(57)【要約】【課題】押え足によって案内された紐の幅に応じて、適切な押え足の高さに押え足を上昇させることができる。【解決手段】ミシン１００は、光学的検出部５０によって検出された紐４１を示すデータに基づいて、針板１１５の平面１１６に平行で、紐４１の延びる方向と直交する方向の長さである紐４１の幅Ｌｗを算出する第１算出手段Ｓ３１と、第１算出手段Ｓ３１によって算出された紐４１の幅Ｌｗに基づいて、押え足４７の押圧面４２１が針板１１５の平面１１６に当接する位置から上昇させる高さである押え足４７の高さＰｈを算出する第２算出手段Ｓ３３と、昇降機構８０を制御して、第２算出手段Ｓ３３によって算出された押え足４７の高さＰｈに、押え足４７を上昇させる制御手段Ｓ５４と、を備えることを特徴とする【選択図】  図８
2015070892.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベッドと、
前記ベッド上に設けられ、平面を有する針板と、
縫針を保持する針棒と、
前記針棒を揺動させる針棒揺動機構と、
前記縫針が貫通する針孔が設けられ、前記針板の平面に平行で、前記針棒の揺動方向に直交する方向に沿って紐を前記針孔に案内する案内部と、前記針板の平面に対向し前記針板を押圧する押圧面と、を有する押え足と、
前記押え足を昇降させる昇降機構と、
前記押え足の前記案内部によって案内された前記紐を示すデータを光学的に検出する光学的検出部と、
前記光学的検出部によって検出された前記紐を示すデータに基づいて、前記針板の前記平面に平行で、前記紐の延びる方向と直交する方向の長さである紐の幅を算出する第１算出手段と、
前記第１算出手段によって算出された前記紐の幅に基づいて、前記押え足の前記押圧面が前記針板の前記平面に当接する位置から上昇する高さである前記押え足の高さを算出する第２算出手段と、
前記昇降機構を制御して、前記第２算出手段によって算出された前記押え足の高さに、前記押え足を上昇させる制御手段と、
を備えることを特徴とするミシン。
【請求項２】
前記光学的検出部は、
前記案内部によって案内される前記紐の画像を撮影する撮影部を有し、
前記第１算出手段は、
前記撮影部によって撮影された前記紐の画像に基づいて、前記紐の幅を算出することを特徴とする請求項１に記載のミシン。
【請求項３】
前記第１算出手段は、
前記撮影部によって撮影された前記紐の画像の撮影範囲に従って定められる前記針孔内に対応する領域にある前記紐の画像に基づいて、前記針棒の揺動方向における前記紐の長さを前記紐の幅として算出することを特徴とする請求項２に記載のミシン。
【請求項４】
前記第１算出手段は、
前記針孔内に対応する領域にある前記紐の画像から、画像処理により前記紐の輪郭線を抽出する抽出手段と、
前記抽出手段によって抽出された、前記針棒の揺動方向において互いに対向する前記紐の２つの輪郭線の座標間の距離に基づいて、前記針棒の揺動方向における前記紐の長さを前記紐の幅として算出する第３算出手段と、
を有することを特徴とする請求項３に記載のミシン。
【請求項５】
前記第２算出手段は、
前記第１算出手段によって算出された前記紐の幅に基づいて、前記紐の高さを算出する第４算出手段と、
前記第４算出手段によって算出された前記紐の高さに基づいて、前記押え足の高さを算出する第５算出手段と、
を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のミシン。
【請求項６】
前記第４算出手段は、
前記第１算出手段によって算出された前記紐の幅と同じ長さを前記紐の高さとして算出することを特徴とする請求項５に記載のミシン。
【請求項７】
前記第５算出手段は、
前記押え足の高さが、前記押え足の前記押圧面が前記紐の上端に接触し、前記加工布及び前記紐が前記押え足と前記針板との間において移動可能な高さになるように、前記第４算出手段によって算出された前記紐の高さに所定高さを加算することを特徴とする請求項５又は６に記載のミシン。
【請求項８】
前記所定高さとしての加工布の厚みを検出する布厚検出部を備え、
前記第５算出手段は、
前記第４算出手段によって算出された前記紐の高さに、前記布厚検出部によって検出された加工布の厚みを加算して、前記押え足の高さを算出することを特徴とする請求項７に記載のミシン。
【請求項９】
前記光学的検出部は、
頭部に設けられ、前記押え足の前記針孔に向けて光を出射する発光部と、
前記針板上に設けられ、前記発光部から出射した光を前記押え足の前記針孔を通過して反射する反射板と、
前記頭部に設けられ、前記反射板の前記紐に覆われていない領域に反射された光を受光する受光部と、
を有し、
前記第１算出手段は、
前記反射板の前記紐に覆われていない領域に反射され、前記受光部によって受光された光量に基づいて、前記押え足の前記紐の幅を算出することを特徴とする請求項１に記載のミシン。
【請求項１０】
前記針板は、前記縫針が貫通する貫通孔が設けられ、
前記反射板は、前記貫通孔より前記針棒の揺動方向に直交する方向において前記押え足の前記案内部側に設けられることを特徴とする請求項９に記載のミシン。
【請求項１１】
ベッドと、前記ベッド上に設けられ、平面を有する針板と、前記ベッド内に設けられ、加工布を移送する移送機構と、縫針を保持する針棒と、前記針棒を揺動させる針棒揺動機構と、前記縫針が貫通する針孔が設けられ、前記針板の平面に平行で、前記移送機構による加工布の移送方向に沿って紐を前記針孔に案内する案内部と、前記針板の平面に対向し前記針板上の加工布を押圧する押圧面と、を有する押え足と、前記押え足の前記案内部によって案内された紐を示すデータを光学的に検出する光学的検出部と、を備えるミシンを制御するコンピュータに、
前記光学的検出部によって検出された前記紐を示すデータに基づいて、前記針板の前記平面に平行で、前記紐の延びる方向と直交する方向の長さである紐の幅を算出する第１算出ステップと、
前記第１算出ステップによって算出された前記紐の幅に基づいて、前記押え足の前記押圧面が前記針板の前記平面に当接する位置から上昇させる高さである前記押え足の高さを算出する第２算出ステップと、
前記第２算出ステップによって算出された前記押え足の高さに前記押え足を上昇させるよう、前記昇降機構に指令する昇降指令ステップと、
を実行させることを特徴とするミシンの制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、紐を加工布に縫製することができるミシン、及びミシンの制御プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、紐を加工布に縫製することができるミシンが知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、ミシンで紐を加工布に縫い付けるための紐付用押え金（押え足に相当し、以降、押え足と称す。）が開示されている。当該押え足本体の裏面には前後方向に延びる紐案内溝が形成されており、加工布に縫い付けられた紐は、その溝に沿って加工布と共に前方から後方に移動する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭６１−１５４５９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、紐を縫い付ける方向、即ち、加工布の縫い方向を例えば９０度回転させる場合、ミシンを一旦停止させた後、加工布及び紐を押圧する押え足を上げて、加工布及び紐から押え足を離す必要がある。ここで、押え足を上げたときの高さが低すぎると、押え足の紐案内溝が紐に引っかかり、加工布をスムーズに回転させることができない虞がある。また、逆に、押え足を上げたときの高さが高すぎると、押え足を上下させる時間が余分に多くかかってしまうという問題点があった。
【０００６】
本開示は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、紐の太さに応じて、押え足を適切な高さに昇降させるミシン、及びミシンの制御プログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示のミシンは、ベッドと、前記ベッド上に設けられ、平面を有する針板と、縫針を保持する針棒と、前記針棒を揺動させる針棒揺動機構と、前記縫針が貫通する針孔が設けられ、前記針板の平面に平行で、前記針棒の揺動方向に直交する方向に沿って紐を前記針孔に案内する案内部と、前記針板の平面に対向し前記針板を押圧する押圧面と、を有する押え足と、前記押え足を昇降させる昇降機構と、前記押え足の前記案内部によって案内された前記紐を示すデータを光学的に検出する光学的検出部と、前記光学的検出部によって検出された前記紐を示すデータに基づいて、前記針板の前記平面に平行で、前記紐の延びる方向と直交する方向の長さである紐の幅を算出する第１算出手段と、前記第１算出手段によって算出された前記紐の幅に基づいて、前記押え足の前記押圧面が前記針板の前記平面に当接する位置から上昇する高さである前記押え足の高さを算出する第２算出手段と、前記昇降機構を制御して、前記第２算出手段によって算出された前記押え足の高さに、前記押え足を上昇させる制御手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本開示のミシンは、押え足によって案内された紐を示すデータに従って、紐の幅を算出する。ミシンは、紐の幅を算出することにより、適切な押え足の高さに押え足を上昇させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１実施形態におけるミシン１００の斜視図。
【図２】第１実施形態におけるミシン１００の頭部１０４の斜視図。
【図３】第１実施形態におけるミシン１００の押え足４７の斜視図。
【図４】第１実施形態における昇降機構８０の正面図。
【図５】第１実施形態における針棒揺動機構１５の正面図。
【図６】第１実施形態におけるミシン１００の電気的構成を示すブロック図。
【図７】紐通しモード選択画面９０を示す図。
【図８】第１実施形態における紐付け処理を示すフローチャート。
【図９】紐有り画像３２２を示す図。
【図１０】第１実施形態における紐４１の幅Ｌｗ算出処理Ｓ３１を示すフローチャート。
【図１１】紐画像３２３を示す図。
【図１２】押え足４７の高さＰｈ算出処理Ｓ３３を示すフローチャート。
【図１３】第１実施形態における押え足４７の右側面図。
【図１４】第１実施形態における縫製処理Ｓ３７を示すフローチャート。
【図１５】第２実施形態におけるミシン１００Ｂの頭部１０４Ｂを示す正面図。
【図１６】第２実施形態におけるミシン１００Ｂの押え足４７Ｂを示す上面図。
【図１７】飾り模様９７が縫製された紐９６を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本開示を具体化したミシン１００の実施形態について、説明する。  
【００１１】
［第１実施形態のミシン１００の構成］
図１を参照して、第１実施形態に係るミシン１００の構成について説明する。ミシン１００は、ベッド１０１と、脚柱部１０２と、アーム１０３と、頭部１０４と、を備える。ベッド１０１は、ミシン１００の土台部である。ベッド１０１は、加工布９９を載置可能な平面を有する。針板１１５は、ベッド１０１上に設けられる。針板１１５は、平面１１６を有する。脚柱部１０２は、ベッド１０１から延びる。アーム１０３は、ベッド１０１に対向して脚柱部１０２から延びる。
【００１２】
本実施形態における方向について定義する。針板１１５の平面１１６に垂直な方向を、上下方向とする。針板１１５の平面１１６に平行で、針棒１０８が揺動する方向を、左右方向とする。針板１１５の平面１１６に平行で、針棒１０８が揺動する方向に直交する方向を、前後方向とする。
【００１３】
布送り機構、及び水平回転釜等が、針板１１５の下側に設けられる。布送り機構は、送り歯を上下動、前後動させる。水平回転釜は、下糸ボビンを収容し、縫針１０７と協働して縫目を形成する。
【００１４】
カバー１１は、アーム１０３の上面側に開閉可能に設けられる。収容部１３は、カバー１１を開けた状態におけるアーム１０３の前側中央部に設けられる。収容部１３は、糸駒１２を収容する。糸駒１２から延びる上糸は、天秤等を含む複数の糸掛け経路を経て、縫針１０７に供給される。
【００１５】
複数のキースイッチ１１２は、アーム１０３の前面に設けられる。キースイッチ１１２は、起動・停止キー１１３を含む。起動・停止キー１１３は、ミシン１００の縫製動作の起動と停止を指令する。
【００１６】
液晶ディスプレイ１１０は、脚柱部１０２の前面に設けられる。液晶ディスプレイ１１０は、縦型である。液晶ディスプレイ１１０は、種々の縫製模様と、縫製に必要な各種の機能を実行させる機能名と、各種のガイドメッセージと、を表示する。縫製模様は、実用模様、飾り模様等、各種の模様を含む。実用模様は、例えば、直線縫い、ジグザグ縫い等である。飾り模様は、例えば、複数の線分を適宜組み合わせた図柄の模様である。ミシン１００は、布送り機構による布送りと、針棒揺動機構１５による針棒１０８の揺動とを組み合わせることで、実用縫製及び飾り模様を縫製することができる。
【００１７】
タッチパネル１１４は、液晶ディスプレイ１１０の前面に設けられる。タッチパネル１１４は、複数のタッチキーを有する。タッチパネル１１４は、透明である。ユーザは、液晶ディスプレイ１１０に表示された複数種類の縫製模様のうち、所望の縫製模様に対応するタッチキーを指で押圧することで、縫製模様を選択することができる。また、ユーザは、液晶ディスプレイ１１０に表示された機能名に対応するタッチキーを指で押圧することで、縫製に必要な各種の機能の実行を指示することができる。
【００１８】
図２を参照して、ミシン１００のイメージセンサ５０について説明する。イメージセンサ５０は、頭部１０４の内部に取り付けられる。イメージセンサ５０は、頭部１０４の正面下端部に設けられる。具体的には、イメージセンサ５０は、押え足４７Ｃに対して前方且つ右方の斜め上方に設けられる。イメージセンサ５０は、押え足４７Ｃ近傍を上方から撮影する。イメージセンサ５０は、例えば、ＣＭＯＳセンサと、制御回路と、を備えた周知のＣＭＯＳイメージセンサである。なお、イメージセンサ５０は、ＣＭＯＳセンサの代わりに、周知のＣＣＤセンサであってもよい。イメージセンサ５０は、入射した光を電気信号に変換して出力する。液晶ディスプレイ１１０は、イメージセンサ５０によって撮影された画像を表示する。なお、図２に示す押え足４７Ｃは、通常縫製用の押え足であるが、ミシン１００は、通常縫製用の押え足を外し、紐付け押え足を装着することができる。以下、紐付け押え足を、押え足４７と称する。イメージセンサ５０は、押え足４７に押圧された状態の紐４１を光学的に検出し、その紐４１の外形を示すデータを発生する。具体的には、イメージセンサ５０は、押え足４７に押圧された状態の紐４１を撮影し、その紐４１の外形を示すデータとして紐４１の画像３２２を発生する。
【００１９】
図２に示す様に、針棒１０８と押え棒４５が、頭部１０４の下側に設けられる。針棒１０８は、縫針１０７を保持する。具体的には、縫針１０７が、針棒１０８の下端部に固定される。頭部１０４内には、針棒上下動機構が設けられる。針棒上下動機構は、主軸モータ７９の回転により駆動される。針棒上下動機構により、針棒１０８は上下方向に往復移動するよう駆動される。押え足４７Ｃが、押え棒４５の下端部に装着される。押え足４７Ｃは、加工布９９を押える。
【００２０】
［押え足４７の説明］
図３を参照して、紐付け押え足である押え足４７について説明する。押え棒４５は、上下方向に延びる。押え足ホルダ４６は、押え棒４５の下端部に固定される。押え足ホルダ４６は、押え足４７を着脱可能に保持する。押え足４７は、押え足本体４２と、案内板４３と、ねじ４４と、を備える。
【００２１】
押え足本体４２は、針板１１５の平面１１６に対向する押圧面４２１を有する。押圧面４２１は、加工布を押圧する。針孔４０は、押え足本体４２の前後方向の中央部に設けられる。針孔４０は、縫針１０７が貫通する孔である。針孔４０は、左右方向に長い楕円形状である。切欠４２２は、押え足本体４２の前側に設けられる。切欠４２２は、平面視逆Ｖ字状に切り欠けられている。紐４１は、切欠４２２と、後述する案内板４３の梁部４３４とに挟まれて針孔４０に案内される。押え足本体４２の左側には、ねじ４４のねじ部と螺合するためのねじ孔が設けられる。案内溝は、押え足本体４２の押圧面４２１の左右方向中央部に設けられる。案内溝は、切欠４２２から針孔４０まで前後方向に延びて、押圧面４２１から上側に凹んでいる。案内溝は、紐４１を針孔４０に案内する。案内溝は、紐４１を加工布９９又は針板１１５に押圧する。
【００２２】
案内板４３は、押え足本体４２の上側において、押え足本体４２に対して前後方向にスライド可能に装着される。平面視矩形状の角孔４３２が、案内板４３の前側に設けられる。紐４１は、角孔４３２を通過する。梁部４３４は、角孔４３２の前側において左右方向に延びて設けられる。凹部４３１が、梁部４３４の左右方向中央部に設けられる。凹部４３１は、案内板４３の平面に対して下側に凹んでいる。紐４１は、凹部４３１の上面に配置される。長円孔４３５は、角孔４３２の左側において、前後方向に長く設けられる。長円孔４３５は、押え足本体４２のねじ孔の上方に位置する。ねじ４４のねじ部が、長円孔４３５に挿入され、押え足本体４２のねじ孔に螺合される。案内板４３の凹部４３１、及び押え足本体４２の案内溝は、針板１１５の平面１１６に平行で前後方向に沿って紐４１を針孔４０に案内する。
【００２３】
ねじ４４は、円柱状の頭部４４１と、ねじ部と、を有する。頭部４４１の側面には、ユーザが指でつまみやすいように、平目ローレットが形成される。ねじ部は、頭部４４１の下端部に下側に延びて設けられる。ねじ部は、押え足本体４２のねじ孔に螺合される。ユーザがねじ４４を緩めることで、案内板４３は前後方向にスライド可能となる。従って、ユーザは、紐４１の太さに応じて、押え足本体４２に対する案内板４３の前後方向の位置を調整することができる。
【００２４】
紐４１を押え足４７に装着する方法について説明する。ユーザは、ねじ４４を緩めて、案内板４３を前側にスライドさせる。ユーザは、紐４１を、案内板４３の凹部４３１上から、押え足本体４２の切欠４２２、及び案内溝を通って、針孔４０に導く。ユーザは、案内板４３を後側に適度にスライドさせ、紐４１を軽く挟んだ状態にしてねじ４４を締めて、紐４１を押え足４７に装着する。
【００２５】
図４を参照して、昇降機構８０について説明する。昇降機構８０は、押え足４７を昇降させる。
【００２６】
押え棒４５は、針棒１０８の後側に配置される。ミシン機枠は、押え棒４５を、昇降可能に支持する。押え足４７は、押え棒４５の下端に装着される。
【００２７】
昇降機構８０は、ラック形成部材８１と、止め輪８２と、昇降モータ８３と、駆動ギア８３ａと、中間ギア８４と、ピニオン８４ａと、押え棒抱き８５と、押えバネ８６と、押え上げレバー８７と、ポテンショメータ８８と、を備える。ラック形成部材８１は、押え棒４５の上端に昇降可能に外嵌される。止め輪８２は、押え棒４５の上端に固定される。昇降モータ８３は、押え棒４５を昇降させるためにラック形成部材８１の右側においてミシン機枠に固定される。駆動ギア８３ａは、昇降モータ８３の出力軸に連結する。中間ギア８４は、駆動ギア８３ａに噛合する。ピニオン８４ａは、中間ギア８４に一体的に形成される。ピニオン８４ａは、ラック形成部材８１と噛合する。押え棒抱き８５は、押え棒４５の高さ方向中段部に固定される。押えバネ８６は、ラック形成部材８１と押え棒抱き８５との間の押え棒４５に外装される。押え上げレバー８７は、昇降モータ８３による押え棒４５の昇降動作とは独立して押え棒４５を昇降させる。ポテンショメータ８８は、押え棒４５の左側に設けられ、押え足４７の高さ位置を検出する。
【００２８】
ポテンショメータ８８は、回転式ポテンショメータである。ポテンショメータ８８は、押え棒４５の昇降位置を検出する。軸部８８ａは、ポテンショメータ８８の回動軸から右方向に延びる。突出部８５ｂは、押え棒抱き８５の左方に突出する。軸部８８ａは、突出部８５ｂの上面側に当接する。軸部８８ａが押え棒抱き８５の昇降移動に応じて回動する。軸部８８ａが回動すると、ポテンショメータ８８の抵抗値が変化する。後述するＣＰＵ６１は、抵抗値に応じた検出電圧により押え棒４５の高さ位置を検出する。従って、押え足４７と針板１１５との間に加工布９９を挟んだ状態で、ポテンショメータ８８の電圧を検出することにより、加工布９９の布厚を検出することができる。
【００２９】
枢支ピン８７ａは、押え上げレバー８７の一端部を回動可能に支持する。操作部８７ｂは、押え上げレバー８７の他端部に設けられる。ユーザが、操作部８７ｂを、上下方向に回動させるよう手動操作することにより、押え棒４５及び押え足４７が昇降する。但し、本実施形態では、ユーザが操作部８７ｂを操作することはなく、後述するように、昇降モータ８３を駆動させて、押え棒４５及び押え足４７を昇降させる。
【００３０】
押え上げレバー８７は、枢支ピン８７ａと同心状に形成されたボス面８７ｃと、傾斜状に形成されたカム面８７ｄとを有する。カム従動子８５ａは、押え棒抱き８５に一体的に設けられ、右方に突出するよう形成されている。カム面８７ｄは、ユーザが操作部８７ｂを上方向に回動させるよう操作を行ったとき、カム従動子８５ａと当接可能である。押え上げレバー８７及び押え足４７の下降位置においては、ボス面８７ｃとカム従動子８５ａとは上下方向に僅かな隙間がある。押え足４７の下降位置においては、押え足４７が針板１１５を押圧した状態で当接する。
【００３１】
昇降機構８０による押え棒４５及び押え足４７の昇降動作について説明する。昇降モータ８３が駆動することにより、昇降機構８０が駆動する。昇降モータ８３の駆動力が、駆動ギア８３ａ、中間ギア８４、ピニオン８４ａ、ラック形成部材８１に伝達し、ラック形成部材８１が昇降する。押えバネ８６及び止め輪８２により、押え棒４５は、ラック形成部材８１と一体的に昇降する。押え棒４５が昇降することにより、押え足４７は、下降位置と、上昇位置と、を移動する。下降位置は、図４に示す様に、押え足４７の押圧面４２１が針板１１５の平面１１６に当接する位置である。上昇位置は、押え足４７の押圧面４２１が紐４１の上端４１５に接触し、加工布９９及び紐４１が押え足４７と針板１１５との間において移動可能な高さである。
【００３２】
［針棒揺動機構１５の説明］
図５を参照して、針棒揺動機構１５について説明する。針棒揺動機構１５は、針棒台１６と、揺動レバー１８と、揺動モータ２３と、揺動カム２２と、を有する。針棒揺動機構１５は、針棒１０８を揺動させる。
【００３３】
針棒台１６は、上下方向に長い。針棒台１６は、針棒１０８の延びる方向と平行に針棒１０８に接近して配置される。針棒台１６の上端部は、枢支軸１７によりミシン１００の機枠に揺動可能に支持される。針棒台１６は、上下２つの上側枢支部１６ａと下側枢支部１６ｂとを有する。上側枢支部１６ａと下側枢支部１６ｂは、針棒１０８を上下方向に移動可能に支持する。従って、針棒１０８は、上下動可能でかつ針棒台１６の揺動に応じて左右方向に揺動される。
【００３４】
揺動レバー１８は、縦方向に延びる。揺動レバー１８は、針棒台１６に対して針棒１０８と反対側に配置される。揺動レバー１８は、針棒台１６の上下方向の略中段部において、枢支ピン１９で揺動可能に枢支される。枢支ピン１９は、ミシン１００の機枠に固着される。揺動レバー１８の下端部は、針棒台１６の下端部に当接する。当接ピン２１は、揺動レバー１８の上端部に固着される。
【００３５】
揺動カム２２は、針棒台１６の後側に配置される。揺動レバー１８の当接ピン２１は、揺動カム２２のカム面に当接する。針棒台１６は、コイルバネにより、針棒台１６の下端部において左向きに付勢される。左向きへの付勢により、当接ピン２１は、常に揺動カム２２に当接する。ギアは、揺動カム２２の外周部に形成される。ギアは、揺動モータ２３の駆動軸に固着された駆動ギア２４と噛合する。
【００３６】
揺動カム２２は、揺動モータ２３により時計回り又は反時計回りに回転する。曲面状のカム面が揺動カム２２に形成される。カム面は、半径拡大カム２２ａと、半径縮小カム２２ｂと、を滑らかに連続させた形状である。半径拡大カム２２ａの回動軸心からの距離は、半径縮小カム２２ｂの回動軸心からの距離より大きい。
【００３７】
針棒１０８の揺動方法について説明する。揺動モータ２３の回転により揺動カム２２が時計回りに回転し、当接ピン２１が半径縮小カム２２ｂに当接した場合、揺動レバー１８の上端部が右方向に移動する。揺動レバー１８の上端部が右方向に移動すると、揺動レバー１８の下端部が左方に移動する。揺動レバー１８の下端部が左方に移動すると同時に、針棒台１６及び針棒１０８が左方に移動する。針棒１０８が左方に移動したときの縫針１０７の針落ち点の位置を左基線位置と称する。
【００３８】
揺動モータ２３の回転により揺動カム２２が反時計回りに回転し、当接ピン２１が半径拡大カム２２ａに当接した場合、揺動レバー１８の上端部が左方に移動する。揺動レバー１８の上端部が左方に移動すると、揺動レバー１８の下端部が右方に移動する。揺動レバー１８の下端部１８が右方に移動すると同時に、針棒台１６及び針棒１０８が右方に移動する。針棒１０８が右方に移動したときの縫針１０７の針落ち点の位置を右基線位置と称する。また、左基線位置と右基線位置との中間位置を中基線位置と称する。
【００３９】
本実施形態では、左基線位置から右基線位置までの縫針１０７の揺動幅は、７ｍｍである。従って、左基線位置から中基線位置までの縫針１０７の揺動幅は、３．５ｍｍであり、中基線位置から右基線位置までの縫針１０７の揺動幅は、３．５ｍｍである。
【００４０】
図６を参照して、ミシン１００の電気的構成について説明する。ミシン１００の制御部６０は、ＣＰＵ６１，ＲＯＭ６２，ＲＡＭ６３，カードスロット１１７，外部アクセスＲＡＭ６８，入力インターフェイス６５，及び出力インターフェイス６６を含む。上記ＣＰＵ６１等の構成要素はバス６７により相互に電気的に接続される。起動・停止キー１１３，タッチパネル１１４，ポテンショメータ８８、及び画像処理回路５１が、入力インターフェイス６５に電気的に接続される。画像処理回路５１は、イメージセンサ５０に電気的に接続される。駆動回路７２，７４，７５、及び７６が、出力インターフェイス６６に電気的に接続される。駆動回路７２は、主軸モータ７９を駆動する。駆動回路７５は、液晶ディスプレイ１１０を駆動する。駆動回路７４は、揺動モータ２３を駆動する。駆動回路７６は、昇降モータ８３を駆動する。
【００４１】
ＣＰＵ６１は、ミシン１００の主制御を司る。読み出し専用の記憶素子であるＲＯＭ６２は、プログラムデータ２１０を記憶する。ＣＰＵ６１は、ＲＯＭ６２に記憶されたプログラムデータ２１０に従って、各種演算及び処理を実行する。プログラムデータ２１０は、紐付け処理プログラムを含む。ＲＡＭ６３は、任意に読み書き可能な記憶素子である。ＲＡＭ６３は、ＣＰＵ６１が演算処理した演算結果を記憶する。ＲＡＭ６３は、撮影画像３２０と、紐の幅Ｌｗと、押え足４７の高さＰｈと、を記憶する。撮影画像３２０は、イメージセンサ５０によって撮影された画像である。撮影画像３２０は、紐無し画像３２１と、紐有り画像３２２と、紐画像３２３と、を含む。紐無し画像３２１は、紐４１が装着されていない押え足４７の画像である。紐有り画像３２２は、紐４１が装着されている押え足４７の画像である。ＣＰＵ６１は、紐無し画像３２１と紐有り画像３２２の２つの画像に基づいて、紐４１のみを抽出した紐画像３２３を抽出する。
【００４２】
［紐付け処理］
図７〜図１４を参照して、紐付け処理について説明する。紐付け処理は、ＲＯＭ６２に記憶されたプログラムデータ２１０に従って、ミシン１００のＣＰＵ６１が実行する。ユーザがミシン１００の電源ボタンを押圧すると、ミシン１００の電源が投入される。ミシン１００の電源が投入されると、ＣＰＵ６１は、駆動回路７５を制御して、図７に示す紐通しモード選択画面９０を液晶ディスプレイ１１０に表示させる。図７に示す紐通しモード選択画面９０は、複数の縫製模様９１と、紐通しモードキー９２と、を含む。ユーザは、複数の縫製模様９１の中から所望の縫製模様を選択することができる。ユーザが、紐通しモードキー９２に対応するタッチパネル１１４の位置に指で触れると、ミシン１００は、図８に示す紐付け処理を実行する。フローチャートに示す各ステップは、ＣＰＵ６１の処理を示す。この際、ユーザは、加工布９９を押え足４７と針板１１５との間に挟む。
【００４３】
Ｓ１５では、ＣＰＵ６１は、液晶ディスプレイ１１０に模様選択画面を表示させる。具体的には、ＣＰＵ６１は、駆動回路７５を介して、模様選択画面を表示するための制御信号を液晶ディスプレイ１１０に出力する。ＣＰＵ６１からの制御信号に従って、液晶ディスプレイ１１０は、模様選択画面を表示する。さらに詳細には、ＣＰＵ６１は、ＲＯＭ６２から模様選択画面を示す画像情報を読み出し、液晶ディスプレイ１１０に画像信号を送信する。模様選択画面は、紐付けに適さない縫製模様がグレーアウトされている点を除いて、図７に示す画面と同じである。紐付けに適さない縫製模様は、例えば直線縫いである。紐付けに適さない縫製模様がグレーアウトされているため、ユーザは、紐付けに適さない縫製模様を間違って選択することがない。
【００４４】
Ｓ１７では、ＣＰＵ６１は、縫製模様が選択されたか否かを判断する。ＣＰＵ６１は、縫製模様が選択されたと判断した場合（Ｓ１７：ＹＥＳ）、Ｓ１９へ処理を進める。ＣＰＵ６１は、縫製模様が選択されていないと判断した場合（Ｓ１７：ＮＯ）、Ｓ１５へ処理を戻す。ユーザが、例えば、ジグザグ模様９１０を選択した場合、ＣＰＵ６１は、Ｓ１９へ処理を進める。
【００４５】
Ｓ１８では、ＣＰＵ６１は、ポテンショメータ８８に加工布９９の布厚Ｌｃの検出を指令する制御信号を出力する。ＣＰＵ６１からの制御信号を受け付けて、ポテンショメータ８８は、加工布９９の布厚Ｌｃを検出する。ＣＰＵ６１は、ＲＡＭ６３に、検出した加工布９９の布厚Ｌｃを記憶させる。
【００４６】
Ｓ１９では、ＣＰＵ６１は、液晶ディスプレイ１１０に紐無し撮影指示画面を表示させる。紐無し撮影指示画面とは、例えば、「縫い付ける紐の幅を測定します。紐無しの状態を撮影します。」というメッセージを含むウィンドウを液晶ディスプレイ１１０に表示させた画面である。ウィンドウは、紐４１がない押え足４７の撮影を指示するためのＯＫキーを含む。具体的には、ＣＰＵ６１は、紐無し撮影指示画面を表示するための制御信号を液晶ディスプレイ１１０に出力する。ＣＰＵ６１からの制御信号に従って、液晶ディスプレイ１１０は、紐無し撮影指示画面を表示する。
【００４７】
Ｓ２１では、ＣＰＵ６１は、紐無し撮影指示画面のＯＫキーが押されたか否かを判断する。ＣＰＵ６１は、ＯＫキーが押されたと判断した場合（Ｓ２１：ＹＥＳ）、Ｓ２３へ処理を進める。ＣＰＵ６１は、ＯＫキーが押されていないと判断した場合（Ｓ２１：ＮＯ）、Ｓ１９へ処理を戻す。
【００４８】
Ｓ２３では、ＣＰＵ６１は、画像処理回路５１を介して紐４１が装着されていない押え足４７の撮影をイメージセンサ５０に指令する。イメージセンサ５０は撮影指令に従って、押え足４７を含む所定の撮影範囲を撮影する。イメージセンサ５０は、押え足４７を押え足４７の斜め右前方から撮影する。そして、撮影された画像を、特開２００９−１７２１２２号公報に記載の公知の画像データ変換処理により、押え足４７を真上から撮影した仮想画像に変換する。ＲＡＭ６３は、変換された画像を、紐無し画像３２１として記憶する。
【００４９】
Ｓ２５では、ＣＰＵ６１は、液晶ディスプレイ１１０に紐有り撮影指示画面を表示させる。紐有り撮影指示画面とは、例えば、「縫い付ける紐の幅を測定します。紐付き状態を撮影します。」というメッセージを含むウィンドウを液晶ディスプレイ１１０に表示させた画面である。ウィンドウは、紐４１が装着されている押え足４７の撮影を指示するためのＯＫキーを含む。具体的には、ＣＰＵ６１は、紐有り撮影指示画面を表示するための制御信号を液晶ディスプレイ１１０に出力する。ＣＰＵ６１からの制御信号に従って、液晶ディスプレイ１１０は、紐有り撮影指示画面を表示する。
【００５０】
Ｓ２７では、ＣＰＵ６１は、紐有り撮影指示画面のＯＫキーが押されたか否かを判断する。ＣＰＵ６１は、ＯＫキーが押されたと判断した場合（Ｓ２７：ＹＥＳ）、Ｓ２９へ処理を進める。ＣＰＵ６１は、ＯＫキーが押されていないと判断した場合（Ｓ２７：ＮＯ）、Ｓ２５へ処理を戻す。
【００５１】
Ｓ２９では、ＣＰＵ６１は、押え足４７に押圧された状態の紐４１の撮影をイメージセンサ５０に指令する。イメージセンサ５０は撮影指令に従って、押え足４７及び押え足４７に押圧された状態の紐４１を含む所定の撮影範囲を撮影する。ＣＰＵ６１は、イメージセンサ５０によって撮影された画像を、上述した画像変換処理を行って、押え足４７を真上から撮影した仮想画像に変換する。ＲＡＭ６３は、変換された仮想画像を、紐有り画像３２２として記憶する。
【００５２】
図９を参照して、紐有り画像３２２について説明する。紐４１は加工布９９上に位置する。紐４１は、押え足４７による押圧力では変形しない程度に固いため、針孔４０内の紐４１の左右方向の幅Ｌｗは、案内板４３の凹部４３１にある紐４１の左右方向の幅Ｌｗ２と同じである。
【００５３】
Ｓ３１では、ＣＰＵ６１は、イメージセンサ５０によって検出された紐４１の形状を示すデータに基づいて、針板１１５の平面１１６に平行で、紐４１の延びる方向と直交する方向の長さである紐４１の幅Ｌｗを算出する。具体的には、ＣＰＵ６１は、イメージセンサ５０によって撮影された押え足４７により案内された紐４１の画像３２３に基づいて、紐４１の幅Ｌｗを算出する。ＣＰＵ６１は、イメージセンサ５０によって撮影された紐４１の画像３２３の撮影範囲に従って定められる針孔４０内に対応する領域９８にある紐４１の画像に基づいて、針棒１０８の揺動方向における紐４１の長さを紐４１の幅Ｌｗとして算出する。ＣＰＵ６１は、算出された紐４１の幅Ｌｗを、ＲＡＭ６３に記憶させる。
【００５４】
Ｓ３３では、ＣＰＵ６１は、Ｓ３１によって算出された紐４１の幅Ｌｗに基づいて、押え足４７の押圧面４２１が針板１１５の平面１１６に当接する位置から上昇する高さである押え足４７の高さＰｈを算出する。ＣＰＵ６１は、算出された押え足４７の高さＰｈを、ＲＡＭ６３に記憶させる。
【００５５】
Ｓ３５では、ＣＰＵ６１は、起動・停止キー１１３が押されたか否かを判断する。ＣＰＵ６１は、起動・停止キー１１３が押されたと判断した場合（Ｓ３５：ＹＥＳ）、Ｓ３７へ処理を進める。ＣＰＵ６１は、起動・停止キー１１３が押されていないと判断した場合（Ｓ３５：ＮＯ）、Ｓ３５の処理を繰り返す。
【００５６】
Ｓ３７では、ＣＰＵ６１は、縫製処理を実行する。縫製処理とは、ミシン１００が、加工布９９に紐４１を縫製する処理である。ＣＰＵ６１は、Ｓ３７終了後、紐付け処理を終了する。
【００５７】
［紐４１の幅Ｌｗを算出する処理Ｓ３１］
図１０及び図１１を参照して、紐４１の幅Ｌｗを算出する処理Ｓ３１について詳細に説明する。ＣＰＵ６１は、Ｓ３１の処理を開始すると、図１０に示すＳ１０１へ処理を進める。
【００５８】
Ｓ１０１では、ＣＰＵ６１は、ＲＡＭ６３に記憶された紐無し画像３２１と紐有り画像３２２とから、紐画像３２３を抽出する。紐無し画像３２１、及び紐有り画像３２２は共に、押え足４７を含む、同じ撮影範囲を撮影した画像である。従って、ＣＰＵ６１は、紐有り画像３２２の各画素の輝度及び色情報から、紐無し画像３２１の各画素の輝度及び色情報を減算することにより、図１１に示す紐４１のみの画像である紐画像３２３を抽出する。色情報は、例えば、ＲＧＢ値である。
【００５９】
Ｓ１０３では、ＣＰＵ６１は、図１１に示す針孔４０内に対応する領域９８にある紐４１の画像３２３から、画像処理により紐４１の輪郭線４１０を抽出する。画像処理とは、例えば、エッジ検出である。具体的には、ＣＰＵ６１は、紐画像３２３に周知のハフ（Ｈｏｕｇｈ）変換を実行する。ＣＰＵ６１は、ハフ変換された撮像画像に、ソーベルフィルタ処理を実行し、エッジ強度画像を生成する。エッジとは、画像の濃度値が急激に変化する箇所である。ＣＰＵ６１は、エッジ強度画像を二値化して、エッジ点列画像を作成する。ＣＰＵ６１は、エッジ点列画像に対してハフ変換を実行し、ハフ変換画像を生成する。ＣＰＵ６１は、ハフ変換画像に対して非極大抑制処理を実行し、ハフ変換画像の局所的に明るい点を抽出する。ＣＰＵ６１は、抽出された明るい点のうち、所定の閾値より明るい点を抽出する。ＣＰＵ６１は、抽出された明るい点に対して、逆ハフ変換処理を実行し、直線を輪郭線４１０として抽出する。輪郭線４１０は、針棒１０８の揺動方向において互いに対向する紐４１の２つの輪郭線４１１、４１２を含む。本実施例においては、イメージセンサ５０は、撮影方向、撮影倍率を変更する機能がない。このため、紐無し画像３２１、及び紐有り画像３２２共に、同じ撮影範囲を撮影している。従って、針孔４０内に対応する領域９８は、紐画像３２３の所定の座標内に規定される。ＲＯＭ６２は、所定の座標を予め記憶する。所定の座標とは、例えば、図１１に示すＸ方向およびＹ方向の座標を示す（−５，３）、（−５，―３）、（５，―３）、（５，３）である。この座標の原点（０，０）は、中基線位置１２６の針落ち点１２０と一致する。
【００６０】
Ｓ１０５では、ＣＰＵ６１は、Ｓ１０３によって抽出された、針棒１０８の揺動方向において互いに対向する紐４１の２つの輪郭線４１１、４１２の間の距離Ｄｃを算出する。Ｓ１０５では、ＣＰＵ６１は、輪郭線４１１、４１２の位置を示す座標間において、針落ち点１２０を含む左右方向の座標間距離Ｄｃを算出する。針落ち点１２０の座標が（０，０）であるので、輪郭線４１１、４１２上のＹ座標が０である２点を抽出する。本実施形態においては、針棒１０８の揺動方向とは、Ｘ軸に平行な方向である。従って、例えば、Ｙ座標が０である点が（−２，０）、（２，０）であった場合、座標間距離Ｄｃ＝２―（―２）＝４である。輪郭線４１１、４１２の位置を示す座標間は、針落ち点１２０を含むため、ＣＰＵ６１は、一針縫製する直前の紐４１の幅Ｌｗを算出することができる。
【００６１】
Ｓ１０７では、ＣＰＵ６１は、Ｓ１０５によって算出された距離Ｄｃに基づいて、針棒１０８の揺動方向における紐４１の長さを紐４１の幅Ｌｗとして算出する。Ｓ１０７では、ＣＰＵ６１は、座標間距離Ｄｃに幅変換係数Ｋｗを乗算して、紐４１の幅Ｌｗを算出する。紐無し画像３２１、紐有り画像３２２、及びＳ１０１によって抽出された紐画像３２３は共に、押え足４７を真上から撮影された画像に変換されている。また、押え足４７の針孔４０内の異なる２点間の距離は、イメージセンサ５０と押え足４７の針孔４０との距離に対して、非常に小さい。従って、紐４１の幅Ｌｗは、紐画像３２３上の押え足４７の針孔４０内の任意の座標間距離Ｄｃに対して線形に変化する。幅変換係数Ｋｗは、座標間距離Ｄｃと紐４１の幅Ｌｗとの変換係数である。従って、ＣＰＵ６１は、紐４１の幅Ｌｗ＝幅変換係数Ｋｗ×座標間距離Ｄｃにより、紐４１の幅Ｌｗを算出することができる。例えば、幅変換係数Ｋｗ＝１、座標間距離Ｄｃ＝４であった場合、紐４１の幅Ｌｗ＝１×４＝４［ｍｍ］となる。ＣＰＵ６１は、Ｓ１０７終了後、紐４１の幅Ｌｗを算出する処理Ｓ３１を終了し、図８のＳ３３へ処理を進める。
【００６２】
［押え足４７の高さＰｈを算出する処理Ｓ３３］
図１２を参照して、押え足４７の高さＰｈを算出する処理Ｓ３３について詳細に説明する。ＣＰＵ６１は、Ｓ３３の処理を開始すると、図１２に示すＳ１１１へ処理を進める。
【００６３】
Ｓ１１１では、ＣＰＵ６１は、Ｓ３１によって算出された紐４１の幅Ｌｗに基づいて、紐４１の高さＰｈを算出する。具体的には、紐４１が、押え足４７の押圧力によって変形しない程度に固い材質であった場合、ＣＰＵ６１は、Ｓ３１によって算出された紐４１の幅Ｌｗと同じ長さを紐４１の高さＬｈとして算出する。例えば、紐４１の幅Ｌｗ＝４［ｍｍ］であった場合、紐４１の高さＬｈ＝紐４１の幅Ｌｗ＝４［ｍｍ］である。
【００６４】
Ｓ１１３では、ＣＰＵ６１は、Ｓ１１１によって算出された紐４１の高さＬｈに基づいて、押え足４７の高さＰｈを算出する。具体的には、ＣＰＵ６１は、押え足４７の高さＰｈが、押え足４７の押圧面４２１が紐４１の上端４１５に接触し、加工布９９及び紐４１が押え足４７と針板１１５との間において移動可能な高さになるように、Ｓ１１１によって算出された紐４１の高さＬｈに所定高さを加算する。詳細には、ＣＰＵ６１は、Ｓ１１１によって算出された紐４１の高さＬｈに、ポテンショメータ８８によって検出された加工布９９の厚みＬｃを加算して、押え足４７の高さＰｈを算出する。後述するＳ５４において、図１３に示す様に、ＣＰＵ６１は、紐４１の高さＬｈに、加工布９９の厚みＬｃを加算した押え足４７の高さＰｈに上昇させる。例えば、紐４１の高さＬｈ＝４［ｍｍ］、布厚Ｌｃ＝１［ｍｍ］であった場合、押え足４７の高さＰｈ＝紐４１の高さＬｈ＋布厚Ｌｃ＝４＋１＝５［ｍｍ］である。なお、縫製中は、押え足４７は、針板１１５から布厚Ｌｃ＝１［ｍｍ］分高い位置にあるため、縫製停止後、昇降機構８０は、押え足４７を、紐の高さＬｈ＝４［ｍｍ］分高い位置に移動させる。ＣＰＵ６１は、Ｓ１１３終了後、図１２に示す押え足４７の高さＰｈ算出処理Ｓ３３を終了し、図８に示すＳ３５へ処理を進める。
【００６５】
［縫製処理Ｓ３７］
図１４を参照して、縫製処理Ｓ３７について詳細に説明する。ＣＰＵ６１は、Ｓ３７の処理を開始すると、図１４に示すＳ４１へ処理を進める。
【００６６】
Ｓ４１では、ＣＰＵ６１は、縫製を開始する。具体的には、ＣＰＵ６１は、駆動回路７２を介して、主軸モータ７９の回転を開始させる指令を送信する。主軸モータ７９は、開始指令に従って、回転を開始する。主軸モータ７９の回転により、針棒上下動機構により針棒１０８が上下動し、布送り機構が駆動され、水平回転釜が回転される。また、ＣＰＵ６１は、駆動回路７４を介して針棒揺動機構１５の揺動モータ２３を制御して、針棒１０８の上下動と同期させて、適切な揺動幅で針棒１０８を揺動させる。ミシン１００は、上記動作を実行することにより、紐４１を加工布９９に縫製する。
【００６７】
Ｓ４３では、Ｓ２９と同様に、ＣＰＵ６１は、押え足４７に案内された紐４１の撮影をイメージセンサ５０に指令する。イメージセンサ５０は、撮影指令に従って、押え足４７及び押え足４７に案内された紐４１を含む所定の撮影範囲を撮影する。ＲＡＭ６３は、イメージセンサ５０によって撮影され、前述した画像データ変換処理により変換された画像を、紐有り画像３２２として記憶する。
【００６８】
Ｓ４５では、Ｓ３１と同様に、ＣＰＵ６１は、イメージセンサ５０によって撮影された紐４１の画像の撮影範囲に従って定められる針孔４０内に対応する領域９８にある紐４１の画像３２２に基づいて、針棒１０８の揺動方向における紐４１の長さを紐４１の幅Ｌｗとして算出する。ＣＰＵ６１は、算出された紐４１の幅Ｌｗを、ＲＡＭ６３に記憶させる。
【００６９】
Ｓ４７では、Ｓ３３と同様に、ＣＰＵ６１は、Ｓ４５によって算出された紐４１の幅Ｌｗに基づいて、押え足４７の押圧面４２１が針板１１５の平面１１６に当接する位置から上昇する高さである押え足４７の高さＰｈを算出する。ＣＰＵ６１は、算出された押え足４７の高さＰｈを、ＲＡＭ６３に記憶させる。
【００７０】
Ｓ５２では、ＣＰＵ６１は、起動・停止キー１１３が押されたか否かを判断する。ＣＰＵ６１は、起動・停止キー１１３が押されたと判断した場合（Ｓ５２：ＹＥＳ）、Ｓ５３へ処理を進める。ＣＰＵ６１は、起動・停止キー１１３が押されていないと判断した場合（Ｓ５２：ＮＯ）、Ｓ４３へ処理を戻す。
【００７１】
Ｓ５３では、ＣＰＵ６１は、縫製を停止する。具体的には、ＣＰＵ６１は、駆動回路７２を介して、主軸モータ７９の回転を停止させる指令を送信する。主軸モータ７９は、停止指令に従って、回転を停止する。
【００７２】
Ｓ５４では、図１３に示す様に、ＣＰＵ６１は、昇降機構８０を制御して、Ｓ４７によって算出された押え足４７の高さＰｈに、押え足４７を上昇させる。具体的には、ＣＰＵ６１は、Ｓ４７によって算出された押え足４７の高さＰｈに押え足４７を上昇させるよう、昇降機構８０に指令する。昇降機構８０は、昇降指令に従って、Ｓ４７によって算出された押え足４７の高さＰｈに押え足４７を上昇させる。例えば、押え足４７の高さＰｈ＝５［ｍｍ］であった場合、昇降機構８０は、下降位置から５［ｍｍ］高い上昇位置に押え足４７を上昇させる。ＣＰＵ６１は、Ｓ５４終了後、縫製処理Ｓ３７を終了し、紐付け処理を終了する。
【００７３】
［第１実施形態の効果］
イメージセンサ５０の撮影範囲は、固定されている。従って、イメージセンサ５０によって撮影された紐画像３２３の撮影範囲に従って定められる針孔４０内に対応する領域は、所定の座標で規定される。所定の座標は、ＲＯＭ６２に記憶される。従って、ＣＰＵ６１は、針孔４０に対応する領域９８を、ＲＯＭ６２から所定の座標を読み出すだけで、特定することができる。
【００７４】
ＣＰＵ６１は、針孔４０内の紐４１の幅Ｌｗを算出する。従って、ＣＰＵ６１は、縫製する直前の紐４１の幅Ｌｗを算出することができる。その結果、ミシン１００は、縫製する直前の紐４１の幅Ｌｗに対応する押え足４７の高さＰｈに押え足４７を上昇させることができる。
【００７５】
Ｓ１１１では、ＣＰＵ６１は、Ｓ３１によって算出された紐４１の幅Ｌｗと同じ長さを紐４１の高さとして算出する。紐４１の幅Ｌｗが半径方向によって変わらない、即ち紐４１の断面形状が円形である場合、ＣＰＵ６１は、簡易的に紐４１の高さＰｈを算出することができる。
【００７６】
Ｓ１１３では、ＣＰＵ６１は、押え足４７の押圧面４２１が紐４１の上端４１５のみに接触し、加工布９９及び紐４１が押え足４７と針板１１５との間において移動可能な高さになるように、押え足４７の高さＰｈを算出する。ここで、押え足４７の押圧面４２１が、紐４１の上端４１５から充分に離れた位置にあるとき、即ち、押え足４７の高さＰｈが高過ぎると、押え足４７を昇降させる時間が余分にかかってしまう。また、押え足４７の押圧面４２１が紐４１の上端４１５に接触し、かつ加工布９９及び紐４１が押え足４７と針板１１５との間において移動できない程、押え足４７の高さＰｈが低いと、押え足４７の案内溝が紐４１に引っかかり、加工布９９をスムーズに回転させることができない。ＣＰＵ６１は、押え足４７の押圧面４２１が紐４１の上端４１５のみに接触し、加工布９９及び紐４１が押え足４７と針板１１５との間において移動可能な高さに、押え足４７の高さＰｈを設定することにより、加工布９９をスムーズに回転可能であり、且つ昇降させる時間が短時間となる、適切な押え足４７の高さＰｈを算出することができる。
【００７７】
Ｓ１１３では、ＣＰＵ６１は、Ｓ１１１によって算出された紐４１の高さＬｈに、ポテンショメータ８８によって検出された加工布９９の厚みＬｃを加算して、押え足４７の高さＰｈを算出する。紐４１の高さＬｈに加工布９９の厚みＬｃを加算して、押え足４７の高さＰｈを算出することにより、加工布９９をスムーズに回転可能であり、且つ昇降させる時間が短時間となる、適切な押え足４７の高さＰｈを一層正確に算出することができる。
【００７８】
［第２実施形態のミシン１００Ｂの構成］
図１５、及び図１６を参照して、第２実施形態に係るミシン１００Ｂの構成について説明する。第２実施形態のミシン１００Ｂは、概略的には、図１５に示すように、イメージセンサ５０の代わりに、紐幅検出器５４を備える点で第１実施形態のミシン１００の構成とは異なる。なお、第１実施形態のミシン１００と同じ構成のものについては、同じ符号を付し、説明を省略する。
【００７９】
図１５を参照して、頭部１０４Ｂについて説明する。頭部１０４Ｂは、ブラケット５２と、ブラケット５２に固定された紐幅検出器５４と、を備える。紐幅検出器５４は、発光部５６と、受光部５８と、ホルダ５９と、信号処理回路と、光学フィルタ５７と、を有する。ミシン１００Ｂは、反射板４９を備える。反射板４９は、針板１１５上に設けられる。発光部５６は、頭部１０４Ｂに設けられ、押え足４７の針孔４０に向けて赤外光を出射する。発光部５６は、例えば、フォトダイオードである。受光部５８は、頭部１０４Ｂに設けられ、反射板４９の紐４１に覆われていない領域に反射された赤外光を受光する。受光部５８は、例えば、フォトトランジスタである。ホルダ５９は、発光部５６及び受光部５８を保持する。光学フィルタ５７は、受光部５８の受光する位置を覆うように、受光部５８の下端部に設けられる。光学フィルタ５７は、赤外光を通過させるが、他の波長の光を遮断させる。信号処理回路は、受光部５８によって受光された光量を電圧に変換する。
【００８０】
図１６を参照して、押え足４７Ｂ近傍について説明する。貫通孔７３が、針板１１５上に設けられる。貫通孔７３は、縫針１１７が貫通する。反射板４９は、針板１１５の平面１１６に平行で針棒１０８の揺動方向に直交する方向、即ち前後方向において貫通孔７３より押え足４７Ｂの案内溝側に設けられる。反射板４９は、左右方向に長い平面視矩形状を有する。反射板４９の表面、即ち上面が反射面であって、発光部５６と受光部５８との間の中点Ｐを中心とする円弧状の凹面に形成される。従って、中点Ｐと反射板４９上の任意の点とを結ぶ直線と反射板４９の表面とは直交するため、発光部５６から反射板４９に向かって放射された光は、受光部５８に向かって反射する。また、発光部５６及び受光部５８は、針棒１０８より前側に配置されているため、反射板４９の反射面は、前方下方に僅かに傾斜している。反射板４９の反射面が、前側に傾斜しているため、発光部５６から出射された赤外光は、受光部５８に向かって反射される。
【００８１】
縫針１０７が貫通する針孔４０Ｂは、押え足４７Ｂに設けられる。針孔４０Ｂは、反射板４９及び貫通孔７３上に開口する。
【００８２】
受光部５８は、紐４１の形状を示すデータとして、受光した光量を示す電圧を発生する。ＣＰＵ６１は、この発生電圧であるデータに基づいて、押え足４７の紐４１の幅Ｌｗを算出する。紐４１は、押え足４７Ｂの案内溝により、針板１１５の平面１１６に平行で紐４１を針棒１０８の揺動方向に直交する方向、即ち前後方向に沿って針孔４０Ｂに案内される。詳細には、針孔４０Ｂ内の紐４１は、中基線位置１２６に沿って延び、中基線位置１２６を中心として左右対称に配置される。従って、中基線１２６を中心とする紐４１の幅Ｌｗは、受光部５８によって受光された光量を示す出力電圧Ｖｃに応じて線形に変化する。例えば、紐４１が反射板４９に覆われていない場合の受光部５８の光量を示す出力電圧Ｖａ、出力電圧と紐の幅Ｌｗとを変換する係数である電圧変換係数Ｋｖとした場合、出力電圧Ｖｃ＝出力電圧Ｖａ―電圧変換係数Ｋｖ×紐４１の幅Ｌｗとなる。従って、紐４１の幅Ｌｗ＝（出力電圧Ｖａ―出力電圧Ｖｃ）／電圧変換係数Ｋｖとなる。出力電圧Ｖａ＝５［Ｖ］、出力電圧Ｖｃ＝３［Ｖ］、電圧変換係数Ｋｖ＝１［Ｖ／ｍｍ］であった場合、紐４１の幅Ｌｗ＝（５−３）／１＝２［ｍｍ］となる。
【００８３】
［第２実施形態の効果］
第２実施形態においては、紐４１は、案内板４３の凹部４３１及び押え足本体４２の案内溝によって、中基線１２６に沿って、かつ中基線１２６に対して揺動方向に対称に配置される。従って、ＣＰＵ６１は、発光部５６から出射され、反射板４９によって反射された赤外光を受光部５８が受光した光量に基づいて、紐４１の幅Ｌｗを算出することができる。その結果、ＣＰＵ６１は、イメージセンサ５０によって撮影された画像に対して複雑な画像処理を実行する代わりに、比較的簡単な処理を実行することによって、紐４１の幅Ｌｗを算出することができる。
【００８４】
第２実施形態においては、反射板４９は、針板１１５の平面１１６に平行で針棒１０８の揺動方向に直交する方向（前後方向）において貫通孔７３より押え足４７Ｂの案内溝側に設けられる。反射板４９が案内溝側に設けられるため、反射板４９上に縫製する直前の紐４１が位置する。受光部５８は、縫製する直前の紐４１の幅Ｌｗに対応する光量を受光するため、ＣＰＵ６１は、一層正確に紐４１の幅Ｌｗを算出することができる。
【００８５】
［変形例］
本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施することができる。
【００８６】
ミシン１００は、ジグサグ縫いにて紐４１を縫製した。しかしながら、紐の断面が平坦な形状、つまりテープ形状の紐の場合には、ミシン１００は、図１７に示す様に、所望の飾り模様９７に紐９６を縫製してもよい。ミシン１００が、飾り模様９７を紐９６に縫製する場合、紐９６の上側に飾り模様９７の縫目を形成するので、揺動幅Ｌｒは、紐９６の幅Ｌｗより小さくする必要がある。即ち、ジグザグ縫いの場合とは異なり、紐９６の針棒１０８の揺動方向における縁より内側に、針棒１０８の揺動方向における左針落ち点１２４と右針落ち点１２５が位置する。また、紐付け処理は、図１３に示すジグザグ縫い、図１７に示す飾り模様９７に限らず、針棒１０８を揺動させながら、紐４１を加工布９９に縫製する他の模様においても適用することができる。
【００８７】
押え足４７、４７Ｂは、紐４１が押え足本体４２の下側にある案内溝を通って針孔４０に案内される構成であった。しかしながら、紐付け押え足の構成は、紐４１が押え足４７によって針板１１５に対して押圧されているならば、押え足本体４２の下側に限らず、特許文献１に記載されているように、紐４１が押え足本体４２の上側から針孔４０に案内される構成であってもよい。
【００８８】
Ｓ５２で起動・停止キー１１３が押された事に応じて、Ｓ５４では、ＣＰＵ６１は、昇降機構８０を制御して、Ｓ４７によって算出された押え足４７の高さＰｈに、押え足４７を上昇させる。しかしながら、押え足４７を昇降させるための押え足昇降キーを別途設けて、Ｓ５２においてユーザが起動・停止キー１１３が押した後に、押え足昇降キーを押すことにより、押え足４７の高さＰｈに押え足４７を上昇させてもよい。
【００８９】
Ｓ１１３においては、ＣＰＵ６１は、紐４１の高さＬｈに加工布９９の布厚Ｌｃを加算して、押え足４７の高さＰｈを算出した。しかしながら、加工布９９の布厚Ｌｃに限らず、ＣＰＵ６１は、ユーザが設定した設定高さを紐４１の高さＬｈに加算して、押え足４７の高さＰｈを算出してもよい。具体的には、Ｓ３１にて、ＣＰＵ６１が、紐４１の幅Ｌｗを算出した後に、液晶ディスプレイ１１０に高さ調整画面を表示させる。高さ調整画面は、押え足４７の高さＰｈを報知するメッセージと、押え足４７の高さＰｈを変更するための＋−キーと、を含む。＋―キーは、紐４１の高さＬｈに加算する設定高さを変更するためのキーである。設定高さは、例えば、０．１ｍｍ毎に加算又は減算可能である。そして、ユーザが＋―キーを押下することで設定高さが変更され、ＣＰＵ６１は、設定高さに応じて、押え足４７の高さＰｈを変更する。具体的には、ＣＰＵ６１は、紐４１の高さＬｈに、変更された設定高さを加算して、押え足４７の高さＰｈを変更する。例えば、紐４１の高さＬｈ＝４．０［ｍｍ］、設定高さ＝０．５［ｍｍ］であった場合、押え足４７の高さＰｈ＝４．０＋０．５＝４．５［ｍｍ］である。また、ＣＰＵ６１は、紐４１の高さＬｈに加工布９９の布厚Ｌｃを加算した値に、設定高さを加算して、押え足４７の高さＰｈを算出してもよい。
【００９０】
第１実施形態の縫製処理Ｓ３７においては、ＣＰＵ６１は、紐有り画像３２２を撮影する毎に押え足４７の高さＰｈを算出した。しかしながら、１回の撮影毎に限らず、ＣＰＵ６１は、所定期間毎に押え足４７の高さＰｈを算出してもよい。所定期間とは、例えば、１秒である。例えば、ミシン１００は、タイマを備える。そして、ミシン１００は、タイマが１秒間をカウントするまでは、紐有り画像３２２を撮影し続けながら、紐４１の幅Ｌｗを算出せず、さらに押え足４７の高さＰｈを変更せず、縫製し続ける。具体的には、ＣＰＵ６１は、タイマが１秒間をカウントしたか否かを判断する判断ステップを実行する。そして、ＣＰＵ６１が、タイマが１秒間をカウントしたと判断した場合、タイマが１秒間カウントした直前に撮影された紐有り画像３２２に基づいて、紐４１の幅Ｌｗを算出し（Ｓ４５）、押え足４７の高さＰｈを算出する（Ｓ４７）。このようにして、ＣＰＵ６１が、所定期間毎に押え足４７の高さＰｈを算出することにより、１回の撮影毎に押え足４７の高さＰｈを算出する場合と比較して、紐４１の幅Ｌｗを算出するステップ、及び押え足４７の高さＰｈを算出するステップの実行回数が少なくなり、ＣＰＵ６１の縫製処理にかかる負担を低減することができる。
【００９１】
第１実施形態の縫製処理Ｓ３７においては、ＣＰＵ６１は、紐有り画像３２２を撮影する毎に押え足４７の高さＰｈを算出した。しかしながら、１回の撮影毎に限らず、ＣＰＵ６１は、連続する紐４１において、１回前に撮影した紐有り画像３２２から算出した紐４１の幅Ｌｗと、今回撮影した紐有り画像３２２から算出した紐４１の幅Ｌｗと、が異なる場合のみ、押え足４７の高さＰｈを算出してもよい。具体的には、ＲＡＭ６３は、連続する紐４１において、１回前に算出した紐４１の幅Ｌｗと、今回算出した紐４１の幅Ｌｗと、を記憶する。そして、ＣＰＵ６１は、一回前に算出した紐４１の幅Ｌｗと、今回算出した紐４１の幅Ｌｗとが異なるか否かを判断する判断ステップを実行する。ＣＰＵ６１が、一回前に算出した紐４１の幅Ｌｗと、今回算出した紐４１の幅Ｌｗとが異なると判断した場合、今回算出した紐４１の幅Ｌｗを基に押え足４７の高さＰｈを算出する。ＣＰＵ６１が、一回前に算出した紐４１の幅Ｌｗと、今回算出した紐４１の幅Ｌｗとが異ならない、即ち同じであると判断した場合、押え足４７の高さＰｈを算出しない。なお、この場合の「一回前に算出した紐４１の幅Ｌｗと、今回算出した紐４１の幅Ｌｗとが同じ」とは、所定の誤差を許容する。所定の誤差とは、例えば、±０．１［ｍｍ］である。ＣＰＵ６１は、判断ステップを実行することにより、１回の撮影毎に押え足４７の高さＰｈを算出する場合と比較して、押え足４７の高さＰｈを算出するステップの実行回数が少なくなり、効率的に縫製処理を実行することができる。
【００９２】
第１実施形態のＳ１０１において、ＣＰＵ６１は、紐無し画像３２１及び紐有り画像３２２から、紐画像３２３を抽出した。しかしながら、ＣＰＵ６１は、紐画像３２３を抽出しなくてもよい。予め押え足４７に押圧された状態の紐４１がある領域９８が、紐有り画像３２２の所定の座標内である場合、ＣＰＵ６１は、ＲＯＭ６２に記憶された所定の座標を読み出し、紐有り画像３２２から押え足４７に押圧された状態の針孔４０内の紐４１がある領域９８を抽出する。そして、ＣＰＵ６１は、抽出した紐４１の画像に基づいて、紐４１の幅Ｌｗを算出する。
【００９３】
第１実施形態のＳ１０５において、ＣＰＵ６１は、紐４１の延びる方向と直交する方向の長さとして、揺動方向において互いに対向する輪郭線４１１、４１２の揺動方向における座標間距離に基づいて、紐４１の幅Ｌｗを算出した。しかしながら、ＣＰＵ６１は、輪郭線４１１、４１２が延びる方向を算出し、輪郭線４１１、４１２が延びる方向に直交する方向の座標間距離を算出し、その座標間距離に基づいて、紐４１の幅Ｌｗを算出してもよい。
【００９４】
Ｓ１１１では、ＣＰＵ６１は、紐４１が固い材質であったため、Ｓ３１によって算出された紐４１の幅Ｌｗと同じ長さを紐４１の高さＬｈとして算出した。しかしながら、紐４１が押え足４７の押圧力によって変形する程度に柔らかい材質であった場合、押圧された紐４１の幅Ｌｗは、紐４１の高さＬｈと同じではない。具体的には、紐４１の高さＬｈは、紐４１の幅Ｌｗより小さい。詳細には、紐４１が押圧されて幅方向に広がった分だけ、紐４１の高さＬｈが低くなると仮定する。また、押え足４７による紐４１への押圧力がなくなっても、上糸による締め付け力により紐４１は広がった状態のままであると仮定する。紐４１の高さＬｈは、紐４１の高さＬｈが低くなった割合は、押圧されていない紐４１の幅Ｌｗ２に対する押圧された紐４１の幅Ｌｗの逆数で表される。従って、押圧されていない紐４１の幅Ｌｗ２＝３［ｍｍ］、押圧された紐４１の幅Ｌｗ＝４［ｍｍ］であった場合、紐４１の高さＬｈ＝押圧されていない紐４１の幅Ｌｗ×（押圧されていない紐４１の幅Ｌｗ２／押圧された紐４１の幅Ｌｗ）＝３×（３／４）＝２．２５［ｍｍ］となる。
【００９５】
第１実施形態のＳ１０３、Ｓ１０５において、ＣＰＵ６１は、エッジ検出により紐画像３２３から紐４１の輪郭線４１１、４１２を抽出し、輪郭線４１１、４１２の座標間距離に基づいて、紐４１の幅Ｌｗを算出した。しかしながら、エッジ検出に限らず、紐４１の揺動方向において対向する縁の間の距離を算出できれば、ＣＰＵ６１は、他の画像処理により、紐４１の幅Ｌｗを算出してもよい。他の画像処理とは、例えば、紐画像３２３を、紐４１がない画素を０、紐４１がある画素を１に２値化することである。ＣＰＵ６１は、２値化した後に、針落ち点１２０を含む揺動方向の画素において１が連続する数を算出することにより、座標間距離Ｄｃを算出し、紐４１の幅Ｌｗを算出してもよい。
【００９６】
ＣＰＵ６１が、ＲＯＭ６２に記憶されたプログラムデータ２１０を実行することで、ミシン１００、１００Ｂでは、各種の機能が実現される。ＣＰＵ６１は、ミシン１００、１００Ｂが備える各種の機能手段となる制御部として特定することもできる。なお、プログラムデータ２１０は、ミシン１００、１００Ｂの工場出荷時にＲＯＭ６２に書き込まれる。ＲＯＭ６２は、コンピュータで読み取り可能な記憶装置の一例である。ＲＯＭ６２の代わりに、例えば、ＨＤＤ，ＲＡＭなどが記憶装置として利用されて良い。また、この場合の記憶装置は、非一時的な記憶媒体である。非一時的な記憶媒体は、データを記憶する時間の長さに関わらず、データを留めておくことが可能なものである。また、プログラムデータ２１０は、外部のサーバ等の記憶媒体に保存されていてもよい。プログラムデータ２１０がサーバに記憶される場合、プログラムデータ２１０は、接続インターフェイスを介して外部のサーバなどからダウンロードされ、ＲＯＭ６２に適宜記憶される。この場合、プログラムデータ２１０は、コンピュータで読み取り可能な一時的な記憶媒体としての外部のサーバなどから伝送信号としてミシン１００、１００Ｂに送信される。
【００９７】
本実施形態では、紐４１の幅Ｌｗを算出する手段と、押え足４７の高さＰｈを算出する手段と、昇降機構８０を制御して、押え足４７の高さＰｈに押え足４７を上昇させる手段とをＣＰＵ６１が実行するソフトウェアにより実現したが、各手段をハードウェアにより実現してもよい。また、本実施形態では、ＣＰＵ６１が各ステップを実行する例を示したが、少なくとも一部のステップを他のＣＰＵが実行する、あるいは、１または複数のＡＳＩＣが実行する構成であっても良い。
【００９８】
〔本発明と実施例との対応関係〕
本実施形態における案内板４３の凹部４３１、及び押え足本体４２の案内溝は、本発明における案内部の一例である。
本実施形態におけるイメージセンサ５０は、本発明における光学的検出部、及び撮影部の一例である。
本実施形態における紐有り画像３２２は、本発明における紐を示すデータ、又は紐の画像の一例である。
本実施形態におけるＣＰＵ６１、Ｓ３１、及びＳ４５は、本発明における第１算出手段、及び第１算出ステップの一例である。
本実施形態におけるＣＰＵ６１、Ｓ３３、及びＳ４７は、本発明における第２算出手段、及び第２算出ステップの一例である。
本実施形態におけるＣＰＵ６１、及びＳ５４は、本発明における制御手段、昇降指令ステップの一例である。
本実施形態におけるＣＰＵ６１、及びＳ１０１は、本発明における抽出手段の一例である。
本実施形態におけるＣＰＵ６１、Ｓ１０５、及びＳ１０７は、本発明における第３算出手段の一例である。
本実施形態におけるＣＰＵ６１、及びＳ１１１は、本発明における第４算出手段の一例である。
本実施形態におけるＣＰＵ６１、及びＳ１１３は、本発明における第５算出手段の一例である。
本実施形態における受光部５８が受光した光量は、本発明における紐を示すデータの一例である。
本実施形態におけるポテンショメータ８８は、本発明における布厚検出部の一例である。
本実施形態におけるプログラムデータ２１０は、本発明におけるミシンの制御プログラムの一例である。
【符号の説明】
【００９９】
１００、１００Ｂ        ミシン
１０８               針棒
【図１】
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【図２】
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【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８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図７】
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