JP7312874B2 - マルチモード遮蔽物体検出器 - Google Patents

Description

技術分野
本出願は、概して、測定及び検出デバイスに関する。より詳細には、本出願は、壁のような表面の背後の物体を検出するためのマルチモード隠蔽物体検出器に関する。

図面の簡単な説明
図面は、以下の説明と関連して考慮されたときに、保護を求められている主題の理解を容易にする目的のために提示される。

図１Ａは、壁の背後のいくつかの物体種類を検出する例示的なマルチモード遮蔽物体検出器（ＭＭＯＯＤ（multi-mode obscured object detector））を示す。 図１Ｂは、壁の背後のいくつかの物体種類を検出する、より小さいスクリーンを有する別の例示的なＭＭＯＯＤを示す。 図１Ｃは、図１Ａの例示的なＭＭＯＯＤのユーザインターフェースの近接図を示す。 図１Ｄは、図１Ａの例示的なＭＭＯＯＤのユーザインターフェースの別の近接図を示す。 図１Ｅは、図１Ａのコンピューティング環境において用いられ得る例示的なコンピューティングデバイスを示す。 図２は、図１ＡのＭＭＯＯＤの複数のセンサの例示的なレイアウトを示す。 図３は、図１ＡのＭＭＯＯＤの例示的なマルチセンサ回路図を示す。 図４Ａは、容量センサの例示的な物理構造を示す。 図４Ｂは、図１ＡのＭＭＯＯＤの例示的な容量センサ回路図を示す。 図５は、図１ＡのＭＭＯＯＤの例示的なＡＣ（Alternating Current（交流））センサ回路図を示す。 図６は、図１ＡのＭＭＯＯＤの例示的な金属検出器回路図を示す。 図７は、センサ、増幅器、コントローラ、及びディスプレイのための別個のＰＣＢを有する図１ＡのＭＭＯＯＤの例示的なＰＣＢ（Printed Circuit Board（プリント回路基板））組立体を示す。 図８は、遮蔽物体を検出する方法のための例示的なフロー図を示す。

詳細な説明
本開示は、本明細書において説明されるいくつかの例示的な実施形態及び例示的なデバイスを参照して説明されるが、本開示は、このような実施形態に限定されるべきでないことは明らかなはずである。したがって、本明細書において提供される実施形態の説明は本開示の例示であり、請求されるとおりの本開示の範囲を限定するべきでない。加えて、以下の説明は特定のＭＭＯＯＤスクリーンを参照するが、本開示は他の種類のＭＭＯＯＤスクリーン及び構成と共に用いられ得ることは理解されるであろう。

簡単に説明すると、通例、壁又は他の同様の表面の背後にある、遮られた物体を検出及び／又は測定するためのＭＭＯＯＤ電子デバイスを含むシステム及び方法が開示される。ＭＭＯＯＤは、それで壁の表面をなぞることによって、壁の背後の物体を走査、検出、及び表示するために用いられ得る。隠蔽物体の種類、及びそれらが作られた材料は様々であり、建築構造において用いられる木製又は金属間柱、電気ＡＣ又はＤＣ（Direct Current（直流））配線及び導管、金属鉄筋、並びに同様のものを含み得る。これらの物体は、壁の背後で、水平に、鉛直に、対角線的に、又は任意のランダムな方向に延び得る。各材料の種類は、検出されるために異なる種類のセンサを必要とし得る。例えば、以下において図を参照してさらに説明されるように、木製間柱は容量センサを介して検出され得、通電状態の（電流が流れている）電気配線は、アンテナを用いることを介して検出され得、金属物体は、コイルセンサを用いて検出され得る。例によっては、ＭＭＯＯＤは、持続的な（揮発性又は不揮発性であり得る）様態で、検出された物体を登録又は記録し、それらをスクリーン上に表示するためのメモリを含み得る。物体は、検出された本物の物体と似たグラフィックを介して表示され得る。実際に、ＭＭＯＯＤは、走査が完了し、ＭＭＯＯＤが壁面から取り去られた後にさえも、壁の背後に隠蔽されているものの絵を表示し得る。

様々な実施形態では、表面の背後に隠蔽された物体を検出するためのマルチモード遮蔽物体検出（ＭＭＯＯＤ）システムが開示される。システムは、デジタルスクリーンを有する電子デバイスと、異なる種類の物体及び材料を検出するための多数のセンサ及びセンサ回路と、標的表面の背後に隠蔽物体を有する標的表面を走査し、隠蔽物体に対応する画像データを生成することを開始するための走査アクチュエータと、を含む。コントローラユニットが、生成された画像データを受信し、材料の種類及び隠蔽物体の輪郭を含む、隠蔽物体の画像をデジタルスクリーン上に描画し得る。

様々な実施形態では、デジタルスクリーンと、容量センサのアレイ、並びにＡＣ配線センサ、及び金属検出器を含む多数のセンサと、標的表面の背後に隠蔽物体を有する標的表面を走査し、走査データを収集することによって隠蔽物体を検出するために使用可能な走査アクチュエータと、を含む隠蔽物体検出器が開示される。走査データを受信し、走査データを、デジタルスクリーン上に表示するための画像データに変換するためのコントローラユニット。

様々な実施形態では、遮蔽物体を検出する方法であって、ＭＭＯＯＤデバイス上の走査機能を作動し、標的表面を隠蔽物体について走査することを開始することと、多数のセンサ種類を用いて標的表面を走査し、走査データを収集することと、多数の回路を用いて走査データを調節することであって、各回路が特定の種類のセンサに関連付けられている、調節することと、調節された走査データをコントローラユニットへ伝送することと、を含む、方法。コントローラユニットは、調節された走査データを処理し、それらを画像データに変換し、画像データをデジタルスクリーン上に表示し得る。

建築請負業者、建設作業員、及び私的な日曜大工（ＤＩＹ（do-it-yourself））の人々は、概して、彼らが、穴開け、のこ引き、釘若しくはねじを用いた鏡などの重い物体の設置、及び同様のことができるようになる前に、壁又は建物の表面の背後にどのような物体があり得るのかを見いだす必要がある。間柱発見器（stud-finder）としばしば呼ばれる、既存の隠蔽物体検出器は、多くの場合、有用であるものの、欠点を有する。大抵の間柱発見器は、１種類の物体、通例、木製の梁又は間柱のみを検出する。また、それらは、梁などの、物体の境界を有効に示さない。なぜなら、多くの場合、ディスプレイは、間柱発見器で壁をなぞられるのに従って点灯及び消灯する一連のＬＥＤ（Light Emitting Diode（発光ダイオード））を含むからである。このように、ユーザが物体の境界及び中心を精密に標識することは難しい。それゆえ、ユーザは、物体の場所の適切な検出を確実にするために、検出プロセスを数回繰り返すことが必要になり得る。時として、ユーザは、例えば、小穴を開け、それが隠蔽物体に触れるかどうかを見ることによって、物体の場所を物理的に検証することを必要とし得る。

これは、時間のかかる不正確なプロセスになり得る。したがって、プロジェクト時間を低減し、プロジェクト精度を増大させ、コストを低減し、全体的効率及び品質を増大させるために、壁の背後の隠蔽物体の高分解能の、信頼性のある、完璧な像を提供する隠蔽物体検出デバイスが必要とされている。

図１Ａは、壁の背後のいくつかの物体種類を検出する例示的なＭＭＯＯＤを示す。様々な実施形態では、物体検出環境１００は、隠蔽された配線１０２、木製梁若しくは間柱１０３、及び金属鉄筋１０４を検出し、それらを、配線の画像１０２ａ、木製間柱の画像１０３ａ、及び金属鉄筋の画像１０４ａとしてＭＭＯＯＤスクリーン１０５上にそれぞれ表示するためのＭＭＯＯＤ１０１を含み得る。ＭＭＯＯＤ１０１は、電源、モード選択、走査、及び同様のもののための様々なハードウェアボタン又は他の種類のアクチュエータを含み得るユーザ入力パネル１０６をさらに含み得る。

様々な実施形態では、隠蔽物体の画像１０２ａ～１０４ａは、物体と視覚的に似た高分解能グラフィックを用いて表示され得る。例えば、木製間柱１０３は、木材の模様を有する、木材の色の梁として描かれ得る。より低コストの他の実施形態では、画像は、各物体種類に付与された記号パターンによって表示され得る。例えば、木製間柱１０３は、斜線パターンを有する条片として表示されてもよく、金属鉄筋１０４は、ドットパターンをその上に有するより細い条片として表示されてもよい。

様々な実施形態では、スクリーン１０５はタッチ感知式であり得、マウス、ペン、或いは複数のボタン及びつまみなどの入力デバイスを用いないユーザ入力を可能にする。他の実施形態では、スクリーン表示は入力パネル１０６上のハードウェアボタンによって制御され得る。実施形態によっては、スクリーン１０５は、グラフィックを含む、デジタルデータの表示のためのプログラム制御下で用いられるデジタルディスプレイである。当業者は、デジタルディスプレイは、通例、２－Ｄ格子の行及び列を指定することによってピクセルの２－Ｄ（two dimensional（２次元））格子内で個々にアドレス指定可能であるピクセル（画素）を有し、それゆえ、それぞれ、グラフィックプログラム又はチップなどの、ソフトウェア又はデジタルハードウェアによって制御可能であることを理解している。

様々な実施形態では、ＭＭＯＯＤ１０１は、壁の背後から走査された画像を、後で、走査が完了した後に表示又は吟味するべく保存するためのメモリ及び／又は記憶ユニット若しくはモジュールを含み得る。メモリモジュール内に保存されたデータは揮発性であり、ＭＭＯＯＤ１０１から電力が取り除かれた場合には消滅させられることになり、その一方で、記憶モジュール内に保存されたデータは不揮発性であり、ユーザによって消去又は上書きされるまで保存されたままとどまる。保存画像は、物体の場所をいつ識別するべきであるのかに関してユーザが制約を受けないというさらなる機能性及び利点をもたらした。ユーザは走査中に場所をリアルタイムで識別するか、又は後に、より多くの時間が利用可能であるときのためにそれを残しておくことができる。保存画像はまた、それらの妥当性及び精度を確認するために、より注意深く吟味され得る。

様々な実施形態では、ＭＭＯＯＤ１０１は、壁又は隅部或いは何らかの既知の標識からのその距離に基づいて初期走査点又は基準点を記録し得る。基準点後の全ての走査は基準点に対して記録され、走査セッションと呼ばれる。走査セッションは、次の基準点が記録され、別の走査セッションを開始するまで継続し得る。走査セッションは、概して、基準点から走査のための何らかの所望の終点までの１つの連続した走査である。走査セッションの間に記録された画像はメモリ又はストレージ内に保存され、吟味のために再生され得る。実施形態によっては、記録された画像は、プロジェクトドキュメンテーションのため、又は他者への通信のために、コンピュータ、又はクラウド（リモートネットワーク化）ストレージなどの、外部ストレージへアップロードされ得る。

様々な実施形態では、ＭＭＯＯＤ１０１は様々な走査モードにされ得る。実施形態によっては、走査モードは、ユーザによって、ハードウェアボタン、ソフトウェアボタン、又は他の種類のアクチュエータなどの走査アクチュエータを用いて選択されてもよく、その一方で、他の実施形態では、走査モードのうちのいくつかはデフォルト設定で有効にされてもよい。さらに、他の実施形態では、走査モードは近接検出器によって自動的に作動されてもよい。さらに他の実施形態では、走査モードの事前に選択されたセットがＭＭＯＯＤ１０１の電源投入時に同時に作動されてもよい。走査モードは、単一の画像が取り込まれて保存される、単一走査を含み得る。別の走査モードは、画像がメモリ又はストレージ内に保存される、持続モードを含み得る。別の走査モードは、基準点が記録され、走査セッションが開始される、連続走査であり得る。これらの走査モードは画像のメモリ及び／又はストレージ記録に基づく。別の走査モードは、ＭＭＯＯＤが既存の間柱発見器のように動作し、画像が記録されない、非メモリ走査モードであり得る。このように、各走査は動作の最中に吟味され、その後、消えることになる。非メモリ走査モードは迅速な走査又は予備的な走査のために有用になり得る。

他の実施形態では、ＭＭＯＯＤ１０１は、デフォルト設定で、全てのセンサ種類が有効にされる走査モードにされ、全種類の物体及び材料について同時に走査し得る。このようなモードでは、壁の背後にある任意の物体が検出されて表示され、検出されない物体は表示されない。

他の走査モードは、ユーザが関心を持っている材料又は物体の種類に基づき得る。例えば、ユーザは、絵又は鏡をかけるための木製間柱を見つけたいと欲するのみである場合があり、金属物体を見つけることには関心がない。このような場合には、ユーザはＭＭＯＯＤを木製物体走査モードにし得る。このモードでは、ＭＭＯＯＤ１０１は、木製物体を検出するための容量センサのみを作動して用いる。同様に、ＡＣ配線又は金属物体のために、ユーザはＭＭＯＯＤをＡＣ配線走査モード又は金属物体走査モードにし得る。各々のこのような材料ベースの走査モードでは、ＭＭＯＯＤは、対応する物体種類を検出するための適切なセンサのみを作動して用い得る。

さらに別の走査モードは移動物体の検出を含み得る。大抵の場合、移動物体は、壁の背後で移動するねずみ又はラットなどの生きた動物であり得る。この走査モードは駆除業者又は有害生物防除員にとって有用になり得る。移動物体走査モードは、移動物体及びそれらの背景における相違を検出するために容量センサを用い得る。

様々な実施形態では、メモリ、走査セッション、及び移動物体などの様々な機能を組み合わせて特定の走査の目標を実現するために、走査モードの組み合わせが用いられ得る。

実施形態によっては、走査モードは深部走査に設定され得る。深部走査モードは、壁の前面カバー、例えば、シートロックの厚さを考慮するために用いられ得る。例えば、半インチのシートロックのためには、深部走査モードが必要でなくてもよく、その一方で、１インチのシートロックのためには、厚いシートロックを、木製間柱などの、それの背後にある任意の物体と弁別するために、深部走査モードが用いられ得る。

当業者は、本開示の趣旨から逸脱することなく、他の動作モードも定義され得ることを理解するであろう。例えば、ＭＭＯＯＤデバイスが、走査履歴、検出された物体の種類、及び同様のものに基づいて好適な走査モードを自動的に選択する、自動走査モードが選択され得る。

様々な実施形態では、ユーザ入力パネル１０６は、いくつかのボタン、つまみ、又はユーザがＭＭＯＯＤの動作のいくつかの態様を制御することを可能にする他のハードウェア入力デバイスを含み得る。例えば、１つのこのようなボタンは、ＭＭＯＯＤをオン又はオフにするための電源ボタンであり得る。別の１つ以上のボタンは、様々な走査モードを順番に、又は特定の組み合わせで周期的に繰り返し得る走査モード選択のためのものであり得る。別のボタン又はアクチュエータは、走査を有効にするためのものであり得る。実施形態によっては、近接検出器、又は物体センサのうちの任意のものが、物体の検出時に、又は走査される壁に接近したことによって、走査を自動的に有効にし得る。実施形態によっては、ユーザ入力パネル１０６はスクリーン１０５上のタッチ感知式ソフトボタンによって補完され得る。ユーザはこれらのソフトボタンを他の制御のために用い得る。

図１Ａを引き続き参照すると、様々な実施形態では、様々なコマンド及び／又はステータスハード及びソフトボタンが提供され得る。例えば、ＭＭＯＯＤデバイスの電源を入れるために、ユーザは電源ボタンを押したままにし得る。ユーザが電源ボタンを放した際に、デバイスはオフになる。２．

様々な走査モードのための他のボタンも用いられ得る。例えば、デバイスを、容量センサが、木製間柱などの様々な隠蔽物体をＬＣＤスクリーン１０５上への表示のために見つけるために用いられ得る間柱走査モードにするためのボタンが用いられ得る。このモードでは、ＡＣセンサが、安全性及びユーザへのＡＣ警告のために同時に用いられてもよい。

図２及び図３に関して後に説明されるように、ＭＭＯＯＤデバイスを、ＡＣセンサを用いるＡＣ配線走査モードにするための別のモードボタンが採用されてもよい。ＡＣセンサはＡＣ配線を見つけ得るが、それはその輪郭を見つけることはできない。他の走査モードの場合のように、ＡＣ配線を写真様の様態で可視化するために、以下においてさらに説明されるように、容量センサを用いてＡＣ配線の境界が検出され得る。

図２及び図３に関して後に説明されるように、ＭＭＯＯＤデバイスを、金属検出センサを用いる金属走査モードにするための別のボタンが用いられてもよい。このモードでは、金属検出器センサ及び回路が有効にされる。金属検出器は、金属の種類を識別せず、金属性の物体が存在することを識別する。上述された他の走査モードの場合のように、ＡＣセンサもまた、ユーザの安全を確実にし、通電状態のＡＣ配線を警告するために同時に用いられてもよい。さらに、可視化のために、他の走査モードの場合のように、金属検出器が、スクリーン上に示される物体が金属製であることを識別する間に、容量センサアレイが、物体の輪郭を決定するために用いられてもよい。したがって、金属検出器及び容量センサの組み合わせは、金属性の物体の形状及び輪郭の決定を可能にする。

別の動作モードは、走査モードを変更するための選択肢をユーザに提供しないことである。このモードでは、デバイスはオン／オフになり、走査の最中には、全てのセンサ種類及び関連回路が一斉に動作する。センサの組み合わせは、スクリーン上への表示のための隠蔽物体の形状、材料の種類、及び相対位置の決定を可能にする。

実施形態によっては、ＭＭＯＯＤの走査機能は、ＭＭＯＯＤ上のボタン又は同様の機械式若しくはタッチ感知式アクチュエータを用いることによって作動され得る。壁の区分を走査するために、ユーザは走査アクチュエータを押すか、又は作動し、走査アクチュエータを作動状態に保持しつつ壁の所望の区分を走査し得る。ユーザは、走査が完了した後に、走査アクチュエータを放し得る。他の実施形態では、走査アクチュエータは、１度触れられると、走査機能が作動又は開始され、走査機能を停止するためにトグルスイッチが再び触れられるまで作動状態のままとどまるトグルスイッチであり得る。実施形態によっては、走査機能は、近接センサ、又は物体センサのうちの任意のもの（例えば、間柱センサ、ＡＣ配線センサ、又は金属センサ）によって、それらが、壁、又は壁の背後の物体を検出したときに開始され得る。このように、全ての種類の物体について自動的に走査するために、ユーザはＭＭＯＯＤをオンにし、それを、壁を横切って移動させ始めるだけでよい。

ほとんどの測定デバイスは、それらが機械式であるのか、光学式であるのか、電気式であるのか、又は測定のための任意の他の基準を有するのかにかかわらず、少なくとも１度、しかし、大抵は定期的に、校正される必要がある。校正は、所定の値をデバイスの測定尺度上の各標識に付与するプロセスである。代替的に、校正は、所定の値に対応する新たな標識を定義するプロセスであることができる。例えば、ばねばかりを校正するには、既知のおもり（所定の値）が（例えば、フックを用いて）ばねから吊るされ、ばねがどこまで伸びるのかを見ることができる。次に、おもり下での伸びの限界がそのおもりの値で標識される。したがって、おもりが１ポンド（１ｌｂ．）である場合には、このとき、伸びの限界は「１ｌｂ．」と標識される。次に、２－ｌｂ．のおもりが吊るされ、ばねの容量に達するまでプロセスが繰り返され得る。このプロセスの後に、ばねばかりは、校正されたと言われる。つまり、各標識が今や正確な重量測定値を表すということになる。

同じ校正プロセスが、隠蔽物体、及び空気若しくはシートロックのような一般の背景から生じたセンサ信号を区別するために、ＭＭＯＯＤデバイス内のセンサのために遂行され得る。例えば、空気に起因するセンサ信号レベルは、センサの近くの木製間柱から生じた信号とは異なる値を有することになる。様々な実施形態では、ＭＭＯＯＤセンサは自動校正され得る。このプロセスは、ＭＭＯＯＤデバイスを自動校正モードの第１段階にし、次に、それを、隠蔽物体をその背後に有しないことが分かっている壁の区分上に配置することを含む。次に、デバイスを用いて標的区分を走査する。この時点で、センサの信号レベルが保存され、隠蔽物体を有しない壁区分から生じたと考えられ、それのために校正される。次に、自動校正モードは第２の段階に設定され得、ＭＭＯＯＤは、隠蔽物体をその背後に有することが分かっている壁の別の区分上に配置され得る。ＭＭＯＯＤデバイスを用いて、物体をその背後に有する壁の他の区分を走査する。次に、センサの信号レベルが保存され、隠蔽物体から生じたと考えられ、それのために校正される。このプロセスの概略は、説明をより容易に及びより明瞭にするために単純化されたバージョンである。実際の校正プロセスでは、同様のプロセスを用いて、各々のセンサ種類及び物体種類がより良好な精度のために別個に校正され得る。ユーザが、壁の背後に何がどこにあるのかを精密に分かるよう、数平方フィートの面積の校正用壁モックアップ区分（模造壁）が校正目的のために用いられてもよい。

様々な実施形態では、検出プロセスは２つの段階を含み得る。段階１において、走査デバイス（ＭＭＯＯＤ）は、何らかの物体が壁の背後に存在することを検出する。段階２において、走査デバイスは材料の種類を識別する。

図１Ｂは、壁の背後のいくつかの物体種類を検出する、より小さいスクリーンを有する別の例示的なＭＭＯＯＤを示す。様々な実施形態では、物体検出環境１２０は、隠蔽された配線１２２、木製梁若しくは間柱１２３、及び金属鉄筋１２４を検出し、それらを、配線の画像１２２ａ、木製間柱の画像１２３ａ、及び金属鉄筋の画像１２４ａとして小型ＭＭＯＯＤ１２１のスクリーン１２５上にそれぞれ表示するための（ＭＭＯＯＤ１０１と比べて）小型ＭＭＯＯＤ１２１を含み得る。小型ＭＭＯＯＤ１２１は、電源、モード選択、及び同様のもののための様々なハードウェアボタンを含み得るユーザ入力パネル１２６をさらに含み得る。

様々な実施形態では、他の態様、小型ＭＭＯＯＤ１２１はＭＭＯＯＤ１０１と実質的に同様又は同一であり得る。例えば、様々な機能、走査モード、メモリ、ストレージ、走査作動、及び同様のものは、以上において図１Ａに関して説明されたのと同じであり得る。

他の実施形態では、小型ＭＭＯＯＤ１２１は、コスト、サイズ、及び複雑さを低減するために、ＭＭＯＯＤ１０１の機能性のうちのいくつかを欠いていてもよい。

図１Ｃは、図１Ａの例示的なＭＭＯＯＤのユーザインターフェースの近接図を示す。様々な実施形態では、接写ディスプレイ１４０は、ＭＭＯＯＤデバイスのフェイム（fame）又は本体１４１、スクリーン１４５上に表示された配線の画像１４２、木製間柱の画像１４３、及び金属鉄筋の画像１４４を含む。様々な実施形態では、追加の記号又はマーカ１４６、１４７、及び１４８が、画像の境界及び中心などの、画像１４２～１４４に関する追加の情報をそれぞれ与え得る。実施形態によっては、追加の情報、及び／又はＭＭＯＯＤの動作に関連するコマンドソフトボタンを提供するためのスクリーン１４５の何らかの指定区域内のステータス行。これらの追加の情報及び／又はコマンドソフトボタンは、深部走査モード１４９、金属検出モード１５０、間柱検出モード１５１、電気配線検出モード１５２、及び電池ステータス１５３を示す、又は（コマンドとして）設定する、タッチ感知式アイコン又はフィールドの形態のものであり得る。

様々な実施形態では、スクリーン１４５は、走査の結果、ＭＭＯＯＤの構成及びモード、様々な機能のステータス、並びに同様のものに関する情報を表示する。情報アイコン又はフィールド１４９～１５３を有するステータス行は状況に依存し得、フィールド１４９～１５３は、ユーザによって設定された、又は工場において事前設定されたＭＭＯＯＤの走査モード又は他の動作モードに応じて、変化し、異なる情報を表示し得る。フィールドの変化は、フィールドの色、文字のサイズ若しくはフォント、ユーザの注意を引くための点滅であり得る。ＭＭＯＯＤのコンテクスト又は設定に応じて、フィールド１４９～１５３の数はまた、それぞれ、より少ない、又はより多くの情報を示すために、増大又は減少し得る。実施形態によっては、スクリーン１４５上の視覚情報は、ＭＭＯＯＤからの、ビープ音のシーケンスなどの、音声信号によって補完され得る。音声信号は、ユーザが、スクリーンを見ずにＭＭＯＯＤデバイスのステータスを知ることを可能にし、それゆえ、デバイスを動作させるための多くの独立性及び選択肢をユーザに与える。

実施形態によっては、マーカ１４６～１４８は隠蔽物体の境界を標識し、ユーザが物体の範囲及び境界を、それらを推定するのではなく、見つけることをより迅速及びより容易にする。当業者は、物体の場所、位置、境界、及び同様のものに関する追加の情報を提供するために、異なる種類のマーカが用いられ得ることを理解するであろう。実施形態によっては、マーカ１４６～１４８は、ユーザによって容易に検出され、弁別されるために、異なる色を用いて表示され得る。例えば、中心マーカ１４８は緑色のものであってもよく、その一方で、隅部マーカ１４６及び１４７は赤色のものであってもよい。

図１Ｄは、図１Ａの例示的なＭＭＯＯＤのユーザインターフェースの別の近接図を示す。様々な実施形態では、接写ディスプレイ１６０は、スクリーン１６１、木製間柱の画像１６２及び１６３、目盛標識１６４、並びに数値１６５を含む。

様々な実施形態では、接写ディスプレイ１６０によって提供される情報は、上述された、図１Ｃに関して示される情報に追加されるものであってもよい。目盛標識１６４及び数値１６５は、ユーザが、互いに対する様々な隠蔽物体のサイズ及び位置を正確に確認することを可能にするための隠蔽物体の寸法に関する追加の情報を提供する。

例示的なコンピューティングデバイスの構成
図１Ｅは、図１Ａのコンピューティング環境において用いられ得る例示的なコンピューティングデバイスを示す。図１Ｅは、任意の種類のモバイル、デスクトップ、又はサーバコンピュータ、或いは組み込みマイクロコントローラを表現し得る例示的なコンピューティングデバイス１７０を示す。コンピューティングデバイス１７０によって表されるコンピューティングデバイスは、必要とされる機能性に応じて、図１Ｅに示される全ての構成要素よりも少数又は多数の構成要素を含み得る。例えば、モバイルコンピューティングデバイスは送受信器１８２及びアンテナ１８３を含み得、その一方で、サーバコンピューティングデバイスはこれらの構成要素を含まなくてもよい。当業者は、コンピューティングデバイス１７０の構成要素の統合の範囲は、示されているものとは異なり得ることを理解するであろう。それゆえ、図１Ｅに示されるコンピューティングデバイス１７０の構成要素のうちのいくつかは、１つのユニットとして共に統合され得る。例えば、ネットワークインターフェースカード（ＮＩＣ（Network Interface Card））１８０及び送受信器１８２は、統合されたユニットとして実施され得る。加えて、単一の構成要素の異なる機能が分離され、代わりにいくつかの構成要素にわたって実施されてもよい。例えば、Ｉ／Ｏプロセッサ１７８の異なる機能が２つ以上の処理ユニットに分離されてもよい。

図１Ｅを引き続き参照すると、コンピューティングデバイス１７０は、全てが電子通信のためにデータ及び／又は制御及び／又はアドレスバス１７９を介して相互接続された、大容量ストレージ１８１、中央処理装置（ＣＰＵ（Central Processing Unit））１７１、メモリモジュール１７２、ディスプレイインターフェース１７６、入力デバイス１７７、入力／出力（Ｉ／Ｏ（Input/Output））プロセッサ１７８、バス１７９、様々な他のインターフェース１８５、ＮＩＣ１８０、電源１８４、送受信器１８２、及びアンテナ１８３を含む。メモリモジュール１７２は、オペレーティングシステム（ＯＳ（Operating System））１７３、並びに種々のソフトウェアアプリケーションプログラム及び／又はソフトウェアモジュール／コンポーネント１７４～１７５などのソフトウェアを含み得る。このようなソフトウェアモジュール及びコンポーネントは、独立型アプリケーションソフトウェアであるか、又はより大きいアプリケーションソフトウェアのＤＬＬ（Dynamic Link Library（ダイナミックリンクライブラリ））などの、コンポーネントであり得る。コンピューティングデバイス１７０はまた、図１Ｅには示されていない他の構成要素も含み得る。例えば、コンピューティングデバイス１７０は、照明器（例えば、ライト）、グラフィックインターフェース、及びＵＳＢドライブなどのポータブル記憶媒体をさらに含み得る。コンピューティングデバイス１７０はまた、数値演算コプロセッサ、グラフィックスプロセッサ／アクセラレータ、及びデジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ（Digital Signal Processor））などの、他の処理ユニットも含み得る。

大容量記憶デバイス１８１は、磁気ディスク、磁気テープ、ＣＤ（Compact Disc（コンパクトディスク））、ＤＶＤ（Digital Video Disc（デジタルビデオディスク））などの、光媒体を使用するための光学ドライブ、及び同様のものを含み得る。大容量記憶デバイス１８１は、同様に、大規模のデータ及びソフトウェア記憶、情報を保管及び／又は配布の目的で記憶するための安価な仕方を提供し得る。様々な実施形態では、大容量ストレージ１８１は、コンピューティングデバイス１７０内に組み込まれた、又はそれに結合されたディスクドライブを形成する１つ以上のディスクの強磁性積層体を有するハードディスクであり得る。ハードディスクは、フラッシュベースのハードドライブなどの、ディスクドライブとして振る舞うように構成された固体デバイスとして実施され得る。大容量記憶デバイス１８１は、ネットワークインターフェース１８０又は別のインターフェース１８５を通じてアクセス可能であるが、ローカルハードドライブとしての役割を果たすリモートストレージであり得る。当業者は、本開示の趣旨から逸脱することなく、ハードドライブインターフェース及び機能性をコンピューティングデバイス１７０に与えるための他の技術及び構成が用いられ得ることを理解するであろう。実施形態によっては、大容量記憶デバイスは、ＰＣＭ（Phase Change Memory（相変化メモリ）アレイ、ＮＯＲ及びＮＡＮＤフラッシュを含むフラッシュメモリ、プラグ着脱可能ハードドライブ、並びに同様のものによって実施され得るＵＳＢ（Universal Serial Bus（ユニバーサルシリアルバス））ドライブを含み得る。

中央処理装置（ＣＰＵ）１７１は、コンピューティングデバイス１７０におけるソフトウェアプログラム実行のためのメインプロセッサであり得る。ＣＰＵ１７１は、ソフトウェア命令をメモリモジュール１７２から取得し、このような命令を実行し、計算を実施し、及び／又はデータを、大容量記憶デバイス１８１、Ｉ／Ｏプロセッサ１７８、ディスプレイインターフェース１７６、入力デバイス１７７、及び同様のものなどの、データの様々な発信元と宛先との間で転送する、１つ以上の処理ユニットを表し得る。

メモリモジュール１７２は、１つのアドレス指定可能メモリ空間にマッピングされた、ＲＡＭ（Random Access Memory（ランダムアクセスメモリ））、ＲＯＭ（Read Only Memory（リードオンリーメモリ））、及び他の記憶手段を含み得る。メモリモジュール１７２は、コンピュータ可読命令、データ構造、プログラムモジュール、又は他のデータなどの情報の記憶のための多くの種類のコンピュータ記憶媒体のうちの１つを示す。メモリモジュール１７２は、コンピューティングデバイス１７０の低レベル動作を制御するための基本入出力システム（ＢＩＯＳ（Basic Input/Output System））を記憶し得る。メモリモジュール１７２はまた、コンピューティングデバイス１７０の一般動作を制御するためのＯＳ１７３も記憶し得る。ＯＳ１７３は、UNIX、又はLINUX（商標）のバージョンなどの、汎用オペレーティングシステム、或いはWindows Mobile（商標）、Android（登録商標）、又はSymbian（登録商標）オペレーティングシステムなどの、専用のクライアント側及び／又はモバイル通信オペレーティングシステムを含み得る。

メモリモジュール１７２は、コンピューティングデバイス１７０によって、とりわけ、アプリケーション及び／又は他のデータを記憶するために利用され得る、（アドレス空間及び／又は他の手段による）１つ以上の別個の区域をさらに含み得る。例えば、メモリモジュール１７２の１つの区域が確保され、コンピューティングデバイス１７０の様々な能力、デバイス識別子、及び同様のものを記述する情報を記憶するために利用され得る。このような識別情報は、次に、通信中にヘッダの部分として送信されること、要求に応じて送信されること、又は同様のことを含む、種々のイベントのうちの任意のものに基づいて別のデバイスへ提供され得る。１つの共通のソフトウェアアプリケーションは、情報をウェブサーバへ／から送信／受信するために一般的に用いられるブラウザプログラムである。一実施形態では、ブラウザアプリケーションは、メッセージを表示及び送信するために、携帯用機器マークアップ言語（ＨＤＭＬ（Handheld Device Markup Language））、ワイヤレスマークアップ言語（ＷＭＬ（Wireless Markup Language））、WMLScript、JavaScript、標準汎用マークアップ言語（ＳＭＧＬ（Standard Generalized Markup Language））、ハイパーテキストマークアップ言語（ＨＴＭＬ（HyperText Markup Language））、拡張可能マークアップ言語（ＸＭＬ（eXtensible Markup Language））、及び同様のものを利用することを可能にされる。しかし、種々の他のウェブベースの言語のうちの任意のものも利用され得る。

ディスプレイインターフェース１７６は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ（liquid crystal display））、ガスプラズマ、発光ダイオード（ＬＥＤ（light emitting diode））、又はコンピューティングデバイス１７０と共に用いられ得る任意の他の種類の表示ユニットなどの、表示ユニット（図示せず）に結合され得る。ディスプレイインターフェース１７６に結合された表示ユニットはまた、スタイラス又は人間の手の指などの物体からの入力を受け付けるように構成されたタッチ感応スクリーンも含み得る。ディスプレイインターフェース１７６は、他の視覚ステータスインジケータ、このような発光ダイオード（ＬＥＤ）、ライトアレイ、及び同様のもののためのインターフェースをさらに含み得る。ディスプレイインターフェース１７６はハードウェア及びソフトウェアコンポーネントの両方を含み得る。例えば、ディスプレイインターフェース１７６は、グラフィックの多い出力を表示ユニット上に描画するためのグラフィックアクセラレータを含み得る。一実施形態では、ディスプレイインターフェース１７６は、グラフィック出力を表示ユニット上に描画するためにＣＰＵ１７１と連動して動作するソフトウェア及び／又はファームウェアコンポーネントを含み得る。

入力デバイス１７７は、キーボード、キーパッド、マウス、タッチパッド、（ディスプレイインターフェース１７６に関して説明された）タッチスクリーン、マルチタッチスクリーン、（オーディオインターフェースと共に使用するための）発話によるコマンド入力のためのマイクロフォン、及び同様のものなどの、ユーザからの入力を受け付けるように構成された様々なデバイス種類を含み得る。

Ｉ／Ｏプロセッサ１７８は、概して、コンピューティングデバイス１７０を外界に結合する、大容量ストレージ、ネットワーク、入力デバイス、ディスプレイ、及び同様のものなどの周辺デバイスとのトランザクション及び通信を処理するために利用される。一部のモバイルデバイスなどの、小型の低電力コンピューティングデバイスでは、ハードウェアのコスト及び複雑さを低減するために、Ｉ／Ｏプロセッサ１７８の機能はＣＰＵ１７１と統合されている場合がある。一実施形態では、Ｉ／Ｏプロセッサ１７８は、大容量ストレージ１８１、他のインターフェース１８５、ディスプレイインターフェース１７６、及び入力デバイス１７７などの、全ての他のデバイス及び／又はハードウェアインターフェースとの主要ソフトウェアインターフェースであり得る。

データ、命令、ステータス、及び他の同様の情報を、指定されたアドレスへ転送するべくメモリ及びレジスタアドレスを内部で指定するために、コンピューティングデバイス１７０の内部の電気バス１７９が、ＣＰＵ１７１、メモリモジュール１７２、Ｉ／Ｏプロセッサ１７８、及び同様のものなどの、様々な他のハードウェアコンポーネントを互いに結合するために用いられ得る。

様々な他のインターフェース１８５は、オーディオインターフェースのためのスピーカ及びマイクロフォン、ＧＰＳ（Global Positioning System（全地球測位システム））、FireWireとしても知られるＩＥＥＥ１３９４、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）、スモールコンピュータシリアルインターフェース（ＳＣＳＩ（Small Computer Serial Interface））、パラレルプリンタインターフェース、汎用同期／非同期式送受信機構（ＵＳＡＲＴ（Universal Synchronous Asynchronous Receiver Transmitter））、ビデオグラフィックスアレイ（ＶＧＡ（Video Graphics Array））、超ＶＧＡ（ＳＶＧＡ（Super VGA））、及び同様のものなどの、様々なハードウェア周辺デバイス及びネットワークに接続するための他の電気的及び／又は光学的インターフェースを含み得る。

ＮＩＣ１８０は、コンピューティングデバイス１７０を１つ以上のネットワークに結合するための回路機構を含み得、概して、限定するものではないが、移動通信用のグローバルシステム（ＧＳＭ（Global System for Mobile communication））、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ（code division multiple access））、時間分割多元接続（ＴＤＭＡ（time division multiple access））、ユーザデータグラムプロトコル（ＵＤＰ（user datagram protocol））、伝送制御プロトコル／インターネットプロトコル（ＴＣＰ／ＩＰ（transmission control protocol/Internet protocol））、ＳＭＳ、汎用パケット無線サービス（ＧＰＲＳ（general packet radio service））、ＷＡＰ、超広帯域無線（ＵＷＢ（ultra wide band））、ＩＥＥＥ８０２．１６ワールドワイド・インターオペラビリティ・フォー・マイクロウェーブ・アクセス（ＷｉＭａｘ（Worldwide Interoperability for Microwave Access））、ＳＩＰ／ＲＴＰ、Bluetooth、Wi-Fi、Zigbee、ＵＭＴＳ、ＨＳＤＰＡ、WCDMA、WEDGE、或いは種々の他の有線及び／又は無線通信プロトコルのうちの任意のものを含む、１つ以上の通信プロトコル及び技術と共に使用するように構築されている。

電源１８４は電力をコンピューティングデバイス１７０に提供する。再充電可能又は非再充電可能電池が、電力を提供するために用いられ得る。電力はまた、ＡＣアダプタ、並びに電池を補完及び／又は再充電する電源付きドッキングクレードルなどの、外部電力源によって提供されてもよい。

送受信器１８２は、概して、電子データの有線及び／又は無線伝送及び受信のための伝送器／受信器回路を表す。送受信器１８２は、独立型モジュールであるか、又はＮＩＣ１８０、コンピューティングデバイスの部分であり得るＧＰＳハードウェアなどの、他のモジュールと統合され得る。送受信器１８２は情報の無線伝送のために１つ以上のアンテナに結合され得る。

アンテナ１８３は、概して、情報の無線伝送のために、例えば、送受信器１８２、ＮＩＣ１８０、及びコンピューティングデバイスのＧＰＳユニットと連動して用いられる。アンテナ１８３は、対応するプロトコル及び／又はネットワークを用いて通信するように構成された、異なるデバイスに結合され、異なる搬送周波数に同調され得る１つ以上の異なるアンテナを表し得る。アンテナ１８３は、全方向性、ダイポール、スロット、ヘリカル、及び同様のものなどの、様々な種類のものであり得る。

図２は、図１ＡのＭＭＯＯＤの複数のセンサの例示的なレイアウトを示す。様々な実施形態では、センサレイアウト２００は、格子若しくはアレイ２０２内に配置された容量センサ２０１、及び金属検出器若しくはセンサ２０４を含む。

様々な実施形態において、様々なセンサ種類の配置は、図２に示されるとおりである。容量センサアレイ２０２は、多数の行及び列、例えば、図２に示される例に描かれているように、４つの行及び８つの列を包含し得る。各セル又は容量センサ２０１は、各々、数ミリメートルのオーダー、例えば、２０ｍｍ ｘ ２０ｍｍの寸法を有し得る。

実施形態によっては、２次元容量センサアレイ２０２は、２つの次元において、又は２つの軸に沿って壁を走査するために用いられ得る。走査の結果は、壁の背後の物体を見つけること、並びにそれらの場所及び輪郭の可視化である。木製物体又は任意の非金属間柱がスクリーン上で可視化されることになる。感知された物体の輪郭及び寸法の精度は各センサの物理寸法に依存する。容量センサアレイ２０２は、壁面に対する角度配向を有する物体の感知を可能にする。検出の深さは、１．５０インチ以上など、数インチであり得る。

実施形態によっては、ＭＭＯＯＤデバイスはまた、ＡＣ配線センサ及び金属検出器２０４を含み得る。実施形態によっては、ＡＣ作動状態を検出するために容量センサアレイ２０２からの情報を用い得る、ＡＣ配線センサは、ＡＣ線が壁の背後に検出された場合に警報を鳴らすために、走査中に常時作動状態になっていてもよい。金属検出器２０４は、センサレイアウト２００の中央において容量センサアレイ２０２の異なる側に（例えば、図２において、上部及び下部上に）配置され得る。このレイアウトは、隠蔽物体及びそれらの場所に対する走査の間におけるセンサのより良好でより予測可能な配置を可能にする。

図３は、図１ＡのＭＭＯＯＤの例示的なマルチセンサ回路図を示す。様々な実施形態では、マルチセンサ回路３００は、電流－電圧変換器３０６に各々結合された、１つ以上の容量センサ３０５を含む、木製間柱発見器回路３０１を含み、電流－電圧変換器３０６が今度は、第１のマルチプレクサ３０７に結合されている。電流－電圧変換器３０６の出力３１９ａ、３１９ｂ、及び３１９ｃはまた、ＡＣ配線検出器回路３０２の増幅器３２０ａ、３２０ｂ、及び３２０ｃの入力にそれぞれ結合されている。第１のマルチプレクサ３０７は、ＬＣＤ（液晶ディスプレイ）３１８に結合されたコントローラユニット３３４内の第１のアナログ－デジタル変換器（ＡＤＣ（analog-to-digital converter））３１７に結合された出力３１５を有する差動増幅器３１３の入力に結合されている。正弦波形発生器３１６などの、信号発生器が第１の信号増幅器３０８にその入力３１０を介して結合されており、その出力３０９は容量センサ３０５に結合されている。第１の信号増幅器３０８の出力３０９は電流－電圧変換器３１２の入力３１１にさらに結合されており、電流－電圧変換器３１２が今度は差動増幅器３１３の別の入力に結合されている。

マルチセンサ回路３００は、出力３２１ａ、３２１ｂ、及び３２１ｃを有する、増幅器３２０ａ～３２０ｃの入力において容量センサ３０５からの入力３１９ａ～３１９ｃを受信するＡＣ配線検出器回路３０２をさらに含み得、出力３２１ａ、３２１ｂ、及び３２１ｃは第２のマルチプレクサ３２２に結合されており、それが今度はコントローラユニット３３４上の第２のＡＤＣ３２３に結合されている。

マルチセンサ回路３００は、ＸＯＲ（排他的ＯＲ論理ゲート）ゲート３２７の一方の入力３２９に結合された検出コイル３２４を含む金属検出器回路３０３をさらに含み得、ＸＯＲゲート３２７の他方の入力３２８は、コントローラユニット３３４上に展開された基準発振器３２６に結合されている。ＸＯＲゲート３２７の出力は比較器３３０の一方の入力３３１に結合されている。比較器３３０の他方の入力３３２は抵抗器網を介して電気的グランドに結合されている。比較器３３０の出力３３３はコントローラユニット３３４に結合されている。

様々な実施形態では、動作時において、ＭＭＯＯＤデバイスの走査モードが、木材などの、電気的非伝導性材料又は誘電体材料から作られた物体について走査するようにユーザによって設定されるか、又は工場から事前設定されているときには、このとき、走査がユーザによって作動されると、正弦波形発生器３１６が、信号の強度及び振幅を増強するために第１の信号増幅器３０８に伝送される正弦波信号の発生を開始する。次に、増幅された信号は容量センサ３０５へ伝送される。時間変動信号（正弦波又は他の可変信号）のゆえに、電界がセンサの近傍に生じさせられる。隠蔽された木製物体などの、別の誘電体物体が、容量センサの寸法、信号電流の大きさ、及び他の因子に依存する、特定の距離閾値を越えて容量センサに近接近したときに、電界は乱され、変化する。電界のこの変化は、近接近した隠蔽された誘電体物体によって生じたと解釈される。したがって、木製間柱又は他の誘電体物体が検出される。各容量センサ３０５の出力は電流－電圧変換器３０６を介して電圧に変換され、次に、電圧は差動増幅器３１３伝送される。第１のマルチプレクサ３０７は、容量センサアレイ２０２（図２参照）内の特定の容量センサ３０５の出力を差動増幅器３１３へ選択的に誘導するために用いられる。

実施形態によっては、容量近接センサとしても知られる、容量センサは、金属性の物体などの、他の種類の材料の存在を感知し得る。ただし、材料の種類を識別することはできない。このような場合には、容量センサは、物体が作られている材料が電気的に伝導性であるのか、それとも非伝導性であるのかにかかわらず、物体の境界を検出するために有用である。容量センサのこの特性は、物体の形状又は境界、並びに物体が作られている材料の両方を検出するために、他の種類のセンサと組み合わせて有用である。例えば、容量センサは鉄筋の存在及び形状を検出し得、その一方で、金属検出器（センサ）はそれを金属物体として識別する。

図３を引き続き参照すると、差動増幅器３１３は、比較される２つの入力を有する。一方の入力は、正弦波形発生器３１６から、第１の増幅器３０８を介して容量センサ３０５と同様の基準キャパシタへ至り、電流－電圧変換器３１２を介した電圧への変換後に到来する。他方の入力３１４は、容量センサ３０５の出力から、電流－電圧変換器３０６を通過した後に到来する。それゆえ、比較器３１３への入力は両方とも同等の種類のものであり、容量センサ３０５の電界の乱れが存在しないときには、同様の信号を与えることになる。しかし、誘電体材料の近接のゆえに容量センサ３０５の電界の干渉が存在するときには、このとき、入力３１４に与えられる信号は、基準キャパシタによって電流－電圧変換器３１２を介して与えられる信号とは異なることになる。差動増幅器３１３はその２つの入力の間のこの差を増幅し、結果をＬＣＤ３１８上に示すために出力信号３１５にコントローラユニット３３４上の第１のＡＤＣ３１７に与える。差動増幅器３１３の出力は、その入力のうちのどちらが相対的により大きいのかを指示する。本出願では、差動増幅器３１３は、概して、線形作動領域内で動作する。この領域において、反転入力がより大きい場合には、このとき、出力３１５は負の値を示すことになる。非反転入力がより大きい場合には、このとき、出力３１５は正の値を示すことになる。

様々な実施形態では、動作時、ＭＭＯＯＤデバイスの走査モードは、ＡＣ配線について走査するようにユーザによって設定されるか、又は工場から事前設定されているときに、その一方で、他の実施形態では、ユーザが走査モードを選択し得る。作動状態のとき、ＡＣ配線検出器回路３０２は、容量センサ３０５から特定の距離閾値以内で導体（例、ＡＣ配線）内に発生され得る任意の時間変動信号に応答することになる。容量センサ３０５の出力は電流－電圧変換器３０６によって電圧に変換され、その後、４５ヘルツ（ＨＺ）～６５ＨＺの範囲、又は他の適切な範囲内の周波数などの、ＡＣ周波数を検出するために同調されたＲＣ（抵抗器－キャパシタ）フィルタ網を介して、増幅器３２０ａ～３２０ｃへそれぞれ伝えられる。

例えば、ＡＣ電流を搬送する壁の背後の配線は、ＡＣ電流の周波数に従って容量センサ３０５の周りの電磁界を乱し得る。かように発生された信号は、所定の範囲の周波数のみが通過し、増幅器３２０ａ～３２０ｃの入力に到達することを可能にする、ＲＣフィルタを通過する。第２の増幅器３２０ａ～３２０ｃが今度は、かように検出されたＡＣ信号を増幅し、それを第２のマルチプレクサ３２２へ伝える。第２のマルチプレクサ３２２への入力は、コントローラユニット３３４によって、第２のマルチプレクサ３２２の出力を通して、増幅器３２０ａ～３２０ｃによって出力されたいくつかの信号のうちの１つを、結果をＬＣＤ３１８上に表示するべく、コントローラユニット３３４上の第２のＡＤＣ３２３に渡すために選択され得る。それゆえ、ＡＣ配線検出器又はセンサは、ＡＣ配線センサ回路３０２と間柱発見器回路３０１の部分との組み合わせである。

増幅器３２０ａ～３２０ｃの選択された出力は、それぞれ、容量センサ３０５、及び容量センサ３０５によって走査されている壁上の地点に対応する。したがって、第２のマルチプレクサ３２２への入力を選択することによって、コントローラは、走査されている壁の背後のＡＣ配線の輪郭を表示し得る。ＡＣ配線の各部分は容量センサアレイ２０２内の容量センサ３０５のうちの１つ以上に隣接し得る。それゆえ、アレイ内の各容量センサに対応する出力を順に選択し、結果を表示することによって、コントローラユニット３３４は、壁の背後の地点を横切って延びたＡＣ配線の輪郭を実際にトレースすることができる。これは、ＡＣ配線の部分を検出した各容量センサがＬＣＤ３１８上に最終的に示されることになり、このような検出された地点又は作動地点の集合が、ＡＣ配線の位置画像をＬＣＤ３１８上に生じさせるためである。

実施形態によっては、ＭＭＯＯＤデバイスは、上述された、及び後に図５に関してさらに説明されるとおりの容量センサ３０５を用いてＡＣ配線の存在を検出することができる、ＡＣセンサを有し得る。ＡＣ配線の輪郭の可視化のために、アレイ内の容量センサがＡＣセンサと並行に動作する。容量センサは、ＡＣ配線を（ＡＣ配線ではなく）間柱などの物体として、及びＭＭＯＯＤデバイスを壁面上で移動させることによって検出することになる。隠蔽されたＡＣ配線がＡＣ配線センサ２０３によって検出されたときに、ＡＣ配線はＡＣ配線として識別される。ＡＣ配線を検出した後に、容量センサによる物体検出の結果として示された画像は、ＡＣ配線の画像を示すように変更されることになる。図１Ａ～図１Ｃに、ＡＣ配線のグラフィック表現が示されている。検出の深さは、１．５インチ以上など、数インチであり得る。

図３を引き続き参照すると、様々な実施形態では、動作時において、ＭＭＯＯＤデバイスの走査モードが、鉄筋などの、金属物体について走査するようにユーザによって設定されるか、又は工場から事前設定されているときには、走査がユーザによって作動されると、検出コイル３２４が、その周りの金属性の物体の近接を感知するために用いられ得る。検出コイル３２４は、可変電流を搬送する際に、そのインダクタコアの周りに磁界を発生することになるインダクタである。感知発振器３２５は検出コイル３２４のための可変電流を発生する。基準発振器３２６が感知発振器３２５と同じ可変電流を発生する。金属性の物体が検出コイル３２４に接近した場合には、コイルの周りの磁界が乱されて変化させられ、それを通る電流も変化することになる。それぞれ入力３２９及び３２８を介してＸＯＲゲート３２７に入力される感知発振器及び基準発振器の出力のとき、ＸＯＲゲート３２７の出力は、２つの入力が異なる場合にのみ、作動（又はオン）になる。ＸＯＲゲート３２７の出力は比較器３３０の入力３３１に結合されている。比較器３３０の他方の入力３３２は、抵抗分圧器、又は他の固定電圧基準に連結されている。入力３３１及び３３２が異なるときには、比較器３３０の出力３３３はこの差を表し、それをＬＣＤ３１８上への表示のためにコントローラ３３４に与える。

様々な実施形態では、ＭＭＯＯＤデバイスは、容量センサアレイ２０２（図２参照）の一方の側、例えば、下部側に配置され得る、検出コイル３２４の形態の単一の金属センサを有し得る。金属検出器は金属物体の存在を識別することができるが、鋼又は銅などの、金属の種類を識別することはできない。容量センサの走査の場合のように、金属物体について走査する際には、通電状態のＡＣ配線に対してユーザの注意を喚起するために、ＡＣセンサが一般的にオンにされる。金属検出器は、金属で作られた配線も検出することができるため、ＡＣ配線を鉄筋などの他の金属物体と区別するために、ＡＣセンサを金属検出器と連動して用いることができる。ＡＣ配線の検出と同様に、金属検出器は金属物体の存在を識別することができるが、それは物体の輪郭を検出することはできない。このため、容量センサが、物体の輪郭を検出するために用いられ得る。金属の検出は、上述されたＡＣ配線の検出と同じ仕方で行われ得る。ユーザがデバイスを壁などの標的表面上で移動させるにつれて、ＭＭＯＯＤデバイスが容量センサの走査の結果を物体の輪郭として表示したときには、隠蔽物体が金属検出器に接近した可能性がある。この時点で、ディスプレイ上に示される画像は、金属物体を示すように変更されてもよい。図１Ａ～図１Ｃに、感知された金属のグラフィック表現が示されている。検出のための走査の深さは、典型的には、１．５インチ以上など、数インチである。

様々な実施形態では、コントローラユニット３３４は、容量センサ、ＡＣ配線センサ、及び金属検出器を含む、センサから走査データを受信する。走査データは、センサ種類ごとのそれぞれの回路によって増幅されるか、フィルタリングされるか、デジタル化されるか、又は他の仕方で処理若しくは調節され得る、電気信号の形態のセンサを介して収集された情報である。概して、センサの各々は何らかの形態の電気信号を発生し、電気信号は、その後、センサのためのそれぞれの回路によって処理される。コントローラユニット３３４は、図１ＥのＣＰＵ１７１と同様の、デジタルプロセッサ又はマイクロコントローラ（図３には示されていない）、並びにＭＭＯＯＤのためのオペレーティングシステム及びアプリケーションソフトウェアを保持するプログラムメモリを含み得る。代替的に、コントローラユニット３３４は、プログラム可能でない固定された演算を表示のために走査データに対して遂行するハードウェア回路を有し得る。コントローラユニット３３４は、それがセンサ回路から受信した、調節され、デジタル化された走査データを変換し、データを処理し、ＬＣＤスクリーン３１８上への表示のための画像データを生成する。

様々な実施形態では、電力コントローラ３０４が、オペアンプ（演算増幅器）、コントローラ、発振器、波形発生器、及び同様のものなどの様々な構成要素のために必要とされる電力を供給するために利用され得る。

図４Ａは、容量センサの例示的な物理構造を示す。様々な実施形態では、容量センサ回路４００の物理構成は、上部プレート４０２、（上部プレート４０２の反対側の）下部プレート４０３、誘電体層４０１ａ、信号発生器３１６及び増幅器３０８からの出力４０４、並びに容量センサ４０１から電流－電圧変換器への出力４０５に分割された容量センサ４０１を含む。容量センサ回路の電気特性及び動作が以下において図４Ｂに関してさらに説明される。

図４Ｂは、図１ＡのＭＭＯＯＤの例示的な容量センサ回路図を示す。様々な実施形態では、容量センサ回路４５０は、以上において図３に関して説明されたブロック３０１に関するさらなる詳細を示し、出力４０４を介して信号増幅器３０８に結合された容量センサ４０１と、反転及び非反転入力、電圧レール（オペアンプへの供給電圧、＋／－Ｖｃｃ）４１０及び４１１、及び出力４０９を有する電流－電圧変換器オペアンプ４０６とを含む。ＲＣ（Resistor-Capacitor（抵抗器－キャパシタ））回路を含む負のフィードバックネットワーク４１２が出力４０９を電流－電圧変換器オペアンプ４０６の反転入力に接続している。電流－電圧オペアンプ４０６の出力４０９は、複数の入力及び入力選択線若しくはピン４１９ａを有するマルチプレクサ４１９の入力に結合されている。マルチプレクサ４１９は、Ｖｃｃ入力４１６及び４１７並びに出力４１８を有する信号増幅器（バッファ）４１３の非反転入力に結合された出力を有する。信号増幅器４１３の出力４１８は、インバータ４２４及び加算増幅器４２６を含む、差動増幅器ブロック４２３に結合されている。信号増幅器４１３の出力４１８は差動増幅器４２３の加算増幅器４２６の反転入力に結合されている。加算増幅器４２６の非反転入力は電気的に接地されている。信号増幅器３０８からの出力４０４は基準キャパシタ４２８にも結合されており、基準キャパシタ４２８が今度は、差動増幅器ブロック４２３、及びフィードバックループ４２２に結合された出力４２１を有する電流－電圧変換器４２０の反転入力に結合されている。出力４２１は、インバータ４２４の出力４２５において反転信号を生成するためにインバータ４２４の反転入力に結合されている。出力４２５は加算増幅器４２６の反転入力に結合されている。加算増幅器４２６の出力４２７が今度は第１のＡＤＣ３１７に結合されている。

回路の動作は、以上において図３を参照して説明されたものと同様である。より詳細には、信号発生器３１６は、信号増幅器３０８を通過し、容量センサ４０１及び基準キャパシタ４２８に同時に伝えられる正弦波信号を発生する。正弦波信号は磁界をキャパシタの各々のものの周りに形成させる。走査中に接近してきた、木材間柱などの、誘電体物体のゆえに容量センサ４０１の電界が乱されたときには、正弦波信号のみに起因して発生された、乱されていない電界に基づく信号とは異なる信号が容量センサ４０１によって発生される。

この構成では、一方が容量センサ４０１から発出し、他方が基準キャパシタ４２８から発出する、２つの並列信号経路。２つの並列信号は、比較されるために差動ブロック４２３に最終的に結合される。容量センサアレイ２０２内の容量センサ４０１の各々のものについて、第１の信号経路は電流－電圧変換器４０６を通過し、その後、マルチプレクサ４１９の１つの入力を通過する。該入力は、コントローラユニット３３４によって入力選択線４１９ａを用いて選択された場合には、信号増幅器４１３へ伝わり、その後、加算増幅器４２６の反転入力へ伝わる。第２の信号経路は基準キャパシタ４２８から出発し、容量センサアレイ２０２内の全ての容量センサによって共有され、電流－電圧変換器４２０を通過し、その後、インバータ４２４へ至り、反転され、加算増幅器４２６の反転入力に結合される。出力４１８及び４２５から加算増幅器４２６への２つの入力信号が同じである場合には（これは、容量センサ４０１の磁界が壁の背後の近接物体（例えば、木製間柱）によって乱されないときに生じる）、このとき、出力４２５によって搬送される信号は、出力４１８によって搬送される信号の反転であるため、それらの和はほぼ０になるか、又は０に非常に近くなる。この場合には、加算増幅器４２６の出力４２７も０に近くなるか、又は非作動であると考えられることになり、物体が容量センサ４０１によって検出されなかったことを指示する。しかし、２つの入力信号が異なる場合には、このとき、それらの和は非０にもなり、加算増幅器４２６の出力も非０になるか、又は作動であると考えられることになり、物体が容量センサ４０１によって検出されたことを指示する。加算増幅器４２６の出力信号は第２のＡＤＣ３２３に結合され、その後、コントローラユニット３３４（図３参照）に結合される。

図５は、図１ＡのＭＭＯＯＤの例示的なＡＣ（交流）センサ回路図を示す。様々な実施形態では、ＡＣセンサ回路５００は、以上において図３を参照して説明されたブロック３０２に関するさらなる詳細を示し、出力５０５を有する増幅器５０２の非反転入力５０３に結合された電流－電圧変換器３１９ａ～３１９ｃ（図３参照）からの出力５０１を含む。増幅器５０２の反転入力５０４はＲＣフィードバックループを介して出力５０５に結合されている。増幅器５０２の出力５０５は、入力選択線５０６ａ、及びオペアンプ５０７、バッファに結合された出力を有する（図３のマルチプレクサ３２２と同様の）マルチプレクサ５０６に結合されており、オペアンプ５０７の出力は図３のコントローラユニット３３４上の第２のＡＤＣ３２３に結合されている。

回路の動作は、以上において図３を参照して説明されたものと同様である。より詳細には、並びに図３及び図４Ｂを参照すると、ＡＣ配線がセンサアレイ２０２内の容量センサ４０１によって壁の背後で走査された際に、６０ＨＺなどの、特定の周波数を有する変動電流がＡＣ配線を流れている場合には、変動電流は、出力４０４内の正弦波信号によって生じた容量センサ４０１の周りに生み出された磁界を乱すことになる。乱れは出力３１９ａ～３１９ｃを通じて出力５０１と入力５０３との間のＲＣフィルタへ伝えられる。このフィルタは、一定信号を遮断しつつ、時間変動外乱信号が直列キャパシタ（Ｃ１）を通過して増幅器５０２へ至ることを可能にする。このように、作動ＡＣ配線内の可変信号は可変外乱信号を生み出し、可変外乱信号はマルチプレクサ５０６の入力へ伝わり、その入力が、コントローラユニット３３４によって入力選択線５０６ａを用いて選択された場合には、可変外乱信号は出力５０８を介してコントローラユニット３３４へ伝送され、検出されたＡＣ配線として解釈される。

図６は、図１ＡのＭＭＯＯＤの例示的な金属検出器回路図を示す。様々な実施形態では、金属検出器回路６００は、以上において図３を参照して説明されたブロック３０３に関するさらなる詳細を示し、コレクタ６０４、エミッタ６０６、及びベース６０５を有するトランジスタ６０３を含むコイル回路ブロック６０１を含む。検出コイル６０２が、検出コイル６０２のための感知発振器の役割を果たすトランジスタ６０３に結合されている。基準発振器６０７が、入力６０８及び６０９、並びにレール電圧６１０及び６１１、並びに出力６１２を含む。コイル回路ブロック６０１が今度は、信号入力６１５、電源入力６１６、及び出力６２０を有する第１のＤ型フリップフロップ６１３のクロック（ＣＬＫ）入力に結合されている。第２のＤ型フリップフロップ６１４が、そのクロック（ＣＬＫ）入力６１９をコイル回路ブロック６０１の出力に結合させている。フリップフロップ６１４の他の入力６１７はフリップフロップ６１４の反転クロックピンに結合されている。フリップフロップ６１４の出力６２１は一方の入力ＸＯＲ（排他的ＯＲ）論理ゲート６３０に結合されており、ＸＯＲ論理ゲート６３０の他方の入力はフリップフロップ６１３の出力６２０に結合されている。ＸＯＲ論理ゲート６３０の出力６２２は、非反転入力６２５、並びに電圧レール６２６及び６２７、並びに出力６２８を有する比較器６２３の反転入力６２４に結合されている。

回路の動作は、以上において図３を参照して説明されたものと同様である。簡潔に言えば、感知発振器が検出コイル６０２を通じて変動電流を送り、変動電流は基準発振器６０７と共にＸＯＲゲートに入力される。ＸＯＲ論理ゲート６３０の出力は、検出コイル６０２の周りの磁界が金属性の物体への近接によって乱されたかどうかを決定するために、比較器６２３を介して基準電圧と比較される。

図７は、センサ、増幅器、コントローラ、及びディスプレイのための別個のＰＣＢを有する図１ＡのＭＭＯＯＤの例示的なＰＣＢ組立体を示す。様々な実施形態では、電子構成要素は異なる仕方で配置され得る。１つの配置は、センサ、増幅器、制御ユニット、及び表示ユニットを異なるＰＣＢ上に分割することである。一実施形態では、センサはセンサ基板７０１上に配置されており、増幅器は増幅器基板７０２上に配置されており、制御ユニット構成要素は制御基板７０３上に配置されており、ＬＣＤ構成要素は表示パネル７０４上に配置されている。各ＰＣＢは、配電、ノイズフィルタリング、及びデータバッファリングなどの様々な機能のための追加の電子構成要素７０５を有し得る。

図８は、遮蔽物体を検出する方法のための例示的なフロー図を示す。様々な実施形態では、遮蔽物体検出方法８００はブロック８１０へ進む。

ブロック８１０において、走査モードがユーザによって選択される。以上において図１Ａに関して説明されたように、検出されるべき物体の種類に基づく走査モード、画像が記録される持続走査モード、深部走査モード、自動校正モード、及びこれらの組み合わせを含む、いくつかの動作モードが選択され得る。プロセスはブロック８２０へ進む。

ブロック８２０において、選択された走査モードに基づいてセンサ種類を走査のために選択し得る。例えば、金属検出モードがブロック８１０において選択された場合には、このとき、金属検出センサ及び回路が作動され、その一方で、他のセンサ種類及びそれらのそれぞれの回路は、選択された走査モードの持続期間の間、非作動状態のままとどまってもよい。プロセスはブロック８３０へ進む。

ブロック８３０において、選択された走査モードが持続モードである場合には、このとき、メモリ及び／又はストレージを、走査された画像を記録するために利用し得る。実施形態によっては、持続モードは連続走査及び／又はプロジェクトドキュメンテーションのために用いられる。また、それを用いて、獲得された走査画像を後で走査後に調査してもよい。プロセスはブロック８４０へ進む。

ブロック８４０において、ＭＭＯＯＤデバイスの走査機能がユーザによって作動され、標的表面の背後の隠蔽物体を検出するために、壁などの、標的表面を走査する。実施形態によっては、走査機能は、走査ボタンを押して保持することによって作動されてもよく、又は代替的に、トグルボタンが、走査を開始するために押され、それを停止するために再び押されてもよい。プロセスはブロック８５０へ進む。

ブロック８５０において、走査中に、又は持続モードになっている際には走査後に、画像をＭＭＯＯＤのＬＣＤスクリーン上に表示し得る。隠蔽物体の画像は、概して、検出された位置に表示される。画像は、物体に対する記号的なもの、又は写真様のものであり得る。記号的画像は隠蔽物体の種類ごとの標準アイコン又は線図を含み得る。写真様画像は、物体の正確な外形、並びに物体の種類のための本物のような質感及び色を含み得る。例えば、木製間柱は、木目を有するように、及び薄茶色若しくはベージュ色で描かれてもよい。実施形態によっては、隠蔽物体の境界を示す標識、又は物体の幅などの数値測定値などの、追加の情報がスクリーン上に示され得る。プロセスはブロック８６０へ進む。

ブロック８６０において、持続モードになっている場合には、走査された画像を、後の調査、プロジェクトドキュメンテーション、又は他者への通信のためにコンピュータ又は他の外部ストレージへアップロードし得る。プロセスはブロック８７０へ進む。

ブロック８７０において、プロセスは終了される。

上述されたプロセスの各ステップ、及びステップの組み合わせはコンピュータプログラム命令によって実施され得ることは理解されるであろう。これらのプログラム命令はプロセッサに提供され、機械を作り出し得、これにより、プロセッサ上で実行する命令は、指定されたアクションを実施することを可能にする。コンピュータプログラム命令はプロセッサによって実行され、一連の動作ステップをプロセッサによって遂行させ、コンピュータ実施プロセスを作り出し得、これにより、プロセッサ上で実行する命令は、アクションを実施するためのステップを提供する。コンピュータプログラム命令はまた、動作ステップのうちの少なくとも一部を並行に遂行させ得る。さらに、ステップのうちの一部は、例えば、マルチプロセッサコンピュータシステムにおいて起こり得るように、１つを超えるプロセッサにわたって遂行されてもよい。加えて、説明された１つ以上のステップ、又はステップの組み合わせはまた、他のステップ又はステップの組み合わせと同時に、或いはさらに、本開示の範囲又は趣旨から逸脱することなく、説明されたのとは異なる順序で遂行されてもよい。

したがって、説明されたプロセス又は方法のステップは、指定されたアクションを遂行するための技法の組み合わせ、指定されたアクションを遂行するためのステップの組み合わせ、及び指定されたアクションを遂行するためのプログラム命令をサポートする。また、説明された各ステップ、及びステップの組み合わせは、指定されたアクション又はステップを遂行する専用ハードウェアベースのシステム、或いは専用ハードウェア及びコンピュータ命令の組み合わせによって実施され得ることも理解されるであろう。

別途明示的に断りのない限り、又は指定されない限り、プロセスにおいて説明されたステップは順序付けられておらず、必ずしも説明又は図示された順序で遂行されるか、又は生じなくてもよいことはさらに理解されるであろう。例えば、同じプロセス内のステップＢより先に説明されたプロセス内のステップＡは、実際には、ステップＢの後に遂行されてもよい。換言すれば、最終結果を達成するためのプロセス内のステップの集合は、特に明記しない限り、任意の順序で生じ得る。

上述の詳細な説明を考慮して、請求されている発明に変更を加えることができる。上述の説明は本発明の特定の実施形態を詳述し、企図されるベストモードを説明しているが、上述のことが文章でいかに詳細に記載されていようとも、請求されている発明は多くの仕方で実施することができる。システムの詳細はその実施の詳細において大幅に異なり得、その一方で、依然として、本明細書において開示される、請求されている発明によって包含される。

本開示の特定の特徴又は態様を説明する際に使用される特定の専門用語は、専門用語が、本明細書において、その専門用語が関連付けられる本開示の任意の特定の特性、特徴、又は態様に限定されるよう再定義されていることを暗示すると解釈されるべきでない。概して、添付の請求項において使用される用語は、以上の詳細な説明のセクションがこのような用語を明示的に定義しない限り、請求されている発明を、明細書において開示されている特定の実施形態に限定すると解釈されるべきでない。したがって、請求されている発明の実際の範囲は、開示されている実施形態だけでなく、請求されている発明を実行又は実施する全ての同等の仕方も包含する。

概して、本明細書において、及び特に、添付の請求項（例えば、添付の請求項の特徴部分）において使用される用語は、一般的に、「オープンな」用語として意図されていることは当業者によって理解されるであろう（例えば、用語「含む（including）」は、「限定するものではないが、～を含む（including but not limited to）」として解釈されるべきであり、用語「有する（having）」は、「少なくとも～を有する（having at least）として解釈されるべきであり、用語「含む（includes）」は、「限定するものではないが、～を含む（includes but is not limited to）」として解釈されるべきである、などである）。導入された請求項に記載の特定の数が意図される場合には、このような意図は請求項において明示的に記述されることになり、このような記述がなければ、このような意図は存在しないことは当業者によってさらに理解されるであろう。例えば、理解の助けとして、添付の請求項は、請求項記載を導入するために、導入句「少なくとも１つの（at least one）」及び「１つ以上の（one or more）」の使用を包含し得る。しかし、このような句の使用は、不定冠詞「１つの（a）」又は「１つの（an）」による請求項記載の導入が、たとえ、同じ請求項が、導入句「１つ以上の（one or more）」又は「少なくとも１つの（at least one）」、並びに「a」又は「an」などの不定冠詞を含むときであっても、このような導入された請求項記載を包含する任意の特定の請求項を、このような記載を１つのみ包含する発明に限定することを暗示すると解釈されるべきでない（例えば、「ａ」及び／又は「ａｎ」は、通例、「少なくとも１つの」又は「１つ以上の」を意味すると解釈されるべきでない）。同じことが、請求項記載を導入するために使用される定冠詞の使用に対しても当てはまる。加えて、たとえ、導入された請求項記載の特定の数が明示的に記載されている場合であっても、当業者は、このような記載は、通例、少なくとも記載された数を意味すると解釈されるべきであると認識するであろう（例えば、他の修飾語を有しない、「２つの記載（two recitations）」という単なる記載は、通例、少なくとも２つの記載、又は２つ以上の記載を意味する）。さらに、「Ａ、Ｂ、及びＣのうちの少なくとも１つ、等」と類似した慣用が使用される場合には、概して、このような構文は、当業者が慣用を理解するであろう意味で意図されている（例えば、「Ａ、Ｂ、及びＣのうちの少なくとも１つを有するシステム」は、限定するものではないが、Ａのみ、Ｂのみ、Ｃのみ、Ａ及びＢを一緒に、Ａ及びＣを一緒に、Ｂ及びＣを一緒に、及び／又はＡ、Ｂ、及びＣを一緒に有するシステムを含むであろう、等のことである）。「Ａ、Ｂ、又はＣのうちの少なくとも１つ、等」と類似した慣用が使用される場合には、概して、このような構文は、当業者が慣用を理解するであろう意味で意図されている（例えば、「Ａ、Ｂ、又はＣのうちの少なくとも１つを有するシステム」は、限定するものではないが、Ａのみ、Ｂのみ、Ｃのみ、Ａ及びＢを一緒に、Ａ及びＣを一緒に、Ｂ及びＣを一緒に、及び／又はＡ、Ｂ、及びＣを一緒に有するシステムを含むであろう、等のことである）。２つ以上の代替用語を提示する事実上任意の離接語及び／又は句は、説明にあるのか、請求項にあるのか、又は図面にあるのかにかかわらず、用語のうちの１つ、用語のうちのどちらか、又は両方の用語を含む可能性を企図すると理解されるべきであることは当業者によってさらに理解されるであろう。例えば、句「Ａ又はＢ」は、「Ａ」又は「Ｂ」又は「Ａ及びＢ」の可能性を含むと理解されるであろう。「Ａ／Ｂ」の形の任意の句は、「Ａ」、「Ｂ」、「Ａ又はＢ」、又は「Ａ及びＢ」のうちの任意のものを意味するものとすることはさらに理解される。この構文は句「及び／又は」自体を含む。

上述の明細書、例、及びデータは、請求されている発明の製造及び使用の完全な説明を提供する。本開示の趣旨及び範囲から逸脱することなく、請求されている発明の多くの実施形態を作り出すことができるため、本発明は、以下に添付される請求項に存する。本開示は、開示されている実施形態に限定されず、全てのこのような変更及び同等の構成を包含するために最も広い解釈の趣旨及び範囲に含まれる様々な構成を網羅することを意図されることがさらに理解される。

１００、１２０ 物体検出環境
１０１ マルチモード遮蔽物体検出器
１０２、１２２ 配線
１０２ａ、１２２ａ、１４２ 配線の画像
１０３、１２３ 木製間柱
１０３ａ、１２３ａ、１４３、１６２、１６３ 木製間柱の画像
１０４、１２４ 金属鉄筋
１０４ａ、１２４ａ、１４４ 金属鉄筋の画像
１０５ マルチモード遮蔽物体検出器スクリーン
１０６、１２６ ユーザ入力パネル
１２１ 小型遮蔽物体検出器
１２５、１４５、１６１ スクリーン
１４６、１４７、１４８ マーカ
１４０、１６０ 接写ディスプレイ
１４１ 本体
１４９ 深部走査モード
１５０ 金属検出モード
１５１ 間柱検出モード
１５２ 電気配線検出モード
１５３ 電池ステータス
１６４ 目盛標識
１６５ 数値
１７０ コンピューティングデバイス
１７１ 中央処理装置
１７２ メモリモジュール
１７３ オペレーティングシステム
１７４、１７５ ソフトウェアアプリケーションプログラム
１７６ ディスプレイインターフェース
１７７ 入力デバイス
１７８ 入力／出力プロセッサ
１７９ バス
１８０ ネットワークインターフェースカード
１８１ 大容量ストレージ
１８２ 送受信器
１８３ アンテナ
１８４ 電源
１８５ 他のインターフェース
２００ センサレイアウト
２０１、３０５、４０１ 容量センサ
２０２ 容量センサアレイ
２０３ ＡＣ配線センサ
２０４ 金属検出器
３００ マルチセンサ回路
３０１ 木製間柱発見器回路
３０２ ＡＣ配線検出器回路
３０３ 金属検出器回路
３０４ 電力コントローラ
３０６、３１２、４２０ 電流－電圧変換器
３０７ 第１のマルチプレクサ
３０８ 第１の信号増幅器
３０９、３１５、３１９ａ、３１９ｂ、３１９ｃ、３２１ａ、３２１ｂ、３２１ｃ、３３３、４０４、４０５、４０９、４１８、４２１、４２５、４２７、５０１、５０５、５０８、６１２、６２０、６２１、６２２、６２８ 出力
３１０、３１１、３１４、３２８、３２９、３３１、３３２、５０３、５０４、６０８、６０９、６１７、６２４、６２５ 入力
３１３ 差動増幅器
３１６ 正弦波形発生器
３１７ 第１のアナログ－デジタル変換器
３１８ 液晶ディスプレイ
３２０ａ、３２０ｂ、３２０ｃ、５０２ 増幅器
３２２ 第２のマルチプレクサ
３２３ 第２のアナログ－デジタル変換器
３２４ 検出コイル
３２５ 感知発振器
３２６、６０７ 基準発振器
３２７、６３０ 排他的ＯＲ論理ゲート
３３０、６２３ 比較器
３３４ コントローラユニット
４００、４５０ 容量センサ回路
４０１ａ 誘電体層
４０２ 上部プレート
４０３ 下部プレート
４０６ 電流－電圧変換器オペアンプ
４１０、４１１、６２６、６２７ 電圧レール
４１２ 負のフィードバックネットワーク
４１３ 信号増幅器
４１６、４１７ Ｖｃｃ入力
４１９、５０６ マルチプレクサ
４１９ａ、５０６ａ 入力選択線
４２２ フィードバックループ
４２３ 差動増幅器ブロック
４２４ インバータ
４２６ 加算増幅器
４２８ 基準キャパシタ
５００ ＡＣセンサ回路
５０７ オペアンプ
６００ 金属検出器回路
６０１ コイル回路ブロック
６０２ 検出コイル
６０３ トランジスタ
６０４ コレクタ
６０５ ベース
６０６ エミッタ
６１０、６１１ レール電圧
６１３ 第１のＤ型フリップフロップ
６１４ 第２のＤ型フリップフロップ
６１５ 信号入力
６１６ 電源入力
６１９ クロック入力
７０１ センサ基板
７０２ 増幅器基板
７０３ 制御基板
７０４ 表示パネル
７０５ 追加の電子構成要素

Claims (17)

1. 表面の背後に隠蔽された物体を検出するためのマルチモード遮蔽物体検出（ＭＭＯＯＤ）システムであって、前記システムが、
   デジタルスクリーンを有する電子デバイスと、
   異なる種類の物体及び材料を検出するための、容量センサ、ＡＣ配線センサ、及び金属センサを含む、複数のセンサ及びセンサ回路であって、前記ＡＣ配線センサが前記容量センサを用いて可変電流を検出し、前記金属センサが、感知発振器と結合された単一のコイルを含む、複数のセンサ及びセンサ回路と、
   標的表面の背後に隠蔽物体を有する前記標的表面を走査し、前記隠蔽物体に対応する画像データを生成することを開始するための走査アクチュエータと、
   前記生成された画像データを受信し、隠蔽物体の輪郭を含む、前記隠蔽物体の画像を前記デジタルスクリーン上に描画するためのコントローラユニットと、
   を備える、システム。
2. 前記生成された画像データを記憶するためのメモリモジュールをさらに備える、請求項１に記載のシステム。
3. １種類のセンサの２次元（２Ｄ）アレイをさらに備える、請求項１に記載のシステム。
4. 前記容量センサが、基準キャパシタにも結合された信号発生器に結合されている、請求項１に記載のシステム。
5. 前記容量センサが、誘電体材料を検出するために用いられる、請求項４に記載のシステム。
6. １種類のセンサの前記２Ｄアレイが、物体の境界又は形状を検出するために使用可能な容量センサの２Ｄアレイを含む、請求項３に記載のシステム。
7. デジタルスクリーンと、
   容量センサのアレイ、並びにＡＣ配線センサ、及び金属検出器のうちの少なくとも１つを含む複数のセンサであって、前記ＡＣ配線センサが前記容量センサを用いて可変電流を検出し、前記金属検出器が、感知発振器と結合された単一のコイルを含む、複数のセンサと、
   標的表面の背後に隠蔽物体を有する前記標的表面を走査し、走査データを収集することによって前記隠蔽物体を検出するために使用可能な走査アクチュエータと、
   走査データを受信し、前記走査データを、前記デジタルスクリーン上に表示するための画像データに変換するためのコントローラユニットと、
   を備える、隠蔽物体検出器。
8. 前記画像データを記憶するための記憶ユニットをさらに備える、請求項７に記載の隠蔽物体検出器。
9. 複数の信号処理回路をさらに備え、各信号処理回路が前記複数のセンサの異なる種類に関連付けられている、請求項７に記載の隠蔽物体検出器。
10. 前記複数の信号処理回路のうちの第１のものが、前記容量センサによって発生された信号を処理するために用いられ、前記複数の信号処理回路のうちの前記第１のものが電流－電圧変換器及び差動増幅器を含む、請求項９の隠蔽物体。
11. 前記複数の信号処理回路のうちの第２のものが、前記ＡＣ配線センサによって発生された信号を処理するために用いられ、前記複数の信号処理回路のうちの前記第２のものが信号増幅器及びアナログ－デジタル変換器を含む、請求項７に記載の隠蔽物体。
12. 前記複数の信号処理回路のうちの第３のものが、前記金属センサによって発生された信号を処理するために用いられ、前記複数の信号処理回路のうちの前記第３のものが、単一のコイル、感知発振器、及び比較器を含む、請求項７の隠蔽物体。
13. 遮蔽物体を検出する方法であって、前記方法が、
    マルチモード遮蔽物体検出器（ＭＭＯＯＤ）上の走査機能を作動し、標的表面を隠蔽物体について走査することを開始することと、
    容量センサ、ＡＣ配線センサ、及び金属センサを含む複数のセンサ種類を用いて前記標的表面を走査し、走査データを収集することであって、前記ＡＣ配線センサが前記容量センサを用いて可変電流を検出し、前記金属センサが、感知発振器と結合された単一のコイルを含む、前記走査データを収集することと、
    複数の回路を用いて前記走査データを調節することであって、各回路が特定の種類のセンサに関連付けられている、調節することと、
    前記調節された走査データをコントローラユニットへ伝送することと、
    前記コントローラユニットによって、前記調節された走査データを処理し、それらを画像データに変換することと、
    前記コントローラユニットによって前記画像データをデジタルスクリーン上に表示することと、
    を含む、方法。
14. ＭＭＯＯＤのユーザによって走査モードを選択することをさらに含む、請求項１３に記載の方法。
15. 前記走査データの前記調節が前記走査データの増幅及び比較を含む、請求項１３に記載の方法。
16. 前記調節された走査データを前記処理することが、アナログ－デジタル変換を用いて前記走査データをデジタル化することを含む、請求項１３に記載の方法。
17. 前記画像データを表示することが、前記隠蔽物体の輪郭を表示し、前記物体種類を指示することを含む、請求項１３に記載の方法。