JP2557202B2 - 電力消費の管理方法及び装置 - Google Patents

電力消費の管理方法及び装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、低消費電力のコンピユ
ータ・システムに使用するデイスク駆動装置の消費電力
管理システム、より詳細に言えば、小型コンピユータ中
においてごく近い時期に生じた使用経歴に適合させた消
費電力低減モード・シーケンサに関する。
【０００２】
【従来の技術】コンピユータ・ハードウエア技術の最近
の改良は、デイスク・ストレージ装置のデイスク駆動装
置がメモリ及びマイクロプロセツサのような他のハード
ウエア素子よりも大きな電力を消費するコンピユータ・
システムになつてきた。一般に、デイスク駆動装置の全
電力供給状態よりも低い消費電力に低下された状態にデ
イスク駆動装置を迅速に切り換える方法で、活動中でな
いデイスク駆動装置の消費電力を低減することが望まれ
ている。また、このような方式はデイスク駆動装置の負
荷サイクルを減少し、従つてデイスク駆動装置の耐用年
数及び信頼性を改善する。電池を使用する最近のラツプ
トツプ・コンピユータや、ノートブツク型コンピユータ
に用いられるデイスク駆動装置の電力消費の管理は益々
重要さを増している。
【０００３】本明細書において、デイスク駆動装置とい
う用語は、硬質磁気デイスク駆動装置や、光学デイスク
駆動装置などの直接アクセス・ストレージ装置（ＤＡＳ
Ｄ）に向けられている。また、デイスク駆動装置の消費
電力の管理の問題は、デイジタル・イメージ式のスチー
ル・カメラや、携帯用ビデオテープ記録装置に用いられ
る磁気媒体の駆動装置を含んでデイジタル・イメージ技
術の分野でも広く知られている。これらの技術は、小さ
な蓄電容量の小型軽量の電池によつて電力を供給される
小型の携帯用記録装置を対象としている。従つて、消費
電力の管理を効果的にすることは、このような装置に対
してきわめて重要なことである。
【０００４】例えば、米国特許第４１６１００２号は、
消費電力を低減するために、ポーズ（一時停止）モード
の間で回転式磁気ヘツドの駆動電力を減少する電池式テ
ープ・レコーダが開示されている。米国特許第４７１７
９６８号において、予め決められた時間の経過の後にユ
ーザの指令なしで特別の静止状態に自動的に引き込まれ
る普通写真の記録及び再生用の磁気ビデオ・デイスク・
プレーヤが開示されている。このデイスク駆動装置のス
ピンドル・モータは消費電力を低減し、デイスクの磨耗
を減少するために静止状態に停止される。特開平３−１
８６０７３号において、デイジタル・イメージ記録及び
再生装置中に記録媒体が存在する場合に第１の一定時間
の間で動作が行なわれないときに電力を遮断し、装置中
に記録媒体が存在しない場合に第２のより短かい一定時
間の間で動作が行なわれないときに電力を遮断する自動
電源スイツチが開示されている。一定の遅延時間で電源
を遮断する回路を持つ電池式カメラの他の例が米国特許
第４２５０４１３号及び同第４２６９４９６号に開示さ
れている。
【０００５】フロツピ・デイスク駆動装置の消費電力管
理装置は従来から知られている。例えば、米国特許第４
３７６２９３号は、デイスクがスピンドルに装着された
時にスピンドル駆動回路が自動的に付勢され、その後、
適正なデイスク・トラツクへの中心付け及び最適な電力
消費を保証するために予め決められた時間の経過後にス
ピンドル駆動回路が自動的に滅勢される磁気デイスク装
置が開示されている。米国特許第４６３５１４５号にお
いて、モータの駆動信号が所定の時間の間で受け取られ
なかつた時にはヘツド位置付けモータ及びスピンドル・
モータの駆動回路から電力が除去される待機モードを有
するフロツピ・デイスク駆動装置が開示されている。同
じような装置が米国特許第４６８４８６４号及び同第４
７８３７０６号と、特開平１−１３２５３号及び特開昭
６２−２６２２６５号にも開示されている。これらすべ
ての装置は、電源遮断機能を活性化するのに一定の遅延
時間を用いている。
【０００６】また、ＤＡＳＤのような硬質デイスク駆動
装置の有用な種々の電力管理方法が提案されている。例
えば、米国特許第４９９１１２９号において、ポータブ
ル・コンピユータ中のデイスク駆動装置の２つの動作モ
ードを持つアクチユエータを開示している。この米国特
許の装置は、デイスク駆動装置が電池で給電されている
時、低い動作電圧及び電力を使用し、そして家庭用電源
によつて給電されている時、高い動作電圧及び電力を使
用している。特開平４−１０２２６１号において、低電
力動作モードの間でデイスクの回転を保持するためにデ
イスク面を時々「蹴る」ことによりデイスク面上にヘツ
ドを「浮上して」保持させることによつて、装置の一次
電力が滅勢された時に、接触による面接着（contact su
rface stiction-ＣＳＳ）を回避している双モード硬質
デイスク駆動装置の電源遮断技術が開示されている。特
開平２−３０６４８３号において、第１の経過時間後に
ヘツドの動作モータの電源が遮断され、第２の経過時間
後にスピンドル・モータの電源が遮断される２値の遅延
時間方式が開示されている。最後に、特開平２−３０６
４８３号において、前のデイスク・アクセスに続く単一
の経過時間後に、ヘツドが着陸領域に移動され、そして
スピンドル・モータの電力が遮断されるＣＳＳ及び電力
制御方式が開示されている。
【０００７】この分野の従来の技術はフロツピ・デイス
ク駆動装置の動作完了後の短時間経過後にスピンドル・
モータ及び電子回路の大部分の電源を停止することであ
つた。同様に、硬質デイスク駆動装置においては、一定
の経過時間に関連させて１つ、または２つの低電力動作
モードを与えることが標準的な技術になつている。例え
ば、「"Premier Technology LiteDrive"のレビユー（１
９８７年９月２９日のＰＣマガジン）」と題する刊行物
は、ユーザが介入することなく１０分間の遅延後にマイ
クロコードの制御の下でデイスク駆動装置の電源を遮断
する硬質デイスク及びフロツピ・デイスクの両方の駆動
装置用のマイクロコードを用いた電力管理システムを提
案している。１９８７年４月のＩＢＭテクニカル・デイ
スクロージヤ・ブレテイン第２９巻第１１号の４７６３
頁において、一定時間の経過後のデフオルト値か、また
はプログラムかのいずれかの制御の下で入ることのでき
る低電力の待機モードが提案されている。米国特許第４
９８０８３６号において、選択された周辺装置が、予め
設定された時間の間でアクセスされない時に全システム
の電力を遮断することと、予め設定された時間の経過後
に待機モードに入るためにシステム・クロツクを停止す
ることとを検出するために、アドレス・バスを監視する
電池で給電されるコンピユータ用の消費電力制御システ
ムが開示されている。この米国特許に開示された装置
は、周辺装置のアクセス要求によるのではなく、待機ス
イツチを押圧することによつて活性化される。また、特
開昭６３−２２４０７８号は待機モードに入るためのイ
ンターフエース回路を開示している。
【０００８】米国特許第４６４９３７３号において、電
力を節約するために、キーの打鍵の間で電源を遮断する
待機モードに自動的に入るようにマイクロプロセツサを
用いて自動的に接続される電池式キーボード入力装置が
開示されている。米国特許第４９３３７８５号におい
て、消費電力を低減するためのハードウエア及びソフト
ウエアを含むデイスク駆動装置が開示されている。この
米国特許は、デイスクへのアクセス要求の入力なしで、
所定の遅延時間後に、駆動制御電子回路から電力を除去
することを提案している。第２の付加的な遅延時間の経
過後に、スピンドル・モータの電源が遮断される。この
米国特許において、コントローラの電力を復帰させるよ
りも、スピンドル・モータの電源を遮断した後にスピン
ドル・モータの速度を定速度に復帰させる時間は、より
多くの時間が必要であることを知つているので、スピン
ドル・モータの電源を遮断する前に制御電子回路の電源
を遮断している。然しながら、最近のデイスク・アクセ
スに続く所定の遅延時間は、他のデイスク・アクセス要
求が直ちに生じるであろう可能性を示す特に有利な方式
ではないので、この米国特許の方法は最適な方法ではな
い。また、デイスク駆動装置を元の動作に迅速に復帰さ
せる能力がユーザにとつて重要な要件なので、別個に電
力を供給される素子の電源を選択的に遮断することは、
デイスク駆動装置の消費電力を低減するための必ずしも
最善の方法ではない。
【０００９】携帯式のコンピユータは、装置の消費電力
と性能との間の最善の妥協を見出すために幾つかの制御
レベルを与えているけれども、従来の制御技術の第１の
レベルは、必要のない機能動作を滅勢して消費電力を低
減する利点と、受忍可能な程度の性能低下の不利点とを
勘案して制御プログラムを特定するようなユーザの人間
性に依存するものである。第２の制御レベルは、システ
ムの中で分離して別個に給電される素子に対して、動作
停止モード及び動作準備完了モードのコマンドを送る時
点を決定するために、クロツク・データ、ユーザの入力
及びデフオルト値を用いるコンピユータ・プログラムに
依存するものである。加えて、別個に給電される素子
は、より低い電力の動作モードに移動することによつて
電力を減少する時に内部及び外部インストラクシヨンに
よつて決定される。然しながら、従来技術の下において
は、準備状態の低い電圧レベルへ移動するためのシステ
ム及びサブシステムによる決定は、装置を最後に使用し
た時点から、予め決められた経過時間の遅延条件だけで
行なわれている。また、別個に給電される素子の低下電
力動作モードは「ゼロ電力」動作モードであり、「低下
された電力」動作モードではない。
【００１０】低下電力による幾つかの動作モードの間を
選択するための策定計画は、直ちに発生されるであろう
デイスク・アクセス要求の可能性の検出とは別個の、通
常、独立している問題に思える。然しながら、問題解決
方法が別個の問題を生じるとしても、デイスク駆動装置
の消費電力を最適化するために、両方の問題に対して調
整された解決方法が必要である。例えば、一方において
エネルギを節約し、他方において元の動作に迅速に復帰
することができるように、マイクロプロセツサ及び駆動
スピンドル・モータの両方を、低下された電力で動作す
ることができる。低下された電力で動作するモードの決
定は、デイスク駆動装置の動作に関係するホスト・コン
ピユータを介入させて、新しいデイスク・アクセス要求
が間もなく生じるであろう現在の確度を考慮すべきであ
る。このような確度を設定する方法は、低下電力動作モ
ードの順序を最適化するための技術に対して付加的なも
のである。
【００１１】低減された消費電力と、デイスク駆動装置
のアクセスの迅速性との間の最適なバランスを設定する
ことのできるシステムの必要性があることは明らかであ
る。複雑な複数モードの消費電力低減方式を提案してい
る従来の技術は、予め決められているか、あるいは、ユ
ーザが特定した一定の遅延時間に依存している。更に、
減少される消費電力の幾つかの動作モードを通る過渡期
の決定は、順応性がなく、既知のすべての電力管理シス
テムに従つて予め決定されたものであり、従来の技術に
おいて、デイスク・アクセスのための急を要するコマン
ド（imminent command）の確度の変化に対して消費電力
の減少順序を適用する手段、即ち電力を低下するスケジ
ユールを適用する手段を与えたものはない。従来の技術
で残されているこれらの未解決の問題及び非効率性は、
本発明は以下に説明される態様で解決される。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、デイ
スク駆動装置アクセス動作の最近の履歴に関連させて消
費電力を低減するタイミングをデイスク駆動装置に適用
することにある。本発明の特徴により、デイスク駆動装
置の最後のアクセス動作の時点と、消費電力低減処理動
作の時点との間の遅延時間は、ごく最近生じたデイスク
駆動装置の動作に応答して適正に増加され、そして、ご
く最近生じたデイスク駆動装置の動作停止に応答して効
果的に減少される。
【００１３】本発明の他の目的は、低減した消費電力に
よる動作から全電力による動作に迅速に回復することの
できる種々の消費電力低減モードを与えることにある。
早い時期に消費電力低減モードにすることは、デイジタ
ル制御電子回路を、低下されたクロツク速度で動作する
制御を含むのが本発明の特徴である。このような状態に
おいて、モータの速度制御及びトラツクの位置付けなど
の重要なデイスク駆動装置の動作は、僅かな性能変化で
制御され、監視されると共に元の全電力による動作に急
速に回復することができる。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明は、急を要するデ
イスク・アクセスの確度（予想率）を設定するために、
装置のエネルギ消費の経歴を測定することにより、そし
て、低下されたクロツク速度を介してコントローラの電
子回路中に消費電力低下モードを設定することによつて
上述の問題を解決している。ただし、低下されたクロツ
ク速度は、コントローラの性能を低下するけれども、消
費電力が低下されている間でもコントローラは、モータ
の速度制御及びトラツク位置付けを維持するために使用
することのできる性能を保つている。本発明は、エネル
ギの消費量が新しいデイスク・アクセスの生じる確度の
最良の目安であることを発見したことに基礎を置いてい
る。平均消費エネルギのレベルは、デイスク駆動装置の
ごく最近の活動がどのようであつたかを示しており、従
つて、装置の活動の経歴が、近い将来に生じる活動の確
度を表わす。本発明は、動作電力モードの変化を検出す
るために、平均消費エネルギ・プロフイールと、予め決
められた消費エネルギ閾値プロフイールとを比較する。
消費エネルギ閾値プロフイールは、デフオルト値か、あ
るいはユーザの仕様のいずれかを用いて予め決めること
ができる。
【００１５】
【実施例】図１を参照すると、本発明のデイスク駆動装
置の電力管理システムを示すブロツク図が示されてい
る。デイスク駆動装置２０はモード・コントローラ２４
を経て電源装置２２から電力を受け取る。電源装置２２
からの電力は、ライン２６を経て消費エネルギ監視装置
２８へ転送され、消費エネルギ監視装置２８からライン
３０を経てモード・コントローラ２４に転送される。モ
ード・コントローラ２４は、ライン３０を介して入力さ
れた電力を、ライン３２で代表される複数のラインを介
してデイスク駆動装置２０に配分する。消費エネルギ監
視装置２８は、使用エネルギ量の信号３４をフアジイ論
理の消費エネルギ比較器３６に与える。フアジイ論理の
消費エネルギ比較器３６は、モード選択信号３８を発生
して、必要な消費電力低減動作モードにするために、モ
ード選択信号３８をモード・コントローラ２４に差し向
ける。従つて、モード・コントローラ２４は、フアジイ
論理の消費エネルギ比較器３６からのモード選択信号３
８に応答してデイスク駆動装置２０の全電力動作モード
か、または消費電力低減動作モードかを選択することが
理解できる。
【００１６】図２はデイスク駆動装置２０用の幾つかの
有用な消費電力低減動作モードを一覧表に配置した図で
ある。図２に示した動作モードの割り当ては、本発明を
説明するために例示的に示したものであり、デイスク駆
動装置２０は図２に示した動作モードよりも少ない態様
でも、それよりも多い態様でも動作することができる。
例えば、図２に示した動作モード「１」は、消費電力の
低減を伴なわない全電力動作モード「０」の後の最も早
期に生じる消費電力低減動作モードであるとして示され
ている。動作モード「１」は、マイクロプロセツサのク
ロツクを低下された周波数で動作することにより得られ
た消費電力の減少で動作するモードのマイクロプロセツ
サ・コントローラとして示されている。次の動作モード
「２」はスピンドル・モータの消費電力を低減してい
る。従つて、図２に示した動作モードの例示において、
モード・コントローラ２４は、マイクロプロセツサ・コ
ントローラ４０の消費電力を先ず減少するけれども、コ
ントローラ２４は、スピンドル・モータ４２及びアクチ
ユエータ・モータ４４に対する管理を従来通りに制御す
るのに充分な制御能力を保つている。若しデイスク駆動
装置２０が動作モード「１」の間で新しいアクセス・コ
マンドを受け取つたならば、デイスク駆動装置２０は、
例えば、アクチユエータ・モータ（デイスク面上でヘツ
ドを移動する駆動装置）４４を再度位置付けるのに殆ど
遅延なしで全電力動作モード「０」に復帰することがで
きる。
【００１７】図２の動作モード「２」は、スピンドル・
モータ４２の消費電力を低減することによつて動作モー
ド「１」よりも電力を低下するので、スピンドル・モー
タ４２の速度は低下する。従つて、新しいアクセス・コ
マンドの受領に応答して、消費電力低減動作モード
「２」から全電力動作モードまでの過渡的遷移は、スピ
ンドル・モータの完全停止状態ではない半分の電力によ
る速度からスピンドル・モータの加速を与えることによ
つて迅速に回復することができる。同様に、動作モード
「３」は、スピンドル・モータ４２の電力を半分に保つ
たまま、マイクロプロセツサ・コントローラ４０からす
べての電力を除去する。消費電力低減動作モード「４」
においてのみ、スピンドル・モータ４２からすべての電
力が除去されて、スピンドル・モータは完全に停止す
る。最後に、動作モード「５」は、デイスク・アクセス
の新しい要求に応答するのに必要な電力を除いてデイス
ク駆動装置２０からすべての電力が除去される「冬眠」
モードを表わしている。
【００１８】スピンドル・モータに対して消費電力を減
少するときには、減速しているデイスク面にヘツドが衝
突するのを防ぐためにアクチユエータ・モータ４４に他
のコマンドが必要である。また、スピンドル・モータの
アイドル時に読み取り及び書き込みチヤネルの電力がサ
ーボ・パルス間で除去される所謂「こま切れ」読み取り
及び書き込みチヤネルの電力節約モードのような有用な
動作モードを含んで、有用なすべての消費電力低減動作
モードを、図２に示したテーブルに付加することができ
る。本発明の方法は特定の消費電力低減動作モードに限
定されるものではない。
【００１９】図２に示した動作モードの数及び動作順序
は、単なる例示目的で示したものであるけれども、半分
の消費電力動作モード「１」及び「２」の利用性及び動
作順序は、これら両方の動作モード「１」及び「２」が
デイスク駆動装置２０の利用性に対する影響が最小で、
しかも電力を節約するから、本発明の重要な特徴を示し
ている。
【００２０】図３を参照すると、図１のエネルギ監視装
置２８及びフアジイ論理の消費エネルギ比較器３６の良
好な実施例が示されている。消費エネルギ・レジスタ４
６は、デイスク駆動装置２０に対して平均消費エネルギ
値Ｅバー（本明細書において、Ｅの上部に横線を付けた
記号をＥバーと言う）を表わすバイナリ信号４８を含ん
でいる。Ｅバーの値を表わすバイナリ信号４８はクロツ
ク５２によつて決められる通常状態においてコントロー
ラ５０によつて検査される。消費エネルギ・レジスタ４
６は、デイスク駆動装置の活動に応答して歩進ロジツク
５４によつて特定されるバイナリ値Ｎjによつて、定期
的にシフトされ増加される。図４を参照すると、デイス
ク駆動装置の幾つかの動作に必要と見積られた消費エネ
ルギの量に対応するＮj値の例が示されている。図４に
示したＮj値は、１つのクロツク期間の間の対応する動
作の相対的な消費エネルギの量を表わすように選ばれて
いる。レジスタ４６がオーバーフローした時、オーバー
フロー・リセツト回路５６が消費エネルギ・レジスタ４
６をバイナリ「１」にリセツトする。
【００２１】クロツク５２に応答して、エネルギ値レジ
スタ４６の内容は、１ビツトだけ右方にシフトされ、そ
して、消費エネルギ閾値発生器６０によつて発生される
消費エネルギ閾値プロフイール信号５８と比較される。
コントローラ５０は１つのクロツク期間の間で、平均消
費エネルギ値Ｅバーを表わすバイナリ信号４８と、消費
エネルギ閾値プロフイール信号５８とを比較して、バイ
ナリ信号４８の値が消費エネルギ閾値プロフイール信号
５８の値以下に降下した時、デイスク駆動装置２０中に
状態変化を命令するためのモード選択信号３８を発生す
る。消費エネルギ・レジスタを右方へシフトさせる理由
は、長時間経過して減衰した消費エネルギ値が平均消費
エネルギ値Ｅバーに対して与える影響を小さくするため
である。
【００２２】図５は温度センサ６２に基づく図１の消費
エネルギ監視装置２８のアナログ式の消費エネルギ監視
装置の実施例を示す図である。抵抗６４の温度が装置２
０の減衰された平均消費エネルギ値を表わすように、デ
イスク駆動装置２０のすべての電力は、温度センサ６２
に物理的に結合されている抵抗６４の中を通過する。デ
イスク駆動装置２０のごく最近の動作は高い温度を与
え、この温度は時間の経過と共に減衰する。温度センサ
６２からの温度信号６６は２重比較器６８に与えられ、
２重比較器６８は２つの閾値温度Ｔ1及びＴ2と比較され
る。若し温度信号６６が閾値温度Ｔ1よりも小さけれ
ば、２重比較器６８はスイツチＳＷ1を開き、例えば、
デイスク駆動装置２０中の制御電子回路（図示せず）か
ら電力を除去する。同様に、若し温度信号６６が閾値Ｔ
2よりも小さければ、２重比較器６８はスイツチＳＷ2を
開き、これにより、例えばデイスク駆動装置２０中のス
ピンドル・モータへの電力を遮断する。
【００２３】図６を参照すると、図５に示した回路の動
作を説明するためのグラフが示されている。抵抗６４の
温度はカーブ７０として示されており、これはデイスク
駆動装置２０の平均消費エネルギが時間とともに減衰す
ることを表わしている。従つて、図６に示した温度Ｔ0
は、デイスク駆動装置がある動作をした後に持つ温度信
号６６を表わしている。デイスク駆動装置の使用が停止
された時、抵抗６４の熱は周囲の環境に発散して、抵抗
６４の熱は図６の実線で示したカーブ７０によつて示さ
れたように温度Ｔ0から降下する。カーブ７０が第１の
閾値Ｔ1以下に降下した時、スイツチＳＷ1が開く。カー
ブ７０が第２の閾値以下に降下すると、ＳＷ2が開く。
スイツチＳＷ1及びＳＷ2の両方が開くと、カーブ７０
は、最小の温度、即ち図６に示した「冬眠」温度まで次
第に降下する。「冬眠」温度は、デイスク駆動装置を全
電力動作モードに復帰する次のアクセス・コマンドが受
け取られるまで一定にとどまる。
【００２４】図６に示した第２の破線カーブ７２は、異
なつたデイスク・アクセスの動作順序を示したものであ
り、デイスク駆動装置２０の消費電力を低減するタイミ
ングが異なつた動作経歴に対してどのように適用される
かを説明する図である。カーブ７２及び７０が第１の閾
値Ｔ1以下に降下した時、デイスク駆動装置は活動状態
にはないから、カーブ７０はそのまま低下して、結局、
図６の点Ａにおいて第２の閾値Ｔ2と交差する。然しな
がら、この場合、短時間のデイスク・アクセス動作に関
しては２重比較器６８を無視して、デイスク駆動装置２
０を全電力動作モードに復帰する新しいデイスク・アク
セスが発生したので、カーブ７２は上昇し始める。デイ
スク駆動装置２０が全電力動作モードで動作した時、カ
ーブ７２は抵抗６４の温度増加に追従して上昇し始め
る。抵抗６４の温度は第１の閾値Ｔ1以上には上昇しな
いから、新しいアクセス・コマンドの終了直後において
も消費電力低減動作モードが選択されており、カーブ７
２を第２の閾値Ｔ2の方に再度降下させ、その結果、カ
ーブ７２は図６の点Ｂにおいて第２の閾値と交差する。
従つて、ごく最近生じた上述のデイスク・アクセスが短
時間だつたので、カーブ７２に関してごく最近生じたデ
イスク・アクセス動作に続いて遅延を生じることなくス
イツチＳＷ1は開かれているが、他方、カーブ７０に関
して付加的に生じた使用経歴から生じた温度上昇のため
に、カーブ７０により可成りの長さの遅延が与えられる
ことになる。また、上述のようにデイスク駆動装置の動
作が異なつているので、ＳＷ2は、カーブ７０の場合と
比較して、カーブ７２のために可成り遅れて開かれる。
【００２５】図７は図５に示した回路の他の動作態様を
説明するためのグラフである。図７に示したカーブ７１
は抵抗６４の第１のプロフイール温度を表わし、カーブ
７３は抵抗６４の第２のプロフイール温度を表わしてい
る。カーブ７１は０時間における「温度Ｂ」の温度値を
持ち、カーブ７３は同じ時間において「温度Ａ」の低い
温度値を持つている。例示的に示した２つの異なつたア
クセス経歴に関するカーブ７１及び７３によつて示され
ているように、２つの温度プロフイールに対して２つの
異なつた温度値がある。つまり、この差が生じるのは、
時間「０」において低いレベルのアクセス活動の経歴を
示すカーブ７３をカーブ７１と比較して、カーブ７１が
より高いアクセス活動の経歴を持つているからである。
【００２６】説明を簡単にするために、図７は、時間
「０」以降にはアクセス活動を持たない抵抗６４の温度
を示している。従つて、カーブ７１は、時間Ｂ１におい
て第１の閾値Ｔ1と交差するまで減少していく。カーブ
７３は時間Ａ１において第１の閾値Ｔ1と交差するが、
時間Ａ１は時間Ｂ１よりも可成り早い時間である。従つ
て、スイツチＳＷ1の解放は、デイスク駆動装置２０が
高いアクセス活動を持つている時には、最後のアクセス
・コマンドに続いて可成り長く遅延されることは容易に
理解できる。同様に、カーブ７３は、カーブ７１が第２
の閾値Ｔ2と交差した時の時間Ｂ２よりも可成り早い時
間Ａ２において第２の閾値Ｔ2と交差する。従つて、後
者のモード変化は、時間０の前に発生された高いアクセ
ス活動によつても遅延される。この例は本発明の方法の
特徴を示している。
【００２７】図８及び図９はｚ変換表記法に基づいた消
費エネルギ監視装置２８の２つの実施例を示す図であ
る。図８において、遅延レジスタ７４を代表として示し
た遅延レジスタのグループに示されている。現在の消費
エネルギ要求信号Ｅd（ｋ）は遅延レジスタ７４の入力
として示され、遅延レジスタ７４の出力は前のサンプル
時間の間で入力され、遅延された消費エネルギ要求信号
Ｅd（ｋ−１）を表わす。デイジタル信号の技術分野で
広く知られているように、遅延レジスタ７４は入力にお
いて並列のデイジタル・データを受け取るバイナリ信号
レジスタとして実施することができ、遅延レジスタ７４
は、次の遅延レジスタ７６に対してそのバイナリ・デー
タを与える前に、１サンプル・クロツク期間の間、その
バイナリ・データを保持する。この回路構成の機能は、
最も古いＥd（ｋ）の値から最も新しいＥd（ｋ）の値ま
での一連のＮ＝ｋ＋１個の消費エネルギ要求信号のサン
プル値を加算回路７８へ与えることである。加算回路７
８の出力は、図１に示したデイスク駆動装置２０のため
に測定されたエネルギ要求の前のＮ個のサンプル値の算
術的平均値Ｅjバー（ｎ）を表わす平均消費エネルギ信
号８０を発生するために、Ｎで割り算される。平均消費
エネルギ信号８０は新しい各サンプル・クロツク信号期
間の開始点において新しい値に更新される。遅延レジス
タ７４を代表として示されているレジスタのグループ
は、電力上昇の時点において「パワー・オン・リセツト
（ＰＯＲ）」信号８２によつてリセツトされる。
【００２８】図９は本発明の装置により使用するのに適
したデイジタル式の消費エネルギ監視回路のｚ変換装置
の実施例を示す図である。図９に示した実施例と図８の
実施例との間の主要な相異は、図８に示した実施例にお
ける平均消費エネルギ値Ｅjバー（ｎ）の信号８０が前
のＮ個のサンプル値のすべてに等しい重み付けを与えら
れていたのに反して、図９の実施例のＥdバー（ｋ−
１）信号の値は、そのサンプルの時点における各サンプ
ル値を減衰していることである。これは、遅延レジスタ
８６の出力信号８８の値Ｅdバー（ｋ−１）を、加算回
路８４において、消費エネルギの新しいサンプル値Ｅd
（ｋ）に加えることによつて達成され、このＥd（ｋ−
１）値は消費エネルギの前のすべてのサンプル値からの
影響を組み入れた減衰平均消費エネルギ量を表わしてい
る。新しいサンプル値Ｅd（ｋ）と信号８８の値との和
は、サンプル信号８８の値と減衰係数λ1との積を差し
引くことによつて減衰される。従つて、各サンプル時間
の間に対して、減衰係数λ1とＥdバー（ｋ−１）値との
積はＥdバー（ｋ）値から差し引かれて遅延レジスタ８
６の中に再入力される。これは、古いすべてのサンプル
値が消滅するまで、消費エネルギの古いサンプル値を連
続して減少し、これにより、本発明に従つて、古い過去
に用いられたデータを「減衰（bleeding-off）」させて
最近に用いられた経歴だけを強調する。
【００２９】また、図９は、遅延レジスタ９２の中に含
まれた前のすべてのサンプル値ＥTO TALの合計値に新し
い消費エネルギのサンプル値Ｅd（ｋ）を連続して加え
る加算回路９０を示している。合計の消費エネルギ信号
９４は、図８において加算されたサンプルの数を表わす
スケーリング係数Ｎにより計算された図８の平均消費エ
ネルギ信号８０とは異なつている。遅延レジスタ８６及
び９２はオーバーフロー及び電力上昇の時点でリセツト
される。
【００３０】図１０は図８及び図９に示したいずれの実
施例にも使用できる幾つかの消費エネルギ信号値Ｅd＝
ＥOPjを例示する表である。図１０に示したＥOPjの値
は、図中に記載された各ＥOPj動作の相対的な消費エネ
ルギを示すために選択される。図１０に示したような簡
単なルツクアツプ・テーブルを使用することは、実際の
エネルギ消費量の測定を必要としないから、図８及び図
９に示した実施例の実用化を簡単にする。
【００３１】図１１に示したグラフは、図８及び図９の
実施例の動作を説明するための図である。カーブ９６及
び９８の両方は、異なつた動作経歴における消費エネル
ギの合計値を示している。信号８０及び８８（図８及び
図９）は、図１のデイスク駆動装置２０の中で発生する
活動が殆どない場合に、時間の経過と共に減少していく
関数を持つている。時間の経過と共に、アクセス・コマ
ンドがないことは、カーブ９６及び９８によつて表わさ
れる平均消費エネルギ・Ｅバーが第１の消費エネルギ閾
値Ｅ11と交差することになり、これは、図１に関して上
述した態様でモード変換コマンドを付勢する。次に、カ
ーブ９６及び９８は第２の消費エネルギ閾値Ｅ12と交差
し、これは、他のモード変更コマンドを付勢する。動作
モード変更の消費エネルギ閾値の数及びカーブ９６及び
９８の特性は、本発明の実施例を説明する目的のみで例
示したものである。
【００３２】図１２は図１に示した消費エネルギ監視装
置２８として適用するのに適したアナログ式の消費エネ
ルギ監視装置の他の実施例を示す図である。図１２は、
ユーザにより予め決められるか、特定されるかのいずれ
でもよい１つ、またはそれ以上の消費エネルギ・プロフ
イールと、実際の使用エネルギの特性とを比較するため
の回路の実施例である。一般的に、予め決められた消費
エネルギ・プロフイールＥTiは下記の形式の指数配列と
して表わされる。
【００３３】
【数２】 ＥT（ｔ） ＝ ａ0 ＋ ａ1ｔ ＋ ａ2ｔ2 ＋ ... ＋ ａnｔn （式１）
【００３４】係数｛ａi｝は、予測された使用パターン
に基づくか、またはソフトウエアを介してユーザにより
特定されるか、変化する使用パターンの適応関数でもよ
い係数であつて、デイスク駆動装置の製造者によつて事
前に設定することができる。
【００３５】図１２において、Ｉcは消費電力（即ち、
消費エネルギ値Ｅd（ｔ））に比例関係に保持されてい
るコンデンサＣの充電電流である。電流ＩDは、予め決
められた上述の消費エネルギ・プロフイールＥTiに比例
関係に維持されている放電電流である。コンデンサＣに
印加される電圧１００は、図１３に示されているよう
に、電池の電圧ＶBBに等しい電圧に設定するために、簡
単なスイツチ１０２をオンにすることによつて先ず初期
化される。スイツチ１０２は、回路の動作中の所望の時
点で電圧１００の値をリセツトするために使用すること
ができる。
【００３６】比較回路１０４及び１０６は、電圧１００
と、デイスク駆動装置によつて与えられる予め決められ
た幾つかの消費エネルギ・プロフイールＥTiを表わす電
圧ＶTiとの間の比較を表わす出力を発生する。図１３
は、電圧１００が２つの例示的な消費エネルギ・プロフ
イールＥT1及びＥT2と交差する時、比較器１０４の２つ
の交差点Ｂと、比較器１０６の１つの交差点Ａとにおけ
る状態変化を示す図である。消費エネルギ・プロフイー
ルが、図１３に示した消費エネルギ・プロフイールＥT1
及び上記の式１によつて示されるように時間の関数とし
て構成することができるのは、本発明の重要な特徴であ
る。
【００３７】図１４は、上述した消費エネルギ監視装置
と同じような本発明のデイジタル方式の消費エネルギ監
視装置をデイスク駆動装置中で使用する方法を説明する
ための流れ図である。図１４を説明するために以下の符
号を定める。 Ｐj＝電力上昇動作のために必要な名目エネルギ値 Ｓj＝１単位の時間間隔の間で探索動作のために必要な
名目エネルギ値 Ｒj＝１単位の時間間隔の間で読み取り動作のために必
要な名目消費エネルギ値 Ｗj＝１単位の時間間隔の間で書き込み動作のために必
要な名目エネルギ値 Ｉj＝１単位の時間間隔の間でスピンドル・モータを全
速でアイドルするために必要な名目エネルギ値 Ｃj＝１単位の時間間隔の間だけで制御電子回路が必要
とする名目エネルギ値
【００３８】消費エネルギ・レジスタの内容が古いサン
プル値を減衰するための時間の間で一定に減衰される場
合において、上述の値の各々を、ある最大値まで加算す
るために、消費エネルギ・レジスタを用いることが、図
１４の中に示されている方法の重要な点である。従つ
て、消費エネルギ・レジスタの内容は上述の平均減衰エ
ネルギの値と等価であり、減衰された平均消費エネルギ
値は、一般的に、時間の経過と共に減衰された消費エネ
ルギの積分値として、下記の数式３で表わすことができ
る。
【００３９】
【数３】
【００４０】図１４において、Ｅは、図３において示し
た消費エネルギ・レジスタ４６のような「エネルギ」レ
ジスタの内容の値を表わす。ステツプ１０８において、
Ｅは、全電力に上昇させるために必要な開始名目エネル
ギ値を表わすＰjによつて増加される。ステツプ１１０
において、トラツク探索の調整動作などを含むすべての
名目開始動作が達成される。ステツプ１１２において、
Ｉj値は動作トラツク位置における関連スピンドル・モ
ータのアイドル電力を表わすルツクアツプ・テーブルか
ら検索される。これを換言すれば、スピンドル・モータ
の電力を全電力に上昇させる場合のスピンドル・モータ
のアイドル消費電力値Ｉjはヘツドのアクチユエータが
どの位置のトラツク上にあるかに従つて変化するという
ことである。
【００４１】ステツプ１１４において、Ｅの値は、現在
の時間間隔の間のスピンドル・モータのアイドルの消費
エネルギ値を表わすＩjによつて増加される。ステツプ
１１６において、Ｅは、Ｉjよりも大きい減衰値ＢL1の
値だけ減少される。減衰値ＢL 1の値は、スピンドル・モ
ータのアイドルの消費エネルギ値よりも大きくなければ
ならず、この値はＥの中に含まれた経時的要素の指数関
数的減衰をシミユレートするよう調節されるのが良い。
この調節は、減衰値ＢL1をαＥにリセツトするステツプ
１１８により示されている。
【００４２】ステツプ１２０において、デイスク駆動装
置において必要な動作が要求されているか否かがテスト
される。若しデイスク駆動装置が動作を要求しているな
らば、図示されているように、制御はＡ２に続く。現在
のサンプル時間の間で、若しデイスク駆動装置に動作要
求がなければ、ステツプ１２２において、使用する閾値
ＥT1よりもＥが小さいか否かをテストする。若しＥがＥ
T1よりも低下していれば、動作状態は変更されなければ
ならず、制御は、次に低い電力状態に電力降下を開始す
るステツプ１２４に進む。若し閾値に未だ達していなけ
れば、ステツプ１２２はステツプ１１４に戻り、他のサ
ンプル時間を開始し、そして、次のサンプル時間のため
の処理ループを通つて処理が繰り返される。
【００４３】この処理動作の説明を簡単にするために、
ステツプ１２４において、スピンドル・モータの電力が
除去されて、スピンドル・モータをアイドルさせるため
の消費電力が０に減少したものと仮定する。この動作状
態の変化は、エネルギ値Ｃj以上を必要とすると決めら
れている制御電子回路のエネルギだけを残すことにな
る。従つて、図１４のステツプ１２６において、現在の
サンプル時間の間で必要とされる制御エネルギＣjだけ
をＥの値に加える。ステツプ１２８において、Ｅは、Ｃ
jの値よりも大きい第２の減衰値ＢL2だけ減少される。
再言すると、上述したように、減衰値ＢL2は、減衰値Ｂ
L1と関連して指数関数的減衰をシミユレートするように
調節されている。これは、減衰値ＢL2がβＥに等しい値
にリセツトされるステツプ１３０において行なわれる。
上述の場合、βはαに等しくなくともよい。
【００４４】ステツプ１３２において、上述したステツ
プ１２０と同じ機能が遂行され、若しデイスク駆動装置
の動作が要求されているならば、制御は図示のようにＡ
２に進む。若しデイスク・アクセス動作の要求がなけれ
ば、ステツプ１３４において、Ｅと第２の閾値ＥT2とが
比較され、そして、若しＥがこの第２の閾値以下に降下
していれば、「冬眠」状態になる。ステツプ１３６は、
冬眠状態に電力を低下するが、ステツプ１２０及び１３
２と同じ機能を行なうステツプ１３８を実行するのに充
分な電力を残している。若しＥが第２の閾値ＥT2以下に
低下していなければ、制御ステツプ１２６に戻り、処理
ループは次に続く時間間隔のために処理を繰り返す。
【００４５】図１４において、Ａ２への移動は、全電力
動作状態（図示せず）に電力を上昇するステツプ１４０
において、要求された動作の実行を行なう。デイスク駆
動装置の動作が終了した後、ステツプ１４２において、
Ｅは、読み取り、書き込み動作や、トラツク探索動作な
どのための上述のリストに記載されたような動作のため
に見積られたエネルギ値（図１０を参照）であるＥOPj
の値を増加される。
【００４６】ステツプ１４２の処理後に、ステツプ１４
４において、Ｅは最小値ＥMINと比較され、若しＥがＥ
MINを超過していなければ、ステツプ１４６において、
ＥMINの値にセツトする。若し多数の活動があれば、消
費エネルギ・レジスタの内容Ｅは、最大値ＥMAX（図示
せず）に飽和する。これは、爆発的に生じた活動のピー
クの間で過剰な消費エネルギのだれを回避する。その
後、制御は、ルツクアツプ・テーブルを用いた現在のト
ラツク・バンドに従つたスピンドル・モータのアイドル
用消費エネルギ値Ｉjを選択するために、ステツプ１１
２を直接に実行する。その後、処理手順は、上述したと
同じように進められる。
【００４７】本発明の上述の説明から、全電力の一部分
によるスピンドル・モータの動作を与える付加的な分岐
路や、全電力の一部分を用いるマイクロプロセツサの動
作路は、上述した一般的なアーキテクチヤを使用して、
図１４に示した流れ図に付加することができるのは自明
であろう。
【００４８】まとめとして、本発明の構成に関して以下
の事項を開示する。
【００４９】（１）別個に給電される複数のコンポーネ
ントを有する装置において、各々がある量の消費エネル
ギを消費することとなる複数の複数の動作をコマンドに
よつて実行するための方法であつて、上記装置は複数の
動作モードを持ち、各動作モードは上記別個に給電され
るコンポーネントの間での所定の複数個の電力割当のう
ちの１つに対応しており、上記方法はさらに、（ａ）
１つ、またはそれ以上の上記動作を命令するコマンドに
応答して、すべての上記別個に給電される素子に対する
全動作電力の割当に対応する全電力動作モードを選択す
るステツプと、（ｂ） 上記装置による上記消費エネル
ギの合計量を表わす第１の信号値Ｅ（ｔ）を時間の関数
として発生するステツプと、（ｃ） α及びβを正の整
数として、上記第１の信号値Ｅ（ｔ）の時間と共に減衰
された平均消費エネルギ値を表わす第２の信号値Ｅバー
（ｔ）を、下記の数式に従つて発生するステツプと、
【数４】 （ｄ） 上記第２の信号値Ｅバー（ｔ）と複数個の消費
エネルギ閾値プロフイールとを比較して、モード選択信
号を発生するために比較結果を組み合わせるステツプ
と、（ｅ） 上記モード選択信号に応答して上記動作モ
ードの内の１つを選択するステツプと、（ｆ） 上記１
つまたはそれ以上の動作に対する上記コマンドを受け取
るまで上記ステツプ（ｂ）乃至（ｆ）を繰り返して遂行
するステツプとを有する電力消費の管理方法。 （２）上記ステツプ（ｄ）は、（ｄ１） 上記第２の信
号値Ｅバー（ｔ）に応答して上記消費エネルギ閾値プロ
フイールを調節するステツプを含む（１）に記載の消費
電力の管理方法。 （３）上記消費エネルギ閾値プロフイールは上記第２の
信号値Ｅバー（ｔ）に応答した値に減少されることを含
む（２）に記載の消費電力の管理方法。 （４）上記装置はデータ・ストレージ・デイスク駆動装
置を含む（１）に記載の消費電力の管理方法。 （５）上記データ・ストレージ・デイスク駆動装置は硬
質磁気デイスク媒体を含む（４）に記載の消費電力の管
理方法。 （６）上記データ・ストレージ・デイスク駆動装置は光
学式データ・ストレージ媒体を含む（４）に記載の消費
電力の管理方法。 （７）別個に給電される複数個の素子を有するデータ・
ストレージ・デイスク駆動装置において、電源から動作
電力を受け取る電力入力手段と、１つの時間間隔の間で
上記データ・ストレージ・デイスク駆動装置により消費
される平均消費電力を表わす使用エネルギ信号値Ｅバー
を発生するための、上記電力入力信号に接続された消費
エネルギ監視手段と、複数個の使用エネルギ閾値信号の
１つを越えた上記使用エネルギ信号値Ｅバーに対応する
モード・コマンド信号を複数個発生するための、上記消
費エネルギ監視手段に接続された比較手段と、上記別個
に給電される素子の内の選択された素子を上記電力入力
手段に接続することを表わす複数の動作モードの内の１
つの動作モードを、上記モード・コマンド信号に応答し
て、上記データ・ストレージ・デイスク駆動装置に対し
て選択するための、上記比較手段及び上記電力入力手段
に接続されたモード制御手段とからなるデイスク駆動装
置。 （８）上記モード制御手段は、上記複数個のモード・コ
マンド信号の最近の値に応答して１つの上記動作モード
を選択するためのフアジイ論理手段を含む（７）に記載
のデイスク駆動装置。 （９）上記比較手段は、上記少なくとも１つの使用エネ
ルギ閾値信号の値は上記１つの動作モードの選択に応答
して時間の経過とともに変化するように、上記複数個の
使用エネルギ閾値信号の少なくとも１つを発生する発生
手段を含む（７）に記載のデイスク駆動装置。 （１０）上記別個に給電される素子の少なくとも１つは
低下された電力で動作されるように、上記複数個の動作
モードは一部電力消費モードを含む（７）に記載のデイ
スク駆動装置。 （１１）上記使用エネルギ閾値信号は上記動作モードの
選択の履歴に応答して調節されることを含む（９）に記
載のデイスク駆動装置。 （１２）別個に給電される複数個の素子を含む直接アク
セス・ストレージ装置（ＤＡＳＤ）において、電源から
動作電力を受け取る電力入力手段と、１つの時間間隔の
間で上記データ・ストレージ・デイスク駆動装置により
消費される平均消費電力を表わす使用エネルギ信号値Ｅ
バーを発生するための、上記電力入力信号に接続された
消費エネルギ監視手段と、複数個の使用エネルギ閾値信
号の１つを越えた上記使用エネルギ信号値Ｅバーに対応
するモード・コマンド信号を複数個発生するための、上
記消費エネルギ監視手段に接続された比較手段と、上記
別個に給電される素子の内の選択された素子を上記電力
入力手段に接続することを表わす複数の動作モードの内
の１つの動作モードを、上記モード・コマンド信号に応
答して、上記データ・ストレージ・デイスク駆動装置に
対して選択するための、上記比較手段及び上記電力入力
手段に接続されたモード制御手段とからなる直接アクセ
ス・ストレージ装置。 （１３）上記モード制御手段は、上記複数個のモード・
コマンド信号の最近の値に応答して上記動作モードの１
つを選択するためのフアジイ論理手段を含む（１２）に
記載の直接アクセス・ストレージ装置。 （１４）上記比較手段は、上記少なくとも１つの使用エ
ネルギ閾値信号の値が上記１つの動作モードの選択に応
答して時間の経過とともに変化するように、上記複数個
の使用エネルギ閾値信号の少なくとも１つを発生する発
生手段を含む（１２）に記載の直接アクセス・ストレー
ジ装置。 （１５）上記複数個の動作モードは、少なくとも１つの
上記別個に給電される素子が低下された電力で動作され
るように、一部電力の動作モードを含む（１２）に記載
の直接アクセス・ストレージ装置。 （１６）上記少なくとも１つの使用エネルギ閾値の信号
は上記動作モード選択の履歴に応答して調節されること
を含む（１４）に記載の直接アクセス・ストレージ装
置。 （１７）別個に給電される複数個の素子を含む光学デイ
スク・データ・ストレージ装置において、電源から動作
電力を受け取る電力入力手段と、１つの時間間隔の間で
上記データ・ストレージ・デイスク駆動装置により消費
される平均消費電力を表わす使用エネルギ信号値Ｅバー
を発生するための、上記電力入力信号に接続された消費
エネルギ監視手段と、複数個の使用エネルギ閾値信号の
１つを越えた上記使用エネルギ信号値Ｅバーに対応する
モード・コマンド信号を複数個発生するための、上記消
費エネルギ監視手段に接続された比較手段と、上記別個
に給電される素子の内の選択された素子を上記電力入力
手段に接続することを表わす複数の動作モードの内の１
つの動作モードを、上記モード・コマンド信号に応答し
て、上記データ・ストレージ・デイスク駆動装置に対し
て選択するための、上記比較手段及び上記電力入力手段
に接続されたモード制御手段とからなる光学デイスク・
データ・ストレージ装置。 （１８）上記モード制御手段は、上記複数個のモード・
コマンド信号の最近の値に応答して上記動作モードの１
つを選択するためのフアジイ論理手段を含む（１７）に
記載の光学デイスク・データ・ストレージ装置。 （１９）上記比較手段は、上記少なくとも１つの使用エ
ネルギ閾値信号の値は上記１つの動作モードの選択に応
答して時間の経過とともに変化するように、上記複数個
の使用エネルギ閾値信号の少なくとも１つを発生する発
生手段を含む（１７）に記載の光学デイスク・データ・
ストレージ装置。 （２０）上記複数個の動作モードは、少なくとも１つの
上記別個に給電される素子が低下された電力で動作され
るように、一部電力動作モードを含む（１７）に記載の
光学デイスク・データ・ストレージ装置。 （２１）上記少なくとも１つの使用エネルギ閾値信号は
上記動作モード選択の履歴に応答して調節されることを
含む（１９）に記載の光学デイスク・データ・ストレー
ジ装置。
【００５０】
【発明の効果】本発明によつて、電子機器により消費さ
れる電力を管理する従来のすべての技術により得られる
消費電力量よりも遥かに大きな量の電力を効率的に節約
することができ、しかもこれらの電子機器の性能を殆ど
低下することがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のデイスク駆動装置の良好な実施例を説
明するブロツク図である。
【図２】図１の実施例のデイスク駆動装置で使用される
複数の消費電力低減動作モードを説明する図である。
【図３】本発明の装置で使用されるデイジタル式の消費
エネルギ監視装置の実施例を説明するためのブロツク図
である。
【図４】図３の消費エネルギ監視装置の歩進ロジツク部
分で使用するのに適したデイジタル歩進値Ｎjを示す図
である。
【図５】本発明の装置で使用されるアナログ式の消費エ
ネルギ監視装置の実施例を説明するためのブロツク図で
ある。
【図６】図５のアナログ式の消費エネルギ監視回路の動
作を説明するためのグラフである。
【図７】図５のアナログ式の消費エネルギ監視回路の動
作を説明するためのグラフである。
【図８】本発明の装置で使用されるデイジタル式の消費
エネルギ監視装置の第１の実施例を説明するためのブロ
ツク図である。
【図９】本発明の装置で使用されるデイジタル式の消費
エネルギ監視装置の第２の実施例を説明するためのブロ
ツク図である。
【図１０】図７及び図８に示した消費エネルギ監視装置
で使用するのに適した消費エネルギ値の歩進係数ＥOPJ
を示す図である。
【図１１】本発明のデイジタル式の消費エネルギ監視装
置の動作を説明するためのグラフである。
【図１２】本発明の装置で使用するためのアナログ式の
消費エネルギ監視装置の他の実施例を説明するためのブ
ロツク図である。
【図１３】図１２のアナログ式の消費エネルギ監視装置
の動作を説明するためのグラフである。
【図１４】本発明に従つた消費電力低減方法の実施例を
説明するための流れ図である。
【符号の説明】
２０ デイスク駆動装置 ２２ 電源装置 ２４ モード・コントローラ ２８ 消費エネルギ監視装置 ３６ 消費エネルギ比較器 ３８ モード選択信号 ４０ マイクロプロセツサ・コントローラ ４２ スピンドル・モータ ４４ アクチユエータ・モータ ４６ 消費エネルギ・レジスタ ４８ バイナリ信号 ５０ コントローラ ５２ シフト用クロツク ５４ 歩進ロジツク ５６ オーバー・フロー・リセツト回路 ５８ 消費エネルギ・プロフイール信号 ６０ 消費エネルギ閾値発生装置 ６２ 温度センサ ６４ 抵抗 ６６ 温度信号 ６８ ２重比較器 ７４、７６、８６、９２ 遅延レジスタ ７８、８４、９０ 加算回路 ８０ 平均消費エネルギ信号 ８２ パワー・オン・リセツト信号 １０２ スイツチ １０４、１０６ 比較器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 トーマス・ダブリュ・グレイサー アメリカ合衆国 ミネソタ州、ロチェス ター、シックスティサード・アベニュ ー、サウス・ウエスト 310 (72)発明者 クラース・ベレンド・クラーセン アメリカ合衆国 カリフォルニア州、サ ンノゼ、アンジュー・クリーク・サーク ル 7171 (72)発明者 チャールズ・アール・ニールセン アメリカ合衆国 カリフォルニア州、サ ンノゼ、ケンジントン・パーク・コート 436 (72)発明者 ジョージ・アール・サンタナ アメリカ合衆国 カリフォルニア州、サ ラトガ、ポートス・コート 19376 (72)発明者 ゴードン・ジェームズ・スミス アメリカ合衆国 ミネソタ州、ロチェス ター、カントリークリーク、シー・テ ィ、サウス・イースト 5321 (72)発明者 デイビッド・アレン・トンプソン アメリカ合衆国 カリフォルニア州、サ ンノゼ、グリムレイ・レーン 1152 (72)発明者 マイケル・リー・ウォークマン アメリカ合衆国 カリフォルニア州、サ ンノゼ、ウイスパリング・パインズ・ド ライブ 6599

Claims (21)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】別個に給電される複数のコンポーネントを
    有する装置において、各々がある量の消費エネルギを消
    費することとなる複数の複数の動作をコマンドによつて
    実行するための方法であつて、上記装置は複数の動作モ
    ードを持ち、各動作モードは上記別個に給電されるコン
    ポーネントの間での所定の複数個の電力割当のうちの１
    つに対応しており、上記方法はさらに、 （ａ） １つ、またはそれ以上の上記動作を命令するコ
    マンドに応答して、すべての上記別個に給電される素子
    に対する全動作電力の割当に対応する全電力動作モード
    を選択するステツプと、 （ｂ） 上記装置による上記消費エネルギの合計量を表
    わす第１の信号値Ｅ（ｔ）を時間の関数として発生する
    ステツプと、 （ｃ） α及びβを正の整数として、上記第１の信号値
    Ｅ（ｔ）の時間と共に減衰された平均消費エネルギ値を
    表わす第２の信号値Ｅバー（ｔ）を、下記の数式に従つ
    て発生するステツプと、 【数１】 （ｄ） 上記第２の信号値Ｅバー（ｔ）と複数個の消費
    エネルギ閾値プロフイールとを比較して、モード選択信
    号を発生するために比較結果を組み合わせるステツプ
    と、 （ｅ） 上記モード選択信号に応答して上記動作モード
    の内の１つを選択するステツプと、 （ｆ） 上記１つまたはそれ以上の動作に対する上記コ
    マンドを受け取るまで上記ステツプ（ｂ）乃至（ｆ）を
    繰り返して遂行するステツプとを有する電力消費の管理
    方法。
  2. 【請求項２】上記ステツプ（ｄ）は、 （ｄ１） 上記第２の信号値Ｅバー（ｔ）に応答して上
    記消費エネルギ閾値プロフイールを調節するステツプを
    含む請求項１に記載の消費電力の管理方法。
  3. 【請求項３】上記消費エネルギ閾値プロフイールは上記
    第２の信号値Ｅバー（ｔ）に応答した値に減少されるこ
    とを含む請求項２に記載の消費電力の管理方法。
  4. 【請求項４】上記装置はデータ・ストレージ・デイスク
    駆動装置を含む請求項１に記載の消費電力の管理方法。
  5. 【請求項５】上記データ・ストレージ・デイスク駆動装
    置は硬質磁気デイスク媒体を含む請求項４に記載の消費
    電力の管理方法。
  6. 【請求項６】上記データ・ストレージ・デイスク駆動装
    置は光学式データ・ストレージ媒体を含む請求項４に記
    載の消費電力の管理方法。
  7. 【請求項７】別個に給電される複数個の素子を有するデ
    ータ・ストレージ・デイスク駆動装置において、 電源から動作電力を受け取る電力入力手段と、 １つの時間間隔の間で上記データ・ストレージ・デイス
    ク駆動装置により消費される平均消費電力を表わす使用
    エネルギ信号値Ｅバーを発生するための、上記電力入力
    信号に接続された消費エネルギ監視手段と、 複数個の使用エネルギ閾値信号の１つを越えた上記使用
    エネルギ信号値Ｅバーに対応するモード・コマンド信号
    を複数個発生するための、上記消費エネルギ監視手段に
    接続された比較手段と、 上記別個に給電される素子の内の選択された素子を上記
    電力入力手段に接続することを表わす複数の動作モード
    の内の１つの動作モードを、上記モード・コマンド信号
    に応答して、上記データ・ストレージ・デイスク駆動装
    置に対して選択するための、上記比較手段及び上記電力
    入力手段に接続されたモード制御手段とからなるデイス
    ク駆動装置。
  8. 【請求項８】上記モード制御手段は、上記複数個のモー
    ド・コマンド信号の最近の値に応答して１つの上記動作
    モードを選択するためのフアジイ論理手段を含む請求項
    ７に記載のデイスク駆動装置。
  9. 【請求項９】上記比較手段は、上記少なくとも１つの使
    用エネルギ閾値信号の値は上記１つの動作モードの選択
    に応答して時間の経過とともに変化するように、上記複
    数個の使用エネルギ閾値信号の少なくとも１つを発生す
    る発生手段を含む請求項７に記載のデイスク駆動装置。
  10. 【請求項１０】上記別個に給電される素子の少なくとも
    １つは低下された電力で動作されるように、上記複数個
    の動作モードは一部電力消費モードを含む請求項７に記
    載のデイスク駆動装置。
  11. 【請求項１１】上記使用エネルギ閾値信号は上記動作モ
    ードの選択の履歴に応答して調節されることを含む請求
    項９に記載のデイスク駆動装置。
  12. 【請求項１２】別個に給電される複数個の素子を含む直
    接アクセス・ストレージ装置（ＤＡＳＤ）において、 電源から動作電力を受け取る電力入力手段と、 １つの時間間隔の間で上記データ・ストレージ・デイス
    ク駆動装置により消費される平均消費電力を表わす使用
    エネルギ信号値Ｅバーを発生するための、上記電力入力
    信号に接続された消費エネルギ監視手段と、 複数個の使用エネルギ閾値信号の１つを越えた上記使用
    エネルギ信号値Ｅバーに対応するモード・コマンド信号
    を複数個発生するための、上記消費エネルギ監視手段に
    接続された比較手段と、 上記別個に給電される素子の内の選択された素子を上記
    電力入力手段に接続することを表わす複数の動作モード
    の内の１つの動作モードを、上記モード・コマンド信号
    に応答して、上記データ・ストレージ・デイスク駆動装
    置に対して選択するための、上記比較手段及び上記電力
    入力手段に接続されたモード制御手段とからなる直接ア
    クセス・ストレージ装置。
  13. 【請求項１３】上記モード制御手段は、上記複数個のモ
    ード・コマンド信号の最近の値に応答して上記動作モー
    ドの１つを選択するためのフアジイ論理手段を含む請求
    項１２に記載の直接アクセス・ストレージ装置。
  14. 【請求項１４】上記比較手段は、上記少なくとも１つの
    使用エネルギ閾値信号の値が上記１つの動作モードの選
    択に応答して時間の経過とともに変化するように、上記
    複数個の使用エネルギ閾値信号の少なくとも１つを発生
    する発生手段を含む請求項１２に記載の直接アクセス・
    ストレージ装置。
  15. 【請求項１５】上記複数個の動作モードは、少なくとも
    １つの上記別個に給電される素子が低下された電力で動
    作されるように、一部電力の動作モードを含む請求項１
    ２に記載の直接アクセス・ストレージ装置。
  16. 【請求項１６】上記少なくとも１つの使用エネルギ閾値
    の信号は上記動作モード選択の履歴に応答して調節され
    ることを含む請求項１４に記載の直接アクセス・ストレ
    ージ装置。
  17. 【請求項１７】別個に給電される複数個の素子を含む光
    学デイスク・データ・ストレージ装置において、 電源から動作電力を受け取る電力入力手段と、 １つの時間間隔の間で上記データ・ストレージ・デイス
    ク駆動装置により消費される平均消費電力を表わす使用
    エネルギ信号値Ｅバーを発生するための、上記電力入力
    信号に接続された消費エネルギ監視手段と、 複数個の使用エネルギ閾値信号の１つを越えた上記使用
    エネルギ信号値Ｅバーに対応するモード・コマンド信号
    を複数個発生するための、上記消費エネルギ監視手段に
    接続された比較手段と、 上記別個に給電される素子の内の選択された素子を上記
    電力入力手段に接続することを表わす複数の動作モード
    の内の１つの動作モードを、上記モード・コマンド信号
    に応答して、上記データ・ストレージ・デイスク駆動装
    置に対して選択するための、上記比較手段及び上記電力
    入力手段に接続されたモード制御手段とからなる光学デ
    イスク・データ・ストレージ装置。
  18. 【請求項１８】上記モード制御手段は、上記複数個のモ
    ード・コマンド信号の最近の値に応答して上記動作モー
    ドの１つを選択するためのフアジイ論理手段を含む請求
    項１７に記載の光学デイスク・データ・ストレージ装
    置。
  19. 【請求項１９】上記比較手段は、上記少なくとも１つの
    使用エネルギ閾値信号の値は上記１つの動作モードの選
    択に応答して時間の経過とともに変化するように、上記
    複数個の使用エネルギ閾値信号の少なくとも１つを発生
    する発生手段を含む請求項１７に記載の光学デイスク・
    データ・ストレージ装置。
  20. 【請求項２０】上記複数個の動作モードは、少なくとも
    １つの上記別個に給電される素子が低下された電力で動
    作されるように、一部電力動作モードを含む請求項１７
    に記載の光学デイスク・データ・ストレージ装置。
  21. 【請求項２１】上記少なくとも１つの使用エネルギ閾値
    信号は上記動作モード選択の履歴に応答して調節される
    ことを含む請求項１９に記載の光学デイスク・データ・
    ストレージ装置。
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