專利名稱：盤驅(qū)動器以及當(dāng)電子裝置跌落時卸載頭的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的一個實施例涉及一種利用頭讀/寫信息的盤驅(qū)動器，特別是一 種安裝在便攜式電子裝置中，并且當(dāng)所述電子裝置跌落時，適于卸載頭的 的盤驅(qū)動器。
背景技術(shù)：
近年來，根據(jù)盤驅(qū)動器的小型化，出現(xiàn)了各種設(shè)置有所述小型盤驅(qū)動 器的便攜式電子裝置。便攜式個人計算機(jī)、視頻照相機(jī)、音樂播放器、便 攜式終端、移動電話就是現(xiàn)有的這種l更攜式電子裝置。
然而，當(dāng)便攜式電子裝置被運(yùn)輸和被用戶使用的時候，它們也可能無 意中跌落。
考慮這點(diǎn)，日本專利申請KOKAI公開No.2007-115309公開了 一種當(dāng) 其上安裝有盤驅(qū)動器的電子裝置跌落時，快速將頭卸栽到斜坡(頭收回區(qū) 域)的技術(shù)(常規(guī)頭卸栽技術(shù))。在所述常規(guī)頭卸栽技術(shù)中，根據(jù)通過所 述頭^Ut盤中周期性讀取的伺服數(shù)據(jù)，控制所述頭的速度(移動速率)， 直到所述頭到達(dá)所述磁盤的外周緣。更特別地是，根據(jù)通過所述頭讀取的 伺月良數(shù)據(jù)檢測所述頭的位置，并且根據(jù)所檢測的頭位置控制所述頭的速度。
然而，在所述頭到達(dá)所逸磁盤的外周緣后，就不能讀取伺服數(shù)據(jù)，因 此不能檢測到所述頭的位置。因此，在常規(guī)頭卸栽技術(shù)中，在所述頭到達(dá) 磁盤的外周緣后，通過監(jiān)測音團(tuán)電動機(jī)(VCM)的反電動勢(反EMF)， 實現(xiàn)以恒定的速度控制將所述頭卸栽到斜坡。
并且，在常規(guī)頭卸載技術(shù)中，例如，當(dāng)具有所述頭位于所,盤上的
徑向內(nèi)部位置的電子裝置跌落時，所述頭的速度可能會被設(shè)置的比正常狀
態(tài)中卸載所述頭的速度高，直到所述頭到達(dá)所i^t盤的外周緣。對于這點(diǎn)， 對于所述磁頭必須正確地讀取記錄在所述盤上的伺服數(shù)據(jù)，直到所述頭到 達(dá)所述盤的外周緣。
然而，當(dāng)所述電子裝置跌落時，所述盤的旋轉(zhuǎn)速度極大可能會發(fā)生變 化(稱為抖動)。如果所述盤的旋轉(zhuǎn)速度變化，那么磁頭難于正確地讀取 以規(guī)則的圓周間隔記錄(嵌入)在所述盤上的伺服數(shù)據(jù)(特別是在伺月良數(shù) 據(jù)中的柱面地址數(shù)據(jù))。如果根據(jù)通過所述頭錯誤讀取的伺服數(shù)據(jù)控制所 述頭的速度，那么可能會發(fā)生傾卸(dumping)現(xiàn)象，在該現(xiàn)象中，所述 頭的速度顯著地變化。在這種情況下，難于穩(wěn)定可靠地將所述頭卸栽到斜 坡上。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目標(biāo)是，當(dāng)其上安裝有盤驅(qū)動器的便攜式電子裝置跌落時， 為了穩(wěn)定、迅速并且可靠地卸載所述頭，以比正常頭卸載高的恒定目標(biāo)速 度控制頭的移動。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，提供一種用于便攜式電子裝置的盤驅(qū)動器， 所述便攜式電子裝置包括用于檢測所述便攜式電子裝置跌落的跌落檢測 器，所述盤驅(qū)動器包括頭，其用于向盤寫入數(shù)據(jù)和從盤讀取數(shù)據(jù)；斜坡， 在其上卸載所述頭；致動器，其支撐所述頭，4吏得所述頭可在所述盤的上 方徑向移動，所述致動器包括作為所述致動器的驅(qū)動源的音圏電動機(jī)；以 及恒定速度控制器，其被配置為以根據(jù)從所^J^落檢測器輸出的跌落檢測 信號的恒定速度將所述頭卸載到所述斜坡上，并且指示檢測所述到便攜式 電子裝置的跌落，所述恒定速度控制器進(jìn)行恒定速度的控制，用于驅(qū)動所 述音圏電動機(jī)使得所述頭的移動速度與第一 目標(biāo)速度相同，所述第一 目標(biāo) 速度被設(shè)定為高于當(dāng)所述頭以正常狀態(tài)被卸載到所述斜坡上時的第二目標(biāo) 速度。
下面的描述中將提出本發(fā)明的其他目標(biāo)和優(yōu)勢，并且部分從所述描述
中顯而易見，或者可從本發(fā)明的實踐中了解到?？赏ㄟ^后面指出的手段以 及其組合實現(xiàn)并獲得所述本發(fā)明的目標(biāo)和優(yōu)勢。


引入說明書并構(gòu)成說明書的一部分的附圖示出了本發(fā)明的實施例，并 且，與上面的總體描述以及下面給出的實施例的具體描述一起，用于解釋 本發(fā)明的原理。
圖l是示出根據(jù)本發(fā)明實施例的電子裝置(盤驅(qū)動器)的示例配置的
框圖2是示出在如圖l所示的盤驅(qū)動器中安裝的緊急卸載控制器的示例 配置的框圖3是示出當(dāng)檢測到所述盤驅(qū)動器的跌落時所執(zhí)行的用于整個電子裝 置的示例程序的流程圖4是示出在所述盤驅(qū)動器中執(zhí)行的緊急卸載控制的示例程序的流程
圖5是示出包括在圖4的所述緊急卸載控制中的恒定速度控制的示例 程序的流程圖6示出了假i殳在所述控制的開始在盤上的所述頭的每個位置，所述 頭的速度和加速度與所流逝的時間在恒定速度控制期間的關(guān)系；以及 圖7是示出才艮據(jù)本發(fā)明的改進(jìn)的盤驅(qū)動器的主要部分的示例配置的框圖。
具體實施例方式
下面將參考附圖描述根據(jù)本發(fā)明的不同發(fā)明。
圖1是示出根據(jù)本發(fā)明實施例的電子裝置1的示例配置的框圖。所述 電子裝置1是例如便攜式個人計算機(jī)、視頻攝像機(jī)、音樂播放器、移動終 端和便攜式電話的便攜式電子裝置。
所述電子裝置l被加載有硬盤驅(qū)動器(HDD) 10。所述電子裝置1包
括使用所述HDD 10作為存儲單元的主機(jī)100。所述HDD 10和主機(jī)100 被包含在所述電子裝置1的外殼中。通常，電子裝置的外殼也用作主機(jī)的 外殼。HDD10通過主機(jī)接口 110連接到所述主機(jī)100。
所述主機(jī)100包括自由跌落(FF)檢測器101。所述FF檢測器101 檢測所述電子裝置1的跌落(例如，自由跌落)。所述FF檢測器101是 已知的三維加速傳感器。 一，測到所述電子裝置1的跌落，所述FF檢 測器110利用跌落檢測信號102通知HDD 10。所述FF檢測器101可安裝 在所述HDD 10中。
所述HDD 10包括作為記錄介質(zhì)的盤(磁盤)11。所述盤11具有兩個 表面，例如上下表面。例如，所述盤ll的上表面用作在其上磁記錄數(shù)據(jù)的 記錄表面。與所述盤11的記錄表面相對地設(shè)置有頭(磁頭)12。所述頭 12用于從所述盤11讀取以及向盤11寫入數(shù)據(jù)。為了方便繪圖，圖l示出 的所述HDD 10的例子僅僅包括一個頭12。然而，通常，所述盤ll的兩 邊都用作記錄表面，從而對應(yīng)于每個盤表面都設(shè)置有頭。并且，在圖1的 配置中，考慮具有單盤11的HDD 10。然而，所述HDD10可以包括彼此 層疊的多個盤ll。
所述盤11 ,皮主軸電動機(jī)(SPM) 13以高速旋轉(zhuǎn)。所述頭12 ^皮連接到 致動器14的末端。所述致動器14具有作為用于驅(qū)動所述致動器14的源的 音圈電動機(jī)(VCM) 15。所述致動器14被所述VCM15驅(qū)動，在所述盤 11上徑向移動所述頭12。即，所述致動器14支撐頭12 ^f吏得頭12能夠在 盤ll上徑向移動。通過致動器14的作用，頭12被定位在盤11的目標(biāo)軌 道上。SPM 13和VCM 15通過從電動機(jī)驅(qū)動器IC 16分別供應(yīng)的驅(qū)動電 流供電。下面將具體描述電動機(jī)驅(qū)動器IC16。
盤11具有內(nèi)周緣和外周緣。斜坡17被設(shè)置為遠(yuǎn)離盤11的記錄表面， 例如，在盤ll的外周緣附近。斜坡17用作當(dāng)HDD10處于非工作狀態(tài)時， 收回頭12的收回區(qū)域(停泊區(qū)域)。這里假設(shè)非工作狀態(tài)既包括特定的省 電模式狀態(tài)，也包括HDDIO完全停止的狀態(tài)。
頭12通過未示出的在柔性印刷電纜(FPC )上形成的寫入圖形4皮連接
到頭IC (頭放大電路)18。頭IC 18包括用于放大由頭12讀取的信號(讀 信號)的讀取放大器(未示出)，以及用于將寫入數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成寫入電流的 寫入驅(qū)動器(未示出)。
頭IC 18 #皮連接到讀/寫IC (讀/寫信道)19。讀/寫IC 19是用于進(jìn)行 各種信號處理的信號處理電路，例如，用于對通過頭IC 18放大的讀信號 進(jìn)行的模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換、用于從A/D轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)中取出伺服數(shù)據(jù)的伺服檢 測、A/D轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的解碼(讀數(shù)據(jù))以及寫數(shù)據(jù)的編碼。
讀/寫IC 19被連接到盤控制器(HDC )20。 HDC 20凈皮連接到CPU 21。 HDC20也通過主機(jī)接口 IIO被連接到主機(jī)IOO。 HDC20具有通過主機(jī)接 口 110從主機(jī)100接受命令(讀命令、寫命令等)，以及在主機(jī)100和HDC 20本身之間控制數(shù)據(jù)傳輸?shù)谋P接口控制功能。HDC 20還具有通過讀/寫IC 19進(jìn)行在盤11和HDC 20本身之間控制數(shù)據(jù)傳輸?shù)谋P接口控制功能。并 且，HDC20用作CPU21的接口。
CPU 21 ^皮連接到電動機(jī)驅(qū)動器IC 16、 ROM 22和RAM23。 ROM 22 預(yù)存儲將由CPU 21執(zhí)行的控制程序(固件)。RAM 23用作CPU 21的工 作區(qū)域。當(dāng)CPU 21執(zhí)行控制程序的時候，它用作HDD 10的主控制器。 當(dāng)CPU 21被從主機(jī)100的FF檢測器101發(fā)出的跌落檢測器信號102通知 電子裝置1的跌落時，它將HDD10設(shè)置為被設(shè)計為在跌落中設(shè)置的緊急 卸載模式。為此，CPU 21輸出緊急卸載信號210指示緊急卸載模式。
電動機(jī)驅(qū)動器IC 16包括SPM驅(qū)動器161、 VCM驅(qū)動器162、反電 動勢檢測器(反EMF檢測器)163和緊急卸載控制器164。 SPM驅(qū)動器 161給SPM13供應(yīng)由CPU21所指示數(shù)量的驅(qū)動電流(SPM電流)。
VCM驅(qū)動器162給VCM 15提供由CPU 12所指示數(shù)量的驅(qū)動電流 (VCM電流)。VCM驅(qū)動器162用于由CPU12執(zhí)行的尋道控制、頭定 位控制(》茲道跟蹤控制)、頭加載控制和正常的頭卸栽控制。執(zhí)行尋道控 制用于將頭12移動到盤11上的目標(biāo)磁道，執(zhí)行頭定位控制用于在目標(biāo)磁 道上的目標(biāo)區(qū)域中調(diào)整(settle)正位于目標(biāo)磁道上的頭12。執(zhí)行頭加載控 制用于將收回在斜坡17上的頭移動到盤11上。執(zhí)4亍正常頭卸載控制用于
將位于盤11上的頭12正常地收回到斜坡17。最后在緊急卸栽模式中禁用 VCM驅(qū)動器162。
對于正常頭卸栽控制，恒定速度控制用于以預(yù)設(shè)的頭移動速度(目標(biāo) 速度)TVn移動頭12。當(dāng)頭12以某一速度收回到斜坡17時(在正常卸載 控制情況下的TVn)，它可能會跳出斜坡17。為了避免這點(diǎn)，HDD 10還 設(shè)置有制動器(未示出)以與致動器14M。制動器通常具有鎖止功能。 當(dāng)頭12被收回到斜坡17時，致動器14已經(jīng)被制動器鎖止。從而防止致動 器14被制動器撞回盤11。
反電動勢檢測器163檢測當(dāng)VCM 15被驅(qū)動時，在VCM 15中產(chǎn)生的 反電動勢。已知，VCM15的反電動勢對應(yīng)于通過給VCM15通電移動頭 12的移動速度(頭移動速度)。更具體地，VCM16的反電動勢反映了頭 12的移動速度，并且與其成比例。
緊急卸載控制器164具有用于從CPU 21接受緊急卸載信號210的使 能終端EN。在可運(yùn)行的狀態(tài)，緊急卸載控制器164執(zhí)行緊急頭卸載控制， 將頭12緊急地移動到斜坡17。為了執(zhí)行緊急頭卸載控制，緊急卸載控制 器164給VCM 15供應(yīng)VCM電流以對提供動力。
在緊急頭卸載控制期間，執(zhí)行恒定速度控制，其中頭12被以高于在正 常頭卸載控制期間的目標(biāo)速度TVn (第一 目標(biāo)速度)的目標(biāo)速度TVe (第 二目標(biāo)速度)移動到斜坡17。對于恒定速度控制，緊急卸栽控制器164對 通過反電動勢檢測器163檢測到的反電動勢值周期性地采樣(例如，以恒 定的采樣周期采樣)。第一目標(biāo)速度TVn是10cm/s，第二目標(biāo)速度Tve 是60cm/s。
電動機(jī)驅(qū)動器IC 16包括緊急卸載控制電路(未示出)，用于一旦電 源斷開，將頭12緊急收回到斜坡15。輔助電源的電源電壓用作在電源斷 開時緊急卸載控制電路的工作電壓。輔助電源是，例如，在正常狀態(tài)下用 HDD 10的電源電壓所充電的電容。對于在電源斷開時執(zhí)行的緊急卸載控 制，執(zhí)行所謂的開環(huán)控制，在所述開環(huán)控制中，將由所述電容器放電引起 的電流供應(yīng)給VCM 15。當(dāng)對于卸載頭12沒有進(jìn)行速度控制(不能進(jìn)行)
時，頭12移向斜坡17的移動速度將變得太高，結(jié)果增加了頭12的損壞程 度。
在SPM 13旋轉(zhuǎn)期間在SPM 13中產(chǎn)生的反電動勢可以用作輔助電源。 即使在供應(yīng)給SPM 13的電流被中斷后，當(dāng)SPM13因為內(nèi)部力繼續(xù)旋轉(zhuǎn)時， 產(chǎn)生所述反電動勢。因此，SPM 13的反電動勢可用作電源斷開期間的輔 助電源。
圖2是示出緊急卸載控制器164的配置的框圖。緊急卸載控制器164 包括目標(biāo)速度寄存器(TVREG) 201、恒定速度控制器202、零速度檢測 器203、計數(shù)器204、計時器205、卸載完成確定單元206以及開環(huán)控制器 207。
目標(biāo)速度寄存器201用于設(shè)置指示目標(biāo)速度Tve的信息。恒定速度控 制器202執(zhí)行恒定速度控制，從而以目標(biāo)速度寄存器201指示的目標(biāo)速度 TVe將頭12移動到斜坡17。在前述恒定采樣周期中，零速度檢測器203 檢測頭12的移動速度(頭移動速度)v是否為零(cm/s )。計數(shù)器204計 數(shù)零速度檢測器203成功檢測到頭12的移動速度為零(cm/s )的次數(shù)。
計時器205測量從緊急卸載控制開始經(jīng)過的預(yù)i殳時間Tc。預(yù)設(shè)時間 Tc被設(shè)置為足以可靠地將頭12從盤11上徑向內(nèi)部位置以目標(biāo)速度TVe 卸載(收回)到斜坡17上，并且，比所要求的電子裝置1跌落預(yù)設(shè)距離 Ld所需的時間短。換句話說，目標(biāo)速度TVe被^殳定為在時間Tc中將頭 12從盤11上徑向內(nèi)部位置移動到斜坡17上所需的值。距離Ld是當(dāng)用戶 無意把電子裝置l跌落時，估計的在跌落開始位置和例如地板或者地面的 著地位置之間的距離。
當(dāng)計數(shù)器204的計數(shù)值CNT超過預(yù)設(shè)的參考值Nr時，卸載完成確定 單元206根據(jù)通過恒定速度控制器202控制的恒定速度確定緊急頭卸載已 經(jīng)完成(正常完成)。當(dāng)在計數(shù)器值CNT超過預(yù)設(shè)參考值Nr之前，計時 器205測量時間Tc時，卸載完成確定單元206確定進(jìn)行非正常的緊急頭 卸載。當(dāng)卸載完成確定單元206檢測到非正常的緊急頭卸載時，開環(huán)控制 器207通過開環(huán)控制將頭12卸載到斜坡17。 恒定速度控制器202包括采樣單元202a、頭移動速度計算單元202b 和反饋控制器202c。采樣單元202a以預(yù)設(shè)的采樣周期，對由反電動勢檢 測器163檢測到的VCM 15的反電動勢采樣。如上所述，VCM 15的反電 動勢對應(yīng)于頭12的移動速度。因此，通過采樣單元202a對VCM 15的反 電動勢采樣等價于對頭12移動速度(頭移動速度)的采樣。
頭移動速度計算單元202b根據(jù)所采樣的反電動勢，計算與反電動勢對 應(yīng)的頭的移動速度(頭移動速度)。反饋控制器202c進(jìn)行反饋控制驅(qū)動 VCM 15使得所計算的頭移動速度v等于目標(biāo)速度TVe。
然后參考圖3到圖5的流程圖，將描述所進(jìn)行的實施例操作，例如， 當(dāng)FF檢測器101檢測到電子裝置1的跌落時。圖3是示出當(dāng)檢測到盤驅(qū) 動器跌落時，整個電子裝置l執(zhí)行的過程的流程圖。圖4是示出在HDD10 中執(zhí)行的緊急卸載控制的示例過程的流程圖。圖5是示出由恒定速度控制 器202執(zhí)行的恒定速度控制的示例過程的流程圖。
這里假設(shè)電子裝置l突然從用戶手中滑落。此時，電子裝置l自由跌 落。電子裝置1的自由跌落被安裝在電子裝置1的主機(jī)100中的FF檢測 器101檢測到。當(dāng)檢測到例如電子裝置1的自由跌落時，F(xiàn)F檢測器101輸 出有效的跌落檢測信號102 (方框301)。跌^測信號102通過，例如主 機(jī)接口 110的未被占用的信號線被傳送到HDD 10。
來自主機(jī)100的FF檢測器101的有效跌落檢測信號102被輸入作為 例如HDD 10的CPU 21的中斷信號。 一，測到作為中斷信號的跌落檢 測信號102, CPU 21確定從主機(jī)100報告電子裝置1的跌落(方框302 )。 此時，CPU 21將HDD 10設(shè)置在在跌落中設(shè)定的緊急卸載模式，并且與電 動機(jī)驅(qū)動器IC 16的緊急卸載控制器164 —起進(jìn)行在跌落中所要進(jìn)行的緊 急頭卸載控制(方4醫(yī)303)。此時，CPU 21 <吏HDC 20對主才幾提供100忙 信號，指示HDD10處于忙狀態(tài)。
按照如下進(jìn)行緊急頭卸載控制首先，CPU21輸出有效的緊急卸載信 號210指示緊急卸載模式(方框401)。緊急卸載信號210被輸入到電動 機(jī)驅(qū)動器IC 16的緊急卸載控制器164的使能端EN。此時，緊急卸載控制
器164,皮激活。
隨后，CPU 21在緊急卸載控制器164的目標(biāo)速度寄存器201中設(shè)置指 示用于在跌落中所進(jìn)行的緊急頭卸載控制的目標(biāo)速度Tve的信息(方框 402)。并且，CPU21在緊急卸栽控制器164的計時器205中設(shè)置初始值 (初始的計時器值)(方框403)。
此時，緊急卸載控制器164將計數(shù)器204 (方框404 )的計數(shù)值CNT 初始化(清除)為零，然后激活計時器205 (方框405)。之后，緊急卸載 控制器164的恒定速度控制器202按照如下進(jìn)行恒定速度控制，以將頭12 以目標(biāo)速度TVe卸載(移動)到斜坡17 (方框406 ):
恒定速度控制器202的采樣單元202a對由反電動勢檢測器163檢測到 的VCM 15的反電動勢值采樣(方框406a)。頭移動速度計算單元202b 將每個采樣的反電動勢值與預(yù)設(shè)的系數(shù)(成比例的系數(shù))相乘，以計算在 與每個采樣值相應(yīng)的點(diǎn)頭12的移動速度(頭移動速度)v (方框406b )。 即，當(dāng)每個反電動勢值被采樣時，頭移動速度計算單元202b將每個采樣的 反電動勢值轉(zhuǎn)換成假設(shè)的頭移動速度v。
反饋控制器202c根據(jù)在所計算的頭移動速度v和目標(biāo)速度TVe之間 的差(速度誤差)"TVe-v，，，確定頭12達(dá)到目標(biāo)速度TVe所需的VCM 電流值(方框406c)。反饋控制器202c將所確定值的VCM電流供應(yīng)給 VCM 15 (方框406d)。即，反饋控制器202c才艮據(jù)速度誤差"TVe-v，，進(jìn) 行反饋控制，使得頭12的移動速度達(dá)到目標(biāo)速度TVe。對于反饋控制，可 使用，例如已知的比例-積分-求導(dǎo)算法(PID算法)。
在上述通過恒定速度控制器202的恒定速度控制中，每個采樣的反電 動勢值都被轉(zhuǎn)換成頭移動速度。然而，如果目標(biāo)速度TVe預(yù)先被轉(zhuǎn)換成 VCM 15的反電動勢，并且出于便利將獲得的反電動勢用作目標(biāo)速度TVe, 那么在每個采樣點(diǎn)，所采樣的反電動勢本身就可作為頭移動速度v。在這 種情況下，頭移動速度計算單元202b就是不必要的。
恒定速度控制器202以預(yù)i殳的采樣周期重復(fù)恒定速度控制(方框406 )。 即，在每個采樣周期中，無論何時反電動勢檢測器163檢測到反電動勢時，
恒定速度控制器202進(jìn)行恒定速度控制，其中對VCM 15供應(yīng)從VCM 15 的反電動勢所確定的VCM電流(更具體地，對應(yīng)于反電動勢的頭移動速 度v )。所確定的VCM電流對于將頭以目標(biāo)速度TVe ( TVe>TVn )卸載 到斜坡15上是所需的。
如上所述，在實施例中，執(zhí)行恒定速度控制以將頭12卸載到斜坡17 上。雖然與正常頭卸載控制的情況相比，當(dāng)致動器14被制動器鎖止時發(fā)生 的撞擊變得更大，但是恒定速度控制使得頭12能夠以高速相對安全地被卸 載。并且，在實施例中，根據(jù)VCM15的反電動勢執(zhí)行恒定速度控制，所 述反電動勢在恒定速度控制器202驅(qū)動VCM 15時產(chǎn)生。因此，頭12能 夠被卸載而不會受到由于電子裝置1的跌落而引起的頭12的旋轉(zhuǎn)速度的變 化的影響。
注意設(shè)置的目標(biāo)速度TVe越高，頭12的卸載速度就越高，但是對頭 12的損害也就越大?？紤]這點(diǎn)，建議設(shè)置目標(biāo)速度TVe使得卸載頭12所 要求的時間T是"Td-AT"，其比時間Td短誤差A(yù)T。
零速度檢測器203確定通過頭移動速度計算單元202b計算的頭移動速 度v是否為零(例如，對應(yīng)于通過采樣單元202所采樣的反電動勢的頭移 動速度v)(方框407)。如果頭移動速度v不為零(方框407),計數(shù)器 204清除它的值CNT (方框408)。與之相反，如果頭移動速度v為零(方 框407),計數(shù)器204將它的值CNT增加一 (方框409 )。計數(shù)值CNT 指示頭移動速度v被連續(xù)檢測到為零的次數(shù)(采樣次數(shù))。
卸載完成確定單元206確定計數(shù)器204的一增量計數(shù)值是否超過采樣 次數(shù)的預(yù)設(shè)參考值Nr (方框410 )。即，卸載完成確定單元206確定頭移 動速度v被連續(xù)檢測到為零的次數(shù)是否比參考值Nr大。
通常，當(dāng)頭12以某一移動速度被卸載到斜坡17時，致動器14被制動 器鎖止以將頭12停止。在這種情況中，即使對VCM供應(yīng)了 VCM電流， VCM 15也不會,皮驅(qū)動，從而頭12保持停止。即，VCM15的電動勢和移 動速度v變?yōu)镺。因此，如果頭移動速度v被連續(xù)檢測到為零超過了比參 考值Nr大的次數(shù)，那么卸載完成確定單元206確定頭12被可靠地卸載到
斜坡17上，并且確定根據(jù)恒定速度控制的緊急頭卸載已經(jīng)被正常完成。
如果計數(shù)器204的計數(shù)值CNT沒有超過參考值Nr (方框410 )，那 么，卸栽完成確定單元206確定頭12還沒有被卸載(收回)到斜坡17上。 在這種情況中，卸載完成確定單元206確定計時器205是否已經(jīng)完成時間 Tc的測量(方框411)。并且，當(dāng)計數(shù)器204的計數(shù)值CNT被清除時(方 框408 )，卸載完成確定單元206確定計時器205是否已經(jīng)完成時間Tc的 測量(方框411)。
如果計時器205還沒有完成時間Tc的測量(方框411)，那么卸載完 成確定單元206確定根據(jù)恒定速度控制的緊急頭卸栽還沒有完成。在這種 情況中，恒定速度控制器202再次進(jìn)行恒定速度控制(方框406)。
與^M目反，如果計時器205已經(jīng)完成時間Tc的測量(方框411)，即， 如果在確定頭12被卸栽到斜坡17上之前，發(fā)生了計時器205的超時，那 么卸載完成確定單元206確定根據(jù)恒定速度控制的緊急頭卸栽中發(fā)生了異 常。在這種情況中，卸載完成確定單元206通過恒定速度控制器202停止 恒定速度控制，并且激活開環(huán)控制器207。
開環(huán)控制器207又通過持續(xù)預(yù)設(shè)周期(例如，周期"Td-Tc")的開 環(huán)控制將頭12卸載到斜坡17上(方框412)。此時，在預(yù)設(shè)的周期"Td -Tc"中，將可從開環(huán)控制器207輸出的最大VCM電流供應(yīng)給VCM15。 這增強(qiáng)了即使當(dāng)在根據(jù)恒定速度控制的緊急頭卸載中發(fā)生了異常時，在從 緊急卸載控制開始經(jīng)過的時間Td中卸載頭12的可能性。周期"Td-Tc" 通過計時器205測量。在通過開環(huán)控制器207執(zhí)行的開環(huán)控制進(jìn)行預(yù)設(shè)周 期后，緊急卸載控制器164完成緊急頭卸載控制，并將這點(diǎn)通知CPU 21 (緊急頭卸載的異常完成)(方框413)。
另 一方面，如果計數(shù)器204的計數(shù)值CNT超過了參考值Nr(方框410 ), 那么卸載完成確定單元206確定頭12已經(jīng)被可靠地卸載(收回)到斜坡 17上。在這種情況中，緊急卸載控制器164完成了緊急頭卸載控制，并將 這點(diǎn)通知CPU 21 (緊急頭卸載的正常完成)(方框413 )
當(dāng)從緊急卸載控制器164接受指示緊急頭卸載控制已經(jīng)完成的信息，
CPU 21釋放緊急卸載模式以停止輸出有效的緊急卸載信號210。然后， CPU 21使HDC 20給主機(jī)100提供就緒信號，指示HDD 10已經(jīng)處于就緒 狀態(tài)。
圖6示出了在上述的恒定速度控制中，假設(shè)在所述控制的開始，在盤 11上的頭12的每個位置，在速度(頭移動速度)和頭12的加速度與經(jīng)過 的時間的關(guān)系實例。在圖6中，實線、單點(diǎn)連線和雙點(diǎn)連線分別表示了所 假i殳的在控制的開始，當(dāng)頭12位于盤11上的內(nèi)部、中間和外部位置時的 上述關(guān)系。在圖6中，加速度與供應(yīng)給VCM15的VCM電流成比例。變化
在上述實施例中，在恒定速度控制期間，緊急卸載控制器164進(jìn)行了 反電動勢的采樣(方框406a)、頭移動速度v的計算(方框406b)以及 VCM電流的確定(方框406c)。然而，這些處理也可通過CPU21進(jìn)行。 并且，利用計時器205的確定(方框411)和利用計數(shù)器204的確定(方 框410 )也可通過CPU 21進(jìn)行。即，緊急卸載控制器164可在每個采樣周 期中，給VCM 15提供由CPU21所指示的VCM電流，以便以目標(biāo)速度 TVe將頭12卸載到斜坡17上。在這種情況中，可以使用VCM驅(qū)動器162 代替緊急卸載控制器164。并且，CPU21可包括緊急卸載控制器164。
現(xiàn)在參考圖7，將給出上述實施例的變化的描述，在該描述中，CPU21 包括對應(yīng)于緊急卸載控制器164的部件。圖7是示出在實施例的變化中使 用的HDD 10的主要部分的方框圖。在圖1到7中，相同的參考數(shù)字表示 相同的部件。并且，圖7省略了圖1中所示的頭IC18、讀/寫IC19、 HDC 20、 ROM 22和RAM 23。
在圖7的HDD 10中，使用電動機(jī)驅(qū)動器IC 160代替在圖1中所示的 電動機(jī)驅(qū)動器IC 16。前者與后者的差異在于前者不包括緊急卸載控制器 164。
另一方面，在所述變化中的CPU21包括緊急卸載模式設(shè)置單元211、 正常卸載控制器212、緊急卸載控制器213、延遲單元(DL) 214以及多 路復(fù)用器(MPX) 215。當(dāng)主機(jī)100的FF檢測器101輸出跌落檢測信號
102，并且輸出有效的緊急卸載信號210時，緊急卸載模式設(shè)置單元211 將HDD 10設(shè)置在緊急卸載模式中。
當(dāng)HDD IO被轉(zhuǎn)換到上述非工作狀態(tài)時，正常卸栽控制器212變成可 工作。在工作中，正常卸載控制器212按照如下，執(zhí)行正常卸載控制，以 將頭12以目標(biāo)速度TVn卸載到斜坡17上
首先，正常卸載控制器212根據(jù)通過頭12從盤11周期性讀取的伺服 數(shù)據(jù)中所包含的柱面地址，檢測頭12的位置，直到頭12到達(dá)盤11的外周 緣。無論何時正常卸載控制器212檢測到頭12的位置，它確定頭12達(dá)到 目標(biāo)速度(第一 目標(biāo)速度)TVn所需的VCM電流值。正常卸載控制器212 將指示所確定值(確定VCM電流值)的信息(VCM電流信息)提供給多 路復(fù)用器215。
在頭到達(dá)盤11的外周緣后，正常卸載控制器212對通過反電動勢檢測 器163檢測到的反電動勢周期性采樣。無論何時對反電動勢采樣，正常卸 載控制器212都確定對應(yīng)于所采樣的反電動勢的頭12的移動速度達(dá)到目標(biāo) 速度TVe ( TVe>TVn )所需的VCM電流值。正常卸載控制器212將指示 所確定值(確定VCM電流值)的信息(VCM電流信息)提供給多路復(fù)用 器215。
緊急卸載控制器213具有用于從緊急卸載模式設(shè)置單元211接受緊急 卸載信號210的4吏能端EN。與所述實施例的緊急卸載控制器164 —樣， 當(dāng)有效的緊急卸載信號210被輸入到使能端NE時，緊急卸載控制器213 可工作。當(dāng)緊急卸載控制器213可工作時，它按照如下執(zhí)行緊急卸載控制， 以將頭12以目標(biāo)速度TVe卸載到斜坡17上
首先，緊急卸載控制器213對收良電動勢檢測器163檢測的反電動勢 周期性采樣。無論何時對反電動勢采樣，緊急卸載控制器213都確定頭12 達(dá)到目標(biāo)速度TVe( TVe>TVn )所需的VCM電流值。緊急卸載控制器213 將指示所確定值(確定的VCM電流值)的信息(VCM電流信息)提供給 多路復(fù)用器215。因此，緊急卸載控制器213與所述實施例的緊急卸載控 制器164不同之處在于，前者輸出指示所確定值(所確定的VCM電流值〕
的VCM電流信息，代替輸出確定值的VCM電流。
延遲單元214將從緊急卸載模式設(shè)置單元211輸出的緊急卸載信號 210延遲緊急卸載控制器213執(zhí)行一個操作所需的時間。才艮據(jù),皮延遲單元 214延遲的緊急卸載信號210是否有效，多路復(fù)用器(MPX) 215從緊急 卸載控制器213和正常卸載控制器212輸出的VCM電流信息項中選擇一 個。更具體地，當(dāng)所延遲的緊急卸載信號210有效時，多路復(fù)用器215選 擇從緊急卸栽控制器213輸出的VCM電流信息。與^M目反，當(dāng)所延遲的 緊急卸載信號210無效時，多路復(fù)用器215選擇從正常卸載控制器212輸 出的VCM電流信息。
結(jié)果，當(dāng)緊急卸載控制器213工作時，在每個采樣周期中輸出的VCM 電流信息都通過多路復(fù)用器215選擇。選擇的VCM電流信息作為來自CPU 21的VCM電流信息被提供給電動機(jī)驅(qū)動器IC 160的VCM驅(qū)動器162。 VCM驅(qū)動器162對VCM 15提供通過VCM電流信息指示的VCM電流值， 從而驅(qū)動VCM 15并且移動頭12。
完成通過緊急卸載控制器213執(zhí)行的緊急卸載控制的條件與在所述實 施例的緊急卸載控制器164中應(yīng)用的條件一樣。當(dāng)完成緊急卸載控制時， 緊急卸載控制器213通過向緊急卸載模式設(shè)置單元211發(fā)送緊急卸載完成 信號213a而通知緊急卸載模式設(shè)置單元211。 一旦接受到信號213a，緊急 卸載模式設(shè)置單元211釋放緊急卸載模式以停止輸出有效的緊急卸載信號 210。
上述緊急卸栽模式設(shè)置單元211、正常卸載控制器212、緊急卸載控制 器213、延遲單元214以及多路復(fù)用器(MPX )215的功能也能夠通過CPU 執(zhí)行存儲在ROM22中的控制程序來實現(xiàn)。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易想到另外的優(yōu)點(diǎn)和變化。因此，本發(fā)明在其更 廣的方面不限于這里所示出和所描述的具體細(xì)節(jié)和表述性的實施例。因此， 在不偏離由所附權(quán)利要求書及其等同物所限定的本發(fā)明的總發(fā)明構(gòu)思的精 神或者范圍下，可進(jìn)行各種修改。
權(quán)利要求
1. 一種用于便攜式電子裝置的盤驅(qū)動器，所述便攜式電子裝置包括用于檢測所述便攜式電子裝置的跌落的跌落檢測器，其特征在于，所述盤驅(qū)動器包括:頭，其用于向盤寫入數(shù)據(jù)和從盤讀取數(shù)據(jù)；斜坡，所述頭被卸載到其上；致動器，其支撐所述頭，使得所述頭可在所述盤的上方徑向移動，所述致動器包括作為所述致動器的驅(qū)動源的音圈電動機(jī)；以及恒定速度控制器，其被配置為根據(jù)從所述跌落檢測器輸出的跌落檢測信號以恒定速度將所述頭卸載到所述斜坡上，所述跌落檢測信號指示檢測到所述便攜式電子裝置的跌落，所述恒定速度控制器進(jìn)行恒定速度的控制，用于驅(qū)動所述音圈電動機(jī)使得所述頭的移動速度等于第一目標(biāo)速度，所述第一目標(biāo)速度被設(shè)定為高于當(dāng)所述頭以正常狀態(tài)被卸載到所述斜坡上時設(shè)定的第二目標(biāo)速度。
2. 如權(quán)利要求1所述的盤驅(qū)動器，其特征在于，還包括反電動勢檢測 器，所述反電動勢檢測器被配置為檢測當(dāng)所述音圏電動機(jī)被驅(qū)動時所產(chǎn)生 的所述音圈電動機(jī)的反電動勢，并且其中，所述恒定速度控制器進(jìn)行恒定 速度控制，使得所述頭的移動速度等于所述第一目標(biāo)速度，同時對通過所 述反電動勢檢測器檢測的反電動勢采樣，所述頭的移動速度對應(yīng)于所述采 樣的反電動勢。
3. 如權(quán)利要求2所述的盤驅(qū)動器，其特征在于，所述恒定速度控制器 包括采樣單元，其被配置為對由所述反電動勢檢測器檢測的反電動勢采樣；以及反饋控制器，其被配置為，基于所述頭的對應(yīng)于被采樣的反電動勢的 移動速度相對于所述第一目標(biāo)速度的誤差，進(jìn)行反饋控制，^f吏得所述頭的 移動速度等于所述第一 目標(biāo)速度，所述反饋控制器確定使得所述頭的移動速度等于所述第一 目標(biāo)速度所需的電流的值，所述電流將被供給所述音圏 電動機(jī)，所述反饋控制器對所述音圏電動機(jī)提供所述確定值的電流。
4. 如權(quán)利要求2所述的盤驅(qū)動器，其特征在于，所述第一目標(biāo)速度用 于在第一時間周期內(nèi)將所述頭從盤的徑向內(nèi)部位置卸載到所述斜坡上，所 述第 一 時間周期比用于所述便攜式電子裝置跌落預(yù)設(shè)距離所需的第二時間 周期短。
5. 如權(quán)利要求4所述的盤驅(qū)動器，其特征在于還包括計時器，其測量從所述恒定速度控制開始經(jīng)過的第 一時間周期； 計數(shù)器，其,皮配置為計數(shù)對應(yīng)于所述采樣的反電動勢的所述頭的移動速度連續(xù)被檢測為零的次數(shù)；以及卸載完成確定單元，其^J己置為，當(dāng)在所述計時器測量所述第一時間周期之前所述計數(shù)的次數(shù)超過參考次數(shù)時，確定已經(jīng)正常地完成所述頭的卸載。
6. 如權(quán)利要求5所述的盤驅(qū)動器，其特征在于還包括開環(huán)控制器，其 被配置為，當(dāng)在所述計數(shù)次數(shù)超過參考次數(shù)之前所述計時器已經(jīng)計數(shù)所述 笫一時間周期時，利用開環(huán)控制器將所述頭卸載到所述斜坡上，所述開環(huán) 控制器通過對所述音圏電動機(jī)供給允許供給所述音圏電動機(jī)的最大電流， 執(zhí)行開環(huán)控制。
7. 如權(quán)利要求6所述的盤驅(qū)動器，其特征在于，所述開環(huán)控制器在對 應(yīng)于所述第一和第二時間周期之差的第三時間周期中執(zhí)行開環(huán)控制。
8. 如權(quán)利要求6所述的盤驅(qū)動器，其特征在于，當(dāng)在所述計數(shù)的次數(shù) 超過參考次數(shù)之前所述計時器已經(jīng)測量所述第一時間周期時，所述卸載完 成確定單元確定通過所述恒定速度控制器卸載所述頭出現(xiàn)異常，以激活所 述開環(huán)控制器。
9. 一種便攜式電子裝置，其特征在于，包括 盤驅(qū)動器；以及主機(jī)，其利用所述盤驅(qū)動器作為存儲裝置， 其中， 所述主機(jī)包括檢測所述便攜式電子裝置跌落的跌落檢測器，并且利用 跌落檢測信號將所述跌落通知所述盤驅(qū)動器，以及所述盤驅(qū)動器包括頭，其用于向盤寫入數(shù)據(jù)和從盤讀取數(shù)據(jù)； 斜坡，所述頭被卸載到其上；致動器，其支撐所述頭，〗吏得所述頭可在盤上方徑向移動，所述致動 器包括作為所述致動器驅(qū)動源的音圏電動機(jī)；以及恒定速度控制器，其被配置為根據(jù)從所述跌落檢測器輸出的跌落檢測 信號以恒定速度將所述頭卸載到所述斜坡上，所述跌^險測信號指示檢測 到所述便攜式電子裝置的跌落，所述恒定速度控制器進(jìn)行恒定速度的控制， 用于驅(qū)動所述音圏電動機(jī)使得所述頭的移動速度等于第一目標(biāo)速度，所述 第一 目標(biāo)M被設(shè)定為高于當(dāng)所述頭以正常狀態(tài)被卸栽到所述斜坡上時設(shè) 定的第二目標(biāo)速度。
10. 如權(quán)利要求9所述的便攜式電子裝置，其特征在于，所述盤驅(qū)動 器還包括反電動勢檢測器，所述反電動勢檢測器被配置為檢測當(dāng)所述音圈 電動機(jī)被驅(qū)動時所產(chǎn)生的所迷音圏電動機(jī)的反電動勢，并且其中，所述恒 定速度控制器進(jìn)行恒定速度控制，使得所述頭的移動速度等于所述第一 目 標(biāo)速度，同時對通過所述反電動勢檢測器檢測的反電動勢采樣，所述頭的 移動速度對應(yīng)于所述采樣的反電動勢。
11. 如權(quán)利要求10所述的便攜式電子裝置，其特征在于所述恒定速度 控制器包括采樣單元，其被配置為對由所述反電動勢檢測器檢測的反電動勢采樣；以及反饋控制器，其被配置為，基于所述頭的對應(yīng)于被采樣的反電動勢的 移動速度相對于所述第一目標(biāo)速度的誤差，進(jìn)行反饋控制，使得所述頭的 移動速度等于所述第一目標(biāo)速度，所述反饋控制器確定使得所述頭的移動 速度等于所述第一目標(biāo)速度所需的電流的值，所述電流將被供給所述音圏 電動機(jī)，所述反饋控制器對所述音圈電動機(jī)提供所述確定值的電流。
12. —種當(dāng)^:置有包括頭的盤驅(qū)動器的l更攜式電子裝置跌落時將所述 頭卸載到預(yù)i殳收回區(qū)域的方法，所述頭用于向盤寫入數(shù)據(jù)和從盤讀取數(shù)據(jù)， 并且所述頭被致動器支撐，使得所述頭可在所述盤的上方徑向移動，所述 致動器包括作為所述致動器驅(qū)動源的音圏電動機(jī)，所述方法的特征在于包 括當(dāng)通過在所述便攜式電子裝置中結(jié)合的跌 測器檢測到所述便攜式 電子裝置的跌落時，周期性地對所述頭的移動速度采樣；在采樣所述頭的移動速度的任何時候，執(zhí)行恒定速度控制以驅(qū)動所述 音圏電動機(jī)使得所述頭的移動速度等于第一 目標(biāo)速度，所述第一 目標(biāo)速度 被設(shè)定為高于當(dāng)所述頭以正常狀態(tài)被卸載到所述斜坡上時的第二目標(biāo)速 度。
13. 如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，通過對所述音圏電動機(jī) 的反電動勢采樣而采樣所述頭的移動速度，所述頭的移動速度對應(yīng)于被采 樣的所述音圏電動機(jī)的反電動勢，當(dāng)所述音圏電動機(jī)被驅(qū)動的時候，產(chǎn)生 所述音圏電動才幾的反電動勢。
14. 如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于所述采樣頭的移動速度包括對所述音圏電動機(jī)的反電動勢采樣；以及計算對應(yīng)于所采樣的反電動勢的所述頭的移動速度。
15. 如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，執(zhí)行所述恒定速度控制 包括基于所述頭的被采樣的移動速度相對于所述第一目標(biāo)速度的誤差，確 定將供應(yīng)給所述音圏電動機(jī)并使得所述頭的移動速度等于所述第一 目標(biāo)速 度所需的電流值；以及以確定的電流值供應(yīng)所述音圈電動機(jī)。
16. 如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述第一目標(biāo)速度用于 在第一時間周期內(nèi)將所述頭從盤的徑向內(nèi)部位置卸載到所述斜坡上，所述 第一時間周期比用于所述便攜式電子裝置跌落預(yù)設(shè)距離所需的第二時間周期短。
17. 如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于還包括測量從所述恒定速度控制開始經(jīng)過的所述第 一 時間周期； 在執(zhí)行所述恒定速度控制的任何時候，確定所述頭的移動速度是否為零；在確定所述頭的移動速度為零的任何時候，將計數(shù)器的計數(shù)值增加一; 當(dāng)確定所述頭的移動速度不為零時，將所述計數(shù)器的計數(shù)值初始化為 零；以及當(dāng)在第一時間周期內(nèi)所述計數(shù)值超過參考值時，確定所述頭的卸栽已 經(jīng)正常完成。
18. 如權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于還包括，當(dāng)在所述計數(shù)值 超過參考值之前完成對所述第 一時間周期的測量時，利用開環(huán)控制器將所 述頭卸載到所述斜坡上。
全文摘要
一種安裝在便攜式電子裝置中的盤驅(qū)動器，以及當(dāng)電子裝置跌落時卸載頭的方法。根據(jù)一個實施例，一種被安裝在便攜式電子裝置(1)中的盤驅(qū)動器(HDD)(10)。HDD(10)包括致動器(14)，其支撐頭(12)，使得頭可在盤(11)的上方徑向移動。結(jié)合在HDD(10)中的恒定速度控制器(202)，根據(jù)從跌落檢測器(101)輸出的跌落檢測信號(102)執(zhí)行恒定速度控制，以將頭(12)以恒定的速度卸載到斜坡(17)上，所述檢測信號指示已經(jīng)檢測到裝置(1)的跌落。在恒定速度控制中，控制器(202)驅(qū)動作為致動器(14)的驅(qū)動源的音圈電動機(jī)(15)，使得頭(12)的移動速度等于第一目標(biāo)速度。第一目標(biāo)速度設(shè)置為高于當(dāng)頭(12)以正常狀態(tài)被卸載到斜坡(17)上時設(shè)定的第二目標(biāo)速度。
文檔編號G11B5/54GK101383156SQ200810124980
公開日2009年3月11日 申請日期2008年6月25日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月12日
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