LED背光源道路交通标志研究

LED背投式主动发光指路标志研发与应用

丁伯林1 2,马健霄1,刘干2,周德凯1

（1、南京林业大学汽车与交通工程学院江苏南京210037；2.南京赛康交通安全科技股份有限公司江苏南

京210037.）

摘要:本文分析研究了一种新型发光道路交通标志-LED背投式主动发光指路标志的设计，采用LED阵列作为背光源透过正面镂空的铝制型材和棱镜型反光膜发光，最后粘贴显示字形的深色反光膜，白天完全保留了逆反射标志的性能，夜间主动发光节能环保。LED背投式主动发光道路交通标属于内照式发光标志的一种，不同于传统的逆反射标志和点阵式主动发光标志，将LED背光技术应用在交通标志领域是一种新的技术尝试。采用LED阵列背光源透过反光膜后的形式发光，部分LED失效后不会影响标志的整体亮度几乎无影响。大面积LED失效后会造成发光字部分明暗不一，但是只会影响标志的美观程度，正面显示的内容只由反光膜字样确定不受背光影响，安全可靠。此类标志亮度均匀、无眩光，能够起到主动显示交通信息、警示驾驶员、降低交通事故发生率的作用，而且色泽均匀、视认效果好，还能够起到亮化、美化城市的作用。

关键词：LED背投式主动发光指路标志；LED背光源:主动发光；内照式发光标志

The development and application of LED rear projection self-luminous

guide sign

Ding, Bolin12Ma, Jianxiao1 Liu, Gan2Zhou, Dekai1

(1.College of Automobile and Traffic Engineering, Nanjing Forestry University, Nanjing, Jiangsu 210037, China；2.Nanjing SKY Traffic Safety

Technology Stock CO.,LTD Nanjing, Jiangsu 210037,China.)

Abstract: Light rear projection guide sign is a type of internally illuminated traffic sign which falls under the category of self-luminous signs. Unlike conventional retro-reflective signs and dot matrix self-luminous signs, the use of LED backlighting technology in traffic sign design and manufacturing is a new attempt in this field. The backlight is formed by series of LED arrays and the light is projected through the reflective film. Failure of partial LED bulbs won’t have noticeable influence on the overall brightness and readability. LED failure on larger area of the backlight will lead to uneven brightness on different parts of the luminous signage. Only the appearance would be affected evidently. The displayed signage is determined by the text/content which is formed by the digital-cut reflective film and is not affected by the backlighting. The design has a higher tolerance to light source (LED bulbs) malfunctioning. This type of sign provides high brightness & uniformity without glare which displays road information & instructions and warns the drivers better. It reduces accident rate. The high brightness & uniformity also brings good visibility and readability. The sign can also play a role in lightening and landscaping of the city.

Keywords: LED rear projection self-luminous guide sign, LED backlight, self-luminous, internally light-emitting sign, internally illuminated sign

0 引言

我国道路交通标志行业起步晚，上世纪80年代末开始采用反光膜材料制作道路交通标志。反光标志使用寿命长、耐候性好，但是遇到雨雪等恶劣天气其视认性能明显降低，尤其是在夜间必须开启远光灯才能识别标志内容。夜间违规使用远光灯是造成夜间交通事故的重要原因之一，给人们出行带来安全隐患。

20世纪90年代开始随着LED技术的发展，因其高亮度、低功耗等性能特点开始被交通标志所采用。自《道路交通标志和标线》GB5768-1999颁布实施以来，新技术、新材料发展非常迅速，出现了各类新型的交通标志，极大地提高了交通标志的视认性能。其中以LED主动发光标志的应用最为广泛。公安部2005年颁布了《太阳能道路交通标志》（GA/T 580-2005）对主动发光标志进行了系统的规范，使得主动发光交通标志得到了长足的发展。LED主动发光道路交通标志在恶劣天气或夜晚外界亮度低的情况下，能够自主发光弥补了反光标志的不足，从而增加了标志的警示性能,降低了交通事故的发生率。提高了标志亮度，也起到亮化、美化城市的作用。目前市场上主要以点阵式主动发光标志为主，其工艺以手工为主且受到像素失效率的影响，有一定的质量隐患。本论文主要研发设计了一款新型的发光标志，采用LED背光源透射反光膜的形式发光，色泽均匀、亮度柔和。极大提高了标志的视认性能和美观性[1]。

1 LED背投式主动发光指路标志的工作机理及结构设计

1.1 LED背投式主动发光指路标志工作机理

LED背投式主动发光指路标志不同于点阵式主动发光道路交通标志，正面完全保留逆反射标志的性能不损坏反光膜，底部粘贴白色反光膜然后粘贴深色膜镂空显示字样或图案，标志底板和深色膜通样镂空在一定间距后放置LED背光源，靠反光膜透射光线实现发光。由于采用基于白色LED背光技术透射白色反光膜的新光学模式，能够实现亮度均匀、色泽柔和的发光效果，且不产生炫光、不受笔画图形等条件的限制。

图1 LED背投式主动发光指路标志结构示意图