JPH0542088A - 電気機器の制御装置 - Google Patents
電気機器の制御装置Info
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- JPH0542088A JPH0542088A JP3307397A JP30739791A JPH0542088A JP H0542088 A JPH0542088 A JP H0542088A JP 3307397 A JP3307397 A JP 3307397A JP 30739791 A JP30739791 A JP 30739791A JP H0542088 A JPH0542088 A JP H0542088A
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- A—HUMAN NECESSITIES
- A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
- A47L—DOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
- A47L9/00—Details or accessories of suction cleaners, e.g. mechanical means for controlling the suction or for effecting pulsating action; Storing devices specially adapted to suction cleaners or parts thereof; Carrying-vehicles specially adapted for suction cleaners
- A47L9/28—Installation of the electric equipment, e.g. adaptation or attachment to the suction cleaner; Controlling suction cleaners by electric means
- A47L9/2836—Installation of the electric equipment, e.g. adaptation or attachment to the suction cleaner; Controlling suction cleaners by electric means characterised by the parts which are controlled
- A47L9/2842—Suction motors or blowers
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B11/00—Automatic controllers
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
- A47L—DOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
- A47L9/00—Details or accessories of suction cleaners, e.g. mechanical means for controlling the suction or for effecting pulsating action; Storing devices specially adapted to suction cleaners or parts thereof; Carrying-vehicles specially adapted for suction cleaners
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- A47L9/2805—Parameters or conditions being sensed
-
- A—HUMAN NECESSITIES
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- A47L9/00—Details or accessories of suction cleaners, e.g. mechanical means for controlling the suction or for effecting pulsating action; Storing devices specially adapted to suction cleaners or parts thereof; Carrying-vehicles specially adapted for suction cleaners
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- A47L9/2805—Parameters or conditions being sensed
- A47L9/281—Parameters or conditions being sensed the amount or condition of incoming dirt or dust
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- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B13/00—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion
- G05B13/02—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric
- G05B13/0265—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric the criterion being a learning criterion
- G05B13/0275—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric the criterion being a learning criterion using fuzzy logic only
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- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06N—COMPUTING ARRANGEMENTS BASED ON SPECIFIC COMPUTATIONAL MODELS
- G06N7/00—Computing arrangements based on specific mathematical models
- G06N7/02—Computing arrangements based on specific mathematical models using fuzzy logic
- G06N7/04—Physical realisation
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S706/00—Data processing: artificial intelligence
- Y10S706/90—Fuzzy logic
Abstract
(57)【要約】
【目的】 センサからの信号を基にファジィ推論により
負荷の動作状態を制御する電気機器の制御装置におい
て、少量の記憶容量にてファジィ推論のメンバーシップ
関数を実現する。 【構成】 ガス量を検出するガスセンサ１と、ガスセン
サ１からの信号を基にファジィ推論によりファンモータ
６の回転数、運転時間を決定するファジィ推論器５とを
備え、ファジィ推論器５はファジィ推論のメンバーシッ
プ関数として正規化した１つのメンバーシップ関数のみ
を有し、ガスセンサ１からの信号に所定の減算処理をす
ることにより合同な曲線で表現できる複数のメンバーシ
ップ関数を実現する。
負荷の動作状態を制御する電気機器の制御装置におい
て、少量の記憶容量にてファジィ推論のメンバーシップ
関数を実現する。 【構成】 ガス量を検出するガスセンサ１と、ガスセン
サ１からの信号を基にファジィ推論によりファンモータ
６の回転数、運転時間を決定するファジィ推論器５とを
備え、ファジィ推論器５はファジィ推論のメンバーシッ
プ関数として正規化した１つのメンバーシップ関数のみ
を有し、ガスセンサ１からの信号に所定の減算処理をす
ることにより合同な曲線で表現できる複数のメンバーシ
ップ関数を実現する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は各種電気機器の制御装置
に関するものである。
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、電気機器の制御装置は、制御の対
象となる物理量をセンサにより検出し、このセンサの出
力に応じてファジィ推論により負荷の動作を制御するも
のが増えてきている。
象となる物理量をセンサにより検出し、このセンサの出
力に応じてファジィ推論により負荷の動作を制御するも
のが増えてきている。
【０００３】従来、この種の電気機器の制御装置の一例
として、ガスセンサを有し、モータの回転数を制御する
空気清浄機の制御装置について図１２，図１３を参照し
ながら説明する。
として、ガスセンサを有し、モータの回転数を制御する
空気清浄機の制御装置について図１２，図１３を参照し
ながら説明する。
【０００４】図に示すように、ガスセンサ２１は空気中
のガスの濃度を検知し電圧などの電気信号に変換するも
ので、その出力をファジィ推論器２２に出力する。ファ
ジィ推論器２２ではガスセンサ２１の出力で演算を行
い、ファンモータ２３の回転数および運転時間を決定
し、制御手段２４へ出力する。制御手段２４ではファジ
ィ推論器２２で決定した回転数に応じてファンモータ２
３を回転させるように構成していた。
のガスの濃度を検知し電圧などの電気信号に変換するも
ので、その出力をファジィ推論器２２に出力する。ファ
ジィ推論器２２ではガスセンサ２１の出力で演算を行
い、ファンモータ２３の回転数および運転時間を決定
し、制御手段２４へ出力する。制御手段２４ではファジ
ィ推論器２２で決定した回転数に応じてファンモータ２
３を回転させるように構成していた。
【０００５】ファジィ推論器２２はファジィ推論により
演算を行い、ファンモータ２３の回転数を決定するもの
で、ガスセンサ２１の出力が図１２のＧ点の場合、ガス
量の変化量濃度メンバーシップ関数のうち“普通”のメ
ンバーシップ関数が約２／３“多い”のメンバーシップ
関数が約１／３のウエイトとなる。そして、該当するメ
ンバーシップ関数の組合せで回転数を回転数推論ルール
（図示せず）から決定し、重心演算を行い制御手段２４
でファンモータ２３の回転を制御する。
演算を行い、ファンモータ２３の回転数を決定するもの
で、ガスセンサ２１の出力が図１２のＧ点の場合、ガス
量の変化量濃度メンバーシップ関数のうち“普通”のメ
ンバーシップ関数が約２／３“多い”のメンバーシップ
関数が約１／３のウエイトとなる。そして、該当するメ
ンバーシップ関数の組合せで回転数を回転数推論ルール
（図示せず）から決定し、重心演算を行い制御手段２４
でファンモータ２３の回転を制御する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】このような従来の電気
機器の制御装置では、ファジィ推論器のメンバーシップ
関数が多いときは、メンバーシップ関数を記憶するため
に多量の記憶容量を必要としていた。
機器の制御装置では、ファジィ推論器のメンバーシップ
関数が多いときは、メンバーシップ関数を記憶するため
に多量の記憶容量を必要としていた。
【０００７】又、空気清浄機と同様に、電気掃除機にお
いても、じゅうたん等の掃除対象の多様化に伴い、電気
掃除機のモータの回転数を必要に応じて可変できるもの
が増えてきている。そしてモータの回転数の制御に上述
の空気清浄機と同様のファジィ推論を用いる際には、メ
ンバーシップ関数の数が増えれば多量の記憶容量を必要
としていた。
いても、じゅうたん等の掃除対象の多様化に伴い、電気
掃除機のモータの回転数を必要に応じて可変できるもの
が増えてきている。そしてモータの回転数の制御に上述
の空気清浄機と同様のファジィ推論を用いる際には、メ
ンバーシップ関数の数が増えれば多量の記憶容量を必要
としていた。
【０００８】本発明は上記課題を解決するもので、少量
の記憶容量にてファジィ推論のメンバーシップ関数を実
現することを目的としている。
の記憶容量にてファジィ推論のメンバーシップ関数を実
現することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、物理量を検出するセンサと、前記センサか
らの信号を基にファジィ推論により負荷の運転状態を決
定するファジィ推論器とを備え、前記ファジィ推論器は
ファジィ推論のメンバーシップ関数として正規化した少
なくとも１つのメンバーシップ関数を有し、前記センサ
からの信号に所定の減算処理又は加算処理をすることに
より合同な曲線で表現できる複数のメンバーシップ関数
を実現するようにしたことを課題解決手段としている。
するために、物理量を検出するセンサと、前記センサか
らの信号を基にファジィ推論により負荷の運転状態を決
定するファジィ推論器とを備え、前記ファジィ推論器は
ファジィ推論のメンバーシップ関数として正規化した少
なくとも１つのメンバーシップ関数を有し、前記センサ
からの信号に所定の減算処理又は加算処理をすることに
より合同な曲線で表現できる複数のメンバーシップ関数
を実現するようにしたことを課題解決手段としている。
【００１０】又、ファジィ推論器において、メンバーシ
ップ関数として正規化した少なくとも１つのメンバーシ
ップ関数を有することとし、センサからの信号に所定の
減算処理あるいは乗算処理を施すことで所定の値につい
て対称な曲線からなるメンバーシップ関数あるいは変化
の割合の異なる複数のメンバーシップ関数を実現するこ
ととした。
ップ関数として正規化した少なくとも１つのメンバーシ
ップ関数を有することとし、センサからの信号に所定の
減算処理あるいは乗算処理を施すことで所定の値につい
て対称な曲線からなるメンバーシップ関数あるいは変化
の割合の異なる複数のメンバーシップ関数を実現するこ
ととした。
【００１１】
【作用】本発明は上記した課題解決手段により、センサ
からの信号をもとにファジィ推論をする場合、１つのメ
ンバーシップ関数によりセンサからの信号に所定の演算
を施し、複数のメンバーシップ関数を少量の記憶容量に
て実現でき、記憶容量の削減が図れるほか、より高度な
ファジィ推論および制御が可能となる。
からの信号をもとにファジィ推論をする場合、１つのメ
ンバーシップ関数によりセンサからの信号に所定の演算
を施し、複数のメンバーシップ関数を少量の記憶容量に
て実現でき、記憶容量の削減が図れるほか、より高度な
ファジィ推論および制御が可能となる。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の第１の実施例をガスセンサを
備えた空気清浄機について図１から図３を参照しながら
説明する。
備えた空気清浄機について図１から図３を参照しながら
説明する。
【００１３】図に示すように、ガスセンサ１はガス量を
検出しガス量の大小を電気信号に変換するものである。
ガス量の変化量検出手段２はガスセンサ１で検出したガ
ス量の変化量を検出する。ガス量のピーク検出手段３は
ガスセンサ１で検出されるガス量のピーク値を検出す
る。ガス量のピーク計時手段４はガス量のピーク検出手
段３が検出したガス量のピークを計時する。ファジィ推
論器５はガス量のピーク計時手段４の出力とピーク時の
ガス量の変化量検出手段２の出力からファンモータ６の
回転数を推論する。制御手段７は推論された回転数から
モータ駆動電圧を算出し、ファンモータ６を駆動する。
検出しガス量の大小を電気信号に変換するものである。
ガス量の変化量検出手段２はガスセンサ１で検出したガ
ス量の変化量を検出する。ガス量のピーク検出手段３は
ガスセンサ１で検出されるガス量のピーク値を検出す
る。ガス量のピーク計時手段４はガス量のピーク検出手
段３が検出したガス量のピークを計時する。ファジィ推
論器５はガス量のピーク計時手段４の出力とピーク時の
ガス量の変化量検出手段２の出力からファンモータ６の
回転数を推論する。制御手段７は推論された回転数から
モータ駆動電圧を算出し、ファンモータ６を駆動する。
【００１４】ファジィ推論器５は、図２に示すように構
成しており、ガス量適合度演算手段８はガス量の変化量
検出手段２からの入力とガス量の変化量メンバーシップ
関数記憶手段９に記憶されているメンバーシップ関数に
対する適合度を両者のＭＡＸをとることにより求める。
ピーク時間適合度演算手段１０はガス量のピーク計時手
段４からの入力とピーク時間メンバーシップ関数記憶手
段１１に記憶されているメンバーシップ関数に関して同
様に適合度を求める。ガスの変化量メンバーシップ関数
記憶手段９とピーク時間メンバーシップ関数記憶手段１
１には、メンバーシップ関数として図３に示すような正
規化した１つのメンバーシップ関数を記憶し、ガス量適
合度演算手段８およびピーク時間適合度演算手段１０に
おいて所定の減算処理をすることにより、合同な曲線で
表現できる複数のメンバーシップ関数を得るようにして
いる。前件部ミニマム演算手段１２は前記２つの適合度
のＭＩＮをとり前件部の適合度とする。後件部ミニマム
演算手段１３は回転数、運転時間推論ルール記憶手段１
４に記憶されているルールにしたがい、前件部適合度と
回転数、運転時間メンバーシップ関数記憶手段１５に記
憶されている後件部の回転数、運転時間メンバーシップ
関数のＭＩＮをとり、そのルールの結論とする。重心演
算手段１６はすべてのルールについてそれぞれの結論を
求めたのち全結論のＭＡＸをとり、その重心を計算する
ことにより最終的に回転数および運転時間を求める。こ
のファジィ推論器５はマイクロコンピュータにより容易
に実現できる。なお、制御手段７は決定された回転数お
よび運転時間に基づき、ファンモータ６のモータ駆動電
圧を算出し制御を行う。
成しており、ガス量適合度演算手段８はガス量の変化量
検出手段２からの入力とガス量の変化量メンバーシップ
関数記憶手段９に記憶されているメンバーシップ関数に
対する適合度を両者のＭＡＸをとることにより求める。
ピーク時間適合度演算手段１０はガス量のピーク計時手
段４からの入力とピーク時間メンバーシップ関数記憶手
段１１に記憶されているメンバーシップ関数に関して同
様に適合度を求める。ガスの変化量メンバーシップ関数
記憶手段９とピーク時間メンバーシップ関数記憶手段１
１には、メンバーシップ関数として図３に示すような正
規化した１つのメンバーシップ関数を記憶し、ガス量適
合度演算手段８およびピーク時間適合度演算手段１０に
おいて所定の減算処理をすることにより、合同な曲線で
表現できる複数のメンバーシップ関数を得るようにして
いる。前件部ミニマム演算手段１２は前記２つの適合度
のＭＩＮをとり前件部の適合度とする。後件部ミニマム
演算手段１３は回転数、運転時間推論ルール記憶手段１
４に記憶されているルールにしたがい、前件部適合度と
回転数、運転時間メンバーシップ関数記憶手段１５に記
憶されている後件部の回転数、運転時間メンバーシップ
関数のＭＩＮをとり、そのルールの結論とする。重心演
算手段１６はすべてのルールについてそれぞれの結論を
求めたのち全結論のＭＡＸをとり、その重心を計算する
ことにより最終的に回転数および運転時間を求める。こ
のファジィ推論器５はマイクロコンピュータにより容易
に実現できる。なお、制御手段７は決定された回転数お
よび運転時間に基づき、ファンモータ６のモータ駆動電
圧を算出し制御を行う。
【００１５】つぎに、上記構成において動作を説明する
と、ガスセンサ１により検出されるガス量は、空気中の
ガスなどで非常に汚れているときは絶対量が大きくな
り、汚れが少ないときは小さくなる。また、ガス量のピ
ーク検出手段３とガス量のピーク計時手段４により計時
される時間は、連続的な汚れや空気の流れが悪いときは
長く、一時的な汚れや空気の流れがよいときは短くなる
傾向がある。したがって、ガスセンサ１の出力により空
気中の汚れを判別でき、ガス量のピーク計時手段４の出
力によりガス発生状況と周囲の空気流の判別ができる。
このようにガス量の変化量とピークまでの時間をガス量
の変化量検出手段２とガス量のピーク計時手段４により
算出すると、現在の空気の汚れ状態の特性およびガスの
発生状況や周囲の空気流がどんなものであるかを推定で
きる。また、空気清浄を行う場合の最適なファンモータ
６の回転数は、ガス量などによって決まるものであり、
これはファジィ推論器５で推論する。
と、ガスセンサ１により検出されるガス量は、空気中の
ガスなどで非常に汚れているときは絶対量が大きくな
り、汚れが少ないときは小さくなる。また、ガス量のピ
ーク検出手段３とガス量のピーク計時手段４により計時
される時間は、連続的な汚れや空気の流れが悪いときは
長く、一時的な汚れや空気の流れがよいときは短くなる
傾向がある。したがって、ガスセンサ１の出力により空
気中の汚れを判別でき、ガス量のピーク計時手段４の出
力によりガス発生状況と周囲の空気流の判別ができる。
このようにガス量の変化量とピークまでの時間をガス量
の変化量検出手段２とガス量のピーク計時手段４により
算出すると、現在の空気の汚れ状態の特性およびガスの
発生状況や周囲の空気流がどんなものであるかを推定で
きる。また、空気清浄を行う場合の最適なファンモータ
６の回転数は、ガス量などによって決まるものであり、
これはファジィ推論器５で推論する。
【００１６】つぎに、ファンモータ６の回転数、運転時
間の推論の過程について説明する。本実施例のファジィ
推論ルールは「ガス量が多めでかつピークまでの時間が
長ければ（連続的にガスが発生）ファンモータ回転数を
高くし、運転時間を長くする」また「ガスが少な目でか
つピークまでの時間が短ければ（一時的なガスの発生）
ファンモータ回転数を低くし、運転時間を短くする」と
いった一般的な判断を基に行われる。ガス量が「多め」
とか、ピークまでの時間が「短い」とか、ファンモータ
回転数を「高く」といった定性的な概念はメンバーシッ
プ関数により定量的に表現される。
間の推論の過程について説明する。本実施例のファジィ
推論ルールは「ガス量が多めでかつピークまでの時間が
長ければ（連続的にガスが発生）ファンモータ回転数を
高くし、運転時間を長くする」また「ガスが少な目でか
つピークまでの時間が短ければ（一時的なガスの発生）
ファンモータ回転数を低くし、運転時間を短くする」と
いった一般的な判断を基に行われる。ガス量が「多め」
とか、ピークまでの時間が「短い」とか、ファンモータ
回転数を「高く」といった定性的な概念はメンバーシッ
プ関数により定量的に表現される。
【００１７】このメンバーシップ関数は、正規化した１
つのメンバーシップ関数から所定の減算処理をすること
により、合同な曲線で表現できる複数のメンバーシップ
関数を実現するようにしている。すなわち、ガス量の変
化量メンバーシップ関数記憶手段９には、図３に示すメ
ンバーシップ関数（イ）が記憶されており、ガス量適合
度演算手段８において所定の減算処理をすることによ
り、図４（Ａ）のように、ｄ、ｅ、ｆとａを基準とした
合同な曲線で表現できる複数のメンバーシップ関数を得
る。まず、ガス量の変化量が（ロ），（ハ），（ニ）の
３つのメンバーシップ関数のどれに該当するか検索す
る。たとえば、図４（Ａ）でＡで示すガス量の変化量を
検出したとき、まずｄ、ｅよりＡは大きく、ｆより小さ
いため、ガス量の変化量Ａは（ロ），（ハ）のメンバー
シップ関数に該当する。つぎに該当するメンバーシップ
関数のａ点にあたる値をガス量の変化量Ａの値から減算
する。点Ａにおいては、（ロ），（ハ）のメンバーシッ
プ関数に該当しているから、Ａ−ｄ、Ａ−ｅの減算を行
う。この値を図３のメンバーシップ関数（イ）に対応さ
せる。したがって、ガス量の変化量がＡで表わせると
き、メンバーシップ関数（ロ）についてはＡ−ｄの値を
メンバーシップ関数（イ）にてグレードは約１／４、メ
ンバーシップ関数（ハ）についてはＡ−ｅの値でメンバ
ーシップ関数（イ）にてグレードは約３／４となる。同
様にガス濃度がメンバーシップ関数（ニ）に関するとき
もガス量の変化量からｆの値を減算した値をメンバーシ
ップ関数（イ）に当てはめ、グレードを求めることがで
きる。なお、図５は本実施例を実現するためのフローチ
ャートである。また、図４（Ａ）においてメンバーシッ
プ関数は３つとしたが、メンバーシップ関数（イ）と合
同な図形であれば無数のメンバーシップ関数を構成する
ことができる。
つのメンバーシップ関数から所定の減算処理をすること
により、合同な曲線で表現できる複数のメンバーシップ
関数を実現するようにしている。すなわち、ガス量の変
化量メンバーシップ関数記憶手段９には、図３に示すメ
ンバーシップ関数（イ）が記憶されており、ガス量適合
度演算手段８において所定の減算処理をすることによ
り、図４（Ａ）のように、ｄ、ｅ、ｆとａを基準とした
合同な曲線で表現できる複数のメンバーシップ関数を得
る。まず、ガス量の変化量が（ロ），（ハ），（ニ）の
３つのメンバーシップ関数のどれに該当するか検索す
る。たとえば、図４（Ａ）でＡで示すガス量の変化量を
検出したとき、まずｄ、ｅよりＡは大きく、ｆより小さ
いため、ガス量の変化量Ａは（ロ），（ハ）のメンバー
シップ関数に該当する。つぎに該当するメンバーシップ
関数のａ点にあたる値をガス量の変化量Ａの値から減算
する。点Ａにおいては、（ロ），（ハ）のメンバーシッ
プ関数に該当しているから、Ａ−ｄ、Ａ−ｅの減算を行
う。この値を図３のメンバーシップ関数（イ）に対応さ
せる。したがって、ガス量の変化量がＡで表わせると
き、メンバーシップ関数（ロ）についてはＡ−ｄの値を
メンバーシップ関数（イ）にてグレードは約１／４、メ
ンバーシップ関数（ハ）についてはＡ−ｅの値でメンバ
ーシップ関数（イ）にてグレードは約３／４となる。同
様にガス濃度がメンバーシップ関数（ニ）に関するとき
もガス量の変化量からｆの値を減算した値をメンバーシ
ップ関数（イ）に当てはめ、グレードを求めることがで
きる。なお、図５は本実施例を実現するためのフローチ
ャートである。また、図４（Ａ）においてメンバーシッ
プ関数は３つとしたが、メンバーシップ関数（イ）と合
同な図形であれば無数のメンバーシップ関数を構成する
ことができる。
【００１８】又、本実施例においては、正規化されたメ
ンバーシップ関数を図３で示すような左端ａ点を（ガス
量、グレード）が（０，０）の点に設定したため、上記
メンバーシップ関数（ロ），（ハ）におけるグレードを
求めるにあたってガス量の変化量の減算処理を行った
が、正規化されたメンバーシップ関数の設定によって
は、加算処理が必要となるのは言うまでもない。
ンバーシップ関数を図３で示すような左端ａ点を（ガス
量、グレード）が（０，０）の点に設定したため、上記
メンバーシップ関数（ロ），（ハ）におけるグレードを
求めるにあたってガス量の変化量の減算処理を行った
が、正規化されたメンバーシップ関数の設定によって
は、加算処理が必要となるのは言うまでもない。
【００１９】同様にして、ピーク時間メンバーシップ関
数記憶手段１１に、メンバーシップ関数として図３に示
すような正規化した１つのメンバーシップ関数のみを記
憶し、ピーク時間適合度演算手段１０において所定の減
算処理をすることにより、図４（Ｂ）のような複数のメ
ンバーシップ関数を実現できる。また、図４（Ｃ），
（Ｄ）は回転数、運転時間メンバーシップ関数記憶手段
１５に記憶しているメンバーシップ関数である。なお、
このメンバーシップ関数についても上記と同様にして１
つのメンバーシップ関数から複数のメンバーシップ関数
を得るようにしてもよい。
数記憶手段１１に、メンバーシップ関数として図３に示
すような正規化した１つのメンバーシップ関数のみを記
憶し、ピーク時間適合度演算手段１０において所定の減
算処理をすることにより、図４（Ｂ）のような複数のメ
ンバーシップ関数を実現できる。また、図４（Ｃ），
（Ｄ）は回転数、運転時間メンバーシップ関数記憶手段
１５に記憶しているメンバーシップ関数である。なお、
このメンバーシップ関数についても上記と同様にして１
つのメンバーシップ関数から複数のメンバーシップ関数
を得るようにしてもよい。
【００２０】ファジィ推論器５は、ガス量の変化量適合
度演算手段８ではガス量の変化量検出手段２からの入力
とガス量の変化量メンバーシップ関数記憶手段９に記憶
され、所定の減算処理により得たメンバーシップ関数に
対する適合度を両者のＭＡＸをとることにより求める。
ピーク時間適合度演算手段１０では、ガス量のピーク計
時手段４からの入力とピーク時間メンバーシップ関数記
憶手段１１に記憶され、所定の減算処理により得たメン
バーシップ関数に関して同様に適合度を求める。前件部
ミニマム演算手段１２では、前記２つの適合度のＭＩＮ
をとり前件部の適合度とする。後件部ミニマム演算手段
１３では、回転数、運転時間推論ルール記憶手段１４に
記憶されているルールにしたがい、前件部適合度と回転
数、運転時間メンバーシップ関数記憶手段１５に記憶さ
れている後件部の回転数、運転時間メンバーシップ関数
のＭＩＮをとり、そのルールの結論とする。すべてのル
ールについてそれぞれの結論を求めたのち、重心演算手
段１６では全結論のＭＡＸをとり、その重心を計算する
ことにより最終的に回転数および運転時間を求める。制
御手段７は決定された回転数および運転時間に基づき、
ファンモータ６のモータ駆動電圧を算出し制御を行う。
度演算手段８ではガス量の変化量検出手段２からの入力
とガス量の変化量メンバーシップ関数記憶手段９に記憶
され、所定の減算処理により得たメンバーシップ関数に
対する適合度を両者のＭＡＸをとることにより求める。
ピーク時間適合度演算手段１０では、ガス量のピーク計
時手段４からの入力とピーク時間メンバーシップ関数記
憶手段１１に記憶され、所定の減算処理により得たメン
バーシップ関数に関して同様に適合度を求める。前件部
ミニマム演算手段１２では、前記２つの適合度のＭＩＮ
をとり前件部の適合度とする。後件部ミニマム演算手段
１３では、回転数、運転時間推論ルール記憶手段１４に
記憶されているルールにしたがい、前件部適合度と回転
数、運転時間メンバーシップ関数記憶手段１５に記憶さ
れている後件部の回転数、運転時間メンバーシップ関数
のＭＩＮをとり、そのルールの結論とする。すべてのル
ールについてそれぞれの結論を求めたのち、重心演算手
段１６では全結論のＭＡＸをとり、その重心を計算する
ことにより最終的に回転数および運転時間を求める。制
御手段７は決定された回転数および運転時間に基づき、
ファンモータ６のモータ駆動電圧を算出し制御を行う。
【００２１】つぎに、本発明の第２の実施例について図
６および図７を参照しながら説明する。
６および図７を参照しながら説明する。
【００２２】図６のメンバーシップ関数（ホ）はガス量
の変化量メンバーシップ関数記憶手段９に記憶されたも
のである。図７のメンバーシップ関数（ヘ）は本発明に
おいて実現するべきメンバーシップ関数で、ｋで示す値
以下の部分ではメンバーシップ関数（ホ）と同じであ
り、ｋについて対称である。図６に基づいて説明する
と、まず、ガス量の変化量がｋ以下であれば、そのとき
のグレードはメンバーシップ関数（ホ）により容易に求
められる。しかし、図７のＤのようなときは、メンバー
シップ関数（ホ）でグレードを求めるために、Ｄについ
て、Ｄ′＝ｋ×２−Ｄの演算を行い、Ｄ′の値をメンバ
ーシップ関数（ホ）に当てはめてグレードを決定する。
同様にして、ピーク時間メンバーシップ関数記憶手段１
１に、メンバーシップ関数として図６に示すようなメン
バーシップ関数を記憶し、ピーク時間適合度演算手段１
０において所定の演算処理をすることにより、図７のよ
うなメンバーシップ関数を得ることができる。なお、図
８は本実施例を実施するためのフローチャートである。
の変化量メンバーシップ関数記憶手段９に記憶されたも
のである。図７のメンバーシップ関数（ヘ）は本発明に
おいて実現するべきメンバーシップ関数で、ｋで示す値
以下の部分ではメンバーシップ関数（ホ）と同じであ
り、ｋについて対称である。図６に基づいて説明する
と、まず、ガス量の変化量がｋ以下であれば、そのとき
のグレードはメンバーシップ関数（ホ）により容易に求
められる。しかし、図７のＤのようなときは、メンバー
シップ関数（ホ）でグレードを求めるために、Ｄについ
て、Ｄ′＝ｋ×２−Ｄの演算を行い、Ｄ′の値をメンバ
ーシップ関数（ホ）に当てはめてグレードを決定する。
同様にして、ピーク時間メンバーシップ関数記憶手段１
１に、メンバーシップ関数として図６に示すようなメン
バーシップ関数を記憶し、ピーク時間適合度演算手段１
０において所定の演算処理をすることにより、図７のよ
うなメンバーシップ関数を得ることができる。なお、図
８は本実施例を実施するためのフローチャートである。
【００２３】つぎに、本発明の第３の実施例について図
９および図１０を参照しながら説明する。
９および図１０を参照しながら説明する。
【００２４】図９は本発明の原理を示すもので、メンバ
ーシップ関数（ト）でガス量の変化量に所定の演算を施
すことにより、メンバーシップ関数（チ）を得るもので
ある。たとえば、メンバーシップ関数（ト）だけを記憶
していたとすると、図１０のＥで示したガス量の変化量
を検出したとき、メンバーシップ関数（リ）については
容易にグレードが決定できる。メンバーシップ関数
（ヌ）におけるグレードを求めるために、まずガス量の
変化量Ｅからｐを減算してＥ′とし、図７のメンバーシ
ップ関数（チ）とする。つぎに、メンバーシップ関数
（ト）と（チ）の比率分（ｑ／ｒ）をＥ′に乗算して
Ｅ″とし、この値にてメンバーシップ関数（ト）のグレ
ードを求める。
ーシップ関数（ト）でガス量の変化量に所定の演算を施
すことにより、メンバーシップ関数（チ）を得るもので
ある。たとえば、メンバーシップ関数（ト）だけを記憶
していたとすると、図１０のＥで示したガス量の変化量
を検出したとき、メンバーシップ関数（リ）については
容易にグレードが決定できる。メンバーシップ関数
（ヌ）におけるグレードを求めるために、まずガス量の
変化量Ｅからｐを減算してＥ′とし、図７のメンバーシ
ップ関数（チ）とする。つぎに、メンバーシップ関数
（ト）と（チ）の比率分（ｑ／ｒ）をＥ′に乗算して
Ｅ″とし、この値にてメンバーシップ関数（ト）のグレ
ードを求める。
【００２５】次に本発明の第４の実施例として、電気掃
除機に用いる制御装置について図１１を用いて説明す
る。先の実施例と同様の構成作用については重複した説
明をしないものとする。
除機に用いる制御装置について図１１を用いて説明す
る。先の実施例と同様の構成作用については重複した説
明をしないものとする。
【００２６】図１１は塵埃センサを有する電気掃除機の
ブロック図である。１７は塵埃センサで、空気流路の一
部に設けられ、対向するように設置された発光部（図示
せず）と受光部（図示せず）により構成されており、吸
い込まれた塵は必ずこれらの間を通過する構成となって
いる。塵埃センサ１７で塵をパルス信号として塵埃検出
手段１８へ出力し、塵埃検出手段１８で単位時間毎のパ
ルス信号を計数する。１９は前記塵埃検出手段からの信
号を受ける比較計数手段で、単位時間内の塵埃量が所定
の量を超えた回数を所定時間内で計数する。ファジィ推
論器２０は前記塵埃検出手段１８におけるパルス信号の
計数の出力と、前記比較計数手段１９における計数の出
力からファンモータの回転数を推論する。２１は制御手
段で、推論された値からファンモータ駆動電圧を算出し
制御を行うこととなっている。
ブロック図である。１７は塵埃センサで、空気流路の一
部に設けられ、対向するように設置された発光部（図示
せず）と受光部（図示せず）により構成されており、吸
い込まれた塵は必ずこれらの間を通過する構成となって
いる。塵埃センサ１７で塵をパルス信号として塵埃検出
手段１８へ出力し、塵埃検出手段１８で単位時間毎のパ
ルス信号を計数する。１９は前記塵埃検出手段からの信
号を受ける比較計数手段で、単位時間内の塵埃量が所定
の量を超えた回数を所定時間内で計数する。ファジィ推
論器２０は前記塵埃検出手段１８におけるパルス信号の
計数の出力と、前記比較計数手段１９における計数の出
力からファンモータの回転数を推論する。２１は制御手
段で、推論された値からファンモータ駆動電圧を算出し
制御を行うこととなっている。
【００２７】上記構成において、塵埃検出手段１８によ
り検出される塵埃量は、床面上が非常に汚れているとき
は絶対量が大きくなり、汚れが少ない時は小さくなる。
又、比較計数手段１９で計数される値は、塵埃が連続し
てセンサ部分を通過している時は大きく、一時的な塵埃
の通過しかない場合には小さくなる傾向がある。したが
って塵埃検出手段１８の出力により床面の汚れ具合を判
別でき、比較計数手段１９の出力により床面の種類が判
別できる。
り検出される塵埃量は、床面上が非常に汚れているとき
は絶対量が大きくなり、汚れが少ない時は小さくなる。
又、比較計数手段１９で計数される値は、塵埃が連続し
てセンサ部分を通過している時は大きく、一時的な塵埃
の通過しかない場合には小さくなる傾向がある。したが
って塵埃検出手段１８の出力により床面の汚れ具合を判
別でき、比較計数手段１９の出力により床面の種類が判
別できる。
【００２８】電気掃除機のファンモータの回転数は、現
在の床面の汚れ具合や、床面の状態に応じて決めるもの
で、これは上記塵埃検出手段１８および比較計数手段１
９からの入力によりファジィ推論器２０で推論する。フ
ァジィ推論器２０は第１〜第３の実施例におけるものを
用いればよく、同様の手段で少量の記憶容量にてファジ
ィ推論のメンバーシップ関数を実現できるものである。
在の床面の汚れ具合や、床面の状態に応じて決めるもの
で、これは上記塵埃検出手段１８および比較計数手段１
９からの入力によりファジィ推論器２０で推論する。フ
ァジィ推論器２０は第１〜第３の実施例におけるものを
用いればよく、同様の手段で少量の記憶容量にてファジ
ィ推論のメンバーシップ関数を実現できるものである。
【００２９】なお、上記第１〜第４の実施例において
は、正規化した１つのメンバーシップ関数を有し、信号
に所定の減算処理や乗算処理により複数のメンバーシッ
プ関数を実現できる構成としていた。しかし、実現すべ
きメンバーシップ関数が多い場合には、正規化ししたメ
ンバーシップを複数としておき、所定の減算処理や乗算
処理を信号に施すことで、それぞれの正規化したメンバ
ーシップ関数から複数のメンバーシップ関数を得ること
としてもよい。この時も実現すべきメンバーシップ関数
が多ければ、記憶容量の削減がなされることとなり上記
実施例と同様の作用効果を奏することは言うまでもな
い。
は、正規化した１つのメンバーシップ関数を有し、信号
に所定の減算処理や乗算処理により複数のメンバーシッ
プ関数を実現できる構成としていた。しかし、実現すべ
きメンバーシップ関数が多い場合には、正規化ししたメ
ンバーシップを複数としておき、所定の減算処理や乗算
処理を信号に施すことで、それぞれの正規化したメンバ
ーシップ関数から複数のメンバーシップ関数を得ること
としてもよい。この時も実現すべきメンバーシップ関数
が多ければ、記憶容量の削減がなされることとなり上記
実施例と同様の作用効果を奏することは言うまでもな
い。
【００３０】
【発明の効果】以上の実施例の説明より明らかなように
本発明によれば、物理量を検出するセンサと、前記セン
サからの信号を基にファジィ推論により負荷の運転状態
を決定するファジィ推論器とを備え、前記ファジィ推論
器はファジィ推論のメンバーシップ関数として正規化し
た１つのメンバーシップ関数のみを有し、前記センサか
らの信号に所定の減算処理をすることにより合同な曲線
で表現できる複数のメンバーシップ関数を実現するよう
にしたから、１つのメンバーシップ関数から複数のメン
バーシップ関数を実現することにより、メンバーシップ
関数を記憶するための記憶容量を大幅に削減できるため
経済的効果が得られるとともに、多くのメンバーシップ
関数を容易に実現できるため、より高度なファジィ推論
が可能となる。
本発明によれば、物理量を検出するセンサと、前記セン
サからの信号を基にファジィ推論により負荷の運転状態
を決定するファジィ推論器とを備え、前記ファジィ推論
器はファジィ推論のメンバーシップ関数として正規化し
た１つのメンバーシップ関数のみを有し、前記センサか
らの信号に所定の減算処理をすることにより合同な曲線
で表現できる複数のメンバーシップ関数を実現するよう
にしたから、１つのメンバーシップ関数から複数のメン
バーシップ関数を実現することにより、メンバーシップ
関数を記憶するための記憶容量を大幅に削減できるため
経済的効果が得られるとともに、多くのメンバーシップ
関数を容易に実現できるため、より高度なファジィ推論
が可能となる。
【図１】本発明の第１の実施例における空気清浄機の制
御装置のブロック図
御装置のブロック図
【図２】同制御装置のファジィ推論器のブロック図
【図３】同ファジィ推論器に記憶させるメンバーシップ
関数を示す図
関数を示す図
【図４】同ファジィ推論器のメンバーシップ関数を示す
図
図
【図５】同ファジィ推論器のメンバーシップ関数を得る
ためのフローチャート図
ためのフローチャート図
【図６】本発明の第２の実施例におけるファジィ推論器
に記憶させるメンバーシップ関数を示す図
に記憶させるメンバーシップ関数を示す図
【図７】同ファジィ推論器に記憶させるメンバーシップ
関数を示す図
関数を示す図
【図８】同ファジィ推論器に用いるメンバーシップ関数
を得るためのフローチャート図
を得るためのフローチャート図
【図９】本発明の第３の実施例におけるファジィ推論器
に記憶させるメンバーシップ関数を示す図
に記憶させるメンバーシップ関数を示す図
【図１０】同ファジィ推論器でのファジィ推論のメンバ
ーシップ関数を示す図
ーシップ関数を示す図
【図１１】本発明の第４の実施例における電気掃除機の
制御のフローチャート
制御のフローチャート
【図１２】従来例における空気清浄機の制御装置のブロ
ック図
ック図
【図１３】同制御装置のファジィ推論器に記憶させるメ
ンバーシップ関数を示す図
ンバーシップ関数を示す図
１ ガスセンサ ６ ファンモータ（負荷） １７ 塵埃センサー部 ２２ モータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 今井 秀利 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 安倍 秀二 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内
Claims (9)
- 【請求項１】物理量を検出するセンサと、前記センサか
らの信号を基にファジィ推論により負荷の運転状態を決
定するファジィ推論器とを備え、前記ファジィ推論器は
ファジィ推論のメンバーシップ関数として正規化した少
なくとも１つのメンバーシップ関数を有し、前記センサ
からの信号に所定の減算処理又は加算処理をすることに
より合同な曲線で表現できる複数のメンバーシップ関数
を実現するようにしてなる電気機器の制御装置。 - 【請求項２】ファジィ推論器は、メンバーシップ関数と
して正規化した少なくとも１つのメンバーシップ関数を
有し、センサからの信号に所定の減算処理又は加算処理
をすることにより、所定の値について対称な曲線からな
るメンバーシップ関数を実現するようにしてなる請求項
１記載の電気機器の制御装置。 - 【請求項３】ファジィ推論器は、メンバーシップ関数と
して正規化した少なくとも１つのメンバーシップ関数を
有し、センサからの信号に所定の乗算処理を施すことに
より変化の割合の異なる複数のメンバーシップ関数を実
現するようにしてなる請求項１記載の電気機器の制御装
置。 - 【請求項４】床面の塵埃量を検出する塵埃センサと、塵
埃センサからの信号を基にファジィ推論により塵埃吸い
込み用のファンモータの運転状態を決定するファジィ推
論器とを備え、前記ファジィ推論器はファジィ推論のメ
ンバーシップ関数として正規化した少なくとも１つのメ
ンバーシップ関数を有し、前記塵埃センサからの信号に
所定の減算処理又は加算処理をすることにより合同な曲
線で表現できる複数のメンバーシップ関数を実現する電
気掃除機の制御装置。 - 【請求項５】ファジィ推論器は、メンバーシップ関数と
して正規化した少なくとも１つのメンバーシップ関数を
有し、センサからの信号に所定の減算処理又は加算処理
をすることにより、所定の値について対称な曲線からな
るメンバーシップ関数を実現するようにしてなる請求項
４記載の電気掃除機の制御装置。 - 【請求項６】ファジィ推論器は、メンバーシップ関数と
して正規化した少なくとも１つのメンバーシップ関数を
有し、センサからの信号に所定の乗算処理を施すことに
より変化の割合の異なる複数のメンバーシップ関数を実
現するようにしてなる請求項４記載の電気掃除機の制御
装置。 - 【請求項７】空気中のガス濃度を検出するガスセンサ
と、ガスセンサからの信号を基にファジィ推論によりフ
ァン駆動用のモータの運転状態を決定するファジィ推論
器とを備え、前記ファジィ推論器はファジィ推論のメン
バーシップ関数として正規化した少なくとも１つのメン
バーシップ関数を有し、前記ガスセンサからの信号に所
定の減算処理又は加算処理をすることにより合同な曲線
で表現できる複数のメンバーシップ関数を実現する空気
清浄機の制御装置。 - 【請求項８】ファジィ推論器は、メンバーシップ関数と
して正規化した少なくとも１つのメンバーシップ関数を
有し、センサからの信号に所定の減算処理又は加算処理
をすることにより、所定の値について対称な曲線からな
るメンバーシップ関数を実現するようにしてなる請求項
７記載の空気清浄機の制御装置。 - 【請求項９】ファジィ推論器は、メンバーシップ関数と
して正規化した少なくとも１つのメンバーシップ関数を
有し、センサからの信号に所定の減算処理を施すことに
より変化の割合の異なる複数のメンバーシップ関数を実
現するようにしてなる請求項７記載の空気清浄機の制御
装置。
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32367590 | 1990-11-26 | ||
| JP2-323675 | 1990-11-26 | ||
| JP3-115981 | 1991-05-21 | ||
| JP11598191 | 1991-05-21 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0542088A true JPH0542088A (ja) | 1993-02-23 |
Family
ID=26454392
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3307397A Pending JPH0542088A (ja) | 1990-11-26 | 1991-11-22 | 電気機器の制御装置 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5216777A (ja) |
| EP (1) | EP0488883B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0542088A (ja) |
| KR (1) | KR950010750B1 (ja) |
| CA (1) | CA2056116C (ja) |
| ES (1) | ES2116281T3 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| CN107684971A (zh) * | 2017-09-28 | 2018-02-13 | 中国华电科工集团有限公司 | 磨煤机节能控制系统 |
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