TWI449937B - 物體感測裝置 - Google Patents

Description

物體感測裝置

本發明係關於一種物體感測裝置，更詳而言之，係為一種藉由物體之體積特性感測物體存在與否之物體感測裝置。

現行之近接磁場感測器，大多利用物體的重量、電壓、電容及/或光折射率等物理特性來針對待測物體進行感測，並藉此感測出物體的存在與否。

惟，待測物體的物理特性除了會隨著種類而有所不同外，也會因待測物體所處的環境而發生變化，因此，現行之近接磁場感測器所作出之感測結果，往往無法提供使用者精確度較佳的感測結果。再者，現行之近接磁場感測器，大多也具有體積較大、組裝手續繁雜、製作成本高昂及耗電量過高等缺點，故，實際使用時，除了常常會造成使用者的負擔增加外，更不便於使用者進行操作。

舉例來說，在需要讓醫療從業人員得以清楚地掌握患者的用藥情形之遠距離醫療領域中，病患的藥盒中是否還存有藥物，實為至關重要的一個問題，而利用近接磁場感測器自動感測出藥盒中是否還存有藥物，似即為一種較為可行的解決之道。然而，由於藥物的體積大多相當微小，且容易受到環境的影響而產生性質變化，因此，將現行的近接磁場感測器應用於遠距離的醫療領域中，並無法得到可靠度高之感測結果。其次，過大的體積、繁雜的組裝手續、過高的耗電量及高昂的製作成本對使用者造成的負擔，也同時使得現行的近接感測器無法實用於醫療領域中。

有鑑於此，如何提供一種物體感測裝置，不但免除體積過大、組裝手續繁雜、製作成本高昂、及耗電量過高等缺點，更可提供使用者可靠度高的感測結果，亟為各界所急待解決之課題。

為解決前述習知技術的缺失和各界所期待解決之課題，本發明提供一種物體感測裝置，不但不需過大的耗電量，且可提供可靠的精確度和更佳的實用性。

於本發明之一實施態樣中，該物體感測裝置，係包括：承載座，係具有用以承載物體之承載面；蓋體，係可對應地蓋闔於該承載座之承載面上，且具有面向該承載面之容設空間；彈性元件，係設置於該蓋體之容設空間中；擋板，係設置於該彈性元件面向該承載座之表面上；磁性元件，係可選擇性地設置於該彈性元件中、該擋板中及/或該擋板及該彈性元件之間並用以產生磁力線；磁場感測器，係設置於該承載座內用以感應該磁性元件之磁力大小；以及判斷模組，係用以依據該磁場感測器所感測出的磁力大小判斷該蓋體蓋闔之狀態及該承載面承載物體之狀態。

於本發明之另一實施態樣中，該物體感測裝置，係包括：承載座，係具有用以承載物體之承載面；蓋體，係可對應地蓋闔於該承載座之承載面上，且具有面向該承載面之容設空間；彈性元件，係設置於該蓋體之容設空間中；擋板，係設置於該彈性元件面向該承載座之表面上；磁性元件，係設置於該承載座內，並產生磁力線；磁場感測器，係可選擇性地設置於該彈性元件中、該擋板中及/或該擋板及該彈性元件間，並用以感應該磁性元件之磁力大小；以及判斷模組，係用以與該磁場感測器相連結，用以依據該磁場感測器所感測出的磁力大小判斷該蓋體蓋闔之狀態及該承載面承載物體之狀態。

相較於習知技術，本發明結合蓋體、承載座、彈性元件、擋板、磁性元件、磁場感測器及判斷模組之物體感測裝置，可僅藉由物體所具有的體積特性，搭配磁場感測器所感測出的磁力大小，令判斷模組精準地分析出承載面上之物體承載情形，以及該蓋體相對於該承載座之開啟、蓋闔情形。因此，不但不需要過大的耗電量和高昂的製造成本，且組裝簡便，可適用於各種的物體和使用環境，提供了較佳的實用性。

以下係藉由特定的具體實施態樣說明本發明之實施方式，熟悉此技術之人士可由本說明書所揭示之內容輕易地瞭解本發明之其他優點與功效。本發明亦可藉由其他不同的具體實施態樣加以施行或應用。

請同時參閱第1圖、第2圖、第3A圖、第3B圖及第3C圖，其中，第1圖係為本發明之物體感測裝置之立體分解圖、第2圖係為本發明之物體感測裝置之磁性元件及擋板之俯視圖，而第3A圖、第3B圖及第3C圖，則為本發明之物體感測裝置之蓋體相對於承載座之開起、蓋闔狀態之側視圖。

如第1圖所示，物體感測裝置1係包括承載座10、蓋體11、彈性元件12、擋板13、磁性元件14a、磁性元件14b、磁場感測器15，以及判斷模組16。

承載座10，係具有用以承載例如為藥物、晶片等物體之承載面100，其形狀係可為一平面，亦可形成為弧型或曲線型。較佳者，於本實施態樣中，承載面100之形狀係為高度緩降之弧形，而由於其形狀係為由一高端逐漸降低至相對的另一低端，因此，當物體置於呈弧形之承載面100上時，會被重力所牽引而由高位能處向低位能處移動，進而集中於承載面100較低端之位置，藉此結構設計，能進一步提高感測的精準度及空間使用率。當然，更佳者，於本實施態樣中，承載面100亦可為例如為鏡面之光滑平面，以減低摩擦力。

蓋體11，係可對應地蓋闔於承載座10之承載面100上，且具有面向承載面100之容設空間110。於本實施態樣中，蓋體11之形狀，係可選擇性地與承載座10及該承載面100之形狀相對應，此外，蓋體11係可選擇性地具有樞軸111，而承載座10係具有對應樞軸111之軸孔101，藉此，蓋體11即可藉由樞軸111及軸孔101之對應關係樞接於承載座10上。當然，於其他實施態樣中，樞軸111係可設置於承載座10上，而軸孔101即對應設置於蓋體11上。再者，於另一實施態樣樣中，蓋體11及承載座10，亦可設計為分離設置者，亦即，可不設有如上述之樞軸111及軸孔101。

彈性元件12，係設置於蓋體11之容設空間110中。於本實施態樣中，彈性元件12係可例如為彈簧、乳膠、泡棉及/或海綿等具有彈性回復力之結構體，且充設於容設空間110中。

擋板13，係設置於彈性元件12上。於本實施態樣中，擋板13係可例如為塑膠、金屬等材質所製成之具有相當結構強度之板狀體，且較佳者，其朝向承載面100之形狀，係可選擇性地與承載面100相互對應。更佳者，擋板13與彈性元件12相對之兩側面之形狀，亦可選擇地相互對應。舉例而言，承載面100及擋板13朝向承載面100之形狀，係可為相互對應之弧型或曲線型，而相同地，擋板13與彈性元件12相對之兩側面之形狀，亦可選擇性地設計為相對應之弧型或曲線型。值得一提的是，由於擋板13係設置於彈性元件12上，因此，藉由彈性元件12之彈性力來提供適當的緩衝性，可避免蓋體11蓋闔於承載座10之承載面100上時，因過度用力而使擋板13對如藥物或晶片等待測物體造成破壞。

磁性元件14a及磁性元件14b，係設置於擋板13及彈性元件12之間並用以產生磁力線。較佳者，於本實施態樣中，磁性元件14a及磁性元件14b，係可例如為永久磁鐵或電磁鐵。而為了清楚說明磁性元件14a及磁性元件14b之配置方式，請同時參閱第2圖，其係繪示磁性元件14a、磁性元件14b及擋板13之俯視圖。如第2圖所示，磁性元件14a及磁性元件14b係可以極性相對之方式配置於擋板13上，藉此，磁性元件14a及磁性元件14b可產生磁場強度較強之環狀磁場，進一步提高感測的可靠度。當然，磁性元件14a及磁性元件14b之形狀、大小、數目與配置方式，皆可隨設計者之需求而予以變更，例如，擋板13及彈性元件12之間，可僅設置有單一個磁性元件14a，亦可增設有複數個磁性元件14a及磁性元件14b。

須補充說明者，由於磁力可透過接觸或非接觸之形式予以感應，故於本發明之不同實施型態中磁性元件14a及/或14b，係可選擇性地設置於彈性元件12中、擋板13中及/或擋板13及彈性元件12之間。

磁場感測器15，係設置於承載座10內，用以感測用以感應該磁性元件之磁力大小，其可例如為數位式之磁力計。於本實施態樣中，磁場感測器15所感測出之磁力大小，係可為地磁加上由磁性元件14a、磁性元件14b所發出之磁場之總和。

判斷模組16，係與磁場感測器15相連結，用以依據磁場感測器15所感測出的磁力大小判斷蓋體11蓋闔之狀態及承載面100承載物體之狀態。於本實施態樣中，判斷模組16可透過無線及/或有線網路與磁場感測器15相連結，且可為內建有儲存單元(未圖示)之處理器，而該儲存單元內係可儲存有預設之磁場參考值。例如，該儲存單元中可儲存有預設之磁場頂標值“T”與磁場底標值“L”，而磁場感測器15所感測出之磁力大小值可為“M”，因此，當判斷模組16分析出磁力大小值“M”大於磁場頂標值“T”時，即可藉此分析出本發明之物體感測裝置1之蓋體11相對於承載座10，係處於完全開啟之狀態，如第3A圖所示；當判斷模組16分析出磁力大小值“M”小於磁場底標值“L”時，即可藉此分析出本發明之物體感測裝置1之蓋體11相對於承載座10，係處於完全蓋闔且承載面100上並未承載有相關待測物體之狀態，如第3C圖所示；而當判斷模組16分析出磁力大小值“M”係介於磁場頂標值“T”及磁場底標值“L”之間時，即可藉此判斷出擋板13係處於未接觸至承載面100之狀態，而蓋體11係處於完全蓋闔於承載面100上，或未完全蓋闔於承載面100上亦未完全開啟之狀態，因此，即可據此進一步判斷出承載面100上係承載有待測物體。其可如第3B圖所示，承載面100上係承載有物體S。當然，判斷模組16內亦可不設置有該儲存單元，而可選擇地連結至內存有預設之磁場參考值之外部資料庫(未圖示)，並藉由不同之演算法進行上述的分析作動。

值得一提的是，由於擋板13係為具有相當結構強度之板狀體，因此，當承載面100上係承載有第3B圖所示之物體S時，擋板13會因物體S所具有之體積特性產生位移，進而令磁性元件14a及磁性元件14b與磁場感測器15間之距離產生變化，且令磁場感測器15所感測到的磁力大小發生改變，藉此，本發明之物體感測裝置1，可僅藉由待測物體所具有之體積特性來感測物體之存在與否，免除如習知技術般需藉由待測物體之重量、電壓、電容及/或光折射率等物理特性來進行感測，進一步提高感測之可靠度。此外，由於磁性元件14a及/或磁性元件14b係可選擇性地設置於彈性元件12中、擋板13中及/或擋板13及彈性元件12之間，且磁場感測器15係設置於承載座10內，因此，不但可避免對承載於承載面100上之待測物體造成影響，例如造成污染，更可避免磁性元件14a、磁性元件14b及磁場感測器15發生損傷，提高產品的耐久度。

另外，需進一步提出說明的是，於本發明之另一實施態樣中，磁場感測器15與磁性元件14a及/或磁性元件14b之位置可彼此對調，換言之，磁場感測器15可設置於彈性元件12中、擋板13中及/或擋板13及彈性元件12之間，而磁性元件14a及磁性元件14b則可設置於承載座10內。當然，於此實施態樣中，承載座10內可選擇地僅設置有磁性元件14a或磁性元件14b之一者，亦或依據設計者之需求，同時設置複數個磁性元件14a及磁性元件14b於承載座10內。

綜上所述，本發明結合蓋體、承載座、彈性元件、擋板、磁性元件、磁場感測器及判斷模組之物體感測裝置，不但構件簡單，且可僅藉由物體所具有的體積特性並搭配磁場感測器所感測出的磁力大小，精準地分析出承載面上之物體承載情形，以及分析出蓋體相對於承載座之開啟、蓋闔情形。因此，相較於習知技術，本發明不但組裝簡便、使用方便，也不需要過大的耗電量和高昂的製造成本，更可適用於各種的物體和使用環境，進而提供較佳的實用性。

上述實施態樣僅為例示性說明本發明之原理及其功效，而非用於限制本發明。任何熟習此項技術之人均可在不違背本發明之精神及範疇下，對上述實施態樣進行修飾與變化。

1．．．物體感測裝置

10．．．承載座

100．．．承載面

101．．．軸孔

11．．．蓋體

110．．．容設空間

111．．．樞軸

12．．．彈性元件

13．．．擋板

14a、14b．．．磁性元件

15．．．磁場感測器

16．．．判斷模組

S．．．物體

第1圖係為本發明之物體感測裝置之立體分解圖；

第2圖係為本發明之物體感測裝置之磁性元件及擋板之配置俯視圖；

第3A圖係為本發明之物體感測裝置之蓋體相對於承載座完全開啟之側視圖；

第3B圖係為本發明之物體感測裝置之承載面承載有物體之側視圖；以及

第3C圖係為本發明之物體感測裝置之蓋體相對於承載座完全蓋閉之側視圖。

1．．．物體感測裝置

10．．．承載座

100．．．承載面

101．．．軸孔

11．．．蓋體

110．．．容設空間

111．．．樞軸

12．．．彈性元件

13．．．擋板

14a、14b．．．磁性元件

15．．．磁場感測器

16．．．判斷模組

Claims (20)

1. 一種物體感測裝置，係包括：承載座，係具有用以承載物體之承載面；蓋體，係可對應地蓋闔於該承載座之承載面上，且具有面向該承載面之容設空間；彈性元件，係設置於該蓋體之容設空間中；擋板，係設置於該彈性元件面向該承載座之表面上；磁性元件，係可選擇性地設置於該彈性元件中、該擋板中及/或該擋板及該彈性元件之間並用以產生磁力線；磁場感測器，係設置於該承載座內用以感應該磁性元件之磁力大小；以及判斷模組，係用以依據該磁場感測器所感測出的磁力大小判斷該蓋體蓋闔之狀態及該承載面承載物體之狀態。
2. 如申請專利範圍第1項之物體感測裝置，其中，該判斷模組復包括儲存有預設之磁場參考值之儲存單元，而該判斷模組係用以依據該磁場參考值判斷該蓋體蓋闔之狀態。
3. 如申請專利範圍第1項之物體感測裝置，其中，該判斷模組係透過有線及/或無線網路與該磁場感測器相連結。
4. 如申請專利範圍第1項之物體感測裝置，其中，該承載面及該擋板朝向該承載面之形狀係相對應。
5. 如申請專利範圍第4項之物體感測裝置，其中，該承載面及該擋板朝向該承載面之形狀係為相對應之弧型或曲線型。
6. 如申請專利範圍第1項之物體感測裝置，其中，該擋板與該彈性元件相對之兩側面之形狀係相對應。
7. 如申請專利範圍第6項之物體感測裝置，其中，該擋板與該彈性元件相對之兩側面之形狀係為相對應之弧型或曲線型。
8. 如申請專利範圍第1項之物體感測裝置，其中，該蓋體係樞接於該承載座上。
9. 如申請專利範圍第1項之物體感測裝置，其中，該磁性元件係為永久磁鐵或電磁鐵。
10. 如申請專利範圍第1項之物體感測裝置，其中，該彈性元件係為彈簧、乳膠、泡棉或海綿結構。
11. 一種物體感測裝置，係包括：承載座，係具有用以承載物體之承載面；蓋體，係可對應地蓋闔於該承載座之承載面上，且具有面向該承載面之容設空間；彈性元件，係設置於該蓋體之容設空間中；擋板，係設置於該彈性元件面向該承載座之表面上；磁性元件，係設置於該承載座內並用以產生磁力線；磁場感測器，係可選擇性地設置於該彈性元件中、該擋板中及/或該擋板及該彈性元件間，並用以感應該磁性元件之磁力大小；以及判斷模組，係用以與該磁場感測器相連結，用以依據該磁場感測器所感測出的磁力大小判斷該蓋體蓋闔之狀態及該承載面承載物體之狀態。
12. 如申請專利範圍第11項之物體感測裝置，其中，該判斷模組復包括儲存有預設之磁場參考值之儲存單元，而該判斷模組係依據該磁場參考值判斷該蓋體蓋闔之狀態。
13. 如申請專利範圍第12項之物體感測裝置，其中，該判斷模組係透過有線及/或無線網路與該磁場感測器相連結。
14. 如申請專利範圍第11項之物體感測裝置，其中，該承載面及該擋板朝向該承載面之形狀係相對應。
15. 如申請專利範圍第14項之物體感測裝置，其中，該承載面及該擋板朝向該承載面之形狀係為相對應之弧型或曲線型。
16. 如申請專利範圍第11項之物體感測裝置，其中，該擋板與該彈性元件相對之兩側面之形狀係相對應。
17. 如申請專利範圍第16項之物體感測裝置，其中，該擋板與該彈性元件相對之兩側面之形狀係為相對應之弧型或曲線型。
18. 如申請專利範圍第11項之物體感測裝置，其中，該蓋體係樞接於該承載座上。
19. 如申請專利範圍第11項之物體感測裝置，其中，該磁性元件係為永久磁鐵或電磁鐵。
20. 如申請專利範圍第11項之物體感測裝置，其中，該彈性元件係為彈簧、乳膠、泡棉或海綿結構。