CN102016486A - 指示用于电子武器的部署单元的属性的系统和方法 - Google Patents

Abstract

一种电子武器可与部署单元一起使用，以使人或动物目标的骨骼肌收缩。该部署单元电耦合至电子武器时可包括至少两个电极、指示器及推进物，该推进物用于部署电极以使能够输送刺激电流通过所述目标，以通过使目标的骨骼肌收缩而使目标失去能力。所述指示器在操作所述推进物之前向所述电子武器指示部署单元的第一属性的标记，并且在操作所述推进物之后指示部署单元的第二属性的标记。另一部署单元包括至少两个电极、指示器及刺激信号发生器，与所述电极耦合以使的能够输送刺激电流通过所述目标，以通过使目标的骨骼肌收缩而使目标失去能力。所述指示器，在操作所述刺激信号发生器之前向所述电子武器指示部署单元的第一属性的标记，并且在操作所述刺激信号发生器之后指示部署单元的第二属性的标记。

Description

指示用于电子武器的部署单元的属性的系统和方法

技术领域

本发明的实施方式涉及用于电子武器的系统和方法。

背景技术

常规的电子武器具有接纳弹药筒的接口。当通过所述武器激活时，所述弹药筒向目标部署电极。用尽的弹药筒被手动移除并换上另一个弹药筒用于对相同或不同目标进行另一次激活。已经开发了数种常规弹药筒类型用于通过该接口而可交替地操作用于常规电子武器，每个类型具有不同的射程(例如电极的拴线(wire-tether)的长度)。常规电子武器的使用者受到训练以适应电子武器的数种限制。例如，使用者必须清楚当前安装在接口处的弹药筒的类型，因为电子武器不清楚该类型。另外，常规电子武器的控制功能对弹药筒的状态(例如准备好或者已经发射)不作响应。

期望减少使用者的训练程度和电子武器使用者关于对具有各种弹药筒的电子武器的性能清楚的负担。

附图说明

现在将参考附图进一步描述本发明的实施例，其中相似的标号表示相似的元件，并且：

图1是依照本发明的各发面，具有部署单元的电子武器的部分功能框图；

图2是依照本发明的各发面，具有弹仓的电子武器的部分功能框图；

图3是图1或2的部署单元的部分功能框图；

图4是依照本发明的各发面，另一具有部署单元的电子武器的部分功能框图；

图5是依照本发明的各发面，射弹的部分功能框图；

图6是依照本发明的各发面，另一射弹的部分功能框图；

图7是图4或6的刺激信号发生器的简化示意图；

图8是依照本发明的各发面，位于电子武器及部署单元之间的双导体接口的简化示意图；

图9是依照本发明的各发面，电子武器及部署单元之间的三导体接口的简化示意图；

图10是依照本发明的各发面，电子武器及部署单元之间的另一个三导体接口的简化示意图。

具体实施方式

诸如警官、军队士兵或私人公民的个人可能想干预目标(例如一个或多个人或动物)的自主运动。目标的运动可包括目标整体或部分朝向个体或远离个体的移动。个体可能为了防御或进攻的目的(例如自卫、保护他人、财产防护、控制进入一个领域、消除威胁)而想要干预目标运动。例如，可阻止恐怖分子袭击并且防止完成涉及武力获得对设施、设备、操作者、无辜公民及执法人员非法控制的行为。在另一个实例中，执法人员可通过使用电子武器对抗该人或多人从而逮捕人员并维护人员合作。

电子武器包括将电流通过包括目标的电路的任何武器。手持武器(例如接触式晕眩设备、晕眩枪、警棍、盾)；枪、装置(installation)、手榴弹、地雷或武装机器人可射击线拴标枪以形成电路。遏制设备(例如电化带、绳子、项圈、镣铐、手铐、眼罩)可固定在目标上以形成电路。提供电流的电子电路整体或部分可朝目标推进。朝目标发射(例如通过枪、装置、手榴弹、地雷或武装机器人)的无线射弹可部署建立电路的电极。

电子武器用于对付目标时使电流流过目标组织的部分以干预目标使用其骨骼肌。电流流过目标在此指刺激所述目标；而所述电流在此称之为刺激信号。刺激包括固定于电子武器(例如晕眩枪)上的电极(也称之为终端)靠近目标组织的本地晕眩功能、电子武器的电极发射离开电子武器(例如通过导电拴线)的远程晕眩功能、和/或射弹远离电子武器朝向目标发射的远程晕眩功能。

当终端或电极靠近目标组织时，在空中可形成一弧以形成用于电流流过目标组织的电路。电流可以作为多个脉冲输送。每个脉冲干扰目标使用其骨骼肌。可对每个脉冲形成相应的弧或对一系列脉冲保持相应的弧。

电流可以任何常规的方式量化(例如数个脉冲的平均电流、每秒脉冲数、每个脉冲的平均电荷、平均脉冲持续时间)。在此讨论的类型的电子武器可提供停止运动(而不是仅仅引起疼痛)的刺激信号。该停止运动类型的常规刺激信号具有每秒5至20个脉冲，每脉冲50至500微库仑及每脉冲10至500微秒的电流持续时间。可以在流过代替目标的负载(例如400欧姆)的电流的峰值幅度的10％和90％的点之间进行持续时间和电荷测量。

刺激信号以这样的方式干扰目标对其骨骼肌的自主控制；被痛苦压倒的目标不能移动，或者被电流制服的目标不能移动其肢体。因此，目标可能失去其平衡，并且可能跌倒在地。电子武器的使用简化了对目标的逮捕，因为目标不想或者优选地不能反抗逮捕。

在操作中，例如为了停止恐怖分子行动，可从电子武器中朝将被停止或控制的人推进电极。碰撞后，电极之间传导每秒5至20脉冲的脉冲电流足以干扰此人使用他或她的骨骼肌。干扰可包括可以结合连续收缩的非主动的、重复的、剧烈的肌肉收缩。

根据本发明各发面的部署单元可包括用于输送刺激信号的任何材料。一组材料可作为弹药筒封装。数组材料可布置在弹仓或弹夹中。材料可包括消耗材料(例如用于单次投递完全用尽的推进物的容器、不可重复使用的电极及拴线)。部署单元可封装为弹药筒(例如包括推进物及线拴电极)、电气化射弹(例如包括信号发生器及部署的电极)，和/或它们的组合(例如弹夹、弹仓)。部署单元的功能包括如上所述的发射及刺激，并且可进一步包括对该部署单元的描述。描述可包括在任何时候(例如属性发生变化)指示部署单元的属性(例如机械的或电的)。

根据本发明各方面的电子武器可接受一个或多个部署单元(也称之为部署单元)并且可包括与一个或多个部署单元配合的发射控制器。发射控制器可通过多用途接口(例如包括总线)与该一个或多个部署单元通信。

包括电极、栓线及推进物系统的部署单元可封装为弹药筒，以便于特别地安装在发射控制器上以形成用于单次远程晕眩使用的电子武器。将电极从弹药筒中推进后，用尽的弹药筒可从电子武器中移除并且换上另一个弹药筒以准备再次使用电子武器对付相同或不同目标。通常但并非必须，当弹药筒从电子武器中移除时，不再通过弹药筒的电极投递刺激信号。弹药筒可包括作为一组一次发射、作为多组在不同时间发射、或者单独发射的数个电极。

根据本发明的各方面，弹仓或弹夹支持在相同或不同目标上多次使用电子武器。弹仓可包括如上所述的消耗材料组件、多个弹药筒和/或多个射弹。例如，每次使用配置一个刺激信号通过通常包括一个目标(例如每次使用一次射击)的电路的电子武器可包括发射控制器，其独立控制弹仓用于一系列发射(例如每次触发事件一个或多个)或用于基本同时或依次的多次射击(例如每次触发事件数个同时发生的射击和/或刺激)。发射控制器可使用每次使用独有的导体和/或数次使用共有的导体与弹仓通信。

根据本发明各方面的弹仓保持用于数次使用(例如数个触发事件)的材料准备由电子武器使用。例如，如果第一次企图的远程晕眩功能没有成功(例如电极错过目标、电极短路在一起)，第二组材料(例如弹药筒、射弹)可准备好用于基本上即刻使用(例如无需操作者干涉以机械调节电子武器和/或弹仓)。

在发射控制器的下一次操作前，期望可用于发射控制器的一次或多次使用的材料由发射控制器识别。还期望识别没有材料可使用。可通过探测材料的任何属性而实现识别。属性包括可由电子武器探测的材料的一个方面(例如物理尺寸、物理性状、重量、电气特征、温度和/或部署单元功能的任何操作)。在下面的讨论中，为了清晰起见，用于单次使用的材料称之为弹药筒。根据本发明的各方面，在此讨论的结构及功能的其他电子武器实施例可采用上述的弹仓及弹夹，其具有没有封装为一个或多个机械可分的弹药筒的材料。

当执行部署单元的功能时，发生部署单元的操作。特别地，当执行弹药筒的功能时，发生弹药筒的操作。根据本发明各发面，弹药筒通过执行一个或多个以下弹药筒功能而操作：发射、刺激、提供待记录的信息、及描述可使用的弹药筒功能。可单独或成组地激活弹药筒功能。弹药筒功能可在每次触发事件时被激活一次或成系列响应于触发事件。一个功能的执行可启动另一个功能的执行。由于消耗材料的限制，一些功能(例如发射)可执行一次，而其他功能(例如刺激、提供信息、描述)可执行多次。

根据本发明的各发面，描述功能向电子武器提供对上述部署单元的属性的访问。指示器可执行所述描述功能。可通过发射控制器及部署单元之间的接口传导描述功能。通过执行描述功能，信息传送通过所述接口。发射控制器可记录传送的所述信息。

所述信息可包括以下标记：属性的当前值、属性值的变化和/或属性值的变化率。例如，属性可以为电阻、电容、电导、共振、极性、或数字值中的任何一个。可关于参考值(例如电阻比)指示属性。属性可以是特别电路的结果(例如电阻的并联组合，连续性)。属性可以按时间分布(例如串行代码)。属性可指示正确的安装或装配(例如弹药筒、射弹、弹仓、或弹夹正确地机械和/或电耦合至发射控制器)或其缺乏(例如没有材料待用)。属性可传送关于部署单元射程(例如栓绳的设计长度)、制造商、制造日期、状态(例如准备好、已用尽)及故障中任何一个的信息。

执行弹药筒功能可更改弹药筒的属性。例如，从弹药筒中发射电极可将弹药筒的电极存在属性从存在电极改变到不存在电极。发射可更改与推进物、栓线、电极、易碎电路(frangible circuit)、耗材、毁坏部件和/或射弹的一部分相关的电阻抗。

根据本发明，与部署单元协同操作的电子武器实现特定的协同作用。例如，在图1-10的电子武器中，为了改善协同操作，部署单元的属性描述传送通过接口。图1的电子武器100包括发射控制器102、部署单元104、及接口120。发射控制器102包括探测器108及记录器110。部署单元104包括指示器106。简要地，发射控制器102在发射前、期间和/或之后探测来自部署单元104的信息。发射控制器102按需控制单元104的功能以完成如上所述的本地晕眩和/或远程晕眩。部署单元104可包括用于发射、刺激及描述的结构。发射设备102可确定部署单元的至少一个且优选所有弹药筒的属性(例如用途、故障、射程)。发射设备102可在部署单元104安装有发射设备102、安装在发射设备102上、或安装在发射设备102内时确定这些属性。

发射控制器包括执行发射功能的任何装置。发射控制器可推进线栓电极。发射控制器可推进所有或部分射弹。例如，用于地雷(例如区域封锁(area denial)设备)的发射控制器可发射线栓电极。用于(例如电子的、结合常规枪炮的电子的)武器的发射控制器可从该武器发射线栓电极和/或射弹。起动发射功能的触发事件可由发射控制器的使用者(例如手动操作的触发器)或目标(例如地雷拉发线(trip wire))起动。

探测器包括探测部署单元属性的任何装置。探测器可接收部署单元的属性标记。例如，探测器108可接收传送通过接口120的标记。探测器108可包括提供电压、电流和/或数字信号以与指示器106协同操作的电路。例如，当指示器106包括电阻时，探测器108可提供电流以探测该电阻(例如测量电阻、探测电阻的存在、确定电阻比、将电阻与阈值进行比较)。

部署单元的属性标记通常描述该部署单元。该描述可指示部署单元的类型和/或特定部署单元的标识符。类型描述了该类型的一组项目，而标识符描述了具有该特性(identity)的一个项目。例如，类型可指示制造商、型号、性能、标准、质量水平、时段、或这些描述的组合。发射、部署、驱动、刺激、通信、记录、或在此讨论的这些功能的组合的条件，可通过匹配该条件的类型或标识符而得到满足。从传感器接收类型或标识符的标记的处理器可有条件地控制这些功能。例如，收发器可设定地址用于竞争性使用通信媒介(例如一个或多个信道)。可以由标识符的标记整体或部分确定地址。

记录器包括记录关于电子武器100的使用信息的任何装置。记录器可记录发射控制器102的功能执行。例如，记录器110记录关于发射控制器102的功能执行的信息及关于部署单元104的信息。来自部署单元104的信息可包括部署单元104的描述(例如，一个或多个属性)。记录的信息可包括时间、日期、地点、操作者ID、发射控制器ID、使用、故障、和/或电池容量的任何组合。记录器110可记录音频及视频信息。记录可使上述信息与音频或视频信息结合(例如字幕说明)。记录器110与任何常规接口(例如USB、无线网络)协同操作以利于访问所述信息用于浏览。

在另一种实施中，发射控制器102不包括记录器110以减少发射控制器102的成本及复杂性。

指示器包括向发射控制器提供信息的任何装置。指示器可执行如上所讨论的描述功能。指示器106包括对如上所讨论的部署单元104的一个或多个属性提供指示的任何装置。指示器与发射控制器协同操作用于传达从该指示器向所述发射控制器传送信息的标记。信息可以任何常规方式传达，所属方式包括通过指示器发出(source)信号，或通过指示器调制由发射控制器发出的信号。可通过传达的信号的任何常规属性传送信息。例如，指示器可包括无源电、磁、或光路或部件以影响由发射控制器发出的电荷、电流、电场、磁场、磁通量、或辐射(例如光)。在特定一个时间或多个时间，电荷、电流、场、通量、或辐射的存在(或缺乏)可用于通过发射控制器及指示器之间的接口传送信息。指示器相对于发射控制器中探测器的相对位置可进一步传送信息。在各种实施中，指示器可包括以下任何一个或多个：电阻、电容、电感、磁铁、磁分路、谐振电路、滤波器、光纤、反射面及存储器设备。

根据各实施的指示器包括上述技术的任何组合。指示器可使用模拟和/或数字技术通信。当要传送多于一位的信息时，通信可以是串行、时分复用、频分复用、或并行通信(例如使用多个技术、使用相同技术的多个信道)。

指示器指示的信息可以编码方式通信(例如模拟值传送数码、传达的值将索引传送到发生设备中的更全面描述代码含义的表格内)。信息可包括对弹药筒和/或弹仓属性的描述，例如包括可从该弹药筒获得的使用量(例如一个、多个、剩余数量)(例如可对应于弹药筒中电极对的数量)、用于每次远程晕眩使用的有效距离的射程、弹药筒是否准备好用于下次远程晕眩使用(例如指示完全用尽的弹药筒)、用于所有或用于下次远程晕眩使用的有效距离的射程、弹药筒的制造商、弹药筒的制造日期、弹药筒的性能、弹药筒无法使用、弹药筒型号标识符、弹药筒的序列号、与一种型号的发射设备的兼容性、弹药筒的安装方位(例如多元方位可在每个方位用于不同的性能(例如有效距离))、故障、和/或使用。

根据本发明的各方面，使用(例如执行弹药筒的功能)可包括部署电极或推进射弹的发射操作。通常通过气体的突然释放(例如产生烟火气体或压缩气瓶破裂)实现部署。气体立刻释放产生的力推进至少一个电极远离部署单元。该力可进一步更改弹药筒的属性。探测更改的属性(例如之前及之后的值、值的变化、在阈值以上或以下的值)可指示使用。

接口包括传送信息的任何装置。例如，接口120在指示器106及探测器108之间传送信息。接口120接收指示器106和/或探测器108提供的任何形式的信息。例如，接口120可将电信号从探测器108传送至指示器106并且将电信号的更改版从指示器106传送至探测器108。接口120可进一步包括机械功能(例如将部署单元104紧靠发射控制器102定位用于电接触、将部署单元104邻近发射控制器102定位用于无线通信)。

根据本发明的各方面，电子武器可与单个部署单元中的多组消耗材料协同操作。例如，图2的电子武器200包括发射控制器202、弹仓204及接口220。发射控制器202包括探测器212及记录器214。弹仓204包括包括弹药筒206和弹药筒208的多组部署材料205。弹仓204进一步包括指示器210。

接口220可执行以上关于接口120讨论的所有功能。接口220可进一步将特定弹药筒关于发射控制器202定位(例如顺序调整每个未用尽的弹药筒以依次与发射控制器202通信)。

在操作中，发射控制器202在发射弹药筒之前、期间和/或之后探测来自弹仓204的信息。通过接口220实现发射控制器202和弹仓204之间的通信。发射控制器202根据需要控制弹仓204和/或每个弹药筒(例如所有、组的子集，个别地)的功能以实现弹仓的本地晕眩和/或远程晕眩功能。

指示器可对单一组的消耗材料(例如弹药筒)或者对多组(例如多个弹药筒)执行描述功能。例如，指示器210对部署204的每个弹药筒205执行以上关于指示器106讨论的描述功能。指示器210可对弹药筒连续或同时执行所述描述功能。可对个别弹药筒(例如206和208独立寻址)、下一个弹药筒或任何合适的弹药筒组执行所述描述功能。一组弹药筒包括弹仓204的所有弹药筒以指示不能进一步使用(例如全部用尽)。

指示器210可聚集信息。一旦执行所述描述功能，指示器210就可通过接口220提供信息，或以在输送前可能需要存储信息的延迟方式，提供信息。接口220可以在此讨论的任何方式传送信息。例如，指示器210可合并任何常规的存储器技术。

探测器212及记录器214可执行以上关于探测器108及记录器110讨论的功能，经过适当调整以访问指示器210提供的信息。

部署单元可执行发射功能、刺激功能、和/或关于消耗材料的描述功能。执行这些功能的其中一个可能是执行这些功能中另一的先决条件。通过接口可完全或部分控制对部署单元功能的执行。部署单元可包括执行特别是发射、刺激及描述功能的弹药筒。

发射功能包括用于向目标发射电极和/或射弹的任何操作。发射功能向目标推进所有或部分部署单元以提供通过目标的电流。如上所述，可通过发射控制器、使用者和/或目标起动发射功能。发射功能可点燃推进物并/或使气体开始迅速膨胀(例如，如上所述)。发射功能可进一步包括从射弹朝向目标和/或初始远离目标部署电极的功能。

刺激功能包括用于提供通过目标的电流的任何操作。电流可提供为电流的系列脉冲。刺激功能可以每秒5至20个脉冲的速度提供电流脉冲。刺激功能可提供任意数量系列的脉冲，其中每个系列包括任意数量的脉冲。刺激功能可包括电离，其中弧将间隙中的空气电离以为流过目标的电流建立低电阻路径。

如上所述，描述功能包括用于提供弹药筒、弹仓和/或射弹的属性标记的任何操作。描述功能可探测部署单元的属性。

接口提供功能之间的通信。接口为任何功能和/或直接或间接耦合至接口的装置提供通信。用于部署单元的接口可进一步提供用于如上所讨论的定位的机械功能。

例如，图3的弹药筒300执行发射功能302、刺激功能304及描述功能306。弹药筒300的功能可通过接口310与弹仓或与发射控制器通信。功能可在彼此之间并与任何其他具有到接口310的直接或间接访问接口的功能通信信息、状态和/或控制信息。例如，发射控制器可通过接口310启动执行发射功能302。触发器拉动可启动刺激功能304的执行。探测器和/或指示器可通过接口310与描述功能306通信。描述功能306可在发射之前、期间、之后提供信息。弹药筒300可根据需要执行功能以完成本地晕眩和/或远程晕眩。

图4的电子武器400为根据图1和3的电子武器的一个实施。电子武器400包括通过接口410耦合至弹药筒402的发射控制器401。发射控制器401包括处理器403及刺激信号发生器404。弹药筒402包括推进物405、线栓电极406及指示器408。弹药筒402为封装为单次射击可替换弹药筒(例如轮)的部署单元。发射控制器401对每次射击使用一个安装弹药筒402并且可使用安装弹药筒402重复远程晕眩刺激直到安装弹药筒402从发射控制器401移除(例如，卸下)。

在另一个实施中，根据图2、3和4制作并操作可适应多次操作如上所讨论的发射、刺激及描述功能的电子武器。每个射弹为封装为单次射击可替换轮的部署单元。

推进物404执行发射功能302以朝向目标推进至少一个电极用于通过电极和目标形成电路。发射控制器、使用者和/或目标可开始通过启动操作推进物404经由接口410执行发射功能302。刺激信号发生器404及至少一个电极406通过提供通过目标的电流执行刺激功能304。刺激信号发生器404可提供如上所述提供电离及目标刺激的刺激信号。指示器408执行描述功能306。指示器408探测弹药筒402的属性。指示器408指示，并且处理器403探测通过接口410的属性标记。处理器403通过执行存储在作为处理器403一部分的存储器内的指令指示、确定和/或控制发射、刺激及描述功能的执行。

部署单元可包括执行上述功能的射弹。例如，射弹通过由射弹打中的目标而提供刺激信号来执行刺激功能。射弹的刺激功能还可执行电离。射弹通过朝向目标推进所有或部分射弹而执行发射功能，或受发射功能影响。部分射弹可与发射控制器保持在一起。投射部分没有拴在发射控制器上。指示器探测射弹的属性以执行描述功能。射弹的功能可通过接口通信。

例如，图5的射弹500为根据图1和3的射弹的一种实施。射弹500包括底部(base portion)502及投射部分504。底部502执行发射功能302、506及至少一部分描述功能306、507。投射部分504执行刺激功能306、510及至少一部分描述功能306、508。操作中，射弹500(作为部署单元104、204、300)放置在适合的电子武器100、200中。电子武器可包括发射控制器。通过发射控制器102、202启动底部502的发射功能506而朝向目标推进投射部分504。底部502可保持在电子武器中。发射后，投射部分504未线拴至底部502，或电子武器。射弹500的功能可通过接口520通信。所述功能可在彼此之间并与任何其他具有到接口520的直接或间接访问接口的功能通信信息、状态和/或控制信息。描述功能507、508可描述底部502、投射部分504或该两个部分的属性。描述功能507、508可在发射前、期间或之后提供信息。射弹500按需执行功能已完成远程晕眩。

在包括发射控制器及射弹的电子武器的一种实施中，发射控制器包括耦合至如上所讨论的接口520的接口。任何电子及机械接口技术的组合可用于实现接口520。例如，可通过常规机械装置(例如撞针)或通过使电流流过推进物以点燃推进物的电子电路完成启动发射功能506。可使用无源电子部件或从发射控制器接收电流的部件实施推进物500中的描述功能。例如，包括预定幅度的阻抗(例如由一个或多个无源部件实施)的指示器可执行描述功能，其中阻抗的确定包括将电流流过阻抗、电流产生于发射控制器中并且通过接口520传送到达指示器。对于另一范例，包括存储器设备的指示器可执行描述功能，所述存储设备编程为具有一个或多个描述射弹的值，其中读取存储器包括向指示器提供功率和计时电流。功率和/或计时电流可产生于发射控制器中并且通过接口502传送到达指示器。通过向射弹提供电流，不需要影响射弹的电池供电(例如打开/关闭、耗尽)以执行描述功能。

可在发射功能506之前和/或发射所述发射功能506之后执行所述描述功能507、508，如果在发射后执行，则发射功能具有对描述功能508的合适的通信支持。在一个实施中，描述功能508与描述功能507在发射前协同操作并且在发射后不执行。在另一实施中，省略描述功能507因为描述功能508执行了其功能。在另一个实施中，描述功能508与描述功能507耦合以减少接口520的复杂性(例如，两个描述功能并行操作用于一个接口电路，两个描述功能串行操作用于一个接口电路)。

图6的射弹600是根据图1、2、3及5的射弹的一种实施。射弹600按需要执行功能以实现远程晕眩。射弹600包括在接口621相交的底部602和投射部分604。底部602包括推进物605及指示器606。投射部分604包括处理器607、刺激信号发生器608、电极610及指示器612。推进物606执行发射功能506。推进物606，使用上述方法，推进投射部分604远离底部602。底部602保持在电子武器中。底部602可接收并发射多个投射部分604；或底部602可单次使用。投射部分604朝向目标运送刺激信号发生器608及电极610。当投射部分604邻近和/或与目标接触时，刺激信号发生器608及电极610如上所述通过提供通过目标的电流而执行刺激功能510。指示器606、612，尤其在执行发射功能506之前，执行描述功能507、508。指示器606可指示底部602的属性。指示器612可向发射控制器指示投射部分604的属性。在发射之前及期间，指示器612可通过接口621与指示器606通信。

接口621可使用传导电信号或辐射电信号。在执行发射功能506后，指示器612可不通过接口621与指示器606通信，因为底部及投射部分的分离可能禁止使用传导电信号通信。在另一个实施中，接口621包括无线通信。在执行发射功能506后，指示器606及612可继续通过收发器622及624在电子武器100、200及处理器607之间通信信息、状态和/或控制信息。可使用任何低功率定向无线通信技术。收发器624可与类型或标识符(例如一组地址或单一地址)关联以与收发器622和/或射程内的其他收发器通信。

指示器606、612可独立或共同执行以上讨论的描述功能507、508。例如，当其余指示器适合执行上述功能时，可省略指示器606和或612。在一个实施中，指示器606及612串联连接并且支持至发射控制器的常规I²C接口。在另一个实施中，在发射前及发射后，无源电路(例如一个或多个电阻器)作为指示器执行，刺激信号发生器608、处理器607及收发器624执行描述功能。

处理器607通过执行存储在作为处理器607一部分的存储器中的指令调整、启动、确定和/或控制刺激及描述功能的执行。处理器607及刺激信号发生器608执行上面关于处理器403及刺激信号发生器404讨论的功能，利用射弹600的无线远程晕眩，而不是弹药筒402的线栓远程晕眩的调整。

刺激信号发生器可影响指示器或由指示器监控的属性。例如，电子武器可包括终端(也称之为电极)(例如与电子武器整体形成、封装在弹药筒中、封装在弹仓中)用于压在目标组织上以实现本地晕眩功能。对于每次本地晕眩功能(也称之为驱动晕眩或简单驱动)，提供通过目标组织的电流的信号发生器可能影响电子武器、弹药筒或弹仓的属性。可能增量地改变所述属性。提供所述属性改变值的标记的指示器可与如上所讨论的探测器协同操作以提供该属性的记录(类似于记录器110及214)。包括充电电容器、模拟计算器、数字计算器、模拟存储器和/或数字存储器的模拟或数字技术可用于实施所述可变属性。

刺激信号发生器通过释放刺激信号执行刺激功能。刺激信号发生器通过生成合适的如上所讨论的单个刺激信号(或多个刺激信号)执行电离和/或刺激。例如，图7的刺激信号发生器700响应于处理器以经由电极提供通过目标的电流I0。该电流I0使得骨骼肌收缩因而干扰目标的运动。刺激信号发生器700包括充电电路704、电容器C1、开关Q1(例如SCR或FET)以及变压器T1。充电电路704、开关Q1、变压器T1、电极以及处理器(例如403、607)的结构及操作可以是在以下US专利及公开专利申请中描述的类型，不管当前背景的所有教导，通过引用将其全部并入：7075770、7145762、7280340以及WO2007/130895。

例如，充电电路704对电容器C1充电到达一电压(例如大约3000伏)以存储用于一次输出电流脉冲I0的能量。在适合于所需脉冲重复率的时间(例如大约每秒18个脉冲)，处理器(例如403、607)关闭开关Q1直到电容器C1通过变压器T1的初级绕组完全放电。通过所述变压器T1的初级绕组的电流在变压器T1的次级绕组及电极间产生增压(step up)电压(例如大约50000伏)。电流I0流过包括变压器T1的次级绕组、电极及目标组织的电路并且可进一步包括一个或多个空气间隙。可以足够形成穿过每个间隙的电离路径的电压输送电流I0以完成该电路。

在射弹的一个实施例中，其中由于该射弹与目标撞击的力，不希望存在空气缺口，可省略变压器T1。充电电路704可对电容器C1进行充电到达电极的刺激电压值(例如大约450伏)，其直接撞击目标组织。

充电电路704在每次放电时输送足以向目标组织输送大约50至大约150微库仑电量的电流脉冲I0。脉冲宽度可以为大约10至大约200毫秒，优选地大约50毫秒。

处理器包括用于执行存储在电路的存储器中的指令、用于使输入信号达到条件、以及如上所讨论地用于提供输出信号的任何模拟和/或数字电路。处理器可响应于使用者和/或目标提供的信号以确定触发事件已发生。输出信号可激活指示器、起动发射功能、激活部署功能、起动刺激功能、确定刺激功能和/或控制刺激功能。

部署/驱动功能包括用于本地晕眩(驱动)和/或远程晕眩(部署)功能的发射功能302和/或刺激功能304。执行部署/驱动功能的装置在此称之为部署/驱动装置。部署/驱动装置可封装为部署单元(例如弹药筒、射弹)的一部分。部署/驱动装置可包括推进物(405、605)并且可进一步包括如上所讨论的推动对象(例如电极(406、610)或射弹(600))。部署/驱动装置可包括处理器及刺激信号发生器(例如作为射弹的一部分)。部署/驱动装置可进一步包括电极(例如用于本地晕眩的终端、用于远程晕眩的线栓电极、用于远程晕眩的具有部署电极的部署(发射)射弹)。

根据本发明的各方面，与部署单元组合的电子武器可包括处理器及数个电路用于指示、读取指示器(例如探测)及执行部署/驱动功能。可利用形成用于读取(例如探测)指示的第一电路的电子部件实现指示器。第二电路可启动执行(例如发射、部署)部署/驱动功能。第三电路可提供通过目标的刺激电流。电路可具有公共部件。电路可顺序或同时操作。一个电路的操作可响应于另一个电路的操作。处理器可调整、启动、确定和/或控制电路的操作。处理器可从指示器读取信息。所述处理器可提供电流以执行部署/驱动功能。

根据本发明的各方面，任何电子武器，例如如上面参考图1至7所讨论的，可实施为包括具有探测器、指示器和/或驱动装置的电路。下面有三个范例。通过在请求部署/驱动功能之前、期间和/或之后使处理器与指示器协同操作来实现根据本发明各发面的特定协同作用。处理器可以，特别是并且以任何实际顺序，探测部署单元的存在、探测与指示器协同操作的属性、确定部署单元准备好用于部署/驱动功能、确定触发事件已发生、根据所述属性启动发射功能、和/或根据所述属性起动、确定和/或控制刺激功能。在三个实例的每一个中，电源电压V1及V2可具有相同的幅度；然而，优选地电源电压V2(例如大约12伏)大于电源电压V1(例如大约3伏)。

对于第一个范例，图8的电路800包括处理器802、传感器S1、电阻器R10、电阻R12、开关Q2、包括电阻器R1和R2的指示器814、及部署/驱动装置820。指示器814及部署/驱动装置820可封装为部署单元(例如弹药筒、弹仓、射弹)。指示器814可整体封装或部分封装为射弹的底部和/或投射部分。当开关Q2断开时，电流I1流过第一电路，该第一电路包括电阻器R10、节点N1、电阻器R12、节点N2、指示器814及部署/驱动装置820。当开关Q2接通时，电流I2流过第二电路，该第二电路包括开关Q2、节点N2、电阻器R12及节点N1(当接口810打开时)、并且进一步包括指示器814及部署/驱动装置820(当指示器814及部署/驱动装置820耦合至接口810时)。节点N1及N2之间的电阻器R12提供测试开关Q2的失败的路径，也就是说，当没有东西耦合至接口810时Q2导电。

除了下面参考图8、9及10讨论的功能外，处理器802可另外执行上面参考处理器403及607讨论的功能的任何组合。换句话说，至少部分利用处理器802可合适地实施发射控制器102、202的控制及读取功能、部署单元300及射弹500的描述、发射及刺激功能。

指示器814和/或部署/驱动装置820具有由部署/驱动功能改变的电阻。例如，发射(例如推进力通过毁坏R2而将其断开、推进物热毁坏R2)的结果可改变电阻器R2的阻抗，而电阻器R1不变。部署/驱动装置820的电阻可相对高从而对电阻器R1和R2的并联电阻具有较小的影响。通过定位电阻器R2使得其受来自部署/驱动装置820的能量释放的影响而实现R2的电阻改变。电阻器R1可定位在能量释放的范围外(例如在护罩后)。通过应用合适材料的电阻器R1和R2以分别不受能量释放的影响或受能量释放的影响而实现改变及保护。

在操作中，当开关Q2断开时，获得了通过从阻R10及电阻R12至接口810的电流I1。传感器S1感应节点N1相对于在节点N3的电路接地的电压。节点N1的电压是分压器的结果，该分压器在第一分支具有电阻器R10及R12，并且第二分支具有跨越接口810的电阻。传感器S1向处理器802提供模拟输出。传感器S1的输出指示缺失与接口810耦合的电路(例如I1为零)；存在不变指示器及与接口810电耦合的不变部署/驱动装置；以及存在改变指示器和/或位于接口810的改变部署/驱动装置。当开关Q2接通时，提供电流I2(在和电流I1通过接口810相同的导体上)以激活部署/驱动功能，因此改变指示器814和/或部署/驱动装置820。其后，随着开关Q2断开，传感器S1的输出指示部署/驱动功能改变的指示器814和/或部署/驱动装置820。

电路800的无源部分(即接口810的负载侧)具有三条并联路径。第一条路径包括电阻器R1。第二路径包括部署/驱动装置820。第三条路径包括电阻器R2。这三个路径具有公共节点N2。如果电路800的无源部分从接口810上移除，所述三条路径将继续具有公共节点。

对于第二范例，图9的电路900包括处理器802、传感器S1、电阻器R10、节点N1、电阻器R12、节点N2、开关Q3、包括电阻器R3和R4的指示器914、及部署/驱动装置920。指示器914及部署/驱动装置920可封装为部署单元(例如弹药筒、弹仓、射弹)。指示器914可整体封装或部分封装为射弹的底部和/或投射部分。除了节点N1(除了节点N2之外)在通过接口910的导体上可用外，传感器S1、电阻器R10、节点N1、电阻器R12、节点N2如上所述由处理器802操作。当开关Q3断开时，电流I3在分支的第一电路中流动，该第一电路包括电阻器R10、节点N1、电阻器R12、节点N2、指示器914及部署/驱动装置820。当开关Q3接通并且没有东西耦合至接口910时，电流I4在第二电路中流动，该第二电路包括开关Q3、节点N2、电阻器R12及节点N1。当开关Q3接通并且指示器914及部署/驱动装置920耦合至接口910时，电流I4大部分流过部署/驱动装置920并且激活部署/驱动功能。

指示器914和/或部署/驱动装置920具有由部署/驱动功能改变的电阻。例如，发射(例如推进力通过毁坏R4而将其断开、推进热毁坏R4)的结果可改变电阻器R4的阻抗，而电阻器R3不变。在部署/驱动功能之前装置820的阻抗可相对低从而不影响电阻器R4的串联电阻。电阻器R4可限制电流I3流过部署/驱动装置920的部分以避免响应于电流I3起动部署/驱动功能。可如上面参考电阻器R1及R2所述来实现电阻器R3的电阻的保护及电阻器R4的电阻的改变。

在操作中，当开关Q3断开时，电流I3流过电阻R10及接口910。传感器S1感应节点N1相对于在节点N3的电路接地的电压。传感器S1向处理器802提供模拟输出。传感器S1的输出指示缺失与接口910耦合的电路(例如I3为零)；存在不变指示器及与接口910电耦合的不变部署/驱动装置；以及存在改变指示器和/或位于接口910的改变部署/驱动装置。当开关Q3接通时，提供通过接口910的电流I4(在不同于电流I3的导体上)以激活部署/驱动功能，结果改变指示器914和/或部署/驱动装置920。其后，随着开关Q3关闭，传感器S1的输出指示部署/驱动功能改变的指示器914和/或部署/驱动装置920。

电路900的无源部分(即接口910的负载侧)具有三条路径。第一条路径包括电阻器R3。第二路径包括与部署/驱动装置920串联的电阻器R4。第一条路径与第二条路径并联。第三条路径包括部署/驱动装置920。第二条路径与第三条路径具有公共节点N2。如果电路900的无源部分从接口910上移除，所述第二条路径与第三条路径将继续具有公共节点。

对于第三范例，图10的电路1000包括处理器802、传感器S1、电阻器R10、节点N1、电阻器R12、节点N2、三态开关(例如三态驱动器)DR1、包括电阻器R5的指示器1014、及部署/驱动装置1020。指示器1014及部署/驱动装置1020可封装在部署单元(例如弹药筒、弹仓、射弹)中。指示器1014可整体或部分封装在射弹的底部和/或投射部分中。当驱动器DR1沉降(sink)电流并且没有东西耦合至接口1010时，电流I5在第一电路中流动，该第一电路包括电阻器R10、节点N1、电阻器R12、节点N2及驱动器DR1。当驱动器DR1沉降电流并且指示器1014及部署/驱动装置1020耦接至接口1010时，电流I5在第二分支电路中流动，该第二分支电路包括电阻器R10、节点N1、电阻器R12、指示器1014及驱动器DR1。当驱动器DR1关闭时，电流I6在第三分支电路中流动，该第三分支电路包括电阻器R10、节点N1、电阻器R12、节点N2、指示器1014及部署/驱动装置1020。当驱动器DR1发出电流时，电流I7在第四电路中流动，该第四电路包括节点N2、驱动器DR1及部署/驱动装置1020。

指示器1014和/或部署/驱动装置1020具有由部署/驱动功能改变的电阻。例如，作为发射(例如推进力通过毁坏R5而将其断开、推进热毁坏R5)的结果，可改变电阻器R5的电阻。在部署/驱动功能之前，装置1020的电阻可相对低从而不影响电阻器R5的串联电阻。电阻器R5可限制电流I6以避免响应于电流I6起动部署/驱动功能。可如上面参考电阻器R2所讨论的实现电阻器R5的电阻的改变。

操作中，当驱动器DR1沉降电流时，通过电阻R10至接口1010发出电流I5。传感器S1感应节点N1相对于在节点N3的电路接地的电压。传感器S1向处理器802提供模拟输出。传感器S1的输出指示缺失与接口1010耦合的电路(例如I5为零)；存在与接口1010电耦合的不变指示器1014；以及存在于接口1010处的改变指示器1014。当驱动器DR1关闭时，通过电阻R10至接口1010发出电流I6。传感器S1感应节点N1的电压。传感器S1向处理器802提供模拟输出。传感器S1的输出指示缺失与接口1010耦合的电路(例如I6为零)；存在与接口1010电耦合的不变指示器1014和/或不变部署/驱动装置1020；以及存在于接口1010处的改变指示器1014和/或改变部署/驱动装置1020。当驱动器DR1发出电流时，通过接口1010提供的电流I7激活部署/驱动功能，因此改变指示器1014和/或部署/驱动装置1020。其后，随着驱动器DR1沉降电流，传感器S1的输出指示部署/驱动功能改变的指示器1014；并且随着驱动器DR1关闭，传感器S1的输出指示指示器1014和/或部署/驱动装置1020已经改变。

电路1000的无源部分(即接口1010的负载侧)具有两条路径。第一条路径包括电阻器R5。第二条路径包括部署/驱动装置1020。第一条路径和第二条路径具有公共节点N2。如果电路1000的无源部分从接口1010上移除，第一条路径和第二条路径将继续具有公共节点。

根据本发明的各方面，三个电路的范例的性能的比较列于表1中。在表1所比较的电路中，部署/驱动装置820、920及1020在部署前具有有限的电阻，其在部署后改变。为了解释方便，部署/驱动装置的改变状态称之为断开。在所比较的实施例中，电阻器R2及R4由部署改变，而电阻器R1、R4及R5不会由部署而改变。为了解释方便，电阻器的改变状态称之为断开。在表1所比较的电路中，部署不会将指示器及部署驱动装置从所述接口上移除。部署/驱动装置820的阻抗(高、中、低)可分别指示用尽、无法使用或准备好。用于分类条件的适合比较阈值电压标有下标T。

表一

图8、9或10中的每一个的电路可封装在部署单元中。

图8、9或10中的每一个的电路可分配在电子武器及部署单元之间，其中在接口810、910或1010处实施接口120、220、520或620。

当射弹的投射部分的刺激信号发生器通过射弹中的收发器(总体参见图6)响应于无线电控制而受到刺激信号(例如30秒的脉冲周期)的重复刺激时，可能不能在最初发射所述射弹的发射设备处获得所有激活的概要记录，至少因为可能已在另一个收发器(未示出)发出重新激活刺激(例如持续第二或第三30秒周期)的一些命令。在这种情况下，射弹的投射部分的指示器可提供完整概要。投射部分的刺激信号发生器可影响指示器。可能在刺激信号发生器的每次激活和重激活时影响指示器。所述概要可保持在投射部分(例如在指示器中或探测指示器的值的处理器中)。可从射弹的投射部分发送所述概要(例如将指示器与处理器或射弹的投射部分的收发器连接)。

在此及在权利要求中使用的术语“电路”由已知的基尔霍夫电压定律定义。基尔霍夫定律定义了闭合电路中的总电压为零。开放电路或闭合电路的一部分，在此也称之为路径或分支，定义为闭合电路的一部分。通过常规分析可将并联路径(分支)简化为达到不包括分支的电路或路径的等同路径。换句话说，当并联部件可简化为等同部件而不会改变路径或电路中的总电流的功能或幅度时，使用并联部件实施路径或电路是所声明的路径或电路的一种实施。

如果电路包括不同于开关(例如晶体管、放大器、数字逻辑电路)的无源电子组件(例如电阻器、电容器、感应器)，则该电路的一部分为“无源的”。如在此所使用的，如果电子电路(或路径)从发射控制器或电子武器接收操作功率(例如电流)，也认为部署单元中的该电子电路(或路径)是无源的。

前面的描述讨论了本发明的优选实施方式，其可变更或修改而不脱离如权利要求所限定的本发明的范围。然而为了描述的清晰起见，已经描述了本发明的数个特定实施方式，本发明的范围将由如下所述的权利要求限定。

Claims (31)

1.一种电耦合至电子武器时供所述电子武器使用的部署单元，所述电子武器用于使人或动物目标的骨骼肌收缩，所述部署单元包括：

至少两个电极；

指示器；以及

推进物，用于部署所述电极以使得能够输送刺激电流通过所述目标，以通过使所述目标的所述骨骼肌收缩而使所述目标失去能力；其中

所述指示器在操作所述推进物之前向所述电子武器指示所述部署单元的第一属性的标记，并且在操作所述推进物之后向所述电子武器指示所述部署单元的第二属性的标记。

2.如权利要求1所述的部署单元，其中，通过操作所述推进物来断开所述指示器的路径以提供所述第二属性。

3.一种电耦合至电子武器时供所述电子武器使用的部署单元，所述电子武器用于使人或动物目标的骨骼肌收缩，所述部署单元包括：

至少两个电极；

指示器；以及

刺激信号发生器，耦合至所述电极以使得能够输送刺激电流通过所述目标，以通过使所述目标的所述骨骼肌收缩而使所述目标失去能力；其中

所述指示器在操作所述刺激信号发生器之前向所述电子武器指示所述部署单元的第一属性的标记，并且在操作所述刺激信号发生器之后向所述电子武器指示所述部署单元的第二属性的标记。

4.如权利要求3所述的部署单元，其中，所述指示器还在操作所述刺激信号发生器之后向所述电子武器指示所述部署单元的所述第一属性的标记。

5.如权利要求3所述的部署单元，其中，通过操作所述刺激信号发生器来改变所述指示器，以提供所述第二属性。

6.一种电耦合至电子武器时供所述电子武器使用的部署单元，所述电子武器用于使人或动物目标的骨骼肌收缩，所述部署单元包括：

至少两个电极；

指示器；

推进物；

包括所述电极的第一路径，所述第一路径用于结合所述电子武器及所述目标形成第一电路；

包括所述推进物的第二路径，所述第二路径用于结合所述电子武器形成第二电路，所述第二电路用于操作所述推进物来部署所述电极以使得所述第一电路输送刺激电流通过所述目标，以通过使所述目标的所述骨骼肌收缩而使所述目标失去能力；以及

包括所述指示器的至少一部分的第三路径，所述第三路径用于结合所述电子武器形成第三电路，所述指示器的所述部分在操作所述推进物之前向所述电子武器并且经由所述第三电路指示所述部署单元的第一属性的标记，并且在操作所述推进物之后向所述电子武器并且经由所述第三电路指示所述部署单元的第二属性的标记。

7.如权利要求6所述的部署单元，其中，所述指示器的所述部分包括与所述第一属性一致的电阻，通过操作所述推进物来改变所述电阻，以提供所述第二属性。

8.如权利要求7所述的部署单元，其中，通过所述推进物的操作朝开路状况增加所述电阻。

9.如权利要求6所述的部署单元，其中，所述第三路径还包括所述推进物。

10.如权利要求6所述的部署单元，还包括包括所述指示器的至少另一部分的第四路径，其中，所述第四路径与所述第三路径并联。

11.如权利要求6所述的部署单元，其中，所述第二路径中的电流指示所述推进物是不能操作的。

12.如权利要求6所述的部署单元，其中，所述第二路径和所述第三路径还包括公共电路部件。

13.如权利要求1-12中任一项所述的部署单元，其中，所述第一属性描述所述部署单元的类型。

14.如权利要求1-12中任一项所述的部署单元，其中，所述第一属性描述所述部署单元的特性。

15.如权利要求1-2或6-12中任一项所述的部署单元，其中，所述指示器还在操作所述推进物之后向所述电子武器指示所述部署单元的所述类型的标记。

16.如权利要求1-12中任一项所述的部署单元，其中，所述第二属性描述所述部署单元的使用。

17.如权利要求1-12中任一项所述的部署单元，其中，所述电极线栓至所述部署单元。

18.如权利要求1-2或6-12中任一项所述的部署单元，其中：

所述部署单元还包括包括所述电极的射弹；以及

操作所述推进物推进所述射弹。

19.如权利要求18所述的部署单元，其中，所述射弹还包括刺激信号发生器。

20.如权利要求1-2或6-12中任一项所述的部署单元，其中，通过操作所述推进物来改变所述指示器，以提供所述第二属性。

21.如权利要求1-2或6-12中任一项所述的部署单元，其中，所述指示器包括至少两个并联耦合的电阻。

22.一种用于电子武器的部署单元，其中，所述电子武器向所述部署单元提供第一电流及第二电流，所述电子武器用于通过所述部署单元输送第三电流通过目标，以通过使骨骼肌收缩而使所述目标失去能力，所述部署单元包括：

第一路径，具有描述所述部署单元的属性，其中，响应于所述第一电流，所述第一路径提供所述属性的标记；以及

第二路径，接收所述第二电流以执行所述部署单元的发射功能，其中，在执行所述发射功能后，所述第一路径的所述属性发生改变并且所述部署单元输送所述第三电流通过所述目标。

23.如权利要求22所述的部署单元，其中，改变前的所述属性描述所述部署单元的类型。

24.如权利要求22所述的部署单元，其中，改变后的所述属性描述所述部署单元的使用。

25.如权利要求22所述的部署单元，其中，所述第一电流提供所述推进物不能操作的标记。

26.如权利要求22所述的部署单元，还包括用于传导所述第三电流的线栓电极。

27.如权利要求22所述的部署单元，其中：

所述部署单元还包括电极；以及

响应于所述第二电流，朝所述目标推进所述电极以输送所述第三电流。

28.如权利要求22-27中任一项所述的部署单元，其中，所述第二路径还包括描述所述部署单元的第二属性。

29.如权利要求6-12或22-27中任一项所述的部署单元，其中，所述第一路径与所述第二路径并联。

30.如权利要求6-12或22-27中任一项所述的部署单元，其中，所述第一路径和所述第二路径具有公共节点。

31.如权利要求6-12或22-27中任一项所述的部署单元，其中，所述第一路径和所述第二路径具有公共部件。

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