JP2013188263A - ミシン - Google Patents

Abstract

【課題】縫製を行う加工布上の位置をユーザが容易に設定できるミシンを提供する。
【解決手段】受信器は、超音波ペンから発信される超音波を検出できる。受信器は、任意の位置に装着可能である。予め位置が記憶された定点Ｆ，Ｇ，Ｈが、順次超音波ペンで指定され、超音波ペンから発信された超音波が、座標Ｂ，Ｃに装着された２つの受信器で検出される。定点Ｆ，Ｇ，Ｈのそれぞれからの超音波の発信タイミングと、２つの受信器での受信タイミングに基づいて、２つの受信器の座標Ｂ，Ｃが特定される。次いで、縫製を行う加工布上の位置をユーザが超音波ペンで指定すると、超音波の発信タイミング、検出タイミング、及び受信器の座標Ｂ，Ｃに基づいて、指定された座標が特定される。そして特定された座標に縫製が行われる。
【選択図】図７

Description

本発明は、加工布における指定された位置に縫製を行うことが可能なミシンに関する。

従来、所望の刺繍模様を縫製する縫製位置及び縫製角度を、加工布上に容易に設定することができるミシンが公知である。例えば特許文献１に記載されたミシンは、撮影手段を備えており、ユーザは加工布の指定位置に標識を貼付した後、撮影手段で標識を撮影する。そして、ミシンは、撮影された標識の画像に基づいて、刺繍模様の縫製位置及び縫製角度を自動で設定する。

特開２００９−１７２１２３号公報

しかしながら上述のミシンでは、加工布に標識を貼付する必要があり、更に、ミシンが刺繍模様の縫製位置及び縫製角度を設定した後、加工布に貼付した標識を剥離しなければ縫製を行うことができないので、操作が煩わしいという問題点がある。

本発明の目的は、縫製を行う加工布上の位置をユーザが容易に設定できるミシンを提供することである。

本発明に係るミシンは、装着位置を変更可能であり、超音波を検出する検出手段と、加工布上の指定された位置から発信された前記超音波である第一超音波が前記検出手段によって検出された場合に、検出された前記第一超音波に基づいて、前記第一超音波の発信源の位置を特定する発信源特定手段と、前記発信源特定手段によって特定された前記第一超音波の発信源の位置に基づいて、加工布に縫製を行うための制御を行う制御手段とを備えている。この場合、例えば、ユーザが超音波を発信する装置で加工布上の位置を指定することで、発信源特定手段によって第一超音波の発信源の位置、即ち、加工布上の位置が特定される。よって、縫製を行う加工布上の位置をユーザが容易に設定できる。また、ユーザが設定した加工布上の位置に基づいて、加工布に縫製を行うための制御が行われるので、ユーザは、設定した加工布上の位置に縫製を行うことができる。よって、縫製を行う際のユーザの利便性が向上する。また、検出手段は、装着位置を変更可能であるため、ユーザは、縫製作業の邪魔にならない位置に検出手段を配置できる。よって、縫製の作業効率が向上する。

前記ミシンは、前記検出手段の前記装着位置を特定する装着位置特定手段を備え、前記発信源特定手段は、前記検出手段によって検出された前記第一超音波と、前記装着位置特定手段によって特定された前記装着位置とに基づいて、前記第一超音波の発信源の位置を特定してもよい。この場合、検出手段の装着位置が変更された場合に、装着位置を特定することができ、特定した装着位置に基づいて第一超音波の発信源の位置を特定できる。よって、検出手段の装着位置を変更しても、第一超音波の発信源の位置を精度よく特定できる。

前記ミシンは、前記ミシンの其々異なる所定位置を少なくとも３つ記憶する第一記憶手段と、少なくとも３つの前記所定位置から其々発信された前記超音波である第二超音波の発信タイミングを取得する取得手段とを備え、前記装着位置特定手段は、前記取得手段によって取得された前記発信タイミングと、前記検出手段によって前記第二超音波が検出された検出タイミングとに基づいて、少なくとも３つの前記所定位置の其々と前記検出手段との間の距離である第一距離を其々算出し、算出した前記第一距離と前記第一記憶手段に記憶された前記所定位置とに基づいて、前記検出手段の前記装着位置を特定してもよい。この場合、少なくとも３つの所定位置から発信された第二超音波の発信タイミングと検出タイミングに基づいて、検出手段の装着位置を特定できる。このため、縫製作業の邪魔にならない任意の位置に検出手段を配置できる。よって、縫製の作業効率が向上する。

前記ミシンは、前記検出手段を装着可能な部位である複数の装着部の位置を記憶する第二記憶手段と、前記複数の装着部のうち、前記検出手段が装着された前記装着部を特定する装着部特定手段とを備え、前記装着位置特定手段は、前記第二記憶手段に記憶された前記複数の装着部の位置のうち、前記装着部特定手段によって特定された前記装着部の位置を前記装着位置として特定してもよい。この場合、ユーザは、複数の装着部の中から任意の位置に検出手段を装着することができる。よって、加工布の大きさや、加工布上の縫製する位置等に応じて、縫製作業の邪魔にならない位置にある装着部に検出手段を配置できる。よって、縫製の作業効率が向上する。

前記ミシンは、画像を撮像可能な撮像手段を備え、前記装着位置特定手段は、前記撮像手段によって撮像された前記画像中の前記検出手段の位置に基づいて、前記装着位置を特定してもよい。この場合、ユーザは、所望する任意の位置に、検出手段を装着することができる。よって、ユーザは、縫製作業の邪魔にならないように検出手段を適宜配置することができ、縫製の作業効率が向上する。

前記ミシンにおいて、前記検出手段は、前記検出手段以外の物体に装着可能な装着手段を備えてもよい。この場合、装着手段を用いて、検出手段をミシン又はその他の物体に簡単に装着することができる。

前記ミシンにおいて、前記装着手段は、吸盤、粘着テープ、及び磁石のうちの少なくとも１つであってもよい。この場合、吸盤、粘着テープ、及び磁石のうちの少なくとも１つを用いて、検出手段をミシン又はその他の物体に簡単に装着することができる。

ミシン１の正面図である。 受信器９４の斜視図である。 受信器９４の正面図である。 受信器９４の図３に示すＩ−Ｉ線矢視方向断面図である。 ミシン１と超音波ペン９１との電気的構成を示す図である。 指定座標Ｅの算出方法を説明するための各座標の位置関係等を示す、ミシンベッド１１に載置された加工布１００の平面図である。 受信器９４の座標Ｂの算出方法を説明するための各座標の位置関係等を示す平面図である。 受信器９５の座標Ｃの算出方法を説明するための各座標の位置関係等を示す平面図である。 第一位置特定処理のフローチャートである。 距離算出処理のフローチャートである。 縫製処理のフローチャートである。 第二実施形態におけるミシン１の正面図である。 第二位置特定処理のフローチャートである。 第三実施形態におけるミシン１の左側面図である。 第三位置特定処理のフローチャートである。

以下、本発明を具現化した実施の形態について、図面を参照して説明する。まず、ミシン１の物理的構成について、図１を参照して説明する。以下の説明では、図１における紙面の手前側、奥行き側、上側、下側、左側、右側を、それぞれミシン１の前側、後側、上側、下側、左側、右側と定義して説明する。

図１に示すように、ミシン１は、左右方向に長いミシンベッド１１と、ミシンベッド１１の右端部から上方へ立設された脚柱部１２と、脚柱部１２の上端から左方へ延びるアーム部１３と、アーム部１３の左方に設けられた頭部１４とを有する。ミシンベッド１１には、ミシンベッド１１上面に配設された針板（図示外）と、この針板の下側に設けられ、縫製に供する加工布１００（図６参照）を所定の送り量で移送するための送り歯３４と、この送り歯３４を駆動する布送り機構（図示外）と、送り量を調整する送り量調整用モータ８３（図５参照）と、釜機構（図示外）とが設けられている。頭部１４には、縫針２９が装着された針棒（図示外）を上下方向に駆動させる針棒機構（図示外）と、この針棒を左右方向に揺動させる針振りモータ８０（図５参照）と、天秤機構（図示外）とが設けられている。また、頭部１４の下端の後部には、２つの受信器９４，９５が左右に離間して設けられている。詳細は後述するが、受信器９４，９５は装着位置を変更可能（任意の位置に装着可能）であり、図１では、その一例として、頭部１４の下端の後部に装着されている。受信器９４，９５は、超音波ペン９１（後述）から発信された超音波を検出する。

脚柱部１２の前面には、縦長の長方形形状を有する液晶ディスプレイ１５が設けられている。この液晶ディスプレイ１５には、例えば、縫製作業に必要な各種の機能を実行するためのキー、各種のメッセージ、及び種々の模様等が表示される。

液晶ディスプレイ１５の表面（前面）には、透明なタッチパネル２６が設けられている。液晶ディスプレイ１５に表示された各種キーなどに対応するタッチパネル２６上の位置を、指や専用のタッチペンを用いて押圧操作することにより、模様の選択や各種の設定等を実行することができる（以下、この操作を「パネル操作」と言う。）。

また、脚柱部１２の右側面には、コネクタ３９とコネクタ４０とが設けられている。コネクタ３９には、メモリーカード等の外部記憶装置（図示外）を接続可能である。ミシン１は、コネクタ３９を介して、外部記憶装置から模様のデータや、各種プログラムをミシン１の内部に取り込んだり、ミシン１の外部に出力することが可能である。コネクタ４０には、超音波ペン９１（後述）から延びるケーブル９１５の端部に設けられたコネクタ９１６が接続されている。ミシン１は、コネクタ４０を介して、超音波ペン９１に電力を供給したり、超音波ペン９１から出力される各種信号（後述する発信開始信号等）を検出する。

次に、アーム部１３の構成について説明する。アーム部１３には、その上部側を開閉する開閉カバー１６が取り付けられている。この開閉カバー１６はアーム部１３の長手方向に設けられ、アーム部１３の上後端部に左右方向向きの軸回りに開閉可能に軸支されている。この開閉カバー１６の下側のアーム部１３の内部には、ミシン１に糸を供給する糸駒が装着される糸立棒（図示外）が設けられている。図示しないが、該糸駒から延びる上糸は、頭部１４に設けられた糸調子器、糸取バネ、及び天秤等の複数の糸掛部を経由して、針棒に装着された縫針２９に供給される。

また、アーム部１３には、ミシンモータ７９（図５参照）が設けられる。ミシンモータ７９は、アーム部１３の長手方向に延設されるミシン主軸（図示外）を回転させる。ミシン主軸の回転により針棒機構と天秤機構とが駆動される。

アーム部１３の前面下部には、スイッチ群２１が設けられている。スイッチ群２１は、縫製開始・停止スイッチ、返し縫いスイッチ、及び針上下スイッチ等を備えている。

また、針棒の後側には、押え棒（図示外）が配設され、該押え棒の下端部には、加工布を押圧するための押え足３０が装着されている。

図１を参照して、超音波ペン９１について説明する。ユーザは、例えば、加工布１００上の縫製を実行する位置を、超音波ペン９１を用いて指定する。ミシン１は、超音波ペン９１から発信された超音波と、発信開始信号（後述）とに基づいて、ユーザによって指定された位置を特定し、指定された位置に縫製を行う。また、ミシン１は、超音波ペン９１から発信される超音波を用いて、任意の位置に装着された受信器９４，９５の位置（座標）を特定することができる。

超音波ペン９１の先端には、ペン先９１１が超音波ペン９１の本体内に向かう方向（以下、超音波ペン９１の後方向という。）に移動可能に設けられている。通常、ペン先９１１はペン本体から外側に僅かに突出した突出位置にある。一方、ペン先９１１に対して後方向の力が作用すると、ペン先９１１はペン本体に入り込む。そして、ペン先９１１に作用している力が無くなると、ペン先９１１は元の突出位置に戻る。超音波ペン９１の内部には、電気基板（図示外）が設けられている。該電気基板は、超音波ペン９１の後端から延びるケーブル９１５を介して、ミシン１の制御部６０（図５参照）に接続されている。

該電気基板には、スイッチ９１２、超音波発信器９１３、及び信号出力回路９１４等が実装されている（図５参照）。スイッチ９１２は、ペン先９１１の後端に対向して設けられている。超音波発信器９１３は、超音波の発信源であり、スイッチ９１２が押下された場合に超音波を発信する。超音波発信器９１３は、ペン先９１１に非常に近接した位置に設けられている。信号出力回路９１４は、通常は、「Ｈｉｇｈ信号」を、ケーブル９１５を介してミシン１に出力している。そして、スイッチ９１２が押下されると、「Ｌｏｗ信号」を、ケーブル９１５を介してミシン１に出力する。該Ｌｏｗ信号の出力のタイミングは、超音波発信器９１３による超音波の発信と同じタイミングとなる。つまり、該Ｌｏｗ信号は、超音波発信器９１３による超音波の発信が開始されたことを示す信号（以下、「発信開始信号」という。）となる。このように、信号出力回路９１４は、超音波発信器９１３が発信した超音波の発信タイミングを、発信開始信号を出力することによってミシン１に通知する。

ユーザが超音波ペン９１を手で握り、加工布１００上の任意の位置にペン先９１１を当てると、ペン先９１１が後方向に移動する。ペン先９１１が超音波ペン９１の後方向に移動すると、ペン先９１１の後端がスイッチ９１２に当たり、スイッチ９１２を押下する。スイッチ９１２が押下されると、超音波発信器９１３から超音波が発信される。また、信号出力回路９１４から発信開始信号（Ｌｏｗ信号）が出力される。超音波発信器９１３から発信された超音波は、受信器９４，９５（図１参照）で受信される。

図２〜図４を参照して、受信器９４，９５について説明する。受信器９４，９５の構成は同じであるため、以下、受信器９５の説明は省略し、受信器９４について説明する。以下の説明では、図２の紙面左下側、右上側、左上側、右下側、上側、下側を、それぞれ受信器９４の前側、後側、左側、右側、上側、下側と定義して説明する。

図２〜図４に示すように、受信器９４は、上下方向にやや長い長方体形状を有している。受信器９４は、任意の位置に装着可能である。受信器９４の前面の下端部の中央には、左右方向に長い楕円形の開口部９４１が設けられている。開口部９４１の周囲の壁部９４２は、外側程拡大するテーパ面（傾斜面）である。開口部９４１の後方の受信器９４の内部には、電気基板９４３に実装されたマイク９４４が設けられている。なお、電気基板９４３は、受信器９４の内部に固定されている。

電気基板９４３の上端の後面には、ケーブル９４６が接続されている。ケーブル９４６は、受信器９４の後側に延び、脚柱部１２の後面に接続され、後述する駆動回路７６（図５）に電気的に接続されている。超音波発信器９１３から超音波が発信されると、受信器９４のマイク９４４によって超音波が受信される。受信器９４は、ケーブル９４６を介して、受信した超音波を電気信号としてミシン１に出力する。このように、ミシン１は、超音波を検出する。

受信器９４の前面の上部には、吸盤９４７が設けられている。吸盤９４７は、受信器９４を受信器９４以外の物体に装着させる。受信器９４以外の物体とは、ミシン１であってもよいし、ミシン１ではなく何れも周知の、補助テーブル、刺繍装置、刺繍装置に装着される刺繍枠、押え棒に装着される各種アタッチメント、複数の糸駒を載置する糸立台、ミシン１を載置する作業テーブル等であってもよい。吸盤９４７を上記物体の任意の位置に吸着させることで、受信器９４が着脱可能に装着される。なお、吸盤９４７を設ける位置は限定されず、例えば、吸盤９４７を受信器９４の上面、側面、又は後面に設けてもよい。また、ユーザが、吸盤９４７の位置を任意に変更できる構成にしてもよい。

図５を参照して、ミシン１の電気的構成について説明する。図５に示すように、ミシン１の制御部６０は、ＣＰＵ６１，ＲＯＭ６２，ＲＡＭ６３，ＥＥＰＲＯＭ６４、及び入出力インターフェース６５を備え、これらはバス６７により相互に接続されている。ＲＯＭ６２には、ＣＰＵ６１が処理を実行するためのプログラム、データ等が記憶されている。ＥＥＰＲＯＭ６４には、ミシン１が縫製を実行するための複数種類の縫製模様のデータが記憶されている。

入出力インターフェース６５には、スイッチ群２１、タッチパネル２６、タイマ２７、及び駆動回路７１，７２，７４，７５，７６，７７が電気的に接続されている。タイマ２７は、時間を計測する。駆動回路７１は、送り量調整用モータ８３を駆動させる。駆動回路７２は、ミシンモータ７９を駆動させる。駆動回路７４は、針振りモータ８０を駆動させる。駆動回路７５は、液晶ディスプレイ１５を駆動させる。駆動回路７６は、受信器９４を駆動する。駆動回路７７は、受信器９５を駆動する。なお、駆動回路７６，７７には、受信器９４，９５から出力された電気信号を増幅してＣＰＵ６１に伝達するための増幅回路が含まれる。

前述したように、超音波ペン９１の内部の電気基板には、スイッチ９１２、超音波発信器９１３、及び信号出力回路９１４が実装されている。スイッチ９１２は、超音波発信器９１３と信号出力回路９１４とに接続されている。信号出力回路９１４は、入出力インターフェース６５を介してＣＰＵ６１に接続されている。信号出力回路９１４は、発信開始信号をＣＰＵ６１に対して出力する。

加工布１００上の超音波の発信源の位置、すなわち、ユーザが超音波ペン９１で指定した位置を算出するための計算方法について説明する。以下の説明では、ミシン１の左右方向をＸ方向（Ｘ座標）、前後方向をＹ方向（Ｙ座標）、及び上下方向をＺ方向（Ｚ座標）として説明する。前述したように、ミシン１は、ユーザが超音波ペン９１で指定した加工布１００上の位置に縫製を行うことができる。以下、超音波の発信源の位置（Ｘ座標、Ｙ座標）を算出するための計算方法について説明する。

以下の説明において、Ｘ座標、Ｙ座標、及びＺ座標の「１」が「１ｍｍ」の距離に相当するとする。また、図６に示すように、縫針２９が挿通する針板の針穴（図示せず）の中心位置の座標を原点（０，０，０）であるとする。また、受信器９４が位置する座標Ｂを（Ｘｂ，Ｙｂ，Ｚｂ）とし、受信器９５が位置する座標Ｃを（Ｘｃ，Ｙｃ，Ｚｃ）とする。また、ユーザが超音波ペン９１で指定した加工布１００上の位置の座標Ｅ（以下、「指定座標Ｅ」という。）を（Ｘｅ，Ｙｅ，Ｚｅ）とする。また、指定座標Ｅと受信器９４の座標Ｂとの間の距離を「ＥＢ」と表わし、指定座標Ｅと受信器９５の座標Ｃとの間の距離を「ＥＣ」と表わす。

なお、Ｚ座標「０」は、針板の上面と同じ高さである。なお、ミシンベッド１１上面と針板の上面は略同一高さであり、ミシンベッド１１上面と同じ高さであるとしてもよい。また、本実施形態では、受信器９４，９５が任意の位置に装着可能であるため、受信器９４の座標Ｂ（Ｘｂ，Ｙｂ，Ｚｂ）と受信器９５の座標Ｃ（Ｘｃ，Ｙｃ，Ｚｃ）とは、装着位置によって異なる。この受信器９４の座標Ｂ（Ｘｂ，Ｙｂ，Ｚｂ）と受信器９５の座標Ｃ（Ｘｃ，Ｙｃ，Ｚｃ）との算出方法については後述する。また、指定座標ＥのＺ座標「Ｚｅ」は、加工布１００の布厚と等しいが、本実施形態では、Ｚｅが「０」とみなして説明する。なお、布厚「Ｚｅ」を考慮して、（Ｘｅ，Ｙｅ）を算出するようにしてもよい。布厚「Ｚｅ」を考慮する場合、別途、布厚「Ｚｅ」を検出可能な構成又は処理を追加すればよい。

以上のような条件の場合、以下の式（１）（２）の関係が成り立つ。
（Ｘｂ−Ｘｅ）^２＋（Ｙｂ−Ｙｅ）^２＋（Ｚｂ）^２＝（ＥＢ）^２・・・（１）
（Ｘｃ−Ｘｅ）^２＋（Ｙｃ−Ｙｅ）^２＋（Ｚｃ）^２＝（ＥＣ）^２・・・（２）

式（１）（２）は、それぞれ、球面の方程式である。本実施形態では、超音波ペン９１から発信された超音波（指定座標Ｅから発信された超音波）を、座標Ｂと座標Ｃとに設けられた受信器９４，９５で受信することができる。ここで、超音波が進行する速度を音速Ｖとする。また、超音波が指定座標Ｅから発信されてから受信器９４に到達（受信器９４で検出）するまでに要する時間を到達時間Ｔｂとし、超音波が指定座標Ｅから発信されてから受信器９５に到達（受信器９５で検出）するまでに要する時間を到達時間Ｔｃとする。この場合、距離は、（速さ×時間）で表すことができるので、式（１）（２）における、指定座標Ｅと各受信器９４，９５との間の距離ＥＢ、ＥＣは、以下の式（３）（４）で表すことができる。
ＥＢ＝Ｖ×Ｔｂ・・・（３）
ＥＣ＝Ｖ×Ｔｃ・・・（４）

そして、上記式（１）（２）に式（３）（４）を代入して、以下のように表わすことができる。
（Ｘｂ−Ｘｅ）^２＋（Ｙｂ−Ｙｅ）^２＋（Ｚｂ）^２＝（Ｖ×Ｔｂ）^２・・・（１´）
（Ｘｃ−Ｘｅ）^２＋（Ｙｃ−Ｙｅ）^２＋（Ｚｃ）^２＝（Ｖ×Ｔｃ）^２・・・（２´）

式（１´）（２´）において、受信器９４の座標Ｂ（Ｘｂ，Ｙｂ，Ｚｂ）と、受信器９５の座標Ｃ（Ｘｃ，Ｙｃ，Ｚｃ）とは、後述する第一位置特定処理のＳ１７（図９参照）で特定することができる。また、音速Ｖは既知の値であり、ＲＯＭ６２に記憶されている。また、到達時間Ｔｂと到達時間Ｔｃとは、後述する超音波の発信タイミングから検出タイミングまでの時間で特定される（図１１のＳ４７）このため、上記式（１´）（２´）のうち、未知の値は、ＸｅとＹｅである。そして、ＸｅとＹｅとは、上記式（１´）と式（２´）との連立方程式を解くことによって算出できる。すなわち、ユーザが超音波ペン９１で指定した加工布１００上の指定座標ＥのＸ座標「Ｘｅ」とＹ座標「Ｙｅ」を算出できる。なお、上記式（１´）（２´）は、ＲＯＭ６２に記憶されている。以下の説明では、式（１´）（２´）のうち、超音波の発信源（すなわち、指定座標Ｅ）と、受信器９４，９５との間の距離である（Ｖ×Ｔｂ）と（Ｖ×Ｔｃ）とをそれぞれ「第二距離値」という。

次に、受信器９４，９５の装着位置を算出するための計算方法について説明する。前述したように、受信器９４，９５は任意の位置に装着可能である。ユーザが超音波ペン９１で指定した位置に縫製を行うためには、超音波ペン９１から発信された超音波の発信源の位置を特定する必要がある。超音波の発信源の位置の特定は、前述の式（１´）（２´）を用いて算出することで行われるが、式（１´）（２´）から超音波の発信源の位置を特定するためには、受信器９４の座標Ｂ（Ｘｂ，Ｙｂ，Ｚｂ）と、受信器９５の座標Ｃ（Ｘｃ，Ｙｃ，Ｚｃ）とが必要である。このため、本実施形態では、任意の位置に装着された受信器９４，９５の装着位置（座標Ｂ及び座標Ｃ）を算出する。

まず、図７を参照して、受信器９４の装着位置の座標Ｂ（Ｘｂ，Ｙｂ，Ｚｂ）の算出方法について説明する。以下の説明において、図７に示すように、定点Ｆの座標を（Ｘｆ，Ｙｆ，Ｚｆ）とする。定点Ｇの座標を（Ｘｇ，Ｙｇ，Ｚｇ）とする。定点Ｈの座標を（Ｘｈ，Ｙｈ，Ｚｈ）とする。定点Ｆ、Ｇ、Ｈの座標は、ＲＯＭ６２に予め記憶されている。また、定点Ｆ，Ｇ，Ｈと受信器９４の座標Ｂとの間の距離をそれぞれ「ＦＢ」、「ＧＢ」、「ＨＢ」で表す。本実施形態では、一例として、定点Ｆ，Ｇ，Ｈはミシンベッド１１上の点であるとするが、定点Ｆ，Ｇ，Ｈは、ミシンベッド１１上でなくてもよく、例えば、脚柱部１２の左側面にあってもよい。

なお、図８及び図９に示すように、ミシンベッド１１（図８及び図９では図示外）上の定点Ｆ，Ｇ，Ｈには、「定点Ｆ」、「定点Ｇ」、「定点Ｈ」の表示とマーク１１０とが印刷されている。ユーザは、液晶ディスプレイ１５に表示される指示に従って、印刷された「定点Ｆ」、「定点Ｇ」、「定点Ｈ」の表示とマーク１１０とを手掛かりに、超音波ペン９１で定点Ｆ，Ｇ，Ｈを順次指定する。

上記のように各座標を定義した場合、受信器９４の座標Ｂ（Ｘｂ，Ｙｂ，Ｚｂ）を算出するための以下の式（１１）（１２）（１３）の関係式が成り立つ。
（Ｘｂ−Ｘｆ）^２＋（Ｙｂ−Ｙｆ）^２＋（Ｚｂ−Ｚｆ）^２＝（ＦＢ）^２・・・（１１）
（Ｘｂ−Ｘｇ）^２＋（Ｙｂ−Ｙｇ）^２＋（Ｚｂ−Ｚｇ）^２＝（ＧＢ）^２・・・（１２）
（Ｘｂ−Ｘｈ）^２＋（Ｙｂ−Ｙｈ）^２＋（Ｚｂ−Ｚｈ）^２＝（ＨＢ）^２・・・（１３）

式（１１）（１２）（１３）は、それぞれ、図７に示す球面２０１，２０２，２０３についての方程式である。本実施形態では、ユーザが超音波ペン９１で定点Ｆ，Ｇ，Ｈを順次指定することで、それぞれの定点Ｆ，Ｇ，Ｈから超音波が発信されて、受信器９４で受信される。ここで、定点Ｆ，Ｇ，Ｈのそれぞれから発信されて受信器９４に到達（受信器９４で検出）するまでに要する時間をそれぞれ、到達時間Ｔｆｂ，Ｔｇｂ，Ｔｈｂとする。距離は、（速さ×時間）で表すことができるので、距離ＦＢ，ＧＢ，ＨＢは、以下の式（８４）（８５）（８６）で表すことができる。
ＦＢ＝Ｖ×Ｔｆｂ・・・（１４）
ＧＢ＝Ｖ×Ｔｇｂ・・・（１５）
ＨＢ＝Ｖ×Ｔｈｂ・・・（１６）

そして、上記式（１１）（１２）（１３）に式（１４）（１５）（１６）を代入して、以下のように表わすことができる。
（Ｘｂ−Ｘｆ）^２＋（Ｙｂ−Ｙｆ）^２＋（Ｚｂ−Ｚｆ）^２＝（Ｖ×Ｔｆｂ）^２・・・（１１´）
（Ｘｂ−Ｘｇ）^２＋（Ｙｂ−Ｙｇ）^２＋（Ｚｂ−Ｚｇ）^２＝（Ｖ×Ｔｇｂ）^２・・・（１２´）
（Ｘｂ−Ｘｈ）^２＋（Ｙｂ−Ｙｈ）^２＋（Ｚｂ−Ｚｈ）^２＝（Ｖ×Ｔｈｂ）^２・・・（１３´）

式（１１´）（１２´）（１３´）において、定点Ｆ，Ｇ，Ｈの座標（Ｘｆ，Ｙｆ，Ｚｆ）、（Ｘｇ，Ｙｇ，Ｚｇ）、（Ｘｈ，Ｙｈ，Ｚｈ）は、ＲＯＭ６２に予め記憶されている。また、音速ＶはＲＯＭ６２に記憶されている。また、到達時間Ｔｆｂ，Ｔｇｂ，Ｔｈｂは、後述する超音波の発信タイミングから検出タイミングまでの時間で特定される（図１０のＳ３５）。このため、上記式（１１´）（１２´）（１３´）のうち、未知の値は、受信器９４の座標Ｂ（Ｘｂ，Ｙｂ，Ｚｂ）である。そして、（Ｘｂ，Ｙｂ，Ｚｂ）は、上記式（１１´）（１２´）（１３´）の連立方程式を解くことによって算出できる。すなわち、ユーザが任意の位置に装着した受信器９４の座標Ｂ（Ｘｂ，Ｙｂ，Ｚｂ）を算出できる。なお、受信器９４の座標Ｂ（Ｘｂ，Ｙｂ，Ｚｂ）は、定点Ｆ，Ｇ，Ｈのそれぞれを中心とした球面２０１，２０２，２０３（図７参照）の交点である。上記式（１１´）（１２´）（１３´）は、ＲＯＭ６２に記憶されている。

次に、図８を参照して、受信器９５の装着位置の座標Ｃ（Ｘｃ，Ｙｃ，Ｚｃ）の算出方法について説明する。受信器９５の座標Ｃについては、受信器９４の座標Ｂを算出する場合と同様の式で算出できるので、簡単に説明する。以下の説明において、図８に示すように、定点Ｆ，Ｇ，Ｈと受信器９５の座標Ｃとの間の距離をそれぞれ「ＦＣ」、「ＧＣ」、「ＨＣ」で表す。また、定点Ｆ，Ｇ，Ｈのそれぞれから発信されて受信器９５に到達（受信器９５で検出）するまでに要する時間をそれぞれ、到達時間Ｔｆｃ，Ｔｇｃ，Ｔｈｃとする。この場合、以下の式（２１）（２２）（２３）が成り立つ。
ＦＣ＝Ｖ×Ｔｆｃ・・・（２１）
ＧＣ＝Ｖ×Ｔｇｃ・・・（２２）
ＨＣ＝Ｖ×Ｔｈｃ・・・（２３）

このため、式（１１´）（１２´）（１３´）と同様に、以下の式（２４）（２５）（２６）が成り立つ。
（Ｘｃ−Ｘｆ）^２＋（Ｙｃ−Ｙｆ）^２＋（Ｚｃ−Ｚｆ）^２＝（Ｖ×Ｔｆｃ）^２・・・（２４）
（Ｘｃ−Ｘｇ）^２＋（Ｙｃ−Ｙｇ）^２＋（Ｚｃ−Ｚｇ）^２＝（Ｖ×Ｔｇｃ）^２・・・（２５）
（Ｘｃ−Ｘｈ）^２＋（Ｙｃ−Ｙｈ）^２＋（Ｚｃ−Ｚｈ）^２＝（Ｖ×Ｔｈｃ）^２・・・（２６）

上記式（２４）（２５）（２６）の連立方程式を解くことによって、受信器９５の座標Ｃ（Ｘｃ，Ｙｃ，Ｚｃ）を算出できる。なお、受信器９５の座標Ｃ（Ｘｃ，Ｙｃ，Ｚｃ）は、定点Ｆ，Ｇ，Ｈのそれぞれを中心とした球面２０４，２０５，２０６（図８参照）の交点である。上記式（２４）（２５）（２６）は、ＲＯＭ６２に記憶されている。以下の説明では、式（１１´）（１２´）（１３´）と、式（２４）（２５）（２６）とのうち、超音波の発信源（すなわち、定点Ｆ，Ｇ，Ｈ）と、受信器９４，９５との間の距離である（Ｖ×Ｔｆｂ）、（Ｖ×Ｔｇｂ）、（Ｖ×Ｔｈｂ）、（Ｖ×Ｔｆｃ）、（Ｖ×Ｔｇｃ）、及び（Ｖ×Ｔｈｃ））をそれぞれ「第一距離値」という。

図９のフローチャートを参照して、第一位置特定処理について説明する。第一位置特定処理はミシン１のＣＰＵ６１によって実行される。第一位置特定処理は、ユーザが任意の位置に装着した受信器９４，９５の装着位置（座標）を特定する処理である。第一位置特定処理は、例えば、ユーザが任意の位置に受信器９４，９５を装着した後、パネル操作を行って、受信器９４，９５の装着位置を特定する指示を入力した場合に開始される。以下の説明では、具体例として、図１に示すように、受信器９４，９５が、頭部１４の下端の後部に装着され、図７及び図８に示すように、受信器９４の座標Ｂが（Ｘｂ，Ｙｂ，Ｚｂ）、受信器９５の座標Ｃが（Ｘｃ，Ｙｃ，Ｚｃ）であるとする。

図９に示すように、第一位置特定処理では、まず、ユーザに対して定点Ｆを超音波ペン９１で指定するように指示する表示が、液晶ディスプレイ１５に表示される（Ｓ１１）。Ｓ１１では、例えば、「定点Ｆを超音波ペンで指定してください。」というメッセージが液晶ディスプレイ１５に表示される。次いで、距離算出処理が行われる（Ｓ１２）

図１０を参照して距離算出処理について説明する。距離算出処理は、定点Ｆ，Ｇ，Ｈから受信器９４，９５までのそれぞれの第一距離値を算出する処理である。なお、距離算出処理は、Ｓ１２、Ｓ１４、及びＳ１６（図９参照）において実行されるが、Ｓ１２では定点Ｆからの第一距離値が算出され、Ｓ１４では定点Ｇからの第一距離値が算出され、Ｓ１６では定点Ｈからの第一距離値が算出される。以下の説明では、定点Ｆから受信器９４，９５までの第一距離値を算出する場合について説明する。

図１０に示すように、超音波ペン９１からの発信開始信号が検出されたか否かが判断される（Ｓ３１）。超音波ペン９１からの発信開始信号が検出されない場合（Ｓ３１：ＮＯ）、Ｓ３１の処理が繰り返される。

ユーザがＳ１１で表示された指示に従って、定点Ｆを超音波ペン９１で指定すると、超音波ペン９１から発信開始信号（Ｌｏｗ信号）が出力（発信タイミングが通知）され、ＣＰＵ６１によって検出される。なお、発信開始信号と同時に超音波ペン９１から超音波が発信されるが、超音波の速度（すなわち、音速Ｖ）は、発信開始信号の伝達速度より遅いため、発信開始信号に遅れて超音波が受信器９４，９５に到達する。

発信開始信号が検出された場合（Ｓ３１：ＹＥＳ）、時間Ｔが０に設定される（Ｓ３２）。すなわち、超音波が発信された発信タイミングが時間Ｔ「０」となる。次いで、タイマ２７が利用され、時間Ｔの計測が開始される（Ｓ３３）。次いで、受信器９４又は受信器９５で、超音波ペン９１から発信された超音波が検出されたか否かが判断される（Ｓ３４）。超音波が検出されていない場合（Ｓ３４：ＮＯ）、Ｓ３４の処理が繰り返される。

受信器９４又は受信器９５で超音波が検出された場合（Ｓ３４：ＹＥＳ）、超音波が検出された時点の時間Ｔが、到達時間として特定される（Ｓ３５）。すなわち、到達時間は、超音波の発信タイミングから、Ｓ３４で超音波が検出される検出タイミングまでの時間で特定される。例えば、ユーザが定点Ｆを指定した後、受信器９４で超音波が検出された場合（Ｓ３４：ＹＥＳ）、到達時間Ｔｆｂが特定され（Ｓ３５）、受信器９５で超音波が検出された場合（Ｓ３４：ＹＥＳ）、到達時間Ｔｆｃが特定される（Ｓ３５）。

次いで、全ての受信器９４，９５で、超音波が検出されたか否かが判断される（Ｓ３６）。超音波が検出されていない受信器９４，９５が存在する場合（Ｓ３６：ＮＯ）、処理はＳ３４に戻る。全ての受信器９４，９５で超音波が検出された場合（Ｓ３６：ＹＥＳ）、第一距離値が算出される（Ｓ３７）。次いで、Ｓ３６で算出された第一距離値がＲＡＭ６３に記憶される（Ｓ３８）。

例えば、Ｓ３５で特定された到達時間Ｔｆｂと、ＲＯＭ６２に記憶されている音速Ｖとから、第一距離値（Ｖ×Ｔｆｂ）が算出され（Ｓ３７）、ＲＡＭ６３に記憶される（Ｓ３８）。また、Ｓ３５で特定された到達時間Ｔｆｃと、ＲＯＭ６２に記憶されている音速Ｖとから、第一距離値（Ｖ×Ｔｆｃ）が算出され（Ｓ３７）、ＲＡＭ６３に記憶される（Ｓ３８）。

次いで、距離算出処理が終了され、図９に示すように、ユーザ対して定点Ｇを超音波ペン９１で指定するように指示するメッセージが、液晶ディスプレイ１５に表示される（Ｓ１３）。次いで、距離算出処理（図１０参照）が実行される（Ｓ１４）。ユーザは、表示された指示に従って、定点Ｇを超音波ペン９１で指定する。Ｓ１２において距離算出処理が実行される場合には、定点Ｆから受信器９４，９５までの第一距離値（Ｖ×Ｔｆｂ）、（Ｖ×Ｔｆｃ）が算出されていた。Ｓ１４では、定点Ｇから受信器９４，９５までのＴｇｂ，Ｔｇｃが特定され（Ｓ３５）、第一距離値（Ｖ×Ｔｇｂ）、（Ｖ×Ｔｇｃ）が算出され（Ｓ３７）、ＲＡＭ６３に記憶される（Ｓ３８）。

Ｓ１６で第一算出処理が実行されると、次いで、ユーザ対して定点Ｈを超音波ペン９１で指定するように指示するメッセージが、液晶ディスプレイ１５に表示される（Ｓ１５）。次いで、距離算出処理（図１０参照）が実行される（Ｓ１６）。ユーザは、表示されたメッセージに従って定点Ｇを超音波ペン９１で指定する。Ｓ１６では、定点Ｈから受信器９４，９５までの到達時間Ｔｈｂ，Ｔｈｃが特定され（Ｓ３５）、第一距離値（Ｖ×Ｔｈｂ）、（Ｖ×Ｔｈｃ）が算出され（Ｓ３７）、ＲＡＭ６３に記憶される（Ｓ３８）。

Ｓ１７が実行された後、受信器９４の座標Ｂ（Ｘｂ，Ｙｂ，Ｚｂ）及び受信器９５の座標Ｃ（Ｘｃ，Ｙｃ、Ｚｃ）、すなわち、受信器９４，９５の装着位置が特定される（Ｓ１７）。Ｓ１７では、上述の式（１１´）（１２´）（１３´）の連立方程式を解くことによって、受信器９４の座標Ｂ（Ｘｂ，Ｙｂ，Ｚｂ）が算出される。これによって、受信器９４の装着位置である座標Ｂが特定される。また、式（２４）（２５）（２６）の連立方程式を解くことによって、受信器９５の座標Ｃ（Ｘｃ，Ｙｃ，Ｚｃ）が算出される。これによって、受信器９５の装着位置である座標Ｃが特定される。

ここで、式（１１´）（１２´）（１３´）において、第一距離値（Ｖ×Ｔｆｂ）、（Ｖ×Ｔｇｂ）、（Ｖ×Ｔｈｂ）は、図１０のＳ３７で算出され、Ｓ３８でＲＡＭ６３に記憶されている。また、定点Ｆ，Ｇ，Ｈの座標（Ｘｆ，Ｙｆ，Ｚｆ）、（Ｘｇ，Ｙｇ，Ｚｇ）、（Ｘｇ，Ｙｇ，Ｚｇ）は、予めＲＯＭ６２に記憶されている。このため、上記の式（１１´）（１２´）（１３´）の連立方程式によって、Ｘｂ、Ｙｂ、及びＺｂを算出することができる。これによって、受信器９４の座標Ｂ（Ｘｂ，Ｙｂ，Ｚｂ）が特定される。

同様に、式（２４）（２５）（２６）において、第一距離値（Ｖ×Ｔｆｃ）、（Ｖ×Ｔｇｃ）、（Ｖ×Ｔｈｃ）は、図１０のＳ３７で算出され、Ｓ３８でＲＡＭ６３に記憶されている。また、定点Ｆ，Ｇ，Ｈの座標（Ｘｆ，Ｙｆ，Ｚｆ）、（Ｘｇ，Ｙｇ，Ｚｇ）、（Ｘｇ，Ｙｇ，Ｚｇ）は、予めＲＯＭ６２に記憶されている。このため、上記の式（２４）（２５）（２６）の連立方程式によって、Ｘｃ、Ｙｃ、及びＺｃを算出することができる。これによって、受信器９５の座標Ｃ（Ｘｃ，Ｙｃ，Ｚｃ）が特定される。

次いで、Ｓ１７で特定された装着位置である受信器９４の座標Ｂ（Ｘｂ，Ｙｂ，Ｚｂ）と、受信器９５の座標Ｃ（Ｘｃ，Ｙｃ、Ｚｃ）とがＥＥＰＲＯＭ６４に記憶される（Ｓ１８）。次いで、第一位置特定処理が終了される。以上説明したように、受信器９４，９５は、装着位置を変更可能であるが、第一位置特定処理が実行されることで、受信器９４，９５の装着位置の座標Ｂ，Ｃが特定される。

図１１のフローチャートを参照して、縫製処理について説明する。縫製処理はミシン１のＣＰＵ６１によって実行される。縫製処理は、例えば、ユーザのパネル操作によって、縫製模様が選択され、縫製を実行する指示が入力された場合に開始される。以下の説明では、具体例として、受信器９４の座標Ｂ（Ｘｂ，Ｙｂ，Ｚｂ）及び受信器９５の座標Ｃ（Ｘｃ，Ｙｃ，Ｚｃ）が、前述の第一位置特定処理のＳ１７によって特定され、Ｓ１８でＥＥＰＲＯＭ６４に記憶されているとする（図９参照）。

図１１に示すように、縫製処理では、超音波ペン９１からの発信開始信号が検出されたか否かが判断される（Ｓ４１）。発信開始信号が検出されていない場合（Ｓ４１：ＮＯ）、Ｓ４１の処理が繰り返される。ユーザが、加工布１００上の任意の位置を超音波ペン９１で指定（指定座標Ｅを指定）すると、超音波ペン９１から発信開始信号（Ｌｏｗ信号）が出力（発信タイミングが通知）され、ＣＰＵ６１によって検出される。

発信開始信号が検出された場合（Ｓ４１：ＹＥＳ）、時間Ｔが０に設定される（Ｓ４２）。すなわち、超音波が発信された発信タイミングが時間Ｔ「０」となる。次いで、タイマ２７が利用され、時間Ｔの計測が開始される（Ｓ４３）。次いで、受信器９４又は受信器９５で、超音波ペン９１から発信された超音波が検出されたか否かが判断される（Ｓ４４）。超音波が検出されていない場合（Ｓ４４：ＮＯ）、所定時間（例えば、１秒）が経過したか否かが判断される（Ｓ４５）。所定時間が経過していない場合（Ｓ４５：ＮＯ）、処理はＳ４４に戻る。つまり、ミシン１は超音波が検出されるまで１秒間の間待機する。

例えば、障害物等に遮られたことなどによって、超音波が受信器９４，９５に届かなかった場合、所定時間が経過する。所定時間が経過した場合（Ｓ４５：ＹＥＳ）、超音波が検出できなかった旨を示すエラーメッセージが液晶ディスプレイ１５に表示される（Ｓ４６）。これによって、ユーザに、エラーが発生したことを報知できる。次いで、処理はＳ４１に戻る。

所定時間内に、受信器９４又は受信器９５で超音波が検出された場合（Ｓ４４：ＹＥＳ）、超音波が検出された時点の時間Ｔが、到達時間として特定される（Ｓ４７）。すなわち、到達時間は、超音波の発信タイミングから、Ｓ４４で超音波が検出される検出タイミングまでの時間で特定される。例えば、受信器９４で超音波が検出された場合（Ｓ４４：ＹＥＳ）、到達時間Ｔｂが特定され（Ｓ４７）、受信器９４で超音波が検出された場合（Ｓ４４：ＹＥＳ）、到達時間Ｔｃが特定される（Ｓ４８）。

次いで、全ての受信器９４，９５で、超音波が検出されたか否かが判断される（Ｓ４８）。超音波が検出されていない受信器９４，９５が存在する場合（Ｓ４８：ＮＯ）、処理はＳ４４に戻る。全ての受信器９４，９５で超音波が検出された場合（Ｓ４８：ＹＥＳ）、超音波の発信源（すなわち、指定座標Ｅ）と、受信器９４，９５との間の第二距離値が算出される（Ｓ４９）。Ｓ４９では、Ｓ４７で特定された到達時間Ｔｂ、Ｔｃと、ＲＯＭ６２に記憶されている音速Ｖとが用いられ、受信器９４についての第二距離値（Ｖ×Ｔｂ）と、受信器９５についての第二距離値（Ｖ×Ｔｃ）が算出される。

次いで、加工布１００上にある超音波の発信源の位置、すなわち、ユーザが超音波ペン９１で指定した指定座標Ｅ（Ｘｅ，Ｙｅ，０）が特定される（Ｓ５０）。なお、前述したように指定座標ＥのＺｅを「０」とみなしている。Ｓ５０では、上述の式（１´）（２´）の連立方程式を解くことによって、（Ｘｅ，Ｙｅ）が算出される。これによって、指定座標Ｅ（Ｘｅ，Ｙｅ，０）が特定される。

ここで、式（１´）（２´）において、第二距離値（Ｖ×Ｔｂ）、（Ｖ×Ｔｃ）は、Ｓ４９で算出されている。また、受信器９４の座標Ｂ（Ｘｂ，Ｙｂ，Ｚｂ）と受信器９５の座標Ｃ（Ｘｃ，Ｙｃ，Ｚｃ）とは、第一位置特定処理（図９参照）で特定され（Ｓ１７）、ＥＥＰＲＯＭ６４に記憶されている（Ｓ１８）。このため、未知の値は、Ｘｅ、Ｙｅのみである。よって、上記の式（１´）（２´）の連立方程式によって、Ｘｅ、Ｙｅを算出することができる。これによって、指定座標Ｅ（Ｘｅ，Ｙｅ，０）が特定される。

次いで、特定した座標（Ｘｅ，Ｙｅ，０）（すなわち、超音波の発信源の位置）が液晶ディスプレイ１５に表示される（Ｓ５１）。これによって、ユーザが指定した位置の指定座標Ｅがユーザに報知される。なお、例えば、指定座標Ｅが、加工布１００を搬送して針落点に移動させることが可能な範囲外の座標である場合には、エラーメッセージを表示してもよい。

次いで、スイッチ群２１に含まれる縫製開始・停止スイッチが押下されたか否かが判断される（Ｓ５２）。縫製開始・停止スイッチが押下されていない場合（Ｓ５２：ＮＯ）、Ｓ５２の処理が繰り返される。縫製開始・停止スイッチが押下された場合（Ｓ５２：ＹＥＳ）、送り歯３４が駆動され、Ｓ５０で特定された指定座標ＥのＸ座標「Ｘｅ」Ｙ座標「Ｙｅ」、すなわち加工布１００上の超音波の発信源の位置が針落ち点（針板の針穴中心）となるように加工布１００が搬送される（Ｓ５３）。次いで、加工布１００に縫製が実行される（Ｓ５４）。Ｓ５３及びＳ５４の処理によって、ユーザが指定した位置（指定座標Ｅ）から、縫製が開始される。縫製が終了すると、縫製処理が終了される。

以上のように、本実施形態における処理が行われる。本実施形態では、ユーザが超音波ペン９１で加工布１００上の位置を指定すると、受信器９４，９５によって検出された超音波とに基づいて、超音波の発信源の位置（ユーザが指定した位置）が特定される（Ｓ５０）。つまり、ユーザは、超音波ペン９１を使用して縫製を行う加工布１００上の位置を容易に設定できる。また、特定された超音波の発信源の位置に基づいて、加工布１００におけるユーザが超音波ペン９１で指定した位置に縫製が行われる（Ｓ５３及びＳ５４）。よって、ユーザは、設定した加工布１００上の位置に縫製を行うことができ、利便性が向上する。

また、受信器９４，９５は、装着位置を変更可能（任意の位置に装着可能）であるため、ユーザは、縫製作業の邪魔にならない位置に検出手段を配置できる。よって、縫製の作業効率が向上する。

また、ユーザが縫製を行う場合に、超音波ペン９１から発信される超音波の発信源（ユーザが指定した位置）を精度よく特定するためには、例えば、式（１´）（２´）の連立方程式を解く必要があるため、受信器９４，９５の装着位置（座標Ｂ及び座標Ｃ）が特定されなければならない。本実施形態では、受信器９４，９５の装着位置が変更可能であるが、装着位置が変更された場合でも、装着位置（座標Ｂ及び座標Ｃ）を特定することができる（Ｓ１７）。よって、受信器９４，９５の装着位置を変更しても、超音波の発信源の位置を精度よく特定できる。

また、本実施形態では、３つの定点Ｆ，Ｇ，Ｈから発信された超音波の発信タイミングと、検出タイミングまでの時間で特定される到達時間Ｔｆｂ，Ｔｇｂ，Ｔｈｂ，Ｔｆｃ，Ｔｇｃ，Ｔｈｃから、受信器９４，９５についての第一距離が算出される（Ｓ３７）。すなわち、発信タイミングと検出タイミングとに基づいて第一距離が算出される。そして、算出された第一距離値と、ＲＯＭ６２に予め記憶された定点Ｆ，Ｇ，Ｈの座標とに基づいて、受信器９４，９５の装着位置が特定される（Ｓ１７）。このように、３つの定点Ｆ，Ｇ，Ｈから発信された超音波の発信タイミングと検出タイミングとから、受信器９４，９５の装着位置を特定できるので、受信器９４，９５を任意の位置に装着することができる。このため、縫製作業の邪魔にならない位置に受信器９４，９５を配置できる。よって、縫製の作業効率が向上する。

また、受信器９４，９５は、吸盤９４７を備えているので、受信器９４，９５を任意の位置に簡単に装着（吸着）することができる。よって、ユーザの利便性が向上する。

第二実施形態について説明する。第一実施形態では、３つの定点Ｆ，Ｇ，Ｈから発信された超音波に基づいて、受信器９４，９５の装着位置が特定されていた。第二実施形態では、受信器９４，９５を装着可能な装着部が複数設けられており、ユーザは、複数の装着部の中から２つを選択して受信器９４，９５を其々装着する。

図１２に示すように、第二実施形態では、ミシン１に複数（一例として５つ）の装着部９０１，９０２，９０３，９０４，９０５が設けられている。ユーザは、装着部９０１〜９０５のいずれかに受信器９４，９５を装着することができる。図１２では、装着部９０１に受信器９４が装着され、装着部９０２に受信器９５が装着された状態を示している。また、装着部９０３〜９０５には、仮に受信器９４が装着された場合の状態を２点鎖線で表している。

装着部９０１及び装着部９０２は、頭部１４の下部の後端に左右に離間して設けられている。装着部９０３は、頭部１４の下部の前端に設けられている。装着部９０３に受信器９４が装着された場合、受信器９４の開口部は斜め下後方向を向く。装着部９０４は、アーム部１３の右後部に設けられている。装着部９０４に受信器９４が装着された場合、受信器９４の開口部は斜め下前方向を向く。装着部９０５は、脚柱部１２の左側面に設けられている。装着部９０５に受信器９４が装着された場合、受信器９４の開口部は左方向を向く。

なお、図示しないが、装着部９０１〜９０５には、所定形状（例えば四角形状）のマークとユーザが区別可能な番号（又は記号）が設けられている。ユーザは、所望する装着部のマークに合わせて受信器９４，９５を装着する。また、ミシン１のＲＯＭ６２には、装着部９０１〜９０５の座標が予め記憶されている。

図１３のフローチャートを参照して、第二位置特定処理について説明する。第二位置特定処理はミシン１のＣＰＵ６１によって実行される。第二位置特定処理は、ユーザが装着部９０１〜９０５のいずれか２つに装着した受信器９４，９５の装着位置（座標）を特定する処理である。第二位置特定処理は、例えば、ユーザが受信器９４，９５を装着部９０１〜９０５のいずれか２つに装着した後、パネル操作を行って、受信器９４，９５の装着位置を特定する指示を入力した場合に開始される。

図１３に示すように、第二位置特定処理では、まず、装着部９０１〜９０５のうち、ユーザが受信器９４，９５を装着した２つの装着部を、ユーザに選択させるための選択画面が液晶ディスプレイ１５に表示される（Ｓ６１）。選択画面には、例えば、前述した装着部９０１〜９０５の番号リストが表示される。ユーザは、表示されたリストの中から、受信器９６を装着した装着部をパネル操作によって選択する。

次いで、ユーザのパネル操作によって装着部が選択された否かが判断される（Ｓ６２）。選択されていない場合（Ｓ６２：ＮＯ）、Ｓ６２の処理が繰り返される。選択された場合（Ｓ６２：ＹＥＳ）、ユーザが選択した装着部が、受信器９４，９５が装着された装着部であると特定される（Ｓ６３）。

次いで、ＲＯＭ６２に記憶された複数の装着部９０１〜９０５の位置（座標）のうち、Ｓ６３で特定された装着部の位置が、装着位置（受信器９４の座標Ｂ（Ｘｂ，Ｙｂ，Ｚｂ）及び受信器９５の座標Ｃ（Ｘｃ，Ｙｃ，Ｚｃ））として特定される（Ｓ６４）。次いで、Ｓ６４で特定された装着位置（座標Ｂ及び座標Ｃ）がＥＥＰＲＯＭ６４に記憶される（Ｓ６５）。次いで、第二位置特定処理が終了される。

第二位置特定処理が終了された後、例えば、ユーザのパネル操作によって、縫製模様が選択され、縫製を実行する指示が入力された場合には、図１１に示す縫製処理が開始される。第二実施形態では、Ｓ５０で指定座標Ｅが特定される際に、Ｓ６４で特定され、Ｓ６５で記憶された受信器９４の座標Ｂ（Ｘｂ，Ｙｂ，Ｚｂ）及び受信器９５の座標Ｃ（Ｘｃ，Ｙｃ，Ｚｃ）が使用される。

以上のように本実施形態における処理が行われる。本実施形態では、ユーザは、複数の装着部９０１〜９０５の中から任意の装着部に、受信器９４，９５を装着することができる。よって、加工布１００の大きさや、加工布１００上の縫製する位置等に応じて、縫製作業の邪魔にならない位置にある装着部に、受信器９４，９５を装着することができる。よって、縫製の作業効率が向上する。

第三実施形態について説明する。第三実施形態では、撮像手段であるカメラで撮像した画像から、受信器９４，９５の装着位置を特定する。図１４に示すように、ミシン１の頭部１４の下前部の左右方向中央にカメラ１９が装着されている。なお、カメラ１９の位置は、一例であり、他のミシン１上の位置（例えば、脚柱部１２、ミシンベッド１１等）や、ミシン１の外部に設けてもよい。また、複数のカメラ１９が、ミシン１の異なる位置に其々設けられていてもよい。カメラ１９は広角撮影が可能であり、ミシン１の任意の位置に装着された受信器９４，９５（図１４では受信器９５は図示外）を撮像可能であるとする。また、図示しないが、カメラ１９は、カメラ１９を駆動する駆動回路（画像処理回路を含む）を介して入出力インターフェース６５（図５参照）に接続されている。

図１５のフローチャートを参照して、第三位置特定処理について説明する。第三位置特定処理は、ミシン１のＣＰＵ６１によって実行される。第三位置特定処理は、任意の位置に装着した受信器９４，９５の装着位置（座標）を特定する処理である。第三位置特定処理は、例えば、ユーザが受信器９４，９５をミシン１に装着した後、パネル操作を行って、受信器９４，９５の装着位置を特定する指示を入力した場合に開始される。

図１５に示すように、第三位置特定処理では、まず、カメラ１９が制御され、画像が撮像される（Ｓ７１）。次いで、画像認識処理が行われ、画像中の受信器９４，９５が特定される（Ｓ７２）。例えば、周知の方法であるエッジ抽出によって画像中の物体の輪郭が抽出され、抽出された輪郭の中からパターンマッチング法によって受信器９４，９５の輪郭が抽出されることで、受信器９４，９５が特定される。なお、他の方法によって、画像から受信器９４，９５が特定されてもよい。

次いで、Ｓ７２によって受信器９４，９５が特定されたか否かが判断される（Ｓ７３）。受信器９４，９５が特定されなかった場合（Ｓ７３：ＮＯ）、第三位置特定処理が終了される。受信器９４，９５が特定された場合（Ｓ７３：ＹＥＳ）、装着位置（受信器９４の座標Ｂ（Ｘｂ，Ｙｂ，Ｚｂ）及び受信器９５の座標Ｃ（Ｘｃ，Ｙｃ，Ｚｃ））が特定される（Ｓ７４）。Ｓ７４では、例えば、Ｓ７１で撮像された画像において、原点（０，０，０）である針板の針穴（図示せず）の中心と、Ｓ７４で特定された受信器９４，９５との位置関係が検出され、原点に対する受信器９４，９５の位置（座標）が特定される。これによって、受信器９４，９５の装着位置が特定される。なお、他の方法によって、画像から受信器９４，９５の装着位置を特定してもよい。次いで、Ｓ７４で特定された装着位置（座標Ｂ及び座標Ｃ）がＥＥＰＲＯＭ６４に記憶される（Ｓ７５）。次いで、第三位置特定処理が終了される。

第三位置特定処理が終了された後、例えば、ユーザのパネル操作によって、縫製模様が選択され、縫製を実行する指示が入力された場合には、図１１に示す縫製処理が開始される。第三実施形態では、Ｓ５０で指定座標Ｅが特定される際に、Ｓ７４で特定され、Ｓ７５で記憶された受信器９４の座標Ｂ（Ｘｂ，Ｙｂ，Ｚｂ）及び受信器９５の座標Ｃ（Ｘｃ，Ｙｃ，Ｚｃ）が使用される。

以上のように第三実施形態では、カメラ１９によって撮像された受信器９４，９５の画像に基づいて、受信器９４，９５の装着位置（座標Ｂ及び座標Ｃ）を特定できる。このため、ユーザは、所望の任意の位置に、受信器９４，９５を装着することができる。よって、ユーザは、縫製作業の邪魔にならないように検出手段を適宜配置でき、縫製の作業効率が向上する。

上記第一乃至第三実施形態において、受信器９４，９５が本発明の「検出手段」に相当し、超音波ペン９１から発信されてＳ４４で検出される超音波が本発明の「第一超音波」に相当する。Ｓ５０の処理を行うＣＰＵ６１が本発明の「発信源特定手段」相当し、Ｓ５３及びＳ５４の処理を行うＣＰＵ６１が本発明の「制御手段」に相当する。Ｓ３７、Ｓ１７、Ｓ６４、及びＳ７４の処理を行うＣＰＵ６１が本発明の「装着位置特定手段」に相当し、ＲＯＭ６２が本発明の「第一記憶手段」及び「第二記憶手段」に相当する。超音波ペン９１から発信されてＳ３４で検出される超音波が本発明の「第二超音波」に相当し、Ｓ３１の処理を行うＣＰＵ６１が本発明の「取得手段」に相当する。Ｓ６３の処理を行うＣＰＵ６１が本発明の「装着部特定手段」に相当し、カメラ１９が本発明の「撮像手段」に相当する。吸盤９４７が本発明の「装着手段」に相当する。

なお、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。例えば、第一実施形態において、３つの定点Ｆ，Ｇ，Ｈが設けられ、定点Ｆ，Ｇ，Ｈの３つの座標がＲＯＭ６２記憶されていたが、これに限定されない。定点は少なくとも３つ設けられていればよく、例えば、４つの定点が設けられ、その座標がＲＯＭ６２に記憶されていてもよい。

また、吸盤９４７によって、受信器９４，９５が装着されていたが、これに限定されない。受信器９４，９５を他の物体に装着可能であればよく、例えば、粘着テープ、磁石であってもよい。また、例えば、受信器９４，９５に、吸盤９４７と磁石との２つを設けるなど、複数種類の装着部材を受信器９４，９５に設けてもよい。

また、受信器９４，９５の数が２つであったが、これに限定されない。例えば、受信器が３つ以上であってもよい。受信器を３つ以上設ける場合でも、本実施形態の受信器９４，９５の場合と同様に、受信器の装着位置を特定することができる。

また、第一実施形態において、超音波ペン９１からの電気的な発信開始信号（Ｌｏｗ信号）を検出することで、発信タイミングが取得されていた（図１０のＳ３１、図１１のＳ４１）。しかし、これに限定されない。例えば、超音波ペン９１に、赤外線発信器を設け、超音波を発信すると同時に赤外線を発信するように構成する。そして、超音波ペン９１から発信された赤外線を検出する赤外線検出器をミシン１に設ける。赤外線は光速であるので、超音波の発信開始と略同時に赤外線検出器に到達する。このため、ミシン１は、超音波ペン９１から発信された赤外線を、赤外線検出器で検出した時点を発信タイミングとすることができる。

また、超音波ペン９１に赤外線発信器を設けた場合、ケーブル９１５を介して発信開始信号をミシン１に伝達する必要がない。このため、例えば、超音波ペン９１内部に電池を設け、超音波発信器９１３及び信号出力回路９１４を電池で駆動するように構成すれば、ケーブル９１５を無くすことができる。よって、更に超音波ペン９１の使い勝手を向上させることができる。

また、音速Ｖは、環境温度によって変化するので、例えば、サーミスタ等の温度検出器をミシン１に設けて温度を測定し、環境温度に対応した音速Ｖを用いてもよい。

また、Ｓ５３における加工布１００の搬送には、送り歯３４を使用したが、これに限定されない。例えば、公知の刺繍装置をミシン１に装着し、刺繍枠に加工布１００を保持させ、該刺繍枠をＸ方向及びＹ方向に移動させることで、Ｓ５０で特定された指定座標ＥのＸ座標「Ｘｅ」及びＹ座標「Ｙｅ」、すなわち加工布１００上の超音波の発信源の位置が針落ち点となるように加工布１００を搬送してもよい。

また、ユーザが定点Ｆ，Ｇ，Ｈを指定したり、加工布１００の任意の位置を指定したりする場合には、超音波ペン９１が用いられていたが、これに限定されない。例えば、超音波ペン９１ではなく、超音波を発することが可能な他の装置を定点Ｆ，Ｇ，Ｈや、加工布１００上に載置してしてもよい。

また、受信器９４，９５は着脱可能であるので、例えば、Ｓ５０でユーザが指定した指定座標Ｅが特定された後に、ミシン１から取り外してもよい。受信器９４，９５をミシン１から取り外しても、既にＳ５０で指定座標Ｅが特定されているので、Ｓ５３及びＳ５４によって、指定座標Ｅに縫製を行うことができる。この場合、縫製を行う際には、受信器９４，９５がミシン１に装着されていない状態となるので、縫製の邪魔になることがなく、作業効率がさらに向上する。

１ ミシン
１９ カメラ
６１ ＣＰＵ
６２ ＲＯＭ
９１ 超音波ペン
９４，９５ 受信器
１００ 加工布
９０１，９０２，９０３，９０４，９０５ 装着部
９４７ 吸盤

Claims (7)

1. 装着位置を変更可能であり、超音波を検出する検出手段と、
   加工布上の指定された位置から発信された前記超音波である第一超音波が前記検出手段によって検出された場合に、検出された前記第一超音波に基づいて、前記第一超音波の発信源の位置を特定する発信源特定手段と、
   前記発信源特定手段によって特定された前記第一超音波の発信源の位置に基づいて、加工布に縫製を行うための制御を行う制御手段と
   を備えたことを特徴とするミシン。
2. 前記検出手段の前記装着位置を特定する装着位置特定手段を備え、
   前記発信源特定手段は、前記検出手段によって検出された前記第一超音波と、前記装着位置特定手段によって特定された前記装着位置とに基づいて、前記第一超音波の発信源の位置を特定することを特徴とする請求項１に記載のミシン。
3. 前記ミシンの其々異なる所定位置を少なくとも３つ記憶する第一記憶手段と、
   少なくとも３つの前記所定位置から其々発信された前記超音波である第二超音波の発信タイミングを取得する取得手段と
   を備え、
   前記装着位置特定手段は、前記取得手段によって取得された前記発信タイミングと、前記検出手段によって前記第二超音波が検出された検出タイミングとに基づいて、少なくとも３つの前記所定位置の其々と前記検出手段との間の距離である第一距離を其々算出し、算出した前記第一距離と前記第一記憶手段に記憶された前記所定位置とに基づいて、前記検出手段の前記装着位置を特定することを特徴とする請求項２に記載のミシン。
4. 前記検出手段を装着可能な部位である複数の装着部の位置を記憶する第二記憶手段と、
   前記複数の装着部のうち、前記検出手段が装着された前記装着部を特定する装着部特定手段と
   を備え、
   前記装着位置特定手段は、前記第二記憶手段に記憶された前記複数の装着部の位置のうち、前記装着部特定手段によって特定された前記装着部の位置を前記装着位置として特定することを特徴とする請求項２に記載のミシン。
5. 画像を撮像可能な撮像手段を備え、
   前記装着位置特定手段は、前記撮像手段によって撮像された前記画像中の前記検出手段の位置に基づいて、前記装着位置を特定することを特徴とする請求項２に記載のミシン。
6. 前記検出手段は、前記検出手段以外の物体に装着可能な装着手段を備えたことを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のミシン。
7. 前記装着手段は、吸盤、粘着テープ、及び磁石のうちの少なくとも１つであることを特徴とする請求項６に記載のミシン。

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