ミシン
【課題】ミシンベッド上又は加工布上に照射された基準マークの照射位置を、ユーザの所望する位置に容易に移動させることができる使い勝手のよいミシンを提供する。
【解決手段】ミシンの制御装置は、撮影手段により基準マークが撮影された画像に対して、ユーザが前記基準マークを指定して所望の方向に移動させたときの移動方向と移動量を特定する（ステップＳ２３〜Ｓ２７）。また、制御装置は、特定した移動方向と移動量に対応させて、ミシンベッド上又は加工布上に照射される基準マークの照射位置を移動させるように位置移動手段を制御する（ステップＳ２８、Ｓ２９）。
【解決手段】ミシンの制御装置は、撮影手段により基準マークが撮影された画像に対して、ユーザが前記基準マークを指定して所望の方向に移動させたときの移動方向と移動量を特定する（ステップＳ２３〜Ｓ２７）。また、制御装置は、特定した移動方向と移動量に対応させて、ミシンベッド上又は加工布上に照射される基準マークの照射位置を移動させるように位置移動手段を制御する（ステップＳ２８、Ｓ２９）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ミシンベッド上に載置される加工布を縫製する際、加工布の位置決め又は縫製模様の位置決めを行うための基準となる基準マークを照射するマーク照射手段を備えたミシンに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ミシンにより加工布を縫製する際、例えば加工布の端縁や加工布に既に形成された縫目から一定の間隔をあけて直線縫い等の縫製模様を形成したい場合がある。そこで、ミシンベッド上又は加工布上に基準マークを照射するマーキングランプをミシンに設け、直線縫い等の縫製模様の位置決め又は加工布の位置決めを、前記基準マークを利用して行うものがある。
【０００３】
例えば特許文献１の光マーキング装置は、２個のマーキングランプを用いて、加工布を直線縫いで縫製する際の始点位置と終点位置を示す十字線（基準マーク）加工布上に照射する。具体的には、光マーキング装置は、加工布の送り方向に沿って延びるフレームと、フレームの端部に固定された終点表示用のマーキングランプと、フレームに調整台を介して移動可能に設けられた始点表示用のマーキングランプとを備える。調整台がステップモータにより駆動されて移動することで、始点表示用のマーキングランプが移動する。また、光マーキング装置には、始点表示用のマーキングランプの移動量を入力するカウンタが設けられている。
【０００４】
前記カウンタは、始点表示用のマーキングランプの移動量を数値入力する為のボタンを有する入力器と、入力した移動量を表示する表示器とを備える。そして、縫製に際し、ユーザは、始点表示用のマーキングランプの移動量、即ち、始点位置と終点位置との間の距離を入力器のボタン操作で入力する。そして、入力された移動量に応じてステップモータが駆動されて、始点表示用のマーキングランプが移動する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平９−２４１７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の光マーキング装置において、基準マークの位置を変更する、即ちマーキングランプの位置を変更するには、入力器により移動量を数値入力する必要があり、手間がかかり面倒であった。また、基準マークが照射された位置を実際に目視確認する必要もあり、基準マークの照射位置が所望の位置からずれていた場合には、数値の入力作業と実際の基準マークの照射位置の確認作業とを繰返す必要があり煩雑であった。
【０００７】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ミシンベッド上又は加工布上に照射された基準マークの照射位置を、ユーザの所望する位置に容易に移動させることができる使い勝手のよいミシンを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記した目的を達成するために、本発明の請求項１のミシンは、ミシンベッド上に載置される加工布を縫製する際、加工布の位置決め又は縫製模様の位置決めを行うための基準となる基準マークを照射するマーク照射手段を備えたものであり、前記ミシンベッド上又は加工布上に照射された前記基準マークの照射位置を移動させるための位置移動手段と、前記ミシンベッド上又は加工布上に照射された前記基準マークを含む所定範囲を撮影する撮影手段と、前記撮影手段により前記基準マークが撮影された画像に対して、ユーザが前記基準マークを指定して所望の方向に移動させたときの移動方向と移動量を特定するための移動特定手段と、前記移動特定手段で特定された移動方向と移動量に対応させて、前記ミシンベッド上又は加工布上に照射される前記基準マークの照射位置を移動させるように前記位置移動手段を制御する制御手段と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
上記ミシンによれば、基準マークを含む所定範囲を撮影し、その画像に基づきユーザが基準マークを指定して所望の方向に移動させたときの移動方向と移動量を特定することができる。このため、制御手段によって、当該移動方向と移動量に対応させて基準マークの照射位置を位置移動手段により移動させることができる。これにより、基準マークの照射位置の移動について、数値の入力や移動量の確認といった従来の面倒な作業を省略して、基準マークをユーザの所望する位置に容易に移動させることができる。
【００１０】
請求項２のミシンでは、請求項１の発明において、前記撮影手段により撮影された画像を表示するディスプレイを備え、前記移動特定手段は、ユーザが、前記ディスプレイに表示された前記基準マークを指定して、当該ディスプレイ上で所望の方向へ移動させたときの前記移動方向と移動量を特定することを特徴とする。
【００１１】
請求項３のミシンでは、請求項２の発明において、前記移動特定手段は、前記ディスプレイ上に設置されたタッチパネルを備え、前記タッチパネルが、前記基準マークの指定と前記移動方向及び移動量を検知することを特徴とする。
請求項４のミシンでは、請求項２の発明において、前記移動特定手段は、ミシンに接続されたポインティングデバイスを備え、前記ポインティングデバイスにより、前記基準マークの指定と前記移動方向及び移動量の指示とを行うことを特徴とする。
【００１２】
請求項５のミシンでは、請求項１の発明において、前記移動特定手段は、前記ミシンベッド上又は加工布上に照射された前記基準マークをユーザが手指により指定した状態で、手指を所望の方向に移動させたときの移動方向と移動量を前記撮影手段の画像に基づいて算出する算出手段を備え、前記制御手段は、前記算出手段で算出された前記移動方向と移動量に基づいて、前記ミシンベッド上又は加工布上に照射される前記基準マークの照射位置を、ユーザの手指の移動に対応して移動させるように前記位置移動手段を制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１のミシンによれば、基準マークを含む所定範囲を撮影し、その画像に基づきユーザが基準マークを指定して所望の方向に移動させたときの移動方向と移動量を特定することができる。このため、制御手段によって、当該移動方向と移動量に対応させて基準マークの照射位置を位置移動手段により移動させることができる。これにより、基準マークの照射位置の移動について、数値の入力や移動量の確認といった従来の面倒な作業を省略して、基準マークをユーザの所望する位置に容易に移動させることができる。
【００１４】
請求項２のミシンによれば、請求項１の発明の効果に加え、ユーザは、ディスプレイに表示された基準マークを指定して当該ディスプレイ上で所望の方向へ移動させることで、位置移動手段により基準マークの照射位置を移動させることができる。従って、ディスプレイの表示を利用して、基準マークの移動させる為の入力操作を簡単に行ことができる。
【００１５】
請求項３のミシンによれば、請求項２の発明の効果に加え、ユーザは、ディスプレイ上のタッチパネルを手指で直接操作することで、基準マークを所望の照射位置に簡単に移動させることができ、利便性を向上させることができる。
請求項４のミシンによれば、請求項２の発明の効果に加え、ポインティングデバイスとして例えばマウスを用いることができ、基準マークの移動指示を入力するための操作を容易に行うことができる。
【００１６】
請求項５のミシンによれば、請求項１の発明の効果に加え、ミシンベッド上又は加工布上に照射された基準マークをユーザが手指により直接指定した状態で、手指を所望の方向に移動させたとき、その移動方向と移動量が撮影手段の画像に基づき算出される。これにより、制御手段によって、当該移動方向と移動量に対応させて基準マークの照射位置を位置移動手段により移動させることができる。よって、基準マークの移動指示を、ユーザの手指の移動に対応して直接行うことができ、使い勝手のよいものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１実施形態を示すミシンの外観斜視図
【図２】アーム部の左端部と共に示す押え足近傍部の拡大斜視図
【図３】ディスプレイの表示画面の一例を示す図
【図４】電気的構成を示すブロック図
【図５】基準マークの照射に係る全体の処理の流れを示すフローチャート
【図６】タッチパネルにおけるタッチ操作に基づいて、基準マークを移動させる場合の処理流れを示すフローチャート
【図７】本発明の第２実施形態を示す図３相当図
【図８】本発明の第３実施形態を示すものであり、ミシンベッド上の基準マークに直接触れるようにして基準マークを移動させる場合の処理流れを示すフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１８】
＜第１実施形態＞
以下、本発明を家庭用ミシン（以下、ミシンＭと称す）に適用した第１実施形態について、図１〜図６を参照しながら説明する。
図１において、ミシンＭは、左右方向に延びるベッド部１と、ベッド部１の右端部から上方に立上がる脚柱部２と、脚柱部２の上部からに左方に延びるアーム部３とを一体に備えて構成されている。アーム部３の先端部は、頭部３ａとされている。アーム部３内には、ミシン主軸（図示せず）が左右方向に延びるように設けられている。脚柱部２内には、タイミングベルト（図示せず）を介して、前記ミシン主軸を回転させるミシンモータ４（図４参照）が配設されている。尚、ミシンＭに対して使用者（ユーザ）が位置する方向を前方、その反対方向を後方とする。また、脚柱部２が位置する側を右側とし、その反対側を左側とする。
【００１９】
図２に示すように、頭部３ａには、縫針５を装着した針棒６と、押え足７を備えた押え棒８とが設けられている。また、図示は省略するが、アーム部３内には、前記針棒６をミシン主軸の回転に基づき上下動させる針棒駆動機構、針棒６を布送り方向と直交する方向（左右方向）に揺動させる針棒揺動機構、天秤を針棒６の上下動に同期して上下動させる天秤駆動機構、押え棒８を上下動させる押え棒駆動機構等が配設されている。
アーム部３には、上面側を開閉するカバー１１が開閉可能に設けられている。カバー１１を開けた状態におけるアーム部３手前側の中央部には、糸駒１２を収容するための収容部１３が設けられている。糸駒１２から延びる上糸１２ａ（図２にのみ図示）は、前記天秤等を含む糸供給経路を経由して縫針５に供給される。
【００２０】
アーム部３の前面側には、複数個のキースイッチ９が操作可能に設けられている。詳しい説明は省略するが、このキースイッチ９には、縫製作業の起動と停止を指令する起動・停止キー９ａ、返し縫いキー、針上下キー、糸切りキー、スピード調整つまみ等が含まれている。上記脚柱部２の前面には、例えば大型で縦長形状をなしフルカラー表示が可能な液晶ディスプレイ１０が設けられている。
液晶ディスプレイ１０には、種々の縫製模様、縫製作業に必要な各種の機能を実行させる機能名、各種のメッセージ情報等が表示される。前記縫製模様は、例えば直線縫いやジグザグ縫い等の実用模様、草花や図形等の飾り模様等、ミシンＭにおいて縫製動作が可能な各種の模様を含む。また、液晶ディスプレイ１０には、後述のイメージセンサ２０（図２参照）により撮影された画像が表示される。図３は液晶ディスプレイ１０における当該表示画像を示す画面３０であって、押え足７近傍部における平面視に相当する。尚、同図の符号Ｐは、針落ち点である。
【００２１】
液晶ディスプレイ１０の前面側には、座標入力用の透明なマトリクス状のタッチスイッチを有するタッチパネル１４が重ねて配設されている。これにより、液晶ディスプレイ１０及びタッチパネル１４は、同一画面上で画面表示と座標入力とが可能な表示入力装置として構成されている。ここで、前記タッチスイッチは、例えば、抵抗値検出方式を採用しており、縦方向及び横方向に所定間隔で配置されたマトリックス状の抵抗体（図３のＸｎ、Ｙｎ参照）で構成している。ユーザが手指でタッチスイッチ上の任意の位置をタッチすると、タッチした位置に対応する抵抗体の交差点がスキャンされることで、タッチ位置が検知される。
【００２２】
前記タッチ位置を検出することで、液晶ディスプレイ１０の画面における、表示対象の指定、前記縫製模様の選択、各種機能の指示、各種のパラメータの設定等を行う。液晶ディスプレイ１０に図３の画像が表示されている場合、その画面上のタッチパネル１４における横方向及び縦方向の座標は、上記した左右方向たるＸ方向及び前後方向たるＹ方向に対応する。こうして、タッチパネル１４において、タッチ位置に対応する抵抗体の抵抗値の変化に基づき座標値（以下、Ｘ座標及びＹ座標とする）が検出される。尚、タッチパネル１４は、タッチ位置を座標値で特定する前記の抵抗値検出方式に限定するものではなく、タッチ位置を特定できるものであればよい。
【００２３】
脚柱部２の側面に設けられた接続コネクタ（図示略）には、ポインティングデバイスであるマウス１５が取外し可能に接続されている。また、マウス１５は、無線通信によってミシンＭに接続する構成であってもよい。
ミシンベッドたるベッド部１の上面には、針板１ａが設けられている。図示は省略するが、ベッド部１内には、針板１ａの下側に位置して、送り歯を上下方向や前後方向に移動させる布送り機構、下糸ボビンを収容し縫針５と協働して縫目を形成する水平回転釜、上糸と下糸を切断する糸切り機構等が配設されている。
【００２４】
ミシンＭでは、ベッド部１上に載置される加工布ＣＬ（図３参照）を縫製する際、加工布ＣＬの位置決め又は縫製模様の位置決めを行うための基準となる基準マークを照射するマーク照射手段を備えている。このマーク照射手段について、図２、図３を参照しながら説明する。
【００２５】
レーザポインタ１７は、頭部３ａの正面下端部で、押え足７或は針落ち点Ｐに対して前方且つ左方の斜め上方に位置に設けられている。レーザポインタ１７は、筒状をなす本体部１７ａと、移動用モータ１９に取付けられる取付部１７ｂとを一体に備える。図示は省略するが、本体部１７ａには、レーザ光を発光する発光部と、当該レーザ光を例えば直線状に拡げるためのレンズ等を内蔵している。こうして、レーザポインタ１７は、ベッド部１上又は加工布ＣＬ上に基準マーク１６を照射するマーキングライト（マーク照射手段）として構成されている。ここで、基準マーク１６は、前後方向に指向する直線状の基線として例示しているが、これに限定されるものではない。
【００２６】
前記移動用モータ１９は例えばステッピングモータからなる。図２に示すように、前記移動用モータ１９は、頭部３ａの機枠に対して回転軸１９ａがＹ方向を指向するように固定されている。この回転軸１９ａには、レーザポインタ１７の取付部１７ｂが取付けられる。これにより、レーザポインタ１７は、ベッド部１側へ下方に向かって後方且つ右方へ傾斜する姿勢で、頭部３ａの前側に配置される。そして、移動用モータ１９は位置移動手段として、その回転駆動によりレーザポインタ１７全体の姿勢（傾斜角度）を調整し、基準マーク１６の照射位置をＸ方向に移動させる。
【００２７】
前記頭部３ａの正面下端部で、押え足７或は針落ち点Ｐに対して前方且つ右方の斜め上方に位置させて、イメージセンサ２０が設けられている。本実施形態では、イメージセンサ２０は、例えばＣＭＯＳ形の小型の撮像素子からなる。イメージセンサ２０は、ベッド部１上又は加工布ＣＬ上に照射された基準マーク１６を含む所定範囲を撮影する撮影手段として構成されている。これにより、イメージセンサ２０は、基準マーク１６と共に押え足７近傍部を撮影する。撮影された画像は、液晶ディスプレイ１０表示される（図３参照）。このように、液晶ディスプレイ１０に撮影された画像が表示されている場合、ユーザは、ベッド部１上又は加工布ＣＬ上における基準マーク１６の位置と押え足７の位置とを容易に把握することができる。
【００２８】
続いて、ミシンＭの制御系の構成について、図４のブロック図を参照しながら説明する。
ミシンＭ全体の制御を司る制御装置２１は、マイクロコンピュータを主体に構成されており、内部にＣＰＵ２２、ＲＯＭ２３、ＲＡＭ２４、ＥＥＰＲＯＭ２５等を有する。制御装置２１には、起動・停止キー９ａを含む各種のキースイッチ９、タッチパネル１４、マウス１５、イメージセンサ２０が接続された画像処理回路２２が夫々接続されている。また、制御装置２１には、液晶ディスプレイ１０、ミシンモータ４、移動用モータ１９、レーザポインタ１７を夫々駆動する駆動回路２６，２７，２８，２９を介して接続されている。
【００２９】
ＲＯＭ２３には、縫製動作を制御するための制御プログラム、前記縫製模様の縫製データ、液晶ディスプレイ１０を制御する表示制御プログラムが記憶されている。また、ＲＯＭ２３には、ユーザがタッチパネル１４を操作して基準マーク１６を所望の位置に移動させるための方向や移動量を特定するための特定用プログラム等が記憶されている。
【００３０】
さて、制御装置（制御手段）２１は、ミシンＭのソフトウェア的構成、つまり特定用プログラムの実行によって、ユーザにより入力された基準マーク１６の移動方向及び移動量を、以下のようにして特定する。
即ち、制御装置２１は、縫製動作の開始に際して、押え足７近傍部における基準マーク１６をイメージセンサ２０により撮影する。撮影した画像は液晶ディスプレイ１０に表示されると共に、画像処理回路２２により後述の画像処理を行うことで、制御装置２１は基準マーク１６の位置を特定する。一方、本実施形態のタッチパネル１４及び制御装置２１は移動特定手段に相当し、ユーザのタッチパネル１４に対するタッチ操作に基づいて、前記の移動方向及び移動量を特定する。ここで、「タッチ操作」は、ユーザの手指をタッチパネル１４上に当接させる操作と、手指をタッチパネル１４上に当接させたまま移動させる操作と、当接させた手指をタッチパネル１４から離す操作とを含む操作の総称である。また、手指が当接しているタッチパネル１４上の位置をタッチ位置とする。また、手指の代わりに、タッチペンを用いて操作してもよいことは言うまでもない。
【００３１】
制御装置２１は、スキャンニングにより前記タッチ位置に該当する抵抗体の抵抗値の変化に基づいてＸ座標を取得する。そのＸ座標が、液晶ディスプレイ１０に表示された基準マーク１６に対応する位置か否かを判断することで、ユーザによる基準マーク１６の指定の有無を識別する。また、制御装置２１は、前記Ｘ座標を記憶手段たるＲＡＭ２４に記憶させ、次のスキャンニング時のＸ座標と当該ＲＡＭ２４に記憶されたＸ座標とを比較する。これにより、タッチパネル１４上の手指の移動つまりユーザの移動方向の指示が、右方向か或は左方向かを判断する。また、基準マーク１６を指定した時のＸ座標と、タッチパネル１４から手指を離した時のＸ座標との差に基づいて、指示された基準マーク１６の移動量を算出する。
【００３２】
ユーザによるタッチパネル１４を介した入力操作と、当該操作に対応させた基準マーク１６の移動の具体的な処理手順について、図５、図６も参照しながら説明する。ここで、図５、図６のフローチャートは、制御装置２１が実行する前記特定用プログラムの処理の流れを示しており、図中の符号Ｓｉ（ｉ＝１１、１２、１３・・・）は各ステップを示している。
ミシンＭの主電源投入後におけるレーザポインタ１７は、ベッド部１上又は加工布ＣＬ上における針落ち点Ｐから例えば１０ｍｍ右方の初期設定位置ｘS（図３参照）に基準マーク１６を照射する姿勢に設定されている。ユーザは、液晶ディスプレイ１０に表示された各種の設定を行うための設定画面（図示略）にて、タッチパネル１４の操作により基準マーク１６の照射を開始するように設定する。これにより、レーザポインタ１７は、ベッド部１上又は加工布ＣＬ上の初期設定位置ｘSに直線状の基線である基準マーク１６を照射する（ステップＳ１１）。また、基準マーク１６の照射開始及び照射停止を行う為の専用のスイッチを設けてもよい。
【００３３】
ここで、ユーザが、加工布ＣＬの端縁（図３にて破線で示す）から１０ｍｍを超える間隔をあけて直線縫いを形成したい場合、即ち、基準マーク１６を右方に移動させたい場合を一例として説明する。この場合、所望の位置に基準マーク１６を移動させる為、前記設定画面におけるタッチパネル１４の操作により「基準マーク１６の移動」を選択する（ステップＳ１２にてＹＥＳ）。これにより、基準マーク１６の照射位置の移動処理が実行される（図６参照）。具体的には、ステップＳ２１にて、イメージセンサ２０が基準マーク１６や押え足７を含む所定範囲を、前方右斜め上方から撮影する。この場合、図３に示すように液晶ディスプレイ１０の画面３０には、略平面視の撮影画像（前記所定範囲の一部を示す）を表示される（ステップＳ２２）。また、撮影画像を画像処理回路２２で二値化し輪郭を抽出する等、周知の画像処理を行う。この画像処理によって、液晶ディスプレイ１０上における基準マーク１６の位置が求められる（ステップＳ２３）。
【００３４】
一方、ユーザは、基準マーク１６の照射位置を所望の位置に移動させる為、その入力操作を、タッチパネル１４におけるタッチ操作で行う。制御装置２１は、スキャンニングによりタッチ位置に該当する抵抗体の抵抗値の変化に基づいて、Ｘ座標を取得してＲＡＭ２４に記憶させる。また、当該Ｘ座標が液晶ディスプレイ１０に表示された基準マーク１６に対応する位置か否か、つまりユーザによる基準マーク１６の指定の有無を判断する（ステップＳ２４）。ここで、前記Ｘ座標が基準マーク１６に対応する位置に無い場合（ＮＯ）、当該タッチ操作においてユーザの手指がタッチパネル１４から離れるまで、ステップＳ２４，Ｓ２５が繰り返し実行される。そして、基準マーク１６の指定が無いまま（ステップＳ２４にてＮＯ）、タッチパネル１４からユーザの手指が離れると（ステップＳ２５にてＹＥＳ）、基準マーク１６の照射位置を移動させることなく、この処理を終了する。尚、液晶ディスプレイ１０の表示画面３０に終了キーを別途設け、当該終了キーに対応する部位のタッチ操作により、処理を終了するようにしてもよい。
【００３５】
図３に実線で示すように、基準マーク１６は、ユーザの手指を液晶ディスプレイ１０の基準マーク１６上に位置させることで指定される（ステップＳ２４にてＹＥＳ）。その基準マーク１６に対応するＸ座標と、再度スキャンニングを行うことにより取得されたＸ座標とを比較することで、タッチパネル１４上で手指が左方向へ移動したのか或は右方向へ移動したかが判断される（ステップＳ２６）。即ち、前記ＲＡＭ２４には、タッチ操作中にスキャンニングが繰り返し行われることで、複数のＸ座標が記憶される。そして、例えばタッチパネル１４からユーザの手指が離れた時のＸ座標と、指定時における基準マーク１６のＸ座標（ｘS）との差に基づいて、ユーザにより指示された基準マーク１６の移動方向と移動量を算出する（ステップＳ２７）。
【００３６】
具体的には例えば、初期設定位置ｘSで基準マーク１６を指定した後、図３に２点鎖線で示す位置ｘEでタッチパネル１４から手指を離すものとする。この場合、制御装置２１は、ステップＳ２６，Ｓ２７にて右方向への移動を特定すると共に、当該右方向の距離（ｘE−ｘS）を移動量として算出する。こうして特定された移動方向と移動量に対応させて、制御装置２１は、移動用モータ１９の回転方向と回転量を夫々算出する（ステップＳ２８）。そして、移動用モータ１９は、当該算出結果に基づく駆動信号が出力されることで、レーザポインタ１７全体の傾斜角度を変更するように回転駆動する（ステップＳ２９）。これにより、ベッド部１上又は加工布ＣＬ上に照射された実際の基準マーク１６の照射位置は、初期設定位置から手指の移動量（ｘE−ｘS）に対応した位置に右方向へ移動される。上記したステップＳ２１〜Ｓ２９は、ユーザが基準マーク１６の移動処理を終了する（ステップＳ２５にてＹＥＳ）まで、繰り返し実行される。
こうして、ユーザは、上記のタッチパネル１４を手指で直接操作することで、基準マーク１６を所望の照射位置に容易に移動させることができる。
【００３７】
以上のように本実施形態のミシンＭは、基準マーク１６が撮影された画像に対し、ユーザが基準マーク１６を指定して所望の方向に移動させたときの移動方向と移動量を特定するための移動特定手段を備える。そして、制御装置２１は、特定された移動方向と移動量に対応させて、ベッド部１上又は加工布ＣＬ上に照射される基準マーク１６の照射位置を移動させるように移動用モータ１９を制御する。これによれば、基準マーク１６を含む所定範囲を撮影し、その画像に基づきユーザが基準マーク１６を指定して所望の方向に移動させたときの移動方向と移動量を特定することができる。このため、制御装置２１によって、当該移動方向と移動量に対応させて基準マーク１６の照射位置を、移動用モータ１９の駆動により移動させることができる。これにより、数値の入力や移動量の確認といった面倒な作業が不要となり、基準マーク１６の照射位置を、ユーザの所望する位置に容易に移動させることができる。
【００３８】
前記移動特定手段は、ユーザが、液晶ディスプレイ１０に表示された基準マーク１６を指定して、当該ディスプレイ１０上で所望の方向へ移動させたときの前記移動方向と移動量を特定する。これによれば、ユーザは、液晶ディスプレイ１０の表示を利用して、基準マーク１６の移動させる為の入力操作を簡単に行ことができる。
前記タッチパネル１４は、液晶ディスプレイ１０上に設置され、基準マーク１６の指定と前記移動方向及び移動量を検知する。このため、ユーザは、液晶ディスプレイ１０上のタッチパネル１４を手指で直接操作することで、基準マーク１６を所望の照射位置に簡単に移動させることができ、利便性を向上させることができる。
イメージセンサ２０は、基準マーク１６と共に押え足７近傍部を撮影し、液晶ディスプレイ１０は、その撮影画像を表示する。このため、ユーザは、基準マーク１６の照射位置と押え足７の位置とを容易に把握することができる。
【００３９】
＜第２実施形態＞
図７は、本発明の第２実施形態を示すものであり、既述の部分と同一部分には同一符号を付す等して説明を省略し、以下異なる点につき説明する。本第２実施形態では、移動特定手段として前記マウス１５を用いることにより、基準マーク１６の指定と前記移動方向及び移動量の指示とを行う点で第１実施形態と相違する。
【００４０】
即ち、制御装置２１は、前記ステップＳ２４（図６参照）に代えて、例えばユーザがマウス１５の左ボタン１５ａを押すと、液晶ディスプレイ１０上のマウスカーソルの現在位置を読み込む処理を実行する。そして、当該マウスカーソルの位置座標と液晶ディスプレイ１０上の基準マーク１６の位置座標とが一致するか否か、つまり両者の液晶ディスプレイ１０上におけるＸ方向の座標（図７のｘS´参照）が一致する場合に基準マーク１６が指定されたと判断する。図７の画面３０´では、指定された基準マーク１６とマウスカーソル（以下カーソル３１と称す）を実線で示している。
【００４１】
また、ステップＳ２７に代えて、例えばマウス１５について左ボタン１５ａを押したまま移動させる、所謂ドラッグ操作の有無を判断する。そして、ドラッグ操作の後、ユーザが左ボタン１５ａの押圧操作を解除する所謂ドロップ操作がなされると、その位置座標（図７のｘE´参照）を読み込む。これにより、ドロップ操作時の座標ｘE´と、指定時における基準マーク１６の座標ｘS´との差に基づいて、ユーザにより指示された基準マーク１６の移動方向と移動量を特定することができる（ステップＳ２７）。
【００４２】
このように、本第２実施形態では、ポインティングデバイスとして例えばマウス１５を用いることで、基準マーク１６の指定と前記移動方向及び移動量の指示とを行うように構成した。これによれば、基準マーク１６に係る移動指示を入力するための操作を容易に行うことができる。また、液晶ディスプレイ１０の表示を利用して、基準マーク１６の移動の入力操作を簡単に行ことができる等、第１実施形態と同様の効果を奏する。
尚、ユーザによるマウス１５の操作は、上記した一連のドラッグ・アンド・ドロップ操作に限定するものではない。例えば、マウス１５の右ボタンも使用する操作であってもよい。また、ホイール付きマウスの場合には、ホイールの回転方向や回転量に応じて、基準マーク１６の指定や前記移動方向及び移動量の指示を行うように構成してもよい。
【００４３】
＜第３実施形態＞
図８は本発明の第３実施形態を示すものである。本第３実施形態では、ベッド部１上又は加工布ＣＬ上に照射された基準マーク１６をユーザが手指により直接指定するようになっており、上記した図５、図６の処理（ステップＳ１１〜Ｓ１３、Ｓ２１〜Ｓ２９）に代えて以下の処理が実行される。
【００４４】
即ち、縫製開始に際し、レーザポインタ１７は、前記発光部からベッド部１上又は加工布ＣＬ上の初期設定位置ｘSに直線状の基準マーク１６を照射する（ステップＳ３１）。次いで、イメージセンサ２０により基準マーク１６や押え足７を含む所定範囲を、前方右斜め上方から撮影する（ステップＳ３２）。この場合、制御装置２１は、その撮影画像に基づいて、ベッド部１上又は加工布ＣＬ上の基準マーク１６をユーザが直接手指で触れているか否かを判断する（ステップＳ３３）。基準マーク１６及びユーザの手指の画像認識には周知の方法を採用することができる。例えば当該画像を画像処理回路２２により二値化して輪郭を抽出した後、テンプレートマッチング法による画像処理を行うことで、基準マーク１６及び手指を認識する。そして、手指の移動方向及び移動量の検出には、背景差分法による画像処理を行う。
【００４５】
前記ステップＳ３３にて、ユーザの手指による基準マーク１６の指定が無い場合、即ち撮影された画像に手指が認識されない場合（ＮＯ）、基準マーク１６の照射位置を移動させることなく、この処理を終了して縫製処理へ移行する（リターンする）。ユーザの手指が認識されて基準マーク１６に対する指定が有ると判断した場合（ステップＳ３３にてＹＥＳ）、手指が左方向へ移動したのか或は右方向へ移動したかを判断する（ステップＳ３４）。即ち、制御装置２１は、ベッド部１上又は加工布ＣＬ上からユーザの手指が離れた時のＸ方向の座標と、指定時における基準マーク１６の座標（ｘS）との差に基づいて、ユーザにより指示された基準マーク１６の移動方向と移動量を特定する（ステップＳ３５）。こうして特定された移動方向と移動量に対応させて、制御装置２１は、移動用モータ１９の回転方向と回転量を夫々演算する（ステップＳ３６）。そして、移動用モータ１９は、当該演算結果に基づく駆動信号が出力されることで、レーザポインタ１７全体の傾斜角度を変更するように回転駆動する（ステップＳ３７）。これにより、基準マーク１６の照射位置は、当該基準マーク１６に直接触れるようにして指定した手指をベッド部１上又は加工布ＣＬ上で左右に移動させた距離に応じて、初期設定位置からＸ方向へ移動される。上記したステップＳ３２〜Ｓ３７は、ユーザが基準マーク１６の移動処理を終了する（ステップＳ３３にてＮＯ）まで、繰り返し実行される。
こうして、ユーザは、タッチパネル１４やマウス１５等の入力手段を操作することなく、ベッド部１上又は加工布ＣＬにおける基準マーク１６の移動を手指で直接指示することができる。
【００４６】
以上説明したように、制御装置２１は、ベッド部１上又は加工布ＣＬに照射された基準マーク１６をユーザが手指により指定した状態で、手指を所望の方向に移動させたときの移動方向と移動量をイメージセンサ２０の画像に基づいて算出する算出手段に相当する。これにより、当該移動方向と移動量に対応させて、基準マーク１６の照射位置を移動用モータ１９の駆動により移動させることができる。よって、基準マーク１６の移動指示を、ユーザの手指の移動に対応して直接行うことができ、使い勝手のよいものとすることができる。
【００４７】
本発明は、上記した実施形態にのみ限定されるものではなく、次のように変形または拡張できる。
マーク照射手段は、前記レーザ光を照射するレーザポインタ１７に限定するものではなく、ベッド部１上又は加工布ＣＬに所定の画像を投影する投影手段であってもよい。投影手段は、例えばＬＥＤからなる発光部、光学系レンズ、透光部等を備える小型の投影機とする。そして、透光部に形成するマークを適宜変更することで、投影される基準マークを直線状の基線だけではなく、十字や円形等、各種形状に変更することもできる。
【００４８】
上記実施形態では、基準マークの照射位置を、左右方向たるＸ方向へ移動させるように構成したが、前後方向たるＹ方向や斜め方向へ移動させるようにしてもよい。即ち、第１〜第３実施形態における、タッチパネル１４のタッチ操作、マウス１５によるカーソル３１の操作、ベッド部１上における直接的な指示操作について、制御装置２１は、Ｙ座標、或はＸ座標とＹ座標の双方を取得する。これにより、前記移動方向及び移動量についてＹ方向の座標値についても特定する。そして、位置移動手段によりマーク照射手段を移動させて、基準マークの照射位置をＹ方向や斜め方向へ移動させるのである。
【００４９】
第１実施形態におけるタッチパネル１４のタッチ操作、第３実施形態におけるベッド部１上の直接的な指示操作は、何れも手指による操作に限らず、タッチペン等を使用してもよい。また、ポインティングデバイスは、マウスの代わりに、ジョイスティック、トラックボール等を用いてもよい。
【符号の説明】
【００５０】
Ｍ ミシン
ＣＬ 加工布
１ ミシンベッド
１０ ディスプレイ
１４ タッチパネル（移動特定手段）
１５ ポインティングデバイス（移動特定手段）
１６ 基準マーク
１７ マーク照射手段
１９ 位置移動手段
２０ 撮影手段
２１ 制御手段（移動特定手段、算出手段）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ミシンベッド上に載置される加工布を縫製する際、加工布の位置決め又は縫製模様の位置決めを行うための基準となる基準マークを照射するマーク照射手段を備えたミシンに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ミシンにより加工布を縫製する際、例えば加工布の端縁や加工布に既に形成された縫目から一定の間隔をあけて直線縫い等の縫製模様を形成したい場合がある。そこで、ミシンベッド上又は加工布上に基準マークを照射するマーキングランプをミシンに設け、直線縫い等の縫製模様の位置決め又は加工布の位置決めを、前記基準マークを利用して行うものがある。
【０００３】
例えば特許文献１の光マーキング装置は、２個のマーキングランプを用いて、加工布を直線縫いで縫製する際の始点位置と終点位置を示す十字線（基準マーク）加工布上に照射する。具体的には、光マーキング装置は、加工布の送り方向に沿って延びるフレームと、フレームの端部に固定された終点表示用のマーキングランプと、フレームに調整台を介して移動可能に設けられた始点表示用のマーキングランプとを備える。調整台がステップモータにより駆動されて移動することで、始点表示用のマーキングランプが移動する。また、光マーキング装置には、始点表示用のマーキングランプの移動量を入力するカウンタが設けられている。
【０００４】
前記カウンタは、始点表示用のマーキングランプの移動量を数値入力する為のボタンを有する入力器と、入力した移動量を表示する表示器とを備える。そして、縫製に際し、ユーザは、始点表示用のマーキングランプの移動量、即ち、始点位置と終点位置との間の距離を入力器のボタン操作で入力する。そして、入力された移動量に応じてステップモータが駆動されて、始点表示用のマーキングランプが移動する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平９−２４１７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の光マーキング装置において、基準マークの位置を変更する、即ちマーキングランプの位置を変更するには、入力器により移動量を数値入力する必要があり、手間がかかり面倒であった。また、基準マークが照射された位置を実際に目視確認する必要もあり、基準マークの照射位置が所望の位置からずれていた場合には、数値の入力作業と実際の基準マークの照射位置の確認作業とを繰返す必要があり煩雑であった。
【０００７】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ミシンベッド上又は加工布上に照射された基準マークの照射位置を、ユーザの所望する位置に容易に移動させることができる使い勝手のよいミシンを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記した目的を達成するために、本発明の請求項１のミシンは、ミシンベッド上に載置される加工布を縫製する際、加工布の位置決め又は縫製模様の位置決めを行うための基準となる基準マークを照射するマーク照射手段を備えたものであり、前記ミシンベッド上又は加工布上に照射された前記基準マークの照射位置を移動させるための位置移動手段と、前記ミシンベッド上又は加工布上に照射された前記基準マークを含む所定範囲を撮影する撮影手段と、前記撮影手段により前記基準マークが撮影された画像に対して、ユーザが前記基準マークを指定して所望の方向に移動させたときの移動方向と移動量を特定するための移動特定手段と、前記移動特定手段で特定された移動方向と移動量に対応させて、前記ミシンベッド上又は加工布上に照射される前記基準マークの照射位置を移動させるように前記位置移動手段を制御する制御手段と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
上記ミシンによれば、基準マークを含む所定範囲を撮影し、その画像に基づきユーザが基準マークを指定して所望の方向に移動させたときの移動方向と移動量を特定することができる。このため、制御手段によって、当該移動方向と移動量に対応させて基準マークの照射位置を位置移動手段により移動させることができる。これにより、基準マークの照射位置の移動について、数値の入力や移動量の確認といった従来の面倒な作業を省略して、基準マークをユーザの所望する位置に容易に移動させることができる。
【００１０】
請求項２のミシンでは、請求項１の発明において、前記撮影手段により撮影された画像を表示するディスプレイを備え、前記移動特定手段は、ユーザが、前記ディスプレイに表示された前記基準マークを指定して、当該ディスプレイ上で所望の方向へ移動させたときの前記移動方向と移動量を特定することを特徴とする。
【００１１】
請求項３のミシンでは、請求項２の発明において、前記移動特定手段は、前記ディスプレイ上に設置されたタッチパネルを備え、前記タッチパネルが、前記基準マークの指定と前記移動方向及び移動量を検知することを特徴とする。
請求項４のミシンでは、請求項２の発明において、前記移動特定手段は、ミシンに接続されたポインティングデバイスを備え、前記ポインティングデバイスにより、前記基準マークの指定と前記移動方向及び移動量の指示とを行うことを特徴とする。
【００１２】
請求項５のミシンでは、請求項１の発明において、前記移動特定手段は、前記ミシンベッド上又は加工布上に照射された前記基準マークをユーザが手指により指定した状態で、手指を所望の方向に移動させたときの移動方向と移動量を前記撮影手段の画像に基づいて算出する算出手段を備え、前記制御手段は、前記算出手段で算出された前記移動方向と移動量に基づいて、前記ミシンベッド上又は加工布上に照射される前記基準マークの照射位置を、ユーザの手指の移動に対応して移動させるように前記位置移動手段を制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１のミシンによれば、基準マークを含む所定範囲を撮影し、その画像に基づきユーザが基準マークを指定して所望の方向に移動させたときの移動方向と移動量を特定することができる。このため、制御手段によって、当該移動方向と移動量に対応させて基準マークの照射位置を位置移動手段により移動させることができる。これにより、基準マークの照射位置の移動について、数値の入力や移動量の確認といった従来の面倒な作業を省略して、基準マークをユーザの所望する位置に容易に移動させることができる。
【００１４】
請求項２のミシンによれば、請求項１の発明の効果に加え、ユーザは、ディスプレイに表示された基準マークを指定して当該ディスプレイ上で所望の方向へ移動させることで、位置移動手段により基準マークの照射位置を移動させることができる。従って、ディスプレイの表示を利用して、基準マークの移動させる為の入力操作を簡単に行ことができる。
【００１５】
請求項３のミシンによれば、請求項２の発明の効果に加え、ユーザは、ディスプレイ上のタッチパネルを手指で直接操作することで、基準マークを所望の照射位置に簡単に移動させることができ、利便性を向上させることができる。
請求項４のミシンによれば、請求項２の発明の効果に加え、ポインティングデバイスとして例えばマウスを用いることができ、基準マークの移動指示を入力するための操作を容易に行うことができる。
【００１６】
請求項５のミシンによれば、請求項１の発明の効果に加え、ミシンベッド上又は加工布上に照射された基準マークをユーザが手指により直接指定した状態で、手指を所望の方向に移動させたとき、その移動方向と移動量が撮影手段の画像に基づき算出される。これにより、制御手段によって、当該移動方向と移動量に対応させて基準マークの照射位置を位置移動手段により移動させることができる。よって、基準マークの移動指示を、ユーザの手指の移動に対応して直接行うことができ、使い勝手のよいものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１実施形態を示すミシンの外観斜視図
【図２】アーム部の左端部と共に示す押え足近傍部の拡大斜視図
【図３】ディスプレイの表示画面の一例を示す図
【図４】電気的構成を示すブロック図
【図５】基準マークの照射に係る全体の処理の流れを示すフローチャート
【図６】タッチパネルにおけるタッチ操作に基づいて、基準マークを移動させる場合の処理流れを示すフローチャート
【図７】本発明の第２実施形態を示す図３相当図
【図８】本発明の第３実施形態を示すものであり、ミシンベッド上の基準マークに直接触れるようにして基準マークを移動させる場合の処理流れを示すフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１８】
＜第１実施形態＞
以下、本発明を家庭用ミシン（以下、ミシンＭと称す）に適用した第１実施形態について、図１〜図６を参照しながら説明する。
図１において、ミシンＭは、左右方向に延びるベッド部１と、ベッド部１の右端部から上方に立上がる脚柱部２と、脚柱部２の上部からに左方に延びるアーム部３とを一体に備えて構成されている。アーム部３の先端部は、頭部３ａとされている。アーム部３内には、ミシン主軸（図示せず）が左右方向に延びるように設けられている。脚柱部２内には、タイミングベルト（図示せず）を介して、前記ミシン主軸を回転させるミシンモータ４（図４参照）が配設されている。尚、ミシンＭに対して使用者（ユーザ）が位置する方向を前方、その反対方向を後方とする。また、脚柱部２が位置する側を右側とし、その反対側を左側とする。
【００１９】
図２に示すように、頭部３ａには、縫針５を装着した針棒６と、押え足７を備えた押え棒８とが設けられている。また、図示は省略するが、アーム部３内には、前記針棒６をミシン主軸の回転に基づき上下動させる針棒駆動機構、針棒６を布送り方向と直交する方向（左右方向）に揺動させる針棒揺動機構、天秤を針棒６の上下動に同期して上下動させる天秤駆動機構、押え棒８を上下動させる押え棒駆動機構等が配設されている。
アーム部３には、上面側を開閉するカバー１１が開閉可能に設けられている。カバー１１を開けた状態におけるアーム部３手前側の中央部には、糸駒１２を収容するための収容部１３が設けられている。糸駒１２から延びる上糸１２ａ（図２にのみ図示）は、前記天秤等を含む糸供給経路を経由して縫針５に供給される。
【００２０】
アーム部３の前面側には、複数個のキースイッチ９が操作可能に設けられている。詳しい説明は省略するが、このキースイッチ９には、縫製作業の起動と停止を指令する起動・停止キー９ａ、返し縫いキー、針上下キー、糸切りキー、スピード調整つまみ等が含まれている。上記脚柱部２の前面には、例えば大型で縦長形状をなしフルカラー表示が可能な液晶ディスプレイ１０が設けられている。
液晶ディスプレイ１０には、種々の縫製模様、縫製作業に必要な各種の機能を実行させる機能名、各種のメッセージ情報等が表示される。前記縫製模様は、例えば直線縫いやジグザグ縫い等の実用模様、草花や図形等の飾り模様等、ミシンＭにおいて縫製動作が可能な各種の模様を含む。また、液晶ディスプレイ１０には、後述のイメージセンサ２０（図２参照）により撮影された画像が表示される。図３は液晶ディスプレイ１０における当該表示画像を示す画面３０であって、押え足７近傍部における平面視に相当する。尚、同図の符号Ｐは、針落ち点である。
【００２１】
液晶ディスプレイ１０の前面側には、座標入力用の透明なマトリクス状のタッチスイッチを有するタッチパネル１４が重ねて配設されている。これにより、液晶ディスプレイ１０及びタッチパネル１４は、同一画面上で画面表示と座標入力とが可能な表示入力装置として構成されている。ここで、前記タッチスイッチは、例えば、抵抗値検出方式を採用しており、縦方向及び横方向に所定間隔で配置されたマトリックス状の抵抗体（図３のＸｎ、Ｙｎ参照）で構成している。ユーザが手指でタッチスイッチ上の任意の位置をタッチすると、タッチした位置に対応する抵抗体の交差点がスキャンされることで、タッチ位置が検知される。
【００２２】
前記タッチ位置を検出することで、液晶ディスプレイ１０の画面における、表示対象の指定、前記縫製模様の選択、各種機能の指示、各種のパラメータの設定等を行う。液晶ディスプレイ１０に図３の画像が表示されている場合、その画面上のタッチパネル１４における横方向及び縦方向の座標は、上記した左右方向たるＸ方向及び前後方向たるＹ方向に対応する。こうして、タッチパネル１４において、タッチ位置に対応する抵抗体の抵抗値の変化に基づき座標値（以下、Ｘ座標及びＹ座標とする）が検出される。尚、タッチパネル１４は、タッチ位置を座標値で特定する前記の抵抗値検出方式に限定するものではなく、タッチ位置を特定できるものであればよい。
【００２３】
脚柱部２の側面に設けられた接続コネクタ（図示略）には、ポインティングデバイスであるマウス１５が取外し可能に接続されている。また、マウス１５は、無線通信によってミシンＭに接続する構成であってもよい。
ミシンベッドたるベッド部１の上面には、針板１ａが設けられている。図示は省略するが、ベッド部１内には、針板１ａの下側に位置して、送り歯を上下方向や前後方向に移動させる布送り機構、下糸ボビンを収容し縫針５と協働して縫目を形成する水平回転釜、上糸と下糸を切断する糸切り機構等が配設されている。
【００２４】
ミシンＭでは、ベッド部１上に載置される加工布ＣＬ（図３参照）を縫製する際、加工布ＣＬの位置決め又は縫製模様の位置決めを行うための基準となる基準マークを照射するマーク照射手段を備えている。このマーク照射手段について、図２、図３を参照しながら説明する。
【００２５】
レーザポインタ１７は、頭部３ａの正面下端部で、押え足７或は針落ち点Ｐに対して前方且つ左方の斜め上方に位置に設けられている。レーザポインタ１７は、筒状をなす本体部１７ａと、移動用モータ１９に取付けられる取付部１７ｂとを一体に備える。図示は省略するが、本体部１７ａには、レーザ光を発光する発光部と、当該レーザ光を例えば直線状に拡げるためのレンズ等を内蔵している。こうして、レーザポインタ１７は、ベッド部１上又は加工布ＣＬ上に基準マーク１６を照射するマーキングライト（マーク照射手段）として構成されている。ここで、基準マーク１６は、前後方向に指向する直線状の基線として例示しているが、これに限定されるものではない。
【００２６】
前記移動用モータ１９は例えばステッピングモータからなる。図２に示すように、前記移動用モータ１９は、頭部３ａの機枠に対して回転軸１９ａがＹ方向を指向するように固定されている。この回転軸１９ａには、レーザポインタ１７の取付部１７ｂが取付けられる。これにより、レーザポインタ１７は、ベッド部１側へ下方に向かって後方且つ右方へ傾斜する姿勢で、頭部３ａの前側に配置される。そして、移動用モータ１９は位置移動手段として、その回転駆動によりレーザポインタ１７全体の姿勢（傾斜角度）を調整し、基準マーク１６の照射位置をＸ方向に移動させる。
【００２７】
前記頭部３ａの正面下端部で、押え足７或は針落ち点Ｐに対して前方且つ右方の斜め上方に位置させて、イメージセンサ２０が設けられている。本実施形態では、イメージセンサ２０は、例えばＣＭＯＳ形の小型の撮像素子からなる。イメージセンサ２０は、ベッド部１上又は加工布ＣＬ上に照射された基準マーク１６を含む所定範囲を撮影する撮影手段として構成されている。これにより、イメージセンサ２０は、基準マーク１６と共に押え足７近傍部を撮影する。撮影された画像は、液晶ディスプレイ１０表示される（図３参照）。このように、液晶ディスプレイ１０に撮影された画像が表示されている場合、ユーザは、ベッド部１上又は加工布ＣＬ上における基準マーク１６の位置と押え足７の位置とを容易に把握することができる。
【００２８】
続いて、ミシンＭの制御系の構成について、図４のブロック図を参照しながら説明する。
ミシンＭ全体の制御を司る制御装置２１は、マイクロコンピュータを主体に構成されており、内部にＣＰＵ２２、ＲＯＭ２３、ＲＡＭ２４、ＥＥＰＲＯＭ２５等を有する。制御装置２１には、起動・停止キー９ａを含む各種のキースイッチ９、タッチパネル１４、マウス１５、イメージセンサ２０が接続された画像処理回路２２が夫々接続されている。また、制御装置２１には、液晶ディスプレイ１０、ミシンモータ４、移動用モータ１９、レーザポインタ１７を夫々駆動する駆動回路２６，２７，２８，２９を介して接続されている。
【００２９】
ＲＯＭ２３には、縫製動作を制御するための制御プログラム、前記縫製模様の縫製データ、液晶ディスプレイ１０を制御する表示制御プログラムが記憶されている。また、ＲＯＭ２３には、ユーザがタッチパネル１４を操作して基準マーク１６を所望の位置に移動させるための方向や移動量を特定するための特定用プログラム等が記憶されている。
【００３０】
さて、制御装置（制御手段）２１は、ミシンＭのソフトウェア的構成、つまり特定用プログラムの実行によって、ユーザにより入力された基準マーク１６の移動方向及び移動量を、以下のようにして特定する。
即ち、制御装置２１は、縫製動作の開始に際して、押え足７近傍部における基準マーク１６をイメージセンサ２０により撮影する。撮影した画像は液晶ディスプレイ１０に表示されると共に、画像処理回路２２により後述の画像処理を行うことで、制御装置２１は基準マーク１６の位置を特定する。一方、本実施形態のタッチパネル１４及び制御装置２１は移動特定手段に相当し、ユーザのタッチパネル１４に対するタッチ操作に基づいて、前記の移動方向及び移動量を特定する。ここで、「タッチ操作」は、ユーザの手指をタッチパネル１４上に当接させる操作と、手指をタッチパネル１４上に当接させたまま移動させる操作と、当接させた手指をタッチパネル１４から離す操作とを含む操作の総称である。また、手指が当接しているタッチパネル１４上の位置をタッチ位置とする。また、手指の代わりに、タッチペンを用いて操作してもよいことは言うまでもない。
【００３１】
制御装置２１は、スキャンニングにより前記タッチ位置に該当する抵抗体の抵抗値の変化に基づいてＸ座標を取得する。そのＸ座標が、液晶ディスプレイ１０に表示された基準マーク１６に対応する位置か否かを判断することで、ユーザによる基準マーク１６の指定の有無を識別する。また、制御装置２１は、前記Ｘ座標を記憶手段たるＲＡＭ２４に記憶させ、次のスキャンニング時のＸ座標と当該ＲＡＭ２４に記憶されたＸ座標とを比較する。これにより、タッチパネル１４上の手指の移動つまりユーザの移動方向の指示が、右方向か或は左方向かを判断する。また、基準マーク１６を指定した時のＸ座標と、タッチパネル１４から手指を離した時のＸ座標との差に基づいて、指示された基準マーク１６の移動量を算出する。
【００３２】
ユーザによるタッチパネル１４を介した入力操作と、当該操作に対応させた基準マーク１６の移動の具体的な処理手順について、図５、図６も参照しながら説明する。ここで、図５、図６のフローチャートは、制御装置２１が実行する前記特定用プログラムの処理の流れを示しており、図中の符号Ｓｉ（ｉ＝１１、１２、１３・・・）は各ステップを示している。
ミシンＭの主電源投入後におけるレーザポインタ１７は、ベッド部１上又は加工布ＣＬ上における針落ち点Ｐから例えば１０ｍｍ右方の初期設定位置ｘS（図３参照）に基準マーク１６を照射する姿勢に設定されている。ユーザは、液晶ディスプレイ１０に表示された各種の設定を行うための設定画面（図示略）にて、タッチパネル１４の操作により基準マーク１６の照射を開始するように設定する。これにより、レーザポインタ１７は、ベッド部１上又は加工布ＣＬ上の初期設定位置ｘSに直線状の基線である基準マーク１６を照射する（ステップＳ１１）。また、基準マーク１６の照射開始及び照射停止を行う為の専用のスイッチを設けてもよい。
【００３３】
ここで、ユーザが、加工布ＣＬの端縁（図３にて破線で示す）から１０ｍｍを超える間隔をあけて直線縫いを形成したい場合、即ち、基準マーク１６を右方に移動させたい場合を一例として説明する。この場合、所望の位置に基準マーク１６を移動させる為、前記設定画面におけるタッチパネル１４の操作により「基準マーク１６の移動」を選択する（ステップＳ１２にてＹＥＳ）。これにより、基準マーク１６の照射位置の移動処理が実行される（図６参照）。具体的には、ステップＳ２１にて、イメージセンサ２０が基準マーク１６や押え足７を含む所定範囲を、前方右斜め上方から撮影する。この場合、図３に示すように液晶ディスプレイ１０の画面３０には、略平面視の撮影画像（前記所定範囲の一部を示す）を表示される（ステップＳ２２）。また、撮影画像を画像処理回路２２で二値化し輪郭を抽出する等、周知の画像処理を行う。この画像処理によって、液晶ディスプレイ１０上における基準マーク１６の位置が求められる（ステップＳ２３）。
【００３４】
一方、ユーザは、基準マーク１６の照射位置を所望の位置に移動させる為、その入力操作を、タッチパネル１４におけるタッチ操作で行う。制御装置２１は、スキャンニングによりタッチ位置に該当する抵抗体の抵抗値の変化に基づいて、Ｘ座標を取得してＲＡＭ２４に記憶させる。また、当該Ｘ座標が液晶ディスプレイ１０に表示された基準マーク１６に対応する位置か否か、つまりユーザによる基準マーク１６の指定の有無を判断する（ステップＳ２４）。ここで、前記Ｘ座標が基準マーク１６に対応する位置に無い場合（ＮＯ）、当該タッチ操作においてユーザの手指がタッチパネル１４から離れるまで、ステップＳ２４，Ｓ２５が繰り返し実行される。そして、基準マーク１６の指定が無いまま（ステップＳ２４にてＮＯ）、タッチパネル１４からユーザの手指が離れると（ステップＳ２５にてＹＥＳ）、基準マーク１６の照射位置を移動させることなく、この処理を終了する。尚、液晶ディスプレイ１０の表示画面３０に終了キーを別途設け、当該終了キーに対応する部位のタッチ操作により、処理を終了するようにしてもよい。
【００３５】
図３に実線で示すように、基準マーク１６は、ユーザの手指を液晶ディスプレイ１０の基準マーク１６上に位置させることで指定される（ステップＳ２４にてＹＥＳ）。その基準マーク１６に対応するＸ座標と、再度スキャンニングを行うことにより取得されたＸ座標とを比較することで、タッチパネル１４上で手指が左方向へ移動したのか或は右方向へ移動したかが判断される（ステップＳ２６）。即ち、前記ＲＡＭ２４には、タッチ操作中にスキャンニングが繰り返し行われることで、複数のＸ座標が記憶される。そして、例えばタッチパネル１４からユーザの手指が離れた時のＸ座標と、指定時における基準マーク１６のＸ座標（ｘS）との差に基づいて、ユーザにより指示された基準マーク１６の移動方向と移動量を算出する（ステップＳ２７）。
【００３６】
具体的には例えば、初期設定位置ｘSで基準マーク１６を指定した後、図３に２点鎖線で示す位置ｘEでタッチパネル１４から手指を離すものとする。この場合、制御装置２１は、ステップＳ２６，Ｓ２７にて右方向への移動を特定すると共に、当該右方向の距離（ｘE−ｘS）を移動量として算出する。こうして特定された移動方向と移動量に対応させて、制御装置２１は、移動用モータ１９の回転方向と回転量を夫々算出する（ステップＳ２８）。そして、移動用モータ１９は、当該算出結果に基づく駆動信号が出力されることで、レーザポインタ１７全体の傾斜角度を変更するように回転駆動する（ステップＳ２９）。これにより、ベッド部１上又は加工布ＣＬ上に照射された実際の基準マーク１６の照射位置は、初期設定位置から手指の移動量（ｘE−ｘS）に対応した位置に右方向へ移動される。上記したステップＳ２１〜Ｓ２９は、ユーザが基準マーク１６の移動処理を終了する（ステップＳ２５にてＹＥＳ）まで、繰り返し実行される。
こうして、ユーザは、上記のタッチパネル１４を手指で直接操作することで、基準マーク１６を所望の照射位置に容易に移動させることができる。
【００３７】
以上のように本実施形態のミシンＭは、基準マーク１６が撮影された画像に対し、ユーザが基準マーク１６を指定して所望の方向に移動させたときの移動方向と移動量を特定するための移動特定手段を備える。そして、制御装置２１は、特定された移動方向と移動量に対応させて、ベッド部１上又は加工布ＣＬ上に照射される基準マーク１６の照射位置を移動させるように移動用モータ１９を制御する。これによれば、基準マーク１６を含む所定範囲を撮影し、その画像に基づきユーザが基準マーク１６を指定して所望の方向に移動させたときの移動方向と移動量を特定することができる。このため、制御装置２１によって、当該移動方向と移動量に対応させて基準マーク１６の照射位置を、移動用モータ１９の駆動により移動させることができる。これにより、数値の入力や移動量の確認といった面倒な作業が不要となり、基準マーク１６の照射位置を、ユーザの所望する位置に容易に移動させることができる。
【００３８】
前記移動特定手段は、ユーザが、液晶ディスプレイ１０に表示された基準マーク１６を指定して、当該ディスプレイ１０上で所望の方向へ移動させたときの前記移動方向と移動量を特定する。これによれば、ユーザは、液晶ディスプレイ１０の表示を利用して、基準マーク１６の移動させる為の入力操作を簡単に行ことができる。
前記タッチパネル１４は、液晶ディスプレイ１０上に設置され、基準マーク１６の指定と前記移動方向及び移動量を検知する。このため、ユーザは、液晶ディスプレイ１０上のタッチパネル１４を手指で直接操作することで、基準マーク１６を所望の照射位置に簡単に移動させることができ、利便性を向上させることができる。
イメージセンサ２０は、基準マーク１６と共に押え足７近傍部を撮影し、液晶ディスプレイ１０は、その撮影画像を表示する。このため、ユーザは、基準マーク１６の照射位置と押え足７の位置とを容易に把握することができる。
【００３９】
＜第２実施形態＞
図７は、本発明の第２実施形態を示すものであり、既述の部分と同一部分には同一符号を付す等して説明を省略し、以下異なる点につき説明する。本第２実施形態では、移動特定手段として前記マウス１５を用いることにより、基準マーク１６の指定と前記移動方向及び移動量の指示とを行う点で第１実施形態と相違する。
【００４０】
即ち、制御装置２１は、前記ステップＳ２４（図６参照）に代えて、例えばユーザがマウス１５の左ボタン１５ａを押すと、液晶ディスプレイ１０上のマウスカーソルの現在位置を読み込む処理を実行する。そして、当該マウスカーソルの位置座標と液晶ディスプレイ１０上の基準マーク１６の位置座標とが一致するか否か、つまり両者の液晶ディスプレイ１０上におけるＸ方向の座標（図７のｘS´参照）が一致する場合に基準マーク１６が指定されたと判断する。図７の画面３０´では、指定された基準マーク１６とマウスカーソル（以下カーソル３１と称す）を実線で示している。
【００４１】
また、ステップＳ２７に代えて、例えばマウス１５について左ボタン１５ａを押したまま移動させる、所謂ドラッグ操作の有無を判断する。そして、ドラッグ操作の後、ユーザが左ボタン１５ａの押圧操作を解除する所謂ドロップ操作がなされると、その位置座標（図７のｘE´参照）を読み込む。これにより、ドロップ操作時の座標ｘE´と、指定時における基準マーク１６の座標ｘS´との差に基づいて、ユーザにより指示された基準マーク１６の移動方向と移動量を特定することができる（ステップＳ２７）。
【００４２】
このように、本第２実施形態では、ポインティングデバイスとして例えばマウス１５を用いることで、基準マーク１６の指定と前記移動方向及び移動量の指示とを行うように構成した。これによれば、基準マーク１６に係る移動指示を入力するための操作を容易に行うことができる。また、液晶ディスプレイ１０の表示を利用して、基準マーク１６の移動の入力操作を簡単に行ことができる等、第１実施形態と同様の効果を奏する。
尚、ユーザによるマウス１５の操作は、上記した一連のドラッグ・アンド・ドロップ操作に限定するものではない。例えば、マウス１５の右ボタンも使用する操作であってもよい。また、ホイール付きマウスの場合には、ホイールの回転方向や回転量に応じて、基準マーク１６の指定や前記移動方向及び移動量の指示を行うように構成してもよい。
【００４３】
＜第３実施形態＞
図８は本発明の第３実施形態を示すものである。本第３実施形態では、ベッド部１上又は加工布ＣＬ上に照射された基準マーク１６をユーザが手指により直接指定するようになっており、上記した図５、図６の処理（ステップＳ１１〜Ｓ１３、Ｓ２１〜Ｓ２９）に代えて以下の処理が実行される。
【００４４】
即ち、縫製開始に際し、レーザポインタ１７は、前記発光部からベッド部１上又は加工布ＣＬ上の初期設定位置ｘSに直線状の基準マーク１６を照射する（ステップＳ３１）。次いで、イメージセンサ２０により基準マーク１６や押え足７を含む所定範囲を、前方右斜め上方から撮影する（ステップＳ３２）。この場合、制御装置２１は、その撮影画像に基づいて、ベッド部１上又は加工布ＣＬ上の基準マーク１６をユーザが直接手指で触れているか否かを判断する（ステップＳ３３）。基準マーク１６及びユーザの手指の画像認識には周知の方法を採用することができる。例えば当該画像を画像処理回路２２により二値化して輪郭を抽出した後、テンプレートマッチング法による画像処理を行うことで、基準マーク１６及び手指を認識する。そして、手指の移動方向及び移動量の検出には、背景差分法による画像処理を行う。
【００４５】
前記ステップＳ３３にて、ユーザの手指による基準マーク１６の指定が無い場合、即ち撮影された画像に手指が認識されない場合（ＮＯ）、基準マーク１６の照射位置を移動させることなく、この処理を終了して縫製処理へ移行する（リターンする）。ユーザの手指が認識されて基準マーク１６に対する指定が有ると判断した場合（ステップＳ３３にてＹＥＳ）、手指が左方向へ移動したのか或は右方向へ移動したかを判断する（ステップＳ３４）。即ち、制御装置２１は、ベッド部１上又は加工布ＣＬ上からユーザの手指が離れた時のＸ方向の座標と、指定時における基準マーク１６の座標（ｘS）との差に基づいて、ユーザにより指示された基準マーク１６の移動方向と移動量を特定する（ステップＳ３５）。こうして特定された移動方向と移動量に対応させて、制御装置２１は、移動用モータ１９の回転方向と回転量を夫々演算する（ステップＳ３６）。そして、移動用モータ１９は、当該演算結果に基づく駆動信号が出力されることで、レーザポインタ１７全体の傾斜角度を変更するように回転駆動する（ステップＳ３７）。これにより、基準マーク１６の照射位置は、当該基準マーク１６に直接触れるようにして指定した手指をベッド部１上又は加工布ＣＬ上で左右に移動させた距離に応じて、初期設定位置からＸ方向へ移動される。上記したステップＳ３２〜Ｓ３７は、ユーザが基準マーク１６の移動処理を終了する（ステップＳ３３にてＮＯ）まで、繰り返し実行される。
こうして、ユーザは、タッチパネル１４やマウス１５等の入力手段を操作することなく、ベッド部１上又は加工布ＣＬにおける基準マーク１６の移動を手指で直接指示することができる。
【００４６】
以上説明したように、制御装置２１は、ベッド部１上又は加工布ＣＬに照射された基準マーク１６をユーザが手指により指定した状態で、手指を所望の方向に移動させたときの移動方向と移動量をイメージセンサ２０の画像に基づいて算出する算出手段に相当する。これにより、当該移動方向と移動量に対応させて、基準マーク１６の照射位置を移動用モータ１９の駆動により移動させることができる。よって、基準マーク１６の移動指示を、ユーザの手指の移動に対応して直接行うことができ、使い勝手のよいものとすることができる。
【００４７】
本発明は、上記した実施形態にのみ限定されるものではなく、次のように変形または拡張できる。
マーク照射手段は、前記レーザ光を照射するレーザポインタ１７に限定するものではなく、ベッド部１上又は加工布ＣＬに所定の画像を投影する投影手段であってもよい。投影手段は、例えばＬＥＤからなる発光部、光学系レンズ、透光部等を備える小型の投影機とする。そして、透光部に形成するマークを適宜変更することで、投影される基準マークを直線状の基線だけではなく、十字や円形等、各種形状に変更することもできる。
【００４８】
上記実施形態では、基準マークの照射位置を、左右方向たるＸ方向へ移動させるように構成したが、前後方向たるＹ方向や斜め方向へ移動させるようにしてもよい。即ち、第１〜第３実施形態における、タッチパネル１４のタッチ操作、マウス１５によるカーソル３１の操作、ベッド部１上における直接的な指示操作について、制御装置２１は、Ｙ座標、或はＸ座標とＹ座標の双方を取得する。これにより、前記移動方向及び移動量についてＹ方向の座標値についても特定する。そして、位置移動手段によりマーク照射手段を移動させて、基準マークの照射位置をＹ方向や斜め方向へ移動させるのである。
【００４９】
第１実施形態におけるタッチパネル１４のタッチ操作、第３実施形態におけるベッド部１上の直接的な指示操作は、何れも手指による操作に限らず、タッチペン等を使用してもよい。また、ポインティングデバイスは、マウスの代わりに、ジョイスティック、トラックボール等を用いてもよい。
【符号の説明】
【００５０】
Ｍ ミシン
ＣＬ 加工布
１ ミシンベッド
１０ ディスプレイ
１４ タッチパネル（移動特定手段）
１５ ポインティングデバイス（移動特定手段）
１６ 基準マーク
１７ マーク照射手段
１９ 位置移動手段
２０ 撮影手段
２１ 制御手段（移動特定手段、算出手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ミシンベッド上に載置される加工布を縫製する際、加工布の位置決め又は縫製模様の位置決めを行うための基準となる基準マークを照射するマーク照射手段を備えたミシンであって、
前記ミシンベッド上又は加工布上に照射された前記基準マークの照射位置を移動させるための位置移動手段と、
前記ミシンベッド上又は加工布上に照射された前記基準マークを含む所定範囲を撮影する撮影手段と、
前記撮影手段により前記基準マークが撮影された画像に対して、ユーザが前記基準マークを指定して所望の方向に移動させたときの移動方向と移動量を特定するための移動特定手段と、
前記移動特定手段で特定された移動方向と移動量に対応させて、前記ミシンベッド上又は加工布上に照射される前記基準マークの照射位置を移動させるように前記位置移動手段を制御する制御手段と、
を備えることを特徴とするミシン。
【請求項２】
前記撮影手段により撮影された画像を表示するディスプレイを備え、
前記移動特定手段は、ユーザが、前記ディスプレイに表示された前記基準マークを指定して、当該ディスプレイ上で所望の方向へ移動させたときの前記移動方向と移動量を特定することを特徴とする請求項１記載のミシン。
【請求項３】
前記移動特定手段は、前記ディスプレイ上に設置されたタッチパネルを備え、
前記タッチパネルが、前記基準マークの指定と前記移動方向及び移動量を検知することを特徴とする請求項２記載のミシン。
【請求項４】
前記移動特定手段は、ミシンに接続されたポインティングデバイスを備え、
前記ポインティングデバイスにより、前記基準マークの指定と前記移動方向及び移動量の指示とを行うことを特徴とする請求項２記載のミシン。
【請求項５】
前記移動特定手段は、前記ミシンベッド上又は加工布上に照射された前記基準マークをユーザが手指により指定した状態で、手指を所望の方向に移動させたときの移動方向と移動量を前記撮影手段の画像に基づいて算出する算出手段を備え、
前記制御手段は、前記算出手段で算出された前記移動方向と移動量に基づいて、前記ミシンベッド上又は加工布上に照射される前記基準マークの照射位置を、ユーザの手指の移動に対応して移動させるように前記位置移動手段を制御することを特徴とする請求項１記載のミシン。
【請求項１】
ミシンベッド上に載置される加工布を縫製する際、加工布の位置決め又は縫製模様の位置決めを行うための基準となる基準マークを照射するマーク照射手段を備えたミシンであって、
前記ミシンベッド上又は加工布上に照射された前記基準マークの照射位置を移動させるための位置移動手段と、
前記ミシンベッド上又は加工布上に照射された前記基準マークを含む所定範囲を撮影する撮影手段と、
前記撮影手段により前記基準マークが撮影された画像に対して、ユーザが前記基準マークを指定して所望の方向に移動させたときの移動方向と移動量を特定するための移動特定手段と、
前記移動特定手段で特定された移動方向と移動量に対応させて、前記ミシンベッド上又は加工布上に照射される前記基準マークの照射位置を移動させるように前記位置移動手段を制御する制御手段と、
を備えることを特徴とするミシン。
【請求項２】
前記撮影手段により撮影された画像を表示するディスプレイを備え、
前記移動特定手段は、ユーザが、前記ディスプレイに表示された前記基準マークを指定して、当該ディスプレイ上で所望の方向へ移動させたときの前記移動方向と移動量を特定することを特徴とする請求項１記載のミシン。
【請求項３】
前記移動特定手段は、前記ディスプレイ上に設置されたタッチパネルを備え、
前記タッチパネルが、前記基準マークの指定と前記移動方向及び移動量を検知することを特徴とする請求項２記載のミシン。
【請求項４】
前記移動特定手段は、ミシンに接続されたポインティングデバイスを備え、
前記ポインティングデバイスにより、前記基準マークの指定と前記移動方向及び移動量の指示とを行うことを特徴とする請求項２記載のミシン。
【請求項５】
前記移動特定手段は、前記ミシンベッド上又は加工布上に照射された前記基準マークをユーザが手指により指定した状態で、手指を所望の方向に移動させたときの移動方向と移動量を前記撮影手段の画像に基づいて算出する算出手段を備え、
前記制御手段は、前記算出手段で算出された前記移動方向と移動量に基づいて、前記ミシンベッド上又は加工布上に照射される前記基準マークの照射位置を、ユーザの手指の移動に対応して移動させるように前記位置移動手段を制御することを特徴とする請求項１記載のミシン。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−１７０４７０（Ｐ２０１２−１７０４７０Ａ）
【公開日】平成２４年９月１０日（２０１２．９．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−３１９８７（Ｐ２０１１−３１９８７）
【出願日】平成２３年２月１７日（２０１１．２．１７）
【出願人】（０００００５２６７）ブラザー工業株式会社 (13,856)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月１０日（２０１２．９．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月１７日（２０１１．２．１７）
【出願人】（０００００５２６７）ブラザー工業株式会社 (13,856)
【Ｆターム（参考）】
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