JP2009026440A

JP2009026440A - 電子装置の異常な運動を検知する方法および電子装置

Info

Publication number: JP2009026440A
Application number: JP2008172068A
Authority: JP
Inventors: Guoyi Fu; フグオイー; Troy William Moure; ウィリアムモアトロイ
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2007-07-17
Filing date: 2008-07-01
Publication date: 2009-02-05
Also published as: US20090021858A1

Abstract

【課題】適応的閾値処理に基づくハードディスク・ドライブ保護システム。
【解決手段】電子装置の異常な運動を検知する方法および装置が開示される。方法の一例
は装置の運動値を測定し少なくとも１つの運動値を閾値と比較して異常な運動を検知する
ことを含む。方法の別の例はある期間にわたり測定して運動値に基づき電子装置の異常な
運動を検知することに向けられる。ある期間にわたり複数の運動値を測定することができ
、値の累積関数を閾値と比較することができる。異常な運動が検知された場合各種の保護
処置または対策をとって電子装置のハードディスク・ドライブおよび／あるいは他の構成
要素を損傷から保護することができる。
【選択図】図８

Description

本発明はハードディスク・ドライブの保護に関する。より具体的に、本発明は落下など
の危険な状態によるハードディスク・ドライブの損傷を検知し防ぐ方法およびシステムに
関する。

ハードディスク・ドライブ（ＨＤＤ）は携帯電話、ラップトップ・コンピュータ、音楽
プレヤー、その他などの携帯電子装置に良く使われる。しかしＨＤＤは過剰な力が加えら
れると損傷を受けやすい。小型携帯装置は例えば普通の大きさのパソコンに比べ落とされ
やすく、その他の異常な動きを受けやすいため、これらのＨＤＤを損傷から守ることが重
要である。落下の衝撃はＨＤＤをひどく損傷させ、または破壊しかねない。

米国特許出願公開第２００１／００４３４２３号明細書

衝撃による高加速に対するＨＤＤの許容度を高める１つの方法は物理的に保護すること
である。発泡体の緩衝装置を使用すれば衝撃の物理的ショックを緩和することができる。

ＨＤＤの対加速許容度を高める別の方法は多くのＨＤＤ機種が提供する「パーク」状態
である。図１は典型的なＨＤＤ１００の一例を描く。典型的なパーク状態ではリード／ラ
イト・ヘッド１０２がドライブ表面１０４から物理的に離れ、安全な位置に移動する。Ｈ
ＤＤ１００は衝撃の前にパークされると相当高い加速に耐えることができる。

慣性センサ（例えば加速度計）は自由落下などの運動を検知し、リード／ライト・ヘッ
ド１０２に安全にパークするよう指示することができる。しかし、ＨＤＤ１００は瞬間的
にパーク命令を実施することはできない。ある程度のリード・タイムが必要である。従っ
て、改良されたＨＤＤはできるだけのリード・タイムを以って落下や他の危険な運動を確
実に検知すべきである。

さらに、携帯電子装置は使用中に例えば踊り、ランニング、歩行、手渡し運動、車の動
き、等々複雑な運動を受ける。自由落下は通常ある物体が重力のみによって降下運動をし
ていることを意味する。自由落下の原因は些細なものであっても、実世界における自由落
下のプロセスは真の自由落下（すなわち重力のみによる）であることは稀で、しばしば複
雑な動きが関わってくる。従って、低ｇ期間が十分に長く自由落下に非常に近いランニン
グ、または高ｇ期間が衝撃と間違えられる踊りに対し物体が真に自由落下をしているかを
検知するのは難しい。

従って複雑な運動の時宜を得た、確実な検知方法および機器が望まれる。このような方
法および機器は誤検知を引き起こさないよう通常の使用運動と真に危険な運動とを区別で
きる。逆にユーザが単に位置を調整する際にあまりにも誤検知が多いと、ユーザはこのＨ
ＤＤ保護機能に飽きる可能性がある。

一般的に本発明の実施形態は電子装置の各種異常な運動を直ちに検知するシステムおよ
び方法に関わる。開示された実施形態はＨＤＤ保護システムおよび方法に対し特に適用性
を有するものとして説明されるが、概念の多くは電子装置の他の構成要素に対しても同等
の適用性を有することが理解されよう。開示される実施形態は最小限の誤検知および見逃
しを以って広範囲の異常な運動を性格に検知することができる。

実施形態の一例は適応的に変化する検知閾値を用いて電子装置の異常な運動を検知する
方法に向けられる。方法は装置の１つ以上の運動値を測定することを含む。運動値は例え
ば加速度計で測定される加速値または例えばユークリッド・ノルムのような加速値の関数
を含むことができる。異常な運動が生じているかを検知するために少なくとも１つの運動
値が調節された閾値と比較される。閾値は測定された運動値に基づき定期的に調節され装
置が受け得る、異なった運動条件に適応する。

実施形態の別の例はある期間測定された運動値に基づき電子装置の異常な運動を検知す
る方法に向けられる。この方法においては、複数の運動値をある期間測定することができ
、値の少なくとも一部分を閾値と比較することができる。この方法は最初の方法より特定
の種類の異常な運動をより速く検知するのに適している。いずれの方法によっても検知さ
れた異常な運動に基づき、各種の保護処置または対策を取って電子装置を損傷から保護す
ることができる。さらに他の実施形態の例は検知方法を実施し保護手段を実行するよう構
成される各種構成要素を含む電子装置に向けられる。

本発明の電子装置の異常な運動を検知する方法は、装置の運動値を測定することと、少
なくとも１つ運動を第１閾値と比較して異常な運動を検知することとを含み、第１閾値は
運動値の少なくとも一部に基づき定期的に調節されることをその要旨とする。

本発明の電子装置の異常な運動を検知する方法は、運動値は装置の１つ以上の方向への
加速を示すことをその要旨とする。

本発明の電子装置の異常な運動を検知する方法は、運動値を測定することは複数の方向
における装置の加速を測定し測定された加速値のユークリッド・ノルムを判定することを
その要旨とする。

本発明の電子装置の異常な運動を検知する方法は、異常な運動は自由落下運動、衝撃運
動、および振動運動の少なくとも１つを含むことをその要旨とする。

本発明の電子装置の異常な運動を検知する方法は、さらに、異常な運動が検知された場
合に保護処置をとることを含むことをその要旨とする。

本発明の電子装置の異常な運動を検知する方法は、保護処置は装置内のハード・ドライ
ブ・ヘッドの位置を調節することを含むことをその要旨とする。

本発明の電子装置の異常な運動を検知する方法は、第１閾値は高閾値で、方法はさらに
、前記少なくとも１つの運動値を低閾値と比較することを含み、前記異常な運動は前記少
なくとも１つの運動値が高閾値を越えるか、または低閾値未満である場合に検知されるこ
とをその要旨とする。

本発明の電子装置の異常な運動を検知する方法は、さらに、運動値を処理して雑音をフ
ィルタで除去することを含むことをその要旨とする。

本発明の電子装置の異常な運動を検知する方法は、装置の複数の運動値をある期間にわ
たり測定することと運動値の少なくとも一部を第１閾値と比較して異常な運動を検知する
こととを含むことをその要旨とする。

本発明の電子装置の異常な運動を検知する方法は、前記複数の運動値の最新のものを第
２閾値と比較して異常な運動を検知することを含み、第２閾値は前記複数の運動値の少な
くとも一部に基づいて定期的に調節されることをその要旨とする。

本発明の電子装置の異常な運動を検知する方法は、さらに、前記第１および第２閾値の
１つが誘発された場合第１の保護処置をとることと、前記第１および第２閾値の双方が誘
発された場合第２の保護処置をとることとを含むことをその要旨とする。

本発明の電子装置の異常な運動を検知する方法は、運動値を第１閾値と比較することは
運動値の累積関数を判定し、運動値の累積関数を第１閾値と比較することを含むことをそ
の要旨とする。

本発明の装置の運動値を測定するよう構成されるセンサと、少なくとも１つの運動値を
第１閾値と比較して異常な運動を検知するよう構成される回路とを含み、第１閾値は運動
値の少なくとも一部に基づいて定期的に調節されることをその要旨とする。

本発明の電子装置は運動値は装置の加速値に対応することをその要旨とする。

本発明の電子装置は、異常な運動は自由落下運動、衝撃運動、および振動運動の少なく
とも１つを含むことをその要旨とする。

本発明の電子装置は、回路はさらに前記異常な運動が検知された場合ハード・ドライブ
・ヘッドの位置を調節するよう構成されることをその要旨とする。

本発明の電子装置は、第１閾値は高閾値で、回路はさらに前記少なくとも１つの運動値
を低閾値と比較するよう構成され、異常な運動は、関数が高閾値を越えるか、または低閾
値未満である場合に検知されることをその要旨とする。

本発明の電子装置は、装置の複数の運動値をある期間にわたり測定するよう構成される
センサと運動値の前記少なくとも一部を第１閾値と比較して装置の異常な運動を検知する
よう構成される回路とを含むことをその要旨とする。

本発明の電子装置は、前記回路はさらに、前記複数の運動値の最新のものを第２閾値と
比較して異常な運動を検知するよう構成され、第２閾値は運動値の少なくとも一部に基づ
いて定期的に調節されることをその要旨とする。

本発明の電子装置は、前記回路はさらに、前記第１および第２閾値の１つが誘発された
場合第１の保護処置をとり、前記第１および第２閾値の双方が誘発された場合第２の保護
処置をとるよう構成されることをその要旨とする。

本要約は以下の詳細な説明においてさらに説明される概念のいくつかを簡単な形で紹介
するために供される。本要約は請求される要旨の主要な特長または不可欠な特徴を特定す
る意図はなく、請求される要旨の範囲を決定する手助けとして用いられることも意図して
いない。

以下の説明においてさらに特長が述べられ、一部は説明から明らかとなり、または本明
細書の教示を実施することにより学ぶことができよう。発明の特長は添付クレームにおい
て特に指摘される手段および組み合わせにより実現でき、得られる。本発明の特長は以下
の説明および添付クレームからより明らかになり、または以下に述べられる発明の実施に
より学ぶことができよう。

本発明の特徴をさらに明らかにするため、添付図面により図示される具体的な実施形態
を参照して発明のより詳しい説明がなされる。これらの図面は発明の代表的な実施形態の
みを描いており、従ってその範囲を限定するとみなされるものではないことが理解されよ
う。発明は添付図面を用いてさらに具体的かつ詳細に説明される。

以下における発明の各種実施形態の詳細な説明で、本明細書の一部をなし、発明が実施
される具体的な実施形態を例示的に示す添付図面が参照される。本発明の範囲を逸脱する
ことなく他の実施形態も利用することができ、構造的な変更もなし得ることが理解されよ
う。

以下の説明はＨＤＤを有する電子装置の異常な運動を検知する方法および機器の実施形
態例を提供する。図示例は装置の状態を判定するために加速度計を用いる。見本装置の状
態は検知される加速値により例えば安定、監視、警告、緊急警告、または衝撃であること
ができる。例えば落下または極度の振動などの異常な運動が検知された場合、装置の状態
は警告、緊急警告、または衝撃に移行することができる。図示される一例において、異常
な運動の検知は１つ以上の検知アルゴリズムによって実現できる。例えば、適応的閾値ア
ルゴリズムは装置のＨＤＤに危険をもたらす広範囲の異常な運動を検知することができる
。さらに回転自由落下運動（すなわち装置が同時に回転し自由落下している場合）の応対
敵複雑さにより、さらに回転自由落下運動の検知専用の第２アルゴリズムを実施しても良
い。アルゴリズムの演算パラメータは例えば装置の異常な運動への感度、予想される極度
な運動の程度、見逃し／誤検知の許容度、および処理能力などを含む各種基準に従い先験
的および動的に調節することができる。

図２は発明の実施形態例に従い電子装置に実施される運動検知システム２００のブロッ
ク図を示す。検知システム２００はハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、また
はそれらの任意の組み合わせを用いて実施することができる。例えば、検知システム２０
０は図示される各種機能ブロックの１つ以上の機能を実行する専用プロセッサなど１つ以
上の回路を含むことができる。本明細書で使用される場合、回路の用語はデジタル・プロ
セッサ、アナログ・プロセッサ、プログラマブル論理アレイおよびデバイス、プログラマ
ブル・アレイ論理、フィールド・プログラマブル・ゲート／論理アレイ、電気的に消去可
能／プログラマブルな読み取り専用メモリ、マイクロコントローラ、特定用途向け回路、
等々など他の構成要素も含むことができる。発明に整合する特定の実施形態において、各
種機能ブロックの機能は電子装置の中央回路またはプロセッサの１つ以上のスレッドとし
て実施することもできる。

図２に示すように、検知システム２００は電子装置の運動を検知する加速度計２０２お
よびＨＤＤのリード／ライト・ヘッド１０２に制御信号を出力するＨＤＤリード／ライト
・ヘッド・コントローラ２０４を含むことができる。検知システム２００はさらに加速度
計２０２およびコントローラ２０４の間に次の機能ブロックを含むことができる。単位変
換器２０６、合計加速計算器２０８、ローパス・フィルタ２１０、標準偏差推定器２１２
、適応的閾値計算器２１４、回転自由落下検知器２１６、状態移行決定器２１８、タイマ
２２０、および先行状態レジストリ２２２。

単位変換器２０６は加速度計２０２から複数の運動値を入力として受信することができ
る。運動値は３方向への加速（図２においてＡ_x、Ａ_y、およびＡ_zで示される）の測定で
あり得る。加速度計２０２からの運動値Ａ_x、Ａ_y、Ａ_zは有意義な評価ができるように適
当にスケールされていないかもしれない。従って単位変換器はＡ_x、Ａ_y、およびＡ_zを以
下の代表的な式によりｇの単位（すなわち１ｇ＝９．８ｍ／ｓ²）に変換することができ
る。

さらに実施形態により、単位変換器２０６は加速度計２０２および／あるいは加速計算
器２０８と一体化されていて良い。

加速計算器２０８は単位変換器２０６の出力である変換運動値ｇ_x、ｇ_y、およびｇ_zを
受信し、合計加速測定を出力することができる。合計加速測定は変換運動値の関数であり
得る。例えば、加速計算器２０８は変換運動値のユークリッド・ノルムを次の式により計
算することができる。

ローパス・フィルタ２１０は加速計算器２０８から合計加速測定を入力として受信し、
フィルタされた合計加速測定（Ａ_totalと示される）を出力することができる。合計加速
測定、Ａ_total、は図２の複数の機能ブロックにより受信されることができる。コストお
よび複雑さなど設計上の制約により、ローパス・フィルタ２１０は検知システム２００に
おいて実施されないかもしれず、代わりに加速計算器２０８からのフィルタされない合計
加速測定出力が使用されることができる。しかし実施された場合、ローパス・フィルタ２
１０は検知信頼性を向上させることができる。ローパス・フィルタは２１０単極再帰ロー
パス・フィルタとして実施することができる。この単極再帰デジタル・フィルタは２つの
係数を有するアナログ抵抗器・コンデンサのフィルタを模擬することができる。

ここでｘおよびｙは各々ローパス・フィルタ２１０の入力および出力に対応する。係数
ａ_oおよびｂ₁は再帰係数に対応する。代表的実施形態で、ローパス・フィルタのサンプリ
ング速度は２００Ｈｚであって良く、この場合再帰係数は例えばａ_o＝０．１５およびｂ₁
＝０．８５に設定することができる。

第１の運動検知アルゴリズムにおいて、状態移行決定器は最新加速測定（Ａ_total）を
受信し適応的閾値（図２においてＴ_low、Ｔ_mid-low、Ｔ_mid-high、およびＴ_high）と比較
することができる。適応的閾値は過去の加速測定に基づき適応的閾値計算器２１４により
設定される。例えば適応的閾値はある期間加速測定を受信し合計加速（図２においてσ_to
_talで示される）の標準偏差を推定する標準偏差推定器２１２の出力に基づき変化するこ
とができる。σ_totalの推定は色々な方法で実現することができる。例えば、測定の標準
的な分布を仮定すると、サンプル標準偏差式を合計加速測定（Ａ_total）のサンプルに適
用することができる。

第２の運動検知アルゴリズムにおいて、状態移行決定器２１８は回転自由落下検知器２
１６により生成される運動値の累積関数を閾値と比較して回転自由落下運動を検知するこ
とができる。これらの運動検知アルゴリズムは各々図３および図４、図５、図６に関連し
てより詳細に後述される。

上記に説明した通り、状態移行決定器２１８は回転自由落下検知器２１６および適応的
閾値計算器２１４から入力を受信することができる。加えて、状態移行決定器２１８はタ
イマ２２０および先行状態レジストリ２２２に出力を送信し、これらから入力を受信する
ことができる。新規状態に移行する決定は、閾値の比較、タイマ２２０により報告される
時間経過、および先行状態レジストリ２２２により報告される先行状態、に依存すること
ができる。

ＨＤＤリード／ライト・ヘッド・コントローラ２０４は状態移行決定器２１８から最新
状態を読み取り、または入力として受信し、ＨＤＤのリード／ライト・ヘッドをパークす
るか、およびどのようなパーク命令を実行するかを判断することができる。例えば、ＨＤ
Ｄヘッド・コントローラ２０４は最新状態が「警告」または「衝撃」の場合標準パーキン
グ命令を発行することができる。さらに、ＨＤＤヘッド・コントローラ２０４最新状態が
「緊急警告」の場合、より迅速に応答する緊急パーキング命令を発行することができる。
各種代表的な状態および状態移行の条件は図７に関連してより詳細に後述される。

図３は異常運動を検知する第１のアルゴリズムに関わるサンプル・グラフ３００を図示
する。一般的に、第１のアルゴリズムにより、異常運動は合計加速測定３０２および３０
４を適応的閾値３０８、３１０、３１２、および３１４と比較することにより予測または
検知することができる。クラフ３００において合計加速測定３０２はフィルタされておら
ず合計加速測定３０４はフィルタされている。加えて、衝撃閾値３０６は用いられる特定
の加速度計２０２による可能な最大測定出力（たとえば３ｇの加速度計の場合は３ｇ）で
あることができる。適応的閾値３０８、３１０、３１２、および３１４は次の方程式によ
り動的に判定することができる。

ここでσ_totalは図２の標準偏差推定器２１２の出力である。

上記の適応的閾値式は発明と整合性のある、異なった実施形態および組み合わせにより
変わることができる。例えば、σ_totalの係数（例えば−２２１９、＋２．８、＋３．８
）はユーザの選択または製造設計上の選択により異なった値に設定することができる。加
えて、適応的閾値およびσ_totalの関係は必ずしも線形である必要はない。各閾値が変動
し得る量に最大および最小限度を課すことができ、閾値の数も変化し得る。例えば、追加
閾値および状態も認められる。他の特定実施形態でＴ_mid-high３１０、Ｔ_mid-low３１２
、および監視状態を削除することができる。

図３に示されるように、電子装置の安定状態中は重力の安定した力により加速測定３０
２および３０４は１ｇを中心とする。加速測定３０４が閾値Ｔ_mid-high３１０または閾値
_-low３１２を越えると監視状態に入る（図では閾値Ｔ_mid-high３１０を短時間越えたとこ
ろを示す）。短時間に極端な高加速、あるいは低加速測定、または加速測定の極端な変化
が生じる場合、閾値はグラフ３００に示すように、σ_totalの増加によって適応的に拡大
される。この適応的機能は関連する装置が能動的に使用される場合の誤検知の数を削減す
る役割を果たす。さらに、装置がその後例えば連続的に安定位置に保持されるなど、受動
的に使用される場合、は減少し、σ_total閾値はより厳しくなり、見逃しの数が削減され
る。

図４、図５、図６は第２の検知アルゴリズムがどのように回転自由落下を迅速に検知し
得るかを示す各種のサンプル・グラフを図示する。一般的に第２のアルゴリズムは合計加
速測定のみに基づくのではなく、合計加速測定がどれだけ長く極端なレベルに維持される
かに基づき異常運動を予測することができる。従って、最新の合計加速測定だけではなく
、合計加速測定の蓄積関数が閾値と比較される。第２のアルゴリズムの根底となる理論に
よると、平均加速レベルから十分に長い間隔の偏差は関連装置の状態の変化（たとえば安
定から低ｇまたは高ｇ状態への変化）を示すことができる。上述の第１のアルゴリズムは
複雑な運動の際、遠心力などが存在するために複雑な運動／落下を予測できないかもしれ
ない場合でも、第２のアルゴリズムはこの異なった方法によりいくらかの回転自由落下お
よび／あるいはいくらかの複雑な落下を予測する。

図４は回転自由落下検知アルゴリズムに関連する上のグラフ４００−Ａおよび下のグラ
フ４０２−Ａを示す。上のグラフ４００−Ａにおいて、２つの加速レベル、Ａ_low４０４
およびＡ_high４０６、が示され、これらはアルゴリズムのパラメータとして指定できる。
これらのレベル各々に対し第２のアルゴリズムは合計加速測定４０８と各々のレベルとの
差を積算することにより検知関数（ＤＦ）を計算することができる。時間ｎにおける合計
加速測定４０８およびＡ_low４０４間の積算または累積領域はＤＦ_low（ｎ）と表示するこ
とができ、時間ｎにおける合計加速測定４０８およびＡ_high４０６間はＤＦ_high（ｎ）と
表示することができる。代表的なＤＦ_low（ｎ）曲線４０９−Ａを下のグラフ４０２−Ａ
に示す。ＤＦ_low（ｎ）およびＤＦ_high（ｎ）は次の再帰方程式により演算することがで
きる。

ここでａ_total（ｎ）は時間ｎにおける合計加速測定に対応する。極端な加速事象がモ
デルに対し非現実的な長期影響を与えないことを保証するためにＤＦ_low（ｎ）およびＤ
Ｆ_high（ｎ）曲線を設定限度値未満に限定することができる。

グラフ４０２−ＡにおいてＤＦ_low（ｎ）が所定の閾値４１０−１（Ｔ_DF-low）を越え
た場合、警告状態を引き起こすことができる。同様にＤＦ_high（ｎ）（図示せず）が所定
の閾値を越えた場合警告状態を引き起こすことができる。例えばグラフ４０２−Ａにおい
て、ＤＦ_low（ｎ）曲線４０９−Ａは閾値４１０−１を越えており、これによりＨＤＤヘ
ッド・コントローラ２０４はＨＤＤヘッド１０２をパークして回転自由落下による損傷を
防ぐことができる。

アルゴリズムのパラメータＡ_low４０４およびＡ_high４０６は通常所定値であって良い
。発明と整合性のある他の実施形態によっては、Ａ_low４０４およびＡ_high４０６は適応
的閾値計算器２１４（図２のＴ_low、Ｔ_mid-low、Ｔ_mid-high、およびＴ_high）により生成
される適応的閾値のように適応的に決定されても良い。

図５は回転自由落下を検知する第２のアルゴリズムの特徴をいくつか示す。図５は上の
グラフ４００−Ｂおよび下のグラフ４０２−Ｂを示す。グラフ４００−Ｂは装置の加速が
Ａ_low４０４未満であるかまたはＡ_high４０６を越える場合、合計加速測定曲線４０８下
の累積領域はＤＦ_low（ｎ）曲線４０９−Ｂを決定する際、プラスとみなされ、そうでな
い場合領域はマイナスとみなされる。例えば陰のついた領域４１２はマイナスとみなされ
、グラフ４０２−ＢにおけるＤＦ_low（ｎ）曲線４０９−Ｂはグラフ・セグメント４１４
においてこれを反映している。第２アルゴリズムのこの特徴は回転落下の過度な誤検知を
防ぐ。

図６は回転自由落下を検知する第２のアルゴリズムの他の特徴をいくつか示す。上のグ
ラフ４００−Ｃは代表的な合計加速測定曲線４０８を示す。合計加速測定曲線４０８のフ
ィルタされないもの（すなわちローパス・フィルタ２１０でフィルタされていない）も曲
線４１６として描かれる。曲線４０８および４１６に示されるように、時間４１８におい
て衝撃が起こる。しかし、閾値３０２および３０４は衝撃時間４１８に非常に近くなるま
で合計加速測定曲線４０８により誘発されず、ＨＤＤ１００の損傷を防ぐ充分な時間が与
えられない。このように第１の運動検知アルゴリズムはグラフ４００Ｃに描かれる危険な
運動を検知するのに不十分である。グラフ４０２−Ｃは回転自由落下を検知する第２のア
ルゴリズムはより早い時間４２０（すなわち閾値４１０−２がＤＦ_high（ｎ）曲線４０９
−Ｃに誘発される時間）に危険な運動を検知するので第１のアルゴリズムの不備を補う。
より早期の検知によりＨＤＤヘッド・コントローラ２０４はＨＤＤ１００を衝撃に対し備
える短い時間が与えられる。

図７は状態移行決定器２１８または他の関連プロセッサにより実施できる状態移行図と
しての５００を示す。あり得る状態は以下を含む。安定状態５０２、監視状態５０４、警
告状態５０６、緊急警告状態５０８、および衝撃状態５１０。状態移行決定器２１８は図
３および図４、図５、図６、ならびに以下の表１に説明する他の基準に基づき１つの状態
から別の状態に移行することができる。

状態移行決定器２１８は状態移行を行うかを判断するために上記に記載される条件を評
価することができる。上記に記載の最後の３条件は時間経過の測定を必要とする。例えば
、監視状態５０４から安定状態５０２に戻ることは合計加速測定３０４がｘ秒間監視閾値
内にとどまることを条件とし、ｘの代表的な値は約０．５秒であることができる。加えて
、警告状態５０６または緊急警告状態５０８から安定状態５０２に戻ることはより長い時
間経過（ｙ秒）、例えば０．７５秒など、を必要とし得る。衝撃状態５１０から安定状態
５０２に戻ることはさらに長い時間経過（ｚ秒）、例えば１秒など、を必要とし得る。こ
のように、ＨＤＤ１００の使用の中断は相対的に危険な運動に対しより長く、相対的によ
り危険が少ない運動に対しは最小限であることができる。あるいは、待機期間（ｘ、ｙ、
およびｚ秒）はすべて同じ値に設定することもできる（例えば０．５秒）。

ＨＤＤヘッド・コントローラ２０４は状態移行決定器２１８により決定された最新状態
によりＨＤＤのリード／ライト・ヘッド１０２を異なった方法で制御することができる。
例えば、安定および監視状態５０２および５０４各々に対しＨＤＤヘッド・コントローラ
２０４は何もしない、すなわちＨＤＤ１００が通常に動作することを許可する、かもしれ
ない。警告状態５０６において、ＨＤＤヘッド・コントローラ２０４は標準のパーキング
命令を発するかもしれず、これに対し緊急警告状態５０８または衝撃状態５１０の場合緊
急パーキング命令が発せられるかもしれない。さらに、回転自由落下運動を予測する第２
のアルゴリズムの実施は最新状態によりアクティブ化／非アクティブ化することができる
。例えば、図２の回転自由落下検知器２１６は最新状態を示す入力を受信することができ
る。この入力に基づき、最新状態が監視に変化した場合回転自由落下検知器２１６をアク
ティブにすることができる。アクティブ化されると回転自由落下検知器２１６はＤＦ_low
（ｎ）およびＤＦ_high（ｎ）の計算を開始することができる。装置の状態が安定に戻ると
、回転自由落下検知器２１６は非アクティブ化され、ＤＦ_low（ｎ）およびＤＦ_high（ｎ
）の計算を停止することができ、それにより電力および処理時間などのリソースを保存さ
れる。

標準パーキング命令は緊急パーキング命令より実施に時間がかかるかもしれない。ＨＤ
Ｄによって、緊急パーキング命令は典型的に１４０ミリ秒以内にＨＤＤリード／ライト・
ヘッド１０２をパークできる。しかし、書き込み中である場合、それが中断され書き込ま
れるデータが失われるかもしれない。また、緊急パーキング命令は通常ＨＤＤの寿命にわ
たり限定された回数しか作動が保証されないかもしれない。その後は損傷が生じる可能性
がある。逆に標準パーキング命令はほとんど無制限の形で用いることができるが、より時
間がかかるかもしれない。標準パーキング命令は例えばパークする前にＨＤＤリード／ラ
イト・ヘッド１０２が進行中の書き込み操作が終了するまで待つので、さらに長い遅れが
生じるかもしれない。従って標準パーキング命令は典型的に３５０から５００ミリ秒、ま
たは状況によって１秒までかかる可能性がある。緊急パーキング命令が利用できない場合
、または誤検地の危険性が高すぎる場合（ＨＤＤの推定寿命への影響のため）、警告、緊
急警告、および衝撃状態に対し標準パーキング命令しか用いることができない場合もある
。

図８は装置の異常な運動を検知し装置ないのＨＤＤを保護する保護対策をとるための方
法６００をフローチャートの形で示す。方法６００は運動検知システム２００に関わる１
つ以上のプロセッサまたは回路によりハードウェアとして実施することができ、またはソ
フトウェア／ファームウェアとして実行することができる。最初に、運動検知システム２
００はセンサから装置の測定加速値を受信することができる（段階６０２）。加速値は、
例えばフィルタリングおよび／あるいは単位変換により、処理することもできる。

次に受信値を分析して関連装置の危険または異常な運動を検知することができる（段階
６０４６１２）。例えば、第１のアルゴリズムが処理された加速値を保管し（段階６０４
）、保管された加速値に基づき閾値を調節し（段階６０６）、最新受信加速値のユークリ
ッド・ノルムを調節された閾値に対し比較し（段階６０８）、異常な運動を検知すること
ができる。閾値を引き出し、または調節する保管値は例えば１秒以上の過去のデータを含
むことができる。時間が経過するにつれ、閾値は新たに測定された加速値に基づき規則的
に更新することができる。

第２のアルゴリズムがまず加速値の累積関数を受信された加速値で更新することにより
（段階６１０）、同時にデータを分析し異常な運動を検知することができる。次に、第２
のアルゴリズムは加速値の累積関数を閾値と比較し（段階６１２）、回転自由落下など特
定な異常な運動の種類を検知することができる。この比較閾値はユーザにより設定できる
所定のものでも良く、または第１のアルゴリズムにおける適応的閾値と同様に適応的に調
節したものでも良い。

各アルゴリズムの閾値比較に基づき、運動検知システム２００はシステム状態を更新す
ることができる（段階６１４）。状況によって、システム状態の更新は経過時間にも依存
するかもしれない。例えば、経過時間を測定して装置が危険な状態（すなわち極端または
異常な運動をしている）から安定状態（すなわちほとんどまたは全く運動がない）に戻っ
て落ち着いたかを判断することができる。最後に、システム状態の更新が警告状態をもた
らす場合、標準パーキング命令がＨＤＤリード／ライト・ヘッド・コントローラに２０４
発せられることができる。また、システム状態の更新が緊急警告状態または衝撃状態をも
たらす場合、ＨＤＤ１００に対する損傷を防ぐために緊急パーキング命令を発することが
できる（段階６１６）。

図８に示される段階は各種の形で修正することができる。例えば、段階の順序を変える
ことができ、ある段階を省略することができ、および／あるいは追加段階を加えることが
できる。段階は同じ周波数または異なった周波数で実施されるか、または起こることがで
きる。例えば、比較段階６０８は調節段階６０６に比べより頻繁に起こることができ、ま
たはそれほど頻繁でなくても良い。同様に比較段階６１２は累積関数更新段階６１０に比
べより頻繁に起こることができ、またはそれほど頻繁でなくても良い。さらに、図８は２
つの異常運動検知アルゴリズムが同時に実施されることを示しているが、発明の実施形態
により、第１のアルゴリズムのみ、または第２のアルゴリズムのみ、または２つを超える
アルゴリズムを実施することができる。例えば、一実施形態で段階６１０および６１２を
省略することができ、または別の実施形態で代わりに段階６０４−６０８を省略すること
ができる。

本明細書に説明される方法およびシステムは運動検知アルゴリズムの実施する各種の設
定可能な設定を含むことができる。設定可能な設定は下記の表２に記載されるものを含む
ことができる。

１つ以上の設定可能な設定はユーザのみ、製造者のみ、またはいずれかにより設定可能
であることができる。さらに、実施形態により、設定可能な保護レベルを含むことができ
、これによりユーザは自分の電子装置に対し望まれる保護レベルを選択することにより複
数の設定を都合良く変更することができる。例えば、ユーザは「通常優先」の保護レベル
、「活動優先」保護レベル、または「保護優先」保護レベルを選択することができる。

「通常優先」ユーザは装置を歩行、階段の昇り降り、装置の向きの変更、起立、着席、
等々など極端でない運動を伴う通常の状況の下で使用すると予想する者であることができ
る。従って「通常優先」保護レベルが選択される場合、上記の表２に記載される設定は装
置が選ばれた数の異常な運動に対し適度に感度を有するように設定することができる。

同様に、例えばランニング、ダンス、等々の際など、より極端な状況で装置を使用する
つもりのユーザは「活動優先」保護レベルを選択することができる。「活動優先」レベル
の選択によりＨＤＤヘッドをパークすることなく広範囲の異常な運動を許容できるよう設
定可能な設定は変更され得る。従ってこの設定の下で、ＨＤＤヘッドは落下または過度の
揺れ／振動など極めて異常な運動が検知された場合にのみパークされ得る。加えて、非常
に低い加速レベルは回転自由落下を意味することがより多いので、この設定の下で、回転
自由落下検知器２１６はＤＦ_low（ｎ）のみを計算し、ＤＦ_high（ｎ）は計算しないよう
に設定することができる。

「保護優先」ユーザは「活動優先」ユーザの正反対かもしれない。例えば、ユーザが自
分の電子装置を優しく扱い、大きな加速は本当の落下であると予想される場合、この設定
を選択することができる。この設定の下で、装置は自動的に設定を変更し、例えば階段の
昇り降り、テーブルまたは他の表面に装置を乱暴に置くこと、装置を急いで取り上げるこ
と、急に装置の向きを変えること、等々、広範囲の異常な運動に対し感度を高めることが
できる。

本明細書の実施形態は各種のコンピュータ・ハードウェア実装を含む特殊用途または汎
用コンピュータを含むことができる。実施形態はまたコンピュータ実行可能な命令または
データ構造を搭載または格納するコンピュータ読み取り可能な媒体を含むことができる。
このようなコンピュータ読み取り可能な媒体は汎用または特殊用途のコンピュータにより
アクセスできる任意の利用可能な媒体であって良い。限定するためではなく例として、こ
のようなコンピュータ読み取り可能な媒体はＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯ
Ｍまたは他の光ディスク記憶、磁気ディスク記憶もしくは他の磁気ディスク記憶装置、ま
たは望まれるプログラム・コード手段をコンピュータ実行可能な命令またはデータ構造の
形で搭載または格納し、汎用または特殊用途のコンピュータによりアクセスできる他の任
意の媒体を含むことができる。情報がネットワークまたは別の通信接続（有線、無線、ま
たは有線もしくは無線の組み合わせ）を通してコンピュータに移転または提供されると、
コンピュータは接続を正しくコンピュータ読み取り可能な媒体として見る。従って、この
ような任意の接続をコンピュータ読み取り可能な媒体と呼ぶことが正しい。上記の組み合
わせもコンピュータ読み取り可能な媒体の範囲に含まれるべきである。

コンピュータ実行可能な命令は例えば汎用コンピュータ、特殊用途コンピュータ、また
は特殊用途の処理装置に特定の機能または機能のグループを実行させる命令およびデータ
を含む。本要旨は構造的特長および／または方法上の行為固有の言語で説明されたが、添
付クレームにおいて定義される要旨は必ずしも上述の具体的な特長または行為に限定され
るものではない。むしろ上述の具体的な特長および行為はクレームを実施する形の例とし
て開示される。

本発明はその精神または本質的な特徴から逸脱することなく他の具体的な形で具現する
ことができる。説明された実施形態はあらゆる点で単に例示的とみなされ、限定的とはみ
なされない。従って発明の範囲は前述の説明ではなく添付クレームにより示される。クレ
ームと同等の意味および範囲に包含されるすべての変更はクレームの範囲に含まれるもの
とする。

電子装置で用いられる、リード／ライト・ヘッドを有する代表的なハードディスク・ドライブ（ＨＤＤ）。本発明による、電子装置を損傷から保護する運動検知システムの一例のブロック図。本発明の一実施形態により、図２に示す各種データ線の代表的なグラフ。本発明の別の実施形態により、図２に示す各種データ線に対するデータのグラフのサンプル。本発明の別の実施形態により、図２に示す各種データ線に対するデータのグラフのサンプル。本発明の別の実施形態により、図２に示す各種データ線に対するデータのグラフのサンプル。図２における状態移行決定器ブロックの状態図。電子装置の異常な運動を検知する方法の例を説明する流れ図。

符号の説明

２０２…加速計、２０４…ＨＤＤヘッド・コントローラ、２０６…単位変換器、２０８
…合計加速計算器、２１０…ローパス・フィルタ、２１２…標準偏差推定器、２１４…適
応的閾値計算器、２１６…回転自由落下検知器、２１８…状態移行決定器、２２０…タイ
マ、２２２…先行状態レジストリ、３０６…衝撃閾値、４１０−１…閾値、５０２…安定
、５０４…監視、５０６…警告、５０８…緊急警告、５１０…衝撃。

Claims

電子装置の異常な運動を検知する方法であって、
前記電子装置の運動値を測定し、
少なくとも１つの前記運動値を、該運動値の少なくとも一部に基づき定期的に調節され
る第１の閾値と比較して前記運動の異常性を検知することを特徴とする電子装置の異常な
運動を検知する方法。
前記運動値は電子装置の１つ以上の方向への加速を示すことを特徴とする請求項１に記
載の電子装置の異常な運動を検知する方法。
前記運動値を測定することは、複数の方向における電子装置の加速を測定し、測定され
た加速値のユークリッド・ノルムを判定することを特徴とする請求項１に記載の電子装置
の異常な運動を検知する方法。
前記運動の異常性は、自由落下運動、衝撃運動、および振動運動の少なくとも１つを含
むことを特徴とする請求項１に記載の電子装置の異常な運動を検知する方法。
前記運動の異常性が検知した場合に保護処置を作動させることを特徴とする請求項１に
記載の電子装置の異常な運動を検知する方法。
前記保護処置は電子装置内のハード・ドライブ・ヘッドの位置を調節することを特徴と
する請求項５に記載の電子装置の異常な運動を検知する方法。
前記少なくとも１つの運動値を前記第１の閾値より低い閾値である第２の閾値と比較し
、
前記運動の異常性は前記少なくとも１つの運動値が第１の閾値を越えるか、または第２
の閾値未満である場合に検知されることを特徴とする請求項１に記載の電子装置の異常な
運動を検知する方法。
前記運動値を処理して雑音をフィルタで除去することを特徴とする請求項１に記載の電
子装置の異常な運動を検知する方法。
電子装置の異常な運動を検知する方法であって、
前記電子装置の複数の運動値をある期間にわたり測定し、
前記運動値の少なくとも一部を第１の閾値と比較して前記運動の異常性を検知すること
とを特徴とする電子装置の異常な運動を検知する方法。
前記複数の運動値の最新の値を、該複数の運動値の少なくとも一部に基づいて定期的に
調節される第２の閾値と比較して運動の異常性を検知することを特徴とする請求項９に記
載の電子装置の異常な運動を検知する方法。
前記第１の閾値および前記第２の閾値の１つが誘発された場合、第１の保護処置を作動
させ、
前記第１の閾値および前記第２の閾値の双方が誘発された場合第２の保護処置を作動さ
せることを特徴とする請求項１０に記載の電子装置の異常な運動を検知する方法。
前記運動値を第１の閾値と比較することは、前記運動値の累積関数を判定し、前記運動
値の累積関数を第１の閾値と比較することを特徴とする請求項９に記載の電子装置の異常
な運動を検知する方法。
電子装置であって、
前記電子装置の運動値を測定するよう構成されるセンサと、
少なくとも１つの前記運動値を第１の閾値と比較して運動の異常性を検知するよう構成
される回路と、を備え、
前記第１の閾値は前記運動値の少なくとも一部に基づいて定期的に調節されることを特
徴とする電子装置。
前記運動値は前記電子装置の加速値に対応することを特徴とする請求項１３に記載の電
子装置。
前記運動の異常性は、自由落下運動、衝撃運動、および振動運動の少なくとも１つを含
むことを特徴とする請求項１３に記載の電子装置。
前記回路は前記異常な運動が検知された場合ハード・ドライブ・ヘッドの位置を調節す
るよう構成されることを特徴とする請求項１３に記載の電子装置。
第１閾値は高閾値で、前記回路は前記少なくとも１つの運動値を低閾値と比較するよう
構成され、
異常な運動は、関数が高閾値を越えるか、または低閾値未満である場合に検知されるこ
とを特徴とする請求項１３に記載の電子装置。
電子装置であって、
前記電子装置の複数の運動値をある期間にわたり測定するよう構成されるセンサと
運動値の前記少なくとも一部を第１閾値と比較して電子装置の異常な運動を検知するよ
う構成される回路とを含むことを特徴とする電子装置。
前記回路は、
前記複数の運動値の最新のものを第２閾値と比較して異常な運動を検知するよう構成さ
れ、
第２閾値は運動値の少なくとも一部に基づいて定期的に調節されることを特徴とする請
求項１８に記載の電子装置。
前記回路は、
前記第１閾値および第２閾値の１つが誘発された場合第１の保護処置をとり、
前記第１閾値および第２閾値の双方が誘発された場合第２の保護処置をとるよう構成さ
れることを特徴とする請求項１８に記載の電子装置。