JPS63214281A - 電動ミシンのためのバツテリ−電圧監視装置 - 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〕 本発明は電源としてのバッテリーを備えた電動ミシンの
ためのバッテリー電圧監視装置に関し、特にバッテリー
電圧の検出電圧値の平均値と所定電圧値とを比較して電
動ミシンの動作可能電圧を判別するようにした電動ミシ
ンのためのパ・７テリー電圧監視装置に関するものであ
る。

〔従来技術〕

一般に、電子制御式ジクザグミシン等の電動ミシンの大
多数が家庭用の商業電源（１００Ｖ）で駆動するように
構成されている。しかし、最近、電源に接続せずに手軽
に使用出来また電源設備のない屋外でも使用出来るよう
にバッテリーを電源として駆動するようにしたものが知
られている。

この電源としてのバッテリーは、充電不可能な一次電池
で構成されているものや、商業電源からＡＣアダプタ等
を介して充電可能な２次電池で構成されているものもあ
る。

しかしながら、バッテリーを備えた電動ミシンに、バッ
テリー電圧を監視するような特別の装置を設けることは
、全く行なわれておらず未だ提案されていない。

〔発明が解決しようとする問題点〕

電源としてバッテリーを備えた電動ミシンにおいて、バ
ッテリーが１次電池或いは２次電池の何れで構成されて
いても、バッテリーの使用可能な電力量には限りがある
。

従って、縫製途中でバッテリーの電圧がミシンモータや
その他の駆動部を駆動出来る電圧以下になると、縫製速
度が遅くなったり或いは何の予告も無しにミシンモータ
が停止してしまうという問題がある。

更に、バッテリーの電力が消費されその電圧が低下した
ときにバッテリーを交換する場合、例えば直線縫いなど
は問題ないが、ジグザグ縫いゃボタンホール縫い或いは
ワンサイクル模様縫い等の途中でバッテリーを交換する
と、そのミシンの制御装置はリセットされるので、その
模様の途中から縫製を続行することが出来ず、模様の最
初から縫製を開始せねばならないので模様の連続性が損
なわれ美しい模様を形成できなくなる。模様を連続させ
るには中断された模様を解体する必要があるがその場合
作業能率が悪くなる。

また、バッテリー電圧を検出しその電圧に基いてアラー
ム等を発するように構成する場合、ノイズなどの影響で
電圧が変動するので正しいバッテリー電圧を検出するこ
とが難しい。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、バッテリー電圧の検出電圧値の平均値
と所定電圧値とを比較してミシンの動作可能電圧を判別
するようにし、バッテリー電圧値が所定電圧値以下に低
下したときに確実に警告し得るような電動ミシンのため
のバッテリー電圧監視装置を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明に係る電動ミシンのためのバッテリー電圧監視装
置は、第１図の機能ブロック図に示すように、縫針を上
下動させるミシンモータに電力供給を行うバッテリーを
備えた電動ミシンにおいて、前記バッテリーの電源電圧
値を所定タイミングにて検出する検出手段と、その検出
手段の所定回数の検出動作により得られた所定数の検出
電圧値の平均値を演算する演算手段と、前記演算された
平均値が所定電圧値以下に低下した時に異常信号を発生
する信号発生手段とを設けたものである。

尚、必要に応じて、前記検出手段は、前記ミシンモータ
により回転駆動される主軸の所定数の回転毎に、前記バ
ッテリーの電源電圧値を検出するようにしてもよい。

〔作用〕

本発明に係る電動ミシンのためのバッテリー電圧監視装
置においては、縫針を上下動させるミシンモータはバッ
テリーからの電力供給を受けて駆動され、そのバッテリ
ーの電源電圧値は検出手段で所定タイミング毎に検出さ
れる。

そして、演算手段により、検出手段の所定回数の検出動
作で得た所定数の検出電圧値が演算されてその平均値が
求められると、信号発生手段はその平均値が所定電圧値
以下に低下したときに異常信号を発生する。

〔発明の効果〕

本発明に係る電動ミシンのためのバッテリー電圧監視装
置によれば、以」二説明したように、バッテリーの電源
電圧値の平均値が所定電圧値以下に低下したときに異常
信号が発生されるので、バ・ノテリーの電圧低下を確実
に検出でき、縫製作業上区切りの良いところ、例えばワ
ンサイクル模様の終了位置まで縫製し、その後バッテリ
ーの交換又はその充電をすることが出来る。

従って、縫製作業を無駄にせずに作業能率が向上し且つ
仕上りの美しい縫製をすることが出来る。

更に、検出電圧値の平均値を求めるので、パ・ノテリー
電圧のノイズ等による一時的な低下を排除出来、所定電
圧値を余裕を見込まない低い値に設定出来るから、バッ
テリーの電力を無駄なく使用することが出来る。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基いて説明する。

第２図は本発明を適用した電子制御式ジグザグミシンを
示すもので、このミシン１のアーム部２内には針棒上下
駆動装置と針棒揺動駆動装置とが組込まれ、ベント部３
内には布送り用の送り歯の上下動のための上下送り駆動
装置と送り歯の前後動のための前後送り駆動装置とが組
込まれており、これら針棒揺動駆動装置と前後送り駆動
装置とは制御装置で制御されるパルスモータ等で夫々駆
動され、針棒上下駆動装置と上下送り駆動装置とはミシ
ンモータ（直流モータ）４で駆動される。

このミシン１０機枠には、縫製運転を開始及び停止する
ためのスタート／ストップスイッチ５、縫製速度を低速
から高速に互って変更し得るスピードボリューム６、所
望の模様を選択するテンキーからなる模様選択スイッチ
７、その選択した模様番号を表示するディスプレイ８、
バッテリー９の電源電圧が設定電圧以下に低下したとき
に電圧低下を知らせるアラームランプ１０と、電源スィ
ッチ１１（第３図参照）等が設けられている。

次に、ミシン１の制御系の全体構成について、第３図の
ブロック図に基いて説明する。

針棒上下駆動及び上下送り駆動するミシンモータ４には
ミシンモータドライバ１２が接続され、ミシンモータド
ライバ１２はバッテリー９に接続されている。

尚、第３図に図示していないが、針棒揺動用パルスモー
タと前後送り用パルスモータはパルスモータドライバに
接続され、パルスモータドライバはバッテリー９に接続
されている。

フォトインクラブタ等で構成されるタイミングセンサ１
３は、ミシン主軸の回転に連動して針棒の最高位置毎に
センサ信号（パルス信号）を制御装置ＣのＣＰＵ　（中
央演算装置）１５に出力する。

前記スタート／ストップスイッチ５はそのスイッチを操
作する毎にオンとオフとを切換え、そのスイッチ信号を
ＣＰｔＪ１５に出力する。

アラーム装置ＡＬは、発光ダイオード等で構成されるア
ラームランプ１０とそのアラームランプＩＯを点燈させ
るランプドライバ１４で構成されている。

Ａ／Ｄ変換器１８は、バッテリー９と並列に接続された
分圧抵抗である抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２の分圧点に印加され
る電圧をその電圧に相当する電圧データに変換してＣＰ
ｔＪ１５に出力するものである。従って上記電圧データ
はバッテリー９の電圧値に対応している。

タイミングセンサ１３、スタート／ストップスイッチ５
、ミシンモータドライバ１２、ランプドライバ１４、Ａ
／Ｄ変換器１８及びパルスモータドライバは夫々ＣＰｔ
Ｊ１５に接続されている。

制御装置ＣはＣＰＵ　（中央演算装置）１５と、そのＣ
ＰＵＩ　５にデータバス等を介して接続されたＲＯＭ（
リード・オンリ・メモリ）１６及びＲＡＭ（ランダム・
アクセス・メモリ）１７とから構成されている。

ＲＯＭ１６には、スタート／ストップスイッチ５のスイ
ッチ信号に応じてミシンモータドライバ１２へ制御信号
を出力するプログラム、バッテリー９の電圧低下を検出
したときにアラーム装置ＡＬを制御する制御プログラム
、Ａ／Ｄ変換器１８の電圧データからバッテリ−９の電
圧値を演算する制御プログラム、１６回読込んだバッテ
リ−９の電圧値の平均値を求める演算プログラム、後述
のバッテリー９の電圧低下判定制御のプログラムが記憶
されている。

ミシンモータ４及びミシンの各駆動部の動作が可能な最
低電源電圧値としての設定電圧値■、は電圧低下判定制
御のプログラムに含まれている。

ＲＡＭ１７には、ＣＰＵ１５で演算処理した結果を一時
的に記憶する各種メモリに加えて、１６回読込んだバッ
テリー９の電圧値Ｖ、を夫々記憶するための１６個の電
圧データメモリＭＯ〜Ｍ１５と、電圧データメモリＭＯ
〜Ｍ１５を順次指示する電圧メモリポインタ等が設けら
れている。

約１８Ｖの電源としてのバッテリ−９からの電力は、電
源スィッチ１１を介してミシンモータドライバ１２及び
パルスモータドライバに供給され、更に電圧レギュレー
タ１９を介して５■に降圧され、前記タイミングセンサ
１３、スタート／ストップスイッチ５、ランプドライバ
１４、Ａ／Ｄ変換器１８、ＣＰＵＩ　５、ＲＯＭ１６及
びＲＡＭＩ７に供給されている。

次に、ミシン１の制御装置Ｃで行なわれる電圧低下判定
制御のルーチンについて、第４図のフローチャートに基
いて説明する。

電源スィッチ１１が投入されるとこの制御が開始されス
テップＳｌ（以下、単に８１で表わし、他のステップで
も同様に扱う）へ移行し、アラームランプ１０を清澄し
、全ての電圧データメモリＭＯ〜Ｍ１５をクリアし、電
圧メモリポインタをリセット（初期値「０」を記憶）す
る等の初期設定が実行されてＳ２へ移行する。

Ｓ２において、スタート／ストップスイッチ５のスイッ
チ信号に基いてスタート／ストップスイッチ５はオンか
否かが判定され、オンのときにはＳ３へ移行してミシン
モータ４を駆動しＳ５に移行し、またオフのときにはＳ
４へ移行してミシンモータ４を停止させＳ５に移行する
。このとき、ＣＰＵＩ　５はミシンモータドライバ１２
に制御信号を出力する。

Ｓ５において、Ａ／Ｄ変換器１８から出力される電圧デ
ータを読込む。Ｓ６において、読込まれた電圧データが
電圧メモリポインタで指示する電圧データメモリＭＯ〜
Ｍ１５に記憶される。

次の８７では、電圧メモリポインタのデータに基いて、
電圧メモリポインタは電圧データメモリＭ１５を指示し
ているか否か、つまり電圧メモリポインタの値は「１５
」か否かが判定され、電圧データメモリＭ１５を指示し
ていないときにはＳ８へ移行する。

Ｓ８では、電圧メモリポインタの値が１つインクリメン
ト（増進）されてＳ９へ移行し、ＣＰＵ１５のクロック
信号をカウントするソフトタイマーのデータに基いて０
．１秒経過するまでＳ９が繰返され、０．１秒経過する
と８２に戻る。

そして、０．１秒毎に８２〜Ｓ９が１６回繰返され、１
６回目に読込んだ電圧データが電圧データメモリＭ１５
に記憶されると、Ｓ７でＹｅｓと判定されてＳＩＯへ移
行する。

ＳＩＯにおいて、電圧データメモリＭＯ−Ｍ１５の１６
個の電圧データを順次加算し１６で割算することで１６
回測定した電圧データの平均電圧値ＶＥＯが求められる
。

３１１において、平均電圧値ＶＥＯと設定電圧値■、と
に基いて、平均電圧値ＶＥＯは設定電圧値■、以下か否
かが判定され、平均電圧値■、。が設定電圧値Ｖｓより
大きいときには、バッテリー電圧値■、は使用可能範囲
であるので、Ｓ１２へ移行する。Ｓ１２では、電圧メモ
リポインタがリセットされ、全ての電圧データメモリＭ
Ｏ−Ｍ１５がクリアされて、Ｓ２に戻る。

しかし、ＳｌｌにおいてＹｅｓと判定されたとき、つま
り平均電圧値ＶＥＯが設定電圧値Ｖ、以下に低下したと
きには、バッテリー電圧値ＶＥは使用可能範囲以下であ
るので３１３においてアラームランプ１０が点灯され、
Ｓ１２を経てＳ２に戻る。

そして、操作者はアラームランプ１００点灯に伴って、
区切りのよいところまで縫製した後、バッテリー９を交
換或いはその充電することが出来る。

以上説明したように、１６回読込んだバッテリー電圧値
■１の平均電圧値ＶＥＯが設定電圧値Ｖ。

以下に低下するとアラームランプ１０が点灯されるので
、バッテリー９の電圧低下を高い確度で検出でき、縫製
作業上区切りの良いとき、例えばワンサイクル模様の終
了時にバッテリ−９の交換又はその充電をすることが出
来る。

従って、縫製作業を無駄にせずに作業能率が向上し且つ
仕上りの美しい縫製をすることが出来る。

更に、平均電圧値に基いて電圧低下を判定するので、バ
ッテリー電圧値のノイズ等による一時的な低下を排除出
来、設定電圧値を余裕を見込まない低い値に設定できる
から、バッテリ−９の電力を無駄なく使用することが出
来る。

尚、上記実施例では、ソフトタイマーのデータに基いて
０．１秒毎のタイミングで電圧データを読込んだが、タ
イミングセンサ１３からのタイミング信号に基いてミシ
ン主軸の所定回数毎のタイミングで電圧データを読込む
ようにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示す機能ブロック図、第２図は
電子制御式ジグザグミシンの斜視図、第３図はミシンの
制御系のブロック図、第４図は電圧低下判定制御のルー
チンのフロー・チャートである。 １・・電子制御式ジグザグミシン、　４・・ミシンモー
タ、９・・ハソテリー、　　１０・・アラームランプ、
　　１５・・ＣＰＵ、　　　１６・・ＲＯＭ。 １７・・ＲＡＭ、　　１８・・Ａ／Ｄ変換器、　ＡＬ・
・アラーム装置、　Ｃ・・制御装置。 特　許　出　願　人　　ブラザー工業株式会社第１図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）縫針を上下動させるミシンモータに電力供給を行
   うバッテリーを備えた電動ミシンにおいて、前記バッテ
   リーの電源電圧値を所定タイミングにて検出する検出手
   段と、 その検出手段の所定回数の検出動作により得られた所定
   数の検出電圧値の平均値を演算する演算手段と、 前記演算された平均値が所定電圧値以下に低下した時に
   異常信号を発生する信号発生手段とを有することを特徴
   とする電動ミシンのためのバッテリー電圧監視装置。
2. （２）前記検出手段は、前記ミシンモータにより回転駆
   動される主軸の所定数の回転毎に、前記バッテリーの電
   源電圧値を検出することを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の電動ミシンのためのバッテリー電圧監視装置
   。