KR100842689B1 - 전자식 무능력화 장치 - Google Patents

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    • F41—WEAPONS
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    • H05C1/00—Circuits or apparatus for generating electric shock effects
    • H05C1/04—Circuits or apparatus for generating electric shock effects providing pulse voltages

Abstract

전자식 무능력화 장치 (200) 는 목표물인 동물 또는 인간과의 접촉을 위한 제 1 전극 및 제 2 전극 (E1, E2) 을 포함한다. 장치는 전극을 통해 전류를 제공하고 이에 따라 목표물을 통해서도 전류를 제공함으로써 목표물을 무능력화시킨다. 적절한 전류가 흐르는 것을 보장하기 위해, 장치는 비교적 짧은 시간동안 비교적 고전압을 전극들 양단에 부가하여 전극위치에 기인하여 존재하는 에어 갭을 이온화시킨다. 짧은 시간후, 전극들을 통해 무능력화시키는 전류 흐름이 유지되도록 보다 낮은 전압이 이용된다.
Figure R1020057014864
전자식 무능력화 장치, 아크, 트랜스포머, 배터리 용량, 데이터 인터페이스

Description

전자식 무능력화 장치{ELECTRONIC DISABLING DEVICE}
발명의 배경
본 발명은 동물 또는 인간 목표물 (target) 을 무능력화시키는 장치와, 전극과 목표물 사이에 에어 갭을 갖는 회로에서 전극과 목표물을 통해 전류를 제공하는 방법에 관한 것이다.
최초의 스턴 총 (stun gun) 은 잭 커버에 의해 1960 년대에 발명되었다. 이러한 종래 기술의 스턴 총은, 목표물을 통과하는 전류 흐름이 목표물의 신경근육 시스템을 방해하도록, 목표물의 피부속으로 일련의 고전압 펄스를 전달함으로써 목표물을 무능력화시킨다. 더 낮은 전력 시스템은 기절시키는 효과 (stun effect) 를 일으킨다. 더 높은 전력 시스템은 불수의근의 수축을 일으킨다. 스턴 총과 같은 전자식 무능력화 장치는 2 가지 디자인으로 제작되었다. 제 1 디자인은 스턴 총에 고정된 전극을 갖는다. 동작시에, 사용자는 목표물에 전극의 직접 접촉을 확립한다. 제 2 디자인은 원격 목표물로 한쌍의 다트를 발사함으로써 동작한다. 각각의 다트는 통상적으로 가시가 있는 포인트를 포함하는 전극을 포함한다. 다트는 목표물에 입혀진 의복에 붙거나 또는 목표물의 피부에 붙는다. 대부분의 경우, 전극들 중의 하나 또는 모든 전극이 목표물의 피부를 관통하기보다는 목표물의 의복에 접촉하기 때문에 전극들 중의 하나 또는 모든 전극과 목표물의 피부 사이에는 고임피던스의 에어 갭이 존재한다.
종래의 스턴 총 (100) 은 도 1 의 기능 블록도에 따라 구현될 수도 있다. 스턴 총 (100) 에서, 안전 스위치 S1 을 폐쇄하는 (닫는) 것은 배터리 (102) 를 마이크로프로세서 회로 (124) 에 연결시키며 스턴 총 (100) 을 "무장" 및 발사 준비 설정 상태에 둔다. 트리거 스위치 S2 의 뒤이은 폐쇄는 (닫힘은) 마이크로프로세서 (124) 가 고전압 전원 (104) 를 활성화시키도록 한다. 고전압 전원 (104) 은, 커패시터 (106) 가 2,000 볼트 전원 출력 전압까지 충전되도록 커플링된 약 2,000 볼트의 펄스화된 전압을 출력한다. 스파크 갭 GAP1 양단의 전압이 공기의 이온화 전압을 초과하는 경우, 비교적 높은 전압이 트랜스포머 (108) 의 1 차 권선 양단에 나타난다. 트랜스포머 (108) 는 이 전압을, 임피던스 Z1 을 갖는 부하로서 모델링된 목표물에서 에어 갭 GAPA 및 GAPB 의 공기를 이온화시키는 전극 E1 과 전극 E2 양단에 약 5,000 볼트로 승압한다 (step-up). 따라서, 비교적 높은 전압이 부하 Z1 에 인가된다. 커패시터 (106) 의 출력 전압이 급속하게 감소함에 따라, 스파크 갭 GAP1 을 통한 전류의 흐름은 감소되며, 스파크 갭내의 공기는 이온화하지 않고 개방 회로 임피던스를 회복시킨다. 이러한 스파크 갭 GAP1 의 "재개방"은 전극 E1 과 E2 에 인가된 각각의 펄스 출력의 종료를 규정한다. 도 1 에 도시된 형태의 통상적인 스턴 총은 초당 5 내지 25 개의 펄스를 발생시킨다.
Arizona, Scottsdale 의 Taser International 은 수년 동안 도 1 에 도시되고 Taser
Figure 112008019975014-pct00001
Model M18 및 Model M26 이라 불리는 유형의 스턴 총을 제조하여 왔다. 이들 스턴 총과 같은 고전력 스턴 총은 통상적으로 약 0.2 마이크로패럿 (microfarad) 내지 0.88 마이크로패럿의 정전용량을 갖는 에너지 저장 커패시터 (106) 를 포함한다.
가죽 또는 천으로 된 재킷과 같은 의복을 입을 수도 있는 목표물을 무능력화시키는 것이 요구된다. 의복은 목표물의 피부와 전극간에 약 0.6 센티미터 (0.25 인치) 내지 약 2.5 센티미터 (1 인치) 의 갭을 확립하는 기능을 한다. 약 50,000 볼트의 출력 전압은 이 길이의 에어 갭을 이온화시키고 목표물에서의 근육 수축을 유도하기에 충분한 전류를 유지시킨다. M18 및 M26 스턴 총과 같은 고전력 스턴 총을 통해, 공간적으로 떨어진 출력 전극들 양단을 흐르는 전류의 크기는 수많은 골격 근육들의 그룹이 급속하게 수축되도록 한다. 인간 목표물에 대해 스턴 총은 목표물이 직립, 균형 자세를 유지하는 능력을 상실하게 한다. 따라서, 목표물은 지면으로 넘어지고 무능력해진다.
약 50,000 볼트에서, 출력 전극 E1 및 E2 와 목표물간의 하나 또는 모든 GAPA, GAPB 에서의 공기는 이온화하고 전류가 전극 E1 과 E2 를 통해 흐르기 시작한다. 전극 E1 과 E2 에 고임피던스 에어 갭 또는 에어 갭들 대신에 비교적 저임피던스 부하 Z1 이 제공되는 경우, 스턴 총 출력 전압은 상당히 더 낮은 전압 레벨로 강하한다. 예를 들어, 인간 목표물을 통해 그리고 대략 프로브마다 약 25 센티미터 (10 인치) 의 분리를 통해, 모델 M26 스턴 총의 출력 전압은 약 55,000 볼트에서 약 5,000 볼트로 강하한다. 이러한 스턴 총은 매우 높은, 거의 무한 임피던스의 에어 갭 양단에 전기적 아크를 일관되게 생성시키는 단일 모드에서만 동작하도록 튜닝되었기 때문에, 종래의 스턴 총은 이런 빠른 전압 강하를 나타낸다. 전극과 목표물에서의 에어 갭 또는 에어 갭들을 통해 저임피던스 회로가 형성된 후, 유효한 스턴 총의 부하 임피던스는 일반적으로 약 1,000 옴 이하인, 목표물의 임피던스로 거의 감소한다. 통상의 인간 대상물은 약 200 옴의 부하 임피던스를 나타낼 수도 있다.
종래의 스턴 총은 필연적으로 목표물에서의 하나 이상의 고임피던스 에어 갭 양단을 이온화시키는 능력을 가지도록 설계되었다. 그 결과, 이러한 스턴 총은 약 50,000 내지 60,000 볼트의 출력을 발생시키도록 설계되었다. 이온화 이후, 갭 임피던스는 매우 낮은 레벨로 감소되지만, 스턴 총은 여전히 동일 모드에서 동작하여 전류 또는 전하를 현재의 매우 낮은 임피던스 목표물내로 전달한다. 따라서, 종래의 고전력, 전술한 고전압 스턴 총 (100) 은 비교적 비효율적으로 동작하며, 비교적 높은 배터리 전력 소모를 가지고서 비교적 낮은 전기-근육 효과를 생성한다.
M26 스턴 총은 커패시터 (106) 에서 측정된 바와 같이 약 26 와트의 출력 전력을 전달한다. 고전압 전원의 비효율성에 기인하여, 배터리는 초당 15 개 펄스의 펄스 레이트로 약 35 와트를 제공한다. 고전압, 고전력 출력 신호를 발생시키는 요건으로 인해, M26 스턴 총은 비교적 크고 중량의 8 AA 전지 배터리 팩 (102) 을 요구한다. 또한, M26 스턴 총 전력 발생 고체 상태의 구성요소 (104), 커패시터 (106), 스텝-업 트랜스포머 (108) 및 트랜스포머 (108) 의 1 차측의 관련 파트들은 비교적 고전류와 고전압 (2,000 볼트) 으로 동작해야만 하고, 트랜스포머 (108) 의 2 차측 파트들은 보다 더 높은 전압 (50,000 볼트) 에 반복적으로 노출되면서 동작해야만 한다.
본 발명의 장치 및 방법이 없는 경우, 전자식 무능력화 장치의 제조 및 동작 비용은, 이들 무기들의 법의 시행 및 개인 안전을 위한 광범위한 사용을 억제시킨다.
발명의 개요
본 발명의 다양한 양태에 따른, 목표물을 무능력화시키는 전자식 무능력화 장치는 목표물 상에 제 1 이격 접촉점과 제 2 이격 접촉점을 설정하는 제 1 전극과 제 2 전극; 및
목표물상의 제 1 접촉점과 제 2 접촉점 양단에 제공되는 출력 전압을 발생시켜 하나의 전극에서는 포지티브 전위를 다른 나머지 전극에서는 네거티브 전위를 발생시키는 고전압 전원를 포함한다.
본 발명의 다양한 양태에 따른, 목표물을 무능력화시키는 방법은, 목표물에서의 에어 갭을 이온화시키도록 제 1 에너지 저장 장치로부터 목표물로 제 1 신호를 공급하는 단계; 및 갭과 목표물을 통해 전류가 계속 흐르도록 제 2 에너지 저장 장치로부터 목표물로 제 2 신호를 공급하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다양한 양태에 따른, 목표물을 무능력화시키는 장치는, 목표물에서의 에어 갭을 이온화시키도록 제 1 에너지 저장 장치로부터 목표물로 제 1 신호를 공급하는 회로; 및 갭과 목표물을 통해 전류가 계속 흐르도록 제 2 에너지 저장 장치로부터 목표물로 제 2 신호를 공급하는 회로를 포함한다.
본 발명의 다양한 양태에 따른, 배터리 동작 장치에 대한 배터리 용량을 모니터링하는 방법은, 장치의 복수 모드 중에서 동작 모드를 모니터링하는 단계; 장치가 복수의 모드중에서 각각의 동작 모드에서 동작하는 시간을 측정하는 단계; 처음 배터리 용량의 표시 및 복수의 모드중의 각각의 동작 모드와 연관된 배터리 용량 소모율의 표시를 저장하는 단계; 및 동작 모드 모니터링 수단으로부터, 동작 시간 모니터링 수단으로부터 그리고 메모리로부터 수신된 데이터에 기초하여 소모된 배터리 용량을 계산하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다양한 양태에 따른, 장치용 보증 정보 시스템은 보증 지속기간 표시를 저장하는 회로; 보증 개시시간을 저장하는 회로; 및 장치를 동작시키는 전력을 제공하는 회로를 포함한다. 이 시스템에는 장치의 조작자 대체가능 부분으로서의, 연장된 보증을 용이하게 하는, 대체 시스템이 더 제공된다.
본 발명의 다양한 양태에 따른, 보증에 의해 커버되는 장치의 프로세서로 보증 정보를 제공하는 방법은, 보증 지속기간 표시를 저장하는 단계; 보증 개시시간을 저장하는 단계; 및 장치를 동작시키는 전력을 제공하는 단계를 포함한다. 이 방법은, 장치의 조작자 대체가능 부분으로서, 상기 표시를 저장하고 개시시간을 저장하며 전력을 제공하는 것을 수행하는 대체 모듈을 제공하여 연장된 보증을 용이하게 하는 단계를 더 포함한다.
본 발명의 다양한 양태에 따른, 목표물을 무능력화시키는 전자식 무능력화 장치는, a. 상기 목표물상에 제 1 이격 접촉점 및 제 2 이격 접촉점을 설정하는 제 1 전극과 제 2 전극으로서, 상기 전극들 중의 하나 이상의 전극과 상기 목표물간에 고임피던스 에어 갭이 존재하는, 제 1 전극과 제 2 전극; 및 b. 제 1 시간 간격동안 상기 제 1 전극과 제 2 전극 양단에 단기간의 출력인 제 1 고전압을 발생시켜 상기 에어 갭내의 공기를 이온화시킴으로써 상기 에어 갭 양단의 고임피던스를 더 낮은 임피던스로 감소시켜 더 낮은 전압 레벨에서 상기 에어 갭 양단에 전류가 흐르도록 하는 제 1 모드에서 동작하고, 뒤이어서, 제 2 시간 간격동안 제 1 전극과 제 2 전극의 양단에 제 2 의 더 낮은 전압를 발생시킴으로써 상기 제 1 전극과 제 2 전극의 양단 및 상기 목표물상의 제 1 접촉점과 제 2 접촉점간에 전류 흐름을 유지시켜 전류가 상기 목표물을 통해 흐르도록 하는 제 2 모드에서 동작하는 전원을 포함한다.
본 발명의 다양한 양태에 따른, 목표물을 무력화시키는 전자식 무능력화 장치는, a. 상기 목표물상에 제 1 이격 접촉점 및 제 2 이격 접촉점을 설정하는 제 1 전극과 제 2 전극으로서, 상기 전극들 중의 하나 이상의 전극과 상기 목표물간에 고임피던스 에어 갭이 존재하는, 제 1 전극과 제 2 전극; b. 출력 전압을 발생시키는 고전압 전원; 및 c. 상기 제 1 전극과 제 2 전극 양단에 제 1 고전압 출력을 발생시켜 상기 에어 갭내의 공기를 이온화시킴으로써 상기 에어 갭 양단의 고임피던스를 더 낮은 임피던스로 감소시켜 더 낮은 전압 레벨에서 상기 에어 갭 양단에 전류가 흐르도록 하고, 뒤이어서, 제 2의 더 낮은 전압이 상기 제 1 전극과 제 2 전극 양단 및 상기 제 1 접촉점과 제 2 접촉점간에 전류가 흐르도록 하여 전류가 상기 목표물을 통해 흐르도록 하는 고전압 전력 출력 회로를 포함한다.
본 발명의 다양한 양태에 따른, 목표물을 무능력화시키는 전자식 무능력화 장치는, a. 상기 목표물상에 제 1 이격 접촉점 및 제 2 이격 접촉점을 설정하는 제 1 전극과 제 2 전극으로서, 상기 전극들 중의 하나 이상의 전극과 상기 목표물간에 고임피던스 에어 갭이 존재하는, 제 1 전극과 제 2 전극; b. 출력전압을 발생시키는 고전압 전원; 및 c. 제 1 시간 간격동안 상기 제 1 전극과 제 2 전극 양단에 제 1 고전압 출력을 발생시켜 상기 에어 갭내의 공기를 이온화시키고 상기 에어 갭 양단의 고임피던스를 더 낮은 임피던스로 감소시켜 더 낮은 전압 레벨에서 상기 에어 갭 양단에 전류가 흐르도록 하는 제 1 출력 회로 구성으로 스위칭되어 제 1 출력 회로구성에서 동작하며, 뒤이어서, 제 2 시간 간격동안 상기 제 1 전극과 제 2 전극 양단에 제 2 의 더 낮은 전압 출력을 발생시켜 상기 제 1 전극과 제 2 전극 양단 및 상기 목표물상의 제 1 접촉점과 제 2 접촉점간에 전류 흐름을 유지시켜 전류가 상기 목표물을 통해 흐르도록 하는 제 2 출력 회로 구성으로 스위칭되어 제 2 출력 회로 구성에서 동작하는 고전압 전원용 스위칭가능 출력 회로를 포함한다. 이 장치에서 상기 스위칭가능 출력 회로는, a. 상기 제 1 시간 간격동안 상기 제 1 전극과 제 2 전극 양단에 비교적 고전압 출력을 발생시키는 고전압 출력 회로; 및 b. 상기 제 2 시간 간격동안 상기 제 1 전극과 제 2 전극 양단에 비교적 저전압을 발생시키는 저전압 출력 회로를 포함한다. 이 장치에서 상기 고전압 출력 회로는, a. 제 1 에너지 저장 커패시터; b. 상기 제 1 에너지 저장 커패시터와 제 1 전극간에 커플링되어 에너지 저장 커패시터의 전압을 제 1 전압 레벨로부터 더 높은 제 2 전압 레벨로 증가시키는 전압 변환 회로; 및 c. 상기 제 1 에너지 저장 커패시터상의 전압이 제 1 소정 레벨에 도달한 이후, 상기 제 1 전극과 제 2 전극 양단에 상기 고전압 출력 회로를 커플링하기 위해 폐쇄되는 제 1 스위치를 포함한다. 이 장치에서 상기 저전압 출력 회로는, a. 제 2 에너지 저장 커패시터; 및 b. 상기 제 1 고전압 출력이 상기 에어 갭내의 공기를 이온화한 시기쯤에 상기 제 1 전극과 제 2 전극 양단에 상기 제 2 에너지 저장 커패시터를 커플링하기 위해 폐쇄되는 제 2 스위치를 포함한다. 이 장치에서, 상기 제 1 에너지 저장 커패시터와 제 2 에너지 저장 커패시터는 각각 상기 고전압 전원으로부터 충전 전류를 받는다. 이 장치에서, 상기 제 2 스위치가 폐쇄된 이후, 상기 제 1 스위치는 상기 제 1 전극과 제 2 전극으로부터 상기 고전압 출력 회로를 디커플링하기 위해 개방한다. 이 장치에서, 상기 제 1 스위치의 폐쇄는 시간 T1 을 규정한다. 이 장치에서, 상기 제 2 스위치의 폐쇄는 시간 T2 를 규정한다. 이 장치에서, 상기 제 2 스위치는, 상기 제 2 에너지 저장 커패시터 전압이 소정 레벨 아래로 떨어지는 경우, 개방하도록 구성되고 시간 T3 를 규정한다. 이 장치에서, 상기 제 1 스위치와 제 2 스위치의 개방 및 폐쇄 상태 사이의 관계는 다음의 표:
시간 간격 제 1 스위치 제 2 스위치
T1 - T2 폐쇄 개방
T2 - T3 개방 또는 폐쇄 폐쇄

로 규정된다. 이 장치에서, 상기 제 1 스위치와 제 2 스위치는 전압 활성화 스위치들을 포함한다. 이 장치에서, 상기 제 1 전압 활성화 스위치와 제 2 전압 활성화 스위치는 스파크 갭을 포함하며, 상기 제 1 스파크 갭의 브레이크다운 전압은 상기 제 2 스파크 갭의 브레이크다운 전압보다 더 작다. 이 장치에서, 상기 제 1 에너지 저장 커패시터의 정전용량율은 제 2 에너지 저장 커패시터의 정전용량율보다 실질적으로 더 크다. 이 장치는, a. 상기 전자식 무능력화 장치를 활성화 및 비활성화시키는 트리거 스위치; 및 b. 상기 트리거 스위치의 구성을 감지하고 상기 고전압 전원의 동작을 제어하는 제어기를 더 포함한다. 이 장치에서, 상기 트리거 스위치의 폐쇄는 시간 T0 을 규정하고 상기 제어기가 상기 고전압 전원의 전압 변환단 (voltage conversion stage) 을 활성화시키도록 한다. 이 장치에서, 추가로, 상기 제어기는 시간 T3 에서 상기 고전압 전원의 전압 변환단을 비활성화시킨다. 이 장치에서, 상기 제어기는, 프리셋 펄스 반복 레이트에 대응하는 고정 펄스 반복 레이트를 유지하기 위해 시간 T4 까지 상기 고전압 전원 전압 변환단의 비활성화 상태를 유지한다. 이 장치에서, 상기 제어기는 상기 고정 펄스 반복 레이트를 유지하기 위해 상기 고전압 전원을 반복적으로 활성화 및 비활성화 시킨다. 이 장치에서, 전압 변환 회로는 전압 증배기를 포함한다. 이 장치에서, 상기 전압 증배기는 스텝-업 트랜스포머를 포함한다. 이 장치에서, 상기 스텝-업 트랜스포머는 1 차 권선 및 2 차 권선을 포함하고 상기 1 차 권선은 상기 1 차 에너지 저장 커패시터의 방전 경로와 직렬로 커플링된다. 이 장치에서, 상기 스텝-업 트랜스포머 2 차 권선은 상기 제 2 차 에너지 저장 커패시터의 방전 경로와 직렬로 커플링된다. 이 장치는, 상기 고전압 전원 전압 변환단의 출력에 커플링된 제 1 리드선과 상기 제 2 전극에 커플링되는 제 2 리드선을 갖는 제 3 에너지 저장 커패시터를 더 포함한다. 이 장치에서, 상기 T2 - T3 시간 간격은 대략 1.5 마이크로초이고, T2 - T3 시간 간격은 대략 50 마이크로초이다. 이 장치에서, 상기 제 1 스파크 갭의 브레이크다운 전압은 대략 2,000 볼트이고, 상기 제 2 스파크 갭의 브레이크다운 전압은 대략 3,000 볼트이다. 이 장치에서, 상기 제 1 에너지 저장 커패시터의 정전용량율은 대략 0.14 마이크로패럿이고, 상기 제 2 에너지 저장 커패시터의 정전용량율은 실질적으로 약 0.02 마이크로패럿 이하이다.
본 발명의 다양한 양태에 따른, 목표물을 무능력화시키는 전자식 무능력화 장치는, a. 상기 목표물 상에 제 1 이격 접촉점 및 제 2 이격 접촉점을 설정하는 제 1 전극과 제 2 전극으로서, 상기 전극들 중의 하나 이상의 전극과 상기 목표물간에 고임피던스 에어 갭이 존재하는, 제 1 전극과 제 2 전극; b. 저전압 DC 입력을 받아서 실질적으로 증가된 DC 출력 전압을 출력 단자에서 발생시키는 전압 변환단을 갖는 고전압 전원; c. 상기 전압 변환단 출력 단자에 커플링되어 시간 간격 T1 - T2 동안 상기 제 1 전극과 제 2 전극 양단에 고전압 출력을 발생시키는 고전압 출력 회로; 및 d. 상기 전압 변환단 출력 단자에 커플링되어 시간 간격 T2 - T3 동안 상기 제 1 전극과 제 2 전극 양단에 저전압 출력을 발생시키는 저전압 출력 회로를 구비한다. 이 장치에서, a. 상기 고전압 출력 회로는 상기 고전압 전원의 전압 변환단의 출력 단자에 커플링되어 시간 간격 T0 - T1 동안 상기 고전압 전원으로부터 충전 전류를 받는 제 1 에너지 저장 커패시터를 포함하고; b. 상기 저전압 출력 회로는 상기 고전압 전원의 전압 변환단의 출력 단자와 병렬로 커플링되어 시간 간격 T0 - T1 동안 상기 고전압 전원으로부터 충전 전류를 받는 제 2 에너지 저장 커패시터를 포함한다. 이 장치에서 상기 고전압 출력단은, a. 상기 제 1 에너지 저장 커패시터와 제 1 전극간에 커플링되어 상기 에너지 저장 커패시터의 전압을 고전압 레벨로 증가시키는 전압 증배기; 및 b. 상기 제 1 에너지 저장 커패시터상의 전압이 제 1 소정 레벨에 도달하는 경우, 상기 제 1 전극과 제 2 전극 양단에 상기 고전압 출력 회로를 커플링하도록 폐쇄하는 제 1 스위치를 더 포함한다. 이 장치에서 상기 저전압 회로는, 상기 제 1 전극과 제 2 전극 양단에 상기 고전압 출력 회로에 의해 인가되는 전압이 더 낮은 전압에서 전류가 흐르게 하는 아크를 확립한 이후, 상기 제 1 전극과 제 2 전극 양단에 상기 제 2 에너지 저장 커패시터를 커플링하도록 폐쇄하는 제 2 스위치를 더 포함한다. 이 장치에서 상기 제 1 스위치는, 상기 제 2 스위치가 폐쇄되는 경우, 상기 제 1 전극과 제 2 전극으로부터 상기 고전압 출력 회로를 디커플링하도록 개방한다. 이 장치에서, 상기 제 1 스위치와 제 2 스위치는 스파크 갭 스위치를 포함한다. 이 장치에서, 상기 제 1 스파크 갭 스위치의 브레이크다운 전압은 상기 제 2 스파크 갭 스위치의 브레이크다운 전압보다 더 작다. 이 장치에서, 상기 제 1 에너지 저장 커패시터의 정전용량율은 실질적으로 상기 제 2 에너지 저장 커패시터의 정전용량율보다 더 크다. 이 장치는, a. 상기 전자식 무능력화 장치를 활성화 및 비활성화시키는 트리거 스위치; 및 b. 상기 트리거 스위치의 구성을 감지하고 상기 고전압 전원의 동작을 제어하는 제어기를 더 포함한다. 이 장치에서, 상기 전압 증배기는 스텝-업 트랜스포머를 구비한다.
본 발명의 다양한 양태에 따른, 목표물을 무능력화 시키는 방법은, a. 제 1 시간 간격동안 제 1 에너지 저장 커패시터와 제 2 에너지 저장 커패시터로 충전 전류를 전달하는 단계; b. 상기 제 1 에너지 저장 커패시터상의 전압을 감지하여 상기 제 1 에너지 저장 커패시터 전압이 제 1 전압 임계치를 초과하는 경우, 상기 제 1 에너지 저장 커패시터를 전압 증배기에 커플링하는 단계; c. 제 2 시간 간격동안 상기 전압 증배기를 통해 상기 제 1 에너지 저장 커패시터를 방전하여 제 1 출력 전극과 제 2 출력 전극 양단에 증배된 출력 전압을 발생시키는 한편, 상기 목표물 근방에는 상기 출력 전극들을 위치시켜 상기 목표물상에 제 1 이격 의도 접촉점과 제 2 이격 의도 접촉점을 설정하는 단계로서, 상기 전극들 중의 하나 이상의 전극과 상기 목표물간에 고임피던스 에어 갭이 존재하는, 단계; d. 상기 제 1 전극과 제 2 전극간에 전류 흐름을 확립하여 상기 에어 갭 양단에 감소된 임피던스의 이온화된 통로를 형성함으로써 상기 에어 갭 양단에 이미 존재하는 고임피던스를 실질적으로 더 낮은 임피던스로 감소시키는 단계; 및 e. 상기 제 1 에너지 저장 커패시터가 방전할 때 상기 제 1 전극과 제 2 전극 양단에 인가되는 전압을 감지하고, 상기 에어 갭 양단에 확립된 감소된 임피던스의 이온화된 통로를 통해 전류를 방전하여 제 3 시간 간격동안 상기 제 1 전극과 제 2 전극간에 전류 흐름이 유지되도록 제 1 전극과 제 2 전극 양단에 상기 제 2 에너지 저장 커패시터를 커플링하는 단계를 포함한다. 이 방법에서, 상기 제 1 에너지 저장 커패시터와 제 2 에너지 저장 커패시터는 상기 제 1 시간 간격동안 실질적으로 동일한 전압 레벨로 충전된다. 이 방법에서, 상기 제 1 에너지 저장 커패시터의 정전용량율은 상기 제 2 에너지 저장 커패시터의 정전용량율을 실질적으로 초과한다. 이 방법에서, 상기 전압 증배기는 1 차 권선과 2 차 권선을 갖는 스텝-업 트랜스포머를 포함하고, 상기 제 1 에너지 저장 커패시터로부터의 방전 전류는 상기 1 차 트랜스포머 권선을 통해 흐른다. 이 방법에서, 상기 제 2 시간 간격동안 발생된 증배된 출력 전압은 상기 제 1 전압 레벨을 실질적으로 초과한다. 이 방법에서, 상기 제 2 시간 간격의 지속기간은 상기 제 3 시간 간격의 지속기간보다 실질적으로 더 짧다. 이 방법에서, 상기 제 1 에너지 저장 커패시터상의 전압을 감지하는 것은, 상기 제 1 전압 임계치와 실질적으로 동일한 제 1 브레이크다운 전압을 갖는 제 1 스파크 갭에 의해 수행된다. 이 방법에서, 상기 제 1 에너지 저장 커패시터가 방전되어지는 때 상기 제 1 전극과 제 2 전극 양단에 인가되는 전압을 감지하는 것은, 제 2 전압 임계치와 실질적으로 동일한 제 2 브레이크다운 전압을 갖는 제 2 스파크 갭에 의해 수행된다. 이 방법에서, 상기 목표물은, 상기 제 1 출력 전극과 제 2 출력 전극에 별개 길이의 플렉서블 와이어로 커플링되는 제 1 다트와 제 2 다트를 더 포함하는 원격 목표물이고, 상기 와이어 길이는 상기 출력 전극과 원격 목표물간의 거리에 이르기에 충분하다. 이 방법은, 상기 다트를 상기 출력 전극 근방의 제 1 위치로부터 상기 원격 목표물로 나아가게 하는 (propelling) 단계를 더 포함한다. 이 방법에서, 상기 제 1 다트와 제 2 다트는 상기 별개 길이의 플렉서블 와이어에 커플링된 전기적 도전성 팁을 포함한다. 이 방법은, 상기 감지된 전압이 제 2 전압 임계치를 초과하는 경우 상기 제 1 전극과 제 2 전극 양단에 상기 제 2 에너지 저장 커패시터를 커플링하는 단계를 더 포함한다.
본 발명의 다양한 양태에 따른, 목표물을 무력화시키는 전자식 무능력화 장치는, a. 상기 목표물상에 제 1 이격 접촉점 및 제 2 이격 접촉점을 설정하는 제 1 전극과 제 2 전극; b. 상기 목표물에 펄스로 전달되는 출력 전압을 발생시키는 고전압 전원; c. 피드백 신호에 응답하여 펄스들간의 시간을 제어하는 회로를 포함한다.
본 발명의 다양한 양태에 따른, 목표물을 무력화시키는 전자식 무능력화 장치는, a. 상기 목표물상에 제 1 이격 접촉점 및 제 2 이격 접촉점을 설정하는 제 1 전극과 제 2 전극; b. 제 1 전극에서 접지 그라운드에 대해 포지티브 전압을 발생시키고 제 2 전극에서 접지 그라운드에 대해 네거티브 전압을 발생시키는 고전압 전원을 구비한다.
본 발명의 다양한 양태에 따른, 목표물 무능력화 방법은, 상기 목표물에서의 에어 갭을 이온화시키기 위해 제 1 전압에서 신호를 발생시키는 단계; 및 전류가 상기 목표물을 통해 계속하여 흐르도록 상기 제 1 전압보다 더 작은 크기의 제 2 전압에서 상기 신호를 발생시키는 단계를 포함한다.
본 발명의 다양한 양태에 따른, 배터리 동작 장치용 배터리 용량 모니터링 시스템은, a. 상기 장치의 복수의 모드 중 동작 모드를 모니터링하는 동작 모드 모니터링 수단; b. 상기 장치가 상기 복수의 모드 중 각각의 개별 동작 모드에서 동작하는 시간을 측정하는 동작 시간 모니터링 수단; c. 처음의 배터리 용량에 대한 표시 및 상기 복수의 모드 중 각각의 동작 모드와 연관된 배터리 용량 소모율에 대한 표시를 저장하는 메모리; 및 d. 상기 동작 모드 모니터링 수단으로부터, 상기 동작 시간 모니터링 수단 및 상기 메모리로부터 수신된 데이터에 기초하여, 소모된 배터리 용량을 계산하는 수단을 포함한다. 이 시스템에서 상기 전자 장치는 전자식 무능력화 장치를 포함한다. 이 시스템에서 상기 전자식 무능력화 장치는 배터리 저장소 (battery receptacle) 를 갖는 하우징내에 패키징되고, 상기 배터리는 상기 전자식 무능력화 장치 배터리 저장소내에 꼭 맞는 치수의 분리형 (removable) 배터리 모듈내에 패키징된다. 이 시스템에서 상기 룩업 테이블은 상기 배터리 저장소내에 위치된다. 이 시스템에서 상기 룩업 테이블은 비휘발성 메모리 장치내에 저장된다. 이 시스템에서 상기 전자식 무능력화 장치 및 배터리 저장소는 상기 전자식 무능력화 장치와 배터리 모듈간에 데이터를 전달하는 데이터 인터페이스 컨택트를 더 포함한다. 이 시스템에서 상기 룩업 테이블은 2 이상의 주변 온도 레벨에 대한 각 장치 동작 모드와 연관된 배터리 용량 소모율을 나타내는 데이터를 더 포함하고, 상기 전자식 무능력화 장치는 상기 장치 동작 온도를 측정하는 수단을 더 포함하며, 상기 계산하는 수단은 온도 편차에 대해 보상된 데이터를 디스플레이한다. 이 시스템에서, 제 1 동작 모드에서 전자 클록은 상기 배터리에 의해 에너지를 제공받는다. 이 시스템은, 제 2 동작 모드를 더 포함하고, 상기 클록 및 마이크로프로세서는 상기 배터리에 의해 에너지를 제공받는다. 이 시스템은 제 3 동작 모드를 더 포함하고, 상기 클록, 상기 마이크로프로세서 및 상기 장치 자체는 상기 배터리에 의해 에너지를 제공받는다. 이 시스템에서, 상기 전자식 무능력화 장치는 전자 클록, 마이크로프로세서 및 고전압 전원을 포함하고, 제 1 동작 모드에서는 단지 상기 전자 클록만이 상기 배터리에 의해 에너지를 제공받고, 제 2 동작모드에서는 상기 전자 클록 및 상기 마이크로프로세서가 상기 배터리에 의해 에너지를 제공받으며, 제 3 동작 모드에서는 상기 전자 클록, 상기 마이크로프로세서 및 상기 고전압 전원이 상기 배터리에 의해 에너지를 제공받는다. 이 시스템에서 제 4 동작 모드에서는, 상기 클록, 상기 마이크로프로세서 및 레이저 목표물 지시기가 배터리에 의해 에너지를 제공받는다. 이 시스템에서 제 5 동작 모드에서는, 상기 클록, 상기 마이크로프로세서 및 플래시라이트가 상기 배터리에 의해 에너지를 제공받는다.
본 발명의 다양한 양태에 따른, 각각의 동작 모드와 연관된 상이한 전류 레벨의 2 이상의 동작 모드를 갖는 배터리 전력 공급의 전자 장치의 배터리 용량을 모니터링하는 방법은, a. 상기 전자 장치 동작 모드를 모니터링하는 단계; b. 상기 전자 장치가 각각의 상이한 동작 모드에서 동작하는 시간을 측정하는 단계; c. 처음의 배터리 용량과 각각의 장치 동작 모드와 연관된 배터리 용량 소모율을 나타내는 데이터를 저장하는 단계; 및 d. 상기 장치 동작 모드, 상기 전자 장치가 각각의 상이한 동작 모드에서 동작한 시간 및 상기 처음의 배터리 용량과 각각의 장치 동작 모드와 연관된 배터리 용량 소모율을 나타내는 데이터에 기초하여, 소모된 배터리 용량을 계산하고, 소모된 배터리 용량 또는 잔여 배터리 용량을 나타내는 데이터를 디스플레이하는 단계를 포함한다. 이 방법에서, 상기 배터리 전력 공급의 전자 장치는 전자식 무능력화 장치를 포함한다. 이 방법에서, 2 이상의 주변 온도 레벨에 대한 각각의 장치 동작 모드와 연관된 배터리 용량 소모율을 나타내는 데이터를 저장하는 단계를 더 포함한다. 이 방법에서, 상기 장치 동작 온도를 측정하고, 적절한 온도-관련하여 저장된 배터리 용량 소모 데이터에 기초하여 소모된 배터리 용량을 계산한다.
본 발명의 다양한 양태에 따른, 목표물의 근육을 무능력하게 하는 방법은, a. 상기 목표물 상에 제 1 이격 접촉점 및 제 2 이격 접촉점을 설정하는 제 1 전극과 제 2 전극을 제공하는 단계로서, 상기 전극들 중의 하나 이상의 전극과 상기 목표물간에 고임피던스 에어 갭이 존재하는, 단계; b. 제 1 시간 간격동안 상기 제 1 전극과 제 2 전극 양단에 단기간의 출력인 제 1 고전압을 인가시켜 상기 에어 갭내의 공기를 이온화시킴으로써 상기 에어 갭 양단의 고임피던스를 더 낮은 임피던스로 감소시켜 더 낮은 전압 레벨에서 상기 에어 갭 양단에 전류가 흐르도록 하는 단계; c. 뒤이어서, 제 2 시간 간격동안 제 1 전극과 제 2 전극의 양단에 제 2의 더 낮은 전압 출력을 인가하여 상기 제 1 전극과 제 2 전극의 양단 및 상기 목표물상의 제 1 접촉점과 제 2 접촉점간에 전류 흐름을 유지시켜 전류가 상기 목표물을 통해 흐르도록 하는 단계; d. 상기 제 1 고전압 출력과 상기 제 2 의 더 낮은 전압 출력을 발생시키는데 요구되는 전력을 공급하는 배터리를 제공하는 단계; 및 e. 상기 처음 배터리 용량을 나타내는 저장 데이터에 액세싱하여, 동작 시간의 함수로서 소모된 배터리 용량을 계산하고, 소모된 배터리 용량 또는 잔여 배터리 용량 중 어느 하나의 용량을 나타내는 데이터를 디스플레이하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다양한 양태에 따른, 목표물을 무능력화시키는 전자식 무능력화 시스템은, a. 상기 목표물상에 제 1 이격 접촉점 및 제 2 이격 접촉점을 설정하는 제 1 전극과 제 2 전극으로서, 상기 전극들 중의 하나 이상의 전극과 상기 목표물간에 고임피던스 에어 갭이 존재하는, 제 1 전극과 제 2 전극; b. 제 1 시간 간격동안 상기 제 1 전극과 제 2 전극 양단에 단기간의 출력인 제 1 고전압을 발생시켜 상기 에어 갭내의 공기를 이온화시킴으로써 상기 에어 갭 양단의 고임피던스를 더 낮은 임피던스로 감소시켜 더 낮은 전압 레벨에서 상기 에어 갭 양단에 전류가 흐를 수 있도록 하는 제 1 모드에서 동작하고, 뒤이어서, 제 2 시간 간격동안 제 1 전극과 제 2 전극의 양단에 제 2 의 더 낮은 전압를 발생시킴으로써 상기 제 1 전극과 제 2 전극의 양단 및 상기 목표물상의 제 1 접촉점과 제 2 접촉점간에 전류 흐름을 유지시켜 전류가 상기 목표물을 통해 흐르도록 하는 제 2 모드에서 동작하는 전원; c. 전자식 무능력화 장치 동작 모드를 모니터링하는 동작 모드 모니터링 수단; d. 전자식 무능력화 장치가 각각의 상이한 동작 모드에서 동작한 시간을 측정하는 동작 시간 모니터링 수단; e. 전자식 무능력화 장치에 전기 에너지를 공급하는 배터리; f. 처음 배터리 용량과 각 장치의 동작모드와 연관된 배터리 용량소모율을 나타내는 데이터를 저장한 룩업 테이블; 및 g. 상기 동작 모드 모니터링 수단으로부터, 상기 동작 시간 모니터링 수단으로부터 및 상기 룩업 테이블에 저장된 데이터로부터 수신된 데이터에 기초하여 소모된 배터리 용량을 계산하여, 상기 소모된 배터리 용량 또는 잔여 배터리 용량 중 어느 하나의 용량을 나타내는 데이터를 디스플레이하는 수단을 포함한다. 이 시스템에서, 상기 전자식 무능력화 장치는 배터리 저장소 (battery receptacle) 를 갖는 하우징내에 패키징되고 상기 배터리는 전자식 무능력화 장치 배터리 저장소내에 꼭 맞는 치수의 분리형 배터리 모듈내에 패키징된다. 이 시스템에서, 상기 룩업 테이블은 상기 배터리 저장소내에 위치된다. 이 시스템에서 상기 룩업 테이블은 비휘발성 메모리 장치내에 저장된다. 이 시스템에서 상기 전자식 무능력화 장치 및 배터리 저장소는 상기 전자식 무능력화 장치와 배터리 모듈간에 데이터를 전달하는 데이터 인터페이스 컨택트를 더 포함한다. 이 시스템에서 상기 룩업 테이블은 2 이상의 주변 온도 레벨에 대한 각 장치 동작 모드와 연관된 배터리 용량 소모율을 나타내는 데이터를 더 포함하고, 상기 전자식 무능력화 장치는 장치 동작 온도를 측정하는 수단을 더 포함하며, 상기 계산하는 수단은 온도 변동에 대해 보상된 배터리 용량 데이터를 디스플레이한다.
본 발명의 다양한 양태에 따른, 마이크로프로세서를 포함하는 전자 장치에 대한 보증 제어 시스템은, a. 제조업자의 보증 지속기간을 나타내는 데이터를 저장하는 룩업 테이블; b. 상기 장치의 보증 만기 데이트 (date) 를 설정하는 보증 활성화 수단; 및 c. 상기 보증 만기 데이트의 시각적 판독을 제공하는 디스플레이를 포함한다. 이 시스템에서 상기 보증 활성화 수단은, 상기 장치의 초기 활성화를 검출하는 즉시, 상기 보증 만기 데이트를 설정하고 기록한다. 이 시스템에서 상기 보증 활성화 수단은, 구매자에 의해 장치의 초기 활성화를 검출하는 즉시, 상기 보증 만기 데이트를 설정하고 기록한다. 이 시스템에서, 상기 마이크로프로세서는 캘린더 데이트 시간 유지 기능을 포함하고, 상기 보증 만기 데이트는 캘린더-기반 데이터 판독으로서 디스플레이된다. 이 시스템에서, 상기 보증 만기 데이트는 상기 보증 만기 데이트의 년도 및 월로서 디스플레이된다. 이 시스템에서 상기 디스플레이는, 2 디지트 데이터 엘리먼트들로서 상기 보증 만기 기간의 년도와 월의 엘리먼트들을 디스플레이하는 2 개의 디지털 디스플레이 세그먼트들을 포함한다. 이 시스템에서 상기 디스플레이는 상기 보증 만기 데이트의 년도 및 월의 구성요소들을 순차적으로 디스플레이한다. 이 시스템에서 상기 보증 활성화 수단은 상기 저장된 보정 지속기간 데이터를 현재 캘린더 데이트에 가산함으로써 상기 보정 만기 데이트를 설정한다. 이 시스템에서 상기 전자 장치는, 전력 및 데이터 인터페이스 컨택트에 의해 상기 전자 장치에 상호 연결가능한 분리형 보증 연장 배터리 모듈내에 수용된 배터리에 의해 에너지를 제공받는다. 이 시스템에서 상기 보증 활성화 수단은 상기 보증 연장 배터리 모듈로부터 보증 연장 데이터를 수신하고 그 데이터에 기초하여 상기 보증 만기 데이트를 재설정하는 능력을 포함한다. 이 시스템에서 상기 전자 장치는 상기 마이크로프로세서를 외부의 데이터 소스와 상호 연결시키는 데이터 인터페이스를 포함하고, 상기 보증 활성화 수단은 상기 외부 데이터 소스로부터 보증 연장 데이터를 수신하고 그 보증 연장 데이터에 기초하여 상기 보증 연장 데이트를 재설정한다. 이 시스템에서 상기 데이터 인터페이스는 USB 포트를 포함한다. 이 시스템에서 상기 데이터 인터페이스는 무선 데이터 인터페이스를 포함한다. 이 시스템에서 상기 데이터 인터페이스는 인터넷 접속을 확립하는 수단을 포함한다.
본 발명의 다양한 양태에 따른, 적어도 제 1 동작 모드와 제 2 동작 모드를 갖는 전자 장치로 전력 입력 커넥터를 통해 전기 에너지를 공급하도록 구성된 대체가능한 배터리 모듈은, 상기 각각의 동작 모드는 상이한 속도로 배터리 용량을 소모하고 상기 전자 장치는 각각의 장치 동작 모드에 대응하는 동작 시간을 모니터링하는 능력을 포함하며, 상기 배터리 모듈은, a. 포지티브 출력 단자와 네거티브 출력 단자를 갖는 하나 이상의 배터리를 수용하는 배터리 모듈내의 챔버; b. 상기 배터리 모듈이 전력을 상기 배터리 출력 단자들로부터 상기 전자 장치로 전달하기 위해서 상기 전자 장치에 부착되는 경우, 상기 전자 장치 전력 입력 커넥터와 인터페이싱하는 전력 출력 커넥터; c. 처음의 배터리 용량과 각각의 상이한 장치 동작 모드와 연관된 배터리 전력 소모율을 나타내는 데이터를 저장하는 룩업 테이블; 및 d. 상기 전자 장치가 각각의 장치 동작 모드에 대응하는 동작 시간과 상기 배터리 모듈 룩업 테이블에 저장된 데이터에 기초하여 배터리 용량을 계산가능하도록, 상기 배터리 모듈 룩업 테이블에 저장된 데이터를 상기 전자 장치로 전달하는 데이터 전달 시스템을 포함한다. 이 모듈에서 2 이상의 상이한 장치 동작 온도들에 대해 상기 전자 장치가 온도-보상된 배터리 용량 소모 데이터를 계산가능하도록, 상기 룩업 테이블은 처음의 배터리 용량과 상기 각각의 장치 동작 모드와 연관된 배터리 용량 소모율을 나타내는 데이터를 저장한다. 이 모듈에서 상기 룩업 테이블은, 복수의 상이한 장치 동작 온도들에 대응하는 배터리 용량과 전력 소모 데이터를 저장한다. 이 모듈에서 상기 전자 장치는 상기 배터리 모듈을 수용하는 치수의 배터리 모듈 저장소를 갖는 하우징을 포함한다. 이 모듈에서 상기 하우징 배터리 모듈 저장소는 배터리 모듈을 기계적으로 유지 또는 선택적으로 해제하도록 구성된다. 이 모듈에서 상기 하우징 배터리 모듈 저장소는 내부 (internal) 저장소를 포함한다. 이 모듈에서 상기 하우징은 핸드그립 섹션을 포함하고, 상기 내부 배터리 모듈 저장소는 상기 핸드그립 섹션내에 위치한다. 이 모듈은 상기 전자 장치가 상기 배터리 모듈 룩업 테이블에 저장된 데이터에 액세스가능하게 하는 전자 장치 데이터 인터페이스와 인터페이싱하기 위한 배터리 모듈 데이터 인터페이스를 더 포함한다. 이 모듈에서 상기 제 1 배터리에 커플링된 제 2 배터리를 더 포함한다. 이 모듈에서 상기 제 1 배터리는 상기 제 2 배터리와 직렬로 커플링된다. 이 모듈에서 상기 룩업 테이블은 또한, 상기 전자 장치가 계산된 장치 특정의 보증 만기 데이트를 계산하고 디스플레이가능하도록 보증 만기 데이터를 저장한다.
본 발명의 다양한 양태에 따른, 전자식 무능력화 장치는 아크를 발생시키는 제 1 고전압 트랜스포머 및 대상물을 무능력화시키도록 더 낮은 출력 전압을 통해 상기 아크 양단의 전류 흐름을 유지시키는 제 2 트랜스포머를 갖는다.
본 발명의 다양한 양태에 따른, 목표물을 무력화시키는 전자식 무능력화 장치는, a. 상기 목표물상에 제 1 이격 접촉점과 제 2 이격 접촉점을 설정하는 제 1 전극 및 제 2 전극; b. 상기 목표물에 일련의 전기 펄스로 전달되는 출력 전압을 발생시키는 고전압 전원; c. 배터리 시스템; 및 d. 사용자에게 배터리 용량 상태를 표시하는 디스플레이를 포함하고, 상기 배터리 시스템은, ⅰ. 배터리; ⅱ. 소모된 배터리 전력량 또는 잔여 배터리 전력량에 관련된 정보를 저장하는 디지털 메모리 장치; 및 ⅲ. 상기 배터리 시스템에 기록된 소모된 배터리 전력량을 조정하도록 상기 배터리 시스템과 상기 장치간에 통신하는 데이터 인터페이스를 포함한다.
본 발명의 다양한 양태에 따른, 목표물을 무력화시키는 전자식 무능력화 장치는, a. 상기 목표물상에 제 1 이격 접촉점과 제 2 이격 접촉점을 설정하는 제 1 전극 및 제 2 전극; b. 상기 목표물에 미리 시간 설정된 일련의 전기 펄스로 전달되는 출력 전압을 발생시키는 고전압 전원; 및 c. 사용자에게 각각의 펄스 시퀀스에서의 잔여 시간량을 표시하는 디스플레이를 포함한다.
본 발명의 다양한 양태에 따른, 목표물을 무력화시키는 전자식 무능력화 장치는, a. 상기 목표물상에 제 1 이격 접촉점과 제 2 이격 접촉점을 설정하는 제 1 전극 및 제 2 전극; b. 상기 목표물에 미리 시간 설정된 일련의 전기 펄스로 전달되는 출력 전압을 발생시키는 고전압 전원; c. 상기 미리 시간 설정된 일련의 전기 펄스를 초기화하는 트리거 메카니즘; 및 d. 사용자가 상기 미리 시간 설정된 일련의 전기 펄스의 지속기간을 연장가능하게 하는 메카니즘을 포함한다.
본 발명의 다양한 양태에 따른, 목표물을 무력화시키는 전자식 무능력화 장치는, a. 상기 목표물상에 제 1 이격 접촉점과 제 2 이격 접촉점을 설정하는 제 1 전극 및 제 2 전극; b. 상기 목표물상의 제 1 접촉점 및 제 2 접촉점 양단에 전달된 출력 전압을 발생시켜 하나의 전극에서는 포지티브 전압을 발생시키고 다른 나머지 전극에서는 네그티브 전압을 발생시키는 고전압 전원을 포함한다.
본 발명의 다양한 양태에 따른, 목표물 무능력화 방법은, 목표물에서의 에어 갭을 이온화시키기 위해 제 1 저장 에너지 장치로부터 제 1 신호를 상기 목표물에 공급하는 단계; 및 전류가 상기 갭과 목표물을 통해 계속 흐르도록 제 2 저장 에너지 장치로부터 제 2 신호를 목표물에 공급하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다양한 양태에 따른, 목표물 무능력화 장치는, 목표물에서 에어 갭을 이온화시키기 위해 제 1 저장 에너지 장치로부터 제 1 신호를 목표물에 공급하는 수단; 및 전류가 상기 갭과 목표물을 통해 계속 흐르도록 제 2 저장 에너지 장치로부터 제 2 신호를 목표물에 공급하는 수단을 포함한다.
본 발명의 다양한 양태에 따른, 배터리 동작 장치용 배터리 용량 모니터링 방법은, a. 상기 장치의 복수의 모드 중 동작 모드를 모니터링하는 단계; b. 상기 장치가 상기 복수의 모드 중 각각의 개별적인 동작 모드에서 동작하는 시간을 측정하는 단계; c. 처음의 배터리 용량에 대한 표시와 상기 복수의 모드 중 각각의 동작 모드와 연관된 배터리 용량 소모율에 대한 표시를 저장하는 단계; 및 d. 상기 동작 모드 모니터링 수단으로부터, 상기 동작 시간 모니터링 수단 및 상기 메모리로부터 수신된 데이터에 기초하여 소모된 배터리 용량을 계산하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다양한 양태에 따른, 장치용 보증 정보 시스템은, a. 보증의 지속기간에 대한 표시를 저장하는 수단; b. 상기 보증에 대한 개시 시간을 저장하는 수단; 및 c. 상기 장치를 동작시키는 전력을 공급하는 수단을 포함한다. 이 시스템에서 상기 보증 정보 시스템은, 상기 장치의 조작자 대체가능 부분으로서, 연장된 보증을 용이하게 하는 대체 시스템이 제공된다.
본 발명의 다양한 양태에 따른, 보증 정보를 상기 보증에 의해 커버링되는 장치의 프로세서에 제공하는 방법은, a. 보증의 지속기간에 대한 표시를 저장하는 단계; b. 상기 보증에 대한 개시 시간을 저장하는 단계; 및 c. 상기 장치를 동작시키는 전력을 공급하는 단계를 포함한다. 이 방법에서 상기 장치의 조작자 대체가능 부분으로서 보증 정보 시스템이 제공되고, 상기 방법은, 상기 표시를 저장하고 개시 시간을 저장하며 전력을 제공하는 것을 수행하는 대체가능 모듈을 제공하여, 연장된 보증을 용이하게 하는 단계를 더 포함한다.
도면에 대한 설명
이하, 본 발명의 시스템 및 방법을 동일 부호가 동일 구성요소를 나타내는 도면을 참조하여 설명한다.
도 1 은 종래기술의 스턴 총의 기능 블록도이다.
도 2 는 본 발명의 다양한 양태에 따른 전자식 무능력화 장치의 기능 블록도이다.
도 3 은 도 2 의 회로 부분 (201) 의 발생된 출력 전압 파장을 나타내는 그래프이다.
도 4 는 도 2 의 회로 부분 (203) 의 발생된 출력 전압 파장을 나타내는 그래프이다.
도 5 는 전자식 무능력화 장치 출력 전극들 중의 하나의 전극 E1 과 목표물상의 이격 위치 E3 간에 존재하는 고임피던스 에어 갭을 나타내는 도면이다.
도 6 은 이온화 이후의 도 5 의 에어 갭을 나타내는 도면이다.
도 7 은 도 3 과 도 4 의 시간 주기동안 도 5 의 에어 갭 GAPA 의 임피던스를 나타내는 그래프이다.
도 8 은 도 2 의 장치에 대한 시간대 전압의 그래프이다.
도 9 는 도 2 의 장치에 대한 시간대 전압의 그래프이다.
도 10 은 도 9 의 2 개 출력 펄스의 시퀀스에 대한 시간 그래프이다.
도 11 은 본 발명의 다양한 양태에 따른 다른 전자식 무능력화 장치의 기능 블록도이다.
도 12 는 본 발명의 다양한 양태에 따른 또 다른 전자식 무능력화 장치의 기능 블록도이다.
도 13 내지 도 18 은 시간 T0 - T3 동안 도 12 의 커패시터 C1, C2 및 C3 양단 전압을 나타내는 타이밍도이다.
도 19 는 도 13 내지 도 18 의 시간 간격들 동안 GAP1 과 GAP2 의 유효 임피던스를 나타내는 표이다.
도 20 은 도 2 의 회로 부분 (201 및 203) 에 대한 다른 구현예의 기능 블록도이다.
도 21 은 도 12 의 제어기 (1214) 의 개략도이다.
도 22 는 도 12 의 전원 (1201) 의 개략도이다.
도 23a 및 도 23b 는 도 12 의 장치 회로의 다른 부분의 개략도이다.
도 24 는 도 23b 의 회로에 대한 다른 회로의 개략도이다.
도 25 는 배터리 전력 소모 테이블이다.
바람직한 실시형태의 설명
본 발명의 다양한 양태에 따른, 전자식 무능력화 장치는, 동물 또는 사람 (예를 들어, 목표물) 을 일시적으로 무능력하게 하고, 장치로부터의 전류가 목표물을 통과하여 흐르는 동안 어느 정도까지 목표물을 이동시키지 못하게 하고/하거나 무능력하게 할 수도 있다. 예를 들어, 도 2 의 전자식 무능력화 장치 (200) 는 전원 (202), 제 1 및 제 2 에너지 저장 커패시터 (204, 210), 및 스위치 S1 과 S2 를 포함하며 그 스위치 각각은 SPST 스위치로서 각각 동작하여 그 2 개의 에너지 저장 커패시터를 다운스트림 회로 소자들에 선택적으로 연결시키는 기능을 한다. 병렬 또는 직렬 연결된 임의 개수의 물리적 커패시터가 본 명세서에서 설명된 커패 시터를 구현하는데 이용될 수도 있다. 스위치들은 스파크 갭 및/또는 전자 스위치 (예를 들어, 트랜지스터) 와 같은 임의의 종래 방식으로 구현될 수도 있다. 커패시터 (204) 는 제 1 전극 E1 과 제 2 전극 E2 에 커플링된 전압 증배기 (208) 에 스위치 S1 에 의해 선택적으로 연결된다. 전극들은 전술한 바와 같이 고정될 수도 있고 다트로 구현될 수도 있다. 커패시터 (204, 210) 는 또한 공통 도전체 (회로 접지) 를 통해 전극 E2 에 커플링된다.
트리거 (216) (예를 들어, 총의 트리거와 유사한 스위치) 는 스위치 S1 및 S2 (206, 212) 의 타이밍과 폐쇄 (닫힘) 를 제어하는 스위치 제어기 (214) 를 제어한다.
장치 (200) 의 동작에 의해 제공된, 전극 E1 과 E2 사이 양단의 출력 전압 VOUT 는, 2 개의 회로 부분 (201, 203) 의 각각에 의해 제공된 전압의 중첩이다. 동작에서, 전원 (202) 은 시간 T0 에서 활성화된다. 커패시터 (204, 210) 는 시간 간격 T0 - T1 동안에 충전한다. 도 3 의 시간 T1 에서 스위치 제어기 (214) 는 전압 증배기 (208) 에 커패시터 (204) 를 연결시키기 위해 스위치 S1 을 폐쇄한다 (닫는다). 도 3 은 T1 에서 T2 까지의 기간동안 비교적 고전압으로서의 VOUT 를 나타낸다.
도 5 에 도시된 가정적 상황에서, 전극 E1 과 목표물 접촉점 E3 간에 고임피던스 에어 갭이 존재하고, 그리고 전극 E2 와 목표물 접촉점 E4 간에 피부 접촉이 존재한다. 피부 접촉은 저 (예를 들어, 0 에 근접) 임피던스를 제공한다. 접촉점 E3 과 E4 는 전술한 바와 같이 목표물상에 공간적으로 떨어져 있다. 저 항과 ZLOAD 부호는 통상적으로 1,000 옴 이하의 목표물 내부 저항을 나타내며, 통상적인 인간 목표물의 경우 약 200 옴일 수도 있다.
E1 에서 E3 까지의 갭 GAPA 양단에 VHIGH 전압의 인가는 갭에서의 에어를 이온화시켜 아크를 형성한다. 따라서, GAPA 의 임피던스는 도 7 에 도시된 바와 같이 무한대 근처에서 거의 0 으로 떨어지고 도 6 에 도시된 바와 같은 회로 구성을 형성한다. E1 으로부터 E3 으로의 이 저임피던스 이온화 경로가 VHIGH 출력 신호의 단기간의 인가에 의해 확립된 이후, 스위치 제어기 (214) 는 도 4 의 기간 T2 에서 T3 까지의 시간동안 도시된 바와 같이 스위치 S1 을 개방하고 (열고) 스위치 S2 를 폐쇄하여 (닫아), 전극 E1 과 E2 에 커패시터 (210) 를 커플링한다. 커패시터 (210) 는 상당한 추가 시간 간격동안 이온화를 계속하여 GAPA 양단에 아크를 유지시킨다. T2 에서 T3 까지의 간격동안 커패시터 (210) 의 이 지속적이면서 더 낮은 전압 방전은 목표물을 통해 상당한 전하량을 전달하여 목표물을 무능력하게 한다. 목표물을 통한 커패시터 (210) 의 지속적인 방전은 결국 커패시터 (210) 에 저장된 전하를 소진하고 궁극적으로 이온화가 더 이상 GAPA 에서 유지되지 않는 전압까지 출력 전압을 떨어뜨리게 한다. 그 후 GAPA 는 목표물을 통하는 전류 흐름의 중지를 야기하는 비-이온화, 고임피던스 상태로 회복한다. 도 8 및 도 9 는 시간 T0 - T3 동안의 전극 양단에서의 전압을 나타낸다.
스위치 제어기 (214) 는 소정 기간동안 스위치 S1 을 폐쇄하고 (닫고) 소정 기간동안 스위치 S2 를 폐쇄하도록 (닫도록) 프로그램될 수도 있다.
T3 에서 T4 까지의 간격동안 전원 (202) 은 디스에이블되어 팩토리 프리셋 펄스 반복 레이트 (factory preset pulse repetition rate) 를 유지한다. 도 9 및 도 10 의 타이밍도에서 도시된 바와 같이, 이 팩토리 프리셋 펄스 반복 레이트는 전체 T0 에서 T4 까지의 시간 간격과, T0 에서 T4 까지의 시간에 각각 대응하는 T4 에서 T8 까지의 시간에서 그것의 반복을 규정한다. 마이크로프로세서에 의해 구현된 타이밍 제어 회로는 T3 에서 T4 까지의 시간 간격동안 스위치 S1 과 S2 를 개방상태 (열림상태) 로 유지하고, 원하는 T0 에서 T4 까지의 시간 간격이 완료될 때까지 전원을 디스에이블한다. 시간 T4 에서 전원은 재활성화되어 전원 출력 전압으로 커패시터 (204, 210) 를 재충전한다.
다른 구현예로, 간격 T2 에서 T3 의 지속기간은 연장될 수도 있다. 예를 들어, 도 11 의 전자식 무능력화 장치 (1100) 는 전술한 구성요소를 포함하고 제 3 커패시터 (1118) 및 다이오드 D1 을 더 포함한다. 고전압 전원 (1102) 은 커패시터 (1110, 1118) 를 병렬로 충전한다. 커패시터 (1110) 의 제 2 단자는 그라운드에 연결되고, 커패시터 (1118) 의 제 2 단자는 다이오드 D1 을 통해 그라운드로 회귀한다.
도 12 의 또 다른 전자식 무능력화 장치는 도 11의 기능 블록도를 참조하여 전술한 장치 (1100) 의 기능들의 구현예이다. 장치 (1200) 에서 고전압 전원 (1202) 은 동일한 출력 전압 능력을 갖는 2 개의 출력을 제공한다. 각각의 출력은 전류 즉, (전술한 제 1 및 제 3 커패시터의 기능에 대응하는) 커패시터 (1204, 1218) 로의 전류 I1 과 (전술한 제 2 커패시터의 기능에 대응하는) 커패시터 (1210) 로의 전류 I2 를 공급한다. 또한, 고전압 전원 (1202) 의 제 1 전압 출력은 GAP1 즉, 2,000 볼트 스파크 갭에 연결되고, 1차 권선대 2 차 권선의 승압비를 1 대 25 로 갖는 출력 트랜스포머 (1208) 의 1 차 권선에 연결된다. 커패시터 (1210) 의 제 2 단자는 그라운드에 연결되고 커패시터 (1218) 의 제 2 단자는 저항 R1 을 통해 그라운드로 회귀한다. 또한, 고전압 전원 (1202) 의 제 2 전압 출력은 GAP2 즉, 3,000 볼트 스파크 갭에 연결된다.
스파크 갭 GAP1 및 GAP2 는 1 대 25 의 승압비를 갖는 트랜스포머 (1208) 의 1차 권선과 2 차 권선에 각각 직렬로 연결된다.
장치 (1200) 에서, 안전 스위치 S1 의 폐쇄 (닫힘) 는 고전압 전원 (1202) 의 동작을 인에이블하고, 장치 (1200) 를 대기 / 동작 준비 설정에 둔다. 트리거 스위치 S2 의 폐쇄 (닫힘) 는 마이크로프로세서 (1224) 가 고전압 전원 (1202) 으로 활성신호를 전달하도록 한다. 응답으로, 전원 (1202) 은 커패시터 (1204, 1218) 를 충전시키는 전류 흐름 I1 및 커패시터 (1210) 를 충전하는 전류 흐름 I2 를 개시한다. 이하, 도 13 내지 도 18 의 시간대 전압 그래프를 참조하여 이 커패시터 충전 시간 간격을 더욱 설명한다.
T0 에서 T1 까지의 시간동안, 커패시터 (C1; 1204, C2; 1210, C3; 1218) 는 고전압 전원 (1202) 으로부터의 출력에 응답하여 0 볼트에서 약 2,000 볼트까지 충전한다. 스파크 갭 GAP1 및 GAP2 는 거의 무한대 임피던스의 개방상태 (열림상태) 에 있다. 시간 T1 에서, 커패시터 C1 및 C3 의 전압은 GAP1 의 2,000 볼트 브레이크다운 등급에 근접한다. 스파크 갭 GAP1 의 브레이크다운 전압에서, GAP1 양단에 아크가 형성되고 GAP1 의 임피던스는 거의 0 으로 하강한다. 이러한 하강은 도 13 내지 16 에서의 시간 T1 에서 시작한다. 시간 T1 에서 시작하여, 커패시터 C1 은 트랜스포머 (1208) 의 1 차 권선을 통해 방전하기 시작한다. 트랜스포머 (1208) 의 동작에 의해, 전극 E1 과 E2 양단의 전압은 도 16 에 도시된 바와 같이 약 -50,000 볼트로 급속하게 감소한다. 커패시터 C1 (도 15) 양단 전압은 약 2,000 볼트에서부터 비교적 천천히 감소하며 스파크 갭 GAP2 양단 전압은 GAP2 (도 16) 의 브레이크다운 전압을 향해 비교적 천천히 증가한다.
장치 (1200) 는 출력 전극 E1 과 E2 양단에 출력 신호 VOUT 를 제공하는 2 가지 모드를 보여준다. 제 1 동작 모드에서, T1 에서 T2 까지의 시간 간격동안 커패시터 C1 에 의해 공급된 에너지를 가지고 GAPA 에서의 공기를 이온화시키도록 비교적 고전압이 제공된다. 제 2 동작 모드에서, T2 에서 T3 까지의 시간 간격동안 커패시터 C2 및 C3 에 의해 공급된 에너지를 가진 비교적 더 낮은 전압이 공급된다. T1 에서 T2 까지의 간격의 종단에서 장치 (1200) 는 스파크 갭 GAP2 및 GAPA 가 저 (거의 0) 임피던스 상태로 전도할 때, 제 2 동작 모드로 동작을 시작한다. 시간 T2 에서 스파크 갭 GAP2 및 GAPA 에서의 공기는 이온화되어 커패시터 C2 및 C3 가 전극 E1 과 E2 및 비교적 저임피던스 부하를 갖는 목표물을 통해 방전가능하게 한다. 도 17 에 도시된 바와 같이, 시간이 T2 로 근접함에 따라 커패시터 C1 은 거의 0 까지 방전한다. 커패시터 C1 은, 스파크 갭 GAP2 가 개 방되기 때문에 시간 T2 이전에 방전하지 않는다. T2 에서 T3 까지의 시간 간격동안, 커패시터 C2 및 C3 양단의 전압은, 이들 커패시터가 출력단자 E1 및 E2 양단에서 바라본 현재의 저임피던스 (오직 목표물) 부하를 통해 방전함에 따라, 0 으로 감소한다.
도 18 은 T2 에서 T3 까지의 시간 간격동안 GAP2 양단의 전압과 전극 E1 과 전극 E2 양단의 전압을 나타낸다. T2 에서 T3 까지의 시간 간격의 대부분 동안, 전극 E1 과 E2 양단의 전압은 약 2,000 볼트보다 작은 절대값을 가진다.
본 발명의 다양한 양태에 따른 전자식 무능력화 장치에서는, 커패시터 C1 은 약 0.14 마이크로패럿을 제공하고, 약 1.5 마이크로초의 T1 에서 T2 까지의 시간 간격동안 방전할 수도 있다. 커패시터 C2 및 C3 은 각각 약 0.02 마이크로패럿을 제공하고, 약 50 마이크로초의 T2 에서 T3 까지의 시간 간격동안 방전할 수도 있다.
다른 구현예에서는, 간격 T1 에서 T2 까지의 지속기간에 대해 다른 지속기간이 이용된다. 이 지속기간은 약 1.5 에서 약 0.5 마이크로초 범위에 있을 수도 있다.
또 다른 구현예에서는, 간격 T2 에서 T3 까지의 지속기간에 대해 다른 지속기간이 이용된다. 이 지속기간은 약 20 에서 약 200 마이크로초 범위에 있을 수도 있다.
간격 T0 에서 T1 까지의 지속기간은, 커패시터 C1, C2 및 C3 를 충전시키면서 장치 (1200) 를 동작시키는데 충분한 전류를 제공하는 전원 (1201) 의 능력에 의존한다. 예를 들어, 플래시 배터리 (1201) 는 부분적으로 방전된 배터리를 사용한 회로 동작에 비하여 T0 에서 T1 까지의 시간 간격을 더 단축시킬 수도 있다. 차가운 주변 온도에서의 장치 (1200) 의 동작은 배터리 용량을 저하시킬 수도 있고, 또한 간격 T0 에서 T1 까지의 지속기간을 증가시킬 수도 있다.
도 9 및 도 10 을 참조하여 설명된 바와 같은 소정의 펄스 반복 레이트를 통해 전술한 바와 같은 전자식 무능력화 장치를 동작시키는 것이 바람직하다. 하나의 구현예에서는, 제어기 (1214) 는 본 발명의 다양한 양태에 따른 방법을 수행하도록 프로그램된 종래의 마이크로프로세서 회로를 포함한다. 본 발명의 다양한 양태에 따라, 제어기 (1214) 는, 디지털 펄스 제어 간격 (도 10) 의 지속기간과 이에 따른 사이클 지속기간 (도 10 의 TA 및 TB) 를 제어하는 피드백 신호에 따라서 고전압 전원 (1202) 에 활성 신호를 제공한다. 디지털 펄스 제어 간격은 전술한 T3 에서 T4 까지의 간격에 대응한다.
예를 들어, 도 12 의 제어기 (1214) 는 마이크로프로세서 (1224) 및 피드백 신호 콘디셔닝 회로 (1222) 를 포함한다. 마이크로프로세서 (1224) 는 고전압 전원 (1202) 로부터 피드백 신호 콘디셔닝 회로 (1222) 를 경유하여 피드백 신호를 수신한다. 피드백 신호 콘디셔닝 회로는 상기 피드백 신호에 응답하여 상태 신호를 마이크로프로세서 (1224) 에 제공한다. 도 4, 도 7, 도 8, 도 9, 도 10, 도 17, 도 18 에서 나타낸 바와 같이 시간 T3 이 언제 도달되었는지를 마이크로프로세서 (1224) 는 검출한다. 동작 사이클의 개시 시간 T0 이 알려져 있기 때문에, 마이크로프로세서는 시간 T3 에서부터 프리셋 펄스 반복 레이트를 구현하는데 충분한 시간까지 (예를 들면 T3 에서 T4 까지의 간격) 셧 다운 또는 디스에이블된 동작 모드에서 고전압 전원을 유지한다. T3 에서 T4 까지의 간격의 지속기간이 다른 간격들을 보상하기 위해 변화하는 동안, 마이크로프로세서는 프리셋 펄스 반복 레이트를 달성하기 위해 T0 에서 T4 까지의 시간 간격을 유지한다.
"갭 온/오프 타이밍" 라는 명칭의 도 19 의 표는, 4 개의 관련 동작 시간 간격동안에 GAP1 및 GAP2 의 구성에 대한 간략한 요약을 나타낸다. "오프" 구성은 고임피던스, 비-이온화 스파크 갭 상태를 나타내고 "온" 구성은 스파크 갭의 브레이크다운전압이 도달되어진 이온화 상태를 나타낸다.
다른 장치 구현예에서는, 장치내의 전압들은 종래의 절연 물질을 이용하여 콤팩터 전자식 무능력화 장치의 설계를 용이하게 하도록 감소된다. 예를 들어, 구현예는 각각 출력 전압의 절반을 제공하는 이중 출력을 갖는 전압 증배기를 이용할 수도 있다. 그 후, 전극 E1 과 E2 양단의 전압은 이중 출력 전압의 총합이 될 수도 있다. 예를 들어, 도 20 의 전압 증배기 회로 (2000) 는 단일 1 차 권선과 센터가 탭지어 지거나 또는 2 개의 별개 2 차 권선을 갖는 트랜스포머 (2008) 를 포함한다. 1 차 권선 대 각각의 2 차 권선의 승압비는 1 대 12.5 이다. 트랜스포머 (1208) 은 여전히 약 2,000 볼트 전원으로부터 약 50,000 볼트의 출력신호를 생성하는 25 대 1 의 승압비를 획득하는 목적을 달성한다. 이 이중 2 차 트랜스포머 구성의 한가지 이점은, 각각의 2 차 권선에 인가되는 최대 전압이 하나의 2 차 권선을 사용한 설계에 비하여 50% 감소된다는 점이다. 이러한 감소된 2 차 권선 동작 전위는, 소정의 트랜스포머 절연량을 통해 더 높은 전압을 달성하는데 또는 출력 트랜스포머의 소자들에 더 적은 고전압 스트레스를 제공하는데 요구될 수도 있다.
전술한 Taser M26 스턴 총으로 대표된 종래의 스턴 총과 비교하여 본 발명의 다양한 양태에 따른 전자식 무능력화 장치의 사용에 의해 실질적이고 인상적인 이점들이 달성될 수도 있다. 예를 들어, M26 스턴 총은 약 0.88 마이크로패럿의 단일 에너지 저장 커패시터를 사용한다. 2,000 볼트로 충전되는 경우, 상기 커패시터는 충전하여 각 출력 펄스동안 약 1.76 줄의 에너지를 방전한다. 초당 15 펄스의 표준 펄스 반복 레이트와 펄스당 1.76 줄의 경우, M26 스턴 총은, 상기에서 설명된 바와 같이, 8 직렬연결 AA 알칼라인 배터리 전지를 이용하는 크고 비교적 무거운 배터리 전원를 통해 제공되는 35 와트의 입력 전력을 필요로 한다.
본 발명의 다양한 양태에 따른 전자식 무능력화 장치는 다음과 같은 정전용량을 갖는 커패시터 즉, 약 0.07 마이크로패럿의 C1 과 약 0.01 마이크로패럿의 C2 를 사용할 수도 있다. C1 및 C2 에 대한 정전용량의 합은 약 0.08 마이크로패럿이다. C1 및 C2 에 대해 이들 값들을 사용하는 전자식 무능력화 장치 (200) 는 이들 커패시터상에 저장된 약 0.16 줄의 에너지로부터 각 출력 펄스를 제공한다. 초당 약 15 펄스의 펄스 반복 레이트를 통해, 이들 2 개의 커패시터는 그 커패시터들에서 약 2.4 와트의 배터리 전력과 그 배터리에서 대충 3.5 내지 4 와트를 소모한다. 그 결과, 배터리는 단일 AA 사이즈의 배터리일 수도 있다. 이 전자식 무능력화 장치는 전력 소모에서 전술한, M26 스턴 총에 비교하여 90 % 의 감소를 달성한다.
본 발명의 다양한 양태에 따른 전자식 무능력화 장치는 도 3 및 도 4 에 도 시된 바와 같은 타임-시퀀스 형상의 전압 출력 파형을 발생시킨다. 출력 파형은, T1 에서 T2 까지의 제 1 고임피던스 동작 간격동안 비교적 고전압 출력 동작모드와, T2 에서 T3 까지의 제 2 저임피던스 동작 간격동안 비교적 저전압 출력 동작모드로 나타낸 2 개의 상이한 부하 구성을 포함한다.
추가적 이점으로서, 회로 소자들은 보다 낮은 전력 레벨 및 보다 낮은 전압 레벨에서 동작하여 그 결과 보다 신뢰적인 회로 동작을 형성한다. 또한, 이러한 전자식 무능력화 장치는 보다 상당히 물리적으로 콤팩트한 설계로 패키징될 수도 있다. 본 발명의 다양한 양태에 따른 스턴 총의 실험 표준 실시형태에서는, M26 스턴 총의 사이즈에 비하여 표준 사이즈는 대략 50 % 만큼 감소되고 무게는 대략 60 % 만큼 감소한다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 제어기에 의해 배터리 용량이 예상된다. 또한, 사용자에게 배터리 용량의 판독이 제공될 수도 있다. 대부분의 전자식 무능력화 장치에서, 동작동안에 배터리 전압을 측정함으로써 또는 시간에 따른 배터리 방전 전류의 평균치를 냄으로써 (integrating) 잔여 배터리 용량을 예상할 수 있다. 전술한 몇 개의 동작 모드에 기인하여, 종래 기술에서의 배터리 관리 방법은 신뢰할 수 없는 결과를 발생시킨다. 주변 온도가 배터리 용량에 상당히 영향을 미치고 전자식 무능력화 장치의 동작이 광범위한 주변온도에서 요구되므로, 온도 보상을 하지 못하는 종래 기술에서의 배터리 용량 예상 방법은 보다 더 신뢰할 수 없는 결과를 발생시킨다.
본 발명의 다양한 양태에 따른 전자식 무능력화 장치의 배터리 전력 소모는 (예를 들어, 도 21 내지 도 25 마다), 다음과 같은 동작 모드를 통해 변화한다. 일 구현예에서는, 장치는 전술한 소자들에 더하여 실시간 클록, 레이저 및 플래시라이트 (flashlight) 를 포함한다. 실시간 클록은 약 3.5 마이크로암페어 (microamps) 를 발생시킨다. 만약 시스템 안전 스위치 S1 이 무장상태이면, 이제 활성화된 마이크로프로세서 및 그것의 클록은 약 4 밀리암페어를 발생시킬 수도 있다. 만약 인에이블되고 안전 스위치가 무장상태이면, 레이저 목표물 지시기가 약 11 밀리암페어를 발생시킬 수도 있다. 만약 인에이블되고 안전 스위치가 무장상태이면, 전방 저강도 트윈 화이트 LED 플래시라이트는 약 63 밀리암페어를 발생시킬 수도 있다. 만약 안전 스위치가 무장되고 트리거 스위치 S2 가 당겨지면 (pulled), 장치는 약 3 내지 약 4 암페어를 발생시킬 것이다. 따라서, 최대 전류 드레인에 대한 최소 전류 드레인 (drain) 은 약 1,000,000 대 1 의 비율내에서 변동한다.
문제를 좀 더 복잡하게 하면, 시스템 배터리 모듈내에 패키징된 리튬 배터리의 용량은 동작 온도 범위에 걸쳐 크게 변화할 수도 있다. - 20 ℃ 에서, 배터리 모듈은 약 1005 초 방전 사이클을 제공할 수도 있다. 30 ℃ 에서, 배터리는 약 3505 초 방전 사이클을 제공할 수도 있다.
가장 더운 동작온도에서 가장 차가운 동작 온도범위까지 그리고 가장 낮은 배터리 드레인 작용에서부터 가장 높은 배터리 드레인 작용까지, 배터리 수명은 약 5,000,000 에서 1 까지 변화한다.
본 발명의 다양한 양태에 따른 배터리 용량 평가 시스템은 상이한 부하 아래 에서 그리고 상이한 온도 조건에서 중요 배터리 파라미터들에 대해 실험적인 측정에 기초하여 잔여 배터리 용량을 예견한다. 이들 측정된 배터리 용량 파라미터들은 각각의 배터리 모듈 (도 22) 에 포함된 전자 비휘발성 메모리내에 테이블 (예를 들어, 도 25 의 1 열 및 2 열) 로서 전자적으로 저장된다. 도 21 및 도 22 에 도시된 바와 같이, 적당한 데이터 인터페이스 컨택트들이 마이크로프로세서를 배터리 모듈 (2200) 내에 전자적으로 저장된 테이블과 통신가능하게 하여, 배터리 (2202, 2204) 의 잔여 용량을 예상한다. 내부 전자 비휘발성 메모리를 가지는 배터리 모듈 (2200) 은 디지털 전력 매거진 (DPM: Digital Power Magazine) 또는 단순히 시스템 배터리 모듈로서 지칭될 수도 있다.
배터리 모듈용 데이터 테이블을 구성하는데 요구되는 데이터는, 선택된 온도에서 전자식 무능력화 장치를 동작시킴으로써 그리고 각각의 온도 간격에서 배터리 성능과 수명을 기록함으로써 수집되었다.
이에 의한 배터리 용량 측정은 수집되어 도 25 에서 도시된 유형의 표로 산출된 스프레드시트로 구성되었다. 각 시스템 특징에 대한 배터리 드레인 파라미터는 그 특성의 감지 가능 동작 조건에 기초하여 마이크로암페어-시간 (㎂H) 의 표준화된 드레인값으로 계산 및 해석되었다. 예를 들어, 클럭이 계속 유지되는데 요구되는 배터리 드레인은, 약 24 시간동안 클럭을 계속 동작시키는데 요구되는 전류를 합한 ㎂H 단위의 수치로서 표현된다. 마이크로프로세서, 순방향 플래시라이트 및 레이저 목표물 지시기에 1 초 동안 전력을 공급하기 위한 배터리 드레인은 별개의 테이블 엔트리에 의해 ㎂H 값들로 표현된다. 발사 모드에서의 상기 총을 동작시키는데 요구되는 배터리 드레인은 단일 전력 출력 펄스를 발사하는데 요구되는 배터리 드레인의 ㎂H 단위의 수치들로 표현된다.
모든 원하는 온도에서 동작가능하도록, 배터리 드레인과 잔여 배터리 용량에 대한 추적을 유지하면서, 각각의 증분된 온도에서 전체 이용가능 배터리 용량이 측정되었다. 25 ℃ 에서의 ㎂H 배터리 용량이 정상적인 100 퍼센트 배터리 용량값을 나타내도록 테이블내로 프로그램되었다. 다른 온도들에서의 배터리 테이블 드레인 수치는 25 ℃에서 전체 (100 %) 배터리 용량 수치에 맞추어 조정되었다. 예를 들어, -20 ℃ 에서의 전체 배터리 용량은 25 ℃ 의 배터리 용량의 대략 35 % 로 측정되었기 때문에 -20 ℃ 에서의 ㎂H 수치는 1/0.35 만큼 곱해졌다.
전술한 테이블용 메모리에서의 추가적 위치 (도 25에는 미도시) 는 사용된 배터리 용량의 추적을 유지하기 위해 마이크로프로세서에 의해 사용된다. 이 수치 (즉, 사용된 배터리 용량) 는, 만약 안전 선택기가 "무장" 위치에 남아 있으면 약 매 초마다 업데이트되고, 만약 안전 선택기가 "안전" 위치에 남아 있으면 약 매 24 시간 마다 업데이트된다. 잔여 배터리 용량 퍼센트는 이 수치를 전체 배터리 용량으로 나눔으로써 계산된다. 장치가 무장될 때 매번 장치는 2 초 동안 2 디지트 (digit) 센트럴 정보 디스플레이 (CID: Central Information Display) 상에 잔여 배터리 용량의 이러한 퍼센트를 디스플레이한다.
이후의 설명에서는, 장치 (2300) 를 모델 X26 으로 칭한다.
도 22 는 X26 배터리 모듈 내부에 위치한 전자 회로를 도시한다. 도 22 의 개략도에 도시된 바와 같이, 분리형 배터리 모듈은 2 개의 직렬 연결의, 3-볼트 CR123 리튬 배터리 및 비휘발성 메모리 장치로 이루어진다. 비휘발성 메모리 장치는 128K 비트의 데이터 저장을 가지는 24AA128 플래시메모리 형태를 가진다. 도 21 및 도 22에 도시된 바와 같이, X26 시스템 마이크로프로세서와 배터리 모듈간의 전기적 데이터 인터페이스는 6-핀 잭 JP1 으로 확립되며 데이터 전송 목적의 2-라인 I2C 시리얼 버스를 제공한다.
스턴 총에 대한 배터리 에너지 전원의 잔여 용량을 모니터링하는 것과 관련하여 배터리 용량 모니터링 장치 및 방법을 설명하였고, 이 발명의 특징은 셀폰, 비디오 캠코더, 랩탑 컴퓨터, 디지털 카메라 및 PDA 와 같은, 마이크로프로세서를 포함하는 임의의 배터리 전원구동의 전자 장치에 용이하게 적용될 수 있었다. 전자 장치들의 이러한 카테고리에서의 그 각각은, 각각의 동작 모드가 상이한 레벨의 배터리 전력을 소모하는 여러가지의 상이한 동작 모드 사이를 자주 이동한다. 예를 들어, 셀폰은 다음의 즉, (1) 전력 오프/마이크로프로세서 클록 온; (2) 전력 온, 대기/수신 모드; (3) 착신 전화 통화를 수신하고 그 수신된 오디오 입력 신호를 증폭하는 것; (4) 약 600 밀리와트의 RF 전력 출력를 발생시키는 송신 모드; (5) 착신 통화 (incomming call) 에 응답하여 활성화된 호출 신호 (ring signal); 및 (6) 백라이트 온의, 상이한 전력 소모 모드들에서 선택적으로 동작한다.
본 발명을 셀폰 실시형태로 구현하기 위해, 도 22 의 전기적 개략도에서 도시된 것과 유사한 배터리 모듈이 제공된다. 그 모듈은, 도 22 개략도에서의 참조 번호 U1 으로 지정된 소자와 같은, 도 25 를 참조하여 전술한 유형의 배터리 소 모 테이블을 수신하여 저장하는 메모리 저장 장치를 포함한다. 그 후, 셀폰 마이크로프로세서는, 전원 공급시에 또는 사용자-선택가능 요청에 응답하여, 배터리 모듈내의 잔여 배터리 용량 또는 사용된 용량의 퍼센트를 판독하여 디스플레하도록 프로그램될 수 있다.
다음의 상이한 배터리 전력 소모 모드 즉, (1) CPU 를 '온'시키지만 대기 전력 보존 모드로 동작; (2) 상기 "온" 구성에서 정상 모드로 CPU 가 하드 드라이브와 동작; (3) "오프" 구성에서 정상 모드로 CPU 가 하드 드라이브와 동작; (4) CPU가 "온" 이고 또한 LCD 스크린도 "온" 완전 조명 모드; (5) CPU 가, "오프" 전력 보존 구성으로 스위치된 LCD 스크린과 정상 모드로 동작; (6) 모뎀 온/모뎀 오프 모드; (7) DVD 또는 CD ROM 과 같은 광 드라이브가 플레이백 모드 (playback mode) 로 동작; (8) DVD 또는 CD ROM 과 같은 광 드라이브가 레코딩 또는 쓰기 모드로 동작; 및 (9) 랩탑 오디오 시스템이 오디오 출력 신호없이 동작하는 것과 반대로 가청 출력을 발생시키는, 상이한 배터리 전력 소모 모드 사이에서 선택적으로 스위칭하는 랩탑 컴퓨터와 같은 다른 애플리케이션으로 본 발명의 배터리 용량 모니터를 응용하는 것에는 유사한 분석과 이점이 적용된다.
상기에서 다룬 경우들의 각각에서, 배터리 용량 테이블은, 각각의 개별 동작 소자의 전력 소모에 기초하여 각각의 상이한 전력 소모 모드에 대해 측정된다. 또한 배터리 용량은 특정 수의 상이한 주변 온도 동작 범위들에 대해 정량화된다.
제조업자의 보증에 대해 잔여 시간을 추적하고 그 만기일을 갱신하고 연장하는 것은 본 발명의 여러가지 양태들에 따라 구현될 수도 있다. 본 발명의 X26 시스템 실시형태는, 10 년보다 훨씬 오래 동안 내부 클록에 에너지를 제공하는 충분한 배터리 용량을 갖는 내부 배터리 모듈 (DPM) 을 구비하여 공장으로부터 선적된다. 내부 클록은 그리니치 평균 시간 (GMT : Greenwich Mean Time) 으로 공장에서 설정된다. 내부 X26 시스템 전자 보증 추적기는, X26 시스템이 공장에 의해 선적을 위해 포장되어진 이후 약 24 시간 또는 그 이상의 시간에서 발생하는 최초 트리거 당김 (trigger pull) 으로 시작하는 공장 프리셋 보증 기간 또는 지속기간을 카운트 다운하기 시작한다.
배터리 모듈이 X26 시스템으로부터 제거되고 1 초 이상 이후 대체되는 경우 언제나, X26 은 처음의 절차를 실행한다. 그 절차동안, 2 디지트 LED 센트럴 정보 디플레이 (CID) 는 연속적으로, 다음의 데이터, 즉, (1) 2-디지트 숫자의 처음 3 세트는 YY/MM/DD의 포맷으로 보증 만기를 나타내고; (2) 현재 데이트 (date) 는 YY/MM/DD 로 디스플레이 되며; (3) 내부 섭씨 온도는 XX로 디스플레이되고 (음수는 그 수를 깜빡거림으로서 나타냄); (4) 소프트웨어 개정판이 XX 로서 디스플레이되는, 데이터를 나타내는 일련의 2 디지트 숫자를 연속적으로 판독한다 .
시스템 보증은 인터넷을 통한 통신에 의해, 또는 대체 배터리 모듈의 구입에 의해 연장될 수 있다. X26 시스템은, 배터리 모듈 (12) 를 위한 X26 시스템 배터리 모듈 저장소 (receptacle) 의 형상과 물리적으로 호환될 수 있는 USB 데이터 인터페이스 모듈 액세서리를 포함한다. USB 데이터 모듈은 X26 시스템 배터리 모듈내에 삽입될 수 있고, X26 시스템 배터리 모듈 하우징의 내부에 위치한 잭 JP1 과 호환될 수 있는 한 세트의 전기 컨택트를 포함한다. USB 인터페이스 모듈은 잭 JP1을 통해 X26 시스템으로 전력을 공급하는 컴퓨터 USB 포트에 전기적으로 연결될 수도 있다. USB 인터페이스가 X26 시스템으로부터 파이어링 데이터 (firing data) 를 정상적으로 다운로드하는데 사용되지만 또한 그것은 보증 기간을 연장하거나 또는 새로운 소프트웨어를 X26 마이크로프로세서 시스템 내부로 다운로드하는데 사용될 수도 있다. 보증을 갱신하기 위해, 사용자는 X26 배터리 모듈을 제거하고, USB 모듈을 삽입하며, USB 케이블을 인터넷 가능 컴퓨터에 연결하고, www.Taser.com 웹사이트를 방문하여, 다운로드 X26 시스템 보증 연장 인스트럭션에 따라 신용 카드를 통해 원하는 연장 보증기간에 대해서 지불한다.
다른 방법으로, 또한 시스템 보증은, X26 시스템 마이크로프로세서에서 저장된 보증 만기 데이터를 재프로그램 하는데 요구되는 소프트웨어 및 데이터를 갖는 특정하게 프로그램된 배터리 모듈을 공장으로부터 구매함으로써 연장될 수 있다. 보증 연장 배터리 모듈은 X26 시스템 배터리 저장소내에 삽입된다. X26 시스템 배터리 보증 기간이 아직 만기되지 않은 경우, X26 마이크로프로세서로 전달된 데이터는 연장된 보증 배터리 모듈내에 미리 프로그램된 기간까지 현재의 보증 만기를 연장한다. 일단 연장된 보증 만기 데이트가 X26 내에 저장되어진 경우, 마이크로프로세서는 배터리 삽입 초기화 시퀀스를 개시하고 그 후 새로운 보증 만기 데이트를 디스플레이한다. 여러가지의 상이한 보증 만기 모듈은 오직 하나의 단일 X26 시스템의 보증을 연장하기 위해서, 또는 전체 경찰서에 의해 사용되는 X26 시스템들에 대한 보증을 연장하기 위해 요구될 수도 있는 다중 시스템에 대한 보증 연장들을 제공하기 위해서 제공될 수 있다. 보증 연장 모듈이 단지 하나 의 보증 연장을 포함하는 경우, X26 마이크로프로세서는 모듈에서의 보증 갱신 데이터를 0 으로 리셋한다. 모듈은 표준 배터리 모듈로서의 보증 연장 동작 이전 또는 이후에 기능을 할 수 있다. 보증 연장 모듈이 무기내로 삽입될 때마다, X26 시스템은 하나의 보증 연장 예를 들어, 1 년 연장을 수락하도록 프로그램될 수도 있다.
또한, 본 발명의 보증 구성/보증 연장 특징은 분리형 배터리를 갖는 임의의 마이크로프로세서-기반 전자장치 또는 시스템을 통한 사용에 용이하게 적합화될 수 있다. 예를 들어, 분리형 배터리 모듈을 갖는 셀폰에 적용되는 바와 같이, 도 22 의 전기 개략도에서 도시된 것과 유사한 회로가 셀폰 배터리 모듈에 제공되어 셀룰러폰 마이크로프로세서 시스템과 인터페이스할 수 있다. 본 발명의 X26 시스템의 경우에서처럼, 셀폰이 최종 사용자/고객에 의해 전력공급 되어진 초기에 소정 지속기간의 장치 보증을 나타내도록 공장에서 처음에 프로그램된다. 셀폰 마이크로프로세서 내의 보증 만기 데이트를 재프로그램하는데 적당한 데이터를 포함하는 특정 구성의 셀폰 대체 배터리를 구매함으로써, 고객은 용이하게 셀폰 배터리를 대체하면서 동시에 시스템 보증도 갱신할 수 있다.
다른 방법으로, 본 발명의 보증 연장 특징을 포함하는 전자 장치의 구매자는, Best Buy 또는 Circuit City 와 같은 소매 아울렛으로 되돌아가서, 보증 연장을 구매하고 그 소매 판매업자 (retail vendor) 의 대리인 (representative) 에 의해 연장된 온-보더 시스템 보증을 갖는다. 이 보증 연장은, 소매 판매업자에 의해 OEM 제조업자로부터 구매된 특정 넘버의 보증 연장들을 포함하는 마스터 배터 리 모듈을 일시적으로 삽입시킴으로써 구현될 수 있다. 다른 방법으로, 소매 판매업자는 USB 인터페이스를 고객의 셀폰에 부착시키고 그 판매업자의 컴퓨터 시스템으로부터 직접 또는 그 OEM 제조업자의 웹사이트에 의해 제공된 데이터를 통해 보증 연장을 제공할 수 있다.
셀폰 및 비디오 캠코더의 경우에서와 같은 재충전가능 배터리 전원들을 이용하는 전자장치의 경우, 배터리 고갈은 재충전가능하지 않은 배터리 모듈을 통상적으로 이용하는 전술한 시스템에 비하여 보다 덜 자주 발생한다. 이러한 재충전가능 배터리 애플리케이션에 대해, 최종 사용자/고객은 보증 업데이트 데이터를 포함하는 대체 재충전가능 배터리 모듈을 구매할 수 있고 동시에 고객의 처음 재충전가능 배터리를 교환할 수 있다.
본 발명의 보증 연장 특성의 보다 넓은 애플리케이션에 대해, 그 특징은 데스크탑 컴퓨터 시스템, 컴퓨터 모니터 또는 심지어 자동차와 같은 다른 장치들의 보증을 연장하는데 제공될 수 있다. 이러한 애플리케이션들에 대해, OEM 제조업자 또는 소매 판매업자는 적당한 요금과 교환하여 적당한 보증 연장 데이터를 고객의 데스크탑 컴퓨터, 모니터 또는 자동차에 제공할 수 있다. 이러한 데이터는, 적외선 데이터 통신 포트에 의해서, 하드-와이어링된 USB 데이터 링크에 의해서, IEEE 1394 데이터 인터페이스 포트에 의해서, 블루투스와 같은 무선 프로토콜에 의해서, 또는 제품과 보증 연장 데이터의 소스사이의 보증 연장 데이터를 교환하는 임의의 다른 수단에 의해서 고객의 제품과의 직접 인터페이스를 통해 보증된 제품에 제공될 수 있다.
"지능형" 배터리 모듈의 또 다른 이점은, X26 시스템이, 배터리 모듈에 의해 펌웨어 업데이트를 제공받을 수 있다는 점이다. 새로운 펌웨어를 가진 배터리 모듈이 X26 시스템에 삽입되는 경우, X26 시스템 마이크로콘트롤러는 배터리 모듈로부터 데이터의 몇 개의 식별 바이트들을 판독한다. 하드웨어/소프트웨어 호환성 및 소프트웨어 버전 번호를 평가하기 위해, 배터리 모듈내의 비휘발성 메모리에 저장된 새로운 프로그램의 소프트웨어 구성 및 하드웨어 호환성 테이블 바이트들을 읽은 후, 시스템 소프트웨어 업데이트가 적당한 시점에서 이루어진다. 시스템 펌웨어 업데이트 프로세스는, X26 시스템에서의 마이크로프로세서 (도 21 참조) 가 배터리 모듈 메모리 프로그램 섹션에서의 바이트들을 읽고 X26 시스템 비휘발성 프로그램 메모리내로 적당한 소프트웨어를 프로그래밍함으로써 구현된다.
X26 시스템은 또한 USB 모듈을 컴퓨터에 연결함으로써 USB 인터페이스 모듈을 통한 프로그램 업데이트를 수신하여 새로운 프로그램을 USB 모듈내에 제공된 비휘발성 메모리에 다운로드할 수 있다. 그 다음에 USB 모듈이 X26 시스템 배터리 저장소내로 삽입된다. X26 시스템은 USB 재프로그래밍 기능을 제공함으로써 USB 모듈을 인식하고 배터리 모듈을 통한 X26 시스템 재프로그래밍과 연계하여 전술한 동일 시퀀스를 실행한다.
도 23 및 도 24 에 도시된 개략적인 고전압 어셈블리 (HVA) 는 약 3 내지 약 6 볼트의 입력으로부터 약 50,000 볼트의 출력을 제공한다. 최대의 안전을 제공하기 위해, 잘못된 트리거링을 회피하기 위해 그리고 만약 마이크로프로세서가 기능장애 또는 잠겨있는 (lock up) 경우에 X26 시스템이 활성 또는 활성되어 있을 위험을 최소화 하기 위해, 마이크로프로세서 (도 22) 로부터 HVA (도 23a 및도 23b) 로 ENABLE 신호가 특별히 인코딩되었다.
HVA 를 인에이블하기 위해, 마이크로프로세서는 약 2.5 내지 약 6 볼트의 진폭과 약 50% 의 듀티 사이클을 갖는 500 Hz 구형파를 출력해야 한다. HVA 전원내의 D6 시리즈 다이오드는 ENABLE 신호를 "정류하고" 그것을 사용하여 커패시터 C6 을 충전한다. 커패시터 C6 양단 전압은 HVA 에서 펄스폭 변조 (PWM) 제어기 U1 을 실행시키는데 사용된다.
ENABLE 신호가 약 1밀리초 보다 오랜 시간동안 로우 (low) 가 유지되면, PWM 제어기를 오프하기 위해 몇 개의 기능이 동작한다. 커패시터 C6 양단 전압은, PWM 이 더 이상 HVA 가 오프시키지 않는 레벨까지 강하한다. U1 "RUN" 핀으로의 입력은 임계 레벨보다 더 커야 한다. 이 지점에서의 전압 레벨은 (R1 및 C7 에 기인하여) ENABLE 파형의 평균 시간을 나타낸다. ENABLE 신호가 로우가 되면 커패시터 C7 은 방전하고 약 1 밀리초 이후 제어기를 디스에이블시킨다.
ENABLE 신호가 하이로 됨에 따라, 저항 R3 은 커패시터 C8 을 충전한다. C8 에서의 충전 레벨이 약 1.23 볼트가 되는 경우, PWM 은 셧다운 하여 50,000 볼트의 출력 펄스의 전달을 중지시킨다. ENABLE 신호가 로우로 되는 때마다 커패시터 C8 은 방전되고, 확실히 PWM 은, ENABLE 신호가 다시 하이가 되고 다시 C8 을 충전하는 것을 시작하면 "온"상태에 있을 수 있다. ENABLE 신호가 약 1 밀리초보다 더 오랜 시간동안 하이로 남아있는 때는 언제든지 PWM 제어기는 셧다운한다.
인코딩된 ENABLE 신호 요구는, ENABLE 신호가 HVA 를 활성화시키기 위해 약 500 Hz 의 주파수로 펄스화되어야만 한다는 것을 지시한다. ENABLE 신호가 하이 또는 로우 레벨에 놓이는 경우, PWM 제어기는 셧다운하여 50,000 볼트의 출력 펄스의 전달을 중지시킨다.
X26 시스템 고전압 출력 회로의 구성은 X26 시스템과 종래 선행 기술의 스턴 총간에 핵심적 구별을 나타낸다. 이하, 도 23a 및 도 23b 를 참조하여, X26 시스템 고전압 "형성 펄스 (shaped pulse)" 어셈블리의 구조와 기능을 설명한다. 스위치 모드 전원은 다이오드 D1, D2 및 D3 을 통해 커패시터 C1, C2 및 C3 을 충전한다. 다이오드 D1 및 D2 는 출력 파형을 변형시키기 위해 T1 (2301) 의 동일 또는 상이한 권선에 연결될 수 있다. T1 의 1 차 권선과 2 차 권선의 비와 GAP1, GAP2 및 GAP 3 에서의 스파크 갭 전압들은, GAP1 이 항상 브레이크다운되어 맨 먼저 파이어 (fire) 하도록 구성된다. GAP1 이 파이어링되는 경우, 2,000 볼트가 핀 6 에서 핀 5 로의 스파크 코일 트랜스포머 (T2; 2305) 의 제 1 차 권선 양단에 인가된다. 핀 1 에서 핀 2 로 및 핀 3 에서 핀 4 로의 스파크 코일 트랜스포머 (T2) 상의 2 차 전압은, 2 개의 출력 전극 E1 및 E2 사이를 이격시키는 에어 갭에 의존하여, 대략 25,000 볼트가 된다. 에어 갭이 작을수록, 그리고 출력 단자 E1 에서 E2 까지의 양단 에어 갭이 브레이크다운 하기 이전의 출력 전압이 더 작을 수록, 출력 전압 레벨을 효과적으로 클램핑한다.
GAP1 및 T2 를 통한 C1 의 방전에 의해 2 차측 전류 경로에서 유도된 전압은 C2, GAP2, E1 내지 E2, GAP3, C3 및 C1 양단의 전압을 셋업한다. 에어 갭 (GAP2, E1 내지 E2, GAP3) 양단에 축적된 전압은 그들을 브레이크다운시킬 만큼 충분히 높으며, 전류가 회로에서, C2 로부터 GAP2 를 통해, 출력 전극 E1 내지 E2 를 통해, GAP3 을 통해, 그리고 C1 과 직렬의 C3 을 통해, 다시 그라운드로 흐르기 시작한다. C1 이 GAP1 및 T2 를 통해 출력 전류를 드라이빙 하는 한, 설명한 바와 같이 전류는 네거티브 극성으로 남는다. 그 결과, C2 및 C3 양자에 저장된 충전 레벨은 증가하게 된다. 일단 C1 이 조금 방전되면, T1 은 (핀 1 으로부터 핀 2 로, 그리고 핀 3 으로부터 핀 4 로의) 출력 권선들의 양단 전압을 유지하지 못한다. 이때 출력 전류는 역전되고 포지티브 방향으로 흐르기 시작하여 C2 및 C3 에서의 전하를 고갈시키기 시작한다. C1 의 방전은 "아크"상 (phase) 으로 알려져 있다. C2 및 C3 의 방전은 근육 "스티뮬레이션 (stimulation)"상으로 알려져 있다.
도 24 에 도시된 바와 같이, 고전압 출력 코일 T2 가, E1 에 네거티브 극성 스파크 전압을 생성하고 뒤이어서 E2 에 포지티브 극성 스파크 전압을 생성하는 2 개의 별개 2 차 권선으로 이루어지므로, 전극 E1 또는 전극 E2 로부터 1 차의 무기 (weapon) 그라운드까지 측정된 피크 전압은 약 25,000 볼트를 초과하지 않지만, 전원 출력 단자 E1 및 E2 양단에 측정된 피크 전압은 약 50,000 볼트에 도달한다. 선행기술의 스턴 총과 본 발명의 다른 실시형태의 양자 모두의 경우에서와 같이 만약 출력 코일 T2 가 단일 2 차 권선을 이용하였다면, 기준이 되는 하나의 출력 전극 (E1 또는 E2) 으로부터 1 차 무기 그라운드까지의 최대 전압은 약 50,000 볼트에 이를 것이다. 50,000 볼트의 아크를 확립할 수 있는 갭 사이즈의 절반 이하의 사이즈의 갭 양단에 25,000 볼트 출력이 아크를 확립할 수 있기 때문에, 그라운 드로의 피크 출력 단자 전압을 약 50,000 볼트에서 약 25,000 볼트로 50 % 감소시키는 것은, X26 시스템 버전의 사용자가 고전압 출력 펄스로 쇼킹당할 위험을 2 대 1 의 비율보다 더 많이 감소시킨다. 이것은 핸드핼드 스턴 총 무기에 대해 상당한 안전 강화를 나타낸다.
이하, 도 23 및 도 24 의 개략도를 참조하면, (T1 에서) HVA 의 1 차측으로부터의 피드백 신호는, 도 21 의 마이크로프로세서가 커패시터 C1 상의 전압을 간접적으로 결정하는 메카니즘을 제공하며, 따라서 X26 시스템 전원은 그것의 펄스 발사 시퀀스 (firing sequence) 내에서 동작한다. 이 피드백 신호는 출력 펄스 반복 레이트를 제어하는 마이크로프로세서에 의해 사용된다.
시스템 펄스 레이트는, 마이크로프로세서가 단시간 동안 ENABLE 신호를 토글링하는 것을 중단하게 하여 펄스 레이트를 다시 프리셋된 낮은 값으로 유지시킴으로써, 일정 또는 시변 펄스 레이트를 생성하도록 제어될 수도 있다. 프리셋 값들은 펄스 트레인 길이에 기초하여 변화될 수도 있다. 예를 들어, 경찰 모델의 경우, 시스템은, 단일 트리거 당김이 5 초의 더 긴 전원 활성 기간을 발생시키도록 프로그램될 수도 있다. 5 초 기간 중 처음의 2 초 동안 마이크로프로세서는 펄스 레이트를 약 초당 19 펄스 (PPS)로 제어하도록 프로그램될 수도 있고, 5 초 기간 중 마지막 3 초 동안 약 15 PPS 로 감소하도록 프로그램될 수도 있다. 조작자가 계속하여 트리거 다운을 유지하는 경우, 5 초가 경과한 이후, X26 시스템은 트리거가 다운으로 유지되는 한, 15 PPS 에서 방전을 지속하도록 프로그램될 수도 있다. X26 시스템은 다른 방법으로는 여러가지의 상이한 펄스 반복 레이트 구성, 예를 들어,
0 - 2 초 : 17 PPS
2 - 5 초 : 12 PPS
5 - 6 초 : 0.1 PPS
6 - 12 초 : 11 PPS
12 - 13 초 : 0.1 PPS
13 - 18 초 : 10 PPS
18 - 19 초 : 0.1 PPS
18 - 23 초 : 9 PPS
와 같은 구성을 발생시키도록 프로그램될 수도 있다.
이러한 다른 방법의 펄스 반복 레이트 구성은, 더 긴 활성 시간이 바람직한 X26 시스템의 민간인 버전 (civilian version) 에 적용될 수 있다. 또한, 펄스 레이트를 더 낮추는 것은 배터리 전력 소모를 감소시키고 배터리 수명을 연장시키며 잠재적으로는 의학적 안전 요인을 개선시킨다.
도 21 내지 도 24 에 도시된 X26 시스템의 동작을 보다 상세하게 설명하기 위해, HVA 의 동작 사이클이 다음의 4 개의 기간으로 분할될 수 있다. T0 에서 T1 까지의 제 1 기간에서, 커패시터 C1, C2 및 C3 은 1, 2 또는 3 개의 전원에 의해 스파크 갭 GAP1 의 브레이크다운 전압까지 충전된다. T1 에서 T2 까지의 제 2 기간에서, GAP1 은 온으로 스위칭되어, (E1 과 E2 양단의) 2 차 전압을 급속하게 증가시키는 고전압 스파크 트랜스포머 T2 의 1 차 권선을 통해 C1 이 전류를 통과시키도록 한다. 임의의 지점에서, 1 차 트랜스포머 권선을 통한 C1 의 방전에 의해 야기된 고출력 전압은 GAP2, E1 내지 E2 및 GAP3 양단에 전압 브레이크다운을 발생시킨다. 이 전압 브레이크다운은 2 차 회로 전류 경로를 완성시켜 출력 전류가 흐르도록 한다. T1 에서 T2 까지의 시간 간격동안 커패시터 C1 은 여전히 스파크 트랜스포머 T2 의 1 차 권선을 통해 전류가 흐르도록 한다. C1 이 방전함에 따라, 그것은 C2 및 C3 내로 충전 전류를 드라이빙한다. T2 에서 T3 까지의 제 3 기간에서, 이제 커패시터 C1 은 거의 방전된다. C2 및 C3 에 의해서 부하전류가 공급된다. T2 에서 T3 까지의 시간 간격동안 출력 전류의 크기는, 초기 T1 에서 T2 까지의 전류 출력 시간 간격동안 스파크 트랜스포머 T2 를 통한 C1 의 방전에 의해 생성된 훨씬 더 높은 출력 전류보다 훨씬 더 낮다. T2 에서 T3 까지의 시간 간격동안 이 현저하게 감소된 크기의 출력 전류의 지속 기간은 적당한 구성요소 파라미터 조정에 의해 용이하게 튜닝되어, 목표물 대상으로부터 원하는 근육 응답을 달성할 수도 있다. T0 에서 T3 까지 걸친 기간동안, 마이크로프로세서는 하나의 형상 파형 출력 펄스를 발생시키는데 요구되는 시간을 측정하였다. 원하는 펄스 반복 레이트는 마이크로프로세서에서 미리 프로그램되었다. T3 에서 T4 까지의 시간 간격동안, 마이크로프로세서는 프리셋 펄스 반복 레이트를 달성하는데 요구되는 기간동안 전력공급을 일시적으로 셧다운한다. 마이크로프로세서가 가변길이의 T3 에서 T4 까지의 셧-오프 주기를 삽입하므로, 시스템 펄스 반복 레이트는 배터리 전압 및 회로 구성요소 변동 (내성) 에 영향을 받지 않고 별개로 일정 유지된다. 마이크로프로세서-제어 펄스 레이트 방법은 서로 다른 고객 요건들을 충족시키기 위해서, 펄스 레이트가 소프트웨어적으로 제어되도록 한다.
도 10 의 타이밍도는 후속하는, 더 긴 지속기간의 타이밍 사이클 TB 가 이어지는 초기 고정 타이밍 사이클 TA 를 나타낸다. 더 긴 타이밍 사이클이 뒤이어지는 더 짧은 타이밍 사이클은 펄스 레이트에서의 감소를 반영한다. 따라서, X26 시스템이 고정 지속 기간의 동작 사이클 동안 펄스 레이트를 디지털적으로 가변시킬 수 있는 것으로 이해된다. 하나의 예로서, 약 19 PPS의 펄스 레이트는 초기 동작의 약 2 초 동안에 달성되어 그 후, 약 3 초 동안 약 15 PPS 로 감소되고 또한 약 1 초 동안 약 0.1 PPS 로 더욱 감소하며, 그 후 약 5 초 동안 약 14 PPS 로 증가할 수도 있다.
도 23a 및 도 23b 에서 도시된 구현예들은 3 개의 스파크 갭을 이용한다. 단지 GAP1 만이 정확한 브레이크다운 전압 등급, 이 경우에는 약 2000 볼트를 요구하며, GAP2 및 GAP3 은 단지, GAP1 이 브레이크다운하기 전의 시간 간격동안 그것들에 유도된 전압 스트레스 보다 상당히 더 큰 브레이크다운 전압 등급을 요구한다. GAP2 및 GAP3 은 전적으로, 목표물로의 초기 전류 방전동안 상당한 목표물 피부 저항이 있는 경우, GAP1 이 브레이크다운하기 전에 근육활성화 커패시터 C2 및 C3 가 방전하지 않을 것을 보장하기 위해 제공되었다. 이 옵션적이고 강화된 기능을 수행하기 위해, 이들 2 차 스파크 갭들 중에서 오직 하나의 스파크 갭이 (GAP2 또는 GAP3 중의 어느 하나가) 제공될 필요가 있다.
도 24 는 현저히 개선된 효율을 가진 고전압 섹션을 나타낸다. 다이오드 를 통해 T1 의 고전압 트랜스포머 출력을 매우 높은 고전압으로 정류하는 대신에, 도 23b 회로의 경우에서와 같이, 트랜스포머 T1 은, 각 권선의 설계 출력 전압이 약 1,000 볼트로 한정되어진 3 개의 직렬 연결 2 차 권선을 제공하도록 재구성되었다.
도 23b 회로에서, 커패시터 C1 은 트랜스포머 권선과 다이오드 D1 에 의해 약 2,000 볼트로 충전된다. 도 24 회로에서, C1 은 C5 및 C6 양단의 전압을 조합함으로써 충전된다. C5 및 C6 을 충전하도록 커플링된 T1 트랜스포머의 각 권선은, 도 23b 회로에서와 같은 2,000 볼트가 아닌, 약 1,000 볼트까지 각 커패시터를 충전하도록 설계된다.
기생 회로 정전용량에 기인한 손실은 트랜스포머 AC 출력 전압의 제곱 함수이므로, 도 23b 의 2,000 볼트 트랜스포머 출력 전압에 비하여, 도 24 의 1000 볼트 출력 전압을 갖는 기생회로 정전용량에 기인한 손실은 인수 4 에 의해 감소된다. 또한, 도 24 의 실시형태에서, 포지티브측이 약 2,000 볼트까지 충전되는 커패시터 C6 으로부터 C2 를 충전하는데 요구되는 전류가 부분적으로 유도된다. 따라서, 약 3,000 볼트까지 C2 를 충전하기 위해, 트랜스포머 권선 양단 전압은 도 23b 회로에서의 대응 트랜스포머 T1 권선 양단에서 발생된 3,000 볼트 전압과 비교하여 약 1,000 볼트로 감소된다.
도 23b 및 도 24 회로 설계의 또 다른 이점은, C3 에 대한 C1 의 상호작용과 관련된다. GAP1 이 브레이크다운하기 직전, C1 상의 전하는 약 2,000 볼트이고 C3 상의 전하는 약 3000 볼트이다. C1 이 방전되고 출력 전류가 C2 및 C3 에 의해 유지된 후, C3 양단 전압은 약 3,000 볼트에서 머무른다. 그러나, C3 의 포지티브측이 이제 그라운드 레벨이 되므로, C3 의 네거티브 단자는 약 -3,000 볼트가 된다. 약 6,000 볼트 차이가 나는 전압이 C2 의 포지티브 단자와 C3 의 네거티브 단자 사이에 발생되었다. C1 이 이미 방전된 이후, C2 및 C3 이 방전하는 시간 간격동안, T2 출력 권선은 단순히 도전체로서 작용한다.
X26 시스템 트리거 위치는, 추가적인 트리거 당김에 응답하여 동작 사이클의 지속 기간을 연장하도록 프로그램될 수도 있는 마이크로프로세서에 의해 판독되어진다. 트리거가 당겨지는 때마다, 마이크로프로세서는 그 이벤트를 감지하고 고정 시간 주기 동작 사이클을 활성화시킨다. 총이 활성화된 이후, X26 핸들 후방의 센트럴 정보 디스플레이 (CID) 는 X26 시스템이 얼마나 더 오래동안 활성 상태에 머무르는지를 지시한다. X26 시스템 활성 기간은 예를 들어 약 5 초의 고정 동작 시간을 생성하기 위해 프리셋될 수도 있다. 다른 방법으로는, 활성주기는 추가적이고 순차적인 트리거 당김에 응답한 증분으로 연장되도록 프로그램될 수도 있다. 트리거가 당겨지는 때마다, CID 판독은 카운트다운 타이머를 새롭고 더 긴 타임아웃으로 갱신한다. 그 증가하는 트리거 특징은, 침략적인 공격자에 대해 X26 시스템을 사용하는 민간인이 그 총을 연장된 기간동안 활성화시키도록 다중 트리거 당김을 일으키도록 하며, 사용자가 그 총을 그라운드상에 내려놓게 하며 도망가게 한다.
스턴 총의 오용 주장에 대해 경찰관을 보호하기 위해, X26 시스템은, 무기가 발사되는 때마다 시간, 방전 지속기간, 내부 온도 및 배터리 레벨을 기록하기 위한 별도의 내부 비휘발성 메모리 세트를 제공할 수도 있다.
스턴 총 클록 시간은 항상 GMT 로 설정되어 유지된다. USB 인터페이스 모듈을 사용하여 컴퓨터로 시스템 데이터를 다운로드하는 경우, GMT 로부터 지역 시간으로의 전환이 제공될 수도 있다. 디스플레이된 데이터 로그 (data log) 상에서, GMT 및 지역 시간이 모두 나타내어질 수도 있다. 시스템 클록이 리셋되거나 또는 재프로그램되는 때는 언제나, 별개의 엔트리가 이러한 변화들을 기록하기 위해 시스템 로그에 생길 수도 있다.
당업자가 개시된 전자식 무능력화 장치가 다양한 방식으로 변형되고 특별히 전술한 바람직한 형태 이외의 많은 실시형태를 추정할 수도 있다는 것은 명백하다. 따라서, 첨부된 청구범위는 본 발명의 사상과 범위 이내에 있는 발명의 모든 이러한 변형들을 포함하도록 의도된다.

Claims (144)

  1. 목표물을 무능력화시키는 전자식 무능력화 장치로서,
    a. 상기 목표물 상에 제 1 이격 접촉점 및 제 2 이격 접촉점을 설정하는 제 1 전극과 제 2 전극으로서, 상기 전극들 중의 하나 이상의 전극과 상기 목표물의 피부 사이에 고임피던스 에어 갭이 존재하는, 제 1 전극과 제 2 전극; 및
    b. 제 1 시간 간격동안 상기 제 1 전극과 제 2 전극 양단에 단기간의 제 1 고전압 출력을 발생시켜 상기 에어 갭내의 공기를 이온화시킴으로써 상기 에어 갭 양단의 고임피던스를 감소시켜 상기 에어 갭 양단에 전류가 흐르도록 하는 제 1 모드에서 동작하고, 뒤이어서, 제 2 시간 간격동안 제 1 전극과 제 2 전극의 양단에 상기 제 1 고전압보다 절대값 크기 (absolute magnitude) 에서 작은 제 2 전압 출력을 발생시킴으로써 상기 제 1 전극과 제 2 전극을 통한 전류 흐름 및 상기 목표물을 통한 전류 흐름을 유지시키는 제 2 모드에서 동작하는 전원을 포함하는, 전자식 무능력화 장치.
  2. 목표물을 무력화시키는 전자식 무능력화 장치로서,
    a. 상기 목표물 상에 제 1 이격 접촉점 및 제 2 이격 접촉점을 설정하는 제 1 전극과 제 2 전극으로서, 상기 전극들 중의 하나 이상의 전극과 상기 목표물의 피부 사이에 고임피던스 에어 갭이 존재하는, 제 1 전극과 제 2 전극;
    b. 출력 전압을 발생시키는 고전압 전원; 및
    c. 상기 제 1 전극과 제 2 전극 양단에 제 1 고전압 출력을 발생시켜 상기 에어 갭내의 공기를 이온화시킴으로써 상기 에어 갭 양단의 임피던스를 감소시켜 상기 에어 갭 양단에 전류가 흐르도록 하고, 뒤이어서, 상기 제 1 고전압 출력보다 작은 절대값 크기를 갖는 제 2 전압 출력을 발생시켜 상기 제 1 전극과 제 2 전극 양단을 통하여 전류가 흐르고 상기 목표물을 통하여 전류가 흐르도록 하는 고전압 전력 출력 회로를 포함하는, 전자식 무능력화 장치.
  3. 목표물을 무능력화시키는 전자식 무능력화 장치로서,
    a. 상기 목표물 상에 제 1 이격 접촉점 및 제 2 이격 접촉점을 설정하는 제 1 전극과 제 2 전극으로서, 상기 전극들 중의 하나 이상의 전극과 상기 목표물의 피부 사이에 갭이 존재하는, 제 1 전극과 제 2 전극; 및
    b. 제 1 시간 간격동안 상기 제 1 전극과 제 2 전극 양단에 제 1 고전압 출력을 발생시켜 상기 갭내의 공기를 이온화시키고 상기 갭 양단에 전류가 흐르도록 하는 제 1 출력 회로 구성으로 스위칭되어 제 1 출력 회로구성에서 동작하며, 뒤이어서, 제 2 시간 간격동안 상기 제 1 전극과 제 2 전극 양단에 상기 제 1 고전압보다 절대값 크기에서 작은 제 2 전압 출력을 발생시켜 상기 목표물을 통해 전류를 유지시키는 제 2 출력 회로 구성으로 스위칭되어 제 2 출력 회로 구성에서 동작하는 출력 회로를 포함하는 고전압 전원을 포함하는, 전자식 무능력화 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 출력 회로는,
    a. 상기 제 1 시간 간격동안 상기 제 1 전극과 제 2 전극 양단에 상기 제 1 고전압 출력을 발생시키는 고전압 출력 회로; 및
    b. 상기 제 2 시간 간격동안 상기 제 1 전극과 제 2 전극 양단에 상기 제 2 전압 출력을 발생시키는 저전압 출력 회로를 포함하는, 전자식 무능력화 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 고전압 출력 회로는,
    a. 양단에 제 3 전압을 가지는 제 1 커패시터;
    b. 상기 제 1 커패시터와 상기 갭간에 커플링되어 상기 제 3 전압보다 높은 증배된 전압을 상기 갭 양단에 공급하는 전압 증배기;
    c. 상기 제 3 전압이 제 1 크기 (magnitude) 에 도달한 후에 동작하여, 상기 제 1 커패시터로부터 에너지를 릴리즈하도록 동작하여, 상기 전압 증배기를 통하여 상기 제 1 고전압 출력을 생성하고, 상기 갭에서 공기를 이온화시키는 제 1 스위치를 포함하는, 전자식 무능력화 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 저전압 출력 회로는
    a. 제 2 커패시터; 및
    b. 상기 제 1 스위치의 동작 후에 동작하며, 상기 제 2 커패시터로부터 에너지를 릴리즈하도록 동작하여, 상기 제 2 전압 출력을 발생하고, 상기 목표물을 통하여 상기 전류를 유지하는 제 2 스위치를 포함하는, 전자식 무능력화 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 1 커패시터와 제 2 커패시터는 각각 상기 고전압 전원으로부터 충전 전류를 받는, 전자식 무능력화 장치.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 2 스위치가 상기 제 2 전압 출력을 발생하기 시작한 후, 상기 제 1 스위치는 상기 갭으로부터 상기 제 1 커패시터를 디커플링하는, 전자식 무능력화 장치.
  9. 제 6 항에 있어서,
    a. 상기 제 1 스위치의 닫힘은 시점 T1 을 규정하고;
    b. 상기 제 2 스위치의 닫힘은 시점 T2 를 규정하고;
    c. 상기 제 2 스위치는, 상기 제 2 커패시터 전압이 소정 레벨 아래로 떨어지는 경우 열리도록 구성되고 시점 T3 를 규정하며;
    d. 상기 제 1 스위치와 제 2 스위치의 열림 및 닫힘 상태 사이의 관계는 다음의 표:
    시간 간격 제 1 스위치 제 2 스위치 T1 - T2 닫힘 열림 T2 - T3 열림 또는 닫힘 닫힘
    로 규정되는, 전자식 무능력화 장치.
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 1 스위치와 제 2 스위치 중의 하나 이상은 전압 활성화 스위치를 포함하는, 전자식 무능력화 장치.
  14. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 1 스위치는 제 1 브레이크다운 전압을 갖는 제 1 스파크 갭을 포함하며, 상기 제 2 스위치는 상기 제 1 브레이크다운 전압보다 큰 제 2 브레이크다운 전압을 갖는 제 2 스파크 갭을 포함하는, 전자식 무능력화 장치.
  15. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 1 커패시터는 제 2 커패시터보다 실질적으로 더 큰 정전용량을 갖는, 전자식 무능력화 장치.
  16. 제 3 항에 있어서,
    a. 상기 전자식 무능력화 장치를 활성화 및 비활성화시키는 트리거 스위치; 및
    b. 상기 트리거 스위치의 구성을 감지하고 상기 고전압 전원의 동작을 제어하는 제어기를 더 포함하는, 전자식 무능력화 장치.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 트리거 스위치의 닫힘은 상기 제어기가 상기 고전압 전원을 활성화시키도록 하는, 전자식 무능력화 장치.
  18. 제 9 항에 있어서,
    제어기를 더 포함하고,
    상기 제어기는 상기 시점 T3 에서 상기 고전압 전원을 비활성화시키는, 전자식 무능력화 장치.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 제어기는, 소정의 펄스 반복 레이트를 유지하기 위해 시점 T3 부터 시점 T4 까지 상기 고전압 전원의 비활성화 상태를 유지하는, 전자식 무능력화 장치.
  20. 제 3 항에 있어서,
    제어기를 더 포함하고,
    상기 제어기는 소정의 펄스 반복 레이트를 유지하기 위해 상기 고전압 전원을 반복적으로 활성화 및 비활성화 시키는, 전자식 무능력화 장치.
  21. 삭제
  22. 제 5 항에 있어서,
    상기 전압 증배기는 스텝-업 트랜스포머를 포함하는, 전자식 무능력화 장치.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 스텝-업 트랜스포머는 1 차 권선 및 2 차 권선을 포함하고 상기 1 차 권선은 상기 1 차 커패시터의 방전 경로와 직렬로 커플링되는, 전자식 무능력화 장치.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 스텝-업 트랜스포머 2 차 권선은 상기 제 2 차 커패시터의 방전 경로와 직렬로 커플링되는, 전자식 무능력화 장치.
  25. 삭제
  26. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 스위치의 동작은 1.5 마이크로초의 기간 동안인, 전자식 무능력화 장치.
  27. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 크기는 2,000 볼트인, 전자식 무능력화 장치.
  28. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 2 커패시터는 실질적으로 0.02 마이크로패럿보다 작거나 0.02 마이크로패럿인 정전용량을 갖는, 전자식 무능력화 장치.
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  35. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 1 스위치의 활성 전압은 상기 제 2 스위치의 활성 전압보다 더 작은, 전자식 무능력화 장치.
  36. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 1 커패시터는 0.14 마이크로패럿의 정전용량을 갖는, 전자식 무능력화 장치.
  37. 삭제
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  39. 목표물을 무능력화 시키는 방법으로서,
    a. 제 1 시간 간격동안 제 1 커패시터와 제 2 커패시터를 충전하는 단계;
    b. 상기 제 1 커패시터 양단의 전압이 전압 임계치를 초과하는 경우 상기 제 1 커패시터를 전압 증배기에 커플링하는 단계;
    c. 제 1 전극과 제 2 전극 양단에 증배된 전압을 발생시키도록, 제 2 시간 간격동안 상기 전압 증배기를 통해 상기 제 1 커패시터를 방전하는 단계;
    d. 상기 목표물 상에 상기 제 1 및 제 2 전극들을 위치시켜, 상기 위치된 전극들 중의 하나 이상의 전극과 상기 목표물의 피부 사이에 갭이 존재하는, 위치 단계;
    e. 상기 갭 양단에 이온화된 통로를 확립하는 단계; 및
    f. 제 3 시간 간격동안 상기 갭, 상기 목표물, 및 상기 제 1 및 제 2 전극을 통하여 전류를 공급하도록, 상기 증배된 전압에 응답하여, 상기 제 1 및 제 2 전극에 상기 제 2 커패시터를 커플링하는 단계를 포함하는,목표물 무능력화 방법.
  40. 제 39 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 커패시터가 상기 제 1 시간 간격동안 실질적으로 동일한 전압 레벨로 충전되는 경우 상기 충전단계는 완료되는, 목표물 무능력화 방법.
  41. 제 39 항에 있어서,
    상기 제 1 커패시터의 정전용량은 상기 제 2 커패시터의 정전용량을 실질적으로 초과하는, 목표물 무능력화 방법.
  42. 제 39 항에 있어서,
    상기 전압 증배기는 1 차 권선과 2 차 권선을 갖는 스텝-업 트랜스포머를 포함하고, 상기 제 1 커패시터로부터의 방전 전류는 상기 1 차 권선을 통해 흐르는, 목표물 무능력화 방법.
  43. 제 39 항에 있어서,
    상기 증배된 전압은 상기 전압 임계치를 실질적으로 초과하는, 목표물 무능력화 방법.
  44. 제 39 항에 있어서,
    상기 제 2 시간 간격의 지속기간은 상기 제 3 시간 간격의 지속기간보다 실질적으로 더 짧은, 목표물 무능력화 방법.
  45. 제 39 항에 있어서,
    상기 제 1 커패시터를 커플링 하는 단계는, 상기 전압 임계치와 실질적으로 동일한 제 1 브레이크다운 전압을 갖는 제 1 스파크 갭을 이용하는 것을 포함하는, 목표물 무능력화 방법.
  46. 제 45 항에 있어서,
    상기 제 2 커패시터를 커플링하는 단계는, 상기 제 1 브레이크다운 전압보다 큰 제 2 브레이크다운 전압을 갖는 제 2 스파크 갭을 이용하는 것을 포함하는, 목표물 무능력화 방법.
  47. 제 39 항에 있어서,
    상기 위치 단계는,
    상기 제 1 전극 및 제 2 전극을 상기 목표물을 향하여 프로펠링 (propelling) 하는 단계를 더 포함하는, 목표물 무능력화 방법.
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  53. 목표물을 무능력화시키는 방법으로서,
    상기 목표물에서의 에어 갭을 이온화시킴으로써 상기 목표물을 통해 전류를 일으키기 위해 제 1 전압에서 신호를 제공하는 단계; 및
    상기 목표물을 통해 상기 전류를 유지시키기 위해 상기 제 1 전압보다 더 작은 크기의 제 2 전압에서 상기 신호를 제공하는 단계를 포함하는, 목표물 무능력화 방법.
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  71. 목표물의 또는 상기 목표물 근처의 제 1 전극 및 제 2 전극을 통하여 상기 목표물을 무능력화시키는 방법으로서, 상기 전극들 중의 하나 이상의 전극과 상기 목표물간에 고임피던스 에어 갭이 존재하고,
    상기 제 1 전극과 제 2 전극 양단에 단기간의 제 1 고전압 출력을 인가시켜 상기 에어 갭내의 공기를 이온화시킴으로써 상기 에어 갭 양단의 고임피던스를 상기 고임피던스보다 낮은 임피던스로 감소시켜 상기 에어 갭 양단에 전류가 흐르도록 하는 단계; 및
    뒤이어서, 상기 제 1 전극과 제 2 전극의 양단에 상기 제 1 고전압보다 낮은 제 2 전압을 인가하여 상기 목표물을 통하여 전류를 유지시켜, 불수의근 수축을 야기하여 상기 목표물을 무능력화시키는 단계를 포함하는, 목표물 무능력화 방법.
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  108. 목표물에서의 에어 갭을 이온화시키기 위해 제 1 저장 에너지 장치로부터 제 1 신호를 상기 목표물에 공급하는 단계; 및
    전류가 상기 갭과 목표물을 통해 계속 흐르도록 제 2 저장 에너지 장치로부터 제 2 신호를 목표물에 공급하는 단계를 포함하되,
    상기 에어갭을 이온화시키기 위하여 상기 제 2 저장 에너지 장치에 의하여 제공되는 에너지는 상기 제 1 에너지 저장 장치에 의하여 제공되는 에너지보다 낮은, 목표물 무능력화 방법.
  109. 목표물에서 에어 갭을 이온화시키기 위해 제 1 저장 에너지 장치로부터 제 1 신호를 목표물에 공급하는 수단; 및
    전류가 상기 갭과 목표물을 통해 계속 흐르도록 제 2 저장 에너지 장치로부터 제 2 신호를 목표물에 공급하는 수단을 포함하되,
    상기 에어갭을 이온화시키기 위하여 상기 제 2 저장 에너지 장치에 의하여 제공되는 에너지는 상기 제 1 에너지 저장 장치에 의하여 제공되는 에너지보다 낮은, 목표물 무능력화 장치.
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  132. 제 53 항에 있어서,
    상기 제 1 전압에서 전기를 제공하는 단계는, 제 1 폐전류경로에서 전류를 도통하는 것을 포함하고;
    상기 제 2 전압에서 전기를 제공하는 단계는, 제 2 폐전류경로에서 전류를 도통하는 것을 포함하는, 목표물 무능력화 방법.
  133. 제 108 항에 있어서,
    상기 제 1 저장 에너지 장치는 상기 제 1 신호를 공급하기 직전에 제 1 전압을 가지고,
    상기 제 2 저장 에너지 장치는 상기 제 2 신호를 공급하기 직전에 제 2 전압을 가지고,
    상기 제 1 전압은 상기 제 2 전압보다 더 큰, 목표물 무능력화 방법.
  134. 제 108 항에 있어서,
    상기 제 1 저장 에너지 장치는 상기 제 1 신호를 공급하기 직전에 제 1 저장 에너지를 가지고,
    상기 제 2 저장 에너지 장치는 상기 제 2 신호를 공급하기 직전에 제 2 저장 에너지를 가지고,
    상기 제 2 저장 에너지는 상기 제 1 저장 에너지보다 더 작은, 목표물 무능력화 방법.
  135. 목표물에 또는 상기 목표물 근처에 각각 위치하는 제 1 전극 및 제 2 전극을 통하여 상기 목표물을 무능력화시키는 방법으로서, 상기 전극들 중의 하나 이상의 전극과 상기 목표물간에 고임피던스 에어 갭이 존재하고,
    제 1 커패시터 및 제 2 커패시터를 충전하는 단계;
    상기 제 1 커패시터 양단의 전압이 전압 임계치를 초과하는 경우 상기 제 1 커패시터를 전압 증배기에 커플링하는 단계;
    상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극 양단에 증배된 전압을 발생시키도록, 상기 전압 증배기를 통해 상기 제 1 커패시터를 방전하는 단계;
    상기 에어 갭 양단에 감소된 임피던스 이온화된 경로를 확립하는 단계; 및
    상기 증배된 전압에 응답하여, 상기 이온화된 경로, 상기 목표물, 상기 제 1 전극, 및 상기 제 2 전극을 통하여 전류를 공급하도록, 상기 전압 증배기에 의하여 증배되지 않고 상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극의 하나 이상에 상기 제 2 커패시터를 커플링하는 단계를 포함하는,목표물 무능력화 방법.
  136. 제 135 항에 있어서,
    상기 충전 단계는, 상기 제 1 커패시터 및 상기 제 2 커패시터가 실질적으로 동일한 전압 크기로 충전되는 경우에 완료되는, 목표물 무능력화 방법.
  137. 제 135 항에 있어서,
    상기 제 1 커패시터는 상기 제 2 커패시터의 커패시티보다 실질적으로 더 큰, 목표물 무능력화 방법.
  138. 제 135 항에 있어서,
    상기 전압 증배기는 1 차 권선 및 2 차 권선 스텝업 트랜스포머를 구비하고,
    상기 제 1 커패시터로부터의 방전 전류는 상기 1 차 권선을 통해 흐르는, 목표물 무능력화 방법.
  139. 제 135 항에 있어서,
    상기 증배된 전압은 상기 전압 임계치를 실질적으로 초과하는, 목표물 무능력화 방법.
  140. 제 135 항에 있어서,
    상기 제 1 커패시터를 커플링하는 단계는,
    상기 전압 임계치와 실질적으로 동일한 제 1 브레이크다운 전압을 가지는 제 1 스파크 갭을 이용하는 단계를 포함하는, 목표물 무능력화 방법.
  141. 제 135 항에 있어서,
    상기 제 1 커패시터를 방전하는 제 1 지속기간은 상기 제 2 커패시터를 방전하는 제 2 지속기간보다 작은, 목표물 무능력화 방법.
  142. 제 109 항에 있어서,
    상기 제 1 저장 에너지 장치는 상기 제 1 신호를 공급하기 직전에 제 1 전압을 가지고,
    상기 제 2 저장 에너지 장치는 상기 제 2 신호를 공급하기 직전에 제 2 전압을 가지고,
    상기 제 1 전압은 상기 제 2 전압보다 큰, 목표물 무능력화 장치.
  143. 제 109 항에 있어서,
    상기 제 1 저장 에너지 장치는 상기 제 1 신호를 공급하기 직전에 제 1 저장 에너지를 가지고,
    상기 제 2 저장 에너지 장치는 상기 제 2 신호를 공급하기 직전에 제 2 저장 에너지를 가지고,
    상기 제 1 저장 에너지는 상기 제 2 저장 에너지보다 큰, 목표물 무능력화 장치.
  144. 목표물 상의 제 1 전극 및 제 2 전극을 통하여 상기 목표물을 무능력화시키는 전자식 무능력화 장치로서, 상기 전극들 중의 하나 이상의 전극과 상기 목표물의 피부 사이에 갭이 존재하고,
    상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극 양단에 제 1 고전압 출력을 발생시켜 상기 갭내의 공기를 이온화시키고 상기 갭 양단에 전류가 흐르도록 하는 제 1 구성으로 스위칭되어 동작하며, 뒤이어서, 상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극 양단에 상기 제 1 고전압보다 낮은 제 2 전압 출력을 발생시켜 상기 목표물을 통해 상기 전류를 유지시키는 제 2 구성에서 동작함으로써 상기 목표물을 무능력화시키는 불수의근 수축을 제공하는 회로를 포함하는 고전압 전원을 포함하되,
    상기 제 1 구성은,
    (1) 제 3 전압을 가지는 제 1 커패시터;
    (2) 상기 제 1 커패시터와 상기 갭간에 커플링되어 상기 갭 양단에 상기 제 3 전압보다 높은 증배된 전압을 제공하는 전압 증배기; 및
    (3) 상기 제 3 전압이 한계에 도달한 후에 동작하여 상기 제 1 커패시터로부터 에너지를 릴리즈하여 상기 제 1 고전압 출력을 발생시키는 제 1 스위치를 포함하고,
    상기 제 2 구성은,
    상기 전압 증배기에 의하여 증배되지 않은 상기 제 2 전압 출력을 발생시켜 상기 목표물을 통하여 상기 전류를 유지시키는 제 2 커패시터를 포함하는, 전자식 무능력화 장치.
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Families Citing this family (80)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7075770B1 (en) * 1999-09-17 2006-07-11 Taser International, Inc. Less lethal weapons and methods for halting locomotion
US7047565B2 (en) * 2001-10-31 2006-05-16 International Business Machines Corporation Method and system for capturing in-service date information
US7736237B2 (en) 2002-03-01 2010-06-15 Aegis Industries, Inc. Electromuscular incapacitation device and methods
US20040156489A1 (en) * 2003-02-07 2004-08-12 Vishik Claire S. System and method for targeted parts and warranty provisioning
US7145762B2 (en) * 2003-02-11 2006-12-05 Taser International, Inc. Systems and methods for immobilizing using plural energy stores
US7102870B2 (en) * 2003-02-11 2006-09-05 Taser International, Inc. Systems and methods for managing battery power in an electronic disabling device
US7916446B2 (en) * 2003-05-29 2011-03-29 Taser International, Inc. Systems and methods for immobilization with variation of output signal power
US7280340B2 (en) * 2003-10-07 2007-10-09 Taser International, Inc. Systems and methods for immobilization
US7602597B2 (en) * 2003-10-07 2009-10-13 Taser International, Inc. Systems and methods for immobilization using charge delivery
CN102155872A (zh) * 2003-10-07 2011-08-17 天射国际公司 用于制动的系统和方法
US7701692B2 (en) * 2003-11-13 2010-04-20 Taser International, Inc. Systems and methods for projectile status reporting
US20050109200A1 (en) * 2003-11-21 2005-05-26 Mcnulty James F.Jr. Method and apparatus for increasing the effectiveness of electrical discharge weapons
WO2006085990A2 (en) * 2004-07-13 2006-08-17 Kroll Mark W Immobilization weapon
US20060086032A1 (en) * 2004-10-27 2006-04-27 Joseph Valencic Weapon and input device to record information
US7174668B2 (en) * 2005-01-31 2007-02-13 Dennis Locklear Electrical control device for marine animals
US20090231776A1 (en) * 2005-02-22 2009-09-17 Defense Technology Corporation Of America Electronic disabling device having a non-oscillating output waveform
CA2600858C (en) * 2005-02-22 2009-10-27 Defense Technology Corporation Of America Electronic disabling device having adjustable output pulse power
KR100727320B1 (ko) * 2005-07-15 2007-06-12 삼성전자주식회사 반도체 장치의 전원공급 회로 및 전원공급 방법
US7600337B2 (en) * 2005-09-13 2009-10-13 Taser International, Inc. Systems and methods for describing a deployment unit for an electronic weapon
US9025304B2 (en) 2005-09-13 2015-05-05 Taser International, Inc. Systems and methods for a user interface for electronic weaponry
US20070214993A1 (en) * 2005-09-13 2007-09-20 Milan Cerovic Systems and methods for deploying electrodes for electronic weaponry
AU2006347941B2 (en) * 2005-09-13 2009-03-26 Axon Enterprise, Inc. Systems and methods for multiple function electronic weaponry
US7457096B2 (en) * 2005-09-13 2008-11-25 Taser International, Inc. Systems and methods for ARC energy regulation
US7778004B2 (en) * 2005-09-13 2010-08-17 Taser International, Inc. Systems and methods for modular electronic weaponry
CN1937685A (zh) * 2005-09-21 2007-03-28 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 手机防抢装置
US7821766B2 (en) * 2007-04-19 2010-10-26 Taser International, Inc. Systems and methods for pulse delivery
US7986506B2 (en) * 2006-05-03 2011-07-26 Taser International, Inc. Systems and methods for arc energy regulation and pulse delivery
US20080007887A1 (en) * 2006-06-09 2008-01-10 Massachusetts Institute Of Technology Electrodes, devices, and methods for electro-incapacitation
US7692915B1 (en) * 2006-11-17 2010-04-06 Oleg Nemtyshkin Electric shock device
US8004816B1 (en) * 2007-04-16 2011-08-23 Applied Energetics, Inc Disabling a target using electrical energy
US7778005B2 (en) * 2007-05-10 2010-08-17 Thomas V Saliga Electric disabling device with controlled immobilizing pulse widths
NZ560460A (en) * 2007-08-07 2008-11-28 Ib Rosendal Andersen Stock prodder
AU2012216346B2 (en) * 2007-08-07 2014-08-07 Gallagher Group Limited Stock prodder
US20090251311A1 (en) 2008-04-06 2009-10-08 Smith Patrick W Systems And Methods For Cooperative Stimulus Control
US7984579B2 (en) 2008-04-30 2011-07-26 Taser International, Inc. Systems and methods for electronic weaponry that detects properties of a unit for deployment
US8166690B2 (en) 2008-04-30 2012-05-01 Taser International, Inc. Systems and methods for indicating properties of a unit for deployment for electronic weaponry
US20090316326A1 (en) * 2008-06-20 2009-12-24 Chiles Bryan D Systems And Methods For Demotivating Using A Drape
US8255176B2 (en) * 2008-08-07 2012-08-28 Research In Motion Limited Systems and methods for monitoring deterioration of a rechargeable battery
WO2010036202A1 (en) * 2008-09-23 2010-04-01 Stl Energy Technology (S) Pte Ltd Battery pack and method of battery pack power management
EP2342950B1 (en) 2008-09-23 2014-08-27 Aegis Industries, Inc. Stun device testing apparatus and methods
US8254080B1 (en) * 2008-12-24 2012-08-28 Taser International, Inc. Systems and methods for providing current to inhibit locomotion
NZ596800A (en) 2009-04-30 2014-05-30 Aegis Ind Inc Multi-stimulus personal defense device
US8428899B2 (en) * 2009-08-12 2013-04-23 Mark Edward Miller Apparatus for testing a conducted energy weapon
JP2011083082A (ja) * 2009-10-05 2011-04-21 Panasonic Electric Works Co Ltd 蓄電システム
US20110102964A1 (en) * 2009-11-03 2011-05-05 Ken Bass Cartridge holder for an electroshock weapon
RU2410835C1 (ru) * 2009-12-23 2011-01-27 Юрий Александрович Габлия Высоковольтный генератор импульсов (варианты)
US8203821B2 (en) * 2010-06-30 2012-06-19 Ping-Cheng Hsieh Multi-function electroshock gun
US9072169B1 (en) 2010-07-13 2015-06-30 Cascodium Inc. Pulse generator and systems and methods for using same
TWI420724B (zh) * 2011-01-26 2013-12-21 Elitegroup Computer Sys Co Ltd 電池活化方法
FR2971378B1 (fr) * 2011-02-04 2013-02-22 St Microelectronics Rousset Procede de connexion sur une seule antenne d'un ou de plusieurs composants sans contact, et systeme correspondant
US8733251B1 (en) 2012-01-06 2014-05-27 Steven Abboud Conductive energy weapon ammunition
US9094821B2 (en) * 2012-02-02 2015-07-28 Acorn Technologies, Inc. Method and system for activation of performance enhancements for mobile devices
WO2013126871A1 (en) 2012-02-24 2013-08-29 Dekka Technologies Llc Combination protective case having shocking personal defense system with cellular phone
US8934213B2 (en) 2012-04-18 2015-01-13 Yellow Jacket, L.L.C. Electroshock accessory for mobile devices
USD702794S1 (en) 2012-08-03 2014-04-15 Taser International, Inc. Single shot electronic control device
US9541352B2 (en) * 2013-03-14 2017-01-10 Christopher C. HAMILTON Personal defense accessory for a mobile communications device
US9910419B2 (en) * 2013-09-09 2018-03-06 Harnischfeger Technologies, Inc. System and method of synchronizing time between multiple systems
CN103796406B (zh) * 2014-01-06 2015-09-16 南京农业大学 一种家禽电麻机调频调压方法
US10731952B1 (en) 2015-02-26 2020-08-04 Leonidas Ip, Llc Safety guard for conductive energy weapon ammunition and related methods
US9817948B2 (en) 2015-05-15 2017-11-14 Josh Swank System and method for monitoring activities through portable devices
USD815242S1 (en) 2015-12-10 2018-04-10 Aegis Industries, Inc. Baton
US10989502B2 (en) 2016-02-23 2021-04-27 Axon Enterprise, Inc. Methods and apparatus for a conducted electrical weapon
US10473438B2 (en) 2016-02-23 2019-11-12 Axon Enterprise, Inc. Methods and apparatus for a conducted electrical weapon
US10024636B2 (en) 2016-02-23 2018-07-17 Taser International, Inc. Methods and apparatus for a conducted electrical weapon
US9939232B2 (en) 2016-02-23 2018-04-10 Taser International, Inc. Methods and apparatus for a conducted electrical weapon
US10015871B2 (en) 2016-02-23 2018-07-03 Taser International, Inc. Methods and apparatus for a conducted electrical weapon
US10060710B2 (en) * 2016-02-23 2018-08-28 Axon Enterprise, Inc. Methods and apparatus for a conducted electrical weapon
WO2018035304A1 (en) 2016-08-17 2018-02-22 Forsythe & Storms Technologies LLC Portable lachrymatory and electrical device
US10451386B2 (en) 2016-08-24 2019-10-22 Axon Enterprise, Inc. Systems and methods for calibrating a conducted electrical weapon
WO2018189594A2 (en) 2017-01-14 2018-10-18 Leonidas Ip, Llc Cew weapon system and related methods
US10627195B2 (en) 2017-08-01 2020-04-21 Axon Enterprise, Inc. Methods and apparatus for detecting a voltage of a stimulus signal of a conducted electrical weapon
USD866702S1 (en) 2017-12-29 2019-11-12 Leonidas Ip, Llc Cartridge
FI20185104A1 (en) 2018-02-06 2019-08-07 Nokia Technologies Oy Manage power consumption of portable devices
CN108391261B (zh) * 2018-02-28 2021-11-23 惠州Tcl移动通信有限公司 一种蓝牙搜索检测方法、检测设备、存储介质及移动终端
CN108317907A (zh) * 2018-03-15 2018-07-24 沃尔吉国际科技发展（深圳）有限公司 智能电子脉冲武器
US11391547B2 (en) * 2018-10-05 2022-07-19 Axon Enterprise, Inc. Methods and apparatus for a conducted electrical weapon
US10480909B1 (en) 2018-12-28 2019-11-19 LEEB Innovations, LLC Prisoner control device, system, and method
US11239776B2 (en) 2019-02-11 2022-02-01 Regal Beloit America, Inc. Motor controller having low standby power consumption
WO2020197846A1 (en) 2019-03-26 2020-10-01 LEEB Innovations, LLC Monitoring device and methods of use
US11612222B1 (en) 2020-05-26 2023-03-28 LEEB Innovations, LLC System and method for providing an early warning to a victim of domestic violence or stalking

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4691264A (en) * 1985-09-23 1987-09-01 Schaffhauser Brian E Static amplification stun gun
KR19980072970A (ko) * 1997-03-10 1998-11-05 김광호 다기능 호신기

Family Cites Families (94)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US568815A (en) * 1896-10-06 Half to alfred abrahams
US2805067A (en) * 1952-11-19 1957-09-03 Thomas D Ryan Electric weapons
US3363353A (en) * 1964-03-17 1968-01-16 Smith Res And Dev Company Inc Method of electrifying the fishing waters between electro-fishing electrodes
US3376470A (en) * 1965-08-12 1968-04-02 Atomic Energy Commission Usa Capacitor discharge circuit for starting and sustaining a welding arc
DE1564769B1 (de) * 1965-12-06 1971-03-25 Kunio Shimizu Geraet zum Ausueben eines Elektroschocks im menschlichen Koerper
CA981742A (en) * 1970-05-14 1976-01-13 John H. Cover (Jr.) Weapon for immobilization and capture
US3626626A (en) * 1970-07-24 1971-12-14 Us Navy Shark dart electronic circuit
US3717802A (en) * 1972-04-24 1973-02-20 Serex Inc Solid state electronic bird repellent system
US3803463A (en) * 1972-07-10 1974-04-09 J Cover Weapon for immobilization and capture
US3819108A (en) * 1972-08-28 1974-06-25 Gen Marine Crowd control stick
US3972315A (en) * 1974-10-21 1976-08-03 General Motors Corporation Dual action internal combustion engine ignition system
US4167036A (en) * 1976-01-13 1979-09-04 U and I, Ltd. DC voltage converter and shock-type high voltage utilization devices
DE2637102A1 (de) * 1976-08-18 1978-02-23 Semikron Gleichrichterbau Kondensator-zuendeinrichtung fuer brennkraftmaschinen
US4162515A (en) * 1976-12-20 1979-07-24 American Home Products Corp. Electrical shocking device with audible and visible spark display
US4092695A (en) * 1976-12-20 1978-05-30 American Home Products Corporation Electrical shocking device
US4163515A (en) * 1977-09-30 1979-08-07 Kapuscinski Peter R Disposable stapler apparatus and methods of constructing and utilizing same
US4253132A (en) * 1977-12-29 1981-02-24 Cover John H Power supply for weapon for immobilization and capture
US4242715A (en) * 1978-08-10 1980-12-30 Ultradyne, Inc. Self-defense apparatus
US4370696A (en) * 1981-05-26 1983-01-25 Miklos Darrell Electrified glove
US4486807A (en) * 1982-02-16 1984-12-04 Yanez Serge J Non-lethal self defense device
US5423143A (en) * 1984-03-15 1995-06-13 Martin; John M. Means for reducing the criminal usefulness of dischargeable hand weapons
US4541191A (en) * 1984-04-06 1985-09-17 Morris Ernest E Weapon having a utilization recorder
US4539937A (en) * 1984-08-06 1985-09-10 Edd Workman Controlled shock animal training device
US4688140A (en) * 1985-10-28 1987-08-18 John Hammes Electronic defensive weapon
US4949017A (en) * 1985-11-04 1990-08-14 Tomar Electronics, Inc. Strobe trigger pulse generator
US4755723A (en) * 1985-11-04 1988-07-05 Tomar Electronics, Inc. Strobe flash lamp power supply with afterglow prevention circuit
US4884809A (en) * 1985-12-30 1989-12-05 Larry Rowan Interactive transector device
EP0228840B1 (en) * 1986-01-07 1991-07-17 LUCAS INDUSTRIES public limited company Pulse generating circuit for an ignition system
SE457497B (sv) * 1987-06-05 1988-12-27 Internationell Affaersutveckli Saett att mata ett elstaengsel samt impulsgivare foer saettets genomfoerande
US4900990A (en) * 1987-10-06 1990-02-13 Sikora Scott T Method and apparatus for energizing a gaseous discharge lamp using switched energy storage capacitors
US4843336A (en) * 1987-12-11 1989-06-27 Kuo Shen Shaon Detachable multi-purpose self-defending device
US4846044A (en) * 1988-01-11 1989-07-11 Lahr Roy J Portable self-defense device
US4872084A (en) * 1988-09-06 1989-10-03 U.S. Protectors, Inc. Enhanced electrical shocking device with improved long life and increased power circuitry
US5225623A (en) * 1990-01-12 1993-07-06 Philip Self-defense device
US5193048A (en) * 1990-04-27 1993-03-09 Kaufman Dennis R Stun gun with low battery indicator and shutoff timer
US5060131A (en) * 1990-05-29 1991-10-22 Tomar Electronics, Inc. DC to DC converter power supply with feedback controlled constant current output
US5078117A (en) * 1990-10-02 1992-01-07 Cover John H Projectile propellant apparatus and method
US5282332A (en) * 1991-02-01 1994-02-01 Elizabeth Philips Stun gun
US5519389A (en) * 1992-03-30 1996-05-21 Tomar Electronics, Inc. Signal synchronized digital frequency discriminator
KR960001673Y1 (ko) 1992-06-09 1996-02-22 김태영 전자 충격기 회로
US5471362A (en) * 1993-02-26 1995-11-28 Frederick Cowan & Company, Inc. Corona arc circuit
US5467247A (en) * 1993-12-13 1995-11-14 De Anda; Richard N. Electronic stunning apparatus
US5388603A (en) * 1993-12-13 1995-02-14 Bauer; Paul J. Electronic stunning truncheon and umbrella
US5473501A (en) * 1994-03-30 1995-12-05 Claypool; James P. Long range electrical stun gun
US5523654A (en) * 1994-06-16 1996-06-04 Tomar Electronics, Inc. Flashtube trigger circuit with anode voltage boost feature
KR960001673U (ko) 1994-06-27 1996-01-19 크레인의 분리형 붐
US5625525A (en) * 1994-07-11 1997-04-29 Jaycor Portable electromagnetic stun device and method
US5627453A (en) * 1995-01-11 1997-05-06 Dell Usa, L.P. Smart battery odometer
US5592095A (en) * 1995-08-28 1997-01-07 Motorola, Inc. Charge measurement circuit for a battery in which oscillators are used to indicate mode of operation
US5654868A (en) * 1995-10-27 1997-08-05 Sl Aburn, Inc. Solid-state exciter circuit with two drive pulses having indendently adjustable durations
US5698815A (en) * 1995-12-15 1997-12-16 Ragner; Gary Dean Stun bullets
US5619402A (en) * 1996-04-16 1997-04-08 O2 Micro, Inc. Higher-efficiency cold-cathode fluorescent lamp power supply
US5755056A (en) * 1996-07-15 1998-05-26 Remington Arms Company, Inc. Electronic firearm and process for controlling an electronic firearm
US6237271B1 (en) * 1996-07-23 2001-05-29 Colt's Manufacturing Company, Inc. Firearm with safety system having a communication package
US5894596A (en) * 1996-08-16 1999-04-13 Ericsson Inc. Method and apparatus for establishing activation date for a cellular telephone
US5828301A (en) 1996-09-11 1998-10-27 Micro Identification, Inc. Electronically activated holster
RU2108526C1 (ru) * 1996-09-27 1998-04-10 Павел Владимирович Богун Электрошоковое устройство для самообороны
US5962806A (en) * 1996-11-12 1999-10-05 Jaycor Non-lethal projectile for delivering an electric shock to a living target
DE19651593B4 (de) * 1996-12-11 2008-11-20 Rohde & Schwarz Gmbh & Co. Kg Anordnung zum Optimieren der Datenübertragung über einen bidirektionalen Funkkanal
US5831199A (en) * 1997-05-29 1998-11-03 James McNulty, Jr. Weapon for immobilization and capture
US6003808A (en) * 1997-07-11 1999-12-21 Pratt & Whitney Canada Inc. Maintenance and warranty control system for aircraft
US6177860B1 (en) * 1997-11-17 2001-01-23 International Business Machines Corporation Method and economical direct connected apparatus for deploying and tracking computers
US5915936A (en) * 1997-12-01 1999-06-29 Brentzel; John Charles Firearm with identification safety system
US6163693A (en) * 1997-12-16 2000-12-19 Ericsson, Inc. Automated warranty registration
US6208853B1 (en) * 1998-02-24 2001-03-27 Lucent Technologies Inc. Methods for registering a warranty for a wireless device
KR100297775B1 (ko) * 1998-06-13 2001-10-26 윤종용 전자기기의최초사용일자동저장방법
US6022120A (en) * 1998-07-10 2000-02-08 Tai E International Patent And Law Office Lighting device for a stun gun
US6321478B1 (en) * 1998-12-04 2001-11-27 Smith & Wesson Corp. Firearm having an intelligent controller
US5973477A (en) * 1998-12-16 1999-10-26 Creation Intelligence Technology Co., Ltd. Multi-purpose battery mobile phones
US6256916B1 (en) * 1999-01-25 2001-07-10 Electronic Medical Research Laboratories Inc. Stun gun
SE514232C2 (sv) * 1999-01-27 2001-01-29 Ericsson Telefon Ab L M Portabel flerbandig kommunikationsanordning samt en metod för att bestämma en laddningsförbrukning för densamma
US6204476B1 (en) * 1999-05-12 2001-03-20 Illinois Tool Works Welding power supply for pulsed spray welding
US6237461B1 (en) * 1999-05-28 2001-05-29 Non-Lethal Defense, Inc. Non-lethal personal defense device
US7075770B1 (en) * 1999-09-17 2006-07-11 Taser International, Inc. Less lethal weapons and methods for halting locomotion
US6636412B2 (en) * 1999-09-17 2003-10-21 Taser International, Inc. Hand-held stun gun for incapacitating a human target
US6404613B1 (en) * 2000-01-15 2002-06-11 Pulse-Wave Protective Devices International, Inc. Animal stun gun
AU2001263877A1 (en) 2000-05-01 2001-11-12 Delsy Electronic Components Ag Firearm
JP3458154B2 (ja) * 2000-07-27 2003-10-20 防衛庁技術研究本部長 侵入防止装置
US6856238B2 (en) * 2000-08-18 2005-02-15 John R. Wootton Apparatus and method for user control of appliances
US7398225B2 (en) * 2001-03-29 2008-07-08 American Express Travel Related Services Company, Inc. System and method for networked loyalty program
US6408905B1 (en) * 2000-12-08 2002-06-25 Frederick A. Lee Electric motor-driven semi-automatic handgun requiring micro-processor code for operation
US6679180B2 (en) 2001-11-21 2004-01-20 Southwest Research Institute Tetherless neuromuscular disrupter gun with liquid-based capacitor projectile
US6549014B1 (en) * 2002-02-15 2003-04-15 Power Designers, Llc Battery monitoring method and apparatus
US6643114B2 (en) * 2002-03-01 2003-11-04 Kenneth J. Stethem Personal defense device
US6791816B2 (en) * 2002-03-01 2004-09-14 Kenneth J. Stethem Personal defense device
US6862994B2 (en) 2002-07-25 2005-03-08 Hung-Yi Chang Electric shock gun and electrode bullet
US6823621B2 (en) * 2002-11-26 2004-11-30 Bradley L. Gotfried Intelligent weapon
US6906436B2 (en) * 2003-01-02 2005-06-14 Cymbet Corporation Solid state activity-activated battery device and method
US7102870B2 (en) * 2003-02-11 2006-09-05 Taser International, Inc. Systems and methods for managing battery power in an electronic disabling device
US7145762B2 (en) * 2003-02-11 2006-12-05 Taser International, Inc. Systems and methods for immobilizing using plural energy stores
US7012797B1 (en) * 2003-05-23 2006-03-14 Delida Christopher P Versatile stun glove
US6877434B1 (en) * 2003-09-13 2005-04-12 Mcnulty, Jr. James F. Multi-stage projectile weapon for immobilization and capture
US7280340B2 (en) * 2003-10-07 2007-10-09 Taser International, Inc. Systems and methods for immobilization
US7174668B2 (en) * 2005-01-31 2007-02-13 Dennis Locklear Electrical control device for marine animals

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4691264A (en) * 1985-09-23 1987-09-01 Schaffhauser Brian E Static amplification stun gun
KR19980072970A (ko) * 1997-03-10 1998-11-05 김광호 다기능 호신기

Also Published As

Publication number Publication date
JP4628410B2 (ja) 2011-02-09
EP1672650A3 (en) 2007-03-14
JP2008261623A (ja) 2008-10-30
KR20050103494A (ko) 2005-10-31
US6999295B2 (en) 2006-02-14
JP2010197045A (ja) 2010-09-09
US20110050177A1 (en) 2011-03-03
AU2004211419A1 (en) 2004-08-26
KR100805132B1 (ko) 2008-02-21
IL185200A0 (en) 2008-01-06
KR20070089257A (ko) 2007-08-30
EP1599886A2 (en) 2005-11-30
CN101944433A (zh) 2011-01-12
HK1089287A1 (en) 2006-11-24
JP4183726B2 (ja) 2008-11-19
JP4780481B2 (ja) 2011-09-28
US7102870B2 (en) 2006-09-05
EP1672650A2 (en) 2006-06-21
WO2004073361A3 (en) 2005-02-03
US20050188888A1 (en) 2005-09-01
US20040156163A1 (en) 2004-08-12
IL169842A (en) 2010-11-30
WO2004073361A2 (en) 2004-08-26
JP2006517649A (ja) 2006-07-27
DE602004014108D1 (de) 2008-07-10
SG168408A1 (en) 2011-02-28
EP1672650B1 (en) 2012-05-02
JP2008057972A (ja) 2008-03-13
US8045316B2 (en) 2011-10-25
EP1599886A4 (en) 2006-08-23
EP1599886B1 (en) 2008-05-28

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Publication Publication Date Title
KR100842689B1 (ko) 전자식 무능력화 장치
AU2011201760B2 (en) Electronic Disabling Device
US7570476B2 (en) Systems and methods for an electronic control device with date and time recording
AU2007202225B2 (en) Electronic Disabling Device

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