JP4142840B2 - ディスク記憶装置及び同装置における衝撃検出方法 - Google Patents
ディスク記憶装置及び同装置における衝撃検出方法 Download PDFInfo
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、衝撃検出機能を有するディスク記憶装置に係り、特に衝撃検出レベル(衝撃検出感度)が可変設定可能なディスク記憶装置及び同装置における衝撃検出方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
近時、磁気ディスク装置に代表されるディスク記憶装置は、可搬型のコンピュータや、車載用のナビゲーション装置など、衝撃や振動を受けやすい環境で使用される機器に搭載して使用されることが多くなってきている。そこで、この種のディスク記憶装置では、衝撃検出回路を備え、データ書き込み中に当該検出回路で衝撃が検出された場合には書き込みを中断することで、隣接トラック等のデータ破壊を防止可能としている。
【0003】
この従来のディスク記憶装置における衝撃検出時の隣接トラック等のデータ破壊防止機能(ヘッドオフトラックライト防止機能)について、磁気ディスク装置を例に説明する。
【0004】
まず磁気ディスク装置のサーボ制御は、トラック内に一定間隔で複数埋め込まれたサーボ情報に基づき実行される。制御データの処理はサンプリング制御であるため、ヘッドを目標トラックの目標位置にシーク位置決めするためのVCM(ボイスコイルモータ)制御電流制御は、サーボサンプリング間隔毎に行われる。
【0005】
さて、ヘッドを目標トラックの目標位置に位置決めしている状態(オントラック状態)でデータの書き込みを行っている最中に、外部から何らかの衝撃が印加された場合、その衝撃によるヘッドの目標位置からのずれ量、つまりオフトラック量は次のサーボサンプリングを行うまで知ることができない。このため、衝撃加速度が大きい場合にはヘッド(ヘッドオフトラック)は書き込み対象トラックの隣接セクタ、或いは隣接トラックまで至る可能性もあり、最悪の場合には書き込み対象トラック、或いは隣接トラックのデータを破壊してしまう。
【0006】
そこで近年の磁気ディスク装置では、このような障害を防止するため、上記したように衝撃検出回路を備えているのが一般的である。この衝撃検出回路を用いて衝撃印加をリアルタイムで監視することで、衝撃によるヘッドオフトラックが隣接トラックに及ぶ前にデータ書き込みを中断することを実現している。中断した該当トラックの目標セクタへのデータ書き込みは、リトライ処理により行われる。
【0007】
上記衝撃検出回路は、一般に圧電素子からなるショックセンサ(衝撃センサ)を内蔵している。従来の磁気ディスク装置の衝撃検出回路では、このショックセンサの出力をアンプで増幅し、コンパレータで基準レベル(スレッショルドレベル)と比較することで2値化して、衝撃検出信号としている。ここで、衝撃検出レベル(衝撃検出感度)は、ショックセンサ感度、アンプ増幅率、コンパレータのスレッショルドレベルによって決定される。従来は、この衝撃検出レベルは、サーボ制御帯域、装置衝撃仕様、センサ共振周波数等を考慮し、固定値で設定されていた。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
磁気ディスク装置に代表されるディスク記憶装置において、ショックセンサは、プリント基板(PCB)上またはヘッドディスクアセンブリ(HDA)内のフレキシブルプリント配線板(FPC)上に実装されるのが一般的である。
【0009】
このような構成のディスク記憶装置に外部から衝撃が加わった場合、PCBのばね力、ショックセンサの実装位置、PCBをHDAに固定するためのねじ位置等がダンパーの役目をすることによって、同じ外部衝撃が加わった場合においてもHDDによってショックセンサに伝播する衝撃値はばらつきを持つことになる。また、ショックセンサ自体の共振点により、電源ノイズによって衝撃検出感度が上がってしまうこともある。
【0010】
そこで従来のディスク記憶装置では、このようなばらつきを考慮して衝撃検出回路の衝撃検出レベル(衝撃検出感度)を設定していた。ここでは、データの書き込み中に外部から衝撃が加わった場合に、当該衝撃を確実に検出してデータ破壊防止のために書き込みを中断できるように、全てのディスク記憶装置において衝撃検出レベルを一様に低い値(衝撃検出感度を高い値)に設定するのが一般的であった。
【0011】
ところが、衝撃検出レベルを一様に低い値に設定すると、ディスク記憶装置によっては、電源ノイズ等によってもショックセンサ出力が大きな値となって衝撃が検出されてしまうという問題があった。逆に、衝撃検出レベルを高い値に設定すると、外部衝撃によってヘッドがオフトラックしているにも拘わらず、衝撃が検出されずにデータ書き込みが行われて、書き込み対象トラックまたは隣接トラックのデータが破壊される虞があるという問題があった。
【0012】
本発明は上記事情を考慮してなされたものでその目的は、衝撃検出の状況に応じて衝撃検出感度(衝撃検出レベル)を動的に設定変更できるディスク記憶装置及び同装置における衝撃検出方法を提供することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】
本発明のディスク記憶装置は、装置に加えられる衝撃を設定された衝撃検出感度で検出するための当該感度が可変設定可能な衝撃検出回路と、この衝撃検出回路の衝撃検出状況を監視する監視手段と、この監視手段の衝撃検出状況監視結果及び上記衝撃検出回路の現在の衝撃検出感度に応じて、当該衝撃検出回路の衝撃検出感度を段階的に可変設定する衝撃検出感度可変設定手段とを備えたことを特徴とする。
【0014】
このような構成のディスク記憶装置においては、衝撃検出回路の衝撃検出状況と当該衝撃検出回路の現在の衝撃検出感度(現設定感度)に応じて、当該衝撃検出感度が段階的に可変設定されることから、常に使用環境下における最適感度(最高感度)の衝撃検出感度を持つことが可能となる。
【0015】
ここで、装置起動時には、衝撃検出感度を絶対的な最高衝撃検出感度に初期設定するならば、通常状態では比較的微小な衝撃に対しても確実に衝撃検出が行われる。この衝撃検出に応じてライト禁止処理を行えば、オフトラックライト防止効果は最大となる。また、衝撃検出が頻繁に発生している場合に衝撃検出感度を段階的に下げるならば、(固定的に高い衝撃検出感度に設定する場合と異なって)電源ノイズ等を衝撃と誤検出する虞を少なくできると共に、(固定的に低い衝撃検出感度に設定する場合と異なって)装置に実際に加えられた衝撃を検出し損なう虞も少なくできる。
【0016】
また、衝撃検出感度を可変設定するには、上記衝撃検出感度可変設定手段に次の各手段、即ち、上記監視手段の衝撃検出状況監視結果に基づいて衝撃検出頻度が第1の基準値以下であるか、或いは当該第1の基準値より多い第2の基準値以上であるかを所定期間毎に判定する衝撃検出頻度判定手段と、上記衝撃検出頻度判定手段により上記衝撃検出頻度が第1の基準値以下であると判定され、且つ上記衝撃検出回路の現在の衝撃検出感度が最高衝撃検出感度でない場合に、当該衝撃検出回路の衝撃検出感度を1段階上げる衝撃検出感度アップ手段と、上記衝撃検出頻度判定手段により上記衝撃検出頻度が第2の基準値以上であると判定され、且つ上記衝撃検出回路の現在の衝撃検出感度が最低衝撃検出感度でない場合に、当該衝撃検出回路の衝撃検出感度を1段階下げる衝撃検出感度ダウン手段とを持たせるとよい。
【0017】
さて、衝撃検出回路による衝撃検出はランダムに発生する。そこで、衝撃検出回路による衝撃検出に応じて、当該衝撃検出状態を第1の時間保持するためのフラグ手段と、上記衝撃検出回路による衝撃検出の履歴を最新の第2の時間分保持するための衝撃検出履歴保持手段とを設け、上記監視手段では、上記フラグ手段の状態を上記第2の時間より短い第3の時間間隔で調べることにより上記衝撃検出回路の衝撃検出状況を監視して、その都度当該フラグ手段の状態に対応する衝撃検出の有無を示す情報を上記衝撃検出履歴保持手段に格納するようにするならば、当該衝撃検出履歴保持手段に最新の第2の時間分の衝撃検出の履歴を保持することが可能となる。このような構成とした場合、衝撃検出感度可変設定手段では、上記第2の時間間隔で上記衝撃検出履歴保持手段の示す衝撃検出の履歴を参照して、その都度当該衝撃検出の履歴を上記監視手段の衝撃検出状況監視結果として用いることにより、上記衝撃検出回路の衝撃検出感度を常にその時点における使用環境下での最適感度に設定できる。
【0018】
ここでは、上記衝撃検出の履歴の示す上記第2の時間内における衝撃検出数が第1の基準値以下であり、且つ上記衝撃検出回路の現設定感度が最高衝撃検出感度でない場合に、当該衝撃検出回路の衝撃検出感度を1段階上げ、上記衝撃検出数が第2の基準値以上であり、且つ上記現設定感度が最低衝撃検出感度でない場合に、当該衝撃検出回路の衝撃検出感度を1段階下げるようにすればよい。
【0019】
また、上記衝撃検出感度が可変可能な衝撃検出回路として、装置に加えられる衝撃をアナログ信号に変換するショックセンサと、このショックセンサの出力を増幅するゲイン可変増幅回路と、この増幅回路の出力レベルを基準のスレッショルドレベルと比較してその比較結果に応じて衝撃検出信号を出力するコンパレータとで構成するとよい。この構成では、上記衝撃検出回路の衝撃検出感度を上記ゲイン可変増幅回路のゲインを変えることで可変することができる。
【0020】
この他に、上記衝撃検出感度が可変可能な衝撃検出回路として、装置に加えられる衝撃をアナログ信号に変換するショックセンサと、このショックセンサの出力を増幅する増幅回路と、この増幅回路の出力レベルを設定されたスレッショルドレベルと比較してその比較結果に応じて衝撃検出信号を出力するスレッショルドレベル可変コンパレータとで構成することも可能である。この構成では、上記衝撃検出回路の衝撃検出感度を上記コンパレータのスレッショルドレベルを変えることで可変することができる。
【0021】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態につき図面を参照して説明する。
【0022】
図1は本発明の一実施形態に係る磁気ディスク装置の構成を示すブロック図である。
図1の磁気ディスク装置(HDD)において、11はデータが磁気記録される記録媒体としてのディスク(磁気ディスク)、12はディスク11へのデータ書き込み(データ記録)及びディスク11からのデータ読み出し(データ再生)に用いられるヘッド(磁気ヘッド)である。ヘッド12は、ディスク11の各記録面に対応してそれぞれ設けられているものとする。なお、図1の構成では、ディスク11が2枚積層配置されたHDDを想定しているが、ディスク11が3枚以上積層配置されたHDD、或いは単一枚のディスク11を備えたHDDであっても構わない。
【0023】
ディスク11の記録面には、同心円状の多数のトラック(図示せず)が形成されている。各トラックには、ヘッド12のシーク・位置決め等に用いられるサーボ情報が記録されたサーボ領域(図示せず)が等間隔で配置されている。このサーボ領域間には複数の記録単位としてのセクタ(データセクタ)が配置されている。各サーボ領域は、ディスク11上では中心から各トラックを渡って放射状に等間隔で配置されている。
【0024】
ディスク11はスピンドルモータ(以下、SPMと称する)13により高速に回転する。ヘッド12はヘッド移動機構としてのヘッドアクチュエータ(ロータリ型ヘッドアクチュエータ)15に取り付けられており、当該アクチュエータ15の回動(角度回転)に従ってディスク11の半径方向に移動する。これにより、ヘッド12は、目標トラック上にシーク・位置決めされるようになっている。アクチュエータ15は、当該アクチュエータ15の駆動源となるボイスコイルモータ(以下、VCMと称する)14を有しており、当該VCM14により駆動される。
【0025】
ディスク11の外周側には、(SPM13の回転停止に伴う)当該ディスク11の回転停止状態においてヘッド12を退避(リトラクト)させておくためのランプ(図示せず)が配置されている。
【0026】
SPM13は、SPMドライバ(SPM駆動回路)16から供給される操作電流(SPM電流)により駆動される。VCM14を有するヘッドアクチュエータ15は、VCMドライバ(ヘッドアクチュエータ駆動回路)17から供給される操作電流(VCM電流)により駆動される。本実施形態において、SPMドライバ16及びVCMドライバ17は、1チップに集積回路化されたドライバIC18によって実現されている。SPMドライバ16からSPM13に、VCMドライバ17からVCM14に、それぞれ供給される操作電流を決定するための値(操作量)は、マイクロコントローラ25により決定される。
【0027】
ヘッド12は、目標トラック上にシーク・位置決めされた後、ディスク11の回転動作により、そのトラック上を走査する。またヘッド12は、走査によりその上に等間隔を保って配置されたサーボ領域のサーボ情報を順に読み込む。またヘッド12は、走査により目標セクタに対するデータの読み書きを行う。
【0028】
ヘッド12は例えばフレキシブルプリント配線板(FPC)に実装されたヘッドアンプ回路(ヘッドIC)19と接続されている。ヘッドアンプ回路19は、(マイクロコントローラ25からの制御に従う)ヘッド12の切り替え、ヘッド12との間のリード/ライト信号の入出力等を司る。ヘッドアンプ回路19は、ヘッド12で読み取られたアナログ出力(ヘッド12のリード信号)を増幅すると共に、R/W回路(リード/ライトIC)20から送られるライトデータに所定の信号処理を施してこれをヘッド12に送る。
【0029】
R/W(リード/ライト)回路20は、ヘッド12によりディスク11から読み出されてヘッドアンプ回路19で増幅されたアナログ出力(ヘッド12のリード信号)を一定の電圧に増幅するAGC(自動利得制御)機能と、このAGC機能により増幅されたリード信号から例えばNRZコードのデータに復号するのに必要な信号処理を行うデコード機能(リードチャネル)と、ディスク11へのデータ記録に必要な信号処理を行うエンコード機能(ライトチャネル)と、上記リード信号からのサーボ情報抽出を可能とするために当該リード信号をパルス化してパルス化リードデータとして出力するパルス化機能と、次に述べるサーボ処理回路21からのタイミング信号(バーストタイミング信号)に応じてサーボ情報中のバーストデータを抽出する機能とを有している。このバーストデータはマイクロコントローラ25に送られて、ヘッド12を目標トラックの目標位置に位置決めするための位置決め制御に用いられる。
【0030】
サーボ処理回路21は、R/W回路20から出力されるリードパルスからサーボ情報を取得するための、バーストタイミング信号を含む各種タイミング信号を生成する機能と、サーボ情報中のシリンダコードを抽出する機能とを有している。このシリンダコードは、マイクロコントローラ25に送られて、ヘッド12を目標トラックに移動するシーク制御に用いられる。
【0031】
HDC(ディスクコントローラ)22は、HDDを利用するホストシステム(以下、ホストと称する)と接続されている。HDC22は、ホストとの間のコマンド(ライトコマンド、リードコマンド等)、データの通信を制御するインタフェース制御機能と、ディスク1lとの間のデータ転送を制御するディスク制御機能と、次に述べるバッファメモリ23を制御するバッファ制御機能とを有する。
【0032】
バッファメモリ23は、主として、ホストから転送されてディスク1lに書き込むべきデータ(ライトデータ)を一時格納するためのライトキャッシュと、ディスク1lから読み出されてホストに転送されるデータ(リードデータ)を一時格納するためのリードキャッシュとして用いられる。バッファメモリ23は例えばRAM(Random Access Memory)を用いて構成される。
【0033】
衝撃検出回路24は、HDDに加えられる衝撃を検出してマイクロコントローラ25に通知するもので、ショックセンサ241と、増幅回路242と、ゲインコントローラ243と、コンパレータ244とを有している。
【0034】
ショックセンサ241は、例えば圧電素子等により構成され、HDDに加えられる衝撃を検出してアナログ信号に変換する。増幅回路242はショックセンサ241の出力(アナログ衝撃波形)を増幅する。この増幅回路242は設定ゲイン(アンプゲイン)が可変のアンプ(図示せず)を内蔵する。
【0035】
ゲインコントローラ243は、増幅回路242のゲインをマイクロコントローラ25により指定された値に切り替え設定する。コンパレータ244は、増幅回路242の出力を閾値+Vth及び−Vthと比較し、増幅回路242の出力が+Vth及び−Vthの範囲を超えている場合に、衝撃検出信号240を真にして、衝撃検出をマイクロコントローラ25に通知する。
【0036】
マイクロコントローラ25は、制御プログラムに従うHDD全体の制御、例えばサーボ処理回路21により抽出されたシリンダコード及びR/W回路20により抽出されたバーストデータに基づくヘッド12のシーク・位置決め制御、ホストからのリード/ライトコマンドに従うHDC22によるディスクアクセス制御(リード/ライトアクセス制御)等を実行する。
【0037】
マイクロコントローラ25はまた、SPM13を回転停止状態から一定速度での回転状態に立ち上げた際に、ヘッド12をランプからディスク11上にロードするヘッドロード制御と、SPM13の回転を停止させるに際し、ヘッド12をランプにアンロードするヘッドアンロード制御を行う。
【0038】
マイクロコントローラ25は更に、コンパレータ244の出力(衝撃検出結果)の状況を監視することによって、衝撃検出レベル(衝撃検出感度)を決定する1要素である増幅回路242の設定ゲインを動的に複数段階に切り替える。換言すればマイクロコントローラ25は、増幅回路242の設定ゲインを動的に切り替えることで、衝撃検出レベルを動的に複数段階に切り替える。
【0039】
マイクロコントローラ25は、上記制御プログラムが予め格納されているROM(Read Only Memory)251と、当該マイクロコントローラ25のワーク領域等を提供するRAM(Random Access Memory)252とを内蔵している。RAM252には、コンパレータ244による衝撃検出に応じて一定期間セットされるショックセンサフラグ252aと、定期的に行われるショックセンサフラグ252aの状態チェックの結果の履歴を最新の一定回数分、例えば32回分保持する32ビットのセンサ履歴レジスタ252bと、最新の一定回数、例えば32回のショックセンサフラグ252aの状態チェックで当該フラグ252aがセットされていた(立っていた)回数を保持する16ビットのセンサカウントレジスタ252cと、例えば増幅回路242の設定ゲイン(アンプゲイン)を決定する衝撃検出感度を保持するための感度レジスタ252dの各領域が割り当てられている。
【0040】
次に、図1の構成の動作を、マイクロコントローラ25による衝撃検出回路24に対する衝撃検出感度(衝撃検出レベル)の切り替え設定を含む一連の制御動作について説明する。
【0041】
まず、ヘッドロード時の制御について、図2のフローチャートを参照して説明する。
マイクロコントローラ25は、装置が電源オフ状態または省電力モードにあって、ディスク11の回転が停止している状態から、SPM13を回転させてディスク11を所定回転速度(例えば4,200rpm)で定常回転させると、ヘッド12をランプからディスク11上にロードするためのヘッドロード処理を開始する。
【0042】
まずマイクロコントローラ25は、センサ履歴レジスタ252b及びセンサカウントレジスタ252cを初期化(ゼロクリア)する(ステップS1,S2)。次にマイクロコントローラ25は、感度レジスタ252dを初期化する(ステップS3)。ここでは、感度レジスタ252dは、例えば4段階の衝撃検出感度(衝撃検出レベル)のうちの最高の衝撃検出感度(最低の衝撃検出レベル)を示す値に設定される。またマイクロコントローラ25は、感度レジスタ252dの示す衝撃検出感度に対応するアンプゲイン値(最高の衝撃検出感度に対応する最高ゲイン値)をゲインコントローラ243に設定する(ステップS4)。これによりゲインコントローラ243は、増幅回路242のアンプゲインを、マイクロコントローラ28の指定した値(初期値である最高ゲイン値)に設定する。
【0043】
その後、マイクロコントローラ28はヘッド12をランプからディスク11上にロードする周知のヘッドロード制御を行う(ステップS5)。このヘッドロード制御が正常終了すると、ヘッド12を目標位置にシーク位置決めして、目標セクタからのデータ読み出しまたは目標セクタへのデータ書き込みを行う通常動作が可能なる。
【0044】
本実施形態では、コンパレータ244の出力である衝撃検出信号240が真(アクティブ)となった場合、衝撃が収まると推定される時間、例えば100ms(第1の時間)の間、ショックセンサフラグ252aを立てる(セットする)ことにする。もし、ショックセンサフラグ252aが既に立っているならば、その時点から更に100msの間当該フラグ252aを立てることになる。
【0045】
ここで本実施形態におけるHDDの主要な仕様は、
モータ(ディスク)回転数…4,200rpm
サーボ情報数/トラック……60
衝撃検出感度…………………感度1(最高感度)〜感度4(最低感度)の4段階である。
【0046】
さて、サーボ処理回路21は、ヘッド12によりディスク11から読み取られた情報からサーボ情報を取得すると、マイクロコントローラ25にサーボ処理のための割り込みを発生する。これによりマイクロコントローラ25はサーボ割り込み時の処理を行う。
【0047】
このサーボ割り込み時の処理手順について、図3及び図4のフローチャートを参照して説明する。
まずマイクロコントローラ25は、(サーボ処理回路21により抽出されたサーボ情報中のシリンダコードと)R/W回路20により抽出されたバーストデータをもとに、ヘッド12を目標位置に(シーク・)位置決めするためのサーボ処理を行う(ステップS11)。
【0048】
もし、このサーボ処理が、先頭サーボ(トラック上に埋め込まれている60のサーボの先頭サーボ、つまりサーボセクタ番号が0のサーボ)の処理でないか(ステップS12)、先頭サーボの処理であっても、シーク未完了であるならば、即ちシーク中であるならば(ステップS13)、マイクロコントローラ25はサーボ割り込み時の処理を終了する。
【0049】
これに対し、先頭サーボ(サーボ0)の処理で、且つ既にシーク完了していて目標位置への位置決め制御(オントラック制御)の状態にあるならば、マイクロコントローラ25は本発明に直接関係する衝撃検出感度(衝撃検出レベル)の切り替え設定を含む一連の処理を次のように行う。つまりマイクロコントローラ25は、ヘッド12がオントラック状態にある期間、ディスク11の1回転(に要する第3の時間)毎に、衝撃検出感度の切り替え設定を含む一連の処理を行う。
【0050】
まずマイクロコントローラ25は、ショックセンサフラグ252aの状態をチェックする(ステップS14)。もし、ショックセンサフラグ252aが立っている(セットしている)ならば(ステップS15)、マイクロコントローラ25はセンサカウントレジスタ252cの値を1インクリメントして(ステップS16)、ステップS17に進む。これに対し、ショックセンサフラグ252aが立っていない(セットしていない)ならば、マイクロコントローラ25はそのままステップS17に進む。
【0051】
マイクロコントローラ25はステップS17において、32ビットのセンサ履歴レジスタ252bの内容を上位側に1ビットシフト(左シフト)する。そしてマイクロコントローラ25は、センサ履歴レジスタ252bの最下位ビット(ビット0)に、ショックセンサフラグ252aのチェック結果をセットする(ステップS18)。ここでは、ショックセンサフラグ252aが立っているときは“1”が、立っていないときは“0”がセットされる。
【0052】
このように、32ビットのセンサ履歴レジスタ252bの内容は、ヘッド12がオントラック状態にある期間におけるディスク11の1回転毎(60サーボ情報毎)に、上位側に1ビットシフトされ、最下位ビットに最新のショックセンサフラグ252aのチェック結果が保持される。したがって、オントラック状態でディスク11が32回転した後は、センサ履歴レジスタ252bには、常に最新の32回分(に対応する第2の時間分)のショックセンサフラグ252aのチェック結果が時間順に保持されていることになる。ここでは、上位ビットほど古く、下位ビットほど新しい。つまり最上位ビット(ビット31)の示すチェック結果が最も古く、最下位ビット(ビット0)の示すチェック結果が最も新しい。
【0053】
さてマイクロコントローラ25は、センサ履歴レジスタ252bの内容を1ビット上位側にシフトした結果、キャリーアウトが発生した場合、つまり1ビットシフト前の最上位ビット(ビット31)が“1”のためにキャリーフラグが立った場合(ステップS19)、センサカウントレジスタ252cの値を1デクリメントして(ステップS20)、ステップS21に進む。これに対して、キャリーアウトが発生しなかった場合、つまり1ビットシフト前の最上位ビット(ビット31)が“0”のためにキャリーフラグが立たなかった場合(ステップS19)、マイクロコントローラ25はそのままステップS21に進む。
【0054】
このようにセンサカウントレジスタ252cの値に対し、ショックセンサフラグ252aのチェック時に当該フラグ252aが立っているときのみ1加算して、センサ履歴レジスタ252bに対する1ビットシフトにより当該レジスタ252bのキャリーフラグが立ったときのみ1減算することにより、当該センサカウントレジスタ252cの値を、常にセンサ履歴レジスタ252b内の“1”のビット数、つまり最新の32回分のショックセンサフラグ252aのチェック結果のうち、当該フラグ252aが立っていた回数と等しくすることができる。
【0055】
したがって、センサ履歴レジスタ252b内の“1”のビット数を数えなくても、センサカウントレジスタ252cの値を読み取るだけで、最新の32回分のショックセンサフラグ252aのチェック結果(以下、センサ検出数と称する)を知ることができる。
【0056】
明らかなように、センサカウントレジスタ252cの値(0≦レジスタ値≦32)からは、ディスク11の最新の32回転の期間(回転速度が4,200rpmの例では、32×60,000/4,200≒457ms)における衝撃検出回路24による衝撃検出の発生の程度、つまり衝撃検出発生頻度を判断することが可能である。
【0057】
そこで本実施形態では、センサカウントレジスタ252cの値をもとに、衝撃検出回路24の衝撃検出感度の再設定を行うようにしている。但し、オントラック状態でディスク11が32回転した後において、当該ディスク11の1回転毎に衝撃検出感度の再設定を行うのは、センサカウントレジスタ252cの値の変化が最大で1であるため無意味である。このため本実施形態では、ディスク11の32回転毎に衝撃検出感度の再設定のための処理を行うこととする。つまり、衝撃検出感度の再設定のための処理の繰り返し周期を、ディスク11の32回転分とする。
【0058】
マイクロコントローラ25は、オントラック状態の期間、ディスク11の回転数をカウントし、32回転毎に当該カウント数をゼロクリアするようになっている。そしてマイクロコントローラ25は、ディスク11の32回転毎に(ステップS21)、センサカウントレジスタ252cの値(センサ検出数)を読み込んで、そのレジスタ値(センサ検出数)の大小を判定する(ステップS22)。ここでは、レジスタ値(センサ検出数)が0(第1の基準回数以下)であるか、或いは1以上9以下であるか、或いは10以上(第2の基準回数以上)現在の衝撃検出感度現在の衝撃検出感度であるかが判定される。
【0059】
もし、センサ検出数(レジスタ値)が0で、つまり衝撃検出が発生しておらず、且つ感度レジスタ252dの示す現在の衝撃検出感度が最高感度(感度1)でない場合(ステップS23)、マイクロコントローラ25は衝撃検出感度を上げられると判断し、感度レジスタ252dに現在設定されている衝撃検出感度(現設定感度)を1段階だけ上げる(現設定感度が感度2ならば感度1に、感度3ならば感度2に、そして感度4ならば感度3に上げる)衝撃検出感度の再設定を行って一連のサーボ割り込み時処理を終了する(ステップS24)。このステップS24では、マイクロコントローラ25は新たな衝撃検出感度に対応して増幅回路242に設定すべきゲイン値を1段階上げて、その新たなゲイン値をゲインコントローラ243に設定する。これによりゲインコントローラ243は、増幅回路242のアンプゲインの値がマイクロコントローラ25により設定されたゲイン値となるように、当該ゲインを切り替える。
【0060】
また、レジスタ値(センサ検出数)が10以上で、つまり衝撃検出が頻繁に発生しており、且つ感度レジスタ252dの示す現在の衝撃検出感度が最低感度でない場合(ステップS25)、マイクロコントローラ25は衝撃検出感度を下げられると判断し、感度レジスタ252dに現在設定されている衝撃検出感度を1段階だけ下げる(現設定感度が感度1ならば感度2に、感度2ならば感度3に、そして感度3ならば感度4に下げる)衝撃検出感度の再設定を行って一連のサーボ割り込み時処理を終了する(ステップS26)。このステップS26では、マイクロコントローラ25は新たな衝撃検出感度に対応して増幅回路242に設定すべきゲイン値を1段階下げて、その新たなゲイン値をゲインコントローラ243に設定する。これによりゲインコントローラ243は、増幅回路242のアンプゲインの値がマイクロコントローラ25により設定されたゲイン値となるように、当該ゲインを切り替える。
【0061】
また、レジスタ値(センサ検出数)が1以上9以下の場合には、マイクロコントローラ25は感度レジスタ252dに現在設定されている衝撃検出感度を維持し、そのまま一連のサーボ割り込み時処理を終了する。
【0062】
以上に述べた本実施形態によれば、図1のHDDは起動時には衝撃検出感度は最高感度(感度1)に初期設定され、この状態では、比較的小さな衝撃に対してもライト禁止処理を行うため、オフトラックライト防止効果は最大となる。一方、図1のHDDが電源ノイズの大きいシステム等に実装された場合、従来の衝撃検出感度固定式で感度を最高に設定するとノイズを衝撃と誤検出してデータ書き込み動作ができなくなりパフォーマンスが著しく悪化する可能性があるが、本実施形態ではノイズの影響がなくなるまでマイクロコントローラ25により衝撃感度を自動調整できるため、パフォーマンスの悪化を防止できる。
【0063】
なお、以上に述べた実施形態では、ゲイン可変の増幅回路242を用い、当該増幅回路242のゲインを可変することで、衝撃検出回路24の衝撃検出感度を可変する場合について説明したが、これに限るものではない。例えば、コンパレータ244にスレッショルドレベル可変のコンパレータを用い、当該コンパレータのスレッショルドレベル(+Vth,−Vth)をマイクロコントローラ25から可変設定することで、衝撃検出回路24の衝撃検出感度を可変するようにしても構わない。但し、可変する方向は増幅回路242に対するのと逆である。即ち、衝撃検出感度を1段上げるには、スレッショルドレベル(+Vth,−Vthの絶対値)を1段下げ、衝撃検出感度を1段下げるには、スレッショルドレベル(+Vth,−Vthの絶対値)を1段上げればよい。
【0064】
また、以上に述べた実施形態では、本発明を磁気ディスク装置に実施した場合について説明したが、本発明は、衝撃検出機能を有し、ヘッドにより読み取られたサーボ情報に基づいてヘッドのシーク・位置決め制御を行うディスク記憶装置であれば、光磁気ディスク装置、フロッピーディスク装置など、磁気ディスク装置以外のディスク記憶装置にも実施可能である。
【0065】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明によれば、衝撃検出の状況に応じて衝撃検出感度(衝撃検出レベル)を段階的に設定変更できるため、常に使用環境下において最適な衝撃検出感度での衝撃検出が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係る磁気ディスク装置の構成を示すブロック図。
【図2】同実施形態における、センサ履歴レジスタ252b、センサカウントレジスタ252c、及び感度レジスタ252dの初期化処理が付加されたヘッドロード時の制御手順を説明するためのフローチャート。
【図3】同実施形態における、衝撃検出感度可変処理が付加されたサーボ割り込み時の処理手順を説明するためのフローチャートの一部を示す図。
【図4】同実施形態における、衝撃検出感度可変処理が付加されたサーボ割り込み時の処理手順を説明するためのフローチャートの残りを示す図。
【符号の説明】
11…ディスク
12…ヘッド
13…SPM(スピンドルモータ)
14…VCM(ボイスコイルモータ)
24…衝撃検出回路
25…マイクロコントローラ(監視手段、衝撃検出感度可変設定手段、衝撃検出頻度判定手段、衝撃検出感度アップ手段、衝撃検出感度ダウン手段、衝撃検出数判定手段)
241…ショックセンサ
242…増幅回路
243…ゲインコントローラ
244…コンパレータ
252a…ショックセンサフラグ(フラグ手段)
252b…センサ履歴レジスタ(衝撃検出履歴保持手段)
252c…センサカウントレジスタ
252d…感度レジスタ
Claims (8)
- 衝撃検出機能を有するディスク記憶装置において、
前記装置に加えられる衝撃を設定された衝撃検出感度で検出するための当該感度が可変設定可能な衝撃検出回路と、
前記衝撃検出回路の衝撃検出状況を監視する監視手段と、
前記監視手段の衝撃検出状況監視結果及び前記衝撃検出回路の現在の衝撃検出感度に応じて、当該衝撃検出回路の衝撃検出感度を段階的に可変設定する衝撃検出感度可変設定手段とを具備することを特徴とするディスク記憶装置。 - 前記衝撃検出感度可変設定手段は、前記監視手段の衝撃検出状況監視結果に基づいて衝撃検出頻度が第1の基準値以下であるか、或いは当該第1の基準値より多い第2の基準値以上であるかを所定期間毎に判定する衝撃検出頻度判定手段と、前記衝撃検出頻度判定手段により前記衝撃検出頻度が第1の基準値以下であると判定され、且つ前記衝撃検出回路の現在の衝撃検出感度が最高衝撃検出感度でない場合に、当該衝撃検出回路の衝撃検出感度を1段階上げる衝撃検出感度アップ手段と、前記衝撃検出頻度判定手段により前記衝撃検出頻度が第2の基準値以上であると判定され、且つ前記衝撃検出回路の現在の衝撃検出感度が最低衝撃検出感度でない場合に、当該衝撃検出回路の衝撃検出感度を1段階下げる衝撃検出感度ダウン手段とを備えていることを特徴とする請求項1記載のディスク記憶装置。
- 前記衝撃検出回路による衝撃検出に応じて、当該衝撃検出状態を第1の時間保持するためのフラグ手段と、
前記衝撃検出回路による衝撃検出の履歴を最新の第2の時間分保持するための衝撃検出履歴保持手段とを更に具備し、
前記監視手段は、前記フラグ手段の状態を前記第2の時間より短い第3の時間間隔で調べることにより前記衝撃検出回路の衝撃検出状況を監視し、その都度当該フラグ手段の状態に対応する衝撃検出の有無を示す情報を前記衝撃検出履歴保持手段に格納して、当該衝撃検出履歴保持手段に最新の第2の時間分の衝撃検出の履歴が保持されるようにし、
前記衝撃検出感度可変設定手段は、前記第2の時間間隔で前記衝撃検出履歴保持手段の示す衝撃検出の履歴を参照し、その都度当該衝撃検出の履歴を前記監視手段の衝撃検出状況監視結果として用いることで前記衝撃検出回路の衝撃検出感度を可変設定することを特徴とする請求項1記載のディスク記憶装置。 - 前記衝撃検出感度可変設定手段は、前記衝撃検出の履歴の示す前記第2の時間内における衝撃検出数が第1の基準値以下であるか、或いは当該第1の基準値より多い第2の基準値以上であるかを判定する衝撃検出数判定手段と、前記衝撃検出数判定手段により前記衝撃検出数が第1の基準値以下であると判定され、且つ前記衝撃検出回路の現在の衝撃検出感度が最高衝撃検出感度でない場合に、当該衝撃検出回路の衝撃検出感度を1段階上げる衝撃検出感度アップ手段と、前記衝撃検出数判定手段により前記衝撃検出数が第2の基準値以上であると判定され、且つ前記衝撃検出回路の現在の衝撃検出感度が最低衝撃検出感度でない場合に、当該衝撃検出回路の衝撃検出感度を1段階下げる衝撃検出感度ダウン手段とを備えていることを特徴とする請求項3記載のディスク記憶装置。
- 前記衝撃検出回路は、前記装置に加えられる衝撃をアナログ信号に変換するショックセンサと、前記ショックセンサの出力を増幅するゲイン可変増幅回路と、前記増幅回路の出力レベルを基準のスレッショルドレベルと比較してその比較結果に応じて衝撃検出信号を出力するコンパレータとを備えており、
前記衝撃検出感度可変設定手段は、前記衝撃検出回路の衝撃検出感度を前記ゲイン可変増幅回路のゲインを変えることで可変することを特徴とする請求項1または請求項3記載のディスク記憶装置。 - 前記衝撃検出回路は、前記装置に加えられる衝撃をアナログ信号に変換するショックセンサと、前記ショックセンサの出力を増幅する増幅回路と、前記増幅回路の出力レベルを設定されたスレッショルドレベルと比較してその比較結果に応じて衝撃検出信号を出力するスレッショルドレベル可変コンパレータとを備えており、
前記衝撃検出感度可変設定手段は、前記衝撃検出回路の衝撃検出感度を前記コンパレータのスレッショルドレベルを変えることで可変することを特徴とする請求項1または請求項3記載のディスク記憶装置。 - 装置に加えられる衝撃を設定された衝撃検出感度で検出するための当該感度が可変設定可能な衝撃検出回路を備えたディスク記憶装置における衝撃検出方法であって、
前記衝撃検出回路による衝撃検出状況を監視する第1のステップと、
この衝撃検出状況の監視結果及び前記衝撃検出回路の現在の衝撃検出感度に応じて、当該衝撃検出回路の衝撃検出感度を段階的に可変設定する第2のステップとを具備することを特徴とする衝撃検出方法。 - 前記第2のステップは、前記衝撃検出状況の監視結果に基づいて衝撃検出頻度が第1の基準値以下であるか、或いは当該第1の基準値より多い第2の基準値以上であるかを所定期間毎に判定するステップと、前記衝撃検出頻度が第1の基準値以下であると判定され、且つ前記衝撃検出回路の現在の衝撃検出感度が最高衝撃検出感度でない場合に、当該衝撃検出回路の衝撃検出感度を1段階上げるステップと、前記衝撃検出頻度が第2の基準値以上であると判定され、且つ前記衝撃検出回路の現在の衝撃検出感度が最低衝撃検出感度でない場合に、当該衝撃検出回路の衝撃検出感度を1段階下げるステップとを備えていることを特徴とする請求項7記載の衝撃検出方法。
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