专利名称：换片系统、光盘管理系统及其取片和非正常关机回复流程的制作方法
技术领域：
本发明是有关于一种光盘管理系统，特别是有关于一种适用于光盘管理系统的换片系统。
背景技术：
近年来，随着光盘使用的迅速增加，如何能让使用者快速、方便的管理和取用光盘中的数据是非常重要的。因此，出现了很多光盘管理库，用来实现光盘的自动存储。
公开号为CN 1414556A
公开日为2003年4月30日的中国发明专利申请“辐射型旋转式光盘库存贮装置”和授权公告号为CN 2419633Y、授权公告日为2001年2月14日的中国实用新型专利“智能化光盘管理库”是两种已知的光盘管理库，它们能自动指示光盘的存储位置，但缺点是光盘的取放需要人工完成，因而效率不高。
授权公告号为CN 2507110Y、授权公告日为2002年8月21日的中国实用新型专利“智能化光盘连读管理库”克服了上述光盘库的缺点，它把光驱放在可移动的光驱托架上，并通过移动光驱托架实现光盘的自动取放。该装置的缺点是使用光驱取放光盘，因而体积大，功耗高，并且光驱容易因为频繁移动而损坏。
公开号为CN 1259738A
公开日为2000年7月12日的中国发明专利申请“自动光盘库”同样能实现自动取放光盘，但该装置需要使用多个光驱，因而成本较高；而公开号为CN 1405773A
公开日为2003年3月26日的中国发明专利申请“大容量自动光盘库”则存在结构复杂，成本较高等缺点。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种能够自动换片的光盘管理系统。
为了实现上述目的，本发明提供一种换片系统，包括一个桥接单元，耦接于计算机系统；至少一个可以放置多张光盘的光盘储存单元；一个控制单元，耦接于桥接单元；以及一个光盘取片装置，耦接于控制单元。控制单元根据来自计算机系统的指令，驱动光盘取片装置夹取所需光盘，并传输至一个光盘处理单元中。其中，光盘取片装置包括一个从光盘储存单元中取出所需光盘的夹片单元；一个带动夹片单元沿垂直方向移动的第一驱动单元；一个带动夹片单元沿水平方向移动的第二驱动单元；以及一个用来将所需光盘拨向夹片单元的拨片单元，拨片单元具有至少一个拨片器。
根据本发明所述的换片系统，控制单元根据来自计算机系统的指令，驱动第一、第二驱动单元，带动夹片单元移至所需光盘的所在位置，启动拨片单元把所需光盘拨向夹片单元，使夹片单元夹取所需光盘，并且再驱动第一、第二驱动单元将所需光盘传送至光盘处理单元中。
根据本发明所述的换片系统，桥接单元耦接于光盘处理单元、计算机系统和控制单元。
根据本发明所述的换片系统，桥接单元通过通用串行总线接口耦接至计算机系统。
根据本发明所述的换片系统，换片系统还包括一个用来计算光盘储存单元中的光盘数量的数片单元，设置在光盘取片装置中，耦接于控制单元。
根据本发明所述的换片系统，第一、第二驱动单元分别是一个步进马达。
根据本发明所述的换片系统，光盘储存单元是一个光盘架。
根据本发明所述的换片系统，桥接单元是PL-2507控制芯片。
为了实现本发明的目的，本发明还提供一种光盘管理系统，包括一个存取光盘上的数据的光盘处理单元；以及一个换片系统，耦接于外部计算机系统和光盘处理单元，用以根据来自外部计算机系统的指令夹取所需光盘，传送至光盘处理单元。
根据本发明所述的光盘管理系统，光盘处理单元是光驱、DVD播放机、光盘刻录机或DVD刻录机中的一个，用来读取或刻录光盘。
为了实现本发明的目的，本发明还提供一种取片流程，适用于换片系统，包括下列步骤根据来自计算机系统的指令，求出所需光盘的所在位置；根据所需光盘的所在位置，求出与之对应的垂直移动距离、水平移动方向和水平移动距离；根据垂直移动距离、水平移动方向和水平移动距离，驱动第一、第二驱动单元，将夹片单元移至所需光盘的所在位置；启动拨片单元，将所需光盘推入夹片单元的开口中；以及夹取所需光盘，并传送至光盘处理单元中。
根据本发明所述的取片流程，取片流程还包括在夹片单元到达所需光盘的所在位置之前，开启夹片单元的开口。
根据本发明所述的取片流程，将夹片单元移至所需光盘所在位置的步骤包括驱动第一驱动单元，使得夹片单元沿垂直移动方向移动垂直移动距离；驱动第二驱动单元，使得夹片单元沿水平移动方向移动；当夹片单元沿水平移动方向移动第一移动距离，到达第一定位点时，打开夹片单元的开口；以及当夹片单元沿水平移动方向移动水平移动距离，到达所需光盘的所在位置时，关闭夹片单元的开口。
根据本发明所述的取片流程，所需光盘传送到光盘处理单元的步骤包括驱动第二驱动单元，使得夹片单元沿水平移动方向的反方向移至第二定位点；以及驱动第一驱动单元，使得夹片单元回到放片位置。
根据本发明所述的取片流程，夹片单元移至所需光盘所在位置的步骤包括检测夹片单元是否位于原点位置；以及当夹片单元不在原点位置时，驱动第一、第二驱动单元，使得夹片单元移至原点位置。
根据本发明所述的取片流程，水平移动距离是一个固定距离。
为了实现本发明的目的，本发明还提供一种非正常关机回复流程，适用于换片系统，包括下列步骤检测夹片单元是否位于原点位置；如果夹片单元在原点位置，则进行正常初始化程序；如果夹片单元不在原点位置，则判断拨片单元是否已经启动；如果拨片单元已经启动，则执行归位程序和正常初始化程序，归位程序包括打开夹片单元的开口；驱动第二驱动单元，将夹片单元移回至中心位置；关闭夹片单元的开口；将夹片单元移回至原点位置；如果拨片单元并未启动，则检测夹片单元是否夹有光盘；如果夹片单元夹有光盘，则将光盘放置一个备用槽中，然后执行归位程序和正常初始化程序；以及如果夹片单元没有夹有光盘，则将夹片单元移回至原点位置，然后执行正常初始化程序。
根据本发明所述的非正常关机之回复流程，将光盘放置在备用槽的步骤包括驱动第二驱动单元将光盘移至中心位置；以及驱动第一、第二驱动单元将光盘移至备用槽。
本发明提供的换片系统、光盘管理系统、取片流程和非正常关机回复流程，能够实现光盘的自动换片，便于使用者快速、准确的找到并存取光盘上的数据，并且结构简单，成本低廉。
图1是本发明光盘管理系统的示意图。
图2A是本发明换片系统的前视图。
图2B是本发明换片系统的后视图。
图3A是本发明换片系统的夹片单元的示意图。
图3B是本发明换片系统的夹片单元的剖视图。
图4是本发明换片系统的取片流程图。
图5是光盘取片装置存取光盘的示意图。
图6是本发明换片系统的取片流程的详细流程图。
图7A、7B和7C是本发明换片系统的夹片单元的动作流程图。
图8是本发明非正常关机回复流程的流程图。
具体实施例方式
图1、图2A和图2B是本发明光盘管理系统的示意图。本发明光盘管理系统101包括一个换片系统100以及一个光盘处理单元200。换片系统100根据外部计算机系统300的指令，取出一个所需光盘，将其传送至光盘处理单元200，进行数据存取。在本实施例中，换片系统100通过通用串行总线(universal serialbus，USB)接口耦接至外部计算机系统300。光盘处理单元200可以是光驱(CD-ROM)、DVD播放机(DVD-R0M)、光盘刻录机(CD-RW)或DVD刻录机(DVD+RW)，用以读取或刻录光盘。
换片系统100包括桥接单元10，控制单元20，光盘取片装置30，以及光盘储存单元42、44。桥接单元10用来桥接计算机系统300、控制单元20和光盘处理单元200。其中，桥接单元10通过USB接口桥接至计算机系统，并且通过集成设备电路(integrated device electronics，IDE)接口桥接至光盘处理单元200。光盘储存单元42、44(如图2A所示)，具有多个插槽用以放置多片光盘，并且每个储存单元具有一个备用槽421、441，供执行非正常关机回复程序时存放光盘。在本实施例中，桥接单元10可以使用PL-2507控制芯片，光盘储存单元42、44可以是光盘架。
控制单元20耦接于桥接单元10和光盘取片装置30之间，可以是一微控制器或微处理器，用来根据来自计算机系统300的指令求出所需光盘的位置，并求出对应的垂直移动距离、水平移动方向(向左或向右)和水平移动距离。在本实施例中，水平移动距离是一个固定距离。
光盘取片装置30耦接于控制单元20，用来在光盘储存单元42、44和光盘处理单元200之间传输光盘。光盘取片装置30包括数片单元32、第一驱动单元34、第二驱动单元36、夹片单元38以及拨片单元39。第一驱动单元34用来带动夹片单元38沿垂直方向移动，第二驱动单元36用来带动夹片单元38沿水平方向移动。在本实施例中，第一、第二驱动单元34、36分别具有一个步进马达，例如，第一驱动单元34用来带动夹片单元38沿垂直方向上下移动，而第二驱动单元36用来带动夹片单元38沿水平方向左右移动。夹片单元38用来从光盘储存单元42或44中夹取出一张所需光盘。拨片单元39具有二个拨片器391、392(如图2A所示)，用以将所需光盘拨向夹片单元38。
控制单元20根据来自计算机系统300的指令，驱动光盘取片装置30夹取所需光盘，并将其传输至光盘处理单元200中。在本实施例中，控制单元20先驱动第一、第二驱动单元34、36，带动夹片单元38至所需光盘的所在位置，并启动拨片单元39把所需光盘拨向夹片单元38，以便夹片单元38夹取所需光盘，然后再驱动第一、第二驱动单元34、36将所需光盘传送至光盘处理单元200。数片单元32用来计算光盘储存单元42、44中的光盘数量。例如，数片单元32可以在光盘取片装置30上设置两个数片器，分别用来检测光盘储存单元42、44中的光盘数量。数片器包括一个发射器和一个接收器，分别设置在夹片单元38和拨片器391、392上，当接收器未能接收到发射器发出的信号时，表示有光盘存在。
如图3A和3B所示，夹片单元38具有一开口381，用来夹取光盘。传感器382、383设置于夹片单元38的两侧，用来检测光盘是否被夹片单元夹住。传感器384在夹片单元38的开口381打开时导通，用以检测开口381是否打开；传感器385在夹片单元38的开口381关闭时导通，用以检测开口381是否关闭。
图4是本发明换片系统的取片流程图。首先，控制单元20会根据来自计算机系统300的指令求得所需光盘46的位置(S102)，并根据该位置求出对应的垂直移动距离、水平移动方向和水平移动距离(S104)。然后，控制单元20会根据垂直移动距离Dv、水平移动方向Dd以及水平移动距离Dh，驱动第一、第二驱动单元34、36，将夹片单元38移至所需光盘46所在的位置(S106)，如图5所示。在夹片单元38到达所需光盘46所在位置之前，控制单元20驱动夹片单元38打开开口381。接下来，控制单元20会启动拨片单元39，将所需光盘46推入夹片单元38的开口中(S108)。最后，控制单元20驱动夹片单元38夹取所需光盘46，并通过第一、第二驱动单元34、36将所需光盘46传送至光盘处理单元200中。
图6是本发明换片系统的取片流程的详细流程图，用来说明前述步骤S106至S110。首先，进行步骤S202，控制单元20检查夹片单元38是否位于原点位置P0，若否，则进行步骤S204，驱动第一、第二驱动单元34、36将夹片单元38移回原点位置P0(如图5所示)；若是，则进行步骤S206，控制单元20驱动第一驱动单元34，带动夹片单元38沿垂直方向Ddv移动一垂直距离Dv。然后，进行步骤S208，控制单元20驱动第二驱动单元36，带动夹片单元38沿水平移动方向Dd由中心位置CP移动一第一移动距离D1，到达第一定位点CS1，如图7A所示。当夹片单元38沿水平移动方向Dd移动到第一定位点CS1时，进行步骤S210，打开夹片单元38的开口381。
接下来，进行步骤S212，控制单元20通过夹片单元38中的传感器384检测开口381是否已打开，若否，则进行步骤S214，执行第一错误处理程序；若是，则进行步骤S216，控制单元20会驱动第二驱动单元36，使夹片单元38继续沿水平移动方向移动，直至夹片单元38与中心位置CP的距离等于水平移动距离Dh，即到达所需光盘46所在的位置CG1，如图7B所示。接着，进行步骤S218，控制单元20启动拨片单元39，将所需光盘46推向夹片单元38的开口381。在本实施例中，控制单元20启动拨片单元39的拨片器391，将所需光盘46推向夹片单元38的开口381。接着，进行步骤S220，控制单元20驱动夹片单元38关闭其开口381。接着，进行步骤S222，控制单元20通过夹片单元38中的传感器385检测开381是否已关闭，若否，则进行步骤S224，执行第二错误处理程序；若是，则进行步骤S226，控制单元20驱动第二驱动单元36，使夹片单元38沿水平移动方向的反方向移动，直到夹片单元38到达第二定位点CS2，如图7C所示。
接下来，进行步骤S228，驱动第一驱动单元34，将夹片单元38移至放片位置PF1，用以将所需光盘46交给光盘处理单元200。最后，进行步骤S230，控制单元20会检测夹片单元38是否位于放片位置PF1，若否，则进行步骤S232，执行第三错误处理程序；若是，则结束本控制流程。在本实施例中，因为所需光盘46位于光盘储存单元42中，所以水平移动方向是向左，且放片位置为PF1；若所需光盘46位于光盘储存单元44中，则水平移动方向应是向右，且放片位置为PF2。从光盘储存单元44中夹取光盘的动作与从光盘储存单元42取盘类似，为使说明书更加简洁，在此不再赘述。
因此，本发明换片系统100能够根据外部计算机系统300的指令，自动从光盘储存单元42或44中夹取出一张所需的光盘，进行数据读取或刻录。
图8是本发明非正常关机回复流程的流程图。首先，进行步骤S302，控制单元20检查夹片单元38是否位于原点位置P0，若是，则进行步骤S304，执行正常初始化程序，然后结束该回复程序；若否，则进行步骤S306，控制单元20会检查拨片单元39是否已经启动。
在步骤S306中，若拨片单元39已经启动，则进行步骤S308，控制单元20会执行归位程序，包括打开夹片单元38的开口381，驱动第二驱动单元36，将夹片单元38移回中心位置CP，关闭夹片单元38的开口381，再将夹片单元38移回到原点位置P0。接着，再进行步骤S304中的正常初始化程序，然后结束该回复程序。
在步骤S306中，若拨片单元39尚未启动，则进行步骤S310，控制单元20会检查夹片单元38是否夹着光盘，若否，则进行步骤S312，控制单元会驱动第一、第二驱动单元34、36将夹片单元38移回原点位置P0；若是，则进行步骤S314，控制单元20会驱动第二驱动单元36，将光盘移动至中心位置CP，再驱动第一、第二驱动单元34、36将光盘移动至光盘储存单元42或44的备用槽421或441。接着，进行步骤S308中的归位程序和步骤S304中的正常初始化程序，然后结束该回复程序。
因此，本发明换片系统100在非正常关机之后，能够让夹片单元38回复到原点位置P0，并将光盘移至备用槽421或441，以免造成换片系统100的非正常运作。
虽然本发明已通过较佳实施例说明如上，但该较佳实施例并非用以限定本发明。本领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，应有能力对该较佳实施例做出各种更改和补充，因此本发明的保护范围以权利要求书的范围为准。
附图中符号的简单说明如下10桥接单元391、392拨片器20控制单元421、441备用槽30光盘取片装置46所需光盘32数片单元CG1所需光盘的所在位置34第一驱动单元CP中心位置36第二驱动单元CS1第一定位点38夹片单元CS2第二定位点39拨片单元D1第一移动距离42、44光盘储存单元Dd水平移动方向100换片系统 Ddv垂直移动方向101光盘管理系统 Dh水平移动距离200光盘处理单元 Dv垂直移动距离300外部计算机系统 P0原点位置381开口 PF1、PF2放片位置382、383、384、385传感器
权利要求
1.一种换片系统，其特征在于所述换片系统包括一个桥接单元，耦接于计算机系统；至少一个可以放置多张光盘的光盘储存单元；一个控制单元，耦接于所述桥接单元；以及一个光盘取片装置，耦接于所述控制单元，所述控制单元根据来自所述计算机系统的指令，驱动所述光盘取片装置夹取所需光盘，并传输至一个光盘处理单元中，其中所述光盘取片装置包括一个从光盘储存单元中取出所述所需光盘的夹片单元；一个带动所述夹片单元沿垂直方向移动的第一驱动单元；一个带动所述夹片单元沿水平方向移动的第二驱动单元；以及一个用来将所述所需光盘拨向所述夹片单元的拨片单元，所述拨片单元具有至少一个拨片器。
2.根据权利要求1所述的换片系统，其特征在于所述控制单元根据来自所述计算机系统的指令，驱动所述第一、第二驱动单元，带动所述夹片单元移至所述所需光盘的所在位置，启动所述拨片单元把所述所需光盘拨向所述夹片单元，使所述夹片单元夹取所述所需光盘，然后再驱动所述第一、第二驱动单元将所述所需光盘传送至所述光盘处理单元中。
3.根据权利要求2所述的换片系统，其特征在于所述桥接单元耦接于所述光盘处理单元、计算机系统和控制单元。
4.根据权利要求3所述的换片系统，其特征在于所述桥接单元通过通用串行总线接口耦接至所述计算机系统。
5.根据权利要求4所述的换片系统，其特征在于所述换片系统还包括一个用来计算所述光盘储存单元中的光盘数量的数片单元，设置在所述光盘取片装置中，耦接于所述控制单元。
6.根据权利要求5所述的换片系统，其特征在于所述第一、第二驱动单元分别是一个步进马达。
7.根据权利要求5所述的换片系统，其特征在于所述光盘储存单元是一个光盘架。
8.根据权利要求7所述的换片系统，其特征在于所述桥接单元是PL-2507控制芯片。
9.一种光盘管理系统，其特征在于所述光盘管理系统包括一个存取光盘上的数据的光盘处理单元；一个如权利要求1所述的换片系统，耦接于外部计算机系统和所述光盘处理单元，用以根据来自所述外部计算机系统的指令夹取所需光盘，传送至所述光盘处理单元。
10.根据权利要求9所述的光盘管理系统，其特征在于所述光盘处理单元是光驱、DVD播放机、光盘刻录机或DVD刻录机中的一个，用来读取或刻录光盘。
11.一种取片流程，适用于如权利要求1所述的换片系统，其特征在于所述取片流程包括下列步骤根据来自所述计算机系统的指令，求出所需光盘的所在位置；根据所述所需光盘的所在位置，求出与之对应的垂直移动距离、水平移动方向和水平移动距离；根据所述垂直移动距离、水平移动方向和水平移动距离，驱动所述第一、第二驱动单元，将所述夹片单元移至所述所需光盘的所在位置；启动所述拨片单元，将所述所需光盘推入所述夹片单元的开口中；以及夹取所述所需光盘，并传送至所述光盘处理单元中。
12.根据权利要求11所述的取片流程，其特征在于所述取片流程还包括在所述夹片单元到达所述所需光盘的所在位置之前，开启所述夹片单元的开口。
13.根据权利要求12所述的取片流程，其特征在于，将所述夹片单元移至所述所需光盘所在位置的步骤包括驱动第一驱动单元，使得所述夹片单元沿所述垂直移动方向移动所述垂直移动距离；驱动第二驱动单元，使得所述夹片单元沿所述水平移动方向移动；当所述夹片单元沿所述水平移动方向移动第一移动距离，到达第一定位点时，打开所述夹片单元的开口；以及当所述夹片单元沿所述水平移动方向移动所述水平移动距离，到达所述所需光盘的所在位置时，关闭所述夹片单元的开口。
14.根据权利要求12所述的取片流程，其特征在于，所述所需光盘传送到所述光盘处理单元的步骤包括驱动所述第二驱动单元，使得所述夹片单元沿所述水平移动方向的反方向移至第二定位点；以及驱动所述第一驱动单元，使得所述夹片单元回到放片位置。
15.根据权利要求13所述的取片流程，其特征在于，所述夹片单元移至所述所需光盘所在位置的步骤包括检测所述夹片单元是否位于原点位置；以及当所述夹片单元不在原点位置时，驱动所述第一、第二驱动单元，使得所述夹片单元移至所述原点位置。
16.根据权利要求11所述的取片流程，其特征在于所述水平移动距离是一个固定距离。
17.一种非正常关机回复流程，适用于如权利要求1所述的换片系统，其特征在于所述非正常回复流程包括下列步骤检测所述夹片单元是否位于原点位置；如果所述夹片单元在所述原点位置，则进行正常初始化程序；如果所述夹片单元不在所述原点位置，则判断所述拨片单元是否已经启动；如果所述拨片单元已经启动，则执行归位程序和所述正常初始化程序，所述归位程序包括打开所述夹片单元的开口；驱动所述第二驱动单元，将所述夹片单元移回至中心位置；关闭所述夹片单元的开口；将所述夹片单元移回至所述原点位置；如果所述拨片单元并未启动，则检测所述夹片单元是否夹有光盘；如果所述夹片单元夹有所述光盘，则将所述光盘放置在一个备用槽中，然后执行所述归位程序和所述正常初始化程序；以及如果所述夹片单元没有夹有所述光盘，则将所述夹片单元移回至所述原点位置，然后执行所述正常初始化程序。
18.根据权利要求17所述的非正常关机之回复流程，其特征在于，将所述光盘放置在所述备用槽的步骤包括驱动所述第二驱动单元将所述光盘移至所述中心位置；以及驱动所述第一、第二驱动单元将所述光盘移至所述备用槽。
全文摘要
本发明提供一种换片系统，以及与之相关的光盘管理系统、取片流程和非正常关机回复流程。其中，换片系统包括耦接计算机系统的桥接单元，用来放置多个光盘的光盘片存储单元，耦接桥接单元的控制单元，耦接控制单元、通过夹片单元夹取所需光盘的光盘取片装置，分别带动夹片单元沿垂直和水平方向移动的第一、第二驱动单元，以及将所需光盘拨向夹片单元的拨片单元。控制单元根据来自计算机系统的指令驱动光盘取片装置夹取所需光盘，并将其传输至光盘片处理单元，从而实现自动、快速的切换光盘，以便进行数据存取。
文档编号G11B17/22GK1734615SQ20041005806
公开日2006年2月15日 申请日期2004年8月11日 优先权日2004年8月11日
发明者姜静妹, 李守墀, 林寿雄, 林郁淇, 范光钱, 陈龙德 申请人:咏腾科技工业股份有限公司