CN101809401A - 验证与授权装置 - Google Patents

Abstract

枪支(11)的验证和授权装置，其包括由授权的操作者(15)携带的发射装置(20)和基于与由被授权的操作者(15)携带的发射装置(20)生成的验证和授权信号相关的可选择电特征以连通和阻塞枪支(11)的使用的接收装置(21)。

Description

验证与授权装置

技术领域

本发明涉及一种验证与授权装置，其用于经过使用枪支的授权和训练的操作者使用的枪支。

背景技术

一般地，虽然具有相应的政府授权，枪支的使用仍受限于其可用性以及掌握使用所必要的知识。因此，在未必不可能的情况下，被授权持有并使用枪支的人，例如在其本国的公民、警察小组中的一员、或者军事行动中的士兵，其管理的枪被偷或被拿走时，枪支可以被使用，甚至是朝他射击，而不能阻止这种情况。

在枪支掉落及其意外发射的情况下产生其他的危险情况。此外，已知一些案例，在这些案例中枪支，暂时被其所有者所疏忽，通常被置于安全的环境中(例如在家中)，被没有经验的人或未成年人操作，由于意外的射击而导致致命的事故。

在现有技术中，已知用于枪支的使用限制系统，例如，在专利US5603179，US6185852，US20030163942，US20030136043，或US20040031180中，其中描述了通过读取操作者的若干生物特征的传感器的识别或验证系统，这些生物特征是例如预定的指纹，手的预定区域，预定指纹的电子“图像”或者甚至是按压手柄的不同部分的方式。

在美国专利申请US20030070343中，操作者通过图像或通过将被打孔的码字或码来使用生物识别系统，该生物识别系统在危险行为发生前激活，并且通过电磁射线或超声波允许相同的人，如果他处于一定的范围内(建议是几米)，使用枪支。上述系统的一个缺点是，在不可能显著地减小所述区域并同时确保正确的操作的情况下，当处于起作用的所述范围内时，任何人都可以使用该枪支。

在美国专利US6678984中，教导了操作者通过发射装置，通过使用用于识别的通用导电电路发射装置发送他的身份证明给枪支，而不需要分辨使用者是如何获得从枪支到操作者的发射装置的整个电路或电路中的闭合路径的保护或保险电连接。

从已知的现有技术中，可以知道当前的操作者识别和授权系统是不精确的，因为由于操作者不会总以同样的方式抓握枪支，传感器也不会精确地放置在同样精确的枪体区域下面，基于需要人抓握枪支的速度，在读取操作者的生物特征时会存在很多困难。

在另一些情况下，读取区域会被沙子、泥土或水浸入，或被由于天气而使用的厚手套所覆盖。换句话说，操作者可能会惊讶或困惑或放弃，因为识别系统不能正确的识别和验证他，因而操作者在这种情况下不能使用枪支。

因此，有必要开发一种装置，其允许可靠地对预定操作者进行验证和授权以使用预定枪支，安全地限制可以使用该枪支的操作者的数目。

发明内容

本发明旨在通过如权利要求1所要求保护的用于枪支的验证和授权装置解决上述一个或多个问题。本发明的实施方式在随后的权利要求中被确立。

本发明的一个目的在于提供一种用于枪支的验证和授权装置，其验证和授权装置将前述枪支的使用限制到至少一个预定的被授权操作者，因此防止未经验证和授权的第三方使用该枪支。

本发明的另一个目的在于提供一种验证和授权装置，其包括发射装置，所述发射装置生成具有减小的场强的电场构成的预定的验证和授权信号，该信号通过耦合到操作者身体的电容、并且从这里通过另一个耦合到包括在枪支中的接收装置的电容被发射。

本发明另一个目的在于提供一种发射装置，其可以带在操作者的身体上，或者位于属于操作者的衣物中的任意衣物上，或者被包括在操作者所携带的另一件物品中，例如便携式的电子设备、机械设备和/或便携式的机电设备，例如手表或类似的物品。

此外，本发明的另一个目的在于提供一种发射装置，发射装置通过其输出中的一个生成和发射一个预定的验证和授权信号给包含在枪支中的接收装置。一旦所述接收装置接收并处理所述信号，则操作者被验证并授权以使用所述枪支。

本发明还一目的在于提供一种验证和授权装置，其包括可编程的发射装置和接收装置以便于从授权使用枪支的操作者中增加或删除操作者。

本发明还一个目的在于提供一种接收装置，一旦所述接收装置接收到来自于希望使用枪支的操作者使用的发射装置的验证和授权信号，接收装置可以生成并发送连通信号至其输出中的一个，从而允许操作者从该时刻使用枪支，同时接收装置继续收到验证和授权信号。

当所述装置停止接收前述信号时，所述接收装置生成并从其输出中的一个发送阻塞信号，因而枪支不能使用。替换地，所述接收装置停止生成和从其输出中的一个发送连通信号，枪支被阻塞。

本发明还一目的在于，所述接收装置生成和发射电的阻塞和/或连通信号到包括在枪支中的电磁系统，所述电磁系统通过操作射击运动链和/或其保险装置中的任意一个释放或阻塞其运行而起作用。在具有电和/或电子触发的枪支的情形中，阻塞和/或连通信号阻塞或允许电的射击信号的前进。

减小由发射装置生成的信号的特征范围(只有几厘米)的结果是，枪支的使用被限制到靠近或接触枪支的授权操作者。

本发明还一个目的在于提供一种通过例如长期持续的可充电单元或电池的电源电驱动的发射和接收装置。

本发明的一目的在于提供一种发送和接收装置，所述装置的每一个上包括用以显示对授权的操作者有用的信息的观察屏。例如，关于枪支的阻塞或连通状态、相应的电源的充电状态或者类似的信息。

本发明的另一目的在于提供一种轻便的验证和授权装置，其尺寸较小，并且容易操作。同样，在验证和授权装置不正常或故障的情况下，操作者可以使验证和授权装置临时操作失灵，在这种方式下任何操作者都可以使用枪支。

本发明的另一个目的在于提供一种具有强的操作自主性的验证和授权装置，因为发射装置和接收装置都通过具有低电力消耗的电子电路实现，该电子电路在接收到激活信号前保持休止状态，并且当它们停止接收激活信号时，停止运行并回到休止状态或低电力消耗。

本发明的另一个目的在于通过观察屏显示枪支固有的其他信息，例如电池温度、已发射子弹的数目或枪支中可用的子弹数目。

附图说明

在遵循和基于附图的说明书中给出了本发明更细节的解释或描述：

附图1示出了根据本发明的验证和授权装置的流程图；

附图2示意性地示出了根据本发明的包括在验证和授权装置中的发射装置和接收装置；

附图3a和3b在透视图中显示了根据本发明的接收装置在长枪和短枪中的可能位置。

具体实施方式

参考附图1，3a和3b，说明了用于枪支11，例如手枪和步枪的验证和授权装置10的流程图。

验证和授权装置10包括由被验证和授权以使用枪支11的操作者15所携带的发射装置20和设置在枪支11上的接收装置21。

发射装置20通过其输出中的一个，生成并发射与电场的电特性相关的验证和授权信号给枪支11的接收装置21。同样地，发射装置20能够接收由接收装置21生成并发送给发射装置20的信号，以便由被验证和授权使用枪支11的操作者使用。例如，枪支11是否被接通或阻塞，接收装置21相关的电源的负载状态，或者枪支11的任何其他有关信息。

被授权的操作者15的身体可以作为用于可在发射装置20和接收装置21之间交换的信号的双向传输的途径或工具。

附图2示出了发射装置20的一种实现方式的图示，发射装置20包括控制器或微处理器20m的第一可编程逻辑装置，第一信号发生器20g和第一电源20p，例如电池，电池单元或给发射装置20中其他部件提供动力的类似装置。

此外，发射装置20包括若干第一电输入/输出端子20e，例如若干不需要与被授权使用枪支11的操作者15身体电接触的电极20e，以便基于由微处理器20m提供的信息通过第一发生器20g生成的验证和授权信号，通过被授权的操作者15的身体流向接收装置21。此外，发射装置20包括显示与枪支11相关的信息的第一观察屏20d。

类似地，附图2也示意性地示出了接收装置21的实施方式，接收装置21包括控制器或微处理器21m的第二可编程逻辑装置，和第二电源21p，例如电池，电池单元或为发射装置21的其他部件提供动力的类似装置。

接收装置21包括若干第二电输入/输出端子21e，例如同样不需要与被授权使用枪支11的操作者的身体电接触的若干电极21e，以接收由发射装置20发射的验证和授权信号，依次生成并通过若干第三电端子21t发送接通信号，以便于可以操作枪支11用于射击。

同样地，基于微处理器21m提供的信息，由第二发生器21g生成的信号通过第二端子21e通过被授权的操作者的身体被发送至发射装置20，并且在第一端子20e上产生去向控制器或微处理器20m的第一可编程逻辑装置的电信号。

同样的，接收装置21包括显示与枪支11相关信息的第二观察屏21d。

现在参照附图3a和3b，其中示出了接收装置21在例如是步枪、手枪或类似枪支的枪支11上的位置。优选地，第二观察屏21d被设置在同一枪支11的瞄准系统附近，以便于屏幕同样朝向被授权操作者15的视线取向，因此处于瞄准系统的视场中。

显然，发射装置20由被授权的操作者15携带。发射装置20的激活通过在一个开/关的开关上的动作来完成，在图中未显示。

倘若发射装置20可以根据其物理尺寸(例如可以插入到被授权的操作者15穿戴的衣物中的手表、手镯)具有不同的位置，因此，所述开关可以采用适合于其位置的形状，并且其激活/关闭也将适应所述位置。

当发射装置20被激活，第一发生器20g基于收到的来自第一微处理器20m的信息生成一个持续的和/或具有通过第一微处理器20m可编程或可设计的预定频率的验证和授权信号，其通过第一输出端子20e经由同一被授权操作者15的身体发送或传输至枪支11。

第一信号发生器20g包括电场生成装置，其通过电容耦合发送至用户15，即在电极20e和被授权用户15之间没有直接的电接触的情况下发送至用户15。当电极20e和操作者15的身体之间的间隔小于预定的测量为数厘米的距离时，执行信号的发送，当发射装置20和操作者15之间的距离的值大于前述的距离时，中断信号的发送。

以弱电场的形式发送给操作者15的信号以相同的方式从操作者15发送至枪支11，在不需要与操作者15之间电接触的情况下由接收装置21的第二输入/输出端子21e收集。同样地，当操作者15的身体和电极21e之间的间隔小于预定的测量为数厘米的距离时，执行信号的发送，当操作者15和接收装置21之间的距离的值大于所述距离时，中断信号的发送。

当验证信号在接收装置21处通过电极21e接收时，该信号去向控制器或微处理器21m的第二可编程逻辑装置，控制器或微处理器21m的第二可编程逻辑装置分析该信号以识别或认定其是否是从被授权的发射装置20发出的，也就是说，每个发射装置-接收装置组的特征在于编码的电场，例如通过频率、振幅和/或相位调制编码的电场。

一旦根据存储在图中未示出的、与第二微处理器21m电连接或被包括在其中的第二存储器中的值评估或估计接收到的验证信号，微处理器21m生成并通过第三端子21t发送相应的连通信号给未在图中示出的电磁装置，用于在射击装置能够被驱动的情况下连通枪支11的开火或射击装置。

相反的，当接收装置21停止接收验证信号和/或验证信号不是来自已经被验证和授权了的发射装置20，电磁装置保持枪支11的射击装置阻塞，以防止其被射击。

所述的电磁装置包括磁芯，该磁芯在其运行中中断枪支11的射击运动链或任何枪支的机械保险装置的移动，从而阻止和允许枪支11的正常操作。

在另一实施例中，电磁装置的磁芯是同样的枪支11的射击运动链的部分或部件中的至少一个或其机械保险装置中的一个。

在用电和/或电子动作的枪支中，前面提到的电磁装置被电路所取代，该电路电传输和/或切断枪支11的射击或开火信号的传输。

在那些由于异常环境，例如来自电池或电池单元的电压水平低或者电路故障，不能阻塞枪支11的情况下，枪支11将根据已被授权的操作者15的意愿通过为此用途设置的按钮或者因此而被编程的装置10保持永久或常设的阻塞或连通的状态，直到那些异常情况消失。

发射装置20和接收装置21都是可编程的。发射装置20通过设置用于该用途的按钮进行编程，接收发射装置20的接收装置21利用上面段落中所描述的作为用于发送信息的装置。以这种方式，可以增加或删除与被授权操作者15相关联的一个或多个发射装置20，并且可以增加或删除与相应的枪支11相关联的接收装置21。因此可以建立与一支枪或一组枪11相关联的被授权操作者15的独立的组。

发射装置20和接收装置21的编程可以利用空中接口或空中界面、人类肉眼(不)可见的电磁辐射或者通过电场或类似的装置，远程地、独立地完成。

验证和授权装置的接收装置21被形成为连接到、存储或卷绕在枪支11的框架或其任何组件上的部件，使得在枪支设置第二视屏21d的情况下，在射击时操作者15可以总是看见该视屏，也就是说该视屏朝向操作者15。

枪支11阻塞或连通状态的指示可以通过电连接或通过由空中接口发送信息的任何装置发送给接收和信息处理系统和/或未在图中示出的第三观察屏，该视屏构成操作者装备的一部分或远离操作者。

发射装置20和接收装置21都包括电源20p，21p，例如电池、电池单元或较小尺寸并且持续较长时间的类似设备，其给相应的电路提供电能，并且还可以是可充电电池组。

为了延长电池20p，21p的寿命，第一和第二观察屏20d，21d显示它们的信息一个预定时间段，以便于不会不必要地分散操作者15的注意力，并防止他被置于黑暗中。剩余的时间内，第一和第二观察屏20d，21d保持关闭，除非在必须向用户15显示新的相关信息的时候，也就是电池20p，21p接近于用尽或由于电路故障发生枪支阻塞时。

两个屏幕20d，21d的信息将根据任意给定时间已有的环境光线以不同程度的光强度显示以便于它们的观察。以这种方式中，当环境光线暗时或黑暗时，其光强度或光亮度明显降低，而在相反的情况下将增强。

枪支11的验证和授权装置10还可以包括按钮，其用以实现附加的功能，例如，使观察屏20d，21d不显示信息，不确定阻塞或连通枪支11的使用。

观察屏20d，21d可以是液晶显示器类型(LCD)，场致发光器，等离子，相干光或类似类型，因为这些技术都是低电能消耗。

同样的，所述的验证和授权装置10可以被用于在观察屏20d，21d上显示枪支11有关的信息，其使用的条件或其状态。例如，用枪支11所携带的装弹匣已击发的子弹数，在枪支11的整个寿命期所射击的子弹总数，枪支中剩余的子弹或弹药数，或者由适当的探测器测量出的电池温度。

在本文中所述的实施方式和实例是作为本发明的最佳明和其实际应用给出的，因此允许本领域技术人员实现和使用本发明。但是本领域的技术人员将会认识到，说明书和以上的实例只是为了解释和作为示例的用途给出的。作为解释说明的说明书不是穷举或将本发明限制在与所描述的形式。根据以上指示，在不偏离接下来的权利要求书的意图和范围的情况下，可以有很多的修改和变形。

Claims (20)

1.枪支(11)的验证和授权装置，所述验证和授权装置用以将枪支(11)的使用限制到至少一个被授权的用户(15)，其特征在于，所述验证和授权装置(10)包括由被验证并授权使用所述枪支(11)的操作者(15)所携带的发射装置(20)，所述发射装置生成并通过若干第一电输入/输出端子(20e)发射验证和授权信号给包括在枪支(11)中的接收装置(21)。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述验证和授权信号是与被编码的电场相关的可选择电特征。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，与所述电场相关的所述可选择电特征通过频率、振幅和相位调制而编码。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述接收装置(21)通过若干第二电输入/输出端子(21e)接收与由所述发射装置(20)发射的验证和授权信号有关的电信号，依次生成并通过若干第三电端子(21t)发送连通信号，使得枪支(11)被操作用于射击。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，在所述第一电输入/输出端子(20e)和所述操作者(15)之间没有电接触或在所述操作者(15)和所述接收装置(21)的所述第二电输入/输出端子(21e)之间没有电接触的情况下，由第一发生器(20g)生成的所述验证和授权信号通过被授权的操作者(15)的身体至所述接收装置(21)。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，仅在所述操作者(15)与所述第二电输入/输出端子(21e)之间的间隔小于或等于预定距离时执行验证信号的传输或发送。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述发射装置(20)和所述接收装置(21)之间信号的传输或发送是双向的。

8.一种可连接到接收装置(21)的发射装置，其特征在于，所述发射装置(20)生成并向所述接收装置(21)发射验证和授权信号，所述验证和授权信号与通过频率、振幅和/或相位调制而编码的电场的可选择电特征相关。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述验证和授权信号是可通过控制器(20m)的第一可编程逻辑装置进行编程的。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述发射装置(20)包括：控制器(20m)的第一可编程逻辑装置，其电连接至验证和授权信号的第一发生器(20g)，依次电连接至第一电源(20p)；与操作者(15)身体没有电接触的若干第一电输入/输出端子(20e)，使得所生成的验证和授权信号通过所述操作者(15)的身体至所述接收装置(21)。

11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述发射装置(20)由所述被授权的操作者(15)携带。

12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述发射装置(20)是能够通过控制器(20m)的所述第一可编程逻辑装置进行编程的。

13.一种可连接到发射装置(20)的接收装置，其特征在于，所述接收装置(21)接收与由所述发射装置(20)生成的验证和授权信号相关的可选择电特征，依次生成并通过若干第三电端子(21t)发送连通信号，使得枪支(11)操作用于射击。

14.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述接收装置(21)包括：控制器(21m)的第二可编程逻辑装置，所述第二可编程逻辑装置电连接至第二发生器(21g)，依次电连接至第二电源(21p)，接收所述可选择电特征的若干第二电输入/输出端子(21e)；以及发送所述连通信号用于使用所述枪支(11)的若干第三电输入/输出端子(21t)。

15.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，所述接收装置(21)包括第二微处理器(21m)，所述第二微处理器(21m)生成并通过所述第三端子(21t)发送相应的连通信号给释放枪支(11)射击装置的电磁装置。

16.根据权利要求15所述的装置，其特征在于，所述电磁装置的磁芯是与组成枪支的射击运动链的零件或枪支(11)的机械保险装置之一不同的部分。

17.根据权利要求15所述的装置，其特征在于，所述电磁装置的所述磁芯是枪支(11)的射击运动链的部件中的至少一个或枪支(11)的机械保险装置之一。

18.根据权利要求15所述的装置，其特征在于，所述电磁装置(21)能够由电传输或发送和/或切断电驱动或电子驱动的枪支(11)的射击信号的传输或发送的电路所代替。

19.根据权利要求15所述的装置，其特征在于，所述接收装置(21)配置成插入到所述枪支(11)的主体。

20.根据权利要求19所述的装置，其特征在于，所述接收装置(21)是能够通过控制器(21m)的所述第二可编程逻辑装置进行编程的。

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