专利名称：外插市电或外加电池电话之防停电断话装置及方法
技术领域：
本发明关于外插市电或外加电池电话之防停电断话装置及方法。尤其是指一般用微处理器来达成的电话机，如无线电话、多功能电话、电话答录机、来电识别电话等。
外插市电的电话中，无线电话系一典型的例子。另一方面，一般有线电话在不外加任何功能(如电话答录、来电识别等)下，不需要外插市电。一般有线电话的工作原理利用电话挂钩的状态，来决定是否与局端有构成电流回路(loopcurrent)，亦即引入局端电源电压(俗称抓线)。当电话听筒拿起，电话机与局端即构成电流回路，同时引入局端电源电压，才使随后之拨号功能正常动作。即使电力公司停电，亦不致影响电话机拨号功能。相对的，当电话听筒没有拿起，电话机与局端未构成电流回路，不能做任何拨号动作。
以无线电话机作为例子说明外插市电之电话机的动作原理。无线电话机，由于随时都要监控主机与手提话机之间的讯号传输，所以一般作法都是加装一个交流转直流调变器(adaptor)，将交流电转换成直流电，做为电话机电源，一但遇到停电时，不单主机与手提话机之间无法联系，连主机亦无法正常拨号，因此对外插市电之电话使用者而言，一直有停电即停话之困扰。
实际上，在停电期间，对电话之使用有更迫切的需要，举例而言，停电期间有人被困在电梯里，有人因点蜡烛而发生火灾，有人困视线不良而摔倒受伤等等。一般解决办法系多安装一部有线电话，以便于停电期间，仍有电话可供使用。
图1为一般电话机抓线示意方块图。其中包含一发号器1，一电话介面电路2，当电话听筒拿起后，电话机与局端需要构成电流回路(current loop)，才能作随后的拨号动作。当电话听筒拿起后，透过电话介面电路2线端(TIP/RING)会对拨号器1的电源(VDD)充电，并且启动抓线讯号(P0)，等抓线讯号完全被启动后，才算完成抓线动作。此时，电话机与局端已经建立电流回路，才能作随后的拨号动作。免持听筒动作及保留通话动作的抓线原理，亦复如是。
图2为一般外插市电之电话主机抓线示意方块图。其中包含一微处理器6，一电话介面电路7，一交流转直流调变器8。交流转直流调变器8输入来自外插市电，经转换成直流电后，送到微处理器6的电源。当市电供应正常时，调变器8有足够之电压提供微处理器6使用。需抓线时，会启动微处理器6的抓线讯号(P0)，与局端建立电流回路。当市电断电时，调变器8没有足够之电压提供微处理器6使用。需抓线时，无法启动微处理器6的抓线讯号，亦即与局端无法建立电流回路。此时，外插市电之电话主机无法拨号，形同死机。以上缺点，当然可以外加电池来达到主机在市电断电时，仍可使用状态，但在讲究环保的现在与未来，使用电池会有污染问题。再者，当电池没电时，外插市电之电话主机还是无法拨号，问题依然没有解决。
事实上，所有需要外插市电之电话均有上述问题，因此，在设计及应用上，实在有必要寻找一种在不用电池情况下，就算市电停电，但电话机仍能正常使用的方法。
有鉴于此，本发明之主要目的系在于提供一种装置与方法，当停电时，使需要外插市电之电话机仍可使用，免去为了应付停电的情况而多装一部有线电话之烦恼。
本发明之操作原理如下在不用电池及市电停电情况下，在微处理器还没有足够电压工作时，先利用本发明之装置抓线，并从线端引电到微处理器的电源，当微处理器有足够电源电压后，抓线引电的主控权交还微处理器来掌握，以达到微处理器在不用电池及市电停电情况下，电话机仍能正常使用。
本发明包括装置及方法两部分1、一种外插市电或外加电池电话之防停电断话方法，该方法包含以下步骤(1)检查是否处于话筒拿起、免持听筒功能启动或保留通话功能启动其中任一状态，是的情况执行步骤(2)，否则停留在步骤(1)；(2)启动抓线控制器进行抓线，并启动计时器进行计时；(3)检查是否已达到设定时间，是的情况执行步骤(4)，否则停留在步骤(3)；(4)关闭抓线控制器与计时器，将抓线之主控权交还给微处理器。
2、一种外插市电或外加电池电话之防停电断话装置，该装置包含有抓线控制器，在市电停电的情况下，当话筒拿起，免持听筒或保留通话任一操作模式启动时，该抓线控制器的抓线讯号会被启动以暂时代替微处理器的抓线讯号，供应外插市电电话之微处理器工作；
计时器，连接于该抓线控制器，用以在经过预定时间后关闭该抓线控制器；挂钩侦测器，连接于该抓线控制器，当侦测到处于话筒拿起的状态，启动该抓线控制器的抓线讯号；免持听筒控制器，连接于该抓线控制器，当侦测到处于免持听筒操作模式，启动该抓线控制器的抓线讯号；保留通话控制器，连接于该抓线控制器，当侦测到处于保留通话操作模式，启动该抓线控制器的抓线讯号；使得当停电时，若话筒拿起、免持听筒功能启动或保留通话功能启动，则启动该抓线控制器的抓线讯号，引入足够电源以供微处理器使用，再关闭抓线讯号，以达到防停电断话之功效。
本发明的优点是当市电停电时电话不终断，可以照常打电话。
本发明共有附图如下图1为一般电话机抓线示意方块图。
图2为外插市电之电话主机抓线示意方块图。
图3为本发明与外插市电之电话主机抓线的示意方块图。
图4为本发明之细部方块图。
图5为本发明之动作流程图。
图6为实现本发明之较佳实施电路。
兹结合图示详述如下图3为本发明与无线电话主机抓线示意方块图。其中包含一微处理器11，一电话介面电路12，一交流转直流调变器13及本发明之防停电断话装置14。在不用电池及遇到市电停电情况下，当需要抓线时，先启动本发明14的抓线讯号(P0)，使本发明14经由电话介面电路12与局端构成电流回路，因此透过电话介面电路12线端(TIP/RING)会对本发明之装置14及微处理器11的电源(VDD)充电，等微处理器11有足够电源电压后，再启动微处理器11的抓线讯号(P0)，经过一段设定时间后，解除本发明14的抓线讯号，此时，因微处理器11的抓线讯号已被启动，电流回路是由微处理器11的抓线讯号经由电话介面电路12与局端构成。使外插市电之电话主机在不用电池及市电停电情况下，仍能正常使用，是一种相当实用且有效的新发明。
图4为本发明之防停电断话装置的细部方块图，其中包含一挂钩侦测器16，一免持听筒控制器17，一保留通话控制器18，一抓线控制器19，计时器20。各方块动作原理如下挂钩侦测器16经由此方块侦测得知目前话筒是处在话筒拿起(off-hook)或话筒挂断(on-hook)之状态。挂钩侦测器16在侦测到话筒拿起之初期，将抓线控制器19的抓线讯号启动，引入电源电压，供应微处理器工作，经计时器20计算一段设定时间，在引入足够电源电压且微处理器已启动自己的抓线讯号后，关闭抓线控制器19的抓线讯号，抓线引电之主控权交由微处理器来掌握。如此达到当停电时，藉由挂钩之状态去驱动抓线控制器19的抓线讯号，，以供给系统之工作电压，使微处理器正常工作，进而使外插市电之电话主机即使在停电时亦不会停话之目的。
免持听筒控制器17当免持听筒功能被启动时，经由免持听筒控制器17得知使用者希望在免持听筒状态下使用电话，而使话机进入免持听筒状态(Handfree On)，否则话机处于非免持听筒状态(HondfreeOff)。免持听筒功能在话筒挂断下即可启动。免持听筒控制器17在侦测到免持听筒功能被启动之初期，其动作与挂钩侦测器16侦测到话筒拿起的情况完全相同，抓线控制器19的抓线讯号被启动，电源电压被引入供应微处理器工作，最后在微处理器已启动自己的抓线讯号后，抓线控制器19的抓线讯号被关闭，微处理器重新掌握抓线引电之主控权。在免持听筒的操作模式中若话筒拿起或启动保留通话功能，则免持听筒功能将被清除。
保留通话控制器18当保留通话功能被启动时，经由保留通话控制器18得知使用者希望在通话状态下使用电话，而使话机进入保留通话状态(Hold-Line On)，否则话机处在非保留通话状态(Hold-LineOff)。保留通话功能在话筒挂断下亦可启动。此种情况下保留通话控制器18的动作与前述两种操作模式完全相同，在此不加赘述。同样地，此时若话筒拿起或启动免持听筒功能，则保留通话功能将被清除。
由上面三种操作模式的描述可知，当话筒拿起、免持听筒功能或保留通话功能任一种操作模式启动之初期，抓线控制器19的抓线讯号会被启动，以暂时代替因缺乏电源电压而不能启动微处理器的抓线讯号，供应微处理器工作，然后在经过一段预定时间后(由计时器20所决定)，已有充份的电源电压引入，微处理器已启动自己的抓线讯号，接着关闭抓线控制器19的抓线讯号，抓线引电之主控权交由微处理器来掌握。
图5为本发明之防停电断话装置的动作流程图。当电话挂断时，若下列三种状况之一(1)话筒拿起(2)免持听筒功能启动
(3)保留通话功能启动则启动本发明的抓线信号及计时器，当达到所设定之时间时，关闭本发明的抓线信号，同时关闭计时器，并保持原有状态，直至电话挂断为止。
图6为本发明之防停电断话装置的较佳实施例，其中包含挂钩侦测器30、免持听筒控制器31、保留通话控制器32、抓线控制器33、计时器34等五部分，分别对应图4所示之方块图的各个方块。图6中各部分有一Por讯号，是在电源打开(Power On)时将所有正反器清除(reset)，随后此讯号一直保持在低电位。
讯号L22是免持听筒控制器31的输出端，讯号L22为高电位时，表示在免持听筒状态，讯号L22为低电位时，表示不在免持听筒状态。
讯号L24是保留通话控制器32的输出端，讯号L24为高电位时，表示在保留通话状态，讯号L24为低电位时，表示不在保留通话状态。
讯号L26是抓线控制器33的输出端，讯号L26为高电位时，表示在抓线状态，讯号L26为高阻抗(或低电位)时，表示不在抓线状态。
拿起话筒操作模式当话筒挂断时，挂钩侦测器30的输入讯号L10为高电位，四输入反或闸G100输出讯号线L42为低电位，将正反器G124一直处于清除状态。
当话筒拿起时，挂钩侦测器30的输入讯号L10会从高电位转为低电位，送到反相器G118的输入端，该反相器(反相器中有标上S2的表示具备史密特触发功能)，讯号L16会从低电位转为高电位，送到抓线控制器33，使反正器G126输出讯号L32从低电位转为高电位，抓线控制器33输出讯号L26从高阻抗转为高电位，即进入抓线状态。因讯号L32转为高电位时，此讯号同时送到计时器34，使得由电阻、电容构成的震汤器341震荡，产生时序讯号L34，再送到计数器342计数时间，经过一段设定时间，讯号L36从低电位转为高电位，送到抓线控制器33的两输入反或闸G106的输入端，将正反器G126状态清除，即讯号L32从高电位转为低电位，抓线控制器33输出讯号L26从高电位转为高阻抗，即解除抓线状态。同时亦关闭计时器34。
在话筒拿起时，除了前文所描述的动作外，当挂钩侦测器30的输入讯号10从高电位转为低电，同时亦关闭计时器34。
在话筒拿起时，除了前文所描述的动作外，当挂钩侦测器30的输入讯号L10从高电位转为低电位时，会将正反器G124清除状态解除，即四输入反或闸G100输出讯号L42为高电位。讯号L10的变化传到反相器G140是经过一段延迟时间，(反相器中标上H的表示有延迟作用)，会触发正反器G124，使讯号L40从低电位转为高电位，讯号L40送到免持听筒控制器31及保留通话控制器32，将三输入反或闸G102及G104输出讯号L44及L46转为低电位，也就是将正反器G122及G120状态清除。尽管讯号L24或L22原先状态为何，都会被清除为低电位。实质意义是这样的在话筒拿起之前，如果有启动免持听筒功能或启动保留通话功能，都将会被话筒拿起的动作清除。
免持听筒操作模式免持听筒控制器31输入讯号L14因连接到一个用作拉高阻抗(Pull-up resistor)的PMOS，所以一直停留在高电位，此PMOS亦可用一般电阻来达成。
当启动免持听筒功能时，讯号L14会从高电位转为低电位，经具史密特触发功能的反相器G112的输出，一方面送到挂钩侦测器30的四输入反或闸G100使输出讯号线L42为低电位，先将正反器G124状态清除。另一方面送到两输入反及闸G150，使讯号L48从高电位转为低电位，将正反器G120的输出讯号L18从低电位转为高电位。讯号L18一方面去触动抓线控制器33，启动抓线讯号。此部分动作如前面所述，在此不再重复。另一方面使讯号L22转为高电位，表示已启动免持听筒功能，同时亦使两输入反或闸G142的输出讯号L28产生一个正单触发(One-Shot)讯号，送到保留通话控制器32的三输入反或闸G102，将正反器G122的状态清除。实质意义是这样的在启动免持听筒功能之前，如果有启动保留通话功能，都将会被随后启动免持听筒功能的动作清除。
保留通话操作模式保留通话控制器32输入讯号L12因连接到一个用作拉高阻抗(Pull-up resistor的PMOS，所以一直停留在高电位，此PMOS亦可用一般电阻来达成。
当启动保留通话功能时，讯号L12会从高电位转为低电位，经具史密特触发功能的反相器G114的输出，一方面送到挂钩侦测器30的四输入反或闸G100使输出讯号线L42为低电位，先将正反器G124状态清除。另一方面送到两输入反及闸G152，使讯号L50从高电位转为低电位，将正反器G122的输出讯号L20从低电位转为高电位。讯号L20一方面去触动抓线控制器33，启动抓线讯号。此部分动作如前面所述，在此不再重复。另一方面使讯号L24转为高电位，表示已启动保留通话功能，同时亦使两输入反或闸G144的输出讯号L30产生一个正单触发(One-Shot)讯号，送到免持听筒控制器31的三输入反或闸G104，将正反器G120的状态清除。实质意义是这样的在启动保留通话功能之前，如果有启动免持听筒功能，都将会被随后启动保留通话功能的动作清除。
本发明精神在(1)拿起话筒操作模式；(2)免持听筒操作模式；(3)保留通话操作模式，三者中任一动作时，先启动抓线讯号，引入足够电源以供微处理器使用，再关闭抓线讯号，以达到停电或外加电池没电时，仍不会停话之功效。
本发明详细说明中所提出之具体的实施态样或实施例仅为了易于说明本发明之技术内容，而并非将本发明狭义地限制于该实施例，在不超出本发明之精神及以下之申请专利范围之情况，可作种种变化实施。例如，详细说明虽以无线电话为例，但并不限于此，举凡使用微处理器的各种电话机，例如多功能电话、电话答录机、来电识别电话等，均可藉由同样的方法来达成市电停电时防止断话的功能。
权利要求
1.一种外插市电或外加电池电话之防停电断话方法，其特征在于该方法包含以下步骤(1)检查是否处于话筒拿起、免持听筒功能启动或保留通话功能启动其中任一状态，是的情况执行步骤(2)，否则停留在步骤(1)；(2)启动抓线控制器进行抓线，并启动计时器进行计时；(3)检查是否已达到设定时间，是的情况执行步骤(4)，否则停留在步骤(3)；(4)关闭抓线控制器与计时器，将抓线之主控权交还给微处理器。
2.一种外插市电或外加电池电话之防停电断话装置，其特征在于该装置包含抓线控制器，在市电停电的情况下，当话筒拿起，免持听筒或保留通话任一操作模式启动时，该抓线控制器的抓线讯号会被启动以暂时代替微处理器的抓线讯号，供应外插市电电话之微处理器工作；计时器，连接于该抓线控制器，用以在经过预定时间后关闭该抓线控制器；挂钩侦测器，连接于该抓线控制器，当侦测到处于话筒拿起的状态，启动该抓线控制器的抓线讯号；免持听筒控制器，连接于该抓线控制器，当侦测到处于免持听筒操作模式，启动该抓线控制器的抓线讯号；保留通话控制器，连接于该抓线控制器，当侦测到处于保留通话操作模式，启动该抓线控制器的抓线讯号；使得当停电时，若话筒拿起、免持听筒功能启动或保留通话功能启动，则启动该抓线控制器的抓线讯号，引入足够电源以供微处理器使用，再关闭抓线讯号，以达到防停电断话之功效。
3.根据权利要求2所述的一种外插市电或外加电池电话之防停电断话装置，其特征在于该抓线控制器，在市电停电的情况下，当话筒拿起或免持听筒操作模式启动时，该抓线控制器的抓线讯号会被启动以暂时代替微处理器的抓线讯号，供应外插市电电话之微处理器工作；计时器，连接于该抓线控制器，用以在经过预定时间后关闭该抓线控制器；挂钩侦测器，连接于该抓线控制器，当侦测到处于话筒拿起的状态，启动该抓线控制器的抓线讯号；免持听筒控制器，连接于该抓线控制器，当侦测到处于免持听筒操作模式，启动该抓线控制器的抓线讯号；使得当停电时，若话筒拿起或免持听筒功能启动，则启动该抓线控制器的抓线讯号，引入足够电源以供微处理器使用，再关闭抓线讯号，以达到防停电断话之功效。
4.根据权利要求2所述的一种外插市电或外加电池电话之防停电断话装置，其特征在于该抓线控制器，在市电停电的情况下，当话筒拿起或免持听筒操作模式启动时，该抓线控制器的抓线讯号会被启动以暂时代替微处理器的抓线讯号，供应外插市电电话之微处理器工作；计时器，连接于该抓线控制器，用以在经过预定时间后关闭该抓线控制器；挂钩侦测器，连接于该抓线控制器，当侦测到处于话筒拿起的状态，启动该抓线控制器的抓线讯号；保留通话控制器，连接于该抓线控制器，当侦测到处于保留通话操作模式，启动该抓线控制器的抓线讯号；使得当停电时，若话筒拿起或保留通话功能启动，则启动该抓线控制器的抓线讯号，引入足够电源以供微处理器使用，再关闭抓线讯号，以达到防停电断话之功效。
5.根据权利要求2所述的一种外插市电或外加电池电话之防停电断话装置，其特征在于该抓线控制器，在市电停电的情况下，当话筒拿起或免持听筒操作模式启动时，该抓线控制器的抓线讯号会被启动以暂时代替微处理器的抓线讯号，供应外插市电电话之微处理器工作；计时器，连接于该抓线控制器，用以在经过预定时间后关闭该抓线控制器；挂钩侦测器，连接于该抓线控制器，当侦测到处于话筒拿起的状态，启动该抓线控制器的抓线讯号；使得当停电时，若话筒拿起则启动该抓线控制器的抓线讯号，引入足够电源以供微处理器使用，再关闭抓线讯号，以达到防停电断话之功效。
全文摘要
本发明是一种外插市电或外加电池电话之防停电断话装置及方法，该装置包含一个挂钩侦测器、一个免持听筒控制器、一个保留通话控制器、一个抓线输出控制器、一个计时器，本发明于电话听筒拿起、启动免持听筒功能或启动保留通话功能时，提供一条引入局端电源电压路径，作为电话机的工作电源，藉以使外插市电之电话于停电期间亦能使用，免去停电断话之境，为一种相当实用且有效之新设计。
文档编号H04M1/64GK1161614SQ97100369
公开日1997年10月8日 申请日期1997年1月31日 优先权日1997年1月31日
发明者沈荣宗 申请人:沈荣宗