Die vorliegende Erfindung betrifft einen Standboden, der vorzugsweise zur Erfassung der Sprengung und/ oder der dreidimensionalen Raumform wenigstens eines Fußes verwendet wird. Ferner betrifft die Erfindung eine Erfassungsvorrichtung mit einem Standboden sowie ein Verfahren zur Erfassung der Sprengung und/ oder der Raumform wenigstens eines Fußes.
Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Lösungen bekannt, um die Sprengung bzw. die Raumform eines Fußes zu erfassen. Unter Sprengung versteht man den Abstand der Schuhspitze sowie den Abstand der Fersenkappe vom Boden. Die Sprengung umfasst also den sogenannten Spitzenhub sowie die rückwärtige Kurve der Fersenkappe, die sogenannte Absatzsprengung. Die Erfassung der Sprengung und/ oder der Raumform eines Fußes dient dazu, eine maßgefertigten Fußbekleidung, wie beispielsweise einen Bergschuh, einen Skischuh, einen Sportschuh oder auch einen medizinisch speziell angepassten Schuh, im Folgenden als Schuh bezeichnet, herzustellen bzw. einen der Anatomie des Fußes am besten entsprechenden Schuh aus einem bestehenden Sortiment auszuwählen. Um die Sprengung bzw. die Raumform des Fußes zu erfassen, liegt dieser während der Erfassung auf der Oberseite eines Standbodens auf. In der Regel werden ebene Standböden verwendet, auf denen eine Person aufrecht steht. Somit liegt die Fußsohle flach auf dem Standboden auf. Die Sprengung bzw. Raumform des zu erfassenden Fußes unterscheidet sich aber in dieser Stellung doch merklich von der späteren Raumform des Innenschuhs bzw. der Sohle eines gut angepassten Schuhs. Ferner wird die Fußsohle je nach Körpergewicht und Körperhaltung flach gedrückt, wodurch der Fuß in seiner Längs- und Quererstreckung von einem Fuß während einer Gehbewegung unterscheidet.
Daher ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Standboden aufzuzeigen, der die während der Gehbewegung auftretende Sprengung bzw. Raumform eines Fußes möglichst genau abbildet. Ferner ist es Aufgabe der Erfindung, eine Erfassungsvorrichtung aufzuzeigen, mit der die Sprengung und/oder die dreidimensionale Raumform eines Fußes erfasst werden kann, sowie ein Verfahren hierzu.
Die Lösung der Aufgabe gelingt mit einem Standboden gemäß Anspruch 1 oder alternativ mit einem Standboden gemäß Anspruch 4, einer Erfassungsvorrichtung gemäß Anspruch 13 sowie ein Verfahren zur Erfassung der Sprengung und/oder der dreidimensionalen Raumform eines Fußes gemäß Anspruch 19. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Ein erfindungsgemäßer Standboden, vorzugsweise zur Verwendung für die Erfassung der Sprengung und/ oder der dreidimensionalen Raumform wenigstens eines Fußes weist eine Oberseite, eine Vorderkante, eine Rückkante, eine erste Seitenkante und eine zweite Seitenkante auf. Die Längserstreckung des Standbodens wird durch die Vorderkante und die Rückkante definiert. Die Quererstreckung des Standbodens wird durch die erste Seitenkante und die zweite Seitenkante definiert.
Der erfindungsgemäße Standboden zeichnet sich gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Standböden dadurch aus, dass die Oberseite wenigstens eine Vertiefung zur Haltung des Fußes in einer anatomischen Soll-Stellung aufweist. Diese Vertiefung weist einen absoluten Tiefpunkt auf. Die Oberseite weist eine vom Tiefpunkt in Längserstreckung ansteigende Vorderfußauflagefläche, eine vom Tiefpunkt in Längserstreckung ansteigende Fersenauflagefläche sowie eine im Bereich des Tiefpunkts liegende Ballenauflagefläche auf.
Dies hat den Vorteil, dass ein Fuß, der während der Erfassung auf der Oberseite des Standbodens aufliegt, eine erhöhte Fersenposition sowie ein erhöhtes Vorderzehenplateau gegenüber den Ballen aufweist. Somit entspricht die Sprengung bzw. Raumform des in Soll-Stellung gehaltenen Fußes im Wesentlichen der Sprengung bzw. Raumform eines Fußes während der Gehbewegung. Es wir somit auch die Ausformung der Schuhsohle, die ein Abrollen des Fußes beim Gehen erlaubt, nachgebildet.
Vorteilhafterweise weist die Oberseite eine vom Tiefpunkt in Quererstreckung ansteigende Fußinnenrandauflagefläche sowie eine vom Tiefpunkt in Quererstreckung ansteigende Fußaußenrandauflagefläche auf. Dadurch wird der Fuß auch in Quererstreckung beidseitig leicht angehoben, wodurch sich die Raumform eines Fußes während einer Gehbewegung noch besser abbilden lässt.
Zweckmäßigerweise steigt die Vorderfußauflagefläche monoton, insbesondere S-förmig, an. Es ist auch von Vorteil, wenn die Fersenauflagefläche monoton insbesondere S-förmig ansteigt. Durch die zunächst flach ansteigenden und im weiteren Verlauf steiler werdenden Auflageflächen kann die Raumform eines Fußes während der Gehbewegung nachgebildet werden.
Eine alternative Lösung der Aufgabe gelingt auch mit einem erfindungsgemäßen Standboden, der sich gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Standböden dadurch auszeichnet, dass die Topografie der Oberseite der Topografie eines Leistenbodens eines Leistens entspricht.
Dies hat den Vorteil, dass für eine Vielzahl von bereits bestehenden Leistenböden entsprechende Standböden zur Auswahl bereit stehen. Aus diesem Sortiment wird ein für die Anatomie des zu erfassenden Fußes geeigneter Standboden ausgewählt. Somit ergibt sich insgesamt der Vorteil der "mass customization", indem ein maßgefertigter Schaft auf einem bereits vorhandenen Leistenboden aufbaut. Somit kann der Schuh schneller und kostengünstiger hergestellt werden bzw. kann so direkt den am besten passenden Schuh aus einem bestehenden Schuhsortiment ausgewählt werden.
Es ist von Vorteil, wenn die Oberseite des Standbodens wenigstens eine Positionierhilfe zur Positionierung des Fußes in der anatomischen Soll-Stellung aufweist. Eine Positionierhilfe erlaubt es, den Fuß für den Erfassungsvorgang genau zu positionieren, also die gewünschte Soll-Stellung zu erhalten. Eine optimale Positionierung während der Erfassung ist wesentlich für den Sitz und somit den Tragekomfort des herzustellenden bzw. auszuwählenden Schuhs.
Zweckmäßigerweise ist die Positionierhilfe in Form eines Rasters oder in Form von Konturen ausgebildet. Anhand des Rasters bzw. der Konturen kann der Fußballen genau in der Ballenauflagefläche positioniert werden, wodurch sich auch eine optimale Auflage der Ferse sowie des Vorderfußes ergibt.
Weiterbildend kann der Standboden wenigstens einen pedographischen Drucksensor zur Erfassung des statischen Fußdrucks aufweisen. Dadurch kann der herzustellende Schuh, und insbesondere die Sohle, noch besser an die anatomischen Gegebenheiten des Fußes angepasst werden. Ferner erlaubt ein pedographischer Drucksensor auch das Erkennen und Korrigieren von etwaigen Fehlstellungen, wie beispielsweise Plattfüße.
Es ist von Vorteil, wenn die Oberfläche photogrammetrische Marker aufweist. Diese photogrammetrischen Marker dienen der Zuordnung korrespondierender Marker aus einzelnen Bildern die während einer optischen Erfassung aufgenommen werden. Durch den Abgleich der einzelnen Marker kann eine Berechnung der dreidimensionalen Raumform des zu digitalisierenden Fußes erfolgen.
Es ist vorteilhaft, wenn der Standboden aus einem formbaren Material hergestellt ist. Beispielsweise kann der Standboden aus einem Kunststoff hergestellt sein.
Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Erfassungsvorrichtung mit einem erfindungsgemäßen Standboden, die sich dadurch auszeichnet, dass die Erfassung der Sprengung und/ oder der dreidimensionalen Raumform des wenigstens einen Fußes durch optisches Erfassungsmittel erfolgt. Somit kann die optische Erfassung getrennt von der eigentlichen Berechnung der Sprengung bzw. Raumform durchgeführt werden.
Zweckmäßigerweise weist das optische Erfassungsmittel eine Kamera, insbesondere eine Digitalkamera zur Erfassung der Sprengung auf. Von dem Fuß wird wenigstens eine seitliche Aufnahme gemacht, welche die Sprengung abbildet. Die Berechnung der Sprengung bzw. der Parameter wie beispielsweise des Spitzenhubs kann dann durch eine geeignete Software erfolgen.
Es ist von Vorteil, wenn das optische Erfassungsmittel einen dreidimensionalen Digitalisierer und insbesondere einen photogrammetrischen Digitalisierer zur Erfassung der Raumform aufweist.
Zweckmäßigerweise ist der Standboden als Bodenplatte der Erfassungsvorrichtung ausgebildet.
Es ist von Vorteil, wenn der Standboden lösbar mit der Erfassungsvorrichtung verbunden ist. Dadurch können verschiedene Standböden in die Erfassungsvorrichtung eingelegt werden, um somit auf die unterschiedlichen anatomischen Gegebenheiten der zu erfassenden Füße verschiedener Personen Rücksicht zu nehmen. Dies können beispielsweise unterschiedliche Schuhgrößen sowie Fehlstellungen sein. Ferner ist es denkbar, dass bekannte oder etwaige Fehlstellungen bereits durch den Einsatz von Korrekturunterlagen während des Erfassungsvorgangs ausgeglichen werden.
Zweckmäßigerweise weist die Erfassungsvorrichtung jeweils einen Standboden für den linken und den rechten Fuß auf. Dies hat den Vorteil, dass flexibel auf die jeweilige anatomische Gegebenheit des Fußes reagiert werden kann. Es ist durchaus denkbar, dass die Füße eines Menschen unterschiedlich breit und/ oder lang sind, oder eine lediglich einseitige Fehlstellung aufweisen.
Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Erfassung der Sprengung und/ oder der dreidimensionalen Raumform wenigstens eines Fußes mit einer erfindungsgemäßen Erfassungsvorrichtung, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:
- a) Auswahl eines für die Anatomie des zu erfassenden Fußes geeigneten Standbodens,
- b) Positionierung des zu erfassenden Fußes anhand der Positionierhilfe, und
- c) Erfassung der Sprengung und/ oder der Raumform des Fußes durch das optische Erfassungsmittel.
Somit kann durch eine erste Bestandsaufnahme der anatomischen Gegebenheiten des Fußes ein geeigneter Standboden ausgewählt werden, dem die darauffolgende optische Erfassung zugrunde gelegt wird.
Zweckmäßigerweise wird in Schritt b) eine etwaige oder auch bekannte Fehlstellung des Fußes durch Korrekturunterlagen ausgeglichen. Dies hat den Vorteil, dass Fehlstellungen, wie beispielsweise Plattfüße, bereits während der Erfassung der Sprengung bzw. der dreidimensionalen Raumform des Fußes berücksichtigt werden können. Somit kann auch der Einsatz von Einlagen in dem maßgefertigten Schuh vermieden werden, da diese bereits in der Maßfertigung berücksichtigt werden können.
Es ist von Vorteil, wenn die Erfassung der Sprengung des Fußes in Schritt c) photographisch erfolgt. Eine photographische Erfassung durch eine Kamera oder dergleichen ist mit überschaubarem Aufwand bei gleichzeitig hoher Genauigkeit verbunden. Hierzu kann vorzugsweise eine handelsübliche Digitalkamera eingesetzt werden.
Ferner ist es ist von Vorteil, wenn die Erfassung der Raumform des Fußes in Schritt c) photogrammetrisch erfolgt. Eine photogrammetrische Erfassung hat den Vorteil, dass eine hohe Genauigkeit bei überschaubarem technischem Aufwand erzielt wird. Im Allgemeinen erfolgt die photogrammetrische Erfassung der Raumform über einen Abgleich einer Mehrzahl von sich im Darstellungsbereich überlappenden Bildern, die vorzugsweise durch eine handelsübliche Digitalkamera aufgezeichnet werden.
Zweckmäßigerweise können beide Füße gleichzeitig erfasst werden. Dadurch verkürzt sich die notwendige Zeit für den gesamten Erfassungsvorgang.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand von in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
- Fig. 1
- einen Schnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Standbodens einer erfindungsgemäßen Erfassungsvorrichtung mit nicht aufliegendem Fuß;
- Fig. 2
- die Darstellung gemäß Fig. 1 mit einem aufliegenden Fuß;
- Fig. 3
- eine Frontalansicht des erfindungsgemäßen Standbodens einer erfindungsgemäßen Erfassungsvorrichtung mit nicht aufliegendem Fuß;
- Fig. 4
- die Darstellung gemäß Fig. 3 mit aufliegendem Fuß;
- Fig. 5
- eine Draufsicht auf den ersten erfindungsgemäßen Standboden mit einer rasterförmigen Positionierhilfe;
- Fig. 6
- eine Draufsicht auf den ersten erfindungsgemäßen Standboden mit konturförmiger Positionierhilfe; und
- Fig. 7
- einen Schnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Standbodens einer erfindungsgemäßen Erfassungsvorrichtung mit nicht aufliegendem Fuß.
In den Fig. 1 bis 6 ist ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßer Standboden 1 zur Erfassung der Sprengung und/ oder dreidimensionalen Raumform eines Fußes 2 dargestellt. Der Standboden 1 hat eine Oberseite 3, eine Vorderkante 4 sowie eine Rückkante 5. Die Vorderkante 4 und die Rückkante 5 definieren die Längserstreckung LE des Standbodens 1. Ferner hat der Standboden eine erste Seitenkante 6 und eine zweite Seitenkante 7. Die erste Seitenkante 6 und die zweite Seitenkante 7 definieren die Quererstreckung QE des Standbodens 1. Die Oberseite 3 des Standbodens 1 weist eine Vertiefung 8 auf. Die Vertiefung 8 hat einen absoluten Tiefpunkt 9.
Die Schenkel der Vertiefung 8 in Längserstreckung LE steigen vom Tiefpunkt 9 an. Wie man insbesondere in den Schnittdarstellungen gemäß Fig. 1 und Fig. 2 entlang der Schnittlinie A-A (vgl. Fig. 5 und Fig. 6) gut erkennen kann, hat die Vertiefung 8 eine vom Tiefpunkt 9 in Richtung der Vorderkante 4 ansteigende Vorderfußauflagefläche 10. Ferner hat die Vertiefung 8 eine vom Tiefpunkt 9 in Richtung der Rückkante 5 ansteigende Fersenauflagefläche 11. Die Oberseite 3 hat im Bereich des Tiefpunktes 9 eine Ballenauflagefläche 12. Die Vorderfußauflagefläche 10 und Fersenauflagefläche 11 steigen monoton in Richtung der Vorderkante 4 bzw. Rückkante 5 an. Wie in Fig. 1 und 2 dargestellt, können diese S-förmig ansteigen, jedoch sind auch andere Steigungen und/ oder Krümmungen denkbar.
Wie in Fig. 3 und 4 dargestellt, weist die Vertiefung 8 eine vom Tiefpunkt 9 in Quererstreckung QE in Richtung der erste Seitenkante 6 ansteigende Fußinnenrandauflagefläche 13 sowie eine in Richtung der zweite Seitenkante 7 ansteigende Fußaußenrandauflagefläche 14 auf. Die Fußinnenrandauflagefläche 13 und die Fußaußenrandauflagefläche 14 steigen monoton und symmetrisch vom Tiefpunkt 9 in Richtung der erste Seitenkante 6 bzw. zweite Seitenkante 7 an. Wie dargestellt kann sich der Krümmung der Fußinnenrandauflagefläche 13 und der Fußaußenrandauflagefläche 14 vom Tiefpunkt 9 ausgehend ändern.
Fig. 5 zeigt eine Draufsicht auf einen erfindungsgemäßen Standboden 1. Die Positionierhilfe 15 ist in diesem Ausführungsbeispiel als Raster ausgeführt. Die Rasterung ist so angeordnet, dass der (nicht dargestellte) Fuß 2 so auf dem Standboden 1 gestellt werden kann, dass die Fußballen im Bereich des Tiefpunktes 9 und somit auf der Ballenauflagefläche 12 zum aufliegen kommen. Ferner kann die Oberseite 3 eine Vielzahl an photgrammetrischen Markern aufweisen, die um die Positionierhilfe 15 verteilt sind und welche zur photogrammetrischen Erfassung der dreidimensionalen Raumform des Fußes 2 dienen.
Fig. 6 zeigt eine weitere Draufsicht auf einen erfindungsgemäßen Standboden 1. Im Unterschied zu dem in Fig. 5 dargestellten Standboden 1 ist die Positionierhilfe 15 in Form von Konturen ausgeführt. Die Konturen können auch mit weiteren Markierungen, wie beispielsweise Schuhgrößen oder dergleichen versehen sein, um somit die Positionierung des (nicht dargestellten) Fußes 2 weiter zu erleichtern. Generell ist auch jede andere Form von Positionierhilfen 15 denkbar, wie beispielsweise Schieber, die auf der Oberseite 3 des Standbodens 1 verschieblich angeordnet sind.
Fig. 7 zeigt einen Längsschnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Standbodens 1 zur Erfassung der dreidimensionalen Raumform eines Fußes 2. Wie man gut erkennen kann, unterscheidet sich der hier dargestellte Standboden 1 von dem in den Fig. 1 bis 6 gezeigten Standboden 1 dadurch, dass die Topographie der Oberseite 3 des Standbodens 1 der Topografie eines gestrichelt dargestellten Leistenbodens 16 entspricht.
In diesem Ausführungsbeispiel weist die Oberseite 3 des Standbodens 1 neben der ersten Vertiefung 8 mit dem ersten Tiefpunkt 9 eine zweite Vertiefung 17 mit einem zweiten Tiefpunkt 18 aufweist. Die sich vom ersten Tiefpunkt 8 in Richtung des zweiten Tiefpunktes 18 erstreckende Fersenauflagefläche 11 ist bogenförmig erhöht ausgeführt.
Somit ist die Fersenauflagefläche 11 also nicht monoton ansteigend wie es beim ersten Ausführungsbeispiel der Fall ist (vgl. Fig. 1 bis 6), sondern ist zunächst ansteigend und dann wieder abfallend ausgeführt. Mithin ergibt sich in der dargestellten Längsschnittansicht ein wellenförmiger Verlauf der Oberseite 3 des Standbodens 1.
Im Nachfolgenden wird das erfindungsgemäße Verfahren zur Erfassung der Sprengung und/ oder der dreidimensionalen Raumform wenigstens eines Fußes 2 beschrieben. Vor Beginn der Erfassung bzw. der Digitalisierung wird ein für die Anatomie des zu erfassenden Fußes 2 geeigneter Standboden 1 ausgewählt. Der ausgewählte Standboden 1 wird dann in eine Erfassungsvorrichtung eingelegt und mit einem Podest verbunden.
Im Anschluss wird der Fuß 2 anhand der Positionierhilfe 15 so auf der Oberseite 3 des Standbodens 1 positioniert, dass die Fußballen an der Ballenauflagefläche 12 im Bereich des (ersten) Tiefpunktes 9 der (ersten) Vertiefung 8 zur Auflage gelangen. Somit liegen das Vorderzehenplateau des Fußes 2 an der Vorderfußauflagefläche 10 und der Fersenbereich des Fußes 2 an der Fersenauflagefläche 11 auf (vgl. Fig. 1, Fig. 2 und Fig. 7). Hierbei werden das Vorderzehenplateau des Fußes 2 gegenüber den Ballen angehoben. Je nachdem ob ein Standoden mit einer Vertiefung 8, mit zwei Vertiefung 8, 16 oder irgendein anderer Standboden 1 gewählt wurde, wird der Fersenbereich des Fußes 2 ebenfalls gegenüber den Ballen angehoben bzw. wird durch die bogenförmige Erhöhung durchgebogen oder sonst wie der Raumform eines Fußes 2 bei der Gehbewegung angepasst.
Des Weiteren liegen nach der Positionierung des Fußes 2 der Fußeninnenrand sowie der Fußaußenrand auf der Fußinnenrandauflagefläche 13 bzw. der Fußaußenrandauflagefläche 14 auf. Dadurch kann der Fuß 2 in Quererstreckung leicht gebogen werden, sofern der Standboden 1 eine entsprechende Vertiefung 8 aufweist (vgl. Fig. 3 und Fig. 4).
Es ist denkbar, dass die Soll-Stellung des Fußes 2 durch Korrekturunterlagen korrigiert wird. Dies kann beispielsweise bei Fehlstellung notwendig sein, um diese direkt bei der anschließenden Digitalisierung zu berücksichtigen, um somit den Schuh auch von medizinischen Gesichtspunkten her zu fertigen. Denkbar ist auch, dass die Druckbelastung des Fußes pedographisch aufgenommen wird, um den zu fertigenden Schuh noch genauer an die Gegebenheiten des Fußes 2 anzupassen.
Im Folgenden wird dann die dreidimensionale Raumform des Fußes 2 bzw. der Füße 2 durch ein optisches Erfassungsmittel erfasst. Dies kann beispielsweise durch ein photogrammetrisches Digitalisierverfahren erfolgen.
Bezugszeichenliste
- 1
- Standboden
- 2
- Fuß
- 3
- Oberseite
- 4
- Vorderkante
- 5
- Rückkante
- 6
- Erste Seitenkante
- 7
- Zweite Seitenkante
- 8
- (erste) Vertiefung
- 9
- (erster) Tiefpunkt
- 10
- Vorderfußauflagefläche
- 11
- Fersenauflagefläche
- 12
- Ballenauflagefläche
- 13
- Fußinnenrandauflagefläche
- 14
- Fußaußenrandauflagefläche
- 15
- Positionierhilfe
- 16
- Leistenboden
- 17
- (zweite) Vertiefung
- 18
- (zweiter) Tiefpunkt
- LE
- Längserstreckung
- QE
- Quererstreckung