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課題・解決手段

本発明が提供する人工芝試験装置(100)は、人工芝面(102)に接触させるための接触面(137)を有し、かつ、該接触面の経時的な表面温度(714)を測定するための温度センサ(406)を有する試験素子(136)と、該試験素子に取り付けられ、該試験素子に力を印加するためのペデスタル(132)と、該ペデスタルを並進経路(120)に沿って並進移動させるためのキャリッジ(116)と、該キャリッジを支持すると共に、該キャリッジを前記並進経路に沿ってガイドするためのガイド構造(114)と、該ガイド構造に対して前記キャリアを移動させるためのアクチュエータ(121)と、を備える。

概要

背景

人工芝又は人工草は、草に代えて使用される繊維で構成される。人工芝の構造は、人工芝が草に類似する外観を呈するように設計される。典型的に、人工芝は、サッカー、アメリカフットボールラグビーテニスゴルフ等のスポーツを行う地面として、あるいは遊戯場又は運動場のために使用される。また、人工芝は、しばしば造園用としても使用される。

人工芝を使用する利点は、草で構成される運動場又は造園面についての手入れ、例えば、定期的な芝刈り掘り起こし施肥及び散水が不要となることである。散水は、例えば、水の使用についての地域的制約により困難となる場合がある。他の気候帯において、草の再成長や閉じた草皮の再生は、フィールド上でのプレイ及び/運動に基づき、天然草の損傷と対比して遅くなる。人工芝フィールドは、同様な管理及び努力保全のために必要とするものではないが、又は異物洗浄や、定期的なブラッシング等、何らかの保守を必要とする場合がある。これは、遊びや運動によって減退した後の繊維が起立するのを補助するために行われることがある。典型的な使用期間である5〜15年間を通じて、人工芝運動場が、高度の機械的摩耗に耐えることができ、紫外線抵抗することができ、熱的サイクリング又は熱的劣化に耐えることができ、薬剤や各種の環境条件との相互作用に抵抗することができれば有益な場合がある。すなわち、人工芝が、長期の耐用寿命を有し、耐久性があり、その使用期間を通じてプレイ及び表面特性や外観を維持できれば有益である。

人工芝を使用する場合の懸念事項は、アスリートスライディングする場合の皮膚への効果である。アスリートによるスライディングは、意図的な、又は制御された動作である場合があり、各種の競技挙動、例えばスライディングタックルを行うために実行される場合もある。スライディングは、意図せずに、又は偶発的に生じる場合もある。人工芝面は、皮膚に擦傷を負わせることがある。人工芝面と皮膚との間の摩擦は、傷害を生じかねない加熱を惹き起こすことがある。

米国特許出願公開第2006/0130556号明細書は、天然又は人工芝面の静的及び/又は動的摩擦係数を測定するための装置を開示している。ハウジング内に垂直に配置された回転可能なシャフトにより、回転体を接触面に接触させる。測定手段により、接触面と回転体との間の摩擦を測定する。

米国特許出願公開第2004/0149005号明細書は、天然又は人工芝面の静的及び/又は動的摩擦係数を測定するための装置を開示している。この装置は、第1アームが一側でピボット結合されたフレームを備え、第1アームの他側がバーにピボット結合され、バーには、測定すべき表面に接触させ得る表面を有する本体が取り付けられている。ここに、バーには、ピボット点周りに作用するトルク印加する手段が結合され、測定すべき方面に向けて力をバーに印加する負荷手段が設けられ、バーには、バーに生じる力を測定するための手段が更に設けられ、その手段は、第1アームのピボット点と、前記本体を支持することのできる側との間の部位に配置されている。

概要

本発明が提供する人工芝試験装置(100)は、人工芝面(102)に接触させるための接触面(137)を有し、かつ、該接触面の経時的な表面温度(714)を測定するための温度センサ(406)を有する試験素子(136)と、該試験素子に取り付けられ、該試験素子に力を印加するためのペデスタル(132)と、該ペデスタルを並進経路(120)に沿って並進移動させるためのキャリッジ(116)と、該キャリッジを支持すると共に、該キャリッジを前記並進経路に沿ってガイドするためのガイド構造(114)と、該ガイド構造に対して前記キャリアを移動させるためのアクチュエータ(121)と、を備える。

目的

本発明は、独立請求項に記載した人工芝試験装置及び方法を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
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請求項1

人工芝試験装置(100)であって、人工芝面(102)に接触させるための接触面(137)を有し、かつ、該接触面の経時的な表面温度(714)を測定するための温度センサ(406)を有する試験素子(136)と、該試験素子に取り付けられ、該試験素子に力を印加するためのペデスタル(132)と、該ペデスタルを並進経路(120)に沿って並進移動させるためのキャリッジ(116)と、該キャリッジを支持すると共に、該キャリッジを前記並進経路に沿ってガイドするためのガイド構造(114)と、該ガイド構造に対して前記キャリアを移動させるためのアクチュエータ(121)と、を備える、人工芝試験装置。

請求項2

前記温度センサが前記接触面と面一状に取り付けられている、請求項1に記載の人工芝試験装置。

請求項3

前記ペデスタルが、ウェイト受け入れるためのウェイトホルダ(138)を備え、前記ペデスタルは、該ウェイトが発生する力を前記接触面に伝達するように構成されている、請求項1又は2に記載の人工芝試験装置。

請求項4

前記経時的な表面温度を記録するように構成されたコントローラ(144、600)を更に備える、請求項1〜3のいずれか1項に記載の人工芝試験装置。

請求項5

前記コントローラは、前記アクチュエータを制御することにより、前記キャリッジを所定の速度又は位置プロファイルに応じて制御するか、前記アクチュエータを所定の解放速度まで加速するように制御するか、前記キャリッジを前記解放速度に到達した後に自由移動可能とするか、又は、これらの組み合わせを実行するように構成されている、請求項4に記載の人工芝試験装置。

請求項6

前記ペデスタルは、前記キャリッジに対し、移動軸線に沿って自由移動するように構成され、前記キャリッジは、前記ペデスタルを前記キャリッジに対して、前記試験素子が前記人工芝面上に垂下されるようの解放可能に固定された、制御可能な拘束具を更に備え、前記コントローラは、前記キャリッジが所定位置にあるとき、所定の時間に達したとき、および、前記キャリッジが所定の落下速度に到達したとき、のいずれかの条件に応じて、前記制御可能な拘束具を制御して前記ペデスタルを解放するように構成されている、請求項5に記載の人工芝試験装置。

請求項7

前記ペデスタルは、前記制御可能な拘束具の解放後の衝撃を測定するための力センサを更に備える、請求項6に記載の人工芝試験装置。

請求項8

前記コントローラが携帯通信手段(600)を備える、請求項4〜7のいずれか1項に記載の人工芝試験装置。

請求項9

前記コントローラは、前記経時的な表面温度から、最大温度平均温度、加熱量、又はこれらの組み合わせ(716)を計算するように構成されている、請求項4〜8のいずれか1項に記載の人工芝試験装置。

請求項10

前記コントローラは、1組の試験パラメータ(712)を受信するように構成され、前記コントローラは、更に、前記試験パラメータを使用して前記アクチュエータを制御するように構成されている、請求項4〜9のいずれか1項に記載の人工芝試験装置。

請求項11

前記試験パラメータは、前記人工芝の状態を記述するメタデータ(720)を備える、請求項10に記載の人工芝試験装置。

請求項12

前記コントローラは、前記経時的な表面温度、前記試験パラメータ、前記メタデータ、又はこれらの組み合わせを含む試験レポート(724)を生成するように構成されている、請求項4〜11のいずれか1項に記載の人工芝試験装置。

請求項13

前記コントローラは、更に、プライベート鍵又は公開鍵暗号化アルゴリズムを使用して、前記試験レポートのための暗号化署名(726)を生成するように構成されている、請求項12に記載の人工芝試験装置。

請求項14

前記接触面は、プラスチックポリマ、金属、ポリテトラフルオロエチレン又はこれらの組み合わせにより形成されている、請求項1〜13のいずれか1項に記載の人工芝試験装置。

請求項15

前記アクチュエータは、前記キャリッジを少なくとも毎秒1mのピーク速度で移動させるか、前記キャリッジを少なくとも毎秒2mのピーク速度で移動させるか、前記キャリッジを少なくとも毎秒3mのピーク速度で移動させるか、前記キャリッジを少なくとも毎秒4mのピーク速度で移動させるか、前記キャリッジを少なくとも毎秒5mのピーク速度で移動させるか、又は前記キャリッジを少なくとも毎秒6mのピーク速度で移動させるように構成されている、請求項1〜14のいずれか1項に記載の人工芝試験装置。

請求項16

前記表面温度センサ表面熱電対である、請求項1〜15のいずれか1項に記載の人工芝試験装置。

請求項17

前記接触面は、前記接触面をカバーする摩耗試験表面(500)を受け入れるように構成されている、請求項1〜16のいずれか1項に記載の人工芝試験装置。

請求項18

請求項1〜17のいずれか1項に記載の人工芝試験装置を使用して人工芝を試験する方法であって、該方法が、前記人工芝試験装置を、前記接触面が前記並進経路に沿って前記人工芝と接触し得るように配置するステップ(300)、前記コントローラを制御して、前記キャリッジを前記並進経路に沿って移動させるステップ(302)、並びに、前記キャリッジが前記並進経路に沿って移動する際に前記経時的な温度を反復的に読み取るステップ(304)、を備える、方法。

請求項19

前記方法が更に、前記経時的な温度を使用する試験レポート(724)を作成するステップを備え、前記ペデスタル又は前記キャリッジがトランスミッタを備え、前記方法が更に、該トランスミッタを使用して、前記試験レポートを携帯型の通信手段に送信するステップを備える、請求項18に記載の方法。

請求項20

前記方法が更に、前記経時的な表面温度から、最大温度、平均温度、加熱量、又はこれらの組み合わせ(716)を計算するステップを備える、請求項18又は19に記載の方法。

請求項21

前記ペデスタルは前記接触面に対して、少なくとも30kg、少なくとも40kg、少なくとも45kg、少なくとも50kg、少なくとも55kg、少なくとも65kg、少なくとも70kg、少なくとも75kg、少なくとも80kg、又は少なくとも85kgの質量により発生される重量を印加する、請求項18〜20のいずれか1項に記載の方法。

請求項22

前記人工芝試験装置が請求項16に記載した装置であり、前記方法が更に、前記人工芝試験装置を前記人工芝と接触(300)させる前に、前記摩耗試験表面を前記接触面に取り付けるステップと、前記キャリッジが前記並進経路に沿って移動する際に前記経時的な温度を反復的に記録した後、前記摩耗試験表面の摩耗後の三次元画像を、前記三次元イメージングシステムを使用して取得するステップと、摩耗後の三次元画像を少なくとも部分的に使用して、表面摩耗統計値を計算するステップと、を備える、請求項18〜21のいずれか1項に記載の方法。

技術分野

0001

本発明は、人造とも称される人工芝と、人工芝の製造に関する。特に、本発明は、人工芝の摩擦特性試験に関する。

背景技術

0002

人工芝又は人工草は、草に代えて使用される繊維で構成される。人工芝の構造は、人工芝が草に類似する外観を呈するように設計される。典型的に、人工芝は、サッカー、アメリカフットボールラグビーテニスゴルフ等のスポーツを行う地面として、あるいは遊戯場又は運動場のために使用される。また、人工芝は、しばしば造園用としても使用される。

0003

人工芝を使用する利点は、草で構成される運動場又は造園面についての手入れ、例えば、定期的な芝刈り掘り起こし施肥及び散水が不要となることである。散水は、例えば、水の使用についての地域的制約により困難となる場合がある。他の気候帯において、草の再成長や閉じた草皮の再生は、フィールド上でのプレイ及び/運動に基づき、天然草の損傷と対比して遅くなる。人工芝フィールドは、同様な管理及び努力保全のために必要とするものではないが、又は異物洗浄や、定期的なブラッシング等、何らかの保守を必要とする場合がある。これは、遊びや運動によって減退した後の繊維が起立するのを補助するために行われることがある。典型的な使用期間である5〜15年間を通じて、人工芝運動場が、高度の機械的摩耗に耐えることができ、紫外線抵抗することができ、熱的サイクリング又は熱的劣化に耐えることができ、薬剤や各種の環境条件との相互作用に抵抗することができれば有益な場合がある。すなわち、人工芝が、長期の耐用寿命を有し、耐久性があり、その使用期間を通じてプレイ及び表面特性や外観を維持できれば有益である。

0004

人工芝を使用する場合の懸念事項は、アスリートスライディングする場合の皮膚への効果である。アスリートによるスライディングは、意図的な、又は制御された動作である場合があり、各種の競技挙動、例えばスライディングタックルを行うために実行される場合もある。スライディングは、意図せずに、又は偶発的に生じる場合もある。人工芝面は、皮膚に擦傷を負わせることがある。人工芝面と皮膚との間の摩擦は、傷害を生じかねない加熱を惹き起こすことがある。

0005

米国特許出願公開第2006/0130556号明細書は、天然又は人工芝面の静的及び/又は動的摩擦係数を測定するための装置を開示している。ハウジング内に垂直に配置された回転可能なシャフトにより、回転体を接触面に接触させる。測定手段により、接触面と回転体との間の摩擦を測定する。

0006

米国特許出願公開第2004/0149005号明細書は、天然又は人工芝面の静的及び/又は動的摩擦係数を測定するための装置を開示している。この装置は、第1アームが一側でピボット結合されたフレームを備え、第1アームの他側がバーにピボット結合され、バーには、測定すべき表面に接触させ得る表面を有する本体が取り付けられている。ここに、バーには、ピボット点周りに作用するトルク印加する手段が結合され、測定すべき方面に向けて力をバーに印加する負荷手段が設けられ、バーには、バーに生じる力を測定するための手段が更に設けられ、その手段は、第1アームのピボット点と、前記本体を支持することのできる側との間の部位に配置されている。

0007

本発明は、独立請求項に記載した人工芝試験装置及び方法を提供するものである。また、実施形態は、従属請求項に記載されている通りである。

0008

一態様において、本発明は、人工芝試験装置を提供する。この人工芝試験装置は、試験素子を備える。試験素子は、人工芝面に接触させるための接触面を有する。試験素子は、接触面の経時的な表面温度を測定するための温度センサを備える。人工芝試験装置は、試験素子に取り付けられるペデスタルを更に備える。ペデスタルは、試験素子に力を印加するように構成されている。人工芝試験装置は、ペデスタルを並進経路に沿って並進移動させるためのキャリッジを更に備える。本明細書において、「キャリッジ」とは、所定経路(本例では「並進経路」と称される。)に沿って移動する機械的構成要素であって、他の機械的構成要素を支持し、又はガイドするものを包含する。また、キャリッジは、ガイドキャリッジ又はトロリーと称されることもある。

0009

人工芝試験装置は、キャリッジを支持すると共にキャリッジを並進経路に沿ってガイドするためのガイド構造を更に備える。人工芝試験装置は、ガイド構造に対してキャリッジを移動させるためのアクチュエータを更に備える。換言すれば、アクチュエータは、キャリッジを、ガイド構造に対して並進経路に沿って作動させるものである。

0010

この実施形態は有益な場合がある。その理由は、接触面が並進経路に沿って人工芝面を横断しようとする際に、接触面の表面温度を測定するための有効な手段を提供できるからである。これは、各種の人工芝を試験する有効な手段を提供し得るものである。表面温度の測定は、プレイヤーが人工芝面上に落下し、又はスライドする際に受ける障害の程度を予測する上で有益な場合がある。

0011

並進経路の使用は、幾つかの理由から有益な場合がある。先ず、試験素子を人口芝面上で引きずると、試験素子は人工芝の構造を乱すことがある。例えば、人工芝の繊維間に配置されたインフィル変位する場合がある。円形又は重複経路を使用すると、少なくとも一部のインフィルが変位しているために、測定された温度データがエラーとなる場合がある。従って、並進経路は、円形又は重複経路と対比して、より正確な温度及び/又は摩耗測定供与し得るものである。

0012

また、並進経路は、試験素子が引きずられる際に人工芝を加熱することがあるため、円形又は重複経路よりも優れている場合がある。人工芝の温度が高まると、温度及び/又は摩耗測定がエラーとなる場合がある。

0013

他の実施形態において、並進経路は直線経路である。

0014

他の実施形態において、並進経路は湾曲部を有する。

0015

他の実施形態において、並進経路は非円形である。

0016

他の実施形態において、並進経路は非重複型である。

0017

他の実施形態において、試験素子は、キャリッジに対して移動軸線に沿って移動可能である。移動軸線は、試験装置が作動位置にあるときに垂直方向とすることができる。例えば、人工芝試験装置は、ペデスタルは、垂直方向に移動して試験素子を人工芝面に接触させるように使用することができる。

0018

他の実施形態において、人工芝試験装置は、試験すべき人工芝を備える。

0019

他の実施形態において、温度センサは、接触面と面一状に取り付けられる。接触面は平坦部を有することができ、温度センサは、その平坦部と同一レベルとなるように機械的に配置することができる。

0020

他の実施形態において、温度センサは平坦面を有する。一実施例において、この平坦面は、接触面の平坦部と面一状となるように配置される。

0021

他の実施形態において、温度センサ及び接触面は、スライド面を形成する。このスライド面は、接触面が人工芝上に置かれたときにスライドするように構成することができる。センサ及び接触面は、これらが同一レベル又は面一状であるときにスライド面を形成することができ、これにより、接触面及び温度センサの一方が他方とは異なる高さ又はレベルにおいて人工芝と接触することはない。

0022

他の実施形態において、ペデスタルは、ウェイト受け入れるためのウェイトホルダを備える。このペデスタルは、ウェイトが発生する力を接触面に伝達するように構成される。例えば、ペデスタルは、キャリッジに対して移動することにより、ウェイトホルダに置かれたウェイトによる力が接触面に直接的に伝達するように構成することができる。これは、人工芝上に落下し、又はスライディングを行うプレイヤーの重量を現実的にシミュレート可能とする利点を有し得るものである。

0023

他の実施形態において、ウェイトホルダは、標準的なウェイトリフティング用又はフィットネススタジオ用のウェイト又はウェイトプレートを受け入れるように構成される。

0024

他の実施形態において、人工芝試験装置は、ウェイトを備える。

0025

他の実施形態において、ウェイトの複合質量は、少なくとも30kg、少なくとも40kg、少なくとも45kg、少なくとも50kg、少なくとも55kg、少なくとも65kg、少なくとも70kg、少なくとも75kg、少なくとも80kg、又は少なくとも85kgである。

0026

他の実施形態において、ウェイトの複合質量は、45kg以下、60kg以下、75kg以下、90kg以下、105kg以下、又は120kg以下である。これらの最大ウェイトは、互いに排他的でない限り、上述した最小ウェイトと組み合わせることができる。

0027

他の実施形態において、人工芝試験装置は、コントローラを更に備える。

0028

他の実施形態において、コントローラは、経時的な表面温度を記録するように構成される。異なる実施形態において、コントローラは、異なる形態とすることができる。一実施例において、コントローラは、ペデスタル、キャリッジ及び/又はガイド構造内に統合することができる。他の実施形態において、コントローラは、少なくとも一部が携帯型通信装置で構成される。これは、例えば、スマートフォン又はタブレット等の装置で構成することができる。例えば、コントローラは、その一部を、人工芝試験装置の残部との間でワイヤレス通信ネットワーク又は接続を介して通信する装置で構成することができる。

0029

他の実施形態において、コントローラは、アクチュエータを制御するように構成される。

0030

他の実施形態において、コントローラは、アクチュエータを制御することにより、キャリッジを所定の速度又は位置プロファイルに基づいて移動させるように構成される。例えば、アクチュエータは、キャリッジが、時間の関数としての特定の位置及び/又は速度をもって移動するように制御することができる。これは、プレイヤーによる意図的又は偶発的な各種スライディング動作をシミュレートする上で有益な場合がある。

0031

他の実施形態において、コントローラは、アクチュエータを制御して所定の解放速度まで加速させるように構成される。例えば、コントローラは、アクチュエータを使用してキャリッジを可能な限り速やかに特定の解放速度まで加速させるようにプログラムすることができる。

0032

他の実施形態において、コントローラは、アクチュエータを制御して、解放速度に達した後に自由移動するように構成される。例えば、芝生上でスライディングするプレイヤーの効果をシミュレートすることが望まれる場合がある。スライディング期間中にキャリッジを駆動する代わりに、アクチュエータがキャリッジを加速も減速もさせない構成として、スライディングをシミュレートすることも可能である。すると、試験素子の人工芝面との摩擦に基づいてキャリッジ及び試験素子の減速が生じる。幾つかの実施例において、人工芝試験装置は、時間の関数としてのキャリッジの位置を決定するためにセンサを含み、又はアクチュエータからの測定を行うように構成することができる。これは、試験素子のスライディングを解放速度の関数として記録し、場合によっては後で研究可能とするために、メタデータ蓄積し、又は試験結果に含めることができる。

0033

他の実施形態において、ペデスタルは、移動軸線に沿ってキャリッジに対して自由移動するように構成される。例えば、ペデスタルを移動軸線方向に自由移動可能とするために、リニア式又はその他の形式軸受が考えられる。例えば、人工芝試験装置が作動位置にあるときに、移動軸線は略垂直方向に配向することができる。キャリッジは、ペデスタルをキャリッジに対して、試験素子が人工芝面の上方から垂下するように解放可能に固定するように構成した、制御可能な拘束具を更に備える。コントローラは、制御可能な拘束具を以下の条件の何れかに従って制御することにより、ペデスタルを解放する構成とすることができる。すなわち、ペデスタルはキャリッジか所定位置にあるときに解放され、ペデスタルは実験中における所定の時点で解放され、又は、ペデスタルはキャリッジが所定の落下速度に達したときに解放される。この実施形態は有益な場合がある。その理由は、プレイヤーが人工芝面上でのスライディングを開始する際に生じる衝撃力をシミュレートする上で有用であり得るからである。

0034

幾つかの実施例において、人工芝の上方における異なる高さを代表する各種の異なる位置まで移動させることができる。これは、プレイヤーが人工芝面上でのスライディングを開始する際の各種の衝撃力を試験できる点で有用であり得る。

0035

他の実施形態において、ペデスタルは、制御可能な拘束具の解放後における衝撃を測定するための力センサを更に備える。例えば、力センサは、三次元力センサで構成することができる。力センサを備えることは有益な場合がある。その理由は、ペデスタルが試験素子を人工芝面上に落下させる際の衝撃を経験的に決定可能とするからである。測定された衝撃力データは、他のメタデータや、人工芝試験装置を使用しての実験を記述するデータと共に蓄積することができる。衝撃力の測定は有益な場合がある。その理由は、オペレータが試験素子を落下させる高さを調整可能であるため、そしてペデスタルに加えられるウェイトも所望の衝撃力が得られるように調整し得るからである。

0036

他の実施形態において、所定の落下速度は解放速度と同一である。

0037

他の実施形態において、携帯型通信装置は、人工芝試験装置のための制御及び/又は試験プログラムを実行するアプリ又はアプリケーションを有する。一実施例において、これは人工芝試験装置の作動及び機能を制御するために使用することができる。他の実施例において、これは経時的な表面温度の分析を行うために使用することができる。

0038

他の実施形態において、コントローラは、携帯型通信装置を備える。

0039

他の実施形態において、コントローラは、経時的な表面温度から、最大温度平均温度、加熱量又はこれらの組み合わせの何れかを計算するように構成される。この実施形態は有益な場合がある。その理由は、経時的な表面温度から得られる各種の温度統計値が人工芝を評価する上で有用であり得るからである。最大温度及び/又は平均温度は、場合によっては皮膚への傷害程度の正確な予測値となり得る。加熱量は、高い温度が皮膚に加えられる際の温度及び時間に依存する場合がある。

0040

これは、例えば、試験の間に人工芝カーペットの安全性を最適化する上で有用な場合がある。加熱量の概念は、医療分野、特に腫瘍学における温熱療法において、癌細胞治療又は破壊するために使用されるものである。同じ概念が、異なる分野において、人工芝上への落下に由来する高い温度の効果を予測するために適用可能である。加熱量は、標準的な加熱量計算方法の何れかにより、例えば、Vincze, G.外2名による論文「Generalization of the Thermal Dose of Hyperthermia in Oncology(腫瘍学における温熱療法の加熱量の一般化)」、Open Journal of Biophysics、2015年、第5巻第97-114頁、doi: 10.4236/ojbiphy、2015.54009に記載されている方法によって計算することができる。

0041

他の実施形態において、コントローラは、一群試験パラメータを受け入れるように構成される。コントローラは、更に、試験パラメータを使用してアクチュエータを制御するように構成される。試験パラメータは、例えば、アクチュエータをどれだけ速く移動させるべきか、及びアクチュエータを移動させる距離を記述するコマンド又はディテールで構成することができる。試験パラメータは、アクチュエータを制御するためのコマンドによって、又はアクチュエータを制御するためのコマンドに翻訳可能なデータによって構成することができる。

0042

他の実施形態において、試験パラメータは、人工芝の状態を記述するメタデータを備える。これらは、例えば、使用される人工芝繊維の形式や、特定の人工芝の商品名又は商標に関するディテールを含むことができる。プレイヤーが人工芝面に衝撃力を与えると、プレイヤーの皮膚が人工芝といかに反応するかに影響を及ぼすのは繊維だけではない。これは、人工芝カーペットの下側に配置された緩衝材又は充填剤、例えばゴムや砂にも依存する場合がある。また、人工芝が敷設される場合、通常はインフィル材料も使用される。インフィル材料は、ゴム粒子又は砂等の粒状材料で構成することができ、人工芝により現実的で弾性的なフィールを与えるために使用されるものである。人工芝用インフィルの特定の選択は、試験素子が人工芝の表面を横切って引きずられる際の経時的な温度に影響を及ぼすことがある。

0043

他の実施形態において、コントローラは、経時的な表面温度、試験パラメータ、メタデータ及びこれらの組み合わせの何れかを含む試験レポートを作成するように構成される。

0044

他の実施形態において、コントローラは更に、プライベート鍵又は公開鍵アルゴリズムを使用して試験レポートのための署名を生成するように構成される。この実施形態は有益な場合がある。その理由は、試験レポートをテスター又はテストグループにより生成し、後で試験レポートの真正性を検証できるように署名することができる。これは、例えば、試験レポートを試験結果のアーカイブとして使用する場合等において有用な場合がある。これは、試験レポートが特定の人工芝についての試験におけるディリジェンスを証明するような法的状況においても有用であり得る。

0045

プライベート鍵は、例えば、人工芝試験装置の各種要素内に配置することができる。場合により、コントローラは、ポータブル携帯型コンピュータ装置、例えばモバイル電話装置上に配置することができ、また、プライベート鍵を有するコントローラは、ペデスタル、キャリッジ又はガイド構造内に配置することもできる、

0046

他の実施形態において、ガイド構造は、人工芝上にガイド構造を支持するための脚部を備える。

0047

他の実施形態において、脚部は、人工芝を把持するための突部を備える。これらは、例えば、スパイクにより構成することができ、人工芝用として使用されるシューズのスパイクに類似する形状とすることもできる。これは、人工芝試験装置を使用する際、人工芝の所定位置での保持をも補助する利点を有する場合がある。

0048

他の実施形態において、ペデスタルは、垂直軸線に沿って移動するように制限される。

0049

他の実施形態において、接触面は、プラスチックポリマ、金属、ポリテトラフルオロエチレン、及びこれらの組み合わせの何れかで形成される。

0050

他の実施形態において、アクチュエータは、モータ空圧システム及び油圧システムの何れかを備える。

0051

他の実施形態において、アクチュエータは、キャリッジを作動させるためのベルト又はチェーンを備える。

0052

他の実施形態において、アクチュエータは、少なくとも1m/sのピーク速度で移動するように構成される。

0053

他の実施形態において、アクチュエータは、少なくとも2m/sのピーク速度で移動するように構成される。

0054

他の実施形態において、アクチュエータは、少なくとも3m/sのピーク速度で移動するように構成される。

0055

他の実施形態において、アクチュエータは、少なくとも4m/sのピーク速度で移動するように構成される。

0056

他の実施形態において、アクチュエータは、少なくとも5m/sのピーク速度で移動するように構成される。

0057

他の実施形態において、アクチュエータは、少なくとも6m/sのピーク速度で移動するように構成される。

0058

他の実施形態において、表面温度センサは、表面熱電対である。これは有益な場合がある。その理由は、表面熱電対が表面温度の試験のために容易かつ簡単に使用できるからである。

0059

本明細書における「表面熱電対」は、平坦面を組み込んだ熱電対センサを包含する。表面熱電対は、平坦面の温度を測定するものである。この平坦面は、例えば、金属で構成することができる。

0060

他の実施形態において、人工芝試験装置は接触面を有し、この接触面は平坦部を有する。

0061

他の実施形態において、接触面は丸みの付けられたエッジ部を有する。これは、試験素子が、人工芝を絡ませることなく、人工芝を横断して摺動できるために有益な場合がある。

0062

他の実施形態において、接触面は、接触面をカバーする摩耗試験面を受け入れるように構成される。

0063

前述した実施形態において、表面温度は、温度センサを使用して測定する。本実施形態において、試験は若干異なる態様で行われる。本例では、摩耗試験面が接触面に取り付けられる。この試験において、接触面の重量は、使用前後の双方において測定可能である。これは、人物やその他の物体が人工芝を横断して摺動する際に、当該人物又は物体から除去される材料の量を予測するために使用することができる。

0064

他の実施形態において、人工芝試験装置は、摩耗試験面を備える。

0065

他の実施形態において、摩耗試験面は、レザービニールクロスマット又はカバリングに形成されたコラーゲン繊維、及びポリウレタン人工レザーの何れかで構成される。

0066

他の実施形態において、本発明は、先行する請求項の何れか1項に係る装置を使用して人工芝の試験を行う方法を提供する。本方法は、人工芝試験装置を、接触面が並進経路に沿って人工芝と接触するように、又は接触させるべく操作できるように配置するステップを備える。幾つかの実施例において、作動位置にあるときに、試験素子は重力により人工芝と接触させる。この場合において、本方法は、人工芝試験装置を、接触面が並進経路に沿って人工芝と接触するように配置するステップを備える。

0067

他の実施例において、ペデスタルは、キャリッジに対して固定されたペデスタルの垂直位置を保持する、制御可能な拘束具によって制限することができる。この場合、本方法のステップでは、人工芝試験装置を、接触面が並進経路に沿って人工芝の上方から垂下するように配置することができる。

0068

本方法は、アクチュエータを制御してキャリッジを並進経路に沿って移動させるステップを更に備える。

0069

本方法は、キャリッジが並進経路に沿って移動する際の経時的な温度を反復的に記録するステップを更に備える。

0070

他の実施形態において、本方法は、経時的な温度を使用して試験レポートを作成するステップを更に備える。ペデスタル又はキャリッジは、トランスミッタを備える。本方法は、トランスミッタを使用して試験レポートを携帯型通信装置に送信するステップを更に備える。この場合、携帯型通信装置は、例えば、試験レポートを作成するため、又は経時的な温度の分析を行うために使用することができる。

0071

他の実施形態において、本方法は、経時的な表面温度から、最大温度、平均温度、加熱量、及びこれらの組み合わせの何れかを計算するステップを更に備える。

0072

他の実施形態において、人工芝試験装置は、接触面が、接触面をカバーする摩耗試験面を受け入れるように構成された実施形態に係るものである。本方法は、人工芝試験装置を人工芝と接触させる前に、摩耗試験面を接触面に取り付けるステップを更に備える。本方法は、キャリッジが並進経路に沿って移動する際に経時的な温度を反復的に記録した後、三次元イメージングシステムを使用して摩耗試験面の摩耗後における三次元画像を取得するステップを更に備える。

0073

本方法は、少なくとも部分的に摩耗後における三次元画像を使用して表面摩耗統計値を計算するステップを更に備える。この実施形態は有益な場合がある。その理由は、三次元画像を使用して摩耗試験面の変化又は相対変化を計算できるからである。これは、各種統計値の直接的な計算を可能とするものである。

0074

他の実施形態において、本方法は、摩耗試験面を接触面に取り付ける前に、三次元イメージングシステムを使用して摩耗試験面の初期の三次元画像を取得するステップを更に備える。摩耗統計値は、摩耗後における三次元画像と初期の三次元画像とを比較して計算される。この実施形態は有益な場合がある。その理由は、事前及び事後の画像により、表面摩耗及び統計値が一層正確に決定可能となるからである。幾つかの実施例において、摩耗試験面の表面上に参照マークインジケータ、又は受託マークを付することにより、摩耗後における三次元画像と初期の三次元画像とを、より正確に整列可能とすることができる。

0075

他の実施形態において、ペデスタルは、少なくとも30kgの重量を接触面に印加する。

0076

他の実施形態において、ペデスタルは、少なくとも40kgの重量を接触面に印加する。

0077

他の実施形態において、ペデスタルは、少なくとも45kgの重量を接触面に印加する。

0078

他の実施形態において、ペデスタルは、少なくとも50kgの重量を接触面に印加する。

0079

他の実施形態において、ペデスタルは、少なくとも55kgの重量を接触面に印加する。

0080

他の実施形態において、ペデスタルは、少なくとも60kgの重量を接触面に印加する。

0081

他の実施形態において、ペデスタルは、少なくとも65kgの重量を接触面に印加する。

0082

他の実施形態において、ペデスタルは、少なくとも70kgの重量を接触面に印加する。

0083

他の実施形態において、ペデスタルは、少なくとも75kgの重量を接触面に印加する。

0084

他の実施形態において、ペデスタルは、少なくとも85kgの重量を接触面に印加する。

0085

言うまでもなく、上述した本発明の1つ又は複数の実施形態は、互いに排他的でない限りにおいて組み合わせることができる。

0086

業者であれば理解できるように、本発明の態様は、装置、方法又はコンピュータプログラム製品として具体化することができる。すなわち、本発明の態様は、完全にハードウェア的な実施形態、完全にソフトウェア的な実施形態(ファームウェアレジデントソフトウェア、マクロコード等)、あるいは何れも本明細書において一般的に「回路」、「モジュール」又は「システム」と称されるソフトウェア及びハードウェア態様を組み合わせた実施形態として実施することができる。更に、本発明の態様は、コンピュータで実行可能なコードを記録した1つ又は複数のコンピュータ可読媒体として具体化されるコンピュータプログラム製品として実施することができる。

0087

任意に組み合わせた1つ又は複数のコンピュータ可読媒体を使用することができる。コンピュータ可読媒体は、コンピュータ可読信号媒体又はコンピュータ可読ストレージ媒体で構成することができる。本明細書において、「コンピュータ可読ストレージ媒体」とは、プロセッサ又はコンピュータ装置で実行可能なインストラクションを保存し得る有形のストレージ媒体を包含する。コンピュータ可読ストレージ媒体は、コンピュータ可読の非一時的ストレージ媒体と称されることもある。また、コンピュータ可読ストレージ媒体は、有形のコンピュータ可読媒体と称されることもある。幾つかの実施形態において、コンピュータ可読ストレージ媒体は、プロセッサ又はコンピュータ装置でアクセス可能なデータを保存可能とすることもできる。コンピュータ可読ストレージ媒体を非限定的に例示すれば:フロッピーディスク磁気ハードディスクドライブソリッドステートハードディスクフラッシュメモリ、USBサムドライブランダムアクセスメモリ(RAM)、読み出し専用メモリ(ROM)、光ディスク磁気光ディスク、プロセッサのレジスタファイルが挙げられる。光りディスクの例としては、コンパクトディスク(CD)及びデジタル汎用ディスク(DVD)、例えばCD−ROM、CD−RW、CD−R、DVD−ROM、DVD−RW、又はDVD−Rディスクが含まれる。「コンピュータ可読ストレージ媒体」との用語は、ネットワーク又は通信リンクを介してコンピュータによりアクセス可能な各種形式の媒体をも指す。例えば、データはモデム経由で、インターネット経由で、またはローカルエリアネットワーク経由で検索することができる。コンピュータ可読媒体に保存されたコンピュータ実行可能なコードは、任意の適当な媒体を使用して送信可能であり、これには、非限定的な意味合いで、無線有線光ファイバケーブル、RF等、あるいはこれらの適当な組み合わせが含まれる。

0088

コンピュータ可読信号媒体は、コンピュータで実行可能なコードを、例えばベース帯域に、又は搬送波の一部として具体化した伝播データ信号を含むことができる。このような伝播信号は任意の各種形態とすることができ、これには、非限定的な意味合いで、電磁的光学的又はこれらの適当な組み合わせ形態が含まれる。コンピュータ可読信号媒体は、コンピュータ可読ストレージ媒体ではなく、インストラクションを実行するためのシステム、装置又はデバイスにより、又はこれらとの関連でプログラムを通信、伝播又は搬送することのできる任意のコンピュータ可読媒体で構成することができる。

0089

コンピュータメモリ」又は「メモリ」は、コンピュータ可読ストレージ媒体の一例である。コンピュータメモリは、プロセッサに対して直接的にアクセス可能な任意のメモリである。「コンピュータストレージ」又は「ストレージ」は、コンピュータ可読ストレージ媒体の更なる一例である。コンピュータストレージは、任意の揮発性又は不揮発性コンピュータ可読ストレージ媒体で構成することができる。

0090

本明細書において「プロセッサ」は、プログラム、又はマシン可読インストラクション、又はコンピュータ実行可能なコードを実行することのできる電子部品を包含する。「プロセッサ」をソアネルコンピュータ装置は、場合によっては2つ以上のプロセッサ又はプロセッシングコアを含むものと解すべきである。プロセッサは、例えば、マルチコアプロセッサである。プロセッサは、単一のコンピュータシステム内における、あるいは複数のコンピュータシステムの間で分散されたプロセッサの集合を指すこともある。「コンピュータ装置」との用語は、場合によっては、それぞれが1つ又は複数のプロセッサを備えるコンピュータシステムの集合又はネットワークを指すものと解すべきである。コンピュータ実行可能なコードは、同一のコンピュータ装置内における、又は複数のコンピュータシステム間で分散させた複数のプロセッサによって実行することができる。

0091

コンピュータ実行可能なコードは、プロセッサに本発明の一態様を実行させるための、マシン実行可能なインストラクション又はプログラムを備えることができる。本発明の態様のための操作を実行するためのコンピュータ実行可能なコードは、1つ又は複数のプログラム言語の組み合わせで記述することができ、これには、Java(登録商標)、Smalltalk、C++等のオブジェクト指向プログラム言語C言語等の従来の手続型プログラム言語、あるいはマシン実行可能なインストラクションとしてコンパイルされた同様のプログラム言語が含まれる。幾つかの実施例において、コンピュータ実行可能なコードは、高次言語又はプリコンパイル形態で構成し、オンザフライでマシン実行可能なインストラクションに翻訳するインタープリータと組み合わせて使用することができる。

0092

コンピュータで実行可能なコードは、全面的にユーザのコンピュータ上で、又は部分的にユーザのコンピュータ上で、スタンドアローン型ソフトウェアパッケージとして、部分的にユーザのコンピュータ上で、そして部分的に遠隔コンピュータ上で、あるいは全面的に遠隔コンピュータ又はサーバ上で実行することができる。後者のシナリオの場合、遠隔コンピュータは、ローカルエリアネットワーク(LAN)又はワイドエリアネットワークWAN)を含む任意形式のネットワークを介してユーザのコンピュータに接続することができ、また、外部コンピュータに(例えば、インターネットサービスプロバイダを使用するインターネットを介して)接続することもできる。

0093

本発明の態様につき、本発明の実施形態に係る方法、装置(システム)及びコンピュータプログラム製品のフローチャート表示又はブロック線図を参照して記載する。フローチャート、表示及び/又はブロック線図における各ブロック又はブロックの一部は、適用可能である場合にはコンピュータで実行可能なコンピュータプログラム・インストラクションにより実行可能であることが理解される。また、互いに排他的でない場合、異なるフローチャート、表示及び/又はブロック線図におけるブロックを組み合わせ得ることも理解される。これらのコンピュータプログラム・インストラクションを汎用コンピュータ特定用途向けコンピュータ、又はマシンを製造する他のプログラム可能データ処理装置におけるプロセッサに供給することかできる。この場合、コンピュータ又は他のプログラム可能なデータ処理装置におけるプロセッサを介して実行されるインストラクションにより、フローチャート及び/又はブロック線図における1つ又は複数のブロックにおいて特定される機能/行為を実行するための手段を生成することができる。

0094

これらのコンピュータプログラム・インストラクションは、コンピュータ可読媒体に保存することもでき、その媒体は、コンピュータ、他のプログラム可能なデータ処理装置、又はその他の装置に特定の態様で機能するように指示を与えるものである。この場合、コンピュータ可読媒体に保存されたインストラクションによって、フローチャート及び/又はブロック線図における1つ又は複数のブロックにおいて特定される機能/行為を実行する指示を含む製品が製造される。

0095

コンピュータプログラム・インストラクションは、コンピュータ、他のプログラム可能なデータ処理装置、あるいは一連操作ステップをコンピュータ、その他のプログラム可能な装置、又はコンピュータ実行可能なプロセスを製造する他のデバイスにローディングすることができる。この場合、コンピュータ又は他のプログラム可能な装置上で実行されるインストラクションにより、フローチャート及び/又はブロック線図における1つ又は複数のブロックにおいて特定される機能/行為を実行するプロセスが提供される。

図面の簡単な説明

0096

以下、本発明の実施形態につき、もっぱら例示として、図面を参照して詳細に説明する。

0097

人工芝試験装置の側面図である。
図1の人工芝試験装置の上面図である。
図1の人工芝試験装置の作動方法の説明図である。
人工芝カーペットと接触する試験素子の説明図である。
人工芝カーペットと接触する代替的な試験素子の説明図である。
人工芝試験装置の他の実施例の説明図である。
携帯型通信装置の一例の説明図である。
人工芝試験装置の他の実施例の説明図である。
図8の人工芝試験装置の更なる説明図である。
図8の人工芝試験装置の更なる説明図である。
図8の人工芝試験装置の更なる説明図である。
図8の人工芝試験装置の更なる説明図である。
摩耗後における三次元画像の一例を示す説明図である。

実施例

0098

各図において、同様の参照符号を付した構成要素は、均等な構成要素であるか、又は同一機能を奏するものである。先に論じられている構成要素は、機能が均等であれば、後の図面において必ずしも論じられない。

0099

図1は、人工芝試験装置の一例を示す。人工芝試験装置100は、人工芝カーペット102上に配置されている。人工芝カーペット102は、基材104上に配置されている。基材104は、グラウンド106又は地面の上部に位置している。人工芝カーペット102は、例えば、人工芝のタフテッドカーペットで構成することができる。基材104は、その上に人工芝カーペット102が配置される表面を平滑化するために使用される材料で構成することができ、また、少なくとも部分的に弾性を有するゴム粒子等の材料を有することができる。人工芝試験装置100は、フレーム108を備える。フレーム108には、人工芝試験装置100を支持するための脚部110が取り付けられている。脚部110は、任意的な突部112を有するものとして示されている。これらの突部は、人工芝試験装置100を適正位置に保持するのを補助するよう、少なくとも部分的に人工芝カーペット102中に差し込まれている。

0100

図1は人工芝試験装置100の側面図、図2は人工芝試験装置の上面図である。上面図には、キャリッジ116のガイド構造として機能する2つの平行ロッド114が示されている。キャリッジ116は、キャリッジ116を平行ロッド114に沿って移動可能とするリニアベアリング118を収めている。これは、並進経路120を形成するものである。本例における平行ロッド114は、想定可能なガイド構造の単なる一例を示すに過ぎない。ガイド構造は、キャリッジ116を既定の経路120に追従させるための起動又はその他のガイドシステムを使用する等、代替的な構成とすることができる。起動を使用する場合、並進経路は1つ又は複数の湾曲部を有することができる。

0101

人工芝試験装置100は、キャリッジ116をガイド構造114に対して移動させるためのアクチュエータ121を有する。アクチュエータ121は、ベルト124を駆動するために使用されるモータ122を備える。モータ122には、駆動プーリ126が取り付けられている。この場合、被動プーリ128はフレーム108の対向側に配置される。モータ122が回転すると、モータはベルト124を移動させる。ベルト124がキャリッジ116に取り付けられる取り付け点130が設けられている。モータ122が駆動プーリ126を回転させると、ベルト124が移動し、キャリッジ116が並進経路120に沿って移動する。図1及び2に示す例は、アクチュエータを実施するための一例を示すに過ぎない。その他のシステム、例えば、ケーブルドライブ、チェーン又は油圧及び空圧システムの使用も想定可能である。しかしながら、図1及び2に示す例は非常に持ち運びに便利であり、フィールドにおいて使用し得るものである。大型の油圧及び空圧システムを使用すれば、人工芝試験装置100を異なる位置まで移動させるのが困難となりかねない。ベルトドライブを使用すれば、キャリッジ116を並進経路120に沿って双方向に移動させることも可能となる。

0102

人工芝試験装置は、更に、ペデスタル132を有するものとして示されている。ペデスタルは、キャリッジ116を貫通するリニアベアリング134を通して挿入されている。ペデスタル132の底部には、接触面137を有する試験素子136が配置されている。接触面137は、人工芝カーペット102に接触している。キャリッジ116が並進経路120に沿って移動すると、試験素子136は、人工芝カーペット102を横断するように引きずられる。これにより、人工芝カーペット102と接触面137との間に摩擦が生じ、その摩擦は熱を発生させる。図1及び2には示されていないが、接触面137の温度を測定するための温度センサが設けられている。計測電子回路144が図示されており、これは、例えばエレクトロニクスと、温度センサを駆動するための電力を供給するものである。幾つかの実施例において、計測電子回路144は、コントローラ、又はコントローラの一部も含んでいる。ペデスタル132の上部にはウェイト又は質量ホルダ138が設けられている。この場合、ウェイトホルダ138は、スピンドルとして形成されている。スピンドル138は、ウェイト140を受け入れ可能である。本例において、ウェイトは、標準型のウェイトリフティング用ウェイトプレートである。ウェイトホルダ138を使用すれば、ほとんど全てのフィットネスクラブやウェイトリフティングジム見出すことのできる標準型のウェイトを使用して、ペデスタル132が接触面137に印加する力の量を制御可能とすることができる。ウェイトホルダ138上に異なる枚数のウェイトプレート140を配備することにより、試験者は、大きさの異なるアスリートが人工芝カーペット102上で落下し、又は滑走する際のアスリートの体重をシミュレートすることができる。

0103

リニアベアリング134は、ペデスタル132をある方向142に沿って移動させるものである。この場合、方向142は、グラウンド106に対して略垂直である。すなわち、方向142は、人工芝試験装置100が作動位置にあるときに垂直であるものと解することができる。ペデスタル132及びリニアベアリング134をウェイトプレート140と共に使用すれば、人工芝102の位置が不揃いである場合、又は並進経路120の距離に亘って変動する場合でも、人工芝試験装置により、制御された力を接触面137に印加することが可能である。これにより、例えば、長年に亘って設置されており、理想的又は均一とは言い難い人工芝カーペット102の試験が可能となる。

0104

脚部110及び/又はフレーム108は、これらに取り付けられた透明プラスチック等の平坦材料を任意的に有することができ、これは作業者がキャリッジ、ペデスタル、ベルトドライブ124又は試験素子136により負傷するのを防止するシールドとして機能するものである。

0105

図3は、図1及び2に示す人工芝試験装置100の使用方法を示すフローチャートである。先ず、ステップ300において、人工芝試験装置100を、接触面137が並進経路120に沿って人工芝カーペット102と接触するように設置する。次に、ステップ302において、アクチュエータ121によりキャリッジ116を並進経路120に沿って移動させる。最後に、ステップ304において、本方法では、キャリッジ116が並進経路120に沿って移動する際に経時的な温度を反復的に記録する。

0106

図4は、試験素子136の詳細図である。試験素子136は、ペデスタル132に取り付けられたものとして示されている。この特定の実施例において、試験素子136は、ポリテトラフルオロエチレンのブロックを備えている。ポリテトラフルオロエチレンのブロック400は、湾曲エッジ部404が設けられた平坦面402を有する。湾曲エッジ部404は、人工芝カーペット102を横切ってブロックをより容易に引きずり可能とするものである。ブロック400が並進経路120に沿い、人工芝カーペット102に亘って引きずられると、カーペットの繊維が接触面137を磨り減らし、これを加熱する。温度センサ406が、接触面137と面一状に取り付けられている。これは、接触面137の表面温度を測定可能とするものである。この特定の実施例において、温度センサ406は、接触面137と面一状に取り付けられた表面熱電対である。図4は、断面図である。

0107

図5は、試験素子136の更なる一例を示す。図5に示す試験素子136は、摩耗試験面500がポリテトラフルオロエチレンブロック400の表面上に配置されている点を除いて、図4のそれと同一である。これは、例えば多数のファスナ502によって締結することができる。この場合、人工芝試験装置は、人工芝カーペット102の摩耗性を試験するために代用される。摩耗試験面500は試験素子136に施すことができ、この場合には接触面137が摩耗試験面500の外側に配置される。試験素子136が並進経路120に沿って移動すると、人工芝カーペット102が摩耗試験面500の一部を磨り減らし、摩耗させる。摩耗試験面500は、試験素子136に施される前に重量測定し、試験素子136を1回又は複数回だけ並進経路120に沿って移動させた後に改めて重量測定することができる。

0108

図6は、人工芝試験装置100の変形例を示す。本例において、人工芝試験装置は、タブレット、ラップトップ又はスマートフォン等の携帯型通信装置600を更に備える。更に、モータ122及びペデスタル132は、ワイヤレス制御素子602を含むものとして示されている。ワイヤレス制御素子602は、無線通信リンクを介して携帯型通信装置600と通信可能である。無線通信リンクは、例えば、WiFi(登録商標)接続、ブルートゥース(登録商標)、又はその他の無線通信形態とすることができる。携帯型通信装置600は、データを記録するデータロガーとして、及び/又は人工芝試験装置100の作動や機能を制御するために機能させることができる。

0109

図7は、携帯型通信装置600の詳細図である。携帯型通信装置600は、タッチスクリーン700を備え、これはプロセッサ702に接続されている。プロセッサ702は、無線通信システム704及びメモリ706にも接続されている。携帯型通信装置600は、バッテリ708により電力が供給される。

0110

メモリ706は、プロセッサ702を無線通信システム704経由で人工芝試験装置100の残部と通信可能とする、マシン実行可能なインストラクション710を含むものとして図示されている。メモリ706は、更に、モータ122を制御して経時的な表面温度を測定することによって行われるべき試験を記述する試験パラメータ712を含むものとして図示されている。これには、例えば、アスリートによる異なる種類の落下や事故をシミュレートするための、異なる速度プロファイルが含まれる。図示のメモリ706は、試験パラメータ712を使用して行った実験に応じて測定された経時的な温度データ714を更に含む。図示のコンピュータメモリ706は、任意的に温度統計データ716を含む。これには、統計値、例えば経時的な温度データ714から計算された平均値やその他の統計量が含まれる。

0111

図示のコンピュータメモリ706は、更に、経時的な温度データ714から計算された加熱量718を任意的に含む。図示のコンピュータメモリ706は、更に、試験条件を記述するメタデータ720を含む。これは、例えば、パイル又は人工芝カーペットの形式を記述するデータを含むことができ、特定の人工芝カーペット102で使用される基材又はインフィル材料を記述するデータも含むことができる。図示のコンピュータメモリ706は、更に、署名を生成するために使用されるプライベート鍵722を含む。図示のコンピュータメモリ706は、更に、任意的に試験パラメータ、経時的な温度データ、温度統計値、及び/又は加熱量を含むことのできる試験レポート724を含む。コンピュータメモリ706は、更に、プライベート鍵722を使用して生成された試験レポート724の署名726を示す。これは、試験レポート724の真正性を後日に検証するために使用することができる。図示のコンピュータメモリ706は、測定された過去の試験レポート724の試験データベース728を含む。試験データベース728は、試験レポート724及び任意的な署名726を生成した後に携帯型通信装置600が自動的に通信することのできる遠隔サーバ上に配置することもできる。

0112

図8において、力センサ800は、ペデスタル132の境界を超えて延在するものとして示されている。これは、力センサ800の位置を強調するためである。しかしながら、多くの実施形態において、力センサ800は、リニアベアリング134内におけるペデスタル132の自由な移動と干渉しないように配置することができる。

0113

図9は、人工芝試験装置100の更なる実施例を示す。これは、図1、2、6及び7に示した実施例と類似している。これら他の実施例における何れの特徴も、図9に示す実施形態に含めることができる。図9は、制御可能な拘束具900の追加的な特徴を含んでいる、制御可能な拘束具900は、ペデスタル132をキャリッジ116に対して所定位置にロックするために使用される。これは、試験素子136が人工芝102上のある高さ902に保持されるように、ペデスタル132を所定位置に保持するためである。携帯型通信装置600等で構成されるコントローラは、制御可能な拘束具900を、ペデスタル132を落下させて試験素子136により人工芝102に衝撃を与えるように制御可能とする。これは、プレイヤーが人工芝102上でスライディングする際の衝撃をシミュレートするために使用することができる。

0114

図10は、アクチュエータ121が移動してキャリッジ116を加速させた後における図9の人工芝試験装置100を示す。制御可能な拘束具900は復帰移動しており、ペデスタル132は、試験素子136が人工芝102に衝撃を与えるように自由落下を開始する。制御可能な拘束具900は、特定の時間、特定の位置又は特定の速度において拘束を解放するように制御することができる。試験素子136は、方向120及び方向142において、ある速度を有する。

0115

図11は、図9及び10に示したものと同一の人工芝試験装置100を示す。図11において、ペデスタル132及び試験素子136は自由落下を完了しており、人工芝102に衝撃力を与える瞬間にあるものとして示されている。キャリッジ116は、依然として方向120における速度を有する。キャリッジ116は、装置100の左側に若干近接して移動した状態で示されている。力センサが試験素子136又はペデスタル132に組み込まれていれば、試験素子136が人工芝102に衝撃を与える際に衝撃を測定することが可能である。アクチュエータは、幾つかの異なる方法で制御することが可能である。幾つかの実施例において、アクチュエータ121は、キャリッジ116が特定の速度又は一プロファイルに従って移動するように制御することが可能である。他の実施例において、アクチュエータ121は、キャリッジ116が接触面137と人工芝カーペット102との間の摩擦によって停止可能となるように構成することができる。

0116

図12は、図9〜11に示した人工芝試験装置100を示す。本例において、キャリッジ116は、接触面137が人工芝102に衝撃を与えた後に自由移動が許容されたものである。線1200は、接触面137が人工芝102に衝撃を与えた時におけるペデスタル132の位置を示す。この場合、接触面137は、ペデスタル132が1202で表される線の位置で停止するまで、摩擦によりエネルギ消費している。両矢印1204を付した線は、衝撃後にペデスタル132及びキャリッジ116が移動した距離1204を示す。幾つかの実施例において、アクチュエータ121は、距離1204を測定するように構成される。他の実施例において、距離1204を測定可能とする光学的又はその他のセンサを設けることもできる。

0117

図13は、摩耗後における三次元画像1300の一例を示す。図13に示す画像は、三次元カメラを使用して、摩耗試験面が、例えば人工芝試験装置において図1、2、6、及び9〜12に示すように使用された後に、どのように摩り減ったかを表す直接的な測定データとして取得されたものである。各種統計値を使用して、平均粗さ、及び測定された最大粗さの指標を測定又は定量化することができる。

0118

100人工芝試験装置
102人工芝カーペット
104基材
106グラウンド
108フレーム
110 脚部
112 突部
114 平行ロッド(ガイド構造)
116キャリッジ
118リニアベアリング
120並進経路
121アクチュエータ
122モータ
124ベルト
126駆動プーリ
128被動プーリ
130取り付け点
132ペデスタル
134 リニアベアリング
136試験素子
137 接触面
138ウェイトホルダ
140ウェイトプレート
142移動軸線又は垂直方向
144電子計測器
300 接触面を並進経路に沿って人工芝と接触するように試験装置を設置
302 アクチュエータを制御してキャリッジを並進経路に沿って移動させる
304 キャリッジが並進経路に沿って移動する際に温度変化を反復的に記録
400ポリテトラフルオロエチレンのブロック
402平坦面
404湾曲エッジ部
406温度センサ
500摩耗試験面
502ファスナ
600携帯型通信手段
602無線制御素子
700タッチスクリーン
702プロセッサ
704無線通信システム
706メモリ
708バッテリ
710マシン実行可能なインストラクション
712試験パラメータ
714 経時的な温度データ
716 温度統計値
718 加熱量
720メタデータ
722プライベート鍵
724試験レポート
726署名
728試験データベース
800力センサ
900 制御可能な拘束具
902 人工芝上の間隔
1200衝撃位置
1202 停止位置
1204 衝撃後の移動距離
1300摩耗後の三次元画像

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