(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも1つのデータ記憶ディスクと、前記ディスクに並置される少なくとも１つのヘッドと、前記ヘッドに接続されるアクチュエータと、前記アクチュエータに結合され該アクチュエータにエネルギー供給することにより前記ヘッドを前記ディスクに対して移動させる電力増幅器とを含むハード・ディスク・ドライブにおいて、ヘッド移動予測モデルにデータを入力するマイクロプロセッサであって、
前記マイクロプロセッサは、データ記憶装置に記憶され前記電力増幅器が飽和したか否かを判断するコンピュータ読出し可能コードを実行し、前記コンピュータ読出し可能コードが、
前記電力増幅器が飽和するように前記アクチュエータを校正シークとして移動させるコードと、
前記校正シークにおけるヘッド移動の予測距離を決定するコードと、
前記校正シークにおけるヘッド移動の実際の距離を決定するコードと、
前記ヘッド移動の予測距離及び実際の距離にもとづき、飽和電流値を決定するコードと、
前記飽和電流値と、前記ヘッドの所定の距離だけ移動させるのに必要な電流値として飽和を考慮しないで計算した要求電流値を比較するコードと、
データ転送のための動作シークにおいて、前記要求電流値が前記飽和電流値より小さい場合に前記要求電流値を選択し、前記飽和電流値が前記要求電流値より小さい場合に前記飽和電流値を選択するコードと
を含むマイクロプロセッサ。
【請求項２】
前記マイクロプロセッサが前記予測距離と前記実際の距離との比を用いて、前記飽和電流値を決定する、請求項１記載のマイクロプロセッサ。
【請求項３】
前記飽和電流値が前記ヘッドの少なくとも特定の減速の間に使用される、請求項１記載のマイクロプロセッサ。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のマイクロプロセッサを含むハード・ディスク・ドライブ。
【請求項５】
少なくとも１つのヘッドと、前記ヘッドを移動させる電力増幅器とを含むハード・ディスク・ドライブにおいて、コンピュータがヘッド移動予測モデルの電流値を決定する方法であって、
前記ヘッドをある実際の距離だけ移動させて前記電力増幅器を飽和させるステップと、
前記ヘッド移動の予測距離を決定するステップと、
前記ヘッド移動の予測距離及び実際の距離にもとづいて、電流値を決定するステップと、
前記決定された電流値と、前記ヘッドを所定の距離だけ移動させるのに必要な電流値として飽和を考慮しないで計算した要求電流値を比較するステップと、
データ転送のための動作シークにおいて、前記要求電流値が前記決定された電流値より小さい場合に前記要求電流値を使用し、前記決定された電流値が前記要求電流値より小さい場合は前記決定された電流値を使用するステップと
を含む方法。
【請求項６】
前記決定された電流値が前記予測距離と前記実際の距離との比に基づいて飽和電流値を決定することにより決定される請求項５記載の方法。
【請求項７】
前記飽和電流値が要求電流値より大きいか否かを判断するステップと、
前記飽和電流値が前記要求電流値よりも大きいときヘッド移動を予測するために前記要求電流値を選択し、それ以外では前記飽和電流値を選択するステップと、
を含む、請求項６記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は一般にコンピュータ・ハード・ディスク・ドライブに関し、特に、ヘッド位置モデルにおいて、２つのコイル電流値（予測値及び飽和値）のいずれを使用するかを決定するためのシステム及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
コンピュータ・ハード・ディスク・ドライブは、データが同心データ・トラックに記憶される回転式ディスクを含む。データはディスクと、ハード・ディスク・ドライブの外部にあるコンピュータとの間を、ハード・ディスク・ドライブ内の読取り書込みヘッドを介して転送される。ヘッドはディスクから接近して離され、アクチュエータ・アームに取り付けられ、アクチュエータ・アームがボイス・コイル・モータ（ＶＣＭ）により移動されることにより、ヘッドがディスクに対して半径方向に移動する。この構造では、ディスクがヘッドを通過して回転するので、ヘッドは適切なデータ・トラック上に位置決めされ得る。
【０００３】
電流が電力増幅器によりＶＣＭに供給される。供給される電流の量は、ヘッドが移動されなければならない距離に依存する。この距離は、ハード・ディスク・ドライブ内のマイクロプロセッサに知られており、結果的に、電力増幅器から要求される電流は、マイクロプロセッサにより決定される。
【０００４】
マイクロプロセッサは、迅速且つ正確なヘッド配置を容易にすることにより、データがハード・ディスク・ドライブとの間で転送される速度を最適化するために、ヘッドの位置決めを正確に制御しなければならないことが理解されよう。従って、マイクロプロセッサがヘッド位置の正確な予測を導出することを可能にするために、ヘッドの移動がモデル化されなければならない。上述の論議から、モデル化プロセスが、ＶＣＭに供給される電流を決定することが理解されよう。なぜなら、ＶＣＭの動作、従ってヘッドの位置はＶＣＭに供給される電流の量に依存するからである。
【０００５】
モデル化プロセスでは、要求電流を電力増幅器により実際にＶＣＭに供給される電流として扱うことができないことがたまたま生じる。これは電力増幅器が飽和領域で駆動され得るからで、その場合、電力増幅器は要求電流よりも低い飽和電流だけを出力する。このことを認識した上で、既存のハード・ディスク・ドライブ・システムは、ヘッド配置を予測するために２つのモデル、すなわち、電力増幅器が飽和していないときに使用されるリニア・モデルと、それ以外のときに使用される飽和モデルを使用する。実質的に、飽和モデルは、電力増幅器電圧の公称値、コイル抵抗、及びヘッド速度から飽和電流を計算し、リニア・モデルへ入力される要求電流を予測飽和電流により置換する。
【０００６】
従って、適切なモデルを使用するために、電力増幅器が飽和するタイミングを知ることが重要である。しかしながら、電力増幅器の飽和点は、必ずしも一定ではない。代わりに、それは温度などの要因により変化し得る。従って、ヘッド移動の正しいモデルが使用され得るように、電力増幅器の正確な飽和点は、理想的には周期的に決定される。
【０００７】
電力増幅器が飽和するタイミングを正確に決定する１つの方法は、その出力電流を直接測定し、それをデジタル化し、次にそれを要求電流値と比較することである。実際の電流が要求電流よりも低い場合、電力増幅器は飽和している。しかしながら、これは相当に高価な専用のアナログ−デジタル変換器（ＡＤＣ）を、ハード・ディスク・ドライブ内に組み込むことを要求する。
【０００８】
上述の問題を認識し、本出願人が所有する米国特許番号第４９１４６４４号は、専用のＡＤＣを要求すること無しに、要求ヘッド速度と予測ヘッド速度との差にもとづき、電力増幅器が飽和するタイミングを判断する方法を開示する。この特許のモデルはその意図する目的に対しては有効であるが、特にヘッド減速の間に電力増幅器の予期しない飽和を検出できないことが生じる。しかしながら、この明細書で開示する本発明は、電力増幅器が飽和するタイミングを正確に判断し、ヘッド位置モデルに予測能力を改善する情報を提供することができる。この情報は、実際にボイス・コイルに供給される電流の予測の形式を取るか、或いは単に要求電流が使用可能な電流よりも大きいという知識として扱われる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の目的は、コンピュータ・ハード・ディスク・ドライブ内の電力増幅器が飽和するタイミングを判断するシステムを提供することである。
【００１０】
本発明の別の目的は、ハード・ディスク・ドライブ内のヘッド位置モデルの予測能力を改善するシステムを提供することである。
【００１１】
本発明の更に別の目的は、ハード・ディスク・ドライブ内の電力増幅器が飽和するタイミングを判断するための、低廉で容易に使用可能なシステムを提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
ハード・ディスク・ドライブ内のヘッド位置モデルを改善するマイクロプロセッサが、ディスク・ドライブ内の電力増幅器が飽和するタイミングを判断し、その判断ステップにもとづき、モデルの予測の精度を改善するための情報をヘッド位置モデルに提供するコンピュータ・コードを含む。より詳細には、マイクロプロセッサが電力増幅器が飽和するように周期的にシークを請け負い、ディスク・ドライブのヘッドが実際に移動する距離が、モデルにより予測される距離と比較され、それにより電力増幅器の公称抵抗の値との組み合わせにより、電力増幅器の飽和抵抗が生成される。続くシークでは、各サーボ信号のサンプリングの間に飽和電流が飽和抵抗にもとづき決定される。シークを請け負うために要求される電流が、次に飽和電流と比較され、要求電流が飽和電流よりも低い場合、要求電流がヘッド移動を予測するためにモデルにおいて使用される。それ以外では、飽和電流がモデルに入力される。
【００１３】
本発明の別の面によれば、少なくとも１つのデータ記憶ディスクと、ディスクに並置される少なくとも１つのヘッドとを含むハード・ディスク・ドライブ内のヘッド移動予測モデルに、情報を入力するマイクロプロセッサが開示される。また、ハード・ディスク・ドライブは、ヘッドに接続されるアクチュエータと、アクチュエータに結合され、アクチュエータにエネルギー供給することにより、ヘッドをディスクに対して移動する電力増幅器とを含む。
【００１４】
以下で詳細に開示されるように、マイクロプロセッサはデータ記憶装置を含み、これは電力増幅器が飽和したか否かを判断するコンピュータ使用可能コード手段を有するコンピュータ使用可能媒体を含む。本発明によれば、コンピュータ使用可能コード手段が、校正シークにおいて電力増幅器が飽和するように、電力増幅器にアクチュエータを移動させるコンピュータ読出し可能コード手段を含む。また、コンピュータ読出し可能コード手段が、校正済みシークにおけるヘッド移動の予測距離を決定する。
【００１５】
更に、校正済みシークにおけるヘッド移動の実際の距離を決定するコンピュータ読出し可能コード手段が提供される。更に、コンピュータ読出し可能コード手段は、予測距離及び実際の距離にもとづき飽和電流を決定する。そして、コンピュータ読出し可能コード手段は、要求電流を受信し、モデルに飽和電流及び要求電流の小さい方を使用するように指示する。
【００１６】
好適な実施例では、マイクロプロセッサが実際の距離と予測距離との比を用いて、飽和電流を決定する。より好適には、ディスクがグレイ・コード・データを含み、マイクロプロセッサがグレイ・コード・データを用いて、ヘッド移動の実際の距離を決定する。次に、マイクロプロセッサは、公称飽和電圧及び公称電力増幅器抵抗を用いて、飽和電流を決定する。この独創的な組み合わせにより、飽和電流がヘッドの少なくとも特定の減速の間に使用される。マイクロプロセッサがハード・ディスク・ドライブとの組み合わせにおいて、更にハード・ディスク・ドライブに電気的に接続されるコンピュータとの組み合わせにおいて、開示される。
【００１７】
別の面では、少なくとも１つのヘッドと、ヘッドを移動させる電力増幅器とを含むハード・ディスク・ドライブにおいて、ヘッド移動予測モデルを選択するコンピュータにより実現される方法が開示される。ここで開示される原理によれば、この方法は、電力増幅器を飽和させて、ヘッドを実際の距離移動させるステップと、予測距離を決定するステップとを含む。次に、予測距離及び実際の距離にもとづき、電流値が決定され、これがヘッド移動を予測するために使用される。
【００１８】
更に別の面では、プログラム装置が、デジタル処理装置により読出し可能なコンピュータ・プログラム記憶装置と、プログラム記憶装置上のプログラム手段とを含む。プログラム手段は、デジタル処理装置により実行され、ヘッド移動予測モデルを含むハード・ディスク・ドライブ内の電力増幅器の飽和を判断する方法ステップを実行する命令を含む。これらの方法ステップは、校正シークにおいてディスク・ドライブの電力増幅器が飽和するように、電力増幅器にディスク・ドライブのアクチュエータを移動させるステップを含む。また、この方法は、校正済みシークにおけるヘッド移動の予測距離を決定するステップと、校正済みシークにおけるヘッド移動の実際の距離を決定するステップとを含む。次に、予測距離及び実際の距離にもとづき飽和電流が決定され、飽和電流の決定に応答して、ヘッド移動が予測される。
【００１９】
別の実施例では、ハード・ディスク・ドライブが、要求コイル電流と実際のコイル電流との差を表す信号を生成する回路を含む。比較器がこの信号を受信し、それをしきい値と比較する。各サーボ・サンプルに対して、マイクロプロセッサが比較器の出力を読出し、しきい値を越えるときに、ヘッド位置モデルにより使用される要求電流を減少させる。信号はコイルにかかる電圧を表す。
【００２０】
別の実施例の別の面では、ハード・ディスク・ドライブが、少なくとも１つのデータ記憶ディスクと、ディスクに並置される少なくとも１つのヘッドとを含む。また、ハード・ディスク・ドライブは、ヘッドに接続されるアクチュエータと、アクチュエータに結合され、アクチュエータにエネルギー供給することにより、ヘッドをディスクに対して移動する電力増幅器とを含む。ハード・ディスク・ドライブ内のマイクロプロセッサが、電力増幅器の要求電流を決定する。ディスク・ドライブは、電力増幅器入力信号（例えば要求電流）、及び電力増幅器出力信号（例えば電力増幅器により出力される実際の電流）を表すフィードバック信号を生成する回路を含む。比較器がフィードバック信号を受信し、それをしきい値と比較する。フィードバック信号がしきい値を越えるとき、マイクロプロセッサに関連付けられるコンピュータ読出し可能コード手段が、要求電流を低減する。１つの実施例では、入力及び出力信号が、電力増幅器のそれぞれ要求電流及び実際の出力電流を表す。別の実施例では、入力及び出力信号が、電力増幅器にかかる電圧を表す。
【００２１】
別の実施例の別の面では、ハード・ディスク・ドライブ内の電力増幅器の出力電流を確立する方法が開示される。この方法は、電力増幅器にかかる差信号にもとづき、フィードバック信号を生成するステップと、フィードバック信号をしきい値と比較するステップとを含む。フィードバック信号がしきい値を越えるとき、要求される電力増幅器電流が減少される。
【００２２】
本発明の構造及び動作の両面に関する詳細が、付随する図面を参照することにより、最もよく理解されよう。図中、同一要素は同一参照番号で示される。
【００２３】
【発明の実施の形態】
図１を最初に参照すると、ハード・ディスク・ドライブが一般に参照番号１０で示され、これはデータ・バス１２を含み、これを介して関連コンピュータ１４が、既知の原理に従い通信し、コンピュータ１４とハード・ディスク・ドライブ１０との間で、データを転送する。コンピュータ１４には、例えばＩＢＭ製のパーソナル・コンピュータなどが相当する。図示のように、ハード・ディスク・ドライブ１０は、マイクロプロセッサ１６と、プログラマブル読出し専用メモリ（ＰＲＯＭ）１８及びランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）２０などの１つ以上のプログラム記憶装置を含み、これらの全ての装置はデータ・バス１２を介して通信する。
【００２４】
図１はまた、ハード・ディスク・ドライブ１０が、回転スピンドル２４に接続される複数のデータ記憶ディスク２２を含むことを示す。読取り／書込みヘッド２６が、それぞれのディスク２２に接近して並置され、ディスク２２との間でデータを転送するように示される。各ヘッド２６はそれぞれのアーム２８に取り付けられ、アーム２８はボイス・コイル・モータ（ＶＣＭ）３０に取り付けられ、ＶＣＭ３０がアーム２８をディスクを横断して半径方向に移動する。ＶＣＭ３０及びアーム２８は一緒に、ヘッド２６を移動するためのそれぞれのアクチュエータを確立する。
【００２５】
電力増幅器３２はＶＣＭ３０に電気的に接続される。電力増幅器３２はＶＣＭ３０に電流を供給して、ＶＣＭ３０を活動化し、それにより周知の原理に従い、ヘッド２６をディスク２２に対して移動する。電力増幅器３２がＶＣＭ３０に出力する電流の量を確立するために、マイクロプロセッサ１６は最初に、ヘッド２６をディスク２２上の所望のデータ・トラックに移動するために適切な電流の量（ここでは”要求電流”として参照される）を決定する。次に、マイクロプロセッサは要求電流を表す信号を出力し、この信号がデジタル−アナログ変換器（ＤＡＣ）３４により、デジタル形式からアナログ形式に変換され、電力増幅器３２に送信される。本発明により要求される訳ではないが、ハード・ディスク・ドライブ１０は、図示のように、ヘッド２６に電気的に接続される増幅器／復調器３６、及び増幅器／復調器３６からの信号をデジタル化し、デジタル化信号をデータ・バス１２に送信する１つ以上のアナログ−デジタル変換器（ＡＤＣ）３８も含み得る。
【００２６】
本発明によれば、ハード・ディスク・ドライブ１０は飽和モジュール４０を含み、これはマイクロプロセッサ１６などのプロセッサにより、一連のコンピュータ実行可能命令として実行され得る。これらの命令は、例えば図示のようにＰＲＯＭ１８内に、若しくはＲＡＭ２０内に、またはハード・ディスク・ドライブ１０のフラッシュ・メモリ内に存在し得る。
【００２７】
或いは、命令が、コンピュータ・ディスケットなどのコンピュータ読出し可能媒体を有するデータ記憶装置上に含まれてもよい。或いは、命令がＤＡＳＤアレイ、磁気テープ、従来のハード・ディスク・ドライブ、電子読出し専用メモリ、光記憶装置、または他の適切なデータ記憶装置上に記憶されてもよい。本発明の図示の実施例では、コンピュータ実行可能命令は、コンパイル済みＣ＋＋言語コードの行である。
【００２８】
図２の（ａ）及び（ｂ）は、コンピュータ・プログラム内で具体化されるこうした命令の論理構造を示す。当業者には、図が本発明に従い機能するコンピュータ・プログラム・コード要素の構造を示すことが理解されよう。明らかなように、本発明はマシン要素により、その本質的な実施例において実行され、このマシン要素は、コンピュータ・プログラム・コード要素を、デジタル処理装置（すなわち、コンピュータまたはマイクロプロセッサ）に、図示の機能ステップのシーケンスを実行するように命令する形式に表現する。マシン要素が図１にプログラム・コード要素Ａ乃至Ｄの組み合わせとして、コンピュータ読出し可能形式で示され、これらはＰＲＯＭ１８上のコンピュータ使用可能データ媒体４１内で具体化される。しかしながら、上述のように、こうした媒体は、半導体素子内、磁気テープ上、及び磁気または光ディスク上でも見い出すことができる。
【００２９】
図２の（ａ）を参照すると、飽和モジュール４０内で具体化される本発明の論理が示される。判断ブロック４２で開始し、校正シークを実行するときか否かが判断される。例えば、論理が校正シークが周期的に、例えば１０秒毎に実行されるように指示する。
【００３０】
校正シークを実行するべきときに、論理はブロック４４に移行し、シークを実行する。校正シークを実行する際、ヘッド２６が校正距離だけ、ディスク上の所定の開始トラックから所定の終了トラックへ移動され、トラックがグレイ・コードまたは他のトラック識別データにより識別される。この校正距離は、電力増幅器３２の飽和を保証するのに十分なものである。
【００３１】
次にブロック４６で、校正シークの間の、ヘッド２６の移動の予測距離Ｘｐが決定され、同様にシークの間の、ヘッド２６の実際の移動距離Ｘｍも決定される。予測距離Ｘｐを決定するために、マイクロプロセッサ１６は周知の原理に従い、ヘッド移動モデルを使用する。一方、ヘッドの実際の移動距離Ｘｍを決定するために、マイクロプロセッサ１６は、ヘッド２６が実際に移動させられた距離を、シーク以前のそれぞれのディスク２２に対するヘッド２６の１つの開始ポイントと、シークの終了時におけるディスク２２に対する当該ヘッド２６の終了ポイントとの間の距離を計算することにより、決定する。これらのポイントを確認するために、マイクロプロセッサ１６は、関連ディスク２２のサーボ部分上に含まれて、ヘッド２６によりセンスされる、いわゆるグレイ・コード、またはトラック識別データを使用する。
【００３２】
ブロック４６から、論理はブロック４８に移行し、ブロック４６で計算された距離の比を用いて、電力増幅器３２の実際の抵抗Ｒｃを次のように決定する。
【数１】
Ｒｃ＝Ｒ０（Ｘｐ／Ｘｍ）
【００３３】
ここでＲ０は、電力増幅器３２の公称飽和抵抗である。
【００３４】
ブロック５２で、実際の抵抗Ｒｃの値が返却される。プロセスは次に判断ブロック４２にループして戻り、次の校正シークを待機する。
【００３５】
図２の（ｂ）は、校正シークに続く動作シークにおいて実施されるプロセスを示す。これらの動作シークは毎サーボ・サンプル時に、すなわちヘッドがデータ・トラック上のサーボ情報上を通過する度に発生する。周知の原理によれば、コンピュータ１４がハード・ディスク・ドライブ１０との間でデータ転送を要求するとき、マイクロプロセッサ１６がヘッド２６をどのように移動するかを決定し、そのために適切な電力増幅器３２からの要求電流を計算する。従って、ブロック５３で、電力増幅器３２の飽和電流Ｉｓａｔが次のように決定される。
【数２】
Ｉｓａｔ＝（Ｖ０±Ｋｖ）／Ｒｃ
【００３６】
ここでＶ０は電力増幅器３２の公称飽和電圧であり、Ｋｖは電力増幅器３２の公称逆起電力（ｅｍｆ）である。
【００３７】
次に、図２の（ｂ）の判断ブロック５４において、論理は飽和電流Ｉｓａｔが要求電流Ｉｒｅｑよりも大きいか否かを判断する。大きい場合、論理はブロック５６に移行し、マイクロプロセッサ１６に電力増幅器電流のリニア・モデルを用いて、ヘッド２６の移動を予測するように、すなわち、ヘッド位置リニア・モデルにおいて要求電流Ｉｒｅｑを使用するように指示する。それ以外では、論理はブロック５８に移行し、マイクロプロセッサ１６に電力増幅器電流の飽和モデルを用いて、ヘッド２６の移動を予測するように、すなわちリニア・モデルにおいて飽和電流Ｉｓａｔを使用するように指示する。上述の独創的なステップにより、本発明はヘッド減速期間を含むシークの間に、電流の適切な値（ＩｓａｔまたはＩｒｅｑ）を使用する。
【００３８】
図３乃至図６は、電力増幅器の飽和電流が直接決定されず、代わりに、論理が電力増幅器入力信号及び電力増幅器出力信号にもとづき、電力増幅器の飽和を判断するとき、電力増幅器の要求電流が増分式に減少される別の実施例を示す。図３に示される実施例では、一般に参照番号６０で示されるハード・ディスク・ドライブは、以下で述べる例外を除き、図１に示されるハード・ディスク・ドライブ１０と本質的に同一である。
【００３９】
電力増幅器６２からの入力及び出力信号は、一般に参照番号６４で示される回路によりセンスされる。より詳細には、ＤＡＣから電力増幅器６２への入力信号は、要求電流Ｉｒｅｑを表し、これは既知の電流センシング原理に従い、入力電流センサ６６によりによりセンスされる。また、電力増幅器６２の出力電流Ｉｍｅａｓが出力電流センサ６８によりセンスされ、２つの電流Ｉｒｅｑ及びＩｍｅａｓが減算器７０に送信される。減算器７０は２つの電流Ｉｒｅｑ及びＩｍｅａｓの間の差を表す信号を出力する。
【００４０】
この差信号は次に比較器に送られ、比較器がこれをしきい値と比較する。差信号がしきい値を越えるとき、比較器はマイクロプロセッサ７４に、電力増幅器６２が飽和したことを示す指示または信号を出力する。それ以外では、比較器はマイクロプロセッサ７４に、電力増幅器６２が飽和していないことを示す指示または信号を出力する。
【００４１】
図４は、図３に示されるハード・ディスク・ドライブ６０の論理を示す。上述のように、ブロック７６で、減算器７０が２つの電流Ｉｒｅｑ及びＩｍｅａｓの間の差を決定し、判断ブロック７８で、差がしきい値よりも大きいか否かを、比較器７２が判断する。２つの電流Ｉｒｅｑ及びＩｍｅａｓの間の差がしきい値よりも大きい場合、論理はブロック８０に移行し、要求電流を所定増分ΔＩだけ減少させる。次に、プロセスはブロック８２に移行し、毎サーボ・サンプル時に、シークの間のヘッド移動を予測するためのモデルへの入力として、新たな要求電流Ｉｒｅｑを使用する。ブロック８２から、プロセスはブロック８３に移行し、次のシーク要求を待機する。一方、判断ブロック７８において、２つの電流Ｉｒｅｑ及びＩｍｅａｓの間の差がしきい値よりも小さいと判断されると、論理はブロック８２に移行する。
【００４２】
図５及び図６は、図４に関連して上述した推論論理を実行するために、電流を使用する代わりに、電力増幅器にかかる電圧が使用され得る。特に、一般に参照番号８４で示されるハード・ディスク・ドライブが示され、これは次に述べる例外を除き、図１に示されるハード・ディスク・ドライブ１０と、本質的に全ての面で同一である。電力増幅器８６からの入力及び出力信号が、一般に参照番号８８で示される回路によりセンスされる。より詳細には、電力増幅器８６にかかる電圧が、回路８８内の電圧センサ９０によりセンスされる。電圧センサ９０は、電力増幅器８６にかかる電圧を表す信号を出力する。
【００４３】
この電圧信号は次に比較器９２に送られ、比較器がそれをしきい値と比較する。電圧信号がしきい値を越えるとき、比較器９２はマイクロプロセッサ９４に、電力増幅器８６が飽和したことを示す指示または信号を出力する。それ以外では、比較器９２はマイクロプロセッサ９４に、電力増幅器８６が飽和していないことを示す指示または信号を出力する。
【００４４】
図６は、図５に示されるハード・ディスク・ドライブ８４の論理を示す。上述のように、ブロック９６で、電圧センサ９０が電力増幅器８６にかかる電圧を決定し、判断ブロック９８で、比較器９２が、その電圧がしきい値よりも大きいか否かを判断する。電力増幅器８６にかかる電圧がしきい値よりも大きい場合、論理はブロック１００に移行し、要求電流を所定増分ΔＩだけ減少させる。次に、プロセスはブロック１０１に移行し、毎サーボ・サンプル時に、新たな要求電流Ｉｒｅｑをヘッド移動を予測するための、モデルへの入力として使用する。次にプロセスはブロック１０２に移行し、次のシーク要求を待機する。一方、判断ブロック９８において、電力増幅器８６にかかる電圧がしきい値よりも小さいと判断されると、論理はブロック１０２に移行する。
【００４５】
以上、ここで示され詳述されたハード・ディスク・ドライブの電力増幅器が飽和するタイミングを判断する特定のシステム及び方法は、本発明の上述の目的を完全に達成できるが、これは本発明の好適な実施例であり、従って本発明により広く考慮される主題を代表するものであり、本発明の範囲は、当業者により明らかとなろう他の実施例を完全に包含するものである。
【００４６】
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。
【００４７】
（１）少なくとも１つのデータ記憶ディスクと、前記ディスクに並置される少なくとも１つのヘッドと、前記ヘッドに接続されるアクチュエータと、前記アクチュエータに結合され該アクチュエータにエネルギー供給することにより前記ヘッドを前記ディスクに対して移動する電力増幅器とを含むハード・ディスク・ドライブ内のヘッド移動予測モデルに、データを入力するマイクロプロセッサであって、
前記電力増幅器が飽和したか否かを判断するコンピュータ使用可能コード手段を有するコンピュータ使用可能媒体を含むデータ記憶装置を含み、前記コンピュータ使用可能コード手段が、
校正シークにおいて前記電力増幅器が飽和するように、前記電力増幅器に前記アクチュエータを移動させるコンピュータ読出し可能コード手段と、
校正済みシークにおけるヘッド移動の予測距離を決定するコンピュータ読出し可能コード手段と、
前記校正済みシークにおけるヘッド移動の実際の距離を決定するコンピュータ読出し可能コード手段と、
前記予測距離及び前記実際の距離にもとづき、飽和電流を決定するコンピュータ読出し可能コード手段と、
要求電流を受信し、前記飽和電流及び前記要求電流の小さい方を使用するコンピュータ読出し可能コード手段と、
を含む、マイクロプロセッサ。
（２）前記マイクロプロセッサが前記予測距離と前記実際の距離との比を用いて、前記飽和電流を決定する、前記（１）記載のマイクロプロセッサ。
（３）前記ディスクがトラックを識別するデータを含み、前記マイクロプロセッサが前記データを用いて、ヘッド移動の前記実際の距離を決定する、前記（２）記載のマイクロプロセッサ。
（４）前記マイクロプロセッサが、公称飽和電圧及び公称電力増幅器抵抗を用いて、前記飽和電流を決定する、前記（３）記載のマイクロプロセッサ。
（５）前記飽和電流が前記ヘッドの少なくとも特定の減速の間に使用される、前記（１）記載のマイクロプロセッサ。
（６）前記ハード・ディスク・ドライブと組み合わされる、前記（５）記載のマイクロプロセッサ。
（７）前記ハード・ディスク・ドライブに電気的に接続されるコンピュータと組み合わされる、前記（６）記載のハード・ディスク・ドライブ。
（８）少なくとも１つのヘッドと、前記ヘッドを移動させる電力増幅器とを含むハード・ディスク・ドライブにおいて、ヘッド移動予測モデルの電流値を決定するコンピュータにより実現される方法であって、
前記電力増幅器を飽和させて、前記ヘッドを実際の距離を移動させるステップと、
予測距離を決定するステップと、
前記予測距離及び前記実際の距離にもとづき、前記電流値を決定し、前記電流値を用いて、前記ヘッド移動予測モデルを使用し、ヘッド移動を予測するステップと、
を含む、方法。
（９）前記予測距離及び前記実際の距離にもとづき、飽和電流を決定することにより前記電流値が決定される、前記（８）記載の方法。
（１０）前記飽和電流が、前記予測距離と前記実際の距離との比、公称飽和電圧、及び公称電力増幅器抵抗を用いて決定される、前記（９）記載の方法。
（１１）前記飽和電流が要求電流よりも大きいか否かを判断するステップと、前記飽和電流が前記要求電流よりも大きいとき、ヘッド移動を予測するためにリニア・モデルを選択し、それ以外では、飽和モデルを選択するステップと、
を含む、前記（１０）記載の方法。
（１２）プログラム装置が、
デジタル処理装置により読出し可能なコンピュータ・プログラム記憶装置と、前記プログラム記憶装置上のプログラム手段であって、前記デジタル処理装置により実行され、ヘッド移動予測モデル、少なくとも１つのヘッド、前記ヘッドを通過して回転する少なくとも１つのディスク、及び前記ヘッドに接続されるアクチュエータを含むハード・ディスク・ドライブ内の電力増幅器の飽和を判断する方法を実行する命令を含む、プログラム手段とを含み、前記方法が、
校正シークにおいて、前記電力増幅器が飽和するように、該電力増幅器に前記アクチュエータを移動させるステップと、
校正済みシークにおけるヘッド移動の予測距離を決定するステップと、
校正済みシークにおけるヘッド移動の実際の距離を決定するステップと、
前記予測距離及び前記実際の距離にもとづき、飽和電流を決定するステップと、
前記飽和電流の決定に応答して、ヘッド移動を予測するステップと、
を含む、プログラム装置。
（１３）前記飽和電流が前記予測距離と前記実際の距離との比を用いて決定される、前記（１２）記載のプログラム装置。
（１４）前記ディスクがトラックを識別するデータを含み、ヘッド移動の前記実際の距離が前記データを用いて決定される、前記（１３）記載のプログラム装置。
（１５）前記飽和電流が公称飽和電圧及び公称電力増幅器抵抗を用いて決定される、前記（１４）記載のプログラム装置。
（１６）前記方法が、
前記飽和電流が要求電流よりも大きいか否かを判断するステップと、
前記飽和電流が前記要求電流よりも大きいとき、前記要求電流を前記ヘッド移動予測モデルに入力し、それ以外では、前記飽和電流を使用するステップと、
を含む、前記（１２）記載のプログラム装置。
（１７）前記ハード・ディスク・ドライブと組み合わされる、前記（１６）記載のプログラム装置。
（１８）前記ハード・ディスク・ドライブに電気的に接続されるコンピュータと組み合わされる、前記（１７）記載のプログラム装置。
（１９）少なくとも１つのデータ記憶ディスクと、前記ディスクに並置される少なくとも１つのヘッドと、前記ヘッドに接続されるアクチュエータと、前記アクチュエータに結合され該アクチュエータにエネルギー供給することにより前記ヘッドを前記ディスクに対して移動させる電力増幅器と前記電力増幅器の要求電流を決定するマイクロプロセッサを含むハード・ディスク・ドライブであって、電力増幅器入力信号及び電力増幅器出力信号を表すフィードバック信号を生成する回路と、
前記フィードバック信号を受信し、それをしきい値と比較する比較器と、
前記フィードバック信号が前記しきい値を越えるとき、前記要求電流を低減する、前記マイクロプロセッサに関連付けられるコンピュータ読出し可能コード手段と、
を含む、ハード・ディスク・ドライブ。
（２０）前記回路が、前記電力増幅器に接続され、前記電力増幅器にかかる電圧をセンスし、該センス電圧に応答して、前記フィードバック信号を生成する電圧センサを含む、前記（１９）記載のハード・ディスク・ドライブ。
（２１）前記回路が前記電力増幅器の前記要求電流及び前記出力電流をセンスし、前記要求電流と前記出力電流との差を用いて、前記フィードバック信号を生成する、前記（１９）記載のハード・ディスク・ドライブ。
（２２）ハード・ディスク・ドライブ内の電力増幅器の出力電流を確立する方法であって、
前記電力増幅器にかかる差信号にもとづき、フィードバック信号を生成するステップと、
前記フィードバック信号をしきい値と比較するステップと、
前記フィードバック信号がしきい値を越えるとき、要求される電力増幅器電流を減少するステップと、
を含む、方法。
（２３）前記差信号が前記電力増幅器にかかる電圧である、前記（２２）記載の方法。
（２４）前記差信号が、前記電力増幅器の前記要求電流と前記出力電流との差である、前記（２２）記載の方法。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のハード・ディスク・ドライブのブロック図である。
【図２】図２の（ａ）は、図１に示されるハード・ディスク・ドライブの電力増幅器の飽和抵抗を決定する好適な方法のフローチャートを示す図であり、図２の（ｂ）は、図２の（ａ）に示されるプロセスの結果にもとづき、予測モデルにおいて使用する適切な電流値を選択する方法のフローチャートを示す図である。
【図３】要求電流と電力増幅器により出力される実際の電流との差にもとづき、要求電流を増分式に減少する別のハード・ディスク・ドライブのブロック図である。
【図４】図３に示されるハード・ディスク・ドライブの論理のフローチャートを示す図である。
【図５】電力増幅器のコイルにかかる電圧にもとづき、要求電流を増分式に減少する別のハード・ディスク・ドライブのブロック図である。
【図６】図５に示されるハード・ディスク・ドライブの論理のフローチャートを示す図である。
【符号の説明】
１０、６０、８４  ハード・ディスク・ドライブ
１２  データ・バス
１４  コンピュータ
１６、７４、９４  マイクロプロセッサ
１８  プログラマブル読出し専用メモリ
２０  ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）
２２  データ記憶ディスク
２４  スピンドル
２６  読取り／書込みヘッド
２８  アクチュエータ・アーム
３０  ボイス・コイル・モータ（ＶＣＭ）
３２、６２、８６  電力増幅器
３４  デジタル−アナログ変換器（ＤＡＣ）
３６  増幅器／復調器
３８  アナログ−デジタル変換器（ＡＤＣ）
４０  飽和モジュール
６４、８８  回路
６６  入力電流センサ
６８  出力電流センサ
７０  減算器
７２、９２  比較器
９０  電圧センサ
【図１】
0003586091.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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