用于制动的系统和方法技术方案

用于利用经由电极耦合到目标的刺激信号来使诸如人类或动物之类的目标无法运动的系统和方法根据冲击阶段、保持阶段和休止阶段来提供刺激信号。冲击阶段和保持阶段可以包括具有例如从１０到２０脉冲每秒的脉冲重复速率的脉冲，每个脉冲递送预定量的电荷，例如在小于约５００伏特峰值下为约１００微库仑。保持阶段可以以与冲击阶段相比更少的能量花费来继续制动。由于冲击阶段和保持阶段可以通过干扰目标神经系统对骨骼肌的控制来制动，因此休止阶段可以允许目标喘气。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术的实施例 一般地涉及用于降低人或动物的活动性的系统 和方法。
技术介绍
递送带电射弹(projectile)的武器已被用于自卫和执法。这些武 器一般递送刺激信号经过目标，其中目标是人类或动物。这种武器中 的一种传统种类包括Cover的美国专利3，803，463和4，253，132中描述 的那种类型的传导能量型武器。这些武器一般向目标发射射弹，以便 射弹所携带的电极与目标接触，从而完成经由系缚金属线递送刺激信 号以经过电极并经过目标的电路。其他传统传导能量型武器省略了射 弹，并且在目标靠近武器时通过与目标接触的电极递送刺激信号。刺激信号可以是一 系列电压相对较高的脉冲，已知这些脉冲会导 致目标疼痛。在刺激信号被递送时，高阻抗缝隙(例如空气或衣物) 可能存在于电极和目标的导电组织之间。传统刺激信号包括电压相对较高(例如50,000伏特)的信号，以电离跨越这种达2英寸的缝隙的 路径。结果，刺激信号可能被传导经过目标的组织，而无需将射弹穿 透到组织中。在某些传统的传导能量型武器中，使用了能量相对较高的波形。 该波形是根据利用被麻醉的猪来测量哺乳动物对能量型武器的刺激的 肌肉响应的研究而开发的。利用能量较高的波形的设备被称为电肌肉 破坏(EMD )设备，并且一般具有2001年12月12日递交的Patrick Smith的美国专利申请10/016,082中描述的类型，这里通过引用将该 申请结合进来。施加到动物的骨骼肌的EMD波形一般导致该骨骼肌 剧烈收缩。EMD波形显然超越了目标的神经系统的肌肉控制，从而导 致骨骼肌不自主地锁紧，并且可能造成目标完全无法运动。不幸的是，能量相对较高的EMD波形一般是从功率容量较高的 能量源产生的。在一种实现方式中，手持式发射设备包括8个AA大 小(标称1.5伏特)的电池、大容量电容器以及变压器，以在被系繂 着的射弹中生成26瓦特的EMD输出。2003年2月11日递交的Magne Nerheim的美国专利申请 10/447,447中描述的那种类型的双脉冲波形提供了电压相对较高、电 流强度较低的脉冲(以形成经过缝隙的电弧，如上所述)，之后是电 压相对较低、电流强度较高的脉冲(以刺激目标)。比起用于上述EMD 波形的功率来，可用减少80%的功率来实现对骨骼肌的作用。非常需要一种用于传导能量型武器中的更有效的刺激信号，以使 人类目标无法运动而不会造成持久的伤害或死亡。在本申请之前的十 年中，在美国每年有超过30，000人由于子弹创伤而死亡。此外，每年有数千警员由于与一般公众中的不顺从者对抗而受伤。有更多的这种 不顺从者在被送往警方拘留的过程中而受伤。如果没有用于递送更有效的刺激信号的系统和方法，就无法实现传导能量型武器的成本、可靠性、射程和有效性的进一步改善。传导能量型武器的应用仍将有限， 从而妨碍了执法并无法向个人提供增强的自卫。
技术实现思路
根据本专利技术的不同方面，一种用于利用经由电极耦合到目标的刺激信号来对目标进行制动(immobilize)的方法，包括按任何顺序 (a )根据冲击阶段提供刺激信号；(b )根据保持阶段提供刺激信号； 以及(c)根据休止阶段提供刺激信号。根据本专利技术的不同方面， 一种用于对目标进行制动的电路包括电 荷存储电路和处理器电路。处理器电路获得第一值，将电荷存储电路 耦合到目标以对电荷存储电路进行放电并将电荷递送到目标中，获得 第二值，并且在根据第 一值和第二值指示递送了预定电荷之后限制放 电。第一值对应于存储在电荷存储电路中的初始电荷。第二值对应于 存储在电荷存储电路中的当前电荷量。根据本专利技术的不同方面， 一种用于利用经由电极耦合到目标的刺 激信号对目标进行制动的方法，包括按任何顺序(a)在电极上提供 脉冲，其中每个脉冲具有小于电离电势的峰值电压；并且每个脉冲递送从约20微库仑到约300微库仑范围中的电荷；以及(b)重复该 脉冲，以形成具有从约每秒5脉冲到约每秒30脉冲的范围中的脉冲重 复速率的一系列脉冲。根据本专利技术的不同方面， 一种用于对目标进行制动的电路包括电 荷存储电路和处理器电路。该处理器电路将电荷存储电路耦合到目标 以从小于电离电势的第一电压幅值开始通过目标释放存储的电荷；并 且在由处理器电路所监视的电压跨过一个阈值电压幅值之后限制放 电。阈值电压幅值是根据针对连续骨骼肌收缩的预定电荷的递送。根据本专利技术的不同方面， 一种用于对目标进行制动的电路包括电 荷存储电路和处理器电路。该处理器电路将电荷存储电路耦合到目标 以从小于电离电势的第一电压幅值开始通过目标释放存储的电荷；并 且在经过某个时间之后限制放电。该时间是根据针对连续骨骼肌收缩的预定电荷的递送。根据本专利技术的不同方面的电路和方法通过有效地对目标进行制 动、通过降低严重伤害或死亡的危险和/或以比使用现有技术的系统更 少的能量花费进行长时间的制动，从而至少部分地解决了上述问题。附图说明现将参考附图更详细描述本专利技术的实施例，附图中类似的标号表示类似的元件，其中图l是根据本专利技术的不同方面的利用刺激信号来制动的系统的功 能性框图；图2是图1的系统中使用的制动设备的功能性框图。图3是图2的制动设备所提供的刺激信号的定时图；以及图4是图2的制动设备所执行的过程的功能性流程图。具体实施方式根据本专利技术的不同方面的系统向动物递送刺激信号以使动物无 法运动。制动适合是暂时性的，例如为了使动物免遭危险，或者为了 阻挠动物的动作，以便对活动性施加更永久的限制。电极可能通过动 物本身的动作(例如动物朝向电极运动)、通过朝向动物推进电极(例 如电极是带电射弹的一部分)、通过展开(deployment)机构和/或通 过重力而与动物接触。例如，图1-4的系统100包括发射设备102和 弹盒104。弹盒104包括一个或多个射弹132，其中每一个具有波形生 成器136。发射设备102包括电源112、瞄准装置114、推进装置116和波 形控制器122。推进装置116包括推进激活器118和推进物120。在备 选实现方式中，推进物120是弹盒104的一部分。在对波形生成器136 进行相当的简化的情况下，可省略波形控制器122，如下所述。在发射设备102的制造和操作中可采用任何传统材料和技术。例 如，电源112可以包括一个或多个可再充电电池，瞄准装置114可包 括激光枪瞄准器，推进激活器118可包括在某些方面与手枪的板机类 似的机械触发器，推进物120可包括压缩的氮气。在一种实现方式中， 发射设备是手持式的，并且可以以与常规手枪类似的方式操作。在操 作中，弹盒104被安放在发射设备102之上或之中，用户的手动操作 导致携带电极的射弹被从发射设备102推出，并朝向目标(例如动物， 如人类)，并且在电极与目标电耦合之后，刺激信号被递送经过目标 组织的一部分。可以利用任何传统技术将射弹132系绰到发射设备102和发射设 备102中的适当电路(未示出)，以便向电源134提供替代或辅助电 源；触发、重新触发或控制波形生成器136;激活、重新激活或控制 展开；和/或与射弹132中的仪器(未示出)合作在发射设备102处接 收从电极142提供的信号。波形控制器包括无线通信接口和用户接口。通信接口可包括无线 电或红外收发器。用户接口可包括小本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于利用经由电极耦合到目标的刺激信号来对所述目标进行制动的方法；该方法包括：　　　　根据冲击阶段提供所述刺激信号；　　　　根据保持阶段提供所述刺激信号；以及　　　　根据休止阶段提供所述刺激信号。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：帕特里克W史密斯，马格尼H纳海姆，
申请(专利权)人：天射国际公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]