JPH11126412A

JPH11126412A - 回転型記憶装置

Info

Publication number: JPH11126412A
Application number: JP28953497A
Authority: JP
Inventors: Yoshikatsu Fujii; 義勝藤井; Fukashi Oi; 深大井; Takeshi Arai; 毅荒井; Toshiyuki Kikuta; 俊之菊田; Hitoshi Okuyama; 仁志奥山; Takao Horiguchi; 孝雄堀口; Shinji Matsushita; 新治松下
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1997-10-22
Filing date: 1997-10-22
Publication date: 1999-05-11

Abstract

(57)【要約】【課題】衝撃が印加される環境下での回転型記憶装置
の性能を向上させる。【解決手段】予め、衝撃力の大きさに応じたリトライ
待ち１６の複数の時間値を制御系にテーブルとして設定
しておき、通常ライト処理１４の実施中に外部衝撃１１
が印加されて、ショックセンサ出力がスライスレベル１
２を越えた場合、リトライ待ち時間決定処理１５がコー
ルされ、複数の時間値の中から衝撃量に応じた最短の待
ち時間がリトライ待ち１６の長さとして設定される。こ
の設定待ち時間分だけ、リトライ待ち１６が行われ、そ
の後、ライト処理の再試行（リトライライト１７）が行
われる。これにより、衝撃印加により中断されたライト
動作が衝撃量に応じた最短時間のリトライ待ち１６の後
に再開することが可能となり、任意の量の外部衝撃が加
わるような環境条件下での装置性能が向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、回転型記憶技術に
関し、特に、磁気ディスク装置等の回転型記憶装置にお
ける動作中の衝撃や振動対策等に適用して有効な技術に
関する。

【０００２】

【従来の技術】たとえば、回転型記憶装置の一種である
磁気ディスク装置では、ヘッド位置決め機構等の可動部
を備えた構造であるため、たとえば、携帯型情報処理機
器等への搭載における稼働中の衝撃対策が必須の技術的
課題となっている。

【０００３】従来、磁気ディスク装置への衝撃印加時の
データ記録の信頼性を高める為の技術として、ショック
センサによる外部衝撃検出情報をもとにした技術が幾つ
か提案されている。

【０００４】たとえば、特開平０３−２５２９６２号公
報に開示された技術では、衝撃力が許容範囲から逸脱し
たことが検出された時にはヘッドをＣＳＳゾーンに待避
させてスピンドルを停止させることで、ヘッドクラッシ
ュによる事故を未然に防ぎ高信頼性を実現しようとして
いる。

【０００５】また、特開平０６−９６５１１号公報の技
術では、データ書き込み中に、ある程度以上の衝撃が検
出された場合はデータの再書き込みを行うことで、デー
タ読み出し時にエラー発生を防止している。

【０００６】但し、上述の二つの従来方式は印加される
外部衝撃の量に依存しないデータ保証方式であるため、
その後の装置の状態を意識することなくデータの再書き
込みが実施されていた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】すなわち、上述の従来
の技術では衝撃力の大きさが許容範囲か否かを単純に判
定しているのみであり、許容範囲を逸脱した場合のリト
ライ動作が一律であったため、衝撃が大きく残留振動が
持続しているためにリトライ動作で再びライト中断とな
るケースや、衝撃が小さいにも関わらず無駄に長いリト
ライ待ちを行うケース等の発生が避けられず、衝撃力の
大きさに応じた最適なリトライ動作の開始タイミングの
制御ができないという技術的課題があった。

【０００８】本発明の目的は、作用する衝撃力や振動等
の大きさに応じた最適なリトライ動作の開始タイミング
の制御を実現することが可能な回転型記憶技術を提供す
ることにある。

【０００９】本発明の他の目的は、装置制御機構の負荷
を必要以上に大きくすることなく、衝撃力や振動等に起
因するリトライ動作の開始タイミングの最適な制御を実
現することが可能な回転型記憶技術を提供することにあ
る。

【００１０】本発明の他の目的は、被取付け装置におけ
る装置制御機構の負荷を必要以上に大きくすることな
く、また、被取付け装置における装置制御機構の構造を
複雑化することなく、衝撃力や振動の検出を行うことが
可能な衝撃検出手段を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、外部からの衝
撃や振動を検出する手段としての衝撃センサ等を有し、
この検出手段により目標トラックへの位置決め制御時中
の衝撃印加を認識出来る装置制御手段を有する回転型記
憶装置において、事前に衝撃力や振動の度合いが装置へ
及ぼす振動特性を把握して採取したデータを用いること
で、モニターされた衝撃力から振動持続時間を導き出し
て、リトライ待ち時間として記憶手段に格納しておき、
衝撃や振動の検出によってデータライト動作が中断され
たときに、当該衝撃や振動の大きさに応じた最適なリト
ライ待ち時間を記憶手段から読出して設定することによ
り、最適なタイミングによるデータライト動作のリトラ
イを実行させるようにしたものである。

【００１２】これにより、衝撃印加により中断されたラ
イト動作が衝撃や振動の度合いに応じた最短時間待ちで
再開することが可能となり、任意の量の外部衝撃が加わ
るような環境条件下での装置性能が向上する。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しながら詳細に説明する。

【００１４】図１は、本発明の回転型記憶装置の一実施
の形態である磁気ディスク装置の作用の一例を示す線図
であり、図２は、その構成の要部の一例を示す概念図、
図３は、その作用の一例を示すフローチャート、図４
は、その作用の一例を示す線図である。

【００１５】図２によって、本実施の形態の磁気ディス
ク装置の本発明に関係する要部を説明すると、２０が制
御プログラムが動作するマイクロプロセッサ本体であ
る。マイクロプロセッサ本体２０はＣＰＵであるマイク
ロプロセッサコア２１と、Ａ／Ｄ変換器２２（Ａ／Ｄ
１）、Ａ／Ｄ変換器２３（Ａ／Ｄ２）、Ｄ／Ａ変換器２
４、Ｉ／Ｏポート２５を内蔵している。

【００１６】ヘッド２Ｄの磁気ディスク２Ｆに対する位
置決め制御はＤ／Ａ変換器２４の出力である電圧をＶＣ
Ｍドライバ２Ａにより電流に変換して、これをＶＣＭア
クチュエータ２Ｃに流し、ＶＣＭアクチュエータ２Ｃに
支持されたアーム２Ｇを介してヘッド２Ｄを駆動するこ
とで行う。この際、制御に用いるポジション信号ＳＰは
ヘッド２Ｄからの微少読み出し信号を増幅するためにＲ
／ＷＩＣ２Ｅを通り、Ｒ／Ｗチャネル２９で位置決めポ
ジション用の電圧量に変換されてＡ／Ｄ変換器２３に取
り込まれる。そしてこの位置決めが終了した後、データ
ライトが外部Ｉ／Ｆの命令を受け取る役割のハードディ
スクコントローラ２６（ＨＤＣ）からＡＮＤゲート２７
を介してＲ／Ｗチャネル２９へライトゲート信号の出力
を“Ｈ”に（アサート）することで行われる。

【００１７】ショックセンサ２Ｂは外部からの衝撃が加
わったことを検出するためのセンサであり、取り付けら
れた位置での或る一方向の加速度を電圧にして出力する
一種の変換器である。このショックセンサ２Ｂの目的は
ヘッド２Ｄの位置決め制御系に加わる衝撃を検出するこ
とにあるので、理想的にはヘッド２Ｄの真上にあたる個
所に１つ設置すれば良い。本実施の形態では実装面のこ
とも考慮してほぼ真上にあたる位置の図示しない回路基
板上に取り付けた。方向はヘッド２Ｄの可動方向である
Ｘ方向の衝撃が検出できるように、ショックセンサ２Ｂ
の検出方向であるＹ方向とＸ方向が同方向になるように
方向を定めた。このショックセンサ２Ｂからショックセ
ンサアンプ２８を通してＡ／Ｄ変換器２２で衝撃印加が
検出された場合は、必要に応じて、Ｉ／Ｏポート２５か
らの出力信号でＡＮＤゲート２７によりライトゲート信
号をマスク（“Ｌ”）する（ニゲートする）ことで、ラ
イト動作を中断する。

【００１８】図１は、ライト動作中衝撃が加わった場合
の、本実施の形態の磁気ディスク装置のリトライ制御タ
イミングの一例を示した図であり、図３がその中のリト
ライ待ち時間決定の部分のフローチャートである。図１
に記したリトライタイミングは以下の要領で制御されて
いる。

【００１９】即ち、通常ライト処理１４の実施中に外部
衝撃１１が印加されるとショックセンサ２Ｂの出力が変
化するが、マイクロプロセッサ本体２０は割り込み処理
毎にショックセンサアンプ２８を通して、Ａ／Ｄ変換に
よりディジタル値としてショックセンサ２Ｂの出力であ
る衝撃力の度合いを監視しているため、Ａ／Ｄ変換値が
スライスレベル１２を越えた場合、マイクロプロセッサ
本体２０内でリトライ待ち時間決定処理１５がコールさ
れる。これによりプログラム内で設定された待ち時間分
だけ、リトライ待ち１６が行われる。このリトライ待ち
１６の待ち時間の後、プログラムのライト処理が起動さ
れてライト処理の再試行（リトライライト１７）が行わ
れる。

【００２０】更にその際コールされるリトライ待ち時間
決定処理１５を含むフローチャートが図３であり、図３
中のルーチン３１はサーボ制御割り込み処理毎に実行さ
れる部分である。その際衝撃検出と判断されると、ルー
チン３２のリトライ待ち時間決定処理１５がコールされ
る。

【００２１】ここでは先ず、Ｉ／Ｏポート２５からの出
力でＡＮＤゲート２７によりライトゲート信号をマスク
（“Ｌ”）する（ニゲートする）ことで、ライト中断処
理（ステップ３２ａ）が行われ、その後、Ａ／Ｄ変換器
２２で取り込まれたショックセンサ２Ｂの出力値より、
リトライ待ち時間を、マイクロプロセッサ本体２０内の
内蔵メモリ２０ａ等に設定されている、リトライ待ち時
間テーブル２０ｂから読み出す（ステップ３２ｂ）。最
後にリトライ待ち時間をリトライ待ちカウンタ２０ｃに
設定して（ステップ３２ｃ）、この処理を抜ける。

【００２２】ここで、リトライ待ち時間テーブル２０ｂ
に設定される、リトライ待ち時間の設定方法の一例を説
明する。ここで用いられるリトライ待ち時間決定に必要
な衝撃量と減衰時間の関係を示した実測値のグラフおよ
びデータをそれぞれ図４と図５に、それらデータにより
作成されたリトライ待ち時間テーブル２０ｂの一例を図
６に示す。

【００２３】まず、図６のリトライ待ち時間テーブル２
０ｂの作成のために図４および図５で表したような、衝
撃力ＳＦ、ショックセンサアンプ出力電圧ＳＶ、Ａ／Ｄ
取り込み値ＳＤ（１６進）、衝撃持続時間Ｓｔの関係を
データとして予め実測し採取している。

【００２４】そして、図４および図５に例示される実測
結果に基づいて、図６に例示されるリトライ待ち時間テ
ーブル２０ｂの設定では、これらデータよりプログラム
による参照が容易になるようにＡ／Ｄ取り込み値ＳＤ′
は、８０ｈ刻みに対するリトライ待ちカウンタ２０ｃの
値がテーブル化されている。本実施の形態ではＡ／Ｄ変
換器２２は０〜２Ｖの入力を１０ｂｉｔで表現するもの
を用いているため、取り込み値の範囲は０〜３ｆｆｈと
なる。またリトライ待ちカウンタ２０ｃは１０ｍｓで１
カウントとなるようなタイマー関数を作成して、リトラ
イ待ち時間Ｒｔを設定している。このリトライ待ち時間
Ｒｔは、振動持続時間とほぼ同じかそれよりも長く、す
なわち、ポジション信号ＳＰが、所定の許容偏差値Ｔｈ
の範囲内に整定するまでの時間が設定される。また、こ
こで想定した衝撃パターンは、簡単のため１発のインパ
ルス上の衝撃を想定した。

【００２５】リトライ待ち時間テーブル２０ｂのデータ
は、たとえば磁気ディスク２Ｆのシステム領域に記録し
ておいて、電源投入時に、マイクロプロセッサ本体２０
内の内蔵メモリに読み出して、リトライ待ち時間テーブ
ル２０ｂを構築するようにしてもよいし、電源切断時に
マイクロプロセッサ本体２０の制御プログラム等が格納
されている一括消去型ＥＥＰＲＯＭ等の持久的記憶媒体
に格納しておき、電源投入時に、マイクロプロセッサ本
体２０内の内蔵メモリに読み出すようにしてもよい。

【００２６】なお、本発明の実施の有無を、信号波形の
観点から判断する方法の一例を説明する。本発明では、
ライト動作中に、外部衝撃１１の印加によってポジショ
ン信号ＳＰに許容偏差値Ｔｈを逸脱した大きな擾乱を生
じた時点でライトゲート信号ＷＧがニゲート（“Ｌ”）
にされ、ライト中断が実行される。その後、ポジション
信号ＳＰが許容偏差値Ｔｈの範囲内に収まるように整定
した後にライトゲート信号ＷＧがアサート（“Ｈ”）さ
れ、ライト動作が再開される。

【００２７】ポジション信号ＳＰに許容偏差値Ｔｈを逸
脱した大きな擾乱を生じた時点から、許容偏差値Ｔｈの
範囲内に収まるように整定した時点までの時間は、外部
衝撃１１の大きさに応じて変化する（外部衝撃１１が大
きいほど長くなる）。

【００２８】従って、本発明を実施する磁気ディスク装
置では、外部衝撃１１の印加に起因して、ポジション信
号ＳＰに許容偏差値Ｔｈを逸脱した大きな擾乱を生じた
時点から、許容偏差値Ｔｈの範囲内に収まるように整定
した時点までの時間に応じて、ライト中断からライト再
開までの、リトライ待ち時間Ｒｔが変化することが観測
されることになる。

【００２９】なお、サーボ制御割り込み周期よりも短い
時間でマイクロプロセッサ本体２０が頻繁に外部衝撃１
１の発生の有無を監視して、リトライ開始の可否を判断
するようにすれば、見掛け上、本発明と同様のポジショ
ン信号ＳＰおよびライトゲート信号ＷＧの関係が観測さ
れるが、この場合には、周期の短い監視処理の割り込み
のために、マイクロプロセッサ本体２０の負荷が非常に
大きくなり、現実的ではない。すなわち、携帯型情報端
末に搭載される磁気ディスク装置では、小型化のために
マイクロプロセッサ本体２０が位置決め制御等を含めた
多くの処理を並行して実行する設計になっており、外部
衝撃の監視のための割り込み頻度を大きくしたのでは、
他の処理の遅延等の障害を生じることになり、これを回
避するためには、必要以上に高速な、すなわち、より高
価で消費電力の大きなマイクロプロセッサを使用する必
要があり、装置の原価高の原因となる。

【００３０】以上説明したように、本発明の実施の形態
によれば、ショックセンサ２Ｂにて検出される衝撃量
（Ａ／Ｄ取り込み値ＳＤ′）に応じて予め予測されたリ
トライ待ち時間Ｒｔを的確に設定することが可能とな
り、外部衝撃や振動等の印加時に最短かつ最適のリトラ
イ待ち時間Ｒｔで安全にデータの再書き込みを行うこと
が可能となる。また、これは、外部衝撃が断続的に印加
されるような環境に於いての装置性能の向上にもつなが
る。

【００３１】さらに、サーボ制御割り込み周期程度で外
部衝撃の対策が可能であるため、マイクロプロセッサ本
体２０の負荷の増大がなく、従って、マイクロプロセッ
サ本体２０として必要以上に高速で高価かつ消費電力の
大きなマイクロプロセッサを使用する必要がなく、より
低原価にて、的確な衝撃／振動対策を実現することがで
きる。

【００３２】本実施の形態では、外部衝撃量によりリト
ライ実施までの待ち時間を制御することについて説明し
たが、本発明を応用すれば衝撃量に応じてヘッド待避や
スピンドル停止といった、リトライの実施内容までもよ
り多様に切りわけて制御させることが可能となり同様の
効果が得られることは言うまでもない。

【００３３】なお、上述の説明では、マイクロプロセッ
サ本体２０の介入によって外部衝撃の対策を行わせる場
合を例示したが、上述の本発明の機能を、たとえばＨＤ
Ｃ２６等のコントローラに持たせ、当該ＨＤＣ２６のレ
ベルで、衝撃量に応じてライトデータを時分割して書き
込む動作、等を行わせるようにしてもよい。

【００３４】また、ショックセンサ２Ｂとしては、衝撃
値を単にアナログで出力するものに限らず、たとえば、
図７に例示されるショックセンサ５０のように、衝撃力
をアナログの電気信号として検出するトランスデューサ
５１と、当該電気信号を増幅するアンプ５２と、当該電
気信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器５３
と、外部の被取付け装置とのインタフェースを制御する
Ｉ／Ｆ制御部５４等を備えた構成であってもよい。

【００３５】このショックセンサ５０の場合には、ディ
ジタル信号として衝撃量を被取付け装置側に出力できる
ので、被取付け装置側におけるアンプやＡ／Ｄ変換器等
の実装を省略でき、被取付け装置側のマイクロプロセッ
サ等の負荷を軽減できるとともに、構成を簡略化して低
コスト化できる、という利点がある。

【００３６】以上本発明者によってなされた発明を実施
の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施
の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しな
い範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。

【００３７】たとえば回転型記憶装置の一例として上述
の実施の形態では磁気ディスク装置に適用した場合を例
に採って説明したが、これに限らず、光ディスク、光磁
気ディスク、等の回転型記憶媒体とヘッドとを備えた一
般の回転型記憶装置に広く適用することができる。

【００３８】

【発明の効果】本発明の回転型記憶装置によれば、作用
する衝撃力や振動等の大きさに応じた最適なリトライ動
作の開始タイミングの制御を実現することができる、と
いう効果が得られる。

【００３９】また、本発明の回転型記憶装置によれば、
装置制御機構の負荷を必要以上に大きくすることなく、
衝撃力や振動等に起因するリトライ動作の開始タイミン
グの最適な制御を実現することができる、という効果が
得られる。

【００４０】また、本発明の衝撃検出手段によれば、被
取付け装置における装置制御機構の負荷を必要以上に大
きくすることなく、また、被取付け装置における装置制
御機構の構造を複雑化することなく、衝撃力や振動の検
出を行うことができる、という効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の回転型記憶装置の一実施の形態である
磁気ディスク装置の作用の一例を示す線図である。

【図２】本発明の回転型記憶装置の一実施の形態である
磁気ディスク装置の構成の要部の一例を示す概念図であ
る。

【図３】本発明の回転型記憶装置の一実施の形態である
磁気ディスク装置の作用の一例を示すフローチャートで
ある。

【図４】本発明の回転型記憶装置の一実施の形態である
磁気ディスク装置の作用の一例を示す線図である。

【図５】衝撃力、ショックセンサアンプ出力電圧、Ａ／
Ｄ取り込み値、衝撃持続時間等の実測値の関係の一例を
示す説明図である。

【図６】本発明の回転型記憶装置の一実施の形態である
磁気ディスク装置において用いられるリトライ待ち時間
テーブルの内容の一例を示す説明図である。

【図７】本発明の回転型記憶装置の一実施の形態である
磁気ディスク装置において用いられるショックセンサの
変形例を示すブロック図である。

【符号の説明】

２Ａ…ＶＣＭドライバ、２Ｂ…ショックセンサ、２Ｃ…
ＶＣＭアクチュエータ、２Ｄ…ヘッド、２Ｅ…Ｒ／ＷＩ
Ｃ、２Ｆ…磁気ディスク、２Ｇ…アーム、１１…外部衝
撃、１２…スライスレベル、１４…通常ライト処理、１
５…リトライ待ち時間決定処理、１６…リトライ待ち、
１７…リトライライト、２０…マイクロプロセッサ本
体、２０ａ…内蔵メモリ、２０ｂ…リトライ待ち時間テ
ーブル、２０ｃ…リトライ待ちカウンタ、２１…マイク
ロプロセッサコア、２２…Ａ／Ｄ変換器、２３…Ａ／Ｄ
変換器、２４…Ｄ／Ａ変換器、２５…Ｉ／Ｏポート、２
６…ハードディスクコントローラ、２７…ＡＮＤゲー
ト、２８…ショックセンサアンプ、２９…Ｒ／Ｗチャネ
ル、５０…ショックセンサ、５１…トランスデューサ、
５２…アンプ、５３…Ａ／Ｄ変換器、５４…Ｉ／Ｆ制御
部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者菊田俊之神奈川県小田原市国府津2880番地株式会社日立製作所ストレージシステム事業部内 (72)発明者奥山仁志神奈川県小田原市国府津2880番地株式会社日立製作所ストレージシステム事業部内 (72)発明者堀口孝雄神奈川県小田原市国府津2880番地株式会社日立製作所ストレージシステム事業部内 (72)発明者松下新治神奈川県小田原市国府津2880番地株式会社日立製作所ストレージシステム事業部内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所望の情報が記録される回転型記憶媒体
と、前記回転型記憶媒体に対する前記情報のライト動作
およびリード動作を行うヘッドと、前記ヘッドの前記回
転型記憶媒体に対する位置決め動作を行う位置決め機構
と、外部から作用する衝撃力や振動を検出する衝撃検出
手段と、前記ライト動作、前記リード動作および前記位
置決め機構を制御する装置制御手段とを含む回転型記憶
装置であって、前記装置制御手段は、前記衝撃力や振動の大きさに応じ
て、前記ライト動作の中断から再開までのリトライ待ち
時間を可変に制御する制御論理を備えたことを特徴とす
る回転型記憶装置。
【請求項２】請求項１記載の回転型記憶装置におい
て、前記装置制御手段には、前記衝撃検出手段から入力
される前記衝撃力や振動の度合を多段階に認識する認識
手段と、複数の前記衝撃力や振動の度合に応じた前記リ
トライ待ち時間が予め設定された記憶手段とが設けら
れ、前記認識手段にて認識された前記衝撃力や振動の度
合に対応した前記リトライ待ち時間を前記記憶手段から
読み出すことによって、前記リトライ待ち時間が可変に
制御されることを特徴とする回転型記憶装置。
【請求項３】請求項１または２記載の回転型記憶装置
において、前記ライト動作は、ライトゲート信号がアサ
ート中に実行され、前記ライトゲート信号がニゲートさ
れることによって中断されるように制御され、前記ライ
トゲート信号がニゲートされて前記ライト動作が中断さ
れた時刻から、前記ライトゲート信号がアサートされて
前記ライト動作が再開される時刻までの間隔が、前記衝
撃力や振動に起因する前記ヘッドの目標位置決め位置か
らの偏差の大小を示すポジション信号の擾乱から整定ま
での時間に応じて、可変に制御されることを特徴とする
回転型記憶装置。