TWI632338B - 用於電傳導武器的方法與設備 - Google Patents

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TWI632338B
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史帝芬 布朗杜
梅格尼 尼罕
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    • H05C3/00Other circuits or apparatus
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41WEAPONS
    • F41HARMOUR; ARMOURED TURRETS; ARMOURED OR ARMED VEHICLES; MEANS OF ATTACK OR DEFENCE, e.g. CAMOUFLAGE, IN GENERAL
    • F41H13/00Means of attack or defence not otherwise provided for
    • F41H13/0012Electrical discharge weapons, e.g. for stunning
    • F41H13/0025Electrical discharge weapons, e.g. for stunning for remote electrical discharge via conducting wires, e.g. via wire-tethered electrodes shot at a target
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01TSPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
    • H01T23/00Apparatus for generating ions to be introduced into non-enclosed gases, e.g. into the atmosphere

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Abstract

電傳導武器(CEW)發射繫線(wire-tethered)電極,以提供電流通過人類或動物目標,以阻止該目標的移動。該電流可以離子化在間隙中的空氣。在該CEW的面之終端間及/或定位在接近目標組織的電極間可能發生一間隙。CEW可以包含一檢測器,用以檢測在間隙中的空氣的離子化。CEW也可以使用有關檢測離子化的資訊,來決定離子化發生的位置。有關於該離子化的位置之資訊可以使用來決定是否該電流已經經由該等電極被輸送通過該目標。

Description

用於電傳導武器的方法與設備
本發明的實施例有關於電傳導武器(conducted electrical weapon;CEW)(例如電子控制裝置),其發射電極,以提供電流通過人類或動物目標,以阻止該目標的移動。
CEW提供(例如輸送)電流通過人類或動物目標的組織。該電流可以干擾該目標的自主移動(例如走路、跑步、移動)。該電流可以造成痛苦,以促使該目標停止移動。該電流可能使得該目標的骨骼肌變成僵硬(例如,鎖定、僵凍),以中斷該目標的肌肉的自主控制(例如,神經肌失能),藉以干擾該目標的自主移動。
電流可以經由耦接至該CEW的終端被輸送通過一目標。電流的輸送通過一目標包含該電流的輸送通過該目標的組織。因為CEW被攜帶接近該目標以輸送該電流,所以經由終端的輸送也被稱為本地輸送。為了提供電流的本地輸送,CEW的使用者通常是在目標的手臂到達 範圍內並將CEW的終端帶入接觸或貼近目標組織,以通過目標輸送電流。
電流可以透過以個別電線繫至該CEW的一或更多電極被輸送通過一目標。經由繫線電極的輸送係被稱為遠端輸送,因為CEW及該CEW的使用者可能與該目標分隔開多達繫線的長度,以將電流輸送通過該目標。為了提供電流的遠端輸送,使用者操作該CEW,以朝該目標發射一或更多(通常兩個)電極。該等電極由CEW飛(例如行進)向目標,同時,個別的繫線在該等電極之後延伸出去。繫線將該CEW電耦接至該電極。電極可以電耦接至該目標,以將該CEW耦接至該目標。當一或更多電極落在或貼近目標組織時,電流會經由該一或更多電極及其個別繫線提供通過該目標。
傳統CEW發射至少兩電極,以遠端輸送電流通過該目標。該至少兩電極貼在(例如衝擊、擊中、碰撞)或貼近目標組織,以經由第一繫線及電極、目標組織、與第二繫線與電極形成電路。
終端或電極接觸或貼近目標組織以輸送電流通過該目標。終端或電極接觸目標組織會建立與該目標組織的電耦接,以輸送電流。貼近目標組織的終端或電極可以使用離子化(例如放電),以建立與該目標組織的電耦合。離子化也可以被稱為發弧。
當跨越間隙的電位(例如,電場強度、電位梯度)足夠高以離子化(例如崩潰)在該間隙中的氣體 (例如空氣)分子時,則發生離子化。已離子化分子可以跨越該間隙建立低阻抗路徑(例如,離子化路徑),以允許電流流經該間隙。CEW的面(例如前面)上的分開的終端間的空氣可以被離子化,以允許電流流過終端之間。電極與目標組織間的空氣可以被離子化,以允許電流流過電極與目標之間。如上所討論,離子化可以被使用以例如於兩終端及/或於電極與目標組織間建立電耦合。
由於空氣的快速膨脹的結果,空氣的離子化產生可聽到的聲響。由間隙中的空氣的離子化所產生的聲響在此被稱為離子化的聲響。
在使用上,終端或電極可以被目標的衣物或空氣的間隙而與目標組織分開。CEW的信號產生器可以提供範圍40,000至100,000伏的高壓之信號(例如電流、電流脈衝),以離子化將終端或電極與目標組織分開的衣物中的空氣或間隙中空氣。離子化空氣建立由終端或電極至目標組織的低阻抗離子化路徑,其可以用以經由離子化路徑輸送電流至目標組織。在離子化後,只要電流經由該離子化路徑提供的話,則離子化路徑將持續(例如,繼續存在)。當為離子化路徑所提供的電流停止或降低低於一臨限(例如安培、伏特)下,則離子化路徑崩解(例如停止存在)及終端或電極不再電耦接至目標組織,因為終端或電極與該目標組織間的阻抗很高。在範圍約50,000伏的高壓可以離子化到達約1吋間隙中的空氣。
如上所討論,高壓可以藉由離子化在電極與 目標間的空氣而電耦接該電極至該目標,以形成離子化路徑,其用以在離子化路徑期間,電耦接該電極至該目標。火花間隙也可以用以反應於離子化作電耦接。包含火花間隙的電路也可以開路(例如,不導通、高阻抗),直到離子化路徑被形成在火花間隙中的氣隙間為止。在本發明中,參考圖5,火花間隙可以串聯於變壓器的二次繞組(例如線圈)與電極。二次繞組反應於電壓離子化火花間隙的間隙中的空氣,而電耦合至該電極,以如上所述形成低阻抗離子化路徑。只要該離子化路徑建立(例如存在),該電極就會保持耦接至該二次繞組。
在武器的面上的終端也可以操作以對目標提供警告。警告可以藉由使該目標相信停止移動可以避免電流的可能傳送,而禁止該目標的移動。警告可以使得目標相信,順從(flee)避免可能的電流傳送。傳統CEW在該CEW的面上包含至少兩終端,用以經由本地傳輸傳送電流及/或警告。CEW的各個隔間可以包含兩終端,各個隔間接受佈署單元(例如卡匣)。例如,具有各個接收單一佈署單元的兩隔間,總數兩個佈署單元的CEW將具有四個終端。這些終端係彼此分隔開。一終端以定位在一隔間上及另一終端則位於該隔間下。CEW可以在終端之間提供(例如,外加)高壓。如果在隔間中的佈署單元的電極並未被佈署(例如發射),則外加在終端間的高壓將造成在終端間的空氣的離子化。在終端間的發弧可以為肉眼所見。傳統CEW也提供電流成為一連串的脈衝。一連串的 脈衝包含兩或更多分開的電流脈衝。各個脈衝包含在間隙中的空氣的離子化的高壓部份,因此,CEW的終端間的警告為一連串的電弧,其在時間上彼此靠近發生。每次電流脈衝建立電弧,會產生可聽聲響(例如噪音)。因此,為CEW所產生的警告係為可見及可聽的。由於發弧造成的在終端間的發弧及任何聲響(例如噪音)操作以警告目標CEW及其使用者的出現。
100‧‧‧電傳導武器
110‧‧‧手把
112‧‧‧使用者介面
114‧‧‧處理電路
116‧‧‧電源
118‧‧‧信號產生器
120‧‧‧檢測器
122‧‧‧終端
140‧‧‧佈署單元
142‧‧‧絲線
144‧‧‧電極
146‧‧‧推進劑
148‧‧‧檢測器
150‧‧‧佈署單元
152‧‧‧絲線
154‧‧‧電極
156‧‧‧推進劑
158‧‧‧檢測器
160‧‧‧匯流排
162‧‧‧匯流排
200‧‧‧電傳導武器
210‧‧‧手把
214‧‧‧終端
216‧‧‧終端
220‧‧‧檢測器
224‧‧‧終端
226‧‧‧終端
230‧‧‧隔間
232‧‧‧隔間
240‧‧‧佈署單元
242‧‧‧控制件
244‧‧‧電極
246‧‧‧絲線
248‧‧‧電極
250‧‧‧佈署單元
252‧‧‧絲線
254‧‧‧電極
256‧‧‧絲線
258‧‧‧電極
262‧‧‧扳機
264‧‧‧保險
310‧‧‧電路
322‧‧‧一次繞組
324‧‧‧二次繞組
326‧‧‧二次繞組
330‧‧‧佈署單元
332‧‧‧佈署單元
334‧‧‧電極絲線
336‧‧‧絲線
338‧‧‧電極
342‧‧‧一次繞組
344‧‧‧二次繞組
346‧‧‧二次繞組
350‧‧‧電路
370‧‧‧佈署單元
372‧‧‧絲線
374‧‧‧電極
376‧‧‧絲線
378‧‧‧電極
400‧‧‧目標
412‧‧‧位置
414‧‧‧位置
432‧‧‧位置
434‧‧‧位置
600‧‧‧目標
612‧‧‧位置
614‧‧‧位置
616‧‧‧距離
632‧‧‧位置
634‧‧‧位置
636‧‧‧距離
640‧‧‧距離
650‧‧‧距離
500‧‧‧電路
522‧‧‧二次繞組
524‧‧‧一次繞組
532‧‧‧二次繞組
534‧‧‧一次繞組
542‧‧‧二次繞組
544‧‧‧一次繞組
552‧‧‧二次繞組
554‧‧‧一次繞組
560‧‧‧佈署單元
562‧‧‧絲線
564‧‧‧電極
566‧‧‧絲線
568‧‧‧電極
570‧‧‧佈署單元
572‧‧‧絲線
574‧‧‧電極
576‧‧‧絲線
578‧‧‧電極
590‧‧‧檢測器
592‧‧‧檢測器
594‧‧‧檢測器
596‧‧‧檢測器
702‧‧‧週期
704‧‧‧週期
902‧‧‧週期
904‧‧‧持續時間
906‧‧‧持續時間
910‧‧‧週期時間
920‧‧‧持續時間
930‧‧‧持續時間
940‧‧‧持續時間
1010‧‧‧時間
1012‧‧‧信號
1020‧‧‧時間
1022‧‧‧信號
1030‧‧‧時間
1032‧‧‧信號
1040‧‧‧時間
1042‧‧‧時間
1050‧‧‧離子化
1052‧‧‧離子化
C311-C313‧‧‧電容
SG311-SG313‧‧‧火花間隙
T320‧‧‧變壓器
C351-C353‧‧‧電容
SG351-SG353‧‧‧火花間隙
T340‧‧‧變壓器
C511-C513‧‧‧電容
S1-S4‧‧‧閘極
T520‧‧‧變壓器
T530‧‧‧變壓器
T540‧‧‧變壓器
T550‧‧‧變壓器
SG520‧‧‧火花間隙
SG530‧‧‧火花間隙
SG540‧‧‧火花間隙
SG550‧‧‧火花間隙
本發明的實施例將參考附圖加以描述,其中各個類似元件符號表示類似的元件,及:圖1為依據本發明各態樣的電傳導武器(CEW)的功能圖;圖2為CEW的平面圖,其具有被由兩佈署單元的各個單元所佈署的兩繫留電極;圖3為傳統CEW的信號產生器與佈署單元的一部份之示意圖;圖4為圖3的CEW的電極貼近目標的平面圖;圖5為依據本發明各態樣之CEW的信號產生器與佈署單元的一部份之示意圖;圖6為圖5的CEW的電極貼近目標的平面圖;圖7及8為依據本發明各種態樣的經由單一 佈署單元發射的電極的CEW所提供的電流脈衝圖;圖9為依據本發明各種態樣的經由兩佈署單元發射的電極的CEW所提供的電流脈衝圖;圖10為依據本發明各種態樣的圖1的檢測器操作的平面時序圖;及圖11為用以測試是否電極電耦接至目標的方法圖。
【發明內容及實施方式】
依據本發明各態樣的CEW包含手把及一或更多佈署單元。手把包含一或更多隔間,用以收納佈署單元。佈署單元可以定位(例如插入,耦合至)隔間中,用以由佈署單元佈署電極,以執行遠端傳送。佈署單元可以可釋放地電氣式與機械式耦接至手把。佈署單元包含一或更多電極,用以被發射向目標,用以遠端地傳送電流通過該目標。典型地,佈署單元包含兩電極,其在同一時間被發射。由佈署單元發射的電極可以被表示為啟動(例如開火)佈署單元。通常,啟始一佈署單元發射佈署單元的所有電極,使得佈署單元可以只被啟始一次,以發射電極。在使用(例如啟始,開火)後,佈署單元可以由隔間移除並以未被使用(例如未開口,未啟始)的佈署單元替換,以允許發射另外電極。
手把更明確地說包含:信號產生器,用以提供電流;及使用者介面,用以為使用者所操作以啟始電流 的傳送,電極由佈署單元的發射,及/或警告的提供。手把可以作成以符合人體工學為使用者所使用。傳統CEW係被作成形狀像傳統的火力武器,例如手鎗。手把可以包含處理電路,用以執行及/或控制手把的功能。佈署單元可以包含處理電路,用以執行及/或控制佈署單元的功能。手把可以電子通訊至佈署單元。手把的處理電路可以執行在佈署單元中的處理電路的一部份或所有功能。
雖然CEW的實施例包含手鎗狀裝置,但包含本發明的改良的CEW也可以實施為警棒、棍子、來福鎗、投射體或任何其他適當的形狀因素。
依據本發明的各種態樣,在CEW的功能例子中,CEW 100包含手把110及一或更多佈署單元140及150。手把110更明確地說包含使用者介面112、處理電路114、電源116、信號產生器118、檢測器120及終端122。
佈署單元140更明確地說包含絲線(例如線、繫線)142、電極144及推進劑146。佈署單元150更明確地說包含絲線152、電極154及推進劑156。在一實施法中,電極144及154各個包含兩電極,分別具有一電極機械式及電氣式耦接至絲線142與絲線152的一個別絲線。例如,在參考圖2的實施法中,佈署單元240的電極包含電極244及248,而佈署單元250的電極包含電極254及258。
電源提供電力(例如能量)。傳統CEW,電 源提供電力。提供電力可以包含提供在一電壓下的一電流。來自電源的電力可以提供為直流(“DC”)。來自電源的電力也可以被提供為交流(“AC”)。電源可以包含電池。電源可以提供能量,用以執行CEW的功能。電源可以提供用於電流的能量,其係被透過目標加以提供,以阻礙目標的移動。電源可以提供操作CEW的電子及/或電機元件(例如,部件、子系統、電路)及/或一或更多佈署單元的能量。
電源的能量可以被再生或耗竭。電源可以被替換。來自電源的能量可以由一形式(例如,電壓、電流、磁力)轉換為另一形式,以執行CEW的功能。
例如,電源116提供用以操作使用者介面112、信號產生器118、處理電路114、及檢測器120的電力。電源116提供用以透過目標作傳送的電流的能量。透過目標傳送的電流可以經由絲線142、電極144、絲線152、及電極154加以提供。
使用者介面可以包含一或更多控制件,以允許使用者與CEW作互動及/或通訊。經由使用者介面,使用者可以控制(例如影響)CEW的操作(例如功能)。使用者介面可以包含任何適當裝置,用以為使用者所操作以控制CEW的操作。使用者介面可以包含控制件。控制件包含任何電機裝置,其適用以為使用者所手動操控(例如操作)。控制件可以包含為使用者所操作的任何電機裝置,以建立或中斷電路。控制件可以包含觸控螢幕的一部 份。控制件可以包含開關。開關包含按鈕開關、搖桿開關、按鍵開關、檢測開關、旋轉開關、滑動開關、快動開關、觸覺開關、姆指轉輪開關、推輪開關、捺跳開關、及鎖定開關(例如,開關鎖)。控制件的操作可以藉由觸控螢幕的一部份的選擇而發生。
控制件的操作可以對裝置提供資訊。使用者介面的控制件的操作可能造成CEW的功能的執行、功能的停止執行、功能的恢復執行、及/或功能的暫停執行。
單數的用語“控制件”代表為使用者所操作的單一電機裝置,用以提供資訊給CEW。複數的用語“控制件”則表示多數電機裝置,用以為使用者所操作以對CEW提供資訊。用語“控制件”包含至少第一控制件與第二控制件。
處理電路可以檢測控制件的操作。處理電路可以回應於控制件的檢測操作,而執行CEW的功能。處理電路可以執行CEW的一功能、停止CEW的一功能、恢復CEW的一功能、及/或暫停CEW的一功能,其中該控制件與處理電路為一部件,其回應於一或更多控制件的操作。控制件可以提供類比或二進制資訊給處理電路。控制件的操作包含操作一電機裝置或選擇觸控螢幕的一部份。
回應於控制件的操作之為CEW所執行的功能可以取決於控制件所相關的部份之CEW的現行(例如目前)操作狀態(例如操作的現行狀態、現正被執行的功能)。例如,如果CEW現正執行功能1,則操作特定控 制件可能造成裝置執行功能2。如果該裝置現正執行功能2,則再次操作相同的控制件可能造成裝置執行功能3,以再次相對於功能1。
使用者介面可以提供資訊給使用者。使用者可以自使用者介面接收視訊及/或音訊資訊。使用者可以經由視覺顯示(例如,呈現、顯示)資訊的裝置(例如LCD、LED、光源、圖形及/或文字顯示器、顯示器、監視器、觸控螢幕)接收視覺資訊。使用者介面可以包含通訊電路,用以傳送資訊給電子裝置(例如智慧手機、平板),用以呈現給使用者。
例如,CEW 200包含控制件244及242。控制件244為一開關,其執行保險的功能。當控制件244被致能時,CEW 200不能發射電極或經由電極或終端提供電流。當控制件244被去能(例如關斷)時,CEW 200可以執行CEW的功能。控制件242為一開關,其執行扳機的功能。當控制件244被去能及控制件242操作(例如扣扳機)時,CEW開始提供電流用以使目標失能、發射電極以提供電流、及/或提供警告的程序。控制件242及244為CEW 200的使用者介面的一部份。CEW 200可以包含其他控制件或顯示作為CEW 200的使用者介面的一部份。
處理電路包含任何用以執行功能的電路及/或電氣或電子元件。處理電路可以包含電路,其運行(例如執行)所儲存的程式。處理電路可以包含數位信號處理 器、微控制器、微處理器、特定應用積體電路、可程式邏輯裝置、邏輯電路、狀態機器、MEMS裝置、信號調整電路、通訊電路、傳統電腦、傳統無線電、網路設施、資料匯流排、位址匯流排及/或其以任何數量任何組合,以適用以執行功能及/或執行一或更多儲存程式。
處理電路可以包含傳統被動電子裝置(例如,電阻、電容、電感)及/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、可程式邏輯、SRC、電晶體)。處理電路可以包含傳統資料匯流排、輸出埠、輸入埠、計時器、記憶體、及算術單元。
處理電路可以提供及/或接收形式上不管數位及/或類比的電信號。處理電路可以經由傳統匯流排使用任何傳統協定提供及/或接收數位資訊。處理電路可以接收資訊、操縱所接收的資訊、並提供所操縱的資訊。處理電路可以儲存資訊並取回所儲存的資訊。為處理電路所接收、儲存及/或操縱的資訊可以被使用以執行一功能、控制一功能、及/或執行所儲存的程式。
處理電路可以具有低電力狀態,其中只有其電路的一部份操作或處理電路只執行某功能。處理電路可以由低電力狀態被切換(例如喚起)至較高電力狀態,其中更多或所有其電路操作或處理電路執行額外功能或所有其功能。
處理電路可以控制例如CEW的系統的其他電 路及/或元件的操作及/或功能。處理電路可以接收有關其他元件的操作之狀態資訊、執行有關於該狀態資訊的計算、並提供命令(例如指令)給一或更多其他元件,以供該元件開始操作、持續操作、改變操作、暫停操作或停止操作。命令及/或狀態可以經由任意類型的匯流排,包含任何類型的傳統資料/位址匯流排傳遞於處理電路與其他電路及/或元件之間。
信號產生器提供信號(例如刺激信號)。信號可以包含電流。信號可以包含電流脈衝。信號可以包含一連串(例如若干)電流脈衝。為信號產生器所提供的信號可以電耦接CEW至目標。信號產生器可以提供足夠大小的電壓信號,以離子化與信號產生器與目標串聯的一或更多間隙中的空氣,以如上所討論,透過該目標維持電流的輸送,建立一或更多離子化路徑。為信號產生器所提供的信號可以提供透過目標組織提供電流,以干擾(例如阻礙)目標的移動。信號產生器可以提供一電壓的信號,以藉由感應恐懼、痛苦及/或失能,以如上所討論有意控制骨骼肌,來阻礙目標的移動。完成電耦合及/或干擾目標的移動的信號可以被稱為刺激信號。
如上所討論的刺激信號可以包含一或更多電流脈衝。電流的脈衝可以提供有一或更多大小的電壓。電流脈衝可以如上所討論完成電耦合及阻礙移動。傳統刺激信號的電流脈衝可以包含用以建立電耦合來離子化空氣間隙的高電壓部份以及用以經由目標組織提供電流來阻礙目 標的移動的較低電壓部份。用以離子化空氣間隙來建立電連接性的電流的一部份也可以透過目標組織貢獻以提供電流來阻礙目標的移動。
刺激信號可以包含一連串的電流脈衝。脈衝可以以一脈衝率(例如22pps)被持續輸送一段時間(例如5秒)。一或更多刺激信號,或換句話說一或更多連串的脈衝可以被應用至一目標,以阻礙該目標的移動。每一脈衝可以建立電連接性(例如離子化在一或更多間隙中的空氣)並藉由通過包含目標組織的電路傳送的方式,來干擾目標的移動。
信號產生器包含用以接收電能及提供刺激信號的電路。信號產生器的電氣/電子電路(例如元件)可以包含電容、電阻、電感、火花間隙、變壓器、矽控整流器(SCR)、及類比至數位轉換器。處理電路可以配合及/或控制信號產生器的電路,以產生刺激信號。
信號產生器可以自電源接收電能。信號產生器可以將能量由一形式的能量轉換為刺激信號,用來離子化空氣間隙並干擾目標的移動。處理電路可以配合及/或控制電源,以其提供能量給信號產生器。處理電路可以配合及/或控制信號產生器,以將所接收電能轉換為刺激信號。
檢測器檢測(例如量測、見證、發現、決定)物理特性(例如,強度、範圍、等向、非等向)。物理特性可以包含動量、電容、電荷、電阻抗、電位、頻 率、磁場、磁通、質量、壓力、旋轉、堅固性、溫度、張力、速度、聲音及熱量。檢測器可以檢測數量、大小、及/或在物理特性中的改變。檢測器可以直接及/或間接檢測物理特性及/或在物理特性中之改變。檢測器可以檢測物體的物理特性及/或在物理特性中的變化。檢測器可以檢測物理量(例如,範圍、強度)。檢測器可以直接及/或間接檢測物理數量上的變化。物理量可以包含時間的數量、經過(經過的、到期的)時間、電流、電荷數量、電流密度、電容數量(例如大小)、電阻量及通量密度。檢測器可以檢測一或更多物理特性及/或在相同時間或至少部份相同時間的物理量。
檢測器可以將被檢測物理特性由一物理特性轉換為另一物理特性(例如電至動能)。檢測器可以轉換(例如數學轉換)所檢測物理數量。檢測器可以相關一檢測物理特性及/或物理數量至另一物理特性及/或物理數量。檢測器可以檢測一物理特性及/或物理數量,並推導出另一物理特性及/或物理數量的存在。
檢測器可以配合例如處理電路114的處理電路或可以包含處理電路,用以檢測、轉換、相關及推導物理特性及/或物理數量。處理電路可以包含任何傳統電路,用以檢測、轉換、相關及推導物理特性及/或物理數量。例如,處理電路可以包含電壓感應器、電流感應器、電荷感應器及/或電磁信號感應器。處理電路可以包含處理器及/或信號處理器,用以計算、相關及/或推導。處理 電路可以包含記憶體,用以儲存及/或取回資訊(例如資料)。
檢測器可以提供資訊(例如報告)。檢測器可以提供有關於物理特性及/或物理特性的變化的資訊。檢測器可以提供有關於物理數量及/或物理數量變化的資訊。檢測器可以提供使用處理電路所決定的資訊。
檢測器可以檢測物理特性,用以決定是否一電流已被輸送至目標。
絲線導通電流。絲線電耦接信號產生器至電極。絲線承載在一電壓的電流,用以離子化在一或更多間隙中的空氣並阻礙移動。絲線機械耦接至一電極。絲線機械耦合至佈署單元。於電極發射,以擴充(例如伸張、佈署)於手把中的佈署單元與目標之間時,絲線由佈署單元佈署。在將機械耦接至絲線的電極佈署之前,絲線係被定位在佈署單元之中。
如上所討論的電極耦接至絲線並朝向目標發射,以輸送電流通過目標。電極可以包含空氣動力學結構,以改良由CEW朝向目標的飛行準確性。電極可以包含用以機械耦接至目標的結構(例如矛、倒鈎)。電極的移動離開佈署單元朝向目標將從佈署單元佈署(例如拉出)絲線。
推進劑將一或更多電極由佈署單元推進向目標。推進劑應用一力量(例如由膨脹氣體)至該一或更多電極的表面上,以將該一或更多電極,由佈署單元推向目 標。應用至該一或更多電極的力量係足以將電極加速至適用以行進一距離至目標的速度,用以將個別耦接至該一或更多電極的絲線佈署,並如果可能將電極耦接至目標。
佈署單元可以包含耦接器(例如,連接器),其將佈署單元電耦接(例如連接)至手把及信號產生器。絲線的一端可以連接至在佈署單元內的連接器。為信號產生器所提供的電流係經由該耦接器被提供至該佈署單元,然後,經由該絲線及該電極至該目標。同一或不同耦接器可以被用以供處理單元與佈署單元通訊。於將佈署單元由手把的隔間移開時,佈署單元的耦接器與手把分開,以允許佈署單元由手把的隔間移開。將新的佈署單元插入隔間將該新佈署單元的耦接器電耦接至該手把。
如上所討論的終端可以提供電流。一終端可以在本地輸送時經由目標組織提供電流。兩或更多終端可以電耦接至目標,以透過目標組織形成電路,以提供電流。終端可以包含用以接觸目標組織及/或與目標建立電耦接的接點部份。信號產生器可以應用電壓於兩或更多終端間。應用至終端間的電壓可以是足夠高的大小,以如上所討論離子化終端間的空氣。離子化於終端間的空氣造成電弧出現在終端間。在兩或更多終端間的接點部份間的空氣可以被離子化。
如上所討論,兩或更多終端可以機械耦接至手把。兩或更多終端也可以靠近隔間耦接手把,該隔間收納佈署單元。在一實施法中,一終端係定位在各個隔間的 頂部及另一終端則定位在各個隔間的底部,使得兩終端係相關於各個隔間。在一實施法中,終端214係定位在隔間232及佈署單元250上,及終端216定位在隔間232及佈署單元250下。終端224係定位在隔間230及佈署單元240上;及終端226係定位在隔間230及佈署單元240下。
在一實施法中,手把110及佈署單元140及150如上所討論執行手把及佈署單元的功能。使用者介面112、處理電路114、電源116、信號產生器118、檢測器120、及終端122如上所討論分別執行使用者介面、處理電路、電源、信號產生器、檢測器及終端的功能。包含絲線142、電極144及推進劑146的佈署單元140如上所討論分別執行佈署單元、絲線、電極及推進劑的功能。包含絲線152、電極154及推進劑156的佈署單元150如上所討論分別執行佈署單元、絲線、電極及推進劑的功能。
電源116提供能量給信號產生器,以提供通過目標組織的電流,以阻礙該目標的移動。電源116提供能量給使用者介面112、處理電路114、信號產生器118及檢測器120,以供這些元件操作。電源116也可以供電給佈署單元140及150的電子/電氣元件,以供這些元件操作。圖1顯示在電源116及信號產生器118間的電力匯流排,以表示用以輸送能量作刺激信號的電路。用以提供能量以供手把110的電子/電氣元件操作的電力匯流排並未顯示出。提供能量給佈署單元140及/或150的元件的 電力匯流排並未示出。
電源116可以為任何傳統裝置。電源116可以包含電池。
使用者介面112包含實體結構及/或電子裝置,使得使用者可以提供資訊及/或命令給CEW 100及/或CEW 100可以提供資訊給該使用者。用以供使用者提供資訊給CEW 100的實體結構及/或電子裝置如上所述包含一或更多控制件。此等控制件的例子包含保險244及扳機262。CEW可以經由呈現資訊的顯示器(例如,LCD、觸控螢幕)、經由聲音(例如喇叭、蜂鳴器)及/或觸覺(例如振動)裝置,提供資訊給使用者。
使用者介面112可以包含一通訊電路(例如收發器),用以供與電子裝置(例如智慧手機、平板)作本地無線通訊(例如,藍芽、低能量藍芽、紫蜂(Zigbee))。電子裝置可以自CEW 100接收並呈現資訊於其顯示上,以供使用者讀取及/或收聽。使用者可以使用電子裝置的觸控螢幕,以提供資訊給CEW 100,藉以經由通訊鏈路將使用者介面112的部份功能移動至電子裝置。
使用者介面112可以回應於使用者介面112的控制操作及/或自使用者接收資訊時,提供通知(例如電信號、資料封包)給處理電路114。使用者介面112可以自處理電路114接收資訊,以呈現給使用者。
處理電路114控制及/或協調手把110的操 作。處理電路114可以控制及/或協調佈署單元140及150的一些或所有方面的操作。在一實施法中,處理電路114包含執行儲存程式的微處理器。處理電路114包含並未分開顯示的記憶體,因為其可以被整合入微處理器中,並儲存可執行之程式。微處理器包含用以與使用者介面112、信號產生器118、檢測器120及佈署單元140及150相通訊的輸入埠及輸出埠及/或資料匯流排,以接收通知及/或資訊並提供資訊及/或控制信號。
處理電路114自使用者介面112接收通知及資訊。處理電路114回應於來自使用者介面112的通知及/或資訊,執行CEW 100的功能。處理電路也可以控制使用者介面112、信號產生器118、檢測器120及/或佈署單元140及150的整個或部份操作,來執行CEW 100的操作。
例如,使用者可以於開保險244時,操作扳機262,以表示使用者想要輸送刺激信號至目標。處理電路114可以由使用者介面112接收有關於扳機262操作的通知。反應於該通知,處理電路114可以指示及/或控制信號產生器118,以提供刺激信號。處理電路114可以更指示檢測器120以檢測是否刺激信號被輸送至目標。處理電路114可以更指示檢測器148及/或檢測器158,以檢測是否刺激信號被輸送至該目標。
處理電路114可以更自手把110的其他元件(例如,裝置)與佈署單元140及150接收有關操作的效 果的資訊。例如,處理電路114可以自檢測器120、檢測器148及/或檢測器158接收有關檢測到什麼的資訊。處理電路114可以自信號產生器118接收有關於該刺激信號的資訊,例如有關於電壓、電荷、電流,及與佈署單元140及150通訊、及/或與終端122通訊的資訊。處理電路114可以使用所接收資訊,控制未來刺淚信號的傳輸。處理電路114可以自佈署單元140及/或150接收有關佈署的資訊。處理電路114也可以使用任一或所有所接收的資訊,來控制CEW 100的未來操作。
處理電路114、手把110、佈署單元140及/或佈署單元150可以以傳統方式使用任何傳統結構,例如用於信號的軌跡(例如導體、導線、PCB軌跡)、串列通訊鏈路、及/或用於位址及/或資料的並列匯流排傳遞資訊及/或控制信號。因為佈署單元140及/或150可以由手把110上拆除,所以手把110及佈署單元140及150可以包含耦接器(例如,連接器),其連接手把110的軌跡、鏈路及/或匯流排(例如160、162)至佈署單元140及/或150的軌跡、鏈路及/或匯流排(例如160、162),以使得電連接被在佈署單元140及/或150被插入手把110的隔間時被建立,並於自手把110的個別隔間移除佈署單元140及/或150時斷開。耦接器可以包含傳統公-母耦接器,其中公部份被定位在手把110的隔間內,以及母部份被定位在佈署單元中,或反之亦然。
例如,佈署單元240及佈署單元250分別被 插入在手把210中的隔間230及232中。將佈署單元240插入隔間230中將佈署單元240耦接至手把210,使得絲線242、電極244、絲線246及電極248可以電耦接至手把210並至手把210的信號產生器(未示出)。將佈署單元250插入隔間232將佈署單元250耦接至手把210,使得絲線252、電極254、絲線256及電極258可以電耦接至手把210並至手把210的信號產生器。耦接該佈署單元240及250至手把210的耦接器並未示於圖2中,但是在隔間230及232中。
如同在一般操作中發生的,在圖2中的電極254及258的行進方向並不是由佈署單元250直直向前佈署。相對於手把210及佈署單元250的電極254及258的位置係被加以選擇,以提供清楚的討論。
分別於手把110與佈署單元140及150間的耦接器也可以被用以可移除地建立一路徑,用以經由佈署單元140及/或150的絲線及電極,由信號產生器118提供刺激信號至目標。
信號產生器118自電源116接收能量、自處理電路114接收控制信號並經由絲線142提供刺激信號至終端122、電極144,及/或經由絲線152提供刺激信號至電極154。信號產生器118自處理電路114接收控制信號,以決定刺激信號的特性。例如,刺激信號可以被提供為一連串的電流脈衝。處理電路114可以控制信號產生器118的操作,以輸送具有若干數量電流脈衝之刺激信號、 每秒具有預定數量脈衝的電流脈衝、每脈衝提供預定數量電流的電流脈衝的刺激信號,或者用以傳送電流脈衝一預定持續時間(例如5秒)。
處理電路114可以更控制信號產生器118,使得刺激脈衝係為佈署單元140及150的一部份電極所提供,而不是其他電極所提供。處理電路114可以控制信號產生器118,使得佈署單元140及/或150的一部份電極電耦接至目標,而佈署單元140及/或150的其他電極則不會電耦接至目標。處理電路可以指示信號產生器118,以在佈署單元140與150的佈署電極配對間替換電耦接與刺激信號的提供。
一配對電極表示兩電極。兩電極的組合表示由兩或更多電極所選出的一配對電極。兩電極可以由兩或更多電極的集合(例如群)中選出。例如,如果電極的集合包含具有電極號1、電極號2、及電極號3的三個電極,則兩極(例如配對)群包含有:電極號1及2的群、電極號1及3的群、及電極號2及3的群。在本發明中,電極提供具有正極性或負極性的電壓的電流。電流係經由兩電極通過目標加以提供,其中一電極以具有正極性之電壓提供電流,及另一電極以負極性電壓提供電流。例如,如果電極號1以具有正極性的電壓輸送一電流,電極號2及3以具有負極性的電壓提供電流,則用以輸送電流通過目標的兩電極群包含電極號1及2的群,以及電極號1及3的群。因為電極號2及3以具有相同極性的電壓提供電 流,所以,電極號2及3不能提供通過目標的電流並且當考量極性時不能被認為是一配對電極(即兩個一群)。因此,當考量極性時,會比不考量極性時,會有較少的兩電極群用來輸送電流。
例如,電極244、248、254及258已經被由佈署單元240及250佈署。取決於可以為信號產生器118所應用在各個被發射的電極上的電壓的極性,CEW 200的處理電路可以指示CEW 200的信號產生器,以允許兩被發射電極嘗試電耦接至目標。如果選擇電極成功地電耦接至目標,則信號產生器可以經由選擇電極,通過目標組織輸送電流。
在一實施法中,CEW 200的信號產生器已經指定電極244及電極254為相對於地端有正電壓極性操作的電極,電極248及電極258則為相對於地端有負電壓極性操作的電極。CEW 200的處理電路可以選擇兩電極,一正極性電極(例如244、254)及一負極性電極(例如248、258),以嘗試以電耦接至一目標,以傳送刺激信號通過目標。在本實施法中,處理電路可以指示信號產生器,以嘗試電耦接兩電極,來自可能正-負極性配對的一正極性及一負極性:電極244及248、電極254及258、電極244及258、及電極248及254。每一配對可能電極包含以正極性操作的一電極及以負極性操作的一電極。
如果多於一配對的電極能電耦接至該目標,例如,電極244及248或電極244及258,則CEW 200的 處理電路可以經由多配對的電極提供刺激信號通過目標。如果多數電極配對可用以電耦接至目標並輸送電流通過目標,則處理電路可以指示(例如控制)信號產生器,以增加產生脈衝的速率,使得依續選擇的電極配對以較只有一配對電極可以電耦接並提供刺激信號者為高的脈衝率提供刺激信號。
例如,假設為電極配對所輸送的想要脈衝率為15至30每秒脈衝(pps),較佳為22pps持續輸送5秒。如果只有來自佈署單元240的電極244及248被佈署且電極可以電耦接至目標,則信號產生器可以提供以約15至30pps,較佳為22pps的脈衝,因為刺激信號可以經由一配對電極輸送。因為各個卡匣只包含兩電極,所以自一卡匣發射電極表示一電流只經由一配對電極加以提供,使得由只有一卡匣發射的電極檢測只可以被使用以設定該脈衝率為15至30pps,較佳為22pps。
然而,假設電極254及電極258已經被佈署並也可以電耦接至目標。因為電流可以為一配對以上電極所輸送,所以,信號產生器可以產生於30至100pps間,較佳為44pps的脈衝,然後也可以經由電極配對244及248、電極配對254及258、電極配對244及258、及電極配對248及254提供脈衝,使得各配對電極提供11pps的脈衝率的電流脈衝。在另一實施法中,信號產生器也可以產生88pps的脈衝,使得各配對電極可以提供22pps的脈衝。因為各個卡匣只包含兩電極,所以由兩卡發射電極表 示電流可以經由一配對以上的電極提供,使得檢測自兩卡匣發射的電極可以用以設定脈衝率至30及100pps之間,較佳為44pps。
如以上有關CEW 200所討論,信號產生器118可以經由佈署單元140及150的佈署電極或終端122提供刺激信號。終端122係定位在手把110上並與之分隔。各個手把包含至少兩終端,例如終端224及226;然而,手把也可以每隔間包含兩終端,例如終端214、216、224及226。如上所討論,對於各個隔間,一終端可以定位在隔間上及另一終端定位在隔間下。信號產生器118可以同時提供刺激信號給兩終端及所選擇之佈署電極。於電極與所選擇電極間的相對阻抗決定是否刺激信號將被由終端或電極輸送。
例如,當佈署單元240及250分別並未定位在隔間230及232之時,刺激信號的唯一路徑是行進於終端214及216及/或終端224及226之間。刺激信號的電壓係足夠離子化在這些終端間的間隙內的空氣,使得在該等終端間的空氣被各個脈衝電流所離子化,以產生足夠高度可見的警告電弧。當佈署單元240及250分別定位在隔間230及232中,但並未被佈署時,刺激信號的唯一路徑是在終端214與216及/或終端224及226之間,使得警告電弧係產生於手把210的前面之間。當佈署單元的電極被佈署時,施加於終端及佈署電極間的刺激信號將沿著最少電阻的路徑行進。
通常,包含電極定位在目標肉體中或接近目標肉體的電路的阻抗係低於在CEW的面上的終端間的電路之阻抗,使得刺激信號似乎會經由佈署電極行經該電路,而不是在終端間的電路。然而,如果佈署電極間的電路阻抗大於在終端間的電路阻抗,則即使佈署有電極,刺激信號仍將於終端間發弧。如果電極遠離目標組織(例如未擊中)或者所有之電極定位成(遠離的目標組織均可)形成電路,但一個電極除外(例如未擊中),則佈署電極間的電路阻抗可以高於終端間的電路阻抗。
檢測於終端間的電弧表示電流將不會經由繋線電極透過目標輸送的高似然率(例如,機率)。檢測電弧未在終端間發生並不表示電流經繫線電極透過目標輸送的高機率,而是該電流可能已經經由該等電極傳送通過該目標。當在CEW的終端間未檢測到電弧時,有關於CEW操作的其他資訊也可以用以決定該電流傳送通過該目標的似然率。用以檢測電極連接至目標的品質及電流流經該目標的輸送的資訊係被揭露於申請於2010年9月27日的美國專利申請第12/891,666號案中,該案在此併入作為參考。
例如,假設電極244及248係被定位分別在目標400的位置412及414的目標組織中或附近。因為電極244及248係在目標組織或接近目標組織,所以,包含電極244及248的電路中的阻抗將似乎會低於包含終端224及226的電路的阻抗,使得來自CEW 200的信號產生 器的刺激信號將最有可能行進於通過電極244及248的電路,而不是通過終端224及226,藉以輸送刺激信號經過目標400。然而,如果電極254係定位在目標組織中或接近目標組織的位置432處,但電極258則在位置434刺入目標400的鞋子的橡膠底或全未擊中目標400,則電極254及電極258間的阻抗將最可能顯著高於在終端214及216間的阻抗,使得刺激信號將行進包含終端214及216的電路,藉以在手把210的前面產生電弧,而不是通過目標400的刺激信號。
檢測器120、檢測器148及/或檢測器158檢測有關刺激信的資訊。為檢測器120、148及/或158所檢測的資訊可以用以推論是否刺激信號已經傳輸通過目標。檢測器120、檢測器148及/或檢測器158係於圖1中以虛線表示,因為檢測器120、檢測器148及/或檢測器158可以包含在CEW 100內或CEW 100外。檢測器120可以實施為,定位在手把210前面(例如前向)部份的檢測器220。檢測器148可以被實施為檢測器590及594,用以檢測電流流經佈署單元(例如140、240、560)的任一電極或兩電極。檢測器158可以實施為檢測器592及596,用以檢測電流流經佈署單元(例如150、250、570)的任一電極或兩電極。
檢測器120並不是傳送刺激信號至目標的電路的一部份,所以,檢測器120並不會檢測電流的流動,來決定是否電流經由目標加以傳送。檢測器120檢測實體 特性。實體特性可以包含光的出現否及/或聲波的特徵。檢測器120可以包含麥克風。檢測器120可以包含光檢測器。
如上所討論,來自信號產生器118的刺激信號行進最少電阻的路徑。當電極係定位在目標組織中或接近目標組織時,經由絲線及電極穿過目標的路徑通常為最少電阻路徑。當電流行經絲線及電極穿過目標的路徑時,電流並不會在手把210的前面的終端間發弧。處理電路(例如處理電路114)可以啟動檢測器220,以在扣扳機262後,檢測於終端214、216、224及/或226間電弧(例如光、閃光)的出現。如果檢測器220在終端214、216、224及/或226間檢測到電弧(例如離子化),則處理電路114可以推論(表示)刺激信號並未經由絲線及電極通過目標傳送,因為它在CEW 200的前(例如面)發弧。如果檢測器220並未檢測出電弧(例如無光、無閃光)及電極已經佈署,則處理電路114可以推論刺激信號似乎通過目標加以提供。
在另一實施法中,檢測器220檢測聲音(例如,聲音特性、聲波的出現否、聲音大小)。檢測器220可以包含麥克風。檢測器220結合CEW 200的處理電路可以決定於檢測器220與聲音發生位置間的距離。位置可以包含在CEW前的位置(例如,一維)、CEW之前的右或左邊位置(例如二維,向右23度、正前方、向左15度)、及/或在CEW之前的位置向左或向右或向上或向下 (三維)。在一實施法中,一檢測器220檢測一維位置。在另一實施法中,兩檢測器220檢測二維位置。在另一實施法中,三個檢測器檢測三維位置。
檢測器可以相對於CEW及/或彼此定位,以加強離子化發生位置的檢測。例如,兩檢測器可以定位彼此成一角度,使得檢測的區域的中心係位在不同平面中。三個檢測器可以定位成彼此相對為三角形配置。較佳地,檢測器應在CEW前檢測實體發生的極限內被彼此定位盡可能遠離,但仍定位在CEW上。
較佳地,檢測器被定位離開武器的面(例如,朝後背),使得電流不會由CEW或CEW的終端發弧進入檢測器中。在一實施法中,一或更多檢測器220係被定位在離開該CEW的面至少兩吋。
檢測器220及處理電路也可以配合,以決定聲音類型。聲音也可以以類型加以分類,以區分離子化在間隙中的空氣的刺激信號的聲音特性與例如環境聲音的其他聲音。
環境聲音(例如環境噪音)包含人類聲音、車輛聲音、槍聲、音樂吵雜聲、公路噪音、機器、及其他常見天然及人為聲音。很多CEW也包含在CEW 200的手把210與被插入於CEW 200的隔間230內的卡匣240及/或250間的至少一小間隙空氣。當CEW 200提供電流時,在這些一或更多小間隙空氣中的空氣被離子化,使得電流可以由手把210中的高壓電路行經(例如流至)作輸 送的卡匣240及/或250,如果電路存在,則經由絲線及電極通過目標。為離子化這些一或更多小間隙所產生的聲音大小係遠小(例如數量級、很多倍)由電弧所產生的聲音大小,該電弧離子化於終端214及216或終端224及226的武器面間,或當電極足夠接近目標組織以離子化建立電路時的電極與目標間。然而,藉由離子化該一或更多小間隙所產生的聲音對環境噪音作出貢獻並也是混淆檢測及分析(例如評估)在較大空氣間隙的離子化聲音時的因數。
任何傳統方法都可以使用,以檢測離子化聲音是在CEW的面上還是在CEW的前方。在一實施法中,檢測器(例如麥克風)及處理電路配合以檢測聲音的峰值大小(例如強度)。
聲音傳遞速度的知識也可以用以檢測在CEW前方的離子化距離。聲音行進通過空間的聲音大小降低的知識也可以被使用以檢測在CEW前的離子化的距離。
當空氣溫度為0℃及空氣的大氣壓力為0.9869大氣壓(例如標準溫度及壓力)時,聲音在空氣中以每秒1,126呎前進。音速隨著在空氣溫度中的改變而作顯著的變化。在CEW的操作範圍內,聲音的速度可以改變多達20%。以下表1提供有關當空氣為標準溫度及壓力時,不同時間長度(例如週期、持續時間、經過時間)的由音源開始的聲音行進距離的資訊。
在一例子中,在一實施法中,如果假設檢測器220係定位在由手把210的面(例如前方)向後約2吋。更假設終端214及224係定位在離開手把210頂部約0.25吋。由靠近(例如接近)終端214或224發出的聲音必須行進至少約2.25吋(0.1875呎)才到達檢測器220。則產生聲音與聲音到達檢測器220間的延遲大於100微秒(例如約166微秒)。在一實施法中,除了聲音到達檢測器220的延遲外,處理電路操作的延遲也造成於啟動電流輸送與為處理電路所量測的檢測離子化聲音間有於約170微秒至300微秒間的最小延遲。
使用檢測聲音的峰值振幅來檢測離子化發生的方法限制了檢測離子化聲音的最大距離至約36吋。在間隙中的空氣的離子化為點雜訊源。點雜訊源的峰值振幅以距離的平方的倒數減少。因此,離開聲音源3吋的聲音大小係100倍大於聲音行進離開音源30吋後的聲音大小。
在一實施法中,檢測離子化的雜訊將在啟動CEW前的環境雜訊與在啟動後發生的聲音的峰值振幅作比較。具有振幅大於環境雜訊的聲音發生時係被解釋為離子化的聲音。在武器的面處的離子化的聲音的大小係遠大於環境雜訊的大小。因為當聲音由音源行進至檢測器時其大小迅速地降低,所以,其他雜訊源(例如環境雜訊)與在手把與卡匣間的很小間隙的雜子化的聲音的出現干擾了檢測更遠離CEW的面的離子化的檢測峰值振幅。甚至目標的離子化的相當大聲(例如密集)的離子化聲音也可能在聲音由目標行進至在CEW上的檢測器前為環境雜訊所壓制。
例如,當使用峰值振幅檢測時,如果離子化發生於離開CEW不到36吋,則離子化的聲音的大小似乎不會降低至低於環境聲音到達在CEW上的檢測器的環境聲音大小。然而,如果離子化發生於離開CEW超出36吋以上,則離子化的聲音的大小似乎將降低為小於環境雜訊到達CEW時的大小,因此,即使非不可能但也將很難檢測。
傳統信號處理技術(例如快速傅氏轉換、語音檢測、簽章檢測)可以用以允許檢測器及處理電路在遠遠離開CEW超過36吋的距離仍可檢測離子化的聲音。
已知脈衝重覆率可以協助處理電路檢測離子化的發生。當CEW提供每秒22脈衝的脈衝時,處理電路得知它可以檢測約每45.5毫秒脈衝的聲音。
在有關於CEW 200的例子中,假設為CEW所提供的高壓電流離子化在終端214與216間之空氣(例如發弧)。因為終端214及224接近檢測器220,由離子化所造成的聲音由電弧(例如終端214)行進到檢測器220於166微秒與可能300微秒之間。由於在啟始(例如初始、造成)間的短延遲時間(例如經過、到期),所以CEW 200的處理電路114可以推論電流(例如扣扳機262、處理電路114的操作)的傳輸及發生在CEW 200面上的離子化的離子化的聲音的到達。
當離子化並未發生在CEW 200的面的終端214/216或224/226間時,離子化聲音需要較長時間到達檢測器220。如上所討論,當使用峰值振幅法檢測離子化時,在CEW 200前可檢測的最大距離係約36吋,因此,在發起電流的傳輸後,離子化的聲音於約2.66毫秒到達檢測器220。
處理電路114可以使用有關電流開始傳輸後的離子化聲音的延遲來決定離子化發生及/或離子化發生相對於CEW 200的位置離開CEW 200面的距離。處理電路114可以使用有關於檢測聲音的大小及聲音的近似初始大小的資訊,來決定聲音由其音源行進至CEW 200的距離。短延遲或大的大小似乎表示於終端214/216或224/226間的離子化,這似乎表示電流並未傳輸通過該目標。
處理電路114可以記錄(例如儲存)有關電 流的每一脈衝的大小及/或到達的延遲的資訊於記憶體中。處理電路114可以更記錄有關於電流的每一脈衝的有關於CEW 200的檢測(例如計算)距離及/或離子化位置(例如一維、二維、三維)的資訊。
在另一例子中,假設電極244及248被發射向目標並耦接至目標,使得電極可以藉由離子化電耦接至該目標。在本例子中,假設電極244及248之一或兩者係與目標組織分開一空氣間隙,其可以被離子化以將電極244及248電耦接至目標。再者,假設CEW 200係離開目標10呎,使得絲線242及246由CEW 200延伸至少十呎至目標。由電極244或248與目標組織間的間隙的空氣離子化所造成的聲音將花約8.8毫秒由目標行進至檢測器220,因為於CEW 200與目標間的距離。因為完成聲音產生(例如扣扳機262)與在檢測器220檢測聲音間的延遲,CEW 200可以推論在終端214、216、224及/或226間無電弧發生,因此,電極似乎定位在目標或接近目標。
處理電路114可以配合檢測器220,以決定完成刺激信號的傳輸(例如初始)與在間隙中的離子化空氣的聲音的發生間的延遲,以決定CEW 200與離子化位置間的距離。處理電路114可以配合檢測器220,以決定(例如量測)離子化聲音的大小,來決定CEW 200與離子化位置間的距離。
較短延遲或較大的大小表示離子化發生更接近CEW 200,因此,刺激信號似乎不會傳送經過目標。在 170微秒與約300微秒間的延遲表示刺激信號似乎離子化於終端214、216、224及/或226間的空氣,而不是經過絲線242、246、252及/或256提供刺激信號通過目標。CEW 200的處理電路114可以控制電流的傳輸與檢測器220的操作,以決定於完成電流傳輸與檢測離子化聲音的大小/延遲間的延遲。
在一實施法中,使用者啟動(例如扣)扳機262,以想要將電流輸送通過目標。參考圖10,操作扳機262造成在時間1010由CEW 200的扳機262至處理電路114的信號1012的狀態改變。反應於檢測到扳機262的操作,處理電路114經由控制信號,例如信號1022於時間1020操作(例如控制)CEW 200的信號產生器118,使得信號產生器118自電源116接收用於刺激信號的能量。來自電源116的電力在時間1020開始充電一或更多電容。在信號產生器118接收用於刺激信號的電力後,在時間1030,處理電路114例如經由信號1032控制信號產生器118,以輸送刺激信號。處理電路114也可以在時間1030使得檢測器220檢測聲音(例如環境、離子化),特別是離子化的聲音。在另一實施法中,檢測器220可以在未為處理電路114所致能下(例如連續)操作。檢測器220及/或處理電路114可以追蹤時間,以決定延遲,例如於時間1030的刺激信號的輸送開始與離子化發生的聲音接收間的延遲1050或1052,有時在時間1040與1042間。
在一實施法中,處理電路注意電流的輸送啟始的時間(例如1030)。檢測器220提供一信號(例如通知)給已經檢測離子化聲音(例如1050、1052)的處理電路。處理電路決定在啟始電流的傳輸與自檢測器220接收通知間的時間差(例如延遲)。該處理電路比較該時間差與臨限時間,以決定是否離子化發生於CEW 200的終端(例如214、216、224、226)間或者離子化發生於遠離CEW 200的面的終端前面。
例如於166微秒與300微秒間的短延遲,例如延遲1050表示離子化的聲音似乎發生於接近CEW 200的前面的位置。短延遲與有限的計算距離表示刺激信號似乎離子化於終端214、216、224及/或226間並且未被傳送通過目標。
例如延遲1052的較長延遲則表示離子化發生的位置係更遠離CEW 200(例如的前面)並似乎不會在終端214、216、224及226間發生。較長延遲可以表示離子化發生於接近目標,以例如透過目標建立電路,以傳輸電流通過目標。當使用檢測峰值大小大於環境雜訊的大小的方法時,最大延遲為約2.66毫秒,這表示離子化最多發生CEW的前面約36吋。當使用傳統方法時,但更智慧技術以檢測離子化的聲音時,最大延遲可以多達絲線242/246及252/256的長度。當以具有25呎絲線的卡匣時,在目標的離子化聲音可以花用約22毫秒,以到達在CEW 200的檢測器220。
因為每秒約44脈衝的脈衝率,22毫秒的延遲可能造成問題,所以,離子化可能每22.73毫秒發生在目標,這可能未給處理電路114在脈衝間有足夠時間來檢測及量測每一脈衝。
檢測器220可以進一步量測(例如檢測)並提供有關離子化聲音的大小之資訊給處理電路114,使得處理電路114可以使用於聲音大小的衰減對距離間的已知關係及聲音的評估開始大小,來檢測由CEW 200到離子化位置的距離及/或位置。
檢測器148及158檢測與檢測器120檢測刺激信號的輸送不同的物理特性。在圖5中的實施法中,檢測器590、592、594及596檢測分別流經二次繞組522、532、542及552的電流的流動。流經有關於選擇電極的變壓器的二次繞組的電流(例如,刺激信號)表示有電路可供該電流行進,然而,該電流可能流經終端(例如214、216、224、226)間的離子化路徑或經過在電極(例如244、248、254、258)與目標組織間有或無離子化的目標組織。如果沒有電流流經串聯耦接於選定電極的檢測器時,則刺激電路並未通過目標傳輸。檢測流經與電極串聯但並未被選擇來傳輸刺激信號的檢測器的電流流動可以報告給處理電路,因為它可以表示一故障。想要電耦接至目標的電極選擇與通過該目標傳輸刺激信號係被討論如下。
例如處理電路114的處理電路可以控制檢測 器590、592、594及/或596,使得檢測器在想要輸送刺激信號時間之前就被致能,使得檢測器可以執行檢測功能。檢測器590、592、594及/或596可以報告檢測的結果給該處理電路。任何傳統信號及/或資料傳送可以被處理電路所使用,以控制檢測器590、592、594及/或596。任何傳統信號及/或資料傳輸可以被使用,以供檢測器590、592、594及/或596提供資訊給處理電路。是否電流被檢測器590、592、594及/或596所檢測可以被報告給處理電路。
檢測器590、592、594及/或596可以由實施法中省略,並且,檢測可以為例如由檢測器220所執行的方法的其他方法所執行。檢測器220可以由一實施法省略並且檢測可以由檢測器590、592、594及/或596所執行。
於離子化的啟始(例如扣扳機)到檢測離子化聲音間的延遲可以更進一步以有關於電容(例如,C511、C512、C513)的放電的資訊加以評估,以推論電流傳送流經目標組織的似然率。
處理電路可以將檢測的結果記錄於一日誌,使得該日誌包含有關檢測到的物理特性與想要傳輸刺激信號通過目標的可能結果(例如,已輸送、未輸送、故障)的資訊。有關於傳統CEW,處理電路可以報告任何或所有記錄在日誌中的值給中央處理電路(例如伺服器),用以供儲存、分析及報告。CEW 100/200可以使用任何傳統 通訊鏈路及通訊協定報告來自日誌的資訊。處理電路可以記錄及/或報告離子化聲音的檢測結果及/或由CEW提供的每一電流脈衝的有/無光。
檢測相同及/或不同物理特性的一或更多檢測器可以配合,以提供決定是否刺激信號被輸送通過目標組織的更多資訊。處理電路可以控制及/或協同一或更多檢測器的操作、自該一或更多檢測器接收資訊、並使用自該一或更多檢測器所接收的資訊,以對是否刺激信號似乎通過目標組織輸送作出決定。在一實施法中,兩檢測器可以提供有關於自該CEW的面至離子化位置的方向的資訊。在另一實施法中,三或更多檢測器可以提供有關由該CEW的面離子化的三維位置的資訊。
在一實施法中,處理電路114可以控制檢測器220、148、及/或158,自檢測器220、148及/或158接收資訊、記錄自檢測器220、148及/或158接收的資訊、對刺激信號是否通過目標組織輸送作出決定、並經由任何傳統電子手段報告有關該刺激信號輸送的決定。
在另一實施法中,CEW可以包含兩檢測器220,具有一個定位在手把210的頂面上(如圖2所示)及另一個定位在手把210的底部前面部份。手把210可以更包含一光檢測器定位以檢測於終端214、216、224及/或226間的弧光,而不是發生接近目標的電弧。來自各種感應器的資訊,組合來自電容C511、C512及/或C513的資訊可以被用以推導電流已通過目標組織輸送的似然率。
經由各種電極配對提供電流通過目標可以有利於阻礙目標的移動。如上所討論,可以藉由對目標造成恐懼或疼痛或使得目標的骨骼肌由於電流的結果(例如對電流作出反應)而變僵硬而阻礙移動。如果於輸送電流的電極間的間隔係分隔開6吋或更多吋,則電流使得骨骼肌固鎖的似然率會增加。增加電流行經目標組織的距離將增加反應於該電流的該骨骼肌僵硬的似然率,藉以暫停目標的自主移動。
例如,描繪於圖6中的人員(例如目標600)被假設為約6呎高。在目標600上被標示為“X”的位置(例如位置、點)係為來自CEW的電極已電耦接至目標600的位置。於位置612及位置614間的距離616似乎小於6吋。於位置632及位置634間的距離636似乎大於6吋。於位置614與位置632間的距離650及在位置612及634間的距離640均遠大於6吋。如上所討論,輸送電流經過目標組織的電極間的距離愈大時,將改良CEW阻礙目標移動的能力。為了阻礙目標600的移動,電極配對的電極的較佳位置依喜好程度排列為位置612/634、614/632、632/634及612/614。然而,並不是所有電極配對均可用以提供電流並不是所有電路均適用以在各種電極配對間提供電流。
在傳統CEW中,電極通常成對發射。每配對定位在分開(例如,不同)的佈署單元中。例如,在位置612及614電耦接至目標600的電極可以由一佈署單元 (例如240)發射,而在位置632及634電耦接至目標600的電極可以由另一佈署單元(例如250)發射。由CEW的使用者所執行的操作中,由兩分開佈署單元發射電極的操作較佳係彼此分開執行並傳統上依序執行。例如,CEW 200的使用者將藉由操作CEW 200的扳機262,而發射電極,其在位置612及614碰撞目標600。當決定在位置612及614的電極並未有效地阻礙目標600的移動並且用以額外地確保目標600的移動將被阻礙時,使用者將再次操作CEW 200的扳機262,以發射另一配對電極,以在位置632及634碰撞目標。具有兩個以上的佈署單元的CEW可以朝目標發射更多電極配對。
然而,如果來自不同佈署單元的電極不能彼此配合,以經由來自一佈署單元的一電極與來自不同佈署單元的另一電極的電極配對傳送電極,則自不同佈署單元發射的電極可能不會增加阻礙目標移動的似然率。CEW的信號產生器必須能經由自不同佈署單元發射的兩或可能更多電極提供電流。傳統CEW的信號產生器並不能或適用於經由不同佈署單元發射的電極,以提供電流通過目標。
例如,傳統信號產生器可以包含有關於CEW的一隔間的電路310以及與CEW的另一隔間有關的電路350。分開的佈署單元可以被插入各個隔間,使得一佈署單元的電極被電耦接至電路310,而另一佈署單元的電極耦接至電路350。電路310及350係為信號產生器中用以 輸送用來離子化間隙中的空氣(例如電耦合)及阻礙目標移動的電流的電路部份。傳統信號產生器中充電電容311-313與351-353的部份並未顯示。
電路310提供電流給定位在佈署單元330中的電極334及338。電路350提供電流給定位在佈署單元370中的電極374及378。
電路310包含電容C311、電容C312、電容C313、變壓器T320、火花間隙SG311、火花間隙SG312、及火花間隙SG313。變壓器T320包含一次繞組322、二次繞組324、及二次繞組326。佈署單元330包含絲線332、絲線336、電極334及電極338等之元件。絲線332電耦接電極334至二次繞組324。絲線336電耦接電極338至二次繞組326。
電路350包含電容C351、電容C352、電容C353、變壓器T340、火花間隙SG351、火花間隙SG352、及火花間隙SG353。變壓器T340包含一次繞組342、二次繞組344、及二次繞組346。佈署單元370包含絲線372、絲線376、電極374及電極378等之元件。絲線372電耦接電極374至二次繞組344。絲線376電耦接電極378至二次繞組346。
電路310或電路350也類似地如下操作。為了提供電流脈衝(例如刺激信號),充電電路(未示出)以相對於地端的正電壓充電電容C311,以相對於地端的正電壓充電電容C312、及以相對於地端的負電壓充電電 容C313。於電容C312及C313間的電壓並不足以個別離子化火花間隙SG312及SG313。電容C311被充電直到於電容C311間的電壓係足夠高以離子化火花間隙SG311。當火花間隙SG311離子化時,來自電容C311的電荷流經一次繞組322。經過一次繞組322的電流使得高壓被形成在二次繞組324及326間。為二次繞組324所施加至絲線332及電極334的高壓相對於地端為負(例如-25,000伏)。為二次繞組326所施加至電極338上的高壓相對於地端為正(例如+25,000伏)。因此,在電極334上的電壓的極性為負,而在電極338上的電壓極性為正。在電極334及338間(或之間)的高壓的電壓電位為約50,000伏,其係如上所討論足以離子化於電極334及338與目標間的間隙中的空氣。於電極334與338間的高壓也足夠高以離子化在火花間隙SG312及SG313中的空氣,使得當高壓經由電極334與338與目標建立一電路時,來自電容C312及C313的電荷透過該目標放電。
當電容C311放電時,其所施加至一次繞組322間的電壓降低。當於一次繞組322間的電壓降低時,於二次繞組324與326間的電壓也降低。然而,由於有正極性的電容C312及有負極性的電容C313的放電結果,電流仍持續以相同方向流動在二次繞組324及326之中。耦合電容C312及C313造成於電極334與338間的電壓的極性的反轉。因此,於電極334與338間(或之間)的電壓及相伴電流係被提供在兩階段(例如級、期間、部 份)。第一階段發生於電容C311放電入一次繞組322的同時,這被稱為發弧階段,典型持續約2微秒。在發弧階段期間,電極334具有負電位及電極338具有正電位。第二階段發生於電容C311已經被完全放電後及電容C312及C313開始放電。第二階段稱為肌肉階段。在肌肉階段期間,電極334的極性為正及電極338的極性為負。為電容C312及C313所提供的電流可以通過於發弧階段所建立的離子化路徑行進進入目標組織(例如骨骼肌),以干擾該目標的移動。
電路310如上所述重覆產生電流脈衝,以提供一連串的脈衝以阻礙目標的移動。電路350也類似於電路310動作。
然而,即使佈署單元330及370的電極同時佈署入相同目標(例如400、600),於電極配對334及378或338與374間可能只是由於一情況下而可能發生電流輸送,也可能完全不發生。因為施加至這些電極配對的電壓的極性相同,所以電流似乎不會流動於電極334及374或電極338與378之間,使得只有很少電壓電位存在於這些電極配對之間。電極334的極性係與電極338與378的極性不同,使得理論上電流可以流動於電極334與338或電極334與378之間,但事實上,電流似乎更可能流動於由相同佈署單元發射的電極(即,電極334與338)之間,而不是由不同佈署單元發射的電極(即電極334及378)之間。
例如,有關於電流如何可能可不被傳統信號產生器電路所輸送於不同佈署單元的電極間,假設電極334、338、374及378係分別定位在目標600上的位置612、614、632及634。如上所討論,除非火花間隙SG312、SG313、SG352及SG353分別離子化,否則來自電容C312、C313、C352及C353的電流將不能被傳送通過目標600的組織。當高壓發生於個別變壓器的二次繞組時,離子化火花間隙SG312、SG313、SG352及SG353會發生。因此,除非電容C311及C351分別經由一次繞組322及342放電,否則經由目標600的電路無法經由電極334及378或電極338及374建立。
透過一次繞組322放電C311將使得高壓發生於二次繞組324及326間。假設電極334與338與目標600分隔開個別空氣間隙,施加至電極334的高壓使得電極334離子化在間隙中的空氣,以電耦接至目標600。然而,在二次繞組326上的高壓同時也使得電極338離子化在間隙中的空氣,以電耦接至目標600。因此,放電電容C311使得電極334及電極338,而不只是電極334建立與目標600的電耦接。
相同情況也適用於電路350及電極374及378。透過一次繞組342放電電容C351造成高壓發生於二次繞組344及346之間。假設電極374及378與目標600分隔開空氣間隙,施加至電極378的高壓使得電極378離子化在間隙中的空氣,以電耦接至目標600。然而,在二 次繞組344上的高壓也使得電極374離子化間隙中的空氣,以電耦接至目標600。有關於電容C311,放電電容C351使得電極378及電極374不是只有電極378建立與目標600的電耦接。
因此,以傳統電路310及350,電耦接來自不同佈署單元的電極至目標造成來自各個佈署單元的電極電耦接至該目標,因為當傳統電路應用高壓至佈署單元的一個電極時,其施加高壓至該佈署單元的兩個電極。傳統電路不能只施加該高壓至佈署單元的單一個電極。結果,來自所有發射佈署單元的所有電極的接收高壓並被完成以電耦接至該目標,並不只是所選擇的電極配對而已。
一旦電極334、338、374及378被電耦接至目標600,則來自電容C312及C313的電流將最可能流動於電極334及338之間,因為電容C311的放電建立由電極334至電極338的高初始放電電流。因此,即使想要令電流流過包含電極334及378的電路,但於電極334與338間的電路將優先於電極334與378間的電路被建立。一些電流將流動於電極334與378之間,但在類似電極連接情況下,於電路310與350的電極間的電流流動將永遠小於在相同電路下的電極間的電流。
相同情況也適用於電極338與374。
在一些情況下,電流可能流動於電路310的電極與電路350的電極之間,這表示電流流動在不同佈署單元的電極間。假設電極334及電極378係彼此相互接近 並在目標組織中或接近目標組織。電容C311的放電將在二次繞組324與326間設立高壓。在電極334上的高壓可能造成電流經由電極378,通過變壓器T340及電容C353流動至電路地端,因為電路地端將為與電路310及350相同連接。再者,在一些情況下,電容C312、C313、C352及C353可以被分享於電路310與350之間。然而,此操作取決於相對於其他電極的電極配置、相對於目標的配置、及電流流經該目標的流動的情況。在電路310與電路350的電極間建立的電流流動不能被控制、依意願下建立、或預測。
依據本發明之各種態樣,本發明可以將電流經由自不同佈署單元發射的電極輸送通過目標組織。本發明也可以經由一配對電極通過一目標輸送電流,而不管來自相同或不同佈署單元的其他電極的接近。本發明也可以選擇電極,而不管發射電極的佈署單元;建立所選擇電極與目標的電耦接而排除所有其他電極;以及經由所選擇電極通過輸送電流目標組織。
本發明控制電極對目標的電耦接,以建立通過目標組織輸送電流的電路。本發明完成經由一特定電路的電流輸送的電極選擇,而不管發射所選擇電極的佈署單元及/或不管相同或不同佈署單元的電極的相對位置。
例如,電路500為一信號產生器的一部份。電路500自充電電路(未示出)接收能量,以用以提供通過目標的電流。電路500提供電流脈衝。如上所討論,電 流脈衝可以離子化在一或更多間隙中的空氣,以在電路500與目標之間,經由電極及/或終端建立電耦接。
如以下所更詳細討論,電路500提供電流脈衝以在兩階段中阻礙目標移動,即如上討論的發弧階段及肌肉階段。如上討論,施加至用以傳輸電流脈衝的電極的電壓在第一及第二階段間改變極性。
如圖5所示,電路500配合佈署單元560及佈署單元570的絲線及電極。如上所論,各佈署單元560及570的其他元件並未示出。檢測器590、592、594及596可以包含在電路500中,或也可以如上討論省去。佈署單元560及570的絲線及電極在圖5中並未如圖3所示彼此靠近。電路500的部份只配合一電極。
例如,變壓器T520、開關S520、及火花間隙SG520只與佈署單元560的絲線562與電極564配合。變壓器T540、開關S540及火花間隙SG540只與佈署單元560的絲線566及電極568配合。變壓器T530、開關S530及火花間隙SG530只與佈署單元570的絲線572及電極574配合。變壓器T550、開關S550及火花間隙SG550只與佈署單元570的絲線576及電極578配合。
各個變壓器分別具有一次繞組及二次繞組。變壓器T520包含一次繞組524及二次繞組522。變壓器T530包含一次繞組534及二次繞組532。變壓器T540包含一次繞組544及二次繞組542。變壓器T550包含一次繞組554及二次繞組552。
變壓器T520、T530、T540及T550的一次繞組524、534、544及554係由個別導體(例如電線)形成,其包含第一端與第二端。變壓器T520、T530、T540及T550的二次繞組522、532、542及552係由個別導體形成,其包含第一端與第二端。二次繞組522、532、542及552並不是如同二次繞組324/326及344/346為分裂繞組。電流由二次繞組522的第一端流入並由二次繞組522的第二端流出,並對其他二次繞組也以此類推。各個二次繞組的一端係耦接至一電極。各個二次繞組的另一端係耦接至電容。
各個變壓器的一次繞組的第一端係串聯耦接至個別開關。一次繞組524、534、544及554係分別串聯耦接至開關S520、S530、S540及S550。開關控制通過一次繞組的電流流動。各個變壓器的一次繞組的第二端係耦接至一電容(例如,C511)。
開關S520、S530、S540及S550包含任何傳統開關,其係適用於有關電路500的操作的電流與電壓的大小。開關S520、S530、S540及S550包含任何傳統開關,其可以為處理電路所控制(例如,操作)。開關S520、S530、S540及S550適用以為一來自處理電路(例如處理電路114)的信號(例如,電流、電壓、S1、S2、S3、S4)所控制。開關的控制包含通過開關的電流流動的開始(例如啟始)及/或停止(例如中斷)。通過開關S520、S530、S540及S550控制電流的流動會個別控制通 過一次繞組524、534、544及554的電流流動。因此,一處理電路可以控制經過變壓器T520、T530、T540及/或T550的各個一次繞組的電流流動。處理電路可以完成通過一或更多變壓器而不是其他變壓器的一次繞組的電流流動。處理電路可以控制電路500,使得只有一電極被致能以電耦接至一目標,一配對電極被完成以電耦接至目標,或更多。
在一實施法中,開關S520、S530、S540及S550係為矽控整流器(SCR)(例如,閘流體)。處理電路114包含輸出埠,其係分別耦接至SCR S520、S530、S540及S550的各別閘極S1、S2、S3及S4。處理電路可以施加電壓至SCR的閘極上,以開始通過SCR的電流流動。因為SCR只允許電流流動於單一方向,所以,SCR S520、S530、S540及S550係被耦接至個別一次繞組中的一次繞組,使得當電容C511放電時由電容C511流出的電流流經該一次繞組及被致能至地端的SCR。
雖然如上所討論各個變壓器配合只有一絲線及一電極,但電容C512及C513配合各個佈署單元的一絲線及電極。電容C511係為處理電路所選擇,以配合所有佈署單元的電極。
變壓器可以接收在一電壓下的電流並提供在另一電壓下的電流。變壓器可以接收在較低電壓下的電流及提供在一較高電壓下的電流。提供通過變壓器的一次繞組的電流可以感應(例如產生、造成)電流以流動於二次 繞組中。
例如,在電路500中,提供流經變壓器T520、T530、T540及/或T550的一次繞組的電流使得電流流動於同一變壓器的二次繞組中。在本案中,提供給變壓器的一次繞組的電流係被提供在較低電壓,為二次繞組所提供的電流則被提供在較高電壓。該較高電壓係足以離子化與二次繞組串聯的火花間隙(例如,SG520、SG530、SG540、SG550),使得來自二次繞組的較高電壓係被加印(impress)在耦接至二次繞組的該電極上。
電容儲存電荷。當電容儲存電荷時,電壓被加印在該電容間。於電容間的電容可以相對於地端有正或負極性。電容可以放電以提供一電流。
例如,電容C511及電容C512被充電至相對於地端的正電壓(例如500伏至6,000伏)。電容C513被充電相對於地端的負電壓(例如500伏至6,000伏)。儲存在電容C511上的電荷可以經由其上之開關(例如S1、S2、S3、S4)已經被處理電路所致能的一或更多變壓器(例如T520、T530、T540、T550)的一次繞組(例如,524、534、544、554)放電。將電容C511放電入變壓器的一次繞組開始了針對該變壓器與耦接至該變壓器的電極的電流脈衝的發弧階段。
流經一次繞組的電流造成高壓發展於對應二次繞組之間。於二次繞組間的高壓離子化與二次繞組串聯的火花間隙(例如SG520、SG530、SG540、SG550)。離 子化火花間隙允許高壓行經對應絲線至電極,高壓可以離子化在電極與目標間的間隙中的空氣,以電耦接該電極至目標。離子化火花間隙同時也電耦接電容C512及/或電容C513至對應絲線與電極。將電容C512及C513耦接至變壓器的二次繞組開始了用於該變壓器與耦接至該變壓器的電極的電流脈衝的肌肉階段。如果高壓藉由離子化在電極與目標間的間隙中的空氣,而將電極電耦接至目標,則來自電容C512及/或電容C513的電流將經由該目標放電,以阻礙該目標的移動。
如果電極接觸目標組織,則高壓可以不必離子化在間隙中的空氣,以電耦接電極至該目標。於該致能變壓器的二次繞組間的高壓離子化與該二次繞組串聯的該火花間隙,使得電容C512及/或電容C513可以經由該目標輸送其電荷。
在操作中,電路500形成可以為所選擇變壓器所輸送的電流脈衝,並隨後為選擇電極所輸送經過目標組織,以阻礙該目標的移動。電路500可以重覆地操作一段時間,以產生一脈衝率的一連串電流脈衝,以形成刺激信號,如上所述地阻礙目標的移動。
在提供電流脈衝之前,變壓器T520、T530、T540及T550較佳係為靜態,其中流動於一次及二次繞組中的電流係可以忽略以及在二次繞組間的電壓已經足夠消退,使得經由火花間隙的離子化路徑崩潰(例如,終止、停止)。
為了提供電流脈衝,充電電路(未示出)自電源(例如電源116)接收能量並將電容C511及C512充電至正電壓及電容C513充電至負電壓。因為電容C512被充電至正電壓,同時也由於變壓器T520及T530的二次繞組的電連接(例如,參考相位點)至電容C512及電極564與574,所以在肌肉階段期間,施加至電極564及574的電壓的極性將為正。因為電容C513被充電為負電壓也由於變壓器T540及T550的二次繞組的電連接至電容C513及電極568及578,所以在肌肉階段期間,應用至電極568與578上的電壓的極性將為負。
再者,因為變壓器T520、T530、T540及T550的匝數比相同,則在發弧期間應用至電極564、574、568及578的電壓的大小將各個為約25,000伏,電極564及574具有負電壓電位及電極568及578具有正電壓電位。因為在發弧與肌肉階段中,電極564及574上的電壓電位與電壓大小相同,所以處理電路將不會選擇變壓器T520及T530同時激發(energize),因為電流似乎不會流動於電極564及574之間。再者,因為在發弧及肌肉階段的電極568及578上的電壓電位與電壓大小相同,所以,處理電路將不會選擇變壓器T540及T550同時激發,因為電流似乎不會流動於電極568及578之間。
在如上所討論的發弧與肌肉階段期間,由於應用至電極的相反電壓極性,所以,一處理電路可以:選擇變壓器T520及變壓器T540以嘗試電耦接電極564及 568至目標並經由電極564及電極568輸送電流脈衝通過目標組織;選擇變壓器T520及變壓器T550以嘗試經由電極564及電極578耦接並輸送電流脈衝通過目標組織;選擇變壓器T530及變壓器T550以嘗試經由電極574及電極578耦接並輸送電流脈衝通過目標組織;及/或選擇變壓器T530及變壓器T540以嘗試經由電極574及電極568耦接並輸送電流脈衝通過目標組織。
輸送電流通過目標組織也可以藉由選擇:一變壓器與一或更多變壓器加以完成,其中該一變壓器的二次繞組提供正電壓,及該一或更多變壓器的二次繞組提供負電壓;或一變壓器提供一負電壓而一或更多變壓器提供正電壓。然而,當三或更多個變壓器被選擇時,電流通過目標的路徑並不是可預測並且取決於電極置放的情況。例如,很難預測三個致能電極中的哪兩個電極將承載電流通過該目標組織。當只有兩變壓器及兩電極被選擇與電耦接至目標時,電流必須行經為選擇變壓器與電極所建立的電路,因為沒有其他電極被電耦接或致能以提供一電流。
處理電路藉由致能耦接至該變壓器的一次繞組的開關,而選擇一變壓器,隨後耦接至該變壓器的二次繞組的電極。例如,處理電路藉由分別提供一信號給閘極S1及S3,以導通開關S520及S540而選擇變壓器T520及T540。
如上所討論,將開關導通建立了至地端的電路,使得在電容C511上的電荷開始由電容C511經由所 選擇變壓器的一次繞組流動。
例如,如果變壓器T520及T540被選擇,則來自電容C511的電流流經變壓器T520及T540的一次繞組524及544。流經一次繞組524及544的電流在二次繞組522及542間感應一電流與電壓。在變壓器T520情況中,在發弧階段期間,流經二次繞組522的電流係被提供在高負電壓(例如,25,000伏),以及,變壓器T540也在發弧階段期間提供高正電壓(例如,-25,000伏)的電流。在二次繞組522及二次繞組542上的高壓使得火花間隙SG520及SG540分別離子化。火花間隙SG520及SG540的離子化分別對電極564及568施加個別高壓。
施加高壓至電極564及568推論出該佈署單元560已經被啟動以將電極564及568發射向目標。假設在此點,電極574及578並未由佈署單元570發射。施加至電極564及568上的高壓可以離子化在電極564及568與目標間的間隙中的空氣,以電耦接電極564及568至該目標。因為在電極564及568間的電壓差係約50,000伏,所以,電壓係足夠高以離子化於電極564及568間總數約1吋的間隙。電極也可以藉由穿透目標組織來電耦接至目標。
一旦電極564及568係電耦接至目標,則電路通過該目標被形成。通過目標形成的電路允許電容C512及C513透過目標組織放電,以完成電流脈衝的肌肉階段。除了在建立電路時通過該電路的任何電流外,電容 C512與C513的放電也透過目標提供電流。自電容C512及C513提供電流更進一步反轉施加至電極564及568的電壓之極性,以建立電流脈衝的肌肉階段。透過目標組織之來自高壓的任何電流及/或由放電電容C512及C513所提供的電流干擾目標的移動。電路500有關電極564及568的操作可以被重覆,以提供一連串電流脈衝經由電極564及568通過目標。
在現行例子中,包含電路500的CEW的使用者已經由佈署單元560發射電極564及568,以通過目標組織建立電路以提供刺激信號通過目標。使用者也可以選擇以自第二佈署單元(例如,570)朝目標發射電極。假設使用者自佈署單元570朝目標發射電極574及578。假設電極574及578分別在位置632及634碰撞目標600及電極564及568先前分別在位置612及614碰撞目標600。
因為電極574及578已經發射,所以電路500可以嘗試經由電極574及578提供通過目標600的刺激信號。包含發弧及肌肉階段提供通過電極574及578的電流脈衝的操作係類似於以上相關於經由電極564及568提供脈衝所述之操作。充電電路(未示出)將電容C511及C512充電至正電壓及電容C513充電至負電壓。處理電路藉由提供信號至閘極S2及S4以導通開關S530及S550,而選擇變壓器T530及T550,以及電極574及578。將開關S530及S550導通允許於電容C511上的電荷流動,成 為通過一次繞組534及554的電流。
因為變壓器T520、T530、T540及T550為升壓變壓器,所以施加於一次繞組534及554間的電壓於二次繞組532及552間感應較高電壓,以完成提供電流脈衝的發弧階段。由於變壓器T530(例如,參考相位點、二次繞組電路)的架構,在發弧階段期間,二次繞組532中產生的高壓(例如,25,000伏)相對於地端為負電壓。由於變壓器T550的架構,在發弧階段期間,二次繞組552中產生的高壓相對於地端為正電壓。
來自二次繞組532及552的高壓分別離子化火花間隙SG530及SG550,使得於二次繞組532及552間的高壓分別被施加至電極574及578。因為在此例子中,電極574及578接近目標組織,所以,於電極574及578間的高壓(例如,50,000伏)離子化於電極574及578與目標600間的任何空氣,以經由離子化路徑電耦接電極574及578至目標600。
在發弧階段期間,電容C511放電約2微秒,以在選擇變壓器的二次繞組上感應高壓。在電容C511放電後,不再能提供電壓於選擇變壓器的一次繞組間,因此,於選擇變壓器的二次繞組間的電壓降低。因為於二次繞組間的電壓降低,所以,發弧階段結束,及當電容C512及C513提供電流通過選擇變壓器並通過目標時,肌肉階段開始。在肌肉階段的開始時,在電極574上的電壓的極性變為正及在電極578上的電壓的極性變為負。
一旦電極574及578電耦接至目標600,則來自電容C512及電容C513的電荷透過經由目標組織所建立的電路放電,以阻礙該目標的移動。電路500的有關於經由電極574及578輸送電流脈衝的上述操作可以重覆,以提供一連串的脈衝。為電路500所提供的一連串脈衝可以以每秒提供的脈衝率(例如22pps),持續提供一時間段(例如5秒)。
注意當處理電路選擇變壓器T530及T550耦接至目標以輸送電流脈衝時,處理電路並未選擇變壓器T520及T540。因為變壓器T520及T540並未被選擇,所以在二次繞組522及542中並未發展出高壓,火花間隙SG520及SG540並未離子化,以及,高壓並未施加至電極564及568。因為高壓並未施加至電極564及568,所以電極564及568並未能電耦接至目標600或輸送來自電容C512或C513的任何電荷通過目標。耦接至未選擇變壓器的電極並不能透過目標建立電路。耦接至未選擇變壓器的電極並不能參與透過目標組織的刺激信號的輸送,因此,電流的輸送並不能取決於電極彼此相關的位置或其他狀況。
控制哪些電極電耦接至目標可以對哪些電極可以透過目標輸送電流提供控制。由於耦接至未被選擇變壓器的電極不能輸送電流或參與電流輸送,所以電流輸送及電極可以加以選擇與控制。
相較於傳統電路310及350,未被選擇變壓器 的不能操作造成了電路500的不同與更可控制的操作。未被選擇的變壓器並未電耦接電極至目標,藉以排除通過未選擇變壓器、未選擇電極與目標的電路。傳統電路在所有發射電極的固定(例如,不能選擇)配對間產生高壓,藉以藉由該等固定配對電極電耦接所有已發射電極至該目標。在傳統電路中,自相同佈署單元發射的電極操作為固定配對。因為傳統電路的所有發射電極電耦接至該目標,所以,透過不是相同佈署單元的電極(例如,不是固定配對)的電流輸送將取決於狀況,尤其是電極配置及組織阻抗等的狀況而定。
在依據本發明各種態樣的電路中,通過目標組織的電流路徑係藉由選擇變壓器以及電極加以選擇,電極係被激發以電耦接至目標。因為與未選擇變壓器串聯的電極並不能電耦接至目標,所以,電流路徑主要係藉由選擇變壓器與電極加以決定,而較不是未選擇電極的配置或組織阻抗的狀況加以決定。
在本發明的電路操作中,因為變壓器及特別是變壓器的二次繞組係與單一電極串聯並彼此獨立操作,所以變壓器選擇與電極選擇以將一些電極而不是其他電極電耦接至目標。例如,在傳統電路310中,激發變壓器T320造成電流流動於與不同電極串聯的二次繞組324及326中。因此,激發一變壓器有可能電耦接兩電極至一目標,並且,這兩電極可以透過目標組織形成一電路。
依據本發明之各種態樣中,在電路500中, 激發變壓器T520只有在二次繞組522只與電極564串聯時,才會激發二次繞組522。激發電路500的一變壓器可能電耦接一電極至目標,而不是傳統電路般地兩個電極至目標。結果,因為變壓器彼此無關地操作並只與一個電極串聯,所以,通過目標的所得電路可以較佳控制及/或選擇。
在經由電極574及578輸送刺激信號(例如,連串的電流脈衝)通過目標600後,電路500可以輸送其他刺激信號通過目標600;然而,在此例子中,因為來自佈署單元560及570的電極已經被發射並所有均接近目標組織,所以,處理電路可以選擇來自佈署單元560的一或更多電極及來自佈署單元570的一或更多電極,以輸送其他刺激信號通過目標600。
如上所討論,電極選擇部份取決於開始時為變壓器然後為電容C512及C513所施加至電極上的電壓之極性。因為佈署單元560的電極564及佈署單元570的電極574均在發弧階段耦接至負極性的高壓以及在肌肉階段耦接至正極性的電壓,所以即使電極564及574係電耦接至目標,電極564及574間也不會有電流流動。相同情況也適用於電極568及578。因為電極568及578在發弧階段耦接至正極性的高壓及在肌肉階段耦接至負極性的電壓,所以,即使電極568及578電耦接至目標,電極568與578間也不會有電流流動。結果,處理電路將不會選擇電極568/578或電極564/574作為提供電流的一配對電 極。
相反地,處理電路可以選擇以下變壓器及其電極、配對之一來提供電流:變壓器T520及T540(電極564及568)、變壓器T520及T550(電極564及578)、變壓器T530及T540(電極574及568)、或變壓器T530及T550(電極574及578)。在此進行例子中,電極564、568、574、578係分別定位在目標600的位置612、614、632及634上。因為位於位置632及634上的電極574及578並未電耦接至目標600,所以,選擇變壓器T520及T540經由電極564及568通過於位置612及614間的目標組織提供來自電路500的電流。
因為位於位置632及614上的電極574及568並未電耦接至目標600,所以,選擇變壓器T520及T550經由電極564及578通過於位置612及634間的目標組織提供來自電路500的電流。因為位於位置612及634上的電極564及578並未電耦接至目標600,所以,選擇變壓器T530及T540經由電極574及568通過於位置632及614間的目標組織提供來自電路500的電流。因為位於位置612及614上的電極564及568並未電耦接至目標600,所以,選擇變壓器T530及T550經由電極574及578通過於位置632及634間的目標組織提供來自電路500的電流。
如上所討論,電路通過目標組織的長度係相關於阻礙目標作自主移動的似然率。因為未選擇變壓器的 電極並未電耦接至目標,所以,被選擇變壓器及相關電極電耦接至目標並沿著在電極位置間的目標組織提供電流。選擇變壓器T520及T540、T530及T550、T530及T540、及T520及T550分別沿著距離616、636、650及640提供電流。因為距離650及640係較其他距離為長,即使該等配對的電極係由不同佈署單元發射,經由電極配對574/568及564/578提供電流可能造成有較大能力,來阻礙或甚至暫停目標的移動。
例如,處理電路114的處理電路可以反應於如同為檢測器120、148、及/或158檢測到所選擇變壓器配對似乎提供通過目標的電流,由以上所指明的變壓器/電極配對選擇一對變壓器及電極。處理電路可以嘗試以提供流經每一配對的電流,而不管是否該電流實際被輸送經目標組織或不管為檢測器120、148、及/或158所檢測為何。變壓器及電極選擇將進一步討論如下。
高壓的極性並不限制變壓器選擇至變壓器配對。在正極性的發弧階段中產生高壓的一個變壓器可以與在發弧階段期間產生負極性的高壓的兩或更多變壓器一起被選擇,或反之亦然。例如,變壓器T520可以被選擇,因為它在發弧階段期間產生具有負極性的高壓,及在肌肉階段期間產生具有正極性的電壓,並且在此同時,變壓器T540及T550可以被選擇,因為它們在發弧階段產生具有正極性的高壓及在肌肉階段產生具有負極性的電壓。當變壓器T520、T540、及T550被選擇時,為電路500所提供 的電流可以被輸送經由於電極564及568間或電極564及578間的目標組織。如以上有關傳統系統所討論,選擇三個變壓器,使得三個電極電耦接至目標表示電流流經目標組織的行進路徑至少部份取決於電極彼此相對的電極配置及/或在所選擇電極間的目標組織的阻抗。變壓器T530、T540、及T550;或變壓器T540、T520、及T530;或變壓器T550、T520、及T530可以同時被選擇,以如上所述輸送電流。
如上討論,電路500可以重覆操作,以提供一連串的電流脈衝,以形成刺激信號,其係被提供通過目標組織。經由來自一或更多佈署單元的與選擇變壓器串聯的電極的一連串脈衝傳送係被顯示於圖7-9。
圖7的波形表示一狀況,其中只有來自佈署單元560的電極564及568被發射並著陸於目標組織附近或之中。因為只有電極564及568被發射,所以只有電極564及568可用以電耦接至目標,以提供電流。處理電路選擇變壓器T520及T540以提供電流。電路500的各個操作提供單一脈衝電流。
示於圖7-9的電流脈衝並未指明如上所討論的脈衝的發弧階段及肌肉階段。為了清楚呈現,示於圖7-9的脈衝係被顯示具有單一極性(例如,上、正、下、負)並且不包含發弧階段的極性及肌肉階段的相反極性。圖7-9的各個脈衝表示包含發弧階段與肌肉階段的電流的單一脈衝的輸送。如以上有關變壓器T520及T530及電極 564及574的討論,所示圖7-9的具有正極性(例如上脈衝)的脈衝包含在發弧階段的負極性的電壓及在肌肉階段的正極性電壓。如以上有關變壓器T540及T550及電極568及578的討論,所示圖7-9的具有負極性(例如下脈衝)的脈衝包含在發弧階段的正極性的電壓及在肌肉階段的負極性電壓。
電路500係被重覆地操作,以在時間704的持續時間提供一連串的脈衝。一連串脈衝(例如刺激信號704)的持續時間典型為5秒。於各個脈衝(週期702)的開始之間的經過時間設定(例如,決定)每秒可以輸送的脈衝數量。例如,22pps的脈衝率要求在一連串脈衝中的下一脈衝在前一脈衝開始後約45.45毫秒開始。再者,於22pps的脈衝率中,CEW在5秒週期期間輸送約110脈衝,因此,在一實施法中,刺激信號包含約110脈衝的電流。
為脈衝所輸送的電流(例如電荷)的持續時間並不會持續整個週期702期間。在處理電路致能所選擇變壓器的開關後,以將來自電容C511的電荷送至所選擇變壓器的一次繞組,造成操作有:於選擇二次繞組間發展高壓、在選擇電極間空氣的離子化、及由電容C512及C513輸送電流並花用約25-60微秒。在脈衝輸送後,所有離子化路徑崩解及電路500等待未充電狀態,直到用以產生另一脈衝電流的下一週期開始為止。
於一連串脈衝(例如刺激信號)與下一刺激 信號的輸送之間的時間可以為任意數量的時間,因為提供刺激信號與後續刺激信號係在使用者的控制下。於提供週期704提供一刺激信號與另一週期704提供下一刺激信號之間可以是經過任何數量的時間,因為各個刺激信號可以回應於使用者扣CEW的扳機的操作而加以提供。
圖8的波形係類似於圖7的波形,除了電極574及578已經由佈署單元570發射並電耦接至目標外,因此電極564及568不能用以輸送電流通過目標。為電極574及578所輸送的連串脈衝的脈衝率及持續時間係與為電極564及568所輸送的連串脈衝的脈衝率及持續時間相同。
圖9的波形顯示當電極564及568已經由佈署單元560發射及電極574及578已經由佈署單元570發射時,用以提供刺激信號通過目標的方法。例如處理電路114的處理電路配合電路500,使得電路500想要經由各個可能電極配對輸送連串的電流脈衝。在持續時間(例如,週期,時間段)910,處理電路選擇變壓器T520及T540及電極564及568,想要耦接及輸送形成刺激信號的一連串脈衝。在持續時間920,處理電路選擇變壓器T530及T550及電極574及578,想要耦接及輸送形成刺激信號的一連串脈衝,該刺激信號可以被視為在週期910期間所提供的刺激信號的連續或不同的刺激信號。在持續時間930,處理電路選擇變壓器T520及T550及電極564及578,想要耦接及輸送一連串脈衝作為刺激信號。在持續 時間940中,處理電路選擇變壓器T530及T540及電極574及568,想要耦接及輸送一連串脈衝作為刺激信號。符號910-940也可以表示發生在個別持續時間的連串脈衝。
各個連串脈衝910、920、930、及940的持續時間904可以與當只有一佈署單元的電極已經發射時的連續脈衝持續時間(例如持續時間704)相同,或也可以不同。如果各個連串脈衝910、920、930、及940的持續時間相同於持續時間704,則當只有兩電極電耦接至目標以輸送刺激信號時,刺激信號的總持續時間906將至少四倍大於持續時間704。在各個持續時間910-940,如果來自佈署單元560的電極耦接至一目標及來自佈署單元570的電極耦接至另一不同目標,則由各個電極配對提供5秒週期的刺激信號使得CEW阻礙兩不同目標的移動。在當CEW的所有電極(例如564、568、574、578)被發射朝向相同目標,但只有一電極配對(例如,564/568、564/578、568/574、574/578)電耦接至目標的情況中,CEW將只在持續時間910、920、930、940之一者輸送5秒週期的刺激信號,以經由電耦接至該目標的配對電極輸送。
然而,如果所有四個電極均發射在相同目標並電耦接至相同目標上,則CEW將分別輸送持續5秒的四刺激信號給電極配對564/568、564/578、568/574及574/578,假設以22pps的脈衝率,這將有440脈衝。檢 測當所有四個電極均由耦接至相同目標及對刺激信號的可能調整係討論如下。
在另一實施法中,持續時間906的總持續時間係約與持續時間704(例如5秒)相同,而不是令各個持續時間904與持續時間704相同。當持續時間906與704相同時,假設脈衝率約22pps,則各個電極配對提供包含約28或29脈衝的刺激信號。週期902的持續時間可以相同於週期702,以提供約22pps或也可以不同。當電極配對564/568係在一目標及電極配對574/578在另一不同目標時,或當只有一電極配對(例如564/568、564/578、568/574、574/578)電耦接至目標的情況下,如有關圖7及圖8所討論,提供只有28或29脈衝通過目標而不是110脈衝可能並未提供足夠電流通過目標,來阻礙目標的移動。因為並不能保證當所有電極被發射時,所有電極將電耦接至該目標,所以吾人想要增加刺激信號的脈衝率,使得如果只有一配對電極電耦接至該目標時,由該配對電極所提供通過目標的脈衝數量將足以阻礙該目標的移動。
在一實施法中,配合前一段落,電路500操作以44pps的脈衝率在持續時間906(例如5秒)提供刺激信號,使得分別在各個持續時間910、920、930及940期間,CEW輸送55脈衝給目標。如果所有電極均電耦接至該目標,則CEW在週期906輸送220脈衝通過目標。如果只有一配對電極(例如,564/568、564/578、 568/574、574/578)電耦接至目標,則在週期906有55脈衝輸送至目標。如果兩配對電極(例如,564/568及564/578、564/568及568/574、574/578及568/574、564/578及574/578)電耦接至該目標,則在週期906期間將有110脈衝輸送給目標。
經由電極配對提供的脈衝也可以是交錯式的。來自電極配對的脈衝為交錯式時,一配對電極提供單一脈衝,隨後跟著來自另一電極配對的一脈衝,並以此類推,重覆循環以脈衝率902通過電極配對,直到總持續時間906到期為止。例如,電極564及568提供單一脈衝,電極574及578提供單一脈衝,電極564及578提供單一脈衝,電極574及568提供單一脈衝,然後此順序被以脈衝率902重覆,直到持續時間906到期為止。
如以下所進一步詳細討論,CEW可以檢測可用以輸送電流通過目標的電極配對的數量,使得CEW可以依據可以輸送電流經過目標組織的電極配對數量,調整刺激信號的脈衝率。
變壓器與電極可以為例如處理電路114的處理電路所選擇,以輸送一連串脈衝,而不考量是否電極被定位足夠靠近目標組織,以建立電耦合。參考圖4,假設電極564、568及574係分別在位置412、414及432的目標組織的離子化距離內。更假設電極578係在目標400的鞋內底中的位置343發起並且不能電耦接至目標組織。在此等情況中,電路500不能經由電極配對574/578或電極 配對564/578透過目標400輸送脈衝。如果處理電路及電路500提供電流脈衝,而無關於電連接或輸送能力,則在圖9的連串920及930期間,將沒有脈衝會通過目標400提供。在提供交錯式脈衝的實施法中,應已經被輸送電極配對574/578及564/578的任何脈衝將簡單地不會發生。處理電路將選擇變壓器用於電極配對574/578及564/578,以及電路500將嘗試耦接及提供電流脈衝,但因為電路不能經由電極578形成,所以,只要包含電極578的電極配對被選擇的話,則將不會有脈衝透過目標組織提供。
在另一實施例中,處理電路可以使用來自檢測器120、檢測器148及/或檢測器158的資訊,以決定是否一或更多電極配對組合不能建立一電路。當處理電路接收電流似乎不能為特定配對透過目標輸送的資訊時,處理電路可以省略選擇該配對,使得電流脈衝可以為電極配對所輸送,所述電極配對似乎可以與目標建立電連接性以輸送刺激信號。
例如,如果電極564、568、574及578係被定位在如上所討論的目標400上的位置,則每當電極578被選擇作為一配對的一電極以耦接及輸送該電流時,檢測器120可以視覺檢測於CEW200的終端214、224、216及/或226間的電弧。如上討論,檢測於CEW200的前面的電弧表示一電路並未透過由選擇配對的電極所經由目標組織建立,在此例子中,該選擇配對的電極可以是包含電極 578的任何配對。處理電路可以使用來自檢測器120的資訊,以決定該電極578不能建立至目標400的電耦接。使用來自檢測器120的資訊,處理電路可以避免選擇可以證明一電路似乎不能透過該目標建立的電極配對。
透過一目標經由CEW發射的電極的檢測電路也可以用以檢測是否由具有多數佈署單元的CEW發射的所有電極已經電耦接至相同目標否。具有多數佈署單元的CEW可以針對一目標或多個目標。為針對一目標,來自所有佈署單元的電極也可以被發射以電耦接至單一目標。為了針對多數目標,一佈署單元的電極被發射以電耦接至一目標,並且,另一佈署單元的電極係被發射以電耦接至不同目標。
決定是否CEW已經針對一或更多目標對於決定應被傳送至目標的武力大小或調整輸送一刺激信號至一或更多目標係重要的,使得輸送至一或更多目標的武力大小係足以阻礙目標的移動,但也低於自CEW佈署的武力所用的機關所建立的任何限制。
當自CEW發射的電極耦接至目標組織時,通常為電極尖刺的電極的直接接觸目標組織,表示在電極與目標間沒有必須離子化之氣隙,以電耦接該電極至目標。因為電極可以電耦接至目標而不必離子化,所以,例如於500至20,000伏間的較低電壓而不是50,000伏可以被用以決定經由目標組織的電極間的連接性。在兩或更多佈署單元的電極接觸目標組織的情況下,於各種佈署單元的電 極配對間施加較低電壓可以用以決定於電極間的連接性以及是否不同佈署單元的電極被耦接至相同或不同目標。
例如,參考圖5,電容C512及C513可以被充電,使得於電容C512及C513間的電壓的大小係於500至20,000伏間的較低電壓。電容C511也可以被充電。開關S1及S3可以被選擇,使得於電容C511間的電壓被應用至一次繞組524及544。變壓器T520及T540升壓被施加至一次繞組524及544的電壓,使得被施加至火花間隙SG520及SG540的電壓係足以離子化火花間隙SG520及SG540。
一旦火花間隙SG520及SG540離子化,則電容C512及C513被耦接至電極564及568,及於電容C512及C513間的電壓被施加至電極564及568之間。因為在此例子中,電極564及568被嵌入於目標組織內,所以施加於電極564及568間的電壓被施加至目標,以透過目標組織形成電路。電容C512及C513透過包含目標組織的電路放電,於電容C512及C513間的電壓降低。處理電路可以檢測在電容C512及C513間的電壓降低及/或通過該電路的電流(例如充電)流動,來決定電極564及568被電耦接至該目標。
在另一例子中,假設電極564及568定位接近目標組織,但並未嵌入目標組織,使得一空氣間隙被定位在電極564或電極568與目標組織之間,或電極564及電極568兩者與目標組織之間。空氣間隙將防止該較低電 壓由電極564及568電耦接至目標,因為較低電壓的大小並不足以離子化在間隙中的空氣。如果用於電極564及568間的連接性測試在較低電壓為負(例如,無連接性,故障),則連接性測試可以以較高電壓,例如50,000伏或更大伏特加以執行,使得空氣間隙被離子化以電耦接電極至目標。
在此情況下,電容C511被充電,使得當開關S1及開關S3被選擇時,於二次繞組522及二次繞組542間的電壓係約50,000伏。較高電壓離子化於電極564及568與目標間的空氣間隙,以將電極564及568電耦接至目標。電容C512及C513然後可以透過由目標組織形成的電路放電。處理電路可以檢測於電容C512及C513間的電壓降低及/或通過該電路的電流,以決定電極564及568電耦接至目標。
如上討論之較低及較高電壓連接性可以使用單一或多脈衝,以測試連接性。
如果電極配對的一電極,例如電極564或568未電耦接至相同目標,無論以目標組織的接觸或於間隙間的離子化,在電極564及568間不會形成電路。例如,如果電極564電耦接至第一目標及電極568電耦接至與第一目標分開(不同)的第二目標,則不論使用較低電壓或較高電壓測試,在電極564及568間並不能形成電路。當執行較高電壓測試連接性時,應用至電極564及568的高壓不能離子化間隙中的空氣,以建立一電路,因為電極564 及568係在或接近不同目標。因為不能透過目標形成電路,所以,高壓離子化CEW的前(例如面)的空氣,以形成電路。當在CEW的前面形成電弧,一電路被建立以放電電容C512及C513,但在此情況下,因為於CEW的前面的高壓發弧,電容C512及C513的放電不表示一電路存在於電極564及568之間。
以上程序(例如,較低電壓,較高電壓)可以用以檢測是否在電極配對564/568、564/578、574/568及574/578間有電路存在。如果在電極564及578間存在有電路,則由佈署單元560發射的電極564及由佈署單元570發射的電極578係被電耦接至相同目標。如果在電極574及568間存在有電路,則由卡匣570發射的電極574及由卡匣560發射的電極568可以透過目標的組織電耦接。因此,如果在電極564及578或電極568與574間存在有電路,則兩不同卡匣的電極被電耦接至相同目標。
由於如上討論刺激信號的脈衝率考量,檢測是否不同佈署單元的電極被耦接至相同目標係重要的。如上討論,當電極係由多數佈署單元發射時,電路500增加每秒提供的脈衝數量,使得CEW可以阻礙兩目標的移動,如果一佈署單元的電極被發射至一目標及第二佈署單元的電極被發射至不同目標。於由兩或更多卡匣發射電極時,增加刺激信號的脈衝率增加了提供足夠武力的刺激信號以阻礙兩目標的移動的似然率。然而,如果來自多數卡匣的所有電極能透過相同目標提供刺激信號,則以較高脈 衝率提供的武力的大小可以較供發出CEW的機關在武力準則的使用所允許為高。結果,能檢測是否有多個卡匣的電極電耦接至相同目標是有利的。
CEW可以檢測是否一對電極可以電耦接至一目標。CEW可以測試各個配對的已發射電極能夠輸送電流通過一目標,以決定是否各個配對電極可以電耦接至該目標,以輸送該電流。CEW可以依據可以電耦接目標以輸送電流的電極,調整(例如,更改,改變)刺激信號的特徵。CEW可以檢測電耦接至目標的一配對電極中的電極是由相同或不同卡匣所發射。CEW可以記錄(例如,記錄、記住、儲存)能電耦接至一目標的該等配對電極的識別碼。CEW可以只經由這些電耦接至該目標的配對電極輸送刺激信號。CEW可以經常重試發射電極,以決定是否一電極配對可以電耦接至一目標。CEW可以調整刺激信號的輸送,使得在那時其係經由能夠電耦接該目標的電極配對輸送。CEW可以檢測電耦接相同目標的電極配對。CEW可以檢測電耦接至不同目標的電極配對。CEW可以檢測是否一佈署單元的電極耦接至一目標及另一佈署單元的電極耦接至不同目標。CEW可以檢測是否來自不同佈署單元的電極耦接至相同目標。
CEW可以執行圖11的方法1100,以決定是否不同卡匣的電極耦接至相同目標。方法1100包含以下處理:選擇1110、施加較低1112、放電1114、記錄較低1116、施加較高1118、檢測發弧1120、無連接1122、放 電1124、連接1126、所有測試1128、選擇下一1132、不同1130、相同1134、及結束1136。
CEW的處理電路執行方法1100的全部或一部份。處理電路可以配合CEW的其他元件,以執行方法1100。處理電路可以以傳統方式執行方法1100的處理。處理電路可以串列、並列、一些串列及其他並列的方式執行處理。處理電路可以於接收需要處理時或接收控制信號時執行處理。處理電路可以決定正被執行的現行處理及決定要執行的下一處理。要執行的下一處理可以取決於執行現行處理的結果加以決定。
方法1100檢測是否已發射的電極可以電耦接至目標。方法1100檢測電耦接的電極是否由不同佈署單元(例如,卡匣)發射。方法110決定是否由不同卡匣發射的電極電耦接至相同或不同目標。CEW擁有(例如,具有、決定、推導)有關哪些電極係由相同或不同卡匣發射的資訊。
如上討論的施加較低及較高電壓可以用以檢測(例如,測試)是否一配對電極可以電耦接至一目標。方法1100包含額外處理,以檢測不同卡匣的電極耦接至相同目標。電路500中可以輸送電流通過目標的所有電極配對包含配對564/568、564/578、574/568及574/578。各個配對可以選擇及測試,以決定是否該配對的電極可以電耦接至目標,以透過目標提供刺激信號。處理不同1130可以使用以決定是否來自不同卡匣(例如,564/578、 574/568)的電極配對可以電耦接至相同目標。
處理選擇1110由已發射電極選擇一配對的電極。可能已經發射任何數量的電極。至少發射兩電極。處理電路具有或可以決定哪些電極已經發射。處理電路可以執行在方法1100中未顯示的處理,以決定已經被發射的電極。處理選擇1110選擇一配對發射電極,以決定是否所選擇配對可以電耦接至一目標,以提供電流通過該目標。當決定哪兩電極(例如配對)的已發射電極應被選擇作測試時,施加至電極的電壓極性可以如上討論地被考量。
處理施加1112施加較低電壓以如上所討論,測試於被選擇電極間的連接性。如上所討論,如果電路可以使用在較低電壓之選擇電極加以形成,則該等電極將似乎與目標組織接觸。
處理放電1114決定是否一電荷已經經由較低電壓的選擇電極所提供通過該目標。如上所討論,處理電路可以檢測在電容C512及C513間的電壓的改變。在電容C512及C513間的電壓改變表示一電路係經由選擇電極形成並且來自該等電容之電荷係經由該電路輸送。
處理記錄較低1116記錄在較低電壓的連接性並未在選擇電極間建立電路。記錄可以以傳統方式為處理電路所完成。記錄可以藉由在記憶體或暫存器中記錄一值完成。該記錄可以包含用於各個所選電極的識別碼。該記錄可以包含各個已執行測試的一時戳(例如,日期,日期 及時間),以建立測試的歷史記錄及測試結果。
當在較低電壓的選擇電極間檢測到一耦接時,處理連接1126係被執行,以完成在該等電極間檢測到連接的記錄。如上討論,記錄可以以任何傳統方式完成並且可以包含電極識別碼,及/或時戳。
當在較低電壓的選擇電極間並未檢測到耦接時,處理施加較高1118被執行。如上所述,處理施加較高1118施加較高電壓於選擇電極之間,以離子化在該等選擇電極與目標間的間隙之空氣。
在處理施加較高1118被執行同時,處理電路執行方法1120,以監視CEW的前面,以決定是否電弧形成在該CEW的前面。當施加較高電壓時,在CEW的前面發生電弧表示選擇電極並不能形成電路,使得高壓刺激信號離子化在CEW的面上的兩終端間的空氣。因此,檢測電弧同時施加較高電壓表示一電路不能在選擇電極間形成,所以至少一電極並未在該目標上或接近該目標。
於CEW的前面間的電弧可以如上討論使用音訊檢測器加以檢測。電弧可以進一步使用視覺檢測器加以檢測。處理發弧檢測1120可以為處理電路及/或檢測器所執行。處理發弧檢測1120可以如上有關檢測器120及220所討論,包含操作檢測是否電弧發生在CEW的前面的檢測器。處理電路可以自檢測器接收資訊(例如通知),有關是否有電弧被檢測到。
如果檢測到電弧,則處理無連接1122被執 行,以記錄在選擇電極間並未藉由施加較高電壓建立連接性。如上所討論,記錄可以以任何傳統方式完成並可以包含電極識別碼及/或時戳。如下所討論,記錄可以更進一步包含有關處理放電1124的結果的資訊,該結果表示電容並未被放電。
在CEW的面並未檢測電弧表示一電路被透過所選擇電極加以形成。當未檢測電弧時,處理放電1124係被執行,以決定是否電荷經由包含選擇電極的電路加以提供。如果未檢測到電弧及在信號產生器中的電容(例如,C512,C513)未放電,則電極並未建立一電路;然而,在此等狀態中,高壓應在CEW的前具有電弧。如果電容仍帶電並且未檢測到電弧,則一些異常發生,其中在方法1100係被建立為電路並未被建立使得控制進行至處理無連接1122。如果在CEW的面上並未檢測到電弧及電容被放電,則在選擇電極間並似乎經由目標形成電路。如果處理發弧檢測1120並未檢測電弧及處理放電1124檢測到電容已經放電,則控制進行至處理連接1126。
處理連接1126記錄一電路可以經由選擇電極及似乎透過目標加以形成。可以想到所選擇電極可以彼此耦接(例如短路)離開目標,但是因為電極如何發射,在選擇電極間形成電路更似乎表示電極已透過目標組織形成電路。再者,電極似乎電耦接至相同目標。如上討論,記錄可以以任何傳統方式完成並可以包含電極識別碼及/或時戳。
在處理1110至1126(包含1110及1126)已經執行後,處理電路執行處理所有測試1128,以決定是否所有可能已發射電極配對都已經被測試。測試電路可以使用任何傳統方法,以追蹤應被測試(例如,已經被發射的電極)、已經被測試、及仍需要測試的配對。處理電路可以監視及/或控制其他電極的發射(例如來自其他卡匣)並修改用以追蹤應被測試的配對的資訊。處理電路可以存取被儲存記錄,以決定自從前一測試後一配對電極的能力是否改變。如上討論,處理電路可以使用任何傳統方式,用以追蹤及/或記錄各個被測試的電極配對的測試結果。在處理所有測試1128中,決定所有電極配對已經被測試,則控制進行至處理不同1130。在處理所有測試1128決定不是所有電極配對被測試,控制進行至處理選擇下一1132。
處理選擇下一1132選擇下一配對的電極供測試。被選擇的下一配對可以為未被測試的一配對。在下一電極配對被選擇後,控制進行至處理施加較低1112,作如上所討論之執行。
處理不同1130決定是否電路已被形成在不同卡匣的電極之間。處理記錄較低1116、無連接1122、及連接1126建立有關於是否一電路被建立在一特定配對電極間的記錄。處理電路更進一步記錄、已存取有關、或決定哪些電極已經被發射及在發射前保有電極的卡匣。處理電路可以使用此等資訊,以決定是否電路已被形成在由不 同卡匣發射的電極間。
例如,參考圖1及圖5,處理電路114儲存有關於與變壓器的一次繞組串聯的開關、變壓器、電極、及卡匣的資訊。在一實施法中,處理電路114儲存、接收、或已存取示於表1中的資訊。表1中的資訊將電路500的各種元件相關至一特定卡匣。在表2中的資訊將電路500的可能電極配對相關至為處理電路所致能的開關,以選擇配對電極以及發射該配對電極的卡匣。因為處理電路114控制變壓器的選擇以及因此經由選擇開關(例如,S1、S2、S3、S4)的電極選擇,所以處理電路114可以使用表1及2的資訊,來決定是否電耦接至目標的電極係被由相同卡匣或不同卡匣所發射。
例如,如果處理電路114致能開關S1及S3並檢測一電路,則處理電路114可以使用來自表1及/或表2的資訊,來決定電極564及568可以電耦接至一目標,以透過目標及由卡匣560(或者,換句話說,由相同卡匣)發射的電極564及568提供刺激信號。如果處理電路114致能開關S1及S4並檢測一電路,則處理電路114可以使用來自表1及/或表2的資訊,來決定電極564及578可以電耦接至一目標,以透過目標及分別由卡匣560及570(或者,換句話說,由不同卡匣)發射的電極564及578提供刺激信號。
如果處理電路114決定電路存在於電極564及578或者電極568及574之間,則處理電路已經決定電路可以形成在由不同卡匣114發射的電極間的相同目標中。如果電路只存在於電極564及568或者電極574及578之間,而不是在電極564及578或者電極568及574之間,則只有來自相同卡匣的電極係在相同目標中,這表示來自卡匣560的電極係在或接近一目標的目標組織,同時,卡匣570的電極係在或接近來自另一不同目標的目標組織。
處理相同1134對不同卡匣的電極在或接近相同目標的目標組織作成記錄。如上所討論,可以以任何傳統方式作成記錄。記錄可以包含識別透過該目標形成電路的電路(例如電路500)元件的資訊、電極識別碼(例如 564、568、574、578)、及/或卡匣識別碼(例如,560、570)。
處理結束1136代表執行方法1100的結束。
CEW,尤其是CEW的處理電路可以依據決定多數電極配對及/或不同卡匣的電極可以電耦接並提供透過相同目標的刺激信號而執行一操作。例如,反應於檢測到兩或更多配對電極在或接近相同目標的目標組織,CEW可以改變透過多數配對的電極所提供的刺激信號(例如,降低脈衝率)。在另一實施法中,反應於檢測到自不同卡匣發射的電極可以透過相同目標提刺激信號,CEW可以改變透過該目標所提供的刺激信號。
例如,電路500的操作係參考圖9加以討論。在圖9中,刺激信號910(例如脈衝串列)係透過電極564及568經由目標組織提供,隨後係經由電極574及578的刺激信號920,隨後係經由電極564及578的刺激信號930,隨後係經由電極568及574的刺激信號940。刺激信號910、920、930及940的脈衝率902可以為任意值。如上討論實施法中,脈衝率902係被建立,以提供每秒44脈衝的脈衝率。在所有卡匣的所有電極經由目標組織輸送刺激信號的情況中,44pps的脈衝率可能大於特定執法部門或機關在武力使用準則所允許者。因此,所有發射電極係在或接近目標組織並能透過目標輸送刺激信號的資訊可以被用來調整脈衝率,使得輸送至目標的武力落在機關準則內。
在圖9的例子中,所有電極配對(例如,564/568、564/578、568/574、574/578)均透過相同目標,輸送44pps的刺激信號。在此一狀況中,透過該目標所提供的電流可以大於用以阻礙目標的移動所需的最小值。如果CEW檢測一卡匣(例如560)的電極提供電流至一目標及另一卡匣(例如570)的電極提供電流至另一目標,則CEW可以在持續時間906期間維持44pps的脈衝率,使得兩目標接收足夠電流,以阻礙兩目標的移動。在另一實施法中,CEW可以增加脈衝率以超出44pps,以提供足夠電流來通過兩不同目標,以阻礙目標的移動。
如果CEW檢測所有電極配對均可以提供刺激信號通過相同目標,則CEW可以在持續時間906中降低每秒的脈衝數量,使得為刺激信號所提供的電荷數量更接近阻礙目標的移動所需的想要數量。在如圖9所示之實施法中,當CEW檢測其可以經由四配對電極(例如,564/568、564/578、568/574、574/578)輸送刺激信號給相同目標時,CEW可以降低刺激信號的脈衝率至於15pps與35pps之間,較佳為22pps。
如果CEW檢測其只可以經由兩配對電極(例如,564/568、564/578,或564/568、568/574,或574/578、568/574或564/578、574/578)輸送刺激信號通過相同目標,則CEW可以在持續時間906中設定脈衝率至30及100pps之間,較佳44pps。
根據在持續時間906中可以提供通過相同目 標的刺激信號的電極配對數量來調整脈衝率允許CEW調整施加至該目標的武力的數量(例如脈衝率),使得其保持有效,但同時也不會使用超出機關的武力使用準則所允許的武力。
前述說明討論了本發明之較佳實施例,其可以在不脫離如申請專利範圍所界定的本發明的範圍下加以改變或變更。在括號中所列之例子可以使用作為替代或以任何實際組合方式加以使用。如本說明書與申請專利範圍所用,用語“包含”、“包括”及“具有”引入元件結構及/或功能的開放式描述。在說明書與申請專利範圍中,用語“一”係被使用作為不定冠詞,表示“一或更多”。當描述片語包括一連串名詞及/或形容詞時,各個連續用語係想要修改在其前的字元的整個組合。例如,黑狗屋係想要表示用於黑狗的房屋。為了說明清楚起見,本發明幾個特定實施例已經加以描述,本發明的範圍係想要由以下的申請專利範圍所表示。在申請專利範圍中,用語“提供”係用以明確指出一物體並不是本發明的請求元件而是執行配合本發明的工件的功能的物體。例如,在申請專利範圍中,“一種用以瞄準提供槍管的設備,該設備包含:外殼、提供在外殼中槍管,該槍管並不是該設備的主張元件,而是一物體其配合該“設備”的“外殼”,其被定位在外殼內。

Claims (17)

  1. 一種電傳導武器(“CEW”),用以提供電流通過人類或動物目標,以阻礙該目標的移動,該CEW包含:處理電路;檢測器;至少兩繫線電極,用以朝該目標發射,以提供該電流通過該目標,來阻礙該目標的移動;其中:該檢測器檢測在一間隙中的空氣的離子化聲音,該電流離子化在該間隙中的空氣;回應於檢測,該處理電路決定是否該電流已經由該電極輸送通過該目標。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之CEW,其中該處理電路決定該離子化聲音的大小,以決定該電流是否已經由該電極輸送通過該目標。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之CEW,其中:該CEW更在該CEW的面上包含至少兩終端;及如果該聲音的大小大於臨限,則該處理器決定該離子化發生於該終端之間,藉以該電流並未經由該電極輸送通過該目標。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之CEW,其中該處理電路決定由啟始該電流的輸送到該離子化聲音所經過的時間,以決定是否該電流已經由該電極輸送通過該目標。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之CEW,其中:該CEW更在該CEW的面上包含至少兩終端;及 如果該經過的時間的大小低於臨限,則該處理器決定該離子化發生於該終端之間,藉以該電流並未經由該電極輸送通過該目標。
  6. 一種電傳導武器(“CEW”),用以提供電流通過人類或動物目標,以阻礙該目標的移動,該CEW包含:處理電路;檢測器;至少兩繫線電極,用以朝該目標發射,以提供該電流通過該目標,來阻礙該目標的移動;其中:該處理電路啟始該電極朝向該目標發射;該處理電路啟始該電流的輸送;該檢測器檢測在間隙中的空氣的離子化聲音,該電流離子化在該間隙中的空氣;該檢測器回應於檢測該離子化聲音提供通知;及該處理電路決定由啟始該電流的輸送到該通知所經過的時間。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之CEW,其中該處理電路更決定該離子化聲音的大小。
  8. 如申請專利範圍第6項所述之CEW,其中該處理電路根據該經過的時間,決定該離子化聲音遠離該CEW的面的位置。
  9. 如申請專利範圍第6項所述之CEW,其中該處理電路將該所經過的時間的大小與臨限時間作比較。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之CEW,更包含至 少兩終端定位在該CEW的前向部份,其中回應於該比較,該處理電路決定是否空氣的該離子化發生於該至少兩終端間的空氣間隙中。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之CEW,其中如果該經過時間小於或等於該臨限時間,則該離子化發生在該至少兩終端間的該空氣間隙中。
  12. 如申請專利範圍第10項所述之CEW,其中如果該經過時間大於或等於該臨限時間,則該離子化並未發生在該至少兩終端間的該空氣間隙中。
  13. 如申請專利範圍第6項所述之CEW,其中該處理電路儲存該經過時間於記憶體中。
  14. 如申請專利範圍第6項所述之CEW,其中該處理電路提供該經過時間的通知。
  15. 一種為電傳導武器(“CEW”)所執行的方法,用以檢測是否為該CEW所提供的電流離子化在該CEW上的終端間的間隙中的空氣,該方法包含:啟始該電流的輸送,該電流用以輸送經過該目標,以阻礙該目標的移動;檢測由啟始該電流的輸送到間隙中的空氣的離子化聲音發生的經過時間,該電流離子化在該間隙中的空氣;比較該經過時間與臨限,以決定是否該電流離子化在該CEW的該終端間的該間隙中的空氣;回應於該比較,提供一通知。
  16. 如申請專利範圍第15項所述之方法,其中如果 該經過時間小於臨限,則該通知包含該CEW上的該終端間發生該離子化,藉以該電流並未輸送通過目標組織的標記。
  17. 如申請專利範圍第15項所述之方法,其中如果該經過時間大於臨限,則該通知包含在該CEW上的該終端間並未發生該離子化,藉以該電流可能已經輸送通過該目標的標記。
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