JP7518851B2 - Apparatus and method for detecting visual impairment configurations - Google Patents

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この出願は、2019年3月21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16/360,913号の優先権を主張し、当該出願の開示の全体を参照により本明細書に援用するものとする。 This application claims priority to U.S. patent application Ser. No. 16/360,913, filed Mar. 21, 2019, and entitled "Apparatus and Method for Detecting Visually Impaired Configurations," the disclosure of which is incorporated herein by reference in its entirety.

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。 The present disclosure relates generally to an apparatus for detecting the presence of a difficult-to-see structure behind an opaque solid surface, and more specifically to an apparatus for locating beams and studs behind walls and joists below floors.

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。 Locating difficult to see features such as beams, studs, joists and other elements behind walls and below floors is a common challenge faced during construction, repair and remodeling activities. For example, a desire often arises to cut or drill into a wall, floor or other supporting surface while avoiding underlying supporting elements to create an opening in the surface. In these instances, it may be desired to know the location of the supporting element before beginning in order to avoid cutting or drilling into the supporting element. In other cases, it may be desired to fasten a heavy object such as a painting or shelf to a supporting element by the supporting surface. In these instances, it may often be desired to attach a fastener that penetrates the supporting surface that is aligned with the underlying supporting element. However, the presence of the wall, floor or supporting surface in a fixed location makes it impossible to visually detect the location of the supporting element.

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。 A variety of basic techniques have been employed in the past with limited success to address the problem of locating underlying structures obscured by an overlying surface. These techniques include driving a small pivoting claw through the overlying surface until an underlying support element is encountered, and then creating a hole in the surface that does not indicate the location of the underlying support element. A less destructive technique involves tapping the overlying surface to detect an audible change in the sound emanating from the surface when a support element is present below or behind the area of the surface being tapped. However, this technique is ineffective because the accuracy of the results is highly dependent on the judgment and skill of the person tapping and listening to locate the underlying support element, and because the sound generated by the tapping is highly sensitive to the type and density of the surface being tested.

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。 Magnetic detectors have also been employed to locate hard-to-see support elements, with the detector relying on the presence of metal fasteners, such as nails and screws, in the walls and support elements to trigger a detector response. However, because the metal fasteners are spaced at discrete locations along the length of the support, the magnetic detector may pass over a length of the support where no fasteners are located, thereby failing to detect the presence of hard-to-see support elements.

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。 Electrical sensors have also been employed to detect difficult-to-see structures behind opaque surfaces. These detectors sense changes in capacitance of the surface being tested due to the presence of structures located behind, under, or within the surface being tested. These capacitance changes are detectable across a variety of surfaces, such as wood, sheetrock, stucco, gypsum, etc., and do not rely on the presence of metal fasteners within the surface or difficult-to-see structures for sensor activation. However, conventional electrical detectors can suffer from significant shortcomings. Conventional difficult-to-see structure detectors can have difficulty accurately compensating for the thickness and density of the surface being detected, which adversely affects accuracy.

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。 The present disclosure advantageously addresses one or more of the above-mentioned deficiencies in the field of detecting difficult to see structures by providing a difficult to see structure detector that is accurate, simple to use, and inexpensive to manufacture. The detector can be used by placing a device against a surface to be tested and reading the location of all structures present below the surface on which the device is placed. The detector can accurately indicate across a variety of surface materials and thicknesses of the surface.

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。 Additional aspects and advantages will become apparent from the following detailed description of the preferred embodiments, which proceeds with reference to the accompanying drawings.

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。FIG. 13 illustrates an advanced hard-to-see configuration detector positioned on a portion of sheetrock to detect hard-to-see configurations, according to one embodiment. 図1の難視構成検出器の斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of the low vision configuration detector of FIG. 1; 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。2 is a diagram showing the sensor plate of the hard-to-see-configuration detector of FIG. 1 and an activated indicator that signals the location of a hidden hard-to-see-configuration. 一実施形態に従う難視構成検出器の回路の図である。FIG. 2 is a diagram of a circuit of a hard-to-see configuration detector according to one embodiment. 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。FIG. 2 is a diagram of a controller of a hard-to-see configuration detector according to one embodiment. 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。1 is a cross-sectional view of a low-vision configuration detector including a housing, with a light pipe and button, and a printed circuit board, according to one embodiment. 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。FIG. 2 is a diagram of a prior art low-vision detector disposed on a relatively thinner surface. 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。FIG. 2 is a diagram of a prior art low-vision detector disposed on a relatively thicker surface. 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。FIG. 2 is a side view of a prior art low-vision detector showing the main sensing field zones for several sensor plates; 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。FIG. 2 illustrates a bottom front view of a prior art low-vision detector, showing the main sensing field zones for several sensor plates. 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。1 is a flow diagram of a method for detecting low vision configurations behind a surface according to one embodiment. 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。FIG. 1 is a diagram of a prior art plate configuration for a hard-to-see detector with a common plate. 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。FIG. 13 is a diagram of the plate configuration for a hard-to-see detector with a shortened common plate. 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。FIG. 13 illustrates the electric field lines for the prior art plate configuration of FIG. 図13の板構成に対する電界ラインを示す図である。FIG. 14 illustrates the electric field lines for the plate configuration of FIG. 13. 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。FIG. 13 illustrates electric field lines for a sensor plate array having multiple common plates. 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。1 is a flow chart illustrating a method for detecting difficult-to-see configurations behind a surface with a plate configuration with a shortened ground plane, according to one embodiment. 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。FIG. 13 shows the electric field lines for a sensor plate array with narrow end plates. 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。FIG. 13 illustrates electric field lines for a sensor plate array having trapezoidal end plates. 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。FIG. 13 illustrates a hard-to-see configuration detector positioned on a portion of sheet rock to detect hard-to-see configurations, according to one embodiment. 図20の難視構成検出器の斜視図である。FIG. 21 is a perspective view of the low vision configuration detector of FIG. 20 . 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。FIG. 21 illustrates the sensor plate of the hard-to-see-feature detector of FIG. 20 with an activated indicator that signals the location of a hidden hard-to-see feature. 一実施形態に従う難視構成検出器の回路の図である。FIG. 2 is a diagram of a circuit of a hard-to-see configuration detector according to one embodiment. 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。FIG. 2 is a diagram of a controller of a hard-to-see configuration detector according to one embodiment. 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。1 illustrates the routing of sensor plate traces for a low-vision configuration detector according to one embodiment, in the illustrated embodiment, each of the multiple sensor plate traces has a substantially similar trace length, and the traces are surrounded by active shielding. 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。FIG. 13 is a diagram of a sensor plate configuration of a low vision configuration detector according to another embodiment. 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。1 is a cross-sectional view of a low-vision configuration detector including a housing, with a light pipe and a button and a printed circuit board, according to one embodiment. 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。FIG. 2 shows a sensor plate group having four sensor plates. 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。FIG. 2 shows a sensor plate group having six sensor plates. 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。FIG. 2 is a diagram of a prior art low-vision detector disposed on a relatively thinner surface. 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。FIG. 2 is a diagram of a prior art low-vision detector disposed on a relatively thicker surface. 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。FIG. 2 is a side view of a prior art low-vision detector showing the main sensing field zones for several sensor plates; 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。1 depicts a bottom front view of a prior art low-vision detector showing the main sensing field zones for several sensor plates; 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。FIG. 1 is a side view of a chassis of a core device of a surface-matched low-vision configuration detector according to one embodiment. 図34のコア装置のシャシーの斜視図である。FIG. 35 is a perspective view of the chassis of the core device of FIG. 34. 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。1 is a flow diagram of a method for detecting low vision configurations behind a surface according to one embodiment. 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。FIG. 1 illustrates two different printed circuit boards in a stacked configuration. 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。FIG. 1 illustrates a prior art arrangement for routing sensor plate traces from a controller to a sensor plate and protecting the sensor plate traces. 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。FIG. 2 is a cross-sectional view of a low-vision configuration detector according to one embodiment, showing the electric field pattern. 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。FIG. 13 is a cross-sectional view of a low-vision configuration detector according to another embodiment, showing the electric field pattern. 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。FIG. 2 is a diagram of a sensor plate cluster including an active shielding core, eight sensor plates, an active shielding plate, and a common plate. 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。FIG. 2 is a diagram of a sensor plate cluster including an active shielding core, eight sensor plates, and an active shielding plate. 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。FIG. 43 is a side view of a low-vision configuration detector including a sensor plate cluster similar to the sensor plate cluster depicted in FIG. 42, disposed on a surface, according to one embodiment. 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。FIG. 1 is a diagram of a sensor plate cluster including eleven sensor plates, an active shield plate, and a common plate, where the edge sensor plates have a smaller area than the sensor plates not present at the edges. 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。FIG. 45 is a side view of a low-vision configuration detector including a sensor plate cluster similar to the sensor plate cluster depicted in FIG. 44, disposed on a surface, according to one embodiment. 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。FIG. 13 is a side view of a low-vision configuration detector disposed on a surface, according to another embodiment. 本開示の実施形態に従う難視構成検出器に対する板構成の図である。1 is a diagram of a plate configuration for a low vision configuration detector according to an embodiment of the present disclosure. 本開示の実施形態に従う難視構成検出器に対する板構成の図である。1 is a diagram of a plate configuration for a low vision configuration detector according to an embodiment of the present disclosure. 本開示の実施形態に従う難視構成検出器に対する板構成の図である。1 is a diagram of a plate configuration for a low vision configuration detector according to an embodiment of the present disclosure.

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。 In the following description, reference is made to the accompanying drawings, which form a part hereof. The drawings are presented to illustrate certain exemplary embodiments in which the invention may be practiced. These embodiments are described in sufficient detail to enable those skilled in the art to practice the techniques and embodiments described herein, with the understanding that the various disclosed embodiments can be modified and other embodiments can be used without departing from the spirit and scope of the disclosure. Therefore, the following detailed description is not to be taken in a limiting sense.

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。 Many currently available stud detectors (e.g., stud detectors) use capacitance to detect studs behind a surface. Capacitance is an electrical quantity of an object's ability to hold or accumulate charge. A common form of energy storage device is a parallel plate capacitor, whose capacitance is approximately equal to the equation C = εr εo A/d, where A is the overlapping area of the parallel plates, d is the distance between the plates, εr is the static relative permittivity (or dielectric constant of the material between the plates), and εo is a constant. Dielectric materials are electrical insulators that can be polarized by applying an electric field. When an insulator is placed in an electric field, the molecules are displaced from their average equilibrium positions, causing dielectric polarization. Due to dielectric polarization, positive charges move toward the negative edge of the electric field and negative charges move in the opposite direction.

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。 The dielectric constant of air (εr) is 1, while most rigid non-conductive materials have a dielectric constant greater than 1. In general, the dielectric constant at which conventional capacitance sensors can function is the variation of the dielectric constant of the non-conductive material solids.

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。 When the sensor plate on the low-vision configuration detector is placed in a position on a wall where there is no support behind the wall, the detector measures the capacitance between the wall and the air behind the wall. When the detector is placed in a position where there is a support behind the wall, the detector measures the capacitance between the wall and the support behind it. The support has a higher dielectric constant than air. As a result, the detector indicates an increase in capacitance, which can then be used to activate an indication system.

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。 Currently available hard-to-see detectors typically have a set of identical sensor plates arranged in a linear fashion (see, for example, FIG. 10). Each of the sensor plates takes a sensor reading for a surface. The sensor readings are then compared. The sensor plate with the highest sensor reading is determined to be at the location of the hard-to-see structure. However, sensor plates near the edge of the group may not respond to the hard-to-see structure in the same way as sensor plates near the center. This problem may be particularly evident when the hard-to-see detector moves from a thinner surface to a thinner or less dense surface to a thicker or more dense surface.

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。 Ideally, in the absence of a hard-to-see feature, the sensor plates on the thicker surface would have similar sensor readings to each other since they are all on the same surface. However, the sensor readings of the sensor plates near the edges may produce higher readings than the sensor plates near the center. The sensor plates at the edges are isolated when creating an electric field above the group of sensor plates. As a result, the sensor plates near the edges may respond with disproportionately high readings when placed on the thicker surface. Thus, it may be difficult for the controller to determine whether the sensor reading is high due to the presence of a hard-to-see feature or because the detector is placed on a thicker surface. The present disclosure provides a solution.

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。 In a low-vision configuration detector having multiple sensor plates, it is desirable for each sensor plate to have a similar response to the same low-vision configuration. To ensure similar responses from each sensor plate, appropriate geometry and placement of the sensor plates can ensure equal response to low-vision configurations. Improving shielding of the sensor plate traces can also improve performance. Additionally, improving electrical coupling of the user to the sensing circuitry can improve performance. A mechanism that ensures that the sensor plate is flat relative to the surface can also improve performance.

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。 The present disclosure is directed to a low-vision configuration detector and a method for detecting a low-vision configuration detector. In an exemplary embodiment, the low-vision configuration detector includes a group of sensor plates, a multi-layer printed circuit board (PCB), sensing circuitry, a controller, a display circuitry, a power controller, and/or a housing.

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。 The disclosed embodiments facilitate maintaining uniform or nearly uniform electric field lines generated by a group of sensor plates. Specifically, the electric fields of the two end sensor plates in a group of sensor plates are substantially similar to the electric fields of the non-end sensor plates. The electric fields generated by the end and non-end sensor plates can be oriented transverse to one another.

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。 The disclosed embodiments allow for more accurate identification of the location of difficult-to-see features. The disclosed embodiments also allow for instantaneous and accurate readings across a variety of surfaces having different dielectric constants. Additionally, the currently disclosed embodiments improve the ability to instantaneously and accurately read across different surface thicknesses.

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。 The disclosed embodiments also create a detector that is easier to use. Many prior art detectors require more steps, more time, and more skill to realign the unit to various surfaces to measure the position of difficult-to-see features. The disclosed embodiments provide more reliable sensor readings. The sensor reading from the sensor plate has the ability to self-adjust to the surface being detected to provide more reliable readings and detect features deeper. Surface thickness induced reading errors in the sensor reading are significantly reduced. By eliminating reading errors in this way, the disclosed embodiments can detect objects deeper.

いくつかの実施形態では、センサ板のセットにおいて、各センサ板が他のセンサ板の応答に類似した応答を有することが望ましいことがある。例えば、一実施形態では、センサ板のグループ内の各センサ板からの応答を、グループの他の各センサ板からの応答に類似させることが望ましいことがある。いくつかの実施形態では、類似の応答が、難視構成検出器が第1の表面上または第1の表面に対して配置され、示度が記録されて第1の示度のセットを形成するとともに、難視構成徴検出器が第2の表面(例えば、より厚い表面、より密な表面など)に対して配置されて第2の示度のセットが記録される場合に、第1の示度のセットと第2の示度のセットとの間の差が、対応するセンサ板のそれぞれについて類似し得ることを意味できる。 In some embodiments, it may be desirable for each sensor plate in a set of sensor plates to have a response similar to that of the other sensor plates. For example, in one embodiment, it may be desirable for the response from each sensor plate in a group of sensor plates to be similar to the response from each other sensor plate in the group. In some embodiments, similar response may mean that when a hard-to-see feature detector is placed on or against a first surface and readings are recorded to form a first set of readings, and a hard-to-see feature detector is placed against a second surface (e.g., a thicker surface, a denser surface, etc.) and a second set of readings is recorded, the difference between the first set of readings and the second set of readings may be similar for each of the corresponding sensor plates.

そうでなければ、難視構成検出器の一実施形態のセンサ板の各々は、第1の表面に対して配置されるとともに任意の支持構造体から離れているときに、同様の示度を生成することができる。例えば、示度は100であってよい。次に、難視構成検出器が支持構造等から離れた別の表面に対して配置され、異なる、例えば密度、厚さ、誘電率等を有する場合、難視構成検出器の各センサ板は、150のような類似の値を生成することができ、各センサ板によって生成される値の差は、難視構成(例えば、支持構造等)がない場合に、センサ板グループの各センサ板によって生成される値の差が本質的に等しくなるように、50とすることができる。したがって、センサ板のグループによって生成される値(または値の差)の任意の変動は、難視構成(例えば、支持構造など)の存在に起因し得る。 Otherwise, each of the sensor plates of an embodiment of the hard-to-see configuration detector can generate a similar reading when placed against a first surface and away from any support structure. For example, the reading can be 100. Then, if the hard-to-see configuration detector is placed against another surface away from the support structure, etc., and has a different, e.g., density, thickness, dielectric constant, etc., each sensor plate of the hard-to-see configuration detector can generate a similar value, such as 150, and the difference in values generated by each sensor plate can be 50, such that the difference in values generated by each sensor plate of the sensor plate group is essentially equal in the absence of the hard-to-see configuration (e.g., support structure, etc.). Thus, any variation in the values (or difference in values) generated by the group of sensor plates can be attributed to the presence of the hard-to-see configuration (e.g., support structure, etc.).

典型的な実施形態では、難視構成検出器が配置される表面の後ろに、支持構造、例えば枠組びょうが存在することにより、表面の後ろに支持構造を覆う各センサ板の示度に明確な相違が生じる可能性がある。例えば、表面の後ろの枠組びょうを検出する第1のセンサ板は、例えば50の示度の増加を生成し得る。枠組びょうを通過またはその上に横たわる互いのセンサ板は同様に、類似する大きさの示度の増加を生じ得る。さらに、特定のセンサプレートが支持構造体の上にある間に、各センサ板は、同様の程度の変化を生成できる。更に、異なる特性、例えば、密度、厚さ、材料等を有する支持構造体は特徴的な変化を生じさせることができ、そのようなそれぞれの特徴的な変化は、それぞれのセンサ板で類似することができる。したがって、難視構成検出器は、支持構造の存在を識別すること、および実質的な相違点を有する支持構造間をある程度区別することの両方に役立ち得る。例えば、鋼は木材よりもはるかに強い信号を提供し、いくつかの実施形態では、木材と鋼とを区別することが可能である。 In a typical embodiment, the presence of a support structure, e.g., a framework stud, behind the surface on which the low-visibility detector is placed can result in distinct differences in the readings of each sensor plate that overlays the support structure behind the surface. For example, a first sensor plate that detects a framework stud behind the surface can generate an increase in reading of, e.g., 50. Each sensor plate that passes through or overlies the framework stud can similarly generate an increase in reading of similar magnitude. Furthermore, each sensor plate can generate a similar degree of change while a particular sensor plate is over the support structure. Furthermore, support structures having different properties, e.g., density, thickness, material, etc., can generate characteristic changes, and each such characteristic change can be similar for each sensor plate. Thus, the low-visibility detector can be useful both in identifying the presence of a support structure and, to some extent, in distinguishing between support structures that have substantial differences. For example, steel provides a much stronger signal than wood, and in some embodiments, it is possible to distinguish between wood and steel.

一実施形態のセンサ板は、センサ板グループ内の複数のセンサ板間でより均一なセンサフィールドを生成するために、長方形状、台形状、三角形状、または複雑な幾何学形状(例えば、非対称形状、不規則形状)を有することができる。換言すれば、センサ板グループにおける各センサ板の形状は、センサグループにおける各センサ板において同様の信号応答を生成するように形成されてもよい。センサ板の少なくとも幾つかの非対称形状又は不規則形状は、より類似した応答のためのより良いチューニングを可能にすることによって、センサ板の各々にわたって類似の応答を達成することを可能にし得る。例えば、センサ板グループが概ね一列に配置された複数のセンサ板を含む実施形態では、列の中心付近のセンサ板が一様(またはほぼ一様)な長方形状であってもよく、一方、中心の長方形状センサ板の両側に対して連続的に先端の各センサ板は、センサ板の集合体を横切る信号場を「調整」して、センサ板のすべてについてもっぱら単一の幾何学的形態を使用することで生じ得るものよりも一様であるように、異なる形態をとることができる。各センサ板の好ましい形状、およびセンサ板グループのセンサ板の集合体の好ましい構成は、物理的プロトタイプ試験およびコンピュータベースのシミュレーション試験を含む、当業者が知る方法によるプロトタイプ試験を通して特定されてもよい。 The sensor plates of an embodiment may have a rectangular, trapezoidal, triangular, or complex geometric shape (e.g., asymmetric, irregular) to generate a more uniform sensor field among the multiple sensor plates in the sensor plate group. In other words, the shape of each sensor plate in the sensor plate group may be formed to generate a similar signal response in each sensor plate in the sensor group. The asymmetric or irregular shape of at least some of the sensor plates may allow for achieving a similar response across each of the sensor plates by allowing better tuning for a more similar response. For example, in an embodiment where the sensor plate group includes multiple sensor plates arranged generally in a row, the sensor plates near the center of the row may be of a uniform (or nearly uniform) rectangular shape, while each sensor plate successively distal to either side of the central rectangular sensor plate may take on a different shape to "tune" the signal field across the collection of sensor plates to be more uniform than would result from using a single geometric shape exclusively for all of the sensor plates. The preferred shape of each sensor plate, and the preferred configuration of the assembly of sensor plates in a sensor plate group, may be identified through prototype testing by methods known to those skilled in the art, including physical prototype testing and computer-based simulation testing.

例えば、センサ板の形状は、各種形状のセンサ板を切断し、それらを試験することによる、物理的プロトタイプを試験することによって決定されてもよい。所望のセンサ板形状を見出すために、様々な表面厚さを有し、および様々な誘電率を有する表面上などの種々の条件で種々の形状を試験することができる。その後、センサプレートの示度の変動の大きさを決定するために、さまざまなテストの結果を比較する必要があろう。いくつかの実施形態では、様々な試験条件にわたる示度の変動を最小化するセンサ板設計を選択できる。物理的なプロトタイプを試験して理想的なセンサプレート設計を決定するプロセスは効果的であり得るが、いくつかの実施形態では異常に負荷がかかることがある。 For example, the shape of the sensor plate may be determined by testing physical prototypes by cutting sensor plates of various shapes and testing them. To find the desired sensor plate shape, various shapes can be tested in various conditions, such as with various surface thicknesses and on surfaces with various dielectric constants. The results of the various tests may then need to be compared to determine the magnitude of variation in the sensor plate readings. In some embodiments, a sensor plate design that minimizes the variation in readings across the various test conditions can be selected. While the process of testing physical prototypes to determine an ideal sensor plate design can be effective, in some embodiments it can be unusually taxing.

シミュレーション試験は、センサ板の形状を決定する方法の別の例である。いくつかの実施形態では、センサ板の形状が、有限要素解析ソフトウェアを使用して静電界をシミュレートするなどして、ソフトウェアでそれらをシミュレートすることによって決定されてもよい。板の形状を決定するための場を解析するための他のアプローチは、モーメント法(MoM)アプローチ、有限差分時間領域(FDTD)アプローチなどを含み得る。利用可能なソフトウェアを使用して、これらの機能を実行できる。非限定的な例として、有限要素解析を用いて、目標条件の全てにわたって最も類似した応答を提供するセンサ板形状を見つけることができる。 Simulation testing is another example of how to determine the sensor plate geometry. In some embodiments, the sensor plate geometries may be determined by simulating them in software, such as by simulating electrostatic fields using finite element analysis software. Other approaches to analyzing the fields to determine the plate geometry may include Method of Moments (MoM) approaches, Finite Difference Time Domain (FDTD) approaches, etc. Available software can be used to perform these functions. As a non-limiting example, finite element analysis can be used to find the sensor plate geometry that provides the most similar response across all of the target conditions.

いくつかの実施形態では、様々な目標条件を表す様々なシミュレーションモデルを構築できる。例えば、それぞれが3つの異なる誘電率を有する、3つの異なる表面厚さを有するモデルを実行することが有益であり、これらは合計9つの異なるモデルとなるであろう。このようにして、9つの異なる目標条件を試験できる。各モデルが個々にテストされて、センサ板上のシミュレートされた示度を決定してよい。次いで、種々のシミュレーション試験の結果を比較して、センサ板の示度の変化の大きさを決定できる。いくつかの実施形態では、示度の変化を最小化するセンサ板設計を選択できる。様々なセンサ板形状を試験して、目標条件の各々にわたるセンサ板の示度の変化を最小化する設計を決定し得る。 In some embodiments, different simulation models can be constructed to represent different target conditions. For example, it may be beneficial to run models with three different surface thicknesses, each with three different dielectric constants, which would total nine different models. In this way, nine different target conditions can be tested. Each model may be tested individually to determine the simulated readings on the sensor plate. The results of the various simulation tests can then be compared to determine the magnitude of the change in the sensor plate readings. In some embodiments, a sensor plate design that minimizes the change in readings can be selected. Various sensor plate geometries may be tested to determine a design that minimizes the change in the sensor plate readings across each of the target conditions.

いくつかの実施形態では、プロトタイピングおよび/またはシミュレーション試験への1つのアプローチが、センサ板を複数部分に分割し、次いで、個々の部分を独立してシミュレートすることであってもよい。当業者は、重ね合わせの概念が、部分から得られる場を、場を共に加算して結果として得られる場の合計を得ることによる場の結合に依拠され得ることを理解するであろう。 In some embodiments, one approach to prototyping and/or simulation testing may be to split the sensor plate into multiple parts and then simulate each part independently. Those skilled in the art will appreciate that the concept of superposition may be relied upon to combine the fields resulting from the parts by adding the fields together to obtain a total resulting field.

プロトタイピングおよび/またはシミュレーション試験を使用して、センサ板の理想的な形状(厚さおよび/または構成要素を潜在的に含む)およびセンサ板の理想的な構成を識別し、識別された難視構成のために使用されるときに、均一またはほぼ均一で一貫した信号応答を生成することができる。 Prototyping and/or simulation testing can be used to identify an ideal shape (potentially including thickness and/or components) of the sensor plate and an ideal configuration of the sensor plate that, when used for the identified low vision configuration, will produce a uniform or near uniform and consistent signal response.

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。 The present disclosure will now be described more fully with reference to the accompanying drawings. However, the present disclosure can be embodied in many other different forms. The present disclosure should not be construed as being limited to the embodiments described herein, but rather, these embodiments are provided solely to fully convey the full scope of the present disclosure to those skilled in the art.

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。 Figure 1 shows a hard-to-see configuration detector 1 positioned on a portion of sheet rock 2 (or a similar surface) to detect hard-to-see configurations 3, according to one embodiment. Figure 2 is a perspective view of the hard-to-see configuration detector 1 of Figure 1. Figure 3 shows a sensor side of the hard-to-see configuration detector 1, including multiple sensor plates 5 and a shortened common plate 33.

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。 Referring to Figures 1-3, generally and generally, the low vision configuration detector 1 includes three or more sensor plates 5, sensing circuitry (see Figure 4), one or more indicators 6, one or more proximity indicators 39, and a housing 19 that provides or houses a handle 14, an active shield plate 23, and a battery cover 28.

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。 The three or more sensor plates 5 can each obtain a sensor reading that varies based on the proximity of the sensor plate 5 to one or more surrounding objects and the material properties of each of the one or more surrounding objects. The three or more sensor plates 5 can collectively produce a sensing field. Each individual sensor plate 5 of the three or more sensor plates 5 can produce a corresponding primary sensing field zone, which can be a three-dimensional geometric volume within the sensing field in which the individual sensor plate 5 contributes more strongly to the sensing field than any other of the three or more sensor plates 5. The three or more sensor plates 5 can all produce geometrically similar primary sensing field zones. A sensing circuit can be coupled to the three or more sensor plates 5 to measure the sensor readings of the three or more sensor plates 5.

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。 Each sensor plate 5 forms a first end of a corresponding electric field. The electric field is generated or received at the sensor plate 5. A region of the common plate 33 can form a second end of the corresponding electric field for each sensor plate 5. The common plate 33 has a length that extends along one side of each sensor plate 5. The length of the common plate 33 is less than the overall length dimension of the sensor plate 5. In some embodiments, the common plate 33 is connected to a constant voltage. In some embodiments, the common plate 33 is connected to a circuit ground. In some embodiments, the common plate 33 is connected to an alternating signal.

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。 In some embodiments, each sensor plate 5 may be part of a group 7 or array of sensor plates 5. Each group 7 may include more than one sensor plate 5 and may also include an active shield plate 23. The sensor plate 5 and the active shield plate 23 may be on different planes. Nevertheless, in some embodiments, the sensor plate 5 and the active shield plate 23 may be part of the same group 7 of sensor plates 5 if they are driven simultaneously. Each sensor plate 5 has a geometric shape defined by its shape. Each sensor plate 5 also has a perimeter. In some embodiments, the perimeter may be made up of multiple parts. In some embodiments, each part of the perimeter is an inner boundary 10 or an outer boundary 11. In some embodiments, if the sensor plate 5 has a part of its perimeter that is adjacent to the perimeter of the group 7, the part includes the outer boundary 11. In some embodiments, if the sensor plate 5 has a part of its perimeter that is not adjacent to the perimeter of the group 7, the part includes the inner boundary 10.

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。 In an embodiment for sensing the position of the hard-to-see configuration 3, a current source can be used to drive the sensor plate 5 and the hard-to-see configuration detector 1 measures the time it takes for the sensor plate 5 to reach a threshold voltage, thereby obtaining a sensor reading. In other embodiments, a charge share mechanism or a sigma-delta converter is used to obtain the sensor reading. Other sensing circuits can also be employed. In other embodiments, a radio frequency signal is placed on the sensor plate 5 to obtain the sensor reading. In each of these embodiments, the signal driven on the sensor plate 5 is sensed.

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。 In some embodiments, only one sensor plate 5 can be actuated at a time. In these embodiments, a single sensor plate 5 can be isolated when producing a sensing field.

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。 In some embodiments, the group 7 of sensor plates 5 can all be driven simultaneously with the same signal. In these embodiments, the group 7 of sensor plates 5 can produce a sensing field. In some embodiments, multiple sensor plates 5 can each be driven simultaneously with the same signal, or only a single sensor plate 5 can be sensed. Advantageously, driving multiple sensor plates 5 simultaneously can produce field lines that go deeper into the poor vision configuration than driving only a single sensor plate 5. Deeper field lines allow for deeper sensing. In some embodiments, the group 7 of sensor plates 5 and the active shielding plate 23 can all be driven simultaneously with the same signal, and the group 7 of sensor plates 5 and the active shielding plate 23 can produce a sensing field together.

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。 Each sensor plate 5 has a primary sensing field zone. In some embodiments, the primary sensing field zone is a three-dimensional geometric volume of the sensing field and associated field lines to which an individual sensor plate 5 is more sensitive than the active shield plate 23 (if present) or any other sensor plate 5. In some embodiments, it is desirable for each sensor plate 5 to have similar primary sensing field zones. In some embodiments, it is desirable for each sensor plate 5 to have geometrically similar primary sensing field zones and similar sensing fields within each primary sensing field zone.

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。 Figure 3 shows 13 sensor plates 5 arranged in a linear fashion to form a sensor array 7. Each of the sensor plates 5 is rectangular. Each sensor plate is configured to obtain a sensor reading that varies based on the proximity of the sensor plate 5 to one or more surrounding objects and the material properties of each of the one or more surrounding objects.

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。 In some embodiments, as depicted in FIG. 3, the sensor array 7 may include sensor plates 5 each having a similar geometric shape. In some embodiments, the distance between adjacent sensor plates 5 may be approximately 2.0 millimeters. As shown, a shortened common plate 33 extends along the sensor array 7 along one side of each sensor plate 5. The length of the shortened common plate 33 is less than the overall length dimension of the sensor array 7. In some embodiments, the shortened common plate 33 may not extend along the side of one or both end sensor plates.

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。 In FIG. 3, the sensor plates 5 can collectively produce a sensing field. In some embodiments, the active shielding plate 23 can contribute to the sensing field. In the embodiment of FIG. 3, each sensor plate 5 can have a similar primary sensing zone. In this embodiment, the shortened common plate 33 causes each sensor plate 5 to have a primary sensing field zone that is more geometrically similar to the primary sensing field zone described in more detail with reference to FIGS. 12, 15, and 16. Similarly, each sensor plate 5 can also have a similar sensing field within each primary sensing field zone. As a result, a low-vision configuration detector 1 assembled with the configuration of FIG. 3 can provide improved performance. When the low-vision configuration detector 1 moves from a thin surface to a thicker surface, the sensor readings for each of the sensor plates 5 can have a similar increase in value.

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。 In some embodiments, a sawtooth shaped edge or border can have the same effective edge as a straight edge without sawtooth. In some embodiments, an edge with a very thin curve can have the same effective edge as a straight edge without a thin curve. In some embodiments, a sensor plate 5 with a slot therein has the same effective geometry as a different equivalent sensor plate 5 without a slot. In some embodiments, a sensor plate 5 with a small hole therein can have the same effective geometry as an equivalent sensor plate 5 without a hole. Many other geometries are possible that can be effectively equivalent to other substantially equivalent geometries. Many other edges are possible that can be effectively equivalent to other substantially equivalent edges. If a geometry or edge has substantially equivalent properties to another geometry or edge, the two may be considered similar.

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。 In one embodiment, the group 7 of sensor plates 5 is configured such that each sensor plate 5 in the group 7 has the same geometric shape. In one embodiment, each sensor plate 5 in the group 7 is radially symmetric.

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。 The multiple indicators 6 can be toggled between inactive and active states to indicate the location of a range of relatively high sensor readings. An activated indicator 4 can indicate the location of the low-vision configuration 3. A proximity indicator 39 can indicate that the low-vision configuration detector 1 can be near the low-vision configuration 3.

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。 In Figures 1-3, the indicator 6 is positioned on a layer above the sensor plate 5. In some embodiments, there may be an active shield plate 23 between the sensor plate 5 and the indicator 6 so that the indicator 6 does not interfere with the function of the sensor plate 5. In some embodiments, it may be desirable to position the indicator 6 on a layer above the sensor plate 5.

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。 In some embodiments, a layer of protective agent is placed on the bottom of the housing of the hard-to-see configuration detector such that there is a layer of protective agent between the surface 2 (e.g., sheet rock) and the hard-to-see configuration detector 1. In some embodiments, the interior of the protective agent is substantially filled so that there are substantially no cavities in the protective agent. In some embodiments, the protective agent is different from felt, Velcro, cloth, or other materials that have cavities inside. The layer of protective agent can help protect the bottom of the hard-to-see configuration detector 1 from damage due to knocks, bumps, and abrasion. The protective agent can be made from a solid piece of material such as plastic or other non-conductive solid material. A solid layer of plastic can provide a low-friction surface on which the hard-to-see configuration detector 1 can slide across a wall. Although some embodiments of the hard-to-see configuration detector 1 do not require sliding operation, a low-friction surface can be beneficial to a user who may choose to move the position of the hard-to-see configuration detector 1 by sliding the hard-to-see configuration detector 1.

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。 The protective layer of plastic can be applied by pressure sensitive adhesive, glue or other means. The layer of protective agent can be a complete layer covering the entire surface, or it can be another layer of plastic with a rectangular strip, a round piece or other geometric shape.

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。 The protective agent, which is substantially filled to substantially eliminate voids, may generate less static charge than prior art solutions, which may advantageously provide more consistent sensor readings.

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。 In one embodiment, the protective layer is UHMW-PE (ultra-high molecular weight polyethylene). Ultra-high molecular weight polyethylene has a low coefficient of friction. It also does not absorb much moisture, which may result in increased immunity from changes in humidity.

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。 Figure 4 is a diagram of a circuit of a visually impaired configuration detector 1 according to one embodiment. The circuit includes a multiplexer 18, a power controller 20, a display circuit 25, a sensing circuit 27, and a controller 60.

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。 The power controller 20 may include a power source 22 and an on-off button 24. The power source 22 may include an energy source for powering the indicator 6 as well as powering the capacitance-to-digital converter 21 and the controller 60. In some embodiments, the power source 22 may include a DC battery supply. The on-off switch 24 may be used to activate the controller 60 and other components of the low-vision configuration detector 1. In some embodiments, the on-off switch 24 includes a push button mechanism that activates the components of the low-vision configuration detector 1 for a selected period of time. In some embodiments, the push button activates the components and keeps them activated until the push button is released. In some embodiments, the on-off switch 24 includes a capacitance sensor that can sense the presence of a finger or thumb on the button. In some embodiments, the on-off switch 24 may include a toggle switch or other type of button or switch.

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。 The display circuitry 25 may include one or more indicators 6 electrically coupled to the controller 60.

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。 The sensing circuit 27 may include a voltage regulator 26 and a capacitance-to-digital converter 21. In one embodiment, as shown in FIG. 4, the sensing circuit 27 includes a plurality of sensors, a voltage regulator 26, and a capacitance-to-digital converter 21. The voltage regulator 26 can be used to adjust the output of the power controller 20 as desired. In one embodiment, the voltage regulator 26 can be located as close as possible to the capacitance-to-digital converter 21 to provide a battery power source 22 to the capacitance-to-digital converter 21. The sensing circuit 27 can be electrically coupled to the controller 60. One or more sensor plate traces 35 or conductive paths on a printed circuit board can connect the individual sensor plates 5 to the capacitance-to-digital converter 21. The connection of the sensor plates 5 to the capacitance-to-digital converter 21 can be made via a multiplexer 18. The multiplexer 18 can individually connect the sensor plates 5 to the capacitance-to-digital converter 21.

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。 In some embodiments, the multiplexer 18 can connect a single sensor plate 5 to the sensing circuitry 27. In some embodiments, the multiplexer 18 can connect two or more adjacent sensor plates 5 to the sensing circuitry 27. In some embodiments, the multiplexer 18 can connect two or more non-adjacent sensor plates 5 to the sensing circuitry 27. In some embodiments, the multiplexer 18 is configured such that the sensing circuitry 27 measures the capacitance of one sensor plate 5. In some embodiments, the multiplexer 18 is configured such that the sensing circuitry 27 measures the aggregate capacitance of two or more sensor plates 5.

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。 Each sensor plate 5 of group 7 can be independently connected to a capacitance-to-digital converter 21 via a multiplexer 18. In one embodiment, group 7 itself consists of a copper layer on a printed circuit board.

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。 In one embodiment, a two layer printed circuit board is configured as sensor plate board 40 (see FIG. 6). In one embodiment, a first layer of sensor plate board 40 includes sensor plate 5 and a second layer of sensor plate board 40 includes a shield. In one embodiment, the shield comprises a layer of copper covering the entire surface of the second layer of the printed circuit board. In one embodiment, the copper layer is covered with a non-conductive layer of solder mask. In one embodiment, holes are present in the solder mask layer. In one embodiment, the holes in the solder mask layer include solder pads suitable for forming solder joints.

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。 In one embodiment, a four layer printed circuit board is formed as an interconnect board with interconnects suitable for connecting circuit components. In one embodiment, the interconnect board is configured with four layers of interconnects suitable for interconnecting the sensing circuit 27, the controller 60, and the display circuit 25. In one embodiment, one side of the printed circuit board is configured for mounting components and a second side of the printed circuit board is configured with solder pads.

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。 In some embodiments, the sensor plate 5 is disposed on a first printed circuit board. In some embodiments, the interconnect circuit is disposed on a second printed circuit board. In some embodiments, the first printed circuit board is bonded to the second printed circuit board.

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。 In some embodiments, there are solder pads on the sensor plate board 40 that are complementary to the solder pads on the interconnect board. In some embodiments, the sensor plate board 40 and the interconnect board can be stacked on top of each other and bonded together. In some embodiments, the bonding agent that bonds the two printed circuit boards together can be solder. In some embodiments, the two printed circuit boards can be bonded together using solder paste. In some embodiments, the two printed circuit boards can be bonded together with solder, and the process of bonding the two printed circuit boards together can be a standard SMT (surface mount technology) process. The standard surface mount technology process can include using a stencil to place the solder paste in the desired location. The standard surface mount technology process can include placing one printed circuit board on top of the other. In some embodiments, pins can be used to ensure proper alignment of the two printed circuit boards. In some embodiments, the final step of the surface mount technology process can involve passing the stacked printed circuit boards through a reflow path.

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。 In one embodiment, the sensor plate 5, shield and circuitry are located on a single printed circuit board. In one embodiment, a six layer printed circuit board is used. In one embodiment, the bottom six layer of printed circuit board is constructed with the sensor plate 5. The fifth layer can be the active shield. The top four layers can connect the balance of the circuitry.

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。 In one embodiment, the sensor plate 5, shield, and circuitry are disposed on a single printed circuit board. In one embodiment, a four-layer printed circuit board is used. The first and second layers of the printed circuit board are configured with interconnect circuitry. In one embodiment, the bottom layer of the four layers of printed circuit board is configured with the sensor plate 5. The third layer can be an active shield.

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。 The printed circuit board can be manufactured from a variety of suitable materials, such as FR-4, FR-406, or more advanced materials used in radio frequency circuits, such as Rogers 4003C. Rogers 4003C and other radio frequency class printed circuit boards can provide improved performance over wider temperature and humidity ranges.

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。 As used herein, the term "module" may describe a unit that may perform any given functionality in accordance with one or more embodiments of the present invention. A module may be implemented using any form of hardware or software, or a combination thereof, such as, for example, one or more processors, controllers 60, application specific integrated circuits (ASICs), programmable logic arrays (PLAs), logic components, software routines, or other mechanisms.

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。 The various processes for reading capacitance and converting the capacitance to a digital value, also known as capacitance-to-digital conversion, are well described in the prior art. The many different methods are not described here, and the reader is referred to the prior art for details of various capacitance-to-digital converter methods. One embodiment uses a sigma-delta capacitance-to-digital converter, such as that incorporated in Analog Devices, Inc.'s AD7747 integrated circuit. One embodiment uses a charge-sharing method of capacitance-to-digital conversion.

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。 In one embodiment, the voltage regulator 26 may comprise an ADP150-2.8 from Analog Devices or an NCP702 from ON Semiconductor, which have very low noise. In one embodiment, the controller 60 may comprise a C8051F317 from Silicon Laboratories or any of a number of other microcontrollers.

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。 When using the native sensor reading of the capacitance-to-digital converter 21 alone, detection of the low-vision configuration 3 may require a high degree of accuracy, and may require greater accuracy than the capacitance-to-digital converter 21 can provide. The native sensor reading is the raw value read from the capacitance-to-digital converter 21, which is the digital output of the capacitance-to-digital converter 21.

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。 In some embodiments, native reads are performed multiple times and the multiple native read results are combined to generate a reading. In some embodiments, native reads are performed multiple times and the multiple native read results are combined using two or more native reads of different configurations to generate a reading. In some embodiments, native reads are performed multiple times and the multiple native read results are aggregated or averaged to generate a reading. In some embodiments, this improves the signal to noise ratio. Each native read may involve the reading of one sensor plate 5. If multiple sensor plates 5 are multiplexed to the capacitance to digital converter 21, a native read may also involve the reading of multiple sensor plates 5. In some embodiments, the multiple native reads are combined to generate a reading.

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。 Summing or averaging multiple native readings can improve the signal-to-noise ratio, but may not reduce the nonlinearity effects of the capacitance-to-digital converter 21. An ideal capacitance-to-digital converter 21 is perfectly linear, meaning that its native sensor reading increases in direct proportion to increases in sensed capacitance. However, many capacitance-to-digital converters 21 are not perfectly linear, and changes in input capacitance may not be exactly proportional to increases in native reading. These nonlinearities can be reduced, but when a high degree of accuracy is desired, it is desirable to implement methods to reduce the nonlinearity effects.

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。 In some embodiments, the adverse effects of nonlinearity can be mitigated by aggregating multiple native reads, with a slightly different configuration for each native read. In some embodiments, native reads are performed using two or more different configurations.

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。 For example, bias current is one parameter that can be varied to produce different configurations. The bias current can be set to standard, standard + 20%, standard + 35% or standard + 50%. Different bias currents will produce different native sensor readings even if all other factors remain constant. Because each native reading has a different value, each native reading can possibly be subject to different nonlinearities. Perhaps instead of summing or multiplying, sensor readings subject to different nonlinearities can be summed or averaged to allow the nonlinearities to partially cancel each other out.

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。 In some embodiments, there are two separate and independent capacitance-to-digital converters 21. In some embodiments, each capacitance-to-digital converter 21 may have a different nonlinearity. By utilizing both capacitance-to-digital converters 21, using the first converter for some of the readings and the second converter for some of the readings, the effect of any single nonlinearity can be mitigated.

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。 In one embodiment, native readings are performed on each sensor plate 5 using 12 different configurations.

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。 After completing the sensor readings, in some embodiments, two different calibration algorithms can be performed: the first is an individual plate calibration that adjusts for variations in individual sensor plates 5, and the second is a surface material calibration that adjusts the sensor reading to match the surface density/thickness. Other embodiments may use only one of these two calibration algorithms. Some embodiments may use the other calibration algorithm. In some embodiments, the calibration algorithms are performed by a calibration module.

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。 In some embodiments, individual plate calibration is used first. With individual plate calibration, each sensor plate 5 can have an individual and unique calibration value. In some embodiments, after obtaining sensor readings, the individual plate calibration value is added or subtracted from each sensor reading. In other embodiments, the individual plate calibration can be performed using multiplication, division, or other mathematical functions. In some embodiments, the individual plate calibration value is stored in non-volatile memory. The individual plate calibration compensates for irregularities in the individual sensor plates 5, and the individual plate calibration is used to compensate for these irregularities. In some embodiments, after performing the individual plate calibration, if the sensor readings of the sensor plate are obtained while the hard-to-see configuration detector 1 is on a surface 2 similar to the surface 2 on which the hard-to-see configuration detector 1 is calibrated, the sensor readings will likely have the same calibration value. For example, if the low vision configuration 3 is not present and sensor readings are taken on ½ inch (½", 12.7 mm) sheetrock 2, producing individual calibration values for the ½ inch sheetrock 2, then after performing the individual board calibration, it is believed that all of the sensor readings can be corrected to a common value. If the sensor readings are taken on a thicker material (e.g., 5/8 inch (5/8") sheetrock 2), a thinner material (e.g., 3/8 inch (3/8") sheetrock 2), or a different material (e.g., 3/4 inch (3/4") plywood), there may be some error in the values. The face material configuration may help correct this error.

ある実施形態では、面材料構成を使用できる。 In some embodiments, face material configurations can be used.

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。 In one embodiment, after calibrating the sensor readings of the sensor plates, the hard-to-see configuration detector 1 determines whether hard-to-see configuration 3 is present. In one embodiment, the lowest sensor plate reading is subtracted from the highest sensor plate reading. If this difference is greater than a threshold, it is determined that hard-to-see configuration 3 is present.

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。 If it is determined that no hard-to-see configuration 3 is present, all indicators 6 can be deactivated. If a hard-to-see configuration 3 is present, the hard-to-see configuration detector 1 begins the process of determining the position and width of the hard-to-see configuration 3.

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。 In some embodiments, pattern matching can be used to determine which light emitting diodes to activate. In some embodiments, a pattern matching module is used to determine the location of the low vision configuration 3. The pattern matching module compares the calibrated and scaled sensor readings from the sensor plate 5 to several predefined patterns. The pattern matching module determines which of the predefined patterns best matches the sensor readings. The set of indicators 6 corresponding to the best matching pattern is then activated. Additional details regarding pattern matching are discussed in the prior art, such as U.S. Pat. No. 8,884,633. Such details will not be repeated here, and instead the reader is encouraged to refer directly to such details.

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。 In some embodiments, the low vision configuration detector 1 includes a single capacitance-to-digital converter 21. In some embodiments, the sensor plates 5 can be individually connected to the capacitance-to-digital converter 21. In some embodiments, the sensor plates 5 can be individually connected to the capacitance-to-digital converter 21 via the multiplexer 18. In some embodiments, more than one sensor plate 5 can be connected to the capacitance-to-digital converter 21 at a time. In some embodiments, multiple adjacent sensor plates 5 can be electrically connected to the capacitance-to-digital converter 21. In some embodiments, multiple non-adjacent sensor plates 5 can be connected to the capacitance-to-digital converter 21. Because the sensor readings from each sensor plate 5 are equally subject to variations in the capacitance-to-digital converter 21, connecting the sensor plates 5 to a single capacitance-to-digital converter 21 using the multiplexer 18 can improve the consistency of the sensor readings of the sensor plates 5. Factors that can affect the sensor readings from the capacitance-to-digital converter 21 can include, but are not limited to, process variations, temperature variations, voltage variations, electrical noise, and aging.

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。 In some embodiments, the sensor plate traces 35 are routed such that each of the multiple sensor plate traces 35 has substantially equal capacitance, resistance, and inductance. In some embodiments, it is desirable for each sensor plate trace 35 to have the same electrical properties so that each sensor plate 5 can respond equally to the same detectable entity.

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。 In some embodiments, each of the sensor plate traces 35 from the capacitance-to-digital converter 21 to the respective sensor plate 5 are substantially the same length. In some embodiments, two or more of the sensor plate traces 35 from the capacitance-to-digital converter 21 to the sensor plate 5 are substantially the same length. In some embodiments, sensor plate traces 35 having substantially the same length may have more equivalent capacitance, inductance, and resistance. Sensor plate traces 35 of equal length may provide better performance by improving the uniformity of sensor readings, allowing the sensor plates 5 to respond more equally to the same detections, and providing greater immunity from environmental conditions such as temperature and humidity.

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。 In some embodiments, each of the sensor plate traces 35, including the conductive path, has substantially the same width. In some embodiments, both the width and length of each of the sensor plate traces 35 are substantially equal. In some embodiments, the sensor plate traces 35 may have multiple portions. For example, a first portion of the trace may route the sensor plate trace 35 from the capacitance-to-digital converter 21 to a via. The via may route the sensor plate trace 35 to a different layer of the printed circuit board where a second portion of the sensor plate trace 35 may reside. In some embodiments, all of the sensor plate traces 35 may have the same length and width at each portion as the other traces in that portion. In some embodiments, two or more of the sensor plate traces 35 may have the same width throughout the first portion. In some embodiments, two or more of the sensor plate traces 35 may have the same width throughout the second portion. In some embodiments, two or more of the sensor plate traces 35 may have the same length throughout the first portion. In some embodiments, two or more of the sensor plate traces 35 may have the same length throughout the second portion.

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。 In some embodiments, the sensor plate trace 35 may have multiple portions. In some embodiments, the sensor plate trace 35 portion may be a wire bond that resides within an integrated circuit package and routes a signal from a silicon component to a pin on the integrated circuit package. In some embodiments, the sensor plate trace 35 portion may comprise a copper layer on a first layer of a printed circuit board. In some embodiments, the sensor plate trace 35 portion may comprise a copper layer on a second layer of a printed circuit board.

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。 In some embodiments, the capacitance-to-digital converter 21 can read out the capacitance of the sensor plate 5 and the sum of the sensor plate traces 35. In some embodiments, it may be desirable to only detect the sensor reading on the sensor plate 5 and not the sensor plate traces 35. However, because the sensor plate 5 and the sensor plate traces 35 are electrically coupled, a means to ensure a stable and uniform capacitance on the sensor plate traces 35 may be desirable. For example, it may be desirable to configure the sensor plate traces 35 such that the capacitance of the sensor plate traces 35 is uniform and stable. Thus, it may be preferable to configure the sensor plate traces 35 such that they do not change. In some embodiments, it may be preferable that the sensor plate traces 35 do not change with respect to one another, and any change in capacitance on one sensor plate trace 35 is reflected on each of the sensor plate traces 35.

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。 In some embodiments, it may be advantageous to shield the sensor plate traces 35. Shielding the sensor plate traces 35 can protect the sensor plate traces 35 from external electromagnetic fields. Also, in some embodiments, shielding the sensor plate traces 35 can advantageously provide a more consistent environment for the sensor plate traces 35 by helping to ensure that each of the sensor plate traces 35 has an environment similar to each of the other sensor plate traces 35.

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。 In some embodiments, each sensor plate trace 35 from the capacitance-to-digital converter 21 to each sensor plate 5 has substantially the same environment. In some embodiments, the multiple sensor plate traces 35 can be routed far enough apart to minimize capacitive and inductive coupling between the multiple sensor plate traces 35, and each sensor plate trace 35 can have a more similar environment to the other sensor plate traces 35, improving the consistency of the sensor plate traces 35. In some embodiments, one or both sides of each sensor plate trace 35 are shielded with active shielding traces.

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。 In some embodiments, the user may be electrically coupled to the sensing circuit 27. In some embodiments, the quality of the sensor reading is improved when the conductive points of the sensing circuit 27 are coupled to the user. Electrically coupling the user to the sensing circuit 27 may provide a consistent voltage level to the sensing circuit 27, resulting in a more sensitive and higher quality sensor reading. For example, a prior art low-vision detector that drives the sensor plate 5 with 3.0V may actually only drive the sensor plate 5 with a signal that is 3.0V relative to ground. However, if the ground is floating, driving the sensor plate 5 with 3.0V may result in a 1.5V signal on the sensor plate 5 and a -1.5V signal on ground. In some embodiments, the quality of the sensor reading is not improved when the conductive points of the sensing circuit 27 are coupled to the user.

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。 In some embodiments, electrically coupling the user to the sensing circuitry 27 may result in a higher absolute voltage amplitude on the sensor plate 5, in part because the sensing circuitry 27 may be held at a stable level. Also, in some embodiments, electrically coupling the user to the sensing circuitry 27 may result in a more consistent sensor reading.

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。 In some embodiments, the user is electrically coupled to the ground of the sensing circuitry 27, as shown in FIG. 4. In some embodiments, the user is electrically coupled to a voltage source of the sensing circuitry 27. In some embodiments, the user is electrically coupled to different conductive points of the sensing circuitry 27.

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。 In some embodiments, the user's hand may be electrically coupled to the sensing circuitry 27 by direct contact with the sensing circuitry 27. In some embodiments, a conductive material such as a wire may electrically couple the user's hand to the sensing circuitry 27. In some embodiments, a button that the user may need to touch to activate the low vision configuration detector 1 may include a conductive material that may be electrically coupled to the sensing circuitry 27. In some embodiments, the button may include aluminum or other conductive material such as tinned steel. In some embodiments, the aluminum button may be anodized, which may provide a pleasing cosmetic effect.

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。 In some embodiments, the housing 19 (see FIG. 2) of the low vision configuration detector 1 may comprise a conductive material, such as conductive plastic. In some embodiments, only a portion of the housing 19 may comprise conductive plastic. The conductive housing or a portion of the conductive housing may be coupled to a conductive point of the sensing circuitry 27, thereby coupling a user to the sensing circuitry 27.

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。 In some embodiments, carbon black can be mixed with the plastic resin to provide electrical conductivity. Many thermoplastics, including polypropylene and polyethylene, become conductive when carbon black is mixed into the plastic resin. In some embodiments, the electrical conductivity of the plastic can be advantageously controlled, with electrical conductivity increasing as the concentration of carbon black increases. In some embodiments, a plastic having a conductivity of less than 25,000 Ω-cm is sufficiently conductive to effectively couple the user to the sensing circuitry 27. In some embodiments, a high degree of electrical conductivity may be desired. In some embodiments, a lesser degree of electrical conductivity may be desired. In some embodiments, it is advantageous for the user to be coupled to the sensing circuitry by a path of less than about 50 MΩ.

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。 In some prior art low-vision detectors, a change in the position of the user's hand can cause the sensor reading to change. This can occur in some prior art low-vision detectors because the hand forms part of the path between the sensor plate 5 and the ground. As a result, a change in the position of the hand can cause the sensor reading of the sensor plate 5 to change. This can disadvantageously reduce the accuracy of the sensor reading.

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。 If the size and position of a user's hand could be made invariant, a calibration adjustment could be made that mathematically removed the effect of the user's hand from the raw sensor readings. However, this may not be feasible in practice. In practice, the sizes, shapes, and positions of different users' hands may be too different to make a calibration adjustment practically possible.

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。 To improve performance in view of the above-mentioned problems, in some embodiments, a conductive handguard may be placed between the user's hand and the sensor plate 5. In some embodiments, the handguard may be grounded to the sensing circuitry 27, as shown in FIG. 4.

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。 5 is a diagram of a controller 60 according to one embodiment. The controller 60 includes a processor 61, a clock 62, a random access memory (RAM) 64, a non-volatile memory 65, and/or other computer readable media. The non-volatile memory 65 may include a program 66 (e.g., in the form of program code or computer readable instructions for performing operations) and a calibration table 68. In operation, the controller 60 may receive the program 66 and synchronize the functions of the capacitance-to-digital converter 21 and the display circuit 25 (see FIG. 4). The non-volatile memory 65 receives and stores the program 66, a look-up table (LUT), and a calibration table 68. The program 66 may include a number of suitable algorithms, such as, for example, an initialization algorithm, a calibration algorithm, a pattern matching algorithm, a multiplexing algorithm, a display management algorithm, an active sensor activation algorithm, and an inactive sensor management algorithm.

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。 6 is a cross-sectional view of a low-vision configuration detector including a housing, light pipes and buttons, and a printed circuit board, according to one embodiment. In an embodiment, as depicted in FIG. 6, the housing 19 includes an upper housing, an on-off switch 24, a handle 14, a plurality of light pipes 8, and a power compartment. In an embodiment, a compliant core can be configured to resiliently couple the housing 19 to the sensor board board 40. In an embodiment, the sensor board board 40 is a multi-layered printed circuit board having a top layer 44, a second layer 43, a third layer 42, and a bottom layer 41. In an embodiment, the sensor board board 40 is a multi-layered printed circuit board that couples the capacitance-to-digital converter 21, the display unit 25, and the controller 60, as described above with reference to FIG. 4. In an embodiment, the housing 19 includes plastic. In an embodiment, the housing 19 includes ABS (acrylonitrile butadiene styrene) plastic. In an embodiment, a conductive hand guard 56 shields the user's hands from the sensor board board 40. In one embodiment, the hand guard 56 is connected to the ground of the sensing circuit.

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。 In one embodiment, the handle 14 includes a gripping surface. In one embodiment, a portion of the gripping surface includes an elastomer that makes the handle 14 easier to grip. The handle 14 is preferably positioned so as not to obscure a view of the indicator 6 when a user's hand is gripping the handle 14. In one embodiment, the power compartment includes a cavity for holding a suitable power source, such as a battery, and a battery cover for accessing the compartment.

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。 In some embodiments, the handguard 56 may be configured such that there is no significant linear path between the sensor plate and the user's hand. In some embodiments, the housing 19 may be constructed from a conductive material that may comprise the handguard 56. In some embodiments, the conductive layer of material of the handguard 56 may be a layer of conductive plastic. In some embodiments, the conductive layer of material of the handguard 56 may be a layer of a different conductive material, such as conductive paint. In some embodiments, the conductive layer of material of the handguard 56 may be a sheet of metal hidden within the housing 19. In some embodiments, the handguard 56 may include a section of extruded aluminum that is soldered to a printed circuit board. In some embodiments, the handguard 56 may include tin-plated steel, which may provide a quick, easy, and reliable solder joint. In some embodiments, an entire layer of the printed circuit board may comprise the handguard 56 (e.g., the top layer of a printed circuit board (PCB)). In some embodiments, it may not be necessary to include an entire layer for the handguard 56, so in some embodiments, only a portion of a layer of the printed circuit board may comprise the handguard 56. For example, a ring around the outside of the printed circuit board may be the effective handguard 56.

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。 In some embodiments, the hand guard 56 is configured to minimize the effect of hand size and position. In some embodiments, the hand guard 56 is positioned so that the hand guard 56 is close to the hand, since in some embodiments the hand guard 56 may be most effective when it is closest to the hand. In some embodiments, the hand guard 56 may be electrically coupled to the ground of the sensing circuit 27 (see FIG. 4). In some embodiments, the hand guard 56 may be coupled to the potential of the sensing circuit 27. In some embodiments, different conductive points of the sensing circuit 27 may be electrically coupled to the hand guard 56. In some embodiments, an electrical wire comprises an electrical path between the hand guard 56 and the sensing circuit 27.

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。 In prior art hard-to-see-configuration detectors, a set of identical sensor plates 105 are typically arranged in a linear fashion, as shown, for example, in Figs. 7, 8, 9, and 10. Fig. 7 is a prior art hard-to-see-configuration detector 101 arranged on a relatively thinner surface 12. Fig. 8 is a prior art hard-to-see-configuration detector 101 arranged on a relatively thicker surface 13. Fig. 9 shows a side view of the prior art hard-to-see-configuration detector 101, illustrating the primary sensing field zones 15, 16, 17 for several sensor plates 105, including sensor plates A, B, C, D, and E. Fig. 10 shows a front view of the bottom surface of the prior art hard-to-see-configuration detector 101, illustrating the primary sensing field zones 15, 16, 17 for sensor plates A, B, C, D, and E.

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。 Referring generally and collectively to FIGS. 7-14, each sensor plate 105 takes a sensor reading for surface 2. The sensor readings are then compared. The sensor plate 105 with the highest reading is determined to be at the location of the hard-to-see configuration. However, as depicted in FIGS. 7 and 8, sensor plates 105 near the ends of the group may not respond to hard-to-see configurations in the same way as sensor plates 105 near the center. This problem may be particularly evident when the prior art hard-to-see configuration detector 101 moves from a thinner surface to a thinner surface or less dense surface 12 to a thicker surface or more dense surface 13.

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。 Figure 7 represents a typical sensor reading of a prior art low-vision configuration detector 101 placed on a relatively thin surface 12. The relatively thin surface 12 may be 0.375 inch thick sheet rock. Figure 8 represents a typical sensor reading of a prior art low-vision configuration detector 101 placed on a relatively thick surface 13. The relatively thick surface 13 may be 0.625 inch thick sheet rock.

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。 In FIG. 7, the prior art hard-to-see configuration detector 101 is placed on a relatively thin surface 12. Each sensor plate 105 may have a calibration adjustment so that each has a calibrated reading (e.g., 100). If this same prior art hard-to-see configuration detector 101 were then moved to another surface 13 that is thicker or has a higher dielectric constant, the sensor reading would change. The same prior art hard-to-see configuration detector 101 on the thicker surface 13 is shown in FIG. 8. Ideally, in the absence of hard-to-see configuration, the multiple sensor plates 105 would all be on the same thicker surface 13, so that each of the sensor plates 105 on the thicker surface 13 would have a similar sensor reading to each other. However, it can be observed that the sensor readings of the sensor plates 105 near the edges produce a larger reading than the sensor plates 105 near the center. In FIG. 8, it can be seen that the sensor plate 105 near the center has a sensor reading of 200, while the sensor plate 105 at the end has a sensor reading of 250.

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。 In the prior art hard-to-see configuration detector 101 of FIG. 8 and other prior art hard-to-see configuration detectors, the sensor plates 105 present at the edge are isolated as they generate an electric field 9 that extends above the edge of the group of sensor plates 105. As a result, the sensor plates 105 near the edge may respond with disproportionately higher readings when placed on a thicker surface 13. The controller 60 may have adversely difficulty determining whether the elevated sensor reading is due to the presence of a hard-to-see configuration or due to the prior art hard-to-see configuration detector 101 being placed on a thicker surface 13. The disclosed embodiments may address these and other challenges.

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。 Figure 9 shows field lines for the prior art low vision configuration detector 101 of Figures 7 and 8. Figure 9 shows a group of sensor plates 105 and a two-dimensional representation of the field lines for each sensor plate 105. The field lines are shown for illustrative purposes and are representative of the actual sensing field. The field lines depicted are equipotential electric field lines. However, this diagram does not limit the scope of the present disclosure to only this type of field. Vector electric field lines or magnetic field lines can be depicted and are within the scope of the present disclosure. The sensing field can be an electromagnetic field, which is an electric field, a magnetic field, or a combination of electric and magnetic fields.

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。 In FIG. 9, there are thirteen sensor plates 105. While all of the sensor plates 105 can be driven simultaneously by the same signal, one sensor plate 105 is sensed at a time. Because the sensor plates 105 are driven simultaneously by the same signal, the sensing field is defined by the fields produced by the group of sensor plates 105 as shown in FIG. 9. Active shielding planes are not shown, but in some embodiments active shielding may contribute to the sensing field. Five of the sensor plates 105 are labeled A, B, C, D, and E. The field lines emanating from sensor plate E are essentially parallel to sensor plate E. However, the field lines emanating from sensor plate A are not quite parallel to sensor plate A. These field lines are not similar in direction and intensity at each point within the primary sensing field zone, so sensor plates A and E do not have similar sensing fields within these primary sensing field zones.

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。 In contrast, sensor plate D and sensor plate E have similar primary sensing field zones because the volumes of the sensing fields that sensor plate D and sensor plate E can effectively sense and the sensing fields within the primary sensing field zones are similar. The sensing fields within the primary sensing field zones are similar when the direction of the sensing field and the intensity of the sensing field are similar at each point within the primary sensing field zone.

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。 Figure 10 shows the same concept from a different angle or perspective. In Figure 10, the five sensor plates 105 are again referred to as A, B, C, D, and E. The approximate primary sensing field zones for each of the sensor plates 105 are highlighted. On the two-dimensional view of Figure 10, the primary sensing field zone 15 for sensor plate A is shown by a drawing of the sensing field lines for sensor plate A. On the two-dimensional view of Figure 10, the primary sensing field zone 16 for sensor plate B is shown by a drawing of the sensing field lines for sensor plate B. On the two-dimensional view of Figure 10, the primary sensing field zone 17 for sensor plate C is shown by a drawing of the sensing field lines for sensor plate C.

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。 9 and 10 show the primary sensing field zones in a two-dimensional view. However, in reality, there may be three-dimensional primary sensing field zones. For each sensor plate 105, there may be a three-dimensional zone that includes the primary sensing field zone for each given sensor plate 105. In contrast to the prior art embodiment of FIGS. 9 and 10, in certain embodiments of the present disclosure, the sensor plates 105 may have equivalent primary sensing field zones. Each sensor plate 105 of a group with equivalent primary sensing field zones responds equally to changes in surface. The present disclosure shows several configurations in which each sensor plate 105 of a group may have equivalent primary sensing field zones. In certain embodiments, each sensor plate 105 with similar primary sensing field zones may have similar changes in sensor readings in response to changes in the surface being detected.

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。 11 is a flow diagram of a method 200 for detecting poor vision configurations behind a surface according to one embodiment. As shown in the flow diagram of FIG. 11, a first operation can be initialization of the detector (202), which can involve running an initialization algorithm. The detector can follow one embodiment described herein. After initialization, the sensor plates can be read (204). In one embodiment, each sensor plate can be read multiple times, each time using a different configuration. The different configurations can include different drive currents, different voltage levels, different sensing thresholds, or other different configuration parameters. Each of these readings of the sensor plate can be referred to as a native read. In one embodiment, multiple native readings are added together to generate a reading. In one embodiment, there can be a separate reading for each sensor plate.

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。 In one embodiment, each of these readings undergoes a calibration adjustment (206), which is accomplished by adding a predetermined calibration value to each reading. In one embodiment, after calibration, the readings for each of the sensor plates can be equal if the detectors are placed on a uniform surface.

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)。 In one embodiment, the highest sensor plate reading is compared (208) against the lowest sensor plate reading. This difference is then compared (208) to a threshold. In one embodiment, if the difference is less than a predetermined threshold, all indicators may be turned off (210) to indicate that no stud is present. If the difference is greater than a predetermined threshold, a determination may be made as to which indicators to activate. In certain embodiments, the readings may be scaled (212) to a predetermined range, which may involve setting the lowest value to a number such as 0 and scaling the highest reading to a value such as 100. All intermediate values may then be scaled proportionally. The scaled reading may then be compared (214) against a predetermined pattern that is similarly scaled.

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)。 In some embodiments, there may be a set of predefined patterns. The set of predefined patterns may correspond to various combinations of hidden configurations that the detector may encounter. For example, the set of predefined patterns may correspond to various locations for a single stud. In some embodiments, the set of predefined patterns may include combinations of locations for two studs. A pattern matching algorithm may be used to determine which of the predefined patterns best matches the reading pattern. The detector may then activate an indicator that corresponds to the best matching predefined pattern (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。 In another embodiment, after calibrating the sensor plate readings, it is determined whether a hard-to-see configuration is present. The lowest sensor plate reading can be subtracted from the highest sensor plate reading. If this difference is greater than a threshold, it is determined that a hard-to-see configuration is present. If it is determined that a hard-to-see configuration is not present, all indicators can be deactivated. If a hard-to-see configuration is present, the process can begin to determine the location and width of the hard-to-see configuration. In one embodiment, all current sensor plate readings can be scaled, with the lowest reading scaled to a predetermined value (e.g., 0) and the highest reading scaled to a second predetermined value (e.g., 100). All intermediate values can be scaled proportionally. The scaled readings can be more easily compared against a set of predefined patterns.

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。 Figure 12 is a currently available low-vision configuration detector 1200 with a group of sensor plates arranged in a typical plate configuration. As shown, the low-vision configuration detector 1200 may include three or more sensor plates 1205, a common plate 1202, and an active shielding plate 1223.

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。 The sensor plates 1205 of the low vision configuration detector 1200 are linearly arranged to form a sensor array 1207. As shown, the sensor plates 1205 can have the same geometric shape and can be equally spaced apart. Each sensor plate 1205 has an inner boundary that extends along at least a portion of the inner boundary of one or more of the other sensor plates 1205 and an outer boundary that is disposed at the outer boundary of the sensor array 1207. The linear sensor array includes two end sensor plates 1210, 1212 and at least one non-end sensor plate 1214.

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。 Each sensor plate 1205 is configured to obtain a sensor reading that varies based on the proximity of the sensor plate 1205 to one or more surrounding objects and the material properties of each of the one or more surrounding objects. To facilitate the sensor reading, a region of each sensor plate 1205 can form a first end of a corresponding electric field.

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。 The common plate 1202 can form a second end of the corresponding electric field of each sensor plate 1205. The common plate 1202 has a length 1220 that extends along the length 1222 of the sensor array, with the common plate 1202 extending along one outer boundary of each sensor plate 1205. As shown, the common plate 1202 extends above the entire length dimension of the sensor array 1207. Common plates in currently available plate configurations are at least 17 millimeters longer than the sensor array, whether due to the size or shape of the housing, the shielding configuration, or other reasons. The electric field of the end sensor plate formed with such a longer common plate is not uniform compared to the electric field formed with the non-end sensor plate formed with such a longer common plate.

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。 13 is a bottom front view of a hard-to-see configuration detector 1300 having a sensor plate cluster 1301 arranged in an improved plate configuration including a shortened common plate 1302. As shown, the hard-to-see configuration detector 1300 may include three or more sensor plates 1305, a shortened common plate 1302, and an active shield plate 1323.

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。 In the illustrated embodiment, the sensor plates 1305 are linearly arranged to form a sensor array 1307. As shown, the sensor plates 1305 may have the same geometric shape and may be equally spaced apart. In other embodiments, the sensor plates 1305 may vary in size and/or shape and may be spaced apart differently based on the position of the sensor plates 1305 in the sensor array 1307. The linear sensor array 1307 includes two end sensor plates 1312, 1312 and at least one non-end sensor plate 1314.

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。 Each sensor plate 1305 is configured to obtain a sensor reading that varies based on the proximity of the sensor plate 1305 to one or more surrounding objects and the material properties of each of the one or more surrounding objects. To facilitate the sensor reading, a region of each sensor plate 1305 can form a first end of a corresponding electric field.

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。
The shortened common plate 1302 can form a second end of the corresponding electric field of each sensor plate. The shortened common plate 1302 has a length 1320 that extends along the length 1322 of the sensor array 1307, where the common plate 1302 extends along the sensor array 1307. In some embodiments, the shortened common plate 1302 may not extend along one or both of the end sensor plates 1302, 1312. In some embodiments, the length 1320 of the shortened common plate 1302 is less than the length of the sensor plate cluster 1301. In some embodiments, the sensor plate cluster 1301 includes a sensor plate 1305. In some embodiments, the sensor plate cluster 1301 includes a sensor plate 1305 and an active shield plate 1323. In some embodiments, the sensor plate cluster 1301 also includes a common plate 1302 and may also include circuitry mounted on a side of the sensor plate cluster 1301 opposite the sensor plate 1305. In one embodiment, the length 1320 of the shortened common plate 1302 is less than the length of the sensor plate array 1307 .
In some embodiments, the length 1320 of the shortened common plate 1302 is less than the length of the sensor plate cluster 1301. In some embodiments, the length of the common plate is less than the overall length of the sensor plate 1305 and the active shield plate 1323. In the illustrated embodiment, the shortened common plate 1302 is centered along the sensor array 1307. In some embodiments, the shortened common plate 1302 can be off-center.

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。 The active shielding plate 1323 is disposed between the sensor plate 1305 and the shortened common plate 1302 to separate the sensor plate 1305 and the shortened common plate 1302. In the illustrated embodiment, the active shielding plate 1323 surrounds the shortened common plate 1303 along three sides of the shortened common plate 1303. In other embodiments, the active shielding plate 1323 may only extend along the length 1320 of the shortened common plate 1302. However, having the active shielding plate 1323 surround the common plate may reduce manufacturing complexity.

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。 In some embodiments, one sensor plate 1305 can be sensed at a time. In some embodiments, when sensing one sensor plate 1305, all sensor plates 1305, including the active shield plate 1323, are driven with the same signal as the sensor plate 1305 being sensed. When the sensor array 1307 plus the active shield plate 1323 are driven together, the field lines of the corresponding electric field can be pushed deeper into the plane being sensed than would be possible if only a single sensor plate 1305 were driven. In some embodiments, this allows the field lines from a single sensor plate 1305 to penetrate deeper and sense the single sensor plate 1305 deeper than if the single sensor plate 1305 were driven alone.

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。 Figure 14 shows the electric fields generated by the plate configuration of the prior art low vision configuration detector 1200 of Figure 12. Each sensor plate 1205 is configured to provide a primary coupling area 1402, 1412 to form a first end of a corresponding electric field 1406, 1408. Additionally, the common plate 1202 is configured to provide a corresponding primary coupling area 1404, 1414 to correspond to the sensor plate 1205 and form a second end of the corresponding electric field 1406, 1408 of the sensor plate 1205.

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。 The primary bonding regions 1402, 1412 are the regions of the sensor plate 1205 where the electric fields 1406, 1408 primarily couple. In the prior art shown, the primary bonding region 1402 of the edge sensor plate 1210 lies on a line 1420 with the corresponding primary bonding region 1404 of the common plate 1202. Similarly, the primary bonding region 1404 of the non-edge sensor plate 1214 lies on a line 1422 with the corresponding primary bonding region 1414 of the common plate 1202. As shown, the line 1420 of the primary bonding region 1402 of the edge sensor plate 1210 to the corresponding primary bonding region 1404 of the common plate 1202 is approximately parallel to the line 1422 of the corresponding primary bonding region 1404 of the non-edge sensor plate 1214 to the corresponding primary bonding region 1414 of the common plate 1202.

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。 As shown, in this configuration, the electric field 1406 generated from the edge sensor plate 1210 has a different geometry than the electric field 1408 generated from the non-edge sensor plate 1214. The electric fields generated by the surrounding sensor plates 1205 affect each of the other sensor plates 1205. A non-uniform electric field 1406 results from the edge sensor plate 1210 that does not have sensor plates 1205 along both sides. The non-uniformity of the electric field 1406 may result in inaccurate detection or missed detection of the hard-to-see configuration. For example, the electric field 1406 generated by the edge sensor plate 1210 may penetrate a larger surface than the electric field 1408 generated by the non-edge sensor plate 1214. Due to the difference in sensing area, the edge sensor plate 1210 may erroneously identify the hard-to-see configuration.

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。 15 shows electric fields 1506, 1508 generated between the edge sensor plate 1310 and the non-edge sensor plate 1314 in the plate configuration of the low vision configuration detector 1300 of FIG. 13. Primary coupling areas (e.g., 1502, 1512) can couple the sensor plate 1305 to the shortened common plate 1302. Each sensor plate 1305 is configured to provide a primary coupling area (e.g., 1502, 1512) to form a first end of a corresponding electric field. The shortened common plate 1302 is configured to provide corresponding primary coupling areas (e.g., 1504, 1514) respectively corresponding to the sensor plate 1305 to form a second end of the corresponding electric field of the sensor plate 1305.

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。 For example, as shown, the end sensor plate 1310 is configured to provide a primary bond area 1502 and the non-end sensor plate 1314 is configured to provide a primary bond area 1512. The common plate 1302 is configured to provide a corresponding primary bond area 1504 that corresponds to the primary bond area 1502 of the end sensor plate 1310 and a corresponding primary bond area 1514 that corresponds to the primary bond area 1512 of the non-end sensor plate 1314.

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。 As shown, the electric fields 1506, 1508 couple the primary bonding regions 1502, 1512 of the sensor plate 1305 to the corresponding primary bonding regions 1504, 1524 of the common plate 1302. The primary bonding region 1502 of the edge sensor plate 1310 is on a first line 1520 with the corresponding primary bonding region 1504 of the common plate 1302. Additionally, the primary bonding region 1512 of the non-edge sensor plate 1314 is on a line 1522 with the corresponding primary bonding region 1514 of the common plate 1302.

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。 To achieve similar electric fields, the first line 1520 and the second line 1522 are not parallel between the coupling regions of the sensor plate 1305 and the common plate 1302. The electric field generated by the adjacent sensor plate 1305 affects each of the other sensor plates 1305. Because the edge sensor plate 1310 has only one adjacent sensor plate 1305, the electric field 1506 will naturally travel a longer distance than the electric field 1508 of the non-edge sensor plate 1324. As shown in FIG. 14, the longer path may extend beyond the low-vision configuration detector. In contrast, as shown in FIG. 15, the shortened common plate 1302 draws the electric field 1506 to a position near the electric field 1508. This may be because the sizing and placement of the shortened common plate 1302 makes the electric field 1506 from the end sensor plate 1310 more similar to the electric field 1508 from the non-end sensor plate 1314 as compared to the prior art low-vision configuration detector.

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。 In some embodiments, the electric field 1506 corresponding to the end sensor plates 1310 has a similar size, shape, direction, and/or geometry as the electric field 1508 corresponding to the non-end sensor plates 1314. In some embodiments, the electric field corresponding to each sensor plate 1305 has the same size, shape, direction, and/or geometry as each other sensor plate 1305. In some embodiments, the electric fields corresponding to each group of sensor plates 1305 have the same size, shape, direction, and/or geometry.

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。 In some embodiments, similar electric field size, shape, direction, and/or geometry results in more consistent readings because each sensor plate 1305 can respond more uniformly to changes to the surface or object being detected. Sensor plates 1305 that respond similarly can better detect difficult-to-see features that are deeper in a wall or that may be more difficult to detect. Similar electric fields can result in a difficult-to-see feature detector that can be used on a variety of different surfaces and that works equally well on a variety of different surfaces. Also, a difficult-to-see feature detector that can sense deeper or more accurately, or both.

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。 In some embodiments, the low-vision configuration detector may have a common plate that is less than the overall length dimension of the three or more sensor plates. This configuration may result in an electric field having a similar size, shape, and/or geometry. In some embodiments, the low-vision configuration detector may have a common plate that is less than the overall length dimension of the three or more sensor plates plus 16 millimeters. This configuration of a common plate that is less than the length of the sensor array plus 16 millimeters may result in an electric field having a similar size, shape, direction, and/or geometry. In other words, in some embodiments, there may be a length that is defined as the length added to the array. The length added to the array may be up to 16 millimeters longer than the overall length of the sensor array. In some embodiments, the length added to the array may be up to 1.5 times the sensor width longer than the overall length of the sensor array. In other words, the length dimension of the common plate may be up to 1.5 times the width of the sensor plate (e.g., the width of the end sensor plate) longer than the array. A low-vision configuration detector having a common plate that is less than the length added to the array may be referred to as a shortened common plate. In some embodiments, a low-vision configuration detector with a shortened common plate may have multiple fields each having a more similar size, shape, orientation, and/or geometry.

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。 As a result of the increased similarity of the electric fields, the low-vision detector can sense more accurately and deeper within and/or through the plane.

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。 A hard-to-see-configuration detector with a shortened common plate may have multiple electric fields each having a more similar size, shape, orientation, and/or geometry compared to a hard-to-see-configuration detector with a common plate described in the prior art. A more uniform size, shape, orientation, or geometry of the electric field associated with each sensor plate may provide a more uniform reading for each sensor plate. Multiple sensor plates each having similar electric fields may each respond more uniformly to different surface materials and thicknesses. For example, an embodiment of a hard-to-see-configuration detector with a shortened common plate may be placed on a particular surface, such as a surface of 0.25 inch thick sheet rock. Each sensor plate may have the same reading (e.g., a reading of 100 units) when placed on this surface. In this example, if the same hard-to-see-configuration detector is placed on a different surface (e.g., 0.50 inch thick sheet rock), the readings may change to different values, but again the readings (e.g., a value of 200 units) of each sensor plate may be similar. When the readings from each sensor plate provide similar readings, regardless of what surface the hard-to-see configuration detector is located on, any variation in the sensor plate readings can be attributed to the presence of the hard-to-see configuration. The hard-to-see configuration detector with the shortened common plate can maintain a higher uniformity of readings across various planes than the hard-to-see configuration detector of the prior art. The uniformity of readings regardless of surface allows for more accurate and deeper sensing, more accurate discrimination of configurations, and more accurate simultaneous sensing of two objects. In some embodiments, the shortened common plate can have the advantageous effect of more accurately positioning the sensing field for each sensor plate in the vicinity of the sensor plate. As a result, the hard-to-see configuration detector can sense more accurately and deeper.

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。 In currently available low-vision configuration detectors, the width of the common plate is less than 8.00 millimeters. In some embodiments of improved low-vision configuration detectors, performance may be improved when the width of the common plate is greater than 8.00 millimeters. A low-vision configuration detector with a common plate greater than 8.00 millimeters wide may have multiple electric fields each having a more similar size, shape, orientation and/or geometry compared to low-vision configuration detectors with a common plate described in the prior art.

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。 15, the hard-to-see configuration detector 1300 may have the primary bonding areas 1502 of the edge sensor plates 1310 of the sensor array 1307 on a first line 1520 with corresponding primary bonding areas 1504 of one or more common plates. The hard-to-see configuration detector 1300 may also have the primary bonding areas 1512 of the non-edge sensor plates 1314 of the sensor array 1307 on a second line 1522 with corresponding primary bonding areas 1514 of one or more common plates. In some embodiments, the first line 1520 and the second line 1522 are not parallel. This may result in electric fields having more similar sizes, shapes, and geometries.

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。 In other words, if the electric field corresponding to the non-end sensor plate 1314 begins and ends on the first line 1520, if the electric field corresponding to the end sensor plate 1310 begins and ends on the second line 1522, and if the first and second lines are not parallel, the electric field 1506 corresponding to the end sensor plate 1310 may be more similar to the electric field 1508 corresponding to the non-end sensor plate 1314 than if the first and second lines 1520, 1522 were parallel. As a result, each sensor plate 1305 may respond more uniformly to changes in the surface or object being detected. As a result, the low-vision configuration detector 1300 may sense more accurately and more deeply.

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。 For example, if the presence of a hard-to-see feature causes one of the sensor plates 1305 to have a particular reading when an object is located near the sensor plates 1305, it would be desirable to have the same reading for each sensor plate 1305 when the hard-to-see feature is located in the same position relative to the sensor plates 1305. The uniform response just described may allow for more independent sensing of the surface material or thickness. As a result, studs are more accurately sensed independent of the surface material or thickness.

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。 The plate configuration of the embodiment of the hard-to-see-configuration detector 1300 of FIG. 15 causes the electric fields 1506 formed from the edge sensor plates 1310 and the electric fields 1508 formed from the non-edge sensor plates 1314 to have a similar size, shape, or orientation. This is in contrast to the electric fields depicted in FIG. 14. The uniformity of the electric fields may improve the accuracy of the hard-to-see-configuration detector. The improved accuracy may result in the electric fields of each sensor plate 1305 having similar readings (readings that span similar depths and widths).

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。 16 illustrates the electric fields 1606, 1608 emanating from the edge sensor plate 1310 and the non-edge sensor plate 1314 for a plate configuration of a low-vision configuration detector 1600 having multiple common plates 1601. As shown, the multiple common plates 1601 can be sized, configured, and aligned such that the electric field 1606 formed from the edge sensor plate 1310 has a similar size, shape, and/or orientation as the electric field 1608 formed from the non-edge sensor plate 1314. The multiple sensor plates 1601 can be arranged linearly to extend along the length of the sensor array 1307.

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。 15, the primary bonding areas 1602 of the edge sensor plates 1310 of the sensor array 1307 lie on a first line 1620 with the corresponding primary bonding areas 1604 of the multiple common plates 1601. Additionally, the primary bonding areas 1612 of the non-edge sensor plates 1314 of the sensor array 1307 lie on a second line 1622 with the corresponding primary bonding areas 1614 of the multiple common plates 1601. Due to the positioning of the multiple common plates 1601, the first line 1620 and the second line 1622 are not parallel, causing the electric field 1606 formed from the edge sensor plates 1310 to have a similar geometric shape to the electric field 1608 formed from the non-edge sensor plates 1314. The uniformity of the electric fields 1606, 1608 can improve the accuracy of the low vision configuration detector 1600. Each of the multiple common plates 1601 can be activated independently. In some embodiments, the multiple common plates 1601 can be activated by coupling them to a fixed voltage level, such as 0 volts or 3 volts, or any other fixed voltage level. In some embodiments, the multiple common plates 1601 can be activated by driving them with an AC voltage.

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。 FIG. 17 is a flow chart illustrating a method 1700 for detecting a hard-to-see configuration behind a surface. The method may include step 1702 of taking sensor readings between three or more sensor plates of a hard-to-see configuration detector and a shortened common plate. The three or more sensor plates may be linearly arranged in a sensor array. The sensor readings may comprise a range of sensing fields formed between the three or more sensor plates of the hard-to-see configuration detector and the common plate. The dimensions of the common plate may be less than the dimensions of the sensor array.

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。 The method further includes measuring 1704 sensor readings of the three or more sensor plates with a sensing circuit and comparing 1706 the measured sensor readings of different regions of the sensing field. The measured sensor readings may be capacitance or electromagnetic readings. Additionally, the method may toggle 1708 an indicator from an inactive state to an active state to indicate the location of an area of the sensing field having a relatively high sensor reading.

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。 18 illustrates a low-vision configuration detector 1800 having an alternative configuration of multiple sensor plates 1805 according to another embodiment of the present disclosure. The low-vision configuration detector 1800 includes end sensor plates 1874 that are smaller in area than the non-end sensor plates in the sensor array 1807. In this embodiment, the end sensor plates 1874 are narrower than the non-end sensor plates 1875 of the sensor array 1807. Each sensor plate 1805 of the sensor array 1807 is configured to be electrically coupled to the common plate 1876 by electric fields 1881, 1882. Each sensor plate 1805 of the sensor array 1807 is configured to provide a primary coupling region 1879, 1880 that can form a first end of the electric fields 1881, 1882. Additionally, the common plate 1876 is configured to provide corresponding primary coupling regions 1885, 1886 to correspond to the edge sensor plate 1874 and the non-edge sensor plate 1875, respectively, forming second ends of the corresponding electric fields 1881, 1882 of each sensor plate 1805.

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。 The primary bond area 1879 of the end sensor plate 1874 lies on a first line 1883 that extends from the primary bond area 1879 of the end sensor plate 1874 to the primary bond area 1885 of the common plate 1876. The primary bond area 1880 of the non-end sensor plate 1875 lies on a second line 1884 that extends from the primary bond area 1880 of the non-end sensor plate 1875 to the primary bond area 1886 of the common plate 1876.

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。 In the configuration of FIG. 18, the common plate 1876 has a length 1878 that is longer than the length 1888 of the sensor array 1807. In some embodiments, the length 1878 of the common plate 1876 can be equal to (or closely similar to) the length of the shielding plate 1877, which is disposed between the common plate 1876 and the sensor array 1807. Each of the non-end sensor plates 1875 has a length 1873 and a width 1871 that are the same as (or closely similar to) the length and width of the other non-end sensor plates 1875 of the sensor array 1807. The end sensor plates 1874 have a length 1872 that is equal to (or closely similar to) the length 1873 of the non-end sensor plates 1875, but a width 1870 that is smaller than the width 1871 of the non-end sensor plates 1875.

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。 It can be seen that the total area of the end sensor plate 1874 is smaller than the total area of the non-end sensor plate 1875. The smaller sensor area allows the end sensor plate to be less responsive to changes in surface 2, and the response of the end sensor plate more closely matches the response of the non-end sensor plate. In some prior art difficult-to-see configuration detectors, the end sensor plate and the non-end sensor plate respond differently to a changing surface 2 or a changing difficult-to-see configuration 3, respectively. This response issue is discussed in the dialogue surrounding Figures 7 and 8. The end sensor plate 1879 can have a smaller area and be less responsive to different surfaces and different difficult-to-see configurations, so that the end sensor plate 1879 responds more similarly to the non-end sensor plate 1875. Furthermore, the electric field 1881 formed between the end sensor plate 1874 and the common plate 1876 will be smaller than when the width 1870 of the end sensor plate 1874 is the same (or closely similar) to the width 1871 of the non-end sensor plate 1875. In other words, the narrower width 1870 of the end sensor plate 1874 results in a smaller electric field 1881, and the shape of the electric field 1881 is more similar to the shape of the electric field 1882 between the non-end sensor plate 1875 and the common plate 1876 (including a more similar detection depth into the plane). In contrast to the electric field 1406 coupling the wide end sensor plate 1210 to the common plate 1202 of FIG. 14, the electric field 1881 between the coupling regions 1879, 1880 of the narrower end sensor plate 1874 and common plate 1876 of FIG. 18 does not diverge as sharply as an end sensor plate having the same width as the non-end sensor plate 1875. The electric field 1881 between the end sensor plate 1874 and the common plate 1876 is more similar to the electric field between the non-end sensor plate 1875 and the common plate 1876. As described above, the more similar the shapes of the electric fields 1881 and 1882 are, the more predictably the sensor plate readings change, thereby more accurately detecting the difficult-to-see configuration.

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。 In some embodiments according to the configuration shown in FIG. 18, when the size, shape, direction and/or geometry of the electric fields 1881, 1882 between the sensor plates 1874, 1875 of the sensor array 1807 is relatively small, the sensor plates 1874, 1875 can respond similarly to obstacles in the path of the electric fields 1881, 1882 of the sensor plates 1874, 1875. In other words, the greater uniformity of the edge electric field 1881 and the non-edge electric field 1882 allows each of the sensor plates 1805 to respond more uniformly to changes in the surface or object being detected, allowing for more consistent readings. Sensor plates 1805 that respond similarly can better detect difficult-to-see structures that are deeper in the wall or that may be more difficult to detect. Similar electric fields 1881, 1882 can result in a difficult-to-see structure detector that can be used on a variety of different surfaces and that can work equally well on each of the various different surfaces. A low-vision configuration detector 1800 with uniform edge and non-edge fields 1881 and 1882 can sense deeper, or more accurately, or deeper and more accurately.

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。 19 is similar to FIG. 18 and illustrates a hard-to-see configuration detector 1900 having an alternative edge sensor plate configuration in accordance with another embodiment of the present disclosure. The edge sensor plate 1981 has a different shape than the other sensor plates. In the hard-to-see configuration detector 1900 of FIG. 19, the edge sensor plate 1981 has a trapezoidal shape. In one embodiment, the shape of the edge sensor plate 1981 is different from the shape of the other sensor plates, allowing the edge sensor plate 1981 to detect hard-to-see configurations more similarly to non-edge sensor plates.

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。 The end sensor plate 1981 may have the same length 1985 as the non-end sensor plate 1982, but the bottom width 1984 is wider than the top width 1988. In some embodiments, the bottom width 1984 of the end sensor plate 1981 may be equal to the bottom width 1986 of the non-end sensor plate 1982, and the top width 1988 of the end sensor plate 1981 may be smaller. In some embodiments, the bottom width 1984 of the end sensor plate 1981 may be wider than the width 1986 of the non-end sensor plate 1982, and the top width 1988 of the end sensor plate 1981 may be equal to the width 1986 of the non-end sensor plate 1982. In some embodiments, both the top width 1988 and the bottom width 1984 may be wider than the width 1986 of the non-end sensor plate 1982, and the bottom width 1984 of the end sensor plate 1981 is greater than the top width 1988 of the end sensor plate 1981. In some embodiments, both the top width 1988 and the bottom width 1984 can be narrower than the width 1986 of the non-end sensor plate 1982, and the bottom width 1984 of the end sensor plate 1981 is wider than the top width 1988 of the end sensor plate 1981.

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。 FIG. 20 shows a hard-to-see-configuration detector 2001 positioned on a portion of sheet rock 2002 (or a similar surface) to detect hard-to-see-configuration 2003, according to one embodiment. FIG. 21 is a perspective view of the hard-to-see-configuration detector 2001 of FIG. 20. FIG. 22 shows the sensor side of the hard-to-see-configuration detector 2001, which includes multiple sensor plates 2205.

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。 Referring to Figures 20-22, generally and generally, the low vision configuration detector 2001 includes three or more sensor plates 2205, sensing circuitry (see Figure 23), one or more indicators 2006, one or more proximity indicators 2039, a handle 2014, an active shield plate 2623 (see Figure 26), and a housing 2019 that provides or houses a battery cover 2028.

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。 Each of the three or more sensor plates 2205 can obtain a sensor reading that varies based on the proximity of the sensor plate 2205 to one or more surrounding objects and the material properties of each of the one or more surrounding objects. The three or more sensor plates 2205 collectively produce a sensing field. Each individual sensor plate 2205 of the three or more sensor plates 2205 produces a corresponding primary sensing field zone, which may be a three-dimensional geometric volume within the sensing field in which the individual sensor plate 2205 contributes more strongly to the sensing field than any other of the three or more sensor plates 2205. All of the three or more sensor plates 2205 produce geometrically similar primary sensing field zones. A sensing circuit is coupled to the three or more sensor plates 2205 to measure the sensor readings of the three or more sensor plates 2205.

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。 In some embodiments, each sensor plate 2205 can be part of a group 2207 of sensor plates 2205. Each group 2207 can include more than one sensor plate 2205 and can also include an active shield plate 2623. The sensor plate 2205 and the active shield plate 2623 can be on different planes. Nevertheless, if the sensor plate 2205 and the active shield plate 2623 are driven simultaneously, in some embodiments, the sensor plate 2205 and the active shield plate 2623 can be part of the same group 2207 of sensor plates 2205. Each sensor plate 2205 has a geometric shape defined by its shape. Each sensor plate 2205 also has a perimeter. In some embodiments, the perimeter can be made up of multiple parts. In some embodiments, each part of the perimeter is an inner boundary 2210 or an outer boundary 2211. In some embodiments, if the sensor plate 2205 has a portion of its border that is adjacent to the border of the group 2207, that portion comprises the outer boundary 2211. In some embodiments, if the sensor plate 2205 has a portion of its border that is not adjacent to the border of the group 2207, that portion comprises the inner boundary 2210.

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。 In an embodiment for sensing the position of the hard-to-see feature 2003, a current source can be used to drive the sensor plate 2205 and the hard-to-see feature detector 2001 measures the time it takes for the sensor plate 2205 to reach a threshold voltage, thereby obtaining a sensor reading. In another embodiment, a charge share mechanism is used to obtain a sensor reading. In another embodiment, a radio frequency signal is placed on the sensor plate 2205 to obtain a sensor reading. In each of these embodiments, a signal is driven and sensed on the sensor plate 2205.

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。 In some embodiments, only one sensor plate 2205 can be actuated at a time. In these embodiments, a single sensor plate 2205 can be isolated when producing a sensing field.

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。 In some embodiments, the group 2207 of sensor plates 2205 are all driven simultaneously with the same signal. In these embodiments, the group 2207 of sensor plates 2205 can generate a sensing field. In some embodiments, multiple sensor plates 2205 can each be driven simultaneously with the same signal, or only a single sensor plate 2205 can be sensed. Advantageously, driving multiple sensor plates 2205 simultaneously can generate field lines that go deeper into the poor vision configuration than driving only a single sensor plate 2205. Deeper field lines allow for deeper sensing. In some embodiments, the group 2207 of sensor plates 2205 and the active shield plate 2623 can all be driven simultaneously with the same signal and can generate a sensing field together.

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。 Each sensor plate 2205 has a primary sensing field zone. In some embodiments, the primary sensing field zone is a three-dimensional geometric volume of the sensing field and associated field lines to which an individual sensor plate 2205 is more sensitive than the active shield plate 2623 (if present) or any other sensor plate 2205. In some embodiments, it is desirable for each sensor plate 2205 to have similar primary sensing field zones. In some embodiments, it is desirable for each sensor plate 2205 to have geometrically similar primary sensing field zones and similar sensing fields within each primary sensing field zone.

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。 Figure 22 shows a group 2207 of eight sensor plates 2205. Each of the eight sensor plates 2205 is triangular in shape. Each triangular sensor plate 2205 has two portions, each having an inner boundary 2210. Each sensor plate 2205 also has one portion, having an outer boundary 2211.

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。 In one embodiment, as depicted in FIG. 22, the group 2207 may include eight triangular sensor plates 2205, each having a similar geometric shape. The group 2207 of sensor plates 2205 may be arranged in a square-shaped area, with each side of the square-shaped area measuring approximately 3 inches (76.2 millimeters). In one embodiment, each of the sensor plates 2205 may be in the shape of an isosceles triangle. In one embodiment, as depicted in FIG. 22, the sensor plates 2205 may be arranged such that the hypotenuses of two triangular sensor plates 2205 are adjacent to each other. In one embodiment, two sensor plates 2205 with adjacent hypotenuses may approximate a square and fit within one quadrant of the group 2207 of sensor plates 2205. In one embodiment, there may be two such triangles positioned in each quadrant, with the entire group 2207 including eight sensor plates 2205, as depicted in FIG. 22. In some embodiments, the distance between adjacent sensor plates 2205 can be approximately 2.0 millimeters.

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。 In FIG. 22, the eight sensor plates 2205 can collectively produce a sensing field. In some embodiments, the active shield plate 2623 can contribute to the sensing field. In the embodiment of FIG. 22, each sensor plate 2205 can have a similar primary sensing field zone. In this embodiment, the radial symmetry of the sensor plates 2205 can provide each sensor plate 2205 with a geometrically similar primary sensing zone. Similarly, each sensor plate 2205 can also have a similar sensing field within each primary sensing field zone. As a result, the low-vision configuration detector 2001 assembled with the configuration of FIG. 22 can provide improved performance. When the low-vision configuration detector 2001 moves from a thin surface to a thicker surface, the sensor readings for each of the sensor plates 2205 can have a similar increase in value.

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。 In some embodiments, a sawtooth edge or border can have the same effective edge as a straight edge without a sawtooth shape. In some embodiments, an edge with a very thin curve can have the same effective edge as a straight edge without a thin curve. In some embodiments, a sensor plate 2205 with a slot therein has the same effective geometry as an equivalent sensor plate 2205 that differs in not having a slot. In some embodiments, a sensor plate 2205 with a small hole therein can have the same effective geometry as an equivalent sensor plate 2205 that does not have a hole. Many other geometries are possible that may be effectively equivalent to other substantially equivalent geometries. Many other edges are possible that may be effectively equivalent to other substantially equivalent edges. If a geometry or edge has substantially equivalent properties to another geometry or edge, the two may be considered similar.

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。 In one embodiment, the group 2207 of sensor plates 2205 is configured such that each sensor plate 2205 in the group 2207 has the same geometric shape. In one embodiment, each of the sensor plates 2205 in the group 2207 is radially symmetric.

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。 The multiple indicators 2006 can be toggled between an inactive and an active state to indicate the location within the sensing field of areas of relatively high sensor readings. An activated indicator 2004 can indicate the location of the hard-to-see configuration 2003. A proximity indicator 2039 can indicate that the hard-to-see configuration detector 2001 may be near the hard-to-see configuration 2003.

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。 20-22, the indicators 2006 are positioned on a layer above the sensor plates 2205. In some embodiments, there may be an active shield plate 2623 between the sensor plates 2205 and the indicators 2006 so that the indicators 2006 do not interfere with the function of the sensor plates 2205. In some embodiments, it may be desirable to position the indicators 2006 on a layer above the sensor plates 2205 so that each of the sensor plates 2205 may have a distance similar to the distance from the sensor plates 2205 to the edge of the corresponding printed circuit board.

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。 In some embodiments, a layer of protective agent is placed on the bottom of the hard-to-see-configuration detector 2001 such that there is a layer of protective agent between the surface 2002 and the hard-to-see-configuration detector 2001. In some embodiments, the interior of the protective agent is substantially filled so that there are substantially no cavities in the protective agent. In some embodiments, the protective agent is different from felt, Velcro, cloth, or other materials that have cavities inside. The layer of protective agent can help protect the bottom of the hard-to-see-configuration detector 2001 from damage due to knocks, bumps, and abrasion. The protective agent can be made from a solid piece of material such as plastic or other non-conductive solid material. A solid layer of plastic can provide a low-friction surface on which the hard-to-see-configuration detector 2001 can slide across a wall. Although some embodiments of the hard-to-see-configuration detector 2001 do not require sliding operation, a low-friction surface can be beneficial to a user who may choose to move the hard-to-see-configuration detector 2001 by sliding it.

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。 The protective layer of plastic can be applied by pressure sensitive adhesive, glue or other means. The layer of protective agent can be a complete layer covering the entire surface, or it can be another layer of plastic with a rectangular strip, a round piece or other geometric shape.

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。 The protective agent, which is substantially filled to substantially eliminate voids, may generate less static charge than prior art solutions, which may advantageously provide more consistent sensor readings.

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。 In one embodiment, the protective layer is UHMW-PE (ultra-high molecular weight polyethylene). Ultra-high molecular weight polyethylene has a low coefficient of friction. It also does not absorb much moisture, which may result in increased immunity from changes in humidity.

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。 Figure 23 is a diagram of a circuit of a hard-to-see configuration detector 2301 according to one embodiment. The circuit includes a multiplexer 2318, a power controller 2320, a display circuit 2325, a sensing circuit 2327, and a controller 2360.

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。 The power controller 2320 may include a power source 2322 and an on-off button 2324. The power source 2322 may include an energy source for powering the indicator 2306 as well as for powering the capacitance-to-digital converter 2321 and the controller 2360. In some embodiments, the power source 2322 may include a DC battery supply. The on-off switch 2324 may be used to activate the controller 2360 and other components of the low vision configuration detector 2001. In some embodiments, the on-off switch 2324 comprises a push button mechanism that activates the components of the low vision configuration detector 2001 for a selected period of time. In some embodiments, the push button activates the components and keeps them activated until the push button is released. In some embodiments, the on-off switch 2324 comprises a capacitance sensor that can sense the presence of a finger or thumb on the button. In some embodiments, the on-off switch 2324 may comprise a toggle switch or other type of button or switch.

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。 The display circuitry 2325 may include one or more indicators 2306 electrically coupled to the controller 2360.

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。 The sensing circuit 2327 may include a voltage regulator 2326 and a capacitance-to-digital converter 2321. In one embodiment, as shown in FIG. 23, the sensing circuit 2327 includes a plurality of sensors, a voltage regulator 2326, and a capacitance-to-digital converter 2321. The voltage regulator 2326 can be used to adjust the output of the power controller 2320 as desired. In one embodiment, the voltage regulator 2326 can be located as close as possible to the capacitance-to-digital converter 2321 to provide a battery power source 2322 to the capacitance-to-digital converter 2321. The sensing circuit 2327 can be electrically coupled to the controller 2360. One or more sensor plate traces 2335 or conductive paths on a printed circuit board can connect the individual sensor plates 2305 to the capacitance-to-digital converter 2321. The connection of the sensor plates 2305 to the capacitance-to-digital converter 2321 can be made via a multiplexer 2318. The multiplexer 2318 can individually connect the sensor plates 2305 to the capacitance-to-digital converter 2321.

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。 In some embodiments, the multiplexer 2318 can connect a single sensor plate 2305 to the sensing circuitry 2327. In some embodiments, the multiplexer 2318 can connect two or more adjacent sensor plates 2305 to the sensing circuitry 2327. In some embodiments, the multiplexer 2318 can connect two or more non-adjacent sensor plates 2305 to the sensing circuitry 2327. In some embodiments, the multiplexer 2318 is configured such that the sensing circuitry 2327 measures the capacitance of one sensor plate 2305. In some embodiments, the multiplexer 2318 is configured such that the sensing circuitry 2327 measures the aggregate capacitance of two or more sensor plates 2305.

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。 Each sensor plate 2305 of group 2307 can be independently connected to a capacitance-to-digital converter 2321 via a multiplexer 2318. In one embodiment, group 2307 itself comprises a layer of copper on a printed circuit board.

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。 In one embodiment, a two layer printed circuit board is configured as sensor board board 2740 (see FIGS. 27 and 37). In one embodiment, a first layer of sensor board board 2740 comprises sensor board 2305 and a second layer of sensor board board 2740 comprises a shield. In one embodiment, the shield comprises a layer of copper covering the entire surface of the second layer of the printed circuit board. In one embodiment, the copper layer is covered with a non-conductive layer of solder mask. In one embodiment, holes are present in the solder mask layer. In one embodiment, the holes in the solder mask layer comprise solder pads suitable for forming solder joints.

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。 In one embodiment, a four layer printed circuit board is formed as an interconnect board with interconnects suitable for connecting circuit components. In one embodiment, the interconnect board is configured with four layers of interconnects suitable for interconnecting the sensing circuit 2327, the controller 2360, and the display circuit 2325. In one embodiment, one side of the printed circuit board is configured for mounting components and a second side of the printed circuit board is configured with solder pads.

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。 In some embodiments, the sensor plate 2305 is disposed on a first printed circuit board. In some embodiments, the interconnect circuit is disposed on a second printed circuit board. In some embodiments, the first printed circuit board is bonded to the second printed circuit board.

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)。 In some embodiments, there are solder pads on the sensor plate board 2740 that are complementary to the solder pads on the interconnect board. In some embodiments, the sensor plate board 2740 and the interconnect board 3751 can be stacked on top of each other and bonded together (see, for example, FIG. 37). In some embodiments, the bonding agent that bonds the two printed circuit boards together can be solder. In some embodiments, the two printed circuit boards can be bonded together using solder paste. In some embodiments, the two printed circuit boards can be bonded together with solder, and the process of bonding the two printed circuit boards together can be a standard surface mount technology (SMT) process. The standard surface mount technology process can include using a stencil to place the solder paste in the desired location. The standard surface mount technology process can include placing one printed circuit board on top of the other. In some embodiments, pins can be used to ensure proper alignment of the two printed circuit boards. In some embodiments, the final step of the surface mount technology process may involve passing the stacked printed circuit boards through a reflow path (e.g., FIG. 37 shows an interconnect board 3751 stacked on top of the sensor plate board 2740).

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。 In one embodiment, the sensor plate 2305, shielding, and circuitry are located on a single printed circuit board. In one embodiment, a six layer printed circuit board is used. In one embodiment, the bottom six layer of printed circuit board is configured with the sensor plate 2305. The fifth layer can be the active shield. The top four layers can connect the balance of the circuitry.

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。 In one embodiment, the sensor plate 2305, shield, and circuitry are disposed on a single printed circuit board. In one embodiment, a four layer printed circuit board is used. The first and second layers of the printed circuit board are configured with interconnect circuitry. In one embodiment, the bottom layer of the four layers of printed circuit board is configured with the sensor plate 2305. The third layer can be an active shield.

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。 The printed circuit board can be manufactured from a variety of suitable materials, such as FR-4, FR-406, or more advanced materials used in radio frequency circuits, such as Rogers 4003C. Rogers 4003C and other radio frequency class printed circuit boards can provide improved performance over wider temperature and humidity ranges.

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。 As used herein, the term "module" may describe a unit that may perform any given functionality in accordance with one or more embodiments of the present invention. A module may be implemented using any form of hardware or software, or a combination thereof, such as, for example, one or more processors, controllers 2360, application specific integrated circuits (ASICs), programmable logic arrays (PLAs), logic components, software routines, or other mechanisms.

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。 The various processes for reading capacitance and converting the capacitance to a digital value, also known as capacitance-to-digital conversion, are well described in the prior art. The many different methods are not described here, and the reader is referred to the prior art for details of various capacitance-to-digital converter methods. One embodiment uses a sigma-delta capacitance-to-digital converter, such as that incorporated in Analog Devices, Inc.'s AD7747 integrated circuit. One embodiment uses a charge-sharing method of capacitance-to-digital conversion.

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。 In one embodiment, voltage regulator 2326 may comprise an ADP150-2.65 from Analog Devices or an NCP702 from ON Semiconductor, which have very low noise. In one embodiment, controller 2360 may comprise a C8051F317 from Silicon Laboratories or any of a number of other microcontrollers.

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。 When using the native sensor reading of the capacitance-to-digital converter 21 alone, detection of the low-vision configuration 2003 may require a high degree of accuracy, and may require greater accuracy than the capacitance-to-digital converter 2321 can provide. The native sensor reading is the raw value read from the capacitance-to-digital converter 2321, which is the digital output of the capacitance-to-digital converter 2321.

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。 In some embodiments, native reads are performed multiple times and the multiple native read results are combined to generate a reading. In some embodiments, native reads are performed multiple times and the multiple native read results are combined using two or more native reads of different configurations to generate a reading. In some embodiments, native reads are performed multiple times and the multiple native read results are aggregated or averaged to generate a reading. In some embodiments, this improves the signal to noise ratio. Each native read may involve the reading of one sensor plate 2305. If multiple sensor plates 2305 are multiplexed to the capacitance to digital converter 2321, a native read may also involve the reading of multiple sensor plates 2305. In some embodiments, multiple native reads are combined to generate a reading.

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。 Summing or averaging multiple native readings can improve the signal-to-noise ratio, but may not reduce the nonlinearity effects of the capacitance-to-digital converter 2321. An ideal capacitance-to-digital converter 2321 is perfectly linear, meaning that its native sensor reading increases in direct proportion to increases in sensed capacitance. However, many capacitance-to-digital converters 2321 are not perfectly linear, and changes in input capacitance may not be exactly proportional to increases in native reading. These nonlinearities can be reduced, but when a high degree of accuracy is desired, it is desirable to implement methods to reduce the nonlinearity effects.

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。 In some embodiments, the adverse effects of nonlinearity can be mitigated by aggregating multiple native reads, with a slightly different configuration for each native read. In some embodiments, native reads are performed using two or more different configurations.

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。 For example, bias current is one parameter that can be varied to produce different configurations. The bias current can be set to standard, standard + 20%, standard + 35% or standard + 50%. Different bias currents will produce different native sensor readings even if all other factors remain constant. Because each native reading has a different value, each native reading can possibly be subject to different nonlinearities. Perhaps instead of summing or multiplying, sensor readings subject to different nonlinearities can be summed or averaged to allow the nonlinearities to partially cancel each other out.

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。 In some embodiments, there are two separate and independent capacitance-to-digital converters 2321. In some embodiments, each capacitance-to-digital converter 2321 may have a different nonlinearity. By utilizing both capacitance-to-digital converters 2321, using the first converter for some of the readings and the second converter for some of the readings, the effect of any single nonlinearity can be mitigated.

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。 In one embodiment, native readings are performed on each sensor plate 2305 using 12 different configurations.

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。 After completing the sensor readings, in some embodiments, two different calibration algorithms can be performed: the first is an individual plate calibration that adjusts for variations in the individual sensor plates 2305, and the second is a surface material calibration that adjusts the sensor reading to match the surface density/thickness. Other embodiments may use only one of these two calibration algorithms. Some embodiments may use the other calibration algorithm. In some embodiments, the calibration algorithms are performed by a calibration module.

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。 In one embodiment, an individual plate calibration is used first. With individual plate calibration, each sensor plate 2305 can have an individual and unique calibration value. In one embodiment, after obtaining a sensor reading, the individual plate calibration value is added or subtracted from each sensor reading. In other embodiments, the individual plate calibration can be performed using multiplication, division, or other mathematical functions. In one embodiment, the individual plate calibration value is stored in non-volatile memory. The individual plate calibration compensates for irregularities in the individual sensor plates 2305, and the individual plate calibration is used to compensate for these irregularities. In one embodiment, after performing the individual plate calibration, if the sensor readings of the sensor plate are obtained while the hard-to-see configuration detector 2001 is on a surface similar to the surface 2002 on which the hard-to-see configuration detector 2301 is calibrated (see FIG. 22), it is believed that the sensor readings will likely have the same calibration value. For example, if the low vision configuration 2003 is not present and sensor readings are taken on ½ inch (½") sheetrock 2002, producing individual calibration values for ½ inch (½") sheetrock 2002, then after performing an individual board calibration, all of the sensor readings could be corrected to a common value. If the sensor readings are taken on a thicker material (e.g., 5/8 inch (5/8") sheetrock 2002), a thinner material (e.g., 3/8 inch (3/8") sheetrock 2002), or a different material (e.g., 3/4 inch (3/4") plywood), there may be some error in the values. The face material configuration may help correct this error.

ある実施形態では、面材料構成を使用できる。 In some embodiments, face material configurations can be used.

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。 In one embodiment, after calibrating the sensor readings of the sensor plates, the hard-to-see configuration detector 2301 determines whether the hard-to-see configuration 2003 is present. In one embodiment, the lowest sensor plate reading is subtracted from the highest sensor plate reading. If this difference is greater than a threshold, it is determined that the hard-to-see configuration 2003 is present.

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。 If it is determined that the hard-to-see configuration 2003 is not present, all indicators 2306 may be deactivated. If the hard-to-see configuration 2003 is present, the hard-to-see configuration detector 2301 begins the process of determining the position and width of the hard-to-see configuration 2003.

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。 In some embodiments, pattern matching can be used to determine which light emitting diodes to activate. In some embodiments, a pattern matching module is used to determine the location of the low vision configuration 2003. The pattern matching module compares the calibrated and scaled sensor readings from the sensor plate 2305 to several predefined patterns. The pattern matching module determines which of the predefined patterns best matches the sensor readings. The set of indicators 2306 corresponding to the best matching pattern is then activated. Additional details regarding pattern matching are discussed in the prior art, such as U.S. Patent No. 8,884,633. Such details will not be repeated here, and instead the reader is encouraged to refer directly to such details.

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。 In some embodiments, the low vision configuration detector 2301 includes a single capacitance-to-digital converter 2321. In some embodiments, the sensor plates 2305 can be individually connected to the capacitance-to-digital converter 2321. In some embodiments, the sensor plates 2305 can be individually connected to the capacitance-to-digital converter 2321 via the multiplexer 2318. In some embodiments, more than one sensor plate 2305 can be connected to the capacitance-to-digital converter 2321 at a time. In some embodiments, multiple adjacent sensor plates 2305 can be electrically connected to the capacitance-to-digital converter 2321. In some embodiments, multiple non-adjacent sensor plates 2305 can be connected to the capacitance-to-digital converter 2321. Because the sensor readings from each sensor plate 2305 are equally susceptible to variations in the capacitance-to-digital converter 2321, using the multiplexer 2318 to connect the sensor plates 2305 to a single capacitance-to-digital converter 2321 can improve the consistency of the sensor readings of the sensor plates 2305. Factors that may affect the sensor reading from the capacitance-to-digital converter 2321 may include, but are not limited to, process variations, temperature variations, voltage variations, electrical noise, and aging.

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。 In some embodiments, the sensor plate traces 2335 are routed such that each of the multiple sensor plate traces 2335 has substantially equal capacitance, resistance, and inductance. In some embodiments, it is desirable for each sensor plate trace 2335 to have the same electrical properties so that each sensor plate 2305 can respond equally to the same detected object.

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。 In some embodiments, each of the sensor plate traces 2335 from the capacitance-to-digital converter 2321 to the respective sensor plate 2305 are substantially the same length (see FIG. 25). In some embodiments, two or more of the sensor plate traces 2335 from the capacitance-to-digital converter 2321 to the sensor plate 2305 are substantially the same length. In some embodiments, sensor plate traces 2335 having substantially the same length may have more equal capacitance, inductance, and resistance. Sensor plate traces 2335 of equal length may provide better performance by improving the uniformity of sensor readings, allowing the sensor plates 2305 to respond more equally to the same detections, and providing greater immunity from environmental conditions such as temperature and humidity.

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。 In some embodiments, each of the sensor plate traces 2335, including the conductive path, has substantially the same width. In some embodiments, both the width and length of each of the sensor plate traces 2335 are substantially equal. In some embodiments, the sensor plate traces 2335 may have multiple portions. For example, a first portion of the trace may route the sensor plate trace 2335 from the capacitance-to-digital converter 2321 to a via. The via may route the sensor plate trace 2335 to a different layer of the printed circuit board where a second portion of the sensor plate trace 2335 may reside. In some embodiments, all of the sensor plate traces 2335 may have the same length and width at each portion as the other traces in that portion. In some embodiments, two or more of the sensor plate traces 2335 may have the same width throughout the first portion. In some embodiments, two or more of the sensor plate traces 2335 may have the same width throughout the second portion. In some embodiments, two or more of the sensor plate traces 2335 can have the same length throughout the first portion. In some embodiments, two or more of the sensor plate traces 2335 can have the same length throughout the second portion.

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。 In some embodiments, the sensor plate trace 2335 may have multiple portions. In some embodiments, the sensor plate trace 2335 portions may be wire bonds that are present in an integrated circuit package and route signals from a silicon piece to a pin on the integrated circuit package. In some embodiments, the sensor plate trace 2335 portions may comprise a copper layer on a first layer of a printed circuit board. In some embodiments, the sensor plate trace 2335 portions may comprise a copper layer on a second layer of a printed circuit board.

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。 In some embodiments, the capacitance-to-digital converter 2321 can read the capacitance of the sensor plate 2305 and the sum of the sensor plate traces 2335. In some embodiments, it may be desirable to only detect the sensor reading on the sensor plate 2305 and not the sensor plate traces 2335. However, because the sensor plate 2305 and the sensor plate traces 2335 are electrically coupled, a means of ensuring a stable and uniform capacitance on the sensor plate traces 2335 may be desirable. For example, it may be desirable to configure the sensor plate traces 2335 such that the capacitance of the sensor plate traces 2335 is uniform and stable. Therefore, it may be preferable to configure the sensor plate traces 2335 such that the sensor plate traces 2335 do not change. In some embodiments, it may be preferable that the sensor plate traces 2335 do not change with respect to one another, and any change in capacitance on one sensor plate trace 2335 is reflected on each of the sensor plate traces 2335.

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。 In some embodiments, it may be advantageous to shield the sensor plate traces 2335. Shielding the sensor plate traces 2335 can protect the sensor plate traces 2335 from external electromagnetic fields. Also, in some embodiments, shielding the sensor plate traces 2335 can advantageously provide a more consistent environment for the sensor plate traces 2335 by helping to ensure that each of the sensor plate traces 2335 has an environment similar to each of the other sensor plate traces 2335.

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)。 In some embodiments, each sensor plate trace 2335 from the capacitance-to-digital converter 2321 to each sensor plate 2305 has substantially the same environment. In some embodiments, the multiple sensor plate traces 2335 can be routed far enough apart to minimize capacitive and inductive coupling between the multiple sensor plate traces 2335, and each sensor plate trace 2335 can have a more similar environment to the other sensor plate traces 2335, improving the consistency of the sensor plate traces 2335. In some embodiments, one or both sides of each sensor plate trace 2335 are shielded with active shielding traces (see, for example, FIG. 25).

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。 In some embodiments, the user 2329 may be electrically coupled to the sensing circuit 2327. In some embodiments, the quality of the sensor reading is improved when the conductive points of the sensing circuit 2327 are coupled to the user 2329. Electrically coupling the user 2329 to the sensing circuit 2327 may provide a consistent voltage level to the sensing circuit 2327, resulting in a more sensitive and higher quality sensor reading. For example, a prior art low-vision detector that drives the sensor plate 2305 with 3.0V may actually only drive the sensor plate 2305 with a signal that is 3.0V relative to ground. However, if the ground is floating, driving the sensor plate 2305 with 3.0V may result in a signal of 1.5V on the sensor plate 2305 and a signal of -1.5V on ground.

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。 In some embodiments, electrically coupling the user 2329 to the sensing circuit 2327 may result in a higher absolute voltage amplitude on the sensor plate 2305. Part of this may be because the sensing circuit 2327 is held at a stable level. Also, in some embodiments, electrically coupling the user 2329 to the sensing circuit 2327 may result in a more consistent sensor reading.

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。 In one embodiment, as shown in FIG. 23, the user 2329 is electrically coupled to a ground of the sensing circuit 2327. In one embodiment, the user 2329 is electrically coupled to a voltage source of the sensing circuit 2327. In one embodiment, the user 2329 is electrically coupled to a different conductive point of the sensing circuit 2327.

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。 In some embodiments, the hand of the user 2329 may be electrically coupled to the sensing circuit 2327 by direct contact with the sensing circuit 2327. In some embodiments, a conductive material such as a wire may electrically couple the hand of the user 2329 to the sensing circuit 2327. In some embodiments, a button that the user 2329 may need to touch to activate the low vision configuration detector 2301 may include a conductive material that may be electrically coupled to the sensing circuit 2327. In some embodiments, the button may include aluminum or other conductive material such as tinned steel. In some embodiments, the aluminum button may be anodized, which may provide a pleasing cosmetic effect.

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。 In some embodiments, the housing 2019 (see FIG. 21) of the low vision configuration detector 2301 may comprise a conductive material, such as conductive plastic. In some embodiments, only a portion of the housing 2019 may comprise conductive plastic. The conductive housing or a portion of the conductive housing may be coupled to a conductive point of the sensing circuitry 2327, thereby coupling the user 2329 to the sensing circuitry 2327.

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。 In some embodiments, carbon black can be mixed with the plastic resin to provide electrical conductivity. Many thermoplastics, including polypropylene and polyethylene, become conductive when carbon black is mixed into the plastic resin. In some embodiments, the electrical conductivity of the plastic can be advantageously controlled, with electrical conductivity increasing as the concentration of carbon black increases. In some embodiments, a plastic having a conductivity of less than 25,000 Ω-cm is sufficiently conductive to effectively couple user 2329 to sensing circuitry 2327. In some embodiments, a high degree of electrical conductivity may be desired. In some embodiments, a lesser degree of electrical conductivity may be desired. In some embodiments, it is advantageous for user 2329 to be coupled to the sensing circuitry by a path of less than about 50 MΩ.

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。 In some prior art low-vision configuration detectors, a change in the position of the user's 2329 hand can cause the sensor reading to change. This can occur in some prior art low-vision configuration detectors because the hand forms part of the path between the sensor plate 2305 and the ground. As a result, a change in the hand position can cause the sensor reading of the sensor plate 2305 to change. This can adversely reduce the accuracy of the sensor reading.

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。 If the size and position of the user's 2329 hand could be made constant, then a calibration adjustment could be made that mathematically removes the effect of the user's 2329 hand from the raw sensor readings. However, this may not be feasible in practice. In practice, the sizes, shapes, and positions of the hands of various users 2329 may be too different to make a calibration adjustment practically possible.

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。 To improve performance in view of the issues discussed above, in some embodiments, a conductive handguard may be placed between the hand of the user 2329 and the sensor plate 2305. In some embodiments, the handguard may be grounded to the sensing circuitry 2327, as shown in FIG. 23.

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。 24 is a diagram of a controller 2360 according to one embodiment. The controller 2360 includes a processor 2461, a clock 2462, a random access memory (RAM) 2464, a non-volatile memory 2465, and/or other computer readable media. The non-volatile memory 2465 may include a program 2466 (e.g., in the form of program code or computer readable instructions for performing operations) and a calibration table 2468. In operation, the controller 2360 may receive the program 2466 and synchronize the functions of the capacitance-to-digital converter 2321 and the display circuit 2325 (see FIG. 23). The non-volatile memory 2465 receives and stores the program 2466, the look-up table, and the calibration table 2468. The program 2466 may include a number of suitable algorithms, such as, for example, an initialization algorithm, a calibration algorithm, a pattern matching algorithm, a multiplexing algorithm, a display management algorithm, an active sensor activation algorithm, and an inactive sensor management algorithm.

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。 25 illustrates the routing of sensor plate traces 2535 for a low vision configuration detector according to one embodiment. In the embodiment illustrated in FIG. 25, each of the sensor plate traces 2535 has a substantially similar trace length, and the sensor plate traces 2535 are surrounded by active shielding traces 2536. In an embodiment, as depicted in FIG. 25, one or both sides of each of the sensor plate traces 2535 are shielded by active shielding traces 2536. In an embodiment, the active shielding traces 2536 are routed such that each side of each sensor plate trace 2535 is a constant distance from the sensor plate trace 2535. In an embodiment, the active shielding traces 2536 are substantially parallel to the sensor plate traces 2535. In an embodiment, the active shielding traces 2536 are positioned such that the active shielding traces 2536 shield the sensor plate traces 2535 from external electromagnetic fields. In some embodiments, the sensor plate traces 2535 and active shielding traces 2536 are positioned such that, for each sensor plate trace 2535 and its corresponding active shielding trace 2536, the capacitance between each sensor plate trace 2535 and each corresponding active shielding trace 2536 is substantially the same. In some embodiments, two active shielding traces 2536 are positioned along the sensor plate trace 2535, one active shielding trace 2536 on each side of the sensor plate trace 2535. In some embodiments, the sensor plate traces 2535 and active shielding traces 2536 are positioned such that there is a fixed distance between the sensor plate traces 2535 and the corresponding active shielding traces 2536 along their lengths. In some embodiments, each active shielding trace 2536 is positioned a fixed distance away from the corresponding sensor plate trace 2535. In some embodiments, a portion of each sensor plate trace 2535 and a portion of each active shielding trace 2536 comprise copper traces on a printed circuit board. In some embodiments, both the sensor plate traces 2535 and the active shielding traces 2536 are disposed on the same layer of a printed circuit board. In some embodiments, the active shielding traces 2536 are driven with a fixed voltage level. In some embodiments, the active shielding traces 2536 are driven with a voltage similar to the drive voltage for the sensor plate traces 2535.

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。 In one embodiment, the active shielding traces 2536 may be routed along as far as possible the length of the sensor plate traces 2535 at a distance of about 0.6 millimeters from each sensor plate trace 2535. In one embodiment, the width of the sensor plate traces 2535 is about 0.15 millimeters over a portion of the sensor plate traces 2535.

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。 In one embodiment, the shielding is configured such that there is a shielding layer above each sensor plate trace 2535 and below each sensor plate trace 2535. The shielding layer in one embodiment is a layer of copper that is on a layer adjacent to the printed circuit board. As a result, the sensor plate trace 2535 can be shielded by the layer above the sensor plate trace 2535, the layer below the sensor plate trace 2535, and the layers on either side of the sensor plate trace 2535, as described above. In one embodiment, the shielding above the sensor plate trace 2535, the shielding below the sensor plate trace 2535, and the shielding on the layers on either side of the sensor plate trace 2535 are all electrically coupled to each other.

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。 In some embodiments, the shield is an active shield. An active shield is a shield that is driven at the same potential as the sensor plate being sensed. In some embodiments, the voltage wave driven on the sensor plate 2505 and the shield may have a triangular shape. In some embodiments, the voltage wave driven on the sensor plate 2505 and the shield may have a sinusoidal shape. In some embodiments, the voltage wave driven on the sensor plate 2505 and the shield may have a different wave shape.

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。 Currently available low-vision configuration detectors may include a sensor plate trace that connects the sensing circuitry to the sensor plate. Some currently available low-vision configuration detectors do not use shielding to protect the sensor plate trace from interference. These detectors may be configured to keep potential interference a safe distance away from the sensor plate trace.

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。 Other currently available low-vision configuration detectors may have shielding that can protect the sensor plate trace for a portion of the sensor plate trace's length. In one currently available low-vision configuration detector, up to 82% of the sensor plate trace's length can be protected. An example of a currently available low-vision configuration detector with shielding is shown in FIG. 38. In a currently available low-vision configuration detector with shielding, the trace may be routed such that there is a ground plane on the PCB layer below the sensor plate trace and a via that connects the portion of the sensor plate trace that is on the top PCB layer with the portion of the sensor plate trace that is on the lower PCB layer. For the portion of the sensor plate trace that is on the lower PCB layer, there is a first active shielding plane that is on the PCB layer above the sensor plate trace and a second active shielding plane that is on the PCB layer below the sensor plate trace. The first active shielding plane, the second active shielding plane, and the shielding trace are all coupled together and driven as an active shield. The active shielding may include up to 82% of the sensor plate trace's length.

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。 In these currently available low-profile detectors, the material between the traces and the ground plane can absorb moisture. The material underneath some traces may absorb more moisture than the material underneath other traces. As a result, exposure to moisture can change the relative sensor readings of the sensor plate traces. In other words, when exposed to moisture, some sensor readings may change more than other sensor plate sensor readings due to moisture. Changes due to moisture absorbed between the traces and ground that are not due to the presence of the low-profile detector are unnecessary.

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。 The present disclosure provides an improved low-vision configuration detector with shielding that can protect the sensor plate trace for more than 82% of the length of the sensor plate trace.

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。 25 also shows an improved method of routing the sensor plate trace 2535, which may result in better performance. In FIG. 25, there is a very short sensor plate trace 2535 that connects the sensing circuit 2527 to the via 2534. This sensor plate trace 2535 may be only 1 or 2 millimeters long. This sensor plate trace 2535 is as short as practicable. Vias 2534 connect the portion of the sensor plate trace 2535 that is on the top layer of the printed circuit board with the portion of the sensor plate trace 2535 that is on a lower layer of the printed circuit board. For the portion of the sensor plate trace 2535 that is on the lower layer of the printed circuit board, there is a first active shielding plane 2537 that is on the layer above the sensor plate trace 2535 of the printed circuit board, and a second active shielding plane 2538 that is on the layer below the sensor plate trace 2535 of the printed circuit board. The first active shielding plane 2537, the second active shielding plane 2538 and the shielding traces are all bonded together and are all driven as an active shield.

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。 When both the sensor plate trace 2535 and the active shield trace 2536 are driven with the same signal, the sensor plate trace 2535 and the active shield trace 2536 are at the same potential, and the capacitance between the sensor plate trace 2535 and the active shield trace 2536 may be insignificant. As a result, when the printed circuit board absorbs moisture and the dielectric constant of the printed circuit board changes, the change in the dielectric constant of the printed circuit board may have no effect on the sensor reading. The change in capacitance between the sensor plate trace 2535 and the active shield (e.g., active shield trace 2536) does not affect the sensor reading. As a result, the sensor plate trace 2535 may be able to better maintain its calibration value, and the hard-to-see configuration detector may be able to better determine the location of the hard-to-see configuration.

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。 26 is a diagram of a sensor plate configuration of a low-vision configuration detector according to one embodiment. In this illustrated embodiment, each of the eleven various sensor plates 2605 has a similar primary sensing field zone. FIG. 26 shows a sensor plate group 2607 including eleven sensor plates 2605 and an active shield plate 2623. In this embodiment, the group 2607 of eleven sensor plates 2605 is on the bottom layer (e.g., layer 4) of a printed circuit board. In this embodiment, the active shield plate 2623 covers the entire third layer of the printed circuit board. In some embodiments, one sensor plate 2605 can be sensed at a time. In some embodiments, when sensing one sensor plate 2605, all sensor plates 2605, including the active shield plate 2623, are driven with the same signal as the sensor plate 2605 being sensed. When the group 2607 plus the active shielding plates 2623 are driven together, the field lines can be pushed deeper into the plane being sensed than would be possible if only a single sensor plate 2605 were driven. In some embodiments, this allows the field lines from a single sensor plate 2605 to penetrate deeper and sense deeper than if the single sensor plate 2605 were driven alone.

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。 In the embodiment of FIG. 26, a sensing field can be generated by the combination of the group 2607 and the active shielding plate 2623 when both are driven with the same signal. In this embodiment, the similarity of the configuration of each of the eleven sensor plates 2605 can provide each sensor plate 2605 with a geometrically similar primary sensing zone. Similarly, each sensor plate 2605 can also have a similar sensing field within each primary sensing field zone.

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。 26 helps provide a similar primary electric field zone for each of the sensor plates 2605. Each of the eleven sensor plates 2605 has a similar outer boundary 2611. Each of the eleven sensor plates 2605 also has a similar area and a similar inner boundary 2610. Each of the eleven sensor plates 2605 also has a similar electrical environment. Each sensor plate 2605 is surrounded on both sides by other sensor plates 2605 or active shielding plates 2623. Both the active shielding plates 2623 and adjacent sensor plates 2605 can be driven in the same way, so that the active shielding plates 2623 and adjacent sensor plates 2605 can each provide a comparable electrical environment. As a result, each of the eleven sensor plates 2605 in FIG. 26 can have a geometrically similar primary sensing field zone.

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。 The shapes of the eleven sensor plates 2605 in FIG. 26 are not identical. While it would be ideal to have the eleven sensor plates 2605 identical, adjustments are made to four of the eleven sensors 2605 (two sensor plates 2605 on each side) to obtain more similar primary sensing field zones. In this embodiment, achieving a more similar primary sensing field zone may be more desirable than having identical sensor plate geometries. Nevertheless, all eleven sensor plates 2605 may have substantially the same area, the same outer boundary 2611, a similar inner boundary 2610 configuration, and a similar electrical environment. Such a configuration with these similarities may provide each sensor plate 2605 with a comparable primary sensing field zone.

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。 In some embodiments, it may be beneficial to have a similar electrical environment that extends beyond the inner boundary 2610 of the sensor plate 2605 for 1 to 1.5 times the desired sensing depth. For example, if a sensing depth of 1 inch (25.4 millimeters) is desired, it may be beneficial to have a similar electrical environment around each sensor plate 2605 that extends 1 to 1.5 inches beyond the inner boundary 2610 of each sensor plate 2605.

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。 27 is a cross-sectional view of a low vision configuration detector including a housing 2719, light pipes 2708 and buttons 2724, and a printed circuit board 2740, according to one embodiment. In an embodiment, as depicted in FIG. 27, the housing 2719 includes an upper housing, an on-off switch 2724, a handle 2714, a plurality of light pipes 2708, and a power compartment. In an embodiment, a compliant core (see compliant core device 3449 in FIG. 34) can be configured to flexibly couple the housing 2719 to the sensor board board 2740. In an embodiment, the sensor board board 2740 is a multi-layered printed circuit board having a top layer 2744, a second layer 2743, a third layer 2742, and a bottom layer 2741. In an embodiment, the sensor board board 2740 is a multi-layered printed circuit board that couples the capacitance-to-digital converter 2321, the display unit 2325, and the controller 2360, as described above with reference to FIG. 23. In some embodiments, the housing 2719 comprises plastic. In some embodiments, the housing 2719 comprises ABS (Acrylonitrile Butadiene Styrene) plastic. In some embodiments, a conductive hand guard 2756 shields the user's hands from the sensor plate board 2740. In some embodiments, the hand guard 2756 is connected to the ground of the sensing circuit.

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。 In some embodiments, the handle 2714 includes a gripping surface. In some embodiments, a portion of the gripping surface includes an elastomer that makes the handle 2714 easier to grip. The handle 2714 is preferably positioned so as not to obscure a view of the indicator 2706 when a user's hand is gripping the handle 2714. In some embodiments, the power compartment includes a cavity for holding a suitable power source, such as a battery, and a battery cover for accessing the compartment.

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。 In some embodiments, the hand guard 2756 may be configured such that there is no significant linear path between the sensor plate and the user's hand. In some embodiments, the housing 2719 may be constructed from a conductive material that may comprise the hand guard 2756. In some embodiments, the conductive layer of material of the hand guard 2756 may be a layer of conductive plastic. In some embodiments, the conductive layer of material of the hand guard 2756 may be a layer of a different conductive material, such as conductive paint. In some embodiments, the conductive layer of material of the hand guard 2756 may be a sheet of metal hidden within the housing 2719. In some embodiments, the hand guard 2756 may include tin-plated steel, which may provide a quick, easy, and reliable solder joint. In some embodiments, an entire layer of a printed circuit board may comprise the hand guard 2756. In some embodiments, only a portion of a layer of a printed circuit board may comprise the hand guard 2756, as it may not be necessary to include an entire layer for the hand guard 2756. For example, a ring around the outside of the printed circuit board may be the effective hand guard 2756.

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。 In some embodiments, the hand guard 2756 is configured to minimize the effect of hand size and position. In some embodiments, the hand guard 2756 is positioned so that the hand guard 2756 is close to the hand, since in some embodiments the hand guard 2756 may be most effective when it is closest to the hand. In some embodiments, the hand guard 2756 may be electrically coupled to the ground of the sensing circuit 2327 (see FIG. 23). In some embodiments, the hand guard 2756 may be coupled to the potential of the sensing circuit 2327. In some embodiments, different conductive points of the sensing circuit 2327 may be electrically coupled to the hand guard 2756. In some embodiments, an electrical wire comprises an electrical path between the hand guard 2756 and the sensing circuit 2327.

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。 FIG. 28 shows a sensor plate group 2801 having four sensor plates 2805. In an embodiment, as depicted in FIG. 28, the sensor plate group 2801 may include four similar sensor plates 2805. In the embodiment depicted in FIG. 28, each triangular sensor plate 2805 has two sides that form an inner boundary 2810 and one side that forms an outer boundary 2811. In FIG. 28, each of the four sensor plates 2805 is radially symmetrical. From these four sensor plates 2805, three different sensing zones may result. For example, if a vertical stud is placed in any position relative to the sensor plate 2805, three different readings may appear. Each reading is for one of the three sensing zones. The first zone may correspond to the left sensor plate. The second zone may correspond to the top and bottom sensor plates (e.g., it can be understood that the top and bottom sensor plates will have the same readings because they can each sense the same portion of the vertical stud). The third zone may correspond to the right sensor plate. The relative readings for each of the three zones may be used to determine the location of the vertical stud.

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。 29 illustrates a sensor plate group 2901 having six sensor plates 2905. In an embodiment, as depicted in FIG. 29, the sensor plate group 2901 may include six similar sensor plates 2805. In the embodiment depicted in FIG. 29, each sensor plate 2905 is triangular, each having two straight sides forming an inner boundary 2910 and one straight side forming an outer boundary 2911. In an embodiment, each sensor plate 2905 has substantially the same area.

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。 Figures 30-32 are diagrams of a prior art hard-vision detector. In a prior art hard-vision detector, a set of identical sensor plates 3005 are typically arranged in a linear fashion, as shown, for example, in Figures 30, 31, 32, and 33. Figure 30 is a prior art hard-vision detector 3001 arranged on a relatively thinner surface 3012. Figure 31 is a prior art hard-vision detector 3001 arranged on a relatively thicker surface 3113. Figure 32 shows a side view of the prior art hard-vision detector 3001, illustrating the primary sensing field zones 3215, 3216, 3217 for several sensor plates 3005, including sensor plates A, B, C, D, and E. Figure 33 shows a front view of the bottom surface of the prior art hard-vision detector 3001, illustrating the primary sensing field zones 3215, 3216, 3217 for sensor plates A, B, C, D, and E.

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。 Referring generally and collectively to Figures 30-33, each sensor plate 3005 takes a sensor reading for a surface to detect a difficult-to-see structure behind that surface. The sensor readings are then compared. The sensor plate 3005 with the highest reading is determined to be at the location of the difficult-to-see structure. However, as depicted in Figures 30 and 31, sensor plates 3005 near the ends of the group may not respond to the difficult-to-see structure in the same way as sensor plates 3005 near the center. This problem may be particularly evident when the prior art difficult-to-see structure detector 3001 moves from a thinner surface to a thinner or less dense surface 3012 to a thicker or more dense surface 3113.

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。 Figure 30 represents a typical sensor reading of a prior art low-vision detector 3001 placed on a relatively thin surface 3012. The relatively thin surface 3012 may be 0.375 inch (9.525 mm) thick sheetrock. Figure 31 represents a typical sensor reading of a prior art low-vision detector 3001 placed on a relatively thick surface 3113. The relatively thick surface 3113 may be 0.625 inch (15.875 mm) thick sheetrock.

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。 In FIG. 30, the prior art hard-to-see configuration detector 3001 is placed on a relatively thin surface 3012. Each sensor plate 3005 may have a calibration adjustment so that each has a calibrated reading (e.g., 100). If this same prior art hard-to-see configuration detector 3001 were then moved to another surface 3113 that is thicker or has a higher dielectric constant, the sensor reading would change. The same prior art hard-to-see configuration detector 3001 on the thicker surface 3113 is shown in FIG. 31. Ideally, in the absence of hard-to-see configuration, the multiple sensor plates 3005 would all be on the same thicker surface 3113, so that each of the sensor plates 3005 on the thicker surface 3113 would have a similar sensor reading to each other. However, it can be observed that the sensor readings of the sensor plates 3005 near the edges produce a larger reading than the sensor plates 3005 near the center. In FIG. 31, it can be seen that the sensor plate 3005 near the center has a sensor reading of 200, while the sensor plate 3005 at the end has a sensor reading of 250.

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。 In the prior art hard-to-see configuration detector 3001 of FIG. 31 and other prior art hard-to-see configuration detectors, the sensor plates 3005 present at the edge become isolated as they generate an electric field 3009 that extends above the edge of the group of sensor plates 3005. As a result, the sensor plates 3005 near the edge may respond with disproportionately higher readings when placed on a thicker surface 3113. The controller 2360 may have adversely difficulty determining whether the elevated sensor reading is due to the presence of a hard-to-see configuration or due to the prior art hard-to-see configuration detector 3001 being placed on a thicker surface 3113. The disclosed embodiments may address these and other challenges.

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。 Figure 32 shows field lines for the prior art low vision configuration detector 3001 of Figures 30 and 31. Figure 32 shows a group of sensor plates 3005 and a two-dimensional representation of the field lines for each sensor plate 3005. The field lines are shown for illustrative purposes and are representative of the actual sensing field. The field lines depicted are equipotential electric field lines. However, this diagram does not limit the scope of the disclosure to only this type of field. Vector electric field lines or magnetic field lines can be depicted and are within the scope of the disclosure. The sensing field can be an electromagnetic field, which is an electric field or a magnetic field or a combination of electric and magnetic fields.

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。 In FIG. 32, there are thirteen sensor plates 3005. All of the sensor plates 3005 can be driven simultaneously by the same signal, while one sensor plate 3005 is sensed at a time. Because the sensor plates 3005 are driven simultaneously by the same signal, the sensing field is defined by the fields produced by the group of sensor plates 3005, as shown in FIG. 32. Active shielding planes are not shown, but in some embodiments active shielding may contribute to the sensing field. Five of the sensor plates 3005 are labeled A, B, C, D, and E. The field lines emanating from sensor plate E are essentially parallel to sensor plate E. However, the field lines emanating from sensor plate A are not quite parallel to sensor plate A. These field lines are not similar in direction and intensity at each point within the primary sensing field zone, so sensor plates A and E do not have similar sensing fields within these primary sensing field zones.

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。 In contrast, sensor plate D and sensor plate E have similar primary sensing field zones because the volumes of the sensing fields that sensor plate D and sensor plate E can effectively sense and the sensing fields within the primary sensing field zones are similar. The sensing fields within the primary sensing field zones are similar when the direction of the sensing field and the intensity of the sensing field are similar at each point within the primary sensing field zone.

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。 Figure 33 shows the same concept from a different angle or perspective. In Figure 33, the five sensor plates 3005 are again referred to as A, B, C, D, and E. The approximate primary sensing field zones for each of the sensor plates 3005 are highlighted. On the two-dimensional view of Figure 33, the primary sensing field zone 3215 for sensor plate A is shown by a drawing of the sensing field lines for sensor plate A. On the two-dimensional view of Figure 33, the primary sensing field zone 3216 for sensor plate B is shown by a drawing of the sensing field lines for sensor plate B. On the two-dimensional view of Figure 33, the primary sensing field zone 3217 for sensor plate C is shown by a drawing of the sensing field lines for sensor plate C.

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。 32 and 33 show the primary sensing field zones in a two-dimensional view. However, in reality, there may be three-dimensional primary sensing field zones. For each sensor plate 3005, there may be a three-dimensional zone that includes the primary sensing field zone for each given sensor plate 3005. In contrast to the prior art embodiment of FIGS. 32 and 33, in certain embodiments of the present disclosure, the sensor plates 3005 may have equivalent primary sensing field zones. Each sensor plate 3005 of a group with equivalent primary sensing field zones responds equally to changes in surface. The present disclosure shows several configurations in which each sensor plate 3005 of a group may have equivalent primary sensing field zones. In certain embodiments, each sensor plate 3005 with similar primary sensing field zones may have similar sensor reading changes in response to changes in the detected surface. In certain embodiments, in a group of sensor plates 3005, the sensor plates 3005 are each radially symmetrical.

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。 Figure 34 is a side view of a chassis of an adaptive core device 3449 of a surface-adapted low-vision configuration detector according to one embodiment. Figure 35 is a perspective view of the chassis of the adaptive core device 3449 of Figure 34.

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。 The present disclosure provides various embodiments of surface-conforming hard-view configuration detectors. Conventional detectors have sensor plates 2205 that are rigidly connected together, so that the dimensions of the hard-view configuration detectors generally remain relatively small to function on curved surfaces that are typical of many architectural surfaces. The surface-conforming hard-view configuration detectors disclosed herein can be larger configuration detectors that can conform to the contours of the surface, minimize air gaps, and provide various performance improvements. The improvements described in this disclosure can be applied to both the relatively small conventional detectors and the larger configuration detectors.

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。 In some embodiments, the low-vision configuration detector has one or more flexible printed circuit boards (such as sensor plate board 2740) that can bend to conform to the contours of the surface to be detected. A flexible printed circuit board comprises a flexible substrate. Other flexible substrates can also be used, which can be made of wood, paper, plastic, or other flexible materials. Rigid-flexible printed circuit boards can also be used.

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。 One or more printed circuit boards can be flexibly connected to the housing 2019 using a flexible medium (such as foam rubber, springs, gel, hinges, pivots, encapsulated fluids such as air, or other suitable compressible or flexible medium). In some embodiments, the housing 2019 can be flexible. In some embodiments, the housing 2019 is partially flexible. In some embodiments, the housing 2019 has integrated plastic leaf springs or other types of springs or configurations that provide flexibility. In some embodiments of the low vision configuration detector 2001, the sensor plate 2205 can be mounted on a printed circuit board, which is mounted to the outside of the housing 2019. In some embodiments, the printed circuit board is connected to the housing 2019 via a foam rubber ring. In some embodiments, the foam rubber ring is approximately 7 millimeters thick and formed in the approximate shape of a ring that is approximately 6 millimeters wide along its long side and approximately 5 millimeters thick along its short side, and approximately follows the circumference of the housing 2019. A permanent adhesive, such as a pressure sensitive acrylic adhesive, can be used to adhere the foam rubber ring to the housing 2019 and the printed circuit board.

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。 In some embodiments, the foam rubber ring is compressible and the printed circuit board is flexible, allowing the low-vision configuration detector 2001 to conform to the curvature and irregularities of the surface 2002 against which it is placed. Various flexible and/or compressible materials may be suitable for the flexible medium. Ethylene Propylene Diene Monomer (EPDM) foam rubber rated to compress 25% under a pressure of 1.5 pounds per square inch (10,342.14 Pa) may be used. Other types of foam rubber, such as polyurethane foam or silicone rubber foam, may also be used. In some embodiments, it is desirable for the flexible medium attached between the printed circuit board and the housing 2019 to be non-conductive or partially conductive to the extent that it does not interfere with the operation of the low-vision configuration detector 2001.

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。 In some embodiments, the compliant core device 3449 can flexibly connect the housing 2019 to the printed circuit board, as shown, for example, in FIGS. 34 and 35. In some embodiments, the compliant core device 3449 can have two or more pivots 3452. In some embodiments, the pivots 3452 are flexible joints. In some embodiments, the pivots 3452 are ball joints. In some embodiments, the pivots 3452 are hinges. In some embodiments, the pivots 3452 are living hinges. A living hinge is a thin, flexible hinge that is made from the same material as the two rigid parts it connects. In some embodiments, the pivots 3452 can be any of a number of other flexible mechanisms.

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。 34 and 36, the adaptive core device 3449 includes a main shaft 3453. In some embodiments, the main shaft 3453 includes an axle member. In some embodiments, the main shaft 3453 includes an axle member and two pivots 3452. In some embodiments, each pivot 3452 of the main shaft 3453 connects the main shaft 3453 to a minor shaft 3454. In some embodiments, each minor shaft 3454 includes an axle member and three pivots 3452. In some embodiments of the minor shafts 3454, there is one pivot 3452 near the center of each minor shaft 3454 and two additional pivots 3452, one at each end of each minor shaft 3454. In some embodiments, there are four feet 3455 that connect to the main shaft 3453. In some embodiments, each foot 3455 has a pivot 3452. In one embodiment, the pivot 3452 is coupled to a pivot 3452 of each of the four feet 3455 at each end of the two small shafts 3454. In one embodiment, each foot 3455 is coupled to a printed circuit board. In one embodiment, the printed circuit board can bend to conform to the contours of the surface 2002.

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。 In one embodiment, as shown in Figures 34 and 35, the feet 3455 couple the printed circuit board to the spindle 3454.

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。 In some embodiments, the compliant core device 3449 includes a major axis 3453, two minor axes 3454, and four feet 3455. In some embodiments, there are six pivots 3452 in the compliant core device 3449. In some embodiments, there are seven or more pivots 3452. In some embodiments, there are fewer than six pivots 3452.

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。 In one embodiment, as shown in FIG. 35, all of the pivots 3452 are living hinges and the entire compliant core device 3449 comprises a single injection molded plastic part.

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。 36 is a flow diagram of a method 3600 for detecting poor vision configurations behind a surface according to one embodiment. As shown in the flow diagram of FIG. 36, a first operation can be initialization of the detector (3602), which can involve running an initialization algorithm. The detector can follow one embodiment described herein. After initialization, the sensor plates can be read (3604). In one embodiment, each sensor plate can be read multiple times, each time using a different configuration. The different configurations can include different drive currents, different voltage levels, different sensing thresholds, or other different configuration parameters. Each of these readings of the sensor plate can be referred to as a native read. In one embodiment, multiple native readings are added together to generate a reading. In one embodiment, there can be a separate reading for each sensor plate.

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。 In one embodiment, each of these readings undergoes a calibration adjustment (3606), which is accomplished by adding a predetermined calibration value to each reading. In one embodiment, after calibration, the readings for each of the sensor plates can be equal if the detectors are placed on a uniform surface.

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)。 In some embodiments, the highest sensor plate reading is compared (3608) against the lowest sensor plate reading. This difference is then compared (3608) to a threshold. In some embodiments, if the difference is less than a predetermined threshold, all indicators may be turned off (3610) to indicate that no stud is present. If the difference is greater than a predetermined threshold, a determination may be made as to which indicators to activate. In certain embodiments, the readings may be scaled (3612) to a predetermined range, which may involve setting the lowest value to a number such as 0 and scaling the highest reading to a value such as 100. All intermediate values may then be scaled proportionally. The scaled reading may then be compared (3614) against a predetermined pattern that is also scaled.

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)。 In some embodiments, there may be a set of predefined patterns. The set of predefined patterns may correspond to various combinations of hidden configurations that the detector may encounter. For example, the set of predefined patterns may correspond to various locations for a single stud. In some embodiments, the set of predefined patterns may include combinations of locations of two studs. A pattern matching algorithm may be used to determine which of the predefined patterns best matches the reading pattern. The detector may then activate an indicator that corresponds to the best matching predefined pattern (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。 In another embodiment, after calibrating the sensor plate readings, it is determined whether a hard-to-see configuration is present. The lowest sensor plate reading can be subtracted from the highest sensor plate reading. If this difference is greater than a threshold, it is determined that a hard-to-see configuration is present. If it is determined that a hard-to-see configuration is not present, all indicators can be deactivated. If a hard-to-see configuration is present, the process can begin to determine the location and width of the hard-to-see configuration. In one embodiment, all current sensor plate readings can be scaled, with the lowest reading scaled to a predetermined value (e.g., 0) and the highest reading scaled to a second predetermined value (e.g., 100). All intermediate values can be scaled proportionally. The scaled readings can be more easily compared against a set of predefined patterns.

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。 FIG. 37 illustrates two different printed circuit boards in a stacked configuration according to one embodiment of the disclosure. The sensor board board 3740 and the interconnect board 3751 can be stacked on top of each other and bonded together. The sensor board board 3740 can include one or more sensor boards. The interconnect board 3751 can include multiple indicators 3706. The sensor board board 3740 and/or the interconnect board 3751 can be multiple printed circuit boards or can be integrated into a printed circuit board. In some embodiments, the bonding agent that bonds the two printed circuit boards 3740, 3751 together can be solder. In some embodiments, the two printed circuit boards 3740, 3751 can be bonded together using solder paste. In some embodiments, the two printed circuit boards 3740, 3751 can be bonded together with solder, and the process of bonding the two printed circuit boards 3740, 3751 together can be a standard surface mount technology (SMT) process. A standard surface mount technology process may involve placing one printed circuit board on top of the other. In some embodiments, pins may be used to ensure proper alignment of the two printed circuit boards 3740, 3751. In some embodiments, the final step of the surface mount technology process may involve passing the stacked printed circuit boards 3740, 3751 through a reflow path.

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。 In other embodiments, both the sensor plate and the circuitry may be assembled on a single printed circuit board. A 1.6 mm thick printed circuit board containing four layers of copper may be used. In one embodiment, a first layer of copper is on the top surface with all of the electrical components soldered to that layer. A second layer of copper may be located approximately 0.35 mm below the first layer of copper with approximately 0.35 mm of printed circuit board between the first and second layers of copper. A third layer of copper may be located approximately 0.1 mm below the second layer of copper with approximately 0.1 mm of printed circuit board between the second and third layers of copper. A fourth layer of copper may be located approximately 0.35 mm below the third layer of copper with approximately 0.1 mm of printed circuit board between the third and fourth layers of copper. In one embodiment, vias may be drilled to selectively connect the four layers of copper.

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。 In some embodiments, a final 0.8 mm thick layer of substrate material can be placed to cover the four copper layers. In some embodiments, no holes are drilled through the 0.8 mm thick layer of substrate. The 0.8 mm thick layer of substrate can help protect the circuitry from electrostatic discharge. Alternatively, a layer of plastic or other non-conductive material can be used to shield the circuitry from electrostatic discharge and to physically protect the printed circuit board. In some embodiments, a layer of plastic can be used in addition to the protective layer of the circuit board. It is understood that the layers and thicknesses shown herein are merely exemplary of one embodiment. Other layer and thickness and material combinations can be used.

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。 In some embodiments, the sensor plate may be disposed over four layers of copper. A shield may be used to electrically protect the sensor plate from electrical interference from ambient conditions (including the user's hands). In some embodiments, the shield may be disposed over the first layer of copper. In some embodiments, instead of using a mesh, stripes, or other pattern that may provide less than substantially all of the area of shielding, a solid shield may cover substantially all of the area of shielding.

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。 In one embodiment, the conductive path connecting the sensor plate to the capacitance-to-digital converter includes a sensor plate trace. In one embodiment, the sensor plate trace is disposed primarily on the second copper layer, and signal shielding is disposed on the first and fourth copper layers.

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。 In some embodiments, the interconnect board 3751 that is soldered to the sensor plate board 3740 is coated with a layer of epoxy, a glob of epoxy, or other conformal coating that can improve the reliability of the solder joints. In some embodiments, the interconnect board 3751 on the sensor plate board 3740 is wire bonded to a printed circuit board by chip-on-board technology. Chip-on-board technology can involve (1) attaching a bare die to a printed circuit board, (2) wire bonding (electrically connecting the signals on the bare die to the printed circuit board), and (3) coating the bare die and wire bonds with a coating of epoxy or other suitable material. Chip-on-board technology can improve the reliability of the solder joints.

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。 In some embodiments, an integrated circuit is used having a package that includes external leads, such as a QFP package, a TSOP package, a SOIC package, a QSOP package, or other package. Components with external leads can improve the reliability of the solder joints.

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。 38 shows a prior art arrangement for routing and protecting the sensor plate trace 3835 from the controller of the sensing circuit 3827 to the sensor plate 3805. In this prior art, the sensor plate trace 3835 is routed such that there is a ground plane 3833 on the printed circuit board below the sensor plate trace 3835. Vias 3834 connect the portion of the sensor plate trace 3835 that is on the top layer of the printed circuit board with the portion of the sensor plate trace 3835 that is on a lower layer of the printed circuit board. For the portion of the sensor plate trace 3835 that is on the lower layer of the printed circuit board, there is a first active shielding plane 3837 that is on a layer of the printed circuit board above the sensor plate trace 3835 and a second active shielding plane 3838 that is on a layer of the printed circuit board below the sensor plate trace 3835. The first active shield plane 3837, the second active shield plane 3838 and the shield trace 3836 are all coupled together and driven as an active shield. Prior art active shields can include up to 82% of the length of the sensor plate trace 3835.

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。 In these prior art detectors, the material between the sensor plate traces 3835 and the ground plane 3833 can absorb moisture. The material underneath some of the sensor plate traces 3835 can absorb more moisture than the material underneath other sensor plate traces 3835. As a result, exposure to moisture can change the relative sensor readings of the sensor plate traces 3835. In other words, when exposed to moisture, the sensor readings of some sensor plates 3805 can change more than the sensor readings of other sensor plates 3805 due to moisture. Changes due to moisture absorbed between the sensor plate traces 3835 and ground that are not due to the presence of a low-visibility configuration are unnecessary. In accordance with the present disclosure, an improved low-visibility configuration detector can protect the sensor plate traces 3835 for more than 82% of the length of the sensor plate traces 3835.

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。 39 is a cross-sectional view of a hard-to-see configuration detector 3901 according to another embodiment, showing the electric field pattern. FIG. 39 illustrates the direction of the electric field lines 3904, 3905 according to the embodiment described above, where the electric field lines 3904, 3905 curve around the side of the hard-to-see configuration detector 3901. FIG. 39 illustrates a hard-to-see configuration detector 3901 with electric field lines 3904, 3905 extending from a sensor plate 3908 and terminating on a common plate 3906, 3907. The sensor plate 3908 is disposed at the bottom of the hard-to-see configuration detector 3901, and the common plates 3906, 3907 are disposed on the side of the hard-to-see configuration detector 3901. A shielding plate 3909 (e.g., an active shield) is placed between the sensor plate 3908 and the common plates 3906, 3907, causing the electric field lines 3904, 3905 to extend down, out and up around the sides of the low-vision configuration detector 3901.

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。 The common plates 3906, 3907 can include a single plate or multiple different plates electrically connected to maintain a uniform voltage while the common plates 3906, 3907 extend along various sides of the low-vision detector 3901. To ensure that the electric field lines 3904, 3905 do not extend in a straight line from the sensor plate 3908 to the common plates 3906, 3907 or penetrate the low-vision detector 3901, a shielding plate 3909 can be positioned between the sensor plate 3908 and the common plates 3906, 3907. The shielding plate 3909 can hold the same charge or voltage as the sensor plate 3908, and the capacitance between the shielding plate 3909 and the sensor plate 3908 can be insignificant. If the shielding plate 3909 has the same voltage or charge as the sensor plate 3908, the electric field lines 3904, 3905 from the sensor plate 3908 will curve around the shielding plate 3909 to reach a plate having a different potential (e.g., common plate 3906, 3907) without being attracted to the shielding plate 3909. The shielding plate 3909 may be advantageously positioned to direct the electric field lines 3904, 3905 around an edge or side of the low vision configuration detector 3901. For example, in one embodiment, the shielding plate 3909 may be placed on a layer directly above the sensor plate 3908, covering the entire area of the sensor plate 3908. In one embodiment, the shielding plate 3909 may then extend around the edge (or tip) of the sensor plate 3908 and may extend underneath itself until the portion of the shielding plate 3909 that extends above the sensor plate 3908 is in the same plane as the sensor plate 3908. The portion of the shielding plate 3909 that is in the same plane as the sensor plate 3908 can then extend to the tip of the low-vision detector 3901, thereby forming a lip 3910 around the sensor plate 3908. Ideally, the shielding plate 3909 can reach from the sensor plate 3908 to the common plates 3906, 3907 only by bending the electric field lines 3904, 3905 around the sides of the low-vision detector 3901.

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。 In some applications, it may be desirable to have the electric field lines 3904, 3905 diverge from the hard-to-see configuration detector 3901 so that the electric field lines 3904, 3905 curve around the sides of the hard-to-see configuration detector 3901. If the electric field lines 3904, 3905 curve around the sides of the hard-to-see configuration detector 3901, they may be able to penetrate further into the plane than if they were limited to the area immediately in front of the sensor plate, which may result in the sensor plate 3908 providing more accurate or more consistent readings. In some applications, it may be desirable to sense around the sides of the hard-to-see configuration detector 3901, rather than just directly in front of the sensor plate 3908.

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。 40 is a cross-sectional view of a low-vision configuration detector 4001 according to another embodiment, showing the electric field pattern. FIG. 40 depicts the direction of the electric field lines 4004, 4005 curving out, over and around the sides of the low-vision configuration detector 4001. The low-vision configuration detector 4001 includes a housing 4019 and a sensor board 4040 (e.g., a printed circuit board). In some embodiments, the housing 4019 may include an upper housing, an on-off switch 4024, a handle 4014, and a number of light pipes 4018. The sensor board 4040 may be a multi-layered printed circuit board having a top layer 4044, a second layer 4043, a third layer that may be an active shield 4009, and a bottom layer that includes the sensor board 4008. Additional components of the sensor board 4040 may include those described in connection with FIG. 23.

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。 Figure 40 shows a hard-to-see configuration detector 4001 forming electric field lines 4004, 4005 extending from a sensor plate 4008 and terminating on one or more common plates 4006. The sensor plate 4008 is positioned at the bottom of the hard-to-see configuration detector 4001, and the one or more common plates 4006 are positioned on a different plane than the sensor plate 4008 so as to be positioned at a greater distance from the plane through which the hard-to-see configuration detector 4001 can detect the hard-to-see configuration. The common plate 4006 can include a single plate or multiple different plates electrically connected to maintain a uniform voltage. A shielding plate 4009 (e.g., an active shield) is positioned between the sensor plate 4008 and the common plate 4006. An electric field (due to electric field lines 4004, 4005, respectively) is formed between the sensor plate 4008 and the common plate 4006, and the shielding plate 4009 extends the electric field lines 4004, 4005 down, out, and up around the sides of the low vision configuration detector 4001. As described elsewhere, the shielding plate 4009 restricts the electric field lines 4004, 4005 from extending in a straight line from the sensor plate 4008 to the common plates 4006, 4007.

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。 The shielding plate 4009 may be an active shield driven with the same charge or voltage as the sensor plate 4008, so that the capacitance between the shielding plate 4009 and the sensor plate 4008 is small and has no effect on the sensing of the sensor plate 4008. If the shielding plate 4009 has the same voltage or charge as the sensor plate 4008, the electric field lines 4004, 4005 generated from the sensor plate 4008 will not be attracted to the shielding plate 4009 and will not curve around the shielding plate 4009 to reach a plate with a different potential (such as the common plate 4006). As described, the shielding plate 4009 may be advantageously positioned to direct the electric field lines 4004, 4005 down and then out and around the edge or side of the low vision configuration detector 4001. For example, in one embodiment, the shielding plate 4009 can be positioned on a layer directly above the sensor plate 4008 (away from the surface through which the low-vision configuration detector 4001 can detect objects) to cover the entire area of the sensor plate 4008.

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。 By configuring the electric field lines 4004, 4005 to curve on the sides of the hard-to-see configuration detector 4001, the electric field lines 4004, 4005 can penetrate further into the object being sensed 4090 and/or further into the plane to sense hard-to-see objects than if the electric field lines 4004, 4005 were limited just in front of the sensor plate. By penetrating the electric field lines 4004, 4005 deeper, the sensor plate 4008 can provide more accurate and/or consistent readings, particularly of changes in the thickness of the object being sensed 4090 and/or the thickness of the detection surface.

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。 Embodiments herein can be used for a variety of purposes other than detecting hard-to-see configurations. FIG. 40 provides an example of using an embodiment of a hard-to-see configuration detector 4001 to sense an object 4009. For example, in a manufacturing or production line environment involving the handling or testing of biological materials, the disclosed embodiments can be utilized to detect whether an electrochemical characteristic of a product has changed. As a further example, if the product at hand is a type of product such as a fruit or vegetable, the dielectric properties of the product (e.g., the relative static permeability of the product) may change as the product decomposes or the ripeness of the product changes. Since capacitance is a function of the relative static permeability (otherwise known as the dielectric constant) between two capacitive plates of a material, the capacitance measured by an embodiment may change as products of different ripeness pass through the sensing field. In this example, a hard-to-see configuration detector according to an embodiment of the present disclosure can be used to sense whether the ripeness of a product is within a desired specification. Because a hard-to-see configuration detector can use multiple sensor plates, the measurement can provide a more detailed analysis than if only a single pair of capacitive plates were used.

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。 Other applications of the disclosed embodiments may involve investigating the electrical properties of various materials. In some situations, it may be important to measure certain electrical properties of a material without changing the location, shape, or structural integrity of the material. The disclosed embodiments may measure capacitance on or near the material at hand, and perhaps compare the measurements against measurements of a reference sample. The measured capacitance, or the difference in capacitance when compared against a reference sample, may provide various details about the electrical properties of the material at hand.

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。 The disclosed embodiments can also be used to provide details regarding the curvature or shape of a surface. When utilizing the disclosed embodiments along a curved or angled surface, for example, the sensor plate reading may yield different values depending on the distance of the sensor plate from the surface. From the variation in sensor values, the disclosed embodiments may be able to provide insight into the slope or angle of the surface.

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。 The sensor value may also vary depending on the texture of the material within the sensing field. For example, if the material at hand is porous, granular, rough, smooth, fibrous, or textured, the disclosed embodiments may be utilized to provide textured detail. In some applications, the disclosed embodiments may be used to infer things regarding the density of a given material, as well as to determine other quality characteristics of the product that depend on the dielectric constant of the product.

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。 Other applications of the disclosed embodiments may involve determining whether a container is filled to an appropriate level or has an appropriate amount of items.

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。 41 is a diagram of a sensor plate cluster 4100 including a sensor plate 4013, an active shielding plate 4102, an active shielding core 4101, and a common ring 4105. FIG. 41 shows eight sensor plates 4103. The sensor plates 4103 are arranged radially around a central location. In operation, the sensor plates 4103, the active shielding plates 4102, and the active shielding core 4101 are all driven simultaneously by a common signal. The sensor plates 4103, the active shielding plates 4102, and the active shielding core 4101 may not be electrically coupled to each other, but because they are each driven by the same signal, the electric field they generate can be comparable to the electric field that would be generated if they were coupled to each other. The sensor plates 4103, the active shielding plates 4102, and the active shielding core 4101 together can form a first end of a common electric field.

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。 There is a common ring 4105 that can form a second end of the common electric field. In some embodiments, the common ring 4105 is driven at 0 volts. In other embodiments, the common ring 4105 can be driven with a different constant or alternating voltage. There is a common electric field generated by the sensor plate 4103, the active shielding plate 4102, and the active shielding center 4101, all driven together, but each component still contributes a certain part of the common electric field. For example, a portion of the electric field driven from the sensor plate 4103 on the lower left side of the sensor plate cluster 4100 can be located primarily on the lower left side of the sensor plate cluster 4100. For example, the field lines from the lower left sensor plate 4110 can originate at a particular sensor plate 4110. The field lines from the active shielding center 4101, the field lines from the active shielding plate 4102, and the field lines from the neighboring sensor plates can surround the field lines from the lower left sensor plate 4110. This is as if the field lines from the bottom left sensor plate 4110 are guided by the field lines from the surrounding components of the sensor plate cluster 4100. For example, the field lines from neighboring sensor plates may border the field lines of the bottom left sensor plate 4110 on both sides. The field lines from the active shield plate 4102 may border the field lines from the bottom left sensor plate 4110 at the top (the top being the portion of the field furthest from the plane of the sensor plate). Similarly, the field lines from the active shield plate 4012 may border the field lines from the bottom left sensor plate 4110 at the bottom. If the relative geometry and positions of the surrounding components change, the field lines from the bottom left sensor plate may change as well.

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。 By configuring the electric field around the sensor plate, each sensor plate can sense primarily in the path of its own electric field, allowing the product designer to control what is sensed. Using this technique, the location where the electric field can be placed can be controlled. For example, to sense less material (e.g., the surface) closer to the plane of the sensor plate 4103, the product designer can increase the active shielding plate distance 4104 (e.g., the amount of spacing between the sensor plate 4103 and the common ring 4105). For example, the product designer can choose to reduce the size of the sensor plate 4103 by simultaneously increasing the active shielding plate distance 4104. Implementing this design change can raise the lower boundary for the sensor plate field line and place the sensed field line along an arc that is farther from the plane of the sensor plate 4103 (deeper in the sensed surface). It can be advantageous to avoid sensing surface inconsistencies. For example, if the surface is a wall made of sheetrock, inconsistencies may exist due to air bubbles in the sheetrock, variations in surface texture, inconsistencies in paint, inconsistencies due to seams between sheets of sheetrock, or other factors. In some embodiments, it may be more preferable to have less sensitivity to surface inconsistencies such that the sensor plate reading may be further out of the plane of the sensor plate 4103 and more representative of difficult-to-see configurations that may be desired to be read.

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。 42 is an alternative sensor plate cluster 4200 including a sensor plate 4213, an active shield plate 4202, and an active shield center 4201. The sensor plate cluster 4200 of FIG. 42 can be used in a hard-to-see configuration detector 4300 depicted in FIG. 43. The embodiment shown in FIGS. 42 and 43 can function very similarly to the configuration of FIG. 41, except that the common plate is located on the opposite side of the printed circuit board. Locating the common plate on the opposite side of the printed circuit board allows the field lines to extend deeper into the surface, and also allows the field lines to move across a wider spectrum of hard-to-see configurations. As a result, a hard-to-see configuration detector including the design of FIGS. 42 and 43 can sense deeper into the sensing surface and over a wider area compared to the configuration of FIG. 41.

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。 43 is a side view of an embodiment of a low-vision configuration detector 4300 that can use the sensor plate cluster 4200 depicted in FIG. 42. The low-vision configuration detector 4300 is positioned on the surface 2. There is a handle 4314 by which a user can grip the device and a button 4324 that can be activated or manipulated to power on the low-vision configuration detector 4300. A light pipe 4318 can direct light from an indicator 4316 on the printed circuit board 4330 to a location where the user can see the light from the indicator 4316. The printed circuit board 4330 can include or be four layers. The top layer 4344 can include most of the circuitry of the printed circuit board 4330. The second layer 4343 of the printed circuit board 4330 can include various signal routes. The third layer can include the active shielding layer 4202. The active shielding layer 4202 may cover or encompass substantially the entire third layer of the printed circuit board 4330 to protect the sensor plate 4203 from the sensing circuitry on the top layer 4344. The sensor plate 4203 may be disposed on the fourth layer. There is also an active shielding core 4201 that resides in the center of the printed circuit board 4330 on the fourth layer.

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。 In one embodiment, the sensor plate 4203, the active shielding center 4201, and the active shielding plate 4202 are all driven by the same signal. In other words, the sensor plate 4203, the active shielding center 4201, and the active shielding plate 4202 are each driven by a signal having the same voltage at the same time. The sensor plate 4203, the active shielding center 4201, and the active shielding plate 4202 are driven together, and therefore generate an electric field together. As a result, because the active shielding plate 4202, the sensor plate 4203, and the active shielding center 4201 are each driven by the same signal, the electric field generated is the same as the electric field that would be generated if the active shielding plate 4202, the sensor plate 4203, and the active shielding center 4201 were all electrically coupled to each other. The active shielding plate 4202, the sensor plate 4203, and the active shielding center 4201 all together form a first end of the electric field. The electric fields 4304, 4305 may all have a second end of the field at the handguard common plate 4306. In this embodiment, the fringe fields 4305 near the edge of the sensor plate cluster 4200 are driven by the active shielding layer 4202. These fringe fields 4305 may originate at the active shielding layer 4302 near the edge. In this embodiment, the fringe fields 4305 penetrate to surface 2 and then wrap around and terminate at the handguard common plate 4306. In one embodiment, the handguard common plate 4306 is driven with 0 volts. In other embodiments, the handguard common plate 4306 can be driven with a different constant or alternating voltage. These fringe fields 4305 may not penetrate deep enough to penetrate the hard-to-see feature 3. The fringe fields may vary depending only on the properties of surface 2, as these fields may only penetrate surface 2 and not deep enough to reach the hard-to-see feature. For example, if there is a mismatch on face 2, the fringe field 4305 may undergo a corresponding change. Advantageously, the sensor plate 4305 may not sense the fringe field 4305.

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。 For many applications, the sensor plate cluster 4200 depicted in FIG. 42 can perform better than the sensor plate cluster depicted in FIG. 22. The sensor plate cluster 4200 depicted in FIG. 42 can avoid sensing surface inconsistencies and further focus the sensor plate readings on difficult-to-see features that may be further away from the plane of the sensor plate 4203. This advantageously allows the difficult-to-see feature detector 4300 to sense more accurately and more deeply.

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。 44 is a sensor plate cluster 4413 of a low vision configuration detector according to one embodiment. The sensor plate cluster 4413 includes multiple sensor plates 4404, 4405, 4406. The sensor plates 4404, 4405, 4406 are configured to form a first end of the electric field. The common plate 4401 is configured to form a second end of the electric field. An active shielding plate 4410 is disposed between the sensor plates 4404, 4405, 4406 and the common plate 4401 and is driven with a voltage. In this embodiment of FIG. 44, the edge sensor plate 4404 has a smaller surface area than the non-edge sensor plate 4406. There is a common plate width 4412, an active shielding plate width 4411, a non-edge sensor plate width 4407, and an edge sensor plate width 4408. There is also an active shielding area plate 4403. The active shielding area plate 4403 may be on a different plane. In the illustrated embodiment, the active shielding area plate 4403 is on a different layer of the printed circuit board, so in FIG. 44, the active shielding area plate 4403 is represented by the white space of the printed circuit board.

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。 In this embodiment shown in FIG. 44, the sensor plates 4404, 4405, 4406 are driven with a signal. The active shield plate 4410 and the active shield area plate 4403 are driven with the same signal as the sensor plates 4404, 4405, 4406. Similarly, when a sensor plate 4404, 4405, 4406 is sensed, the other sensor plates 4404, 4405, 4406 in the array are driven with the same voltage signal.

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。 The smaller sensor area of the end sensor plate 4404 makes the end sensor plate 4404 less responsive to changes in surface 2, and the responsiveness of the end sensor plate 4404 more closely matches the responsiveness of the non-end sensor plates 4405, 4406. Furthermore, the electric field formed between the end sensor plate 4404 and the common plate 4401 will be smaller than if the surface area of the end sensor plate 4404 was the same (or closely similar) to the surface area of the non-end sensor plates 4405, 4406. In other words, the smaller surface area of the end sensor plate 4404 results in a smaller electric field that is more similar in shape (including a more similar detection depth into the surface) to the electric field between the non-end sensor plates 4405, 4406 and the common plate 4401. The electric field between the end sensor plate 4404 with its smaller surface area and the common plate 4401 will not diverge as rapidly as when the end sensor plate has the same surface area as the non-end sensor plate. The electric field between the edge sensor plate 4404 and the common plate 4401 is more similar to the electric field between the non-edge sensor plates 4405, 4406 and the common plate 4401. As previously mentioned, a more similar electric field shape translates into more predictable sensor plate readings, thereby more accurately detecting poor vision configurations.

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。 Figure 45 is a side view of a hard-to-see configuration detector 4500 that can use the sensor plate cluster 4413 depicted in Figure 44. The hard-to-see configuration detector 4500 includes a handle 14 that a user can grasp to grip the device, and a button 24 that can be actuated to power on the hard-to-see configuration detector 4500. In Figure 45, the hard-to-see configuration detector 4500 is positioned on a surface 2.

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。 The light pipe 8 can direct light from the indicator 6 on the printed circuit board to a location where a user can see the light from the indicator 6. The low-vision configuration detector 4500 can include a four layer printed circuit board 4510. Most of the sensing circuitry, not shown, can be located on the top layer 44 of the printed circuit board 4510. The second layer 43 of the printed circuit board 4510 can include various signal routes. The third layer of the printed circuit board 4510 includes an active shielding layer 4513. The sensor plate 4406, the common plate 4401, and the active shielding plate 4410 are located on the fourth layer.

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。 In some embodiments, the sensor plate 4406, the active shielding plate 4410, and the active shielding layer 4513 are all driven by the same voltage signal. In other words, the sensor plate 4406, the active shielding plate 4410, and the active shielding layer 4513 are each driven by a signal having the same voltage at substantially the same time. The sensor plate 4406, the active shielding plate 4410, and the active shielding layer 4513 are driven together, and therefore generate an electric field together. As a result, because the active shielding layer 4513, the sensor plate 4406, and the active shielding plate 4410 are each driven by the same signal, the electric field generated can be the same as the electric field that can be generated if the active shielding layer 4513, the sensor plate 4406, and the active shielding plate 4410 were all electrically coupled to each other. The active shielding layer 4513, the sensor plate 4406, and the active shielding plate 4410 together all form a first end of the electric field. The electric fields 4501, 4502, 4503, 4504, and 4505 may all have a second end at the common plate 4401.

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。 In the embodiment depicted in FIG. 45, there are five electric field lines 4501, 4502, 4503, 4504, 4505 shown. There are three electric field lines 4501, 4502, and 4503 that are sensed. In addition, there are two electric field lines 4504, 4505 that are not sensed. In the embodiment depicted in FIG. 45, it may be desirable to sense objects in the difficult-to-see configuration region 4508 and to avoid sensing surface 2.

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。 All of the electric field lines contain a common electric field, but only the electric field portion driven by the sensor plate 4406 can be sensed. The electric fields 4504, 4505 driven by the active shield plate 4410 may not penetrate deep enough to penetrate the hard-to-see structure 3. Since these electric fields 4504, 4505 may only penetrate the surface 2 and not penetrate deep enough to reach the hard-to-see structure, the readings of the unsensed electric fields 4504, 4505 may vary depending only on the characteristics of the surface 2. For example, if there is a mismatch in the surface 2, the unsensed electric fields 4504 and 4505 may undergo a corresponding change. Advantageously, the sensor plate 4406 may not sense the unsensed electric fields 4504, 4505.

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。 Product designers can vary the relative sizes of the various components, i.e., the sensor plate 4406, the active shield plate 4410, and the common plate 4401, to direct sensing at a desired depth. For example, if the surface 2 is relatively thin, it may be desirable to have a relatively narrow active shield plate 4410 so that only a very small portion of the electric field is not sensed. Similarly, to detect difficult-to-see configurations further away from the sensor plate 4406, or to sense through a thicker surface 2, it may be desirable to have a relatively wide active shield plate 4410 and direct the sensing field deeper. Similarly, to sense through a surface 2 with a large number of discrepancies, it may be preferable to have a wide active shield plate 4410 so that the sensed electric field senses a smaller portion of the surface 2.

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。 It is understood that to detect the hard-to-see feature 3, the sensed electric field lines 4501, 4502, 4503 would need to pass through the surface 2 twice. This would make the readings of the sensor plate 4406 sensitive to inconsistencies in the surface 2 in the areas where these electric fields pass. Fortunately, however, the quality of the sensing can be improved by not sensing the field lines that only pass through the surface 2. As a result, the sensor plate 4406 can better locate the hard-to-see feature 3, since inconsistencies in the surface 2 may not obscure the readings. As a result, the location to be sensed and the material to be sensed can be selected.

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。 To be effective, the active shielding plate 4410 can be positioned between the common plate 4401 and the sensor plates 4404, 4405, 4406 so that the electric field generated by the active shielding plate 4410 can actually push the sensed field lines deeper into and through the surface 2. The width of the active shielding plate 4410 can vary depending on the application. For many applications, it can be recommended that the minimum dimension of the width of the active shielding plate is about 18% of the total width, which is the sum of the width of the non-end sensor plate 4407, the width of the active shielding plate 4411, and the width of the common plate 4412. For many applications, the appropriate active shielding plate width can be wider. For example, 30% can improve performance in many applications, and 40% can be an additional improvement. Similarly, a value for the width of the active shield plate that is closer to 50% of the total width, which is the sum of the non-end sensor plate width 4407, the active shield plate width 4411, and the common plate width 4412, may be ideal for many applications.

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。 In terms of hard dimensions, an active shielding plate with a width of 13 mm can be the minimum size, with better performance at widths of 20 mm, 25 mm, or 30 mm. One skilled in the art can determine the appropriate dimensions for a particular application.

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。 In some embodiments, the active shield, which may be on the active shield plate 4410, is driven with the same voltage signal as the voltage signal for the sensor plate 4406. In some embodiments, the active shield is driven with a constant voltage, such as 0V. In some embodiments, the active shield is driven with a voltage signal that is a ratio of the sensor plate voltage signal, and the ratio can be greater than or less than 1, making the active shield voltage signal greater than or less than the sensor plate voltage signal. In some embodiments, the active shield is positioned between the common plate 4401 and the sensor plate 4406. If the active shield voltage signal is greater than the sensor plate voltage signal, this can have the effect of moving the sensor plate electric field deeper into the surface. Furthermore, if the active shield voltage signal is less than the sensor plate voltage signal, this can have the effect of moving the sensor plate electric field shallower into the surface. In some embodiments, the user or controller can change the magnitude of the active shield voltage level to sense at different depths. In some embodiments, the sensor plate can be read multiple times with different active shield voltage signals to ascertain images of difficult-to-see structures at various depths. Such readings can also be performed by an array of sensor plates in a linear or checkerboard array to generate images of difficult-to-see structures.

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。 46 is a side view of a hard-to-see configuration detector 4600, similar to the hard-to-see configuration detector 4005 of FIG. 45. The difference between the hard-to-see configuration detector 4500 of FIG. 45 and the hard-to-see configuration detector 4600 of FIG. 46 is the position of the common plate 4620 relative to the sensor plate 4606 and the active shielding plate 4610. In the hard-to-see configuration detector 4600 of FIG. 46, the active shielding layer 4613 is substantially between the sensor plate 4606 and the common plate 4620. The hard-to-see configuration detector 4600 of FIG. 46 can be configured to cause the field lines (e.g., electric fields 4601, 4602, 4603, 4604, 4605) to penetrate deeper into the surface, allowing for a hard-to-see configuration detector that can sense deeper or has a smaller size. In the embodiment shown in FIG. 46, the field lines travel more than 180 degrees along an arc between the common plate 4620 and the sensor plate 4606. In one embodiment, the common plate 4620 and the sensor plate 4606 are on opposite sides of the active shield 4613. In one embodiment, the common plate 4620 and the sensor plate 4606 are on opposite sides of the printed circuit board 4610.

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。 The low-vision configuration detector 4600 includes a handle 14 that a user can grasp to grip the device, and a button 24 that can be actuated to power on the low-vision configuration detector 4500. In FIG. 46, the low-vision configuration detector 4600 is positioned on a surface 2.

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。 The light pipe 8 can direct light from the indicator 6 on the printed circuit board 4610 to a location where a user can see the light from the indicator 6. The low-vision configuration detector 4600 can include a four layer printed circuit board 4610. Most of the sensing circuitry, not shown, can be located on the top layer 44 of the printed circuit board 4610. The second layer 43 of the printed circuit board 4610 can include various signal routes. The third layer of the printed circuit board 4610 can include an active shielding layer 4613. The sensor plate 4606 and the active shielding plate 4610 are located on the fourth layer.

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。 In some embodiments, the sensor plate 4606, the active shielding plate 4610, and the active shielding layer 4613 are all driven by the same voltage signal. In other words, the sensor plate 4606, the active shielding plate 4610, and the active shielding layer 4613 are each driven by a signal having the same voltage at substantially the same time. The sensor plate 4606, the active shielding plate 4610, and the active shielding layer 4613 are driven together, and therefore generate an electric field together. As a result, because the active shielding layer 4613, the sensor plate 4606, and the active shielding plate 4610 are each driven by the same signal, the electric field generated can be the same as the electric field that can be generated if the active shielding layer 4613, the sensor plate 4606, and the active shielding plate 4610 were all electrically coupled to each other. The active shielding layer 4613, the sensor plate 4606, and the active shielding plate 4410 together all form first ends of the electric fields 4601, 4602, 4603, 4604, and 4605. Each of the electric fields 4601, 4602, 4603, 4604, and 4605 may all have a second end at the handguard common plate 4620.

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。 In the embodiment depicted in FIG. 46, five electric field lines 4601, 4602, 4603, 4604, 4605 are illustrated. There are three electric field lines 4601, 4602, 4603 that are sensed. In addition, there are two electric field lines 4604, 4605 that are not sensed. In the embodiment depicted in FIG. 46, it may be desirable to sense objects in the difficult-to-see configuration region 4608 and to avoid sensing surface 2.

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。 All of the electric field lines 4601, 4602, 4603, 4604, 4605 contain a common electric field, but only the electric field portion driven by the sensor plate 4606 can be sensed. The electric fields 4604, 4605 driven by the active shield plate 4610 may not penetrate deep enough to penetrate the hard-to-see structure 3. Since these electric fields 4604, 4605 may only penetrate the surface 2 and not penetrate deep enough to reach the hard-to-see structure, the readings of the unsensed electric fields 4604, 4605 may vary depending only on the characteristics of the surface 2. For example, if there is a mismatch in the surface 2, the unsensed electric fields 4604 and 4605 may undergo a corresponding change. Advantageously, the sensor plate 4606 may not sense the unsensed electric fields 4604, 4605.

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。 A product designer can vary the relative sizes of the various components, namely the sensor plate 4606, the active shield plate 4610, and the common plate 4620, to target sensing at a desired depth. For example, if the surface 2 is relatively thin, it may be desirable to have a relatively narrow active shield plate 4610 so that only a very small portion of the electric field is not sensed. Similarly, to detect difficult-to-see configurations further away from the sensor plate 4606, or to sense through a thicker surface 2, it may be desirable to have a relatively wide active shield plate 4610 and target the sensing field deeper. Similarly, to sense through a surface 2 with a large number of discrepancies, it may be preferable to have a wide active shield plate 4610 so that the sensed electric field senses a smaller portion of the surface 2. In some embodiments, the designer can select the range to be sensed by varying the size and position of the sensor plate 4606, the active shield plate 4610, and the common plate 4620.

図47は、本開示の実施形態に従う難視構成検出器4700に対する板構成を示す。難視構成検出器4700は、接地板4701と、下部能動遮蔽板4702と、上部能動遮蔽板4707と、センサ板のセット4703とを含む。難視構成検出器4700のセンシング基板の底部プリント回路基板層は、接地板4701と、下部能動遮蔽板4702と、センサ板のセット4703と、を備える。底部プリント回路基板層の上に隣接するプリント回路基板層は、上部能動遮蔽板4707を備える。 Figure 47 shows a plate configuration for a low-vision configuration detector 4700 according to an embodiment of the present disclosure. The low-vision configuration detector 4700 includes a ground plate 4701, a lower active shielding plate 4702, an upper active shielding plate 4707, and a set of sensor plates 4703. The bottom printed circuit board layer of the sensing substrate of the low-vision configuration detector 4700 includes the ground plate 4701, the lower active shielding plate 4702, and the set of sensor plates 4703. The printed circuit board layer adjacent above the bottom printed circuit board layer includes the upper active shielding plate 4707.

センサ板のセット4703は、列に配列されてもよい複数の個々のセンサ板4704、4705、4706を備える。図47の実施形態ではセンサ板4703のセットのうちの少なくとも1つのセンサ板が、形態(例えば、形状)において不規則および/または非対称であってもよい。少なくとも図47の実施形態では少なくとも3つのセンサ板の各々が異なるセンサ板形状を有する。例えば、センサ板4704、4705、4706のそれぞれは、複雑な、非対称多角形形状をとる。より詳細には、第1のセンサ板4704が互いのセンサ板の形状にから区別される(および最後のセンサ板に対称的にミラーリングされる)第1の形状を有する。同様に、第2のセンサ板4705は、他のセンサ板の各形状とは異なる(および、最後から2番目のセンサ板に対称的にミラーリングされる)第2の形状を有する。図47の実施形態では、このパターンがセンサプレートのセット4703の中心または中心に向かう同様の形状のセンサプレートのグループを除いて繰り返すことができる。さらなる例として、センサ板4706は端部から3番目のセンサ板であり、センサ板のセット4703の中心におけるセンサ板の形状とは異なる形状によって画定される。図47の実施形態では、センサ板のセット4703の端部から順次4つのセンサ板のそれぞれは、4つのセンサ板の各センサ板とは異なる形状を有し、中心板の形状も異なる。さらに、センサ板4703のセットにおけるセンサ板の列の端部から順に4つのセンサ板の各々は、8つ以上の面によって画定される。さらに、センサ板4704、4705、4706のそれぞれは、センサ板4703のセットの両端部に逆対称の対応物を有する。センサ板、例えば、センサ板4704は、その長さに沿って幅が変化してよい。センサ板4704等のセンサ板の形状は、6つ以上の直線状の辺によって画定されてもよい。センサ板は、8つ以上の直線状の辺によって画定されてもよい。センサ板は、少なくとも1つの湾曲した面または部分を有する形状によって画定されてもよい。一実施形態では、センサ板のセット4703における種々の形状のセンサ板の集合体が、センサ板の両側対称セットを形成するように、中心軸線に沿ってミラーリングされてもよい。別の実施形態では、センサプレート4703のセットが左右非対称であってもよい。 The set of sensor plates 4703 comprises a plurality of individual sensor plates 4704, 4705, 4706 which may be arranged in a row. In the embodiment of FIG. 47, at least one sensor plate of the set of sensor plates 4703 may be irregular and/or asymmetric in configuration (e.g., shape). In at least the embodiment of FIG. 47, each of the at least three sensor plates has a different sensor plate shape. For example, each of the sensor plates 4704, 4705, 4706 has a complex, asymmetric polygonal shape. More specifically, the first sensor plate 4704 has a first shape that is distinct from each other sensor plate shape (and is symmetrically mirrored to the last sensor plate). Similarly, the second sensor plate 4705 has a second shape that is distinct from each of the other sensor plate shapes (and is symmetrically mirrored to the penultimate sensor plate). In the embodiment of FIG. 47, this pattern may be repeated except for a group of similarly shaped sensor plates toward the center or center of the set of sensor plates 4703. As a further example, sensor plate 4706 is the third sensor plate from the end and is defined by a shape that is different from the shape of the sensor plate at the center of set of sensor plates 4703. In the embodiment of FIG. 47, each of the four sensor plates from the end of set of sensor plates 4703 has a different shape from each of the four sensor plates, and the shape of the center plate is also different. Furthermore, each of the four sensor plates from the end of the row of sensor plates in set of sensor plates 4703 is defined by eight or more faces. Furthermore, each of sensor plates 4704, 4705, 4706 has an inverse symmetrical counterpart at both ends of set of sensor plates 4703. A sensor plate, for example sensor plate 4704, may vary in width along its length. The shape of a sensor plate, such as sensor plate 4704, may be defined by six or more straight sides. A sensor plate may be defined by eight or more straight sides. A sensor plate may be defined by a shape having at least one curved face or portion. In one embodiment, the collection of sensor plates of various shapes in the set of sensor plates 4703 may be mirrored along a central axis to form a bilateral symmetric set of sensor plates. In another embodiment, the set of sensor plates 4703 may be asymmetric.

センサ板4703のセットのセンサ板のうちの少なくとも1つは、共通板(例えば、接地)と結合してもよい。一実施形態では、少なくとも1つのセンサ板が2つ以上の共通板と結合することができる。いくつかの実施形態では、センサ板4704、4705、4706は、感知される電界の第1の端部を形成してもよい。いくつかの実施形態では、接地板4701が感知される電界の第2の端部を形成してもよい。いくつかの実施形態ではセンサ板のセット4703内のセンサ板のすべてが、同時に駆動されてもよい。いくつかの実施形態では、センサ板のセット4703のセンサ板が一度に1つずつ感知されてもよい。下部能動遮蔽板4702および上限能動遮蔽板4707は、センサ板のセット4703に印加される信号に類似する信号で、センサ板のセット4703と同時に駆動されてもよい。 At least one of the sensor plates of the set of sensor plates 4703 may be coupled to a common plate (e.g., ground). In an embodiment, at least one sensor plate may be coupled to two or more common plates. In some embodiments, the sensor plates 4704, 4705, 4706 may form a first end of the electric field to be sensed. In some embodiments, the ground plate 4701 may form a second end of the electric field to be sensed. In some embodiments, all of the sensor plates in the set of sensor plates 4703 may be driven simultaneously. In some embodiments, the sensor plates of the set of sensor plates 4703 may be sensed one at a time. The lower active shield plate 4702 and the upper active shield plate 4707 may be driven simultaneously with the set of sensor plates 4703 with a signal similar to the signal applied to the set of sensor plates 4703.

図47の実施形態では、センサ板4703のセットが、駆動され、感知される電界の第1の端部を形成し、接地板4701は感知される電界の第2の端部を形成する。別の実施形態では、接地板4701が、電界の一端部として作用してもよく、駆動源と置換されてもよく、センサ板のセット4703は、電界の第2端部を形成するために、別の電位(例えば、接地)を保持してもよい。別の実施形態では、電界の感知が、センサ板のセット4703の2つ以上のセンサ板の間で、かつ接地(例えば、接地プレート)がない状態で行われてもよい。 In the embodiment of FIG. 47, the set of sensor plates 4703 forms a first end of the electric field that is driven and sensed, and the ground plate 4701 forms a second end of the electric field that is sensed. In another embodiment, the ground plate 4701 may act as one end of the electric field and may replace the driving source, and the set of sensor plates 4703 may hold another potential (e.g., ground) to form the second end of the electric field. In another embodiment, sensing of the electric field may occur between two or more sensor plates of the set of sensor plates 4703 and in the absence of a ground (e.g., a ground plate).

図48は、本開示の一実施形態による、難視構成検出器4800のための板構成である。難視構成検出器4800は、接地板4801と、下部能動遮蔽板4802と、上部能動遮蔽板4807と、センサ板のセット4803とを含む。難視構成検出器4800のセンシング基板の底部プリント回路基板層は、接地板4801と、下部能動遮蔽板4802と、センサ板のセット4803と、を備える。底部プリント回路基板層の上に隣接するプリント回路基板層は、上部能動遮蔽板4807を備える。 Figure 48 is a plate configuration for a low-vision configuration detector 4800 according to one embodiment of the present disclosure. The low-vision configuration detector 4800 includes a ground plate 4801, a lower active shielding plate 4802, an upper active shielding plate 4807, and a set of sensor plates 4803. The bottom printed circuit board layer of the sensing substrate of the low-vision configuration detector 4800 includes the ground plate 4801, the lower active shielding plate 4802, and the set of sensor plates 4803. The printed circuit board layer adjacent above the bottom printed circuit board layer includes the upper active shielding plate 4807.

センサ板のセット4803は、センサ板4804、4805、4806を含む複数の12個の個々のセンサ板を含む。図48の実施形態では、センサ板4804、4805、4806のそれぞれは、複雑な、非対称および不規則な多角形形状をとる。さらに、センサ板4804、4805、4806のそれぞれは、センサ板4803のセットの両端部に、逆対称の対応物を有する。センサ板のセット4803の中間部分には、各々が規則的な長方形の形状を有する4つのセンサ板が存在する。 The set of sensor plates 4803 includes a plurality of twelve individual sensor plates, including sensor plates 4804, 4805, and 4806. In the embodiment of FIG. 48, each of the sensor plates 4804, 4805, and 4806 has a complex, asymmetric, and irregular polygonal shape. Furthermore, each of the sensor plates 4804, 4805, and 4806 has an inversely symmetrical counterpart at each end of the set of sensor plates 4803. In the middle portion of the set of sensor plates 4803, there are four sensor plates, each having a regular rectangular shape.

いくつかの実施形態では、センサ板のセット4803内のすべてのセンサ板が、同時に駆動されてもよい。センサ板のセット4803内の1つのセンサ板のみが一度に駆動される。下部能動遮蔽板4802および上限能動遮蔽板4807は、センサ板4803のセット上の信号に類似する信号で、センサ板4803のセットと同時に駆動されてもよい。 In some embodiments, all sensor plates in the set of sensor plates 4803 may be driven simultaneously. Only one sensor plate in the set of sensor plates 4803 is driven at a time. The lower active shield plate 4802 and the upper active shield plate 4807 may be driven simultaneously with the set of sensor plates 4803 with a signal similar to the signal on the set of sensor plates 4803.

一実施形態では、接地板4801は、回路の接地に結合されなくてもよいが、駆動源、感知源、またはこれらの両方に電気的に結合されてもよい。一実施形態では、センサ板のセット4803のセンサ板は、駆動源、感知源、またはこれらの両方に電気的に結合されてもよい。 In one embodiment, ground plate 4801 may not be coupled to a circuit ground, but may be electrically coupled to a drive source, a sense source, or both. In one embodiment, the sensor plates of set 4803 of sensor plates may be electrically coupled to a drive source, a sense source, or both.

図49は、本開示の一実施形態による、難視構成検出器4900のための板構成である。感知ゾーン4900は、接地板4901と、下部能動遮蔽板4908と、上部能動遮蔽板4907と、複数のセンサ板4904、4905、4906、4909、4910、4911とを含む。難視構成検出器の検出ボードの底部プリント回路基板層は、接地板4901と、下部能動遮蔽板4902と、センサ板4904、4905、4906、4909、4910、4911と、を備える。底部プリント回路基板層の上に隣接するプリント回路基板層は、上部能動遮蔽板4907を備える。 49 is a board configuration for a low-vision configuration detector 4900 according to one embodiment of the present disclosure. The sensing zone 4900 includes a ground plate 4901, a lower active shield plate 4908, an upper active shield plate 4907, and a number of sensor plates 4904, 4905, 4906, 4909, 4910, 4911. The bottom printed circuit board layer of the detection board of the low-vision configuration detector includes the ground plate 4901, the lower active shield plate 4902, and the sensor plates 4904, 4905, 4906, 4909, 4910, 4911. The printed circuit board layer adjacent above the bottom printed circuit board layer includes the upper active shield plate 4907.

第2のセンサ板の示度は、センサ板4905からの示度と、センサ板4911からの示度との組み合わせを含む。同様に、第3のセンサ板の示度は、センサ板4906からの示度と、センサ板4910からの示度と、の組み合わせを含む。換言すれば、センサ板4904からの示度は第1のセンサ板の示度を含み、センサ板4905、4911からの示度の組み合わせは第2のセンサ板の示度を含み、センサ板4906、4911からの示度の組み合わせは第3のセンサ板の示度を含み、センサ板4909からの示度は第4のセンサ板の示度を含む。センサ板4904、4905、4906、4909、4910、4911の各々は、同時に駆動されてもよい。4つのセンサ板の示度の各々は、個別にサンプリングすることができる。 The second sensor plate reading includes a combination of the readings from sensor plate 4905 and the readings from sensor plate 4911. Similarly, the third sensor plate reading includes a combination of the readings from sensor plate 4906 and the readings from sensor plate 4910. In other words, the readings from sensor plate 4904 include the first sensor plate reading, the combination of the readings from sensor plates 4905, 4911 includes the second sensor plate reading, the combination of the readings from sensor plates 4906, 4911 includes the third sensor plate reading, and the readings from sensor plate 4909 includes the fourth sensor plate reading. Each of sensor plates 4904, 4905, 4906, 4909, 4910, 4911 may be driven simultaneously. Each of the four sensor plate readings may be sampled individually.

下部能動遮蔽板4908および上限能動遮蔽板4907は、センサ板4904、4905、4906、4909、4910、4911と同時に駆動されてよく、センサ板4904、4905、4906、4909、4910、4911を駆動する信号と同様の信号で駆動されてよい。接地板4901は、感知される電界の端部を形成してもよい。 The lower active shield plate 4908 and the upper active shield plate 4907 may be driven simultaneously with the sensor plates 4904, 4905, 4906, 4909, 4910, 4911 and may be driven with signals similar to those driving the sensor plates 4904, 4905, 4906, 4909, 4910, 4911. The ground plate 4901 may form an edge of the electric field to be sensed.

<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。
<Example>
The following are some exemplary embodiments that exist within the scope of the present disclosure. In order to avoid the complexity of providing the present disclosure, all of the examples listed below are not separately and explicitly disclosed as being combinable with all of the other examples listed below and other examples described above in this specification. As long as a person skilled in the art understands that these examples listed below and the embodiments described above cannot be combined, it is believed that such examples and embodiments can be combined within the scope of the present disclosure.

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。
Embodiment 1:
three or more sensor plates arranged linearly to form a sensor array, each of the three or more sensor plates defining a first end of a corresponding electric field and configured to obtain a sensor reading of the corresponding electric field;
a common plate forming a second end of the corresponding electric field of one or more of the three or more sensor plates;
a sensing circuit coupled to the three or more sensor plates and configured to measure the sensor readings for the three or more sensor plates;
an indicator that switches between an inactive and an active state to indicate the location of a range of relatively high sensor readings;
A visually impaired detector comprising:
the corresponding electric field varies based on the proximity of the sensor plate to one or more surrounding objects and material properties of each of the one or more surrounding objects;
end sensor plates at the ends of the sensor array having a smaller area than non-end sensor plates not present at the ends of the sensor array;
Hard-to-see configuration detector.

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。
Embodiment 2:
2. A low-vision configuration detector as described in embodiment 1, wherein each of the sensor plates forms an electric field with a single common plate of the one or more common plates.

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。
Embodiment 3:
2. The low-vision configuration detector of embodiment 1, wherein the three or more sensor plates are each simultaneously driven by the same signal.

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。
Embodiment 4:
2. A low-vision configuration detector as described in embodiment 1, wherein the end sensor plates are configured such that a corresponding electric field formed by the end sensor plates is geometrically similar to a corresponding electric field formed by an intermediate sensor plate.

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。
Embodiment 5:
2. The low-vision configuration detector of embodiment 1, wherein the sensor array and the common plate are in a common plane parallel to a surface that obscures the configuration to be detected upon detection.

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。
Embodiment 6:
6. The low-vision configuration detector of embodiment 5, wherein the three or more sensor plates are each simultaneously driven by the same signal.

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。
Embodiment 7:
each of the three or more sensor plates is simultaneously driven by the same signal;
6. The low-vision configuration detector of embodiment 5, wherein the sensing circuit measures the sensor reading of one of the three or more sensor plates.

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。
Embodiment 8:
further comprising an active shield;
2. The low-vision configuration detector of embodiment 1, wherein the three or more sensor plates and the active shield are each simultaneously driven by the same signal.

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。
Embodiment 9:
The three or more sensor plates and the active shield are each simultaneously driven by the same signal;
2. The low-vision configuration detector of embodiment 1, wherein the sensing circuit measures the sensor readings of only one of the sensor plates.

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。
Embodiment 10:
2. A low-vision configuration detector as described in embodiment 1, wherein the common plate comprises a set of a plurality of individual plates, each individual plate forming a second end of the corresponding electric field of a sensor plate of the three or more sensor plates.

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。
Embodiment 11
11. The low vision configuration detector of embodiment 10, wherein each of the plurality of individual plates operates independently.

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。
Embodiment 12
2. A low vision configuration detector as described in embodiment 1, wherein a width dimension of the end sensor plate is smaller than a width dimension of the non-end sensor plate.

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。
Embodiment 13
2. A low vision configuration detector as described in embodiment 1, wherein a width dimension of a first end of the end sensor plate is smaller than a width dimension of a second end of the end sensor plate.

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。
Embodiment 14
2. A low-vision configuration detector as described in embodiment 1, wherein all non-end sensor plates of the three or more sensor plates have the same dimensions.

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。
Embodiment 15
A voltage signal is driven on the common plate;
obtaining readings on the sensor plates of the three or more sensor plates;
2. The low-vision configuration detector of embodiment 1, wherein the indication is related to a capacitance between the common plate and the sensor plate.

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。
Embodiment 16
three or more sensor plates arranged linearly to form a sensor array, each of the sensor plates defining a first end of a corresponding electric field and configured to obtain a sensor reading of the corresponding electric field;
a common plate forming a second end of the corresponding electric field for one or more sensor plates on the three or more sensor plates;
a sensing circuit coupled to the three or more sensor plates and configured to measure the sensor readings of the three or more sensor plates;
an indicator that switches between an inactive and an active state to indicate the location of a range of relatively high sensor readings;
A visually impaired detector comprising:
the corresponding electric field varies based on the proximity of the sensor plate to one or more surrounding objects and material properties of each of the one or more surrounding objects;
each end sensor plate at an end of the sensor array has a dimension that is different from a dimension of a non-end sensor plate that is not at the end of the sensor array;
A low vision configuration detector, wherein the dimensions of the end sensor plates are configured such that a corresponding electric field formed by each of the end sensor plates is geometrically similar to a corresponding electric field formed by an intermediate sensor plate.

実施形態17:
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。
Embodiment 17
acquiring sensor readings of three or more sensor plates arranged linearly in a sensor array of a low vision configuration detector arranged on a surface;
measuring the sensor readings of the three or more sensor plates with a sensing circuit;
comparing measurements of sensor readings in different ranges of the sensing field;
switching an indicator from an inactivated state to an activated state to indicate a location of an area of the sensing field having a relatively high sensor reading;
1. A method for detecting a difficult-to-see configuration behind a surface, comprising:
the end sensor plates have a smaller area than the non-end sensor plates;
A method for detecting a hard-to-see configuration behind a surface, wherein the sensor readings are obtained from a range of sensing fields formed between the three or more sensor plates and a common plate of the hard-to-see configuration detector.

実施形態18:
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。
Embodiment 18
three or more sensor plates arranged along a length to form a sensor array;
a common plate forming a second end of one or more corresponding electric fields of the three or more sensor plates;
an active shield plate driven by a voltage signal and positioned between the sensor plate and the common plate;
a sensing circuit coupled to the three or more sensor plates and configured to measure sensor readings for the three or more sensor plates;
and an indicator that switches between an inactive state and an active state to indicate the location of a range of relatively high sensor readings;
each of the three or more sensor plates defines a first end of the corresponding electric field and is configured to obtain the sensor reading of the corresponding electric field;
the corresponding electric field varies based on the proximity of the sensor plate to one or more surrounding objects and material properties of each of the one or more surrounding objects;
an active shield having a width dimension measured orthogonal to the length of the sensor array;
A low-vision configuration detector, wherein a width of the active shield is greater than 18% of a combined width of the common plate, the zone of active shield and the sensor plates of the three or more sensor plates.

実施形態19:
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。
Embodiment 19:
three or more sensor plates arranged along a length to form a sensor array;
a common plate forming a second end of one or more corresponding electric fields of the three or more sensor plates;
an active shielding plate configured to be driven by a voltage and to influence an electric field between the three or more sensor plates and the common plate;
a sensing circuit coupled to the three or more sensor plates and configured to measure sensor readings for the three or more sensor plates;
and an indicator that switches between an inactive state and an active state to indicate the location of a range of relatively high sensor readings;
each of the three or more sensor plates defines a first end of the corresponding electric field and is configured to obtain the sensor reading of the corresponding electric field;
the corresponding electric field varies based on the proximity of the sensor plate to one or more surrounding objects and material properties of each of the one or more surrounding objects;
the active shield has a width perpendicular to the length of the sensor array;
A low-vision configuration detector, wherein the width of the active shield plate is greater than 18% of the combined width of the common plate, the active shield zone and the sensor plate.

実施形態20:
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。
Embodiment 20:
three or more sensor plates arranged along a length to form a sensor array;
a common plate forming a second end of one or more corresponding electric fields of the three or more sensor plates;
an active shielding plate driven by a voltage, the active shielding being configured to influence an electric field between the three or more sensor plates and the common plate;
a sensing circuit coupled to the three or more sensor plates and configured to measure sensor readings of the three or more sensor plates;
and an indicator that switches between an inactive state and an active state to indicate the location of a range of relatively high sensor readings;
each of the three or more sensor plates defines a first end of the corresponding electric field and is configured to obtain the sensor reading of the corresponding electric field;
the corresponding electric field varies based on the proximity of the sensor plate to one or more surrounding objects and material properties of each of the one or more surrounding objects;
the active shield has a width perpendicular to the length of the sensor array;
A low-vision configuration detector, wherein the active shield has a width greater than 13 millimeters.

実施形態21:
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。
Embodiment 21
a group of three or more sensor plates arranged radially around a central point;
a common plate forming a second end of one or more corresponding electric fields of the three or more sensor plates;
one or more active shield plates driven by a voltage and positioned outside the perimeter of said group of three or more sensor plates;
a sensing circuit coupled to the three or more sensor plates and configured to measure sensor readings of the three or more sensor plates;
A visually impaired detector comprising:
each sensor plate of the three or more sensor plates forms a first end of the corresponding electric field that varies based on a proximity of the sensor plate to one or more surrounding objects and a material property of each of the one or more surrounding objects; and obtaining the sensor reading of the corresponding electric field.
Hard-to-see configuration detector.

実施形態22:
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21に記載の難視構成検出器。
Embodiment 22:
22. The low-vision configuration detector of embodiment 21, wherein the common plate is a ring disposed around the one or more active shielding plates.

実施形態23:
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21に記載の難視構成検出器。
Embodiment 23:
22. The low-vision configuration detector of embodiment 21, wherein multiple sensor plates of the three or more sensor plates are driven simultaneously by the same signal.

実施形態24:
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21に記載の難視構成検出器。
Embodiment 24:
22. The low-vision configuration detector of embodiment 21, wherein a plurality of the three or more sensor plates and the one or more active shielding plates are each driven simultaneously by the same signal.

実施形態25:
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21に記載の難視構成検出器。
Embodiment 25:
22. A low-vision configuration detector as described in embodiment 21, wherein increasing the voltage on the one or more active shielding plates causes field lines from the sensor plates of the three or more sensor plates to take a path to the common plate that is further away from the plane of the three or more sensor plates.

実施形態26:
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21に記載の難視構成検出器。
Embodiment 26
22. The low-vision configuration detector of embodiment 21, wherein the one or more active shielding plates are driven by a static voltage level.

実施形態27:
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21に記載の難視構成検出器。
Embodiment 27
22. The low-vision configuration detector of embodiment 21, wherein the one or more active shielding plates are driven by a non-static static voltage level.

実施形態28:
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21に記載の難視構成検出器。
Embodiment 28:
22. The low-vision configuration detector of embodiment 21, wherein a voltage signal on the one or more active shielding plates matches a voltage signal on a sensor plate of the three or more sensor plates.

実施形態29:
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21に記載の難視構成検出器。
Embodiment 29:
22. The low-vision configuration detector of embodiment 21, wherein the voltage signal on the one or more active shielding plates is proportional to the voltage signals on the sensor plates of the three or more sensor plates.

実施形態30:
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21に記載の難視構成検出器。
Embodiment 30:
22. A low-vision configuration detector as described in embodiment 21, wherein the active shielding plate, the common plate and the three or more sensor plates are in substantially the same plane.

実施形態31:
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21に記載の難視構成検出器。
Embodiment 31
A voltage signal is driven on the common plate;
22. A low-vision configuration detector as described in embodiment 21, wherein readings are obtained on sensor plates of the three or more sensor plates, the readings being related to capacitance between the common plate and the sensor plates.

実施形態32:
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。
Embodiment 32:
a group of two or more sensor plates arranged radially around a central point;
a common plate forming a second end of the one or more corresponding electric fields;
one or more active shield plates driven by a voltage and positioned outside the perimeter of said group of two or more sensor plates;
a sensing circuit coupled to the two or more sensor plates and configured to measure sensor readings of the two or more sensor plates;
A visually impaired detector comprising:
each sensor plate of the two or more sensor plates forms a first end of the corresponding electric field that varies based on a proximity of the sensor plate to one or more surrounding objects and a material property of each of the one or more surrounding objects; and obtaining the sensor reading of the corresponding electric field.
Hard-to-see configuration detector.

実施形態33:
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。
Embodiment 33:
A hard-to-see-like configuration detector, the hard-to-see-like configuration detector comprising:
a common plate located at a center point of the bottom of the low vision configuration detector;
one or more active shielding plates driven by a voltage and arranged radially around the common plate;
three or more sensor plates arranged radially around the one or more active shield plates;
a sensing circuit coupled to the three or more sensor plates and configured to measure sensor readings of the three or more sensor plates;
Equipped with
each sensor plate defines a corresponding electric field with the common plate, and obtains a sensor reading of the corresponding electric field that varies based on a proximity of the sensor plate to one or more surrounding objects and a material property of each of the one or more surrounding objects.
Hard-to-see configuration detector.

実施形態34:
列に配置される複数のセンサ板を有し、
前記センサ板の列の各端部において、前記センサ板は6つ以上の辺を有する形状によって画定される、実施形態1~33のいずれかに記載の難視構成検出器。
Embodiment 34:
a plurality of sensor plates arranged in a row;
34. A low-vision configuration detector as described in any preceding embodiment, wherein at each end of the row of sensor plates, the sensor plates are defined by a shape having six or more sides.

実施形態35:
前記センサ板の列において、いずれかの端部センサ板に内側で隣接する前記センサ板は、少なくとも6つの辺を有する形状によって画定される、実施形態34に記載の難視構成検出器。
Embodiment 35:
35. A low-vision configuration detector as described in embodiment 34, wherein in the row of sensor plates, the sensor plate inwardly adjacent to any end sensor plate is defined by a shape having at least six sides.

実施形態36:
その次に内側で隣接する(又は端部から3番目の)前記センサ板は、少なくとも6つの辺を有する形状によって画定される、実施形態35に記載の難視構成検出器。
Embodiment 36
36. A low-vision configuration detector as described in embodiment 35, wherein the next inner adjacent (or third from the end) sensor plate is defined by a shape having at least six sides.

実施形態37:
その次に内側で隣接する(又は端部から4番目の)前記センサ板は、少なくとも6つの辺を有する形状によって画定される、実施形態36に記載の難視構成検出器。
Embodiment 37
37. A low-vision configuration detector as described in embodiment 36, wherein the next inner adjacent (or fourth from the end) sensor plate is defined by a shape having at least six sides.

実施形態38:
少なくとも2つの内側に配置されるセンサ板は、規則的な直線形状である、実施形態34、35、36及び37のいずれか1つに記載の難視構成検出器。
Embodiment 38
38. A low-vision configuration detector according to any one of embodiments 34, 35, 36 and 37, wherein at least two inner-located sensor plates have a regular linear shape.

実施形態39:
少なくとも2つの内側に配置されるセンサ板は、不規則な直線対称形状である、実施形態34、35、36及び37のいずれか1つに記載の難視構成検出器。
Embodiment 39:
38. A low-vision configuration detector according to any one of embodiments 34, 35, 36 and 37, wherein at least two inner-located sensor plates are of an irregular linear symmetric shape.

実施形態40:
センサ検出器の列は左右対称である、実施形態38及び39のいずれか1つに記載の難視構成検出器。
Embodiment 40:
40. A low-vision configuration detector as described in any one of embodiments 38 and 39, wherein the row of sensor detectors is symmetrical.

実施形態41:
センサ検出器の列は左右非対称である、実施形態38及び39のいずれか1つに記載の難視構成検出器。
Embodiment 41
40. A low-vision configuration detector as described in any one of embodiments 38 and 39, wherein the rows of sensor detectors are asymmetric.

実施形態42:
少なくとも1つの前記センサ板は、曲線の辺又は曲線の辺の部分によって画定される、実施形態40及び41のいずれか1つに記載の難視構成検出器。
Embodiment 42:
42. A low-vision configuration detector as described in any one of embodiments 40 and 41, wherein at least one of the sensor plates is defined by a curved edge or a portion of a curved edge.

実施形態43:
前記センサ板のセットは、直線の列の形態ではなくアレイに配置される、実施形態40及び41のいずれか1つに記載の難視構成検出器。
Embodiment 43:
42. A low-vision configuration detector as described in any one of embodiments 40 and 41, wherein the set of sensor plates is arranged in an array rather than in the form of a linear row.

実施形態44:
センサ板の第1の対は、組み合わされて単一のセンサ板からの示度として解釈される示度を提供する、実施形態40及び41のいずれか1つに記載の難視構成検出器。
Embodiment 44:
42. A low-vision configuration detector as described in any one of embodiments 40 and 41, wherein the first pair of sensor plates provide readings that are combined and interpreted as readings from a single sensor plate.

実施形態45:
センサ板の第2の対は、組み合わされて単一のセンサ板からの示度として解釈される示度を提供する、実施形態44に記載の難視構成検出器。
Embodiment 45:
45. A low-vision configuration detector as described in embodiment 44, wherein the second pair of sensor plates provide readings that are combined and interpreted as readings from a single sensor plate.

実施形態46:
それぞれが対応電界の第1端部を形成するとともに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、を含むセンサ板アレイと、
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1つ以上の共通板と、
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3つ以上のセンサ板は、第1形状を有する第1センサ板と、前記第1センサ板の前記第1形状とは異なる第2形状を有する第2センサ板と、を含む、難視構成検出器。
Embodiment 46
a sensor plate array including three or more sensor plates each defining a first end of a corresponding electric field and configured to obtain a sensor reading of the corresponding electric field;
one or more common plates forming second ends of the corresponding electric fields of one or more of the three or more sensor plates;
a sensing circuit coupled to the three or more sensor plates and configured to measure the sensor readings for the three or more sensor plates;
an indicator that switches between an inactive and an active state to indicate the location of a range of relatively high sensor readings;
A visually impaired detector comprising:
the corresponding electric field varies based on the proximity of the sensor plate to one or more surrounding objects and material properties of each of the one or more surrounding objects;
The three or more sensor plates include a first sensor plate having a first shape and a second sensor plate having a second shape different from the first shape of the first sensor plate.

実施形態47:
前記3つ以上のセンサ板の少なくとも1つは非対称である、実施形態46に記載の難視構成検出器。
Embodiment 47
47. A low-vision configuration detector as described in embodiment 46, wherein at least one of the three or more sensor plates is asymmetric.

実施形態48:
前記3つ以上のセンサ板のセンサ板は、5つ以上の直線状の辺を有する、実施形態46に記載の難視構成検出器。
Embodiment 48:
47. A low-vision configuration detector as described in embodiment 46, wherein the sensor plates of the three or more sensor plates have five or more straight sides.

実施形態49:
前記3つ以上のセンサ板の少なくとも1つは、前記3つ以上のセンサ板の前記少なくとも1つの長さに沿って幅が変化する、実施形態46に記載の難視構成検出器。
Embodiment 49:
47. A low-vision configuration detector as described in embodiment 46, wherein at least one of the three or more sensor plates varies in width along a length of the at least one of the three or more sensor plates.

実施形態50:
前記3つ以上のセンサ板は、少なくとも3つの異なるセンサ板形状を含む、実施形態46に記載の難視構成検出器。
Embodiment 50:
47. A low-vision configuration detector as described in embodiment 46, wherein the three or more sensor plates include at least three different sensor plate shapes.

実施形態51:
前記3つ以上のセンサ板の少なくとも1つは、6つ以上の直線状の辺によって画定される、実施形態46に記載の難視構成検出器。
Embodiment 51
47. A low-vision configuration detector as described in embodiment 46, wherein at least one of the three or more sensor plates is defined by six or more straight sides.

実施形態52:
前記3つ以上のセンサ板の少なくとも1つは、8つ以上の直線状の辺によって画定される、実施形態46に記載の難視構成検出器。
Embodiment 52
47. A low-vision configuration detector as described in embodiment 46, wherein at least one of the three or more sensor plates is defined by eight or more straight sides.

実施形態53:
前記センサ板アレイは左右対称である、実施形態46に記載の難視構成検出器。
Embodiment 53:
47. A low-vision configuration detector as described in embodiment 46, wherein the sensor plate array is bilaterally symmetrical.

実施形態54:
前記センサ板アレイは左右非対称である、実施形態46に記載の難視構成検出器。
Embodiment 54:
47. A low-vision configuration detector as described in embodiment 46, wherein the sensor plate array is asymmetric.

実施形態55:
前記3つ以上のセンサ板の少なくとも1つは、2つ以上の共通板に結合する、実施形態46に記載の難視構成検出器。
Embodiment 55:
47. A low-vision configuration detector as described in embodiment 46, wherein at least one of the three or more sensor plates is coupled to two or more common plates.

実施形態56:
前記3つ以上のセンサ板の少なくとも1つは、少なくとも1つの湾曲した辺によって画定される、実施形態46に記載の難視構成検出器。
Embodiment 56
47. A low-vision configuration detector as described in embodiment 46, wherein at least one of the three or more sensor plates is defined by at least one curved side.

実施形態57:
1つ以上の端部を有する幾何学パターンで配置される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端部を形成するとともに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、を含むセンサ板アレイと、
前記3つ以上のセンサ板の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1つ以上の共通板と、
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3つ以上のセンサ板は、1つ以上の中間板と、前記幾何学パターンの各端部の端部板と、を含み、
前記端部板の少なくとも1つは、前記1つ以上の中間板の中間形状とは異なる端部形状を有する、難視構成検出器。
Embodiment 57
a sensor plate array including three or more sensor plates arranged in a geometric pattern having one or more edges, each of the three or more sensor plates forming a first edge of a corresponding electric field and configured to obtain a sensor reading of the corresponding electric field;
one or more common plates forming a second end of the corresponding electric field for one or more of the three or more sensor plates;
a sensing circuit coupled to the three or more sensor plates and configured to measure the sensor readings of the three or more sensor plates;
an indicator that switches between an inactive and an active state to indicate the location of a range of relatively high sensor readings;
A visually impaired detector comprising:
the corresponding electric field varies based on the proximity of the sensor plate to one or more surrounding objects and material properties of each of the one or more surrounding objects;
the three or more sensor plates include one or more middle plates and an end plate at each end of the geometric pattern;
A low vision configuration detector, wherein at least one of the end plates has an end shape that is different from an intermediate shape of the one or more intermediate plates.

実施形態58:
前記幾何学パターンは、前記3つ以上のセンサ板を含む、センサ板の列を含む、実施形態57に記載の難視構成検出器。
Embodiment 58:
58. A low-vision configuration detector as described in embodiment 57, wherein the geometric pattern includes an array of sensor plates including the three or more sensor plates.

実施形態59:
前記3つ以上のセンサ板は、前記端部板に隣接するとともに端部から2番目の1つ以上の板を含み、
前記端部から2番目の1つ以上の板の少なくとも1つは、前記1つ以上の中間センサ板の前記中間形状とは異なる、端部から2番目の形状を有する、実施形態58に記載の難視構成検出器。
Embodiment 59:
the three or more sensor plates include one or more plates adjacent to and second from the end plate,
A low-vision configuration detector as described in embodiment 58, wherein at least one of the one or more plates second from the end has a shape second from the end that is different from the intermediate shape of the one or more intermediate sensor plates.

実施形態60:
前記端部から2番目の形状は、前記端部板の前記少なくとも1つの前記端部形状とは異なる、実施形態59に記載の難視構成検出器。
Embodiment 60:
60. A low vision configuration detector as described in embodiment 59, wherein the shape of the second end is different from the end shape of at least one of the end plates.

実施形態61:
前記3つ以上のセンサ板は、前記端部から2番目の板に隣接する、端部から3番目の1つ以上の板を含み、
前記端部から3番目の板の少なくとも1つは、前記1つ以上の中間板の前記中間形状とは異なる、端部から3番目の形状を有する、実施形態59に記載の難視構成検出器。
Embodiment 61
the three or more sensor plates include one or more plates that are a third from the end and adjacent to the second from the end;
A low-vision configuration detector as described in embodiment 59, wherein at least one of the third plates from the end has a third shape from the end that is different from the intermediate shape of the one or more intermediate plates.

実施形態62:
前記端部から3番目の形状は、前記端部から2番目の形状及び前記端部形状とは異なる、実施形態61に記載の難視構成検出器。
Embodiment 62:
62. The low vision configuration detector of embodiment 61, wherein the shape of the third from the end is different from the shape of the second from the end and the end shape.

実施形態63:
前記3つ以上のセンサ板は、前記端部から3番目の1つ以上の板に隣接する、端部から4番目の1つ以上の板を含み、
前記端部から4番目の1つ以上の板の少なくとも1つは、前記1つ以上の中間板の前記中間形状とは異なる、端部から4番目の形状を有する、実施形態61に記載の難視構成検出器。
Embodiment 63:
the three or more sensor plates include one or more plates fourth from the end adjacent to one or more plates third from the end,
A low-vision configuration detector as described in embodiment 61, wherein at least one of the one or more plates fourth from the end has a fourth shape from the end that is different from the intermediate shape of the one or more intermediate plates.

実施形態64:
前記端部から4番目の形状は、前記端部から3番目の形状、前記端部から2番目の形状及び前記端部形状とは異なる、実施形態63に記載の難視構成検出器。
Embodiment 64:
64. The low vision configuration detector of embodiment 63, wherein the fourth shape from the end is different from the third shape from the end, the second shape from the end, and the end shape.

実施形態65:
前記端部形状、前記端部から2番目の形状、前記端部から3番目の形状及び前記端部から4番目の形状はそれぞれ、8つ以上の直線状の辺によって画定される、実施形態63に記載の難視構成検出器。
Embodiment 65:
A low-vision configuration detector as described in embodiment 63, wherein the end shape, the second shape from the end, the third shape from the end, and the fourth shape from the end are each defined by eight or more straight sides.

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。
It will be apparent to those skilled in the art that many changes may be made in the details of the above-described embodiments without departing from the underlying principles of the invention, and the scope of the invention should therefore be determined solely by the claims which follow.

Claims (17)

それぞれが対応電界の第1端部を形成するとともに、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、を含むセンサ板アレイと、
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1つ以上の共通板と、
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
記3つ以上のセンサ板は、第1形状を有する第1センサ板と、前記第1センサ板の前記第1形状とは異なる第2形状を有する第2センサ板と、を含み、
前記3つ以上のセンサ板が、少なくとも3つの異なるセンサ板形状を含む、難視構成検出器。
a sensor plate array including three or more sensor plates each defining a first end of a corresponding electric field and configured to obtain a sensor reading that varies based on a proximity of the sensor plate to one or more surrounding objects and a material property of each of the one or more surrounding objects;
one or more common plates forming second ends of the corresponding electric fields of one or more of the three or more sensor plates;
a sensing circuit coupled to the three or more sensor plates and configured to measure the sensor readings for the three or more sensor plates;
an indicator that switches between an inactive and an active state to indicate the location of a range of relatively high sensor readings;
a difficult-to-see configuration detector for detecting difficult-to-see configurations located behind, under or in an opaque surface to be tested ;
the three or more sensor plates include a first sensor plate having a first shape and a second sensor plate having a second shape different from the first shape of the first sensor plate;
A low vision configuration detector, wherein the three or more sensor plates include at least three different sensor plate shapes.
前記3つ以上のセンサ板の少なくとも1つは非対称である、請求項1に記載の難視構成検出器。 The low-vision configuration detector of claim 1, wherein at least one of the three or more sensor plates is asymmetric. 前記3つ以上のセンサ板のセンサ板は、5つ以上の直線状の辺を有する、請求項1に記載の難視構成検出器。 The low-vision configuration detector of claim 1, wherein the three or more sensor plates have five or more straight sides. 前記3つ以上のセンサ板の少なくとも1つは、前記3つ以上のセンサ板の前記少なくとも1つの長さに沿って幅が変化する、請求項1に記載の難視構成検出器。 The low-vision configuration detector of claim 1, wherein at least one of the three or more sensor plates varies in width along a length of the at least one of the three or more sensor plates. 前記3つ以上のセンサ板の少なくとも1つは、6つ以上の直線状の辺によって画定される、請求項1に記載の難視構成検出器。 The low-vision configuration detector of claim 1, wherein at least one of the three or more sensor plates is defined by six or more straight edges. 前記3つ以上のセンサ板の少なくとも1つは、8つ以上の直線状の辺によって画定される、請求項1に記載の難視構成検出器。 The low-vision configuration detector of claim 1, wherein at least one of the three or more sensor plates is defined by eight or more straight sides. 前記センサ板アレイは左右対称である、請求項1に記載の難視構成検出器。 The low-vision detector of claim 1, wherein the sensor plate array is bilaterally symmetric. 前記センサ板アレイは左右非対称である、請求項1に記載の難視構成検出器。 The low-vision detector of claim 1, wherein the sensor plate array is asymmetric. 前記3つ以上のセンサ板の少なくとも1つは、2つ以上の共通板に結合する、請求項1に記載の難視構成検出器。 The low-vision configuration detector of claim 1, wherein at least one of the three or more sensor plates is coupled to two or more common plates. 前記3つ以上のセンサ板の少なくとも1つは、少なくとも1つの湾曲した辺によって画定される、請求項1に記載の難視構成検出器。 The low-vision configuration detector of claim 1, wherein at least one of the three or more sensor plates is defined by at least one curved edge. 1つ以上の端部を有する幾何学パターンで配置される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端部を形成するとともに前記センサ板の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、を含むセンサ板アレイと、
前記3つ以上のセンサ板の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1つ以上の共通板と、
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
記3つ以上のセンサ板は、1つ以上の中間板と、前記幾何学パターンの各端部の端部板と、を含み、
前記端部板の少なくとも1つは、前記1つ以上の中間板の中間形状とは異なる端部形状を有し、
前記幾何学パターンは、前記3つ以上のセンサ板を含む、センサ板の列を含み、
前記3つ以上のセンサ板は、前記端部板に隣接し、端部から2番目の1つ以上の板を含み、
前記端部から2番目の1つ以上の板の少なくとも1つは、前記1つ以上の中間板の前記中間形状とは異なる、端部から2番目の形状を有する、難視構成検出器。
a sensor plate array including three or more sensor plates arranged in a geometric pattern having one or more edges, each of the three or more sensor plates defining a first edge of a corresponding electric field and configured to obtain a sensor reading that varies based on a proximity of the sensor plate to one or more surrounding objects and a material property of each of the one or more surrounding objects;
one or more common plates forming a second end of the corresponding electric field for one or more of the three or more sensor plates;
a sensing circuit coupled to the three or more sensor plates and configured to measure the sensor readings of the three or more sensor plates;
an indicator that switches between an inactive and an active state to indicate the location of a range of relatively high sensor readings;
a difficult-to-see configuration detector for detecting difficult-to-see configurations located behind, under or in an opaque surface to be tested ;
the three or more sensor plates include one or more middle plates and an end plate at each end of the geometric pattern;
at least one of the end plates has an end shape that is different from an intermediate shape of the one or more intermediate plates;
the geometric pattern includes an array of sensor plates including the three or more sensor plates;
the three or more sensor plates include one or more plates adjacent to the end plate and second from the end;
A low vision configuration detector, wherein at least one of the one or more plates penultimately has a penultimate shape that is different from the intermediate shape of the one or more intermediate plates.
前記端部から2番目の形状は、前記端部板の前記少なくとも1つの前記端部形状とは異なる、請求項11に記載の難視構成検出器。 The low vision configuration detector of claim 11, wherein the shape of the second end is different from the shape of the end of the at least one end plate. 前記3つ以上のセンサ板は、前記端部から2番目の1つ以上の板に隣接する、端部から3番目の1つ以上の板を含み、
前記端部から3番目の1つ以上の板の少なくとも1つは、前記1つ以上の中間板の前記中間形状とは異なる、端部から3番目の形状を有する、請求項11に記載の難視構成検出器。
the three or more sensor plates include one or more plates third from the end adjacent to one or more plates second from the end,
12. The low vision configuration detector of claim 11, wherein at least one of the one or more plates from a third end has a shape from a third end that is different from the intermediate shape of the one or more intermediate plates.
前記端部から3番目の形状は、前記端部から2番目の形状及び前記端部形状とは異なる、請求項13に記載の難視構成検出器。 The low vision configuration detector of claim 13, wherein the shape of the third end is different from the shape of the second end and the end shape. 前記3つ以上のセンサ板は、前記端部から3番目の1つ以上の板に隣接する、端部から4番目の1つ以上の板を含み、
前記端部から4番目の1つ以上の板の少なくとも1つは、前記1つ以上の中間板の前記中間形状とは異なる、端部から4番目の形状を有する、請求項13に記載の難視構成検出器。
the three or more sensor plates include one or more plates fourth from the end adjacent to one or more plates third from the end,
14. The low vision configuration detector of claim 13, wherein at least one of the one or more plates fourth from an end has a fourth from an end shape that is different from the intermediate shape of the one or more intermediate plates.
前記端部から4番目の形状は、前記端部から3番目の形状、前記端部から2番目の形状及び前記端部形状とは異なる、請求項15に記載の難視構成検出器。 The visually impaired configuration detector of claim 15, wherein the fourth shape from the end is different from the third shape from the end, the second shape from the end, and the end shape. 前記端部形状、前記端部から2番目の形状、前記端部から3番目の形状及び前記端部から4番目の形状はそれぞれ、8つ以上の直線状の辺によって画定される、請求項15に記載の難視構成検出器。 The low-vision configuration detector of claim 15, wherein the end shape, the second shape from the end, the third shape from the end, and the fourth shape from the end are each defined by eight or more straight sides.
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005249771A (en) 2004-03-04 2005-09-15 Zircon Corp Ratiometric stud sensor
JP3121550U (en) 2006-02-28 2006-05-18 株式会社インテグラル Bracing examination device
WO2009044920A1 (en) 2007-10-04 2009-04-09 Fujikura Ltd. Capacitive proximity sensor and proximity detection method
JP2013508734A (en) 2009-10-27 2013-03-07 ライメ、ゲルト Apparatus and method for error-free capacitance measurement detection
JP2017161494A (en) 2016-03-07 2017-09-14 パナソニックIpマネジメント株式会社 Proximity sensor
US20180313968A1 (en) 2017-04-27 2018-11-01 Franklin Sensors Inc. Apparatus and methods for obscured feature detection

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005249771A (en) 2004-03-04 2005-09-15 Zircon Corp Ratiometric stud sensor
JP3121550U (en) 2006-02-28 2006-05-18 株式会社インテグラル Bracing examination device
WO2009044920A1 (en) 2007-10-04 2009-04-09 Fujikura Ltd. Capacitive proximity sensor and proximity detection method
JP2013508734A (en) 2009-10-27 2013-03-07 ライメ、ゲルト Apparatus and method for error-free capacitance measurement detection
JP2017161494A (en) 2016-03-07 2017-09-14 パナソニックIpマネジメント株式会社 Proximity sensor
US20180313968A1 (en) 2017-04-27 2018-11-01 Franklin Sensors Inc. Apparatus and methods for obscured feature detection

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