JP7747951B2 - 裁断支援装置、裁断パターン生成方法、および裁断システム - Google Patents

Description

本開示は、裁断支援装置、裁断パターン生成方法、および裁断システムに関する。

ユーザの足に合わせたオーダーメイドのシューズを作製する際、測定装置で測定した足形に合わせて靴型を作製する必要がある。特許文献１には、可搬型のハウジング内で履物を製造することが開示されている。特許文献２には、形状記憶ポリマーにより再成形できるラストプリフォームが開示されている。特許文献３には、３Ｄプリントにより靴型を形成することが開示されている。

米国特許出願公開第２０１８／００１４６０９号明細書 米国特許出願公開第２０１６／０２０６０４９号明細書 中国特許第１０９７３２９１３号明細書

しかし、いずれの特許文献においてもユーザ専用の靴型を作製するには、専用の大型機械が用いられ、時間およびコストを要していた。また、いずれの特許文献においてもユーザ自身が靴型を作製する体験を実現することは困難であった。ユーザ自身が靴型を作製する体験を実現するには、例えば、店舗などで複数の板状パーツを組み立てて靴型を作製することが必要である。店舗などで、複数の板状パーツを組み立てて靴型を作製するには、ユーザが組み立て易いように複数の板状パーツを準備する必要がある。

本開示では、複数の板状パーツを組み立てて靴型を作製する場合において、複数の板状パーツを板状の部材から裁断するための裁断パターンを生成する裁断支援装置、裁断パターン生成方法、および裁断システムを提供する。

本開示のある局面に従う裁断支援装置は、靴型を構成する複数の板状パーツを板状の部材から裁断するための裁断パターンを生成する。裁断支援装置は、靴型データを受け付ける入力部と、複数の板状パーツの形状および種類を記憶する記憶部と、入力部で受け付けた靴型データおよび記憶部に記憶する複数の板状パーツの形状に基づいて、あらかじめ定められた大きさの板状の部材から複数の板状パーツを裁断するための裁断パターンを生成する演算部と、演算部で演算した裁断パターンを出力する出力部と、を備える。記憶部は、複数の板状パーツの組み立て順をさらに記憶する。演算部は、靴型を構成する板状パーツの種類に応じて、板状の部材に配置する板状パーツのエリアを複数に分け、エリアの各々において、当該エリア内に配置する複数の板状パーツの位置を配置条件から求め、裁断パターンを生成し、配置条件は、複数の板状パーツの組み立て順に並べる条件と、複数の板状パーツを配置する各々のエリアの面積が最小となる条件との少なくとも一方を含む。

本開示のある局面に従う裁断システムは、靴型を構成する複数の板状パーツを板状の部材から裁断するための裁断パターンを生成し、生成した裁断パターンに基づいて板状の部材から複数の板状パーツを裁断する。裁断システムは、靴型データを受け付ける入力装置と、複数の板状パーツの形状および種類を記憶する記憶装置と、入力装置で受け付けた靴型データおよび記憶装置に記憶する複数の板状パーツの形状に基づいて、あらかじめ定められた大きさの板状の部材から複数の板状パーツを裁断するための裁断パターンを生成する演算装置と、演算装置で演算した裁断パターンに基づいて板状の部材から複数の板状パーツを裁断する裁断装置と、を備える。記憶部は、複数の板状パーツの組み立て順をさらに記憶する。演算装置は、靴型を構成する板状パーツの種類に応じて、板状の部材に配置する板状パーツのエリアを複数に分け、エリアの各々において、当該エリア内に配置する複数の板状パーツの位置を配置条件から求め、裁断パターンを生成し、配置条件は、複数の板状パーツの組み立て順に並べる条件と、複数の板状パーツを配置する各々のエリアの面積が最小となる条件との少なくとも一方を含む。

本開示のある局面に従う裁断パターン生成方法は、靴型を構成する複数の板状パーツを板状の部材から裁断するための裁断パターンを生成する方法である。裁断パターン生成方法は、靴型データを受け付けるステップと、受け付けた靴型データおよび記憶部に記憶する複数の板状パーツの形状に基づいて、あらかじめ定められた大きさの板状の部材から複数の板状パーツを裁断するための裁断パターンを生成するステップと、演算した裁断パターンを出力するステップと、含む。裁断パターンを生成するステップは、靴型を構成する板状パーツの種類に応じて、板状の部材に配置する板状パーツのエリアを複数に分けるステップと、エリアの各々において、当該エリア内に配置する複数の板状パーツの位置を配置条件から求めるステップと、含み、記憶部は、複数の板状パーツの組み立て順をさらに記憶し、配置条件は、複数の板状パーツの組み立て順に並べる条件と、複数の板状パーツを配置する各々のエリアの面積が最小となる条件との少なくとも一方を含む。

本開示によれば、複数の板状パーツを板状の部材から裁断し、複数の板状パーツを組み立てて靴型を作製する場合に適した裁断パターンを生成することができる。

実施の形態１に係る裁断システムの構成例を示す概略図である。 実施の形態１に係る裁断支援装置のハードウェア構成例を示す模式図である。 実施の形態１に係る靴型の斜視図である。 実施の形態１に係る１枚目の裁断パターンの平面図である。 図４に示す裁断パターンに配置した板状パーツの靴型での位置を示す図である。 実施の形態１に係る２枚目の裁断パターンの平面図である。 図６に示す裁断パターンに配置した板状パーツの靴型での位置を示す図である。 実施の形態１に係る裁断支援装置において板状パーツの裁断パターンを作成する方法を説明するためのフローチャートである。 実施の形態１の変形例に係る裁断パターンの平面図である。 実施の形態２に係る裁断パターンによる組み立て支援の概要を示す図である。 実施の形態２に係る組み立て支援で表示部に表示される表示例を示す図である。

以下、実施形態について図面に基づいて説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。

＜実施の形態１＞
［システム構成］
実施の形態１では、本発明が適用される場面の一例について説明する。例えば店舗において、ユーザの足に合わせたオーダーメイドの靴を作製する場合、測定装置で測定した足型データに基づいて生成された靴型データから、靴型を作製する必要がある。特に、店舗において靴型を作製する場合、設備の制約、ユーザによる靴型の作製体験などの理由から複数の板状パーツを組み立てて靴型を作製する方法を採用している。そのため、ＭＤＦ（Medium-Density Fiberboard）などの木質ボードから複数の板状パーツを裁断する必要がある。

実施の形態１では、木質ボードから複数の板状パーツを裁断するための裁断パターンを裁断支援装置で生成する。その後、実施の形態１では、裁断支援装置から生成された裁断パターンに基づいて木質ボードから複数の板状パーツを裁断装置で裁断する。実施の形態１では、これら一連の処理を行い、靴型を作製するために必要な複数の板状パーツを作製する裁断システムについて説明する。

実施の形態１では、複数の板状パーツの各々に係合溝が形成されており、当該係合溝に各々の板状パーツを取り付けることで靴型を作製することができる。複数の板状パーツを裁断する板状の部材は、以下の説明では木質ボードを例に説明する。なお、木質ボードは、ＭＤＦに限らず、インシュレーションファイバーボード（ＩＢ：Insulation Fiberboard）またはハードファイバーボード（ＨＢ：Hard Fiberboard）などの他の木質ボードであってもよい。ＩＢとしては、Ａ級インシュレーションボード、タタミボード、またはシージングボードが板状パーツの材料に用いられてもよい。ＨＢとしては、スタンダードボードまたはテンパードボードが板状パーツの材料に用いられてもよい。さらに、板状パーツの材料は、上述したような木質ボードに限らず、リサイクル性の高い段ボールであっても、コルク、金属、熱可塑性樹脂など、板状パーツに適した材料であってもよい。

図１は、実施の形態１に係る裁断システム１０の構成例を示す概略図である。図１を参照して、裁断システム１０は、裁断支援装置１００、足型を測定する測定装置２００、裁断パターンに基づいて木質ボードを裁断する裁断装置４００を含む。なお、図１に示す裁断システム１０では、測定装置２００をシステムに含めているが、当該測定装置２００をシステムに含めずに、あらかじめ記憶されている靴型データを利用してもよい。また、店舗によっては、または、ユーザの自宅等の遠隔地からは、測定装置２００に代えてスマートフォンなどの携帯端末３００を用いて足型を測定してもよい。さらに、裁断支援装置１００は、店舗内または店舗外に設置された図示していないデータサーバと通信することが可能である。

裁断支援装置１００は、測定装置２００または携帯端末３００から得られた足型データに基づき靴型データを生成し、さらに靴型データに基づいて複数の板状パーツの裁断パターンを生成する。なお、裁断支援装置１００は、あらかじめ記憶されている靴型データを利用する場合など、靴型データを生成せずに裁断パターンを生成するだけでもよい。図２は、実施の形態１に係る裁断支援装置１００のハードウェア構成例を示す模式図である。図２を参照して、裁断支援装置１００は、プロセッサ１０２と、メインメモリ１０４と、入力部１０６と、出力部１０８と、ストレージ１１０と、光学ドライブ１１２と、通信コントローラ１２０とを含む。これらのコンポーネントは、プロセッサバス１１８を介して接続されている。

プロセッサ１０２は、ＣＰＵやＧＰＵなどで構成され、ストレージ１１０に記憶されたプログラム（一例として、ＯＳ１１０２および靴型プログラム１１０４）を読出して、メインメモリ１０４に展開して実行することができる。プロセッサ１０２では、ストレージ１１０から読み出した様々なプログラムを実行する。具体的に、靴型プログラム１１０４は、入力部１０６で受け付けた足型データおよび付加情報から所定のアルゴリズムに基づいて靴型データを演算する。裁断プログラム１１０６は、所定のアルゴリズムを利用して、靴型データから複数の板状パーツの裁断パターンを生成する。例えば、裁断プログラム１１０６は、個々の板状パーツに対してバウンディングボックスを適用し、複数の板状パーツを配置条件に従って木質ボードに敷き詰めるアルゴリズムなどが含まれている。これらのプログラムを実行するプロセッサ１０２は、裁断支援装置１００の演算部に対応する。

メインメモリ１０４は、ＤＲＡＭやＳＲＡＭなどの揮発性記憶装置などで構成される。ストレージ１１０は、例えば、ＨＤＤやＳＳＤなどの不揮発性記憶装置などで構成される。

ストレージ１１０には、基本的な機能を実現するためのＯＳ１１０２に加えて、裁断支援装置１００としての機能を提供するための靴型プログラム１１０４，裁断プログラム１１０６が記憶される。さらに、ストレージ１１０には、複数の板状パーツの形状および種類、複数の板状パーツの組み立て順などの情報が記憶されている。

入力部１０６は、測定装置２００または携帯端末３００と接続して、測定装置２００または携帯端末３００から足型データを受け付ける入力インターフェースを含む。また、入力部１０６は、キーボードやマウス、マイク、タッチデバイスなどで構成され、ユーザにより選択された情報をさらに受け付けることができる。

出力部１０８は、プロセッサ１０２で算出した複数の板状パーツの裁断パターンを裁断装置４００に出力する出力インターフェースを含む。また、出力部１０８は、ディスプレイ、各種インジケータ、プリンタなどで構成され、プロセッサ１０２からの処理結果などを出力する。

通信コントローラ１２０は、有線通信または無線通信を用いて、他の制御装置などとの間でデータを遣り取りする。裁断支援装置１００は、測定装置２００または携帯端末３００との間で通信コントローラ１２０を介して足型データ、付加情報の遣り取りを行ったり、裁断装置４００との間で通信コントローラ１２０を介して裁断パターンの遣り取りを行ったりしてもよい。なお、通信コントローラ１２０と別にプロセッサバス１１８に接続されるＵＳＢコントローラを設け、ＵＳＢ接続を介して、他の制御装置などとの間でデータを遣り取りしてもよい。

裁断支援装置１００は、光学ドライブ１１２を有しており、コンピュータ読取可能なプログラムを非一過的に記憶する記録媒体１１４（例えば、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）などの光学記録媒体）から、その中に記憶されたプログラムが読取られてストレージ１１０などにインストールしてもよい。

裁断支援装置１００で実行される裁断プログラム１１０６などは、コンピュータ読取可能な記録媒体１１４を介してインストールされてもよいが、ネットワーク上のサーバ装置などからダウンロードする形でインストールするようにしてもよい。また、実施の形態に係る裁断支援装置１００が提供する機能は、ＯＳが提供するモジュールの一部を利用する形で実現される場合もある。

図２には、プロセッサ１０２がプログラムを実行することで、裁断支援装置１００として必要な機能が提供される構成例を示したが、これらの提供される機能の一部または全部を、専用のハードウェア回路（例えば、ＡＳＩＣまたはＦＰＧＡなど）を用いて実装してもよい。また、図２に示した裁断支援装置１００の構成は例示であって、この構成に限定されない。

測定装置２００は、レーザ測定による３次元の足型スキャナで、天板に足を載せ、当該足を挟んで両側に設けた壁に内蔵されたレーザ測定装置が、足のつま先から踵まで移動して測定することでユーザの３次元の足型データを得る。なお、測定装置２００は、３次元の足型データを測定することができれば、測定方式などは特に問わない。また、スマートフォンなどの携帯端末３００を用いて、ユーザの足を撮影して、足の画像データを取得し、あらかじめインストールされているソフトウェアにより撮影した足の画像データから足型データを生成してもよい。

裁断装置４００は、裁断パターンに基づいて、例えばレーザ光で板状の木質ボードから複数の板状パーツを裁断する装置である。裁断装置４００は、新しい板状の木質ボードがセットされると、裁断パターンに基づいて複数の板状パーツを裁断した木質ボード３を出力する。なお、裁断方法は、レーザ光に限定されず、金属刃や水圧などで板状の木質ボードを裁断してもよい。

［裁断パターン］
図３は、実施の形態１に係る靴型２の斜視図である。図３に示す靴型２は、木質ボードから裁断された複数の板状パーツを組み立てて作製されている。板状パーツの各々に係合溝が形成されており、当該係合溝に各々の板状パーツを取り付けることで靴型２を組み立てることができる。

標準的な靴型２を作製する場合、３００ｍｍ×４５０ｍｍサイズの木質ボードを２枚使って片足分の靴型２が作製できる。２枚の木質ボードから４１個の板状パーツが裁断される。裁断支援装置１００は、通常、２枚の木質ボードから材料ロスを減らして４１個の板状パーツを裁断するために、４１個の板状パーツを木質ボードに敷き詰めて裁断パターンを生成することになる。

しかし、無条件で裁断パターンを生成すると、靴型２での板状パーツの位置とは無関係に配置された裁断パターンが生成される。この裁断パターンに基づいて複数の板状パーツを裁断した場合、裁断された複数の板状パーツから靴型２を組み立てる際に組み立て難くなる課題が生じる。特に、ユーザに靴型２の作製体験をして貰うためには、組み立て易さを考慮した裁断パターンを裁断支援装置１００で作成する必要がある。なお、木質ボードのサイズ、板状パーツの個数は、一例であって、当該値に限定されない。

そこで、裁断支援装置１００では、靴型２を構成する板状パーツの種類に応じて、木質ボードに配置する板状パーツのエリアを複数に分け、エリアの各々において、当該エリア内に配置する複数の板状パーツの位置を配置条件から求めて裁断パターンを生成している。ここで、靴型２を構成する板状パーツは、大きく分けて「つま先パーツ」、「甲パーツ」、「足首パーツ」、「踝パーツ」、「足長パーツ」、「踵高さパーツ」、「踵周方向パーツ」の種類に分けることができる。なお、上記の分け方は、一例であり、「つま先パーツ」、「甲パーツ」、「足首パーツ」をまとめて「足幅方向パーツ」としてもよく、また「踝パーツ」を「内踝パーツ」と「外踝パーツ」とに分けてもよい。

このように、裁断支援装置１００は、板状パーツの種類に応じてエリアを分けて裁断パターンを生成することで、当該裁断パターンに基づいて木質ボードを裁断した場合に板状パーツの種類ごとにまとまって複数の板状パーツが裁断される。そのため、靴型２での位置が近い複数の板状パーツがまとまって裁断されるため、靴型２が組み立て易くなる。

具体的に、裁断支援装置１００で生成する裁断パターンを説明する。まず、裁断支援装置１００は、「つま先パーツ」、「甲パーツ」、「足首パーツ」、および「踝パーツ」を配置するエリアを１枚目の裁断パターンに割り当てる。図４は、実施の形態１に係る１枚目の裁断パターン３０ａの平面図である。図４に示す裁断パターン３０ａでは、図中左側から「つま先パーツ」のエリア３１、「甲パーツ」のエリア３２、「足首パーツ」のエリア３３、「踝パーツ」のエリア３４の順に割り当てられている。

さらに、裁断支援装置１００は、各々のエリア内での複数の板状パーツの位置を配置条件から求める。ここで、配置条件として、複数の板状パーツの組み立て順に並べる条件と、複数の板状パーツを配置する各々のエリアの面積が最小となる条件とを含んでいる。つまり、裁断支援装置１００は、各々のエリア内に配置する複数の板状パーツを組み立て順に並べつつ、各々のエリアの面積が最小となるように複数の板状パーツを敷き詰めて裁断パターン３０ａを演算する。なお、配置条件は、上記の条件に限定されず、複数の板状パーツの組み立て順に並べる条件、複数の板状パーツを配置する各々のエリアの面積が最小となる条件のいずれか一方でもよく、さらに別の条件を付加してもよい。例えば、各々のエリア内に配置する複数の板状パーツの裁断時間が最小となる条件、各々のエリア内に配置する複数の板状パーツの向きを揃える条件などを付加してもよい。具体的に、裁断支援装置１００は、裁断時間が最小となる条件が付加された場合、木質ボードを裁断する裁断装置４００の裁断部（レーザ光が出射される部分）の移動距離が短くなるように複数の板状パーツを配置した裁断パターンを生成する。

図４に示す裁断パターン３０ａでは、複数の板状パーツの組み立て順に並べる条件として、例えば、つま先側からの順を採用している。そのため、図４に示すようにエリア３１内の板状パーツ（つま先パーツ）は、図中下側の位置より、つま先側からの順で敷き詰められている。同じように、エリア３２内の板状パーツ（甲パーツ）は、エリア３１に続いてつま先側からの順で敷き詰められ、エリア３３内の板状パーツ（足首パーツ）は、エリア３２に続いてつま先側からの順で敷き詰められている。

「つま先パーツ」、「甲パーツ」、「足首パーツ」を含む「足幅方向パーツ」の板状パーツには、識別情報として１番～２２番の通し番号が付与されている。図４では、板状パーツ２０１が１番目の板状パーツを、板状パーツ２０４が４番目の板状パーツをそれぞれ示している。なお、図４では、図面の煩雑さを避けるため、板状パーツの全てに符号を付していないが、ｎ番目の板状パーツには板状パーツ２ｎの符号が付されているものとする。

エリア３４内の板状パーツ（踝パーツ）は、図中上側の位置より、つま先側からの順で敷き詰められている。「踝パーツ」の板状パーツには、識別情報としてＳ１番～Ｓ４番の通し番号が付与されている。Ｓ１番およびＳ２番の板状パーツは、「外踝パーツ」の板状パーツで、Ｓ３番およびＳ４番の板状パーツは、「内踝パーツ」の板状パーツである。図４では、板状パーツ２Ｓ１がＳ１番目の板状パーツを、板状パーツ２Ｓ２がＳ２番目の板状パーツをそれぞれ示している。なお、図４では、図面の煩雑さを避けるため、板状パーツの全てに符号を付していないが、Ｓｎ番目の板状パーツには板状パーツ２Ｓｎの符号が付されているものとする。

図５は、図４に示す裁断パターン３０ａに配置した板状パーツの靴型２での位置を示す図である。図５（ａ）では、「つま先パーツ」、「甲パーツ」、「足首パーツ」を含む「足幅方向パーツ」の板状パーツにハッチングが付され靴型２での位置を示している。具体的に、１番目の板状パーツ２０１から２２番目の板状パーツ２２２までの「足幅方向パーツ」にハッチングが付されている。

図５（ｂ）では、「踝パーツ」の板状パーツにハッチングが付され靴型２での位置を示している。具体的に、Ｓ１番目の板状パーツ２Ｓ１からＳ４番目の板状パーツ２Ｓ４までの「踝パーツ」にハッチングが付されている。なお、図５（ｂ）には、Ｓ１番目の板状パーツ２Ｓ１およびＳ２番目の板状パーツ２Ｓ２の板状パーツのみが図示されている。

次に、裁断支援装置１００は、「足長パーツ」、「踵高さパーツ」、および「踵周方向パーツ」を配置するエリアを２枚目の裁断パターンに割り当てる。図６は、実施の形態１に係る２枚目の裁断パターン３０ｂの平面図である。図６に示す裁断パターン３０ｂでは、図中左側から「足長パーツ」のエリア３５、「踵高さパーツ」のエリア３６、「踵周方向パーツ」のエリア３７の順に割り当てられている。

さらに、裁断支援装置１００は、各々のエリア内での複数の板状パーツの位置を配置条件から求める。例えば、「足長パーツ」の板状パーツの組み立て順を外側からの順とした場合、図６に示すようにエリア３５内の板状パーツ（足長パーツ）は、図中左側の位置より外側からの順で敷き詰められている。「踵高さパーツ」の板状パーツの組み立て順を足首側からの順とした場合、図６に示すようにエリア３６内の板状パーツ（踵高さパーツ）は、図中下側の位置より足首側からの順で敷き詰められている。「踵周方向パーツ」の板状パーツの組み立て順を外側からの順とした場合、図６に示すようにエリア３７内の板状パーツ（踵周方向パーツ）は、図中左上側の位置より外側からの順で敷き詰められている。

「足長パーツ」の板状パーツには、識別情報としてＮ１番～Ｎ３番の通し番号が付与されている。図６では、板状パーツ２Ｎ１がＮ１番目の板状パーツを、板状パーツ２Ｎ２がＮ２番目の板状パーツを、板状パーツ２Ｎ３がＮ３番目の板状パーツをそれぞれ示している。

「踵高さパーツ」の板状パーツには、識別情報としてＡ～Ｈの記号が付与されている。図６では、板状パーツ２Ａが記号Ａの板状パーツを、板状パーツ２Ｈが記号Ｈの板状パーツをそれぞれ示している。「踵周方向パーツ」の板状パーツには、識別情報としてａ～ｄの記号が付与されている。図６では、板状パーツ２ｃが記号ｃの板状パーツを、板状パーツ２ｄが記号ｄの板状パーツをそれぞれ示している。なお、図６では、図面の煩雑さを避けるため、板状パーツの全てに符号を付していないが、記号の板状パーツには板状パーツ２＋記号の符号が付されているものとする。

図７は、図６に示す裁断パターン３０ｂに配置した板状パーツの靴型２での位置を示している。図７（ａ）では、「足長パーツ」の板状パーツにハッチングが付され靴型２での位置を示している。具体的に、Ｎ１番目の板状パーツ２Ｎ１からＮ３番目の板状パーツ２Ｎ３までの「足長パーツ」にハッチングが付されている。

図７（ｂ）では、「踵高さパーツ」および「踵周方向パーツ」の板状パーツにハッチングが付され靴型２での位置を示している。具体的に、記号Ａの板状パーツ２Ａから記号Ｈの板状パーツ２Ｈまでの「踵高さパーツ」にハッチングが付され、記号ａの板状パーツ２ａから記号ｄの板状パーツ２ｄまでの「踵周方向パーツ」にハッチングが付されている。なお、図７（ｂ）には、記号ａの板状パーツ２ａが図示されていない。

なお、図４および図６に示した識別情報は、裁断パターンの一部として裁断装置４００に出力される。裁断装置４００は、裁断パターンに含まれる識別情報を木質ボードに表面にレーザ光で書き込む。裁断支援装置１００は、上記のように複数の板状パーツの組み立て順に基づいて、複数の板状パーツに識別情報をそれぞれ付与している。上記のようにエリアごと異なる種類の識別情報を板状パーツに付与するのではなく、全てのエリアに対して同じ種類の識別情報（例えば、１番～４１番）を板状パーツに付与してもよい。また、裁断支援装置１００は、識別情報の向きが、複数の板状パーツを組み立てた後に同じ向きになるように識別情報を複数の板状パーツに付与してもよい。具体的に、図４に示す「足幅方向パーツ」の板状パーツに付与した１番～２２番の通し番号のように、同じ向き識別情報が付与されている。これにより、複数の板状パーツを組み立てた後も、識別情報を視認しやすくなる。

［裁断パターンの生成方法］
さらに、裁断支援装置１００において、板状パーツの裁断パターンを作成する処理を詳しく説明する。図８は、実施の形態に係る裁断支援装置１００において板状パーツの裁断パターンを作成する方法を説明するためのフローチャートである。まず、裁断支援装置１００は、測定装置２００または携帯端末３００で測定した足型データから演算した靴型データを受け付ける（ステップＳ１１）。なお、裁断支援装置１００は、オーダーメイドの靴の場合、測定した足型データから演算した靴型データを受け付けるが、既製品の靴の場合、既存の靴型データを受け付けてもよい。

裁断支援装置１００は、板状パーツの種類に応じて木質ボードに配置する板状パーツのエリアを分ける（ステップＳ１２）。裁断支援装置１００は、図４および図６に示したように、２枚の木質ボードを「つま先パーツ」、「甲パーツ」、「足首パーツ」、「踝パーツ」、「足長パーツ」、「踵高さパーツ」および「踵周方向パーツ」の各種類のエリアに分ける。

裁断支援装置１００は、各種類のエリアの位置を配置条件に基づいて決定する（ステップＳ１３）。ここで、エリアの配置条件は、板状パーツの配置条件と同じ条件を割り当てられていると説明する。もちろん、エリアの配置条件は、板状パーツの配置条件と異なる条件としてもよい。具体的に、配置条件として、複数のエリアの組み立て順に並べる条件と、木質ボード上に配置した複数のエリアの面積が最小となる条件とを含んでいる。つまり、裁断支援装置１００は、複数のエリアを組み立て順に並べつつ、木質ボード上での面積が最小となるように複数のエリアの位置を決定する。なお、配置条件は、上記の条件に限定されず、複数のエリアの組み立て順に並べる条件、木質ボード上に配置した複数のエリアの面積が最小となる条件のいずれか一方でもよく、さらに別の条件を付加してもよい。

裁断支援装置１００は、図４および図６に示したように、組み立て順をつま先側からの順とする以外に、例えば、組み立て順を、「足長パーツ」を先に裁断して、当該「足長パーツ」に「つま先パーツ」、「甲パーツ」、「足首パーツ」を順に差し込んでいく順としてもよい。図９は、実施の形態１の変形例に係る裁断パターンの平面図である。図９（ａ）は、変形例の１枚目の裁断パターン３０ｃの平面図で、図９（ｂ）は、変形例の２枚目の裁断パターン３０ｄの平面図である。

図９（ａ）に示す裁断パターン３０ｃでは、図中左側から「足長パーツ」のエリア３５、「つま先パーツ」のエリア３１、「甲パーツ」のエリア３２の順に割り当てられている。図９（ｂ）に示す裁断パターン３０ｄでは、図中左側から「踵高さパーツ」のエリア３６、「踵周方向パーツ」のエリア３７、「足首パーツ」のエリア３３、「踝パーツ」のエリア３４の順に割り当てられている。

図９に示すように１枚目の裁断パターン３０ｃに「足長パーツ」を設けることで、「足長パーツ」を先に裁断して、当該「足長パーツ」に「つま先パーツ」、「甲パーツ」を順に差し込んでいくことができ、ユーザが効率よく作業しやすくなる。

図８に戻って、裁断支援装置１００は、木質ボード上で位置が決定した各々のエリアに対して、当該エリアに含まれる複数の板状パーツの位置を、配置条件に基づいて決定する（ステップＳ１４）。裁断支援装置１００は、例えば、図４に示す「つま先パーツ」のエリアにおいて、７個の板状パーツをつま先側からの順に並べ、当該エリアの面積が最小となるように個々の板状パーツの位置を決定する。

複数の板状パーツの形状および大きさは、靴のサイズにより異なる。例えば、足長サイズが３０ｃｍの靴の靴型データに基づいて作成される複数の板状パーツの形状および大きさは、足長サイズが２５ｃｍの靴の靴型データに基づいて作成される複数の板状パーツの形状および大きさに比べて大きくなる。例えば、足長サイズが２５ｃｍの靴の靴型データに基づいて作成される全ての板状パーツが、２枚の木質ボードに収まる。しかし、足長サイズが３０ｃｍの靴の靴型データに基づいて作成される全ての板状パーツは、２枚の木質ボードに収まらない場合がある。

２枚の木質ボードに全ての板状パーツが収まらない場合、収まらなかった板状パーツを３枚目の木質ボードに配置して裁断パターンを生成することになる。しかし、使用する木質ボードの枚数が増えた場合、材料ロスを減らすことができない。そこで、裁断支援装置１００は、２枚の木質ボードに裁断パターンが収まるか否かを判断する（ステップＳ１５）。

２枚の木質ボードに裁断パターンが収まる場合（ステップＳ１５でＹＥＳ）、裁断支援装置１００は、裁断パターンを裁断装置４００に出力する（ステップＳ１６）。裁断装置４００は、裁断支援装置１００から入力された図４および図６に示す裁断パターンに基づいて木質ボードを裁断する。

一方、２枚の木質ボードに裁断パターンが収まらない場合（ステップＳ１５でＮＯ）、裁断支援装置１００は、靴型を構成する板状パーツの数を減らす（ステップＳ１７）。例えば、４１個の板状パーツで靴型を構成している場合に、裁断支援装置１００は、板状パーツを４０個にして２枚の木質ボードに複数の板状パーツの裁断パターンが収まるように裁断パターンを変更する。

裁断支援装置１００は、板状パーツの数を減らす場合、複数の板状パーツの中で靴型の形状に対して影響が少ない板状パーツを減らして裁断パターンを生成する。ここで、靴型の形状に対して影響が少ない板状パーツとは、例えば、隣の板状パーツと形状および大きさの差が小さい板状パーツである。つまり、裁断支援装置１００は、靴型において形状の変化が小さい部分の板状パーツが、靴型の形状に対して影響が少ない板状パーツであると判断する。裁断支援装置１００は、例えば、「つま先パーツ」の７個の板状パーツの中から４番目の板状パーツ２０４を減らして、「つま先パーツ」を６個の板状パーツにする。

裁断支援装置１００は、ステップＳ１７で板状パーツの数を減らした場合、処理をステップＳ１４に戻し、再度、配置条件に基づき複数の板状パーツの位置をエリアごとに決定する。

なお、裁断支援装置１００は、裁断パターンが２枚の木質ボードに収まるか否かを判断したが、木質ボードのサイズにより枚数は異なる。例えば、３００ｍｍ×４５０ｍｍサイズより大きい木質ボードを使えば１枚でも裁断パターンは収まり、当該サイズより小さい木質ボードを使えば３枚以上必要となる。また、靴型のサイズにより、同じ３００ｍｍ×４５０ｍｍサイズの木質ボードでも１枚で裁断パターンが収まる場合がある。そのため、裁断支援装置１００は、上記の説明では所定の部材を、例えば３００ｍｍ×４５０ｍｍサイズの木質ボードを２枚と設定して、裁断パターンが収まるか否かを判断している。

＜実施の形態２＞
［裁断パターンの識別情報］
裁断支援装置１００は、複数の板状パーツの識別情報として番号など以外に２次元コードを裁断パターンに付与してもよい。板状パーツの各々に２次元コードを付与することで靴型の作製をより積極的に支援することができる。なお、裁断装置４００は、裁断パターンに含まれる２次元コードを木質ボードの表面にレーザ光で書き込む。

実施の形態２では、例えば店舗において、裁断パターンで木質ボードを裁断して得られた複数の板状パーツから、ユーザが靴型を作製する場合において、複数の板状パーツの組み立てを支援する方法について説明する。もちろん、靴型を作製する人はユーザに限られず、店員が作製してもよい。また、当該支援は、オーダーメイドのシューズの靴型を作製する場合の利用に限られず、既成のシューズの靴型を作製する工場などで利用してもよい。

図１０は、実施の形態２に係る裁断パターンによる組み立て支援の概要を示す図である。まず、図４および図６で示した裁断パターンにおいて、板状パーツの各々に２次元コードＱ１を付与されているものとする。もちろん、２次元コードＱ１は、板状パーツの各々に付与されている場合に限定されず、いずれか１つの板状パーツに付与されている場合や、木質ボードの余白部分に付与されている場合でもよい。

ユーザは、作業台５０に載置されている複数の板状パーツのうち１つの板状パーツを、図１０に示すように携帯端末３００に内蔵されているカメラ（撮像部）で撮影する。撮影した板状パーツには２次元コードＱ１が付与されているので、携帯端末３００は、当該２次元コードＱ１から、あらかじめサーバ等に準備されている靴型の組み立て支援サイトのＵＲＬを読み出す。

携帯端末３００は、読み出したＵＲＬのサイトにアクセスすることで、撮影した板状パーツの取り付ける位置などの情報を得ることができる。図１１は、実施の形態２に係る組み立て支援で表示部に表示される表示例を示す図である。携帯端末３００のディスプレイ（表示部）には、例えば図１１に示すように、画面４０が表示される。画面４０には、撮像した板状パーツ２０４の画面４０ａ、および完成した靴型２の立体図を示す画面４０ｂを含む。画面４０ａは、例えば、撮像した板状パーツがつま先側から４番目の板状パーツ２０４であることを示す表示である。画面４０ｂは、完成した靴型２のつま先側から４番目の板状パーツが取り付ける位置であることを強調する表示である。画面４０ｂでは、完成した靴型２の立体図のうち、取り付ける位置の板状パーツを他の板状パーツと異なる色や線種で表示したり、板状パーツを明滅させて表示したりすることで、撮像した板状パーツ２０４の取り付ける位置を強調することができる。なお、携帯端末３００のディスプレイを用いて板状パーツの取り付け位置などの支援情報を作業者に提供する例を説明したが、携帯端末３００ではなくＰＣのモニターなどの画面であってもよい。また、仮想現実を表示するＶＲ（virtual reality）ゴーグル、拡張現実を表示するＡＲ（Augmented Reality）ゴーグル、仮想現実および拡張現実を表示できるＭＲ（Mixed Reality）ゴーグルに、靴型を作製するための支援情報を表示してもよい。

なお、板状パーツに付与される識別情報が２次元コードＱ１ではなく番号のみのような場合、ユーザが靴型の組み立て支援サイトにアクセスして、板状パーツに付与されている番号を入力しても同様の支援情報が得られる。もちろん、当該支援サイトにアクセスすることなく、板状パーツに付された番号や識別情報に基づいて、ユーザが自由に組み立ててもよく、また、板状パーツに付された番号や識別情報に基づく組み立て説明書を用意してもよい。

＜まとめ＞
以上のように、裁断支援装置１００は、靴型を構成する複数の板状パーツを板状の部材から裁断するための裁断パターンを生成する裁断支援装置である。裁断支援装置１００は、靴型データを受け付ける入力部１０６と、複数の板状パーツの形状および種類を記憶するストレージ１１０と、入力部１０６で受け付けた靴型データおよびストレージ１１０に記憶する複数の板状パーツの形状に基づいて、あらかじめ定められた大きさの板状の部材から複数の板状パーツを裁断するための裁断パターンを生成するプロセッサ１０２と、プロセッサ１０２で演算した裁断パターンを出力する出力部１０８と、を備えている。プロセッサ１０２は、靴型を構成する板状パーツの種類に応じて、板状の部材に配置する板状パーツのエリアを複数に分け、エリアの各々において、当該エリア内に配置する複数の板状パーツの位置を配置条件から求め、裁断パターンを生成する。

これにより、裁断支援装置１００は、複数の板状パーツを板状の部材から裁断し、複数の板状パーツを組み立てて靴型を作製する場合に適した裁断パターンを生成することができる。

プロセッサ１０２は、板状の部材内におけるエリアの各々の位置を、配置条件を用いて求めてもよい。これにより、裁断支援装置１００は、各々のエリアの位置を適切に支援することができる。

ストレージ１１０は、複数の板状パーツの組み立て順をさらに記憶し、配置条件は、複数の板状パーツの組み立て順に並べる条件と、複数の板状パーツを配置する各々のエリアの面積が最小となる条件との少なくとも一方を含んでもよい。これにより、裁断支援装置１００は、エリアの面積の最小化、および組み立て順の少なくとも一方を考慮した裁断パターンを生成することができる。

複数の板状パーツの組み立て順は、つま先側からの順でもよい。これにより、裁断支援装置１００は、つま先側からの順で組み立てる場合の順を考慮した裁断パターンを生成することができる。

配置条件は、各々のエリア内に配置する複数の板状パーツの裁断時間が最小となる条件をさらに含んでもよい。これにより、裁断支援装置１００は、靴型の作製時間を短縮することができる裁断パターンを生成することができる。

配置条件は、各々のエリア内に配置する複数の板状パーツの向きを揃える条件をさらに含んでもよい。これにより、裁断支援装置１００は、裁断された板状パーツの種類をユーザが認識し易くなり、組み立て易くなる。

プロセッサ１０２は、複数枚の板状の部材に分けて、複数の板状パーツを配置した裁断パターンを生成してもよい。裁断パターンは、複数枚に分かれて生成されてもよい。

プロセッサ１０２は、裁断パターンがあらかじめ定めた枚数以上の板状の部材を必要とする場合、複数の板状パーツから板状の部材に配置する板状パーツの数を減らして裁断パターンを生成してもよい。これにより、裁断支援装置１００は、複数の板状パーツを板状の部材から裁断する際の材料ロスをより少なくした裁断パターンを生成することができる。

プロセッサ１０２は、複数の板状パーツの中で靴型の形状への影響が少ない板状パーツを減らして裁断パターンを生成してもよい。これにより、裁断支援装置１００は、靴型の精度に影響を与えることなく、複数の板状パーツを板状の部材から裁断する際の材料ロスをより少なくした裁断パターンを生成することができる。

プロセッサ１０２は、複数の板状パーツに識別情報をそれぞれ付与した裁断パターンを生成してもよい。これにより、裁断支援装置１００は、複数の板状パーツを組み立てて靴型を作製する場合に適した裁断パターンを生成することができる。

プロセッサ１０２は、識別情報の向きが、複数の板状パーツを組み立てた後に同じ向きになるように識別情報を裁断パターンに付与してもよい。これにより、裁断支援装置１００は、複数の板状パーツを組み立てて靴型を作製した場合にユーザが識別情報を認識し易い裁断パターンを生成することができる。

裁断システム１０は、靴型を構成する複数の板状パーツを板状の部材から裁断するための裁断パターンを生成し、生成した裁断パターンに基づいて板状の部材から複数の板状パーツを裁断するシステムである。裁断システム１０は、裁断パターンを生成する裁断支援装置１００と、裁断支援装置１００で演算した裁断パターンに基づいて板状の部材から複数の板状パーツを裁断する裁断装置４００と、を備える。これにより、裁断システム１０は、複数の板状パーツを板状の部材から裁断し、複数の板状パーツを組み立てて靴型を作製する場合に適した裁断パターンを生成することができる。

裁断パターンの生成方法は、靴型を構成する複数の板状パーツを板状の部材から裁断するための裁断パターンを生成する方法である。裁断パターンの生成方法は、靴型データを受け付けるステップと、受け付けた靴型データおよびストレージ１１０に記憶する複数の板状パーツの形状に基づいて、あらかじめ定められた大きさの板状の部材から複数の板状パーツを裁断するための裁断パターンを生成するステップと、演算した裁断パターンを出力するステップと、含む。裁断パターンを生成するステップは、靴型を構成する板状パーツの種類に応じて、板状の部材に配置する板状パーツのエリアを複数に分けるステップと、エリアの各々において、エリア内に配置する複数の板状パーツの位置を配置条件から求めるステップと、含む。これにより、裁断パターンの生成方法は、複数の板状パーツを板状の部材から裁断し、複数の板状パーツを組み立てて靴型を作製する場合に適した裁断パターンを生成することができる。
＜その他の変形例＞
なお、ストレージ１１０のデータは、店舗のデータサーバ、店舗とは異なるメーカに配置されるデータサーバ、他の場所のデータサーバに記憶されていてもよい。また、データサーバは、クラウドサービスの形態で実現されてもよい。

上述した靴型は一例であり、これに限定されない。例えば、爪先部分を複数の板状パーツで構成し、中足部から踵部に亘る部分など一部の領域を熱可塑性樹脂などのソリッドパーツで構成したハイブリッドタイプの靴型であってもよい。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

２ 靴型、３ 木質ボード、１０ 裁断システム、５０ 作業台、１００ 裁断支援装置、１０２ プロセッサ、１０４ メインメモリ、１０６ 入力部、１０８ 出力部、１１０ ストレージ、１１２ 光学ドライブ、１１４ 記録媒体、１１８ プロセッサバス、１２０ 通信コントローラ、２００ 測定装置、３００ 携帯端末、４００ 裁断装置、１１０４ 靴型プログラム、１１０６ 裁断プログラム。

Claims (12)

1. 靴型を構成する複数の板状パーツを板状の部材から裁断するための裁断パターンを生成する裁断支援装置であって、
   靴型データを受け付ける入力部と、
   前記複数の板状パーツの形状および種類を記憶する記憶部と、
   前記入力部で受け付けた前記靴型データおよび前記記憶部に記憶する前記複数の板状パーツの形状に基づいて、あらかじめ定められた大きさの前記板状の部材から前記複数の板状パーツを裁断するための前記裁断パターンを生成する演算部と、
   前記演算部で演算した前記裁断パターンを出力する出力部と、を備え、
   前記記憶部は、前記複数の板状パーツの組み立て順をさらに記憶し、
   前記演算部は、
   前記靴型を構成する板状パーツの種類に応じて、前記板状の部材に配置する板状パーツのエリアを複数に分け、
   前記エリアの各々において、当該エリア内に配置する前記複数の板状パーツの位置を配置条件から求め、前記裁断パターンを生成し、
   前記配置条件は、前記複数の板状パーツの組み立て順に並べる条件と、前記複数の板状パーツを配置する各々のエリアの面積が最小となる条件との少なくとも一方を含む、裁断支援装置。
2. 前記演算部は、前記板状の部材内における前記エリアの各々の位置を、前記配置条件を用いて求める、請求項１に記載の裁断支援装置。
3. 前記複数の板状パーツの組み立て順は、つま先側からの順である、請求項１または請求項２に記載の裁断支援装置。
4. 前記配置条件は、各々のエリア内に配置する前記複数の板状パーツの裁断時間が最小となる条件をさらに含む、請求項１～請求項３のいずれか１項に記載の裁断支援装置。
5. 前記配置条件は、各々のエリア内に配置する前記複数の板状パーツの向きを揃える条件をさらに含む、請求項１～請求項４のいずれか１項に記載の裁断支援装置。
6. 前記演算部は、複数枚の前記板状の部材に分けて、前記複数の板状パーツを配置した前記裁断パターンを生成する、請求項１～請求項５のいずれか１項に記載の裁断支援装置。
7. 前記演算部は、前記裁断パターンがあらかじめ定めた枚数以上の前記板状の部材を必要とする場合、前記複数の板状パーツから前記板状の部材に配置する板状パーツの数を減らして前記裁断パターンを生成する、請求項６に記載の裁断支援装置。
8. 前記演算部は、前記複数の板状パーツの中で前記靴型の形状に対して影響が少ない板状パーツを減らして前記裁断パターンを生成する、請求項７に記載の裁断支援装置。
9. 前記演算部は、前記複数の板状パーツに識別情報をそれぞれ付与した前記裁断パターンを生成する、請求項１に記載の裁断支援装置。
10. 前記演算部は、前記識別情報の向きが、前記複数の板状パーツを組み立てた後に同じ向きになるように前記識別情報を前記裁断パターンに付与する、請求項９に記載の裁断支援装置。
11. 靴型を構成する複数の板状パーツを板状の部材から裁断するための裁断パターンを生成し、生成した前記裁断パターンに基づいて前記板状の部材から前記複数の板状パーツを裁断する裁断システムであって、
    前記裁断パターンを生成する裁断支援装置と、
    前記裁断支援装置で演算した前記裁断パターンに基づいて前記板状の部材から前記複数の板状パーツを裁断する裁断装置と、を備え、
    前記裁断支援装置は、
    靴型データを受け付ける入力部と、
    前記複数の板状パーツの形状および種類を記憶する記憶部と、
    前記入力部で受け付けた前記靴型データおよび前記記憶部に記憶する前記複数の板状パーツの形状に基づいて、あらかじめ定められた大きさの前記板状の部材から前記複数の板状パーツを裁断するための前記裁断パターンを生成する演算部と、
    前記演算部で演算した前記裁断パターンを出力する出力部と、を備え、
    前記記憶部は、前記複数の板状パーツの組み立て順をさらに記憶し、
    前記演算部は、
    前記靴型を構成する板状パーツの種類に応じて、前記板状の部材に配置する板状パーツのエリアを複数に分け、
    前記エリアの各々において、当該エリア内に配置する前記複数の板状パーツの位置を配置条件から求め、前記裁断パターンを生成し、
    前記配置条件は、前記複数の板状パーツの組み立て順に並べる条件と、前記複数の板状パーツを配置する各々のエリアの面積が最小となる条件との少なくとも一方を含む、裁断システム。
12. 靴型を構成する複数の板状パーツを板状の部材から裁断するための裁断パターンを生成する裁断パターンの生成方法であって、
    靴型データを受け付けるステップと、
    受け付けた前記靴型データおよび記憶部に記憶する前記複数の板状パーツの形状に基づいて、あらかじめ定められた大きさの前記板状の部材から前記複数の板状パーツを裁断するための前記裁断パターンを生成するステップと、
    演算した前記裁断パターンを出力するステップと、含み、
    前記裁断パターンを生成するステップは、
    前記靴型を構成する板状パーツの種類に応じて、前記板状の部材に配置する板状パーツのエリアを複数に分けるステップと、
    前記エリアの各々において、当該エリア内に配置する前記複数の板状パーツの位置を配置条件から求めるステップと、含み、
    前記記憶部は、前記複数の板状パーツの組み立て順をさらに記憶し、
    前記配置条件は、前記複数の板状パーツの組み立て順に並べる条件と、前記複数の板状パーツを配置する各々のエリアの面積が最小となる条件との少なくとも一方を含む、裁断パターンの生成方法。