JP2000163872A - ヘッドのオフ・トラック・ライト防止方法、それを利用した記憶装置、および、それに用いる位置予測方法および装置 - Google Patents
ヘッドのオフ・トラック・ライト防止方法、それを利用した記憶装置、および、それに用いる位置予測方法および装置Info
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- Moving Of The Head To Find And Align With The Track (AREA)
- Signal Processing For Digital Recording And Reproducing (AREA)
Abstract
らすことのできるヘッドのオフ・トラック・ライト防止
方法、それを利用した記憶装置、および、それに用いる
位置予測方法および装置を提供する。 【解決手段】n番目のサーボ・パターンを読み取った値
からPnおよびVnを求めるとともに、求めたPnおよびVnと
サーボ・コントローラの出力から得られるUnとに基づ
き、以下の予想PESn+1を求め、[予想PESn+1=Pn+Vn+
kUn (ここで、Pn:サーボ・パターンnにおけるPES(po
sition error signal)、Vn:サーボ・パターンnにおけ
る速度(Vn=Pn−Pn-1) 、Un:サーボ・パターンnにおけ
るサーボコントローラの出力、k :定数)]、求めたP
n、Vn、予想PESn+1の各絶対値が、以下の条件〜の
いずれかの条件を満たす場合に、|Pn|>C1、|Vn
|>C2、|予想PESn+1|>C3、(ここで、C1、C2、C
3:定数)、ヘッドによるn番目のサーボ・パターンと
n+1番目のサーボ・パターンとの間のトラックへのデ
ータ書込を禁じる。
Description
しいトラック上から外れたオフ・トラックの位置へのラ
イトを禁じるヘッドのオフ・トラック・ライト防止方
法、それを利用した記憶装置、および、それに用いる位
置予測方法および装置に関するものである。
録すべきデータをディスク上の正しいトラック上に書き
込むために、ヘッドの位置が正しいトラック上から外れ
たオフ・トラックの位置へのライトを禁ずる手段が採ら
れている。このオフ・トラック・ライトを防止するため
に、予め一定の間隔でディスク上に形成されたサーボ・
パターンを読み取ることで得られるバースト信号から求
めたPES (position error signal )を利用する方法
が、従来から知られていた。特開平6−243617号
公報に、PES を利用した方法の一例が開示されている。
トを防止するため、このPES(P)および速度(V) を加えた
値(P+V) を次の予想PES とし、この予想PES を基準値と
して比較して、ライト・オペレーションの許可/禁止を
行う方法も知られている。この方法では、n番目のサー
ボ・パターンを読み取った値からPES(Pn) および速度(V
n=Pn−Pn-1) を求めるとともに、求めたPnおよびVnに基
づき以下の予想PESn+1を求め、 予想PESn+1=Pn+Vn 求めたPn、Vn、PESn+1の絶対値が以下の条件〜のい
ずれかの条件を満たす場合に、 |Pn|>C1 |Vn|>C2 |予想PESn+1|>C3 ここで、C1、C2、C3:定数 ヘッドによるn番目のサーボ・パターンとn+1番目の
サーボ・パターンとの間のトラックへのデータ書込を禁
じていた。
た予想PESn+1を利用した方法では、予想したPESn+1が実
際のPESn+1とかなり異なり、必要のないライト禁止を行
う問題があった。すなわち、図4において図4(a)に
示す状態の予想PESn+1を図4(b)に示すように、n+
1番目のサーボ・パターンにおいて、本当ならばターゲ
ット・トラックTに対しインヒビット・クライテリアの
範囲外に存在し、書込を禁止する必要のない位置に実際
のPESn+1が存在する場合、予想PESn+1はインヒビット・
クライテリアの範囲内となり、n番目のサーボ・パター
ンとn+1番目のサーボ・パターンとの間のトラックに
対し必要ないライト禁止を行い、オーバーキルの状態と
なっていた。
ボ・コントローラの出力DAC がニュートラルなときの位
置を表しているのに対し、サーボは常にかかっており、
サーボ・コントローラの出力DAC はニュートラルの状態
に決してならないためと考えられる。また、従来、状態
推定器(Estimator) を用いて予想PES を求めることも知
られているが、状態推定器は性能の高いDSP 等のプロセ
ッサを必要とし、磁気ディスク装置等の記憶装置に組み
込んでPES 予想をさせると高価となりすぎるため、低コ
ストを目標とした製品では現実的ではなかった。
ヘッドのオフ・トラック・ライトを防止する際必要のな
いライト禁止によるオーバーキルを減らすことのできる
ヘッドのオフ・トラック・ライト防止方法、それを利用
した記憶装置、および、それに用いる位置予測方法およ
び装置を提供しようとするものである。
・トラック・ライトの防止を性能の高いDSP 等のプロセ
ッサを必要とせずに可能とするヘッドのオフ・トラック
・ライト防止方法、それを利用した記憶装置、および、
それに用いる位置予測方法および装置を提供しようとす
るものである。
トラック・ライト防止方法およびそれを利用した記録装
置は、以下の予想PESn+1を求めて使用するところに特徴
がある。 予想PESn+1=Pn+Vn+kUn ここで、Pn:サーボ・パターンnにおけるPES(position
error signal) Vn:サーボ・パターンnにおける速度(Vn=Pn−Pn-1) Un:サーボ・パターンnにおけるサーボコントローラの
出力 k :定数。 すなわち、n番目のサーボ・パターンを読み取った値か
らPnおよびVnを求めるとともに、求めたPnおよびVnとサ
ーボ・コントローラの出力から得られるUnとに基づき上
記予想PESn+1を求め、求めたPn、Vn、予想PESn+1の各絶
対値が、以下の条件〜のいずれかの条件を満たす場
合に、 |Pn|>C1 |Vn|>C2 |予想PESn+1|>C3 ここで、C1、C2、C3:定数 ヘッドによるn番目のサーボ・パターンとn+1番目の
サーボ・パターンとの間のトラックへのデータ書込を禁
じている。なお、kUn はサーボ・パターンにおける加速
度に対応する。
ントローラの出力Unを、 Un=DACn-CENTER_OFF-ki/(1+k3+k4)*SPESn ここで、DACn :バイアス値が加わったサーボ・コ
ントローラの出力 CENTER_OFF :基準位置でのバイアス値 K3,K4,Ki :サーボ係数 SPESn :サーボ・パターンnにおけるPES の累積値 から求めることが挙げられる。
サーボ・コントローラの出力(電流)Unを考慮すること
で、予想したPESn+1の値と実際のPESn+1の値との誤差を
小さくでき、オーバーキルを減らすことができる。ま
た、本発明における予想PESn+1の計算は、現行のHDC
のサーボ・コントローラにわずかな機能を追加すること
で実現することができる。
ック・ライト防止方法およびそれを利用した記憶装置に
使用される位置予測方法および装置を対象とする。この
位置予測方法および装置では、第1の位置における位置
情報を計算し、第1の位置における速度情報を計算し、
前記位置情報及び前記速度情報から、第1の位置におけ
る加速度情報を計算し、前記位置情報、前記速度情報及
び前記加速度情報から第1の位置の後の第2の位置にお
ける位置を計算する。
ラック・ライト防止方法を実施する装置の一例の構成を
示す図である。図1に示す例において、1は磁気ヘッ
ド、2は磁気ディスク、3はアクチュエータ、4はボイ
ス・コイル・モータ(VCM)、5はハード・ディスク
・コントローラ(HDC)、6はサーボ・コントロー
ラ、7はトラック・ライト禁止判断部、8はライト禁止
フラグ、9はD/Aコンバータ、10はVCMドライバ
である。図1に示す例では、磁気ヘッド1により磁気デ
ィスク2上のサーボ・パターンを読み取ることでPES を
求め、求めたPES およびターゲット・トラックの情報を
サーボ・コントローラ6に供給する。サーボ・コントロ
ーラ6は、供給されたPES およびターゲット・トラック
の情報に基づきVCM4を制御するための出力Unを計算
し、Unを出力する。出力されたUnは、D/Aコンバータ
9およびVCMドライバ10を介してVCM4に供給さ
れる。そして、VCM4の制御は供給されたUnに基づき
行われる。
断部7において、以下のような判断を行う点である。ま
ず、n番目のサーボ・パターンを読み取った値からPnお
よびVnを求めるとともに、求めたPnおよびVnとサーボ・
コントローラの出力から得られるUnとに基づき、以下の
予想PESn+1を求める。 予想PESn+1=Pn+Vn+kUn ここで、Pn:サーボ・パターンnにおけるPES(position
error signal) Vn:サーボ・パターンnにおける速度(Vn=Pn−Pn-1) Un:サーボ・パターンnにおけるサーボコントローラの
出力 k :定数
対値が、以下の条件〜のいずれかの条件を満たす場
合に、 |Pn|>C1 |Vn|>C2 |予想PESn+1|>C3 ここで、C1、C2、C3:定数 ヘッドによるトラック・ライト禁止と判断する。そし
て、トラック・ライト禁止判断部7がトラック・ライト
禁止と判断した場合は、HDC4のライト禁止フラグ8
をONにして、n番目のサーボ・パターンとn+1番目
のサーボ・パターンとの間のトラックへのデータ書込を
禁じる。
・ライト防止方法を、実際にトラック・ライト禁止判断
部7で実施する際の一例を説明するためのフローチャー
トである。ここでは、上述した例と同様に、n番目のサ
ーボ・パターンを読み取って予想PESn+1を求めることと
する。図2に従って説明すると、まず、PES を計算して
Pn、Vnを求める(S1)。次に、求めたPnとVnのそれぞ
れでライト禁止かライト許可かの判断を行う(S2)。
判断がライト禁止の場合は、HDC4のライト禁止フラ
グ8をONとする(S3)。判断がライト許可の場合
は、サーボ・コントローラ6の出力Unを計算する(S
4)。次に、求めたPnとVnおよび計算した出力Unに基づ
き、予想PESn+1(|Pn+Vn+k*Un|)の計算をする(S
5)。そして、計算した予想PESn+1でライト禁止かライ
ト許可かの判断を行う(S6)。判断がライト禁止の場
合は、HDC4のライト禁止フラグ8をONとする(S
7)。判断がライト許可の場合、ステップS3でライト
禁止フラグ8をONとした場合、および、ステップS7
でライト禁止フラグ8をONとした場合は、D/Aコン
バータ9に対してUnの出力を行う(S8)。
対応して、図3において図3(a)に示す状態の本発明
の予想PESn+1を図3(b)に示すように、予想したPESn
+1と実際のPESn+1とはほぼ一致し、図4に示す従来例で
はインヒビット・クライテリアの範囲内となってしまっ
た予想PESn+1が、本発明ではインヒビット・クライテリ
アの範囲外となり、n番目のサーボ・パターンとn+1
番目のサーボ・パターンとの間のトラックへのライトを
禁ずることはない。
力DACnには、その位置でのバイアス値が加わっている。
そのため、本例では、サーボ・コントローラ6の出力Un
として、DACnからバイアス値を引いた、 Un=DACn-CENTER _OFF-ki/(1+k3+k4)*SPESn ここで、DACn :バイアス値が加わったサーボ・コ
ントローラの出力 CENTER_OFF :基準位置でのバイアス値 k3,k4,ki :サーボ係数 SPESn :サーボ・パターンnにおけるPES の累積値 を使用することが好ましい。
2、C3、サーボ係数k3、k4、kiについては、装置の特性
定数によってそれぞれ異なるものであり、装置の構成に
応じて最適の値を選択することとなる。その一例とし
て、本発明の予想PESn+1における係数k としては、例え
ば以下のような値を用いている。 k=-0.5*Kdac*(Kt/J)*Ts ^2 ここで、Kdac:DAC 1ビットあたりの電流値 Kt :VCMのトルク乗数 Ts :サンプリング時間 J :VCMのイナーシャ 上述したk はDAC (D/Aコンバータ)1ビットあたり
のヘッドの移動距離の近似値である。
変化させた予想PESn+1に基づきシーク後の位置に対する
誤差平均を求めたところ、以下の表1に示す結果を得る
ことができた。表1においてk が0のときが従来のPn+V
n からなる予想PESn+1の場合を示すことになる。表1の
結果から、k が0.5〜2.5の本発明の予想PESn+1に
基づきシーク動作を行った場合は、k が0の従来の予想
PESn+1に基づきシーク動作を行った場合と比較して、誤
差平均が小さく、オーバーキルが少ないことがわかる。
また、表1の結果から、k を0.5〜2.5の範囲にす
ることが好ましく、k が1.5の場合が最もよく次の位
置を予想でき、さらに好ましいことがわかる。
ライト防止方法を例えばハードディスク装置で実施しよ
うとする場合、上述したオフ・トラック・ライト防止方
法を実施する手段を、HDCのサーボ・コントローラに
好ましくはハードウェアとして一体化する、言い換える
と、HDCのLSIに組み込むことだけで実施すること
ができる。そのため、精度としては状態推定器(Estimat
or) を用いた厳密なPES 推定には及ばないものの実用上
十分な精度を得ることができ、一方、本発明では状態推
定器のように性能の高いプロセッサ(DSP等)を必要
としない。この点で、従来のハードディスク装置におい
て、低コストかつ簡単にオフ・トラック・ライト防止方
法を実施することができる。
によれば、予想PESn+1を求めるために、サーボ・コント
ローラの出力(電流)Unを考慮しているため、予想した
PESn+1の値と実際のPESn+1の値との誤差を小さくでき、
オーバーキルを減らすことができる。また、本発明にお
ける予想PESn+1の計算は、現行のHDCのサーボ・コン
トローラにわずかな機能を追加することで実現すること
ができる。
方法を実施する装置の一例の構成を示す図である。
方法の一例を説明するためのフローチャートである。
方法による予想PESn+1を説明するための図である。
法による予想PESn+1を説明するための図である。
タ、4 VCM、5HDC、6 サーボ・コントロー
ラ、7 トラック・ライト禁止判断部、8 ライト禁止
フラグ、9 D/Aコンバータ、10 VCMドライバ
Claims (6)
- 【請求項1】 n番目のサーボ・パターンを読み取った
値からPnおよびVnを求めるとともに、求めたPnおよびVn
とサーボ・コントローラの出力から得られるUnとに基づ
き、以下の予想PESn+1を求め、 予想PESn+1=Pn+Vn+kUn ここで、Pn:サーボ・パターンnにおけるPES(position
error signal) Vn:サーボ・パターンnにおける速度(Vn=Pn−Pn-1) Un:サーボ・パターンnにおけるサーボコントローラの
出力 k :定数 求めたPn、Vn、予想PESn+1の各絶対値が、以下の条件
〜のいずれかの条件を満たす場合に、 |Pn|>C1 |Vn|>C2 |予想PESn+1|>C3 ここで、C1、C2、C3:定数 ヘッドによるn番目のサーボ・パターンとn+1番目の
サーボ・パターンとの間のトラックへのデータ書込を禁
じることを特徴とするヘッドのオフ・トラック・ライト
防止方法。 - 【請求項2】 前記サーボ・コントローラの出力Unを、 Un=DACn-CENTER _OFF-ki/(1+k3+k4)*SPESn ここで、DACn :バイアス値が加わったサーボ・コ
ントローラの出力 CENTER_OFF 基準位置でのバイアス値 K3,K4,Ki :サーボ係数 SPESn :サーボ・パターンnにおけるPES の累積値 から求める請求項1記載のヘッドのオフ・トラック・ラ
イト防止方法。 - 【請求項3】 ハードディスク・コントローラ(HD
C)に設けたサーボ・コントローラが、n番目のサーボ
・パターンを読み取った値からPnおよびVnを求めるとと
もに、求めたPnおよびVnとサーボ・コントローラの出力
から得られるUnとに基づき、以下の予想PESn+1を求め、 予想PESn+1=Pn+Vn+kUn ここで、Pn:サーボ・パターンnにおけるPES(position
error signal) Vn:サーボ・パターンnにおける速度(Vn=Pn−Pn-1) Un:サーボ・パターンnにおけるサーボコントローラの
出力 k :定数 求めたPn、Vn、予想PESn+1の各絶対値が、以下の条件
〜のいずれかの条件を満たす場合に、 |Pn|>C1 |Vn|>C2 |予想PESn+1|>C3 ここで、C1、C2、C3:定数 ヘッドによるn番目のサーボ・パターンとn+1番目の
サーボ・パターンとの間のトラックへのデータ書込を禁
じる手段を有することを特徴とする記憶装置。 - 【請求項4】 前記所定の場合にデータ書込を禁じる手
段が、ハードウェアとして一体化されている請求項3記
載の記憶装置。 - 【請求項5】 第1の位置における位置情報を計算する
ステップと、第1の位置における速度情報を計算するス
テップと、前記位置情報及び前記速度情報から、第1の
位置における加速度情報を計算するステップと、前記位
置情報、前記速度情報及び前記加速度情報から第1の位
置の後の第2の位置における位置を計算するステップ
と、を含むことを特徴とする位置予測方法。 - 【請求項6】 第1の位置における位置情報を計算する
手段と、第1の位置における速度情報を計算する手段
と、前記位置情報及び前記速度情報から、第1の位置に
おける加速度情報を計算する手段と、前記位置情報、前
記速度情報及び前記加速度情報から第1の位置の後の第
2の位置における位置を計算する手段と、を含むことを
特徴とする位置予測装置。
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