JPH04240474A

JPH04240474A - 刺繍データ作成方法

Info

Publication number: JPH04240474A
Application number: JP3006333A
Authority: JP
Inventors: Kiyoharu Muramatsu; 村松　喜世治
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 1991-01-23
Filing date: 1991-01-23
Publication date: 1992-08-27
Anticipated expiration: 2014-03-10
Also published as: JP2867713B2; US5283748A

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、刺繍ミシンに適用され
る刺繍データ作成方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、刺繍データには、各針落ち点の座
標データを表現した一針データが主として適用されてい
た。しかし、一針データではデータ量が膨大になる上、
一針データを作成するために作業者が各針落ち点の座標
を一点ずつ指定する作業量は膨大なものとなる。そこで
、この問題点を解消するために、原始パターンを多角形
で近似し、これをさらに三角形、四角形程度の単純な多
角形ブロックに分割して、各多角形ブロックを構成する
多角形の頂点を刺繍データとして適用する方法がとられ
ていた。さらに、多角形だけでなく、曲線を含んだブロ
ックは、図１６に示すように円弧で近似した円弧ブロッ
クを用いて構成されていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、多角形
、円弧ブロックデータは原始パターンにおける曲線部分
の表現力に乏しく、また表現力を高めるためには曲線部
分を多数のブロックに細分化する必要がある。このため
美しい縫い上がりを得るためには結局多量のデータを必
要とすることになり、一針データに存在していた問題点
は解消されていない。

【０００４】本発明は、上述した問題点を解決するため
になされたものであり、少ないデータ量で任意の原始パ
ターンの輪郭の曲線部分まで忠実に表現することが可能
な刺繍データを作成することの可能な方法を提供するこ
とを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明の刺繍データ作成方法は、所定の輪郭線の刺
繍縫目を形成するように布に対する針落ち点に対応する
座標データに基づいて布を針上下動位置に対して相対的
に移動する布移送手段を有する刺繍ミシンに適用される
上記座標データを作成する方法において、該座標データ
を形成するための基準となる輪郭線を幾何図形で表した
原始パターンを自由曲線群で近似して該自由曲線群を再
構成するために必要となる制御点を求め、該制御点を演
算して求められる一対の自由曲線の両端点を結ぶことに
より作成される領域を刺繍領域とし、第１の自由曲線に
沿った点或はそれに補助的に付加された点による第１の
針落ち点群の座標データと、第２の自由曲線に沿った点
或はそれに補助的に付加された点による第２の針落ち点
群の座標データとを決定し、該第１の針落ち点群と該第
２の針落ち点群を交互に縫うように設定する処理を備え
ている。

【０００６】

【作用】上記の構成を有する本発明において、刺繍デー
タを形成するための基準となる輪郭線を幾何図形で表し
た原始パターンは自由曲線群で近似される。そしてこれ
らの自由曲線群を再構成するために必要となる制御点が
求められる。これらの制御点を演算して求められる一対
の自由曲線の両端点を結ぶことにより作成される領域が
刺繍領域となる。そして第１の自由曲線に沿った点で構
成される第１の針落ち点群の各点の座標データ及び第２
の自由曲線に沿った点で構成される第２の針落ち点群の
各点の座標データが決定される。この時、第１及び第２
の曲線の形状、長さ等に応じ、必要であれば、補助的に
針落ち点が付加され、両群を構成する点数が同一にそろ
えられる。そして、第１の針落ち点群と第２の針落ち点
群を交互に縫うように設定する。

【０００７】

【実施例】以下、本発明を具体化した一実施例を図面を
参照して説明する。

【０００８】最初に、多針型刺繍ミシンの機構を図３を
参照して説明する。ミシンアーム１はテーブル２上に配
設され、その前端部には針棒支持ケース３が図３におけ
る矢印Ｘ方向に沿って移動可能に支持されている。５本
の針棒４は前記支持ケース３に各々上下動可能に支持さ
れ、下端には針５が各々着脱可能に取着されている。そ
して、各針には図示しない糸供給源から針棒支持ケース
３上の糸調子器６及び天秤７を介して種類の異なる糸が
供給される。針選択モータ８はミシンアーム１上に配設
され、前記針棒支持ケース３に駆動連結されている。そ
して、所定の針棒選択信号が前記針選択モータ８に入力
された時、前記針選択モータ８は針棒支持ケース３を移
動させて、１本の針５を所定の使用位置に選択配置する
。

【０００９】ミシンモータ９はミシンアーム１の後部に
配設され、その動力がミシンアーム１内の動力伝達機構
（図示しない）を介して前記使用位置の針棒４に伝達さ
れてその針棒４が上下動される。ミシンベッド１０は前
記使用位置に配置された針棒４に対向してミシンテーブ
ル２に突設され、前記針５との協働により被縫製物Ｗに
縫目を形成するための糸輪捕捉器（図示しない）を内蔵
している。前記針５、糸輪捕捉器等により縫目形成手段
が構成されている。

【００１０】一対のＹ方向移動枠１１（一方のみ図示）
はミシンテーブル２の左右両側縁においてＹ方向へ往復
動可能に配設され、図示しないＹ方向駆動モータによっ
て駆動される。また、両移動枠１１間には支持棒１２が
架設されている。Ｘ方向移動枠１３はその基端において
前記支持棒１２に沿ってＸ方向に往復動可能に配設され
ている。

【００１１】図２に前記機構をもつ多針型刺繍ミシンの
制御を行なう制御回路のブロック図を示す。インターフ
ェイス３６には駆動回路３９〜４１を介して前記針選択
モータ８、ミシンモータ９、加工布送り装置１５が各々
接続されている。さらに、インターフェイス３６はＣＰ
Ｕ１７に接続され、ＣＰＵ１７には、その動作プログラ
ムが記憶されたプログラムメモリ（ＲＯＭ）４２と、作
業用メモリ（ＲＡＭ）４３と、作成された針落ち点デー
タを記憶させておくための外部記憶装置１６Ａとが接続
されている。さらに、インターフェイス３６には作業者
が指示を入力するためのキーボード２０が接続されてい
る。ＣＰＵ１７はキーボード２０からの指示によって前
記外部記憶装置１６Ａから針落ち点データを順次読みだ
し、インターフェイス３６を介して各駆動回路３９〜４
１に針位置データに応じた適切な値を与えることによっ
てミシンを駆動し、刺繍を行なう。

【００１２】図４は針落ち点データを作成するシステム
の構成を示したブロック図である。このシステムは前記
ミシンとは別体に構成される。ＣＰＵ５０には原画像の
読み込みから針落ち点データを作成するまでの手順を記
憶したプログラムメモリ（ＲＯＭ）５１と作業用メモリ
（ＲＡＭ）５２と画像取り込み用メモリ５６が接続され
ている。さらに、原始パターン形状を記憶するために、
フロッピーディスク等の外部記憶装置５７が接続されて
おり、作成された針落ち点データを記憶し、ミシンの制
御回路に供給するために図２に示す外部記憶装置１６Ｂ
にも接続されている。また、原始パターン作成のための
原画像を読み取るイメージスキャナ５４と、作業者から
の入力を行なうためのキーボード、マウス、デジタイザ
等の座標入力装置５５、ＣＲＴ５８がインターフェイス
５３を介してＣＰＵ５０に接続されている。図４に示さ
れるブロック図は、パーソナルコンピュータ等のシステ
ムを用いて容易に実現することができる。

【００１３】次に、原画像から針落ち点データを作成す
る手順を図６を参照して説明する。原画像はイメージス
キャナ５４によって読み込まれ、画像メモリ５６に記憶
される。記憶された画像データはＣＲＴ５８に表示され
（ｓ５１）、作業者はＣＲＴ５８に表示された画像（原
始パターン）を見ながら刺繍する領域となる輪郭をマウ
ス等の座標入力装置５５によって入力する。まず使用者
はそのＣＲＴ５８上の画像（原始パターン）を見ながら
２個の端部座標点６０を入力する（ｓ５２）。この端部
座標点６０は上記ＣＲＴ５８上の画像Ｌ０（原始パター
ン：図５中に２点鎖線で示す）を適当に区切った線分の
両端と重なる様に選択され、マウス等の座標入力装置５
５で確定される。そして使用者は同様に座標入力装置５
５を用いて２個の制御点６１の変更を行う（ｓ５３）。ここで前記２個の座標点から仮の制御点が計算され、表
示される。この２個の制御点６１が選択されると前記２
個の座標点及びこれらの制御点により確定されるベジェ
曲線がＣＰＵ５０により計算され（ｓ５４）、前記画像
と重ねて別の色で表示される。この端部座標点及び制御
点からベジェ曲線を計算する手法については、例えば山
口富士夫著「コンピュータディスプレイによる形状処理
工学［２］日刊工業新聞社」により公知であるので、そ
の詳細は省略する。使用者はこのベジェ曲線と前記スキ
ャナで読みとられた画像とを比べて（ｓ５５）、それら
がほぼ重なるようであればそのベジェ曲線を確定（記憶
）する（ｓ５６）。またそのベジェ曲線が充分に前記ス
キャナで読みとられた画像（原始パターン）を近似でき
ない場合は、上記ベジェ曲線を消去した後に（ｓ５８）
、制御点６１の入力をやり直す（ｓ５３）。そして上記
２個の座標点６０の間のベジェ曲線Ｌ１が確定されると
、次にその座標間のベジェ曲線の線分Ｌ１に続く線分Ｌ
２が同様にして入力される（ｓ５７においてｓ５２に分
岐）。このとき連続する側の端部座標点については上記
線分Ｌ１のものの一方を流用できるので、Ｌ２について
は１個の座標点６０と２個の制御点６１を入力すること
により決定される。自由曲線分Ｌ１は座標点（Ｘ１，Ｙ
１），（Ｘ２，Ｙ２）と制御点Ｃ１Ｌ１，Ｃ２Ｌ１の入
力で決定され、Ｌ２は座標点（Ｘ２，Ｙ２），（Ｘ３，
Ｙ３）と制御点Ｃ１Ｌ２，Ｃ２Ｌ２の入力で決定される
。同様にしてベジェ曲線分を次々に入力していき、それ
らを連結した輪郭線を決定する。このようにして前記ス
キャナにより読みとられた画像（原始パターン）に近似
する連続した多数のベジェ曲線による輪郭線（自由曲線
）が決定される。ＣＰＵはｓ５６で確定（記憶）された
輪郭線（自由曲線）の各ベジェ曲線分の座標点６０と制
御点６１を、図７に示すフォーマットで順に外部記憶装
置５７に書き込む。そして１個の輪郭を示す連続したベ
ジェ曲線のデータの最後には、輪郭終了コードＥＯＣ１
が書き込まれる。

【００１４】１個の刺繍領域は、図８に示すように上記
のようにして決定された２個の輪郭線自由曲線（それぞ
れ第１の自由曲線，第２の自由曲線と称す）の輪郭線で
表現される。図では、第１の自由曲線は実線で、第２の
自由曲線は破線で示してある。このように刺繍データを
構成する第１及び第２の自由曲線は、その間が刺繍され
るように選ばれる。このため前記の自由曲線の入力順に
ついては使用者がこのことを考慮して選ぶことが必要で
ある。なお１個の刺繍領域を表したデータを領域データ
ブロックと呼ぶことにする。図９に示すように、１個の
刺繍領域を表す領域データブロックの最初には領域デー
タブロック開始コードＳＯＢ１が外部記憶装置５７に書
き込まれ、続いて上記のようにして入力された第１の自
由曲線７０のデータ、第２の自由曲線７１のデータが順
次書き込まれる。領域データブロックの最後には領域デ
ータブロック終了コードＥＯＢ１が書き込まれる。次に
同様にして他の刺繍領域を示す刺繍領域ブロックが書き
込まれる。尚新たに書き込まれる刺繍領域ブロックにつ
いてもその先頭及び後尾にそれぞれＳＯＢ１，ＥＯＢ１
が書き込まれる。ただし、走り縫い等の様に領域を取ら
ない刺繍データにはＳＯＢ１、ＥＯＢ１は書き込まれな
い。

【００１５】このようにして必要となる刺繍領域を構成
する自由曲線分（輪郭線）の対の全てが入力される。以
上で人手を介す必要のある処理は終了し、以降の処理に
ついてはバッチ処理により自動的になされる。

【００１６】このような手順で作成され、外部記憶装置
５７に記憶された原始パターンデータは、ＣＰＵ５０に
よって次に示すような手順で針落ち点データに展開され
た後、外部記憶装置１６Ｂに転送、記憶される。

【００１７】図１を参照してこの原始パターンデータか
ら針落ち点データに展開する手順を説明する。まず、外
部記憶装置５７から１データ読み込み（ステップ１：以
下ｓ１と表記する。）、それがＳＯＢ１ならば（ｓ２）
フラグＦに１をセット（ｓ３）して外部記憶装置１６Ｂ
にその次のデータが刺繍データであることを示すＳＯＢ
２を書き込む（ｓ４）。また、そうでなければフラグＦ
に０をセットする（ｓ３）。次に第１の自由曲線のデー
タとして、外部記憶装置５７からＥＯＣ１が出現するま
で座標点６０と制御点６１を読み込む（ｓ５）。前記フ
ラグＦが１ならば（ｓ６）続いて第２の自由曲線のデー
タとして、外部記憶装置５７からＥＯＣ１が出現するま
で座標点６０と制御点６１を読み込む（ｓ７）。その後
、後述する処理により針落ち点に展開して（ｓ１０）、
続いて外部記憶装置１６ＢにＥＯＢ２を書き込む（ｓ８
）。このＥＯＢ２は前記ＳＯＢ２との間に挟まれるデー
タが刺繍データであることを表す。また、ステップ６に
おいてフラグＦが０ならば第１の自由曲線が走り縫いの
データであると判断できるので、後述する処理により走
り縫いの針落ち点に展開して（ｓ１１）次のステップｓ
９へ進む。ここで、次に読み込む原始パターンデータが
無ければ展開が終了したとして処理を終了し、そうでな
ければｓ１へ戻る（ｓ９）。

【００１８】次に、図１におけるステップ１０の針落ち
点の展開について図１０を参照して説明する。最初に、
第１の自由曲線の針落ち点数ｎを０にリセットする（ｓ
２０）。次に、図１ステップ５、６で読み込んだ座標点
６０と制御点６１から第１の自由曲線と第２の自由曲線
を各々展開し、第２の自由曲線の曲率を判定して第１の
針落ち点を１点決定する（ｓ２１）。このとき前記曲率
によっては刺繍後の線の粗密をほぼ一定とするために第
１の自由曲線以外の点について針落ち点を決定すること
もあるが、この処理については特開昭６３−１２５２８
４号公報等で公知であるのでその詳細を省く。そして、
この決定された針落ち点の座標データを外部記憶装置１
６Ｂに書き込む（ｓ２２）。続いてｎに１を加え（ｓ２
３）、第１の針落ち点が全て決定されれば外部記憶装置
１６ＢにＥＯＣ２を書き込み（ｓ２５）、次へ進む。そ
うでなければｓ２１へ戻る（ｓ２４）。次に、再び図１
ステップ５、６で読み込んだ座標点６０と制御点６１か
ら第１の自由曲線と第２の自由曲線を各々展開し、第１
の自由曲線の曲率を判定して第２の針落ち点を１点決定
する（ｓ２６）。このとき前記第１の自由曲線の場合と
同様にその第２の自由曲線以外の位置に針落ち点を決定
することもある。そして、この決定された針落ち点の座
標データを外部記憶装置１６Ｂに書き込む（ｓ２７）。ｎから１を減じ（ｓ２８）、ｎが０でなければｓ２６に
戻る（ｓ２９）。そうでなければ外部記憶装置１６Ｂに
ＥＯＣ２を書き込み（ｓ３０）、第２の針落ち点が全て
決定されたとして針落ち点の展開を終了する。

【００１９】次に、図１におけるステップ１１の走り縫
いの針落ち点の展開について図１１を参照して説明する
。図１ステップ５で読み込んだ座標点６０と制御点６１
から第１の自由曲線を展開し、適当な刻み幅でサンプリ
ングして針落ち点を１点決定する（ｓ４０）。外部記憶
装置１６Ｂにこの点を書き込む（ｓ４１）。サンプリン
グするべき点が残っていればｓ３０に戻り、そうでなけ
れば外部記憶装置１６ＢにＥＯＣ２を書き込み（ｓ４３
）、走り縫いの針落ち点が全て決定されたとして走り縫
いの針落ち点の展開を終了する。

【００２０】次に更に２個の自由曲線を決定し、その自
由曲線によって確定される領域について同様にして刺繍
データを決定していく。スキャナより読みとった画像デ
ータの所望の部分をすべて刺繍データに変換すると、本
処理を終了する。

【００２１】以上の一連の処理により針落ち点のデータ
群が決定される。この後にこのデータが記憶された外部
記憶装置１６Ｂの記憶担体を多針型刺繍ミシン側の外部
記憶装置１６Ａに取付る。多針型刺繍ミシンはこの外部
記憶装置１６Ａに記憶されたＳＯＢ２とＥＯＢ２の間に
ある第１の針落ち点群データと第２の針落ち点群データ
に従って、交互に針を落として縫製を行なうことによっ
て、刺繍が実行される。また、ＳＯＢ２とＥＯＢ２に挟
まれていないデータは走り縫いデータであるので、デー
タの示す針落ち点に針を落として走り縫いを行なう。尚
この処理は公知であるのでその詳細な説明を省く。

【００２２】以上の方法によって表現できる原始パター
ンとステッチ７４の一例を図１２を参照して説明する（
ステッチ７４は分かりやすいように粗く描いてある）。図１２（ａ）は、円状の領域を一様に塗り潰す様にステ
ッチ７４を形成したものであり、第１の自由曲線７０と
第２の自由曲線７１が各々刺繍領域のほぼ半分程度を覆
うようにして向かい合っている。さらに図１２（ｂ）の
様に第１の自由曲線７０の覆う範囲を広げておけば、放
射状の縫い上がりを表現したデータを構成することがで
きる。図１２（ｃ）は第２の自由曲線７１を第１の自由
曲線７０の内側に設定することでドーナツ状の領域のス
テッチ７４を表現したものである。この様なドーナツ状
の領域は、従来多角形、円弧ブロックで表現するのは困
難であったが本実施例ではこのような刺繍も可能である
。また、図１３に示すように第１の自由曲線７０と第２
の自由曲線７１の始点、終点の位置関係を変化させるこ
とによって、多角形、円弧ブロックでは表現することが
困難であった図１２（ｄ）に示す様な変則的なステッチ
７４を表現することが可能である。

【００２３】また、図１４に示すように両端点が離れた
位置にある一対の自由曲線においても上記の説明の方法
に従えば、刺繍するべき領域の刺繍データを生成し、所
望のステッチ７４を得ることが可能であることは言うま
でもない。そのため、この方法は、複雑な刺繍領域をブ
ロックに分割して各ブロックに対して本発明を適用する
場合にも有効である。

【００２４】さらに、図１５に示すような、従来の多角
形ブロックや円弧ブロックでは単一の刺繍領域で表現す
ることが困難であった自己交点を含んだブロックについ
ても本実施例では容易に単一ブロックで刺繍データを生
成し、所望のステッチ７４を得ることが可能である。

【００２５】また本実施例では人手を介して行う処理を
前半に集めて、後半には人手を介さない図１の処理を行
うために、後半の処理は自動化することが容易である。このため作業効率が高いといった効果もある。

【００２６】本発明は以上詳述した実施例に限定される
ものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々
の変更を加えることができる。例えば上記においては２
個の自由曲線の線分を入力する度に２個の線分の対で挟
まれる領域を刺繍領域を刺繍領域として処理していたが
、全ての自由曲線の線分を入力した後に対となる線分の
組を指定できるようにすれば、線分の入力時にその線分
の入力の順番を考慮する必要がない。

【００２７】

【発明の効果】以上詳述したことから明らかなように、
本発明によれば、任意の原始パターンを忠実に表現した
アウトラインを少ないデータ量で表現でき、さらに縫製
される糸の方向等を制御できるデータ構造であるため、
所望の縫い上がりも同時に表現することが可能な刺繍デ
ータを構成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、原始パターンデータから針落ち点デー
タへの展開手順を示すフローチャート図である。

【図２】図２は、刺繍ミシンの制御回路を示すブロック
図である。

【図３】図３は、多針型刺繍ミシンの一例を示す図であ
る。

【図４】図４は、針落ち点データを作成するシステムの
構成を示したブロック図である。

【図５】図５は、自由曲線の座標点と制御点を示した図
である。

【図６】図６は、自由曲線の座標点と制御点の入力の処
理を表すフローチャートを示す図である。

【図７】図７は、１個の輪郭を表現したデータ構造の一
例を示した図号である。

【図８】図８は、２個の自由曲線によって表現された刺
繍領域を示した図ある。

【図９】図９は、１個の刺繍領域を表現したデータ構造
の一例を示した図ある。

【図１０】図１０は、針落ち点の展開手順を示す図であ
る。

【図１１】図１１は、走り縫いの針落ち点の展開手順を
示す図である。

【図１２】図１２は、本発明の方法によって表現される
原始パターンとステッチの一例を示す図である。

【図１３】図１３は第１の自由曲線と第２の自由曲線の
始点、終点の位置関係を変化させることによって表現さ
れるステッチの一例を示す図である。

【図１４】図１４は両端点の位置が離れた場合に生成さ
れるステッチの一例を示す図である。

【図１５】図１５は刺繍領域を示すブロックが自己交点
を含んでいる場合に生成されるステッチの一例を示す図
である。

【図１６】図１６は従来の円弧ブロックの構成を示す図
である。

【符号の説明】

６０　　　　　　　　　　　　座標点７０　　　　　　　　　　　　第１の自由曲線７１　　
　　　　　　　　　　第２の自由曲線ｓ５　　　　　　
　　　　　　第１の自由曲線の座標点、制御点の読み込
みのステップｓ７　　　　　　　　　　　　第２の自由曲線の座標点
、制御点の読み込みのステップ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　所定の輪郭線の刺繍縫目を形成するよ
うに布に対する針落ち点に対応する座標データに基づい
て布を針上下動位置に対して相対的に移動する布移送手
段を有する刺繍ミシンに適用される上記座標データを作
成する方法において、該座標データを形成するための基
準となる輪郭線を幾何図形で表した原始パターンを自由
曲線群で近似して該自由曲線群を再構成するために必要
となる制御点を求め、該制御点を演算して求められる一
対の自由曲線の両端点を結ぶことにより作成される領域
を刺繍領域とし、第１の自由曲線に沿った点或はそれに
補助的に付加された点による第１の針落ち点群の座標デ
ータと、第２の自由曲線に沿った点或はそれに補助的に
付加された点による第２の針落ち点群の座標データとを
決定し、該第１の針落ち点群と該第２の針落ち点群を交
互に縫うように設定する刺繍データ作成方法。