JP6987153B2 - 難視構成を検出する装置及び方法 - Google Patents

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Description

関連出願の相互参照
この出願は、2017年4月27日に出願し、発明の名称が「難視構成を検出する装置及び方法」である、米国特許出願第15/499,701号の優先権を主張し、このような主題が矛盾しない範囲まで参照により本明細書に援用するものとする。
本開示は一般に、不透明な固体面の後ろの難視構成の存在を検出する装置に関するものであり、より具体的には、壁の後ろのビーム及びびょうと、床下の根太とを配置するための装置に関するものである。
ビーム、びょう、根太並びに壁の後ろ及び床下の他の要素等の難視構成を配置することは、建築時、修繕時及びリフォーム活動時に直面する一般的な課題である。例えば、面に開口部を生み出すために、下にある支持要素を避けながら、壁、床又は他の支持面を切断し又は穴あけする要望がしばしば発生する。これらの例では、支持要素を切断し又は穴あけすることを避けるために、開始前に支持要素の位置を知ることが求められ得る。他の場合に、絵画又は棚等の重量物を支持面によって支持要素に固定することが望まれ得る。これらの事例では、下にある支持要素と位置合わせされた支持面を貫通する留め具を取り付けることがしばしば望まれ得る。しかしながら、壁、床又は支持面が決まった場所に存在することにより、支持要素の位置を視覚的に検出できない。
従来から、上を覆う面により見え難い、下に存在する構成の位置を突き止める課題に対処するのに限定的に成功した、様々な基本的技術が採用されている。これらの技術は、下に存在する支持要素に遭遇するまで、上を覆う面じゅうで小さな旋回爪を駆動するステップと、その後下に存在する支持要素の位置を示さない面を覆う穴を設けるステップとを含む。破壊性がより低い技術は、支持要素が軽くたたかれる表面の領域の下又は後ろに存在するときに、表面から発生する音の聴覚的変化を検出するために上を覆う面を軽くたたくステップを含む。しかしながら、この技術は、結果の精度が、下に存在する支持要素を捜索するために軽くたたき聴く者の判断およびスキルに大きく依存するため、また軽くたたくことで発生する音が、試験される面の種類及び密度に深く影響されるため、効果的でない。
磁気検出器も採用されており、壁及び支持要素中に存在し検出器の反応のきっかけになる爪及びねじ等の金属製留め具の存在に依拠する検出器によって難視支持要素を発見する。しかしながら、金属製留め具は支持物の長さに沿って分離した位置に間隔をおいて配置されているため、磁気検出器は、留め具が配置されていない支持物の長さを越えて通過することがあり、これにより難視支持要素の存在の検出に失敗することがある。
不透明な面の後ろの難視構成を検出する電気センサも採用されてきた。これらの検出器は、試験される面の後ろ、下又は中に位置する構成の存在に起因する、試験される面のキャパシタンスの変化を感知する。これらのキャパシタンスの変化は、木材、シートロック、漆喰、石膏等の様々な面にわたって検出可能であり、当該変化はセンサの活性化に関して面又は難視構成内の金属製留め具の存在に依拠しない。しかしながら、従来の電気検出器は大きな短所に苦しむことがある。従来の難視構成検出器は、検出される面の厚さ及び密度に対する正確な補償が困難となることがあり、これにより精度に悪影響を及ぼす。
本開示は、正確かつ単純に使用され安価に製造される、難視構成検出器を提供することで、難視構成を検出する分野における上述した欠陥の１つ以上に有利に対処する。試験される面に対して装置を配置し、装置が配置される面の下に存在する全ての構成の位置を読み取ることによって、検出器を使用できる。検出器は、面の様々な材料及び面の様々な厚さにわたって正確に表示できる。
添付図面を参照して進行する以下の好ましい実施形態の詳細な説明から、付加的な態様及び利点が明らかになるであろう。
一実施形態に従い、シートロックの一部の上に配置されて難視構成を検出する進歩した難視構成検出器を示す図である。 図１の難視構成検出器の斜視図である。 図１の難視構成検出器のセンサ板と、隠れている難視構成の位置を信号で知らせる活性化されるインジケータとを表す図である。 一実施形態に従う難視構成検出器の回路の図である。 一実施形態に従う難視構成検出器のコントローラの図である。 一実施形態に従い、ハウジングを含み、ライトパイプ及びボタン並びにプリント回路基板を有する難視構成検出器の断面図である。 比較的より薄い面上に配置されている、先行技術の難視構成検出器の図である。 比較的より厚い面上に配置されている、先行技術の難視構成検出器の図である。 いくつかのセンサ板に対する主要センシングフィールドゾーンを示す、先行技術の難視構成検出器の側面図である。 先行技術の難視構成検出器の底面の正面からの図を表し、いくつかのセンサ板に対する主要センシングフィールドゾーンを示す図である。 一実施形態に従い、面の後ろの難視構成を検出する方法の流れ図である。 共通板を有する難視構成検出器に対する先行技術の板構成の図である。 短縮共通板を有する難視構成検出器に対する板構成の図である。 図１２の先行技術の板構成に対する電界ラインを示す図である。 図１３の板構成に対する電界ラインを示す図である。 複数共通板を有するセンサ板アレイに対する電界ラインを示す図である。 一実施形態に従い、短縮グラウンド平面を有する板構成によって、面の後ろの難視構成を検出する方法を示すフローチャートである。 狭い端部板を有するセンサ板アレイに対する電界ラインを示す図である。 台形状端部板を有するセンサ板アレイに対する電界ラインを示す図である。 一実施形態に従い、シートロックの一部の上に位置付けられて難視構成を検出する難視構成検出器を示す図である。 図２０の難視構成検出器の斜視図である。 図２０の難視構成検出器のセンサ板を、活性化されているインジケータとともに表す図であり、当該インジケータは隠れている難視構成の位置を信号で知らせる。 一実施形態に従う難視構成検出器の回路の図である。 一実施形態に従う難視構成検出器のコントローラの図である。 一実施形態に従う難視構成検出器のセンサ板トレースのルーティングを示す図である。図示される実施形態では、複数センサ板トレースのそれぞれが実質的に類似するトレース長を有し、トレースは能動遮蔽物によって囲まれる。 他の実施形態に従う難視構成検出器のセンサ板構成の図である。 一実施形態に従い、ハウジングを含み、ライトパイプ及びボタン及びプリント回路基板を有する難視構成検出器の断面図である。 ４つのセンサ板を有するセンサ板グループを示す図である。 ６つのセンサ板を有するセンサ板グループを示す図である。 比較的より薄い面上に配置されている、先行技術の難視構成検出器の図である。 比較的より厚い面上に配置されている、先行技術の難視構成検出器の図である。 いくつかのセンサ板に対する主要センシングフィールドゾーンを示す、先行技術の難視構成検出器の側面図である。 先行技術の難視構成検出器の底面の正面からの図を表し、いくつかのセンサ板に対する主要センシングフィールドゾーンを示す。 一実施形態に従う面適合難視構成検出器のコア装置のシャシーの側面図である。 図３４のコア装置のシャシーの斜視図である。 一実施形態に従い、面の後ろの難視構成を検出する方法の流れ図である。 積層構成における、２つの異なるプリント回路基板を示す図である。 コントローラからセンサ板までのセンサ板トレースのルートを定め、センサ板トレースを保護する先行技術の構成を示す図である。 一実施形態に従う難視構成検出器の断面図であり、電界パターンを示す図である。 他の実施形態に従う難視構成検出器の断面図であり、電界パターンを示す図である。 能動遮蔽中心部と、８つのセンサ板と、能動遮蔽板と、共通板とを含むセンサ板クラスタの図である。 能動遮蔽中心部と、８つのセンサ板と、能動遮蔽板とを含むセンサ板クラスタの図である。 一実施形態に従い、面上に配置され、図４２に表されるセンサ板クラスタに類似するセンサ板クラスタを含む、難視構成検出器の側面図である。 １１のセンサ板と、能動遮蔽板と、共通板とを含むセンサ板クラスタの図であり、端部センサ板は、端部には存在しないセンサ板よりも小さい面積を有する。 一実施形態に従い、面上に配置され、図４４に表されるセンサ板クラスタに類似するセンサ板クラスタを含む、難視構成検出器の側面図である。 他の実施形態に従い、面上に配置される難視構成検出器の側面図である。
以下の説明では、当該説明の一部を構成する添付図面を参照する。添付図面は、本発明を実行できる特定の例示的実施形態を示すために表される。これらの実施形態は、当業者が本明細書に記載される技術及び実施形態を実行できるよう十分詳細に説明され、本開示の精神及び範囲から逸脱すること無く、開示される様々な実施形態を変更できるとともに、他の実施形態を使用できることが理解される。したがって、以下の詳細な説明は、限定的な意味にとられるべきではない。
多数の現在入手可能なびょうの探知機（例えば難視構成検出器）は、キャパシタンスを用いて、面の後ろの難視構成を検出する。キャパシタンスは、電荷を保持又は蓄積する物体の能力の電気的分量である。エネルギー蓄積装置の一般的な形態は、平行な板コンデンサであり、そのキャパシタンスは、式C = εr εo A/dにほぼ等しい。ここでＡは平行な板の重複面積であり、ｄは板間の距離であり、εrは静的比誘電率（又は板間の材料の誘電定数）であり、εoは定数である。誘電材料は、電界を印加することによって分極化できる電気絶縁体である。絶縁体が電界に配置されるときに、分子は平均平衡位置から移り、誘電分極を引き起こす。誘電分極のため、正電荷が電界のネガティブエッジに向かって移り、負電荷が反対方向に移る。
空気の誘電定数（εr）は１である一方、最も堅い非導電性材料は１よりも大きな誘電定数を有する。一般に、従来のキャパシタンスセンサが機能可能な誘電定数は、非導電性材料固形物の誘電定数の変動である。
難視構成検出器上のセンサ板が、壁の後ろに支持物が存在しない壁上の位置に配置されるときに、検出器は壁と壁の後ろの空気とのキャパシタンスを測定する。検出器は壁の後ろに支持物が存在する位置に配置されたときに、検出器はその後壁と支持物とのキャパシタンスを測定する。当該支持物は、空気よりも高い誘電定数を有する。結果として、検出器はキャパシタンスの増加を示し、その後当該増加を用いて表示システムを起動できる。
現在入手可能な難視構成検出器では一般に、同一のセンサ板のセットが直線的に配置される（例えば図１０参照）。センサ板のそれぞれは、面に対するセンサ読み取りを行う。その後センサの示度が比較される。最も高いセンサ示度を有するセンサ板は難視構成の位置に存在すると判断される。しかしながら、グループの端部付近に存在するセンサ板は、難視構成に対して、中心付近に存在するセンサ板と同じようには応答しないことがある。難視構成検出器が、より薄い面からより薄い面又はより密度の低い面から、より厚い面又はより密度の高い面に移動するときに、この問題点は特に明白となることがある。
理想的には、難視構成が存在しない場合、センサ板は全て同じ面上に存在するため、より厚い面上の各センサ板は互いに同様のセンサ示度を有するであろう。しかしながら、端部付近のセンサ板のセンサ示度は、中央付近のセンサ板よりも大きな示度を生ぜしめることがある。端部に存在するセンサ板は、センサ板のグループの上方で電界を生み出すときに孤立する。その結果、端部付近のセンサ板は、より厚い面上に配置されるときに、不釣り合いに高い示度で応答することがある。したがって、コントローラは、センサ示度が高いのは、難視構成の存在のためか又は検出器がより厚い面上に配置されているためかを判定することが困難となり得る。本開示は解決策を提供する。
多数のセンサ板を有する難視構成検出器において、各センサ板が同じ難視構成に対して同様の応答を有することが望ましい。各センサ板から同様の応答を確保するため、センサ板の適切な幾何学形状及び配置によって、難視構成に対して同等の応答を確保できる。センサ板トレースの遮蔽を改善することでも性能を向上できる。さらに、センシング回路に対するユーザの電気的結合を高めることによって、性能を向上できる。面に対してセンサ板が平坦であることを確保する機構によっても性能を向上できる。
本開示は、難視構成検出器及び難視構成検出器を検出する方法に向けたものである。例示的実施形態では、難視構成検出器は、センサ板のグループ、複数層のプリント回路基板（ＰＣＢ）、センシング回路、コントローラ、表示回路、パワーコントローラ及び／又はハウジングを備える。
開示される実施形態は、センサ板のグループが生成する電界ラインを均一又はほぼ均一に維持することを促進する。具体的に、センサ板のグループにおける２つの端部センサ板の電界は、非端部センサ板の電界に対して実質的に類似する。端部センサ板及び非端部センサ板が生み出す電界は互いに横切る方向を向くことができる。
開示される実施形態によって、難視構成の位置をより正確に同定できる。また開示される実施形態によって、異なる誘電定数を有する様々な面にわたって、瞬時かつ正確に読み取りできる。さらに、現在開示される実施形態によって、異なる表面厚さにわたって、瞬時かつ正確に読み取りする能力を向上できる。
また開示される実施形態は、より使いやすい検出器を生み出す。多数の先行技術の検出器は、様々な面に対してユニットを再調整して難視構成の位置を測定するために、より多くのステップ、より長い時間及びより多くの技量を要求する。開示される実施形態は、より信頼性の高いセンサ示度を提供する。センサ板からのセンサ示度は、検出される面に対して自己調整して、より信頼性の高い示度を提供するとともに構成をより深く検出する能力を有する。センサ示度の面の厚さが誘発する読み取り誤差は著しく減少している。このように読み取り誤差を取り除くことにより、開示される実施形態は物体をより深く検出できる。
以下添付図面を参照して、本開示をより完全に説明する。しかしながら、本開示を多数の他の様々な形態で具現化することができる。本開示を本明細書で説明する実施形態に限定して理解すべきではなく、むしろ、本開示によって徹底的かつ完全に全範囲を当業者に完全に伝えるためのみに、これらの実施形態を提供する。
図１は、一実施形態に従い、シートロック２（又は類似する面）の一部の上に配置されて難視構成３を検出する難視構成検出器１を示す。図２は、図１の難視構成検出器１の斜視図である。図３は、複数のセンサ板５と短縮共通板３３とを含む、難視構成検出器１のセンサ側面を表す。
図１−３を参照して、一般的かつ全体的に、難視構成検出器１は３つ以上のセンサ板５と、センシング回路（図４参照）と、１つ以上のインジケータ６と、１つ以上の近接インジケータ３９と、ハンドル１４、能動遮蔽板２３及びバッテリカバー２８を提供し又は収容するハウジング１９とを含む。
３つ以上のセンサ板５はそれぞれ、センサ板５の１つ以上の周囲の物体に対する接近度と、１つ以上の周囲の物体のそれぞれの材料特性とに基づいて変わる、センサ示度を取得できる。３つ以上のセンサ板５は、全体としてセンシングフィールドを生み出すことができる。３つ以上のセンサ板５の個々のセンサ板５は、個々のセンサ板５がセンシングフィールドに対して３つ以上のセンサ板５の他の任意のものよりも強く寄与する、センシングフィールド内の３次元幾何学体積となり得る、対応主要センシングフィールドゾーンを生み出すことができる。３つ以上のセンサ板５はすべて、幾何学的に類似する、主要センシングフィールドゾーンを生み出すことができる。センシング回路は、３つ以上のセンサ板５と結合して、３つ以上のセンサ板５のセンサ示度を測定することができる。
それぞれのセンサ板５は、対応する電界の第１端部を形成する。センサ板５において電界が生み出され又は受け取られる。共通板３３の領域は、各センサ板５の対応する電界の第２端部を形成することができる。共通板３３は、各センサ板５の一方側に沿って延びる長さを有する。共通板３３の長さは、センサ板５の全体長さ寸法よりも短い。ある実施形態では、共通板３３は不変電圧に接続される。ある実施形態では、共通板３３は回路グラウンドに接続される。ある実施形態では、共通板３３は交流信号に接続される。
ある実施形態では、それぞれセンサ板５を、センサ板５のグループ７又はアレイの一部とすることができる。それぞれのグループ７は、２つ以上のセンサ板５を含むことができ、能動遮蔽板２３を含むこともできる。センサ板５と能動遮蔽板２３とは異なる平面上に存在することができる。それにもかかわらず、センサ板５と能動遮蔽板２３とが同時に駆動される場合、ある実施形態では、センサ板５と能動遮蔽板２３とをセンサ板５の同じグループ７の一部とすることができる。それぞれのセンサ板５は、その形状によって画定される幾何学的形状を有する。それぞれのセンサ板５は、境界線も有する。ある実施形態では、境界線は複数部分から構成され得る。ある実施形態では、境界線のそれぞれの部分は、内側境界１０又は外側境界１１となる。ある実施形態では、センサ板５がグループ７の境界線に隣接する境界線の一部を有する場合、当該部分が外側境界１１を含む。ある実施形態では、センサ板５がグループ７の境界線に隣接していない境界線の一部を有する場合、当該部分が内側境界１０を含む。
難視構成３の位置を感知する実施形態では、電流源を用いてセンサ板５を駆動でき、難視構成検出器１はセンサ板５があるしきい電圧に到達するのにかかる時間を測定し、これによりセンサ示度を得る。他の実施形態では、チャージシェア機構又はシグマデルタ変換器を用いてセンサ示度を得る。他のセンシング回路も採用できる。他の実施形態では、無線周波数信号をセンサ板５に配置して、センサ示度を得る。これら実施形態のそれぞれにおいて、センサ板５で駆動される信号が感知される。
ある実施形態では、一度に１つのみのセンサ板５を駆動できる。これらの実施形態では、単一のセンサ板５はセンシングフィールドを生み出すときに孤立できる。
ある実施形態では、一群７のセンサ板５は全て同じ信号で同時に駆動され得る。これらの実施形態では、一群７のセンサ板５はセンシングフィールドを生み出すことができる。ある実施形態では、多数のセンサ板５のそれぞれを同じ信号で同時に駆動できるが、あるいは単一のセンサ板５のみを感知することができる。有利には、多数のセンサ板５を同時に駆動することで、単一のセンサ板５のみを駆動する場合よりも、難視構成内により深く進むフィールドラインを生み出すことができる。より深いフィールドラインによって、より深く感知できる。ある実施形態では、一群７のセンサ板５と能動遮蔽板２３とを全て同じ信号で同時に駆動することができ、一群７のセンサ板５と能動遮蔽板２３とはセンシングフィールドを一緒に生み出すことができる。
それぞれのセンサ板５は、主要センシングフィールドゾーンを有する。ある実施形態では、主要センシングフィールドゾーンが、センシングフィールドの３次元幾何学体積であり、個々のセンサ板５が能動遮蔽板２３（存在する場合）又は他の任意のセンサ板５よりも強く感知できる関連フィールドラインである。ある実施形態では、各センサ板５が類似する主要センシングフィールドゾーンを有することが望ましい。ある実施形態では、各センサ板５が、幾何学的に類似する主要センシングフィールドゾーンを有し、それぞれの主要センシングフィールドゾーン内で類似するセンシングフィールドを有することが望ましい。
図３は、直線的に配置されてセンサアレイ７を形成する１３のセンサ板５を示す。センサ板５のそれぞれは、矩形状である。各センサ板は、センサ板５の１つ以上の周囲の物体に対する接近度と、１つ以上の周囲の物体のそれぞれの材料特性とに基づいて変わる、センサ示度を取得するように構成される。
ある実施形態では、図３に表すように、センサアレイ７は、それぞれ類似する幾何学的形状を有するセンサ板５を備え得る。ある実施形態では、隣接するセンサ板５間の距離を約２．０ミリメートルとすることができる。図示するように、短縮共通板３３は、各センサ板５の一方側に沿うセンサアレイ７に沿って延在する。短縮共通板３３の長さは、センサアレイ７の全体長さ寸法よりも短い。ある実施形態では、短縮共通板３３は、一方又は両方の端部センサ板の側面に沿って延在していないことがある。
図３では、センサ板５はセンシングフィールドを全体として生み出すことができる。ある実施形態では、能動遮蔽板２３はセンシングフィールドに寄与できる。図３の実施形態では、それぞれのセンサ板５は、類似する主要センシングゾーンを有し得る。この実施形態では、短縮共通板３３は各センサ板５に、図１２、１５及び１６を参照してより詳細に説明する主要センシングフィールドゾーンと幾何学的により類似する主要センシングフィールドゾーンを持たせる。同様に、各センサ板５は、それぞれの主要センシングフィールドゾーン内に類似するセンシングフィールドも有し得る。その結果、図３の構成を有して組み立てられる難視構成検出器１は、改善された性能を提供できる。難視構成検出器１が薄い面からより厚い面に移動するときに、センサ板５のそれぞれに関するセンサ示度は、類似する値の上昇を有し得る。
ある実施形態では、鋸歯形状の縁又は境界線は、鋸歯を持たない直線縁と同じ有効縁を有することができる。ある実施形態では、非常に細い曲線を有する縁は、細い曲線を持たない直線縁と同じ有効縁を有することができる。ある実施形態では、その中にスロットを有するセンサ板５は、スロットを持たない異なる同等のセンサ板５と同じ有効幾何学的形状を有する。ある実施形態では、その中に小さな穴を有するセンサ板５は、穴を持たない同等のセンサ板５と同じ有効幾何学的形状を有し得る。他の実質的に同等の幾何学的形状に対して事実上同等となり得る、他の多数の幾何学的形状が可能である。他の実質的に同等の縁に対して事実上同等となり得る、他の多数の縁が可能である。幾何学的形状又は縁が他の幾何学的形状又は縁に対して事実上同等な特性を有する場合、これら２つが類似すると考え得る。
ある実施形態では、センサ板５のグループ７は、グループ７の各センサ板５が同じ幾何学的形状を有するように構成される。ある実施形態では、グループ７の各センサ板５は、半径方向に対称的である。
複数のインジケータ６を、不活性化状態と活性化状態との間でトグルで切り替えて、比較的高いセンサ示度の範囲の位置を示すことができる。活性化されるインジケータ４は、難視構成３の位置を示し得る。近接インジケータ３９は、難視構成検出器１が難視構成３の近くに存在し得ることを示すことができる。
図１−３では、インジケータ６がセンサ板５上方の層上に位置付けられる。ある実施形態では、センサ板５とインジケータ６との間に、インジケータ６がセンサ板５の機能に干渉しないよう、能動遮蔽板２３が存在し得る。ある実施形態では、インジケータ６をセンサ板５上方の層上に位置付けることが望ましいことがある。
ある実施形態では、面２（例えばシートロック）と難視構成検出器１との間に保護剤の層が存在するように、保護剤の層を難視構成検出器のハウジングの底部に設置する。ある実施形態では、保護剤の空洞を実質的になくすように、保護剤内部を実質的に充填する。ある実施形態では、保護剤は、フェルト、ベルクロ（登録商標）、布又は内部に空洞を有する他の材料とは異なる。保護剤の層は、難視構成検出器１の底部をノック、衝突及び摩滅による損傷から保護するため役立ち得る。保護剤は、プラスチック又は他の非導電固体材料等の材料の固体部品から製造し得る。プラスチックの固体層は、難視構成検出器１が壁にわたって摺動し得る低摩擦面を提供し得る。難視構成検出器１のある実施形態は、摺動して動作することを要求しないが、低摩擦面は難視構成検出器１を摺動させることで難視構成検出器１の位置を移動させる選択をし得るユーザに有益となり得る。
プラスチックから成る保護層を感圧接着剤、接着剤又は他の手段によって設置できる。保護剤の層を、全面を覆う完全な層とでき、当該層を、矩形ストリップ、丸い部品又は他の幾何学的形状を有しプラスチックから成る他の層とできる。
空洞を実質的になくすように実質的に充填される保護剤によって、先行技術の解決策よりも発生する静電荷が少なくなることがあり、より一貫性があるセンサ示度を有利に提供することができる。
ある実施形態では、保護層はUHMW-PE（超高分子量ポリエチレン）である。超高分子量ポリエチレンは、小さな摩擦係数を有する。また超高分子量ポリエチレンは、湿度の変化からイミュニティの増加をもたらすことがあり、湿度の変化からイミュニティを高め得る、湿気をほとんど吸収しない。
図４は、一実施形態に従う難視構成検出器１の回路の図である。回路は、マルチプレクサ１８と、パワーコントローラ２０と、表示回路２５と、センシング回路２７と、コントローラ６０とを含む。
パワーコントローラ２０は、電源２２とオン−オフボタン２４とを含み得る。電源２２は、インジケータ６に給電するとともにキャパシタンス−デジタル変換器２１及びコントローラ６０に電力を供給するためのエネルギー源を含み得る。ある実施形態では、電源２２は直流バッテリー供給を含み得る。オン−オフスイッチ２４を用いて、コントローラ６０及び難視構成検出器１の他の構成要素を活性化できる。ある実施形態では、オン−オフスイッチ２４は、難視性検出器１の構成要素を選択された時限の間活性化させる、押しボタン式機構を備える。ある実施形態では、押しボタンは構成要素を活性化して、押しボタンが解放されるまで構成要素を活性化させ続ける。ある実施形態では、オン−オフスイッチ２４は、ボタン上に指又は親指が存在することを感知できるキャパシタンスセンサを備える。ある実施形態では、オン−オフスイッチ２４は、トグルスイッチ又は他の種類のボタン若しくはスイッチを備え得る。
表示回路２５は、コントローラ６０に電気的に結合する１つ以上のインジケータ６を含み得る。
センシング回路２７は、電圧調整器２６とキャパシタンス−デジタル変換器２１とを含み得る。ある実施形態では、図４に表されるように、センシング回路２７は、複数のセンサと、電圧調整器２６とキャパシタンス−デジタル変換器２１とを含む。電圧調整器２６を用いて、パワーコントローラ２０の出力を希望通り調節できる。ある実施形態では、電圧調整器２６をキャパシタンス−デジタル変換器２１のできるだけ近くに配置することで、バッテリー電源２２をキャパシタンス−デジタル変換器２１に提供できる。センシング回路２７は、コントローラ６０に電気的に結合できる。１つ以上のセンサ板トレース３５又はプリント回路基板上の導電路は、個々のセンサ板５をキャパシタンス−デジタル変換器２１に接続できる。センサ板５のキャパシタンス−デジタル変換器２１に対する接続は、マルチプレクサ１８を経て行うことができる。マルチプレクサ１８は、センサ板５をキャパシタンス−デジタル変換器２１に個々に接続することができる。
ある実施形態では、マルチプレクサ１８は、単一のセンサ板５をセンシング回路２７に接続できる。ある実施形態では、マルチプレクサ１８は、２つ以上の隣接するセンサ板５をセンシング回路２７に接続できる。ある実施形態では、マルチプレクサ１８は、２つ以上の隣接していないセンサ板５をセンシング回路２７に接続できる。ある実施形態では、マルチプレクサ１８は、センシング回路２７が１つのセンサ板５のキャパシタンスを測定するように構成される。ある実施形態では、マルチプレクサ１８は、センシング回路２７が２つ以上のセンサ板５の総計キャパシタンスを測定するように構成される。
グループ７の個々のセンサ板５を、マルチプレクサ１８を経てキャパシタンス−デジタル変換器２１に独立して接続できる。ある実施形態では、グループ７自身がプリント回路基板上の銅の層から成る。
ある実施形態では、２層のプリント回路基板を、センサ板ボード４０（図６参照）として構成する。ある実施形態では、センサ板ボード４０の第１層はセンサ板５を備え、センサ板ボード４０の第２層は遮蔽物を備える。ある実施形態では、遮蔽物は、プリント回路基板の第２層の全面を覆う銅の層から成る。ある実施形態では、銅の層を、はんだマスクの非導電性層で覆う。ある実施形態では、はんだマスクの層に穴が存在する。ある実施形態では、はんだマスクの層の穴は、はんだ接合を形成するのに適したはんだパッドを含む。
ある実施形態では、４層のプリント回路基板が、回路部品を接続するのに適して相互接続する相互接続ボードとして形成される。ある実施形態では、相互接続ボードは、センシング回路２７、コントローラ６０及び表示回路２５を相互接続するのに適する相互接続からなる４つの層を有して構成される。ある実施形態では、プリント回路基板の一側面は構成要素を装着するために構成され、プリント回路基板の第２側面ははんだパッドを有して構成される。
ある実施形態では、センサ板５は第１プリント回路基板上に配置される。ある実施形態では、相互接続回路は第２プリント回路基板上に配置される。ある実施形態では、第１プリント回路基板は、第２プリント回路基板に対して接合される。
ある実施形態では、センサ板ボード４０上に、相互接続ボード上のはんだパッドと相補的な、はんだパッドが存在する。ある実施形態では、センサ板ボード４０及び相互接続ボードを、重ねて積層でき、互いに接合できる。ある実施形態では、２つのプリント回路基板を一緒に接合する結合剤をはんだとし得る。ある実施形態では、ソルダペーストを用いて２つのプリント回路基板を一緒に接合できる。ある実施形態では、２つのプリント回路基板をはんだで一緒に接合でき、２つのプリント回路基板を一緒に接合するプロセスを、標準ＳＭＴ（面実装技術）プロセスとし得る。標準面実装技術プロセスは、ステンシルを用いてソルダペーストを所望の位置に配置することを含み得る。標準面実装技術プロセスは、１つのプリント回路基板を重ねて配置することを含み得る。ある実施形態では、ピンを用いて、２つのプリント回路基板の適切な位置合わせを確保できる。ある実施形態では、面実装技術プロセスの最終ステップは、積層したプリント回路基板にリフロー路を通過させることを伴うことができる。
ある実施形態では、センサ板５、遮蔽物及び回路は単一のプリント回路基板上に配置される。ある実施形態では、６層のプリント回路基板を使用する。ある実施形態では、プリント回路基板から成る６層の底部層を、センサ板５とともに構成する。第５層を能動遮蔽物とすることができる。最上部の４つの層は、回路のバランスを接続できる。
ある実施形態では、センサ板５、遮蔽物及び回路は単一のプリント回路基板上に配置される。ある実施形態では、４層のプリント回路基板を使用する。プリント回路基板の第１層及び第２層は、相互接続回路とともに構成される。ある実施形態では、プリント回路基板から成る４層の底部層を、センサ板５とともに構成する。第３層を能動遮蔽物とすることができる。
プリント回路基板を、例えばFR-4、FR-406、又はRogers 4003C等の無線周波数回路で使用されるより進歩した材料等の、様々な適切な材料から製造できる。Rogers 4003C及び他の無線周波数クラスプリント回路基板は、より広い温度及び湿度の範囲にわたって改善した性能を提供できる。
本明細書で使用される用語「モジュール」は、本発明の１つ以上の実施形態に従って任意の所与の機能性を果たし得るユニットを説明できる。例えば、１つ以上のプロセッサ、コントローラ６０、特定用途向け集積回路（ASICs）、プログラマブルロジックアレイ（PLAs）、論理部品、ソフトウェアルーチン又は他の機構等の、任意の形態のハードウェア若しくはソフトウェア又はこれらの組み合わせを用いてモジュールを実装できる。
キャパシタンスを読み取るとともにキャパシタンスをデジタル値に変換する、キャパシタンス−デジタル変換としても知られる様々なプロセスは、先行技術で十分に説明されている。ここでは、多数の異なる方法は説明しておらず、読者は様々なキャパシタンス−デジタル変換器の方法の詳細に関して先行技術を参照する。ある実施形態は、例えばアナログデバイセズ（登録商標）株式会社のAD7747集積回路に組み込まれる、シグマデルタキャパシタンス−デジタル変換器を使用する。ある実施形態は、キャパシタンス−デジタル変換の電荷共有方法を使用する。
ある実施形態では、電圧調整器２６は、ノイズが非常に小さい、アナログデバイセズ社からのADP150-2.8又はオン・セミコンダクター社のNCP702を備え得る。ある実施形態では、コントローラ６０は、シリコン・ラボラトリーズ社からのC8051F317又は他の多数の任意のマイクロコントローラを備え得る。
キャパシタンス−デジタル変換器２１のネイティブセンサ示度を単独で使用する場合、難視構成３の検出は、高度な精度を要求することがあり、キャパシタンス−デジタル変換器２１が提供できる精度よりも高い精度を要求することがある。ネイティブセンサ示度は、キャパシタンス−デジタル変換器２１から読み取られる生値であり、当該生値はキャパシタンス−デジタル変換器２１のデジタル出力である。
ある実施形態ではネイティブ読み取りを多数回実施し、多数のネイティブ読み取り結果を結合して、示度を生成する。ある実施形態ではネイティブ読み取りを多数回実施し、異なる構成の２つ以上のネイティブ読み取りを用いて多数のネイティブ読み取り結果を結合して、示度を生成する。ある実施形態では、ネイティブ読み取りを多数回実施し、複数のネイティブ読み取り結果を総計又は平均して、示度を生成する。ある実施形態では、このことは、信号対雑音比を改善する。それぞれのネイティブ読み取りは、１つのセンサ板５の読み取りを伴い得る。多数のセンサ板５がキャパシタンス−デジタル変換器２１に対して多重化される場合、ネイティブ読み取りは、複数のセンサ板５の読み取りを伴うこともできる。ある実施形態では、多数のネイティブ読み取りを結合して、示度を生成する。
多数のネイティブ読み取りを総計し又は平均することで、信号対雑音比を改善できるが、キャパシタンス−デジタル変換器２１の非線形性効果を減少させないことがある。理想的なキャパシタンス−デジタル変換器２１は完全に線形であり、そのネイティブセンサ示度が、感知されるキャパシタンスの増加に正比例して増加することを意味する。しかしながら、多数のキャパシタンス−デジタル変換器２１は完全に線形ではなく、入力キャパシタンスの変化がネイティブ示度の増加に正確に比例しないことがある。これらの非線形性を小さくできるが、高度な精度が望まれるときには、非線形性効果を減少させる方法を実装することが望ましい。
ある実施形態では、ネイティブ読み取りのそれぞれに関して僅かに異なる構成を用いて、多数のネイティブ読み取りを総計することによって、非線形性の悪影響を軽減できる。ある実施形態では、２つ以上の異なる構成を用いて、ネイティブ読み取りを実施する。
例えば、バイアス電流は、異なる構成を生み出すために変えることができるパラメータの１つである。バイアス電流を、標準、標準＋２０％、標準＋３５％又は標準＋５０％に設定できる。たとえ他の全ての要因が一定のままであるとしても、バイアス電流が異なることで異なるネイティブセンサ示度を生成する。それぞれのネイティブ示度が異なる値を有するため、おそらくそれぞれのネイティブ示度が異なる非線形性を受けることができる。おそらく、総計し又は掛け合わせる代わりに、異なる非線形性を受けるセンサ示度を総計し又は平均することで、非線形性を互いに部分的に相殺させることができる。
ある実施形態では、２つの分離し独立したキャパシタンス−デジタル変換器２１が存在する。ある実施形態では、それぞれのキャパシタンス−デジタル変換器２１は、異なる非線形性を有し得る。両方のキャパシタンス−デジタル変換器２１を利用して、読み取りのいくつかに対して第１変換器を使用するとともに読み取りのいくつかに対して第２変換器を使用することで、任意の単一の非線形性効果を軽減できる。
ある実施形態では、それぞれのセンサ板５の上で、それぞれ異なる１２の構成を用いてネイティブ読み取りを実施する。
センサ読み取りを完了した後、ある実施形態では、２つの異なる較正アルゴリズムを実施でき、第１は、個別のセンサ板５の変動に関して調整する個別板較正であり、第２は、面の密度／厚さに調和させるようにセンサ示度を調整する面材料較正である。他の実施形態は、これら２つの較正アルゴリズムの一方のみを使用することができる。ある実施形態は、他の較正アルゴリズムを使用することができる。ある実施形態では、較正モジュールによって較正アルゴリズムを実施する。
ある実施形態では、個別板較正をまず使用する。個別板較正によって、それぞれのセンサ板５は個別かつ独自の較正値を有することができる。ある実施形態では、センサ示度を取得した後、センサ示度のそれぞれに対して個別板の較正値を加算し又は減算する。他の実施形態では、乗算、除算又は他の数学関数を用いて、個別板較正を実施できる。ある実施形態では、個別板の較正値を不揮発性メモリに記憶させる。個別板較正は個別のセンサ板５の不規則性を補償し、個別板較正を用いてこれらの不規則性を補償する。ある実施形態では、個別板較正実施後に、難視構成検出器１がその上で難視構成検出器１を較正する面２に類似する面２の上に存在しながらセンサ板のセンサ示度を取得する場合、センサ示度がおそらく同じ較正値を有すると考えられる。例えば、難視構成３が存在せず、１／２インチ（1/2"、１２．７ミリメートル）のシートロック２の上でセンサの読み取りを実施し、１／２インチのシートロック２に対して個別の較正値を生み出した場合、個別板較正を実施した後、センサ示度のすべてを共通の値に修正できると考えられる。センサの読み取りを、より厚い材料（例えば５／８インチ（5/8"）のシートロック２）上で実施する場合、より薄い材料（例えば３／８インチ（3/8"）のシートロック２）上で実施する場合、又は異なる材料（例えば３／４インチ（3/4"）のプライウッド）上で実施する場合、値にある誤差が存在し得る。面材料構成は、この誤差を修正するのに役立ち得る。
ある実施形態では、面材料構成を使用できる。
ある実施形態では、センサ板のセンサ示度を較正した後、難視構成検出器１は、難視構成３が存在するかどうか決定する。ある実施形態では、最も高いセンサ板示度から、最も低いセンサ板示度が減算される。この差がしきい値よりも大きい場合、難視構成３が存在すると判定する。
難視構成３が存在しないと判定される場合、全てのインジケータ６を不活性化できる。難視構成３が存在する場合、難視構成検出器１は、難視構成３の位置及び幅を決定するプロセスを始める。
ある実施形態では、パターンマッチングを利用して、どの発光ダイオードを活性化させるか決定できる。ある実施形態では、パターンマッチングモジュールを用いて、難視構成３の位置を決定する。パターンマッチングモジュールは、センサ板５からの、較正され拡縮されるセンサ示度を、いくつかの所定のパターンと比較する。パターンマッチングモジュールは、所定のパターンのどれがセンサ示度と最も良く適合するかを決定する。その後、最も良く適合するパターンに対応するインジケータ６のセットが活性化される。パターンマッチングに関する付加的な詳細は、米国特許第8,884,633号明細書等の先行技術で議論される。当該詳細をここでは繰り返さず、代わりに読者は当該詳細を直接参照するよう促進される。
ある実施形態では、難視構成検出器１は、単一のキャパシタンス−デジタル変換器２１を備える。ある実施形態では、センサ板５を、キャパシタンス−デジタル変換器２１に個別に接続できる。ある実施形態では、センサ板５を、マルチプレクサ１８を経てキャパシタンス−デジタル変換器２１に個別に接続できる。ある実施形態では、２つ以上のセンサ板５を、キャパシタンス−デジタル変換器２１に一度に接続できる。ある実施形態では、多数の隣接するセンサ板５を、キャパシタンス−デジタル変換器２１に電気的に接続できる。ある実施形態では、多数の隣接しないセンサ板５を、キャパシタンス−デジタル変換器２１に接続できる。それぞれのセンサ板５からのセンサ示度は、キャパシタンス−デジタル変換器２１に対して変動の影響を等しく受けるため、マルチプレクサ１８を使用してセンサ板５を単一のキャパシタンス−デジタル変換器２１に接続することで、センサ板５のセンサ示度の一貫性を改善できる。キャパシタンス−デジタル変換器２１からセンサ示度に影響を及ぼし得る要因は、プロセス変動、温度変動、電圧変動、電気雑音及び経年化等を含むことができるが、これらに限定されるものではない。
ある実施形態では、複数センサ板トレース３５のそれぞれが実質的に等しいキャパシタンス、抵抗及びインダクタンスを有するように、センサ板トレース３５の経路を定める。ある実施形態では、それぞれのセンサ板トレース３５が同じ電気的性質を有し、それぞれのセンサ板５が同じ検出物に同等に応答できることが望ましい。
ある実施形態では、キャパシタンス−デジタル変換器２１から、それぞれのセンサ板５までの、それぞれのセンサ板トレース３５が、実質的に同じ長さである。ある実施形態では、キャパシタンス−デジタル変換器２１から、センサ板５までの、センサ板トレース３５の２つ以上が、実質的に同じ長さである。ある実施形態では、実質的に同じ長さを有するセンサ板トレース３５は、より同等のキャパシタンス、インダクタンス及び抵抗を有し得る。等しい長さのセンサ板トレース３５は、センサ示度の均一性を改善でき、センサ板５が同じ検出物に対してより同等に応答でき、温度及び湿度等の環境条件からより高いイミュニティを提供できるため、より高い性能を提供できる。
ある実施形態では、導電路を含むそれぞれのセンサ板トレース３５が、実質的に同じ幅を有する。ある実施形態では、センサ板トレース３５のそれぞれの幅及び長さの両方が実質的に同等である。ある実施形態では、センサ板トレース３５が、複数の部分を有し得る。例えば、トレースの第１部分は、センサ板トレース３５の、キャパシタンス−デジタル変換器２１からビアまでの経路を定め得る。ビアは、センサ板トレース３５を、センサ板トレース３５の第２部分が存在し得る、プリント回路基板の様々な層へ到達させ得る。ある実施形態では、全てのセンサ板トレース３５は、それぞれの部分で当該部分における他のトレースと、同じ長さ及び幅を有することができる。ある実施形態では、センサ板トレース３５の２つ以上が、第１部分の至る所で、同じ幅を有し得る。ある実施形態では、センサ板トレース３５の２つ以上が、第２部分の至る所で、同じ幅を有し得る。ある実施形態では、センサ板トレース３５の２つ以上が、第１部分の至る所で、同じ長さを有し得る。ある実施形態では、センサ板トレース３５の２つ以上が、第２部分の至る所で、同じ長さを有し得る。
ある実施形態では、センサ板トレース３５が、多数の部分を有し得る。ある実施形態では、センサ板トレース３５の部分を、集積回路のパッケージ内に存在し、シリコンの部品から集積回路パッケージのピンまでの信号の経路を定める、ワイヤボンドとすることができる。ある実施形態では、センサ板トレース３５の部分は、プリント回路基板の第１層上に銅の層を備え得る。ある実施形態では、センサ板トレース３５の部分は、プリント回路基板の第２層上に銅の層を備え得る。
ある実施形態では、キャパシタンス−デジタル変換器２１は、センサ板５のキャパシタンス及びセンサ板トレース３５の総計を読み出すことができる。ある実施形態では、センサ板５上のセンサ示度のみを検出し、センサ板トレース３５を検出しないことが望ましいことがある。しかしながら、センサ板５及びセンサ板トレース３５は電気的に結合しているため、センサ板トレース３５上で安定した均一のキャパシタンスを確保する手段が望まれることがある。例えば、センサ板トレース３５のキャパシタンスが均一かつ安定であるように、センサ板トレース３５を構成することが望ましいことがある。したがって、センサ板トレース３５が変化しないように、センサ板トレース３５を構成することが好ましいことがある。ある実施形態では、センサ板トレース３５が互いに変化せず、あるセンサ板トレース３５上のキャパシタンスの任意の変化がセンサ板トレース３５のそれぞれに反映されることが好ましいことがある。
ある実施形態では、センサ板トレース３５を遮蔽することが有利となり得る。センサ板トレースの遮蔽により、センサ板トレース３５を外部電磁場から保護できる。またある実施形態では、センサ板トレース３５を遮蔽することで、センサ板トレース３５のそれぞれが他のセンサ板トレース３５のそれぞれに類似する環境を有することを確保するのに役立つことにより、センサ板トレース３５に対してより一貫した環境を有利に提供できる。
ある実施形態では、キャパシタンス−デジタル変換器２１から、それぞれのセンサ板５までの、それぞれのセンサ板トレース３５が、実質的に同じ環境である。ある実施形態では、複数センサ板トレース３５の経路を十分に離して定め、複数センサ板トレース３５間の容量性結合及び誘導的結合を最小化し、それぞれのセンサ板トレース３５が他のセンサ板トレース３５により類似する環境を有し得るため、センサ板トレース３５は一貫性を改善できる。ある実施形態では、それぞれのセンサ板トレース３５の一方側又は両側が、能動遮蔽トレースで遮蔽される。
ある実施形態では、ユーザはセンシング回路２７に電気的に結合され得る。ある実施形態では、センシング回路２７の導電点がユーザに結合されるときに、センサ示度の品質が向上する。ユーザをセンシング回路２７に電気的に結合することで、センシング回路２７に対して変化のない電圧レベルを提供でき、より高感度かつより高品質のセンサ示度をもたらし得る。例えば、センサ板５を３．０Ｖで駆動する先行技術の難視構成検出器は実は、センサ板５をグラウンドに対して３．０Ｖである信号で駆動するにすぎないことがある。しかしながら、グラウンドが浮遊している場合、センサ板５を３．０Ｖで駆動することで、センサ板５上に１．５Ｖの信号をもたらすことができ、グラウンド上に−１．５Ｖの信号をもたらすことができる。ある実施形態では、センシング回路２７の導電点がユーザに結合されるときに、センサ示度の品質が向上しない。
ある実施形態では、ユーザをセンシング回路２７に電気的に結合することで、センサ板５上でより高い絶対電圧振幅をもたらし得る。この理由の一部は、センシング回路２７が安定したレベルで保持されることとなり得る。またある実施形態では、ユーザをセンシング回路２７に電気的に結合することで、より一貫性の高いセンサ示度をもたらし得る。
ある実施形態では、図４に表すように、ユーザをセンシング回路２７のグラウンドに電気的に結合する。ある実施形態では、ユーザをセンシング回路２７の電圧源に電気的に結合する。ある実施形態では、ユーザをセンシング回路２７の異なる導電点に電気的に結合する。
ある実施形態では、ユーザの手は、センシング回路２７と直接接触することで、センシング回路２７に電気的に結合され得る。ある実施形態では、ワイヤ等の導電性材料はユーザの手をセンシング回路２７に電気的に結合できる。ある実施形態では、ユーザが難視構成検出器１を作動させるために接触する必要があり得るボタンは、センシング回路２７に電気的に結合され得る導電性材料を含み得る。ある実施形態では、ボタンはアルミニウム又は錫めっき鋼等の他の導電性材料を含み得る。ある実施形態では、アルミニウムボタンを陽極化でき、これにより心地よいコスメティックを提供できる。
ある実施形態では、難視構成検出器１のハウジング１９（図２参照）は、導電性プラスチック等の導電性材料を含み得る。ある実施形態では、ハウジング１９の一部のみが導電性プラスチックを含み得る。導電性ハウジング又は導電性ハウジングの一部は、センシング回路２７の導電点に結合でき、これによりユーザをセンシング回路２７に結合できる。
ある実施形態では、カーボンブラックをプラスチック樹脂と混合することで、導電性を提供できる。カーボンブラックがプラスチック樹脂内に混合されているときに、ポリプロピレン及びポリエチレンを含む多数の熱可塑性プラスチックは導電性となる。ある実施形態では、カーボンブラックの濃度が上昇するにつれて導電性が向上し、プラスチックの導電性を有利に制御できる。ある実施形態では、２５，０００Ω・ｃｍ未満の導電性を有するプラスチックは、ユーザをセンシング回路２７に有効に結合するのに十分な高さの導電性である。ある実施形態では、高度な導電性が望まれ得る。ある実施形態では、より低い程度の導電性が望まれ得る。ある実施形態では、ユーザが約５０ＭΩ未満の経路によってセンシング回路に結合されることが有利である。
ある先行技術の難視構成検出器では、ユーザの手の位置の変化により、センサ示度が変化し得る。手がセンサ板５とグラウンドとの間の経路の一部を形成するために、このことが、ある先行技術の難視構成検出器では起こりうる。その結果、手の位置の変化により、センサ板５のセンサ示度が変化し得る。このことは、センサ示度の精度を不利に低下させ得る。
ユーザの手のサイズ及び位置を不変にできれば、生センサ示度からユーザの手の影響を数学的に取り除く較正調整ができ得る。しかしながら、このことは実際には実行可能ではないことがある。実際には、様々なユーザの手のサイズ、形状及び位置は、較正調整を実用的に可能にするには相違しすぎていることがある。
上述した問題を考慮した性能を向上するために、ある実施形態では、導電性ハンドガードをユーザの手とセンサ板５との間に配置し得る。ある実施形態では、図４に示すように、ハンドガードをセンシング回路２７に対して接地できる。
図５は、一実施形態に従うコントローラ６０の図である。コントローラ６０は、プロセッサ６１、クロック６２、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）６４、不揮発性メモリ６５及び／又は他のコンピュータ可読媒体を含む。不揮発性メモリ６５は、（例えばプログラムコード又は作業を実施するためのコンピュータ可読命令の形態の）プログラム６６及び較正テーブル６８を含み得る。作業時に、コントローラ６０は、プログラム６６を受け取ることができ、キャパシタンス−デジタル変換器２１及び表示回路２５（図４参照）の機能を同期させることができる。不揮発性メモリ６５は、プログラム６６とルックアップテーブル（ＬＵＴ）と較正テーブル６８とを受け取り記憶する。プログラム６６は、例えば初期化アルゴリズム、較正アルゴリズム、パターンマッチングアルゴリズム、多重化アルゴリズム、ディスプレイ管理アルゴリズム、アクティブセンサ作動アルゴリズム及び非アクティブセンサ管理アルゴリズム等の多数の適切なアルゴリズムを含み得る。
図６は、一実施形態に従い、ハウジングを含み、ライトパイプ及びボタン並びにプリント回路基板を有する難視構成検出器の断面図である。ある実施形態では、図６に表されるように、ハウジング１９は、上部ハウジングと、オン−オフスイッチ２４と、ハンドル１４と、複数のライトパイプ８と、電源コンパートメントとを備える。ある実施形態では、適合コアが、ハウジング１９をセンサ板ボード４０に弾力的に結合するように構成され得る。ある実施形態では、センサ板ボード４０は、最上部層４４、第２層４３、第３層４２及び底部層４１を有する、多層状のプリント回路基板である。ある実施形態では、図４を参照して上述したように、センサ板ボード４０は、キャパシタンス−デジタル変換器２１、表示ユニット２５及びコントローラ６０を結合する多層状のプリント回路基板である。ある実施形態では、ハウジング１９がプラスチックを含む。ある実施形態では、ハウジング１９がＡＢＳ（アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン）プラスチックを含む。ある実施形態では、導電性ハンドガード５６がユーザの手をセンサ板ボード４０から遮蔽する。ある実施形態では、ハンドガード５６がセンシング回路のグラウンドに接続される。
ある実施形態では、ハンドル１４が把持面を含む。ある実施形態では、把持面の一部は、ハンドル１４をより把持しやすくするエラストマを含む。ハンドル１４は好ましくは、ユーザの手がハンドル１４を把持しているときにインジケータ６の眺めを隠さないように位置付けられる。ある実施形態では、電源コンパートメントは、バッテリー等の適切な電源を保持するための空洞と、コンパートメントにアクセスするためのバッテリカバーとを含む。
ある実施形態では、ハンドガード５６は、センサ板とユーザの手との間に大きな直線経路が存在しないように構成され得る。ある実施形態では、ハウジング１９は、ハンドガード５６を備え得る導電性材料から構成され得る。ある実施形態では、ハンドガード５６の材料の導電層を、導電性プラスチックの層とすることができる。ある実施形態では、ハンドガード５６の材料の導電層を、導電ペイント等の異なる導電材料の層とすることができる。ある実施形態では、ハンドガード５６の材料の導電層を、ハウジング１９内に隠れた金属のシートとすることができる。ある実施形態では、ハンドガード５６はプリント回路基板にはんだ付けされる押出アルミニウムの部分を含み得る。ある実施形態では、ハンドガード５６は、急速、容易かつ信頼性の高いはんだ接合を提供し得る錫めっき鋼を含み得る。ある実施形態では、プリント回路基板の層全体が、ハンドガード５６を備え得る（例えばプリント回路基板（ＰＣＢ）の最上部層）。ある実施形態ではハンドガード５６に関して層全体を含む必要が無いことがあるため、ある実施形態ではプリント回路基板の層の一部のみが、ハンドガード５６を備え得る。例えば、プリント回路基板の外側周りの輪を有効ハンドガード５６とすることができる。
ある実施形態では、ハンドガード５６は、手のサイズ及び位置の影響を最小化するように構成される。ある実施形態ではハンドガード５６が手の最も近くに存在するときにハンドガード５６が最も有効となり得るため、ある実施形態ではハンドガード５６はハンドガード５６が手の近くに存在するように位置付けられる。ある実施形態では、ハンドガード５６はセンシング回路２７（図４参照）のグラウンドに電気的に結合され得る。ある実施形態では、ハンドガード５６はセンシング回路２７の電位に結合され得る。ある実施形態では、センシング回路２７の異なる導電点がハンドガード５６に電気的に結合され得る。ある実施形態では、電線は、ハンドガード５６とセンシング回路２７との間に電路を含む。
先行技術の難視構成検出器では一般に、例えば図７，８，９及び１０に表されるように、同一のセンサ板１０５のセットが直線的に配置される。図７は、比較的より薄い面１２上に配置されている、先行技術の難視構成検出器１０１である。図８は、比較的より厚い面１３上に配置されている、先行技術の難視構成検出器１０１である。図９は、先行技術の難視構成検出器１０１の側面図を表し、センサ板Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅを含む、いくつかのセンサ板１０５に対する主要センシングフィールドゾーン１５，１６，１７を示す。図１０は、先行技術の難視構成検出器１０１の底面の正面からの図を表し、センサ板Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅに対する主要センシングフィールドゾーン１５，１６，１７を示す。
全体的かつ集合的に図７−１４を参照して、それぞれのセンサ板１０５は、面２に対するセンサ読み取りを行う。その後センサ示度が比較される。最も高い示度を有するセンサ板１０５は、難視構成の位置に存在すると判断される。しかしながら、図７及び図８に表されるように、群の端部付近に存在するセンサ板１０５は、難視構成に対して、中心付近に存在するセンサ板１０５と同じようには応答しないことがある。先行技術の難視構成検出器１０１が、より薄い面からより薄い面又はより密度の低い面１２から、より厚い面から又はより密度の高い面１３に移動するときに、この問題点は特に明白となることがある。
図７は、比較的薄い面１２の上に配置される先行技術の難視構成検出器１０１の典型的なセンサ示度を表す。比較的薄い面１２を、厚さ０．３７５インチのシートロックとすることができる。図８は、比較的厚い面１３の上に配置される先行技術の難視構成検出器１０１の典型的なセンサ示度を表す。比較的厚い面１３を、厚さ０．６２５インチのシートロックとすることができる。
図７では、先行技術の難視構成検出器１０１は、比較的薄い面１２の上に配置される。各センサ板１０５は、それぞれ較正される示度（例えば１００）を有するよう、較正調整を有し得る。この同じ先行技術の難視構成検出器１０１をその後、より厚い他の面１３又はより高い誘電率を有する面に移動させた場合、センサ示度は変化するであろう。より厚い面１３の上に存在する同じ先行技術の難視構成検出器１０１の姿を、図８に表す。理想的には、難視構成が存在しない場合、複数センサ板１０５は全て同じより厚い面１３の上に存在するため、より厚い面１３の上のセンサ板１０５のそれぞれは互いに類似するセンサ示度を有するであろう。しかしながら、端部付近のセンサ板１０５のセンサ示度は、中央付近のセンサ板１０５よりも大きな示度を生ぜしめることが観察され得る。図８では、中央付近のセンサ板１０５は２００のセンサ示度を有するが、端部のセンサ板１０５は２５０のセンサ示度を有することが見られ得る。
図８の先行技術の難視構成検出器１０１及び他の先行技術の難視構成検出器において、端部に存在するセンサ板１０５は、センサ板１０５のグループの縁の上方に延びる電界９を生み出すときに孤立する。その結果、端部付近のセンサ板１０５は、より厚い面１３の上に配置されるときに、より不釣り合いに高い示度で応答することがある。コントローラ６０は、上昇したセンサ示度が、難視構成が存在することによるか、先行技術の難視構成検出器１０１がより厚い面１３の上に配置されていることによるかを判定することに不利に難航し得る。開示される実施形態は、これらの及び他の課題に対処できる。
図９は、図７及び８の先行技術の難視構成検出器１０１に対するフィールドラインを示す。図９は、センサ板１０５のグループを表し、また各センサ板１０５に対するフィールドラインの２次元表現を表す。フィールドラインは説明を目的に表されるものであり、実際上のセンシングフィールドを表現するものである。描かれるフィールドラインは、等電位電界ラインである。しかしながら、この図は本開示の範囲をこの種類のフィールドのみに限定するものではない。ベクトル電界ライン又は磁界ラインを図示でき、当該ベクトル電界ライン又は磁界ラインは本開示の範囲内に存在する。センシングフィールドを電界、磁界又は電界及び磁界の組み合わせである電磁界とすることができる。
図９には、１３のセンサ板１０５が存在する。センサ板１０５のすべてを同じ信号によって同時に駆動できる一方、一度に１つのセンサ板１０５を感知する。センサ板１０５が同じ信号によって同時に駆動されるため、センシングフィールドは、図９に示すように、センサ板１０５のグループによって生み出されるフィールドにより定められる。能動遮蔽平面は図示されないが、ある実施形態では能動遮蔽はセンシングフィールドに寄与し得る。センサ板１０５の５つをＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅと呼ぶ。センサ板Ｅから発するフィールドラインは本来、センサ板Ｅと平行である。しかしながら、センサ板Ａから発するフィールドラインは、センサ板Ａとあまり平行ではない。これらフィールドラインは主要センシングフィールドゾーン内の各点で方向及び強度が類似しないため、センサ板Ａ及びＥはこれらの主要センシングフィールドゾーン内で類似するセンシングフィールドを持たない。
これに対して、センサ板Ｄ及びセンサ板Ｅが有効に感知できるセンシングフィールドの体積及び主要センシングフィールドゾーン内のセンシングフィールドが類似するため、センサ板Ｄ及びセンサ板Ｅは類似する主要センシングフィールドゾーンを有する。センシングフィールドの方向及びセンシングフィールドの強度が主要センシングフィールドゾーン内の各点で類似する場合、主要センシングフィールドゾーン内のセンシングフィールドが類似する。
図１０は、異なる角度又は視点から同じ概念を示す。図１０では、５つのセンサ板１０５が再びＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅと呼ばれる。センサ板１０５のそれぞれに対するおおよその主要センシングフィールドゾーンを強調する。図１０の２次元図上で、センサ板Ａに対する主要センシングフィールドゾーン１５が、センサ板Ａに対するセンシングフィールドラインの図面によって示される。図１０の２次元図上で、センサ板Ｂに対する主要センシングフィールドゾーン１６が、センサ板Ｂに対するセンシングフィールドラインの図面によって示される。図１０の２次元図上で、センサ板Ｃに対する主要センシングフィールドゾーン１７が、センサ板Ｃに対するセンシングフィールドラインの図面によって示される。
図９及び１０は、主要センシングフィールドゾーンを２次元図で示す。しかしながら、実際には、３次元主要センシングフィールドゾーンが存在し得る。各センサ板１０５に対して、所与の各センサ板１０５に対する主要センシングフィールドゾーンを含む３次元ゾーンが存在し得る。図９及び１０の先行技術の実施形態と対照的に、本開示のある実施形態では、センサ板１０５は同等の主要センシングフィールドゾーンを有し得る。同等の主要センシングフィールドゾーンを有するグループの各センサ板１０５は、面の変化に対して同等に応答する。本開示は、グループの各センサ板１０５が同等の主要センシングフィールドゾーンを有し得る、いくつかの構成を示す。ある実施形態では、類似する主要センシングフィールドゾーンを有する各センサ板１０５は、検出される面の変化に応じて、類似するセンサ示度の変化を有することができる。
図１１は、一実施形態に従い、面の後ろの難視構成を検出する方法２００の流れ図である。図１１の流れ図に示されるように、第１作業を、検出器の初期化とでき（２０２）、これは初期化アルゴリズムを動かすことを伴い得る。検出器は、本明細書で説明する一実施形態に従うことができる。初期化後、センサ板を読み取ることができる（２０４）。ある実施形態では、各センサ板を複数回、毎回相違する構成を用いて読み取ることができる。この相違する構成は、相違する駆動電流、相違する電圧レベル、相違するセンシングしきい値又は他の相違する構成パラメータを含み得る。センサ板のこれら読み取りのそれぞれを、ネイティブ読み取りと呼ぶことができる。ある実施形態では、多数のネイティブ読み取りを一緒に追加して、示度を生成する。ある実施形態では、それぞれのセンサ板に対して分離した読み取りが存在し得る。
ある実施形態では、これらの読み取りのそれぞれは、各示度に対して所定の較正値を追加することで達成される、較正調整を実施する（２０６）。ある実施形態では、較正後、検出器が一様な面上に配置されている場合、センサ板のそれぞれに対する示度を等しくできる。
ある実施形態では、最も高いセンサ板示度を、最も低いセンサ板示度に対して比較する（２０８）。その後、この差をしきい値と比較する（２０８）。ある実施形態では、この差が所定のしきい値未満である場合、全てのインジケータをオフにして（２１０）、びょうが存在しないことを示し得る。この差が所定のしきい値よりも大きい場合に、どのインジケータを活性化するかについて決定できる。特定の実施形態では、示度を所定の範囲まで拡縮でき（２１２）、このことは最低値を０等の数に設定し、最高示度を１００等の値まで拡縮することを伴い得る。それから、すべての中間値を比例的に拡縮できる。拡縮される示度をその後、同様に拡縮される所定のパターンに対して比較できる（２１４）。
ある実施形態では、所定のパターンのセットが存在し得る。所定のパターンのセットは、検出器が遭遇し得る、隠れた構成の様々な組み合わせに対応し得る。例えば、所定のパターンのセットは、単一のびょうに対する様々な位置に対応し得る。ある実施形態では、所定のパターンのセットは、２つのびょうの位置の組み合わせを含み得る。パターンマッチングアルゴリズムを用いて、所定のパターンのどれが示度パターンに最も良く適合するか決定できる。その後検出器は、最も良く適合する所定のパターンに対応するインジケータを活性化させることができる（２１６）。
他の実施形態では、センサ板示度を較正した後、難視構成が存在するかどうか決定する。最高センサ板示度から、最低センサ板示度を減算できる。この差がしきい値よりも大きい場合、難視構成が存在すると判定する。難視構成が存在しないと判定される場合、全てのインジケータを不活性化できる。難視構成が存在する場合、プロセスは、難視構成の位置及び幅を決定し始めることができる。ある実施形態では、全ての電流センサ板示度を拡縮して、最低示度を所定の値（例えば０）に拡縮し、最高示度を第２の所定の値（例えば１００）に拡縮できる。全ての中間値を比例的に拡縮できる。拡縮される示度は、所定のパターンのセットに対する比較をより容易にできる。
図１２は、典型的な板構成に配置されるセンサ板グループを有する、現在入手できる難視構成検出器１２００である。図示するように、難視構成検出器１２００は、３つ以上のセンサ板１２０５と、共通板１２０２と、能動遮蔽板１２２３とを備え得る。
難視構成検出器１２００のセンサ板１２０５が直線的に配置されてセンサアレイ１２０７を形成する。図示するように、センサ板１２０５は同じ幾何学的形状を有することができ、等間隔に配置され得る。それぞれのセンサ板１２０５は、他の１つ以上のセンサ板１２０５の内側境界の少なくとも一部に沿って延在する内側境界と、センサアレイ１２０７の外側境界線に配置される外側境界とを有する。直線的センサアレイは、２つの端部センサ板１２１０，１２１２と、少なくとも１つの非端部センサ板１２１４とを含む。
各センサ板１２０５は、センサ板１２０５の１つ以上の周囲の物体に対する接近度と、１つ以上の周囲の物体のそれぞれの材料特性とに基づいて変わる、センサ示度を取得するように構成される。センサ読み取りを容易にするために、それぞれのセンサ板１２０５のある領域は、対応する電界の第１端部を形成できる。
共通板１２０２は、各センサ板１２０５の対応電界の第２端部を形成できる。共通板１２０２は、センサアレイの長さ１２２２に沿って延びる長さ１２２０を有し、共通板１２０２は、それぞれのセンサ板１２０５の１つの外側境界に沿って延在する。図示するように、共通板１２０２は、センサアレイ１２０７の全長さ寸法の上方を延在する。現在入手できる板構成の共通板は、ハウジングのサイズ又は形状、遮蔽構成又は他の理由のためのいずれにせよ、センサアレイよりも少なくとも１７ミリメートル長い。このようなより長い共通板で形成される端部センサ板の電界は、このようなより長い共通板で形成される非端部センサ板で形成される電界と比較して、一様ではない。
図１３は、短縮共通板１３０２を含む改善した板構成に配置されるセンサ板クラスタ１３０１を有する難視構成検出器１３００の底部正面図である。図示するように、難視構成検出器１３００は、３つ以上のセンサ板１３０５と、短縮共通板１３０２と、能動遮蔽板１３２３とを備え得る。
図示される実施形態では、センサ板１３０５が直線的に配置されてセンサアレイ１３０７を形成する。図示するように、センサ板１３０５は、同じ幾何学的形状を有することができ、等間隔に配置され得る。他の実施形態では、センサ板１３０５は、サイズ及び／又は形状が変わることがあり、センサアレイ１３０７のセンサ板１３０５の位置に基づいて、異なる間隔で配置され得る。直線的センサアレイ１３０７は、２つの端部センサ板１３１２，１３１２と、少なくとも１つの非端部センサ板１３１４とを含む。
各センサ板１３０５は、センサ板１３０５の１つ以上の周囲の物体に対する接近度と、１つ以上の周囲の物体のそれぞれの材料特性とに基づいて変わる、センサ示度を取得するように構成される。センサ読み取りを容易にするために、それぞれのセンサ板１３０５のある領域は、対応する電界の第１端部を形成できる。
短縮共通板１３０２は、各センサ板の対応電界の第２端部を形成できる。短縮共通板１３０２は、センサアレイ１３０７の長さ１３２２に沿って延びる長さ１３２０を有し、共通板１３０２は、センサアレイ１３０７に沿って延在する。ある実施形態では、短縮共通板１３０２は、端部センサ板１３０２，１３１２の一方又は両方に沿って延在しないことがある。ある実施形態では、短縮共通板１３０２の長さ１３２０は、センサ板クラスタ１３０１の長さよりも短い。ある実施形態では、センサ板クラスタ１３０１はセンサ板１３０５を含む。ある実施形態では、センサ板クラスタ１３０１はセンサ板１３０５と能動遮蔽板１３２３とを含む。ある実施形態では、センサ板クラスタ１３０１は、共通板１３０２も含み、センサ板クラスタ１３０１のセンサ板１３０５とは反対側の側面に装着される回路も含み得る。ある実施形態では、短縮共通板１３０２の長さ１３２０は、センサ板アレイ１３０７の長さよりも短い。
ある実施形態では、短縮共通板１３０２の長さ１３２０は、センサ板クラスタ１３０１の長さよりも短い。ある実施形態では、共通板の長さはセンサ板１３０５及び能動遮蔽板１３２３の全体長さよりも短い。図示する実施形態では、短縮共通板１３０２は、センサアレイ１３０７に沿って中央揃えされる。ある実施形態では、短縮共通板１３０２の中心をずらすことができる。
能動遮蔽板１３２３は、センサ板１３０５と短縮共通板１３０２との間に配置されて、センサ板１３０５と短縮共通板１３０２とを分離する。図示する実施形態では、能動遮蔽板１３２３は、短縮共通板１３０３を短縮共通板１３０３の３つの側面沿いに囲む。他の実施形態では、能動遮蔽板１３２３は、短縮共通板１３０２の長さ１３２０に沿って延ばすだけにできる。しかしながら、共通板を囲む能動遮蔽板１３２３を有することで、製造の複雑さを減少させることができる。
ある実施形態では、一度に１つのセンサ板１３０５を感知できる。ある実施形態では、１つのセンサ板１３０５を感知するときに、能動遮蔽板１３２３を含む全てのセンサ板１３０５を、感知されるセンサ板１３０５と同じ信号で駆動する。能動遮蔽板１３２３を加えたセンサアレイ１３０７を一緒に駆動するときに、対応電界のフィールドラインを、単一のセンサ板１３０５のみを駆動する場合に可能となり得るフィールドラインよりも、感知される面に深く押し進めることができる。ある実施形態では、これにより、単一のセンサ板１３０５を単独で駆動する場合よりも、単一のセンサ板１３０５からのフィールドラインをより深く貫通させ、単一のセンサ板１３０５がより深く感知できる。
図１４は、図１２の先行技術の難視構成検出器１２００の板構成が生成する電界を示す。それぞれのセンサ板１２０５は、主要結合領域１４０２，１４１２を提供して、対応電界１４０６，１４０８の第１端部を形成するように構成される。更に、共通板１２０２は、対応主要結合領域１４０４，１４１４を提供して、センサ板１２０５に対応し、センサ板１２０５の対応電界１４０６，１４０８の第２端部を形成するように構成される。
主要結合領域１４０２，１４１２は、電界１４０６，１４０８が主に結合する、センサ板１２０５の領域である。図示する先行技術では、端部センサ板１２１０の主要結合領域１４０２は、共通板１２０２の対応主要結合領域１４０４とのライン１４２０上に存在する。同様に、非端部センサ板１２１４の主要結合領域１４０４は、共通板１２０２の対応主要結合領域１４１４とのライン１４２２上に存在する。図示するように、共通板１２０２の対応主要結合領域１４０４に対する、端部センサ板１２１０の主要結合領域１４０２のライン１４２０は、共通板１２０２の対応主要結合領域１４１４に対する、非端部センサ板１２１４の対応主要結合領域１４０４のライン１４２２とほぼ平行である。
図示するように、この構成で端部センサ板１２１０から形成される電界１４０６は、非端部センサ板１２１４から形成される電界１４０８とは異なる幾何学的形状を有する。周囲のセンサ板１２０５が生成する電界は、他のセンサ板１２０５のそれぞれに影響を及ぼす。不均一な電界１４０６は、両側面沿いにセンサ板１２０５を持たない端部センサ板１２１０から生まれる。電界１４０６の不均一性は、難視構成の不正確な検出又は検出漏れをもたらし得る。例えば、端部センサ板１２１０が生成する電界１４０６は、非端部センサ板１２１４が生成する電界１４０８よりも、面をより広く貫通し得る。センシング領域が相違するため、端部センサ板１２１０は難視構成を誤って識別することがある。
図１５は、図１３の難視構成検出器１３００の板構成において、端部センサ板１３１０と非端部センサ板１３１４との間に生成される電界１５０６，１５０８を示す。主要結合領域（例えば１５０２，１５１２）は、センサ板１３０５を短縮共通板１３０２に結合できる。それぞれのセンサ板１３０５は、主要結合領域（例えば１５０２，１５１２）を提供して、対応電界の第１端部を形成するように構成される。短縮共通板１３０２は、センサ板１３０５にそれぞれ対応する対応主要結合領域（例えば１５０４，１５１４）を提供し、センサ板１３０５の対応電界の第２端部を形成するように構成される。
例えば図示するように、端部センサ板１３１０は主要結合領域１５０２を提供するように構成され、非端部センサ板１３１４は主要結合領域１５１２を提供するように構成される。共通板１３０２は、端部センサ板１３１０の主要結合領域１５０２に対応する対応主要結合領域１５０４と、非端部センサ板１３１４の主要結合領域１５１２に対応する対応主要結合領域１５１４とを提供するように構成される。
図示するように、電界１５０６，１５０８は、センサ板１３０５の主要結合領域１５０２，１５１２を、共通板１３０２の対応主要結合領域１５０４，１５２４に結合する。端部センサ板１３１０の主要結合領域１５０２は、共通板１３０２の対応主要結合領域１５０４との第１ライン１５２０上に存在する。さらに、非端部センサ板１３１４の主要結合領域１５１２は、共通板１３０２の対応主要結合領域１５１４とのライン１５２２上に存在する。
類似する電界を達成するために、センサ板１３０５及び共通板１３０２の結合領域間で、第１ライン１５２０と第２ライン１５２２とは平行でない。隣接センサ板１３０５が生成する電界は、他の各センサ板１３０５に影響を及ぼす。端部センサ板１３１０は隣接センサ板１３０５を１つだけ有するため、電界１５０６は当然、非端部センサ板１３２４の電界１５０８よりも長い距離に伝わるであろう。図１４に表されるように、より長い距離の経路は、難視構成検出器の向こうに延び得る。これに対し、図１５に表されるように、短縮共通板１３０２は、電界１５０６を電界１５０８の付近の位置に引き寄せる。これは、短縮共通板１３０２のサイズ設定及び配置が、先行技術の難視構成検出器と比較して、端部センサ板１３１０からの電界１５０６の、非端部センサ板１３１４からの電界１５０８に対する類似度が高くなるためであろう。
ある実施形態では、端部センサ板１３１０に対応する電界１５０６は、非端部センサ板１３１４に対応する電界１５０８と、類似するサイズ、形状、方向及び／又は幾何学的形状を有する。ある実施形態では、それぞれのセンサ板１３０５に対応する電界は、他のそれぞれのセンサ板１３０５と同じサイズ、形状、方向及び／又は幾何学的形状を有する。ある実施形態では、センサ板１３０５のグループのそれぞれに対応する電界は、同じサイズ、形状、方向及び／又は幾何学的形状を有する。
ある実施形態では、それぞれのセンサ板１３０５が、面又は検出物に対する変化に、より一様に応答できるため、類似する電界のサイズ、形状、方向及び／又は幾何学的形状は、より一貫した示度をもたらす。それぞれ同様に応答するセンサ板１３０５は、壁のより深くに存在する難視構成又は検出するのがより困難となり得る難視構成を、より良く検出できる。類似する電界によって、様々な異なる面上で使用できるとともに様々な異なる面上で等しく良好に作動できる難視構成検出器を成果とできる。また、より深く、若しくはより正確に、又はより深くかつより正確に感知できる難視構成検出器を成果とできる。
ある実施形態では、難視構成検出器は、３つ以上のセンサ板の全体長さ寸法未満の共通板を有し得る。この構成の結果、類似する寸法、形状及び／又は幾何学的形状を有する電界を形成できる。ある実施形態では、難視構成検出器は、３つ以上のセンサ板の全体長さ寸法に１６ミリメートル加えた寸法未満の共通板を有し得る。センサアレイの長さに加えて１６ミリメートルの長さ未満の共通板の当該構成により、類似するサイズ、形状、方向及び／又は幾何学的を有する電界をもたらし得る。言い換えれば、ある実施形態では、アレイに付加した長さとして定められる長さが存在し得る。アレイに付加した長さは、センサアレイの全体長さよりも最大で１６ミリメートル長くできる。ある実施形態では、このアレイに付加した長さは、センサアレイの全体長さよりも最大でセンサ幅の１．５倍長くできる。言い換えれば、共通板の長さの寸法を、アレイよりも、センサ板の幅（例えば端部センサ板の幅）の最大１．５倍だけ長くとることができる。アレイに付加した長さ未満の共通板を有する難視構成検出器を、短縮共通板と呼ぶことができる。ある実施形態では、短縮共通板を有する難視構成検出器は、より類似するサイズ、形状、方向及び／又は幾何学的形状をそれぞれ有する複数電界を有し得る。
電界の類似度が増加する結果、難視構成検出器は、より正確に感知でき、そして面内により深く及び／又は面を通ってより深く感知できる。
短縮共通板を有する難視構成検出器は、先行技術で説明される共通板を有する難視構成検出器と比較して、より類似するサイズ、形状、方向及び／又は幾何学的をそれぞれ有する複数電界を有し得る。各センサ板に関連付けられる電界のサイズ、形状、方向又は幾何学的形状をより一様とすることで、それぞれのセンサ板に対してより一様な示度を提供できる。それぞれ類似する電界を有する複数センサ板はそれぞれ、異なる面の材料及び厚さに対してより一様に応答できる。例えば、短縮共通板を有する難視構成検出器の一実施形態を、厚さ０．２５インチのシートロックの面等の特定の面上に配置できる。それぞれのセンサ板は、この面上に配置されているときに、それぞれ同じ示度（例えば１００単位の示度等）を有し得る。この例では、同じ難視構成検出器が異なる面（例えば厚さ０．５０インチのシートロック）上に配置されている場合、それぞれの示度が異なる値に変わることがあるが、再びそれぞれのセンサ板の示度（例えば２００単位の値）は類似し得る。それぞれのセンサ板からの示度が類似する示度を提供するとき、難視構成検出器がどのような面上に配置されているかに関係なく、センサ板の示度の任意の変動は、難視構成の存在に起因し得る。短縮共通板を有する難視構成検出器によって、様々な平面にわたって、示度の一様性を、先行技術の難視構成検出器よりも高く維持できる。示度が面とは無関係に一様であることにより、より正確かつより深く感知でき、構成をより正確に識別でき、２つの物体を同時かつより正確に感知できる。ある実施形態では、短縮共通板は、各センサ板に対するセンシングフィールドを、センサ板に近い範囲でより正確に位置付けられる有利な成果を有し得る。その結果、難視構成検出器は、より正確かつより深く感知できる。
現在入手できる難視構成検出器では、共通板の幅は８．００ミリメートル未満である。改善した難視構成検出器のある実施形態では、共通板の幅が８．００ミリメートル超である場合に、性能が改善し得る。幅８．００ミリメートル超の共通板を有する難視構成検出器は、先行技術で説明される共通板を有する難視構成検出器と比較して、より類似するサイズ、形状、方向及び／又は幾何学的をそれぞれ有する複数電界を有し得る。
図１５に表すように、難視構成検出器１３００は、センサアレイ１３０７の端部センサ板１３１０の主要結合領域１５０２を、１つ以上の共通板の対応主要結合領域１５０４との第１ライン１５２０上に有し得る。また難視構成検出器１３００は、センサアレイ１３０７の非端部センサ板１３１４の主要結合領域１５１２を、１つ以上の共通板の対応主要結合領域１５１４との第２ライン１５２２上に有し得る。ある実施形態では、第１ライン１５２０及び第２ライン１５２２は平行ではない。このことはより類似する寸法、形状及び幾何学的形状を有する電界をもたらし得る。
言い換えれば、非端部センサ板１３１４に対応する電界の始まり及び終わりが第１ライン１５２０上に存在する場合、端部センサ板１３１０に対応する電界の始まり及び終わりが第２ライン１５２２上に存在する場合、及び第１ライン及び第２ラインが平行でない場合、端部センサ板１３１０に対応する電界１５０６は、非端部センサ板１３１４に対応する電界１５０８に対して、第１ライン及び第２ライン１５２０，１５２２が平行である場合よりも類似し得る。結果として、それぞれのセンサ板１３０５が、面又は検出物の変化に対してより一様に応答し得る。その結果、難視構成検出器１３００は、より正確かつより深く感知できる。
例えば、難視構成の存在によって、物体がセンサ板１３０５の近くに配置されているときに、センサ板１３０５の１つに特定の示度を持たせる場合、難視構成がセンサ板１３０５に対して同じ位置に配置されているときに、それぞれのセンサ板１３０５に対して同じ示度を持たせることが望ましいであろう。まさに説明される一様な応答によって、面の材料又は厚さに対してより無関係に感知でき得る。結果として、びょうは面の材料又は厚さとは無関係に、より正確に感知される。
図１５の難視構成検出器１３００の実施形態の板構成により、端部センサ板１３１０から形成される電界１５０６と、非端部センサ板１３１４から形成される電界１５０８とに、類似するサイズ、形状又は姿勢を持たせる。このことは、図１４に表す電界とは対称的である。電界の一様性は、難視構成検出器の精度を向上させ得る。精度の向上により、類似する読み取り（類似する深さ及び幅に及ぶ読み取り）を行うそれぞれのセンサ板１３０５の電界をもたらし得る。
図１６は、複数共通板１６０１を有する難視構成検出器１６００の板構成に関して、端部センサ板１３１０及び非端部センサ板１３１４から発する電界１６０６，１６０８を示す。図示されるように、複数共通板１６０１の大きさを決め、構成し、位置合わせして、端部センサ板１３１０から形成される電界１６０６に、非端部センサ板１３１４から形成される電界１６０８と類似するサイズ、形状及び／又は姿勢を持たせることができる。複数センサ板１６０１を、直線的に配置してセンサアレイ１３０７の長さに沿って延在させることができる。
まさに図１５に表すように、センサアレイ１３０７の端部センサ板１３１０の主要結合領域１６０２は、複数共通板１６０１の対応主要結合領域１６０４との第１ライン１６２０上に存在する。さらに、センサアレイ１３０７の非端部センサ板１３１４の主要結合領域１６１２は、複数共通板１６０１の対応主要結合領域１６１４との第２ライン１６２２上に存在する。複数共通板１６０１の位置決めのために、第１ライン１６２０と第２ライン１６２２とは平行でなく、端部センサ板１３１０から形成される電界１６０６に、非端部センサ板１３１４から形成される電界１６０８に対して類似する幾何学的形状を持たせる。電界１６０６，１６０８の一様性は、難視構成検出器１６００の精度を向上させ得る。複数共通板１６０１のそれぞれを独立して活性化できる。ある実施形態では、０ボルト若しくは３ボルト等の不変電圧レベル又は他の任意の不変電圧レベルに結合することで、複数共通板１６０１を活性化できる。ある実施形態では、複数共通板１６０１を交流電圧で駆動することによって活性化できる。
図１７は、面の後ろの難視構成を検出する方法１７００を示すフローチャートである。当該方法は、難視構成検出器の３つ以上のセンサ板及び短縮共通板の間でセンサ読み取りを行うステップ１７０２を含み得る。３つ以上のセンサ板を、センサアレイに直線的に配置できる。センサの読み取りは、難視構成検出器の３つ以上のセンサ板及び共通板の間に形成されるセンシングフィールドの範囲からなり得る。共通板の寸法を、センサアレイの寸法未満とし得る。
当該方法は、センシング回路によって３つ以上のセンサ板のセンサ示度を測定するステップ１７０４と、センシングフィールドの異なる領域のセンサ示度の測定値を比較するステップ１７０６と、を更に含む。測定されるセンサ示度を、キャパシタンス示度又は電磁示度とすることができる。さらに、当該方法は、インジケータを不活性状態から活性状態へトグルで切り替えて（１７０８）、比較的高いセンサ示度を有するセンシングフィールドの範囲の位置を示すことができる。
図１８は、本開示の他の実施形態に従い、複数のセンサ板１８０５の代替的構成を有する難視構成検出器１８００を示す。難視構成検出器１８００は、センサアレイ１８０７において、非端部センサ板よりも面積が小さい端部センサ板１８７４を含む。この実施形態では、端部センサ板１８７４は、センサアレイ１８０７の非端部センサ板１８７５よりも狭い。センサアレイ１８０７の各センサ板１８０５は、共通板１８７６に電界１８８１，１８８２によって電気的に結合するように構成される。センサアレイ１８０７の各センサ板１８０５は、電界１８８１，１８８２の第１端部を形成できる主要結合領域１８７９，１８８０を提供するように構成される。さらに、共通板１８７６は、対応主要結合領域１８８５，１８８６を提供して端部センサ板１８７４及び非端部センサ板１８７５のそれぞれに対応し、各センサ板１８０５の対応電界１８８１，１８８２の第２端部を形成するように構成される。
端部センサ板１８７４の主要結合領域１８７９は、端部センサ板１８７４の主要結合領域１８７９から、共通板１８７６の主要結合領域１８８５に延在する、第１ライン１８８３上に存在する。非端部センサ板１８７５の主要結合領域１８８０は、非端部センサ板１８７５の主要結合領域１８８０から、共通板１８７６の主要結合領域１８８６に達する、第２ライン１８８４上に存在する。
図１８の構成では、共通板１８７６は、センサアレイ１８０７の長さ１８８８よりも長い、長さ１８７８を有する。ある実施形態では、共通板１８７６の長さ１８７８は、共通板１８７６とセンサアレイ１８０７との間に配置される、遮蔽板１８７７の長さに等しくなり得る（又は密接に類似し得る）。非端部センサ板１８７５はそれぞれ、センサアレイ１８０７の他の非端部センサ板１８７５の長さ及び幅と同一（又は密接に類似する）の長さ１８７３及び幅１８７１を有する。端部センサ板１８７４は、非端部センサ板１８７５の長さ１８７３に等しい（又は密接に類似する）長さ１８７２を有するが、非端部センサ板１８７５の幅１８７１よりも小さい幅１８７０を有する。
端部センサ板１８７４の総面積が、非端部センサ板１８７５の総面積よりも小さいことを理解できる。センサ面積をより小さくすることで、端部センサ板の表面２の変化への応答性を低下でき、端部センサ板の応答性は、非端部センサ板の応答性に更に密接に適合する。ある先行技術の難視構成検出器において、端部センサ板及び非端部センサ板はそれぞれ、変化する表面２又は変化する難視構成３に対して異なる応答をする。この応答性の問題は、図７及び８を巡るダイアログで議論されている。端部センサ板１８７９は、より小さな面積を有することができ、異なる表面及び異なる難視構成に対する応答性をより小さくでき、その結果、端部センサ板１８７９は非端部センサ板１８７５により類似した応答ができる。さらに、端部センサ板１８７４と共通板１８７６との間に形成される電界１８８１は、端部センサ板１８７４の幅１８７０が非端部センサ板１８７５の幅１８７１と同一である（又は密接に類似する）ときよりも小さくなるであろう。言い換えれば、端部センサ板１８７４の幅１８７０がより狭くなることで、電界１８８１がより小さくなることとなり、電界１８８１の形状が、非端部センサ板１８７５と共通板１８７６との間の電界１８８２の形状により類似する（面への検出深さがより類似することを含む）。図１４の広い端部センサ板１２１０を共通板１２０２に結合する電界１４０６とは対照的に、図１８のより狭い端部センサ板１８７４及び共通板１８７６の結合領域１８７９，１８８０間の電界１８８１は、非端部センサ板１８７５と同じ幅を有する端部センサ板ほど急激に分散しない。端部センサ板１８７４と共通板１８７６との間の電界１８８１は、非端部センサ板１８７５と共通板１８７６との間の電界に更に類似する。上述したように、電界１８８１，１８８２の形状がより類似することで、センサ板の示度がより予想通り変化し、これによって難視構成をより正確に検出する。
図１８に示す構成に従ういくつかの実施形態では、センサアレイ１８０７のセンサ板１８７４，１８７５間で、電界１８８１，１８８２のサイズ、形状、方向及び／又は幾何学的形状が比較的小さい場合、センサ板１８７４，１８７５はそれぞれ、センサ板１８７４，１８７５の電界１８８１，１８８２の経路の障害物に対して同様に応答できる。別の方法で説明すると、端部電界１８８１と非端部電界１８８２との一様性がより大きくなることで、センサ板１８０５のそれぞれが検出される表面又は物体の変化に対してより均一に応答できるため、より首尾一貫した示度を可能にする。それぞれ同様に応答するセンサ板１８０５は、壁のより深くに存在する難視構成又は検出するのがより困難となり得る難視構成を、より良く検出できる。類似する電界１８８１，１８８２によって、様々な異なる面上で使用でき、様々な異なる各面上で等しく良好に作動できる難視構成検出器をもたらし得る。一様な端部電界１８８１及び非端部電界１８８２を有する難視構成検出器１８００は、より深く、若しくはより正確に、又はより深くかつより正確に感知することができる。
図１９は、図１８に類似し、本開示の他の実施形態に従い、代替的端部センサ板構成を有する難視構成検出器１９００を示す。端部センサ板１９８１は、他のセンサ板とは異なる形状を有する。図１９の難視構成検出器１９００において、端部センサ板１９８１は台形形状を有する。ある実施形態では、端部センサ板１９８１の形状が他のセンサ板の形状とは異なることで、端部センサ板１９８１は、難視構成を、非端部センサ板に更に類似して検出できる。
端部センサ板１９８１は、非端部センサ板１９８２と同じ長さ１９８５を有し得るが、下部幅１９８４は上部幅１９８８よりも広い。ある実施形態では、端部センサ板１９８１の下部幅１９８４を、非端部センサ板１９８２の下部幅１９８６と等しくすることができ、端部センサ板１９８１の上部幅１９８８をより小さくすることができる。ある実施形態では、端部センサ板１９８１の下部幅１９８４を、非端部センサ板１９８２の幅１９８６よりも広くでき、端部センサ板１９８１の上部幅１９８８を、非端部センサ板１９８２の幅１９８６と等しくできる。ある実施形態では、上部幅１９８８及び下部幅１９８４の両方を、非端部センサ板１９８２の幅１９８６よりも広くでき、端部センサ板１９８１の下部幅１９８４を、端部センサ板１９８１の上部幅１９８８よりも大きくする。ある実施形態では、上部幅１９８８及び下部幅１９８４の両方を、非端部センサ板１９８２の幅１９８６よりも狭くでき、端部センサ板１９８１の下部幅１９８４を、端部センサ板１９８１の上部幅１９８８よりも広くする。
図２０は、一実施形態に従い、シートロック２００２（又は類似する面）の一部の上に配置されて難視構成２００３を検出する難視構成検出器２００１を示す。図２１は、図２０の難視構成検出器２００１の斜視図である。図２２は、複数のセンサ板２２０５を含む、難視構成検出器２００１のセンサ側面を表す。
図２０−２２を参照して、一般的かつ全体的に、難視構成検出器２００１は３つ以上のセンサ板２２０５と、センシング回路（図２３参照）と、１つ以上のインジケータ２００６と、１つ以上の近接インジケータ２０３９と、ハンドル２０１４、能動遮蔽板２６２３（図２６参照）、及びバッテリカバー２０２８を提供し又は収容するハウジング２０１９とを含む。
３つ以上のセンサ板２２０５はそれぞれ、センサ板２２０５の１つ以上の周囲の物体に対する接近度と、１つ以上の周囲の物体のそれぞれの材料特性とに基づいて変わる、センサ示度を取得できる。３つ以上のセンサ板２２０５は、全体としてセンシングフィールドを生み出す。３つ以上のセンサ板２２０５の個々のセンサ板２２０５は、個々のセンサ板２２０５がセンシングフィールドに対して３つ以上のセンサ板２２０５の他の任意のものよりも強く寄与する、センシングフィールド内の３次元幾何学体積となり得る、対応主要センシングフィールドゾーンを生み出す。３つ以上のセンサ板２２０５はすべて、幾何学的に類似する、全ての主要センシングフィールドゾーンを生み出す。センシング回路は、３つ以上のセンサ板２２０５と結合して、３つ以上のセンサ板２２０５のセンサ示度を測定する。
ある実施形態では、それぞれのセンサ板２２０５を、センサ板２２０５のグループ２２０７の一部とすることができる。それぞれのグループ２２０７は、２つ以上のセンサ板２２０５を含むことができ、能動遮蔽板２６２３を含むこともできる。センサ板２２０５と能動遮蔽板２６２３とを異なる平面上に存在させることができる。それにもかかわらず、センサ板２２０５と能動遮蔽板２６２３とが同時に駆動される場合、ある実施形態では、センサ板２２０５と能動遮蔽板２６２３とを、センサ板２２０５の同じグループ２２０７の一部とすることができる。それぞれのセンサ板２２０５は、その形状によって画定される幾何学的形状を有する。それぞれのセンサ板２２０５は、境界線も有する。ある実施形態では、境界線は複数部分から構成され得る。ある実施形態では、境界線のそれぞれの部分は、内側境界２２１０又は外側境界２２１１となる。ある実施形態では、センサ板２２０５がグループ２２０７の境界線に隣接する境界線部分を有する場合、当該部分が外側境界２２１１を含む。ある実施形態では、センサ板２２０５がグループ２２０７の境界線に隣接しない境界線の部分を有する場合、当該部分は内側境界２２１０を含む。
難視構成２００３の位置を感知する実施形態では、電流源を用いてセンサ板２２０５を駆動でき、難視構成検出器２００１はセンサ板２２０５があるしきい電圧に到達するのにかかる時間を測定し、これによりセンサ示度を得る。他の実施形態では、チャージシェア機構を用いてセンサ示度を得る。他の実施形態では、無線周波数信号をセンサ板２２０５に配置して、センサ示度を得る。これら実施形態のそれぞれにおいて、信号がセンサ板２２０５で駆動されて感知される。
ある実施形態では、一度に１つのみのセンサ板２２０５を駆動できる。これらの実施形態では、単一のセンサ板２２０５はセンシングフィールドを生み出すときに孤立できる。
ある実施形態では、一群２２０７のセンサ板２２０５は全て同じ信号で同時に駆動される。これらの実施形態では、一群２２０７のセンサ板２２０５はセンシングフィールドを生み出すことができる。ある実施形態では、多数のセンサ板２２０５をそれぞれ同じ信号で同時に駆動できるが、あるいは単一のセンサ板２２０５のみを感知することができる。有利には、多数のセンサ板２２０５を同時に駆動することで、単一のセンサ板２２０５のみを駆動する場合よりも、難視構成内に更に深く進むフィールドラインを生み出すことができる。より深いフィールドラインによって、より深く感知できる。ある実施形態では、一群２２０７のセンサ板２２０５と能動遮蔽板２６２３とは全て同じ信号で同時に駆動されることができ、センシングフィールドを一緒に生み出すことができる。
それぞれのセンサ板２２０５は、主要センシングフィールドゾーンを有する。ある実施形態では、主要センシングフィールドゾーンが、センシングフィールドの３次元幾何学体積であり、個々のセンサ板２２０５が能動遮蔽板２６２３（存在する場合）又は他の任意のセンサ板２２０５よりも強く感知できる関連フィールドラインである。ある実施形態では、各センサ板２２０５が類似する主要センシングフィールドゾーンを有することが望ましい。ある実施形態では、各センサ板２２０５が、幾何学的に類似する主要センシングフィールドゾーンを有し、それぞれの主要センシングフィールドゾーン内で類似するセンシングフィールドを有することが望ましい。
図２２は、８つのセンサ板２２０５のグループ２２０７を示す。８つのセンサ板２２０５のそれぞれは三角形状である。三角形状の各センサ板２２０５は、それぞれ内側境界２２１０を有する２つの部分を有する。各センサ板２２０５は、外側境界２２１１を有する１つの部分も有する。
ある実施形態では、図２２に表すように、グループ２２０７は、それぞれ類似する幾何学的形状を有する、８つの三角形状センサ板２２０５を備え得る。センサ板２２０５のグループ２２０７を、正方形状の領域に配置でき、正方形状の領域の各側面の長さは、約３インチ（７６．２ミリメートル）である。ある実施形態では、センサ板２２０５のそれぞれを、二等辺三角形の形状とし得る。ある実施形態では、図２２に表すように、センサ板２２０５を、２つの三角形状センサ板２２０５の斜辺が互いに隣接できるように配置できる。ある実施形態では、隣接する斜辺を有する２つのセンサ板２２０５は、正方形に接近し、センサ板２２０５のグループ２２０７の４分の１区分（one quadrant）内に適合し得る。ある実施形態では、各４分の１区分に位置付けられるこのような２つの三角形が存在でき、図２２に表すように、グループ２２０７の全体は、８つのセンサ板２２０５を備える。いくつかの実施形態では、隣接するセンサ板２２０５間の距離を約２．０ミリメートルとすることができる。
図２２において、８つのセンサ板２２０５はセンシングフィールドを全体として生み出すことができる。ある実施形態では、能動遮蔽板２６２３はセンシングフィールドに寄与できる。図２２の実施形態では、それぞれのセンサ板２２０５は、類似する主要センシングフィールドゾーンを有し得る。この実施形態では、センサ板２２０５の半径方向対称性により、幾何学的に類似する主要センシングゾーンを有する各センサ板２２０５を提供できる。同様に、各センサ板２２０５は、それぞれの主要センシングフィールドゾーン内に類似するセンシングフィールドも有し得る。その結果、図２２の構成を有して組み立てられる難視構成検出器２００１は、改善された性能を提供できる。難視構成検出器２００１が薄い面からより厚い面に移動するときに、センサ板２２０５のそれぞれに関するセンサ示度は、同様の値の上昇を有し得る。
ある実施形態では、鋸歯形状の縁又は境界線は、鋸歯形状を持たない直線縁と同じ有効縁を有することができる。ある実施形態では、非常に細い曲線を有する縁は、細い曲線を持たない直線縁と同じ有効縁を有することができる。ある実施形態では、その中にスロットを有するセンサ板２２０５は、スロットを持たない点で異なる同等のセンサ板２２０５と同じ有効幾何学的形状を有する。ある実施形態では、その中に小さな穴を有するセンサ板２２０５は、穴を持たない同等のセンサ板２２０５と同じ有効幾何学的形状を有し得る。他の実質的に同等の幾何学的形状に対して事実上同等となり得る、他の多数の幾何学的形状が可能である。他の実質的に同等の縁に対して事実上同等となり得る、他の多数の縁が可能である。幾何学的形状又は縁が他の幾何学的形状又は縁に対して事実上同等な特性を有する場合、これら２つが類似すると考え得る。
ある実施形態では、センサ板２２０５のグループ２２０７は、グループ２２０７の各センサ板２２０５が同じ幾何学的形状を有するように構成される。ある実施形態では、グループ２２０７のセンサ板２２０５のそれぞれは、半径方向に対称的である。
複数のインジケータ２００６をトグルで、不活性状態と活性状態との間で切り替えて、比較的高いセンサ示度の領域のセンシングフィールド内の位置を示すことができる。活性化されたインジケータ２００４は、難視構成２００３の位置を示すことができる。近接インジケータ２０３９は、難視構成検出器２００１が難視構成２００３の近くに存在し得ることを示すことができる。
図２０−２２では、インジケータ２００６がセンサ板２２０５上方の層上に位置付けられる。ある実施形態では、センサ板２２０５とインジケータ２００６との間に、インジケータ２００６がセンサ板２２０５の機能を干渉しないよう、能動遮蔽板２６２３が存在し得る。ある実施形態では、インジケータ２００６をセンサ板２２０５上方の層上に位置付けて、センサ板２２０５のそれぞれがセンサ板２２０５から対応プリント回路基板の縁までの距離に類似する距離を有し得ることが望ましいことがある。
ある実施形態では、面２００２と難視構成検出器２００１との間に保護剤の層が存在するように、保護剤の層を難視構成検出器２００１の底部に設置する。ある実施形態では、保護剤の空洞を実質的になくすように、保護剤内部を実質的に充填する。ある実施形態では、保護剤は、フェルト、ベルクロ、布又は内部に空洞を有する他の材料とは異なる。保護剤の層は、難視構成検出器２００１の底部をノック、衝突及び摩滅による損傷から保護するため役立ち得る。保護剤は、プラスチック又は他の非導電固体材料等の材料の固体部品から製造し得る。プラスチックの固体層は、難視構成検出器２００１が壁にわたって摺動し得る低摩擦面を提供し得る。難視構成検出器２００１のある実施形態は、摺動して動作することを要求しないが、低摩擦面は難視構成検出器２００１を摺動させることで位置を移動させる選択をし得るユーザに有益となり得る。
プラスチックから成る保護層を感圧接着剤、接着剤又は他の手段によって設置できる。保護剤の層を、全面を覆う完全な層とでき、当該層を、矩形ストリップ、丸い部品又は他の幾何学的形状を有しプラスチックから成る他の層とできる。
空洞を実質的になくすように実質的に充填される保護剤によって、先行技術の解決策よりも発生する静電荷が少なくなることがあり、より一貫性があるセンサ示度を有利に提供することができる。
ある実施形態では、保護層はUHMW-PE（超高分子量ポリエチレン）である。超高分子量ポリエチレンは、低い摩擦係数を有する。また超高分子量ポリエチレンは、湿度の変化からイミュニティの増加をもたらすことがあり、湿度の変化からイミュニティを高め得る、湿気をほとんど吸収しない。
図２３は、一実施形態に従う難視構成検出器２３０１の回路の図である。回路は、マルチプレクサ２３１８と、パワーコントローラ２３２０と、表示回路２３２５と、センシング回路２３２７と、コントローラ２３６０とを含む。
パワーコントローラ２３２０は、電源２３２２とオン−オフボタン２３２４とを含み得る。電源２３２２は、インジケータ２３０６に給電するとともにキャパシタンス−デジタル変換器２３２１及びコントローラ２３６０に電力を供給するためのエネルギー源を含み得る。ある実施形態では、電源２３２２は直流バッテリー供給を含み得る。オン−オフスイッチ２３２４を用いて、コントローラ２３６０及び難視構成検出器２００１の他の構成要素を活性化できる。ある実施形態では、オン−オフスイッチ２３２４は、難視性検出器２００１の構成要素を選択された時限の間活性化させる、押しボタン式機構を備える。ある実施形態では、押しボタンは構成要素を活性化して、押しボタンが解放されるまで構成要素を活性化させ続ける。ある実施形態では、オン−オフスイッチ２３２４は、ボタン上に指又は親指が存在することを感知できるキャパシタンスセンサを備える。ある実施形態では、オン−オフスイッチ２３２４は、トグルスイッチ又は他の種類のボタン若しくはスイッチを備え得る。
表示回路２３２５は、コントローラ２３６０に電気的に結合する１つ以上のインジケータ２３０６を含み得る。
センシング回路２３２７は、電圧調整器２３２６とキャパシタンス−デジタル変換器２３２１とを含み得る。ある実施形態では、図２３に表されるように、センシング回路２３２７は、複数のセンサと、電圧調整器２３２６とキャパシタンス−デジタル変換器２３２１とを含む。電圧調整器２３２６を用いて、パワーコントローラ２３２０の出力を希望通り調節できる。ある実施形態では、電圧調整器２３２６をキャパシタンス−デジタル変換器２３２１のできるだけ近くに配置することで、バッテリー電源２３２２をキャパシタンス−デジタル変換器２３２１に提供できる。センシング回路２３２７は、コントローラ２３６０に電気的に結合できる。１つ以上のセンサ板トレース２３３５又はプリント回路基板上の導電路は、個々のセンサ板２３０５をキャパシタンス−デジタル変換器２３２１に接続できる。センサ板２３０５のキャパシタンス−デジタル変換器２３２１に対する接続は、マルチプレクサ２３１８を経て行うことができる。マルチプレクサ２３１８は、センサ板２３０５をキャパシタンス−デジタル変換器２３２１に個々に接続することができる。
ある実施形態では、マルチプレクサ２３１８は、単一のセンサ板２３０５をセンシング回路２３２７に接続できる。ある実施形態では、マルチプレクサ２３１８は、２つ以上の隣接するセンサ板２３０５をセンシング回路２３２７に接続できる。ある実施形態では、マルチプレクサ２３１８は、２つ以上の隣接していないセンサ板２３０５をセンシング回路２３２７に接続できる。ある実施形態では、マルチプレクサ２３１８は、センシング回路２３２７が１つのセンサ板２３０５のキャパシタンスを測定するように構成される。ある実施形態では、マルチプレクサ２３１８は、センシング回路２３２７が２つ以上のセンサ板２３０５の総計キャパシタンスを測定するように構成される。
グループ２３０７の個々のセンサ板２３０５を、マルチプレクサ２３１８を経てキャパシタンス−デジタル変換器２３２１に独立して接続できる。ある実施形態では、グループ２３０７自身がプリント回路基板上の銅の層を含む。
ある実施形態では、２層のプリント回路基板を、センサ板ボード２７４０（図２７及び３７参照）として構成する。ある実施形態では、センサ板ボード２７４０の第１層はセンサ板２３０５を備え、センサ板ボード２７４０の第２層は遮蔽物を備える。ある実施形態では、遮蔽物は、プリント回路基板の第２層の全面を覆う銅の層を含む。ある実施形態では、銅の層を、はんだマスクの非導電性層で覆う。ある実施形態では、はんだマスクの層に穴が存在する。ある実施形態では、はんだマスクの層の穴は、はんだ接合を形成するのに適したはんだパッドを含む。
ある実施形態では、４層のプリント回路基板が、回路部品を接続するのに適して相互接続する相互接続ボードとして形成される。ある実施形態では、相互接続ボードは、センシング回路２３２７、コントローラ２３６０及び表示回路２３２５を相互接続するのに適する相互接続からなる４つの層を有して構成される。ある実施形態では、プリント回路基板の一側面は構成要素を装着するために構成され、プリント回路基板の第２側面ははんだパッドを有して構成される。
ある実施形態では、センサ板２３０５は第１プリント回路基板上に配置される。ある実施形態では、相互接続回路は第２プリント回路基板上に配置される。ある実施形態では、第１プリント回路基板は、第２プリント回路基板に対して接合される。
ある実施形態では、センサ板ボード２７４０上に、相互接続ボード上のはんだパッドと相補的な、はんだパッドが存在する。ある実施形態では、センサ板ボード２７４０及び相互接続ボード３７５１を、重ねて積層でき、互いに接合できる（例えば図３７参照）。ある実施形態では、２つのプリント回路基板を一緒に接合する結合剤をはんだとし得る。ある実施形態では、ソルダペーストを用いて２つのプリント回路基板を一緒に接合できる。ある実施形態では、２つのプリント回路基板をはんだで一緒に接合でき、２つのプリント回路基板を一緒に接合するプロセスを、標準面実装技術（ＳＭＴ）プロセスとし得る。標準面実装技術プロセスは、ステンシルを用いてソルダペーストを所望の位置に配置することを含み得る。標準面実装技術プロセスは、１つのプリント回路基板を重ねて配置することを含み得る。ある実施形態では、ピンを用いて、２つのプリント回路基板の適切な位置合わせを確保できる。ある実施形態では、面実装技術プロセスの最終ステップは、積層したプリント回路基板にリフロー路を通過させることを伴うことができる（例えば、図３７はセンサ板ボード２７４０の最上部に積層される相互接続ボード３７５１を示す）。
ある実施形態では、センサ板２３０５、遮蔽物及び回路は単一のプリント回路基板上に配置される。ある実施形態では、６層のプリント回路基板を使用する。ある実施形態では、プリント回路基板から成る６層の底部層を、センサ板２３０５とともに構成する。第５層を能動遮蔽物とすることができる。最上部の４つの層は、回路のバランスを接続できる。
ある実施形態では、センサ板２３０５、遮蔽物及び回路は単一のプリント回路基板上に配置される。ある実施形態では、４層のプリント回路基板を使用する。プリント回路基板の第１層及び第２層は、相互接続回路とともに構成される。ある実施形態では、プリント回路基板から成る４層の底部層を、センサ板２３０５とともに構成する。第３層を能動遮蔽物とすることができる。
プリント回路基板を、例えばFR-4、FR-406、又はRogers 4003C等の無線周波数回路で使用されるより進歩した材料等の、様々な適切な材料から製造できる。Rogers 4003C及び他の無線周波数クラスプリント回路基板は、より広い温度及び湿度の範囲にわたって改善した性能を提供できる。
本明細書で使用される用語「モジュール」は、本発明の１つ以上の実施形態に従って任意の所与の機能性を果たし得るユニットを説明できる。例えば、１つ以上のプロセッサ、コントローラ２３６０、特定用途向け集積回路（ASICs）、プログラマブルロジックアレイ（PLAs）、論理部品、ソフトウェアルーチン又は他の機構等の、任意の形態のハードウェア若しくはソフトウェア又はこれらの組み合わせを用いてモジュールを実装できる。
キャパシタンスを読み取るとともにキャパシタンスをデジタル値に変換する、キャパシタンス−デジタル変換としても知られる様々なプロセスは、先行技術で十分に説明されている。ここでは、多数の異なる方法は説明しておらず、読者は様々なキャパシタンス−デジタル変換器の方法の詳細に関して先行技術を参照する。ある実施形態は、例えばアナログデバイセズ（登録商標）株式会社のAD7747集積回路に組み込まれる、シグマデルタキャパシタンス−デジタル変換器を使用する。ある実施形態は、キャパシタンス−デジタル変換の電荷共有方法を使用する。
ある実施形態では、電圧調整器２３２６は、ノイズが非常に小さい、アナログデバイセズ社からのADP150-2.65又はオン・セミコンダクター社のNCP702を備え得る。ある実施形態では、コントローラ２３６０は、シリコン・ラボラトリーズ社からのC8051F317又は他の多数の任意のマイクロコントローラを備え得る。
キャパシタンス−デジタル変換器２１のネイティブセンサ示度を単独で使用する場合、難視構成２００３の検出は、高度な精度を要求することがあり、キャパシタンス−デジタル変換器２３２１が提供できる精度よりも高い精度を要求することがある。ネイティブセンサ示度は、キャパシタンス−デジタル変換器２３２１から読み取られる生値であり、当該生値はキャパシタンス−デジタル変換器２３２１のデジタル出力である。
ある実施形態ではネイティブ読み取りを多数回実施し、多数のネイティブ読み取り結果を結合して、示度を生成する。ある実施形態ではネイティブ読み取りを多数回実施し、異なる構成の２つ以上のネイティブ読み取りを用いて多数のネイティブ読み取り結果を結合して、示度を生成する。ある実施形態では、ネイティブ読み取りを多数回実施し、複数のネイティブ読み取り結果を総計又は平均して、示度を生成する。ある実施形態では、このことは、信号対雑音比を改善する。それぞれのネイティブ読み取りは、１つのセンサ板２３０５の読み取りを伴い得る。多数のセンサ板２３０５がキャパシタンス−デジタル変換器２３２１に対して多重化される場合、ネイティブ読み取りは、複数のセンサ板２３０５の読み取りを伴うこともできる。ある実施形態では、多数のネイティブ読み取りを結合して、示度を生成する。
多数のネイティブ読み取りを総計し又は平均することで、信号対雑音比を改善できるが、キャパシタンス−デジタル変換器２３２１の非線形性効果を減少させないことがある。理想的なキャパシタンス−デジタル変換器２３２１は完全に線形であり、そのネイティブセンサ示度が、感知されるキャパシタンスの増加に正比例して増加することを意味する。しかしながら、多数のキャパシタンス−デジタル変換器２３２１は完全に線形ではなく、入力キャパシタンスの変化がネイティブ示度の増加に正確に比例しないことがある。これらの非線形性を小さくできるが、高度な精度が望まれるときには、非線形性効果を減少させる方法を実装することが望ましい。
ある実施形態では、ネイティブ読み取りのそれぞれに関して僅かに異なる構成を用いて、多数のネイティブ読み取りを総計することによって、非線形性の悪影響を軽減できる。ある実施形態では、２つ以上の異なる構成を用いて、ネイティブ読み取りを実施する。
例えば、バイアス電流は、異なる構成を生み出すために変えることができるパラメータの１つである。バイアス電流を、標準、標準＋２０％、標準＋３５％又は標準＋５０％に設定できる。たとえ他の全ての要因が一定のままであるとしても、バイアス電流が異なることで異なるネイティブセンサ示度を生成する。それぞれのネイティブ示度が異なる値を有するため、おそらくそれぞれのネイティブ示度が異なる非線形性を受けることができる。おそらく、総計し又は掛け合わせる代わりに、異なる非線形性を受けるセンサ示度を総計し又は平均することで、非線形性を互いに部分的に相殺させることができる。
ある実施形態では、２つの分離し独立したキャパシタンス−デジタル変換器２３２１が存在する。ある実施形態では、それぞれのキャパシタンス−デジタル変換器２３２１は、異なる非線形性を有し得る。両方のキャパシタンス−デジタル変換器２３２１を利用して、読み取りのいくつかに対して第１変換器を使用するとともに読み取りのいくつかに対して第２変換器を使用することで、任意の単一の非線形性効果を軽減できる。
ある実施形態では、それぞれのセンサ板２３０５の上で、それぞれ異なる１２の構成を用いてネイティブ読み取りを実施する。
センサ読み取りを完了した後、ある実施形態では、２つの異なる較正アルゴリズムを実施でき、第１は、個別のセンサ板２３０５の変動に関して調整する個別板較正であり、第２は、面の密度／厚さに調和させるようにセンサ示度を調整する面材料較正である。他の実施形態は、これら２つの較正アルゴリズムの一方のみを使用することができる。ある実施形態は、他の較正アルゴリズムを使用することができる。ある実施形態では、較正モジュールによって較正アルゴリズムを実施する。
ある実施形態では、個別板較正をまず使用する。個別板較正によって、それぞれのセンサ板２３０５は個別かつ独自の較正値を有することができる。ある実施形態では、センサ示度を取得した後、センサ示度のそれぞれに対して個別板の較正値を加算し又は減算する。他の実施形態では、乗算、除算又は他の数学関数を用いて、個別板較正を実施できる。ある実施形態では、個別板の較正値を不揮発性メモリに記憶させる。個別板較正は個別のセンサ板２３０５の不規則性を補償し、個別板較正を用いてこれらの不規則性を補償する。ある実施形態では、個別板較正実施後に、難視構成検出器２００１がその上で難視構成検出器２３０１を較正する面２００２に類似する面の上に存在しながらセンサ板のセンサ示度を取得する場合（図２２参照）、センサ示度がおそらく同じ較正値を有すると考えられる。例えば、難視構成２００３が存在せず、１／２インチ（1/2"）のシートロック２００２の上でセンサの読み取りを実施し、１／２インチのシートロック２００２に対して個別の較正値を生み出した場合、個別板較正を実施した後、センサ示度のすべてを共通の値に修正できると考えられる。センサの読み取りを、より厚い材料（例えば５／８インチ（5/8"）のシートロック２００２）上で実施する場合、より薄い材料（例えば３／８インチ（3/8"）のシートロック２００２）上で実施する場合、又は異なる材料（例えば３／４インチ（3/4"）のプライウッド）上で実施する場合、値にある誤差が存在し得る。面材料構成は、この誤差を修正するのに役立ち得る。
ある実施形態では、面材料構成を使用できる。
ある実施形態では、センサ板のセンサ示度を較正した後、難視構成検出器２３０１は、難視構成２００３が存在するかどうか決定する。ある実施形態では、最も高いセンサ板示度から、最も低いセンサ板示度が減算される。この差がしきい値よりも大きい場合、難視構成２００３が存在すると判定する。
難視構成２００３が存在しないと判定される場合、全てのインジケータ２３０６を不活性化できる。難視構成２００３が存在する場合、難視構成検出器２３０１は、難視構成２００３の位置及び幅を決定するプロセスを始める。
ある実施形態では、パターンマッチングを利用して、どの発光ダイオードを活性化させるか決定できる。ある実施形態では、パターンマッチングモジュールを用いて、難視構成２００３の位置を決定する。パターンマッチングモジュールは、センサ板２３０５からの、較正され拡縮されるセンサ示度を、いくつかの所定のパターンと比較する。パターンマッチングモジュールは、所定のパターンのどれがセンサ示度と最も良く適合するかを決定する。その後、最も良く適合するパターンに対応するインジケータ２３０６のセットが活性化される。パターンマッチングに関する付加的な詳細は、米国特許第8,884,633号明細書等の先行技術で議論される。当該詳細をここでは繰り返さず、代わりに読者は当該詳細を直接参照するよう促進される。
ある実施形態では、難視構成検出器２３０１は、単一のキャパシタンス−デジタル変換器２３２１を備える。ある実施形態では、センサ板２３０５を、キャパシタンス−デジタル変換器２３２１に個別に接続できる。ある実施形態では、センサ板２３０５を、マルチプレクサ２３１８を経てキャパシタンス−デジタル変換器２３２１に個別に接続できる。ある実施形態では、２つ以上のセンサ板２３０５を、キャパシタンス−デジタル変換器２３２１に一度に接続できる。ある実施形態では、多数の隣接するセンサ板２３０５を、キャパシタンス−デジタル変換器２３２１に電気的に接続できる。ある実施形態では、多数の隣接しないセンサ板２３０５を、キャパシタンス−デジタル変換器２３２１に接続できる。それぞれのセンサ板２３０５からのセンサ示度は、キャパシタンス−デジタル変換器２３２１に対して変動の影響を等しく受けるため、マルチプレクサ２３１８を使用してセンサ板２３０５を単一のキャパシタンス−デジタル変換器２３２１に接続することで、センサ板２３０５のセンサ示度の一貫性を改善できる。キャパシタンス−デジタル変換器２３２１からセンサ示度に影響を及ぼし得る要因は、プロセス変動、温度変動、電圧変動、電気雑音及び経年化等を含むことができるが、これらに限定されるものではない。
ある実施形態では、複数センサ板トレース２３３５のそれぞれが実質的に等しいキャパシタンス、抵抗及びインダクタンスを有するように、センサ板トレース２３３５の経路を定める。ある実施形態では、それぞれのセンサ板トレース２３３５が同じ電気的性質を有し、それぞれのセンサ板２３０５が同じ検出物に同等に応答できることが望ましい。
ある実施形態では、キャパシタンス−デジタル変換器２３２１から、それぞれのセンサ板２３０５までの、それぞれのセンサ板トレース２３３５が、実質的に同じ長さである（図２５参照）。ある実施形態では、キャパシタンス−デジタル変換器２３２１から、センサ板２３０５までの、センサ板トレース２３３５の２つ以上が、実質的に同じ長さである。ある実施形態では、実質的に同じ長さを有するセンサ板トレース２３３５は、より同等のキャパシタンス、インダクタンス及び抵抗を有し得る。等しい長さのセンサ板トレース２３３５は、センサ示度の均一性を改善でき、センサ板２３０５が同じ検出物に対してより同等に応答でき、温度及び湿度等の環境条件からより高いイミュニティを提供できるため、より高い性能を提供できる。
ある実施形態では、導電路を含むそれぞれのセンサ板トレース２３３５が、実質的に同じ幅を有する。ある実施形態では、センサ板トレース２３３５のそれぞれの幅及び長さの両方が実質的に同等である。ある実施形態では、センサ板トレース２３３５が、複数の部分を有し得る。例えば、トレースの第１部分は、センサ板トレース２３３５の、キャパシタンス−デジタル変換器２３２１からビアまでの経路を定め得る。ビアは、センサ板トレース２３３５を、センサ板トレース２３３５の第２部分が存在し得る、プリント回路基板の様々な層へ到達させ得る。ある実施形態では、全てのセンサ板トレース２３３５は、それぞれの部分で当該部分における他のトレースと、同じ長さ及び幅を有することができる。ある実施形態では、センサ板トレース２３３５の２つ以上が、第１部分の至る所で、同じ幅を有し得る。ある実施形態では、センサ板トレース２３３５の２つ以上が、第２部分の至る所で、同じ幅を有し得る。ある実施形態では、センサ板トレース２３３５の２つ以上が、第１部分の至る所で、同じ長さを有し得る。ある実施形態では、センサ板トレース２３３５の２つ以上が、第２部分の至る所で、同じ長さを有し得る。
ある実施形態では、センサ板トレース２３３５が、多数の部分を有し得る。ある実施形態では、センサ板トレース２３３５の部分を、集積回路のパッケージ内に存在し、シリコンの部品から集積回路パッケージのピンまでの信号の経路を定める、ワイヤボンドとすることができる。ある実施形態では、センサ板トレース２３３５の部分は、プリント回路基板の第１層上に銅の層を備え得る。ある実施形態では、センサ板トレース２３３５の部分は、プリント回路基板の第２層上に銅の層を備え得る。
ある実施形態では、キャパシタンス−デジタル変換器２３２１は、センサ板２３０５のキャパシタンス及びセンサ板トレース２３３５の総計を読み出すことができる。ある実施形態では、センサ板２３０５上のセンサ示度のみを検出し、センサ板トレース２３３５を検出しないことが望ましいことがある。しかしながら、センサ板２３０５及びセンサ板トレース２３３５は電気的に結合しているため、センサ板トレース２３３５上で安定した均一のキャパシタンスを確保する手段が望まれることがある。例えば、センサ板トレース２３３５のキャパシタンスが均一かつ安定であるように、センサ板トレース２３３５を構成することが望ましいことがある。したがって、センサ板トレース２３３５が変化しないように、センサ板トレース２３３５を構成することが好ましいことがある。ある実施形態では、センサ板トレース２３３５が互いに変化せず、あるセンサ板トレース２３３５上のキャパシタンスの任意の変化がセンサ板トレース２３３５のそれぞれに反映されることが好ましいことがある。
ある実施形態では、センサ板トレース２３３５を遮蔽することが有利となり得る。センサ板トレースの遮蔽により、センサ板トレース２３３５を外部電磁場から保護できる。またある実施形態では、センサ板トレース２３３５を遮蔽することで、センサ板トレース２３３５のそれぞれが他のセンサ板トレース２３３５のそれぞれに類似する環境を有することを確保するのに役立つことにより、センサ板トレース２３３５に対してより一貫した環境を有利に提供できる。
ある実施形態では、キャパシタンス−デジタル変換器２３２１から、それぞれのセンサ板２３０５までの、それぞれのセンサ板トレース２３３５が、実質的に同じ環境である。ある実施形態では、複数センサ板トレース２３３５の経路を十分に離して定め、複数センサ板トレース２３３５間の容量性結合及び誘導的結合を最小化し、それぞれのセンサ板トレース２３３５が他のセンサ板トレース２３３５により類似する環境を有し得るため、センサ板トレース２３３５は一貫性を改善できる。ある実施形態では、それぞれのセンサ板トレース２３３５の一方側又は両側が、能動遮蔽トレースで遮蔽される（例えば図２５参照）。
ある実施形態では、ユーザ２３２９はセンシング回路２３２７に電気的に結合され得る。ある実施形態では、センシング回路２３２７の導電点がユーザ２３２９に結合されるときに、センサ示度の品質が向上する。ユーザ２３２９をセンシング回路２３２７に電気的に結合することで、センシング回路２３２７に対して変化のない電圧レベルを提供でき、より高感度かつより高品質のセンサ示度をもたらし得る。例えば、センサ板２３０５を３．０Ｖで駆動する先行技術の難視構成検出器は実は、センサ板２３０５をグラウンドに対して３．０Ｖである信号で駆動するにすぎないことがある。しかしながら、グラウンドが浮遊している場合、センサ板２３０５を３．０Ｖで駆動することで、センサ板２３０５上に１．５Ｖの信号をもたらすことができ、グラウンド上に−１．５Ｖの信号をもたらすことができる。
ある実施形態では、ユーザ２３２９をセンシング回路２３２７に電気的に結合することで、センサ板２３０５上でより高い絶対電圧振幅をもたらし得る。この理由の一部は、センシング回路２３２７が安定したレベルで保持されることとなり得る。またある実施形態では、ユーザ２３２９をセンシング回路２３２７に電気的に結合することで、より一貫性の高いセンサ示度をもたらし得る。
ある実施形態では、図２３に表すように、ユーザ２３２９をセンシング回路２３２７のグラウンドに電気的に結合する。ある実施形態では、ユーザ２３２９をセンシング回路２３２７の電圧源に電気的に結合する。ある実施形態では、ユーザ２３２９をセンシング回路２３２７の異なる導電点に電気的に結合する。
ある実施形態では、ユーザ２３２９の手は、センシング回路２３２７と直接接触することで、センシング回路２３２７に電気的に結合され得る。ある実施形態では、ワイヤ等の導電性材料はユーザ２３２９の手をセンシング回路２３２７に電気的に結合できる。ある実施形態では、ユーザ２３２９が難視構成検出器２３０１を作動させるために接触する必要があり得るボタンは、センシング回路２３２７に電気的に結合され得る導電性材料を含み得る。ある実施形態では、ボタンはアルミニウム又は錫めっき鋼等の他の導電性材料を含み得る。ある実施形態では、アルミニウムボタンを陽極化でき、これにより心地よいコスメティックを提供できる。
ある実施形態では、難視構成検出器２３０１のハウジング２０１９（図２１参照）は、導電性プラスチック等の導電性材料を含み得る。ある実施形態では、ハウジング２０１９の一部のみが導電性プラスチックを含み得る。導電性ハウジング又は導電性ハウジングの一部は、センシング回路２３２７の導電点に結合でき、これによりユーザ２３２９をセンシング回路２３２７に結合できる。
ある実施形態では、カーボンブラックをプラスチック樹脂と混合することで、導電性を提供できる。カーボンブラックがプラスチック樹脂内に混合されているときに、ポリプロピレン及びポリエチレンを含む多数の熱可塑性プラスチックは導電性となる。ある実施形態では、カーボンブラックの濃度が上昇するにつれて導電性が向上し、プラスチックの導電性を有利に制御できる。ある実施形態では、２５，０００Ω・ｃｍ未満の導電性を有するプラスチックは、ユーザ２３２９をセンシング回路２３２７に有効に結合するのに十分な高さの導電性である。ある実施形態では、高度な導電性が望まれ得る。ある実施形態では、より低い程度の導電性が望まれ得る。ある実施形態では、ユーザ２３２９が約５０ＭΩ未満の経路によってセンシング回路に結合されることが有利である。
ある先行技術の難視構成検出器では、ユーザ２３２９の手の位置の変化により、センサ示度が変化し得る。手がセンサ板２３０５とグラウンドとの間の経路の一部を形成するために、このことが、ある先行技術の難視構成検出器では起こりうる。その結果、手の位置の変化により、センサ板２３０５のセンサ示度が変化し得る。このことは、センサ示度の精度を不利に低下させ得る。
ユーザ２３２９の手のサイズ及び位置を不変にできれば、生センサ示度からユーザ２３２９の手の影響を数学的に取り除く較正調整ができ得る。しかしながら、このことは実際には実行可能ではないことがある。実際には、様々なユーザ２３２９の手のサイズ、形状及び位置は、較正調整を実用的に可能にするには相違しすぎていることがある。
上述した問題を考慮した性能を向上するために、ある実施形態では、導電性ハンドガードをユーザ２３２９の手とセンサ板２３０５との間に配置し得る。ある実施形態では、図２３に示すように、ハンドガードをセンシング回路２３２７に対して接地できる。
図２４は、一実施形態に従うコントローラ２３６０の図である。コントローラ２３６０は、プロセッサ２４６１、クロック２４６２、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）２４６４、不揮発性メモリ２４６５及び／又は他のコンピュータ可読媒体を含む。不揮発性メモリ２４６５は、（例えばプログラムコード又は作業を実施するためのコンピュータ可読命令の形態の）プログラム２４６６及び較正テーブル２４６８を含み得る。作業時に、コントローラ２３６０は、プログラム２４６６を受け取ることができ、キャパシタンス−デジタル変換器２３２１及び表示回路２３２５（図２３参照）の機能を同期させることができる。不揮発性メモリ２４６５は、プログラム２４６６とルックアップテーブルと較正テーブル２４６８とを受け取り記憶する。プログラム２４６６は、例えば初期化アルゴリズム、較正アルゴリズム、パターンマッチングアルゴリズム、多重化アルゴリズム、ディスプレイ管理アルゴリズム、アクティブセンサ作動アルゴリズム及び非アクティブセンサ管理アルゴリズム等の多数の適切なアルゴリズムを含み得る。
図２５は、一実施形態に従う難視構成検出器のセンサ板トレース２５３５のルーティングを示す。図２５に示される実施形態において、センサ板トレース２５３５のそれぞれは、実質的に類似するトレース長を有し、センサ板トレース２５３５は能動遮蔽トレース２５３６によって囲まれる。ある実施形態では、図２５に表すように、センサ板トレース２５３５のそれぞれの一方側又は両側は、能動遮蔽トレース２５３６によって遮蔽される。ある実施形態では、能動遮蔽トレース２５３６の経路を、各センサ板トレース２５３５の両側で、センサ板トレース２５３５からの距離が一定であるよう定める。ある実施形態では、能動遮蔽トレース２５３６は、センサ板トレース２５３５と実質的に平行である。ある実施形態では、能動遮蔽トレース２５３６がセンサ板トレース２５３５を外部電磁場から保護するように、能動遮蔽トレース２５３６は位置付けられる。ある実施形態では、各センサ板トレース２５３５及びその対応能動遮蔽トレース２５３６に対して、各センサ板トレース２５３５と各対応能動遮蔽トレース２５３６との間の静電容量が実質的に同じとなるように、センサ板トレース２５３５及び能動遮蔽トレース２５３６は位置付けられる。ある実施形態では、２つの能動遮蔽トレース２５３６がセンサ板トレース２５３５に伴い、センサ板トレース２５３５の各側に、１つの能動遮蔽トレース２５３６が位置付けられる。ある実施形態では、センサ板トレース２５３５と対応能動遮蔽トレース２５３６との間に、これらの長さに沿って、一定の距離が存在するように、センサ板トレース２５３５及び能動遮蔽トレース２５３６は位置付けられる。ある実施形態では、それぞれの能動遮蔽トレース２５３６が、対応センサ板トレース２５３５から一定距離離れて位置付けられる。ある実施形態では、それぞれのセンサ板トレース２５３５の一部及びそれぞれの能動遮蔽トレース２５３６の一部は、プリント回路基板上に銅トレースを含む。ある実施形態では、センサ板トレース２５３５及び能動遮蔽トレース２５３６の両方は、プリント回路基板の同じ層上に配置される。ある実施形態では、能動遮蔽トレース２５３６は、固定の電圧レベルで駆動される。ある実施形態では、能動遮蔽トレース２５３６は、センサ板トレース２５３５に対する駆動電圧に類似する電圧で駆動される。
ある実施形態では、能動遮蔽トレース２５３６の経路を、センサ板トレース２５３５の長さにできるだけ長く沿って、各センサ板トレース２５３５から約０．６ミリメートルの距離に定め得る。ある実施形態では、センサ板トレース２５３５の幅は、センサ板トレース２５３５の一部の至る所で、約０．１５ミリメートルである。
ある実施形態では、遮蔽物は、各センサ板トレース２５３５の上と、各センサ板トレース２５３５の下とに、遮蔽層が存在するように構成される。ある実施形態の遮蔽層は、プリント回路基板に隣接する層上に存在する銅の層である。その結果、センサ板トレース２５３５を、上述したセンサ板トレース２５３５の上の層と、上述したセンサ板トレース２５３５の下の層と、センサ板トレース２５３５の両側の層とで遮蔽できる。ある実施形態では、センサ板トレース２５３５の上での遮蔽と、センサ板トレース２５３５の下での遮蔽と、センサ板トレース２５３５の両側の層での遮蔽とのすべてを、互いに電気的に結合する。
ある実施形態では、遮蔽物を能動遮蔽物とする。能動遮蔽物は、感知されるセンサ板と同じ電位で駆動される遮蔽物である。ある実施形態では、センサ板２５０５及び遮蔽物上で駆動される電圧波は、三角形状を有し得る。ある実施形態では、センサ板２５０５及び遮蔽物上で駆動される電圧波は、正弦形状を有し得る。ある実施形態では、センサ板２５０５及び遮蔽物上で駆動される電圧波は、異なる波の形状を有し得る。
現在入手可能な難視構成検出器は、センシング回路をセンサ板に接続するセンサ板トレースを含み得る。ある現在入手可能な難視構成検出器では、センサ板トレースを干渉から保護する遮蔽を使用しない。これらの検出器は、潜在的な干渉をセンサ板トレースから安全な距離離し続けるように構成され得る。
他の現在入手可能な難視構成検出器は、センサ板トレースの長さの一部に対して、センサ板トレースを保護できる遮蔽物を有し得る。ある現在入手可能な難視構成検出器では、センサ板トレースの長さの最大８２％を保護できる。遮蔽を行う現在入手可能な難視構成検出器の例を図３８に表す。遮蔽を行う現在入手可能な難視構成検出器では、センサ板トレースの下のプリント回路基板層のグラウンド層と、プリント回路基板の最上層上に存在するセンサ板トレースの部分を、プリント回路基板の下層に存在するセンサ板トレースの部分と接続するビアとが存在するように、トレースの経路を定め得る。プリント回路基板の下層上に存在するセンサ板トレースの部分に関して、プリント回路基板のセンサ板トレースの上の層に存在する第１能動遮蔽面と、プリント回路基板のセンサ板トレースの下の層に存在する第２能動遮蔽面とが存在する。第１能動遮蔽面、第２能動遮蔽面及び遮蔽トレースの全てを、一緒に結合し能動遮蔽物として駆動する。能動遮蔽物は、センサ板トレースの長さの最大８２％を含み得る。
これら現在入手可能な難視構成検出器では、トレースとグラウンド層との間の材料は、湿気を吸収できる。あるトレースの下に存在する材料は、他のトレースの下に存在する材料よりも多くの湿気を吸収することがある。その結果、湿気に露出することで、センサ板トレースの相対センサ示度が変化し得る。言い換えれば、湿気に露出するときに、湿気のために、あるセンサ示度は、他のセンサ板のセンサ示度よりも大きく変化することがある。難視構成が存在することによるものではない、トレースとグラウンドとの間で吸収される湿気による変化は非必要である。
本開示は、センサ板トレースを、センサ板トレースの長さの８２％超保護できる遮蔽を有する、改善された難視構成検出器を提供する。
図２５は、センサ板トレース２５３５の経路を定め、より良い性能をもたらし得る、改善された方法も示す。図２５には、センシング回路２５２７をビア２５３４に接続する、非常に短いセンサ板トレース２５３５が存在する。このセンサ板トレース２５３５の長さを、たった１ミリメートル又は２ミリメートルとすることができる。このセンサ板トレース２５３５の長さを、実行できる限り短くする。ビア２５３４は、プリント回路基板の最上層上に存在するセンサ板トレース２５３５の部分を、プリント回路基板の下層上に存在するセンサ板トレース２５３５の部分と接続する。プリント回路基板の下層上に存在するセンサ板トレース２５３５の部分に関して、プリント回路基板のセンサ板トレース２５３５の上の層に存在する第１能動遮蔽面２５３７と、プリント回路基板のセンサ板トレース２５３５の下の層に存在する第２能動遮蔽面２５３８とが存在する。第１能動遮蔽面２５３７、第２能動遮蔽面２５３８及び遮蔽トレースは、すべて一緒に結合され、すべて能動遮蔽物として駆動される。
センサ板トレース２５３５及び能動遮蔽トレース２５３６の両方が同じ信号で駆動されるときに、センサ板トレース２５３５及び能動遮蔽トレース２５３６は同じ電位であり、センサ板トレース２５３５と能動遮蔽トレース２５３６との間の静電容量は重要でなくなることがある。その結果、プリント回路基板が湿気を吸収してプリント回路基板の誘電率が変わるときに、当該プリント回路基板の誘電率の変化は、センサ示度に対して影響を及ぼさなくできる。センサ板トレース２５３５と能動遮蔽物（例えば能動遮蔽トレース２５３６）との間の静電容量の変化は、センサ示度に影響を及ぼさない。その結果、センサ板トレース２５３５は校正値をより良好に維持できことがあり、難視構成検出器は難視構成の位置をより良好に決定でき得る。
図２６は、一実施形態に従う難視構成検出器のセンサ板構成の図である。この図示される実施形態では、１１の様々なセンサ板２６０５のそれぞれは、類似する主要センシングフィールドゾーンを有する。図２６は、１１のセンサ板２６０５と能動遮蔽板２６２３とを含むセンサ板グループ２６０７を示す。この実施形態では、１１のセンサ板２６０５のグループ２６０７は、プリント回路基板の底層（例えば第４層）上に存在する。この実施形態では、能動遮蔽板２６２３は、プリント回路基板の第３層全体を覆う。ある実施形態では、一度に１つのセンサ板２６０５を感知できる。ある実施形態では、１つのセンサ板２６０５を感知するときに、能動遮蔽板２６２３を含む全てのセンサ板２６０５を、感知されるセンサ板２６０５と同じ信号で駆動する。能動遮蔽板２６２３を加えたグループ２６０７を一緒に駆動するときに、フィールドラインを、単一のセンサ板２６０５のみを駆動する場合に可能となり得るフィールドラインよりも、感知される面に深く押し進めることができる。ある実施形態では、これにより、単一のセンサ板２６０５を単独で駆動する場合よりも、単一のセンサ板２６０５からのフィールドラインをより深く貫通させ、単一のセンサ板２６０５がより深く感知できる。
図２６の実施形態では、グループ２６０７及び能動遮蔽板２６２３の両方が同じ信号で駆動されるときに、グループ２６０７及び能動遮蔽板２６２３の組み合わせによってセンシングフィールドを生成できる。この実施形態では、１１のセンサ板２６０５それぞれの構成の類似性により、幾何学的に類似する主要センシングゾーンを有する各センサ板２６０５を提供できる。同様に、各センサ板２６０５は、それぞれの主要センシングフィールドゾーン内に類似するセンシングフィールドも有し得る。
図２６におけるセンサ板２６０５及び能動遮蔽板２６２３の構成は、センサ板２６０５それぞれに対して類似する主要電界ゾーンを提供するのに役立つ。１１のセンサ板２６０５はそれぞれ、類似する外側境界２６１１を有する。また１１のセンサ板２６０５はそれぞれ、類似する面積及び類似する内側境界２６１０を有する。１１のセンサ板２６０５はそれぞれ、類似する電気的環境も有する。各センサ板２６０５は、他のセンサ板２６０５又は能動遮蔽板２６２３によって両側を囲まれる。能動遮蔽板２６２３及び隣接するセンサ板２６０５の両方を同様に駆動でき、その結果、能動遮蔽板２６２３及び隣接するセンサ板２６０５はそれぞれ、同等の電気的環境を提供できる。結果として、図２６における１１のセンサ板２６０５それぞれが、幾何学的に類似する主要センシングフィールドゾーンを有することがある。
図２６における１１のセンサ板２６０５の形状は、同一ではない。１１のセンサ板２６０５を同一にすることが理想的となり得るが、より類似する主要センシングフィールドゾーンを取得できるように、１１のセンサ２６０５のうちの４つ（各側における２つのセンサ板２６０５）に対して調整を行う。この実施形態では、より同等の主要センシングフィールドゾーンを達成することが、同一のセンサ板の幾何学的形状を有することよりも望ましいことがある。それでも、１１のセンサ板２６０５の全てが、実質的に同じ面積、同じ外側境界２６１１、類似する内側境界２６１０の構成及び類似する電気的環境を有し得る。これらの類似点を有する当該構成は、各センサ板２６０５に同等の主要センシングフィールドゾーンを与え得る。
ある実施形態では、所望のセンシング深さの１倍から１．５倍に関するセンサ板２６０５の内側境界２６１０を越えて延在する、類似する電気的環境を有することが有益となり得る。例えば、１インチ（２５．４ミリメートル）のセンシング深さが望まれる場合、各センサ板２６０５の周りに、各センサ板２６０５の内側境界２６１０を１インチから１．５インチだけ越える、類似した電気的環境を有することが有益となり得る。
図２７は、一実施形態に従い、ハウジング２７１９を含み、ライトパイプ２７０８及びボタン２７２４並びにプリント回路基板２７４０を有する難視構成検出器の断面図である。ある実施形態では、図２７に表されるように、ハウジング２７１９は、上部ハウジングと、オン−オフスイッチ２７２４と、ハンドル２７１４と、複数のライトパイプ２７０８と、電源コンパートメントとを備える。ある実施形態では、適合コア（図３４の適合コア装置３４４９参照）が、ハウジング２７１９をセンサ板ボード２７４０に弾力的に結合するように構成され得る。ある実施形態では、センサ板ボード２７４０は、最上部層２７４４、第２層２７４３、第３層２７４２及び底部層２７４１を有する、多層状のプリント回路基板である。ある実施形態では、図２３を参照して上述したように、センサ板ボード２７４０は、キャパシタンス−デジタル変換器２３２１、表示ユニット２３２５及びコントローラ２３６０を結合する多層状のプリント回路基板である。ある実施形態では、ハウジング２７１９がプラスチックを含む。ある実施形態では、ハウジング２７１９がＡＢＳ（アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン）プラスチックを含む。ある実施形態では、導電性ハンドガード２７５６がユーザの手をセンサ板ボード２７４０から遮蔽する。ある実施形態では、ハンドガード２７５６がセンシング回路のグラウンドに接続される。
ある実施形態では、ハンドル２７１４が把持面を含む。ある実施形態では、把持面の一部は、ハンドル２７１４をより把持しやすくするエラストマを含む。ハンドル２７１４は好ましくは、ユーザの手がハンドル２７１４を把持しているときにインジケータ２７０６の眺めを隠さないように位置付けられる。ある実施形態では、電源コンパートメントは、バッテリー等の適切な電源を保持するための空洞と、コンパートメントにアクセスするためのバッテリカバーとを含む。
ある実施形態では、ハンドガード２７５６は、センサ板とユーザの手との間に大きな直線経路が存在しないように構成され得る。ある実施形態では、ハウジング２７１９は、ハンドガード２７５６を備え得る導電性材料から構成され得る。ある実施形態では、ハンドガード２７５６の材料の導電層を、導電性プラスチックの層とすることができる。ある実施形態では、ハンドガード２７５６の材料の導電層を、導電ペイント等の異なる導電材料の層とすることができる。ある実施形態では、ハンドガード２７５６の材料の導電層を、ハウジング２７１９内に隠れた金属のシートとすることができる。ある実施形態では、ハンドガード２７５６は、急速、容易かつ信頼性の高いはんだ接合を提供し得る錫めっき鋼を含み得る。ある実施形態では、プリント回路基板の層全体が、ハンドガード２７５６を備え得る。ある実施形態ではハンドガード２７５６に関して層全体を含む必要が無いことがあるため、ある実施形態ではプリント回路基板の層の一部のみが、ハンドガード２７５６を備え得る。例えば、プリント回路基板の外側周りの輪を有効ハンドガード２７５６とすることができる。
ある実施形態では、このハンドガード２７５６は、手のサイズ及び位置の影響を最小化するように構成される。ある実施形態ではハンドガード２７５６が手の最も近くに存在するときにハンドガード２７５６が最も有効となり得るため、ある実施形態ではハンドガード２７５６はハンドガード２７５６が手の近くに存在するように位置付けられる。ある実施形態では、ハンドガード２７５６はセンシング回路２３２７（図２３参照）のグラウンドに電気的に結合され得る。ある実施形態では、ハンドガード２７５６はセンシング回路２３２７の電位に結合され得る。ある実施形態では、センシング回路２３２７の異なる導電点がハンドガード２７５６に電気的に結合され得る。ある実施形態では、電線は、ハンドガード２７５６とセンシング回路２３２７との間に電路を含む。
図２８は、４つのセンサ板２８０５を有するセンサ板グループ２８０１を示す。ある実施形態では、図２８に表されるように、センサ板グループ２８０１は、４つの類似するセンサ板２８０５を備え得る。図２８に表す実施形態では、各三角形状のセンサ板２８０５は、内側境界２８１０をそれぞれ形成する２つの側面と、外側境界２８１１を形成する１つの側面とを有する。図２８において、４つのセンサ板２８０５はそれぞれ半径方向に対称的である。これら４つのセンサ板２８０５から、３つの異なるセンシングゾーンが起こりうる。例えば、センサ板２８０５に対して垂直なびょうが任意の位置に配置された場合、３つの異なる示度が現れることがある。各示度は３つのセンシングゾーンのうちの１つのセンシングゾーンに対する示度である。第１ゾーンは、左側のセンサプレートに対応し得る。第２ゾーンは、上部及び底部のセンサプレートに対応し得る（例えば、上部及び底部センサ板は、それぞれ垂直方向びょうの同じ部分を感知できるため、同じ示度を有するであろうと理解できる）。第３ゾーンは、右のセンサプレートに対応し得る。３つのゾーンのそれぞれに対する相対示度を用いて、垂直方向びょうの場所を決定できるであろう。
図２９は、６つのセンサ板２９０５を有するセンサ板グループ２９０１を示す。ある実施形態では、図２９に表されるように、センサ板グループ２９０１は、６つの類似するセンサ板２８０５を含み得る。図２９に表される実施形態では、各センサ板２９０５は、三角形であり、それぞれ内側境界２９１０を形成する２つの直線状側面と、外側境界２９１１を形成する１つの直線状側面とを有する。ある実施形態では、各センサ板２９０５は実質的に同じ面積を有する。
図３０−３２は、先行技術の難視構成検出器の図である。先行技術の難視構成検出器では一般に、例えば図３０，３１，３２及び３３に表されるように、同一のセンサ板３００５のセットが直線的に配置される。図３０は、比較的より薄い面３０１２上に配置されている、先行技術の難視構成検出器３００１である。図３１は、比較的より厚い面３１１３上に配置されている、先行技術の難視構成検出器３００１である。図３２は、先行技術の難視構成検出器３００１の側面図を表し、センサ板Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅを含む、いくつかのセンサ板３００５に対する主要センシングフィールドゾーン３２１５，３２１６，３２１７を示す。図３３は、先行技術の難視構成検出器３００１の底面の正面からの図を表し、センサ板Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅに対する主要センシングフィールドゾーン３２１５，３２１６，３２１７を示す。
全体的かつ集合的に図３０−３３を参照して、それぞれのセンサ板３００５は、面に対するセンサ読み取りを行い、当該面の後ろの難視構成を検出する。その後センサ示度が比較される。最も高い示度を有するセンサ板３００５は、難視構成の位置に存在すると判断される。しかしながら、図３０及び図３１に表されるように、群の端部付近に存在するセンサ板３００５は、難視構成に対して、中心付近に存在するセンサ板３００５と同じようには応答しないことがある。先行技術の難視構成検出器３００１が、より薄い面からより薄い面又はより密度の低い面３０１２から、より厚い面から又はより密度の高い面３１１３に移動するときに、この問題点は特に明白となることがある。
図３０は、比較的薄い面３０１２の上に配置される先行技術の難視構成検出器３００１の典型的なセンサ示度を表す。比較的薄い面３０１２を、厚さ０．３７５インチ（９．５２５ミリメートル）のシートロックとすることができる。図３１は、比較的厚い面３１１３の上に配置される先行技術の難視構成検出器３００１の典型的なセンサ示度を表す。比較的厚い面３１１３を、厚さ０．６２５インチ（１５．８７５ミリメートル）のシートロックとすることができる。
図３０では、先行技術の難視構成検出器３００１は、比較的薄い面３０１２の上に配置される。各センサ板３００５は、それぞれ較正される示度（例えば１００）を有するよう、較正調整を有し得る。この同じ先行技術の難視構成検出器３００１をその後、より厚い他の面３１１３又はより高い誘電率を有する面に移動させた場合、センサ示度は変化するであろう。より厚い面３１１３の上に存在する同じ先行技術の難視構成検出器３００１の姿を、図３１に表す。理想的には、難視構成が存在しない場合、複数センサ板３００５は全て同じより厚い面３１１３の上に存在するため、より厚い面３１１３の上のセンサ板３００５のそれぞれは互いに類似するセンサ示度を有するであろう。しかしながら、端部付近のセンサ板３００５のセンサ示度は、中央付近のセンサ板３００５よりも大きな示度を生ぜしめることが観察され得る。図３１では、中央付近のセンサ板３００５は２００のセンサ示度を有するが、端部のセンサ板３００５は２５０のセンサ示度を有することが見られ得る。
図３１の先行技術の難視構成検出器３００１及び他の先行技術の難視構成検出器において、端部に存在するセンサ板３００５は、センサ板３００５のグループの縁の上方に延びる電界３００９を生み出すときに孤立する。その結果、端部付近のセンサ板３００５は、より厚い面３１１３の上に配置されるときに、より不釣り合いに高い示度で応答することがある。コントローラ２３６０は、上昇したセンサ示度が、難視構成が存在することによるか、先行技術の難視構成検出器３００１がより厚い面３１１３の上に配置されていることによるかを判定することに不利に難航し得る。開示される実施形態は、これらの及び他の課題に対処できる。
図３２は、図３０及び３１の先行技術の難視構成検出器３００１に対するフィールドラインを示す。図３２は、センサ板３００５のグループを表し、また各センサ板３００５に対するフィールドラインの２次元表現を表す。フィールドラインは説明を目的に表されるものであり、実際上のセンシングフィールドを表現するものである。描かれるフィールドラインは、等電位電界ラインである。しかしながら、この図は本開示の範囲をこの種類のフィールドのみに限定するものではない。ベクトル電界ライン又は磁界ラインを図示でき、当該ベクトル電界ライン又は磁界ラインは本開示の範囲内に存在する。センシングフィールドを電界又は磁界又は電界及び磁界の組み合わせである電磁界とすることができる。
図３２には、１３のセンサ板３００５が存在する。センサ板３００５のすべてを同じ信号によって同時に駆動できる一方、一度に１つのセンサ板３００５を感知する。センサ板３００５が同じ信号によって同時に駆動されるため、センシングフィールドは、図３２に示すように、センサ板３００５のグループによって生み出されるフィールドにより定められる。能動遮蔽平面は図示されないが、ある実施形態では能動遮蔽はセンシングフィールドに寄与し得る。センサ板３００５の５つをＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅと呼ぶ。センサ板Ｅから発するフィールドラインは本来、センサ板Ｅと平行である。しかしながら、センサ板Ａから発するフィールドラインは、センサ板Ａとあまり平行ではない。これらフィールドラインは主要センシングフィールドゾーン内の各点で方向及び強度が類似しないため、センサ板Ａ及びＥはこれらの主要センシングフィールドゾーン内で類似するセンシングフィールドを持たない。
これに対して、センサ板Ｄ及びセンサ板Ｅが有効に感知できるセンシングフィールドの体積及び主要センシングフィールドゾーン内のセンシングフィールドが類似するため、センサ板Ｄ及びセンサ板Ｅは類似する主要センシングフィールドゾーンを有する。センシングフィールドの方向及びセンシングフィールドの強度が主要センシングフィールドゾーン内の各点で類似する場合、主要センシングフィールドゾーン内のセンシングフィールドが類似する。
図３３は、異なる角度又は視点から同じ概念を示す。図３３では、５つのセンサ板３００５が再びＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅと呼ばれる。センサ板３００５のそれぞれに対するおおよその主要センシングフィールドゾーンを強調する。図３３の２次元図上で、センサ板Ａに対する主要センシングフィールドゾーン３２１５が、センサ板Ａに対するセンシングフィールドラインの図面によって示される。図３３の２次元図上で、センサ板Ｂに対する主要センシングフィールドゾーン３２１６が、センサ板Ｂに対するセンシングフィールドラインの図面によって示される。図３３の２次元図上で、センサ板Ｃに対する主要センシングフィールドゾーン３２１７が、センサ板Ｃに対するセンシングフィールドラインの図面によって示される。
図３２及び３３は、主要センシングフィールドゾーンを２次元図で示す。しかしながら、実際には、３次元主要センシングフィールドゾーンが存在し得る。各センサ板３００５に対して、所与の各センサ板３００５に対する主要センシングフィールドゾーンを含む３次元ゾーンが存在し得る。図３２及び３３の先行技術の実施形態と対照的に、本開示のある実施形態では、センサ板３００５は同等の主要センシングフィールドゾーンを有し得る。同等の主要センシングフィールドゾーンを有するグループの各センサ板３００５は、面の変化に対して同等に応答する。本開示は、グループの各センサ板３００５が同等の主要センシングフィールドゾーンを有し得る、いくつかの構成を示す。ある実施形態では、類似する主要センシングフィールドゾーンを有する各センサ板３００５は、検出される面の変化に応じて、類似するセンサ示度の変化を有することができる。ある実施形態では、センサ板３００５のグループにおいて、センサ板３００５はそれぞれ半径方向に対称的である。
図３４は、一実施形態に従う面適合難視構成検出器の適合コア装置３４４９のシャシーの側面図である。図３５は、図３４の適合コア装置３４４９のシャシーの斜視図である。
本開示は、面適合難視構成検出器の様々な実施形態を提供する。従来の検出器は、共に強固に接続されるセンサ板２２０５を有し、その結果、難視構成検出器の寸法は一般的に、多くの建築表面で典型的である湾曲面上で機能するために、比較的小さいままである。本明細書で開示する面適合難視構成検出器は、面の輪郭に適合し、エアギャップを最小化し、様々な性能向上を提供可能なより大きい構成検出器となり得る。本開示が説明する改善を、比較的小さい従来の検出器と、より大きな構成検出器との両方に対して適用できる。
ある実施形態では、難視構成検出器は、屈曲して検出される面の輪郭に適合できる、１つ以上の可撓性プリント回路基板（センサ板ボード２７４０等）を有する。可撓性プリント回路基板は、可撓性基板を備える。木材、紙、プラスチック又は他の可撓性材料から成り得る他の可撓性基板も使用できる。リジッドフレキシブルプリント回路基板も使用できる。
１つ以上のプリント回路基板を、ハウジング２０１９に、可撓性媒質（気泡ゴム、バネ、ゲル、ヒンジ、転心、カプセル化される空気等の流体、又は他の適切な圧縮性若しくは可撓性媒質等）を用いて、柔軟性を持って接続できる。ある実施形態では、ハウジング２０１９を可撓性とすることができる。ある実施形態では、ハウジング２０１９が部分的に可撓性である。ある実施形態では、ハウジング２０１９は、集積されるプラスチック板バネ、又は可撓性を提供する他の種類のバネ若しくは構成を有する。難視構成検出器２００１のある実施形態では、センサ板２２０５をプリント回路基板上に装着でき、プリント回路基板はハウジング２０１９の外側へ装着される。ある実施形態では、プリント回路基板は、気泡ゴムリングを経て、ハウジング２０１９に接続される。ある実施形態では、気泡ゴムリングは、厚さ約７ミリメートルであるとともに、長辺に沿って幅約６ミリメートルであり短辺に沿って厚さ約５ミリメートルであるほぼリングの形状に形成され、ハウジング２０１９の周囲にほぼ従う。感圧アクリル系接着剤等の持続性接着剤を使用して、気泡ゴムリングをハウジング２０１９及びプリント回路基板に接着できる。
ある実施形態では、気泡ゴムリングは圧縮性であり、プリント回路基板は可撓性であり、これにより、難視構成検出器２００１が、押し当てて配置される面２００２の曲率及び凹凸に従うことができる。様々な可撓性及び／又は圧縮性材料は、可撓性媒質に適切となり得る。１．５重量ポンド毎平方インチ（約１０３４２．１４Ｐａ）の圧力下で２５％圧縮すると評価されるエチレンプロピレンジエンモノマー（ＥＰＤＭ）気泡ゴムを使用できる。ポリウレタンフォ一ム又はシリコンゴムフォーム等の他の種類の気泡ゴムも使用できる。ある実施形態では、プリント回路基板とハウジング２０１９との間に取付けられる可撓性媒質が、導電性ではなく、又は難視構成検出器２００１の動作に干渉しない程度まで部分的に導電性であることが望ましい。
ある実施形態では、例えば図３４及び３５に表されるように、適合コア装置３４４９は、ハウジング２０１９をプリント回路基板に柔軟性を持って接続できる。ある実施形態では、適合コア装置３４４９は、２つ以上のピボット３４５２を有し得る。ある実施形態では、ピボット３４５２は可撓性ジョイントである。ある実施形態では、ピボット３４５２はボールジョイントである。ある実施形態では、ピボット３４５２はヒンジである。ある実施形態では、ピボット３４５２はリビングヒンジである。リビングヒンジは、それが接続する２つの堅い部品と同じ材料から製造される、薄い可撓性ヒンジである。ある実施形態では、ピボット３４５２を、他の多数の可撓性機構のいずれかとし得る。
ある実施形態では、図３４及び３６に示すように、適合コア装置３４４９は、主軸３４５３を備える。ある実施形態では、主軸３４５３は軸部材を備える。ある実施形態では、主軸３４５３は軸部材及び２つのピボット３４５２を備える。ある実施形態では、主軸３４５３の各ピボット３４５２は、主軸３４５３を小軸３４５４に結合する。ある実施形態では、各小軸３４５４は軸部材及び３つのピボット３４５２を備える。小軸３４５４のある実施形態では、各小軸３４５４の中心付近に１つのピボット３４５２が存在し、各小軸３４５４の各端部に１つずつ２つの付加的なピボット３４５２が存在する。ある実施形態では、主軸３４５３に結合する４つの足部３４５５が存在する。ある実施形態では、各足部３４５５は、ピボット３４５２を有する。ある実施形態では、ピボット３４５２は、２つの小軸３４５４の各端部で、４つの各足部３４５５のピボット３４５２に結合する。ある実施形態では、各足部３４５５はプリント回路基板に結合する。ある実施形態では、プリント回路基板は、屈曲して面２００２の輪郭に適合できる。
ある実施形態では、図３４及び３５に表されるように、足部３４５５は、プリント回路基板を小軸３４５４に結合する。
ある実施形態では、適合コア装置３４４９は、主軸３４５３と、２つの小軸３４５４と、４つの足部３４５５とを備える。ある実施形態では、適合コア装置３４４９に６つのピボット３４５２が存在する。ある実施形態では、７つ以上のピボット３４５２が存在する。ある実施形態では、６つ未満のピボット３４５２が存在する。
ある実施形態では、図３５に表されるように、ピボット３４５２の全てはリビングヒンジであり、適合コア装置３４４９全体は、単一の射出成形されるプラスチック部品を備える。
図３６は、一実施形態に従い、面の後ろの難視構成を検出する方法３６００の流れ図である。図３６の流れ図に示されるように、第１作業を、検出器の初期化とでき（３６０２）、これは初期化アルゴリズムを動かすことを伴い得る。検出器は、本明細書で説明する一実施形態に従うことができる。初期化後、センサ板を読み取ることができる（３６０４）。ある実施形態では、各センサ板を複数回、毎回相違する構成を用いて読み取ることができる。この相違する構成は、相違する駆動電流、相違する電圧レベル、相違するセンシングしきい値又は他の相違する構成パラメータを含み得る。センサ板のこれら読み取りのそれぞれを、ネイティブ読み取りと呼ぶことができる。ある実施形態では、多数のネイティブ読み取りを一緒に追加して、示度を生成する。ある実施形態では、それぞれのセンサ板に対して分離した読み取りが存在し得る。
ある実施形態では、これらの読み取りのそれぞれは、各示度に対して所定の較正値を追加することで達成される、較正調整を実施する（３６０６）。ある実施形態では、較正後、検出器が一様な面上に配置されている場合、センサ板のそれぞれに対する示度を等しくできる。
ある実施形態では、最も高いセンサ板示度を、最も低いセンサ板示度に対して比較する（３６０８）。その後、この差をしきい値と比較する（３６０８）。ある実施形態では、この差が所定のしきい値未満である場合、全てのインジケータをオフにして（３６１０）、びょうが存在しないことを示し得る。この差が所定のしきい値よりも大きい場合に、どのインジケータを活性化するかについて決定できる。特定の実施形態では、示度を所定の範囲まで拡縮でき（３６１２）、このことは最低値を０等の数に設定し、最高示度を１００等の値まで拡縮することを伴い得る。それから、すべての中間値を比例的に拡縮できる。拡縮される示度をその後、同様に拡縮される所定のパターンに対して比較できる（３６１４）。
ある実施形態では、所定のパターンのセットが存在し得る。所定のパターンのセットは、検出器が遭遇し得る、隠れた構成の様々な組み合わせに対応し得る。例えば、所定のパターンのセットは、単一のびょうに対する様々な位置に対応し得る。ある実施形態では、所定のパターンのセットは、２つのびょうの位置の組み合わせを含み得る。パターンマッチングアルゴリズムを用いて、所定のパターンのどれが示度パターンに最も良く適合するか決定できる。その後検出器は、最も良く適合する所定のパターンに対応するインジケータを活性化させることができる（３６１６）。
他の実施形態では、センサ板示度を較正した後、難視構成が存在するかどうか決定する。最高センサ板示度から、最低センサ板示度を減算できる。この差がしきい値よりも大きい場合、難視構成が存在すると判定する。難視構成が存在しないと判定される場合、全てのインジケータを不活性化できる。難視構成が存在する場合、プロセスは、難視構成の位置及び幅を決定し始めることができる。ある実施形態では、全ての電流センサ板示度を拡縮して、最低示度を所定の値（例えば０）に拡縮し、最高示度を第２の所定の値（例えば１００）に拡縮できる。全ての中間値を比例的に拡縮できる。拡縮される示度は、所定のパターンのセットに対する比較をより容易にできる。
図３７は、本開示の一実施形態に従う、積層構成の２つの異なるプリント回路基板を示す。センサ板ボード３７４０及び相互接続ボード３７５１を、重ねて積層でき、互いに接合できる。センサ板ボード３７４０は、１つ以上のセンサ板を含み得る。相互接続ボード３７５１は、複数のインジケータ３７０６を含み得る。センサ板ボード３７４０及び／又は相互接続ボード３７５１を、複数のプリント回路基板とすることができ、又はプリント回路基板に統合できる。ある実施形態では、２つのプリント回路基板３７４０、３７５１を一緒に接合する結合剤をはんだとし得る。ある実施形態では、ソルダペーストを用いて２つのプリント回路基板３７４０、３７５１を一緒に接着できる。ある実施形態では、２つのプリント回路基板３７４０、３７５１をはんだで一緒に接着でき、２つのプリント回路基板３７４０、３７５１を一緒に接着するプロセスを、標準面実装技術（ＳＭＴ）プロセスとし得る。標準面実装技術プロセスは、１つのプリント回路基板を重ねて配置することを含み得る。ある実施形態では、ピンを用いて、２つのプリント回路基板３７４０、３７５１の適切な位置合わせを確保できる。ある実施形態では、面実装技術プロセスの最終ステップは、積層したプリント回路基板３７４０、３７５１にリフロー路を通過させることを伴うことができる。
他の実施形態では、センサ板及び回路の両方を、単一のプリント回路基板上に組み立て得る。銅から成る４層を含む厚さ１．６ミリメートルのプリント回路基板を使用できる。ある実施形態では、銅から成る第１層が上面上に存在し、電気部品の全てを当該層にハンダ付けする。銅から成る第２層は、銅から成る第１層の約０．３５ミリメートル下の位置に存在でき、銅から成る第１層と第２層との間に約０．３５ミリメートルのプリント回路基板が存在する。銅から成る第３層は、銅から成る第２層の約０．１ミリメートル下の位置に存在でき、銅から成る第２層と第３層との間に約０．１ミリメートルのプリント回路基板が存在する。銅から成る第４層は、銅から成る第３層の約０．３５ミリメートル下の位置に存在でき、銅から成る第３層と第４層との間に約０．１ミリメートルのプリント回路基板が存在する。ある実施形態では、ビアに穴を空けて、銅から成る４つの層を選択的に接続できる。
ある実施形態では、基板材料から成る厚さ０．８ミリメートルの最終層を配置して、銅から成る４つの層を被覆できる。ある実施形態では、厚さ０．８ミリメートルの基板の層を通る穴が空けられていない。厚さ０．８ミリメートルの基板の層は、回路を静電気放電から保護するのに役立ち得る。あるいは、プラスチック又は他の非導電材料からなる層を用いて、回路を静電気放電から遮蔽でき、プリント回路基板を物理的に保護できる。ある実施形態では、回路基板の保護層に加えて、プラスチックから成る層を使用できる。本明細書で示す層及び厚さは、単なる一実施形態の例示であると理解できる。他の層及び厚さ及び材料の組み合わせも使用できる。
ある実施形態では、センサ板を銅から成る４つの層の上に配置し得る。センサ板を周囲条件（ユーザの手を含む）からの電気的干渉から電気的に保護するために、遮蔽物を使用できる。ある実施形態では、遮蔽物を銅から成る第１層の上に配置し得る。ある実施形態では、メッシュ、ストライプ、又は遮蔽物の実質的にすべての領域未満を提供し得る他のパターンを使用する代わりに、中実の遮蔽物が、遮蔽物の実質的にすべての範囲を被覆できる。
ある実施形態では、センサ板をキャパシタンス−デジタル変換器に連接する導電経路は、センサ板トレースを含む。ある実施形態では、センサ板トレースを、銅から成る第２層上に主に配置し、信号に対する遮蔽物を、銅から成る第１層及び第４層上に配置する。
ある実施形態では、センサ板ボード３７４０にハンダ付けされる相互接続ボード３７５１を、エポキシ、エポキシのグロブ、又はハンダ接合の信頼性を改善できる他のコンフォーマルコーティングから成る層で被覆する。ある実施形態では、センサ板ボード３７４０の上の相互接続ボード３７５１は、チップオンボード技術によって、プリント回路基板にワイヤボンドされている。チップオンボード技術は、（１）ベアダイをプリント回路基板に取付けるステップと、（２）ワイヤボンドする（ベアダイ上の信号をプリント回路基板に電気的に接続する）ステップと、（３）ベアダイ及びワイヤボンドをエポキシ又は他の適切な材料から成るコーティングで被覆するステップを伴い得る。チップオンボード技術は、ハンダ結合の信頼性を改善できる。
ある実施形態では、外部リードを含むパッケージ（ＱＦＰパッケージ、ＴＳＯＰパッケージ、ＳＯＩＣパッケージ、ＱＳＯＰパッケージ又は他のパッケージ等）を有する集積回路を使用する。外部リードを有する構成要素は、ハンダ接合の信頼性を改善できる。
図３８は、センシング回路３８２７のコントローラからセンサ板３８０５までのセンサ板トレース３８３５の経路を定め、センサ板トレース３８３５を保護する先行技術の構成を示す。この先行技術では、センサ板トレース３８３５の下にプリント回路基板上のグラウンド層３８３３が存在するように、センサ板トレース３８３５の経路を定める。ビア３８３４は、プリント回路基板の最上層上に存在するセンサ板トレース３８３５の部分を、プリント回路基板の下層に存在するセンサ板トレース３８３５の部分と接続する。プリント回路基板の下層上に存在するセンサ板トレース３８３５の部分に関して、プリント回路基板のセンサ板トレース３８３５の上の層に存在する第１能動遮蔽面３８３７と、プリント回路基板のセンサ板トレース３８３５の下の層に存在する第２能動遮蔽面３８３８とが存在する。第１能動遮蔽面３８３７、第２能動遮蔽面３８３８及び遮蔽トレース３８３６の全てを一緒に結合し能動遮蔽物として駆動する。先行技術の能動遮蔽物は、センサ板トレース３８３５の長さの最大８２％を含み得る。
これら先行技術の検出器では、センサ板トレース３８３５とグラウンド層３８３３との間の材料は、湿気を吸収できる。センサ板トレース３８３５のいくつかの下に存在する材料は、他のセンサ板トレース３８３５の下に存在する材料よりも多くの湿気を吸収することがある。その結果、湿気に露出することで、センサ板トレース３８３５の相対センサ示度が変化し得る。言い換えれば、湿気に露出するときに、あるセンサ板３８０５のセンサ示度は、湿気のために、他のセンサ板３８０５のセンサ示度よりも大きく変化することがある。難視構成が存在することによるものではない、センサ板トレース３８３５とグラウンドとの間で吸収される湿気による変化は非必要である。本開示に従い、改善される難視構成検出器は、センサ板トレース３８３５を、センサ板トレース３８３５の長さの８２％超保護できる。
図３９は、他の実施形態に従う、難視構成検出器３９０１の断面図であり、電界パターンを示す。図３９は、上述した実施形態に従う電界ライン３９０４、３９０５の方向を表し、ここで電界ライン３９０４、３９０５は難視構成検出器３９０１の側面の周りを湾曲する。図３９は、センサ板３９０８から延在して共通板３９０６、３９０７上で終端する、電界ライン３９０４、３９０５を有する難視構成検出器３９０１を表す。センサ板３９０８は難視構成検出器３９０１の底部に配置され、共通板３９０６、３９０７は難視構成検出器３９０１の側面上に配置される。遮蔽板３９０９（例えば能動遮蔽物）は、センサ板３９０８と共通板３９０６、３９０７との間に設置され、電界ライン３９０４、３９０５を、難視構成検出器３９０１の側面の周りで下、外側及び上に延在させる。
共通板３９０６、３９０７は、単一の板、又は電気的に接続される多数の異なる板を含むことができ、これにより、共通板３９０６、３９０７が難視構成検出器３９０１の様々な側面に沿って延在しつつ、電圧を一様に維持する。電界ライン３９０４、３９０５がセンサ板３９０８から共通板３９０６、３９０７まで直線的に延在しない、又は難視構成検出器３９０１に浸透しないことを確保するため、遮蔽板３９０９をセンサ板３９０８と共通板３９０６、３９０７との間に位置付けることができる。遮蔽板３９０９は、センサ板３９０８と同じ電荷又は電圧を保持でき、遮蔽板３９０９とセンサ板３９０８との間の静電容量が重要でなくなり得る。遮蔽板３９０９がセンサ板３９０８と同じ電圧又は電荷を有する場合、センサ板３９０８からの電界ライン３９０４、３９０５は、遮蔽板３９０９に引き寄せられることなく、異なる電位を有する板（例えば共通板３９０６、３９０７）に到達するために遮蔽板３９０９の周りを湾曲するであろう。遮蔽板３９０９は、電界ライン３９０４、３９０５を、難視構成検出器３９０１の縁又は側面周りに向けるように有利に位置付けられ得る。例えばある実施形態では、遮蔽板３９０９は、センサ板３９０８の真上の層の上に配置されて、センサ板３９０８の全域を覆うことができる。ある実施形態では、遮蔽板３９０９はそれから、センサ板３９０８の端部（又は先端）の周りに延びることができ、センサ板３９０８の上に延在する遮蔽板３９０９の一部が、センサ板３９０８と同じ平面に存在するまで、遮蔽板３９０９自身の下側に延びることができる。遮蔽板３９０９の、センサ板３９０８と同じ平面上に存在する部分はそれから、難視構成検出器３９０１の先端まで延在することができ、これによってセンサ板３９０８の周りにリップ３９１０を形成する。理想的には、遮蔽板３９０９は、電界ライン３９０４、３９０５を、難視構成検出器３９０１の側面周りに湾曲させることのみによって、センサ板３９０８から、共通板３９０６、３９０７まで到達させことができる。
ある応用では、電界ライン３９０４、３９０５を難視構成検出器３９０１から発散させて、電界ライン３９０４、３９０５が難視構成検出器３９０１の側面周りを回ることが望ましいことがある。電界ライン３９０４、３９０５が、難視構成検出器３９０１の側面周りを湾曲する場合、電界ライン３９０４、３９０５は、センサ板のすぐ前の範囲に制限される場合よりも、面内へ更に浸透できることがあり、これによりセンサ板３９０８がより正確な又はより一貫した示度をもたらし得る。ある応用では、センサ板３９０８のすぐ前のみではなく、難視構成検出器３９０１の側面周りを感知することが望ましいことがある。
図４０は、他の実施形態に従う、難視構成検出器４００１の断面図であり、電界パターンを示す。図４０は、難視構成検出器４００１の側面の外、上及び周りに湾曲する、電界ライン４００４、４００５の方向を表す。難視構成検出器４００１は、ハウジング４０１９と、センサ板ボード４０４０（例えばプリント回路基板）とを含む。ある実施形態では、ハウジング４０１９は、上部ハウジングと、オン−オフスイッチ４０２４と、ハンドル４０１４と、複数のライトパイプ４０１８とを備え得る。センサ板ボード４０４０を、最上部層４０４４、第２層４０４３、能動遮蔽物４００９とすることができる第３層、及びセンサ板４００８を含む底部層を有する、多層状のプリント回路基板とし得る。センサ板ボード４０４０の付加的な構成要素は、図２３に関連して説明される構成要素を含み得る。
図４０は、センサ板４００８から延びて１つ以上の共通板４００６上で終端する、電界ライン４００４、４００５を形成する難視構成検出器４００１を表す。センサ板４００８は難視構成検出器４００１の底部に位置付けられ、１つ以上の共通板４００６はセンサ板４００８とは異なる平面上に配置されて、難視構成検出器４００１がその面を通して難視構成を検出できる面からの距離がより大きくなるように位置付けられる。共通板４００６は、単一の板、又は電気的に接続される多数の異なる板を含むことができ、これにより、電圧を一様に維持する。遮蔽板４００９（例えば能動遮蔽物）を、センサ板４００８と共通板４００６との間に配置する。（電界ライン４００４、４００５それぞれによる）電界が、センサ板４００８と共通板と４００６の間に形成され、遮蔽板４００９は、電界ライン４００４、４００５を難視構成検出器の４００１の側面周りで下、外側、上に延ばす。別に述べるように、遮蔽板４００９は、電界ライン４００４、４００５がセンサ板４００８から共通板４００６、４００７まで一直線に延びることを制限する。
遮蔽板４００９を、センサ板４００８と同じ電荷又は電圧で駆動される能動遮蔽物として、遮蔽板４００９とセンサ板４００８との間の静電容量がわずかでありセンサ板４００８のセンシングに対する影響力をなくし得る。遮蔽板４００９がセンサ板４００８と同じ電圧又は電荷を有する場合、センサ板４００８から生成される電界ライン４００４、４００５は、異なる電位を有する板（共通板４００６等）に到達するために、遮蔽板４００９に引き寄せられなくなり、遮蔽板４００９の周りで湾曲しなくなるであろう。記載されるように、電界ライン４００４、４００５を下に向けさせて、それから難視構成検出器４００１の縁又は側面の外及び周りに向けさせるように、遮蔽板４００９を有利に位置付けることができる。例えばある実施形態では、遮蔽板４００９はセンサ板４００８の真上の層の上に（難視構成検出器４００１がその面を通して物体を検出できる面から離れて）配置されて、センサ板４００８の全域を覆うことができる。
電界ライン４００４、４００５を難視構成検出器４００１の側面を湾曲するように構成することで、電界ライン４００４、４００５がセンサ板のすぐ前に制限される場合よりも、電界ライン４００４、４００５は、感知される物体４０９０内へ更に浸透でき、及び／又は難視物体を感知するために面内へ更に浸透できる。電界ライン４００４、４００５により深く浸透することで、センサ板４００８は、より正確な及び／又は一貫した示度（特に感知される物体４０９０の厚さ及び／又は検出面の厚さの変化）をもたらし得る。
難視構成の検出以外の様々な目的に対して、本明細書の実施形態を使用できる。図４０は、物体４００９を感知するための難視構成検出器４００１の実施形態を使用する用例を提供する。例えば、生物由来物質の扱い又は試験を伴う製造又は生産ライン環境では、開示される実施形態を利用して、製品の電気化学特性が変化したかどうかを検出できる。更なる例として、手近な製品が果物又は野菜等の種類の製品である場合、製品が分解し又は製品の熟度が変化するにつれて、製品の誘電性（例えば製品の相対静的透過性）は変化し得る。静電容量は、材料の２枚の容量性板間の相対静的透過性（別の点では誘電率として知られる）の関数であるため、異なる熟度の製品がセンシングフィールドを通過するときに、実施形態によって測定される静電容量は変化し得る。この例では、本開示の一実施形態に従う難視構成検出器を使用して、製品の熟度が所望の仕様内であるかどうかを感知できる。難視構成検出器は多数のセンサ板を使用できるため、当該測定は、単一対のみの容量性板を使用する場合よりも、詳細な分析を提供できる。
開示される実施形態の他の応用は、様々な材料の電気的特性の調査を伴い得る。ある状況では、材料の位置、形状又は構造統合性を変化させることなく、材料のある電気的特性を測定することが重要となり得る。手近な材料に対する又は当該材料に近い開示実施形態によって、静電容量を測定でき、ことによると測定値を基準試料の測定値に対して比較できる。測定される静電容量、又は基準資料に対して比較するときの静電容量の差は、手近な材料の電気的特性に関する様々な詳細をもたらし得る。
開示される実施形態を使用して、面の曲率又は形状に関する詳細を提供することもできる。湾曲する面又は角度が付けられる面に沿って開示される実施形態を利用する場合、例えばセンサ板の示度は、面からのセンサ板の距離によって異なる値をもたらし得る。センサ値の変動から、開示される実施形態によって、面の勾配又は角度に関する見識を提供でき得る。
センサ値は、センシングフィールド内の材料のテクスチャによっても変化し得る。例えば、手近な材料が多孔性、粒状、粗い、滑らか、繊維質又は織り目加工されている場合、開示される実施形態を利用して、織り込まれる細部を提供できる。ある応用では、開示される実施形態を使用して、所与の材料の密度に関して推論できるとともに、製品の誘電率に依拠する、製品の他の品質特性を決定でき得る。
開示される実施形態の他の応用は、容器が適切なレベルまで充填されているか、又は適当な量の品目を有しているかを決定するステップを伴い得る。
図４１は、センサ板４０１３と、能動遮蔽板４１０２と、能動遮蔽中心部４１０１と、共通リング４１０５とを含むセンサ板クラスタ４１００の図である。図４１は、８つのセンサ板４１０３を表す。センサ板４１０３は、中心位置の周りに放射状に配置される。動作中、センサ板４１０３、能動遮蔽板４１０２及び能動遮蔽中心部４１０１は全て、共通の信号によって同時に駆動される。センサ板４１０３、能動遮蔽板４１０２及び能動遮蔽中心部４１０１は、互いに電気的に結合しなくてもよいが、それぞれ同じ信号によって駆動されるため、これらが生成する電界は、これらが互いに結合した場合に生成されるであろう電界と同等になり得る。センサ板４１０３、能動遮蔽板４１０２及び能動遮蔽中心部４１０１は一緒に、共通電界の第１端部を形成できる。
共通電界の第２端部を形成できる共通リング４１０５が存在する。ある実施形態では、共通リング４１０５は、０ボルトで駆動される。他の実施形態では、共通リング４１０５を異なる不変電圧又は交流電圧で駆動できる。全て一緒に駆動されるセンサ板４１０３、能動遮蔽板４１０２及び能動遮蔽中心部４１０１が生成する共通電界が存在するが、それでも各構成要素は、共通電界の特定部分に寄与する。例えば、センサ板クラスタ４１００の左下側のセンサ板４１０３から動かされる電界の一部を、主にセンサ板クラスタ４１００の左下側に配置できる。例えば、左下のセンサ板４１１０からのフィールドラインは、特定のセンサ板４１１０で生じ得る。能動遮蔽中心部４１０１からのフィールドライン、能動遮蔽板４１０２からのフィールドライン及び近隣のセンサ板からのフィールドラインは、左下のセンサ板４１１０からのフィールドラインを囲むことができる。このことは、左下のセンサ板４１１０からのフィールドラインが、センサ板クラスタ４１００の周囲の構成要素からのフィールドラインによって導かれるかのようである。例えば、近隣のセンサ板からのフィールドラインは、左下のセンサ板４１１０のフィールドラインの両側で境を接し得る。能動遮蔽板４１０２からのフィールドラインは、左下のセンサ板４１１０からのフィールドラインと最上部で境を接し得る（当該最上部は、センサ板の平面から最も遠いフィールド部分である）。同様に、能動遮蔽板４０１２からのフィールドラインは、左下のセンサ板４１１０からのフィールドラインと底部で境を接し得る。周囲の構成要素の相対的な幾何学的形状及び位置が変化する場合、左下のセンサ板からのフィールドラインは同様に変化し得る。
周囲の電界を構成することで、各センサ板は、それぞれの電界の経路で主に感知できるため、製品デザイナーは感知されるものを制御できる。この技術を使用して、電界が配置され得る場所を制御できる。例えば、センサ板４１０３の平面に近い、より少ない材料（例えば表面）を感知するために、製品デザイナーは、能動遮蔽板の距離４１０４（例えばセンサ板４１０３と共通リング４１０５との間の間隔の大きさ）を増加させ得る。例えば、製品デザイナーは、能動遮蔽板の距離４１０４を同時に増加させることで、センサ板４１０３のサイズを減少するように選択できる。この設計変更を実装することで、センサ板フィールドラインに対する下方の境界を上げて、感知されるフィールドラインを、センサ板４１０３の平面からより遠くに（感知される表面のより深い位置に）存在する弧に沿って配置できる。表面の不一致の感知を回避することが有利になり得る。例えば、表面がシートロックから成る壁である場合、シートロックのエア気泡、表面テクスチャの変動、塗料の不一致、シートロックのシート間の継ぎ目による不一致又は他の要因のために不一致が存在し得る。ある実施形態では、表面の不一致の感知をより少なくして、センサ板の示度が、センサ板４１０３の平面のより遠くに存在することがあり、読み取ることが望まれ得る難視構成をより表すことが、より好ましいことがある。
図４２は、センサ板４２１３と、能動遮蔽板４２０２と、能動遮蔽中心部４２０１とを含む、代替的なセンサ板クラスタ４２００である。図４２のセンサ板クラスタ４２００を、図４３に表される難視構成検出器４３００で使用できる。図４２及び４３に示す実施形態は、共通板の位置がプリント回路基板の反対側である点で相違する、図４１の構成と非常に類似して機能し得る。共通板をプリント回路基板の反対側に位置付けることで、フィールドラインを表面内のより深くに延ばすことができ、更にフィールドラインを難視構成のより広いスペクトルにわたって動かすことができる。その結果、図４２及び４３の設計を含む難視構成検出器は、図４１の構成と比較して、感知表面内のより深くまで感知でき、より広い領域にわたって感知できる。
図４３は、図４２に表されるセンサ板クラスタ４２００を使用できる難視構成検出器４３００の実施形態の側面図である。難視構成検出器４３００を、表面２に位置付ける。ハンドル４３１４が存在し、ユーザはハンドル４３１４によって、難視構成検出器４３００の電源を入れるために作動又は操作できる、装置及びボタン４３２４を把持できる。ライトパイプ４３１８は、プリント基板４３３０上のインジケータ４３１６からの光を、ユーザがインジケータ４３１６からの光を見ることができる位置に導くことができる。プリント回路基板４３３０は、４つの層を含むことができ、又は４つの層となり得る。最上層４３４４は、プリント回路基板４３３０の回路の大部分を含み得る。プリント回路基板４３３０の第２層４３４３は、様々な信号ルートを含み得る。第３層は、能動遮蔽層４２０２を含み得る。能動遮蔽層４２０２は、プリント回路基板４３３０の第３層のほぼ全体を被覆又は包含することで、センサ板４２０３を最上層４３４４のセンシング回路から保護し得る。センサ板４２０３を、第４層上に配置できる。第４層上のプリント回路基板４３３０の中心に存在する能動遮蔽中心部４２０１も存在する。
ある実施形態では、センサ板４２０３、能動遮蔽中心部４２０１及び能動遮蔽板４２０２は全て、同じ信号によって駆動される。言い換えれば、センサ板４２０３、能動遮蔽中心部４２０１及び能動遮蔽板４２０２それぞれが、同じ時点で同じ電圧を有する信号によって駆動される。センサ板４２０３、能動遮蔽中心部４２０１及び能動遮蔽板４２０２は、一緒に駆動されるため、一緒に電界を生成する。その結果、能動遮蔽板４２０２、センサ板４２０３及び能動遮蔽中心部４２０１がそれぞれ同じ信号によって駆動されるため、生成される電界は、能動遮蔽板４２０２、センサ板４２０３及び能動遮蔽中心部４２０１が全て互いに電気的に結合する場合に生成され得る電界と同じである。能動遮蔽板４２０２、センサ板４２０３及び能動遮蔽中心部４２０１の全てが一緒に、電界の第１端部を形成する。電界４３０４、４３０５は全て、ハンドガード共通板４３０６において電界の第２端部を有し得る。この実施形態では、センサ板クラスタ４２００の縁付近に存在する、縁電界４３０５は、能動遮蔽層４２０２によって駆動される。これらの縁電界４３０５は、縁の近くに存在する能動遮蔽層４３０２で源を発し得る。この実施形態では、縁電界４３０５は表面２に浸透し、その後ハンドガード共通板４３０６を包み、ハンドガード共通板４３０６で終端する。ある実施形態では、ハンドガード共通板４３０６を０ボルトで駆動する。他の実施形態では、ハンドガード共通板４３０６を異なる不変電圧又は交流電圧で駆動できる。これらの縁電界４３０５は、難視構成３を貫通するのに十分な深さまで浸透しないことがある。これらの電界は表面２に浸透するだけで、難視構成に到達するのに十分な深さまで浸透しないことがあるため、縁電界は表面２の特性のみに依拠して変わることがある。例えば、面２に不一致が存在する場合、縁電界４３０５は対応する変化を受け得る。有利には、センサ板４３０５が縁電界４３０５を感知しないことがある。
多数の応用に関して、図４２に表されるセンサ板クラスタ４２００は、図２２に表されるセンサ板クラスタよりも良好に機能できる。図４２に表されるセンサ板クラスタ４２００は、表面の不一致の感知を回避して、センサ板の示度を、センサ板４２０３の平面から更に離れ得る難視構成に更に焦点合わせし得る。これにより、難視構成検出器４３００は有利に、より正確かつより深く感知できる。
図４４は、一実施形態に従う難視構成検出器のセンサ板クラスタ４４１３である。センサ板クラスタ４４１３は、多数のセンサ板４４０４、４４０５、４４０６を含む。センサ板４４０４、４４０５、４４０６は、電界の第１端部を形成するように構成される。共通板４４０１は、電界の第２端部を形成するように構成される。能動遮蔽板４４１０は、センサ板４４０４、４４０５、４４０６と共通板４４０１との間に配置され、ある電圧で駆動される。この図４４の実施形態では、端部センサ板４４０４は、非端部センサ板４４０６よりも小さい表面積を有する。共通板の幅４４１２と、能動遮蔽板の幅４４１１と、非端部センサ板の幅４４０７と、端部センサ板の幅４４０８とが存在する。能動遮蔽領域板４４０３も存在する。能動遮蔽領域板４４０３は異なる平面上に存在し得る。図示される実施形態において、能動遮蔽領域板４４０３は、プリント回路基板の異なる層上に存在するため、図４４において、能動遮蔽領域板４４０３は、プリント回路基板の余白によって表される。
図４４に示すこの実施形態では、センサ板４４０４、４４０５、４４０６は、ある信号で駆動される。能動遮蔽板４４１０及び能動遮蔽領域板４４０３を、センサ板４４０４、４４０５、４４０６と同じ信号で駆動する。同様に、あるセンサ板４４０４、４４０５、４４０６が感知されるときに、アレイの他のセンサ板４４０４、４４０５、４４０６は同じ電圧信号で駆動される。
端部センサ板４４０４のセンサ面積がより小さいことで、端部センサ板４４０４の表面２の変化に対する応答性が低く、端部センサ板４４０４の応答性は非端部センサ板４４０５、４４０６の応答性により密接し一致する。さらに、端部センサ板４４０４と共通板４４０１との間に形成される電界は、端部センサ板４４０４の表面積が非端部センサ板４４０５、４４０６の表面積と同一である（又は密接に類似する）場合よりも、小さくなるであろう。言い換えれば、端部センサ板４４０４の表面積をより小さくすることで、非端部センサ板４４０５、４４０６と共通板４４０１との間の電界に対して、形状がより類似する（表面内への検出深さがより類似することを含む）、より小さな電界をもたらす。表面積がより小さい端部センサ板４４０４と共通板４４０１との電界は、端部センサ板が非端部センサ板と同じ表面積を持つときほど急激に発散しない。端部センサ板４４０４と共通板４４０１との間の電界は、非端部センサ板４４０５、４４０６と共通板４４０１との間の電界により類似する。前述したように、より類似する電界の形状は、より予測可能なセンサ板の示度に移され、これにより難視構成をより正確に検出する。
図４５は、図４４に表されるセンサ板クラスタ４４１３を使用できる難視構成検出器４５００の側面図である。難視構成検出器４５００は、ユーザが握って装置を把持できるハンドル１４と、難視構成検出器４５００の電源を入れるために作動できるボタン２４とを含む。図４５では、難視構成検出器４５００は、表面２上に位置付けられる。
ライトパイプ８は、プリント基板上のインジケータ６からの光を、ユーザがインジケータ６からの光を見ることができる位置に導くことができる。難視構成検出器４５００は、４つの層のプリント回路基板４５１０を含み得る。図示しないセンシング回路の大部分を、プリント回路基板４５１０の最上層４４に配置できる。プリント回路基板４５１０の第２層４３は、様々な信号ルートを含み得る。プリント回路基板４５１０の第３層は、能動遮蔽層４５１３を含む。センサ板４４０６、共通板４４０１及び能動遮蔽板４４１０が、第４層上に配置される。
ある実施形態では、センサ板４４０６、能動遮蔽板４４１０及び能動遮蔽層４５１３は全て、同じ電圧信号によって駆動される。言い換えれば、センサ板４４０６、能動遮蔽板４４１０及び能動遮蔽層４５１３それぞれが、実質的に同じ時点で同じ電圧を有する信号によって駆動される。センサ板４４０６、能動遮蔽板４４１０及び能動遮蔽層４５１３は、一緒に駆動されるため、一緒に電界を生成する。その結果、能動遮蔽層４５１３、センサ板４４０６及び能動遮蔽板４４１０がそれぞれ同じ信号によって駆動されるため、生成される電界は、能動遮蔽層４５１３、センサ板４４０６及び能動遮蔽板４４１０が全て互いに電気的に結合する場合に生成され得る電界と同じになり得る。能動遮蔽層４５１３、センサ板４４０６及び能動遮蔽板４４１０の全てが一緒に、電界の第１端部を形成する。電界４５０１、４５０２、４５０３、４５０４、４５０５は全て、共通板４４０１において第２端部を有し得る。
図４５に表される実施形態では、図示される５つの電界ライン４５０１、４５０２、４５０３、４５０４、４５０５が存在する。感知される３つの電界ライン４５０１、４５０２及び４５０３が存在する。そのうえ感知されない２つの電界ライン４５０４、４５０５が存在する。図４５に表す実施形態では、難視構成領域４５０８において物体を感知することが望ましいことがあり、表面２の感知を回避することが望ましいことがある。
電界ラインの全てが共通電界を含むが、センサ板４４０６によって駆動される電界部分のみを感知できる。能動遮蔽板４４１０によって駆動される電界４５０４、４５０５は、難視構成３を貫通するのに十分な深さまで浸透しないことがある。これらの電界４５０４、４５０５は表面２に浸透するだけで、難視構成に到達するのに十分な深さまで浸透しないことがあるため、不感知電界４５０４、４５０５の示度は表面２の特性のみに依拠して変わることがある。例えば、面２に不一致が存在する場合、不感知電界４５０４及び４５０５は対応する変化を受け得る。有利には、センサ板４４０６が、不感知電界４５０４、４５０５を感知しないことがある。
製品デザイナーは、様々な構成要素、すなわちセンサ板４４０６、能動遮蔽板４４１０及び共通板４４０１の相対サイズを変えて、所望の深さでのセンシングに向けることができる。例えば、表面２が比較的薄い場合、比較的狭い能動遮蔽板４４１０を有し、電界の非常に小さい部分のみが感知できないことが望ましいことがある。同様に、センサ板４４０６から更に遠い難視構成を検出するため、又はより厚い表面２を通じて感知するために、比較的広い能動遮蔽板４４１０を有し、センシングフィールドをより深く向けることが望ましいことがある。同様に、多数の不一致を有する表面２を通じて感知するために、広い能動遮蔽板４４１０を有し、感知される電界が表面２のより少ない部分を感知することが好ましいことがある。
難視構成３を検出するために、感知される電界ライン４５０１、４５０２、４５０３は、表面２を二度通過する必要があるであろうと理解される。そのため、センサ板４４０６の示度が、これらの電界が通る領域における表面２の不一致に対してもろいであろう。しかしながら、幸いにも、表面２を通過するだけのフィールドラインを感知しないことで、センシングの品質を改善できる。結果として、表面２の不一致が示度を曖昧にしないことがあるため、センサ板４４０６が難視構成３の位置をより良好に突き止めることができる。結果として、検知される場所及び感知される材料を選択できる。
効果的にするために、能動遮蔽板４４１０を、共通板４４０１とセンサ板４４０４、４４０５、４４０６との間に位置付けて、能動遮蔽板４４１０から生み出される電界が、感知されるフィールドラインを、表面２内により深く、表面２を通じて実際に押しやることができる。能動遮蔽板４４１０の幅を応用によって変えることができる。多数の応用に対して、能動遮蔽板の幅の最小寸法が、非端部センサ板の幅４４０７と、能動遮蔽板の幅４４１１と、共通板の幅４４１２との合計である総計幅の約１８％であることが推奨され得る。多数の応用に対して、適切な能動遮蔽板の幅をより広くできる。例えば、多数の応用において３０％であることにより性能を改善でき、４０％であることが付加的な改善と成り得る。同様に、非端部センサ板の幅４４０７と、能動遮蔽板の幅４４１１と、共通板の幅４４１２との合計である総計幅の５０％により近い、能動遮蔽板の幅に関する値が、多数の応用に対して理想的となり得る。
ハードの寸法に関して、幅１３ミリメートルの能動遮蔽板が、最小寸法となることができ、幅２０ミリメートル、幅２５ミリメートル又は幅３０ミリメートルでより良好な性能を有することができる。当業者は、特定の応用に対して適切な寸法を決定できる。
ある実施形態では、能動遮蔽板４４１０上に存在し得る、能動遮蔽物を、センサ板４４０６に対する電圧信号と同じ電圧信号で駆動する。ある実施形態では、能動遮蔽物を、０Ｖ等の不変電圧で駆動する。ある実施形態では、能動遮蔽物を、センサ板の電圧信号の比率である電圧信号で駆動し、当該比率を１超、又は１未満として、能動遮蔽物の電圧信号を、センサ板の電圧信号よりも大きくし、又はセンサ板の電圧信号よりも小さくすることができる。ある実施形態では、能動遮蔽物を、共通板４４０１とセンサ板４４０６との間に位置付ける。能動遮蔽物の電圧信号が、センサ板の電圧信号よりも大きい場合、センサ板の電界を、表面内により深く動かすことができる効果を有し得る。なおまた、能動遮蔽物の電圧信号が、センサ板の電圧信号よりも小さい場合、センサ板の電界を、表面内により浅く動かすことができる効果を有し得る。ある実施形態では、ユーザ又はコントローラが、能動遮蔽物の電圧レベルの大きさを変えて、様々な深さで感知することができる。ある実施形態では、センサ板を、異なる能動遮蔽物の電圧信号で、複数回読み取ることで、様々な深さにおける難視構成の画像を確認できる。また、このような読み取りを、線状又は碁盤目状アレイ内のセンサ板アレイによって実施して、難視構成の画像を生成できる。
図４６は、図４５の難視構成検出器４００５に類似する、難視構成検出器４６００の側面図である。図４５の難視構成検出器４５００と、図４６の難視構成検出器４６００との間の相違点は、センサ板４６０６及び能動遮蔽板４６１０に対する共通板４６２０の位置である。図４６の難視構成検出器４６００において、能動遮蔽層４６１３は、実質的にセンサ板４６０６と共通板４６２０との間に存在する。図４６の難視構成検出器４６００は、フィールドライン（例えば電界４６０１、４６０２、４６０３、４６０４、４６０５）を、表面内により深く浸透させるように構成されることができ、より深く感知でき又はより小さいサイズを有する難視構成検出器を可能にできる。図４６に示す実施形態では、フィールドラインは、共通板４６２０とセンサ板４６０６との間で、弧に沿って１８０度超伝わる。ある実施形態では、共通板４６２０とセンサ板４６０６とは、能動遮蔽物４６１３の両反対側に存在する。ある実施形態では、共通板４６２０とセンサ板４６０６とは、プリント回路基板４６１０の両反対側に存在する。
難視構成検出器４６００は、ユーザが握って装置を把持できるハンドル１４と、難視構成検出器４５００の電源を入れるために作動できるボタン２４とを含む。図４６では、難視構成検出器４６００は、表面２上に位置付けられる。
ライトパイプ８は、プリント基板４６１０上のインジケータ６からの光を、ユーザがインジケータ６からの光を見ることができる位置に導くことができる。難視構成検出器４６００は、４つの層のプリント回路基板４６１０を含み得る。図示しないセンシング回路の大部分を、プリント回路基板４６１０の最上層４４に配置できる。プリント回路基板４６１０の第２層４３は、様々な信号ルートを含み得る。プリント回路基板４６１０の第３層は、能動遮蔽層４６１３を含み得る。センサ板４６０６及び能動遮蔽板４６１０が、第４層上に配置される。
ある実施形態では、センサ板４６０６、能動遮蔽板４６１０及び能動遮蔽層４６１３は全て、同じ電圧信号によって駆動される。言い換えれば、センサ板４６０６、能動遮蔽板４６１０及び能動遮蔽層４６１３それぞれが、実質的に同じ時点で同じ電圧を有する信号によって駆動される。センサ板４６０６、能動遮蔽板４６１０及び能動遮蔽層４６１３は、一緒に駆動されるため、一緒に電界を生成する。その結果、能動遮蔽層４６１３、センサ板４６０６及び能動遮蔽板４６１０がそれぞれ同じ信号によって駆動されるため、生成される電界は、能動遮蔽層４６１３、センサ板４６０６及び能動遮蔽板４６１０が全て互いに電気的に結合する場合に生成され得る電界と同じになり得る。能動遮蔽層４６１３、センサ板４６０６及び能動遮蔽板４４１０の全てが一緒に、電界４６０１、４６０２、４６０３、４６０４、４６０５の第１端部を形成する。それぞれの電界４６０１、４６０２、４６０３、４６０４、４６０５は全て、ハンドガード共通板４６２０において第２端部を有し得る。
図４６に表される実施形態では、５つの電界ライン４６０１、４６０２、４６０３、４６０４、４６０５が図示される。感知される３つの電界ライン４６０１、４６０２、４６０３が存在する。そのうえ感知されない２つの電界ライン４６０４、４６０５が存在する。図４６に表す実施形態では、難視構成領域４６０８において物体を感知することが望ましいことがあり、表面２の感知を回避することが望ましいことがある。
電界ライン４６０１、４６０２、４６０３、４６０４、４６０５の全てが共通電界を含むが、センサ板４６０６によって駆動される電界部分のみを感知できる。能動遮蔽板４６１０によって駆動される電界４６０４、４６０５は、難視構成３を貫通するのに十分な深さまで浸透しないことがある。これらの電界４６０４、４６０５は表面２に浸透するだけで、難視構成に到達するのに十分な深さまで浸透しないことがあるため、不感知電界４６０４、４６０５の示度は表面２の特性のみに依拠して変わることがある。例えば、面２に不一致が存在する場合、不感知電界４６０４及び４６０５は対応する変化を受け得る。有利には、センサ板４６０６が、不感知電界４６０４、４６０５を感知しないことがある。
製品デザイナーは、様々な構成要素、すなわちセンサ板４６０６、能動遮蔽板４６１０及び共通板４６２０の相対サイズを変えて、所望の深さでのセンシングに向けることができる。例えば、表面２が比較的薄い場合、比較的狭い能動遮蔽板４６１０を有し、電界の非常に小さい部分のみが感知できないことが望ましいことがある。同様に、センサ板４６０６から更に遠い難視構成を検出するため、又はより厚い表面２を通じて感知するために、比較的広い能動遮蔽板４６１０を有し、センシングフィールドをより深く向けることが望ましいことがある。同様に、多数の不一致を有する表面２を通じて感知するために、広い能動遮蔽板４６１０を有し、感知される電界が表面２のより少ない部分を感知することが好ましいことがある。ある実施形態では、デザイナーは、センサ板４６０６、能動遮蔽板４６１０及び共通板４６２０のサイズ及び位置を変えることで、感知される範囲を選択できる。
＜実施例＞
以下の記載は、本開示の範囲内に存在するいくつかの例示的実施形態である。本開示を提供する複雑さを回避するため、以下に列挙する実施例のすべてが、本明細書で以下に列挙する他の実施例及び上述した他の実施例のすべてと組み合わせ可能と考えられると別個かつ明白に開示されているわけではない。ある当業者が、以下に列挙するこれら実施例及び上述した実施形態が組み合わせできないと理解する限り、本開示の範囲内でこのような実施例及び実施形態は組み合わせ可能であると考えられる。
実施形態１：
直線的に配置されてセンサアレイを形成する３つ以上のセンサ板であり、前記３つ以上のセンサ板のそれぞれは、対応電界の第１端部を形成し、前記対応電界のセンサ示度を取得するように構成される、３つ以上のセンサ板と、
前記３つ以上のセンサ板の１つ以上の前記対応電界の第２端部を形成する共通板と、
前記３つ以上のセンサ板に結合され、前記３つ以上のセンサ板に対し前記センサ示度を測定するように構成されるセンシング回路と、
不活性状態と活性状態との間を切り替えて、比較的高いセンサ示度の範囲の位置を示すインジケータと、
を備える難視構成検出器であり、
前記対応電界は、前記センサ板の１つ以上の周囲の物体に対する接近度と前記１つ以上の周囲の物体のそれぞれの材料特性とに基づいて変わり、
前記センサアレイの端部の端部センサ板は、前記センサアレイの前記端部には存在しない非端部センサ板よりも小さな面積を有する、
難視構成検出器。
実施形態２：
前記センサ板のそれぞれが、１つ以上の前記共通板のうちの単一の共通板によって電界を形成する、実施形態１に記載の難視構成検出器。
実施形態３：
前記３つ以上のセンサ板はそれぞれ同じ信号によって同時に駆動される、実施形態１に記載の難視構成検出器。
実施形態４：
前記端部センサ板は、前記端部センサ板によって形成される対応電界が、中間センサ板によって形成される対応電界に対して幾何学的に類似するように構成される、実施形態１に記載の難視構成検出器。
実施形態５：
前記センサアレイ及び前記共通板は、検出される構成を検出時に見えなくする表面に平行な共通の平面に存在する、実施形態１に記載の難視構成検出器。
実施形態６：
前記３つ以上のセンサ板はそれぞれ同じ信号によって同時に駆動される、実施形態５に記載の難視構成検出器。
実施形態７：
前記３つ以上のセンサ板はそれぞれ同じ信号によって同時に駆動され、
前記センシング回路は、前記３つ以上のセンサ板の１つの前記センサ示度を測定する、実施形態５に記載の難視構成検出器。
実施形態８：
能動遮蔽物を更に備え、
前記３つ以上のセンサ板及び前記能動遮蔽物はそれぞれ同じ信号によって同時に駆動される、実施形態１に記載の難視構成検出器。
実施形態９：
３つ以上のセンサ板及び能動遮蔽物はそれぞれ同じ信号によって同時に駆動され、
前記センシング回路は、前記センサ板の１つのみの前記センサ示度を測定する、実施形態１に記載の難視構成検出器。
実施形態１０：
前記共通板は複数の個々の板のセットを備え、それぞれの個々の板は、前記３つ以上のセンサ板のセンサ板の前記対応電界の第２端部を形成する、実施形態１に記載の難視構成検出器。
実施形態１１：
前記複数の個々の板のそれぞれが独立して作動する、実施形態１０に記載の難視構成検出器。
実施形態１２：
前記端部センサ板の幅の寸法は、前記非端部センサ板の幅の寸法よりも小さい、実施形態１に記載の難視構成検出器。
実施形態１３：
前記端部センサ板の第１端部の幅の寸法は、前記端部センサ板の第２端部の幅の寸法よりも小さい、実施形態１に記載の難視構成検出器。
実施形態１４：
前記３つ以上のセンサ板の全ての非端部センサ板は、同じ寸法を有する、実施形態１に記載の難視構成検出器。
実施形態１５：
電圧信号が前記共通板上で動かされ、
前記３つ以上のセンサ板のセンサ板上で示度を取得し、
前記示度は、前記共通板と前記センサ板との間の静電容量に関連する、実施形態１に記載の難視構成検出器。
実施形態１６：
直線的に配置されてセンサアレイを形成する３つ以上のセンサ板であり、前記センサ板のそれぞれは、対応電界の第１端部を形成し、前記対応電界のセンサ示度を取得するように構成される、３つ以上のセンサ板と、
前記３つ以上のセンサ板上の１つ以上のセンサ板の前記対応電界の第２端部を形成する共通板と、
前記３つ以上のセンサ板に結合され、前記３つ以上のセンサ板の前記センサ示度を測定するように構成されるセンシング回路と、
不活性状態と活性状態との間を切り替えて、比較的高いセンサ示度の範囲の位置を示すインジケータと、
を備える難視構成検出器であり、
前記対応電界は、前記センサ板の１つ以上の周囲の物体に対する接近度と前記１つ以上の周囲の物体のそれぞれの材料特性とに基づいて変わり、
前記センサアレイの端部の各端部センサ板は、前記センサアレイの前記端部には存在しない非端部センサ板の寸法とは異なる寸法を有し、
前記端部センサ板のそれぞれによって形成される対応電界が、中間センサ板によって形成される対応電界に対して幾何学的に類似するように、前記端部センサ板の前記寸法が構成される、難視構成検出器。
実施形態１７：
前記３つ以上のセンサ板はそれぞれ同じ信号によって同時に駆動される、実施形態１６に記載の難視構成検出器。
実施形態１８：
前記センサアレイ及び前記共通板の両方は、検出される構成を検出時に見えなくする表面に平行な平面に存在する、実施形態１６に記載の難視構成検出器。
実施形態１９：
能動遮蔽物を更に備え、
前記３つ以上のセンサ板及び前記能動遮蔽物はそれぞれ同じ信号によって同時に駆動される、実施形態１６に記載の難視構成検出器。
実施形態２０：
前記端部センサ板の幅の寸法は、前記非端部センサ板の幅の寸法よりも小さい、実施形態１６に記載の難視構成検出器。
実施形態２１：
前記端部センサ板の第１端部の幅の寸法は、前記端部センサ板の第２端部の幅の寸法よりも小さい、実施形態１６に記載の難視構成検出器。
実施形態２２：
電圧信号が前記共通板上で動かされ、
前記３つ以上のセンサ板のセンサ板上で示度を取得し、
前記示度は、前記共通板と前記センサ板との間の静電容量に関連する、実施形態１６に記載の難視構成検出器。
実施形態２３：
面上に配置される難視構成検出器の、センサアレイに直線的に配置される３つ以上のセンサ板のセンサ示度を取得するステップと、
センシング回路によって、前記３つ以上のセンサ板の前記センサ示度を測定するステップと、
センシングフィールドの相違する範囲のセンサ示度の測定値を比較するステップと、
インジケータを不活性化状態から活性化状態に切り替えて、比較的高いセンサ示度を有する前記センシングフィールドの範囲の位置を示すステップと、
を含む、面の後ろの難視構成を検出する方法であって、
端部センサ板は、非端部センサ板よりも小さい面積を有し、
前記センサ示度は、前記難視構成検出器の前記３つ以上のセンサ板と共通板との間に形成されるセンシングフィールドの範囲から取得される、面の後ろの難視構成を検出する方法。
実施形態２４：
前記難視構成検出器の能動遮蔽物を、前記３つ以上のセンサ板と同じ信号によって駆動して、前記センシングフィールドを形成するステップを更に含む、実施形態２３に記載の方法。
実施形態２５：
測定される前記センサ示度は容量性示度である、実施形態２３に記載の方法。
実施形態２６：
測定される前記センサ示度は電磁示度である、実施形態２３に記載の方法。
実施形態２６：
前記端部センサ板の幅の寸法は、前記非端部センサ板の幅の寸法よりも小さい、実施形態２３に記載の方法。
実施形態２７：
前記端部センサ板の第１端部の幅の寸法は、前記端部センサ板の第２端部の幅の寸法よりも小さい、実施形態２３に記載の方法。
実施形態２８：
丈に沿って配置されてセンサアレイを形成する３つ以上のセンサ板と、
前記３つ以上のセンサ板の１つ以上の対応電界の第２端部を形成する共通板と、
電圧信号によって駆動され、前記センサ板及び前記共通板の間に位置付けられる能動遮蔽板と、
前記３つ以上のセンサ板に結合され、前記３つ以上のセンサ板に対しセンサ示度を測定するように構成されるセンシング回路と、
不活性状態と活性状態との間を切り替えて、比較的高いセンサ示度の範囲の位置を示すインジケータと、を備える難視構成検出器であり、
前記３つ以上のセンサ板のそれぞれは、前記対応電界の第１端部を形成し、前記対応電界の前記センサ示度を取得するように構成され、
前記対応電界は、前記センサ板の１つ以上の周囲の物体に対する接近度と前記１つ以上の周囲の物体のそれぞれの材料特性とに基づいて変わり、
能動遮蔽物は、前記センサアレイの前記丈に直交して測定される幅の寸法を有し、
前記能動遮蔽物の幅は、前記３つ以上のセンサ板の前記共通板、前記能動遮蔽物のゾーン及びセンサ板の結合幅の１８％超である、難視構成検出器。
実施形態２９：
前記３つ以上のセンサ板の複数のセンサ板が、同じ信号によって同時に駆動される、実施形態２８に記載の難視構成検出器。
実施形態３０：
前記３つ以上のセンサ板の複数のセンサ板と前記能動遮蔽板とがそれぞれ、同じ信号によって同時に駆動される、実施形態２８に記載の難視構成検出器。
実施形態３１：
前記能動遮蔽物に対する信号の電圧レベルの増加により、前記３つ以上のセンサ板のセンサ板からのフィールドラインに、前記センサ板の平面からさらに遠い経路をとらせる、実施形態２８に記載の難視構成検出器。
実施形態３２：
前記能動遮蔽板は、静的な電圧レベルによって駆動される、実施形態２８に記載の難視構成検出器。
実施形態３３：
前記能動遮蔽板は、非静的な静的な電圧レベルによって駆動される、実施形態２８に記載の難視構成検出器。
実施形態３４：
前記能動遮蔽板上の前記電圧信号は、前記３つ以上のセンサ板のセンサ板上の電圧信号に適合する、実施形態２８に記載の難視構成検出器。
実施形態３５：
前記能動遮蔽板上の前記電圧信号は、前記３つ以上のセンサ板のセンサ板上の電圧信号に比例する、実施形態２８に記載の難視構成検出器。
実施形態３６：
前記３つ以上のセンサ板の第１センサ板が、前記３つ以上のセンサ板の第２センサ板よりも大きな表面積を有する、実施形態２８に記載の難視構成検出器。
実施形態３７：
前記能動遮蔽板、前記共通板及び前記３つ以上のセンサ板が、実質的に同じ平面に存在する、実施形態２８に記載の難視構成検出器。
実施形態３８：
電圧信号が前記共通板上で動かされ、
前記３つ以上のセンサ板のセンサ板上で示度を取得し、前記示度は、前記共通板と前記センサ板との間の静電容量に関連する、実施形態２８に記載の難視構成検出器。
実施形態３９：
丈に沿って配置されてセンサアレイを形成する３つ以上のセンサ板と、
前記３つ以上のセンサ板の１つ以上の対応電界の第２端部を形成する共通板と、
電圧によって駆動され、前記３つ以上のセンサ板及び前記共通板の間の電界に影響を及ぼすように構成される能動遮蔽板と、
前記３つ以上のセンサ板に結合され、前記３つ以上のセンサ板に対しセンサ示度を測定するように構成されるセンシング回路と、
不活性状態と活性状態との間を切り替えて、比較的高いセンサ示度の範囲の位置を示すインジケータと、を備える難視構成検出器であり、
前記３つ以上のセンサ板のそれぞれは、前記対応電界の第１端部を形成し、前記対応電界の前記センサ示度を取得するように構成され、
前記対応電界は、前記センサ板の１つ以上の周囲の物体に対する接近度と前記１つ以上の周囲の物体のそれぞれの材料特性とに基づいて変わり、
能動遮蔽物は、前記センサアレイの前記丈に直交する幅を有し、
前記能動遮蔽板の幅は、前記共通板、前記能動遮蔽物のゾーン及びセンサ板の結合幅の１８％超である、難視構成検出器。
実施形態４０：
前記３つ以上のセンサ板の複数のセンサ板が、同じ信号によって同時に駆動される、実施形態３９に記載の難視構成検出器。
実施形態４１：
前記３つ以上のセンサ板の複数のセンサ板と前記能動遮蔽板とがそれぞれ、同じ信号によって同時に駆動される、実施形態３９に記載の難視構成検出器。
実施形態４２：
前記能動遮蔽物に対する信号の電圧レベルの増加により、前記３つ以上のセンサ板のセンサ板からのフィールドラインに、前記センサ板の平面からさらに遠い経路をとらせる、実施形態３９に記載の難視構成検出器。
実施形態４３：
前記能動遮蔽板は、静的な電圧レベルによって駆動される、実施形態３９に記載の難視構成検出器。
実施形態４４：
前記能動遮蔽板は、非静的な静的な電圧レベルによって駆動される、実施形態３９に記載の難視構成検出器。
実施形態４５：
前記能動遮蔽板上の電圧信号は、前記３つ以上のセンサ板のセンサ板上の電圧信号に適合する、実施形態３９に記載の難視構成検出器。
実施形態４６：
前記能動遮蔽板上の電圧信号は、前記３つ以上のセンサ板のセンサ板上の電圧信号に比例する、実施形態３９に記載の難視構成検出器。
実施形態４７：
前記３つ以上のセンサ板の第１センサ板が、前記３つ以上のセンサ板の第２センサ板よりも大きな表面積を有する、実施形態３９に記載の難視構成検出器。
実施形態４８：
前記能動遮蔽板、前記共通板及び前記３つ以上のセンサ板が、実質的に同じ平面に存在する、実施形態３９に記載の難視構成検出器。
実施形態４９：
電圧信号が前記共通板上で動かされ、
前記３つ以上のセンサ板のセンサ板上で示度を取得し、前記示度は、前記共通板と前記センサ板との間の静電容量に関連する、実施形態３９に記載の難視構成検出器。
実施形態５０：
丈に沿って配置されてセンサアレイを形成する３つ以上のセンサ板と、
前記３つ以上のセンサ板の１つ以上の対応電界の第２端部を形成する共通板と、
電圧によって駆動される能動遮蔽板であり、能動遮蔽物が前記３つ以上のセンサ板及び前記共通板の間の電界に影響を及ぼすように構成される、能動遮蔽板と、
前記３つ以上のセンサ板に結合され、前記３つ以上のセンサ板のセンサ示度を測定するように構成されるセンシング回路と、
不活性状態と活性状態との間を切り替えて、比較的高いセンサ示度の範囲の位置を示すインジケータと、を備える難視構成検出器であり、
前記３つ以上のセンサ板のそれぞれは、前記対応電界の第１端部を形成し、前記対応電界の前記センサ示度を取得するように構成され、
前記対応電界は、前記センサ板の１つ以上の周囲の物体に対する接近度と前記１つ以上の周囲の物体のそれぞれの材料特性とに基づいて変わり、
前記能動遮蔽板は、前記センサアレイの前記丈に直交する幅を有し、
前記能動遮蔽物の幅は、１３ミリメートル超である、難視構成検出器。
実施形態５１：
前記３つ以上のセンサ板の複数のセンサ板が、同じ信号によって同時に駆動される、実施形態５０に記載の難視構成検出器。
実施形態５２：
前記３つ以上のセンサ板の複数のセンサ板と前記能動遮蔽板とがそれぞれ、同じ信号によって同時に駆動される、実施形態５０に記載の難視構成検出器。
実施形態５３：
前記能動遮蔽物に対する信号の電圧レベルの増加により、前記３つ以上のセンサ板のセンサ板からのフィールドラインに、前記センサ板の平面からさらに遠い経路をとらせる、実施形態５０に記載の難視構成検出器。
実施形態５４：
前記能動遮蔽板は、静的な電圧レベルによって駆動される、実施形態５０に記載の難視構成検出器。
実施形態５５：
前記能動遮蔽板は、非静的な静的な電圧レベルによって駆動される、実施形態５０に記載の難視構成検出器。
実施形態５６：
前記能動遮蔽板上の電圧信号は、前記３つ以上のセンサ板のセンサ板上の電圧信号に適合する、実施形態５０に記載の難視構成検出器。
実施形態５７：
前記能動遮蔽板上の電圧信号は、前記３つ以上のセンサ板のセンサ板上の電圧信号に比例する、実施形態５０に記載の難視構成検出器。
実施形態５８：
前記３つ以上のセンサ板の第１センサ板が、前記３つ以上のセンサ板の第２センサ板よりも大きな表面積を有する、実施形態５０に記載の難視構成検出器。
実施形態５９：
前記能動遮蔽板、前記共通板及び前記３つ以上のセンサ板が、実質的に同じ平面に存在する、実施形態５０に記載の難視構成検出器。
実施形態６０：
電圧信号が前記共通板上で動かされ、
前記３つ以上のセンサ板のセンサ板上で示度を取得し、前記示度は、前記共通板と前記センサ板との間の静電容量に関連する、実施形態５０に記載の難視構成検出器。
実施形態６１：
中心点の周りに放射状に配置される、３つ以上のセンサ板のグループと、
前記３つ以上のセンサ板の１つ以上の対応電界の第２端部を形成する共通板と、
電圧によって駆動され、３つ以上のセンサ板の前記グループの境界線の外側に位置付けられる、１つ以上の能動遮蔽板と、
前記３つ以上のセンサ板に結合され、前記３つ以上のセンサ板のセンサ示度を測定するように構成されるセンシング回路と、
を備える難視構成検出器であり、
前記３つ以上のセンサ板のそれぞれのセンサ板は、前記センサ板の１つ以上の周囲の物体に対する接近度と前記１つ以上の周囲の物体のそれぞれの材料特性とに基づいて変わる、前記対応電界の第１端部を形成し、前記対応電界の前記センサ示度を取得する、
難視構成検出器。
実施形態６２：
前記共通板は、前記１つ以上の能動遮蔽板の周りに配置されるリングである、実施形態６１に記載の難視構成検出器。
実施形態６３：
前記３つ以上のセンサ板の複数のセンサ板が、同じ信号によって同時に駆動される、実施形態６１に記載の難視構成検出器。
実施形態６４：
前記３つ以上のセンサ板の複数のセンサ板と前記１つ以上の能動遮蔽板とがそれぞれ、同じ信号によって同時に駆動される、実施形態６１に記載の難視構成検出器。
実施形態６５：
前記１つ以上の能動遮蔽板に対する前記電圧の増加により、前記３つ以上のセンサ板のセンサ板からのフィールドラインに、前記３つ以上のセンサ板の平面からさらに遠い、前記共通板までの経路をとらせる、実施形態６１に記載の難視構成検出器。
実施形態６６：
前記１つ以上の能動遮蔽板は、静的な電圧レベルによって駆動される、実施形態６１に記載の難視構成検出器。
実施形態６７：
前記１つ以上の能動遮蔽板は、非静的な静的な電圧レベルによって駆動される、実施形態６１に記載の難視構成検出器。
実施形態６８：
前記１つ以上の能動遮蔽板上の電圧信号は、前記３つ以上のセンサ板のセンサ板上の電圧信号に適合する、実施形態６１に記載の難視構成検出器。
実施形態６９：
前記１つ以上の能動遮蔽板上の電圧信号は、前記３つ以上のセンサ板のセンサ板上の電圧信号に比例する、実施形態６１に記載の難視構成検出器。
実施形態７０：
前記能動遮蔽板、前記共通板及び前記３つ以上のセンサ板が、実質的に同じ平面に存在する、実施形態６１に記載の難視構成検出器。
実施形態７１：
電圧信号が前記共通板上で動かされ、
前記３つ以上のセンサ板のセンサ板上で示度を取得し、前記示度は、前記共通板と前記センサ板との間の静電容量に関連する、実施形態６１に記載の難視構成検出器。
実施形態７２：
中心点の周りに放射状に配置される、２つ以上のセンサ板のグループと、
１つ以上の対応電界の第２端部を形成する共通板と、
電圧によって駆動され、２つ以上のセンサ板の前記グループの境界線の外側に位置付けられる、１つ以上の能動遮蔽板と、
前記２つ以上のセンサ板に結合され、前記２つ以上のセンサ板のセンサ示度を測定するように構成されるセンシング回路と、
を備える難視構成検出器であり、
前記２つ以上のセンサ板のそれぞれのセンサ板は、前記センサ板の１つ以上の周囲の物体に対する接近度と前記１つ以上の周囲の物体のそれぞれの材料特性とに基づいて変わる、前記対応電界の第１端部を形成し、前記対応電界の前記センサ示度を取得する、
難視構成検出器。
実施形態７３：
前記１つ以上の能動遮蔽板の能動遮蔽板は、前記共通板と前記２つ以上のセンサ板のセンサ板との間に位置付けられる、実施形態７２に記載の難視構成検出器。
実施形態７４：
前記共通板は、前記能動遮蔽板にほぼ直交する、実施形態７３に記載の難視構成検出器。
実施形態７５：
前記共通板は、前記１つ以上の能動遮蔽板の周りに配置されるリングである、実施形態７２に記載の難視構成検出器。
実施形態７６：
前記２つ以上のセンサ板の複数のセンサ板が、同じ信号によって同時に駆動される、実施形態７２に記載の難視構成検出器。
実施形態７７：
前記２つ以上のセンサ板の複数のセンサ板と前記１つ以上の能動遮蔽板とがそれぞれ、同じ信号によって同時に駆動される、実施形態７２に記載の難視構成検出器。
実施形態７８：
前記能動遮蔽板に対する前記電圧の増加により、前記２つ以上のセンサ板のセンサ板からのフィールドラインに、前記２つ以上のセンサ板の平面からさらに遠い、前記共通板までの経路をとらせる、実施形態７２に記載の難視構成検出器。
実施形態７９：
前記能動遮蔽板は、静的な電圧レベルによって駆動される、実施形態７２に記載の難視構成検出器。
実施形態８０：
前記能動遮蔽板は、非静的な静的な電圧レベルによって駆動される、実施形態７２に記載の難視構成検出器。
実施形態８１：
前記能動遮蔽板上の電圧信号は、前記２つ以上のセンサ板のセンサ板上の電圧信号に適合する、実施形態７２に記載の難視構成検出器。
実施形態８２：
前記能動遮蔽板上の電圧信号は、前記２つ以上のセンサ板のセンサ板上の電圧信号に比例する、実施形態７２に記載の難視構成検出器。
実施形態８３：
前記能動遮蔽板、前記共通板及び前記２つ以上のセンサ板が、実質的に同じ平面に存在する、実施形態７２に記載の難視構成検出器。
実施形態８４：
電圧信号が前記共通板上で動かされ、
前記２つ以上のセンサ板のセンサ板上で示度を取得し、前記示度は、前記共通板と前記センサ板との間の静電容量に関連する、実施形態７２に記載の難視構成検出器。
実施形態８５：
難視構成検出器であり、前記難視構成検出器は、
前記難視構成検出器の底部の中心点に位置付けられる共通板と、
電圧によって駆動され、前記共通板の周りに放射状に配置される１つ以上の能動遮蔽板と、
前記１つ以上の能動遮蔽板の周りに放射状に配置される、３つ以上のセンサ板と、
前記３つ以上のセンサ板に結合され、前記３つ以上のセンサ板のセンサ示度を測定するように構成されるセンシング回路と、
を備え、
それぞれのセンサ板は、前記共通板とともに、対応電界を形成し、前記センサ板の１つ以上の周囲の物体に対する接近度と前記１つ以上の周囲の物体のそれぞれの材料特性とに基づいて変わる前記対応電界の前記センサ示度を取得する、
難視構成検出器。
実施形態８６：
前記３つ以上のセンサ板の複数のセンサ板が、同じ信号によって同時に駆動される、実施形態８５に記載の難視構成検出器。
実施形態８７：
前記３つ以上のセンサ板の複数のセンサ板と前記１つ以上の能動遮蔽板とがそれぞれ、同じ信号によって同時に駆動される、実施形態８５に記載の難視構成検出器。
実施形態８８：
前記１つ以上の能動遮蔽板に対する前記電圧の増加により、前記３つ以上のセンサ板のセンサ板からのフィールドラインに、前記３つ以上のセンサ板の平面からさらに遠い、前記共通板までの経路をとらせる、実施形態８５に記載の難視構成検出器。
実施形態８９：
前記１つ以上の能動遮蔽板は、静的な電圧レベルによって駆動される、実施形態８５に記載の難視構成検出器。
実施形態９０：
前記１つ以上の能動遮蔽板は、非静的な静的な電圧レベルによって駆動される、実施形態８５に記載の難視構成検出器。
実施形態９１：
前記１つ以上の能動遮蔽板上の電圧信号は、前記３つ以上のセンサ板のセンサ板上の電圧信号に適合する、実施形態８５に記載の難視構成検出器。
実施形態９２：
前記１つ以上の能動遮蔽板上の電圧信号は、前記３つ以上のセンサ板のセンサ板上の電圧信号に比例する、実施形態８５に記載の難視構成検出器。
実施形態９３：
前記１つ以上の能動遮蔽板、前記共通板及び前記３つ以上のセンサ板が、実質的に同じ平面に存在する、実施形態８５に記載の難視構成検出器。
実施形態９４：
電圧信号が前記共通板上で動かされ、
前記３つ以上のセンサ板のセンサ板上で示度を取得し、前記示度は、前記共通板と前記センサ板との間の静電容量に関連する、実施形態８５に記載の難視構成検出器。
当業者にとって、本発明の基礎となる原理から逸脱することなく、上述した実施形態の詳細に際して多数の変更を行うことができることが明らかである。したがって本発明の範囲は、以下の特許請求の範囲のみによって定められるべきである。

Claims (28)

  1. 直線的に配置されてセンサアレイを形成する３つ以上のセンサ板であり、前記３つ以上のセンサ板のそれぞれは、対応電界の第１端部を形成し、前記センサ板の１つ以上の周囲の物体に対する接近度と、前記１つ以上の周囲の物体のそれぞれの材料特性とに基づいて変わる、センサ示度を取得するように構成される、３つ以上のセンサ板と、
    前記３つ以上のセンサ板の１つ以上の前記対応電界の第２端部を形成する共通板と、
    前記３つ以上のセンサ板に結合され、前記３つ以上のセンサ板に対し前記センサ示度を測定するように構成されるセンシング回路と、
    不活性状態と活性状態との間を切り替えて、比較的高いセンサ示度の範囲の位置を示すインジケータと、
    を備え、試験される不透明な面の後ろ、下又は中に位置し見え難い難視構成を検出する難視構成検出器であり、
    前記センサアレイの端部の端部センサ板は、前記センサアレイの前記端部には存在しない非端部センサ板よりも小さな面積を有する、
    難視構成検出器。
  2. 前記センサ板のそれぞれが、１つ以上の前記共通板のうちの単一の共通板によって電界を形成する、請求項１に記載の難視構成検出器。
  3. 前記３つ以上のセンサ板はそれぞれ同じ信号によって同時に駆動される、請求項１に記載の難視構成検出器。
  4. 前記端部センサ板は、前記端部センサ板によって形成される対応電界が、中間センサ板によって形成される対応電界に対して幾何学的に類似するように構成される、請求項１に記載の難視構成検出器。
  5. 前記センサアレイ及び前記共通板は、検出される構成を検出時に見えなくする表面に平行な共通の平面に存在する、請求項１に記載の難視構成検出器。
  6. 前記３つ以上のセンサ板はそれぞれ同じ信号によって同時に駆動される、請求項５に記載の難視構成検出器。
  7. 前記３つ以上のセンサ板はそれぞれ同じ信号によって同時に駆動され、
    前記センシング回路は、前記３つ以上のセンサ板の１つの前記センサ示度を測定する、請求項５に記載の難視構成検出器。
  8. 能動遮蔽物を更に備え、
    前記３つ以上のセンサ板及び前記能動遮蔽物はそれぞれ同じ信号によって同時に駆動される、請求項１に記載の難視構成検出器。
  9. ３つ以上のセンサ板及び能動遮蔽物はそれぞれ同じ信号によって同時に駆動され、
    前記センシング回路は、前記センサ板の１つのみの前記センサ示度を測定する、請求項１に記載の難視構成検出器。
  10. 前記共通板は複数の個々の板のセットを備え、それぞれの個々の板は、前記３つ以上のセンサ板のセンサ板の前記対応電界の第２端部を形成する、請求項１に記載の難視構成検出器。
  11. 前記複数の個々の板のそれぞれが独立して作動する、請求項１０に記載の難視構成検出器。
  12. 前記端部センサ板の幅の寸法は、前記非端部センサ板の幅の寸法よりも小さい、請求項１に記載の難視構成検出器。
  13. 前記端部センサ板の第１端部の幅の寸法は、前記端部センサ板の第２端部の幅の寸法よりも小さい、請求項１に記載の難視構成検出器。
  14. 前記３つ以上のセンサ板の全ての非端部センサ板は、同じ寸法を有する、請求項１に記載の難視構成検出器。
  15. 電圧信号が前記共通板上で動かされ、
    前記３つ以上のセンサ板のセンサ板上で示度を取得し、
    前記示度は、前記共通板と前記センサ板との間の静電容量に関連する、請求項１に記載の難視構成検出器。
  16. 直線的に配置されてセンサアレイを形成する３つ以上のセンサ板であり、前記センサ板のそれぞれは、対応電界の第１端部を形成し、前記センサ板の１つ以上の周囲の物体に対する接近度と、前記１つ以上の周囲の物体のそれぞれの材料特性とに基づいて変わる、センサ示度を取得するように構成される、３つ以上のセンサ板と、
    前記３つ以上のセンサ板上の１つ以上のセンサ板の前記対応電界の第２端部を形成する共通板と、
    前記３つ以上のセンサ板に結合され、前記３つ以上のセンサ板の前記センサ示度を測定するように構成されるセンシング回路と、
    不活性状態と活性状態との間を切り替えて、比較的高いセンサ示度の範囲の位置を示すインジケータと、
    を備え、試験される不透明な面の後ろ、下又は中に位置し見え難い難視構成を検出する難視構成検出器であり、
    前記センサアレイの端部の各端部センサ板は、前記センサアレイの前記端部には存在しない非端部センサ板の寸法とは異なる寸法を有し、
    前記端部センサ板のそれぞれによって形成される対応電界が、中間センサ板によって形成される対応電界に対して幾何学的に類似するように、前記端部センサ板の前記寸法が構成される、難視構成検出器。
  17. 前記３つ以上のセンサ板はそれぞれ同じ信号によって同時に駆動される、請求項１６に記載の難視構成検出器。
  18. 前記センサアレイ及び前記共通板の両方は、検出される構成を検出時に見えなくする表面に平行な平面に存在する、請求項１６に記載の難視構成検出器。
  19. 能動遮蔽物を更に備え、
    前記３つ以上のセンサ板及び前記能動遮蔽物はそれぞれ同じ信号によって同時に駆動される、請求項１６に記載の難視構成検出器。
  20. 前記端部センサ板の幅の寸法は、前記非端部センサ板の幅の寸法よりも小さい、請求項１６に記載の難視構成検出器。
  21. 前記端部センサ板の第１端部の幅の寸法は、前記端部センサ板の第２端部の幅の寸法よりも小さい、請求項１６に記載の難視構成検出器。
  22. 電圧信号が前記共通板上で動かされ、
    前記３つ以上のセンサ板のセンサ板上で示度を取得し、
    前記示度は、前記共通板と前記センサ板との間の静電容量に関連する、請求項１６に記載の難視構成検出器。
  23. 面上に配置される難視構成検出器の、センサアレイに直線的に配置される３つ以上のセンサ板の、前記センサ板の１つ以上の周囲の物体に対する接近度と、前記１つ以上の周囲の物体のそれぞれの材料特性とに基づいて変わるセンサ示度を取得するステップと、
    センシング回路によって、前記３つ以上のセンサ板の前記センサ示度を測定するステップと、
    センシングフィールドの相違する範囲のセンサ示度の測定値を比較するステップと、
    インジケータを不活性化状態から活性化状態に切り替えて、比較的高いセンサ示度を有する前記センシングフィールドの範囲の位置を示すステップと、
    を含む、試験される不透明な面の後ろ、下又は中に位置し見え難い難視構成を検出する方法であって、
    端部センサ板は、非端部センサ板よりも小さい面積を有し、
    前記センサ示度は、前記難視構成検出器の前記３つ以上のセンサ板と共通板との間に形成されるセンシングフィールドの範囲から取得される、前記難視構成を検出する方法。
  24. 前記難視構成検出器の能動遮蔽物を、前記３つ以上のセンサ板と同じ信号によって駆動して、前記センシングフィールドを形成するステップを更に含む、請求項２３に記載の方法。
  25. 測定される前記センサ示度は容量性示度である、請求項２３に記載の方法。
  26. 測定される前記センサ示度は電磁示度である、請求項２３に記載の方法。
  27. 前記端部センサ板の幅の寸法は、前記非端部センサ板の幅の寸法よりも小さい、請求項２３に記載の方法。
  28. 前記端部センサ板の第１端部の幅の寸法は、前記端部センサ板の第２端部の幅の寸法よりも小さい、請求項２３に記載の方法。
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