駆動ユニット４１は、発光ユニット１１に含まれる発光ダイオード３７にダウンリンク信号に応じた順電流を供給することにより、発光ダイオード３７がパルス発光するように制御する電子回路ユニットである。
【００５２】
駆動ユニット４１は、ビーコンヘッド８の筐体２８に収容されたリジッドな回路基板（図５の回路基板３５或いはこれとは別体の回路基板）に実装されている。
図６に示すように、駆動ユニット４１は、発光ユニット１１を構成する発光ダイオード３７に対する電流制限の抵抗値Ｒ１，Ｒ２が異なる第１及び第２駆動回路４２，４３と、いずれか１つの駆動回路４２，４３を動作させるためのセレクタ４４とを備える。
【００５３】
第１駆動回路４２は、複数の発光ダイオード３７を駆動する第１スイッチング素子４６と、第１制限抵抗４７を含む第１電流路４８とを備える。第１制限抵抗４７は、一対の電流ライン４９，５０間に並列に接続された複数（図例では５つ）の抵抗素子５１を含む。
第１電流路４８は、複数の抵抗素子５１（第１制限抵抗４７）と、各抵抗素子５１の一端が接続された中央側の電流ライン４９と、各抵抗素子５１の他端が接続された外側の電流ライン５０とを備える。
【００５４】
第２駆動回路４３は、複数の発光ダイオード３７を駆動する第２スイッチング素子５２と、第２制限抵抗５３を含む第２電流路５４とを備える。第２制限抵抗５３は、一対の電流ライン４９，５６間に並列に接続された複数（図例では５つ）の抵抗素子５７を含む。
第２電流路５４は、複数の抵抗素子５７（第２制限抵抗５３）と、各抵抗素子５７の一端が接続された中央側の電流ライン４９と、各抵抗素子５７の他端が接続された外側の電流ライン５６とを備える。
【００５５】
第１スイッチング素子４６は、例えばｎ型のＭＯＳＦＥＴ（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor）よりなる。もっとも、第１スイッチング素子４６は、ｐ型のＭＯＳＦＥＴであってもよいし、その他のトランジスタであってもよい。
第１スイッチング素子４６のドレインは、外側の電流ライン５０に接続されている。第１スイッチング素子４６のソースは、アースされている。第１スイッチング素子４６のゲートは、セレクタ４４の一方側の出力端子ａ１に接続されている。
【００５６】
第２スイッチング素子５２は、例えばｎ型のＭＯＳＦＥＴよりなる。もっとも、第２スイッチング素子５２は、ｐ型のＭＯＳＦＥＴであってもよいし、その他のトランジスタであってもよい。
第２スイッチング素子５２のドレインは、外側の電流ライン５６に接続されている。第２スイッチング素子５２のソースは、アースされている。第２スイッチング素子５２のゲートは、セレクタ４４の他方側の出力端子ａ２に接続されている。
【００５７】
セレクタ４４は、ビーコン制御機７が出力するダウンリンク信号が入力される入力端子と、２つの出力端子ａ１，ａ２とを有する切り替えスイッチよりなる。切り替えスイッチは、半導体スイッチ及び機械式スイッチのいずれであってもよい。
セレクタ４４に対する出力端子ａ１，ａ２の切り替えは、ノートパソコンなどの外部装置からユーザが入力した制御信号、或いは、ユーザによる手動操作により実行することができる。
【００５８】
発光ユニット１１は、直列に接続された複数の発光ダイオード３７を有する。複数の発光ダイオード３７のうち、一端側（電源側）に位置する発光ダイオード３７のカソードは、電源４５に接続されている。
複数の発光ダイオード３７のうち、他端側（アース側）に位置する発光ダイオード３７のアノードは、第１及び第２駆動回路４２，４３における第１及び第２電流路４８，５４の共通線である中央側の電流ライン４９に接続されている。
【００５９】
このように、第１実施形態（図６）の駆動ユニット４１では、電流制限抵抗４７，５３と発光ダイオード３７を繋ぐ電流ライン（以下、「第１電流ライン」という。）が、中央側に位置する共通の電流ライン４９よりなる。すなわち、第１電流路４８と第２電流路５４の発光ユニット１１側の第１電流ラインが、１つの電流ライン４９で共用されている。
また、電流制限抵抗４７，５３とスイッチング素子４６，５２を繋ぐ電流ライン（以下、「第２電流ライン」という。）が、外側に位置する非共通の電流ライン５０，５６よりなる。
【００６０】
第１制限抵抗４７の抵抗値Ｒ１は、並列に接続された複数の抵抗素子５１の合成抵抗値よりなる。具体的には、図例の５つの抵抗素子５１の抵抗値をそれぞれｒ１〜ｒ５とすると、第１制限抵抗４７の抵抗値Ｒ１は、次式によって算出される。
１／Ｒ１＝１／ｒ１＋１／ｒ２＋１／ｒ３＋１／ｒ４＋１／ｒ５
【００６１】
第２制限抵抗５３の抵抗値Ｒ２は、並列に接続された複数の抵抗素子５７の合成抵抗値よりなる。具体的には、図例の５つの抵抗素子５７の抵抗値をそれぞれｒ６〜ｒ１０とすると、第２制限抵抗５３の抵抗値Ｒ２は、次式によって算出される。
１／Ｒ２＝１／ｒ６＋１／ｒ７＋１／ｒ８＋１／ｒ９＋１／ｒ１０
【００６２】
第１実施形態の駆動ユニット４１において、第１及び第２駆動回路４２，４３の抵抗値Ｒ１，Ｒ２は、Ｒ１＞Ｒ２の関係にある。
そして、抵抗値Ｒ１は、発光ダイオード３７の個体差に基づく順電圧Ｖｆの変動範囲の下半部分をフォローし、抵抗値Ｒ２は、発光ダイオード３７の個体差に基づく順電圧Ｖｆの変動範囲の上半部分をフォローする。
【００６３】
具体的には、所定の発光量を確保するために所定値（例えば１Ａ）の順電流Ｉｆが必要である場合に、発光ダイオード３７の個体差により発生し得る順電圧Ｖｆの変動範囲を、Ｖｍｉｎ≦Ｖｆ≦Ｖｍａｘとすると、抵抗値Ｒ１，Ｒ２は、それぞれ下記の選定条件１及び２を満足する抵抗値となるように予め設定されている。
なお、下記の選定条件１及び２において、Ｖｍｉｄは、例えばＶｍｉｎとＶｍａｘの中間値（＝（Ｖｍｉｎ＋Ｖｍａｘ）×０．５）である。
【００６４】
抵抗値Ｒ１の選定条件１：
発光ダイオード３７がＶｍｉｎ≦Ｖｆ≦Ｖｍｉｄの範囲でばらついても、所定値以上の順電流Ｉｆを流すことができる抵抗値
抵抗値Ｒ２の選定条件２：
発光ダイオード３７がＶｍｉｄ≦Ｖｆ≦Ｖｍａｘの範囲でばらついても、所定値以上の順電流Ｉｆを流すことができる抵抗値
【００６５】
図６中の符号Ｐ１は、回路構成図において仮想線で囲んだ部分に対応する、回路基板における回路パターンを示している。
図６に示すように、回路パターンＰ１は、回路基板に埋設された或いは回路基板の裏面に配置された３つの導通部６１〜６３と、回路基板の表面に取り付けられた複数の抵抗素子５１，５７とを備える。抵抗素子５１，５７は、例えば長辺電極の角形チップ抵抗器よりなり、電極はスルーホールを介して各導通部６１〜６３にそれぞれ接続されている。
【００６６】
幅方向中央の導通部６１は、第１及び第２駆動回路４２，４３において共通する中央側の電流ライン４９に対応している。
幅方向左側の導通部６２は、第１駆動回路４２における外側（図６の左側）の電流ライン５０に対応している。幅方向右側の導通部６３は、第２駆動回路４３における外側（図６の右側）の電流ライン５６に対応している。
【００６７】
３つの導通部６１〜６３は、幅方向に所定の間隔をおいて配列された縦方向に長いほぼ長方形状の導体箔よりなる。隣接する導通部６１〜６３同士の隙間は、抵抗素子５１，５７の幅よりも小さい。
３つの導通部６１〜６３を含む回路パターンＰ１の設置範囲の幅Ｗ１は、例えば約５ｍｍ程度であり、当該回路パターンＰ１の設置範囲（図６のハッチング部分）に、複数の第１及び第２制限抵抗４７，５３を構成する抵抗素子５１，５７が左右２列の状態で実装されている。
【００６８】
具体的には、第１制限抵抗４７を構成する抵抗素子５１は，中央の導通部６１と左側の導通部６２の間の隙間を跨ぐように縦方向に配列されている。
抵抗素子５１の右側の電極は、スルーホールを介して中央の導通部６１に接続されており、抵抗素子５１の左側の電極は、スルーホールを介して左側の導通部６２に接続されている。
【００６９】
また、第２制限抵抗５３を構成する抵抗素子５７は，中央の導通部６１と右側の導通部６３の間の隙間を跨ぐように縦方向に配列されている。
抵抗素子５７の左側の電極は、スルーホールを介して中央の導通部６１に接続されており、抵抗素子５７の右側の電極は、スルーホールを介して右側の導通部６３に接続されている。
【００７０】
〔第１実施形態の効果〕
第１実施形態（図６）の駆動ユニット４１は、複数の発光ダイオード３７に対する電流制限の抵抗値Ｒ１，Ｒ２が異なる第１及び第２駆動回路４２，４３と、第１及び第２駆動回路４２，４３のうちのいずれか１つを選択するためのセレクタ４４とを備える。
【００７１】
このため、電流制限の抵抗値が１種類である場合に比べて、発光ダイオード３７に許容し得る順電圧Ｖｆの変動範囲（Ｖｍｉｎ≦Ｖｆ≦Ｖｍａｘ）を拡張することができる。
従って、順電圧Ｖｆの変動範囲が比較的小さい良品を選定する必要がなくなり、ビーコンヘッド８の製作時における発光ダイオード３７の選定作業が容易になる。
【００７２】
第１実施形態（図６）によれば、第１及び第２駆動回路４２，４３が、それぞれ、スイッチング素子４６，５２と発光ダイオード３７の間に介在する電流制限抵抗４７，５３と、電流制限抵抗４７，５３と発光ダイオード３７を繋ぐ第１電流ラインと、電流制限抵抗４７，５３とスイッチング素子４６，５２を繋ぐ第２電流ライン５０，５６とを含む電流路４８，５４を有しており、当該第１電流ラインが、双方の駆動回路４２，４３で共通する電流ライン４９により構成されている。
【００７３】
このため、電流制限抵抗４７，５３と発光ダイオード３７を繋ぐ電流ラインが、双方の駆動回路４２，４３で非共通の電流ライン５０，５６よりなる場合（後述の第２実施形態（図７）の場合）に比べて、第１駆動回路４２の抵抗素子５１と第２駆動回路４３の抵抗素子５７の実装位置をより近接させることができる。
従って、第２実施形態（図７）の場合に比べて、駆動ユニット４１の電子部品の実装面積の増加を抑制することができる。
【００７４】
第１実施形態（図６）によれば、共通の電流ラインである第１電流ライン４９に対応する幅方向中央の導通部６１と、第２電流ライン５０，５６に対応する幅方向外側の導通部６２，６３とを含む所定幅Ｗ１の回路パターンＰ１が回路基板に実装されている。
そして、第１及び第２駆動回路４２，４３に含まれる電流制限抵抗４７，５３を構成する抵抗素子５１，５７が、回路基板における回路パターンＰ１の設置範囲に含まれる位置に実装されている。
【００７５】
このため、第１駆動回路４２の動作時に発生する抵抗素子５１の発熱は、所定幅Ｗ１の回路パターンＰ１のほぼ全体から放熱し、第２駆動回路４３の動作時に発生する抵抗素子５７の発熱も、所定幅Ｗ１の回路パターンＰ１のほぼ全体から放熱し、いずれの駆動回路４２，４３を動作させても、所定幅Ｗ１の回路パターンＰ１のほぼ全体が伝熱機能を発揮する。従って、第２実施形態（図７）の場合に比べて、駆動ユニット４１の電子部品の実装面積の増加を抑制しつつ、駆動ユニット４１の温度上昇を抑えることができる。
【００７６】
〔駆動ユニットの別の回路構成例〕
図７は、第２実施形態に係る駆動ユニット４１の回路構成図である。
以下においては、主として第１実施形態（図６）との相違点を説明し、第１実施形態との共通部分については、第１実施形態の場合と同じ図面参照符号を用いることにより、詳細な説明を省略する。
【００７７】
図７の駆動ユニット４１では、第１電流路４８は、複数の抵抗素子５１（第１制限抵抗４７）と、各抵抗素子５１の一端が接続された中央側の電流ライン４９と、各抵抗素子５１の他端が接続された外側の電流ライン５０とを備える。
第２電流路５４は、複数の抵抗素子５７（第２制限抵抗５３）と、各抵抗素子５７の一端が接続された中央側の電流ライン５５と、各抵抗素子５７の他端が接続された外側の電流ライン５６とを備える。
【００７８】
第１スイッチング素子４６のドレインは、第１電流路４８に含まれる中央側の電流ライン４９に接続されている。
第２スイッチング素子５２のドレインは、第２電流路５４に含まれる中央側の電流ライン５５に接続されている。
【００７９】
発光ユニット１１を構成する複数の発光ダイオード３７のうち、他端側（アース側）に位置する発光ダイオード３７のアノードは、第１電流路４８に含まれる外側の電流ライン５０と、第２電流路５４に含まれる外側の電流ライン５６にそれぞれ接続されている。
【００８０】
このように、第２実施形態（図７）の駆動ユニット４１では、電流制限抵抗４７，５３と発光ダイオード３７を繋ぐ電流ラインである第１電流ラインが、外側に位置する非共通の電流ライン５０，５６よりなる。すなわち、第１電流路４８と第２電流路５４の発光ユニット１１側の第１電流ラインは、第１電流路４８と第２電流路５４で共用された電流ラインではなく、非共通の別個の電流ライン５０，５６よりなる。
また、電流制限抵抗４７，５３とスイッチング素子４６，５２を繋ぐ電流ラインである第２電流ラインは、内側に位置する非共通の電流ライン４９，５５よりなる。
【００８１】
図７中の符号Ｐ２は、回路構成図において仮想線で囲んだ部分に対応する、回路基板における回路パターンを示している。
図７に示すように、回路パターンＰ２は、回路基板に埋設された或いは回路基板の裏面に配置された４つの導通部７１〜７４と、回路基板の表面に取り付けられた複数の抵抗素子５１，５７とを備える。各抵抗素子５１，５７の一端はスルーホールを介して各導通通部７１〜７４にそれぞれ接続されている。
【００８２】
最も左側の導通部７１は、第１駆動回路４２における外側（図７の左側）の電流ライン５０に対応しており、左から２番目の導通部７２は、第１駆動回路４２における中央側（図７の右側）の電流ライン４９に対応している。
左から３番目の導通部７３は、第２駆動回路４３における中央側（図７の左側）の電流ライン５５に対応しており、左から４番目の導通部７７は、第２駆動回路４２における外側（図７の右側）の電流ライン５６に対応している。
【００８３】
回路パターンＰ２における幅方向外側の２つの導通部７１，７４は、端部同士が接続されることにより、全体がほぼ凹型に形成された導体箔よりなる。回路パターンＰ２における幅方向内側の導通部７２，７３は、その凹型の導体箔の内側に配置された縦方向に長いほぼ長方形状の導体箔よりなる。
導通部７１，７２同士の隙間と導通部７３，７４同士の隙間は、いずれも抵抗素子５１，５７の幅よりも小さい。
【００８４】
４つの導通部７１〜７３を含むほぼ凹型の回路パターンＰ１の幅Ｗ２は、例えば３ｍｍ程度であり、当該凹型の回路パターンＰ２における幅Ｗ２の両辺部分に、複数の第１及び第２制限抵抗４７，５３を構成する抵抗素子５１，５７がそれぞれ実装されている。
【００８５】
具体的には、第１制限抵抗４７を構成する抵抗素子５１は，最も左側の導通部７１と左から２番目の導通部７２の間の隙間を跨ぐように縦方向に配列されている。
抵抗素子５１の左側の電極は、スルーホールを介して最も左側の導通部７１に接続されており、抵抗素子５１の右側の電極は、スルーホールを介して左から２番目の導通部７２に接続されている。
【００８６】
また、第２制限抵抗５３を構成する抵抗素子５７は，左から３番目の導通部７３と左から４番目の導通部７４の間の隙間を跨ぐように縦方向に配列されている。
抵抗素子５７の左側の電極は、スルーホールを介して左から３番目の導通部７３に接続されており、抵抗素子５７の右側の電極は、スルーホールを介して左から４番目の導通部７４に接続されている。
【００８７】
〔第２実施形態の効果〕
第２実施形態（図７）の駆動ユニット４１は、複数の発光ダイオード３７に対する電流制限の抵抗値Ｒ１，Ｒ２が異なる第１及び第２駆動回路４２，４３と、第１及び第２駆動回路４２，４３のうちのいずれか１つを選択するためのセレクタ４４とを備える。
【００８８】
このため、電流制限の抵抗値が１種類である場合に比べて、発光ダイオード３７に許容し得る順電圧Ｖｆの変動範囲（Ｖｍｉｎ≦Ｖｆ≦Ｖｍａｘ）を拡張することができる。
従って、順電圧Ｖｆの変動範囲が比較的小さい良品を選定する必要がなくなり、ビーコンヘッド８の製作時における発光ダイオード３７の選定作業が容易になる。
【００８９】
第２実施形態（図７）によれば、第１及び第２駆動回路４２，４３が、それぞれ、スイッチング素子４６，５２と発光ダイオード３７の間に介在する電流制限抵抗４７，５３と、この電流制限抵抗４７，５３と発光ダイオード３７を繋ぐ第１電流ラインと、電流制限抵抗４７，５３とスイッチング素子４６，５２を繋ぐ第２電流ライン４９，５５とを含む電流路４８，５４を有しており、当該第１電流ラインが、双方の駆動回路４２，４３で非共通の電流ライン５０，５６により構成されている。
【００９０】
このため、電流制限抵抗４７，５３と発光ダイオード３７を繋ぐ電流ラインが、双方の駆動回路４２，４３で共通の電流ライン４９よりなる場合（前述の第１実施形態（図６）の場合）に比べて、第１駆動回路４２の抵抗素子５１と第２駆動回路４３の抵抗素子５７の実装位置を遠くせざるを得ない。
従って、第１実施形態（図６）の場合に比べて、駆動ユニット４１の電子部品の実装面積の増加を抑制できる効果は低いと考えられる。
【００９１】
第２実施形態（図７）によれば、非共通の電流ライン４９，５０，５５，５６に対応する導通部７１〜７５を含む所定幅Ｗ２の凹型の回路パターンＰ２が回路基板に実装されている。
そして、凹型の回路パターンＰ２における幅Ｗ２の両辺部分に、第１駆動回路４２の電流制限抵抗４７を構成する抵抗素子５１と、第２駆動回路４３の電流制限抵抗５３を構成する抵抗素子５７がそれぞれ設けられている。
【００９２】
このため、第１駆動回路４２の動作時に発生する抵抗素子５１の発熱は、主として回路パターンＰ２の導通部７１，７２から放熱し、第２駆動回路４３の動作時に発生する抵抗素子５７の発熱は、主として回路パターンＰ２の導通部７３，７４から放熱し、回路パターンＰ２を構成する導通部７１〜７４が部分的にしか伝熱機能を発揮しない。
従って、第１実施形態（図６）に比べて、駆動ユニット４１の温度上昇を抑える効果は低いと考えられる。
【００９３】
〔その他の変形例〕
今回開示した実施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。本発明の権利範囲は、上述の実施形態に限定されるものではなく、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。
【００９４】
上述の実施形態において、第１及び第２制限抵抗４７，５３は、複数の抵抗素子５１，５７を並列接続した構成に限定されるものではない。
例えば、第１及び第２制限抵抗４７，５３は、複数の抵抗素子５１，５７を直列接続した部分を含んでいたり、唯一の抵抗素子５１，５７から構成したりしてもよい。
【００９５】
上述の実施形態において、ビーコンヘッド８の駆動ユニット４１は、電流の制限抵抗値が異なる２系統の駆動回路４２，４３だけでなく、電流の制限抵抗値が異なる３系統以上の駆動回路を含んでいてもよい。
３系統以上の駆動回路を含む駆動ユニット４１の場合には、そのうちの少なくとも２つの駆動回路の電流ラインを、共通の電流ライン４９で構成することが好ましい。
【００９６】
また、少なくとも２つの駆動回路で共通する電流ライン４９に対応する導通部を、回路基板に設けられた所定幅Ｗ１の回路パターンＰ１に含め、少なくとも２つの駆動回路に含まれる電流制限抵抗を構成する抵抗素子を、回路基板における回路パターンＰ１の設置範囲に含まれる位置に実装することが好ましい。
【符号の説明】
【００９７】
１  交通管制システム
２  車載機
３  中央装置
４  光ビーコン
５  通信回線
６  通信部
７  ビーコン制御機
８  ビーコンヘッド
１１  発光ユニット
１２  受光ユニット
１３  支柱
１４  架設バー
２０  車両
２１  車載制御機
２２  車載ヘッド
２３  光送信部
２４  光受信部
２８  筐体
２８Ａ  下面部
２８Ｂ  前面部
２９  ブラケット
３１  第１前窓部
３２  第２前窓部
３３  下窓部
３５  回路基板
３６  車両感知部
３７  発光ダイオード
３８  集光レンズ
３９  受光素子
４１  駆動ユニット
４２  第１駆動回路
４３  第２駆動回路
４４  セレクタ
４５  電源
４６  第１スイッチング素子
４７  第１制限抵抗（電流制限抵抗）
４８  第１電流路
４９  電流ライン（中央側）
５０  電流ライン（外側）
５１  抵抗素子
５２  第２スイッチング素子
５３  第２制限抵抗（電流制限抵抗）
５４  第２電流路
５５  電流ライン（中央側）
５６  電流ライン（外側）
５７  抵抗素子
６１  導通部
６２  導通部
【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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