JPH0340105A - ファジー出力センサコントローラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、センサからの人力信号に応じてファジールー
ルの前件部におけるメンバシップ関数の適合度をファジ
ーコントローラに出力するファジー出力センサコントロ
ーラに関する。

〈従来の技術〉 一般に、ファジーコントローラに用いられるファジール
ールは、例えば Ｉｆ　　ｘ、＝Ａ　　＆　　ｘ２＝＝Ｂ、　ｔｈｅｎ　
　ｙ＝Ｃのように表現され、「工ｆ〜」かファジールー
ルの前件部、「ｔｈｅｎ・・・」が後件部と呼ばれる。

また、Ｘｌ、Ｘ２が前件部のファジー変数、Ａ、Ｂが前
件部のファジーラベル、ｙが後件部のファジー変数、Ｃ
が後件部のファジーラベルと呼ばれる。

従来、この種のファジーコントローラでは、前件部のフ
ァジー変数Ｘ１、Ｘ２をセンサからの人力信号とし、後
件部のファジー変数ｙをアクチュエータに対する駆動信
号とした場合、「センサとワークの距離（ファジー変数
Ｘ１、Ｘ２）がこの程度のときを遠い（ファシーラヘル
Ａ、Ｂ）とみなず」というような前件部のメンバシップ
関数を、センサの感度を予め調整したり、センサとワー
クの距離を調整することにより作成してファイルに保管
し、この調整されたメンバシップ関数によりファジー推
論を行う。

〈発明が解決しようとする課題〉 しかしながら、上記従来のファジーコントローラでは、
センサの感度を予め調整したり、センサとワークの距離
を調整するので、センサとの距離が離れて設置される場
合には、操作者がセンサとファジーコントローラの間を
何度も往復しなければならず、調整作業が面倒であると
いう問題点がある。

本発明は上記従来の問題点に鑑み、センサからの人力信
号に応じてファジールールの前件部におけるメンバシッ
プ関数の適合度をファジーコントローラに出力し、セン
サとファジーコントローラが離れている場合の調整作業
を簡単にすることができるファジー出力センサコントロ
ーラを提供することを目白勺とする。

く課題を解決するための手段〉 本発明のファジー出力センサコントローラは、上記目的
を達成するために、ファジー演算のためのファジールー
ルの前件部のメンバシップ関数を記憶する手段と、この
記憶されたメンバシップ関数を調整する手段と、センサ
からの人力信号に応じてこのメンバシップ関数の適合度
を算出し、ファジーコントローラに出力する手段とを備
えたものである。

く作用〉 本発明は上記構成により、このファジー出力センサコン
トローラをセンサに近接して設置することにより、セン
サの感度を調整したり、センサとワークの距離を調整し
ながらファジールールの前件部のメンバシップ関数を調
整することができ、したがって、センサとファジーコン
トローラが離れている場合の調整作業を簡単にすること
ができる。

〈実施例〉 以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。第１図
は、本発明に係るファジー出力センサコン）ｏ−ラの一
実施例を示すブロック図、第２図は、第１図のファジー
出力センサコントローラを示す正面図、第３図は、第１
図のＲＡＭの記憶内容を示す説明図、第４図は、センサ
の人力レベルと前件部のメンバシップ関数の適合度の関
係を示す説明図、第５図、第６図は、第１図のファジー
出力センサコントローラの動作を説明するだめのフロー
チャート、第７図は、ファジーコントローラに対する各
種出力形態を示す説明図である。

第１図において、１は、センサＳ（第２図）からの信号
Ｘをディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器、２は、中
央処理装置（ＣＰＵ４）が第４図、第５図にそれぞれ示
すように、ファジー演算のためのファジールールの前件
部のメンバシップ関数の設定制御や、センサからの入力
信号に応じてメンバシップ関数の適合度を算出し、ファ
ジーコントローラに出力する制御を行うためのプログラ
ムを予め記憶するリードオンリメモリ（ＲＯＭ）、３は
、ＣＰＵ４の作業エリア等を有するランダムアクセスメ
モリ（ＲＡＭ）である。

ＲＡＭ３は、第３図に示すように、センサＳとワーク（
不図示）の距離が「遠い」、「中位」、「近い」ことを
示すファジールールの前件部のラベル毎に、メンバシッ
プ関数の値が正となるセンサＳの最少人力レベルＭＩＮ
、メンバシップ関数の値が「１」となるセンサＳの人力
レベルＭＩＤ１メンバシップ関数の値が正となるセンサ
Ｓの最大入力レベルＭＡＸを格納するためのデータテー
ブルと、この「遠い」、「中位」、「近イ」のラベル毎
のデータテーブルのどのテーブルにデータを設定するか
を示すラベルポインタエリアと、上記各データテーブル
のエリアｒＭＩＮＪ。

ｒＭＩＤＪ、ｒＭＡＸＪのどのエリアにデータを設定す
るかを示すレベルポインタエリアを有する。

尚、ラベルポインタは、ｒＯＪ、「１」、「２」の場合
にそれぞれ、ラベル「遠い」、「中位」、「近い」を示
し、レベルポインタは、「０」、「１」、「２」の場合
にそれぞれ、人力レベルＭＩＮ、ＭＩＤ、ＭＡＸを示す
。

第１図に戻り、５は、センサＳの人力レベルＸにより、
ファジー演算のためのファジールールの前件部のメンバ
シップ関数をＲＡＭ３に設定するための設定スイッチ、
６は、上記設定モード又は、セン゛リーからの入力信号
に応じてメンバシップ関数の適合度ｙを算出し、ファジ
ーコントローラに出力するモードを切り替えるための設
定／動作切り替えスイッチである。

７は、上記「遠い」、「中位」、「近い」のラベルを選
択するだめのラベル選択スイッチ、８は、第４図に示す
ように、メンバシップ関数の各適合点Ａ、、Ｂ、Ｃにそ
れぞれ相当するセンサＳの入カレベルＭＩＮ、ＭＩＤ、
ＭＡＸを選択するためのレベル選択スイッチである。

９は、ラベル選択スイッチ７により選択されたラベル「
遠い」、「中位」、「近い」を表示するためのラベル表
示ＬＥＤ、１０は、レベル選択スイッチ８により選択さ
れた入力レベルＭＩＮ、ＭＩＤ、ＭＡＸを表示するため
のレベル表示ＬＥＤであり、上記スイッチ５〜８と表示
ＬＥＤ９．１０は第２図に示すように、この装置の筐体
の正面に配置される。

１１は、後述するようにＣＰＵ４により演算されたファ
ジールールの前件部の適合度ｙをディジタル信号に変換
し、ファジーコントローラ２０に出力するためのＤ／Ａ
変換器であり、ファジーコントローラ２０は、この適合
度ｙによりファジー推論を行う。

次に、上記実施例の動作を説明する。

先ず、第５図を参照してファジールールの前件部のラベ
ル「遠い」、「中位」、「近い」毎に、センサＳの入力
レベルＭＩＮ、ＭＩＤ、ＭＡＸを設定する場合の動作を
説明する。

第５図に示す設定モードでは、ステップ５１において、
先ずＲＡＭ３のラベルポインタとレベルポインタを共に
「○」にリセットし、続くステップ５２において、スイ
ッチ５〜８のとのスイッチが押されたかを判定する。尚
、この場合には、ラベルポインタとレベルポインタが共
に「○」であるので、ラベル表示ＬＥＤ９は、ラベル「
遠い」が選択されていることを表示し、レベル表示ＬＥ
Ｄ１０は、人力レベルＭＩＮが選択されていることを表
示する。

ステップ５２において、設定スイッチ５が押下されると
、ステップ５３に進んでセンサＳからの人力レベルＸを
取り込み、続くステップ５４において、ラベルポインタ
が示すラベルのデータテーブルであってレベルポインタ
が示す人力レベルエリアにセットする。

また、ステップ５２において、レベル選択スイッチ８が
押下されると、ステップ５５に進んでレベルポインタを
「１」だけインクリメントし、続くステップ５６におい
て、レベルポインタの値が「３」以上か否かを判定する
。「３」以上の場合にはステップ５１に戻り、「３」以
上でない場合にはステップ５２に戻る。

したがって、操作者は、センサＳの感度を調整したり、
センサＳとワークの距離を調整してレベル選択スイッチ
８を押下することにより、ラベル「遠い」の人力レベル
ＭＩＮ、ＭＩＤ、ＭＡＸを設定することができる。

ステップ５２において、ラベル選択スイッチ７が押下さ
れると、ステップ５７に進んでラベルポインタを「１」
だけインクリメントし、続くステップ５８において、ラ
ベルポインタの値が「３」以上か否かを判定する。「３
」以」二の場合にはステップ５１に戻り、「３」以上で
ない場合にはステップ５２に戻る。

また、ステップ５２において、設定／動作切り替えスイ
ッチ６により動作モードが選択されると設定モードが終
了し、第６図に示す動作モードに移行する。

したがって、上記実施例によれば、操作者は、スイッチ
５〜８を適宜操作することにより、センサＳとワーク（
不図示）の距離が「遠い」、「中位」、「近い」を示す
ファジールールの前件部のラベル毎に、メンバシップ関
数の値が正となるセンサＳの最少人力レベルＭＩＮと、
メンバシップ関数の値が「１」となるセンサＳの入カレ
ベルＭＩＤと、メンバシップ関数の値が正となるセンサ
Ｓの最大人力レベルＭＡＸを適宜調整して設定すること
ができる。

次に、第６図を参照して、ファジールールの前件部の適
合度ｙを演算し、ファジーコントローラ２０に出力する
場合の動作を説明する。

０ ステップ６１において、設定／動作切り替えスイッチ６
により動作モードが選択されると、ステップ６２に進ん
でセンサＳの入力レベルＸを取り込み、続くステップ６
３において、ラベル「遠い」、「中位」、「近い」毎に
、ＲＡＭ３に設定された入力レベルＭＩＮ、ＭＩＤ、Ｍ
ＡＸと比較する。

比較結果がｘ＜ＭＩＨの場合には、ステップ６４に進ん
で適合度ｙをｒＯＪとし、ＭＩＮ≦ＸくＭＩＤの場合に
は、ステップ６５に進んで次式により適合度ｙを算出し
、ＭＩＤ≦Ｘ≦ＭＡＸのの場合には、ステップ６６に進
んで次式により適合度ｙを算出し、ＭＡＸ＜ｘの場合に
は適合度ｙをｒＯＪとする。次いで、ステップ６８にお
いて、この適合度ｙをＤ／Ａ変換器１１を介してファジ
ーコントローラ２０に出力する。

■ したがって、」１記実施例によれば、Ｆ　Ａ　（Ｆａｃ
ｔｏｒｙ　Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ　）のように、センサ
Ｓとファジーコントローラ２０が離れて設置される場合
、このファジー出力センサコントローラをセンサＳに近
接して設置することにより、センサＳの出力信号を確認
しながら、ファジー演算のための前件部の適合度ｙを調
整することができる。

また、上記実施例によれば、センサＳに応した最適なメ
ンバシップ関数をこのファジー出力センサコントローラ
に設定することができるので、従来のように、多様な入
力信号に対して最適なメンバシップ関数をファジーコン
トローラに設定する場合に比べて、メンバシップ関数を
容易に設定することができる。

尚、ファジー演算のための前件部の適合度ｙをファジー
コントローラ２０に出力する方法としては、第７図（ａ
）に示すように、ラベル「遠い」「中位」、「近い」毎
の適合度ｙを各データ線を介して出力したり、第７図（
ｂ）に示すように、ファジーコントローラ２０からのラ
ベル選択　２ 信号に応じて共通の出力データ線を介してしたり、第７
図（ｃ）に示すように各ラベルの適合度ｙを周波数変調
して出力したり、第７図（ｄ）に示すように、ラベル情
報と当該適合度ｙをパラレルで出力することができる。

〈発明の効果〉 以上説明したように、本発明は、ファジー演算のための
ファジールールの前件部のメンバシップ関数を記憶する
手段と、この記憶されたメンバシップ関数を調整する手
段と、センサからの入力信号に応じてこのメンバシップ
関数の適合度を算出し、ファジーコントローラに出力す
る手段とを備えたので、このファジー出力センサコント
ローラをセンサに近接して設置することにより、センサ
の感度を調整しながらファジールールの前件部のメンバ
シップ関数を調整することができ、したがって、センサ
とファジーコントローラが離れている場合の調整作業を
簡単にすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係るファジー出力センサコ３ ントローラの一実施例を示すブロック図、第２図は、第
１図のファジー出力センザコントローラを示す正面図、
第３図は、第１図のＲＡＭの記憶内容を示す説明図、第
４図は、センサの入力レベルと前件部のメンバシップ関
数の適合度の関係を示す説明図、第５図、第６図は、第
１図のファジー出力センサコントローラの動作を説明す
るためのフローチャート、第７図は、ファジーコントロ
ーラに対する各種出力形態を示す説明図である。 １・・・Ａ／Ｄ変換器、２・・・リードオンリメモリ（
ＲＯＭ）、３・・ランダムアクセスメモリ、４・・中央
処理装置（ＣＰＵ）、５・・設定スイッチ、６・・設定
／動作切り替えスイッチ、７・・ラベル選択スイッチ、
８・・・レベル選択スイッチ、９・・ラベル表示ＬＥＤ
、１０・・・レベル表示ＬＥＤ、１１・・・Ｄ／　Ａ　
変換器、２０　・・・ファジーコントローラ、Ｓセンサ
。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ファジー演算のためのファジールールの前件部のメンバ
   シップ関数を記憶する手段と、 前記記憶手段に記憶されたメンバシップ関数を調整する
   手段と、 センサからの入力信号に応じて前記メンバシップ関数の
   適合度を算出し、ファジーコントローラに出力する手段
   とを有するファジー出力センサコントローラ。