KR20120125195A

KR20120125195A - Ｕｓｂ 인터페이스를 갖는 광 디스크 드라이브

Info

Publication number: KR20120125195A
Application number: KR1020120047825A
Authority: KR
Inventors: 매티아스 로게스
Original assignee: 하만 베커 오토모티브 시스템즈 게엠베하
Priority date: 2011-05-06
Filing date: 2012-05-07
Publication date: 2012-11-14
Also published as: EP2521039A1; CA2765569A1; JP2012234614A; KR101908669B1; CN102779537A; EP2521039B1; US20120281515A1; US8520477B2; CN102779537B

Abstract

본 발명은 자동차용 광 디스크 드라이브를 제공하고, 호스트로의 데이터 통신은 USB를 통해 수행되며, 디스크 삽입 시의 드라이브 활성화는 기계적 디스크-인-스위치에 의해 USB 인터페이스로의 전력 공급을 제어함으로써 자동으로 수행된다. 그렇게 함으로써, 본 발명은 USB를 통한 데이터 통신의 경우에 병렬 또는 직렬 ATA 인터페이스를 갖는 자동차용 디스크 드라이브의 특정 기능을 유지하는 것을 가능하게 한다. 또한, 본 발명은 요구된 하드웨어 배선의 개수를 감소시키는 것을 가능하게 한다.

Description

ＵＳＢ 인터페이스를 갖는 광 디스크 드라이브{OPTICAL DISC DRIVE WITH USB INTERFACE}

본 발명은 CD, DVD 또는 BD와 같은 광 디스크의 장치를 재생하기 위한 디스크 장치에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 자동차용 광 디스크 드라이브에 관한 것이다.

최근, 광 저장 매체는 컴퓨터 기술은 물론 가전 제품(consumer electronics, CE)들에서 널리 사용되고 있다. 광 디스크가 사용되는 특별한 분야는 자동차 시스템이다. 차량에서, 광 디스크는 재생되는 AV(오디오/비디오) 데이터를 저장하며 또한 내비게이션 시스템과 같은 차량 설비로 전송되는 데이터를 저장하기 위해 사용될 수 있다.

현재, 예를 들어, CD(compact disc), DVD(digital versatile disc) 또는 BD(blu-ray-disc)로 알려져 있는 복수의 상이한 종류의 광 저장 매체(광 디스크)가 사용된다. 기록 가능(recordable)하거나 또는 재기록 가능(rewriteable)하거나 또는 각각 판독 전용(read-only)인 성능에 따라, 광 디스크는 ROM(read-only-memory), R(recordable), RW(readable/writeable) 또는 RAM(random access memory)와 같은 카테고리로 더 분류된다.

광 디스크로부터 데이터를 (예를 들어 재생을 위해) 판독하고/하거나 광 디스크 상에 데이터를 기록할 수 있는 장치는 드라이브 유닛을 구비하며, 이 드라이브 유닛 내로 디스크가 회전 가능하게 삽입될 수 있다. 디스크 드라이브 내로 삽입된 광 디스크로부터 데이터를 판독하며 광 디스크 상에 데이터를 기록하기 위해 레이저 기술에 기반하는 픽업 메커니즘(pickup mechanism)이 제공된다. 광 픽업 시스템뿐만 아니라 기계적 구성의 설명은 당업계에 공지되어 있으며, 따라서 여기에서 그에 대한 설명은 생략된다. 본 발명은 전술된 광 디스크의 전형적인 유형으로 제한되지 않고, 이용 가능하거나 장래에 출현할 모든 종류의 광 저장 디스크 및 각각의 디스크 드라이브에 적용 가능하다.

CD 플레이어 또는 DVD 레코더와 같은 특화된 가전 제품(CE) 장치는 통상 광 디스크로부터 판독된 데이터를 재생 가능한 데이터로 그리고 필요하다면 그 반대로 변환하기 위한 소위 "단일 칩 해결책"(single chip solution)을 이용한다. 그렇게 함으로써, CE 장치는 광 디스크 드라이브의 픽업(pickup)에 의해 CE 또는 다른 광 디스크로부터 판독된 입력 신호를 재생 가능한 신호(예를 들어, 오디오 CD의 경우에 오디오 신호 등)로 변환하도록 입력 신호를 처리할 수 있는 특화된 회로를 칩 상에 포함한다. 단일 칩 해결책 때문에, 이들 CE 장치 내에서, 재생 장치의 재생부와 디스크 드라이브 사이에 "인터페이스"가 내부적으로 필요하지 않다.

다른 한편으로, 컴퓨터 시스템을 위한 다용도 애플리케이션과 같은 다용도 애플리케이션에서 소위 ROM-드라이브가 이용되며, ROM-드라이브는 디스크 드라이브의 픽업에 의해 판독된 임의의 데이터의 처리는 물론 디스크 드라이브의 동작을 제어하는 호스트(컴퓨터 등)로의 인터페이스를 포함한다.

예를 들어, 컴퓨터의 내부 광 디스크 드라이브는 통상적으로 ATA(Advanced Technology Attachment)로 알려진 표준에 따른 인터페이스에 의해 호스트(즉, 프로세서를 갖는 컴퓨터 메인보드)에 접속된다. ATA 인터페이스는 본래 웨스턴 디지털(Western Digital)에 의해 도입된 인터페이스 IDE(Integrated Drive Electronics, EIDE(Enhanced IDE)로 더욱 발전되었음)에 기반하여 개발되었다. 각각의 소프트웨어 프로토콜은 ATAPI(Advanced Technology Attachment with Packet Interface)란 이름으로 공지되어 있다. 이들 인터페이스는 광 디스크 드라이브 외에도, 컴퓨터 내에 하드 디스크, 고체 상태 드라이브 또는 플로피 드라이브와 같은 다른 종류의 저장 장치를 접속하기 위해 개발되었으며 또한 이용되고 있다. 본래 개발된 ATA는 현재 "병렬 ATA"(parallel ATA, PATA)라 공지되어 있다. 현재의 시스템에서, PATA는 주로 직렬 ATA(serial ATA, SATA) 인터페이스로 대체되었다.

다른 한편으로, ATA는 30개 내지 50개의 핀을 갖는 다소 복잡한 와이어 구조를 이용하는 문제점을 가지며, 그러므로 외부 광 디스크 드라이브를 컴퓨터 또는 랩탑(laptop)에 접속하기에 덜 적합하다. 그러므로, 외부 광 디스크 드라이브를 접속하기 위해 대개 이용되는 또 다른 인터페이스 표준, 즉 USB(universal serial bus)가 개발되었다. 비록 FireWire(IEEE 1394)와 같은 일부 다른 인터페이스, 또는 eSATA(external SATA) 및 eSATAp(power over eSATA)와 같은 ATA의 또 다른 개발품이 존재하긴 하지만, USB는 현재 외부 광 디스크 드라이브를 위한 가장 널리 퍼진 인터페이스가 되었다. 컴퓨터를 재부팅하지 않으면서 USB를 통해 접속된 장치의 설치 및 제거를 가능하게 하는 것(핫 스와핑(hot-swapping))은 USB의 추가적인 특별한 장점이다. 당업자는 USB가 또한 USB 대용량 저장 장치(플래시 드라이브), 프린터, 스캐너 등과 같은 복수의 상이한 종류의 다른 주변 장치를 위한 인터페이스로서 사용되고 있다는 것을 알고 있다.

USB를 통해 호스트 컴퓨터에 접속된 외부 드라이브는 대개 SATA, PATA 또는 다른 장치와 같은 드라이브의 인터페이스와 USB 인터페이스 포트 사이에 브리지(bridge)를 제공하는 일부 번역 유닛을 포함해왔다.

차량에 사용되기 위한 광 디스크 드라이브는 일반적으로 그들의 의도된 사용을 위해 그들을 특별하게 적응시키는 일부 특수한 특징들을 지닌다.

한편, 차량용 광 디스크 드라이브는 설치를 위해 이용 가능한 제한된 공간으로 인해 크기에서 소형(compact)이어야 한다. 그러므로, 차량용 광 디스크 드라이브는 보통은 CE 또는 컴퓨터 드라이브로부터 알려진 측방향으로 이동 가능한 트레이형 부분(laterally movable tray-like portion)이 없이 동작하는 하나의 로딩 메커니즘(loading mechanism)을 갖는다.

다른 한편으로, 차량 내에서의 전력 절약의 이유로 인해, 단지 요구될 때에만 호스트(차량에서 "헤드 유닛"이라 지칭됨)의 전력 소비 기능은 물론 디스크 드라이브의 전력 소비 기능을 활성화시키는 것이 바람직하다. 헤드 유닛은 통상적으로 운전자의 동작 패널(대시보드(dashboard)) 근처에 배열되며, 그 중에서도 디스크 드라이브의 동작 및 디스크 드라이브가 제공되어 있는 차량 오락 및 정보 시스템의 부품의 동작을 제어하는 프로세서(중앙 처리 장치(CPU))는 물론 차량 내에 앉아 있는 운전자 또는 다른 승객이 시스템을 동작시킬 수 있는 각각의 동작 요소를 포함한다.

통상, 모든 복호화, 즉 광 디스크 드라이브의 모든 복호화를 제어하며 또한 오디오 스트리밍(audio streaming), 내비게이션, 소스 스위칭(source-switching) 등과 같은 헤드 유닛 내의 모든 다른 기능을 제어하는 중앙 처리 장치는 무엇보다도 전체 헤드 유닛을 스위치 온 함으로써 중앙 처리 장치를 또한 활성화시키는 것을 허용하는 특정 신호를 제어하는 더욱 간단한 처리 유닛에 의해 지원된다. 이러한 시스템은 높은 대기 전력 소비를 방지하기 위해 사용된다.

또한, 운전자가 차량을 제어하는 것으로부터 지나치게 관심을 돌리도록 하지 않으면서 운전자에 의해 수행되도록, 동작은 복수의 특정 단계의 취급을 요구하지 않으면서 특히 용이해야 한다. 그러므로, 자동차용 디스크 드라이브는 보통은 디스크의 삽입 시에 디스크 드라이브는 물론 필요하다면 헤드 유닛이 자동으로 활성화되는 방식으로 배열된다. 이는 광 디스크 드라이브 내로 삽입될 때 디스크에 의해 동작되는 특별한 기계적 스위치, 소위 디스크-인-스위치(disc-in-switch)를 제공함으로써 달성된다.

종래, 차량용 광 디스크 드라이브는 헤드 유닛 내에 고정식으로 장착된다. 예를 들어, 단일 드라이브를 이용함으로써 차량 내에서 통신되어야 하는 다양한 상이한 데이터, 예를 들어, 내비게이션 시스템을 위한 정보 데이터는 물론 AV 데이터를 감안하여, ROM 드라이브는 일반적으로 자동차용 애플리케이션을 위해 이용된다. 단지 ROM 드라이브는 내비게이션 시스템을 위해서와 같이 ROM 데이터를 판독하기 위한 직접적인 데이터 접근(direct data access)을 허용한다. 또한, ROM 드라이브에서, 전체 동작은 호스트 프로세서(즉, 차량 내의 헤드 유닛의 CPU)를 통해 제어된다. 따라서, 드라이브 제조자의 특정 HMI(human machine interface)를 필요로 하지 않으며, 이는 비용 감소를 야기한다.

종래의 차량용 디스크 드라이브는 컴퓨터의 내부 광 디스크 드라이브에 대하여 전술된 바와 유사한 방식으로 통상은 병렬 또는 직렬 ATA(PATA 또는 SATA)를 통해 헤드 유닛(호스트)에 접속된다. 또한, 광 디스크 드라이브 내로의 디스크의 삽입을 검출하도록 SATA/PATA 양립 가능한 플러그를 통해 디스크-인-드라이브를 호스트에 접속하기 위한 추가의 도전체가 제공된다. (표준 PATA/SATA 라인에 추가적인) 이러한 추가의 배선은 호스트의 웨이크업(wake-up) 기능을 구현하기 위해 필요하다.

종래 기술의 자동차용 광 디스크 드라이브(10)의 개략적인 도면이 도 1에 예시되어 있다. 광 디스크 드라이브는 광 디스크(100)를 삽입하기 위한 슬롯(도시되지 않음)을 갖는 로딩 메커니즘을 포함한다. 드라이브 제어기(120)는 SATA 또는 PATA(125)의 표준 포맷에 따른 광 디스크 드라이브와 호스트 사이의 데이터 통신을 물론 광 디스크 드라이브를 제어한다. 물리적으로, 데이터 통신은 직렬 또는 병렬 ATA 커넥터 인터페이스(150)를 통해 수행된다. 동일한 인터페이스를 통해, 광 디스크 드라이브는 또한 헤드 유닛으로부터 전력을 공급받는다("8V", "5V" 및 "GND"로 표시된 라인 참조). 8V 전력 공급은 호스트로부터 스위치 오프되도록 제어될 수 있다. 광 디스크 드라이브에서 디스크의 존재를 검출하기 위한 디스크-인-스위치(110)를 포함하는 추가의 라인(115)이 제공되어 커넥터(150)를 통해 헤드 유닛에 접속된다. 추가로, 커넥터(150)는 하드웨어 배출(Hardware Eject)(130) 및 하드웨어 리셋(Hardware Reset)(140)을 위한 드라이브 제어기(120)로 특정 신호를 제공하기 위한 추가의 라인(135) 및 (145)을 위한 접속을 포함한다. 임의의 현재의 버스 활성도(bus activity)에 무관하게 오류의 경우에 항상 디스크를 배출할 수 있도록 하드웨어 배출 신호(130)가 사용된다. 드라이브에서 하드웨어 리셋을 수행하도록 하드웨어 리셋 신호(140)가 이용된다. 두 개의 기능은 헤드 유닛의 호스트 프로세서(CPU)로부터 제어되므로, 추가의 라인(135), (145)을 통해 특정 신호가 각각 제공된다.

차량 오락 및 정보 시스템의 헤드 유닛(head unit, HU)이 감소된 크기를 갖는 것이 현대 차량에서의 최근의 개발품이며, 그러므로 요즘에는 헤드 유닛 내에 직접적으로 광 디스크 드라이브를 배열하기 위한 공간이 불충분하다. 또한, 더 이상 소형화된 헤드 유닛을 대시보드에 바로 인접하여 위치시킬 필요가 없다. 결과적으로, 운전자에 인접하여 배열된 광 디스크 드라이브는 더욱 긴 거리에 걸쳐 헤드 유닛에 접속될 필요가 있다. 차량 내에서 발생할 수 있는, 디스크 드라이브와 헤드 유닛 사이의 접속을 위한 전형적인 거리는 예를 들어 1.5 미터와 3.5미터 사이의 범위에 있다. 그러나, 차량용 광 디스크 드라이브를 위해 현재 이용되는 직렬 또는 병렬 ATA 인터페이스는 이러한 목적을 위해 단지 부분적으로 적절하거나 또는 전혀 적절하지 않다. 많은(30개[SATA] 내지 50개[PATA]의) 핀을 갖는 PATA/SATA 케이블의 특정 구조의 관점에서, 신호 품질은 증가하는 송신 길이에 따라 상당히 감소한다. 결과적으로, 최대 수 미터인 차량에서의 요구된 송신 길이는 ATA 기반 인터페이스를 이용하여 달성될 수 없다. 또한 전술된 eSATA 또는 eSATAp와 같은 ATA 인터페이스의 추가 개발품을 이용함으로써 이러한 상황이 많이 개선될 수는 없다.

거리를 가로지르는 접속은 본질적으로 USB를 이용함으로써 실현될 수 있으며, USB는 외부 컴퓨터 디스크 드라이브를 접속하기 위해 이용된다. USB를 통해 PATA/SATA 기반 광 디스크 드라이브에 접근하기 위해, 변환 회로(PATA/SATA-USB 브리지 IC)가 이용될 것이다.

그러나, 이 경우에, USB 인터페이스가 통상적인 차량용 광 디스크 드라이브의 커넥터(150)와 디스크-인-스위치(110) 사이에 추가 배선(115)을 제공하지 않는 문제점이 발생한다. 그러므로, 통상적인 차량용 광 디스크 드라이브의 디스크-인(disc-in) 인식 기능이 제공될 수 없다.

본 발명은 떨어져 있는 헤드 유닛에 접속 가능하며 동시에 디스크의 삽입 시에 자동 활성화를 가능하게 하는 차량용 광 디스크 드라이브를 제공하는 것을 목적으로 한다.

이는 독립 청구항의 특징들에 의해 달성된다.

본 발명의 제1양상에 따르면, 차량용 광 디스크 드라이브가 제공된다. 상기 광 디스크 드라이브는 상기 광 디스크 드라이브를 헤드 유닛에 접속하기 위한 USB 인터페이스를 포함한다. 상기 광 디스크 드라이브는 광 디스크가 상기 광 디스크 드라이브 내에 삽입된 것을 검출하기 위한 디스크-인-스위치를 추가로 포함한다. 추가로, 상기 광 디스크 드라이브는, 상기 광 디스크 드라이브의 전력 커넥터로부터 상기 USB 인터페이스로 전력을 제공하기 위한 내부 전력 접속부, 및 상기 내부 전력 접속부를 전기적으로 접속하고 접속 해제하기 위한 접속 스위치를 포함한다. 상기 접속 스위치는 광 디스크의 삽입 시에 상기 USB 인터페이스를 활성화시키도록 상기 디스크-인-스위치에 의해 제어된다.

본 발명의 제2양상에 따르면, 차량용 광 디스크 드라이브를 활성화시키는 방법이 제공된다. 상기 광 디스크 드라이브는 USB 인터페이스를 통해 헤드 유닛에 접속된다. 상기 방법은 광 디스크를 상기 광 디스크 드라이브 내로 삽입함으로써, 광 디스크가 상기 광 디스크 드라이브 내로 삽입된 것을 검출하기 위한 디스크-인-스위치를 활성화시키는 단계를 포함한다. 상기 방법은 상기 광 디스크 드라이브의 전력 커넥터로부터 상기 USB 인터페이스로 전력을 제공하기 위한 내부 전력 접속부의 접속 스위치를 폐쇄하는 단계를 추가로 포함한다. 상기 접속 스위치는 상기 디스크-인-스위치에 의해 제어된다. 상기 방법은 상기 접속 스위치를 폐쇄함으로써 상기 USB 인터페이스를 활성화시키는 단계, 및 상기 활성화된 USB 인터페이스를 통해 상기 광 디스크 드라이브와 상기 헤드 유닛 사이의 데이터 통신을 시작하는 단계를 추가로 포함한다.

디스크-인 검출 기능을 갖는 USB 인터페이스를 통해 호스트에 접속되기 위한 광 디스크 드라이브를 제공하는 것이 본 발명의 특별한 접근 방안이다. 그렇게 함으로써, 디스크 검출 기능이 바람직한 차량 내에서 광 디스크 드라이브를 접속하기 위한 USB 인터페이스의 사용이 가능하다. 본 발명은 USB 인터페이스에 전력을 공급하기 위한 전력 접속 스위치를 자동차용 광 디스크 드라이브의 통상적인 디스크-인-스위치에 의해 제어함으로써 디스크 검출 기능을 달성한다.

바람직하게는, 상기 광 디스크 드라이브는 직렬 또는 병렬 ATA 인터페이스를 갖는 드라이브 제어기, 및 상기 직렬 또는 병렬 ATA 인터페이스와 상기 USB 인터페이스 사이의 신호 변환을 위한 변환 유닛을 추가로 포함한다. 상기 전력 커넥터는 상기 전기 디스크 드라이브에 전력을 제공하도록 상기 변환 유닛에 접속된다. 전력은 상기 USB 인터페이스를 상기 변환 유닛에 접속하는 상기 내부 전력 접속부에 의해 상기 USB 인터페이스로 공급된다. 상기 변환 유닛은 통상적인 ATA 인터페이스를 갖는 디스크 제어기를 갖는 상기 디스크 드라이브의 헤드 유닛으로의 상기 접속을 USB를 통해 가능하게 한다. 상기 변환 유닛은 "글루 로직"(glue logic)으로 지칭되며, 보다 바람직하게는 FPGA(Field Programmable Gate Array)에 의해 실현된다. 대안적으로, 이러한 목적을 위해 특화된 회로가 사용될 수 있다.

또한 바람직하게는, 상기 USB 인터페이스의 상기 내부 전력 접속부는 미리 정해진 특정 전압을 상기 USB 인터페이스에 제공하기 위한 라인, 및 접지(GND)에 접속된 라인을 포함한다. 바람직한 실시형태에 따라, 상기 미리 정해진 전압은 5V(볼트)이다. 그러나, 본 발명은 전술된 전압에 제한되지 않는다. 다른 전압 값이 본 발명의 범위 내에서 동일하게 가능하다.

바람직하게는, 상기 디스크-인-스위치는 상기 광 디스크가 상기 광 디스크 드라이브로부터 배출될 때 상기 USB 인터페이스를 비활성화시키도록 상기 접속 스위치를 추가로 제어한다. 상기 디스크 드라이브 내에 디스크가 존재하지 않을 때 상기 광 디스크 드라이브와 상기 헤드 유닛 사이의 데이터 통신이 필요하지 않으므로, 그렇게 함으로써 상기 드라이버에 의한 임의의 추가적인 제어 동작을 필요로 하지 않으면서 전력 소비가 감소될 수 있다. 결과적으로, 상기 헤드 유닛은 접속된 활성 광 디스크 드라이브가 존재하지 않는다는 것을 검출하며, 따라서 상기 광 디스크 드라이브로의 전력 접속을 또한 스위치 오프할 수 있다. 보다 바람직하게는, 광 디스크의 배출 시에 상기 활성화는 미리 정해진 타임아웃(timeout)만큼 지연된다. 상기 타임아웃은 상기 광 디스크 드라이브 내에 포함된 타이머에 의해 측정될 수 있다. 비활성화 타임아웃은 일반적인 디스크 교환 과정에서와 같은 디스크 배출 후에 곧바로 또 다른 디스크가 삽입되는 경우에 비활성화 및 그 다음의 재활성화를 방지할 수 있다.

또 바람직하게는, 상기 변환 유닛은 상기 USB 인터페이스를 통해 상기 헤드 유닛으로부터 수신된 광 디스크의 비상 배출을 위한 명령을 상기 드라이브 제어기의 상기 직렬 또는 병렬 ATA 인터페이스의 하드웨어 배출 신호로 추가로 변환한다. 또한, 바람직하게는, 상기 변환 유닛은 상기 USB 인터페이스를 통해 상기 헤드 유닛으로부터 수신된 상기 광 디스크 드라이브의 하드웨어 리셋을 개시하기 위한 명령을 상기 직렬 또는 병렬 ATA 인터페이스의 하드웨어 셋 신호로 추가로 변환한다. 그렇게 함으로써, 비록 USB가 그들 신호를 위한 특화된 전기 라인을 제공하지 않더라도, 호스트에 의해 제어된 통상적으로 이용 가능한 하드웨어 배출 및/또는 하드웨어 리셋 기능이 USB를 통해 접속된 상기 광 디스크 드라이브를 위해 제공될 수 있다.

바람직하게는, 상기 광 디스크 드라이브는 CD 디스크, DVD 디스크, BD 디스크 또는 이들의 조합 중 어느 하나를 판독하기 위한 드라이브이다.

또한, 바람직하게는, 상기 헤드 유닛 자체는 상기 USB 인터페이스를 활성화시킬 때 비활성 상태로부터 활성화된다. 예를 들어, 디스크는 차량 무선 장치 및 그에 따른 전체 헤드 유닛도 또한 스위치 오프되어 있는 상태에서 상기 광 디스크 드라이브 내로 삽입될 수 있다. 바람직한 실시형태에 따라, 상기 헤드 유닛은 상기 디스크가 삽입될 때 임의의 추가적인 동작 취급을 요구하지 않으면서 아마도 운전자를 산만하게 하지 않으면서 자동으로 활성화된다. 용어 "비활성화된 상태" 또는 밀접하게 관련된 용어는 스위치 오프 상태(switched-off state) 또는 대기 상태와 같이 각각의 유닛이 활성 상태로 동작되지 않는 임의의 상태를 포함한다.

더욱 바람직하게는, 상기 광 디스크 드라이브의 상기 드라이브 제어기로의 상기 전력 공급은 상기 헤드 유닛을 활성화시킬 때 자동으로 활성화된다. 그러므로, 상기 USB 인터페이스의 활성화는 상기 헤드 유닛을 통해 상기 전체 광 디스크 드라이브를 활성화시키게 한다.

본 발명의 추가 실시형태는 종속항의 주제이다.

본 발명의 추가적인 특징과 장점은 첨부 도면에 예시된 바와 같이 이하의 더욱 특정한 설명으로부터 명백해질 것이다.
도 1은 SATA 또는 PATA 인터페이스를 갖는 종래의 차량용 광 디스크 드라이브의 구성을 개략적으로 예시한 도면;
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 차량용 광 디스크 드라이브의 개략적인 예시한 도면;
도 3은 본 발명의 일 실시형태에 따른 디스크 드라이브 활성화 방법을 예시하는 흐름도;
도 4는 디스크의 배출 시에 본 발명에 따른 광 디스크 드라이브의 자동 비활성화를 예시하는 흐름도;
도 5는 본 발명에 따른 광 디스크 드라이브의 하드웨어 배출/하드웨어 리셋 동작을 도시하는 흐름도.

이하, 본 발명의 예시적인 실시형태가 도면을 참조하여 설명될 것이다.

소위 디스크-인-스위치를 갖는 특정 종류의 광 디스크 드라이브(CD 드라이브/DVD 드라이브/BD 드라이브)가 존재한다. 디스크-인-스위치는 자동차용 광 디스크 드라이브의 경우에 특히 일반적이다. 디스크-인-스위치는 디스크가 광 디스크 드라이브의 슬롯 내로 삽입되자마자 동작된다. 그러한 스위치의 도움으로 드라이브는 디스크의 삽입을 검출한다.

통상적으로, 디스크-인-스위치는 특정 와이어를 통해 광 디스크 드라이브와 호스트 사이의 직렬 또는 병렬 ATA 인터페이스에 접속된다. 검출을 위해, 디스크 드라이브가 전력을 공급받을 필요는 없다. 호스트는 스위치의 상태를 문의(interrogation)하며, 레벨 변화가 검출되자마자, 디스크 드라이브에 대한 웨이크업(wake-up) 과정 그리고 바람직하게는 추가적으로 전체 헤드 유닛에 대한 웨이크업 과정이 시작된다. 호스트로서 기능하는 차량 헤드 유닛 내에서, 상기 문의 기능은 바람직하게는 CPU가 대기 상태일 때 활성을 유지하는 전술된 추가적인 단순한 프로세서에 의해 수행된다. 드라이브로의 전력 공급(8V)이 스위치 온되거나, 또는 헤드 유닛이 휴지 또는 대기 상태를 떠나 소스로서 CD 드라이브/DVD 드라이브/PD 드라이브로 스위칭하거나, 또는 둘 다 수행된다.

상기 기능은 광 디스크 드라이브가 표준 USB 인터페이스를 통해 헤드 유닛에 접속되면 이용 가능하지 않은데, 왜냐하면 디스크-인-스위치에 의해 생성된 디스크-인 신호를 위한 추가 와이어가 없기 때문이다.

본 발명은 호스트가 USB를 통해 접속된 디스크 드라이브 내로의 디스크의 삽입을 검출하는 것을 가능하게 하며, 그에 따라 디스크 드라이브와 호스트 사이에서 USB 접속을 접속 해제/접속하지 않으면서 호스트(헤드 유닛)를 위한 웨이크업이 가능하다.

또한, 자동차용 디스크 드라이브 내의 인터페이스로서 USB를 이용하는 것은 필요한 하드웨어 배선 양을 감소시키는 것을 가능하게 한다. ATA 커넥터가 30개 내지 50개의 핀을 가지며 디스크-인 신호, 하드웨어 배출 신호 및 하드웨어 리셋 신호를 위한 추가 라인이 필요한 반면, USB는 단지 4 개의 핀만을 갖는다.

도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 광 디스크 드라이브(20)의 전체적인 개략도이다. 도 2에서, 도 1에 예시된 종래의 광 디스크 드라이브의 각각의 부품과 동일한 부품은 동일한 참조 부호를 이용하여 표기되었다. 광 디스크(100) 및 디스크-인-스위치(110)를 삽입하기 위한 슬롯을 포함하는 전체적인 기계 구조는 도 1의 종래 기술의 전체적인 기계 구조와 동일하다. 디스크 드라이브는 하드웨어 배출 신호(130) 및 하드웨어 리셋 신호(140)를 수신하기 위한 추가 배선을 물론 SATA/PATA 인터페이스(125)를 갖는 드라이브 제어기(120)를 추가로 포함한다. 따라서, 광 디스크 드라이브의 전술된 기본적인 부품은 도 1의 종래 기술에 비해 변화되지 않는다.

광 디스크 드라이브는 도 1의 커넥터(150)를 통해 유사한 방식으로 광 디스크 드라이브에 외부 전력 공급을 (바람직하게는 헤드 유닛으로부터) 제공하는 전력 커넥터(290)를 추가로 포함한다. 전력 공급은 8V(볼트) 및 5V의 공급 전압 및 "접지"를 각각 표기하는 "8V", "5V" 및 "GND"로 표지된 전기 라인에 의해 예시된다. 통상적인 바와 같이, 단지 8V 공급이 호스트로부터 스위치 오프되도록 제어될 수 있다. 5V 전력 공급은 호스트로부터 스위치 오프될 수 없으며, 특히 로직 유닛(270)(후술함)을 위해 필요하다. 본 발명이 전술된 전압 값으로 제한되지 않는다는 것이 추가로 주목된다. 다른 전압 공급 값이 요구되는 대로 동일하게 적용 가능하다. 특히, 5V 전력 공급 대신에, 3.3V의 공급 전압이 대안적으로 일반적이다.

본 발명에 따른 광 디스크 드라이브는 헤드 유닛과의 데이터 통신을 위한 USB 인터페이스(280)를 포함한다.

본 발명의 실시형태에 따른 광 디스크 드라이브(20)의 가장 중요한 부품은 로직 유닛(270)("글루 로직"(glue logic))이다. 한편으로는 드라이브 제어기(120)의 직렬 또는 병렬 ATA 인터페이스(125)와 다른 한편으로는 USB 인터페이스(280) 사이의 데이터 변환 및 그 반대의 경우의 데이터 변환을 수행하는 것이 글루 로직(270)의 주요 임무이다. 도 2에서, 데이터 통신은 일반적으로 글루 로직과 드라이브 제어기 사이의 SATA/PATA 포맷으로의 통신을 예시하는 폭넓은 양방향 화살표(125) 및 글루 로직(270)과 USB 인터페이스(280) 사이의 USB 포맷으로의 데이터 통신을 예시하는 폭넓은 양방향 화살표(285)에 의해 예시된다. 또한, 로직 유닛(270)은 전력 커넥터(290)로부터 전력을 수신하며, 광 디스크 드라이브(20)의 부품으로 전력을 분배한다. 특히, 글루 로직(270)과 USB 인터페이스(280) 사이에 추가 접속(전기 라인(265) 및 (275)에 의해 예시됨)이 있다. 그렇게 함으로써, USB 플러그(plug)로부터의 "GND" 및 "5V" 접속은 로직 유닛(270)에 접속된다. 접속은 스위치 유닛(260)을 통해 제공된다. 예시된 실시형태에서, 스위치 유닛(260)은 두 개의 접속 라인을 위한 두 개의 별개인 스위치를 포함한다. 그러나, 접속 라인은 물론 스위치의 개수에 있어서 차이가 있을 수 있다. USB 인터페이스(280)와 로직 유닛(변환 유닛)(270) 사이의 전력 접속 라인 내에 적어도 하나의 스위치가 존재한다는 것이 단지 본 발명에 대해 본질적이다. 단지 스위치 유닛(260)의 스위치들(스위치)가 폐쇄될 때에만, 글루 로직(270)은 USB 인터페이스(280)를 거쳐 데이터 트래픽(data traffic)(285)을 활성화시킨다. 화살표(115)에 의해 예시된 바와 같이, 스위치 유닛(260)(예시된 실시형태에서, 5V 및 GND를 위한 스위치)은 디스크-인-스위치(110)를 통해 제어된다. 광 디스크(100)가 광 디스크 드라이브(20) 내로 삽입되면, 디스크-인-스위치(110)가 폐쇄되고, 스위치 유닛(260)도 또한 폐쇄되도록 제어됨으로써 글루 로직(270)은 USB 인터페이스(280)가 활성화되도록 제어한다. 다른 한편으로, 디스크-인-스위치(110)를 개방함으로써 광 디스크(100)가 광 디스크 드라이브(20) 내로 삽입되지 않은 것이 검출되면, 스위치 유닛(260)은 개방되도록 제어되고, USB 인터페이스(280)는 스위치 오프된다(비활성화된다).

따라서, USB 인터페이스의 전력 공급을 스위칭함으로써, 디스크가 삽입될 때 단지 인터페이스만 활성화되는 것이 달성된다. 다른 한편으로, USB의 핫플러그(HotPlug) 성능은 인터페이스가 활성화되었을 때 호스트가 드라이브를 자동으로 인식하는 것을 가능하게 한다.

자동차용 광 디스크 드라이브를 위한 디스크-인-스위치(110)가 기계적 스위치에 의해 구현된다는 것이 주목되어야 한다. 다른 목적으로 디스크의 존재를 검출하기 위해 광 디스크 드라이브 내에 이용될 수 있는 포토 센서(photo sensor)와 같은 다른 유형의 검출 수단은 적절하지 않은데, 왜냐하면 본 발명의 목적에 따라 디스크의 존재는 광 디스크 드라이브가 비활성화되고 그에 따라 전력이 공급되지 않는 상태에서 검출되어야 하기 때문이다. 후자의 상황에서, 포토 센서 기반 검출기는 동작하지 않을 것이다.

또한, 변환 유닛(270)은 또한 하드웨어 배출 신호(130) 및 하드웨어 리셋 신호(140)를 드라이브 제어기로 제공하기 위한 추가 라인을 수용한다. 호스트 유닛을 접속하기 위해 이용되는 USB 인터페이스(280)의 경우에 헤드 유닛으로부터 그들 신호를 수신하기 위한 각각의 라인이 제공되지 않으므로, 후자의 라인은 로직 유닛(270) 내에서 종료한다. 로직 유닛(270)은 하드웨어 배출/리셋 신호를 제공하며, 하드웨어 배출/리셋 신호는 각각의 명령으로부터 로직 유닛 내에서 발생되고, 각각의 명령은 헤드 유닛으로부터 USB 인터페이스(280) 및 도 2에서 (285)로 표지된 데이터 통신 경로를 통해 수신된다.

이하에서, 본 발명에 따른 광 디스크 드라이브 활성화 방법의 처리 흐름이 도 3을 참조하여 설명된다.

처음에는, 디스크가 삽입되지 않는다. 그러므로, 스위칭 유닛(260)의 스위치가 개방되고, 호스트는 그의 USB 인터페이스에 존재하는 어떤 장치도 검출하지 않는다.

처리는 디스크(100)를 광 디스크 드라이브(20)의 디스크 슬롯 내로 삽입하는 것으로부터 시작한다(단계 S10). 그렇게 함으로써, 디스크-인-스위치(110)가 폐쇄된다(단계 S20). 폐쇄된 디스크-인-스위치(110)는 로직 유닛(270)과 USB 인터페이스(280) 사이에 전력 접속을 설정하도록 스위칭 유닛(260)을 제어한다(단계 S30). 결과적으로, USB 인터페이스(280)는 단계 S40에서 활성화된다. 호스트의 USB 인터페이스의 핫플러그 성능에 기반하여, 호스트는 장치가 USB 인터페이스를 통해 접속된 것을 인식한다. 호스트(헤드 유닛)가 이전에 (대기 상태에서) 비활성이었으면, 헤드 유닛이 활성화된다(단계 S50). 추가로, 드라이브 제어기(120)를 설정하도록 전력 커넥터(290)를 통해 전력(8V)의 제공을 개시함으로써, 광 디스크 드라이브(20)의 드라이브 제어기(120)가 단계 S60에서 활성화된다. 모든 요구된 부품의 활성화가 완료될 때, 광 디스크 드라이브(20)의 글루 로직(270) 및 헤드 유닛의 호스트는 데이터 통신을 시작한다(단계 S70).

반대로, 광 디스크 드라이브(20)는 디스크가 제거될 때(배출될 때), 비활성화될 것이다. 디스크 드라이브 배출은 보통은 각각의 동작 시 사용자에 의해(예컨대, 대시보드의 동작 패널 상의 배출 버튼을 누름으로써) 개시된다. 결과적으로, 예를 들어 재생되는 광 디스크의 종료에 도달함으로써, 광 디스크 드라이브(20)와 헤드 유닛 사이의 데이터 통신이 이전에 완료되지 않았다면 종료한다(단계 S80). 이어서, 단계 S90에서 디스크가 배출된다. 그렇게 함으로써, 기계적 디스크-인-스위치(110)가 개방된다(단계 S100). 결과적으로, 접속 스위치 유닛(260)은 단계 S110에서 개방되도록 제어된다. 단계 S110에서 접속 스위치(260)의 개방은 단계 S130에서 USB 인터페이스(280)의 비활성화를 개시되게 한다.

그러나, 바람직한 실시형태에 따라, 단계 S130은 단계 S110에서의 접속 스위치(260)의 개방을 바로 뒤따르지는 않는다. 오히려, USB 인터페이스(280)의 비활성화는 미리 정해진 시간("타임아웃")만큼 지연될 수 있다. 그러므로, 단계 S110 직후에 이어지는 단계 S120에서, 접속 스위치 유닛(260)이 개방된 후에 타이머에 의해 계수된 미리 정해진 시간량이 만료되었는지 여부가 확인된다. 미리 정해진 시간이 아직 만료되지 않는 한(S120: 아니오), USB 인터페이스는 활성을 유지한다. 미리 정해진 시간이 만료할 때(S120: 예), 흐름은 단계 S130으로 진행하며, USB 인터페이스(280)가 비활성화된다. 타임아웃 기능에 의해, 타임아웃의 시간 기간이 타당한 값으로 설정될 때, 정지 또는 대기 상태로의 스위칭이 실제로 의도되지 않는 디스크 교환과 같은 상황에서 광 디스크 드라이브 및 접속된 부품이 비활성화 및 재활성화되는 것이 방지된다.

USB 인터페이스를 갖는 자동차용 광 디스크 드라이브의 경우에도 또한 통상적으로 이용 가능한 하드웨어 배출 및 하드웨어 리셋 기능을 이용 가능하게 하는 것이 본 발명의 추가적인 측면이다. 통상적으로, 하드웨어 배출(비상 배출) 및 하드웨어 리셋 기능은 호스트 프로세서로부터 드라이브 제어기로 직접(도 1의 라인(135) 및 (145) 참조) 병렬 또는 직렬 ATA 커넥터(150)의 특정 핀을 통해 특화된 스위치 신호를 제공함으로써 수행된다. 그들 특화된 라인은 USB를 통한 데이터 통신의 경우에 이용 가능하지 않다. 또한 USB에 의해 접속된 광 디스크 드라이브를 위한 호스트 제어식 하드웨어 배출 및 하드웨어 리셋 기능을 가능하게 하기 위해, 본 발명의 일 실시형태에 따른 디스크 드라이브는 USB를 통해 수신된 명령을 표준 직렬 또는 병렬 ATA 인터페이스를 갖는 드라이브 제어기(120)로 포워딩되는 각각의 하드웨어 신호로 변환하는 것을 가능하게 한다.

예시적인 실시형태의 특정 처리는 도 5의 흐름도에 예시된다.

헤드 유닛으로부터의 각각의 명령(배출 또는 리셋)은 USB를 통해 광 디스크 드라이브로 발송된다. 명령을 수신할 때(단계 S500), 변환 회로(270)는 단계 S510에서 명령을 각각의 표준 하드웨어 신호로 변환한다. 특히, 글루 로직(270)은 수신된 명령을 평가하고, 이러한 목적을 위해 특화된 핀에서 하이/로우 레벨의 논리 신호(130, 140)(H/L 신호)를 생성한다. 특화된 접속을 통해, 각각의 신호는 드라이브 제어기로 포워딩되고, 드라이브 제어기는 도 1의 종래 기술의 자동차용 광 디스크 드라이브(10) 내에서와 같은 방식으로 신호를 수신한다(단계 S520). 이어서, 단계 S530에서, 드라이브 제어기(120)는 수신된 특정 신호에 따라 하드웨어 배출 또는 하드웨어 리셋을 개시한다.

독립항에 의해 한정된 바와 같은 본 발명은 상세하게 전술된 특정 실시형태로 제한되지 않는다. 당업자는 설명된 실시형태의 복수의 추가적인 변형을 인지한다. 비록 자동차 응용에서 바람직하게는 단지 데이터를 판독(재생)하기 위한 디스크 드라이브만 이용되지만, 본 발명은 판독 및 기록 가능한 디스크 드라이브에 동일하게 적용 가능하다.

요약하면, 본 발명은 자동차용 광 디스크 드라이브를 제공하며, 여기에서 호스트로의 데이터 통신은 USB를 통해 수행되며, 디스크 삽입 시의 드라이브 활성화는 기계적인 디스크-인-스위치에 의해 USB 인터페이스로의 전력 공급을 제어함으로써 자동으로 수행된다. 그렇게 함으로써, 본 발명은 USB을 통한 데이터 통신의 경우에 병렬 또는 직렬 ATA 인터페이스를 갖는 자동차용 디스크 드라이브의 특정 기능을 유지하는 것을 가능하게 한다. 또한, 본 발명은 요구된 하드웨어 배선의 개수를 감소시키는 것을 가능하게 한다.

Claims

차량용 광 디스크 드라이브에 있어서, 상기 광 디스크 드라이브는,
상기 광 디스크 드라이브를 헤드 유닛에 접속하기 위한 USB 인터페이스(280);
광 디스크(100)가 상기 광 디스크 드라이브 내에 삽입된 것을 검출하기 위한 디스크-인-스위치(disc-in-switch)(110);
상기 광 디스크 드라이브의 전력 커넥터(290)로부터 상기 USB 인터페이스(280)로 전력을 제공하기 위한 내부 전력 접속부(265, 275); 및
상기 내부 전력 접속부(265, 275)를 전기적으로 접속 및 접속 해제하기 위한 접속 스위치(260)를 포함하고;
상기 접속 스위치(260)는 광 디스크(100)의 삽입 시에 상기 USB 인터페이스(280)를 활성화시키도록 상기 디스크-인-스위치(110)에 의해 제어되는 것인 광 디스크 드라이브.
제1항에 있어서, 직렬 또는 병렬 ATA 인터페이스(125)를 갖는 드라이브 제어기(120); 및
상기 직렬 또는 병렬 ATA 인터페이스(125)와 상기 USB 인터페이스(280) 사이의 신호 변환을 위한 변환 유닛(270)을 추가로 포함하고;
상기 전력 커넥터(290)는 상기 변환 유닛(270)에 접속되며, 상기 내부 전력 접속부(265, 275)는 상기 변환 유닛(270)과 상기 USB 인터페이스(280)를 접속하는 것인 광 디스크 드라이브.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 내부 전력 접속부(265, 275)는 상기 USB 인터페이스(280)에 미리 정해진 특정 전압을 제공하기 위한 라인(265), 및 접지에 접속된 라인(275)을 포함하는 것인 광 디스크 드라이브.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 디스크-인-스위치(110)는 상기 광 디스크 드라이브로부터 상기 광 디스크(100)의 배출 시에 상기 USB 인터페이스(280)를 비활성화시키도록 상기 접속 스위치(260)를 추가로 제어하는 것인 광 디스크 드라이브.
제4항에 있어서, 광 디스크(100)의 배출 시에 상기 비활성화는 미리 정해진 타임아웃만큼 지연되는 것인 광 디스크 드라이브.
제2항에 있어서, 상기 변환 유닛(270)은 상기 USB 인터페이스(280)를 통해 상기 헤드 유닛으로부터 수신된 광 디스크(100)의 비상 배출을 위한 명령을 상기 직렬 또는 병렬 ATA 인터페이스(125)의 하드웨어 배출 신호(130)로 변환하도록 추가로 구성되는 것인 광 디스크 드라이브.
제2항에 있어서, 상기 변환 유닛(270)은 상기 USB 인터페이스(280)를 통해 상기 헤드 유닛으로부터 수신된 상기 광 디스크 드라이브의 하드웨어 리셋을 개시하기 위한 명령을 상기 직렬 또는 병렬 ATA 인터페이스(125)의 하드웨어 리셋 신호(140)로 변환하도록 추가로 구성되는 것인 광 디스크 드라이브.
제2항에 있어서, 상기 변환 유닛(270)은 FPGA를 포함하는 것인 광 디스크 드라이브.
USB 인터페이스(280)를 통해 헤드 유닛에 접속되는 차량용 광 디스크 드라이브(20)를 활성화시키는 방법으로서,
광 디스크(100)를 상기 광 디스크 드라이브(20) 내로 삽입함으로써(S10), 광 디스크(100)가 상기 광 디스크 드라이브(20) 내로 삽입된 것을 검출하기 위한 디스크-인-스위치(110)를 활성화시키는 단계(S20);
상기 광 디스크 드라이브(20)의 전력 커넥터(290)로부터 상기 USB 인터페이스(280)로 전력을 제공하기 위한 내부 전력 접속부(265, 275)의 접속 스위치(260)를 폐쇄하는 단계로서, 상기 접속 스위치(260)가 상기 디스크-인-스위치(110)에 의해 제어되는 것인 폐쇄 단계(S30);
상기 접속 스위치(260)를 폐쇄함으로써(S30) 상기 USB 인터페이스(280)를 활성화시키는 단계(S40); 및
상기 활성화된 USB 인터페이스(280)를 통해 상기 광 디스크 드라이브(20)와 상기 헤드 유닛 간의 데이터 통신(285)을 개시하는 단계(S70)를 포함하는 광 디스크 드라이브 활성화 방법.
제9항에 있어서, 상기 USB 인터페이스(280)를 활성화시킬 때(S40), 상기 헤드 유닛을 비활성 상태로부터 활성화시키는 단계(S50)를 추가로 포함하는 광 디스크 드라이브 활성화 방법.
제10항에 있어서, 상기 헤드 유닛을 활성화시킬 때(S50), 상기 광 디스크 드라이브(20) 내에 포함된 드라이브 제어기(120)로 전력 공급을 활성화시키는 단계(S60)를 추가로 포함하는 광 디스크 드라이브 활성화 방법.
제9항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 광 디스크 드라이브(20)로부터 상기 광 디스크(100)를 배출하는 단계(S90); 및
상기 디스크-인-스위치(110)의 제어에 의해 상기 접속 스위치(260)를 개방함으로써(S110) 배출 시에 상기 USB 인터페이스(280)를 비활성화시키는 단계(S130)를 추가로 포함하는 광 디스크 드라이브 활성화 방법.
제12항에 있어서, 상기 비활성화시키는 단계(S130)는 상기 광 디스크(100)를 배출하는 단계(S90)에 대하여 미리 정해진 타임아웃만큼 지연되는(S120) 것인 광 디스크 드라이브 활성화 방법.
제9항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광 디스크 드라이브(20)는 직렬 또는 병렬 ATA 인터페이스(125)를 갖는 드라이브 제어기(120), 및 상기 직렬 또는 병렬 ATA 인터페이스(125)와 상기 USB 인터페이스(280) 사이의 신호 변환을 위한 변환 유닛(270)을 추가로 포함하고, 상기 광 디스크 드라이브 활성화 방법은,
광 디스크(100)의 비상 배출을 위한 명령을 상기 헤드 유닛으로부터 상기 USB 인터페이스(280)를 통해 수신하는 단계(S500); 및
상기 변환 유닛(270) 내에서, 상기 명령을 상기 직렬 또는 병렬 ATA 인터페이스(125)의 하드웨어 배출 신호(130)로 변환하는 단계(S510)를 추가로 포함하는 광 디스크 드라이브 활성화 방법.
제9항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광 디스크 드라이브(20)는 직렬 또는 병렬 ATA 인터페이스(125)를 갖는 드라이브 제어기(120), 및 상기 직렬 또는 병렬 ATA 인터페이스(125)와 상기 USB 인터페이스(280) 사이의 신호 변환을 위한 변환 유닛(270)을 추가로 포함하며; 상기 광 디스크 드라이브 활성화 방법은,
상기 광 디스크 드라이브(20)의 하드웨어 리셋을 위한 명령을 상기 헤드 유닛으로부터 상기 USB 인터페이스(280)를 통해 수신하는 단계(S500); 및
상기 변환 유닛(270) 내에서, 상기 명령을 상기 직렬 또는 병렬 ATA 인터페이스(125)의 하드웨어 리셋 신호(140)로 변환하는 단계(S510)를 추가로 포함하는 광 디스크 드라이브 활성화 방법.