JPH0595881A - Control device of vacuum cleaner - Google Patents
Control device of vacuum cleanerInfo
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- JPH0595881A JPH0595881A JP3258921A JP25892191A JPH0595881A JP H0595881 A JPH0595881 A JP H0595881A JP 3258921 A JP3258921 A JP 3258921A JP 25892191 A JP25892191 A JP 25892191A JP H0595881 A JPH0595881 A JP H0595881A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 床面の凹凸により床質を認識し、床面に応じ
てきめ細かな電動送風機の入力制御を行ない、使い勝手
を向上する。
【構成】 床用吸い込み具7内に設けた発光素子10お
よび受光素子11により床面の凹凸状態を検出するよう
に床面センサ9を構成し、床面センサ9のアナログ出力
をA/D変換手段13によりデジタル信号に変換し、光
量絶対値検出手段15で単位時間内で平均し光量絶対値
を演算するとともに光量変化量検出手段16で光量の単
位時間内での変化量を平均し光量変化量を演算する。フ
ァジィ推論器17は、光量絶対値と光量変化量の両情報
から得た床質情報と電源オフ時でも記憶可能な記憶手段
18に記憶した記憶床質情報とから床質を逐次学習し、
電動送風機2の入力を決定し、その出力により電動送風
機2の入力を制御する。
(57) [Summary] [Purpose] The floor texture is recognized by the unevenness of the floor surface, and the input control of the electric blower is performed finely according to the floor surface to improve usability. [Structure] A floor sensor 9 is configured to detect a concave / convex state of a floor by a light emitting element 10 and a light receiving element 11 provided in a floor suction tool 7, and an analog output of the floor sensor 9 is A / D converted. The means 13 converts it into a digital signal, the light quantity absolute value detection means 15 averages it within a unit time to calculate the light quantity absolute value, and the light quantity change amount detection means 16 averages the amount of change in the light quantity within a unit time. Calculate the quantity. The fuzzy reasoner 17 sequentially learns the floor quality from the floor quality information obtained from both the light intensity absolute value information and the light intensity change amount information and the storage floor quality information stored in the storage means 18 that can be stored even when the power is off.
The input of the electric blower 2 is determined, and the output of the electric blower 2 controls the input of the electric blower 2.
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、床面センサを用いて掃
除する床質を識別し、その床質情報を記憶し、電動送風
機の入力制御方法、床用吸い込み具の回転ブラシの回転
数制御方法を学習していく電気掃除機に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention identifies a floor quality to be cleaned by using a floor sensor, stores the floor quality information, an input control method of an electric blower, and a rotation speed of a rotary brush of a floor suction tool. The present invention relates to an electric vacuum cleaner that learns control methods.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、電気掃除機は掃除する床面、塵埃
量などにより電動送風機の入力を自動的に制御して吸込
力を制御することが求められている。2. Description of the Related Art In recent years, electric vacuum cleaners are required to automatically control the input of an electric blower according to the floor surface to be cleaned, the amount of dust, etc. to control the suction force.
【0003】従来、この種の電気掃除機は図7に示すよ
うな構成が一般的であった。以下、その構成について説
明する。Conventionally, this type of electric vacuum cleaner generally has a structure as shown in FIG. The configuration will be described below.
【0004】図に示すように、掃除機本体(以下、本体
という)1は電動送風機2を内蔵しており、吸い込み口
3にホース4、延長管5および回転ブラシ6を有する床
用吸い込み具7を接続している。ホース4の先端部には
手元スイッチ8を設け、手元スイッチ8を操作すること
で本体1内に配設した電動送風機2の回転数制御を行う
ようにしていた。As shown in the figure, a cleaner body (hereinafter referred to as a body) 1 has a built-in electric blower 2 and a floor suction tool 7 having a hose 4, an extension tube 5 and a rotating brush 6 at a suction port 3. Are connected. A hand switch 8 is provided at the tip of the hose 4, and the rotation speed of the electric blower 2 arranged in the main body 1 is controlled by operating the hand switch 8.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】このような従来の電気
掃除機では、掃除する床面を使用者が判断し、床面に応
じて手動で手元スイッチ8の操作により入力(回転数)
を変化させて吸い込み力を変化させる必要があり、操作
が面倒であるという問題を有していた。In such a conventional electric vacuum cleaner, the user judges the floor surface to be cleaned, and manually operates the hand switch 8 according to the floor surface (rotation speed).
It is necessary to change the suction force by changing the pressure, which is a troublesome operation.
【0006】本発明は上記従来の課題を解決するもの
で、床面の凹凸により床質を認識し、床面に応じてきめ
細かな電動送風機の入力制御および床用吸い込み具の回
転ブラシの回転数制御を行ない、使い勝手を向上するこ
とを目的としている。The present invention solves the above-mentioned conventional problems by recognizing the quality of the floor by the unevenness of the floor surface, finely controlling the input of the electric blower according to the floor surface, and the rotational speed of the rotary brush of the floor suction tool. The purpose is to control and improve usability.
【0007】[0007]
【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、吸引のための電動送風機と、床用吸い込み
具内に設けられ発光素子および受光素子から床面の凹凸
状態を検出するよう構成した床面センサと、前記床面セ
ンサのアナログ出力をデジタル信号に変換するA/D変
換手段と、前記A/D変換手段からのデジタル量を単位
時間内で平均し光量絶対値を演算する光量絶対値検出手
段と、光量の単位時間内での変化量を平均し光量変化量
を得る光量変化量検出手段と、電源オフ時でも記憶可能
な記憶手段と、前記電動送風機の入力を決定するファジ
ィ推論器とを備え、前記ファジィ推論器は、前記光量絶
対値と光量変化量の両情報から得た床質情報と前記記憶
手段に記憶した記憶床質情報とから床質を逐次学習し、
前記電動送風機の入力を決定するようにしたことを第1
の課題解決手段としている。In order to achieve the above object, the present invention detects an uneven condition of a floor from an electric blower for suction and a light emitting element and a light receiving element provided in a floor suction tool. A floor sensor configured as described above, A / D conversion means for converting an analog output of the floor sensor into a digital signal, and digital amounts from the A / D conversion means are averaged within a unit time to calculate an absolute light amount value. Absolute light amount detection means, light amount change amount detection means for averaging the change amount of the light amount within a unit time to obtain the light amount change amount, storage means capable of storing even when the power is off, and determining the input of the electric blower And a fuzzy inference device for sequentially learning the floor quality from the floor quality information obtained from both the light intensity absolute value information and the light intensity change amount information and the memory floor quality information stored in the storage means. ,
First, the input of the electric blower is determined.
Is used as a means for solving the problem.
【0008】また、上記第1の課題解決手段の電動送風
機に加えて、床用吸い込み具内に回転ブラシを備え、フ
ァジィ推論器により前記回転ブラシの回転数を決定する
ようにしたことを第2の課題解決手段としている。In addition to the electric blower of the first problem solving means, a rotary brush is provided in the floor suction tool, and the number of rotations of the rotary brush is determined by a fuzzy reasoner. Is used as a means for solving the problem.
【0009】さらに、第1の課題解決手段のファジィ推
論器は、ニュ−ロ技術の最急降下法などの学習則により
ファジィ推論の各種パラメータを最適化し、各種パラメ
ータとして、前件部メンバーシップ関数と後件部メンバ
ーシップ関数の形状、推論ルール数を最適化したことを
第3の課題解決手段としている。Further, the fuzzy reasoner of the first problem solving means optimizes various parameters of the fuzzy reasoning by a learning rule such as the steepest descent method of the neuro technique, and uses as a parameter a membership function of the antecedent part. The third problem solving means is to optimize the shape of the consequent part membership function and the number of inference rules.
【0010】[0010]
【作用】本発明は上記した第1の課題解決手段により、
床面センサの出力から掃除面の床質(木床・絨毯など)
情報を間接的に得ることができ、これらの情報を累計記
憶させ、記憶した床質情報とリアルタイムの床質情報と
により床面と応じた適切な電動送風機の入力になるよう
制御できる。According to the first means for solving the above problems, the present invention provides:
From the output of the floor sensor to the floor quality of the cleaning surface (wood floor, carpet, etc.)
It is possible to indirectly obtain information, cumulatively store the information, and control the stored floor quality information and real-time floor quality information so that the electric blower can be appropriately input according to the floor surface.
【0011】また、第2の課題解決手段により、床用吸
い込み具の回転ブラシの回転数も床質に応じて適切に制
御ができ、使い勝手を向上できる。Further, according to the second means for solving the problem, the number of rotations of the rotary brush of the floor suction tool can be appropriately controlled according to the quality of the floor, and the usability can be improved.
【0012】さらに、第3の課題解決手段により、掃除
の勘、こつといった定性的な情報が最適にチュ−ニング
されてファジィ推論器の中に盛り込まれ、使用者に合っ
た掃除ができるようになる。Further, by the third means for solving the problem, qualitative information such as intuition and tips for cleaning is optimally tuned and incorporated in the fuzzy reasoner, so that cleaning suitable for the user can be performed. Become.
【0013】[0013]
【実施例】以下、本発明の一実施例について図1および
図2を参照しながら説明する。なお、従来例と同じ構成
のものは同一符号を付して説明を省略する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. The same components as those in the conventional example are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.
【0014】図に示すように、床面センサ9は床用吸い
込み具7内に発光素子10と受光素子11とを床面に対
してある角度で対向して設置しており、光量の絶対値と
変化量を検出するようにしている。床面センサ9の信号
は増幅器12で増幅し、A/D変換手段13でデジタル
信号に変換し、マイクロコンピュータ14に入力する。
マイクロコンピュータ14は、A/D変換手段13から
のデジタル量を単位時間内で平均し光量絶対値を演算す
る光量絶対値検出手段15と、光量の単位時間内での変
化量を平均し光量変化量を得る光量変化量検出手段16
と、ファジィ推論器17とを備えている。記憶手段18
は、制御系の電源がオフ状態となっても情報が消えない
不揮発性のメモリで、マイクロコンピュータ14に接続
しており、この記憶手段18には、一定時間ごとの光量
絶対値と光量変化量の累積値・平均値などの情報が記憶
されている。マイクロコンピュータ14の出力は位相制
御手段19に入力し、電動送風機2の入力を制御する。
ファジィ推論器17は、光量絶対値検出手段15で演算
した光量絶対値と光量変化量検出手段16で演算した光
量変化量とより得た床質情報と、記憶手段18に記憶さ
れた記憶床質情報とから電動送風機2の入力を推論し決
定する。As shown in the figure, in the floor surface sensor 9, a light emitting element 10 and a light receiving element 11 are installed in the floor suction tool 7 so as to face each other at an angle with respect to the floor surface. And the amount of change is detected. The signal from the floor sensor 9 is amplified by the amplifier 12, converted into a digital signal by the A / D conversion means 13, and input to the microcomputer 14.
The microcomputer 14 averages the digital amount from the A / D conversion unit 13 within a unit time to calculate an absolute value of the light amount, and an absolute light amount detection unit 15 and averages a change amount of the light amount within a unit time to change the light amount. Light amount change amount detecting means 16 for obtaining the amount
And a fuzzy reasoner 17. Storage means 18
Is a non-volatile memory in which information is not erased even when the power supply of the control system is turned off. Information such as the cumulative value and average value of is stored. The output of the microcomputer 14 is input to the phase control means 19 to control the input of the electric blower 2.
The fuzzy inference device 17 uses the floor quality information obtained from the light intensity absolute value calculated by the light intensity absolute value detection means 15 and the light intensity change amount calculated by the light intensity change amount detection means 16, and the storage floor quality stored in the storage means 18. The input of the electric blower 2 is inferred from the information and determined.
【0015】ファジィ推論器17は図2に示すような構
成となっており、前件部メンバーシップ関数記憶手段2
0は、床質情報、記憶床質情報に関するメンバーシップ
関数を記憶している。床質情報適合度演算手段21、記
憶床質情報適合度演算手段22は、それぞれ前件部メン
バーシップ関数記憶手段20に記憶されている床質情
報、記憶床質情報に関するメンバーシップ関数と入力で
ある床質情報、記憶床質情報との適合度を演算する。前
件部ミニマム演算手段23は床質情報適合度演算手段2
1、記憶床質情報適合度演算手段22の出力である2つ
の適合度のMINをとり、前件部の結論とする。吸い込
み力推論ルール記憶手段24は、吸い込み力に関する推
論ルールを記憶している。吸い込み力メンバーシップ関
数記憶手段25は、後件部の吸い込み力に関するメンバ
ーシップ関数を記憶している。後件部ミニマム演算手段
26、吸い込み力推論ルール記憶手段24に記憶されて
いる推論ルールに従い、前件部結論と吸い込み力メンバ
ーシップ関数記憶手段25に記憶されている後件部の吸
い込み力メンバーシップ関数のMINをとってそのルー
ルの結論とする。重心手段27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、最終的に吸い込み
力を求める。The fuzzy reasoner 17 has a structure as shown in FIG. 2, and the antecedent part membership function storage means 2
0 stores the membership function regarding the floor quality information and the stored floor quality information. The floor quality information adaptability calculating means 21 and the memory floor quality information adaptability calculating means 22 respectively input the floor quality information stored in the antecedent part membership function storage means 20 and the membership function relating to the storage floor quality information. The degree of compatibility with certain floor quality information and memory floor quality information is calculated. The antecedent part minimum calculating means 23 is the floor quality information compatibility calculating means 2
1. The MINs of the two fitness levels which are the outputs of the storage floor quality information fitness level computing means 22 are taken to be the conclusion of the antecedent part. The suction force inference rule storage means 24 stores the inference rule regarding the suction force. The suction force membership function storage means 25 stores the membership function regarding the suction force of the consequent part. In accordance with the inference rules stored in the consequent part minimum computing means 26 and the suction force inference rule storage means 24, the antecedent part conclusion and the suction force membership function of the consequent part stored in the suction force membership function storage means 25 The MIN of the function is taken to conclude the rule. The center-of-gravity means 27 finally obtains the suction force by obtaining the respective conclusions for all the rules, then taking the MAX of all the conclusions, and calculating the center of gravity thereof.
【0016】また、ファジィ推論器17は、ニュ−ロ技
術の最急降下法などの学習則によりファジィ推論の各種
パラメータを最適化したニューロ・ファジィ推論器で構
成されている。このニューロ・ファジィ推論器はマイク
ロコンピュータ14により容易に実現できる。ニューロ
・ファジィ推論器に含まれる前件部メンバーシップ関数
記憶手段20と吸い込み力推論ルール記憶手段24、吸
い込み力メンバーシップ関数記憶手段25に記憶されて
いるメンバーシップ関数および推論ルールは床質情報と
記憶床質情報のデータと掃除するときの操作感を考慮し
た設定すべき電動送風機2の入力のデータから、予め最
急降下法(ニューラルネットワークに用いられる学習則
の1つで、誤差関数を最小にする方法である)などの学
習則によって最適に設定されている。The fuzzy reasoner 17 is composed of a neuro-fuzzy reasoner that optimizes various parameters of fuzzy reasoning by a learning rule such as the steepest descent method of the neuro technique. This neuro-fuzzy reasoner can be easily realized by the microcomputer 14. The membership function and the inference rule stored in the antecedent part membership function storage means 20, the suction force inference rule storage means 24, and the suction force membership function storage means 25 included in the neuro-fuzzy reasoner are the floor quality information. From the data of the memory floor quality information and the input data of the electric blower 2 which should be set in consideration of the operation feeling when cleaning, the steepest descent method (one of the learning rules used in the neural network is used to minimize the error function. It is set by the learning rule such as).
【0017】上記構成において動作を説明すると、光量
絶対値検出手段15では、床面センサ9で検出した光量
を単位時間積算して平均値を求め、光量変化量検出手段
16では、光量の単位時間内での変化量を平均し光量変
化量を求めている。これらの情報からその時点の床面の
質が判る。これら2つの情報量をファジィ推論器17の
入力とする。To explain the operation in the above configuration, the light intensity absolute value detection means 15 integrates the light intensity detected by the floor sensor 9 for a unit time to obtain an average value, and the light intensity change amount detection means 16 calculates the light intensity per unit time. The amount of change in light is averaged to obtain the amount of change in light amount. From this information, the quality of the floor surface at that time can be known. These two information amounts are input to the fuzzy reasoner 17.
【0018】図3に掃除を継続して行っている場合の光
量の変化の度合いを示している。同図において、掃除面
が木床やクッションフロアなどの比較的平坦な床は光量
絶対値は乱反射が少ないため多くなり、変化量は小さく
なる関係がある。また床面が絨毯の場合は、絨毯表面の
凹凸が大きくなり光量絶対値は乱反射の影響で少なく、
光量変化は大きくなる関係がある。このように光量絶対
値と光量変化量を検出することにより現在掃除をしてい
る床面の質がどんなものであるか推定することができ
る。ここで、床面情報としては指数化した値(たとえば
0〜7)を設定する。この指数をファジィ推論器17の
一つの入力とする。光量変化量が小さいというのは、木
床などの平坦な床面であることを示しており、光量変化
量が大きいというのは、毛足の長い凹凸絨毯面であると
いうことを示している。FIG. 3 shows the degree of change in the amount of light when cleaning is continuously performed. In the figure, on a relatively flat floor such as a wooden floor or a cushion floor, the absolute value of the light amount increases because the irregular reflection is small, and the change amount is small. When the floor surface is a carpet, the unevenness of the carpet surface becomes large and the absolute value of the light amount is small due to the influence of diffuse reflection,
There is a relation that the change in light amount becomes large. In this way, by detecting the absolute value of light intensity and the amount of change in light intensity, it is possible to estimate what the quality of the floor surface currently being cleaned is. Here, an indexed value (for example, 0 to 7) is set as the floor information. This index is used as one input of the fuzzy reasoner 17. A small amount of change in light quantity indicates a flat floor surface such as a wooden floor, and a large amount of change in light quantity indicates a rugged carpet surface with long hair.
【0019】また、光量絶対値検出手段15と光量変化
量検出手段16から得られる床質情報を定期的に記憶手
段19に記憶する。この記憶手段19は電源をオフして
も記憶内容が残る不揮発性メモリなどを用い、掃除機本
体が使用された都度、床面情報の指数ごとに度数が加え
られ、掃除機を使用したすべての床面の情報が得られ
る。記憶床面情報適合度演算手段22で適合度を求める
前処理として、たとえば記憶床面情報の指数とその度数
より平均床質情報を求め、ファジィ推論器17の他の入
力とする。掃除を行う場合の最適な吸い込み力は、床面
の特性などによって決まるものであり、光量絶対値検出
手段15と光量変化量検出手段16の出力と記憶手段1
8の記憶内容からファジィ推論器17で推論する。Further, the floor quality information obtained from the light intensity absolute value detecting means 15 and the light intensity change amount detecting means 16 is periodically stored in the storage means 19. This storage means 19 uses a non-volatile memory or the like that retains the stored contents even when the power is turned off. Every time the cleaner body is used, a frequency is added for each index of the floor surface information, and all the cleaners used. Information on the floor can be obtained. As a pre-process for obtaining the goodness of fit by the storage floor surface information goodness-of-fit calculation means 22, for example, average floor quality information is obtained from the index of the storage floor surface information and its frequency and used as another input to the fuzzy reasoner 17. The optimum suction force for cleaning is determined by the characteristics of the floor surface, etc., and the outputs of the light intensity absolute value detection means 15 and the light intensity change amount detection means 16 and the storage means 1
The fuzzy reasoner 17 infers from the stored contents of 8.
【0020】つぎに、吸い込み力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の推論ルールは「光
量絶対値が多く(凹凸が少ない平坦な床状態)で、光量
変化量が小さい床質(木床やクッションフロアなどの平
坦な床)で、過去掃除を行った床面も比較的光量変化量
が小さい床質が多ければ吸い込み力をとても低く設定す
る」といった一般的な判断を基に形成されている。光量
絶対値が「多め」とか、光量変化量が「小さい」とか、
吸い込み力を「とても高く」といった定性的な概念は図
4(a),(b),(c) に示すようなメンバーシップ関数により
定量的に表現される。床質情報適合度演算手段21で
は、光量絶対値検出手段15のから出力と光量変化量検
出手段16からの入力と前件部メンバーシップ関数記憶
手段20に記憶されているごみ変化率のメンバーシップ
関数に関して適合度を求める。記憶床質情報適合度演算
手段22では、記憶手段18からの入力と前件部メンバ
ーシップ関数記憶手段20に記憶されている記憶床面情
報の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23では、これらの適合度
のMINをとり前件部の結論とする。後件部ミニマム演
算手段26では、吸い込み力推論ルール記憶手段24に
記憶されているルールに従い、前件部結論と吸い込み力
メンバーシップ関数記憶手段25に記憶されている後件
部の吸い込み力メンバーシップ関数のMINをとってそ
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27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
的に吸い込み力が求まる。位相制御手段19では決定さ
れた吸い込み力に基づき、電動送風機2の位相制御量を
算出し制御を行う。Next, the process of inferring the suction force will be described. The inference rule of the fuzzy inference according to the present embodiment is "a floor with a large absolute value of light intensity (a flat floor with little unevenness) and a small amount of change in light intensity (a flat floor such as a wooden floor or a cushion floor) that can be used for past cleaning. The floor surface is made on the basis of a general judgment such that the suction power is set to be very low if there is much floor quality with a relatively small change in light intensity. Absolute value of light intensity is "more", change amount of light intensity is "smaller",
The qualitative concept that the suction force is "very high" is quantitatively expressed by the membership function as shown in Fig. 4 (a), (b), (c). In the floor quality information adaptability calculation means 21, the output of the light quantity absolute value detection means 15, the input from the light quantity change amount detection means 16, and the membership of the waste change rate stored in the antecedent part membership function storage means 20. Find the goodness of fit for a function. The memory floor quality information fitness degree calculating means 22 similarly obtains the fitness degree with respect to the input from the memory means 18 and the membership function of the memory floor surface information stored in the antecedent part membership function memory means 20. The antecedent part minimum computing means 23 takes the MINs of these suitability values and makes the conclusion of the antecedent part. In the consequent part minimum calculating means 26, in accordance with the rule stored in the suction force inference rule storage means 24, the antecedent part conclusion and the suction force membership of the consequent part stored in the suction force membership function storage means 25 The MIN of the function is taken to conclude the rule. After obtaining the respective conclusions for all the rules, the centroid calculating means 27 takes MAX of all the conclusions and calculates the centroids thereof to finally obtain the suction force. The phase control means 19 calculates and controls the phase control amount of the electric blower 2 based on the determined suction force.
【0021】つぎに、本発明の他の実施例を図5および
図6を参照しながら説明する。なお、上記実施例と同じ
構成のものは同一符号を付して説明を省略する。Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The same components as those in the above-described embodiment are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.
【0022】図に示すように、マイクロコンピュータ2
8は、A/D変換手段13からのデジタル量を単位時間
内で平均し光量絶対値を演算する光量絶対値検出手段1
5と、光量の単位時間内での変化量を平均し光量変化量
を得る光量変化量検出手段16と、ファジィ推論器29
とを備えている。マイクロコンピュータ28の出力は位
相制御手段19に入力し電動送風機2の入力を制御し、
さらに、位相制御手段30に入力して床用吸い込み具の
回転ブラシ6の回転数を制御する。ファジィ推論器29
は、光量絶対値検出手段15で演算した光量絶対値と光
量変化量検出手段16で演算した光量変化量とより得た
床質情報と記憶手段18に記憶された記憶床質情報とか
ら電動送風機2の入力と回転ブラシ6の回転数を推論し
決定する。As shown in FIG.
Reference numeral 8 denotes a light quantity absolute value detection means 1 for averaging the digital quantities from the A / D conversion means 13 within a unit time to calculate a light quantity absolute value.
5, a light amount change amount detecting means 16 for averaging the light amount change amount within a unit time to obtain a light amount change amount, and a fuzzy reasoner 29.
It has and. The output of the microcomputer 28 is input to the phase control means 19 to control the input of the electric blower 2,
Further, it is input to the phase control means 30 to control the rotation speed of the rotary brush 6 of the floor suction tool. Fuzzy reasoner 29
Is an electric blower based on the floor quality information obtained from the light intensity absolute value calculated by the light intensity absolute value detection unit 15 and the light intensity change amount calculated by the light intensity change amount detection unit 16 and the storage floor quality information stored in the storage unit 18. The input of 2 and the rotation speed of the rotary brush 6 are inferred and determined.
【0023】ファジィ推論器29において、回転ブラシ
回転数推論ルール記憶手段31は回転ブラシ6の回転数
に関する推論ルールを記憶している。回転ブラシ回転数
メンバーシップ関数記憶手段32は回転ブラシ6の回転
数に関するメンバーシップ関数を記憶している。その他
の構成は、上記実施例と同様の構成である。In the fuzzy reasoner 29, the rotating brush rotation speed inference rule storage means 31 stores inference rules regarding the rotation speed of the rotating brush 6. The rotating brush rotation speed membership function storage means 32 stores a membership function relating to the rotation speed of the rotating brush 6. The other structure is the same as that of the above-mentioned embodiment.
【0024】また、ファジィ推論器29は、ニュ−ロ技
術の最急降下法などの学習則によりファジィ推論の各種
パラメータを最適化したニューロ・ファジィ推論器で構
成されている。ニューロ・ファジィ推論器に含まれる前
件部メンバーシップ関数記憶手段20と回転ブラシ回転
数推論ルール記憶手段31、回転ブラシ回転数メンバー
シップ関数記憶手段32に記憶されているメンバーシッ
プ関数および推論ルールは床質情報と記憶床質情報のデ
ータと掃除するときの操作感を考慮した設定すべき回転
ブラシ6の回転数のデータから、予め最急降下法(ニュ
ーラルネットワークに用いられる学習則の1つで、誤差
関数を最小にする方法である)などの学習則によって最
適に設定されている。The fuzzy reasoner 29 is composed of a neuro-fuzzy reasoner that optimizes various parameters of fuzzy reasoning by a learning rule such as the steepest descent method of neuro technology. The membership functions and the inference rules stored in the antecedent part membership function storage means 20, the rotating brush rotation speed inference rule storage means 31, and the rotating brush rotation speed membership function storage means 32 included in the neuro-fuzzy reasoner are From the data of the floor quality information and the memory floor quality information and the data of the number of rotations of the rotary brush 6 that should be set in consideration of the operation feeling when cleaning, the steepest descent method (one of the learning rules used in the neural network, It is a method of minimizing the error function) and is optimally set by a learning rule such as.
【0025】回転ブラシ6の回転数の決定は、上記実施
例における吸い込み力の決定の過程と同様に前件部の結
論を算出し、回転ブラシ回転数推論ルール記憶手段31
と回転ブラシ回転数メンバーシップ関数記憶手段32と
から回転ブラシ6の回転数を決定する。位相制御手段1
9、30では、決定された電動送風機2の入力および回
転ブラシ31の回転数に基づき、電動送風機2および回
転ブラシ31の位相制御量を算出し制御を行う。The rotation speed of the rotary brush 6 is determined by calculating the conclusion of the antecedent part in the same manner as the process of determining the suction force in the above embodiment, and the rotary brush rotation speed inference rule storage means 31.
The rotational speed of the rotating brush 6 is determined from the rotational brush rotational speed membership function storage means 32. Phase control means 1
In 9 and 30, the phase control amounts of the electric blower 2 and the rotary brush 31 are calculated and controlled based on the determined input of the electric blower 2 and the rotational speed of the rotary brush 31.
【0026】なお、上記各実施例では、推論方法の中に
MAX−MIN合成法、重心法を用いているがその他の
方法でも可能であり、また後件部である吸い込み力をメ
ンバーシップ関数で表現したが、実数値や線形式でも表
現することができることはいうまでもない。また、床面
センサ9において光軸を直接床面に向けたが間接的に検
出してもよく、光学的に床面の凹凸を検出する構成であ
ればどのような構成でもよい。In each of the above embodiments, the MAX-MIN composition method and the center of gravity method are used as the inference method, but other methods are also possible, and the suction force, which is the consequent part, can be expressed by the membership function. Although it is expressed, it goes without saying that it can also be expressed in a real number or linear form. Further, although the floor surface sensor 9 directs the optical axis directly to the floor surface, the floor surface sensor 9 may indirectly detect the optical axis, or may have any configuration as long as it optically detects the unevenness of the floor surface.
【0027】[0027]
【発明の効果】以上の実施例から明らかなように本発明
によれば、吸引のための電動送風機と、床用吸い込み具
内に設けられ発光素子および受光素子から床面の凹凸状
態を検出するよう構成した床面センサと、前記床面セン
サのアナログ出力をデジタル信号に変換するA/D変換
手段と、前記A/D変換手段からのデジタル量を単位時
間内で平均し光量絶対値を演算する光量絶対値検出手段
と、光量の単位時間内での変化量を平均し光量変化量を
得る光量変化量検出手段と、電源オフ時でも記憶可能な
記憶手段と、前記電動送風機の入力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、前記光量絶対
値と光量変化量の両情報から得た床質情報と前記記憶手
段に記憶した記憶床質情報とから床質を逐次学習し、前
記電動送風機の入力を決定するようにしたから、光量絶
対値と光量変化量より得た床面情報と記憶した床質情報
からファジィ推論によってきめ細かく、しかも最適な吸
い込み力決定でき、掃除を行う床面によらず効率よくご
みがとれ、しかも非常に操作感がよく、使い勝手を向上
できる。As is apparent from the above embodiments, according to the present invention, the electric blower for suction and the light emitting element and the light receiving element provided in the floor suction tool detect the unevenness of the floor surface. A floor sensor configured as described above, A / D conversion means for converting an analog output of the floor sensor into a digital signal, and digital amounts from the A / D conversion means are averaged within a unit time to calculate an absolute light amount value. Absolute light amount detection means, light amount change amount detection means for averaging the change amount of the light amount within a unit time to obtain the light amount change amount, storage means capable of storing even when the power is off, and determining the input of the electric blower And a fuzzy inference device for sequentially learning the floor quality from the floor quality information obtained from both the light intensity absolute value information and the light intensity change amount information and the memory floor quality information stored in the storage means. , Turn on the electric blower Therefore, the optimum suction force can be determined finely by fuzzy reasoning from the floor surface information obtained from the absolute light intensity value and the light intensity change amount and the stored floor quality information, and the efficiency can be determined regardless of the floor surface to be cleaned. It is easy to remove dust and has a very comfortable operation, which improves usability.
【0028】また、電動送風機に加えて床用吸い込み具
内に回転ブラシを備え、ファジィ推論器により前記回転
ブラシの回転数を決定するようにしたから、ファジィ推
論によってきめ細かく回転ブラシの回転数を決定でき
る。In addition to the electric blower, the floor suction device is provided with a rotating brush, and the number of rotations of the rotating brush is determined by a fuzzy reasoner. Therefore, the number of rotations of the rotating brush is finely determined by fuzzy inference. it can.
【0029】さらに、ファジィ推論器は、ニュ−ロ技術
の最急降下法等の学習則によりファジィ推論の各種パラ
メータを最適化し、各種パラメータとして、前件部メン
バーシップ関数と後件部メンバーシップ関数の形状、推
論ルール数を最適化したから、ファジィ推論における入
力と出力の数が増えると、人間ではそれらの間の推論ル
ールやその構成を最適化するのが難しくなるが、結果と
して、きめ細かくしかも最適な吸い込み力と回転ブラシ
の回転数を決定でき、また、掃除機を使用する環境(床
質の特異性)により吸い込み力や回転ブラシの回転数が
学習機能により、どんどん最適化されてゆき、使い勝手
を向上できる。Further, the fuzzy reasoner optimizes various parameters of the fuzzy inference by learning rules such as the steepest descent method of the neuro technique, and uses the membership functions of the antecedent part and the consequent part as various parameters. Since the shape and the number of inference rules are optimized, if the number of inputs and outputs in fuzzy inference increases, it becomes difficult for humans to optimize the inference rules and their configuration between them, but as a result, it is fine and optimal. The suction force and the rotation speed of the rotating brush can be determined, and the suction force and the rotation speed of the rotating brush are optimized more and more by the learning function depending on the environment in which the vacuum cleaner is used (uniqueness of the floor quality). Can be improved.
【図1】本発明の一実施例の電気掃除機の制御装置のブ
ロック図FIG. 1 is a block diagram of a controller for an electric vacuum cleaner according to an embodiment of the present invention.
【図2】同電気掃除機の制御装置のファジィ推論器のブ
ロック図FIG. 2 is a block diagram of a fuzzy reasoner of the controller of the electric vacuum cleaner.
【図3】同電気掃除機の制御装置の床面センサの出力変
化を示す図FIG. 3 is a diagram showing a change in output of a floor surface sensor of the control device of the electric vacuum cleaner.
【図4】(a)〜(c) 同電気掃除機の制御装置のファジィ
推論器のメンバーシップ関数を示す図4A to 4C are diagrams showing membership functions of a fuzzy reasoner of the control device of the vacuum cleaner.
【図5】本発明の他の実施例の電気掃除機の制御装置の
ブロック図FIG. 5 is a block diagram of a control device for an electric vacuum cleaner according to another embodiment of the present invention.
【図6】同電気掃除機の制御装置のファジィ推論器のブ
ロック図FIG. 6 is a block diagram of a fuzzy reasoner of the control device of the electric vacuum cleaner.
【図7】従来の電気掃除機の斜視図FIG. 7 is a perspective view of a conventional vacuum cleaner.
2 電動送風機 7 床用吸い込み具 9 床面センサ 10 発光素子 11 受光素子 13 A/D変換手段 15 光量絶対値検出手段 16 光量変化量検出手段 17 ファジィ推論器 18 記憶手段 2 Electric blower 7 Floor suction device 9 Floor sensor 10 Light emitting element 11 Light receiving element 13 A / D conversion means 15 Light intensity absolute value detection means 16 Light intensity variation detection means 17 Fuzzy reasoner 18 Storage means
Claims (3)
み具内に設けられ発光素子および受光素子から床面の凹
凸状態を検出するよう構成した床面センサと、前記床面
センサのアナログ出力をデジタル信号に変換するA/D
変換手段と、前記A/D変換手段からのデジタル量を単
位時間内で平均し光量絶対値を演算する光量絶対値検出
手段と、光量の単位時間内での変化量を平均し光量変化
量を得る光量変化量検出手段と、電源オフ時でも記憶可
能な記憶手段と、前記電動送風機の入力を決定するファ
ジィ推論器とを備え、前記ファジィ推論器は、前記光量
絶対値と光量変化量の両情報から得た床質情報と前記記
憶手段に記憶した記憶床質情報とから床質を逐次学習
し、前記電動送風機の入力を決定するようにした電気掃
除機の制御装置。1. An electric blower for suction, a floor sensor provided in a floor suction tool configured to detect a concave and convex state of a floor from a light emitting element and a light receiving element, and an analog output of the floor sensor. A / D to convert digital to digital signal
A conversion means, a light quantity absolute value detection means for averaging the digital quantities from the A / D conversion means within a unit time to calculate a light quantity absolute value, and a change quantity of the light quantity over a unit time for averaging the light quantity change quantity. A light amount change amount detecting means for obtaining, a storage means capable of storing even when the power is off, and a fuzzy inference device for determining an input of the electric blower, and the fuzzy inference device includes both the absolute light amount value and the light amount change amount. A controller for an electric vacuum cleaner, which sequentially learns a floor quality from the floor quality information obtained from the information and the stored floor quality information stored in the storage means, and determines the input of the electric blower.
回転ブラシを備え、ファジィ推論器により前記回転ブラ
シの回転数を決定するようにした請求項1記載の電気掃
除機の制御装置。2. The control device for the electric vacuum cleaner according to claim 1, wherein a rotary brush is provided in the floor suction tool in addition to the electric blower, and the number of rotations of the rotary brush is determined by a fuzzy reasoner.
降下法などの学習則によりファジィ推論の各種パラメー
タを最適化し、各種パラメータとして、前件部メンバー
シップ関数と後件部メンバーシップ関数の形状、推論ル
ール数を最適化した請求項1または2記載の電気掃除機
の制御装置。3. A fuzzy reasoner optimizes various parameters of fuzzy inference by a learning rule such as the steepest descent method of neuro technology, and uses the membership functions of the antecedent part and the consequent part as various parameters. The control device for the electric vacuum cleaner according to claim 1, wherein the shape and the number of inference rules are optimized.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3258921A JPH0595881A (en) | 1991-10-07 | 1991-10-07 | Control device of vacuum cleaner |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3258921A JPH0595881A (en) | 1991-10-07 | 1991-10-07 | Control device of vacuum cleaner |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0595881A true JPH0595881A (en) | 1993-04-20 |
Family
ID=17326892
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3258921A Pending JPH0595881A (en) | 1991-10-07 | 1991-10-07 | Control device of vacuum cleaner |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0595881A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003281550A (en) * | 2002-12-04 | 2003-10-03 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Surface evaluation device and moving device |
-
1991
- 1991-10-07 JP JP3258921A patent/JPH0595881A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003281550A (en) * | 2002-12-04 | 2003-10-03 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Surface evaluation device and moving device |
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