EP2629641B1

EP2629641B1 - Scanner-unterstützte Auswahl von passendem Schuhwerk mit individualisiertem Fussbett

Info

Publication number: EP2629641B1
Application number: EP10776564.6A
Authority: EP
Inventors: Dirk Rutschmann
Original assignee: corpuse AG
Current assignee: corpuse AG
Priority date: 2010-10-22
Filing date: 2010-10-22
Publication date: 2014-09-17
Anticipated expiration: 2030-10-22
Also published as: US20140149072A1; WO2012052044A1; EP2629641A1

Description

Die kostengünstige Versorgung von Kunden mit gut passendem Schuhwerk ist ein bisher von dem noch wenig meßtechnisch optimiertem Schuhhandel nur ungenügend gelöstes Problem, sowohl im Bereich der Strassenschuhe, der Sportschuhe, der orthopädischen Schuhe oder Sonderschuhe wie z.B. Sicherheitschuhe.
Die Auswahl eines am besten passenden Schuhwerks aus einem Katalog verfügbarer Produkte wird oft englisch-sprachig als eine "best-fit" Auswahl bezeichnet. Die Produktion individuell gefertigter Schuhe wird hingegen als "Maßanfertigung" bezeichnet. Es versteht sich von selbst, dass eine "best-fit" Lösung in der Regel deutlich günstiger ist als eine individuelle Maßanfertigung.
Die Thematik der vorliegenden Anmeldung betrifft Verfahren und Anordnungen zur Realisierung einer kostengünstigen Versorgung des Kunden mit best-fit Schuhwerk welche ein individuell maßgefertigtes oder best-fit ausgewähltes Fußbett mit umfasst.
Die bisherigen Bemühungen der kostengünstigen Herstellung von Maßschuhwerk oder best-fit Schuwerk haben die Rolle des passenden Fußbettes meistens ausgeklammert. Das Fußbett bzw. eine Einlage übernimmt aber eine mindestens ebenso wesentliche Rolle bezüglich der Passform und Funktionsweise eines Schuhs als die Passung des Oberschuhs und stellt eine gängige Möglichkeit zur individuellen Optimierung von Schuhwerk dar.
Hierfür werden entweder serien- oder maßgefertigte Einlagen verwendet, die für den individuellen Fuß ausgewählt (best-fit Einlagen) oder speziell angefertigt werden (Maß-Einlagen).
Bekannte Methoden hierfür sind unter anderem
für die Auswahl einer seriengefertigten Einlage:

durch einen Experten oder den Schuhträger selbst
durch ein Analyse- und Vorschlagssystem, z.B. einen 2D Flachbett-Scanner zur Ermittlung des Umrisses der Fußsohle und einem entsprechendem Expertensystem, das einen Vorschlag generiert (http://www.boot-doc.com/)
für die Herstellung individueller Einlagen:
- die Fußsohle des Kunden wird mit Hilfe eines Trittschaums, eines Gipsabdrucks oder eines Vakuumkissen abgeformt und auf dieser Basis manuell oder teilautomatisiert eine Einlage hergestellt (http://www.conform-able.com, http://www.fussgesundheit.info/abdruck.htm)
- die Fußsohle des Kunden wird mit einem Flachbett-Scanner als 2D Umriss ermittelt
- und hieraus über ein interaktives Rechenprogramm eine CAD/CAM Fräse angesteuert,
welche ein individuelles Paar an Einlagen aus einem Rohling herstellt (siehe z.B. www.josamerica.com. System Ortho Scan Organizer)
die 3D Form des Fußes einschließlich der Fußsohle wird mit einem 3D Scanner ermittelt (siehe z.B. www.vorum.com; System CanFit-Plus Yeti oder http://www.pedcad.de)
das Druckbild, d.h. die lokale Verteilung der Belastung der Fußsohle wird mit einem örtlich hochauflösenden Druckbild-Sensor aufgenommen (siehe z.B. www.bauerfeind.com; Fußdruckmesssystem MediLogic^®).

Aus diesen Daten wird mit manuellen oder halb-automatisierten Verfahren eine für jeden Fuß passende, individuelle Einlage ausgewählt oder hergestellt.
Die aus den Fußsohlen-Informationen (z.B. 2D Bild der Fußsohle oder 2D Druckver-teilung) gewählten oder erstellten Einlagen sind aber noch nicht an ein ausgewähltes Schuhwerk angepasst, da die für die Definition der äußeren Randzone des Fußbettes benötigten Raumkoordinaten des Innenschuhs von diesen Einlagen-Herstellungs-Technologien nicht ermittelt und auch nicht genutzt werden. Aufgrund der fehlenden räumlichen Informationen zwischen Fuß, Einlage und Innenschuh ist es mit den bekannten Verfahren nicht möglich, eine Einlage neben deren Kontaktfläche zur Fußsohle des Kunden auch automatisch bezüglich ihrer Ausdehnung und ihrer Kontaktflächen zum Kundenschuh herzustellen oder passend auszuwählen.
Die Firma corpus.e AG, Stuttgart (www.corpus-e.com) hat unter der Bezeichnung "lightbeam®" einen besonders kostengünstigen photogrammetrischen 3D Fußscanner entwickelt, welcher gleichzeitig die von oben und von der Seite sichtbaren Partien des menschlichen Fußes vollautomatisch digitalisiert (siehe Rutschmann US 7,433,502 B2
" Three-dimensional digitized capturing of the shape bodies and body parts using mechanically positioned imaging sensors) und gleichzeitig über einen in dem Fußscanner eingebauten örtlich auflösenden Drucksensor das Druckbild der Fußsohle misst (siehe Rutschmann et al. US 7,489,813 B2 "Method and System for Detecting the Three-Dimensional Shape of an object".
Da beide Messverfahren mechanisch starr in der photogrammetrisch markierten Plattform, auf welcher der Kunde beim Scannen steht, kombiniert sind, liefert dieser "lightbeam®" Scanner einen kombinierten Datensatz: das geometrische 3D Modell des Fußes und gleichzeitig das Druckbild der Fußsohle. Beide Datensätze sind durch den Aufbau zwangsweise registriert (zueinander ausgerichtet) und erzeugen einen sog. "multi-sensoriellen" Datensatz. Wie in Fig. 2 zur Verdeutlichung des Stands der Technik illustriert, sind die geometrische 3D Form -11- und das physikalisches Fußsohlen-Druckbild -21- zu einem einzigen numerischen Modell verschmolzen. Mit dieser Scanner-Technologie ist daher die Lage der Fußsohle (anhand des Druckbildes) in Bezug auf das räumliche Fußmodell (durch den photogrammetrischen 3D Fußscanner ermittelt) bei jedem Kunden individuell und für jeden Fuß einzeln bekannt.
Aus der Druckschrifft US 2009/076772 A1 ist ein Verfahren bzw. eine Anordnung bekannt welche die Grundlage für den Gegenstand des Anspruchs 1 bzw. 10 bildet.
corpus.e AG hat weiterhin eine kostengünstige Technologie entwickelt, um den Innenraum von Serienschuhen zu digitalisieren (siehe Pfeiffer und Rutschmann DE 2007 032 609 A2 , "Kostengünstige Erfassung der inneren Raumform von Fußbekleidung und Körpern"; Massen US 7,446,884 B2 "Method for optically detecting the spatial form of inside spaces and a device for carrying out said method"). Damit kann ein numerisches 3D Modell des Innenraums eines gefertigten Schuhs erstellt werden, d.h. eines Innenraums, welcher in seiner Form wesentlich besser zur anatomischen Form des Fußes passt als ein nach produktions-technischen Aspekten hergestellter, zur Produktion des Schuhwerks benötigter Leisten.
corpus.e AG hat darüber hinaus eine neuartige Strategie der sogenannten "best-fit"-Auswahl entwickelt, welche beruht auf dem Vergleich des durch den 3D Fußscanner ermittelten numerischen 3D Modells des Fußes eines Kunden mit den in einer Datenbank gespeicherten 3D Modellen der Innenräumen von angebotenem, serien-gefertigtem Schuhwerk (siehe: Robert Massen, "Kostengünstige und kalibrierungsfreie 3D Digitalisierung von Beinen, Füssen und Schuh-Innenräumen für orthopädische und normale Fußbekleidung", Satellitensymposium anlässlich der Messe Orthopädie+Reha-Technik, Leipzig 2008, Kongress 28 Fortbildung Technische Orthopädie und Biomechanik: 3D-Vermessung und Analyse in der Technischen Orthopädie, Vortragsgruppe "Stumpf und Schaft, CAD/CAM".
Durch diese neue Vorgehensweise der Anpassung des numerischen 3D Modells des Kundenfußes an den numerischen 3-dimensionalen Innenraum der in Frage kommenden Serienschuhe entfällt die bisherige problematische Anpassung der digitalisierten 3D Fußform des Kunden an die Prinzip-bedingt nicht ausreichend den Innenschuh repräsentierenden Leistenform aus einer Leisten-Datenbank.
Der aus physikalischen und produktionstechnischen Gründen prinzipiell anders als der Schuhinnenraum geformte Leisten führt nach dem Stand der Technik dazu, dass eine automatische best-fit Auswahl von Schuhwerk durch Anpassung des gescannten Fußes an eine Leistenbibliothek prinzipiell unbefriedigend bleibt. Ein Leisten besitzt wegen der Produktionserfordernisse eine deutlich andere Form als der anatomische Fuß:

er besitzt eine im Vergleich zum Fuß deutliche schmalere Form, weil das Leder unter Spannung und gedehnt über den Leisten gezogen mit Automaten vernäht wird
wegen der Notwendigkeit zur Entfernung des Leistens aus dem fertig genähten Schuh besitzt der Leisten einen Klappmechanismus und eine besonders schmale Form am Beinanfang

Die heute übliche Anpassung eines gescannten Fußes an eine Leistenform ist daher wesentlich ungünstiger als die Anpassung eines gescannten Fußes an einen Schuh-Innenraum. Fuß und Schuh-Innenraum stellen kongruente 3D Formen dar, Fuß und Leisten hingegen stimmen prinzipiell in ihrer Raumform wesentlich schlechter überein.
Trotz dieser Fortschritte durch die Anpassung von Fuß zu Schuh-Innenraum zur best-fit Auswahl eines Serienschuhs an einen Kundenfuß verbleibt auch bei diesem neuen Konzept die Problematik des nicht angepassten Fußbettes bestehen. Ein zufrieden-stellendes und kostengünstiges best-fit von Schuhwerk darf sich nicht wie nach dem derzeitigen Stand der Technik auf die Raumform des Oberschuhs beschränken sondern muss auch die individuelle kostengünstige, d.h. weitgehend automatisierte individuelle Maßfertigung oder best-fit Auswahl des Fußbettes mit umfassen, beispielsweise in Form einer Einlage, welche sowohl an die Anatomie der individuellen Fußsohle des Kunden und derer Belastungszonen angepasst ist als auch an den geometrischen Innenraum des ausgewählten best-fit Schuhwerks.
Es besteht daher ein hohes wirtschaftliches und technisches Interesse an einer kostengünstigen best-fit Lösung für Schuhwerk, bei welcher mit Hilfe des kombinierten numerischen Modells aus Fuß-Raumform und Sohlendruckbild aus einer Datenbank von Schuh-Innenraum-Modellen eine best-fit Auswahl des zum Fuß des Kunden passendem Schuhwerkes durchgeführt wird und bei welcher gleichzeitig mit Hilfe der digitalisierten Innenform des ausgewählten Schuhwerks und des gemessenen, zum Fußmodell registrierten Sohlendruckbildes eine sowohl an die individuelle Anatomie des Fußes als auch an den spezifischen Innenraum des ausgewählten Serien-Schuhwerkes angepasste Einlage bzw. angepasstes Fußbett weitgehend automatisch erstellt bzw. aus einer Datenbank von digitalisierten Einlagen ausgewählt werden kann.
Dies wird erfindungsgemäß durch die Lehren der Verfahrens- und Anordnungsansprüche der vorliegenden Schutzrechtanmeldung durchgeführt. Hierbei werden zur Verdeutlichung des Erfindungsgedanken folgende Abbildungen verwendet:

Fig. 1 zeigt in einer s/w Graphik zur Verdeutlichung des Stands der Technik und der geometrischen Verhältnisse das mit Hilfe eines photogrammetrischen multisensoriellen Scanners gewonnene 3D Fußmodell -11- eines Kunden in einem Schuhwerk -13- , wobei die Fußsohle -12- auf einer das Fußbett bildenden Einlage -14- ruht.
Fig. 2 zeigt in einer Ansicht von schräg unten auf die Fußsohle das 3D Draht-Modell eines mit einem multisensoriellen Fußscanners abgetasteten Fußes -11- und in diesem gleichen Modell überlagert das lokale Sohlendruckbild -21-, welches mit einem in dem Scanner eingebauten Sohlen-Druckbildsensor erstellt wurde. Aus drucktechnischen Gründen sind die im Original farblich codierten Sohlendrücke -21- hier als schwarze Zonen dargestellt.
Diese vereinfachte Zeichnung gibt daher nur den Ort der höchsten Fußdrücke wieder, nicht aber die ebenfalls gemessenen Druckamplituden.
Fig. 3 zeigt einer graphischen Darstellung eine Fersenansicht, aus welcher die Lage der Fußsohle -12- des Kundenfußes -11- innerhalb des Schuhinnern-13- sichtbar ist, sowie die vertikal schraffiert gezeichnete Einlage -14-, welche sich sowohl seitlich als auch von unten an die nicht-ebene Fußsohle -12-anpassen muß als auch an das nicht ebene Fußbett -31- im unteren Teil des Innenschuhs. Die Schuhsohle -32- mit ihrem Profil ist schwarz dargestellt.
Fig.4 zeigt die Herstellung der gewünschten Einlage -14-, welche sich sowohl an die Fußsohle, an die beiden Seiteninnenwände des Schuhwerks als auch an das oftmals nicht ebene Fußbett des best-fit Serienschuhs einpasst und daher mit beispielsweise zwei numerischen XYZ Fräsern -41- und -42- aus einem vorgefertigten Block produziert wird.
Fig. 5 zeigt den schrittweisen Ablauf bei der Durchführung des Erfindungsgedanken, vom Scannen des Fußes des Kunden einschließlich der Gewinnung eines registrierten Sohlendruckbildes über die best-fit Auswahl eines passenden Schuhs durch Vergleich mit einer Datenbank von Innenschuh 3D Modellen, die klassischen Herleitung der Einlage aus dem Druckbild, wobei die Einpassung in den Schuh noch nicht realisiert ist, das numerische Ausfräsen der in den Schuhinnenraum eingepassten Einlage aus einem Rohling, wobei der Fräsdatensatz berechnet wird als Differenz-3D-Flächenmodell des in das best-fit Innenschuh-Modell eingepassten 3D Fußmodells zum Innenschuh-Modell.

Der Erfindungsgedanke soll beispielhaft an der best-fit Auswahl eines Schuhs mit einem individuellen Fußbett erläutert werden, wobei diese Darstellung aus Gründen der Übersichtlichkeit sich auf einen einzelnen Schuh beschränkt. Der Erfindungsgedanke ermöglicht ohnehin prinzip-bedingt die Auswahl von zwei unterschiedlichen Schuhen und unterschiedlichen eingepassten Einlagen für einen Kunden und berücksichtigt damit die oft anzutreffenden anatomischen Asymmetrien zwischen dem linken und dem rechten Fuß eines Kunden.
Wie in Fig. 1 gezeigt bezweckt der Erfindungsgedanke die kostengünstige weitgehend automatisierte best-fit Auswahl eines Schuhwerks -13- aus einer vorhandenen Serien-Produktion, wobei dieses Schuhwerk den Fuß -11-anatomisch, ästhetisch und funktionell optimal umschließt und das Fußbett -14-individuell sowohl an die Fußsohlen-Anatomie -12- des Kunden als auch an das ausgewählte Schuhwerk an- und eingepasst ist.
Hierzu wird erfindungsgemäß in einem ersten Schritt der Fuß des Kunden wie in Fig. 2 gezeigt mit einem vorzugsweise multisensoriellen 3D Scanner mit integrierter Druckmessplatte abgetastet und ein numerisches 3D Modell der Fußform -11- des Kunden erstellt, in welchem das mit der in dem Scanner integrierten Druckmessplatte ermittelte Sohlenabdruckbild -21- korrekt ausgerichtet und registriert integriert ist. Wir bezeichnen dieses integrierte numerische Modell als "multisensorielles" 3D Modell, welches die beiden verbundenen Informationsinhalten "geometrische Fuß-Raumform" und "Sohlendruckbild" numerisch beschreibt.
Damit liegt erfindungsgemäß ein einziges integriertes numerisches Modell vor und nicht wie heute üblich zwei getrennte Modelle: ein mit einem 3D Scanner ermitteltes geometrisches 3D Modell und ein zweites, mit einer externen Druckmessplatte ermitteltes 2-dimensionales Sohlendruckbild. Diese getrennte Ermittlung nach dem heutigen Stand der Technik hat den grossen Nachteil, dass die beiden Informationen "Fußraumform" und "Sohlendruckbild" nicht registriert sind, d.h. nicht zueinander in räumlichen Bezug gesetzt sind.
Der Erfindungsgedanke ist aber nicht auf diese vorteilhafte multisensorielle Fußdigitalisierung beschränkt, sondern umfasst auch die getrennte Aufnahme des 3D Modells des Fußes mit einem Scanner und des Sohlendruckbildes mit einem getrennten Fußabdruck-Sensor.Der Fachmann kennt verschiedene manuelle Verfahren, um diese beiden Datensätze zu registrieren. So kann z.B. der Fußsohlen-Umriss aus dem 3D Modell des Fußes auf eine Folie ausgedruckt werden und auf den Drucksensor so aufgelegt werden, dass die XY-Koordinatenachsen des 3D Scanners und diejenigen des Fußsohlendrucksensors übereinstimmen.
Fig. 3 zeigt aus einer Fersenansicht die räumlichen Verhältnisse von Schuh-Innenraum -13-, dem Fuß -11- des Kunden, die auf einer schraffiert gezeichneten Einlage -14- liegenden Fußsohle -12- sowie die kritische linke und rechte Randzone, in welcher sich die Einlage an den Fußinnenraum anpassen bzw. anschmiegen muss. Weiterhin ist aus dieser Skizze zu ersehen, dass das über der Schuhsohle befindliche Fußbett eines Serien-schuhs eine vom Hersteller produzierte, nicht notwendigerweise ebene Standard-Sohle aufzeigt, an welche sich die herzustellende individuelle Einlage -14- ebenfalls anschmiegen muss.
Die Auswahl oder die Herstellung einer individualisierten Einlage in einen nach einem best-fit Verfahren ausgewählten Serien-Schuhs verlangt daher nach einer möglichst automatisierten Vorgehensweise zur kostengünstigen Produktion einer, wie in Fig. 4 verdeutlicht, in der Regle komplex geformten Einlage:

die obere Fläche der Einlage muss eine Form annehmen, welche aus dem Fußsohlen-Druckbild nach den einem orthopädischen Fachmann bekannten oder in Einlagen-Herstellungsprogrammen eingebauten Regeln abgeleitet wird
die untere Fläche der Einlage muss sich an das vorhandene Fußbett des ausgewählten Serienschuhs anpassen
die Seitenränder der Einlage müssen sich in den Freiraum zwischen dem Fuß und der Schuh-Innenwand im unteren Bereich des Schuhs einpassen
die Einlage muss sich so an Schuh-Innenraum und Fuß anpassen, dass sie den
für den Fuß benötigten Freiraum nicht einengt.

Es ist heute üblich, Einlagen aus einer großen Anzahl unterschiedlicher serien-gefertigten Einlagen manuell auszuwählen oder aber mit Hilfe vorgefertigter Rohlinge numerisch gesteuert einseitig von oben zu fräsen, wobei nach dem heutigen Stand der Technik hierbei die Daten des Schuhinnenraums nicht verwendet werden, da bisher Schuhinnenraum-Scanner nicht verfügbar waren. Daher muss heute die Einpassung der ausgewählten bzw. der gefrästen Einlage in den Schuh des Kunden rein manuell durchgeführt werden, indem mit einem Messer, Schleifer oder ähnlichen Werkzeugen die Randzone vom Orthopäden, Schuhmeister, Verkäufer usw. so beschnitten wird, bis sie in den Schuh hinein passt. Abgesehen davon, dass dieser Prozess zeitraubend, ungenau und undokumentiert ist, ist die so hergestellte Einlage in ihrer Höhe immer noch nicht anatomisch definiert, d.h. es ist nicht sichergestellt, dass nach Einfügen der Einlage der Freiraum im Schuhinnern für einen guten Tragekomfort passt.
Es ist daher ein wesentliches Element des Erfindungsgedanken, dass durch die erfindungsgemäße best-fit Auswahl eines passenden Serienschuhs anhand der Anpassung von 3D Fußmodell und 3D Schuh-Innenraum (welcher beispielsweise mit dem o.g. Scanner nach der Lehre des DE 2007 032 609 A2 digitalisiert wurde) gleichzeitig die Raumkoordinaten ermittelt werden können, welche den durch die Einlage eingenommenen Raum zwischen Schuhinnenwand, Fußsohle und Schuh-Fußbett wie in Fig. 4 gezeigt, beschreiben und diese Raumkoordinaten zur Herstellung einer individuellen, sowohl zum Fuß als auch zum Schuh passenden Einlage verwendet werden.
Erfindungsgemäß wird die individualisierte Einlage mit numerisch gesteuerten spanabhebenden, auftragenden oder thermisch verformenden Einlagen-Herstellungs-automaten hergestellt, indem die Verfahrachsen dieser Automaten mit den Raum-Koordinaten der 3-dimensionalen Oberfläche des von der Einlage -14- einzunehmenden Raumes angesteuert werden. Wir bezeichnen im Folgenden diesen komplex geformten Raum als den "Einlage-Raum", d.h. den Raumabschnitt im Innern eines getragenen Schuhs, welcher von der Einlage bzw. dem Fußbett auszufüllen ist.
Für das einfachere und kostengünstigere Verfahren eines best-fit Schuhwerks und einer best-fit Einlage wird erfindungsgemäß unter Nutzung der Raum-Koordinaten der 3-dimensionalen Oberfläche des von der Einlage einzunehmenden Raumes, des "Einlage-Raums", aus einer Datenbank von digitalisierten Einlagen diejenige Einlage bestimmt, welche am besten in diesen Einlage-Raum passt.
Erfindungsgemäß wird die best-fit Auswahl einer Einlage aus einer Datenbank von Serienleisten anhand von Maßzahlen durchgeführt, welche den Einlage-Raum beschreiben.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur kostengünstigen Herstellung eines best-fit Schuhwerks mit individuell angepasstem Fußbett/Einlage ist in Fig. 5 als Ablaufdiagramm zusammengefasst:

Schritt 1: mit einem vorzugsweise multi-sensoriellen Fußscanner, welcher gleichzeitig ein numerisches Modell der Raumform des Fußes und ein hiermit registriertes Fußsohlen-Druckbild erstellt, wird der Fuß des Kunden abgetastet und digitalisiert
Schritt 2: durch Vergleich des geometrischen 3D Modells des Fußes mit einer Datenbank der digitalisierten Innenräume von zur Auswahl stehenden Schuhen wird der am besten passende Schuh bestimmt
Schritt 3: aus dem Fußsohlen-Druckbild wird mit bekannten Verfahren der Einlagen-Herstellung das Oberflächenmodell der Einlage für den Bereich der Kontaktfläche Fußsohle<>Einlage voll-automatisch oder Rechner-gestützt berechnet. Dieses sog. "klassische" Einlagenmodell ist weder auf der Unterseite oder Höhe noch in der Randzone definiert.
Schritt 4: Aus der Verschneidung der Raumkoordinaten des 3D Modell des best-fit Innenschuhs, des 3D Modells des Kunden-Fußes und des einseitig definierten "klassischen" 3D Modell der Einlage werden die Raumkoordinaten für die Randzone und die Unterseite einer in den Innenschuh passenden Einlage ermittelt, das 3D Modell der "klassischen" Einlage durch diese Koordinaten zum "Einlage-Raum" ergänzt und durch numerisch angesteuerte Bearbeitungsautomaten individuell fertig gestellt bzw. entsprechend durch best-fit Vergleich des Einlage-Raumes mit einer Datenbank der Raumformen von vorgefertigten Serien-Leisten eine passende Einlage ausgewählt
Schritt 5: die Einlage wird im best-fit Schuh fixiert und der best-fit Schuh mit Einlage dem Kunden überreicht

Der Erfindungsgedanke ist nicht auf einen bestimmten Typ von Schuhwerk beschränkt sondern umfasst sowohl Straßenschuhe, Sportschuhe, Sicherheitsschuhe und orthopädisches Schuhwerk jeglicher Art.
Der Erfindungsgedanke beschreibt ein Verfahren und eine Anordnung, welche ein möglichst hoch-automatisiertes best-fit Verfahren zur Auswahl von Schuhwerk mit einem individualisierten Fußbett zu geringen Kosten ermöglicht. Der Erfindungsgedanken lässt aber verschiedene Grade der Automatisierung bzw. der Nicht-Automatisierung zu wie beispielsweise:

der Entscheidung für ein bestimmtes best-fit Schuhwerk aus den n>1 von der Datenbank gemeldeten best-fit Kanditaten durch das Verkaufspersonal bzw. den Kunden selbst
die Herstellung des "klassischen" 3D Models der Einlage kann interaktiv durch einen Fachmann aufgrund seiner Erfahrung und anhand zusätzlicher Informationen wie das Körpergewicht, Alter, Zweck des Schuhwerks (Straßenschuh, Sportschuh, orthopädischer Schuh etc.), verwendete Materialien (Leder, Textil, Kunststoff etc.) beeinflusst werden

Entscheidend für den Erfindungsgedanken ist das mehr-schrittige Verfahren, welches vom digitalisierten Fuß, dem Sohlendruckbild und einer Datenbank von digitalisierten Schuh-Innenräumen ausgeht und mit Hilfe der numerisch verfügbaren Daten und ggfls. interaktiv beeinflussten Parameter und Kriterien dem Kunden ein best-fit Schuhwerk ausliefert mit einer individuellen, in den verfügbaren Schuhinnenraum eingepassten über den "Einlage-Raum" definierte Einlage ausliefert.
Neben der Reduzierung der Kosten durch die weitgehende Automatisierung der Prozesses der Lieferung von individuell gut passendem Schuhwerk trotz günstig in Serie produzierten Schuhen ermöglicht es das erfindungsgemäße Verfahren auch, dem immer grösser werdenden Mangel an Fachwissen des Verkaufpersonals zu begegnen.
Erfindungsgemäß werden im Verkaufsraum die numerischen 3D Modelle des Fußes, des Schuh- Innenraums und des Einlage-Raumes auf einem Datenmonitor visualisiert und zeigen dem Kunden und dem Verkaufspersonal wie bei einer aufwendigen Computertomographie die Lage und Passung von Fuß und Einlage zum gewählten Schuh.
Hierdurch wird die letztlich beim Kunden verbleibende Entscheidung für ein bestimmtes Schuhmodell und eine bestimmte Einlage anhand der anatomischen, leicht verständlichen 3D Visualisierung des in den Schuh mit Einlage eingepassten Fußes wesentlich erleichtert.
Erfindungsgemäß geschieht die best-fit Auswahl des Schuhwerkes sowie die individuelle Erstellung der Einlage bzw. deren best-fit Auswahl getrennt für jeden Fuß, so dass Asymmetrien und anatomische Unterschiede zwischen den Füssen eines Kunden berücksichtigt werden.
Erfindungsgemäß werden vom Schuhhandel die visualisierten Daten gesammelt und den Schuhproduzenten übermittelt, damit diese den Handel mit einem speziell auf seine Kundschaft optimierten Sortiment von Serien-Schuhe und Einlagen beliefert werden und damit die Kosten der Lagerhaltung optimiert werden.
Erfindungsgemäß werden in größeren Zeitabständen die Füße des Kunden nach-digitalisiert (Raumform und Sohlendruckbild) und der Kunden darüber informiert, ob das Schuhwerk aufgrund seiner 3D Form anatomisch noch passend ist.
Der Erfindungsgedanke umfasst auch die Situation, bei welcher nachträglich eine gut passende Einlage für einen bereits getragenen Schuh individuell gefertigt oder als best-fit Einlage ausgewählt wird. In diesem Fall wird Schritt 2 (Zugriff auf eine Datenbank von verfügbaren Schuhwerk-Innenräumen) durch das Digitalisieren des Innenraums des getragenen Schuhwerks, für welches eine Einlage gewünscht wird, ersetzt. Die übrigen Schritte bleiben unverändert.
Erfindungsgemäß können die Schritte 3 und 4 zusammengefasst werden, indem nach der Bestimmung des 3D Einlage-Raums und unter Berücksichtigung der Kompressibilität und Flexibilität des Einlagerohlings die 3D Form der herzustellenden bzw. im best-fit auszuwählenden Einlage individuell gefertigt (Maßeinlage) bzw. als best-fit Einlage aus einer Datenbank ausgewählt wird.
Ein weiterer Erfindungsgedanken ist es, den gesamten Geschäftsprozeß per Internet abzuwickeln, indem die Füssse des Kunde einmalig mit Hilfe eines vorzugsweise multisensoriellen Fußscanners digitalisiert werden und diese Personen-bezogenen Daten in einer zentralen Datenbank gespeichert werden oder dem Kunden auf einem digitalen Speichermedium überreicht werden und dass der Bestellvorgang für neues best-fit Schuhwerk mit individualisierter Maß-oder best-fit-Einlage über ein Rechnerterminal durchgeführt wird.
Zusammengefasst und vereinfacht dargestellt beschreibt der Erfindungsgedanken neue weitgehend automatisiert ablaufende Verfahren und Anordnungen, welche mit Hilfe der kombinierten Technologien "3 D Fußscanner", "3D Schuhinnenraum Scanner" und "Fußsohlen-Scanner (optische Sohlen-Abbild und/oder Sohlen-Druckbild)" den komplex geformten, von einer passenden Einlage im Innern des getragenen Schuhwerks einzunehmenden Einlage-Raum aus den von diesen Scannern gelieferten 3D- und 2D Daten berechnen und welche durch numerische Bearbeitungsverfahren die sowohl zum Fuß als auch zum Schuhwerk passende Einlage bzw. Fußbett entweder individuell aus einem Rohling fertigen oder als best-fit Einlage aus einer Kollektion vorgefertigter Einlagen auswählen.

Claims

Verfahren zur Ausstattung von Schuhwerk mit einem individuell an einen Fuß einer Person angepassten Fußbett, mit den folgenden Schritten:
a) ein numerisches Modell der Raumform des Fußes wird mit einem Fuß-Scanner erfaßt;

b) ein Fußsohlen-Druckbild des Fußes wird erstellt mittels einer Drucksensorplatte, auf der die Person steht;

c) das Fußsohlen-Druckbild wird mit dem numerischen Modell der Raumform des Fußes registriert;

d) ein numerisches Modell der Innenraumform des Schuhwerks wird beschafft oder mittels eines Innenraum-Scanners erfaßt;

e) aus dem Fußsohlen-Druckbild wird ein Oberflächenmodell einer Einlage für die Kontaktfläche zur Fußsohle berechnet;

f) aus der Verschneidung der Raumflächen der Innenraumform des Schuhwerks und des Oberflächenmodells der Einlage werden die Raumkoordinaten für die Randzone und die Unterseite der Einlage unter Berücksichtigung der Raumform des Fußes ermittelt und daraus die Raumform einer in das Schuhwerk passenden Einlage bestimmt;

g) die durch die ermittelte Raumform definierte Einlage wird beschafft oder individuell hergestellt und in das Schuhwerk eingesetzt.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem anhand des numerischen Modells der Raumform des Fußes und numerischer Modelle der Innenraumform verfügbaren Schuhwerks ein passendes Schuhwerk ausgewählt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem ein ausgewähltes oder vorhandenes Schuhwerk verwendet wird.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem die Einlage durch Vergleich ihrer Raumform mit Datensätzen einer Datenbank von verfügbaren vorgefertigten Einlagen ausgewählt wird.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, das für jeden Fuß der Person getrennt ausgeführt wird.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem das erfaßte numerische Modell der Raumform des Fußes und/oder das erstellte Fußsohlen-Druckbild des Fußes dokumentiert werden.
Verfahren nach den Ansprüchen 2 und 6, bei dem die Auswahl des passenden Schuhwerks anhand des dokumentierten numerischen Modells der Raumform des Fußes Online über das Internet erfolgt.
Verfahren nach den Ansprüchen 4 und 6, bei dem die Auswahl der vorgefertigten Einlage anhand des dokumentierten numerischen Modells der Raumform des Fußes und anhand des dokumentierten Fußsohlen-Druckbildes Online über das Internet erfolgt.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem das erfaßte numerische Modell der Raumform des Fußes mit Modellen der Innenraumform von Kandidaten passenden Schuhwerks überlagert und visuell dargestellt wird.
Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorstehenden Ansprüche, mit:
- einem optisch arbeitenden 3D-Fuß-Scanner;

- einer Drucksensorplatte, die eine Standfläche für eine Person im Betrieb des 3D-Fuß-Scanners aufweist;

- einer Recheneinheit zur Verarbeitung der von beiden Scannern gelieferten Daten mit einem Programm, das aus den Daten ein Oberflächenmodell einer Einlage berechnet und aus dem Oberflächenmodell der Einlage, dem von dem Fuß-Scanner gelieferten numerischen Modell der Raumform eines abgetasteten Fußes sowie aus numerischen Modellen der Innenraumform von Kandidaten passenden Schuhwerks die Raumform einer individuell angepassten Einlage berechnet.