提供预付电话费的电话服务方法和器具 【技术领域】
本发明涉及一种预付电话费的方法和器具，特别是使用晶片卡的识别功能输送适当的信号至远程服务器，目的在于决定使用者打电话的时间数量和户口余额。
背景技术
较早的发明已提供预付打电话服务的用途或系统。更明确的，给予一使用者有好预付电话服务的器具或系统。该器具或系统基本上拥有相似，预知和肯定的结构构形，不排除较早发明完成无数目的和要求的极大数量设计。
通过通讯网络拨打电话可由不同地方式支付。通常拨打电话的费用是由拨打电话时间决定。在还未打电话前支付费用是比较受欢迎的方法，因为操作者可避免不付帐的存款损失。使用者也比较喜欢这支付电话费用的方法，因为不会被巨额的账单惊吓。
一种支付电话的方法是使用投硬币电话。这方法需要维持，而且使用者必须拥有很多硬币以拨打外国呼叫。另一种可能是操作者售卖一有存额的预付电话卡。这卡片拥有磁条，在拨打电话时，卡片的存有余额减少，当存有余额结束时，呼叫也结束。如果卡片丢失或误置，使用者将损失卡片的存有余额。另一个检到或偷取卡片的人将因此获得好处。这方法也可能让一些人重新程式磁条使卡片的余额增加。这种诈欺的行为会带给服务操作者收入巨大的损失。
另一可能是使用没有磁条的预付电话卡，可是使用者拥有指定(私人)的数字或密码。使用者必须输入该数字或密码以开始拨打电话。使用者须拨打电话至一特别的电话服务，使用者拥有个别的户口包含户口存有余额。这些卡片也叫做抓痕表面电话卡。虽然这些卡片可用于几乎所有电话因为它们无须任何阅读器，但使用者除了必须拨打电话至服务提供者，还须根据指示输入该卡片的数字或密码，然后才可拨打想要拨打的号码。这方法当用于定期或紧急时须要长时间和不方便。
US5719926专利披露了一种长途电话服务系统提供使用长途电话的顾客报账和灵活，定制的控制。该系统联合各通入号码，管理全球性操作参数。它另外管理一使用者户口或卡片号码的数据库。
US5946380专利披露了一种传播系统网络开关通过电话线连接特别联合各顾客预算电话拨打时间和数量，可以是预付或后付，预算数量被记录在系统里用于呼叫目的。一服务器连接至用于自动控制预算电话拨打和费用的开关。该服务器包括一控制处理器用于通入存有预算电话拨打和费用的数据库。一声音反应单位连接至该处理器，然后在每预算电话呼叫前发送信息至拨打者显示预算电话的剩余时间和存有余额。该处理器由电话拨打时间扣除顾客帐户。该服务器发送至少一个信息至拨打者显示拨打电话的剩余时间。因为预算拨打数额的开支，该系统提供拨打者各种选择。根据顾客的要求，呼叫可，
(1)结束当预算数量超出，或
(2)延续，发送警告预算呼叫已超出，唤起购买额外的预付预算通话时间和费用，或
(3)延续和随后的拨打由拨打顾客付款。
呼叫直接连线至呼叫方无须通入特别的通行费编号或信用卡号码。
这些设备履行他们各自，特殊宗旨和要求，上述的专利没有披露与以下描述相似的器具和方法。
【发明内容】
一个提供预付电话费拨打电话的方法和器具包括：
(i)一个固定电话套，在本发明称之为‘顾客家中设备’或CostumerPremises Equipment(CPE)，附有一器具以阅读和输送晶片卡资料作为认证及一显示器显示远程服务所器发送的信息；
(ii)一远程服务器，工作站和交点系统用于接收和处理所提供的信息；
(iii)一通过电话交换连接CPE和远程服务器的器具，当电话听筒被拿起时，CPE自动和远程服务器连接；和
(iv)一种电话交换和远程服务器之间的连接，用于确认使用者的身份当CPE电话听筒被拿起。
当听筒被拿起时，当地交换通过一热线引发远程服务器要求拥有个体码的晶片卡输入CPE器具的晶片卡阅读器；还未输送信号要求使用者拨打至想要的目的地前，输送个体码至远程服务器以确定足够户口余额。该服务器根据通话时间减少户口余额直呼叫结束或户口存有余额满期。
本发明的主要目的是提供方便的拨打预付电话费的拨打电话方法。
本发明的明确目的是提供一晶片卡用于只存储使用者的确认身份以使使用者可拨打预付电话，无须记得任何电码。
本发明的另一明确目的是提供使用者在拿起听筒时即时从电话器具拨打电话和将晶片卡插入在该器具适当的长孔。
本发明的另一主要目的是提供一只确认密码的存储卡片而不是户口余额，以避免电话卡被诈欺。
本发明的另一主要目的是提供使用者在接听电话时可无限通入电话网。
本发明的另一主要目的是提供中央电脑系统以保持使用者的户口帐目。
本发明的另一主要目的是提供简单及价廉的电话器具，该电话以电线启动。
本发明的另一主要目的是协助电话公司避免收取账单的问题。
依据较佳实施例子，本发明适当于所有电话被支付，并且使用者由他们的家中打电话，其它实施例子可能被实施于不同的情况。
使用者的户口资料是存储在中央服务器，晶片卡只是用于确认身份。基本上，该使用者可自由使用CPE拨打电话，拨打电话的费用从存有余额扣除。在另一实施例子里，该CPE是用于支付呼叫的公共电话。在这实施例子里，使用者将晶片卡插入CPE支付电话和根据上述的程序拨打电话。该CPE投硬币电话是一位于公共场所的CPE，让拥有晶片卡的使用者可用该CPE付电话拨打电话。
一些电话公司提供使用者免费当地拨打电话。因此，如果拨打者只拨打当地电话，拨打者无须连线至服务器以确认户口余额。在另一实施例子里该CPE另加入一额外的推动按钮。推动按钮联合预先编程式号码。为了拨打一当地电话，拨打者只须拿起电话听筒然后拨打电话。为了拨打支付电话，拨打者须拿起电话听筒和按该推动按钮，以引发该CPE拨打至该服务器。当服务器被连接时，拨打电话的程序和实施例子里的相同。
【附图说明】
图1是本发明的概要图。
图2是本发明先付呼叫的流程示意图。
图3是拨打电话流程图系说明电话和服务器每个阶段的状况。
图4系说明相通呼叫流动图。
图5a和5b是本发明CPE的实施例电路图。
【具体实施方式】
为了协助完全明白本发明，实施例子里分为以下两个部份：
1.名词和字首组字的字汇
2.系统的各部分和操作概观
1.名词和字首组字的字汇
以下的名词和字首组字用在本发明的描述细节：
CPE：顾客家中设备(Customer Premises Equipment)，一拥有晶片卡阅读器的电话器具和一显示句文信息的方法，位于相同的单位。
CAS：CPE警戒信号(CPE Alert Signal)。
CAS信号的特征是：
频率限度：低限度：2130Hz+/-0.5％
高限度：2750Hz+/-0.5％
动态范围：-32至-14dBm/音调
电源在动态范围之间的差距：在音调之间的0～6db
音调维持时间：75至85毫秒(ms)
DTMF：双重声调多元频率(Dual Tone Multi Frequency)
DTMF音调的特征是：
DTMF音调(只有发送)频率限度：
高或低频容差：+/-0.5％
电源程度(低音调)：-9.5+/-1dB
电源程度(高音调)：-7.5+/-dB
音调持续时间：55至65毫秒
FSK：频移键控(Frequency Shift Keying)
FSK信号的物理特征是：
贝尔202 1200波特FSK(频移键控)信号。
调制类型：持续阶段二进制频移键控
传号(逻辑1)：1200+/-12Hz
空号(逻辑0)：2200+/-22Hz
接收到信号在1200Hz的程度：在-32dBm及-12dBm之间
接收到信号在2200Hz的程度：在-36dBm及-12dBm之间
信号扭曲比：＞＝25dB
传输速率：1200+/-12波特
数据的应用：连续的，二进制的，异步的
SPCS：储存程式控制系统(Stored Program Controlled System)通常也叫做一处理器和操作器提供网络以进入交界处和用于控制，程序，监督，管理和维持该电话系统的服务器。其中网络存取的功能包括PSTN，情报网络，WAN和LAN。但是，该服务器不限制于以上功能，也许拥有其他使用电话连接的功能。
热线连线：一连接使用者CPE和服务器的连线，当电话听筒被拿起时，该连线允许CPE激活连接至服务器。该连线架构在当地交换和允许使用者通过服务器拨打电话。
2.系统的各部分和操作概观
图1～4说明被描述使用预付电话的方法。方法基本上包括一CPE器具(10)，一服务器(15)或一‘存款管理系统’或Credit Management System(CMS)，公共传换电话网络或Public Switching Telephone Network(PSTN)(20)和一互相连接的方法。该系统是指通过PSTN结合该CMS，CPE和互相连接的方法。
根据图2的流程示意图，当电话听筒被拿起时，CPE(10)处于不被挂断的状况。当CPE处于不被挂起的状况，服务器输送CPE警戒信号至CPE，使CPE输入资料，并且CMS输送一信号要求插入卡片，该信号显示在电话的液晶荧幕(10)。CMS(15)再输送一‘卡片阅读器能操作’信息至CPE，使CPE等待卡片(14)被插入。当卡片(14)被插入时，卡片(14)的资料被阅读和输送至CMS(15)。输送资料的方法会在以下详细描述。
当资料被CMS接收和处理时，CMS将输送一句文本信号显示该户口的存有余额。使用者(12)便使用键盘输入想拨打的电话号码，使CMS输送适当的文字信号。当在拨打电话的同时，从服务器发送的信息也许会显示在荧幕上。
当CMS输送信息显示在CPE的液晶荧幕时，CMS会先输送一CAS音调当电话处于不被挂起的状况。当CPE接收该音调时，使接收器、麦克风静音而键盘无法操作。CPE输入资料(DATA)状态，当接收CAS信号后，CPE输送一DTMF‘A’至服务器。当这已完毕，CPE开始使用FSK传播输送一信息。
CPE使用FSK传播输送晶片卡(14)资料。在这时，CPE处于资料(DATA)状态。FSK传播后，CPE使接收器、麦克风不静音而键盘可操作，并且进入普通挂断状态(无DATA状态)。
该系统能和CPE(不挂起)通讯。该通讯拥有两个基本功能：
i.远程阅读晶片卡(14)资料。
ii.输送信息至该CPE显示器。譬如，请求输入晶片卡(14)，通知使用者存款或已拨打号码等。
本发明的CPE是用在顾客家中。该器具拥有普通电话的基本功能，例如：
-听筒声音通讯。
-响铃器让使用者知道电话来电。
-键盘。
-该器具另加两个特色：
i)LCD荧幕用于：
-显示从服务器发送的信息。
-显示使用者拨打电话时的号码。
ii)晶片卡(14)接收方法
-阅读晶片卡上的资料，发送至服务器以确认使用者身份。
CPE拥有两个基本操作方式，使用者能拨打电话如果他拥有足够的存款在服务供应商，或使用者可接听电话无论存款余额多少。
使用者拥有一晶片卡(14)使系统确认身份，并且CMS决定使用者是否有足够的存款拨打电话。
基本上，CPE和PSTN的连线是通过远程服务器。‘存款管理系统’或CreditManagement System监控连线，并控制通入至PSTN以允许或阻止连线，根据存有余额和情况。
图3系说明拨打电话流程图。当晶片卡(14)还没被插入时，使用者拿起听筒，使CPE不被挂起，之后“Ezeephone准备好”信息或类似信息显示在显示器上。存款控制系统发送一卡片请求信息，显示器显示与“请输入卡片”相同的文字(‘存款管理系统’规定文字)。该卡片请求信息可包括使键盘无法操作。
使用者输入晶片卡引发一信息被发送至服务器。如果CMS发现使用者户口有足够的存款，服务器发送拥有荧幕资料的信息通知使用者存款余额和一使键盘操作的特别领域。在这阶段，使用者可拨打一公开电话号码。
如果使用者存款已完，服务器可以通过资料讯息的一特别领域阻止键盘操作(或不阻止操作如果已处于不操作状况)。这讯息通常拥有荧幕资料通知使用者存款不足。
在卡片(14)插入但听筒还未拿起的情况下，操作方法和上述相似。当CAS信号被接收后，CPE检知信号后，输送一DTMF‘B’至服务器以示通知。服务器发送的‘卡片要求银幕’被制止。CPE马上输送卡片资料无出示要求信息至使用者。
当一接受呼叫时，过程从‘电话交换’的铃响信号开始。与其他的电话相同，CPE操作响铃器。当使用者拿起电话时，使声音路径设立。‘存款管理系统’可干扰该声音路径以显示一信息在银幕上，比如拨打者身份。盖下听筒可使挂起开关激活，并终止呼叫。任何从‘存款管理系统’发送的信息将被清除，显示器被关，电话回到低电源模式。
因为缺乏总电源路线供应，CPE是完全被交换发送电源，与普通电话相似。在不被挂起状况，采用正确的方法以限制电源消耗。但是以达到高挂起阻碍需求，从交换输入的电力需在最低的限度。以达到这需求，液晶银幕和其他表面必须关掉和控制器处于低电源(睡眠)状况。在低电源状况，没有任何系统的部分会操作，包括键盘输入不操作。
铃响信号是被一独立电路管理，在交换可见。该铃响信号的功能与一旧式的电机械响铃相似。这电路被延伸至一样本和支撑电路以通知‘主要控制单位’或Main Controller Unit(MCU)5秒以前已有响铃信号。
挂起开关是从低电源式开启系统的唯一方法。该CAS-FSK结构方式允许所有呼叫，包括来电和外出的。
图5a和5b是本发明的电路图，以下是电路图的说明。按照示图，当CPE处于不被挂起的状态即电话听筒被提起时，电流从电线流经浪桥式整流器电路包含有四个二极管。Schottky二极管被采用于本新型，因为Schottky二极管拥有低电压的下降。在这个阶段，一个远程服务器检知电话处于不被挂起的状态，然后输送CAS(呼叫警告信号)音调。远程服务器检知及回送信号的方法不会在此说明因为已超越本发明范围。前述的二极管与一个包含电阻器和电容的电路过滤器连接。一个不被挂起检知器由一开关电路组成包含一晶体管以平行线方式连接于电路过滤器。开关电路的输口衔接于微控制器，以便微控制器可检知CPE处于不被挂起的状态。当CPE处于不被挂起的状态，电线电压VL使内置的电话处于激活状态。根据本发明，少了电路过滤器和开关电路的使用，该CPE仍然可操作但是效率低。在这个实施例子里，VL被连接于微控制器以代替开关电路的输出，来确认电话是否处于不被挂起的状态。
根据本发明的实施例子，当服务器发出的CAS信号一被收到，适当的DTMF信号被输送以示通知。在这个阶段，微控制器将发送相关的信号至电话电路开关以让接收器和麦克风静音及使键盘无法操作。当服务器接收到适合的DTMF信号，FSK信息将会发出，以及一信号被输送到微控制其器使阅读器无法操作。微控制器接收从服务器发送的资料然后显示于液晶显示器。当完整的信息被收到及核查确认，CPE传送适当的DTMF音调以示通知。核查是一种确认是否一个错误的信息已被接收的方法。假如核查不是在良好的状态，微控制器会使麦克风和接收器不静音，使键盘可操作及回拒整个信息。
在最后一个DTMF音调传送出大约100毫秒(ms)以后，一项检查将进行。该检查在输送卡片输入的信息至微控制器之前，该微控制器将使接收器不静音及等待卡片的插入。假如前述的信息不被送达时，该微控制器将使麦克风和接收器不静音及键盘能够操作。CPE回到不被挂起的状态。微控制器里的储存的软体检查所收到的信息的有效性。
假如信息在一定的时间里不被传送，微控制器将麦克风和接收器使键盘能够操作。基本上，信息要求使用者插入晶片卡当使用者阅读信息时，会插入该晶片卡。该微控制器查出卡片插入，然后阅读卡片里储存的资料和以FSK资料爆发输送至远程服务器。在这个状况当中，接收器和麦克风被静音及键盘无法操作。在FSK传送后的短时间内(毫秒)，微控制器使麦克风和接收器不静音及使键盘能够操作，同时电话处于不被刮起的状态。
假如卡片是有效的，电话接收以FSK方式传送的信息然后显示它。微控制器也从服务器接收键盘操作之信息使键盘能够操作。微控制器因此传送信息至内置电话电路使键盘能够操作，接收器和麦克风也不静音。
当使用者看到显示器所显示的号码输入请求，输入想要的号码。为了使用者得便利输入的号码将被显示于显示器上。被输入的号码将经由DTMF音调被传送至服务器以呼叫该号码至PSTN。与任何现有的电话相同，当电线经通拨号，拨打者听见回响音调，当对方接听电话时，使用者可开始谈话。在这个阶段微控制器接收到服务器的信息以显示使用者户口余额。余额被服务器渐减的方法是本发明的除外范围。
当电话听筒被挂起时，CPE是在被挂起的状况，D2被电话线连接至电源供给。电话有一个惯例的响铃器电路连接着。为了检知响铃信号，一个optocoupler和前述的D2电路被加。除了optocoupler，别个流电的孤立方法也可使用。电路同样地被延伸至一个样本和支撑单位以通过微控制器5秒以前已有响铃信号和确定呼叫是进来或外出的。
在支付电话的实施例子里，该CPE在适当的住宿位于一公共场所使拥有有效晶片卡的公共人士能从CPE拨打电话。拨打电话的做法和以上讲述的相似。
在另一实施例子里，CPE另加一额外的推动按钮如果拥有免费当地拨打电话。一号码预先程式以联合推动按钮。当按钮被按时，预先程式号码被CPE拨打。在这情况下，无须热线连线至交换。以拨打一当地电话，拨打者只须拿起电话听筒然后拨打电话如普通电话一样。以拨打支付电话，拨打者须按推动按钮然后拿起电话听筒，以触动CPE拨打该预先程式号码。这号码是服务器号码。拨打电话的次序和实施例子里的相同。
本发明的描述只限于参考一些实施例子。这些实施例子只呈现例子而不限制于本发明的范围。
本发明的范围应根据权利要求书下定义。根据权利要求书里用于指定步骤的参考文字是方便描述而不是用于提供任何指示以进行该步骤。