專利名稱:多功能電子武器系統(tǒng)及其方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明實施例涉及包括電子控制設(shè)備的武器。
背景技術(shù):
傳統(tǒng)的電子武器例如包括,通常適用于確保安全和執(zhí)法的其他設(shè) 備中的接觸眩暈設(shè)備、警棍、盾、眩暈槍、手槍、步槍、迫擊炮、手 雷、射彈、地雷和地域保護設(shè)備。當(dāng)對人或動物目標(biāo)使用時,所述類 型的武器致使電流流過部分目標(biāo)組織以干擾目標(biāo)使用其骨骼肌??梢?將所有的或部分的電流推向目標(biāo)。在電子武器的重要應(yīng)用中,可以阻 止恐怖分子的襲擊并防止其完成包括獲得對設(shè)施、設(shè)備、操作者、無 辜的公民和執(zhí)法人員的非法控制的力量的行為。在電子武器的其他重 要應(yīng)用中,可以由執(zhí)法官員逮捕嫌疑人,由安全官員保持羈押人員的 協(xié)作。電子武器通常包括產(chǎn)生激勵信號的電路以及一個或多個電極。 在,例如,阻止恐怖行為的操作中,電極被從電子武器推向被阻止或 被控制的人。在沖擊后,脈沖電流在電極之間被導(dǎo)通,足夠用于干擾 個人使用他的或她的骨骼肌。干擾可以包括非自愿的、重復(fù)的、劇烈
的速率為每秒5到20次收縮的肌肉收縮。
研究已經(jīng)表明肌肉收縮的強度和身體受肌肉收縮影響的程度取 決于以下多個因素,包括身體導(dǎo)通、被脈沖電流充電或放電的程度。 所述程度通常隨著電極之間的增加而變大。最小的適合距離通常大約 為7英寸。在推進(jìn)之前,通常將電極更加緊密地存儲在一起并在飛向 目標(biāo)時將其分散開來。期望的是改善電極撞擊目標(biāo)的精確度。
傳統(tǒng)的電子武器是為有限數(shù)量的應(yīng)用而設(shè)計的。期望能夠滿足多 功能的用戶接口以及能夠?qū)崿F(xiàn)多功能的武器。對于反恐怖主義、執(zhí)法 以及安全來說,單方面對抗中多個目標(biāo)的制止和控制是重要的應(yīng)用,在所述應(yīng)用中具有多功能的單一武器是理想的。
傳統(tǒng)的電子武器僅提供用于所有應(yīng)用的一個激勵信號。理想的是 為多種應(yīng)用的每一個提供獨自的激勵信號。
在許多國家中,對于未經(jīng)許可對嫌疑人使用武力,政府官員對公 民是負(fù)有責(zé)任的。理想的情況是改善數(shù)據(jù)通信能力以及電子武器的用 戶接口以便于數(shù)據(jù)的收集和數(shù)據(jù)分析。
期望向反恐組織、執(zhí)法組織以及安全組織提供尤其是易于為上述 不同組織的應(yīng)用定制的電子武器。
電子武器的許多形式是由有限的電源,諸如電池提供動力的。電 池電力的保持導(dǎo)致了在所要求的電池再次充電之間的武器的延長使 用。期望以更加有效的方式使用由電池提供的電能。
傳統(tǒng)的電子武器具有有限的應(yīng)用、有限的可用范圍和有限的精確 性。沒有本發(fā)明,在現(xiàn)有的經(jīng)濟局限下不能產(chǎn)生出更加精確的和更加 可靠的具有更長的可用壽命、更長的范圍和多種功能的電子武器。
發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的各個方面,使用了針對人類和動物目標(biāo)的設(shè)備。所 述設(shè)備包括第一控件、笫二控件和信號發(fā)生器。第一控件啟動發(fā)射功 能。第二控件不啟動任何發(fā)射功能。作為對第二控件的響應(yīng),信號發(fā) 生器提供弧光以警示目標(biāo)或使目標(biāo)眩暈。
根據(jù)本發(fā)明的各個方面,由設(shè)備進(jìn)行了針對人類或動物目標(biāo)的方
法。所述方法包括以任何實現(xiàn)順序(a)啟動指向目標(biāo)的設(shè)備電極 的發(fā)射,其中啟動是響應(yīng)設(shè)備的第一控件;以及(b)提供穿過電極 并穿過目標(biāo)的電流以使目標(biāo)眩暈,其中提供電流以響應(yīng)第二控件。第 二控件不啟動任何發(fā)射功能。
現(xiàn)在將參照附圖對本發(fā)明的實施例做進(jìn)一步的描述,其中相同的 標(biāo)記指相同的部件,以及圖l是根據(jù)本發(fā)明的各個方面的電子武器系統(tǒng)的功能方框圖。
圖2A和2B是各種操作者接口和各自支持圖1系統(tǒng)的操作者接
口的過程的狀態(tài)圖3是可以用于圖1系統(tǒng)中的根據(jù)本發(fā)明的各個方面的另一實施
例中的發(fā)射設(shè)備的功能方框圖4A到4D是圖1系統(tǒng)的終端或電極處的信號的信號定義圖5是圖1系統(tǒng)的槍械實現(xiàn)的前透視圖6是圖1系統(tǒng)的槍械實現(xiàn)的后透視圖7是圖1系統(tǒng)的部署單元控件的功能方框圖8A和8B是圖1系統(tǒng)和目標(biāo)的協(xié)作模型的示意圖9是圖7的部署單元控件的一部分的示意圖IO是圖9的放電功能的一部分的示意圖11到16是圖9的放電功能的一部分的實現(xiàn)的示意圖17是圖7到16的放電功能的激勵控件的開關(guān)的示意圖。
具體實施例方式
可以通過消除由傳統(tǒng)電子武器系統(tǒng)所顯現(xiàn)的多個問題而獲得電 子武器系統(tǒng)的更大的效用和改進(jìn)的精確性。傳統(tǒng)電子武器可以通過使 武器的至少兩個終端鄰接(或使緊接)目標(biāo)的皮膚或衣服而實現(xiàn)懾服 動物或人(此處稱為目標(biāo))的接觸(緊接)眩暈功能(也稱為局部眩 暈功能)。另一傳統(tǒng)電子武器可以通過從武器向目標(biāo)發(fā)射一個或多個 金屬絲束綽的電極而實現(xiàn)懾服目標(biāo)的遠(yuǎn)距離眩暈功能,使得電極緊接
或刺穿目標(biāo)的皮膚或衣服。在局部眩暈功能或遠(yuǎn)距離眩暈功能中,形 成電路用于使脈沖電流穿過目標(biāo)的 一部分組織到以干擾由目標(biāo)控制 的骨骼肌。當(dāng)終端或電極接近目標(biāo)的組織時,在空氣中形成電弧以完 成用于使電流流過目標(biāo)的組織的電路。
根據(jù)本發(fā)明各個方面的電子武器系統(tǒng)可以實現(xiàn)局部眩暈功能和 遠(yuǎn)距離眩暈功能,而沒有使電子武器系統(tǒng)機械重構(gòu)的操作者干預(yù)???以在武器系統(tǒng)的正面實現(xiàn)局部眩暈功能,無論是否裝載彈匣(用盡的或者未用盡的)。在使用電子武器之前,可以通過彈夾或彈倉單獨地 裝載多個未用盡的彈匣,以提供遠(yuǎn)距離眩暈功能的多個操作。
通常將電極、受縳金屬絲和推進(jìn)系統(tǒng)封裝成彈匣,安裝在電子武 器上,以形成用于單一遠(yuǎn)距離眩暈用途的電子武器系統(tǒng)。在使用電極 后,將用盡的彈匣從電子武器除去并用另一彈匣替代。彈匣可以包括 作為 一組同時發(fā)射的、作為多組在不同時間發(fā)射或逐一發(fā)射的多個電 極。彈匣可以具有多組電極,每組用于以類似于彈倉的形式進(jìn)行獨立 發(fā)射。
根據(jù)本發(fā)明各個方面的電子武器系統(tǒng)保留了多個備用的彈匣。例 如,如果第一個所嘗試的遠(yuǎn)距離眩暈功能不奏效(例如,電極錯過了 目標(biāo)或者電極短接在一起),可以使用第二彈匣,而沒有使電子武器 系統(tǒng)機械重構(gòu)的操作者干預(yù)??梢酝瑫r(例如,作為彈夾或彈倉)或 者順序地(例如,任何彈匣的去除和替代可以獨立于其他彈匣)安裝 多個彈匣。
除此之外,遠(yuǎn)距離眩暈功能的準(zhǔn)確性取決于從電子武器發(fā)射出來 的每個電極的可重復(fù)的彈道。傳統(tǒng)的彈匣包括用于在發(fā)射前托住電極 和在部署的早期引導(dǎo)電極的發(fā)射腔。通常通過其他的突然釋放而完成 部署(例如,煙火氣體產(chǎn)生或壓縮氣筒的斷裂)。通過將電極和發(fā)射 腔緊緊地蓋住而免受污染。當(dāng)部署電極時,電極將其金屬絲從線存儲 器拉出,使得金屬絲在飛行期間在電極后面延伸到武器。
可以將傳統(tǒng)的彈匣制成提供適當(dāng)范圍的有效距離。當(dāng)目標(biāo)存在于
距離武器指定范圍內(nèi)時(例如,從大約6導(dǎo)大約15英尺(2 m到5 m )), 有效距離的范圍提供對目標(biāo)的影響適當(dāng)?shù)碾姌O擴展(例如,大于大約 6英寸(15 cm))。
根據(jù)本發(fā)明各個方面的電子武器系統(tǒng)支持一組彈匣的使用,每個 彈匣具有不同射程的有效距離,部分是由于每個彈匣(或彈倉)將其 能力的各種標(biāo)記(或可以決定能力的編碼)提供給武器。彈匣、彈夾 和彈倉是此處通常被稱為部署單元的設(shè)備的特殊實例??梢圆僮麟娮?武器系統(tǒng)以發(fā)射適合于遠(yuǎn)距離眩暈功能的特定應(yīng)用的特定彈匣(或具有多組電極的彈匣的特定電極組)。
根據(jù)本發(fā)明的各個方面通過所構(gòu)建和操作的電子武器系統(tǒng)實現(xiàn) 了上面討論的更大的效用和/或改進(jìn)的精確性。例如以及為了清楚地表
述,考慮圖1-15的電子武器系統(tǒng)100。電子武器系統(tǒng)100包括與一組 (或多個)彈匣104協(xié)調(diào)工作的發(fā)射設(shè)備102。彈匣104可以是分立 的單元或彈匣的機械組裝。在兩者中任一結(jié)構(gòu)中,多數(shù)在此處被稱為 部署單元104。部署單元104包括可以被單獨安裝到發(fā)射設(shè)備102上, 或例如作為一個或多個彈夾或彈倉中的一組的彈匣組105和106。部 署單元104可以包括2個或多個彈匣(例如,3、 4、 5、 6或更多)。 當(dāng)每個彈匣被用盡時,可以單獨替換彈匣。部署單元104中的彈匣可 以是一致的或可以變化(例如,在其他事物中,在能力、制造商、制 造日期方面)。
發(fā)射設(shè)備包括用于操作一個或多個部署單元的任何設(shè)備。可以將 發(fā)射設(shè)備封裝成接觸眩暈設(shè)備、警棍、盾、眩暈槍、手槍、步槍、迫 擊炮、手雷、射彈、地雷和地域保護設(shè)備。例如,操作者可以手握槍 型發(fā)射設(shè)備一次從一組或一彈倉的彈匣操作一個或多個彈匣??梢赃h(yuǎn) 距離操作(或通過傳感器諸如地雷拉發(fā)線操作)地雷型發(fā)射設(shè)備(也 稱為區(qū)域拒止設(shè)備)以基本上同時發(fā)射一個或多個彈匣。可以利用定 時器操作手榴彈型發(fā)射設(shè)備以基本上同時發(fā)射一個或多個彈匣??梢?利用定時器或目標(biāo)傳感器操作射彈型發(fā)射設(shè)備以向多個目標(biāo)發(fā)射多 個電極組??梢酝ㄟ^適用于上述發(fā)射設(shè)備的功能方框圖理解上述多個 發(fā)射設(shè)備的功能。例如,圖1的功能方框圖顯示了發(fā)射設(shè)備102,其 包括控件120、顯示器122、數(shù)據(jù)通信124、特定于應(yīng)用的功能126、 處理電路130和部署單元控件140。部署單元控件140包括具有檢測 器功能143 (例如,具有一個或多個檢測器)的結(jié)構(gòu)報告功能142、 發(fā)射控制功能144以及激勵信號發(fā)生器146。發(fā)射設(shè)備102的組件共 同協(xié)作提供了上述的所有功能??梢愿鶕?jù)本發(fā)明執(zhí)行少于所有上述功 能的其他組合。根據(jù)本發(fā)明的各個方面在執(zhí)行中的部署單元104可以 包括一個或多個彈匣、 一個或多個彈倉,以及/或一個或多個彈夾的彈匣。根據(jù)本發(fā)明的各個方面的武器系統(tǒng)可以包括一個或多個物理上相 分離的部署單元,例如,用于冗余、備份或用于將區(qū)域覆蓋的陣列。
發(fā)射設(shè)備102通過電子接口 107與部署單元104的每個彈匣105 和106進(jìn)行通信。通過接口 107,發(fā)射設(shè)備102可以向每個彈匣提供 電力、發(fā)射控制信號以及激勵信號。對于每個彈匣來說,上述各種信 號可以共同或(優(yōu)選地)唯一的。每個彈匣105和106可以向設(shè)備102 提供信號,所述信號例如傳遞能力的標(biāo)記(如上所討論的以及下面進(jìn) 一步描述的)。
上面討論的各種形式的發(fā)射設(shè)備102包括由目標(biāo)(例如,區(qū)域拒 止設(shè)備)、操作者(例如,手槍型設(shè)備)或定時或傳感器電路(例如, 手雷型設(shè)備)操作的控件??丶ㄈ魏蝹鹘y(tǒng)的手動或自動接口電路, 諸如手動操作的開關(guān)或繼電器。可以利用圖形接口 (例如,圖形顯示 器、定點設(shè)備或觸摸屏顯示器)執(zhí)行控件。
對于手槍型設(shè)備來說,控件120可以包括任何一個或多個保險機 控件、扳機控件、射程優(yōu)先控件以及激勵控件??梢酝ㄟ^處理電路130 對保險機控件(例如,二元開關(guān))進(jìn)行讀取以實現(xiàn)扳機和激勵電路 (144、 146)的整體激活或禁止??梢酝ㄟ^處理電路130對扳機控件 進(jìn)行讀取以實現(xiàn)特定彈匣(105)內(nèi)的發(fā)射藥(116)的操作(144)。 可以通過處理電路130對射程優(yōu)先控件進(jìn)行讀取,并通過彈匣的處理 器實現(xiàn)選擇,以根據(jù)由射程優(yōu)先控制所表示的預(yù)期應(yīng)用的有效距離的 射程,而響應(yīng)扳機控件的下一操作。通過發(fā)射設(shè)備102 (未顯示)的 終端或通過彈匣105的接觸器,激勵控件(在被操作時)可以啟動用 于局部眩暈功能的一個或多個激勵信號的其他傳遞。接觸器118可以
通過用于局部眩暈功能的終端或通過用于遠(yuǎn)距離眩暈功能的電極傳 遞額外的激勵信號。
可以利用此處所討論的任何指示器/檢測器實現(xiàn)控件。這樣的實 現(xiàn)過程可以有助于保持發(fā)射設(shè)備的真空密封團。例如,可以利用磁鐵 執(zhí)行保險機、扳機、射程優(yōu)先和/或激勵控件,所述磁鐵隨控件的手動 運動部分和位于發(fā)射設(shè)備的真空密封圏內(nèi)的簧片開關(guān)一起運動,發(fā)射設(shè)備檢測磁鐵的位置和/或運動。
顯示器提供信息的表示并可以進(jìn)一步給出以上討論的控件的圖
標(biāo)??梢允褂萌魏蝹鹘y(tǒng)的顯示器。例如,顯示器122接收來自處理電 路130的信息,向操作者提供發(fā)射設(shè)備102的信息并可以接收回饋給 處理電路130的輸入(例如,觸摸屏功能)。
利用任何傳統(tǒng)的協(xié)議和電路,數(shù)據(jù)通信功能進(jìn)行有線和/或無線 傳輸和數(shù)據(jù)的接收。通過數(shù)據(jù)通信,處理電路130可以接收通過處理 電路130實施的軟件、顯示器122的圖像顯示、描述發(fā)射設(shè)備102和 /或部署單元104的更新的結(jié)構(gòu)信息,并且可以報告由處理電路130 收集的數(shù)據(jù)。
應(yīng)用特定的功能與處理電路130通信以促進(jìn)在特殊應(yīng)用或特殊 類型的應(yīng)用中發(fā)射設(shè)備102的更加有效的使用。應(yīng)用特定的功能126 可以向處理電路130提供軟件,并包括傳感器和I/0器件。報警、局 部眩暈和遠(yuǎn)距離眩暈功能此處被認(rèn)為是主要功能。
處理電路包括用于根據(jù)所保存的程序執(zhí)行功能的任何電路。例 如,處理電路130可以包括處理器和存儲器,和/或執(zhí)行存儲器中的微 代碼或匯編語言指令的傳統(tǒng)序列機。處理單元可以包括一個或多個微 處理器、微控制器、專用集成電路、數(shù)字信號處理器、可編程門陣列 或可編程邏輯器件.
結(jié)構(gòu)報告功能包括收集描述電子武器系統(tǒng)的運行條件和結(jié)構(gòu)的 信息的任何功能。所收集的信息可以是由結(jié)構(gòu)報告功能或由其他電路 或處理器所進(jìn)行的功能測試的結(jié)果。所收集的信息可以由結(jié)構(gòu)報告功 能報告或由結(jié)構(gòu)報告功能使其僅針對其他功能(例如,數(shù)據(jù)通信功能 124、處理電路130、存儲器114)有用。例如,部署單元140的結(jié)構(gòu) 報告功能142包括與指示器協(xié)作或與部署單元(例如,彈匣指示器105 和106的)的指示器進(jìn)行數(shù)據(jù)通信,并將結(jié)果報告給處理電路130的 檢測器143。利用一個或多個部署單元104的適合部分,處理電路130 可以使用上述結(jié)果適當(dāng)?shù)貓?zhí)行任何報警、局部眩暈以及遠(yuǎn)距離眩暈功 能。進(jìn)而,處理電路130可以與數(shù)據(jù)通信功能124和/或部署單元控制功能140交互作用,以將收集的信息傳輸給其他系統(tǒng)或部署單元的存
儲器o
例如,恰好在彈匣105的部署之前或恰好在執(zhí)行彈匣105的部署 時,可以優(yōu)先利用功能測試結(jié)果收集發(fā)射設(shè)備102和當(dāng)前安裝的部署 單元的結(jié)構(gòu)的描述,并將其保存在存儲器114內(nèi)。結(jié)合聲音、視頻以 及其他數(shù)據(jù),可以將同樣被收集來的信息與特定的主要功能(例如, 在特定日期、時間、操作者和/或位置)的性能關(guān)聯(lián)起來,并通過數(shù)據(jù) 通信功能立即或在合適的時間對其進(jìn)行傳輸(例如,在操作者換班結(jié) 束時)。
檢測器與上面討論的一個或多個指示器進(jìn)行通信。例如,檢測器 143可以包括用于檢測部署單元的每個彈匣的每個指示器112的獨立 的傳感器。在一個實施例中,檢測器143包括具有簧片繼電器的電路, 所述電路感知與彈匣105鄰近的一個或多個位置處的具有適當(dāng)極性和 /或強度的磁鐵(或磁通電路)的存在。位置可以定義上面討論的由檢 測器143檢測、并由用于控制電子武器100的操作的處理電路130讀 取的代碼。部署單元可以具有多個指示器(例如,每個彈匣的一組指 示器)。檢測器可以具有對應(yīng)的多個傳感器(例如,簧片繼電器)。
發(fā)射控制功能提供了足夠激活發(fā)射藥的信號。例如,發(fā)射控制功 能144提供電子信號,用于電子打火的煙火雷管的操作??梢酝ㄟ^到 每個發(fā)射藥116的導(dǎo)體(例如,針)以及穿過發(fā)射藥體116、彈匣體 105和/或發(fā)射設(shè)備體102的返回電子路徑實現(xiàn)接口 107。
激勵信號發(fā)生器包括產(chǎn)生用于使電流穿過目標(biāo)組織的激勵信號 的電路,用于麻痹疼痛和/或用于干擾目標(biāo)對骨骼肌的操控。可以使用 任何傳統(tǒng)的激勵信號。例如,在一個實施例中的激勵信號發(fā)生器146 可以傳遞大約5秒鐘的脈沖(每秒19個脈沖),每個脈沖在大約100 微秒內(nèi)穿過組織傳輸大約IOO個微庫侖的電量。在其他實施例中,激 勵信號發(fā)生器146提供下面討論的激勵程序。激勵信號發(fā)生器146可 以具有并行的(例如,同時操作)部署單元104的所有彈匣的公共接 口,或者可以具有每個彈匣105、 106(未顯示)的單個獨立操作接口。根據(jù)本發(fā)明的各個方面的結(jié)構(gòu)中的發(fā)射設(shè)備102發(fā)射部署單元 104的任何一個或多個電極,并向用于遠(yuǎn)距離眩暈功能的任何電極組 合提供激勵信號。例如,發(fā)射控制功能144可以向多個接口 107、部 署單元的每個彈匣(具有獨立操作的一個接口 107)提供唯一的信號。 激勵信號發(fā)生器146可以向多組電極的每一個、部署單元的每個彈匣 (具有獨立操作的一組終端)提供唯一的信號。在一個實施例中,發(fā) 射設(shè)備102通過耦合激勵信號發(fā)生器146將局部眩暈功能提供給位于 發(fā)射設(shè)備面上的任何一個或多個終端。根據(jù)本發(fā)明的各個方面,上述 終端與彈匣的線存儲器協(xié)作,以同樣激活用于遠(yuǎn)距離眩暈功能的彈匣 的電極。
具有上述發(fā)射設(shè)備以及部署單元的電子武器系統(tǒng)的操作有利于 多個功能的操作。例如, 一組電極可以首先被部署用于遠(yuǎn)距離眩暈功 能,并且隨后一組終端(例如,未用盡彈匣)則可以被用于局部眩暈 功能或用于顯示弧光(例如,作為聲音和/或可視報警)。當(dāng)已經(jīng)部署 了多于一組的電極用于遠(yuǎn)距離眩暈功能,可以對所選的目標(biāo)或多個目 標(biāo)進(jìn)行遠(yuǎn)距離眩暈功能(例如,在多個電極中以快速序列提供的或同 時提供給多個電極的激勵信號)。
彈匣包括一個或多個線系電極、每個電極的線存儲器以及發(fā)射 藥。細(xì)絲有時被稱為絲極。在安裝具有彈匣的部署單元的發(fā)射器件102 時,發(fā)射設(shè)備102決定了部署單元的至少一個以及優(yōu)選所有彈匣的能 力。發(fā)射設(shè)備102可以寫入將由彈匣存儲的信息(例如,特別地,發(fā) 射設(shè)備的識別、操作者的識別、發(fā)射設(shè)備的結(jié)構(gòu)、發(fā)射設(shè)備的GPS 位置、日期/時間、執(zhí)行的主要功能)。
在發(fā)射設(shè)備102的控件120的操作中,發(fā)射設(shè)備102提供用于局 部眩暈功能的激勵信號。在發(fā)射設(shè)備102的另一控件120的操作中, 發(fā)射設(shè)備102向?qū)⒁话l(fā)射的部署單元104的一個或多個彈匣提供發(fā) 射信號,并可以向?qū)⒂糜谶h(yuǎn)距離眩暈功能的每個彈匣提供激勵信號。 可以參照所安裝的彈匣和/或由操作者控制的操作通過發(fā)射設(shè)備102 完成發(fā)射哪個彈匣的確定。根據(jù)本發(fā)明的各個方面,發(fā)射信號具有基本上小于激勵信號的電壓的電壓;以及,可以根據(jù)發(fā)射設(shè)備102的控
勵信號。, 5一 、'舌。
如上面所討論的,彈匣包括具有一個或多個線系電極的任何可用 的封裝。同樣,彈倉或彈夾是一種類型的彈匣。根據(jù)本發(fā)明的各個方 面,圖1的彈匣105 ( 106)包括接口 107、指示器1121、存儲器114、 發(fā)射藥116和接觸器118。在另一實施例中,省略了指示器112,存 儲器114參照指示器112執(zhí)行了提供下面討論的任何或所有的指示的 功能。在另一實施例中,省略了存儲器114,用以降低彈匣的成本及 復(fù)雜性。
接口 107支持任何傳統(tǒng)形式及此處所討論的通信。接口 107可以 包括用于通信的機械和/或電子結(jié)構(gòu)。通信可以包括使電信號(例如, 連接器、火花間隙)導(dǎo)通、支撐磁路以及使光信號通過。
指示器包括向發(fā)射設(shè)備提供信息的任何設(shè)備。指示器與用于標(biāo)記 的自動通信的發(fā)射設(shè)備協(xié)作,將信息從指示器傳遞到發(fā)射設(shè)備??梢?以任何傳統(tǒng)形式傳達(dá)信息,包括通過指示器獲得信號或通過指示器調(diào) 制由發(fā)射設(shè)備獲得的信號。可以通過所傳遞的信號的任何傳統(tǒng)的特性 傳遞信息。例如,指示器112可以包括無源電子的、磁的或光學(xué)電路 或組件以影響由發(fā)射設(shè)備102獲得的電量、電流、電場、磁場、磁通 量或輻射(例如,光)。可以使用特定時刻時的電量、電流、場、通 量或輻射的存在(不存在)通過接口 107來傳遞信息。指示器針對發(fā) 射設(shè)備102內(nèi)的檢測器的相對位置可以傳遞信息。在各個實施例中, 指示器可以包括下列任何一個的一個或多個電阻、電容、電感、磁 鐵、磁分路、諧振電路、過濾器、光纖、反射表面以及存儲器件。
在一個實施例中,指示器112包括常規(guī)無源射頻識別標(biāo)記電路 (例如,具有天線或作為天線工作)。在另一個實施例中,指示器112 包括將由發(fā)射設(shè)備102獲得的光線轉(zhuǎn)向發(fā)射設(shè)備102內(nèi)的檢測器或敏 感區(qū)域的預(yù)定位置的鏡像表面或透鏡。在另 一個實施例中,指示器112 包括磁鐵,其位置和極性由發(fā)射設(shè)備102檢測(例如,通過一個或多個簧片開關(guān))。在另一個實施例中,指示器112包括磁路的一個或多 個部分,其存在和/或相對位置對于發(fā)射設(shè)備102內(nèi)的殘余磁路來說是 可檢測的。在另一個實施例中,指示器112通過傳統(tǒng)的連接器(例如, 針和插口 )被耦合到發(fā)射設(shè)備102。指示器112可以包括由發(fā)射設(shè)備 102提供的電流流過的阻抗。優(yōu)選地為所述后一種方法,原因是簡單, 但在受污染的環(huán)境下可靠性可能較低。
在各個實施例中的指示器112包括上述通信技術(shù)的任何組合。指 示器112可以利用模擬和/或數(shù)字技術(shù)進(jìn)行通信。當(dāng)傳遞多于一位的信 息時,通信可以是串行的、時分復(fù)用的、頻分復(fù)用的或并行通信的(例 如,多技術(shù)或相同技術(shù)的多通道)。
可以以編碼的形式(例如,模擬值傳遞數(shù)字編碼,被傳輸?shù)闹祵?索引傳遞到更加充分地描述編碼含義的發(fā)射設(shè)備內(nèi)的表格中)傳輸由 指示器112指示的信息。信息可以包括部署單元和/或彈匣105的描述, 例如包括可以從上述彈匣(例如,可以與彈匣中的電極對的數(shù)量對應(yīng)) 獲得的使用量(例如, 一個、多個、剩余量)、每個遠(yuǎn)距離眩暈使用 的有效距離的范圍,不論彈匣是否為下一次遠(yuǎn)距離眩牽使用(例如, 被充分用盡的彈匣的指示)做好準(zhǔn)備、所有的或下一次遠(yuǎn)距離眩暈使 用的有效距離的范圍、彈匣的制造商、彈匣的制造日期、彈匣的能力、 彈匣的能力不足、彈匣樣式標(biāo)識符、彈匣序列號、與發(fā)射設(shè)備樣式的 匹配性、彈匣的安裝方向(例如,在何處多個方向可以與每個方向上 的不同能力(例如,有效距離) 一起使用),以及/或保存在存儲器 114中的值(例如,在制造商處存儲的、在利用上述特定發(fā)射設(shè)備在 彈匣安裝時由發(fā)射設(shè)備存儲的)。
存儲器包括任何模擬的或數(shù)字的信息存儲器。例如,存儲器114 可以包括任何傳統(tǒng)的非易失性半導(dǎo)體、磁性或光學(xué)存儲器。存儲器114 可以包括上面討論的任何信息并可以進(jìn)一步包括由發(fā)射設(shè)備102執(zhí)行 的任何軟件。軟件可以包括用于上述特定彈匣的驅(qū)動器,以促使指示 器112、發(fā)射藥116和/或接觸器118的適當(dāng)?shù)?例如,即插即用)操 作。上述功能性可以包括為提供彈匣以完成的用途所特有的激勵信號。例如, 一個發(fā)射設(shè)備可以與四種類型的彈匣相匹配軍事、執(zhí)法、 商業(yè)安全以及民用個人防御,并根據(jù)讀自存儲器114的軟件施用特定 發(fā)射控制信號或激勵信號。
發(fā)射藥將電極推離發(fā)射設(shè)備并推向目標(biāo)。例如,發(fā)射藥116可以 包括開向驅(qū)動電極的壓縮氣體容器,通過使氣體膨脹逃離容器,離開 彈匣,飛向目標(biāo)(未顯示)。另外或二者擇一地,發(fā)射藥116可以包 括傳統(tǒng)的煙氣發(fā)生能力(例如,槍粉、無煙手槍粉)。優(yōu)選地,發(fā)射 藥116包括電激活煙氣雷管,與通過接觸器118傳遞的激勵信號相比, 其運行于相對較低的電壓下(例如,小于大約1500伏)。
接觸器將激勵信號接近或接觸目標(biāo)(例如,動物或人)的組織。 接觸器118可以既執(zhí)行上面討論的局部眩暈功能也能執(zhí)行遠(yuǎn)距離眩暈 功能。對于遠(yuǎn)距離眩暈功能來說,接觸器118包括被發(fā)射藥116推離 彈匣105的電極。接觸器118在發(fā)射設(shè)備102內(nèi)的激勵信號發(fā)生器146 和用于局部眩暈功能的終端之間提供電連續(xù)性。接觸器118也在發(fā)射 設(shè)備102內(nèi)的激勵信號發(fā)生器146和用于局部眩暈功能的每個電極的 線系的受控末端提供電連續(xù)性。接觸器118接收來自接口 107的激勵 控制信號并可以進(jìn)一步包括激勵信號發(fā)生器(例如,補充或替代發(fā)射 設(shè)備102的激勵信號發(fā)生器146 )。
發(fā)射設(shè)備102和一個或多個部署單元(例如,彈倉或彈匣)之間 的接口 107中的信號可以是一致的、基本相似的、或類似于發(fā)射設(shè)備 和參照圖1的上面討論的彈匣之間的傳輸。
根據(jù)本發(fā)明的各個方面,電子武器系統(tǒng)的另一實施例利用上面討 論的彈倉運行。彈倉可以包括具有多個彈匣的封裝或具有多個彈匣功 能的封裝,而不是將每個彈匣封裝成可分離的單元。此外,彈倉可以 為彈倉內(nèi)的電極提供公共的一些功能(例如,公共的推進(jìn)系統(tǒng)、指示 器或存儲功能)。
彈倉提供機械支撐并可以進(jìn)一步為多個彈匣提供通信支持。除了 指示器112和存儲器114被省略外,在彈倉中使用的彈匣在結(jié)構(gòu)和功 能上可以與上面討論的彈匣105—致。對于作為彈倉一部分的所有彈匣來說,可以通過彈倉完成上面討論的指示器和存儲功能。彈倉的指 示器和/或存儲器可以保存或傳遞關(guān)于多個設(shè)備、彈倉和用途信息。由 于可以利用彈度對上述彈倉進(jìn)行再裝彈并將其安裝/除去/再安裝在若 干個發(fā)射設(shè)備上,當(dāng)檢測到變化時或在合適的時刻(例如,在使用遠(yuǎn) 距離眩暈功能的時刻所記錄的)可以檢測、指示、保存和/或恢復(fù)發(fā)射 設(shè)備的日期、時間、彈匣的描述以及發(fā)射設(shè)備的描述??梢杂涗浭褂?的數(shù)量以便于定期的保養(yǎng)、保修范圍、失效分析或替代。
根據(jù)本發(fā)明的各個方面的電子武器系統(tǒng)可以包括用于發(fā)射控制 和激勵信號的獨立的電子接口。針對單發(fā)彈匣的發(fā)射控制接口可以包 括一個信號和接地。發(fā)射控制信號可以是相對較低電壓的二元信號。 激勵信號可以獨立地用于局部眩暈功能,不具有和具有安裝于發(fā)射設(shè) 備內(nèi)的彈匣。在已經(jīng)激活彈匣發(fā)射藥后,激勵信號可以用于遠(yuǎn)距離眩 暈功能。
部署單元可以包括用于警告功能和/或局部眩牽功能的幾組(例
如,2或更多)終端、幾組(例如,2或更多)電極,每組用于遠(yuǎn)距 離眩暈功能。 一組可以包括兩個或更多的終端或電極。電極的發(fā)射可 以是單個的(例如,用于當(dāng)目標(biāo)太靠近時使電極在飛行中充分地分離 的有效替代)或作為一組(例如,快速接替或同時)。在一個實施例 中,將一組終端和一組電極封裝成彈匣,部署單元包括若干個上述的 彈匣。在發(fā)射彈匣的電極之前,電子武器(例如,發(fā)射設(shè)備的一部分 或彈匣的一部分)的一組終端可以執(zhí)行顯示(例如,警告)功能或局 部眩暈功能。在一個實施例中,在發(fā)射后,從用盡的彈匣只執(zhí)行遠(yuǎn)距
離眩暈功能;其他的彈匣用于局部眩暈功能或顯示功能。由于部署單 元包括一個以上的彈匣(每個具有一個獨立的接口或多個接口),部 署單元有利于此處所討論的多個功能。
例如,在已經(jīng)將上述部署單元的第一彈匣部署給第一目標(biāo)后,可 以操作激勵信號發(fā)生器146以將部署單元的其他終端提供給警告功能 或局部眩暈功能。可以使第二遠(yuǎn)距離眩暈功能施加到第二目標(biāo)。隨后, 部署單元的其他終端可以用于另一警告功能或局部眩牽功能。部署單元可以包括不依賴于彈匣結(jié)構(gòu)(例如,沒有、有些或全部安裝;沒有、 有些或全部用盡)用于警告和/或局部眩暈功能的終端。
根據(jù)本發(fā)明的各個方面的電子武器系統(tǒng)提供操作者接口以利于 系統(tǒng)的多功能的使用。操作者接口包括由處理器執(zhí)行的方法和由操作 者執(zhí)行的方法。例如,圖1的處理電路130執(zhí)行用于圖2A的操作者 接口 200的狀態(tài)改變方法。在狀態(tài)改變方法中,在某一時刻,僅有一 種狀態(tài)(顯示為橢圓形)是有效的。為了從一種狀態(tài)增進(jìn)到另一種狀 態(tài),必須滿足針對離開當(dāng)前狀態(tài)并到達(dá)下一狀態(tài)的適當(dāng)箭頭而規(guī)定的 標(biāo)準(zhǔn)。換言之,當(dāng)滿足標(biāo)準(zhǔn)時,方法的狀態(tài)被改變到下一狀態(tài)。當(dāng)方 法當(dāng)前處于特定狀態(tài)時,可以執(zhí)行對特定狀態(tài)來說唯一的動作。由處 理電路130感應(yīng)的控制包括保險機(啟動/關(guān)閉)、扳機(設(shè)定/釋放)、 激勵物(設(shè)定/釋放)以及警告(設(shè)定/釋放)。
在一個實施例中,激勵和警告在一起被作為一個控件執(zhí)行,用于 局部眩暈功能的終端充當(dāng)警告設(shè)備。當(dāng)沒有目標(biāo)接近終端時,用于局 部眩暈功能的終端將顯示具有揚聲震蕩聲音的可視孤光。如果被設(shè) 定,合并的激勵和警告控件激活警告和激勵,當(dāng)被釋放時,則使警告 和激勵都無效。
響應(yīng)于檢測功率的應(yīng)用(例如,電池電能連接的)由處理電路 130執(zhí)行的操作者接口開始于睡眠狀態(tài)202。至少,在睡眠狀態(tài)202 下,僅執(zhí)行重要的功能以保存電池電能(例如,保持時間和日期、保 持易失性存儲器的容量、感知特定控件)。在不激活處理電路130的 處理器的情況下可以執(zhí)行重要功能。在感知具有安全關(guān)閉的控件的佳: 用時,操作者接口 200切換到報告狀態(tài)204。在狀態(tài)204下,可以將
保留的或可由處理電路獲得的各種信息的任意一個報告給操作者。操 作者可以操作其他的傳統(tǒng)控件(例如,超文本鏈接或菜單項),以接 收額外的或不同的報告和/或指定新的或被更改的結(jié)構(gòu)優(yōu)選。報告可以 在狀態(tài)204下持續(xù)進(jìn)行直到完成或檢測到保險機控件中的變化。操作 者接口 200切換回睡眠狀態(tài)202,如果操作者指示報告完成或如果一 段時間過去了,而控件沒有進(jìn)一步的變化。響應(yīng)于檢測數(shù)據(jù)通信功能124的有源數(shù)據(jù)通信信號或數(shù)據(jù)通信 (例如,指示器或存儲器)所期望的部署單元的安裝或拆除中的變化, 操作者接口 200可以離開睡眠狀態(tài)202并切換到數(shù)據(jù)傳輸狀態(tài)205。 根據(jù)任何適合的協(xié)議的數(shù)據(jù)的傳輸,可以在狀態(tài)205下繼續(xù)進(jìn)行直到 完成或檢測到保險機控件的變化。當(dāng)接收新的軟件時,電子武器系統(tǒng) 的結(jié)構(gòu)可以自動地被改換以安裝和/或運行接收到的軟件??梢酝ㄟ^所 接收的軟件修改或替代操作者接口 200。假設(shè)沒有上述修改或替代, 如果放棄或完成數(shù)據(jù)傳輸,操作者接口 200返回到睡眠狀態(tài),或者 如果一段時間過去后,沒有控件的進(jìn)一步變化。
作為對檢測保險機控件處于"關(guān)閉"狀態(tài)的響應(yīng),操作者接口 200 從狀態(tài)202、 204或205切換到戰(zhàn)斗狀態(tài)206??梢詮臓顟B(tài)206啟動任 何主要的功能??梢皂樞虻鼗虬凑諅鹘y(tǒng)操作者控件(例如,保留電池 容量、可獲得的或為下一次遠(yuǎn)距離眩暈操作選擇的彈匣的射程)所要 求的顯示電子武器系統(tǒng)的能力。
響應(yīng)于檢測警告控制設(shè)備,操作者接口 200從戰(zhàn)斗狀態(tài)206切換 到警告狀態(tài)207。在狀態(tài)207下,可以激活任何聽得見的或看得見的 警告電路。在一個實施例中,聽得見的警告發(fā)出指向目標(biāo)的指令諸如 "不許動!放下武器!把手舉到頭上!"。如上所討論的,激勵信號發(fā) 生器可以在用于局部眩暈功能的終端之間提供揚聲的、看得見的弧光 作為警告。當(dāng)發(fā)出警告控制時,操作接口 200切換回戰(zhàn)斗狀態(tài)。
作為對檢測扳機控制設(shè)備的響應(yīng),操作接口 200從戰(zhàn)斗狀態(tài)切換 到發(fā)射狀態(tài)208,在進(jìn)入發(fā)射狀態(tài)208之前,從由電子武器系統(tǒng)的結(jié) 構(gòu)所規(guī)定的一個或多個彈匣立即發(fā)射一個或多個電極。如果扳機控件 被迅速地釋放,操作接口 200從發(fā)射狀態(tài)208切換到運行狀態(tài)209。 如果不是(例如,適當(dāng)?shù)钠陂g過去了,扳機控件沒有被釋放),則操 作接口 200從發(fā)射狀態(tài)208切換到拉伸狀態(tài)210。
在另一實例中,圖1的處理電路130執(zhí)行用于圖2B的操作者接 口 250的狀態(tài)變化方法。操作者接口 250包括上面討論的睡眠狀態(tài) 202、發(fā)射狀態(tài)208和運行狀態(tài)209。接口 250可以進(jìn)一步包括上面討論的(未顯示)報告狀態(tài)204、數(shù)據(jù)傳輸狀態(tài)205、警告狀態(tài)207以 及拉伸狀態(tài)210。特別的是,操作者接口 250包括戰(zhàn)斗到發(fā)射狀態(tài)252、 戰(zhàn)斗到激勵狀態(tài)254、運行狀態(tài)256和運4于狀態(tài)258。運行狀態(tài)256 和258參照運行狀態(tài)209執(zhí)行上面討論的功能,除非提供不同的狀態(tài) 過渡到和從下面討論的運行狀態(tài)256和258。
作為對檢測保險機控件處于"關(guān)閉"狀態(tài)的響應(yīng),操作者接口 250 從睡眠狀態(tài)202切換到戰(zhàn)斗到發(fā)射狀態(tài)252。作為對檢測扳機控制設(shè) 備的響應(yīng),操作者接口 250從戰(zhàn)斗到發(fā)射狀態(tài)252切換到發(fā)射狀態(tài) 208,其中電極按照此處討論的那樣發(fā)射,并且,當(dāng)扳機控件被釋放 時,操作繼續(xù)在運行狀態(tài)209下進(jìn)行,這其中產(chǎn)生了用于在目標(biāo)組織 中導(dǎo)通直到完成的激勵電流。在狀態(tài)209的運行功能完成時,操作者 接口 250切換到戰(zhàn)斗到激勵狀態(tài)254。
當(dāng)在戰(zhàn)斗到激勵狀態(tài)254時,激勵控制的操作切換到對運行狀態(tài) 258操作。當(dāng)在戰(zhàn)斗到激勵狀態(tài)254時,扳機控件的操作在狀態(tài)256 下提供順序的運行操作,然而,當(dāng)完成狀態(tài)256的運行操作時,操作 接口 250切換回激勵狀態(tài)254。順序的發(fā)射可以僅在激勵控制的至少 一次操作之后發(fā)生。所述策略通過響應(yīng)從狀態(tài)254或狀態(tài)256到運行 狀態(tài)258的激勵控制的操作的切換完成。
在運行狀態(tài)258中,當(dāng)狀態(tài)258的運行操作完成時,操作者接口 250切換到戰(zhàn)斗到發(fā)射狀態(tài)252。
在運行狀態(tài)258中,當(dāng)設(shè)定扳機控件時,操作者接口 250切換到 發(fā)射狀態(tài)208。
如果感知到保險機控件處于"啟動"狀態(tài)下,操作者接口 250從戰(zhàn) 斗到發(fā)射狀態(tài)252或戰(zhàn)斗狀態(tài)258 (未顯示)切換到睡眠狀態(tài)202; 并且從包括運行狀態(tài)256、運行狀態(tài)209以及戰(zhàn)斗到激勵狀態(tài)254的 其他狀態(tài)(未顯示)。
根據(jù)本發(fā)明的各個方面的激勵信號用于通過目標(biāo)確保與電子武 器系統(tǒng)的操作者的緊張程度協(xié)同一致。根據(jù)本發(fā)明各個方面,多功能 武器為操作者提供便利以在不同應(yīng)用中確保與不同激勵信號的協(xié)同一致。協(xié)同 一致可以作為目標(biāo)感知到的疼痛和/或作為干擾目標(biāo)使用其 骨骼肌的結(jié)果。作為第一個實例,為獲取協(xié)同一致而針對目標(biāo)的力量 可能相對大于為保持協(xié)同一致而針對客戶端的力量。在上述第一實例 中的激勵信號可以包括擊打階段,隨后是任何數(shù)量的保持階段。保持 階段的能量消耗可能小于擊打階段的能量。作為第二實例,針對目標(biāo) 的初始力量可能適當(dāng)?shù)匦∮陔S后針對目標(biāo)(決定抵抗協(xié)同一致)的力 量。適合于上述第二實例的激勵信號可以包括任何數(shù)量的保持階段, 隨后是一個或多個擊打階段。操作者可以獲得具有變動能量消耗的擊 打階段和保持階段,用于各種應(yīng)用。例如,階段的持續(xù)時間可以服從 于擊打過程中的操作者的調(diào)整。
如上所討論的,如果不釋放扳機控制,可以在拉伸狀態(tài)210下將 階段的持續(xù)時間從初始持續(xù)時間延長到最大持續(xù)時間。初始持續(xù)時間 可以是工廠出售、用戶可結(jié)構(gòu)設(shè)定或最近拉伸的持續(xù)時間。當(dāng)保持扳 機控制而不釋放,顯示器可以報告包括延長期在內(nèi)的剩余持續(xù)時間并 將其相加。期望使階段延長,例如25秒的操作者可以觀看顯示器從 也許5秒推進(jìn)到25秒,然后釋放扳機控制??梢匝娱L任何擊打階段 或保持階段。如圖2所示,可以通過扳機控制的操作延長在發(fā)射后執(zhí) 行的第一階段。
在根據(jù)本發(fā)明的各個方面的其他實施例中,可以使用與扳機控件 不同的控件,可以通過操作者規(guī)定被延長的階段的類型,并且/或者被 識別的階段(當(dāng)前的或?qū)淼?可以被識別而用于延長。例如,不考 慮類型如何,通過操作者的重新結(jié)構(gòu),可以選擇第n個階段(例如, 第一、第二、第三),用于延伸。在另一實例中,特定類型的所有階 段被延長(例如,初始擊打階段之后的所有保持階段)。為了允許目 標(biāo)更有效地呼吸,根據(jù)本發(fā)明的各個方面的電子武器系統(tǒng)可以引入 (例如,不考慮操作者控件)不包括足夠干擾目標(biāo)呼吸的激勵的休息 階段。在適當(dāng)?shù)膽?yīng)用中,延長期可能是負(fù)面的,以實現(xiàn)激勵信號的已 識別的或預(yù)定的階段的持續(xù)時間的降低。
響應(yīng)于檢測扳機控件的釋放,操作者接口 200從拉伸狀態(tài)210或發(fā)射狀態(tài)208切換到運行狀態(tài)209,如上面所討論的。在運行狀態(tài) 209下,測量擊打和保持階段的持續(xù)時間,并控制激勵信號發(fā)生器使 得完成擊打、保持和休息階段的理想持續(xù)時間。在完成時,操作者接 口 200從運行狀態(tài)209切換到戰(zhàn)斗狀態(tài)206??梢苑艞夁\行狀態(tài)209, 并且操作者接口 200可以從運行狀態(tài)切換到(未顯示)報告狀態(tài)204, 以響應(yīng)檢測"啟動"狀態(tài)下的安全控制。
響應(yīng)于激勵控制設(shè)備,操作者接口 200可以從戰(zhàn)斗狀態(tài)206切換 到運行狀態(tài)209。因此,在如上所討論的運行階段209測量擊打、保 持和休息階段的預(yù)定持續(xù)時間(與延長的持續(xù)時間相對的)。
根據(jù)本發(fā)明的各個方面的發(fā)射設(shè)備可以支持選自開放集合的功 能的一組操作者可配置的多個功能。開放集合功能可以包括激勵信號 發(fā)生器的可編程控制。所選擇功能的操作者配置可以包括與發(fā)射設(shè)備 的處理器通信的一組模塊的現(xiàn)場安裝。操作者選擇可以基于滿足用于 如上所討論的電子武器系統(tǒng)期望的混合應(yīng)用。當(dāng)電子武器系統(tǒng)的多個 單元與戰(zhàn)術(shù)操作有關(guān)時,電子武器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的混合可以用于更有效地 完成戰(zhàn)術(shù)操作。為了完成某些或全部上述功能能力,根據(jù)本發(fā)明的各 個方面,發(fā)射設(shè)備包括接受上述開放集合功能的成員。接口支持從成 員的軟件到處理電路130的傳遞,用于支持和將成員函數(shù)集成到電子 武器系統(tǒng)的操作中。
例如,參照發(fā)射設(shè)備102,圖3的發(fā)射設(shè)備300可以執(zhí)行上面討 論的所有功能,并包括進(jìn)一步實現(xiàn)多功能電子武器系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。發(fā)射 設(shè)備300包括耦合到處理電路130的內(nèi)置功能310,耦合到處理電路 130的戰(zhàn)術(shù)功能總線306、部署單元I/O功能332以及處理電路130。 戰(zhàn)術(shù)功能總線306提供處理電路130中的功率和通信信號、開放集合 的輔助功能328、存儲器326以及激勵信號發(fā)生器330。由于處理電 路130和激勵信號發(fā)生器330被耦合到總線306,被耦合到總線306 的輔助功能可以通向處理電路130和激勵信號發(fā)生器330,用于包括 獲取狀況、報告狀況和實現(xiàn)對結(jié)構(gòu)的調(diào)整以及實現(xiàn)控制的目的。發(fā)射 設(shè)備300構(gòu)建了用于應(yīng)用特定電子武器和多應(yīng)用電子武器的平臺。具有發(fā)射設(shè)備300 (很可能唯一集合的輔助功能)的功能的多個單元可 以被協(xié)同使用,并且也可以自動地協(xié)同用于完成戰(zhàn)術(shù)目的。
內(nèi)置功能310包括控件312、顯示器314、音頻I/O 316、數(shù)據(jù)I/O 318以及可再次充電的子組件321。利用傳統(tǒng)電路和軟件,內(nèi)置功能 310的組件可以與處理電路130通信??丶?12和顯示器314執(zhí)行上 面討論的操作者接口 200 ( 120、 122)。在根據(jù)本發(fā)明的各種其他實 施例中,內(nèi)置功能310可以包括參照輔助功能328所討論的任何或所 有輔助功能,和/或參照可再次充電的部件321所討論的可再次充電的 部件的任何功能。
音頻I/O 316包括通過處理電路130使用的具有適當(dāng)?shù)臄?shù)字轉(zhuǎn)換 的傳統(tǒng)麥克風(fēng)和傳統(tǒng)的揚聲器。音頻輸出可以指向發(fā)射設(shè)備300的操 作者(例如,以與蜂窩電話類似的音量水平)、指向其他操作者(例 如,戰(zhàn)術(shù)的和增援人員)(例如,以與警務(wù)無線電類似的音量水平) 或指向目標(biāo)和潛在的目標(biāo)(例如,以與車內(nèi)播音系統(tǒng)類似的音量水 平)。在錄制時沒有音頻輸出的實施例中可以省略揚聲器??梢詡鬏?(例如,實時流)和/或保存(例如,用于后續(xù)下載、傳輸或分析)音 頻輸出。
數(shù)據(jù)I/O 318執(zhí)行上面討論的數(shù)據(jù)通信功能124。數(shù)據(jù)I/O 318 可以包括緩沖存儲器,用于在數(shù)據(jù)通信鏈接變得可獲得時使將被發(fā)送 的消息排隊等候,以及用于保留等待處理電路130存取的已接收的信 息。數(shù)據(jù)1/0 318可以監(jiān)視潛在的通信鏈接的可利用性,并自動接收 信息和/或傳輸排隊的消息。
可再次充電部件321包括存儲器320、電池322、照相4幾324, 其每一個被耦合到總線304??稍俅纬潆姴考?21的組件可以通過總 線304與處理電路130通信。由于可以頻繁地去除和替代可再次充電 部件321用以再次充電,總線304使可再次充電部件321與處理電路 130之間的互連在機械和電氣上是可靠的??偩€304包括通信信號和 功率信號。當(dāng)總線304耦合包括無線耦合時,可以在發(fā)射設(shè)備300和 在可再次充電部件321中使用合適的發(fā)射器和接收器電路。在一個實施例中,利用磁路(例如,感應(yīng)耦合)耦合功率信號,用于將能量無
線傳輸?shù)桨l(fā)射設(shè)備300內(nèi)。當(dāng)將可再次充電部件321從發(fā)射設(shè)備300 除去,并將其置于充電座(未顯示)內(nèi)時,感應(yīng)耦合支持從充電座到 電池到充電電池322的能量的無線傳輸。通過磁、靜電、無線電和/ 或光學(xué)電路,可以將通信信號從總線304耦合到發(fā)射設(shè)備300或充電 座。對于具有灰塵和液體污染危險的嚴(yán)酷環(huán)境下的發(fā)射設(shè)備300和可 再次充電部件321的操作來說,優(yōu)選地,功率信號與通信信號的無線 電通信的磁耦合。
部署單元I/0 332與一個或多個部署單元系統(tǒng)運行,每個部署單 元包括具有指示器和/或存儲器(如上面討論的)的彈倉,以及/或者 包括獨個彈匣(每個具有指示器和/或存儲器,如上所討論的)。部署 單元I/O 332執(zhí)行上面討論的部署單元控件140的結(jié)構(gòu)報告和發(fā)射控 制功能。部署單元I/0 332包括電路,并可以包括用于周期性地確定 已安裝的部署單元的結(jié)構(gòu),以及報告或使上述確定的更新的結(jié)果可為 處理電路130存取的軟件或固件。
輔助功能包括用于在任何戰(zhàn)術(shù)改善操作中發(fā)射設(shè)備有效性的任 何功能。例如,發(fā)射設(shè)備300包括總線306和由總線服務(wù)的多個端口, 使得作為模塊封裝的任何輔助功能可以被安裝在多個端口中的一個 內(nèi)。可以安裝一組操作者優(yōu)選的輔助模塊,以與發(fā)射設(shè)備300之間以 及彼此之間協(xié)調(diào)工作,如上面所討論的那樣。輔助功能形成開集,使 得可以設(shè)計新的模塊在一個或多個端口處被接受以在將來執(zhí)行附加 的輔助功能。
在一個實施例中,發(fā)射設(shè)備300向總線306提供一個端口。在操 作者可替代模塊集合的每一個中執(zhí)行一個或多個輔助功能電弧振蕩 器。任何一個模塊可以依附于端口。每個模塊可以提供隨后的端口, 用于接受集合的另一個模塊。
定位系統(tǒng)功能是輔助功能,用于確定模塊的物理位置并因此確定 發(fā)射設(shè)備的物理位置。例如,可以將傳統(tǒng)的全球定位系統(tǒng)(GPS)接 收器納入具有適當(dāng)端口接口電路和軟件的定位系統(tǒng)模塊(328 )中。處理器和GPS模塊(328)之間的協(xié)調(diào)工作可以提供便利,包括與通 過處理電路130保存和傳輸?shù)臄?shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)的特定日期和時刻(例如, 當(dāng)執(zhí)行主要功能時)的物理位置。GPS模塊(328)、處理電路130 和激勵信號發(fā)生器330可以根據(jù)物理位置(例如,處于權(quán)限規(guī)定的范 圍內(nèi),防止使用在設(shè)施的一部分內(nèi)存在火災(zāi)的電弧振蕩器)為激勵信 號程序的調(diào)整提供方便。GPS模塊(328)、處理電路130和數(shù)據(jù)I/0 功能318或RF鏈接輔助模塊(328 )可以為適合于物理位置的特定通 信通道、技術(shù)或傳輸信號功率的使用提供便利。
用戶識別功能是輔助功能,用于確定信息,所述信息用于識別發(fā) 射設(shè)備的操作者。例如,可以將傳統(tǒng)的人員識別技術(shù)納入到具有合適 的端口接口電路和軟件的用戶識別(UID)模塊(328)中。人員識別 技術(shù)包括拇指的指紋、視網(wǎng)膜掃描、聲音識別以及其他生物傳感器技 術(shù)。在其他的實施例中,可以使用傳統(tǒng)的條形碼、標(biāo)記以及射頻識別 (RFID)標(biāo)簽技術(shù)。可以將RFID標(biāo)簽納入到珠寶(例如,戒指、手 鐲、項鏈、手表)、衣服(例如,徽章、臂章、紐扣、安全帶扣、安 全帶、手套、頭盔)或另一個人電子設(shè)備(例如,蜂窩電話、警務(wù)無 線電、緊急情況報警設(shè)備)。標(biāo)簽可以是無源的或包括發(fā)射器或異頻 雷達(dá)收發(fā)機。在一個實施例中,數(shù)據(jù)1/0 318進(jìn)一步包括用于檢測操 作者身份標(biāo)記的發(fā)射器和/或接收器。
GPS模塊(328)、處理電路130和激勵信號發(fā)生器330的協(xié)調(diào) 工作可以包括根據(jù)用戶身份(例如,培訓(xùn)、消費者、安全、執(zhí)法、以 及軍事應(yīng)用可以不同)。換言之,可以向不同的用戶發(fā)出相同的發(fā)射
設(shè)備并且每個自動產(chǎn)生適合的激勵程序。
在沒有授權(quán)的UID情況下,GPS模塊(328 )和激勵信號發(fā)生器 功能的協(xié)調(diào)工作可以實現(xiàn)使激勵信號發(fā)生失去能力。可以保存授權(quán)的 UID用于與檢測到的UID進(jìn)行比較(例如,在存儲器320和/或326 中)。在沒有授權(quán)的UID情況下對所嘗試的操作的檢測可以啟動保存 和/或傳輸(例如,通過RF鏈接)音頻、視頻和/或數(shù)據(jù)(例如,時間、 日期、GPS得到的位置)。在跟蹤由未授權(quán)人員進(jìn)行的發(fā)射設(shè)備的處理過程中,保存和/或傳輸可以輔助權(quán)威人士。
作為UID模塊(328) —部分的存儲器可以用于(或存儲器326 或320)列出已注冊的用戶身份??梢酝ㄟ^操作者接口或通過從存儲 器320加載的軟件完成注冊。注冊可以是個人的或全體的(例如,允 許警力的全體成員使用發(fā)給警力的任何其他成員的用過的發(fā)射設(shè) 備)。如果由未注冊用戶嘗試使用發(fā)射設(shè)備300(例如,UID模塊(328 ) 沒有檢測到用戶身份或失配發(fā)生),發(fā)射設(shè)備300可以建議操作者并 鎖住某些或全部功能(例如,通過RF鏈接鎖住全部主要功能但使數(shù) 據(jù)能夠傳輸,或相反使權(quán)威人士能夠報告位置以及用戶身份,如果有 的話)。
RF鏈接功能是輔助功能,用于發(fā)射設(shè)備間的通信,以與傳統(tǒng)的 RF可存取信息系統(tǒng)的通信,或用于與上面討論的數(shù)據(jù)I/O 318的協(xié)調(diào) 工作的無線數(shù)據(jù)通信。例如,可以將傳統(tǒng)的無線電發(fā)射器和接收器納 入到具有適當(dāng)?shù)亩丝诮涌陔娐泛蛙浖妮o助模塊(328)中。RF鏈接 模塊(328 )可以便于發(fā)射設(shè)備和任何服務(wù)器或互聯(lián)網(wǎng)用戶之間的信 息交換。
可以從發(fā)射設(shè)備300發(fā)送的數(shù)據(jù)可以包括廣播或?qū)Σ樵兊捻憫?yīng)。 數(shù)據(jù)可以包括用戶身份、發(fā)射設(shè)備身份、時間和日期、控件(例如, 保險機、扳機、激勵物、射程優(yōu)先的設(shè)定和/或釋放)的操作、輔助功 能(例如,相機開啟/關(guān)閉、激光瞄準(zhǔn)器開啟/關(guān)閉)的控制,以及/或 設(shè)備狀況(例如電池容量、部署單元剩余能力)。通過RF鏈接進(jìn)行 的數(shù)據(jù)通信可以用于使具有時間和日期的主控機構(gòu)(例如,警察局、 戰(zhàn)術(shù)引導(dǎo)發(fā)射設(shè)備、遠(yuǎn)程戰(zhàn)術(shù)總部、蜂窩電話網(wǎng)絡(luò)、基于無線電的機 構(gòu)(GPS、 WWV))的發(fā)射設(shè)備300中的時間和日期同步。通過RF 鏈接進(jìn)行的通信可以用于使發(fā)射設(shè)備300的任何功能的使用有效和/ 或無效。
一個或多個RF鏈接、處理電路130以及音頻I/O功能316的協(xié) 調(diào)工作可以便于發(fā)射設(shè)備300執(zhí)行所有的傳統(tǒng)無線電電話、網(wǎng)絡(luò)終端 以及網(wǎng)絡(luò)節(jié)點功能(例如,無線電調(diào)度、安全聲音通信、公共蜂窩電話、緊急情況通信網(wǎng)絡(luò)終端或節(jié)點、發(fā)射設(shè)備、計算機和網(wǎng)絡(luò)集線器
諸如蜂窩電話塔中的特別網(wǎng)絡(luò)終端或節(jié)點),尤其是如果RF鏈接能 力具有根據(jù)傳統(tǒng)特別網(wǎng)絡(luò)技術(shù)使用的多方向天線。
RF鏈接可以使音頻I/O往返于具有從功能上替代麥克風(fēng)和揚聲 器音頻I/O功能316的麥克風(fēng)和/或揚聲器的遠(yuǎn)距離頭戴耳機或頭盔, 以通過發(fā)射設(shè)備300使用于錄音的更高質(zhì)量的音頻輸出變得容易,以 及/或使從發(fā)射設(shè)備300的更易理解的音頻輸出變得容易。
照相功能是輔助功能,用于視頻動畫的錄制。視頻錄制可以與主 要功能的使用相關(guān)聯(lián)。例如,可以將傳統(tǒng)的視頻相機納入到具有適當(dāng) 的端口接口電路和軟件的相加模塊(328)中。當(dāng)沒有相機324而執(zhí) 行可再次充電部件321時,相機模塊(328)、處理電路130和存儲 器320或326的協(xié)調(diào)工作可以使已經(jīng)從相機324可獲得的相同功能變 得容易。相機324可以與相機模塊(328)同時運行,例如,用于不 同的視場或視角以及/或不同的敏感度(例如紅外、可見、偏振、過濾 過的)。相機功能(324,328)可以與RF鏈接功能(328)協(xié)調(diào)工作, 以任何傳統(tǒng)形式(例如,文件傳輸、實時流)實現(xiàn)實況或錄制的視頻 的廣播。廣播可以通過另一發(fā)射設(shè)備(例如,用于實時觀看)使使用 變得容易。對戰(zhàn)術(shù)電臺的廣播可以使實時觀看、分析以及/或存檔變得 容易。對存檔電臺的廣播或下栽可以使形成或保養(yǎng)力量使用的記錄變 得容易。
根據(jù)本發(fā)明的各個方面,力量記錄器(或發(fā)射器)的使用可以省 略部署單元(332)和激勵信號發(fā)生器(330)功能。例如,力量記錄 器(或發(fā)射器)的使用可以包括音頻和/或視頻錄制和下載(或發(fā)射) 能力。在另一實施例中,力量記錄器(或發(fā)射器)的使用可以包括音 頻I/O ( 316 )、處理電路(130 )、相機(324, 328 ) 、 RF鏈接(328 )、 照明(328)以及此處所討論的射程瞄準(zhǔn)器功能。
照明功能是輔助功能,用于照亮操作者期望的目標(biāo)或區(qū)域(例如, 地圖閱讀燈)。可以將任何傳統(tǒng)的照明器納入到具有適當(dāng)?shù)亩丝诮涌?電路和軟件的照明模塊(328)。由處理電路130所指引的照明可以使將電子武器系統(tǒng)瞄向目標(biāo)、利用光的亮閃使目標(biāo)失去方向感、緊急
情況光發(fā)信號以及/或相機324或相機模塊(328)的改進(jìn)的使用所需 的照明變得容易。
其他輔助功能(未顯示)包括射程瞄準(zhǔn)器功能和目標(biāo)識別功能。 瞄準(zhǔn)器功能估計從特定彈匣(或發(fā)射單元)到特定目標(biāo)的距離。處理 電路130可以通過總線306提供特定彈匣的描述。可以通過用戶識別、 根據(jù)應(yīng)用/戰(zhàn)術(shù)操作識別、或根據(jù)射程瞄準(zhǔn)功能(例如,回歸地)的結(jié) 果識別特定彈匣。如果所有的彈度處于同一個位置,可以省略特定彈 匣的識別。射程瞄準(zhǔn)功能可以包括任何傳統(tǒng)的距離感知和測量技術(shù)。 例如,脈沖能量(例如,音頻、無線電或激光)可以被目標(biāo)反射,由 傳播測定的距離從發(fā)射的脈沖輸出信號延遲到接收的被反射的輸入 信號??梢酝ㄟ^處理電路130 (例如,利用相機和/或照明功能)或通 過射程瞄準(zhǔn)功能(例如,目標(biāo)上的傳統(tǒng)激光點)識別目標(biāo)。
處理電路可以包括利用傳統(tǒng)電路、固件和操作系統(tǒng)軟件執(zhí)行的傳 統(tǒng)的保存的程序機。例如,可以利用單個微處理器或微控制器執(zhí)行處 理電路130。處理電路130實施用于結(jié)構(gòu)管理的方法,使主要功能和/ 或輔助功能、主要功能的彈匣選擇、激勵調(diào)整、數(shù)據(jù)記錄以及數(shù)據(jù)通 信有效/無效。
根據(jù)本發(fā)明各個方面通過處理電路130實施的用于結(jié)構(gòu)管理的 方法可以以任何實際順序包括一個或多個下列操作(a)確定運行 的激勵信號發(fā)生器330的功能性描述;(b )確定運行的輔助功能328 的功能性描述;(c)確定運行的部署單元的功能性描述;(d)參 照存儲器320、 326處理電路130的存儲器(未顯示)、部署單元的 存儲器以及經(jīng)由數(shù)據(jù)1/0 318緩沖的或可獲得的數(shù)據(jù)傳輸,確定用于 支持運行的信號發(fā)生器的軟件、運行的輔助功能和/或運行的部署單元 是否是可獲得和更新的;(e)按照需要,更新可為處理電路130存 取的程序存儲器中的軟件;(f)對發(fā)射設(shè)備300的任何或所有功能 實施非破壞性功能測試;(g)將功能性描述信息保存在存儲器320、 326和部署單元的存儲器中;以及(h)傳輸和/或?qū)⒐δ苄悦枋鲂畔⒈4嬖诖鎯ζ?20和326、部署單元的存儲器以及經(jīng)由數(shù)據(jù)I/O 318 緩沖的或可獲得的數(shù)據(jù)傳輸中。
根據(jù)本發(fā)明的各個方面通過處理電路130執(zhí)行的用于使主要的 和/或輔助的功能有效/無效的方法可以以任何實際順序包括一個或多 個下列操作(a)測定可獲得的電池容量(例如,降低在激活主要 功能的過程中變暗的可能性);(b)確定環(huán)境因素(例如,溫度、 濕氣的存在、濕度)以決定環(huán)境是否適合將要實施(或可以為預(yù)期的 功能進(jìn)行調(diào)整)的主要功能或輔助功能;(c)對激活的功能以及按 照操作者的指引將要被激活的可以獲得的功能向操作者提出建議; (d)對激活的功能以及按照操作者的指引將要失效的功能向操作者 提出建議;以及(e)實施用于操作者接口的方法,以確定是否要求 操作者規(guī)定的功能被實施。
根據(jù)本發(fā)明各個方面的處理電路130實施的用于彈匣選擇的方 法可以以任何實際順序包括一個或多個下列操作(a)確定所有運 行的彈匣的描述;(b)確定用于遠(yuǎn)距離眩暈功能能力(例如,有效 距離的射程、適合目標(biāo)的衣服的電極類型的選擇)的操作者偏好;(c) 在操作者偏好不能被滿足時(例如,操作者偏好長的有效距離,但所 有運行的彈匣具有短的有效距離能力),向操作者提出建議;(d) 根 據(jù)運行的彈匣的描述、操作者偏好以及點火順序策略決定運行的彈匣 的點火順序;(e)與部署單元協(xié)調(diào)工作以激活特定運行的彈匣???以按照程序邏輯執(zhí)行點火順序策略。在沒有合適的操作者偏好的情況 下,可以依賴點火順序策略,或者解決特殊的實例中的模棱兩可(例 如,操作者優(yōu)選中間有效距離,而僅有短的和長距離彈匣是運行的, 因此,將使用長有效距離彈匣)。可以以任何傳統(tǒng)的方式以及此處所 討論的按照"射程"優(yōu)先控制來表示操作者的偏好。
根據(jù)本發(fā)明的各個方面的激勵信號可以包括具有一個或多個激 勵子程序、依從信號組和/或依從信號的激勵程序。例如以及為了表達(dá) 清楚,考慮圖4A到4D中所說明的激勵程序420和組件部分。在圖 4A中,說明了兩個激勵程序402、 404。激勵程序402包括警告階段。激勵程序402可以跟蹤警告控件的 操縱。 一個實施例中的警告階段不會電激勵目標(biāo)。然而,警告階段可 以使用激勵信號發(fā)生器來為上面討論的警告功能提供橫穿電子武為 系統(tǒng)100的終端的弧光,以消除額外警告功能電路的必要。第一實施 例中的警告階段不能提供貫穿目標(biāo)組織的電流(例如,警告功能終端 位于電子武器系統(tǒng)100的敞開面上)。在另一實施例中的警告階段可 以提供警告功能,并且還提供具有貫穿目標(biāo)組織電流的局部眩暈功 能。在優(yōu)選實施例中,激勵信號發(fā)生器用于提供警告功能,并適合于 警告弧光以及用于傳導(dǎo)貫穿目標(biāo)組織的擊打或保持階段電流,作為局 部眩暈功能。
激勵程序404按順序包括5個階段從時刻Tl到時刻T2的擊 打階段、從時刻T2到時刻T3的休息階段、從時刻T3到時刻T4的 保持階段、從時刻T4到時刻T5的另一休息階段以及從時刻T5到時 刻T6的保持階段。激勵程序404可以跟蹤扳機控件的操作。各階段 的相對持續(xù)時間可以不同于所顯示的并且可以在上面所討論的持續(xù) 時間406中被延長。
緊隨激勵程序404之后,顯示了建議階段,以說明特別階段。 激勵程序包括任何合適順序的激勵子程序。根據(jù)本發(fā)明的各個方 面,可以定義激勵子程序庫并將其保存在電子武器系統(tǒng)100的存儲器 中。例如,激勵子程序420的庫包括WARN子程序422、 STRIKB1 子程序424、 STRIKE2子程序426、 HOLD1子程序428、 HOLD2 子程序430、HOLD3子程序432、 ADVISE 1子程序434以及ADVISB2 子程序436。每個子程序(例如,422 )包括一個或多個依從信號組(例 如,440)。
依從信號組(例如,442 )包括多個依從信號(compliance signal) (例如,446)。例如,當(dāng)所有的依從信號一致并且以時間順序規(guī)則 地分隔開時,可以通過重復(fù)速率描述依從信號組(例如,442、 444) 的特征。在其他實施例中,依從信號組可以包括各種不同的依從信號 (例如,不同目的,諸如主要導(dǎo)致疼痛和/或主要干擾骨骼肌)以及各種分隔(例如,增加、降低、增加和降低,隨機)。
依從信號(例如,462)可以足夠?qū)⒅虚g空氣間隙內(nèi)的空氣電離, 造成為目標(biāo)感知的疼痛,并且/或者千擾目標(biāo)的對齊骨骼肌的一個或多 個的控制。當(dāng)依從信號導(dǎo)致疼痛和/或骨骼肌的收縮時,疼痛和/或收 縮的持續(xù)時間可以定義間期,被稱為依從信號的有效持續(xù)時間??梢?參照依從信號的波形將有效持續(xù)時間定義到標(biāo)準(zhǔn)目標(biāo)的組織模型中。 標(biāo)準(zhǔn)目標(biāo)可以具有大量典型目標(biāo)的平均特征。發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)大約 400歐姆的電阻(RB)是用于身體健康未受尼古丁或酒精影響的成年 人的合適模型。
依從信號可以具有與驅(qū)動載荷的諧振電路響應(yīng)一致的波形。驅(qū)動 載荷的諧振電路可以提供已知的低衰減振蕩電路462類型的、已知的
波形。上述類型之間的外觀上的i異可能取決于諧振電路以及載荷。
對于上面討論的標(biāo)準(zhǔn)目標(biāo)的組織模型來說,由此處所披露的電路提供 的波形通常為低衰減振蕩電路。
橫穿RB的波形可以包括一系列部分,每個外觀上為低衰減振 蕩、臨界衰減振蕩和過阻尼振蕩。可以通過第一電路結(jié)構(gòu)(例如根據(jù) 具有關(guān)閉的開關(guān)SWA的圖8A)提供組合(例如,成形的)波形,用 于產(chǎn)生弧光以完成用于傳導(dǎo)貫穿目標(biāo)組織的激勵電流的電路;以及通 過第二電路結(jié)構(gòu)(例如,根據(jù)具有關(guān)閉的開關(guān)SWB的圖8B),用以 保持激勵電流流動。第一結(jié)構(gòu)中的源阻抗和載荷可以不同于第二結(jié)構(gòu) 中的源阻抗和載荷。此外,目標(biāo)的組織可以表現(xiàn)出變化的栽荷(例如, 不同的電阻)作為電流、電量以及/或由電流產(chǎn)生的局部加熱的函數(shù)。 因此,波形在第一結(jié)構(gòu)的操作過程中可以看上去為(以任何組合)低 衰減振蕩、臨界衰減振蕩和過阻尼振蕩,在第二結(jié)構(gòu)中看上去為低衰 減振蕩、臨界衰減振蕩和過阻尼振蕩。結(jié)構(gòu)可以響應(yīng)此處所討論的任 何轉(zhuǎn)換技術(shù)(例如,火花間隙、半導(dǎo)體開關(guān))而變化。
通常,依從信號組(例如,442)完成階段(例如,擊打、保持、 建議)的目的??梢栽趶姸壬?例如,數(shù)量、速率或能量幅度、電流、電壓或電量)調(diào)整依從信號(例如,462)。因此,依從信號組440 可以包括一致的依從信號444或一系列不同的依從信號442、 446。通 常,更強的依從信號招致發(fā)射設(shè)備的更大的能量消耗。相對較高強度 的依從信號可以具有用于停止目標(biāo)的適當(dāng)?shù)奶卣鳌Mㄟ^與足夠顯著地 干擾目標(biāo)的骨骼肌的使用相反的不舒服和/或疼痛,相對較低強度的依 從信號可以足夠建議目標(biāo)遵守發(fā)射設(shè)備的操作者。激勵子程序的一個 或多個依從信號組可以是一致的,或可以形成一系列不同的依從信號 組。依從信號460、依從信號組440、激勵子程序420以及激勵子程 序440的變化可以對被估計的電池容量做出反應(yīng),以節(jié)約電池容量。
依從信號可以被插入以及排成系列。例如,可以將較高和較低強 度的依從信號446傳遞給相同的目標(biāo)。在另一實例中,可以將一系列 依從信號同時傳遞給多個目標(biāo)。仍舊在另一實例中,可以將一系列依 從信號傳遞給多個目標(biāo),其中每個目標(biāo)接收系列的下一個依從信號。 例如,由每個目標(biāo)接收的依從信號(例如,每個目標(biāo)一個脈沖)可以 具有脈沖重復(fù)速率,因此系列的脈沖重復(fù)速率可以是由每個目標(biāo)接收 的脈沖重復(fù)速率的倍數(shù)。
根據(jù)本發(fā)明的各個方面通過處理電路130實施的用于激勵調(diào)整 的方法可以以任何實際順序包括一個或多個下列操作(a)針對詳 細(xì)說明激勵程序的調(diào)整的權(quán)利,確定操作者的特權(quán);(b)確定所有 運行的彈匣的描述;(c)確定操作者對于局部眩暈功能能力的偏好; (d)確定操作者對于遠(yuǎn)距離眩暈?zāi)芰Φ钠茫?e)確定發(fā)射設(shè)備 的運行容量;(f)當(dāng)操作者的偏好不能被滿足時(例如,操作者偏好 大于運行彈匣能力或大于發(fā)射設(shè)備容量的激勵),建議操作者;(g) 確定調(diào)整過的激勵程序、激勵子程序、具有一致的依從信號的依從信 號組以及/或具有各種強度的依從信號的依從信號組(例如,線性降低、 線性增加、輪流高和低強度,以命名幾乎沒有強度的輪廓);保存和 /或傳輸與操作者的身份相關(guān)的調(diào)整過的激勵程序的描述;以及向激勵 信號發(fā)生器發(fā)出控制以完成調(diào)整過的激勵程序。
根據(jù)本發(fā)明各個方面由處理電路130實施的數(shù)據(jù)記錄的方法可以以任何實際順序包括一個或多個下列操作U)對于來自操作者 的信息,向操作者輸出聽得見的提示;(b)通過操作者接收聲音響 應(yīng);(c)保存或傳輸聲音響應(yīng);(d)確定與聲音響應(yīng)相對應(yīng)的符 號;以及(e)保存或傳輸符號。對于與發(fā)射設(shè)備的操作相關(guān)聯(lián)的所 謂的"力量使用"報告來說,數(shù)據(jù)傳輸可以是理想的。提示可以是在操 作者使用的書面指令單上提出的信息的充分要求的簡短的建議,以完 成"力量使用"報告的準(zhǔn)備。當(dāng)是對信息的完整的要求時,不需要使 用書面指令單??梢詧?zhí)行在某方面與傳統(tǒng)的速記員的備忘錄音機相似 的操作者接口,以允許評論和編輯聲音響應(yīng)。如上面所討論的,可以 緩沖聲音響應(yīng)或符號聲音響應(yīng)的傳輸。保存和/或傳輸可以包括將操作 者的身份與被保存的或被傳輸?shù)男畔㈥P(guān)聯(lián)起來。
根據(jù)本發(fā)明各個方面由處理電路130實施的數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒?以以任何實際順序包括一個或多個下列操作(a)確定發(fā)射設(shè)備的 操作者的身份;(b)確定發(fā)射設(shè)備的身份;(c)測定發(fā)射設(shè)備的 物理位置;(d)確定鏈接對于傳輸來說是否是可獲得的;(e)從 傳輸鏈接接收對信息的要求;(f)準(zhǔn)備包括操作者的身份的至少之 一 (或全部)、發(fā)射設(shè)備的身份以及發(fā)射設(shè)備的物理位置;以及(g) 將信息傳送到鏈接上。為了確定鏈接對于傳輸來說是否是可獲得的, 可以結(jié)合將支座的光學(xué)I/O與顯示器314的光學(xué)I/O鏈接在一起的支 座(未顯示)使用發(fā)射設(shè)備300??梢匝娱L總線304以提供與支座(未 顯示)的數(shù)據(jù)傳輸?shù)臒o線鏈接,所述支座在不將可再次充電部件321 從發(fā)射設(shè)備300去除的情況下也為電池332提供充電能量。
根據(jù)本發(fā)明各個方面的發(fā)射設(shè)備包括為操作者方便和直覺的使 用而設(shè)置的操作者控件。例如,圖5和6的手槍類型的發(fā)射設(shè)備500 包括本體501、把手502、保險機控件504、扳機控件506、激勵控件 508、操作者偏好控件510、菜單控件512、彈匣彈出控件514、激光 目標(biāo)照明器516、安裝在發(fā)射設(shè)備500的前端面520內(nèi)的多個彈匣522、 524、 526、安裝在把手502的底端面530內(nèi)的可再次充電部件532、 用于模塊(所顯示的照明模塊542)安裝的具有端口的模塊倉540、以及顯示器602 (圖6)。在圖5中,顯示了彈匣522、 524和526, 在每個彈匣上沒有前蓋。因此,可以看到電極的圓形導(dǎo)出管以及橢圓 形線存儲器。如果用盡了所有的3個彈匣,該設(shè)備500將像顯示的那 樣出現(xiàn),具有從每個橢圓形線存儲器延伸的一個燈絲線。每個彈匣 522、 524和526具有兩個終端(未顯示,每個燈絲線配有一個),以 支撐具有所顯示的發(fā)射設(shè)備500的兩個各自終端的電弧振蕩器。發(fā)射 設(shè)備500的終端535和536相對于彈匣526對稱地設(shè)置,并支撐彈匣 526的電弧振蕩器。彈匣522和524的終端對稱地設(shè)置,用于相似的 功能。
根據(jù)本發(fā)明各個方面,可以在本體501的每個側(cè)面上實施保險機 控件504,作為兩個位置旋轉(zhuǎn)控制桿。通過將小磁鐵設(shè)置在每個控制 桿內(nèi)部以及將簧片繼電器設(shè)置在每個控制桿旋轉(zhuǎn)動作的末端處的本 體501內(nèi)部,在不破壞本體501的真空密封的情況下,可以完成控制 桿的位置的檢測。在另一實施例中,可以將每個側(cè)面上的控制桿機械 地耦合在一起以作為一個單元移動,與控制桿中之一有關(guān)的磁組件可 以被省略。
根據(jù)本發(fā)明各個方面,控制桿可以執(zhí)行多于一個的控件。例如, 控制桿504的3個位置可以執(zhí)行用于保險機控件(504)和操作者偏 好控件(510)的功能組合。例如,操作者偏好功能可以顯示參照控 件510討論的類型的"射程"(有效距離)偏好。3個位置可以如下 (l)保險機啟動;(2)保險機關(guān)閉且射程偏好短;以及(3)保 險機關(guān)閉且射程偏好長。對于不同的偏好(1例如,激勵調(diào)整偏好、 照明偏好、無線電鏈接偏好)或不同的控件(例如,如上所討論的, 與激勵功能分離的警告功能),可以省略或使用控件510。
根據(jù)本發(fā)明各個方面,扳機控件506可以作為繞本體501內(nèi)的軸 轉(zhuǎn)動的兩個位置的旋轉(zhuǎn)控制桿而執(zhí)行并配備有彈簧回復(fù)以模仿傳統(tǒng) 手槍的感覺。扳機控件506的可動部分包括用于激活本體501內(nèi)的簧 片繼電器的磁鐵,使得在不破壞本體501的真空密封的情況下完成控 制桿位置的檢測。操作者將扳機控制桿擠壓入把手502內(nèi)以設(shè)定控件,并釋放扳機控制桿以釋放控件。
根據(jù)本發(fā)明各個方面,可以將激勵控件508作為具有可動部分內(nèi) 磁鐵以及本體501內(nèi)的簧片繼電器的兩個位置彈簧回復(fù)按鈕而執(zhí)行, 使得在不破壞本體501的真空密封的情況下完成按鈕位置的檢測。在 操作上,激勵控件508對于操作者來說可以看作常開瞬間接觸開關(guān)。 操作者將按鈕壓入本體501內(nèi)以設(shè)定控件,并釋放按鈕以釋放控件。
根據(jù)本發(fā)明各個方面,可以將操作者偏好控件510作為具有可動 部分內(nèi)磁鐵以及本體501內(nèi)的簧片繼電器的兩個位置彈簧回復(fù)按鈕而 執(zhí)行,使得在不破壞本體501的真空密封的情況下完成按鈕位置的檢 測。操作者將按鈕壓入本體501內(nèi)以設(shè)定控件,并釋放按鈕以釋放控 件。
可以以與操作者偏好控件510類似的方式執(zhí)行菜單控件512。 彈匣彈出控件514 (例如,釋放按鈕)機械地脫離前端面內(nèi)的所 有彈匣的彈匣保留鎖。操作者可以選擇除去彈匣(例如,彈匣522, 因為其用盡)或替代并重新裝上彈匣(例如,用長程彈匣替代短程彈 匣524 )。
可以通過激光或通用照明(例如,點光、泛光)提供目標(biāo)照明。 例如,可以通過激光目標(biāo)照明器516和/或通過輔助照明功能328、 540 提供用于識別特定目標(biāo)(例如,用于觀察發(fā)射、可以為其他執(zhí)法警官 看得見的戰(zhàn)術(shù)配合以及/或提供用于視頻錄制的背景)的激光照明。激 光目標(biāo)照明516、 540可以與上面討論的射程瞄準(zhǔn)功能協(xié)調(diào)工作。例 如,可以通過被位于倉540內(nèi)的輔助模塊的光檢測器所接收的激光 516,提供任何適當(dāng)?shù)恼{(diào)制的照明。
把手502具有腔,用于接收向上進(jìn)入把手的底端面530的可再次 充電部件532。在一個實施例中,可再次充電部件包括具有面向目標(biāo) 的透鏡的相機(未顯示)。
顯示器602顯示上面討論的任何信息(例如,操作信息、結(jié)構(gòu)信 息、狀況、電池容量、測試結(jié)果、可視提示、用于選擇信息以顯示以 及結(jié)構(gòu)設(shè)置以評價和/或修訂的菜單)。顯示器602可以用作用于上面討論的數(shù)據(jù)傳輸功能124 (318)的光學(xué)I/0發(fā)射器和/或收發(fā)器。
麥克風(fēng)可以錄制操作者聲音的音頻(例如,即興戰(zhàn)術(shù)對話、對提 示非反應(yīng)、指向目標(biāo)的聲頻)、環(huán)境音頻或來自目標(biāo)方向的音頻。可 以將一個或多個麥克風(fēng)(未顯示)置于顯示器602上方的一個或兩個 對稱布置的表面604內(nèi)??梢詫Ⅺ溈孙L(fēng)(未顯示)置于沿指向目標(biāo)的 軸敏感的前端面520內(nèi)。
揚聲器可以為操作者提供音頻提示、為操作者或目標(biāo)(例如,警 告或車內(nèi)廣播)提供戰(zhàn)術(shù)幫助。表面604或606可以包括一個或多個 揚聲器(未顯示)(例如,相對本體501的中心對稱地)??梢詫⒌?一個或一個或多個額外的揚聲器置于模塊倉540的后面、本體501的 側(cè)面或位于激勵控件508下方的本體501的下側(cè)面之上??梢栽谥赶?操作者、指向目標(biāo)或同時指向兩者的音頻的上述位置的任何一個內(nèi)使 用傳統(tǒng)的單向音頻發(fā)射天線。
部署單元控件提供與處理電路130的數(shù)字控件交互作用的電路, 以及與具有指示器和彈匣的一個或多個部署單元交互作用的電路。處 理和部署單元控制功能之間的接口可以包括電量控制信號、激勵控制
信號以及發(fā)射信號。例如,通過將在功能上獨立于激勵控制信號726 的電量控制信號724包括進(jìn)來,通過處理電路130使包括參數(shù)規(guī)范的 激勵程序調(diào)整變得容易,所述參數(shù)定義或修訂一個或多個下列內(nèi)容 (1)依從信號(460的)、依從信號組(440的)激勵子程序(420 的)、激勵程序(410的)。根據(jù)本發(fā)明的各個方面,圖1和7的部 署單元控件140包括充電功能702、保存功能704、放電功能706、發(fā) 射電路708以及檢測器710。
發(fā)射電路提供信號730并可以參照發(fā)射控件144按上面討論的那 樣運行。檢測器710提供信號732并可以參照檢測器143按上面討論 的那樣運行。充電功能702、保存功能704以及放電功能706可以按 上面討論的那樣協(xié)調(diào)工作以執(zhí)行激勵信號發(fā)生器。處理電路130可以 從充電功能702、保存功能704和/或放電功能706接收數(shù)字(例如, 從模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換的結(jié)果)反饋信號(未顯示)。處理電路130接收包括彈匣狀況(730、 732)的其他反饋信息。
根據(jù)本發(fā)明各個方面,充電功能接收電池功率并以高于電池功率 的電壓不超過電池的電流和電壓能力將能量提供給能量存儲器。實施 充電功能的電路可以以具有工作循環(huán)、脈沖重復(fù)速率以及各自的脈沖 幅度的脈沖形式提供能量。上述參數(shù)在整個充電過程中可以是一致的 或可以通過處理電路進(jìn)行調(diào)整,以響應(yīng)檢測到的電池的狀態(tài)以及檢測 到的保存功能的狀態(tài)??梢酝瓿梢粋€或一組依從信號的響應(yīng)充電控制 信號的充電指令含義的充電過程。在一個實施例中,充電功能702接 收電池功率信號722和充電控制信號724并將能量提供給保存功能 704。充電控制信號724可以包括用于將規(guī)范傳遞給充電功能702的 一個或多個數(shù)字和/或模擬信號。
根據(jù)本發(fā)明各個方面,保存功能從充電功能接收能量用以保存, 并積累接收到的能量用于放電??梢岳秒姼谢ル娙萁M件完成保存。 例如,保存功能704包括一個或多個電容器,統(tǒng)稱為電容。
根據(jù)本發(fā)明各個方面,放電功能從保存功能接收能量,并作為對 激勵控制信號的響應(yīng),將一個或多個依從信號提供給部署單元,用于 局部眩暈功能或遠(yuǎn)距離眩暈功能。實施放電功能的電路可以提供由處 理電路指定的激勵程序、激勵子程序、依從信號組或依從信號。通過 激勵控制信號,可以將激勵程序、激勵子程序、依從信號組或依從信 號的參數(shù)傳遞給放電功能。例如,知曉電壓和存儲器704的容量的處 理電路130可以指定一個或多個依從信號的幅度和/或持續(xù)時間,并通 過激勵控制信號726將上述規(guī)范傳遞給放電功能706。放電控制信號 726可以包括用于將規(guī)范傳遞給放電功能706的一個或多個數(shù)字和/或 模擬信號。當(dāng)期望干擾目標(biāo)對骨骼肌的控制時, 一個實施例中的幅度 和持續(xù)時間足夠?qū)⒚恳缽男盘柎蠹sIOO微庫侖電量傳遞到目標(biāo)的組織 中。當(dāng)期望干擾目標(biāo)對骨骼肌的控制時,可以通過大約15到19個信 號每秒、持續(xù)時間為大約5到10的依從信號的重復(fù)速率描述依從信 號組的特征。每個依從信號較少的傳遞電量、每秒較少的依從信號和 /或依從信號組的較短的持續(xù)時間可以對目標(biāo)產(chǎn)生適當(dāng)?shù)囊缽?例如,警告)效應(yīng)。
可以通過放電功能706產(chǎn)生依從信號通過在笫一電壓下將來自 存儲器704的第一電容的能量進(jìn)行耦合,第一電壓適用于建立一個或 多個電弧以完成穿過目標(biāo)的電路,并在足夠用于電孤形成的時間過去 后,在低于第一電壓的第二電壓下將來自第二電容的能量耦合,用于 傳遞依從信號的剩余部分??梢酝瓿梢粋€或一組依從信號的響應(yīng)放電 控制信號的放電指令含義的放電過程。
當(dāng)施加到目標(biāo)上時,每個依從信號可以顯示出低衰減振蕩、臨界 衰減振蕩或過阻尼振蕩電波形特征。圖8A和8B顯示了通過部署單元 耦合到目標(biāo)的保存和放電功能(800、 801)的簡化的電模型,用于遠(yuǎn) 距離眩暈功能。圖8A和8B的組件從電學(xué)角度看是完美的,這是由于 其對于模擬電現(xiàn)象的電路來說是典型的。在圖8A中,原電路802包 括通過SWA耦合到具有原繞組電阻RP的遞升變壓器模型TD的一 次繞組的保存功能的電容CA。電容CA在電壓VA下根據(jù)表達(dá)式 0.5頭CAn^^保存能量。次級電路包括具有次級繞組電阻RS的變壓器 TD的次級繞組、被模型化成電阻RF和電容CF的部署單元(例如, 將放電功能與刺穿目標(biāo)的衣服或皮膚的電極相連的系線)的細(xì)絲、以 及被模型化成RB的目標(biāo)電阻。終端El和E2對應(yīng)于向目標(biāo)發(fā)射并最 終停留在目標(biāo)組織附近或內(nèi)部的電極。在適合的依從信號的電壓和電 流下,人體幾乎沒有電阻,然而,RB的值對于幅度、不同的波形以 及不同的重復(fù)速率來說是不同的。在將電量傳遞給目標(biāo)之前被橋接的 所有間隙的合并的效果被顯示為模型火花間隙G。注意在電阻RB中 不整體傳遞和消散為傳遞依從信號保存的能量;以及橫貫RB的電壓 是包括RS、 RF和RB的分壓器的結(jié)果。圖8B的模型給出了火花間 隙導(dǎo)通形成穿過目標(biāo)組織的完整電路的電狀態(tài)。此時,經(jīng)由轉(zhuǎn)換模型 SWB穿過變壓器模型TD的次級繞組將保存功能的電容模型CD進(jìn)行 耦合。根據(jù)表達(dá)式0.5*CD*VD2,電容CD在電壓VD下保存能量。 注意依從信號波形可以具有設(shè)計于次級繞組電路804內(nèi)的過阻尼振 蕩、臨界衰減振蕩或低衰減振蕩波形,不同于設(shè)計于電路806內(nèi)的過阻尼振蕩、臨界衰減振蕩或低衰減振蕩波形。像前面一樣,在電阻
RB中不會全部傳遞和消散用于傳遞依從信號的剩余部分而保存的能 量。
圖8A和8B的模型可以應(yīng)用到局部眩暈功能,省略了到電極的 燈絲的電阻和電容。具體而言,省略了RF和CF。模型的終端E1和 E2與差不多或已經(jīng)與目標(biāo)接觸的終端對應(yīng)。
根據(jù)本發(fā)明的各個方面,利用圖9到16中所說明的電路技術(shù), 可以執(zhí)行上面討論的部署單元控件。圖9的部署單元控件包括充電功 能702、保存功能704以及放電功能706。放電功能706提供了多個 910成對的導(dǎo)體(911、 912 (未顯示)、916),它們是上面討論的 一個或多個部署單元104的接口 107的一部分。在圖9中,利用三個 電容執(zhí)行保存功能704,每個電容具有不同的極板電壓。在一個實施 例中,繞組Wl、 W2和W3具有各自名義電壓規(guī)范2000、 1000和2000 伏,繞組W3與Wl和W2的繞組極性相反。串聯(lián)的繞組W1和W2 提供具有幅度達(dá)大約3000伏峰值的充電脈沖,將電容C6充電至大約 3000伏。串聯(lián)的繞組W2和W3提供具有幅度低至大約-3000伏峰 值的充電脈沖,將電容C5充電低至大約-3000伏。繞組W2提供具 有幅度達(dá)大約1000伏峰值的充電脈沖,將電容C4充電至大約1000 伏??梢匀与娙軨4、 C5和C6的電壓并將其反饋給處理電路130。 可以通過處理電路130確定充電的有效性。可以通過處理電路130計 算電池322的減電狀況的預(yù)見。因此,可以對充電脈沖幅度、激勵程 序、激勵子程序、依從信號組或依從信號強度進(jìn)行調(diào)整以及降低減電 狀況可能性的風(fēng)險。此外,可以遵從策略,而不是操作者的偏好;以 及在沒有遵從操作者的偏好時,可以提供對操作者的警告。
根據(jù)本發(fā)明的各個方面,發(fā)射控件電路可以提供多個彈匣的每個 準(zhǔn)備好的標(biāo)記,并與每一次發(fā)射的數(shù)字發(fā)射控制信號(728)對應(yīng)。 例如,圖10的發(fā)射控制電路1000包括數(shù)字反饋電路和多個1002部 署電路A到N。
可以使用任何傳統(tǒng)的數(shù)字反饋電路提供包括比較器(例如,閾值或極限間的窗口 ) 、 A/D轉(zhuǎn)換器1004 (未顯示)在內(nèi)的發(fā)射數(shù)據(jù)(例 如,寶庫彈匣狀況諸如準(zhǔn)備標(biāo)記)和包括A/D、 D/A和/或比較器功能 的微處理器。
每個部署單元提供足夠激活上面討論的傳統(tǒng)的煙火雷管(設(shè)計成
電阻R剛mer-a到RPRIMER-n)的相對較低電壓(例如,具有小于大約 1000伏的峰值電壓幅度,優(yōu)選小于大約300伏,諸如150伏)脈沖電 流。處理電路130對每個雷管A到N具有獨立的控制。處理電路130 可以監(jiān)視每個雷管的電阻,例如,以區(qū)分特定雷管是否準(zhǔn)備好了、是 否用盡了以及/或鑒別彈匣的功能性能力(例如,電特性可以是描述此 處所討論的彈匣的指示器(112))。
根據(jù)本實施例的各個方面,在另一實施例中,檢測雷管的特征提 供了發(fā)射和指示器功能。例如,RPRIMER可以是具有充當(dāng)上面所討論 的指示器(112 )的電特性的阻抗(Zprimer )。利用推進(jìn)力量、脈沖、 頻率或頻率掃描波形可以測定電特性??梢允褂萌魏蝹鹘y(tǒng)的用于幅 度、相位或頻率的檢測器測定與彈匣或彈倉(內(nèi)部置有Zprimer阻抗) 相關(guān)聯(lián)的標(biāo)記。存儲器320、 326可以包括利用彈匣的適當(dāng)描述對電 特性進(jìn)行表格交叉存取。
根據(jù)本發(fā)明的各個方面,激勵控制電路可以提供由處理電路130 指引的相對較高的電壓依從信號。例如,圖11的激勵控制電路1100 與多個激勵控制信號對應(yīng), 一個信號用于每對終端或電極。激勵控制 電路IIOO包括多個1102激勵電路,每個電路支持用于局部或遠(yuǎn)距離 眩暈功能的一對終端或電極。每個激勵電路1104、 1106具有遞升變 壓器TD1106、 TD1126 (具有原繞組和一對次級繞組)。每個原繞組 與對立SCRQ1106、 Q1126串聯(lián),作為開關(guān)運行。通過各自激勵控制 信號(A到N )驅(qū)動每個SCR的門,激勵控制信號被包含Q1102和 R1102的晶體管電路放大以提供門信號SCA(提供SCN的Q1104和 R1104)。每個次級電路包括從一側(cè)到所保存的能量源(例如,電容 CS或C6)耦合的以及從另一側(cè)到終端或電極耦合的變壓器的次級繞 組。因此,例如當(dāng)判定了 一個激勵控制信號(STIMULUSCONTROLA)時,SCRQ1106導(dǎo)通以允許笫三個所保存的能量源(例 如,電容C4)通過一個原繞組放電。作為初始放電的結(jié)果,可以在 橫貫終端或電極911之間獲得高壓脈沖(例如,大約50, 000伏), 用于將與終端或電極串聯(lián)的任何空氣間隙內(nèi)的空氣電離。在電離后, 電容C5和C6將放電電流通過電離的空氣以及目標(biāo)。注意可以再利 用相同的電容組,用于期望的每個激勵電路信號(例如,911和/或 916)。因此,通過輪流為每個目標(biāo)判定激勵控制信號完成向多個目 標(biāo)提供激勵??梢圆迦胍缽男盘柦M或激勵子程序。
根據(jù)本發(fā)明的各個方面,在另一激勵控制電路中,多組終端和電 極(910)可以同時導(dǎo)通獨立的激勵信號。例如,圖12的激勵控制電 路與上述的一個激勵控制信號SCA對應(yīng),以同時向N對終端或電極 的每一個提供電獨立的激勵信號。利用與所有原繞組串聯(lián)的所保存能 量的單一源(例如,電容C4),同時完成所有成對的終端或電極的 電離。每個次級電路包括用于支持電離在電流后穿過每個目標(biāo)的獨立 的能量存儲器。如所示出的,變壓器TD1202的次級電路包括電容 C1202和C1204;變壓器TD1222的次級電路包括電容C1222和 C1224。
根據(jù)本發(fā)明的各個方面,在另一激勵控制電路中,終端和電極 (910)的操作可以是獨立的(例如,如在電路1100中)或同時的(例 如,在電路1200中)。例如,圖13的激勵控制電路1300包括多個 1302 (數(shù)量N)激勵電路1304到1306,每個與各自的激勵控制電路 信號SCA到SCN (如上面參照圖ll所討論的)相對應(yīng)。每個激勵電 路包括具有用于終端或電極的每一個(所顯示的兩個次級繞組)的原 繞組和次級繞組的變壓器。每個次級電路包括用于在電離后使電流持 續(xù)通過目標(biāo)的電容。
變壓器可以支持圖11、 12和13中所示的一對終端或電極。根據(jù) 本發(fā)明的各個方面,在其他激勵控制電路中,變壓器可以支持多個成 對的終端或電極。作為第一實例,可以用圖ll、 12和13中的任何特 定的激勵電路的任何變壓器替代圖14的變壓器TD1402,以支持用于上述特定激勵電路的3對終端或電極。變壓器TD1402包括在一側(cè)上 耦合到第一存儲電容(例如,C6)的次級繞組W1402 (在另一側(cè)上 耦合到第一終端或電極),用于在電離后提供穿過目標(biāo)的電流。變壓 器TD1402進(jìn)一步包括耦合到第一對911的第二終端或電極以及耦合 到第三終端或電極的次級繞組W1404。變壓器TD1402進(jìn)一步包括耦 合到第二對912的第四終端或電極以及耦合到第五終端或電極的次級 繞組W1406。變壓器TD1402仍舊進(jìn)一步包括具有耦合到第三對916 的第六終端或電極,以及耦合到第二存儲電容(例如,C5)的第一側(cè) 面的次級繞組W1408,用于在電離后提供穿過目標(biāo)的電流??梢匝由?圖14中所示的技術(shù),以支持多于三對的終端或電極。
作為第二實例,可以用圖11、 12和13的任何特定的激勵電路的 任何變壓器替代圖15的變壓器TD1502,以支持用于上述特定激勵電 路的2對終端或電極。變壓器TD1502包括在一側(cè)上耦合到第一存儲 電容(例如,C6)的次級繞組W1502 (在另一側(cè)上耦合到第一終端 或電極),用于在電離后提供穿過目標(biāo)的電流。變壓器TD1502進(jìn)一 步包括從第一對911的第二終端或電極到第三終端或電極的分流。變 壓器TD5402進(jìn)一步包括耦合到第二對916的第四終端或電極以及耦 合到第二存儲電容(例如,C5)的次級繞組W1504,用于在電離后 提供穿過目標(biāo)的電流??梢匝由靾D15中所示的技術(shù),以支持多于2 對的終端或電極。
根據(jù)本發(fā)明的各個方面,在另一激勵控制電路中,在原電路中可 獲得的多個能量源。例如,圖16的電路1600包括充電到共同電壓(例 如,大約2000伏)的電容C1602和C1604。原電路進(jìn)一步包括火花 間隙G1602和G1604,每個具有大約2000伏的擊穿電壓。當(dāng)電容在 充電或被充電時,如果任何電壓穿過它,間隙G1602幾乎沒有。當(dāng)充 電超過間隙G1604的擊穿電壓時,終端或電極916根據(jù)存儲在電容 C1614和C1615中的電量被激活形成穿過目標(biāo)的電流。在由間隙 G1604導(dǎo)通的時刻,間隙1602兩邊的電壓升高并因此導(dǎo)致間隙G1602 的導(dǎo)通。在間隙G1602導(dǎo)通時,終端或電極911根據(jù)存儲在電容C1612和C1613中的電量被激活形成穿過目標(biāo)的電流。電路1600的一個優(yōu) 點在于,如果終端或電極916被短路(例如,針對目標(biāo)無效),將不 會影響后續(xù)的終端或電極911的發(fā)射或使用,這是由于通過不同于且 隔離于終端或電極916的電容(C1614、 C1615)的一對電容(C1612、 C1613),提供用于終端或電極911的電流的充電。
可以實現(xiàn)開關(guān)(例如,圖8A和8B的SWA或SWB),以通過 相對高電壓(例如,圖16的火花間隙G1602和G1604)或相對低電 壓的操作或控制。在有些實施例中,半導(dǎo)體開關(guān)(例如,由圖11到 15的信號SCA、 SCN操作的)可以是理想的。從成本和可靠性目的 來講,圖17的電路1700可以被用作替代此處所討論的電路的任何開 關(guān)的開關(guān)。在電路1700的操作中,電容C1702被充電到大于間隙 G1702的擊穿電壓但小于間隙G1712 (例如,IOOO伏)和G1714 (例 如,300伏)的合并的擊穿電壓的電壓(例如,1000伏)。當(dāng)半導(dǎo)體 FET Q1704被激活到間隙之間的節(jié)點的全電壓Viv到接近零伏時,火 花間隙G1712將導(dǎo)通。當(dāng)電流流入上述節(jié)點中時,電壓VN快速地升 高,足夠?qū)е麻g隙G1714的導(dǎo)通。然后,電容C1702的能量主要通 過間隙G1712、 G1714的串聯(lián)電路以及任何串聯(lián)栽荷(未顯示)諸如 變壓器繞組放電。實際上,相對較低的電壓信號即門點火電壓VF(例 如,大約10伏或更小)控制何時電容C1702通過栽荷被放電。當(dāng)火 花間隙停止導(dǎo)通并超過FET漏電流時,電阻器R1712和R1714減少 火花間隙之間被束綽的電荷。
根據(jù)本發(fā)明的各個方面,該設(shè)備在目標(biāo)的骨骼肌中產(chǎn)生收縮,以 阻礙目標(biāo)的運動。與將電極遠(yuǎn)離設(shè)備部署的所提供的部署單元一起使 用設(shè)備。電極導(dǎo)通電流穿過目標(biāo)。該設(shè)備包括測定電流的激勵信號發(fā) 生器;以及利用描述部署單元的部署單元標(biāo)記進(jìn)行檢測的檢測器。
根據(jù)本發(fā)明的各個方面,另一設(shè)備在目標(biāo)的骨骼肌中產(chǎn)生收縮, 以阻礙目標(biāo)的運動。與將電極遠(yuǎn)離該設(shè)備部署的所提供的部署單元一 起使用該設(shè)備。電極導(dǎo)通電流穿過目標(biāo)。該設(shè)備包括終端;發(fā)生i殳備, 用于產(chǎn)生電弧以在沒有導(dǎo)通電流穿過目標(biāo)情況下警告目標(biāo);導(dǎo)通設(shè)備,用于導(dǎo)通串聯(lián)電流,穿過終端和穿過目標(biāo);啟動設(shè)備,用于啟動 電極的部署;以及操作者接口。在電極部署之前,操作者接口使發(fā)生 設(shè)備和導(dǎo)通設(shè)備的任何一個或兩者的重復(fù)搮作變得容易。在電極部署 之后,操作者接口進(jìn)一步使發(fā)生設(shè)備和導(dǎo)通設(shè)備的任何一個或兩者的 重復(fù)操作、與部署單元的各自較遠(yuǎn)電極一起的啟動設(shè)備的每次操作變 得容易。
根據(jù)本發(fā)明的各個方面,另一設(shè)備在目標(biāo)的骨骼肌中產(chǎn)生收縮, 以阻礙目標(biāo)的運動。與將電極遠(yuǎn)離該設(shè)備部署的所提供的部署單元一 起使用該設(shè)備。電極導(dǎo)通電流穿過目標(biāo)。該設(shè)備包括激勵信號發(fā)生器 和電路。激勵信號發(fā)生器測定電流。激勵信號發(fā)生器包括能量存儲設(shè) 備。電路在不減少由能量存儲設(shè)備存儲的能量的情況下開始部署電 極。
根據(jù)本發(fā)明的各個方面,另一設(shè)備在目標(biāo)的骨骼肌中產(chǎn)生收縮, 以阻礙目標(biāo)的運動。與將電極遠(yuǎn)離該設(shè)備部署的所提供的部署單元一 起使用該設(shè)備。每組電極包括多個各自的電極。每組電極導(dǎo)通各自的 激勵電流穿過骨骼肌。該設(shè)備包括能量存儲電路以及放電階段。對能 量存儲電路充電以提供第一電流、第二電流和第三電流。在第一峰值 電壓量級下提供第一電流。在大于第一量級的第二峰值電壓量級下提 供第二電流。在也大于第一量級的第三峰值電壓量級下提供第三電 流。第二和第三電壓量級極性相反。放電階段提供每個各自的激勵電 流。放電階段包括用于每組電極的各自的變壓器。每個變壓器具有響 應(yīng)第一電流的原電路的各自的原繞組。每個變壓器具有為組中的每個 電極提供各自的激勵電流的次級電路的各自次級繞組。至少一個各自 次級電路導(dǎo)通第二電流。至少一個其他的各自次級電路導(dǎo)通第三電 流。響應(yīng)第一電流的組中的任何兩個特定電極之間的第四電壓足夠?qū)?空氣電離,用以完成串聯(lián)電路穿過骨骼肌。特定電極之間的第五電壓 響應(yīng)第二電流和第三電流,在小于第四電壓的電壓下提供激勵電流穿 過串聯(lián)電路。
根據(jù)本發(fā)明的各個方面,另一設(shè)備在目標(biāo)的骨骼肌中產(chǎn)生收縮,以阻礙目標(biāo)的運動。與將電極遠(yuǎn)離該設(shè)備部署的所提供的部署單元一 起使用該設(shè)備。每組電極包括多個各自的電極。每組電極導(dǎo)通各自的 激勵電流穿過骨骼肌。該設(shè)備包括激勵信號發(fā)生器、與部署單元的接 口、檢測器、四個手工操作的控件以及控制器。激勵信號發(fā)生器提供 激勵電流。部署單元的接口包括用于發(fā)射每組電極的各自信號以及用 于將激勵信號發(fā)生器耦合到所發(fā)射組的電極的設(shè)備。檢測器檢測部署 單元的每組電極的各自有效距離的標(biāo)記。第三和第四控件無效,而無 需操作第一控件。控制器根據(jù)第二控件的操作和所檢測的標(biāo)記選擇一 組電極進(jìn)行部署。作為對用于根據(jù)第三控件的操作選擇的所述組電極 的部署的控制器的響應(yīng),判定了接口的所選擇的信號??刂破骺刂萍?勵信號發(fā)生器以根據(jù)第四控件的操作至少向經(jīng)部署的電極組提供激 勵信號。
根據(jù)本發(fā)明的各個方面,通過在目標(biāo)的骨骼肌中產(chǎn)生收縮以阻礙 目標(biāo)的運動的設(shè)備執(zhí)行的方法。與將電極遠(yuǎn)離該設(shè)備部署的部署單元
一起使用該設(shè)備。電極導(dǎo)通電流穿過目標(biāo)。所述方法以任何順序包括 (a)將由該設(shè)備實施的部署的時間保存在該設(shè)備的存儲器中;(b) 接收顯示讀者處于該設(shè)備的通信范圍內(nèi)的無線信號;以及(c)通過 無線鏈接傳輸與部署的時間標(biāo)記相關(guān)聯(lián)的該設(shè)備的身份。
根據(jù)本發(fā)明的各個方面,通過在目標(biāo)的骨骼肌中產(chǎn)生收縮以阻礙 目標(biāo)的運動的設(shè)備執(zhí)行另一方法。與將電極遠(yuǎn)離該設(shè)備部署的部署單 元一起使用該設(shè)備。電極導(dǎo)通電流穿過目標(biāo)。所述方法以任何順序包 括(a)將由該設(shè)備實施的部署的時間保存在該設(shè)備的存儲器中; (b )通過光學(xué)信號傳輸與部署的時間標(biāo)記相關(guān)聯(lián)的該設(shè)備的身份。
根據(jù)本發(fā)明的各個方面,另 一設(shè)備在目標(biāo)的骨骼肌中產(chǎn)生收縮以 阻礙目標(biāo)的運動。與將電極遠(yuǎn)離該設(shè)備部署的部署單元一起使用該設(shè) 備。電極導(dǎo)通電流穿過目標(biāo)。所述設(shè)備包括總線;多個端口以及控制 器。每個端口將模塊耦合到總線。控制器被耦合到總線以與每個模塊 通信以確定每個模塊的描述。
根據(jù)本發(fā)明的各個方面,另 一設(shè)備在目標(biāo)的骨骼肌中產(chǎn)生收縮以阻礙目標(biāo)的運動。與將電極遠(yuǎn)離該設(shè)備部署的部署單元一起使用該設(shè) 備。電極導(dǎo)通電流穿過目標(biāo)。所述設(shè)備包括確定電流的激勵信號發(fā)生 器,和引導(dǎo)激勵信號發(fā)生器根據(jù)電極的部署提供第一類型的激勵信 號,以及在部署后提供第二類型的后續(xù)激勵信號的控制器。
根據(jù)本發(fā)明的各個方面,另 一設(shè)備在目標(biāo)的骨骼肌中產(chǎn)生收縮以 阻礙目標(biāo)的運動。與將電極遠(yuǎn)離該設(shè)備部署的部署單元 一起使用該設(shè) 備。電極導(dǎo)通電流穿過目標(biāo)。所述設(shè)備包括存儲器、麥克風(fēng)、輸出設(shè) 備以及控制器,其中控制器在輸出設(shè)備上提供對該設(shè)備的操作者的提 示,并將對通過麥克風(fēng)接收的提示的回答的標(biāo)記記錄在存儲器中。
可以在用于局部眩暈功能而無需遠(yuǎn)距離眩暈?zāi)芰Φ脑O(shè)備中,執(zhí)行 前述結(jié)構(gòu)和方法的任何實際的組合。例如,沒有遠(yuǎn)距離眩暈功能的屏
蔽類型的設(shè)備可以包括參照具有下列省略的發(fā)射設(shè)備102所討論的全 部功能。可以從部署單元控件140中省略結(jié)構(gòu)報告功能142和發(fā)射控 制功能144??梢詮膹椣?05省略指示器112、存儲器114以及發(fā)射 藥116功能??梢院喕涌?107,僅保留用于接觸器118終端的信號。 可以在沒有發(fā)射狀態(tài)208的情況下執(zhí)行操作者接口 200或250。以及, 可以從部署單元I/O 332省略發(fā)射控制功能。
前述描述討論了本發(fā)明的優(yōu)選實施例,在不偏離權(quán)利要求中所定 義的本發(fā)明的范圍的情況下,可以對其進(jìn)行改變或修改。盡管出于描 述清楚原因,已經(jīng)描述了本發(fā)明的多個具體的實施例,但是本發(fā)明的 范圍將通過下面提出的權(quán)利要求被定義。
權(quán)利要求
1、一種設(shè)備,包括啟動發(fā)射功能的第一控件;不啟動任何發(fā)射功能的第二控件;以及信號發(fā)生器,響應(yīng)于所述第二控件,并執(zhí)行使目標(biāo)眩暈和提供弧光警告目標(biāo)中的至少一個。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l的設(shè)備,其中所述信號發(fā)生器響應(yīng)于所述第 二控件而使目標(biāo)眩暈。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2的設(shè)備,其中所述信號發(fā)生器通過停止目標(biāo) 的運動而使目標(biāo)眩暈。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2的設(shè)備,其中所述信號發(fā)生器響應(yīng)于所述第 二控件,提供電流穿過目標(biāo)而使目標(biāo)眩暈。
5、 根據(jù)權(quán)利要求2的設(shè)備,其中所述信號發(fā)生器響應(yīng)于所述第 一控件,提供電流穿過目標(biāo)使目標(biāo)眩暈。
6、 根據(jù)權(quán)利要求2的設(shè)備,其中所述設(shè)備進(jìn)一步包括 耦合于所述第二控件和所述信號發(fā)生器之間的處理電路; 所述處理電路響應(yīng)于所述第二控件,控制所述信號發(fā)生器,以提供由所述處理電路確定的電流;以及所述信號發(fā)生器提供電流穿過目標(biāo)而使目標(biāo)眩暈。
7、 根據(jù)權(quán)利要求2的設(shè)備,其中所述設(shè)備進(jìn)一步包括用于鄰接 目標(biāo)的終端;所述信號發(fā)生器提供電流穿過所述終端,并且穿過目標(biāo) 而4吏目標(biāo)眩暈。
8、 根據(jù)權(quán)利要求2的設(shè)備,其中所述信號發(fā)生器執(zhí)行局部眩暈 功能而使目標(biāo)眩暈。
9、 根據(jù)權(quán)利要求2的設(shè)備,其中所述信號發(fā)生器執(zhí)行遠(yuǎn)距離眩 暈功能而使目標(biāo)眩暈。
10、 根據(jù)權(quán)利要求2的設(shè)備,其中所述設(shè)備進(jìn)一步包括響應(yīng)于所 述第一控件而被發(fā)射遠(yuǎn)離所述設(shè)備的電極;以及所述信號發(fā)生器提供電流穿過所述電極,并且穿過目標(biāo)而使目標(biāo)眩牽。
11、 根據(jù)權(quán)利要求2的設(shè)備,其中所述設(shè)備與所提供的部署單元 協(xié)調(diào)工作;所述部署單元包括用于鄰接目標(biāo)的終端,并且包括響應(yīng)于所述第 一控件而被發(fā)射遠(yuǎn)離所述設(shè)備的電極;以及在所述電極發(fā)射之前,所述信號發(fā)生器響應(yīng)于所述第二控件,提 供電流穿過所述終端,并且穿過目標(biāo)而使目標(biāo)眩暈,而無需發(fā)射所述 電極。
12、 根據(jù)權(quán)利要求2的設(shè)備,其中所述設(shè)備進(jìn)一步包括部署單元; 所述部署單元包括終端,并且包括響應(yīng)于所述第一控件而被發(fā)射遠(yuǎn)離設(shè)備的電極;以及在所述電極發(fā)射之前,所述信號發(fā)生器響應(yīng)于所述第二控件,提 供電流穿過所述終端以警告目標(biāo),而無需發(fā)射所述電極。
13、 根據(jù)權(quán)利要求2的設(shè)備,其中所述第一控件包括扳機。
14、 根據(jù)權(quán)利要求2的設(shè)備,其中所述第一控件包括用戶操作的扳機o
15、 根據(jù)權(quán)利要求2的設(shè)備,其中所述第二控件包括用戶操作的開關(guān)。
16、 根據(jù)權(quán)利要求2的設(shè)備,其中所述設(shè)備與所提供的部署單元 協(xié)調(diào)工作;所述部署單元包括第一電極和第二電極; 處于第一操作的第一控件啟動所述第一電極指向第一目標(biāo)的發(fā)射;處于第二操作中的第一控件啟動所述第二電極指向第二目標(biāo)的 發(fā)射;以及所述信號發(fā)生器響應(yīng)于所述第二控件的 一種操作,提供第 一 電流 穿過所述第一電極以使第一目標(biāo)眩暈,并提供第二電流穿過所述第二 電極以使第二目標(biāo)眩暈。
17、 一種由設(shè)備執(zhí)行的方法,所述方法包括 響應(yīng)于第一控件,啟動所述設(shè)備的電極指向目標(biāo)的發(fā)射;以及 響應(yīng)于第二控件,無需啟動任何發(fā)射功能,提供電流穿過所述電極,并且穿過目標(biāo)以使目標(biāo)眩暈。
18、 根據(jù)權(quán)利要求17的方法,其中穿過目標(biāo)的電流使目標(biāo)停止運動。
19、 根據(jù)權(quán)利要求17的方法,其中進(jìn)一步響應(yīng)于所述第一控件, 所述信號發(fā)生器提供第二電流穿過所述電極以使目標(biāo)眩暈。
20、 根據(jù)權(quán)利要求17的方法,進(jìn)一步包括 進(jìn)一步響應(yīng)所述第二控件,無需啟動任何發(fā)射功能的,提供第二電流穿過用于局部眩暈功能的所述設(shè)備的終端,以使目標(biāo)眩暈。
21、 根據(jù)權(quán)利要求20的方法,其中在響應(yīng)于所述第一控件而執(zhí) 行的步驟之前,執(zhí)行提供第二電流的步驟。
22、 根據(jù)權(quán)利要求17的方法,進(jìn)一步包括 對于所述第二控件的多個操作的每一個,重復(fù)提供各自電流的步驟以重復(fù)地使目標(biāo)眩暈。
23、 根據(jù)權(quán)利要求17的方法,進(jìn)一步包括 進(jìn)一步響應(yīng)于所述第二控件,無需啟動任何發(fā)射功能,提供弧光以警告目標(biāo)。
24、 根據(jù)權(quán)利要求17的方法,其中所述第一控件由目標(biāo)操作。
25、 根據(jù)權(quán)利要求17的方法,其中所述方法進(jìn)一步包括 進(jìn)一步響應(yīng)于所述第一控件,啟動所述設(shè)備的第二電極指向第二目標(biāo)的發(fā)射;以及提供電流的步驟進(jìn)一步包括提供第二電流穿過所述第二電極,并穿過第二目標(biāo)以使所述第二 目標(biāo)眩暈。
26、 根據(jù)權(quán)利要求25的方法,其中所述電流包括第一數(shù)量的多 個脈沖,第二電流包括第二數(shù)量的多個脈沖,以及提供第二電流包括及時利用所述第一數(shù)量的多個脈沖插入所述第二數(shù)量的多個脈沖。
全文摘要
非致命電子武器包括啟動發(fā)射功能的第一控件、不啟動任何發(fā)射功能的第二控件以及信號發(fā)生器。作為對第二控件的響應(yīng),信號發(fā)生器或者提供弧光以警告目標(biāo)或者使目標(biāo)眩暈。例如,在使用中,武器可以與具有第一和第二電極的部署單元協(xié)調(diào)工作。第一操作中的第一控件啟動第一電極指向第一目標(biāo)的發(fā)射。第二操作中的第一控件啟動第二電極指向第二目標(biāo)的發(fā)射。信號發(fā)生器響應(yīng)于第二控件的一種操作,提供第一電流穿過第一電極以使第一目標(biāo)眩暈,并提供第二電流穿過第二電極以使第二目標(biāo)眩暈。
文檔編號B68B11/00GK101416018SQ200680028021
公開日2009年4月22日 申請日期2006年9月11日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月13日
發(fā)明者史蒂芬·N·D·布朗杜拉, 米蘭·瑟羅維克, 麥格尼·H·尼爾赫姆 申請人:天射國際公司