BRPI0616036A2 - módulo de interface de comunicação de linha telefÈnica e sistema de segurança - Google Patents

Abstract

MóDULO DE INTERFACE DE COMUNICAçAO DE LINHA TELEFóNICA E SISTEMA DE SEGURANçA é descrito um módulo de interface de comunicação de linha telefónica (TLCI) que faz interface de um painel de segurança com uma linha telefónica de uma rede telefónica e compreende optoacopladores de recepção, transmissão e de controle de gancho. O optoacoplador de recepção tem lados de entrada e de saída de recepção. O lado de entrada de recep- ção recebe um sinal na linha telefónica proveniente da rede telefónica e o lado de saida de recepção conduz o sinal até o painel de segurança. O optoacoplador de transmissão tem lados de entrada e de saida de transmissão. O lado de entrada de transmissão recebe sinais de transmissão provenientes do painel de segurança e o lado de saída de transmissão conduz o sinal de transmissão até a linha telefónica da rede telefónica. O lado de saida de transmissão é unido em paralelo com o lado de entrada de recepção do optoacoplador de recepção. O optoacoplador de controle de gancho tem lados de entrada e saída de gancho. O lado de entrada de gancho recebe um sinal de gancho proveniente do painel de segurança. O lado de saida de gancho tem linhas de entrada e saída de gancho. A linha de saída de gancho aciona um comutador de gancho para conduzir o sinal de gancho até a linha telefóni- ca da rede telefónica. O lado de saida de gancho é unido em série com o lado de entrada de recepção do optoacoplador de recepção.

Description

"MÓDULO DE INTERFACE DE COMUNICAÇÃO DE LINHA TELE-FÔNICA E SISTEMA DE SEGURANÇA"

REFERÊNCIA CRUZADA A PEDIDOS RELACIONADOS

A aplicação diz respeito e reivindica prioridadedo pedido de patente provisório 60/717.299, intitulado "Te-lephone Line Communication Interface", depositado em 15 desetembro de 2005, cujo assunto em questão está aqui incorpo-rado na sua integra pela referência. A aplicação também dizrespeito ao pedido de patente 11/321.262, intitulado "DirectAccess Arrangement Device", depositado em 2 9 de dezembro de2005, cujo assunto em questão está aqui incorporado na inte-gra pela referência em sua integra.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

Esta invenção diz respeito, no geral, a sistemasde alarme e, mais no geral, a interface de comunicação entreum sistema de alarme e uma rede telefônica.

Sistemas de alarme de segurança são utilizados emuma variedade de aplicações, tanto em ambientes residenciaisquanto comerciais. Alarmes de segurança monitoram um ou maiscomponentes remotos e, com base na realimentação dos compo-nentes remotos, realizam várias funções relacionadas a segu-rança e emergência. Tipicamente, sistemas de alarme de segu-rança comunicam com um ou mais terminais remotos, tal comoem um terminal de operações hospedeiro ou central, por li-nhas telefônicas convencionais mantidas na rede telefônica.

No geral, sistemas de alarme de segurança incluemum painel de segurança unido a um modem que provê comunica-ção bidirecional pela rede telefônica. 0 modem conduz dadosrelacionados a segurança e emergência em várias velocidadesde conexão (por exemplo, 2.400 bps) entre a rede telefônicae o painel de segurança.

Uma interface de comunicação de linha telefônicapode ser colocada entre o modem e/ou o painel de segurança ea(s) linha(s) telefônica(s) de entrada. A interface de comu-nicação funciona para transferir controle do telefone domés-tico para o painel de segurança quando o painel de segurançasolicita transferir dados para uma estação de monitoramentopela rede telefônica. Cada rede telefônica opera com um per-fil padronizado de parâmetros, tais como niveis de entrada esaida de linha, atenuação de sinal, impedância de linha esemelhantes. Um exemplo de um perfil de linha médio dos EUAé a impedância de linha de 600 ohms, um nivel de saida delinha de aproximadamente -23,5 dBm, um nivel de entrada delinha de 13,5 dBm. A interface de comunicação provê a inter-face para a rede telefônica casando os niveis de impedância,os niveis de toque e semelhantes. Diferentes países e regi-ões geográficas têm diferentes exigências de linha que, nopassado, tipicamente exigiam muitas configurações de cons-trução diferentes da interface de comunicação com aumento decustos.

Tipicamente, a linha telefônica tem dois fios quefazem interface com a interface de comunicação que são aquichamadas de TIP e RING. Quando o sistema de alarme fica forado gancho solicitando uma linha telefônica, há um nível detensão através de TIP e RING. A tensão tip-até-ring pode mu-dar com base no comprimento da linha telefônica, em que umamaior linha telefônica resulta em uma menor tensão tip-até-ring, já que uma maior linha telefônica representa uma maiorresistência no fio telefônico. Tipicamente, interfaces decomunicação têm usado um optoacoplador de transmissão e umoptoacoplador de recepção conectados em série entre si. Umaquantidade mínima de tensão fora do gancho é exigida paraque os optoacopladores operem apropriadamente, limitando as-sim a comprimento operável da linha telefônica.

Portanto, continua existir uma necessidade de umainterface de comunicação que satisfaça as exigências de di-ferentes países com um número mínimo de configurações deconstrução e que exija menos tensão tip-até-ring durante umacondição fora do gancho para habilitar a operação por maio-res linhas telefônicas.

DESCRIÇÃO RESUMIDA DA INVENÇÃO

Em uma modalidade, um módulo de interface de comu-nicação de linha telefônica (TLCI) é configurado para fazerinterface em um painel de segurança com uma linha telefônicade uma rede telefônica, e compreende optoacopladores de re-cepção, de transmissão e de controle de gancho. 0 optoaco-plador de recepção tem um lado de entrada de recepção e umlado de saída de recepção. O lado de entrada de recepção in-clui uma linha de entrada de recepção configurada para rece-ber um sinal na linha telefônica proveniente da rede telefô-nica, e o lado de saída de recepção inclui uma linha de saí-da de recepção configurada para conduzir o sinal até o pai-nel de segurança. O optoacoplador de transmissão tem um ladode entrada de transmissão e um lado de saída de transmissão.O lado de entrada de transmissão tem uma linha de entrada detransmissão configurada para receber sinais de transmissãoprovenientes do painel de segurança e o lado de saída detransmissão tem uma linha de saída de transmissão configura-da para conduzir o sinal de transmissão até a linha telefô-nica da rede telefônica. 0 lado de saída de transmissão éunido em paralelo com o lado de entrada de recepção do opto-acoplador de recepção. 0 optoacoplador de controle de ganchotem um lado de entrada de gancho e um lado de saída de gan-cho. O lado de entrada de gancho tem uma linha de controlede gancho configurada para receber um sinal de gancho prove-niente do painel de segurança. O lado de saída de gancho temuma linha de entrada de gancho e uma linha de saída de gan-cho. A linha de saída de gancho que ativa uma chave do gan-cho para conduzir o sinal de gancho até a linha telefônicada rede telefônica. O lado de saída de gancho é unido deforma serial com o lado de entrada de recepção do optoaco-plador de recepção.

Em uma outra modalidade, um sistema de segurançacompreende um painel de segurança para realizar operações decontrole associadas com pelo menos uma das funções de segu-rança e de emergência. Um módulo TLCI é configurado para fa-zer interface do painel de segurança com uma rede telefônicae compreende optoacopladores de recepção, de transmissão ede controle de gancho. O optoacoplador de recepção tem umlado de entrada de recepção e um lado de saída de recepção.O lado de entrada de recepção inclui uma linha de entrada derecepção configurada para receber um sinal na linha telefô-nica proveniente da rede telefônica e o lado de saída de re-cepção inclui uma linha de saída de recepção configurada pa-ra conduzir o sinal até o painel de segurança. 0 optoacopla-dor de transmissão tem um lado de entrada de transmissão eum lado de saída de transmissão. 0 lado de entrada de trans-missão tem uma linha de entrada de transmissão configuradapar receber sinais de transmissão provenientes do painel desegurança e o lado de saída de transmissão tem uma linha desaída de transmissão configurada para conduzir o sinal detransmissão até a linha telefônica da rede telefônica. 0 la-do de saída de transmissão é unido em paralelo com o lado deentrada de recepção do optoacoplador de recepção. 0 optoaco-plador de controle de gancho tem um lado de entrada de gan-cho e um lado de saída de gancho. O lado de entrada de gan-cho tem uma linha de controle de gancho configurada para re-ceber um sinal de gancho proveniente do painel de segurança.O lado de saída de gancho tem uma linha de entrada de ganchoe uma linha de saída de gancho. A linha de saída de ganchoativa um comutador de gancho que conduz o sinal de ganchoaté a linha telefônica da rede telefônica. 0 lado de saídade gancho é unido em série com o lado de entrada de recepçãodo optoacoplador de recepção.

Em uma outra modalidade, um módulo TLCI é configu-rado para fazer interface de um painel com uma rede telefô-nica e compreende optoacopladores de recepção, de transmis-são e de controle de gancho, e dispositivo para casar a im-pedância da linha telefônica da rede telefônica. A impedân-cia da linha telefônica é pelo menos um dos valores ajusta-dos em valores de resistência e capacitância pré-determinados e pelo menos uma faixa de valores de resistên-cia e capacitância correspondentes a pelo menos uma faixa defreqüências pré-determinada. 0 optoacoplador de recepção temum lado de entrada de recepção e um lado de saida de recep-ção. 0 lado de entrada de recepção inclui uma linha de en-trada de recepção configurada para receber um sinal na linhatelefônica proveniente da rede telefônica e o lado de saidade recepção inclui uma linha de saida de recepção configura-da para conduzir o sinal até o painel de segurança. O optoa-coplador de transmissão tem um lado de entrada de transmis-são e um lado de saida de transmissão. O lado de entrada detransmissão tem uma linha de entrada de transmissão configu-rada para receber sinais de transmissão provenientes do pai-nel de segurança e o lado de saida de transmissão tem umalinha de saida de transmissão configurada para conduzir osinal de transmissão até a linha telefônica da rede telefô-nica. O lado de saida de transmissão é unido em paralelo como lado de entrada de recepção do optoacoplador de recepção.0 optoacoplador de controle de gancho tem um lado de entradade gancho e um lado de saida de gancho. 0 lado de entrada degancho tem uma linha de controle de gancho configurada parareceber um sinal de gancho proveniente do painel de seguran-ça. O lado de saida de gancho tem uma linha de entrada degancho e uma linha de saida de gancho. A linha de saida degancho é configurada para conduzir o sinal de gancho até alinha telefônica da rede telefônica.

DESCRIÇÃO RESUMIDA DOS DESENHOSA figura 1 ilustra um diagrama de blocos de umsistema de alarme de segurança que é formado de acordo comuma modalidade da presente invenção.

A figura 2 ilustra um diagrama de blocos de umaparte do módulo TLCI formado de acordo com uma modalidade dapresente invenção.

A figura 3 ilustra um diagrama de blocos do móduloTLCI interconectado com as linhas telefônicas internas, li-nhas telefônicas externas e o painel de segurança de acordocom uma modalidade da presente invenção.

A figura 4 ilustra um diagrama esquemático do mó-dulo TLCI de acordo com uma modalidade da presente invenção.

A figura 5 ilustra uma tabela de países / regiões,exigências de impedância e tolerância de linha telefônicacorrespondentes e exigências de perda de retorno sobre afaixa de freqüência associada de acordo com uma modalidadeda presente invenção.

A figura 6 ilustra uma tabela de opções de cons-trução, países / regiões associados e exemplos de valores decomponentes que podem ser usados para a rede com impedânciacasada de acordo com uma modalidade d Interface de Programa-ção de Aplicativo.

O sumário exposto, bem como a descrição detalhadaseguinte de certas modalidades da presente invenção, serãomais bem entendidos quando lidos em conjunto com os desenhosanexos. Até o ponto em que as figuras ilustram diagramas deblocos funcionais das várias modalidades, os blocos funcio-nais não são necessariamente indicativos da divisão entresistema de circuitos de hardware. Assim, por exemplo, um oumais dos blocos funcionais (por exemplo, processadores oumemórias) pode ser implementado em uma única parte de hard-ware (por exemplo, um processador de sinal de uso geral ouuma memória de acesso aleatório ou em bloco, disco rígido ousemelhantes). Similarmente, os programas podem ser programasindependentes, podem ser incorporados como sub-rotinas em umsistema operacional, podem ser funções em um pacote de soft-ware instalado e semelhantes. Entende-se que as várias moda-lidades não são limitadas aos arranjos e instrumentalidadesmostrados nos desenhos.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

A figura 1 ilustra um diagrama de blocos de umsistema de alarme de segurança 10 que é formado de acordocom uma modalidade da presente invenção. O sistema 10 incluium painel de segurança 12 configurado para realizar váriasfunções relacionadas a segurança e emergência. 0 painel desegurança 12 pode incluir, entre outras coisas, um móduloprocessador 14, memória 16 e modem 42. Um módulo de interfa-ce de comunicação de linha telefônica (TLCI) 44 pode fazerinterface com o modem 42 e/ou com o painel de segurança 12,e pode ser integrado com o painel de segurança 12 ou separa-do dele. 0 módulo TLCI 44 é interconectado com as linhas te-lefônicas externas (telefone) 46 de uma central telefônicade rede telefônica (CO) 48 bem como com linha (s) telefôni-ca (s) interna(s) 28 conectadas no(s) telefone(s) domésti-co (s) 34. O painel de segurança 12 pode se conectar e rece-ber comunicações de uma estação de monitoramento 30 por meiodo módulo TLCI 44, das linhas telefônicas 46 e da CO de redetelefônica 48. Voz e dados são conduzidos por meio do modem42, do módulo TLCI 44 e das linhas telefônicas 4 6 de formabidirecional.

As linhas telefônicas 4 6 têm uma impedância de li-nha 47 que é determinada pelo pais ou pela área ou regiãogeográfica. Existem diferentes impedâncias de linha 47, e omódulo TLCI 44 tem um circuito com impedância casada 78 comcomponentes escolhidos para se adaptar a múltiplos países eáreas. Portanto, em vez de cada país exigir uma construçãodiferente do módulo TLCI 44, um número mínimo de opções deconstrução, tais como uma, duas ou três opções de constru-ção, pode ser provido. Portanto, cada opção de construção éconfigurada para satisfazer as exigências de múltiplos paí-ses ou áreas.

0 painel de segurança 12 comunica sobre um únicobarramento de comunicação comum 18 com vários componentes,tais como um teclado numérico 20, estação de áudio exterior22, estação de áudio interior 25, comunicador celular GSM26, módulo de verificação de vídeo 32, câmeras 36 e seme-lhantes. Da forma mostrada na figura 1, o modem 42 é um com-ponente separado do módulo processador 14. Opcionalmente, omodem 42 pode ser parte do módulo processador 14. Como umaopção adicional, o modem 42 pode comunicar com o módulo pro-cessador 14 sobre o barramento 18 ou sobre um barramento de-dicado separado (não mostrado). 0 painel de segurança 12também pode ser unido a sensores sem fio 38 por meio de umaligação sem fio 40. A ligação sem fio 40 pode representaruma ligação RF, uma ligação IR e semelhantes. 0 número decâmeras de video 36, teclados numéricos 20, estações de áu-dio exterior 22, estações de áudio interior 24, comunicado-res celulares GSM 26, módulos de verificação de vídeo 32,modems 42 e sensores sem fio 38 pode variar. O painel de se-gurança 12 proporciona recursos de áudio e de vídeo integra-dos por meio do uso do barramento de comunicações 18 queporta dados de controle, eventos e configuração, bem comodados de áudio e de vídeo. Exemplos de recursos de áudio ede vídeo incluem interfone de áudio, vigilância de vídeo,vídeo para interfone, verificação de áudio dos eventos dealarme, verificação de vídeo dos eventos de alarme e acessoremoto dos dados de áudio e vídeo. Entende-se que todos os,ou somente uma parte dos, recursos de áudio e de vídeo e oscomponentes ilustrados na figura 1 podem ser providos e/ouconectados por meio do barramento 18.

A figura 2 ilustra um diagrama de blocos de umaparte do módulo TLCI 44. Um módulo optoacoplador (OC) 50,rede de casamento de impedância AC 52 e carga DC de alta im-pedância 54 são formadas. 0 módulo OC 50 compreende um opto-acoplador de recepção 56 interconectado em paralelo com umoptoacoplador de transmissão 58. Colocando os optoacoplado-res de recepção e transmissão 56 e 58 em paralelo, a faixadinâmica sobre a qual o módulo TLCI 4 4 pode operar é aumen-tada. O desempenho pode ser melhorado em aproximadamente 40%em relação a configurações com os optoacopladores de recep-ção e transmissão interconectados em série. Portanto, o mó-dulo TLCI 44 irá operar sobre maiores linhas telefônicas 46que têm menores tensões tip-até-ring. Em outras palavras, omódulo TLCI 44 funcionará em tensões mais baixas do que asconfigurações anteriores com os optoacopladores de recepçãoe transmissão 56 e 58 interconectados em série entre si eassim suportará o uso de maiores linhas telefônicas 46.

0 optoacoplador de controle de gancho 60 é conec-tado em série com o optoacoplador de recepção 56. O optoaco-plador de gancho 60 é usado para ligar o comutador de gancho70 (figura 3) para controle fora do gancho e de pulso dediscagem. Os optoacopladores de recepção e de controle degancho 56 e 60 formam um circuito de polarização de laço re-ceptor.

A rede de casamento de impedância AC 52 compreendecomponentes com valores que podem ser mudados, se necessá-rio, para prover as características de sinal necessárias pa-ra operação em diferentes paises e áreas. Escolhendo cuida-dosamente os valores, um número mínimo de configurações deconstrução pode ser estabelecido para satisfazer as exigên-cias de cada país e área da forma discutida anteriormente, oque minimiza os custos associados com a produção de múlti-plas configurações de construção. Com a exceção da rede decasamento de impedância AC 52, o módulo TLCI 44 pode perma-necer inalterado de uma construção até a próxima. Opcional-mente, componentes na carga DC de alta impedância 54 tambémpodem ser modificadas para variar as características e/ouexigências atuais de cada país e área. Embora ilustrado se-paradamente nas figuras 2 e 3, a rede de casamento de impe-dância AC 52 e a carga DC de alta impedância 54 pode compre-ender um subconjunto de componentes comuns.

A figura 5 ilustra uma tabela 130 de paí-ses/regiões 132, correspondente impedância de referência delinha telefônica 134 e exigências de perda de retorno 136sobre a faixa de freqüência associada. Por exemplo, Américado Norte 138 tem uma exigência de impedância de linha de a-proximadamente 600 ohms. Europa tem impedância complexa comuma faixa de impedância de aproximadamente 4 66 ohms até a-proximadamente 8 99 ohms com uma capacitância associada de150 nano-farad. A titulo de exemplo, os 466 ohms são basea-dos em 270 ohms mais 750 ohms em paralelo com 150 nF em umafreqüência de 4.000 Hz, e os 899 ohms são baseados em 270ohms mais 750 ohms em paralelo com 150 nF em uma freqüênciade 300 Hz. Portanto, a América do Norte 138 tem uma primeirafaixa de impedância de linha e a Europa 140 tem uma segundafaixa de impedância de linha. Escolhendo cuidadosamente oscomponentes no circuito com impedância casada 78, uma pri-meira opção de construção pode satisfazer as exigências da

América do Norte 138 e da Europa 140, bem como dos outrospaises listados na Seção Um 142. As segunda e terceira op-ções de construção são usadas para África do Sul 144 e Aus-trália 146.

A figura 3 ilustra um diagrama de blocos do móduloTLCI 44 interconectado com as linhas telefônicas internas28, linhas telefônicas 46 e o painel de segurança 12. 0 mó-dulo TLCI 4 4 pode ser opcionalmente conectado com o modem42, com o módulo processador 14 e/ou com outro componente deinterface e/ou de controle.Cada um dos optoacopladores de recepção, transmis-são e de controle de gancho 56, 58 e 60 inclui um diodo e-missor de luz (LED) que fica localizado nas proximidades deum transistor fotossensivel. Por exemplo, corrente é supridapara o LED no optoacoplador de recepção 56 por meio do ladode entrada de recepção 90 e passa para fora por meio da li-nha de retorno 92. À medida que a corrente varia, o brilhodo LED varia proporcionalmente. O transistor no optoacopla-dor de recepção 56 ajusta sua condutividade com base naquantidade de luz exposta. À medida que a luz do LED aumen-ta, o fluxo de corrente passado pelo transistor aumenta li-nearmente. Os LEDs e os transistores nos optoacopladorestransmissores e de controle de gancho 58 e 60 operam de umamaneira similar.

O optoacoplador de recepção 56 tem um lado de en-trada de recepção 102 (lado do diodo) e um lado de saida derecepção 104 (lado do transistor). 0 lado de entrada de re-cepção 102 tem a linha de entrada de recepção 90 que recebeo sinal da linha telefônica 46 e da linha de retorno 92. 0lado de saida de recepção 104 uma linha de saida de recepção100 que conduz o sinal até o painel de segurança 12. O opto-acoplador de transmissão 58 tem um lado de entrada de trans-missão 106 e um lado de saida de transmissão 108. 0 lado deentrada de transmissão 106 tem uma linha de entrada detransmissão 110 que recebe sinais do painel de segurança 12,e uma linha de saida de transmissão 112 que conduz o sinalda linha telefônica 46. O optoacoplador de controle de gan-cho 60 tem um lado de entrada de gancho 114 e um lado de sa-ida de gancho 116. 0 lado de entrada de gancho 114 incluiuma linha de controle de gancho 68 que recebe um sinal degancho proveniente do painel de segurança 12. 0 lado de saí-da de gancho 116 tem um lado de entrada de gancho 118 e umlado se saída de controle de gancho 120.

O lado de saída de gancho 116 é unido em série como lado de entrada de recepção 102 do optoacoplador de recep-ção 56, provendo-o com uma corrente constante que permanecea mesma independente da tensão da linha telefônica. Também,o sinal AC da linha telefônica 46 do lado de tensão negativa96 da ponte de diodo 62 passa por meio da chave de gancho70, a rede de casamento de impedância AC 52 por meio de C91até o lado de entrada de recepção 102 do optoacoplador derecepção 56 então até o lado de tensão positiva 94 da pontede diodo 62.

O optoacoplador de recepção 56 e o optoacopladorde controle de gancho 60 são conectados em série no nó 122por meio da linha de retorno 92 e da linha de entrada degancho 118. A linha de saída de transmissão 108 do optoaco-plador de transmissão 58 é conectada em paralelo com o ladode entrada de recepção 102 do optoacoplador de recepção 56no nó 124 por meio da linha de entrada de recepção 90 e dalinha de entrada de transmissão 110, e também na chave dogancho 70 através da carga DC de alta impedância 54.

A figura 4 ilustra um diagrama esquemático do mó-dulo TLCI 44. O diagrama esquemático representa uma configu-ração com pelo menos resistores, diodos, capacitores e tran-sistores, cada um dos quais é denotado com rótulo R, D, C ouQ, respectivamente, seguido por um número exclusivo. Os op-toacopladores de recepção, transmissão e de controle de gan-cho 56, 58 e 60 no módulo OC 50 são esquematicamente repre-sentados como componentes discretos que são rotulados comU12, U13 e U14, respectivamente. A discussão seguinte doscomponentes na figura 4 usará alguns destes, mas não todos,rótulos exclusivos. As figuras 3 e 4 serão discutidas junta-mente .

No geral, quando o painel de segurança 12 detectauma condição de alarme, ele deseja comunicar com a estaçãode monitoramento 30. 0 painel de segurança 12 utiliza o mó-dulo TLCI 44 para tomar o controle da linha telefônica 46 eajustar uma condição fora do gancho. A condição fora do gan-cho faz com que a corrente passe pelo TIP 72 e RING 74 dalinha telefônica 46, fazendo com que corrente em laço sufi-ciente passe pela linha telefônica 46 para indicar uma con-dição fora do gancho e transmitir um tom de discagem na li-nha telefônica 46. Quando o painel de segurança 12 detecta otom de discagem, o segurança 12 pode usar o modem 42 paradiscar para a estação de monitoramento 30 (figura 1) usandoDTMF, pulso de discagem e semelhantes, dependendo da progra-mação e das exigências da CO da rede telefônica 48. A redede casamento de impedância AC 52 provê a impedância casandoentre o módulo TLCI 44 e as linhas telefônicas 46.

Quando a estação de monitoramento 30 recebe a cha-mada na linha telefônica 46, a estação de monitoramento 30transmite um tom de contato. 0 painel de segurança 12 detec-ta o tom de contato por meio do laço de recepção formado pe-Ios optoacopladores de recepção e de controle de gancho 56(U12) e 60 (U14), que são conectados em série. Então, o pai-nel de segurança 12 pode transmitir e receber dados usandoos optoacopladores transmissores e receptores 58 (U13) e 56(U12). A estação de monitoramento 30 pode transmitir um oumais sinais de reconhecimento para reconhecer a recepção dosdados transmitidos, bem como para transmitir outros dadosnecessários. Polarização para o optoacoplador de transmissão58 é provida por meio do armazenamento temporário / amplifi-cador transmissor 80. 0 optoacoplador de recepção 56 é pola-rizado por meio da linha telefônica 46 por meio do optoaco-plador de controle de gancho 60.

Mais especificamente, para ganhar o controle dalinha telefônica interna 28, o painel de segurança 12 ajustaa tomada de controle de linha 64 em ALTO, o liga Q41b. Istoenergiza o relê de tomada de linha 66 (RLYl) que transfere atensão da linha telefônica das linhas telefônicas 46 para aponte de diodo ou de direção 62 (que compreende D26, D27,D30 e D31). A ponte de diodo 62 também pode ser chamada deum circuito receptor. Assim, o relê de tomada de linha(RLYl) transfere o controle da linha telefônica 46 do tele-fone doméstico 34 para o painel de segurança 12. Se o tele-fone doméstico 34 estiver em uso, ele é desconectado por es-ta transferência. Isto impede que qualquer pessoa comprometaa comunicação do evento de alarme com a estação de monitora-mento 30, tanto por acidente quanto de propósito.

As operações de recepção e de gancho / fora dogancho são controladas pelo optoacoplador de recepção 56(U12) e pelo optoacoplador de controle de gancho 66 (U14) .Uma condição fora do gancho é iniciada ajustando a linha decontrole de gancho 68 em BAIXO ou zero volt. Isto faz comque a corrente flua por meio do diodo do optoacoplador decontrole de gancho 60. Considerando uma Taxa de Transferên-cia de Corrente (CTR) de 100%, a corrente por meio do diododo optoacoplador de controle de gancho 60 será transferidaaté o coletor (pino 4) do optoacoplador de controle de gan-cho 60. A corrente passa por meio do diodo do optoacopladorde recepção 56, polarizando o optoacoplador de recepção 56e, também, para o interior da base do comutador do gancho 70(Q45) . Quando o comutador do gancho 70 é ligado, a carga DCde alta impedância 54 (que compreende Q43, Q44, R213, R214,R216, R219, R221, R223 e C93) é conectada através de TIP 72e RING 74 da linha telefônica 46, aumentando a quantidade decorrente em laço que flui por meio da linha telefônica 46para indica uma condição fora do gancho para a CO de redetelefônica 48. 0 sinal de AC transmitido por meio do laço dalinha telefônica é captado pelo diodo no optoacoplador derecepção 56 (U12), transferido para o coletor (pino 4) dooptoacoplador de recepção 56 (U12) (lado do transistor) econvertido em uma tensão que então é recebida pela linha desaida 100 e detectada pelo amplificador receptor / filtropassa-alta 76 e então é passada para o painel de segurança12. O tom de contato da estação de monitoramento 30 modula acorrente no laço telefônico.

A rede de casamento de impedância AC 52 na linhatelefônica 46 compreende R221, R223 e C93. Da forma ilustra-da na figura 4, os componentes R221, R223 e C93 são compar-tilhados pela rede de casamento de impedância AC 52 e a car-ga DC de alta impedância 54.

Da forma discutida anteriormente, diferentes paí-ses e áreas exigem diferentes impedâncias que casam parafuncionar com as linhas telefônicas 72 quando a linha tele-fônica 4 6 está em uma condição fora do gancho. Cada pais ouárea geográfica tem parâmetros ou faixas de impedância espe-cificados nos quais o equipamento deve funcionar, como ilus-trado na figura 5. Por exemplo, a impedância da linha tele-fônica pode ser 600 ohms na América do Norte e assim a impe-dância da rede de casamento de impedância AC 52 é 600 ohmsquando a linha telefônica 46 está em uma condição fora dogancho. Ao contrário, a Europa pode ter impedância complexana qual o valor de resistência da linha telefônica 46 mudadependendo da freqüência que está sendo transmitida. As fre-qüências através da faixa podem estar correlacionadas com osatuais valores de impedância, tal como ao longo de uma cur-va. Componentes na rede de casamento de impedância AC 52,bem como a carga DC de alta impedância 54, são selecionadospara satisfazer a impedância atual.

A figura 6 ilustra uma tabela 150 de opções deconstrução 152, países / regiões associados 154 e exemplosde valores de componente que podem ser usados para a rede decasamento de impedância AC 156. Nos exemplos da rede de ca-samento de impedância AC 156, cada país / região tem doisvalores de resistor correspondentes indicados por R221 eR223 da rede de casamento de impedância AC 52 (figura 4) eum valor de capacitor indicado por C93. Por exemplo, tantoAmérica do Norte quanto Europa podem usar valores de resis-tor de 510 ohms e 390 ohms com um valor de capacitor de 100nano-farad. Cada pais/região 154 na Seção Um 142 pode usaros mesmos valores de resistor e de capacitor, mesmo emboraas impedâncias de referência de linha telefônica 134 (figura5) não sejam as mesmas. Isto reduz enormemente o número ge-ral de diferentes opções de construção necessários. Diferen-tes valores de resistor e capacitor são usados para Áfricado Sul 144 e Austrália 146 para satisfazer suas exigênciasem particular.

Entende-se que outros países / regiões que não es-tão listados podem ser incluídos em qualquer uma das cons-truções 152 da Seção Um 142, África do Sul 144 e Austrália146 se as exigências de impedância de linha forem satisfei-tas. Também diferentes valores de resistor e de capacitorpodem ser usados, bem como mais de dois resistores e/ou maisde um capacitor, para satisfazer as exigências de impedânciade linha. Além do mais, outros componentes podem ser usadosna rede de casamento de impedância 52 para satisfazer as e-xigências de impedância de linha.

Quando o painel de segurança 12 deseja transmitirdados, o painel de segurança 12 usa armazenamento temporárioamplificador transmissor 80 para polarizar no optoacopla-dor de transmissão 58 (U13) . A tomada de controle de linha64 é empurrada para ALTO, o que transfere a tensão da linhatelefônica para a ponde de diodo 62 e através dela. Ativar alinha de controle de gancho 68 ocasiona a polarização dacorrente para fluir por meio do optoacoplador de recepção56, do optoacoplador de controle de gancho 60 e do comutadorde gancho 70. Isto liga a carga DC de alta impedância 54 queatrai corrente suficiente para ocasionar condição fora dogancho detectável na CO de rede telefônica 48. Em função dapolarização do optoacoplador de transmissão 58 e da taxa detransferência de corrente, a corrente que flui por meio doLED do optoacoplador de transmissão 58 também flui do ladode tensão positiva 94 (figura 3) da ponte de diodo 62 pormeio do optoacoplador de transmissão 58, R222 (figura 4) edo comutador de gancho 70 até o lado de tensão negativa 96da ponte de diodo 62, para fora de RING 74 criando assim umcaminho de sinal de transmissão ou laço de transmissão até alinha telefônica 46. À medida que dados são transmitidos pormeio do optoacoplador de transmissão 58, a corrente que fluipor meio do diodo do optoacoplador de transmissão 58 é modu-lada. Esta modulação é passada por meio do lado do transis-tor onde ele modula a corrente no caminho CD supradescrito.Então, esta modulação de corrente é aplicada na linha tele-fônica 46 por meio da ponte de diodo 62. Os dados podem sertransmitidos em pacotes, pulsos por segundo, tons F ou ou-tros protocolos de transmissão.

O painel de segurança 12 também usa o módulo TLCI44 para detectar uma chamada ou toque de entrada na linhatelefônica 46. Um circuito de detecção de chamada ou de aco-plamento de chamada 82 pode compreender os componentes C98,C99, R209, R211, TVS25, U12 e D28. O circuito de acoplamentode chamada 82 indicado na figura 4 é para referência e deve-se perceber que nem todos os componentes estão incluídos pa-ra esclarecimento. C98 e C99 são conectados em RING 7 4 e TIP72, respectivamente. O circuito de acoplamento de chamada 82pode ser mudado para satisfazer certas exigências de cons-trução, tal como para a África do Sul. Quando o painel desegurança 12 está em uma condição fora do gancho e um sinalde toque ocorre através de TIP 72 e RING 74, ele é acopladono módulo TLCI 44 por meio de C98 e C99 do circuito de aco-plamento de chamada 82. Por exemplo, o sinal de toque podeser uma senóide, tal como uma senóide de 20 Hz com um sinalpico a pico típico de 253 V. O toque atual é limitado porR209 e R211, e o nível de sensibilidade do sinal do toque éajustado em TVS25. Quando o sinal de toque é maior que o li-mite de falha de TVS25 (na direção da tensão positiva), acorrente do toque flui por meio do LED do optoacoplador derecepção 56. Então, o sinal do toque é acoplado no lado deentrada de recepção 102 do optoacoplador de recepção 56 queaciona Q42 do circuito de monitoramento de linha telefônica(TLM) / detecção de toque 84 (que pode ser usado como umdeslocador de nível) . A saída do circuito de TLM / detecçãode toque 84 em linha 98 é monitorada pelo painel de seguran-ça 12 para determinar se um sinal de toque ocorreu.

Um ciclo de tensão negativo do sinal de toque,TVS25 (do circuito de acoplamento de chamada 82) e diodo dedetecção de chamada 86 (D28) são polarizados para frente. Atensão para frente através do diodo de detecção de chamada86, que está em paralelo com o LED do optoacoplador de re-cepção 56 garante que o LED do optoacoplador de recepção 56está desligado durante o ciclo de tensão negativa que entãodesliga o acionador do circuito de TLM / detecção de chamada84. Desta maneira, a freqüência de chamada através de TIP 72e RING 74 é isolada e acoplada no lado de baixa tensão etambém tem o nivel deslocado para fazer interface com o mó-dulo processador 14.

0 módulo TLCI 4 4 também provê uma operação de mo-nitoramento de linha telefônica (TLM) que pode ser realizadapelo módulo de monitoramento TLM 88 (que compreende D2 6,D27, D30, D31, R215, D29, C92, R224, R227 e R226) , pela en-trada de TLM 89 (que compreende R217 e R220), bem como pelooptoacoplador de recepção 56 e pelo optoacoplador de contro-le de gancho 60. Quando o painel de segurança 12 está nacondição no gancho, a linha telefônica 46 será monitorada.

Durante este período, a tensão de TIP 72 e RING 74 é aplica-da na entrada do TLM 89, permitindo que uma pequena quanti-dade de corrente carregue C92. Quando o painel de segurança12 deseja realizar uma função de TLM, tal como determinar sea linha telefônica 46 está presente, a linha de controle degancho 68 é empurrada para BAIXO para ligar o LED do optoa-coplador de controle de gancho que então liga o transistordo optoacoplador de controle de gancho 60 assim provendo umcaminho de descarga para C92 por meio do LED do optoacopla-dor de recepção 56. A descarga de C92 por meio do LED do op-toacoplador de recepção 56 faz com que o LED se ligue, geraum pulso através dos pinos 3 e 4 do optoacoplador de recep-ção 56 e aciona o circuito de TLM / detecção de toque 84(Q42). Esta duração de pulso é aplicada no painel de segu-rança 12 por meio da linha 98. Se o painel de segurança 12detecta um pulso, a linha telefônica 46 é considerada operá-vel. Se nenhum pulso for detectado neste momento, a linhatelefônica 46 é considerada em uma condição de falha. A fun-ção de TLM pode ser realizada periodicamente e os resultadossão exibidos e/ou registrados no painel de segurança 12.

Embora a invenção tenha sido descrita em termos devárias modalidades especificas, versados na técnica percebemque a invenção pode ser praticada com modificação de acordocom o espirito e o escopo das reivindicações.

Claims (20)

1. Módulo de interface de comunicação de linha te-lefônica (TLCI) configurado para fazer interface de um pai-nel de segurança com uma linha telefônica de uma rede tele-fônica, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende:um optoacoplador de recepção tendo um lado de en-trada de recepção e um lado de saida de recepção, o lado deentrada de recepção incluindo uma linha de entrada de recep-ção configurada para receber um sinal na linha telefônicaproveniente da rede telefônica, o lado de saida de recepçãoincluindo uma linha de saida de recepção configurada paraconduzir o sinal até um painel de segurança;um optoacoplador de transmissão tendo um lado deentrada de transmissão e um lado de saida de transmissão, olado de entrada de transmissão tendo uma linha de entrada detransmissão configurada para receber sinais de transmissãoprovenientes do painel de segurança, o lado de saida detransmissão tendo uma linha de saida de transmissão configu-rada para conduzir o sinal de transmissão até a linha tele-fônica da rede telefônica, o lado de saida de transmissãosendo unido em paralelo com o lado de entrada de recepção dooptoacoplador de recepção; eum optoacoplador de controle de gancho tendo umlado de entrada de gancho e um lado de saida de gancho, olado de entrada de gancho tendo uma linha de controle degancho configurada para receber um sinal de gancho do painelde segurança, o lado de saida de gancho tendo uma linha deentrada de gancho e uma linha de saida de gancho, a linha desaída de gancho ativando um comutador de gancho para condu-zir o sinal de gancho até a linha telefônica da rede telefô-nica, o lado de saída de gancho sendo unido em série com alado de entrada de recepção do optoacoplador de recepção.

2. Módulo de TLCI, de acordo com a reivindicação-1, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende adicionalmenteuma rede de casamento de impedância que é interconectada como lado de entrada de recepção do optoacoplador de recepção ecom o lado de saída de transmissão do optoacoplador detransmissão, a rede de casamento de impedância configuradapara prover casamento de impedância com a rede telefônica.

3. Módulo de TLCI, de acordo com a reivindicação-1, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende adicionalmenteuma rede de casamento de impedância que é interconectada como lado de entrada de recepção do optoacoplador de recepção ecom o lado de saída de transmissão do optoacoplador detransmissão, a rede de casamento de impedância configuradapara prover uma impedância de aproximadamente 600 ohms paraprover casamento de impedância com a rede telefônica.

4. Módulo de TLCI, de acordo com a reivindicação-1, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende adicionalmenteuma rede de casamento de impedância que compreende pelo me-nos um resistor e um capacitor conectados entre si, a redede casamento de impedância sendo interconectada com o ladode entrada de recepção do optoacoplador de recepção e com olado de saída de transmissão do optoacoplador de transmis-são, a rede de casamento de impedância configurada para pro-ver casamento de impedância com a rede telefônica.

5. Módulo de TLCI, de acordo com a reivindicação-1, CARACTERIZADO pelo fato de que o sinal de gancho compre-ende adicionalmente sinais que indicam condições no gancho efora do gancho, o módulo de TLCI compreendendo adicionalmen-te uma carga DC de alta impedância unida com o optoacopladorde recepção e com o optoacoplador de controle de gancho, acarga DC de alta impedância sendo configurada para atrair umnivel de corrente que indica para a rede telefônica quando osinal de gancho está na condição fora do gancho.

6. Módulo de TLCI, de acordo com a reivindicação-1, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende adicionalmenteuma rede de casamento de impedância que é interconectada como lado de entrada de recepção e com o lado de saída detransmissão, a rede de casamento de impedância configuradapara prover uma impedância de aproximadamente 600 ohms paraprover casamento de impedância com uma primeira rede telefô-nica, a rede de casamento de impedância configurada adicio-nalmente para prover casamento de impedância complexo comuma segunda rede telefônica.

7. Módulo de TLCI, de acordo com a reivindicação-1, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende adicionalmentedispositivo para detectar um sinal de toque que é transmiti-do na rede telefônica de um local remoto do módulo de TLCI.

8. Sistema de segurança, CARACTERIZADO pelo fatode que compreende:um painel de segurança para realizar operações decontrole associadas com pelo menos uma dentre funções de se-gurança e de emergência; eum módulo de interface de comunicação de linha te-lefônica (TLCI) configurado para fazer interface do painelde segurança com uma rede telefônica, o módulo de TLCI com-preendendo :um optoacoplador de recepção tendo um ladode entrada de recepção e um lado de saida de recepção, o la-do de entrada de recepção incluindo uma linha de entrada derecepção configurada para receber um sinal na linha telefô-nica proveniente da rede telefônica, o lado de saida de re-cepção incluindo uma linha de saida de recepção configuradapara conduzir o sinal até um painel de segurança;um optoacoplador de transmissão tendo umlado de entrada de transmissão e um lado de saida de trans-missão, o lado de entrada de transmissão tendo uma linha deentrada de transmissão configurada para receber sinais detransmissão provenientes do painel de segurança, o lado desaida de transmissão tendo uma linha de saida de transmissãoconfigurada para conduzir o sinal de transmissão até a linhatelefônica da rede telefônica, o lado de saida de transmis-são sendo unido em paralelo com o lado de entrada de recepção; eum optoacoplador de controle de ganchotendo um lado de entrada de gancho e um lado de saida degancho, o lado de entrada de gancho tendo uma linha de con-trole de gancho configurada para receber um sinal de ganchoproveniente do painel de segurança, o lado de saida de gan-cho tendo uma linha de entrada de gancho e uma linha de sai-da de gancho, a linha de saida de gancho ativando um comuta-dor de gancho que conduz o sinal de gancho até a linha tele-fônica da rede telefônica, o lado de entrada de gancho sendounido em série com o lado de saida de recepção.

9. Sistema, de acordo com a reivindicação 8,CARACTERIZADO pelo fato de que o módulo de TLCI compreendeadicionalmente dispositivo para casar a impedância da redetelefônica, a rede telefônica compreendendo pelo menos umade múltiplas redes telefônicas localizadas em pelo menos umde múltiplos países e múltiplas regiões geográficas.

10. Sistema, de acordo com a reivindicação 8,CARACTERIZADO pelo fato de que o módulo de TLCI compreendeadicionalmente dispositivo para casar a impedância da redetelefônica, a impedância da rede telefônica sendo pelo menosum dentre um valor de resistência predeterminado e pelo me-nos uma faixa de valores de resistência correspondendo a pe-lo menos uma faixa de freqüências predeterminada.

11. Sistema, de acordo com a reivindicação 8,CARACTERIZADO pelo fato de que o sinal de gancho compreendeadicionalmente condições no gancho e fora do gancho, o módu-lo de TLCI compreende adicionalmente uma carga DC de altaimpedância unida em paralelo com pelo menos o lado de saídade transmissão do optoacoplador de transmissão, a carga DCde alta impedância sendo configurada para atrair um nível decorrente para indicar à rede telefônica quando o sinal degancho está na condição fora do gancho.

12. Sistema, de acordo com a reivindicação 8,CARACTERIZADO pelo fato de que o módulo de TLCI compreendeadicionalmente uma rede de casamento de impedância que é in-terconectada com o lado de entrada de recepção e com o ladode saída de transmissão, a rede de casamento de impedânciaconfigurada para prover uma impedância de aproximadamente-600 ohms para prover casamento de impedância com uma primei-ra rede telefônica, a rede de casamento de impedância adi-cionalmente configurada para prover casamento de impedânciacomplexo sobre uma faixa de aproximadamente 466 ohms até 899ohms com uma segunda rede telefônica.

13. Sistema, de acordo com a reivindicação 8,CARACTERIZADO pelo fato de que compreende adicionalmente li-nhas telefônicas internas que conectam a rede telefônica aum telefone doméstico, o módulo de TLCI compreendendo adi-cionalmente dispositivo para transferir controle da rede te-lefônica entre o painel de segurança e o telefone domésticocom base em um sinal de controle proveniente do painel desegurança.

14. Sistema, de acordo com a reivindicação 8,CARACTERIZADO pelo fato de que os optoacopladores de recep-ção e de transmissão são configurados em paralelo entre sipara reduzir um nível de tensão operacional exigido na redetelefônica.

15. Módulo de. interface de comunicação de linhatelefônica (TLCI) configurado para fazer interface de umpainel com uma rede telefônica, CARACTERIZADO pelo fato deque compreende:um optoacoplador de recepção tendo um lado de en-trada de recepção e um lado de saída de recepção, o lado deentrada de recepção incluindo uma linha de entrada de recep-ção configurada para receber um sinal na linha telefônicaproveniente da rede telefônica, o lado de saida de recepçãoincluindo uma linha de saida de recepção configurada paraconduzir o sinal até um painel de segurança;um optoacoplador de transmissão tendo um lado deentrada de transmissão e um lado de saida de transmissão, olado de entrada de transmissão tendo uma linha de entrada detransmissão configurada para receber sinais de transmissãoprovenientes do painel de segurança, o lado de saida detransmissão tendo uma linha de saida de transmissão configu-rada para conduzir o sinal de transmissão até a linha tele-fônica da rede telefônica, o lado de saida de transmissãosendo unido em paralelo com o lado de entrada de recepção dooptoacoplador de recepção;um optoacoplador de controle de gancho tendo umlado de entrada de gancho e um lado de saida de gancho, olado de entrada de gancho tendo uma linha de controle degancho configurada para receber um sinal de gancho proveni-ente do painel de segurança, o lado de saida de gancho tendouma linha de entrada de gancho e uma linha de saida de gan-cho, a linha de saida de gancho sendo configurada para con-duzir o sinal de gancho até a linha telefônica da rede tele-fônica; edispositivo para casar a impedância da linha tele-fônica da rede telefônica, a impedância da linha telefônicasendo pelo menos uma das ajustadas nos valores de resistên-cia e de capacitância predeterminados e pelo menos uma faixade valores de resistência e de capacitância correspondendo apelo menos uma faixa de freqüências predeterminada.

16. Módulo de TLCI, de acordo com a reivindicação 15, CARACTERIZADO pelo fato de que os optoacopladores de re-cepção e de transmissão são configurados em paralelo entresi para reduzir um nivel de tensão operacional exigido narede telefônica.

17. Módulo de TLCI, de acordo com a reivindicação 15, CARACTERIZADO pelo fato de que o lado de entrada de gan-cho é unido em série com o lado de entrada de recepção dooptoacoplador de recepção.

18. Módulo de TLCI, de acordo com a reivindicação 15, CARACTERIZADO pelo fato de que o dispositivo para casarimpedância é interconectado com o lado de entrada de recep-ção e com o lado de saida de transmissão, o dispositivo paracasar impedância sendo configurado para prover uma impedân-cia de aproximadamente 600 ohms.

19. Módulo de TLCI, de acordo com a reivindicação 15, CARACTERIZADO pelo fato de que o sinal de gancho compre-ende adicionalmente sinais que indicam condições no gancho efora do gancho, o módulo de TLCI compreendendo adicionalmen-te uma carga DC de alta impedância unida com o optoacopladorde recepção e com o optoacoplador de controle de gancho, acarga DC de alta impedância sendo configurada para atrair umnivel de tensão que indica para a rede telefônica quando osinal de gancho está na condição fora do gancho.

20. Módulo de TLCI, de acordo com a reivindicação 15, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende adicionalmentelinhas telefônicas internas que conectam a rede telefônica aum telefone doméstico, o módulo de TLCI compreendendo adi-cionalmente dispositivo para transferir o controle da redetelefônica entre o painel de segurança e o telefone domésti-co com base em um sinal de controle proveniente do painel desegurança.