DE10163745A1

DE10163745A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Erfassung einer Körperkontur

Info

Publication number: DE10163745A1
Application number: DE10163745A
Authority: DE
Inventors: Herbert Ramcke
Original assignee: Atways AG
Current assignee: Atways AG
Priority date: 2001-12-21
Filing date: 2001-12-21
Publication date: 2003-07-03
Also published as: AU2002361935A1; EP1455613A1; WO2003056957A1; US6883243B2; JP2005525475A; US20040237323A1

Abstract

Das Verfahren und die Vorrichtung dienen zur mindestens bereichsweisen Erfassung einer Außenkontur eines Körpers. Es wird hierzu ein vom Körper mindestens bereichsweise elastisch verformbares Konturelement verwendet. Die Gestaltung des Konturelementes in einem elastisch durch den Körper verformten Zustand wird durch Veränderung mindestens einer Materialeigenschaft des Konturelementes gespeichert. Nach einer Trennung des Konturelementes vom Körper wird eine erneute Verformung des Konturelementes derart durchgeführt, daß die Gestaltung des Konturelementes im elastisch verformten Zustand durch Auswertung der veränderten Materialeigenschaft erfaßt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur mindestens bereichsweisen Erfassung einer Außenkontur eines Körpers, bei dem ein den Körper mindestens bereichsweise umschließendes Konturelement vom Körper elastisch verformt wird.
Die Erfindung betrifft darüber hinaus eine Vorrichtung zur mindestens bereichsweisen Erfassung einer Außenkontur eines Körpers, die mindestens ein elastisch verformbares Konturelement aufweist.
Derartige Verfahren und Vorrichtungen werden beispielsweise verwendet, um die Kontur von menschlichen Körpern zu erfassen. Es sind aber auch vielfältige Anwendungen zur Erfassung der Körperkonturen von anderen Lebewesen oder von Gegenständen bekannt.
In der DE-OS 25 06 295 wird beispielsweise zur Konturerfassung eines menschlichen Armes die Verwendung einer Modellierfolie beschrieben. Die Folie wird auf einen Teil des abzuformenden Armabschnittes aufgelegt und nach einer entsprechenden Verfestigung abgenommen. Hierdurch ist die Oberflächenkontur des Armes dauerhaft erfaßt. Es handelt sich somit um ein Abformungsprinzip ähnlich einem Gipsabdruck, nur in diesem Fall unter Verwendung einer Folie bzw. von Kunststoff.
In der EP-PS 0 128 146 wird eine Meßeinrichtung beschrieben, bei der ein vorderes und ein hinteres Anlageelement durch Meßbänder miteinander verbunden sind. Eine Dehnung der Meßbänder wird elektrisch unter Verwendung von Dehnungsmeßstreifen erfaßt. Eine derartige Vorrichtung ist relativ teuer in der Herstellung und eine mehrfache Verwendung durch unterschiedliche Personen ist entweder unter hygienischen Gesichtspunkten bedenklich oder erfordert einen hohen Desinfektionsaufwand.
In der DE-OS 199 56 574 wird eine Konturerfassung unter Verwendung eines optischen Scanners beschrieben. Es handelt sich hier um eine technisch sehr aufwendige Einrichtung, die an vorgewählten Plätzen installiert wird. Bei Vermessungen des menschlichen Körpers muß die jeweilige Person sich zu dieser Meßeinrichtung hinbegeben, eine dezentrale Verwendung, beispielsweise in der Wohnung der zu vermessenden Person, ist hingegen mit vertretbarem Aufwand nicht realisierbar.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren der einleitend genannten Art derart zu verbessern, daß eine dezentrale Anwendung in einfacher Weise und mit geringen Kosten ermöglicht wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Gestaltung des Konturelementes im elastisch verformten Zustand durch Veränderung mindestens einer Materialeigenschaft des Konturelementes gespeichert wird und daß nach einer Trennung des Konturelementes vom Körper eine erneute Verformung des Konturelementes derart durchgeführt wird, daß die Gestaltung des Konturelementes im elastisch verformten Zustand durch Auswertung der veränderten Materialeigenschaft erfaßt wird.
Weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung der einleitend genannten Art derart zu konstruieren, daß eine Verwendung durch ungeübte Personen möglich ist und daß ein geringer Herstellungspreis unterstützt wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Konturelement mindestens eine einen elastischen Verformungszustand speichernde Materialeigenschaft aufweist, daß das Konturelement sowohl vor einer Abspeicherung des Verformungszustandes als auch nach der Abspeicherung des Verformungszustandes elastische Materialeigenschaften aufweist und daß der abgespeicherte Verformungszustand meßtechnisch erfaßbar ist.
Durch die Veränderung mindestens einer Materialeigenschaft des Konturelementes im elastisch verformten Zustand ist es möglich, nach einer entsprechenden Fixierung dieser Materialeigenschaft das Konturelement wieder vom Körper zu trennen und während des Trennvorganges sowohl eine stärkere elastische Verformung zuzulassen als auch nach einer Trennung des Konturelementes vom Körper eine Rückkehr des Konturelementes in den unverformten Grundzustand zu tolerieren.
Beispielsweise ist es möglich, das Konturelement im Bereich einer Wohnung eines Benutzers zu verwenden und anschließend eine Auswertung zentral im Bereich einer Erfassungsstelle durchzuführen. Insbesondere ist an eine Verwendung im Zusammenhang mit einem Versand von Bekleidung gedacht, da hier ein erhebliches Problem darin besteht, daß die versendeten Kleidungsstücke nicht passen. Durch die Konturelemente kann jeder Kunde dem Versender exakte Daten zu seiner Körperkontur zu Verfügung stellen, so daß diese Daten mit den Herstellungsdaten der jeweiligen Kleidungsstücke abgeglichen werden können. Hierdurch können insbesondere auch unterschiedliche Zuschnitte unterschiedlicher Hersteller bei gleichen Größenangaben berücksichtigt werden.
Eine Erfassung der veränderten Materialeigenschaft kann beispielsweise derart erfolgen, daß im Bereich der zentralen Erfassungsstelle erneut eine elastische Verformung des Konturelementes durchgeführt wird, bis durch die abgespeicherte Materialeigenschaft signalisiert wird, daß nunmehr wieder eine elastische Verformung entsprechend dem Körperverlauf bei der Durchführung des ursprünglichen Meßvorganges vorliegt. Die hierdurch reproduzierte elastische Verformung des Konturelementes kann dann durch beliebige Meßverfahren, beispielsweise optisch oder mechanisch, erfaßt werden.
Eine einfache Handhabung kann dadurch unterstützt werden, daß ein folienartiges Konturelement verformt wird.
Eine Kombination unterschiedlicher Materialeigenschaften wird dadurch erleichtert, daß die Materialeigenschaften in einer Speicherschicht eines mindestens zweilagigen Konturelementes abgespeichert werden.
Eine Abspeicherung des Verformungszustandes durch Lichteinwirkung wird dadurch unterstützt, daß die Materialeigenschaften des Konturelementes optisch verändert werden.
Eine Abspeicherung der Konturinformationen beispielweise durch Einwirkung von warmer Luft oder warmem Wasser wird dadurch unterstützt, daß die Materialeigenschaften des Konturelementes thermisch verändert werden.
Eine Speichervariante besteht darin, daß zur Abspeicherung der Meßinformationen eine Farbveränderung des Konturelementes durchgeführt wird.
Ebenfalls ist daran gedacht, daß die Materialeigenschaften des Konturelementes durch Lufteinwirkung verändert werden.
Eine weitere Realisierungsvariante ist darin zu sehen, daß die Materialeigenschaften des Konturelementes durch Druckeinwirkung verändert werden.
Eine lang anhaltende Verwendungsfähigkeit des Konturelementes wird dadurch unterstützt, daß das Konturelement in einem Grundzustand durch eine Folienabdeckung gegenüber von die Materialeigenschaften verändernden Parametern geschützt wird.
Eine umfassende Konturerfassung in einem Arbeitsgang wird dadurch ermöglicht, daß das Konturelement zur Umschließung mindestens einer wesentlichen Ausdehnung des Körpers ausgebildet ist.
Zur Erleichterung eines Anlegen des Konturelementes wird vorgeschlagen, daß das Konturelement zur Umschließung eines Segmentes des Körpers ausgebildet ist.
Gemäß einer weiteren Handhabungsvariante ist auch daran gedacht, daß das Konturelement mindestens bereichsweise auf den Körper aufziehbar ist.
Eine für einen Verwender bequeme Anwendung wird dadurch unterstützt, daß das Konturelement einen Öffnungsfähigen Verschluß aufweist.
In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 einen Querschnitt durch ein mehrlagiges Konturelement, das von einem Körper elastisch verformt ist,
Fig. 2 das Konturelement gemäß Fig. 1 bei einer erneuten Verformung zur meßtechnischen Erfassung eines ursprünglichen Verformungszustandes,
Fig. 3 eine schematische Darstellung eines Fertigungsvorganges für die Herstellung eines mehrschichtigen Konturelementes und
Fig. 4 eine schematische Darstellung der wesentlichen Verfahrensschritte bei der Durchführung der Konturerfassung sowie der anschließenden meßtechnischen Auswertung.
Gemäß der Ausführungsform in Fig. 1 ist ein Konturelement (1) von einem Körper (2) elastisch verformt. Das Konturelement (1) liegt dabei auf einer Außenkontur (3) des Körpers (2) auf. Bei der dargestellten Ausführungsform ist das Konturelement (1) dreischichtig ausgebildet. Auf einer Grundschicht (4) ist eine Speicherschicht (5) angeordnet, die von einer Abdeckschicht (6) bedeckt ist. In einem Ausgangszustand des Konturelementes (1) ist es ebenfalls möglich, oberhalb der Abdeckschicht (6) eine weitere Schutzschicht (7) anzuordnen, um ungewollte Beeinflussungen der Speicherschicht (5) zu verhindern. Bei einer derartigen Ausführungsform wird die Schutzschicht (7) vom Konturelement (1) abgezogen, nachdem dieses sich an die Außenkontur (3) des Körpers (2) angeschmiegt hat.
Im Bereich der Speicherschicht (5) ist mindestens ein Material angeordnet, das bei einer gezielten Beeinflussung mindestens eine seiner Materialeigenschaften verändert. Das Material kann beispielsweise lichtempfindlich oder thermisch beeinflußbar sein, ebenfalls ist daran gedacht, bei einer von der Speicherschicht (5) trennbaren Abdeckschicht (6) eine Luftempfindlichkeit vorzusehen. Ebenfalls sind Beeinflussungen durch Feuchtigkeitsaufnahme, Trocknung, Druck oder andere physikalische Parameter denkbar.
Eine Anlage des Konturelementes (1) an die Außenkontur (3) des Körpers (2) kann beispielsweise durch elastische Verformung von schlauchartigen Konturelementen (1) oder Segmenten des Konturelementes (1) erfolgen, ebenfalls ist es möglich, eine Anlage am Körper (2) unter Verwendung von Reißverschlüssen, Klettverschlüssen oder anderen lösbaren Verbindungen durchzuführen. Die konkrete konstruktive Realisierung erfolgt hier in Abhängigkeit von einer Größe des Konturelementes (1), von der Art und der Geometrie des zu erfassenden Körpers (2) sowie in Abhängigkeit von den sonstigen Anwendungsanforderungen.
Grundsätzlich kann ein Verfahrensablauf derart erfolgen, daß in einem ersten Schritt das Konturelement (1) durch die Außenkontur (3) des Körpers (2) verformt wird und daß in diesem Verformungszustand die Speicherschicht (5) durch Einwirkung eines externen Parameters, beispielsweise eines physikalischen oder eines chemischen Parameters, derart verändert wird, daß eine Speicherinformation im Hinblick auf den aktuellen Verformungszustand vorliegt, die sich auch bei einer anschließenden weiteren Verformung oder einer Rückformung nicht verändert. Dies ermöglicht es, nach einer Trennung des Konturelementes (1) vom Körper (2) im Bereich einer Erfassungsstelle eine erneute Verformung des Konturelementes (1) derart durchzuführen, daß der ursprüngliche Verformungszustand erfaßt wird. Eine andere Variante besteht darin, die veränderten Materialeigenschaften der Speicherschicht (5) ohne erneute elastische Verformung des Konturelementes (1) meßtechnisch zu erfassen und aus diesen Informationen rechnerisch den abgespeicherten Verformungszustand zu ermitteln.
Fig. 2 zeigt eine Ausführungsvariante, bei der im Bereich einer Erfassungsstelle eine erneute Verformung des Konturelementes (1) so lange erfolgt, bis die Speicherschicht (5) eine Übereinstimmung mit der ursprünglichen Verformung bei der Anlage am Körper (2) gemäß Fig. 1 detektiert. Die erneute Verformung gemäß Fig. 2 kann beispielsweise mechanisch über einen dargestellten Verformungskörper (8) erfolgen, es sind aber auch hydraulische oder pneumatische Verformungen denkbar. Generell kann ein Verformungskörper (8) aus einer Vielzahl von einzelnen Körpersegmenten ausgebildet sein, die unabhängig voneinander, beispielsweise durch pneumatische oder hydraulische Ansteuerung, solange verformt werden, bis durch die Information in der Speicherschicht (5) eine Gestaltungsübereinstimmung mit der Außenkontur (3) des Körpers (2) signalisiert wird.
Fig. 3 veranschaulicht einen typischen Herstellungsprozeß für ein mehrlagiges Konturelement (1). Im Bereich einer Bearbeitungsstation (9) wird gegebenenfalls ein Verschluß am Konturelement (1) angebracht, im Bereich einer Bearbeitungsstation (10) wird die Speicherschicht (5) aufgetragen und im Bereich einer Bearbeitungsstation (11) erfolgt das Auftragen der Abdeckschicht (6). Bei Ausführungsformen mit einer zusätzlichen Schutzschicht (7) wird eine zusätzliche Bearbeitungsstation eingesetzt werden.
Fig. 4 veranschaulicht nochmals die wesentlichen Verfahrensschritte bei der Erfassung der Außenmaße des Körpers (2). Im Verfahrensschritt I erfolgt das Auflegen des Konturelementes (1) auf den Körper (2), gegebenenfalls ein Schließen eines vorhandenen Verschlusses sowie die durch die Außenkontur (3) des Körpers (2) verursachte elastische Verformung des Konturelementes (1) und die Abspeicherung der Konturinformationen im Bereich der Speicherschicht (5). Beim Prozeßschritt II erfolgt die Rückformung des Konturelementes (1) unter Verwendung des Verformungskörpers (8) sowie eine Auswertung der Informationen im Bereich der Speicherschicht (5) unter Verwendung beispielsweise von pneumatischen oder optischen Systemen. Während des Prozeßschrittes III werden vom verformten Konturelement (1) über geeignete Meßeinrichtungen die Maße abgenommen.
Alternativ oder ergänzend zu einer Abspeicherung eines Verformungszustandes ist es auch möglich, im Bereich der Speicherschicht (5) Informationen zu einem aktuellen Spannungszustand des Materials anzuordnen und hierdurch eine Spannungsfixierung zu erhalten. Unabhängig von der Konkretisierung der abgespeicherten Daten ist die Abspeicherung sowohl über physikalische Parameter als auch über chemische Parameter der Speicherschicht (5) möglich.
Bei einer Anwendung der Konturelemente (1) im Zusammenhang mit einer Abwicklung von Versandgeschäften wird das Konturelement (1) zunächst an den Endkunden übermittelt und dieser kann das Konturelement (1) überziehen und seine Körpergestalt durch die vorgesehene Veränderung der Speicherschicht (5) dokumentieren. Anschließend erfolgt eine Rücksendung an geeignete Erfassungseinrichtungen zur Auswertung der Informationen in der Speicherschicht (5). Unter Verwendung der hierdurch gewonnenen Körperdaten des Kunden können anschließend gezielt passende Kleidungsstücke an den Kunden versendet werden, eine Zuordnung einer optimalen Konfektion erfolgen oder eine Anfertigung von Maßbekleidung unterstützt werden. Rückläufe aufgrund von nicht passenden Kleidungsstücken können hierdurch vermieden werden. Eine Zuordnung der individuellen Kundendaten zu den individuellen Herstellerinformationen kann unter Verwendung einer Datenbank durchgeführt werden.

Claims

1. Verfahren zur mindestens bereichsweisen Erfassungen einer Außenkontur eines Körpers, bei dem ein den Körper mindestens bereichsweise umschließendes Konturelement vom Körper elastisch verformt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Gestaltung des Konturelementes (1) im elastisch verformten Zustand durch Veränderung mindestens einer Materialeigenschaft des Konturelementes (1) gespeichert wird und daß nach einer Trennung des Konturelementes (1) vom Körper (2) eine erneute Verformung des Konturelementes (1) derart durchgeführt wird, daß die Gestaltung des Konturelementes (1) im elastisch verformten Zustand durch Auswertung der veränderten Materialeigenschaft erfaßt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein folienartiges Konturelement (1) verformt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Materialeigenschaften in einer Speicherschicht (5) eines mindestens zweilagigen Konturelementes (1) abgespeichert werden.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Materialeigenschaften des Konturelementes (1) optisch verändert werden.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Materialeigenschaften des Konturelementes (1) thermisch verändert werden.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Abspeicherung der Meßinformationen eine Farbveränderung des Konturelementes (1) durchgeführt wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Materialeigenschaften des Konturelementes (1) durch Lufteinwirkung verändert werden.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Materialeigenschaften des Konturelementes (1) durch Druckeinwirkung verändert werden.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Konturelement (1) in einem Grundzustand durch eine Folienabdeckung gegenüber von die Materialeigenschaften verändernden Parametern geschützt wird.

10. Vorrichtung zur mindestens bereichsweisen Erfassung einer Außenkontur eines Körpers, die mindestens ein elastisch verformbares Konturelement aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Konturelement (1) mindestens eine einen elastischen Verformungszustand speichernde Materialeigenschaft aufweist, daß das Konturelement (1) sowohl vor einer Abspeicherung des Verformungszustandes als auch nach der Abspeicherung des Verformungszustandes elastische Materialeigenschaften aufweist und daß der abgespeicherte Verformungszustand meßtechnisch erfaßbar ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Konturelement (1) folienartig ausgebildet ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Konturelement (1) mindestens zweilagig ausgebildet ist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Konturelement (1) mindestens bereichsweise lichtempfindliche Eigenschaften aufweist.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Konturelement (1) mindestens bereichsweise thermisch beeinflußbare Eigenschaften aufweist.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Konturelement (1) mindestens bereichsweise durch Lufteinwirkung beeinflußbare Eigenschaften aufweist.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Konturelement (1) mindestens bereichsweise durch Druckeinwirkung beeinflußbare Eigenschaften aufweist.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Konturelement (1) zur Umschließung mindestens einer wesentlichen Ausdehnung des Körpers (2) ausgebildet ist.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Konturelement (1) zur Umschließung eines Segmentes des Körpers (2) ausgebildet ist.

19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Konturelement (1) mindestens bereichsweise auf den Körper (2) aufziehbar ist.

20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Konturelement (1) einen Öffnungsfähigen Verschluß aufweist.

21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß das Konturelement (1) mit einer bei einer Benutzung entfernbaren Abdeckfolie versehen ist.