(57)【要約】      （修正有）【課題】爪切りの間違った使用による肉の切断事故の発生を防止する。【解決手段】弓型切断エッジを備える爪切りの弓型切断エッジの下に設置され、爪切りの弓型切断エッジと爪の下の肉との間の距離を測定することができる容量型感知モジュール２００と、爪切りの弓型切断エッジ上に設置される警告モジュール４００と、本装置の下部に設置され、容量型感知モジュール２００と警告モジュール４００に接続され、警告距離をプリセットし、その対応する基準電圧を可変感知電圧と比較することができ、電圧比較の後に、容量型感知モジュール２００からの出力信号を増幅し、かつフィルタリングし、弓型切断エッジと爪の下の肉との間の距離が警告距離より短くなった時、警告モジュール４００を駆動し、警告信号を出す制御モジュール３００を含む、警告機能を備える爪切り装置。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
切断エッジ部が一端に設置される爪切り本体、
前記爪切り本体の前記切断エッジ部の下に設置され、検出装置として作用する容量型感知モジュール、及び
前記容量型感知モジュールに接続され、警告を出すため前記容量型感知モジュールに応答する警告モジュール、を備える警告機能を備える爪切り装置。
【請求項２】
請求項１の警告機能を備える爪切り装置であって、更に、前記容量型感知モジュールと前記警告モジュールに電力を供給するため、前記爪切り装置内に設置されるボタンセルを備え、前記ボタンセルはリチウムセル、酸化水銀セル、アルカリマンガンセル、水銀セル、ニッケル金属水素化物セル、およびニッケルカドミウムセルを含む爪切り装置。
【請求項３】
前記容量型感知モジュールは単一チップ・マイクロコントローラユニット、またはプログラマブルシステム・オンチップを含み、前記単一チップ・マイクロコントローラユニットはエラーを最小化するため、高いＳＮ比を備えるＡＤ変換器を有し、前記プログラマブルシステム・オンチップは感知性能を向上させるため、温度、湿度や、静電放電などの干渉のための補正パラメータを制御する、請求項１に記載の警告機能を備える爪切り装置。
【請求項４】
請求項１に記載の警告機能を備える爪切り装置であって、更に、前記爪切り装置の下部に設置され、前記容量型感知モジュールと前記警告モジュールに接続され、警告距離をプリセットし、対応する基準電圧を可変感知電圧と比較し、電圧比較の後、前記容量型感知モジュールからの出力信号を増幅し、かつフィルタリングし、前記爪切り本体の前記切断エッジ部と爪の下の肉との間の距離が前記警告距離より短い場合、前記警告信号を駆動する制御モジュールを備える爪切り装置。
【請求項５】
前記警告モジュールは、警告信号を出すため、音を発生させ、又は光を放射する、請求項１に記載の警告機能を備える爪切り装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は爪切り、特に警告機能を備える爪切り装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
人間の成長過程の間に、爪はしばしばかなり速く成長するので、皮膚が爪により擦り取られ、汚れが爪の下に隠れることに関連し、爪を頻繁に切ることを不可欠にする安全衛生上の問題がある。しかし、それらはしばしば小刻みに動くか又は逆らい、爪切りを爪に揃えることを困難にするので、小児や乳幼児の爪を普通の爪切りで切ることを非常に困難にしている。乳幼児の短く、かつ繊細な爪を切る場合の爪切りの間違った使用は、肉を切断することを含む事故に至り、この不幸な経験が乳幼児をその後の爪切りへの更なる抵抗へとつながり、その後両親に対し、より多くの困難さや不便さをもたらす。
【０００３】
現在の容量感知技術は発展し、何千の製品に適用される、かなり成熟した技術となっている。現在、容量型感知技術には累計数百万の利用法がある。容量型変異感知技術で利用される測定要素は導電材料領域のセンサパットとそれらを囲む導電材料との間のキャパシタである。センサのキャパシタンスを計算する数式（１）は
Ｃ＝εｏ・εｒ・Ａ／ｄ      （１）
である。
【０００４】
ここで、Ａは図１ａに示すセンサ４０の領域を表し、ｄはセンサ４０と目標５０導体との間の距離を表し、εｏは自由空間の導電率を表し、εｒは比誘電率を表す。導体（指などの）とセンサ４０との間の距離が変化するにつれて、キャパシタンスも変化する。キャパシタンス効果はあらゆる種類の材料間に存在するので、図１ｂに示すように、ノイズを防止する保護手段が、通常センサ４０に付帯し、センサ４０を囲む２層（接地層２０と保護層３０）のパッケージを付加し、外部ノイズからの干渉を防止する。換言すれば、図１ａは容量型変位センサのパッケージ構造を示す。図１ｂは容量型変位センサ４０の対応する等価回路を示す。容量効果を利用するので、容量型変位センサのより高い分解能が達成される。
通常の容量型変位センサの測定範囲は±０．１３ｍｍで、０．１μｍの分解能を備え、精度はフルスケールの０．１〜０．２％であり、容量型変位センサは非接触で測定を行う。上記に基づき、現在の容量型変位感知技術はマイクロレベルの距離測定を実施するのに十分である。
【０００５】
従って、この発明は容量型変位感知技術を利用し、警告機能を備える爪切り装置を提案し、肉の切断事故の発生を防止する。
【発明の概要】
【０００６】
この発明は、一端に設置される切断エッジ部を備える爪切り本体；爪切り本体の切断エッジ部の下に設置され、検出装置として作用する警告を出すための容量型感知モジュール；容量型感知モジュールに接続される警告モジュール；を備える警告機能を備える爪切り装置を提供する。この発明は、更に容量型感知モジュールと警告モジュールに電力を供給するため、爪切り装置内に設置されるボタンセルモジュールを備える。警告モジュールは音を発生させるか、又は光を放射して警告信号を発信する。
【０００７】
より具体的には、この発明は、警告機能を備える爪切り装置を提供し、本装置は：弓型切断エッジを備える爪切り；爪切りの弓型切断エッジの下に設置され、爪切りの弓型切断エッジと爪の下の肉との間の距離を測定できる容量型感知モジュール；容量型感知モジュールに接続され、警告を出すため爪切りの弓型切断エッジの上に設置される警告モジュール；及び爪切り装置の下部に設置され、容量型感知モジュールと警告モジュールに接続される制御モジュール；を備える。制御モジュールは、警告距離をプリセットし、それに対応する基準電圧を可変感知電圧と比較することができる。制御モジュールは、電圧比較の後、容量型感知モジュールからの出力信号を増幅し、かつフィルタリングし、爪切りの弓型切断エッジと爪の下の肉との間の距離が警告距離より短くなると、警告モジュール上のＬＥＤ表示器を緑から赤に切り換え、又はスピーカに警告信号として警告ノイズを発生させる。これは、爪切り事故発生の防止に役立ち、爪切りの弓型切断エッジと爪の下の肉との間の距離が警告距離より大きくなれば、制御モジュールは警告モジュール上のＬＥＤ表示器を緑へ戻す。
【０００８】
この発明の別の態様は、以下のような爪切り装置を提供することで、本装置は：弓型切断エッジを備える爪切り；爪切りの弓型切断エッジの下に設置され、爪切りの弓型切断エッジと爪の下の肉との間の距離の測定を可能にする容量型感知チップ；容量型感知チップに接続され、警告を出すため爪切りの弓型切断エッジの上に設置される警告モジュール；及び爪切り装置の下部に設置され、容量型感知チップと警告モジュールに接続される制御モジュール；を備える。制御モジュールは警告距離をプリセットし、その対応する基準電圧を可変感知電圧と比較することができる。制御モジュールは、電圧比較の後、容量型感知チップからの出力信号を増幅し、かつフィルタリングし、爪切りの弓型切断エッジと爪の下の肉との間の距離が警告距離より短くなれば、警告モジュール上のＬＥＤ表示器を緑から赤に切り換え、又はスピーカに警告信号としての警告ノイズを発生させる。これは爪切り事故の発生を防止することに役立ち、爪切りの弓型切断エッジと爪の下の肉との間の距離が警告距離より大きくなると、制御モジュールは警告モジュール上のＬＥＤ表示器を緑へ戻す。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
この発明に示される図面は正確な縮尺ではなく、図面のある部分は、よりよく理解されるため拡大されており、重要でない要素は詳細に記述していない。
【００１０】
この発明は、明細書と付属の図面で概説される好適実施例の詳細記述により理解される。
【００１１】
【図１ａ】容量型変位センサのパッケージ構造を示す。
【図１ｂ】図１ａに示す容量型変位センサの対応する等価回路を示す。
【図２】この発明の好適実施例による爪切り装置を示す。
【図３】この発明の好適実施例によるシステムのブロック図を示す。
【図４】この発明の好適実施例によるシステムのブロック図を示す。
【００１２】
肉の切断事故の発生を防止するため、この発明は容量型変位感知技術を利用し、容量型感知モジュール又は容量型感知チップを従来の爪切りへ埋め込み、これにより警告機能を備える爪切り装置１００を提供する。警告機能を備える爪切り装置は、乳幼児、小児、負傷者、患者や老人の爪切りに特に好都合である。図１を参照されたい、それはこの発明の好適実施例による爪切り装置を示す。爪を切る間、爪切り装置１００の切断エッジが肉に接触しそうになると、スピーカやＬＥＤ表示器などの爪切り装置１００上の警告装置が警告ノイズを出すか、又は警告信号として表示器を緑から赤に切り換え、切断事故の発生を防止する。換言すると、爪切り中の視覚観察に加え、この発明は警告信号の提供という補助機能を付加する。
【００１３】
容量型変位感知の原理と上記数式（１）に基づく実施例で、爪切り装置１００が爪を切る人の指に近づくと、爪切り装置１００の弓形切断エッジの下に設置される容量型感知モジュール２００は、容量型感知モジュール２００と肉との間の距離を計算することができる。図３に示すように、容量型感知モジュール２００は爪切り装置１００の下部に設置される制御モジュール３００により制御される。警告距離は制御モジュール３００（警告距離の値を１ｍｍにプリセットするなどの）を介してプリセットされ、警告距離は容量型感知モジュール２００内に保存されると同時に、対応するセンサキャパシタンスにより誘導される基準電圧値を記録する。制御モジュール３００は容量型感知モジュール２００により測定される各電圧記号を警告距離で測定される基準電圧と比較する。爪切り装置１００の弓型切断エッジと肉との間の距離が警告距離より短くなると、制御モジュール３００は、電圧比較が実施された後、容量型感知モジュール１００により出力される信号を増幅し、かつフィルタリングし、爪切り装置１００の弓型切断エッジ上に設置される警告モジュール４００内のプリセットされた音響効果又は表示器表示を駆動する。これは、切断事故の発生を防止するための警告信号として作用する、警告モジュール４００（緑色光７０から赤色光８０へ切り換えるなどの）上に設置されるＬＥＤ表示器の色を変更するか、又は警告モジュール４００上に設置されるスピーカ（表示なし）内に警告ノイズを発生させる。更に、もし爪切り装置１００の弓型切断エッジと肉との間の距離が警告距離（換言すれば、警告距離の外側に設置される爪切り装置１００の）より大きくなれば、制御モジュール３００は警告モジュール４００上のＬＥＤ表示器を緑色光７０へ戻す。上記要素は互いに接続され、内部電力は爪切り装置１００の上部上に設置されるボタンセルモジュール５００により供給される。ボタンモルモジュール５００には：リチウムセル、酸化水銀セル、アルカリマンガンセル、水銀セル、ニッケル金属水素化物セル、及びニッケルカドミウムセルなどがある。
【００１４】
図４に示すような好適実施例で、図３の容量型感知モジュール２００は爪切り装置１００の下部に設置される容量型感知チップ６００により置換される。例えば、爪切り装置１００の弓形切断エッジの下に設置される容量型感知チップ６００は単一チップ・マイクロコントロ−ラユニット(ＭＣＵ）又はプログラマブルシステム・オンチップ(ＰＳｏＣ)であり、デジタルとアナログ資源、マルチプレクサ、インターフェース接続と拡張用の設定可能な配列やメモリなどの構成要素を含む。単一チップ・マイクロコントローラユニットはエラーを最小化するため、高いＳＮ比（ＳＮＲ）を備えるＡＤ変換器(ＡＤＣ）を有し、プログラマブルシステム・オンチップは、感知性能を向上させるため、温度、湿度や静電放電などインターフェース用の補正パラメータを制御する。上記の容量型変位感知の原理に基づき、爪切り装置１００が指に接近すると、爪切り装置１００の弓形切断エッジと肉との間の距離を測定するため、上記容量型感知計算式(１)の使用以外で、より正確な計算が、サイプレス(Ｃｙｐｒｅｓｓ)半導体社により開発されたＰＳｏＣｓ(ＰＳｏＣデザイナまたはＰＳｏＣエキスプレス)用のプログラム開発ツール(ソフトウェア)などの容量型感知チップ６００用のプログラム開発ツールの使用により実施される。警告距離は爪切り装置１００の下部に設置される制御モジュール７００によりプリセットされ、警告距離は容量型感知チップ６００のメモリ要素内に保存されると同時に、対応するセンサキャパシタンスにより誘導される基準電圧値を記録する。制御モジュール７００は容量型感知チップ６００により測定される各電圧信号を警告距離で測定される基準電圧と比較する。爪切り装置１００の弓型切断エッジと肉との間の距離が警告距離より短い場合、制御モジュール７００は、電圧比較を実施した後、容量型感知モジュール６００により出力される信号を増幅し、かつフィルタリングし、警告を出すため容量型感知チップ６００に対応する、爪切り装置１００の弓型切断エッジ上に設置される警告モジュール８００を駆動する。これは切断事故の発生を防止するための警告信号として作用する、警告モジュール４００（緑色光７００から赤色光８００へ切り換えるなどの）上に設置されるＬＥＤ表示器の色を変更するか、又は警告モジュール８００上に設置されるスピーカ(表示なし)内に警告ノイズを発生させる。更に、もし爪切り装置１００が警告距離の外に設置されていれば、制御モジュール７００は警告モジュール８００上のＬＥＤ表示器を緑色７０へ戻す。前記要素は互いに接続され、内部電力は爪切り装置１００の上部に設置されるボタンセルモジュール５００(表示なし)により供給される。ボタンセルモジュール５００には：リチウムセル、酸化水銀セル、アルカリマンガンセル、水銀セル、ニッケル金属水素化物セル、およびニッケルカドミウムセルなどがある。
【００１５】
従って、容量型変位感知の原理に基づき、この発明は爪切りに指の安全を保証するための警告機能を提供し、爪切りをより容易にし、爪切りに対する恐怖と抵抗感の減少を助ける。
【００１６】
前記記述は説明目的のみに対するものであり、使用される特定名がこの発明のよりよい理解のために提供される；しかし、この発明は開示される特定の詳細に応じて実施される必要がないことは当業者には明らかである。このように、この発明の前記好適実施例は、この発明を限定するよりはむしろこの発明の説明用である。この発明は、付属の特許請求の範囲の精神と範囲内に含まれる様々な変更や類似の配置を含むと意図され、その範囲はこの種の変更や類似構造の全てを包含するように、最も広い解釈が与えられるべきである。
【符号の説明】
【００１７】
20：接地層
30：保護層
40：容量型変位センサ
50：目標
70：緑色光
80：赤色光
100：爪切り装置
200：容量型感知モジュール
300、700：制御モジュール
400、800：警告モジュール
500：ボタンセルモジュール
600：容量型感知チップ
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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