JPH05285289A

JPH05285289A - 布端検出装置

Info

Publication number: JPH05285289A
Application number: JP11534092A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Horimoto; 浩堀本
Original assignee: Juki Corp
Current assignee: Juki Corp
Priority date: 1992-04-08
Filing date: 1992-04-08
Publication date: 1993-11-02

Abstract

(57)【要約】【目的】布の厚さ、色、柄等が変化しても、二枚重ねに
した上側の布端位置を検出することができるようにす
る。【構成】布段部に影を生じさせる第１投光器１と、布段
部に影を生じさせない第２投光器２と、各投光器１、２
より投光される光の布からの反射光を受光する受光器３
と、各投光器１、２が個別に点滅するときに受光器３が
受光する各反射光量を比較して布段部出力を得る演算装
置とよりなっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ミシンに使用される
二枚重ねにした上側の布端位置の検出を、布段部として
とらえることによって布端の検出を行う装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】二枚重ねにした上側の布端位置を検出す
る方法としては、布の上側、下側にそれぞれ投光器、受
光器を配置し、布を透過する光量の変化によって布厚を
検出する透過式（特開平２─９５３９９号）、布段部に
生じる影を読み取る読取式等がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記の光透過式布端検
出は、厚い布、濃い色の布等、光を通しにくいものに対
しては使用することができないし、蛍光灯等による商用
電源周波数の変動に伴う外乱光等によって受光量に変動
が生じ誤動作を起こしやすい。また、受光器が針板部に
設けてあるので、検出位置を変更するには受光器の設置
位置が異なるいくつかの針板を用意しなければならな
い。透過式布端検出、読取式布端検出とも、柄のある布
を検出する場合には、柄の部分で光量が変化して段部と
の区別ができず、使用することができなかった。また、
いずれも布の色、厚みが変わる度に感度調整をする必要
がある。

【０００４】この発明は、布の厚さ、色、柄等が変化し
ても、二枚重ねにした上側の布端位置を検出することが
できる布端検出装置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】上記目的を達成するため
に、この発明の布端検出装置は、布段部に影を生じさせ
る第１投光器と、布段部に影を生じさせない第２投光器
と、各投光器より投光される光の布からの反射光を受光
する受光器と、各投光器が個別に点滅するときに受光器
が受光する各反射光量を比較して布段部出力を得る演算
装置とよりなるものである。

【０００６】

【作用】上記のように構成された布端検出装置におい
ては、布段部に影を生じさせる第１投光器及び布段部に
影を生じさせない第２投光器が個別に点滅し、その各時
点で受光器が受光する各反射光量を演算装置によって比
較することによって布段部出力が出される。

【０００７】

【実施例】図１ないし図３を参照し、この発明の布端検
出装置について説明する。

【０００８】この布端検出装置は、ミシンの針板４の上
部に配置される、第１投光器１、第２投光器２、受光器
３及び図３に示す演算装置より構成されている。第１投
光器１は、布端部で影１３を生じさせるために、布端検
知位置より布の進行方向側であるミシン頭部内に設けら
れている。第２投光器２は、布端検知位置より布の進行
方向手前側のミシン頭部外に設けられ、布端部が存在し
ていても影のない光の反射を生じさせる。受光器３は、
布端検知位置上の布の像を投影し得る適当な高さに配置
されている。

【０００９】各投光器１、２は、何れも光源としてのオ
ン、オフ速度の速い発光ダイオード５及び光学レンズ６
（凸レンズ）によって構成され、発光ダイオード５によ
る光は光学レンズ６により針板４の面の照射域７に集め
られる。

【００１０】受光器３は、光量を電気量に変換する第１
フォトダイオード８、第２フォトダイオード９及び光学
レンズ１０（凸レンズ）によって構成され、その光学レ
ンズ１０によって集光される針板４面の第１検出域１１
の光量は、第１フォトダイオード８で、第２検出域１２
の光量は、第２フォトダイオード９でそれぞれ検出され
る。但し、第１検出域１１と第２検出域１２の中間に布
段部が位置するように第１投光器１、第２投光器２及び
受光器３の各向きが調整されるものとする。

【００１１】布段部の検出は、次のようにしてなされ
る。

【００１２】先ず、布の段部に影１３を生じさせる第１
投光器１を点灯し、そのときの第１検出域１１と第２検
出域１２の光量の比を求め、次に、影１３を生じさせな
い第２投光器２を点灯し、そのときの第１検出域１１と
第２検出域１２の光量の比を求め、最後に、前者の値を
後者の値で割った値を求めて布段部の出力とする。

【００１３】この演算を更に詳しく説明する。

【００１４】第１投光器１点灯時の照射域７の光量を
Ａ、第２投光器２点灯時の照射域７の光量をＢ、第１検
出域１１での布の反射率をＸ、第２検出域１２での布の
反射率をＹとし、第２検出域１２に占める影１３の割合
をＳとすると、第１投光器１点灯時の受光器３における
第１フォトダイオード８、第２フォトダイオード９での
検出光量の比は、影１３の無いときには、ＡＹ／ＡＸ＝
Ｙ／Ｘ、影１３の有るときには、（１−Ｓ）ＡＹ／ＡＸ
＝（１−Ｓ）Ｙ／Ｘとなる。一方、第２投光器２点灯
時の受光器３における第１フォトダイオード８、第２フ
ォトダイオード９での検出光量の比は、影１３の有無に
係わらずＢＹ／ＢＸ＝Ｙ／Ｘとなる。従って、布に段部
が無いとき、即ち、影１３の無いときの出力は、（Ｙ／
Ｘ）／（Ｙ／Ｘ）＝１となり、布に段部が有るとき、即
ち、影１３の有るときの出力は、〔（１−Ｓ）Ｙ／Ｘ〕
／（Ｙ／Ｘ）＝１−Ｓとなる。この違いによって布の段
部により生じる影１３を検出することができる。このよ
うに光量Ａ、光量Ｂは布段部の検出に全く影響がないの
で、布の柄や濃淡そのものは、検出値に全く影響を与え
ない。また、第２検出域１２に占める影１３の割合Ｓを
布段部の判断量としているので、布の種類（光反射量、
透過量、色、柄等の違い）に関係なく感度調整値は一定
でよいことになる。

【００１５】次に、図３に示す回路について説明する。

【００１６】この回路は、タイミング発生回路（クロッ
ク）１４から発せられるタイミング信号（クロック信
号）に従って、第１ドライバ１５、第２ドライバ２０、
サンプル＆ホールド１９、データラッチ２４が動作す
る。各部の働きは次の通りである。第１ドライバ１５
は、第１投光器１を点灯及び消灯させ、第２ドライバ２
０は、第２投光器２を点灯及び消灯させる。第１アンプ
１６は、第１フォトダイオード８の信号を増幅し、第２
アンプ１７は、第２フォトダイオード９の信号を増幅す
る。第１割算回路１８は、Ｙ／Ｘ及び（１−Ｓ）Ｙ／
Ｘの演算を行う。サンプル＆ホールド１９は、（１−
Ｓ）Ｙ／Ｘの演算値を保持する。第２割算回路２１は、
サンプル＆ホールド１９に保持されている（１−Ｓ）Ｙ
／Ｘの値と共にＹ／Ｘの演算値を入力して１−Ｓを出
力する。コンパレータ２２は、第２割算回路２１の出力
値を感度調整ボリューム２３の値と比較する。データラ
ッチ２４は、コンパレータ２２の出力を０．１のデジタ
ル値として連続的な布段部出力を出す。インバータ２５
は、第１ドライバ１５と第２ドライバ２０が同時に作用
しないようにする。

【００１７】なお、図３に示す回路によって布端検出の
演算をするものの他に、中央処理制御装置（ＣＰＵ）に
よって演算することも可能である。その場合、第１割算
回路１８、サンプル＆ホールド１９、第２割算回路２
１、コンパレータ２２、データラッチ２４の作用を中央
処理制御装置に委ね、第１アンプ１６と中央処理制御装
置の間及び第２アンプ１７と中央処理制御装置の間にそ
れぞれＡ／Ｄ変換器を設ける必要がある。

【００１８】布端検出装置は、以上の通りの構成である
が、その検出動作は、図５のフローチャートに示す通り
である。即ち、先ずタイミング発生回路１４から出され
るクロック信号ハイが出力されると、第１ドライバ１５
により第１投光器１が点灯する。そして、第１フォトダ
イオード８の信号を第１アンプ１６で、第２フォトダイ
オード９の信号を第２アンプ１７で増幅し、それぞれ第
１割算回路１８に入力して（１−Ｓ）Ｙ／Ｘの値を得
る。クロック信号が立ち下がると、（１−Ｓ）Ｙ／Ｘの
値を得てサンプル＆ホールド１９に保持すると共に、第
１投光器１が消灯する。クロック信号がローとなると、
第２ドライバ２０により第２投光器２が点灯する。第１
フォトダイオード８の信号を第１アンプ１６で、第２フ
ォトダイオード９の信号を第２アンプ１７で増幅し、そ
れぞれ第１割算回路１８に入力してＹ／Ｘの値を得
る。その後、この演算値とサンプル＆ホールド１９に保
持されている（１−Ｓ）Ｙ／Ｘの値とを第２割算回路２
１に入力して影１３の出力１−Ｓを得る。クロック信号
が立ち上がると、第２投光器２が消灯すると共に、コン
パレータ２２によって感度調整ボリューム２３の値と比
較し、検出値＞感度調整値のときにデータラッチ２４よ
り布段部無しをラッチし、検出値≦感度調整値のときに
データラッチ２４より布段部有りをラッチして連続的な
布段部出力を得る。以上の演算を高速で繰り返し行うこ
とによって布の柄等に影響されない高精度な布段部の検
出を行うことができる。

【００１９】図４に布の状態が異なるいくつかの実例を
示す。布の状態ａ〜ｄは、布段部が無い場合、ｅ〜ｈ
は、布段部検出状態であり、斜線を施さない布部分及び
柄に相当する斜線を施した布部分の光反射量をそれぞれ
１０、２とし、第２検出域１２に占める影１３の割合Ｓ
を５０％とする。第２割算回路２１の演算値が１のとき
には、布段部無しであり、０．５のときには、布段部有
りである。この結果を見ても、布に柄等の反射率の異な
る部分が混在していても、布段部の有無を明確に判定す
ることができることがわかる。

【００２０】なお、図３に示す回路は、受光量を各検出
域における検出光量の比でとらえているので、第１投光
器１と第２投光器２の光量を調整する必要がなく、ミシ
ン送り歯の上下動等による布の傾きが発生しても影響を
受けず、蛍光灯等による商用電源周波数の変動に伴う外
乱光の影響も受けにくいが、これらの点を犠牲にすれ
ば、第１フォトダイオード８、第２フォトダイオード９
を１個のフォトダイオードにまとめることもできる。そ
の場合、アンプも１つであり、第１割算回路１８も不要
である。そして、第１投光器１と第２投光器２の布面で
の光量が等しいとすると、布端部以外では、コンパレー
タ２２の出力は０となり、布端では、影１３が生じるの
で、サンプル＆ホールド１９の値より検出値が大きくな
り、出力は１となる。

【００２１】

【発明の効果】この発明は、以上説明したように構成さ
れているので、以下に記載するような効果を奏する。

【００２２】即ち、布端段部の影のみを検出するように
したので、布の柄、厚さ、色の濃淡等に関係なく布段部
を検出することができ、ほとんどの種類の布に対して感
度調整をする必要がない。また、２つの投光器及び受光
器の据え付け位置を任意に変更可能であるので、布端検
出位置を任意に設定することができる。更に、受光量を
検出域の比でとらえるようにすれば、各投光器の光量調
整をする必要がなく、ミシンの送り歯等による布の傾き
が発生しても影響を受けないし、外乱光の影響も受けな
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の布端検出装置のミシンにおける取付
け位置を示す斜視図である。

【図２】この発明の布端検出装置の原理を説明する側面
図である。

【図３】この発明の布端検出装置のブロック図である。

【図４】布の状態と第２割算回路の出力値との関係を示
す図である。

【図５】この発明の布端検出装置による布端検出動作の
フローチャート図である。

【符号の説明】

１第１投光器２第２投光器３受光器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】布段部に影を生じさせる第１投光器と、布
段部に影を生じさせない第２投光器と、各投光器より投
光される光の布からの反射光を受光する受光器と、各投
光器が個別に点滅するときに受光器が受光する各反射光
量を比較して布段部出力を得る演算装置とよりなる布端
検出装置。