(57)【要約】【課題】ユーザが音の高さを聞き分けることで時々刻々と変化し得る縫製幅や縫製速度の設定量を容易に把握できかつ操作が容易なミシンを提供する。【解決手段】縫製幅及び縫製速度の少なくとも一方を可変に調整する調整部（針棒駆動アクチュエータ２８、メインモータ２７、本体内蔵マイコン２Ａ）を有して縫製動作を行うミシン本体２と、手または足により操作されて縫製幅及び縫製速度の少なくとも一方を可変に設定する設定部(ぺダル２)、及び設定部の設定量を電気的信号に変換して調整部に伝送する電気変換部（可変抵抗ユニット５）を有して、ミシン本体２と別体のコントローラ（フットコントローラ３）と、を備えるミシン１であって、コントローラは、電気的信号に対応して高さの異なる音を出力する音出力部（音源６７、スピーカ６８、コントローラ内蔵マイコン６９）を有する。【選択図】図５
2014161368.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
縫製幅及び縫製速度の少なくとも一方を可変に調整する調整部を有して縫製動作を行うミシン本体と、
手または足により操作されて前記縫製幅及び前記縫製速度の少なくとも一方を可変に設定する設定部、及び前記設定部の設定量を電気的信号に変換して前記調整部に伝送する電気変換部を有して、前記ミシン本体と別体のコントローラと、を備えるミシンであって、
前記ミシン本体または前記コントローラは、前記電気的信号に対応して高さの異なる音を出力する音出力部を有するミシン。
【請求項２】
前記ミシン本体または前記コントローラは、特定の音階を設定する音階設定部をさらに有し、
前記音出力部は、前記電気的信号の変化を前記特定の音階に含まれるいずれかの高さの音に離散変換して出力する請求項１に記載のミシン。
【請求項３】
前記音出力部は、前記電気的信号が一定となっている継続時間が所定時間に達した以降に複数の高さの音を組み合わせた和音を出力する和音出力部を含む請求項２に記載のミシン。
【請求項４】
前記和音出力部は、前記継続時間が第1所定時間に達した以降に２つの高さの音を組み合わせた二和音を出力し、前記継続時間が前記第１所定時間よりも長い第２所定時間に達した以降に３つの高さの音を組み合わせた三和音を出力する請求項３に記載のミシン。
【請求項５】
前記和音出力部は、前記二和音として根音及び前記根音よりも３度上の第３音を組み合わせた二和音を出力し、前記三和音として根音及び前記根音よりも３度上の第３音及び前記根音よりも５度上の第５音を組み合わせた三和音を出力する請求項４に記載のミシン。
【請求項６】
前記コントローラは前記音出力部を有し、前記ミシン本体を停止状態としておくことにより、前記コントローラの前記設定部の操作の練習を行え、さらに／あるいは、前記コントローラを楽器として使用できる請求項２〜５のいずれか一項に記載のミシン。
【請求項７】
前記設定部は、縫製を行う縫製動作モードで前記縫製速度を可変に設定し、刺繍を行う刺繍動作モードで前記縫製幅を可変に設定する請求項１〜６のいずれか一項に記載のミシン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、縫製や刺繍を行うミシンに関し、より詳細には、音出力機能を有するミシンに関する。
【背景技術】
【０００２】
モータにより駆動されるミシンでは、設定部で縫製速度を可変に設定することが一般的になっている。また、刺繍縫いを行うミシンでは、針棒揺動機構を備えて縫製針を横方向に縫製幅だけ揺動するようになっており、設定部で縫製幅を可変に設定することが一般的になっている。設定部としては、ミシン本体に設けられた設定押しボタンなどに加えて、手で押込み操作するハンドコントローラや、足で踏込み操作するフットコントローラが併用される場合がある。本願出願人は、ミシン本体と別体のコントローラを有するミシンの一技術例を特許文献１に開示している。
【０００３】
特許文献１のミシンは、針棒と、針棒上下動機構と、針棒揺動機構と、制御部とを備え、横方向に針棒が揺動する振り幅量（縫製幅）を制御部で調整するようにしている。加えて、ユーザが足で踏込み可能なフットコントローラを備え、その操作に基づいて振り幅量（縫製幅）を調整する態様を開示している。これにより、フリーモーション縫製のモード（刺繍動作モード）で、サテンステッチの見栄えの良い刺繍を行える。このミシンでは、ユーザが刺繍の縫製幅を一定にしたいときには、フットコントローラの踏込み量を一定に保持する必要がある。また、刺繍の縫製幅を緩やかに変化させたいときには、フットコントローラの踏込み量を徐々に変化させる必要がある。
【０００４】
しかしながら、フットコントローラの踏込み量が一定であるか、あるいは徐々に変化しているかを直接的に知る手段がないので、ユーザは、刺繍の済んだ部分を目視確認して踏込み量を調整することになる。結果として、踏込み量の調整にタイムラグが生じ、刺繍の見栄えが低下してしまう懸念がある。特に、初心者ユーザにとっては、フットコントローラの踏込み量がぶれてしまいがちで難しい操作となるため、上記の懸念が増大する。また、ミシン本体の前面に表示部を設けて、フットコントローラの踏込み量を表示する構成も採用されている。しかしながらこの構成では、表示部と縫製針との間の視線移動が頻繁に発生するため、ユーザの操作が煩雑になる。
【０００５】
刺繍の見栄えが低下してしまう懸念やユーザの操作が煩雑になる問題点を抑制するために、特許文献２の技術を応用することが考えられる。特許文献２の縫製装置は、動作状態を検出する検出手段と、音データを記憶する記憶手段と、音データを用いて音を発生する発生手段とを備え、動作状態に対応して音の要素を変化させることを特徴としている。また、動作状態の具体例として、それぞれ複数種類の糸調子、糸密度、針の振り幅（縫製幅）、針の送り量、布の移動量、及び針の速度が例示されている。さらに、実施形態の説明によれば、音データは予めＲＯＭ内に記憶され、音の発生はＣＰＵで制御されるようになっている。そして、縫製開始前に設定手段で動作状態を設定し、設定された動作状態に対応した音が出力されるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】国際公開第２０１０／１０９７７３号
【特許文献２】特開２０００−２０２１８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、特許文献２の縫製装置では、動作状態の設定に基づいて音が変化し、ユーザは音を聞いて動作状態及び設定量を把握しやすく好ましい。しかしながら、音の発生は、縫製開始前に複数の選択肢をもつ動作状態が設定されたときに限られている。よって、縫製作業を行っている途中で時々刻々と変化し得る縫製幅及び縫製速度の設定量に対して、リアルタイムで音を可変に変化させることができない。また、特許文献１のミシンに特許文献２の技術を応用しても、フットコントローラの踏込み量が一定となっている継続時間をユーザに知らせることができない。結果として、刺繍の見栄えが低下してしまう懸念は必ずしも解消されていない。
【０００８】
さらに、特許文献２の縫製装置では、縫製装置に搭載されたＲＯＭやＣＰＵなどの電子制御用のハードウェアを使用するため、メカ方式のミシンには応用できない。また、音出力機能を有さない従来のミシンに、後から音出力機能を付加することができない。
【０００９】
本発明は上記背景技術の問題点に鑑みてなされたものであり、ユーザが音の高さを聞き分けることで時々刻々と変化し得る縫製幅や縫製速度の設定量を容易に把握できかつ操作が容易なミシンを提供することを解決すべき課題とする。また、縫製幅や縫製速度の設定量が一定となっている継続時間をユーザが把握でき、メカ方式のミシンへの適用や音出力機能を有さないミシンへの音出力機能の後付けが可能となる適用範囲の広汎なミシンを提供することを解決すべき課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明のミシンは、縫製幅及び縫製速度の少なくとも一方を可変に調整する調整部を有して縫製動作を行うミシン本体と、手または足により操作されて前記縫製幅及び前記縫製速度の少なくとも一方を可変に設定する設定部、及び前記設定部の設定量を電気的信号に変換して前記調整部に伝送する電気変換部を有して、前記ミシン本体と別体のコントローラと、を備えるミシンであって、前記ミシン本体または前記コントローラは、前記電気的信号に対応して高さの異なる音を出力する音出力部を有する。
【００１１】
さらに、前記ミシン本体または前記コントローラは、特定の音階を設定する音階設定部をさらに有し、前記音出力部は、前記電気的信号の変化を前記特定の音階に含まれるいずれかの高さの音に離散変換して出力することが好ましい。
【００１２】
さらに、前記音出力部は、前記電気的信号が一定となっている継続時間が所定時間に達した以降に複数の高さの音を組み合わせた和音を出力する和音出力部を含むことが好ましい。
【００１３】
さらに、前記和音出力部は、前記継続時間が第1所定時間に達した以降に２つの高さの音を組み合わせた二和音を出力し、前記継続時間が前記第１所定時間よりも長い第２所定時間に達した以降に３つの高さの音を組み合わせた三和音を出力することが好ましい。
【００１４】
また、前記和音出力部は、前記二和音として根音及び前記根音よりも３度上の第３音を組み合わせた二和音を出力し、前記三和音として根音及び前記根音よりも３度上の第３音及び前記根音よりも５度上の第５音を組み合わせた三和音を出力するようにしてもよい。
【００１５】
また、前記コントローラは前記音出力部を有し、前記ミシン本体を停止状態としておくことにより、前記コントローラの前記設定部の操作の練習を行え、さらに／あるいは、前記コントローラを楽器として使用できるようにしてもよい。
【００１６】
また、前記設定部は、縫製を行う縫製動作モードで前記縫製速度を可変に設定し、刺繍を行う刺繍動作モードで前記縫製幅を可変に設定するようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明のミシンでは、縫製動作中に縫製幅及び縫製速度の少なくとも一方がコントローラの設定部の操作により可変に調整され、音出力部は設定部の設定量を変換した電気的信号に対応して高さの異なる音を出力する。したがって、ユーザは、音の高さを聞き分けることで時々刻々と変化し得る縫製幅や縫製速度の設定量の把握が容易になり、設定のタイムラグやぶれなどを抑制できる。また、特許文献１で説明した表示部と縫製針との間の視線移動が不要であるので、ユーザの操作が容易になる。
【００１８】
また、本発明は縫製動作を制御するコンピュータの搭載を必要条件としていないので、メカ方式のミシンにも適用可能である。さらに、音出力機能を有さない従来のミシンに、音出力部を有するコントローラを後付けして本発明を実施することができる。このように、本発明は適用範囲が広汎である。
【００１９】
さらに、音階設定部をさらに有して、音出力部が特定の音階に含まれるいずれかの高さの音を出力する態様では、ユーザは好みの音階を設定することができる。したがって、ユーザは聞き慣れた音階を目安にして縫製幅や縫製速度の設定量を把握でき、縫製幅や縫製速度の調整が容易になる。また、コントローラの設定部の設定操作が変化に富むので、偶発的にメロディが生まれる楽しさが生じる。
【００２０】
さらに、音出力部が和音出力部を含む態様では、ユーザは、縫製幅や縫製速度を一定にしたいときや緩やかに変化させたいときに、和音の発生を目安にして設定部の設定量を容易に調整できる。
【００２１】
さらに、和音出力部が二和音及び三和音を出力する態様では、ユーザは、縫製幅や縫製速度を一定にしたいときや緩やかに変化させたいときに、設定部の設定量の調整を一層容易にかつきめ細かく行うことができる。
【００２２】
また、和音出力部が根音及び第３音を組み合わせた二和音、ならびに根音及び第３音及び第５音を組み合わせた三和音を出力する態様では、心地よい和音を聞きながら快適に縫製作業を続けられる。
【００２３】
また、ミシン本体を停止状態として、コントローラの設定部の操作の練習を行え、さらに／あるいは、コントローラを楽器として使用できる態様では、ミシンに付加価値が付与される。ミシン本体を動作させずに設定部の操作の練習を簡単に行える点や、コントローラを楽器として使用することにより気分転換などができる点は、ユーザにとって大きなメリットである。
【００２４】
また、縫製動作モードで縫製速度を可変に設定し、刺繍動作モードで縫製幅を可変に設定する態様では、動作モードに応じて音出力機能を有効活用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の第１実施形態のミシンの外観を示す斜視図である。
【図２】フットコントローラの外観を示す斜視図である。
【図３】フットコントローラのペダルを取り外したベースの内部構造を示す斜視図である。
【図４】フットコントローラの分解斜視図である。
【図５】第１実施形態のミシンの機能ブロック図である。
【図６】フットコントローラの踏込み量（設定量）とコントローラ内蔵マイコンで離散変換した踏込みポジションとの関係を説明するフットコントローラの側面図である。
【図７】フットコントローラの踏込みポジション及び可変抵抗部の抵抗値と、縫製幅及び音の高さとの関係を一覧表示した図である。
【図８】図７に示された踏込みポジションと音の高さとの対応関係を示した五線譜の図である。
【図９】ハ長調を設定したときに、フットコントローラの踏込みポジションと音の高さとの対応関係を例示した五線譜の図である。
【図１０】二長調を設定したときに、フットコントローラの踏込みポジションと音の高さとの対応関係を例示した五線譜の図である。
【図１１】フットコントローラの和音出力部に相当する機能を例示説明した五線譜の図である。
【図１２】第２実施形態のミシンの機能ブロック図である。
【図１３】第３実施形態のミシンの機能ブロック図である。
【図１４】第４実施形態のミシンの外観を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
本発明を実施するための第１実施形態について、図１〜図１１を参考にして説明する。図１は、本発明の第１実施形態のミシン１の外観を示す斜視図である。第１実施形態のミシン１は、通常の縫製を行う縫製動作モード及びフリーハンド刺繍を行う刺繍動作モードを有するフリーハンド刺繍機能付コンピュータミシンである。図１には、フリーハンド刺繍を行うときの状況が例示されている。ミシン１は、縫製動作を行うミシン本体２と、別体のフットコントローラ３とを備えている。ミシン本体２は、例えば、テーブル９１の上に載置して使用する。フットコントローラ３は、例えば、床面９２に載置してユーザの足による踏込みにより操作する。ミシン本体２とフットコントローラ３との間は、ハーネス４で電気的に接続されている。フットコントローラ３は、縫製動作モードで縫製速度を可変に設定する用途に用い、刺繍動作モードで縫製幅Ｗを可変に設定する用途に用いる。
【００２７】
ミシン本体２は、ベッド部２１、脚柱部２２、アーム部２３、及び頭部２４などで構成されている。ベッド部２１の図中の右端から、脚柱部２２が上向きに延在している。脚柱部２２の上端からベッド部２１に離隔並行して、アーム部２３が図中の左方に延在している。アーム部２３の図中の左端からベッド部２１に向けて、頭部２４が下向きに延在している。頭部２４の下端からベッド部２１に向けて下向きに、針棒２５が上下動可能に立設されている。また、フリーハンド刺繍を行うために、横方向に縫製針を縫製幅Ｗだけ揺動する符号略の針棒揺動機構が設けられている。
【００２８】
針棒２５の上下動やその他の部位を駆動して縫製動作を行うために、ミシン本体２にメインモータ２７（図５示）が搭載されている。メインモータ２７の回転数は本体内蔵マイコン２Ａ（図５示）からの制御で可変に調整され、これにより、縫製速度が調整される。また、針棒揺動機構には、針棒駆動アクチュエータ２８（図５示）が設けられている。針棒駆動アクチュエータ２８は、刺繍動作モードで動作し、本体内蔵マイコン２Ａからの制御によって縫製幅Ｗを可変に調整する。本体内蔵マイコン２Ａがメインモータ２７の回転数を可変に調整する機能、及び針棒駆動アクチュエータ２８が縫製幅Ｗを可変に調整する機能は、本発明の調整部に相当する。
【００２９】
アーム部２３の正面下寄りには、縫製模様の選択や縫製速度の調整などを行う設定部２３１、及び設定部２３１の現在の設定を表示する表示部２３２が設けられている。設定部２３１で縫製動作モードを選択すると、縫製幅Ｗの設定が不要になり、縫製速度がフットコントローラ３で可変に調整されるようになる。また、設定部２３１で刺繍動作モードを選択すると、設定部２３１で縫製速度を一定値に設定して、縫製幅Ｗがフットコントローラ３で可変に調整されるようになる。
【００３０】
図１に示された刺繍押え２６、拡張テーブル９３、及び刺繍枠９４は、主に刺繍動作モードで使用する。刺繍押え２６は、針棒２５に隣接して上下動可能に立設されており、針棒２５に連動して縫製布をベッド部２１に間欠的に押圧する。拡張テーブル９３は、ベッド部２１の図中の左方に、互いの上面が連なるように装着される。刺繍枠９４は環状であり、環状の内側に縫製布を張った状態で保持する。ユーザは、拡張テーブル９３上で刺繍枠９４を少しずつ送りながら刺繍縫いを行い、刺繍箇所を変更したいときには刺繍枠９４とともに縫製布を移動させる。
【００３１】
フットコントローラ３は、ベース３１及びペダル３２で構成されている。図２は、フットコントローラ３の外観を示す斜視図である。図３は、フットコントローラ３のペダル３２を取り外したベース３１の内部構造を示す斜視図である。図４は、フットコントローラ３の分解斜視図である。フットコントローラ３は、ペダル３２の踏込み量（設定量）を電気的信号に変換し、ハーネス４を経由してミシン本体２側に伝達する。フットコントローラ３は、本発明の音出力部、音階設定部、及び和音出力部に相当する機能を有して構成されている。
【００３２】
図３及び図４に示されるように、ベース３１は、上方に開口する底の浅い略長方形の箱形状に形成されている。ベース３１の箱形状の前側の前面壁３１１は高く、後側の後面壁３１２は低く、二つの側面壁３１３、３１４の上縁は、前側が高く後側が低くなって、わずかに傾斜している。ベース３１の二つの側面壁３１３、３１４の後面壁３１２に近い位置に、揺動中心軸３１５が外向き水平に立設されている。二つの側面壁３１３、３１４の上縁の前面壁３１１寄りの位置に、復帰ストッパ３１６が外向きに突設されている。前面壁３１１の下縁に、ハーネス固定溝３１７が穿設されている。また、一方の側面壁３１３（図３及び図４で手前側の側面壁）の下縁にも、ハーネス固定溝３１８が穿設されている。ユーザは、二つのハーネス固定溝３１７、３１８のうち好ましいほうを選び、ハーネス４をフットコントローラ３の内部に引き込んで接続することができる。
【００３３】
ベース３１の内部の中央に、電池９５を収納する電池ホルダ３１９が下方に開口するように形成されている。電池ホルダ３１９の離隔した２箇所には取り付け孔３１Ａ、３１Ｂが形成されている。各取り付け孔３１Ａ、３１Ｂには、電池９５の陽極及び陰極に圧接する接点板３１Ｃ、３１Ｄが組み付けられている。電池ホルダ３１９の底面側の開口部は、引っ掛け部３１Ｆ及び嵌め込み爪３１Ｇを有する電池カバー３１Ｅを用いて開閉可能に閉止されるようになっている。これにより、ユーザは、フットコントローラ３をひっくり返して底面側から電池９５を交換することができる。ベース３１の電池ホルダ３１９と前面壁３１１との間の内部空間は、組み付けスペース３１Ｈになっている。
【００３４】
ペダル３２は、ベース３１よりも一回り大きく、下方に開口する底の浅い略長方形の箱形状に形成されている。ペダル３２の箱形状の前側の前面壁３２１は高く、後側の後面壁は低く、二つの側面壁３２３(紙面の奥側の側面壁は符号略)は下縁が傾斜している。二つの側面壁３２３の後面壁に近い位置に、環状の揺動係合部３２５が内向き水平に立設されている。揺動係合部３２５の中心には、ベース３１の揺動中心軸３１５が嵌入している。これにより、図２に矢印Ｍで示されるように、ペダル３２はベース３１に覆いかぶさりつつ、揺動中心軸３１５を中心にして上下に揺動できるようになっている。
【００３５】
ペダル３２の上面３２４の前面壁３２１寄りの位置に、緩やかに盛り上がった踏込み部３２９が設けられている。踏込み部３２９は、ユーザの踏込み操作を容易とし、かつ踏込み操作の安定化を図るものである。ペダル３２の二つの側面壁３２３の下縁の前面壁３２１寄りの位置に、復帰係止部３２６が内向きに突設されている。復帰係止部３２６の位置は、ベース３１の復帰ストッパ３１６の位置に対応している。したがって、ペダル３２が上方に揺動したときに復帰係止部３２６が復帰ストッパ３１６に下方から当接する。この高さがペダル３２の揺動する上限の位置であり、この位置をペダル３２の復帰位置と称する。
【００３６】
また、ペダル３２の前面壁３２１の下縁および一方の側面壁３２３の下縁にそれぞれ、ハーネス退避溝３２７、３２８が形成されている。ハーネス退避溝３２７、３２８の位置は、ベース３１のハーネス固定溝３１７、３１８の位置に対応している。したがって、ペダル３２が強く踏み込まれて下縁が床面９２に接触したときに、ハーネス４がハーネス退避溝３２７、３２８に退避して傷つくおそれが生じない。
【００３７】
ベース３１の組み付けスペース３１Ｈ内の前面壁３１１寄りに、可変抵抗ユニット５が組み付けられている。可変抵抗ユニット５は、下部に設けられた２つの取付孔５１に挿通された送固定ねじにより、ベース３１の底面に固定されている。可変抵抗ユニット５は、垂直ラック５２、可変抵抗部５３（図５示）、及び符号略の出力端子対を有している。垂直ラック５２は、その上端がペダル３２の上面３２４の裏面に接して配設されている。垂直ラック５２は、上下方向に伸縮可能であり、かつ常時ペダル３２を上向きに付勢している。したがって、ペダル３２は、ユーザが踏込み操作していないときには、垂直ラック５２に付勢されて復帰位置に位置する。ペダル３２が踏込み操作されて下方に揺動すると、対応して垂直ラック５２は上下方向の長さが減少する。
【００３８】
可変抵抗部５３は、垂直ラック５２の上下方向の長さに応じて抵抗値Ｒが変化する。可変抵抗部５３の両端は、出力端子対に接続されている。出力端子対には、ミシン本体２側に接続されるハーネス４と、電気基板６に接続されるハーネス４１とが並列接続されている。したがって、例えば、ミシン本体２側や電気基板６から可変抵抗部５３に既知の電圧を印加して流れる電流の大きさを検出することで、抵抗値Ｒを求めることができる。ペダル３２は本発明の設定部に相当し、可変抵抗ユニット５は本発明の電気変換部に相当し、可変抵抗部５３の抵抗値Ｒは本発明の電気的信号に相当する。
【００３９】
ベース３１の組み付けスペース３１Ｈ内の電池ホルダ３１９寄りに、電気基板６が組み付けられている。電気基板６は、ベース３１の底面に設けられた図略の爪部に嵌め込まれて固定される。電気基板６は、電源ハーネス６１、６２が電池ホルダ３１９の接点板３１Ｃ、３１Ｄに接続されることで、電池９５から電源供給される。電気基板６上には、電源スイッチ６３（図５示）、コネクタ６４、音階切替スイッチ６５（図５示）、時間調整部６６（図５示）、音源６７（図５示）、スピーカ６８、及びコントローラ内蔵マイコン６９が実装されている。このうち、電源スイッチ６３、音階切替スイッチ６５、及び時間調整部６６の三者は、ベース３１の底面に設けられた孔から下方に一部が露出している。したがって、ユーザは、フットコントローラ３をひっくり返して底面側からこれら三者６３、６５、６６を操作及び調整することができる。
【００４０】
電源スイッチ６３は、電池９５からの電源供給を入り切り操作するスイッチである。コネクタ６４には、可変抵抗ユニット５の出力端子対からのハーネス４１が接続される。これにより、可変抵抗部５３の抵抗値Ｒの情報がコントローラ内蔵マイコン６９に取り込まれる。音階切替スイッチ６５は、ユーザが好みの音階を選択的に設定するスイッチである。コントローラ内蔵マイコン６９は、設定された音階の情報を把握する。
【００４１】
時間調整部６６は、後述する踏込みポジションＰ０〜Ｐ２５が一定となっている継続時間Ｔの長短を判定するための第１所定時間Ｔ１及び第２所定時間Ｔ２をユーザが調整する部位である。コントローラ内蔵マイコン６９は、調整された第１所定時間Ｔ１及び第２所定時間Ｔ２の情報を把握する。スピーカ６８は、音源６７の信号にしたがって単一の根音や、根音及び第３音を組み合わせた二和音、根音及び第３音及び第５音を組み合わせた三和音を出力する。コントローラ内蔵マイコン６９は、可変抵抗部５３の抵抗値Ｒに対応して、音階切替スイッチ６５で設定された音階に含まれるいずれかの高さの音を出力するように音源６７を制御する。さらに、コントローラ内蔵マイコン６９は、調整された第１所定時間Ｔ１及び第２所定時間Ｔ２に基づき、踏込みポジションＰ０〜Ｐ２５が一定となっている継続時間Ｔが長くなるにつれて、根音のみから二和音、二和音から三和音へ移行するように音源６７を制御する。
【００４２】
コントローラ内蔵マイコン６９が抵抗値Ｒに対応して音源６７を制御することでスピーカ６８が音を出力する機能は、フットコントローラ３の音出力部に相当する。また、コントローラ内蔵マイコン６９が音階切替スイッチ６５の設定に基づいて音源６７を特定の音階に制御する機能は、フットコントローラ３の音階設定部に相当する。さらに、コントローラ内蔵マイコン６９が時間調整部６６の調整に基づいて音源６７に和音を設定しスピーカ６８が和音を出力する機能は、フットコントローラ３の和音出力部に相当する。
【００４３】
図５は、第１実施形態のミシン１の機能ブロック図である。図示されるように、ミシン本体２には、本体内蔵マイコン２Ａが搭載されている。フットコントローラ３から引き出されたハーネス４は、ミシン本体２内に設けられた入出力インターフェース２Ｂを介して本体内蔵マイコン２Ａに接続されている。これにより、可変抵抗部５３の抵抗値Ｒの情報が本体内蔵マイコン２Ａに取り込まれる。さらに、本体内蔵マイコン２Ａは、入出力インターフェース２Ｂを介して、メインモータ２７及び針棒駆動アクチュエータ２８を制御する。
【００４４】
一方、フットコントローラ３で、可変抵抗部５３の抵抗値Ｒの情報は、入出力インターフェースを６Ａ介してコントローラ内蔵マイコン６９に取り込まれる。さらに、電源スイッチ６３及び音階切替スイッチ６５の設定操作の情報、ならびに時間調整部６６の調整操作の情報も入出力インターフェース６Ａを介してコントローラ内蔵マイコン６９に取り込まれる。また、コントローラ内蔵マイコン６９は、入出力インターフェース６Ａを介して音源６７およびスピーカ６８を制御する。
【００４５】
次に、第１実施形態のミシン１の機能について、具体的に説明する。図６は、フットコントローラ３の踏込み量（設定量）とコントローラ内蔵マイコン６９で離散変換した踏込みポジションＰ０〜Ｐ２５との関係を説明するフットコントローラ３の側面図である。図示されるように、フットコントローラ３のペダル３２は復帰位置（踏込みポジションＰ０）でベース３１に対して略２０°上向きに傾斜している。このとき、可変抵抗部５３の抵抗値Ｒは、１０ｋΩ以上の大きな値になっている。
【００４６】
また、ユーザがペダル３２を最大限に踏み込んだ最大設定位置（踏込みポジションＰ２５）では、ペダル３２はベース３１に対して略水平になる。このとき、可変抵抗部５３の抵抗値Ｒは０．４ｋΩ未満の小さな値になっている。ペダル３２の踏込み量（設定量）は操作ストローク角度Ａｓ（＝２０°）の中で連続的に変化し、可変抵抗部５３の抵抗値Ｒも連続的に変化する。コントローラ内蔵マイコン６９及び本体内蔵マイコン２Ａは、この連続的な変化を離散変換する。すなわち、取り込んだ抵抗値Ｒの値を０．４ｋΩ単位で２６段階に区分して、ペダル３２の踏込みポジションＰ０〜Ｐ２５を規定する。２６段階の踏込みポジションＰ０〜Ｐ２５は、踏込みストローク角度Ａｓ（＝２０°）を離散単位角度Ａｄ（＝０．８°）で２５等分し、両端を加えた２６段階の位置に対応する。
【００４７】
図７は、フットコントローラ３の踏込みポジションＰ０〜Ｐ２５（位置）及び可変抵抗部５３の抵抗値Ｒと、縫製幅Ｗ及び音の高さＳｈとの関係を一覧表示した図である。図７に示されるように、踏込みポジションＰ０は、可変抵抗部５３の抵抗値Ｒが１０ｋΩ以上のときに対応している。踏込みポジションＰ０で、設定される縫製幅Ｗは０であり、音の高さＳｈの設定は無い。つまり、ペダル３２が少しも踏み込まれていないと、スピーカ６８から音は出ない。踏込みポジションＰ１は、可変抵抗部５３の抵抗値Ｒが９．６ｋΩ以上１０ｋΩ未満のときに対応している。踏込みポジションＰ１で、設定される縫製幅Ｗは０．２ｍｍであり、設定される音の高さＳｈは「Ｃ」（ハ長調のドに相当）である。
【００４８】
以下同様に、踏込みポジションＰ０〜Ｐ２５の段階が１だけ増加するのに対応して縫製幅Ｗが０．２ｍｍずつ増加し、踏込みポジションＰ２５で設定される縫製幅Ｗは５．０ｍｍになる。刺繍動作モードにおいて、本体内蔵マイコン２Ａは、図７に基づき針棒駆動アクチュエータ２８を制御して縫製幅Ｗを調整する。例えば、可変抵抗部４３の抵抗値Ｒが８．２ｋΩであると、本体内蔵マイコン２Ａは、踏込みポジションＰ５と把握して、縫製幅Ｗを１．０ｍｍに調整する。
【００４９】
また、踏込みポジションＰ１〜Ｐ２５の段階が１だけ増加するのに対応して、音の高さＳｈが半音ずつ高くなる。例えば、可変抵抗部４３の抵抗値Ｒが８．２ｋΩであると、コントローラ内蔵マイコン６９は、踏込みポジションＰ５と把握して、音の高さＳｈを「Ｅ」に設定する。踏込みポジションＰ１３における音の高さＳｈは踏込みポジションＰ１よりも１オクターブ高い「Ｃ」となり、踏込みポジションＰ２５における音の高さＳｈは踏込みポジションＰ１よりも２オクターブ高い「Ｃ」となる。
【００５０】
フットコントローラ３の音出力部は、音階切替スイッチ６５による音階の選択設定が行われていない初期設定状態では、図７に基づいて、音を出力する。図８は、図７に示された踏込みポジションＰ０〜Ｐ２５と音の高さＳｈとの対応関係を示した五線譜の図である。図８で、四分音符は音の高さＳｈを表現したものであって、音価(音の時間的長さ)に特別な意味は無い。図示されるように、フットコントローラ３の音出力部は、半音刻みで２オクターブの音域を有している。コントローラ内蔵マイコン６９は、初期設定状態では、図７および図８に示される２６種類の高さ音を出力し得るように制御する。
【００５１】
ところで、初期設定状態では、音の高さＳｈは半音ずつ微妙に変化し、変化する頻度も多い。また、周知のように西洋音階では音の高さＳｈの変化に全音と半音とが混在しており、ユーザは半音刻みで音の高さＳｈが変化する無音階の状態は聞き慣れていない。そこで、本第１実施形態では、音階切替スイッチ６５によりユーザの好みの音階を選択的に設定できるようになっている。例えば、図９は、ハ長調（ハ調長音階）を設定したときに、フットコントローラ３の踏込みポジションＰ０〜Ｐ２５と音の高さＳｈとの対応関係を例示した五線譜の図である。また、図１０は、二長調（ニ調長音階）を設定したときに、フットコントローラ３の踏込みポジションＰ０〜Ｐ２５と音の高さＳｈとの対応関係を例示した五線譜の図である。図９及び図１０で、四分音符は音の高さＳｈを表現したものであって、音価(音の時間的長さ)に意味は無い。
【００５２】
図９及び図１０に例示されるように音階を設定すると、フットコントローラ３の音出力部は、音階に含まれない高さの音を出力しなくなる。したがって、隣接した２つの踏込みポジションで同じ高さの音が共通とされるケースが増加する。例えば、図９では、踏込みポジションＰ１及びＰ２で音の高さ「Ｃ」が共通とされ、踏込みポジションＰ３及びＰ４で音の高さ「Ｄ」が共通とされ、踏込みポジションＰ５は単独で音の高さ「Ｅ」とされる(以下略)。これにより、図９のハ長調で、出力される音の高さＳｈは法則性のある１６段階に減少する。また、図１０のニ長調で、出力される音の高Ｓｈさは法則性のある１５段階に減少する。
【００５３】
なお、音階切替スイッチ６５による音階の設定は、上述の２例に限定されず、西洋音階の五度圏すべての音階を設定できる。これに限定されず、音階切替スイッチ６５により日本古来の音階や他の民族固有の音階を設定できるようにしてもよい。また、フットコントローラ３は表示機能を有さないため、ユーザは音階の設定状態を目視確認することができない。このため、コントローラ内蔵マイコン６９は、特定の音階が設定された時点で、音階の全ての音を一通り連続的に出力するように音源６７を制御することが好ましい。これにより、ユーザは、出力された音を聞いて音階の設定を確認することができる。
【００５４】
次に、フットコントローラ３の和音出力部に相当する機能について説明する。フットコントローラ３の和音出力部は、ユーザがペダル３２の同じ踏込みポジションを維持した場合、継続時間Ｔが所定時間に達した以降に和音を出力する。例えば、ユーザが予め音階切替スイッチ６５でハ長調を選択設定し、時間調整部６６で第１所定時間Ｔ１＝１秒、第２所定時間Ｔ２＝２秒に調整し、ペダル３２を復帰位置（踏込みポジションＰ０）から徐々に踏み込んでいき途中の踏込みポジションを維持する場合を想定する。この場合、フットコントローラ３の音出力部は、図１１に例示されるように音を出力する。図１１は、フットコントローラ３の和音出力部に相当する機能を例示説明した五線譜の図である。図１１で、四分音符の音価(音の時間的長さ)は０．５秒に相当し、二分音符の音価は１秒に相当し、全音符の音価は２秒に相当している。
【００５５】
図１１の時刻ｔ１以前で、ユーザはペダル３２を少しも踏み込んでおらず、ペダル３２は復帰位置（踏込みポジションＰ０）に位置する。したがって、フットコントローラ３の音出力部は音を出力しない。また、ミシン本体２の針棒駆動アクチュエータ２８は、縫製幅Ｗを０ｍｍに調整する。時刻ｔ１から時刻ｔ２までの２秒間で、ユーザがペダル３２を徐々に踏み込んでゆくと、ペダル３２は、復帰位置（踏込みポジションＰ０）から踏込みポジションＰ７まで揺動する。このとき、同じ踏込みポジションの継続時間Ｔは、第１所定時間Ｔ１に達していない、したがって、フットコントローラ３の和音出力部は動作せず、音出力部は動作して高さ「Ｃ」〜「Ｆ」までの音を順番に出力する（図１１の４個の四分音符に相当）。
【００５６】
次に、時刻ｔ２でユーザがペダル３２を踏込みポジションＰ８まで踏込み、この後は同じ踏込みポジションＰ８を維持している。すると、時刻ｔ２の直後から音出力部が動作して高さ「Ｇ」の音を出力する（図１１の二分音符に相当）。そして、時刻ｔ２から１秒が経過した時刻ｔ３において、コントローラ内蔵マイコン６９は同じ踏込みポジションＰ８の継続時間Ｔが第１所定時間Ｔ１に達したことを把握し、フットコントローラ３の和音出力部が始動する。図１１の例では、和音出力部は、時刻ｔ３の直前の音の高さを根音「Ｇ」として、それよりも３度高い第３音「Ｂ」と組み合わせた二和音を出力する。
【００５７】
さらに、時刻ｔ２から２秒が経過した時刻ｔ４において、コントローラ内蔵マイコン６９は同じ踏込みポジションＰ８の継続時間Ｔが第２所定時間Ｔ２に達したことを把握し、和音出力部は出力を二和音から三和音に移行する。図１１の例では、和音出力部は、根音「Ｇ」と、根音よりも３度高い第３音「Ｂ」と、根音よりも５度高い第５音「Ｄ」とを組み合わせた三和音を出力する。和音出力部は、踏込みポジションＰ８が変更されるまで、この三和音を継続して出力する。図１１の例では、時刻ｔ５でペダル３２が復帰位置（踏込みポジションＰ０）に復帰するまで三和音が出力されている。なお、二和音及び三和音の高さは、維持している踏込みポジションの位置に応じて変化する。
【００５８】
和音の構成は、上記した根音及び第３音及び第５音を組み合わせた二和音や三和音に限定されない。例えば、４種類の音の高さを組み合わせた四和音を用いることもできる。また、フットコントローラ３は表示機能を有さないため、ユーザは調整した第１所定時間Ｔ１及び第２所定時間Ｔ２を目視確認することができない。したがって、第１所定時間Ｔ１及び第２所定時間Ｔ２を確認するために、ユーザはミシン本体２の電源を切って停止状態とし、ペダル３２を或る踏込みポジションに維持して、出力された音が和音に移行するタイミングを聞き取るようにすればよい。
【００５９】
なお、ユーザがペダル３２を素早く大きく踏込むと、複数の踏込みポジションが極めて短時間のうちに切り替わる。これに対応して、複数の高さの音が瞬間的に切り替わっても、ユーザが困惑したり快適さが損なわれたりするおそれが生じる。このおそれを解消するために、フットコントローラ３の音出力部にノイズキャンセル機能を付設することが好ましい。ノイズキャンセル機能は、例えば、特定の踏込みポジションの継続時間Ｔが所定の判定時間未満であるときに、該当する高さの音の出力を省略するコントローラ内蔵マイコン６９の機能により実現できる。
【００６０】
第１実施形態のミシンにおいて、縫製動作モードを選択した場合に、フットコントローラ３は縫製速度を可変に設定する。このとき、フットコントローラ３の音出力部、音階設定部、および和音出力部の機能は、設定対象が縫製幅Ｗから縫製速度に変化したことを除いて刺繍動作モードの場合と同様であり、詳細な説明は省略する。
【００６１】
また、第１実施形態において、フットコントローラ３は電池９５により駆動されるので、ミシン本体２の電源が切れた停止状態であっても音出力部及び和音出力部は動作する。したがって、ユーザは、ミシン本体２を停止状態として音を聞くことにより、フットコントローラ３のペダル３２の踏込み操作（設定操作）の練習を行える。さらに、ユーザは、ミシン本体２を停止状態としておき、フットコントローラ３を楽器として使用できる。ユーザが音階切替スイッチ６５及び時間調整部６６で適正な設定を行い、ペダル３２の踏込みポジションおよび踏込み時間を変更することで、様々な楽曲を和音の豊かな響きで演奏できる。
【００６２】
第１実施形態のミシン１によれば、ユーザは、音の高さを聞き分けることで時々刻々と変化し得る縫製幅Ｗや縫製速度の設定量の把握が容易になり、設定のタイムラグやぶれなどを抑制できる。また、特許文献１で説明した表示部と縫製針との間の視線移動が不要であるので、ユーザの操作が容易になる。
【００６３】
さらに、ユーザは音階切替スイッチ６５で好みの音階を設定することができ、時間調整部６６で和音の発生する第１所定時間Ｔ１及び第２所定時間Ｔ２を調整できる。したがって、ユーザは聞き慣れた音階を目安にして縫製幅Ｗや縫製速度の設定量を把握でき、縫製幅Ｗや縫製速度の調整が容易になる。また、ユーザは、縫製幅Ｗや縫製速度を一定にしたいときや緩やかに変化させたいときに、心地よい二和音や三和音の発生を目安にして設定部の設定量を容易に調整でき、快適に縫製作業を続けられる。また、縫製動作モードで縫製速度を可変に設定し、刺繍動作モードで縫製幅Ｗを可変に設定するので、動作モードに応じて音出力機能を有効活用できる。
【００６４】
さらに、ミシン本体２を停止状態として、フットコントローラ３のペダル３２の踏込み操作（設定操作）の練習を行える。また、ミシン本体を停止し、フットコントローラ３を楽器として使用して様々な楽曲を演奏でき、気分転換になる。また、フットコントローラ３の踏込み操作（設定操作）が変化に富むので、偶発的にメロディが生まれる楽しさが生じる。
【００６５】
次に、第２実施形態のミシン１ａについて、第１実施形態と異なる点を主に説明する。図１２は、第２実施形態のミシン１ａの機能ブロック図である。図示されるように、第２実施形態に用いるフットコントローラ３は第１実施形態と同じであり、メカミシン本体７となっている点が第１実施形態と異なる。第２実施形態に用いるメカミシン本体７は、本体内蔵マイコン２Ａ、針棒揺動機構、及び針棒駆動アクチュエータ２８を有しておらず、刺繍動作を行わずに通常の縫製動作のみを行う。
【００６６】
フットコントローラ３は、縫製速度を可変に設定する用途に用いる。フットコントローラ３の可変抵抗部５３からのハーネス４２は、メカミシン本体７のメインモータ２７の電源回路に接続されている。電源回路は、可変抵抗部５３の抵抗値Ｒの変化に応じて、メインモータ２７の回転数を調整できるように回路構成されている。フットコントローラ３がペダル３２の踏込み量(設定量)に応じて音及び和音を出力する機能は、第１実施形態と同様であり、説明は省略する。
【００６７】
本発明は縫製動作を制御する本体内蔵マイコン２Ａの搭載を必要条件としていない。つまり、第２実施形態に示されるように、メカ方式のメカミシン本体７に、音出力部を有するフットコントローラ３を組み合わせることができる。さらに、マイコンによる制御を採用していても音出力機能を有さないミシン本体に、音出力部を有するフットコントローラ３を後付けして本発明を実施することができる。このように、本発明は適用範囲が広汎である。
【００６８】
次に、第３実施形態のミシン１ｂについて、第１及び第２実施形態と異なる点を主に説明する。図１３は、第３実施形態のミシン１ｂの機能ブロック図である。第３実施形態では、本発明の音出力部、音階設定部、及び和音出力部に相当する機能は、コンピュータミシン本体８が有している。コンピュータミシン本体８は、第１実施形態と同様に、メインモータ２７、針棒駆動アクチュエータ２８、本体内蔵マイコン２Ａ、及び入出力インターフェース２Ｂを有している。さらに、コンピュータミシン本体８は、第１実施形態でフットコントローラ３に設けられた音階切替スイッチ６５、時間調整部６６、音源６７、及びスピーカ６８を有している。
【００６９】
一方、第３実施形態のフットコントローラ３ｂは、可変抵抗ユニット５を有し、電気基板６を有さない。また、フットコントローラ３ｂに、電池９５は不要である。フットコントローラ３ｂの可変抵抗部５３からのハーネス４３は、コンピュータミシン本体８内に設けられた入出力インターフェース２Ｂを介して本体内蔵マイコン２Ａに接続されている。フットコントローラ３ｂは、縫製動作モードで縫製速度を可変に設定する用途に用い、刺繍動作モードで縫製幅Ｗを可変に設定する用途に用いる。
【００７０】
第３実施形態では、縫製速度や縫製幅Ｗの設定量をユーザに伝える音や和音がコンピュータミシン本体８から出力される。また、第３実施形態で、音階切替スイッチ６５で選択された音階や時間調整部６６で調整された第１所定時間Ｔ１及び第２所定時間Ｔ２は、コンピュータミシン本体８の表示部に表示されてユーザに伝えられる。
【００７１】
次に、第４実施形態のミシン１ｃについて、第１〜第３実施形態と異なる点を主に説明する。図１４は、第４実施形態のミシン１ｃの外観を示す斜視図である。第４実施形態では、フットコントローラ３、３ｂに代えてハンドコントローラ３７が用いられる。ハンドコントローラ３７は、ミシン本体２の刺繍枠９４上に取付台３８を介して着脱可能に取り付けられている。ハンドコントローラ３７の上面の前方寄りに、押込んで使用する縫製幅調整スイッチ３９が設けられている。縫製幅調整スイッチ３９の押込み量は、第１実施形態と同様の可変抵抗ユニット５によって可変の抵抗値Ｒ（電気的信号）に変換される。抵抗値Ｒの大きさは、ハーネス４４を用いてミシン本体２に伝送される。
【００７２】
第４実施形態において、本発明の音出力部、音階設定部、及び和音出力部の機能は、ハンドコントローラ３７またはミシン本体２のどちらかに備えることができる。つまり、図５または図１３に示された機能ブロック図のどちらかを採用できる。第４実施形態においても、第１実施形態または第３実施形態と同様の作用及び効果が生じる。
【００７３】
なお、各実施形態で使用する音階や和音の種類、音域（音の高さの範囲）などは適宜変更することができる。また、可変抵抗ユニット５とは異なる方式の電気変換部を用いるようにしてもよい。また、フットコントローラ３および３ｂとハンドコントローラ３９に送信機を積み、ミシン本体２に受信機を積むことで、ハーネスを使わず無線化した構造も容易に想像できる。その他、本発明は様々な応用や変形が可能である。
【符号の説明】
【００７４】
１、１ａ、１ｂ、１ｃ：ミシン
２：ミシン本体    ２５：針棒    ２７：メインモータ
２８：針棒駆動アクチュエータ    ２Ａ：本体内蔵マイコン
３、３ｂ：フットコントローラ    ３１：ベース    ３２：ペダル
３７：ハンドコントローラ    ３９：縫製幅調整スイッチ
４、４１、４２、４３、４４：ハーネス
５：可変抵抗ユニット    ５２：垂直ラック    ５３：可変抵抗部
６：電気基板    ６３：電源スイッチ    ６４：コネクタ    ６５：音階切替スイッチ
６６：時間調整部    ６７：音源    ６８：スピーカ    ６９：コントローラ内蔵マイコン
７：メカミシン本体
８：コンピュータミシン本体
【図１】
2014161368.tif 000003
【図２】
2014161368.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
2014161368.tif 000010
【図９】
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【図１０】
2014161368.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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