JP7126494B2 - ブレッドボード及び電子機器実験システム - Google Patents

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Description

本出願は、その開示が参照によりその全体が明示的に本明細書に組み込まれている、2016年9月1日に出願され「BREADBOARD AND ELECTRONICS EXPERIMENTATION SYSTEM」と題する米国仮出願第62/382528号の優先権を主張するものである。
本出願は回路設計に関し、より詳細にはブレッドボード及び電子機器実験システムに関する。
ブレッドボードは一般に電気的な回路の実験モデルを作成するための基板として定義される。一般的には、ブレッドボードは回路の試作品を作る基礎として使用される。すなわち、ブレッドボードは電子回路の実際に動く試作品を構築するための構築基板として使用することができる。ブレッドボードという用語は、電子回路に電子機器部品を接続するための構築基板として木製のパン切り板を実際に使用していたことに由来する。今日では、用語「ブレッドボード」は電気的な部品のピンの接続をはんだ堆積物内で可能にするソルダーレスブレッドボードを連想させるものであり、このことによりブレッドボードが再利用できる。再利用可能性は一時的な試作品を作成すること及び回路設計の実験を行うことに重要である。したがって、ソルダーレスブレッドボードは工業技術教育における学生たちに極めてポピュラーである。
動作に際し、ブレッドボードは電子的なモデルにしたがって様々な回路素子及び電源を共に接続するための装置を提供する。従来、任意の特定の点における回路特性を決定するために、外部のテスト機器が回路に接続され得る。残念ながら、ブレッドボードは実際に動く試作品を構築するために回路部品及び電源を内部接続するためのいかなる案内も提供しない受動的なデバイスである。結果的に、ブレッドボード上の回路部品の配線には誤りがあり得、回路の誤動作をもたらすこともあり得る。
電子的なブレッドボード・システムはディスプレイ・スクリーンを含むコンピューティング・デバイスを含んでもよい。ディスプレイ・スクリーンは電子回路モデルを表示するための第1の部分、及び第1の部分に直接隣接する第2の部分を有する。電子的なブレッドボード・システムはまたディスプレイ・スクリーンの第2の部分に半透明のブレッドボードを含む。半透明のブレッドボードは複数の接点を露出する開口部の方形グリッドを有する半透明な表板を含む。複数の接点は開口部の方形グリッドの各行に沿って長さ方向に、且つ複数の接点を半透明な表板に連結する透明な背面板に直交するように配置される。電子的なブレッドボード・システムはグラフィック・コントローラを含む。グラフィック・コントローラは半透明のブレッドボードの行開口部及び/又は列開口部を照明して、電子回路モデルとのユーザー対話に応答してコンピュータ・モデルの電気部品の設置を導くことができる。
半透明のブレッドボードを使用する方法は、ユーザーが実験している回路を形成するために複数の電気部品及び複数の部品接続の説明を提供する電子ファイルにアクセスすることを含んでもよい。方法はまたディスプレイ・スクリーン上で半透明のブレッドボードを初期化、登録、及び/又は位置合わせすることのために、半透明のブレッドボード内の開口部の大きさ及び間隔に関する情報を得ることを含んでもよい。方法は更に電子ファイルにおいて定義されるように複数の電気部品及び複数の部品接続をブレッドボード開口部のセットのうちの個々の1つにおいて接点を露出するように配置されたブレッドボード開口部のセットにマッピングすることを含んでもよい。方法はまた、位置合わせの視野内で、ブレッドボード開口部のセット及び複数の部品接続を、ディスプレイ・スクリーン上のトレース及びスポットを照明するための表示座標に変換することを含んでもよい。
非一時的なコンピュータ可読媒体は命令を含み、実行された時方法を実施する。方法は回路素子の視覚的な表現を含む回路配線接続レイアウトを送信することを含んでもよい。方法はまた回路素子の選択を受信することを含んでもよい。方法は更に、ユーザーが選択された回路素子を半透明のブレッドボード上のどこに設置すべきかを示す、半透明のブレッドボードの下のディスプレイ・スクリーンの部分を照明するための信号をディスプレイ・スクリーンに送信することを含んでもよい。
電子的なブレッドボード・システムはディスプレイ・スクリーンを含むコンピューティング・デバイスを含んでもよい。ディスプレイ・スクリーンは電子回路モデルを表示するための第1の部分、及び第1の部分に直接隣接する第2の部分を有する。電子的なブレッドボード・システムはまたディスプレイ・スクリーンの第2の部分に半透明のブレッドボードを含む。半透明のブレッドボードは複数の接点を露出する開口部の方形グリッドを有する半透明な表板を含む。複数の接点は開口部の方形グリッドの各行に沿って長さ方向に、且つ複数の接点を半透明な表板に連結する透明な背面板に直交するように配置される。電子的なブレッドボード・システムは、半透明のブレッドボードの行開口部及び/又は列開口部を照明して、電子回路モデルとのユーザー対話に応答してコンピュータ・モデルの電気部品の設置を導くための手段を含む。
ここでは、以下の詳細な説明がよりよく理解されるように本開示の特徴及び技術的な利点を、どちらかと言えば広義に概説してきた。本開示の追加の特徴及び利点を以下に説明する。本開示の同一の目的を実施するために、他の構造を修正すること又は設計することの基礎として、本開示は容易に利用されることができることを当業者によって諒解されたい。また、そのような等価な構築物は、添付の特許請求の範囲において説明される本開示の教示から逸脱しないことを当業者によって理解されたい。本開示の特性として信じられる新規な特徴は、その体系及び操作の方法の両方に関して、更なる目的及び利点とともに、添付の図面と併せて考慮した時以下の説明からよりよく理解されよう。しかしながら、図面のそれぞれは例示及び説明の目的のためのみに提供され、本開示の限定の定義として意図されていないことは明らかに理解される。
本開示のより完全な理解のために、添付の図面と併せて以下の説明を参照する。
本開示の態様による、ブレッドボードの構成の上面図である。 本開示の態様による、図1Aのブレッドボードの短側面図である。 本開示の態様による、図1Aのブレッドボードの長側面図である。 本開示の態様による、図1Aの半透明のブレッドボードの中身の分解図である。 本開示の態様による、X-接点の側面視を含む図1Aの半透明のブレッドボードの上面図である。 本開示の態様による、X-接点を更に例示する半透明のブレッドボードの側面図に沿った断面図である。 本開示の態様による、図3Aにおいて更に例示される断面A-A’を示す、図1Aの半透明のブレッドボードの上面図である。 本開示の態様による、断面B-B’内のX-接点及びY-接点を示す、半透明のブレッドボードの縁部に沿った断面図である。 本開示の態様による、図1Aの半透明のブレッドボードの中身を底から見た分解図である。 本開示の態様による、X-接点及びY-接点を更に例示する図1Aの半透明のブレッドボードの立体視である。 本開示の態様による、例示的なコンピューティング・デバイスに搭載される図3Eの半透明のブレッドボードの立体視である。 本開示の態様による、コンピューティング・デバイスのディスプレイ上で見え得るとおりの回路概略図のユーザーからの見え方を示す図である。 本開示の態様による、図5Aの回路概略図を表示するコンピューティング・デバイスに取り付けられた半透明のブレッドボードの「ユーザーからの見え方」を示す。 本開示の態様による、図5Aの回路概略図を表示するコンピューティング・デバイスに取り付けられた半透明のブレッドボードの「ユーザーからの見え方」を示す。 本開示の態様による、図5Aの回路概略図を表示するコンピューティング・デバイスに取り付けられた半透明のブレッドボードの「ユーザーからの見え方」を示す。 本開示の態様による、ラップトップ・コンピュータ、デスクトップ・コンピュータ、コンピュータ・モニタ、タブレット・コンピュータ、及びモバイル・デバイスを含む様々なコンピューティング・デバイス及びディスプレイ・スクリーンに接続された図3Eの半透明のブレッドボードを示す。 本開示の態様による、ラップトップ・コンピュータ、デスクトップ・コンピュータ、コンピュータ・モニタ、タブレット・コンピュータ、及びモバイル・デバイスを含む様々なコンピューティング・デバイス及びディスプレイ・スクリーンに接続された図3Eの半透明のブレッドボードを示す。 本開示の態様による、ラップトップ・コンピュータ、デスクトップ・コンピュータ、コンピュータ・モニタ、タブレット・コンピュータ、及びモバイル・デバイスを含む様々なコンピューティング・デバイス及びディスプレイ・スクリーンに接続された図3Eの半透明のブレッドボードを示す。 本開示の態様による、ラップトップ・コンピュータ、デスクトップ・コンピュータ、コンピュータ・モニタ、タブレット・コンピュータ、及びモバイル・デバイスを含む様々なコンピューティング・デバイス及びディスプレイ・スクリーンに接続された図3Eの半透明のブレッドボードを示す。 本開示の態様による、ラップトップ・コンピュータ、デスクトップ・コンピュータ、コンピュータ・モニタ、タブレット・コンピュータ、及びモバイル・デバイスを含む様々なコンピューティング・デバイス及びディスプレイ・スクリーンに接続された図3Eの半透明のブレッドボードを示す。 本開示の態様による、ラップトップ・コンピュータ、デスクトップ・コンピュータ、コンピュータ・モニタ、タブレット・コンピュータ、及びモバイル・デバイスを含む様々なコンピューティング・デバイス及びディスプレイ・スクリーンに接続された図3Eの半透明のブレッドボードを示す。 本開示の態様による、ラップトップ・コンピュータ、デスクトップ・コンピュータ、コンピュータ・モニタ、タブレット・コンピュータ、及びモバイル・デバイスを含む様々なコンピューティング・デバイス及びディスプレイ・スクリーンに接続された図3Eの半透明のブレッドボードを示す。 本開示の態様による、ラップトップ・コンピュータ、デスクトップ・コンピュータ、コンピュータ・モニタ、タブレット・コンピュータ、及びモバイル・デバイスを含む様々なコンピューティング・デバイス及びディスプレイ・スクリーンに接続された図3Eの半透明のブレッドボードを示す。 本開示の態様による、ラップトップ・コンピュータ、デスクトップ・コンピュータ、コンピュータ・モニタ、タブレット・コンピュータ、及びモバイル・デバイスを含む様々なコンピューティング・デバイス及びディスプレイ・スクリーンに接続された図3Eの半透明のブレッドボードを示す。 本開示の態様による、ラップトップ・コンピュータ、デスクトップ・コンピュータ、コンピュータ・モニタ、タブレット・コンピュータ、及びモバイル・デバイスを含む様々なコンピューティング・デバイス及びディスプレイ・スクリーンに接続された図3Eの半透明のブレッドボードを示す。 本開示の態様による、グラフィカルな及びテキストのフォーマットで電子機器部品の設置に関してそのユーザーに命令を提供する、実例のコンピューティング・デバイスと使用した図3Eの半透明のブレッドボードのユーザーの視界を示すワイヤーフレーム画像である。 本開示の態様による、半透明のブレッドボードの構成の上面図である。 本開示の態様による、図8Aのブレッドボードの背面図である。 本開示の態様による、図8Aのブレッドボードの背面図を更に例示する図である。 本開示の態様による、図8Aのブレッドボードの長側面図である。 本開示の態様による、図8Aのブレッドボードの背面図を更に例示する図である。 本開示の態様による、電子的なブレッドボード・システムを形成するためにコンピューティング・デバイスと使用した半透明のブレッドボードの斜視図である。 本開示の態様による、電子的なブレッドボード・システムを形成するためにコンピューティング・デバイスと使用した半透明のブレッドボードの斜視図である。 本開示の態様による、電子的なブレッドボード・システムを形成するためにコンピューティング・デバイスと使用した半透明のブレッドボードの斜視図である。 本開示の態様による、電子的なブレッドボード・システムを形成するためにコンピューティング・デバイスと使用した半透明のブレッドボードの斜視図である。 本開示の態様による、ブレッドボード実験のための方法を例示するフロー・チャートである。 本開示の態様が有利に採用され得る例示的な無線通信システムを示すブロック図である。
添付の図面と併せて以下に説明される詳細な説明は様々な構成の説明として意図されており、本明細書に記載される概念を実用化し得る構成のみを表現することを意図するものではない。詳細な説明は様々な概念の詳細な理解を提供する目的のために特定の詳細を含む。しかしながら当業者にとっては、これらの概念はこれらの特定の詳細なしに実用化され得ることが明らかであろう。いくつかの例において、よく知られた構造及び部品は、そのような概念を曖昧にすることを避けるためにブロック図の形態で示される。
本明細書に記載されるように、用語「及び/又は」の使用は「包括的OR」を表現することを意図されており、用語「又は」の使用は「排他的OR」を表現することを意図されている。本明細書に記載されるように、この説明を通して使用される用語「例示的な」は「実例、例、又は例示として機能する」ことを意味し、必ずしも他の例示的な構成よりも好適又は有利であるべきと解釈されるべきではない。本明細書に記載されるように、この説明を通して使用される用語「連結される」は、「介在的な接続(例えば、スイッチ)、電気的な、機械的な、又はそれ以外のやり方を通して、直接的又は間接的のいずれかで接続される」ことを意味し、必ずしも物理的な接続に限定されない。追加で、接続は、対象物が永続的に接続される又は解放可能に接続されることを可能にするようなものであってよい。接続はスイッチを介するものであってよい。本明細書に記載されるように、この説明を通して使用される用語「近接する」は「隣接する、とても近くに、隣り合って、又は近くに」を意味する。本明細書に記載されるように、この説明を通して使用される用語「の上で」はいくつかの構成では「の直接上で」を意味し、及び他の構成では「の間接的に上で」を意味する。
ブレッドボードは一般に電気的回路の実験モデルの作成のための基板として定義される。すなわち、ブレッドボードは電子回路の実際に動く試作品を構築するための構築基板として使用することができる。残念ながら、ブレッドボードは実際に動く試作品を構築するために回路部品及び電源を内部接続するためのいかなる案内も提供しない受動的なデバイスである。結果的に、ブレッドボード上の回路部品の配線には誤りがあり得、回路の誤動作をもたらすこともあり得る。
本開示の態様において、電子機器実験システムのブレッドボードによって、そのユーザーは部品の設置のガイドとしてコンピューティング・デバイスのディスプレイ・スクリーンを使用することでそのような電子機器部品を正確にブレッドボードに設置することができるようになる。ブレッドボード及び電子機器実験システムの他の構成もまた記載される。
一般的には、本開示の態様はシースルーの(例えば、半透明な)ブレッドボード、並びにそのブレッドボードを使用する方法及びシステムを提供する。具体的には、本開示の態様は、ブレッドボードにすぐ隣接して且つ後ろにあるディスプレイ・スクリーン上に表示される対象物を使用することで、ユーザーが半透明のブレッドボード上に電子機器部品を設置することを導く。表示される対象物はブレッドボードの前でユーザーに見える。
本開示の態様によって、グラフィカル・ユーザー・インターフェース(「GUI」)は電子機器シミュレーション及び実験プログラムによって制御され、電子回路の視覚的イメージ(対象物)を表示する。これらの表示される対象物は、共に電子回路を形成するそれらの電気的な端子又はピンを含む配線トレース及び電気部品を表現し、更には似せることができる。電子回路はユーザーが実際の電気部品及び配線セグメントを表示される対象物にすぐ又は直接隣接して位置付けられるブレッドボードの開口部に挿入すると実現化される。
電子回路を表示することに加えて、表示される電子回路とのユーザー対話は、配線セグメント及び部品(それらの端子又はピン)が挿入されることになるブレッドボードにおける場所(例えば、行開口部及び/又は列開口部)を照明するためにトラッキングされる。本開示のこの態様においては、電子機器部品の物理的なレイアウトと電子機器シミュレーション及び実験プログラムによって表示される図において電子機器部品によって表現される抽象物との間でマッピング処理が実施される。結果的にこれらの場所はブレッドボードの上で簡単に見ることができ、ユーザーが正確に電子機器部品の端子又はピンをブレッドボードの表板に挿入することを可能にする。ブレッドボードの行/列開口部を照明することは、電子回路の端子及び配線セグメントの電気的な接続を正しいやり方でガイドすることを助け、接続間違いを低減することに役立つ。
したがって、電気的な回路/ネットワーク・ノード又はトレース又は部品端子又は設置面積を表現する対象物は、ブレッドボードに直接隣接するスクリーン上に表示される(すなわちブレッドボードのユーザーによって肉眼でも見ることができる)。ユーザーが表示された電気的な回路と対話すると、ブレッドボードの直接下のディスプレイ・スクリーンのエリアは照明され、ブレッドボードに実際の電子機器部品及び配線セグメントを適切に設置するための視覚的なガイドを提供する。すなわち回路は、半透明のブレッドボードを通してユーザーに見える照明された開口部によって回路素子を接点の1つと電気的に接触して設置するために、半透明のブレッドボードの場所を照明することによってガイドされる。このやり方で、ブレッドボード上の部品及び配線セグメントの設置はより正確になる可能性がある。
ブレッドボード及び電子機器実験システムは、ディスプレイ・スクリーン(例えば、GUIを実行するタブレット・コンピュータ、専用モニタに接続されたデスクトップ・コンピュータ、等)を有する半透明のブレッドボード及びコンピューティング・デバイスを備えることができる。この配置において、半透明のブレッドボードの一面上でディスプレイ・スクリーンからの光は十分に半透明のブレッドボードの透明な背面板を通過し、開口部の方形グリッドを有する半透明な表板から出てくることができる。ディスプレイ・スクリーンからの光は半透明のブレッドボードの1つ又は複数の開口部のセットを正確に照明するために肉眼に見える。
この実例においては、照明された開口部は、開口部に挿入される電気的な部品の電気的なトレース又は部品端子に対応する配線セグメントを受け入れるために使用される。ディスプレイ・スクリーンはまた、半透明のブレッドボードによって覆われないスクリーンの一部において回路概略を同時に表示することができる。挿入される配線セグメント及び部品端子に対応する電気的なトレース又は部品は、回路概略を構築するために強調されるか、又は明暗をつけられる(回路概略の残りに対して)。例示的なブレッドボード及び電子機器実験システムは、例えば図5B~図5Dに示される。
本明細書に記載されるように、電子機器部品は、電子の動きに影響を与えるために使用される任意の物理的な部品である。電子機器部品は他の電子機器部品に接続するための1つ又は複数の端子を含む。例えば、電子機器部品は抵抗器、キャパシタ、インダクタ、トランジスタ、ダイオード、集積回路、スイッチ、演算増幅器、電圧源、電流源、又は任意の他の電子機器部品であってよい。
図1Aは1つ又は複数の本開示の態様にしたがう実例の半透明のブレッドボード100の上面図を示す。図1Bは半透明のブレッドボード100の短側面図を示す。図1Cは本開示の態様における半透明のブレッドボード100の長側面図を示す。
図1Aに示すように、半透明のブレッドボード100は第1の開口部102の方形のグリッド120を有する半透明な表板110を含む。第1の開口部102は電子回路を形成するための電子機器部品のピン及び配線の設置のために、行として配置されている。半透明な表板110はまた接続、例えば電源のため、第2の開口部104の列130を含む。半透明のブレッドボード100はまた第1の2面雌コネクタ106及び第2の2面雌コネクタ108を含む。半透明な表板110の第1の開口部102及び第2の開口部104は図2A及び図2Bで更に例示するように接点を露出してもよい。
図2Aは、本開示の態様による、図1Aの半透明のブレッドボード100の中身の分解図である。この構成において、半透明のブレッドボード100は、その中に形成される第1の開口部102の方形グリッド120及び第2の開口部104の列130を有する半透明な表板110(例えば、電気的に絶縁される板)を備える。半透明と記載されるが、本開示の態様によると、図1Aの半透明のブレッドボード100はまた透明な背面板160と組み合わせて透明な表板を含んで、透明なブレッドボードを形成してもよいことを認識されたい。
再び図2Aを参照すると、半透明のブレッドボード100は、本明細書においてY-接点150と称される少なくとも2つのY方向に細長い導電性の接点を備える接点の層を含む。Y-接点150はそれぞれ半透明な表板110において第2の開口部104の列130の後ろを走る列として配向される。電源レール(例えば、バス・ストリップ)として機能し得るY-接点150は、半透明な表板110に対して直交して配置され、ディスプレイ・スクリーンからの光が第2の開口部104から発せられることを可能にしている。接点の層はまた本明細書においてX-接点140と称される導電性の細長い接点のいくつかの行を含む(例えば、Y方向に直交するX方向に配置される)。
本開示のこの態様において、X-接点140はそれぞれ、方形グリッド120における第1の開口部102のそれぞれの行の後ろに行(例えば、142)として配向される。この配置において、X-接点140は、電子回路を形成するために半透明のブレッドボード100(例えば、端子ストリップ)に取り付けられた電子機器部品及び配線セグメントの端子に接続する。半透明のブレッドボード100はまた、X-接点140及びY-接点150を含む接点の層を半透明な表板110に固定するために、透明な電気的に絶縁性の背面(例えば、透明な背面板160)を含む。
この配置において、X-接点140及びY-接点150は透明な背面板160に対して直交して配置され、ディスプレイ・スクリーンからの光が第1の開口部102及び第2の開口部104から発せられることを可能にしている。加えて、透明な背面板160は方形グリッド120において第1の開口部102の底端部を、並びに列130において第2の開口部の底端部を閉じるために機能する。この実例においては、半透明な表板110の反対側の面は、X-接点140及びY-接点150を保持するためにレセプタクル・チャネルを形成するためにエッチングされている。この実例においては、X-接点140及びY-接点150は、透明な背面板160によって半透明な板のレセプタクル・チャネル内に保持されている。
半透明のブレッドボード100はまた半透明のブレッドボード100におけるX-接点140の第2のセットのセブセットであるX-接点140の第1のセットが、コンピューティング・デバイスのコネクタの接点のセットに電気的に接続されるように(例えば、図6A~図6J)ように構成されてもよい。このやり方で、X-接点140の第1のセットは、半透明のブレッドボード100(その開口部はそれぞれX-接点140の第1のセットに位置合わせされる)の第1の開口部102に挿入されていた電子機器部品の端子を、コンピューティング・デバイス(図示せず)に電気的に接続するために機能することができる。この接続は、コンピューティング・デバイスにおいて実行しているプログラムが半透明のブレッドボード100上にある電子機器部品と通信することを可能にする。半透明のブレッドボード100は、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン(ABS)プラスチック、ポリカーボネート・プラスチック、シリコーン、ガラス、又は他の同様の材料を含むことができる。
図2Bは本開示の態様による、X-接点140の側面視を含む半透明のブレッドボード100の上面図である。この配置において、方形グリッド120のX-接点140及び列130のY-接点150は光が第1の開口部102及び第2の開口部104を通って発せられるように半透明な表板110に直交する。図2Bにおいて更に例示されるように、断面A-A’は方形グリッド120おける行のサブセットを強調して、図3Aで更に例示されるように半透明な表板110に対するX-接点140の直交する配置を更に例示する。
図3Aは、本開示の態様による、図3Bの断面A-A’に沿った半透明のブレッドボード100の縁部の分解図の断面図であり、第1の開口部102内に設置されてX-接点140によって固定される電子機器部品310を示している。図3Bは、本開示の態様による、図3Aにおいて更に例示される断面A-A’を示す、図1Aの半透明のブレッドボードの上面図である。
図3Aは、半透明のブレッドボード100の断面図であり(また、図3Bに示される断面A-A’の拡大図である)、電子機器部品310の端子312(例えば、ピン)が半透明のブレッドボード100のX-接点140に接触するために、どのように半透明な表板110の第1の開口部102内に嵌るかを図示する。また、図3AのA-A’に示されるのは、半透明のブレッドボード100の透明な背面板160であり、背面板160はディスプレイ・スクリーン300の面上であり、それに対して平行である。透明な背面板160の表面はディスプレイ・スクリーン300に当接してもよく、当接しなくてもよいが、ディスプレイ・スクリーン300に隣接することを認識されたい。この配置において、例えば、電子機器部品310のトレースの場所又は端子312を示す、ディスプレイ・スクリーン上で照明された対象物は電子機器部品310に接続するに先立って第1の開口部102を通して拡大の必要なしに肉眼でユーザーに見えることができる。
図3A及び図3Bに示す構成において、半透明のブレッドボード100は透明な背面160に固定される半透明な表板110を含む。半透明な表板110は、中に形成された穴(例えば、第1の開口部102)のグリッドを有する半透明な、電気的に絶縁性の板を備えることができる。半透明な表板110内の第1の開口部102は、第1の開口部102の基部でXレセプタクル・チャネル122内で第1の開口部102の側壁112に固定されるX-接点140を露出する。X-接点140は、電子機器部品(例えば、310)の端子(例えば、312)と半透明のブレッドボード100(例えば、端子ストリップ)上に取り付けられた配線セグメント(図示せず)を接続する方形グリッド120において第1の開口部102のそれぞれの行の後ろの行として配向されてもよい。この構成において、X-接点140は、X-レセプタクル・チャネル122に設置され、透明な背面板160に対して直交し、ディスプレイ・スクリーン300からの光が第1の開口部102を通して発せられることを可能にしている。
図3Cは、本開示の態様による、断面B-B’内のX-接点140及びY-接点150を示す、半透明のブレッドボード100の縁部に沿った断面図である。この構成において、Y-接点150はそれぞれ第2の開口部104の列130のそれぞれの列の後ろを走る列として配向され、電源レールとして機能してもよい(例えば、バス・ストリップ)。第2の開口部104の列130はまた、第1の開口部102の方形グリッド120内でX-接点140の行と直交する。
図3Dは、本開示の態様による、図1Aの半透明のブレッドボード100の中身を底から見た分解図である。半透明のブレッドボード100は半透明な表板110に接点の層を固定するために、X-接点140及びY-接点150を含む透明な背面板160(例えば、透明な電気的に絶縁性の背面)を含む。
この配置において、半透明な表板110の底面はY-接点150が保持されるY-レセプタクル・チャネル132を形成するためにエッチングされている。半透明な表板110の底面はまた、X-接点140が保持されるX-レセプタクル・チャネル122を形成するためにエッチングされている。接点の層のX-接点140及びY-接点150は、半透明な表板110のX-レセプタクル・チャネル122及びY-レセプタクル・チャネル132内で透明な背面板160によって適所に保持されている。
図3Eは、本開示の態様による、X-接点140及びY-接点150を更に例示する図1Aの半透明のブレッドボード100の立体視である。半透明な表板110内には、第1の開口部102の方形グリッド120の行として形成される水平なチャネル、及び第2の開口部104の列130として形成される垂直なチャネルがある。X-接点140は方形グリッド120の行を直線状に並び、第1の開口部102によって露出される。同様に、Y-接点150は列130を直線状に並び、及び第2の開口部104によって露出される。この配置において、図3Aに示すように、X-接点140及びY-接点150は電子機器部品の当接する端子に圧力をかけ、半透明な表板110のチャネル壁(例えば、側壁112)に対して端子312を押し付けることによって半透明のブレッドボード100内でそれらを固定する。
対照的に、従来のブレッドボードはブレッドボードの開口部の後ろで中央ポイントに向かって電子機器部品の端子に圧力をかけるばねクリップに頼っている。結果として、従来のばねクリップによって、ユーザーはそのような従来のブレッドボードを通して見ることができない。特に、ユーザーは水平に延在するセグメント(従来のブレッドボードの背面図において不透明な直方形を形成する)を含む従来のばねクリップのために従来のブレッドボードを通して見ることができない。すなわち、従来のブレッドボードのばねクリップはブレッドボードの開口部の後ろで2面から中心ポイントに向かって配線又は端子を挟み、ばねクリップの背面板が光がブレッドボードを通ることを遮っている。
本開示の態様による、半透明のブレッドボード100において、方形グリッド120のチャネル化された行を直線状に並ぶX-接点140及び列130を直線状に並ぶY-接点150は、半透明な表板110内に搭載され、透明な背面板160に対して直交する。この直交する配置において、X-接点140及びY-接点150はそれらの平面の縁部に設置され(例えば、直立して)、透明な背面板160から半透明のブレッドボード100に入ってくる光が半透明な表板110の第1の開口部102及び/又は第2の開口部104を通過することが可能となるように形作られる。X-接点140及びY-接点150は、従来のブレッドボードを通してユーザーの視野を覆い隠す水平に延在するばね接点のセグメントを有していないため、半透明な表板110の第1の開口部102及び/又は第2の開口部104からの光は、半透明のブレッドボード100の上でユーザーの目に入る。
X-接点140及び/又はY-接点150の垂直に搭載される縁部のために、半透明のブレッドボード100の半透明な表板110を通した及び透明な背面板160を通したユーザーの視界は覆い隠されていない。すなわち、X-接点140及び/又はY-接点150は半透明な表板110に形成される第1の開口部102及び/又は第2の開口部104の後ろで水平に延在するセグメントを有していない薄いストリップを使用して形成されるため、半透明な表板110を通って光が発せられることができる。換言すると、例えば、図3Aに示すように、X-接点140及びY-接点150は、そのそれぞれのチャネル(例えば、X-レセプタクル・チャネル122/Y-レセプタクル・チャネル132)の内部に位置付けられる一方で、その幅方向は垂直であり、一方ではその長さ方向は水平である(チャネルに沿って長さ方向に並べられる)ように配向され、且つユーザーの視界を覆い隠さないように十分に薄い、長さ、幅、及び厚さを有するストリップとして形成され得る。
1つの構成において、X-接点140及び/又はY-接点150のストリップ構造は、X-レセプタクル・チャネル122/Y-レセプタクル・チャネル132の上で第1の開口部102のうちの1つ又は第2の開口部のうちの1つに挿入される部品の端子又は配線セグメントの直接後ろのX-レセプタクル・チャネル122/Y-レセプタクル・チャネル132の基礎部分を覆い隠さない。図3Aに示すように、X-接点140及びY-接点150のストリップ構造は、ユーザーが半透明のブレッドボード100の直接後ろにあるディスプレイ・スクリーン300上で照明されている対象物の周囲を十分に弁別できるようにする。
本開示の態様において、半透明のブレッドボード100は半透明のブレッドボード100をコンピューティング・デバイスのディスプレイ・スクリーンに取り付けることによってコンピューティング・デバイスと使用される。半透明のブレッドボード100はいかなるツールも使用せずにユーザーによって取り外されるように設計される。この配置において、半透明のブレッドボード100のX-接点140及びY-接点150の部分は、コンピューティング・デバイスのスクリーンを覆う。コンピューティング・デバイスのスクリーンは非スマートフォン構成のコンピューティング・デバイスによって実行される電子機器実験ソフトウェア・プログラムのグラフィカル・ユーザー・インターフェースを表示するように構成されてもよい。コンピューティング・デバイスは、限定はされないが、ラップトップ・コンピュータ、タブレット・コンピュータ、スマートフォン、携帯情報端末、又は他のモバイル・デバイスを含む1つ又は複数のモバイル・デバイスであってもよい。
1つ又は複数の構成において、半透明のブレッドボード100は、コンピューティング・デバイスのプロセッサ又はコンピューティング・デバイスの他の回路への直接又は電子的に受動的な接続を有していない。1つの構成において、周辺デバイスはポート(例えば、ユニバーサル・シリアル・バス(USB)又はマイクロUSB)と半透明のブレッドボード100との間で接続される。この周辺デバイスはコンピューティング・デバイスがコンピューティング・デバイスの汎用入力/出力(GPIO)ピンを介して半透明のブレッドボード100にアクセスすることを可能にし得る。また、1つの構成において、トランジスタベースのデバイス又は他の能動的若しくは受動的な電子機器部品はブレッドボードの一部ではなく、又はブレッドボードに内蔵されておらず、任意のブレッドボード上の部品の信号の外部処理はコンピューティング・デバイスによってコネクタを介して発生する。他の構成において、集積回路及び受動的な素子(例えば、キャパシタ)などの回路部品は、半透明のブレッドボード100を使用して回路に内部接続されてもよい。
図4は、本開示の態様による、コンピューティング・デバイス400に搭載される図3Eの半透明のブレッドボード100の立体視を提供する。図4は、コンピューティング・デバイス400に内蔵される第1の嵌合コネクタ406及び第2の嵌合コネクタ408(例えば、雄DB25コネクタ)に有線の電気的な接続を提供する第1の2面雌コネクタ106及び第2の2面雌コネクタ108(例えば、2面雌DB25コネクタ)を有する半透明のブレッドボード100の1つの構成を示している。この実例においては、半透明のブレッドボード100は、ディスプレイ・スクリーン420もまた含まれているコンピューティング・デバイス400のハウジング410に取り付けられている。
図5Aは、本開示の態様による、コンピューティング・デバイス500のディスプレイ・スクリーン520上で見え得るとおりの回路概略図502のユーザーからの見え方を示す。本開示の態様によると、ユーザーは半透明のブレッドボード100上で回路概略図502の試作品を形成する時ガイドされる。例えば、コンピューティング・デバイス500のグラフィック・コントローラは、ディスプレイ・スクリーン520上で電子回路モデルとのユーザー対話に応答して、半透明のブレッドボード100の行開口部及び/又は列開口部を照明してコンピュータ・モデルの電気部品の設置を導くことができる。
図5B、図5C、図5Dは、本開示の態様による、図5Aの回路概略図502を表示するコンピューティング・デバイス500に取り付けられた半透明のブレッドボード100の「ユーザーからの見え方」を示す。この実例においては、回路概略図502は実験の主題である。回路概略図502は、コンピューティング・デバイス500のハウジング510内で、ディスプレイ・スクリーン520の第1の部分上に表示される。この実例においては、半透明のブレッドボード100はコンピューティング・デバイス500の右下角に嵌められ、ディスプレイ・スクリーン520の第1の部分に隣接する第2の部分を覆っている。
図5Bにおいて、半透明のブレッドボード100の下のディスプレイ・スクリーン520上に、2つのバー530が表示されている。この実例においては、2つのバー530は回路概略図502において強調される電気的な部品の2つの端子がユーザーによって挿入されるべき場所を示している。ディスプレイ・スクリーン520上に表示される2つのバー530は半透明のブレッドボード100の第1の開口部(例えば、102)を通して見える。すなわち、第1の開口部から発せられる光は、ブレッドボードの上面で下を見ていてもユーザーに明らかである。図5C及び図5Dにおいて、電子機器部品540は半透明のブレッドボード100の照明された行に取り付けられている。
これらの実例において、半透明のブレッドボード100は、そのユーザーによってコンピューティング・デバイス500に取り付けられるように構成されており、コンピューティング・デバイス500に取り付けられる、又は一体化されるコネクタ550でコンピューティング・デバイスに電気的に接続される。加えて、半透明のブレッドボード100のX-接点140及び/又はY-接点150の少なくとも一部はコンピューティング・デバイス500のディスプレイ・スクリーン520の第2の部分を覆う。第2の部分はディスプレイ・スクリーン520の第2の部分に隣接し、コンピューティング・デバイス500によって実行される電子機器実験ソフトウェア・プログラムのグラフィカル・ユーザー・インターフェース(「GUI」)を表示している。
図6A~図6Jは本開示の態様による、ラップトップ・コンピュータ、デスクトップ・コンピュータ、コンピュータ・モニタ、タブレット・コンピュータ、及びモバイル・デバイスを含む様々なコンピューティング・デバイス及びディスプレイ・スクリーンに接続された半透明のブレッドボード100を示す。
図6A及び図6Bは、本開示の態様による、有線接続650を介してラップトップ・コンピュータ600との使用のために構成される半透明のブレッドボード100の1つの構成を示す。この実例においては、半透明のブレッドボード100はラップトップ・コンピュータ600への有線接続650を使用して示されている。図6Aにおいて、半透明のブレッドボード100はラップトップ・コンピュータ600のハウジング610の角でディスプレイ・スクリーン620に搭載される。図6Bにおいて、半透明のブレッドボード100はハウジング610の縁部でディスプレイ・スクリーン620に搭載される。これらの実例において、有線接続650はラップトップ・コンピュータ600のUSBポートに接続されたUSB(ユニバーサル・シリアル・バス)ケーブルを使用して提供される。この実例は、半透明のブレッドボード100とラップトップ・コンピュータ600のUSBポートとの間で接続された4本の配線(例えば、電圧(V)、グランド(G)、及び差動データ信号(D+及びD-))を示す。
図6C及び図6Dは、本開示の態様による、有線接続650を介してデスクトップ・コンピュータ660との使用のために構成される半透明のブレッドボード100の1つの構成を示す。この実例においては、半透明のブレッドボード100はデスクトップ・コンピュータ660への有線接続650を使用して示されている。図6Cにおいて、半透明のブレッドボード100はデスクトップ・コンピュータ660のハウジング610の角でディスプレイ・スクリーン620に搭載される。図6Dにおいて半透明のブレッドボード100はハウジング610の縁部でディスプレイ・スクリーン620に搭載される。これらの実例において、有線接続650はまたデスクトップ・コンピュータ660のUSBポートへのUSBケーブル接続を使用して提供される。
図6E、図6F、及び図6Gは、本開示の態様による、有線接続655を介してタブレット・コンピュータ670との使用のために構成される半透明のブレッドボード100の構成を示す。これらの実例において、半透明のブレッドボード100はタブレット・コンピュータ670への有線接続655を使用して示されている。図6Eにおいて、半透明のブレッドボード100はハウジング610の右下角でディスプレイ・スクリーン620に搭載される。図6Fにおいて、半透明のブレッドボード100はハウジング610の右側の下縁部でディスプレイ・スクリーン620に搭載される。図6Gにおいて、半透明のブレッドボード100はまたハウジング610の右側の下縁部でディスプレイ・スクリーン620に搭載される。これらの実例において、有線接続655はタブレット・コンピュータ670のマイクロUSBポートへのマイクロUSBケーブル接続を使用して提供される。
図6H、図6I、及び図6Jは、本開示の態様による、有線接続655を介してスマートフォン680との使用のために構成される半透明のブレッドボード100の構成を示す。これらの実例において、半透明のブレッドボード100はまたスマートフォン680への有線接続655を使用して示されている。図6Hにおいて、半透明のブレッドボード100はハウジング610の右下角でディスプレイ・スクリーン620に搭載される。図6Iにおいて、半透明のブレッドボード100はハウジング610の右側の上縁部でディスプレイ・スクリーン620に搭載される。図6Jにおいて、半透明のブレッドボード100はまた、ハウジング610の右側の上縁部でディスプレイ・スクリーン620に搭載される。これらの実例において、有線接続655はまたスマートフォン680のマイクロUSBポートへのマイクロUSBケーブル接続を使用して提供される。
少なくとも1つの構成において、半透明のブレッドボード100は有線接続(例えば、ケーブル)の一端で配線によって接続される。有線接続の他の端は、USBコネクタなどのマルチコネクタ、デジタル通信ケーブルであってよい。この実例においては有線接続の他の端における別個のコネクタとして、半透明のブレッドボード100のX-接点及びY-接点(図示せず)のサブセットに電気的に接続する(図6A~図6J)。少なくとも1つの構成において、マルチコンダクタ、デジタル通信ケーブルは、一端でコンピューティング・デバイスの内蔵コネクタに嵌合するコネクタを有し、そのようなケーブリングは半透明のブレッドボード100内に収納される(例えば、永続的に取り付けられる)。他の端は、ブレッドボード上で所望のX-接点及びY-接点(図示せず)に電気的に接続される(図6G、図6H及び図6I)。
本開示の1つの態様において、様々なコンピューティング・デバイス(例えば、600、660、670、680)は半透明のブレッドボード100の設置を以下のように導く。ブレッドボードの設置処理はディスプレイ・スクリーン上で半透明のブレッドボードを設置するために位置合わせポイントを照明することによって始めることができる。この実例においては、ユーザーは、半透明のブレッドボード100の表板を通してユーザーに見える、ディスプレイ・スクリーン620上で照明された画素としてGUI上で示される2つの画定ポイントを位置合わせする。位置合わせすると、ユーザーはスクリーン上で「進む」ボタンを押して位置合わせ処理が完了したことを示すことができる。
図6A~図6Jは半透明のブレッドボード100とコンピューティング・デバイスとの間の様々な有線接続を記載しているが、本開示の態様はこれらの有線接続に限定されない。例えば、半透明のブレッドボード100は無線接続(例えば、Wi-Fi接続)を使用してコンピューティング・デバイスに関連付けられるサーバーに通信可能に連結されてもよい。この実例においては、無線接続はコンピューティング・デバイスのディスプレイ・スクリーン上で半透明のブレッドボード100のレイアウト設置を導くために使用することができる。この処理はコンピューティング・デバイスがディスプレイ・スクリーン上の半透明のブレッドボードの場所を検出することができるように使用されてもよい。加えて、回路概略とのユーザー対話は、電子機器部品及び配線の設置のために半透明のブレッドボード内の開口部の照明を可能にするために、関連付けられたサーバーを介してコンピューティング・デバイスに通信されてもよい。
少なくとも1つの構成において、コンピューティング・デバイス(例えば、600、660、670、680)によって実行される電子実験ソフトウェアは、ユーザーが、ローカルディスクに存在するファイル又は任意の標準的なネットワーク・ソケット若しくはプロトコル(例えば、送信制御プロトコル(TCP)、ユーザー・データグラム・プロトコル(UDP)等)を介して利用可能なファイルから回路図を作成、編集、保存、ロードできるようにする。ユーザーは概略的な素子を追加及び除去し、それらを実際にテスト及び検証ができる回路に組み立てることができる。回路を構成する部品(すなわち、配線、センサ、チップ、キャパシタ、抵抗器、等)が回路に組み立てられて回路が動作する時、ソフトウェアはユーザーが半透明のブレッドボード100上で回路の物理的な表現を作成することを可能にすることができる。例えば、ソフトウェアは半透明のブレッドボード100上で実際に動く回路を作成するための一連のステップをユーザーに提案することができる。これは例えば、それぞれのステップが半透明のブレッドボード100への部品の設置又は配線の端を設置のいずれかを詳細にする、一連のステップをユーザーに伝えることによって、達成することができる。
本開示の態様による、半透明のブレッドボード100への部品の設置又は配線の端を設置は、部品又は配線の端が設置される半透明のブレッドボード100における開口部の行の下でディスプレイ・スクリーン620上の画素を照明することにより特定される。ユーザーは任意選択で部品の配向の詳細に関する文脈上の情報を提案されることができる。例えば、この情報は、視覚的に、文字として、又はその組み合わせで提案され得る。完全な回路概略が半透明のブレッドボード100の上で配置されると、電子実験ソフトウェアは、回路特性に関連する測定値を得ることによって半透明のブレッドボードから回路特性を受信することができる。この実例においては、測定値を得るために、コンピューティング・デバイスに半透明のブレッドボードを取り付けるための囲いの中にオシロスコープを一体化してもよい。
図7は、本開示の態様による、電子的なブレッドボード・システムを形成するためにコンピューティング・デバイス700と使用した半透明のブレッドボード100のワイヤーフレーム画像である。図7は、コンピューティング・デバイス700のハウジング710に取り付けられた半透明のブレッドボード100のユーザーの視界を示す。この実例においては、半透明のブレッドボード100の半透明な表板の第1の開口部102の方形グリッド120及び/又は第2の開口部104の列130において電子機器部品を設置するために、命令がユーザーに提供される。半透明のブレッドボード100に隣接するディスプレイ・スクリーン720の部分において示すように、ユーザーは文字のフォーマットで「ブレッドボード上で、<部品名><出力ピン>から強調される行に配線を接続せよ」と命令される。文字はアルゴリズムによって生成されてもよく、又は文字は概略ファイルにおける構成によって上書きされてもよい。ユーザーは、半透明のブレッドボード100の半透明な表板を通してユーザーに見えるポイントによって照明された強調される行142内の第1の開口部102のうちの1つの中に回路素子を設置することによって応答する(図5B、図5C及び図5D参照)。
図8Aは、本開示の態様による、半透明のブレッドボード800の構成の上面図である。図8Bは、本開示の態様による、図8Aの半透明のブレッドボード800の背面図である。図8Cは、本開示の態様による、図8Aの半透明のブレッドボード800の背面図を更に例示する。図8Dは、本開示の態様による、図8Aの半透明のブレッドボードの長側面図である。図8Eは、本開示の態様による、図8Aの半透明のブレッドボードの背面図を更に例示する
図8Aに示すように、半透明のブレッドボード800はまた第1の開口部102の第1の方形グリッド820-1及び第2の方形グリッド820-2(例えば、電子機器部品の設置のために2列及び38行)を有する半透明な表板810を含む。第1の方形グリッド820-1及び第2の方形グリッド820-2はデュアル・インライン・パッケージ構成において、谷間によって隔てられてよい。第1の開口部802は、電子回路を形成するための電子機器部品のピン及び配線の設置のために、行として配置される。半透明な表板810はまた接続、例えば、電源(例えば、電源及びグランドレール)のための第2の開口部104の列830を含む。この構成において、列830は、列830をコンピューティング・デバイスの電源レール及びグランド・レールに接続するために、電源/グランド雌ピン開口部870(例えば、ポゴ・ピン)に連結される(図9A参照)。
図8Aは、本開示の態様による、半透明のブレッドボード800の様々な寸法を例示する。この構成において、半透明のブレッドボード800は、およそ長さ130ミリメートル及び幅92ミリメートルの長方形の形状である(例えば、130ミリメートル×90ミリメートル)。第1の方形グリッド820-1及び第2の方形グリッド820-2の寸法、列130、及びディスプレイ・スクリーンの縁部に対する列130の寸法(例えば、液晶ディスプレイ(LCD)の縁部816)。
例えば、図8Aに示すように、半透明のブレッドボード800はまたコンピューティング・デバイスのディスプレイ・スクリーン上で半透明のブレッドボード800の位置合わせを支援するための切り抜き部分812を含む。1つの構成において、半透明のブレッドボード800はコンピューティング・デバイスのハウジングに固定するためのロック814を含む。半透明のブレッドボード800の透明な粘着性の背面シート860の外形もまた示される。図8Bは図8Aの半透明のブレッドボード800の背面図であり、本開示の態様による透明な粘着性の背面シート860を更に例示する。この配置において、透明な粘着性の背面シート860はコンピューティング・デバイスのディスプレイ・スクリーンに接着するための粘着層を含む。この実例においては、透明な粘着性の背面シート860はおよそ0.25ミリメートルの厚さを有する。
図1Aから図1Cに示される半透明のブレッドボード100の第1の2面雌コネクタ106及び第2の2面雌コネクタ108とは対照的に、半透明のブレッドボード800はまたコンピューティング・デバイスに接続するための雌ピン880(例えば、ポゴ・ピン)を含む。雌ピン880は前側の雌ピン開口部882の第1の列及び後側の雌ピン開口部884の第2の列を含むことができる。前側の雌ピン開口部882は第1の方形グリッド820-1及び第2の方形グリッド820-2に接続されてもよく、第1の開口部802のいずれかに取り付けられる電子機器部品のいずれかの診断的読み取りを可能にする。後側の雌ピン開口部884を含む図8Aの半透明のブレッドボード800の背側面図は図8Cに更に例示される。
図8Cは、本開示の態様による、図8Aの半透明のブレッドボード800の背面図を更に例示する。この配置において、後側の雌ピン開口部884のそれぞれはピン接点890のうちの1つ通って前側の雌ピン開口部882のうちの1つに電気的に連結され、これは図8Eに更に例示される。透明な粘着性の背面シート860は、この実例においては、長さ110ミリメートル及び幅85ミリメートル(例えば、110ミリメートル×85ミリメートル)の長方形の形状を有して示される。加えて、図8Dに示すように、半透明のブレッドボード800の厚さは5ミリメートルであってもよい。直交する接点を挿入するためのスロット深さは、更に図8Eに例示されるように3.2ミリメートルとして示される。
図8Eは、本開示の態様による、図8Cの半透明のブレッドボードの背面図を更に例示する。本開示のこの態様において、図8Aに示されるように、半透明な表板810の第1の開口部802及び第2の開口部804は図8Eに示される直交する接点を露出してもよい。
図8Eに示される配置において、後側の雌ピン開口部884を前側の雌ピン開口部882に連結するピン接点890は、光が前側の雌ピン開口部882を通って発することができるように、半透明な表板810に直交している。半透明な表板810内には、第1の方形グリッド820-1及び第1の開口部802の第2の方形グリッド820-2の行として形成される水平なスロット(図8D参照)並びに第2の開口部804の列830として形成される垂直なスロットがある。X-接点840は第1の方形グリッド820-1及び第2の方形グリッド820-2の行を直線状に並べ、これは第1の開口部802によって露出されている。同様に、Y-接点850は列830を直線状に並べ、第2の開口部104によって露出されている。この配置において、ピン接点890、X-接点840、及びY-接点850は電子機器部品の当接する端子に圧力をかけ、例えば、図3Aに示すように端子312を半透明な表板110のチャネル壁(例えば、側壁112)に対して押し付けることによって、それらを半透明のブレッドボード800内に固定する。
図9A~図9Dは、本開示の態様による、電子的なブレッドボード・システムを形成するためにコンピューティング・デバイス900と使用した半透明のブレッドボード800の斜視図である。図9Aはコンピューティング・デバイス900のハウジング910に取り付けられ、位置合わせポール912を含む、半透明のブレッドボード800を示す。この実例においては、命令は、電子機器部品を、第1の開口部802の第1の方形グリッド820-1及び/若しくは第2の方形グリッド820-2並びに/又は半透明のブレッドボード800の半透明な表板810の第2の開口部804の列830において設置するためにユーザーに提供されてもよい。ディスプレイ・スクリーンからの光は第1の開口部802、第2の開口部804及び/又は前側の雌ピン開口部882の行を照明することができ、すなわち、電子機器部品を設置するための半透明のブレッドボード800の半透明な表板810を通ってユーザーに見える。
図9Bは半透明のブレッドボード800の後側を例示しており、更に、例えば図9Cに示すように、コンピューティング・デバイスの対応する雄ピンと嵌合するための後側の雌ピン開口部884並びに電源/グランド雌ピン開口部870を例示している。
図9C及び図9Dは、本開示の態様による、コンピューティング・デバイス900のハウジング910への取付け前の半透明のブレッドボード800を示す。この実例においては、コンピューティング・デバイスのハウジングは位置合わせポール912、第1の位置合わせ壁部分914及び第2の位置合わせ壁部分916を含む。第2の位置合わせ壁部分916はハウジング上に配置され、半透明のブレッドボード800の切り抜き部分812と嵌合する。ハウジング910はまた、コンピューティング・デバイス900のハウジング910に固定するために、半透明のブレッドボード800のロック814に対応するロック部分918を含む。
この構成において、コンピューティング・デバイス900は半透明のブレッドボード800の電源/グランド雌ピン開口部870と嵌合するための雄電源/グランド・ピン970を含む。コンピューティング・デバイス900はまた半透明のブレッドボード800の雌ピン880と嵌合する雄ピン980を含む。雄ピン980及び雌ピン880は、コンピューティング・デバイス900が半透明のブレッドボード800に取り付けられた電子機器部品及び回路にアクセスすることを可能にするために、ポゴ・ピンとして構成されてもよい。雄ピン980はコンピューティング・デバイス900の汎用入力/出力(GPIO)ピン(例えば、Odroid上のGPIOピン)にマッピングされてもよい。半透明のブレッドボード800上に形成される回路の診断的解析はコンピューティング・デバイス900のGPIOピンを介して実施されてもよい。
図10は、本開示の態様による、ブレッドボード実験のための方法1000を例示するフロー・チャートである。1つの構成において、ブレッドボードを使用する方法1000は、図10のフロー・チャートにおいて示される様々な操作を有しており、これらの操作のいくつかは以下に示される順序とは異なって実施されてもよいことに留意されたい。
ブロック1002で、ユーザーはGUIを介してコンピューティング・デバイス又はサーバーに存在する電子ファイルを選択する。このファイルは、ユーザーが実験している回路を形成する構成要素としての電気部品及びそれらの接続を含む電子回路の説明を提供することができる。例えば、ファイルにおいて列挙される部品は、ファイルによって定義される特定の回路に固有の一意の参照符号によって(例えば、IC4、R5)、及び共通して認識される名称若しくは部品番号(例えば、LM555)のいずれかによって、又はその電気的な特性(例えば、2.2kオーム 1/4W)によって特定されることができる。
ブロック1004で、コンピューティング・デバイス(実行するソフトウェア)は半透明のブレッドボードの開口部大きさ及び開口部間隔(例えば、0.1インチ又は2.54mm)を表現するように構成されてもよい。例えば、図3E、図7、図8A~図8Eに示すように、半透明のブレッドボード100(又は800)の半透明な表板110において、第1の開口部102の方形グリッド120及び第2の開口部104の列130の寸法及び場所は、実行するソフトウェアに提供される。この情報は、GUIによって駆動されるものとしてディスプレイ・スクリーン720上の半透明のブレッドボード100の初期化、登録及び/又は位置合わせに使用される。例えば、第1の開口部102の方形グリッド120及び第2の開口部104の列130の位置は、実行するソフトウェアによってディスプレイ・スクリーンの画素又は表示座標に変換される。これは、回路素子の視覚的な表現を含む回路配線接続レイアウトを送信することを含む。
再び図10を参照すると、ブロック1006で、選択されたファイルはコンピューティング・デバイスによって解析され及び電気部品及びその接続(又はファイルに列挙される、回路/ネットワーク・ノード)は次いでブレッドボード開口部のセットのうちの個々のもの同士の接続にマッピングされる。例えば、図3E及び図7に示すように、電気部品及びその接続(例えば、電子機器部品の端子を介して又は回路によって定義される電気的なトレースを介して、のいずれかによって作成される)は、半透明な表板110における第1の開口部102の方形グリッド120及び/又は第2の開口部104の列130にマッピングされる。
ブロック1008で、ブレッドボード開口部とブレッドボード開口部間の接続とのマッピングされたセットは、コンピューティング・デバイスによってブレッドボードの位置合わせの視野内へと変換される。開口部の変換は、ディスプレイ・スクリーン上で対象物(例えば、トレース及びスポット)を照明するための表示座標となるように、実施される。例えば、図7に示すように、強調される行142を照明する結果として、ユーザーは、正確な電気的な部品端子又はワイヤー・セグメントを、照明された対象物に位置合わせされた半透明のブレッドボード100の正確な開口部に、簡単に挿入することになる。この実例においては、コンピューティング・デバイスはユーザーにとって遠位である半透明のブレッドボード100の半透明な表板110を通して回路素子の設置の場所を表示する。設置の場所はユーザーに近位である半透明のブレッドボード100の半透明な表板110を通して拡大することなくユーザーの肉眼で見える。そのようにするために、位置合わせ処理は上記に記載されるように必要とされ得る。
これらの記載される処理は例示的であるが、また他の処理を使用して半透明のブレッドボード100上での回路実験を可能にすることもできる。例えば、この処理は回路素子の視覚的な表現を含む回路配線接続レイアウトをコンピューティング・デバイスによってディスプレイ・スクリーンに送信することを含むことができる。この処理はまたユーザーから回路素子の選択を受信することを含む。処理は更に、ユーザーが選択された回路素子を半透明のブレッドボード上のどこに設置すべきかを示す、半透明のブレッドボードの下のディスプレイ・スクリーンの部分を照明するための信号をディスプレイ・スクリーンに送信することを含む。
本開示の更なる態様によって、電子的なブレッドボード・システムを形成するためのコンピューティング・デバイスと使用される半透明のブレッドボードが記載される。電子的なブレッドボード・システムは、電子回路モデルとのユーザー対話に応答してコンピュータ・モデルの電気部品の設置を導くための半透明のブレッドボードの行開口部及び/又は列開口部を照明するための手段を含むことができる。照明するための手段は、例えば、図9A及び図9Bに示すようなコンピューティング・デバイスのグラフィック・コントローラを含むことができる。別の態様において、前述の手段は前述の手段によって具陳される機能を実施するために構成される任意のレイヤ、モジュール、又は任意の装置であってよい。
図11は開示の態様が有利に採用され得る例示的な無線通信システム1100を示すブロック図である。例示の目的のため、図11は3つの遠隔ユニット1120、1130及び1150並びに2つの基地局1140を示している。無線通信システムは多くの更なる遠隔ユニット及び基地局を有してもよいことが認識されよう。遠隔ユニット1120、1130及び1150は、開示されるICデバイスを含むICデバイス1125A、1125C及び1125Bを含む。他のデバイスもまた基地局、スイッチング・デバイス及びネットワーク機器などの開示されるICデバイスを含んでもよいことが認識されよう。図11は基地局1140から遠隔ユニット1120、1130及び1150への順方向リンク信号1180並びに遠隔ユニット1120、1130及び1150から基地局1140への逆方向リンク信号1190を示す。
図11において、遠隔ユニット1120は携帯電話として示され、遠隔ユニット1130はポータブル・コンピュータとして示され、及び遠隔ユニット1150は無線ローカル・ループ・システムにおける固定位置遠隔ユニットとして示されている。例えば、遠隔ユニットは、携帯電話、ハンドヘルド・パーソナル通信システム(PCS)ユニット、パーソナル・データ・アシスタント、GPS対応デバイス、ナビゲーション・デバイス、セット・トップ・ボックス、音楽プレーヤー、ビデオ・プレーヤー、エンターテインメント・ユニットなどのポータブル・データ・ユニット、検針機器などの固定位置データ・ユニット又は、データ若しくはコンピュータ命令又はその組み合わせを記憶又は検索する他のデバイスであってよい。図11は本開示の態様にしたがって遠隔ユニットを例示しているが、本開示はこれらの例示的な例示されるユニットに限定されない。本開示の態様は、開示されるICデバイスを含む多くのデバイスにおいて適切に採用されてよい。
ファームウェア及び/又はソフトウェアの実装のため、方法は本明細書に記載される機能を実施するモジュール(例えば、手順、機能、等)に実装されることができる。命令を有形に具体化する機械可読媒体は、本明細書に記載される方法を実装する際に使用されてもよい。例えば、ソフトウェア・コードはメモリに記憶され、プロセッサ・ユニットによって実行されてもよい。メモリはプロセッサ・ユニット内に又はプロセッサ・ユニットに対して外部に実装されることができる。本明細書で使用されるように、用語「メモリ」は長期、短期、揮発性、非揮発性、又は他のメモリのタイプを指し、特定のメモリのタイプ若しくはメモリの数、又はメモリが記憶される媒体のタイプに限定されない。
ファームウェア及び/又はソフトウェアに実装される場合、機能は1つ又は複数の命令又はコンピュータ可読媒体上のコードとして記憶され得る。実例としては、データ構造でエンコードされたコンピュータ可読媒体及びコンピュータ・プログラムでエンコードされたコンピュータ可読媒体が挙げられる。コンピュータ可読媒体は物理的なコンピュータ記憶媒体を含む。記憶媒体はコンピュータによってアクセスすることができる利用可能な媒体であってよい。実例として、及び限定ではなく、そのようなコンピュータ可読媒体としてはRAM、ROM、EEPROM、CD-ROM若しくは他の光学ディスク記憶装置、磁気ディスク記憶装置若しくは他の磁気記憶デバイス、又は命令若しくはデータ構造の形態で所望のプログラム・コードを記憶するために使用されることができ、且つコンピュータによってアクセスすることができる他の媒体、を挙げることができる;ディスク(disk)及びディスク(disc)は、本明細書で使用されるように、コンパクト・ディスク(CD)、レーザー・ディスク、光学ディスク、デジタル多用途ディスク(DVD)、フロッピー(登録商標)ディスク及びブルーレイ・ディスクを含み、ディスク(disk)は普通データを磁気的に再生する一方、ディスク(disc)は、レーザーで光学的にデータを再生する。上記の組み合わせもまたコンピュータ可読媒体の範囲内に含まれるべきである。
非一時的なコンピュータ可読媒体上に記憶することに加えて、命令及び/又はデータは、通信装置に含まれる送信媒体上に信号として提供されてもよい。例えば、通信装置は、命令及びデータを示す信号を有する送受信機を含んでもよい。命令及びデータは1つ又は複数のプロセッサに特許請求の範囲で概説される機能を実装させるように構成される。
本開示及びその利点が詳細に記載されてきたが、添付の特許請求の範囲によって定義されるような本開示の技術から逸脱することなく、本明細書において様々な変更、置換、及び改変がなされ得ることを理解されたい。例えば、「の上で」及び「の下で」などの関係性を表す用語は、基板又は電子デバイスとの関連によって使用される。もちろん、基板又は電子デバイスが反転された場合、「上」は「下」になり、その逆もあり得る。追加で、側方に配向されている場合、「の上で」及び「の下で」は基板又は電子デバイスの側面を指すことがある。更に、本出願の範囲は本明細書に記載される処理、機械、製造、物質の組成物、手段、方法及びステップの特定の構成に限定することを意図されていない。当業者のうちの1人が本開示から容易に諒解するように、処理、機械、製造、物質の組成物、手段、方法又はステップ、実質的に同じ機能を実施する若しくは本明細書に記載される対応する構成と実質的に同じ結果を達成する現在存在するもの又は後に開発されるであろうものは、本開示にしたがって利用されてよい。したがって、添付の特許請求の範囲は、そのような処理、機械、製造、物質の組成物、手段、方法又はステップをその範囲に含むことを意図されている。
当業者は、本明細書の開示と併せて記載される様々な説明的な論理ブロック、モジュール、回路及びアルゴリズム・ステップは、電子的なハードウェア、コンピュータ・ソフトウェア又は両者の組み合わせとして実装されてもよいことを更に諒解するであろう。ハードウェア及びソフトウェアのこの互換性を明確に例示するために、様々な説明的な構成要素、ブロック、モジュール、回路及びステップが全般的にその機能性の観点から上記で記載されてきた。そのような機能性がハードウェア又はソフトウェアとして実装されるかどうかは、特定の用途及びシステム全体に課される設計制約に依存する。当業者は記載される機能性をそれぞれの特定の用途ごとに様々な方法で実装することができるが、そのような実装の決定は本開示の範囲から逸脱を起こすものとして解釈されるべきではない。
本明細書の開示と併せて記載される様々な説明的な論理ブロック、モジュール及び回路は、汎用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ(DSP)、特定用途向け集積回路(ASIC)、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ(FPGA)若しくは他のプログラム可能論理デバイス、ディスクリート・ゲート若しくはトランジスタ・ロジック、ディスクリート・ハードウェア構成要素、又は本明細書に記載される機能を実施するように設計された任意のその組み合わせで、実装又は実施され得る。汎用プロセッサはマイクロプロセッサであってよく、しかし代替態様においては、プロセッサは任意の従来のプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ又は状態機械であってよい。プロセッサはまた、コンピューティング・デバイス(例えば、DSPとマイクロプロセッサの組み合わせ、複数のマイクロプロセッサ、DSPコアと併せた1つ若しくは複数のマイクロプロセッサ、又は任意の他のそのような構成)の組み合わせとして実装されてもよい。
本開示と併せて記載される方法のステップ又はアルゴリズムは、ハードウェアとして、プロセッサによって実行されるソフトウェア・モジュールとして、又はその2つの組み合わせとして直接具体化されることができる。ソフトウェア・モジュールはRAM、フラッシュ・メモリ、ROM、EPROM、EEPROM、レジスタ、ハードディスク、取り外し可能ディスク、CD-ROM、又は当分野で既知の任意の他の形態の記憶媒体に存在することができる。例示的な記憶媒体は、プロセッサが記憶媒体から情報を読み取り、且つ記憶媒体に情報を書き込むことができるように、プロセッサに連結されている。代替態様においては、記憶媒体はプロセッサに一体的であってもよい。プロセッサ及び記憶媒体はASICに存在することができる。ASICはユーザー端子に存在することができる。代替態様においては、プロセッサ及び記憶媒体はユーザー端子内の別個の部品として存在することができる。
1つ又は複数の例示的な設計において、記載される機能はハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア又はその任意の組み合わせとして実装されることができる。ソフトウェアに実装される場合、機能は1つ又は複数の命令又はコードとして、コンピュータ可読媒体上に記憶され、又はそれを介して送信される。コンピュータ可読媒体は、ある場所から別の場所へのコンピュータ・プログラムの移動を容易にする任意の媒体を含むコンピュータ記憶媒体及び通信媒体の両方を含む。記憶媒体は汎用又は特殊目的コンピュータによってアクセスされることのできる任意の利用可能な媒体であってよい。実例として、及び限定ではなく、そのようなコンピュータ可読媒体としてはRAM、ROM、EEPROM、CD-ROM又は他の光学ディスク記憶装置、磁気ディスク記憶装置又は他の磁気記憶デバイス、或いは命令又はデータ構造の形態で規定のプログラム・コード手段を搬送又は記憶するために使用されることができ、且つ汎用若しくは特殊目的コンピュータ又は汎用若しくは特殊目的プロセッサによってアクセスされることができる任意の他の媒体、を挙げることができる。また、任意の接続は適切にコンピュータ可読媒体と呼ばれる。例えば、ソフトウェアがウェブサイト、サーバー又は同軸ケーブル、光ファイバー、より対線、デジタル・サブスクライバ・ライン(DSL)、若しくは赤外、無線及びマイクロ波などの無線技術を使用する他のリモート・ソースから送信される場合、同軸ケーブル、光ファイバー、より対線、DSL又は赤外、無線及びマイクロ波などの無線技術は媒体の定義の中に含まれる。ディスク(disk)及びディスク(disc)は、本明細書で使用されるように、コンパクト・ディスク(CD)、レーザー・ディスク、光学ディスク、デジタル多用途ディスク(DVD)及びブルーレイ(登録商標)・ディスクを含み、ディスク(disk)は普通データを磁気的に再生する一方、ディスク(disc)は、レーザーで光学的にデータを再生する。上記の組み合わせもまたコンピュータ可読媒体の範囲内に含まれるべきである。
本開示の先の記載は任意の当業者が本開示を作成又は使用することを可能とするように提供される。本開示への様々な修正が当業者にとって容易に明らかとなり、本明細書で定義される一般的な原理は本開示の精神又は範囲から逸脱することなく他の変形に適用されることができる。したがって、本開示は、本明細書に記載される実例及び設計に限定されることを意図されておらず、本明細書において開示される原理及び新規な特徴に一貫性のある最も広い範囲と一致するものである。

Claims (20)

  1. 電子的なブレッドボード・システムであって、
    電子回路モデルを表示する第1の部分及び前記第1の部分に直接隣接する第2の部分を有するディスプレイ・スクリーンを備えるコンピューティング・デバイスと、
    前記ディスプレイ・スクリーンの前記第2の部分上の半透明のブレッドボードであって、前記半透明のブレッドボードは、複数の接点を露出する開口部の方形グリッドを有する半透明な表板を備え、前記複数の接点は開口部の前記方形グリッドの各行に沿って長さ方向に配置され、前記複数の接点を前記半透明な表板に連結する透明な背面板に直交する、半透明のブレッドボードと、
    半透明のブレッドボードの行開口部及び/又は列開口部を照明して、電子回路モデルとのユーザー対話に応答して、コンピュータ・モデルの電気部品の設置を導くように構成されるグラフィック・コントローラと
    を備える、電子的なブレッドボード・システム。
  2. 前記透明な背面板が、前記ディスプレイ・スクリーンからの光が前記透明な背面板及び前記複数の接点を通って通過し、開口部の前記方形グリッド内の前記行開口部及び/又は前記列開口部を照明するように、前記ディスプレイ・スクリーンに直接接して配置され、
    前記ディスプレイ・スクリーンが前記コンピューティング・デバイスにおいて実行するための電子機器実験ソフトウェア・プログラムのグラフィカル・ユーザー・インターフェース(GUI)を表示する、請求項1に記載の電子的なブレッドボード・システム。
  3. 前記半透明のブレッドボードが、前記コンピューティング・デバイスに関連付けられたサーバーに連結して通信可能であり、前記コンピューティング・デバイスの前記ディスプレイ・スクリーン上で前記半透明のブレッドボードのレイアウト設置を導く、請求項1に記載の電子的なブレッドボード・システム。
  4. 前記半透明のブレッドボードが、前記コンピューティング・デバイスに取り付けられる、又は前記コンピューティング・デバイスと一体化される有線接続を使用して前記コンピューティング・デバイスと電気的に連結される、請求項1に記載の電子的なブレッドボード・システム。
  5. 前記複数の接点が前記半透明な表板のチャネル化される行を直線状に並んで配置されるX-接点及び前記半透明のブレッドボード内でチャネル化される列として配置されるY-接点を含み、前記半透明な表板の内部側上のX-レセプタクル・チャネル及びY-レセプタクル・チャネルに保持され、前記X-接点及び前記Y-接点が前記半透明のブレッドボード内で前記列開口部及び/又は前記行開口部に沿って長さ方向に並べられる、請求項1に記載の電子的なブレッドボード・システム。
  6. 前記X-接点及び前記Y-接点が、電子機器部品端子を前記半透明な表板のチャネル壁に押圧して前記端子を前記半透明のブレッドボードに固定するように配置される、請求項5に記載の電子的なブレッドボード・システム。
  7. 前記半透明のブレッドボードが、内蔵コネクタ及びマルチコネクタ、その終端に別個のコネクタを有し、前記X-接点のサブセットを前記内蔵コネクタを介して前記コンピューティング・デバイスに電気的に連結するデジタル通信ケーブルを備える、請求項5に記載の電子的なブレッドボード・システム。
  8. マルチコンダクタ、一端で前記コンピューティング・デバイスの前記コネクタに電気的に連結されるコネクタを有し、前記半透明のブレッドボード内に収容され、前記半透明のブレッドボードの前記X-接点及び前記Y-接点に電気的に連結されるデジタル通信ケーブルを更に備える、請求項5に記載の電子的なブレッドボード・システム。
  9. 前記半透明のブレッドボードが前側の雌ピン開口部及び後側の雌ピン開口部を備え、前記前側の雌ピン開口部は前記複数の接点に連結して開口部の任意の前記方形グリッドに取り付けられる電子機器部品の診断的読み取りをできるように構成される、請求項1に記載の電子的なブレッドボード・システム。
  10. 前記透明な背面板が、透明な粘着性の背面シートを備える、請求項1に記載の電子的なブレッドボード・システム。
  11. 前記透明な背面板が前記半透明のブレッドボードを前記コンピューティング・デバイスの前記ディスプレイ・スクリーンに接着するための粘着層を備える、請求項1に記載の電子的なブレッドボード・システム。
  12. 半透明のブレッドボードを使用する方法であって、
    ユーザーが実験している回路を形成するために複数の電気部品及び複数の部品接続の説明を提供する電子ファイルにアクセスするステップと、
    ディスプレイ・スクリーン上で前記半透明のブレッドボードを初期化、登録、及び/又は位置合わせすることのために、前記半透明のブレッドボード内の開口部の大きさ及び間隔に関する情報を得るステップと、
    前記電子ファイルにおいて定義されるような前記複数の電気部品及び前記複数の部品接続を、ブレッドボード開口部のセットのうちの個々の1つにおいて接点を露出するように配置されたブレッドボード開口部のセットにマッピングするステップと、
    前記位置合わせの視野内で、前記ブレッドボード開口部のセット及び前記複数の部品接続を、前記ディスプレイ・スクリーン上のトレース及びスポットを照明するための表示座標に変換するステップと
    を含む、方法。
  13. 前記ユーザーにとって遠位である前記半透明のブレッドボードの底面を通して回路素子を設置するための場所を表示して、前記ユーザーにとって近位である前記半透明のブレッドボードを通して行/列開口部を照明するステップを更に含む、請求項12に記載の方法。
  14. 前記半透明のブレッドボードを通して前記ユーザーに見える照明された開口部によって、前記接点のうちの1つと電気的に接触して回路素子を設置するために前記半透明のブレッドボードの場所を照明するステップを更に含む、請求項12に記載の方法。
  15. 前記半透明のブレッドボードから回路特性をコンピューティング・デバイスで受信するステップと、前記回路特性に関連付けられる測定値を得るステップとを更に含む、請求項12に記載の方法。
  16. 前記ディスプレイ・スクリーン上で前記半透明のブレッドボードを設置するための位置合わせポイントを照明するステップと、
    前記ユーザーが前記半透明のブレッドボードとコンピューティング・デバイスとの位置合わせを完了する時に前記ユーザーから応答を検出するステップと
    を更に含む、請求項12に記載の方法。
  17. コンピュータに、
    回路素子の視覚的な表現を含む回路配線接続レイアウトを送信するステップと、
    回路素子の選択を受信するステップと、
    ユーザーが選択された回路素子を半透明のブレッドボード上のどこに設置するべきかを示す、前記半透明のブレッドボードの下のディスプレイ・スクリーンの部分を照明するための信号を前記ディスプレイ・スクリーンに送信するステップと
    実行させるためのプログラムを記録した、非一時的なコンピュータ可読媒体。
  18. 電子的なブレッドボード・システムであって、
    電子回路モデルを表示する第1の部分及び前記第1の部分に直接隣接する第2の部分を有するディスプレイ・スクリーンを備えるコンピューティング・デバイスと、
    前記ディスプレイ・スクリーンの前記第2の部分上の半透明のブレッドボードであって、前記半透明のブレッドボードは複数の接点を露出する開口部の方形グリッドを有する半透明な表板を備え、前記複数の接点は開口部の前記方形グリッドの各行に沿って長さ方向に配置され、前記複数の接点を前記半透明な表板に連結する透明な背面板に直交する、半透明のブレッドボードと、
    電子回路モデルとのユーザー対話に応答して、コンピュータ・モデルの電気部品の設置を導くように前記半透明のブレッドボードの行開口部及び/又は列開口部を照明する手段と、
    を備える、電子的なブレッドボード・システム。
  19. 前記透明な背面板が透明な粘着性の背面シートを備える、請求項18に記載の電子的なブレッドボード・システム。
  20. 前記透明な背面板が前記半透明のブレッドボードを前記コンピューティング・デバイスの前記ディスプレイ・スクリーンに接着するための粘着層を備える、請求項18に記載の電子的なブレッドボード・システム。
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