CN1240053C

CN1240053C - 电子装置

Info

Publication number: CN1240053C
Application number: CN03160166.9A
Authority: CN
Inventors: 藤木正夫; 泽边浩; 千叶浩一; 小林浩一
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2002-09-30
Filing date: 2003-09-29
Publication date: 2006-02-01
Anticipated expiration: 2023-09-29
Also published as: JP2004127364A; EP1403864A3; CN1506941A; US20040125490A1; EP1403864A2

Abstract

本发明公开了一种电子装置和防震方法。失重传感器(92)是在失重状态下打开的机械开关。CPU(21)基于来自该失重传感器(92)的输出来确定装置自身是否正在下落。如果确定装置自身正在下落，CPU(21)指示IDE接口控制器(61)以将用于缩回磁头的卸载命令传送到HDD(63)。此时，CPU(21)使用与由HDD(63)以接收顺序处理的一般命令例如读信号，写信号等无关的复位信号作为卸载命令。

Description

电子装置

技术领域

本发明涉及一种防震技术，当包括例如磁盘设备的电子装置落下时，其采取措施来防止任何震动作用。

背景技术

最近几年中，可以由电池提供电力的各种便携式电子装置，例如称作个人数字助理(PDA)的便携式信息终端，数码照相机等已经被研制并且流行。

因为用户经常携带这种电子装置，他或她可能不注意地使其掉落。因此，提供某种保护机构来防止震动是必不可少的。特别是，如果具有物理操作的存储设备例如硬盘等在存取过程中经受震动，它可能被磁头和磁盘之间的碰撞损坏。

因此，如在例如日本专利申请公开号2002-8336，2000-339893，6-203505等中所描述的，提出一种检测装置自身下落并且主动地启动防震机构的方法。作为用于检测装置自身下落的传感器，可以应用例如日本专利申请公开号2001-83173中描述的传感器。

注意，日本专利申请公开号2001-14783，2001-67770等描述一种磁盘设备中的防震方法。

在日本专利申请公开号2002-8336中，磁盘设备自身包括下落传感器以及基于下落传感器的检测结果缩回磁头的机构。但是，在该方法中，每个单独的磁盘设备必须具有下落传感器及其控制机构。当这种磁盘设备嵌入台式设备内部时，下落传感器和控制机构变得多余。也就是，除非其嵌入可能会下落的便携式设备内部来操作，这种机构是不必要的，而仅仅增加成本。因此，必须制造具有和不具有这种机构的两种不同类型的磁盘设备。因此，为了避免这种低效率，在包括磁盘设备的便携式设备中提供与下落有关的机构是有利的。

另一方面，在上面的日本专利申请公开号2000-339893和6-203505中，由于下落传感器，用于缩回磁头的控制部件等在电子装置一侧提供，避免了上述低效率。在日本专利申请公开号2000-339893和6-203505中，一旦检测到装置自身下落，磁头缩回(卸载)命令发送到磁盘设备。

但是，磁盘设备在数据写，读或寻道访问期间不能接收任何命令。也就是，即使增加卸载命令，并且卸载命令在检测到下落时就立即发出，如果另一个命令处理正在进行中，磁头在该处理之后卸载，并且装置可能在磁头完全卸载之前与地面碰撞。

发明内容

本发明考虑到上述情况而完成，并且其目的在于提供一种电子装置，其可以快速可靠地将磁盘设备的磁头移至卸载区，以及一种电子装置的防震方法。

为了实现上面的目的，本发明提供一种电子装置，其特征在于包括具有头的磁盘设备；检测下落的传感器；以及控制部件，用于当传感器检测到下落时控制磁盘设备，以将头移至卸载区；以及减震部件，用于在头在控制部件的控制下到达卸载区之前，减震下落过程中磁盘驱动器的震动。

根据本发明，提供一种电子装置，其可以快速可靠地将磁盘设备的磁头移至卸载区，以及一种电子装置的防震方法。

本发明另外的目的和优点将在下面的描述中陈述，并且部分地将从描述中明白，或者可以通过本发明的实践来了解。本发明的目的和优点可以通过尤其是在下文指出的手段和组合来实现和获得。

附图说明

并入说明书中并且构成说明书一部分的附图现在说明本发明的实施方案，并且与上面给出的概述以及下面给出的实施方案详述一起，用来说明本发明的原理。

图1是用于说明根据本发明第一实施方案的电子装置的使用环境的视图；

图2是显示根据第一实施方案的电子装置的配置的框图；

图3是显示磁盘设备的结构的透视图；

图4显示磁盘设备的滑道机构；

图5显示第一实施方案的失重传感器的示意配置；

图6是显示第一实施方案的防震控制程序功能块的框图；

图7是显示由第一实施方案的防震控制程序执行的防震控制的操作程序的流程图；

图8是显示磁盘设备的通用防震规范的表格；

图9是显示根据本发明第二实施方案的电子装置的配置的框图。

具体实施方式

本发明的实施方案将参考附图在下文描述。

(第一实施方案)

现在将描述本发明的第一实施方案。

图1是用于说明根据本发明一种实施方案的电子装置的使用环境的视图。

如图1中所示，该实施方案的电子装置1是包括电池并且具有无线通信功能的存储设备。存储设备实现与信息装置例如个人计算机2，便携式游戏机3，数字摄像机4，以及PDA 5的无线通信。该电子装置1和信息装置2～5包括蓝牙模块，并且通过那些蓝牙模块来实现无线数据通信。

蓝牙模块的最大无线通信范围大约是100m。当电子装置1和信息装置2～5彼此接近于该范围中时，蓝牙链接自动建立以允许数据交换。

电子装置1也具有接受USB电缆的USB连接器，并且包括通过该USB连接器来实现有线数据通信的有线通信功能。

图2是显示该电子装置1的配置的框图。

如图2中所示，该电子装置1具有发动机单元11，蓝牙无线部件12，电源部件13，设置操作部件14，以及数据存储部件15。

发动机单元11控制整个电子装置1。作为该发动机单元11的核心的CPU 21通过总线26连接到EEPROM 22。EEPROM 22存储包括阈值数据A(随后描述)的各种控制信息。

CPU 21通过CPU总线27连接到CPU总线/PCI总线桥25。闪速存储器23通过存储器总线28连接到CPU总线/PCI总线桥25，并且DRAM 24通过存储器总线29也连接到CPU总线/PCI总线桥25。

闪速存储器23存储包括防震控制程序B(随后描述)的各种程序，其描述CPU 21的操作程序。另一方面，DRAM 24用作CPU 21的工作存储器。并且，DRAM 24用作数据存储部件15的缓冲区。

CPU总线/PCI总线桥25是CPU总线27和PCI总线41之间的接口桥，并且通过总线30连接到显示控制器31。显示控制器31执行LCD 33的显示控制，LCD 33通过总线32连接到显示控制器31。

PCI总线41通过PCI/ISA桥42连接到ISA总线43。PCI总线41通过USB主控制器46连接到蓝牙无线部件12和USB接口44。用于通过电缆来连接信息装置的USB连接器45连接到USB接口44。

蓝牙无线部件12包括基带LSI 51，闪速存储器52，天线54，以及RF部件53。基带LSI 51连接到USB主控制器46，并且控制蓝牙无线功能。闪速存储器52存储待由基带LSI 51执行的程序。RF部件53控制基带LSI 51和天线54之间的RF信号。

数据存储部件15连接到PCI总线41。数据存储部件15具有IDE接口控制器61和磁盘驱动设备(在下文称作HDD)63。IDE接口控制器61连接到PCI总线41。HDD 63通过IDE接口62连接到IDE接口控制器61。如图3中所示，HDD 63以高速旋转磁盘631，并且使得在机械臂632末端提供的读/写磁头633接近于磁盘631的表面，从而读/写数据。因此，当HDD在其操作中经受震动时，这些部件损坏。为了避免这种损坏，HDD 63具有用于将磁头633缩回到预先确定位置的机构(滑道机构)作为所谓的防震机构。图4显示磁头633缩回到滑道机构634的状态。该电子装置1的特征在于快速可靠地启动该滑道机构，并且这种特征将随后说明。

此外，电源部件13连接到PCI总线41。电源部件13包括电源控制器71和电源控制电路73。电源控制器71连接到PCI总线41。电源控制电路73连接到电源控制器71。电池74和AC输入75连接到电源控制电路73。当该电子装置1在移动环境中使用时，电池74提供电力。当电池74充电时或者当电子装置1在装置可以AC驱动的环境中使用时，AC输入75提供电力。来自电池74或AC输入75的电力提供到操作电子装置1所需的部件，例如发动机组11，无线部件12，数据存储部件15等。

设置操作部件14连接到ISA总线43。设置操作部件14包括I/O控制器81，以及按钮82和旋转开关83。I/O控制器81连接到ISA总线43。按钮82和旋转开关83连接到I/O控制器81。按钮82和旋转开关83用来设置电子装置1的操作环境以及启动装置。上述阈值数据A使用该设置操作部件14来设置。

此外，实时时钟(RTC)91连接到ISA总线43。RTC 91是基于其自己的内置电池来操作的定时模块，并且使用多个寄存器来测量系统时间。

另外，失重传感器92和低通滤波器93提供给该电子装置1。失重传感器92是机械开关，其在失重状态下打开，并且具有例如图5中所示的结构。在正常状态下，失重传感器92被设置，使得内部铁球921接触作为导体的周围外壳922的内壁。结果，信号线X和Y电连接。另一方面，在失重状态下，铁球921与周围外壳922的内壁分开，结果，信号线X和Y不连接。也就是，装置自身是否正在下落可以基于来自该失重传感器92的输出来检测。每当足够轻可以继续系统操作的震动发生时，该失重传感器92打开。结果，传感器92在短时间内重复地打开/关闭，并且产生所谓的振荡信号。低通滤波器93被提供以吸收由失重传感器92产生的振荡信号。

下面将描述由上面的防震控制程序B执行的HDD 63的防震控制的操作原理。图6显示该防震控制程序B的功能块。

如图6中所示，防震控制程序B具有各个处理块，即传感器监控块101，下落检测块102，以及HDD驱动器控制块103。

传感器监控块101监控已经通过低通滤波器93的打开信号是否为来自失重传感器92的输出。当检测到输出打开信号时，传感器监控块101因此通知下落检测块102。

下落检测块102检测相关装置是否正在下落。当接收到来自传感器监控块101的信息时，块102检查该信息是否继续。如果该信息继续，下落检测块102在M秒后检查该信息是否继续。当该信息被重复检测N次时，下落检测块102确定相关装置正在下落。这些值M和N由EEPROM 22中的阈值数据A给出。例如，日常生活中(例如行走中)的失重状态最久持续100ms或更短。因此，如果失重状态持续100ms或更长，因为下落可以被确定，M和N的组合被设置以具有例如100ms作为阈值。通过使用EEPROM 22中的阈值数据A来设置M和N，可以灵活地应付各种使用环境。当确定相关装置正在下落时，下落检测块102因此通知HDD驱动器控制块103。

HDD驱动器控制块103实现控制以将HDD 63的磁头633缩回到滑道机构634来防止碰撞时的震动。当接收到来自下落检测块102的信息时，块103指示IDE接口控制器61将卸载信号传送给HDD 63。

检测到下落时，即使HDD 63中的读或写处理正在进行中时，磁头633必须立即缩回，即卸载到滑道机构634。因此，HDD驱动器控制块103使用与按接收顺序来处理的一般命令例如读信号，写信号等无关的复位信号。使用该信号，卸载处理可以快速可靠地执行，而不管HDD63的操作状态。

图7是显示由防震控制程序B执行的HDD 63防震控制的操作程序的流程图。

防震控制程序B读出来自失重传感器92的、通过低通滤波器93的输出(步骤S1)。如果该输出指示关闭状态，即它没有检测到任何失重(步骤S2中的否)，防震控制程序B确定相关装置没有在下落(步骤S3)。

另一方面，如果来自失重传感器92的输出指示打开状态，也就是它检测到失重(步骤S2中的是)，防震控制程序B等待由阈值数据A给出的M秒(步骤S4)，然后从步骤S1重复处理。如果该重复继续由阈值数据A给出的N次(步骤S5中的是)，防震控制程序B确定相关装置正在下落，并且输出卸载信号到HDD 63(步骤S6)。

如上所述，因为本实施方案的电子装置1使用复位信号来控制HDD 63卸载，HDD 63的磁头633可以快速可靠地缩回到滑道机构634。

一般地，HDD可以承受图8中所示的程度的震动。例如，1.8”HDD可以承受高达200G的工作时间(操作中)震动，并且可以承受高达1000G的非工作时间(非操作中)震动。因此，在1.8”HDD的情况下，作为防震规范，需要提供一种减震机构以将工作时间(操作中)震动减震到200G或更小，并且将非工作时间(非操作中)震动减震到1000G或更小。在这些震动中，前者工作时间(操作中)震动的减震在这里讨论。在这种情况下，具有过度减震能力的减震机构会导致成本和尺寸的增加。

另一方面，因为该电子装置1可以控制HDD 63快速卸载，而不管HDD 63的操作状态，从检测到下落到完成卸载所需的时间可以估计为接近于常数。因此，该电子装置1通过下式来计算该所需时间内目标的下落距离：

所需时间t(s)＝(2×距离h(m)/重力加速度G(m/s²))^1/2 ...(1)

G＝9.8

然后，配置具有减震能力的减震机构，其可以将从计算距离下落时产生的震动消除到200G或更小。

以这种方式，可以配置具有适当减震能力的减震机构，从而防止成本和尺寸不必要地增加。

(第二实施方案)

下面将描述本发明的第二实施方案。

图9是显示第二实施方案的电子装置1的配置的框图。

上述第一实施方案和该第二实施方案之间的差别在于增加了与HDD 63交换卸载信号的信号线64，卸载信号是与按接收顺序来处理的一般命令例如读信号，写信号等无关的信号。当接收到来自下落检测块102的信息时，HDD驱动器控制块103将预先定义为HDD 63卸载信号的信号通过信号线传送到HDD 63，代替指示IDE接口控制器61传送复位信号到HDD 63。

在第二实施方案的电子装置1中，HDD 63的磁头633可以快速可靠地缩回到滑道机构634，并且可以配置具有适当减震能力的减震机构，虽然必须使用异于接口标准的信号。

另外的优点和修改对本领域技术人员将是容易想到的。因此，在其更广泛的方面本发明不局限于这里所显示和描述的具体细节和典型实施方案。因此，可以不背离由附加权利要求书及其等价物定义的一般发明概念的本质或范围而做各种修改。

Claims

1.一种电子装置，其特征在于包括：

具有头的磁盘设备(63)；

检测下落的传感器(92)；以及

控制部件(21)，用于当传感器检测到下落时控制磁盘设备，以将头移至卸载区；以及

减震部件，用于在头在控制部件的控制下到达卸载区之前，减震下落过程中磁盘驱动器的震动。

2.根据权利要求1的装置，其特征在于设备是磁设备，并且头是磁头。

3.根据权利要求1的装置，其特征在于所述控制部件使用独立于命令的信号控制磁盘设备，所述命令由磁盘设备按照命令被接受的顺序对命令进行处理。

4.根据权利要求3的装置，其特征在于信号是磁盘设备所遵守的接口标准的复位信号。

5.根据权利要求1的装置，其特征在于还包括：

独立的信号线(64)，被配置为交换信号，并且

控制装置通过该独立的信号线将信号传送到磁盘设备。

6.根据权利要求1的装置，其特征在于当在控制部件的控制下将头移至卸载区所需的时间由下落时间t给出时，减震部件减震从高度h下落时产生的震动，满足磁盘设备在工作期间的防震规范。

7.根据权利要求6的装置，其特征在于下落时间t和高度h之间的关系由下式定义：

t＝(2h/G)^1/2

其中G代表重力加速度。

8.根据权利要求1的装置，其特征在于传感器是使用在失重状态下打开的机械开关的失重传感器。

9.一种电子装置，其特征在于包括：

具有头的磁盘设备；

检测下落的传感器；

控制部件，用于当传感器检测到下落时，控制磁盘设备以将头移至卸载区；以及

具有减震性的减震部件，当装置下落并且头到达卸载区之前，最大限度地消除施加到装置的任何震动，使得所消除的最大震动接近等于磁盘驱动器在使用中可以承受的最大震动。

10.根据权利要求9的装置，其中所述减震部件具有的减震性最大将施加到磁盘驱动器的震动消除到200G，其中G代表重力加速度。