道路標識

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背景

道路標識は、形、色、言葉、記号を使用して、ドライバーにメッセージを伝えます。そのような兆候がなければ、交通の動きは無秩序で予測不可能です。事実上すべての交通標識は再帰反射シートを使用しています。これは、車両のヘッドライトからの光の一部をドライバーに反射して、夜間に標識が見えるように設計されています。標識の単語や記号が理解できない場合でも、色と形は運転手に手がかりを提供することができます。制限速度標識などの規制標識は通常長方形で、白い背景を使用します。一方、一時停止の標識は、ドライバーの目を引くために、明確な八角形と赤い背景を持っています。

設計者は、適切に反応するためにドライバーが時間内に見て理解できる標識を作成する際に、形状などの要素を利用し、材料特性を考慮する必要があります。背景に対するメッセージの明るさの尺度であるコントラストは、あらゆる標識の重要な特性です。設計プロセスでは、環境の背景（通常は緑の植生と青空）も考慮する必要があります。自然とは対照的に幾何学的な形としてそれらを区別するために、すべての標識の周りに境界線が配置されます。

交通標識間で同様の外観を維持するために、連邦政府が承認した統一交通制御装置マニュアル （MUTCD）は、記号の寸法と記号の使用に関する仕様を提供します。さらに、MUTCDは、すべての標識が反射または照らされることを規定しています。

歴史

アメリカの市民は1900年代初頭に自動車クラブを結成し始めました。これらのグループは、高速道路の地元のセクションに、ドライバーに警告して指示するための標識を付けることにしました。この散在する努力の結果、高速道路のさまざまなセクションでさまざまな標識のデザインやメッセージが表示され、運転手の間で混乱が生じました。 1924年、道路標識の全国統一に向けた最初のステップは、公道局によって行われました。設計者は、ほとんど文盲の運転者を導くための標識の開発に直面していました。その結果、色と形は最初から標識の特に重要な要素でした。

初期の標識には、今日の標識に普及している反射技術が欠けていました。 1924年には、すべての警告標識の背景色として明るい黄色が選択され、残りのすべての標識の背景色は白でした。これらの明るい色は、特に夜間にヘッドライトを使用して標識が見られた場合に、黒の文字との最大のコントラストを提供しました。その後の標識では、ガラスビーズを使用して夜間に反射効果を生み出しました。ビーズ（直径約0.75インチ（20 mm））は、夜間の運転手に知らせて警告するために、数字（制限速度など）または記号の形をした標識に接着されていました。

1940年代の3M社による再帰反射シートの開発は、交通標識の様相を一変させました。透明なプラスチックフィルムの上または下にガラスビーズのような反射要素を備えたこの素材は、夜間の標識の視認性を向上させました。拡散反射や鏡面反射、または鏡面反射とは異なり、再帰反射では、表面が光の一部を元の光源に戻すことができます。拡散反射では、太陽光が車に当たって跳ね返るときのように、反射光はすべての方向に散乱します。鏡の中 拡散反射では、反射光は全方向に散乱します。鏡面反射では、光は光源と反対の角度で表面で跳ね返り、反射します。再帰反射により、光線は「曲がって」元の光源に戻ることができます。反射、光は反射し、光源と反対の角度で表面で反射します。これは、ビリヤードボールがテーブルクッションを浅い角度で打ち、テーブルのもう一方の端に跳ね返るのに似ています。一方、再帰反射材料は、光線が「曲がって」元の光源に戻ることを可能にします。

反射シートを使用した最初の交通標識は、1939年にミネアポリスの郊外に設置されました。シートの表面は、目的の再帰反射を生み出す小さなガラスビーズで覆われていました。しかし、汚れは粒子の粗い表面に蓄積する傾向があり、雨天時には水が表面を覆い、ビーズの反射効果を弱めます。

これらの問題は数年以内に解決されました。密閉型レンズシステムは、基本的にビーズシートを表面の再帰反射品質を維持する透明なフィルムで覆うことによって開発されました。当時「フラットトップシート」と呼ばれていたこのタイプのシートは、現在、エンジニアリンググレードのシートとして知られています。これは最も経済的なグレードであり、交通量が少なく速度が遅い地域の標識に使用できます。

次の主要な開発は、カプセル化されたレンズシートが発明された1960年代後半に起こりました。基本的には、ガラスビーズの後ろに樹脂ベースと追加のリフレクターコートを追加することによって行われました。この高輝度材料は、エンジニアリンググレードの3〜4倍の明るさであり、反射率をより長く保持します。現在、最も一般的に使用されているタイプの反射シートです。

もう1つの重要な革新は、1989年に、従来のガラスビーズの代わりに微視的なプリズム反射板を使用することで実現しました。このタイプのシートには、1平方インチあたり約7,000マイクロプリズム（1平方ミリメートルあたり約10）があり、カプセル化されたレンズの種類の約3倍の明るさを生み出します。これは、現在入手可能な最も耐久性があり、最もコストのかかるタイプの高性能シートです。

原材料

交通標識は、空白、背景シート、標識コピーの3つの基本コンポーネントで構成されています。通常、合板、アルミニウム、または鋼で構成されたブランクは、標識のフレームワークとして機能します。合板は最も安価なブランク材です。それはかなり強いですが、それは多孔質であるため、天候による損傷を受けやすいです。合板のブランクは、プラスチックの薄層で覆う必要があります。アルミニウムは錆びませんが、非常に軽量で、背面に沿って金属ブレースで補強する必要があります。これは最も高価な空白のオプションです。鋼はアルミニウムよりも経済的な代替品です。また、より頑丈で、補強も必要ありません。 亜鉛を塗布することで錆びを防ぐことができます スチールブランクに。

背景シートとサインコピーの文字と記号は、再帰反射シートから切り取られています。このシートは、柔軟なプラスチック表面に埋め込まれた小さなガラスビーズまたはマイクロプリズムで構成されています。この構造により、車のヘッドライトからの光を標識で反射してドライバーに戻すことができます。シートを顔料で染めると、看板から色のついた光が反射します。たとえば、「一時停止」の標識を作成するために、シート混合物が液体の場合、赤い染料をシート混合物に加えることができます。

製造
プロセス

標識の作成には、 再帰反射シートは、感熱性または感圧性の接着剤を使用し、シルクスクリーン、エッチング、またはその他の着色を使用しますプロセスが使用されます。ただし、多くの交通標識は、感熱接着剤を使用して次のプロセスを経ています。

空白をカットする

• 1サインブランクは、通常、鋼またはアルミニウムのシートから、金属剪断機または帯鋸によって切断されます。角は、パンチマシンの丸め選択モードを使用して丸められます。サインを取り付けるための穴は、パンチまたはドリルで開けられます。

空白を確認する

• 2ブランクに欠陥や汚れがないかチェックします。背景シートが適切に付着するためには、ブランクに汚れがないようにする必要があります。 「テープスナップ」テストは、汚れの有無をチェックします。透明なセロファンテープを乾いたブランクの表面に貼り、直角に「スナップ」します。テープ上の色や粒子の存在は、汚染を示しています。オイルやワックスの痕跡は、「ウォーターブレイク」エクササイズでテストされます。ブランク表面に注がれた水は、均一かつ完全に流れる必要があります。ビーディング動作は汚染を示します。

ブランクの脱脂

• 3ブランクの表面をミネラルスピリットまたはナフサで拭いて、脂っこい指紋を取り除きます。溶液が蒸発する前に、表面を清潔で糸くずの出ない布で乾かします。次に、ブランクは、トリクロロエチレンまたはパークロロエチレン蒸気の浴に浸すことによって脱脂されます。浴中の蒸気の代わりに特定のアルカリ性溶液を使用することができます。その後の水洗いは必要ありません。

再帰反射シートの切断

• 4はさみ、かみそりの刃、ナイフ、またはペーパーカッターを使用して、個々の背景の再帰反射シートを手作業でカットします。一方、複数のシートはバンドソーを使用してカットされます。このプロセスでは、標識の形状が0.125インチ（3.2 mm）のウォールボードにトレースされます。このウォールボードは約50枚のシートの上に置かれ、ハードボードのカッティングベースに固定されて釘付けされます。帯鋸はパターンに従い、シートをカットします。
• 5文字と記号は、手または「クリッカー」プレスを使用して、白または黒の再帰反射シートから打ち抜かれます。一度に最大29枚のシートを印刷機に配置できます。クッキー生地カッターのように機能するカッティングダイを機械に配置して、目的の文字を作成します。

空白に署名するためのシートの適用

• 6背景シートの裏側にある粘着ライナーを一気に剥がし、乾いたブランク面にシートを貼り付けます。大きなスクイーズローラーアプリケーターを介して標識をクランクし、シートとブランクの間に閉じ込められた気泡を取り除きます。次に、エッジがトリミングされます。

看板の暖房

• 7サインをヒートランプ真空アプリケーターに1分間置き、取り外し、冷却してから、サインのコピーと境界線をサインに配置します。気泡を除去するために、squeezerollerアプリケーターまたはハンドローラーがコピーの上に使用されます。次に、標識をプラスチックのスリップシートで覆い、ヒートランプ真空アプリケーターにさらに1分間置きます。

未来

将来的には、道路上にホログラフィック交通標識を投影するなどのエキゾチックな可能性が提案されていますが、ドライバーは、特に夜間に、標識をより見やすくするために従来の改良された標識を目にする可能性が高くなります。ネバダ州とカリフォルニア州の一部では、内部照明の道路標識がすでに使用されています。ラスベガスのカジノ「ストリップ」は極端なケースですが、都市部では夜間に明るく照らされることが多いため、ドライバーが再帰反射の標識を読むのは困難です。内部の電球が半透明のコピーを照らす電動サインは、サインをかなり見やすくします。

ペンシルベニア州バークス郡からのこの1875年の彫刻と塗装の道路標識は、追い越し車両が通行する場合にのみ十分でした。時速3〜4マイル。 （ヘンリーフォード博物館とグリーンフィールドビレッジのコレクションから。）

自動車時代のかなり前の1880年代から、全国的な自転車クラブであるLJAmerican Wheelmenのリーグは、より良い道路と標識を求めてロビー活動を行いました。彼らの先駆的な取り組みは、後に自動車クラブや愛好家によって拡大されました。道路標識は、いくつかの非常に要求の厳しい機能を満たさなければなりませんでした。彼らは、さまざまな背景に対して、最も暗い夜と最も明るい午後に遠くから理解できる必要がありました。ドライバーが意思決定を行い、車両を適切な方向に安全に操縦できるように、十分な距離で簡潔な情報を提供する必要がありました。家から遠く離れた場所への旅行が一般的になるにつれて、標準化がより望ましいものになりました。

興味深いことに、ますます多くのアメリカ人がより長い距離を道路に連れて行くにつれて、企業は道路に独特の標識を表示することで対応しました。具体的には、1930年代に、企業は35 mphlの最高速度で走行している場合でも、運転手がタイムリーな意思決定を行えるようにする設計機能を探していました。テキサコは大手石油会社の中で主導権を握り、1936年に地域スタイルのガソリンスタンドを標準化された設計に置き換えました。 。Walter Dorwin Teagueによって設計された新しいアイスボックス型の建物は、3つの水平方向の緑の縞模様と赤いテキサコの星が付いた白でした。テキサコのエンブレムが描かれた独特のバンジョー型の看板が正面に立っていました。四分の一マイル離れたところから、運転手は一言も読まなくてもテキサコ駅に近づいていることを知っていました。

ウィリアム・S・プレッツァー

インタープレックスソーラーは、太陽電池で動く発光ダイオード（LED）を使用する自己照明式の交通標識を開発しました。一部の電卓読み出しディスプレイで使用されているものと同様のLEDは、標識の文字、記号、および境界線の輪郭を描きます。感光性フォトセルがサインのオンとオフを切り替えます 必要に応じて、。すでに5つの州の高速道路部門は、これらの非常に目立つ標識のいくつかをテストまたは注文しています。これらの標識はそれぞれ450ドル（従来の交通標識の約5倍の費用）であるため、それらの使用はより危険な道路通路と事故の多い交差点に制限される可能性があります。