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2015 年度 実施状況報告書

プログラマブル光環境制御システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 15K12292
研究機関奈良先端科学技術大学院大学

研究代表者

南 裕樹  奈良先端科学技術大学院大学, 情報科学研究科, 助教 (00548076)

研究分担者 徳永 泰伸  舞鶴工業高等専門学校, 建設システム工学科, 准教授 (60600848)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2017-03-31
キーワード光環境
研究実績の概要

本研究では,複数の照明機器および部分的な遮光が可能な窓から構成される「プログラマブル光環境制御システム」を提案し,光の加減算に基づく光環境制御手法を構築することを目的としている.具体的には,「目標となる照度分布が与えられたとき,システムが提供する照度分布が目標の分布とほぼ等しくなるように各照明のON/OFFと窓の透明度を制御する」という問題を考え,分散制御アルゴリズムを提案する.さらに,実験システムを製作し,評価実験を行う.

これに対し,本年度は以下の成果を得た.
1.光環境制御問題に関する情報収集を行った.2.光の加算により照度分布を制御するアルゴリズム(照明機器の点灯・配光パターン制御手法)を提案した.そして,実験検証を行い,提案手法を用いることで,照度制御がある程度適切に行えることを確認した.その一方で,より正確な照度制御を実現するためには,照明機器の正確な配光モデルを考慮した制御アルゴリズムの構築が必要であることを認識した.3.光の形状を変化させることで照度分布を制御する問題を検討し,予備実験を行った.また,光の形状を変化させることで移動ロボットを誘導する新しい問題に取り組んだ.4.遮光可能な窓のプロトタイプを作成し,光の減算の効果を簡易実験により検証した.5.照明システムの評価を行うための準備として,建築物の視察を行うとともに,明るさの知覚に関する予備実験を実施した.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

当初予定していた光の減算に関する制御アルゴリズムの構築がやや遅れている.これは,実験装置の製作に時間を要したためである.しかし,プロトタイプによる予備実験は実施済みであるので,予定通り研究が進められると考えている.一方,光の加算問題に対する制御アルゴリズムを提案している点,および光の形状制御に関する問題に取り組んだ点,は当初予定していなかったものである.これらについては,計画以上に進展しているといえる.

今後の研究の推進方策

本年度の成果を基礎とし,光の減算に対する制御アルゴリズムを構築する.まず,実験装置を完成させる.そして,実験を通して,窓の遮光パターンと陰影の関係をモデル化する.さらに,制御アルゴリズムの構築とその有用性の実験検証を行う.

次年度使用額が生じた理由

論文の掲載時期が次年度となったため,次年度使用額が生じた.

次年度使用額の使用計画

次年度掲載される論文の掲載料に使用する.

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2016 2015 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Design of Model Following Control Systems with Discrete-valued Signal Constraints2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Minami
    • 雑誌名

      International Journal of Control, Automation and Systems

      巻: 14 ページ: 331/339

    • DOI

      10.1007/s12555-014-0549-7

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 分散型LED照明システムの照度パターン制御実験2016

    • 著者名/発表者名
      室巻孝郎,南裕樹,徳永泰伸
    • 雑誌名

      設計工学

      巻: 51 ページ: 118/126

    • DOI

      10.14953/jjsde.2015.2622

    • 査読あり
  • [雑誌論文] システムの直列分解に基づく動的量子化器設計2016

    • 著者名/発表者名
      南裕樹,加嶋健司
    • 雑誌名

      計測自動制御学会論文集

      巻: 52 ページ: 46/51

    • DOI

      10.9746/sicetr.52.46

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Dynamic Quantizer Design based on Serial System Decomposition2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Minami and K. Kashima
    • 学会等名
      22nd International Symposium on Mathematical Theory of Networks and Systems
    • 発表場所
      Minneapolis, USA
    • 年月日
      2016-07-12
    • 国際学会
  • [学会発表] 2値画像投影による移動ロボットの位置制御実験2016

    • 著者名/発表者名
      伊藤涼介,南裕樹,田中大介,杉本謙二
    • 学会等名
      ロボティクス・メカトロニクス講演会2016
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県,横浜市)
    • 年月日
      2016-06-08
  • [学会発表] ロボティック照明システムの配光パターン制御実験2016

    • 著者名/発表者名
      室巻孝郎,南裕樹,徳永泰伸
    • 学会等名
      日本機械学会 関西支部第91期定時総会講演会
    • 発表場所
      大阪電気通信大学(大阪,寝屋川市)
    • 年月日
      2016-03-11
  • [学会発表] ロボティック照明システムの照射角度制御2015

    • 著者名/発表者名
      南裕樹,室巻孝郎,徳永泰伸
    • 学会等名
      第16回 計測自動制御学会 システムインテグレーション部門講演会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場(愛知県,名古屋市)
    • 年月日
      2015-12-14
  • [学会発表] 分散型ロボティック照明の配光モデルに関する一考察2015

    • 著者名/発表者名
      室巻孝郎,徳永泰伸,南裕樹
    • 学会等名
      平成27年度照明学会第48回全国大会
    • 発表場所
      福井大学(福井県,福井市)
    • 年月日
      2015-08-27
  • [備考] 研究室ホームページ

    • URL

      http://y373.sakura.ne.jp/minami/

URL: 

公開日: 2017-01-06  

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