JP2001275701A - インターネットを用いた注文形靴製作システム及びその方法 - Google Patents

インターネットを用いた注文形靴製作システム及びその方法

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JP2001275701A JP2000403126A JP2000403126A JP2001275701A JP 2001275701 A JP2001275701 A JP 2001275701A JP 2000403126 A JP2000403126 A JP 2000403126A JP 2000403126 A JP2000403126 A JP 2000403126A JP 2001275701 A JP2001275701 A JP 2001275701A
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Kun Woo Lee
建 雨 李
San Kun Park
祥 根 朴
Byung Kyu Lee
炳 圭 李
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K & I Technology Kk
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 注文者が履いて楽な靴を速やか、かつ、容易
に製作可能とする。 【解決手段】 インターネット網を用いてデータの送受
信が可能な環境において、注文者の足に対する形状情報
を抜き出す形態測定手段１０と、抜き出された形状情報
をインターネット網を通じて靴製作者側に伝送するため
のデータ送信部１５と、送信されたデータを受けるため
のデータ受信部２０と、受信された形状情報を貯蔵する
ための貯蔵手段２５と、貯蔵手段２５から注文者の足の
形状情報を引出し、３次元形状モデルを生成した後、更
にそれと標準靴型の３次元形状モデルとを合成させるこ
とにより、注文者に適合した変形靴型の３次元形状モデ
ルを生成するための変形靴型のデザイン部３０と、靴の
上皮パターンを決めるための靴の上皮パターンのデザイ
ン部３５と、変形靴型のデザイン部３５により生成され
た変形靴型の３次元形状モデルを用い、変形された靴型
を製作するための変形靴型の製作部４０とからなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、インターネットを
用いた注文形靴製作システム及び方法に関するものであ
って、より詳細には、注文者が履いて楽な靴を速やか
で、かつ、容易に製作することができるようにするイン
ターネットを用いた注文形靴製作システム及びその方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】最近では、大量生産から脱皮し、消費者
の欲求に速やかに対応できる注文生産に対する関心が高
まってきている。
【０００３】なお、注文生産を効率的に達成可能な注文
生産システムについても活発な研究が進められている
が、注文形靴製作において、靴ファッションデザインの
補助プログラム、標準靴型デザインの補助プログラム、
靴の上皮パターンデザインの補助プログラム、靴底デザ
インの補助プログラムなどが靴の自動製作に常用されて
いる。
【０００４】一方、靴の製作過程において、靴型は、靴
のかたち、大きさなどを決定する極めて重要な要素であ
り、あらゆる靴は前記靴型の形態に基づいて製作され
る。
【０００５】前記靴型は、人の足形をしており、木、プ
ラスチックなどの堅い材質で製作され、また、靴型の製
作に考慮すべき要素は、足の大きさ、履いたときの楽
さ、製作の容易性、ファッションなどである。
【０００６】なお、現在まで、靴型のデザインは極めて
難しいものとされ、多くの経験を有する熟練工の経験的
知識に依存してデザインされている現況である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
靴の自動製作技術において、靴製作の各部分に対する自
動化は進められているが、未だ靴製作の全体工程を統合
可能なシステム及び方法は無く、より便利で、且つ、よ
り速やかに、且つ、より安価で靴を製作するのは無理で
あった。
【０００８】本発明の目的は、前記従来技術の問題を解
決するためのものであって、注文者が履いて楽な靴を速
やかで、かつ、容易に製作することができるようにする
インターネットを用いた注文形靴製作システム及びその
方法に関する技術を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】前記本発明の目的を達成
するための技術的思想としては、インターネット網を用
いてデータの送受信が可能な環境において、注文者の足
に対する形状情報を抜き出す形態測定手段と、前記形態
測定手段により抜き出された形状情報を、インターネッ
ト網を通じて靴製作者側に伝送するためのデータ送信部
と、前記データ送信部から送信されたデータを受けるた
めのデータ受信部と、前記データ受信部により受信され
た形状情報を貯蔵するための貯蔵手段と、前記貯蔵手段
から注文者の足の形状情報を引出し、３次元形状モデル
を生成した後、更にそれと標準靴型の３次元形状モデル
とを合成させることにより、注文者に適合した変形靴型
の３次元形状モデルを生成するための変形靴型のデザイ
ン部と、靴の上皮パターンを決めるための靴の上皮パタ
ーンのデザイン部と、前記変形靴型のデザイン部により
生成された変形靴型の３次元形状モデルを用い、変形さ
れた靴型を製作するための変形靴型の製作部とからなる
システムが提示される。
【００１０】なお、本発明のインターネットを用いた注
文形靴製作方法において、注文者の足の形状情報を抜き
出す段階と、注文者の所望の靴のスタイル、ファッショ
ン、色感などを選択する段階と、前記注文者の関連情報
をインターネット網を用い、靴の製作者側に伝送する段
階と、前記伝送された注文者の関連情報を受信する段階
と、前記受信された注文者の関連情報を貯蔵手段に貯蔵
する段階と、前記貯蔵手段から注文者の関連情報を引出
し、注文者の足の３次元形状モデルを生成する段階と、
前記生成された注文者の足の３次元形状モデルと標準靴
型の３次元形状モデルとを合成することにより、注文者
に適合した変形靴型の３次元形状モデルを生成する段階
と、靴の上皮パターンに対する2次元形状モデルを抽出
する段階と、前記変形靴型の3次元形状モデルを用い、
変形靴型を製作する段階と、前記変形靴型を用い、注文
者に適合した靴を製作する段階とで構成される。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明による実施例の構成
及びその作用を、添付の図面を用いて詳細に説明する。
【００１２】図１は、本発明によるインターネットを用
いた注文形靴製作システムの全体構成を示すためのブロ
ック図である。
【００１３】図１に示すように、インターネット網を用
いてデータの送受信が可能な環境において、注文者の足
に対する形状情報を抜き出す形態測定手段１０と、前記
形態測定手段１０により抜き出された形状情報をインタ
ーネット網を通じて靴の製作者側に伝送するための送信
部１５と、前記データ送信部１５から送信されたデータ
の伝送を受けるためのデータ受信部２０と、前記データ
受信部２０により受信された形状情報を貯蔵するための
貯蔵手段２５と、前記貯蔵手段２５から注文者の足の形
状情報を引出し、３次元形状モデルを生成した後、更に
それと標準靴型の３次元形状モデルとを合成することに
より、注文者に適合した変形靴型の３次元形状モデルを
生成するための変形靴型のデザイン部３０と、靴の上皮
パターンを決定するための靴の上皮パターンのデザイン
部３５と、前記変形靴型のデザイン部３０により生成さ
れた変形靴型の３次元形状モデルを用い、変形された靴
型を製作するための変形靴型の製作部４０とで構成され
る。
【００１４】前記形態測定手段１０は、ＣＣＤカメラ及
びスリットビームレーザを用い、目的の物体を向けて撮
像及び走査を行ない、それにより３次元形状情報を抜き
出す役割を行なうが、これは図２及び図３を参照して説
明する。
【００１５】図２は、前記形態測定手段の主要構成を示
すためのブロック図である。
【００１６】なお、図３は、前記形態測定手段について
の一実施例を示す図である。
【００１７】前記形態測定手段は、目的の物体を向けて
走査を行なうスリットビームレーザ１００と、目的の物
体を撮像するＣＣＤカメラ１０５、前記スリットビーム
レーザ及びＣＣＤカメラが取り付けられ、水平に移動す
る移動平板１１０と、前記移動平板が水平に移動される
ようにする移送機構部１２０と、前記水平リードスクリ
ュー（lead screw）部に駆動力を伝達するトルクモータ
（torque motor）１３０と、前記トルクモータに駆動源
を提供するモータ駆動部１３５と、前記スリットビーム
レーザ１００及びＣＣＤカメラ１０５から得られたデー
タを処理するためのデータ処理部１４０と、各部分に対
する制御を行なう制御部１４５と、目的の物体を載置可
能なガラス平板１５０と、前記ガラス平板を保持するガ
ラス平板保持棒１５５と、前記各部分を保護するための
保護ケース１６０とで構成される。
【００１８】先ず、前記スリットビームレーザ１００及
びＣＣＤカメラ１０５は、両手段が１組として総４組が
設けられており、前記移動平板１１０の上端の左右側
と、下端の左右側とに配置されている。
【００１９】この際、前記４組のスリットビームレーザ
１００及びＣＣＤカメラ１０５は、各組ごとにその用途
が異なるが、以下の用途として用いられる。
【００２０】第一に、足の裏に対する測定として、注文
者が前記ガラス平板１５０の上に自分の足を載せると、
前記形態測定手段の下端の左右側に取り付けられた２組
のスリットビームレーザ１００及びＣＣＤカメラ１０５
により足の裏の形が認識される。
【００２１】第二に、足の甲に対する測定として、前記
形態測定手段の上端の左右側に取り付けられた２組のス
リットビームレーザ１００及びＣＣＤカメラ１０５によ
り足の甲の形が認識される。
【００２２】なお、前記移送機構部１２０、トルクモー
タ１２５、モータ駆動部１３５についての相互作用を説
明すると、前記制御部１４５により、モータ駆動部１３
５は前記トルクモータ１２５を駆動するようになり、前
記トルクモータ１２５の回転運動は移送機構部１２０に
よる直線運動へと変換する。この際、前記移動平板１１
０に取り付けられている４組のスリットビームレーザと
ＣＣＤカメラとは共に移動される。
【００２３】前記移動平板１１０の直線運動により４組
のスリットビームレーザ及びＣＣＤカメラは、足の長さ
方向に一定の間隙を置きながら移動し、その際に前記ガ
ラス平板１５０の上に載置された目的の物体の撮像及び
走査を行なうことになる。
【００２４】また、靴の上皮パターンのデザイン部３５
は、変形靴型のデザイン部３０により生成された変形靴
型の３次元形状モデルを用い、靴の上皮に対する２次元
形状を自動にデザインしてくれる役割をする。
【００２５】また、前記変形靴型の製作部４０は、変形
靴型のデザイン部３０により自動に生成される。変形靴
型の３次元形状モデルを用い、自動に変形靴型に対する
製作を行なうことができるようになっている。
【００２６】図４は、本発明によるインターネットを用
いた注文形靴製作方法を示すためのフローチャートであ
る。
【００２７】図４に示すように、注文者の足の形状情報
を抜き出す段階（Ｓ１０）と、注文者の所望の靴のスタ
イル、ファッション、色感などを選択する段階（Ｓ１
５）と、前記注文者の関連情報をインターネット網を用
い、靴の製作者側に伝送する段階（Ｓ２０）と、前記伝
送された注文者の関連情報を受信する段階（Ｓ２５）
と、前記受信された注文者の関連情報を貯蔵手段に貯蔵
する段階（Ｓ３０）と、前記貯蔵手段から注文者の関連
情報を引出し、注文者の足の３次元形状モデルを生成す
る段階（Ｓ３５）と、前記生成された注文者の足の３次
元形状モデルと標準靴型の３次元形状モデルとを合成す
ることにより、注文者に適合した変形靴型の３次元形状
モデルを生成する段階（Ｓ４０）と、靴の上皮パターン
に対する２次元形状モデルを抽出する段階（Ｓ４５）
と、前記変形靴型の３次元形状モデルを用い、変形靴型
を製作する段階（Ｓ５０）と、前記変形靴型を用い、注
文者に適合した靴を製作する段階（Ｓ５５）とで構成さ
れる。
【００２８】前記注文者の足に対する形状情報を抜き出
す段階（Ｓ１０）において、形状情報は、形態測定手段
による撮像及び走査により得られる。
【００２９】図５は、前記目的の物体に対する形状情報
を抽出するための段階（Ｓ１０５）において、目的の物
体に対する走査を行なうことを示すためのフローチャー
トである。
【００３０】図５に示すように、各スリットビームレー
ザが目的の物体を向けて走査を行なう段階（Ｓ２２０）
と、各撮像カメラが目的の物体を撮像する段階（Ｓ２２
５）と、撮像データ及びスリットビームレーザの位置を
貯蔵する段階（Ｓ２３０）と、目的の物体の全領域に対
する走査が完了されたか否かを確認する段階（Ｓ２３
５）と、目的の物体の全領域に対する走査が完了された
場合、走査を終了する段階（Ｓ２４０）と、目的の物体
の全領域に対する走査が完了されなかった場合、前記ス
リットビームレーザ及び撮像カメラを移動させる段階
（Ｓ２４５）とで構成される。
【００３１】前記図５の各段階を、図６を参照して説明
すると次のようである。
【００３２】図６は、形態測定手段に備えられた４組の
スリットビームレーザ及びＣＣＤカメラによる撮像及び
走査により、目的の物体が４ヶ所の異なる領域としてそ
れぞれ認識されることを示す図である。
【００３３】図６に示すように、目的の物体、即ち、標
準靴型及び注文者の足の全体の形状情報を得るため、４
組のスリットビームレーザ及びカメラが上端の左右側、
下端の左右側から撮像及び走査を行なっている。
【００３４】この際、前記スリットビームレーザが任意
の位置から標準靴型及び注文者の足を向けてスリットビ
ームを走査すると、反射されたスリットビームは、絶対
座標系のｘ−ｙ表面と並んでいる平面上に外形を生成す
る。
【００３５】その後、前記カメラは、標準靴型及び注文
者の足に対して撮像を行なうが、図６に示すように、上
端の左側、上端の右側、下端の左側、下端の右側から目
的の物体の各部分に対して撮像を行なう。前記撮像され
た映像データとそれに該当するスリットビームレーザの
位置データとは、追って映像データの処理過程で用いら
れる。
【００３６】なお、前記カメラ及びスリットビームレー
ザは、次の位置に移動され、前述のような過程が再び繰
り返される。
【００３７】この際、スリットビームレーザ及びカメラ
が移動される方向は、絶対座標系のｚ軸方向であって、
移動間隔はユーザの設定により決められる。このよう
に、目的の物体に対し４ヶ所から同時に走査が行われる
ことにより、走査が行なわない部分を最小としている。
【００３８】なお、目的の物体の各部分に対する形状情
報を抜き出したい場合、部分的な形状情報を得るために
目的の物体の全体に対する撮像及び走査を行なうことな
く、必要とする部分に対してのみ撮像及び走査を行なえ
ばよいため、不要な映像処理を防止することができる。
【００３９】図７は、目的の物体の３次元映像情報を得
る過程の説明図である。
【００４０】図７に示すように、目的の物体にスリット
ビームが走査されるとき、スリットビームが反射される
領域は映像における明るい部分であり、反射されない領
域は暗い部分として表れる。この映像から、スレッショ
ルドオペレーション（threshold operation）を通じて
明るい部分の映像のみを分離することができる。映像座
標から３次元の絶対座標を得るためには、映像座標とス
リットビームレーザの位置データとを共に用いる。
【００４１】同図で、目的の物体に反射されたスリット
ビーム（Ｃ）の上に存在する一点（Ｐ）と、レンズの中
心（Ｏ）とを連結する直線（Ｆ）の上に存在する任意の
点は、映像において一点（Ｐ１）として投影される。
【００４２】カメラキャリブレーション（calibratio
n）によりそれぞれの映像座標に対して対応する直線
（Ｆ）の方程式を得ることができ、更にレーザの位置情
報を用いてスリットビームが成す平面（Ｉ）の方程式を
得ることができるため、直線（Ｆ）と平面（Ｉ）との交
点を求めると、該点が目的の物体の表面上における３次
元の絶対座標となる。
【００４３】以上の説明から明らかなように、形態測定
手段の上端の左右側、下端の左右側に備えられた４組の
スリットビームレーザ及びＣＣＤカメラを用い、目的の
物体に対する形状情報を抽出することができる。
【００４４】以下は、図４に示すインターネットを用い
た注文形靴製作方法において、注文者の足に対する形状
情報の抽出段階（Ｓ１０）の以後から改めて説明する。
【００４５】注文者が所望する靴のスタイル、ファッシ
ョン、色感などを選択する段階（Ｓ１５）は、ユーザが
インターネット網を通じて靴の製作者側のサービスに接
続した後、製作者側から提供される様々な選択仕様の中
から自分が所望する仕様を選ぶ。
【００４６】例えば、靴の形態、ファッション、色感、
かかとの高さなどの注文者の嗜好及び趣向に合う靴の構
成要素を任意に選択することができる。
【００４７】なお、前記受信された注文者の関連情報を
貯蔵手段に貯蔵する段階（Ｓ３０）において、貯蔵手段
に貯蔵された注文者の関連情報は、追って注文者が再び
靴の注文をする場合に用いられるだけでなく、個人の足
に対する形状情報が多く貯蔵されると、その豊富な情報
を新たな標準靴型の開発に利用することができ、更に新
たな靴を大量生産することができるようになる。
【００４８】なお、前記貯蔵手段には、注文者の関連情
報だけでなく、靴の製作者側が貯蔵した多様な標準靴型
の３次元形状情報が含まれているが、靴の製作者側は、
多様な標準靴型を靴の製作者側に備えられた形態測定手
段を用い、形状情報を抽出した後、３次元の形状モデル
を生成して前記貯蔵手段に貯蔵する。
【００４９】なお、前記貯蔵手段から注文者の関連情報
を引き出し、注文者の足の３次元形状モデルを生成する
段階（Ｓ３５）は、図８に示すように、スレッショルド
オペレーションによりコンピューターの映像座標上のＢ
スプライン曲線を導き出す段階（Ｓ３００）と、前記コ
ンピューターの映像座標上のＢスプライン曲線を絶対座
標上のＢスプライン曲線に変換する段階（Ｓ３０５）
と、前記絶対座標上のＢスプライン曲線に変換された４
つの部分の曲線を１つの断面曲線に合成する段階（Ｓ３
１０）と、多数の断面曲線を合成し、Ｂスプライン表面
として生成する段階（Ｓ３１５）とで構成される。
【００５０】前記スレッショルドオペレーションにより
コンピューターの映像座標上のＢスプライン曲線を導き
出す段階（Ｓ３００）において、先ず、前記貯蔵手段に
貯蔵されている目的の物体の形状情報、即ち、注文者側
の形態測定手段により得られた映像データと、それに該
当するスリットビームレーザの位置データとを引き出
す。
【００５１】また、前記目的の物体に対する形状情報か
ら３次元形状モデルの生成に必要なデータを選別的に抽
出するが、目的の物体から反射されたスリットビームに
対するコンピューターの映像の任意画素の輝度がユーザ
の定義した輝度、即ち、スレッショルドより大きい画素
のみを選択する。
【００５２】また、前記選択的に得られたコンピュータ
ーの映像の画素雲（Pixel cloud）からコンピューター
の映像座標系のＢスプライン曲線を導き出す。
【００５３】この際、前記スリットビームの厚さが１つ
のコンピューターの映像画素より遥かに大きいため、最
小自乗曲線の近似化技法を用い、前記画素雲から近似化
されたＢスプライン曲線を導き出す。
【００５４】なお、前記コンピューターの映像座標上の
Ｂスプライン曲線を絶対座標上のＢスプライン曲線に変
換する段階（Ｓ３０５）において、前述のカメラの矯正
段階から得られたカメラの矯正特性とスリットビームレ
ーザの位置データとによりコンピューターの映像座標系
のＢスプライン曲線を絶対座標系のＢスプライン曲線に
変換することである。
【００５５】この際、前記変換された曲線は、形態測定
手段の４ヶ所の位置から得られた映像データにより得ら
れた４つの部分の絶対座標系のＢスプライン曲線を意味
する。
【００５６】なお、前記４つの曲線は、１つの閉曲線と
して合成されるが、この際、一般に前記各部分の曲線は
他の部分の曲線と重ねられ、閉曲線を成すようになる。
【００５７】図９は、絶対座標系の異なる２つのＢスプ
ライン曲線を合成するためのフローチャートである。
【００５８】図９に示すように、連結された２つの曲線
に対し、該２つの曲線の距離が最小となるようにする各
曲線の位置点を決める段階（Ｓ３２０）と、前記決定さ
れた各曲線の位置点を基準として各曲線を分離する段階
（Ｓ３２５）と、各分離曲線から完全に重ねられた部分
を削除する段階（Ｓ３３０）と、各分離曲線で残りの部
分に対して標本化を行なう段階（Ｓ３３５）と、前記標
本化した点から近似化による合成曲線を得る段階（Ｓ３
４０）とに分けられる。
【００５９】図１０は、Ｂスプライン曲面からなる靴型
及び注文者の足に対する３次元形状モデルを示すための
図である。
【００６０】なお、図４に示すように、前記生成された
注文者の足の３次元形状モデルと標準靴型の３次元形状
モデルとを合成することにより、注文者に適合した変形
靴型の３次元形状モデルを生成する段階（Ｓ４０）は、
図１１に示したように、標準靴型及び注文者の足に対す
る３次元形状モデルに対してかかとの高さを考慮する段
階（Ｓ４００）と、標準靴型及び注文者の足に対する各
３次元形状モデルを合成する段階（Ｓ４０５）とで構成
される。
【００６１】前記標準靴型及び注文者の足に対する３次
元形状に対し、かかとの高さを考慮する段階（Ｓ４０
０）について説明すると、次のようである。
【００６２】形態測定手段における標準靴型及び注文者
の足に対する測定は、かかとの高さが考慮されず行われ
たが、この段階で標準靴型及び注文者の足が同一のかか
との高さを有するようにするアルゴリズムが行われる。
これは、標準靴型及び注文者の足に対する各３次元形状
モデルを合成するためには必須となる。
【００６３】図１２は、標準靴型及び注文者の足の各３
次元形状モデルに対し、かかとの高さを考慮したフロー
チャートである。
【００６４】図１２に示すように、標準靴型の３次元形
状モデルを、踏み点を基準としてがかとの高さほど回転
する段階（Ｓ５００）と、標準靴型の３次元形状の各断
面曲線から地面に最も近い各点を連結し、足の裏の輪郭
曲線を生成する段階（Ｓ５０５）と、注文者の足の３次
元形状モデルの踏み点と標準靴型の３次元形状モデルの
踏み点とを一致させる段階（Ｓ５１０）と、注文者の足
の３次元形状モデルの各断面曲線と足の裏の輪郭曲線と
が互いに垂直となるように、前記注文者の足の３次元形
状モデルの各断面曲線に対する調整を行なう段階（Ｓ５
１５）とで構成される。
【００６５】図１３（ａ）は、標準靴型の３次元形状モ
デルに対してかかとの高さを考慮するものであり、図１
３（ｂ）は、注文者の足の３次元形状モデルに対してか
かとの高さを考慮するのを説明するための図である。
【００６６】この際、図１３（ａ）の標準靴型の３次元
形状モデルに対してかかとの高さ（５００）を考慮する
のは、測定した標準靴型の３次元形状モデルの踏み点
（５０５）を基準として単なる回転が要求されるが、図
１３（ｂ）の注文者の足の３次元形状モデルに対してか
かとの高さを考慮することは、標準靴型の３次元形状モ
デルから導き出された足の裏の輪郭曲線（５１０）を用
いた複雑な変換を通じて行われる。
【００６７】前記図１２の諸段階間の相互作用を、図１
３（ａ）及び図１３（ｂ）を参照して説明すると、次の
ようである。
【００６８】前記標準靴型の３次元形状モデルを、踏み
点（５０５）を基準としてかかとの高さ（５００）ほど
回転する段階は、図１３（ａ）に示すように、標準靴型
の３次元形状モデルが踏み点（５０５）を中心としてか
かとの高さ（５００）ほど回転を行なっている。
【００６９】なお、前記標準靴型の３次元形状モデルの
各断面曲線から地面に最も近い各点を連結して足の裏の
輪郭曲線を生成する段階（Ｓ５０５）は、図１３（ａ）
に示すように、標準靴型の３次元形状モデルの靴型の頭
点（５０５）からしっぽ点（５２０）まで、各断面曲線
から地面に最も近い各点を連結し、それにより生成され
た曲線を注文者の足の３次元形状モデルの足の裏の輪郭
曲線（５１０）として用いるのである。
【００７０】この際、前記近い各点を連結するとは、各
点間に対する補間を行ない、Ｂスプライン曲線を生成す
るというのであり、該Ｂスプライン曲線が足の裏の輪郭
曲線となる。
【００７１】なお、前記注文者の足の３次元形状モデル
の踏み点と、標準靴型の３次元形状モデルの踏み点とを
一致させる段階（Ｓ５１０）において、注文者の足の３
次元形状モデルの踏み点（５２５）を求めるのはまさに
難しいことであるが、注文者の足の３次元形状モデルの
踏み点（５２５）を求めるため、レントゲン線の投影を
受けた足の裏の中足骨（metatarsal bones）の頭点に対
する映像を地面に投影し、その点を踏み点として設定す
ることができる。但し、注文者の足のレントゲン写真を
も共に得るのは実質的に困難であるため、統計的数値を
利用する。
【００７２】なお、注文者の足の３次元形状モデルの各
断面曲線と足の裏の輪郭曲線とが互いに垂直となるよう
に前記注文者の足の３次元形状モデルの各断面曲線に対
する調整を行なう段階（Ｓ５１５）は、図１３（ｂ）に
示すように、注文者の足の３次元形状の各断面曲線（５
３０）が、足の裏の輪郭曲線（５２０）と垂直角度を成
すように再調整されるものであって、調整された前記各
断面曲線（５３０）は一定しない間隔で配置される。
【００７３】なお、図１１に示すように、標準靴型及び
注文者の足に対する各３次元形状モデルを合成する段階
（Ｓ４０５）を説明すると、次のようである。
【００７４】前記合成は、本発明の注文形靴製作方法に
おいて、最も重要な要素であり、足の３次元形状モデル
と標準靴型の３次元形状モデルとのそれぞれの特性を合
成する作業である。
【００７５】前記合成により生成された変形靴型の３次
元形状モデルは、注文者が楽に感じられるように注文者
の足のかたちに最も近接した靴型である。
【００７６】この際、前記合成された変形靴型の３次元
形状モデルに美的感覚を与えることもできる。
【００７７】図１４は、変形靴型に対する３次元形状モ
デルの生成過程において、注文者の足に対する３次元形
状モデルと標準靴型に対する３次元形状モデルとを合成
するのを示すためのフローチャートである。
【００７８】図１４に示すように、かかとの高さが考慮
された足及び標準靴型に対する３次元形状モデルの各断
面曲線から足及び標準靴型の３次元形状モデルの表面が
作られる段階（Ｓ６００）と、前記足及び標準靴型の３
次元形状モデルの表面曲線に均等な間隔の平行した複数
の横断曲線が付加される段階（Ｓ６０５）と、加重値の
分布関数を用いて前記足及び標準靴型の各断面曲線の合
成を行なう段階（Ｓ６１０）と、前記合成された各断面
曲線をロフティング（lofting）してＢスプライン表面
を生成する段階（Ｓ６１５）とで構成される。
【００７９】前記かかとの高さが考慮された足及び標準
靴型に対する３次元形状モデルの各断面曲線から足及び
標準靴型の３次元形状表面を作る段階（Ｓ６００）にお
いて、前記足及び標準靴型に対する３次元形状モデル
を、前記かかとの高さを考慮する段階（Ｓ４００）によ
り調整された各断面曲線を用い、足及び標準靴型に対す
る３次元形状モデルの表面を生成する段階である。
【００８０】なお、前記各断面曲線により表面が生成さ
れた足及び標準靴型の３次元形状モデルに、均等する平
行な複数の横断曲線が付加される段階（Ｓ６０５）に関
する図は、図１５（ａ）及び図１５（ｂ）のようであ
る。
【００８１】図１５（ａ）は、標準靴型の３次元形状モ
デルの表面に横断曲線が付加された３次元形状モデルで
あり、図１５（ｂ）は、足の３次元形状モデルの表面に
横断曲線が付加された３次元形状モデルである。
【００８２】なお、前記加重値の分布関数により足及び
標準靴型の３次元形状モデルの各断面曲線の合成を行な
う段階（Ｓ６１０）において、予め前記加重値の分布関
数はユーザにより決定され、更に足の３次元形状モデル
の各断面曲線に対応する標準靴型の３次元形状モデルの
各断面曲線に対し、それぞれ２つの断面曲線を合成する
際に用いられる。
【００８３】この際、前記それぞれ２つの断面曲線は、
絶対座標系でｚ座標方向に並んでいる。
【００８４】図１５（ｃ）は、前記足の３次元形状モデ
ルと標準靴型の３次元形状モデルとを合成した３次元形
状モデルを示したものであり、図１６は、前記合成に用
いられる加重値の分布曲線を示すものである。
【００８５】また、前記合成により生成されるＢスプラ
イン曲線は、次の数式により求められる。
【００８６】
【数１】Ｃmixed（ｔ）＝ｗ（ｔ）ＣLast（ｔ）＋（１
−ｗ（ｔ））ＣFoot（ｔ） ここで、ＣLast（ｔ）は、標準靴型の３次元形状モデル
の断面曲線、ＣFoot（ｔ）は、足の３次元形状モデルの
断面曲線、Ｃmixed（ｔ）は、合成した３次元形状モデ
ルの断面曲線、ｗ（ｔ）は、加重値の分布曲線である。
【００８７】その際、前記加重値の分布曲線は、靴の楽
さ、美的感覚などの向上のため可変なものである。
【００８８】図１７は、靴の上皮パターンに係る一実施
例に関する図である。
【００８９】図１７に示すように、靴の上皮は幾つかの
皮革の組合せからなるが、靴の製造工の経験に基づき、
各皮革に図案を書いた後、その図案に従って裁縫を行な
い、靴の上皮を製作する。
【００９０】図１８は、靴の上皮パターンに対する2次
元形状を抽出するための過程を示すフローチャートであ
る。
【００９１】図１８に示すように、自由曲面（Freeform
surface）から近似化線曲面（Ruled surface）を導き
出す段階（Ｓ７００）と、前記線直面から近似化展開可
能な表面（Developable surfaceを導き出す段階（Ｓ７
０５）と、前記展開可能な表面から２次元平面パターン
を導き出す段階（Ｓ７１０）とで構成される。
【００９２】前記靴の上皮パターンに対する２次元平面
パターンを導き出す段階は、エルバー（Elber）が提案
した表面パターンの生成技法を一部利用したが、前記エ
ルバーが提案した方法は２つの段階に分けられ、第１の
段階は、与えられた表面の自由曲面を練直面に近似化す
ることであり、第２の段階は、前記近似化した練直面を
展開曲面に近似化することである。
【００９３】図１８に示す各段階の相互作用を説明する
と、次のようである。
【００９４】前記靴の上皮の自由曲面を練直面に近似化
する段階（Ｓ７００）は、前記エルバーが提案した表面
パターンの生成技法を利用する。
【００９５】即ち、Ｂスプライン曲面が与えられている
場合、線直面は、同一特性の基準曲線に対する各制御点
を連結した線に沿って制御点を投影することにより得る
ことができる。
【００９６】図１９（ａ）は、靴の上皮表面の自由曲面
に対し近似化した練直面に関する図である。
【００９７】なお、前記線直面から近似化展開可能な表
面を導き出す段階（Ｓ７０５）を詳細に説明すると、次
のようである。
【００９８】先ず、最適制御（optimal control）によ
り展開曲面の問題を公式化すると、一媒介曲線族（one-
parameter family of rulings）に対応する単位球状の
正則曲線（Regular curve）ｂ（ｔ）と、２つの基準曲
線の終点ａ0，ａ1∈Ｒ3 が与えられる場合、基準曲線ａ
（ｔ）は、ａ（ｔ0）＝ａ0、ａ（ｔ1）＝ａ1を満足する
曲線として与えられ、結果表面がｆ（ｓ、ｔ）とする
と、ｆ（ｓ、ｔ）＝ａ（ｔ）＋ｓ・ｂ（ｔ）として与え
られ、展開可能である。
【００９９】なお、前記最適制御問題として、基準曲線
のデザイン問題を公式化し、抽象的な線直面を展開可能
な曲面に近似化することについて説明すると、次のよう
である。
【０１００】
【外１】
【０１０１】なお、媒介表面（Parameterized surfac
e）、即ち、線直面（Ruled surface）は次のような数式
により求められる。
【０１０２】
【数２】
【０１０３】ここで、ａ（ｔ）は基準曲線と呼ばれ、前
記曲線ｂ（ｔ）に平行し、なお、曲線ａ（ｔ）を横切る
線は、曲線ａ（ｔ）における線直面と呼ばれる。
【０１０４】なお、前記線直面ｆが次の数式の条件を満
たすと微分可能という。
【０１０５】
【数３】＜ａt、ｂ×ｂt＞＝０ ここで、＜・、・＞は、単位球Ｒ3におけるユクリド内
積を意味する。
【０１０６】前記数３は、ベクターａt、ｂ、ｂtが常に
同一平面に存在することを意味する。
【０１０７】なお、線直面ｆ（ｓ、ｔ）が展開可能とな
るための条件は次のような数式として与えられる。
【０１０８】
【数４】
【０１０９】言換えれば、スカラ関数ｕ1（ｔ）、ｕ
2（ｔ）について次の数式を満たす。
【０１１０】
【数５】
【０１１１】このように、基準曲線のデザイン問題にお
いて、前記線直面ｂ（ｔ）が測地線（geodesic）でなけ
れば展開可能な曲線に近似化することができることを示
した。
【０１１２】次に、最適表面近似化（optimal surface
approximation）及び展開（development）を明確にする
ため、最適表面近似化のための最適制御を説明する。
【０１１３】靴の上皮パターンの生成において、与えら
れた線直面を展開可能な表面に近似化できる目的関数が
存在し、該目的関数の解は近似化した展開可能な表面で
ある。
【０１１４】線直面ｒ（ｓ、ｔ）＝ｃ（ｔ）＋ｓ・ｂ
（ｔ）において、ｃ（ｔ）は基準曲線であり、ｂ（ｔ）
は母線（ruling）であり、ｔ及びｓの範囲は、ｔ0≦ｔ
≦ｔ1、０≦ｓ≦Ｌである。
【０１１５】この際、線直面についての近似化した展開
可能な表面は、次の目的関数を利用して求めることがで
きる。
【０１１６】
【数６】
【０１１７】言換えれば、前記数６を最小とする展開可
能な表面ｆ（ｓ、ｔ）＝ａ（ｔ）＋ｓ・ｂ（ｔ）におい
て、基準曲線ａ（ｔ）を求めると、最終的な展開可能な
表面を求めることができる。
【０１１８】
【外２】
【０１１９】なお、前記数６は、展開可能な表面の母線
如基準曲線の終点ｔ＝ｔ0及びｔ＝ｔ1での線直面の母線
と同一であることを示している。
【０１２０】なお、前記数６を整理すると、前記目的関
数は次の数式により与えられる。
【０１２１】
【数７】
【０１２２】しかし、前記数７を目的関数で設定する
と、１つの弧（singular arc）に対しては成立するが、
Ｈuu＝０であるため、最適制御は典型的に不連続性を含
むため、不連続的な表面が生じる。
【０１２３】前記単一弧の問題を解消するため、目的関
数を次のような数式のように設定する。
【０１２４】
【数８】
【０１２５】この際、前記数８は、次の数式に整理され
る。
【０１２６】
【数９】
【０１２７】ここで、α、βは任意の定数加重値であ
る。
【０１２８】従って、最適基準曲線ａ（ｔ）は、線形の
２点間の境界問題を解決することで得ることができる。
【０１２９】上記のような過程により展開可能な表面デ
ザインを行なうことができ、更に前記デザインされたも
のを平面に展開することができるが、それは展開可能な
表面と平面との間には同距離マッピング（isometric ma
pping）が可能であるためである。
【０１３０】即ち、同距離マッピング上の曲線は、同一
の測地的曲率を有するという点を利用すると、容易に平
面パターンを得ることができる。
【０１３１】図１９（ｂ）は、前記線直面に対して近似
化した展開可能な表面についての図であり、図２０は、
前記展開可能な表面に対する２次元平面パターンに対す
る図である。
【０１３２】
【発明の効果】以上、説明したように、本発明は、イン
ターネット網を用いてデータの送受信が可能な環境にお
いて、注文者の足に対する形状情報を抜き出す形態測定
手段と、前記形態測定手段により抜き出された形状情報
を、インターネット網を通じて靴製作者側に伝送するた
めのデータ送信部と、前記データ送信部から送信された
データを受けるためのデータ受信部と、前記データ受信
部により受信された形状情報を貯蔵するための貯蔵手段
と、前記貯蔵手段から注文者の足の形状情報を引出し、
３次元形状モデルを生成した後、更にそれと標準靴型の
３次元形状モデルとを合成させることにより、注文者に
適合した変形靴型の３次元形状モデルを生成するための
変形靴型のデザイン部と、靴の上皮パターンを決めるた
めの靴の上皮パターンのデザイン部と、前記変形靴型の
デザイン部により生成された変形靴型の３次元形状モデ
ルを用い、変形された靴型を製作するための変形靴型の
製作部とからなることにより、注文者が履いて楽な靴を
速やかで、かつ、容易に製作することができる効果があ
る。
【０１３３】なお、前記変形靴型についての形状情報を
前記貯蔵手段に貯蔵し、追って前記形状情報を用いるこ
とにより、多くの経験を有する熟練工によってのみ製作
されてきた靴型に対する製作を自動に行なうことができ
るという効果がある。
【０１３４】なお、今まで熟練工によってのみデザイン
されてきた靴の上皮に対する２次元パターンを自動にデ
ザインしてくれる効果がある。
【０１３５】なお、靴の製作にかかる費用を低減するこ
とができ、また、注文により製作されるため、在庫が発
生しない効果がある。
【０１３６】なお、ユーザは希望の靴のスタイルを選択
することができるため、自分の嗜好に適合する靴を購入
することができるという効果がある。
【０１３７】なお、前記貯蔵手段に貯蔵された注文者の
足に係る関連情報は、追って再び用いられることによ
り、注文者が靴を再購買する際に便利となるようにする
効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるインターネットを用いた注文形靴
製作システムの全体構成を示すためのブロック図であ
る。
【図２】本発明の注文形靴製作システムにおいて、形態
測定手段の主要構成を示すためのブロック図である。
【図３】前記形態測定手段についての一実施例を示す平
面図である。
【図４】本発明によるインターネットを用いた注文形靴
製作方法を示すためのフローチャートである。
【図５】前記３次元形状情報を抜き出すための過程にお
いて、標準靴型及び注文者の足に対し走査を行なうこと
を示すためのフローチャートである。
【図６】前記形態測定手段に設けられた４組のスリット
ビームレーザ及びカメラを用いて走査を行なうことを説
明するための模式図である。
【図７】本発明の３次元形状情報を得る過程を説明する
ための座標を示す模式図である。
【図８】本発明の注文形靴製作方法において、注文者の
足に対する３次元形状モデルを作り出すための過程を示
すフローチャートである。
【図９】前記注文者の足に対する３次元形状モデルの生
成過程において、絶対座標系の異なる２つのＢスプライ
ン曲線を合成するためのフローチャートである。
【図１０】Ｂスプライン曲面からなる靴型及び注文者の
足に対する３次元形状モデルを示すための模式図であ
る。
【図１１】注文者の足の３次元形状モデルと標準靴型の
３次元形状モデルとを合成することにより、注文者に適
合した変形靴型の３次元形状モデルを生成する過程を示
すためのフローチャートである。
【図１２】標準靴型及び注文者の足の各３次元形状モデ
ルに対してかかとの高さを考慮したフローチャートであ
る。
【図１３】標準靴型の３次元形状モデルに対してかかと
の高さを考慮した模式図である。
【図１４】前記変形靴型に対する３次元形状モデルの生
成過程において、注文者の足に対する３次元形状モデル
と標準靴型に対する３次元形状モデルとを合成すること
を示すためのフローチャートである。
【図１５】（ａ）は注文者の足に対する３次元形状モデ
ルと標準靴型に対する３次元形状モデルとを合成した変
形靴型の３次元形状モデルの模式図、（ｂ）前記合成に
用いられる加重値の分布曲線の一実施例の模式図、
（ｃ）は前記足の３次元形状モデルと標準靴型の３次元
形状モデルとを合成した３次元形状モデルを示す模式図
である。
【図１６】前記合成に用いられる加重値の分布曲線を示
すグラフである。
【図１７】靴の上皮パターンに係る一実施例についての
模式図である。
【図１８】靴の上皮パターンに対する２次元形状を抽出
するための過程を示すフローチャートである。
【図１９】（ａ）は靴の上皮表面の自由曲面に対して近
似化された線直面のグラフ、（ｂ）は前記線直面に対し
て近似化された展開可能な表面のグラフである。
【図２０】前記展開可能な表面に対する２次元平面パタ
ーンのグラフである。
【符号の説明】
１０：形態測定手段 １５：データ送信部 ２０：データ受信部 ２５：貯蔵部 ３０：変形靴型のデザイン部 ３５：靴の上皮パターンのデザイン部 ４０：変形靴型の製作部 １００：スリットビームレーザ １０５：撮像カメラ（ＣＣＤカメラ）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０６Ｆ 17/60 ３１８ Ｇ０６Ｆ 17/60 ３１８Ｇ ３３６ ３３６ Ｇ０６Ｔ 1/00 ３１５ Ｇ０６Ｔ 1/00 ３１５ 17/20 17/20 Ｈ０４Ｎ 5/225 Ｈ０４Ｎ 5/225 Ｃ (72)発明者 李 炳 圭 大韓民国京幾道軍浦市山本洞ジュモンアパ ート1005−1005

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 インターネットを用いた注文形靴製作シ
    ステムにおいて、 注文者の足に対する形状情報を抜き出す形態測定手段
    と、前記形態測定手段により抜き出された形状情報を、
    インターネット網を通じて靴製作者側に伝送するための
    データ送信部と、前記データ送信部から送信されたデー
    タを受けるためのデータ受信部と、前記データ受信部に
    より受信された形状情報を貯蔵するための貯蔵手段と、
    前記貯蔵手段から注文者の足の形状情報を引出し、３次
    元形状モデルを生成した後、更にそれと標準靴型の３次
    元形状モデルとを合成させることにより、注文者に適合
    した変形靴型の３次元形状モデルを生成するための変形
    靴型のデザイン部と、靴の上皮パターンを決めるための
    靴の上皮パターンのデザイン部と、前記変形靴型のデザ
    イン部により生成された変形靴型の３次元形状モデルを
    用い、変形された靴型を製作するための変形靴型の製作
    部とを含むことを特徴とするインターネットを用いた注
    文形靴製作システム。
  2. 【請求項２】 前記形態測定手段は、４組のスリットビ
    ームレーザ及び撮像カメラを備え、目的の物体に対して
    異なる４方向から撮像及び走査を行なうことにより、認
    識されない部分を最小とするものであることを特徴とす
    る請求項１に記載のインターネットを用いた注文形靴製
    作システム。
  3. 【請求項３】 インターネットを用いた注文形靴製作方
    法において、 注文者の足の形状情報を抜き出す段階と、注文者の所望
    の靴のスタイル、ファッション、色感などを選択する段
    階と、前記注文者の関連情報をインターネット網を用
    い、靴の製作者側に伝送する段階と、前記伝送された注
    文者の関連情報を受信する段階と、前記受信された注文
    者の関連情報を貯蔵手段に貯蔵する段階と、前記貯蔵手
    段から注文者の関連情報を引出し、注文者の足の３次元
    形状モデルを生成する段階と、前記生成された注文者の
    足の３次元形状モデルと標準靴型の３次元形状モデルと
    を合成することにより、注文者に適合した変形靴型の３
    次元形状モデルを生成する段階と、靴の上皮パターンに
    対する２次元形状モデルを抽出する段階と、前記変形靴
    型の３次元形状モデルを用い、変形靴型を製作する段階
    と、前記変形靴型を用い、注文者に適合した靴を製作す
    る段階とを含むことを特徴とするインターネットを用い
    た注文形靴製作方法。
  4. 【請求項４】 前記形状情報の抽出段階は、各スリット
    ビームレーザが目的の物体を向けて走査を行なう段階
    と、各撮像カメラが目的の物体を撮像する段階と、撮像
    データ及びスリットビームレーザの一を貯蔵する段階
    と、目的の物体の全領域に対する走査が完了されたか否
    かを確認する段階と、目的の物体の全領域に対する走査
    が完了された場合、走査を終了する段階と、目的の物体
    の全領域に対する走査が完了されなかった場合、前記ス
    リットビームレーザ及び撮像カメラを移動させる段階と
    を含むことを特徴とする請求項３に記載のインターネッ
    トを用いた注文形靴製作方法。
  5. 【請求項５】 注文者の足の３次元形状モデルを生成す
    る段階は、コンピューターの映像座標上のＢスプライン
    曲線を導き出す段階と、前記コンピューターの映像座標
    上のＢスプライン曲線を絶対座標上のＢスプライン曲線
    に変換する段階と、前記絶対座標上のＢスプライン曲線
    に変換された４つの部分の曲線を１つの断面曲線に合成
    する段階と、いくつの断面曲線を合成し、Ｂスプライン
    表面として生成する段階とを含むことを特徴とする請求
    項３に記載のインターネットを用いた注文形靴製作方
    法。
  6. 【請求項６】 前記注文者に適合した変形靴型の３次元
    形状モデルを生成する段階は、標準靴型及び注文者の足
    に対する３次元形状モデルに対し、かかとの高さを考慮
    する段階と、標準靴型及び注文者の足に対する各３次元
    形状モデルを合成する段階とを含むことを特徴とする請
    求項３に記載のインターネットを用いた注文形靴製作方
    法。
  7. 【請求項７】 前記標準靴型及び注文者の足に対する３
    次元形状モデルに対し、かかとの高さを考慮する段階
    は、標準靴型の３次元形状モデルを、踏み点を基準とし
    てかかとの高さほど回転する段階と、標準靴型の３次元
    形状の各断面曲線において、地面に最も近い各点を連結
    し足の裏の輪郭曲線を生成する段階と、注文者の足の３
    次元形状モデルの踏み点と標準靴型の３次元形状モデル
    の踏み点とを一致させる段階と、注文者の足の３次元形
    状モデルの各断面曲線と足の裏の輪郭曲線とが互いに垂
    直となるように、前記注文者の足の３次元形状モデルの
    各断面曲線に対する調整を行なう段階とを含むことを特
    徴とする請求項６に記載のインターネットを用いた注文
    形靴製作方法。
  8. 【請求項８】 前記標準靴型及び注文者の足に対する各
    ３次元形状モデルを合成する段階は、かかとの高さが考
    慮された足及び標準靴型に対する３次元形状モデルの各
    断面曲線が、足及び標準靴型の３次元形状モデルの表面
    として用いられる段階と、前記足及び標準靴型の３次元
    形状モデルの各断面曲線に均等し、かつ、平行な横断曲
    線が加えられる段階と、加重値の分布関数を用いて前記
    足及び標準靴型の各断面曲線の合成を行なう段階と、前
    記合成された各断面曲線をロフティング（lofting）し
    てＢスプライン表面を生成する段階とを含むことを特徴
    とする請求項６に記載のインターネットを用いた注文形
    靴製作方法。
  9. 【請求項９】 前記靴の上皮パターンに対する２次元形
    状モデルを抽出する段階は、自由曲面から近似化線直面
    を導き出す段階と、前記線直面から近似化展開可能な表
    面を導き出す段階と、前記展開可能な表面から２次元平
    面パターンを導き出す段階を含むことを特徴とする請求
    項３に記載のインターネットを用いた注文形靴製作方
    法。
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