-
Zugehörige Anmeldungen:
-
Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der früher eingereichten, noch anhängigen US-Patentanmeldung Nr. 12/554684, eingereicht am 04.09.2009, deren Gesamtoffenbarungsinhalt hiermit durch Rückbeziehung inkorporiert wird.
-
Hintergrund
-
Ausführungsformen der Erfindung beziehen sich auf Wandsensoren oder Wandscanner. Solche Wandsensoren haben die Fähigkeit, beispielsweise hölzerne oder metallische Bolzen zu detektieren, die hinter einer Wandoberfläche verborgen sind. In einigen Fällen umfassen Wandsensoren einen oder mehrere Plattensensoren oder Hochfrequenztransmitter, um zu ermitteln, ob hinter einer Oberfläche ein Objekt verborgen ist. Wandsensoren weisen auch eine Anzeigevorrichtung oder mehrere Anzeigevorrichtungen zum Alarmieren eines Anwenders bezüglich der Anwesenheit eines Objekts auf, das hinter einer Oberfläche verborgen ist. Die Anzeigevorrichtungen können visuelle Anzeigen wie lichtemittierende Dioden („LEDs”), hörbare Anzeigen wie einen kleinen Lautsprecher, oder eine Kombination davon umfassen.
-
Zusammenfassung
-
Ausführungsformen der Erfindung betreffen einen Wandsensor oder Wandscanner, der in der Lage ist, in einer einzigen, in der Hand zu haltenden Vorrichtung eine Vielzahl von Wandscan-Technologien sowie ein Display mit hoher Auflösung bereitzustellen. Solche Ausführungsformen umfassen einen Wandscanner, der ergonomisch gestaltet ist, um einen Angriffsbereich bereitzustellen, der komfortabel und leicht zu ergreifen ist, ferner eine Steuersektion, die mit einer einzelnen Hand zugänglich ist, während diese Hand den Handgriffsbereich ergriffen hat, und auch ein Display, welches durch die Hand eines Anwenders während des normalen Betriebs des Wandscanners nicht abgedeckt wird.
-
In einer Ausführungsform sieht der Erfindung einen Wandscanner vor, der aufweist: ein Gehäuse, eine Vielzahl an Sensoren, ein Display, eine Steuersektion, und eine Vielzahl an Rädern. Das Gehäuse umfasst einen Handgriffsbereich und einen Körperbereich. Der Handgriffsbereich ist ausgebildet zum Aufnehmen einer Hochspannungs-Batteriepackung, die herausnehmbar und wiederaufladbar ist, wie eine Lithium-Ionen-Batteriepackung („Li-Ion”) (z. B. eine 12 Volt Li-Ion-Batteriepackung). Der Körperbereich des Gehäuses umschließt eine Vielzahl von Sensoren, wie z. B., kapazitive Plattensensoren zum Ertasten der Anwesenheit eines Bolzens hinter einer Oberfläche, einen D-Spulen-Sensor zum Identifizieren der Anwesenheit von Metall hinter der Oberfläche, und einen kontaktfreien Spannungssensor zum Detektieren der Anwesenheit von aktiven Kabeln oder Drähten hinter der Oberfläche, welche Wechselströme leiten. Das Display ist, beispielsweise, eine negative LCD („NLCD”), und zum Darstellen einer Vielzahl Statusanzeigen konfiguriert, die zu der Operation des Wandscanners Bezug haben. Beispielsweise kann das Display unter anderen Dingen den Betriebsmodus des Wandscanners, die Stelle eines Objekts hinter der Oberfläche in Echtzeit, die Tiefe eines Objekts hinter der Oberfläche, und auch anzeigen, ob ein Objekt hinter der Oberfläche eisenhaltig oder nicht-eisenhaltig ist. Die Steuersektion umfasst eine Vielzahl Betätigungsvorrichtungen zum Steuern der Funktionen und Operationen des Wandscanners, wie beispielsweise des Scanning-Modus. Die Vielzahl Räder ermöglicht es, den Wandscanner entlang der Oberfläche linear abzurollen.
-
In einer Ausführungsform schlägt die Erfindung einen Wandscanner zum Detektieren von Objekten hinter einer Oberfläche vor. Der Wandscanner umfasst ein Gehäuse mit einem Körperbereich und einem Handgriffsbereich, einem ersten Sensor, einem zweiten Sensor, und einem kontaktfreien Spannungssensor. Der Handgriffsbereich bildet eine erste Achse und weist eine erste Vertiefung auf. Die erste Vertiefung ist benutzbar zum Aufnehmen einer herausnehmbaren Batteriepackung entlang der ersten Achse. Der erste Sensor ist ein erster Sensortyp und detektiert ein erstes Objekt eines ersten Objekttyps hinter der Oberfläche. Der zweite Sensor ist ein zweiter Sensortyp und detektiert ein zweites Objekt eines zweiten Objekttyps hinter der Oberfläche. Der erste Sensortyp ist verschieden von dem zweiten Sensortyp, und der erste Objekttyp ist verschieden von dem zweiten Objekttyp. Der kontaktfreie Spannungssensor ist betreibbar zum Detektieren eines Mediums, das hinter der Oberfläche Wechselstrom führt, und das Display ist konfiguriert zum Anzeigen einer Vielzahl von Anzeigen für einen Anwender. Die Anzeigen umfassen zumindest eine Anzeige zu einer Tiefe des zweiten Objekts hinter der Oberfläche und eine grafische Darstellung der Stelle des ersten Objekts hinter der Oberfläche.
-
Andere Aspekte der Erfindung erschließen sich unter Beiziehen der detaillierten Beschreibung und der beigefügten Zeichnungen.
-
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
-
1 ist eine Perspektivansicht eines Wandscanners gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
-
2 ist eine Draufsicht auf den Wandscanner von 1.
-
3 ist eine Vorderansicht des Wandscanners von 1.
-
4 ist eine Seitenansicht des Wandscanners von 1.
-
5 ist eine Explosionsansicht des Wandscanners von 1.
-
6 ist eine Explosionsansicht eines unteren Bereichs des Wandscanners von 1.
-
7 ist eine Explosionsansicht eines Seitenbereichs des Wandscanners von 1.
-
8 ist eine Explosionsansicht einer Steuersektion und eines Displays entsprechend einer Ausführungsform der Erfindung.
-
9 ist eine Perspektivansicht einer Batteriepackung.
-
10 ist eine Explosionsansicht der Batteriepackung von 9.
-
11 ist eine Draufsicht der Batteriepackung von 9.
-
12 ist ein Blockdiagramm eines Wandscanners entsprechend einer Ausführungsform der Erfindung.
-
13 verdeutlicht eine Steuersektion eines Wandscanners entsprechend einer Ausführungsform der Erfindung.
-
14 illustriert mehrere Darstellungen auf einen Displayschirm eines Wandscanners entsprechend einer Ausführungsform der Erfindung.
-
15 illustriert mehrere Darstellungen auf einem Displayschirm eines Wandscanners in einem Bolzenscan-Modus entsprechend einer Ausführungsform der Erfindung.
-
16 illustriert mehrere Darstellungen auf einem Displayschirm eines Wandscanners in einem Metall-Scan-Modus entsprechend einer Ausführungsform der Erfindung.
-
17 illustriert einen Steuerprozess für einen Wandscanner entsprechend einer Ausführungsform der Erfindung.
-
Detaillierte Beschreibung
-
Ehe irgendwelche Ausführungsformen der Erfindung im Detail erklärt werden, ist anzumerken, dass die Erfindung in ihrer Anwendbarkeit nicht auf die Details der Ausbildung und der Anordnung von Komponenten beschränkt sein soll, wie sie in der nachfolgenden Beschreibung erläutert oder in den beigefügten Zeichnungen dargestellt sind. Die Erfindung umfasst auch andere Ausführungsformen und lässt sich auf unterschiedliche Weise praktizieren oder ausführen.
-
Nachfolgend beschreiben unterschiedliche Ausführungsformen einen Wandscanner, der es ermöglicht, unterschiedliche Objekte zu detektieren, die hinter verschiedenen Oberflächen verborgen sind. Der Wandscanner umfasst ein Gehäuse, mehrere Sensoren, ein Display, eine Steuersektion, und mehrere Räder. Das Gehäuse weist einen Handgriffsbereich und einen Körperbereich auf. Der Handgriffsbereich enthält eine Vertiefung, die ausgebildet ist, um dort eine wiederaufladbare Hochspannungs-Batteriepackung herausnehmbar unterzubringen.
-
Dadurch, dass der Wandscanner die Betriebsspannung von der wiederaufladbaren Hochspannungs-Batteriepackung erhält, die herausnehmbar vorgesehen ist, ist der Wandscanner in der Lage, eine Vielzahl zusätzlicher Merkmale und Funktionen zu inkludieren, die erhöhte Leistung erfordern. Beispielsweise kann der Wandscanner ein LED-Blitzlicht mit hoher Intensität aufweisen, eine hinterleuchtete Steuersektion oder hinterleuchtete Aktuatoren, ein LCD mit hoher Auflösung, ein Farb-LCD, und/oder ein zusätzliches oder entferntes Display. Auf konventionelle Weise mit Leistung versorgte Wandscanner (z. B. durch Alkaline-Batterien gespeiste Wandscanner) wären in der Lage, zum Antreiben solcher zusätzlichen Merkmale die erforderliche Spannung oder den Strom bereitzustellen, oder die Betriebsstandzeit (d. h. die Zeitdauer, während welcher die Batterien den Wandscanner ordnungsgemäß mit Leistung versorgen können, ehe die Batterie ausgetauscht oder wieder aufgeladen werden müssen) der Alkaline-Batterien würde dadurch unzweckmäßig verkürzt. Im Gegensatz dazu ist die wiederaufladbare und herausnehmbare Hochspannungs-Batteriepackung in dem Wandscanner entsprechend den Ausführungsformen der Erfindung in der Lage, sowohl die zusätzlichen Merkmale des Wandscanners als auch die beschriebenen Detektions- und Display-Merkmale mit genügend Leistung zu versorgen, wobei die Batteriepackung eine Betriebsstandzeit ermöglicht, die vergleichbar ist mit der oder länger ist als die eines konventionellen Wandscanners, der diese zusätzlichen Merkmale nicht aufweist.
-
Die 1 bis 4 illustrieren einen Wandscanner 5 und ein Gehäuse 10 entsprechend einer Ausführungsform der Erfindung. Ein Handgriffsbereich 15 des Wandscanner-Gehäuses 10 weist eine Batteriepackung-Vertiefung 20 (siehe 5) auf, die zum Aufnehmen einer herausnehmbaren und wiederaufladbaren Hochspannungs-Batteriepackung 25 ausgebildet ist. Die Batteriepackungs-Vertiefung 20 enthält mehrere Anschlusskontakte (in 7 bei 145 gezeigt), um die Batteriepackung 25 mit dem Wandscanner 5 elektrisch zu verbinden. Zusätzlich weist der Handgriffsbereich 15 eine Vielzahl vertiefter Greifsektionen 35 auf, die einem Anwender zusätzliche Griffsicherheit vermitteln.
-
Der Handgriffsbereich 15 und die Batteriepackung 25 definieren eine erste Achse 41 des Wandscanners 5. Der Handgriffsbereich 15 ist mit einem Körperbereich 40 des Wandscanners 5 gekoppelt und erstreckt sich von diesem weg, so dass eine Vertiefung 45 zwischen dem Körperbereich 40 und dem Handgriffsbereich 15 gebildet wird. Die Erstreckung des Handgriffsbereichs 15 ausgehend von dem Körperbereich 14 ist so gewählt, dass der Wandscanner 5 die Batteriepackung 25 aufzunehmen vermag. In einigen Ausführungsformen wird die Vertiefung 45 zwischen dem Handgriffsbereich 15 und dem Körperbereich 40 durch erste und zweite Verbindungsabschnitte 50 und 55 geschlossen. In anderen Ausführungsformen ist die Vertiefung 45 offen und enthält sie nur einen einzelnen Verbindungsabschnitt. Die Vertiefung 45 definiert einen Raum, in welchen die Finger eines Anwenders untergebracht werden, während der Anwender den Wandscanner 5 ergriffen hat und hält.
-
Der Handgriffsbereich 15 erstreckt sich annähernd über die Hälfte der Länge des Gehäuses 10 und ist annähernd parallel zu dem Körperbereich 40 und zu einem Display 60. In einer Ausführungsform ist die erste Achse 41 parallel zu einer zweiten Achse 43, welche sich durch ein Zentrum des Körperbereichs 40 erstreckt. In anderen Ausführungsformen ist hingegen die erste Achse 41 zu der zweiten Achse 43 nicht parallel, sondern schneidet die erste Achse 41 die zweite Achse 43 an einem Punkt, der sich mit einem Abstand d weg von dem Wandscanner 5 befindet. Das Display 60 ist an dem Körperbereich 40 so positioniert, dass das Display 60 durch die Hand eines Anwenders nicht blockiert wird, wenn die Hand den Wandscanner 5 ergriffen hat. Eine Steuersektion 65 ist an dem ersten Verbindungsabschnitt 50 zwischen dem Körperbereich 40 und dem Handgriffsbereich 15 des Wandscanners 5 vorgesehen. Die Steuersektion 65 ist in Bezug auf den Körperbereich 40 des Gehäuses 10 so mit einem schrägen Winkel positioniert, dass die Knöpfe oder Schalter (nachstehend erläutert) innerhalb der Steuersektion 65 durch den Anwender mit der Hand aktivierbar sind, mit welcher der Anwender auch den Wandscanner 5 ergriffen hat. In einigen Ausführungsformen umfasst der Wandscanner 5 auch eine oder mehrere LEDs, um den Anwender eine Anzeige zum Status des Wandscanners 5 oder der Batteriepackung 25, oder für beide zu liefern. Vorgesehene Räder 70 sind mit dem Gehäuse 10 drehbar gekoppelt, um eine rollende Bewegung des Wandscanners 5 entlang einer Oberfläche zu ermöglichen. In der illustrierten Ausführungsform sind die Räder 70 Leerlaufräder. Die Räder 70 könnten alternativ auch angetriebene Räder sein, deren Antrieb von der Batteriepackung 25 mit Leistung versorgt werden.
-
5 zeigt eine Explosionsansicht des in den 1 bis 4 gezeigten Wandscanners 5. Der Wandscanner 5 umfasst eine Basisgehäuseeinrichtung 100, linke und rechte Gehäuseeinrichtungen 105 und 110, eine Paneeleinrichtung 115, und die Batteriepackung 25. Eine Explosionsansicht der Basisgehäuseeinrichtung 100 wird in 6 gezeigt. Die Basisgehäuseeinrichtung 100 inkludiert eine gedruckte Leiterplatten-Haupteinrichtung („PCB”) 120, eine Sensorplatte 125, welche zum Detektieren von Bolzen Plattensensoren inkludiert, einen D-Spulen-Sensor 130 zum Detektieren von Metall, eine Basis 135, und die Räder 70. Eine Explosionsansicht der rechten Gehäuseeinrichtung 105 ist in 7 gezeigt. Die linke Gehäuseeinrichtung 110 ist der rechten Gehäuseeinrichtung 105 ähnlich und wird deshalb im Detail nicht erläutert. Die rechte Gehäuseeinrichtung 105 inkludiert Kontaktplattenanschlüsse 145, einen Batteriekontakt PCB 150, eine rechte Hälfte eines Gehäuses 155, eine Indikatorlinse 160, und eine LED 165. Eine Explosionsansicht der Paneeleinrichtung 115 ist in 8 gezeigt. Die Paneeleinrichtung 115 inkludiert ein Tastenkissen 170, einen Tastenhalter 175, eine Gummitaste 180, eine Lichtführung 185, eine Tasten-PCB 190, ein Tastenpaneel 195, eine LCD-Linse 200, und eine LCD-Einrichtung 205.
-
Die 9, 10 und 11 illustrieren die zur Verwendung mit dem Wandscanner 5 bestimmte Batteriepackung 25. In der gezeigten Ausführungsform inkludiert die Batteriepackung 25 Batteriezellen, die eine auf Lithium basierende Chemie enthalten, so dass die Batteriepackung 25 um mehr als 65% leichter und 50% kleiner ist als eine äquivalente Nickel-Cadmium („NiCd”)-Batteriepackung. Diese Lithium-Ionen-Batteriepackung 25 ermöglicht auch eine längere Betriebslaufzeit für den Wandscanner 5 und eine längere Lebensdauer (z. B. eine höhere Anzahl Wiederaufladungszyklen) als andere Batteriepackungen, die nicht auf Lithium basieren.
-
Die illustrierte Batteriepackung 25 umfasst ein Gehäuse 300, ein äußeres Gehäuse 305, das mit dem Gehäuse 300 gekoppelt ist, und mehrere Batteriezellen 310 (in 10 gezeigt), die im Inneren des Gehäuses 300 positioniert sind. Das Gehäuse 300 ist so dimensioniert und geformt, dass es in die Vertiefung 20 in dem Wandscanner 5 so passt, dass bei eingesetztem Gehäuse 300 die Batteriepackung 25 elektrisch mit dem Wandscanner 5 verbunden wird. Das Gehäuse 300 umfasst eine Endkappe 315, welche dazu dient, die Batteriezellen 310 im Inneren des Gehäuses 300 zumindest weitestgehend zu umschließen. Die illustrierte Endkappe 315 umfasst zwei Leistungsanschlüsse 320, die konfiguriert sind zum Zusammenpassen mit korrespondierenden Leistungsanschlüssen 145 des Wandscanners 5. In anderen Ausführungsformen könnte die Endkappe 315 Anschlüsse aufweisen, die sich von der Batteriepackung 25 weg erstrecken, und konfiguriert sind, in Aufnahmen aufgenommen zu werden, die durch den Wandscanner 5 abgestützt werden. Die Endkappe 315 weist auch Abtast- oder Kommunikations-Anschlüsse 325 auf (in 11 gezeigt), die passend zu korrespondierenden Anschlüssen des Wandscanners 5 konfiguriert sind. Die Anschlüsse 325 sind mit einem Batterieschaltkreis (nicht gezeigt) gekoppelt. Der Batterieschaltkreis kann konfiguriert sein, um unterschiedliche Aspekte der Batteriepackung 25 zu überwachen, wie z. B. die Packungstemperatur, den Ladungszustand der Packung und/oder der Zellen, etc., und kann auch konfiguriert sein, Informationen und/oder Kommandos zu und/oder von dem Wandscanner 5 zu senden oder/und zu empfangen.
-
In einer Ausführungsform operiert der Batterieschaltkreis so, wie dies in
US 7,157,882 A illustriert und beschrieben wird. Dieses Patent hat den Titel „Verfahren und System zum Schützen einer Batterie unter Anwendung eines wahlweise betätigten Schalters”, und wurde am 02.012007 herausgegeben. Der Gesamtoffenbarungsinhalt dieses Patents wird hiermit durch Rückbeziehung inkorporiert. In einer anderen Ausführungsform operiert der Batterieschaltkreis so, wie dies in
US 2006/0091858 A illustriert und beschrieben wird, welche Patentpublikation den Titel trägt „Verfahren und System zum Schutz einer Batterie”, und die am 24.05.2005 eingereicht wurde, und deren Gesamtoffenbarungsgehalt hiermit durch Rückbeziehung inkorporiert wird.
-
Das Gehäuse 300 und die Leistungsanschlüsse 320 umfassen und decken die Anschlüsse 145 des Wandscanners 5 zumindest substanziell ab, sobald die Batteriepackung 25 in der Vertiefung 20 positioniert ist. Das heißt, die Batteriepackung 25 fungiert als eine Abdeckung für die Vertiefung 20 und die Anschlüsse 145 des Wandscanners 5. Sobald die Batteriepackung einmal von dem Wandscanner 5 gelöst ist und das Gehäuse aus der Vertiefung 20 entnommen worden ist, werden die Batterieanschlüsse 145 an dem Wandscanner 5 allgemein der Außenumgebung ausgesetzt.
-
Das äußere Gehäuse 305 ist mit einem Ende des Gehäuses substanziell gegenüberliegend zur Endkappe 315 gekoppelt und umgibt einen Bereich des Gehäuses 300. In der illustrierten Ausbildung ist das äußere Gehäuse 305 allgemein mit einer äußeren Oberfläche des Wandscanners 5 ausgerichtet, sobald das Gehäuse 300 in die korrespondierende Vertiefung 20 in dem Wandscanner 5 eingesetzt oder darin positioniert ist. Bei dieser Ausbildung ist das äußere Gehäuse 305 so gestaltet, und den Konturen des Wandscanners 5 so substanziell folgt, und zur allgemeinen Gestalt des Gehäuses 10 passt. In solchen Ausführungsformen vergrößert das äußere Gehäuse 305 allgemein (z. B. verlängert es) die Länge des Handgriffbereichs 15 des Wandscanners 5.
-
In der illustrierten Ausführungsform sind in dem äußeren Gehäuse 305 der Batteriepackung 25 zwei Aktuatoren 330 (nur einer davon wird gezeigt) und zwei Laschen 335 ausgebildet. Die Aktuatoren 330 und die Laschen 335 definieren einen Kupplungsmechanismus zum lösbaren Festlegen der Batteriepackung 25 an dem Wandscanner 5. Jede Lasche 335 greift in eine in dem Wandscanner 5 gebildete, korrespondierende Vertiefung ein, um die Batteriepackung 25 an Ort und Stelle festzulegen. Die Laschen 335 sind als Folge der Elastizität des Materials, aus dem das äußere Gehäuse 305 geformt worden ist, normalerweise von dem Gehäuse 300 weg vorgespannt (d. h., voneinander weg vorgespannt). Die Betätigung (z. B. das Niederdrücken) der Aktuatoren 330 bewegt die Laschen 335 zu dem Gehäuse 300 hin (d. h. aufeinander zu) und aus dem Eingriff mit den Vertiefungen, derart, dass die Batteriepackung 25 dann aus der Vertiefung 20 heraus und von dem Wandscanner 5 weggezogen werden kann. Eine derartige Anordnung ermöglicht es einem Anwender, die Batteriepackung 25 zum Wiederaufladen oder zum Austausch, ohne Werkzeuge zu verwenden, rasch von dem Wandscanner 5 abzunehmen. In anderen Ausführungsformen könnte die Batteriepackung zum lösbaren Festlegen der Batteriepackung 25 an dem Wandscanner 5 andere, zweckmäßige Kupplungsmechanismen umfassen, wie dies beispielsweise unten erläutert wird.
-
Wie in 10 gezeigt, umfasst die Batteriepackung 25 drei Batteriezellen 310, die in dem Gehäuse 300 positioniert und mit den Anschlüssen 320 elektrisch verbunden sind. Die Batteriezellen 310 stellen Betriebsleistung (z. B. Gleichstrom) für den Wandscanner 5 bereit. In der illustrierten Ausführungsform sind die Batteriezellen 310 in Reihe geschaltet, und hat jede Batteriezelle 310 eine nominale Spannung von annähernd vier Volt („4.0 V”), so dass die gesamte Batteriepackung 25 eine nominale Spannung von ca. zwölf Volt („12 V”) hat. Die Zellen 310 haben eine Nennleistung von annähernd 1,4 Ah. In anderen Ausführungsformen könnte die Batteriepackung 25 mehr oder weniger Batteriezellen 310 umfassen, und die Batteriezellen 310 könnten in Reihe, parallel oder in einer Reihen- und Parallel-Schaltungskombination angeordnet sein. Zum Beispiel könnte die Batteriepackung 25 insgesamt sechs Batteriezellen 310 jeweils in einer Parallelanordnung von zwei Sätzen mit jeweils drei in Reihe geschalteten Batteriezellen umfassen. Die Reihen-Parallel-Schaltungskombination von Batteriezellen 310 lässt eine Batteriepackung 25 schaffen, welche eine nominale Spannung von annähernd 12 V und eine Nennleistung von annähernd 2,8 Ah hat. In anderen Ausführungsformen können die Batteriezellen 310 noch andere nominale Spannungen haben, wie zum Beispiel 3,6 V, 3,8 V, 4,2 V, etc., oder/und könnten diese unterschiedliche Nennleistung haben, wie zum Beispiel, 1,2 Ah, 1,3 Ah, 2,0 Ah, 2,4 Ah, 2,6 Ah, 3,0 Ah, etc. In anderen Ausführungsformen kann die Batteriepackung insgesamt eine noch andere nominale Spannung haben, wie zum Beispiel 10,8 V, 14,4 V, etc. In der illustrierten Ausführungsform sind die Batteriezellen 310 Lithium-Ionen-Batteriezellen, die eine Chemie von zum Beispiel Lithium-Cobalt („Li-Co”), Lithium-Mangan („Li-Mn”), oder Li-Mn-Spinell haben. In anderen Ausführungsformen können die Batteriezellen 310 andere zweckmäßige Lithium- oder auf Lithium basierende chemische Eigenschaften besitzen.
-
12 ist ein Blockdiagramm eines Wandscanners 5 entsprechend einer Ausführungsform der Erfindung. Der Wandscanner 5 umfasst einen Hauptsystemmodul 400, den Bolzensensor 125, den D-Spulensensor 130, und das Display 60. Der Hauptsystemmodul 400 umfasst unter anderen Dingen einen Wandscanner-Controller 420, einen Signalkonditionierungsmodul 425, einen Spitzenwertdetektionsmodul 430, und einen Analog-zu-Digital-Umwandlungsmodul 435. Das Display 60 ist beispielsweise ein 128×64.-Matrix-Flüssigkristall-Display („LCD”) oder ein Negativ-LCD („NLCD”). Der Wandscanner-Controller 420 umfasst, beispielsweise, eine gedruckte Leiterplatte, wie die in 6 gezeigte PCB 120. Die PCB 120 trägt eine Population einer Vielzahl elektrischer und elektronischer Komponenten, welche die Betriebssteuerung und den Schutz für den Wandscanner 5 bereitstellen. In einigen Ausführungsformen umfasst das PCB 120 eine Steuer- oder Verarbeitungs-Einheit wie einen Mikroprozessor, einen Mikrocontroller oder dergleichen. In einigen Ausführungsformen umfasst der Controller 420 beispielsweise die Verarbeitungseinheit, einen Speicher und einen Bus. Der Bus verbindet unterschiedliche Komponenten des Controllers 420 einschließlich des Speichers mit der Verarbeitungseinheit. Der Speicher umfasst, in vielen Einsatzfällen, einen Auslesespeicher („ROM”) und einen Zugriffsspeicher („RAM”). Der Controller 420 umfasst auch ein Eingabe/Ausgabe-System einschließlich Routinen zum Transferieren von Informationen zwischen Komponenten innerhalb des Controllers 420. Die in die Implementierung des Wandsensors 5 eingeschlossene Software wird in dem ROM oder RAM-Speicher des Controllers 420 gespeichert. Die Software umfasst beispielsweise Firmware-Applikationen und andere ausführbare Instruktionen. In anderen Ausführungsformen kann der Controller 420 zusätzliche oder weniger oder unterschiedliche Komponenten aufweisen.
-
Die PCB 120 umfasst beispielsweise auch mehrere zusätzliche passive und aktive Komponenten wie Widerstände, Kondensatoren, Induktoren, integrierte Schaltkreise und Verstärker. Diese Komponenten sind so angeordnet und angeschlossen, dass sie eine Vielzahl elektrischer Funktionen an der PCB 120 bereitstellen einschließlich untere Anderem zum Filtern, zur Signalkonditionierung und zur Spannungsregulierung. Zu beschreibenden Zwecken werden die PCB 120 und die auf der PCB 120 angeordneten elektrischen Komponenten insgesamt hier als „der Controller” 420 bezeichnet. Der Controller 420 empfängt von den Sensoren in dem Wandscanner Signale, konditioniert und verarbeitet die Signale, und überträgt verarbeitete und konditionierte Signale an das Display 60. Das Display 60 empfängt die verarbeiteten und konditionierten Signale und stellt eine Anzeige einer festgestellten Charakteristik eines Objekts dar, das hinter einer Oberfläche verborgen ist. Der Signalkonditionierungsmodul 420 stellt Signale bereit zu und empfängt Signale von dem Bolzensensor 125, wie nachstehend beschrieben; der Spitzendetektionsmodul 430 empfängt Signale von dem und sendet Signale an den D-Spulensensor 130, wie nachstehend beschrieben; und der Analog-zu-Digital-Umwandlungsmodul 435 stellt die Umwandlung bereit, die für den Controller 420 notwendig ist, um Analog-Signale von dem D-Spulen-Sensor 130 zu interpretieren.
-
In einigen Ausführungsformen kann ein Batteriepackungs-Controller (nicht gezeigt) dem Wandscanner-Controller 420 Informationen geben, die Bezug haben zu einer Batteriepackungs-Temperatur oder einem Spannungsniveau. Der Wandscanner-Controller 420 und der Batteriepackungs-Controller umfassen auch Niederspannungsüberwacher und Ladungszustands-Überwacher. Die Überwacher werden von dem Wandscanner-Controller 420 oder dem Batteriepackungs-Controller verwendet, um festzustellen, ob die Batteriepackung 25 einer Niederspannungs-Kondition unterworfen ist, welche eine ordnungsgemäße Operation des Wandscanners 5 verhindern kann, oder ob die Batteriepackung in einem Ladungszustand ist, welcher die Batteriepackung 25 zum Beschädigtwerden anfällig macht. Falls eine solche Niederspannungskondition oder ein solcher Ladungszustand existiert, wird der Wandscanner 5 abgeschaltet oder wird die Batteriepackung 25 auf andere Weise daran gehindert, weiterhin Strom abzugeben, um zu verhindern, dass die Batteriepackung 25 weiter entleert wird.
-
Der Wandscanner 5 ist betreibbar zum Detektieren der Anwesenheit eines Bolzens, wie eines Holzbolzens oder Metallgebälks, in Wohnbereichs-, kommerziellen, und industriellen Strukturen unter Benutzen des Bolzenssensors 125. Die hölzernen Bolzen oder Metallbalken können detektiert werden, wenn diese verborgen sind hinter Oberflächen, die zusammengesetzt sind, zum Beispiel aus Gips, nicht-metallischen Wandmaterialien, hölzernen Paneelen, Wandplatten und dergleichen. Der Bolzensensor 125 umfasst einen Sensorschaltkreis mit einem Paar Sensoren. Jeder Sensor umfasst eine koplanare Primärplatte 440A mit einer einzelnen Koplanar-Platte 440B, die zwischen den Primärplatten angeordnet ist. Das Vorliegend und die Stelle des Bolzens wird dann auf eine Weise detektiert, die derjenigen ähnlich ist, die in der US-Patentanmeldungs-Publikation mit der Nummer 2008/0238403 mit dem Titel „Bolzensensor” beschrieben wird, deren Gesamtoffenbarung hiermit durch Rückbeziehung inkorporiert wird.
-
Der Wandscanner 5 ist auch konfiguriert für einen Betrieb in einem Metallscanning-Modus. Der Metallscanning-Modus ist anwendbar zum Detektieren sowohl eisenhaltiger (d. h. auf Eisen basierender) und nicht-eisenhaltiger (z. B. Kupfer) Metalle in Wohnbereichs-, kommerziellen und industriellen Strukturen. Während sich der Wandscanner 5 in dem Metallscanning-Modul befindet, kann er Metall (Stahlbewehrung, eine Metallrohrleitung, eine Kupferverrohrung, etc.) hinter Oberflächen detektieren, die zusammengesetzt sind aus Wandplatten, Fliesen, Gips, Ziegeln oder dergleichen. Der Wandscanner 5 kann auch Metall in Wänden detektieren, die aufgebaut sind aus Beton, Gemäuer, Holz, Ziegeln oder dergleichen. In einigen Ausführungsformen ist der Wandscanner 5 betreibbar zum Feststellen von Metall bis zu einer Tiefe von beispielsweise sechs Zoll.
-
Der in 6 illustrierte D-Spulensensor 130 verwendet einen induktiv gekoppelten Sensor, der überlappende D-förmige Überträger- und Empfänger-Spulen 445A und 445B umfasst. Wenn der D-Spulensensor 130 ein metallisches Objekt detektiert, dann gibt der Sensor 130 ein Signal an den Controller 420, das die Stelle des Objekts anzeigt. Der Wandscanner 5 detektiert das Vorhandensein von Metall auf eine Weise, die derjenigen ähnlich ist, die in der US-Patentanmeldung-Publkikation Nr. 2008/0272761, betitelt „Vorrichtung und Verfahren zum Detektieren von Ferrit- und Nicht-Ferrit-Objekten” beschrieben wird, und deren Gesamtoffenbarung hiermit durch Rückbeziehung inkorporiert wird.
-
Das Display 60 ist entlang der ersten Achse 41, die durch den Handgriffsbereich 15 und die Batteriepackung 25 definiert wird, symmetrisch ausgerichtet. Das Display 60 ist konfiguriert zum Darstellen einer Vielzahl Statusanzeigen, die Bezug haben zu der Operation des Wandscanners 5. Beispielsweise kann das Display 60 unter anderen Dingen den Betriebsmodus des Wandscanners 5, die Stelle eines hinter der Oberfläche verborgenen Objekts in Echtzeit, die Tiefenlage eines hinter der Oberfläche verborgenen Objekts darstellen, oder ob ein hinter der Oberfläche verborgenes Objekt eisenhaltig oder nicht-eisenhaltig ist, das Stromleistungsniveau der Batteriepackung, und eine Anzeige, ob der Ton (d. h. eine hörbare Anzeige) an- oder ausgeschaltet ist. Die 14 bis 16 illustrieren Ausführungsformen (Bildfelder) von Wandscanner-Statusanzeigen, zu deren Darstellung das Display 60 konfiguriert ist.
-
Der Controller 420 empfängt Signale von den Sensoren, verarbeitet oder konditioniert die Signale und überträgt die konditionierten Signale an das Display 60, wie oben beschrieben. Das Display 60 empfängt die konditionierten Signale und stellt eine Abbildung her, wie einen Wert (z. B. einen Abstand, Koordinaten oder dergleichen), einen Alarm, der zu dem detektierten Objekt Bezug hat, Testresultate, Messwerte, Eigenschaften des Wandscanners, etc. Das Display 60 umfasst beleuchtete Symbole, und z. B. weiße alphanumerische Symbole auf einem schwarzen Hintergrund. Das Display 60 verbessert die Sichtbarkeit der Darstellung bei schlechten oder ungünstigen Beleuchtungskonditionen, wie bei Betrieb im Außenbereich oder bei dunklen oder schmutzigen Konditionen. Zusätzlich oder alternativ kann der Wandscanner 5 ein fernes Display umfassen (nicht gezeigt), dass an den Wandscanner 5 angeschlossen oder von ihm abgenommen werden kann, um für den Anwender eine entfernte Darstellung zur Detektion und/oder Position eines Bolzens oder der Operation des Wandscanners 5 bereitzustellen. Der Wandscanner 5 kann einen Transmitter und einen Empfänger zum Kommunizieren mit dem fernliegenden Display umfassen. In einigen Ausführungsformen kann das fernliegende Display so konfiguriert sein, dass es dieselben Inforationen darstellt wie das Display 60.
-
Der Anwender hat durch eine Betätigung von Knöpfen in der Steuersektion 65 Zugriff auf ein Menü (Bildfeld 600) in dem Display 60.
-
Von dem Menü wird auf dem Display 60 eine Liste von Optionen dargestellt, die Bezug haben zu verschiedenen Einstellungen des Wandscanners 5. Der Anwender ist in der Anlage, zwischen englischen und metrischen Einheiten zum Darstellen der Tiefe oder einer Stelle eines Objekts zu selektieren (Bildfeld 605). Der Anwender kann auch selektieren, ob der Ton aktiviert sein soll (Bildfeld 610). Wenn der Ton aktiviert ist, dann produziert der Wandscanner 5 beispielsweise einen Piepton oder eine Reihe von Pieptönen, um die Anwesenheit oder Tiefe eines hinter einer Oberfläche verborgenen Objekts anzuzeigen. In anderen Ausführungsformen ist das Menü zum Steuern zusätzlicher Funktionen betreibbar, wie zum Einstellen der Display-Bildfeld-Helligkeit, zum Ein- und Abschalten einer Hinterleuchtung, zum Steuern des Betriebs eines entfernt liegenden Displays und zum Einstellen der Empfindlichkeiten des Wandscanners. Als solches ist der Wandscanner 5 eine menübetriebene Vorrichtung.
-
Das Display 60 stellt auch Instruktionen für den Anwender zum Kalibrieren des Wandscanners 5 nach dem Einschalten bereit. Wenn der Wandscanner 5 in dem Bolzen-Feststellungsmodus operiert, wird der Anwender aufgefordert, den Wandscanner 5 an der zu scannenden Oberfläche zu platzieren und den Kalibrierungsknopf 502 (Bildfeld 615) zu betätigen. Das Display 60 zeigt dem Anwender dann an, dass der Wandscanner 5 beim Kalibrieren ist (Bildfeld 620). Der Anwender kann, falls gewünscht, die Empfindlichkeit (z. B. die Abtasttiefe (des Wandscanners 5) manuell verändern. Beispielsweise ist in einer Ausführungsform eine grundsätzliche Tiefeneinstellung von 0,5 Zoll gesetzt, wenn der Wandscanner 5 in dem Bolzen-Feststellungsmodus ist. Um die Abtasttiefe zu verändern, betätigt der Anwender den Kalibrierungsknopf 520, während der Wandscanner 5 beim Kalibrieren ist. Eine zweite Betätigung des Kalibrierungsknopfes 520 ändert die Abtasttiefe von 0,5 Zoll auf 1,0 Zoll. Eine dritte Betätigung des Kalibrierungsknopfes 520 ändert die Abtasttiefe von 1,0 Zoll auf 1,5 Zoll. Wenn der Kalibrierungsknopf dann ein viertes Mal betätigt wird, dann stellt sich die Abtasttiefe wieder zurück auf 0,5 Zoll. In anderen Ausführungsformen ist der Wandscanner mit unterschiedlichen Abtasttiefen und Empfindlichkeiten konfiguriert. Falls während der Kalibrierung ein Fehler auftreten sollte, wird dem Anwender eine Fehlernachricht gegeben, wie dies beispielsweise im Bildfeld 625 gezeigt ist.
-
Nach der Kalibrierung zeigt das Display 60 an, wenn der Wandscanner 5 nach einem Bolzen (Bild 630) sucht. Das Display 60 ist zum Anzeigen der Stelle eines detektierten Bolzens in Echtzeit konfiguriert, während der Wandscanner 5 über dem Bolzen hinweggeht. Wenn sich beispielsweise der Wandscanner 5 über eine Oberfläche von links nach rechts bewegt und dabei ein Bolzen detektiert wird, wird der Bolzen identifiziert durch einen teilweise beleuchteten Bereich des Displays 60 (z. B. wird der Bolzen repräsentiert durch eine Kombination beleuchteter Pixel und nicht-beleuchteter Pixel). Die beleuchteten Pixel formen eine Vielzahl an Linien, wie horizontale Linien, vertikale Linien, diagonale Linien oder irgendeine Kombination davon, welche voneinander separiert sind durch nicht-beleuchtete Pixel oder Linien. Das Display 60 umfasst auch eine visuelle und/oder sprachliche Identifikation des Randes des Bolzens (z. B. einen Pfeil und/oder das Wort „Rand”, dargestellt in dem Wandscanner-Display,) wie im Bildfeld 635 gezeigt). Das Display 60 kann auch beide Ränder eines Bolzens darstellen, falls die Weite des Bolzens nicht größer ist als die Weite des Displays 60. In einem solchen Fall wird jeder Rand durch einen Pfeil und/oder eine sprachliche Identifikation identifiziert, und wird der Bolzen repräsentiert durch eine Kombination beleuchteter und nicht-beleuchteter Bereiche (Bildfeld 640). Der Wandscanner 5 umfasst ähnliche visuelle Repräsentationen der Stelle eines Bolzens in Echtzeit, wenn sich der Wandscanner von rechts nach links bewegt (Bildfeld 645).
-
Wenn der Wandscanner 5 in dem Metalldetektionsmodul operiert, wird der Anwender aufgefordert, den Wandscanner 5 von der abzutastenden Oberfläche wegzuhalten, damit sich der Wandscanner 5 ordnungsgemäß kalibrieren lässt (Bildfeld 650). Ähnlich wie im Bolzenfestellungsmodus stellt der Wandscanner 5 dann eine Anzeige auf dem Display her, dass der Wandscanner 5 im Begriff ist, kalibriert zu werden (Bildfeld 655). Falls während der Kalibrierung ein Fehler auftritt, wird dem Anwender eine Fehlernachricht gegeben, wie beispielsweise die im Bildfeld 660 gezeigte. Nach der Kalibrierung zeigt das Display 60 an, wenn der Wandscanner 5 nach Metall (Bildfeld 645) sucht. Falls der Wandscanner 5 dann das Vorliegen von Metall detektiert, wird der Anwender visuell oder hörbar informiert, dass Metall detektiert worden ist (Bildfeld 670). Das Display 60 versorgt dann den Anwender mit einer Anzeige, ob das detektierte Metall eisenhaltig oder nicht-eisenhaltig ist, und gib eine numerische Anzeige der Tiefenlage des detektieren Objekts, und eine visuelle Anzeige der Tiefenlage des Objekts (Bildfeld 675). In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann das Display 60 auch ein Symbol bereitstellen, um die kürzeste Distanz zu einem detektierten Metallobjekt anzuzeigen (Bildfeld 680).
-
In 17 wird ein Prozess-Flussdiagramm für den allgemeinen Betrieb des Wandscanners 5 gezeigt. Nachdem der Wandscanner 5 eingeschaltet worden ist (Schritt 705), dann ist der aktivierte Abtastmodus für den Wandscanner 5 der Metallabtastmodus. Zum Verwenden des Wandscanners in dem Metallabtastmodus aktiviert der Anwender den Kalibrierungsknopf 520 in der Steuersektion 65 (Schritt 710). Falls sich der Wandscanner 5 erfolgreich kalibriert hat (Schritt 715), dann ist der Wandscanner 5 bereit, hinter einer Oberfläche verborgene Metallobjekte zu detektieren (Schritt 720). Falls sich der Wandscanner 5 nicht ordnungsgemäß kalibriert, wird ein Kalibrierungsfehler dargestellt (Schritt 725), woraufhin der Wandscanner 5 abwartet, dass der Anwender die Abtastmodi ändert oder den Kalibrierungsknopf 520 erneut betätigt (Schritt 730). In einigen Ausführungsformen und falls ein Anwender den Bolzenabtastmodus selektiert (Schritt 735), dann kalibriert sich der Wandscanner 5 automatisch. In anderen Ausführungsformen muss der Anwender hingegen den Kalibrierungsknopf 520 betätigen. Falls die Kalibrierung erfolgreich ist (Schritt 740), dann ist der Wandscanner 5 bereit, hinter einer Oberfläche verborgene Bolzen zu detektieren (Schritt 745). Falls die Kalibrierung nicht erfolgreich war, wird ein Kalibrierungsfehler dargestellt (Schritt 725), und wartet der Wandscanner 5 ab, dass der Anwender die Abtastmodi verändert oder den Kalibrierungsknopf 520 erneut betätigt (Schritt 730). Den Schritten 720 und 745 folgend wartet der Wandscanner 5 auch ab, dass der Anwender Abtastmodi ändert oder den Wandscanner 5 neu kalibriert (Schritt 730). Alternativ kann der Anwender den Menüknopf 510 in der Steuersektion 65 betätigen (Schritt 750), um die Wandscanner-Werkzeuge einzustellen (Schritt 755), wie eine Auswahl unter den Displayeinheiten oder zum An- und oder Abschalten des Tons. Um das Setup der Werkzeuge zu verlassen, betätigt der Anwender den Menüknopf 510 ein zweites Mal (Schritt 760).
-
Auf diese Weise schafft die Erfindung unter Anderem einen Wandscanner 5, der aufweist: einen Bolzensensor, einen Metallsensor, einen Wechselstrom-Sensor, ein Flüssigkristalldisplay und einen leicht zu greifenden Handgriffsbereich, der es einem Anwender erlaubt, den Wandscanner mit nur einer Hand zu manipulieren und zu steuern. Der Handgriffsbereich ist benutzbar, um eine herausnehmbare und wiederaufladbare Hochspannungs-Batteriepackung aufzunehmen, wie eine Batteriepackung, die eine auf Lithium basierende Chemie hat. Unterschiedliche Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgenden Ansprüchen.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- US 7157882 A [0033]
- US 2006/0091858 A [0033]