電子裝置及其防止硬碟運轉於共振點的方法
2023-09-16 09:52:20 1
專利名稱：電子裝置及其防止硬碟運轉於共振點的方法
技術領域：
本發明涉及硬碟保護技術，尤其涉及一種用來防止硬碟運轉於共振點的方法及電子裝置。
背景技術：
硬碟是目前最廣泛使用的儲存媒體，舉凡消費性電子裝置、伺服器、工業計算機等都是利用硬碟作為儲存媒體。硬碟的內部結構相當精密，磁頭結構與每分鐘以數千轉高速旋轉的碟片表面僅有10納米的間距，若硬碟於讀寫操作時受到較大的振動，除可能造成磁頭與碟片相撞擊，在碟片表面造成劃傷，嚴重情況下還會導致扇區損壞、硬碟讀寫異常，或者由於磁頭的撞擊，碟片上物理性損害部分滑動到硬碟的其他部位，而造成硬碟驅動器的故障。由前述可知，振動是造成硬碟毀損的最大主因，除了電子裝置跌落地面或遭受外力撞擊所造成的振動，電子裝置內部的振動源，如散熱風扇、電源供應器、硬碟等，形成一振動系統，當系統本身的固有頻率和外加力的激振頻率相同或相近時，會形成共振。共振現象會產生較大的振幅，妨害硬碟的正常運作，影響到硬碟儲存數據的安全性和使用壽命。現有技術主要用於防止硬碟運轉於劇烈震蕩狀態或自由落體狀態，或經由機械結構的改進設計減少共振的強度，但卻無法防止硬碟運轉於共振點。
發明內容
有鑑於此，需提供一種防止硬碟運轉於共振點的方法及電子裝置，在共振現象產生前發出警訊，利用共振警訊先行預作處理，以保障硬碟儲存數據的安全性及延長硬碟的使用壽命。本發明提供一種防止硬碟運轉於共振點的方法，執行於電子裝置中，該電子裝置包括加速度感測模塊、控制器、斷路裝置及硬碟，該電子裝置所提供的電力信號經由該斷路裝置傳送至該硬碟，該方法包括以下步驟讀取該加速度感測模塊的感測數據；對該上述感測數據執行一算法運算以產生振動強度；判斷該振動強度是否超過一預設振動範圍；及若該振動強度超過該預設振動範圍，則該控制器停止對該硬碟的存取及通過斷開該斷路裝置停止供應電力信號給該硬碟。優選地，該方法還包括判斷該振動強度是否落於該預設振動範圍之內，若該振動強度落於該預設振動範圍之內，則該控制器通過導通該斷路裝置恢復供電至該硬碟及恢復對該硬碟之存取。優選地，該裝置還包括一模擬/數字轉換器組，用於將該感測數據由模擬轉換為
數位訊號。優選地，該算法包含快速傅立葉變換。優選地，該控制器包含微控制器。本發明還提供一種電子裝置，該電子裝置包括硬碟；電源單元，用於提供一電力信號至該硬碟；斷路裝置，該斷路裝置的兩端分別耦接於該電源單元及該硬碟，該電源單元所提供的電源經由該斷路裝置傳送至該硬碟；加速度感測模塊，耦接於該硬碟，用於感測該硬碟於運作時的加速度值；模擬/數字轉換器，用於接收該加速度感測模塊感並轉換為數位訊號；及控制器，包括控制模塊與處理模塊，其中該控制模塊用於接收該數位訊號，並將該數位訊號經由一算法運算取得該硬碟的一振動強度，並於該振動強度超過一預設振動範圍時發出共振警訊；以及該處理模塊用於接收該共振警訊後，停止對該硬碟的存取，並斷開該斷路裝置，停止供電給該硬碟。優選地，該控制模塊還用於當該振動強度落於該預設振動範圍時發出共振警訊解除通知。優選地，該處理模塊還用於接收該共振警訊解除通知，導通該斷路裝置，恢復供電給該硬碟，並恢復對該硬碟的存取。優選地，該算法包含快速傅立葉變換。優選地，其中該控制器包含微控制器。上述電子裝置及其防止硬碟運轉於共振點的方法，可防止硬碟運轉於共振現象， 導致硬碟的嚴重毀損。通過以下對具體實施方式
詳細的描述並結合附圖，將可輕易的了解上述內容及此項發明之技術效果。
圖1所示為本發明之電子裝置的一種實施方式之相關組件的模塊圖。圖2所示為本發明取得預設振動範圍之一種實施方式的流程圖。圖3所示為本發明電子裝置防止硬碟運轉於共振點的方法之一種實施方式的流程圖。圖4所示為本發明對於共振警訊處理之一種實施方式的流程圖。主要元件符號說明加速度感測模塊110模擬/數字轉換器120控制器130控制模塊131處理模塊132硬碟接口140硬碟150電源單元160斷路裝置170
具體實施例方式請參閱圖1，所示為本發明之電子裝置的一種實施方式之相關組件的模塊圖。該電子裝置包括加速度感測模塊110、模擬/數字轉換器120、控制器130、硬碟接140、硬碟150、 電源單元160及斷路裝置170。其中該加速度感測模塊110包含三軸加速度計，與要保護的上述硬碟150之間進行機械連接，如此，當上述硬碟150運轉或受到振動時，其速度就會產生變化，經由上述加速度感測模塊110可感測得知加速度值。上述模擬/數字轉換器120分別與上述加速度感測模塊110及上述控制器130進行電連接，該模擬/數字轉換器120用於將上述加速度感測模塊110所取得的模擬感測數據轉換為數位訊號，再傳送給上述控制器130進行進一步處理。上述電源單元160經由上述斷路裝置170耦接至上述硬碟150，上述電源單元160 通過上述斷路裝置170對上述硬碟150供電。其中上述斷路裝置170在本實施方式中為開關裝置，在該開關裝置打開時，亦即在斷開的狀態下，達到停止供應電力信號給上述硬碟150的效果；在該開關裝置閉合時，亦即在導通的狀態下，達到供應電力信號給上述硬碟 150的效果。上述控制器130包含控制模塊131及處理模塊132，其中該控制模塊131用於接收來自上述模擬/數字轉換器120所傳送的數位訊號，並對上述數位訊號進行算法運算以產生上述硬碟150的振動強度。在本實施方式中，該算法為快速傅立葉變換，經由該算法運算可取得上述硬碟150的振動頻率，進而推知得到上述硬碟150的振動強度。上述控制模塊 131取得上述硬碟150的振動強度後，進一步將該振動強度與預設的振動範圍作比較，若該振動強度超過該預設的振動範圍，則發出共振警訊，通知上述處理模塊132進行進一步處理。上述處理模塊132於接收到共振警訊後，停止對上述硬碟150的讀取動作，發出中斷信號通知上述硬碟150停止運轉，將上述硬碟150從文件系統移除，並輸出控制信號使上述斷路裝置170斷開，停止對上述硬碟150供電。其中該中斷信號經由上述硬碟接口 140傳送上述硬碟150，該硬碟接口 140亦用來傳送處理模塊132給硬碟150的讀取指令。在本實施方式中，該上述控制器為微控制器。在本實施方式中，該預設的振動範圍可以是經過測量上述硬碟150於正常運轉時的振動，再根據測量所得的數據與上述硬碟150的規格默認上述硬碟150所能承受的振動範圍。請參閱圖2，所示為本發明取得預設振動範圍之一種實施方式的流程圖。首先步驟S210，上述處理模塊132在無振動的平臺上啟動上述硬碟150，並對上述硬碟150進行一般性的讀寫操作。在步驟S220，上述控制模塊131讀取上述加速度感測模塊110於上述硬碟150正常運轉時所感測的加速度值並經上述模擬/數字轉換器120將感測所得的模擬數據轉換為數位訊號。在步驟S230，上述控制模塊131經由快速傅立葉變換將取得的數位訊號進行進一步運算，得知上述硬碟150於正常運轉時的振動頻率。在步驟 SM0，上述控制模塊131儲存上述硬碟150於單體振動時的振動頻率數據。重複步驟S220 至步驟S240數次，藉此取得上述硬碟150於單體振動時的振動頻率資料庫。在步驟S250， 上述控制模塊131根據資料庫的數據，建立一噪聲水平，該噪聲水平可提供電子裝置在正常環境使用下，因上述硬碟150本身的運轉所造成的振動頻率。在步驟S260，上述控制模塊131根據上述硬碟150的規格與參考噪聲水平，預先設定上述硬碟150所能承受的振動範圍。經由此流程取得的默認振動範圍，可用於本發明之防止硬碟運轉於共振點的方法中， 作為硬碟運轉時取得的振動強度之比較對象，藉以得知硬碟的振動強度是否過於強烈。請參閱圖3，所示為本發明電子裝置防止硬碟運轉於共振點的方法之一種實施方式的流程圖。首先，在步驟S310，控制模塊131經由讀取加速度感測模塊110取得硬碟的加速度感測值，該加速度感測值經由模擬/數字轉換器120先轉換為數位訊號，再傳送至控制模塊131。在步驟S320，上述控制模塊131於接收到該數位訊號後，將該數位訊號進行快速傅立葉變換運算取得振動頻率。在步驟S330，上述控制模塊131從該振動頻率進一步取得上述硬碟150目前的振動強度。在步驟S340，上述控制模塊131將該振動強度與預設振動範圍作一比較，判斷該振動強度是否超過該預設振動範圍以及判斷是否曾發出共振警訊。若振動強度超過該預設振動範圍以及曾發出共振警訊兩條件皆不成立，則表示目前上述硬碟150的振動強度落於該預設振動範圍之內，亦不曾發出共振警訊，則重回步驟S310， 繼續取得上述硬碟150的振動強度。若振動強度超過該預設振動範圍以及曾發出共振警訊兩條件皆成立，則表示目前上述硬碟150的振動強度超過該預設振動範圍且曾經發出共振警訊，則上述控制模塊131不做任何處理，重回步驟S310，繼續取得上述硬碟150的振動強度。若振動強度超過該預設振動範圍以及曾發出共振警訊兩條件其中有一者成立，則續進行步驟S350的判斷。在步驟S350中，上述控制模塊131續行判斷振動強度是否超過該預設振動範圍，若振動強度超過該預設振動範圍，表示目前上述硬碟150的振動強度過於強烈且未曾發出任何共振警訊，則在步驟S360，發出一共振警訊藉此通知上述處理模塊132 進行進一步處理。在步驟S350中，若上述控制模塊131判斷得知上述硬碟150的振動強度目前落於該預設振動範圍之內，則代表曾經發出共振警訊，在步驟S370，解除共振警訊並通知上述處理模塊132進行進一步處理。在設定或解除共振警訊完成後，亦即在步驟S360及步驟S370之後，重回步驟S310，由上述控制模塊131繼續取得上述硬碟150的振動強度，以便解除共振警訊或再一次發出共振警訊。上述控制模塊131與上述處理模塊132之間可經由中斷要求與儲存共振警訊狀態值的緩存器完成溝通。當上述控制模塊131欲發出共振警訊，則將代表共振警訊狀態之緩存器值設為1，當上述控制模塊131欲解除共振警訊，則將代表共振警訊狀態之緩存器值設為0。設定緩存器之值後，上述控制模塊131發出中斷要求通知上述處理模塊132進行進一步處理。請參閱圖4，所示為執行於上述處理模塊132中，本發明對於共振警訊的處理之一種實施方式的流程圖。首先，在步驟S410中，上述處理模塊132接收來自上述控制模塊131 所傳送的中斷要求，於步驟S420檢查儲存共振警訊狀態值的緩存器，取得緩存器儲存的值後，在步驟S430判斷共振警訊的狀態是發出或是解除。若判斷上述控制模塊131發出共振警訊，則在步驟S440先停止所有對上述硬碟150的存取動作，並發出中斷信號，通知上述硬碟150停止運轉，接著在步驟S450將上述硬碟150從文件系統中移除，最後在步驟S460，通過斷開上述斷路裝置170停止對上述硬碟150供電。若判斷上述控制模塊131解除共振警訊，則在步驟S470通過導通該上述斷路裝置170重新恢復對上述硬碟150的供電，待上述硬碟150重新啟動後，在步驟S480將上述硬碟150重新掛上文件系統，最後於步驟S490恢復對上述硬碟150的存取動作。總結來說，本發明所提出的上述防止硬碟運轉於共振點的方法，在共振現象產生前發出共振警訊，防止硬碟運轉於共振點，以保障硬碟儲存數據的安全性及延長硬碟的使用壽命。
權利要求
1.一種防止硬碟運轉於共振點的方法，執行於電子裝置中，該電子裝置包括加速度感測模塊、控制器、斷路裝置及硬碟，該電子裝置所提供的電力信號經由該斷路裝置傳送至該硬碟，其特徵在於，該方法包括以下步驟讀取該加速度感測模塊的感測數據；對上述感測數據執行算法運算以產生振動強度；判斷該振動強度是否超過預設振動範圍；及若該振動強度超過該預設振動範圍，則該控制器停止對該硬碟的存取及通過斷開該斷路裝置停止供應電力信號給該硬碟。
2.如權利要求1所述之防止硬碟運轉於共振點的方法，其特徵在於，還包括判斷該振動強度是否落於該預設振動範圍之內，若該振動強度落於該預設振動範圍之內，則該控制器通過導通該斷路裝置恢復供電至該硬碟及恢復對該硬碟之存取。
3.如權利要求1所述之防止硬碟運轉於共振點的方法，其特徵在於，該裝置還包括一模擬/數字轉換器組，用於將該感測數據由模擬轉換為數位訊號。
4.如權利要求1所述之防止硬碟運轉於共振點的方法，其特徵在於，該算法包含快速傅立葉變換。
5.如權利要求1所述之防止硬碟運轉於共振點的方法，其特徵在於，該控制器包含微控制器。
6.一種電子裝置，包括硬碟以及提供電力信號至該硬碟的電源單元，其特徵在於還包括斷路裝置，該斷路裝置的兩端分別耦接於該電源單元及該硬碟，該電源單元所提供的該電力信號電源經由該斷路裝置傳送至該硬碟；加速度感測模塊，耦接於該硬碟，用於感測該硬碟於運作時的加速度值；及控制器，包括控制模塊與處理模塊，該控制模塊用於接收該數位訊號，並將該數位訊號經由算法運算取得該硬碟的振動強度，並於該振動強度超過預設振動範圍時發出共振警訊；該處理模塊用於接收與響應該共振警訊，停止對該硬碟的存取，並斷開該斷路裝置，停止供電給該硬碟。
7.如權利要求6所述之電子裝置，其特徵在於，該控制模塊還用於當該振動強度落於該預設振動範圍時發出共振警訊解除通知。
8.如權利要求7所述之電子裝置，其特徵在於，該處理模塊還用於接收該共振警訊解除通知，導通該斷路裝置，恢復供電給該硬碟，並恢復對該硬碟的存取。
9.如權利要求6所述之電子裝置，其特徵在於，該算法包含快速傅立葉變換。
10.如權利要求6所述之電子裝置，其特徵在於，該控制器包含微控制器。
全文摘要
一種防止硬碟運轉於共振點的方法，該方法包括經由加速度感測模塊取得硬碟運轉時的加速度值，再經由模擬/數字轉換器將感測所得的加速度值模擬數據轉換為數位訊號；該數位訊號經由算法的運算以產生硬碟運轉的振動強度；若振動強度大於預設的振動範圍，則發出共振警訊，停止對硬碟的存取及供電。本發明還提供一種執行上述方法的電子裝置。本發明所提供的電子裝置及其防止硬碟運轉於共振點的方法可防止硬碟運轉於共振現象，導致硬碟的嚴重毀損。
文檔編號G11B33/08GK102467943SQ201010547788
公開日2012年5月23日 申請日期2010年11月17日 優先權日2010年11月17日
發明者巫士虔, 林燕星 申請人:鴻富錦精密工業(深圳)有限公司, 鴻海精密工業股份有限公司