2018 Fiscal Year Research-status Report
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18K18324
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| Research Institution | Maizuru National College of Technology |
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Principal Investigator |
室巻 孝郎 舞鶴工業高等専門学校, その他部局等, 准教授 (80631572)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 分散型システム / 照度分布 / LED照明 / 最適化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、３次元空間を浮遊する複数の照明機器から構成される次世代型照明システムの構築を目指す。これは、複数の照明機器が自律分散的に意思決定を行い、３次元位置や点灯・消灯パターンを決定することで、空間全体の明るさの分布（照度分布）を制御するものである。具体的に、浮遊機能を有する照明機器 『ホタル照明』 を複数個導入し、それらをお互いに協調させて３次元空間内の照度分布を制御する手法を開発する。本年度は、実験装置の製作および点灯パターン決定問題の定式化に取り組んだ。
（１）実験装置の製作：「ホタル照明」製作の前段階として、複数の照明機器を装置の天井から吊り下げ、上下左右方向の移動を可能とした実験装置を製作した。複数のLEDを貼り合わせて全方向を照らすことのできる照明を製作してON/OFF実験を行った。点灯実験を行ったところ、照明の明るさにムラが発生することや、電力供給用ケーブルの取り回しが困難であるなどの不具合が明らかになったため、今後改善が必要である。
（２）点灯パターン決定問題の定式化：３次元の照度分布の表示方法について検討した。高さ毎に平面の照度分布を作成し、つなぎ合わせることにより３次元の照度分布を表現した。また、「目標照度分布と実際の照度分布が近くなるようにON/OFFパターンを決定する」という最適化問題を定式化した。集中型の最適化アルゴリズムを利用して解を求め、実験装置による点灯実験を通して許容可能な点灯パターンがデザイン可能であることを確認した。自律分散的に点灯パターンを構築できるようにすることが今後の課題である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
実験装置に関する不具合および改善点が出てきたことが影響している。また、３次元空間の照度を測定する場合、現時点では１点ずつ測定する手法のため、照度測定に多くの時間を要していることも問題となっている。測定の自動化を進めることを検討している。点灯パターン決定アルゴリズムの開発については、概ね予定通りの進捗である。
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| Strategy for Future Research Activity |
実験装置の製作については、浮遊する照明装置の開発を中心に取り組む。当初、ドローンを用いて実現する予定であったが、騒音が激しい点を考慮し、飛行船のような形態での実現を模索している。天井から吊り下げて移動させる方式も補助的に残す形をとる。また、照明の数も１６個程度に増加させる。点灯パターン決定アルゴリズムの開発については、これまでの知見で得られた２次元用のパターン決定アルゴリズムを３次元用に拡張する。なお、ON/OFFパターンの決定ができるようになった後、明るさの決定もできるようにアルゴリズムを拡張する。
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