專利名稱：具有警示模塊的指甲剪裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于指甲剪，特別是有關(guān)具有警示功能的指甲剪裝置。
背景技術(shù)：
在人的成長過程中，隨著指甲快速地長出，可能有指甲內(nèi)藏污垢與指甲刮傷皮膚 等安全上的疑慮，故經(jīng)常修剪指甲，有其必要性。然而，使用一般的指甲剪來修剪指甲時(shí)，由 于對(duì)大多數(shù)的小孩或嬰兒于修剪指甲時(shí)經(jīng)常會(huì)抗拒或扭動(dòng)，以致于在此情況下無法使得修 剪移位對(duì)正，或者因?yàn)槭褂貌划?dāng)?shù)闹讣准粜藜魦雰杭?xì)嫩短小的指甲，而導(dǎo)致不慎剪傷其指 甲肉的意外發(fā)生，此令其哺育者心疼，不愉快的經(jīng)驗(yàn)亦可能影響嬰兒對(duì)修剪指甲產(chǎn)生排斥 感，往往造成哺育者日后修剪嬰兒指甲的不便及困擾。傳統(tǒng)的電容式感測(cè)技術(shù)(capacitive sensing technology)，已進(jìn)展成為相當(dāng)成 熟的技術(shù)，可應(yīng)用于數(shù)千種產(chǎn)品，目前使用數(shù)量更已累積至數(shù)百萬個(gè)。用于電容式位移感測(cè) 技術(shù)的量測(cè)元件是為導(dǎo)電材料區(qū)域的感測(cè)器墊片與其周圍導(dǎo)電材料之間的電容器，而感測(cè) 器的電容值計(jì)算公式(1)如下所示C二 Wa(1)
d其中A表示整個(gè)感測(cè)器40與相關(guān)路由的完整區(qū)域，d表示感測(cè)器40的路由與目 標(biāo)物50導(dǎo)體之間的距離，ε C1表示真空靜介電系數(shù)，而ε ^表示介電質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù)，如 圖Ia中所顯示。當(dāng)手指等導(dǎo)電物體至感測(cè)器40間的距離改變時(shí)，將會(huì)改變其電容值。由 于電容效應(yīng)是存在于各個(gè)物質(zhì)間，因而感測(cè)器40通常會(huì)搭配隔離雜波的保護(hù)措施在電容 感測(cè)器40外圍加上兩層封裝(接地層20及防護(hù)層30)以隔絕外界雜波的干擾。換言之， 圖Ia是顯示電容式位移感測(cè)的結(jié)構(gòu)封裝的示意圖。如圖Ib中所顯示，圖Ib是顯示此電容 式位移感測(cè)器40相對(duì)應(yīng)的等效電路圖。由于利用電容效應(yīng)，因而電容式位移感測(cè)器的解析 度相當(dāng)高，一般電容式位移感測(cè)器的量測(cè)范圍為士 0. 13mm，解析度為0. 1 μ m，精確度則為 全刻度的0. 1-0. 2%，同時(shí)電容式位移感測(cè)器為非接觸式量測(cè)。由此可知，已知的電容式位 移感測(cè)技術(shù)是足以進(jìn)行微距的量測(cè)。因此，本發(fā)明是應(yīng)用此已發(fā)展成熟的電容式感測(cè)技術(shù)，而提出一種具有警示功能 的指甲剪裝置，以預(yù)防不慎剪傷指甲肉的意外發(fā)生。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)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，具有刀口 部，配置于一端；一電容式感測(cè)模塊，配置于此本體且位于此刀口部下方，作為偵測(cè)裝置； 一警示模塊，耦合此電容式感測(cè)模塊用以警示。其中還包含一鈕扣型電池模塊是位于此指 甲剪裝置中，供應(yīng)此電容式感測(cè)模塊及此警示模塊的電源。此警示模塊可產(chǎn)生聲音或發(fā)光 以利于發(fā)出警示信號(hào)。更具體而言，本發(fā)明是提供一種具有信號(hào)警示功能的指甲剪裝置，此裝置包括一弧形刀口的指甲剪；一電容式感測(cè)模塊，位于此指甲剪的弧形刀口下方，可量測(cè)此指甲剪的 弧形刀口與指甲肉之間的距離；一警示模塊，耦合此電容式感測(cè)模塊用以警示，位于此指甲 剪的弧形刀口上方；以及一控制模塊，位于此指甲剪的下部，而耦合于此電容式感測(cè)模塊與 此警示模塊，可預(yù)先設(shè)定一警示距離并比對(duì)其相對(duì)應(yīng)的參考電壓與變動(dòng)的感測(cè)電壓，當(dāng)此 指甲剪的弧形刀口與指甲肉之間的距離小于此警示距離時(shí)，此控制模塊于電壓比對(duì)后將放 大及過濾此電容式感測(cè)模塊所輸出的信號(hào)，以驅(qū)動(dòng)此警示模塊上的LED指示燈由綠轉(zhuǎn)紅， 或使揚(yáng)聲器發(fā)出警示聲，以作為警示信號(hào)，如此可提醒以預(yù)防意外剪傷，而當(dāng)此指甲剪的弧 形刀口與指甲肉之間的距離大于此警示距離時(shí)，此控制模塊將使此警示模塊上的LED燈號(hào) 恢復(fù)回綠色。 本發(fā)明的另一目的是提供一指甲剪裝置，此裝置包括一弧形刀口的指甲剪；一 電容式感測(cè)晶片，位于此指甲剪的弧形刀口下方，可量測(cè)此指甲剪的弧形刀口與指甲肉之 間的距離；一警示模塊，耦合此電容式感測(cè)模塊用以警示，位于此指甲剪的弧形刀口上方； 以及一控制模塊，位于此指甲剪的下部，而耦合于此電容式感測(cè)晶片與此警示模塊，可預(yù)先 設(shè)定一警示距離并比對(duì)其相對(duì)應(yīng)的參考電壓與變動(dòng)的感測(cè)電壓，當(dāng)此指甲剪的弧形刀口與 指甲肉之間的距離小于此警示距離時(shí)，此控制模塊于電壓比對(duì)后將放大及過濾此電容式感 測(cè)晶片所輸出的信號(hào)，用以驅(qū)動(dòng)此警示模塊上的LED指示燈由綠轉(zhuǎn)紅，或使揚(yáng)聲器發(fā)出警 示聲，以作為警示信號(hào)，如此可提醒以預(yù)防意外剪傷，而當(dāng)此指甲剪的弧形刀口與指甲肉之 間的距離大于此警示距離時(shí)，此控制模塊將使此警示模塊上的LED燈號(hào)恢復(fù)回綠色。



700 控制模塊800 警示模塊
具體實(shí)施例方式為了預(yù)防不慎剪傷指甲肉的意外發(fā)生，本發(fā)明是應(yīng)用已發(fā)展成熟的電容式感測(cè)技 術(shù)，在傳統(tǒng)的指甲剪中嵌入一電容感測(cè)模塊或一電容感測(cè)晶片，進(jìn)而提出一種具有警示功 能的指甲剪裝置100，其特別可利于修剪嬰兒、小孩、傷患、病人或老人的指甲。請(qǐng)參照?qǐng)D2， 顯示本發(fā)明的俯視示意圖。于進(jìn)行修剪中而此指甲剪裝置100的刀口近乎接觸到指甲肉 時(shí)，此指甲剪裝置100中上的警示裝置，例如揚(yáng)聲器發(fā)出警示聲或是發(fā)光二極管(LED)指示 燈將會(huì)由綠轉(zhuǎn)紅，以作為警示信號(hào)，如此可提醒以預(yù)防意外剪傷。換言之，除了進(jìn)行修剪時(shí) 的目測(cè)判斷外，本發(fā)明是附加信號(hào)警示的輔助功能。在一實(shí)施例中，基于上述的現(xiàn)有技術(shù)中的電容式位移感測(cè)原理及其計(jì)算公式(1)， 當(dāng)此指甲剪裝置100靠近欲剪者的手指時(shí)，借由位于此指甲剪裝置100的弧形刀口下方的 一電容式感測(cè)模塊200，可計(jì)算出此電容式感測(cè)模塊200與指甲肉之間的距離。此電容式 感測(cè)模塊200是由位于此指甲剪裝置100下部的一控制模塊300所控制，如圖3中所顯示， 通過此控制模塊300可預(yù)先設(shè)定一警示距離(例如，設(shè)定警示距離值為1mm)，并予以儲(chǔ)存 于此電容式感測(cè)模塊200中，同時(shí)記錄相對(duì)應(yīng)的感測(cè)電容所引發(fā)的參考電壓值。此控制模 塊300是逐一比對(duì)此電容式感測(cè)模塊200所測(cè)得的電壓信號(hào)與在此警示距離所測(cè)得的參考 電壓。當(dāng)此指甲剪裝置100的弧形刀口與指甲肉之間的距離小于此警示距離時(shí)，此時(shí)此控 制模塊300于比對(duì)電壓后將放大及過濾此電容式感測(cè)模塊100所輸出的信號(hào)，以驅(qū)動(dòng)一預(yù) 設(shè)音效或燈號(hào)顯示且位于此指甲剪裝置100的弧形刀口上方的警示模塊400，使其上方的 LED指示燈號(hào)變更顏色，例如由綠燈70轉(zhuǎn)紅燈80，或使其上方的揚(yáng)聲器(未圖示)發(fā)出警 示聲，以作為警示信號(hào)，如此可提醒以預(yù)防意外剪傷。此外，若此指甲剪100的弧形刀口與 指甲肉之間的距離大于此警示距離(換言之，此指甲剪的位置在警示距離之外)，則此控制 模塊300將使此警示模塊400上的LED指示燈恢復(fù)回綠色的燈號(hào)70。上述所有的組件是相 互耦合，內(nèi)部電源則由位于此指甲剪裝置100上部的一鈕扣型電池模塊500所供應(yīng)，此鈕扣 型電池模塊500可包括鋰電池、氧化汞電池、堿錳電池、水銀電池、鎳氫電池以及鎳鎘電池寸。在一較佳實(shí)施例中，是以位于此指甲剪裝置100下部的一電容式感測(cè)晶片600置 換圖2中的電容式感測(cè)模塊200，如圖4中所顯示。舉例而言，位于此指甲剪裝置100的 弧形刀口下方的此電容式感測(cè)晶片600可能是單晶片微控制器(MCU)或可編程系統(tǒng)晶片 (PSoC)，可包含數(shù)位與類比資源、多工器、可配置陣列及存儲(chǔ)器等元件以利界面連接與擴(kuò)充 性。此單晶片微控制器是具有一高信噪(SNR)的類比數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC)以減少誤判，而此 可編程系統(tǒng)晶片可控制溫度、濕度與靜電放電等干擾的補(bǔ)償參數(shù)而提升其感測(cè)效能?；?上述的電容式位移感測(cè)原理，當(dāng)此指甲剪裝置100靠近手指時(shí)，此指甲剪裝置100的弧形刀 口與指甲肉之間的距離除了可通過上述的電容感測(cè)計(jì)算公式(1)而得知外，亦可借由此電 容式感測(cè)晶片600的程序開發(fā)工具而更加精確地計(jì)算出。例如，可利用賽普瑞斯(Cypress) 公司所生產(chǎn)的可編程系統(tǒng)晶片的程序開發(fā)工具(PSoC Designer或PSoC Express)等軟件 套件。通過位于此指甲剪裝置100下部的一控制模塊700可預(yù)先設(shè)定一警示距離值，并予
5以儲(chǔ)存于此電容式感測(cè)晶片600的存儲(chǔ)元件中，同時(shí)記錄相對(duì)應(yīng)的感測(cè)電容所引發(fā)的參考 電壓值。此控制模塊700是逐一比對(duì)此電容式感測(cè)晶片600所測(cè)得的電壓信號(hào)與在此警示 距離所測(cè)得的參考電壓。當(dāng)此指甲剪裝置100的弧形刀口與指甲肉之間的距離小于此警 示距離時(shí)，此控制模塊700于比對(duì)電壓后將放大及過濾此電容式感測(cè)晶片600所輸出的信 號(hào)，以驅(qū)動(dòng)位于此指甲剪裝置100的弧形刀口上方的一警示模塊800，使其上方的LED指示 燈號(hào)變更顏色，例如由預(yù)設(shè)之綠燈70轉(zhuǎn)為紅燈80，或使其上方的揚(yáng)聲器(未圖示)發(fā)出警 示聲，以作為警示信號(hào)，如此可提醒以預(yù)防意外剪傷。此外，當(dāng)此指甲剪裝置100的位置在 警示距離之外時(shí)，此控制模塊700將使此警示模塊800上的LED指示燈恢復(fù)回綠色70的燈 號(hào)。上述所有的組件是相互耦合，內(nèi)部電源由位于此指甲剪裝置100上部的一鈕扣型電池 模塊(未圖示)所供應(yīng)，此鈕扣型電池模塊可包括鋰電池、氧化汞電池、堿錳電池、水銀電 池、鎳氫電池以及鎳鎘電池等。因此，本發(fā)明是應(yīng)用電容式位移感測(cè)原理而提出一種具有警示功能的指甲剪，以 確保手指的安全，除了可安心地修剪外，并有助于減低對(duì)修剪指甲的恐懼及排斥的心理。以上所敘述，目的在于說明，所使用的具體名稱是用以提供本發(fā)明進(jìn)行深入的了 解；然而，明顯地對(duì)于所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，本發(fā)明毋需對(duì)特定細(xì)節(jié)據(jù)以實(shí)施。因 此，其目的在于說明并闡述本發(fā)明于上所述的具體實(shí)施例，但不予以詳盡地描述或使本發(fā) 明局限于所公開的具體形式。明顯可知，鑒于前述所啟示可進(jìn)行若干的修改及變化，前述所 選的實(shí)施例是為了詳述本發(fā)明的原理及其實(shí)務(wù)上的應(yīng)用，以利于其他所屬技術(shù)領(lǐng)域中的技 術(shù)人員得以詳加利用本發(fā)明及其經(jīng)各種修改的實(shí)施例，而適用于所考量的特定用途。本發(fā) 明的保護(hù)范圍以權(quán)利要求書為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
一種具有警示功能的指甲剪裝置，包括一指甲剪裝置本體，具有刀口部，配置于一端；一電容式感測(cè)模塊，配置于該本體且位于該刀口部下方，作為偵測(cè)裝置；以及一警示模塊，耦合該電容式感測(cè)模塊用以警示。
2.如權(quán)利要求1所述的具有警示功能的指甲剪裝置，其特征在于，還包含一鈕扣型電 池，位于該指甲剪裝置中，供應(yīng)該電容式感測(cè)模塊及該警示模塊的電源。
3.如權(quán)利要求2所述的具有警示功能的指甲剪裝置，其特征在于，該鈕扣型電池包括 鋰電池、氧化汞電池、堿錳電池、水銀電池、鎳氫電池或鎳鎘電池。
4.如權(quán)利要求1所述的具有警示功能的指甲剪裝置，其特征在于，該電容式感測(cè)模塊 包括單晶片微控制器或可編程系統(tǒng)晶片。
5.如權(quán)利要求4所述的具有警示功能的指甲剪裝置，其特征在于，該單晶片微控制器 具有高信噪比以減少誤判的類比數(shù)字轉(zhuǎn)換器，而該可編程系統(tǒng)晶片可控制溫度、濕度與靜 電放電干擾的補(bǔ)償參數(shù)而提升其感測(cè)效能。
6.如權(quán)利要求1所述的具有警示功能的指甲剪裝置，其特征在于，包含一控制模塊，位 于該指甲剪裝置的下部，而耦合于該電容式感測(cè)模塊與該警示模塊，可預(yù)先設(shè)定一警示距 離并比對(duì)相對(duì)應(yīng)的參考電壓與變動(dòng)的感測(cè)電壓，當(dāng)該指甲剪的該弧形刀口與指甲肉之間的 距離小于該警示距離時(shí)，該控制模塊于比對(duì)電壓后將放大及過濾該電容式感測(cè)模塊所輸出 的信號(hào)，以驅(qū)動(dòng)該警示模塊。
7.如權(quán)利要求1所述的具有警示功能的指甲剪裝置，其特征在于，該警示模塊可產(chǎn)生 聲音或發(fā)光以利于發(fā)出警示信號(hào)。
全文摘要
本發(fā)明是提供一種具有警示功能的指甲剪裝置，包括一弧形刀口的指甲剪；一電容式感測(cè)模塊，位于此指甲剪的弧形刀口下方，可量測(cè)此指甲剪的弧形刀口與指甲肉之間的距離；一警示模塊，位于此指甲剪的弧形刀口上方；以及一控制模塊，位于此指甲剪裝置的下部，而耦合于此電容式感測(cè)模塊與此警示模塊，可預(yù)先設(shè)定一警示距離并比對(duì)其相對(duì)應(yīng)的參考電壓與變動(dòng)的感測(cè)電壓，當(dāng)此指甲剪的弧形刀口與指甲肉之間的距離小于此警示距離時(shí)，此控制模塊于比對(duì)電壓后將放大及過濾此電容式感測(cè)模塊所輸出的信號(hào)，以驅(qū)動(dòng)此警示模塊而發(fā)出警示信號(hào)。
文檔編號(hào)A45D29/02GK101897510SQ20091014361
公開日2010年12月1日 申請(qǐng)日期2009年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月27日
發(fā)明者徐巍 申請(qǐng)人:巍世科技有限公司