TWI623723B - 用於校準傳導電子武器的系統和方法 - Google Patents

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瓦萊莉 芭布
Valerie Renee Barry Barber-Axthelm
艾瑞克 古奇爾德
Eric Heindel Goodchild
席哈斯 喜路爾
Siddharth Heroor
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Abstract

用於校準傳導電子武器(「CEW」)以對於激源訊號的每個脈衝提供預定的電流量的系統和方法。提供接近其預定的電流量增加了激源訊號在阻礙人或動物目標的運動中的有效性。校準處理使得CEW能夠在測試器操作的環境條件下以及在環境條件可能與校準期間的環境條件不同的領域中校準激源訊號的脈衝中的電荷量。

Description

用於校準傳導電子武器的系統和方法
本發明的實施例涉及與測試器協作地校準傳導電子武器(“CEW”)的激源訊號。
100‧‧‧生態系統
110、200‧‧‧手柄
120、300‧‧‧測試器
130‧‧‧電子裝置
140‧‧‧基座
150‧‧‧網路
170‧‧‧伺服器
210、310‧‧‧處理電路
212‧‧‧計時器
214‧‧‧檢測器
216‧‧‧電流源
220、320‧‧‧記憶體
222、322‧‧‧日誌
230‧‧‧高壓電路
232‧‧‧發射產生器
234‧‧‧激源產生器
236‧‧‧檢測器
240、250‧‧‧機架
260‧‧‧通訊電路
270、370‧‧‧使用者介面
272‧‧‧安全
274‧‧‧觸發器
280‧‧‧匯流排
330‧‧‧校準介面
340、350‧‧‧機架插入件
360‧‧‧測試電路
362、510、610‧‧‧發射測試器
364‧‧‧負載電路
372‧‧‧LED
374‧‧‧顯示器
402‧‧‧請求
404‧‧‧就緒
406‧‧‧發送訊號
408‧‧‧請求結果
410‧‧‧發送結果
412‧‧‧結束測試
520、522、620、622‧‧‧節點
530、532、630、632‧‧‧光電晶體
720、722、S720、S722、S724、S726、S728‧‧‧開關
740、742、802‧‧‧端子
800‧‧‧電路
900、1000、1100‧‧‧方法
RP125-1、RP125-N、RP175、RP200、RN 125-1、RN 125-N、RN 175、RN 200、R 10‧‧‧電阻
C1、CMP、CMN、CMH、CMT‧‧‧電容
T710、T712、T714、T716‧‧‧變壓器
904‧‧‧短路
906、908、932‧‧‧充電
910‧‧‧去除
912‧‧‧脈衝
914‧‧‧測量
916‧‧‧報告
918、926‧‧‧比較
920‧‧‧記錄
922‧‧‧增加
924‧‧‧減少
928‧‧‧放電
930‧‧‧開始時間
934‧‧‧結束時間
936‧‧‧設定
938‧‧‧退出
1002‧‧‧武裝
1004‧‧‧檢索
1006‧‧‧放電
1008‧‧‧充電
1010‧‧‧設定
1012、1124‧‧‧結束
1102‧‧‧拉動觸發器
1104‧‧‧放電
1106‧‧‧充電
1108‧‧‧去除
1110‧‧‧脈衝
1112‧‧‧測量
1114‧‧‧決定
1116、1122‧‧‧比較
1118‧‧‧增加
1120‧‧‧減少
本發明之實施例將參考圖式進行說明，其中相同的標號表示相同的元件，並且： 圖1是根據本發明的各個方面之創建用於校準、傳送與校準相關的資訊(例如，資料)和儲存與校準相關的資訊的環境(例如，生態系統)的系統的功能性方塊圖。
圖2是圖1的CEW之實施方式的功能性方塊圖。
圖3是圖1的測試器之實施方式的功能性方塊圖。
圖4為示出在CEW和測試器之間傳送的訊息的序列圖。
圖5為圖1中用於檢測發射訊號之測試器之電路的實施方式的圖。
圖6為圖1中用於檢測發射訊號之測試器之電路的另一實施方式的圖。
圖7為圖1中用於測量激源訊號的脈衝之測試器之電路的實施方式的圖。
圖8為圖1中用於提供激源訊號之脈衝以及測量激源訊號的脈衝之CEW之電路的實施方式的圖。
圖9A-B是根據本發明各個方面之用於校準CEW之方法的流程圖。
圖10是根據本發明各個方面之在校準之後由CEW執行以產生與校準的電荷量相關的參考電壓之方法的流程圖。
圖11是在校準之後由CEW執行之用於調整由激源訊號之脈衝傳遞的電荷量以便提供每個脈衝的校準電荷之方法的流程圖。
【發明內容與實施方式】
傳導電子武器(“CEW”)為一種提供激源訊號通過人或動物目標的裝置。激源訊號抑制目標的運動。運動可以通過干擾骨骼肌的自主使用和/或在目標中引起疼痛來抑制。干擾骨骼肌的激源訊號導致骨骼肌閉鎖(例如，凍結，收緊，僵硬)，使得目標可以不自主移動。
如果激源訊號提供最小量的電荷進入目標組織，激源訊號可以更有效地使骨骼肌閉鎖。激源訊號可包括一系列的脈衝。激源訊號之每一脈衝提供通過目標之電荷量。脈衝以脈衝速率傳遞。每個脈衝提供預定的電荷量或大約相同(例如，接近)預定的電荷量可以改善激源訊號在阻礙 目標的運動方面的有效性。透過激源訊號的每個脈衝提供預定的電荷量或接近激源訊號的脈衝可以增加閉鎖目標的骨骼肌以阻止目標的運動的可能性。
激源訊號的脈衝可以被稱為電流脈衝。
CEW可能需要週期性地校準以增加CEW每個脈衝提供預定的電荷量的可能性。CEW可以與測試器協作以校準(例如，測量、調節、標準化)由激源訊號的脈衝提供的電荷量。CEW可以測量獨立於測試器的激源訊號的每個脈衝傳遞的電荷量。CEW可以調整(例如，改變、增加、減少)由激源訊號之一或多個脈衝傳遞的電荷。
在校準期間，CEW可以產生激源訊號的單脈衝。CEW測量表示由單脈衝提供的電荷量(例如，庫侖)的電壓。測試器接收激源訊號的單脈衝，並測量由脈衝提供的電荷量。測試器可以向傳遞脈衝的CEW呈現(例如，提供)不同的負載(例如，阻抗、電阻)。測試器向CEW報告其測量的脈衝的電荷量。因為使用精確的測量儀器週期性地校準測試器，所以CEW使用測試器測量的電荷量來確定CEW的電路是否利用每個脈衝傳遞預定的電荷量。CEW可以從測試器接收關於測試器針對激源訊號的脈衝測量的電荷量的訊息，以確定其電路是否提供預定的電荷量。
CEW可以包括手柄和一個或多個部署單元(例如，盒)。部署單元可移除地插入到手柄中。部署單元包括一個或多個線束電極，其由推進劑朝向目標發射以提供通過 目標之激源訊號。手柄中的訊號產生器(例如，激源產生器)產生激源訊號，其用於經由發射電極傳遞而通過目標。手柄和一或多個部署單元的配合於2016年9月8日申請的美國專利申請No.15/259,913完整地揭露，並在此為了所有目的併入本文。
CEW可以在生態系統中操作以與其他電子裝置通訊。例如，圖1中所示的生態系統100可包括手柄110、測試器120、電子裝置130、基座140、網路150以及伺服器170。生態系統100使得手柄110能夠與測試器120協作以校準手柄110。生態系統使得手柄110或手柄110的電源(例如，電池模組、電源盒)能夠與基座140協作，以經由基座140和網路150將資料從手柄110傳輸到伺服器170。生態系統100還使得手柄110能夠與電子裝置(例如，智慧型手機、平板電腦、電腦)130通訊。一或多個部署單元(未示出)可以耦合到手柄110，而使手柄110與電子裝置130互動。較佳地，當手柄110與測試器120相互作用時，從手柄110移除一或多個部署單元。
生態系統100使得測試器120能夠經由網路150將資料傳送到伺服器170。測試器120可以傳送起源於測試器120(例如，由測試器120產生)的資料。測試器120可以傳送其從包括手柄110的任何來源接收的資料。起源於測試器120的資料包括由測試器120進行的所有測量、在測試器120被校準或其操作被驗證時記錄的所有資料以及由操作者提供給測試器120的所有資訊。起源於測試器 120的資料也可以或排他地經由手柄110、電子裝置130或基座140和網路150傳送到伺服器170。
在實施方式中，手柄110將資料傳送到插入手柄中的電池組(未示出)。電池組向手柄110提供能量以執行手柄110的操作。電池組具有用於從手柄110接收資料的電子電路。當電池組與手柄110分離時，電池組保持其從手柄110接收的資料。當電池組耦合到基座140以對電池再充電時，電池組將資料從手柄110傳輸到基座140。電池組還可以包括無線通訊電路，用於當電池組在基座140的範圍內時將資料從手柄110傳輸到基座140。電池組可以在被再充電時傳送資料。
手柄與一或多個部署單元協作以提供通過目標之激源訊號。手柄至少部分地控制激源訊號的產生、從部署單元發射電極、與生態系統中的其它裝置通訊、從使用者接收指令、檢測物理量(例如，每個脈衝的電荷)以及儲存資訊。
網路使電子裝置能夠交換資料(例如，資訊)。網路可包括節點。通訊鏈結(例如，資料鏈結)允許在網路節點之間傳送資訊。通訊鏈結可包括有線或無線連接。網路之節點可包括伺服器。伺服器可經由其它節點和網路之通訊鏈結提供和/或接收資料。
電子裝置可發送或接收資料。電子裝置可以為網路中的節點。電子裝置可以是固定的或便攜式的。電子裝置可以在電子裝置的顯示器上呈現資訊。電子裝置可經由使用 者介面從使用者接收資訊。電子裝置可執行計算和/或分析資料。電子裝置可執行計算和/或分析資料以及提供(例如，傳輸)結果至另一裝置。電子裝置可經由有線或無線連接與其它裝置通訊。電子裝置可包括由使用者攜帶之智慧型手機。電子裝置可包括平板電腦裝置、可攜式電腦和/或在車內的行動資料終端。電子裝置可以作為CEW與網路節點(例如，伺服器)之間的中介。
測試器與手柄協作以校準由如上文和本文所討論的激源訊號的脈衝提供的電荷量。
理解手柄如何與測試器協作以校準由激源訊號的脈衝提供的電荷以及手柄如何與生態系統100中的其它裝置通訊，可以通過討論手柄110和測試器120的非限制性實施方式來解釋。
圖2之手柄200為手柄110之實施方式。手柄200執行上文和本文所討論的手柄和/或手柄110的功能。手柄200包括處理電路210、記憶體220、高壓電路230、機架240、機架250、通訊電路260和使用者介面270。處理電路210包括計時器212、檢測器214、電流源216。高壓電路230包括發射產生器232、激源產生器234、檢測器236。高壓電路230可經由導體L1、P1、N1提供電訊號至機架240以及經由導體LN、PN、NN提供電訊號至機架250。電訊號(例如，L1、P1、N1、LN、PN、NN)可以是差分或參考共接地。檢測器236可以包括測量電容CMH。使用者介面270可包括安全272和觸發器274。記 憶體220可包括日誌222。處理電路210可經由匯流排280與高壓電路230、記憶體220、機架240、機架250、通訊電路260以及使用者介面270通訊和/或經由匯流排280控制高壓電路230、記憶體220、機架240、機架250、通訊電路260以及使用者介面270。匯流排280可包括任何常規資料和/或控制匯流排。
處理電路包括用於執行功能之任何電路和/或電/電子子系統。處理電路可包括執行(例如，執行)所儲存的程式的電路。處理電路可以包括數位訊號處理器、微控制器、微處理器、特定應用積體電路、可編程邏輯裝置、邏輯電路、狀態機、MEMS裝置、訊號調節電路、通訊電路、常規電腦(例如，伺服器)、常規無線電、網路設備、資料匯流排、位址匯流排和/或其組合以適於執行功能和/或執行一或多個儲存的程式的任何數量。
處理電路還可以包括常規的被動電子裝置(例如，電阻、電容、電感)和/或主動電子裝置(運算放大器、比較器、類比至數位轉換器、數位至類比轉換器、電流源、可編程邏輯)。處理電路可包括常規資料匯流排、輸出埠、輸入埠、計時器、記憶體和算術單元。
處理電路可提供和/或接收無論是數位形式或類比形式的電子訊號。處理電路可以使用任何常規協議經由常規匯流排提供和/或接收數位資訊(例如，資料)。處理電路可以接收資訊、操作接收的資訊以及提供操作的資訊。處理電路可儲存資訊並檢索儲存的資訊。由處理電路接收 的、儲存的和/或操作的資訊可被用來執行功能和/或執行儲存的程式。
處理電路可控制操作和/或其它電路之功能和/或系統之組件。處理電路可以接收關於其他組件的操作的狀態資訊、執行關於狀態資訊的計算以及向一或多個其他組件提供命令(例如，指令)，例如，用於組件開始操作、繼續操作、改變操作、暫停操作或停止操作。命令和/或狀態可以經由包括任何類型的常規資料/位址匯流排的任何類型的匯流排在處理電路和其他電路和/或組件之間通訊。
記憶體儲存資訊。記憶體提供先前儲存的資訊。記憶體可以響應於對資訊的請求而提供先前儲存的資訊。記憶體可以以任何常規格式儲存資訊。記憶體可儲存電子數位資訊。記憶體可儲存組織在資料結構和/或資料庫中的資訊。
記憶體包括用於儲存資訊的任何半導體、磁性、光學技術或其任何組合。記憶體可以從處理電路接收用於儲存的資訊。處理電路可以向記憶體提供對先前儲存的資訊的請求。響應於該請求，記憶體可以向處理電路提供儲存的資訊。記憶體包括協作以儲存和/或檢索資訊的記憶體的集合(例如，組、系統)。
記憶體包括用於儲存程式指令和/或資料的任何數位電路。儲存可以以任何常規方式(例如，程式碼、緩衝器、循環緩衝器、資料結構)來組織。記憶體可整合在傳輸器、接收器、收發器、感測器、控制器和處理電路中和 /或可由傳輸器、接收器、收發器、感測器、控制器和處理電路存取。
CEW之高壓電路可提供500至100,000伏範圍內的電壓。高壓電路可以耦合到線束電極以允許將高電壓傳遞到人或動物目標。激源訊號之脈衝可包括離子化部分和較低電壓部分。離子部分之電壓的大小在50,000和100,000伏之間。離子化電壓可離子化電極和靶之間的間隙中的空氣。間隙中的離子化空氣在高電壓電路和靶之間建立低阻抗離子化路徑，用於傳遞電流通過靶組織。在約50,000伏範圍內的高電壓可以在高達約1英寸的間隙中離子化空氣。
在離子化之後，只要透過離子化路徑提供電流，離子化路徑持續(例如，保持存在)。在離子化之後，高壓電路提供較低電壓的電流，用來透過引起疼痛或肌肉閉鎖來阻止目標運動。該電流可以被稱為肌肉電壓。激源脈衝之肌肉部分之電壓的大小在500和10,000伏之間。當在較低電壓處提供的電流停止或降低到低於臨界值時，激源訊號結束、離子化路徑塌陷(例如，停止存在)並且電極不再電耦合到目標。
激源產生器產生(例如，提供)激源訊號。如本文所討論，激源訊號包括電流之序列脈衝。激源產生器可產生激源訊號之一脈衝。在激源訊號的每個脈衝之後，激源發生器可以在提供激源訊號的下一個脈衝之前調整其電路。調整可以包括將電容充電至電壓，啟用開關以及禁用開 關。處理電路可以全部或部分地控制激源產生器的操作。處理電路可以執行激源產生器全部或部分的操作。激源產生器也可被稱為訊號產生器。
機架是接納(例如，接收)部署單元(例如，盒)的CEW的手柄中的容器(例如，室)。部署單元可以可移除地插入(例如，定位，放置)在機架中。手柄可包括接收相應部署單元的一或多個機架。部署單元可含有用於發射電極以傳遞電流通過目標的燈絲(例如導線、繫繩)、一個或多個電極、煙火(例如推進)。
例如，部署單元(未示出)可分別可移除地插入機架240或機架250中以朝向目標發射電極，以提供從高壓電路230通過目標的電流。高壓電路230的發射產生器232可以提供用於從部署單元發射電極的電訊號。激源產生器234可提供激源訊號。在校準期間，從手柄的所有機架移除部署單元，並且將來自如下所述的測試器的機架插入件(例如，耦合器、連接器)插入到手柄的機架中。在測試期間，插入件保留在機架中。
通訊電路可以發送和/或接收資訊(例如，資料)。通訊電路可以經由無線鏈結和/或有線連接發送和/或接收(例如，通訊)資訊。通訊電路可以使用無線(例如，無線電、光、聲音，振動)和/或有線(例如，電、光)介質進行通訊。通訊電路可以使用任何無線(例如，藍芽、藍芽低功率、Zigbee、WAP、WiFi、NFC、IrDA)和/或任何有線(例如，USB、RS-232、CAN、火線、乙太網路、 UART，I2C)通訊協定。
通訊電路可以從用於傳輸之處理電路接收資訊。通訊電路可以向處理電路提供接收到的資訊。
一個裝置(例如，CEW)中的通訊電路可以與另一裝置(例如，智慧型手機)中的通訊電路通訊。兩個裝置之間的通訊可以允許兩個裝置協作執行任一裝置的功能。
使用者介面可以包括一或多個控制(例如，開關、觸控螢幕、按鈕、觸發器、安全開關)，其允許使用者與裝置交互和/或通訊以控制(例如，影響)裝置之操作(例如，功能)。
使用者介面可向使用者提供資訊。使用者可以從使用者介面接收視覺和/或聽覺資訊。使用者可以經由視覺地顯示資訊(例如，LCD、LED、光源、圖形和/或文字顯示器、顯示器、監視器、觸控螢幕)的裝置接收視覺資訊。使用者介面可包括用於傳輸資訊至用於呈現給使用者之電子裝置的通訊電路。例如，使用者介面可以將資訊無線地傳送到智慧型手機以呈現給使用者。
使用者介面可包括聲音轉文字或聲音轉指令給處理器，以使得使用者可以可聽地與使用者介面交互。
圖3之測試器300為測試器120之實施方式。測試器300執行上文和本文所討論的測試器和/或測試器120的功能。測試器300可包括機架插入件340和350、處理電路310、記憶體320、校準介面330、測試電路360和使用者介面370。測試電路可包括發射測試器362和負載電路 364。負載電路364可以包括測量電容CMT。使用者介面370可包括LED 372和顯示器374。記憶體320可包括日誌322。測試電路360可進一步包括用於檢測之電路(例如，機架檢測器)，其中手柄之機架提供激源訊號之脈衝。
處理電路310、記憶體320以及使用者介面370可執行分別於上面討論之處理器電路、記憶體以及使用者介面的功能。
機架插入件是可插入手柄的機架(例如，母插座)中的測試器的插頭(例如，陽配件)。機架接收以及至少部分地含有插頭。在校準期間，可以將機架插入件放置在機架中以代替部署單元。機架插入件可以包括導體(例如，端子)。機架可包括導體。將機架插入件插入機架中將機架插入件的導體電耦合到加價的導體。
例如，機架插入物和機架包括分別標記為L1(例如，發射1)、P1(例如，正激源1)、N1(例如，負激源1)、LN(例如，發射N)、PN(例如，正激源N)和NN(例如，負激源N)。電訊號(例如，L1、P1、N1、LN、PN、NN)可以是差分或參考共接地。將機架插入件插入機架中將機架插入件的訊號電耦合到機架中的匹配的配對物(例如，L1至L1、P1至P1等)。插入件還可以包括將測試器電耦合到手柄的一或多個導體，使得手柄可以與測試器通訊。
在一實施方式，測試器300包括機架插入件340和機 架插入件350。在測試期間，機架插入件340和機架插入件350分別插入手柄200的機架240和機架250中。
校準介面實現測試器和使用者之間的通訊。經由校準介面，測試器可以向使用者提供資訊和/或指令，並且使用者可以向測試器提供資訊和/或指令。校準介面使得使用者(較佳的為受過訓練的技術人員)能夠校準測試器。校準測試器使得測試器能夠精確地測量物理量(例如，每個脈衝的電荷、電壓大小、電荷大小、時間)、提供用於校準CEW的準確資訊、在校準期間可靠地操作以及在許多不同CEW的測試期間一致地執行其操作。
校準介面可以包括使用者可觀看的顯示器、用於用戶可提供資訊和/或指令的一或多個指示器(例如，LED、顯示器上的資訊)、一或多個控制器(例如，開關、觸控顯示器)在測試器的校準期間連接到測試器以及用於將儀器(例如，電壓表、數位電壓表、電流表、歐姆表)連接到測試器以校準測試器的一或多個埠(例如，連接器)。
測試器電路接收來自CEW的訊號。訊號可以包括由CEW用來從部署單元以發射電極的訊號和激源訊號。激源訊號可由CEW作為單個脈衝或在手柄的控制下的一系列單個脈衝提供給測試器。與處理電路協作的測試電路可以測量(例如，確定、檢測)和記錄(例如，儲存)由手柄提供的脈衝(例如，脈衝寬度、電壓、電流、平均電流和電荷)的特性。測試電路可以進一步測量和記錄脈衝(例如，訊號)隨時間的形狀。測試電路可以進一步檢測 和報告與每個機架插入件相關聯的機架插入件(例如，機架插入件340、350)和訊號(例如L1、LN、P1、PN、N1、NN)，其提供由測試電路接收的脈衝。
測試電路可以包括負載電路。負載電路可以向手柄提供負載(例如，阻抗、電阻)。呈現的負載的量可以是可選擇的。在激源訊號的測試和校準期間，可選擇的負載可以呈現給手柄。呈現給用於發射電極的訊號的負載可以是可選擇的，也可以不是可選擇的。負載也可以用於檢測到機架的連接。
在一實施方式中(圖7中所示)，負載電路364包括用於接收經由機架240和250提供的激源脈衝的正部分的電阻RP125-1、RP125-N、RP175和RP200，以及用於接收經由機架240和250提供的激源脈衝的負部分的電阻RN125-1、RN125-N、RN175和RN200。電阻RP125/RN125、RP175/RN175和RP200/RN200的值分別為120歐姆、175歐姆和200歐姆。開關720和722由處理電路210在對手柄200的請求時控制，以將手柄200看到的阻抗設定為250歐姆、600歐姆或1000歐姆。
負載電路可以進一步包括測量電容。測量電容可以接收和儲存電荷。測量電容兩端的電壓與儲存在電容上的電荷量成比例。處理電路可以測量電容兩端的電壓。處理電路可以判定(例如，計算、演算)儲存在測量電容上的電荷。
在一實施方式，負載電路364包括圖7中所示之測量 電容CMT。在測試電路360接收到來自手柄200的激源訊號的脈衝之後儲存在測量電容CMT上的電荷表示由脈衝提供的電荷量。處理電路310可以測量端子740處的測量電容CMT兩端的電壓。處理電路310可以使用測量電容CMT兩端測量到的電壓來計算由脈衝提供並儲存在測量電容CMT上的電荷。在測量電容CMT上測量的由脈衝提供的電荷量可以報告給手柄200。
在從手柄200接收下一個脈衝之前，處理電路310可以關閉開關730以對測量電容CMT放電。放電測量電容CMT從先前脈衝去除儲存在測量電容CMT上的電荷，並且準備測量電容CMT以儲存來自激源訊號的下一個脈衝的電荷。
在一實施方式，負載電路364包括圖7中所示之電阻R10。脈衝的波形形狀(例如，上升時間、下降時間、脈衝持續時間、脈衝大小)可以由處理電路310跨電阻R10捕獲。處理電路310可以測量端子742處的測量電阻R10兩端的電壓。處理電路310可以使用在R10兩端測量的電壓來計算由脈衝提供的電荷。由測試器300相對於激源訊號的脈衝測量的資訊(例如，特性)可以被報告給手柄200。電阻R10可以操作為負載電路364中的分壓器。在一實施方式，電阻R10為10歐姆。
測試電路360還包括用於接收由手柄200提供的訊號的發射測試器362用以從部署單元發射電極。發射測試器362可以識別是否由機架240(例如，L1)或機架250 (例如，LN)提供了發射訊號。在發射測試器362的實施方式中，圖5中的發射測試器510包括空氣GP1和GPN的間隙。間隙GP1和GPN的長度可以被設定為使得發射訊號具有能夠離子化間隙GP1和GPN中的空氣的最小電壓臨限值。來自與離子化一致的離子化(例如，電弧)的光使電流分別在光電晶體530和532中流動，從而指示接收到發射訊號。光電晶體530和532中的電流的流動可以由處理電路310經由節點520和522處的電壓的變化來檢測。
在發射測試器362的另一實施方式中，圖6中的發射測試器610包括發光二極體LED1和LEDN。可以選擇二極體使得發射訊號具有最小電壓臨限值以使LED發光。來自LED1和LEDN的光使電流分別在光電晶體630和632中流動，從而指示接收到發射訊號。光電晶體630和632中的電流的流動可以由處理電路310經由節點620和622處的電壓的變化來檢測。
使用者介面之功能在上面討論。在測試器300的實施方式中，使用者介面370包括發光二極管(例如，LED)372和顯示器374。
顯示器可以用於向使用者呈現資訊。資訊可以包括文字和/或視頻資訊。由顯示器呈現的視覺資訊可以進一步包括與視頻資訊相關和/或解釋視頻資訊的音頻資訊。顯示器可以包括用於提供資訊的顯示和用於從使用者接收輸入(例如，指令)的觸控顯示器技術。觸控顯示器可以呈 現用於由使用者手動選擇的一或多個控制(例如，圖標)。
在校準手柄的處理中，手柄和測試器相互通訊。通過通訊，手柄控制由測試器執行的測試。手柄請求並接收測試器的測試結果。在手柄和測試器之間通訊的資訊可以以任何合適的方式完成。通訊可以包括發送和/或接收數位資料和/或類比訊號。
一實現方式，執行在手柄200和測試器300之間發生的校準之通訊處理包括請求402、就緒404、發送訊號406、請求結果408、發送結果410和結束測試412。
在請求402中，手柄200向測試器300發送測試請求。測試請求可以包括指定測試設定的參數，例如要測試的機架號、負載阻抗和測試類型(例如，激源、發射)。因為測試不被執行直到形成測試請求並且由手柄200提供給測試器300，所以手柄200控制執行哪些測試。
在就緒404中，測試器300向手柄200發送就緒訊號。在測試器300接收到測試請求之後，測試器300的處理電路310初始化測試器並設定測試電路360的電路以執行所請求的測試。當測試器300準備好從手柄200接收訊號時，測試器300向手柄200發送就緒訊號。
在發送訊號406中，手柄200向測試器300發送測試訊號(例如，發射訊號、激源訊號)。測試器300檢測由手柄200發送的訊號並測量(例如電壓、電荷、機架)激源。處理電路310記錄測試測量的結果(例如，測試測量 的標記)。在發送訊號406中，手柄200不僅將激源脈衝發送到測試器300，而且手柄200還獨立於測試器300測量脈衝的特性。
在請求結果408中，手柄200向測試器300發送結果請求。測試器300接收結果請求，處理電路310準備報告測試測量結果的訊息。
在發送結果410中，測試器300向手柄200發送包含測試結果(例如，由激源訊號的脈衝傳遞的電荷量、發射訊號的檢測)的消息。手柄200從測試器300接收測試結果。手柄200的處理電路210可以將測試結果儲存在記憶體220中。手柄200可以經由網路150將測試結果傳送到伺服器170。
在結束測試412中，手柄200向測試器300發送測試會話結束的訊息。
在手柄200的控制下，可以重複地執行處理請求402、就緒404、發送訊號406、請求結果408和發送結果410，直到完成校準。
手柄200重複地向測試器300發送測試請求402以進行相同或不同的測試，並請求每個測試的測試結果，直到手柄200具有足夠的資訊來將其操作校準到指定的操作範圍內。當測試器200具有其需要調整其自身操作的資訊時，測試器200將測試結束412訊息發送到測試器300以終止測試。
如果在重複測試之後，測試器200不能將其操作帶到 期望性能的範圍內，則測試器200向使用者、測試器300和/或使用者的代理提供失敗的通知，並發送測試結束412訊息以終止測試。
圖8的電路800是提供激源脈衝的手柄200的高壓電路的實施方式。電路800包括激源產生器234和檢測器236。激源產生器234包括電容C1、CMP、CMN、變壓器T710、T712、T714、T716和開關S720、S722、S724、S726。檢測器236包括測量電容CMH和開關S728。電容C1、CMP和CMN是激源產生器的一部分，並且被充電以提供激源脈衝。電容CMP上的電荷的極性與CMN上的電荷的極性相反。於此範例中，我們假設電容C1和CMP兩端的電壓相對於地為正，而電容CMN兩端的電壓為負。
在電容充電之後，手柄200的處理電路210選擇一個正電極和一個負電極。正電極(例如，電極P1、電極PN)是通過變壓器T710和T712的次級繞組耦合到電容CMP的那些電極，以及負電極(例如電極N1、電極NN)是耦合到電容CMN的那些電極通過變壓器T714和T716的次級繞組。當處理電路210關閉一個負極和一個正極(例如電極P1和電極N1)上的開關(例如，SCR)時，來自電容C1的電流放電到耦合到所選電極的變壓器的初級繞組中。於此範例中，開關S720和開關S724關閉，使得來自電容C1的電荷放電到變壓器T710和T714的初級繞組中。初級繞組中的電流在次級繞組中感應出較高電壓(例如，50,000伏)的電流，如上所述，其在所選 電極和目標之間的空氣間隙中引起離子化。電容C1上的大部分電荷在消耗(例如，使用)間隙中離子化空氣。一旦建立離子化路徑，來自電容CMP和CMN的電荷經由離子化路徑通過目標放電。電容C1、CMP和CMN的放電產生激源訊號的脈衝。
測量電容CMH可以用於測量發送到電極進入目標或測試器的負載電路中的電荷(經由電壓VMH)。測量電容CMH兩端的電壓VMH可以在端子802處由處理電路210測量。在電容C1、CMP和CMN放電之後儲存在測量電容CMH上的電荷表示由激源訊號的脈衝提供的電荷量。處理電路210可以使用測量電容CMH兩端測量到的電壓來計算由脈衝提供並儲存在測量電容CMH上的電荷。
在發送下一個脈衝之前，處理電路210可以關閉開關S728以對測量電容CMH放電。放電測量電容CMH從先前脈衝去除儲存在測量電容CMH上的電荷，並且準備測量電容CMH以儲存來自激源訊號的下一個脈衝的電荷。
在測量由激源訊號的脈衝提供的電荷的情況下，發送結果410將由測試器300測量的電荷量發送到手柄200。因為手柄200獨立地測量由激源訊號的相同脈衝提供的電荷量(經由電壓VMH)，如上所述，手柄200處於記錄測量電容CMH兩端的電壓VMH的位置，該電壓VMH表示由測試器300報告的預定電荷量。獨立測量的電荷的比較使得手柄200能夠調整其電路及其操作，使得激源訊號 的每個脈衝具有提供預定的電荷量的最高可能性。用電流的每個脈衝提供預定的電荷量增加了通過鎖定目標的肌肉來干擾目標的運動的可能性。
在一實施方式中，預定的電荷量是每個脈衝63微庫侖。較佳地，激源訊號的每個脈衝提供每個脈衝的預定的電荷量。確定用於阻止目標運動的預定電荷量的因素包括激源訊號提供的脈衝數、脈衝速率、脈衝寬度、脈衝輪廓(例如形狀)和脈衝之間的時間。考慮激源訊號的其它因素，預定的電荷量可以落在每脈衝40微庫侖到每脈衝100微庫侖的範圍內。
激源訊號的脈衝提供與預定的電荷量大約相同量的電荷(例如，接近)，當激源訊號的脈衝提供預定的電荷量脈衝或負百分之五(5%)的預定電荷量。對於其中預定的電荷量為63微庫侖的實施方式，當脈衝提供在63微庫侖減去5%(例如，3.15微庫侖)之間時，激源訊號的脈衝提供與預定的電荷量相同量的電荷，即59.85微庫侖和63微庫侖加上5%(例如3.15微庫侖)，其為66.15微庫侖。對於其中預定的電荷量為100微庫侖的實施方式，當脈衝提供在100微庫侖減去5%(例如，5微庫侖)之間時，激源訊號的脈衝提供與預定的電荷量相同量的電荷，即95微庫侖和100微庫侖加上5%(例如5微庫侖)，其為105微庫侖。
方法900、1000和1100由手柄和/或測試器執行以校準手柄。方法900藉由手柄(例如手柄200)和測試器 (例如測試器300)的協作來執行。方法1000由手柄(例如手柄200)在手柄校準之後並且在初始化期間恰好在使手柄打開之後執行。方法1100由手柄(例如手柄200)執行，同時手柄提供激源訊號。下面討論每種方法。
方法900由手柄執行。它包括處理短路904、充電906、充電908、去除910、脈衝912、測量914、報告916、比較918、記錄920、增加922、減少924、比較926、放電928、開始時間930、充電932、結束時間934、設定936、退出938。
當手柄200經由所選擇的電極提供激源訊號的脈衝時，建立用於電流流動的路徑。路徑是從正激源電容(CMP)通過正電極(例如P1、PN)、測試器300的負載電路364、負電極(例如N1、NN)、負激源電容(CMN)以及手柄200之測量電容(CMH)。在脈衝開始時，測量電容CMH上的電壓(VMH)從零伏的值開始。藉由在對激源電容CMP和CMN充電開始時關閉開關S728，從測量電容CMH中移除電荷。關閉時，開關S728使測量電容CMH短路。一旦激源電容被充電並且是釋放電流的脈衝的時間，開關S728斷開，並且脈衝的電流流過上述路徑的所有組件。
當電流流過該路徑時，激源電容CMP和CMN的電荷被傳送到測量電容CMH。當激源訊號的脈衝結束時，由激源訊號的脈衝傳遞的電荷量儲存在測量電容CMH上。手柄測量電容CMH上的電壓(VMH)涉及由激源訊號的 脈衝傳遞的電荷量。由測試器300報告的電荷量是由測量電容CMH收集的電荷量，因此測量電容CMH兩端的電壓VMH與測試器300報告的電荷量有關。
當測試器300報告激源訊號的脈衝傳遞預定的電流量時，手柄200知道由脈衝傳遞的電荷量是預定的電荷量。然後，手柄200知道測量電容CMH上的電荷量和測量電容CMH兩端的電壓VMH代表當前環境條件的預定電荷。把手柄200將測量電容CMH兩端的電壓記錄為當前環境條件下手柄200的金色電壓(例如，金色電壓，Vgolden)。在環境條件下，手柄200知道每次它在測量電容CMH上測量Vgolden，其中手柄200已經在脈衝中傳遞了預定的電荷量。
在處理短路904中，手柄初始化測量電容CMH以測量由電流的脈衝提供的電荷量。藉由去除儲存在測量電容CMH上的電荷來初始化測量電容CMH。例如，處理電路210關閉開關S728以對測量電容CMH放電。放電測量電容CMH從先前脈衝去除儲存在測量電容CMH上的電荷，並且準備測量電容CMH以儲存來自激源訊號的下一個脈衝的電荷。例如，處理電路210藉由關閉開關S728使測量電容CMH放電，使得測量電容CMH接地，從而去除由測量電容CMH儲存的所有電荷。
在處理充電906中，手柄200將電容CMP和CMN充電到一電壓，使得電容CMP和CMN將提供目標電荷量。目標電荷量是上述討論的預定電荷量以提供更有效的激源 訊號。處理電路210可以在提供激源訊號的脈衝之前設定電容CMP和CMN分別對其充電的目標電壓(例如，VMPT、VMNT)(下面更詳細地討論)。如下所述調節目標電壓VMPT和VMNT，以改變由激源訊號的脈衝提供的電荷量，目標是提供預定的電流量或與其接近的量。在處理充電906的第一次迭代時，可以藉由使用基於儲存的資料估計目標電壓來設定分別用於對電容CMP和CMN充電的目標電壓VMPT和VMNT(例如，電容器CMP兩端的VMPT、電容CMN兩端的VMNT)、藉由使用經驗資料來確定初始值或者由手柄200儲存的默認值。處理電路210控制電容C1、CMP和CMN的充電。處理電路210在記憶體中保持目標電壓VMPT和VMNT的值，並控制充電處理，使得電容CMP和CMN被充電到目標電壓。
在處理充電908中，手柄將離子化電容C1充電到目標電壓。如上所述，電容C1提供電流脈衝的離子化部分。例如，手柄200的處理電路210控制電容C1的充電。
在處理去除910中，手柄從測量電容CMH移除短路。這被定時以在發送激源訊號的脈衝之前發生。測量電容CMH被初始化以開始收集由激源訊號的脈衝傳遞的電荷。例如，處理電路210打開開關S728以允許測量電容CMH從激源訊號的脈衝收集電荷。
在處理脈衝912中，手柄200可以向測試器300發送激源訊號的脈衝。電流脈衝是如上所述的激源訊號的脈 衝。例如，處理電路210可以選擇機架240和/或機架250的訊號(例如，P1、N1、PN、NN)，其向機架插入件340和350的訊號(例如P1，N1，PN，NN)提供脈衝。上面討論了脈衝產生。
在手柄200向測試器300提供激源訊號的脈衝之後，處理測量914測量端子802處的測量電容CMH上的電壓VMH。例如，處理器210測量測量電容CMH兩端之電壓。
在處理報告916中，手柄200從測試器300接收訊息。訊息中提供的資訊包括由測試器300針對接收的脈衝測量的電荷量，並且手柄200測量了測量電容CMH兩端的電壓。測試器300藉由測量電容CMT兩端的電壓並計算電容上的電荷量來判定由脈衝提供的電荷量。如上所述，在接收到電流脈衝之後電容CMT上的電荷量表示由電流脈衝傳遞的電荷量。
手柄200使用所報告的脈衝電荷量到測量電容CMH兩端測量的電壓。由測試器300報告的電荷量通知手柄200，在執行測試的環境中，測量電容CMH兩端測量的電壓意味著手柄提供了特定量的電荷。
用語環境包括手柄200的物理特性及其環境。環境的氣氛的物理特性包括在包括環境溫度、濕度、直接日光的存在、水分(例如雨)的存在和顆粒(例如煙，霧)的區域中發生的任何常規物理性質。手柄的物理特性包括手柄的任何常規物理特性，包括手柄的操作溫度、手柄的組件 的年齡以及水分(例如，冷凝物)的存在。
例如，如果手柄200量測測量電容器CMH兩端的電壓V1，並且測試器300報告60微庫侖，則手柄200知道每次量測測量電容器CMH的電壓V1，其提供了傳遞60微庫侖的脈衝。如果手柄200在測量電容CMH上測量電壓V2，並且測試器300報告65微庫侖，則手柄200知道每次測量測量電容CMH上的電壓V2時，它提供了傳遞65微庫侖或約65微庫侖的脈衝。手柄200可以使用將測量電容CMH兩端的電壓與電荷量相關的資訊，以調整其自身的電路，以提供預定(例如，目標)電荷量。例如，手柄200可以主要和C1次要地調整(增加或減少)電容器CMP和CMN上的電壓以增加或減少在激源訊號脈衝中提供的電荷量。藉由調整高壓電路(例如，電路800)的電容(例如，C1、CMP、CMN)上的電荷量，手柄200可以使用由測試器300提供的資訊來判定傳遞預定電荷量的電路設定。
手柄可以使用來自幾個脈衝的測量(例如，CMH的兩端電壓)並且使用來自測試器的每個脈衝的相應報告來平均測試資料(例如簡單移動平均、加權移動平均)，以判定由任何一個脈衝傳遞的電荷量。
測量電容CMH兩端的電壓與所報告的電荷量之間的關係僅僅在執行測量時的校準環境的環境條件(例如，溫度、濕度)中適用。在不同的環境中，如下所述，測量電容器CMH兩端的電壓與由激源訊號的脈衝提供的電荷量 之間的關係可以不同。環境的物理特性可能不同。
在處理比較918中，將在處理報告916中由測試器300報告以手柄200的電荷量(例如，QMT)與已經被預定以提高激源訊號的有效性的電荷量進行比較。如上所述，提供預定的電荷量或與每個脈衝預定的電荷量大約相同可以改善激源訊號的有效性，從而導致骨骼肌閉鎖。如果由處理脈衝912中提供的脈衝傳遞的電荷量與預定的電荷量大致相同，則手柄200可以執行進一步的處理(處理920和928-938，方法1000、方法1100)，使得手柄200可以傳遞在不同於校準環境的環境中提供預定的電荷量或接近其的電流脈衝。如果由脈衝傳遞的電荷量與預定電荷量相同或大約相同，則執行移動到處理記錄920。
如果由處理脈衝912中提供的脈衝傳遞的電荷量不與預定的電荷量相同或大約相同，則執行移動到處理比較926和後續處理(例如922-924)，使得手柄200可以調整由激源訊號的下一個脈衝傳遞的電荷，使得其可以更接近預定的電荷量。
在處理比較926中，將測試器300報告的電荷量與預定電荷進行比較，以判定報告的電荷量是否大於預定電荷量。如果報告的電荷量大於預定電荷，則手柄200判定其應該減少由激源訊號的下一個脈衝傳遞的電荷量，並且執行移動到處理減少924。如果報告的電荷量不大於預定電荷，則手柄200判定其應該增加由激源訊號的下一個脈衝傳遞的電荷量，並且執行移動到處理減少924。如上所 述，手柄200藉由在傳遞脈衝之前調整儲存在電容CMP和CMN上的電荷量來調整由脈衝傳遞的電荷量。
在處理增加922中，在傳遞激源訊號的下一個脈衝之前，手柄200增加儲存在電容CMP和CMN上的電荷量。在傳遞脈衝之前將電容充電到較高電壓來增加儲存在電容CMP和CMN上的量。處理電路210可以維持對於所提供的每個脈衝對電容CMP和CMN充電的電壓的記錄。處理電路210可以使用電壓的記錄和關於由每個脈衝提供的電荷量的資訊，以分別為電容CMP和CMN判定目標電壓VMPT和VMNT。在調整向上的處理增加922的情況下，處理電路210可以上調或下調目標電壓，以調整電容CMP和CMN被充電的電壓，從而調整由脈衝傳遞的電荷量。
在提供激源訊號的脈衝之前，調整目標電壓VMPT和VMNT向上增加處理電路210對電容器CMP和CMN充電的電壓。將電容充電到較高電壓增加了儲存在電容上的電荷量。處理電路210可以具有電容CMP和CMN的值(例如，電容)的知識，並且甚至可以計算儲存在電容CMP和CMN上的電荷量；然而，手柄200依靠測試器300來精確地測量和報告由脈衝傳遞的電荷量，因此處理電路210不需要計算儲存在電容CMP和CMN上的電荷量。然而，如果需要或期望用於判定目標電壓VMPT和VMNT的新值，則處理電路210可以計算電容CMP和CMN上的電荷量或電容CMP和CMN上的電荷量的增加。
處理減少924執行處理增加922的逆處理。在處理減少924中，在提供脈衝之前，手柄200減小儲存在電容CMP和CMN上的電荷量。如上所述，處理電路210可以使用所儲存的資訊來向下調整目標電壓VMPT和VMNT，使得激源訊號的下一個脈衝提供可能更接近預定電荷量的較少電荷。處理電路可以執行與關於處理增加922所討論的相同類型的操作，但是以減少由激源訊號的下一個脈衝傳遞的電荷量的方式。
重複處理904-918和922-926，直到處理比較918判定由激源訊號的脈衝傳遞的電荷量與預定(例如，目標)電荷量大約相同。一旦手柄200已經調整(例如，設定)其操作，使得傳遞預定的電荷量，則執行移動到處理記錄920。
在處理記錄920中，處理電路210記錄(例如，儲存)在處理測量914之最近執行中測量電容器CMH兩端測量的電壓VMH的值。VMH的這個測量值被稱為手柄200的黃金電壓(例如，黃金電壓，Vgolden)，因為它是剛好在傳遞提供預定的電流量的激源訊號的脈衝之後測量電容器CMH兩端的電壓，或者接近其的量。在正在進行校準的環境(例如，校準環境)中，每當測量電容CMH兩端的電壓為黃金電壓或接近黃金電壓時，由激源訊號的脈衝傳遞的電荷量為預定量或接近預定量。換句話說，手柄200現在具有需要調整其電路以便為其當前正在其中操作的環境(例如，操作環境)提供預定的電荷量的 資訊。
處理記錄920還可以記錄電壓VMPT和VMNT。可以從分別充電到VMPT和VMNT的記憶體和電容CMP和CMN調用電壓VMPT和VMNT。
如果手柄200保持在校準期間普遍的環境中(例如，與測試器300協作)，則每次手柄200在測量電容CMH上測量Vgolden，它將知道剛剛傳遞的脈衝提供預定的電荷量。然而，手柄200將用於不同於校準環境的環境條件。此外，手柄200的組件隨時間改變，從而改變測量電容器CMH兩端測量的電壓隨時間的變化。在不同的環境條件下，例如不同的溫度，在測量電容器CMH上測量Vgolden可能不意味著預定的電荷量由脈衝傳遞，因為測量電容器CMH的電容隨溫度而變化。隨著環境條件改變或組件的老化，當傳遞預定的電荷量時，測量電容器CMH兩端的電壓將改變。
下面的方程式1突顯了環境條件變化的問題。在下面的等式1中，電荷量Q等於測量電容CMH的電容乘以測量電容CMH上測量的電壓。
Q=C*V. 方程式1
期望在不同環境條件下判定測量電容CMH兩端的電壓，而測量電容CMH保持預定的電荷量，使得在不同環境條件下，手柄200可確定脈衝是否提供預定的電荷量。
幸運的是，提供給電容的電荷量可以以與電容無關的另一種方式判定。在下面的等式2中，電荷量Q等於電流 的大小乘以電流的持續時間。
Q=I*t 方程式2
手柄200的處理電路210可以包括電流源和計時器。電流源可以提供電流，使得每單位時間提供的電荷相當恆定，而與電流源操作的環境無關。提供在溫度和/或工作電壓下幾乎不變化的每時間電荷的電流源可以被稱為恆流源或溫度不敏感(例如，獨立)電流源。在一實施方式中，由電流源提供的電流在電流源的工作溫度和電壓上可以改變加或減百分之三(3%)。提供在溫度和/或電壓的範圍上增加或減少百分之三的電流可以被認為是基本上恆定的。
計時器可以測量時間的流逝。計時器可以開始計數、計數持續時間、然後停止計數。計時器的計數表示計時器計時所經過的時間。經過的時間長度是計數器計數的持續時間或持續時間。持續時間是一段時間。
電流源的變化和計時器在溫度上的操作可以相當小，使得處理電路可以在任何環境條件下用預定的電荷量對電容充電。一旦電容，特別是測量電容CMH已經用預定的電荷量充電，則測量電容CMH兩端的電壓表示用於在脈衝中提供預定的電荷量的目標電壓。
為了判定測量電容CMH上的目標電壓以在任何環境條件下提供預定的電荷量，當手柄200處於測試器300的環境條件下時，使用其電流源將Vgolden轉換為黃金時間(Tgolden)。如果提供已知量的電流達Tgolden的時間 量，則所提供的電荷量是預定的電荷量，而不考慮環境條件。
為了判定Tgolden，處理電路210使用其電流源來將測量電容CMH充電到Vgolden，同時使用計時器測量充電時間，其為Tgolden。由於Vgolden表示手柄200在校準環境中的預定的電荷量，Tgolden表示使用電流源將預定的電荷量放在測量電容CMH上所花費的時間量。因為由電流源提供的電流量在溫度上幾乎不改變，並且計時器的精度也隨溫度變化很小，Tgolden表示電流源以預定的電荷量在所有環境條件下對測量電容CMH充電所花費的時間量。
雖然手柄200仍然在校準環境中(例如，接近測試器300)，手柄200可以執行額外的處理(例如，928-938)以判定Tgolden，使得當測量電容CMH保持預定的電荷量時，可以確定環境條件。
在處理放電928中，手柄200藉由短路測量電容CMH接到地來將測量電容CMH兩端的電壓初始化為已知值。短路測量電容CMH到地，從測量電容CMH中去除所有電荷。處理放電928執行相同的操作並且獲得與處理短路908相同的結果。執行前進到處理開始時間930。
在處理開始時間930，手柄200初始化計時器並準備計時器以測量一段時間。例如，處理電路210包括將其計時器之一初始化為零並指示計時器開始計數的微處理器。計時器的計數根據時鐘(例如，晶體、振盪器)而增加。 對於許多晶體，晶體的頻率在晶體的操作溫度範圍內變化很小(例如，0.50ppm)，使得由計時器計數的時間週期隨溫度變化很小。執行進行到處理充電932。
在充電932中，處理電路210的電流源提供電流到電荷測量電容CMH，而處理電路210監視VMH兩端的電壓。以上初始化的計時器大約在電流源開始向測量電容CMH提供其電流的同時開始計數。當處理電路210檢測到測量電容器CMH兩端的電壓等於Vgolden時，控制移動到處理結束時間934。
在處理結束時間934和處理設定936中，處理電路210停止在處理開始時間930中開啟的計時器的計數，並將計時器的值記錄在非揮發性記憶體中作為手柄200的黃金時間(Tgolden)。黃金時間表示電流源提供電流至電荷測量電容CMH到達黃金電壓的持續時間。儲存Tgolden允許處理電路210稍後藉由判定測量電容器CMH兩端的電壓來校準激源訊號，該電壓表示提供預定的電荷量或針對操作環境條件接近預定的電荷量。用於稍後檢索之儲存Tgolden允許手柄校準由在校準環境中和在手柄操作的任何其它環境條件下之電流脈衝提供的電荷量。儲存Tgolden使得手柄能夠在不同於校準環境的環境中校準激源訊號。
在處理退出938中，手柄判定校準完成，並且手柄退出校準模式。
手柄200在當前環境條件下在現場使用時執行方法 1000的自校準。每當手柄被激活以使用(例如，武裝)時，手柄200可以執行方法1000。方法1000包括處理武裝1002、檢索1004、放電1006、充電1008、設定1010以及結束1012。
在處理武裝1002中，CEW的使用者操縱(例如，切換、移動)CEW上的安全開關到武裝位置。武裝手柄200使處理電路210執行方法1000以自校準手柄200。處理移動至處理檢索1004。
在處理檢索1004中，處理電路210從非揮發記憶體檢索Tgolden。處理移動至處理放電1006。
在處理放電1006中，手柄200藉由短路測量電容CMH接到地來將測量電容CMH兩端的電壓初始化為已知值。短路測量電容CMH到地，從測量電容CMH中去除所有電荷。處理放電1006執行相同的操作並且獲得與處理短路908及放電928相同的結果。執行進行到處理充電1008。
在處理充電1008中，處理電路210使用電流源在由處理電路210的計時器計數的Tgolden指定的持續時間內對測量電容器(CMH)充電。處理電路210開啟計時器並大約同時提供電流。在持續時間Tgolden內向測量電容CMH提供恆定電流為測量電容CMH充電預定的電荷量。在用預定的電荷量充電之後，測量電容CMH兩端的電壓是每當脈衝為當前環境條件提供預定的電荷量時將在測量電容CMH上的電壓。該電壓被稱為操作目標電壓。處理 移動至處理設定1010。
在處理設定1010中，處理電路210測量測量電容器CMH兩端的電壓，並將該值儲存為操作目標電壓。處理電路210在傳遞每個脈衝之後比較測量電容CMH兩端的電壓，並將該電壓與操作目標電壓進行比較，以判定脈衝是否傳遞預定的電荷量。處理電路210使用比較的結果來調整其操作，使得由每個脈衝傳遞的電荷與預定的電荷量大致相同。下面參考方法1100討論執行以調整手柄200的操作的過程。
在處理結束1012中，處理電路210完成其自重新校準。
在手柄200已經完成自校準方法1000之後，手柄200可以傳遞激源訊號。激源訊號包括一系列的電流脈衝。手柄200在每次拉動觸發器時執行方法1100，以嘗試利用激源訊號的每個脈衝傳遞預定的電荷量。
方法1100包括處理拉動觸發器1102、放電1104、充電1106、去除1108、脈衝1110、測量1112、決定1114、比較1116、增加1118、減少1120、比較1122和結束1124。
在處理拉動觸發器1102中，CEW的使用者已經拉動觸發器以將電極從部署單元(例如，盒)朝向目標發射以傳遞激源訊號通過目標。CEW準備自己提供激源訊號的脈衝。例如，處理電路210可檢測觸發器274之拉動。處理電路210可以全部或部分地執行方法1100的處理，或 者控制諸如激源產生器234、發射產生器232和檢測器236之類的其他組件以執行方法1100。執行移動到處理放電1104。
在處理放電1104中，手柄初始化測量電容CMH以測量由電流的脈衝提供的電荷量。藉由去除儲存在測量電容CMH上的電荷(例如，初始化為零)來初始化測量電容CMH。例如，處理電路210關閉開關S728以對測量電容CMH放電。放電測量電容CMH從先前脈衝去除儲存在測量電容CMH上的電荷，並且準備測量電容CMH以儲存來自激源訊號的下一個脈衝的電荷。處理電路210藉由關閉開關S728接地電容CMH來放電測量電容CMH，以去除儲存在測量電容CMH上的所有電荷。執行移動到處理充電1106。
在處理充電1106中，CEW在將通過目標的脈衝電荷之準備時分別將激源電容CMP和CMN充電到目標電壓VMPT和VMNT。可以針對每個脈衝調整儲存在CMP和CMN上的電荷量，以將預定的電荷量傳遞到目標。可以藉由基於儲存的資料、藉由使用經驗資料來判定初始值，或藉由使用由手柄200儲存的默認值來估計目標電壓，以設定VMPT和VMNT的初始值。執行移動到處理去除1108。
在處理去除1108中，手柄在測量電容CMH兩端移除(例如，開路)短路。去除CMH上的短路被定時以恰好在激源訊號的脈衝由激源產生器234提供給所選擇的盒之 前發生。測量電容CMH使得它可以收集由電流的下一個脈衝提供的電荷。例如，處理電路210打開開關S728以允許測量電容CMH從在處理脈衝1110中將由電容CMP和CMN傳遞的激源訊號的脈衝收集電荷。執行移動到處理脈衝1110。
在處理脈衝1110中，手柄200提供電流脈衝至被選擇來提供激源訊號之脈衝的電極。例如，處理電路210選擇機架240之訊號P1和訊號N1以提供激源訊號之脈衝至電極P1和N1。處理電路210關閉導致電流從離子化電容C1釋放至變壓器T710和T714之主要繞組的開關S720和S724。高電壓被感應到變壓器T710和T714的次級繞組上。變壓器的高電壓在電極P1和電極N1之間產生到目標的離子化路徑。一旦建立離子化路徑，來自激源電容CMP和CMN的電荷經由離子化路徑通過目標放電。從C1、CMP、CMN的電荷透過選擇的電極放電產生電流脈衝1110。在傳遞電流脈衝之後，執行移動到處理測量1112。
在手柄200提供激源訊號的脈衝之後，處理測量1112測量端子802處的測量電容CMH上的電壓VMH。例如，處理器210測量測量電容CMH兩端之電壓。電壓VMH表示由用於當前環境條件的處理脈衝1110中提供的激源訊號的脈衝傳遞的電荷量。執行移動到處理決定1114。
在處理決定1114中，處理電路210判定是否已經提 供了激源訊號的所有激源訊號。CEW發出每個激源訊號之預定數量的電流脈衝。處理電路追蹤應當在一系列中發送的脈衝的數目和已經發送的脈衝的數目，因此它可以判定是否已經發送了一系列的所有脈衝。如果已經提供了激源訊號的所有脈衝，則執行移動到處理結束1124。如果激源訊號的所有脈衝已經不被提供，則執行移動到比較1116。
在處理脈衝1110中提供的脈衝充電電容CMH至電壓VMH。在脈衝已經被傳遞後，處理比較1116將電壓VMH與由方法1000判定的操作目標電壓進行比較。如上所述，操作目標電壓表示對於當前環境條件的預定電荷量或接近其的量。如上所述，提供預定的電荷量或與每個脈衝預定的電荷量大約相同可以改善激源訊號的有效性。如果由脈衝傳遞的電荷量與預定電荷量相同或大約相同，則執行移動到處理放電1104。
如果由處理脈衝1110中提供的脈衝傳遞的電荷量不與預定的電荷量相同或大約相同，則執行移動到處理比較1122和後續處理增加1118和處理減少1120以調整由激源訊號的下一個脈衝傳遞的電荷，使得下一個脈衝提供更接近預定電荷量的電荷量。
在處理比較1122中，將由在處理脈衝1110中提供的脈衝產生的電容器CMH兩端的電壓VMH與操作目標電壓進行比較，以判定電壓VMH是否大於操作目標電壓。如果電壓VMH大於操作目標電壓，則手柄200確定先前 脈衝提供的電荷大於預定的電荷量，因此應當減少由激源訊號的下一個脈衝提供的電荷量。如果電壓VMH不大於操作目標電壓，則手柄200確定先前脈衝提供的電荷少於預定的電荷量，因此應當增加由激源訊號的下一個脈衝提供的電荷量。如果激源訊號的下一個脈衝的電荷量需要增加，則執行移動到處理增加1118；否則，執行移動到處理減少1120。
手柄200藉由在傳遞脈衝之前調整儲存在電容CMP和CMN上的電荷量來調整由電流的下一個脈衝傳遞的電荷量。在處理增加1118和處理減少1120中調整下一個脈衝的電荷量。
在處理增加1118中，在傳遞激源訊號的下一個脈衝之前，手柄200增加儲存在電容CMP和CMN上的電荷量。藉由在傳遞脈衝之前將電容CMP和CMN充電到較高的電壓來增加儲存在電容CMP和CMN上的電荷量。處理電路210可以維持對於所提供的每個脈衝對電容CMP和CMN充電的電壓的記錄。處理電路210可以使用電壓記錄和關於由每個脈衝提供的電荷量的資訊來判定分別對電容CMP和CMN充電的目標電壓VMPT和VMNT。執行進行至處理放電1104，其中開始提供激源訊號之下一個脈衝之處理。
在處理減少1120中，手柄200減少儲存在電容CMP和CMN上的電荷量，使得激源訊號的下一個脈衝提供較少的電荷。藉由在傳遞脈衝之前將電容CMP和CMN充電 到較低的電壓來減少儲存在電容CMP和CMN上的電荷量。以上討論的關於電容CMP和CMN的電壓記錄可以用於判定目標電壓VMPT和VMNT。執行進行至處理放電1104，其中開始提供激源訊號之下一個脈衝之處理。
在處理結束1124中，處理電路210結束方法1100之執行。
前面的敘述討論了本發明的較佳實施例，在不脫離如申請專利範圍中限定的本發明的範圍的情況下，可以改變或修改本發明的較佳實施例。括號中列出的實施例可以替代地或以任何實際組合使用。如在說明書和權利要求中所使用的，用語「包含」、「包含」、「包括」、「包括」、「具有」和「具有」引入組件結構和/或功能的開放式陳述。在說明書和申請專利範圍中，用語「一」和「一個」用作表示「一或多個」的不定冠詞。當描述性用語包括一系列名詞和/或形容詞時，每個連續詞旨在修改其前面的詞的整個組合。例如，黑狗屋是指用於黑狗的房屋。雖然為了描述的清楚起見，已經描述了本發明的幾個具體實施例，但是本發明的範圍旨在由如下所述的申請專利範圍來判定。在權利要求中，用語「提供」用於明確地識別不是本發明要求保護的元件的物體，而是執行與要求保護的發明協作的工件的功能的物體。例如，在申請專利範圍中「用於瞄準所提供的槍管的設備，該設備包括：殼體，該槍管定位在殼體中」，槍管不是該裝置的要求保護的元件，而是通過定位在「殼體」中而與「設備」的「殼 體」協作的物體。本發明包括所公開的結構和方法的任何實際組合。雖然為了描述的清楚起見，已經描述了本發明的幾個具體實施例，但是本發明的範圍旨在由如下所述的申請專利範圍來判定。
說明書中的位置指示「此處」、「以下」、「上方」、「下方」或指的是位置的其它字(無論是特定的還是一般的)應被理解為指在本說明書中任何位置，其中位置在位置指示之前或之後。

Claims (22)

  1. 一種由傳導電子武器執行的方法，該傳導電子武器之該手柄用於判定激源訊號的脈衝是否已提供預定的電荷量，該激源訊號用於阻止人或動物目標的運動，該方法包括：放電電容；提供電流一持續時間，以將該電容充電到第一電壓，該持續時間與該預定的電荷量相關；在充電之後，記錄該第一電壓的大小；放電該電容；提供該激源訊號之脈衝，提供該脈衝充電該電容至第二電壓，該第二電壓係有關於由該脈衝提供之電荷量；比較該第一電壓之該大小與該第二電壓之大小以判定該脈衝是否已提供該預定的電荷量。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中提供該電流包含在溫度範圍內維持該電流實質上恆定。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之方法，更包含響應於比較，調整由該激源訊號的下一個脈衝提供的電荷量，使得由該下一個脈衝提供的該電荷量更接近預定的電荷量。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之方法，更包含重複放電、提供、比較和調整以提供該激源訊號的進一步脈衝。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中放電包含放電該電容直到該電容兩端之該電壓之大小約為零。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中提供該電流一持續時間包含：開啟計時器以測量該持續時間；開始該電流之提供；判定該計時器已經測量了該持續時間；以及暫停該電流之提供。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中比較包含判定當該第一電壓的該大小大於該第二電壓的該大小時，由該脈衝提供的該電荷量小於該預定的電荷量。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中比較包含判定當該第一電壓的該大小小於該第二電壓的該大小時，由該脈衝提供的該電荷量大於該預定的電荷量。
  9. 一種非暫態電腦可讀取儲存媒體，其包含：多個指令，當該些指令由傳導電子武器的處理電路執行時執行用於判定激源訊號的脈衝是否已提供預定的電荷量的方法，該方法包括：放電電容；提供電流一持續時間，以將該電容充電到第一電壓，該持續時間與該預定的電荷量相關；在充電之後，記錄該第一電壓的大小；放電該電容；提供該激源訊號之脈衝，提供該脈衝充電該電容至第二電壓，該第二電壓係有關於由該脈衝提供之電荷量，該激源訊號用於阻止人或動物目標的運動；比較該第一電壓之該大小與該第二電壓之大小以判定該脈衝是否已提供該預定的電荷量。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之方法，其中提供該電流包含在溫度範圍內維持該電流實質上恆定。
  11. 如申請專利範圍第9項所述之方法，更包含響應於比較，調整由該激源訊號的下一個脈衝提供的電荷量，使得由該下一個脈衝提供的該電荷量更接近預定的電荷量。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之方法，更包含重複放電、提供、比較和調整以提供該激源訊號的進一步脈衝。
  13. 如申請專利範圍第9項所述之方法，其中放電包含放電該電容直到該電容兩端之該電壓之大小約為零。
  14. 如申請專利範圍第9項所述之方法，其中提供該電流一持續時間包含：開啟計時器以測量該持續時間；開始該電流之提供；判定該計時器已經測量了該持續時間；以及暫停該電流之提供。
  15. 如申請專利範圍第9項所述之方法，其中比較包含判定當該第一電壓的該大小大於該第二電壓的該大小時，由該脈衝提供的該電荷量小於該預定的電荷量。
  16. 如申請專利範圍第9項所述之方法，其中比較包含判定當該第一電壓的該大小小於該第二電壓的該大小時，由該脈衝提供的該電荷量大於該預定的電荷量。
  17. 一種傳導電子武器(「CEW」)，其用於判定激源訊號的脈衝是否已提供預定的電荷量，該激源訊號用於阻止人或動物目標的運動，該傳導電子武器包括：處理電路；記憶體；電容；電流源；計時器；訊號產生器，其提供該激源訊號；其中：該處理電路放電該電容；該電流源提供電流一持續時間以充電該電容至第一電壓，該持續時間由該計時器測量，該持續時間與該預定的電荷量相關；該處理電路紀錄該第一電壓之大小在該記憶體中；該處理電路放電該電容；該訊號產生器提供該激源訊號之脈衝，提供該脈衝充電該電容至第二電壓，該第二電壓係有關於由該脈衝提供之電荷量；該處理電路比較該第一電壓之該大小與該第二電壓之大小以判定該脈衝是否已提供該預定的電荷量。
  18. 如申請專利範圍第17項所述之傳導電子武器，還包括開關，其中該處理電路關閉該開關以放電該電容，直到該電容兩端之電壓之大小約為零。
  19. 如申請專利範圍第17項所述之傳導電子武器，其中對於該電流源在該持續時間內提供該電流，該處理電路：初始化該計時器；啟動該計時器計數；指示該電流源提供該電流；檢測該計時器已經計數了該持續時間；以及指示該電流源停止提供該電流。
  20. 如申請專利範圍第17項所述之傳導電子武器，其中該電流在溫度範圍內實質上恆定。
  21. 如申請專利範圍第17項所述之傳導電子武器，其中該述處理電路判定當該第一電壓的該大小大於該第二電壓的該大小時，由該脈衝提供的該電荷量小於該預定的電荷量。
  22. 如申請專利範圍第17項所述之傳導電子武器，其中該述處理電路判定當該第一電壓的該大小小於該第二電壓的該大小時，由該脈衝提供的該電荷量大於該預定的電荷量。
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