特表2023-500115不透明面の背後で検出された物体を区別するためのスキャナ
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2023-01-04
(54)【発明の名称】不透明面の背後で検出された物体を区別するためのスキャナ
(51)【国際特許分類】
G01V 3/08 20060101AFI20221222BHJP
【ＦＩ】
G01V3/08 B
G01V3/08 D
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2022525654
(86)(22)【出願日】2020-11-03
(85)【翻訳文提出日】2022-05-02
(86)【国際出願番号】 US2020058677
(87)【国際公開番号】W WO2021108091
(87)【国際公開日】2021-06-03
(31)【優先権主張番号】16/698,751
(32)【優先日】2019-11-27
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】593013133
【氏名又は名称】ジルコン・コーポレイション
【氏名又は名称原語表記】Ｚｉｒｃｏｎ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ
(74)【代理人】
【識別番号】110001379
【氏名又は名称】特許業務法人 大島特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】スタウス、ジョン ロバート
【テーマコード（参考）】
2G105
【Ｆターム（参考）】
2G105AA01
2G105BB04
2G105BB05
2G105BB09
2G105DD02
2G105EE02
2G105GG01
2G105HH04
2G105KK06
2G105LL02
(57)【要約】
本開示によれば、不透明面の背後で検出された１以上の物体を区別するシステムであって、１以上のプロセッサによって制御され、不透明面の背後の１以上の物体のセンサデータを並列に収集するように構成された複数のセンサを備え、１以上のプロセッサは、センサデータを分析して、不透明面の背後の１以上の物体の推定領域を識別するステップと、不透明面の背後の１以上の物体の推定領域を区別するステップと、不透明面の背後の推定領域内の１以上の物体を、ユーザインターフェースを介してユーザに通知するステップと、を実施するように構成される、システムが提供される。
【選択図】図５Ｂ
【選択図】図５Ｂ
【特許請求の範囲】
【請求項1】
不透明面の背後で検出された１以上の物体を区別するシステムであって、１以上のプロセッサによって制御され、不透明面の背後の１以上の物体のセンサデータを並列に収集するように構成された複数のセンサを備え、
前記１以上のプロセッサは、
前記センサデータを分析して、前記不透明面の背後の前記１以上の物体の推定領域を識別するステップと、
前記不透明面の背後の前記１以上の物体の前記推定領域を区別するステップと、
前記不透明面の背後の前記推定領域内の１以上の物体を、ユーザインターフェースを介してユーザに通知するステップと、を実施するように構成される、システム。
【請求項2】
請求項１に記載のシステムであって、前記複数のセンサは、第１の種類の物体を検出するように構成された少なくとも第１のセットのセンサと、第２の種類の物体を検出するように構成された第２のセットのセンサとを含み、
前記推定領域は、前記第１の種類の物体の第１の推定領域と、前記第２の種類の物体の第２の推定領域とを含む、システム。
【請求項3】
請求項２に記載のシステムであって、前記第１のセットのセンサは１以上の静電容量センサを含み、前記第１の種類の物体は木製スタッドを含み、
前記第２のセットのセンサは１以上の金属センサを含み、前記第２の種類の物体は金属物体を含む、システム。
【請求項4】
請求項２に記載のシステムであって、前記複数のセンサは、第３の種類の物体を検出するように構成された第３のセットのセンサをさらに含み、
前記第３のセットのセンサは１以上の電流センサを含み、前記第３の種類の物体は電線を含む、システム。
【請求項5】
請求項１に記載のシステムであって、前記１以上のプロセッサは、前記不透明面の背後の前記１以上の物体の前記センサデータを、共通基準点に対してマッピングするステップをさらに実施するように構成される、システム。
【請求項6】
請求項３に記載のシステムであって、前記１以上のプロセッサは、
前記センサデータを分析して前記木製スタッドの第１の測定領域を識別し、前記第１の測定領域を第１のプログラム可能な割合だけ縮小して、前記木製スタッドの前記第１の推定領域を導出するステップと、
前記センサデータを分析して前記金属物体の第２の測定領域を識別し、前記第２の測定領域を第２のプログラム可能な割合だけ拡大して、前記金属物体の前記第２の推定領域を導出するステップと、をさらに実施するように構成される、システム。
【請求項7】
請求項４に記載のシステムであって、前記１以上のプロセッサは、
前記センサデータを分析して前記電線の第３の測定領域を識別し、前記第３の測定領域を第３のプログラム可能な割合だけ拡大して、前記電線の第３の推定領域を導出するステップをさらに実施するように構成される、システム。
【請求項8】
請求項６または７に記載のシステムであって、前記１以上のプロセッサは、
温度、湿度、前記不透明面の材料の種類、またはそれらの任意の組み合わせを含む動作環境の変化に応じて、プログラム可能な安全マージンを、それに対応する前記推定領域に加えるステップをさらに実施するように構成される、システム。
【請求項9】
請求項２に記載のシステムであって、前記１以上のプロセッサは、
前記第１の推定領域と前記第２の推定領域との重複領域を決定するステップをさらに実施するように構成される、システム。
【請求項10】
請求項９に記載のシステムであって、前記１以上のプロセッサは、
前記重複領域における情報の表示を防ぐステップ、または、
前記重複領域において、前記第１の種類の物体、前記第２の種類の物体、またはその両方の種類の物体を選択的に表示するステップをさらに実施するように構成される、システム。
【請求項11】
不透明面の背後で検出された１以上の物体を区別する方法であって、１以上のプロセッサによって制御される複数のセンサによって、不透明面の背後の１以上の物体のセンサデータを並列に収集するステップと、
前記１以上のプロセッサによって前記センサデータを分析して、前記不透明面の背後の前記１以上の物体の推定領域を識別するステップと、
前記１以上のプロセッサによって、前記不透明面の背後の前記１以上の物体の前記推定領域を区別するステップと、
前記１以上のプロセッサによって、ユーザインターフェースを介して、前記不透明面の背後の前記推定領域内の前記１以上の物体をユーザに通知するステップと、を含む、方法。
【請求項12】
請求項１１に記載の方法であって、前記複数のセンサは、第１の種類の物体を検出するように構成された少なくとも第１のセットのセンサと、第２の種類の物体を検出するように構成された第２のセットのセンサとを含み、
前記推定領域は、前記第１の種類の物体の第１の推定領域と、前記第２の種類の物体の第２の推定領域とを含む、方法。
【請求項13】
請求項１２に記載の方法であって、前記第１のセットのセンサは１以上の静電容量センサを含み、前記第１の種類の物体は木製スタッドを含み、
前記第２のセットのセンサは１以上の金属センサを含み、前記第２の種類の物体は金属物体を含む、方法。
【請求項14】
請求項１２に記載の方法であって、前記複数のセンサは、第３の種類の物体を検出するように構成された第３のセットのセンサをさらに含み、
前記第３のセットのセンサは１以上の電流センサを含み、前記第３の種類の物体は電線を含む、方法。
【請求項15】
請求項１１に記載の方法であって、前記センサデータを収集する前記ステップは、
前記不透明面の背後の前記１以上の物体の前記センサデータを、共通基準点に対してマッピングするステップを含む、方法。
【請求項16】
請求項１３に記載の方法であって、前記センサデータを分析して前記１以上の物体の前記推定領域を識別する前記ステップは、
前記センサデータを分析して前記木製スタッドの第１の測定領域を識別し、前記第１の測定領域を第１のプログラム可能な割合だけ縮小して、前記木製スタッドの前記第１の推定領域を導出するステップと、
前記センサデータを分析して前記金属物体の第２の測定領域を識別し、前記第２の測定領域を第２のプログラム可能な割合だけ拡大して、前記金属物体の前記第２の推定領域を導出するステップと、を含む、方法。
【請求項17】
請求項１４に記載の方法であって、前記センサデータを分析して前記１以上の物体の前記推定領域を識別する前記ステップは、
前記センサデータを分析して前記電線の第３の測定領域を識別し、前記第３の測定領域を第３のプログラム可能な割合だけ拡大して、前記電線の第３の推定領域を導出するステップを含む、方法。
【請求項18】
請求項１６または１７に記載の方法であって、前記センサデータを分析して前記１以上の物体の前記推定領域を識別する前記ステップは、
温度、湿度、前記不透明面の材料の種類、またはそれらの任意の組み合わせを含む動作環境の変化に応じて、プログラム可能な安全マージンを、それに対応する前記推定領域に加えるステップを含む、方法。
【請求項19】
請求項２に記載の方法であって、前記１以上の物体の前記推定領域を区別する前記ステップは、
前記第１の推定領域と前記第２の推定領域との重複領域を決定するステップを含む、方法。
【請求項20】
請求項１９に記載の方法であって、前記推定領域内の前記１以上の物体をユーザに通知する前記ステップは、
前記重複領域における情報の表示を防ぐステップ、または、
前記重複領域において、前記第１の種類の物体、前記第２の種類の物体、またはその両方の種類の物体を選択的に表示するステップを含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
（関連出願の相互参照）
本出願は、２０１９年１１月２７日出願の「不透明面の背後で検出された物体を区別するためのスキャナ（Scanner for Differentiating Objects Detected Behind an Opaque」）という名称の米国特許出願第１６／６９８、７５１号に基づく優先権を主張するものである。上記米国特許出願の開示内容の全体は、参照により本明細書中に援用される。
本出願は、２０１９年１１月２７日出願の「不透明面の背後で検出された物体を区別するためのスキャナ（Scanner for Differentiating Objects Detected Behind an Opaque」）という名称の米国特許出願第１６／６９８、７５１号に基づく優先権を主張するものである。上記米国特許出願の開示内容の全体は、参照により本明細書中に援用される。
【0002】
（技術分野）
本発明は、不透明面の背後で検出された１以上の物体を区別するためのスキャナの分野に関する。
本発明は、不透明面の背後で検出された１以上の物体を区別するためのスキャナの分野に関する。
【背景技術】
【0003】
一例として、スタッドファインダが、建設業界や住宅改修業界で一般的に使用されている。図１は、スタッドファインダとして使用される従来のスキャナの側面図を示す。図１に示すように、スキャナ１０２は、建設や住宅改修の環境１００で使用される。例えば、スキャナ１０２は、不透明面１０３の背後の物体１０１を検出するように構成される。いくつかの用途では、物体１０１は、スタッド（間柱）または金属パイプであり得る。例示的な一実施形態では、スタッドは、木製スタッド、垂直木製部材、ブリッジブロック、防火ブロック、任意の他のブロック、根太、垂木、ヘッダー、柱、カラム、レットブレース、または、構造部材の完全性、製造、若しくは維持のために使用される任意の同様の木製部材であり得る。例示的な一実施形態では、不透明面１０３は、例えば、乾式壁、パーティクルボード、または合板で覆われた壁であり、例えば、構造部材に取り付けられた不透明材料を有する床、垂木に取り付けられた不透明面を有する天井、または、その背後の物体の視認を妨げる任意の他の不透明な材料で覆われた壁であり得る。
【0004】
例示的な一実施形態では、スキャナ１０２は、様々な電子部品を囲んで保護するためのハウジングを含む。例えば、スキャナ１０２のハウジング内に、プリント回路基板（ＰＣＢ）１０４が収容される。ＰＣＢ１０４は、１以上の静電容量センサ１０８、１以上の金属センサ１０９、１以上の電流センサ（図示せず）、コントローラ／プロセッサ及び他の集積回路（１０６ａ、１０６ｂの符号を付す）などの様々な電子部品を保持するように構成される。ＰＣＢ１０４は、スキャナ１０２に電力を供給するバッテリ１０７に接続される。従来のスキャナは、１以上の静電容量センサ１０８、１以上の金属センサ１０９、及び１以上の電流センサは一般的に、互いに独立して、すなわち個別に動作する。しかしながら、このような従来のスキャナは、不透明面１０３の背後で検出された１以上の物体を区別するという複雑な処理に対処するには不十分であった。
【0005】
このため、不透明面の背後で検出された１以上の物体の区別における、従来のスキャナの上記の欠点に対処することができるスキャナが求められている。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【0006】
本開示の一態様によれば、不透明面の背後で検出された１以上の物体を区別するシステムであって、１以上のプロセッサによって制御され、不透明面の背後の１以上の物体のセンサデータを並列に収集するように構成された複数のセンサを備え、１以上のプロセッサは、センサデータを分析して、不透明面の背後の１以上の物体の推定領域を識別するステップと、不透明面の背後の１以上の物体の推定領域を区別するステップと、不透明面の背後の推定領域内の１以上の物体を、ユーザインターフェースを介してユーザに通知するステップと、を実施するように構成される、システムが提供される。
【0007】
本開示の別の態様によれば、不透明面の背後で検出された１以上の物体を区別する方法であって、１以上のプロセッサによって制御される複数のセンサによって、不透明面の背後の１以上の物体のセンサデータを並列に収集するステップと、１以上のプロセッサによってセンサデータを分析して、不透明面の背後の１以上の物体の推定領域を識別するステップと、１以上のプロセッサによって、不透明面の背後の１以上の物体の推定領域を区別するステップと、１以上のプロセッサによって、ユーザインターフェースを介して、不透明面の背後の推定領域内の１以上の物体をユーザに通知するステップと、を含む、方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【0008】
本発明の上述の特徴及び利点、並びに追加の特徴及び利点は、以下の図面の非限定的かつ非網羅的な態様と併せて本発明の実施形態の詳細な説明を読んだ後に、より明確に理解されるであろう。本開示の全体を通して、同様の符号が使用される。
【0009】
【発明を実施するための形態】
【0010】
不透明面の背後で検出された１以上の物体を区別するための方法及び装置が提供される。以下の説明は、当業者が本発明を実施及び使用することを可能にするために提示される。特定の実施形態及び用途の説明は、例としてのみ提供される。本明細書に記載された実施例の様々な変更及び組み合わせは、当業者には容易に明らかであり、本明細書に定義された一般的原理は、本発明の範囲から逸脱することなく、他の実施例及び用途に適用することができる。したがって、本発明は、説明及び図示された実施例に限定されることを意図するものではなく、本明細書に開示された原理及び特徴と一致する範囲を許容するものである。「例示的」または「例」という用語は、本明細書では、「例、実例、または説明としての役割を果たす」という意味で使用される。本明細書において「例示的」または「例」として説明される任意の態様または実施形態は、必ずしも他の態様または実施形態よりも好ましいまたは有利であると解釈されるべきではない。
【0011】
以下の詳細な説明の一部は、フローチャート、論理ブロック、及び、コンピュータシステム上で実行可能な情報に対する操作の他の記号的表現の観点から示されている。手順、コンピュータ実行ステップ、論理ブロック、プロセスなどは、ここでは、所望の結果を導く１以上のステップまたは命令の自己無撞着シーケンスであると考えられている。ステップは、物理量の物理的操作を利用するものである。これらの量は、コンピュータシステムにおいて記憶、転送、結合、比較、または他の方法で操作することができる電気信号、磁気信号、または無線信号の形態をとることができる。これらの信号は、時には、ビット、値、要素、記号、文字、項、数字などと呼ばれることがある。各ステップは、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはそれらの組み合わせによって実行することができる。
【0012】
図面は説明のために提示されたものであり、一定の縮尺で描かれているわけではない。いくつかの例では、矩形、円形、または他の形状が、物体の形状及び物体の推定形状を示すために使用される。実世界の適用では、物体の形状及び物体の推定形状は不規則であってもよく、任意の形状または形態であってもよい。なお、以下の図面では、各物体について、物体全体ではなく、物体の一部分を示していることに留意されたい。このことは、各物体の推定形状についても同様である。
【0013】
図２Ａは、本発明の態様による、不透明面の背後で検出された１以上の物体を区別（differentiating）するための例示的な実施形態の上面図を示す。図２Ａに示すように、この例示的な実施形態は、スキャナ２０２と、不透明面２０４と、不透明面２０４の背後の１以上の物体（２０６、２０８の符号を付す）を含む。スキャナ２０２は、不透明面２０４の背後で検出された様々な物体を区別（識別）するように構成され、そのような物体としては、例えば、これに限定しないが、（１）木製スタッド（木製間柱）、木製根太、木製垂木、（２）金属物体、（３）電線、または、（４）他の物体が、挙げられる。図２Ａの例では、物体２０６は木製スタッドであり、物体２０８は金属パイプである。
【0014】
図２Ｂは、本発明の態様による、不透明面の背後の１以上の物体を検出するための図２Ａの例示的な実施形態の正面図を示す。図２Ｂの例では、簡略化のために、不透明面は図示していない。図２Ａ及び図２Ｂに示すように、走査方向は右から左である。当業者であれば、走査方向は、作業環境、ユーザの好み、及び特定の用途に基づいて調節してもよいことを理解するであろう。換言すれば、走査方向は、左から右、右から左、上から下、下から上、または、斜め方向であってもよい。用途によっては、ユーザは、収集されるセンサデータの精度を向上させるために、複数回の走査及び／または複数の方向からの走査を実施してもよい。
【0015】
図２Ｃは、本発明の態様による、図２Ｂのスキャナ２０２によって収集されたセンサデータの第１のセットを示す。図２Ｃの例では、センサデータは、スキャナ２０２の１以上の静電容量センサによって収集され、センサセットには、１以上の信号が含まれる。信号は、不透明面の背後の物体の密度の変化に起因する静電容量（キャパシタンス）の変化を表し、物体２０６及び物体２０８の密度の表示を含む。縦軸は、静電容量センサによって観測された信号の大きさを表し、横軸は、検出された物体と静電容量センサとの間の距離を表す。（図２Ｂに示すように）スキャナ２０２を右から左へ移動させて走査するにしたがって、静電容量センサによって観測される信号の大きさは増加し、スキャナが、物体の中心に略対向する位置に位置したときにプラトーに達する。そして、スキャナ２０２が物体の中心を越えて移動するにしたがって、静電容量センサによって観測される信号の大きさは減少する。
【0016】
本発明の態様によれば、第１の基準信号強度（ＲＳ１）を使用して、物体２０６の境界を識別（identify）することができる。例えば、２本の破線２１０ａ及び破線２１０ｂの間の領域は、ＲＳ１以上の信号強度を有し、これにより、この領域に物体２０６が存在すると推定される。一方、２本の破線２１０ａ及び破線２１０ｂの外側の領域は、ＲＳ１未満の信号強度を有し、これにより、この領域に物体２０６が存在しないと推定される。静電容量センサによって検出された信号の大きさが第１の基準信号強度ＲＳ１に達すると、不透明面の背後の物体２０６が検出され、図２Ｃの破線２１０ａ及び破線２１０ｂによって示すように、物体２０６の境界が記録される。
【0017】
第１の基準信号強度ＲＳ１は、実験データから導出できることに留意されたい。第１の基準信号強度ＲＳ１は、プログラム可能であってもよく、スキャナ２０２の販売後であってもソフトウェア更新によって修正することができ、その配信方法は当業者に既知である。グラフの中心の距離ＤＭＩＮ１は、スキャナ２０２の静電容量センサと物体２０６の略中心との間の最小距離を表す。この例では右から左への走査の場合について説明したが、左から右への走査の場合でも同様の観察結果が得られることに留意されたい。用途によっては、物体２０６の推定境界の精度を向上させるために、異なる方向からの複数回の走査を行ってもよい。
【0018】
図２Ｄは、本発明の態様による、図２Ｂのスキャナによって収集されたセンサデータの第２のセットを示す。図２Ｄの例では、センサデータは、スキャナ２０２の１以上の金属センサによって収集され、センサセットには、１以上の信号が含まれる。信号は、不透明面の背後で検出された磁界を表し、磁界は、主に物体２０８などの金属物体の存在の影響を受ける。縦軸は、金属センサによって観測された信号の大きさを表し、横軸は、物体２０８と金属センサとの間の距離を表す。（図２Ｂに示すように）スキャナ２０２を右から左へ移動させて走査するにしたがって、金属センサによって観察される信号の大きさは増加し、スキャナが物体２０８の中心に略対向する位置に位置したときにプラトーに達する。そして、スキャナ２０２が物体２０８の中心を越えて移動するにしたがって、金属センサによって観測される信号の大きさは減少する。
【0019】
本発明の態様によれば、第２の基準信号強度（ＲＳ２）を使用して、物体２０８の境界を識別することができる。例えば、２本の破線２１２ａ及び破線２１２ｂの間の領域は、ＲＳ２以上の信号強度を有し、これにより、この領域に物体２０８が存在すると推定される。一方、２本の破線２１２ａ及び破線２１２ｂの外側の領域は、ＲＳ２未満の信号強度を有し、これにより、この領域に物体２０８が存在しないと推定される。金属センサによって検出された信号の大きさが第２の基準信号強度ＲＳ２に達すると、不透明面の背後の物体２０８が検出され、図２Ｄの破線２１２ａ及び破線２１２ｂによって示すように、物体２０８の境界が記録される。
【0020】
第２の基準信号強度ＲＳ２は、実験データから導出できることに留意されたい。第２の基準信号強度ＲＳ２は、プログラム可能であってもよく、スキャナ２０２の販売後であっても、ソフトウェア更新によって修正することができ、その配信方法は当業者に既知である。グラフの中心の距離ＤＭＩＮ２は、スキャナ２０２の金属センサと物体２０８の略中心との間の最小距離を表す。この例では右から左への走査の場合について説明したが、左から右への走査の場合でも同様の観察結果が得られることに留意されたい。用途によっては、物体２０８の推定境界の精度を向上させるために、異なる方向からの複数回の走査を行ってもよい。
【0021】
図３Ａは、本発明の態様による、不透明面の背後の１以上の物体を検出するための別の例示的な実施形態の正面図を示す。図３Ａに示すように、この例示的な実施形態は、スキャナ３０２と、不透明面の背後の１以上の物体（３０４、３０６の符号を付す）とを含む。簡略化するために、不透明面は図示していないことに留意されたい。物体３０４は木製スタッドであり、物体３０６は金属パイプである。走査方向は、左から右である。図２Ａ～図２Ｄに関連して上述した方法を、不透明面の背後の各物体の推定領域を決定するために使用することができる。そのため、ここでは、説明は繰り返さない。この例では、矩形３１４は物体３０４の推定領域を表し、円形３１６は物体３０６の推定領域を表す。
【0022】
図３Ｂは、本発明の態様による、図３Ａの或る物体の推定領域を決定する例示的な方法を示す。図３Ｂに示すように、物体３０４（木製スタッド）の推定領域を決定する方法を例として用いる。実際の物体３０４と比較して、第１の推定領域３１４ａは、図２Ｃに関連して説明したように、第１の基準信号強度（ＲＳ１）を使用して決定することができる。第１の基準信号強度はプログラム可能であるので、物体３０４（木製スタッド）については、第１の推定領域３１４ａが実際の物体３０４の実際の大きさよりも小さくなるようにプログラムすることができる。第１の推定領域３１４ａを実際の物体３０４の実際の大きさよりも小さく形成することによって、ユーザが不透明面にドリルで穴を開けたときに物体３０４（木製スタッド）にドリルビットを当てることができるという高レベルの信頼性が得られるという利点を提供することができる。
【0023】
加えて、または任意選択で、安全マージンを挿入（確保）することによって、第２の推定領域３１４ｂを決定することができる。この安全マージンは、第１の推定領域３１４ａと第２の推定領域３１４ｂとの間の面積によって表される。安全マージンは様々な要因に基づいて決定することができ、そのような要因としては、これに限定しないが、例えば、（１）不透明面の材料の種類、（２）環境の湿度、（３）環境の温度、または、（４）物体３０４の推定領域を決定する精度に影響し得る他の要因、が挙げられる。安全マージンとして、上記の要因及びスキャナの設計基準に基づいて、第１の推定領域３１４ａの各側に２ｍｍ、４ｍｍ、または他の値の安全マージンを確保することにより、第２の推定領域３１４ｂを形成することができる。用途に応じて、第１の推定領域３１４ａまたは第２の推定領域３１４ｂのいずれかを使用して、物体３０４の推定領域を表すことができる。
【0024】
図３Ｃは、本発明の態様による、図３Ａの別の物体の推定領域を決定する別の例示的な方法を示す。図３Ｃに示すように、物体３０６（金属パイプ）の推定領域を決定する方法を例として用いる。実際の物体３０６と比較して、第１の推定領域３１６ａは、図２Ｄに関連して説明したように、第２の基準信号強度（ＲＳ２）を用いて決定することができる。第２の基準信号強度はプログラム可能であるので、物体３０６（金属パイプ）については、第１の推定領域３１６ａが実際の物体３０６の実際の大きさよりも大きくなるようにプログラムすることができる。例えば、第１の推定領域３１６ａは、実際の物体３０６の外周縁から、１ｍｍ、３ｍｍ、またはスキャナの設計基準に基づく他の値だけ大きくなるように形成することができる。第１の推定領域３１６ａが実際の物体３０６の実際の大きさよりも大きくなるように選択することによって、ユーザが不透明面にドリルで穴を開けたときに物体３０６（金属パイプ）にドリルビットが当たるのを避けることができるという高レベルの信頼性が得られるという利点を提供することができる。
【0025】
加えて、または任意選択で、安全マージンを挿入（確保）することによって、第２の推定領域３１６ｂを決定することができる。この安全マージンは、第１の推定領域３１６ａと第２の推定領域３１６ｂとの間の面積によって表される。安全マージンは様々な要因に基づいて決定することができ、そのような要因としては、これに限定しないが、例えば、（１）不透明面の材料の種類、（２）環境の湿度、（３）環境の温度、または、（４）物体３０６の推定領域を決定する精度に影響し得る他の要因、が挙げられる。用途に応じて、第１の推定領域３１６ａまたは第２の推定領域３１６ｂのいずれかを使用して、物体３０６の推定領域を表すことができる。
【0026】
図３Ｄは、本発明の態様による、図３Ａの別個の物体の推定領域を表示する例示的な実施形態を示す。本開示の態様によれば、ユーザインターフェースは、ユーザに対する任意の形態のコミュニケーション、これに限定しないが、例えば、視覚的（例えば、表示装置または１以上の発光ダイオードを用いる）、聴覚的（例えば、スピーカを用いる）、または感覚的（例えば、振動を用いる）なコミュニケーションを意味する。通信される情報は、表示されるか、ストリームされるか、格納されるか、マッピングされるか、または、複数のデバイスに分散される。ユーザへの通信は、ユーザ、または、通信を受信できる他のユーザまたは物体のいずれかを意味する。或るアプローチでは、複数の物体が検出された場合、本方法は、単一の物体が検出された領域だけでなく、複数の物体が検出された領域も決定する。図３Ｄに示す例では、円形３２６は、複数の物体（金属パイプ３０６と、木製スタッド３０４の一部）が検出された領域を表す。そして、矩形３２４は、その一部（円形３２６との重複領域）が複数の物体（金属パイプ３０６と、木製スタッド３０４の一部）が検出された領域を表し、その別の一部（円形３２６との重複領域を除く部分）が単一の物体（木製スタッド３０４）が検出された領域を表す。
【0027】
上記の情報に基づいて、円形３２６の領域については、不透明面の背後で検出された複数の物体を表示するように表示装置を構成することができる。また、矩形３２４の領域の円形３２６との重複領域を除外した部分については、不透明面の背後で検出された単一の物体を表示するように表示装置を構成することができる。いくつかの実施形態では、円形３２６の領域については、検出された物体の種類、この例では木製スタッド及び金属パイプ、に応じて、円形３２６の領域については何も表示しないように表示装置を構成することができる。
【0028】
図４Ａは、本発明の態様による、不透明面の背後で検出された１以上の物体を区別するための、さらに別の例示的な実施形態の正面図を示す。図４Ａに示すように、この例示的な実施形態は、スキャナ４０２と、不透明面の背後の１以上の物体（４０４、４０６の符号を付す）とを含む。簡略化するために、不透明面は図示していないことに留意されたい。物体４０４は木製スタッドであり、物体４０６は電線である。走査方向は、左から右である。図２Ａ～図２Ｄに関連して上述した方法を、不透明面の背後の各物体の推定領域を決定するために使用することができる。そのため、ここでは、説明は繰り返さない。この例では、矩形４１４は物体４０４の推定領域を表し、矩形４１６は物体４０６の推定領域を表す。
【0029】
図４Ｂは、本発明の態様による、図４Ａの或る物体の推定領域を決定する例示的な方法を示す。図４Ｂに示すように、物体４０４（木製スタッド）の推定領域を決定する方法を例として説明する。実際の物体４０４と比較して、第１の推定領域４１４ａは、図２Ｃに関連して説明したように、第１の基準信号強度（ＲＳ１）を使用して決定することができる。第１の基準信号強度はプログラム可能であるので、物体４０４（木製スタッド）については、第１の推定領域４１４ａが実際の物体４０４の実際の大きさよりも小さくなるようにプログラムすることができる。例えば、第１の推定領域４１４ａは、実際の物体４０４の外周縁から、２ｍｍ、４ｍｍ、またはスキャナの設計基準に基づく他の値だけ小さくなるように形成することができる。第１の推定領域４１４ａを実際の物体４０４の実際の大きさよりも小さく形成することによって、ユーザが不透明面にドリルで穴を開けたときに物体４０４（木製スタッド）にドリルビットを当てることができるという高レベルの信頼性が得られるという利点を提供することができる。
【0030】
加えて、または任意選択で、安全マージンを挿入（確保）することによって、第２の推定領域４１４ｂを決定することができる。この安全マージンは、第１の推定領域４１４ａと第２の推定領域４１４ｂとの間の面積によって表される。安全マージンは様々な要因に基づいて決定することができ、そのような要因としては、これに限定しないが、例えば、（１）不透明面の材料の種類、（２）環境の湿度、（３）環境の温度、または、（４）物体４０４の推定領域を決定する精度に影響し得る他の要因、が挙げられる。用途に応じて、第１の推定領域４１４ａまたは第２の推定領域４１４ｂのいずれかを使用して、物体４０４の推定領域を表すことができる。
【0031】
図４Ｃは、本発明の態様による、図４Ａの別の物体の推定領域を決定する別の例示的な方法を示す。図４Ｃに示すように、物体４０６の推定領域を決定する方法を例として用いる。実際の物体４０６と比較して、第１の推定領域４１６ａは、図２Ｄに関連した説明と同様の第３の基準信号強度（ＲＳ３）を用いて決定することができる。第３の基準信号強度は、プログラム可能であり得る。例えば、物体４０６（電線）については、第１の推定領域４１６ａが実際の物体４０６の実際の大きさよりも大きくなるようにプログラムすることができる。例えば、第１の推定領域４１６ａは、実際の物体４０６の外周縁から、３ｍｍ、５ｍｍ、またはスキャナの設計基準に基づく他の値だけ大きくなるようにプログラムすることができる。第１の推定領域４１６ａが実際の物体４０６の実際の大きさよりも大きくなるように選択することによって、ユーザが不透明面をドリルで開けたときに物体４０６（電線）にドリルビットが当たるのを避けることができるという高レベルの信頼性が得られるという利点を提供することができる。
【0032】
加えて、または任意選択で、安全マージンを挿入（確保）することによって、第２の推定領域４１６ｂを決定することができる。この安全マージンは、第１の推定領域４１６ａと第２の推定領域４１６ｂとの間の面積によって表される。安全マージンは様々な要因に基づいて決定することができ、そのような要因としては、これに限定しないが、例えば、（１）不透明面の材料の種類、（２）環境の湿度、（３）環境の温度、または、（４）物体４０６の推定領域を決定する精度に影響し得る他の要因、が挙げられる。安全マージンとして、上記の要因及びスキャナの設計基準に基づいて、第１の推定領域４１６ａの各側に１ｍｍ、３ｍｍ、または他の値の安全マージンを確保することにより、第２の推定領域４１６ｂを形成することができる。用途に応じて、第１の推定領域４１６ａまたは第２の推定領域４１６ｂのいずれかを使用して、物体４０６の推定領域を表すことができる。
【0033】
図４Ｄは、本発明の態様による、図４Ａの別個の物体の推定領域を表示する例示的な実施形態を示す。或るアプローチでは、複数の物体が検出された場合、方法は、単一の物体が検出される領域だけでなく、複数の物体が検出された領域も決定する。図４Ｄに示す例では、矩形４２６は、複数の物体が検出された領域を表す。そして、矩形４２４（矩形４２６の一部を含む）は、その一部（矩形４２６との重複領域）が複数の物体が検出された領域を表し、その別の一部（矩形４２６との重複領域を除く部分）が単一の物体が検出された領域を表す。
【0034】
上記の情報に基づいて、矩形４２６の領域については、不透明面の背後で検出された複数の物体を表示するように表示装置を構成することができる。また、矩形４２４の領域の矩形４２６との重複領域を除外した部分については、不透明面の背後に検出された単一の物体を表示するように表示装置を構成することができる。いくつかの実施形態では、矩形４２６の領域については、検出された物体の種類、この例では木製スタッド及び電線、に応じて、矩形４２６の領域について何も表示しないように表示装置を構成することができる。
【0035】
図５Ａは、本発明の態様による、不透明面の背後で検出された１以上の物体を区別するための、さらに別の例示的な実施形態の上面図を示す。図５Ａに示すように、この例示的な実施形態は、スキャナ５０２と、不透明面５０４と、不透明面５０４の背後の１以上の物体（５０６、５０８、５１０の符号を付す）とを含む。スキャナ５０２は、不透明面の背後で検出された様々な物体を区別（識別）するように構成され、そのような物体としては、例えば、これに限定しないが、（１）木製スタッド、木製根太、木製垂木、（２）金属物体、（３）電線、または、（４）他の物体が、挙げられる。図５Ａの例では、物体５０６は木製スタッドであり、物体５０８は金属パイプであり、物体５１０は電線である。
【0036】
図５Ｂは、本発明の態様による、不透明面の背後で検出された１以上の物体を検出するための図５Ａの例示的な実施形態の正面図を示す。図５Ｂの例では、簡略化のために、不透明面は図示していない。図５Ａ及び図５Ｂに示すように、走査方向は右から左である。当業者であれば、走査方向は、作業環境、ユーザの好み、及び特定の用途に基づいて調節してもよいことを理解するであろう。換言すれば、走査方向は、左から右、右から左、上から下、下から上、または、斜め方向であってもよい。用途によっては、ユーザは、収集されるセンサデータの精度を向上させるために、複数の走査及び／または複数の方向からの走査を実施してもよい。
【0037】
図５Ｃは、本発明の態様による、図５Ｂの別個の物体の例示的な推定領域を示す。なお、物体の推定領域の決定方法については、図３Ｂ及び図３Ｃを参照して説明したので、ここでは、説明は繰り返さない。図５Ｃに示すように、矩形５１６は物体５０６（木製スタッド）の推定領域を示し、矩形５１８は物体５０８（金属パイプ）の推定領域を示し、矩形５２０は、物体５１０（電線）の推定領域を示す。
【0038】
この特定の例では、物体５０６は木製スタッドであるので、推定領域５１６は物体５０６（木製スタッド）の実際の大きさよりも小さく構成され、これにより、ユーザが不透明面にドリルで穴を開けたときに、物体５０６（木製スタッド）にドリルビットを当てることができるという高レベルの信頼性が得られるという利点を提供することができる。また、物体５０８は金属パイプであるので、推定領域５１８は物体５０８（金属パイプ）の実際の大きさよりも大きく構成され、これにより、ユーザが不透明面にドリルで穴を開けたときに、物体５０８（金属パイプ）にドリルビットが当たるのを避けることができるという高レベルの信頼性が得られるという利点を提供することができる。同様に、物体５１０は電線であるので、推定領域５２０は物体５１０（電線）の実際の大きさよりも大きく構成され、これにより、ユーザが不透明面にドリルで穴を開けたときに、物体５１０（電線）にドリルビットが当たるのを避けることができるという高レベルの信頼性が得られるという利点を提供することができる。
【0039】
図５Ｄは、本発明の態様による、図５Ｃの別個の物体の推定領域を表示する例示的な実施形態を示す。推定領域５１６は物体５０６（木製スタッド）の実際の大きさよりも小さく構成され、推定領域５１８は物体５０８（金属パイプ）の実際の大きさよりも大きく構成され、推定領域５２０は物体５１０（電線）の実際の大きさよりも大きく構成される。いくつかの実施形態では、表示装置は、物体５０６（木製スタッド）の推定領域を矩形５２６で表示し、物体５０８（金属パイプ）の推定領域を矩形５２８で表示し、物体５１０（電線）の推定領域を矩形５３０で表示するように構成される。いくつかの他の実施形態では、表示装置は、物体５０８（金属パイプ）と物体５０６（木製スタッド）との両方を含むように矩形５２８の下の領域を表示し、物体５１０（電線）と物体５０６（木製スタッド）との両方を含むように矩形５３０の下の領域を表示するように構成される。
【0040】
図６Ａは、本発明の態様による、別個のセンサからのセンサデータを使用して、不透明面の背後で検出された１以上の物体を区別するための例示的な実施形態の上面図を示す。図６Ａに示す例では、例示的な実施形態は、スキャナ６０２と、不透明面６０４と、不透明面６０４の背後の１以上の物体（６０６の符号を付す）とを含む。図６Ａの例では、物体６０６は、例えば、金属パイプである。
【0041】
図６Ｂは、本発明の態様による、不透明面の背後の物体６０６を検出するための図６Ａの例示的な実施形態の正面図を示す。図６Ｂの例では、簡略化のために、不透明面は図示していない。図６Ａ及び図６Ｂに示すように、走査方向は左から右である。当業者であれば、走査方向は、作業環境、ユーザの好み、及び特定の用途に基づいて調節してもよいことを理解するであろう。換言すれば、走査方向は、左から右、右から左、上から下、下から上、または、斜め方向であってもよい。用途によっては、ユーザは、収集されるセンサデータの精度を向上させるために、複数の走査及び／または複数の方向からの走査を実施してもよい。
【0042】
図６Ｃは、本発明の態様による、図６Ｂのスキャナと物体との間の距離を決定する例示的な方法を示す。図６Ｃに示すように、縦軸は、スキャナ６０２と物体６０６（金属パイプ）との間の距離を推定するための共通基準点または共通基準線を表す。横軸は、共通基準点または共通基準線から物体までの距離を表す。スキャナ６０２は、図２Ｃ及び図２Ｄに関連して上述したように、センサデータを収集するように構成される。例えば、スキャナ６０２の１以上の静電容量センサによって収集されたセンサデータに基づいて、スキャナ６０２と物体６０６（金属パイプ）との間の距離を表す第１の距離Ｄ１を、静電容量センサによって推定することができる。
【0043】
加えて、スキャナ６０２の１以上の金属センサによって収集されたセンサデータに基づいて、スキャナ６０２と物体６０６（金属パイプ）との間の距離を表す第２の距離Ｄ２を、金属センサによって推定することができる。不透明面６０４の背後に存在するのは同一の物体６０６（金属パイプ）であるが、静電容量センサ及び金属センサは、スキャナ６０２と物体６０６（金属パイプ）との間の距離に関して、互いに異なる推定値を提供し得ることに留意されたい。この例示的な実施形態では、大量の金属の存在に起因して、金属センサは、スキャナ６０２と物体６０６（金属パイプ）との間の実際の距離よりも短い推定距離（例えば、Ｄ２）を提供する。一方、静電容量センサは、スキャナ６０２と物体６０６（金属パイプ）との間の実際の距離に近い推定距離（例えば、Ｄ１）を提供する。
【0044】
静電容量センサ（図示せず）によって収集されたセンサデータと、金属センサ（図示せず）によって収集されたセンサデータとの両方から、スキャナ６０２は、共通基準点または共通基準線から物体６０６（金属パイプ）までの距離Ｄ３を導出するように構成される。このように、静電容量センサによって収集されたセンサデータと、金属センサによって収集されたセンサデータとを使用することによって、スキャナ６０２は、この例では、スキャナ６０２と物体６０６（金属パイプ）との間の距離の改善された推定値を得ることができる。本発明の態様によれば、静電容量センサによって収集されたセンサデータと、金属センサによって収集されたセンサデータとの両方を１パスの走査で並列に収集してもよいし、または、電容量センサ及び金属センサの複数パスの走査によって、複数セットのセンサデータをそれぞれ並列に収集してもよい。
【0045】
図７Ａは、本発明の態様による、別個のセンサからのセンサデータを使用して、不透明面の背後で検出された物体、この例では物体７０６（金属ネジ）６及び物体７０８（木製スタッド）を区別するための例示的な実施形態の上面図を示す。図７Ａに示すように、この例示的な実施形態は、スキャナ７０２と、不透明面７０４と、不透明面７０４の背後の１以上の物体（７０６（金属ネジ）、７０８（木製スタッド）の符号を付す）とを含む。図７Ａの例では、物体７０６は金属ネジであり、物体７０８は木製スタッドである。
【0046】
図７Ｂは、本発明の態様による、不透明面の背後の金属製の物体７０６（金属ネジ）を検出するための図７Ａの例示的な実施形態の正面図を示す。図７Ａ及び図７Ｂに示すように、走査方向は左から右である。当業者であれば、走査方向は、作業環境、ユーザの好み、及び特定の用途に基づいて調節してもよいことを理解するであろう。換言すれば、走査方向は、左から右、右から左、上から下、下から上、または、斜め方向であってもよい。用途によっては、ユーザは、収集されるセンサデータの精度を向上させるために、複数の走査及び／または複数の方向からの走査を実施してもよい。
【0047】
図７Ｃは、本発明の態様による、図７Ｂのスキャナと金属製の物体７０６（金属ネジ）との間の距離を決定する例示的な方法を示す。図７Ｃに示すように、縦軸は、スキャナ７０２と物体７０６（金属ネジ）及び物体７０８（木製スタッド）との間を推定するための共通基準点または共通基準線を表す。横軸は、共通基準点または共通基準線から物体までの距離を表す。スキャナ７０２は、図２Ｃ及び図２Ｄに関連して上述したように、センサデータを収集するように構成される。例えば、スキャナ７０２の１以上の静電容量センサによって収集されたセンサデータに基づいて、スキャナ７０２と物体７０６（金属ネジ）及び物体７０８（木製スタッド）との間の距離を表す第１の距離Ｄ１を、静電容量センサによって推定することができる。
【0048】
加えて、スキャナ７０２の１以上の金属センサによって収集されたセンサデータに基づいて、スキャナ７０２と物体７０６（金属ネジ）との間の距離を表す第２の距離Ｄ２を、金属センサよって推定することができる。静電容量センサ及び金属センサは、金属ネジの相対的サイズに基づいて、スキャナ７０２と物体７０６（金属ネジ）との間の距離に関して、互いに異なる推定値を提供し得ることに留意されたい。この例示的な実施形態では、金属の存在に起因して、金属センサは、スキャナ７０２と物体７０６（金属ネジ）との間の実際の距離とは異なる推定距離（例えば、Ｄ２）を提供する。一方、静電容量センサは、スキャナ７０２と物体７０６（金属ネジ）との間の実際の距離に近い推定距離（例えば、Ｄ１）を提供する。
【0049】
静電容量センサによって収集されたセンサデータと、金属センサによって収集されたセンサデータとの両方から、スキャナ７０２は、共通基準点または共通基準線から物体７０６（金属ネジ）までの距離Ｄ３を導出するように構成される。このように、静電容量センサによって収集されたセンサデータと、金属センサによって収集されたセンサデータとを使用することによって、スキャナ７０２は、この例では、スキャナ７０２と物体７０６（金属ネジ）との間の距離の改善された推定値を得ることができる。本発明の態様によれば、静電容量センサによって収集されたセンサデータと、金属センサによって収集されたセンサデータとの両方を１パスの走査で並列に収集してもよいし、または、静電容量センサ及び金属センサの複数パスの走査によって、複数セットのセンサデータをそれぞれ並列に収集してもよい。
【0050】
図８は、本発明の態様による、別個のセンサからのセンサデータを使用して不透明面の背後で検出された１以上の物体を区別するためのシステムの例示的な実施形態のブロック図を示す。図８に示す例示的なシステムでは、コントローラ８０２は、スキャナのセンサによって収集されたセンサデータ、すなわち、静電容量センサ８０４、金属センサ８０６、及び電流センサ８０８によって収集されたセンサデータを処理するように構成される。コントローラはさらに、静電容量センサ８０４、金属センサ８０６、及び／または電流センサ８０８によって並列に収集されたセンサデータに基づいて、不透明面の背後で検出された物体に関する情報を決定するように構成される。コントローラは、１以上のプロセッサを含むことができる。表示装置８１０は、検出された物体に関する情報をユーザに提供するように構成される。
【0051】
本開示の態様によれば、図８のシステムに記載された機能ブロックは、図２Ａのスキャナ２０２などの集積デバイスに実装することができる。他の実施形態では、静電容量センサ８０４、金属センサ８０６、及び電流センサ８０８を第１の装置に配置し、コントローラ８０２及び表示装置８１０を第２の装置に配置してもよい。例えば、第１の装置であるスキャナ装置にセンサを配置し、スキャナ装置によって収集されたセンサデータを第２の装置に無線通信するようにしてもよい。そして、第２の装置、例えば、スマートフォン、タブレット、またはラップトップに、コントローラ８０２及び表示装置８１０を配置してもよい。さらに他の実施形態では、コントローラ８０２、静電容量センサ８０４、金属センサ８０６、及び電流センサ８０８を、第１の装置に配置し、表示装置８１０を第２の装置に配置してもよい。例えば、第１の装置であるスキャナ装置にコントローラ８０２及び各センサを配置し、スキャナ装置によって収集されたセンサデータを、第２の装置に無線通信するようにしてもよい。そして、第２の装置、例えばモニタが、センサデータを受信して表示するように構成してもよい。
【0052】
本開示の態様によれば、静電容量センサ及びその動作方法の例は、「STUD SENSOR WITH OVER-STUD MISCALIBRATION VIA CIRCUIT WHICH STORES AN INITIAL CALIBRATION DENSITY, COMPARES THAT TO A CURRENT TEST DENSITY AND OUTPUTS RESULT VIA INDICATOR」という名称の米国特許第５，６１９，１２８号明細書に記載されている（この特許文献は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる）。金属センサ及びその動作方法の例は、「DUAL ORIENTATION METAL SCANNER」という名称の米国特許第７，８１２，７２２号明細書に記載されている（この特許文献は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる）。電流センサ及びその動作方法の例は、「ELECTRICAL CIRCUIT TRACING AND IDENTIFYING APPARATUS AND METHOD」という名称の米国特許第６，９３３，７１２号明細書に記載されている（この特許文献は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる）。例示的な一実施形態では、電流センサは、交流センサであり得る。別の例示的な実施形態では、電流センサは、直流の静磁界または直流に関連する静磁界を検出することができる。
【0053】
図９Ａは、本発明の態様による、別個のセンサからのセンサデータを使用して、不透明面の背後で検出された１以上の物体を区別する方法を示す。図９Ａに示すように、ステップ９０２において、本方法は、１以上のプロセッサによって制御される複数のセンサによって、不透明面の背後の１以上の物体のセンサデータを並列に収集する。続いて、ステップ９０４において、本方法は、１以上のプロセッサによってセンサデータを分析して、不透明面の背後の１以上の物体の推定領域を識別する。次に、ステップ９０６において、本方法は、１以上のプロセッサによって、不透明面の背後の１以上の物体の推定領域を区別する。そして、ステップ９０８において、本方法は、１以上のプロセッサによって、不透明面の背後の推定領域内の１以上の物体をユーザに通知する。
【0054】
本開示の態様によれば、複数のセンサは、第１の種類の物体を検出するように構成された少なくとも第１のセットのセンサと、第２の種類の物体を検出するように構成された第２のセットのセンサとを含む。そして、推定領域は、第１の種類の物体の第１の推定領域と、第２の種類の物体の第２の推定領域とを含む。第１のセットのセンサは１以上の静電容量センサを含み、第１の種類の物体は木製スタッドを含む。第２のセットのセンサは１以上の金属センサを含み、第２の種類の物体は金属物体を含む。複数のセンサは、第３の種類の物体を検出するように構成された第３のセットのセンサをさらに含むことができる。第３のセットのセンサは１以上の電流センサを含み、第３の種類の物体は電線を含む。本開示の態様によれば、センサのセットは、セット内に１つまたは複数のセンサを含み得る。
【0055】
センサデータを収集するステップは、不透明面の背後の１以上の物体のセンサデータを、共通基準点に対してマッピングするステップを含む。不透明面の背後の１以上の物体の推定領域を区別するステップは、第１の推定領域と第２の推定領域との重複領域を決定するステップを含む。
【0056】
図９Ｂは、本発明の態様による、センサデータを分析して、不透明面の背後で検出された物体の推定領域を識別する方法を示す。図９Ｂの例示的な実施形態では、ステップ９１２において、本方法は、センサデータを分析して、木製スタッドの第１の測定領域を識別し、第１の測定領域を第１のプログラム可能な割合だけ縮小して、木製スタッドの第１の推定領域を導出する。続いて、ステップ９１４において、本方法は、センサデータを分析して、金属物体の第２の測定領域を識別し、第２の測定領域を第２のプログラム可能な割合だけ拡大して、金属物体の第２の推定領域を導出する。
【0057】
本開示の態様によれば、ステップ９１２及びステップ９１４において実施される方法は、追加的にまたは任意選択で、ステップ９１６及び／またはステップ９１８において実施される方法を含むことができる。ステップ９１６では、本方法は、センサデータを分析して、電線の第３の測定領域を識別し、第３の測定領域を第３のプログラム可能な割合だけ拡大して、電線の第３の推定領域を導出する。ステップ９１８では、本方法は、動作環境の変化に応じて、プログラム可能な安全マージンを、それに対応する推定領域に追加する。動作環境の変化としては、例えば、温度、湿度、不透明面の材料、またはそれらの任意の組み合わせの変化が挙げられる。
【0058】
図９Ｃは、本発明の態様による、不透明面の背後で検出された物体をユーザに通知する方法を示す。図９Ｃに示す例では、ステップ９２２またはステップ９２４のいずれかに記載された方法を実行することができる。ステップ９２２では、本方法は、重複領域における情報の表示を防ぐ。ステップ９２４では、本方法は、重複領域において、第１の種類の物体、第２の種類の物体、またはその両方の種類の物体を選択的に表示する。
【0059】
上記の説明では、明確化のために、異なる機能ユニット及びコントローラを参照して本発明の実施形態を説明したことを理解されたい。しかしながら、異なる機能ユニットまたはプロセッサまたはコントローラ間の機能の任意の好適な配分が、本発明を損なうことなく使用され得ることは明らかであろう。例えば、別個のプロセッサまたはコントローラによって実行するように示された機能は、ユニットに含まれる同一のプロセッサ及び／またはコントローラによって実行してもよい。別の例示的な実施形態では、プロセッサ及び／またはコントローラまたは表示装置によって実行されるように示された機能は、ユーザに情報を表示することができる及び／またはユーザがアクセス可能な手段を提供することができる、独立した及び／また遠隔の受信装置によって実行してもよい。したがって、特定の機能ユニットへの言及は、厳密な論理的または物理的な構造または組織を示すというよりも、記載された機能を提供するための適切な手段への言及と見なされるべきである。
【0060】
本発明は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはそれらの任意の組み合わせを含む、任意の適切な形態で実施することができる。本発明は、任意選択で、上述のハードウェア構成要素と共に、１以上のデータプロセッサ及び／またはデジタル信号プロセッサ上で実行されるコンピュータソフトウェアとして部分的に実施してもよい。本発明の一実施形態の要素及び構成要素は、任意の適切な方法で、物理的、機能的、及び論理的に実施することができる。実際、機能は、単一のユニット、複数のユニット、または他の機能ユニットの一部として実施することができる。このように、本発明は、単一のユニットで実施してもよいし、または、異なるユニット及びプロセッサ／コントローラ間に物理的及び機能的に分散させてもよい。
【0061】
当業者であれば、開示された実施形態の様々な可能な変更及び組み合わせが、依然として、同一の基本的な基本的機構及び方法論を用いて使用できることを認識するであろう。上述の説明は、説明の目的で、特定の実施形態を参照して記載されている。しかしながら、上記の例示的な説明は、網羅的であることも、開示された正確な形態に本発明を限定することも意図していない。上記の教示を考慮して、様々な変更及び変形が可能である。実施形態は、本発明の原理及びその実用的な用途を説明するために、また、当業者が本発明及び意図される特定の用途に適した様々な変更を伴う様々な実施形態を最良に利用できるようにするために選択され、記載されている。
【図1】
【図2A】
【図2B】
【図2C】
【図2D】
【図3A】
【図3B】
【図3C】
【図3D】
【図4A】
【図4B】
【図4C】
【図4D】
【図5A】
【図5B】
【図5C】
【図5D】
【図6A】
【図6B】
【図6C】
【図7A】
【図7B】
【図7C】
【図8】
【図9A】
【図9B】
【図9C】
【手続補正書】
【提出日】2022-05-02
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
不透明面の背後で検出された１以上の物体を区別するシステムであって、１以上のプロセッサによって制御され、不透明面の背後の１以上の物体のセンサデータを並列に収集するように構成された複数のセンサを備え、
前記１以上のプロセッサは、
前記センサデータを分析して、前記不透明面の背後の前記１以上の物体の推定領域を識別するステップであって、前記センサデータを分析して第１の種類の物体の第１の測定領域を識別し、前記第１の測定領域を第１のプログラム可能な割合だけ縮小して、前記第１の種類の物体の第１の推定領域を導出し、かつ、前記センサデータを分析して第２の種類の物体の第２の測定領域を識別し、前記第２の測定領域を第２のプログラム可能な割合だけ拡大して、前記第２の種類の物体の第２の推定領域を導出する、該ステップと、
前記不透明面の背後の前記１以上の物体の前記推定領域を区別するステップと、
前記不透明面の背後の前記推定領域内の１以上の物体を、ユーザインターフェースを介してユーザに通知するステップと、を実施するように構成される、システム。
【請求項2】
請求項１に記載のシステムであって、前記複数のセンサは、前記第１の種類の物体を検出するように構成された少なくとも第１のセットのセンサと、前記第２の種類の物体を検出するように構成された第２のセットのセンサとを含み、
前記推定領域は、前記第１の種類の物体の前記第１の推定領域と、前記第２の種類の物体の前記第２の推定領域とを含む、システム。
【請求項3】
請求項２に記載のシステムであって、前記第１のセットのセンサは１以上の静電容量センサを含み、前記第１の種類の物体は木製スタッドを含み、
前記第２のセットのセンサは１以上の金属センサを含み、前記第２の種類の物体は金属物体を含み、
前記複数のセンサは、第３の種類の物体を検出するように構成された第３のセットのセンサをさらに含み、
前記第３のセットのセンサは１以上の電流センサを含み、前記第３の種類の物体は電線を含む、システム。
【請求項4】
請求項１に記載のシステムであって、前記１以上のプロセッサは、前記不透明面の背後の前記１以上の物体の前記センサデータを、共通基準点に対してマッピングするステップをさらに実施するように構成される、システム。
【請求項5】
請求項１に記載のシステムであって、前記１以上のプロセッサは、
前記センサデータを分析して第３の種類の物体の第３の測定領域を識別し、前記第３の測定領域を第３のプログラム可能な割合だけ拡大して、前記第３の種類の物体の第３の推定領域を導出するステップをさらに実施するように構成される、システム。
【請求項6】
請求項１に記載のシステムであって、前記１以上のプロセッサは、
温度、湿度、前記不透明面の材料の種類、またはそれらの任意の組み合わせを含む動作環境の変化に応じて、プログラム可能な安全マージンを、それに対応する前記推定領域に加えるステップをさらに実施するように構成される、システム。
【請求項7】
請求項１に記載のシステムであって、前記１以上のプロセッサは、
前記第１の推定領域と前記第２の推定領域との重複領域を決定するステップをさらに実施するように構成される、システム。
【請求項8】
請求項７に記載のシステムであって、前記１以上のプロセッサは、
前記重複領域における情報の表示を防ぐステップ、または、
前記重複領域において、前記第１の種類の物体、前記第２の種類の物体、またはその両方の種類の物体を選択的に表示するステップをさらに実施するように構成される、システム。
【請求項9】
不透明面の背後で検出された１以上の物体を区別する方法であって、１以上のプロセッサによって制御される複数のセンサによって、不透明面の背後の１以上の物体のセンサデータを並列に収集するステップと、
前記１以上のプロセッサによって前記センサデータを分析して、前記不透明面の背後の前記１以上の物体の推定領域を識別するステップであって、前記センサデータを分析して第１の種類の物体の第１の測定領域を識別し、前記第１の測定領域を第１のプログラム可能な割合だけ縮小して、前記第１の種類の物体の第１の推定領域を導出し、かつ、前記センサデータを分析して第２の種類の物体の第２の測定領域を識別し、前記第２の測定領域を第２のプログラム可能な割合だけ拡大して、前記第２の種類の物体の第２の推定領域を導出する、該ステップと、
前記１以上のプロセッサによって、前記不透明面の背後の前記１以上の物体の前記推定領域を区別するステップと、
前記１以上のプロセッサによって、ユーザインターフェースを介して、前記不透明面の背後の前記推定領域内の前記１以上の物体をユーザに通知するステップと、を含む、方法。
【請求項10】
請求項９に記載の方法であって、前記複数のセンサは、前記第１の種類の物体を検出するように構成された少なくとも第１のセットのセンサと、前記第２の種類の物体を検出するように構成された第２のセットのセンサとを含み、
前記推定領域は、前記第１の種類の物体の前記第１の推定領域と、前記第２の種類の物体の前記第２の推定領域とを含む、方法。
【請求項11】
請求項１０に記載の方法であって、前記第１のセットのセンサは１以上の静電容量センサを含み、前記第１の種類の物体は木製スタッドを含み、
前記第２のセットのセンサは１以上の金属センサを含み、前記第２の種類の物体は金属物体を含み、
前記複数のセンサは、第３の種類の物体を検出するように構成された第３のセットのセンサをさらに含み、
前記第３のセットのセンサは１以上の電流センサを含み、前記第３の種類の物体は電線を含む、方法。
【請求項12】
請求項９に記載の方法であって、前記センサデータを収集する前記ステップは、
前記不透明面の背後の前記１以上の物体の前記センサデータを、共通基準点に対してマッピングするステップを含む、方法。
【請求項13】
請求項９に記載の方法であって、前記センサデータを分析して前記１以上の物体の前記推定領域を識別する前記ステップは、
前記センサデータを分析して第３の種類の物体の第３の測定領域を識別し、前記第３の測定領域を第３のプログラム可能な割合だけ拡大して、前記第３の種類の物体の第３の推定領域を導出するステップを含む、方法。
【請求項14】
請求項９に記載の方法であって、前記センサデータを分析して前記１以上の物体の前記推定領域を識別する前記ステップは、
温度、湿度、前記不透明面の材料の種類、またはそれらの任意の組み合わせを含む動作環境の変化に応じて、プログラム可能な安全マージンを、それに対応する前記推定領域に加えるステップを含む、方法。
【請求項15】
請求項９に記載の方法であって、前記１以上の物体の前記推定領域を区別する前記ステップは、
前記第１の推定領域と前記第２の推定領域との重複領域を決定するステップを含む、方法。
【請求項16】
請求項１５に記載の方法であって、前記推定領域内の前記１以上の物体をユーザに通知する前記ステップは、
前記重複領域における情報の表示を防ぐステップ、または、
前記重複領域において、前記第１の種類の物体、前記第２の種類の物体、またはその両方の種類の物体を選択的に表示するステップを含む、方法。
【国際調査報告】