專利名稱：具有近程控制功能的可多個并聯(lián)使用的電話控制器的制作方法
具有近程控制功能的可多個并聯(lián)使用的電話控制器發(fā)明領(lǐng)域
本發(fā)明屬于電話控制應(yīng)用領(lǐng)域，包括電話控制器的遠程控制，近程控制，多個電話控制器并聯(lián)使用，同一電話線上不同電話控制器之間的數(shù)據(jù)交換，及電話控制器與遠程控制平臺之間的數(shù)據(jù)交換；具體涉及電話控制器的地址編址，地址尋址，多個電話控制器與普通電話或自動應(yīng)答電話并聯(lián)在同一電話線上使用，電話控制器近程控制及數(shù)據(jù)交換技術(shù)。
發(fā)明背景
本發(fā)明中“電話控制器(Tel印hone Controller) ”主要是指固定電話控制器，不包括移動TC. TC由于具有遠程，可靠及經(jīng)濟等優(yōu)點，因而得到廣泛的應(yīng)用。檢索中國國家知識產(chǎn)權(quán)局有關(guān)“電話遙控器”及“電話遠程控制”得到發(fā)明專利23條，實用新型專利42條；檢索美國專利有關(guān)“telephone remote control”得到上百個相關(guān)專利。
現(xiàn)有的TC專利技術(shù)及產(chǎn)品，還有三大實際技術(shù)沒有得到很好的解決，第一個是TC 與自動應(yīng)答電話的并聯(lián)使用技術(shù)，第二個到目前為止還沒有解決的更為一般的技術(shù)是，多個TC并聯(lián)在同一電話線上的不同位置使用的技術(shù)，第三個是TC近程控制。
現(xiàn)在市場上的TC，很大一部分不能與自動應(yīng)答電話并聯(lián)使用，即便能與自動應(yīng)答電話并聯(lián)使用的TC，其實現(xiàn)技術(shù)也存在缺陷，并且用戶難以使用，如霍尼韋爾(Honeywell) TC產(chǎn)品的解決方法及步驟是I
I.撥TC電話號碼；
2.振鈴一次即掛機；
3.等 10 秒；
4.在30秒之內(nèi)再撥TC電話號碼；
5. TC收到第一個振鈴后摘機即應(yīng)答。
這種解決方法的缺點是，在第3到第4步之間，有可能另一個電話會搶先打進來，從而導(dǎo)致打進來的電話機及還沒來得及打的控制電話失敗。美國專利4，549，046及 4，596，901公開了一種具有遠程控制功能的自動應(yīng)答電話，但實際的情況是。大多數(shù)用戶已經(jīng)有了自動應(yīng)答電話，之后希望有TC ;另外一個原因是這種具有遠程控制功能的自動應(yīng)答電話的價格。
為了實現(xiàn)對分布于不同位置的多個設(shè)備的遠程控制，現(xiàn)有的TC采用多通道即多路控制輸出，這就要鋪設(shè)相應(yīng)的控制線路及要求一定的鋪設(shè)空間，對一些后加控制來說，很難滿足這些條件；另一個缺點是這類產(chǎn)品不能多個并聯(lián)在同一電話線上使用，這就意味著當控制規(guī)模升級時，原來安裝使用的TC必須用控制通道數(shù)更多的TC取代，不能模塊化遞增，這就造成了不必要的經(jīng)濟損失。另一個很自然的技術(shù)是采用具有無線多路輸出的TC如中國專利200920005522. 5 “多路數(shù)字編碼、無線操縱的電話遙控器”2，但這類無線技術(shù)的無線控制距離相當有限，因為所采用的免牌照無線頻段的發(fā)射功率受相應(yīng)的規(guī)范限制； 二是無線信號易被干擾，尤其是在電磁環(huán)境比較復(fù)雜的區(qū)域，控制的可靠性不能保證。移動電話遠程控制器由于產(chǎn)品成本及使用成本都很高，因此一般僅適用于沒有固定電話的場合。還有一種方法是增加電話線的數(shù)目，但這會增加使用成本，也不方便管理及使用。如果多個TC能并聯(lián)在同一電話線上的不同位置使用，就能實現(xiàn)分布式模塊化控制目的，但現(xiàn)在的TC不能支持多個TC并聯(lián)在同一電話線上的不同位置使用。
有些控制應(yīng)用不僅要求具有遠程控制功能，而且要求具有近程控制功能，并且近程控制功能比遠程控制功能更經(jīng)常使用。家庭自動化控制就是一個例子，要求同時具有遠程及近程控制功能，并且近程控制功能使用更頻繁?，F(xiàn)在的TC沒有直接的近程控制功能， 如果要實現(xiàn)近程控制，要大幅增加相應(yīng)的成本。
本發(fā)明提出的TC，每一個都具有獨立的地址，因此可以對它進行單獨尋址，可以多個TC并聯(lián)在同一電話線上使用，實現(xiàn)完全的分布式模塊化電話遠程及近程控制；同一電話線上可以并聯(lián)有普通電話或自動應(yīng)答電話，并且本發(fā)明提出的TC具有直接在本地實現(xiàn)近程控制的功能，TC之間及TC與遠程控制平臺之間的數(shù)據(jù)交換功能。為了后面描述方便準確，下面解釋四個技術(shù)術(shù)語。近程電話:與TC共用同一對電話線的電話，包括普通電話及自動應(yīng)答電話；遠程電話不是與TC共用同一對電話線的電話；近程控制當電話線處于空閑狀態(tài)時，近程電話摘機并向外撥打?qū)C進行的控
制；
遠程控制遠程電話撥打并連接近程電話之后，在遠程電話或近程電話上進行的對TC的控制。
由于所用技術(shù)的一致性，所述近程控制也包括近程參數(shù)設(shè)置，所述遠程控制也包括遠程參數(shù)設(shè)置。
發(fā)明概述
現(xiàn)有TC包括電話機接口模塊，振鈴檢測模塊，模擬摘掛機模塊，DTMF解碼模塊，語音模塊，微處理器，輸出驅(qū)動模塊等基本電路模塊及其它功能擴展電路。其基本工作原理及過程是，電話機接口模塊實現(xiàn)電話機線路與TC電路的功能接口及滿足相關(guān)的電信規(guī)范， 振鈴檢測模塊將檢測到的振鈴信號送給微處理器進行計數(shù)，當振鈴數(shù)目達到預(yù)先設(shè)定的數(shù)值時，微處理器通過模擬摘掛機模塊摘機；微處理器通過DTMF解碼電路接收用戶輸入的密碼及控制碼并通過輸出驅(qū)動模塊進行相應(yīng)的控制。語音模塊在微處理器的控制下播放相應(yīng)的提示語音以幫助使用者了解每一部的操作是否正確。以上操作步驟是針對一般TC與普通電話機并聯(lián)情形，對于具體TC及TC與自動應(yīng)答電話并聯(lián)的應(yīng)用，應(yīng)參考具體產(chǎn)品操作方法，如前面所霍尼韋爾TC與自動應(yīng)答電話并聯(lián)的操作步驟。
本發(fā)明的具有近程控制功能的可多個并聯(lián)使用的電話控制器，在硬件上與現(xiàn)有TC 的根本區(qū)別之一是，本TC具有獨立的預(yù)先設(shè)定的地址，地址是每個TC的身份號碼(ID)， 用于區(qū)別同一電話線上不同的TC ;這個地址與振鈴次數(shù)的設(shè)置方式完全一樣，用戶可以改變.因此本TC除具有上述所述基本電路模塊外，還具有一個特別的“地址/開關(guān)/模式”模塊，以實現(xiàn)多個TC的并聯(lián)使用。
本發(fā)明的具有獨立地址的可多個并聯(lián)使用的電話控制器，在軟件上與現(xiàn)有TC的根本區(qū)別是，本TC具有處理與識別TC地址的軟件模塊，并且只有當接收到的地址滿足一定條件時，本TC才會進行后續(xù)相應(yīng)處理，包括密碼驗證及控制，因此多個本TC可以并聯(lián)在同一電話線的不同位置使用，詳細工作原理將在下面敘述。
本發(fā)明的具有近程控制功能的可多個并聯(lián)使用的電話控制器，在硬件上與現(xiàn)有TC的根本區(qū)別之二是，本TC具有近程控制功能。近程控制的實現(xiàn)主要包括摘掛機檢測，進程狀態(tài)檢測，近程控制模式及近程控制軟件處理等幾部分。近程控制實現(xiàn)的基本原理是，當電話線處于空閑狀態(tài)時，循環(huán)檢測摘機狀態(tài)；檢測到摘機之后進入呼出狀態(tài)；在呼出狀態(tài)，近程控制軟件根據(jù)近程控制模式、TC地址、控制命令結(jié)束碼等判斷所撥號碼是普通的電話號碼還是近程控制命令，并對近程控制命令進行相應(yīng)的處理以實現(xiàn)近程控制功能。
本發(fā)明的具有近程控制功能的可多個并聯(lián)使用的電話控制器的基本工作原理是， 多個TC并聯(lián)在同一對電話線上，所有TC都同時監(jiān)視電話線的狀態(tài)及接收來自電話線上的所有DTMF碼，包括TC地址碼。如果接收到的地址碼與本TC預(yù)先設(shè)置的地址不相等。且該地址不是群控制地址，那么本TC輸出驅(qū)動狀態(tài)不會變化，本TC繼續(xù)監(jiān)視電話線的狀態(tài)及接收來自電話線上的所有DTMF碼直到下一次遠程或近程控制開始；對于遠程控制，如果接收到的地址碼與本TC預(yù)先設(shè)置的地址相等，那么本TC接下來的操作與現(xiàn)有普通TC的操作類似，即接收檢查密碼，接收檢查控制碼并執(zhí)行相應(yīng)的輸出控制功能。
本發(fā)明的同一電話線上的所有TC形成一個特別的局域網(wǎng)，稱作T-LAN(Telephone line Local Area Network,電話線局域網(wǎng))。每一個TC是T-LAN的一個成員，TC成員之間可以進行數(shù)據(jù)交換，TC成員也可以向遠程控制平臺報告其控制狀態(tài)或參數(shù)，詳細工作原理將在下面敘述。
發(fā)明


本發(fā)明共九個附圖，簡述如下。
圖I.根據(jù)本發(fā)明的TC組成模塊示意圖2.根據(jù)本發(fā)明的一個TC與普通電話共用同一電話線應(yīng)用示意圖
圖3. —個主TC，零個或多個從TC與普通電話共用同一電話線應(yīng)用示意圖4. 一個主TC，零個或多個從TC與自動應(yīng)答電話共用同一電話線應(yīng)用示意圖5.現(xiàn)有TC遠程控制軟件基本功能流程圖6.根據(jù)本發(fā)明的TC遠程控制軟件基本功能流程圖7.根據(jù)本發(fā)明的TC近程控制軟件基本功能流程圖8.根據(jù)本發(fā)明的TC 一個具體實施例的硬件原理圖，第一部分；
圖9.根據(jù)本發(fā)明的TC 一個具體實施例的硬件原理圖，第二部分。
下面描述每個附圖的詳細工作原理。
圖I表示根據(jù)本發(fā)明的TC組成模塊示意圖。本TC不僅包括電話機接口模塊，振鈴及摘掛機檢測模塊，模擬摘掛機模塊，DTMF收發(fā)模塊，語音模塊，微處理器，輸出驅(qū)動及接口模塊，RS232模塊等基本電路，它還包括一個新型的以區(qū)別于現(xiàn)有TC的功能模塊，即“地址/開關(guān)/模式模塊”。地址/開關(guān)/模式模塊在邏輯及使用上是一獨立的功能模塊，且TC 預(yù)先設(shè)置的地址/開關(guān)/模式參數(shù)數(shù)值可以由用戶改變；地址/開關(guān)/模式模塊在物理上可以是微處理器內(nèi)部的一片特定存儲器單元。地址/開關(guān)/模式模塊為本TC提供現(xiàn)有TC 不具備的新型功能，即具有獨立的地址，控制功能開關(guān)及不同的控制模式?？刂颇Ｊ桨ㄟh程控制模式存儲器RMODE及近程控制模式存儲器LM0DE.
每個TC有一個獨立的可單獨尋址的地址，不同的地址用以區(qū)別不同的TC，因而多個TC可以并聯(lián)在同一電話線上使用；同一電話線上不應(yīng)有地址相同的TC。TC地址分配是通信協(xié)議設(shè)計的內(nèi)容之一，為了方便使用及管理，TC地址可以按如下方式分配；
地址00 對應(yīng)的TC叫“主(host) TC”
地址01-09 :保留作為特殊用途，如群控制，即多個TC同時控制；
地址10-99 :對應(yīng)的 TC 叫“從(client) TC”
只有收到的地址及密碼與存儲的地址及密碼分別都相等的TC，或是群控制范圍內(nèi)的TC才會啟動相應(yīng)的輸出控制功能。地址容量的大小可以根據(jù)控制應(yīng)用規(guī)模的大小調(diào)整， 上面例子的地址規(guī)模為100個，也可以設(shè)置為10個即0-9，或1000個即000-999。如同一電話線上只有一個TC，那么此TC可以設(shè)置為主TC或從TC ;從TC用于控制規(guī)模的增加或減少，即同一電話線上可以連接零個或多個從TC。如果主TC及從TC的硬件是一樣的，那么從 TC可以設(shè)置地址值為零而變成主TC，主TC可以改變地址值而成為從TC ;從TC的應(yīng)用功能比主TC少，因此可以減少從TC的有關(guān)硬件而降低從TC的價格，缺點是這樣的從TC就不能通過設(shè)置地址值而變?yōu)橹鱐C。主TC與從TC的其它區(qū)別在下面描述。
主TC，即地址值為零的TC，有一個遠程控制功能總開關(guān)及主開關(guān)；所述總開關(guān)由存儲器GSWITCH控制，當GSWITCH = O時，控制功能總開關(guān)關(guān)閉，即所有與它并聯(lián)在同一電話線上的TC，包括所述主TC，的遠程控制功能關(guān)閉；當GSWITCH = I時，遠程控制功能總開關(guān)打開；所述主開關(guān)由主TC的振鈴次數(shù)存儲器RHMES控制，當RHMES = O時，遠程控制功能主開關(guān)關(guān)閉，即所述主TC的遠程控制功能關(guān)閉，當RHMES不等于零時，遠程控制功能主開關(guān)打開；主TC的遠程控制功能由主TC的遠程控制功能總開關(guān)及遠程控制功能主開關(guān)控制共同控制，只有當兩個開關(guān)都不等于零時，所述主TC的遠程控制功能才打開，否則遠程控制功能關(guān)閉。
從TC有一個遠程控制功能分開關(guān)，所述分開關(guān)由所述從TC的振鈴次數(shù)存儲器 RTIMES控制，當RHMES = O時，遠程控制功能分開關(guān)關(guān)閉，即所述從TC的遠程控制功能關(guān)閉；當RHMES不等于零時，所述遠程控制功能分開關(guān)打開；WTC的控制功能由主TC遠程控制動能總開關(guān)及所述從TC的遠程控制功能分開關(guān)共同控制，只有當兩個開關(guān)都不等于零時，所述從TC的遠程控制功能才打開，否則遠程控制功能關(guān)閉。
主TC有一個遠程控制模式存儲器RM0DE，當RMODE = O時，那么只有當檢測到振鈴次數(shù)等于預(yù)先存儲振鈴次數(shù)，或者收到的地址與存儲的地址數(shù)值相等時，主TC才會進行摘機操作；當RMODE = I時，即缺省模式，那么只有當檢測到振鈴次數(shù)等于預(yù)先存儲振鈴次數(shù)， 或者收到的地址的長度與存儲的地址長度相等時，主TC才會進行摘機操作。RMODE = O — 般用于同一電話線上并聯(lián)一個TC及普通電話的應(yīng)用架構(gòu)；RM0DE = I 一般用于同一電話線上并聯(lián)一個主TC，O個或多個從TC及普通電話或自動應(yīng)答電話的應(yīng)用架構(gòu)，主TC及所有的從TC具有長度相同但數(shù)值不同的地址；詳細描述見下面。關(guān)于TC其它基本電路模塊的詳細工作原理，已經(jīng)有很多資料包括已有的專利資料詳細討論，已經(jīng)相當成熟可以參考，不在重復(fù)。
當TC被設(shè)置為從TC時，RMODE值自動設(shè)置為零。即只有當檢測到振鈴次數(shù)等于預(yù)先存儲振鈴次數(shù)時，從TC才會進行摘機操作
圖2表示根據(jù)本發(fā)明的一個TC與普通電話共用同一電話線應(yīng)用示意圖。這與現(xiàn)有普通TC的典型應(yīng)用情形類似。電話線先接入TC，之后普通電話與TC連接。對這種應(yīng)用架構(gòu)，TC可以設(shè)置為主TC或從TC。當設(shè)置為主TC，且RMODE = O時，遠程控制主要操作步驟如下
I.用戶用遠程電話撥TC電話號碼
2.檢測到振鈴次數(shù)等于預(yù)先存儲振鈴次數(shù)，主TC摘機；
3.用戶通過遠程或近程DTMF電話機按鍵輸入主TC的地址；
4.主TC播放語音提示；
5.用戶通過遠程或近程DTMF電話機按鍵輸入主TC的密碼及控制碼；
6.收到的地址及密碼與存儲的地址及密碼分別都相等的TC，或群控制TC啟動相應(yīng)的輸出控制。
當設(shè)置為從TC時，遠程控制的操作步驟與現(xiàn)有TC的一致，即不涉及從TC的地址輸入。
圖3表示根據(jù)本發(fā)明的一個主TC，零個或多個從TC與普通電話共用同一電話線應(yīng)用示意圖，電話線先接入主TC，之后普通電話與主TC連接，所有從TC并聯(lián)之后與主TC連接。對這種應(yīng)用架構(gòu)，所有從TC的振鈴次數(shù)設(shè)置必須大于主TC的振鈴次數(shù)設(shè)置。主TC的遠程控制模式存儲器RMODE = 1，且主TC與所有從TC的地址長度相等。遠程控制的主要操作步驟如下；
I.用戶用遠程電話撥TC電話號碼；
2.檢測到振鈴次數(shù)等于預(yù)先設(shè)置的振動次數(shù)，主TC摘機；
3.用戶通過遠程或近程DTMF電話機按鍵輸入需要控制的TC的地址；
4.需要控制的TC播放語音提示；
5.用戶通過遠程或近程DTMF電話機按鍵輸入需要控制的TC的密碼及控制碼；
6.收到的地址及密碼與存儲的地址及密碼分別都相等的TC，或群控制TC啟動相應(yīng)的輸出控制。
主TC的振鈴檢測及DTMF碼接收都同時處于工作狀態(tài)，即檢測到振鈴次數(shù)等于預(yù)先設(shè)置的振鈴次數(shù)，主TC摘機；或主TC收到規(guī)定的地址后摘機。在此類架構(gòu)的應(yīng)用中，所有從TC共用主TC的摘機控制功能，即所有從TC都沒有摘機操作，包括群控制情形；所有 TC都接收DTMF碼，只有收到的地址及密碼與存儲的地址及密碼分別都相等的TC?；蛉嚎刂芓C啟動相應(yīng)的輸出控制。主TC位于所有其它并聯(lián)的從TC之前，如圖3及圖4所示，所以主TC能將所有從TC與電話線斷開，即關(guān)閉所有從TC的控制功能。這些是從TC與主TC 在應(yīng)用功能上的主要區(qū)別。
圖4表示根據(jù)本發(fā)明的一個主TC，零個或多個從TC與自動應(yīng)答電話共用同一電話線應(yīng)用示意圖，電話線先接入主TC，之后自動應(yīng)答電話與主TC連接，所有從TC并聯(lián)之后與主TC連接。對這種應(yīng)用架構(gòu)，所有TC存儲的振鈴次數(shù)應(yīng)該比自動應(yīng)答電話設(shè)置的振鈴次數(shù)大1，主TC的RMODE = 1，且主TC與所有從TC的地址長度相等。遠程控制的主要操作步驟如下
I.用戶用遠程電話撥TC電話號碼；
2.檢測到振鈴次數(shù)等于預(yù)先設(shè)置的振鈴次數(shù)，自動應(yīng)答電話摘機應(yīng)答；
3.用戶通過遠程或近程DTMF電話機按鍵輸入指定TC的地址；
4.主TC收到的地址的長度與存儲的地址長度相等時摘機；
5.指定TC播放提示語音；
6.用戶通過DTMF電話機控鍵輸入密碼?？刂拼a；
7.收到的地址及密碼與存儲的地址及密碼分別都相等的TC，或群控制TC啟動相應(yīng)的輸出控制。
在此應(yīng)用框架中，MODE = I且每個TC的地址碼長度相等，但地址數(shù)值不相等。用戶輸入任何一個TC的地址后，主TC都會摘機；相反，如主TC收到的地址的長度與存儲的地址長度不相等時，主TC不會摘機。所有并聯(lián)在同一電話線上的TC都接收所有的DTMF碼，包括地址碼，密碼，控制碼等；只有收到的地址及密碼與存儲的地址及密碼分別都相等的TC， 或群控制TC才會做出相應(yīng)的響應(yīng)，如播放相應(yīng)的提示語音，啟動相應(yīng)的輸出控制，修改應(yīng)用參數(shù)及發(fā)送控制狀態(tài)。當用戶輸入操作結(jié)束指令，或超時沒有輸入，或掛機時，主TC執(zhí)行掛機操作。自動應(yīng)答電話可能會因為檢測不到足夠的語音信號電平而很快掛機
圖5表示現(xiàn)有TC遠程控制軟件基本功能流程圖，圖6表示根據(jù)本發(fā)明的TC遠程控制軟件基本功能流程圖；為了更好地描述兩者之間的區(qū)別，將兩圖合在一起敘述。本TC與現(xiàn)有TC軟件基本功能的第一大區(qū)別是，遠程控制時，現(xiàn)有TC摘機的前提條件一有一個即振鈴次數(shù)，而本TC的振鈴檢測模塊與DTMF接收模塊同時處于接收狀態(tài)，遠程控制時摘機的前提條件有兩個振鈴次數(shù)及TC地址，且兩個條件之中，任何一個滿足即摘機，地址匹配的摘機條件還進一步受TC的遠程控制模式參數(shù)RMODE控制。如圖5所示，現(xiàn)有TC首先檢測振鈴次數(shù)是否達到預(yù)先設(shè)置的振鈴次數(shù)數(shù)值N，如果沒有達到，TC就在此循環(huán)檢查等候；只有等檢測到的振鈴次數(shù)等于預(yù)先設(shè)置的振鈴次數(shù)數(shù)值N時，TC才會進行到下一步即電話摘機，面對于本TC的軟件處理，如圖6所示，首先檢測振鈴次數(shù)是否達到預(yù)先設(shè)置的振鈴次數(shù)數(shù)值N，如果沒有達到，進一步檢查是否收到TC的地址，假設(shè)主TC的工作模式參數(shù)RMODE = 1，那么主TC檢查收到地址的長度與預(yù)先設(shè)置的地址的長度是否相等，如果相等，那么主TC 執(zhí)行電話摘機及播放語音提示，并進行之后的操作，如果主TC沒有收到規(guī)定長度的地址， 那么主TC返回并進行下一次檢查循環(huán)，即振鈴檢查及地址檢查。主TC首先檢測到振鈴次數(shù)等于預(yù)先設(shè)置的振鈴次數(shù)數(shù)值N，一般是發(fā)生在與普通電話機并聯(lián)的架構(gòu)中；主TC首先收到規(guī)定長度的地址，一般是發(fā)生在與自動應(yīng)答電話機并聯(lián)的架構(gòu)中；主TC可以與一個或多個從TC并聯(lián)使用，并且主TC收到的地址可以是從TC的地址。
下面描述近程控制的實現(xiàn)。TC近程控制的實現(xiàn)主要包括摘掛機檢測，進程狀態(tài)檢測，近程控制模式存儲器LM0DE，近程控制軟件處理及硬件控制等幾部分；電話線的摘掛機狀態(tài)檢測由振鈴及摘掛機檢測模塊完成，近程控制存儲器LMODE是可以重新設(shè)置的，控制近程控制方式及方法的存儲器，其各控制位的分配如下
LMODE. addr = 0，近程控制輸入時，不輸入TC地址；
LMODE. addr = 1，近程控制輸入時，輸入TC地址
LMODE. pwd = 0，近程控制輸入時，不輸入TC的密碼；
LMODE. pwd = 1，近程控制輸入時。輸入TC的密碼；
LMODE. mode = O,關(guān)閉近程控制功能；
LMODE. mode = I,第一種遠程控制方式打開；
LMODE. mode = 2，第二種近程控制方式打開；
LMODE. mode = 3,第三種近程控制方式打開。
近程控制方式的具體輸入受近程控制方法存儲器LMODE. addr及LMODE. pwd的控制。當LMODE. addr = O時，近程控制軟件不接收及檢查TC的地址，即地址處理功能關(guān)閉；此設(shè)置適合于一對電話線上只有一個TC的架構(gòu)；當LMODE. addr = I時，近程控制軟件的地址處理功能打開，即要求輸入被控TC的地址；此設(shè)置適合于一對電話線上有多個TC的架構(gòu)。當LMODE. pwd = O時，近程控制軟件的密碼處理功能關(guān)閉，即不輸入被控TC的密碼；此設(shè)置適合于要求控制輸入速度快，但安全性要求不高的應(yīng)用；當LMODE.pwd = I時，近程控制軟件的密碼處理功能打開，即要求輸入被控TC的密碼；此設(shè)置適合于安全性要求高，但控制輸入速度要求不高的應(yīng)用。
當LMODE. addr = I及LMODE. pwd = I時，第一種近程控制方式的主要操作步驟如下
I.在電話線處于空閑狀態(tài)時，近程電話摘機；
2.聽到撥號音之后，直接撥需要控制的TC的DTMF地址、密碼、控制碼及控制命令結(jié)束碼對該TC進行控制；
3.被控TC語音提示操作的結(jié)果，即成功或失敗。
4.近程電話掛機。
DTMF控制命令結(jié)束碼的主要功能是通知近程控制軟件剛才輸入的一員DTMF碼是一個近程控制命令，而不是一個普通的電話號碼。近程控制軟件對近程控制命令進行處理， 對普通電話號碼不進行處理?？刂泼罱Y(jié)束碼可以用字符*來代表。第一種近程控制方式的優(yōu)點是操作簡單快捷，缺點是如果需要長時間進行很多控制操作，會收到交換機發(fā)來的忙音或語音提示；此控制方式尤其適合于短時即可完成的近程控制或設(shè)置。
當LMODE. addr = I及LMODE. pwd = I時，第二種近程控制方式的主要操作步驟如下
I.在電話線處于空閑狀態(tài)時，近程電話摘機；
2.聽到撥號音之后，撥打并接通任何一個遠程電話；
3.撥需要控制的TC的DTMF地址、密碼、控制碼及控制命令結(jié)束碼對該TC進行控制；或輸入控制結(jié)束碼結(jié)束近程控制操作；
4.被控TC語音提示操作的結(jié)果，即成功或失敗。
5.重復(fù)步驟3。
DTMF控制結(jié)束碼的主要功能是通知近程控制軟件所有的控制命令已經(jīng)全部結(jié)束。 控制結(jié)束碼可以用字符#來代表。第二種近程控制方式尤其適合于需要長時間進行很多控制或設(shè)置操作的應(yīng)用。
當LMODE. addr = I及LMODE. pwd = I時，第三種近程控制方式的主要操作步驟如下
I.在電話線處于空閑狀態(tài)時，近程電話摘機；
2.聽到撥號音之后，鍵入近程控制命令碼，如888.主TC與電話線斷開，同時主TC 給與它連接的所有電話恒流源供電；
3.鍵入需要控制的TC的DTMF地址、密碼、控制碼及控制命令結(jié)束碼進行近程控制；或輸入控制結(jié)束碼結(jié)束近程控制操作
4.被控TC語音提示操作的結(jié)果，即成功或失?。?br> 5.重復(fù)步驟3。
6.完成控制之后，主TC停止給與它連接的所有電話恒流源供電，并與電話線重新連接。
第三種近程控制方式尤其適合于經(jīng)常需要長時間進行很多控制或設(shè)置操作的應(yīng)用。近程控制命令碼可以由用戶重新設(shè)置。
圖7是近程控制軟件處理的基本功能流程圖。當電話線處于空閑狀態(tài)(IDLE)時， TC近程控制軟件循環(huán)檢測摘機狀態(tài)。摘掛機狀態(tài)檢測硬件由振鈴及摘掛機檢測模塊實現(xiàn)。 當檢測到電話線處于摘機狀態(tài)后，軟件進入下一狀態(tài)即呼出狀態(tài)(OUTGOING)。
近程控制軟件進入呼出狀態(tài)后它進行四方面的處理。第一是接收所有DTMF碼； 第二是判斷接收到的DTMF碼是近程控制命令碼還是普通的呼出電話號碼，判斷的方法與近程控制方式有關(guān)，主要是檢查近程控制命令結(jié)束碼如*，近程控制命令碼如888。第三是控制及輸出模塊，包括近程控制方式三中的恒流源供電硬件控制，及常規(guī)的近程控制輸出。第四是電話線掛機狀態(tài)檢測，當檢測到電話線進入掛機狀態(tài)后，狀態(tài)變量從呼出狀態(tài) (OUTGOING)變?yōu)榭臻e狀態(tài)(IDLE)，軟件接入空閑狀態(tài)處理。
下面描述同一電話線上所有TC之間的數(shù)據(jù)交換。同一電話線上的所有TC形成一個特別的局域網(wǎng)，稱作T-LAN(Telephone line Local Area Network,電話線局域網(wǎng))，每一個TC是T-LAN的一個成員，TC成員之間的相互數(shù)據(jù)交換，包括控制狀態(tài)數(shù)據(jù)及控制參數(shù)數(shù)據(jù)，基于TC近程控制方式一技術(shù)，數(shù)據(jù)交換協(xié)議基于下述T-CSMA/CD協(xié)議；
載波檢測(OS):即檢測電話線的摘機/掛機狀態(tài)；摘機時即載波存在，掛機時即載波不存在；
多址復(fù)用(MA):如果電話線為摘機狀態(tài)，繼續(xù)載波檢測，直到電話線為掛機狀態(tài)；
如果電話線為掛機狀態(tài)，自動摘機，發(fā)送并接收DTMF T-LAN數(shù)據(jù)幀。
T-LAN數(shù)據(jù)幀包括發(fā)送及接收TC的地址，命令/數(shù)據(jù)及幀結(jié)束碼。
碰撞檢測(⑶)如果TC接收到的DTMF字符不等于已發(fā)送的DTMF字符，即認為是碰撞發(fā)生，掛機，等待一段時間之后重試，如果接收到的DTMF字符等于已發(fā)送的DTMF字符， 即認為是沒有碰撞發(fā)生，繼續(xù)發(fā)送下一個DTMF字符直到數(shù)據(jù)幀結(jié)束。
下面描述TC主動向遠程控制平臺報告其控制狀態(tài)或參數(shù)的方法。同一電話線上的所有TC形成一個特別的局域網(wǎng)，稱作T-LAN (Telephore line Local Area Netwcrk,電話線局域網(wǎng))，每一個TC是T-LAN的一個成員，TC成員向遠程控制平臺報告其控制狀態(tài)或參數(shù)，基于DTMF收發(fā)技術(shù)及下述T-CSMA/CD協(xié)議
載波檢測(OS):即檢測電話線的摘機/掛機狀態(tài)，摘機時即載波存在，掛機時即載波不存在；
多址復(fù)用(MA):如果電話線為摘機狀態(tài)，繼續(xù)載波檢測，直到電話線為掛機狀態(tài)；
如果電話線為掛機狀態(tài)，自動摘機，撥打并接通遠程控制平臺。之后發(fā)送并接收 DTNF T-LAN 數(shù)據(jù)幀。
T-LAN數(shù)據(jù)幀包括發(fā)送TC的電話號碼及地址，命令/數(shù)據(jù)及幀結(jié)束碼。
碰撞檢測(⑶)如果TC接收到的DTMF字符不等于已發(fā)送的DTMF字符，即認為是碰撞發(fā)生，掛機。等特一段時間之后重試；如果接收到的DTMF字符等于已發(fā)送的DTMF字符，即認為是沒有碰撞發(fā)生，繼續(xù)發(fā)送下一個DTMF字符直到數(shù)據(jù)幀結(jié)束。
下面描述TC應(yīng)遠程控制平臺的要求而報告其控制狀態(tài)或設(shè)置參數(shù)的方法。主TC 或從TC的DTMF收發(fā)模塊的進一步特征包，當收到來自遠程控制平臺的DTMF命令要求所述TC報告其應(yīng)用參數(shù)，包括TC的地址，密碼，振鈴次數(shù)，控制模式等或收到DTMF命令要求所述TC報告其控制狀態(tài)時，所述TC通過DTMF編碼即發(fā)射模塊將應(yīng)用參數(shù)或控制狀態(tài)發(fā)送回遠程控制平臺。
圖8及圖9描述見下節(jié)。
發(fā)明具體實施方式
圖8及圖9表示根據(jù)本發(fā)明的主TC 一個具體實施例的硬件原理圖，只涉及主要部分。電話機接口模塊。電話插座JI將電話機信號TIP及R Rftu二極管D1，D2， D4，D5構(gòu)成整流橋?qū)崿F(xiàn)電話機接口，模擬摘掛機模塊，穩(wěn)壓二極管D3及三極管T2、T4構(gòu)成模擬摘掛機模塊；當HOOK = I控制信號為高電平時，二極管T4，T2導(dǎo)通，電話摘機反之 HOOK = O時，電話掛機。模擬摘掛機模塊其實是一個恒流源電路，給與主TC連接的所有電話恒流源供電的模塊與此類似，以實現(xiàn)第三種近程控制方式。振鈴及摘掛機檢測模塊比較器IC3A將高壓振鈴信號變換之后接到微處理器的中斷輸入端，以便微處理器對振鈴信號實時計數(shù)；R11的電阻值很大，一般在兆歐左右；摘掛機檢測由IC3B完成，其實現(xiàn)方法與振鈴檢測方法相同，只是檢測摘掛機對應(yīng)的低電平及高電平。DTMF解碼即接收模塊IC1采用MT8870，工作于差分輸入方式；其輸出信號DV，D0-D3分別接入微處理器的中斷輸入及IO 端，以便微處理器實時接收DTMF信號；DTMF解碼也可以用軟件代替硬件來實現(xiàn)。由此可見， 振鈴檢測及DTMF解碼都直接由微處理器的中斷進行實時處理，為主TC檢查摘機的前提條件即振鈴次數(shù)及DTMF碼奠定基礎(chǔ)。語音模塊微處理器產(chǎn)生IKHz的音頻信號AUDIO，經(jīng)三極管Tl放大并接入電話機接口模塊。DTMF編碼即發(fā)送模塊，采用軟件實現(xiàn)微處理器將 DTMF編碼轉(zhuǎn)換成PWM信號PWM0，經(jīng)R13及C6構(gòu)成的積分電路，進一步由Tl放大之后并接入電話機接口電路。有關(guān)DTMF編碼及采用軟件實現(xiàn)的方法，可以參考3“AVR314:DTNF Generator，，。
輸出驅(qū)動及接口模塊，由控制信號107三極管T3，繼電器RELl及插座J2構(gòu)成一路的驅(qū)動電路；實際產(chǎn)品設(shè)計時，可提供多路輸出電路，包括有線及無線多路接口。微處理器采用STC12C5A60S2，地址/開關(guān)/模式模塊采用微處理器內(nèi)部的EEPROM存儲器，其它TC 所用參數(shù)如振鈴次數(shù)，密碼等也存儲在微處理器內(nèi)部的EEPROM中..,S232模塊$微處理器的TT ；_ RS232信號RXD及TXD經(jīng)電平驅(qū)動完成。
以上圖I至圖9的敘述，只涉及最基本最關(guān)鍵的功能及區(qū)別，有許多功能沒有詳細論述，如提示語音的使用其實是每一操作步驟都有的有的功能如操作超時多次輸入等沒有涉及。關(guān)于這些及TC基本電路模塊的詳細工作原理，有很多資料包括已有的專利資料詳細討論，已經(jīng)相當成熟可以參考。
以上具體實施方式
實例不應(yīng)被視作為一種限制，而僅是解釋本發(fā)明的列子之一。 在此公開的本發(fā)明是以特定的實現(xiàn)形式及應(yīng)用領(lǐng)域來描述的，因此對于熟悉本發(fā)明領(lǐng)域的人士，他們可以作適當?shù)男薷幕蜃兓?，例?DTMF解碼用軟件代替硬件來實現(xiàn)，DTMF發(fā)碼用硬件代替軟件來實現(xiàn)；為了減少從TC的成本，去掉從TC的振鈴檢測模塊及模擬摘掛機模塊，甚至進一步削減從TC的語音模塊并用主TC的語音模塊來完成所有語音提示功能；在遠程或近程控制輸入時，將TC地址及密碼分兩次獨立輸入或合并一次輸入，改變驅(qū)動及接口模塊的控制通道容量數(shù)目，或采用無線或有線接口模塊；各種基本功能模塊的不同實現(xiàn)方式及電路等，但這并不脫離本發(fā)明的范疇。
權(quán)利要求
1.一種電話控制器(TC, Telephone Controller),包括一電信線路，電話機接口模塊，振鈴及摘掛機檢測模塊，模擬摘掛機模塊，DTMF收發(fā)模塊,語音模塊，微處理器，輸出驅(qū)動及接口模塊，地址/開關(guān)/模式模塊，RS232模塊及其它功能擴展模塊。
2.權(quán)利要求I的TC，所述地址/開關(guān)/模式模塊的進一步特征包括，每個TC有一個獨立的可單獨尋址的地址，不同的地址用以區(qū)別不同的TC，因而多個TC可以并聯(lián)在同一電話線上使用；同一電話線上不應(yīng)有地址相同的TC ;只有收到的地址及密碼與存儲的地址及密碼分別都相等的TC，或是群控制范圍內(nèi)的TC才會啟動相應(yīng)的輸出控制功能；地址容量的大小可以根據(jù)控制應(yīng)用規(guī)模的大小調(diào)整。
3.權(quán)利要求I的TC，所述地址/開關(guān)/模式模塊的進一步特征包括，主TC即地址值為零的TC，有一個遠程控制功能總開關(guān)及主開關(guān)；所述總開關(guān)由存儲器GSWITCH控制，當GSffITCH = O時，控制功能總開關(guān)關(guān)閉，即所有與它并聯(lián)在同一電話線上的TC，包括所述主TC，的遠程控制功能關(guān)閉；當GSWITCH = I時，遠程控制功能總開關(guān)打開；所述主開關(guān)由主TC的振鈴次數(shù)存儲器RTMES控制，當RHMES = O時，遠程控制功能主開關(guān)關(guān)閉，即所述主TC的遠程控制功能關(guān)閉；當RHMES不等于零時，遠程控制功能主開關(guān)打開；主TC的遠程控制功能由主TC的遠程控制功能總開關(guān)及遠程控制功能主開關(guān)控制共同控制，只有當兩個開關(guān)都不等于零時，所述主TC的遠程控制功能才打開，否則遠程控制功能關(guān)閉； 從TC即地址值不為零的TC有一個遠程控制功能分開關(guān)，所述分開關(guān)由所述從TC的振鈴次數(shù)存儲器RTMES控制，當RHMES = O時，遠程控制功能分開關(guān)關(guān)閉，即所述從TC的遠程控制功能關(guān)閉；當RHMES不等于零時，所述遠程控制功能分開關(guān)打開；從TC的控制功能由主TC遠程控制功能總開關(guān)及所述從TC的遠程控制功能分開關(guān)共同控制，只有當兩個開關(guān)都不等于零時，所述從TC的遠程控制功能才打開，否則遠程控制功能關(guān)閉。
4.權(quán)利要求I的TC，所述地址/開關(guān)/模式模塊的進一步特征包括，主TC有一個遠程控制模式存儲器RM0DE，當RMODE = O時，那么只有當檢測到振鈴次數(shù)等于預(yù)先存儲振鈴次數(shù)，或者收到的地址與存儲的地址數(shù)值相等時，主TC才會進行摘機操作；當RMODE = I時，即缺省模式，那么只有當檢測到振鈴次數(shù)等于預(yù)先存儲振鈴次數(shù)，或者收到的地址的長度與存儲的地址長度相等時，主TC才會進行摘機操作； 當TC被設(shè)置為從TC時，RMODE值自動設(shè)置為零，即只有當檢測到振鈴次數(shù)等于預(yù)先存儲振鈴次數(shù)時，從TC才會進行摘機操作。
5.權(quán)利要求I的TC的進一步特征包括，TC的的振鈴檢測模塊與DTMF接收模塊同時處于接收狀態(tài)，遠程控制時摘機的前提條件有兩個振鈴次數(shù)及TC地址，且兩個條件之中，任何一個滿足即摘機；地址匹配的摘機條件還進一步受TC的遠程控制模式參數(shù)RMODE控制。
6.權(quán)利要求I的TC的進一步特征包括，TC具有近程控制功能TC近程控制的實現(xiàn)主要包括摘掛機檢測，進程狀態(tài)檢測，近程控制模式存儲器LM0DE，近程控制軟件處理及硬件控制等幾部分；電話線的摘掛機狀態(tài)檢測由振鈴及摘掛機檢測模塊完成，近程控制存儲器LMODE是可以重新設(shè)置的，控制近程控制方式及方法的存儲器。
7.權(quán)利要求I的TC，所述地址/開關(guān)/模式模塊的進一步特征包括，TC具有近程控制存儲器LM0DE，用以控制近程控制方式及方法，所述近程控制方式及方法的控制如下 LMODE. addr = 0，近程控制輸入時，不輸入TC地址； LMODE. addr = 1，近程控制輸入時，輸入TC地址；LMODE. pwd = 0，近程控制輸入時，不輸入TC的密碼； LMODE. pwd = 1，近程控制輸入時，輸入TC的密碼； LMODE. mode = O,關(guān)閉近程控制功能； LMODE. mode = I,第一種近程控制方式打開； LMODE. mode = 2,第二種近程控制方式打開； LMODE. mode = 3,第三種近程控制方式打開。
8.權(quán)利要求I的TC的進一步特征包括，同一電話線上的所有TC形成一個特別的局域網(wǎng)，稱作 T-LAN(Telephone line Local Area. Network,電話線局域網(wǎng))，每一個TC 是T-LAN的一個成員，TC成員之間的相互數(shù)據(jù)交換，包括控制狀態(tài)數(shù)據(jù)及控制參數(shù)數(shù)據(jù)，基于TC近程控制方式一所用技術(shù)，數(shù)據(jù)交換協(xié)議基于下述T-CSMA/CD協(xié)議 載波檢測(CS):即檢測電話線的摘機/掛機狀態(tài)；摘機時即載波存在，掛機時即載波不存在； 多址復(fù)用(MA):如果電話線為摘機狀態(tài)，繼續(xù)載波檢測，直到電話線為掛機狀態(tài)； 如果電話線為掛機狀態(tài)，自動摘機，發(fā)送并接收DTMF T-LAN數(shù)據(jù)幀； T-LAN數(shù)據(jù)幀包括發(fā)送及接收TC的地址，命令/數(shù)據(jù)及幀結(jié)束碼； 碰撞檢測(⑶)如果TC接收到的DTMF字符不等于已發(fā)送的DTMF字符，即認為是碰撞發(fā)生，掛機，等待一段時間在試，如果接收到的DTMF字符等于已發(fā)送的DTMF字符，即認為是沒有碰撞發(fā)生繼續(xù)發(fā)送下一個DTMF字符直到數(shù)據(jù)幀結(jié)束。
9.權(quán)利要求I的TC的進一步特征包括同一電話線上的所有TC形成一個特別的局域網(wǎng)T-LAN，每一個TC是T-LAN的一個成員，TC成員向遠程控制平臺報告其控制狀態(tài)或參數(shù)，基于DTMF收發(fā)技術(shù)及下述T-CSM/CD協(xié)議 載波檢測(CS):即檢測電話線的摘機/掛機狀態(tài)摘機時即載波存在，掛機時即載波不存在； 多址復(fù)用(MA):如果電話線為摘機狀態(tài)，繼續(xù)載波檢測，直到電話線為掛機狀態(tài)； 如果電話線為掛機狀態(tài)，自動摘機，撥打并接通遠程控制平臺，之后發(fā)送并接收DTMFT-LAN數(shù)據(jù)幀； T-LAN數(shù)據(jù)幀包括，發(fā)送TC的電話號碼及地址，命令/數(shù)據(jù)及幀結(jié)束碼； 碰撞檢測(⑶)如果TC接收到的DTMF字符不等于已發(fā)送的DTMF字符，即認為是碰撞發(fā)生，掛機，等待一段時間在試；如果接收到的DTMF字符等于已發(fā)送的DTMF字符，即認為是沒有碰撞發(fā)生，繼續(xù)發(fā)送下一個DTMF字符直到數(shù)據(jù)幀結(jié)束。
10.權(quán)利要求I的TC的進一步特征包括，當收到來自遠程控制平臺的DTMF命令要求所述TC報告其應(yīng)用參數(shù)，包括TC的地址，密碼，控制模式等；或收到DTMF命令要求所述TC報告其控制狀態(tài)時，所述TC通過DTMF發(fā)射模塊將應(yīng)用參數(shù)或控制狀態(tài)發(fā)送回遠程控制平臺。
全文摘要
一種電話控制器(TC，Telephone Controller)，包括一電信線路，電話機接口模塊，振鈴及摘掛機檢測模塊，模擬摘掛機模塊，DTMF收發(fā)模塊，語音模塊，微處理器，輸出驅(qū)動及接口模塊，地址/開關(guān)/模式模塊，RS232模塊及其它功能擴展模塊。每個TC有一個獨立的可單獨尋址的地址，不同的地址用以區(qū)別不同的TC，因而多個TC可以并聯(lián)在同一電話線上使用。TC具有近程及遠程控制功能；TC近程控制的實現(xiàn)主要包括摘掛機檢測，進程狀態(tài)檢測，近程控制模式存儲器LMODE，近程控制軟件處理等幾部分。同一電話線上的所有TC形成一個特別的局域網(wǎng)，稱作T-LAN，每一個TC是T-LAN的一個成員，TC成員之間及TC與遠程控制平臺之間可以相互交換數(shù)據(jù)。
文檔編號H04M11/00GK102984407SQ201210108038
公開日2013年3月20日 申請日期2012年4月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月8日
發(fā)明者陳家杰 申請人:陳家勇