CN101022026A - 光碟机托盘进出仓控制装置及其控制方法 - Google Patents

光碟机托盘进出仓控制装置及其控制方法 Download PDF

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Abstract

一种光碟机托盘进出仓控制装置，用于控制光碟机的托盘驱动马达的进出仓转动。该控制装置包括控制器与驱动器，控制器包括存储模块及指令输出模块；存储模块中存储有循环递增指令，指令输出模块用于发送循环递增指令至驱动器，该循环递增指令用于控制驱动器输出递增的进仓驱动电压，从而马达以递增的转速带动托盘进仓。本发明还提供一种光碟机托盘的进出仓控制方法。

Description

光碟机托盘进出仓控制装置及其控制方法
【技术领域】
本发明涉及一种光碟机托盘进出仓控制装置及其控制方法。
【背景技术】
光学存储装置特别是光碟机在日常工作生活中被广泛使用。光碟机发出光束到记录有信息的光盘上，并接收光盘返回的光束进行解调以再现信息。同时，发出带有信息的光束照射到空白光盘上以将信息刻录在光盘上的刻录机也逐渐普及。
一般地，光碟机使用可移动的托盘结构来实现光盘置入或退出。如图1所示，一种光碟机托盘进出仓机构10包括托盘12、托盘传动齿轮组14及驱动马达16。托盘12的一边设有传动齿条122，该传动齿条122与托盘传动齿轮组14相啮合，驱动马达16通过传动带18驱动托盘传动齿轮组14转动，从而带动传动齿条122、托盘12做平移往返运动，实现托盘12的进出仓。
如图2所示，托盘进出仓机构10工作时，控制驱动马达16的控制电压为恒定值，从而，会出现托盘12在进仓时突然高速启动的现象，由此可能会造成托盘12发生抖动、摇晃，更可能会对机构件及驱动马达造成瞬间的冲击而导致损伤。
【发明内容】
有鉴于此，有必要提供一种光碟机托盘的进出仓控制装置，其可以减小托盘进仓时发生的抖动。
此外，还有必要提供一种光碟机托盘进出仓的控制方法。
一种光碟机托盘进出仓控制装置，用于控制光碟机的托盘驱动马达的进出仓转动，所述控制装置包括控制器与驱动器。所述控制器包括存储模块及指令输出模块；所述存储模块中存储有循环递增指令，所述指令输出模块用于发送所述循环递增指令至所述驱动器，所述循环递增指令用于控制所述驱动器输出递增的进仓驱动电压，从而所述马达以递增的转速带动所述托盘进仓。
一种光碟机托盘的进出仓控制方法，包括以下步骤：
设置初始的驱动电压，以驱动马达启动并带动托盘开始移动；
当所述托盘处于进仓状态时，发出进仓驱动电压递增指令，以驱动所述马达加速转动。
上述光碟机托盘进出仓控制装置及其控制方法在托盘进仓时的不同阶段设置不同的驱动电压，从而在进仓时托盘移动速度逐渐加快。这种进仓方式使用渐进的方法克服了机构件之间及传动带与转轮之间存在的摩擦力以及马达的启动力矩，从而可以减少光碟机的托盘在进仓时的抖动、摇晃。
【附图说明】
图1为现有的光碟机托盘进出仓机构的结构示意图。
图2为现有的光碟机托盘进出仓驱动马达的控制电压曲线图。
图3为较佳实施方式的光碟机托盘进出仓装置的结构示意图。
图4为图3所示的控制装置结构示意图。
图5为图3所示的控制装置所发出的托盘进仓驱动电压曲线图。
图6为图3所示的控制装置所发出的托盘出仓驱动电压曲线图。
图7为图3所示的控制装置控制光碟机托盘进仓的方法流程图。
图8为图3所示的控制装置控制光碟机托盘出仓的方法流程图。
【具体实施方式】
如图3所示，光碟机托盘进出仓装置20包括托盘22、传动齿轮组24、马达26、挡位开关28及控制装置30等。
托盘22上设有传动齿条222，该传动齿条222与传动齿轮组24相啮合。传动齿轮组24通过马达26的转动驱动，从而带动传动齿条222、托盘22移动。控制装置30向马达26提供驱动电压，以控制马达26的启动、停止以及转速等。
该光碟机托盘进出仓装置20还设有横杆228；横杆228上设有凸柱226，该凸柱226与设于托盘22上的导槽224相配合，用以驱动横杆228移动，横杆228上还设有挡块230。导槽224驱动凸柱226及横杆228移动，当托盘22移动至极限位置时，挡块230触动挡位开关28，挡位开关28发出表明托盘22已移动至极限位置的极限信号，并将该极限信号传送至控制装置30。
结合参看图4，其为图3所示的控制装置30的结构示意图。该控制装置30包括控制器32及驱动器34。控制器32可发出对于马达26的控制指令，如启动、停止或速度改变等，这些指令被传送至驱动器34。驱动器34根据这些不同的控制指令生成不同的驱动信号，并将驱动信号放大，以形成不同的驱动电压输出到马达26。
控制器32包括命令接收模块322、命令识别模块324、存储模块326、计时模块328、指令输出模块330、侦测模块332及判断模块334。
命令接收模块322用于接收外部输入之命令，如进仓或出仓等，并将所接收的外部命令传送到命令识别模块324。该外部输入的命令可以是由触发光碟机面板上的工作按钮引起，也可以通过计算机的ATAPI(AdvancedTechnology Attachment Packet Interface，AT计算机上附加设备的包接口)发出。
命令识别模块324用于判断来自命令接收模块322的外部命令的类型，以便控制器32依据其判断的结果选择发出进仓指令或出仓指令。
存储模块326中存储有一系列用于控制马达26的控制指令集。依据命令识别模块324所识别出的不同的命令类型，指令输出模块330从存储模块326中选择读出不同的控制指令集，并将其发送到驱动器34。在指令输出模块330输出指令时，计时模块328对所输出的指令的持续时间进行计时，并将计时信号传送到判断模块334。
判断模块334依据所接收的时间信号判断正由指令输出模块330输出的指令是否已经传送完毕，并将判断结果通知指令输出模块330，以便其从存储模块326读出下一条指令并输出到驱动器34。
当前输出的指令为循环发送指令时，判断模块334还用于判断当前输出的需要循环发送的指令是否已经循环发送完毕，并将判断结果通知指令输出模块330，以便其从存储模块326读出下一条指令并输出到驱动器34。
侦测模块332用于侦测挡位开关28的输出信号。当托盘22移动至极限位置时，挡块230触动挡位开关28，从而挡位开关28发出极限信号。该极限信号被侦测模块332侦测到后，侦测模块332即通知指令输出模块330发出终止指令以停止马达26的转动。
如图5所示，在控制器32发出的指令驱动下，驱动器34输出的进仓驱动电压VL先后包括进仓驱动电压VL逐渐增大的进仓启动阶段L1、进仓加速阶段L2和进仓驱动电压VL保持不变的进仓平稳阶段L3；从而，托盘22的移动速度随之在进仓启动阶段L1、进仓加速阶段L2逐渐加快，在进仓平稳阶段L3保持不变。
命令接收模块322接收到外部输入的命令、命令识别模块324识别该命令为进仓命令后，指令输出模块330从存储模块326中选择读出进仓指令，并将其输出到驱动器34。据此，驱动器34首先输出初始的进仓驱动电压VLA，托盘22开始进仓。同时计时模块328开始计时，并将计时信号传送到判断模块334。
在进仓启动阶段L1，控制器32发出第一循环递增指令，驱使驱动器34所输出的进仓驱动电压VL每隔预定的第一时间间隔ΔT1增大预定的第一递增量ΔVL1，同时设置该第一循环递增指令的第一循环次数为N1，以供判断模块334判断该第一循环递增指令是否已经循环完毕。
在进仓启动阶段L1设置进仓驱动电压VL的该第一递增量ΔVL1，可以逐步加快托盘22的进仓速度，缩短托盘22的进仓时间。又，在每次增加第一递增量ΔVL1后均会作第一时间间隔ΔT1的延时，不致使得进仓驱动电压VL的增大过快而导致机构件之间的冲撞及托盘22的抖动或摇晃。
在进仓加速阶段L2，控制器32发出第二循环递增指令，驱使控制器34所输出的进仓驱动电压VL每隔预定的第二时间间隔ΔT2增大预定的第二递增量ΔVL2，同时设置该第二循环递增指令的第二循环次数为N2，以供判断模块334判断该第二循环递增指令是否已经循环完毕。
该预定的第二时间间隔ΔT2较之进仓启动阶段L1的第一时间间隔ΔT1要长，而预定的第二递增量ΔVL2则可与进仓启动阶段L1的预定的第一递增量ΔVL1相当。如此，既可以使得光碟机的托盘22的进仓速度进一步加快，同时又延续了第一阶段进仓启动阶段L1之第一递增量ΔVL1的大小，保证在进仓速度加快的同时托盘22不会发生抖动和晃动。进仓驱动电压VL增大后的第二时间间隔ΔT2适当延长，使得托盘22可以有足够的时间执行每次加速后的移动，不必再如第一阶段进仓启动阶段L1一般频繁增大进仓驱动电压VL。
在进仓平稳阶段L3，控制器32发出进仓驱动电压保持指令，指示进仓驱动电压VL保持为第二进仓平稳阶段结束时刻C点的电压值VLC。进仓平稳阶段L3的持续时间为第二阶段进仓加速阶段L2结束的C时刻点至侦测模块332侦测到挡位开关28发出的极限信号并通知指令输出模块330发出终止指令的LO时刻点。在进仓平稳阶段，托盘22保持以较高的速度移动进仓，直至托盘22移动至极限位置进仓结束。
如图6所示，在控制器32发出的指令驱动下，驱动器34输出的出仓驱动电压VU先后包括出仓平稳阶段U1、出仓减速阶段U2和出仓结束阶段U3；从而，托盘22的移动速度随之在出仓减速阶段U2逐渐减小，在出仓平稳阶段U1和出仓结束阶段U3保持不变。
命令接收模块322接收到外部输入的命令、命令识别模块324识别该命令为出仓命令后，指令输出模块330从存储模块326中选择读出出仓指令，并将其输出到驱动器34。据此，驱动器34首先输出初始的出仓驱动电压VUD，托盘22开始出仓。同时计时模块328开始计时，并将计时信号传送到判断模块334。
在出仓平稳阶段U1，出仓驱动电压VU保持为初始的出仓驱动电压VUD不变，控制器32设置该出仓驱动电压VUD持续的时间长度为T1。判断模块334根据所接收的由计时模块328发出的计时信号判断出仓驱动电压VU维持为初始之出仓驱动电压VUD的持续时间是否已达T1，并将判断结果通知指令输出模块330，以便其从存储模块326中读出下一条指令并输出到驱动器34。
在出仓减速阶段U2，控制器32发出第一循环递减指令，驱使驱动器34所输出的出仓驱动电压VUD每隔预定的第三时间间隔ΔT3减小预定的第一递减量ΔVU2，同时设置该第一循环递减指令的第三循环次数为N3，以供判断模块334判断该第一循环递减指令是否已经循环完毕。
在出仓结束阶段U3，控制器32发出出仓驱动电压保持指令，指示出仓驱动电压VU保持为第二阶段出仓减速阶段U2结束时刻F点的电压值VUF。出仓结束阶段U3的持续时间为自第二阶段出仓减速阶段U2结束的F时刻点至侦测模块332侦测到挡位开关28发出的极限信号并通知指令输出模块330发出终止指令的UO时刻点。在UO时刻点，出仓结束。
在出仓平稳阶段U1，出仓驱动电压VU保持在一个相对较高的电压值VUD上不变，该出仓电压值VUD可以使得托盘22以较快的速度尽快从工作位置退出，同时又不致使得托盘22出现抖动或摇晃。
在出仓减速阶段U2设置出仓驱动电压VU的递减量ΔVU2，可以使得托盘22的出仓速度逐渐减小，不致在出仓结束时对机构件及驱动马达产生瞬间的冲击从而导致机构件或马达的损伤。
在出仓结束阶段U3，出仓驱动电压VU保持在一个较低的电压值VUF上不变，可以使得托盘22以较慢的速度出仓直至最终停止移动。
在其他实施方式中，可以在上述出仓平稳阶段U1之前设置一个持续时间较短的出仓驱动电压VU的增大阶段，以使得托盘22以逐渐加快的速度启动并开始出仓，如此可以更好地避免托盘22在出仓时发生抖动或摇晃。
如图7及图8所示，其为图3所示的控制装置30发出图5、图6所示的进仓驱动电压VL及出仓驱动电压VU，以对马达26进行控制的方法流程图。
首先，步骤402，命令接收模块322接收外界的命令。该命令可以是通过触发光碟机面板上的工作按钮引起，也可以通过计算机的ATAPI接口发出。
步骤404，命令识别模块324判断所接收的外界命令为进仓命令抑或出仓命令。若为进仓命令，则执行图7所示的步骤流程7A；若为出仓命令，则转到图8，执行步骤流程7B。
若命令识别模块324判断所接收的外界命令为进仓命令，则执行图7所示的步骤流程7A。首先，步骤406，指令输出模块330从存储模块326中所存储的一系列指令集中选择读出进仓指令集，并将其输出到驱动器34。
步骤408，指令输出模块330输出开始进仓的指令，驱动器34输出初始的进仓驱动电压VLA。
步骤410，指令输出模块330输出第一循环递增指令，指示进仓驱动电压VL循环增大一个第一递增量ΔVL1，并通知判断模块334该第一循环递增指令的第一循环次数N1、第一时间间隔ΔT1。同时，计时模块328开始计时，并将计时信号传送至判断模块334；设置已循环次数为0。此步骤410将使得进仓驱动电压VL进入图5所示的进仓启动阶段L1。
步骤412，判断模块334将所接收的计时信号与第一时间间隔ΔT1相比较，判断正输出的第一循环递增指令是否已经输出完毕。若尚未输出完毕，则继续进行计时并将计时信号传送至判断模块334。
若判断模块334判得结果为当前的第一循环递增指令已传送完毕，则执行步骤414，通知判断模块334已循环次数加1，计时信号归零。
步骤416，通过判断模块334将已循环次数与第一循环次数N1比较，判断当前的第一循环递增指令是否已经循环完毕。若尚未循环完毕，则继续执行步骤410，指令输出模块330输出第一循环递增指令，指示进仓驱动电压VL增大一个第一递增量ΔVL1并进行计时和判断。
步骤418，若判断模块334判断当前的第一循环递增指令已经循环完毕，则指令输出模块330输出第二循环递增指令，指示进仓驱动电压VL增大一个第二递增量ΔVL2，并通知判断模块334该第二循环递增指令的第二循环次数N2、第二时间间隔ΔT2。同时，计时模块328开始计时，并将计时信号传送至判断模块334；设置已循环次数为0。此步骤418将使得进仓驱动电压VL进入图5所示的进仓加速阶段L2。
步骤420，判断模块334将所接收的计时信号与第二时间间隔ΔT2相比较，判断正输出的第二循环递增指令是否已经输出完毕。若尚未输出完毕，则继续进行计时并将计时信号传送至判断模块334。
若判断模块334判得结果为当前的第二循环递增指令已传送完毕，则执行步骤422，通知判断模块334已循环次数加1，计时信号归零。
步骤424，通过判断模块334将已循环次数与第二循环次数N2比较，判断当前的第二循环递增指令是否已经循环完毕。若尚未循环完毕，则继续执行步骤418，指令输出模块330输出第二循环递增指令，指示进仓驱动电压VL增大一个第二递增量ΔVL2并进行计时和判断。
步骤426，若判断模块334判断当前的第二循环递增指令已经循环完毕，则指令输出模块330输出进仓驱动电压保持指令，指示进仓驱动电压VL保持为图5所示的进仓加速阶段L2的结束时刻C点的进仓驱动电压值VLC。此步骤426将使得进仓驱动电压VL进入图5所示之进仓平稳阶段L3。
步骤428，侦测模块332侦测挡位开关28发出的信号，判断托盘22是否已移动至极限位置。若尚未到达极限位置，则继续维持当前的进仓驱动电压值VLC不变，并继续进行侦测。若侦测模块332侦测到挡位开关28发出的极限信号，表明托盘22已移动至极限位置，则执行步骤450，发送进仓终止指令，停止马达26的转动。从而，进仓完毕。
回到步骤404，若命令识别模块324识别所接收的外界命令为出仓命令，则转到图8，执行流程7B。首先，步骤430，指令输出模块330从存储模块326中所存储的一系列指令集中选择发出出仓指令集，并将其输出到驱动器34。
步骤432，指令输出模块330输出开始出仓的指令，驱动器34初始的出仓驱动电压VUD，并通知判断模块334出仓驱动电压VU维持为该初始驱动电压VUD的时间T1；同时，计时模块328开始计时，并将计时信号传送至判断模块334。此步骤432将使得出仓驱动电压VU进入图6所示的出仓平稳阶段U1。
步骤434，判断模块334依据所接收的计时信号判断正输出的出仓驱动电压保持指令是否已经输出完毕。若尚未输出完毕，则继续进行计时并将计时信号传送至判断模块334以进行判断。
步骤436，若判断模块334判得结果为当前出仓驱动电压保持指令已传送完毕，则指令输出模块330输出第一循环递减指令，指示出仓驱动电压VU减小一个第一递减量ΔVU2，并通知判断模块334该第一循环递减指令的第三循环次数N3、第三时间间隔ΔT3。同时，计时模块328开始计时，并将计时信号传送到判断模块334；设置已循环次数为0。此步骤436将使得出仓驱动电压VU进入图6所示的出仓减速阶段U2。
步骤438，判断模块334将所接收的计时信号与第三时间间隔ΔT3相比较，判断正输出第一循环递减指令是否已经输出完毕。若尚未输出完毕，则继续进行计时并将计时信号传送至判断模块334。
若判断模块334判得结果为当前第一循环递减指令已传送完毕，则执行步骤440，通知判断模块334已循环次数加1，计时信号归零。
步骤442，通过判断模块334将已循环次数与第三循环次数N3比较，判断当前的第一循环递减指令是否已经循环完毕。若尚示循环完毕，则继续执行步骤436，指令输出模块330输出第一循环递减指令，指示出仓驱动电压VU减小一个第一递减量ΔVU2并进行计时和判断。
步骤444，若判断模块334判断当前的第一循环递减指令已经循环完毕，则发送出仓驱动电压保持指令，指示出仓驱动电压VU保持为图6所示的出仓减速阶段U2的结束时刻F点的出仓驱动电压值VUF。此步骤将使得出仓驱动电压VU进入图6所示的出仓结束阶段U3。
步骤446，侦测模块332侦测挡位开关28发出的信号，判断托盘22是否已移动至极限位置。若尚未到达极限位置，则继续维持当前的出仓驱动电压值VUF不变，并继续进行侦测。若侦测模块332侦测到挡位开关28发出的极限信号，表明托盘22已移动至极限位置，则执行步骤448，发送出仓终止指令，停止马达26的转动。从而，出仓完毕。
上述光碟机托盘进出仓装置的控制装置及其控制方法在光碟机的托盘处在进仓或出仓的不同阶段时设置不同的驱动电压。从而，光碟机的托盘在进出仓的不同位置具有不同的移动速度：在进仓时移动速度逐渐加快且加快的幅度愈来愈小、在出仓时移动速度逐渐减慢。这种进出仓方式使用渐进的方法克服了机构件之间及传动带与转轮之间存在的摩擦力以及马达的启动力矩。通过这样的设置，防止了光碟机的托盘在进出仓时出现的托盘的抖动和摇晃，使得在托盘进出仓时机构件之间的冲击和碰撞得以有效避免，从而延长了机构件的使用寿命；也不会出现驱动马达的瞬时高速启动和瞬时由高速停转的情况，驱动马达的寿命也得以延长。

Claims (13)

1.一种光碟机托盘进出仓控制装置，用于控制光碟机的托盘驱动马达的进出仓转动，其特征在于：所述控制装置包括控制器与驱动器，所述控制器包括存储模块及指令输出模块；所述存储模块中存储有循环递增指令，所述指令输出模块用于发送所述循环递增指令至所述驱动器，所述循环递增指令用于控制所述驱动器输出递增的进仓驱动电压，从而所述马达以递增的转速带动所述托盘进仓。
2.如权利要求1所述的光碟机托盘进出仓控制装置，其特征在于：依据该循环递增指令，所述驱动器每隔预定时间输出增大预定量的进仓驱动电压。
3.如权利要求1所述的光碟机托盘进出仓控制装置，其特征在于：依据所述循环递增指令，所述驱动器输出增大梯度逐渐减小的进仓驱动电压。
4.如权利要求2所述的光碟机托盘进出仓控制装置，其特征在于：所述控制器还包括计时模块及判断模块，所述计时模块用于对所述指令输出模块所输出的指令的持续时间进行计时，并将计时信号传送至所述判断模块，所述判断模块将所述计时信号与所述预定时间相比较，以判断所述指令是否输出完毕。
5.如权利要求4所述的光碟机托盘进出仓控制装置，其特征在于：所述判断模块还用于判断所述循环递增指令是否循环完毕。
6.如权利要求1所述的光碟机托盘进出仓控制装置，其特征在于：所述控制器还包括命令接收模块，所述命令接收模块用于接收输入命令。
7.如权利要求6所述的光碟机托盘进出仓控制装置，其特征在于：所述控制器还包括命令识别模块，所述命令识别模块用于判断所述命令接收模块所接收的输入命令的类型，并将判断结果传送至所述指令输出模块，所述指令输出模块依据所述命令识别模块的识别结果发出进仓指令或出仓指令。
8.如权利要求1所述的光碟机托盘进出仓控制装置，其特征在于：所述控制器还包括侦测模块，所述侦测模块用于侦测是否有表明所述托盘已移动至预定的极限位置的极限信号输入所述控制器，所述指令输出模块根据所述极限信号发出终止指令，以控制所述马达停止转动。
9.一种光碟机托盘的进出仓控制方法，包括以下步骤：
设置初始的驱动电压，以驱动马达启动并带动托盘开始移动；
当所述托盘处于进仓状态时，发出进仓驱动电压递增指令，以驱动所述马达加速转动。
10.如权利要求9所述的光碟机托盘的进出仓控制方法，其中还包括以下步骤：
发送进仓驱动电压增大预定量的指令，并开始计时，记录所述增大预定量的指令的持续时间；
依据所述持续时间判断当前发送的增大预定量的指令是否发送完毕；
当前发送的增大预定量的指令输出完毕后，判断所述进仓驱动电压递增指令是否循环完毕。
11.如权利要求9所述的光碟机托盘的进出仓控制方法，其中还包括以下步骤：所述进仓驱动电压递增指令发送完毕后，发送进仓驱动电压保持指令，以控制所述马达转速保持不变。
12.如权利要求9所述的光碟机托盘的进出仓控制方法，其中还包括以下步骤：
接收输入命令；
判断该输入命令的类型；
当输入命令为进仓命令时，选择发送进仓指令集；当输入命令为出仓命令时，选择发送出仓指令集。
13.如权利要求9所述的光碟机托盘的进出仓控制方法，其中还包括以下步骤：
判断所述托盘是否移动至极限位置；
当所述托盘移动至极限位置时，发出终止指令，以控制所述马达停止转动。
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