JPS6327765A - 可動部材の速度検出装置 - 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〕 この発明は可動部材の速度検出装置に関するものであり
、例えば、磁気ディスク記憶装置の磁気ヘッド移動速度
を検出するために好適な速度検出装置に関するものであ
る。

〔従来の技術〕

第１図は従来の速度検出装置の概略構成図、第Ｓ図は磁
気ディスク上の情報記録面の記録情報の構成図、第６図
は磁気ヘッドの相対移動軌跡を示す図である。図におい
て、（ハはレジスタ／、（ｓｌはレジスタλ、（３）は
プロセッサ、　（ｔＩｌは磁気ディスク、（５）はサー
ボエリア、（６）はデータエリア、（ワ）はサーボマー
カー、（に１はトラックアドレス、（９）はポジション
センサ、（１０）はデータトラック、（／／）はサーボ
トラック、（／ｘ）は磁気ヘッドの移動軌跡である。磁
気ディスク記憶装置の磁気ヘッドの移動速度検出は、そ
の位置決め方式との関係もあって、これまで種々のもの
が実用に供されている。

近年、磁気ディスク記憶装置の大容量化実現に適した位
置決め方式として、セクタサーボ方式なるものが利用さ
れている。このセクタサーボ方式については、例えば、
トリケツブス社刊「ディジタル磁気記録」等に開示され
ている。

次に、動作を説明する。この速度検出装置（けディジタ
ル信号の位置情報ｘＤとセクタパルスＳＰ′が入力され
る。始めに、時点ｔｌで位置情報ＸＤがセクタパルス８
ｐＫ同期してこの速度検出装置に取込まれ、レジスタ／
（ハへ格納される。つづいて、時間点で次の位置情報ｘ
Ｄ′が速度検出装置に取込まれ、レジスタ／（ハへ格納
されると同時Ｋ、いままで格納されていたレジスタ／（
／１の内容がセクタパルスｓｐによりレジスタ２（−）
ヘシフトされる。プロセッサ（Ｊｌではレジスタ／（１
）に格納されているデータとレジスタ２Ｃ２）に格納さ
れているデータトの差演算を行なった後、セクタパルス
ＳＰのインターバル時間ｔＪ　−ｔｌで割って速度情報
ＶＤを出力する。通常、セクタパルスＳＰのインターバ
ル時間は一定の場合が多いために、その処理として単な
る減算だけを行なう場合が多い。このような速度検出の
原理について、第５図及び第６図を参照して説明する。

第５図において、磁気ディスク（す）の情報記録面はサ
ーボエリアＩｓ）とデータエリア（６）に大別される。

データエリア（６）内には多数のデータトラック（１０
）が同心円状に記録される。

このデータトラック（１０）上に磁気ヘッドを正しく位
置決めするためにサーボトラック（／／）を設ける。位
置決め制御のためにサーボトラック（／／）とデータト
ラック（１０）はディスク半径方向に半トラック分だけ
位置をずらして配置される。サーボエリアＣｓ）は、そ
の内部がサーボマーカー（＋３　　トラックアドレス（
ｔｌ、ポジションセンサ（９）に３分割されている。サ
ーボマーカー（ワ）はサーボエリア（ｓ）を確認するた
めの情報、トラックアドレス（ｒｌはそのトラックの番
地を示す情報、ポジションセンサ（９）はそのトラック
内での微少な変位を検出するための情報である。トラッ
クアドレス情報とポジションセンサ情報の両者により、
磁気ヘッドのディスクｆｕ１面上での半径方向位置を知
ることができる。

第６図において、磁気ヘッドは実際の動きとしてディス
ク（ｐｌの半径方向のみの動作を行なうが、この動作が
ディスク（す）の回転と同時に行なわれるために相対的
には斜め方向の運動になる。さて、時点ｔ／において磁
気ヘッドの位置がＸ／であり、　。

時点ｊ、Ｊにおいて磁気ヘッドの位置がｘコであるもの
とすると、時点ｔＪにおける磁気ヘッドの移動速度は次
式により求められる。

Ｘ−−ｘｌ ■コ　＝□　　　　　　　　　・・・・・・（ハｔコ　
−　　ｔｌ ここでＸ／　、Ｘコ　け前述のようにトラックアドレス
情報とポジションセンサ情報により磁気ヘッドがサーボ
エリアｆｙｌを通過する間に検出される。−方、時刻ｔ
Ｊ　−ｉ／ば、通常、サーボエリア（ｓｌをディスク（
ｇ１面上に均等に配置することにより一定のサンプル間
隔ｔＳとして与えられる。即ち、ディスクの回転数を毎
分ｎ回、サーボエリアの数をｍ個とすれば、 ｔｓ＝（ｔコーｔｚ）＝−Ｃ秒〕　・・・・・・（２）
ｍ　・　ｎ となる。セクタパルス３ｐは、サンプル間隔ｔｓで、各
サーボエリアＩｓｌごとに発生される。上記の例では時
点ｉ／で位置情報χｏ＝Ｘｔがレジスタ／（ハに格納さ
れる。時点ｊ、Ｊでは位置情報Ｘ／がレジスター（ニ）
にシフトされ、位置情報ＸＤ　＝　Ｘコカ新たにレジス
タ（ハに格納され、その後直ちにプロセッサ（３）にお
いて上記（１）式に示した演算が行なわれて、速度情報
ＶＪが時刻ｔａにおける速度として出力される。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の速度検出装置では、検出された速度は常にその時
点より前のある一定区間内における平均速度であり、区
間中に加速度が生じて速度変化があった時には正しく速
度を検出できないという問題点があった。

この発明は上記のような問題点を解決するためになされ
たもので、加速度による速度変化があっても、より正確
に速度を検出することのできる速度検出装置を得ること
を目的とする。

〔問題点を解決するだめの手段〕

この発明に係る速度検出装置は、従来の速度検出装置に
おける構成要素に加えて、可動部材の加速情報を入力し
て速度変化を演算する速度変化演算装置及びその平均速
度演算出力と速度変化演算出力とを合成処理する合成処
理装置を具備するようにしたものである。

〔作　用〕

この発明における速度検出装置では、可動部材の加速度
情報を積分器を用いて積分演算を行ない、擬似的な速度
情報に変換した後に、これを一定区間内における速度変
化に対応する補正情報として用いるようにされるもので
ある。

〔実施例〕

第１図はこの発明の一実施例による速度検出装置の構成
図、第一図はこの発明の他の実施例による速度検出装置
の構成図、第３図はこの発明のさらに他の実施例による
速度検出装置の構成図である。図（おいて、（／／）は
情報の合成処理装置、（／２）はアナログ／ディジタル
ｃＡ／Ｄ）変換器、（／３）は積分器、（／ダ）は速度
変化演算装置、（１５）はレジスタ／（ハ、レジスタ２
（２）及びプロセッサ（３）から構成される平均速度演
算装置である。

次にこの発明の一実施例の動作を説明する。いま、説明
の便宜上可動部材（ヘッド）が一定の加速度αで加速さ
れているものとすると、その速度ｒ１変位Ｘは次式で与
えられる。

α ｘ＝−ｔコ ニ これにより、時点ｔＪにおける速度、変位はそれぞれ次
のようになる。

α Ｘコー−１゜ コ 一方、時点ｔ／における変位Ｘ／は次のようになる。

コ これによりこの区間ＸＪ　−Ｘ／における平均速度ＶＪ
Ａを求めると次のようになる。

ｔコーｔｌ　　　コ こ＼で（６）式と（ｖ１式を比べると、平均速度と真の
速度との間には次の誤差ＶＤＩＰがあることがわかる。

ＶＤＩＰ　　＝　１２　−　　ＶＪ人＝　　　　ｒｔｊ
　　　　ｔ／）　　−・・−（７１コ 一方、積分器（／３）においては加速度情報Ａを積分す
る。積分器（／３）の出力を工とするとＩ＝Ｊ”　　α
ｄｔ＝α（ｔ　　−ｆ、　１　　　・・・・−・（ｆｌ
（ざ）式と（７１式を比べればわかるように■ ＶＤＩＦ　””−・・・・・・（？） コ と置くことで積分演算の結果を速度誤差の補正に用いる
ことができる。即ち、平均速度演算装置（／ｊ）の出力
Ｖハ及び速度変化演算装置（／ｑ）の出カニより、合成
処理装置（／／）の出力ＶＤは次のようになる。

ＶＤ　＝　ＶＪＡ　＋　Ｔ　Ｉ　　　　　・−・・・・
（１０’）加速度αが一定ではなく、時間とともに変化
する場合には、上記（１０）式においてＩに掛かる係数
が異なるものになる。即ち、一般には Ｖｐ　＝　ＶＪＡ　＋　ｋＩ　　　　　”・−（／／）
また、加速度αが複雑に変化する場合には簡単な式では
記述できないけれども、上述の原理にて近似的に補正を
することはできる。

次に第一図の他の実施例の動作を説明する。この場合に
は、速度変化演算を行なうときに、加速度情報ＡがＡ／
Ｄ変換器（／ユ）によってディジタル情報に変換されて
から積分器（／３）により積分演算されている点で第１
図の実施例と相違している。また、第３図のさらに他の
実施例の場合には、加速度情報があらかじめディジタル
情報ＡＤとして与えられており、それが積分器（／３）
により積分演算されているので、Ａ／Ｄ変換器を設ける
ことは必要とされない。また、上記実施例では磁気ディ
スク記憶装置の磁気ヘッド移動速度の検出を例にとって
説明したが、これに限らず、一般的に、可動部材の運動
方向に沿った離散的な位置情報が得られる種々の装置に
関して広く適用できるものである。

〔発明の効果〕

以上に説明したように、この発明の速度検出装置は、平
均速度演算装置に加えて速度変化演算装置と合成処理装
置とを設けるようにして特定区間内の速度変換を検出し
て補正する構成にしたので、より正確な速度検出が得ら
れるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による速度検出装置の構成
図、第２図はこの発明の他の実施例による速度検出装置
の構成図、第３図はこの発明のさらに他の実施例による
速度検出装置の構成図、第ｑ図は従来の速度検出装置の
構成図、第Ｓ図は磁気ディスク上に記録された記録情報
の構成図、第６図は磁気ヘッドの相対移動軌跡を示す図
である。 図において、（１）・・レジスタ／、（２）＠・レジス
タコ、（３）・−プロセッサ、（／／）・・合成処理装
置、（／２）・・、や小麦換器、（／３）・・積分器、
（／ｑ）−・速度変化演算装置、（１５）・・平均速度
演算装置である。 なお、図中同一符号は同−又は相当部分を示す。 昂１図 Ｌ−−−−Ｊ 昂２図 Ｎ−）５図 −２−一一一−ノ ロ　　　　　　５　　　　　６ 手続補正書「自発」 昭隼１．′♀１．ｉ２　Ｂ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）可動部材の運動方向に沿つた離散的な位置情報か
   ら特定区間の平均速度を演算する平均速度演算装置と、
   前記可動部材の加速度情報から前記特定区間内の速度変
   化を演算する速度変化演算装置と、前記平均速度演算装
   置の出力と前記速度変化演算装置の出力とを合成処理し
   て速度情報を得るようにした合成処理装置と、を具備し
   ていることを特徴とする可動部材の速度検出装置。
2. （２）前記速度変化演算装置は積分器及びＡ／Ｄ変換器
   から構成されていることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の可動部材の速度検出装置。
3. （３）前記速度変化演算装置は積分器のみで構成されて
   いることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の可動
   部材の速度検出装置。