JPH04144591A - ミシン - 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］ 本発明はミシンに関し、詳しく（友　　ミシン本体とは
別体に形成された無線式の操作指令装置と、ミシン本体
に内蔵され操作指令装置からの情報に基づいてミシンの
運転を制御する制御装置とを備えたミシンに関する。

［従来の技術］ 従来、ペダルを備え、その踏み込み量に応じた運転速度
指令をミシン本体内の運転制御装置に無線で送信してミ
シンの運転速度を調節する足踏み操作装置（いわゆるフ
ット・コントローラ）が知られている。

この種の足踏み操作装置で（よ一般に電源として電池が
用いられているが、電池が消耗して出力電圧が下がり送
信が不安定になったり途絶えたり、或は誤動作すること
があるので、電池の出力電圧が所定電圧以下に下がった
ことを検出し、その旨を報知して電池交換を促すことが
考えられている。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、電池を連続放電させた場合、電池の種類によ
り出力電圧の降下特性に相違があることが知られている
。例え（戴酸化銀電池や水銀電池に（よ　その完全消耗
の直前に出力電圧が急激に下がるという特性があり、リ
チウム電池やアルカリ・マンガン電池に農　その出力電
圧の降下は緩やかであるという特性がある。

したがって、上記足踏み装置で（よ電池の出力電圧が所
定電圧以下に下がったときに電池交換を報知しているの
で、電池交換が報知されてもミシン運転中のときのよう
に実際に交換するまでに一定の時間を要するときに（よ
　その途中で電池が完全消耗して送信途絶や誤動作が起
こるといった問題や、電池交換の報知が早すぎて電池の
起電力にまだ余裕があるにもかかわらず電池交換がなさ
れるといった問題が起こる。

又足踏み操作装置側で電池交換の報知が行われても、ミ
シン・オペレータに気付かれにくいことから、電池交換
がなされず電池が消耗してしまうという問題もある。

そこで、本発明は電源の出力降下特性に基づいて電源の
消耗状態を正確に判断して電池交換を報知することがで
きるミシンを提供することを目的としてなされた。

［課題を解決するための手段］ 本発明の要旨とするところ（よ第１図に例示するように
、 ミシンを操作するための操作部と、操作部からの信号に
基づいて操作情報を作成する操作情報作成手段と、操作
情報作成手段から入力される情報を無線で送信する送信
手段と、操作部及び各上記手段に電力を供給する電源と
を有し、ミシン本体とは別体に形成された操作指令装置
と、操作指令装置から送信された情報を受信する受信手
段と、受信された情報に基づいてミシンの運転を制御す
る運転制御手段とを有し、ミシン本体に内蔵された制御
装置とを備えるミシンにおいて、操作指令装置に、電源
の出力状態を検出する検出手段と、検出された出力状態
に基づいて電源の出力降下特性を算出する算出手段と、
算出された出力降下特性に基づいて上記電源が消耗した
か否かを判断する判断手段と、判断手段により電源が消
耗したと判断されると、電源消耗情報を作成して送信手
段に送信させる電源消耗情報作成手段とを設けると共に 制御装置に、受信手段により電源消耗情報が受信される
と、操作指令装置の電源が消耗したことを報知する報知
手段を設けたことを特徴とするミシンにある。

［作用］ 以上のように構成された本発明のミシンにおいて、ミシ
ン本体とは別体に形成された操作指令装置では、操作情
報作成手段が操作部からの信号に基づいて操作情報を作
成すると、送信手段が上記情報を無線で送信する。又、
算出手段が検出手段によって検出された出力状態に基づ
いて電源の出力降下特性を算出すると、判断手段が算出
された出力降下特性に基づいて電源が消耗したか否かを
判断する。判断手段により電源が消耗したと判断される
と、電源消耗情報作成手段が電源消耗情報を作成して送
信手段に送信させる。

一方、ミシン本体に内蔵された制御装置で（よ受信手段
により操作情報が受信されると、運転制御手段が上記操
作情報に基づいてミシンの運転を制御する。又、受信手
段により電源消耗情報が受信されると、報知手段が操作
指令装置の電源が消耗したことを報知する。

［実施例］ 以下に本発明の実施例を図面と共に説明する。

まず、第２図は本発明を適用したミシンの足踏み操作装
置の構成を表すブロックは　第３図はミシン本体に内蔵
された制御装置の構成を表すブロック図である。

図に示すよう１：、足踏み操作装置３（よ　ミシン操作
のための情報を作成する電子制御部１０と、電子制御部
１０からの情報をミシン本体の制御装置に無線で送信す
る送信部２０と、ミシンの運転速度を調節するための足
踏み操作部３０と、上記各部１０．２０．３０に電源を
供給する電源部４０とを主要部として構成さね、ミシン
とは別体に作製されてコントローラ・ボックス（図示路
）に収められている。

尚、本実施例では電子制御部１０が操作情報作成手段に
相当する。

電子制御部１０（上相互にバス１０ａで接続された周知
のＣＰＵ１０ｂ、ＲＯＭ１０ｃ、ＲＡＭ１０ｄ、タイマ
１０ｅ及び入出力ポート１０ｆを中心に論理演算回路と
して構成されている。入出力ポート１０ｆに（よ複数の
入力信号から一つの信号を選択するマルチプレクサ１０
ｇと、マルチプレクサ１０ｇから入力されるアナログ電
圧信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータ］
ｏｈとが接続され、更にデータ伝送バス１２を介して送
信部２０が接続されている。

ＲＯＭ　１０　ｃに（よ記憶領域のクリアや入出力ポー
ト１０ｆの割り付けなどを行う周知の初期化処理を初め
とする各種処理のプログラムのほか、各種定数などのデ
ータなどが格納されている。ＲＡＭ１０ｄに（山初期化
処理の実行によってデータ処理のためのワークエリアＷ
Ａが設けられる。

タイマ１０ｅは計時時間を複数設定でき、それぞれ別個
に計時を開始可能なものである。

マルチプレクサ１０ｇ［；（入出力ポート１０ｆからの
選択信号に基づいて、足踏み操作部３０又は電源部４０
からの入力信号の何れかを選択してＡ／Ｄコンバータ１
０ｈへ出力する。

送信部２０１表パラレル・データをパルス幅変調された
シリアル・ビットパルスに変換するエンコーダ２０ａと
、シリアル・ビットパルスによって搬送波に周波数変調
（ＦＭ）をかけ送信アンテナ２０ｃから送信するＦＭ変
調回路２０ｂとを主要部として構成されている。この送
信部２０で（よデータ伝送バス１２を介して電子制御部
１０から入力される運転速度データ及び各種ステータス
・データで送信データを構成し、ミシン本体の制御装置
５へ送信する。

第４図に示すよう１：、上記送信データで（よ　ビット
パルスの幅が短いものがビット０、長いものがビット１
として夫々表されると共に、例えば運転速度データは７
ビツト長で、ステータス・データは９ビツト長で夫々構
成さね、ステータス・データの先頭の２ビツトは電池４
０ａの交換に関する電池データに割り当てられている。

又、ビット１より長い幅のパルスによって、送信データ
の始まり及び終了が表される（開始及び終了モード信号
）。

足踏み操作部３０（ｔ、　　コントロール・ボックスの
操作壁面に設けられた足踏み器３０ａと、足踏み器３０
ａの踏み込み量に応じて電圧信号ＶＳＰを電子制御部］
０へ出力する可変抵抗器３０ｂとからなる。

電源部４０（飄電池４０ａと、電池４０ａを電源として
、各部１０．２０．３０の電力消費量が変動しても一定
の電圧ＶＣＣで安定的に電力を供給する安定化回路４０
ｂとを主要部として構成されている。又、電池４０ａの
出力電圧層分圧抵抗Ｒ１及びＲ２を介して電圧信号ＶＢ
Ｔとして電子制御部１０へ出力されるが、分圧抵抗Ｒ１
、Ｒ２の抵抗値が大きいため、電流はほとんど流れない
。

又、安定化回路４０ｂに（飄例えば周知のＣ−Ｍ○Ｓ構
成の三端子レギュレータが用いら札作動電力が極めて小
さいので、電源部４０自体は電力をほとんど消費しない
。

第３図に示すように、ミシン本体（図示路）に内蔵され
た制御装置５（表　ミシンの運転を制御する電子制御部
５０と、足踏み操作装置３から送信された情報を受信す
る受信部６０と、ミシンの運転モードや各種メツセージ
を表示する表示部７０と、ミシンモータの駆動部８０と
を主要部として構成されている。

尚、本実施例では電子制御部５０が運転制御手段に相当
する。

電子制御部５０［１足踏み操作装置３の電子制御部１０
と同様に、相互にバス５０ａで接続されたＣＰＵ５０ｂ
、ＲＯＭ５０ｃ、ＲＡＭ５０ｄ、及び入出力ポート５０
ｅを中心に論理演算回路として構成さね、入出力ポート
５０ｅに（よ表示部７０及び駆動部８ｏが、データ伝送
バス５２を介して受信部６０が、夫々接続されている。

ＲＯＭ　５０　ｃに（よ　ミシンモータの運転制御プロ
グラムのほか各種処理プログラムが格納されている。

受信部６０（よ足踏み操作装置３から送信された搬送波
をアンテナ６０ｃを介して受信し、その搬送波を復調し
てシリアル・ビットパルスを出力する復調回路６０ａと
、シリアル・ビットパルスをパラレル・データへ変換す
るデコーダ６０ｂとを主要部として構成されうデータ伝
送バス５２を介してパラレル・データを電子制御部５０
へ出力する。

表示部７０（表表示器７０ａと、電子制御部］Ｏからの
表示指令信号に応じて、ミシン運転モード、電池交換を
促すメツセージ、電池の緊急交換のメツセージなどを表
示器７０ａに表示させる表示制御回路７０ｂとからなる
。

駆動部８０　Ｅ　入出力ポート５０ｅから入力するパル
ス信号に基づいてミシンモータＭへの通電を行う周知の
ものである。

次に、上記のように構成された足踏み操作装置３の電子
制御部］Ｏで実行される電源監視処理処理について、第
５図のフローチャートに沿って説明する。

この処理（よ　タイマ１０ｅの計時に基づいて所定周期
（例えば数十分のレベル）で繰り返し実行さね処理が開
始されると、まずＳＩＯで電源部４０から電圧信号ＶＢ
Ｔを読み込み、続くＳ２０で、電圧信号ＶＢＴのレベル
が所定の第１基準電圧ＶＲＩ以下か否かを判断する（Ｖ
ＢＴ≦ＶＲＩ？）。この第１基準電圧ＶＲ１［；Ｊｌ、
例えば電力消費が宝のときに電池４０ａの８力電圧が定
格電圧範囲に復帰可能な電圧レベルである。Ｓ２０にて
電圧信号ＶＢＴのレベルが第１基準電圧ＶＲＩを越えて
いると判断すると、後述のＳ８０へ移行し、電圧信号Ｖ
ＢＴのレベルが第１基準電圧ＶＲＩ以下であると判断す
ると、Ｓ３０へ進む。

Ｓ３０で（よ電圧信号ＶＢＴのレベルが第１基準電圧Ｖ
ＲＩより低い第２基準電圧ＶＲＩ以下であるか否か（Ｖ
ＢＴ≦ＶＲ２’ｉ’）によって、電池切れが迫っている
か否かを判断する。この第２基準電圧ＶＲＩ（よ足踏み
操作装置３の動作が保証される最低定格電圧のレベルで
ある。Ｓ３０で電池切れが迫っていると判断されると、
Ｓ９０へ移行し、電池切れまでには若干時間があると判
断されると、Ｓ４０へ進む。Ｓ４０で（よ電圧信号ＶＢ
Ｔのレベルが前回の処理で読み込んだ電圧信号ＶＳのレ
ベルより低いか否かを判断しくＶＢＴ≦ｖｓ’７）、電
圧信号ＶＢＴのレベルが上記前回レベル■Ｓ以上である
と判断されると、Ｓ８０へ移行し、電圧信号ＶＡＴのレ
ベルが上記前回レベルｖＳより低いと判断されると、Ｓ
５０に進む。

Ｓ５０で（友上記前回の電圧信号ｖＳと今回の電圧信号
ＶＢＴとのレベル差を差分値ΔＶ（電圧降下率に相当）
として算出しくΔＶ＝＝ＶＳ−ＶＢＴ）、Ｓ６０に進む
。Ｓ６０でＬｔ、、Ｓ５０で算出した差分値ΔＶが所定
の電圧降下率に以上か否かによって、電池４０ａの消耗
度合が大きいか否かを判断し、電池４０ａの消耗度合が
小さいと判断すると、Ｓ８０へ移行し、電池４０ａの消
耗度合が大きいと判断すると、Ｓ７０へ進む。Ｓ７０で
は、ステータス・データの一部を構成する電池データに
電池交換時期が到来したことを表す電池交換準備データ
をセットして、処理を終了する。

又　Ｓ２０、Ｓ４０或はＳ６０からＳ８０に移行して、
電圧信号データｖＳに今回読み込んだ電圧信号ＶＢＴを
セットしワークエリアＷＡの所定領域に格納して、処理
を終了する。

一方、Ｓ３０で電圧信号ＶＢＴのレベルが第２基準電圧
ＶＲＩ以下であると判断されてＳ９０へ移行すると、電
池データに緊急交換データをセットして、処理を終了す
る。

尚、第１基準電圧ＶＲＩ及び第２基準電圧ＶＲ２［友予
め測定された電池４０ａの出力降下特性に基づいて定め
られる。又、本実施例では上記ＳＩＯ〜Ｓ６０．Ｓ８０
の一連の処理と電子制御部１０とが算出手段及び判断手
段に相当し、Ｓ７０及びＳ９０の処理と電子制御部１０
とが電源消耗情報作成手段に相当する。

続いて、上記電子制御部１０で実行される運転速度指令
処理について、第６図のフローチャートに沿って説明す
る。この処理はタイマ１０ｅの計時に基づいて、所定周
期で繰り返し実行される。

但し、上記電源監視処理の実行周期より充分短い周期（
例え（戴　ミリ秒レベル）で実行さね、運転速度指令処
理の周期と電池監視の周期が重なったときに（よ運転速
度指令処理の実行が先に実行される。

処理開始されると、まず５１００で足踏み操作部３０か
らの電圧信号ＶＳＰを読み込み、続＜５１１０で、その
電圧信号ｖＳＰレベルに応じた運転速度データを設定し
、続いて５１２０では、設定された運転速度データと上
記電源監視処理により設定された電池データを含むステ
ータス・データとで送信データを構成して送信部２０へ
転送する。

上記の電源監視処理及び運転速度指令処理が実行される
と、電池４０ａの消耗度合が大きいときに（表運転速度
データと電池交換準備データを含むステータス・データ
とで送信データが構成さね電池切れが迫っているときに
（表運転速度データと緊急交換データを含むステータス
・データとで送信データが構成されて、夫々当該ミシン
本体の制御装置５へ送信される。

一方、当該ミシン本体の制御装置５で（表定踏み操作装
置３からの送信データを受信すると、受信データ処理を
実行する。以下、第７図のフローチャートに沿って説明
する。

処理を開始すると、５２００にて足踏み操作装置３での
電池切れによってミシン運転を一時停止することを表す
運転停止フラグＦが１にセットされているか否かを判断
し、肯定判断されると８２８０へ移行し、否定判断され
ると、５２１０へ進む。５２１０で（表受信した電池デ
ータが電池交換準備データであるか否かを判断し、否定
判断されたときには５２５０へ移行し、肯定判断された
ときには５２２０に進む。

５２２０で（飄「電池交換準備」の表示指令を表示部へ
出力し、続＜３２３０で受信した運転速度データに基づ
きミシンの運転速度を設定する。

続いて５２４０へ進んで、所定のミシンモータＭの駆動
制御処理を実行して、処理を終了する。

又、５２１０から５２５０へ移行すると、電池データが
緊急交換データであるか否かを判断し、否定判断された
とき（電池４０ａが正常であるとき）に（ＬＳ２３０に
移行し、肯定判断されたときには５２６０へ進む。５２
６０では運転停止フラグに１をセットし、続＜９２７０
で「電池緊急交換」の表示指令を表示部７０へ出力して
、処理を一旦終了する。

一方、５２００にて運転停止フラグＦが１にセットされ
ていると判断されて５２８０へ移行すると、運転停止フ
ラグＦをリセットし、続く５２９０で足踏み操作装置３
の電池切れのためにミシン運転を一時停止する旨の表示
を表示部７０に指令する。続いて、５３００でミシンの
運転を安全に一時停止するための所定の一時停止処理を
実行して、処理を終了する。つまり、緊急交換を表示し
ても電池交換が行われずミシン運転が続行されたときに
（よ　ミシンの誤動作を未然に防ぎオペレータの安全を
確保するために、緊急交換データを受信した後−周期た
ったときに、ミシン運転を一時停止するのである。

上記したように本実施例（よ電圧信号ＶＢＴが第１基準
電圧ＶＲＩ以下に下がり、且つ電圧降下率が所定の降下
率に以下に下がると、電池交換準備のメツセージを表示
し、更に電圧信号ＶＢＴが下がり第２基準電圧ＶＲ２以
下に下がると、電池緊急交換のメツセージを表示する。

それ故、電池交換時期を正確に報知することができる。

更１：、上記緊急交換が表示されても電池交換がなされ
ず電池切れが迫ると、一定時間経過後にミシン運転が一
時停止されるので、未然にミシン運転の乱調を防ぐこと
ができる。

又、第１基準電圧ＶＲＩと第２基準電圧ＶＲ２とを設け
、第１基準電圧ｖＲ１以下に下がったところで電圧降下
の度合を判定するようにしたので、温度変化による電池
４０ａの出力降下特性の変動に対応して適切に電池交換
の時期を判断し報知できる。

例えｔｆ、　　０℃のときには第１基準電圧ＶＲＩ以下
に電圧降下しても電圧降下の度合は緩慢であり、電池交
換までには一定時間の余裕があるが、５０℃のときには
電圧信号ＶＢＴが第１基準電圧ＶＲＩ以下に下がったと
きには、電圧降下が急速であるので電池交換までに余裕
がないのであるから、第１基準電圧ＶＲＩ以下に下がっ
たところで電圧降下の度合によって電池４０ａが消耗し
たか否かを判定することで、電池交換準備の表示時期を
適切に決めることができる。

更に、ミシン本体で表示器７０ａにより電池交換準備や
緊急交換を表示するので、ミシン・オペレータに確実に
知らせることができる。

尚、足踏み操作装置３の消費電力が一時的に増大して電
圧信号ＶＢＴが第１基準電圧ＶＲＩ以下に下がる場合に
（よ電流検出回路を増設し消費電流が所定レベル以上で
あることが検出されたときに（よ−旦電源監視処理の実
行を保留する。そして、消費電流が所定レベル未満にな
り電池４０ａの起電力・出力電圧が回復するに必要な一
定時間の後に、電源監視処理を実行するようにする。こ
の場合に（友　より正確に電池交換の時期を報知するこ
とができる。

［発明の効果］ 以上詳述したよう（二　本発明によればミシンとは別体
に形成された操作指令装置で（よ電源の出力降下特性に
基づいて電源の消耗を検出し電源消耗情報を作成して制
御手段に送信し、ミシン本体に内蔵された制御装置で（
よ電源消耗情報が受信されると、その旨を報知するので
、電源消耗が即座に認識でき操作指令装置の電源消耗１
こよる操作不良を未然に防ぐことができる。又、制御装
置側において操作指令装置の電源が消耗した−ことを報
知するので、ミシン・オペレータに確実に知らせること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を例示する概略構成図、第２図は
実施例の足踏み操作装置のブロック図、第３図はミシン
本体に内蔵された制御装置のブロック図、第４図は送信
データの構成を表す説明図、第５図は足踏み操作装置の
電子制御部で実行される電源監視処理のフローチャート
、第６図は同電子制御部で実行される運転速度指令処理
のフローチャート、第７図は制御装置の電子制御部で実
行される受信データ処理のフローチャートである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ミシンを操作するための操作部と、該操作部からの信号
   に基づいて操作情報を作成する操作情報作成手段と、該
   操作情報作成手段から入力される情報を無線で送信する
   送信手段と、上記操作部及び上記各手段に電力を供給す
   る電源とを有し、ミシン本体とは別体に形成された操作
   指令装置と、該操作指令装置から送信された情報を受信
   する受信手段と、該受信された情報に基づいてミシンの
   運転を制御する運転制御手段とを有し、ミシン本体に内
   蔵された制御装置と、 を備えるミシンにおいて、 上記操作指令装置に、 上記電源の出力状態を検出する検出手段と、該検出され
   た出力状態に基づいて上記電源の出力降下特性を算出す
   る算出手段と、 該算出された出力降下特性に基づいて上記電源が消耗し
   たか否かを判断する判断手段と、該判断手段により上記
   電源が消耗したと判断されると、電源消耗情報を作成し
   て上記送信手段に送信させる電源消耗情報作成手段とを
   設けると共に、 上記制御装置に、 上記受信手段により上記電源消耗情報が受信されると、
   上記操作指令装置の電源が消耗したことを報知する報知
   手段を設けたことを特徴とするミシン。