CN102067580B - 用于个人应急反应系统的扬声器电话和扩展扬声器电话 - Google Patents

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Abstract

个人应急反应系统(PERS)包括基础单元(16)和一个或多个扩展单元(20)。基础单元包括扬声器(64)、麦克风(72)、电话接口电路(40)、微控制器(46)以及自动拨号器(48)。每个扩展单元包括扬声器(164)、麦克风(172)、电话接口电路(140)以及不具有自动拨号器的控制器(146)。基础单元控制器(46)和扩展单元控制器(146)被编程，使得在帮助模式中基础单元控制器和扩展单元控制器采用主/从关系。

Description

用于个人应急反应系统的扬声器电话和扩展扬声器电话
技术领域
本申请具体应用于个人应急反应系统(PERS)并将结合其具体参考加以描述。然而，应当认识到，本申请还可以应用于其他类型的个人通信系统。
背景技术
个人应急反应系统通常包括基础单元，当该基础单元被用户激活后自动致电呼叫中心。用户通常可以按下基础单元上或用户随身携带的远程RF单元上的呼叫或应急按钮以激活自动呼叫。基础单元通常用作扬声器电话以建立呼叫中心与用户之间的语音通信，用户可能在或可能不在基础单元处。例如，用户可能已经跌倒并且可能无法站立或移动到基础单元处。
一些用户遇到的问题是他们的生活空间使得单个基础单元不足够。用户可能不能够听到生活空间的所有部分中的基础单元。反之，用户可能不能够以足够大的声音讲话从而与生活空间的所有区域的基础单元通信。
一种潜在的解决方案将是在生活空间的其他区域提供附加的基础单元。然而，多个基础单元将需要多条电话线。每个基础单元都包括用于呼叫呼叫中心的自动拨号器。因此，潜在地，如果两个或更多个基础单元以微小的时间延迟试图同时拨打呼叫中心，这两次呼叫可能会造成干扰并导致无法与呼叫中心取得联系。
本申请描述了经改进的扬声器电话系统，该系统克服了上述问题和其他问题。
发明内容
根据一个方面，提供了一种个人应急反应系统。该系统包括基础单元，基础单元包括扬声器、麦克风、与扬声器、麦克风以及电话线连接的电话接口电路、微控制器和自动拨号器。该系统还包括一个扩展单元，扩展单元包括扬声器、麦克风、与扬声器、麦克风以及电话线连接的电话接口电路和不具有自动拨号器的控制器。基础单元控制器和扩展单元控制器被编程，使得在帮助模式中，基础单元控制器和扩展单元控制器采用主/从关系。
根据另一方面，提供了一种使用个人反应系统的方法。响应于接收到将进入帮助模式的指示，基础单元微控制器被置为帮助模式，自动拨号器被触发以拨打预选定的号码，并且基础单元和扩展单元的麦克风被静音。一旦建立了与呼叫中心的通信链接，触发预记录的语音芯片以提醒用户链接的成功连接。基础单元和扩展单元的麦克风的增益被取消静音，并将其调节为使呼叫中心的操作员能够听到用户发出的声音。
根据另一方面，提供了一种扩展扬声器电话单元。该扩展扬声器电话单元包括扬声器、麦克风、用于将扬声器和麦克风与电话线连接的电话接口电路，以及不具有自动拨号器的控制处理器。电话接口电路从电话线中汲取小于30mA(的电流)。响应于通过电话线从基础单元控制处理器接收到的信号，该控制处理器配置成被切换为从属模式。
根据另一方面，提供了一种个人应急反应方法。响应于在基扬声器电话单元的控制器处接收到指示将进入帮助模式的信号，通过电话线将信号发送到扩展扬声器电话单元的控制器，从而将扩展单元控制器置为从属模式。通过电话线建立了与呼叫中心的通信，使得基础单元和扩展单元两者都能够同时或单独在电话线上传送信号以及同时从电话线上接收信号。
一个优点在于用户能够拥有多个扬声器电话单元。
另一优点在于用户在生活空间的扩展部分的任何部分能够听到和被听到的能力。
通过阅读和理解以下详细描述，本发明进一步的优点和益处对本领域的技术人员而言将变得显然。
附图说明
本发明可以具体化为不同的部件或部件布置，以及具体化为不同的步骤和步骤安排。附图仅用于图示说明优选实施例，而不应解释为是对本发明的限制。
图1是个人应急反应系统的图解说明；
图2是图1的基础单元16的详细图解；
图3是图1的扩展单元20的详细图解。
具体实施方式
参考图1，用户的生活空间包括多个电话接头10，诸如第一房间12和第二房间14中的电话接头。在第二房间14中，个人应急反应系统(PERS)包括与电话接头10互连的基通信单元16。任选地，电话18经由基础单元16与电话接头10连接。在另一房间12中，PERS还包括至少一个与电话接头10连接的扩展扬声器电话单元20。任选地，电话22经由扩展单元20与电话接头10互联。可能存在如房间12一样具有附加扩展单元20的附加房间，但未示出这种房间。用户佩戴或携带包括应急按钮32的RF远程单元30。当用户按下应急按钮32或基础单元上的类似应急按钮时，基础单元16通过由基础单元16和一个或多个扩展单元20共享的公共电话线34经由电话公司总机36拨打呼叫中心38的操作员。然后基础单元16将其本身和一个或多个扩展单元20两者都置于警报模式，在警报模式中基础单元和一个或多个扩展单元两者都摘机并同时倾听并传送来自用户的声音，或者同时传送语音通信以向用户广播。
参考图2，PERS的基础单元16包括电话接口电路40，电话接口电路40与电话接头10连接并经由RJ11与扩展电话18连接。电话接口电路40使得电话18能够用于拨打电话和接听电话呼叫，并且如下文所述，使得基础单元16能够拨打电话。
基础单元16还包括天线42和RF接收器44，RF接收器44接收来自RF远程单元30的RF信号。当接收到来自RF远程单元30的信号时，控制器46进入帮助模式或应急模式。控制器46令电话接口电路40请求拨号音调(tone)(在公共电话线34间放置负载)。控制器46包括自动拨号器48或与自动拨号器48连接，使得一旦接收到拨号音调，控制器46激活自动拨号器48，自动拨号器48拨打呼叫中心38的电话号码。当建立语音通信后，预记录的语音芯片50提供确认与用户成功连接的语音信息。音调检测电路52在电话线34上监测触发自动拨号器48之前控制器46等待接收的拨号音调。同时，当从呼叫中心38接收到通信时，音调检测电路52在电话线上监测声音的水平。控制器46包括扩展信号发送单元54或与扩展信号发送单元54连接，扩展信号发送单元54与一个或多个扩展单元20通信，以提醒其已经进入帮助或应急模式，并向其发送信号以摘机。在图示说明的实施例中，基础单元控制器46通过电话线34与一个或多个扩展单元20通信。
用户通过例如从RF远程单元30接收RF信号的RF接收器44发起呼叫之后，扬声器可调增益电路60和扬声器驱动器62驱动扬声器64(其音量通过增益调节66任选可调)可听见地广播通过电话线34从呼叫中心38接收到的语音或声音。这通过如下过程实现。如前述说明，当RF接收器44接收到来自RF远程单元30的信号以发起呼叫时，控制器46进入帮助或应急模式。在帮助或应急模式中，当接收到来自呼叫中心38(接收模式)的通信时，控制器46使能扬声器驱动器62，并且，在一个实施例中，当向呼叫中心38(传送模式)传送通信时，控制器46禁用或静音扬声器驱动器62。
如果用户正与处于传送模式的呼叫中心38通信，可调麦克风增益电路70放大由基础单元16中的麦克风72拾取的语音或声音。该声音通过可调混合消除电路(adjustable hybrid cancellation circuit)74传递到电话接口电路40，从而在电话线34上将该声音置为恰当的输出信号。可调混合消除电路74受控制器46控制，以便在基础单元16向呼叫中心38传送信号时降低由基础单元接收到的信号水平。因此，在传送模式中，能够放大麦克风信号以使声音达到选定的水平，从而补偿用户离麦克风72太远或不能大声说话。在接收模式中，麦克风72静音或断开。
备选地，当单元12、14独立地在传送模式和接收模式间切换时，扬声器64受到处于接收模式的单元12、14中的一个的恒定音量驱动，同时调节(例如，需要的话更换)单元12、14中的另一个的麦克风增益，直到在传送模式中消除反馈。
电源80为控制器46、扬声器驱动器62、麦克风增益电路70以及其他系统部件提供适当的电功率。在图示说明的实施例中，电源80与标准家用电源插座互联，并且包括例如紧急备用电池。调节器针对各种电路部件将电压调节到适当的水平。
指示器82，诸如LED，被安装到显示于基础单元16的表面上，从而为用户提供说明基础单元16的各种状态的指示。帮助按钮或帮助开关84设置在基础单元16上，以使用户能够在基础单元16上本地触发帮助或应急模式，而非在RF远程单元30处远程地触发。亦即，用户可以按下帮助按钮或开关84而不是远程单元30上的帮助按钮30，以发起帮助或应急模式。复位开关或按钮86也设置在基础单元16上，以取消帮助或应急模式。
参考图3，PERS的每个扩展单元20都包括电话接口电路140。然而，与基础单元接口电路40不同，扩展单元电话接口电路140被构建为汲取低的回路电流。通常，30mA的回路电流触发总机36以辨别将进行的呼叫并发出拨号音调。扩展电话接口电路140的部件被选定为汲取远低于30mA(如2mA或3mA)的回路电流，以避免总机的无意触发。
扩展单元控制器146经由音调检测电路152接收通过电话线接收到的声音。当控制器146接收来自基础单元16的、指示其应当进入帮助或应急模式的信号时，控制器146令扩展单元20的电话接口电路140摘机(与电话线连接)。控制器146还激活扬声器驱动器162，从而将经由电话接口电路140从呼叫中心38接收到的语音和其他声音放大到选定的水平，并且将经放大的语音和其他声音提供给扬声器164。扩展单元控制器146不包括自动拨号器。
麦克风增益电路170和麦克风172拾取临近扩展扬声器电话单元20的声音，并经由可调混合消除电路174将声音传递到电话接口电路140。与基础单元控制器46一样，扩展单元控制器146在接收模式中使能扬声器并禁用麦克风，而在传送模式中禁用扬声器并使能麦克风。扩展单元控制器146还控制接收模式中扬声器的音量，并在传送模式中将麦克风的增益调节至预选的幅度。备选地，在接收模式中可以将音量设置为选定的水平，而在传送模式中可以将麦克风的增益调节为能够提供尽可能高的增益(达到选定的限值)而无反馈。
电源180为控制器146和扩展扬声器单元20的其他部件提供经调节的电源。电源180例如与标准墙壁插座连接。任选地，还可以提供备用电池(未示出)。
扩展扬声器电话单元还包括指示器182，诸如LED，以指示扩展单元何时有电或扩展单元何时处于帮助模式。
当家庭系统处于其正常、非警报模式时，用户可以使用与基础单元16连接的手持机18或与扩展单元20连接的手持机22拨打或接听常规的电话呼叫。当按下基础单元或患者携带的单元30上的帮助按钮时，基础单元16内的控制器46承担对PERS的控制。在帮助模式中，基础单元控制器46和扩展单元控制器146被配置为采用主-从关系，使基础单元控制器46被配置为承担“主”控制器角色，而扩展单元控制器146被配置为承担“从属”控制器角色。基础单元控制器46向扩展单元控制器146发送信号，从而将扩展单元置于其警报模式。进入警报模式后，基础单元控制器46控制电话接口单元40在电话线间应用负载或以其他方式请求拨号音调。进入警报模式后，扩展单元20内的扩展单元控制器146控制电话接口电路140从而将扬声器和麦克风与电话线34连接。基础单元16上的控制器46使能自动拨号器48以拨打呼叫中心38。一旦感测到来自呼叫中心38指示呼叫中心准备好接收来自基础单元16的信息的特定“握手”音调后，基础单元控制器46驱动音调生成电路90以使识别用户和警报状态的信息被传送至呼叫中心38。
一旦已经建立了与呼叫中心38的通信，基控制器46和扩展控制器146在扬声器的增益控制和驱动器电路和麦克风的增益控制和混合消除电路之间进行仲裁。控制器46、146监测在电话线上接收到的信号的幅度以及从麦克风接收到的信号的幅度。在一个实施例中，当来自麦克风的信号的幅度指示用户正在讲话时，扬声器调节增益或驱动电路降低或清零。备选地，作为对控制器感测到呼叫中心38正在倾听的响应，即，正在电话线上接收非常低幅度的信号，可以降低或归零扬声器的增益。控制器监测来自麦克风的信号的幅度并调节增益以使信号的幅度达到正常值。通过这种方式，如果仅有的声音非常轻，诸如用户不规则的呼吸，呼吸声音被足够地放大以让呼叫中心听到该呼吸声音。
在另一实施例中，当控制器46、146感测到从呼叫中心38接收到的信号的幅度十分高，即指示呼叫中心的代表正在讲话，控制器切换到接收模式。在接收模式中，控制器降低或清零麦克风的输出，从而防止建立反馈回路。当控制器感测没有来自呼叫中心38的讲话时，控制器进入传送模式。在传送模式中，麦克风的输出同时被放大到选定的幅度并应用于电话线。当控制器46、146之一感测反馈时，可以关闭扬声器。在另一变型中，在传送模式中可以关闭扬声器而不考虑反馈。换言之，控制器被配置为在(1)接收模式中扬声器处于选定的音量而麦克风断开，以及(2)传送模式中扬声器断开而麦克风开启，这两个状态之间切换。在另一变型中，扬声器被配置为放大至选定的音量，并调节麦克风的增益使反馈最小化。基础单元和扩展单元还可能被配置为单独地在传送模式和接收模式之间切换。
可以利用多种技术确定呼叫中心的代表是否正在讲话。例如，可以定期采样电话线上的输入信号。为了区别讲话期间发生的自然停顿，可以在标称的持续时间内对输入信号的幅度进行平均。如果平均值高于最小阈值，那么在电话线上接收到的信号的当前峰值可以与平均值比较。当峰值低于预选定持续时间(例如，一秒)内的平均值，控制器可以进入传送模式作为响应。当在电话线上接收到的信号的幅度的平均值低于最小阈值时，也可以进入传送模式。当检测到在电话线上接收到的信号在一次或预选定的多次采样中高于阈值，控制器可以执行呼叫中心的代表正在讲话的指示并进入接收模式。
本文已经参考多个实施例对发明进行了描述。他人通过阅读本文的描述，可以发生修改和变型。其意图是将本发明解释为包括所有这些修改和变型，只要这些修改和变型在权利要求或与权利要求相当的范围内。

Claims (11)

1.一种个人应急反应系统，包括：
基础单元(16)，其包括：
扬声器(64)，
麦克风(72)，
与所述扬声器和所述麦克风以及电话线(34)连接的电话接口电路(40)，
微控制器(46)，以及
自动拨号器(48)；
一个或多个扩展单元(20)，每个包括：
扬声器(164)，
麦克风(172)，
与所述扬声器和所述麦克风以及所述电话线(34)连接，使得所述扩展单元与公共的所述电话线(34)连接的电话接口电路(140)，以及
不具有自动拨号器的控制器(146)；
其中，所述基础单元微控制器(46)和所述扩展单元控制器(146)被编程，使得在帮助模式中，所述基础单元微控制器和所述扩展单元控制器经由公共的所述电话线(34)通信以采用主-从关系，其中，所述基础单元被布置为充当主单元，并且，每个扩展单元被布置为充当从属单元以与所述电话线(34)连接，以便在所述电话线上建立与呼叫中心的通信，从而使得所述基础单元和所述扩展单元两者同时在所述电话线上传送信号，以及同时从所述电话线接收信号，
其中，所述基础单元(16)和所述扩展单元(20)中的至少一个还包括：
由所述控制器(46、146)控制、并连接在所述麦克风(72、172)和所述电话接口电路(40、140)之间的能调节的混合消除电路(74、174)，并且
其中，所述基础单元和所述扩展单元中的至少一个还包括：
由所述控制器(46、146)控制的麦克风能调节的增益电路(70、170)，用于当将声音通过所述电话线(34)传送出去时调节所述麦克风增益，从而将输出声音放大到预选定的水平，并且用于当正在所述电话线上接收讲话时使所述麦克风静音。
2.如权利要求1所述的个人应急反应系统，还包括具有应急按钮(34)的远程单元(30)，其用于传送射频信号以触发所述基础单元和所述扩展单元进入所述主从关系。
3.如权利要求2所述的个人应急反应系统，其中，所述基础单元(16)还包括：
天线(42)和RF接收器(44)，用于从所述远程单元(30)接收所述射频信号。
4.如权利要求1所述的个人应急反应系统，其中，所述基础单元(16)还包括用于给所述基础单元微控制器(46)发信号以使其充当主控制器的按钮(86)和RF接收器(44)中的至少一个，所述基础单元微控制器(46)包括扩展信号发送单元(54)，所述扩展信号发送单元(54)通过公共的所述电话线(34)给所述扩展单元控制器(146)发信号，以指示所述扩展单元控制器(146)充当从属控制器。
5.如权利要求1所述的个人应急反应系统，其中，所述基础单元微控制器(46)和所述扩展单元控制器(146)中的至少一个包括反馈回路预防程序，以防止在一个或多个所述扬声器(64、164)和一个或多个所述麦克风(72、172)之间形成反馈回路。
6.如权利要求1所述的个人应急反应系统，其中，所述基础单元微控制器(46)和所述扩展单元控制器(146)被编程，以监测所述电话线(34)，并且当正在所述电话线上接收讲话时进入接收模式，而当所述电话线上不存在讲话时进入传送模式；
在所述接收模式中，所述扬声器(64、164)被设置为预选定的音量并且断开所述麦克风(72、172)；以及
在所述传送模式中，连接所述麦克风(72、172)并使所述扬声器(64、164)断开或静音。
7.一种使用如权利要求1所述的个人应急反应系统的方法，所述方法包括：
响应于接收了将进入帮助模式的指示，与所述扩展单元控制器(146)通信以将所述扩展单元控制器置为所述帮助模式，由此触发所述自动拨号器(48)以拨打预选定的电话号码，将所述基础单元和扩展单元麦克风(72，172)静音，以及倾听将与所述呼叫中心(38)建立的通信链接；
与所述呼叫中心建立所述通信链接后，触发音调生成电路以发送信息，从而为所述呼叫中心识别用户；
取消静音并调节所述基础单元和扩展单元麦克风(72、172)的增益，从而使所述呼叫中心处的操作员能够听到从用户发出的声音。
8.如权利要求7所述的方法，还包括：
在与所述基础单元(16)和所述扩展单元(20)连接的公共的所述电话线(34)上监测源自所述呼叫中心的讲话；
响应于检测到所述讲话，进入接收模式，而响应于不存在讲话，进入传送模式。
9.如权利要求8所述的方法，还包括：
在所述接收模式中，使所述麦克风(72、172)静音或断开；以及
在所述传送模式中，使所述扬声器(64、164)静音或断开，感测反馈，以及响应于感测到反馈，降低来自所述麦克风(72、172)的信号的放大率。
10.一种扩展单元(20)，用于如权利要求1所述的个人应急反应系统(PERS)，包括：
扬声器(164)；
麦克风(172)；
电话接口电路(140)，其用于将所述扬声器和所述麦克风与电话线(34)连接，所述电话接口电路从所述电话线上汲取小于30mA的电流；
不具有自动拨号器的控制处理器(146)，响应于通过所述电话线从基础单元控制处理器(46)接收到的信号，所述控制处理器被配置成切换为从属模式；
由所述控制处理器(146)控制、并连接在所述麦克风(172)和所述电话接口电路(140)之间的能调节的混合消除电路(174)，以及
其中，所述基础单元和所述扩展单元中的至少一个还包括：
由所述控制处理器(146)控制的麦克风能调节的增益电路(170)，用于当将声音通过所述电话线(34)传送出去时调节所述麦克风增益，从而将输出声音放大到预选定的水平，并且用于当正在所述电话线上接收讲话时使所述麦克风静音。
11.一种个人应急反应方法，包括：
响应于在基础单元(16)的控制器(46)处接收指示将进入帮助模式的信号，通过电话线(34)向扩展单元(120)的控制器(146)发送信号，从而将所述扩展单元控制器置于从属模式；
使所述扩展单元上的麦克风(172)静音，并利用所述基础单元通过公共的所述电话线建立与呼叫中心(38)的通信；
在建立与所述呼叫中心的通信之后，控制所述基础单元和所述扩展单元两者同时在所述电话线上传送信号，以及同时从所述电话线(34)上接收信号，其中，当接收来自所述呼叫中心的信号时，所述基础单元和所述扩展单元：
控制扬声器以选定的幅度进行广播；
监测反馈；以及
调节麦克风的放大率以消除反馈，并且
其中，控制所述基础单元和所述扩展单元，从而：
当接收信号时，基于所述接收到的信号广播音频信号，并使麦克风静音或断开；以及
当传送信号时，阻断或静音所述音频信号的所述广播，并控制来自所述麦克风的信号的放大率，从而在所述电话线上将选定幅度的信号传送到所述呼叫中心。
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