CN100454390C

CN100454390C - 磁盘驱动器

Info

Publication number: CN100454390C
Application number: CNB2006101356377A
Authority: CN
Inventors: 黑木贤二; 相田亨; 藏本健一; 小谷康博
Original assignee: Hitachi Global Storage Technologies Netherlands BV
Priority date: 2005-10-19
Filing date: 2006-10-18
Publication date: 2009-01-21
Anticipated expiration: 2026-10-18
Also published as: US7428119B2; US20070086108A1; US20090034114A1; JP2007115309A; CN1953062A; US7706097B2

Abstract

提高磁盘驱动器的实用性，其中如果磁盘驱动器处于跌落状态，那么磁头被收缩。磁盘驱动器(1)中设置的HDC/MPU(22)基于来自可以检测加速度的加速度传感器(28)的输出判断磁盘驱动器(1)是否正处于跌落状态，以及执行磁头(12)的收缩操作。在HDC/MPU(22)判断发生跌落之后，HDC/MPU(22)根据冲击传感器(26)是否检测到发生冲击，检测不正确的跌落判断，以及基于检测到的不正确判断的检测历史改变跌落判断条件。

Description

磁盘驱动器

技术领域

本发明涉及一种磁盘驱动器。更具体，本发明涉及一种其中如果磁盘驱动器跌落则磁头收缩的磁盘驱动器。

背景技术

便携式电子设备易由于意外的掉到地上等而受到冲击。在设有磁盘驱动器的便携式电子设备的情况下，防止该便携式电子设备受到这种冲击是主要挑战。在磁盘驱动器中，通过在磁盘上浮动的磁头，写入数据到旋转磁盘和从旋转磁盘读出数据。因此，如果在操作过程中，设有磁盘驱动器的便携式电子设备跌落，那么由于跌落的冲击可能因为磁头与磁盘的碰撞导致磁盘被损坏。

根据巳知的保护机构，其用来防止磁盘被如上所述地损害，如果磁盘驱动器或具有引入的磁盘驱动器的电子设备检测到：磁盘驱动器或电子设备跌落，磁头收缩到安全位置，以便避免与磁盘接触。在例如专利文献1至3中公开了这种保护机构。

专利文献1中公开了设有2-轴加速度传感器的磁盘驱动器，该加速度传感器具有两个检测轴(X和Y轴)。该磁盘驱动器从2-轴加速度传感器的输出信号来检测动态的加速度(冲击)和静态的加速(重力或倾斜的变化)。此外，这些检测信号被输入磁盘驱动器中的CPU，以确定磁盘驱动器是否正在跌落。如果该磁盘驱动器正在跌落，那么磁头收缩到坡道位置。

专利文献2中公开了一种防止磁盘驱动器受到跌落冲击的保护机构。该保护机构通过分析安装在磁盘驱动器外面或内部的2-轴或3-轴加速度传感器的输出，识别磁盘驱动器或具有引入的磁盘驱动器的电子设备的状态，如笔记本PC。基于该分析的结果，保护机构预测磁盘驱动器是否将具有冲击如降落冲击。如果预测发生冲击，那么磁头收缩。此外，专利文献2中公开的保护机构包括这种控制，以便改变用于预测冲击的灵敏度。即，如果对于某些时段，磁盘驱动器的动态情况在某些范围内，那么不会判断磁盘跌落。此外，专利文献2中公开的保护机构根据冲击被预测之前的磁盘驱动器的动态情况，改变用于确定返回该收缩磁头的条件。

在专利文献3中，公开一种电子设备，该电子设备使用由机械开关构成的重力传感器，该重力传感器在失重状态下开路。基于重力传感器的输出信号，电子设备判断它是否正在跌落。倘若如此，电子设备执行防震对策，如磁头的收缩。

[专利文献1]日本专利特开号2002-100180

[专利文献2]日本专利特开号2004-146036

[专利文献3]日本专利特开号2003-263240

发明内容

[本发明解决的问题]

为了防止磁盘受降落冲击，在降落冲击发生之前，必须迅速地收缩磁头。因此，为了提高磁盘驱动器的可用性，在检测到磁盘驱动器被跌落之后，希望最小化收缩磁头到坡道位置的时间花费。在上述专利文献1至3中，尽管公开了磁头收缩到坡道位置，没有公开在检测到降落时迅速地收缩磁头的任意特定操作。

另一问题是给予防止降落冲击较高优先级使得更可能即使当磁盘驱动器实际上没有跌落时判断其正在跌落，亦即，增加不正确的检测，其中每个不正确的检测导致磁头收缩。由于在磁头收缩的同时不可以存取磁盘，增加的不正确检测损坏磁盘驱动器的性能。因此，为了提高磁盘驱动器的可用性，希望抑制不正确的检测。对于预测冲击的灵敏度，即对于判断磁盘驱动器是否跌落的条件可以根据专利文献2中公开的磁盘驱动器的动态情况而改变。但是，在专利文献1至3中，没有公开当跌落检测被发现不正确时考虑该预测应采取什么行动。

此外，如果由于不正确的跌落检测，磁头收缩到坡道位置，并保持长时间，那么由于磁盘不能被存取，磁盘驱动器的性能损坏。因此，为了提高磁盘驱动器的可用性，如果发现跌落检测不正确，希望立即取消磁头收缩和返回磁头到磁盘。如专利文献2所公开的，对于确定返回磁头的条件，即，允许磁头返回的磁盘驱动器的动态情况的可接受值，可以基于磁盘驱动器的动态情况的历史适应地改变。但是，专利文献1至3的任意一个没有公开当跌落检测被发现不正确时，迅速地返回磁头的特定操作。

考虑到上述情况，进行本发明，以便如果磁盘驱动器正在跌落则收缩磁头以提高磁盘驱动器的可用性。更具体地说，本发明提供一种能抑制不正确跌落检测的磁盘驱动器。本发明还提供一种如果跌落检测被发现不正确能迅速地返回磁头的磁盘驱动器。此外，本发明提供一种在它检测到磁盘驱动器跌落之后能减小花费在收缩磁头到坡道位置的时间的磁盘驱动器。

根据本发明的第一方面，提供一种磁盘驱动器，包括：磁盘；存取磁盘的磁头；能检测加速度的传感器部分；基于传感器部分的输出判断跌落是否发生的第一判断部分；如果第一判断部分判断发生跌落那么执行磁头的收缩的处理部分；以及基于传感器部分的输出检测冲击发生的第二判断部分。在使用第一判断部分判断发生跌落之后，处理部分根据使用第二判断部分检测是否发生冲击，来检测不正确的跌落判断，以及基于检测的不正确判断的历史，改变第一判断部分的跌落判断条件。如果不正确跌落判断的数目超过预定数目，那么处理部分改变第一判断部分的判断条件，以便更严格地进行跌落判断。这可以减小不正确的跌落判断。

该结构由于跌落判断条件可以被适当地设置而允许准确的跌落判断，以便减小不正确跌落判断。因此，由于可以通过减小不正确判断减小磁头的不必要收缩时间，可以提高磁盘驱动器的存取性能和可用性。

通过使用重力传感器和冲击传感器可以配置传感器部分，重力传感器通过检测失重状态产生检测信号，冲击传感器检测由于降落冲击而产生的加速度的变化。在此情况下，第一判断部分基于冲击传感器的检测信号判断是否发生跌落，以及第二判断部分基于重力传感器的检测信号判断是否发生冲击。

此外，根据本发明第一方面的上述磁盘驱动器可以以这种方式配置，通过在第一判断部分检测到传感器部分的输出信号变化之后，改变进行跌落判断的时间从而改变判断条件。这由于使得准确的判断成为可能从而可以减小不正确的跌落判断。

此外，根据本发明第一方面的上述磁盘驱动器可以以这种方式配置，第一判断部分通过将阈值与由传感器部分检测到的加速度相比较来进行跌落判断，以及通过修改阈值来改变该判断条件。这由于使得准确的判断成为可能从而可以减小不正确跌落判断。

此外，根据本发明第一方面的磁盘驱动器，可进一步包括所述传感器部分和所述第一判断部分之间的低通滤波器，其中，如果不正确的跌落判断数目超过预定数目，则该低通滤波器被禁用，或者为更高的频率增加该低通滤波器的通带。

根据本发明第二方面，提供一种根据本发明第二方面的磁盘驱动器，其中，如果在磁头开始收缩之后取消第一判断部分做出的确定跌落判断，或如果在肯定跌落判断被取消之后通过第二判断部分没有检测到冲击，那么处理部分执行磁头的再加载。

在该结构中，如果即使当磁盘驱动器不再跌落时没有检测到冲击，那么通过识别跌落判断不正确，可以迅速地重加载磁头。因此，可以减小由于收缩的缩头而禁止存取磁盘的时间量，由此可以提高磁盘驱动器的可用性。

根据第二方面的上述磁盘驱动器可以以这种方式配置，当通过判断部分1进行的肯定跌落判断被取消之后，通过第二判断没有检测到冲击过去第一预定时间量时，那么处理部分执行磁头的重加载。

此外，如果在磁头开始收缩之后，通过第二判断部分检测到冲击，那么当第二预定时间量过去时，处理部分可以执行磁头的重加载。这可以根据跌落判断是否不正确来改变磁头的重加载时间。优选第一预定时间量比第二预定时间量更短。因此，如果冲击被实际上检测到，尽管充分地延迟重加载，但是如果跌落判断是不正确的，那么可以迅速地重加载磁头。

此外，根据第二方面的上述磁盘驱动器可以以这种方式配置，如果在磁头开始收缩之后，通过第一判断部分做出的肯定跌落判断被取消，如果在预定时段内，该预定时段包括确定跌落判断被取消的时间点，通过第二判断部分没有检测到冲击，那么处理部分执行磁头的重加载。

根据第二方面的上述磁盘驱动器也可以以这种方式配置，如果在磁头开始收缩之后，由第二判断部分检测到冲击，在通过第二判断部分做出的冲击检测被取消之后过去第二预定时间量时，处理部分执行磁头的重加载。第二预定时间量的时间起点设置为一系列冲击量下降到低水平时的时刻，即使由于跌落之后的反跳或类似一系列冲击连续地作用于磁盘驱动器，该第二预定时间量对应于施加直到允许重加载的保护时期。

此外，在第二预定时间量消逝之前，如果通过第二判断部分检测到新的冲击，那么当通过第二判断部分做出的新冲击检测被取消之后过去第二预定量时间时，处理部分可以执行磁头的重加载。因此，如果磁头被收缩的同时检测到冲击，由于磁头重加载时间可以被再次设置，因此可以防止磁盘驱动器受到其异常行为引起的冲击。

在根据第二方面的上述磁盘驱动器中，在通过第二判断部分检测到冲击和冲击检测被取消的情况下，以及在通过第二判断部分没有检测到冲击以及第一判断部分进行的肯定跌落判断被取消的情况下，从取消到磁头重加载的时间可以使用处理部分根据上述情况而变化。

根据本发明的第三方面，提供一种根据本发明第二方面的磁盘驱动器，其中，对于磁头的收缩，处理部分以这样的方式执行磁头的收缩，使得至少直到磁头到达磁盘周边，基于磁盘上记录的伺服数据继续检测磁头位置，以及通过使用检测到的磁头位置继续控制磁头寻道速度。

利用该结构，在判断发生跌落之后可以检测到磁头位置信号。结果，可以基于距当前磁头位置的距离、当前磁头速度以及从当前磁头位置至磁盘周边的距离，适当地改变磁头速度。与在任意位置不改变磁头速度的恒定速度磁头收缩机构相比，可以更迅速地收缩磁头。因此，由于可以更迅速地收缩磁头，可以减小由于降落冲击损坏磁盘的可能性。这提高磁盘驱动器的可用性。

优选处理部分基于伺服数据继续控制磁头寻道速度，直到磁头到达磁盘上的非数据区。只要可以获得磁头位置，通过利用速度控制执行收缩操作，可以增加磁头的平均速度，包括完成磁头收缩操作的一段时期的速度，导致完成磁头收缩操作需要的时间减少。

此外，处理部分可以驱动致动器，以便从磁盘周边收缩到磁头收缩位置以恒速收缩磁头。这使之可以可靠地完成磁头的收缩。

致动器可以设有产生移动磁头的驱动力的音圈电机。在此情况下，处理部分可以以这种方式驱动致动器，使得当磁头从磁盘周边收缩到磁头收缩位置时，音圈电机的反电动势属于预定范围。这使之可以可靠地完成磁头的收缩。

此外，通过提供预定的驱动电压或电流到使磁头移动的致动器，处理部分可以从磁盘的周边收缩磁头到磁头收缩位置。这在磁头被移到磁盘周边之后，可以简化收缩过程。

提供给致动器的预定驱动电压或驱动电流可以是脉冲电压或脉冲电流，每个具有一个或多个脉冲。

[发明的效果]

根据本发明，可以提高磁盘驱动器的可用性，其中如果磁盘驱动器跌落那么磁头被收缩。

附图说明

图1示例性地示出了根据本发明的磁盘驱动器的结构。

图2示例性示出了本发明的磁盘驱动器中设置的加速度传感器的结构。

图3示例性示出了根据本发明的磁盘驱动器的主要部件的结构。

图4是根据本发明的磁头收缩和重加载处理的示例性流程图。

图5示例性地示出了磁头收缩和重加载时间。

图6是用于根据本发明改变跌落判断条件的过程的示例性流程图。

具体实施方式

下面将参考附图详细描述本发明的特定实施例。在每个图中，相同的元件由相同的参考标记表示，以及为了清楚省略了重复的描述。如下所述的实施例是应用本发明的磁盘驱动器。

实施例1

图1示出了根据本发明实施例的磁盘驱动器1的结构。在图1中，磁盘驱动器1具有作为记录介质以记录数据的磁盘10。磁盘10是非易失性存储器，其磁层被磁化以记录数据。磁层10被固定到SPM 11的集线器。SPM 11驱动磁盘10以预定速度旋转。

磁头12具有根据记录到磁盘10上的数据将电信号转变为磁场的写元件，以及将来自磁盘10的磁场转变为电信号的读元件。磁头12由支撑架13的前端保持。为了更详细地描述，磁头12使用悬架(图中未示出)保持，该悬架延伸至支撑架13的前端，该支撑架13固定到音圈电机(VCM)14。

支撑架13被固定到音圈电机(VCM)14。VCM 14是将磁头12移动到磁盘10上的任意磁道的致动器机构。

根据该实施例的磁盘驱动器1采用坡道加载系统。当磁盘的旋转停止以切换为不活动状态时，磁盘驱动器1从磁盘10的记录面收缩磁头12。收缩的磁头移动到坡道15上并停止在那里。该坡道15接近磁盘10设置。更详细地，突出部(未示出)移动到导轨面(倾斜表面)上并停止在那里。该突出部形成在悬架的前端，该悬架包括支撑架13并保持磁头12。在采用这种坡道加载系统的磁盘驱动器中从磁盘收缩磁头的行动被称作卸载。另一方面，将磁头从坡道移动到磁盘的行动被称作加载。

磁头放大器16包括读放大器和写驱动器。读放大器放大从磁盘10读出的读信号并输出它们到R/W通道21，如下所述。写驱动器放大来自R/W通道12的写信号，用于记录到磁盘10。

R/W通道21执行调制处理、串并行转换处理和类似，用于在磁盘10上写入记录的数据，并发送所得的写信号到磁头放大器16。并且，R/W通道21执行解调处理，用于通过磁头12从磁盘10读出的读信号并输出该恢复的数据到HDC/MPU 22。

HDC/MPU 22是处理器，控制整个磁盘驱动器1，包括控制磁头12的位置，允许用于R/W通道12的数据的写/读，控制与外部主机的接口以及故障的管理。此外，该实施例中的HDC/MPU 22接收加速度传感器28的输出并执行处理，如果它检测到磁盘驱动器1正在跌落，那么卸载磁头12。此外，基于检测到跌落状态的加速度传感器28的输出以及检测到降落冲击的发生的冲击传感器26的输出，HDC/MPU 22可以适应地改变用于判断磁盘驱动器1是否跌落的条件。此外，在检测跌落状态时磁头被卸载之后，在磁盘驱动器1被发现不再处于跌落状态之后，HDC/MPU 22确定允许重新加载磁头的时间。之后将详细描述该过程。

RAM 23被用作HDC/MPU 22执行处理的工作区。ROM 24是非易失性存储器，其存储固件程序或类似以根据本实施例执行控制。

电机驱动器25根据来自HDC/MPU 22的控制信号驱动SPM 11和VCM 14。

冲击传感器26是检测这种机械冲击的传感器，这种机械冲击由于掉到地上等而被施加到磁盘驱动器1。为了检测加速度的变化，冲击传感器26输出与加速度成正比的电压信号。冲击检测电路27是比较电路，其从冲击传感器26的输出信号提取对应于冲击的频带，并判断冲击量是否大于预定级别。此外，冲击减测电路27输出判断结果到HDC/MPU 22。该冲击减测电路27，例如，可以输出该判断结果作为二进制逻辑信号。具体地，冲击阈值可以被设为10G。在此情况下，如果冲击传感器26的输出信号表示10G或更大的冲击，“高电平”可以被输出到HDC/MPU 22。同样，如果表示的冲击低于10G，那么可以输出“低电平”。

加速度传感器28可以减测加速度在量和方向上的变化。图2示出了加速度传感器28的结构的特定例子。图2示出了加速度传感器28在三个方向上减测加速度。将在三个方向上减测到的加速度的每个的绝对值与阈值相比较，如果在三个方向上减测到的加速度值都超过阈值，那么加速度传感器28输出跌落检测信号。例如，对应于0.2G和0.5G之间的任意一个值的电压被设为阈值，以及如果三个方向的每一个中的加速度值低于阈值，那么跌落检测信号被输出。这里，1G对应于重力加速度(约9.8m/cm²)。考虑跌落过程中旋转引起的离心力，以及传感器中的零G偏移，需要将如上所述的阈值设为0.2G和0.5G之间的有限值以代替使用对应于零G的阈值。

在图2中，X-轴传感器281、Y-轴传感器282以及Z-轴传感器283是沿三个相互垂直的轴(X，Y和Z轴)检测加速度大小的传感器。X-轴传感器281输出与检测到的加速度成正比的电压到比较器284。同样，Y-轴传感器282和Z-轴传感器283分别输出与检测到的加速度成正比的电压到比较器285和286。比较器284至286分别将X-轴传感器281、Y-轴传感器282以及Z-轴传感器283的输出电压与阈值电压相比较，该阈值电压对应于例如0.4G的加速度量。如果传感器的输出电压不高于阈值电压，亦即，加速度量不大于0.4G，那么比较器输出“高电平”。另一方面，如果加速度数量大于0.4G，那么输出“低电平”。“与”电路287输出比较器284至286的输出的逻辑乘积。

下面提供磁盘驱动器1的动态情况和通过加速度传感器28检测到的加速度之间的关系的描述。各种类型的加速度传感器是市场上可买到的。例如，描述了使用MEMS(微机电系统)技术制造的加速度传感器。这种加速度传感器包括具有基部的板，可朝着基部的方向偏转的重量(weight)以及连接重量和基部的横梁。该横梁具有在其上设置的压电电阻器，当重量朝着基部的方向偏转时应力在其上集中。具有这种结构的加速度传感器的输出表示从基部观察的重量的相对加速度。

如果加速度传感器28是使用如上所述MEMS技术制造的加速度传感器，那么当磁盘驱动器1保持在平行于XY面的工作台上固定不动时，其X-轴传感器、Y-轴传感器以及Z-轴传感器分别检测0G、0G和1G的加速度，XY面包括加速度传感器28的X和Y轴。为了简化该描述，这里通过忽略包括0G偏移的检测误差，假定理想条件。

如果磁盘驱动器1跌落时，X-轴传感器281、Y-轴传感器282以及Z-轴传感器283的每个检测到0G的加速度。这是因为由于在前述的基部和重量上作用的恒定重力加速度，因此沿三个轴的任意一个的相对加速度是0G。

因此，当三个方向的任意一个的加速度量小于预定阈值(例如，0.4G)时，“与”电路287可以被设计成能输出确定为高电平的二进制跌落检测信号。另一方面，如果不，跌落检测信号不被确定为低电平。

由于通过使用如上所述的加速度传感器28的比较器和逻辑电路执行跌落检测，HDC/MPU 22基于由加速度传感器28确定的跌落检测信号的持续时间，可以容易地判断磁盘驱动器28是否正在跌落。由于需要执行处理HDC/MPU 22的量可以被减小，因此该结构允许通过HDC/MPU 22迅速地进行跌落判断。另外，如果HDC/MPU 22具有充分的处理能力，那么通过加速度传感器28检测到的三个方向的加速度可以被输出到HDC/MPU 22。在此情况下，HDC/MPU 22通过检测在三个方向上的加速度变化，可以识别磁盘驱动器1被倾斜或旋转。

图2中所示的加速度传感器28的结构是一个例子。跌落状态可以通过仅仅检测静止加速度的变化来检测。例如，该传感器可以是包括在失重状态中开路的机械开关的重力传感器。同样，代替基于如上所述的逻辑电路如比较器和AND电路判断，可以计算三个方向的加速度传感器输出的平方和的平方根。在此情况下，如果计算结果近似为零，它断定磁盘驱动器1正在跌落。如果合适，通过HDC/MPU 22执行该计算和判断。此外，冲击传感器26和加速度传感器28可以被配置为一个传感器。在此情况下，利用它们的频带之间差异分开地和分别地检测由于冲击的加速度变化以及由于跌落的加速度变化。

当磁盘驱动器1处于空气中时，前述加速度传感器28检测到跌落状态，包括其中传感器28在向上或水平方向上被投掷的情况。在加速度传感器28是两轴或三轴加速度传感器的情况下，利用通过加速度传感器28检测到的加速度变化也可以检测这种跌落状态。由于在跌落开始时可以检测该跌落状态，因此这使之可以更迅速地判断磁盘驱动器1正在跌落。

如果HDC/MPU 22判断磁盘驱动器正在跌落，那么通过HDC/MPU22执行卸载处理。下面通过使用图3描述该卸载过程。图3示出了关于磁头收缩过程的磁盘驱动器1的主要部分的结构。HDC/MPU 22的跌落判断部分221周期性地(例如，每2ms一次)采样来自加速度传感器28的跌落检测信号输出，并将连续的检测与RAM231中存储的阈值相比较。例如，在阈值231是10的情况下，如果加速度传感器28利用跌落检测信号检测到连续十次(例如20ms)的跌落状态，那么跌落判断部分221判断磁盘驱动器1处于跌落状态。在判断时，跌落判断部分221指示卸载控制部分222卸载该磁头12。

卸载控制部分222通过以下过程执行卸载操作。首先，直到磁头12到达磁盘10的周边，通过执行与从磁盘10读取数据/写数据到磁盘10时磁头12的位置控制相同的控制移动磁头12(下文中称寻道控制)。具体地，通过磁头12的读元件从磁盘10读出的数据被输出到R/W通道21的伺服数据检测部分211。伺服检测部分211从伺服数据获得磁头位置信息并输出磁头位置信息到卸载控制部分222。这里，磁盘10的周边是不记录用户数据的非数据区，尽管记录伺服数据。此外，伺服数据是表示磁盘上的定位的地址信息并被写在磁盘上。磁头位置信息包括磁道数目信息、扇区数目信息以及磁头相对于磁盘中心的相对位置信息。卸载控制部分222基于磁头位置信息获得当前磁头位置和速度，确定将施加到VCM 14的电流量并通知其电机驱动器25。

通过跌落判断部分221和卸载控制部分222执行的上述处理可以通过HDC/MPU 22执行ROM 24中存储的固件程序并控制R/W通道21、电机驱动器25、加速度传感器28或类似以及通过HDC/MPU 22执行的处理来实现。

在常规磁盘驱动器中卸载磁头的情况中，通过控制支撑架以恒速枢转，将磁头卸载到坡道位置。这通过监控VCM的反电动势来执行，VCM的反电动势与磁头移动速度成正比。典型地，通过使用急停来限制支撑架的移动范围，从而支撑架被停止在坡道上。如果在卸载操作过程中，磁头速度过高，那么通过急停磁头可以被损坏或弹起，导致跌落在磁盘上。此外，在常规卸载操作中，在卸载操作期间不能检测到磁头位置。因此，只要从磁盘上的任意位置卸载磁头，卸载操作期间的磁头速度被限制，以便阻止磁头被急停损坏和跳动。这保证磁头可以从任意位置被安全地卸载。

通常，如果到磁盘驱动器的电源被中断(下文中称作收缩过程)，那么磁头也从磁盘收缩。为了通过枢转支撑架来卸载磁头，收缩过程通过使用SPM或电容器的反电动势作为电压源，提供电流到VCM。在收缩过程的情况下，由于电源被中止并且磁盘被停止，磁头位置信号不能被检测到。因此磁头以比普通卸载操作更高的速度收缩到坡道位置，以便磁头从任意位置看都被安全地收缩到坡道。该操作可能损坏磁头和损坏磁盘驱动器的可靠性。

相反，本实施例继续检测磁头位置并控制磁头的移动速度，直到磁头12到达磁盘10的周边。该操作允许磁头速度被适当地控制。例如，在磁头12存在于磁盘10的内部区域的情况下，通过将磁头速度设置为高速一段时期，直到磁头到达周边，可以比以恒速移动磁头的常规卸载机构更快地完成该卸载操作。此外，与收缩过程不同，由于磁头速度可被控制，本实施例的卸载操作不造成可靠性的损害。

磁盘10的周边用作被通过上述寻道控制卸载磁头12的边界。该周边可以是记录伺服数据的最外磁道。由于磁头速度可以被控制，直到磁头12的位置控制变得不可能，平均磁头速度可以被增加，该平均磁头速度包括完成卸载操作的一段时期的速度。这有助于完成卸载操作需要的时间的减小。

如果在进行本实施例的上述卸载操作的同时，发生检测磁头位置的故障，那么可以执行常规卸载操作。例如，可以通过监控VCM的反电动势来恒速卸载磁头。此外，基于最后磁头位置确定的控制变量可以被给予驱动VCM 14的电机驱动器25，以执行卸载操作。

在通过本实施例的前述卸载操作使得磁头12到达磁盘10的周边之后，通过用和常规卸载操作相同的方法监控VCM的反电动势，磁头可以以恒速收缩到坡道15。这可以安全地完成磁头12的收缩。

在磁头12被移动到磁盘10的周边之后，通过提供预定电流到VCM 14也可以执行收缩到坡道15，而不需执行通过监控VCM14的反电动势执行的恒速控制。通过考虑从磁盘10的周边至坡道15的距离，可以确定支撑架13放置到斜坡15上所需要的能量和将提供的电流量，以便支撑架13利用急停以适当的速度碰撞。由于恒速控制不是必需的，这可以简化卸载操作。将提供给VCM 14的预定电流量可以是恒定电流或一个或多个脉冲电流。

下面描述其中卸载磁头12被恢复到在它断定磁盘驱动器1处于跌落状态的情况下磁头12可以被重加载的状态的过程。图4示出了执行该过程直到检测到跌落状态之后磁头12被卸载以及磁头12被重加载的过程的流程图。在步骤S11中，HDC/MPU 22通过使用加速度传感器28的输出信号，判断磁盘驱动器1是否处于跌落状态。如果它断定磁盘驱动器1处于跌落状态，那么HDC/MPU 22根据步骤S12中的上述过程执行卸载操作。

在步骤S13中，HDC/MPU 22通过使用加速度传感器28的输出信号，判断跌落状态检测是否被取消，亦即，磁盘驱动器1是否不再跌落。该判断可以基于由加速度传感器28检测到的三个方向上的加速度的任一个的量变得大于跌落检测阈值(例如，0.4G)。

如果跌落状态的取消被检测到，那么HDC/MPU 22执行步骤S14和S15，其中它判断在跌落状态检测被取消之后的预定时间量内(对应于之后描述的图5(a)中的等待时间T2)通过冲击传感器26是否检测到降落冲击。如果在跌落状态检测被取消之后的预定时间量内没有探测到冲击，那么判断在步骤S11中磁盘驱动器1被不正确地判断为处于跌落状态。在此情况下，磁头12立即准备被重加载(步骤S18)。如果在跌落状态检测被取消之后的预定时间量内通过冲击传感器26探测到冲击，那么判断降落冲击已经发生。在此情况下，在冲击检测被取消之后(步骤S16，S17和S18)预定的保护量的时间之后(对应于之后描述的图5(b)中的保护时间Tg)，磁头12准备被重加载。

通过利用HDC/MPU 22执行ROM 24中存储的固件程序并控制R/W通道21、电机驱动器25、冲击传感器26、加速度传感器28等等，以及通过HDC/MPU 22执行的处理，可以实现图4中所示的处理。

图5(a)和图5(b)示出了从磁头12被收缩(卸载)至磁头被重加载时的时序图。图5(a)示出了没有检测到冲击的情况，以及图5(b)示出了冲击被检测到的情况。来自加速度传感器28的矩形波的高电平表示通过加速度传感器28检测到跌落。来自加速度传感器28的矩形波的低电平表示通过加速度传感器28没有检测到跌落。冲击传感器26的输出波形表示通过冲击传感器26检测到的冲击(加速度)。来自冲击探测电路27的矩形波的高电平表示通过冲击检测电路27检测到的冲击数量等于或大于预定阈值。同样，低电平表示通过冲击检测电路27检测到的冲击量等于或小于预定阈值。来自图中的“磁头收缩判断”的矩形波的高电平表示HDC/MPU22已经断定磁头12应该被卸载。另一方面，来自“磁头收缩判断”的矩形波的低电平表示通过HDC/MPU 22允许磁头12的加载。

图5(a)和图5(b)中所示的T1是从加速度传感器28检测到跌落状态时至HDC/MPU 22判断磁盘驱动器1处于跌落状态时的处理时段。图5(a)和图5(b)中所示的T2是在HDC/MPU22检测到跌落状态的取消之后没有发生冲击的情况下，从跌落检测被取消时至磁头12被重加载时的等候时期判断。等候时期T2可以被跌落状态检测被判断已经被取消时的时间和其时间周围的时间限定。如果通过HDC/MPU22判断发生冲击，那么图5(b)中的保护时期Tg定义何时完成磁头12的重加载。在图5(b)中，当等待时期T2期间取消了最后冲击检测时的时刻处，保护时期Tg开始(在等待时期T2过程中冲击探测电路27的输出的最后下降沿)。保护时期Tg的长度可以根据假定的最大弹起高度来决定。例如，如果40cm被假定为最大高度，那么可以设置持续约560ms的保护时期Tg。保护时期Tg也可以被限定为在通过加速度传感器28检测到跌落或磁头的收缩时开始。

如果由于图5(a)或图(b)中的等待时期T2过程中或在图5(b)中的保护时期Tg过程中，加速度传感器28的输出上升，那么通过HDC/MPU 22判断磁盘驱动器1处于跌落状态，根据图4所示流程再次执行磁头收缩顺序。

如上所述，在保护时期Tg的起点是等待时期T2过程中最后冲击检测被取消的时刻，亦即，在由于由冲击传感器26检测到加速度量降到预定量之下冲击判断被取消的时刻的情况下，即使由于跌落等等之后的弹起引起一系列冲击连续地作用，保护时期Tg的起点可以被灵活地设为一系列冲击的量下降到低电平时的时刻。

此外，在图5(b)中，如果由于在图5(b)中的等待时期T2的端部和保护时期Tg的端部之间的某一时间冲击检测电路27的输出信号的上升，检测到冲击，那么保护时期Tg可以被复位，以便Tg在冲击检测被取消的时候开始以禁止加载，直到保护时期Tg的末端。根据磁盘驱动器1跌落之后的移动，可以通过冲击传感器26和冲击检测电路27检测冲击，而无需由于加速度传感器28的输出变化的跌落检测。如果保护时期Tg如上所述复位，那么可以防止磁盘驱动器1由于这种异常的移动被受到冲击。

保护时期Tg可以被限定为在等待时期T2过程中检测到最后冲击时的时刻开始，亦即，在等待时期T2过程中冲击检测电路27的输出的最后上升沿处开始。可选择的，它可以在通过加速度传感器28检测到跌落时的时刻或当磁头被收缩时，亦即，当处理时间T1过去时的时刻，开始。

如图5(a)所示，对于根据该实施例的磁盘驱动器1，如果在磁盘驱动器1被判断不再处于跌落状态之后，冲击传感器没有检测到冲击，通过来自加速度传感器28的输出，磁头12被立即重加载。通过认识磁盘驱动器1被不正确地判断为跌落，这允许磁头12被立即重加载。因此，可以减小由于收缩的磁头而禁止存取磁盘的时间量。由此，可以提高磁盘驱动器1的存取性能。

下面提供用于改变判断条件的过程的描述，其用于基于加速度传感器28的输出信号，判断磁盘驱动器1是否处于跌落状态。图6示出了其中HDC/MPU 22改变判断磁盘驱动器1是否处于跌落状态的判断条件的过程的流程图。在步骤S21中，HDC/MPU 22使用加速度传感器28的输出信号判断磁盘驱动器1是否处于跌落状态。如果磁盘驱动器1被判断处于跌落状态，那么根据上述过程执行磁头12的卸载处理。在步骤S12中，判断在确定的跌落判断之后通过冲击传感器26是否检测到冲击。如果通过冲击传感器26检测到冲击，那么该过程终止。另一方面，如果通过冲击传感器26没有检测到冲击，那么HDC/MPU 22认识到判断是不正确的，并且在步骤S23中计算不正确判断的数目。HDC/MPU 22的RAM 23或内部寄存器可以用来形成计数器，以保持不正确的判断数目。

然后，在步骤S24中判断不正确的判断数目是否大于预定数目。如果不，该过程被终止。另一方面，如果不正确的判断数目大于预定数目，那么在步骤S25中用于判断磁盘驱动器1处于跌落状态的条件改变，以便对于其处于跌落状态的判断更严格。在步骤S26中，不正确的判断的计算数目被初始化，然后该过程被终止。

通过利用HDC/MPU 22执行ROM 24中存储的固件程序并控制R/W通道21、电机驱动器25、冲击传感器26、加速度传感器28或类似，以及通过HDC/MPU 22执行的处理，可以实现图6所示的过程。

下面提供使得跌落判断条件更严格的特定例子。首先，跌落开始被加速度传感器28检测到的时刻到当HDC/MPU 22判断磁盘驱动器1是否处于跌落状态时的时刻之间的时间优选较长。具体地，例如，相对于从加速度传感器28输出的跌落检测信号的连续时间的阈值从50ms改变为70ms。利用该设置，判断被正确地执行，导致减小不正确的判断。由于可以通过减小不正确的判断，减小磁头12的不必要收缩，因此可以提高磁盘驱动器1的存取性能以及可用性。

为了使跌落判断更严格，当加速度传感器28检测到跌落状态时，通过改变重力状态检测的阈值，重力状态检测可以更严格。例如，加速度的绝对值从0.4G变为0.2G。此外，如果在加速度传感器28和HDC/MPU 22之间设置低通滤波器，以便从加速度传感器28的输出信号除去噪声，那么该过滤可以被禁用，或可以为更高的频率增加通带。改变如上所述的条件也可以提高磁盘驱动器1的存取性能和可用性，因为它们可以减小不正确的跌落判断，导致磁头12的不必要收缩时间的减小。

其他实施例

加速度传感器28可以被布置在磁盘驱动器外面，例如，布置在已经在其中安装了磁盘驱动器的电子设备的外框架内。在此情况下，可以通过磁盘驱动器外面安装的电路执行使用加速度传感器28的输出信号的跌落判断。此外，电路可以输出指示磁头被卸载到磁盘驱动器的命令，以便可以执行磁头的卸载操作。

在根据本发明的第一实施例的磁盘驱动器1中，参考图3描述的卸载磁头过程，在参考图4和5描述的不正确的跌落判断的情况下，促使磁头重加载的过程以及根据图6描述的改变跌落判断条件的过程都被执行。但是，不总是执行以上所有过程。磁盘驱动器可以被配置为执行这些过程的一或两个。

注意本发明不局限于如上所述的特定实施例。不用说，在不脱离本发明的精神的条件下可以对其进行各种改进。

[参考数字的描述]

1.磁盘驱动器

10.磁盘

11.主轴电机(SPM)

12.磁头

13.支撑架

14.音圈电机(VCM)

15.坡道

16.磁头Amp

21.读写通道(R/W通道)

22.HDC/MPU

23.RAM

24.ROM

25.电机驱动器

26.冲击传感器

27.冲击检测传感器

28.加速度传感器

281.X-轴传感器

282.Y-轴传感器

283.Z-轴传感器

284-286.比较器

287.“与”电路

Claims

1.一种磁盘驱动器，包括：

磁盘；

存取所述磁盘的磁头；

用于检测加速度的传感器部分；

第一判断部分，根据所述传感器部分的输出，判断是否发生跌落；

处理部分，如果所述第一判断部分断定跌落发生，则执行磁头的收缩；以及

第二判断部分，根据所述传感器部分的输出检测冲击的发生；

其中，在所述第一判断部分判断正发生跌落之后，根据所述第二判断部分是否检测到冲击的发生，所述处理部分检测所述的跌落判断是否正确，以及基于所检测到的不正确跌落判断的历史，改变所述第一判断部分的跌落判断条件；

其中，如果不正确的跌落判断数目超过预定数目，则所述处理部分改变所述第一判断部分的判断条件，以便更严格地进行跌落判断。

2.根据权利要求1的磁盘驱动器，其中：

所述传感器部分包括通过检测失重状态产生检测信号的重力传感器，以及包括检测由于降落冲击的加速度变化的冲击传感器；

所述第一判断部分基于所述重力传感器的检测信号，判断是否发生跌落；以及

所述第二判断部分基于所述冲击传感器的检测信号，判断是否发生冲击。

3.根据权利要求1的磁盘驱动器，其中在通过所述第一判断部分检测到所述传感器部分的输出信号变化之后，通过改变做出跌落判断的时间来改变所述判断条件。

4.根据权利要求1的磁盘驱动器，其中：

所述第一判断部分通过将阈值与由所述传感器部分检测到加速度相比较，进行跌落判断；以及

通过修改阈值改变所述判断条件。

5.根据权利要求1的磁盘驱动器，进一步包括所述传感器部分和所述第一判断部分之间的低通滤波器，其中，如果不正确的跌落判断数目超过预定数目，则该低通滤波器被禁用，或者为更高的频率增加该低通滤波器的通带。

6.根据权利要求1的磁盘驱动器，其中：

如果在磁头开始收缩之后，取消由所述第一判断部分做出的肯定跌落判断，以及如果在所述肯定跌落判断被取消之后，通过所述第二判断部分没有检测到冲击，则所述处理部分执行磁头的再加载；

其中，在通过所述第一判断部分取消所述肯定跌落判断之后通过所述第二判断部分没有检测到冲击的情况下过去了第一预定时间量时，所述处理部分执行磁头的再加载。

7.根据权利要求6的磁盘驱动器，其中如果在所述磁头开始收缩之后，通过所述第二判断部分检测到冲击，那么当过去了第二预定时间量时，所述处理部分执行所述磁头的再加载。

8.根据权利要求7的磁盘驱动器，其中所述第一预定时间量比所述第二预定时间量更短。

9.根据权利要求6的磁盘驱动器，其中如果在所述磁头开始收缩之后由所述第一判断部分做出的肯定跌落判断被取消，如果在包括所述肯定跌落判断被取消时的时刻的预定时段内所述第二判断部分没有检测到冲击，那么所述处理部分执行所述磁头的再加载。

10.根据权利要求6的磁盘驱动器，其中如果在所述磁头开始收缩之后由所述第二判断部分检测到冲击，那么当通过所述第二判断部分检测到的冲击被取消之后过去了第二预定时间量时，该处理部分执行所述磁头的再加载。

11.根据权利要求10的磁盘驱动器，其中如果在所述第二预定时间量流逝之前，通过所述第二判断部分检测到新的冲击，那么当通过所述第二判断部分检测到的新冲击检测被取消之后过去了第二预定量时间时，该处理部分可以执行所述磁头的再加载。

12.根据权利要求6的磁盘驱动器，其中，在通过所述第二判断部分检测到冲击和冲击检测被取消的情况下，以及在肯定跌落判断被取消而通过所述第二判断部分没有检测到冲击的情况下，从取消至磁头的重加载的时间能够根据这些情况而变化。

13.根据权利要求6的磁盘驱动器，其中：

所述处理部分以这样的方式执行磁头的收缩：根据存储在磁盘上的伺服数据继续检测所述磁头位置，并且通过使用所检测到的磁头位置来继续控制所述磁头的寻道速度，至少直到所述磁头到达所述磁盘的周边。

14.根据权利要求13的磁盘驱动器，其中所述处理部分在所述磁头的收缩期间根据伺服数据继续控制所述磁头寻道速度，直到所述磁头到达所述磁盘上的非数据区。

15.根据权利要求13的磁盘驱动器，其中

设置用于移动所述磁头的致动器；以及

所述处理部分驱动致动器，使得当所述磁头从所述磁盘周边向磁头收缩位置收缩时，以恒速收缩所述磁头。

16.根据权利要求15的磁盘驱动器，其中

所述致动器设置有音圈电机，用于产生移动所述磁头的驱动力；以及

所述处理部分驱动所述致动器，使得当所述磁头从磁盘周边向磁头收缩位置收缩时，所述音圈电机的反电动势在预定范围内。

17.根据权利要求13的磁盘驱动器，其中

设置用于移动磁头的致动器；以及所述处理部分通过提供预定电平的驱动电压或驱动电流到所述致动器，从磁盘周边收缩磁头到磁头收缩位置。