JP2007087528A - 記憶装置、記憶装置の制御方法および記憶装置に用いられる制御プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】記憶装置のパフォーマンスと静粛性とを低コストで実現すること。
【解決手段】目的フレーム取得部によって取得された目的フレームの位置情報および実測値に基づくシークプロファイルを用いることによってシーク時間算出部がシーク時間を算出するとともに、目的フレーム取得部によって取得された目的フレームの位置情報に基づいて回転待算出部が回転待ち時間を算出し、ヘッド移動制御部が算出されたシーク時間および回転待ち時間に基づいて目的トラックへのヘッドの到達を、目的フレームがヘッド位置へ到達する時間に近づけるようヘッドを移動制御するよう構成する。
【選択図】 図３

Description

この発明は、ディスク状の記録媒体と前記記録媒体の各トラックに設けられたフレームに対してデータ入出力を行う可動式のヘッドとを有する記憶装置、記憶装置の制御方法および記憶装置に用いられる制御プログラムに関し、特に、静粛性とパフォーマンスとの両立を低コストで実現することができる記憶装置、記憶装置の制御方法および記憶装置に用いられる制御プログラムに関するものである。

従来、ハードディスク装置のように、ディスク状（円形）の記録媒体に対してデータ入出力を行う記憶装置が知られている。かかる記憶装置では、データ入出力の際に可動式のヘッドをＶＣＭ（Voice Coil Motor）などの駆動デバイスを用いてディスクの所定位置に移動させる。また、データアクセスの高速化を求めるニーズから、かかるヘッドの移動速度は高められていく傾向にある。

ところで、上記したデータアクセスの高速化を求めるニーズとともに、記憶装置の静粛性を求めるニーズもある。特に、近年では、パーソナルコンピュータなどの静粛性を重視する市場ニーズから、搭載される記憶装置（たとえば、ハードディスク装置）の静粛性もまた求められている。

しかし、従来のハードディスク装置においては、ヘッドの移動速度を高めようとすると、ヘッドの加速／減速にともなうＶＣＭの電流が急激に変化することによってノイズ（シーク音）のレベルが高まってしまう。このように、従来のハードディスク装置では、シーク音の低減とデータアクセスの高速化とはトレードオフの関係にあった。

たとえば、特許文献１には、ＶＣＭに印加する電圧波形を数種類用意しておき、シーク音は小さいがデータアクセス時間は長いモードと、シーク音は大きいがデータアクセス時間は短いモードとを、ユーザに選択させる技術が開示されている。

特開平１０−３２６４７０号公報

しかしながら、特許文献１の技術は、シーク音の低減あるいはデータアクセス時間の短縮のいずれかを選択させるものであり、シーク音の低減（静粛性）とデータアクセス時間の短縮（パフォーマンス）とを両立させることができないという問題があった。

このため、ヘッドの移動速度の高速化によって発生するノイズ（シーク音）を防音することによって、シーク音の低減とデータアクセス時間の短縮とを両立させることが考えられる。しかし、ディスク装置を吸音材を含んだカバーで覆ったり、カバー自体を厚くしたりすると、製造コストがかさんだり、装置自体のサイズが大きくなったりといった問題が生じてしまう。

これらのことから、静粛性とパフォーマンスを兼ね備えたハードディスク装置をいかにして低コストで実現するかが大きな課題となっている。なお、かかる課題は、ハードディスク装置に限らず、他のデータアクセスに可動式のヘッドを用いる記憶装置（たとえば、光ディスク装置など）全般に共通する課題である。

この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するためになされたものであり、静粛性とパフォーマンスとの両立を低コストで実現することができる記憶装置、記憶装置の制御方法および記憶装置に用いられる制御プログラムを提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するため請求項１に係る発明は、ディスク状の記録媒体の各トラックに設けられたフレームに対してデータ入出力を行う可動式のヘッドを有する記憶装置であって、前記ヘッドが位置する現トラックからデータ入出力の対象となる目的フレームが位置する目的トラックへの移動距離をあらわすシーク距離と移動時間をあらわすシーク時間との実測値に基づく関係を含んだシーク情報を記憶するシーク情報記憶手段と、前記ヘッドが前記目的トラックに到達してから前記目的フレームがヘッド位置に到達するまでの回転待ち時間と前記シーク情報記憶手段に記憶された前記シーク情報から取得した前記シーク時間とを加算することによって得られる予測時間に基づいて前記ヘッドの移動を制御するヘッド移動制御手段とを備えたことを特徴とする。

また、請求項２に係る発明は、上記の発明において、前記シーク情報記憶手段が記憶するシーク情報は、前記ヘッドのシーク動作に用いられるシークフィルタの帯域ごとに用意された情報であることを特徴とする。

また、請求項３に係る発明は、上記の発明において、前記シーク情報記憶手段が記憶するシーク情報に含まれるシーク時間は、前記ヘッドを前記目的トラック上に安定させる動作であるセトリングに要する時間をあらわすセトリング時間を含んだ時間であることを特徴とする。

また、請求項４に係る発明は、前記ヘッド移動制御手段は、前記予測時間が前記移動時間に対して所定の余裕値を有している場合に、前記ヘッドの移動速度を落とすことによって該ヘッドの前記目的トラックへの到達を前記予測時間の満了に近づけるよう制御することを特徴とする。

また、請求項５に係る発明は、前記ヘッド移動制御手段は、前記ヘッドのシーク動作に用いられるシークフィルタの帯域を下げることによって前記ヘッドを駆動するモータの電流変化を抑制することを特徴とする。

請求項１の発明によれば、ヘッドが位置する現トラックからデータ入出力の対象となる目的フレームが位置する目的トラックへの移動距離をあらわすシーク距離と移動時間をあらわすシーク時間との実測値に基づく関係を含んだシーク情報を記憶するシーク情報記憶手段と、ヘッドが前記目的トラックに到達してから目的フレームがヘッド位置に到達するまでの回転待ち時間とシーク情報記憶手段に記憶されたシーク情報から取得したシーク時間とを加算することによって得られる予測時間に基づいてヘッドの移動を制御するヘッド移動制御手段とを備えるよう構成したので、実測値に基づくシークプロファイルに基づいて目的フレームへのヘッドの到達時間を正確に予測し、予測された到達時間にあわせてヘッドの動作速度を遅めに制御することによって、データアクセスのパフォーマンスを低下させることなく、シーク音を低減することができるという効果を奏する。また、かかるヘッド移動の制御処理はファームウェアなどのプログラムの変更のみで実現することができるので製品コストを効果的に抑制することができるという効果を奏する。さらに、ヘッドを駆動するデバイスに印加される電流量を低減することができるので、シーク動作に関する消費電力を抑制することができるという効果を奏する。

また、請求項２の発明によれば、シーク情報記憶手段が記憶するシーク情報は、ヘッドのシーク動作に用いられるシークフィルタの帯域ごとに用意された情報であるよう構成したので、シークフィルタの帯域を変更することによってヘッドの移動速度を制御することによって、ヘッドを駆動するデバイスに印加される電流の急激な変化を抑制することができる。したがって、急激な電流変化に起因するシーク音を効果的に低減することができるという効果を奏する。

また、請求項３の発明によれば、シーク情報記憶手段が記憶するシーク情報に含まれるシーク時間は、ヘッドを目的トラック上に安定させる動作であるセトリングに要する時間をあらわすセトリング時間を含んだ時間であるよう構成したので、セトリング時間を含めたシーク時間を予測することによって、予測時間の正確性を高めることができるという効果を奏する。

また、請求項４の発明によれば、ヘッド移動制御手段は、予測時間が移動時間に対して所定の余裕値を有している場合に、ヘッドの移動速度を落とすことによってヘッドの目的トラックへの到達を予測時間の満了に近づける制御をおこなうよう構成したので、目的フレームへのデータアクセスを確実に実行するとともに、時間に余裕がある場合にはヘッドの移動速度変化をなめらかに制御することによって、データアクセスのパフォーマンスを低下させることなく、シーク音を低減することができるという効果を奏する。

また、請求項５の発明によれば、ヘッド移動制御手段は、ヘッドのシーク動作に用いられるシークフィルタの帯域を下げることによってヘッドを駆動するモータの電流変化を抑制するよう構成したので、ヘッドのシーク動作の制御を電流の振幅変化ではなく、シークフィルタの帯域変更によっておこなうことによって、モータに印加される電流変化を効果的に抑制することができるという効果を奏する。

以下に添付図面を参照して、この発明に係る制御手法の好適な実施例を詳細に説明する。なお、以下では、この制御手法をハードディスク装置に適用した場合について説明することとする。

まず、本発明に係る制御手法の概要について図１および図２を用いて説明する。図１は、本発明に係る制御手法の概要を示す図である。なお、図１の上側に示したグラフは、従来のハードディスク装置におけるＶＣＭ電流の変化を示すグラフであり、下側に示したグラフは、本発明に係る制御手法を適用したハードディスク装置におけるＶＣＭ電流の変化を示すグラフである。

図１の上側のグラフに示したように、従来のハードディスク装置では、ヘッドが移動してから目的トラック（データアクセスの対象となるフレームが存在するトラック）に到達するまでの時間（シーク時間）を考慮してヘッドの移動速度を制御していた。しかし、ヘッドが目的トラックに到達してから目的フレームがヘッドの直下に到達するまでの時間（回転待ち時間）を考慮した移動速度制御はおこなわれていなかった。

このため、上記した回転待ち時間が十分にある場合には、ヘッドは目的トラックに早めに到達してしまい、目的フレームが回転してくるまで待機することになる。すなわち、従来のディスク装置では、ヘッドを不必要に高速に移動させていたことになり、これがシーク音を高める一因となっていた。ここで、本発明に係る制御手法にとって重要な概念である回転待ち時間およびシーク時間について図２を用いてさらに詳細に説明しておく。図２は、回転待ち時間およびシーク時間を示す図である。なお、図２に示した「ターゲットフレーム」とは上記した目的フレームのことを指している。

図２に示すように、データアクセスをおこなうヘッドは、目的フレームが決定すると、現在のトラック位置（図２の「元のヘッド位置」参照）から目的フレームが含まれるトラック位置（図２の「移動後のヘッド位置」参照）までの距離に基づいてＶＣＭによって移動制御される。この際、「元のヘッド位置」から「移動後のヘッド位置」への移動に要する時間を「シーク時間」と呼ぶ。また、ヘッドが「移動後のヘッド位置」に到達してから、目的フレームの到達を待つ時間を「回転待ち時間」と呼ぶ。

この「回転待ち時間」は、目的フレーム（ターゲットフレーム）が目的トラックのどこに位置するかによって異なる時間となる。たとえば、図２に示すターゲットフレームＡはヘッド位置から９０度の位置にあり、ターゲットフレームＢはヘッド位置から２７０度の位置にある。したがって、同図に示す回転待ち時間Ｂは、回転待ち時間Ａの３倍を要することになる。

なお、ヘッドの予測シーク時間の精度が悪いと、ヘッドが目的トラックに到達する前に目的フレームがヘッド位置を通過してしまうので、目的フレームの到達を一回転待ちする必要が生じデータアクセスのパフォーマンスが低下することとなる。しかし、本発明に係る制御手法では、実測値に基づくシークプロファイル（詳細については、後述する）を用いることによって、かかるパフォーマンス低下を防止することとしている。

図１の説明に戻り、本発明に係る制御手法を適用したハードディスク装置について説明する。図１の下側のグラフに示したように、本発明に係る制御手法では、シーク時間および回転待ち時間を予測したうえで、目的トラックに到達したヘッドが目的フレームの回転待ちをおこなう時間である回転待ち時間が極力短くなるように、ヘッドの移動速度をなめらかに変化させる制御をおこなう点に主たる特徴がある。このようにすることで、データアクセスのパフォーマンスを低下させることなく、ヘッド移動に伴うシーク音を低減することが可能となる。

そして、本発明に係る制御手法では、上記したシーク時間予測には実測値に基づくシーク時間およびシーク距離の相関関係を記録した「シークプロファイル」を用いるので、シーク時間を正確に予測することができる。したがって、目的フレームの到達に間に合わずに一回転待ちをする事象を回避することが可能となり、データアクセスのパフォーマンスを低下させることがない。

ところで、上記したシーク時間には、ヘッドを目的トラックに安定させる制御動作であるいわゆる「セトリング」時間が含まれる。この、セトリング時間は、シーク距離、メカのバラツキ（バイアス）、メディア（ディスク）の偏心といったバラツキ要因によって変動するという特性を有する。

このため、従来のハードディスク装置では、セトリング時間の変動分に所定の余裕値を設けた値を最大セトリング時間として見込むことが通常であった。すなわち、セトリング時間の予測をおこなう場合には、実際のセトリング時間よりもかなり大きな時間を予測セトリング時間とせざるをえず、このことがシーク時間予測の大きな障害となっていた。

たとえば、セトリング時間を少なめに予測してしまうと、セトリング時間が大きい傾向にある個体（装置）では、ヘッドが目的フレームの到達に間に合わず一回転待ちをしてしまうことになりデータアクセスのパフォーマンスが悪化する結果となる。このように、セトリング時間の予測精度は、データアクセスのパフォーマンスに大きく関わっている。

そこで、本発明に係る制御手法では、上記したセトリング時間のバラツキ要因について装置ごとのデータを積み上げてどのような傾向があるのかを実測調査し、シーク距離やメディア（ディスク）の偏心量などの要因に応じた変動量を実測値として「シークプロファイル」に含めることとした。したがって、各装置に個体差がある場合であってもセトリング時間を正確に予測することができるので、シーク時間の予測精度を向上させることが可能となる。なお、「シークプロファイル」には、トラック間の移動に要する時間であるシーク時間（セトリング時間含まず）についての実測値も含まれているので、シーク時間（セトリング時間含まず）の予測精度も高めることができる。

また、ヘッドの移動制御においては、ヘッドを目的トラックに移動させる制御動作と、ヘッドを目的トラック上に安定させる制御動作とが連続しておこなわれることが通常である。そして、これらの制御動作の切り替えは各制御動作に対応するフィルタを切り替えることによっておこなわれる。

以下では、ヘッドを目的トラックに移動させる制御動作に用いるフィルタを「シークフィルタ」と、ヘッドを目的トラック上に安定させる制御動作に用いるフィルタを「セトリングフィルタ」とそれぞれ呼ぶこととする。本発明に係る制御手法では、シークプロファイルに基づいて予測したシーク時間および回転待ち時間を用いて上記した各フィルタの切り替えタイミングを制御することによってＶＣＭ電流の急激な変化を回避することとしている。したがって、ヘッドの移動に伴うシーク音を効果的に低減することができる。

次に、本発明に係る制御手法を適用した記憶装置１０の構成について図３を用いて説明する。図３は、記憶装置１０の構成を示すブロック図である。ただし、同図は、記憶装置１０が有する機能の中から、ヘッドのシーク動作についての時間予測および時間予測に基づく動作制御に関連する要素のみを抜粋したものである。

同図に示すように、記憶装置１０は、メディア（ディスク）に対してデータアクセスをおこなう可動式ヘッドを移動させるヘッド駆動部１１と、記憶部１２と、制御部１３とを備えている。そして、記憶部１２は、予測値に基づくシーク距離およびシーク時間の相関関係を記した情報であるシークプロファイル１２ａを記憶しており、制御部１３は、目的フレーム取得部１３ａと、シーク時間算出部１３ｂと、回転待時間算出部１３ｃと、ヘッド移動制御部１３ｄとをさらに備えている。

ヘッド駆動部１１は、ＶＣＭ（ボイスコイルモータ）などの駆動装置および駆動装置の制御回路から構成されており、同図に示すメディア（ディスク）上の所定トラックにデータアクセスをおこなうヘッドを位置づける処理をおこなう。

記憶部１２は、不揮発性ＲＡＭ（Random Access Memory）などの記憶デバイスで構成された記憶部であり、予測値に基づくシーク距離およびシーク時間の相関関係を記した情報であるシークプロファイル１２ａを記憶する。ここで、このシークプロファイル１２ａについて図４を用いて説明しておく。図４は、シークプロファイル１２ａの例を示す図である。なお、同図にはシークプロファイルＡ〜Ｃの３つを示しているが、シークプロファイルの数（種類）を限定するものではない。

図４に示すように、各シークプロファイル（Ａ〜Ｃ）は、シーク時間とシーク距離との相関関係をあらわす情報である。たとえば、シークプロファイルＡは、同図に示したシークプロファイルの中で最も高速にヘッドを動作させた場合のシークプロファイルであり、シークプロファイルＡは、最も低速にヘッドを動作させた場合のシークプロファイルである。各シークプロファイルは、上記したシークフィルタの帯域に応じて用意され、ヘッドの移動速度を変更するために用いられる。

また、同図の下側に示した表に示すように、各シークプロファイルは、シーク距離（移動トラック数）ごとのシーク時間をテーブル形式にまとめた情報である。なお、この表に示した値や、表の行数あるいはシーク距離の各代表値（５、２０、５０など）は、一例を示したものにすぎない。

本実施例に係る記憶装置１０では、実測値に基づいてあらかじめ作成されたシークプロファイル１２ａを記憶部１２に記憶させ、後述するシーク時間算出部１３ｂがこのシークプロファイル１２ａに基づいてシーク時間を算出することとしている。したがって、ヘッドのシーク時間を高精度に予測することが可能となる。

図３の説明に戻って、制御部１３について説明する。制御部１３は、データアクセスの対象となる目的フレームの位置情報およびシークプロファイル１２ａに基づいてシーク時間を算出するとともに、目的フレームの位置情報に基づいて回転待ち時間を算出し、算出したシーク時間および回転待ち時間に基づいてヘッドの動作を制御する処理をおこなう処理部である。なお、この制御部１３の各処理部の機能は、記憶装置１０に搭載されるファームウェアなどのプログラムによって実現される。

目的フレーム取得部１３ａは、データアクセスの対象となる目的フレームが存在するトラック、目的フレームのトラックにおける位置、ヘッドが存在するトラックといったシーク動作に必要な情報を取得してシーク時間算出部１３ｂおよび回転待時間算出部１３ｃに渡す処理をおこなう処理部である。

シーク時間算出部１３ｂは、シークプロファイル１２ａおよび目的フレーム取得部１３ａから渡された情報に基づき、ヘッドが目的トラックに到達するまでの時間であるシーク時間を算出する処理部である。たとえば、このシーク時間算出部１３ｂは、目的フレームが含まれる目的トラックまでの距離が５トラックであり、図４に示したシークプロファイルＡを用いる場合には、シーク時間を１ｍｓと算出（予測）する（図４の表参照）。なお、本実施例においては、かかるシーク時間に上記したセトリング時間を含めるものとする。

回転待時間算出部１３ｃは、目的フレーム取得部１３ａから渡された情報に基づき、ヘッドが目的トラックに到達してから目的フレームがヘッド位置まで回転してくる時間である回転待ち時間を算出する処理部である。たとえば、この回転待時間算出部１３ｃは、ディスクの回転速度が５４００ｒｐｍであり、目的フレームの現在位置がヘッド位置から１８０度である場合には、回転待ち時間を５．５６ｍｓｅｃと算出（予測）する。

ヘッド移動制御部１３ｄは、シーク時間算出部１３ｂおよび回転待時間算出部１３ｃが算出したシーク時間および回転待ち時間に基づき、予測した目的フレームの到達時間にあわせてヘッドを目的トラックに移動させる移動制御をおこなう処理部である。また、このヘッド移動制御部１３ｄは、上記した「シークフィルタ」や「セトリングフィルタ」といった各フィルタを通して所定のゲインを決定し、この決定に基づいてヘッド駆動部１１にヘッド移動指示をおこなう処理部でもある。

ここで、このヘッド移動制御部１３ｄがおこなう移動制御の内容について図５〜図７を用いてさらに詳細に説明する。

図５は、上記したシークフィルタのシーク帯域の変更によるヘッド移動制御の例を示す図である。なお、図５の５ａに示すのは、シーク時間算出部１３ｂおよび回転待時間算出部１３ｃが予測したシーク時間および回転待ち時間である。また、図５の５ｂに示すのは、ヘッド移動制御部１３ｄがおこなう移動制御の内容である。

ヘッド移動制御部１３ｄは、図５の５ａに示した予測時間に基づき、ヘッドが目的トラックに到達し、かつ、目的トラックへのアクセス準備が完了する時間（セトリング完了時間）を、目的フレームの到達時間に近づける制御をおこなう。具体的には、図４に示した各シークプロファイルの中からシーク帯域を落とした場合のシークプロファイルを選択することによって、ヘッドの速度変化が遅くなるような制御をおこなう。このようにすることで、ＶＣＭ電流の急激な変化を抑制することができるので、シーク音を低減することが可能となる。

なお、同図の５ｂに示した「マージン」は、ヘッドが目的フレームに到達するまでの予測時間と、実際の到達時間のずれが生じた場合に、目的フレームへのアクセスが失敗することを防止するためのバッファ値である。しかしながら、本実施例では、実測値に基づいたシークプロファイル１２ａを用いることとしているので予測時間の精度が高い。したがって、従来の手法と比して、かかるバッファ値を小さな値とすることが可能である。

次に、シークフィルタとセトリングフィルタとの切り替えに関する移動制御について説明する。図６は、セトリング条件変更によるヘッド移動制御の例を示す図である。なお、図６の６ａに示したグラフは、従来の手法で用いられるセトリング条件を示したグラフであり、図６の６ｂに示したグラフは、本実施例で用いられるセトリング条件を示したグラフである。

図６の６ａに示したように、従来の手法においては、ヘッドが目的フレームに到達するまでの時間の予測精度が低いため、ヘッドを早めに目的トラックへと到達させる必要があった。このため、シークフィルタからセトリングフィルタへの切替条件（セトリング条件）として緩いスライス条件（図６のＡ参照）を設定していた。一方、上述したように本実施例に係る予測時間の予測精度は高いので、ヘッドの移動速度を遅くすることができる。すなわち、同図に示すように、本実施例の記憶装置１０では、セトリング完了のタイミングを従来の手法よりも遅くすることができる。

すなわち、従来の手法において用いられていた緩いスライス条件（図６のＡ参照）を、厳しいスライス条件（図６のＢ参照）とすることができる。したがって、シークフィルタからセトリングフィルタへと切り替える際のＶＣＭ電流の変化を抑制することが可能となり、シーク音を抑制することができる。言い換えると、シークフィルタを用いたシーク動作によってヘッドが目的トラックに到達し、かかる移動による振動が収まった状態でセトリングフィルタを用いたセトリング動作をおこなうことができるので、フィルタ切り替えに伴うＶＣＭ電流の変化を効果的に抑制することができる。

次に、シーク距離に応じたセトリング条件変更について図７を用いて説明する。図７は、シーク距離に応じたセトリング条件変更を示す図である。なお、図７の７ａに示したグラフは、シーク距離が短い場合におけるセトリング条件であり、図７の７ａに示したグラフは、シーク距離が長い場合におけるセトリング条件である。

図７に示すように、シーク距離が短い場合におけるセトリング条件（スライス条件Ａ）は、シーク距離が長い場合におけるセトリング条件（スライス条件Ｂ）よりも緩く設定されている。すなわち、シーク距離が短い場合には、目的フレームに到達するまでの時間に余裕がないので、セトリング条件を緩めに設定する必要がある。一方、シーク距離が長い場合には、目的フレームに到達するまでの時間に余裕があるので、セトリング条件を厳しく設定しても構わない。

このように、ヘッド移動制御部１３ｄは、シーク距離の長短に応じてセトリング条件を変更する制御をおこなうので、データアクセスのパフォーマンスを低下させることなくシーク音を低減することができる。なお、図７には、シーク距離が短い場合のセトリング条件と、シーク距離が長い場合のセトリング条件との２例を示したが、シーク距離に応じて多段階にセトリング条件を変更することとしてもよい。

次に、本実施例に係る記憶装置１０がおこなうヘッド移動制御処理の処理手順について図８を用いて説明する。図８は、ヘッド移動制御処理の処理手順を示すフローチャートである。同図に示すように、目的フレーム取得部１３ａが目的フレーム情報を取得すると（ステップＳ１０１）、回転待時間算出部１３ｃは、目的フレーム取得部１３ａから渡された目的フレーム情報に基づいて回転待ち時間を算出する（ステップＳ１０２）。

また、シーク時間算出部１３ｂは、記憶部１２からシークプロファイル１２ａを読み出し（ステップＳ１０３）、このシークプロファイル１２ａと、目的フレーム取得部１３ａから渡された目的フレーム情報とからシーク時間を算出する（ステップＳ１０４）。

つづいて、ヘッド移動制御部１３ｄは、ヘッド移動時間に余裕があるか否かを判定し（ステップＳ１０５）、ヘッド移動時間に余裕があると判定した場合には（ステップＳ１０５，Ｙｅｓ）、上述した最適シーク制御（ヘッド速度変化を抑制した動作制御）を実施する（ステップＳ１０６）。一方、ヘッド移動時間に余裕がないと判定した場合には（ステップＳ１０５，Ｎｏ）、ステップＳ１０６の処理をおこなうことなく処理を終了する。

なお、図８においては、回転待ち時間算出手順（ステップＳ１０２）と、シーク時間算出手順（ステップＳ１０４）とを順次おこなう場合について示したが、ステップＳ１０２の処理手順と、ステップＳ１０３〜ステップＳ１０４の処理手順とを並行しておこなうこととしてもよい。

次に、本実施例に係る記憶装置１０がおこなうヘッド移動制御処理の変形例について図９を用いて説明する。図９は、ヘッド移動制御処理の処理手順の変形例を示すフローチャートである。同図に示すように、目的フレーム取得部１３ａが目的フレーム情報を取得すると（ステップＳ２０１）、回転待時間算出部１３ｃは、目的フレーム取得部１３ａから渡された目的フレーム情報に基づいて回転待ち時間を算出する（ステップＳ２０２）。

また、シーク時間算出部１３ｂは、記憶部１２からシークプロファイル１２ａを読み出し、読み出したシークプロファイル１２ａの中からシーク距離に応じた最適なシークプロファイルを選択する（ステップＳ２０３）。そして、選択されたシークプロファイルと、目的フレーム取得部１３ａから渡された目的フレーム情報とからシーク時間を算出する（ステップＳ２０４）。

つづいて、ヘッド移動制御部１３ｄは、ヘッド移動時間に余裕があるか否かを判定し（ステップＳ２０５）、ヘッド移動時間に余裕があると判定した場合には（ステップＳ２０５，Ｙｅｓ）、上述した最適シーク制御（ヘッド速度変化を抑制した動作制御）を実施する（ステップＳ２０６）。一方、ヘッド移動時間に余裕がないと判定した場合には（ステップＳ２０５，Ｎｏ）、ステップＳ２０３以降の処理を繰り返すことによって、シークプロファイルの再選択をおこなう。

次に、ヘッド移動制御部１３ｄがおこなうセトリングフィルタ切替処理の処理手順について図１０を用いて説明する。図１０は、セトリングフィルタ切替処理の処理手順を示すフローチャートである。同図に示すように、ヘッド移動制御部１３ｄは、フレーム到達時間（シーク時間＋回転待ち時間）を算出し（ステップＳ３０１）、ヘッド移動時間に余裕があるか否かを判定する（ステップＳ３０２）。

そして、ヘッド移動時間に余裕があると判定した場合には（ステップＳ３０２，Ｙｅｓ）、セトリングフィルタ切替タイミングを遅くするように変更する（ステップＳ３０３）。一方、ヘッド移動時間に余裕がないと判定した場合には（ステップＳ３０２，Ｎｏ）、セトリングフィルタ切替タイミングを既定値に戻す（ステップＳ３０４）。つづいて、ヘッド移動制御部１３ｄは、設定されたセトリングフィルタ切替タイミングに基づいてヘッド移動制御を実行し（ステップＳ３０５）、処理を終了する。

なお、図１０の説明においては、セトリングフィルタの切替タイミングという用語を用いたが、この用語は図６あるいは図７の説明において用いたスライス条件と対応するものである。すなわち、スライス条件を厳しく設定した場合には、セトリングフィルタの切替タイミングは結果的に遅いタイミングとなる。一方、スライス条件を緩く設定した場合には、セトリングフィルタの切替タイミングは結果的に早いタイミングとなる。

上述してきたように、本実施例では、目的フレーム取得部によって取得された目的フレームの位置情報および実測値に基づくシークプロファイルを用いることによってシーク時間算出部がシーク時間を算出するとともに、目的フレーム取得部によって取得された目的フレームの位置情報に基づいて回転待算出部が回転待ち時間を算出し、ヘッド移動制御部が算出されたシーク時間および回転待ち時間に基づいて目的トラックへのヘッドの到達を、目的フレームがヘッド位置へ到達する時間に近づけるようヘッドを移動制御するよう構成したので、ヘッドが目的フレームに到達する時間を正確に予測できるとともに、ヘッドの目的フレームへの到達を遅らせることが可能となる。したがって、データアクセスのパフォーマンスを低下させることなく、シーク音を低減することができる。

なお、上述した制御手法は、特に、データのライト（Write）に関するシーク動作に適用することで、ライトシーク動作に関するシーク音の低減に効果を発揮する。一方、データのリード（Read）に関するシーク動作については、先読み（Pre Read）機能との兼ね合いから、ライトシークの場合のように目的フレームに間に合えばパフォーマンスを低下させないとは言い切れない。しかし、上述した制御手法にチューニングを施したうえでリードシークに適用することで、本制御手法による効果を得ることができる。

たとえば、図５の５ｂに示した「マージン」時間をライトシークの場合よりも多めに設定することによって、先読み機能との両立を図ることができる。また、図８および図９を用いて説明した最適シーク制御の実施頻度をライトシークの場合よりも少なめに設定することによっても、先読み機能との両立を図ることができる。

（付記１）ディスク状の記録媒体と前記記録媒体の各トラックに設けられたフレームに対してデータ入出力を行う可動式のヘッドとを有する記憶装置であって、前記ヘッドが位置する現トラックからデータ入出力の対象となる目的フレームが位置する目的トラックへの移動距離をあらわすシーク距離と移動時間をあらわすシーク時間との実測値に基づく関係を含んだシーク情報を記憶するシーク情報記憶手段と、前記ヘッドが前記目的トラックに到達してから前記目的フレームがヘッド位置に到達するまでの回転待ち時間と前記シーク情報記憶手段に記憶された前記シーク情報から取得した前記シーク時間とを加算することによって得られる予測時間に基づいて前記ヘッドの移動を制御するヘッド移動制御手段とを備えたことを特徴とする記憶装置。

（付記２）前記シーク情報記憶手段が記憶するシーク情報は、前記ヘッドのシーク動作に用いられるシークフィルタの帯域ごとに用意された情報であることを特徴とする付記１に記載の記憶装置。

（付記３）前記シーク情報記憶手段が記憶するシーク情報に含まれるシーク時間は、前記ヘッドを前記目的トラック上に安定させる動作であるセトリングに要する時間をあらわすセトリング時間を含んだ時間であることを特徴とする付記１または２に記載の記憶装置。

（付記４）前記ヘッド移動制御手段は、前記予測時間が前記移動時間に対して所定の余裕値を有している場合に、前記ヘッドの移動速度を落とすことによって該ヘッドの前記目的トラックへの到達を前記予測時間の満了に近づけるよう制御することを特徴とする付記１、２または３に記載の記憶装置。

（付記５）前記ヘッド移動制御手段は、前記ヘッドのシーク動作に用いられるシークフィルタの帯域を下げることによって前記ヘッドを駆動するモータの電流変化を抑制することを特徴とする付記１〜４のいずれか一つに記載の記憶装置。

（付記６）前記ヘッド移動制御手段は、前記シークフィルタから前記セトリングの制御に用いられるセトリングフィルタへと変更するタイミングを遅らせることによって前記ヘッドを駆動するモータの電流変化を抑制することを特徴とする付記３、４または５に記載の記憶装置。

（付記７）前記ヘッド移動制御手段は、前記シークフィルタから前記セトリングフィルタへと変更するタイミングを前記シーク距離に応じて変更することを特徴とする付記６に記載の記憶装置。

（付記８）ディスク状の記録媒体と前記記録媒体の各トラックに設けられたフレームに対してデータ入出力を行う可動式のヘッドとを有する制御方法であって、前記ヘッドが位置する現トラックからデータ入出力の対象となる目的フレームが位置する目的トラックへの移動距離をあらわすシーク距離と移動時間をあらわすシーク時間との実測値に基づく関係を含んだシーク情報を記憶装置に記憶させるシーク情報記憶工程と、前記ヘッドが前記目的トラックに到達してから前記目的フレームがヘッド位置に到達するまでの回転待ち時間と前記シーク情報記憶工程が記憶装置に記憶させた前記シーク情報から取得した前記シーク時間とを加算することによって得られる予測時間に基づいて前記ヘッドの移動を制御するヘッド移動制御工程とを含んだことを特徴とする制御方法。

（付記９）前記シーク情報記憶工程が記憶装置に記憶させるシーク情報は、前記ヘッドのシーク動作に用いられるシークフィルタの帯域ごとに用意された情報であることを特徴とする付記８に記載の制御方法。

（付記１０）前記シーク情報記憶工程が記憶装置に記憶させるシーク情報に含まれるシーク時間は、前記ヘッドを前記目的トラック上に安定させる動作であるセトリングに要する時間をあらわすセトリング時間を含んだ時間であることを特徴とする付記８または９に記載の制御方法。

（付記１１）前記ヘッド移動制御工程は、前記予測時間が前記移動時間に対して所定の余裕値を有している場合に、前記ヘッドの移動速度を落とすことによって該ヘッドの前記目的トラックへの到達を前記予測時間の満了に近づけるよう制御することを特徴とする付記８、９または１０に記載の制御方法。

（付記１２）前記ヘッド移動制御工程は、前記ヘッドのシーク動作に用いられるシークフィルタの帯域を下げることによって前記ヘッドを駆動するモータの電流変化を抑制することを特徴とする付記８〜１１のいずれか一つに記載の制御方法。

（付記１３）ディスク状の記録媒体と前記記録媒体の各トラックに設けられたフレームに対してデータ入出力を行う可動式のヘッドとを有する記憶装置に用いられる制御プログラムであって、前記ヘッドが位置する現トラックからデータ入出力の対象となる目的フレームが位置する目的トラックへの移動距離をあらわすシーク距離と移動時間をあらわすシーク時間との実測値に基づく関係を含んだシーク情報を記憶装置に記憶させるシーク情報記憶手順と、前記ヘッドが前記目的トラックに到達してから前記目的フレームがヘッド位置に到達するまでの回転待ち時間と前記シーク情報記憶手順が記憶装置に記憶させた前記シーク情報から取得した前記シーク時間とを加算することによって得られる予測時間に基づいて前記ヘッドの移動を制御するヘッド移動制御手順とをコンピュータに実行させることを特徴とする制御プログラム。

（付記１４）前記シーク情報記憶手順が記憶装置に記憶させるシーク情報は、前記ヘッドのシーク動作に用いられるシークフィルタの帯域ごとに用意された情報であることを特徴とする付記１３に記載の制御プログラム。

（付記１５）前記シーク情報記憶手順が記憶装置に記憶させるシーク情報に含まれるシーク時間は、前記ヘッドを前記目的トラック上に安定させる動作であるセトリングに要する時間をあらわすセトリング時間を含んだ時間であることを特徴とする付記１３または１４に記載の制御プログラム。

（付記１６）前記ヘッド移動制御手順は、前記予測時間が前記移動時間に対して所定の余裕値を有している場合に、前記ヘッドの移動速度を落とすことによって該ヘッドの前記目的トラックへの到達を前記予測時間の満了に近づけるよう制御することを特徴とする付記１３、１４または１５に記載の制御プログラム。

（付記１７）前記ヘッド移動制御手順は、前記ヘッドのシーク動作に用いられるシークフィルタの帯域を下げることによって前記ヘッドを駆動するモータの電流変化を抑制することを特徴とする付記１３〜１６のいずれか一つに記載の制御プログラム。

以上のように、本発明に係る記憶装置、記憶装置の制御方法および記憶装置に用いられる制御プログラムは、データアクセスに関するパフォーマンスと静粛性とを低コストで実現したい場合に有用であり、特に、ハードディスク装置への適用に適している。

本発明に係る制御手法の概要を示す図である。 回転待ち時間およびシーク時間を示す図である。 記憶装置の構成を示すブロック図である。 シークプロファイルの例を示す図である。 シーク帯域の変更によるヘッド移動制御の例を示す図である。 セトリング条件変更によるヘッド移動制御の例を示す図である。 シーク距離に応じたセトリング条件変更を示す図である。 ヘッド移動制御処理の処理手順を示すフローチャートである。 ヘッド移動制御処理の処理手順の変形例を示すフローチャートである。 セトリングフィルタ切替処理の処理手順を示すフローチャートである。

１０ 記憶装置
１１ ヘッド駆動部
１２ 記憶部
１２ａ シークプロファイル
１３ 制御部
１３ａ 目的フレーム取得部
１３ｂ シーク時間算出部
１３ｃ 回転待時間算出部
１３ｄ ヘッド移動制御部

Claims (5)

1. ディスク状の記録媒体の各トラックに設けられたフレームに対してデータ入出力を行う可動式のヘッドを有する記憶装置であって、
   前記ヘッドが位置する現トラックからデータ入出力の対象となる目的フレームが位置する目的トラックへの移動距離をあらわすシーク距離と移動時間をあらわすシーク時間との実測値に基づく関係を含んだシーク情報を記憶するシーク情報記憶手段と、
   前記ヘッドが前記目的トラックに到達してから前記目的フレームがヘッド位置に到達するまでの回転待ち時間と前記シーク情報記憶手段に記憶された前記シーク情報から取得した前記シーク時間とを加算することによって得られる予測時間に基づいて前記ヘッドの移動を制御するヘッド移動制御手段と
   を備えたことを特徴とする記憶装置。
2. 前記シーク情報記憶手段が記憶するシーク情報は、
   前記ヘッドのシーク動作に用いられるシークフィルタの帯域ごとに用意された情報であることを特徴とする請求項１に記載の記憶装置。
3. 前記シーク情報記憶手段が記憶するシーク情報に含まれるシーク時間は、
   前記ヘッドを前記目的トラック上に安定させる動作であるセトリングに要する時間をあらわすセトリング時間を含んだ時間であることを特徴とする請求項１または２に記載の記憶装置。
4. 前記ヘッド移動制御手段は、
   前記予測時間が前記移動時間に対して所定の余裕値を有している場合に、前記ヘッドの移動速度を落とすことによって該ヘッドの前記目的トラックへの到達を前記予測時間の満了に近づけるよう制御することを特徴とする請求項１、２または３に記載の記憶装置。
5. 前記ヘッド移動制御手段は、
   前記ヘッドのシーク動作に用いられるシークフィルタの帯域を下げることによって前記ヘッドを駆動するモータの電流変化を抑制することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の記憶装置。

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