JP2018051217A - Apparatus and method of measuring inside dimension of footwear - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は履物の内寸を測定する技術に関する。 The present invention relates to a technique for measuring the internal dimensions of footwear.
インターネットでの通信販売は時間や場所を選ばすに欲しい商品を比較的安価に購入できるため利用者が増大している。服や靴などのファッションアイテムも多くのEC(electronic commerce)サイトで販売されている。服や靴を購入するときサイズ選びが重要である。通信販売で購入した服や靴のサイズが購入者の体に合わず返品されるケースがある。返品が増えることは利用者の利便性を損なうだけでなく、通信販売業者にとってコスト増大の原因となる。 In online mail order, users are increasing because they can purchase the goods they want to choose time and place at a relatively low price. Fashion items such as clothes and shoes are also sold on many EC (electronic commerce) sites. Size selection is important when purchasing clothes and shoes. There are cases where the size of clothes and shoes purchased through mail order does not fit the buyer's body and is returned. The increase in the number of returned goods not only impairs the convenience for the user, but also causes an increase in cost for the mail-order dealer.
特に靴の場合、店舗販売であれば試し履きにより足にフィットする靴を容易に選ぶことができるが、ECサイトで購入するとき試し履きができないため、サイズ選びが難しい。 In the case of shoes, in particular, if they are sold in stores, shoes that fit the feet can be easily selected by trial wear, but it is difficult to select sizes because they cannot be worn on the EC site.
同じ表示サイズであってもメーカーによって実際の靴の内寸には違いがある。また、同じメーカーの靴であってもデザインの違いにより履き心地が異なり、足に合う靴の表示サイズが異なる場合もある。 Even if the display size is the same, the actual shoe size varies depending on the manufacturer. Also, even shoes from the same manufacturer may have different comfort due to differences in design, and the display size of shoes that fit the foot may differ.
ECサイトでは靴の内寸の情報が得られれば、その情報に基づいて足に合う内寸の靴を購入者に提案することができる。しかし、靴の内寸を決める木型にはメーカー独自のノウハウがあり、靴の内寸あるいは木型の情報をECサイト運営者のような外部業者が得ることは難しい。 If information on the inner size of a shoe is obtained at the EC site, it is possible to propose to the purchaser an inner size shoe that fits the foot based on the information. However, there is a manufacturer's unique know-how regarding the wooden shape that determines the inner dimensions of shoes, and it is difficult for outside contractors such as EC site operators to obtain information on the inner dimensions or wooden shapes of shoes.
一方、対象物の形状を測定する技術が特許文献1に開示されている。特許文献1には、アームをベースにした多自由度駆動のロボットユニットの先端からレーザ光を出射して物体上を走査し、スキャナーユニットの座標系に対する基準点の位置および基準点に対する位置測定ユニットの位置を同時に記録することにより、これら2つの座標系間の変換を計算し、物体表面の幾何学的形状を求めるシステムが開示されている。 On the other hand, Patent Document 1 discloses a technique for measuring the shape of an object. Patent Document 1 discloses a position of a reference point with respect to a coordinate system of a scanner unit and a position measurement unit with respect to a reference point by emitting a laser beam from the tip of a robot unit based on an arm and driving with multiple degrees of freedom. A system is disclosed that calculates the transformation between these two coordinate systems to determine the geometric shape of the object surface by simultaneously recording the positions of the two.
特許文献1に開示されたシステムは、靴、ブーツ、サンダルなどの履物を対象物としてその内部寸法を計測することを考慮していない。ロボットユニットの先端が靴の開口および内部空間に対して大きいため、先端を開口から内部空間に挿入して様々な方向にレーザ光を照射し、内部寸法を計測するのは困難である。 The system disclosed in Patent Document 1 does not consider measuring the internal dimensions of footwear such as shoes, boots, and sandals. Since the tip of the robot unit is larger than the shoe opening and the internal space, it is difficult to measure the internal dimensions by inserting the tip into the internal space from the opening and irradiating laser light in various directions.
本発明の目的は、履物の内部寸法を良好に計測することを可能にする技術を提供することである。 An object of the present invention is to provide a technique that makes it possible to satisfactorily measure the internal dimensions of footwear.
本発明の一つの実施態様に従う履物の内部寸法を測定する履物測定装置は、レーザ光を発光し、前記履物で反射したレーザ光を受光する発受光部と、前記発受光部から発光した前記レーザ光を先端部から前記履物に照射し、前記履物で反射したレーザ光を前記先端部にて入射して前記受光部に受光させ、前記発受光部から前記先端部までの前記レーザ光の光路の少なくとも一部において前記レーザ光の周囲の少なくとも一部において、前記レーザ光の光路を保護する導光部と、前記導光部の前記先端部の位置および前記導光部の方向を制御する制御アームと、前記制御アームを駆動して前記導光部の方向および前記導光部の前記先端部の位置を制御し、前記発受光部で受光されたレーザ光に基づいて、前記履物の内部寸法を算出する処理部と、を有する。 The footwear measuring device for measuring the internal dimensions of footwear according to one embodiment of the present invention comprises: a light emitting / receiving unit that emits laser light and receives laser light reflected by the footwear; and the laser emitted from the light emitting / receiving unit. The footwear is irradiated with light from the tip portion, the laser beam reflected by the footwear is incident on the tip portion and received by the light receiving portion, and an optical path of the laser light from the light emitting / receiving portion to the tip portion is received. A light guide that protects the optical path of the laser light at least partially around the laser light, and a control arm that controls the position of the tip of the light guide and the direction of the light guide Driving the control arm to control the direction of the light guide and the position of the tip of the light guide, and based on the laser light received by the light emitting and receiving unit, the internal dimensions of the footwear With a processing unit to calculate Having.
本発明によれば、レーザ光を導光部に疎通し、先端部から履物へレーザ光を照射し、履物から反射したレーザ光を先端部にて入射するので、先端部を小型化することができ、履物の内部寸法を良好に測定することができる。 According to the present invention, the laser light is passed through the light guide portion, the laser light is irradiated from the tip portion to the footwear, and the laser light reflected from the footwear is incident on the tip portion, so that the tip portion can be downsized. The internal dimensions of the footwear can be measured well.
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
(第1実施形態)
図1は、第1実施形態の履物測定装置の概略図である。本実施形態の履物測定装置10は履物90の内部寸法を測定するための装置である。履物測定装置10は、測距部11、導光部12、制御アーム13、および処理部14を有している。
(First embodiment)
FIG. 1 is a schematic diagram of the footwear measuring apparatus according to the first embodiment. The footwear measuring
測距部11は、レーザ光17を発光し履物90で反射したレーザ光17を受光し、履物90までの距離を測定するレーザ距離計である。測距部11は、レーザ光を発光する発光部15と、履物90で反射したレーザ光を受光する受光部16とを含む。
The
導光部12は、発光部15から発光したレーザ光17を筒状の内部の空間に疎通し、先端部12aから履物90に照射し、履物90で反射したレーザ光17を先端部12aにて入射して内部に疎通し受光部16に受光させる。
The
制御アーム13は、複数の関節を有し、導光部12の先端部12aの位置および導光部12の方向を自在かつ精密に制御するロボットアームである。制御アーム13は、導光部12を長手方向を軸に回転させることもできる。また、本実施形態では、制御アーム13は一例として後端よりも先端が細くなる先細り形状となっている。本発明が先細り形状に限定されることはないが、先端は、履物90の内部に挿入することが可能な程度の細さである必要がある。
The
処理部14は、制御アーム13を駆動して導光部12の方向および導光部12の先端部12aの位置を制御し、また導光部12を回転させ、受光部16で受光されたレーザ光17に基づいて、履物90の内部寸法を算出する装置である。処理部14は、例えばパーソナルコンピュータがソフトウェアプログラムを実行することにより実現される。
The
このように、レーザ光17を導光部12に疎通し、先端部12aから履物90へレーザ光17を照射し、履物90から反射したレーザ光17を先端部12aにて入射するので、先端部12aを小型化することができる。それにより、履物90の内部で先端部12aを自在に移動および/または回転させ、履物90の内部壁面の3D位置を計測し、所望の内部寸法を良好に測定することができる。
As described above, the
また、レーザ光17を導光部12に疎通しているので、靴ひもや毛皮などでレーザ光の光路が遮られることが無く、良好な測定を行うことが可能となっている。
Further, since the
また、レーザ光を用いているので、履物90に直接に物理的な力が加わることが無く、そのため、履物90を強固に固定する必要が無い。そのため履物90を変形させず自然な状態で良好な測定を行うことが可能となっている。
Further, since the laser beam is used, no physical force is directly applied to the
図2は、第1実施形態による履物測定装置の動作を示すフローチャートである。図2に示す処理は処理部14により実行される。
FIG. 2 is a flowchart showing the operation of the footwear measuring apparatus according to the first embodiment. The processing shown in FIG. 2 is executed by the
まず、処理部14は、外形計測プロセスとして、履物90の外面にレーザ光17を照射するように制御アーム13を駆動して受光部16で受光されたレーザ光17に基づいて履物90の外部形状を算出する(ステップ101)。例えば、履物90の外周から履物90の中心に向かう方向にレーザ光17を照射するとよい。エナメル等の黒色で光沢のある靴の外面では、レーザ光を法線方向に対して15度以上傾けて斜めに照射すると、反射したレーザ光が受光部16に受光されず、計測不能になってしまう。これを防止するために、上記のような照射方法を採用すると良い。
First, the
続いて、処理部14は、開口形状計測プロセスとして、ステップ101で算出した履物90の外部形状に基づいて、履物90の開口部90aにレーザ光17を照射するように制御アーム13を駆動し、受光部16で受光されたレーザ光17に基づいて履物90の開口部90aの開口形状を算出する(ステップ102)。
Subsequently, the
続いて、処理部14は、内部計測プロセスとして、ステップ102で算出した開口部90aの開口形状に基づいて、先端部12aを開口部90aから履物90の内部に挿入し、履物90の内部にレーザ光17を照射するように制御アーム13を駆動し、受光部16で受光されたレーザ光17に基づいて履物90の内部寸法を算出する(ステップ103)。
Subsequently, as an internal measurement process, the
外部形状を測定し、その外部形状に基づいて開口形状を測定し、開口形状に基づいて内部寸法を測定するので、様々な外部形状や開口形状の履物の内部寸法を測定することができる。 Since the external shape is measured, the opening shape is measured based on the external shape, and the internal dimensions are measured based on the opening shape, the internal dimensions of footwear having various external shapes and opening shapes can be measured.
図3は、第1実施形態における導光部およびその周辺の構造について説明するための図である。 FIG. 3 is a view for explaining the light guide section and the surrounding structure in the first embodiment.
導光部12は筒状部材12xおよびプリズム12cを有している。筒状部材12の先端部12aに、筒状部材12の長手方向と90度の方向にレーザ光17を曲げるプリズム12cが配設されている。プリズム12cはレーザ光17の光軸を変換する光学素子である。なお、ここではプリズムを用いる例を示すが、他にミラーを用いることもできる。発光部15から発光されたレーザ光17が筒状部材12xの内部空間を長手方向に進み、プリズム12cで曲がり、開口窓12bから筒状部材12の外に出射される。筒状部材12の先端部12aが履物90の内側に挿入されているので、筒状部材12から出射されたレーザ光17は履物90の内面で反射する。履物90の内面で反射したレーザ光17の一部が開口窓12bから筒状部材12の内部空間に戻り、プリズム12cで曲り、長手方向に進んで受光部16に戻る。測距部11は、受光部16で受光したレーザ光に基づいて、測距部11と履物90の内面のレーザ光17を反射した箇所との距離を算出する。
The
処理部14は、履物90の内部にレーザ光17を照射するように制御アーム13を駆動し、測距部11で順次計測される距離の情報を取得する。
The
このとき処理部14は、外形計測プロセスで得られた外部形状および開口形状計測プロセスで得られた開口形状の情報に基づいて先端部12aを所定の位置に固定し、より具体的にはプリズム12cのレーザ光17を反射する点を所定の位置に固定し、その点からのレーザ光17の方向を回転させるように制御アーム13を駆動し、所定の間隔で距離の情報を取得する。
At this time, the
また、処理部14は、制御アーム13および測距部11を制御することにより先端部12aの位置を固定して先端部12aを回転させる。このとき、処理部14は、一例として、先端部12aから履物90のレーザ光17を照射する測定点までの距離が短いほど大きくなる角度だけ回転する毎に測定点の位置を計測する。先端部12aから測定点までの距離が長いときには、測定点の位置情報を取得する1ステップの角度を小さくするにより、測定点同士の距離間隔を均等に保つことができる。
Further, the
また、処理部14は、他の例として、先端部12aから履物90のレーザ光17を照射する測定点までの距離が短いほど測定点の間隔が大きくなるように、制御アーム13および測距部11の制御を行ってもよい。測定に要する時間を短縮するには測定点数を削減するのが有効であるが、靴の先端のように尖っている部分は測定点が少ないと正確な形状を取得できなくなる。そこで本実施形態では、尖っている部分では測定点が多くなり、平坦な部分では測定点が少なくなるように、先端部12aから測定点までの距離Lに応じて測定点を増やしている。具体的には距離Lは概ね15mm〜100mm程度の値となる。そこで例えば測定点が、距離L、またはその2乗、または3乗に比例して増えるように、測定点の間隔を設定にすればよい。
Further, as another example, the
あるいは他の例として、処理部14は、距離Lの前回からの変化量の絶対値に応じて測定点を増やしてもよい。距離Lの変化が大きい部分では測定点を増やして形状を正確に取得し、距離Lの変化が小さい部分では測定点を減らして測定時間を短縮することができる。
Alternatively, as another example, the
更に、処理部14は、制御アーム13を制御しながら順次取得される筒状部材12xの先端部12aの位置、長手方向の方向、および長手方向に対する回転方向の方向と、測距部で計測される距離とに基づいて、履物90の内面の各点の3次元座標を蓄積する。更に、処理部14は、蓄積した履物90の内面の3次元座標に基づいて所望箇所の寸法を算出する。所望箇所の一例として、足幅、足囲、足長、および甲高に対応する履物90の内部寸法が算出される。
Further, the
足幅は、親指と小指の付け根の骨(中足骨)の最も張り出した部分を直線で結んだ長さである。足囲は、親指と小指の中足骨の最も張り出した部分を結ぶように足を一周した長さである。甲高は、足長の約半分の位置の甲の骨(舟状骨)の接地面からの高さである。足長は、かかとの最も後ろに張り出している部分と、いちばん長い指(通常は親指または人差し指の最も先まで伸びた指)の先端とを直線で結んだ長さがある。 The foot width is a length obtained by connecting the most protruding portions of the bones of the thumb and the base of the little finger (metatarsal bone) with a straight line. The foot circumference is the length of one round of the foot so as to connect the most protruding part of the metatarsal bone of the thumb and little finger. The instep height is the height from the ground contact surface of the instep bone (scaphoid bone) at about half the foot length. The foot length has a length obtained by connecting a straight portion between the portion of the heel that projects to the back and the tip of the longest finger (usually the finger extending to the tip of the thumb or index finger).
また、履物種別がブーツの場合には、さらに、筒丈(ヒールを含まないブーツ長さ)、履き口(開口部の内周長)、ふくらはぎ周り(内底面から約27〜30cmの高さの内周長)を算出してもよい。 In addition, when the footwear type is boots, the tube length (the boot length not including the heel), the mouth (the inner circumference of the opening), the calf area (the height of about 27-30 cm from the inner bottom) (Inner circumference) may be calculated.
筒状部材12xの先端部12aに設けたプリズム12cでレーザ光17の方向を変えるので、履物90の内面に所定値以下の入射角でレーザ光17を照射することができ、レーザ光17を良好に反射させ受光部16に戻すことができる。また、筒状部材12xを長手方向を軸として回転させることにより、履物90の内部を容易に計測することができる。
Since the direction of the
なお、本実施形態では、筒状部材12xの先端部12aに設けたプリズム12cでレーザ光17を90度の方向に曲げる例を示したが、本発明がこれに限定されることはない。他の例として、プリズム12cでレーザ光17を90度より小さな角度あるいは90度より大きな角度の方向に曲げることにしてもよい。例えば、導光部12は、筒状部材12xに対してプリズム12cの角度を手動で調整して固定することが可能な構造となっていてもよい。プリズム12cに入射されたレーザ光と、プリズム12cから出射されたレーザ光とがなす角の調整可能な範囲は一例として45以上135度未満が好適である。筒状部材12xの先端部12aでレーザ光17が90より小さな角度で屈折していれば、ブーツのように奥深い履物90の足の甲に対応する前方の上側にレーザ光17を照射することができる。また、筒状部材12xの先端部12aでレーザ光17が90度より大きな角度で屈折していれば、筒状部材12xの先端部12aをインソールに接触させずに内底面(インソール)の端部までレーザ光17を照射することができる。
In the present embodiment, the example in which the
また、本実施形態では、足幅、足囲、足長、および甲高に対応する履物90の内部寸法を計測する例を示したが、本発明が是に限定されることは無い。他の例として、処理部14は、履物90の内部寸法として、履物90の内底面の最大長(つまり足長)および最大幅(足幅)のみを計測することにしてもよい。そのように測定する寸法を限定することで、内底面上での長さを算出するだけでよくなり、履物のサイズ選びを可能にする寸法を短時間で計測することができる。
In the present embodiment, the example in which the internal dimensions of the
図4は、第1実施形態による履物測定装置の内部計測の動作を示すフローチャートである。処理部14は、ステップ103の内部計測プロセスにおいて、後述する(1)〜(4)の4段階の処理を実行する。
FIG. 4 is a flowchart showing an internal measurement operation of the footwear measuring apparatus according to the first embodiment. The
図2のステップ101において、履物90の外部形状が算出されているので、処理部14は、外部形状の長手方向における最長となる直線を得ることができる。この直線を「最長線」と呼ぶことにする。
Since the external shape of the
(1)内部全周計測プロセス
内部全周計測プロセスは、主に履物90の開口部90aの近傍の側面を測定するプロセスである。
(1) Internal circumference measurement process The internal circumference measurement process is a process of mainly measuring the side surface of the
図5は、内部外周計測プロセスのスキャンの様子を示す図である。 FIG. 5 is a diagram illustrating a scan state of the inner periphery measurement process.
処理部14は、ステップ201において、図5に示すように、履物90の内側の最長線上の最前位置に筒状部材12xの先端部12aを垂直に挿入し、矢印21のように上下方向に高さを変えながら、矢印22のように筒状部材12xを長手方向を軸に回転(自転)させて履物90の内面の一部高さ範囲を全周にわたってスキャンする。
In
(2)内部前方計測プロセス
内部前方計測プロセスは、履物90の内部の主に前方の底面および側面を測定するプロセスである。
(2) Internal forward measurement process The internal forward measurement process is a process of measuring mainly the front bottom and side surfaces of the
図6A、図6Bは、内部前方計測プロセスのスキャンの様子を示す図である。 6A and 6B are diagrams illustrating a scan state of the internal forward measurement process.
処理部14は、ステップ202において、図6A、Bに示すように、レーザ光の照射方向を前方に向けて、矢印23のように履物90の内側の最長線を通る垂直面内で筒状部材12xを扇形に変位させつつ、筒状部材12xを長手方向を軸に±90度首振り回転させて、履物90の前方の底面および側面をスキャンする。
In
(3)内部後方計測プロセス
内部後方計測プロセスは、履物90の内部の主に後方の底面および側面を測定するプロセスである。
(3) Internal rear measurement process The internal rear measurement process is a process of measuring mainly the rear bottom surface and side surface inside the
図7A、図7Bは、内部後方計測プロセスのスキャンの様子を示す図である。 FIG. 7A and FIG. 7B are diagrams showing a scan state of the internal rear measurement process.
処理部14は、ステップ203において、図7A、Bに示すように、レーザ光の照射方向を後方に向けて、矢印25のように履物90の内側の最長線を通る垂直面内で筒状部材12xを扇形に変位させつつ、筒状部材12xを長手方向を軸に±90度首振り回転させて、履物90の後方の底面および側面をスキャンする。
7A and 7B, the
(4)内底面計測プロセス
内底面計測プロセスは、履物90の開口部90a周辺の底面および側面を測定するプロセスである。
(4) Inner bottom measurement process The inner bottom measurement process is a process of measuring the bottom and side surfaces around the opening 90 a of the
図8は、内底面計測プロセスのスキャンの様子を示す図である。 FIG. 8 is a diagram illustrating a scan state of the inner bottom surface measurement process.
処理部14は、ステップ204の内部計測プロセスにおいて、図8に示すように、レーザ光の照射方向を下方に向けて、矢印27のように履物90の開口部90aの上方で最長線上を開口部90aの前端から後端まで移動しつつ、筒状部材12xを長手方向を軸に±45度首振り回転させて、履物90の開口部90a周辺の底面および側面をスキャンする。
In the internal measurement process in
また、本実施形態では、一例として、処理部14は、ステップ103にて履物90の内部にレーザ光17を照射するとき、予め登録しておいた複数の駆動パターンのいずれかを選択して制御アーム13の駆動に用いる。その場合、処理部14は、ステップ103の内部計測プロセスにおいて、履物90の内部にレーザ光17を照射するとき、履物90の種別に応じて何れかの駆動パターンを選択して用いればよい。履物90の種別に応じて制御アーム13の駆動パターンを選択するので、容易に様々な種別の履物90それぞれに合った制御アーム13の駆動を行うことができる。処理部14は履物90の外部形状に基づいて種別を判断してもよい。あるいは、履物90の種別の情報は予め処理部14に与えられることにしてもよい。
In the present embodiment, as an example, when the
紳士靴やスニーカー、プーツ、パンプスのように履物種別が異なると、特に、開口形状、筒丈、底面形状が大きく異なる。 When the footwear type is different, such as men's shoes, sneakers, pants, and pumps, the opening shape, tube length, and bottom shape are particularly different.
図9は、パンプスの側面図である。履物90であるパンプスは、通常、開口部90aが大きく開き、かかとが高くなっている。図10は、ブーツの側面図である。履物90であるブーツは、筒丈が長くなっている。これらの形状の違いは、内部計測プロセスのうち、(2)内部前方計測プロセス、(3)内部後方計測プロセス、および(4)内底面計測プロセスに制御アーム13の駆動に大きな違いを生じる。
FIG. 9 is a side view of the pump. The pump, which is the
そこで本実施形態では、(2)内部前方計測プロセス、(3)内部後方計測プロセス、および(4)内底面計測プロセスのそれぞれに、(A)紳士靴およびスニーカー、(B)パンプス、および(C)ブーツに対する駆動パターンを設定するものとする。 Therefore, in this embodiment, (2) internal front measurement process, (3) internal rear measurement process, and (4) inner bottom surface measurement process are respectively (A) men's shoes and sneakers, (B) pumps, and (C ) The driving pattern for the boot shall be set.
以上、本実施形態の履物測定装置10について説明したが、その変形も可能である。
As mentioned above, although the
本実施形態の履物測定装置10は、履物90の測定するに際して、予め、測定対象である履物90に関する情報を入力することにしてもよい。履物90の情報は、例えば履物種別の情報を含んでいる。履物種別は、紳士靴、スニーカー、パンプス、ブーツなど履物の種別を示す。その場合、処理部14は、履物90の外面にレーザ光17を照射するとき、予め与えられた履物90の情報に基づいて制御アーム13を駆動することにしてもよい。
When measuring the
例えば、測定対象がスニーカーであることが分かっていれば、処理部14は、外形計測プロセスにおいて、測定対象がブーツである可能性を考慮する必要が無いので、最初から、筒状部材12xの先端部12aを履物90に接近させることができる。あるいは、スニーカーであれば外形がある程度推定できるので、処理部14は、ステップ101の外形計測プロセスを省いて、ステップ102の開口形状計測プロセスを実行することにしてもよい。
For example, if it is known that the measurement target is a sneaker, the
履物90の外部形状を計測するとき、履物90の情報に基づいて制御アーム13を駆動するので、その履物90の種類に応じてその概略形状に適した制御アーム13の駆動を行うことができる。その結果、より効率よく履物90の外部形状を計測することができる。
When measuring the external shape of the
また、履物90の情報は履物90の表示サイズを含んでいてもよい。履物種別に加えて表示サイズを与えることで、処理部14は、測定対象の履物90に、より適した制御アーム13の駆動を実現することができる
The information on the
(第2実施形態)
第1実施形態では、ステップ101における履物90の外部形状と、ステップ102における開口部90aの開口形状とについても、レーザ距離計である測距部11により得られる距離の情報に基づいて算出する例を示した。第2実施形態では、履物90の外部形状と開口部90aの開口形状の計測とをカメラで撮像される画像に基づいて算出する例を示す。
(Second Embodiment)
In the first embodiment, the external shape of the
図11は、第2実施形態の履物測定装置の概略図である。本実施形態の履物測定装置50は、図1に示した第1実施形態のものとは、撮像部51を更に有する点で異なっている。それ以外の測距部11、導光部12、制御アーム13、および処理部14を第1実施形態のものと同じである。
FIG. 11 is a schematic diagram of the footwear measuring apparatus according to the second embodiment. The
撮像部51は履物90を含む画像のデータを取得するデジタルカメラである。撮像部51で取得された画像データは処理部14に通知される。
The
図12は、第2実施形態による履物測定装置の動作を示すフローチャートである。図12に示す処理は処理部14により実行される。
FIG. 12 is a flowchart showing the operation of the footwear measuring apparatus according to the second embodiment. The processing shown in FIG. 12 is executed by the
まず、処理部14は、外形推定プロセスとして、撮像部51で取得された画像データに基づいて履物90の外部形状を推定する(ステップ501)。この処理は、第1実施形態におけるステップ101の処理に対応する。
First, the
更に、処理部14は、開口形状推定プロセスとして、撮像部51で取得された画像データに基づいて履物90の開口部90aの開口形状を推定する(ステップ502)。この処理は、第1実施形態におけるステップ102の処理に対応する。
Further, the
更に、処理部14は、内部計測プロセスとして、推定した履物90の外部形状および開口部90aの開口形状に基づいて、先端部12aを開口部90aから履物90の内部に挿入し、履物90の内部にレーザ光を照射するように制御アーム13を駆動し、測距部11の受光部16で受光されたレーザ光に基づいて、履物90の内部寸法を算出する(ステップ103)。この処理は、第1実施形態におけるステップ103の処理と同じである。
Further, as an internal measurement process, the
本実施形態によれば、デジタルカメラなど画像データを取得する撮像部51で得られる画像から履物90の形状を推定し、その形状に合った方法で内部を測定することができるので、様々な外部形状や様々な開口部90aの開口形状を有する履物90の内部寸法を測定することができる。
According to the present embodiment, the shape of the
また、撮像部51で取得された画像データに基づいて履物90の外部形状および開口部90aの開口形状を推定するので、第1実施形態において制御アーム13を駆動してスキャンする分の時間を削減することができ、短時間で履物90の内部寸法の計測を完了することが可能となる。
Moreover, since the external shape of the
(第3実施形態)
第1実施形態では、プリズム12cが固定されており、レーザ光17を固定された所定の角度(一例として90度)に曲げるものであった。しかし、本発明がこれに限定されることはない。第3実施形態では、プリズムの角度を変化させることを可能にした履物測定装置を例示する。第3実施形態の履物測定装置は、導光部12がプリズム12cの角度を可変にする機構を備え、処理部14がプリズム12cの角度を制御し、角度に応じた演算で履物90の内面の各点の3次元座標を算出するという違いはあるものの、基本的な構成は第1実施形態の履物測定装置10と同じである。
(Third embodiment)
In the first embodiment, the
図13は、第3実施形態における導光部およびその周辺の構造について説明するための図である。第3実施形態の導光部12は、レーザ光の光路をプリズム12cが曲げる角度を変化させることが可能なレーザ光可変部12dを更に有する点で図3に示した第1実施形態のものと異なっている。
FIG. 13 is a diagram for explaining a light guide section and its peripheral structure in the third embodiment. The
レーザ光可変部12dは、発光部15から発せられるレーザ光17および履物90で反射して受光部16に受光するレーザ光17を曲げる角度を変更することが可能な機構である。レーザ光可変部12dは先端部12aを大型化しないものであることが好ましい。例えば、先端部12aにあるプリズム12cの角度をボールねじにより変化させる機構とし、ボールねじを駆動するモータおよびボールねじのねじ位置を検知するセンサを、先端部12から所定距離以上離れた位置に配設すれば、先端部12aを小型化することが可能である。レーザ光可変部12dは、レーザ光17を曲げる角度を処理部14から設定することができる。角度の変更範囲は90度を含む角度範囲であることが好ましく。より好ましくは45度から135度の範囲である。
The laser beam
第1実施形態では、外形計測プロセスにて履物90の外部形状を算出し、開口形状計測プロセスで履物90の開口部90aの開口形状を算出し、内部計測プロセスでは、その得られた外部形状および開口形状に基づいて定めた位置に先端部12aを固定し、先端部12aからのレーザ光17の方向を回転させつつ履物90におけるレーザ光17の反射点の位置の情報を蓄積していった。しかしながら、本発明がこれに限定されることは無い。他の例として第3実施形態では、先端部12aを固定する位置をティーチングによりユーザが手動により設定する例を示す。
In the first embodiment, the external shape of the
第3実施形態による履物測定装置の基本的な構成は、図1に示した第1実施形態によるものと同じである。第3実施形態による履物測定装置の動作フローは、図2に示した第1実施形態の動作フローのうち、内部計測プロセスに相当する処理のみである。第3実施形態の内部計測プロセスの基本的な流れは図4に示したものと同じである。ただし、第3実施形態の内部計測プロセスの詳細な処理内容は第1実施形態のものとは異なっている。 The basic configuration of the footwear measuring apparatus according to the third embodiment is the same as that according to the first embodiment shown in FIG. The operation flow of the footwear measuring apparatus according to the third embodiment is only processing corresponding to the internal measurement process in the operation flow of the first embodiment shown in FIG. The basic flow of the internal measurement process of the third embodiment is the same as that shown in FIG. However, the detailed processing content of the internal measurement process of the third embodiment is different from that of the first embodiment.
(1)内部全周計測プロセス
内部全周計測プロセスは、主に履物90の開口部90aの近傍の側面を測定するプロセスである。
(1) Internal circumference measurement process The internal circumference measurement process is a process of mainly measuring the side surface of the
処理部14は、ティーチングにより指定された位置を履物90の内側の最長線上の最前位置の最下点とし、図5に示したように、その指定された位置に筒状部材12xの先端部12aを垂直に挿入し、矢印21のように上下方向に高さを変えながら、矢印22のように筒状部材12xを長手方向を軸に回転(自転)させて履物90の内面の一部高さ範囲を全周にわたってスキャンする。
The
(2)内部前方計測プロセス
内部前方計測プロセスは、履物90の内部の主に前方の底面および側面を測定するプロセスである。
(2) Internal forward measurement process The internal forward measurement process is a process of measuring mainly the front bottom and side surfaces of the
処理部14は、まずティーチングにより指定された位置に先端部12aを固定する。続いて、処理部14は、図6A、Bに示すように、レーザ光の照射方向を前方に向けて、矢印23のように履物90の内側の最長線を通る垂直面内で筒状部材12xを扇形に変位させつつ、筒状部材12xを長手方向を軸に±90度首振り回転させて、履物90の前方の底面および側面をスキャンする。
The
(3)内部後方計測プロセス
内部後方計測プロセスは、履物90の内部の主に後方の底面および側面を測定するプロセスである。
(3) Internal rear measurement process The internal rear measurement process is a process of measuring mainly the rear bottom surface and side surface inside the
処理部14は、まずティーチングにより指定された位置に先端部12aを固定する。続いて、処理部14は、図7A、Bに示すように、レーザ光の照射方向を後方に向けて、矢印25のように履物90の内側の最長線を通る垂直面内で筒状部材12xを扇形に変位させつつ、筒状部材12xを長手方向を軸に±90度首振り回転させて、履物90の後方の底面および側面をスキャンする。
The
(4)内底面計測プロセス
内底面計測プロセスは、履物90の開口部90a周辺の底面および側面を測定するプロセスである。
(4) Inner bottom measurement process The inner bottom measurement process is a process of measuring the bottom and side surfaces around the opening 90 a of the
処理部14は、まずティーチングにより指定された位置に先端部12aを固定する。続いて、処理部14は、図8に示すように、レーザ光の照射方向を下方に向けて、矢印27のように履物90の開口部90aの上方で最長線上を開口部90aの前端から後端まで移動しつつ、筒状部材12xを長手方向を軸に±45度首振り回転させて、履物90の開口部90a周辺の底面および側面をスキャンする。
The
上述した本発明の各実施形態は、本発明の説明のための例示であり、本発明の範囲をそれらの実施形態にのみ限定する趣旨ではない。当業者は、本発明の要旨を逸脱することなしに、他の様々な態様で本発明を実施することができる。 Each of the embodiments of the present invention described above is an example for explaining the present invention, and is not intended to limit the scope of the present invention only to those embodiments. Those skilled in the art can implement the present invention in various other modes without departing from the gist of the present invention.
上述の実施形態では、筒状部材12xは測距部11と先端部12aの間のレーザ光の往復光路の全長にわたり全周囲を保護するものであったが、本発明がこれに限定されることはない。筒状部材12xによりレーザ光17の光路をカバーするひとつの意味として、レーザ光の往復光路を靴ひもや毛皮などから物理的に保護することがある。また、もうひとつの意味として、本来の光路以外の経路でレーザ光17が受光部16に侵入するのを防止することがある。それらを実現できれば、光路の全長にわたって保護部材が存在していなくてもよく、また光路の全周囲にわたって保護部材が存在していなくてもよい。レーザ光の光路の少なくとも一部においてレーザ光の周囲の少なくとも一部において、レーザ光の光路を保護する構造であってもよい。例えば、筒状でなく、往復光路を確保したスリット状の部材であってもよい。また、筒状部材12xの内面は、レーザ光17の表面反射を防止するために反射率の低い材料で処理すると良い。具体的には、無反射コーティングまたは黒色のマット塗装などがよい。
In the above-described embodiment, the
図14は、導光部12の変形例を示す図である。図14の導光部12は、筒状部材12xが筒状部材本体12fとプリズムヘッド12eで構成されている点で、図3に示したものと異なっている。先端部12aをより細く構成できる。また、プリズムヘッド12eを着脱可能にすることでメンテナンスが容易となる。
FIG. 14 is a diagram illustrating a modification of the
10…履物測定装置、11…測距部、12…導光部、12a…先端部、12b…開口窓、12c…プリズム、12d…レーザ光可変部、12e…プリズムヘッド、12f…筒状部材本体、12x…筒状部材、13…制御アーム、14…処理部、15…発光部、16…受光部、17…レーザ光、50…履物測定装置、51…撮像部、90…履物、90a…開口部
DESCRIPTION OF
Claims (12)
レーザ光を発光し、前記履物で反射したレーザ光を受光する発受光部と、
前記発受光部から発光した前記レーザ光を先端部から前記履物に照射し、前記履物で反射したレーザ光を前記先端部にて入射して前記発受光部に受光させ、前記発受光部から前記先端部までの前記レーザ光の光路の少なくとも一部において前記レーザ光の周囲の少なくとも一部において、前記レーザ光の光路を保護する導光部と、
前記導光部の前記先端部の位置および前記導光部の方向を制御する制御アームと、
前記制御アームを駆動して前記導光部の方向および前記導光部の前記先端部の位置を制御し、前記発受光部で受光されたレーザ光に基づいて、前記履物の内部寸法を算出する処理部と、
を有する履物測定装置。 A footwear measuring device for measuring the internal dimensions of footwear,
A light emitting and receiving part for emitting laser light and receiving the laser light reflected by the footwear;
The laser light emitted from the light emitting / receiving unit is irradiated onto the footwear from the tip part, the laser light reflected by the footwear is incident on the tip part and received by the light emitting / receiving part, and from the light emitting / receiving part A light guide for protecting the optical path of the laser light in at least a part of the periphery of the laser light in at least a part of the optical path of the laser light to the tip;
A control arm for controlling the position of the tip of the light guide and the direction of the light guide;
The control arm is driven to control the direction of the light guide and the position of the tip of the light guide, and calculate the internal dimensions of the footwear based on the laser light received by the light emitting and receiving unit. A processing unit;
Footwear measuring device having.
前記履物の外面にレーザ光を照射するように前記制御アームを駆動して前記発受光部で受光されたレーザ光に基づいて前記履物の外部形状を算出し、
前記外部形状に基づいて、前記履物の開口部にレーザ光を照射するように前記制御アームを駆動し、前記発受光部で受光されたレーザ光に基づいて前記履物の開口部の開口形状を算出し、
前記開口形状に基づいて、前記先端部を前記開口部から前記履物の内部に挿入し、前記履物の内部に前記レーザ光を照射するように前記制御アームを駆動し、前記発受光部で受光されたレーザ光に基づいて前記履物の内部寸法を算出する、
請求項1に記載の履物測定装置。 The processor is
Calculate the external shape of the footwear based on the laser light received by the light emitting and receiving unit by driving the control arm to irradiate the outer surface of the footwear with laser light,
Based on the external shape, the control arm is driven to irradiate the opening of the footwear with laser light, and the opening shape of the opening of the footwear is calculated based on the laser light received by the light emitting and receiving unit. And
Based on the opening shape, the tip portion is inserted into the footwear from the opening, the control arm is driven to irradiate the laser light into the footwear, and the light emitting and receiving portion receives the light. Calculating the internal dimensions of the footwear based on the laser light
The footwear measuring device according to claim 1.
請求項6に記載の履物測定装置。 The processing unit is preliminarily given information on the footwear, and drives the control arm based on the information when the outer surface of the footwear is irradiated with laser light.
The footwear measuring device according to claim 6.
前記処理部は、前記撮像部で取得された前記画像に基づいて推定される前記履物の形状に基づいて、前記先端部を開口部から前記履物の内部に挿入し、前記履物の内部に前記レーザ光を照射するように前記制御アームを駆動する、
請求項1に記載の履物測定装置。 An image pickup unit for acquiring an image of the footwear;
The processing unit inserts the tip portion from the opening into the footwear based on the shape of the footwear estimated based on the image acquired by the imaging unit, and the laser enters the footwear. Driving the control arm to emit light,
The footwear measuring device according to claim 1.
前記履物の外面にレーザ光を照射し、前記発受光部で受光されたレーザ光に基づいて前記履物の外部形状を算出し、
前記外部形状に基づいて、前記履物の開口部にレーザ光を照射し、前記発受光部で受光されたレーザ光に基づいて前記履物の開口部の開口形状を算出し、
前記開口形状に基づいて、前記先端部を前記開口部から前記履物の内部に挿入し、前記履物の内部に前記レーザ光を照射し、前記発受光部で受光されたレーザ光に基づいて前記履物の内部寸法を算出する、
履物測定方法。 A footwear measuring method for emitting laser light from a light emitting / receiving portion toward footwear, receiving laser light reflected from the footwear by the light emitting / receiving portion, and measuring an internal dimension of the footwear,
Irradiating the outer surface of the footwear with laser light, and calculating the outer shape of the footwear based on the laser light received by the light emitting and receiving unit,
Based on the external shape, the opening of the footwear is irradiated with laser light, the opening shape of the opening of the footwear is calculated based on the laser light received by the light emitting and receiving unit,
Based on the opening shape, the tip portion is inserted into the footwear from the opening, the laser light is irradiated into the footwear, and the footwear is based on the laser light received by the light emitting and receiving unit. Calculate the internal dimensions of
Footwear measurement method.
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WO2020130512A1 (en) * | 2018-12-18 | 2020-06-25 | 이홍규 | Apparatus for generating information on inside of shoe and method using same |
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-
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CN112539698B (en) * | 2020-11-09 | 2021-12-31 | 北京工业大学 | Method for on-line tracking and real-time feedback of laser beam acting material interior |
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