Устройство коммутации телефон-домофон

(12) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Иностранное общество с ограниченной ответственностью СКЕРОН(72) Авторы Леунин Егор Валерьевич Антонов Евгений Викторович(73) Патентообладатель Иностранное общество с ограниченной ответственностью СКЕРОН(57) Устройство коммутации телефон-домофон, включающее блок питания, устройство согласования уровней напряжений с телефонной линией, первый вход которого связан с телефонной линией, модуль управления домофонной линией и микроконтроллер, первый выход которого подключен к модулю управления домофонной линией, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит датчики вызова телефонной и домофонной линий,устройство согласования уровней напряжений с домофонной линией, датчик состояния телефонного аппарата, блок управления коммутацией, задающий генератор, ключи коммутации, модулятор, генератор тока и повышающий преобразователь, причем вход датчика вызова телефонной линии соединен с телефонной линией, а его выход связан с первым входом микроконтроллера, второй вход которого соединен с датчиком вызова домофонной линии, вход которого связан с домофонной линией, соединенной с третьим входом устройства согласования уровней напряжений с домофонной линией четвертый вход микроконтроллера подключен к выходу датчика состояния телефонного аппарата, а 21412005.09.30 вход датчика связан с телефонным аппаратом и с выходами второго, третьего и четвертого ключей коммутации третий вход микроконтроллера соединен с задающим генератором, а второй выход микроконтроллера связан с первым входом модулятора, ко второму входу которого подключен повышающий преобразователь, а выход модулятора соединен с первым входом четвертого ключа коммутации третий выход микроконтроллера через блок управления коммутацией связан с общей шиной первого, второго, третьего и четвертого ключей коммутации, а генератор тока соединен со вторыми входами устройств согласования уровней напряжений с телефонной и домофонной линиями, при этом выход устройства согласования уровней напряжений с телефонной линией связан с первыми входами первого и второго ключей коммутации, а выход устройства согласования уровней напряжений с домофонной линией соединен с первым входом третьего ключа коммутации.(56) 1. Патент РФ 2185037, МПК Н 04 М 11/02. Домофон многофункциональный. Опубл. 10.02.2002. 2. Заявка РФ 2003108554, МПК Н 04 М 11/02. Домофон многофункциональный. Опубл. 27.09.2004 (прототип). Настоящая полезная модель относится к оборудованию коммунальной техники, предназначенной для жилых домов и производственных помещений, а именно к коммутационным устройствам телефонных линий и домофонов, и предназначена для работы в четырех режимах соединения телефонного аппарата с телефонной линией, соединения телефонного аппарата с домофонной линией, соединения телефонного аппарата с телефонной линией и обеспечения режима ожидания по домофонной линии, соединения телефонного аппарата с домофонной линией и обеспечения режима ожидания по телефонной линии. Известен домофон многофункциональный повышенной надежности, помехозащищенности и комфортности, который позволяет осуществлять следующие дополнительные функции кроме основных, свойственных для домофонов аварийного телефона в квартирах, где отсутствует или неисправен телефон, и пульта управления переговорного устройства в пределах данного подъезда, с режимом общего оповещения управления освещением с автоматическим включением подъездного освещения, при выходе жильцов из квартиры охранной сигнализации с автоматической регистрацией в режиме тревоги выходящих лиц из подъезда, в том числе в ночное время при отсутствии освещения противопожарной сигнализации устройства газового контроля в квартире. Такой домофон содержит пульт управления, включающий микроконтроллер, подключенный к клавиатуре, ключевому устройству, модулю управления замковым устройством,модулю управления линией, модулю звука, синтезатору речи, модулю памяти кодов, схеме сопряжения с системой диспетчеризации и диагностики лифтов, фотодатчику, датчику положения, модулю индикации, блок питания, замковое устройство, модуль управления освещением и подключенные к пульту управления посредством модуля управления линией, с помощью двухпроводной линии, блоки абонента, в состав которых входит модуль звука. Причем в пульт управления домофона дополнительно введен модуль сопряжения с телефонной линией, а в блоки абонента дополнительно введены микроконтроллер, клавиатура, модуль согласования с линией и датчик двери. Данный домофон может содержать в блоках абонента модуль контроля линии датчиков охраны, модуль сопряжения с датчиком газа,последовательно соединенных датчиков противопожарной сигнализации и датчик газа (С 4-пропан). Еще домофон может содержать радиотрубку абонента, разъем для подключения радиотрубки к зарядному устройству и зарядное устройство, по числу блоков абонента в домофоне, при этом блоки абонента дополнительно содержат приемопередатчик. 2 21412005.09.30 Кроме того, домофон может также дополнительно содержать электронный регистратор, включающий телекамеру, сигнальный процессор, датчик движения, разъем для подключения сменного модуля памяти кадров, модуль памяти кадров, таймер реального времени и резервный источник питания. Домофон может также содержать пульт консьержа, включающий микроконтроллер,подключенный к клавиатуре, модуль контроля линии, модуль звука, модуль индикации,телевизионный монитор и модуль питания 1. Наиболее близким по технической сущности к заявляемому в качестве полезной модели объекту является домофон многофункциональный, содержащий пульт управления,включающий микроконтроллер, подключенный к клавиатуре, ключевому устройству, модулю управления замковым устройством, модулю управления домофонной линией, модулю звука, в состав которого интегрирован синтезатор речи, модулю памяти кодов, системе диспетчеризации и диагностики лифтов, фотодатчику, датчику положения, модулю индикации, часам реального времени, блок питания, замковое устройство, модуль управления наружным освещением подъезда, контроллеры-коммутаторы сетевого питания и подключенные к пульту управления посредством модуля управления линией, с помощью координатной линии, состоящей излиний номера этажа илиний числа квартир на этаже,этажные блоки абонентов, включающиеблоков абонентов с переключателями и датчиками двери. Причем в пульт управления дополнительно введен генератор стабильного тока, а в блок абонента дополнительно введены резервный источник питания, таймер и модуль контроля датчиков охраны с подключенными последовательно соединеннымидатчиками охраны, в том числе и датчик двери. В домофон может быть также введен модуль этажных коммутаторов, выделенный из модуля управления линией пульта управления. Кроме того, домофон может быть снабжен вторым замковым устройством, а в пульт управления может быть введен датчик охраны для обеспечения электронной защиты домофона от неразрешенного отвинчивания. В блок абонента известного домофона могут быть введены светодиод и дистанционный выключатель освещения, а также блок питания, сирена, модуль контроля датчиков пожарной сигнализации спротивопожарными датчиками активными и/или пассивными,модуль контроля датчика газа с датчиками газа и модуль контроля датчиков влажности. В данный домофон может быть введен электронный регистратор и телекамера, а в блок абонента домофона могут быть введены таймер, модуль контроля датчиков охраны,модуль контроля датчиков пожарной сигнализации, а модули контроля датчика газа и датчиков влажности могут быть выполнены в виде микроконтроллера. Кроме того, в блоке абонента модуль звука может быть исключен, а вместо него введен коммутатор телефонная линия-домофон, при этом в качестве модуля звука работает разговорный узел телефона. В известный домофон может быть также введен приемопередатчик по сети переменного тока и модуль сопряжения с телефонной линией, выход которого соединен с телефонной линией, а вход - с четвертым выводом модуля этажных коммутаторов. В блоке абонента известного домофона дополнительное ключевое устройство может быть выполнено в виде считывателя отпечатков пальцев, а фотодатчик - в виде отдельного модуля, выделенного из пульта управления, с фантомным питанием по информационному проводу. В домофон может быть также введен модуль интерфейса, а резервный источник питания блока абонента может быть выполнен в виде ионистора 2. Однако известные устройства имеют очень сложную схему, что усложняет их монтаж и, как следствие, не обеспечивает высокую надежность работы, а также усложняет профилактическое и ремонтное обслуживание известных устройств. 3 21412005.09.30 Кроме того, в известном устройстве 1 в качестве переговорного устройства не может быть использован любой телефонный аппарат, а только радиотрубка абонента. И тем более не могут быть использованы несколько телефонных аппаратов, что значительно ограничивает его функциональные возможности. В известном устройстве 2 при возможности использования любого телефонного аппарата в качестве модуля звука, тем не менее, как и в первом известном устройстве 1,невозможно обеспечить необходимую надежность при осуществлении функции переключения абонента с одной линии на другую (например, с домофонной линии на телефонную и наоборот). Кроме того, известные устройства не позволяют осуществить функцию вызова абонента с какой-либо из линий в режиме ожидания. Технический результат, на достижение которого направлена предлагаемая полезная модель, состоит в расширении функциональных возможностей устройства, повышении его надежности и безопасности при использовании любого телефонного аппарата или нескольких телефонных аппаратов, подключенных параллельно друг другу. Кроме того, предлагаемая полезная модель позволяет решить задачу, связанную с обеспечением переключения абонента с одной линии на другую (например, с домофонной линии на телефонную и наоборот), а также с обеспечением режима ожидания одной линии во время поступления сигнала по другой линии и гальванической развязки двух линий (домофонной и телефонной). Предлагаемое устройство позволяет также использовать любой телефонный аппарат или несколько телефонных аппаратов, подключенных параллельно друг другу в качестве переговорных устройств как по домофонной, так и по телефонной линиям. Данный технический результат достигается за счет того, что в устройство коммутации телефон-домофон, включающее блок питания, устройство согласования уровней напряжений с телефонной линией, первый вход которого связан с телефонной линией, модуль управления домофонной линией и микроконтроллер, первый выход которого подключен к модулю управления домофонной линией, дополнительно введены датчики вызова телефонной и домофонной линий, устройство согласования уровней напряжений с домофонной линией, датчик состояния телефонного аппарата, блок управления коммутацией, задающий генератор, ключи коммутации, модулятор, генератор тока и повышающий преобразователь, причем вход датчика вызова телефонной линии соединен с телефонной линией, а его выход связан с первым входом микроконтроллера, второй вход которого соединен с датчиком вызова домофонной линии, вход которого связан с домофонной линией, соединенной с третьим входом устройства согласования уровней напряжений с домофонной линией четвертый вход микроконтроллера подключен к выходу датчика состояния телефонного аппарата, а вход датчика связан с телефонным аппаратом и с выходами второго, третьего и четвертого ключей коммутации третий вход микроконтроллера соединен с задающим генератором, а второй выход микроконтроллера связан с первым входом модулятора, ко второму входу которого подключен повышающий преобразователь, а выход модулятора соединен с первым входом четвертого ключа коммутации третий выход микроконтроллера через блок управления коммутацией связан с общей шиной первого, второго, третьего и четвертого ключей коммутации, а генератор тока соединен со вторыми входами устройств согласования уровней напряжений с телефонной и домофонной линиями, при этом выход устройства согласования уровней напряжений с телефонной линией связан с первыми входами первого и второго ключей коммутации, а выход устройства согласования уровней напряжений с домофонной линией соединен с первым входом третьего ключа коммутации. Блок-схема коммутационного устройства телефон-домофон представлена на чертеже. Для лучшего понимания работы схемы в нее введен телефонный аппарат, обозначенный на схеме поз. 2. 4 21412005.09.30 Предлагаемое в качестве полезной модели устройство содержит блок питания 1, устройство 3 согласования уровней напряжений с телефонной линией, модуль 4 управления домофонной линией, микроконтроллер 5, датчики 6 и 7 вызова телефонной и домофонной линий, соответственно, устройство 8 согласования уровней напряжений с домофонной линией, датчик 9 состояния телефонного аппарата 2, блок 10 управления коммутацией,задающий генератор 11, ключи 12, 13, 14, 15 коммутации, модулятор 16, генератор тока 17 и повышающий преобразователь 18. При этом первый вход устройства 3 согласования уровней напряжений связан с телефонной линией первый выход микроконтроллера 5 подключен к модулю 4 управления домофонной линией, выход которого соединен с первым входом устройства 8 согласования уровней напряжений вход датчика 6 вызова телефонной линии соединен с телефонной линией, а его выход связан с первым входом микроконтроллера 5, ко второму входу которого подключен датчик 7 вызова домофонной линии, вход которого связан с домофонной линией, соединенной с третьим входом устройства 8 согласования уровней напряжений четвертый вход микроконтроллера 5 подключен к выходу датчика 9 состояния телефонного аппарата, а вход датчика 9 связан с телефонным аппаратом 2 и с третьими входами второго 13, третьего 14 и четвертого 15 ключей коммутации третий вход микроконтроллера 5 соединен с задающим генератором 11, а второй выход микроконтроллера 5 связан с первым входом модулятора 16, ко второму входу которого подключен повышающий преобразователь 18, при этом выход модулятора 16 соединен с первым входом четвертого 15 ключа коммутации третий выход микроконтроллера через блок 10 управления коммутацией связан со вторым входом (общей шиной) первого 12, второго 13,третьего 14 и четвертого 15 ключей коммутации, а генератор 17 тока соединен со вторыми входами устройств 3 и 8 согласования уровней напряжений, при этом выход устройства 3 согласования уровней напряжений с телефонной линией связан с первыми входами первого 12 и второго 13 ключей коммутации, а выход устройства 8 согласования уровней напряжений соединен с первым входом третьего 14 ключа коммутации. Блоки, используемые в схеме устройства коммутации телефон-домофон, предназначены для выполнения следующих функций. Микроконтроллер 5 предназначен для обработки сигналов, поступающих на него с датчиков 6, 7 и 9 в соответствии с введенной в него микропрограммой и осуществления управления всей системой коммутации, а подключенный к третьему входу микроконтроллера 5 задающий генератор 11 обеспечивает работу микроконтроллера 5. Блок 10 управления коммутацией использован в схеме устройства коммутации телефон-домофон для усиления сигналов, поступающих с микроконтроллера 5 на ключи 12,13, 14 и 15. Датчик 9 состояния телефонного аппарата 2 отслеживает состояние телефонного аппарата 2 и является приемником команд, поступающих с телефонного аппарата 2. Устройства 3 и 8 согласования уровней напряжений необходимы для обеспечения развязки телефонной и домофонной линий по постоянному току, а датчики 6 и 7 вызова - для отслеживания вызовов, поступающих с телефонной и домофонной линий, соответственно. Модуль 4 управления домофонной линией предназначен для установления соединения с домофонной линией в режиме разговора и для генерации управляющего сигнала открывания двери. Ключи 12, 13, 14 и 15 коммутации предназначены для осуществления коммутации домофонной и телефонной линий с телефонным аппаратом, а также для реализации функции режим ожидания при переключении с одной линии на другую и для осуществления гальванической развязки обеих линий (телефонной и домофонной). Блок питания 1 предназначен для стабилизации напряжения и его подачи к энергопотребляющим узлам схемы. 5 21412005.09.30 Модулятор 16 и повышающий преобразователь 18 предназначены для генерации сигнала вызова в телефонном аппарате 2, а генератор 17 тока - для отслеживания состояния телефонного аппарата 2 при его работе в качестве переговорного устройства домофона. Предлагаемое устройство коммутации телефон-домофон работает следующим образом. В исходном состоянии (при соединении телефонного аппарата с телефонной линией) открыт ключ 13 коммутации, а телефонный аппарат 2, подключенный к выходу ключа 13 коммутации через устройство 3 согласования уровня напряжений соединен с телефонной линией. В свою очередь, телефонная линия связана с первым входом устройства 3 согласования уровня напряжений, выход которого соединен с первым входом ключа 13 коммутации. При поступлении сигнала вызова по домофонной линии происходит следующее. Сигнал поступает на вход датчика 7 вызова домофонной линии, а с его выхода - на второй вход микроконтроллера 5. В это же время с телефонного аппарата 2 через датчик 9 состояния телефонного аппарата, который опрашивает его состояние, сигнал поступает на четвертый вход микроконтроллера 5 и информирует его о состоянии телефонного аппарата. Если телефонный аппарат 2 находится в режиме ожидания, то сигнал со второго выхода микроконтроллера 5 поступает на первый вход модулятора 16. В это же время с третьего выхода микроконтроллера 5 через блок 10 управления коммутацией сигнал поступает на второй вход (общую шину) ключей 12, 13, 14 и 15 коммутации. При этом ключ 13 коммутации закрывается, а ключ 15 коммутации открывается,соединяя телефонный аппарат с выходом модулятора 16, второй вход которого связан с повышающим преобразователем 18. Модулятор 16 и повышающий преобразователь 18 при этом обеспечивают генерацию сигнала вызова, поступающего на телефонный аппарат 2. При снятии абонентом телефонной трубки датчик 9 состояния телефонного аппарата 2 подает сигнал на четвертый вход микроконтроллера 5. После чего с первого выхода микроконтроллера 5 сигнал поступает на вход модуля 4 управления домофонной линией и одновременно с третьего выхода микроконтроллера 5 сигнал через блок 10 управления коммутацией поступает на второй вход (общую шину) ключей 12, 13, 14 и 15 коммутации. При этом ключ 15 коммутации закрывается, а ключ 14 коммутации открывается. Поскольку первый вход ключа 14 коммутации связан с выходом устройства 8 согласования уровней напряжений, то сигнал, поступающий с выхода устройства 8 согласования уровней напряжений на первый вход ключа 14 коммутации при закрытом ключе 15 коммутации и открытом ключе 14 коммутации, обеспечивает соединение телефонного аппарата 2 с домофонной линией. Если абонент не желает открывать дверь, то после разговора он просто кладет трубку на телефонный аппарат 2, разрывая дальнейшую связь телефонного аппарата 2 с домофонной линией. Момент прекращения разговора абонентом отслеживает датчик 9 состояния телефонного аппарата 2. В этом случае сигнал с датчика 9 тотчас поступает на четвертый вход микроконтроллера 5 и далее с его первого выхода - на вход модуля 4 управления домофонной линией и одновременно с третьего выхода через блок 10 управления комммутацией на второй вход (общую шину) ключей 12, 13, 14 и 15 коммутации. При этом ключ 14 коммутации закрывается, а ключ 13 коммутации открывается. Устройство коммутации возвращается в исходное состояние. Если абонент дает команду открывания входной двери на вызов, поступивший по домофонной линии, набором определенной комбинации кнопок на телефонном аппарате 2,то сигнал с телефонного аппарата 2 поступает на датчик 9 состояния телефонного аппара 6 21412005.09.30 та 2, который транслирует этот сигнал на четвертый вход микроконтроллера 5. Поступивший сигнал с первого выхода микроконтроллера 5 поступает на вход модуля 4 управления домофонной линией и открывает входную дверь. При поступлении сигнала вызова по телефонной линии происходит следующее. Сигнал с выхода устройства 3 согласования уровней напряжений поступает на первый вход ключа 13 коммутации, а с него на телефонный аппарат 2. В том случае, когда сигнал вызова по телефонной линии поступает на телефонный аппарат, находящийся в режиме соединения с домофонной линией, вызов поступает на вход датчика 6 вызова телефонной линии и с его выхода - на первый вход микроконтроллера 5. Со второго выхода микроконтроллера 5 сигнал поступает на первый вход модулятора 16,а с третьего выхода микроконтроллера 5 через блок 10 управления коммутацией - на второй вход (общую шину) ключей 12, 13, 14 и 15 коммутации. При этом ключ 15 коммутации открывается, а ключ 14 отстается в открытом состоянии. Если во время разговора по домофонной линии абонент слышит в телефонной трубке гудки, свидетельствующие о поступлении сигнала по телефонной линии, абонент может переключиться с домофонной линии на телефонную, установив домофонную линию в режим ожидания. Для переключения с домофонной линии на телефонную абонент производит набор определенной комбинации кнопок на телефонном аппарате 2. При этом сигнал с телефонного аппарата 2 поступает на датчик 9 состояния телефонного аппарата 2, который подает его на четвертый вход микроконтроллера 5. С третьего выхода микроконтроллера 5 сигнал через блок 10 управления коммутацией поступает на второй вход (общую шину) ключей 12, 13, 14 и 15 коммутации, открывает ключ 13 коммутации и закрывает ключ 14 коммутации, осуществляя тем самым одновременно переключение абонента с домофонной линии на телефонную, соединение телефонного аппарата 2 с телефонной линией и установку домофонной линии в режим ожидания. При поступлении сигнала вызова по домофонной линии в момент соединения с телефонной линией происходит следующее. Вызов с домофонной линии поступает на вход датчика 7 вызова домофонной линии и с его выхода - на второй вход микроконтроллера 5. Затем сигнал со второго выхода микроконтроллера 5 поступает на первый вход модулятора 16, а с третьего выхода микроконтроллера 5, через блок 10 управления коммутацией - на второй вход (общую шину) ключей 12, 13, 14 и 15 коммутации. При этом ключ 15 открывается, а ключ 13 остается в открытом состоянии. При открытых ключах 13 и 15 коммутации абонент слышит в телефонной трубке гудки, свидетельствующие о поступлении сигнала по домофонной линии. Во время разговора абонента по телефонной линии и одновременном поступлении сигнала с домофонной линии абонент может переключиться с телефонной линии на домофонную. Такое переключение осуществляется следующим образом. Абонент производит набор определенной комбинации кнопок на телефонном аппарате 2. Сигнал с телефонного аппарата 2 поступает на вход датчика 9 состояния телефонного аппарата 2 и далее на четвертый вход микроконтроллера 5. С третьего выхода микроконтроллера 5 сигнал через блок 10 управления коммутацией поступает на второй вход (общую шину) ключей 12, 13, 14 и 15 коммутации. В результате этого ключ 13 коммутации закрывается, а ключи 12 и 14 коммутации открываются. При этом открытый ключ 14 коммутации обеспечивает абоненту переговорный процесс по домофонной линии, а открытый ключ 12 коммутации устанавливает телефонную линию в режим ожидания. По окончании разговора по домофонной линии абонент может вернуться к продолжению разговора по телефонной линии. 7 21412005.09.30 При завершении разговора вся схема устройства коммутации телефон-домофон возвращается в исходное состояние. Предлагаемое в качестве полезной модели устройство коммутации телефон-домофон является компактным и позволяет, не усложняя схему подключения домофона в жилых многоквартирных домах и производственных помещениях, решить многие технические вопросы, а именно позволяет расширить функциональные возможности устройств аналогичного назначения повысить надежность и безопасность устройства при использовании любого телефонного аппарата или нескольких телефонных аппаратов, подключенных параллельно друг другу при управлении домофонной линией обеспечивает переключение абонента с одной линии на другую (например, с домофонной линии на телефонную и наоборот) устанавливает режим ожидания одной линии во время поступления сигнала вызова по другой линии осуществляет гальваническую развязку двух линий (домофонной и телефонной) позволяет использовать любой телефонный аппарат в качестве переговорного устройства как по домофонной, так и по телефонной линии позволяет использовать несколько параллельно соединенных между собой телефонных аппаратов в качестве переговорных устройств. Предлагаемое устройство является простым в изготовлении и промышленно применимо. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.