JPH01263977A - ヘッド・サーボ制御装置及びヘッド移動方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は磁気ディスク装置の磁気ヘッドのシーク動作を
制御する磁気ヘッド制御装置に関係する。

（従来の技術） ディスク・ドライブがあるトラックから他のトラックへ
ヘッドを移動させる時、すなわち「シーク」モードに入
る時、非生産時間を最小とするようヘッドをできる限り
速く移動させることが望ましい。アクチュエータは設計
力容１を有しており、この力値がヘッドを担持するアー
ム組立体へ印加される加減速の量の限定要因である。

従来のディスク・ドライブ・サーボ制御装置では、アク
チュエータの移動を制御する速度輪郭が展開されている
。このような装置はハシモトへの米国特許箱４．６３６
，８８３号に示され、その教示は引用により本明細書に
含まれる。標準的には、加速はドライブの最大能力で生
じ、一方減速は最悪条件減速輪郭により支配される。こ
の輪郭は電圧、温度、アクチュエータのトルク能力、回
路エラー及び外部ショックや振動の最悪条件をカバーす
るよう開発されている。従って各ドライブは実際の動作
条件や能力に係らず最悪条件シーク輪郭下で動作する。

本発明はドライブのアクセス時間を減少させるため各シ
ークに対して各ドライブの性能を最大とする適合速度輪
郭に向けられる。

（発明の要約） 本発明によると、トラック・シーク動作時に磁気ヘッド
は磁気ディスク上の交差する各トラックにトラック・パ
ルスを発生する。交差したトラックと時間を基に、最大
速度へのヘッドの加速を最良及び／又は最悪条件加速輪
郭と比較して性能因子を決定する。この性能因子を用い
てシーク速度を最適化するため減速時の輪郭を変更する
。

発明の１つの特徴は、性能因子を基に速度輪郭を選択し
た点である。他の特徴は、減速の開始を通常の最悪条件
時開始時点から性能因子により決定される点まで遅延さ
せた点である。他の特徴は性能因子に従って減速時に速
度輪郭を変更する点である。

本発明の使用は標準的な動作条件時に温度、電圧、アク
チュエータ・トルク能力の最悪条件効果を有効に除去で
きる。

（実施例） 第１図はアクセス・サーボ装置を図示する。アクセス・
サーボ装置の目的は、ディスク上のある位＠（トラック
）から他の位置へ時間最適的にアクチュエーターを移動
させることである。これは標準的にはマイクロプロセッ
サ１ｏの制御下で実行される。マイクロプロセッサ１０
はディジタル・アナログ変換器１２を介して増幅器１４
として示すアクチュエータ制御回路へ速度制御信号を発
行する。ボイス・コイル・アクチュエータ１６はアクチ
ュエータ制御回路１４により駆動されてヘッド・アーム
組立体を一方のトラック位置から他方へ移動させる。速
度帰還ルー１１８は加算節点２０９で変換器１２の出力
と加算されて、ボイス・コイル・アクチュエータ１６へ
速度帰還を与え、その速度を制御する。ボイス・コイル
・アクチュエータ１６が磁気ディスク上のデータ・トラ
ックを越えると、トラック交差カウンタ２２はマイクロ
プロセッサ１０ヘカウント・データを与える。

ＲＯＭ　（１ｍ取専用メモリ）２４はマイクロコンピュ
ータ１０内で使用するいくつかの検索表２４を含む。

第２図及び第３図はアクセス、すなわち「シーク」モー
ドにある時にアクチュエータが受ける速度輪郭を図示す
る。第２図は速度を時間の関数として、第３図は速度を
位置、すなわちトラックの関数として表示している。標
準的なアクセスでは、マイクロプロセッサは全速指令を
発してヘッド・アーム組立体の移動を開始し、アクチュ
エータは最大（飽和）加速度で加速する。最大速度に到
達すると（位ｌ５１）、アクチュエータは減速する時ま
で（位置＄２）この速度で移動し続ける。環境条件と他
の要因の変動により、最大速度に到達する実際の時間と
その時のアクチュエータの実際の位置は、標準時（Ｔ）
を間にした最良時（Ｂ）と最悪時（Ｗ）との間で変動す
る。従って、状況が最大速度への迅速な加速を可能とす
る場合、最大速度の点は状況が最悪時（Ｔｌｗ、Ｓ１ｗ
）より早＜　（Ｔ１．、　Ｓｌ、）到達する。最大速度
に達する時間と位置の変動により、減速点に達する時間
は対応して変動するが（Ｔ２）、減速を開始する位置（
Ｓ２）は最悪条件と所要最終トラック位置に依存する。

位＠Ｓ２での減速の開始時に、マイクロプロセッサは速
度輪郭により減速率を制御する。標準的にはこの輪郭は
ＲＯＭ２４に表として記憶され、最悪条件下のアクチュ
エータ・ドライブが所定の速度輪郭を追従可能となるよ
う設計されている。

マイクロプロセッサ１０はトラック交差検出器２２から
受取ったトラック交差信号により瞬間のアクチュエータ
位置を決定する。結果として、マイクロプロセッサ１０
はいつでもアクチュエータがどこにいるか、そして速度
輪郭のどの項（ＲＯＭ２４の検索表）を使用すべきかを
決定可能である。

マイクロプロセッサは最悪条件時に減速を開始すべき位
置Ｓ２も決定する。

この過程の簡単化した流れ図を第４図に示す。

シーク・モードは段階３０で開始し、トラック位置ＳＮ
の決定は段階３２で行なわれる。次に、瞬間トラック位
置ＳＮが飽和減速最悪時位置Ｓ２より大きくないかどう
かの条件文３４が実行され、この時全速出力３６が保持
される。トラック交差は段階３８で検出され、トラック
位置３２の決定へ帰還される。反対に、トラック位置が
飽和減速最悪条件の場合、ＳＮが最終トラック目的地（
ＳＦ）に等しいかどうかという第２の条件文４０が決定
される。イエスなら操作は完了する４２゜ＳＨが最終ト
ラック目的地に等しくない場合、瞬間位置ＳＮを基にし
た検索速度が４４で得られる。

検索表から出力速度が段階４６で決定される。これは最
終トラック位置が得られるまでトラック交差検出段階３
８へ続く。

第２図から決定できるように、全速に達する時間は装置
の状態に依存する。従って、位置Ｓ２（これはｊｌ悪条
件モードで減速を開始する位＠）に到達する時間はＴ２
ＢとＴ２１４との間で変動する。

従来の装置は最悪条件に対処するため位置Ｓ２で減速を
開始し、実際の減速輪郭は第３図に示すように最悪条件
減速輪郭に従うため減速は必ずしも出来る限り速いわけ
ではない。従って従来の装置では、条件がそうでなくと
も減速速度輪郭はアクチュエータに最悪条件を追従させ
る。本発明は、最良及び恐悪間の既存の条件の大体の比
率を決定し、減速を開始する位置Ｓ２と減速を発生させ
る速度を調節することによりこの欠点を克服する。

特に、加速性能を基に性能比を決定し、減速条件を予期
調節して行過ぎなしの最適時間でのトラック・シークを
達成する。

本発明は適合速度輪郭を用いる。新規の実装は、マイク
ロプロセッサ１０のｌ１ｌｔｌｌ下のファームウェアに
ある一連の段階である点を除いて、本発明は第１図に示
すものと同じ装置を用いる８゜アクセスは従来の装置と
同様に最大加速度で開始される。

しかしながら、加えてタイマをアクセスの開始時にセッ
トし、アクチュエータがトラックＳ１．（加速最良時）
に到達した時にタイマを停止させることによりマイクロ
プロセッサは加速に要する時間を測定する。ＳＩＢは最
良条件下の最良ドライブがその最大速度に達するトラッ
ク位置である。トラックＳＩＢの識別は最良速度輪郭（
第３図）の加速曲線と過程を開始してからの現在のトラ
ックの識別から計算される。最悪条件下でトラックＳ１
．に達するのに要する時間（Ｔ□）に対してトラックＳ
　に達するのに要する実際の時間（ＴＡＡ−第６Ｂ 図参照）を比較することにより「性能比」Ｒが計算でき
る。最悪条件下でトラック位＠Ｓ１８に達する時間（エ
エ）の計算は製造時にＲＯＭ２４に予めロードされ、ド
ライブの設計時に実施された試験と計算により決定され
る。Ｔｏは、最良条件下で最大速度に達するのに越えた
トラック数を決定し、最悪条件下でこのトラック数を越
えるのに要する時間（ＴＡ１４）を決定することにより
、最良及び最悪時計測から決定される。Ｒ１性能比はＴ
Ａ１４／Ｔ八八に等しく、常に１に等しいか又はこれよ
り大きい。この性能比はドライブが最悪時よりどの位良
い性能であるかの指示で、減速時の速度輪郭を修正する
ために用いられる。

第５図は本発明による過程の流れ図である。この過程は
第４図と関連して上述した従来技術の過程の全ての段階
を含み、追加の修正を加えである。

減速時の速度は従来の方法と同様に検索表から制御され
るが、アクチュエータ１６（第１図）へ発する前に性能
比Ｒにより修正される。シーク・モードの開始時５０に
、タイマ５２が開始され、ヘッド／アクチュエータがそ
の最悪時減速点にあるかどうか決めるため条件文５６に
よりトラック位置ＳＮの決定が行なわれる。Ｓ１４がＳ
ＩＢより小さい（すなわち、位置が８１Ｂにまだ達して
いない）場合、交差トラックの検出６０は続行される。

交差が検出される度にトラック位置ＳＮは段階５４で増
分される。ＳＮが８１．に達すると、タイマ６２は停止
され、性能比Ｒの計算が６４で行なわれる。性能比は以
下の関係から決定される、ロードされた最悪条件時間で
、ＴＡＡはタイマにより計測された実際の時間である。

関係式Ｓ２−８２，４・Ｒから段階６６で新たなＳ２が
決定される、ここで８，２ｗ＆；ＬＲＯＭ２４に予めロ
ードされた最悪時輪郭と最終位置Ｓ、から決定される最
悪時減速点である。

条件文３４は新たなＳ２により修正されて、最悪時減速
開始点（Ｓ２１４）以後の点へ減速の開始を有効に遅延
される。結果として、最悪減速点を過ぎた性能比により
決定される新たな点までトラック・シークは最大速度で
続行する。ＲＯＭ２４中の検索表により指示される速度
は性能因子により指示される階だけ修正される。従って
、検索表からの速度■２は性能因子Ｒを乗算され、■＝
ＶＲとなり、ここで■、は最悪時に検索表によし り指定された速度である。

第５図を参照すると、段階５４で決定された初期トラッ
ク位置は段階３２へ転送され、最悪減速輪郭を開始する
位置８２−従来技術とおなじく段階３４で８２として挿
入される。これまで説明しで来た性能比Ｒの決定時に、
上述したように新たなＳ２が計算され、新たなＳ２が段
階３４へ５２１１１に挿入される。この時点く加速が丁
度終了）でＳ　が８２より小さいと仮定すると、ヘッド
の全速は続行される。ＳＮが位置Ｓ２に達すると（ＳＮ
が目的位置ＳＦと等しくないと仮定する）、従来技術と
同じ＜ＲＯＭ２４から段階４４で最悪速度輪郭が決定さ
れる。しかしながら、段階６８で検索速度■、に性能比
Ｒを乗算することにより性能輪郭は修正される。このよ
うにして、修正した速度輪郭はヘッドを所要の目的トラ
ック位置ＳＦの停止位置へ持ってくる。減速時の短時間
の間出力速度は実際には最大速度を越えるかもしれない
。しかしながら、出力速度が所定の最大速度を越えない
よう条件づけることによりこれは修正可能である。

上述した代案より望ましい本発明の代案は、各種の性能
比に対してＳ２の計算と減速速度のいくつかの検索表を
設けることである。第５図の左側に記述した過程は性能
比Ｒを計算するために用いられる。各々が割当ての性能
比を有する複数個の減速速度輪郭をＲＯＭ２４の検索表
に記憶させる。

段階６４で計算した性能比に割当性能比が最も密に整合
する減速速度輪郭を選択し、選択した減速輪郭で第４図
に関連して説明したように減速が実行される。位＠Ｓ２
は最終位＠ＳＦと選択した減連速度輪郭から計算される
。

第６図は本発明を用いた位置対速度の完了した速度輪郭
を図示している。加速時に、実際の速度はＳ１Ａで最大
速度に到達するまで実線で示すように増加する。しかし
ながら、破線７０で示す最良加速輪郭は位置Ｓ　と時間
ＴＡＢで最大速度に達すＢ る。実際の輪郭はより長い時間”ＡＡかかった位置Ｓ１
．で遅い速度を示し、最悪輪郭７２はさらに長時間Ｔ　
かかった位置８１Ｂでさらに遅い速度を示している。性
能比Ｒ−ＴＡＩ４／ＴＡＡはこのようにして決定される
。

減速開始点は、加速曲線と最終位置ＳＦから決定される
性能比Ｒを基にして選択される。それ故、第６図に示す
ように、実際の減速開始点はＳ２Ａで生じ、これは最悪
時減速開始点＄２１位置を過ぎている。結果として、減
速はドライブに存在する条件により最適に適合し、行過
ぎなしのトラック設定がより迅速に実行される。

本発明は１例として与えて限定するためのものではない
図面に図示し説明で記述した実施例により限定されるも
のではなく、添附特許請求の範囲にのみよるものである
。

【図面の簡単な説明】

第１図はアクセス・サーボ装置のブロック線図、第２図
は標準的なシーク動作時の時間対速度を示す速度輪郭の
グラフ、第３図は従来技術で実行されるシーク動作時の
位置対速度を示す速度輪郭、第４図は従来の速度制御過
程の流れ図、第５図は本発明による適合速度制御を示す
流れ図、第６図は本発明により実行されるシーク動作時
の位置対速度を示す速度輪郭である。 １ｏ・・・マイクロプロセッサ、 １６・・・ボイス・コイル・アクチュエータ、１８・・
・速度帰還ループ、 ２２・・・トラック交差カウンタ、 ２４・・・ＲＯＭ。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）サーボ・ヘッド制御装置において、 ボイス・コイル・アクチュエータを駆動するようにした
   位置信号発生装置において、ボイス・コイル・アクチュ
   エータはディスク・ドライブ装置に配置されてヘッドを
   ディスクの特定のトラック上に位置決めし、ディスクに
   対してヘッドの位置を示す位置信号を発生する前記位置
   信号発生装置と、 位置信号発生装置により出力された位置信号を基に、ヘ
   ッドが通過するディスク上の各トラックに対しトラック
   ・パルスを出力するトラック検出装置と、 位置信号発生装置により出力された位置信号を基に、デ
   ィスクに対するヘッドのシーク速度に対応する速度信号
   を出力する速度検出装置と、トラック検出装置により出
   力されるトラック・パルスを基に、ヘッドの現在の位置
   からターゲット・トラツクへの距離を計算するターゲッ
   ト距離計算装置と、 予めセットされた限界値とターゲット距離計算装置によ
   り計算されたヘッドのターゲット距離とを比較する比較
   装置であつて、前記予めセットされた限界値はターゲッ
   ト・トラック位置より少ない前記比較装置と、 ターゲット距離に対応するターゲット速度信号を発生す
   るターゲット速度発生装置であつて、ターゲット距離計
   算装置により計算されたターゲット距離が予めセットさ
   れた限界値より大きい時には所定値で実行し、ターゲッ
   ト距離計算装置により計算されたターゲット距離が前記
   予めセットされた限界値より小さい時には速度輪郭を実
   行する前記ターゲット速度発生装置と、 ヘッドの加速を基に性能因子を発生する比決定装置と、 前記比決定装置により発生された性能因子を基に、前記
   ターゲット速度発生装置により発生されたターゲット速
   度信号を変更するターゲット速度変更装置と、 前記ターゲット速度発生装置によるターゲット速度信号
   を基に、ボイス・コイル・アクチュエータを駆動するド
   ライブ制御装置と、 を含むサーボ・ヘッド制御装置。
2. （２）請求項１に記載の装置において、前記ターゲット
   速度変更装置は前記予めセットされた限界値を変更する
   装置。
3. （３）請求項１に記載の装置において、ターゲット距離
   が前記予めセットされた限界値より小さい時に前記ター
   ゲット速度変更装置は前記速度輪郭を変更して前記ター
   ゲット速度信号を変更する装置。
4. （４）請求項１に記載の装置において、速度輪郭は前記
   性能因子により決定される装置。