CN208026146U - 智能电子脉冲武器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种智能电子脉冲武器，即尝试将现代化微电子芯片集成电路技术用于远距离电子脉冲武器，以解决现有产品在实际应用中所存在的各种技术问题。通过研究确定了一系列具有实际应用价值且相对稳定的关键性指标，使得电路中的信息采集模块及微控制单元(MCU)能够辨认和处理此类电性变量信息，并程序化精准调控和完成相关程序。本实用新型赋予了现有产品智能化特征，增加了新的功能，同时显著提高了产品的安全性能，避免或减少了使用环境中不良因素对产品的影响甚至损坏，有效延长了电路中重要元器件乃至整个装置的使用寿命。取得了一举多得的良好效果。

Description

智能电子脉冲武器

技术领域

本实用新型涉及远程电子脉冲武器，具体涉及使用现代化电子芯片集成电路技术的智能电子脉冲武器。

背景技术

现代化远程电子脉冲武器是一种先进的非致命性反恐防暴装置，它能够瞬间制服罪犯而不造成永久性器官伤害和重大人身事故；能够有效增强执法力度，确保执法者安全，同时最大限度减少不必要伤亡，并避免由此而产生的人间悲剧和社会负面影响，以及所需支付的巨额赔偿和医疗费用等。

远程电子脉冲武器主要由主体和发射弹匣两部分构成，其中主体主要包括电源和高压脉冲电路；弹匣主要包括动力推进装置以及一对发射电极。所述电路包括一个电源开关，闭合时电源向电路供电；还包括一个激发开关，闭合时电路开始工作并产生高压脉冲电流；至少一个升压变压器，其初级端与电路元器件电性相连通并在次级端形成一个开路，通常由一个放电间隙构成电路的输出端。在弹匣与主体结合时，弹匣内部的发射电极通过导线与所述开路的正负极分别相连接，扣动扳机(闭合激发开关)即激活弹匣内部的动力系统，将所述电极从弹匣内发射至一个远距离目标，电路释放的微电流脉冲通过目标形成回路，导致其全身肌肉强直性收缩，瞬间倒地并丧失对机体的控制以及自主活动能力从而产生制服效果。

现有产品在实际应用过程中存在以下技术缺陷：

A、现有产品的电路不能根据目标阻抗的不同自动调节输出的电流强度，导致在实际应用过程中，目标阻抗增高时电流强度渐趋不足，影响作用效果；而目标阻抗降低时电流强度相应提高，增加潜在危害；

B、执法人员在发射弹匣后，只能根据目标的自身反应来判断作用是否真实有效，但这种主观判断不能排除目标伪装作假的可能性。在此情况下，如果不加防备，冒然接近目标实施抓捕行动可能遭遇不测，对使用者造成不必要的伤害；

C、远程电子脉冲武器的正负电极发射之后，其连接导线之间可能产生搭叠，甚至相互缠绕现象，此时由于某些原因可能导致导线外部绝缘层被高压击穿或损坏，从而造成短路现象。发生短路时闭合回路中的电阻会瞬间大幅度降低，而现有产品在发生上述短路情况时缺乏保护机制，导致过载电流可能伤及电路中的重要元器件，甚至造成整个电路损坏；

D、远程电击武器通常配置有激光瞄准或测距装置，用于辅助瞄准及快速定位目标。所述瞄准及定位功能通常仅用于实际操作的初始阶段，击发动作完成之后在后续整个脉冲电流释放过程中不起任何作用。现有产品的激光瞄准或测距装置在工作状况下是持续开启的，这种设置不利于装置的使用寿命，此外，脉冲释放时所产生的电磁波及电路的反冲电压等因素还可能直接损害装置；

E、现有产品主要通过两种方式控制脉冲电流释放的时间。常规使用时，每扣动一次扳机即刻松开(即刻闭合/开启一次激发开关)，脉冲电流释放持续5-10秒钟后自动终止，再次扣动扳机即刻松开可以重复上述程序。非常规情况下，持续按下扳机(持续闭合激发开关)可使脉冲电流持续释放，直至松开扳机(开启激发开关)为止。后者往往容易导致装置的滥用，从而增加使用风险，甚至造成重大事故。

有鉴于此，有必要解决上述技术问题以完善产品性能。

实用新型内容

本实用新型将现代化微电子芯片集成电路技术应用于远距离电子脉冲武器，以解决现有产品在实际应用中所存在的上述各种技术问题。

所述实用新型可以包括多种形式和实施方法以体现其具体内容。应当理解，尽管这里列举的优选实施例或技术方案出于简要的目的可能集中于描述本实用新型的某些基本特征，然而，本实用新型创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

根据本实用新型的一种基本形式，提供了一种智能电子脉冲武器，包括主体和弹匣，主体内包括高压脉冲电路以输出脉冲电流，弹匣内包括动力推进装置和一对发射电极，所述电极通过导线分别与所述高压脉冲电路电性连接，所述动力推进装置将所述电极发射至目标构成电流回路，所述电流回路包括电路端和目标端，所述电路端包括所述高压脉冲电路，所述目标端包括所述目标、电极和导线，

所述电路端包括用以采集所述目标端阻抗信息的信息采集模块，以及连接所述信息采集模块的微控制单元，所述微控制单元包括脉冲终止模块，所述脉冲终止模块连接所述高压脉冲电路，

当所述目标端阻抗小于400欧姆时，所述脉冲终止模块控制所述高压脉冲电路终止脉冲电流输出。

作为上述技术方案的进一步改进，所述微控制单元包括电流调控模块。

作为上述技术方案的进一步改进，所述电流调控模块在所述目标端阻抗为400-1200欧姆时控制所述高压脉冲电路输出恒定大小的脉冲电流。

作为上述技术方案的进一步改进，所述电流调控模块在所述目标端阻抗为400-1200欧姆时控制所述电路输出随所述阻抗变化而递增的脉冲电流。

根据本实用新型的第二种基本形式，提供了一种智能电子脉冲武器，包括主体和弹匣，主体内包括高压脉冲电路以输出脉冲电流，弹匣内包括动力推进装置和一对发射电极，所述电极通过导线分别与所述高压脉冲电路电性连接，所述动力推进装置将所述电极发射至一个目标构成电流回路，所述电流回路包括电路端和目标端，所述电路端包括所述高压脉冲电路，所述目标端包括所述目标、电极和导线，

所述电路端还包括用以采集所述目标端阻抗信息的信息采集模块，以及连接所述信息采集模块的微控制单元，所述主体上设置有信号指示组件，所述微控制单元包括信号指示模块，所述信号指示模块连接所述信号指示组件，所述信号指示组件的工作状态包括显示电击作用有效的第一信号，以及显示电击作用无效的第二信号，

当所述目标端阻抗为400-1200欧姆时，所述信号指示模块控制所述信号指示组件发出第一信号，当所述目标端阻抗小于400欧姆或大于1200欧姆时，所述信号指示模块控制所述信号指示组件发出第二信号。

作为上述技术方案的进一步改进，所述信号指示组件包括声光指示组件，其中一种优选实施方式是采用位于主体的电源指示灯进行指示。

根据本实用新型的第三种基本形式，提供了一种智能电子脉冲武器，包括主体和弹匣，主体内包括高压脉冲电路以输出脉冲电流，弹匣内包括动力推进装置和一对发射电极，所述电极通过导线分别与所述高压脉冲电路电性连接，所述动力推进装置将所述电极发射至一个目标构成电流回路，所述电流回路包括电路端和目标端，所述电路端包括所述高压脉冲电路，所述目标端包括所述目标、电极和导线，所述主体内还包括激光装置，

所述电路端包括用以采集脉冲电流释放启始信号的信息采集模块，以及连接所述信息采集模块的微控制单元，所述微控制单元包括激光控制模块，所述控制模块连接所述激光装置，

当所述脉冲电流释放启始至延时0-2秒终止时，所述激光控制模块关闭所述激光装置使其停止工作。

作为上述技术方案的进一步改进，当所述脉冲电流释放启始至延时5-10秒终止时，所述激光控制模块开启所述激光装置使其恢复工作。

作为上述技术方案的进一步改进，所述激光装置为激光瞄准或测距装置。

根据本实用新型的第三种基本形式，提供了一种智能电子脉冲武器，包括主体和弹匣，主体内包括高压脉冲电路以输出脉冲电流，弹匣内包括动力推进装置和一对发射电极，所述电极通过导线分别与所述高压脉冲电路电性连接，所述动力推进装置将所述电极发射至一个目标构成电流回路，所述电流回路包括电路端和目标端，所述电路端包括所述高压脉冲电路，所述目标端包括所述目标、电极和导线，

所述电路端包括用以采集脉冲电流释放启始信号的信息采集模块，以及连接所述信息采集模块的微控制单元，所述微控制单元包括脉冲终止模块，所述脉冲终止模块连接所述高压脉冲电路，

当所述脉冲电流释放启始至延时15-30秒终止时，所述脉冲终止模块控制所述高压脉冲电路终止脉冲电流输出。

针对现有产品的上述技术缺陷，本实用新型的有益效果是：

在不同阻抗目标范围内，能够自动调节电流强度输出，克服了现有产品无法根据不同目标阻抗调控输出电流强度的缺陷，保障作用效果，降低使用风险；

在实际应用中，当电流通过目标形成回路，作用效果真实有效时提示使用者，排除目标伪装作假的可能性，保障执法安全；

电路发生短路时自动终止脉冲电流输出，防止电流过载损坏电路；

根据实际需要自动开启或关闭激光瞄准或测距装置，有效避免脉冲电流损伤激光装置，延长其使用寿命；

自动控制电子脉冲武器非常规应用状况下脉冲电流的释放时间，降低潜在危害。

附图说明

下面结合附图和优选实施例对本实用新型做进一步说明。显然，此处所描述的实施例或方案只描述了本实用新型的一部分特征，并没有限定其内容的意图。基于本实用新型的基本特征，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本实用新型保护的范围。

图1：是具有本实用新型特征的一种远程电子脉冲武器的局部基本构造示意图。

图2：是对图1中所示电子脉冲武器在工作时形成电流闭合回路的进一步形象化描述，以及武器主体内部电路的基本框架结构示意图。

图3：是本实用新型智能电子脉冲武器的程序化控制过程的展开模式图。

具体实施方式

参照图1，所述远程电子脉冲武器包括一个主体1和一个发射弹匣2，此处主体1和弹匣2优选采用结合状态。其中主体1内主要包括电源和高压脉冲电路(图中未示出)；弹匣2内主要包括一对发射电极3，以及将所述电极发射至一个远距离目标的动力推进装置。所述发射电极3通过导线4分别与主体1内部的电路两极电性连接。所述电路通常包括一个电源开关5a，主体1后方设置有电源指示灯5b，电源开关5a闭合时电源向电路供电，此时电源指示灯5b提示电路处于工作待机状态；主体1上还设置一个激发开关6，扣动扳机闭合此激发开关6即激活弹匣2内部的动力系统，将所述电极3发射至一个远距离目标，电路释放的微电流脉冲通过目标形成电流回路，导致目标全身肌肉强直性收缩，瞬间倒地并丧失对机体的控制以及自主活动能力从而被制服。远程电击武器通常还配置有激光瞄准或测距装置7，用于辅助瞄准，快速目标定位，以减少人为误差，提高射击准确性。

参照图2，电子脉冲武器在工作时，所形成的电流闭合回路结构大体可以分为目标端P1和电路端P2两大部分。其中目标端P1包括所述目标10，发射电极11以及与所述发射电极11分别连接的导线12；电路端P2包括电源20以供电，高压脉冲电路以产生并输出脉冲电流，所述电路至少包括一个信息采集模块21和一个微控制单元22。所述微控制单元22内包括多种控制模块，如脉冲终止模块、电流调控模块、信号指示模块、激光控制模块等。此处，所述微控制单元22还通过控制一个电子式开关装置23，如一个绝缘栅双极晶体管IGBT完成相关程序化控制动作，如对电路的脉冲电流，频率等的自动化调控等。

为实现对远距离电子脉冲武器的智能化控制，首先必须确定适当的参量指标，所述指标在电流回路中表现为工作状态下的电性变量。根据实际需要，本实用新型采用目标10本身的阻抗以及高压脉冲电路所产生的脉冲电流启始信号作为参量指标，以便电路中的信息采集模块21以及微控制单元22采集，接收和处理所述电性变量信息，并根据不同指令完成不同程序化控制动作。研究表明，上述参量指标具有实际应用价值且相对稳定，为远程电子脉冲武器的智能化控制，最终解决现有产品所存在的相关技术问题奠定了基础。

通常情况下，所述目标10为人体或其它生物有机体，其本身的阻抗为一个变量，受许多因素如年龄，性别，体重，健康状况，以及使用环境如正负电极在目标10上的分离间距，温度，湿度变化等因素的影响，因此必须限定一个范围。经长期研究及观察，确定其阻抗范围在400-1200欧姆之间为佳。其实际意义在于，当所述回路中阻抗在所述400-1200欧姆范围时，系统可判定电流已通过目标10形成回路，作用有效；而当所述回路中阻抗小于400或大于1200欧姆，系统则可判定电流未通过目标10形成回路，作用无效。系统可以进一步通过适当的信号如声光信号，譬如图1中所示电源指示灯5b的规律性间断闪烁或持续发亮，分别提示使用者脉冲电流对目标10的作用有效或作用无效。

在实际应用过程中，导致电流未通过目标形成回路，作用无效的重要原因之一，是弹匣发射后，其中一个或一对发射电极末击中目标，致使正负电极在远距离发生无序飞行，发生相互接触；或开路中电阻大幅度增加，导致连接导线外部绝缘层遭高压击穿，特别在导线产生互相搭叠或缠绕时尤其如此。此时，电流未经目标10而是通过上述接触点或击穿处如图中标记13虚线处直接形成回路，导致断路现象发生。断路发生时阻抗将低于400欧姆。在此情况下，系统应当立即终止脉冲电流释放，以避免无效操作和防止回路电流过载损坏电路装置。

远程电子脉冲武器还可以根据实际需要，通过微控制单元的计时器实现自动控制激光瞄准或测距装置在不同使用状况下的开启或关闭，以及非常规使用状态下电流脉冲的限时释放。

参照图3，进一步示出了通过现代化电子芯片集成电路技术，智能化调控不同程序化动作，以解决现有产品在实际应用中所存在的一系列技术问题。为便于描述，图中对不同过程做了相应编号。

按编号序列分别是：

1.当所述目标端的阻抗为400-1200欧姆时，所述动作是回路中通过所述目标的相对恒定或随所述阻抗变化而递增的电流输出；

2.当所述目标端的阻抗为400-1200欧姆时，所述动作是一个信号；提示电流已通过目标形成回路，脉冲电流对目标的作用有效；

3.当所述目标端的阻抗小于400，或大于1200欧姆时，所述动作是另一个信号；提示电流未通过目标形成回路，脉冲电流对目标的作用无效；

4.当所述目标端的阻抗小于400欧姆时，所述动作是中止所述电路释放所述脉冲电流；

5.当所述脉冲电流释放启始至延时0-2秒终止时，所述动作是关闭所述激光瞄准或测距装置使其停止工作；

6.当所述脉冲电流释放启始至延时5-10秒终止时，所述动作是开启所述激光瞄准或测距装置使其恢复工作；

7.当所述脉冲电流释放启始至延时15-30秒终止时，所述动作是中止所述电路释放所述脉冲电流。

Claims (10)

1.智能电子脉冲武器，包括主体和弹匣，主体内包括高压脉冲电路以输出脉冲电流，弹匣内包括动力推进装置和一对发射电极，所述电极通过导线分别与所述高压脉冲电路电性连接，所述动力推进装置将所述电极发射至目标构成电流回路，所述电流回路包括电路端和目标端，所述电路端包括所述高压脉冲电路，所述目标端包括所述目标、电极和导线，其特征在于：

所述电路端包括用以采集所述目标端阻抗信息的信息采集模块，以及连接所述信息采集模块的微控制单元，所述微控制单元包括脉冲终止模块，所述脉冲终止模块连接所述高压脉冲电路，

当所述目标端阻抗小于400欧姆时，所述脉冲终止模块控制所述高压脉冲电路终止脉冲电流输出。

2.根据权利要求1所述的智能电子脉冲武器，其特征在于：所述微控制单元包括电流调控模块。

3.根据权利要求2所述的智能电子脉冲武器，其特征在于：所述电流调控模块在所述目标端阻抗为400-1200欧姆时控制所述高压脉冲电路输出恒定大小的脉冲电流。

4.根据权利要求2所述的智能电子脉冲武器，其特征在于：所述电流调控模块在所述目标端阻抗为400-1200欧姆时控制所述电路输出随所述阻抗变化而递增的脉冲电流。

5.智能电子脉冲武器，包括主体和弹匣，主体内包括高压脉冲电路以输出脉冲电流，弹匣内包括动力推进装置和一对发射电极，所述电极通过导线分别与所述高压脉冲电路电性连接，所述动力推进装置将所述电极发射至一个目标构成电流回路，所述电流回路包括电路端和目标端，所述电路端包括所述高压脉冲电路，所述目标端包括所述目标、电极和导线，其特征在于：

所述电路端还包括用以采集所述目标端阻抗信息的信息采集模块，以及连接所述信息采集模块的微控制单元，所述主体上设置有信号指示组件，所述微控制单元包括信号指示模块，所述信号指示模块连接所述信号指示组件，

当所述目标端阻抗为400-1200欧姆时，所述信号指示模块控制所述信号指示组件发出第一信号。

6.所根据权利要求5所述的智能电子脉冲武器，其特征是：当所述目标端阻抗小于400欧姆或大于1200欧姆时，所述信号指示模块控制所述信号指示组件发出第二信号。

7.智能电子脉冲武器，包括主体和弹匣，主体内包括高压脉冲电路以输出脉冲电流，弹匣内包括动力推进装置和一对发射电极，所述电极通过导线分别与所述高压脉冲电路电性连接，所述动力推进装置将所述电极发射至一个目标构成电流回路，所述电流回路包括电路端和目标端，所述电路端包括所述高压脉冲电路，所述目标端包括所述目标、电极和导线，所述主体内还包括激光装置，其特征在于：

所述电路端包括用以采集脉冲电流释放启始信号的信息采集模块，以及连接所述信息采集模块的微控制单元，所述微控制单元包括激光控制模块，所述控制模块连接所述激光装置，

当所述脉冲电流释放启始至延时0-2秒终止时，所述激光控制模块关闭所述激光装置使其停止工作。

8.根据权利要求7所述的智能电子脉冲武器，其特征是：当所述脉冲电流释放启始至延时5-10秒终止时，所述激光控制模块开启所述激光装置使其恢复工作。

9.根据权利要求7或8所述的智能电子脉冲武器，其特征是：所述激光装置为激光瞄准或测距装置。

10.智能电子脉冲武器，包括主体和弹匣，主体内包括高压脉冲电路以输出脉冲电流，弹匣内包括动力推进装置和一对发射电极，所述电极通过导线分别与所述高压脉冲电路电性连接，所述动力推进装置将所述电极发射至一个目标构成电流回路，所述电流回路包括电路端和目标端，所述电路端包括所述高压脉冲电路，所述目标端包括所述目标、电极和导线，其特征在于：

所述电路端包括用以采集脉冲电流释放启始信号的信息采集模块，以及连接所述信息采集模块的微控制单元，所述微控制单元包括脉冲终止模块，所述脉冲终止模块连接所述高压脉冲电路，

当所述脉冲电流释放启始至延时15-30秒终止时，所述脉冲终止模块控制所述高压脉冲电路终止脉冲电流输出。