JP2007213698A

JP2007213698A - ハードディスク保護装置

Info

Publication number: JP2007213698A
Application number: JP2006032234A
Authority: JP
Inventors: Yasuyuki Kurosawa; 康行黒澤; Yoshinori Yamamoto; 芳紀山本
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2006-02-09
Filing date: 2006-02-09
Publication date: 2007-08-23

Abstract

【課題】本発明は、加速度情報を元に機器の落下を検知してハードディスクを保護するハードディスク保護装置において、通常使用に伴う振動を機器の落下と誤検出してしまうという課題を解決する。
【解決手段】落下判別手段１０４は、加速度検知手段１０１からの現在の加速度情報、経過時間カウント手段１０２からの所定値を下回ってからの経過時間、最低加速度保持手段１０３からの所定値を下回ってからの最低加速度情報に基づき、現在の加速度情報と最低加速度情報の比較結果を元に落下の判定を行う。この判別方法により、ユーザーが機器を動かしたことによる振動を落下と誤検出することを防ぐことができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、回転するディスク上にヘッドを浮動させて、データを読み書きするハードディスク装置のヘッドおよび記録媒体を保護するためのハードディスク保護装置に関する。

近年、ビデオカメラやポータブルオーディオプレーヤー等でハードディスク装置（ＨＤＤ）を記録媒体に使用した携帯機器が商品化されている。

ハードディスクは一般に半導体メモリや光ディスクと比較して記憶容量当たりのコストや記憶容量の大きさに優れる半面、衝撃に弱いという課題がある。ハードディスクの中にはそれを補うために、外部からの指示や電源遮断時に磁気ヘッドを記録媒体上から退避させることにより、衝撃が加わった際にヘッドと記録媒体が接触して損傷することを防ぐ保護機構を備えるものも存在する。

特許文献１はハードディスクが衝撃に弱いという課題を鑑みた発明であり、ノートパソコンに加わる加速度を元に落下を予測して、ノートパソコンに搭載されたハードディスクの保護を行なうものである。

特許文献１で開示されている検知方法を用い、機器の落下を検知する方法について図５を使用して説明する。

図５（ａ）は機器が落下する際の加速度変化の一例を示している。図５（ａ）において５０１は、機器が落下する際に機器に加わる加速度の変化を示す。縦軸は加速度値、横軸は時間を示す。

時刻Ｔａまでの期間、機器は安定した状態にあり、その際の加速度は１Ｇ（１Ｇ＝約９．８（ｍ／ｓ^２））である。時刻Ｔａから落下を開始して機器に加わる加速度が時刻Ｔｃに向けて０（ｍ／ｓ^２）に近づいている。その後も落下を続けて、時刻Ｔｄには地面等にぶつかることにより大きな衝撃を受けている。例えば５０ｃｍの高さから落下した場合、落下を開始してから地面に衝突するまでにかかる時間は約３２０（ｍｓｅｃ）程度である。この方法によれば、１Ｇよりも小さいα（ｍ／ｓ^２）を検知レベルとして設定し、加速度がα（ｍ／ｓ^２）を下回ったら機器が落下しているとみなしてＨＤＤの保護機構を作動させている。

その後、時刻Ｔｄまでの間に、ＨＤＤの記録媒体上からヘッドを退避することによりＨＤＤの保護が可能となる。

つぎに、図５（ｂ）は機器に瞬間的な振動が加わった場合の加速度の変化を示すグラフである。

この図に示すように、特許文献１で開示されている検知方法を用いた場合、瞬間的な振動に関しても落下していると判別してしまう。特許文献１が対象にしているノートパソコンのような機器は、主に机の上等の比較的安定した状態で使用されるため、加速度の瞬間的な値を検知して落下の判定を行ってもそれほど誤検出は発生しないが、ビデオカメラやポータブルオーディオプレーヤーのようにユーザーが手に持ったり、ストラップをつけて首等に吊り下げたりしながら使用する機器においては、図５（ｂ）のような振動は通常の使用の中で多くあるためたくさんの誤検出が発生してしまう。
特許第２５３６９８５号公報

特許文献１では、瞬間的な振動に関しても落下と判断する誤検出が発生してしまう課題があり、本発明の目的はそれらの誤検出を防ぐハードディスク保護装置を提供することにある。

また、本発明では瞬間的な振動に加えて、ユーザーが機器を比較的ゆっくり動かしたときに生じる振動に関しても、落下と誤検出しないハードディスク保護装置を提供することも目的としている。ここで言う比較的ゆっくりした振動の一例としては、本発明を適用した携帯機器がビデオカメラであった場合はユーザーがビデオカメラで映像を撮影しながらビデオカメラの向きを変えたり、歩いて移動したりすることにより生じる振動などが挙げられる。

振動を落下と誤検出することを防ぐ理由は、誤検出した場合はハードディスクの保護機構を作動させて磁気ヘッドを記録媒体上から退避させるために、その間はハードディスクとのデータの読み書きが停止してしまうからである。ビデオカメラを例とった場合、映像の記録中に誤検出してデータの書き込みが停止すれば、映像記録も停止するという不具合が生じる。通常はハードディスクに書き込む映像データのビットレートに対して、ハードディスクのデータ転送レートは早いため、ビデオカメラの機器に搭載するメモリで一度映像データをバッファリングした後にまとめてハードディスクへの書き込みを行う構成であれば、単発の誤検出による書き込み停止に対しては映像記録が継続可能なケースもあるが、誤検出が連続すれば記録を継続することが出来ない。

逆に連続的な誤検出に対応するためには、扱う映像データレートに対してデータの転送レートが非常に高速なハードディスクが必要になったり、機器で映像データをバッファリングするために大容量のメモリが必要になる等のハードウェア的な制約が生じる。

上記課題を解決するために本発明のハードディスク保護装置は、記録媒体を回転させてその半径方向に磁気ヘッドを移動させて記録再生するハードディスク装置と、前記ハードディスク装置の制御を行うハードディスク制御手段と、前記ハードディスク装置に加わる加速度を検出して加速度情報を出力する加速度検知手段と、前記加速度情報が所定の値を下回ってからの経過時間を計測して経過時間情報として出力する時間カウンタ手段と、前記加速度情報が所定の値を下回ってからの加速度の最低値を保持して最低加速度情報として出力する最低加速度保持手段と、機器が落下しているか否かの判別を行って結果を前記ハードディスク制御手段に通知する落下判別手段とを備え、前記ハードディスク装置は前記磁気ヘッドを前記記録媒体上の外部へ移動することで前記記録媒体との接触による損傷を防止する保護機構を有し、前記落下検出手段は前記加速度情報と、前記経過時間情報と、前記最低加速度情報を元に機器の落下を判別して前記ハードディスク制御手段に通知し、前記ハードディスク制御手段は前記ハードディスク装置の保護機構が作動するように制御を行うものである。

また、前記落下検出手段は、前記時間情報が所定の時間経過を示し、かつ、その時点での前記加速度情報が、前記最低加速度情報が示す加速度の最低値以下であった場合に落下と判別するようにしてもよい。

また、前記落下検出手段は、前記時間情報が所定の時間経過を示し、かつ、その時点での前記加速度情報が、前記最低加速度情報が示す加速度に所定のオフセット値を加えた加速度以下であった場合に落下と判別するようにしてもよい。

本発明のハードディスク保護装置では、落下の判定に一連の加速度変化中の加速度の最低値である最低加速度情報を使用して、現在の加速度情報と最低加速度情報の比較結果を元に落下の判定を行うことにより、ユーザーが機器を動かしたことによる振動を落下と誤検出することを防ぐことが可能である。

本発明によれば、加速度情報を元に機器の落下を検知してハードディスクを保護するハードディスク保護装置において、振動を機器の落下と誤検出してしまうことを防ぐことが可能である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明を行う。

（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態によるハードディスク保護装置の構成を示すブロック図である。

同図において、加速度検知手段１０１は、機器に加わる加速度を検知して必要な演算行った後に加速度情報として出力する。経過時間カウンタ手段１０２は、加速度情報が所定の値を下回ったことを検知したら、時間の計測を開始して経過時間情報を出力する。また、経過時間カウンタ手段１０２は加速度情報が所定の値を上回ったら経過時間情報をリセットして引き続き加速度情報を監視する。最低加速度保持手段１０３は、加速度情報が所定の値を下回ったら加速度情報の最低値が更新されるたびにその加速度を最低加速度情報として保持すると共に出力する。最低加速度保持手段１０３は、加速度情報が所定の値を上回ったら最低加速度情報をリセットして引き続き加速度情報を監視する。落下判別手段１０４は、加速度情報と経過時間情報と最低加速度保持情報を入力として機器の落下判別を行い、その判別結果をハードディスク制御手段１０５へ出力する。ハードディスク制御手段１０５は落下判別手段１０４の判別結果が機器の落下を示していれば、直ちにハードディスク装置１０６の保護機構が動作するように制御を行う。ハードディスク装置１０６は、ハードディスク制御手段１０５からの保護機構動作指示があったら、直ちに記録媒体に対する記録再生を停止して記録媒体上から磁気ヘッドを退避させる。

落下判別手段１０４による落下判別方法を図２〜図４を使用して説明する。

図２は、機器が落下する際の加速度変化の一例を示す波形図である。図２において、２０１は、機器が落下する際に機器に加わる加速度の変化を示すグラフである。縦軸は加速度値、横軸は時間を示す。

時刻Ｔａまでの期間は、機器は安定した状態にあり、その際の加速度は１Ｇ（１Ｇ＝約９．８（ｍ／ｓ^２））である。時刻Ｔａから落下を開始して機器に加わる加速度が徐々に０（ｍ／ｓ^２）に近づいている。その後も落下を続けて、時刻Ｔｄには地面等にぶつかることにより大きな衝撃を受けている。

経過時間カウント手段１０２は加速度情報が、所定の加速度α（ｍ／ｓ^２）を下回った時点からの経過時間情報を落下判別手段１０４に通知する。最低加速度保持手段１０３は加速度情報が、所定の加速度α（ｍ／ｓ^２）を下回った時点からの最低加速度情報を落下判別手段１０４に通知する。

落下判別手段１０４は、経過時間情報が所定の時間ｔｘ（ｓｅｃ）を越えたら、加速度情報と最低加速度情報の比較を行い、加速度情報が最低加速度情報以下であれば落下と判断してハードディスク制御手段へ機器が落下していることを通知する。この例では、経過時間情報がｔｘ（ｓｅｃ）を超えた時点で、加速度情報及び最低加速度情報が共に０（ｍ／ｓ^２）であるので時刻（Ｔａ＋ｔｘ）で落下と判定する。

図３は機器が振動する際の加速度変化の一例を示している。図３において３０１は、機器が振動する際に機器に加わる加速度の変化を示すグラフである。縦軸は加速度値、横軸は時間を示す。

時刻Ｔａから機器が振動を開始して、時刻Ｔｂには加速度情報が所定の加速度α（ｍ／ｓ^２）を下回ったため、経過時間カウント手段１０２が経過時間の計測を開始するが、時間がｔｘに達する前に時刻Ｔｃにおいて加速度情報が所定の加速度α（ｍ／ｓ^２）を上回ったため経過時間情報がリセットされる。以上のように、落下と判別するまでにｔｘの時間幅で加速度を監視することで、図３で示すような短期間の振動を誤って落下と検出してしまうことを防ぐことが可能である。

図４は機器が振動する際の加速度変化の別の一例を示している。図４において４０１は、機器が振動する際に機器に加わる加速度の変化を示すグラフである。図３との違いは加速度の変化が長い時間にわたって継続しているところにある。図４に示すような振動は、例えばユーザーがビデオカメラを手で持って撮影しながらビデオカメラの向きを変えたり、歩いて異動したりする場合などに発生する。

図４では、時刻Ｔａからｔｘ時間後の加速度情報がＧｔｘであるのに対して、最低加速度情報は、時刻Ｔｃで保持したＧｍｉｎになっている。ＧｔｘはＧｍｉｎより大きいのでこの場合は時刻Ｔｃ以降で落下とは別の向きの加速度が新たに生じたので落下ではない判断し、ハードディスク制御手段１０５に対する落下検知通知は行わない。

ここで、落下を判別するまでの経過時間ｔｘは、ハードディスク装置が携帯機器に実装された状態での対衝撃性能と、ハードディスクの保護機構の動作に必要な時間（ハードディスクに保護機構の動作を指示してから、実際に記録媒体上からヘッドの退避が完了するまでの時間）を元に決定する必要がある。仮にハードディスク装置が携帯機器に実装された状態で５０（ｃｍ）の高さからの落下に耐えうる性能を有しおり、また、ハードディスクの保護機構の動作に必要な時間が２０（ｍｓｅｃ）であると仮定すると、５０（ｃｍ）の高さから落下して地面に衝突するまでの時間は約３２０（ｍｓｅｃ）であるので、次のようになる。

落下判別時間ｔｘ＝落下に要する時間 − 保護機構の動作に必要な時間＝３２０（ｍｓｅｃ） − ２０（ｍｓｅｃ）＝３００（ｍｓｅｃ）
本発明の特徴は、落下を判別する際にはハードディスクの耐衝撃性能が許容する範囲で出来るだけ長い時間をかけて加速度の監視を行い、落下開始とみなす所定の加速度α（ｍ／ｓ^２）以外に、加速度の最低値も利用して出来るだけ振動を落下と誤検出しないことにある。

図４の振動の加速度変化に当てはめた場合、時刻Ｔａから時刻Ｔｃまでの期間が３００（ｍｓｅｃ）以下のような振動であれば落下との区別が可能となる。

なお、加速度検知手段１０１の構成の一例としては、互いに直交する３軸それぞれに対して加速度センサを設けて加速度を測定して３つのセンサ出力から機器に加わっている加速度を計算して加速度情報として出力する方法等が挙げられる。３軸センサを用いれば、携帯機器が静止している際の向きに関わらず、静止状態の加速度は１Ｇとなる。その場合、経過時間情報の測定を開始したり最低加速度情報の保持を開始する際の基準となる所定の加速度αとしては、０．６Ｇ〜０．７Ｇ（１Ｇ＝約９．８（ｍ／ｓ^２））を選択しておけば、機器が回転を伴いながら落下するような場合でも検出漏れを防ぐことが可能である。

なお、ハードディスク制御手段１０５がハードディスク装置１０６に対して行う保護機構動作の指示の例としては、ハードディスク装置１０６が保護機構動作のための専用コマンドに対応していれば専用コマンドを使用した制御を行っても良いし、ハードディスク装置１０６が電源遮断時に保護機構が動作する機能を有していれば、電源を遮断することによって保護機構が操作するように制御しても良い。

本発明にかかるハードディスク保護装置は、通常使用に伴う振動を機器の落下と誤検出してしまうことを防ぐことが可能であり、ハードディスクを記録媒体に使用した、携帯機器に有効である。

本発明の実施の形態によるハードディスク保護装置の構成を示すブロック図同ハードディスク保護装置の落下検知動作を説明するための加速度の変化を示す波形図同ハードディスク保護装置の落下検知動作を説明するための加速度の変化を示す波形図同ハードディスク保護装置の落下検知動作を説明するための加速度の変化を示す波形図従来のハードディスク保護装置の落下検知動作を説明するための加速度の変化を示す波形図

符号の説明

１０１加速度検知手段
１０２経過時間カウント手段
１０３最低加速度保持手段
１０４落下判別手段
１０５ハードディスク制御手段
１０６ハードディスク装置

Claims

記録媒体を回転させてその半径方向に磁気ヘッドを移動させて記録再生するハードディスク装置と、前記ハードディスク装置の制御を行うハードディスク制御手段と、前記ハードディスク装置に加わる加速度を検出して加速度情報を出力する加速度検知手段と、前記加速度情報が所定の値を下回ってからの経過時間を計測して経過時間情報として出力する時間カウンタ手段と、前記加速度情報が所定の値を下回ってからの加速度の最低値を保持して最低加速度情報として出力する最低加速度保持手段と、機器が落下しているか否かの判別を行って結果を前記ハードディスク制御手段に通知する落下判別手段とを備え、
前記ハードディスク装置は前記磁気ヘッドを前記記録媒体上の外部へ移動することで前記記録媒体との接触による損傷を防止する保護機構を有し、
前記落下検出手段は前記加速度情報と、前記経過時間情報と、前記最低加速度情報を元に機器の落下を判別して前記ハードディスク制御手段に通知し、前記ハードディスク制御手段は前記ハードディスク装置の保護機構が作動するように制御を行うハードディスク保護装置。
前記落下検出手段は、前記時間情報が所定の時間経過を示し、かつ、その時点での前記加速度情報が、前記最低加速度情報が示す加速度の最低値以下であった場合に落下と判別することを特徴とする請求項１記載のハードディスク保護装置。
前記落下検出手段は、前記時間情報が所定の時間経過を示し、かつ、その時点での前記加速度情報が、前記最低加速度情報が示す加速度に所定のオフセット値を加えた加速度以下であった場合に落下と判別することを特徴とする請求項１記載のハードディスク保護装置。