CN101523152A - 用于电子武器的部署单元 - Google Patents

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CN101523152A CNA2006800280538A CN200680028053A CN101523152A CN 101523152 A CN101523152 A CN 101523152A CN A2006800280538 A CNA2006800280538 A CN A2006800280538A CN 200680028053 A CN200680028053 A CN 200680028053A CN 101523152 A CN101523152 A CN 101523152A
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帕特瑞克·W·史密斯
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米兰·瑟罗维克
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    • H05C1/04—Circuits or apparatus for generating electric shock effects providing pulse voltages
    • H05C1/06—Circuits or apparatus for generating electric shock effects providing pulse voltages operating only when touched

Abstract

用于所提供的电子武器的部署单元包括描述电子武器的部署单元的机制或电路以及响应电子武器推进部署单元的第一电极的机制或电路。第一电极传导电流穿过人和动物目标以阻碍目标的运动。

Description

用于电子武器的部署单元
技术领域
本发明实施例涉及包括电子控制设备的武器。
背景技术
常规的电子武器例如包括通常适用于确保安全和执法的其他设备中的接触眩晕设备、警棍、盾、眩晕枪、手枪、步枪、迫击炮、手雷、射弹、地雷和地域保护设备。当对人或动物目标使用时，该类型的武器致使电流流过部分目标组织以干扰目标使用其骨骼肌。可以将所有的或部分的电流推向目标。在电子武器的重要应用中，可以阻止恐怖分子的袭击并防止其完成包括获得对设施、设备、操作员、无辜的公民和执法人员的非法控制的力量的行为。在电子武器的其他重要应用中，可以由执法官员逮捕嫌疑人，由安全官员保持羁押人员的合作。电子武器通常包括产生激励信号的电路以及一个或多个电极。例如在阻止恐怖行为的操作中，电极被从电子武器推向被阻止或被控制的人。在冲击后，脉冲电流在电极之间被导通，足够用于干扰个人使用他的或她的骨骼肌。干扰可以包括非自愿的、重复的、剧烈的速率为每秒5到20次收缩的肌肉收缩。
研究已经表明肌肉收缩的强度和身体受肌肉收缩影响的程度取决于以下多个因素，包括身体导通、被脉冲电流充电或放电的程度。该程度通常随着电极之间的增加而变大。最小的适合距离通常大约为7英寸。在推进之前，通常将电极更加紧密地存储在一起并在飞向目标时将其分散开来。期望的是，改善电极撞击目标的精确度。
常规的电子武器具有有限的应用、有限的可用范围和有限的精确性。没有本发明，在现有的经济局限下不能产生出更加精确的和更加可靠的具有更长的可用寿命、更长的范围和多种功能的电子武器。
发明内容
用于所提供的电子武器的部署单元包括描述电子武器的部署单元的机制或电路，以及响应于电子武器推进部署单元的第一电极的机制或电路。第一电极导通电流穿过人或动物目标以阻碍目标的运动。
附图说明
现在将参照附图对本发明的实施例做进一步的描述，其中相同的标记指相同的部件，以及：
图1是根据本发明的各个方面的电子武器系统的功能方框图。
图2是根据本发明的各个方面的另一电子武器系统的功能方框图。
图3是根据本发明的各个方面的发射设备和部署单元的功能方框图；
图4是根据本发明的各个方面的具有两个弹匣的武器的前平面图；
图5是与图1、2、3或4的武器一起使用的弹匣的功能方框图；
图6是图5中所描述的类型的弹匣的横切面图；
图7是根据本发明的各个方面的另一弹匣的透视平面图；
图8是根据本发明的各个方面的另一弹匣的透视平面图；
图9是图8的一部分的扩展图。
具体实施方式
可以通过消除由常规电子武器系统所显现的多个问题而获得电子武器系统的更大的效用和改进的精确性。常规电子武器可以通过使武器的至少两个终端邻接(或使紧接)目标的皮肤或衣服，实现慑服动物或人(此处称为目标)的接触(紧接)眩晕功能(也称为局部眩晕功能)。另一常规电子武器可以通过从武器向目标发射一个或多个金属丝束缚的电极而实现慑服目标的远距离眩晕功能，使得电极紧接或刺穿目标的皮肤或衣服。在局部眩晕功能或远距离眩晕功能中，形成电路用于使脉冲电流穿过目标的一部分组织到以干扰由目标控制的骨骼肌。当终端或电极接近目标的组织时，在空气中形成电弧以完成用于使电流流过目标的组织的电路。
根据本发明的各个方面的电子武器系统可以实现局部眩晕功能和远距离眩晕功能，而没有使电子武器系统机械重构的操作者干预。可以在武器系统的正面实现局部眩晕功能，无论是否装载弹匣(用尽的或者未用尽的)。在使用电子武器之前，可以通过弹夹或弹仓单独地装载多个未用尽的弹匣，以提供远距离眩晕功能的多个操作。
通常将电极、受缚金属丝和推进系统封装成弹匣，安装在电子武器上，以形成用于单一远距离眩晕用途的电子武器系统。在使用电极后，将用尽的弹匣从电子武器除去并用另一弹匣替代。弹匣可以包括作为一组同时发射的、作为多组在不同时间发射或逐一发射的多个电极。弹匣可以具有多组电极，每组用于以类似于弹仓的形式进行独立发射。
根据本发明的各个方面的电子武器系统保留了多个备用的弹匣。例如，如果第一个所尝试的远距离眩晕功能不奏效(例如，电极错过了目标或者电极短接在一起)，可以使用第二弹匣，而没有使电子武器系统机械重构的操作者干预。可以同时(例如，作为弹夹或弹仓)或者顺序地(例如，任何弹匣的去除和替代可以独立于其他弹匣)安装多个弹匣。
除此之外，远距离眩晕功能的准确性取决于从电子武器发射出来的每个电极的可重复的弹道。常规的弹匣包括用于在发射前托住电极和在部署的早期引导电极的发射腔。通常通过其他的突然释放而完成部署(例如，烟火气体产生或压缩气筒的断裂)。通过将电极和发射腔紧紧地护盖住而免受污染。当部署电极时，电极将其金属丝从线存储器拉出，使得金属丝在飞行期间在电极后面延伸到武器。
根据本发明的各个方面，通过提供被覆护盖的传递腔的更加可重复的开口和/或对由线绳造成的拖拽的补偿，弹匣表现出改进的准确性。可以通过使传递腔的轴定位在优选方向上和/或利用传递腔的特定形状完成补偿。
可以将常规的弹匣制成提供适当范围的有效距离。当目标存在于距离武器指定范围内时(例如，从大约6到大约15英尺(2m到5m))，有效距离的范围提供对目标的影响适当的电极扩展(例如，大于大约6英寸(15cm))。
根据本发明的各个方面的电子武器系统支持一组弹匣的使用，每个弹匣具有不同射程的有效距离，部分是由于每个弹匣(或弹仓)将其能力的各种标记(或可以确定能力的编码)提供给武器。弹匣、弹夹和弹仓是此处通常被称为部署单元的设备的特殊实例。可以操作电子武器系统以发射适合于远距离眩晕功能的特定应用的特定弹匣(或具有多组电极的弹匣的特定电极组)。
根据本发明的各个方面，通过所构建和操作的电子武器系统，实现了上面讨论的更大的效用和/或改进的精确性。例如，根据图1到9的一个或多个，可以构建电子武器系统。尤其是，为了清楚地表述，考虑图1的电子武器系统100。电子武器系统100包括与一组(或多个)106弹匣108(110)协调操作的发射设备102，可以将弹匣108(110)单个地或作为一组(例如，在一个或多个弹夹104中)地安装到发射设备上。组106可以包括2个或多个弹匣(例如，3、4、5、6或更多)。当每个弹匣被用尽时，可以单个地替换弹匣。组106中的弹匣可以是一致的或可以变化(例如，在其他事物中，在能力、制造商、制造日期方面)。
发射设备102通过接口107与组106的每个弹匣108(110)进行通信。发射设备102向每个弹匣提供功率、发射控制信号以及激励信号。对于每个弹匣来说，上述信号的各种信号可以公共的或(优选)唯一的。每个弹匣108(110)向发射设备102提供信号，发射设备102例如传递能力的标记，如上面以及下面进一步讨论的。
发射设备包括用于操作一个或多个部署单元的任何设备。可以将发射设备封装成接触眩晕设备、警棍、盾、眩晕枪、手枪、步枪、迫击炮、手雷、射弹、地雷和地域保护设备。例如，操作者可以手握枪型发射设备一次从一组或一弹仓的弹匣操作一个或多个弹匣。可以远距离操作(或通过传感器诸如地雷拉发线操作)地雷型发射设备(也称为区域拒止设备)以基本上同时发射一个或多个弹匣。可以利用定时器操作手榴弹型发射设备以基本上同时发射一个或多个弹匣。可以利用定时器或目标传感器操作射弹型发射设备以向多个目标发射多个电极组。
弹匣包括一个或多个系留电极、每个电极的线存储器以及发射药。细丝有时被称为丝极。在安装具有弹匣的部署单元的发射器件102时，发射设备102确定了部署单元的至少一个以及优选所有弹匣的能力。发射设备102可以写将由弹匣存储的信息(例如，特别，发射设备的识别、操作者的识别、发射设备的结构、发射设备的GPS位置、日期/时间、执行的主要功能)。
在发射设备102的控件120的操作中，发射设备102提供用于局部眩晕功能的激励信号。在发射设备102的另一控件120的操作中，发射设备102向将要被发射的部署单元104的一个或多个弹匣提供发射信号，并可以向将用于远距离眩晕功能的每个弹匣提供激励信号。可以参照所安装的弹匣和/或由操作者控制的操作通过发射设备102实现发射哪个弹匣的确定。根据本发明的各个方面，发射信号具有基本上小于激励信号的电压的电压；并且可以根据发射设备102的控件120和/或根据发射设备102的结构同时或独立地提供发射信号和激励信号。
弹匣包括具有一个或多个系留电极的任何可用的封装。同样，弹仓或弹夹是一种类型的弹匣。根据本发明的各个方面，图1的弹匣108(110)包括用于信号132(134)的接口107、接触器112、发射药114、指示器116以及存储器118。在另一实施例中，省略了指示器116，存储器118参照指示器116执行了提供下面讨论的任何或所有的指示的功能。在另一实施例中，省略了存储器118，用以降低成本及弹匣的复杂性。
接口107支持任何常规形式及此处所讨论的通信。接口107可以包括用于通信的机械和/或电子结构。通信可以包括使电信号(例如，连接器、火花间隙)导通、支撑磁路以及使光信号通过。
接触器将激励信号接近或接触目标(例如，动物或人)的组织。接触器112可以既执行上面讨论的局部眩晕功能也能执行远距离眩晕功能。对于远距离眩晕功能来说，接触器112包括被发射药114推离弹匣108的电极。接触器112在发射设备102内的激励信号发生器和用于局部眩晕功能的终端之间提供电连续性。接触器112也在发射设备102内的激励信号发生器和用于局部眩晕功能的每个电极的线绳的受控末端提供电连续性。接触器112接收来自接口107的激励控制信号132并可以进一步包括激励信号发生器。
发射药将电极推离弹匣108。例如，发射药114可以包括开向驱动电极的压缩气体容器，通过使气体膨胀逃离容器。另外或二者择一地，发射药114可以包括常规的烟气发生能力(例如，枪粉、无烟手枪粉)。优选地，发射药114包括电激活烟气底火，与通过接触器112传递的激励信号相比，其运行于相对较低的电压下(例如，小于大约1000伏)。
指示器包括向发射设备提供信息的任何设备。指示器与用于标记的自动通信的发射设备协作，将信息从指示器传递到发射设备。可以以任何常规形式传递信息，包括通过指示器获得信号或通过指示器调制由发射设备获得的信号。可以通过所传递的信号的任何常规的特性传递信息。例如，指示器116可以包括无源电子的、磁的或光学电路或组件以影响由发射设备102获得的电量、电流、电场、磁场、磁通量或辐射(例如，光)。可以使用特定时刻时的电量、电流、场、通量或辐射的存在(不存在)通过接口107来传递信息。指示器针对发射设备102内的检测器的相对位置可以传递信息。在各个实施例中，指示器可以包括下列任何一个中的一个或多个：电阻、电容、电感、磁铁、磁分路、谐振电路、过滤器、光纤、反射表面以及存储器件。
在一个实施例中，指示器1162包括常规的无源射频识别标记电路(例如，具有天线或作为天线运作)。在另一个实施例中，指示器116包括将由发射设备102获得的光线转向发射设备102内的检测器或敏感区域的预定位置的镜像表面或透镜。在另一个实施例中，指示器116包括磁铁，其位置和极性由发射设备102检测(例如，通过一个或多个簧片开关)。在另一个实施例中，指示器116包括磁路的一个或多个部分，其存在和/或相对位置对于发射设备102内的残余磁路来说是可检测的。在另一个实施例中，指示器112通过常规的连接器(例如，针和插口)被耦合到发射设备102。指示器116可以包括由发射设备102提供的电流流过的阻抗。优选地为所述后一方法，原因是简单，但在受污染的环境下可靠性可能较低。
如上所讨论的，指示器116可以包括无源组件。例如，指示器116可以包括无源结构，该结构可以通过其存在方式、形状、颜色、透明性、半透明性、不透明性、位置或信号调制效应(例如，阻断信号通路、过滤信号通路、折射或反射信号通路)。信号源和检测器优选地为发射设备的一部分，以降低指示器的成本和复杂性。
在各个实施例中的指示器116包括上述通信技术的任何组合。指示器116可以利用模拟和/或数字技术进行通信。当传递多于一位的信息时，通信可以是串行的、时分复用的、频分复用的或并行通信的(例如，多技术或相同技术的多信道)。
可以以编码的形式(例如，模拟值传递数字编码，被传输的值将索引传递到更加充分地描述编码含义的发射设备内的表格中)传输由指示器116指示的信息。信息可以包括部署单元和/或弹匣108的描述，例如包括可以从上述弹匣(例如，可以与弹匣中的电极对的数量对应)获得的使用量(例如，一个、多个、剩余量)、每个远距离眩晕使用的有效距离的范围，不论弹匣是否为下一次远距离眩晕使用(例如，被充分用尽的弹匣的指示)做好准备、所有的或下一次远距离眩晕使用的有效距离的范围、弹匣的制造商、弹匣的制造日期、弹匣的能力、弹匣的能力不足、弹匣样式标识符、弹匣序列号、与发射设备样式的匹配性、弹匣的安装方向(例如，在何处多个方向可以与每个方向上的不同能力(例如，有效距离)一起使用)，以及/或保存在存储器118中的值(例如，在制造商处存储的、在利用上述特定发射设备在弹匣安装时由发射设备存储的)。
存储器包括任何模拟的或数字的信息存储器。例如，存储器118可以包括任何常规的非易失性半导体、磁性或光学存储器。存储器118可以包括上面讨论的任何信息并可以进一步包括由发射设备102执行的任何软件。软件可以包括用于上述特定弹匣的驱动器，以促使指示器116、发射药114和/或接触器112的适当的(例如，即插即用)操作。上述功能性可以包括为提供弹匣以完成的用途所特有的激励信号。例如，一个发射设备可以与四种类型的弹匣相匹配：军事、执法、商业安全以及民用个人防御，并根据读自存储器118的软件施加特定发射控制信号或激励信号。
根据本发明的各个方面，电子武器系统的另一实施例利用上面讨论的弹仓运作。例如，图2的电子武器系统200包括与弹仓协调操作的发射设备202。发射设备202和弹仓204之间的接口232中的信号与参照图1的上面讨论的发射设备和弹仓之间的通信可以是一致的、基本相似的或类似的。
弹仓提供机械支撑并可以进一步为多个弹匣提供通信支持。例如，弹仓204包括具有弹匣208到210、指示器216和存储器218的多个弹匣206。除了指示器116和存储器118被省略外，包括接触器212和发射药214的弹匣208在结构和功能上可以与上面讨论的弹匣108一致。指示器216执行与弹仓204及其弹匣206有关的功能，这些功能与上面讨论的与弹匣108有关的指示器116的功能类似。存储器218执行与弹仓204及其弹匣206有关的功能，这些功能与上面讨论的与弹匣108有关的存储器118的功能类似。指示器216和/或存储器218可以保存或传递关于多个设备、弹仓和用途信息。例如，由于可以利用弹匣对弹仓204进行再装弹并将其安装/除去/再安装在若干个发射设备上，当检测到变化时或处于合适的时刻(例如，在使用远距离眩晕功能的时刻所记录的)，可以检测、指示、保存和/或恢复发射设备的日期、时间、弹匣的描述以及发射设备的描述。可以记录使用的数量以便于定期的保养、保修范围、失效分析或替代。
根据本发明的各个方面的电子武器系统可以包括用于发射控制和激励信号的独立的电子接口。单发弹匣的发射控制接口可以包括一个信号和接地。发射控制信号可以是相对较低电压的二元信号。激励信号可以独立地用于局部眩晕功能，不具有和具有安装于发射设备内的弹匣。在已经激活弹匣发射药后，激励信号可以用于远距离眩晕功能。例如，图3的电子武器系统300包括发射设备302和包括任何数量的弹匣304(所显示的一个用于表达清楚)的部署单元。
发射设备302包括处理器312、控件314、激励器316、发射电路318、检测器320、终端324和325。弹匣304包括护盖306、发射药340、电极342和343、撞针344和345、线存储器346和347、终端348和349、电子接口360以及指示器362。上述组件协调操作以提供上面讨论的所有功能。可以根据本发明执行少于所有上述功能的其他组合。
处理器包括用于根据所保存的程序执行功能的任何电路。例如，处理器312可以包括存储器和执行存储器中的微代码或汇编语言指令的常规序列机。可以使用微处理器、微控件、应用专门集成电路或数字信号处理器。
上面讨论的各种形式的发射设备302包括由目标(例如，区域拒止设备)、操作者(例如，手枪型设备)或定时或传感器电路(例如，手雷型设备)操作的控件。控件包括任何常规的手动或自动接口电路，诸如手动操作的开关或继电器。对于手枪型设备来说，控件(未显示)可以包括任何一个或多个保险机开关、扳机开关、射程优先开关以及重复激励开关。可以通过处理器对保险机开关进行读取以实现扳机和激励电路的整体激活或失效。可以通过处理器对扳机开关进行读取以实现特定弹匣内的发射药的操作。可以通过处理器对射程优先开关进行读取并通过弹匣的处理器实现选择，根据由射程优先开关所表示的预期的应用的有效距离的射程运作，以响应扳机开关的下一操作。通过一个或多个弹匣304，重复激励开关(在被操作时)可以启动用于局部眩晕功能的一个或多个激励信号的另一传递。
激励器包括用于产生激励信号的电路，该激励信号使电流穿过目标的组织以干扰目标的骨骼肌的操作。可以使用任何常规的激励信号。例如，一个实施例中的激励器316传递大约5秒钟的脉冲(每秒19个脉冲)，每个脉冲在大约100微秒内穿过组织传输大约100个微库仑的电量。激励器316可以具有并行的(例如，同时操作)所有弹匣304的公共接口，或者可以具有每个弹匣304(未显示)的单个独立操作接口。
发射电路提供了足够激活发射药的信号。例如，发射电路318提供电子信号，用于电子打火的烟火底火的操作。可以通过到每个发射药340的导体(例如，针)以及穿过发射药体340、弹匣体304和/或发射设备体302的返回电子路径执行接口350。当省略终端348和349时，接口360可以包括从激励器316到线存储器346和347的导电通路。当实施局部眩晕功能时，终端348和349的使用降低了发射药340无意中激活以及弹匣304内的破坏性短路的可能性。发射药适当地为发射电路318提供了相对较低的电阻，以降低通过发射药由于静电放电造成的发射药的无意中激活的可能性。
根据本发明的各个方面的配置中的发射设备302发射部署单元的任何一个或多个电极，并向局部眩晕功能终端和远距离眩晕功能电极的任何组合提供激励信号。例如，发射电路318可以提供对于多个接口的每一个来说是唯一的信号，部署单元的每个弹匣具有一个对立操作的接口360。激励器316可以向多组终端324和325的每一个提供唯一的信号，部署单元的每个弹匣具有一组对立操作的终端。具有上述发射设备和部署单元的电子武器系统的操作使多功能操作变得容易。例如，一组电极可以首先被部署用于远距离眩晕功能，并且随后一组终端(例如，未用尽弹匣)则可以被用于局部眩晕功能或用于显示弧光(例如，作为声音和/或可视报警)。当已经部署了多于一组的电极用于远距离眩晕功能，可以对所选的目标或多个目标进行远距离眩晕功能(例如，在电极中以快速序列提供的或同时提供给多个电极的激励信号)。
部署单元可以包括用于显示和/或局部眩晕功能的几组(例如，2或更多)终端以及几组(例如，2或更多)电极，每组用于远距离眩晕功能。一组可以包括两个或更多的终端或电极。电极的发射可以是单个的(例如，用于当目标太靠近时使电极在飞行中充分地分离的有效替代)或作为一组(例如，快速接替或同时)。在一个实施例中，将一组终端和一组电极封装成弹匣，部署单元包括若干个上述的弹匣。在发射弹匣的电极之前，电子武器(例如，发射设备的一部分或弹匣的一部分)的一组终端可以执行显示(例如，警告)功能或局部眩晕功能。在一个实施例中，在发射后，从用尽的弹匣只执行远距离眩晕功能；其他的弹匣用于局部眩晕功能或显示功能。由于部署单元包括一个以上的弹匣(每个具有一个独立的接口或多个接口)，部署单元有利于此处所讨论的多个功能。
例如，在已经将上述部署单元的第一弹匣部署给第一目标后，可以操作激励器316以将部署单元的其他终端提供给警告功能或局部眩晕功能。可以使第二远距离眩晕功能施加到第二目标。随后，部署单元的其他终端可以用于另一警告功能或局部眩晕功能。部署单元可以包括不依赖于弹匣结构(例如，没有、有些或全部安装；没有、有些或全部用尽)用于警告和/或局部眩晕功能的终端。
检测器与上面讨论的一个或多个指示器进行通信。例如，检测器320可以包括用于检测部署单元的每个弹匣的指示器362的传感器。在一个实施例中，检测器320包括具有簧片继电器的电路，该电路感知与弹匣304邻近的一个或多个位置处的具有适当极性和/或强度的磁铁(或磁通电路)的存在。位置可以定义上面讨论的由检测器320检测，并由用于控制电子武器300的操作的处理电路312读取的代码。部署单元可以具有多个指示器(例如，每个弹匣的一组指示器)。检测器可以具有对应的多个传感器(例如，簧片继电器)。
终端324和325提供可以包括警告功能和局部眩晕功能的多种功能。当弹匣304未被安装时，终端324和325之间的距离可以足够短，以允许相对高压激励信号将终端324和325之间的空气电离，使得它们中间的火花被导通。火花的噪音和/或可视显示可以充当对目标的警告并促使合作。当使终端324和325弧光靠近目标的组织(例如，在没有厚衣服的情况下，小于大约3英寸)时，激励信号可以将终端和组织之间的空气电离并通过目标组织。在另一实施例中，终端324和325协调操作完成远距离眩晕功能。
当电子武器系统300的正面被压入与目标组织邻接接触时，用于局部眩晕功能的终端不与目标组织接触，这是由于上述终端从系统300的正面被凹进。通过使终端凹进，可以避免或降低目标上烧伤的可能性和程度。凹进可以距包括电子武器的正面特征的平面大约0.1英寸到大约1.0英寸。可以增加凹进，以解释目标可以易受影响，并因此目标衣服或组织的一部分可能穿过电子武器的正面处的平面的可能性。例如，通过使用中的可以与目标(以任意横切面显示为轮廓380)毗邻接触的一组点定义的平面372，将终端325和326凹进距离370。可以对距离370作容差，用于针对目标的易受影响的表面(例如，宽松的衣服、皮肤)的系统300，该目标可以响应针对目标的毗邻系统300的力，在整个平面372上移动。
当安装了弹匣304时，护盖306通过弹匣304防止终端324和325之间的导通。终端324和325对于用于上述的警告和局部眩晕功能的操作来说，仍是可获得的。另外，当除去护盖306时，终端324和325运行在用于远距离眩晕功能的电路中。
可以将终端324和/或325形成固体几何模型(例如，六面体、柱体、球体)或成为具有多个齿尖或表面的形状。在一个实施例中，终端324和325每个都形成有两个齿尖或表面。第一齿尖或表面被指向电子武器系统300的正面，用于执行局部眩晕功能。第二齿尖或表面被指向终端348，用于执行下面讨论的远距离眩晕功能。
发射药340是上述的参照发射药114的类型。当被发射电路318激活时，发射药340剧烈地将电极342(和343)推出弹匣304。每个电极342(和343)机械地强迫撞针344(345)推出和/或影响护盖306，将护盖306推离弹匣304并由电极342(和343)的弹射最终落下。每个电极342和343与存储在线存储器346和347中的各自的线绳相连。每个线存储器346(347)与接近发射设备302的终端324(325)的终端348(349)相连。
当发射药340被激活时，护盖306被除去，电极被推离线绳上的弹匣304，并且电路做好了导通激励信号的准备。该电路包括激励器316、终端324、终端348、线存储器346、电极342、目标组织(假设电极被成功地传递接近目标组织)、电极343、线存储器347、终端349、终端325然后回到激励器316。该电路在距离达到线存储器346和347中的线的长度处执行远距离眩晕功能。线可以为大约9英尺通大约40英尺(3m到13m)并包括常规材料(例如，利用用于高压密封的适当的聚合物密封的铜细线)。
撞针将推力传输给护盖以除去护盖。例如，通过电极342和/或气体利用发射药340推撞针344(345)以影响护盖306，以将护盖306推离弹匣304。优选地，撞针344被集成到电极342(343)和护盖306之间的接邻接触区。撞针344(345)提高了电极342(343)以可重复的方式除去护盖306的有效性，对电极的方向和能量有很小或没有变化，使电极的准确传递变得容易。
指示器362是上述的参照指示器116的类型。例如，对于上述的利用检测器320的操作，指示器362可以包括布置于弹匣304内以允许检测器320的可靠操作的一个或多个永磁铁。
可以用任何绝缘材料制成护盖306，例如，塑料(例如，聚苯乙烯、聚碳酸酯)。
可以设置发射设备和弹匣的终端以使具有发射设备的多个弹匣的使用变得容易。例如，可以利用相邻弹匣之间的绝缘阻挡层执行上述参照图1到3的类型的发射设备(或弹仓)的前端面。例如，图4的前端面布局400包括被阻挡层406隔离的两个同一的弹匣402和404。显示了在适当位置上具有护盖410的弹匣402。显示了出于描述清楚考虑而将护盖除去的弹匣404。存储在传递腔446中的电极可以从线存储器腔462拉出线。存储在传递腔448中的电极可以从线存储器腔464拉出线。以任何常规方式(例如，塑模技术)在弹匣409内形成传递腔和线存储器腔。所有的终端都是耐用的导电材料，以抵抗由于起弧造成的凹坑(例如，黄铜、钢、不锈钢)。
当护盖410处于适当位置时，终端422和424可以协调操作以执行上述的警告和局部眩晕功能。阻挡层406具有尺寸并由常规的绝缘材料制成以防止终端426和终端424之间的起弧。
没有护盖，弹匣404的终端422和424可以与发射设备终端426和428协调操作以执行上述的远距离眩晕功能。
根据本发明的各个方面，发射药包括控制压缩气体应用到电极和/或撞针的结构。例如，图1和5的弹匣108包括发射药114和传递腔522。通过发射药114，相对于高压气体，以显示贯穿制造工艺的常规容差的理想的可重复性方式被释放入传递腔522。发射药114包括电接口510、底火502、第一分区504、充电506、集结腔508和第二分区510。传递腔可以存储将被推进的任何数量的电极。例如，传递腔522存储弹匣108的电极524和526。发射药114和电极524和526以上述的方式参照发射药340和图3的电极342和343协调操作。
底火包括任何常规的电打火烟火底火。优先考虑通过相对低压和电流打火的底火以节省功率(例如，用于利用电池功率运作的发射设备)。通过，例如，接口501的信号激活底火502，接口501的信号由上述参照图3的发射电路318的类型的发射电路提供。
第一分区提供底火从充电的分离以促进整个装药的可重复的激活。例如，利用穿孔的黄铜圆片形成第一分区504。在另一实施例中，第一分区504防止常规底火的底铁进入或驻入集结腔508内，将第二分区510刺破，或干扰腔508和522之间的流体传输。
装药包括用于产生足够气压和体积以推进电极的任何烟气材料。例如，装药506包括从2到10格令的常规的无烟手枪粉。利用从大约0.5到大约1.5格令(grain)(优选大约0.75格令)可以获得从0到大约40英尺(大约12米)的有效距离的射程。对于上述有效距离来说，使用具有常规传递腔尺寸的常规电极和线(例如，由TASER国际出售的型号为X26的电子武器系统的常规弹匣为代表的类型)。
集结腔提供受限制的体积以及接收在装药无效时产生的气体。例如装药506可以位于集结腔508内，优选地热接近第一分区504。集结腔508被集成在发射药114内，使得集结腔508主要通过(例如，整个地)第二分区510排出气体。
第二分区基本上防止了压缩气体从集结腔流向传递腔，直到获得集结腔内的压力和传递腔内的压力之间的微分量级。换言之，集结腔和传递腔之间的流体传输没有增加直到获得微分压力。微分压力以任何常规方式，例如，通过使第二分区的密封器断裂或使第二分区断裂，实现集结腔和传递腔之间的流体耦合的突然改变。例如，可以将第二分区510形成断裂的薄黄铜板或圆片。
图6中的横切面显示了利用常规材料和工艺制造的根据本发明的各个方面的弹匣的实例。图6的弹匣600是上述的参照弹匣108、208、304和404的类型。弹匣600包括弹匣体602、推进设备604以及管线612。当装配弹匣体602和管线612时，形成传递腔(522)，其包括用于第一电极(524，342)的枪膛606(446)、管线内的枪膛608以及用于第二电极(526，343)的枪膛610(448)。图6中的尺寸是成比例的；通过与0.213(5.41mm)处枪膛606的最大直径比较可以获得相对尺寸。
传递腔可以包括管线以提供从单个集结腔到一个或多个传递腔的流体耦合。此时，管线612将集结腔634耦合到枪膛606和610。管线612是浇铸和/或机械加工的黄铜并且可以具有开口614，开口通过与弹匣体602的装配被闭合。药筒体602利用塑料形成。
推进设备604包括推进体626、制动器624、底火628、帘栅极630(504)、O形环632以及圆片636(510)。推进体626和管线612具有螺纹(未显示)，用于将推进体626紧固在管线612内。可以使用其他的常规紧固技术。圆片636作为上述的第二分区510进行运作。圆片636通过在推进体626和管线612之间被机械打孔而将集结腔634密封。圆片636的厚度从大约0.001到大约0.004英寸(0.025mm到0.102mm)。O形环632在推进体626和管线612之间提供流体密封。集结腔634通过常规的机械加工形成于推进体626内，并且可以包括面向圆片636的相对较小直径的出口。通过制动器624将帘栅极630和底火628保持在适当位置。制动器624和推进体626的内部具有螺纹(未显示)，用于将制动器624紧固在推进体626上。可以使用其他的常规紧固技术(例如，将推进体626的一部分弯边到底火628的正面上)。制动器624具有开口622，通过它可以引入电接触，用于邻接底火628。推进体626形成回复电流通路，以完成用于底火628(也可以包括管线612)的打火电路。
将线从线存储器拉出的电极受到以与电极的飞出方向所成角度的拖拽的影响。因此，电极大量的测试点火可以在远离预定的影响点的目标处显示出分布中心。为了降低分布中心与预定影响点之间的距离，可以修改电极被从其推进的传递腔的形状，从在包括预定影响点的平面内瞄准的纯粹的圆柱形。出于表达清楚的目的，考虑图7的弹匣体700，其通常是具有平面正端面和90度压纹的矩形结构。药筒体700包括后端面701、顶端面702、前端面703以及侧端面704。指向目标的参考方向以轴710代表。弹匣体700进一步包括前端面703内的开口722、724、726和728。开口722定位传递腔(未显示)的第一底火，其通常为圆柱形，在平面ABCD内具有轴，在平面ABCD内点A和B位于后端面701内，点C和D位于前端面703内。开口724定位传递腔(未显示)的第二底火，其通常为圆柱形，在平面EFGH内具有轴，在平面EFGH内点E和F位于后端面701内，点G和H位于前端面703内。开口726和728各自定位开口722和724后面的枪膛的第一和第二线存储器。平面ABCD与轴710成一定角度，使得轴710和从开口722被推离的电极之间的距离在轴710上方将初始地增加。平面EFGH与轴710成一定角度，使得轴710和从开口722被推离的电极之间的距离在轴710下方将初始地增加。可以将平面ABCD或者平面EFGH适当地与轴710平行地布置以完成理想的电极弹射(例如，有效距离的理想射程)。
根据本发明的各个方面，位于开口722后面的枪膛的轴被包括到平面ABCD和IJKL内。点I和L位于后端面701内，点I和J位于顶端面702内，以及点J和K位于前端面703内。在一个实施例中，平面IJKL与后端面701的法线相差大约2度。轴710和从开口722被推离的电极之间的距离将初始地增加，远离开口726后面的线存储器，从而补偿了将电极拉向垂直平面(未显示)穿过开口726后面的线存储器的拖拽。可以通过类推和对称类似地定位开口724后面的枪膛的轴。
根据本发明的各个方面，电极的传递腔没有统一的圆柱形状。常规的传递腔通常可以具有圆柱形状，从后面到正面略微有些扩大，为塑模留出拔模斜度，通过塑模形成传递腔。因此，当圆柱电极被装配到传递腔内时，可以在圆柱电极的底部轻微地将其楔进。此外，在电极离开腔时，它不与腔璧接触。在离开腔后，通过线存储器，电极受到向轴的拖拽。已经发现降低传递腔的半径以产生“D”形横切面提高了电极精确性。“D”的平面优选在最靠近线存储器的传递腔的侧面上。“D”的平面可以从部署单元的前端面向后延伸管子距离的至少一半。轴补偿的使用和/或半径的变更提高了被推进的电极的准确性。
根据本发明的各个方面，弹匣可以包括分段的护盖和扣件，使得容易地将弹匣装配到弹匣本体上并且通过上述撞针的操作可靠地将其除去。例如，用于传递两个电极(仅显示了一个)的弹匣800包括本体802、护盖804。以部分横切面显示了弹匣800以暴露下面讨论的腔和扣件结构。
本体802包括传递腔806、电极807、撞针808、线存储器腔810、凹进的按钮812以及扣件814。扣件814允许弹匣800可释放地被贴附在发射设备上(未显示)。压下凹进的纽扣812将弹匣从发射设备释放出来。
护盖804包括连接于凹槽826处的门822和门824。撞针808的影响(以及没有显示其他电极的相似的撞针)将促使凹槽826内的护盖804的材料断裂并因此使门822从门824分离开。
所显示的护盖804是矩形的，具有四个角。护盖804也包括位于其每个角处的扣件。例如，位于护盖804的一个角处的图9的扣件828是所有四个角扣件的代表。在将护盖804安装到弹匣本体802时，扣件828绕弹匣本体802的柱830快速运动。扣件828在凹槽832处被连接到门824。由撞针808(以及其他未显示的电极的相似的撞针)产生的影响将迫使凹槽832内的护盖804的材料断裂并因此是使门824从门802分离开。
在操作中，被激活以推进电极807的发射药将撞针808撞向护盖804。第一凹槽826将断裂。然后，每个门822和824将伸缩离开并远离其他门。最后，凹槽832(以及位于三个其他的扣件内的其他相似的未经识别的凹槽)将断裂。在一段或多段分段的护盖已经分开之前的期间内，电极807不接触门822或824。因此，与在护盖和弹匣本体之间使用粘性密封或塑料焊接的现有技术的弹匣中相比，用了更加可重复数量的能量得以完成。剩余的能量被耗尽，以上述更加可重复的方式将电极传递给目标。
根据本发明的各个方面，由电子武器所使用的设备包括本体、本体内的电极存储腔以及用于覆护盖腔的护盖。护盖包括与第二门连接的第一门，每个门具有钩。通过各自的钩将护盖耦合到本体。为了暴露腔、在第一门从其钩脱离之前，第一门从第二门脱离。
另一设备进一步包括撞击护盖以使第一门从第二门脱离的撞针。
在另一设备中，撞针靠紧存储在腔内的电极，使得电极迫使撞针与护盖接触。对于撞针与护盖接触的期间来说，电极不与护盖接触。
根据本发明的各个方面，由电子武器所使用的另一设备包括本体、本体的腔内的电极、覆护盖腔的护盖以及撞针。撞针位于腔内，撞击护盖以暴露腔。
钩和撞针的使用提供腔的更加可重复的开启以及电极的更加一致的推进力和方向。因此，更高的精确性产生了。
根据本发明的各个方面，由所提供的电子武器所使用的另一设备将电极部署远离武器，其包括本体、本体内的电极存储腔、终端以及阻挡层。终端在具有电子武器、终端以及所提供的电极的电路中传导电流。在部署之前将电极置于腔内。阻挡层干扰电路中电流的传导，在电极的部署过程中，阻挡层的干扰效应被降低。
在另一设备中，阻挡层包括被连在一起的多个部分，在电极的部署过程中多个部分被脱离。仍旧另一设备进一步包括在电极的部署过程中撞击阻挡层使多个部分的至少两个部分脱离。仍旧在另一设备中，终端通过终端与电子武器之间的电离的空气传导电流。
根据本发明的各个方面，另一设备使用上述的终端和阻挡层并提供不产生身体结构变形的局部眩晕功能以及远距离眩晕功能。
根据本发明的各个方面，由所提供的电子武器所使用的另一设备，将电极部署远离武器，其包括电极、将具有第一压力的第一体积包封的第一腔以及将具有第二压力的第二体积包封的第二腔。电极位于第二腔内。在设备的操作中，完成了第一压力与第二压力之间的差分量级的增加，而没有第一腔和第二腔之间的流体耦合的容量的变化。在已经获得临界差分量级后，第一腔和第二腔之间的流体耦合的容量增加。电极的推进力使第二体积和第二压力的能量消散。
另一设备进一步包括用于干扰第一腔和第二腔之间的流体耦合的分区和/或密封器，直到断裂和/或未密封以减小临界差分量级。
仍旧另一设备进一步包括第二电极和管线。第二腔具有第一传递管和第二传递管。第一电极位于第一传递管内，而第二电极位于第二传递管内。管线提供从第一腔到第一传递管以及从第一腔到第二传递管的流体传输。仍旧在另一设备中，用塑料形成传递管，用金属制成管线。
通过限制流体传输直到达到临界差分量级，产生更加一致的来自传递腔的电极的推力。因此，获得更高的精确性。
根据本发明的各个方面，由所提供的电子武器所使用的另一设备，将电极部署远离武器，其包括用于推进电极的推进系统、保持电极与武器的电通信的导电索、包括接收相对较低电压信号以激活推进系统的导体的武器接口、以及用于将相对较低电压信号从武器传导到索的火花间隙。接口与火花间隙电隔离。
另一设备具有前端面和后端面，其中后端面包括接口以及前端面包括火花间隙。
根据本发明的各个方面，由所提供的电子武器所使用的另一设备，将电极部署远离武器。该设备包括用于推进电极的推进系统、保持电极与武器的电通信的导电索、低压接口以及高压接口。武器的低压接口包括接收相对较低电压信号以激活推进系统的导体。武器的高压接口包括接收用于索的相对较高电压信号的导体。低压接口与高压接口电隔离。
通过不使用用于激活推进系统的高压能量，对于激活推进系统所需的能量来说，没有遇到产生高压能量的无效性。产生了利用上述技术对武器中的可再次充电的电池进行充电之间的更长的间期。
根据本发明的各个方面，电子武器包括接收所提供的部署单元的接收器以及终端。部署单元包括耦合到电极的系绳。系留电极将被发射远离武器。在发射之前的终端将激励信号从终端传导通过靠近终端(例如，局部眩晕功能)的目标组织的一部分。当电极远离武器时，在发射之后的终端通过系绳将激励信号传导给电极。
根据本发明的各个方面，电子武器包括用于局部眩晕功能的终端以及用于对一个或多个目标实施一个或多个远距离眩晕功能的部署单元。部署单元不干扰局部眩晕功能的使用。
由于电极的适当分离是在飞行中完成的，向操作者行进的目标可能不适合远距离眩晕功能。终端提供局部眩晕功能，而不将部署单元从武器系统除去。
根据本发明的各个方面，电子武器包括终端和本体。终端用于局部眩晕功能。本体具有正面，用于限制用于局部眩晕功能的终端和目标之间的接触。终端被凹进到由用于局部眩晕功能的终端和目标之间的接触点所定义的平面后面。
大面积组织的导通比电弧与组织之间的导通更加趋向于燃烧。凹进电极更可能形成到目标的电弧。减少了伤害目标的风险。
根据本发明的各个方面，通过所提供的电子武器使用该设备并在武器使用后将该设备从武器除去。该设备包括被发射远离武器的电极。该设备进一步包括具有标记的指示器，用于武器的自动检测。在各个实施例中，标记向武器暗示任何一个或多个下列内容：设备的能力、设备的能力不足、设备的电极的射程、设备的模型标识符、设备的制造日期、设备的系列号、设备的安装方向。该设备可以以任何组合包括：根据标记的阻抗和/或磁导率、根据标记的磁通源、根据标记的磁通量的量级、根据标记的磁通量的位置和/或根据标记的光反射系数。
设备可以进一步包括用于传输和/或存储标记的天线和通信电路。该设备可以进一步包括存储器(从中读标记)。
当通过发射设备检测到发射设备与设备弧光的不适当的组合时，上述设备与电子武器的发射设备之间的数据通信提高了系统的可靠性。可以对操作者给出提示以纠正未规定的组合。被发射设备自动容纳的设备的特征可以导致武器的精确性和有效性的相称的改善。基于上述通信，发射设备可以选择使用部署单元的哪多个弹匣。可以利用单一的发射设备处理多个应用。
根据本发明的各个方面，由所提供的电子武器所使用和在武器使用后将其从武器除去的设备包括：被发射远离武器的电极和存储接收自武器的信息的存储器。
信息可以包括下列的任何一个：具有设备的武器的操作者的身份、同设备一同使用的武器的身份和/或描述、使用具有设备的武器的时间和/或地点、适合应用的视频、音频、或数据。
如与武器相关联相对，通过将所记录的信号与该设备相关联，可以在复杂的应用中获得潜在更大量和各种所记录的信息。产生武器和设备的更高实用性。
根据本发明的各个方面，由电子武器所使用的另一设备包括本体以及位于本体内的电极存储腔。武器具有用于将武器瞄向期望的目标的第一轴。该设备进一步包括位于本体内的线存储腔。电极存储腔具有第二轴，电极将沿着它被推进。第二轴与第一轴不同，以补偿提供自线存储腔的所提供的线的拖拽力。
根据本发明的各个方面，由电子武器所使用的另一设备包括本体、位于本体内用于存储所提供的电极的通常为圆柱形的存储腔以及位于本体内的线存储腔。武器具有用于将武器瞄向期望的目标的第一轴。存储腔具有圆柱形对称的轴。存储腔有半径的变化以补偿提供自线存储腔的所提供的线的拖拽力。
轴补偿的使用和/或半径的变化提高了被推进电极的精确性。
可以将上述的任何设备作为具有任何适当数量的可部署电极、终端、弹匣和指示器的部署单元而执行。
前面的描述讨论本发明的优选实施例，在不偏离在权利要求中所定义的本发明的范围的情况下，可以对其进行改变或修改。尽管出于描述清楚原因，已经描述了本发明的多个具体的实施例，但是本发明的范围仍将通过下面提出的权利要求被限定。所要求保护的本发明的实施例包括上述结构和方法的所有的实际组合。

Claims (36)

1、一种用于所提供的电子武器的设备，所述设备包括：
用于向所述电子武器描述所述设备的装置；以及
用于响应于所述电子武器推进第一电极的部署单元，所述第一电极用于传导电流穿过所提供的第一目标以阻碍目标的运动。
2、根据权利要求1的设备，其中所述用于描述的装置包括：
描述装置；
提供描述标记的装置。
3、根据权利要求2的设备，其中所述描述包括所述设备的能力。
4、根据权利要求2的设备，其中所述描述包括有效距离的射程。
5、根据权利要求2的设备，其中所述描述包括下一部署的有效距离。
6、根据权利要求2的设备，其中所述描述用于识别所述设备的制造商。
7、根据权利要求2的设备，其中所述描述包括所述设备是否准备推进所述第一电极。
8、根据权利要求2的设备，其中所述描述包括所述设备是否与来自所述电子武器的部署相匹配。
9、根据权利要求2的设备，其中所述描述包括所述设备的能力不足。
10、根据权利要求2的设备，其中所述描述包括所述设备相对于所述电子武器的一部分的安装方向。
11、根据权利要求2的设备，其中所述部署单元包括多组电极，所述第一电极作为所述多组中的特定组的成员，每组用于所述组的各自部署；
所述部署单元每次部署部署一组；以及
所述描述包括多个可行的部署。
12、根据权利要求2的设备，其中所述部署单元包括多组电极，所述第一电极作为所述多组中的特定组的成员，每组用于所述组的各自部署；
所述部署单元每次部署部署一组；以及
所述描述包括每组的各自射程。
13、根据权利要求2的设备，其中：
所述用于描述的装置包括阻抗；以及
根据所述阻抗提供所述标记。
14、根据权利要求2的设备，其中：
所述用于描述的装置包括磁导率；以及
根据所述磁导率提供所述标记。
15、根据权利要求14的设备，其中所述磁导率的位置充当所述标记的至少一部分。
16、根据权利要求2的设备，其中：
所述用于描述的装置包括磁通量源；以及
根据磁通量提供所述标记。
17、根据权利要求16的设备，其中所述磁通量源的位置充当所述标记的至少一部分。
18、根据权利要求2的设备，其中：
所述用于描述的装置包括光反射；以及
根据所述光反射提供所述标记。
19、根据权利要求18的设备，其中所述光反射的位置充当所述标记的至少一部分。
20、根据权利要求2的设备，其中：
所述用于描述的装置包括存储器；以及
根据存储于所述存储器中的数据提供所述标记。
21、根据权利要求2的设备，其中所述用于提供的装置包括用于根据所述标记进行通信的天线。
22、根据权利要求2的设备，其中所述用于提供的装置通过射频信号的电特性提供所述标记。
23、根据权利要求2的设备，其中所述用于提供的装置通过电磁信号的特性提供所述标记。
24、根据权利要求2的设备，其中：
所述用于提供的装置包括谐振电路；以及
所述用于提供的装置根据所述谐振电路的电特性提供所述标记。
25、根据权利要求2的设备，其中所述用于提供的装置通过充电提供所述标记。
26、根据权利要求2的设备，其中所述用于提供的装置通过电磁信号提供所述标记。
27、根据权利要求2的设备，其中所述用于提供的装置通过电场提供所述标记。
28、根据权利要求2的设备，其中所述用于提供的装置通过辐射提供所述标记。
29、根据权利要求2的设备，其中所述用于提供的装置对接收自发射设备的信号进行调制。
30、根据权利要求2的设备，其中所述用于提供的装置通过电路提供所述标记。
31、根据权利要求2的设备，其中所述用于提供的装置通过磁路提供所述标记。
32、根据权利要求2的设备，其中所述用于提供的装置通过光路提供所述标记。
33、根据权利要求2的设备，其中所述标记包括用于与表格一起使用的索引值。
34、根据权利要求2的设备，其中所述用于描述的装置包括编码后的值。
35、根据权利要求1的设备，进一步包括：
用于从所述电子武器接收部署的描述的装置，以及用于保存部署的描述的装置。
36、根据权利要求1的设备，其中所述用于描述的装置包括无源结构。
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