(57)【要約】【課題】  単純な構成かつ製造テストの追加なしで、突起物の位置や個数に依らずにヘッドと突起物との衝突を回避するアクチュエータの制御方法を備えた磁気ディスク装置を提供することである。【解決手段】  回転する記録媒体１１と、記録媒体１１上を半径方向に移動し、ターゲットセクタ１０５にアクセスするヘッド１２と、ヘッド１２がターゲットトラック１０３にシークするときに、ヘッド１２のシークを制御するコントローラと、記録媒体１１上の突起物１０１の位置情報を登録するメモリ１６を備え、コントローラ１５は、ヘッド１２がターゲットトラック１０３にシークするときに、ヘッド１２が突起物１０１の位置上及び／又はその近傍上をシークするかを判定し、ヘッド１２が突起物１０１の位置上及び／又はその近傍上をシークすると判定した場合は、ヘッド１２が位置するトラックからターゲットトラック１０３までの間を分割してシークを行うデータ記憶装置。【選択図】  図３
2006309901.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転する記録媒体と、
前記記録媒体上を半径方向に移動し、ターゲットセクタにアクセスするヘッドと、
前記ヘッドがターゲットトラックにシークするときに、前記ヘッドのシークを制御するコントローラと、
前記記録媒体上の突起物の位置情報を登録するメモリを備え、
前記コントローラは、前記ヘッドが前記ターゲットトラックにシークするときに、前記ヘッドが前記突起物の位置上及び／又はその近傍上をシークするかを判定し、
前記ヘッドが前記突起物の位置上及び／又はその近傍上をシークすると判定した場合は、前記ヘッドが位置するトラックから前記ターゲットトラックまでの間を分割してシークを行うデータ記憶装置。
【請求項２】
前記ヘッドが位置するトラックから前記ターゲットトラックまでの間を分割することによる中間ターゲットトラックを、前記ヘッドが位置するトラックから、前記突起物を回避することが可能である最大トラック数離れたトラックとする請求項１に記載のデータ記憶装置。
【請求項３】
前記コントローラは、前記ヘッドが前記突起物の位置上及び／又はその近傍上をシークすると判定した場合に、シークパラメータを変更し、前記ヘッドのシーク経路を変化させることによって、前記ヘッドが前記突起物の近傍上を回避してシークすることが可能か、を判定し、
前記シークパラメータを変更し、前記ヘッドのシーク経路を変化させることによって、前記ヘッドが前記突起物の位置上及び／又はその近傍上を回避してシークすることが可能であれば、前記シークパラメータを変更してターゲットトラックまでのシークを行い、
前記ヘッドが前記突起物の位置上及び／又はその近傍上を回避してシークすることが可能でないのならば、前記ヘッドが位置するトラックから前記ターゲットトラックまでの間を分割してシークを行う請求項１に記載のデータ記憶装置。
【請求項４】
前記シークパラメータの変更は、前記ヘッドのシーク開始時間の遅延である請求項３に記載のデータ記憶装置。
【請求項５】
サンプリングされたトラック数と前記サンプリングされたトラック数に対応する軌跡を表す基準プロファイルの組からなるテーブルを、前記メモリに記憶し、
前記基準プロファイルと前記ヘッドが位置するトラックから前記ターゲットトラックまでのトラック数に基づいて、前記ヘッドの位置するセクタからターゲットセクタまでの推定プロファイルを算出し、
前記推定プロファイルと、前記突起物の位置情報から前記突起物の位置上及び／又はその近傍上を前記ヘッドがシークするかの判定を行う請求項１に記載のデータ記憶装置。
【請求項６】
前記推定プロファイルを時間軸方向にずらすことによって得られる領域を、前記ヘッドがシークする可能性がある領域とし、
前記領域を用いて、前記ヘッドが前記突起物の位置上及び／又はその近傍上をシークするかを判定する請求項５に記載のデータ記憶装置。
【請求項７】
前記領域が、前記推定プロファイルを正の時間軸方向にずらしたプロファイルと前記推定プロファイルを負の時間軸方向にずらしたプロファイルに囲まれた領域である請求項６に記載のデータ記憶装置。
【請求項８】
前記テーブルが、複数組のサンプリングされたトラック数と前記サンプリングされたトラック数に対応する基準プロファイルからなる請求項５に記載のデータ記憶装置。
【請求項９】
前記ヘッドの位置するセクタからターゲットセクタまでのプロファイルを算出する際に、前記ヘッドの位置するトラックからターゲットトラックまでのトラック数に該当する前記サンプリングされたトラック数に対応する前記基準プロファイルを用いて算出する請求項８に記載のデータ記憶装置。
【請求項１０】
前記テーブルが、前記ヘッドのシークの制御モードそれぞれに対応する少なくとも一組の前記サンプリングされたトラック数と前記サンプリングされたトラック数に関連する基準プロファイルから構成される請求項８に記載のデータ記憶装置。
【請求項１１】
サンプリングされたトラック数と前記サンプリングされたトラック数に対応する軌跡を表す基準プロファイルの組からなるテーブルを、前記メモリに記憶し、
前記基準プロファイルと前記ヘッドが位置するトラックから前記ターゲットトラックまでのトラック数に基づいて、前記ヘッドの位置するセクタからターゲットセクタまでの推定プロファイルを算出し、
前記推定プロファイルと、前記突起物の位置情報から
前記コントローラは、前記ヘッドが前記突起物の位置上及び／又はその近傍上をシークすると判定した場合に、シークパラメータを変更し、前記ヘッドのシーク経路を変化させることによって、前記ヘッドが前記突起物の近傍上を回避してシークすることが可能か、を判定し、
前記ヘッドが前記突起物の位置上及び／又はその近傍上を回避してシークすることが可能でないのならば、前記ヘッドが位置するトラックから前記ターゲットトラックまでの間を分割してシークを行う請求項１に記載のデータ記憶装置。
【請求項１２】
前記プロファイルを時間軸方向にずらすことによって得られる領域を、前記ヘッドがシークする可能性がある領域とし、
前記領域を用いて、前記ヘッドが前記突起物の近傍上をシークするかを判定する請求項１１に記載のデータ記憶装置。
【請求項１３】
前記ヘッドを保持し移動するアクチュエータと、
前記アクチュエータが退避するランプと、をさらに備え、
前記コントローラが、前記ランプに前記アクチュエータを移動させるときに、前記突起物の位置上及び／又はその近傍上を前記ヘッドがシークするかを判定し、前記ヘッドが位置するトラックから前記ターゲットトラックまでの間を分割してシークを行う請求項１に記載のデータ記憶装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、データ記憶装置のヘッドの移動制御技術に関する。特に、データ記憶装置のヘッドが、データ記憶装置上に存在する突起物を回避する移動制御技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
磁気ディスク装置の記録密度の上昇に伴い、磁気ディスクから再生したデータの信頼性向上のために、磁気ディスクに対するヘッドの浮上量が低減している。このことにより、磁気ディスク上に存在する突起物とヘッドとの衝突の可能性が高くなっている。そのため、磁気ディスク上の突起物との衝突が生じると、ヘッドが損傷し、ヘッドの出力が低下するという問題が生じている。このため、磁気ディスク上の凹凸に対する要求が厳しくなっている。
【０００３】
突起物にヘッドが接触すると、瞬間的に温度が上昇する。ヘッド内に設けられた磁気抵抗効果素子の抵抗値は、この温度上昇によって急激に変化する。これが、信号として、電圧の急激な変化として観測される。このような現象はＴＡ(Thermal Asperity)と呼ばれている。磁気ディスクからデータを再生する際にＴＡが発生すると、正確に再生することができないという問題が生じる。
【０００４】
ＴＡを回避するための方法として、ＴＡの発生したトラック又はセクタ位置情報をメモリに記憶させ、記録再生を行う際に、ディスクコントローラが上記のメモリを参照して、その位置では記録再生を行わない方法がある（例えば特許文献１）。これは、ＴＡが発生したセクタ、又は、トラックを使用しないため、データ記録再生時のエラーを抑止する効果がある。
【０００５】
しかしながら、記録再生を行うセクタを含むトラックにシークする際に、ヘッドが突起物を含んだトラックを横切ることで発生するシークエラーを回避することができないという問題点がある。
【０００６】
一方、データ再生時すなわちトラックフォローイング時以外の移動制御中にＴＡを引き起こす突起物が存在するセクタを跨ぐ場合、ヘッドが突起物に衝突することによりシークエラーが発生したり、ヘッドが損傷したりする可能性がある。これに対し、ＴＡを引き起こす突起物を跨ぐシークの場合には、シーク開始の遅延、速度テーブルの変更によるシークプロファイルの変更、及びタグキューイングの順番の変更を行う方法がある（例えば、特許文献２）。
【０００７】
突起物を跨ぐシークの場合には、シーク開始の遅延、速度テーブルの変更によりシークプロファイルの変更、タグキューイングの順番を変更し、衝突を回避するものである。性能劣化を最低限に抑えるために、各トラック、各セクタ、各シークスパンについてシーク時間、ＴＡを発生させる突起物を跨ぐ場合には加速・等速・減速区間のいずれで跨ぐのかなどの情報を必要とし、大量のメモリかつ製造テストでの検査工程を必要とする可能性がある。
【０００８】
また、ＴＡを発生させる突起物が複数個存在する場合に回避できない可能性があり、後からできたＴＡを発生させる突起物に対して対応できない可能性がある。
【０００９】
また、シーク中のどのタイミングで突起物を跨ぐか検出する実現手段として、上記のように製造工程での検査、もしくはフィードフォワードによりシーク制御を行う場合にはフィードフォワードの参照軌道からオフラインで計算しテーブルに保存しておく方法、もしくはシーク毎にオンラインで計算する方法が必要であり、煩雑になる。
【００１０】
特許文献３は、シーク中の衝突回避を目的として、ヘッドチェンジ、ミスデコードによる異常な位置情報の入力回避のために、位置情報を推定位置により置換すること、及び、シークのタイミングの調整を行っている。
【００１１】
位置情報を推定位置により置換すること、及び、シークのタイミングの調整は、シーク該当ヘッドでのシークエラー回避に効果はあるものの、非該当ヘッドでのシーク中の衝突による損傷の可能性がある。
【００１２】
特許文献４は、突起物をヘッド、ディスク間のギャップ長により検出し、ギャップ長によって突起物とヘッドとの接触の可能性を分類している。さらに、上記の分類に基づいて、スライダサイズからノーアイドル領域と呼ばれるマージンを設定する。
【００１３】
現在位置、目標位置、及び速度プロファイルから、現在のヘッドの位置から突起物の位置までの到達時間を求め、回転インデックスから衝突の判定を行う。ヘッドと突起物が衝突する可能性のある場合、シーク開始の遅延により衝突を回避する。
【００１４】
目標プロファイルの速度、距離を時間の関数、もしくは速度を残距離の関数として保持することがあるが、数式を解析的に解く方法を用いても、現在位置から逐次的に計算する方法を用いても、演算オーバーヘッドが大きくなる可能性がある。
【００１５】
また、アンロード制御を行うディスク装置において、ロード、アンロードがディスクの特定領域で行われるように、タイミングを円周方向にシフトしたり、特定シリンダに移動後にアンロードを行う方法がある（例えば、特許文献５）。この方法においては、磁気ディスクのデータ記録禁止領域を低減してデータの記録領域を増加させることを目的としている。
【特許文献１】特開平７−３２０２１６号公報
【特許文献２】特開２００３−３０８６６７号公報
【特許文献３】米国特許５７９６５４６号明細書
【特許文献４】米国特許５８７０２４１号明細書
【特許文献５】特開２００２−１７０３４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
本発明の目的は、回転する記録媒体上の突起物との接触によるシークエラー、ヘッドの損傷を抑止するために、突起物との衝突の可能性を推定し、突起物の位置や個数に依らずにヘッドと突起物との衝突を回避することである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明の一つの態様に係るデータ記憶装置において、回転する記録媒体と、前記記録媒体上を半径方向に移動し、ターゲットセクタにアクセスするヘッドと、前記ヘッドがターゲットトラックにシークするときに、前記ヘッドのシークを制御するコントローラと、前記記録媒体上の突起物の位置情報を登録するメモリを備え、前記コントローラは、前記ヘッドが前記ターゲットトラックにシークするときに、前記ヘッドが前記突起物の位置上及び／又はその近傍上をシークするかを判定し、前記ヘッドが前記突起物の位置上及び／又はその近傍上をシークすると判定した場合は、前記ヘッドが位置するトラックから前記ターゲットトラックまでの間を分割してシークを行うものである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、記録媒体上の突起物とヘッドとの衝突の可能性を推定し、突起物の個数や位置に依らず確実に衝突を回避することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。この実施の形態は、本発明を、データ記憶媒体のヘッドの移動制御技術に適用したものである。
【００２０】
実施の形態１．
図１は、本実施の形態に係る磁気ディスク装置１の概略図である。本実施の形態に係る磁気ディスク装置１は、回転し、ユーザデータを記録する記録媒体１１、位置情報及びユーザデータの読み出し又は書き込みを行うヘッド１２、記録媒体１１を回転させるスピンドルモータ１３、ヘッド１２を所望のトラック（ターゲットトラック）にシークさせるアクチュエータ１４を備えている。ヘッド１２は、スライダとヘッド素子から構成される。
【００２１】
磁気ディスク装置１には、アクチュエータ１４内のＶＣＭ（ボイスコイルモータ）と、スピンドルモータ（ＳＰＭ）１３との回転を制御するＶＣＭ／ＳＰＭサーボ制御部１８と、ヘッド１２のリード／ライトを制御するリード／ライト制御部１９が設けられている。ＭＰＵ１５からＶＣＭ／ＳＰＭサーボ制御部１８とリード／ライト制御部１９への命令によって、ＶＣＭとスピンドルモータ１３の制御または、リード／ライトの制御を行っている。
【００２２】
さらに、磁気ディスク装置１はホストコンピュータ２１に接続されている。ホストコンピュータ２１からのユーザデータ、及び命令等はインターフェイス制御部２０において受け取られ、さらに、ＭＰＵ１５に出力され、処理される。
【００２３】
リード／ライトを行う際には、まず、ホストコンピュータ２１からインターフェイス制御部２０にリード／ライト命令が出され、ＭＰＵ１５に命令が出力される。その後、ＭＰＵ１５は、ＶＣＭ／ＳＰＭサーボ制御部１８を用いてリード／ライトを行うターゲットトラックにヘッド１２をシークさせる。そして、ＭＰＵ１５は、記録媒体１１の回転により、所望のセクタ（ターゲットセクタ）にヘッド１２がシークした際に、リード／ライト制御部１９にリード／ライト命令を出し、記録媒体１１にリード／ライトを行う。
【００２４】
また、記録媒体１１上の突起物は、製造テストの段階においてＴＡ（Thermal Asperity）として認識され、その位置情報をトラックとセクタからなる位置情報として、不揮発性メモリであるＲＯＭ１７、若しくは、記録媒体１１上の管理エリアに保存している。そして、起動時に突起物の位置情報を、ＲＯＭ１７、若しくは、記録媒体１１上の管理エリアから読み込み、ＲＡＭ１６に保存し、必要なときに参照するようにする。
【００２５】
通常の記録媒体１１の製造テストにおいては、記録媒体１１一面あたり１０個程度の突起物まで許可されているため、記録媒体１１の磁気記録媒体上には、複数個の突起物が存在するものと考えられる。
【００２６】
また、磁気ディスク装置１は、記録媒体１１を複数枚有している場合や、一枚の記録媒体１１に対して表裏２つのヘッド１２を有している場合もある。これらの場合、すべてのヘッド１２に対する突起物の存在を考慮する必要性がある。
【００２７】
図２は磁気記録媒体上に存在する突起物１０１とヘッド１２のシーク軌道を表す概念図である。記録媒体１１上の、ヘッド１２が位置するトラックがフォローイングトラック１０２である。ヘッド１２は、フォローイングトラック１０２からターゲットセクタ１０５が位置するターゲットトラック１０３までシークする過程で、一定の速度まで加速し、所望の速度に達した時点で加速を停止し、等速運動をする。
【００２８】
その後、ターゲットトラック１０３に近づくに従って減速し、ターゲットトラック１０３で停止する。このときのヘッド１２のシーク軌跡１０４を図２において示している。このシーク軌跡１０４が突起物１０１の位置するセクタを通過しなければ、衝突が発生しないと考えられる。
【００２９】
本実施の形態において、読み出し又は書込みを行うセクタが含まれるターゲットトラックにヘッド１２をシークさせるときに、ＲＡＭ１６から読み出した突起物の位置情報から、突起物１０１の位置上及び／又はその近傍上をヘッド１２がシークするか否かを判定している。このように突起物１０１の位置上及び／又はその近傍上を判定基準にすることによって、より正確に突起物１０１とヘッド１２の衝突を回避することができる。
【００３０】
突起物１０１の位置上及び／又はその近傍上をヘッド１２がシークしない場合には、そのままターゲットトラック１０３までシークを行う。それに対して、突起物１０１上をヘッド１２がシークする場合には、フォローイングトラック１０２からターゲットトラック１０３までの間を分割してシークを行っている。詳細な説明は、本実施の形態に係る磁気ディスク装置１のシーク処理のフローチャートである図３を用いて説明する。
【００３１】
ホストコンピュータ２１から磁気ディスク装置１が命令を受けて、ＭＰＵ１５がシークコマンドを出力する（Ｓ１０１）。このときに、ＲＡＭ１６から読み出した突起物１０１の位置情報から、ヘッド１２がターゲットトラック１０３にシークするまでの間に、突起物１０１の位置上及び／又はその近傍上をシークするか否かを判定する。
【００３２】
まず、ターゲットトラック１０３をＴｔｇｔ、中間ターゲットトラックをＴｔｇｔ２とし、Ｔｔｇｔの値をＴｔｇｔ２の値に設定する（Ｓ１０２）。ここで、ターゲットトラック１０３はヘッド１２がリード／ライトを行うセクタを含むトラックであり、中間ターゲットトラックは、シークを複数回に分割して行う場合に、分割されたシーク毎にターゲットとするトラックである。
【００３３】
ＲＡＭ１６から突起物の位置情報を取得し（Ｓ１０３）、フォローイングトラック１０２からターゲットトラック１０３までの間に、突起物１０１が存在するか否かを判定する（Ｓ１０４）。フォローイングトラック１０２からターゲットトラック１０３までの間に、突起物１０１が存在しない場合は、そのまま中間ターゲットトラックＴｔｇｔ２までシークを行う（Ｓ１１１）。このときの中間ターゲットトラックＴｔｇｔ２は、ターゲットトラックＴｔｇｔになっている。
【００３４】
フォローイングトラック１０２からターゲットトラック１０３までの間に、突起物１０１が存在すると判定した場合、ヘッド１２がターゲットトラックＴｔｇｔにシークするまでの間に突起物１０１の位置上及び／又はその近傍上をシークするか否かの判定を行う。
【００３５】
ヘッド１２がターゲットトラックＴｔｇｔにシークするまでの間に突起物１０１の位置上及び／又はその近傍上をシークすると判定された場合、フォローイングトラック１０２からターゲットトラック１０３までの間を分割してシークを行い、突起物１０１の位置上及び／又はその近傍上をヘッド１２がシークするのを回避する。
【００３６】
このときの分割の方法は、中間ターゲットトラックに、フォローイングトラック１０２から、突起物１０１を回避することが可能である最大トラック数離れたトラックを用いるとよい。
【００３７】
これは、フォローイングトラック１０２から、突起物１０１を回避することが可能である最大トラック数離れたトラックを中間ターゲットトラックとすることによって、ターゲットトラック１０３により近づくことから、次回の残距離のシークにて回避すべき突起物１０１の数が最小になると考えられるからである。
【００３８】
このときのフローは、ヘッド１２がターゲットトラック１０３にシークするまでの間に突起物１０１の位置上及び／又はその近傍上をシークすると判定された場合に、中間ターゲットトラックを記録媒体１１のシーク範囲のうち半径方向で最もターゲットトラック寄りの突起物１０１の位置と２番目にターゲットトラック寄りの突起物１０１の位置の間のトラックにし、ヘッド１２が突起物１０１の位置上及び／又はその近傍上をシークするか否かを判定することを繰り返すことによって、一回のシークによる最大のシークスパンを決定することができる（Ｓ１１０）。
【００３９】
上述のように決定された中間ターゲットトラックを用いて、フォローイングトラック１０２からターゲットトラック１０３までの間を分割してシークを行うことによって、ヘッド１２のシーク開始時間の遅延等を用いる場合においても、突起物１０１を回避することが可能なシーク制御をすることができる。
【００４０】
また、ヘッド１２がターゲットトラック１０３にシークするまでの間に突起物１０１の位置上及び／又はその近傍上をシークすると判定した場合、シークパラメータを変更し、前記ヘッドのシーク経路を変化させることによって、ヘッド１２が突起物１０１の位置上及び／又はその近傍上を回避してシークすることが可能か、を判定する。
【００４１】
シークパラメータを変更し、ヘッド１２のシーク経路を変化させることによって、ヘッド１２が突起物１０１の位置上及び／又はその近傍上を回避してシークすることが可能であれば、ターゲットトラック１０３までのシークを行う。また、ヘッド１２が突起物１０１の位置上及び／又はその近傍上を回避してシークすることが可能でないのならば、フォローイングトラック１０２からターゲットトラック１０３までの間を分割してシークを行うとよい。
【００４２】
シークパラメータを変更し、ヘッド１２のシーク経路を変化させることによって、突起物１０１を回避するシークの可能性があるからである。ここでは、シークパラメータの変更として、シーク開始時間の遅延を用いる方法を図３において示している。
【００４３】
まず、遅延時間Ｔｗａｉｔを初期化する（Ｓ１０５）。突起物１０１それぞれについて、突起物１０１の位置上及び／又はその近傍上をヘッド１２がシークするか否かの判定を行う（Ｓ１０６）。全ての突起物１０１に対して、ヘッド１２が突起物１０１の位置上及び／又はその近傍上をシークしないと判定された場合は、そのまま、中間ターゲットトラックＴｔｇｔ２にシークを行う（Ｓ１１１）。
【００４４】
ヘッド１２が突起物１０１の位置上及び／又はその近傍上をシークすると判定された場合は、ヘッド１２のシーク開始時間の遅延時間を、ヘッド１２がその位置上及び／又はその近傍上をシークすると判定される突起物１０１が、ヘッド１２のシーク開始時間の遅延によって、ヘッド１２がその位置上及び／又はその近傍上をシークする可能性がなくなる時間とする（Ｓ１０８）。
【００４５】
このときに、記録媒体１１が一回転する時間Ｔｒｅｖより、Ｔｗａｉｔが大きい場合には、一回のシークによってターゲットトラック１０３までヘッド１２がシークするのに、突起物１０１を回避してシークすることが不可能と考えられる（Ｓ１０９）。それに対して、Ｔｒｅｖ＜Ｔｗａｉｔの場合は、もう一度Ｓ１０６からのフローを繰り返し、遅延時間を設定し直して、ヘッド１２が突起物１０１の位置上及び／又はその近傍上をシークするか否かの判定を行う。
【００４６】
一回のシークによってターゲットトラック１０３までヘッド１２が、突起物１０１を回避してシークすることが不可能と判定された場合、上述のように、中間ターゲットトラックＴｔｇｔ２を、記録媒体１１のシーク範囲のうち半径方向で最もターゲットトラック寄りの突起物１０１の位置と２番目にターゲットトラック寄りの突起物１０１の位置の間のトラックにし、ヘッド１２が突起物１０１の位置上及び／又はその近傍上をシークするか否かを判定することを繰り返すことによって、一回のシークによる最大のシークスパンを決定する（Ｓ１１０）。その後、Ｓ１０４からのフローを繰り返す。
【００４７】
そして、中間ターゲットトラックＴｔｇｔ２にシークした（Ｓ１１１)後に、中間ターゲットトラックＴｔｇｔ２がターゲットトラックＴｔｇｔと等しい場合はヘッド１２がターゲットトラック１０３に到達したので、シーク終了となる（Ｓ１１２）。
【００４８】
以上のことによって、シークスパン内に突起物１０１が存在する場合でもシーク開始時間の遅延やフォローイングトラック１０２からターゲットトラック１０３までの間を分割してシークを行うことによって、突起物１０１の回避を行うことが可能になる。
【００４９】
ここで、シーク開始時間の遅延を例として説明したが、シークパラメータの変更は、ヘッド１２のシーク開始時間の遅延を用いるだけでなく、ヘッド１２のシークの加速度の変更なども他の方法として挙げられる。
【００５０】
ここで、本実施の形態におけるヘッド１２と突起物１０１との衝突の可能性を判断する方法を示す。
【００５１】
まず、横軸に記録媒体１１の回転運動によって、ヘッド１２が位置するセクタからの回転到達時間、縦軸にフォローイングトラック１０２からのトラック数を示す図を作成する（図４）。突起物ポイント２０１は、フォローイングトラック１０２から突起物１０１が位置するトラックまでのトラック数と、現在ヘッド１２の位置するセクタから突起物１０１が位置するセクタまでの回転到達時間から示される。
【００５２】
また、図４において、現在のヘッドの位置するトラックからターゲットトラック１０３までのヘッドの軌跡を推定プロファイル２０３で示す。このときの推定プロファイル２０３は、以下のようにして計算にて求める。
【００５３】
本実施の形態においては、磁気ディスク装置１の製造テスト時に、適当なトラック数の代表値をサンプリングし、このサンプリングされたトラック数に対応する軌跡を表す基準プロファイルの組からなるテーブルを、ＲＯＭ１７、若しくは、記録媒体１１上の管理エリアに記憶しておく。
【００５４】
また、ＲＯＭ１７、若しくは、記録媒体１１上の管理エリアには、命令のキューイングを行うために、それぞれのトラック数シークするときにかかる時間が記憶されている。推定プロファイル２０３は、ターゲットトラック１０３とフォローイングトラック１０２の間のトラック数と、ターゲットトラック１０３とフォローイングトラック１０２の間のトラック数シークするときにかかる時間から、サンプリングされたトラック数に対応する基準プロファイルを補間することによって算出される。
【００５５】
例えば、サンプリングトラック数を、１００トラック、２００トラック、３００トラックとする。それぞれのトラック数分、ヘッド１２がシークするのにかかる時間を０．８ｍｓ、１．２ｍｓ、１．４ｍｓとする。それぞれのサンプリング軌跡の関数をｆ１（ｔ１）（０≦ｔ１≦０．８）、ｆ２（ｔ２）（０≦ｔ２≦１．２）、ｆ３（ｔ３）（０≦ｔ３≦１．４）とする。
【００５６】
ここで、フォローイングトラック１０２から１４７トラック離れた位置にターゲットトラック１０３が設定された命令がＭＰＵ１５からＶＣＭ／ＳＰＭサーボ制御部１８に出力された場合を考える。１４７トラックシークするのにかかる時間を１．１ｍｓとする。
【００５７】
１４７トラックシークに対応する基準プロファイルが１００トラックシークのものの場合、このときの推定プロファイルとして、１００トラックシークするときのサンプリング軌跡を縦軸方向に（１４７／１００）倍、横軸方向に（０．８／１．１）倍した、
（１４７／１００）・ｆ２（０．８／１．１・ｔ）（０≦ｔ≦１．１）・・・（１）
を用意する。これを１４７トラックシークするときの推定プロファイル２０３とする。
【００５８】
ここで図４に示すように、推定プロファイル２０３、その元となる基準プロファイルは複数の代表点で補間することにより、簡便な構成にすることが実現可能である。また、推定プロファイル２０３を算出するための基準プロファイルは、複数であるとよい。これは、推定プロファイル２０３が、実際のヘッド１２の軌跡との誤差が少なくなるためである。
【００５９】
さらに、フィードフォワード制御、等速区間を含む速度プロファイル等シークスパンごとに制御方法が異なる場合は、スパンごと、Ｊｕｓｔ  Ｉｎ  Ｔｉｍｅ等のモードごとに代表的な基準プロファイルを用意することが好ましい。これも、推定プロファイル２０３と実際のヘッド１２の軌跡との誤差が少なくなるためである。
【００６０】
ヘッド１２のシークは、制御モードによって変化する。通常の制御モードにおいては、最初に一定の速度まで加速し、所望の速度に達した時点で加速を停止し、等速運動をする。その後、ターゲットトラック１０３に近づくに従って減速し、ターゲットトラック１０３で停止する。しかしながら、ターゲットトラック１０３が現在のヘッド１２の位置から近い場合は、通常のシークと異なる制御モードでヘッド１２はシークする。
【００６１】
ヘッド１２は、最初に加速した後に、すぐにターゲットトラック１０３に近づくため減速する。ターゲットトラック１０３が現在のヘッド１２の位置から近い場合は、等速運動がないシークをすることになる。上記の加速度や所望の速度は磁気ディスク装置１内に設けられているＶＣＭ／ＳＰＭサーボ制御部１８で制御している。
【００６２】
以上のことから、ヘッド１２が位置するトラックからターゲットトラックまでのトラック数によって、異なる制御モードでヘッド１２のシークが行われている。このことから、上記のサンプリングされたトラック数は、異なる制御モードでのシークに対して一つ以上選択すると実際の軌跡に近いプロファイルを得られると考えられる。
【００６３】
本実施の形態においては、ヘッド１２と突起物１０１との衝突の可能性を判断するため、推定プロファイル２０３を用いている。しかしながら、上述のように、推定プロファイル２０３は、補間によるものであるため、正確なヘッド１２の軌跡ではないと考えられる。また、突起物の位置を特定するのはサーボデータであるため、正確な位置を表していない。そこで、推定プロファイル２０３からヘッド１２と突起物１０１との衝突の可能性がある領域を求めることにする。
【００６４】
ヘッド１２と突起物１０１との衝突の可能性がある領域は、推定プロファイル２０３を時間軸方向にずらすことによって得られる領域とする。これは、推定プロファイル２０３を負の時間軸方向にずらした第１のプロファイル２０４と、推定プロファイル２０３を正の時間方向にずらした第２のプロファイル２０５に囲まれた領域とすると良い。これは、ヘッド１２のシークによる誤差やサーボデータの誤差が正負ともに存在するためである。
【００６５】
第１のプロファイル２０４と第２のプロファイル２０５の例としては、
t１−ｄｔ１＜t＜t１＋ｄｔ２      （ｄｔ１、ｄｔ２＞０）・・・（２）
ｐ×t１＜ｔ＜ｑ×t１      （ｐ＜１、ｑ＞１）・・・（３）
があげられる。
【００６６】
式（２）では、第１のプロファイル２０４が、ｔ＜０の方向に推定プロファイル２０３をｄｔ１平行移動したものであり、第２のプロファイル２０５は、ｔ＞０の方向に推定プロファイル２０３をｄｔ２平行移動したものである。式（３）では、第１のプロファイル２０４は、推定プロファイル２０３を時間軸方向にｐ倍（ｐ＜１）に縮めたものであり、第２のプロファイル２０５は、推定プロファイル２０３を時間軸方向にｑ倍（ｑ＞１）に広げたものである。
【００６７】
第１のプロファイル２０４又は第２のプロファイル２０５と推定プロファイル２０３との差であるマージンは、スライダの大きさによる誤差、環境による軌道の差、シーク非該当ヘッドを用いる場合の、アクチュエータ１４の倒れやヘッド間オフセット等を考慮し、プロファイルに幅を持たせることによって、突起物１０１とヘッド１２との衝突判定の正確性を高めるものである。
【００６８】
次に、上述の推定プロファイル２０３を用いた衝突判定の方法を示す。上述のように定めた衝突の可能性がある領域内に、突起物ポイント２０１が存在したときに、突起物１０１と衝突すると判定をする。また、突起物ポイント２０１が存在しない場合は、突起物１０１と衝突する可能性がないと判定する。
【００６９】
突起物１０１の位置情報より、突起物１０１が現在のヘッド１２が位置するセクタまで到達するまでの回転到達時間Ｔｒを得ることをできる。ここで、フォローイングトラック１０２から、ヘッド１２の移動方向に、ＴＡ（０）、ＴＡ（１）、・・・、ＴＡ（Ｎ−１）のＮ個の突起物１０１が存在する場合を考える。ＴＡ（０）に対応する回転到達時間をＴｒ（０）、ＴＡ（１）に対応する回転到達時間をＴｒ（１）、・・・、ＴＡ（Ｎ−１）に対応する回転到達時間をＴｒ（Ｎ−１）とする(０≦Ｔｒ＜Ｔｒｅｖ)。ここで、Ｔｒｅｖは記録媒体１１が１周する回転時間である。
【００７０】
突起物ポイント２０１から、第１のプロファイル２０４までの回転時間をＴａ（ｉ）とし、第２のプロファイル２０５までの回転時間をＴｂ（ｉ）とすると、
Ｔａ（ｉ）＜Ｔｒ（ｉ）＜Ｔｂ（ｉ）  （ｉ＝０，・・・，Ｎ−１）・・・（４）
を満たす場合、ＴＡ（ｉ）の突起物１０１はヘッド１２との衝突の可能性があると考える。
【００７１】
シーク開始時間を遅延時間Ｔｗａｉｔ遅延させる場合、回転到達時間は、
Ｔｒ（ｉ）＝Ｔｒ（ｉ）−Ｔｗａｉｔ（Ｔｒ（ｉ）≧Ｔｗａｉｔ）・・・（５−１）
Ｔｒ（ｉ）＝Ｔｒ（ｉ）−Ｔｗａｉｔ＋Ｔｒｅｖ（Ｔｒ（ｉ）＜Ｔｗａｉｔ）・・・（５−２）
となり、式（４）によりそれぞれの突起物ポイント２０１に対して、衝突の可能性を判定する。
【００７２】
式（４）を用いた場合、突起物１０１とヘッド１２との衝突の可能性を判定するのは容易であるが、突起物１０１とヘッド１２との衝突を回避するように遅延時間Ｔｗａｉｔを求めるのが困難である。
【００７３】
そのため、突起物ポイント２０１から第１のプロファイル２０４までの時間Ｔｘ、第２のプロファイル２０５までの時間Ｔｙを、
Ｔｘ(ｉ)＝Ｔｒ（ｉ）−Ｔａ（ｉ）  (Ｔｒ（ｉ）≧Ｔａ（ｉ））・・・・・・・（６−１）
Ｔｘ(ｉ)＝Ｔｒ（ｉ）−Ｔａ（ｉ）＋Ｔｒｅｖ  (Ｔｒ（ｉ）＜Ｔａ（ｉ））・・・（６−２）
Ｔｙ(ｉ)＝Ｔｒ（ｉ）−Ｔｂ（ｉ）  (Ｔｒ（ｉ）≧Ｔｂ（ｉ））・・・・・・・（６−３）
Ｔｙ(ｉ)＝Ｔｒ（ｉ）−Ｔｂ（ｉ）＋Ｔｒｅｖ  (Ｔｒ（ｉ）＜Ｔｂ（ｉ））・・・（６−４）
とする。
【００７４】
Ｔｘ(ｉ)とＴｙ(ｉ)を用いることによって、式（３）は次のように表現される。
Ｔｘ(ｉ)≦Ｔｙ(ｉ)  （ｉ＝０，・・・，Ｎ−１）・・・（７）
と表される。式（７）を満たす場合、ＴＡ（ｉ）の突起物１０１はヘッド１２との衝突の可能性があると考える。
【００７５】
突起物１０１とヘッド１２との衝突の可能性のない場合は、
Ｔｘ(ｉ)＞Ｔｙ(ｉ)  （ｉ＝０，・・・，Ｎ−１）・・・（８）
を満たすと考えられる。
【００７６】
ここで、遅延時間Ｔｗａｉｔを求める。式（７）を満たす突起物ポイント２０１が存在する場合を考える。式（７）を満たす突起物ポイント２０１すべてが、第１のプロファイル２０４と第２のプロファイル２０５に囲まれた、ヘッド１２と突起物１０１との衝突の可能性がある領域以外の領域である安全領域に到達するまでの遅延時間は、式（７）を満たす突起物ポイント２０１すべてのＴｘ(ｉ)の内最大のものとなる。
【００７７】
そのため、遅延時間Ｔｗａｉｔを現在の遅延時間に、式（７）を満たす突起物ポイント２０１すべてのＴｘ(ｉ)の内最大のものを足した値にすることによって、突起物ポイント２０１は、安全領域に到達することになる。
【００７８】
上記のように設定した遅延時間Ｔｗａｉｔが、記録媒体１１が１周する回転時間Ｔｒｅｖより小さい場合には、上述のようなヘッド１２と突起物１０１との衝突条件である式（７）を満たす突起物ポイントが存在するか否かを調べていく。
【００７９】
それに対して、上記のように設定した遅延時間Ｔｗａｉｔが、記録媒体１１が１周する回転時間Ｔｒｅｖより大きい場合には、一回のシークで突起物を回避して、ターゲットトラック１０３に到達することができないと考えられる。この場合は、シークスパンを分割して、ターゲットトラック１０３を中間ターゲットトラックに変更して、再度同じアルゴリズムを用いることによって、ヘッド１２と突起物１０１との衝突を回避するシークスパンを探索していく。
【００８０】
上述のように、推定プロファイル２０３を用いて、ヘッド１２と突起物１０１との衝突の判定を行うことは、メモリサイズと計算量の面で大きな負荷とはならないため、メモリの増設が必要とならない。そのため、単純な構成かつ製造テストの追加なしに、ヘッド１２と突起物１０１との衝突を回避することができる磁気ディスク装置を作成することができる。
【００８１】
以上のようにして、推定プロファイル２０３を用いて、突起物１０１の位置上及び／又はその近傍上をヘッド１２がシークするか否かを判定し、シークパラメータの変更によって回避可能であれば、シークパラメータの変更を行ってシークし、回避不可能であれば
フォローイングトラック１０２からターゲットトラック１０３までの間を分割してシークを行うことによって、単純な構成かつ製造テストの追加なしに、突起物１０１の位置や個数に依らずにヘッド１２と突起物１０１との衝突を回避してターゲットトラック１０３に到達することができる。
【００８２】
実施の形態２．
本実施の形態に係る磁気ディスク装置において、ヘッドのアンロードを行うときに、ヘッドと突起物との衝突を回避するアルゴリズムを用いるものである。構成要素や動作原理で実施の形態１と同様のものは省略する。ランプアンロード時の、磁気記録媒体上に存在するＴＡを発生させる突起物１０１とヘッド１２のシーク軌道を表す概念図を図５に示す。
【００８３】
図５に示すように、本実施の形態に係る磁気ディスク装置においては、記録媒体１１の回転が停止しているときに、アクチュエータ１４が退避するランプ２２を備えている。記録媒体１１の回転が停止し、アクチュエータ１４がランプ２２に退避することをランプアンロードという。
【００８４】
アンロード制御は、通常の場合、ＢＥＭＦ制御（Back ElectroMotive Force:逆起電力）で行っている。電流制御で行うシーク制御の最高速度が３ｍ／ｓｅｃであるのに対し、アンロード制御は２００ｍｍ／ｓｅｃと低速でばらつきもあるため、ヘッド１２とＴＡを発生させる突起物１０１との衝突の可能性を推定することは非常に困難である。
【００８５】
しかし、本実施の形態に係る磁気ディスク装置においては、ヘッド１２が記録媒体１１上にある場合に、ヘッド１２をシークさせた後に、ヘッド１２の移動制御をＢＥＭＦ制御に切り替えている。つまり、アンロード時に最外周の突起物の外側の任意の位置に一度シークを行った後にアンロードを行うことで、ヘッド１２とＴＡを発生させる突起物１０１との衝突を回避している。
【００８６】
本実施の形態に係るランプアンロード時の処理フローチャートを、図６に示す。まず、ホストコンピュータ２１から磁気ディスク装置が、アンロードコマンドを受領（Ｓ２０１）する。その後、ＲＡＭ１６よりＴＡを発生させる突起物１０１の位置情報を取得する（Ｓ２０２）。
【００８７】
突起物１０１の欠陥情報から、ヘッド１２の位置より外周方向のトラックに、ＴＡを発生させる突起物１０１が存在するか否かを判定する（Ｓ２０３）。ヘッド１２の位置より外周方向のトラックに、ＴＡを発生させる突起物１０１が存在しない場合は、そのまま通常のアンロード制御（Ｓ２０６）を実施する。
【００８８】
これに対して、ヘッド１２の位置より外周方向のトラックにＴＡを発生させる突起物１０１が存在する場合、記録媒体１１内の最外周の突起物１０１の外側にターゲットトラック１０３を設定する（Ｓ２０４）。そのあとに、ヘッド１２と突起物１０１との衝突回避アルゴリズムを利用して、ヘッド１２と突起物１０１との衝突が回避されるシークを行う（Ｓ２０５）。その後に、ＢＥＭＦ制御によるアンロードを行う（Ｓ２０６）。
【００８９】
以上のことから、記録媒体１１上にヘッド１２が位置するときに突起物１０１を回避するシーク制御を行い、その後にＢＥＭＦ制御を行うことによって、記録媒体１１上に存在する突起物１０１との衝突を回避してアンロード制御を行うことが可能となる。
【００９０】
なお、本発明は上述した実施の形態のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能であることは勿論である。本文中において、磁気ディスク装置について説明したが、これに制限されるものではなく、他の記録媒体でも良い。さらに、本文中においては、ヘッドはリード／ライト両方を行うものを想定したが、ヘッドはリードのみを行うものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】磁気ディスク装置の概略図。
【図２】磁気記録媒体上に存在する突起物とヘッドのシーク軌道を表す概念図。
【図３】実施の形態１に係る磁気ディスク装置のシーク処理のフローチャート。
【図４】横軸に記録媒体の回転運動によって、ヘッドが位置するセクタからの回転到達時間、縦軸にフォローイングトラックからのトラック数を示す図。
【図５】ランプアンロード時の、磁気記録媒体上に存在するＴＡを発生させる突起物とヘッドのシーク軌道を表す概念図。
【図６】ランプアンロード時の処理フローチャート。
【符号の説明】
【００９２】
１１  記録媒体  １２  ヘッド  １３  スピンドルモータ  １４  アクチュエータ
１５  コントローラ  １６  ＲＡＭ  １７  ＲＯＭ  １８  ＶＣＭ／ＳＰＭサーボ制御部
１９  リード／ライト制御部  ２０  インターフェイス制御部
２１  ホストコンピュータ  ２２  ランプ
１０１  突起物  １０２  フォローイングトラック  １０３  ターゲットトラック
１０４  シーク軌跡  １０５  ターゲットセクタ
２０１  突起物ポイント  ２０３  推定プロファイル
２０４  第１のプロファイル  ２０５  第２のプロファイル
【図１】
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【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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