ES2948161B2 - Dispositivo y procedimiento de monitorización para un arma de fuego semiautomática - Google Patents

Description

DESCRIPCION

Dispositivo y procedimiento de monitorización para un arma de fuego semiautomática

Sector técnico de la invención

El dispositivo y procedimiento de monitorización de la presente invención está especialmente adaptado para realizar un registro y seguimiento del uso de un arma de fuego semiautomática, permitiendo un análisis y evaluación del uso que se ha realizado del arma, así como para poder realizar un seguimiento y emitir avisos durante el uso del arma.

Antecedentes de la invención

Son conocidos dispositivos de monitorización del uso de armas de fuego semiautomáticas para contabilizar el número de proyectiles disparados por el arma de fuego. Estos dispositivos conocidos se basan en detectores acústicos que al recibir un sonido de nivel superior a un umbral determinado asociado a un disparo, contabilizan un disparo. De esta manera, estos dispositivos conocidos permiten alertar al usuario que el cargador está vacío al contabilizar un número de disparos correspondiente el número máximo de elementos de munición que pueden almacenarse en el cargador, debiendo conocer previamente el dispositivo este número máximo de elementos de munición que puede almacenar el cargador. El disparo se realiza cuando un elemento de munición situado en la recámara del arma es percutido por el martillo o percutor, produciéndose una explosión que genera la salida del proyectil por el cañón del arma y la expulsión del casquillo o vaina del elemento de munición, accionándose a su vez por la explosión la corredera para colocar el siguiente elemento de munición del cargador en la recámara. De manera convencional, los cargadores están provistos en su parte inferior de una teja empujada por un muelle que favorece el movimiento ascendente de los elementos de munición almacenados en el cargador hacia la recámara cuando esta queda libre.

No obstante, estos dispositivos no permiten poder asegurar con certeza que el aviso se produzca cuando el cargador está realmente vacío. El aviso no se producirá, por ejemplo, cuando el cargador no se esté inicialmente lleno, cuando no estén bien configurados el número máximo de elementos de munición del cargador, o bien cuando se realicen recargas sin realizar un disparo, en las que el elemento de munición almacenado en la recámara se descarta al accionar manualmente la corredera. Así, al vaciarse el cargador antes de realizar el número máximo de disparos esperado, estos dispositivos conocidos no llegan a producir la alerta.

Aunque se prevé que la corredera del arma quede retrasada cuando el cargador está vacío para alertar al usuario, debido a que la teja del cargador activa la palanca de retenida del arma cuando no quedan más elementos de munición, puede suceder que debido a la fatiga del muelle del cargador que acciona la teja o por la inadvertida activación manual de la palanca de retenida por parte del usuario, la corredera no quede retrasada. El hecho de que la corredera no quede retrasada indicando que el cargador está vacío no solamente puede ocasionar molestias al usuario y confusión al interpretar el usuario que todavía dispone de elementos de munición en el arma, sino que puede conllevar problemas de seguridad al interpretar el usuario que todavía dispone de elementos de munición en la recámara o en el cargador cuando no es así.

Por tanto, es esencial que cuando el arma esté provista de un dispositivo de monitorización este permita que el usuario o tirador pueda fiarse con total seguridad de la información proporcionada, para así conocer cuando el arma se queda sin elementos de munición, incluso cuando la corredera no quede retrasada. Es por tanto esencial para la seguridad del usuario conocer no solo con exactitud si todavía dispone de elementos de munición, sino también poder conocer en todo momento el estado en el que se encuentra el arma.

Es por tanto un objetivo de la presente invención dar a conocer un dispositivo y procedimiento que permita la monitorización del uso de un arma de fuego semiautomática que además permita alertar con antelación al usuario que el cargador del arma se está quedando sin elementos de munición, así como informar con certeza al usuario de diferentes estados del cargador, como cuando el cargador del arma esté vacío, o queden un número concreto de balas para facilitar el cambio táctico de cargador.

Explicación de la invención

El dispositivo de monitorización para un arma de fuego semiautomática de la presente invención comprende una carcasa adaptada para acoplarse a un cargador del arma. En esencia el dispositivo se caracteriza por que la carcasa está provista de unos medios sensores para generar señales eléctricas correspondientes a eventos del accionamiento del arma de fuego. También está provista de unos medios de procesado para procesar las señales eléctricas generadas por los medios sensores y detectar los eventos, por ejemplo eventos de disparo, cuando se ha realizado un disparo con el arma, eventos de recarga, cuando se ha realizado una recarga desechando un elemento de munición sin realizar un disparo, o eventos de interrupción, en los que por ejemplo un disparo o una recarga no se realiza completamente.

Además, se prevé que opcionalmente el dispositivo pueda incorporar unos medios de almacenamiento, preferentemente no volátiles, para registrar los eventos clasificados por los medios de procesado. Ventajosamente estos medios sensores comprenden un sensor piezoeléctrico adaptado para quedar en contacto con el cargador al acoplar la carcasa al cargador, para así recibir vibraciones del arma de fuego que estarán asociadas a eventos de accionamiento del arma de fuego y generar una primera señal eléctrica; y un sensor de radiación lumínica asociado a un emisor de radiación lumínica, estando el sensor de radiación lumínica adaptado para recibir el espectro emitido por el emisor de radiación lumínica, es decir, su o sus longitudes de onda; y estando el emisor de radiación lumínica y el sensor de radiación lumínica dirigidos hacia el acoplamiento de la carcasa al cargador, de modo que el haz generado por el emisor de radiación lumínica se dirija hacia el cargador cuando la carcasa está acoplada a un cargador, estando el sensor de radiación lumínica adaptado para recibir el reflejo del haz generado por el emisor de radiación lumínica en los elementos de munición del cargador y generar una segunda señal eléctrica cuya variación está asociada a eventos de accionamiento del arma de fuego, por ejemplo mediante una función de transferencia no lineal que asocie la radiación recibida con el número de proyectiles en el cargador. Naturalmente, para el procesado de la primera señal eléctrica y la segunda señal eléctrica generadas por los medios sensores, que preferentemente será analógica, se contempla su adaptación y digitalización mediante respectivos conversores analógico a digital para su procesado digital en los medios de procesado. Estos conversores pueden estar integrados en los medios de procesado, por ejemplo, en entradas analógicas de un microprocesador, o ser elementos separados que permitan utilizar entradas digitales. De esta manera se consigue no solamente poder monitorizar y opcionalmente almacenar para un posterior análisis los eventos realizados por el arma de fuego, sino también conocer en todo momento y con certeza los elementos de munición del cargador, pudiendo avisar al usuario cuando el cargador está vacío o con un número determinado de elementos de munición, independientemente de que la corredera del arma no quede retirada, debido a la fatiga del muelle del cargador, o a una a inadvertida activación manual de la palanca de retenida por parte del usuario debido a un mal agarre del arma. Esto permite que en todo momento mediante el uso del dispositivo de la presente invención se consiga una situación de seguridad por parte del usuario durante el uso del arma. Es importante poder combinar los datos extraídos de al menos el sensor piezoeléctrico, primera señal eléctrica, y el sensor de radiación lumínica, segunda señal eléctrica, para poder clasificar los eventos correctamente. Solamente con uno u otro sensor independientemente existen lagunas y eventos que no se pueden clasificar con seguridad, por lo que combinando ambas señales eléctricas se consiguen clasificar los eventos correctamente y con seguridad.

Se prevé poder utilizar el dispositivo de monitorización en diferentes tipos de armas de fuego semiautomática que se alimenten con cargador, tanto armas cortas como pistolas, como armas largas como rifles de caza. Naturalmente los medios de procesado deberán adaptarse convenientemente al tipo de arma para detectar sus eventos de accionamiento. Quedarían por tanto excluidas las armas tales como revólveres, escopetas de repetición y rifles monotiro o de cerrojo.

En una variante de realización, el emisor de radiación lumínica, tal como un emisor infrarrojo, está provisto de un filtro de difusión que evita reflejos directos producidos por la radiación lumínica directa sobre la superficie especular del muelle, evitando así picos de luz del emisor de radiación lumínica. De esta manera se consigue que el emisor de radiación lumínica proporcione luz difusa y estable, lo que disminuye los reflejos generados por el muelle.

En una variante de realización el sensor de radiación lumínica está provisto de un filtro adaptado para dejar pasar solamente el espectro emitido por el emisor de radiación lumínica para eliminar posibles falsas lecturas debidas a la luz solar.

Así, se contempla poder utilizar un emisor de radiación lumínica, tal como un emisor infrarrojo, por ejemplo, con una apertura de 30 grados y un filtro de difusión, y un sensor de radiación lumínica, tal como un detector infrarrojo, por ejemplo con una apertura de 120 grados sin filtro. Para una mejor detección, se prevé instalar un filtro en el sensor de radiación lumínica que solo deje pasar la longitud de onda emitida por el emisor, para así eliminar posibles falsas lecturas debidas a la luz solar. De esta manera se consigue poder tener una luz uniforme, difusa y que no produzca reflexiones especulares en el interior del cargador; para así, obtener con el sensor de radiación lumínica una "media” del volumen comprendido entre la teja, las paredes y el dispositivo. Naturalmente también se podrían utilizar otras combinaciones de otras combinaciones de emisores de radiación lumínica y sensores de radiación lumínica que permitieran poder tener una luz uniforme, difusa y que no produzca reflexiones especulares en el interior del cargador

En una variante de realización, los medios de procesado están programados para detectar los eventos del accionamiento del arma a partir de la distribución de la energía y de la frecuencia primaria de la primera señal eléctrica, pudiendo determinar así ventajosamente si el evento se refiere típicamente a un evento de disparo, a un evento de recarga o a un evento de interrupción.

En una variante de realización, los medios de procesado están programados para detectar los eventos del accionamiento del arma a partir del procesado mediante un algoritmo de aprendizaje automático supervisado, por ejemplo mediante una red neuronal, preferentemente una red neuronal convolucional, previamente entrenada, del espectro en frecuencia de la primera señal eléctrica, permitiendo así también determinar una probabilidad de que el evento detectado sea, por ejemplo, un evento de disparo, un evento de recarga o un evento de interrupción.

Además, en una variante, los medios de procesado están programados para detectar los eventos del accionamiento del arma a partir de la detección de variaciones de la segunda señal eléctrica, permitiendo a los medios de procesado determinar si un evento detectado se corresponde con un evento de disparo, un evento de recarga o un evento de interrupción, si por ejemplo se detecta un cambio en la segunda señal eléctrica, correspondiente a una disminución del número de elementos de munición en el cargador, o si por ejemplo el evento detectado podría ser simplemente un golpe si no se detecta variación en el número de elementos de munición del cargador. Se prevé que las señales puedan procesarse y combinarse del modo anteriormente descrito, así como de otras maneras que permitan también detectar estos u otros eventos del accionamiento del arma.

Naturalmente, en los medios de procesado se valorarán convenientemente los resultados de las clasificaciones obtenidas a partir del procesado de la primera señal eléctrica y de la segunda señal eléctrica, para poder determinar si el evento detectado corresponde con un evento de disparo, un evento de recarga o un evento de interrupción, o correspondería a otros posibles eventos tales como una caída o un golpe, o se puede descartar el evento. Estos eventos pueden ser registrados en unos medios de almacenamiento, que será por ejemplo una memoria no volátil, para su posterior análisis o pueden ofrecer al usuario información en tiempo real sobre los eventos de accionamiento del arma de fuego.

En otra variante de realización, se da a conocer que el dispositivo comprende además una unidad de medida inercial adaptada para obtener parámetros de orientación espacial del dispositivo, por ejemplo la variación temporal de la aceleración y velocidad en cada uno de los tres ejes del espacio tridimensional, o de tipo angular. La unidad de medida inercial puede comprender un acelerómetro que indique la aceleración lineal en los ejes cartesianos y un giroscopio que indique la velocidad angular referente a estos tres ejes cartesianos. Los medios de procesado estarán además adaptados para detectar los eventos a partir de la correlación de los parámetros de orientación espacial obtenidos en tiempo y frecuencia con una batería de parámetros de orientación espacial prestablecidos y asociados a eventos, tales como eventos de disparo, eventos de recarga o eventos de interrupción para ayudar en la validación de la clasificación del evento detectado a partir del procesado de la primera señal eléctrica y la segunda señal eléctrica.

En una variante de realización, siendo el dispositivo un dispositivo autónomo provisto de baterías para su alimentación, el dispositivo comprende además unos medios de activación asociados y conectados al sensor piezoeléctrico, de modo el sistema pueda estar durmiente y consumiendo muy poca energía de las baterías, y que al detectar un voltaje o corriente umbral debido al accionamiento del sensor piezoeléctrico, que podría deberse a un evento, se genere una señal de despertado dirigida a los medios de procesado, por ejemplo a un pin de despertado del microprocesador, de modo que el microprocesador pueda energizar el resto de elementos del sistema según esté programado para procesar y detectar el posible evento que ha causado el voltaje o corriente umbral debido al accionamiento del sensor piezoeléctrico. De esta manera, ventajosamente los medios de procesado, así como el resto de elementos que requieren energía, como el resto de medios sensores, puedan estar desactivados, sin consumo energético, o en un estado durmiente y solamente energizarse y consumir energía cuando se detecte un posible evento. De esta manera se consigue aumentar muy considerablemente la autonomía de las baterías, pudiendo ser posible realizar su recarga o sustitución solamente cuando se realice el volcado de los medios de almacenamiento, por ejemplo, en un computador, para analizar los eventos detectados y clasificados almacenados en los medios de almacenamiento.

Se prevé además que el dispositivo comprenda además unos medios actuadores que permitan informar al usuario del arma sobre su estado, por ejemplo informando sobre un evento detectado. Se prevé que estos medios actuadores puedan comprender uno o más de entre unos medios de indicación luminosos, unos medios de indicación acústicos y unos medios de indicación hápticos que pueden ser accionados por los medios de procesado. Estos actuadores pueden utilizarse para alertar al usuario cuando el cargador está vacío o cuando queden un número de balas concreto, que puede definirse por el usuario, para así proceder a cambiar el cargador con antelación a que quede vacío.

Se presenta además un cargador provisto de un dispositivo de monitorización de los anteriormente descritos, que podría utilizarse para la monitorización de las diferentes armas en las que se cargara el cargador, así como un arma equipada con un cargador provisto de un dispositivo de monitorización de los anteriormente descritos, que permite que los evento del arma se detecten, clasifiquen y registren para su posterior análisis.

Se da a conocer también un procedimiento de monitorización del accionamiento de un arma de fuego semiautomática según la presente invención y que puede realizarse con el dispositivo anteriormente descrito. Este procedimiento permite detectar los eventos de accionamiento del arma de fuego mediante el dispositivo acoplado a un cargador del arma provisto de un sensor piezoeléctrico adaptado para quedar en contacto con el cargador para recibir vibraciones del arma de fuego asociadas a eventos de accionamiento del arma de fuego y generar una primera señal eléctrica; y un sensor de radiación lumínica asociado a un emisor de radiación lumínica, estando el sensor de radiación lumínica adaptado para recibir el espectro emitido por el emisor de radiación lumínica; y estando el emisor de radiación lumínica y el sensor de radiación lumínica dirigidos de modo que el haz generado por el emisor de radiación lumínica se dirija hacia el cargador, estando el sensor de radiación lumínica adaptado para recibir el reflejo del haz generado por el emisor de radiación lumínica en el cargador y generar una segunda señal eléctrica cuya variación está asociada a eventos de accionamiento del arma de fuego.

En esencia el procedimiento comprende los pasos de generar el sensor piezoeléctrico una primera señal eléctrica y el sensor de radiación lumínica una segunda señal eléctrica asociadas a eventos de accionamiento del arma de fuego; y procesar en unos medios de procesado las señales eléctricas para detectar los eventos del accionamiento del arma de fuego.

En una variante de realización, el paso de procesar en los medios de procesado las señales eléctricas generadas por los medios sensores comprende analizar parámetros temporales de la primera señal eléctrica, tales como la distribución de la energía, y/o parámetros relacionados con la frecuencia, tales como la frecuencia primaria de la primera señal eléctrica, por ejemplo a partir del número de puntos de la primera señal eléctrica pasa por cero. Otros parámetros temporales de la primera señal eléctrica a analizar pueden ser, por ejemplo la duración del evento, tiempo comprendido entre eventos, nivel máximo de la señal o distribución de la señal.

En una variante de realización, el paso de procesar en los medios de procesado las señales eléctricas generadas por los medios sensores para detectar los eventos comprende analizar el espectro en frecuencia de la primera señal eléctrica mediante algoritmos de aprendizaje automático.

En una variante de realización, el paso de procesar en los medios de procesado las señales eléctricas generadas por los medios sensores para detectar los eventos comprende detectar variaciones en la segunda señal eléctrica.

En una variante de realización, el paso de detectar los eventos comprende obtener parámetros de orientación espacial del dispositivo de una unidad de medida inercial y realizar correlaciones de los parámetros de orientación espacial obtenidos en tiempo y frecuencia con una batería de parámetros de orientación espacial en tiempo y frecuencia prestablecidos y asociados a cada evento.

Breve descripción de los dibujos

Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de facilitar la comprensión de las características de la invención, se acompaña a la presente memoria descriptiva un juego de dibujos en los que, con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:

Las Figs. 1a y 1b presentan un esquema de un arma de fuego semiautomática provista de un cargador con un dispositivo según la presente invención;

la Fig. 2 presenta el cargador de las Figs. 1a y 1b retirado del arma, y que incorpora el dispositivo según la presente invención;

la Fig. 3 presenta el cargador y dispositivo de la Fig. 2 en una vista explosionada;

la Fig. 4 una vista del dispositivo según la invención;

la Fig. 5 presenta una vista en sección de parte de un arma de fuego semiautomática provista de un cargador con un dispositivo según la presente invención;

la Fig. 6 presenta un esquema de los componentes electrónicos de un dispositivo según la presente invención; y

la Fig. 7 presenta un ejemplo de detección de eventos a partir de las señales eléctricas generadas por los medios sensores de un dispositivo según la presente invención.

Descripción detallada de los dibujos

La Fig. 1 presenta de manera esquemática un arma 2 de fuego semiautomática que incorpora un cargador 4 que almacena de manera convencional elementos de munición, provistos de una bala o proyectil y un casquillo, que pueden ser disparadas por el arma 2. De manera conocida, los elementos de munición se introducen en el cargador a través de una apertura de su base, introduciéndose el cargador en el arma 2, a su vez, a través de una apertura provista a tal efecto, por ejemplo, en la base de la culata 14, de modo que los elementos de munición puedan irse utilizando en el arma 2, bien cuando se realiza un evento de disparo A, en el que el proyectil de un elemento de munición previamente cargado en la recámara sale disparada a través del cañón 15 del arma 2, eyectándose el casquillo y recargando el siguiente elemento de munición, bien cuando se realiza un evento de recarga B, el que se eyectaría un elemento de munición que estuviera previamente recargado en la recámara 16, sin producirse un disparo, y cargaría un nuevo elemento de munición almacenado en el cargador 4 en la recámara 16. Es importante poder monitorizarlos eventos A, B, C realizados con el arma 2 de fuego, por lo que el cargador 4 del arma 2 está ventajosamente provisto de un dispositivo 1 de monitorización que comprende una carcasa 3 adaptada para acoplarse a un cargador 4 del arma 2. También se prevé monitorizar eventos de interrupción C, es decir, eventos de disparo A o evento de recarga B que no hayan podido ser completados.

El dispositivo 1 incorpora una carcasa 3 contiene y protege unos medios sensores 5 que permiten detectar eventos A, B, C del accionamiento del arma 2 de fuego y generar señales eléctricas 8a, 8b correspondientes a los eventos A, B, C detectados, así como unos medios de procesado 6 para procesar las señales eléctricas 8a, 8b generadas por los medios sensores 5 y detectar los eventos A, B, C, almacenándolos y registrándolos de manera opcional en unos medios de almacenamiento 7, de la manera que se describirá más adelante, de modo que quede un registro de los eventos A, B, C detectados por los medios de procesado 6, para poderse analizar con posterioridad el uso del arma 2 realizado o para emitir avisos al usuario o tirador durante el uso del arma 2, por ejemplo cuando se detecte que no quedan o casi no quedan elementos de munición en el arma 2, por ejemplo que quede un número de elementos de munición preconfigurados, por ejemplo por el propio usuario.

Según se ilustra en la Fig. 2, la carcasa 3 del dispositivo 1 estará fijado al cargador 4, de modo que pueda retirarse el cargador 4 del arma 2 junto con el dispositivo 1, permitiendo por ejemplo utilizar el cargador 4 en otras armas 2, manteniendo el historial de registros del uso de arma 2 mediante el mismo dispositivo 1. Se prevé que el dispositivo 1 incorpore unos medios de alimentación autónomos, tales como unas baterías, preferentemente recargables y que permitan que el dispositivo 1 monitorice los eventos A, B, C de manera autónoma y sin precisar alimentación externa.

La Fig. 3 presenta un detalle de un cargador 4 y un respectivo dispositivo 1, así como una realización de medios de acoplamiento 17 entre el cargador 4 y el dispositivo. Como se puede observar, en la realización presentada, los medios de acoplamiento 17 comprenden un conjunto de canal 17a y guía 17b, estando el canal 17a dispuesto en un conector 18 encajado en la base del cargador 4 y la guía 17b en la carcasa 3 del dispositivo 1, permitiendo fijar el dispositivo 1 al cargador 4 evitando que se desprenda durante el uso normal del cargador 4 o de un arma 2 en la que se encuentre acoplado el cargador 4. Estos medios de acoplamiento 17 permitirán además separar el dispositivo 1 del cargador 4 para poder recuperar el dispositivo 1 para así acceder a los eventos A, B, C registrados, como realizar la recarga o sustitución de sus baterías. Se prevé que el dispositivo 1 disponga de unos medios de comunicación para poder acceder al contenido de los medios de almacenamiento 7. Estos medios de comunicación pueden comprender un puerto USB o pueden ser unos medios de comunicación de tipo inalámbrico. Se contemplar además que la recarga de las baterías pueda realizarse, por ejemplo, mediante el mismo un puerto USB o de manera inalámbrica, según sea conveniente. Se prevé que el contenido de los medios de almacenamiento 7 se pueda acceder mediante una aplicación informática debidamente programada e instalada en un computador o dispositivo móvil, tal como una aplicación Android instalada en un dispositivo de telefonía móvil, a través de estos medios de comunicación. Se prevé que a partir de la información que se ha ido almacenando en los medios de almacenamiento 7 esta aplicación informática proporcione avisos de mantenimiento preventivo al usuario, por ejemplo informando de la necesidad de revisión del estado de fatiga del muelle del cargador en función del número de ciclos de uso del cargador o su tiempo de inactividad, de la revisión de los elementos de munición si se detecta un elevado número de interrupciones debido por ejemplo al uso de elementos de munición rellenados manualmente, de la revisión general del arma 2 debido a algún golpe fortuito, de la revisión del estado de la rampa de alimentación de la recámara si se detecta un elevado número de interrupciones, de revisión del mecanismo interno del disparador o aguja percutora al haberse producido un número determinado de recargas sin disparo, o de una revisión general y limpieza del arma 2 por excesivo tiempo de inactividad. Estos avisos se prevé que sean configurables, de modo que el usuario o un administrador pueda configurar los avisos.

También esta aplicación informática estará convenientemente programada para mostrar los eventos A, B, C que se hayan registrado, así como sus tiempos a modo de "timer” , pudiendo así presentar tanto eventos de disparo A como eventos de recarga B. Naturalmente, se contempla que se puedan generar a partir de los datos de los medios de almacenamiento 7 diferentes tipos de informes, bien pudiéndose enviar mediante medios electrónicos a bases de datos para su almacenamiento, o bien pudiéndose generar informes en formatos electrónicos adaptados para ser almacenados o impresos, tal como formato pdf.

Como puede observarse en la Fig. 4, los medios sensores 5 incorporan un sensor piezoeléctrico 5a adaptado para quedar en contacto con el cargador 4 al acoplar la carcasa 3 al cargador 4, que permitirá recibir vibraciones del arma 2; y un sensor de radiación lumínica 5b asociado a un emisor de radiación lumínica 9, que permitirá detectar variaciones en el número de elementos de munición almacenados en el cargador 4, de la manera que se presentará a continuación.

En la sección de la Fig. 5, se presenta en sección un arma 2 que incorpora un cargador 4 con un dispositivo 1 de la presente invención. Como puede observarse, el sensor piezoeléctrico 5a, que en la realización presentada es un disco piezoeléctrico 11, queda en contacto con el cargador 4. Naturalmente otros tipos de transductores piezoeléctricos también podrían utilizarse. Este contacto de manera preferente será directo, aunque también puede realizarse a través de otros elementos sólidos, tales como un conector 18, de modo que las vibraciones del arma 2 de fuego asociadas a eventos A, B, C de accionamiento del arma 2 de fuego puedan recibirse por el sensor piezoeléctrico 5a para generar una primera señal eléctrica 8a, correspondiente a las vibraciones recibidas, para su posterior procesado. Como puede observarse, los medios sensores 5 incorporan un sensor piezoeléctrico 5a adaptado para quedar en contacto con el cargador 4 al acoplar la carcasa 3 al cargador 4, que permitirá recibir vibraciones del arma 2; y un sensor de radiación lumínica 5b asociado a un emisor de radiación lumínica 9, que permitirá detectar variaciones en el número de elementos de munición almacenados en el cargador 4, de la manera que se presentará a continuación.

Como puede observarse también en la Fig. 5, el dispositivo 1 presenta además un sensor de radiación lumínica 5b asociado a un emisor de radiación lumínica 9, estando el sensor de radiación lumínica 5b adaptado para recibir el espectro emitido por el emisor de radiación lumínica 9. Como puede observarse, el emisor de radiación lumínica 9 y el sensor de radiación lumínica 5b están dirigidos hacia el acoplamiento de la carcasa 3 al cargador 4, de modo que el haz generado por el emisor de radiación lumínica 9, por ejemplo un led que preferentemente en el espectro infrarrojo, se dirija hacia el cargador 4 cuando la carcasa 3 está acoplada a un cargador 4, estando el sensor de radiación lumínica 5b, por ejemplo un fotodiodo o un fototransistor, adaptado para recibir el reflejo del haz generado por el emisor de radiación lumínica 9 en el cargador 4 y generar una segunda señal eléctrica 8b cuya variación está asociada a eventos A, B, C de accionamiento del arma 2 de fuego.. Preferentemente, el emisor de radiación lumínica 9 puede estar provisto de un filtro de difusión que evite reflejos directos producidos por la radiación lumínica directa sobre la superficie especular del muelle, evitando así picos de luz del emisor de radiación lumínica 9. También se contempla que el sensor de radiación lumínica 5b esté provisto de un filtro adaptado para dejar pasar solamente el espectro emitido por el emisor de radiación lumínica 9, tal como radiación infrarroja, para eliminar posibles falsas lecturas debidas a la luz solar.

Además, se observa que el dispositivo 1 comprende una unidad de medida inercial 10, tal como un acelerómetro, que permitirá obtener parámetros de orientación espacial del dispositivo 1, por ejemplo su aceleración y velocidad angular en los tres ejes del espacio tridimensional, que permitirán tanto verificar un evento A, B, C detectado por los medios sensores 5 como conocer y registrar la posición del arma 2 en el momento de realizarse el evento A, B, C.

La Fig. 6 presenta un esquema de los componentes electrónicos que forman parte del dispositivo 1 y su interconexión. Como puede observarse, el dispositivo 1 comprende un procesador a modo de medios de procesado 6 a los que se conectan los medios sensores 5 a través de correspondientes amplificadores y conversores analógico a digital para permitir el procesado de las señales eléctricas 8a, 8b que habrán sido convenientemente adaptadas y digitalizadas. Se destaca por ejemplo que la primera señal eléctrica 8a se conseguirá adaptando convenientemente la señal de salida del sensor piezoeléctrico 5a, en la que por ejemplo se habrá realizado una rectificación, un seguido de envolvente y una retención de muestreo para conseguir una señal más limpia. La segunda señal eléctrica 8b se obtendrá amplificando convenientemente la salida del sensor de radiación lumínica 5b.

Se observa además que el procesador está conectado con unos medios actuadores 13, tales como unos medios de indicación luminosos 13a, unos medios de indicación acústicos 13b y unos medios de indicación hápticos 13c para informar del estado del arma 2, que pueden accionarse cuando los medios de procesado 6 determinan que no quedan elementos de munición en el arma, combinando por un lado la información recibida del sensor piezoeléctrico 5a, correspondiente al número de eventos A, B, C, y de sensor de radiación lumínica 5b, correspondiente al número de elementos de munición en el cargador 4.

Además, se prevé que el dispositivo 1 comprenda unos medios de activación 12 asociados al sensor piezoeléctrico 5a, de modo que el procesador pueda estar en un estado durmiente y la activación del sensor piezoeléctrico 5a permita despertar el procesador con suficiente rapidez para poder activar los componentes del sistema para poder detectar y opcionalmente registrar el posible evento A, B, C que haya podido activar el sensor piezoeléctrico 5a. De esta manera, se consigue reducir el consumo de energía del dispositivo 1 cuando no se detectan eventos A, B, C, lo que alarga la autonomía de las baterías.

El procesador que formará los medios de procesado 6 del dispositivo 1 estará convenientemente programado para detectar los eventos A, B, C del accionamiento del arma 2 a partir de la distribución de la energía y de la frecuencia primaria de la primera señal eléctrica 8a. Concretamente, estos medios de procesado 6 están programados para detectar los eventos A, B, C del accionamiento del arma 2 a partir del procesado mediante un algoritmo de aprendizaje automático supervisado, por ejemplo mediante una red neuronal, por ejemplo una red neuronal convolucional, del espectro en frecuencia de la primera señal eléctrica 8a. También se prevé poder utilizar otros algoritmos de aprendizaje automático supervisado, tales como máquinas de vectores de soporte, para reducir por ejemplo la complejidad, esfuerzo y tiempo de computación en relación a una red neuronal. Naturalmente, los medios de procesado 6 podrían estar programados para detectar los eventos A, B, C del accionamiento del arma 2 a partir de parámetros temporales de la primera señal eléctrica 8a tales como distribución de la energía, duración del evento, tiempo comprendido entre eventos, nivel máximo de la señal o distribución de la señal, entre otros, y/o parámetros relacionados con la frecuencia de la primera señal eléctrica 8a , tales como la frecuencia primaria, entre otros, de manera individual o en combinación, según se considere más conveniente.

Los medios de procesado 6 están además debidamente programados para detectar también los eventos A, B, C del accionamiento del arma 2 a partir de las variaciones de la segunda señal eléctrica 8b, por ejemplo del diferencial entre muestras y de su tendencia, correspondiente a la variación de elementos de munición en el cargador 4. Estas variaciones de la segunda señal eléctrica 8b pueden valorarse mediante una máquina de estados para determinar si se deberían corresponder con un evento A, B, C, tal como un evento de disparo A, un evento de recarga B o un evento de interrupción C, o incluso otros eventos.

La Fig. 7 ilustra, de manera esquemática la combinación entre la primera señal eléctrica 8a y la segunda señal eléctrica 8b para la clasificación de los eventos A, B, C detectados, típicamente eventos de disparo A, eventos de recarga B o evento de interrupción C.

Además, los medios de procesado 6 estarán adaptados y debidamente programados para detectar los eventos A, B, C a partir de la correlación de los parámetros de orientación espacial obtenidos en tiempo y frecuencia, por ejemplo velocidades y aceleraciones angulares, de la unidad de medida inercial 10 con una batería de parámetros de orientación espacial prestablecidos y asociados a los diferentes eventos A, B, C a detectar, determinando que un evento A, B, C puede haberse dado cuando la correlación es máxima con la batería predeterminada asociada con ese evento A, B, C.

A partir de las combinaciones de las respectivas clasificaciones de eventos A, B, C obtenidos a partir del procesado de la primera señal eléctrica 8a y de la segunda señal eléctrica 8b, por ejemplo mediante un árbol de decisión previamente programado, así como de la unidad de medida inercial 10, los medios de procesado 6 determinarán si algún evento A, B, C, típicamente un evento de disparo A, un evento de recarga B o un evento de interrupción C se ha realizado, pudiendo registrar convenientemente en los medios de almacenamiento 7, por ejemplo una memoria no volátil tal como las de tecnología flash, la clasificación del evento A, B, C detectado, por ejemplo si se considera un evento de disparo A, un evento de recarga B o un evento de interrupción C, así como un sello de tiempo y opcionalmente los parámetros de las muestras de la primera señal eléctrica 8a, de la segunda señal eléctrica 8b y de la unidad de medida inercial 10 a partir de los que se ha concluido la clasificación del evento A, B, C, para su posterior revisión. Naturalmente, se puede ampliar el número de eventos según convenga, incorporando también como eventos la colocación o extracción de cargador, la extracción manual de balas, la colocación o extracción del dispositivo referente al anclaje, un fallo de detección, un fallo de contaje o un fallo general, que deberán entrenarse.

Claims (18)

REIVINDICACIONES

1. Dispositivo (1) de monitorización para un arma (2) de fuego semiautomática, que comprende una carcasa (3) adaptada para acoplarse a un cargador (4) del arma (2), caracterizado por que la carcasa (3) está provista de unos medios sensores (5) para generar señales eléctricas (8a, 8b) correspondientes a eventos (A, B, C) del accionamiento del arma (2) de fuego, y unos medios de procesado (6) para procesar y combinar las señales eléctricas (8a, 8b) generadas por los medios sensores (5) y detectar los eventos (A, B, C), comprendiendo los medios sensores (5):

- un sensor piezoeléctrico (5a) adaptado para quedar en contacto con el cargador (4) al acoplar la carcasa (3) al cargador (4) , para recibir vibraciones del arma (2) de fuego asociadas a eventos (A, B, C) de accionamiento del arma (2) de fuego y generar una primera señal eléctrica (8a); y

- un sensor de radiación lumínica (5b) asociado a un emisor de radiación lumínica (9), estando el sensor de radiación lumínica (5b) adaptado para recibir el espectro emitido por el emisor de radiación lumínica (9) ; y estando el emisor de radiación lumínica (9) y el sensor de radiación lumínica (5b) dirigidos hacia el acoplamiento de la carcasa (3) al cargador (4), de modo que el haz generado por el emisor de radiación lumínica (9) se dirija hacia el cargador (4) cuando la carcasa (3) está acoplada a un cargador (4), estando el sensor de radiación lumínica (5b) adaptado para recibir el reflejo del haz generado por el emisor de radiación lumínica (9) en el cargador (4) y generar una segunda señal eléctrica (8b) cuya variación está asociada a eventos (A, B, C) de accionamiento del arma (2) de fuego.

2. Dispositivo (1) según la reivindicación anterior, caracterizado por que el sensor piezoeléctrico (5a) comprende un disco piezoeléctrico (11).

3. Dispositivo (1) según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el emisor de radiación lumínica (9) está provisto de un filtro de difusión.

4. Dispositivo (1) según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el sensor de radiación lumínica (5b) está provisto de un filtro adaptado para dejar pasar solamente el espectro emitido por el emisor de radiación lumínica (9).

5. Dispositivo (1) según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que los medios de procesado (6) están programados para detectar los eventos del accionamiento del arma (2) a partir de parámetros temporales y/o parámetros relacionados con la frecuencia de la primera señal eléctrica (8a).

6. Dispositivo (1) según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que los medios de procesado (6) están programados para detectar los eventos (A, B, C) del accionamiento del arma (2) a partir del procesado mediante un algoritmo de aprendizaje automático supervisado del espectro en frecuencia de la primera señal eléctrica (8a).

7. Dispositivo (1) según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que los medios de procesado (6) están programados para detectar los eventos (A, B, C) del accionamiento del arma (2) a partir de la detección de variaciones de la segunda señal eléctrica (8b).

8. Dispositivo (1) según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que comprende además una unidad de medida inercial (10) adaptada para obtener parámetros de orientación espacial del dispositivo (1), estando los medios de procesado (6) adaptados para detectar los eventos a partir de la correlación de los parámetros de orientación espacial obtenidos en tiempo y frecuencia con una batería de parámetros de orientación espacial prestablecidos.

9. Dispositivo (1) según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende además unos medios de activación (12) asociados al sensor piezoeléctrico (5a).

10. Dispositivo (1) según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que comprende además unos medios actuadores (13).

11. Dispositivo (1) según la reivindicación anterior, caracterizado por que los medios actuadores (13) comprenden uno o más de entre unos medios de indicación luminosos (13a), unos medios de indicación acústicos (13b) y unos medios de indicación hápticos (13c).

12. Cargador (4) provisto de un dispositivo (1) de monitorización según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores.

13. Arma (2) equipada un cargador (4) provisto de un dispositivo (1) de monitorización según la reivindicación anterior.

14. Procedimiento de monitorización de un arma (2) de fuego semiautomática mediante un dispositivo (1) acoplado a un cargador (4) del arma (2) provisto de:

• un sensor piezoeléctrico (5a) adaptado para quedar en contacto con el cargador (4) para recibir vibraciones del arma (2) de fuego asociadas a eventos (A, B, C) de accionamiento del arma (2) de fuego y generar una primera señal eléctrica (8a); y

• un sensor de radiación lumínica (5b) asociado a un emisor de radiación lumínica (9), estando el sensor de radiación lumínica (5b) adaptado para recibir el espectro emitido por el emisor de radiación lumínica (9) ; y estando el emisor de radiación lumínica (9) y el sensor de radiación lumínica (5b) dirigidos de modo que el haz generado por el emisor de radiación lumínica (9) se dirija hacia el cargador (4), estando el sensor de radiación lumínica (5b) adaptado para recibir el reflejo del haz generado por el emisor de radiación lumínica (9) en el cargador (4) y generar una segunda señal eléctrica (8b) cuya variación está asociada a eventos (A, B, C) de accionamiento del arma (2) de fuego;

comprendiendo el procedimiento los pasos de

- generar el sensor piezoeléctrico (5a) una primera señal eléctrica (8a) y el sensor de radiación lumínica (5b) una segunda señal eléctrica (8b) asociadas a eventos (A, B, C) de accionamiento del arma (2) de fuego; y

- procesar y combinar en unos medios de procesado (6) las señales eléctricas (8a, 8b) para detectar los eventos (A, B, C) del accionamiento del arma (2) de fuego.

15. Procedimiento según la reivindicación anterior, caracterizado por que el paso de procesar en los medios de procesado (6) las señales eléctricas (8a, 8b) generadas por los medios sensores (5) para detectar el evento (A, B, C) comprende analizar parámetros temporales y/o parámetros relacionados con la frecuencia de la primera señal eléctrica (8a).

16. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 14 a 15, caracterizado por que el paso de procesar en los medios de procesado (6) las señales eléctricas (8a, 8b) generadas por los medios sensores (5) para detectar los eventos (A, B, C) comprende analizar el espectro en frecuencia de la primera señal eléctrica (8a) mediante un algoritmo de aprendizaje automático.

17. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 14 a 16, caracterizado por que el paso de procesar en los medios de procesado (6) las señales eléctricas (8a, 8b) generadas por los medios sensores (5) para detectar los eventos (A, B, C) comprende detectar variaciones en la segunda señal eléctrica (8b).

18. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 14 a 17, caracterizado por que el paso de detectar los eventos (A, B, C) comprende además obtener parámetros de orientación espacial del dispositivo (1) de una unidad de medida inercial (10) y realizar correlaciones de los parámetros de orientación espacial obtenidos en tiempo y frecuencia con una batería de parámetros de orientación espacial en tiempo y frecuencia prestablecidos y asociados a cada evento (A, B, C).