用于识别踩踏表面的特征以实现例如人造草皮表面的方法和装置

摘要

一种用于从生物医学的观点上识别踩踏表面(S)的特征的装置(“人造运动员”)，所述踩踏表面(S)例如天然草覆盖植被或人造草地面，该装置被设计用于：将一个重物(24)从一个给定高度(h)下落到所述表面(S)上，导致所述重物(24)的下落动能转化为所述表面(S)的变形能，所述变形能能够被所述表面(S)归还给所述重物(24)，使其向上返回/弹回；检测表示所述表面(S)向所述重物(24)归还所述变形能的过程的参数(I到V)中的至少一个，所述参数确定所述表面(S)的踩踏的特征。

权利要求

1.一种识别踩踏表面(S)的特征的方法，所述方法包括以下操作：

-将一个重物(24)从一个给定高度(h)落到所述表面(S)上，导致所述重物(24)的下落动能转化为所述表面(S)的变形能，所述变形能能够被所述表面(S)归还给所述重物(24)，由此所述重物(24)进行下落和反弹运动；以及-检测表示所述表面(S)向所述重物(24)归还所述变形能的过程的参数(I到V)中的至少一个，其特征在于，所述方法包括以下步骤：-在所述下落和反弹运动的过程中传感器(32，30)检测所述重物(24)的位置和施加在所述重物(24)的前面(28)上的力，和-记录表示所述位置和所述力信号的趋势的曲线(A，B)，使用表示所述趋势的所述曲线(A，B)以确定所述表面(S)的踩踏的特征。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述至少一个参数选自一个组，该组的构成如下：-在所述表面(S)向所述重物(24)归还所述变形能的过程的开始时，由所述表面(S)所施加的反作用力的值(I)；

-在所述表面(S)向所述重物(24)归还所述变形能的过程的开始时，所述表面(S)的变形值(II)；

-所述表面(S)向所述重物(24)归还所述变形能的过程的开始与所述重物(24)达到向上返回的最大值的时刻之间的时间间隔(III)，所述向上返回是由所述表面(S)向所述重物(24)本身归还所述变形能而产生的；

-由所述下落所导致的所述重物(24)撞击所述表面(S)的时刻与所述重物(24)达到向上返回的最大值的时刻之间的时间间隔(IV)，所述向上返回是由所述表面(S)向所述重物(24)本身归还所述变形能而产生的；

-作为所述向上返回的结果的所述重物(24)所达到的高度值(V)，所述向上返回是由所述表面(S)向所述重物(24)本身归还所述变形能而产生的。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法包括检测所述返回高度值(V)与所述重物(24)下落的预定高度(h)之间的比率的操作。

4.如前述权利要求中的任何一项所述的方法，其特征在于，所述方法包括显示(200，

300，400，500，600)所述至少一个所测得的参数的操作。

5.如权利要求1至3中的任何一项所述的方法，其特征在于，所述表面(S)是草覆盖植被或草地面。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述草覆盖植被或草地面是天然草覆盖植被。

7.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述草覆盖植被或草地面是人造草地面。

8.一种识别踩踏表面(S)特征的装置，所述装置包括：

-一个构架(12到20)，该构架能够置于要进行特征识别的所述表面(S)上；

-一个所述构架(12到20)所承载的重物(24)，该重物(24)有能力从一个给定高度(h)开始落到所述表面(S)上，由此所述重物(24)进行下落和反弹运动，所述重物(24)有一个前面(28)，该前面(28)基本上是刚性的，而且能够由于所述重物(24)从所述预定高度(h)的下落而撞击所述表面(S)；

-一个动力测定传感器(30)，该动力测定传感器(30)能够检测在所述重物(24)的所述前面(28)与所述表面(S)之间所传递的力，分别产生力信号；和-一个位置传感器(32)，该位置传感器(32)能够检测所述重物(24)所达到的相对于所述构架的垂直位置，并分别产生一个位置信号，其特征在于，所述装置还包括：

控制和处理单元(36)，其用于在所述运动和反弹的过程中记录表示所述力信号和所述位置信号的趋势的曲线(A，B)，使用表示所述趋势的所述曲线(A，B)确定所述表面(S)的踩踏的特征。

9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

一个保持所述重物(24)的元件(26)，该元件(26)能够保持所述重物(24)，并有选择地将所述重物(24)从所述给定高度(h)下落在所述表面(S)上，同时使所述重物(24)的下落动能转化为所述表面(S)的变形能，所述变形能能够被所述表面(S)归还给所述重物(24)；

其中，所述控制和处理单元(36)被连到所述动力测定传感器(30)和所述位置传感器(32)，该控制和处理单元(36)被设计用来从所述力与位置信号开始，检测表示由所述表面(S)向所述重物(24)归还所述变形能的过程的至少一个参数(I到V)，所述至少一个参数识别所述表面(S)的踩踏特征。

10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述控制和处理单元(36)被设计用来检测所述至少一个参数，所述参数选自一个组，该组的构成如下：-在所述表面(S)向所述重物(24)归还所述变形能的过程开始时，由所述表面(S)施加的反作用力的值(I)；

-在所述表面(S)向所述重物(24)归还所述变形能的过程开始时，所述表面(S)的变形值(II)；

-所述表面(S)向所述重物(24)归还所述变形能的过程的开始与所述重物(24)达到向上返回的最大值的时刻之间的时间间隔(III)，所述向上返回是由所述表面(S)向所述重物(24)本身归还所述变形能而产生的；

-由所述下落所导致的所述重物(24)撞击所述表面(S)的时刻与所述重物(24)达到向上返回的最大值的时刻之间的时间间隔(IV)，所述向上返回是由所述表面(S)向所述重物(24)本身归还所述变形能而产生的；

-作为所述向上返回的结果的所述重物(24)所达到的高度值(V)，所述向上返回是由所述表面(S)向所述重物(24)本身归还所述变形能而产生的。

11.如权利要求9或10所述的装置，其特征在于，所述控制和处理单元(36)被设计用来检测所述返回的高度值(V)与所述重物(24)下落的预定高度(h)之间的比率。

12.如权利要求9或10所述的装置，其特征在于，所述装置包括一个用于显示(200，

300，400，500，600)所测得的所述至少一个参数的显示单元(42)。

说明书

用于识别踩踏表面的特征以实现例如人造草皮表面的方法

和装置

技术领域

[0001] 本发明涉及识别踩踏表面特征的技术。

背景技术

[0002] “识别踩踏表面的特征”此处意指从生物医学的观点对这些表面的特征的识别，即，识别在表面受到踩踏的时候表面反应的特征。

[0003] 许多不同的现有技术被设计用来识别踩踏表面的特征，而且其中一些构成特定标准的主题。这些技术已被开发，例如，用于以合理公正的方法来识别表面的踩踏特征，如用人造材料制造的地板。

[0004] 这些已知的技术还能够用来识别被设计用于体育锻炼活动的表面的特征。

[0005] 例如，DIN 18035/7标准拟定具体的规范来对能量KA(德语单词Kraftabbau的缩写)的吸收参数进行测量和计算，这个能量KA可用一种已知的“柏林人造运动员”装置来探测。国际足球联合会(FIFA)所制定的必要条件拟定了足球场地的KA值应在55％到70％之间的范围。

[0006] 上述DIN标准之后，设想可能利用另外的一般被称为“斯图加特人造运动员”的装置来对标准变形参数进行测量和计算。国际足球联合会(FIFA)的必要条件拟定了一个4到8毫米之间的数值范围。

[0007] 进一步地，从2003年10月作为prEN14808发表的欧洲标准草案可以得到关于这个主题的更多的有用信息。

[0008] 上面所考虑的“人造运动员”的操作是基于一个重物(即一个预定重量的物体)，这个重物由一设置在待识别的表面上的基础结构所支撑。该重物从一个给定高度落到所述表面，连在所述结构上的是一个由弹簧所支撑的杯状物，所述重物在下落时撞击这个杯状物。

[0009] 在其它类型的人造运动员中，设想所述重物在其下落的末尾撞击要进行特征识别的表面：不过，在这种情况下，所述重物的前面(或撞击面)带有一个弹簧，在这个弹簧上连有一个用来检测变形的传感装置。

[0010] 在过去的几年间，已经发现这种类型的人造草地面的用途越来越广，如在EP-A-0377 925、US-A-4 337 283、US-A-5 958 527、US-A-5 976 645或EP-A-1 158 099中。

[0011] 上面所引用的最后一个文件中的解决方法能够以高度可靠的方法来复制天然草覆盖植被或草皮的踩踏特征和对机械压力(撞击、不同种类的冲击等)的反应特征。

[0012] 为了充分利用这种可能性，以精确和可靠的方式尽可能客观地识别给定的天然草覆盖植被的特征以及人造草地面(草皮)的特征就显得很重要，这种人造草地面(草皮)是希望能够尽可能按照天然草覆盖植被的特征来进行复制的。天然草覆盖植被的特征以及人造草地面(草皮)的特征的识别都具体地参考了从根本上决定运动员与他们所使用的地板表面之间的相互作用的生物医学参数，如在所述地板上进行体育锻炼时球的反弹特征。

[0013] 不过，在过去几年间所进行的试验表明，对于传统类型，如在本说明书的介绍性部分中所引用的类型的特征识别方法和装置，不能够对表面的特征进行特别精确和可靠的识别，所述表面例如天然的或人造的草覆盖植被。

发明内容

[0014] 本发明的目的是提供一种能够满足上述需要的方法。

[0015] 根据本发明，这个目的是通过具有后面的权利要求中所述特征的方法来实现的。本发明还涉及一种相应的测量装置。

[0016] 在目前的优选实施例中，根据本发明的技术方案基本上特征在于：从一个给定高度落下一个重物到其特征要被识别的表面，导致所述重物落下的动能转化成为所述表面的变形能，该变形能能够被所述表面归还给所述重物。因此，根据本发明的方法，在目前的优选实施例中，设想对表示上述变形能被所述表面归还给所述重量的过程的至少一个参数进行检测。

[0017] 在一种特别优选的方法中，上述参数选自一个组，这个组的构成如下：

[0018] -由所述重物的下落所导致的所述表面在完成所述变形时，由所述表面所施加的反作用力的峰值；因此，换言之，就是指所述表面所使用的将所述变形能归还给所述重物的力的起始值，即所述表面向所述重物归还所述变形能的过程开始时的前述力的值；

[0019] -由所述重物的下落所导致的所述表面变形的最大值；这也是以一种对称的方式，正好是所述表面向所述重物归还所述变形能的过程开始时的变形值；

[0020] -达到由所述重物的落下所导致的变形的最大值的时刻与所述重物达到返回(反弹)的最大值的时刻之间的时间间隔，这种返回(反弹)由所述表面向所述重物本身归还所述变形能而产生；

[0021] -由所述重物的落下所导致的所述重物撞击所述表面的时刻与前述的所述重物达到返回(反弹)的最大值的时刻之间的时间间隔，这种返回(反弹)由所述表面向所述重物本身归还所述变形能而产生；和/或

[0022] -由前述的返回或反弹现象所导致的所述重物所达到的高度值，这种重物的返回或反弹现象由所述表面向所述重物本身归还所述变形能而产生。

[0023] 很明显，以上所列是通过举例的方法而提供的，所以不应在某种意义上被以任何方式理解为是对本发明的限制。不过，总而言之包括在本发明的框架中的以上面所确定的参数的结合和/或处理为基础的方法也是解决方法。

[0024] 本申请人所进行的试验表明，上面所确定的最后一个参数(由前述的返回或反弹现象所导致的所述重物所达到的高度值)对于正确地识别踩踏表面特征来说是特别重要的，如草覆盖植被(不管是天然的还是人造的)。

[0025] 虽然不希望受到这方面的任何明确的理论的限制，但本申请人有理由相信能够用现有技术所实现的显著的进步原则上是因为这样一个事实，即，根据已知的技术的方法是基于落在所述表面上的所述重物的效力来分析所述表面的整个变形过程，而在此所描述的方法将注意力(也)指向了所述变形过程之后所发生的事情，特别是所述表面对已经落下的重物的反应/反作用力。

附图说明

[0026] 现通过完全不受限制的举例方法对本发明进行描述，并参考附图，在这些图中：

[0027] -图1是显示根据本发明的一种测量装置的特征的立面图；

[0028] -图2是示例实现此处所述方法的可能的标准的流程框图；和

[0029] -图3至图5示出了通过此处所描述的方法可以得到的图表。

具体实施方式

[0030] 首先应记住在后面的描述中，是完全通过举例的方式来提及此处所述的方法的可能的利用，这种方法用于识别不管是天然的还是人造的草覆盖植被。不过，本发明可能的利用范围并不限于这个特殊的领域：此处所述的方法用于识别不同类型的踩踏表面的特征也很有好处，如室内体操场的地板、不同类型的比赛的场地(篮球、排球等等)以及可能用于不是设计用来进行体育活动的踩踏表面。

[0031] 在本说明书的余下部分中，将引用一个对表面S的特征识别，因为这个术语是本领域所使用的术语。从严格的意义上来讲，“表面”这个术语本身用来识别非物质的东西的特征，即几何上的和数量上的，也就是实际上没有任何厚度。在本发明的上下文中，术语“表面”是指精确地限定了此处所讨论的表面的实际上的结构或基底(在后面的被广泛引用的实施例中的情况下指天然的或人造的草覆盖植被)。

[0032] 在图1中，参考号10表示能够被用来实现此处所述方法的作为一个整体的装置(或“人造运动员”)。

[0033] 以与已在本说明书的介绍性部分中所提到的其它类型的人造运动员大体上类似的方式，所述仪器10基本包括：

[0034] -一个基底部分包括几个支柱12(如相互成120°角的三个支柱)，被设计用来通过脚14牢固地保持在地面上；优选地，所述脚14配有用于对高度进行微调的元件16；和[0035] -一个中心框架或垂直柱18，被设计成通过调节所述脚14而使所述中心框架或垂直柱18保持在完全垂直的位置。

[0036] 所述垂直柱18有一个或，优选的，多个垂直杆20，在摩擦力低的时候，沿着该垂直杆20能够滑动一个带有重物24的滑动装置22。

[0037] 特别地，所述滑动装置22(及其携带的重物24)被设计成通过安装在所述垂直柱18顶端的一块电磁铁26而停止在一个被抬高的位置上。

[0038] 由所述电磁铁26所保持的所述滑动装置22的位置可以选择地进行调节，以使所述重物24的底面位于一个高度h，该高度h可根据所述表面S进行精确调节(例如，在±5/10毫米的范围内)，所述表面S的踩踏的生物医学特征正是要根据将在下面进行更为详细地描述的特征来确定的。

[0039] 在本说明书下面的部分中，假设所述表面S是由草覆盖植被制成的(不管是天然的还是人造的)。然后假设所述距离h(例如，等于1250/10毫米)将基本根据地面的表面来确定，草叶就在长在这个地面上。

[0040] 为了将所述表面S一般来说是柔顺的(也由于存在纤维状构成)这样的事实纳入所考虑的范围，所述高度h的调节优选通过使所述脚14放在一个板(模板)上来进行，该板(模板)用坚硬材料制成，如金属，并放置在地面上。同样地为了将所述表面S(正如将会在下面更详细地描述的那样，在这样的表面上落下所述重物24会形成一个或大或小的明显压痕)一般来说是柔顺的这样的事实纳入所考虑的范围，一般设想在每次单独的落下所述重物24的试验之后能够重复设定所述高度h。

[0041] 在本说明书的介绍性部分中所提到类型的人造草地板的情况下，所述高度h一般指填充物的顶线，所述填充物分散在模拟草地或草皮的纤维状构成物之间，以使它们保持在直立位置。

[0042] 当然，应该能够理解上面所指的1250/10毫米的高度h仅是用来举例的目的。关于对所述物体24的重量的选择，也类似这样。例如，本申请人就此所进行的试验所采用的物体的重量范围大约是11.5kg。上面的这个值还包括所述滑动装置22的重量。

[0043] 至少由所述滑动装置22和所述重物24所表现出来的组合体的顶部(优选为整个组合体)是用铁磁材料制成的。

[0044] 所述电磁铁26被设计用来保持所述重物24最初处于由图1中的实线所表示的位置。当所述电磁铁26不启动的时候，所述重物24就被放开并迅速地下落(以一种大体上可以视为自由落体的方式)，从所述高度h开始并用前面或撞击面28(即在正常使用情况下，图1中所示的仪器10的底面)撞击要进行特征识别的表面S。

[0045] 因此，就像会在后面的描述中所能更清楚地看到的那样，这种撞击具有至少是部分弹性撞击的特点，因此而会导致所述重物24返回或反弹的现象的发生。

[0046] 本发明的方法的一个重要的特征是所述重物24的所述前面或撞击面28连有一个通常被称作“荷重计”类型的动力测定传感器30。

[0047] 因此，这种传感器是设计用来检测施加在所述重物24的所述前面28上的力。

[0048] 本领域的熟练技术人员将会进一步理解，虽然优选将所述动力测定传感器30布置在组件的前面，但并不是强制性的。所述动力测定传感器30可以安装在离所述前面28非常远的位置，只要在重物24落到(并反弹)所述表面S的现象期间能够保持检测施加在所述前面上的力的强度即可。

[0049] 在现有技术的“人造运动员”中，所述前面带有一个弹簧，在该弹簧上连有一个变形传感器，与此现有技术的“人造运动员”中所发生的情形不同，在此处所述的仪器10的情况中，所述前面基本上是刚性的。

[0050] 所述重物24的所述前面28“基本上刚性的”表面的涵义是因为考虑到这样一个事实，即所述动力测定传感器30通常由变形测量器构成。

[0051] 此处所描述的变形测量器是根据力所导致的变形来检测施加到其上的力，特别是以长度的百分比变化的变形。为了对在本方法中所利用的变形测量器的特性进行一个一般性的表述，参考“应变测量器测量——指南”文件(1到11页)是很有用的，该文件的申请标号是078，申请人是国家仪器公司，时间是1995年12月。

[0052] 与具有上述性质的所述变形测量器的使用有本质上联系的变形是微量变形，因而在此情况下并不会破坏所述重物24的所述撞击面28的本质上的刚性特征：在所述动力测定传感器30安装在离所述前面28非常远的位置的情况下，这尤其适用。

[0053] 连到所述滑动装置22的是一个或多个直线位置变换器(虽然在所述图中不能够明显地看到，但还是用数字32来表示它)，这些变换器被设计用来检测所述垂直柱18的垂直杆20上的滑动装置22所达到的位置(因此也是所携带的重物24所达到的位置)。这一个或多个变换器32因此能够以高精度检测所述重物24的前面或撞击面28与要进行特征识别的表面S的分开距离。

[0054] 所述变换器32由磁致伸缩类型的非接触式直线位置变换器组成是很有好处的。在所述滑动触点没有电接触就避免了这类变换器中的磨损和撕裂问题，保证了实践中的没有限制的持续时间，并在同时保证了所述重物24沿着所述垂直杆20的滑动(落下)运动在实质上类似于自由落体的条件下进行。

[0055] 上述特定类型的变换器32具有良好的线性、可重复性以及抗振动性和抗机械冲击性，在市场上能够买到，由意大利Provaglio d’Iseo(布雷西亚)的Gefran有限公司生产。

[0056] 此处所描述的磁致伸缩变换器能够在各自的输出线34上直接提供作为电压和/或电流的模拟信号，当其通过界面与诸如控制器或测量装置这样的装置连接时，无需对所述信号进行任何电子处理。

[0057] 参考标号36表示一个控制和处理单元，该单元以个人电脑的形式配置是有好处的，它可以在提供一个界面(熟知的类型)的情况下连到所述仪器10并对所述测量数据进行收集和处理。

[0058] 所述单元36通过一条线38控制所述电磁铁26(并因此而可以有选择地控制所述重物24的落下)。同样地，它可以通过一条线40接收所述动力测定传感器30的信号，并因此在输入端接收表示加在所述重物24的前面或撞击面28上的力的信号。

[0059] 每次利用所述仪器10对表面S的特征进行测量优选根据图2中的流程框图来进行。

[0060] 在所述流程框图中，步骤100表示一个起始步骤，在此起始步骤中，通过将所述滑动装置22带到所述的抬高位置以及启动所述电磁铁26来“设定”所述仪器10，以使所述滑动装置22与所携带的重物24能够保持在一个抬高的位置，并且所述重物24的前面28位于与要进行特征识别的表面S的距离为h(可以精确调节，比如对所述脚14进行调节)的位置。

[0061] 在步骤102中，所述控制单元36对所述电磁铁26的去激活进行控制，使所述重物24沿着所述垂直柱18垂直下落，以逐渐达到图1中虚线所示的位置。

[0062] 在下落运动期间和在其后紧接着的步骤中，所述单元36通过一套操作，所述操作作为一个整体由步骤104表示，来记录所述位置传感器或变换器32以及所述动力测定传感器30的输出信号的趋势。

[0063] 在一种优选方法中，此处所描述的检测操作要求所述位置传感器或变换器32以及所述动力测定传感器30的输出信号的取样在大约20kHz的频率时进行。

[0064] 在此方法中，所述单元36能够收集和储存基本上对应于由图3、图4和图5中曲线A和B所分别示出的信号。

[0065] 在此处所描述的图表中，横坐标的刻度是时间刻度，方向是从右到左。换言之，由(右边的)0所表示的点表示所述电磁铁26放开所述滑动装置22的时刻，导致所述重量的下落，而以毫秒测得的时间刻度表示由曲线A和B所表示的现象的演化的时间。

[0066] 所述曲线A表示所述重物24的前面28在每一时刻的垂直位置，这种位置相对于所述表面S所处的平面而测得。

[0067] 在横坐标刻度的0所表示的时刻，对应的高度值等于所述值h。在紧接着所述电磁铁26放开所述滑动装置22之后的时间段，由于所述重物24沿着所述导杆20的垂直下落，故所述高度的值迅速降低。

[0068] 图3到图5中的图表的纵坐标0的值对应于所述重物的前面28确好移动到对应于所述表面S的位置的情况。

[0069] 通过参考图3至图5的全部三个图表(而不考虑对连续步骤中的差异所进行的分析)，就可以注意到所述重物24起初处于其下落运动中，穿入所述表面S，使其变形。

[0070] 穿入运动的继续直到所述曲线的最小点，在图表中用A表示。

[0071] 由此点/时刻开始，所述表面S“归还”所述的变形能，再次向上移动所述重物24的位置，所述重物24向后返回/反弹，直到达到返回/反弹与所述表面S之间的最大距离，然后又向下坠落，再次穿入所述表面S(图3到图5中图表的纵坐标的刻度的负值)并因此导致反弹现象(在图4中曲线A中特别明显)的再次发生，然后这种反弹现象逐渐衰减。

[0072] 出于这种目的，所述重物24通常静止在所述表面S上的位置是其前面28至少稍稍低于所述表面S的原始水平；这个事实总体上来说是应该能够理解的，因为在柔顺的表面S的情况下，所述重物24往往在所述表面S上或多或少形成一种凹的压痕。

[0073] 图表中的曲线B对应于所述动力测定传感器30的输出信号，并因此而具有一个与所述图表A的形式相对应的形式。

[0074] 所述力信号B基本上在所述表面S的最大变形区和其后紧接着的步骤中出现峰值，在这些步骤中，所述表面(即，更准确地来说，其表面由所述表面所限定的地面)将积累的所述变形能归还，将所述重物24向上返回。

[0075] 应能够理解，所述曲线B(在图3到图5的所有三个图表中)有一个与第一返回/反弹所对应的非常明显的第一峰值和其后的越来越不重要的峰值。

[0076] 由于能够立即感觉到，所以也应能够理解，当图3和图5的图表中的曲线B基本上具有三个明显的峰值时，也能够清楚地看到，图4的图表中相同的曲线呈现出至少一个所述力信号的第四峰值。

[0077] 图2的流程框图中的步骤106到112确定了随后的由所述单元36对所述变换器32和30的输出信号所进行(或由个人电脑这样的处理块所进行的处理，该单元连接到这种处理模块)的处理步骤。

[0078] 特别地，在步骤106中，所述单元36检测所述重物24施加在所述表面S上的力，称为I(通常用kgf来表示)，因此而作为所述表面S对所述重物24的反作用力的明显结果。这因此也就是所述力的起始值(最大)，所述表面S用这个力向所述重物24归还所积累的变形能，这种积累的变形能是所述重物24对所述表面S的撞击而产生的。

[0079] 这个值一般显示在一个连到所述单元36的显示屏42上，特别是由200所表示的显示区中(见图3到图5)。

[0080] 所显示的参数是一种生物医学参数，这种生物医学参数没有在本申请提出时有效的任何标准中被提出过，而且这种生物医学参数被认为是在所述表面S上走或跑的运动员所经历的、在每次单独的冲击之后的“归还”。

[0081] 在由108所表示的步骤中，所述单元36确定由A所表示的所述曲线的第一个最小值，用II表示。

[0082] 所述变形值也出现在显示单元42上由300所表示的区域中，它可表示所述表面S由冲击而导致的最大实际变形，这种变形，例如，可以以1/10毫米为单位测量。因此这个值就是起始变形值，所述表面S从这个值开始向所述重物24归还所积累的变形能，这种积累的变形能是所述重物24对所述表面S的撞击而产生的。在这种情况下，生物医学类型的参数同样也没有在本申请提出时有效的任何标准中被提出过。

[0083] 在由110所表示的步骤中，所述单元36确定达到所述最大变形的点(前面提到的用II表示的)与其后紧接着的所述曲线A的最大值，即所述重物24从所述表面S返回或反弹的高度的最大值的时刻，之间的时间间隔(用III表示)的持续时间。

[0084] 通常以1/1000秒为单位所测得的所述返回时间III基本上可以表示所述表面S向所述重物24归还所积累的变形能的过程的持续时间，这种积累的变形能是所述重物24对所述表面S的撞击而产生的。

[0085] 所述返回时间III在所述显示单元42的区域400显示。在这种情况下，生物医学参数同样也没有在本申请提出时有效的任何标准中被提出过，这种生物医学参数与所述表面S的反作用时间成比例。

[0086] 在由112所表示的步骤中，所述单元36然后检测一个返回时间值，该时间值对应于图3到图5的图表中由IV所表示的时间间隔。

[0087] 这是基本上类似于前面所看到的参数III的参数，不同之处在于此处所描述的、被设计在所述显示单元42的区域500显示的时间间隔并不在所述曲线A的最小值II点处开始检测，而是从其零值开始，这个零值在所述重物24撞击所述表面S的时刻达到。

[0088] 这个参数也表示一个过程，所述表面S在此过程中向所述重物24归还所积累的变形能，这种积累的变形能是所述重物24对所述表面S的撞击而产生的，但在此过程中，也包括对变形的起始过程的持续时间的测量。

[0089] 同样在这种情况下，这种以1/1000秒为单位表示的参数也没有在本申请提出时有效的任何标准中被提出过。这种参数同样也与所述地面的反作用时间成比例。

[0090] 最后，在由118所表示的步骤中，所述单元36检测所述曲线A的第一最大纵坐标值(用V表示)与所述用h表示的重物24的下落高度之间的比率。

[0091] 同样在这种情况下，这个参数也表示一个过程，所述表面S在此过程中向所述重物24归还所积累的变形能，这种积累的变形能是所述重物24对所述表面S的撞击而产生的。而且，这种生物医学参数同样也没有在本申请提出时有效的任何标准中被提出过。

[0092] 本发明的申请人的经验表明这是一个特别重要的参数。此处所描述的参数通常设计为以百分比的形式显示在所述显示单元42的区域600，该参数与所述运动员在每次单独的撞击之后所经受的能量返回成比例。

[0093] 实际上，我们应能够理解所述重物24的向上坠落运动(以及其后的返回/反弹逐渐衰减)基本上是基于一个机制，这个机制是势能向动能的双向转化，反之亦然。

[0094] 特别地，在所述重物24的起始坠落运动期间，其开始所具有的势能(与所述高度h有关)被转化为动能，该动能在所述重物24的前面28撞击所述表面S的时刻达到最大值。

[0095] 在其后紧接着的时刻，所述动能以所述表面S所吸收和积累为变形能的功的形式被传递到所述表面S(或者，更确切地说，传递到地板上，所述表面S构成该地板的一部分)。

[0096] 然后所述表面S向所述重物24归还所述积累的变形能，将其向上弹起，向所述重物24传递一个动能，该动能使得所述重物24再次向上返回/反弹。所述向上返回运动包括一个动能向势能的(再次)转化，该势能达到一个对应于图3到图5的图表中用V表示的纵坐标值的新的峰值(最大值)。

[0097] 当然，在下落/向上返回的连续现象中，上述机制(以衰减度逐渐增大的方式)被重复。

[0098] 正如前面所提到的那样，而且同样也不希望受到这方面的任何明确的理论的限制，本发明的申请人有理由相信现有技术中所已知的踩踏表面的特征识别技术的大部分目的在于从原理上探索重物落在一个要进行特征识别的表面的空间-时间规律，而没有重视对机制的识别，通过所述机制，在所述表面中所积累的变形能又重新传递给所述重物而使其向上返回，这种机制在所有的具体方式中都会发生，而且首先在所述表面S表现出粘弹特征的情况下发生。

[0099] 图2的流程框图中用114和116表示的步骤以及前述的检测与显示操作最终表明，检测和显示所述KA值以及在本说明书的介绍性部分中所引用的标准变形的值是可能的。从此处所描述的设备/仪器10所配备的传感器所提供的信号就能够推导出所述这些参数，目的在于在所述显示单元42的区域700和800分别显示(在步骤118中已举例)这些额外的参数。

[0100] 我们现在再转回到图3至图5的图表中的比较性检验，就会注意到图3中的图表涉及一种普遍使用的足球场的天然草覆盖植被。

[0101] 而图4中的图表涉及一种用合成草制造的人造合成地板，这种人造草用EPDM橡胶粒和沙粒填充。

[0102] 最后，图5中的图表涉及一种由本发明的申请人根据EP-A-1 158 099的方法而制造的合成草地面。

[0103] 对图3和图5中的图表(以及出现在所述区域200到600的值的读数)所做的比较以一种客观和可测量的方式表明了运动员所重复经历的现象，这些运动员已对此处所描述的两种类型的覆盖物有了体验并能够对它们做出比较。特别是可以注意到在两种情况下，所述曲线A和曲线B是怎样展现这些特征在实质上的相似之处的，这两种情况均与绝对值和时间趋势有关。

[0104] 相反，我们能够很快地理解图4(关于一种用橡胶粒和沙粒填充的合成草地板/草皮)中的曲线A和曲线B展示出一种完全不同的形式，这种形式具有能量返回值非常高的特点。

[0105] 特别地，我们可以注意到，对于图3和图5的图表来说，在区域600中所显示的值分别是9.399％和7.237％，而在图4中，同样的值是25.39％，大约是那些值的三倍。这个值与非常高的能量返回值相对应，这个非常高的能量返回值表明合成草地面显示了显著的弹性特点，这对运动员是有害的，而且会导致体育运动中使用的球的非常不自然的反弹现象的产生。

[0106] 我们可以很快地注意到在图3和图4中的草覆盖物的情况下(天然的和合成的)，所检测到的KA值几乎相等(52.96％和52.92％)，而在现实中，此处所描述的这两种草覆盖物却有着完全不同的运行状态特点。对于在由800表示的区域中所显示的那些数值，在合理的范围内适用相同的考虑。

[0107] 当然，即便是在本发明的优选实施例中，也有对在所述区域200、300、400、500和600中所示的所有参数进行检测和显示的设想，此处所述的方法适于通过对所述参数的限制更为严格的组别进行检测来实现。

[0108] 本申请人所进行的试验表明，通过对与进行试验的所述表面S归还所述变形能有关的所述参数中的即便是一个进行检测，也能够对表面S进行良好的特征识别。

[0109] 在所述的这些参数中，所述能量返回参数(由所述步骤112产生并在所述显示单元的区域600中显示)被认为将会是特别引人关注的也是特别重要的，特别是对那些希望获得人造草地面(草皮)的应用来说，在这些人造草地面(草皮)中可以以最可靠的方式复制已知的天然草覆盖物的特性。

[0110] 人们熟知天然草覆盖物能够表现出由使用它们的运动员所感受到的不同的生物特性，同时也表现在相互之间非常接近的足球场的情况中。在相同的体育设施和/或在相同的基地中的不同足球场地之间，运动员能够指出他们所特别喜爱的场地。

[0111] 此处所描述的方法因此能够以客观和精确的方式为这样的球场“拍照”，并能够以最可靠和可能的方式复制在合成和人工地面中，也可能利用相互作用类型的控制行动来验证所获得的合成地面的特性与所希望获得的特性之间的一致性。这也适用于地板随着时间而可能发生的演化。

[0112] 当然，在对本发明的原理没有偏见的前提下，所述结构和实施例的细节与此处所描述的和图示的内容相比可以有范围宽广的变化，只要这些变化并不背离所附的权利要求中所限定的本发明的范围。