R & D背景
概要
为什么会需要发光型标示牌？
- 道路逐渐加快并复杂但存在驾驶者的知觉判断能力的极限
- 技术和设备（虚假信息）越发达对现实道路信息的驾驶者认知应对水准不足
- 老龄化，女性，夜间，松懈驾驶，气象恶化等道路环境，驾驶者，社会气候条件的退化
夜间恶劣气候需要视知觉能力不佳的驾驶者也能够看清的发光标示牌
发光型标示牌的条件
- 无论气象条件如何在远距离也可清楚的传达标示牌信息
- 需防止晃眼，光，模糊，遗漏文字等妨碍视线或引发错误识别的因素
- 安装便捷，内部结构优秀，方便现场维护
设计发光型标示牌时核心问题点
- 摒弃光源的标示牌表面显示（标示信息直接发光）或直接安装框架方式
- LED使用最小化
- 单一已优化元件的组合
为了满足条件产品需实现的核心技术是？
为了满足条件产品需实现的核心技术是？
便于安装
（解决电引入问题）
发光品质
取得标示牌辨别能力/关注性/识认性/解读性，解决晃眼/光，模糊问题
耐久性/安全性
无需维护也可长期维持功能，提供无歪曲的图文信息
维护性
解决维护前事故危险，过多费用，临时拆除时标示牌的空缺问题
设计问题
发光型标示牌设计时问题 – 耐久性/安全性/维护性侧面
核心课题
- Separate LEDs from the frame
- Reduce LEDs being used
- Simple Assembly of components
目的
- 从外部环境中保护LED元件
- 实现LED电机的保护及低电力驱动
- 取得耐久性/提高稳定性及优秀维护性
实现方向
- 摒弃光源的标示牌表面显示或直接链接框架方式
- 应满足适当发光性能也可最小化LED使用量
- 单一化，已优化的各零部件组合
Separate LEDs from the Frame
– 摒弃光源的标示牌表面显示或直接链接框架方式
- LED是半导体元件因此对外气温度（55%）/湿度(20%)/震动(19%)非常脆弱
- 尤其在阳光直射光线下因辐射而上升温度并引发 DAMAGE。因紫外线LED元件表面保护膜（镜片）发生硬化现象→透光率快速降低
- 因部分LED故障可发生图文信息歪曲/遗漏
<图1>引发电子元件故障的因素
<图2>根据温度LED封装效率
Reduce LEDs being used
– LED使用最小化
- LED具有在微小的电压上升也会增加消费电流的特性
- 聚集的LED元件更多会发生大量发热现象
- 因过电流和发热而上升的结点温度(Junction Temperature)降低光速及缩短寿命
- 并列中部分LED故障时扩散到同一配线内邻近LED
LED直流电压和电流之间的关系
消费电流增加时快速降低光速维持率（元件有效寿命）
过负荷的 PHOSPHOR白色信号用LED和光速维持率之间的关系
Simple Assembly
– 已优化的零部件组合
- 以维护作为目标从支柱分离时安装代替标示牌在实际上比较困难
- 光源主体如不是与框架分离的结构，故障时需拆除标示整体
- 难以控制，考虑道路状况需要维护对象的构成部分聚集在检测窗口的结构
核心条件
标示的政策性效果
明确并一贯性传达标示
- 交通安全标示需把规定，指示，注意相关信息明确的传达使驾驶者忠实的自行履行减速，调向，注意驾驶。
高水准的标示牌品质/维持品味
- 夜间发光型标示与一般标示牌不同根据发光品质决定实际驾驶者所接受的标示意义和对标示信息的驾驶者信赖及尊重程度
根据电机性发光反作用的最小化
- 需彻底阻止因发光而引起的反效果并提高总体政策性效果
GOOD
BAD
驾驶者识别
差别性标示牌辨别能力和关注性
- 现在道路上虽然安装了各种类型的多数标示牌，但根据信息的重要程度判断优先性的差别性未能表现。
- 因增加了比标示牌更亮的商业标示牌（LED显示屏或内部照明式牌匾），降低了作为对驾驶者最具有重要性的信息标示牌的关注
- 部分发光型标示牌（LED标示或内部照明），因与周边商业牌匾以同样的发光形式而显示因此作为引起驾驶者关注的标示明显降低辨别能力。
- 必定需要明确对比标示牌与牌匾并具备辨别能力和关注性的发光技术
充分的标示识别性和图文解读性
- 发光角度越大亮的模糊度也随着增加，因此距离增加识别性和解读性持续下降，发生雾时降低因闪射而发生的视野缺损。
- 提高识别性和解读性是给予驾驶者提供总分的识别距离和解读距离，使驾驶者适当的判断和开动，是要求与标示牌的最总要的条件。
- 发光角度越大亮的模糊度也随着增加，因此距离增加识别性和解读性持续下降，发生雾时降低因闪射而发生的视野缺损。
因过渡刺激（晃眼）而妨碍驾驶者视线的克制
- 驾驶者需在充分的时间内注视标示牌信息和解读并作出适当的判断，因此最总要的是对驾驶者传达稳定的视觉性信息。
- 因过渡的亮度而引发的晃眼是妨碍夜间驾驶视野的最代表性问题点，驾驶者躲避标示牌或因正后像发生一时性视力下降。
- 作为例子LED显示屏是各强烈的LED元件光从表面开始直接散发引发强光（GLARE）现象，内部照明方式是标示牌表面整体发光时引发因正反像的一时性驾驶视力下降。
安装和管理
便于安装
- 道路设施标准的地中埋设时是高没用的施工，事故危险率高的道路一般在于不可引入电的远隔地。
- 引入电后也需持续管理配线网并且发生电费，发生附加作业和费用。
- 以太阳能发电驱动是唯一的解决方案，如考虑充分的无日照日数时必须实现极端性低电力发光的技术性条件
耐久性和安全性
- 标示设施需要长期在恶劣的道路环境（紫外线，热气，湿气，震动，风，粉尘）上无特别故障并运行的超强耐久性。
- 需不能发生气象变化引起的运转错误，不必要的灭灯，发光元件的部分损坏或因性能下降而引起的降低识别性和解读性问题，并稳定驱动。
- 发光型标示设施是高价产品需要具备5年至10年的长期性耐久性，才可取得经济性。
- LED使用量多LED露外或框架直接连接结构或电消耗多内部配线网复杂的结构时下降耐久性和稳定性。
- LED显示屏或内部照明是适用了制作商业牌匾技术而制作因此无法充分满足道路交通标示牌所需求的耐久性和安全性条件。
便于维护及应对故障
- 作为电子发光照明设施，电性故障和定期LED光源更换是必须的部分，因此故障发生时需迅速并方便进行维护。
- 减少艰苦的道路工作和安全事故，为了防止因维护而拆除后的标示牌空缺，需要在现场立刻进行措施的产品结构。
- 光源数量多并露出标示或框架直接连接形式及复杂的配线方式时现场维修困难或不可维修，因此以光源最小化及分离或独立并便捷的组装方式而制作。
- 如发生故障时应维持复归反射功能，但LED显示屏在故障或停电时BLANK-OUT因此不符合作为 VMS外标示设施。
