JP2651635B2 - デファジィファイア回路 - Google Patents
デファジィファイア回路Info
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- JP2651635B2 JP2651635B2 JP3131869A JP13186991A JP2651635B2 JP 2651635 B2 JP2651635 B2 JP 2651635B2 JP 3131869 A JP3131869 A JP 3131869A JP 13186991 A JP13186991 A JP 13186991A JP 2651635 B2 JP2651635 B2 JP 2651635B2
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- addition circuit
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はファジィ推論を行なうハ
ードウェアにおいて、ファジィ量を確定値に変換するデ
ファジィファイア回路に関する。
ードウェアにおいて、ファジィ量を確定値に変換するデ
ファジィファイア回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】ファジィ情報は複数のライン上に分布し
た電気信号として現われる。したがって、これらの信号
を使ってアクチュエータ等を操作するには、電気信号を
操作量に変換する必要があり、この変換機構をデファジ
ィファイアと言い、通常、ファジィ量の重心演算によっ
て行なわれる（特開平2-54301 号）。以下、上記記載内
容に基づいて従来技術を説明する。図４によってファジ
ィ情報の一例を説明する。先ず、ファジィ情報の要素を
Ｘで表わし、離散的な値ｘ1 ，ｘ2 ，…，ｘn-1 ，ｘn
をとるものとする。これらの要素は複数の信号ラインｌ
1 ，ｌ2，…，ｌn 上に出力し、各要素に対応するグレ
ード（変数に対応する関数値）μ1 ，μ2 ，…，μ
n は、信号ライン上に表わされるアナログ電圧又は電流
信号によって表わされる。
た電気信号として現われる。したがって、これらの信号
を使ってアクチュエータ等を操作するには、電気信号を
操作量に変換する必要があり、この変換機構をデファジ
ィファイアと言い、通常、ファジィ量の重心演算によっ
て行なわれる（特開平2-54301 号）。以下、上記記載内
容に基づいて従来技術を説明する。図４によってファジ
ィ情報の一例を説明する。先ず、ファジィ情報の要素を
Ｘで表わし、離散的な値ｘ1 ，ｘ2 ，…，ｘn-1 ，ｘn
をとるものとする。これらの要素は複数の信号ラインｌ
1 ，ｌ2，…，ｌn 上に出力し、各要素に対応するグレ
ード（変数に対応する関数値）μ1 ，μ2 ，…，μ
n は、信号ライン上に表わされるアナログ電圧又は電流
信号によって表わされる。
【０００３】この場合、グレードμ1 ，μ2 ，…，μn
は電圧によって表わされるものとする。図４において、
ファジィ情報の重心（ｘ軸上の位置）は、(1) 式で与え
られる。 n n 重心＝Σ μi ｘi ／Σ μi ………(1) i=1 i=1 (1) 式に示されるように、重心を求めるには乗算，加
算，除算を要する。そこで、計算の楽な加算のみで重心
を求めるために、以下の変形をして(2)式を得、(2) 式
中の分母が１となるようにして、除算を省略している。 n n n n 重心＝Σ μi ｘi ／Σ μi ＝ＫΣ μi ｘi ／ＫΣ μi i=1 i=1 i=1 i=1 n n ＝Σ （Ｋμi ）ｘi ／Σ （Ｋμi ） ………(2) i=1 i=1 要するに分母が１となるようにＫを調整すれば、重心は
(3) 式にて求めることが可能である。 n 重心＝Σ （Ｋμi ）ｘi ………(3) i=1
は電圧によって表わされるものとする。図４において、
ファジィ情報の重心（ｘ軸上の位置）は、(1) 式で与え
られる。 n n 重心＝Σ μi ｘi ／Σ μi ………(1) i=1 i=1 (1) 式に示されるように、重心を求めるには乗算，加
算，除算を要する。そこで、計算の楽な加算のみで重心
を求めるために、以下の変形をして(2)式を得、(2) 式
中の分母が１となるようにして、除算を省略している。 n n n n 重心＝Σ μi ｘi ／Σ μi ＝ＫΣ μi ｘi ／ＫΣ μi i=1 i=1 i=1 i=1 n n ＝Σ （Ｋμi ）ｘi ／Σ （Ｋμi ） ………(2) i=1 i=1 要するに分母が１となるようにＫを調整すれば、重心は
(3) 式にて求めることが可能である。 n 重心＝Σ （Ｋμi ）ｘi ………(3) i=1
【０００４】図５は具体的な回路例であり、ｎ本の信号
ラインｌ1 ，ｌ2 ，…，ｌn 上にファジィ情報を表わす
電圧μ1 ，μ2 ，…，μn が導出されている状態を示
す。そして、これらの各情報はグレード可変の推論エン
ジン１によって係数Ｋ倍の演算Ｋμ1 ，Ｋμ2 ，…，Ｋ
μn がなされ、重み付き加算回路２及び単純加算回路３
に入力される。ここで重み付き加算回路２において(3)
式が演算され、重心を表わす電圧信号を出力する。一
方、単純加算回路３では(2) 式の分母の演算を実行し、
その結果を電圧調整回路４に入力する。電圧調整回路の
他方の入力にはグレード１に相当する電圧が与えられて
いる。したがって電圧調整回路４の出力信号によって、
単純加算回路３の出力が常に１となるように、グレード
可変の推論エンジン１における係数Ｋが調整される。
ラインｌ1 ，ｌ2 ，…，ｌn 上にファジィ情報を表わす
電圧μ1 ，μ2 ，…，μn が導出されている状態を示
す。そして、これらの各情報はグレード可変の推論エン
ジン１によって係数Ｋ倍の演算Ｋμ1 ，Ｋμ2 ，…，Ｋ
μn がなされ、重み付き加算回路２及び単純加算回路３
に入力される。ここで重み付き加算回路２において(3)
式が演算され、重心を表わす電圧信号を出力する。一
方、単純加算回路３では(2) 式の分母の演算を実行し、
その結果を電圧調整回路４に入力する。電圧調整回路の
他方の入力にはグレード１に相当する電圧が与えられて
いる。したがって電圧調整回路４の出力信号によって、
単純加算回路３の出力が常に１となるように、グレード
可変の推論エンジン１における係数Ｋが調整される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記した従来技術は、
複数のライン上に分布した電気信号が入力される単純加
算回路の出力信号を１に相当するように、ファジィ推論
回路の上記電気信号に関連する回路部分を制御したもの
である。この場合、メンバーシップ関数回路にグレード
制御手段を設けて、メンバーシップ関数のグレードを調
整する方式である。上記方式において、複数の推論結果
の積が最終の要求値になる場合がる。例えばエンジンの
体積効率Ｋv と水温補正率Ｋw をそれぞれファジィ推論
で確定値として得たとき、最終に必要な値は、Ｋv とＫ
w との積である。つまり、体積効率Ｋv のデファジィフ
ァイヤの出力に重み付けＫw ができるとよいことにな
る。
複数のライン上に分布した電気信号が入力される単純加
算回路の出力信号を１に相当するように、ファジィ推論
回路の上記電気信号に関連する回路部分を制御したもの
である。この場合、メンバーシップ関数回路にグレード
制御手段を設けて、メンバーシップ関数のグレードを調
整する方式である。上記方式において、複数の推論結果
の積が最終の要求値になる場合がる。例えばエンジンの
体積効率Ｋv と水温補正率Ｋw をそれぞれファジィ推論
で確定値として得たとき、最終に必要な値は、Ｋv とＫ
w との積である。つまり、体積効率Ｋv のデファジィフ
ァイヤの出力に重み付けＫw ができるとよいことにな
る。
【０００６】上記重み付けをするには、各推論結果を高
価な乗算器により処理する必要がある。図６によって説
明する。先ず、図６(a) は重み付けをする構成図であ
り、図６(b) は入出力ポートアサインである。図６(b)
に示される入力INP １，INP ２，……を推論エンジン５
に入力し、図示しないルールで体積効率Ｋv （OUT ０）
を推論し、同じくINP ５を推論エンジン６に入力し、図
示しないルールで水温補正率Ｋw （OUT １）を推論す
る。上記２つの推論結果を乗算器９に入力し、Ｋv ・Ｋ
w を得る。
価な乗算器により処理する必要がある。図６によって説
明する。先ず、図６(a) は重み付けをする構成図であ
り、図６(b) は入出力ポートアサインである。図６(b)
に示される入力INP １，INP ２，……を推論エンジン５
に入力し、図示しないルールで体積効率Ｋv （OUT ０）
を推論し、同じくINP ５を推論エンジン６に入力し、図
示しないルールで水温補正率Ｋw （OUT １）を推論す
る。上記２つの推論結果を乗算器９に入力し、Ｋv ・Ｋ
w を得る。
【０００７】又、乗算器を必要としない方式には図７が
ある。ここでは推論エンジン10にて体積効率Ｋv （OUT
０）を推論し、得られた結果をINP ０に入力し、推論エ
ンジン12にてＫv ・Ｋw を得ようとするものである。し
かし、これらはいずれもルール数が増大し不適である。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、簡単な
回路構成で、出力に重み付け可能なデファジィファイア
回路を提供することを目的としている。
ある。ここでは推論エンジン10にて体積効率Ｋv （OUT
０）を推論し、得られた結果をINP ０に入力し、推論エ
ンジン12にてＫv ・Ｋw を得ようとするものである。し
かし、これらはいずれもルール数が増大し不適である。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、簡単な
回路構成で、出力に重み付け可能なデファジィファイア
回路を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は複数本のライン上に分布したファジィ情報
を表わす電気信号のそれぞれに、ラインの順位に応じた
値を乗じてそれらを加算する重み付き加算回路と、前記
電気信号を重み付けせずに加算する単純加算回路と、外
部から重み付け設定可能なウェイト信号発生手段と、前
記単純加算回路の出力が前記ウェイト信号発生手段の出
力と同じになるように推論エンジンを調整する手段とか
ら構成した。
め、本発明は複数本のライン上に分布したファジィ情報
を表わす電気信号のそれぞれに、ラインの順位に応じた
値を乗じてそれらを加算する重み付き加算回路と、前記
電気信号を重み付けせずに加算する単純加算回路と、外
部から重み付け設定可能なウェイト信号発生手段と、前
記単純加算回路の出力が前記ウェイト信号発生手段の出
力と同じになるように推論エンジンを調整する手段とか
ら構成した。
【０００９】
【実施例】以下図面を参照して実施例を説明する。図１
は本発明によるデファジィファイア回路の一実施例の構
成図である。図において、２は重み付き加算回路でファ
ジィバス15に接続され、単純加算回路３も前記同様ファ
ジィバス15に接続される。14はコンパレータであり、単
純加算回路３とウェイト信号発生手段16からの入力が導
入され、その出力は推論エンジン１に導入される構成を
有している。次に作用について説明すると、この状態に
おいてウェイト信号発生回路16からの信号、例えば0.5
を入力すると、推論エンジンからバス15への出力が、単
純加算回路の出力が0.5 倍となるような出力になる。こ
れがファジィバス上から重み付き加算回路２を介して出
力されることになり、即ち、この場合Ｋv が0.5 倍の出
力となる。上記実施例によれば推論デファジィファイア
回路のみで重み付けが可能となる。
は本発明によるデファジィファイア回路の一実施例の構
成図である。図において、２は重み付き加算回路でファ
ジィバス15に接続され、単純加算回路３も前記同様ファ
ジィバス15に接続される。14はコンパレータであり、単
純加算回路３とウェイト信号発生手段16からの入力が導
入され、その出力は推論エンジン１に導入される構成を
有している。次に作用について説明すると、この状態に
おいてウェイト信号発生回路16からの信号、例えば0.5
を入力すると、推論エンジンからバス15への出力が、単
純加算回路の出力が0.5 倍となるような出力になる。こ
れがファジィバス上から重み付き加算回路２を介して出
力されることになり、即ち、この場合Ｋv が0.5 倍の出
力となる。上記実施例によれば推論デファジィファイア
回路のみで重み付けが可能となる。
【００１０】図２は他の実施例の構成図である。本実施
例において、単純加算回路３は推論エンジンが導出され
たファジィバスにそれぞれ抵抗Ｒを介して接続され、ト
ランジスタＱC を介して定電流源17にも接続される。重
み付き加算回路２はファジィバスに重み付け抵抗Ｒ1 〜
ＲN を介してトランジスタＱW のエミッタに接続され
る。前記定電流源はウェイト信号が増大すると電流値が
増大し、ポイントＰ0 の電位が低下する。ポイントＰ0
とポイントＰ1 はイマジナリショートされているので、
Ｐ1 の電位も低下し、出力電流が増大する。よってウェ
イト信号に応じた確定値が得られる。
例において、単純加算回路３は推論エンジンが導出され
たファジィバスにそれぞれ抵抗Ｒを介して接続され、ト
ランジスタＱC を介して定電流源17にも接続される。重
み付き加算回路２はファジィバスに重み付け抵抗Ｒ1 〜
ＲN を介してトランジスタＱW のエミッタに接続され
る。前記定電流源はウェイト信号が増大すると電流値が
増大し、ポイントＰ0 の電位が低下する。ポイントＰ0
とポイントＰ1 はイマジナリショートされているので、
Ｐ1 の電位も低下し、出力電流が増大する。よってウェ
イト信号に応じた確定値が得られる。
【００１１】図３は更に他の実施例の構成図である。な
お、本実施例はエンジン制御への応用例である。エンジ
ンへ供給する燃料噴射量を推論するときは、その運転状
態での体積効率Ｋv ，水温補正率Ｋw ，吸気補正率Ｋa
を推論し、トータル補正係数Ｋt ＝Ｋv ・Ｋw ・Ｋa を
求める必要がある。そのために、この場合のデファジィ
ファイア回路を直列結合し、トータル補正係数Ｋt を出
力する。
お、本実施例はエンジン制御への応用例である。エンジ
ンへ供給する燃料噴射量を推論するときは、その運転状
態での体積効率Ｋv ，水温補正率Ｋw ，吸気補正率Ｋa
を推論し、トータル補正係数Ｋt ＝Ｋv ・Ｋw ・Ｋa を
求める必要がある。そのために、この場合のデファジィ
ファイア回路を直列結合し、トータル補正係数Ｋt を出
力する。
【００１２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば単
純加算回路側に定電流源を接続して、その出力を推論エ
ンジンへ供給するに際して、外部から重み付け可能構成
としたので、簡単な回路構成で出力に重み付け可能なデ
ファジィファイア回路を提供できる。
純加算回路側に定電流源を接続して、その出力を推論エ
ンジンへ供給するに際して、外部から重み付け可能構成
としたので、簡単な回路構成で出力に重み付け可能なデ
ファジィファイア回路を提供できる。
【図１】本発明によるデファジィファイア回路の一実施
例の構成図。
例の構成図。
【図２】他の実施例の構成図。
【図３】更に他の実施例の構成図。
【図４】ファジィ情報の一例を示す図。
【図５】従来のデファジィファイア回路を説明する図。
【図６】乗算器を用いた重み付け手法を示す図。
【図７】乗算器を必要としない重み付け手法を示す図。
１，５，６，10，12 推論エンジン ２ 重み付き加算回路 ３ 単純加算回路 ４ 電圧調整回路 ７，８，11，13 デファジィファイア 14 コンパレータ 15 ファジィバス 16 ウェイト信号発生手段
Claims (2)
- 【請求項１】 複数本のライン上に分布したファジィ情
報を表わす電気信号のそれぞれに、ラインの順位に応じ
た値を乗じてそれらを加算する重み付き加算回路と、前
記電気信号を重み付けせずに加算する単純加算回路と、
外部から重み付け設定可能なウェイト信号発生手段と、
前記単純加算回路の出力が前記ウェイト信号発生手段の
出力と同じになるように推論エンジンを調整する手段と
を備えたことを特徴とするデファジィフィイア回路。 - 【請求項２】 複数本のライン上に分布したファジィ情
報を表わす電気信号のそれぞれに、ラインの順位に応じ
た値を乗じてそれらを加算する重み付き加算回路と、前
記電気信号を重み付けせずに加算する単純加算回路と、
単純加算回路の下流に設けた定電流源と、外部から重み
付け設定可能なウェイト信号発生手段と、単純加算抵抗
の下流の電圧と重み付き加算抵抗下流の電圧を同レベル
にする機構を備えたことを特徴とするデファジィファイ
ア回路。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3131869A JP2651635B2 (ja) | 1991-05-07 | 1991-05-07 | デファジィファイア回路 |
| EP19920303402 EP0509796A3 (en) | 1991-04-15 | 1992-04-15 | Defuzzifier circuit |
| US08/292,292 US5561739A (en) | 1991-04-15 | 1994-08-17 | Defuzzifier curcuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3131869A JP2651635B2 (ja) | 1991-05-07 | 1991-05-07 | デファジィファイア回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04332093A JPH04332093A (ja) | 1992-11-19 |
| JP2651635B2 true JP2651635B2 (ja) | 1997-09-10 |
Family
ID=15068040
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3131869A Expired - Fee Related JP2651635B2 (ja) | 1991-04-15 | 1991-05-07 | デファジィファイア回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2651635B2 (ja) |
-
1991
- 1991-05-07 JP JP3131869A patent/JP2651635B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04332093A (ja) | 1992-11-19 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |