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Fujisawa サスティナブル・スマートタウンの電波式センサ連動道路照明の開発

電波式センサ連動道路照明システム

図1 電波式センサ連動道路照明システム

センサ検知および無線連動段調光の動作概要図

図2 センサ検知および無線連動段調光の動作概要図

夜景

図3 夜景

[従来技術]
道路照明や街路照明のLED化が普及してきており、省エネが実現されている。さまざまな設置環境に対応できる配光をラインアップして、場所に応じた最適器具を配置することで省エネを図っている。LED光源や光学設計技術による省エネが進められてきているものの、人や車両の有無に関わらず夜間は常時点灯しておく必要がある。また、例えば利用者の少ない深夜帯に時間制御により調光することもあるが、利用者にとっては時間により、暗い環境のため使用しづらいことになってしまう。

[解決すべき課題]
人や車両の利用に応じて最適な照明環境を提供できれば、「安全・安心」と「サスティナブル」の両立につながることになり、そのような実現手段が望まれている。
検知センサ技術: 屋内でも使用されている赤外線センサでは、温度変化の大きい屋外では誤動作を生じてしまう。人や車両の検知は、広い検知範囲が求められ、そうでない場合にはセンサをこまめに設置しなければならない。
無線連動技術: 道路照明器具は、30m程度もしくはそれ以上の設置間隔であるため、無線通信が十分確保できる性能が必要である。

[課題を解決するための手段と結果]
■検知技術: 周囲温度の影響を受けにくい電波式センサ(24GHz帯の電波を用いたドップラセンサ)を採用。半径15m円形エリア(センサを高さ4.5mに設置したとき)の広範囲を検知できるセンシング技術の開発。
■無線連動技術: センサ検知信号を920MHz帯にて送受信する無線ユニットを開発。一定エリア内の道路照明器具の点灯状態を連動する。
■照明設備のアドレス設定: 各々の照明器具にアドレスを設定することにより、道路線形に応じて調光連動する器具の設定が容易に行うことができる。
■調光比: 75~100%にて設定。調光時においても0.5cd/㎡(7.5 lx)を確保することとした。(道路照明施設設置基準に基づき0.5cd/㎡を確保)
■相関色温度: 薄明視環境で白色より明るく感じられる8000Kを採用。人の目の感度特性を考慮したプルキンエ現象を応用したものである。
■カメラ連動: センサ検知情報を元に回転式監視カメラが連動。歩行者を追尾撮影するとともに異常時には発報された警報信号により照明を全点灯することも可能とした。

<動作概要>
①照明ポールに共架したセンサにより人や車両の通行を検知し、照明を100%点灯。一定時間経過後に待機の明るさ(75%調光)にて点灯。調光までの時間は設定可能。
②照明ポールに共架した無線通信ユニットにより、関連する照明器具を連動して制御。グループ設定されたいずれかのセンサの検知により、グループ内全ての照明器具が連動。関連するグループの器具も連動。
③センサ検知情報を元に回転式監視カメラが連動。歩行者を追尾撮影するとともに異常時には発報された警報信号により照明を全点灯。

[効果]
車両検知とカメラ連動の動作確認を行ない、問題なく動作していることを確認した。また、中央監視装置での個々のセンサの検知データから、センサ連動照明システムによる省エネ効果を検証した結果、24%の省エネ効果があることを確認できた。

[応用]
センサ反応の分析により、反応の多い場所、時期を選んでの巡回強化、危険地域の認識共有など科学的なアプローチでの防犯ソリューションを展開できる可能性がある。

 本研究の成果に対して、照明学会は、2016年、松井俊成、唐沢宜典、五島成夫、中山秀明、鈴木徹、村上忠に照明技術開発賞を贈った。

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道路照明システム、LED、センサ検知、電波式センサ、無線連動、調光、スマートタウン、防犯カメラ、無線通信、省エネルギー
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