JP2006107657A - Portable type device - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To solve a problem of insufficient shock resistance for a disk device installed in a portable device. <P>SOLUTION: Safety for the device is enhanced and ease of use and sense of security is given to a user through enabling spinning fall detection by adding zero cross detection to fall determination using output from an acceleration sensor 3. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、携帯型機器が有する例えばハードディスク装置などの回転式磁気ディスク装置の衝撃に対する保護処理に関するものである。   The present invention relates to a protection process against an impact of a rotary magnetic disk device such as a hard disk device included in a portable device.

近年データの保存媒体としてＣＤやＭＤ、ＤＶＤなどの回転型のディスク記憶装置は徐々にテープメディアからの代替が進んでおり、そのような中でも従来コンピュータデータの記録媒体として欠かせない存在であったハードディスクドライブ（以降、ＨＤＤと記す）においてもコンピュータのみならず、家電分野への応用としてＤＶＤレコーダにも欠かせない存在となっている。さらに、小型のＨＤＤ装置の開発に相俟って音楽プレーヤ、携帯電話やカメラへと携帯型機器においてもＨＤＤ装置の搭載が徐々に進んでいる。   In recent years, rotational disk storage devices such as CDs, MDs, and DVDs have gradually been replaced with tape media as data storage media, and among them, they have been indispensable as conventional computer data recording media. Hard disk drives (hereinafter referred to as HDDs) are indispensable not only for computers but also for DVD recorders for application in the field of home appliances. Furthermore, along with the development of small HDD devices, the mounting of HDD devices in portable devices such as music players, mobile phones, and cameras is gradually progressing.

図８にＨＤＤ装置の概略図を示す。ＨＤＤ装置１はプラッタと呼ばれるディスク１０１とヘッド１０２、そのヘッドを支えるサスペンション１０３、ヘッドをデータゾーンから退避させる場所となるランプ機構１０４から成る精密機器であって、ディスク１０１とヘッド１０２は約１５ｎｍの間隔でデータの読み書きを実現しているため従来から取り扱いについて注意が必要とされている。例えば衝撃によってヘッドとディスクの接触によるディスクの破損によってデータの読み出しが不可能となってしまうことや、オフトラックによって異なるトラックへの書き込みでデータを破損するなどということも珍しくない。このようなこと象からＨＤＤ装置の耐衝撃・耐振動性を向上させる取り組みとして、衝撃を検知するためのセンサを筐体内に搭載し、所定値以上の振動やショックが加わると書き込みを止める、或いはヘッドを退避させる機能を持つようになっている。   FIG. 8 shows a schematic diagram of the HDD device. The HDD apparatus 1 is a precision device including a disk 101 and a head 102 called a platter, a suspension 103 that supports the head, and a ramp mechanism 104 that is a place where the head is retracted from the data zone. The disk 101 and the head 102 are approximately 15 nm in length. Since reading and writing of data is realized at intervals, attention has been required for handling from the past. For example, it is not uncommon for data to be unable to be read due to damage to the disk due to contact between the head and the disk due to impact, or to be damaged by writing to a different track due to off-track. As an effort to improve the shock resistance and vibration resistance of HDD devices from this phenomenon, a sensor for detecting the impact is installed in the housing, and writing is stopped when a vibration or shock exceeding a predetermined value is applied, or It has a function to retract the head.

しかしながら、携帯型機器への搭載においては従来の衝撃保護だけでは対処しきれない条件も存在するため以下のような技術の提供が既に行われている。   However, since there are conditions that cannot be dealt with by conventional shock protection alone when mounted on a portable device, the following technologies have already been provided.

（１） 搭載する加速度センサは、入力軸（感応軸）方向に関して、運動加速度成分ａから重力加速度成分ｇを差し引いた成分を測定する慣性センサであって、加速度センサの表示加速度ＡはＡ＝ａ−ｇで表される。自由落下中の加速度センサでは運動加速度ａは重力加速度ｇと等しくなるためａ＝ｇとなり、表示加速度Ａは感応軸の角度に関わらずゼロを表示するようになる。従って互いに直交するＸ，Ｙ，Ｚ軸を感応軸とする３軸加速度センサでは、自由落下中にはいずれの感応軸に関してもゼロを表示し、自由落下中以外では３軸が同時にゼロを表示することはないという原理的性質から３軸の表示値（出力値）が同時にゼロ近傍を示すときに自由落下の状態にあると判定することが可能でなる。このようなセンサを取り付けることによって、機器の加速度を所定閾値レベルなどと比較することで落下を検知し、文献によってはその状態が一定期間継続するかどうかで自由落下を判定してディスク上のヘッドを退避させるなどの衝撃保護処理を行う（下記特許文献１〜６）。   (1) The mounted acceleration sensor is an inertial sensor that measures a component obtained by subtracting the gravitational acceleration component g from the motion acceleration component a with respect to the input axis (sensitive axis) direction, and the display acceleration A of the acceleration sensor is A = a -G. In a free-falling acceleration sensor, the motion acceleration a is equal to the gravitational acceleration g, so a = g, and the display acceleration A displays zero regardless of the angle of the sensitive axis. Therefore, in the three-axis acceleration sensor having the X, Y, and Z axes that are orthogonal to each other as the sensitive axes, zero is displayed for any sensitive axis during free fall, and the zero is simultaneously displayed for all three axes except during free fall. It is possible to determine that the three-axis display value (output value) is in the free fall state when the display values (output values) of the three axes simultaneously indicate near zero. By attaching such a sensor, the fall of the device is detected by comparing the acceleration of the device with a predetermined threshold level, etc., and depending on the literature, the head on the disk is judged by determining whether the state continues for a certain period or not. Impact protection processing such as retreating is performed (Patent Documents 1 to 6 below).

（２） 加速度とは速度の微分値であることから、加速度センサから得られる加速度の時間積分することで速度を求め、その速度が基準速度以上の場合にヘッドをディスクのデータ領域から退避させるような衝撃保護処理を行う（下記特許文献７〜８）。
特許第２５３６９８５号公報 特許第３４４１６６８号公報 特開平０７−２０１１２４号公報 特開２０００−２６８４７９号公報 特開２００２−１００１８０号公報 特開平１１−０４５５３０号公報 特開平０８−２２１８８６号公報 特開２００３−２６３８５３号公報 (2) Since acceleration is a differential value of speed, the speed is obtained by time integration of the acceleration obtained from the acceleration sensor, and the head is retracted from the data area of the disk when the speed is higher than the reference speed. Impact protection treatment is performed (Patent Documents 7 to 8 below).
Japanese Patent No. 2536985 Japanese Patent No. 3441668 JP 07-201124 A JP 2000-268479 A JP 2002-100180 A JP 11-045530 A Japanese Patent Application Laid-Open No. 08-221886 JP 2003-263853 A

しかしながら、上記の従来のものでは以下の問題が発生し得る。   However, the following problems may occur in the above-described conventional one.

（１） 自由落下とは加速度センサに加わる外力が重力以外には無い状態であって、回転しながら落下する物体の回転軸以外の点に加速度センサが取り付けられている場合は回転による遠心力が作用するため厳密には自由落下と成り得ず、検出できない場合が生じる。   (1) Free fall is a state in which there is no external force applied to the acceleration sensor other than gravity, and when the acceleration sensor is attached to a point other than the rotation axis of the object that falls while rotating, centrifugal force due to rotation is Strictly speaking, since it acts, it cannot be a free fall, and there are cases where it cannot be detected.

（２） 所定レベル以上の衝撃を検知し、ディスクへのアクセスを抑制するような保護手段を採用しても携帯型機器の場合、移動中における使用状態もあるため、衝撃によってディスクへのアクセスが制限され動作できない状態が発生し得る。   (2) Even if a protective means that detects impacts above a predetermined level and suppresses access to the disc is adopted, in the case of a portable device, there is a state of use while moving, so access to the disc due to impact is not possible. Limited and inoperable conditions can occur.

（３） 通常携帯型機器に搭載されるＨＤＤ本体は機器内で緩衝材を用いて支持することによってある程度の衝撃に備えるようにしているが、ＨＤＤ本体を筐体内で支持するためにはある程度の強度と衝撃吸収用の弾性を併せ持たせる必要があり、耐衝撃性のみを追及できない。   (3) Normally, the HDD main body mounted on a portable device is prepared for a certain level of impact by supporting it with a cushioning material in the device. It is necessary to have both strength and elasticity for shock absorption, and it is not possible to pursue only impact resistance.

（４） 携帯型機器に様々な機能を統合する場合、ＨＤＤ装置からの情報を必要としない機能も存在する。   (4) When various functions are integrated into a portable device, there is a function that does not require information from the HDD device.

本発明は、上記（１）〜（４）の従来に示す問題点を解決するもので、該携帯型機器が有する例えばＨＤＤ装置などの回転式磁気ディスク装置の衝撃に対する保護処理をより多くの使用条件下で実現することを目的とする。   The present invention solves the above-mentioned problems (1) to (4), and uses more protection processing against the impact of a rotary magnetic disk device such as an HDD device of the portable device. It aims to be realized under conditions.

本発明の請求項１の発明は、回転式のディスク記憶手段と、直交する３軸方向の加速度を検出し得る加速度検出手段と、前記加速度検出手段で検出される少なくとも２軸以上の出力において所定時間内に所定閾値を超えるレベルの出力と共に複数回のゼロクロスが検出される場合を回転落下とする落下検知手段とを具備するものである。   According to the first aspect of the present invention, the rotary disk storage unit, the acceleration detection unit capable of detecting acceleration in three orthogonal directions, and at least two or more outputs detected by the acceleration detection unit are predetermined. Drop detecting means for rotating and dropping when a plurality of zero crossings are detected with an output level exceeding a predetermined threshold within a time period.

本発明の請求項２の発明は、請求項１の加速度検出手段において、中心以外の機器端部に取り付けられていることを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, in the acceleration detecting means of the first aspect, the acceleration detecting means is attached to a device end other than the center.

本発明の請求項３の発明は、回転式のディスク記憶手段と、直交する３軸方向の加速度を検出し得る加速度検出手段と、機器が受ける加速度情報から機器の固定振動パタンを抽出するパタン抽出手段と、抽出される振動パタンに基づきディスク記憶手段に対してアクセス制御する制御手段とを具備する。   According to a third aspect of the present invention, there is provided a rotary disk storage means, an acceleration detection means capable of detecting accelerations in three orthogonal directions, and a pattern extraction for extracting a fixed vibration pattern of a device from acceleration information received by the device. Means and control means for controlling access to the disk storage means based on the extracted vibration pattern.

本発明の請求項４の発明は、請求項３の制御手段において、機器が受ける加速度の大きさが所定閾値以下となる区間においてディスクへのアクセスを行い、アクセス可能な時間が通常のアクセスに対して不足する場合はその区間内に収めるようにアクセス制御されることを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, in the control means according to the third aspect, the disk is accessed in a section where the magnitude of acceleration received by the device is equal to or less than a predetermined threshold, and the accessible time is compared with the normal access. If it is insufficient, access control is performed so as to fit within the section.

本発明の請求項５の発明は、回転式のディスク記憶手段と、直交する３軸方向の加速度を検出し得る加速度検出手段と、各軸の出力から機器の状態を検知する状態検知手段と、前記状態検知手段の結果により前記ディスク記憶手段に対してアクセスを制御する制御手段とを具備する。   According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a rotary disk storage means, an acceleration detection means capable of detecting acceleration in three orthogonal directions, a state detection means for detecting the state of the device from the output of each axis, Control means for controlling access to the disk storage means according to the result of the state detection means.

本発明の請求項６の発明は、請求項５の状態検知手段において、前記加速度検出手段の各軸の出力に所定時間変位がない場合を安定状態と判断し、１軸以上に加速度が加わり且つこれが継続する場合を移動状態と判断することを特徴とする。   According to a sixth aspect of the present invention, in the state detecting means according to the fifth aspect, when the output of each axis of the acceleration detecting means is not displaced for a predetermined time, it is determined as a stable state, and an acceleration is applied to one or more axes. A case where this continues is determined as a moving state.

本発明の請求項７の発明は、請求項５の制御手段において、前記状態検知手段の判断が移動状態とする場合は、アクセス時間を短くする或いはアクセスする間隔を広げるよう通常状態とは異なるアクセス制御行うようにすることを特徴とする。   According to a seventh aspect of the present invention, in the control means according to the fifth aspect, when the judgment of the state detecting means is in the moving state, the access different from the normal state so as to shorten the access time or widen the access interval. Control is performed.

本発明の請求項８の発明は、回転式のディスク記憶手段と、直交する３軸方向の加速度を検出し得る加速度検出手段と、前記加速度検出手段の出力から機器が受ける衝撃を予測する予測手段と、前記予測手段の予測に則り前記ディスク記憶手段を取り巻く緩衝材の弾性を変えられる衝撃吸収手段と、を具備する。   According to an eighth aspect of the present invention, there is provided a rotary disk storage means, an acceleration detection means capable of detecting acceleration in three orthogonal directions, and a prediction means for predicting an impact received by an apparatus from the output of the acceleration detection means. And shock absorbing means capable of changing the elasticity of the buffer material surrounding the disk storage means in accordance with the prediction of the prediction means.

本発明の請求項９の発明は、回転式のディスク記憶手段と、前記ディスク記憶手段を用いない機能とを併せ持つ機器であって、前記ディスク記憶手段を用いない機能を継続して使用する場合は、前記ディスク記憶手段のアクセスを強制的に停止する選択手段を使用者に提供する。   The invention of claim 9 of the present invention is a device having both a rotary disk storage means and a function that does not use the disk storage means, and when the function that does not use the disk storage means is used continuously. A selection means for forcibly stopping access to the disk storage means is provided to the user.

本発明の請求項１０の発明は、請求項９の選択手段において、使用者によって選択される場合に回転式のディスク記憶手段のヘッドを機械的に固定させることをも同時に行うようする。   According to a tenth aspect of the present invention, in the selection means according to the ninth aspect, the head of the rotary disk storage means is mechanically fixed at the same time when selected by the user.

以上のような手段を用いた本発明の携帯型機器によれば、ＤＣ成分の検出も可能な３軸の加速度検出センサを用いて、自由落下に加えて小型の携帯型機器だからこそ起こり得る回転落下を検出し、回転式磁気ディスク装置へ耐衝撃保護処理を施す携帯型機器を提供することによって使用者に対して安全性を提供できることとなる。   According to the portable device of the present invention using the above-described means, a three-axis acceleration detection sensor capable of detecting a DC component is used, and in addition to free fall, a rotary drop that can only occur because of a small portable device. By providing a portable device that detects shocks and applies shock-resistant protection processing to the rotary magnetic disk device, safety can be provided to the user.

また、小型の携帯型機器の移動中の使用で発生する振動についても、その衝撃を受ける可能性の低い期間を類推し、ディスクアクセスすることで機器動作を制限させない携帯型機器を提供することによって、使用者に対して扱いやすさを提供できることとなる。   In addition, for vibrations that occur during use of small portable devices, by analogizing the period during which there is a low possibility of receiving the impact, by providing a portable device that does not restrict device operation by accessing the disk. Therefore, it is possible to provide ease of handling to the user.

また、磁気ディスク装置全体を衝撃から守る衝撃吸収材に、強度と柔軟性を併せ持つ緩衝材を用いる携帯型機器を提供することによって使用者に対して安全性を提供できることとなる。   Further, by providing a portable device using a shock absorbing material having both strength and flexibility as an impact absorbing material for protecting the entire magnetic disk device from an impact, safety can be provided to the user.

更に、搭載する磁気ディスク装置を使わない場合は強制的にアクセスを停止させる選択手段をもつ携帯型機器を提供することによって使用者に対して安心感を提供できることとなる。   Further, when the mounted magnetic disk device is not used, it is possible to provide a sense of security to the user by providing a portable device having a selection means for forcibly stopping access.

以下、本発明の各実施の形態における携帯型機器について、図面を参照しながら説明する。   Hereinafter, a portable device in each embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１における携帯型機器の耐衝撃保護の構成例を示すブロック図である。 (Embodiment 1)
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of impact resistance protection of a portable device according to Embodiment 1 of the present invention.

１はディスク記憶手段であるＨＤＤ装置で、回転式のディスク記憶手段としてデータの書込／読み出しあるいは録再を行うものである。   An HDD apparatus 1 is a disk storage means for writing / reading data or recording / reproducing data as a rotary disk storage means.

２は衝撃吸収装置で、衝撃を和らげるようにＨＤＤ装置１を保持するものである。   Reference numeral 2 denotes an impact absorbing device which holds the HDD device 1 so as to reduce the impact.

３は加速度検出手段である加速度センサで、加速度検出手段として機器が受ける３軸方向の加速度を検出するものである。   Reference numeral 3 denotes an acceleration sensor which is an acceleration detection means, which detects acceleration in three axial directions received by the device as the acceleration detection means.

４は制御手段である制御回路で、機器の動作に伴いＨＤＤ装置１へのデータの読み書き制御を行うと共に、加速度センサ３からの情報によって機器の状態を検知し、その検知結果からＨＤＤ装置１と衝撃吸収装置２へ保護処理を促すものである。   A control circuit 4 is a control circuit that controls the reading / writing of data to / from the HDD device 1 in accordance with the operation of the device, detects the state of the device based on information from the acceleration sensor 3, and detects the HDD device 1 from the detection result. The shock absorbing device 2 is urged to perform protection processing.

５は操作釦で、釦入力を制御回路４、或いはその釦の中に直接ＨＤＤ装置１の動作に関わるものを直接ＨＤＤ装置１へ伝える。例えばそれは消費電力削減用にＨＤＤ装置１の電源供給を停止させるメカニカルなスイッチなどを意図するものである。   Reference numeral 5 denotes an operation button, which transmits a button input to the control circuit 4 or to the HDD device 1 directly about the operation of the HDD device 1 in the button. For example, it is intended to be a mechanical switch for stopping the power supply of the HDD device 1 to reduce power consumption.

図２は実施の形態１における携帯型機器の主要構成要素である加速度センサ３の説明図である。   FIG. 2 is an explanatory diagram of the acceleration sensor 3 which is a main component of the portable device in the first embodiment.

図２（ａ）はピエゾ抵抗素子型加速度センサの斜視図を示す。ピエゾ抵抗素子型加速度センサは、加速度の検出に半導体ピエゾ抵抗効果を利用するものであり、ピエゾ抵抗効果とは結晶に機械的外力を加えると結晶格子に歪を生じて、半導体中のキャリア数や移動度が変化して抵抗が変化するという現象を用いるものである。   FIG. 2A shows a perspective view of a piezoresistive element type acceleration sensor. A piezoresistive element type acceleration sensor uses a semiconductor piezoresistive effect for acceleration detection. When a mechanical external force is applied to a crystal, the piezoresistive effect causes distortion in the crystal lattice, and the number of carriers in the semiconductor A phenomenon is used in which the resistance changes as the mobility changes.

具体的には支持部、錘、梁から成り、梁上にピエゾ抵抗素子３２が形成し、錘３１が加速度に応じて可動することで梁が変形することでピエゾ抵抗に応力が発生するため、この抵抗変化を演算によって電圧変化として抽出したものがセンサ出力であって、ピエゾ抵抗型の加速度センサは加速度が作用している限り変形を維持する構造であることから静的加速度の検出が可能となるものである。   Specifically, a piezoresistive element 32 is formed on the beam consisting of a support portion, a weight, and a beam, and the stress is generated in the piezoresistance due to deformation of the beam by moving the weight 31 according to acceleration. The sensor output is obtained by extracting this resistance change as a voltage change, and the piezoresistive acceleration sensor has a structure that maintains the deformation as long as the acceleration is applied, so that static acceleration can be detected. It will be.

図２（ｂ）、（ｃ）に３軸加速度センサを重力下で３６０度回転させた場合の代表的な出力特性例を示す。   FIGS. 2B and 2C show typical output characteristic examples when the triaxial acceleration sensor is rotated 360 degrees under gravity.

図２（ｂ）はＸ軸を中心にＹ軸方向へ３６０度回転させた場合で、Ｘ軸の出力はないが、Ｙ軸はＳＩＮ特性、Ｚ軸はＣＯＳ特性を示す。また、図２（ｃ）はＹ軸を中心にＸ軸方向へ３６０度回転させた場合で、Ｙ軸の出力はないが、Ｘ軸はＳＩＮ特性、Ｚ軸はＣＯＳ特性を示す。   FIG. 2B shows a case where the rotation is performed 360 degrees in the Y-axis direction around the X-axis, and there is no output of the X-axis, but the Y-axis shows the SIN characteristic and the Z-axis shows the COS characteristic. Further, FIG. 2C shows a case where the rotation is performed 360 degrees in the X-axis direction around the Y-axis, and there is no output of the Y-axis, but the X-axis shows the SIN characteristic and the Z-axis shows the COS characteristic.

図３は実際の落下こと象における加速度センサの各軸出力を示す図である。   FIG. 3 is a diagram showing the output of each axis of the acceleration sensor in the actual falling phenomenon.

図３（ａ）は自由落下時の３軸加速度センサの出力を示すグラフである。グラフにおいて機器はＡ点で放出され、Ｂ点で衝突に至っている。回転せずにそのままの状態での自由落下する場合、Ｂ点までの間にいずれの軸も運動化速度と重力加速度が等しくなり、表示加速度がゼロ近傍を示すため自由落下中が認識できることとなる。ただしセンサ出力波形のみではＺ軸のみで変動が観測され、Ｘ軸、Ｙ軸は大きな変動は見られない。   FIG. 3A is a graph showing the output of the triaxial acceleration sensor during free fall. In the graph, the device is released at point A and reaches a collision at point B. In the case of free fall in the state without rotation, the speed of motion and gravitational acceleration are equal for all axes up to point B, and the displayed acceleration shows near zero, so that the free fall can be recognized. . However, with the sensor output waveform alone, fluctuations are observed only on the Z axis, and no major fluctuations are seen on the X axis and Y axis.

図３（ｂ）は回転落下時の３軸加速度センサの出力を示すグラフである。グラフにおいて機器はＣ点で放出され、Ｄ点で衝突に至っている。Ｃ点の放出時点で機器は回転による遠心力が作用するため、各軸は重力加速度を上回る運動加速度を受けることで表示加速度はゼロとはならず、これだけでは落下を検出できない。しかし、ＤＣ成分まで検出可能な加速度センサであればグラフのように各軸はＣ点以前の状態から、Ｃ点からＤ点までの間に正負を繰り返す出力が得られる。携帯型機器においてこのような回転を伴う使用条件はあり得ないため、出力の正負の繰り返し、つまりゼロクロスをカウントすることで回転していることが認識できることとなる。また回転の判定には、互いに直交する３軸のうちいずれかを回転軸とするような回転の場合、回転軸となる感応軸は遠心力が作用しないため、回転落下の判断は少なくとも２軸以上の出力で判定を行うようにすることとする。   FIG. 3B is a graph showing the output of the triaxial acceleration sensor at the time of rotating and dropping. In the graph, the device is released at point C and has reached a collision at point D. At the time point C is released, the device is subjected to a centrifugal force due to rotation. Therefore, each axis receives a motion acceleration exceeding the gravitational acceleration, and the display acceleration does not become zero. However, if the acceleration sensor can detect up to a DC component, an output that repeats positive and negative from the state before the C point to the D point from the state before the C point can be obtained as shown in the graph. Since there is no use condition involving such rotation in the portable device, it can be recognized that the device is rotating by counting the positive and negative outputs, that is, counting the zero cross. In addition, in the determination of rotation, in the case of rotation with any one of the three axes orthogonal to each other as the rotation axis, the sensitive axis serving as the rotation axis does not act on the centrifugal force. Judgment will be made with the output of.

以上の動作を図４に示す、制御回路４で行う落下判定処理のフローチャートに従って説明する。   The above operation will be described with reference to the flowchart of the drop determination process performed by the control circuit 4 shown in FIG.

落下検出処理は先ずステップ１でＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の夫々加速度情報を入手し、ステップ２で３軸夫々の表示加速度はゼロ近傍の閾値ａ以下になっているかを判断する。閾値ａ以下ならばステップ６でその継続時間が閾値ｂ以上であれば、自由落下と判定しステップ７の衝撃保護処理動作を起動させる。一方、ステップ２で閾値ａを越える加速度を検出した場合は、ステップ３で２軸以上の出力に対してゼロクロスの有無を検出する。２軸以上でゼロクロスが検知される場合は、ステップ４でゼロクロスの検出回数を閾値ｄ以上あるか否かを検出する。さらに閾値ｄ以上のゼロクロスの検出所要時間が閾値ｅ以下なら回転落下を判定し、自由落下のときと同じようにステップ７の衝撃保護処理動作を起動させるように制御する。夫々落下判定に至らない場合は、繰り返し加速度センサの入力を得るようにする。   In the drop detection process, first, acceleration information for each of the X-axis, Y-axis, and Z-axis is obtained in step 1, and in step 2, it is determined whether the display acceleration for each of the three axes is equal to or less than a threshold value a near zero. If it is equal to or less than the threshold value a, if the duration is equal to or greater than the threshold value b in step 6, it is determined that the fall is a free fall, and the impact protection processing operation in step 7 is activated. On the other hand, if an acceleration exceeding the threshold value a is detected in step 2, the presence / absence of a zero cross is detected in step 3 for outputs of two or more axes. If zero cross is detected on two or more axes, it is detected in step 4 whether the number of zero cross detections is equal to or greater than a threshold value d. Further, if the time required for detecting the zero cross that is equal to or greater than the threshold value d is equal to or less than the threshold value e, a rotational drop is determined, and control is performed to activate the impact protection processing operation in step 7 in the same manner as in the free fall. When the drop determination is not reached, the acceleration sensor input is repeatedly obtained.

また、機器に搭載される加速度センサは回転落下の際に遠心力が作用するように機器の端部に配置すれば、回転落下検知の精度が向上できることとなる。   Further, if the acceleration sensor mounted on the device is arranged at the end of the device so that centrifugal force acts upon the rotation and dropping, the accuracy of the rotation and drop detection can be improved.

このように制御することによって、自由落下に加えて、回転落下も検出することが可能となり、データ破損の危険性を軽減できることとなる。   By controlling in this way, in addition to free fall, it is possible to detect rotational fall, and the risk of data corruption can be reduced.

（実施の形態２）
携帯型機器は、動作中は衝撃に対して常時加速度センサの出力を閾値と時間とで比較していることから、機器が受ける振動パタンを制御回路４で認識し、ディスクアクセスに適するタイミングを類推し、類推期間内にディスクアクセスを収められるようなアクセス制御を行わせるようにする。 (Embodiment 2)
Since the portable device always compares the output of the acceleration sensor with the threshold value and the time against an impact during operation, the control circuit 4 recognizes the vibration pattern received by the device and analogizes the timing suitable for disk access. Thus, access control is performed so that the disk access can be accommodated within the analogy period.

図５は本発明の実施の形態２における携帯型機器の説明図であって、ディスクアクセス制御を説明する各軸のセンサ出力を示す図である。   FIG. 5 is an explanatory diagram of the portable device according to the second embodiment of the present invention, and is a diagram showing sensor outputs of respective axes for explaining disk access control.

図５（ａ）は携帯型機器が一定時間毎に衝撃を受けるような使用条件における３軸加速度センサ出力の一例である。この場合、時間ｅの間隔で衝撃を受ける振動パタンであることから、制御回路４は衝撃から衝撃までの安定している期間ｅ内でディスクアクセスできるよう制御するものである。   FIG. 5A shows an example of the output of the triaxial acceleration sensor under use conditions in which the portable device receives an impact at regular intervals. In this case, since the vibration pattern is subjected to an impact at intervals of time e, the control circuit 4 performs control so that the disk can be accessed within a stable period e from the impact to the impact.

図５（ｂ）は携帯型機器が一定時間毎に衝撃を受けるような使用条件における３軸加速度センサ出力の別の例である。この場合、衝撃は時間ｆ間隔で２回受けた後、時間ｇ後に１回受けるような振動パタンであって、制御回路４は衝撃から衝撃までの安定している期間ｇ、またはｆ内でディスクアクセスできるよう制御するものである。   FIG. 5B is another example of the output of the three-axis acceleration sensor under use conditions in which the portable device receives an impact at regular intervals. In this case, the vibration pattern is such that the shock is received twice at time f intervals and then once after time g, and the control circuit 4 is in a stable period g from shock to shock, or the disk within f. It is controlled so that it can be accessed.

従来は、加速度センサ出力が例えば図４のステップ２で示すような閾値ａ以下であるか否かによってディスクアクセスを制限していたために、常時振動を受けるような場合はアクセスを制限され、動作に支障をきたす場合もあったが、ディスクアクセスに最も適する期間を類推し、その期間内にディスクアクセスするように制御することによって、移動中にも使用制限されないこととなる。   Conventionally, disk access is restricted depending on whether the output of the acceleration sensor is equal to or less than a threshold value a as shown in step 2 of FIG. 4, for example. In some cases, there is a problem, but by limiting the period most suitable for disk access and controlling the disk access within that period, the use is not restricted during movement.

また、移動中にも使えることが第一条件である携帯型機器は、加速度センサを用いて予測できる衝撃から保護することは可能であっても、予測しきれない衝撃には対しては無防備のままである。携帯型機器は、動作中は常時加速度センサの出力を閾値と時間とで比較していることから、機器の状態を検知することが可能である。そしてその状態に合わせてディスクの保護モードを変えることにより、衝撃に対する危険度を軽減させることが可能である。   In addition, portable devices, whose primary condition is that they can be used while moving, can be protected from impacts that can be predicted using acceleration sensors, but they are vulnerable to unforeseen impacts. It remains. Since the portable device constantly compares the output of the acceleration sensor with the threshold value and the time during operation, it is possible to detect the state of the device. By changing the protection mode of the disc in accordance with the state, it is possible to reduce the risk of shock.

図６は本発明の実施の形態２における携帯型機器の説明図であって、モード別ディスクアクセス制御を説明する図である。   FIG. 6 is an explanatory diagram of the portable device according to the second embodiment of the present invention, and is a diagram for explaining mode-specific disk access control.

図６（ａ）は２状態における３軸加速度センサ出力を表すグラフであって、期間ｓは静止状態時の出力であり、期間ｉは移動時の出力である。静止状態時は重力加速度のみで安定した出力であるのに比べ、移動中はいずれかの軸に大きな加速度変化があって、常時細かい加速度変動を生じるようになる。これらの違いを制御回路４で検出することによって機器の状態検知が可能となる。   FIG. 6A is a graph showing the output of the triaxial acceleration sensor in two states. The period s is an output in a stationary state, and the period i is an output in movement. Compared to the stable output with only the gravitational acceleration in the stationary state, there is a large acceleration change on either axis during movement, and fine acceleration fluctuations always occur. By detecting these differences by the control circuit 4, it is possible to detect the state of the device.

図６（ｂ）は状態検知による機器の状態遷移図を示す。一定期間以上運動化速度のない期間ｓのような状態の場合に「安定状態」とし、そこから期間ｉのような加速度変動とその継続があれば「移動状態」と判別する。この状態検知によって、例えば「移動状態」は「安定状態」に比べてディスクアクセス間隔を広げるであるとか、不用意なアクセスをしないようにするとか、先読み処理をしないようにディスクアクセスに制限を加えるように制御することとする。   FIG. 6B shows a state transition diagram of the device by state detection. In a state such as the period s where there is no kinetic speed for a certain period or more, the state is set to “stable state”, and if there is an acceleration variation and its continuation as in the period i, it is determined as “moving state”. By detecting this state, for example, the “moving state” limits the disk access so that the disk access interval is widened compared to the “stable state”, inadvertent access is prevented, or prefetch processing is not performed. Control is performed as follows.

このように移動中の場合の不意の衝撃に対してもアクセスモードを変えることによって危険度を軽減できることとなる。   In this way, the degree of danger can be reduced by changing the access mode even in the case of an unexpected impact during movement.

（実施の形態３）
携帯型機器にＨＤＤ装置１を搭載する上で、上記のような保護手段を講じてもデータ破損の危険性は皆無とは言えず、多重の保護処理を施す必要がある。元々、携帯型機器搭載のＨＤＤ装置は衝撃を緩和する衝撃吸収材によって、衝撃が吸収されるように構成される。この衝撃吸収材は機器が受ける衝撃を和らげる材料であると共に、筐体内でＨＤＤを支持する必要があって、吸収を実現するため弾性係数の低い材料を選択すると、衝撃吸収材は加わる応力で大きく変形してしまい通常時にも筐体内で安定した支持が望めない。一方、弾性係数を高くすると、筐体内の安定した支持は可能になるものの、衝撃吸収率は低下する。従って、この相反する目的を両立し得る範囲の弾性係数を選ばざるを得ない。 (Embodiment 3)
When the HDD device 1 is mounted on a portable device, it can be said that there is no risk of data corruption even if the above protection measures are taken, and multiple protection processes must be performed. Originally, an HDD device mounted on a portable device is configured such that an impact is absorbed by an impact absorbing material that reduces the impact. This shock absorber is a material that softens the shock received by the equipment, and it is necessary to support the HDD within the housing. If a material with a low elastic modulus is selected to achieve absorption, the shock absorber is greatly affected by the applied stress. Due to the deformation, stable support in the housing cannot be expected even during normal times. On the other hand, when the elastic modulus is increased, stable support in the housing is possible, but the shock absorption rate is reduced. Therefore, it is necessary to select an elastic modulus in a range that can satisfy both conflicting purposes.

図７は本発明の実施の形態３における携帯型機器の説明図であって、ＨＤＤ装置１は衝撃吸収装置２によって被われて筐体内での支持をする構成としている。この衝撃吸収装置２は機器内に搭載される加速度センサ３と制御回路４によって衝撃予測がある場合に、弾性係数を変化させることが可能な材料で構成されるものとする。   FIG. 7 is an explanatory diagram of a portable device according to the third embodiment of the present invention. The HDD device 1 is covered with an impact absorbing device 2 and is supported in the housing. The shock absorbing device 2 is made of a material capable of changing an elastic coefficient when an impact is predicted by the acceleration sensor 3 and the control circuit 4 mounted in the device.

例えば、衝撃吸収装置２は通常時には気体が充填されているような素材であって、衝撃予測がある場合にその充填されている気体がＨＤＤ装置１の慣性移動に応じて押し出されるようにすることで衝撃を緩和し、衝撃後は再び気体を充填するような装置とする。   For example, the shock absorbing device 2 is a material that is normally filled with gas, and when the shock is predicted, the filled gas is pushed out in accordance with the inertial movement of the HDD device 1. The device is designed to relieve the impact and fill the gas again after the impact.

或いは、例えば筋肉のような素材で構成され、通常は弾性係数が高い状態にしてＨＤＤ措置１を安定に指示し、衝撃予測がある場合に弾性係数を下げてＨＤＤ装置１を衝撃から保護するように制御されるものとする。   Alternatively, for example, it is made of a material such as muscle, and normally the HDD measure 1 is instructed stably in a state where the elastic modulus is high, and when there is an impact prediction, the elastic modulus is lowered to protect the HDD device 1 from the impact. It shall be controlled by

このような素材で被うことによって、ＨＤＤ装置の安全性を高められることとなる。   By covering with such a material, the safety of the HDD device can be improved.

（実施の形態４）
携帯型機器にＨＤＤ装置やラジオ、テレビなどのあらゆる機能を統合していけば、ＨＤＤ装置へのアクセスが不要な機能も併せ持つこととなる。如何なる場合においてもＨＤＤ装置がスタンバイ状態にあるのは、消費電力の点や、破損の危険性という点では不利になる。 従って、何らかの保護処理が必要となる。 (Embodiment 4)
If all the functions such as the HDD device, radio, and television are integrated into the portable device, the portable device has a function that does not require access to the HDD device. In any case, the HDD device being in a standby state is disadvantageous in terms of power consumption and risk of damage. Therefore, some kind of protection processing is necessary.

例えば「ラジオを聞く」という場合には、操作釦でラジオが選択されればＨＤＤ装置１への給電を停止し且つＨＤＤ装置１はヘッドをメカ的に動かないように固定するなどの耐衝撃性を最高レベルに移行させるよう制御することとする。   For example, in the case of “listening to the radio”, if the radio is selected with the operation button, the power supply to the HDD device 1 is stopped, and the HDD device 1 fixes the head so that it does not move mechanically. Is controlled to shift to the highest level.

このように、複合機器の場合にはその動作モードによってＨＤＤ装置の安全性を高められることとなる。   As described above, in the case of a composite device, the safety of the HDD device can be enhanced by the operation mode.

以上のように示す実施の形態１、２、３、４において、保護処理は夫々個別に記載しているが、組み合わせて導入することでさらにＨＤＤ装置の安全性を高められることとなる。   In the first, second, third, and fourth embodiments as described above, the protection processing is individually described. However, the safety of the HDD device can be further improved by introducing the protection processing in combination.

回転式磁気ディスク装置を有する携帯型機器の安全性と扱いやすさを提供でき、使用者の重要なデータの破損の可能性を低減することで、多様な形態での利用が期待できる。   It is possible to provide the safety and ease of handling of a portable device having a rotating magnetic disk device, and to reduce the possibility of damage of important data of the user, so that it can be used in various forms.

本発明の実施の形態１の形態における携帯型機器のブロック図The block diagram of the portable apparatus in Embodiment 1 of this invention 本発明の実施の形態１の形態における携帯型機器の加速度センサの斜視図及び特性図The perspective view and characteristic figure of the acceleration sensor of the portable apparatus in Embodiment 1 of this invention 本発明の実施の形態１の形態における携帯型機器の加速度センサの特性図Characteristics diagram of acceleration sensor of portable device according to embodiment 1 of the present invention 本発明の実施の形態１の形態における携帯型機器のフローチャートFlowchart of portable device according to Embodiment 1 of the present invention 本発明の実施の形態２の形態における携帯型機器の特性図The characteristic figure of the portable apparatus in Embodiment 2 of this invention 本発明の実施の形態２の形態における携帯型機器の特性図及び模式図The characteristic figure and schematic diagram of the portable apparatus in Embodiment 2 of this invention 本発明の実施の形態３の形態における携帯型機器の斜視図The perspective view of the portable apparatus in Embodiment 3 of this invention ＨＤＤ装置の基本構成を示す模式図Schematic diagram showing the basic configuration of the HDD device

符号の説明Explanation of symbols

１ ＨＤＤ装置
１０１ ディスク
１０２ ヘッド
１０３ サスペンション
１０４ ランプ機構
２ 衝撃吸収装置
３ 加速度センサ
３１ 錘
３２ ピエゾ抵抗素子
４ 制御回路
５ 操作釦 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 HDD apparatus 101 Disk 102 Head 103 Suspension 104 Ramp mechanism 2 Shock absorber 3 Acceleration sensor 31 Weight 32 Piezoresistive element 4 Control circuit 5 Operation button

Claims (10)

回転式のディスク記憶手段と、直交する３軸方向の加速度を検出し得る加速度検出手段とを有する携帯型機器であって、
前記加速度検出手段で検出される少なくとも２軸以上の出力において、所定時間内に所定閾値を超えるレベルの出力と共に複数回のゼロクロスが検出される場合を回転落下とする落下検知手段を有することを特徴とする携帯型機器。 A portable device having a rotary disk storage means and an acceleration detection means capable of detecting accelerations in three orthogonal directions,
And a drop detecting means for rotating and dropping when a plurality of zero crosses are detected together with an output of a level exceeding a predetermined threshold within a predetermined time in outputs of at least two axes detected by the acceleration detecting means. A portable device. 前記加速度検出手段は、中心以外の機器端部に取り付けられていることを特徴とする請求項１記載の携帯型機器。 2. The portable device according to claim 1, wherein the acceleration detecting means is attached to a device end other than the center. 回転式のディスク記憶手段と、直交する３軸方向の加速度を検出し得る加速度検出手段とを有する携帯型機器であって、
機器が受ける加速度情報から機器の固定振動パタンを抽出するパタン抽出手段と、抽出される振動パタンに基づきディスク記憶手段に対してアクセス制御する制御手段とを有することを特徴とする携帯型機器。 A portable device having a rotary disk storage means and an acceleration detection means capable of detecting accelerations in three orthogonal directions,
A portable device comprising pattern extraction means for extracting a fixed vibration pattern of a device from acceleration information received by the device, and control means for controlling access to a disk storage means based on the extracted vibration pattern. 前記制御手段は、機器が受ける加速度の大きさが所定閾値以下となる区間においてディスクへのアクセスを行い、アクセス可能な時間が通常のアクセスに対して不足する場合はその区間内に収めるようにアクセス制御されることを特徴とする請求項３記載の携帯型機器。 The control means accesses the disk in a section where the magnitude of acceleration received by the device is equal to or less than a predetermined threshold, and if the accessible time is insufficient with respect to normal access, the control means accesses so as to fit in the section. The portable device according to claim 3, wherein the portable device is controlled. 回転式のディスク記憶手段と、直交する３軸方向の加速度を検出し得る加速度検出手段とを有する携帯型機器であって、
各軸の出力から機器の状態を検知する状態検知手段と、前記状態検知手段の結果により前記ディスク記憶手段に対してアクセスを制御する制御手段とを有することを特徴とする携帯型機器。 A portable device having a rotary disk storage means and an acceleration detection means capable of detecting accelerations in three orthogonal directions,
A portable device comprising: a state detection unit that detects a state of the device from an output of each axis; and a control unit that controls access to the disk storage unit based on a result of the state detection unit. 前記状態検知手段は、前記加速度検出手段の各軸の出力に所定時間変位がない場合を安定状態と判断し、１軸以上に加速度が加わり且つこれが継続する場合を移動状態と判断することを特徴とする請求項５記載の携帯型機器。 The state detecting means determines that the output of each axis of the acceleration detecting means is not displaced for a predetermined time as a stable state, and determines that the acceleration is applied to one or more axes and continues as a moving state. The portable device according to claim 5. 前記制御手段は、前記状態検知手段の判断が移動状態とする場合は、アクセス時間を短くする或いはアクセスする間隔を広げるよう通常状態とは異なるアクセス制御行うようにすることを特徴とする請求項５、６記載の携帯型機器。 6. The control unit according to claim 5, wherein when the determination by the state detection unit is in the moving state, the access unit performs access control different from the normal state so as to shorten an access time or increase an access interval. 6. The portable device according to 6. 回転式のディスク記憶手段と、直交する３軸方向の加速度を検出し得る加速度検出手段と、前記加速度検出手段の出力から機器が受ける衝撃を予測する予測手段とを有する携帯型機器であって、
前記予測手段の予測に則り、前記ディスク記憶手段を取り巻く緩衝材の弾性を変えられる衝撃吸収手段を有することを特徴とする携帯型機器。 A portable device comprising: a rotary disk storage means; an acceleration detection means capable of detecting accelerations in three orthogonal directions; and a prediction means for predicting an impact received by the equipment from the output of the acceleration detection means,
A portable device comprising shock absorbing means capable of changing the elasticity of a buffer material surrounding the disk storage means in accordance with the prediction of the prediction means. 回転式のディスク記憶手段と、前記ディスク記憶手段を用いない機能とを併せ持つ携帯型機器であって、
前記ディスク記憶手段を用いない機能を継続して使用する場合は、前記ディスク記憶手段のアクセスを強制的に停止する選択手段を使用者に提供することを特徴とする携帯型機器。 A portable device having both a rotary disk storage means and a function not using the disk storage means,
A portable device characterized by providing a user with selection means for forcibly stopping access to the disk storage means when a function that does not use the disk storage means is used continuously. 前記選択手段は、使用者によって選択される場合に回転式のディスク記憶手段のヘッドを機械的に固定させることをも同時に行うようすることを特徴とする請求項９記載の携帯型機器。 10. The portable device according to claim 9, wherein the selection unit simultaneously fixes the head of the rotary disk storage unit when it is selected by a user.

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