CZ201153A3

CZ201153A3 - Systém predikce doby bezpecného nošení nove porízené obuvi u detí

Info

Publication number: CZ201153A3
Application number: CZ20110053A
Authority: CZ
Inventors: Hlavácek@Petr; Chlachula@Josef
Original assignee: Univerzita Tomáše Bati ve Zlíne
Priority date: 2011-01-31
Filing date: 2011-01-31
Publication date: 2012-08-08
Also published as: US20130332107A1; US9339084B2; WO2012103857A1; WO2012103857A4

Abstract

Vynález se týká systému predikce doby bezpecného nošení nove porízené obuvi u detí bez rizika poškození jejich rostoucích nohou, který je prímo aplikovatelný v prodejnách obuvi (u jejich pocítacových pokladen). Systém predikce doby bezpecného nošení nove porízené obuvi u detí obsahuje vstupní modul (1) merení délky nohy a vložení informace o veku sledovaného dítete, na nej navazující predikcní modul (2) rustu detské nohy s implementovanými zákonitostmi rustu, prípadne i se zahrnutými genetickými a lokálními vlivy, propojený s komparativním a inferencním modulem (3) stanovení predikovaného prubehu rustu délky nohy sledovaného dítete, na který pak navazuje výstupní modul (4) urcení data nejbližší nutné výmeny velikosti obuvi u sledovaného dítete.

Description

Systém predikce doby bezpečného nošení nově pořízené obuvi u dětí

Oblast techniky

Vynález se týká systému predikce doby bezpečného nošení nově pořízené obuvi u dětí bez rizika poškození jejich rostoucích nohou, který je přímo aplikovatelný v prodejnách obuvi (u jejich počítačových pokladen) s univerzálním využitím pro okruh jejich zákazníků. Nenásilnou formou (na základě dobrovolnosti) umožňuje informovat rodiče, kdy noha jejich dítěte doroste do velikosti, které původní velikost obuvi přestává vyhovovat a může být zdrojem neodstranítelných deformit.

Dosavadní stav techniky

Požadavky na respektování zvláštních zásad při konstrukci dětské obuvi se objevují v Evropě prakticky již v prvních letech po 2. světové válce. Souviselo to s tehdejší nízkou spotřebou obuvi a první připomínky pocházely od lékařů a ortopedů. Již v roce 1949 předložila Německá ortopedická společnost návrh na systematické řešení minimálních požadavků na zdravotně nezávadné obouvání dětí. V roce 1952 byla provedena první měření a pozorování zdravotního stavu nohou dětí. V roce 1960 byl založen pracovní kroužek, který sdružuje zástupce výrobců obuvi, kopyt a prodejců obuvi v SRN. Zpočátku si tato skupina kladla za cíl pouze podporu výroby zdraví nepoškozující obuvi a propagaci zdravotně nezávadného obouváni děti a mládeže. Původní formulované zásady byly zveřejněny na prvním rozšířeném pracovním setkání zainteresovaných institucí v roce 1965 a po přepracování pak znovu v roce 1969, kdy došlo rovněž k přejmenování celého projektu na WMS (název je odvozen od doporučení tří šířek obuvi pro každou vyráběnou velikost obuvi: Weit, Mittel, Schmal, neboli široká, střední, úzká).

Hlavním cílem WMS je kvalitní nabídka zdraví nepoškozující dětské obuvi (vyráběné ve třech šířkách na základě standardizovaného velikostního a šířkového systému označování. Tato standardizace má usnadnit vhodný výběr obuvi - v obchodě WMS nabízí významnou a nezávaznou službu zákazníkům v opakovaném měření nohou dětí (při použití měřicího přístroje WMS) po celou dobu jejich růstu. Cílově je tedy tento systém aplikován při prodeji obuvi, ale základ má v používání správných rozměrových standardů kopyt pro sériové výrobce dětské obuvi. Podklady jsou zahrnuty v tabulkách evidujících rozložení velikostí a šířek obuvi podle věku dětí. Pravidelně jsou organizována rozsáhlá měření, která se po o o e o o o c co o (i o o

zpracování doplňují do souhrnu výsledků z předešlých měření, a porovnáním se zjišťuje, zda nejsou pozorovatelné významné odchylky.

Celkově bylo v rámci tzv. Dnů měření dětských nohou (WMS - Kinder Fussmesstagen) proměřeno téměř 2 mil. dětských nohou, přičemž v období od roku 19821991 bylo označeno jako vyhovující pouze 43 % pozorovaných nohou a jako nevyhovující bylo označeno 57 %. Menší obuv byla zjištěna ve 49 %, z toho o jedno číslo 36 % (autoři studie připouští, že polovina z tohoto množství, tj. 18 % může být pravděpodobně akceptovatelná z důvodů nepřesností měření a relativně nižších hodnot přesahu prstů do oblasti prstního nadměrku). Dalších 11 % dětí však používalo obuv o 2 čísla menší, 2 % dětí o 3 čísla a 0,2 % dětí používalo obuv menší dokonce o 4 čísla (poznámka: uvedená hodnota 0,2 % představovala v absolutním počtu téměř 3500 dětí). Naproti tomu příliš velkou obuv nosilo jen 8 % dětí.

I přes sjednocovací snahy v rámci EU se přístup k problematice dětské obuvi v jednotlivých evropských zemích značně liší, a to nejen z hlediska kritického hodnocení módy, materiálů, ale i ve věci významu velikostí a šířek obuvi. Tento problém byl řešen i v rámci tzv. “slyšení“ v Evropském parlamentu, kdy europoslankyně Zuzana Roithová (zvolena do evropského parlamentu v roce 2004) vyzvala nově designovaného komisaře pro zdraví a spotřebitelskou politiku Johna Dallima z Malty k řešení problematiky ochrany dětí před nebezpečnými výrobky, které se do EU dovážejí hlavně z Asie. Roithová chce, aby to bylo jednou z hlavních priorit nové Komise.

Mezi evropské země s vyspělým obuvnickým průmyslem a se známým výzkumným zázemím se řadí Francie. I při vysoké spotřebě dětské obuvi se ale i zde objevily v odborném tisku znepokojující zprávy o nežádoucích vlivech nošení nevhodné obuvi.

V devadesátých letech dvacátého století došlo k výraznému přesunu výroby obuvi z průmyslově vyspělých zemí do oblasti Dálného Východu. Je to způsobeno výrazným (a stále se zvyšujícím) rozdílem v nákladech na pracovní sílu. V roce 2009 bylo jen v Číně vyrobeno 67 % na Zemi vyrobené obuvi. Přitom v této zemi neexistuje žádná vzdělávací instituce, nezávislá technická zkušebna, systém norem (předpisů) a možnost objektivního posuzování užitných vlastností. Hlavním motivem v zemích Dálného Východu je vyrobit obuv, která bude v Evropě (Americe, či jiných částech světa) prodejná. Obuv importovaná ze zemí Dálného Východu je bezkonkurenčně levnější v porovnání s obuví vyrobenou v provozovnách evropských obuvnických firem. Tato situace způsobila, že na evropské trhy se dostává dětská obuv tvarově (proporčně), konstrukčně nevhodná pro středoevropský tvar (proporcionalitu) dětské nohy. Změny ve struktuře prodeje obuvi snížily požadavky na kvalifikovanost personálu a v současné době nelze často získat potřebné informace o optimálních parametrech nabízené dětské obuvi a reálných rizicích možného vzniku deformit.

Tato situace je o to komplikovanější, že v současné době stále neexistuje žádný produkt, který by komplexně řešil problematiku predikce doby nošení dětské obuvi bez rizika poškození rostoucích nohou dětí - a to ani v úrovni teoretického modelu, ani v úrovni softwarového či přístrojového řešení. Na více akademických pracovištích evropských i světových univerzit jsou v tomto směru známy pouze ojedinělé případy zpracování jednoduchých dílčích růstových modelů, které zohledňují výsledky dosavadních zpracovaných studií analyzujících zákonitosti růstu dětí včetně dětské nohy.

Obecně lze dnešní názory odborníků na významnost faktorů ovlivňujících zdravý vývoj nohou dětí rozdělit do dvou skupin:

• První skupina je tvořena především odborníky z německy mluvících zemí. V jejích doporučeních je zdůrazňována problematika „kvalifikovaného prodeje“. Vychází z předpokladu, že kvalifikovaným prodejem, založeným na přesném měření nohou dětských zákazníků, a nabídkou obuvi konstruované podle jejich pravidel, lze dosáhnout největší míry snížení deformit.

• Druhá skupina je tvořena zeměmi bývalého východního bloku (Česko, Polsko, Maďarsko), ve kterých byly již dříve administrativně zřízeny komise dohlížející na pravidla konstrukce dětské obuvi. Zde se zdůrazňuje dodržování laboratorně ověřitelných vlastností obuvi, které vychází z historických názorů a zkušeností. Nicméně neexistuje žádná komplexní studie dokazující (garantující) snížení výskytu deformit dětských nohou na základě porušení měřitelných vlastností obuvi.

Oba systémy jsou ve srovnání s potřebami řešení problematiky na trhu nedokonalé, protože nepřihlíží k individuální rychlosti růstu dětských nohou a ani nejsou schopny vyhodnocovat aktuální stav rozdílu mezi délkou nově zakoupené obuvi a aktuální délkou nohou. Přitom v oblasti aplikované antropologie existují studie, které se zabývají zákonitostmi růstu dětí. Poznatky z těchto vědeckých studií jsou východiskem nově navrhovaného systému predikce doby nošení nově pořízené obuvi u dětí bez rizika poškození jejich rostoucích nohou podle vynálezu. Cílem bylo vyvinout speciální systém pro sběr a vyhodnocování dat, který umožňuje stanovit dobu, po kterou lze bezpečně nosit nově zakoupenou obuv pro rostoucí nohy. Přičemž doba bezpečného nošení bude přesněji stanovena podle empirických dat.

Podstata vynálezu

Podstata řešení systému predikce doby bezpečného nošení nově pořízené obuvi u dětí (bez rizika poškození jejich rostoucích nohou) spočívá v tom, že obsahuje vstupní modul měření délky nohy a vložení informace o věku sledovaného dítěte, na něj navazující predikční modul růstu dětské nohy s implementovanými zákonitostmi růstu dětské nohy, případně i se zahrnutými genetickými a lokálními vlivy, propojený s komparativním a inferenčním modulem stanovení predikovaného průběhu růstu délky nohy sledovaného dítěte, na který pak navazuje výstupní modul určení data nej bližší nutné výměny velikosti obuvi u sledovaného dítěte. Zákonitostmi růstu dětské nohy implementovanými v predikčním modulu se rozumí model růstu dětské nohy na principu Karlbergova růstového modelu se zahrnutými empirickými determinacemi vycházejícími z analýzy délky nohou dětí v závislosti na věku těchto dětí, provedené u skupiny alespoň 2000 dětí ve věku 3 až 18 let.

Jako další parametry může empirický model s výhodou zahrnovat i délky nohou rodičů dětí.

Vstupní modul měření velikosti nohy a vložení informace o věku sledovaného dítěte může s výhodou obsahovat submodul datového skladu, který je propojen s predikčním modulem růstu dětské nohy.

Dále je výhodné a užitečné, je-li model růstu dětské nohy, implementovaný v predikčním modulu, průběžně korigován výstupy submodulu genetických vlivů, jehož vstupy jsou zejména parametry délky nohou rodičů dítěte, případně také průběžně korigován výstupy submodulu lokálních vlivů propojeného se submodulem datového skladu vstupního modulu.

Údaje o délkách nohou rodičů sledovaného (vyhodnocovaného) dítěte mohou být také s výhodou dalším vstupem komparativního a inferenčního modulu stanovení predikovaného průběhu růstu délky nohy sledovaného dítěte.

Přínosy řešení podle vynálezu jsou v několika úrovních:

- uživatelé systému - prodejny obuvi - získají snadný nástroj pro optimální výběr, resp. doporučení správné velikosti obuvi,

- zákazníci, kteří obuv zakoupí v doporučeném termínu, budou moci optimalizovat výběr podle nejdelšího možného období pro nošení vzhledem k rychlosti růstu nohou dítěte,

- tvůrce (správce) systému získá možnost centralizovat naměřená data a využít jich pro přesnější úpravu predikčního modelu pro lokální populace,

- ze zdravotního hlediska použití systému přispěje ke snížení hlavní příčiny poškozování dětských nohou z důvodů deformace vyvolané nevědomým nošením malé, rozměrově nevhodné obuvi.

Přehled obrázků na výkresech

K bližšímu objasnění podstaty vynálezu slouží přiložené výkresy, kde představuje obr. 1 - Blokové schéma Systému predikce doby bezpečného nošení nově pořízené obuvi u dětí v příkladném provedení.

Příklad provedení

Systém predikce doby nošení nově pořízené obuvi u dětí bez rizika poškození jejich rostoucích nohou podle vynálezu v příkladném provedení je řešen jako systém přímo aplikovatelný u počítačových pokladen v síti prodejen obuvi.

Jak je patrno ze blokového schématu na obr. 1, obsahuje vstupní modul 1 měření délky nohy a vložení informace o věku sledovaného dítěte, na něj navazující predikční modul 2 růstu dětské nohy s implementovanými zákonitostmi růstu a se zahrnutými genetickými a lokálními vlivy, propojený s komparativním a inferenčním modulem 3 stanovení predikovaného průběhu růstu délky nohy sledovaného dítěte. Na komparativní a inferenční modul 3 pak navazuje výstupní modul 4 určení data nejbližší nutné výměny velikosti obuvi u sledovaného dítěte.

Implementovanou zákonitostí růstu predikčního modulu 2 je model růstu dětské nohy na principu Karlbergova růstového modelu se zahrnutými empirickými determinacemi vycházejícími z analýzy délky chodidel nohou dětí v závislosti na věku těchto dětí, provedené u skupiny 2000 dětí ve věku 3 až 18 let.

Při zpracování naměřených dat bylo použito metody mnohonásobné lineární regrese, přičemž za nezávisle proměnné byly dosazovány dvě hodnoty: věk dítěte a součet délek nohou rodičů. Závisle proměnnou byla délka nohy dítěte. Na základě mnohonásobné lineární regrese byly pak vypočítány hodnoty, z nichž je možno sestavit predikční rovnici obecného tvaru:

Y=A1+A2*X1+A3*X2 (1)

Jednotlivé statistické charakteristiky byly určeny samostatně pro podsoubor hochů a pro podsoubor dívek. Později byly tyto hodnoty použity pro stanovení předběžných parametrických vektorů.

Pro zvýšení přesnosti modelu byly sloučeny výsledky ze všech věkových kategorií a získaný celkový soubor pak rozdělen podle pohlaví na podsoubor chlapců a podsoubor dívek. Testována byla desítka modelových rovnic v různých modifikacích a následně byly vybrány a postupně testovány níže uvedené mnohonásobně nelineární regresní rovnice:

Y=A1+A2*X1+A3*X2+A4*X1*X1+A5X2*X2

Y-A1+A2*X1+A3*X2+A4*X1*X1+A5* X2*X2+A6*X1* X2

Y=A1+A2*X1+A3*X1*X1+A4*X2*X2+A5*X1*X2

Y=A1+A2*X 1+A3*X 1*X1+(X2-257,4)*A4

Y=A1+A2*X1/(1 +A3*X1 )+(X2-257,4)*A4+A5*Xl*X2 (Pozn.: 257,4 je průměrná hodnota nezávisle proměnné X2) (2) (3) (4) (5) (6)

Příklad hodnoty koeficientů rovnic pro podsoubor dívek je uveden v následující tabulce 1:

Tabulka 1- Hodnoty koeficientů rovnic pro podsoubor dívek

koeficient	Rovnice číslo 1	Rovnice číslo 2	Rovnice číslo 3	Rovnice číslo 4	Rovnice číslo 5	Rovnice číslo 6
AI	12,08	159,8	-120,3	58,06	44,87	-99,22
A2	7,14	12,55	3,2	10,2	12,55	56,76
A3	0,25	-0,41	0,17	-0,27	-0,23	0,12
A4	-	-0,23	9,74	0,002	0,23	0,43
A5	-	0,0008	9,0	0,004	-	-0,008
A6	-	-	0,007	-	-	-

Získaný empirický model v podobě soustavy regresních rovnic lze využít pro stanovení doby, po kterou lze nosit nově zakoupenou dětskou obuv, aniž by mohlo dojít k možnému poškozování rostoucí dětské nohy z důvodů těsnosti vnitřních rozměrů obuvi. Vychází se při tom ze zásad konstrukce stélky dětské obuvi v oblasti prstního nadměrku, který je konstruován tak, aby umožňoval nejenom posun prstů směrem do špice při chůzi ve fázi ohybu, ale navíc dostatečnou rezervu pro růst nohou v rozsahu jednoho půlčísla. V našich podmínkách, kde je používán metrický systém, je to 5 mm. V Německu a ve většině zemí západní Evropy, se používá francouzský systém, který je založen na stupňování po 6,6 mm. V této souvislosti je třeba upozornit na to, že výsledné číslování obuvi odpovídá výše uvedeným hodnotám jen v těch případech, kdy se zařízení a formy shodují s prezentovaným velikostním systémem. Výrobce obuvi je vždy orientován pouze na jeden velikostní systém, a pokud si zákazník vyžádá obuv v jiném velikostním systému, dojde jen k přečíslování, které s sebou přináší obecně tolerovaná rizika nerovnoměrných odchylek od zažitých velikostí. Dalším komplikujícím jevem je nerovnoměrný růst délky dětských nohou. V průběhu tvorby empirického modelu se nepodařilo najít dostatečně podrobnou longitudinální studii o růstu délky nohou děti. Z praxe je však známo, že nárůst nohou dětí vykazuje jisté prvky kolísání od křivek popisujících růst nohou jednotlivých probandů dlouhodobě, nebo získanou z hodnot většího počtu jedinců. Studie, které byly provedeny u dětí v mateřské škole, potvrdily existenci dvou charakteristických etap růstu: akcelerace a retardace.

Vstupní modul 1 měření velikosti nohy a vložení informace o věku sledovaného dítěte systému podle vynálezu obsahuje v příkladném provedení submodul datového skladu 1’, který je propojen s predikčním modulem 2 růstu dětské nohy.

Model růstu dětské nohy implementovaný v predikčním modulu 2 je průběžně korigován výstupy submodelu 5 genetických vlivů, jehož vstupy jsou parametry délky nohou rodičů dítěte. Dále je model růstu dětské nohy, implementovaný v predikčním modulu 2, průběžně korigován rovněž výstupy submodulu 6 lokálních vlivů, propojeného se submodulem datového skladu Γ vstupního modulu 1.

Celý systém podle vynálezu byl v příkladném provedení vypracován v jednoduché podobě za účelem jeho snadné použitelnosti při praktickém prodeji obuvi.

Dále je uveden ilustrační příklad aplikace systému. Po jeho spuštění je třeba nejprve specifikovat pohlaví a délku nohou matky a otce. V obou případech je třeba uvádět délku nohou v mm, což odpovídá systému označování délek obuvi Mondopoint, který je univerzálnější. Další údaj se týká věku dítěte. Pro stanovení odchylky aktuální velikosti nohou dětí od předpokládané je požadováno uvedení zjištěné aktuální velikosti nohou dětí. Po zpracování všech údajů lze stanovit doporučenou dobu, po které je vhodná nejbližší další návštěva prodejny. Doplňující údaj uvádí, jaká bude pravděpodobná velikost nohou dítěte v dospělosti.

Dále lze zobrazit grafický výstup teoretického průběhu růstu délky nohou dítěte, pro které byly zadány vstupní charakteristiky. Na obrázku je uveden případ hocha ve věku 11,1 let, jehož matka má velikost nohou 220 a otec 300 (Mondopoint). K dnešnímu teoretickému dni nákupu obuvi byla zjištěna velikost nohou 210 mm. Po ukončení růstu nohou bude mít tento hoch podle predikčního modelu nohu velkou 284 mm. Kdyby si teoreticky kupoval novou obuv, noha by mu do nejbližší další velikosti dorostla za 0,55 roku. V dokonalejší verzi systému je předpověď určena v týdnech a odpovídajících měsících. Tedy v tomto případě bude výsledek 4. týden v květnu 1996. Tyto podmínky zobrazují typickou situaci, kdy je aktuální velikost nohou opožděna proti předpokládanému pravděpodobnému růstu.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Systém predikce doby bezpečného nošení nově pořízené obuvi u dětí bez rizika poškození jejich rostoucích nohou, vyznačující se tím, že obsahuje vstupní modul (1) měření délky chodidla a vložení informace o věku sledovaného dítěte, na něj navazující predikční modul (2) růstu dětské nohy s implementovanými zákonitostmi růstu dětské nohy na principu Karlbergova růstového modelu se zahrnutými empirickými determinacemi vycházejícími z analýzy délky nohou dětí v závislosti na věku těchto dětí, provedené u skupiny alespoň 2000 dětí ve věku 3 až 18 let, případně i se zahrnutými genetickými a lokálními vlivy, propojený s komparativním a inferenčním modulem (3) stanovení predikovaného průběhu růstu délky chodidla sledovaného dítěte, na který pak navazuje výstupní modul (4) určení data, kdy bude nutné zakoupenou obuv přestat používat.
2. Systém predikce podle nároku 3, vyznačující se tím, že empirický model růstu délky nohou dětí predikčního modulu (2) zahrnuje jako další parametry délky nohou jejich rodičů.
3. Systém predikce podle nároku 1, vyznačující se tím, že vstupní modul (1) měření velikosti nohy a vložení informace o věku sledovaného dítěte obsahuje submodul datového skladu (1 ’), který je propojen s predikčním modulem (2) růstu dětské nohy.
4. Systém predikce podle nároků 1,2 a 3, vyznačující se tím, že model růstu dětské nohy implementovaný v predikčním modulu (2) je průběžně korigován výstupy submodelu (5) genetických vlivů, jehož vstupy jsou zejména parametry délky nohou rodičů dítěte.
5. Systém predikce podle nároků 1,2 a 3, vyznačující se tím, že model růstu dětské nohy implementovaný v predikčním modulu (2) je průběžně korigován výstupy submodelu (6) lokálních vlivů propojeného se submodulem datového skladu (Γ) vstupního modulu (1).
6. Systém predikce podle nároku 1, vyznačující se tím, že dalším vstupem komparativního a inferenčního modulu (3) stanovení prediko váného průběhu růstu délky nohy sledovaného dítěte jsou údaje o délkách nohou rodičů dítěte.