(57)【要約】【課題】縫製動作中であっても緊急にミシンを停止可能なミシンを提供する。【解決手段】ミシン１００は、ミシンベッド部２の上面部１０に対するオペレータＨの手Ｈａの近接を検出する第１の静電容量センサ３１と、ミシンモータ５０の駆動を制御する制御装置２０と、を備え、制御装置２０は、縫製中に第１の静電容量センサ３１がオペレータＨの手Ｈａの近接を検出しない場合にミシンモータ５０の駆動を停止させる。【選択図】図７
2009022574.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
オペレータが布に手を添えて縫製作業を行うミシンの制御装置であって、
ミシンベッド上面に対するオペレータの手の近接を検出する第１の静電容量センサと、
ミシンモータの駆動を制御する駆動制御手段と、を備え、
前記駆動制御手段は、縫製中に前記第１の静電容量センサがオペレータの手の近接を検出しない場合に前記ミシンモータの駆動を停止状態とすることを特徴とするミシンの制御装置。
【請求項２】
針板の針落ち位置周辺の所定範囲に対するオペレータの手の近接を検出する第２の静電容量センサを備え、
前記駆動制御手段は、前記第２の静電容量センサがオペレータの手の近接を検出した場合にミシンモータの駆動を停止又は所定の回転速度に減速させることを特徴とする請求項１に記載のミシンの制御装置。
【請求項３】
前記第２の静電容量センサがオペレータの手の近接を検出した場合にミシンモータの回転速度を所定の回転数に停止するか減速するかを設定する設定手段を備えることを特徴とする請求項２に記載のミシンの制御装置。
【請求項４】
前記第１の静電容量センサによるオペレータの手の近接の検出がされない場合に、前記第１の静電容量センサによってオペレータの手の近接の検出がされないことをオペレータに報知する第１の報知手段を備えることを特徴とする請求項２又は３に記載のミシンの制御装置。
【請求項５】
前記第２の静電容量センサによるオペレータの手の近接の検出がされた場合に、前記第２の静電容量センサによってオペレータの手の近接の検出がされたことをオペレータに報知する第２の報知手段を備えることを特徴とする請求項２から４のいずれかひとつに記載のミシンの制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ミシンの動作と停止とを制御するミシンの制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ミシンにおいてオペレータが意図しない動作を行わないようにミシンを制御する装置として、ミシンの動作のスタート（ＯＮ）／ストップ（ＯＦＦ）を切り替えるコントローラと、ミシンへの電源供給の入切を切り替える電源スイッチと、電源スイッチが入った際のコントローラの操作状態に応じてミシンの操作の正常／異常を判断する安全判断装置と、異常時にミシンの全ての動作を停止する強制停止装置と、オペレータへ電源再投入を促す情報を表示する安全表示装置と、を備えたミシンが知られている（例えば特許文献１）。
【０００３】
特許文献１によるミシンは、オペレータの操作によって電源スイッチが入った際にコントローラがミシンの動作をスタート（ＯＮ）させる操作状態だった場合、安全判断装置はミシンが異常な手順によって操作をされたと判断し、強制停止装置によってミシンの全ての動作を停止させる。また、安全表示装置を介してコントローラをストップ（ＯＦＦ）の状態にしてから電源スイッチを再投入するよう指示する。その後、コントローラがストップ（ＯＦＦ）の状態で電源スイッチが再投入されると、ミシンは以後のコントローラによる操作を受け付ける。
【特許文献１】特開平６−６３２６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１をはじめとする従来技術のミシンの制御装置は、ミシンの電源スイッチが投入された際の手順の正常／異常を判断するものであり、ミシンによる縫製作業中に発生した何らかの異常な状況に応じてミシンモータの停止制御を行うものではなかった。
【０００５】
上述の問題点に対して、オペレータは手動で動作スイッチを押すことによりミシンの起動／停止を切り替えるといった方法で対処していた。しかしながら、動作スイッチの操作時にオペレータは布から手を離さなければならず、ミシンを停止するまでの間は縫製が継続してしまい、布に意図しない縫製が行われてしまうといった問題点があった。
また、オペレータは足踏み式のコントローラから足を離すことでミシンを停止させるといった方法でも対処を行っていた。しかしながら、咄嗟にコントローラから足を離す動作は、オペレータが姿勢を崩す可能性があるといった問題点があった。
また、上述の方法はいずれも、不注意でオペレータの手が針穴と縫い針との間に位置してしまった場合等の不測の事態への対処としては不十分であった。
【０００６】
本発明は、上述の問題点に鑑み、縫製動作中であっても緊急にミシンを停止可能なミシン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】
請求項１記載の発明は、オペレータが布に手を添えて縫製作業を行うミシンの制御装置であって、ミシンベッド上面に対するオペレータの手の近接を検出する第１の静電容量センサと、ミシンモータの駆動を制御する駆動制御手段と、を備え、前記駆動制御手段は、縫製中に前記第１の静電容量センサがオペレータの手の近接を検出しない場合に前記ミシンモータの駆動を停止状態とすることを特徴とする。
なお、「オペレータが布に手を添えて縫製作業を行うミシン」は、例えば本縫いミシンのように、布押さえが布移動のための送り駆動を行わないミシンのことを指す。
【０００８】
請求項２記載の発明は、請求項１に記載のミシンにおいて、針板の針落ち位置周辺の所定範囲に対するオペレータの手の近接を検出する第２の静電容量センサを備え、
前記駆動制御手段は、前記第２の静電容量センサがオペレータの手の近接を検出した場合にミシンモータの駆動を停止又は所定の回転速度に減速させることを特徴とする。
【０００９】
請求項３記載の発明は、請求項２に記載のミシンにおいて、前記第２の静電容量センサがオペレータの手の近接を検出した場合にミシンモータの回転速度を所定の回転数に停止するか減速するかを設定する設定手段を備えることを特徴とする。
【００１０】
請求項４記載の発明は、請求項２又は３に記載のミシンにおいて、前記第１の静電容量センサによるオペレータの手の近接の検出がされない場合に、前記第１の静電容量センサによってオペレータの手の近接の検出がされないことをオペレータに報知する第１の報知手段を備えることを特徴とする。
【００１１】
請求項５記載の発明は、請求項２から４のいずれかひとつに記載のミシンにおいて、前記第２の静電容量センサによるオペレータの手の近接の検出がされた場合に、前記第２の静電容量センサによってオペレータの手の近接の検出がされたことをオペレータに報知する第２の報知手段を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１記載の発明によれば、ミシンベッド上面に対するオペレータの手の近接を検出する第１の静電容量センサがオペレータの手の近接を検出しない場合には、駆動制御手段はミシンモータの駆動を停止状態とする。なお、ここで言う停止状態とは、非縫製時に縫製を開始しないで停止状態を維持する場合と縫製時に停止させる場合の双方を含む意味である。また、このとき、駆動制御手段はミシンモータの駆動を自動的に停止させる。つまり、オペレータは縫製物から手を離すだけでミシンを停止させることができる。これによって、従来技術によるミシンの動作スイッチの操作時にオペレータは布から手を離さなければならないためにミシンを停止するまでの間は縫製が継続してしまい、布に意図しない縫製が行われてしまうといった問題点を解消できる。加えて、従来技術によるミシンの足踏み式のコントローラから足を離すことでミシンを停止させる場合に咄嗟にコントローラから足を離す動作によってオペレータが姿勢を崩す可能性があるといった問題点を解消できる。よって、オペレータはより快適にミシンを使用することができ、ミシンの操作性がより大幅に向上する。
また、オペレータがミシンの操作をしていない場合に何らかの理由で意図せずミシンを動作させるスイッチやコントローラの類がミシンを動作させる状態になってしまった場合であっても、第１の静電容量センサがミシンベッド上面に対するオペレータの手の近接を検出しない限りミシンの動作が行われることはない。よって、オペレータの操作の有無に関らずミシンが不要に駆動してしまうことがあるといった問題点を解消でき、ミシンの信頼性が大幅に向上する。
また、オペレータの手の近接の検出に静電容量センサを用いるので、誘電体としてのオペレータの手の近接を好適に検出できると共に、絶縁体としての布の近接は検出しない。よって、重量や押圧力によって物の有無を検出する機械的なスイッチや、光の遮蔽の有無等によって物の有無を検出する光学的なスイッチ等を用いた場合に発生しうる、オペレータの手と布とを区別できないことに起因する誤検出を防止することができる。よってより好適にオペレータの手の近接を検出でき、ミシンの信頼性がより大幅に向上する。
【００１３】
請求項２記載の発明によれば、針板の針落ち位置周辺の所定範囲に対するオペレータの手の近接を検出する第２の静電容量センサがオペレータの手の近接を検出した場合に、駆動制御手段はミシンモータの駆動を停止させることが可能となる。これによって、オペレータの手が不注意で動作する縫い針に近接した場合に、ミシンの動作を停止させることができ、ミシンの信頼性がより大幅に向上する。
さらに、針板の針落ち位置周辺の所定範囲に対するオペレータの手の近接を検出する第２の静電容量センサによってオペレータの手の近接が検出された場合に、駆動制御手段はミシンモータの駆動を減速させることが可能となる。これによって、オペレータがより細かな縫いを行う際に意図的に針落ち位置近くに手を添えて布を操作すると共にミシンを減速動作させることでより精密に細かな縫製を行うことができ、ミシンの操作性がより大幅に向上する。また、針落ち位置周辺にオペレータが手を移動させると自動的に縫製速度が減速するので、細かい縫いを行うとき等に意図的に縫製速度を下げるスイッチとして応用することが可能となる。よって、縫製速度のコントロールが容易となり、ミシンの操作性がより大幅に向上する。
さらに、請求項１と同様に、オペレータの手の近接の検出に静電容量センサを用いるので、誘電体としてのオペレータの手の近接を好適に検出できると共に、絶縁体としての布の近接は検出しない。よって、重量や押圧力によって物の有無を検出する機械的なスイッチや、光の遮蔽の有無等によって物の有無を検出する光学的なスイッチ等を用いた場合に発生しうる、オペレータの手と布とを区別できないことに起因する誤検出を防止することができる。よってより好適にオペレータの手の近接を検出でき、ミシンの信頼性がより大幅に向上する。
【００１４】
請求項３記載の発明によれば、設定手段によって第２の静電容量センサがオペレータの手の近接を検出した場合にミシンモータの回転速度を所定の回転数に減速するか停止するかを設定可能になる。これによって、針落ち位置近くにオペレータの手が位置した場合のミシンの動作について、減速動作を行わせるか停止させるかを選択可能になる。よって、細かな縫いを行うときはミシンモータの回転速度を所定の回転数に減速するよう設定することで縫いを行いやすくし、そうでない場合はミシンモータを停止するよう設定することで不注意で針落ち位置の近傍へオペレータの手が位置した際のミシンの緊急停止を行うようにすることが可能となる。よって、より柔軟なミシンの運用が可能となり、ミシンの操作性がより大幅に向上する。
【００１５】
請求項４記載の発明によれば、第１の報知手段によって第１の静電容量センサによってオペレータの手の近接の検出がされないことが報知される。これによって、オペレータがミシンベッド上面から手を離したこと即ち布から手を離したことによりミシンが停止した場合、オペレータはミシンが停止した理由を知ることが可能となる。よって、オペレータはミシンの動作を再開させるための操作すなわち布に手を添える作業に速やかに移ることができ、ミシンの操作性がより大幅に向上する。
【００１６】
請求項５記載の発明によれば、第２の報知手段によって第２の静電容量センサによってオペレータの手の近接の検出がされたことが報知される。これによって、オペレータが意図せず針落ち位置付近に手を移動させたことによってミシンが停止あるいは減速した場合、オペレータは停止あるいは減速した理由を知ることが可能となる。よって、オペレータはミシンの動作を通常に戻すための操作すなわちオペレータの手が針落ち位置近傍に位置しないようにするよう速やかに移ることができ、ミシンの操作性がより大幅に向上する。
また、細かな縫いを行う場合等にオペレータの手が意図的に針落ち位置近傍に位置する場合は、ミシンが正しくオペレータの手の位置を検出していることを第２の報知手段によって確認できる。よって、オペレータはミシンの動作を容易に確認することができ、ミシンの操作性がより大幅に向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
（本発明のミシンの一実施形態の全体構成）
以下、図を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
本発明によるミシンの制御装置２０を備えたミシン１００は、ミシンベッド上面に布を乗せ、オペレータＨ（図７参照）が手Ｈａ（図７参照）で布Ｋ（図７参照）を押えながら布送りすることで縫製を行うミシン（例えば本縫いミシン等）である。
図１は本発明によるミシン１００の制御装置２０とその周辺接続機器とを示すブロック図である。図２はミシン１００の側面図である。図３はミシン１００のミシンベッド部２の上面部１０を示す平面図である。
【００１８】
図１及至図３に示すように、ミシン１００は、ミシン１００の各種の動作制御を行う制御装置２０と、第１の静電容量センサ検出部１１及び第２の静電容量センサ検出部１２に対するオペレータＨの手Ｈａの近接の検出の有無に応じて出力値を切り替える静電容量スイッチ３０と、ミシン１００の動作の開始（ＯＮ）／停止（ＯＦＦ）を切替可能に設定する起動停止スイッチ４１と、ミシン１００の縫製速度を変更可能に調整する速度調整ボリューム４２と、第２の静電容量センサ検出部１２に対するオペレータＨの手Ｈａの近接が検出された場合のミシンの停止（ＯＦＦ）／減速動作（ＬＯＷ）を切替可能に設定する針近傍動作設定スイッチ４３と、制御装置２０の制御に基づいて回転するミシンモータ５０と、制御装置２０の制御に基づいて表示を行う表示装置６０と、を備えている。
【００１９】
また、図２及び図３に示すように、ミシン１００は、ミシンベッド部２の上面部１０に設けられて縫い針１ａが貫通可能な針穴が設けられた穴部１３と、ミシンアーム部３に設けられて縫い針１ａを保持して針穴に対して上下動する針棒１と、を備えている。また、ミシンベッド部２の上面部１０には少なくとも、穴部１３の周囲を除いた上面部１０の全体においてオペレータＨの手Ｈａの近接を検出する第１の静電容量センサ検出部１１と、図示しない針板の穴部１３の周囲においてオペレータＨの手Ｈａの近接を検出する第２の静電容量センサ検出部１２とが設けられている。なお、第１の静電容量センサ検出部１１及び第２の静電容量センサ検出部１２の詳細については後述する。
【００２０】
また、図示しないが、ミシン１００は少なくともミシンアーム部３の延設方向に配接されてミシンモータ５０の駆動によって回転する主軸と、主軸と針棒１とを連結して主軸の回転を針棒の上下動運動に変換して針棒１に伝達する上下動機構と、を有する。オペレータＨによってミシン１００が動作するよう操作されると、制御部２０の制御によってミシンモータ５０が回転する。ミシンモータ５０の回転は主軸を回転させ、上下動機構を介して針棒１を上下動させる。かようにして周知のようにミシン１００による縫製作業が行われる。
【００２１】
（制御装置及び周辺接続機器）
次に、ミシン１００の制御装置２０と、制御装置２０に接続された周辺接続機器について詳細に説明する。
図３に示すように、制御装置２０は少なくとも、ミシン１００の制御に関する各種の演算処理を行うＣＰＵ２１と、ミシン１００の制御に関する各種のプログラム及びデータを記憶するＲＯＭ２２と、ＣＰＵ２１の演算処理に伴う変数を格納するＲＡＭ２３と、ミシン１００の制御においてオペレータＨに設定された設定値等を記憶するＥＥＰＲＯＭ２４と、制御装置２０に対して各種の関連機器を接続可能な入出力インターフェイス２５と、を有する。なお、ＥＥＰＲＯＭ２４は書き換え可能な不揮発性の記憶装置であり、ミシン１００の電源が切られても記憶の内容を保持する。
【００２２】
また、入出力インターフェイス２５には、静電容量スイッチ３０が電気的に接続されている。静電容量スイッチ３０は少なくとも、上述の第１の静電容量センサ検出部１１に対するオペレータＨの手Ｈａの近接を検出する第１の静電容量センサ３１と、上述の第２の静電容量センサ検出部１２に対するオペレータＨの手Ｈａの近接を検出する第２の静電容量センサ３２と、第１の静電容量センサ３１及び第２の静電容量センサ３２の出力に基づくスイッチの入切を制御装置２０に出力する静電容量検出回路３３と、を備えている。静電容量検出回路３３は、制御装置２０の入出力インターフェイス２５に接続されている。
静電容量スイッチ３０の詳細については後述する。
【００２３】
また、静電容量スイッチ３０の他に、入出力インターフェイス２５には少なくとも、起動停止スイッチ４１と、速度調整ボリューム４２と、針近傍動作設定スイッチ４３と、ミシンモータ５０を駆動する駆動回路５１と、表示装置６０に表示内容を出力する表示回路６１と、が電気的に接続されている。
【００２４】
なお、速度調整ボリューム４２によるミシン１００の縫製速度は、主軸の回転速度に照らして停止(0[rpm])、最低速度(50[rpm])、通常速度〜最高速度(150〜1500[rpm])に設定可能となっている。また、通常速度〜最高速度は無段階に設定変更が可能となっている。また、速度調整ボリュームはオペレータＨが手Ｈａを布Ｋに添えたまま操作を行える形態であること（例えば足踏み式のコントローラ等）が望ましい。
なお、上述の速度調整ボリュームによるミシン１００の縫製速度は一例であり、他の数値を用いても構わないことは言うまでもない。
【００２５】
（静電容量スイッチ）
次に、静電容量スイッチ３０について詳細に説明する。
図４は静電容量スイッチ３０の構成を示すブロック図である。図５はプリント配線板１０ｂを構成する各面を示す説明図である。なお、図５（ａ）は検出パターン面１０ｂＡ、図５（ｂ）はＧＮＤ面１０ｂＢ、図５（ｃ）は第１の配線面１０ｂＣ、図５（ｄ）は第２の配線面１０ｂＤを示す。図６はプリント配線板１０ｂを構成する各面の重なりと配線とを説明する説明図である。
【００２６】
図４及び図５（ａ）、図５（ｄ）に示すように、第１の静電容量センサ３１は、穴部１３の周囲を除いたプリント配線板１０ｂの検出パターン面１０ｂＡの全体を覆うように配線された電極３１ａ，３１ｂと、第１の静電容量センサ３１と静電容量検出回路３３とを接続するコネクタ３１ｃとを有する。電極３１ａ，３１ｂは互いに接触することなく平行に配線されている。つまり、電極３１ａ，３１ｂは上述の図１及び図２に示す第１の静電容量センサ検出部１１をカバーするように配線されている。電極３１ａ，３１ｂは図５（ａ）のように互いの配線が接触せず噛み合うように配線することで、第１の静電容量センサ検出部１１のように広範囲な面積をひとつの静電容量センサでカバーすることが可能となる。
第２の静電容量センサ３２は、プリント配線板１０ｂの穴部１３の周囲を覆うように配線された電極３２ａ，３２ｂと、第２の静電容量センサ３２と静電容量検出回路３３とを接続するコネクタ３２ｃとを有する。電極３２ａ，３２ｂは互いに接触することなく平行に配線されている。つまり、電極３２ａ，３２ｂは上述の図１及び図２に示す第２の静電容量センサ検出部１２をカバーするように配線されている。電極３２ａ，３２ｂは図５（ａ）に示すようにスパイラル状に平行線を施すことで、第２の静電容量センサ検出部１２にオペレータＨの手Ｈａが近接したことを好適に検出可能となる。
【００２７】
また、図５及び図６に示すように、プリント配線板１０ｂは検出パターン面１０ｂＡ、ＧＮＤ面１０ｂＢ、第１の配線面１０ｂＣ、第２の配線面１０ｂＤが重なった構成となっている。検出パターン面１０ｂＡは上述のように電極３１ａ，３１ｂ，３２ａ，３２ｂが配線された配線基板である。ＧＮＤ面１０ｂＢは絶縁体からなり、検出パターン面１０ｂＡと第１の配線面１０ｂＣの間との間でショートが起こることのないように設けられている。第１の配線面１０ｂＣ及び第２の配線面１０ｂＤは電極３１ａ，３１ｂ，３２ａ，３２ｂの終端をそれぞれのコネクタ３１ｃ，３２ｃへと導く配線基板である。つまり、プリント配線板１０ｂは所謂四層基板である。なお、コネクタ３１ｃ，３２ｃは第２の配線面１０ｂＤに設けられ、第２の配線面１０ｂＤの下面部の所定位置から図示しない配線を介して静電容量検出回路３３と電気的に接続されている。
【００２８】
また、図４に示すように、プリント配線板１０ｂの上面部には絶縁板１０ａが設けられている。絶縁板１０ａは、上面部の表面が滑らかで、かつ、静電容量センサ３１，３２の電極３１ａ，３１ｂ，３２ａ，３２ｂ間の電荷の変位を妨げない素材（例えばアクリルやポリエチレンテレフタラート等）からなる。
【００２９】
静電容量検出回路３３は、一定周期の短径波を発する発振器３３ａ，３３ｄと、発振器３３ａの短径波を増幅すると共にコネクタ３１ｃを介して電極３１ａに増幅後の短径波を供給するアンプ３３ｂと、発振器３３ｄの短径波を増幅すると共にコネクタ３２ｃを介して電極３２ａに増幅後の短径波を供給するアンプ３３ｅと、第１の静電容量センサ３１の静電容量の変化を電圧として検出して制御装置２０に出力する第１の検出器３３ｃと、第２の静電容量センサ３２の静電容量の変化を電圧として検出して制御装置２０に出力する第２の検出器３３ｆと、を備える。
【００３０】
（静電容量スイッチの動作原理）
次に、静電容量スイッチ３０の動作原理について詳細に説明する。
図７はオペレータＨの手Ｈａがミシンベッド部２の上面部１０の近傍に位置した場合を示す説明図である。図８はミシンベッド部２の上面部１０に対するオペレータＨの手Ｈａの距離と、第１の検出器３３ｃ（第２の検出器３３ｆ）が検出する電圧値との関係を示すグラフである。
【００３１】
発振器３３ａ（３３ｄ）からアンプ３３ｂ（３３ｅ）を介して発せられる短径波は、静電容量センサ３１（３２）の電極３１ａ（３２ａ）に供給される。これによって、静電容量センサ３１（３２）に電荷が蓄えられた状態となる。このとき第１の静電容量センサ３１（第２の静電容量センサ３２）に蓄えられた電荷の量すなわち静電容量は第１の検出器３３ｃ（第２の検出器３３ｆ）によって電圧値として検出される。また、このとき電極３１ａ（３２ａ）と電極３１ｂ（３２ｂ）との間には電界Ｆが生じている。
【００３２】
オペレータＨの手Ｈａが図１及び図２に示す第１の静電容量センサ検出部１１（第２の静電容量センサ検出部１２）の近傍にある場合、電極３１ａ（３２ａ）と電極３１ｂ（３２ｂ）の間の電界Ｆの電荷の一部ＣがオペレータＨの手Ｈａを介してリークする。つまりオペレータＨの身体が誘電体となって当該静電容量センサに蓄えられた電荷の一部Ｃが流れ出す。これによって当該静電容量センサの静電容量が変化し、第１の検出器３３ｃ（第２の検出器３３ｆ）に電圧値の変化として検出される。なお、オペレータＨの身体を通じて流れ出た電荷の一部ＣはオペレータＨ自身の静電容量として蓄えられると共に、床や手Ｈａ以外のミシン１００に対する接触箇所等からミシン１００に戻る。
【００３３】
つまり、ミシンベッド部２の上面部１０に設けられた第１の静電容量センサ検出部１１（第２の静電容量センサ検出部１２）に対するオペレータＨの手Ｈａの近接は、第１の静電容量センサ３１（第２の静電容量センサ３２）の静電容量の変位として第１の検出器３３ｃ（第２の検出器３３ｆ）に検出される。
また、このとき、第１の検出器３３ｃ（第２の検出器３３ｆ）が検出する静電容量の変位すなわち電圧値の変位は、図８に示すグラフのようにミシンベッド部２の上面部１０に対するオペレータＨの手Ｈａの距離と所定の関係を有する。つまり、オペレータＨの手Ｈａが所定の距離Ｌ１までミシンベッド部２の上面部１０に近づいた場合の電圧値Ｖ１を基準値として、ミシンベッド部２の上面部１０に対するオペレータＨの手Ｈａの近接の有無を判別することが可能となる。
なお、上述の基準値となる電圧値Ｖ１は静電容量検出回路３３及び制御装置２０の設定により調整可能であることは言うまでもない。
【００３４】
なお、第１の静電容量センサ検出部１１及び第２の静電容量センサ検出部１２として用いられている静電容量センサは既知のものである。ミシンベッド部２の上面部１０に対するオペレータＨの手Ｈａの近接を静電容量センサによって検出することにより、布Ｋ越しでミシンベッド部２の上面部１０にオペレータＨの手Ｈａが近接した場合であっても好適にオペレータＨの手Ｈａの近接を検出することが可能になる。また、一般的に布Ｋは静電容量センサの電極間に生じた電界の電位をほとんど変位させない絶縁体であるので、オペレータＨの手Ｈａと縫製物としての布Ｋとを誤検出する恐れはほとんどない。
【００３５】
静電容量検出回路３３の第１の検出器３３ｃ（第２の検出器３３ｆ）は、上述の基準値に基づいてオペレータＨの手Ｈａの近接の有無を判別し、制御装置２０にオペレータＨの手Ｈａの近接の有無を示す出力値を出力する。制御装置２０は第１の検出器３３ｃの出力に基づいて第１の静電容量センサ３１によるオペレータＨの手Ｈａの近接の検出の有無を判別し、第２の検出器３３ｆの出力に基づいて第２の静電容量センサ３２によるオペレータＨの手Ｈａの近接の検出の有無を判別する。
【００３６】
（制御装置によるミシンの動作制御）
次に、制御装置２０によるミシン１００の動作制御について詳細に説明する。
制御装置２０は、起動停止スイッチ４１がＯＮの場合、速度調整ボリューム４２の示す縫製速度に従ってミシンモータ５０を駆動することでミシン１００による縫製動作を行わせる。
このとき、静電容量スイッチ３０の第１の静電容量センサ３１がオペレータＨの手Ｈａの近接を検出していなかった場合、制御装置２０はミシン１００を停止させるよう制御する。即ち、第１の静電容量センサ検出部１１の近傍にオペレータＨの手Ｈａが位置していない場合、ミシン１００は動作しない。よって制御装置２０は「駆動制御手段」として機能する。
また、このとき制御装置２０は、ミシンベッド部２の上面部１０にオペレータＨの手Ｈａが位置していない旨を示すメッセージを表示装置６０に表示させる。よって、表示装置６０は「第１の報知手段」として機能する。
【００３７】
また、静電容量スイッチ３０の第２の静電容量センサ３２がオペレータＨの手Ｈａの近接を検出している場合、制御装置２０は針近傍動作設定スイッチ４３の設定に従ってミシン１００を動作させる。針近傍動作設定スイッチ４３の設定がＯＦＦの場合、第２の静電容量センサ３２がオペレータＨの手Ｈａの近接を検出すると、制御装置２０はミシン１００を停止させるよう制御する。針近傍動作設定スイッチ４３の設定がＬＯＷの場合、制御装置２０は速度調整ボリューム４２の示す縫製速度に関らずミシン１００を最低速度で動作させる。即ち、第２の静電容量センサ検出部１２の近傍にオペレータＨの手Ｈａが位置している場合、ミシン１００は針近傍動作設定スイッチ４３の設定に従って動作する。よって制御装置２０は「駆動制御手段」として機能する。また、針近傍動作設定スイッチ４３は「設定手段」として機能する。
また、このとき制御装置２０は、穴部１３の近傍にオペレータＨの手Ｈａが位置している旨を示すメッセージを表示装置６０に表示させる。よって、表示装置６０は「第２の報知手段」として機能する。
なお、第２の静電容量センサ３２がオペレータＨの手Ｈａの近接を検出している場合であっても、第１の静電容量センサ３１がオペレータＨの手Ｈａの近接を検出していない場合は、制御装置２０はミシン１００を停止させるよう制御する。即ち、ミシン１００は動作しない。
【００３８】
つまり、ミシン１００は、起動停止スイッチ４１がＯＮであり、かつ、第１の静電容量センサ検出部１１の近傍にオペレータＨの手Ｈａが位置しており、かつ、第２の静電容量センサ検出部１２の近傍にオペレータＨの手Ｈａが位置していない場合において、速度設定ボリューム４２の示す縫製速度で縫製動作が行われるよう制御装置２０によって制御される。
また、起動停止スイッチ４１がＯＦＦの場合、ミシン１００は動作しないよう制御装置２０によって制御される。
【００３９】
なお、上述の制御装置２０による各種制御はＲＯＭ２２に記憶された縫製プログラムに定義されており、ＣＰＵ２１によって実行処理される。また、針近傍動作設定スイッチ４３による設定（ＯＦＦ又はＬＯＷ）は、ＥＥＰＲＯＭ２４に記憶されており、ミシン１００の電源が切られた後に再度電源が投入された場合であっても直前の設定が保持されるようになっている。
【００４０】
（ミシンの動作）
次に、ミシン１００の動作について、図９のフロー図に従って詳細に説明する。
ミシン１００の制御装置２０はまず、起動停止スイッチ４１の設定を読み込む（ステップＳ１）。このとき、起動停止スイッチ４１がＯＦＦの場合（ステップＳ２：ＮＯ）、制御装置２０はミシン１００を停止させる（ステップＳ３）。
【００４１】
起動停止スイッチ４１がＯＮの場合（ステップＳ２：ＹＥＳ）、制御装置２０は速度調整ボリューム４２の設定を読み込む（ステップＳ４）。このとき、速度調整ボリューム４２の設定が停止の場合（ステップＳ５：ＹＥＳ）、制御装置２０はステップＳ１の処理に戻る。
そうでない場合（ステップＳ５：ＮＯ）、制御装置２０は第１の検出器３３ｃの出力値を読み込む（ステップＳ６）。
【００４２】
次に、制御装置２０は、ステップＳ６の出力値に基づいて、第１の静電容量センサ検出部１１にオペレータＨの手Ｈａが近接しているかどうか判定する（ステップＳ７）。オペレータＨの手Ｈａの近接が検出されない場合（ステップＳ７：ＮＯ）、制御装置２０はミシンを停止させ（ステップＳ８）、停止理由を報知するメッセージを表示装置６０に表示させる（ステップＳ９）。なお、ステップＳ７の判定は手Ｈａが検出されなくなって所定時間が経過してから検出なしとしてもよい。これにより通常の縫製作業でたまたま一瞬だけ手が離れた場合にまでモータ停止制御を行わないで済む。
オペレータＨの手Ｈａの近接が検出された場合（ステップＳ７：ＹＥＳ）、制御装置２０は第２の検出器３３ｆの出力値を読み込む（ステップＳ１０）。
【００４３】
次に、制御装置２０は、ステップＳ１０の出力値に基づいて、第２の静電容量センサ検出部１２にオペレータＨの手Ｈａが近接していないかどうか判定する（ステップＳ１１）。オペレータＨの手Ｈａの近接が検出されない場合（ステップＳ１１：ＮＯ）、制御装置２０は速度調整ボリューム４２の設定に従った縫製速度でミシン１００が動作するようミシンモータ５０を制御する（ステップＳ１２）。その後、制御装置２０はステップＳ１の処理に戻る。
オペレータＨの手Ｈａの近接が検出された場合（ステップＳ１１：ＹＥＳ）、制御装置２０は針近傍動作設定スイッチ４３の設定を読み込む（ステップＳ１３）。針近傍動作設定スイッチ４３の設定が停止（ＯＦＦ）の場合（ステップＳ１４：ＯＦＦ）、制御装置２０はミシンを停止させ（ステップＳ８）、停止理由を報知するメッセージを表示装置６０に表示させる（ステップＳ９）。その後、制御装置２０はステップＳ１の処理に戻る。
針近傍動作設定スイッチ４３の設定が減速（ＬＯＷ）の場合（ステップＳ１４：ＬＯＷ）、制御装置２０はミシン１００の縫製速度が最低速度となるようミシンモータ５０を制御し（ステップＳ１５）、最低速度で動作する理由を報知するメッセージを表示装置６０に表示させる（ステップＳ１６）。その後、制御装置２０はステップＳ１の処理に戻る。
なお、ステップＳ１１の判定は手Ｈａが所定時間以上検出され続けた場合に検出があったものとしてもよい。これにより通常の縫製作業でたまたま一瞬だけ手が針穴近傍をかすめた場合にまでモータ停止制御を行わないで済む。
【００４４】
なお、上述の処理においては、各種の設定及び出力値によってフローチャートに分岐が発生する直前で当該分岐条件となる設定及び出力値を読み込んでいるが、当該当該分岐条件となる設定及び出力値の読み込みは分岐発生前の任意のタイミングであればよい。例えば制御装置２０はまず全ての設定及び出力値を読み込んでから処理するようにしてもよい。
また、ステップＳ９において行われる停止理由を報知するメッセージの表示内容は、ミシン１００の停止原因別に行われる。つまり、第１の検出器３３ｃによるオペレータＨの手Ｈａの近接が検出されないためにミシン１００が停止した場合は、例えば「布に手が添えられていません」等のメッセージが表示される。また、第２の検出器３３ｃによるオペレータＨの手Ｈａの近接が検出されたためにミシン１００が停止した場合は、例えば「手が針穴に近すぎます」等のメッセージが表示される。
【００４５】
（上述の実施の形態によるミシンの効果）
上述の実施の形態によれば、第１の静電容量センサ３１が第１の静電容量センサ検出部１１に対するオペレータＨの手Ｈａの近接を検出しない場合、制御装置２０はミシンモータ５０の駆動を自動的に停止させる。つまり、オペレータＨは縫製物Ｋから手Ｈａを離すだけでミシン１００を停止させることができる。これによって、従来技術によるミシンの動作スイッチの操作時にオペレータは布から手を離さなければならないためにミシンを停止するまでの間は縫製が継続してしまい、布に意図しない縫製が行われてしまうといった問題点を解消できる。加えて、従来技術によるミシンの足踏み式のコントローラから足を離すことでミシンを停止させる場合に咄嗟にコントローラから足を離す動作によってオペレータが姿勢を崩す可能性があるといった問題点を解消できる。よって、オペレータＨはより快適にミシン１００を使用することができ、ミシンの操作性がより大幅に向上する。
また、オペレータＨがミシン１００の操作をしていない場合に何らかの理由で意図せず起動停止スイッチ４１及び速度調整ボリューム４２がミシンを動作させる設定になってしまった場合であっても、第１の静電容量センサ３１が第１の静電容量センサ検出部１１に対するオペレータＨの手Ｈａの近接を検出しない限り、ミシン１００の動作が行われることはない。よって、オペレータＨの操作の有無に関らずミシン１００が不要に駆動してしまうことがあるといった問題点を解消でき、ミシンの信頼性が大幅に向上する。
【００４６】
また、針近傍動作設定スイッチ４３の設定を停止（ＯＦＦ）とした場合、オペレータＨの手Ｈａが穴部１３に近接し過ぎた場合はミシン１００の動作を停止させることができる。これによって、オペレータＨの手Ｈａが不注意で動作する縫い針１ａに近接した場合に、ミシンの動作を停止させることができ、ミシンの信頼性がより大幅に向上する。
さらに、針近傍動作設定スイッチ４３の設定を減速（ＬＯＷ）とした場合、オペレータＨの手Ｈａが穴部１３に近接した場合はミシン１００の動作速度を最低速度にすることができる。よってオペレータＨがより細かな縫いを行う際に穴部１３近くに手Ｈａを添えて布Ｋを精密に操作すると共にミシン１００を減速動作させることでより正確に細かな縫製を行うことができ、ミシンの操作性がより大幅に向上する。また、第２の静電容量センサ検出部１２にオペレータＨが手Ｈａを近接させると自動的に縫製速度が減速するので、細かい縫いを行うとき等に意図的に縫製速度を下げるスイッチとして応用することが可能となる。よって、縫製速度のコントロールが容易となり、ミシンの操作性がより大幅に向上する。
さらに、オペレータＨの手Ｈａの近接の検出に静電容量センサを用いるので、誘電体としてのオペレータＨの手Ｈａの近接を好適に検出できると共に、絶縁体としての布Ｋの近接は検出しない。よって、重量や押圧力によって物の有無を検出する機械的なスイッチや、光の遮蔽の有無等によって物の有無を検出する光学的なスイッチ等を用いた場合に発生しうる、オペレータの手と布Ｋとを区別できないことに起因する誤検出を防止することができる。よってより好適にオペレータＨの手Ｈａの近接を検出でき、ミシンの信頼性がより大幅に向上する。
【００４７】
さらに、針近傍動作設定スイッチ４３によって第２の静電容量センサ３２がオペレータの手の近接を検出した場合にミシン１００の動作を最低速度にするかミシン１００を停止するかを設定可能になる。よって、細かな縫いを行うときはミシン１００が最低速度で動作するよう（ＬＯＷ）設定することで縫いを行いやすくし、そうでない場合はミシン１００を停止するよう（ＯＦＦ）設定することで不注意で針落ち位置近傍へオペレータＨの手Ｈａが位置した際のミシン１００の緊急停止を行うようにすることが可能となる。よって、より柔軟なミシン１００の運用が可能となり、ミシンの操作性がより大幅に向上する。
【００４８】
さらに、表示装置６０は第１の静電容量センサ３１によってオペレータの手の近接の検出がされないためにミシン１００が停止したことを報知する。これによって、オペレータＨがミシンベッド部２の上面部１０から手Ｈａを離したこと即ち布Ｋから手を離したことによりミシン１００が停止した場合、オペレータＨはミシン１００が停止した理由を知ることが可能となる。よって、オペレータＨはミシン１００の動作を再開させるための操作すなわち布Ｋに手Ｈａを添える作業に速やかに移ることができ、ミシンの操作性がより大幅に向上する。
【００４９】
さらに、表示装置６０は第２の静電容量センサ３２によってオペレータの手の近接の検出がされたためにミシン１００が停止又は最低速度で動作したことを報知する。これによって、オペレータＨが意図せず針落ち位置付近に手Ｈａを移動させたことによってミシン１００が停止又は最低速度で動作した場合、オペレータＨはミシン１００が停止又は最低速度で動作した理由を知ることが可能となる。よって、オペレータＨはミシン１００の動作を速度調整ボリューム４２の設定による縫製速度による動作に戻すための操作すなわちオペレータＨの手Ｈａが第２の静電容量センサ検出部１２に位置しないようにするよう速やかに移ることができ、ミシンの操作性がより大幅に向上する。
また、細かな縫いを行う場合等にオペレータＨの手Ｈａが意図的に針落ち位置近傍に位置する場合は、ミシン１００が正しくオペレータＨの手Ｈａの位置を検出していることを表示装置６０によって確認できる。よって、オペレータＨはミシン１００の動作を容易に確認することができ、ミシンの操作性がより大幅に向上する。
【００５０】
（その他）
なお、上述の実施の形態では表示装置６０にメッセージを表示することによってオペレータＨに対して報知を行っているが、オペレータＨに対してミシン１００の動作の状況が通知できればよく、その方法は上述の実施の形態に限定されない。例えば音声による報知や、ミシンの動作状況を示す各種のランプを点灯／消灯することによる報知等によって行ってもよい。
また、制御装置２０はソフトウェア処理によってミシン１００の各種動作を制御しているが、専用の装置やアナログ回路によって同様の機能を行うようにしてもよい。
【００５１】
また、第１の静電容量センサ検出部１１及び第２の静電容量センサ検出１２の配接位置及び範囲は上述に限らず、針穴の位置やミシンベッド部の上面部の面積等に応じて好適な配接位置及び範囲に変更してよいことは言うまでもない。
【００５２】
また、第１の静電容量センサと第２の静電容量センサは独立した２つのセンサに限らず、近接位置を検出可能なひとつの静電容量センサを用いて、針周囲の所定範囲とそれ以外の範囲とを識別することで第１の静電容量センサ及び第２の静電容量センサとして機能させる構成としてもよい。
さらに、その場合は第２の静電容量センサとしての針周囲の範囲よりも広い針周囲の新たな範囲を設定し、第２の静電容量センサとしての針周囲の範囲でオペレータの手の近接が検出された場合はミシンモータを停止状態とし、針周囲の範囲の外側の新たな範囲でオペレータの手の近接が検出された場合はミシンモータを所定の速度に減速する制御を行ってもよい。その場合、新たな範囲を設定することで、第２の静電容量センサとしての針周囲の範囲にオペレータの手が位置している場合は、手が針穴に近接しすぎていることの警告となることに加えて、精密な縫いを行いたい場合には針周囲の範囲の外側の新たな範囲でオペレータの手の近接が検出されるようオペレータが意識することで静電容量センサの検出に起因するミシンモータの減速制御を積極的に活用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明によるミシンの制御装置とその周辺接続機器とを示すブロック図である。
【図２】ミシンの側面図である。
【図３】ミシンのミシンベッド部の上面部を示す平面図である。
【図４】静電容量スイッチの構成を示すブロック図である。
【図５】プリント配線板を構成する各面を示す説明図である。なお、図５（ａ）は検出パターン面、図５（ｂ）はＧＮＤ面、図５（ｃ）は第１の配線面、図５（ｄ）は第２の配線面を示す。
【図６】プリント配線板を構成する各面の重なりと配線とを説明する説明図である。
【図７】オペレータの手がミシンベッド部の上面部の近傍に位置した場合を示す説明図である。
【図８】ミシンベッド部の上面部に対するオペレータの手の距離と、第１の検出器（第２の検出器）が検出する電圧値との関係を示すグラフである。
【図９】ミシンの実際の動作における処理を示すフロー図である。
【符号の説明】
【００５４】
２  ミシンベッド部
１０  上面部
１１  第１の静電容量センサ検出部
１２  第２の静電容量センサ検出部
１３  針穴
２０  制御装置
３０  静電容量スイッチ
３１  第１の静電容量センサ
３２  第２の静電容量センサ
３３  静電容量検出回路
５０  ミシンモータ
６０  表示装置
【図１】
2009022574.tif 000003
【図２】
2009022574.tif 000004
【図３】
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【図４】
2009022574.tif 000006
【図５】
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【図６】
2009022574.tif 000008
【図７】
2009022574.tif 000009
【図８】
2009022574.tif 000010
【図９】
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