(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置各部に第1電圧値を有する駆動電源を供給する電源供給手段と、
前記駆動電源を供給することによって記録媒体を回転駆動する記録媒体回転駆動手段と、
前記記録媒体における情報の読み出しあるいは書き込みを行うヘッドと、
前記駆動電源を供給することにより、前記ヘッドを前記記録媒体上で移動自在に制御するヘッド駆動手段と、
前記駆動電源が前記第1電圧値よりも低い第2電圧値以下になった際に前記ヘッドを所定の退避位置に強制移動させる強制移動手段と、
前記電源電圧が第1電圧値と前記第2電圧値の間である第3電圧値を下回ったときに、前記ヘッドを前記退避位置方向に移動させるヘッド駆動制御手段とを備えて成ることを特徴とする記録再生装置。
【請求項２】
前記装置は、車輌に搭載され、
前記電源供給手段は、常時電源が供給される第１電源手段と、エンジンキーに連動して電源供給される第２電源手段とからなり、
前記ヘッド駆動制御手段は、前記第２電源による電源供給が為された後に、前記第１電源の電圧値を監視することにより前記ヘッドを前記退避位置方向に移動させることを特徴とする請求項1記載の記録再生装置。
【請求項３】
前記強制移動手段は、前記記録媒体を回転駆動するスピンドルモータの惰性回転によって生じる逆起電力を前記ヘッド駆動手段に与えることにより、前記ヘッドを退避位置に強制移動させることを特徴とする請求項２に記載の記録再生装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、情報記録再生装置に関し、特に、エンジン始動時における瞬断対策に用いて好適な記録再生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ハードディスク装置（ＨＤＤ）はパソコンの外部記憶装置として普及してきたが、記録密度の向上と共に低価格化が進み、最近ではＨＤＤ内蔵の家電製品が出現するに至った。このＨＤＤに、かなりの量の映像、音楽コンテンツを格納することが可能となり、これを利用した製品が続々と登場しつつある。カーオーディオ製品にも搭載が見込まれ、現在カーナビゲーションシステムにおいてもＤＶＤが主流となっているが、今後ＨＤＤに移行することも想定される。
【０００３】
ＨＤＤの基本構造を図６に示す。ここではアクチュエータ５４の先端に配置された浮動ヘッドスライダ５１を機械的に磁気ディスク表面から浮上させるランプローディング式のＨＤＤが示されている。
【０００４】
図に示すように、アクチュエータ５４に取付けられた磁気ヘッド５１は、磁気ディスク５３の半径方向（矢印）を移動自在に取付けられ、この磁気ヘッド５１は、サスペンション５７の弾性力により磁気ディスク５３の表面に押し付けられるが、磁気ディスク５３の回転により、磁気ヘッド５１に作用する空気力学的な浮揚力により磁気ディスク５３円盤表面との間隔が数十μｍとなるように制御される。また、非動作時には、この磁気ヘッド５１は、筐体フレーム５０の一端に形成されたランプ５５のテーパ部５６に乗り上げられた状態の退避位置にある。
【０００５】
図７に磁気ヘッド５１とランプ５５の位置関係を断面図として示してある。図に示すように、磁気ディスク５３円盤の外周部近傍に位置するランプ５５は、外周部から外周部外へ向かって徐々に磁気ディスク５６円盤の表面から離れる方向にテーパが形成されたテーパ部５６を有する。磁気ヘッド５１は、磁気ディスク５３の情報の読出し又は磁気ディスク５３への情報の書き込みの際（動作時）に、磁気ディスク５３円盤上に適当な間隔を置いて位置（位置ａ）しており、非動作時（アンロード）には、図中、矢印で示すように当該テーパ部５６を乗り越え、退避位置（位置ｂ）にて待機する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記したＨＤＤにはエマージェンシーアンロードと称される機能が付与されている。エマージェンシーアンロード機能とは、スピンドル５２と磁気ヘッド５１の駆動のためのモータの両電源が共にダウンした場合、磁気ディスク５３がヘッドによって傷つくことを防ぐために、そのヘッドを退避位置に強制移動させるための機能である。このエマージェンシーアンロードを行わせるためには電源が必要であるが、上述したように電源が共にダウンした時には、スピンドルモータ５２の惰性回転により生じる逆起電力を使ってその動作を行わせることが知られている。
【０００７】
上記したＨＤＤをカーオーディオ製品やカーナビゲーションシステム等車載用に適用した場合、エンジン始動時にいわゆる瞬断が発生する可能性があるため、エンジン始動の都度上記したエマージェンシーアンロードが発生する可能性が高い。
【０００８】
図８に、車載用オーディオ製品の電源ラインを示す。
車載用オーディオ製品には、図８に示すように、常時電源が供給されるバックアップ電源（常時電源）ラインと、キースイッチに連動して電源の供給がなされるアクセサリ（ＡＣＣ）電源ラインが接続されている。
【０００９】
この両電源ラインの電源供給の車載電源のエンジン始動時における電源供給の様子が図９にタイミングチャートとして示されている。本図において、（ａ）は常時電源の電源供給の様子を示し、（ｂ）はＡＣＣの電源供給の様子を示している。また、図における（I）、（II）、（III）、（IV）のタイミングは、それぞれ、エンジンキーのキースイッチの位置に対応し、（I）は、エンジンキーが、例えばオーディオ製品等に電源が供給される「ＡＣＣの位置」にある場合を示し、（II）は、例えば、パワーウインドウ等に電源が供給される「ＯＮの位置」にある場合を示し、（III）は、エンジンに電源が供給される「ＳＴの位置」にある場合を示し、（IV）は、エンジンが始動し、エンジンキーが再び「ＯＮの位置」戻ってきている場合を示している。
【００１０】
このような動作の中で、エンジン始動時には、エンジン始動に用いられる電源電圧により、オーディオ製品側の電源電圧が落ち込む（瞬断）場合がある（図９の（III）〜（IV）の期間）。
【００１１】
このように、上記したＨＤＤを車載用に適用した場合、エンジン始動時に瞬断が発生する可能性があるためエンジン始動の都度上記したエマージェンシーアンロードが発生する可能性が高い。エマージェンシーアンロードは、上記したようにスピンドルモータの逆起電力を利用して強制的にヘッドを動かすため、車載用の製品の場合には、車載用以外で用いられるパソコン等の製品の場合に比べて、浮動ヘッドスライダ５１が、ランプ５５の待機位置ｂに至るまでの間においてランプ５５のテーパ部５６に衝突する機会が増えることとなる。すなわち、車載用途に限ってはエンジン始動の都度瞬断発生の可能性が高くなるため衝突による耐久性を考慮せざるを得ない。
【００１２】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、エマージェンシーアンロードが発生する直前の電圧値を検出し、その電圧値以下になったときにヘッドを外周方向へ移動させ、その後、エマージェンシーアンロードを実行することにより、ヘッドがランプのテーパ部に衝突する際に生じる衝撃を緩和し、耐久性を高めることによって信頼性の向上をはかった記録再生装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記した課題を解決するために請求項１に記載の発明は、装置各部に第1電圧値を有する駆動電源を供給する電源供給手段と、駆動電源を供給することによって記録媒体を回転駆動する記録媒体回転駆動手段と、記録媒体における情報の読み出しあるいは書き込みを行うヘッドと、駆動電源を供給することにより、ヘッドを記録媒体上で移動自在に制御するヘッド駆動手段と、駆動電源が前記第1電圧値よりも低い第2電圧値以下になった際にヘッドを所定の退避位置に強制移動させる強制移動手段と、前記電圧が第1電圧値と前記第2電圧値の間である第3電圧値を下回ったときに、ヘッドを退避位置方向に移動させるヘッド駆動制御手段とを備えて成ることとした。
【００１４】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１記載の記録再生装置において、前記装置は車輌に搭載され、電源供給手段は、常時電源が供給される第１電源手段と、エンジンキーに連動して電源供給される第２電源手段とからなり、ヘッド駆動制御手段は、第２電源による電源供給が為された後に、第１電源の電圧値を監視することによりヘッドを退避位置方向に移動させることとした。更に、請求項３に記載の発明は、請求項１記載の記録再生装置において、強制移動手段は、記録媒体を回転駆動するスピンドルモータの惰性回転によって生じる逆起電力をヘッド駆動手段に与えることにより、ヘッドを退避位置に強制移動させることとした。
【００１５】
上記各構成により、エマージェンシーアンロードが発生する直前の電圧値を検出し、その電圧値以下になったときにアンロード命令を実行してヘッドを外周方向へ移動させ、その後、エマージェンシーアンロードを実行することにより、ヘッドがランプのテーパ部に衝突する際に生じる衝撃を緩和し、耐久性を高めることによって信頼性の向上をはかることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の記録再生装置が搭載されたカーナビゲーションシステムのシステム構成を示すブロック図である。ここでは、ＤＶＤに代ってＨＤＤをカーナビゲーションシステムの地図情報記憶部として使用する例が示されている。なお、本発明は、カーナビゲーションに限定されるものではなく、車載用のオーディオ製品においてＨＤＤを搭載するもの全てに適用可能であるが、一実施例として、カーナビゲーションを用いて説明を行う。本発明の記録再生装置は、ホストＣＰＵ１１を制御中枢とし、ＲＯＭ１２、ＲＡＭ１３、タイマＬＳＩ（１４）、ハードディスク装置（ＨＤＤ）１５、センサ部１６、ＧＰＳ受信部１７、インタフェース１８、入力装置１９、ディスプレイ２０、表示制御部２１、ディスプレイメモリ２２、音声処理回路２３、スピーカ２４、電源回路２５、ハードディスクコントローラ（ＨＤＣ）２６、バックアップＲＡＭ２７、で構成される。
【００１７】
ホストＣＰＵ１１は、ＲＯＭ１２、ＲＡＭ１３に格納されたプログラムに基づき、目的地検索、ルート案内等ナビゲーション全般の制御を行う他、システムバス１０に接続される各ユニット１２、１３、１４、２７、１９、２３、１８、２６、２１を制御する。タイマＬＳＩ（１４）はホストＣＰＵ１１によってタイムカウント値がプログラマブルに設定され、タイムアップ時に割り込みを発し、その割り込み処理ルーチンに処理を委ねる。
【００１８】
ＨＤＣ２６は、ＨＤＤ１５に装填される磁気ディスク円盤のフォーマット制御を行う他、ホストインタェース、ＨＤＤインタフェースとしての機能を合わせ持つ。
【００１９】
センサ部１６は、カーナビゲーションシステムとして自律走行を行う場合に必要なセンサ類をいい、例えば、車速センサ、ジャイロセンサ等であり、インタフェース１８を介してシステムバス１０に接続される。インタフェース１８には、他にＧＰＳ受信部１７出力も供給され、ＧＰＳ測位と自律走行によるハイブリッド走行制御がなされる。
【００２０】
ディスプレイ２０は液晶モニタで構成され、ホストＣＰＵ１１によりディスプレイメモリ２２に書き込まれた地図情報等の処理内容が表示制御部２１によって読み込まれ表示される。
【００２１】
入力装置１９は、リモコン、もしくはコンソールであり、コマンドを入力したり、あるいはナビゲーションシステムとディスプレイ２０を介して会話するために使用されるＧＵＩとして用いられる。音声処理回路２３は、音声ガイドを発し、あるいは音声を入力することによってナビゲーションシステムとの対話を行うＧＵＩとして機能する。音声ガイドはスピーカ２４を介して出力される。
２５は車載用電源回路であり、上記したように常時電源ライン（ａ）とＡＣＣ電源ライン（ｂ）とから成る。
【００２２】
図２は、図１におけるＨＤＤ１５ならびに車載電源回路２５の詳細構成並びに電源電圧の電圧値を検出するための電圧値検出装置３０を示す図である。
車載電源回路２５は、常時電源ライン２５１とＡＣＣ電源ライン２５２とから成る。電圧値検出装置３０は、電圧値監視回路３０１と閾値設定回路３０２で構成される。
【００２３】
電圧値監視回路３０１は、上記した２つの電源から供給される電源供給ライン２５１、２５２におけるそれぞれの電圧値を監視する。閾値設定回路３０２には瞬断を検出するためのスレッショルド値が設定され、電圧値監視回路３０１にその値が通知される。
【００２４】
ＨＤＤ１５は、ＨＤＤ内蔵ＣＰＵ１５２を核に、ホストインタフェース回路１５１、プログラムメモリ１５３、データメモリ１５４、ＨＤＤインタフェース回路１５５、Ｒ／Ｗ（読み出し／書き込み）回路１５６、ヘッド駆動制御回路１５７、スピンドルモータ制御回路１５８、磁気ヘッド５１、ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）１６０、スピンドルモータ１６１で構成される。
【００２５】
上記したホストインタフェース5、ＨＤＤ内蔵ＣＰＵ１５２、プログラムメモリ１５３、データメモリ１５４、ＨＤＤインタフェース回路１５５は、ＨＤＤシステムバス１５０に共通接続される。
【００２６】
ＨＤＤ内蔵ＣＰＵ１５２は、図１に示すホストＣＰＵ１１から、ホストインタフェース回路１５１を介してコマンド（Ｓｅｅｋ、Ｒｅａｄ／Ｗｒｉｔｅ他）を受信し、プログラムメモリ１５３に格納されたプログラムに従い、ＨＤＤインタフェース回路１５５を介してそのコマンド制御を行う。磁気ヘッドを介して磁気ディスク円盤にリードライトされるデータはＲ／Ｗ回路１５６によって制御され、また、ＶＣＭモータ１６０の駆動はヘッド駆動制御回路１５７によって制御され、更に、スピンドルモータ１６１の回転駆動は、スピンドルモータ制御回路１５８によって制御される。なお、スピンドルモータ１６１からヘッド駆動制御回路１５７に対し、電源遮断時にスピンドルモータの惰性回転により生じる逆起電力がライン１７０を介して供給される。
【００２７】
次に、本発明の特徴部分であるＨＤＤ起動時における瞬断対策を施した動作説明を図３乃至図５を基に説明する。
【００２８】
図３は、車輌エンジン始動時の各電源の電圧波形を示すタイミングチャートである
本図において、（ａ）は、電源供給ライン２５１を介して供給される常時電源電圧の電圧波形を示し、(ｂ)は、ＡＣＣ電源供給ライン２５２を介して供給されるＡＣＣ電源電圧の電圧波形が示されている。これら、両電源電圧の電圧波形は、前述した図９に示す電圧波形と同様であるため、ここでは、詳細な説明は省略する。
【００２９】
前述したとおり、エンジンの始動に用いられる電源電圧により、図３の（Ｉ）〜（ＩＶ）の期間においては、電圧値が減少する瞬断現象が見られる。この瞬断の開始時の電圧波形は、図中、円内に詳細に示すように、各電源電圧は急激に落ち込むことはほとんどなく、緩いカーブを描いて電圧が落ち込み、そして復帰する。
【００３０】
そこで本発明においては、エマージェンシーアンロードが開始される直前の電圧値（Ａ点）を検出し、当該電圧値を検出したときに通常のアンロード動作を行うように制御しているのである。すなわち、常時電源電圧またはＡＣＣ電源電圧を１２Ｖ、通常アンロード開始のための電圧値を９Ｖ、エマージェンシーアンロード開始の電圧値を４．５Ｖとした場合には、常時電源またはＡＣＣ電源の電圧値を監視し、その電圧値が９Ｖ（Ａ点）となった際に、通常アンロードを開始させ、ヘッドを退避位置方向に移動させ、その移動過程において、その電圧値が４.５Ｖ(Ｂ点)となった際には、エマージェンシーアンロードがなされるようにするのである。
【００３１】
以下、上記動作を図４を基に説明する。図４において、（ａ）は、ホストＣＰＵ１１による処理を、（ｂ）、（ｃ）は、ＨＤＤ内蔵ＣＰＵ１５２の処理であって、ノーマルアンロード、エマージェンシーアンロードのそれぞれを示す。
【００３２】
まず、ホストＣＰＵ１１は、キースイッチに連動して電源電圧が変化するＡＣＣ電源電圧ラインの電源電圧が１２Ｖになり、ＨＤＤ１５の電源がＯＮとなったか否かを監視する（ステップＳ４１）。ＨＤＤ１５に電源が投入されたら、次に、常時電源２５１の電圧値αを監視する（ステップＳ４２）。これは、図２に示す電圧値監視回路３０１からの出力信号を監視すればよい。
【００３３】
常時電源２５１の電圧値を監視した結果、当該電圧値αが９Ｖを下回った際に、ホストＣＰＵ１１は、ヘッド駆動制御回路１５７に対してヘッドの駆動を指示し、ＨＤＤ１５では、通常のアンロード動作（ノーマルアンロード）が行われる（ステップＳ４３）。その後、再びホストＣＰＵ１１は、常時電源（ライン２５１）の電圧値を監視する。常時電源（ライン２５１）の電圧値を監視した結果、当該電圧値αが４．５Ｖを下回った際に、ホストＣＰＵ１１は、磁気ヘッド５１に対して強制移動を指示し、ＨＤＤ１５ではエマージェンシーアンロード動作が行われる（ステップＳ４４）。
【００３４】
このように、ホストＣＰＵ１１では、ＨＤＤ電源ＯＮ後の常時電源電圧の電圧波形を監視し、その電圧値に基づいてＨＤＤ１５に対して所定の制御指令を出すようにしている。
【００３５】
次に、ＨＤＤ内蔵ＣＰＵ１５２は、ホストＣＰＵ１１の制御指令の基、以下に示す処理がなされる。まず、ノーマルアンロードを指示されたＨＤＤ１５（ステップＳ５１）は、ＨＤＤ内蔵ＣＰＵ１５２がその指示を解読し、磁気ヘッド５１を外周方向に移動させる（ステップＳ５２）。また、ＨＤＤ内蔵ＣＰＵ１５２は、磁気ヘッド５１が最外周に到達したか否かモニタしており（ステップＳ５３）、ここでは、最外周に到達したことを確認したうえで磁気ヘッド５１をランプ５５に乗り上げる処理を行う（ステップＳ５４）。
【００３６】
なお、上記の過程において、ホストＣＰＵ１１よりエマージェンシーアンロード動作指令がなされた際には、上記処理を中断して、エマージェンシーアンロード動作が行われる。
【００３７】
ホストＣＰＵ１１により、エマージェンシーアンロード指令がなされると、ＨＤＤ１５は、ＨＤＤ内蔵ＣＰＵ１５２により以下に示す処理がなされる。エマージェンシーアンロードを指示されたＨＤＤ１５は、ハードウェア的に磁気ヘッド５１を最外周に移動させ、磁気ヘッド５１をランプ５５に乗り上げる処理を行う（ステップＳ６１）。
【００３８】
このように、ＨＤＤ１５は、ホストＣＰＵ１１からの制御指令の基、電源電圧の瞬断時に、ノーマルアンロードを経てエマージェンシーアンロードが行われるようになる。
【００３９】
図５に、電源電圧の瞬断時に行われるノーマルアンロードとエマージェンシーアンロードの動作概念が模式的に示されている。図５（ａ）がノーマルアンロードの動作概念図を示し、図５（ｂ）がエマージェンシーアンロードの動作概念図を示す。
【００４０】
まず、常時電源の電圧値αが定常電圧である１２Ｖであったときの磁気ヘッド５１の位置を図５（ａ）中にハッチングで示す位置にあるものとする。この位置において、常時電源の電圧値αが９Ｖ以下になると、ノーマルアンロードが開始される。これは、図５（ａ）の矢印で示される方向に磁気ヘッド５１が移動する。この磁気ヘッド５１の移動動作は、常時電源電圧が４．５Ｖになるまで行われる。図５（ａ）においては、磁気ヘッド５１が点線で示す位置になったところで、常時電源電圧が４．５Ｖとなったものとしている。
【００４１】
次に、常時電源の電圧値αが４．５Ｖ以下になると、エマージェンシーアンロードが開始される（図５（ｂ））。これは、図５（ｂ）の矢印で示される方向に磁気ヘッド５１が移動する。すなわち、磁気ヘッド５１が図５（ｂ）中のハッチングで示す位置から、エマージェンシーアンロードが開始され、ランプ５５に乗り上げてアンロード動作が完了するのである。
【００４２】
このように、エマージェンシーアンロードが行なわれる直前にノーマルアンロードを行う理由は、磁気ヘッド５１がランプ５５のテーパ部５６に衝突した際の衝撃度が、磁気ヘッド５１とランプ５５との距離に起因し、磁気ヘッド５１とランプ５５とが離れているほど衝撃度が高いからである。よって、エマージェンシーアンロードの直前に磁気ヘッド５１とランプ５５の衝突による衝撃を緩和させるために少しでも外周に磁気ヘッド５１を移動させておくのである。
【００４３】
以上説明のように本発明は、エマージェンシーアンロードが発生する直前の電圧値を検出し、その電圧値以下になったときにヘッドを外周方向へ移動させ、その後、エマージェンシーアンロードを実行することにより、ヘッドがランプのテーパ部に衝突する際に生じる衝撃を緩和し、耐久性を高めることによって信頼性の向上をはかることができる。
【００４４】
なお、上記した実施形態はエンジン始動時に限って説明したが、エンジン始動後においても同様に適用でき、また、車載電源の瞬断のみならず、一般的な電源遮断時においても同様に適用できるものである。
【００４５】
【発明の効果】
以上説明のように本発明は、車輌の電源電圧を用いて駆動制御される記録再生装置であって、エマージェンシーアンロードが発生する直前の電圧値を検出し、その電圧値以下になったときに磁気ヘッドを外周方向へ移動させ、その後、エマージェンシーアンロードを実行するものであり、このことにより、磁気ヘッドがランプのテーパ部に衝突する際に生じる衝撃を緩和することができ、耐久性が高められることによって信頼性の向上をはかった記録再生装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の車載用記録再生装置が搭載されたカーナビゲーションシステムのシステム構成を示すブロック図である。
【図２】図１におけるＨＤＤ、車載電源回路周辺の詳細構成を示すブロック図である。
【図３】本発明で使用される車輌用電源と、ノーマルアンロード／エマージェンシーアンロード開始タイミングとの関係を示す図である。
【図４】本発明実施形態における動作の一例を示すフローチャートである。
【図５】本発明実施形態における動作概念を示す図である。
【図６】ランプロード式ＨＤＤの基本構造を平面からみた図である。
【図７】図６におけるランプとヘッドの位置関係を説明するために引用した図である。
【図８】車載用オーディオ製品の電源ラインを示す図である。
【図９】車載用電源のエンジン始動時における動作シーケンスを説明するために引用したタイミングチャートである。
【符号の説明】
１１…ホストＣＰＵ、１５…ハードディスク装置（ＨＤＤ）、１６…センサ、２５…車載電源装置、２７…バックアップＲＡＭ、３０…エンジン始動検出装置、１５２…ＨＤＤ内蔵ＣＰＵ、１５７…ヘッド駆動制御回路、１６１…スピンドルモータ、２５１…常時電源供給ライン、２５２…アクセサリ（ＡＣＣ）電源供給ライン、３０１…電圧値検出回路、３０２…閾値設定回路
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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