JP2015052784A

JP2015052784A - モジュール式検査システム

Info

Publication number: JP2015052784A
Application number: JP2014168052A
Authority: JP
Inventors: ケビン・アンドリュー・クームス; Andrew Coombs Kevin; ジョシュア・リン・スコット; Lynn Scott Joshua
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 2013-08-26
Filing date: 2014-08-21
Publication date: 2015-03-19
Also published as: US20150057952A1; CN104422696A; DE102014111856A1; JP2020003495A

Abstract

【課題】物体を検査する検査システムにおいて、モダリティの異なるプローブだけを置換できる様にする。
【解決手段】検査モジュールは、ハウジングと、ターゲット物体に関連するセンサデータを提供するセンサと、センサからセンサデータを受信し、対応するパッケージ化データを提供する検査モジュールプロセッサと、検査モジュールプロセッサからパッケージ化データを出力する検査モジュールインタフェースとを含む。検査システムはまた、検査モジュールに選択的に機械的に係合するハンドセットを含む。ハンドセットは、ハンドセットプロセッサと、検査モジュールインタフェースからパッケージ化データを受信し、パッケージ化データをハンドセットプロセッサに提供するハンドセットインタフェースと、パッケージ化データに基づいて、ターゲット物体に関する情報をユーザに出力するためのハンドセットプロセッサに応答するユーザ出力インタフェースとを含む。
【選択図】図１

Description

本明細書で開示される主題は、非破壊試験用のモジュール式検査システムを含む検査システムに関する。

非破壊試験検査システムは、ターゲット物体を検査して、物体内の異常を識別し解析するために使用されうる。非破壊試験は、検査技師が、ターゲット物体の表面でまたはその近くで検査システムのプローブを操作して、物体表面および／または下にある構造の試験を実施することを可能にする。非破壊試験は、一部の産業、たとえば、航空宇宙、発電、ならびにオイルおよびガスの輸送または製錬において特に有用である可能性があり、ターゲット物体の検査は、好ましくは、周囲の構造から物体を取外すことなく行われ、その他の方法では識別可能でない隠された異常が突止められうる。

異なるモダリティを使用するいくつかの異なる非破壊試験検査システムが利用可能である。たとえば、目視検査システムは、たとえば画像センサおよび撮像光学部品を有するビデオボアスコーププローブをターゲット物体に近接して設置して、異常のビデオ画像を取得し表示することによって、ターゲット物体を検査するために使用されうる。これらのビデオ画像は、その後、非常に正確な寸法測定を行うことを含んで、異常を解析するために使用される。異なる特性（たとえば、直径、長さ、光学特性、関節など）を有する異なるビデオボアスコーププローブが、用途およびターゲット物体に応じて使用される。

渦電流検査システムはまた、たとえば変化する磁界を発生する渦電流ドライバコイルを有する渦電流プローブをターゲット物体の表面に近接して設置することによって、ターゲット物体を検査するために使用されうる。変化する磁界は、ターゲット物体内に渦電流を誘起し、その渦電流は、渦電流プローブ内の渦電流センサ（たとえば、レシーバコイル）によって検知されうる。ターゲット物体内の異常の存在は、渦電流の変化を引起すことになり、その位相および大きさが監視されて、異常の存在を検出しうる。異なる特性（たとえば、直径、長さ、周波数など）を有する異なる渦電流プローブが、用途およびターゲット物体（たとえば、チュービング、表面、サブ表面、締結穴、航空機ホイール、溶接など）に応じて使用される。

超音波検査システムはまた、たとえば超音波信号を送信する変換器を有する超音波プローブをターゲット物体の表面に近接して設置することによって、ターゲット物体を検査するために使用されうる。超音波信号は、ターゲット物体の異常から反射して戻され、超音波プローブの変換器によって受信される。ターゲット物体内の異常の存在は、受信される超音波信号のタイミングおよび振幅を解析することによって判定されることになる。異なる特性（たとえば、周波数、ピッチ、ウェッジ角度など）を有する変換器を有する異なる超音波プローブが、用途およびターゲット物体に応じて使用される。

ｘ線撮影検査システムはまた、ｘ線またはミリ波源を使用してターゲット物体を検査するために使用されうる。加えて、サーモグラフィ検査システムが、ターゲット物体を検査するために使用されうる。

これらの検査システムの多くは、手持ち式デバイス（またはハンドセット）として利用可能である。一部の検査システムでは、一定の特性を有する特定のプローブが、ハンドセットに恒久的に取付けられる。したがって、たとえそのプローブが同じモダリティであっても、異なるプローブが特定の検査のために必要とされる（たとえば、異なる直径または異なる長さのビデオスコーププローブを必要とする、または、異なる周波数を有する渦電流プローブを必要とする）場合、ユーザは、プローブだけを置換することができるのではなく、全く異なる検査システムを取得する必要があることになる。同様に、検査ユニットのプローブがアップグレードまたは置換を必要とする場合、ハンドセットを含む検査ユニット全体が置換されなければならない。

他の検査システムでは、ハンドセットは、同じモダリティからの異なるプローブを受容するように設計される。たとえば、異なる特性を有するいくつかの異なるビデオスコーププローブを動作させることができる目視検査システムハンドセットが設けられうる。しかし、目視検査システムハンドセットは、ビデオスコーププローブを動作させるコンポーネント（たとえば、関節、光源など）を含むため、異なるモダリティおよび検査技法を使用する他の検査システムと共に使用されることができない。異なる検査プローブ（たとえば、渦電流プローブ）が必要とされる場合、プローブだけを置換することができるのではなく、全く異なる検査システムおよびハンドセットが必要とされることになる。同様に、特定のプローブは、通常、その特定のプローブを動作させるように設計されている特定のハンドセットと共に働くだけであり、プローブの柔軟性を制限する。

先の議論は、一般的な背景情報のために提供されるだけであり、特許請求される主題の範囲を決定するときの補助として使用されることを意図されない。

米国特許第８，３６８，７４９号公報

ターゲット物体を検査するための検査システムが開示される。検査システムは検査モジュールを含む。検査モジュールは、ハウジングと、ターゲット物体に関連するセンサデータを提供するように適合されるセンサと、センサからセンサデータを受信し、対応するパッケージ化データを提供するように適合される検査モジュールプロセッサと、検査モジュールプロセッサからパッケージ化データを出力するように適合される検査モジュールインタフェースとを含む。検査システムはまた、検査モジュールに選択的に機械的に係合するように適合されるハンドセットを含む。ハンドセットは、ハンドセットプロセッサと、検査モジュールインタフェースからパッケージ化データを受信し、パッケージ化データをハンドセットプロセッサに提供するように適合されるハンドセットインタフェースと、パッケージ化データに基づいて、ターゲット物体に関する情報をユーザに出力するためのハンドセットプロセッサに応答するユーザ出力インタフェースとを含む。

一実施形態では、ターゲット物体を検査するための検査システムが開示される。検査システムは、検査モジュールを備え、検査モジュールは、ハウジングと、ターゲット物体に関連するセンサデータを提供するように適合されるセンサと、センサからセンサデータを受信し、対応するパッケージ化データを提供するように適合される検査モジュールプロセッサと、検査モジュールプロセッサからパッケージ化データを出力するように適合される検査モジュールインタフェースとを備え、検査モジュールに選択的に機械的に係合するように適合されるハンドセットを備え、ハンドセットは、ハンドセットプロセッサと、検査モジュールインタフェースからパッケージ化データを受信し、パッケージ化データをハンドセットプロセッサに提供するように適合されるハンドセットインタフェースと、パッケージ化データに基づいて、ターゲット物体に関する情報をユーザに出力するためのハンドセットプロセッサに応答するユーザ出力インタフェースとを備える。

別の実施形態では、検査モジュールおよびハンドセットを使用してターゲット物体を検査する方法が開示される。方法は、ターゲット物体に近接して配置（locate）される検査モジュール内のセンサからセンサデータを取得するステップと、検査モジュール内の検査モジュールプロセッサを使用してセンサデータを受信するステップと、パッケージ化データを提供するために、検査モジュールプロセッサを使用してセンサデータをフォーマットするステップと、検査モジュールプロセッサからハンドセット内のハンドセットプロセッサにパッケージ化データを送信するステップと、ハンドセットプロセッサからのパッケージ化データに基づく、ターゲット物体に関する情報をユーザ出力インタフェースに送信するステップとを含む。

モジュール式検査システムの開示される一部の実施形態を実践するときに実現されることができる利点は、種々の検査モジュールが単一ハンドセットと共に使用されうることである。これは、種々のモダリティの検査を実施すること、または、ハンドセット機器の置換を必要とすることなく、損傷を受けたまたは動作不能の検査モジュールを交換することを可能にする。

本発明のこの簡潔な説明は、１つまたは複数の例証的な実施形態に従って本明細書で開示される主題の簡潔な要約を提供することだけを意図され、特許請求の範囲を解釈するための、または、添付特許請求の範囲によってだけ定義される本発明の範囲を定義または制限するための指針として役立たない。この簡潔な説明は、以下の詳細な説明でさらに述べられる単純な形態の概念についての例証的な選択を導入するために提供される。この簡潔な説明は、特許請求される主題の重要な特徴または本質的な特徴を特定することも意図されず、特許請求される主題の範囲を決定するときの補助として使用されることも意図されない。特許請求される主題は、背景技術で述べた任意のまたは全ての欠点を解決する実装態様に限定されない。

本発明の特徴が理解されうる方法で、その一部が添付図面に示されるある実施形態を参照して本発明の詳細な説明が行われることができる。しかし、図面は、本発明のある実施形態を示すだけであり、したがって、その範囲を制限すると考えられず、本発明の範囲について、他の同等に有効な実施形態を包含することが留意されるべきである。図面は、一定比例尺に必ずしも従っておらず、本発明のある実施形態の特徴を示すときに、強調が一般に行われる。図面では、同様の数字が、種々の図を通して同様の部品を示すために使用される。そのため、本発明をさらに理解するために、図面と連携して読まれる以下の詳細な説明が参照されうる。

例示的なモジュール式検査システムのブロック図である。図１の例示的なモジュール式検査システムの部分略図である。図１および図２の例示的なモジュール式検査システムの斜視図である。図３の例示的なモジュール式検査システム用の例示的な検査モジュールの斜視図である。図３の例示的なモジュール式検査システム用の例示的な検査モジュールの斜視図である。目視検査システム用の例示的なモジュール式検査システムの部分略図である。データ処理システムおよび関連するコンポーネントを示す高レベル図である。検査モジュールおよびハンドセットを使用してターゲット物体を検査する例示的な方法のフロー図である。

図１は、ターゲット物体２０を検査するための例示的なモジュール式検査システム１０のブロック図である。ブロック図は、制限なしで、非破壊試験のための目視、渦電流、超音波、ｘ線撮影、およびサーモグラフィ検査システムを含む、異なるモダリティおよび検査技法を使用する種々の異なるモジュール式検査システム１０を表す。説明されるように、本発明のモジュール式検査システム１０は、これらのモダリティのいくつかを使用してターゲット物体２０の検査を可能にする。

一実施形態では、ユーザ２は、ハンドセット１００を保持して、ターゲット物体２０の検査を行う。ハンドセット１００は、検査モジュール２００（または「プローブ（probe）」）のハウジングに選択的に機械的に係合するように適合される。電池３００は、ハンドセットのハウジングに選択的に機械的に係合するように適合される。ハンドセット１００および検査モジュール２００は、選択的に互いに取付けられるかまたは互いから取外されて、１つの検査モジュール２００が、ハンドセット１００から取外され、異なる検査モジュール２００によって置換されることを可能にするように設計される。たとえば、３．９ｍｍの直径、２．０ｍの長さ、および８０°の視野を有するビデオボアスコープなどの目視検査モジュールは、５．０ｍｍの直径、３．０ｍの長さ、および５０°の視野を有する別の目視検査モジュールと置換されうる。さらにまた説明するように、検査を実施するためのモダリティ固有のハードウェアおよび処理（たとえば、ビデオ内視鏡用の関節ドライバまたは光源）が、ハンドセット１００内ではなく、検査モジュール２００内に配置されるため、ハンドセット１００は、異なるモダリティ用の検査モジュール２００と共に使用されうる（たとえば、ビデオ内視鏡プローブおよび渦電流プローブと共に使用されうる）。

再び図１を参照すると、検査モジュール２００は、検査モジュール２００のハウジングに電気的かつ機械的に接続される少なくとも１つのセンサ２１０を含む。センサ２１０（たとえば、目視検査システム内の画像センサまたは渦電流検査システム内のレシーバコイル）は、センサ２１０の検知範囲内でターゲット物体２０に近接して設置されると、ターゲット物体２０に関連するセンサデータを提供するように適合される。

図２は、図１の例示的なモジュール式検査システム１０の部分略図である。例示的なモジュール式検査システム１０は、ハンドセット１００と、検査モジュール２００と、電池３００とを含む。図３は、例示的な目視検査システム用の図１および図２の例示的なモジュール式検査システムの斜視図であり、ハンドセット１００（図４）と、検査モジュール２００（図５）と、電池３００との間の接続を示す。

図２および図４に示すモジュール式検査システム１０のハンドセット１００を参照すると、ハンドセット１００が、モダリティ固有の検査コンポーネント２２０のいずれをも含まず、検査コンポーネント２２０が、代わりに、検査モジュール２００内に配置されることがわかる。ハンドセット１００がこれらの検査コンポーネント２２０を含まないため、ハンドセット１００は、通常のコンピュータと同様の方法で、それ自身で動作されうる。たとえば、ハンドセット１００は、デスクトップ、または、市販のオペレーティングシステムの埋め込み式バージョンを実行することが可能であり、また、市販のソフトウェアを使用しうる。したがって、ハンドセット１００は、最新のコンピュータのコンピューティングパワーを有するが、ユーザ２によって片手で保持され動作されうるフォームファクタである。これは、出荷プロファイルがより小さく、コストが低く、データを照合すること、レポートをオーサリングすること、および両方を他の場所に送信することに関して生産性が向上したハンドセット１００を可能にする。

検査モジュール２００からセンサデータを受信すると、ハンドセット１００のコンピュータハードウェアのある部分は、検査モジュール２００が取付けられているときに（たとえば、専用非破壊試験ハンドセットとして）、検査モジュール２００が取付けられていないとき（たとえば、従来のコンピュータとして）とは異なるように振舞うようにプログラムされることができる。たとえば、目視検査デバイスがハンドセット１００に取付けられる場合、ハンドセットの中央プロセッサユニット（central processor unit）（ＣＰＵ）およびグラフィクス処理ユニット（graphics processing unit）（ＧＰＵ）は、ビデオデータを受信し、スケーリング、デインターレーシング、ガンマ補正、およびグラフィカルオーバレイによるアルファブレンディングなどの種々の画像処理操作をビデオデータに対して実施し、この最終出力を内部または外部ディスプレイを介して連続して表示するようにプログラムされることができる。

一実施形態ではまた図２および図３に示すように、モジュール式検査システム１０は、ハンドセット１００および電池３００が互いに動作可能に係合するときに電力を伝達するための、ハンドセット１００のハンドセット電力コネクタ１１０に接続する電池電力コネクタ３１０を有する選択的に取外し可能な電池３００を含む。一実施形態では、ハンドセット１００は内部電池を含む。別の実施形態では、ハンドセット１００はまた、外部電力源（ＡＣまたはＤＣ）から電力を受け取る電気コネクタ１１８を含みうる。

図２および図４を参照すると、一実施形態では、ハンドセット１００は、ハンドセットプロセッサ１５２（たとえば、Ｉｎｔｅｌｘ８６プロセッサ）、メモリ１５４（たとえば、コンパニオンチップＤＤＲ３ＲＡＭ）を収容し、電源を支持するコンピュータオンモジュール（computer-on module）（ＣＯＭ）Ｅｘｐｒｅｓｓシングルボードコンピュータ（single board computer）（ＳＢＣ）１５０を含む。ハンドセット１００はまた、ＳＢＣ、ディスク、または固体ドライブ（solid state drive）（ＳＳＤ）を保持するカスタムキャリアボードを含みうる。ハンドセットプロセッサ１５２は、ハンドセットハウジング１０２内に、たとえばユーザ出力インタフェース１３０の背後に配置されうる。

一実施形態では、ハンドセット１００は、ユーザ入力インタフェース１４０をさらに含み、ユーザ入力インタフェース１４０は、キーボード（フル、数値、または専用）、キーパッド、ジョイスティック、コントロールボタン、タッチパッド、タッチスクリーンインタフェース、スイッチ、または他のコントロールのうちの１つまたは複数を含みうる。ユーザ入力インタフェース１４０は、上述したような、仮想のキーボード、ジョイスティック、または他のコントロールのビジュアル表現を提示するタッチスクリーンインタフェースに関連するセンサを含みうる。こうしたタッチスクリーンを使用して、ユーザ２は、まるで物理的コントロールが存在しているかのように入力を提供しうる。先に論じたユーザ入力インタフェース１４０は、検査モジュール２００を制御するための制御信号をハンドセットプロセッサ１５２に送信するように適合される。

図４に示すように、一実施形態では、ハンドセットハウジング１０２は、ユーザ２によって保持されるように適合されるグリップ部１７２を含む。グリップ部１７２は、ハンマーグリップ（図示する）またはピストルグリップとして配列される。ユーザ入力インタフェース１４０、たとえば図４に示すジョイスティックは、ユーザ２が、一方の手の親指でユーザ入力インタフェース１４０を操作し、一方、同じ手の他の指でハンドセット１００（図４）のグリップ部１７２を把持できるように位置決めされうる。ユーザ入力インタフェース１４０はまた、１つまたは複数のトリガー１７４を含みうる。

一実施形態では、ハンドセット１００は、ユーザ出力インタフェース１３０をさらに含み、ユーザ出力インタフェース１３０は、たとえば、ビジュアルディスプレイ（ＬＣＤ、ＡＭＯＬＥＤなど）、スピーカ、ブザー、または触覚（振動）デバイスを含みうる。図４に示すユーザ出力インタフェース１３０、ディスプレイスクリーンは、ハンドセットハウジング１０２内に配列される。図４の例示的な実施形態では、示すユーザ出力インタフェース１３０は、ハンドセットプロセッサ１５２に応答して、パッケージ化データに基づいてターゲット物体２０に関する出力情報をユーザ２に表示する。

ハンドセット１００はまた、入力および出力ポート１２０（ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）、ディスプレイポートなどのビデオ出力、および３．５ｍｍバレルジャックなどのオーディオジャック）を含みうる。加えて、ハンドセットは、無線通信のための無線ネットワークインタフェース１２２（たとえば、ＷｉＦｉカード、ブルートゥース送受信機）を含みうる。オーディオ回路要素（ＣＯＤＥＣ）に加えて、ハンドセット１００はまた、ハンドセット１００、ハンドセット１００によって電力供給されうる検査モジュール２００、およびハンドセット１００内の他のコンポーネントの電力状態を制御する回路要素を含みうる。

図２に示すように、一実施形態では、ハンドセット１００は、ハンドセット１００への検査モジュール２００の取付けまたはハンドセット１００からの検査モジュール２００の取外しを検出するように適合されるホットスワップ検出ユニット１６０を含む。ホットスワップ検出ユニット１６０は、ハンドセットプロセッサ１５２内に含まれうる、または、別個のコンポーネントでありうる。一実施形態では、ホットスワップ検出ユニット１６０は、検査モジュール２００に面するプランジャを有する通常オープンのモーメンタリスイッチである。検査モジュール２００は、ハンドセット１００に動作可能に係合すると、プランジャを押付け、スイッチをクローズする。ハンドセットプロセッサ１５２は、検査モジュール２００が取付けられているという指示としてクローズしたスイッチを検出する。ハンドセットプロセッサ１５２は、たとえば、スイッチの一方の側を接地し、他の側をプルアップし、プルアップ側の電圧（検査モジュール２００が取付けられるとローになる）を監視することによってスイッチ状態を検出しうる。検査モジュール２００がハンドセット１００から取外されると、スイッチがオープンし、ハンドセットプロセッサ１５２は、検査モジュール２００が取外されているという指示としてオープンしたスイッチを検出する。

図２に示すように、ハンドセット１００はまた、検査モジュール２００の検査モジュールインタフェース２１２（図５）に電気接続し、それと（たとえば、データ、制御、および電力用）信号を交換するハンドセットインタフェース１１２を含みうる。ハンドセットインタフェース１１２および検査モジュールインタフェース２１２（および本明細書で開示される他のデバイス）が、物理的（たとえば、メタル−メタル）接続があるかまたはない状態で、電気接続され、信号（たとえば、電気信号、電磁信号、または光信号）を交換できることが理解されるであろう。たとえば、ＲＦＩＤシステムは、２つのデバイスを互いに近接して設置させることによって、電気（または、電磁）信号を介して近接場非接触通信を提供しうる。

ハンドセットインタフェース１１２は、ハンドセットコネクタ１１３が、ハンドセットインタフェース１１２に関して動作可能に配列されて、検査モジュールインタフェース２１２内の検査モジュールコネクタ２１３に嵌合するかまたは機械的に係合するため、検査モジュールインタフェース２１２に機械的に係合するように適合される。一実施形態では、ハンドセットインタフェース１１２のハンドセットコネクタ１１３は、ハンドセットハウジング１０２の表面上に少なくとも部分的に配設される。図５に示すように、検査モジュールインタフェース２１２の検査モジュールコネクタ２１３は、検査モジュールハウジング２０２内に搭載されうる。説明されるように、ハンドセット１００は、検査モジュール２００への制御コマンドの送信を容易にし、検査モジュール２００からデータを受信するための、いくつかの一般的な標準ＰＣシリアルインタフェース（ＰＣＩＥｘｐｒｅｓｓ、ＵＳＢ、Ｉ２Ｃ／ＳＭＢＵＳ、ＵＡＲＴ／ＣＯＭ／ＲＳ−２３２）または並列インタフェースの占有のまたは任意のインタフェースに沿って電力を伝達しうる。

一実施形態では、ハンドセットインタフェース１１２および検査モジュールインタフェース２１２は、データ信号、制御信号、および電力を交換するそれぞれの嵌合コネクタ１１３、２１３を含む。図２において単一コネクタとして示されるが、ハンドセットコネクタ１１３および検査モジュールコネクタ２１３がそれぞれ、複数のコネクタ（たとえば、データ、制御、および電力用の別個のコネクタ）を含みうることが理解されるであろう。たとえば、ハンドセットインタフェース１１２内のハンドセットコネクタ１１３は、データコネクタ（たとえば、高データレートＰＣＩＥＸＰＲＥＳＳコネクタ）および制御コネクタ（ＵＳＢ）を含みうる。ハンドセットプロセッサ１５２は、データコネクタを介して検査モジュール２００からデータを受信し、制御コネクタを介して検査モジュール２００に制御信号を送信しうる。検査モジュール２００が、図２および図３に示すようにハンドセット１００に取付けられると、検査モジュールコネクタ２１３のデータコネクタおよび制御コネクタは、ハンドセットコネクタ１１３の嵌合コネクタにインタフェースする。検査モジュール２００がハンドセット１００に接続されるのではなく、代わりに、標準コンピュータ４００（たとえば、ＰＣ、ラップトップ、タブレットなど）に取付けられる「独立型（stand alone）」用途の場合、検査モジュールは、１つまたは複数の追加のデータコネクタ２１４（たとえば、ＶＧＡ、ＤＶＩ、ＨＤＭＩ(登録商標）、またはＤＩＳＰＬＡＹＰＯＲＴコネクタ）および制御コネクタ２１６（たとえば、「Ｂ」または「Ｍｉｎｉ−Ｂ」ＵＳＢコネクタ）を備えることができる。加えて、検査モジュール２００は、検査モジュールコネクタ２１３を介して標準コンピュータ４００に接続されることができ、検査モジュールコネクタ２１３は、他の用途では、先に説明したようにハンドセット１００に接続されうる。

他の実施形態では、データ信号および制御信号は、１つのコネクタ内で時間多重化されるかまたはピン多重化される。データ、制御、または共有のピン、コネクタ、あるいはデータリンクは、半２重通信または全２重通信でシグナル伝達され、並列化またはシリアル化データを搬送しうる。ある例では、制御信号コネクタは、嵌合ＵＳＢコネクタである。本明細書で使用される場合、用語「ＵＳＢコネクタ」は、同じ機能（たとえば、Ｖｂｕｓ、Ｄ＋、Ｄ−、およびＧＮＤ）を有する導体上でＵＳＢのシグナリングプロトコルを使用するが、関連する仕様に適合しない機械的特性を有するコネクタを含む。

一実施形態では、ハンドセットインタフェース１１２のハンドセットコネクタ１１３は、ある程度の移動量を有するコンプライアントなポゴピンを含む。検査モジュールインタフェース２１２の検査モジュールコネクタ２１３は、特定の標準インタフェースの必要とされる特性インピーダンスが満たされる（たとえば、９０オーム差動インピーダンスが、ＵＳＢデータ対に関して必要とされる）ように配列された、ハンドセットコネクタ１１３からポゴピンを受け取るためのレシーバパッドを含む。

一実施形態では、ハンドセットインタフェース１１２は、検査モジュール２００がハンドセット１００に係合するときのみ、動作可能である。ハンドセット１００のホットスワップ検出ユニット１６０が、同様に使用されて、ハンドセットコネクタ１１３への検査モジュールコネクタ２１３の取付けまたはハンドセットコネクタ１１３からの検査モジュールコネクタ２１３の取外しを検出しうる。

ハンドセットインタフェース１１２のハンドセットコネクタ１１３と検査モジュールインタフェース２１２の検査モジュールコネクタ２１３との間の接続は、純粋に電気的なインタフェース（たとえば、ハンドセット１００と検査モジュール２００との間でモータコントロールまたは照明を伝える必要性が全くない）を生成し、損失を最小にし、シールをより容易にする。開示される実施形態では、ハンドセットインタフェース１１２を含むハンドセット１００は、ＩＰ６７に等級付けられる。一実施形態では、ハンドセットインタフェース１１２は、ハンドセット１００および検査モジュール２００のハウジング１０２、２０２の一方または両方の上で、ガイド、ラッチ、およびロックを使用して検査モジュールインタフェース２１２に機械的に嵌合する。

図２および図５に示すモジュール式検査システム１０の検査モジュール２００を参照すると、検査モジュール２００が、モダリティ固有の検査コンポーネント２２０を含むことがわかる。モダリティ固有の検査コンポーネント２２０がハンドセット内に配置される現存の解決策と違って、異なるモダリティの検査モジュール２００は、図２に示すモジュール式検査システム１０内で同じハンドセット１００と共に使用されうる。本発明の検査モジュール２００は、ハンドセット１００に影響を及ぼすことなくまたはハンドセット１００を置換する必要なく、より容易にアップグレードまたは置換されうる。

一実施形態では、センサ２１０を含む検査モジュール２００は、検査モジュールインタフェース２１２の検査モジュールコネクタ２１３がハンドセットインタフェース１１２のハンドセットコネクタ１１３に接続されると、ハンドセット１００から電力を受け取る。検査モジュール２００はまた、内部電池を含みうる。別の実施形態では、ハンドセット１００は、外部電力源（ＡＣまたはＤＣ）から電力を受け取る電力コネクタ１１８を含みうる。

検査モジュール２００は、検査モジュールハウジング２０２内に配置されうる検査モジュールプロセッサ２５２を含む。検査モジュールプロセッサ２５２は、モジュールインタフェース２１２を介してまたは電力コネクタ２１８を通して受け取られる電力によって電力供給される。検査モジュールプロセッサ２５２は、上述したようにハンドセット１００と通信することができ、データを提供し、制御信号を受信する。一実施形態では、センサ２１０および検査モジュールプロセッサ２５２は別個のデバイスである。他の実施形態では、センサ２１０および検査モジュールプロセッサ２５２は一体化されることができる。

一実施形態では、ハンドセットプロセッサ１５２（たとえば、ＩＮＴＥＬコアプロセッサ）は、検査モジュールプロセッサ２５２（たとえば、ＰＩＣＭＩＣＲＯプロセッサ）より高速であるかまたはその他の点で能力が高い。これらの実施形態は、有利には、ハンドセットプロセッサ１５２から検査モジュールプロセッサ２５２へ低レベル制御をオフロードすることができ、ハンドセットプロセッサ１５２が、取込まれたセンサデータに基づいて障害物回避経路または測定値を計算する、または、ユーザ２によって所望される他の計算集約的機能をより迅速または効果的に実施することを可能にする。

一実施形態では、検査モジュール２００は、たとえば構成情報を記憶するためのメモリ２５４を含む。検査モジュールプロセッサ２５２は、記憶された構成情報を、たとえばハンドセットコネクタ２１３などのコネクタを介してハンドセット１００に選択的に送信するように適合される。構成情報は、検査モジュール２００がどの１つまたは複数の検知モダリティをサポートするか、また、検査モジュール２００によって送信されるデータ（たとえば、パッケージ化データ）がどのようにフォーマットされるかを記述しうる。構成情報は、検査モジュール２００が製造されるときにメモリ２５４にプログラムされうる、または、現場でプログラムまたは更新されうる。メモリ２５４は、たとえば、データ記憶システム７４０（図７）を参照して本明細書で述べるように、揮発性メモリまたは不揮発性メモリでありうる。

一実施形態では、センサ２１０によって送信されるセンサデータは、取込まれた未処理データ、たとえば、ビデオ画像、渦電流データ、超音波画像、または他のデータである。ハンドセット１００はモダリティ検査コンポーネントを含まず、したがって、異なるモダリティの検査モジュール２００と共に使用されうるため、センサデータは、ハンドセット１００のハンドセットプロセッサ１５２によって受信されうるパッケージ化データになるようフォーマット（または変換）されなければならない。パッケージ化データは、検査モジュールプロセッサ２５２から検査モジュールインタフェース２１２の検査モジュールコネクタ２１３およびハンドセットインタフェース１１２のハンドセットコネクタ１１３を介して送信される。一実施形態では、検査モジュールプロセッサ２５２は、センサ２１０からセンサデータを受信し、対応するパッケージ化データを送信するように適合（たとえば、プログラム）される。ハンドセットインタフェース１１２のハンドセットコネクタ１１３は、パッケージ化データを、検査モジュールプロセッサ２５２からハンドセットプロセッサ１５２にハンドセットインタフェース１１２のハンドセットコネクタ１１３を介して送信するように適合される。

一実施形態では、検査モジュール２００は、検査モジュールプロセッサ２５２内に含まれるかまたはそれに接続されるアナログフロントエンド（analog front end）（ＡＦＥ）を含む。ＡＦＥは、たとえばアナログ−デジタル（Ａ／Ｄ）変換器を使用してセンサデータをデジタル化しうる。ＡＦＥは、Ａ／Ｄ変換器への入力を事前調整するためにサンプルーホールド（Ｓ／Ｈ）ユニットまたは相関２重サンプリング（correlated double-sampling）（ＣＤＳ）ユニットを含みうる。ＡＦＥはまた、センサ２１０内に含まれうる。

一実施形態では、モジュール式検査システム１０を通るデータフローは、センサデータ（たとえば、パッケージ化ＣＭＯＳセンサモジュールからのアナログＣＣＤビデオまたはデジタルビデオ）を生成するセンサ２１０（たとえば、ＣＣＤなどの画像センサ）で始まる。センサデータは、たとえばＡ／Ｄ変換器および／またはＡＦＥを含みうる検査モジュールプロセッサ２５２によって受信される。検査モジュールプロセッサ２５２はパッケージ化データを生成する。パッケージ化データは、（たとえばバッファを使用して生成される）センサデータのビット単位またはサンプル単位のコピー、または、（たとえば、増幅器を使用した）センサデータの信号ブーストでありうる。パッケージ化データは、たとえば、センサデータをデジタル化し、センサデータをサンプリングし、データをサンプリングし、サンプリングされたデータを、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）か、他のプログラマブルデバイスか、または任意の組合せによって処理することによって生成されうる。

一実施形態では、検査モジュールプロセッサ２５２はまた、デジタル化センサデータまたはデジタル化センサデータの変換バージョンを使用するパッケージ化データを送信するバス送受信機（bus transceiver）（ＸＣＶＲ）を含むかまたはそれに接続される。たとえば、検査モジュールプロセッサ２５２またはバス送受信機は、パッケージ化データの少なくとも一部を搬送するメモリライト（memory-write）信号を、モジュールインタフェース２１２およびハンドセットインタフェース１１２を介してハンドセットプロセッサ１５２に送信するようにプログラムされうる、またはそうでなければ、そうするように適合されうる。そのため、パッケージ化データは、メモリライトパケットまたはトランザクションである。ある例では、メモリライト信号は、ＰＣＩＥＸＰＲＥＳＳ、ＩＡＳ、ＥＩＳＡ、またはＰＣＩメモリライト信号である。一実施形態では、ハンドセットプロセッサ１５２は、制御信号に応答して、受信されるパッケージ化データを調整して、ユーザ２が使用可能または知覚可能な形態でターゲット物体２０に関する情報を提供するように適合される。

ハンドセット１００内のハンドセットプロセッサ１５２がパッケージ化データを受信すると、ハンドセットプロセッサ１５２は、ハンドセットインタフェース１１２を介して受信されるパッケージ化データに応答して、ユーザ出力インタフェース１３０を選択的に作動させて、ターゲット物体２０に関する情報を提供しうる。ターゲット物体２０に関する情報は、パッケージ化データの直接提示またはパッケージ化データの変換物の提示を含みうる。したがって、たとえば、ユーザ２が見るかまたは聞くものは、センサデータの変換バージョンでありうる。

一実施形態では、ハンドセットプロセッサ１５２は、自動的にユーザ入力インタフェース１４０からの信号を受信し、それに応答して、対応する制御信号を検査モジュールプロセッサ２５２に提供するように適合される。受信される制御信号に応答して、ハンドセットプロセッサ１５２は、ハンドセットインタフェース１１２のハンドセットコネクタ１１３および検査モジュールインタフェース２１２の検査モジュールコネクタ２１３を介して、対応する制御信号を検査モジュール２００に送信する。これは、たとえば、パッケージ化データを送信するよう（たとえば、画像取込みを開始するよう）、ハンドセットコネクタ１１３に接続される検査モジュール２００に指示する制御信号でありうる。ハンドセットプロセッサ１５２は、自動的に、ハンドセットコネクタ１１３を介してパッケージ化データを受信し、受信されるパッケージ化データの一部または全てに対応するターゲット物体２０に関する情報を提供するようにプログラムされる、またはそうでなければ、そうするように適合される。

これは、有利には、ユーザ２が、ハンドセット１００によって検査モジュール２００の機能を制御することを可能にする。ハンドセットプロセッサ１５２は、ユーザ出力インタフェース１３０を制御し、ユーザ入力インタフェース１４０に応答して対応する制御信号を独立して提供しうる、または、これらの機能は協働されうる。たとえば、検査モジュールプロセッサ２５２は、対応する制御信号に応答して、センサ２１０の動作を調整する。検査モジュールプロセッサ２５２は、センサをターンオンまたはターンオフしうる、あるいは、その動作パラメータを変更しうる。ユーザ入力インタフェース１４０は、これらの機能に対応する制御信号を提供しうる。検査モジュール２００の機能の識別情報は、メモリ２５４に記憶されうる。別の例では、検査モジュールプロセッサ２５２は、対応する制御信号に応答して、センサデータを調整し、それによりパッケージ化データを提供する。たとえば、検査モジュールプロセッサ２５２は、たとえば、ソフトウェアまたはロジックで輝度調整を実施しうる。

先に述べたように、また、図２に示すように、検査モジュール２００が標準コンピュータに取付けられるかまたは係留される「独立型」用途の場合、検査モジュールは、１つまたは複数のデータコネクタ２１４（たとえば、ＶＧＡ、ＤＶＩ、ＨＤＭＩ(登録商標）、またはＤＩＳＰＬＡＹＰＯＲＴコネクタ）および制御コネクタ２１６（たとえば、「Ｂ」または「Ｍｉｎｉ−Ｂ」ＵＳＢコネクタ）を備える。先に同様に述べたように、検査モジュール２００は、検査モジュールコネクタ２１３を介して標準コンピュータ４００に接続されうる。この「独立型」構成では、検査モジュール２００は、標準コンピュータ４００から制御信号を受信し、表示および記憶のためにデータ（たとえば、ストリーミング用の圧縮または非圧縮データ）を標準コンピュータ４００に送信しうる。モニタまたはビデオ取込みデバイスは、データコネクタ２１４に接続されうる。電力は、電力コネクタ２１８を介して供給されうる。こうして、ユーザ２は、標準コンピュータ４００を介して検査モジュール２００を制御し、ディスプレイがそれについて容易に利用可能であるフォーマット（たとえば、ＨＤＭＩ(登録商標））でパッケージ化データを受信しうる。これは、有利には、ハンドセット１００が利用可能であるときとハンドセット１００が利用可能でないときの両方において検査モジュール２００を使用する検査を実施することを可能にする。

一実施形態では、検査モジュールプロセッサ２５２は、検査モジュールコネクタ２１３が使用中であるかどうかの指示を受信するようにさらに適合される。一実施形態では、検査モジュールプロセッサ２５２は、ハンドセット１００が検査モジュールコネクタ２１３に電気接続されているか否かを検出することによって、検査モジュールコネクタ２１３が使用中であるかどうかの指示を受信する。この検出は、先に論じたようにピンのプルアップまたはプルダウンによって、選択されたピン上の波形を測定することによって、または他の方法で行われうる。

種々の実施形態では、ハンドセット１００が検査モジュール２００に接続される場合、検査モジュールプロセッサ２５２は、第１のパッケージ化データの少なくとも一部を、検査モジュールコネクタ２１３を介してハンドセット１００内のハンドセットプロセッサ１５２（図２）に送信する。検査モジュールプロセッサ２５２は、先に論じたように、第１のパッケージ化データの少なくとも一部を、メモリライト信号を介して送信しうる。ある例では、検査モジュールコネクタ２１３が使用中である（たとえば、検査モジュール２００がハンドセット１００（図２）に接続される）場合、パッケージ化データは、たとえば、ＰＣＩＥＸＰＲＥＳＳシグナリングを使用して、検査モジュールコネクタ２１３を介して送信される。

ハンドセット１００が検査モジュール２００に接続されない場合、検査モジュールプロセッサ２５２は、第２のパッケージ化データの少なくとも一部を、データコネクタ２１４を介して標準コンピュータ４００（図２）に送信する。代替的に、標準コンピュータ４００は、検査モジュールコネクタ２１３を介して検査モジュールプロセッサ２５２と通信するように適合されることができる（図示されない）。検査モジュールプロセッサ２５２は、センサデータ（たとえば、デジタル化されたまたはデジタルのセンサ画像データ）より低いデータレートを有する第２のパッケージ化データを形成するように適合されることができる。検査モジュールコネクタ２１３が、たとえば検査モジュール２００がハンドセット１００に接続されないために使用中でない場合、より低いレートのパッケージ化データが、データコネクタ２１４、たとえばＶＧＡコネクタまたはＵＳＢコネクタを介して送信されることができる。一実施形態では、検査モジュールプロセッサ２５２は、第１のパッケージ化データおよび第２のパッケージ化データを、可変または一定ビットレートでそれぞれのデータストリームにフォーマットしうる。第１のパッケージ化データのストリームは、第２のパッケージ化データのストリームより高いピークビットレートを有しうる。

別の例では、検査モジュールプロセッサ２５２は、たとえば等時性ＵＳＢデータストリームとして、制御コネクタ２１６を介してフルビットレート未満のレートでデータを送信するように適合される。こうして、適切なソフトウェアを有する標準コンピュータ４００は、検査モジュール２００を制御し、単一接続を使用してパッケージ化データを受信しうる。検査モジュールプロセッサ２５２は、標準ＵＳＢデバイス、たとえば、制御信号を受信するためのベンダ固有のＵＳＢデバイスクラスおよびビデオを介してターゲット物体２０に関する情報を提供するための標準ビデオＵＳＢデバイスクラスを実装するデバイスとして動作するように構成されうる。これは、ハンドセット１００なしで、標準コンピュータハードウェアだけによる検査を実施することを可能にする。

図２で説明され示されるように、本発明のモジュール式検査システム１０は、同じハンドセット１００が、異なるモダリティの検査モジュール２００と共に使用されることを可能にする。図６は、目視検査システム用の例示的なモジュール式検査システム６７０の部分略図である。図２および図４と比較して見られうるように、同じハンドセット１００が、共通の例示的なコンポーネント（たとえば、ハンドセットインタフェース１１２、ハンドセットコネクタ１１３、ユーザ出力インタフェース１３０、ユーザ入力インタフェース１４０、ハンドセットプロセッサ１５２、およびメモリ１５４）と共に使用される。

図６の目視検査モジュール６００に移ると、目視検査モジュール６００（図５にも示す）は、検査モジュールハウジング６０２、検査モジュールインタフェース６１２、および検査モジュールコネクタ６１３を含み、それらは、先に述べた図２の汎用コンポーネントと同様に動作する。しかし、検査モジュール６００において目視検査能力を提供するために、検査モジュールプロセッサ６５２およびメモリ６５４は、視覚検査コンポーネント６２０と共に視覚検査モジュール６００において視覚検査（モダリティ固有の）能力を提供するように調節されなければならない。たとえば、視覚検査コンポーネント６２０は、限定することなく、関節ドライブ２２および関連コンポーネント（モータ、サーボモータ、空気圧コントロール）ならびに光源６２４（ＬＥＤ、レーザ、ランプ）および関連コンポーネント（光エンジンコントロール）を含みうる。加えて、視覚検査コンポーネント６２０は、限定することなく、光源コントロール（たとえば、近位のまたは遠位の照明源用の電源）、測定エンジン電源およびコントロール、ＣＣＤおよびＣＭＯＳイメージャビデオ再構築および処理回路、ＦＰＧＡおよびＤＳＰなどのデジタル画像チェーンコンポーネント、ならびに、プローブのモダリティ固有の機能を管理するための複数の埋め込み式コントローラを含む。説明されるように、これらの視覚検査コンポーネント６２０は、通常、異なるモダリティの検査モジュールと共に使用できない既存のシステムのハンドセット内に見出される。

再び図６を参照すると、目視検査モジュール用のセンサ６１０は、センサデータをアナログビデオの形態で提供しうる画像センサ（たとえば、ＣＣＤ）である。検査モジュールプロセッサ６５２は、センサデータを受信し、パッケージ化データとしてのセンサデータのビジュアル表現が、検査モジュールインタフェース２１２の検査モジュールコネクタ２１３およびハンドセットインタフェース１１２のハンドセットコネクタ１１３を介してハンドセットプロセッサ１５２に送信されることを可能にするように適合される。ハンドセットプロセッサ１５２は、ターゲット物体２０に関する情報としてのパッケージ化データに対応する画像データが、ハンドセット１００のユーザ出力インタフェース１３０内のビジュアルディスプレイ上に表示されることを可能にするように適合される。

検査モジュールプロセッサ６５２は、画像センサ６１０からセンサ（画像）データを受信し、受信されるセンサデータに対応するパッケージ化データを生成し、パッケージ化データをハンドセット１００に選択的に送信する。たとえば、パッケージ化データは、アナログまたはデジタルビデオデータに対応するデジタル画像データでありうる。デジタル画像データは、ビデオ圧縮フォーマット、たとえば、ＩＴＵ−ＴＨ．２６２またはＩＳＯ／ＩＥＣ１４４９６フォーマットでパックされうる。検査モジュールプロセッサ６５２は、不均一性（ＦＰＮ、固定パターンノイズ）を補償し、撮像ピクセルのデジタルデータを提供しうる。検査モジュールプロセッサ６５２はまた、読出されるセンサデータの一部分だけを選択するコマンド、不均一性補償をイネーブルまたはディセーブルするコマンド、あるいは試験画像を生成するコマンドを受信しうる。一実施形態では、検査モジュールプロセッサ６５２は、画像センサ６１０からのビデオデータに関してカラー補正またはガンマ調整を実施し、結果またはその結果の変換された結果をパッケージ化データとして提供するように適合される。検査モジュールプロセッサ６５２は、対応する制御信号に応答して、タイマによってトリガーされると、ユーザ制御に応答して、または連続的にそのようにしうる。

一実施形態では、ハンドセットプロセッサ１５２は、ユーザ入力インタフェース１４０から制御信号を受信し、制御信号を目視検査モジュール６００の検査モジュールプロセッサ６５２に提供するように適合される。たとえば、ユーザ入力インタフェース１４０から制御信号は、輝度制御信号である可能性があり、検査モジュールプロセッサ６５２は、輝度制御信号に対応する値を各ピクセルデータに加算するかまたは各ピクセルデータから減算する。同様に、目視検査モジュール６００内の光源６２４を制御するために、ハンドセットプロセッサ１５２は、ハンドセット１００のユーザ入力インタフェース１４０から制御信号を送信するように適合される。別の実施形態では、ユーザ入力インタフェース１４０（たとえば、ジョイスティック）は、検査モジュール６００内の関節ドライブ６２２を制御するための制御信号をハンドセットプロセッサ１５２に提供しうる。ハンドセットプロセッサ１５２は、その後、操向モードおよびジョイスティック位置を通信する関節制御信号を検査モジュールプロセッサ６５２に提供することができ、検査モジュールプロセッサ６５２は、その後、検査モジュール内の関節ドライブ６２２を制御するために対応するモータコマンドを生成する。別の実施形態では、ユーザ入力インタフェース１４０から制御信号は、センサからのデータ収集コマンドまたはセンサからのデータ収集停止コマンドでありうる。ハンドセットプロセッサ１５２がセンサからのデータ収集停止コマンドを受信する場合、ハンドセットプロセッサ１５２は、対応する制御信号を検査モジュールプロセッサ６５２に提供して、検査モジュール６００内の電力を低減しうる（たとえば、照明源６２４をターンオフするよう検査モジュールプロセッサ６５２に指示する）。

図５および図６に示すように、センサ６１０は、たとえば、支持部材６６０を介して検査モジュールハウジング６０２に取付けられる。一実施形態では、センサ６１０は、細長い支持部材６６０の遠位端６６２に接続される。支持部材６６０の近位端６６１は、検査モジュールハウジング６０２に接続される。支持部材６６０は、挿入管を含み、配向制御可能遠位端６６２を有しうる。代替的に、支持部材６６０は、支持部材６６０のほとんどまたは実質的に全てが、遠位端６６２の配向を制御するよう移動または配向するように設計されうる。この例では、図示するように、検査モジュール６００は、ユーザ入力インタフェースまたはユーザ出力ディスプレイを含まない。検査モジュール６００は、ビジュアルディスプレイが所望される場合、有利には、ハンドセット１００と共に使用されうる。

図６を参照すると、検査モジュール６００は関節ドライブ６２２を含む。一部の実施形態では、関節ドライブ６２２は、検査モジュールハウジング６０２内に配置され、電力提供デバイスから電力を受信する。フォーシング（forcing）部材６２３は、関節ドライブ６６０に接続され、関節ドライブ６２２からの力を支持部材６６０に沿って伝達して、支持部材６６０の遠位端の配向を制御し、したがって、画像センサ６１０の配向を制御するように適合される。フォーシング部材６２３は、図６上でグラフィカルに表され、１つまたは複数のプッシュロッド、ベルト、チェーン、ブラダー、油圧または空気圧ライン、または他の力伝達コンポーネントを含みうる。ある例では、関節ドライブ６２２はモータを含み、フォーシング部材６２３は、支持部材６６０の遠位端の配向を制御するように適合されるケーブルを含む。一実施形態では、取外し可能先端部は、支持部材６６０の遠位端に取付けられ、画像センサ６１０は、取外し可能先端部内に配置される。

関節ドライブ６２２およびフォーシング部材６２３（あるいは、２つ以上の関節ドライブ６２２またはフォーシング部材６２３）が使用されて、支持部材６６０または画像センサ６１０（たとえば、画像センサ６１０の光学ズーム、または、接合式支持部材６６０の複数継手）の３つの位置自由度および３つの配向自由度の任意のまたは全ての自由度ならびに任意のまたは全ての他の機械的自由度の調整を実施しうる。検査モジュールプロセッサ６５２は、制御信号を受信し、受信される制御信号に応答して関節ドライブ６２２を自動的に制御するように適合される。

図６を参照すると、検査モジュール６００は、検査モジュールハウジング６０２内に配置された光源６２４を含む。光源６２４は、電力提供デバイスから電力を受信し、ターゲット物体２０を照明する。光ファイバが、支持部材６６０に沿って延在し、光源６２４に結合して、光源６２４から支持部材６６０の遠位端６６２（図５）に光を伝達し、それにより、ターゲット物体２０を照明しうる。一部の実施形態では、ハンドセット１００の検査モジュールプロセッサ１５２は、ユーザ入力インタフェース１４０から制御信号を受信し、受信される制御信号に応答して光源６２４を自動的に制御する。一実施形態では、受信される制御信号は、ユーザ２が所望する照明の変化（たとえば、より明るい、より暗い、波長変化、パターン変化）を指示する照明制御信号である。ハンドセットプロセッサ１５２は、受信される照明制御信号に応答して、対応する制御信号として光源コマンドを提供するように適合される。

図６の例示的なモジュール式検査システム６７０は目視検査用であるが、本発明のモジュール式検査システムが、渦電流、超音波、ｘ線撮影、およびサーモグラフィ検査システムを含む他のモダリティのために使用されうることが理解されるであろう。たとえば、渦電流検査システムでは、センサ２１０（図２）は、渦電流ドライバコイルおよび渦電流センサ（たとえば、レシーバコイル）を有する渦電流プローブでありうる。超音波検査システムでは、センサ２１０は超音波変換器でありうる。ｘ線撮影検査システムでは、センサ２１０はｘ線またはミリ波源または検出器を含みうる。

図２に基づく別の例では、センサ２１０は温度センサでありうる。この例では、ハンドセットプロセッサ１５２は、センサ２１０によって測定される温度が、選択された閾値を超える場合、可聴または触覚アラートを提供するよう、ユーザ出力インタフェース１３０に命令する。これは種々の利点を有する。たとえば、エンジンシャットダウン直後に、航空機が空港ターミナルゲートに駐機している間に、ジェットエンジンを検査することが望ましいことがある。温度センサを使用することは、エンジン温度が、検査モジュール２００が許容しうる温度より依然として高いかどうかを容易に判定することを可能にする。これは、有利には、エンジンが冷却するのを待つことに費やされる時間を低減する。安全余裕を含む、知られている時間を待つ代わりに、エンジン温度が定期的に試験され、温度が検査モジュール２００（または、エンジンの残留熱にさらされる検査モジュール２００のコンポーネント）の動作範囲内になるとすぐに検査（たとえば、目視検査）が進められうる。

図７は、データを解析し、本明細書で述べる他の解析を実施するためのデータ処理システムのコンポーネントを示す高レベル図である。システムは、データ処理システム７１０、周辺システム７２０、ユーザインタフェースシステム７３０、およびデータ記憶システム７４０を含む。周辺システム７２０、ユーザインタフェースシステム７３０、およびデータ記憶システム７４０は、データ処理システム７１０に通信可能に接続される。データ処理システム７１０は、以下で論じるように、ネットワーク７５０、たとえばインターネットまたはＸ．２５ネットワークに通信可能に接続される。上述した動作を実行するコントローラは、システム７１０、７２０、７３０、または７４０の１つまたは複数を含み、１つまたは複数のネットワーク（複数可）７５０に接続しうる。たとえば、ハンドセットプロセッサ１５２または検査モジュールプロセッサ２５２（図３）はそれぞれ、システム７１０およびシステム７２０、７３０、または７４０の１つまたは複数を含みうる。

データ処理システム７１０は、本明細書で述べる一実施形態のプロセスを実装する１つまたは複数のデータプロセッサを含む。「データプロセッサ（data processor）」は、自動的にデータを操作するためのデバイスであり、また、中央処理ユニット（ＣＰＵ）、デスクトップコンピュータ、ラップトップコンピュータ、メインフレームコンピュータ、携帯情報端末、デジタルカメラ、携帯電話、スマートフォン、あるいは、電気的、磁気的、光学的、生物学的コンポーネント、またはその他のもので実装されようとも、データを処理するか、データを管理するか、またはデータをハンドリングするための任意の他のデバイスを含みうる。

フレーズ「通信可能に接続される（communicatively connected）」は、データがそこで通信されうる、デバイス間、プロセッサ間、またはプログラム間の任意のタイプ（有線または無線）の接続を含む。周辺システム７２０、ユーザインタフェースシステム７３０、およびデータ記憶システム７４０などのサブシステムは、データ処理システム７１０と別に示されるが、データ処理システム７１０内に完全にまたは部分的に格納されうる。

データ記憶システム７４０は、一実施形態によるプロセスを実行するために必要とされる情報を含む情報を記憶するように構成される１つまたは複数の有形な非一時的なコンピュータ可読媒体（複数可）を含むかまたはそれに通信可能に接続される。本明細書で使用される場合、「有形な非一時的なコンピュータ可読媒体（tangible non-transitory computer-readable medium）」は、実行のためにデータ処理システム７１０に送信されることができる命令を記憶することに関与する任意の非一時的なデバイスまたは製造品を指す。こうした非一時的媒体は、不揮発性または揮発性でありうる。不揮発性媒体の例は、フロッピー(登録商標）ディスク、フレキシブルディスク、または他の可搬型コンピュータディスケット、ハードディスク、磁気テープまたは他の磁気媒体、コンパクトディスクおよびコンパクトディスク読出し専用メモリ（compact-disc read-only memory）（ＣＤ−ＲＯＭ）、ＤＶＤ、ＢＬＵ−ＲＡＹ（登録商標）ディスク、ＨＤ−ＤＶＤディスク、他の光記憶媒体、フラッシュメモリ、読出し専用メモリ（ＲＯＭ）、および消去可能プログラム可能読出し専用メモリ（ＥＰＲＯＭまたはＥＥＰＲＯＭ）を含む。揮発性媒体の例は、レジスタおよびランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）などのダイナミックメモリを含む。記憶媒体は、データを、電子的に、磁気的に、光学的に、化学的に、機械的に、またはその他の方法で記憶し、電子、磁気、光、電磁、赤外、または半導体コンポーネントを含みうる。

本発明の実施形態は、コンピュータ可読プログラムコードがその上に具現化されている１つまたは複数の有形な非一時的なコンピュータ可読媒体（複数可）に具現化されるコンピュータプログラム製品の形態をとりうる。こうした媒体（複数可）は、こうした物品の場合、従来通り、たとえばＣＤ−ＲＯＭをプレスすることによって製造されうる。媒体（複数可）に具現化されたプログラムは、コンピュータプログラム命令を含み、コンピュータプログラム命令は、ロードされると、特定の一連の動作ステップを実施するようにデータ処理システム７１０に指示し、それにより、本明細書で指定される機能または行為を実装しうる。

ある例では、データ記憶システム７４０は、コードメモリ７４１、たとえばランダムアクセスメモリ、および、ディスク７４２、たとえば、ハードドライブまたは固体フラッシュドライブなどの有形なコンピュータ可読記憶デバイスを含む。コンピュータプログラム命令は、ディスク７４２、あるいは、無線、有線、光ファイバ、または他の接続からコードメモリ７４１に読込まれる。データ処理システム７１０は、その後、コードメモリ７４１にロードされたコンピュータプログラム命令の１つまたは複数のシーケンスを実行し、結果として、本明細書で述べるプロセスステップを実施する。こうして、データ処理システム７１０は、ターゲット物体２０の幾何学的特性を測定し、リモート目視検査システムの物理条件を決定するという技術的作用を可能にするコンピュータ実装式プロセスを実施する。この条件（正確であるかまたは正確でない）は、その後、ユーザにレポートされる。一実施形態では、本明細書のフローチャートまたはブロック図のブロックおよびそれらの組合せは、コンピュータプログラム命令によって実装されうる。

コンピュータプログラムコードは、１つまたは複数のプログラミング言語、たとえば、Ｊａｖａ(登録商標）、Ｓｍａｌｌｔａｌｋ、Ｃ＋＋、Ｃ、または適切なアセンブリ言語の任意の組合せで書かれうる。本明細書で述べる方法を実施するプログラムコードは、単一データ処理システム７１０上でまたは通信可能に接続された複数のデータ処理システム７１０上で全体が実行されうる。たとえば、コードは、ユーザのコンピュータ上で全体的にまたは部分的に、また、リモートコンピュータ、たとえばサーバ上で全体的にまたは部分的に実行されうる。リモートコンピュータは、ネットワーク７５０を通してユーザのコンピュータに接続されうる。ユーザのコンピュータまたはリモートコンピュータは、従来のデスクトップパーソナルコンピュータ（ＰＣ）などの非可搬型コンピュータでありうる、または、タブレット、携帯電話、スマートフォン、またはラップトップなどの可搬型コンピュータでありうる。

周辺システム７２０は、デジタルコンテンツレコードまたは他のデータをデータ処理システム７１０に提供するように構成される１つまたは複数のデバイスを含みうる。たとえば、周辺システム７２０は、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ、携帯電話、または他のデータプロセッサを含みうる。データ処理システム７１０は、周辺システム７２０内のデバイスからデータを受信すると、こうしたデータをデータ記憶システム７４０に記憶しうる。

ユーザインタフェースシステム７３０は、マウス、キーボード、別のコンピュータ（たとえば、ネットワークまたはヌルモデムケーブルを介して接続された）、音声コマンドを受信するためのマイクロフォンおよびスピーチプロセッサまたは他のデバイス（複数可）、ビジュアルコマンド、たとえばジャスチャを受信するためのカメラおよび画像プロセッサまたは他のデバイス（複数可）、あるいは、データがそこからデータ処理システム７１０に入力される任意のデバイスまたはデバイスの組合せを含みうる。この点に関して、周辺システム７２０は、ユーザインタフェースシステム７３０と別に示されるが、ユーザインタフェースシステム７３０の一部として含まれうる。

ユーザインタフェースシステム７３０はまた、データ処理システム７１０によってデータがそこに出力される、ディスプレイデバイス、プロセッサアクセス可能メモリ、または任意のデバイス、あるいはデバイスの組合せを含みうる。この点に関して、ユーザインタフェースシステム７３０がプロセッサアクセス可能メモリを含む場合、こうしたメモリは、たとえプロセッサアクセス可能メモリ７３０およびデータ記憶システム７４０が図７に別々に示されていても、データ記憶システム７４０の一部でありうる。

一実施形態では、データ処理システム７１０は、ネットワークリンク７１６を介してネットワーク７５０に結合される通信インタフェース７１５を含む。たとえば、通信インタフェース７１５は、対応するタイプの電話回線にデータ通信接続を提供する統合サービスデジタルネットワーク（integrated service digital network）（ＩＳＤＮ）カードまたはモデムでありうる。別の例として、通信インタフェース７１５は、互換性のあるローカルエリアネットワーク（local-area network）（ＬＡＮ）、たとえば、イーサネット(登録商標）ＬＡＮまたはワイドエリアネットワーク（wide-area network）（ＷＡＮ）に対するデータ通信接続を提供するネットワークカードでありうる。無線リンク、たとえばＷＩＦＩまたはＧＳＭ（登録商標）もまた使用されうる。通信インタフェース７１５は、種々のタイプの情報を表すデジタルデータストリームを搬送する電気信号か、電磁信号か、または光信号を、ネットワークリンク７１６にわたってネットワーク７５０に対して送受信する。ネットワークリンク７１６は、スイッチ、ゲートウェイ、ハブ、または他のネットワークデバイスを介してネットワーク７５０に接続されうる。

ネットワークリンク７１６は、１つまたは複数のネットワークを通して他のデータデバイスに対してデータ通信を提供しうる。たとえば、ネットワークリンク７１６は、ローカルネットワークを通して、ホストコンピュータまたはインターネットサービスプロバイダ（Internet Service Provider）（ＩＳＰ）によって運用されるデータ機器に接続を提供しうる。

データ処理システム７１０は、ネットワーク７５０、ネットワークリンク７１６、および通信インタフェース７１５を通して、メッセージを送信し、プログラムコードを含むデータを受信しうる。たとえば、サーバは、アプリケーションプログラム用の要求されるコード（たとえば、ＪＡＶＡ(登録商標）アプレット）を、サーバが接続される有形な不揮発性のコンピュータ可読記憶媒体上に記憶しうる。サーバは、媒体からコードを取出し、コードを、インターネット、それゆえローカルＩＳＰ、それゆえローカルネットワーク、それゆえ通信インタフェース７１５を通して送信しうる。受信されるコードは、受信されると、データ処理システム７１０によって実行されうる、または、後で実行するために、データ記憶システム７４０に記憶されうる。

図８は、検査モジュール２００およびハンドセット１００を使用してターゲット物体２０を検査する例示的な方法８００のフロー図である。ステップ８１０にて、ターゲット物体２０に近接して配置された検査モジュール２００内のセンサ２１０（たとえば、画像センサ）は、センサデータ（たとえば、画像データ）を取得する。ステップ８２０にて、検査モジュール２００内の検査モジュールプロセッサ２５２はセンサデータを受信する。ステップ８３０にて、検査モジュールプロセッサ２５２は、センサデータをフォーマットして、パッケージ化データを提供する。ステップ８４０にて、検査モジュールプロセッサ２５２は、パッケージ化データをハンドセット１００内のハンドセットプロセッサ１５２に送信する。ステップ８５０にて、ハンドセットプロセッサ１５２は、パッケージ化データに基づくターゲット物体２０に関する情報をユーザ出力インタフェース１３０に送信する。

上記を考慮すると、本発明の種々の実施形態は、物理的ターゲット物体のセンサデータを取込む。技術的作用は、ターゲット物体の特性を決定することまたは測定することを可能にすることである。そうすることは、有利には、たとえば、アクセスするのが難しいかまたは危険である、あるいは、その他の方法では決定できない、物体の条件を決定することを可能にする。

本明細書の説明において、一部の実施形態は、ソフトウェアプログラムとして、通常実装されることになる観点で述べられるであろう。こうしたソフトウェアの等価物が、ハードウェア（ハードワイヤードまたはプログラマブル）、ファームウェア、またはマイクロコードで同様に構築されうることを当業者は容易に認識するであろう。したがって、本発明の実施形態は、完全にハードウェアの実施形態か、完全にソフトウェアの実施形態（ファームウェア、常駐ソフトウェア、またはマイクロコードを含む）か、ソフトウェアの実施形態とハードウェアの実施形態を組み合わせる実施形態の形態をとることができる。ソフトウェア、ハードウェア、および組合せは全て、一般に、「サービス（service）」、「回路（circuit）」、「回路要素（circuitry）」、「モジュール（module）」、または「システム（system）」と本明細書で呼ばれうる。一実施形態は、システム、方法、またはコンピュータプログラム製品として具現化されうる。データ操作アルゴリズムおよびシステムはよく知られているため、本説明は、本明細書で述べるシステムおよび方法の一部を形成するか、または、それとより直接的に協働するアルゴリズムおよびシステムを特に対象とする。こうしたアルゴリズムおよびシステム、ならびに、本明細書で特に示されないかまたは述べられない、それらに関わる信号またはデータを生成し、その他の方法で処理するためのハードウェアまたはソフトウェアの他の実施形態は、当技術分野で知られているシステム、アルゴリズム、コンポーネント、および要素から選択される。本明細書で述べるシステムおよび方法が与えられる場合、任意の実施形態を実装するのに有用である、本明細書で特に示されないか、示唆されないか、または述べられないソフトウェアは、従来型であり、当技術分野の通常の技量内にある。

本発明は、本明細書で述べる実施形態の組合せまたは実施形態を包含する。「特定の実施形態（a particular embodiment）」または「実施形態（embodiment）」および同様なものに対する参照は、本発明の少なくとも１つの実施形態に存在する特徴を指す。「ある実施形態（an embodiment）」または「特定の実施形態（particular embodiments）」または「実施形態（embodiments）」または同様なものに対する別個の参照は、１つまたは複数の同じ実施形態を必ずしも指さない。しかし、こうした実施形態は、そのように指示されない限り、または、当業者に容易に明らかになるように、互いに排他的ではない。「方法（method）」または「方法（methods）」および同様なものを参照するときの単数形または複数形の使用は制限的でない。語「または（or）」は、別途明示的に述べられない限り、非排他的な意味で本開示において使用される。

この書面による説明は、最良モードを含む本発明を開示するために、また同様に、任意のデバイスまたはシステムを作り使用すること、および、組込まれる任意の方法を実施することを含む、本発明の実施形態を当業者が実践することを可能にするために例を使用する。本発明の特許可能な範囲は、特許請求の範囲によって規定され、当業者が思い付く他の例を含むことができる。こうした他の例は、特許請求の範囲の逐語的言語と異ならない構造的要素を有する場合、または、特許請求の範囲の逐語的言語と非実質的相違を有する等価な構造的要素を含む場合、特許請求の範囲内にあることを意図される。

２ユーザ
１０モジュール式検査システム
２０ターゲット物体
１００ハンドセット
１０２ハウジング
１１０ハンドセット電力コネクタ
１１２ハンドセットインタフェース
１１３ハンドセットコネクタ
１２０入力／出力ポート
１２２無線ネットワークインタフェース
１３０ユーザ出力インタフェース
１４０ユーザ入力インタフェース
１５２ハンドセットプロセッサ
１５４メモリ
１６０ホットスワップ検出ユニット
１７２グリップ部
１７４トリガー
２００検査モジュール
２０２ハウジング
２１０センサ
２１２検査モジュールインタフェース
２１３検査モジュールコネクタ
２１４データコネクタ
２１６制御コネクタ
２１８電力コネクタ
２２０モダリティ検査コンポーネント
２５２検査モジュールプロセッサ
２５４メモリ
３００電池
３１０電池電力コネクタ
６００検査モジュール
６０２ハウジング
６１０画像センサ
６１２検査モジュールインタフェース
６１３検査モジュールコネクタ
６２０モダリティ検査コンポーネント
６２２関節ドライブ
６２３フォーシング部材
６２４照明源
６５２検査モジュールプロセッサ
６５４メモリ
６６０支持部材
６６１近位端
６６２遠位端
７１０データ処理システム
７１５通信インタフェース
７１６ネットワークリンク
７２０周辺システム
７３０ユーザインタフェースシステム
７４０データ記憶システム
７４１コードメモリ
７４２ディスク
７５０ネットワーク
８１０センサデータを取得する
８２０センサデータを受信する
８３０センサデータをフォーマットする
８４０パッケージ化データを送信する
８５０ターゲット情報を送信する

Claims

ターゲット物体を検査するための検査システムであって、
検査モジュールを備え、前記検査モジュールは、
ハウジングと、
前記ターゲット物体に関連するセンサデータを提供するように適合されるセンサと、
前記センサから前記センサデータを受信し、対応するパッケージ化データを提供するように適合される検査モジュールプロセッサと、
前記検査モジュールプロセッサから前記パッケージ化データを出力するように適合される検査モジュールインタフェースとを備え、
前記検査モジュールに選択的に機械的に係合するように適合されるハンドセットを備え、前記ハンドセットは、
ハンドセットプロセッサと、
前記検査モジュールインタフェースから前記パッケージ化データを受信し、前記パッケージ化データを前記ハンドセットプロセッサに提供するように適合されるハンドセットインタフェースと、
前記パッケージ化データに基づいて、前記ターゲット物体に関する情報をユーザに出力するための前記ハンドセットプロセッサに応答するユーザ出力インタフェースとを備える検査システム。
前記センサは、目視検査を行うための画像センサを備える請求項１記載の検査システム。
前記センサは、渦電流検査を行うための渦電流プローブ、超音波検査を行うための超音波変換器、ｘ線撮影検査を行うためのｘ線またはミリ波源、またはサーモグラフィ検査を行うための温度センサのうちの１つまたは複数を備える請求項１記載の検査システム。
前記ハンドセットに選択的に機械的に係合し、電力を前記ハンドセットに提供するように適合される電池をさらに備える請求項１記載の検査システム。
前記センサは、前記ハンドセットインタフェースおよび前記検査モジュールインタフェースを介して前記ハンドセットから電力を受信する請求項４記載の検査システム。
前記ハンドセットは、前記検査モジュールを制御するために前記ハンドセットプロセッサに制御信号を送信するように適合されるユーザ入力インタフェースをさらに備える請求項１記載の検査システム。
前記ハンドセットインタフェースはハンドセットコネクタをさらに備え、前記検査モジュールインタフェースは、前記ハンドセットコネクタに機械的に係合するように適合される検査モジュールコネクタをさらに備え、前記ハンドセットプロセッサは、前記ハンドセットコネクタおよび前記検査モジュールコネクタを介して前記検査モジュールプロセッサと通信する請求項１記載の検査システム。
前記ハンドセットは、前記検査モジュールの取外しまたは取付けを検出するように適合される検出ユニットを含む請求項１記載の検査システム。
前記パッケージ化データは、前記検査モジュールプロセッサによってフォーマットされたセンサデータである請求項１記載の検査システム。
前記ハンドセットは、前記センサを移動させるように適合される関節ドライバを含まない請求項２記載の検査システム。
前記ハンドセットは、前記ターゲット物体を照明するように適合される光源を含まない請求項２記載の検査システム。
前記検査モジュールは、前記センサを移動させるように適合される関節ドライバをさらに備える請求項２記載の検査システム。
前記検査モジュールは、前記ターゲット物体を照明するように適合される光源をさらに備える請求項２記載の検査システム。
検査モジュールおよびハンドセットを使用してターゲット物体を検査する方法であって、
前記ターゲット物体に近接して配置される前記検査モジュール内のセンサからセンサデータを取得するステップと、
前記検査モジュール内の検査モジュールプロセッサを使用して前記センサデータを受信するステップと、
パッケージ化データを提供するために、前記検査モジュールプロセッサを使用して前記センサデータをフォーマットするステップと、
前記検査モジュールプロセッサから前記ハンドセット内のハンドセットプロセッサに前記パッケージ化データを送信するステップと、
前記ハンドセットプロセッサからの前記パッケージ化データに基づく前記ターゲット物体に関する情報をユーザ出力インタフェースに送信するステップとを含む方法。
前記検査モジュール内の前記センサを制御するために、前記ハンドセット内のユーザ出力インタフェースから前記検査モジュールプロセッサに制御信号を送信するステップをさらに含む請求項１４記載の方法。
前記検査モジュールおよび前記ハンドセットを機械的に係合させるステップをさらに含む請求項１４記載の方法。