技術資料

霧環境下における照明シミュレーションソフトの開発(その2)

技術開発室 技術部 技術開発グループ
国内営業事業部 東日本営業部 札幌営業所 技術課
中央大学 理工学部　牧野 光則

3．検証

検証する方法として，同じ条件での計算値と実測値を比較することにした。

表1は真っ暗な実験室で霧を発生させた時の自発光式視線誘導灯の面輝度の比較を示す。表2は，表1の条件下で太陽光を想定した蛍光灯(天井直付け)を点灯した時の視線誘導灯の面輝度の比較を示す。

表3は真っ暗な実験室で，障害物を照明する照明灯を点灯させ，霧を発生させた時の障害物の面輝度の比較を示す。表4は太陽光を想定した蛍光灯を点灯し，霧を発生させた時の障害物の面輝度の比較を示す。表5は照明灯を点灯し，蛍光灯を点灯し，霧を発生させた時の障害物の面輝度の比較を示す。

これらの結果から，平均値で比較すると，実測値と計算値との差は±5％程度の範囲内に収まっており，開発ソフトは実用可能なものと判断できる。

表6はMie散乱式との比較を行なったものである。霧上層での水平面照度を25000ℓxとして，光が霧の中で散乱した後に地上に到達する照度を計算した。結果的には，Mie散乱式の方が1割程度高めになっている。

実測値と計算値を比較検証する上で，気になった点を下に記す。

1) 太陽光と蛍光灯の光の性質の違いによる影響

太陽光を想定した光は蛍光灯(22灯)からの加算された光であり，床面で1300ℓxの時に実測値を得ている。しかし，開発ソフトでは太陽光からの光は平行で地上に1300ℓx降り注ぐと仮定し処理を行なった。この両者の光は同じではなく，何らかの差があるように思える。

2) 測定点，測定器設置の位置の微妙な差の影響

1つの測定の誤差による影響を小さく抑えるために，今回，2箇所に指標を置き，測定を行ない，その平均値を採用した。この2箇所の指標を測定する度に，測定器をセットし，指標を狙う作業が発生した。この測定器をセットする位置のズレ，指標の測定点の位置のズレが出なかったとは言えない。

3) 測定時間と読み上げ，記録する時間の差による影響

実験室の霧の粒子は10μmと比較的小さく，均一で，濃度は4～5分で一定になるとのことであったが，実際には，霧は常に落下するため，濃度も刻々変わっていた。このため，時刻，床面の照度，視程，透過率，温度は1秒間隔でパソコンに自動記録し，それを利用したが，測定現場では，測定担当者が暗い環境の中で，測定し，測定値の読み，記録担当者に伝える。記録担当者はその時の時刻と読み上げられた数値を記録した。この測定から記録するまでの数秒の差による影響が皆無とは言えない。

4．今後の進め方

今回開発したソフトは研究レベルのものであり，これを実用レベルに引き上げるためには，更に，使い勝手や機能，精度を高めてゆく必要がある。このため，今後の作業として，次のような課題が挙げられる。

1) 市販CADソフトとの連携

計算を行なうために，物体の定義や条件，照明特性等をテキストで与えている。特に，複雑な物体を入力するのは大変な作業である。これらを使い易くするためにも，他の市販CADソフトとの連携を図る必要があり，今後，その調査を行なって行く。

2) 視認性評価方法の検討

開発したソフトでは視線誘導灯の面の輝度や，路上に落ちている障害物の面の輝度を正確に計算する所まで出来た。しかし，その算出した輝度値を可視化しても，人の目から見てどう見えるかの判断ができない。このため，この画像を画一的に評価できるようにする必要がある。その1つとして，識別限界値0.05(対象物と背景の輝度のコントラストが0.05以上あれば識別できる)を導入し，可視化する方法が考えられる。

また，視認性に関する新しい研究も始まっており，それらについても調査をしながら，適切な評価方法を検討して行く。

3) 精度の向上

今回の検証では低視程棟での実験との比較で一致を見ている。このソフトが幅広い領域で使えるためにも，いろいろな条件下での更なる検証が必要である。そのためにも過去の文献や実験データを集め，同じ条件での計算をし，比較検証を行ない，必要であれば改良して行く必要がある。

更に，(社)照明学会や(財)高速道路調査会などの公的機関で悪天候下の研究があれば，それらに積極的に参加し，ソフトの利用を図りながら，ソフトの精度を高めて行きたいと考えている。

本稿の執筆にあたり，Mie散乱を使っての計算や低視程棟での実験支援を頂いた，交通安全環境研究所の青木義郎氏に，心より深謝申し上げます。

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