Fuzzy在生活上的應用 陳詩豐 助理教授 龍華科技大學機械系

大綱 前言 Fuzzy在生活上的應用 食 衣 住 行 結論

前言 使用精確的運算控制除了增加成本外，實現後反而效能降低。 現實生活中有許多口語化的數據，無法用精確的方式表達出來。 以拋磚引玉的方式希望Fuzzy能夠應用到更廣的範圍。

Fuzzy在生活上的應用 依照食、衣、住、行來區分： 食：微波爐、瓦斯爐、電冰箱、烘碗機。 衣：洗衣機、脫水機。 住：恆溫空調系統、冷暖氣機、電風扇。 行：汽車、捷運系統、飛航器。

Fuzzy在生活上的應用－食 食：瓦斯爐。 火侯控制－控制鍋子的溫度來調整火侯大小。 定時功能－設定料理的時間。 安全保護－避免空燒情況及有關安全上的保護措施。

Fuzzy在生活上的應用－食 火侯控制（影響因素） 空氣流動情形會影響火傳導到鍋子的熱度是否集中。 瓦斯的純度及空氣的含氧量決定燃燒的完全率，影響熱度。 外在溫度冷與熱及鍋子的內含物會影響加熱的時間長度。 鍋子的材質會影響傳熱的時間。

Fuzzy在生活上的應用－食 火侯控制（解決方式） 可監測鍋子的溫度大小決定瓦斯是否要增加或減少（大火或小火）。 鍋子的熱會傳導到支架上，從支架上即可測出鍋子的熱度。 保溫（加熱功率低）、中火(加熱功率中)、大火（加熱功率高）

Fuzzy在生活上的應用－食 定時功能 使用者可以設定時間來燉煮食物。 定時功能開啟時必須要監測是否會發生溢出或空燒的情況。

Fuzzy在生活上的應用－食 安全保護 測量溫度是否持續上升，一般若到達攝式八百度時代表為空燒現象，有安全上的顧慮，此時應當要立即關閉瓦斯。 若有溢出現象也應當關閉瓦斯或調整成保溫的狀態。

Fuzzy在生活上的應用－食 實現情況及注意事項 目前有國內廠商已經研發出該型瓦斯爐，並且配合抽油煙機一同使用。 建議瓦斯爐使用時盡量避免離開爐火。

Fuzzy在生活上的應用－衣 衣：洗衣機。 負載檢測－依照衣服數量決定水量多寡。 布質檢測－檢測被洗衣服是木棉系統或化學纖維。。                                                                                                   Fuzzy在生活上的應用－衣 衣：洗衣機。 負載檢測－依照衣服數量決定水量多寡。 布質檢測－檢測被洗衣服是木棉系統或化學纖維。。 光感測－以洗滌水檢測污濁度。

Fuzzy在生活上的應用－衣 負載檢測 決定被洗衣類量，並設定高、中、低 、小量等水位。 在起動洗衣機時，馬達會先行轉動幾圈，依慣性越大量的衣物會轉動越久。 馬達在無動力情況下轉動會產生磁生電情況，進而產生逆向電動勢。檢測逆向電動勢所產生的波數，即可知道衣物多寡。

Fuzzy在生活上的應用－衣 負載檢測(續) 脈波數越大則衣物量 越多。 脈波數越小則衣物量 越少。

Fuzzy在生活上的應用－衣 布質檢測 依照質料的吸水特性來檢知衣物的質料是何種材質。 化學類衣物吸水性較差，在注水後水位高度變化較小；棉類衣物吸水性較佳，在注水後水位變化較快。 水位判斷可使用超音波感測方式計算水位高低。

Fuzzy在生活上的應用－衣 布質檢測(續) 化纖與木棉辦別方法 先取樣一次數據後，靜待一段時間再次取樣一次數據，二者差為吸水情況的多寡。

Fuzzy在生活上的應用－衣 光感測 使用發光元件（ＬＥＤ）及受光元件（光敏電阻或光二極體）來測量水的混濁度。 使用透光程度判斷水的濁度 。

Fuzzy在生活上的應用－衣 光感測(續) 注水之後，會靜待一段時間，測量其污穢程 度、污穢物質及 使用的清潔用品 種類。

Fuzzy在生活上的應用－衣 實現情況 目前市面上的洗衣機已經廣泛應用Fuzzy技術。 　洗一次衣物可省50公升的水量。

Fuzzy在生活上的應用－住 住：冷氣機。 溫度控制：由使用者感受溫度的情況，以冷、剛好、熱等等來控制。 溫度感測：室內溫度的變化率。

Fuzzy在生活上的應用－住 溫度控制 使用者下達很冷、冷、熱、很熱等等的指令，控制冷氣所要提供的溫度。 使用變頻式冷氣因使用頻率改變的技術，使壓縮機運轉可由傳統的開與關轉換成直接調整輸出功率大小。

Fuzzy在生活上的應用－住 溫度感測 藉由溫度的變化情形感測室內的人數和溫度上升或下降情況。 溫度若上升的快，則壓縮機運轉的快。 溫度若下降的快，則壓縮機運轉的慢。 傳統壓縮機控制無法達到溫度近似恆溫。 變頻式壓縮機控制可以控制功率大小，因此溫度幾乎可以到達正負0.5度。

Fuzzy在生活上的應用－住 變頻式冷氣說明 變頻式冷氣利用供應電壓的週期不同來控制輸出的功率。 可使用PWM技術達成控制功率的大小。 壓縮機最耗電為啟動的時候，瞬間電流量最大。 使用變頻式冷氣因壓縮機由慢到快啟動，因此省電效能佳。（台電推薦使用）

Fuzzy在生活上的應用－住 實現情況 目前市面上有使用Fuzzy的冷氣機。 配合變頻的概念使冷氣效能更佳。 使用搖控方式，可以鎖定單一區塊恆溫或全面恆溫。

Fuzzy在生活上的應用－行 行：捷運系統班次控制。 以時間性－交通尖峰跟離峰的班次。 以假日與平常日－平常日與假日乘客比率。 以氣候晴雨－氣候會影響乘車情形。

Fuzzy在生活上的應用－行 時間性 尖峰的時間人較多，須派較多的車輛接送乘客，避免乘客等待時間過久。 離峰的時間人較少，為節省成本開銷減少派車數量，但車與車間隔時間不能大於乘客所能等待的容忍時間。

Fuzzy在生活上的應用－行 假日與平常日 平常時段有固定的尖峰及離峰時間，人潮較集中在這兩個時段。 假日時人潮情況與平常日不同。連續假日較集中在放假開始及結束。 特殊活動也會有人潮出現，如大型晚會或遊行。

Fuzzy在生活上的應用－行 氣候因素 天晴時，較多人出外活動，因此使用率會提高；天雨時，較少人出外活動，因此使用率會下降。 季節性：溫度的高低會讓人決定是否外出。

Fuzzy在生活上的應用－行 研究情況及可能的障礙 在各大學皆有針對大眾運輸工具作班次調度的相關研究。 需要較長的時間測量統計並常常須要變更數值，才能取得較佳的控制。 增加系統學習能力，可由知識庫來控制及變更數值。

結論 Fuzzy技術主要可以用來簡化模型式的控制，並能夠依不同的感測數據來穩定控制。