TW201026253A - An apparatus for fingernail scissors with a warning module - Google Patents

Description

201026253 .六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於指曱剪，特別係有關具有警示 之指甲剪裝置。 此 【先前技術】 在人的成長過程中，隨著指甲快速地長出，可能有指 甲内藏污垢與指甲刮傷皮膚等安全上的疑慮，故經常修^ 指甲，有其必要性。然而，使用一般的指甲剪來修剪指甲 β時，由於對大多數的小孩或嬰兒於修剪指曱時經常會抗拒 或扭動，以致於在此情況下無法使得修剪移位對正，或者 因為使用不當的指曱剪修剪嬰兒細嫩短小的指甲，而導致 不慎剪傷其指甲肉的意外發生，此令其哺育者心疼之不愉 快的經驗亦可能影響嬰兒對修剪指甲產生排斥感，往往造 成哺育者曰後修剪嬰兒指甲的不便及困擾。 傳統之電容式感測技術（capacitive sensing ⑩technology)，已進展成為相當成熟的技術，可應用於數千 種產品，目前使用數量更已累積至數百萬個。用於電容式 位移感測技術之量測元件係為導電材料區域的感測器墊片 與其周圍導電材料之間的電容器，而感測器的電容值計算 公式（1)如下所示： e = fi_£L-i d (1) 其中A表示整個感測器40與相關路由的完整區域，d 表示感測器40之路由與目標物5〇導體之間的距離，％表 3 201026253 示真空靜介電係數，而今表示介電 盆一团山 丨电貝疋相對介電常數，如 離改^所顯示。當手指等導電物體至感測器40間之距 =’將會改變其電容值。由於電容效應係存在於各 因而感測器40通常會搭配隔離雜訊的保護措施 在電谷感測器40外圍加上兩層封裝（接 ㊂习衣U要地層20及防護層 3〇)以隔絕外界雜訊的干擾。換言之， 斗 布 a圖係顯不電容 式位移感測之結構封裝的示意圖。如第_b圖中所顯示， ❺ 第一 b圖係顯示此電容式位移感測器4〇相對應之等效電路 圖二_用電容效應，因而電容式位移感測器之解析度 目當而’-般電容式位移感測器的量測範圍為士m麵， $析度為〇._，精確度則為全刻度之〇1_〇 2%，同時電 谷式位移感測器為非接觸式量測。由此可知，習知之電容 式位移感測技術係足以進行微距之量測。 _因此本發明係應用此已發展成熟之電容式感測技 術，而提出一種具有警示功能之指曱剪裝置，以預防不慎 煎傷指曱肉的意外發生。 【發明内容】 本發明提出一種具有警示功能的指甲剪裝置，包括一 指甲剪裝置本體，具刀口部配置於一端；一電容式感測模 組，配置於此本體且位於此刀口部下方，作為偵測裝置； 一警示模組，耦合此電容式感測模組用以警示。其中更包 含一鈕釦型電池模組係位於此指甲剪裴置中，供應此電容 式感測模組及此警示模組之電源。此警示模組得產生聲音 或發光以利於發出警示訊號。 4 201026253 言’本發明係提供一種具有訊號警示功能之 才日甲势裝置，此裝置包括：—弧形刀口之指f剪；一電容 Ο

式感測模組，係位於此指甲剪之弧形刀σ下方，可量測此 指甲剪之弧形刀口與指甲肉之間的距離；一警示模組，耦 合此電容式感測模組用以警示，係位於此指甲剪之弧形刀 口上方，以及—控制模組，係位於此指甲剪之下部，而輛 合於此電容式感測模組與此警示模組，係可預先設定一警 示距離並比對其相對應之參考電壓與變動之感測電麼，當 此才曰曱剪之弧形刀口與指甲肉之間的距離小於此警示距離 時’此控制模組於電壓比對後將放大及過濾此電容式感測 模組所輸出的訊號，以驅動此警示模組上之LED指示燈由 綠，紅’或使揚聲器發出警示聲，以作為警示訊號，如此 可提醒以預防意外剪傷’而當此指曱剪之弧形刀口與指曱 肉之間的距離大於此警示距離時，此控制模組將使此警示 模組上的LED燈號恢復回綠色。 本發明之另一態樣係提供一指甲剪裝置，此裝置包 =:一弧形刀口之指曱剪；一電容式感測晶片，係位於此 才曰曱剪之弧形刀口下方，可量測此指甲剪之弧形刀口與指 曱肉之間的距離；一警示模組，耦合此電容式感測模組用 以警不，係位於此指曱剪之弧形刀口上方；以及一控制模 組，係位於此指曱剪之下部，而耦合於此電容式感測晶片 與此警示模組，係可預先設定一警示距離並比對其相對應 之參考電壓與變動之感測電壓，當此指曱剪之弧形刀口與 才曰甲肉之間的距離小於此警示距離時，此控制模組於電壓 201026253 比對後將放大及過濾'此電容式感測晶片所輸出的訊號，用 以驅動此警示模組上之LED指示燈由綠轉紅，或使揚聲器 發出警示聲，以作為警示訊號，如此可提醒以預防意外剪 傷，而當此指甲剪之弧形刀口與指曱肉之間的距離大於此 警示距離時，此控制模組將使此警示模組上的LED燈號恢 復回綠色。 【實施方式】 為了預防不慎剪傷指曱肉的意外發生，本發明係應用 ©已發展成熟之電容式感測技術，在傳統的指甲剪中喪入一 電容感測模組或一電容感測晶片，進而提出一種具有警示 功肖b之扣甲剪裝置i 〇〇，其特別可利於修剪嬰兒、小孩、 ’傷患、病人或老人之指甲。請參照第二圖，係顯示本發明 之俯視不忍圖。於進行修剪中而此指甲剪裝置⑽的刀口 近乎接觸到#甲肉日夺，此指T勢裝i 100巾上的警示裝 置例如揚聲器發出警示聲或是發光二極體（LED)指示燈 ©前會由亲轉工以作為警示訊號，如此可提醒以預防意外 •傷。換S之’除了進行修I時的目測判斷外，本發明係 附加訊號警示之輔助功能。 在#施例中’基於上述之先前技術中之電容式位 剪in職其計算公式⑴，當此指甲剪裝置刚靠近欲 扣時，藉由位於此指甲剪裝置100之弧形刀口 組20^2容式感測模組200 ’可計算出此電容式感測模 係、曰甲肉之間的距離。此電容式感測模組200 糸由位於此指U裝置_下部之-控制模組_所控 6 201026253 •制I如第三圖中所顯示’透過此控制模組屬可預先 -警不距離(例如，設定警示距離值為 =容式感測模組200中’同時記錄相對應之感測電容子 所引發之參考電壓值。此控制模組300係逐-比對此電容 式感測模組200所測得的電壓訊號與在此警示距離所測得 之參考電壓。當此指甲剪裝置1〇〇之弧形刀口與指甲肉之 間的距離小於此警不距離時，此時此控制模組細於比對 電壓後將放大及過心匕電容式感測模组1〇〇所輸出的訊 號，以驅動一預設音效或燈號顯示且位於此指曱剪裝置 1 〇〇之弧形刀口上方之警示模組，使其上方的指 示燈號變更顏色，例如由綠燈70轉紅燈80，或使其上方 之揚聲器（未圖示）發出警示聲，以作為警示訊號，如此可 提醒以預防意外剪傷。此外，若此指曱剪1〇〇之弧形刀口 與指曱肉之間的距離大於此警示距離（換言之，此指甲剪的 位置在警示距離之外則此控制模組3〇〇將使此警示模組 ❹400上之LED指示燈恢復回綠色的燈號7〇。上述所有的組 件係相互耦合，内部電源則由位於此指曱剪裝置1〇〇上部 之一钮知型電池模組500所供應，此鈕釦型電池模組500 可包括：鋰電池、氧化汞電池、鹼錳電池、水銀電池、鎳 氫電池以及錦锡電池等。 在一較佳實施例中，係以位於此指曱剪裝置1〇〇 下部之一電容式感測晶片600置換第三圖中之電容式感測 模組2 0 0 ’如第四圖中所顯示。舉例而言’位於此指甲剪 裝置100之弧形刀口下方之此電容式感測晶片600可能是 7 201026253 單晶片微控制器（MCU)或可程式系統晶片（ps〇c)，可包含 數位與類比資源、多工器、可配置陣列及記憶體等元件以 利介面連結與擴充性。此單晶片微控制器係具有一高訊號 雜訊比（SNR)之類比數位轉換器（ADC)以減少誤判，而此可 程式系統晶片可控制溫度、溼度與靜電放電等干擾 之補償參數而提升其感測效能。基於上述之電容式 位移感測原理，當此指甲剪装置100靠近手指時，此指甲 剪裝置100之弧形刀口與指曱肉之間的距離除了可透過上 β述之電容感測計算公式（1)而得知外，亦可藉由此電容式感 測晶片600之程式開發工具而更加精確地計算出。例如， 可利用赛普瑞斯（Cypress)公司所生產之可程式系統晶片之 程式開發工具（PSoC Designer或PSoC EXpress)等軟體套 件。透過位於此指甲剪裝置100下部之一控制模組7〇〇可 預先設定一警示距離值，並予以儲存於此電容式感測晶片 600之s己憶元件中，同時s己錄相對應之感測電容所引發之 ❹參考電壓值。此控制模組700係逐一比對此電容式感測晶 片6 0 0所測得的電壓訊號與在此警示距離所測得之參考電 壓。當此指甲剪裝置100之弧形刀口與指甲肉之間的距離 小於此警示距離時，此控制模組7〇〇於比對電壓後將放大 及過滤此電容式感測晶片600所輸出的訊號，以驅動位於 此指甲剪裝置100之弧形刀口上方之一警示模組8〇〇，使 其上方的LED指示燈號變更顏色，例如由預設之綠燈7〇 轉為紅燈80’或使其上方之揚聲器（未圖示）發出警示聲， 以作為警示訊號，如此可提醒以預防意外剪傷。此外，當 201026253 此才曰甲剪裳置100的位置在警示距離之外時，此控制模組 ，使此§示模組800上的LED指示燈恢復回綠色70 的燈號。上述所有的組件係相互搞合，内部電源由位於此 才曰甲剪裝置1〇〇上部之一鈕釦型電池模組（未圖示）所供 應，此紐知型電池模組可包括：鐘電池、氧化汞電池、驗 錳電池、水銀電、池、錄氫電池以及鎳錢電池等。 ❹ 因此本發明係應用電容式位移感測原理而提出一種 具有警不功能的指甲剪，以確保手指的安全，除了可安心 地修剪外’並有助於減低對修剪指甲的恐懼及排斥的心理。 …以上所敘述’目的在於說明，所使用之具體名稱係用 以提供本發明進行深人的暸解；然而，明顯地對於所屬技 術遺域中具有通常知識者而言，本發明毋需對特定細節據 以實施。因此，其目的在於說明並闡述本發明於上所述之 八實&例、但不予以詳盡地描述或使本發明侷限於所揭 露之具體形式。明顯可知，鑑於前述所教示可進行若干之 修改及變化’前述所選之實施例係為了詳述本發明之原理 及其實務上的應用，俾以利於其他所屬技術領域中且有通 常知識者得以詳加利用本發明及其經各種修改之實施例， =適用於所考1之特定用途。於後闡述本發明之中請專利 範圍及其所定義相均等之精神與範嘴。 【圖式簡單說明】 本發明W並不顯*各種組件之組成刻度，係明確描 二：大的比例顯示相關示意圖式之若干尺寸而無意義 的。IM牛則不作較清楚的解說。 201026253 下詳細敘述所對應 其中：

之結構封裝的示意 第二圖係顯示本發明之俯視示意圖； ’ 第圖係顯示本發明之一實施例之系統方塊圖；以及 f四®係顯不本發明之_較佳實施例之系統方塊圖。 ®【主要元件符號說明】 20 接地層 30 防護層 之圖式可更充分理解本發明， a圖所對應之等效電路圖； 40 電容感測器 5〇 目標物 70 綠色指示燈 80 紅色指示燈 @100 指曱剪裝置 200 電容式感測模組 3〇〇 控制模組 400 警示模組 500 鈕釦型電池模組 600 電容式感測晶片 700 控制模組 800 警示模組

Claims (1)

1. 201026253 七、申請專利範圍： 1. 一種具有警示功能的指曱剪裝置，包括： 一指曱剪裝置本體，具刀口部配置於一端； 一電容式感測模組’配置於該本體且位於該刀口部 下方，作為偵測裝置；以及 一警示模組，粞合該電容式感測模組用以警示。 2. 如領'水項 _， 口 - ·' 月匕t^彳目T男裝置 ， 中更包含-紐ϋ電池係位於該指甲剪裝 電容式感測模組及該警示模組之電源。 一 3. 如請求項1所述之具有警示功能的指甲 中該鈕釦型電池包括：鋰電 、其 k^ 氧化水電池、鹼錳電池、 水銀電池、鎳虱電池以及鎳鎘電池等。

   。警示功能的指甲剪裝置，其 單日曰片微控制器及可程式系 如請求項1所述之具有 中該電容式感測模組包括： 統晶片。 5.如請求項4所述之具有馨_ t該單晶片微控制器具有高：力：的指”裝置，其 類比數位轉換器，而該可程琥雜訊比以減少誤判之 渔度與靜電放電等干擾"系統晶片可控制溫度、 感測效能。 之補償參數而提升其 201026253 6.如請求項i所述之具有警示功能的指甲剪裝置， 中包含一控制模組，係位於該指甲剪裝置之下部，而耦 合於該電容式感測模組與該警示模組，可預先設定—警 示距離並比對相對應之參考電壓與變動之感測電壓，當 s亥指甲剪之該弧形刀口與指甲肉之間的距離小於該警 不距離時，該控制模組於比對電壓後將放大及過濾該電 谷式感測模組所輸出的訊號，以驅動該警示模組。 參7.如請求項1所述之具有警示功能的指甲剪裝置，其 中該警示模組得產生聲音或發光以利於發出警示訊號。

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