【序論】
照明は、空間や物体に特別な雰囲気を与える大変重要な要素であり、日々進歩するLED技術によって多様な照明効果を実現することができるようになっています。しかし、LED照明を使用する場合、特定の角度から見た場合に強い光源によるグレア効果が発生することがあります。グレア効果とは、強い光源が眩しさを引き起こし、視界がかすむことであり、視認性や作業能率などに影響を与えます。そのため、グレア効果を抑えた照明設計が求められています。 本研究では、グレア効果を抑えつつ、照明設計を最適化する手法について検討します。まず、グレア効果を評価するための指標として、UGR値を用いています。UGR値は、人間の目に見える光の強さの分布を考慮して、グレア効果を数値化する指標です。その上で、UGR値と照度分布のバランスを取りつつ、照明設計を最適化する手法を提案します。具体的には、コンピュータ上で照明シミュレーションを行い、最適な光源配置や光量分配を探索することで、グレア効果を抑制しつつ照度分布を均等に維持する照明設計を自動的に生成します。 本研究の成果は、照明設計の自動最適化による省エネや光環境の改善などの応用が期待される一方、より高精度で迅速な照明設計の実現にも貢献することが期待されます。
【本論】
具体的には、照度分布を均等にすることで、視認性や作業能率の向上に貢献できます。しかし、均等な照度分布を実現するために必要な光量を増やすことで、グレア効果が強くなってしまうことがあるため、UGR値と照度分布のバランスを取る必要があります。 そこで、本研究では照明シミュレーションにより、UGR値と照度分布のバランスを考慮した最適な光源配置や光量分配を自動的に探索する方法を提案します。具体的には、コンピュータ上で照明設計をシミュレーションし、UGR値が一定以下になるように光源の位置や光量を調整することで、照度分布を均等に維持する照明設計を自動的に生成します。 また、本研究では、最適化に使用するアルゴリズムとして、遺伝的アルゴリズムを採用しています。遺伝的アルゴリズムは、生物の進化を模倣した最適化アルゴリズムであり、多数の解候補を同時に評価しながら最適解を探索します。本研究では、遺伝的アルゴリズムを用いることで、多様な解を探索し、最適解を高速かつ高精度に取得することができました。 本研究の成果は、照明設計の自動最適化による省エネや光環境の改善などの応用が期待されるだけでなく、より高精度で迅速な照明設計の実現にも貢献することが期待されます。今後の研究では、遺伝的アルゴリズムをさらに改良することで、より高度な照明最適化を実現することが目指されます。
【結論】
本研究では、グレア効果を抑えた照明設計を実現するためにUGR値を評価指標として利用し、コンピュータ上で照明シミュレーションを行う手法を提案しました。この手法により、最適な光源配置や光量分配を探索することで、グレア効果を抑制しつつ照度分布を均等に維持する照明設計を自動的に生成することができます。 この手法は、省エネや光環境の改善などの応用が期待される一方で、より高精度で迅速な照明設計の実現にも貢献することが期待されます。今後は、より実践的な照明設計に向けて、より多様な照明環境や視認性を考慮した指標の開発や、光学特性の改善などの課題に取り組んでいくことが必要です。
