DESCRIPCIÓN

CAMPO DE LA INVENCIÓN

La presente invención tiene su aplicación dentro del sector de la seguridad para armas, y más específicamente, en el área dedicada a evitar que armas, más particularmente armas de fuego, sean disparadas cuando apuntan fuera de un área predeterminada.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Preservar la seguridad en los campos de tiro donde los usuarios entrenan con armas de fuego reales es una tarea desafiante, puesto que consecuencias nefastas pueden ser consecuencia del uso indebido de armas, ya sea por falta de experiencia o por malas intenciones. Uno de los enfoques más buscados para evitar que un arma sea disparada fuera del área designada para las dianas es incorporar un bloqueo automatizado que solo se libera cuando el arma está apuntando apropiadamente.

Por ejemplo, el documento de patente US3703845 presenta un sistema de seguridad para los brazos donde un transmisor instalado en la diana emite una señal continua que se tiene que detectar por el arma para permitir el disparo. Si no se detecta esta señal, se puede utilizar el gatillo del arma, pero el bloqueo automatizado impide que se active el percutor. Cuando la señal se detecta por un receptor conectado al arma, se considera que el arma de fuego está orientada hacia la dirección general de la diana, se libera el bloqueo y el disparador puede activar al percutor. Al tener el arma de fuego bloqueada por defecto, se garantiza la seguridad fuera del área de tiro designada. Un enfoque similar se toma en el documento de patente DE2505604A1 , donde un emisor protegido por una cubierta cilindrica emite una señal de autorización en una dirección horizontal. El arma está bloqueada por defecto, y dicho bloqueo solo se libera cuando la señal de autorización se recibe en un detector conectado al arma.

Sin embargo, este enfoque presenta dos limitaciones principales. En primer lugar, puesto que la señal transmitida desde el área diana no codifica ninguna información, puede ser manipulada fácilmente por cualquier otra fuente de luz con una longitud de onda similar, y no puede restringir el uso del arma a líneas de disparo específicas. En segundo lugar, puesto que el arma se puede disparar desde cualquier posición y orientación desde donde se reciba la señal de autorización, es un desafío limitar estas posiciones y orientaciones permitidas a las orientadas hacia la diana y el entorno inmediato a la diana. Es decir, es posible que incluso cuando se apunta fuera de las dianas, que cierta potencia óptica asociada a la señal de autorización se reciba todavía, desbloqueando incorrectamente el arma. Como consecuencia, el área con luz verde puede no definirse de manera adecuada o marcarse suficientemente.

El documento de patente DE10227093A1 se basa en este esquema al incorporar un código o patrón a la señal de autorización, que debe validarse en un receptor conectado al arma de fuego. Esto evita la manipulación indebida antes mencionada, aunque al incorporar un emisor omnidireccional y un fotodetector ubicado en una región en forma de cono abierto, las direcciones y distancias de disparo permitidas se definen muy ampliamente. Es decir, el disparo en la dirección general de las dianas se permite, pero no está restringido al área específica cubierta por dichas dianas. Como consecuencia, los usuarios pueden disparar a otras líneas, o en direcciones lo suficientemente alejadas de las dianas como para resultar peligrosos, pero donde aún se recibe la señal de autorización.

En otro ejemplo, el documento de patente DE2940513A1 presenta un sistema más complejo que logra una mayor restricción en la dirección de disparo incorporando dos emisores en cada diana, emitiendo cada uno un haz IR con una codificación diferente. Solo cuando se detectan y validan ambos haces, se libera el bloqueo automatizado y se puede disparar el arma de fuego. Sin embargo, esta opción todavía presenta algunas limitaciones relacionadas con la nitidez de la definición del área donde se permite disparar, y la mayor complejidad puede dar como resultado tiempos de respuesta más lentos, es decir, el intervalo de tiempo entre el instante en que el arma de fuego está apropiadamente apuntada hasta que se permite el disparo puede ser demasiado grande, lo que dificulta la experiencia de los usuarios. Además, otra situación indeseable puede ocurrir cuando un usuario apunta a una diana y se permite el disparo, si el usuario sale rápidamente del área de habilitación y dispara, puede ocurrir un accidente.

En conclusión, a pesar de los diferentes enfoques propuestos y sus mejoras asociadas, todavía existe la necesidad en el estado de la técnica de un sistema de seguridad para armas (especialmente para los campos de tiro) que permita restringir el disparo de armas al área designada para las dianas de forma sostenida, firme y rápida.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

La presente invención resuelve todos los problemas anteriormente mencionados al divulgar un sistema de seguridad para armas para campos de tiro que combina la limitación espacial de una señal de autorización y la información de diana codificada lógicamente en dicha señal de autorización. Al combinar las regiones de disparo permitidas definidas por hardware, las mediciones de potencia óptica y las capacidades de decisión basadas en software, se logra una mayor seguridad y control sobre el uso del arma. Además, se mantiene una respuesta rápida y firme del sistema.

Dentro de la presente invención, por arma se entiende cualquier arma pequeña o ligera, tal como un arma de fuego, arma, escopeta, pistola de aire, ametralladora, pistola, rifle, revólver, etc. y también arma no letal o arma de arquería.

La presente invención se refiere a un sistema de seguridad para armas, que comprende: una diana;

un arma;

un emisor ubicado en una región circundante de la diana configurado para emitir una señal de autorización; y

un receptor que se puede acoplar al arma;

comprendiendo el arma un bloqueo automatizado, configurada para evitar que el arma sea disparada.

De acuerdo con un primer aspecto de la invención:

el emisor comprende:

un diodo emisor de luz adaptado para transmitir una señal de autorización con un identificador codificado; y

un primer elemento de bloqueo de radiación que comprende una primera abertura que restringe la emisión del diodo emisor de luz a un primer haz; definiendo el primer haz una primera área de habilitación en el receptor en la que se recibe la señal de autorización en el receptor;

y el receptor comprende: un fotodetector, adaptado para recibir y medir una potencia óptica de la señal de autorización; el diodo emisor de luz y el fotodetector están alineados en una posición de disparo óptima en la que el arma apunta a la diana; y

medios de control del receptor adaptados para liberar el bloqueo automatizado y para permitir el disparo cuando se cumplen las siguientes condiciones:

la señal de autorización es recibida por el receptor de modo que el receptor se encuentra dentro de la primera área de habilitación;

la potencia óptica medida está por encima de un umbral predefinido; y el identificador codificado es validado

El sistema de seguridad para armas de la invención se puede utilizar, por ejemplo, en un campo de tiro o disparo; o en cualquier otra instalación (ya sea en interiores o al aire libre) diseñada para la práctica de arquería o armas. Por lo tanto, el sistema de seguridad para armas comprende un emisor asociado a al menos una diana del campo de tiro, y un receptor asociado a un arma de dicho campo de tiro; preferentemente la relación emisor- diana es 1 :1 , pero también es posible que un emisor esté asociado a dos o más dianas.

El emisor se dispone en un área cerca de la diana; el emisor transmite la señal de autorización, que preferentemente es una señal de autorización no visible (tal como un infrarrojo, IR), con el identificador codificado asociado a dicho emisor (y, por lo tanto, a su diana asociada). La codificación del identificador se realiza preferentemente por medios de control del emisor (como un microcontrolador), que se adapta para modular la señal de autorización con el identificador codificado, preferentemente implementando una modulación por desplazamiento de amplitud (ASK, ‘amplitude-shift keying), tal como manipulación de encendido-apagado (OOK, ‘on-off keying’). El receptor está adaptado para poderse acoplar al arma y conectarse a un bloqueo automatizado que evita que el arma se dispare por defecto, hasta que el receptor permita el disparo. La señal de autorización puede transmitirse desde el emisor periódicamente, de manera continua o cuando se le ordena iniciar dicha transmisión.

El emisor se puede situar justo encima o justo debajo de su diana asociada, o en cualquier punto entre la diana y el arma.

El emisor comprende además un primer elemento de bloqueo de radiación con una primera abertura, que restringe la emisión del diodo emisor de luz (LED) al primer haz, que en algunas realizaciones está en el intervalo de luz no visible, para no molestar la visión del usuario del arma. Este elemento de bloqueo de radiación puede ser cualquier elemento físico que bloquee la emisión en todos los ángulos, excepto en aquellos abarcados por la abertura. Por ejemplo, el elemento de bloqueo de radiación puede ser una tapa con una abertura central, o un cilindro hueco, ambos de cualquier material que bloquee de manera significativa la radiación preferentemente no visible (puede ser radiación infrarroja). La primera abertura puede tener cualquier forma adecuada para bloquear la emisión de luz al primer haz, lo que genera la primera área de habilitación en el receptor, en el que se recibe la señal de autorización. La primera abertura puede tener forma circular, proporcionando así simetría para los usuarios izquierdos y diestros; también, la forma circular de la primera abertura proporciona el mismo campo de habilitación en todas las direcciones, de modo que el usuario del arma puede moverse (una vez habilitado para disparar) la misma distancia en todas las direcciones desde la posición que apunta al centro de la diana. La primera abertura puede comprender cualquier tipo de filtro o protección, preferentemente bloqueando o reduciendo la radiación fuera del campo de emisión, que preferentemente puede estar en el intervalo no visible.

El medio de control del receptor del receptor está adaptado para liberar el bloqueo automatizado del arma al recibir la señal de autorización, al validar el identificador codificado (por demodulación en el receptor, cuando el identificador codificado se ha modulado en la señal de autorización por el emisor) y tras verificar que la potencia óptica medida está por encima de un umbral predefinido. De esta manera, se garantiza que el disparo del arma tiene lugar cuando la señal de autorización solo se detecta en posiciones y orientaciones aprobadas del arma (es decir, cuando el arma está en una posición segura para disparar).

En algunas realizaciones, el receptor comprende además un segundo elemento de bloqueo de radiación, con una segunda abertura, que restringe la recepción del fotodetector a un segundo haz; este segundo haz genera una segunda área de habilitación en la diana. En este caso, el medio de control del receptor está adaptado para liberar el bloqueo automatizado si, además, el arma apunta a la segunda área de habilitación. Es decir, solo la radiación de la señal de autorización procedente de ángulos dados se introduce a través de la segunda abertura y alcanza el fotodetector. La segunda abertura puede tener también cualquier forma adecuada para bloquear la recepción de luz a fin de crear la segunda área de habilitación requerida, donde se permite el disparo en la dirección general de la diana. En algunas realizaciones, esta segunda abertura puede tener también forma circular, proporcionando también simetría para cualquier usuario; la segunda abertura puede comprender también cualquier tipo de filtro o protección, preferentemente bloqueando o reduciendo la radiación fuera del campo emitido.

La segunda abertura también puede tener una forma de segmento circular que tiene como límite inferior un arco que abarca más de 200 ^e , preferentemente más de 230 ^e , lo que protege al emisor de ser disparado.

En algunas realizaciones, en la posición de disparo óptima, la potencia óptica medida de la señal de autorización detectada es máxima; por tanto, las desviaciones de dicha posición y orientación de disparo óptimas conducen a una reducción en la potencia óptica detectada, puesto que una fracción menor de la señal de autorización transmitida verifica las condiciones geométricas para alcanzar el fotodetector.

En algunas realizaciones, los medios de control del receptor del emisor están adaptados para liberar el bloqueo automatizado:

si la potencia óptica medida excede un primer umbral, o

si la potencia óptica medida excede un segundo umbral, que es inferior al primer umbral, y una medición anterior de la potencia óptica excede el primer umbral.

La diferencia de potencia óptica medida entre el primer y el segundo umbrales puede ser del 10 %.

En este caso particular, la decisión de liberar el bloqueo automatizado (permitiendo así el disparo), considera una región central aprobada, y una región de histéresis concéntrica, donde el arma puede dispararse cuando se desvía de la región central, pero no cuando procede de un área externa donde está prohibido disparar. Es decir, además de las condiciones anteriores, el bloqueo automatizado solo se libera si la potencia óptica medida excede un primer umbral (asociado a la región central); o si dicha potencia óptica medida excede un segundo umbral (inferior al primer umbral y asociado a la región de histéresis) después de haber excedido el primer umbral en la medición anterior de la potencia óptica.

En algunas realizaciones, la primera abertura se dispone perpendicularmente con respecto a un ángulo vertical (es decir, con respecto a un plano horizontal) formado por una línea imaginaria que separa el emisor y el receptor cuando el arma está en la posición de disparo óptima.

El sistema de seguridad para armas divulgado es compatible con cualquier otro elemento de seguridad conocido en el estado de la técnica que pueda integrarse en el arma o en el receptor, así como con cualquier otra condición implementada por los medios de control del receptor. Por ejemplo, el receptor puede incorporar además un acelerómetro, mientras que los medios de control del receptor pueden incorporar condiciones adicionales para la liberación del bloqueo, como la cancelación del permiso de disparo cuando el acelerómetro detecta movimientos o giros repentinos.

En algunas realizaciones, todos los emisores en un campo de tiro comparten el mismo identificador codificado, y todos los receptores de todas las armas están configuradas para liberar el bloqueo automatizado cuando detectan dicho identificador codificado (siempre que la potencia óptica medida esté por encima del umbral predefinido para garantizar que el arma está apropiadamente dirigida).

En el caso de que la señal de autorización no sea una emisión continua sin información, pero en el caso de una transmisión periódica que incluya información de la diana, se pueden imponer condiciones más complejas en el algoritmo de decisión que lleva a liberar el bloqueo automatizado, por lo tanto, es más robusta contra el mal uso de armas. De acuerdo con otra posible realización del sistema, cada emisor transmite un identificador codificado diferente, y cada receptor de cada arma está configurada para liberar el bloqueo automatizado cuando recibe un identificador específico o un conjunto dado de identificadores. Esto permite, por ejemplo, restringir el uso de un arma dada a una calle determinada del campo de tiro. Además, en el caso de dianas consecutivas dentro de varias calles, cada emisor de cada diana en cada línea puede codificar un identificador diferente. El receptor se puede configurar después para liberar el bloqueo automatizado solo si los identificadores asociados a las diferentes calles se reciben en una secuencia u orden predeterminados.

En cualquiera de los casos anteriores, el identificador codificado por cada emisor se selecciona preferentemente manualmente a través de una pluralidad de conmutadores operables, facilitando la reconfiguración del sistema por los operarios del campo de tiro. No obstante, se puede aplicar cualquier otra técnica apta para ingresar el identificador, conocida en el estado de la técnica, tal como la conexión de datos por cable o inalámbrica a un sistema de control centralizado.

Con respecto a la ubicación del emisor dentro del campo de tiro, en una primera opción, el emisor se dispone de cara al receptor (cuando el receptor conectado a dicha arma está en una posición de disparo óptima predefinida por diseño). Sin embargo, para proteger al emisor de cualquier daño accidental, en una segunda opción, el emisor se coloca frente a un reflector que a su vez dirige la emisión del LED hacia el receptor. Esta segunda disposición permite proteger aún más el emisor, por ejemplo, cubriendo su parte posterior con un elemento protector, o instalándolo en una sección del campo de tiro con un piso inferior. En cualquier caso, el emisor puede ubicarse justo debajo de la diana, o puede ubicarse en cualquier posición intermedia entre la diana y el usuario del arma.

Por lo tanto, el sistema de seguridad para armas de la presente invención garantiza que las armas solo pueden disparar a dianas previamente aprobadas, de forma que se evite cualquier uso indebido accidental o malintencionado. Además, la combinación de las restricciones espaciales proporcionadas por el primer haz, y por el segundo haz (en las realizaciones que comprenden una segunda abertura en el receptor), y la codificación del identificador, además de ser versátil, permiten disposiciones fácilmente reconfigurables que además aumentan la seguridad del usuario, como la verificación secuencial de dianas, armas específicas asociadas a una línea de tiro, etc. Todo esto se hace de manera eficaz lo que garantiza tiempos de respuesta muy cortos entre el instante en que el arma está en una posición adecuada (y orientación, si el acelerómetro está incluido), y el instante en que se libera el bloqueo automatizado. Las ventajas y características adicionales de la invención se harán evidentes a partir de la siguiente descripción detallada y se señalarán particularmente en las reivindicaciones adjuntas.

Los diferentes aspectos y realizaciones de la invención definidos anteriormente pueden combinarse entre sí, siempre que sean mutuamente compatibles.

Las ventajas y características adicionales de la invención se harán evidentes a partir de la siguiente descripción detallada y se señalarán particularmente en las reivindicaciones adjuntas. BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

Con el fin de ayudar a la comprensión de las características de la invención, de acuerdo con una realización práctica preferida de la misma y con el fin de complementar esta descripción, las siguientes figuras se adjuntan como una parte integral de la misma, con carácter ilustrativo y no limitativo:

La Figura 1 representa esquemáticamente una primera disposición del sistema de seguridad de la invención donde el emisor se enfrenta directamente al receptor, de acuerdo con una realización preferida del mismo.

La Figura 2 muestra una segunda disposición del sistema de seguridad de la invención donde el emisor está protegido mediante el uso de un reflector, de acuerdo con una realización preferida del mismo.

La Figura 3 presenta los elementos principales del emisor, de acuerdo con una realización preferida de la invención.

La Figura 4 es una vista en perspectiva esquemática que ilustra el elemento de bloqueo de radiación del emisor, de acuerdo con una realización preferida de la invención.

La Figura 5 es una vista en sección esquemática del emisor, de acuerdo con una realización preferida de la invención.

La Figura 6 presenta los elementos principales del receptor, de acuerdo con una realización preferida de la invención.

La Figura 7 es una vista en sección esquemática del receptor, de acuerdo con una realización preferida de la invención.

La Figura 8 ilustra esquemáticamente las áreas de habilitación generadas por el emisor y el receptor.

La Figura 9 ilustra dos segundas áreas de habilitación diferentes A2, en el caso de utilizar condiciones de histéresis en el algoritmo que decide la liberación del bloqueo automatizado.

La Figura 10 muestra otra posible realización de la segunda abertura en el receptor.

La Figura 1 1 muestra la segunda área de habilitación vista en la diana generada por la segunda abertura de la Figura 10.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN

En la siguiente descripción detallada, las realizaciones de la invención se describen para el escenario particular en el que el emisor se encuentra debajo de la diana, y por lo tanto el receptor está ubicado debajo del arma cuando se une a la misma. Sin embargo, el emisor se puede ubicar sobre la diana en realizaciones particulares de la invención, y el emisor puede unirse sobre la parte superior del arma, siguiendo la misma consideración de diseño descrita en la presente memoria, adaptada directamente a dicha disposición. Además, el emisor se puede disponer en una posición intermedia entre la diana y el arma, en lugar de justo debajo de dicha diana.

La Figura 1 presenta esquemáticamente una primera disposición posible de los elementos del sistema de seguridad de la invención dentro de un campo de tiro que comprende una diana 100 y un arma, en este caso, un arma de fuego 200. Un emisor 300 que transmite una señal de autorización se dispone debajo de cada diana 100, mientras que un receptor 400 se ha unido a cada arma de fuego 200. En esta primera configuración, el emisor 300 se enfrenta directamente al receptor 400 cuando el arma de fuego 200 se encuentra en una posición de disparo óptima en la que el arma de fuego 200 apunta a la diana 100.

El emisor 300 y el receptor 400 están separados por una distancia horizontal d y una distancia vertical h, cuya distancia de separación define un ángulo vertical Q. Los valores particulares de la distancia vertical h, la distancia horizontal d y el ángulo vertical Q, pueden variar dependiendo de la realización particular del sistema de seguridad para armas de fuego y del campo de tiro, o el área específica donde se utiliza el sistema de seguridad para armas de fuego de la invención.

El ángulo vertical Q es diferente de cero. Es decir, el emisor 300 y el receptor 400 no están en el mismo plano horizontal, lo que garantiza la seguridad del emisor 300 al disparar. Además, el ángulo vertical Q está comprendido preferentemente entre 5 ^e y 10 ^e , y más preferentemente, entre 6 ^e y 8 ^e .

En un ejemplo típico de un campo de tiro, la distancia horizontal d es de 12,5 m, la distancia vertical h es de 1 ,5 m y el ángulo vertical Q es de Ί-. En otros ejemplos de campos de tiro, la distancia vertical h es también de 1 ,5 m, la distancia horizontal d puede ser de 25 m, 50 m y también 100 m, en cuyo caso el ángulo vertical Q es 3,5 ^e ; 1 ,75 ^e y 0,875 ^e .

La Figura 2 presenta esquemáticamente otra disposición posible de los elementos del sistema de seguridad para armas de fuego de la invención. En este ejemplo, el emisor 300 está protegido en una región con un piso inferior. Para transmitir la señal de autorización al receptor, el sistema comprende un reflector 500 instalado debajo de la diana 100, es decir, una superficie sustancialmente reflectante en el intervalo IR utilizado para transmitir la señal de autorización, que refleja la emisión del emisor 300 hacia el receptor 400.

La Figura 3 muestra los elementos internos principales del emisor 300 de acuerdo con una posible realización del mismo. El emisor 300 se alimentada por fuentes de potencia internas y/o externas tales como una batería interna 310 o un conector 320 a una fuente de alimentación externa. El emisor 300 comprende medios de control 340 del emisor, implementados en un microcontrolador o cualquier otro tipo de hardware programable, que generan la señal de autorización -en el presente ejemplo, una señal de autorización periódica- que se transmite por un LED de infrarrojos 360 controlado por un controlador LED 350. En este ejemplo se utiliza un LED de infrarrojos, pero son posibles otros LED, que preferentemente emiten luz no visible, para no afectar la visión del usuario cuando se dispara. Los medios de control 340 del emisor codifican un identificador 330 en la señal de autorización periódica, y dicha señal se modula en una modulación por desplazamiento de amplitud ASK, tal como manipulación de encendido-apagado OOK. Esto simplifica la demodulación de la señal en el receptor 400 y mejora el tiempo de respuesta. Sin embargo, otras modulaciones conocidas en el estado de la técnica se pueden utilizar en realizaciones particulares de la invención. El campo de emisión LED en este ejemplo es de 1 150 mW, pero también puede ser de 1600 mW.

En esta realización, el emisor 300 transmite siempre el mismo mensaje, y no espera ninguna respuesta del receptor 400, por lo tanto, optimiza el tiempo de respuesta. Aunque puede codificarse información adicional en la señal de autorización junto con el identificador 330, se prefiere un mensaje simple con dicho identificador 330 y mínima información adicional para evitar retrasos en el procesamiento.

La Figura 4 presenta esquemáticamente los elementos externos del emisor 300 de acuerdo con una realización preferida de los mismos. El emisor comprende un primer elemento de bloqueo de radiación 370, tal como una tapa, pared o sombrilla; en la realización ilustrada, el primer elemento de bloqueo de radiación tiene una primera abertura 380, en el ejemplo mostrado con una forma circular. Es decir, la radiación del LED 360 está bloqueada en todos los ángulos, excepto los abarcados por la primera abertura 380. Además, el emisor 300 puede comprender una base 390 en su extremo delantero que orienta la primera abertura 380 en perpendicular al ángulo vertical Q, conectando de este modo el emisor 300 y el receptor 400. Esta primera abertura 380 del emisor 300 es sustancialmente perpendicular al ángulo vertical Q, maximizando así una emisión de potencia óptica de la señal de autorización transmitida por el emisor en la posición de disparo óptima.

La Figura 5 ilustra el funcionamiento de la limitación espacial aplicada a la radiación del LED 360 del emisor 300 de acuerdo con una posible realización de la misma. Aunque el LED 360 irradia de forma omnidireccional, solo la radiación dentro de un primer campo angular a sale del emisor 300, lo que genera una primera área de habilitación A1 en el receptor 400 (véase la Figura 8) en la que se recibe la señal de autorización en el receptor 400, cumpliendo así una de las condiciones para permitir el disparo. El primer campo angular a se ajusta para establecer la primera área de habilitación A1 deseada; el primer campo angular a se puede ajustar modificando la anchura de la primera abertura 380 y/o la distancia entre dicha primera abertura 380 y el LED 360. En el caso de que la primera abertura 380 sea circular, se consigue una emisión en forma de cono.

En el caso de que la distancia horizontal d sea 12,5 m, el primer campo angular a es de 8 ^e , y la primera área de habilitación A1 definida en el receptor 400 (es decir, en el área donde se encuentra el usuario del arma de fuego) tiene una forma circular centrada en el receptor 400, con un diámetro de 1 ,75 m. La anchura de una línea en un campo de tiro suele ser de 1 ,5 m. Con esta disposición, en el borde de una línea sería posible recibir señales de dos emisores de líneas adyacentes; pero, puesto que la señal de autorización está codificada con el identificador codificado, se previene el disparo desde esas áreas de borde de líneas adyacentes. Otra opción sería reducir el primer campo angular a.

La Figura 6 muestra con mayor detalle los elementos internos del receptor 400 de acuerdo con una realización preferida del mismo. El receptor 400 comprende un fotodetector 410, sensible a IR, que detecta la señal de autorización enviada por el emisor cuando el receptor 400, y por lo tanto el arma de fuego 200, está dentro de la primera área de habilitación A1 . El fotodetector no solo determina si se recibe o no dicha señal de autorización, sino que también proporciona una medición de la potencia óptica de dicha señal, permitiendo que esta información se utilice en el algoritmo que decide cuándo se libera el bloqueo automatizado 210. La señal detectada en el fotodetector 410 se convierte de potencia óptica en tensión en una etapa del convertidor 420 y acondiciona mediante un filtro de banda de paso 430 y un amplificador 440. A continuación, un demodulador 450 desmodula la señal amplificada y recupera el identificador 330 codificado en la separación señal. El identificador 330 se valida en los medios de control 460 del receptor que deciden si el bloqueo automatizado 210 se libera de acuerdo con al menos, dicho identificador codificado 330 y la medida de potencia óptica del fotodetector 410.

El diseño particular del bloqueo automatizado 210 se puede seleccionar a partir de cualquier tecnología conocida del estado de la técnica, por lo que queda fuera del alcance de la presente invención. Es decir, el receptor 400 genera una señal de control que determina si se libera el bloqueo automatizado 210, independientemente del diseño de bloqueo automatizado 210 particular. Además, cualquier elemento de seguridad conocido que evite que las armas de fuego se disparen hacia direcciones no deseadas, tal como un acelerómetro 470, puede incorporarse en el receptor 400 y sus medidas tomadas en consideración dentro del algoritmo de decisión de los medios de control 460 del receptor.

La Figura 7 ilustra el funcionamiento de la limitación espacial aplicada a la detección del fotodetector 410 del receptor 400 de acuerdo con una posible realización de la misma. El receptor comprende un segundo elemento de bloqueo de radiación 480, tal como una tapa, pared o parasol; en la realización ilustrada, el segundo elemento de bloqueo de radiación tiene una segunda abertura 490, que en el ejemplo mostrado tiene una forma circular. Aunque el receptor 400 puede recibir radiación entrante desde un campo más amplio, solo la radiación dentro de un segundo intervalo angular b llega al fotodetector 410, por lo tanto, cumple una de las condiciones para permitir el disparo. Este segundo intervalo angular b genera una segunda área de habilitación A2 en la diana 100 en la que, si se cumplen todas las condiciones, se permite el disparo (véase Figura 8). El segundo campo angular b se ajusta para establecer la segunda área de habilitación deseada A2; el segundo campo angular b se puede ajustar modificando la anchura de la segunda abertura 490, y/o modificando la distancia entre dicha segunda abertura 490 y el fotodetector 410. En el caso de una segunda abertura circular 490, una región de detección en forma de cono se consigue.

En el caso de un campo de tiro en el que la distancia horizontal d es 12,5 m y el primer campo angular a es de 8 ^e , el segundo campo angular b es 13 ^e y la segunda área de habilitación A2 definida en la diana 100 (es decir, en el área donde el usuario del arma de fuego está ubicado) tiene una forma circular centrada en el centro de la diana 100 con un diámetro de 2,84 m. Como se muestra más claramente en la Figura 8, con esta configuración específica, se evita el disparo en el emisor, puesto que el emisor 300 está situado a 1 ,50 m por debajo del centro de la diana 100, que está fuera de la segunda área de habilitación A2 generada por el receptor 400.

Si, incluso utilizando una segunda abertura 490 de forma circular en el receptor 400, el diámetro de la segunda abertura 490 se duplica (o el fotodetector 410 se mueve hacia fuera), entonces el segundo campo angular b es de 23 ^e y la segunda área de habilitación A2 definida en la diana 100 tiene un diámetro de 4,96 m, lo que no evita que el emisor 300 se dispare, ya que está dentro del campo habilitado.

Cuando el arma de fuego 200 está en su posición y orientación óptimas, el diodo emisor de luz 360 y el fotodetector 410 están alineados, y el arma de fuego 200 apunta a la diana 100. Por lo tanto, una cantidad máxima de radiación del LED 360 llega al fotodetector 410. A medida que el arma se aleja de dicha posición, o cambia su orientación alejándose de la diana, una mayor parte de la radiación caerá fuera de la segunda abertura 490, o ingresará en dicha segunda abertura 490 con un ángulo demasiado grande para alcanzar la profundidad completa hasta el fotodetector 410. Como consecuencia, la potencia óptica medida disminuirá, hasta alcanzar un umbral que indique que el disparo ya no está permitido.

La Figura 9 ejemplifica el uso de condiciones de histéresis en el algoritmo que determina si el bloqueo automatizado 210 debe ser liberado o no, de acuerdo con una realización preferida del mismo. Las tres áreas concéntricas mostradas en la Figura 9 representan las segundas áreas de habilitación vistas en el área diana 100, en caso de que el algoritmo que decide la liberación del bloqueo automatizado 210 tenga en cuenta las desviaciones de la posición y orientación óptimas para disparar el arma de fuego. De acuerdo con esta realización, en una región central 610 el disparo está siempre permitido. A continuación, en una región de histéresis externa 620 el disparo solo se permite si el arma de fuego 200 está apuntando previamente a la región central 610, pero no si ha apuntado anteriormente fuera de la región de histéresis 620 y la región central 610; por tanto, un usuario puede disparar a la región de histéresis 620 si el usuario estaba disparando previamente en la región central. Finalmente, se muestra una región prohibida 630, donde el bloqueo automatizado 210 nunca se libera. La segunda área de habilitación A2 está formada por la región central 610 más la región de histéresis 620. Cada región se define por un umbral aplicado a la potencia óptica medida de la señal de autorización. Es decir, cuando la potencia óptica medida excede un primer umbral, el arma de fuego 200 apunta a la región central 610 y libera el bloqueo automatizado 210 (teniendo en cuenta que el identificador codificado se valida y se cumple cualquier otra condición de seguridad). Cuando la potencia óptica medida excede un segundo umbral, inferior al primer umbral, el arma de fuego 200 apunta a la región de histéresis 620, y el bloqueo automatizado 210 solo se libera si proviene de la región central 610, es decir, si las mediciones de potencia óptica anteriores han excedido el primer umbral. Si la potencia óptica medida es menor que el segundo umbral, el bloqueo automatizado 210 no se libera bajo ninguna circunstancia.

La Figura 10 es una vista esquemática de otra posible realización de la segunda abertura 491 en el receptor. Como se muestra, la segunda abertura 491 tiene una forma de segmento circular que tiene un límite inferior y un arco que abarca aproximadamente 240 ^e . El punto 495 es el punto de la segunda abertura 491 que coincide con el centro de la diana 100. La Figura 1 1 muestra la segunda área de habilitación 640 según se ve en la diana 100 generada por la segunda abertura 491 de la Figura 10. El punto 101 representa el centro de la diana 100

Como en el caso anterior con la segunda abertura circular 490, siempre que el receptor 400 (es decir, el arma de fuego 200) esté dentro de la primera área de habilitación A1 (que también sigue siendo un disco), se puede habilitar el disparo (si las demás condiciones de la misma se cumplen). Si el receptor 400 está fuera de la primera área de habilitación A1 , el disparo no se permite, independientemente del ángulo con el que el receptor apunta a la diana 100.

A continuación, considerando que el receptor 400 está dentro de la primera área de habilitación A1 :

el disparo puede habilitarse (y el bloqueo automatizado 210 se liberará si se cumplen las condiciones restantes para permitir el disparo) si el arma de fuego 200 apunta a la diana 100 con un ángulo comprendido dentro del segundo campo angular b; y

el disparo no se permite (y el bloqueo automatizado 210 no se libera, incluso si se cumplen las condiciones restantes) si el arma de fuego 200 apunta a la diana 100 con un ángulo que es mayor que el segundo campo angular b, es decir, es un ángulo mayor que el permitido por la segunda abertura. En este caso, el segundo campo angular b no es omnidireccionalmente simétrico. Tiene una componente simétrica horizontal de 22, 5 ^e y una componente vertical de 17,75 ^e . La componente vertical no es simétrica, y de hecho, tiene una componente inferior V I de 6,5 ^e y una componente superior V_u de 1 1 ,25 ^e . Esto se debe al hecho de que cuando el arma de fuego 200 se mueve y/o gira hacia un lado (cualquiera sea la trayectoria), el lado opuesto es el que sombrea el fotodetector 410. Como se muestra en la Figura 1 1 , con esta configuración específica el disparo en el emisor se evita: cuando el arma de fuego 200 apunta a la diana 100 con un ángulo mayor que el segundo campo angular b, el emisor 300 no está a la vista (el emisor está muy por debajo de la línea inferior horizontal en la Figura 1 1 ): en el presente caso, si el arma de fuego 200 apunta hacia abajo a la diana con un ángulo superior a 6,5 ^e , la pared horizontal superior de la segunda abertura 490 sombreará el fotodetector 410, y el disparo no se permite.

La segunda abertura 491 puede implementarse como una abertura circular con una tapa deslizante, que se puede mover verticalmente para cubrir un segmento circular superior de la abertura circular.

Otras realizaciones de la invención pueden incluir aberturas (ya sea la primera abertura, la segunda abertura o ambas) con formas alternativas, tales como elipses, rectángulos, etc., que permiten definir diferentes áreas y orientaciones donde se permite el disparo en cada campo de tiro particular. Además, las aberturas pueden estar cubiertas total o parcialmente por filtros adicionales, sustancialmente transparentes a la radiación IR, que reducen o bloquean la radiación de otros intervalos de frecuencia, mejorando así la relación señal/ruido en el receptor 400. Cualquier cubierta protectora adicional para evitar daños internos puede también se incluye en las aberturas, como una cubierta de metacrilato.

En este texto, el término "comprende" y sus derivaciones (como "comprender", etc.) no deben entenderse en un sentido excluyente, es decir, estos términos no deben interpretarse como excluyentes de la posibilidad de que lo que se describe y define puede incluir otros elementos, etapas, etc. Además, en el contexto de la presente invención, el término "aproximadamente" y los términos de su familia (tales como "aproximado", etc.) deben entenderse como indicadores de valores muy cercanos a los que acompañan el término antes mencionado. Es decir, se debe aceptar una desviación dentro de límites razonables a partir de un valor exacto, porque un experto en la materia entenderá que tal desviación de los valores indicados es inevitable debido a imprecisiones de medición, decisiones de diseño no relacionadas con la invención, etc. Lo mismo se aplica a los términos "sobre" y "alrededor" y "sustancialmente".