TWI408380B

TWI408380B - 電腦系統落摔保護機制之量測系統及量測方法

Info

Publication number: TWI408380B
Application number: TW99116908A
Authority: TW
Inventors: Po Cheng Chen; Ming Chi Kao; Shun Hsing Wang; Yi Jiun Lin
Original assignee: Wistron Corp
Priority date: 2010-05-26
Filing date: 2010-05-26
Publication date: 2013-09-11
Also published as: TW201142316A

Description

電腦系統落摔保護機制之量測系統及量測方法

本發明係指一種量測系統及量測方法，尤指一種可提供判斷一落摔保護機制之有效性依據的量測系統及量測方法。

電子產品在出廠前都會經過繁複的品質或可靠度檢測，避免不良品流入市面，以確保產品競爭力。舉例來說，針對可攜式電腦系統，相關廠商已開發出一種落摔保護機制，其係於可攜式電腦系統中設置一重力感測器(G-sensor)，用來指示落摔的發生，以告知硬碟停止讀寫的動作，並令硬碟讀寫頭即時歸位，防止讀寫頭刮傷碟盤造成壞軌，達到保護硬碟資料的功能。

要達成上述落摔保護機制，除了硬碟需設計為「可根據重力感測器的訊號將讀寫頭歸位」外，更重要的是從重力感測器感測到失重而發出訊號至硬碟完成讀寫頭歸位的時間是否符合預設標準，即小於特定時間。然而，習知技術尚未針對此項落摔保護機制，發展出合適的量測方法，以驗證開發機種是否能夠符合相關時間規範。

因此，本發明之主要目的即在於提供一種量測系統及量測方法。

本發明揭露一種量測系統，用來測試一落摔保護機制，該落摔保護機制適用於一電腦系統，該電腦系統包含一重力感測器，用來感測失重狀態並輸出一指示訊號，以指示一硬碟將一讀寫頭歸位，該量測系統包含有一升降台，用來置放該電腦系統，並可使該電腦系統由一第一位置以自由落體方式落下至一第二位置；一位移感測器，用來感測該電腦系統自該升降台之該第一位置落下的位移，以產生一感測訊號；以及一波形顯示裝置。該波形顯示裝置包含有一第一接腳，耦接於該位移感測器，用來接收該感測訊號；一第二接腳，耦接於該重力感測器，用來接收該指示訊號；一第三接腳，耦接於該硬碟，用來接收該硬碟之一音圈馬達訊號；以及一顯示器，耦接於該第一接腳、該第二接腳及該第三接腳，用來顯示該感測訊號、該指示訊號及該音圈馬達訊號相對於時間之變化情形，以提供判斷該落摔保護機制之有效性的依據。

本發明另揭露一種量測方法，用來測試一落摔保護機制，該落摔保護機制適用於一電腦系統，該電腦系統包含一重力感測器，用來感測失重狀態並輸出一指示訊號，以指示一硬碟將一讀寫頭歸位，該量測方法包含有使該電腦系統由一第一位置以自由落體方式落下至一第二位置；感測該電腦系統自該升降台之該第一位置落下的位移，以產生一感測訊號；以及顯示該感測訊號、該指示訊號及該硬碟之一音圈馬達訊號相對於時間之變化情形，以提供判斷該落摔保護機制之有效性的依據。

請參考第1A圖，第1A圖為本發明實施例一量測系統10之示意圖。量測系統10用來測試一電腦系統100，以提供判斷落摔保護機制之有效性的依據。電腦系統100包含一重力感測器G_snr，用來感測失重狀態並輸出一指示訊號IND，以指示一硬碟HD將一讀寫頭歸位。量測系統10包含有一升降台102、一位移感測器104及一波形顯示裝置106。升降台102用來置放或承載電腦系統100，其可受控使電腦系統100由一第一位置P1以自由落體方式落下至一第二位置P2。位移感測器104為一光感測器，設置於升降台102的第一位置P1，用來感測電腦系統100自第一位置P1落下的位移情形，以產生一感測訊號SNS。波形顯示裝置106透過接腳PIN1、PIN2、PIN3分別耦接於位移感測器104、重力感測器G_snr及硬碟HD，用來接收感測訊號SNS、指示訊號IND及一音圈馬達訊號VCM，進而透過一顯示器108顯示感測訊號SNS、指示訊號IND及音圈馬達訊號VCM相對於時間之波形，以提供判斷落摔保護機制之有效性的依據。其中，音圈馬達訊號VCM是硬碟HD中控制讀寫頭驅動臂的訊號，當其歸零時，表示讀寫頭驅動臂停止運作。

簡單來說，量測系統10可測量電腦系統100發生落摔的一時間點T0，重力感測器G_snr感測到失重而發出指示訊號IND的一時間點T1，及硬碟HD完成讀寫頭歸位的一時間點T2。當開始進行測量，首先如第1B圖所示，需將電腦系統100提升至第一位置P1，則位移感測器104會持續感測電腦系統100所反射之光線。接著，當升降台102受控而使電腦系統100由第一位置P1開始落下時，由於電腦系統100所反射之光線產生變化，位移感測器104所輸出的感測訊號SNS亦會有相對應的變化，而此變化的時間點為電腦系統100由第一位置P1開始落下的時間，即T0。電腦系統100由第一位置P1落下後，電腦系統100所承受的重力值會迅速下降，當重力值下降至一臨限值時，重力感測器G_snr會判斷為失重狀態，並輸出指示訊號IND至硬碟HD，以指示將讀寫頭歸位，而此時間點即為T1。當硬碟HD收到重力感測器G_snr所輸出的指示訊號IND時，硬碟HD會驅動讀寫頭驅動臂將讀寫頭歸位，因此音圈馬達訊號VCM開始變化，待讀寫頭完成歸位時，音圈馬達訊號VCM亦會歸零，而此時間點即為T2。

進一步地，將感測訊號SNS、指示訊號IND及音圈馬達訊號VCM相對於時間之波形同時顯示於顯示器108，如第1C圖所示，即可判斷落摔保護機制是否正確運作。也就是說，為了確保落摔保護機制可正確運作，製造商會定義T0至T2的最大容許時間，若測試結果符合此要求，則表示若電腦系統100由一高度h(第一位置P1至第二位置P2的距離)落下時，在發生碰撞前，硬碟HD可完成讀寫頭歸位，防止讀寫頭刮傷碟盤造成壞軌，達到保護硬碟資料的功能。需注意的是，第一位置P1至第二位置P2的高度h係根據T0至T2的最大容許時間而定，而判斷的方式係利用重力加速度公式，即h=(1/2)*g*t² ，其中g表示重力加速度，t表示時間。舉例來說，若T0至T2的最大容許時間為140毫秒，則高度h應設定為9.6公分左右；若T0至T2的最大容許時間為160毫秒，則高度h應設定為12.5公分左右)。

需注意的是，第1A圖至第1C圖係用來說明本發明之概念，其省略了與本發明較無關連之部分，其應係本領域具通常知識者所熟知之技藝。例如，要完成前述量測運作，量測系統10必定有電源供應、啟動開關、溫濕度控制等設備，電腦系統100必定可運作並符合落摔保護機制之設計要求...等等。再者，由第1C圖可知，量測系統10所測得的數據中，T1係表示重力感測器G_snr判斷失重而輸出指示訊號IND的時間，藉此可判斷重力感測器G_snr之靈敏度是否正確設定或硬碟HD之讀取頭歸位運作是否正常。舉例來說，當量測系統10的測試結果顯示T0至T1的時間過長而導致電腦系統100無法通過測試時，表示重力感測器G_snr之靈敏度過低，以致無法適時輸出指示訊號IND；而當量測系統10的測試結果顯示T1至T2的時間過長而導致電腦系統100無法通過測試時，表示硬碟HD之讀取頭歸位的運作異常，以致無法適時將讀取頭歸位。

因此，透過量測系統10，測試操作者可取得足夠的資訊，以判斷需改良設計的部分。此外，波形顯示裝置106係顯示感測訊號SNS、指示訊號IND及音圈馬達訊號VCM相對於時間之波形，其足供測試操作者判斷落摔保護機制之有效性。若要更準確地進行判斷，可利用自動化或科學化的判斷機制。舉例來說，在第1D圖中，波形顯示裝置106進一步將感測訊號SNS、指示訊號IND及音圈馬達訊號VCM相對於時間之波形轉換為數位資料，並透過一輸出單元110輸出至一判斷裝置112。判斷裝置112可以是一電腦系統，用來判讀輸出單元110所輸出的數位資料，並藉此判斷T0至T1的時間、T1至T2的時間...等，進而判斷落摔保護機制是否正確運作。

除此之外，第1C圖所示的波形僅為一例，實際上，當電腦系統100落下時，感測訊號SNS的變化方式不限於由高位準降至低位準，亦可以是由低位準升至高位準、產生一脈波...等。同樣地，指示訊號IND或音圈馬達訊號VCM亦可能因設計的不同，而有不同的變化方式。因此，在量測時間點T0、T1、T2時，測試操作者應根據系統設計的不同，適當調整各時間點的定義，以正確量得所需的數據或資料。

另一方面，需特別注意的是，量測系統10僅用來說明本發明之概念，其中第1A圖所示之升降台102、位移感測器104及波形顯示裝置106僅是可行的實現方式之一，但不限於此，亦可有多種不同之變化。舉例來說，在第1A圖中，位移感測器104係以光感測器實現，因此，為增加其感測效能，可在電腦系統100上對應於位移感測器104的位置黏貼一反光片。此外，除了光感測器，亦可以其它可感測位移變化的元件實現。舉例來說，在第2圖中，位移感測器104被置換為一壓力感測器200，其係設於電腦系統100與升降台102之一平台間，當電腦系統100由第一位置P1落下時，壓力感測器200所感測的壓力值會瞬間減小，因而可判斷落摔發生的時間點T0。再者，由於升降台102係受控於測試操作者之指令或觸發訊號，而使電腦系統100由第一位置P1落下，因此，位移感測器104亦可以一訊號感測器實現，用來接收測試操作者之指令或觸發訊號，據此可判斷落摔發生的時間點T0。

如第1A圖所示，在量測系統10中，升降台102係由一平台、雙軌道及一油壓抬昇器所組成，實際上，升降台102不限於特定種類，只要確保電腦系統100可由特定高度落下即可。例如，在第3圖中，一升降台302係由夾具304、306取代第1A圖中升降台102的平台與油壓抬昇器，當要啟動落摔時，夾具304、306可同時釋放電腦系統100。在此情形下，位移感測器104同樣可以光感測器、壓力感測器或訊號感測器實現(當以壓力感測器實現時，可將壓力感測器設置於電腦系統100與夾具304或306之間)，相關變化應係本領域具通常知識者所熟習之技藝。

因此，透過量測感測訊號SNS、指示訊號IND及音圈馬達訊號VCM相對於時間之波形，量測系統10可提供足供判斷落摔保護機制是否正確運作的資訊，使得設計者可據以調整電腦系統100之設計，如重力感測器G_snr的靈敏度、硬碟HD之運作效能等。此外，量測系統10之運作可進一步歸納為一量測流程40，如第4圖所示。量測流程40包含以下步驟：

步驟400：開始。

步驟402：使電腦系統100由第一位置P1以自由落體方式落下至第二位置P2。

步驟404：感測電腦系統100自升降台102之第一位置P1落下的位移，以產生感測訊號SNS。

步驟406：顯示感測訊號SNS、指示訊號IND及音圈馬達訊號VCM相對於時間之變化情形，以提供判斷落摔保護機制之有效性的依據。

步驟408：結束。

量測流程40之詳細說明可參考前述，於此不贅述。

如前所述，習知技術尚未針對落摔保護機制，發展出合適的量測方法，因而無法驗證開發機種是否能夠符合相關時間規範。相較之下，本發明係透過量測感測訊號SNS、指示訊號IND及音圈馬達訊號VCM相對於時間之波形，提供判斷落摔保護機制是否正確運作的資訊，使得設計者可據以調整電腦系統之設計，確保產品競爭力。

以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。

10．．．量測系統

100．．．電腦系統

G_snr．．．重力感測器

HD．．．硬碟

102．．．升降台

104．．．位移感測器

106．．．波形顯示裝置

P1．．．第一位置

P2．．．第二位置

h．．．高度

SNS‧‧‧感測訊號

IND‧‧‧指示訊號

VCM‧‧‧音圈馬達訊號

108‧‧‧顯示器

T0、T1、T2‧‧‧時間點

110‧‧‧輸出單元

112‧‧‧判斷裝置

200‧‧‧壓力感測器

304、306‧‧‧夾具

302‧‧‧升降台

40‧‧‧量測流程

400、402、404、406、408‧‧‧步驟

第1A圖為本發明實施例一量測系統之示意圖。

第1B圖為第1A圖之量測系統開始運作之示意圖。

第1C圖為第1A圖之量測系統的量測結果示意圖。

第1D圖為第1A圖之量測系統增加自動化或科學化之判斷機制的示意圖。

第2圖及第3圖為第1A圖之量測系統之變化實施例之示意圖。

第4圖為本發明實施例一量測流程之示意圖。

10．．．量測系統

100．．．電腦系統

G_snr．．．重力感測器

HD．．．硬碟

102．．．升降台

104．．．位移感測器

106．．．波形顯示裝置

P1．．．第一位置

P2．．．第二位置

h．．．高度

SNS．．．感測訊號

IND．．．指示訊號

VCM．．．音圈馬達訊號

108．．．顯示器

Claims

一種電腦系統落摔保護機制之量測系統，用來測試一落摔保護機制，該落摔保護機制適用於一電腦系統，該電腦系統包含一重力感測器，用來感測失重狀態並輸出一指示訊號，以指示一硬碟將一讀寫頭歸位，該量測系統包含有：一升降台，用來置放該電腦系統，並可使該電腦系統由一第一位置以自由落體方式落下至一第二位置；一位移感測器，用來感測該電腦系統自該升降台之該第一位置落下的位移，以產生一感測訊號；以及一波形顯示裝置，包含有：一第一接腳，耦接於該位移感測器，用來接收該感測訊號；一第二接腳，耦接於該重力感測器，用來接收該指示訊號；一第三接腳，耦接於該硬碟，用來接收該硬碟之一音圈馬達訊號；以及一顯示器，耦接於該第一接腳、該第二接腳及該第三接腳，用來顯示該感測訊號、該指示訊號及該音圈馬達訊號相對於時間之變化情形，以提供判斷該落摔保護機制之有效性的依據。
如請求項1所述之電腦系統落摔保護機制之量測系統，其中該位移感測器係一光感測器，用來感測該電腦系統所反射之光線變化，以產生該感測訊號。
如請求項2所述之電腦系統落摔保護機制之量測系統，其中該電腦系統另貼有一反光片，對應於該光感測器之一感測位置，用以加強該光感測器之感測效能。
如請求項1所述之電腦系統落摔保護機制之量測系統，其中該位移感測器係一壓力感測器，設置於該電腦系統與該升降台之間，用來感測該電腦系統施於該升降台之壓力變化，以產生該感測訊號。
如請求項1所述之電腦系統落摔保護機制之量測系統，其中該升降台係根據一觸發訊號使該電腦系統由該第一位置以自由落體方式落下至該第二位置，該位移感測器係一訊號感測器，用來感測該觸發訊號之變化，以產生該感測訊號。
如請求項1所述之電腦系統落摔保護機制之量測系統，其中該波形顯示裝置另包含一輸出單元，用來輸出該感測訊號、該指示訊號及該音圈馬達訊號相對於時間之變化情形的一數位資料；以及該量測系統另包含一判斷裝置，耦接於該波形顯示裝置，用來根據該數位資料，判斷該落摔保護機制之有效性。
如請求項6所述之電腦系統落摔保護機制之量測系統，其中該判斷裝置係根據該數位資料，判斷該感測訊號發生變化之一第一時間點至該音圈馬達訊號發生變化之一第二時間點間的持續時間是否小於該電腦系統自該升降台之該第一位置落下至該第二位置的持續時間，以判斷該落摔保護機制之有效性。
一種電腦系統落摔保護機制之量測方法，用來測試一落摔保護機制，該落摔保護機制適用於一電腦系統，該電腦系統包含一重力感測器，用來感測失重狀態並輸出一指示訊號，以指示一硬碟將一讀寫頭歸位，該量測方法包含有：使該電腦系統由一第一位置以自由落體方式落下至一第二位置；感測該電腦系統自所置放之一升降台之該第一位置落下的位移，以產生一感測訊號；以及顯示該感測訊號、該指示訊號及該硬碟之一音圈馬達訊號相對於時間之變化情形，以提供判斷該落摔保護機制之有效性的依據。
如請求項8所述之電腦系統落摔保護機制之量測方法，其中感測該電腦系統自該升降台之該第一位置落下的位移之步驟，係感測該電腦系統所反射之光線變化，以產生該感測訊號。
如請求項8所述之電腦系統落摔保護機制之量測方法，其中感測該電腦系統自該升降台之該第一位置落下的位移之步驟，係感測該電腦系統施於該升降台之壓力變化，以產生該感測訊號。
如請求項8所述之電腦系統落摔保護機制之量測方法，其中感測該電腦系統自該升降台之該第一位置落下的位移之步驟，係感測使該電腦系統由該第一位置以自由落體方式落下至該第二位置之一觸發訊號的變化，以產生該感測訊號。
如請求項8所述之電腦系統落摔保護機制之量測方法，其另包含：將該感測訊號、該指示訊號及該音圈馬達訊號相對於時間之變化情形轉換為一數位資料；以及根據該數位資料，判斷該落摔保護機制之有效性。
如請求項12所述之電腦系統落摔保護機制之量測方法，其中根據該數位資料，判斷該落摔保護機制之有效性之步驟，係根據該數位資料，判斷該感測訊號發生變化之一第一時間點至該音圈馬達訊號發生變化之一第二時間點間的持續時間是否小於該電腦系統自該升降台之該第一位置落下至該第二位置的持續時間，以判斷該落摔保護機制之有效性。